シリンダの充填・排気時間に及ぼすポート形状の影響

ポート面積を2倍にしても流量は2倍にならない理由を解説。ISO 6358のコンダクタンス、チャンバ流量要求、動的圧力測定からシリンダ動作時間を判断します。

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Jason Tan, 空圧製造エンジニア, ベプト空圧

著者について

Jason Tan

空圧製造エンジニア

Jasonです。ベプト空圧の空圧製造エンジニアとして、見積前の空圧製品要件、部品用途、技術詳細の確認を支援します。

著者の記事Jason@bepto.com

空気圧シリンダのポート形状は充填時間と排気時間に影響しますが、外側のねじサイズだけでシリンダ速度が決まるわけではありません。実際の流量を支配する絞りは、有効流路上の別の位置にある、より小さなクロス穴流路、継手内径、スピードコントローラ、バルブのスプール開口部、チューブ、クッション流路、排気サイレンサである可能性があります。

この区別は重要です。円形流路の面積を2倍にしても、質量流量が2倍になることや、ストローク時間が半分になることは保証されません。空気には圧縮性があり、ストローク中は圧力が変化し、複数の絞りが直列に作用します。まず動作に必要な流量を算定し、試験済み流量データを比較したうえで、動的圧力と実測ストローク時間によって結果を確認します。

要点

  • SMCは、シリンダ速度が空気流量とピストン面積に依存し、ポートサイズとチューブサイズも結果に影響すると説明しています。
  • ISO 6358は、ねじ径だけではなく、機器の試験データによって圧縮性流体の流量特性を表します。
  • 「面積が2倍」という主張は、給気・排気の全流路を実測時間で検証するまでは、形状上の予備評価として扱います。
外部継手から内部チャンバ流路へ接続するねじ付きエンドカバーポートを備えたISO 15552タイロッド形空気圧シリンダ

ポート形状は実際に何を左右しますか?

SMCは、入口圧力が一定の場合のシリンダ速度について、一次近似式 s = 28.8q/A を示したうえで、ポートサイズとチューブサイズも動作に影響すると注意を促しています(SMC『シリンダの空気流量制御』、2026年閲覧)。したがって、ポート形状が左右するのは単独の速度ではなく、利用可能な流量です。

空気圧シリンダのポート形状とは、外部接続部から作動チャンバまでの内部形状全体を指します。ねじ入口、座ぐり面、継手との接続部、ドリル穴、クロス穴、曲がり部、鋳造または押出成形された流路、クッション流路、流れ方向が変わる局所的な凹部まで含まれます。

必要な寸法が外観から分かるとは限りません。G1/4または1/4 NPTという表示は、接続規格と呼びサイズを示すものです。継手の内径、エンドカバー内で最も小さいドリル流路、組立状態の有効コンダクタンスまでは示しません。

ポート形状は、次の5項目に影響します。

  • 有効流量能力: 明示された上流圧力、下流圧力、温度のもとで得られる質量流量。
  • 局所圧力損失: 断面変化、曲がり、エッジ、内部摩擦によって消費される圧力。
  • デッドボリューム: 有効な動作が始まる前に加圧または排気しなければならない、バルブとチャンバ間の容積。
  • 流れ方向による特性差: 流路、チェック機構、クッション流路は、伸長時と収縮時で異なる挙動を示す場合があります。
  • 製造の一貫性: バリ、ドリル穴の貫通状態、鋳物の位置ずれ、異物、誤ったプラグにより、カタログ上のねじ仕様が同じでも個体差が生じます。

内径側の関係については、シリンダ内径が推力、容積、一定流量時の速度に及ぼす影響も参照してください。内径がチャンバの流量要求を決め、ポート形状が回路でその要求を満たせるかどうかを左右します。

ポートは、呼び名の付いた単なる穴ではなく、流量特性を測定すべき機器要素として扱う必要があります。 図面寸法によって最小加工量は管理できますが、完成した三次元流路の損失全体を表せるのは、試験済みコンダクタンスまたは検証済みのメーカー流量曲線だけです。

ポートねじサイズは流量能力ではありません

ISO 6358-1は2022年に確認され、2026年には測定不確かさに関する2件目の追補が発行されました。この規格は、固定または可変の内部流路を持つ空気圧機器を試験し、圧縮性流体の流量特性を求めます(ISO 6358-12026年追補)。この枠組みでは、接続仕様と測定された流量能力を明確に分けます。

ねじ指示自体は必要です。互換性、シール方式、ねじかかり、座ぐり面、継手選定を規定するためです。ただし、ねじ指示は流量定格ではありません。同じおねじを持つ2つの継手でも、適合チューブサイズ、内径、エルボ、シール、開放機構が異なる場合があります。同じめねじを使用する2つのシリンダエンドカバーでも、内部のクロス穴流路が異なることがあります。

技術比較では、次の3項目を分けて記載します。

項目 分かること 証明できないこと
ポートねじ 機械的接続と呼びサイズ 最小内径または質量流量
最小実流路 検査された最小径または最小面積 曲がり、入口、表面粗さ、圧力変化による損失
試験済み流量特性 規定された圧力・温度条件での流量能力 負荷をかけたシリンダの全ストローク時間

この点を理解すれば、アダプタを大きくしても動作時間が改善しない理由が分かります。新しい継手の先に同じエンドカバーのドリル穴が残っている場合や、方向切換バルブとメータアウト用スピードコントローラが依然として小さい絞りになっている場合があります。一方、内部流路が短く滑らかで、適切な試験済み流量データがある接続部なら、外形が小さくても良好な性能を発揮できます。

ISO 15552は有用な適用範囲を示します。現行の2018年版は、内径32 mmから320 mm、最高定格圧力1,000 kPaの分離可能な取付具を備えたシリンダを対象とし、互換性に必要な基本寸法、取付寸法、附属品寸法を規定しています(ISO 15552、2025年確認)。外形寸法に互換性があっても、用途ごとの流量確認は必要です。

面積が4倍でも流量が4倍にならないのはなぜですか?

2025年に確認されたISO 6358-3は、流量特性が既知の機器と配管で構成されるシステム全体の流量特性を算出し、亜音速流れとチョーク流れの両方を扱います(ISO 6358-3)。この規格がシステムとして評価するのは、単独の幾何学的面積比を、あらゆる条件に通用する流量倍率や時間倍率に置き換えられないためです。

円形流路の幾何学的面積は、次式で求めます。

Ap=πdp24A_p = \frac{\pi d_p^2}{4}

ここで、ApA_pは流路の幾何学的面積、dpd_pは実測した流路径です。2つの円形流路の面積比は、次式になります。

A2A1=(d2d1)2\frac{A_2}{A_1} = \left(\frac{d_2}{d_1}\right)^2

この式は形状計算として正しいものですが、質量流量も同じ比率になることを示すものではありません。実際の空気圧流量は、上流側絶対圧、下流側絶対圧、気体温度、流出特性、流路長、表面状態、曲がり、入口形状、支配的な絞り部でチョークが発生しているかどうかにも左右されます。

圧力損失が小さい領域では、流路を大きくすると絞りが軽減されることが一般的です。しかし、圧力比が変化すると、改善量は面積に比例し続けません。別の機器が最小の有効絞りになると、シリンダポートをさらに拡大しても流路全体にはほとんど変化がありません。

「4倍速くなる」という解釈は、速度、流量、時間を混同しています。

  • 局所気体速度は、圧力と断面が変化するにつれて増減します。
  • 質量流量は、チャンバを空気で充填または排気する量です。
  • ピストン速度は、チャンバ流量を有効ピストン面積で割った値を基本とし、負荷と圧力の影響も受けます。
  • ストローク時間には、バルブ応答、圧力上昇、加速、定速移動、クッション、停止が含まれます。

音速限界を詳しく確認する場合は、専用ガイドのチョーク流れと空気圧シリンダの最高速度を参照してください。ここでは、シリンダの局所的な接続部と内部流路に焦点を当てます。

動作中の充填流路と排気流路はどのように異なりますか?

SMCは、背圧の変化によってピストン動作を調整できるため、空気圧アクチュエータの速度制御には排気流量制御が一般的であると説明しています(SMC『シリンダの空気流量制御』、2026年閲覧)。ただし、すべてのシリンダで排気ポートを給気ポートより25%大きくする必要がある、という意味ではありません。

複動シリンダでは、両側のエンドカバーポートが交互に役割を変えます。

  • 伸長時は、ヘッド側ポートから給気し、ロッド側ポートから排気します。
  • 収縮時は、ロッド側ポートから給気し、ヘッド側ポートから排気します。

したがって、同じ物理ポートが、一方のストロークでは給気流路、反対のストロークでは排気流路になります。意図的に非対称とする場合は、一律の径比ではなく、文書化された使用条件、試験済み流量データ、制御回路全体に基づいて決定します。

それでも、伸長と収縮で必要流量が異なることはあります。片ロッドシリンダでは、ヘッド側がピストン全面積、ロッド側が環状面積になります。同じ速度と圧力基準なら、面積の大きいヘッド側チャンバは通常、移動量1 mm当たりに多くの充填流量を必要とします。一方、排気側チャンバには圧縮空気が入っており、その圧力はピストンの移動に伴って変化します。

メータアウト制御は、動作を安定させるために排気を意図的に絞ります。絞りが強すぎると背圧が上昇し、ピストン両側の正味圧力差が小さくなり、ストローク時間が延びます。絞りが弱すぎると、特に自重などが動作を助長する負荷や変動負荷では、加速が不安定になることがあります。この制御方式については、メータアウト回路ガイドで解説しています。

長いチューブや方向切換バルブが実際の絞りであると確認できた場合は、急速排気弁によって排気流路を短縮できます。ただし、急速排気弁はシリンダ内部ポートを拡大するものではなく、絞りの強いクッション流路を修正するものでもありません。

CAGIは、適切に設計された工場設備では、コンプレッサ吐出口から使用点までの圧力損失を10%以下に抑えることを推奨し、配管、継手、フィルタ、ドライヤなどを圧力損失の要因として挙げています(CAGI『圧力損失に関する技術資料』、2026年閲覧)。機械レベルでも、複数の絞りが直列に積み重なります。

有効な給気流路には、レギュレータ、マニホールド、方向切換バルブ、チューブ、エルボ、スピードコントローラ、継手、ねじポート、クロス穴、チャンバ入口が含まれる場合があります。排気流路は反対側のチャンバから始まり、別の継手、コントローラ、バルブのスプール流路、マニホールド流路、サイレンサが加わることがあります。

バルブから空気圧シリンダのチャンバまでの直列流路 方向切換バルブ、チューブと継手、外部ポートねじ、エンドカバー内部流路、シリンダチャンバという5つの連続した絞りを示す縦型図。最小の有効コンダクタンスが充填時間または排気時間を支配し得ることを説明しています。 1. 方向切換バルブ流路 スプール開口部、マニホールド流路、選択された給気・排気経路 2. チューブ、エルボ、継手内径 内径、長さ、曲がり、シール、速度制御方向 3. シリンダ外部ポート接続部 ねじ、座ぐり面、アダプタのかかり、入口遷移部 4. エンドカバー内部流路 クロス穴、曲がり、バリ、クッション流路、チャンバ貫通部 5. 動作中のシリンダチャンバ 変化する圧力、ピストン面積、負荷、シール摩擦、クッション状態
外部ポートは流路を構成する一要素にすぎません。有効方向で最小となるコンダクタンスが、充填時間または排気時間を支配する場合があります。

外観だけで絞りの順位を決めてはいけません。大きなねじの奥に小さなクロス穴が隠れている場合があります。小形バルブでも、外観が大きいバルブより試験済み流量が高いことがあります。ニードルを全開にしても、内部に細いエルボが残る場合があります。どの部品を拡大するか決める前に、メーカーの流量データを比較し、動的圧力を測定してください。

シリンダにはどの程度の流量が必要ですか?

SMCの機種選定例では、内径50 mmのシリンダを0.5 MPa、500 mm/sで動作させるために、約350 L/min(ANR)が必要です(SMC『エアシリンダ機種選定』、2026年閲覧)。ポート、継手、チューブ、バルブの流量能力を決める前に、この流量要求を算定する必要があります。

動作中のシリンダについて、自由空気流量要求を一次近似する実用的な式は次のとおりです。

QNAeffLtspwork,abspN,absQ_N \approx \frac{A_{\mathrm{eff}}L}{t_s}\frac{p_{\mathrm{work,abs}}}{p_{N,\mathrm{abs}}}

ここで、各変数は次の意味を持ちます。

  • QNQ_Nは、明示された標準状態または基準状態に換算した推定流量です。
  • AeffA_{\mathrm{eff}}は、伸長時にはピストン全面積、収縮時には環状面積です。
  • LLはストロークです。
  • tst_sは目標移動時間です。
  • pwork,absp_{\mathrm{work,abs}}は、移動中の推定チャンバ絶対圧です。
  • pN,absp_{N,\mathrm{abs}}は、選択した基準状態の絶対圧です。

これは流量要求の推定式であり、動作時間を保証するものではありません。バルブ応答、チューブのデッドボリューム、熱伝達、変化するチャンバ圧力、シール摩擦、負荷の加速、端末クッションはモデル化していません。ただし、目標を達成するために各チャンバへどの程度の流量を供給または排出する必要があるか、という正しい出発点を示します。

標準流量値には、必ず基準状態を併記してください。NISTは、規定された圧力・温度条件を用いた気体流量換算を定義し、用途によっては sccm の基準温度が異なる場合があると注意を促しています(NIST『圧力・気体流量単位の換算』、2025年更新)。基準のないL/minまたはSCFMの数値は、比較データとして不完全です。

ツールシリンダ選定シリンダ必要流量計算ツールポートとバルブの流量能力を確認する前に、シリンダ内径、ロッド径、ストローク、目標ストローク時間、使用圧力を入力し、伸長時と収縮時の自由空気流量要求を見積もります。必要流量 = シリンダ容積 / 目標時間 × 圧力比ボア径ロッド径ストローク長さ目標ストローク時間計算ツールを開く

利用可能な流量が既知の場合は、一次比較としてシリンダ速度計算ツールを使用できます。バルブ選定には、メーカーの空気圧用算定方法または試験済みISO 6358データを使用してください。Parkerの計算例では、内径3.25 inch、ストローク12 inch、供給圧力80 psig、目標時間1秒の条件から、必要なバルブCvを1.06と算出しています(Parker『空気圧バルブ技術データ』、2026年閲覧)。

この例は、ポート径をストローク時間へ直接換算しているのではありません。シリンダ面積、ストローク、圧力、許容圧力損失、目標時間から計算を始めています。エンドカバーポートを評価する場合も、同じ順序で進めてください。

図面では、どのポート仕様を規定すべきですか?

ISO 15552は、内径32~320 mm、最高定格圧力1,000 kPaのシリーズを対象としますが、公表されている適用範囲は、基本寸法、取付寸法、附属品寸法の互換性です(ISO 15552、2025年確認)。製造に使用できるポート図面には、これに加えて局所形状、清浄度、検査、機能流量要件が必要です。

標準シリンダまたは交換用シリンダでは、該当する次の項目を規定します。

  1. 接続規格とサイズ: G、NPT、メートルねじなどのねじ種類、等級、深さ、座ぐり面、シール方式、方向。
  2. 最小流路形状: 仕上げ内径、クロス穴径、貫通位置、曲がりまたは交差位置、許容しない段差。
  3. 遷移部要件: 機能上必要な面取りまたはR。ただし、ねじ強度、シール座面、肉厚を確保します。
  4. クッションとの関係: 絞りのないチャンバ接続流路と調整可能なクッション流路を区別し、各クッション状態の流路を明示します。
  5. エッジと清浄度の制限: 流路内に、脱落するバリ、切りくず、鋳ばり、塞がった交差部、損傷ねじ、シール剤を残さないこと。
  6. 圧力健全性: 耐圧試験または漏れ試験、プラグ仕様、ドリル加工された圧力流路の合否基準。
  7. 機能流量データ: 音速コンダクタンスと臨界圧力比、承認済み空気圧算定方法によるCv、または規定試験条件でのサプライヤー流量曲線。
  8. トレーサビリティ: 検査計画、抜取頻度、図面改訂、工程ロット、不適合品の処置。

交換用シリンダを評価してきた経験では、仕様から欠けていることが多いのは外部ねじではなく、内部のクロス穴寸法です。サプライヤーが接続部と取付外形を一致させても、新しいエンドカバーの流路が小さい、またはクッション流路との交差位置が異なることがあります。シリンダは取り付けられても、圧力波形とストローク時間が変わります。

交換用図面を比較した実務では、「高流量」という一般的な注記を追加するより、最小流路とクッション流路との交差部を記録する方が、曖昧さを抑えられることが分かりました。図面で検査可能になり、組立品の受入には機能流量要件も使用できます。

特注エンドカバーでは断面図を依頼してください。標準カタログシリンダでは、公表されない可能性がある専有内部寸法を求めるのではなく、メーカーの試験済み流量データまたは速度選定データを依頼します。目的は、リバースエンジニアリングそのものではなく、機能上の同等性を確保することです。

ポート絞りはどのように診断しますか?

CAGIは、流れがあるすべてのシステムで損失が発生するため、圧力測定ポートの追加を推奨しています。工場設備全体では、使用点までの圧力損失を10%以下にすることが目標です(CAGI、2026年閲覧)。機械レベルでは、同期した動的測定によって、シリンダポートが損失の大きな割合を占めているかどうかを確認できます。

再現性のある次の試験を行います。

  1. 内径、ロッド径、ストローク、負荷方向、目標時間、実伸長時間、実収縮時間を記録します。
  2. バルブ形式、有効ポート流路、チューブ内径と長さ、継手、スピードコントローラ、サイレンサ、クッション設定を記録します。
  3. バルブ入口とシリンダ両側ポートに高速応答圧力センサを取り付けます。ポートアダプタの直前に仮設測定点を設けると、アダプタとエンドカバー部分を切り分けられます。
  4. 両方向のストロークについて、移動中の圧力と位置または経過時間を記録します。
  5. 絞り要因を1つずつ変更し、同じ負荷、供給圧力設定、コントローラ位置で試験を繰り返します。
  6. 取り外した継手とエンドカバー流路を点検し、シール剤、切りくず、バリ、腐食、つぶれたチューブ、内径の不一致がないか確認します。
圧力・時間のパターン ポートに関連する解釈 加工前の確認事項
一方向でシリンダポート手前の圧力損失が大きい 継手、コントローラ、チューブ、バルブ流路が絞りになっている可能性 試験済みの高流量上流流路へ交換
ポート手前の圧力は高いが、チャンバ圧力の応答が遅い アダプタ、エンドカバー流路、クッション流路、センサ位置が疑わしい クッション状態を確認し、内部流路を点検
両ポート圧力は十分だが、動作が遅い 負荷、摩擦、ガイド、シール、クッションが支配している可能性 機械点検と推力バランス確認
ストローク終端部だけが減速する 端末クッションが作動している可能性が高い 安全範囲内でクッション調整を開く、または設定を確認
急速排気弁を付けてもほとんど変化しない シリンダポート、クッション、負荷、給気側が引き続き絞りとなる可能性 変更前後の圧力波形を比較

診断方法の詳細は、空気圧バルブ前後の圧力損失の計算方法背圧が空気圧機器に及ぼす影響を参照してください。

ポート絞りは、流量と流れ方向に応じて変化する局所的な圧力損失によって実証できます。 ピストン停止後の静圧計では、チャンバ圧力が均衡する時間があるため確認できません。ピストン移動中の圧力を記録し、各損失を同じストロークの実測時間と対応付けてください。

ポートを拡大または再設計すべきなのは、どのような場合ですか?

Parkerのストローク時間1秒のシリンダ例では、内径、ストローク、圧力、許容圧力損失を定義した後に、必要Cv 1.06が算出されます(Parker、2026年閲覧)。目標流量と実測した絞りからエンドカバー流路の能力不足が確認された場合に限り、ポートを拡大してください。

再設計が妥当なのは、次の条件を満たす場合です。

  • ポートまたは内部流路が、動的圧力損失許容値の相当部分を消費している。
  • 上流側と下流側の機器がすでに必要流量を満たしている。
  • クッション、シール、負荷、案内機構が支配要因ではない。
  • 十分な肉厚、ねじかかり長さ、シール座面、耐圧余裕が残る。
  • 改訂したエンドカバーを一貫して洗浄、検査、適格性確認できる。
  • 時間を測定したA/B試験により、許容できない衝撃や不安定動作を伴わず改善することが確認できる。

組立済みシリンダを安易にドリル加工してはいけません。切りくずがチャンバに入り、バリがシールを損傷するおそれがあります。また、拡大した流路がクッション穴、タイロッド穴、取付ねじ、圧力流路と干渉することもあります。改造によってメーカーの定格とトレーサビリティが無効になる場合もあります。構造管理と清浄度管理を回復できない場合は、エンドカバーまたはシリンダを交換してください。

金属部品を変更する前に、元へ戻せる試験を行います。詰まったサイレンサを取り外す、短く内径の大きいチューブへ交換する、流量確認済みの継手を使用する、安全範囲内でスピードコントローラを開く、疑わしいアダプタをバイパスする、といった方法です。一度に変更するのは1項目だけとし、圧力波形を保存してください。

供給圧力を上げることは、単純な代替策ではありません。シリンダ推力、空気消費量、衝撃エネルギー、漏れ、機器応力が変化します。流量係数ガイドでは、使用予定の圧力条件で流量能力を整合させる必要がある理由を解説しています。

ポートの予備評価例から何が分かりますか?

仮に、4 mm流路の幾何学的面積を12.6 mm²、6 mm流路を28.3 mm²とすると、面積比は2.25です。ただしISO 6358-3では、システム全体の圧縮性流体の流量を推定するために、各機器の既知の流量特性が必要です。したがって、2.25は保証された流量比や動作時間比ではありません。

2つの交換用エンドカバーが、同じ外部G1/4接続を使用するとします。一方には支配流路として確認された4 mmのクロス穴があり、もう一方には十分な肉厚を確保した6 mmのクロス穴があります。形状計算は次のとおりです。

A6A4=(64)2=2.25\frac{A_{6}}{A_{4}} = \left(\frac{6}{4}\right)^2 = 2.25

この結果から言えるのは、その箇所で6 mmのクロス穴が4 mmのクロス穴の2.25倍の実面積を持つということだけです。「空気流量が2.25倍になる」ことや「ストローク時間が56%短縮される」ことは示していません。

ここで、上流側のスピードコントローラに実質3.5 mmの絞りがあるとします。両方のエンドカバーに対して、同じ小さな要素が支配的になるため、エンドカバーのクロス穴を拡大しても、測定可能な差がほとんど出ない場合があります。上流側の絞りを取り除けば、ポート変更の影響が大きくなる可能性があります。回路が変わると、支配要素も移ります。

したがって、正しい受入試験は3段階で行います。

  1. 形状: 最小流路、交差部、肉厚、バリ、清浄度を検査します。
  2. 流量: 規定された圧力・温度条件で、機器または組立品の試験済み流量能力を比較します。
  3. 動作: 同じ負荷、バルブ、チューブ、コントローラ、圧力、クッション設定で実シリンダを動作させ、圧力波形とストローク時間を比較します。

この階層で評価すれば、正しい面積計算を根拠のない量産性能の約束に変えてしまうことを防げます。

最終的な技術判断

ISO 6358-3は、空気圧流量能力を機器と配管からなるシステムとして扱います。一方、SMCは、ポートサイズとチューブサイズがシリンダ速度に影響する一部の要因であると説明しています。判断手順は明確です。チャンバ流量要求を計算し、有効流路上の支配的な絞りを特定し、測定可能なポート仕様を規定し、完成した組立品を動的圧力と実測動作時間で検証します。

ねじサイズは機械的互換性の確認に使用します。最小流路形状は製造管理に使用します。音速コンダクタンス、臨界圧力比、Cv、メーカー流量曲線は、流量能力の予備評価に使用します。受入判定には実シリンダの試験を使用してください。

大きなポートが有効なのは、支配的な絞りを解消できる場合です。別の機器が小さいままなら、追加工は無駄になります。さらに、全体を評価せずに変更すると、肉厚の減少、クッション性能の変化、異物混入、不安定動作を招くおそれがあります。

サプライヤーが必要な流路データまたは流量データを提示できない場合は、シリンダ形式、断面図、使用条件、動的圧力波形、ストローク実測時間を技術お問い合わせページから送り、用途評価をご依頼ください。

ポート形状とシリンダ動作時間に関するよくある質問

SMCが公表する速度関係式では空気流量とピストン面積を使用しますが、ポートサイズとチューブサイズも影響要因として挙げられています。次の5つの回答では、この違いを具体的に説明します。外部ねじは接続仕様、試験済み流量データは流量能力を示し、動的圧力とストローク時間によって実機でポートが影響しているかを判断します。

シリンダポートを大きくすれば、必ずシリンダは速くなりますか?

いいえ。大きなポートが有効なのは、元のポートまたはエンドカバー内部流路が支配的な絞りである場合に限られます。バルブ流路、継手、チューブ、スピードコントローラ、サイレンサ、クッション、負荷、摩擦が速度を決めることもあります。必要なチャンバ流量と試験済み流量能力を比較し、同一条件のストローク時間と圧力波形で効果を確認してください。

空気圧ポートをねじサイズだけで比較できますか?

いいえ。ねじサイズが示すのは機械的な接続仕様であり、最小内径や試験済みコンダクタンスではありません。同じねじの継手やエンドカバーでも、クロス穴、エルボ、シール、流路長が異なる場合があります。調達仕様では、ポートねじ、最小実流路、機能流量データを別々の項目として記録してください。

排気ポートは給気ポートより大きくすべきですか?

一律に適用できる割合や径比はありません。複動シリンダでは、動作方向が反転するたびに各ポートが給気と排気の役割を交互に担います。チャンバ流量要求、制御方式、バルブデータ、許容背圧に基づいて両方向の有効流路を選定してください。意図的に非対称とする場合は、メーカーの根拠資料または検証済みの実機試験が必要です。

シリンダポートがボトルネックかどうかは、どのように判断できますか?

ストローク時間を記録しながら、疑わしい箇所の上流側と下流側の圧力を動的に測定します。アダプタまたはエンドカバー流路に局在し、流量に応じて再現する圧力損失が確認できれば、ポート絞りと判断する根拠になります。チャンバ圧力が正常に応答する場合は、シリンダを加工する前に、負荷、ガイド、シール、クッション、反対側の排気流路、バルブを点検してください。

ポート形状に関するRFQには、どの情報を記載すべきですか?

接続規格、ねじ深さ、座ぐり面、シール方式、最小内部流路、クロス穴位置、流路遷移部の制限、クッション流路、肉厚、バリ取り、清浄度、漏れ試験または耐圧試験、必要な流量根拠を記載します。さらに、内径、ロッド径、ストローク、圧力、負荷、目標時間、バルブ、チューブ、スピードコントローラ、受入試験条件も提示してください。

出典および技術資料