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作動油清浄度ガイドライン

daikin-sauer-danfoss.com

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作動油清浄度ガイドライン

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2

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変更済み

改訂

Sept 2018

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0607

July 2014

レイアウト、裏ページの変更

GG

Mar 2014

ダンフォス社のレイアウト仕様に変換 - DITA CMS

GFNov 2011

若干の変更

GE

Oct 2010

新しい裏ページ、レイアウトの変更、技術的変更なし

GD

Jun 2002

初版

AA

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

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作動油清浄度ガイドライン

目次
最初の質問と回答

作動油の清浄度

目的........................................................................................................................................................................................................4
なぜフィルトレーションが必要か？........................................................................................................................................4
どこからダストは発生するのでしょうか？.......................................................................................................................... 4
どのようにして必要な清浄度レベルを達成するか？........................................................................................................5
β-比、効率、フィルタ精度の定義 ............................................................................................................................................6β-比とフィルタ効率の対応表.................................................................................................................................................7
ISO 4406 による清浄度レベルの定義....................................................................................................................................... 9
粒子サイズ定義.........................................................................................................................................................................11
作動油清浄度の要件..................................................................................................................................................................... 12

適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択
閉回路.................................................................................................................................................................................................14
閉回路サクションラインのフィルタ設計.......................................................................................................................14
閉回路 チャージ回路のフィルタ設計...............................................................................................................................14開回路 ................................................................................................................................................................................................15
開回路サクションラインのフィルタ設計.......................................................................................................................15
開回路リターンラインのフィルタの設計.......................................................................................................................15
複数のポンプの開回路のフィルトレーション..............................................................................................................15
新しいフィルタエレメントのための推奨事項................................................................................................................... 15
バイパスフィルトレーション...................................................................................................................................................15
ダストの吸収能力、最大差圧...................................................................................................................................................15
バイパスする理由..........................................................................................................................................................................17
コンタミネーションインディケータ..................................................................................................................................... 18
エアブリーザ ..................................................................................................................................................................................18
必要な清浄度クラスが達成されない場合の対応策 .........................................................................................................19
ループフラッシングの理由....................................................................................................................................................... 19
作動油のサンプルの採取作業のヒント

作動油のサンプル..........................................................................................................................................................................20
運転中のシステムから ISO 4021 によるサンプリング................................................................................................... 20
サンプリング装置.................................................................................................................................................................... 20
サンプリング方法.................................................................................................................................................................... 21
CETOP RP 95 H によるタンクからのサンプリング......................................................................................................21
清掃と運転....................................................................................................................................................................................... 22
コンタミネーションのモニタリング..................................................................................................................................... 22
永続的........................................................................................................................................................................................... 22
循環................................................................................................................................................................................................22
作動油の補充............................................................................................................................................................................. 23
エレメントの交換.................................................................................................................................................................... 23

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 20183

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作動油清浄度ガイドライン

最初の質問と回答
目的
この説明書は目的は、装置、設置、油圧駆動の設計者が最適なフィルタの選択や、なるべく経済効率の良いフィルトレーションの手段を用いて、作動油の特定の最小限の清浄度要件に適合できるように支援することです。これには始動、稼働および作動油の補充が含まれます。
なぜフィルトレーションが必要か？
油圧システムでは、一連の摺動面が 10 μm 範囲のすき間を持った静油圧-動油圧軸受として動作します。
そのため、油圧システムにとってゴミは大敵です。ゴミの性質と組成によっては摩耗が生じ、サービス寿命が短くなるからです。
これは機械工学の全分野に言えることで、頻繁に繰り返してはなりません。現在は、油圧機器のサービ
ス寿命を作動油の清浄度の関数として予測することは不可能です。また、ローラーベアリングについてさえ、非常に多くのパラメータがこの部品に特化して研究されてきたにも関わらず、これらの制限が未知であるという事実が、摩耗のメカニズムが非常に複雑であることを示しています。
現在、短期間のコンタミネーション試験で油圧機器のコンタミ感度の測定を試みる研究にさらに力を注いでいますが、コンタミネーション感度は圧力や速度のように測定できないため、このような実験は成功していません。そのため、大手油圧機器メーカー各社は共同研究プロジェクトの枠組み内で、油圧機器内のコンタミネーションを原因とする摩耗の基礎研究に優先的に取り組むことを決めています。
それでも、この研究プロジェクトの終了時にサービス寿命の予測が可能になるかどうか分かりません。
しかし、システムが清浄であるほど、長いサービス寿命を期待できると言えます。
もし、下記で要求されている清浄度レベルを維持すれば、満足できるサービス寿命が得られるでしょう。
どこからダストは発生するのでしょうか？
基本的なダストの発生源は次の 2 つに分かれます。

••

組立中に発生するコンタミネーション – 組立時のダスト
運転中に発生するコンタミネーション – 運転時のダスト

組立時のダスト
種々の製品稼働中に色々な種類のダストが発生します。例えば、切り屑、鋳砂、コア砂残り、清掃の糸くず、溶接ビード、酸化膜などです。したがって弊社の供給する製品は、個々の部品の機械加工を完了した後に、最新の洗浄設備で洗浄されています。これら清浄な各部品を組み立て、高品位の油圧機器を形成する際には、清浄度に細心の注意が払われます。しかし、車輛での最終組み立てや組み付け等の時、特に配管作業などにダストが発生しますので、試運転前にシステム全体をフラッシングすることをお勧めします。
供給された「清浄な」作動油の基本的なコンタミネーションも、組立時のダストに加えられます。調査で示された通り、新しい作動油には、最適作動のために許容できる清浄度レベルを超えるコンタミネー
ションレベルのダストが含まれることがあります。作動油清浄度の要件（12 ページ）参照。そのため、システムへの作動油の補充は常にフィルタアセンブリを介して行うべきです。すき間の幅と同程度のサイズの粒子は、特に重大性が高いと考えられます。
運転時のダスト:
運転中には、ピストンロッドまたは他の作動シールを経由して、周辺環境から油圧システムに細かいダストが引き込まれます。部品から出た研摩粒子も、システムを通じて作動油に送り込まれます。軽視されがちなコンタミネーション源には、油タンクの不適切な通気装置があります。油量が変動した時も、タンクに細かい微粒子ダストが引き込まれ、システム内で滑り運動をする部品同士の摩耗が生じます。

4BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

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最初の質問と回答
どのようにして必要な清浄度レベルを達成するか？
フィルトレーションシステムは、全稼働期間を通じて必要な清浄度レベルを維持するために、システム全体に入り込む新しいダストをフィルタに保持しておけるような方法で設計されなければなりません。

例の説明:
サクションラインまたはチャージ回路にフィルタが使用されている場合、選択したチャージポンプのサイズ(例えば 17 cm3)から、速度の関数としてろ過可能な流量が求められます。以下に理論上の計算によって、これを説明します(図 : サクションフィルタを付けた 90 シリーズ可変容量形ポンプの回路図（6ページ）参照)。
ポンプが平均速度 1500 min-1 で作動すると仮定し、容積効率を 90 %と仮定すると、チャージポンプの流量は約 23 l/min となります。
油タンク内の汚染レベルは、10 µm を超える粒子数が ml 当たり 230 個で、サクションラインには β35 =75、β10 = 2 (= 50 %のろ過効率)のフィルタが取り付けられています。コンタミネーションは作動油中にも均等に分散しています。チャージポンプの流量により、10 µm を超える粒子が毎分約 5.3 x 106 個タン
クから引き込まれます。フィルタエレメントは 10 µm を超える粒子の 50 %を捕捉するので、チャージ
ポンプに達する 10 µm 以上の粒子は毎分 2.65 x 106 個です。
(換気フィルタ、ピストンロッド、摩耗などを介して)10 µm を超える粒子が毎分 2.65 x 106 個システムにも送られる場合、清浄度レベルは変化しません。システムに達する 10 µm を超える粒子が毎分 2.65 x
106 個より少ない場合、清浄度レベルは低下、つまり改善します。システムに達する 10 µm を超える粒子が毎分 2.65 x 106 個より多い場合、清浄度レベルは上昇、つまり悪化します。
最初に述べた通り、この計算は実際に遭遇する状況と非常に近いですが、流速の低い場所ではタンクの底に粒子が沈殿するため、それほど正確な値にはなりません。また、粒子がフィルタを通過する時には、あまり均等に分散しません。この例の目的は、単に概念を説明するためであり、次のことが言えます。
清浄度レベルは次の場合に改善します。
• フィルタの精度が改善される(特定のサイズの粒子の β 値が高くなる。例えば β10 = 2 が β10 = 2.5 になる)• フィルタを通る流量が増加する
清浄度レベルは次の場合に悪化します。
• フィルタの精度が悪化する(特定のサイズの粒子の β 値が低くなる。例えば β10 = 2 が β10 = 1.8 になる)• フィルタを通る流量が減少する。(図差圧と捕捉率の相関関係に示されている β 値の変化に注目してください。流量が変化すると差圧も変化し、そのため β 値も変化します。しかし流量の方が清浄度レベルに大きく影響します。
)
通常、流量は閉回路の中でチャージポンプのサイズによって決定されるため、自由に選択できません。
一方で、チャージポンプの選択時には、他の作動要素が優先されます。したがって、これらの場合にはβ 値が変化します。
しかし(異なるフィルタ材などにより)構造寸法を増加させずに β 値を高くした場合、次のような結果になります。

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 20185

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作動油清浄度ガイドライン

最初の質問と回答••

差圧の増加(汚染されていない新しいフィルタエレメントの取り付けなど)
ダストの吸収能力の低下(サービス寿命の減少)

サクションフィルタを付けた 90 シリーズ可変容量形ポンプの回路図

M
A
rv
Se
o

B
L1
L2

S
2.65 x 106 particles > 10 mm/min

b35 = 75 (b10 = 2 equivalent 50%)
Q = 23 l/min
5.3 x 106 particles > 10 mm/min
230 particles > 10 mm/ml
P001 318E

β-比、効率、フィルタ精度の定義
β-比は ISO 16 889-1999 マルチパス試験(旧: ISO 4572-1982)に上のように定義されています。

特性数として β10-比の固有値の規定として

例としてこの数は、フィルタを通る前と後の粒子数の比率を定義しています。これはつまり、フィルタの前に 10µm を超える粒子が 500 個あれば、490 個がエレメントに捕捉されて 10 個だけが通過し、あるいはフィルタ前に 50 個の粒子があれば、49 個が補足されて 1 個だけが通過することを意味します。これはフィルタ効率として表現されます。

6

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

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作動油清浄度ガイドライン

最初の質問と回答
フィルタ効率:または:

この効率を用いると、フィルタ性能が理解しやすくなります。下表は β-比と効率の関係を明確に示しています。実際には次の項がよく使われます。βX = 75 (= 98.67%の効率)
観察力の鋭い読者であれば、β-比が 50%増大(50 から 75)しても、効率は 0.67%しか増加せず、したがって 75%以上の βX-レシオは合理的でないことに気づくでしょう。
フィルタメーカーのカタログによっては、2000 を超える βX が掲載されています。
現実の効率の増加は、表 β-比と効率に示されています。β10 = 75-比が標準として確立しています。これは、粒子サイズ(“X“で示されています)の β-比が 75 と等しいことを指定しています。この粒子サイズが、フィルタ精度の分類に使用されます。

例:
β35 = 75 は、フィルタ精度（細かさ）35 µm に相当します。
これには絶対フィルタ精度という用語は使われません。フィルタエレメントの β-比とともに、それに対応する差圧を指定しなければなりません。残念ながらフィルタメーカーのカタログには、いつも指定されているわけではありません。
β-比とフィルタ効率の対応表
β-比とフィルタ効率の対応表
β-比

効率

1.0

0

6.4

84.4

1.1

9.1

6.8

85.3

β-比

効率

1.2

16.7

7.0

85.7

1.3

23.1

7.2

86.1

1.4

28.6

7.4

86.5

1.5

33.3

7.6

86.8

1.6

37.5

7.8

87.2

1.7

41.1

8.0

87.5

1.8

44.5

8.2

87.8

1.9

47.3

8.4

88.1

2.0

50.0

8.6

88.4

2.1

52.4

8.8

88.6

2.2

54.4

9.0

88.9

2.3

56.5

9.2

89.1

2.4

58.3

9.4

89.4

2.5

60.0

9.6

89.6

2.6

61.5

9.8

89.8

2.7

62.9

10

90.0

2.8

64.3

11

90.9

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作動油清浄度ガイドライン

最初の質問と回答
β-比とフィルタ効率の対応表 （続き）

8

β-比

効率

β-比

効率

2.9

65.5

12

91.6

3.0

66.6

13

92.3

3.1

67.7

14

92.9

3.2

68.8

15

93.3

3.3

69.7

16

93.8

3.4

70.6

17

94.1

3.5

71.4

18

94.4

3.6

72.2

19

94.5

3.7

72.9

20

95.0

3.8

73.7

30

96.7

3.9

74.4

40

97.5

4.0

75.0

50

98.0

4.2

76.2

60

98.3

4.4

77.3

70

98.6

4.6

78.3

75

98.67

4.8

79.2

80

98.7

5.0

80.0

90

98.9

5.2

80.8

100

99.0

5.4

81.5

200

99.5

5.6

82.1

500

99.8

5.8

82.8

1000

99.9
99.95

6.0

83.3

2000

6.2

83.8

-

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作動油清浄度ガイドライン

作動油の清浄度
ISO 4406 による清浄度レベルの定義
作動油の清浄度レベルは、作動油内の粒子の大きさと個数で決定されます。ISO 4406 では、粒子の数が清浄度レベルとして定義されています。
ISO 4406 による清浄度レベルの定義
100 ml 当たりの粒子数

1 ml 当たりの粒子数

ISO 4406 の清浄度レベル

1-2

0.01 - 0.02

1

2-4

0.02 - 0.04

2

4-8

0.04 - 0.08

3

8-16

0.08 - 0.16

4

16-32

0.16 - 0.32

5

32-64

0.32 - 0.64

6

等

等

等

4 x 103 - 8 x 103

40 - 8013

8 x 103 - 16 x 103

80 - 160

14

16 x 103 - 32 x 103

160 - 32015

32 x 103 - 64 x 103

320 - 64016

64 x 103 - 130 x 103

640 - 130017

130 x 103 - 250 x 103

1300 - 2500

18

250 x 103 - 500 x 103

2500 - 5000

19

清浄度レベルが一段階変化すると、粒子数が倍増または半減します。
従来の ISO 4406-1987 では、5 µm および 15 µm を超える粒子の清浄度レベルを定義していました。例
えば、 5 µm を超える粒子が 1910 個/ml、15 µm を超える粒子が 71 個/ml ある場合、ISO 4406-1987 コ
ードレベルは 18/13 です。
1999 年に、粒子数の定義と ISO コードの定義の両方が変更されました。ISO 4406-1999 では、必要な清浄度クラスが定義されています。割り当てられている粒子サイズは以下の通りです。
新旧の ISO 4406 標準の比較
旧 ISO 4406-1987

新 ISO 4406-1999

未定義

4 μm (c)5 μm

6 μm (c)15 μm

14 μm (c)新しい定義には、新 ISO 4406 であることを示すために“(c)”を追加しなければならないことに注意してください。旧来の粒子数を使った手法もまだ使用されています。
ISO 4406-1999 清浄度クラス 22/18/13 とは、次のことを意味します。
22 は、4 µm (c)を超える粒子の数を指定します。
18 は、6 µm (c)を超える粒子の数を指定します。
13 は、14 μm (c)を超える粒子の数を指定します。それぞれの値は、検査した油 100 ml の 1 ml 当たりの数字です。

下表に示す通り、どちらの手法でも、同じ作動油のサンプルを測定すれば同じ清浄度クラスとなります。

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 20189

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作動油清浄度ガイドライン

作動油の清浄度
粒子数/ml , 粒子数の比較、清浄度クラス
粒子サイズ

1 μm

規格外

4000

-

-

-

-

-

-

-

2000

-

-

180

新 ISO 4406-1999

-

4000

-

2000

180

-

ISO 4406 清浄度クラス

19

19

18

18

15

15

旧 ISO 4406-1987

4 μm (c)5 μm

6 μm (c)

6 μm (c)15 μm

新規格では、以前より小さい粒子の数の測定が増え、大きい粒子が減っています。理解を深めるために、次の図を見てください。この図には、新しい粒子サイズ 4 µm (c)、6 µm (c)、14 µm (c)への変更による影響を示しています。
この場合、サンプル中の実際の粒子数はもちろん同じで、計測方法だけが異なります。新しい手法の方が許容される粒子数が多いように見えますが、新しい規格の方が許容される粒子数が規定されています。
ISO 4406-1999 と以前の清浄度クラスとの比較

Number of particles per ml

5000

4000

ISO 4406-1987
ISO 4406-1999

3000

2000

1000

0

0

10

5

Particle size (mm)1517P001 948E

この ISO 4406 の変更と一緒に、新しい校正標準の ISO 11 171-1999 と、フィルタの新しいマルチパス試
験の ISO 16 889-1999 へ変更されました
新旧の標準の比較
新旧の標準の比較

10

旧標準

試験の内容

新標準

ISO 4402-1991

自動粒子カウンタ(APC)校正

ISO 11 171-1999

ISO 4402-1991

清浄度コードISO 4406-1999

ISO 4402-1991

フィルタのマルチパス試験

ISO 16 889-1999

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作動油清浄度ガイドライン

作動油の清浄度
粒子サイズ定義
粒子サイズ定義が変更されています。古い標準は粒子サイズとして最も大きな粒子拡張が定義されていました。新標準は予想される四角領域を使い、これを同等の径に変換しています。
下記の新旧の粒子サイズ定義を参照してください。

新旧粒子サイズの比較

ISO 4407（改訂中）はマイクロスコープで粒子計測を規定しています。 ｍとのみ手動で計測され、- /18/13 として規定されます。ここで、18 はｍへ、13 はれます。

より大きな粒子に置き換えらフィルタの細かさの推奨（β 比）用法

推奨 β-比サクションフィルトレーション(閉回路+開回路)

β-35-45 = 75 (β-10≥ 2

チャージ圧フィルトレーション(閉回路)

β-15-20 = 75 (β-10≥ 10

リターンラインフィルトレーション (開回路)

β-35-45 = 75 (β-10≥ 2

リターンラインフィルトレーション (開回路ギアポンプ/
モータ)

β-15-20 = 75 (β-10≥ 10

チャージ圧とリターンラインフィルタについて、のメッシュ幅のサクションスクリーンが大きな粒子による突然の損傷を防ぐためサクションラインに使われます。

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 201811

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作動油清浄度ガイドライン

作動油の清浄度
作動油清浄度の要件指定された寿命を達成するには、下表の清浄度レベルを満たさなければなりません。作動油のサンプル
は、ポンプのループ内またはサクションラインから採取されます(通常はサクションライン)。
作動油清浄度要件は、製品と許容連続圧力または定格圧力により変わります。
製品ごとの作動油清浄度要件
必要な清浄度クラス
ISO 4406-1999

必要な作動油清浄度の線図

オープンセンタのステアリングコンポーネント

22/20/17

A

オービタルモータ22/20/16

B

LS を搭載し中央部の閉じたステアリングコンポーネン
ト

21/19/16

C

22/18/13

D

18/16/13

E

製品

比例スプール弁
アキシャルおよびラジアルピストンポンプ・モータ
ギアポンプ・モータ
カートリッジおよび電気油圧弁

これらの清浄度レベルは、輸送後のコンポーネントハウジング/ケース内やその他の空洞部に残された作動油には適用されません。
一般に、他の指定がない限り、作動油交換および新しい油の補充時には最低限清浄度クラス 23/21/15、工場での最初のマシン始動時には最低限清浄度 25/22/17 を満たしていなければなりません。これらのレベルを超えると、始動時に損傷する場合があります。
前述した要件は、広範囲にわたるアプリケーションで培った経験を反映しています。寿命要件が非常に高い場合またはコンタミネーション感度の高い部品(サーボ弁など)の場合は、さらに高い清浄度レベルが必要です。

12

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作動油の清浄度必要な作動油清浄度の図 (ISO 4406-1999 による ISO ソリッドコンタミナントコード)
ISO Solid Contaminant Code per ISO 4406-1999(Automatic Particle Counter (APC) calibration per ISO 11 171-1999)
1 000 0002625
24First machine start up
ISO 25/22/17

10 00023

Fluid change + top up
ISO 23/21/15

22

A = ISO 22/20/17

21

B = ISO 22/20/16

20

C = ISO 21/19/16

19

D = ISO 22/18/13

18

E = ISO 18/16/13
1000

ISO class number

Number of particles per ml > Indicated size

100 000

17
16
15
14

100

13
12

10

11
1

4

6

10

14

Particle size µm (c)BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

100
P001 683E

13

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適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択例:
以下の設計の例では、 SPV 9/075 を取り上げ、容量 17 cm3 のチャージポンプを使って説明しています。
連続圧力は 240bar と仮定します。したがってセクション 3 では、ISO 4406 の清浄度クラス 18/13 の結果は曲線 A となります。
閉回路
閉回路サクションラインのフィルタ設計
調査により、β35 – β45 = 75、差圧 0.25bar のサクションラインフィルタが、通常の運転条件下で必要な清浄度レベル 18/13 を達成することが判明しています。アプリケーションによっては、さらに高い清浄度レベルが達成されます。清浄度クラスを維持するため、ならし稼動時に作動油のサンプルを採取し、粒子の個数を測定することをお勧めします。稼動時には、次第に特定の清浄度レベルで持続するようになります(下図参照)。
どの粒子サイズでも類似のグラフを描けます。詳しくは、下のグラフを参考にしてください。
β10 = 2.0 – 1.5、差圧 0.25bar のフィルタエレメント(10 µm を超える粒子のフィルタ効率 50% – 33%)の場合、通常は上記の β35 – β45 = 75 に到達します。

Cleanliness level (ISO 4406)

15 µm を超える粒子の場合の運転時間に応じた清浄度レベルの変化
16
15
14
13
12
11
10

Filter A
Filter B

1

10
Operating hours

100
P001 320E

閉回路 チャージ回路のフィルタ設計
β15 – β20 = 75 (β10 = 10 はフィルタ効率 90%に相当)のフィルタエレメントを、アプリケーションで発生する差圧で使用することをお勧めします。粒の粗い汚染物質からチャージポンプを保護するため、100µm – 125 µm のメッシュの付いたストレーナを使用する必要があります。しかし実際のろ過作業は、チャージ回路のフィルタで行わなければなりません。
これまでの説明によって、次のような疑問が生じます。チャージ回路にはなぜ高いフィルタ精度(β 値)が必要なのでしょうか?

その答えは、次の通りです。ISO 16 889 のマルチパス試験では、流量が一定で差圧がほぼ一定の場合にβ 値が増加すると定めています。このような最適条件はチャージ回路に存在しないため、流量と圧力の変動によって β 値が低くなります。フィルタ業界と研究機関は、この問題を解決するために実務向けの試験法を開発中です。さらに、圧力変動レベルも吸込フィルタの方がかなり低いです。
また、特定の回路では、チャージ回路の圧力制御弁の後にフィルタが配置されていますので、チャージ
ポンプの流量全量が常にフィルタを通過するとは限りません。ここの β 値も、チャージポンプの流量全量と比べて大幅に低くなります。ここでも、実際に存在する清浄度レベルか、時間経過により発生する
清浄度レベルを測定することをお勧めします。

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BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択
開回路
開回路サクションラインのフィルタ設計
開回路では、全部の主流量がタンクから取り込まれます。したがって、適切な差圧とサービス寿命を得るために、サクションフィルタの寸法を十分な大きさにしなければなりません。一方、フィルタを通る
流量が多いため、より低いフィルタ精度を選択することができます。詳しくはリターンラインのフィル
タの設計を参照してください。
開回路リターンラインのフィルタの設計
開回路のリターンラインフィルタでは、面積比の異なるシリンダの運動による流量の断続的変化に特に注意を払わなければなりません。特定の状況下では、サクションラインのみの場合に必要なサイズよりも大きなフィルタを選択することをお勧めします。どの場合でも、メッシュサイズ 100 – 125 µm のス
トレーナをサクションラインに使用しなければなりません。
複数のポンプの開回路のフィルトレーション
同じタンクを使用する数個のポンプを搭載した機械では、コスト節約のために使用するフィルタを 1 個だけにすることができます。各回路は、100 –125 µm のメッシュのサクションストレーナで保護されなければなりません。
理論上、このメッシュは次に相当します。β100-150 = 75
このような表現は、スクリーンなどには使えません。オフラインフィルトレーションによって、ステア
リング装置など他の機能や回路に給油することもできます。
新しいフィルタエレメントのための推奨事項
清浄なエレメントで差圧 0.1 bar(圧力損失)での推奨)
開/閉回路サクションライン
粘度

開回路リターンライン

30 mm2/s [141.2 SUS]

流量
β-比

閉回路チャージライン

チャージポンプ容量 x 定格速度
β35-45 = 75 (β10 ≥ 2)

β15-20 = 75 (β10 ≥ 10)

バイパスフィルトレーション
チャージラインでは、 経済的なフィルトレーションシステムにするために、これらの推奨事項の例外があります。
ダストの吸収能力、最大差圧フィルタサイズの選択基準にはさらに、コンタミネーションが増大した場合のダストの吸収能力と差圧上昇があります。下図を参照してください。
ISO 16 889 のマルチパス試験の実施時には、ダストの吸収能力も測定されます。見かけ上のダストの吸収能力(試験中に追加されたゴミの量)と本当ダストの吸収能力(実際にフィルタに捕捉されたダストの量)を区別することが重要です。

次の式が適用されます。
追加されたダストの量(見かけ上のダストの吸収能力)-油の中に残ったダストの量=実際のダストの吸収能力
差圧は、ほぼ線形に上昇を開始した後に、急激に上昇します。
このゾーンに到達すると、わずかなダストで差圧が大幅に上昇するため、フィルタを交換すべき時期です。
BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 201815

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択
上記のフィルタエレメントの場合、コンタミネーションのインディケータは約 2.2bar で光学的または電気的に反応し、該当するエレメントの交換時期を示しています。

ダスト追加時の差圧上昇

フィルタ材によっては、フィルタ材が破損し、今までに捕捉したダストが再び放出される(ダストがポン
プで送り出される)恐れがあるため、特定の最大差圧を超えてはなりません。
このことは、β 値と差圧の関係のグラフに示されています(下図の差圧と捕捉率の相関関係を参照)
破断点に達する前までにフィルタエレメントの交換が間に合わないと予測される場合、バイパス弁を取り付けなければなりません。
よくあることですが、コールドスタート中に許容できないレベルまで差圧が上昇する場合も、バイパス
弁を使用しなければなりません。

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BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択
差圧と捕捉率の相関関係

バイパスする理由
運転中は、コンタミネーションによってフィルタエレメントの差圧が上昇します。特にコールドスター
ト中にバイパスが無いと、フィルタエレメントの破損またはサポート部品の破損の原因になります。これはバイパスの使用によって効果的に防ぐことができます。
コールドスタート中にバイパスの短時間の解放によって有効フィルタ効率が下がっても、その結果として油圧機器が直ちに損傷することはありません。

バイパスの機能清浄度レベルは、バイパスが作動した時間に応じて、および新しく生成された粒子の数に応じて単純に悪化します。バイパス作動状態で数時間または数日間稼働しないでください。この条件は、コンタミネーションインディケータによって確実に監視できます(コンタミネーションインディケータ（18 ページ）参照)。したがって、システムオペレータはフィルタのコンタミネーションレベルを定期的にチェッ
クし、期限内にフィルタエレメントを交換して、システムの油圧機器やその他の部分のサービス寿命を判断します。
上記の説明の通りに使用すれば、どんな場合でもエレメントを損傷させるよりもバイパスを使う方が良
いと理解することが大切です。エレメントが損傷すると、それが原因で突然粒子が放出され、ダストがBC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 201817

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作動油清浄度ガイドライン

適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択
広がり、そのダストが(高圧回路を含む)システム全体に入り込み、最終的にタンクに沈殿する前に、滑り部品に回復不能の損傷を残してしまいます。コンタミネーションインディケータがない場合、油圧機
器の効率低下によるオーバーヒートが認識されるまでこの損傷に気づかず、エレメントが破壊された後に不測の”バイパス”のまま、長期間システムを運転してしまう可能性があります。そのため、バイパスを追加した場合やコンタミネーションインディケータがあった場合よりも、大幅なコスト増になります(コンタミネーションインディケータ参照)。
バイパスは上図のように配置するか、設計上可能であれば、さらにエレメントから遠くに配置しなければなりません。特定の状況下では、フィルタエレメントをポンプに直接ボルトで固定している方が、設計の優位性があります(チャージ回路フィルトレーション)。

C 注意
フィルタエレメントの底部にはゴミが沈殿しており、再びシステム内に流入する恐れがあるため、バイパスをこの位置に取り付けることはできません。
コンタミネーションインディケータ
コンタミネーションインディケータは、フィルタエレメントのコンタミネーション増加の結果、所定の差圧が発生した場合に反応します。視覚でみえるものか、電気接点で通電します。

インディケータの機能(差圧)1. フィルタエレメント前の圧力
2. フィルタエレメント後の圧力
3. 清浄なエレメント内のマグネットの位置
4. 汚染されたエレメント内のマグネットの位置
エアブリーザコンタミネーションの大部分は不適切な通気システムから油圧システムに侵入するため、エアブリーザに十分な注意を払わなければなりません。タンクの加圧などの設計手段は、今のエアブリーザと比較して、経済的に非効率なことが多いです。
特定の状況下で、タンク容量を圧力で乗算して導かれる積の圧力容量が特定の値を超える場合、圧力容器規制を順守する必要があります。
残念ながら、エアブリーザには ISO 16 889 のマルチパス試験に対応する標準がありません。エアブリー
ザのメーカーによって引用されるフィルタ精度に頼らなければなりません。すでに述べたように標準化された試験がないため、これをメーカー A と B で比較することはできません。
18

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

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作動油清浄度ガイドライン

適切なフィルタとフィルトレーションシステムの選択
一般的に言えば、エアブリーザの精度は現在システムにある"稼働中のフィルタ"と同等か、優れていな
ければなりません。
したがって、βx = 75 の値と、エアブリーザのフィルタ精度を標準値と考えることができます。
必要な清浄度クラスが達成されない場合の対応策
復習として
これまでに説明した通り、清浄度レベルは次のものに影響を受けます。
• β 値(フィルタ精度、ろ過比)•フィルタを通る流量

17 cc のチャージポンプと β10 = 75 のフィルタを使用しても、必要な清浄度レベルが達成されない場合、さらに大きいチャージポンプの使用は必ずしも得策ではありません。これによって差圧は、清浄なフィルタエレメントで p = 0.25bar(キャビテーションのリスク)の制限にさらに短時間で達し、エレメントのサービス寿命を十分に保てなくなるため、さらに大きなフィルタが必要になります。より動力損失の結果、エネルギーバランスも悪化します。
この場合、高い β 値のフィルタを使用すべきです。しかし、高い β 値には通常高い差圧が伴うため、多くの場合、フィルタをチャージ回路に移動する必要もあります。フィルタエレメントが適切に設計されている場合、ここで高い差圧を許容できますので、フィルタ全体の寸法を縮小でき、設置の優位性となります。新しいコンタミネーションをどの程度軽減し防止できるかも、明確にして確認しなければなりません。
これまで説明したように、不適切な通気設備は新しいコンタミネーションの原因となります。特に面積比の異なるシリンダが稼働するアプリケーションでは、多くの場合、フィルタ精度の高い通気システム
を使用すれば清浄度レベルを改善できます。
通気フィルタの設計では、ポンプの吸込み部分のキャビテーションを防止するため、(異なったエア容積によて発生する)差圧をできるだけ低く保たなければなりません。また、不適切なピストンロッドのシー
ルまたは油漏れが原因かどうかも、確認しなければなりません。
システムに進入しないか、摩耗の原因にならないダストは、フィルトレーションで除去する必要はありません。
ループフラッシングの理由
フィルトレーションの目的は、作動油からのコンタミネーションの除去です。しかしながら、コンタミ
ネーションをフィルタエレメントに通過します。除去回路のない閉回路に存在するコンタミネーション
は、ピストンや制御弁などからの油漏れによってのみ、システムから除去できます。油の漏れるすき間の幅より小さい粒子のみが閉回路から出られるため、残りの粒子は回路に留まり、流速の速い部分で浸食損傷を起こすことがあります。
これは除去回路、つまり低圧の回路からスプール弁と除去リリーフ弁を介して 5–6 l/分を強制的に排出することによって避けることができます。
この方法によって(油の漏れるすき間の幅より大きい粒子を含む)コンタミネーションを流し出すことにより、システムのフィルタエレメントを通過させて除去できるようになります。

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 201819

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

作動油のサンプルの採取
作動油のサンプル
作動油のサンプルは、誤ったサンプル結果の原因となる外部からのダストを防ぐために、適切なボトルに注意深く採取しなければなりません。
サンプルボトルには、次の情報を記載したラベルを貼付られるべきです。
• サンプル番号

•
•
•
•
•

サンプルの採取場所
サンプリング方法
サンプリング日付
作動油の種類
必要な場合はコメントや注意点

運転中のシステムから ISO 4021 によるサンプリング
油圧機器の設計段階で、サンプリング個所を設けておくべきです。それらは、乱流の主流量個所に配置しなければなりません。

C 注意
人員や設備を保護する予防策を取ってください。
サンプリング装置
1. メイン流量のほとんどが乱流状態の場合、一般的なサンプリング装置は次の通りです。
(下図：図 : 実際の一般的なサンプリング装置 （20 ページ）参照)。
2. クイックカップリング⑥が、サンプルを採取する開口部に恒久的に取り付けられています。
3. 部品⑥用にダスト保護キャップ①が取り付けられています。
4. ユニットの残りの部分②～⑤はサンプリング用に固定されています。
5. 細長いチューブの内径と長さは、求められるサンプル量に応じて選択します。
6. 内径 1.25 mm 未満の細長いチューブは使用できません。
内部寸法の最短部分が 1 mm 未満でなければ、断面の形が違うもの(長方形など)も使用できます。
7. サンプルボトルの開口部をカバーするフィルムが後から侵入しないように、細長いチューブの端はとがらせて面取りします。
8. 必ず乱流状態であると保証できない場合は、乱流を発生させる工夫がされねばなりません。
例えばタービラントサンプラなど。
実際の一般的なサンプリング装置

1. ダスト保護キャップ
2. チェックなしの装置
3. 作動油採取用の細長いチューブ
4. 細長いチューブの付いたカバーキャップ
5. ボールバルブ
6. チェック弁、クイック締め付け周辺部品

20BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

作動油のサンプルの採取
サンプリング方法

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ボールバルブ⑤を開く。
作動油を収集する前に、最低 200 ml の作動油をサンプリング装置の中に通して流す。
ボールバルブを閉じずに、作動油を収集する位置にサンプルボトルを置く。
ボトルの開口部をカバーしている保護フィルムに、細長いチューブのとがった先で穴を開ける。
ボトル容量の 50-90%のサンプルを採取する。
十分な量のサンプルを収集したら、サンプルボトルを取り外してから、ボールバルブで流れを止める。
細長いチューブを引き抜いた後、直ちにサンプルボトルをシールする。
クイックカップリングの付いたサンプリング装置を使用している場合、サンプリング装置の取り外し可能部品を取り外し、適切な溶剤でフラッシングして作動油の他の残油をすべて除去します。
取り外し後すぐに、クイックカップリングに恒久的に取り付けられている部品のダスト保護キャップを交換します。

CETOP RP 95 H によるタンクからのサンプリング
タンクからのサンプリングは、メイン流量からサンプリングできない場合以外、実施しないでください。サンプルを採取する場所の周囲の、タンク外面を清掃します。

サンプリング:
タンク内の作業油は、サンプルが代表値となるようによく混ぜなければなりません。そのため、システ
ムを運転条件下でかき混ぜて暖機運転します。その後、ピペットまたは清浄な使い捨て注射器を使ってサンプルを(最低 150 ml)採取します。ピペットの半分以下で作動油を採取します。
ピペットがタンクの側壁に触れず、底に近づき過ぎないようにしてください。ピペットの中身をサンプ
ルボトルに入れ、注意深くシールします。再びタンクに蓋をするか、さらにサンプルが必要な場合は清浄なカバーフィルムで閉じます。

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 201821

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

作業のヒントメンテナンスを実施する頻度と程度は、環境の影響で発生する負荷と作業負荷に依存します。
作動油の運転適合性と清浄度には特に注意を払う必要があります。
清掃と運転
油圧システムの試運転前に、組立時のダストを取り除かなければなりません。これには、ポータブルフィルタユニットで設備全体をフラッシングするのが、最も良いでしょう。鉱物系作動油(または、その後に使用する作動油との相互適合性)がシステム全体またはシステムの部品に、可能な限り最高の流速でポンプで送られます。組立時のダストはフィルタユニットでろ過されます。
この工程の間は、内蔵フィルタのエレメントを取り外します。また、小型または感度の低いシステム
は、ならし運転中に内蔵フィルタで清掃できます。システムが負荷なしで実行され、押しのけ容積が徐々に最大まで増加することを確認しなければなりません。
106

Particle count per unit volume

図は、設計固有の許容清浄度と、試運転前の実際の清浄度の関係を示しています。
設計固有の許容清浄度レベル A と、試運転前の実際の清浄度レベル D の典型的な関係です。
システムをフラッシングし、必要な清浄度レベルに達するまで低圧で実行することが大切です。

105

104

103

D
A

102

5

10 15
25
50
Particle size in m m (log 2)

100
P001 326E

コンタミネーションのモニタリング
永続的各フィルタには、フィルタのコンタミネーションレベルを示す視覚/電気式インディケータが搭載されていなければなりません。この方法によって、まだダスト吸収能力があるか、それともエレメントの交換が必要かを、いつでも明確にしておくことができます。一旦運転温度に達した後は、毎日確認作業を実施します。
電気信号装置の付いたコンタミネーションインディケータを使用する場合、フィルタエレメントが汚染されている時には、運転温度で選択した信号が発せられます。コンタミネーションインディケータに低温始動局面で信号カットアウト機能がない限り、暖機運転中には高い差圧によってほぼ常に「コンタミネーション」信号が発せられます。
循環
定期的にモニタリングすれば、フィルタは油圧システムの部品の摩耗監視エレメントとして適しています。オペレータがフィルタ交換の運行記録を保持するなら、交換間隔が短くなった時にシステム部品の摩耗が増大していると見なすことができます。作動油サンプルと汚染されたエレメントの分析によって、主な汚染源を突き止めることができます。使用済みフィルタ材の結果を比較すれば、完全に故障し
22

BC00000095ja-JP • Rev 0607 • Sept 2018

テクニカルインフォメーション

作動油清浄度ガイドライン

作業のヒントて生産や運転が中断する前に予防的保守ができます。必要な清浄度レベルの順守状況を汚染の測定によってチェックするので、早すぎる時期に摩耗や故障が発生しなくなります。
これらのサンプルは、前に説明したように、特別に設計されたサンプリング個所で採取しなければなりません。
作動油の補充清浄度クラスを維持するため、損失分の補充用の作動油は、常に細かいフィルタを通して注がなければなりません。適切な設備を使用できる場合は、リターンフローフィルタを使用できます。恒久的な接続の設置を、設計段階で検討事項に含めることをお勧めします。急場しのぎの設計によって、メンテナンス目的(作動油の補充、サンプリング、内蔵タンクのフィルタエレメントの交換など)でタンク/リザーバの解放することは、可能な限り常に避けるようにしてください。通気フィルタにいわゆるフィリングス
クリーン(メッシュ幅> 100 μm)があっても、10 – 100 μm のサイズの粒子の侵入に対する保護にはなりません。
エレメントの交換
コンタミネーションインディケータがエレメントの汚染を示した場合、エレメントがさらに汚染されると圧力低下が急速に進むため、速やかに交換しなければなりません。エレメントの交換時には最大の注
意を払わなければなりません。使用説明書に正確に従ってください。
フィルタ保守の間隔には、次の標準値が適用されます。
1. システムの試運転後、24 時間
2. ならし運転期間後(実動 50 - 100 時間)
3. 実動 300 - 500 時間後の通常保守

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主な取扱い製品：

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DCV 方向制御弁
電気コンバータ
電気マシン
電気モータ
油圧モータ
油圧ポンプ
オービタルモータ

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閉回路用ポンプ･モータ、 開回路用ポンプ、 オービタルモータ、 バルブ、 ステアリングコ
ンポーネント、 電子油圧制御機器など、 豊富で広範囲にわたる製品群とシステムを取り揃
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また豊富な販売代理店網および認定サービスセンターのネットワークを通して、グローバルな サービスを提供できる国際企業として高い評価をいただいています。

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PLUS+1® ディスプレイ
PLUS+1® ジョイスティッ
クおよびペダルPLUS+1® オペレーターイ
ンターフェース
PLUS+1® センサ
PLUS+1® ソフトウェア
PLUS+1® ソフトウェアサ
ービス、サポート、および研修
位置制御およびセンサ
PVG 比例弁ステアリングコンポーネントおよびシステム
テレマティックス

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