シリンダストローク長さ公差とは、指定したシリンダの呼びストロークと、実際に端から端まで移動する距離との差として許容される範囲です。それだけで、工具がどこで止まるか、軸がどの程度繰り返すか、完成機が部品レベルの公差を保持できるかは決まりません。この区別を理解すると、エンジニアのカタログの読み方が変わります。規格に適合したシリンダでも、ブラケットの緩み、クッション圧縮、横荷重、センサ窓、たわむ治具によって工程点を外すことがあります。まず機械で必要な結果を定義し、そのうえで各要因に別々の限度を割り当ててください。
重要ポイント
- カタログ限度は機種固有です。Parker P1D-Bは500 mm以下のストロークで+0.3/+2.0 mmを示しますが、他のファミリーは別の幅を使います。
- ストローク公差は精度ではありません。
- 文書化された基準面と運転条件から検証し、測定不確かさも含めます。
- 全ストローク移動だけで部品レベル要求を満たせない場合は、ストッパ、フィードバック、または制御された動作を使います。
シリンダストローク長さ公差は実際に何を意味しますか？
Festoの運転ガイドでは、標準シリンダのストローク偏差は常にプラス側であるとされ、500 mmまでのISO 6432シリンダで+1.5 mm、ISO 15552サイズでは別の許容値が示されています。したがってストローク公差は呼び移動量の周辺にある許容製造範囲であり、汎用の位置決め仕様ではありません。符号が重要です（Festo, General Operating Conditions、2026-07-10取得）。
呼びストロークは、たとえば100 mmのように注文する移動値です。実ストロークは、定義された後退側基準位置と伸長側基準位置の間で測った距離です。ストローク公差は、その製品と構成で許容される測定値を示す幅です。方向で結果が変わります。たとえば0/+1.0 mmという表記は、呼び100 mmのストロークがサプライヤーの条件下で100.0から101.0 mmまで測定され得るという意味です。99.0から101.0 mmという意味ではありません。同様に、Parkerの+0.3/+2.0 mmは両限界が呼び値より上側にあることを示します。
一般的な±1 mmという仮定はなぜ危険なのでしょうか。受入境界を変えてしまうからです。この変換により、一方では適合シリンダを不合格にし、他方では根拠のない短いストロークを合格にしてしまうことがあります。脚注も読んでください。SMCのCQ2カタログは、ストローク長さ公差にバンパ変化量は含まないとしています。ゴムバンパが荷重、速度、温度、経年で異なる圧縮を示す場合、製造ストロークはカタログ幅内でも、観測される工具位置は変わります（SMC, CQ2 Compact Cylinder、2026-07-10取得）。
標準シリンダの基本的な動作と力の関係は、空圧シリンダが自動化を動かす仕組みのガイドを参照してください。その機構は、ここで扱う寸法受入ルールとは別の問題です。
なぜストローク公差は位置決め精度と同じではないのですか？
SMCはCE2カタログで2つの数値を分けています。ストローク長さ公差は250 mmまで+1.0 mm、251から1,000 mmで+1.4 mmですが、センサ精度は±0.2 mmです。これらは異なる特性を表す仕様であり、互いに代用してはいけません（SMC, CE2 Stroke Reading Cylinder、2026-07-10取得）。
位置決め精度は指令位置または基準位置にどれだけ近いかを示します。繰返し精度は同じ指令で繰り返した結果のばらつきです。そのため、図面、RFQ、受入報告では、どちらもストローク公差から分けて書く必要があります。
| 用語 | 答える問い | 代表的な根拠 |
|---|---|---|
| ストローク長さ公差 | 実際の全移動量は呼び値からどれだけ違ってよいか | 製品データシートと寸法検査 |
| 精度 | 測定位置は指令位置または基準位置にどれだけ近いか | 明記条件下での校正済み位置測定 |
| 繰返し精度 | 同じ指令で繰り返した結果はどれだけまとまるか | 同一設定での繰返しサイクルデータ |
| センサ分解能 | センサまたはカウンタが報告できる最小位置増分は何か | センサと電子機器の仕様 |
| 工程公差 | 部品または作業がどれだけのばらつきを許容できるか | 製品図面、品質計画、または機械受入仕様 |
分解能は精度ではありません。0.1 mm刻みを表示するカウンタでも、より大きなシステム誤差を含む位置を報告することがあります。SMC CE2カタログは、0.1 mm/パルスの分解能と±0.2 mmの精度を並べ、さらに取付や周囲条件で設置機の精度が変わると警告しているため、この違いが見えます。公差予算は受入対象の部品形状から始め、治具、ストッパ、ガイド、キャリッジ、シリンダ、取付、センサ、制御ロジックへ逆にたどってください。この荷重経路の見方により、あらゆる位置決め誤差をシリンダのカタログ値で説明してしまうことを防げます。
通常の磁気スイッチが追加するのは終端ゾーンの確認であり、移動量全体の測定ではありません。空圧シリンダ位置検出ガイドでは、リードスイッチ、ソリッドステートスイッチ、アナログトランスミッタ、磁歪センサ、エンコーダの違いを説明しています。スイッチで確認できるのはそこまでです。
製品別の公差例
SMCはCQ2で0/+1.0 mmを示し、ParkerはP1D-Bの500 mm以下のストロークで+0.3/+2.0 mm、500 mm超で+0.3/+3.0 mmを示します。限度はシリーズ、ストローク、サプライヤーによって異なります。文脈が決めます（Parker, P1D-B Pneumatic ISO Cylinders、2026-07-10取得、SMC, CQ2、2026-07-10取得）。
| 公開例 | ストローク範囲 | 記載されたストローク偏差 | 保持すべき境界 |
|---|---|---|---|
| SMC CQ2空圧タイプ | カタログ標準ストローク | 0/+1.0 mm | バンパ変化量は除外 |
| SMC CE2ストローク読取シリンダ | 250 mm以下 | +1.0 mm | 位置センサは別仕様 |
| SMC CE2ストローク読取シリンダ | 251-1,000 mm | +1.4 mm | 位置センサは別仕様 |
| Parker P1D-B ISOシリンダ | 500 mm以下 | +0.3/+2.0 mm | 指定シリーズに適用 |
| Parker P1D-B ISOシリンダ | 500 mm超 | +0.3/+3.0 mm | 指定シリーズに適用 |
| Festo ISO 6432標準シリンダ | 500 mm以下 | +1.5 mm | 一般運転条件表 |
これらの数値はシリンダ品質の順位ではありません。宣言された限度が異なる例です。小さい数値だからといって、設置後の位置決めが優れるとは限りません。製品、検出構成、クッション、ストローク範囲、測定条件が異なるためです。引用したFesto、Parker、SMCの6つの公差例は、いずれもプラス側のみの上限偏差であり、普遍的な対称+/-1 mmルールを支持しません。仕様上の反復リスクは、カタログ値をRFQへ写すときに下限符号やバンパ脚注を失うことです。この表は製品固有の根拠として扱い、メーカー全体の統計調査にしないでください。
ISO 15552:2018は、ボア32から320 mm、最大定格圧力1,000 kPaまたは10 barの着脱式取付空圧シリンダを扱います。目的は、基本寸法、取付、アクセサリのインターフェース互換性です（ISO 15552:2018、2025年時点で有効確認）。それでも、注文したシリンダの受入幅はサプライヤーの製品シートが決めます。範囲が重要です。ロッドレス製品でも同じ注意が必要です。ガイド付きキャリッジ、シールバンド設計、エンドカバー、ショックアブソーバ、調整式ストッパによって、使用可能移動量を定義する寸法が変わる場合があります。ロッド付きシリンダの数値をロッドレスシリンダのRFQへ持ち込むのではなく、正確な図面を確認してください。
実ストロークはどのように測定し検証すべきですか？
NIST Technical Note 1297は拡張不確かさをU = k × ucと定義し、前提が成り立つ場合、k = 2で約95%の包含範囲を与えると述べています。したがってストローク報告には、観測した移動量、計測器の不確かさ、設定、温度、圧力状態、荷重、基準面を含めるべきであり、キャリパーの一読値だけでは不十分です。不確かさは結果の一部です（NIST TN 1297、2026年更新）。
まず、測定量、つまり何を測るのかを定義します。ピストンロッド移動量、キャリッジ移動量、2つの工具面の距離、センサ切替距離、完成部品の動きのどれでしょうか。同じ機械でも、これらの結果は異なる場合があります。
次の検証手順を使ってください。
- 注文構成を特定する。 シリーズ、ボア、呼びストローク、クッションまたはバンパオプション、ロッドまたはキャリッジ構成、調整式ストッパを記録します。
- 安定した基準面を選ぶ。 シリンダまたは機械に剛に結合された面を使います。
- 運転状態を定義する。 無加圧、加圧、無負荷、作業負荷中のどれで確認するかを記録し、供給圧、姿勢、温度、ドウェル、接近方向も含めます。
- 芯出しを管理する。 測定軸を動作方向と平行に保ち、意図しない横荷重を取り除きます。
- 端点を記録する。 伸長側読値から後退側基準読値を引きます。
- 受入方法に従って繰り返す。 平均移動量とサイクル間ばらつきを分けます。契約ではサンプル数、暖機状態、外れ値処理、最終合否ルールを定義します。
- 測定不確かさを記載する。 計器校正、分解能、芯ずれ、治具、熱影響、作業者または設定ばらつきを含めます。
- 正しい幅を適用する。 符号と除外事項を保持します。
実ストローク = 伸長時の基準読取値 - 後退時の基準読取値
報告値 = 実ストローク ± 拡張測定不確かさ0.01 mm表示なら0.01 mmのストローク公差を証明できるでしょうか。できません。表示分解能は不確かさ成分の1つにすぎません。芯ずれ、基準面安定性、温度、治具移動がより大きな誤差を生むなら、余分な小数桁は根拠のない安心感を作るだけです。
有用な受入ルールは、限界付近での誤合格を防ぎます。測定値が仕様境界に近く、測定不確かさがその境界をまたぐ場合、報告は合意済みの判定ルールに従うべきで、合格側へ丸め込んではいけません。
カスタムまたは改造シリンダでは、この測定方法を図面承認から最終受入まで持ち込んでください。カスタム空圧シリンダのライフサイクルガイドでは、図面、検査、FAT、設置、試運転記録をどこに置くべきかを示しています。文書化してください。
標準ストローク公差だけでは足りなくなるのはいつですか？
FestoのSDBT-MSXセンサは20 mmの検出範囲と2から15 mmの切替窓を持ちます。これはピストンが検出ゾーンに入ったことを確認できますが、シリンダを精密位置決め軸に変えるものではありません。工程要求から制御層を選びます。フィードバックが重要です（Festo, SDBT-MSX、2026-07-10取得）。
実作業から次の制御層を選択してください。
- 外部機械ストッパ: シリンダエンドキャップで最終工具位置を定義したくない場合、剛性のある機械基準を使います。承認前にブラケット剛性、ストッパ強度、衝撃エネルギー、跳ね返り、アクセス性、調整ロック、摩耗を確認します。
- シリンダスイッチ: 二値の終端ゾーンを確認します。連続フィードバックとして扱わないでください。
- 連続位置センサ: コントローラが測定移動量や中間位置を必要とするときに使います。分解能だけを引用せず、センサ、取付、電子機器、スケーリング、設置済みシステム全体を検証します。
- サーボ空圧制御: 指令された中間停止位置や制御プロファイルが必要で、プロジェクトが調整作業を支えられる場合に選びます。
- 電動アクチュエータ: 複数のプログラム位置、剛性のある閉ループ動作、レシピ変更、制御加減速、力フィードバック、追跡可能な位置記録が深いモーション制御構成を正当化する場合に使います。
- カスタムストロークまたは調整式ストッパ: 機械固有寸法の周りで機械的幅を狭め、検査方法を図面に載せます。
選定は単に「厳しい公差」で始まりません。基準面の位置から始まります。基準面が先です。受入対象の部品形状が治具肩を参照するなら、その肩とストッパ構成で結果を制御してください。空気の圧縮性、取付コンプライアンス、クッション挙動を通じて、シリンダに外部機械基準を再現させると、避けられる誤差源を増やします。軸が2つの確認済み終端位置だけを必要とする場合は、境界を低摩擦シリンダガイドと比較してください。低摩擦は滑らかな動作に役立ちますが、フィードバックを作るものではありません。複数位置や動作プロファイルが必要なら、シリンダと電動アクチュエータの精度比較を使います。
高サイクル用途では、ストローク公差は入力の1つにすぎません。バルブ流量、チューブ容積、荷重、クッション進入速度、ストッパエネルギーが観測終点を支配することがあります。これらの項目を高速空圧シリンダ仕様チェックリストと一緒に記録してください。タイミングが差を露出します。
RFQに入れるべき項目
| RFQ項目 | 必要な記入内容 |
|---|---|
| シリンダ識別 | シリーズ、ボア、呼びストローク、作動方式、ロッド式またはロッドレス式 |
| ストローク要求 | サプライヤー標準またはカスタム幅、公差方向付き |
| 基準点 | 後退位置と伸長位置を定義する面または形状 |
| 運転状態 | 圧力、荷重、姿勢、速度、クッション、温度 |
| 工程要求 | 精度、繰返し精度、分解能、部品公差を別名で指定 |
| 位置確認 | センサなし、二値スイッチ、アナログトランスミッタ、エンコーダ、外部ゲージ |
| 測定方法 | 計器、基準面、接近方向、不確かさ、サンプル計画 |
| 受入ルール | 合否境界、不確かさの扱い、必要文書 |
現在のサイト計算ツールにはこの作業に一致するものがありません。ストローク時間、力、流量の計算ツールは別の問いに答えるため、ここに追加すると寸法と計測の流れから注意がそれます。
シリンダストローク長さ公差に関するFAQ
ParkerのP1D-B表は500 mm以下のストロークで+2.0 mmの上側偏差を許容し、SMCのCQ2例は+1.0 mmを許容します。機種の識別が答えを決めます。このFAQでは、これらの数値を例として扱い、機械的移動量、検出、校正、工程受入を分けます（Parker P1D-B、SMC CQ2、2026-07-10取得）。
空圧シリンダのストローク公差は通常±で表されますか？
常にそうではありません。引用したCQ2構成ではSMCが0/+1.0 mmを示し、ParkerはP1D-Bの500 mm以下のストロークで+0.3/+2.0 mmを示します。対称の±値に変換せず、注文する機種のデータシートから正確な下限と上限を写してください。
校正でシリンダの機械的ストローク公差を狭められますか？
校正は測定誤差を定量化したり、センサ、ストッパ、制御オフセットの調整を助けたりできますが、シリンダの機械的移動量を加工し直すものではありません。NISTは、前提が成り立つ場合にk = 2で約95%の包含範囲を与えると述べています。不確かさを報告し、製造公差のラベルを変えるのではなく制御可能な要素を調整してください。
ストローク公差が小さいほど繰返し精度も良くなりますか？
いいえ。SMC CE2カタログは、+1.0または+1.4 mmのストローク公差、0.1 mm/パルスの分解能、±0.2 mmのセンサ精度を別々に示しています。繰返し精度はさらに、ストッパ、ガイド、荷重、圧力、速度、クッション挙動、センサ窓、取付剛性、機械上で使う試験方法に依存します。
カスタムストロークを注文するときは何を指定すべきですか？
呼び移動量、公差方向、基準面、圧力状態、荷重、クッションまたはバンパ、温度、接近方向、測定不確かさ、受入ルールを記載します。ISO 15552は32から320 mmのボア、最大1,000 kPaを扱いますが、カスタムストロークの合意にはサプライヤー固有の図面と検査要求が必要です。書面に残してください。
標準空圧シリンダでサブミリの位置決めは可能ですか？
完全な軸としては、剛性のあるストッパ、適切なフィードバック、制御された接近、検証済み条件を組み合わせることでサブミリ結果を得られる場合があります。しかし呼びシリンダストローク公差はそれを証明しません。SMC CE2は±0.2 mmの記載精度を持つ専用位置読取システムを使いますが、それでも機械への設置後にユーザー校正が必要です。機械で試験してください。
出典と取得メモ
- ISO 15552:2018, Pneumatic fluid power cylinders、32から320 mmボア、最大定格圧力1,000 kPaにおける基本寸法、取付、アクセサリ寸法の互換性範囲。2026-07-10取得。
- Festo, General Operating Conditions、プラス側のみのストローク偏差。2026-07-10取得。
- Parker, P1D-B Pneumatic ISO Cylinders、500 mm以下とそれより長いストロークの別公差幅。2026-07-10取得。
- SMC, CQ2 Compact Cylinder、公差とバンパ注記。2026-07-10取得。
- SMC, CE2 Stroke Reading Cylinder、機械的ストローク、0.1 mm/パルス分解能、±0.2 mmセンサ精度、電気出力、保護等級、取付影響、機械設置後のユーザー校正を別仕様として記載。2026-07-10取得。
- NIST Technical Note 1297, Expanded Uncertainty、
k = 2の包含範囲ガイダンス。2026-07-10取得。 - Festo, SDBT-MSX Proximity Sensor、2026-07-10取得。