神話と事実: ロッドレスエアシリンダの負荷容量に関する誤解

SMCの0.1-0.8 MPaデータ、力計算、ガイドモーメント、ロッド座屈限界、RFQ入力でロッドレスエアシリンダ負荷容量の誤解を整理します。

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Jack Chen, 空圧エンジニア, ベプト空圧

著者について

Jack Chen

空圧エンジニア

Jackです。ベプト空圧の空圧エンジニアとして、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Jack@bepto.com

ロッドレスエアシリンダの負荷容量は、単一の積載重量ではありません。推力、ガイドモーメント、キャリッジ支持、結合方式、ストローク長、速度、エンドストップエネルギー、動作中のアクチュエータ圧力の結果です。ロッドレスシリンダは大きな荷重を運べますが、ボア選定前に荷重経路を確認した場合だけです。

神話は「ロッドレスシリンダは弱い」だけではありません。より大きな神話は、カタログ推力値が機械の寿命を証明するという考えです。

要点

  • SMCはMY1機械結合式ロッドレスシリンダを、ボア10 mmから100 mm、作動圧0.1-0.8 MPaとして示しています。
  • ロッドレス設計は外部ピストンロッド座屈をなくしますが、ガイドモーメントとストッパ衝撃は使用可能荷重を制限します。
  • 荷重主張の前に、力、モーメント、動作中圧力、速度、クッション、RFQ形状を確認します。

ロッドレスエアシリンダ負荷容量は、推力、ガイド、モーメント、速度、停止、取付、空気供給を合わせて確認した後に動かせる使用可能荷重です。ガイドモーメントは荷重がキャリッジ中心線から離れて生じるピッチ、ロール、ヨー荷重です。

この記事はJack Chenがベプト空圧向けに執筆し、メーカーのカタログと照合して確認しています。吊り荷、垂直軸、ガード付き機械、重心データが不明な場合は、図面を添えて/contact/から相談してください。

経験上、最初の悪い判断は間違ったボアではなくスケッチ不足です。荷重重心、ブラケットオフセット、エンドストップ位置がなければ、ガイド計算は推測から始まります。

荷重経路選定の基準製品ファミリーとして使うMY1B機械結合式ロッドレスシリンダ

ツールシリンダ選定シリンダ推力計算ツールロッドレスシリンダのガイド荷重を確認する前に、ボア、作動圧、摩擦余裕、安全率から理論力と安全調整後の力を見積もります。推力 = 圧力 × 有効面積ボア径ロッド径作動圧力摩擦損失率計算ツールを開く

キャリッジ、ガイド、バルブ、荷重経路を一つの軸として扱うと位置決め挙動は変わります。

短い答え: ロッドレス負荷容量は荷重経路確認である

SMCのMY1カタログは機械結合式ロッドレスシリンダを、ボア10 mmから100 mm、作動圧0.1-0.8 MPaとして示しています(SMC MY1カタログ, 2015, 2026-07-08閲覧)。

  1. 最低の測定作動圧で推力が足りるか。
  2. キャリッジまたは外部ガイドがモーメントを扱えるか。
  3. ストローク長に支持が必要か。
  4. 移動荷重を損傷なく止められるか。
  5. バルブ、配管、排気が圧力と速度を維持できるか。

形式の分け方はロッドレス空圧シリンダの種類を参照してください。

神話1: ロッドレスエアシリンダは常に軽負荷用である

SMCのMY1シリーズには5つのガイドファミリーがあり、高剛性MY1HT 50/63では例示ファミリーの最大負荷質量が320 kgとされています(SMC MY1カタログ, 2015, 2026-07-08閲覧)。事実はシリーズ固有です。

ロッドレスシリンダは自動的に弱いわけでも、自動的に重負荷用でもありません。シリーズ、ガイド形式、ストローク、取付、荷重オフセット、速度、ストッパ配置、空気圧で決まります。

一般的な荷重表をコピーせず、正確な型式と条件から確認します。キャリッジとガイドが本当の制限になることがあります。

神話の表現より良い技術表現
軽負荷専用高剛性ファミリーはモーメント限界を守れば高荷重を扱える
大きいボアは大きい積載量推力は増えるがガイド過負荷は残る
負荷容量は一つの数字質量、オフセット、速度、支持、停止、圧力で変わる
全形式は同じ磁気結合、機械結合、ケーブル、ガイド付きで限界が違う

荷重重量だけでなく荷重オフセットを送ることが重要です。短い8 kg治具が、近い16 kg板より厳しい場合があります。

神話2: 力計算が通れば荷重は安全である

SMCのMY1選定フローは、負荷質量、許容モーメント、クッション、ポート、スイッチ取付を確認します(SMC MY1カタログ, 2015, 2026-07-08閲覧)。圧力と面積による力は一つのゲートにすぎません。

理論推力 = 作動圧 x 有効ピストン面積
使用設計推力 = 理論推力 - 摩擦余裕、その後安全率で除算

シール抵抗、結合方式、キャリッジ摩擦、ガイド予圧、圧力低下、加速度は使用可能な力を下げます。

ツールシリンダ選定シリンダ内径計算ツール荷重力は分かっているが必要ボアが未定の場合に使い、その後でガイドモーメントとカタログ限界を別に確認します。必要面積 = 設計推力 / (圧力 x 効率 x 速度基準負荷係数)選定入力モード必要荷重または移動質量移動方向ガイド摩擦計算ツールを開く

確認答えること重要な理由
推力空気圧で動くか開始力を決める
静的モーメントオフセット荷重を支えられるか背の高いブラケットが負荷を作る
動的モーメント加減速と衝撃に耐えるか速い停止は静的仮定を超える
クッション損傷なく止まるか移動質量はエネルギーを蓄える
動作中圧力圧力が実際に届くかゲージは流量中に誤解を生む
環境摩擦と摩耗が変わるか負荷容量は信頼性と一体

基礎物理は空圧シリンダ理論ガイドを参照してください。

神話3: ロッドレスシリンダはすべての長ストローク制限をなくす

ParkerのOSP-Pカタログは標準ストローク最大6000 mm、長ストローク版最大41 mを示しますが、基本シリンダとリニアガイド、荷重/モーメントデータを分けています(Parker OSP-Pカタログ, 2025, 2026-07-08閲覧)。

ロッドレスは露出ロッド座屈を避けますが、チューブ支持、キャリッジモーメント、充填排気容積、停止エネルギー、ケーブルやセンサの移動クリアランスは残ります。

  • シリンダチューブまたは押出材に中間支持が必要になる場合がある。
  • キャリッジガイドが静的/動的モーメントを扱う必要がある。
  • バルブと配管は大きな容積を充填・排気する必要がある。
  • エンドストップとクッションは移動エネルギーを吸収する必要がある。
  • ケーブルチェーン、チューブ、センサに移動クリアランスが必要である。

ツールシリンダ選定シリンダロッド座屈計算ツール露出ロッドの圧縮座屈が判断要素になる場合、長いロッドシリンダ案をロッドレス構成と比較します。座屈荷重 = pi^2 × E × I / 有効長さ^2ロッド径支持されない長さ端部条件係数圧縮荷重計算ツールを開く

正しい比較は、最初に問題になる制限がロッド座屈、機械長、ガイドモーメント、圧力低下、停止エネルギーのどれかを見つけることです。

ロッドレスエアシリンダの荷重経路確認推力、ガイドモーメント、支持、停止エネルギー、空気経路が合格する必要を示す図。すべての経路が合格して初めて負荷容量は合格推力は始まりです。ガイドと停止が寿命を決めることが多いです。1. 推力2. モーメント3. ストローク支持4. 停止エネルギー5. 動作中の空気経路出典: SMC MY1、Parker OSP-P、CAGI。
推力計算に合格しても、荷重経路には複数のゲートがあります。

ストローク端の衝撃は空圧シリンダクッションと合わせて確認します。

神話4: シールバンドが負荷容量を決める

SMCのMY1カタログはダストシールバンドとNBRライニングを示しますが、選定ではガイド形式、許容モーメント、負荷質量、クッションも分けています(SMC MY1カタログ, 2015, 2026-07-08閲覧)。

シールバンドは漏れ、汚染、摩擦に効きます。荷重経路が成立するかはガイドとキャリッジが決めます。

損傷したバンドは動作を弱く見せますが、ガイド過負荷は直しません。

症状決めつけてはいけないこと先に確認すること
スロット沿いの漏れ音荷重が重すぎるシールバンドと圧力低下
片側摩耗シール材が悪いオフセット荷重と芯出し
負荷時に止まるボア不足動作中圧力とガイド摩擦
新バンドがすぐ壊れる交換部品が悪い取付損傷とモーメント過負荷

シールバンドの詳細はロッドレスシリンダのシールバンド技術を参照してください。

神話5: 大きいボアがすべての負荷問題を解決する

CAGIは、使用点までの圧力低下を10%以下に抑えるべきで、過剰圧力は動力を増やすと説明しています(CAGI, 2026, 2026-07-08閲覧)。

大きいボアは理論推力を増やしますが、チューブ、サイレンサ、バルブ排気が不足している場合は空気容積問題を悪化させます。

レギュレータ圧力だけでなく、動作中のシリンダポート圧力を使います。

  • 荷重ストローク中のシリンダポート圧力。
  • バルブ流量、チューブ内径、継手抵抗、サイレンサ状態。
  • ガイド摩擦とキャリッジ芯出し。
  • 実際の移動質量と加速度。
  • エンドストップの跳ね返りまたは過度なクッション。
  • スロットやガイド付近の空気品質と汚染。

回路確認にはロッドレスシリンダ用4方5ポートバルブ制御が有用です。

負荷容量選定チェックリスト

SMCは負荷質量、許容モーメント、クッション、ポート、スイッチ取付を含み、Parkerは基本ロッドレスシリンダとリニアガイドを分けています(SMC MY1カタログ, 2015; Parker OSP-Pカタログ, 2025, 2026-07-08閲覧)。

問い合わせ前に、次の入力を送ります。

RFQ入力負荷容量が変わる理由
移動質量静荷重と加速力を決める
荷重中心オフセットピッチ、ロール、ヨーを作る
ストロークと支持間隔支持、たわみ、配管経路に影響
取付向き重力方向とガイド荷重を変える
伸縮時間加速度と停止エネルギーを作る
動作中圧力使用可能推力を決める
バルブ、チューブ、サイレンサ実際の流量と速度を制御する
停止方法とクッション衝撃荷重を制御する
ロッドレス形式形式ごとに故障の仕方が違う
環境摩擦と摩耗を変える

製品選定ではOSP-Pモジュール式ロッドレスシリンダDGCロッドレスシリンダMY1H精密ロッドレスシリンダを荷重経路に対して比較します。

ロッドレスシリンダ負荷容量のFAQ

以下の回答は、SMCの0.1-0.8 MPa MY1データ、Parkerのカタログ構成、CAGIの10%圧力低下ガイダンス、基本的な圧力面積式を前提にした初期確認です。

ロッドレスエアシリンダは重い荷重を扱えますか?

はい、扱えるファミリーもあります。ただし正確なシリーズ、ガイド形式、圧力、速度、モーメント、支持限界の範囲内に限ります。

ロッドレス負荷容量は従来のロッドシリンダより高いですか?

場合によります。露出ロッドの座屈や省スペース問題を解けますが、キャリッジ、ガイド、結合部、シールバンド、支持確認が必要です。

シールバンドはロッドレスシリンダ負荷容量を制限しますか?

通常は主な構造荷重部材ではありません。漏れ、汚染、摩擦を制御し、容量は推力やガイド定格で確認します。

ロッドレスシリンダ選定にはどの安全率を使うべきですか?

安定用途では1.2から1.5程度から始め、不確実性が大きい場合は高くします。

負荷容量確認には何を送ればよいですか?

ストローク、移動質量、荷重中心オフセット、取付向き、目標時間、動作中圧力、バルブとチューブ、停止方法、環境、写真またはスケッチを送ります。

出典メモ

この改訂では、元ドラフトにあった根拠の弱い高荷重事例主張を削除し、負荷容量を直接支えない引用も外しています。