空圧アクチュエータは、圧縮空気のエネルギーを機械的な動きに変換する装置です。出力は直線移動、限定角度の回転、把持、クランプ、停止、その他の定義された機械動作になります。空圧シリンダは空圧アクチュエータの一種類であり、アクチュエータ全体の同義語ではありません。
このガイドは、空圧アクチュエータの用語と分類を確認するための資料です。ボア、ストローク、トルク、爪の移動量、取付け、センサー、バルブ流量を検討する前に、適切なアクチュエータファミリーを呼び分けられるようにします。動作原理と詳細なサイジングについては、空圧アクチュエータの仕組みに関する詳しいガイドを参照してください。
要点
- SMCは空圧アクチュエータを、リニア、ロータリ、ロッドレスだけでなく、実用上7つのファミリーに分類しています。
- ISO 15552は、ボア32～320 mm、最大定格圧力1,000 kPaの着脱式取付けシリンダを対象とします。
- まず動作と荷重経路を定義し、圧力、速度、制御、環境を確定してから正確なアクチュエータをサイジングします。
空圧アクチュエータとは何か
Festoは空圧シリンダを圧縮空気で動くモーション部品と説明し、代表的なシリンダ速度範囲として10 mm/s～3 m/sを示しています（Festo、2026年閲覧）。したがって空圧アクチュエータは、特定の本体形状や速度クラスではなく、エネルギー入力と機械出力によって定義されます。
圧縮空気は1つまたは複数の作動室に入ります。圧力がピストン、ベーン、ダイヤフラム、ラックなどの要素に作用し、その機構が力をロッド、キャリッジ、軸、爪、クランプアームへ伝えます。方向制御バルブは、どの作動室に圧力を供給し、どの作動室を排気するかを制御します。
リニアシリンダの断面図は、空圧アクチュエータの一つの機構を示します。圧力がピストンに作用し、ロッドが生じた動きを機械へ伝えます。
関連する3つの用語は区別してください。
| 用語 | 実務上の意味 | 例 |
|---|---|---|
| アクチュエータ | 供給されたエネルギーを機械動作へ変換する装置 | 空圧グリッパ、ロータリアクチュエータ、エアシリンダ |
| 空圧ドライブ | 空気で動くモーション装置またはドライブアセンブリを指す、より広い工学用語 | シリンダ、軸受、センサー、クッション機構を備えたガイド付きドライブ |
| 空圧シリンダ | 圧力室とピストン、ダイヤフラム、またはベローズで動作を生み出すアクチュエータ | ロッドシリンダ、ロッドレスシリンダ、ストッパシリンダ |
空気の流れを切り替えるバルブは通常、制御部品であり、機械のモーションアクチュエータではありません。プロセスバルブのパッケージでは、空気で動くユニットもバルブアクチュエータと呼ばれるため混同が起きます。両方を明示してください。ソレノイドバルブは空気を制御し、空圧アクチュエータはプロセスバルブのステムまたは軸を動かします。
親カテゴリーと下位カテゴリーの関係を詳しく確認するには、すべてのシリンダがアクチュエータなのかを参照してください。
主な空圧アクチュエータの種類は何か
SMCは空圧アクチュエータの製品群を、リニア、ガイド付き、グリッパ、ロータリ、ロッドレス、クランプ、特殊用途の7ファミリーに分類しています（SMC USA、2026年閲覧）。この分類は、単に3種類へ分けるより有用です。機械へ出力する動作と、荷重を支えたり接触したりする機構を区別できるためです。
これらのカテゴリーは構造上重なることがあります。ガイド付きスライドに一般的なピストンシリンダが組み込まれる場合もあります。ロッドレスアクチュエータに一体型ガイドが備わることもあります。グリッパ内部にウェッジ、カム、ラック、または小型ロータリ機構が使われることもあります。分類は機械へ供給される出力を基準にし、内部機構は第2レベルとして付記してください。
この2段階の表記により、曖昧なRFQを防げます。「ロッドレスシリンダ」は空気からキャリッジへ力を伝える機構を表しますが、「ガイド付きロッドレスアクチュエータ」なら外部荷重をどのように支持するかも示せます。同様に、「ロータリアクチュエータ」は出力を、「ラック・アンド・ピニオン」は圧力をトルクへ変換する方法を表します。
リニア、ガイド付き、ロッドレスアクチュエータの境界
ISO 15552:2018は、ボア32～320 mm、最大定格圧力1,000 kPa（10 bar）の着脱式取付け空圧シリンダを対象とします（ISO、2025年確認）。規格化するのは選択された取付け寸法と付属品寸法であり、すべてのリニアアクチュエータに同じ荷重、速度、寿命、横荷重能力を与えるものではありません。
ロッド付きリニアシリンダ
ロッド付きシリンダは、ロッドを介してピストンの動きを伝えます。単動形は一方向の動作に空気を使い、復帰にはばねまたは外力を使います。複動形はピストンの両側へ空気を送り、伸長と収縮の両方を圧力で駆動します。詳しいトレードオフは、単動形と複動形シリンダの比較を参照してください。
ガイド付きアクチュエータ
ガイド付きアクチュエータは、空圧推力にガイドロッド、軸受、またはスライド機構を組み合わせます。ガイドは回転と、規定された横荷重やモーメントに耐えます。能力は依然としてモデル固有です。「ガイド付き」だからといって、荷重中心、ストローク、速度、軸受タイプ、複合モーメントの限界を無視してよいわけではありません。
ロッドレスアクチュエータ
ロッドレスアクチュエータは、突き出すピストンロッドを使わず、シリンダ本体に沿って外部キャリッジを動かします。SMCは磁気結合式と機械結合式のロッドレス設計を分けています（SMC USA、2026年閲覧）。どちらもストロークの外側に必要なクリアランスを減らせますが、シール、結合、ガイド、許容荷重の挙動は異なります。
| リニアファミリー | 出力接続 | 検討する主な理由 | 確認すべき主な境界 |
|---|---|---|---|
| ロッド付きシリンダ | ピストンロッド | 単純な軸方向の押し引き | ロッドのクリアランス、座屈、芯出し、外部ガイド |
| ガイド付きアクチュエータ | ツールプレートまたはガイド付きロッドアセンブリ | 姿勢を制御でき、規定のモーメント能力がある | 軸ごとのガイド定格、荷重オフセット、ストローク、速度 |
| ロッドレスアクチュエータ | 外部キャリッジ | 短い設置スペースで長い移動を実現 | 結合力、キャリッジ荷重、シール、ガイド構成 |
用途で1.5 mの搬送が必要な場合はどうでしょうか。その長さだけでロッドレスユニットを選ぶことはできません。荷重質量、重心、モーメント方向、速度、クッション、結合余裕、取付けの直線度、汚染への暴露を確認してください。専用のロッドレスアクチュエータガイドで、分岐ごとの確認項目を説明しています。
ロータリ、グリッパ、クランプ、特殊用途アクチュエータの役割
Festoは最大270度の旋回角を持つ空圧ロータリドライブを掲載し、SMCは複数の製品ファミリーで2本、3本、4本指の空圧グリッパを提供しています（Festo、SMC USA、2026年閲覧）。これらの出力には、シリンダボアだけでなく、トルク、慣性、把持力、保持力の確認が必要です。
ロータリアクチュエータ
ロータリアクチュエータは、限定角度の軸またはテーブルの動きを作ります。一般的な機構にはラック・アンド・ピニオン式とベーン式があります。動作中に必要なトルク、回転角、負荷慣性、加速、減速、エンドストップエネルギー、バックラッシュまたは角度遊び、軸荷重、取付け姿勢から選定してください。連続回転できる空圧モータは別の装置です。
割出し、反転、バルブの回転、レバーの操作が目的なら、空圧ロータリアクチュエータガイドを参照してください。
空圧グリッパ
グリッパは爪やフィンガでワークを保持します。平行爪は角柱状の部品に適し、アングル爪は円弧状に開き、同心形は丸い部品をセンタリングします。必要な把持力は、部品質量、加速度、姿勢、摩擦、爪長さ、接触形状、圧力喪失時の影響によって決まります。この選定分岐は、空圧グリッパの種類ガイドで詳しく説明しています。
クランプと特殊用途ユニット
空圧クランプは、直動、スイング、トグル、または用途固有の機構でワークや治具を保持します。特殊用途アクチュエータには、ストッパシリンダ、ベローズ、ダイヤフラムユニット、多位置シリンダ、タンデム構成や高推力構成、耐熱・洗浄・クリーンルーム・腐食環境向け製品が含まれます。
空気で動く機構をすべて「標準シリンダ」の分岐に押し込まないでください。機械の実際の出力が保持、センタリング、限定角度回転、柔軟な昇降、コンベヤ停止であるなら、専用ファミリーを選ぶほうが荷重経路と故障時状態を定義しやすくなります。
空圧アクチュエータのファミリーはどのように選ぶべきか
ISO 4414:2010は、空圧システムの重大な危険を扱い、設計、構築、変更、設置、調整、保守、信頼性のある運転、エネルギー効率、環境を対象とします（ISO、2021年確認）。したがってアクチュエータの選定は、カタログ写真や公称圧力だけでなく、機械全体の機能とリスク対策から始めるべきです。
有用なアクチュエータ比較では、シリーズを選ぶ前に、必要な出力、荷重形状、取付けスペース、制御方法、運転環境を記録します。
次の順序で進めてください。
- 出力を定義する。 直線ストローク、回転角、爪の移動量、クランプ経路、必要な保持動作を記録します。
- 荷重を整理する。 力またはトルク、質量、重心、摩擦、慣性、加速度、重力方向、横荷重、モーメントを含めます。
- デューティを設定する。 サイクル頻度、停止時間、目標寿命、クッションの要否、許容衝撃または振動を記録します。
- 実際の圧力と流量を使う。 動作中のアクチュエータ最低圧力、バルブ流量データ、チューブ径と長さ、排気制限を指定します。
- 制御動作を選ぶ。 単動または複動、バルブ機能、センサー、中間位置の要否、速度制御、電源または空気供給喪失後の応答を定義します。
- 環境を確認する。 温度、粉じん、湿気、洗浄、薬品、腐食、クリーンルーム、食品区域、危険場所の要件を明記します。
- インターフェースを検証する。 取付け寸法、ポートねじ、ロッド端または軸、センサー溝、クッション、付属品、保守クリアランスを照合します。
用途レビューの経験では、最初に作る図面は単純な荷重経路スケッチが最も役立つことがよくあります。アクチュエータが押す位置、荷重がガイドされる位置、支持部から重心までの距離が分かります。このスケッチにより、ボアとストロークだけの依頼では見えない横荷重とモーメントが明らかになります。
空圧が常に適切な技術とは限りません。軸に多数のプログラム可能な位置、厳密に制御された速度、停止時の高剛性、詳細なモーションフィードバックが必要なら、空圧ファミリーと電動アクチュエータの選定ガイドを比較してください。
空圧アクチュエータのRFQには何を記載すべきか
ISO 15552が標準化するのは、ボア32～320 mm、1,000 kPaのシリンダ範囲における互換寸法だけです。ブランド間で同じ力、速度、クッション、シール、センサー、寿命が保証されるわけではありません（ISO、2025年確認）。交換用RFQには、規格名以外の運転要件とインターフェースを記載する必要があります。
次のデータを送ってください。
| RFQ項目 | 提供する情報 |
|---|---|
| アクチュエータ機能 | 押す、引く、ガイド、回転、把持、クランプ、停止、位置決め |
| 動作 | ストローク、角度、爪の移動量、方向、終端位置 |
| 荷重 | 力またはトルク、質量、重心、慣性、横荷重、モーメント |
| 運転条件 | 最低動圧、速度、サイクル頻度、停止時間、想定デューティ |
| 制御 | バルブ機能、センサータイプ、中間位置、故障時状態 |
| 機械インターフェース | 取付け、ロッド端、軸、キャリッジ、ポート、全体外形 |
| 環境 | 温度、汚染、洗浄、薬品、腐食、区域認証 |
| 既存ユニット | メーカー、完全な型式コード、銘板、図面、写真、故障履歴 |
| 受入れ基準 | 移動量、力またはトルク、サイクル時間、漏れ、再現性、検査記録 |
「直接置換」とは、比較対象の項目を一覧化して受け入れた状態を意味するべきです。取付けパターンが一致しても、許容モーメント、クッションエネルギー、センサー挙動、温度範囲、シール適合性、認証が同等だとは限りません。
一般的なアクチュエータの定義なら「リニア」や「ロータリ」で十分かもしれません。しかし発注書では不十分です。完全な構成型式と、性能を左右する用途条件を記載してください。
空圧アクチュエータの定義と種類に関するFAQ
SMCの7ファミリー分類とISO 15552のボア32～320 mmシリンダ範囲は、異なる問いに答えます。前者は機械出力を分類し、後者は選択された互換寸法を定義します（SMC USA、ISO、2026年閲覧）。このFAQでは、カテゴリー、機構、規格、用途限界を分けて扱います。
最も簡単な空圧アクチュエータの定義は何か
空圧アクチュエータは、圧縮空気のエネルギーを機械動作へ変換します。出力は直線運動、限定角度の回転、把持、クランプ、その他の機械機能です。方向制御バルブは通常、作動室の圧力と排気を制御しますが、バルブ自体はモーションアクチュエータではありません。ただし、空気で動くプロセスバルブ用アクチュエータを指す場合は別です。
空圧アクチュエータの主な種類は何か
SMCは空圧アクチュエータを、リニア、ガイド付き、グリッパ、ロータリ、ロッドレス、クランプ、特殊用途のファミリーに分類します。これらのカテゴリーは機械へ供給される出力を表します。単動、複動、ラック・アンド・ピニオン、ベーン、磁気結合、機械結合など、内部機構は第2のラベルで示せます。
空圧シリンダは空圧アクチュエータと同じか
空圧シリンダは空圧アクチュエータの一種ですが、両者は完全に置き換えられる用語ではありません。「アクチュエータ」が親カテゴリーで、ロータリアクチュエータ、グリッパ、クランプ、特殊機構も含みます。選定した装置が実際にシリンダ機構を使う場合に「シリンダ」と呼び、識別に必要な出力と構造の詳細を加えてください。
ISO 15552によって空圧シリンダは互換になるか
ISO 15552は、ボア32～320 mm、最大定格圧力1,000 kPaの着脱式取付けシリンダについて、選択された基本寸法、取付け寸法、付属品寸法を定めます。寸法適合は互換性を支えますが、力、クッション、センサー、シール、速度、荷重、環境、寿命の性能が同一だと証明するものではありません。
長いストロークに最適な空圧アクチュエータはどの種類か
ロッドレスアクチュエータは、ピストンロッドが本体から突き出さないため、長い直線移動に必要な外部クリアランスを減らせます。しかし自動的に最適とは限りません。キャリッジ荷重とモーメント、ガイド能力、結合余裕、シール方式、速度、クッション、取付けの直線度、汚染、保守アクセス、メーカーが構成した正確な限界値を比較してください。
出典と技術参考資料
- ISO。 ISO 15552:2018。着脱式取付け空圧シリンダ、ボア32～320 mm、最大定格圧力1,000 kPaの適用範囲。2025年確認。
- ISO。 ISO 4414:2010。空気圧流体動力システムと部品の一般規則および安全要件。
- Festo。 空圧シリンダ。シリンダの定義、製品ファミリー、代表速度範囲、ロータリドライブ情報。2026年7月26日閲覧。
- SMC USA。 空圧アクチュエータ、ロッドレスアクチュエータ、グリッパ。カテゴリー、機構、製品ファミリーの説明。2026年7月26日閲覧。
- AutomationDirect。 空圧シリンダとは？。リニアシリンダ分野を示す動画。2026年7月26日閲覧。