リニアアクチュエータの種類は、直線運動をどのように作るかで整理できます。代表例は空圧シリンダ、ロッドレス空圧アクチュエータ、電動ねじ軸またはベルト軸、油圧シリンダ、サーボ制御軸、ステッピングやボイスコイルなどの特殊アクチュエータです。有用な選び方は、最も長い一覧を作ることではありません。力、ストローク、速度、精度、環境、制御要件に合うファミリーを選ぶことです。
Festoは、どのアクチュエータ技術が常に優れているわけではなく、主な選定要因は荷重、精度、動的応答、環境、コストだと説明しています（Festo, 2026）。この記事もその考え方で整理します。
要点
- リニアアクチュエータの種類は、駆動源、ガイド、位置制御、RFQデータで分類します。
- ISO 15552は、32-320 mmボアの10 bar空圧シリンダを扱います。
- AutomationDirectは電動リニアアクチュエータを、ボールねじ、リードねじ、ベルト駆動の3系統に整理しています。
- ParkerはOSP-Pロッドレスシリンダに10-80 mmボアと標準最大6000 mmストロークを示しています。
経験上、高くつくミスは「リニアアクチュエータ」を一つの製品カテゴリとして扱うことです。実際には直線運動の要求です。クランプ、プッシャ、ガイド付きスライド、長距離搬送軸、サーボ検査軸はいずれも直線に動きますが、失敗する理由はそれぞれ違います。
この記事は分類とRFQの地図です。空圧ファミリーの詳細は既存の空圧アクチュエータガイドを参照してください。シリンダか電動かという狭い判断は、シリンダを電動アクチュエータより選ぶべき場合を使います。
編集レビュー注記: この記事はアクチュエータファミリー選定のために、公開メーカー資料と規格資料から書き直しています。サイト背景と連絡先は /about-us/ と /contact/ で確認できます。
リニアアクチュエータとは何か？
リニアアクチュエータは、エネルギーを直線運動に変換する装置です。AutomationDirectは、リニアモーションを1つのX軸、またはX-Y、X-Y-Zの多軸運動として説明し、選定は荷重、移動量、中間停止、速度、精度に基づくとしています（AutomationDirect, 2022）。
エネルギー源は圧縮空気、油圧油、電動モータ、磁界、または複合制御パッケージです。出力はロッド、キャリッジ、テーブル、ガイド付きスライド、ベルト軸、ねじ軸、ロッドレスシリンダキャリッジなどになります。
リニアアクチュエータは親カテゴリです。空圧シリンダは空気で動くリニアアクチュエータの一種です。電動リニアアクチュエータは通常、モータとねじ、ベルト、その他の機械伝達を組み合わせたものです。ロッドレスアクチュエータは、ロッドを外へ伸ばさず、本体に沿ってキャリッジを動かすコンパクトな直線設計です。
この階層は購買で重要です。RFQに「リニアアクチュエータ」とだけ書くと、単純な2位置シリンダ、長ストロークのロッドレス搬送、高推力の油圧シリンダ、プログラム可能な電動軸のどれかをサプライヤが推測することになります。
候補に入れるべきリニアアクチュエータ種類は？
まず6系統、つまり空圧シリンダ、ロッドレス空圧シリンダ、電動ねじまたはベルトアクチュエータ、油圧シリンダ、サーボ制御軸、特殊リニアアクチュエータから始めます。ISO 15552は空圧分岐の明確な基準として、10 bar定格、32-320 mmボアの空圧シリンダを示しています（ISO 15552, 2025）。
| リニアアクチュエータ種類 | 駆動源 | 最初に合いやすい用途 | 主な選定リスク |
|---|---|---|---|
| 標準空圧シリンダ | 圧縮空気 | クランプ、押し出し、排出、昇降、停止 | 圧力低下、側荷重、不適切な取付による力不足 |
| ロッドレス空圧シリンダ | 圧縮空気 | 限られた空間での長ストローク | ガイドモーメント、結合荷重、排気流量 |
| 電動ボールねじアクチュエータ | モータとボールねじ | 荷重下の高精度位置決め | ねじ速度、デューティ、芯出し |
| 電動リードねじアクチュエータ | モータとリードねじ | 低コスト調整や低速位置決め | 効率、摩耗、発熱、速度限界 |
| 電動ベルトアクチュエータ | モータとタイミングベルト | 長ストローク、高速移動 | ベルト伸び、荷重支持、保護カバー |
| 油圧シリンダ | 加圧油 | 高推力と高出力密度 | 漏れ、保守、油管理、制御 |
| サーボまたはステッピングリニア軸 | モータとコントローラ | プロファイル、レシピ、フィードバック、多点位置 | プログラム、ドライブ選定、機械剛性 |
| ボイスコイルまたは特殊ステージ | 電磁式または専用 | 短ストローク高応答 | ストローク、発熱、力範囲、コスト |
これらを「最良」から「最悪」へ並べるのは誤りです。Festoの選定指針はより厳密で、荷重、精度、動的応答、環境、コストが適合を決めます。単純な空圧プッシャがある工程では最適でも、隣の工程では不適切な場合があります。
空圧リニアアクチュエータを選ぶべき場合は？
高速で単純な力ベースの動作と明確な端位置が必要な場合、空圧リニアアクチュエータが合います。Festoは、空圧が明確な端位置を持つ高速反復動作に適すると説明し、ISO 15552は多くの取付交換式シリンダを10 bar、32-320 mmボアで標準化しています（Festo, 2026; ISO 15552, 2025）。
空圧シリンダは、クランプと解放、ゲート開閉、押し戻し、昇降、製品排出、ストッパピンなどで最初に確認する候補です。最終位置がハードストップ、センサ、治具、機械基準で決まる場合によく機能します。
理想シリンダ力 = 使用圧力 x 有効ピストン面積現場での確認はもう少し複雑です。使用可能な力は圧力低下、背圧、摩擦、シール抵抗、側荷重、ガイド芯出し、バルブ流量、速度で変わります。そのため、ボア上は正しく見えるシリンダでも、サイクルタイムを満たせないことがあります。
次の条件なら空圧を先に検討します。
- 動作に2つの明確な端位置がある。
- 荷重とストロークが繰り返し一定である。
- 保守された工場エアがすでに利用できる。
- 空気の圧縮性を工程が許容できる。
- ステーションが単純なハードウェアと速い保守を重視する。
- 位置フィードバックが端センサまたは少数チェックポイントで足りる。
より広い空圧ファミリーマップは既存の空圧アクチュエータ概要を使います。この記事ではリニアアクチュエータ比較をファミリー選定レベルに保ちます。
電動リニアアクチュエータが合うのはいつか？
プログラム位置、制御された速度プロファイル、再現性ある加減速、フィードバックデータが必要な軸では、電動リニアアクチュエータが合います。AutomationDirectは電動リニアアクチュエータを、ボールねじ駆動、リードねじ駆動、ベルト駆動の3種類に整理し、選定を荷重、移動量、中間停止、速度、精度で行うとしています（AutomationDirect, 2022）。
電動アクチュエータは本体だけではありません。実際の軸はモータ、ドライブ、コントローラ、フィードバック、ケーブル、取付、安全ロジック、ソフトウェア、場合によって外部リニアガイドを含みます。シリンダ価格と電動アクチュエータ本体価格だけを比べると判断を誤ります。
| 要求 | 電動が合う理由 |
|---|---|
| 多数の保存位置 | モータ制御でレシピ値へ移動できる |
| 速度と加速度プロファイル | ドライブがランプ、停止、滑らかな動作を制御する |
| 力フィードバックまたは圧入測定 | コントローラが動作を監視し制限できる |
| 頻繁な段取り替え | レシピが手動ストップ調整を減らす |
| データと診断 | 位置、アラーム、荷重、サイクルデータを取得できる |
| ユーティリティの計量 | 電力は圧縮空気使用量より測定しやすい |
精度主張も同じです。「電動が優れている」と言う前に、精度、繰返し精度、分解能、真直度、整定時間を定義してください。精度に絞った比較はシリンダ対電動アクチュエータ精度ガイドを使います。
ロッドレスと長ストロークのリニアアクチュエータはどこに合うか？
ストローク長と設置包絡が重要な場合、ロッドレスリニアアクチュエータが合います。ParkerはOSP-Pロッドレス空圧シリンダに10-80 mmボア、標準最大6000 mmストローク、最大使用圧力8 bar、6 bar時47-3010 Nの力を示しています（Parker OSP-P, 2026）。
標準ロッド付きシリンダには本体長と伸長ロッドの空間が必要です。ロッドレスシリンダはキャリッジ移動を本体に沿わせるため、必要な空間を小さくできます。ガード、コンベヤ、ドア、作業者、機械フレームの近くで役立ちます。
ロッドレスは「ガイド問題がない」という意味ではありません。キャリッジ、外部荷重、モーメントアーム、ストップ、クッション、センサ、バルブ流量を確認する必要があります。長ストロークでは、短いシリンダでは見えなかった圧力低下や排気抵抗も現れます。
- ロッドが長すぎて余分な空間を作る場合。
- 荷重をキャリッジやスライドに載せる必要がある場合。
- モーメント荷重を受ける外部ガイドが必要な場合。
- 高速のポイントツーポイント搬送が必要な場合。
- 端ストップや限定的な中間制御でよい場合。
このページをロッドレス専用記事にしないでください。機構詳細はロッドレスアクチュエータの仕組み、またはロッドレス空圧シリンダの種類を参照します。
油圧、サーボ、ステッピング、ボイスコイルが有効なのはいつか？
基本的な空圧軸または電動軸では解けない要求があるとき、特殊リニアアクチュエータが有効です。AutomationDirectは、油圧が他の駆動技術より大きな力を得られると述べ、Festoは荷重、精度、動的応答、環境、コストのバランスで選定すべきだとしています（AutomationDirect, 2022; Festo, 2026）。
力密度が清浄性、漏れリスク、保守性より重要な場合、油圧シリンダを検討します。プレス、成形、吊り上げ、重機動作では正当化されることがあります。
サーボリニア軸は、プログラム動作、協調軸、プロファイル制御、測定力が必要な工程で候補になります。サーボアクチュエータは単に「より高精度」な部品ではなく、モータ、ドライブ、フィードバック、コントローラ、機械、安全、立上げを含む仕事です。
ステッピング式リニアアクチュエータは、コストと指令の単純さが重要な位置決めに合うことがあります。ただし荷重と速度の確認は必要です。オープンループでは過負荷や急加速で位置を失う場合があります。
ボイスコイルやその他の特殊アクチュエータは、短ストローク、高応答、低摩擦、試験・計測用途に合います。一般的な空圧シリンダやベルト軸の置き換えではありません。ストローク、発熱、力、制御限界ですぐに適否が決まります。
力、ストローク、速度、空気需要をどうサイジングするか？
カタログのファミリー名ではなく、荷重条件からサイジングします。CAGIはコンプレッサ吐出から使用点までの圧力低下を10%以内に抑えることを推奨し、DOEは性能改善と省エネのための圧縮空気ツールと資料を示しています（CAGI, 2022; DOE, 2026）。
| サイジング変数 | 重要な理由 |
|---|---|
| 荷重質量と方向 | 力、ガイド、安全率を決める |
| ストローク長 | 短いシリンダ仕事とロッドレスまたはベルト軸を分ける |
| 必要速度またはサイクル時間 | 流量、モータ速度、ねじ速度、クッション限界を露出する |
| 精度と繰返し精度 | 端ストップ、フィードバック、サーボ制御の必要性を決める |
| デューティ | 発熱、潤滑、シール寿命、コンプレッサ需要に影響する |
| 環境 | シール、腐食、洗浄、粉じん、ケーブル選定を変える |
| 制御 | バルブ、センサ、PLC、ドライブ、モーションコントローラを決める |
用途レビューで最も多い見落としは、力と速度を切り離すことです。シリンダに十分な静的力があっても、バルブ、チューブ、マフラ、使用点圧力が十分な空気を動かせなければサイクルは失敗します。電動軸も、推力が十分でもねじ速度、発熱、ガイド荷重を無視すると失敗します。
- 動作を定義する: 押す、引く、持ち上げる、クランプ、搬送、調整、検査、圧入。
- 荷重を定義する: 重量、摩擦、側荷重、モーメント、加速度。
- 停止挙動を定義する: ハードストップ、センサ、プロファイル、保存位置、フィードバック。
- ユーティリティを定義する: 工場エア、油圧ユニット、電動ドライブ容量。
- 環境を定義する: 粉じん、水、薬品、温度、振動、クリーンルーム。
- 保守計画を定義する: シール交換、潤滑、ドライブアクセス、予備軸交換。
圧力側は特に注意が必要です。CAGIは、使用点圧力不足への最初の対応としてコンプレッサ吐出圧を上げるべきではないと警告しています。先にチューブ、フィルタ、ドライヤ、継手、漏れ、レシーバ戦略、レギュレータを確認します。
間違ったリニアアクチュエータ見積りを防ぐRFQデータは？
RFQは、測定可能な言葉で直線運動の仕事を説明する必要があります。CAGIは圧縮空気用途を動力、プロセス、制御に分け、リニアアクチュエータを動力用途に含めているため、要求には製品ラベルだけでなく、力、ストローク、圧力、制御要件を記載します（CAGI, 2026）。
| RFQ項目 | 空圧の詳細 | 電動または油圧の詳細 |
|---|---|---|
| 動作 | 伸長/戻り、クランプ、押し出し、搬送 | 位置、力、速度のプロファイル |
| 荷重 | 質量、姿勢、摩擦、モーメント | 同じ荷重データに剛性とデューティを追加 |
| ストローク | ロッドストローク、ロッドレス移動、ガイド長 | ねじ、ベルト、シリンダ移動量 |
| 力 | 使用圧力と必要推力 | 推力、トルク、圧力、モータ選定 |
| 速度 | 目標ストローク時間とサイクルレート | 速度、加速度、減速度 |
| 位置制御 | 端センサ、ストップ、クッション | エンコーダ、原点スイッチ、保存位置 |
| 環境 | 空気品質、洗浄、粉じん、温度 | IP等級、ケーブル、ドライブ盤、油管理 |
| 安全状態 | スプリングリターン、排気、ロック、ブレーキ | ブレーキ、STO、ロックアウト、過負荷応答 |
カテゴリ境界を整理したい場合は、用語確認にすべてのシリンダはアクチュエータか、広い階層整理にシリンダとアクチュエータの違いを使います。
結論: リニアアクチュエータは自動化をどう変えるか？
リニアアクチュエータは、運動要求を繰り返し可能な機械動作に変えます。Festoの5つの判断要因、つまり荷重、精度、動的応答、環境、コストは、仕事を定義する前に技術を選んでしまうミスを避ける実用的な方法です（Festo, 2026）。
単純で高速な力ベース動作には空圧シリンダを使います。ストロークが長く空間が限られる場合はロッドレスアクチュエータを使います。位置制御、プロファイル、フィードバック、レシピが重要なら電動軸を使います。力、応答、ストローク、環境が通常の空圧/電動範囲を超える場合は、油圧や特殊アクチュエータを使います。
最良の選定は、最も高度なアクチュエータを選ぶことではありません。隠れたリスクを最小にしながら、その具体的な仕事を行えるアクチュエータを選ぶことです。
リニアアクチュエータ種類に関するFAQ
リニアアクチュエータの主な種類は何ですか？
主な種類は空圧シリンダ、ロッドレス空圧アクチュエータ、電動ねじアクチュエータ、電動ベルトアクチュエータ、油圧シリンダ、サーボ制御軸、ステッピング式リニアアクチュエータ、ボイスコイルなどの特殊装置です。最初は駆動源で分け、次にストローク、力、精度、環境、制御要件で絞ります。
空圧シリンダはリニアアクチュエータですか？
はい。空圧シリンダは圧縮空気で動くリニアアクチュエータです。ISO 15552は10 bar、32-320 mmボアの標準空圧シリンダ系列を扱います。リニアアクチュエータという用語はより広く、シリンダは直線運動ファミリーの一種類です。
ロッドレスシリンダと電動リニアアクチュエータの違いは何ですか？
ロッドレスシリンダは圧縮空気で内部ピストンと外部キャリッジを本体に沿って動かします。電動リニアアクチュエータはモータとねじ、ベルト、その他の伝達機構を使います。ロッドレス空圧は高速長ストローク搬送に、電動軸はプログラム位置とプロファイルに合います。
精密位置決めに最適なリニアアクチュエータはどれですか？
多点位置、プロファイル、フィードバック制御が必要な場合は、電動サーボ軸やねじ駆動軸が最初の候補です。空圧シリンダもハードストップに対してはよく繰り返しますが、プログラム可能な中間位置には通常向きません。
リニアアクチュエータの見積り前に何を送るべきですか？
荷重、ストローク、取付方向、目標サイクル時間、必要精度、デューティ、環境、利用可能なユーティリティ、制御方法、安全状態、保守アクセスを送ってください。空圧では使用圧力と空気品質、電動軸ではモータ、ドライブ、フィードバック、ケーブル、コントローラ要件も入れます。