ロッドレスシリンダのカップリング技術に、あらゆる用途で優れた方式はありません。密閉された圧力チューブ、外形の清浄さ、破損を伴わない離脱が重要なら、磁気式が有力です。軸に直接力を伝えたい、ガイドの選択肢を広く持ちたい、長ストロークをモジュール構成したい場合は、通常、機械式が適しています。
荷重条件で決まります。
公開されているCY3Bデータでは、ボア6-63 mmで磁気保持力が19.6 Nから2,256 Nまで示されています。ParkerのOSP-P機械式シリーズは、ボア10-80 mmで6 bar時の実出力を32 Nから2,600 Nまで掲載しています（SMC、2024年；Parker、2025年）。
これらの範囲は重なっています。全用途に共通する500 Nの境界線はありません。
要点
- 磁気保持力はキャリッジ荷重ではありません。
- 公開範囲は重なっています。SMCの保持力は最大2,256 N、Parkerの6 bar時実出力は最大2,600 Nです。
- カップリングを選ぶ前に、加速度、取付方向、ガイドモーメント、停止エネルギー、異物、サービスアクセスを確認してください。
2つのカップリング技術は、どのように力を伝えるのか？
公開されているSMCの範囲では、6-63 mmのCY3Bが磁石で外部スライダを密閉チューブ越しに動かします。10-100 mmのMY1ファミリーは、シールされた長手方向スロットを通じてピストンと機械的に接続されます（SMC CY3B、2024年；SMC MY1、2026年）。この圧力境界の違いが、実務上のトレードオフの大半を決めます。
磁気式カップリングは、密閉された非磁性チューブ壁を介して内部ピストンと外部キャリッジをつなぐ非接触の力伝達方式です。空気圧がピストンを動かし、磁気吸引力が、圧力室に沿うスロットなしでキャリッジを引きます。スロットをなくしても、アクチュエータがシール不要になるわけではありません。ピストンシール、エンドシール、ウェアリング、摺動面、ポート、継手は残ります。なくなるのは、機械結合シリンダで使われる長いスロットシール機構です。荷重と環境によっては、外部キャリッジにガイド、スクレーパ、防護カバー、またはフローティング接続が必要です。
機械式カップリングは、シリンダプロファイルのスロットを通じてピストンとキャリッジを接続する、確実な力伝達方式です。内側のバンドが加圧室を閉じ、外側のバンドが異物の侵入を抑えます。そのため、バンドの状態と芯出しが定期点検の対象になります。
各機構を詳しく見るには、磁気式ロッドレスシリンダのガイドとロッドレスシリンダのシールバンドのガイドを参照してください。
性能を決める4つの定格
Parkerは、OSP-Pの出力、総荷重、3方向のモーメント、ピストン速度、クッションを別々の限界として評価しています。SMCも同様に、CY3Bの磁気保持力を許容駆動力や垂直荷重から分けて示しています（Parker、2025年；SMC、2024年）。一つの力の数値だけでは、軸が正しく選定されたことを証明できません。
一つの定格だけで判断してはいけません。
SMCとParkerの選定表を分析すると、「力容量」は少なくとも3種類の値を指し得ることが分かります。理想ピストン推力、キャリッジへ伝わる力、許容外部荷重です。これらを同じものとして扱うと、カップリングの容量不足やガイドの過負荷につながります。
選定を4つのゲートに分けます。すべてのゲートを通過したときだけ、軸は合格です。
- 空圧力: ピストン面積に作用する圧力から摩擦を差し引いた力。
- カップリングまたは接合部の容量: 磁気保持力と許容駆動力、または機械接続部の製品限界。
- ガイド容量: 許容荷重にピッチ、ロール、ヨーのモーメントを加えたもの。
- 停止容量: エアクッション、ショックアブソーバ、外部ストッパが許容できる運動エネルギー。
理論上の空圧力は、ピストン面積から始まります。
ここで、は平方メートル単位のピストン面積、はメートル単位のボア径です。有効ゲージ圧力をパスカルで使うと、理想ピストン力は次のようになります。
はニュートン単位です。ただし、シール、ガイド、チューブ、圧力損失、加速度、カップリング機構によって別の限界が加わるため、まだ使用可能なキャリッジ力ではありません。シリンダ推力計算ツールで圧力と面積の関係を確認できますが、最終選定には製品カタログが必要です。
磁気式シリンダでは、より単純な設計則を使えます。
は、選択した型式の保持力または許容駆動力のデータから取得しなければなりません。摩擦、加速度、外部工程力を考慮したうえで、メーカーの荷重余裕と垂直動作の規則を適用します。静的な磁気保持値を、保証された動的出力として示してはいけません。
磁気式カップリングが有利になるのはいつか？
SMCのCY3Bデータは、標準ピストン速度50-500 mm/s、磁気保持力19.6-2,256 Nを示しています。低速、耐熱、ダストシール、硬質クロム、長ストロークの仕様も用意されています（SMC CY3B、2024年）。密閉チューブが実際の問題を解決し、荷重余裕を失わない場合に磁気式が有利です。
次の条件がそろう場合は、まず磁気式を検討します。
- 圧力チューブに長手方向のスロットがないことが必要。
- ペイロードと加速度が、型式のカップリング容量と駆動力の範囲内に十分収まる。
- ジャム時に離脱する可能性があり、制御システムがキャリッジとピストンの分離を検出・処理でき、新たな危険を生まない。
- 選択型式について清掃方法と材料定格が確認でき、外形の清浄さが工程に役立つ。
- 鉄系異物を遠ざけられる。
磁気離脱は過負荷リリースのように働く場合がありますが、自動的な安全機能ではありません。キャリッジが滑った後も内部ピストンが動き続ける可能性があります。カップリングが外れると、垂直荷重が落下することがあります。SMCも、CY3Bで許容値を超える垂直荷重がカップリングを分離させ、荷重落下を招く可能性を明示的に警告しています。
温度は、一般論ではなく製品単位で確認してください。標準CY3Bデータと受注製作の耐熱仕様では限界が異なります。Parkerなどのメーカーも、型式固有の材料と温度オプションを用意しています。磁石、シール、グリース、センサ、ガイド、防護部品を含むアクチュエータ全体の温度定格を確認してください。磁気式だから自動的に洗浄水対応やクリーンルーム認証になるわけでもありません。密閉チューブは役立ちますが、流体はキャリッジ、ガイド面、締結部品、ポート、センサへ到達する可能性があります。耐食性、洗浄剤適合性、潤滑挙動、スクレーパ設計、侵入保護等級、必要なクリーンルーム文書を確認してください。
機械式カップリングが適するのはいつか？
ParkerはOSP-Pについて、ボア10-80 mm、標準ストローク最大6,000 mm、6 bar時の実出力最大2,600 Nを掲載しています。選択した長ストローク仕様は41 mに達します（Parkerカタログ、2025年）。直接伝達とモジュール式ガイダンスがスロットシールの保守負担を上回る場合、機械式が有力な出発点です。
軸に次の機能が一つ以上必要なら、機械結合設計を使います。
- 直接同期が必須。
- リニアガイド、ブレーキ、ショックアブソーバを組み込みたい。
- チューブ支持とたわみを確認した結果、ストロークが磁気式ファミリーの実用範囲を超える。
- 軸全体を取り外さず、保守現場でシールバンドとワイパを点検・交換したい。
- 短時間の荷重変化中も工程力を同期させる必要があり、出力、ガイド、クッションの要求がカタログ定格内に収まる。
直接接続でも、力が無制限になるわけではありません。圧力とボアが理論推力を決め、製品構造が実出力、ガイド荷重、モーメント、速度、クッション容量を決めます。たとえばParkerのOSP-Pデータでは、80 mm基本シリンダの6 bar時出力が理論値3,016 N、実出力2,600 Nとされています。シールバンドは保守部品ですが、交換間隔はカップリング方式だけから予測できません。寿命は芯出し、異物、速度、圧力、ストッパ衝撃、洗浄剤、取付損傷によって変わります。ParkerはOSP-Pファミリーについて最大8,000 kmのサービス間隔をうたっていますが、これは指定条件下の製品主張であり、普遍的な規則ではありません（Parker、2026年）。
選択したシリーズに適切なバンド、ワイパ、材料、認証仕様があれば、機械式設計も清浄環境や腐食性環境に使えます。Parkerはクリーンルーム用およびATEX用のOSP-P仕様を提供しています。そのため、選定表の環境欄には単に「磁気式」「機械式」と書くのではなく、製品オプションを記載しなければなりません。
ガイド荷重、サイドフォース、位置決め精度
SMCのMY1選定法では、荷重質量、静的モーメント、ストッパ衝突時の動的モーメント、合計ガイド荷重係数1.0以下を確認します。また、基本MY1Bは走行平行度を保証しないと記載しています（SMC MY1B、2024年）。カップリング方式だけでは、サイド荷重容量も位置決め精度も決まりません。
ガイドモーメントとは、ガイド中心線から離れた位置に力が作用したときに生じる回転作用です。カップリング部品がキャリッジを動かし、ガイドが向きを制御します。オフセットした工具は、質量が小さく見えてもピッチ、ロール、ヨーを生み、モーメントはオフセット距離とともに増加します。
はニュートンメートル単位のモーメント、はニュートン単位の作用力、はメートル単位で表したガイド中心線からの垂直距離です。ブラケットのオフセットを2倍にすると、ペイロード質量を変えなくてもモーメントは2倍になります。
ParkerのOSP-Pでは、カタログが正規化した荷重項とモーメント項を荷重モーメント係数にまとめています。選択した型式に適用される定格について、簡略化すると次のようになります。
は外部キャリッジ荷重、、、は作用モーメントです。選択したガイド仕様に掲載された正確な式と限界値を使ってください。基本型、スライド軸受型、ローラガイド型、リニアガイド型の値を相互に流用してはいけません。位置決めにも固有の仕様が必要です。クッション付き端部ストッパでの2位置繰返し精度は、走行平行度、中間位置決め、サーボのような経路制御とは異なります。正確な中間停止が必要なら、フィードバック、バルブ戦略、外部ストッパ、ブレーキ、電動軸を仕様化してください。「機械式カップリングの方が高精度」という表現は、使える要求事項ではありません。
荷重形状による損傷例については、リニアアクチュエータのサイド荷重に関するガイドを参照してください。
5段階の選定方法
MY1の選定フローは、型式を決める前に荷重質量、許容モーメント、クッション、ポート配置、スイッチ取付を確認します。CY3Bの説明書は、許容駆動力と垂直動作限界を追加しています（SMC MY1、2015年；SMC CY3B、2024年）。信頼できる比較は、一般的な長所を採点するのではなく、この順序に従います。
ステップ1：実際の駆動要求を計算する
移動質量、目標加速度、取付角度、ガイド摩擦、ホースまたはケーブルの引きずり、外部工程力から始めます。
はキログラム単位の移動質量、はメートル毎秒毎秒の加速度、は重力加速度、は傾斜角、は摩擦力、は外部からの押す力、クランプ力、切断力です。動作中にアクチュエータで生じる最悪の圧力を使います。
ステップ2：力の伝達機構を確認する
磁気式では、正確なボアと動作方向について、要求力をメーカーの許容駆動力および保持力データと比較します。離脱後に何が起こるかも確認してください。機械式では、ピストンが理論上のすべてのニュートンを伝えられると仮定せず、実出力と接合部の製品限界を確認します。
ステップ3：ガイドと取付を確認する
ペイロードの重心、ブラケットのオフセット、取付方向、外部ガイド構成、ストッパ位置を記録します。該当するすべての静的・動的モーメントを計算してください。特に長ストロークで別のリニアレールと併用する場合は、シリンダにフローティング接続が必要になることがあります。
ステップ4：速度と停止エネルギーを確認する
サイクルタイムは、加速力、バルブ流量、衝撃、クッションに影響します。SMCは標準CY3Bについて50-500 mm/sを掲載していますが、MY1の仕様ごとにカタログ速度は異なります。速度が上がると許容荷重が下がることが多いため、該当する荷重・クッション図なしに「最高速度」を比較してはいけません。
ステップ5：環境とサービスアクセスを確認する
ISO 8573-1は、圧縮空気の異物を粒子、水、油で分類しています（ISO、2010年）。紙粉、金属切粉、クーラント、洗浄剤、溶接スパッタ、周囲温度など、外部の危険要因も加えます。そのうえで、保守担当者がキャリッジ経路、バンド、ガイド、センサ、エンドストップをどう点検するかを確認します。
故障時の挙動が重要です。工具を曲げずにジャムを解放したい場合は、制御された磁気離脱が役立つことがあります。工程がキャリッジとピストンの分離を許容しない場合は、機械接合が適しますが、シールとガイドの保守性を確保しなければなりません。
| 用途条件 | より適した出発点 | 判定を決めるカタログ確認項目 |
|---|---|---|
| 密閉された圧力チューブが必要 | 磁気式 | 保持力、許容駆動力、表面保護、認証 |
| 直接駆動力が大きい | 機械式 | 実出力、圧力、接合部限界、ガイド構成 |
| オフセットまたは片持ち荷重 | どちらもガイド仕様 | ピッチ、ロール、ヨー、動的モーメント、レール精度 |
| 垂直リフト | カップリングだけではどちらも不十分 | 落下防止、許容垂直荷重、ブレーキまたはロック、リスク評価 |
| 鉄粉や研削くず | 製品固有の保護仕様 | スクレーパ、カバー、磁性異物の吸着、清掃アクセス |
| 長ストローク | 機械式またはケーブル式が多い | チューブ支持、たわみ、ガイド芯出し、クッションと流量 |
| クリーンルームまたは洗浄水 | 認証済み製品オプション | 材料、潤滑、放出物、耐食性、洗浄剤適合性 |
ケーブル駆動式やガイド付きスライドも候補にする場合は、ロッドレス空圧シリンダの種類に関する総合ガイドも役立ちます。
RFQには何を送ればよいか？
SMCの範囲では、CY3Bにボア6-63 mmの9サイズ、MY1Bにボア10-100 mmの10サイズがあります。ボアとストロークだけでは、正しいカップリングを特定できません（SMC CY3B、2026年；SMC MY1、2026年）。有効なRFQには、力の経路、ガイド荷重、環境、許容できる故障モードを記載します。
問い合わせには、次の情報を添えてください。
| RFQ項目 | 選定が変わる理由 |
|---|---|
| 現行メーカー、型式、ボア、ストローク、写真 | カップリング、寸法、ポート、センサ、互換性リスクを特定する |
| 動作中に測定した使用圧力 | 実際の流量要求下で使える空圧力を定める |
| 移動質量と目標ストローク時間 | 力、加速度、流量、停止エネルギーを定める |
| 荷重中心とブラケットのオフセット | ピッチ、ロール、ヨーのモーメントを明らかにする |
| 取付方向 | 重力と垂直荷重の制約を加える |
| 外部工程力 | 押す力、削る力、クランプ力、ホースの引きずり、ケーブルキャリアを把握する |
| ストローク端の停止方法 | クッション、ショックアブソーバ、ストッパ荷重を決める |
| 環境 | 粉じん、切粉、洗浄水、薬品、腐食、温度を確認する |
| 必要精度 | エンドストップの繰返し精度と走行・中間位置決めを分ける |
| 許容できる故障モード | 離脱、漏れ、同期喪失を許容できるかを定める |
交換品の場合は、銘板、両側のエンドキャップ、キャリッジ、設置済み軸全体、ガイド構成、荷重ブラケット、損傷したシールバンドの写真を添えてください。低速の短い動画があれば、引きずりが特定のストローク位置に依存するのか、方向で変わるのかを確認できます。資料はお問い合わせページから送れます。会社情報ページでは、レビューを支えるエンジニアリングと製造範囲を説明しています。
ロッドレスシリンダのカップリングFAQ：磁気式と機械式
公開されているCY3Bの保持力は2,256 N、ParkerのOSP-P実出力は6 bar時に最大2,600 Nです。両方式を分ける普遍的な力のしきい値はありません（SMC、2024年；Parker、2025年）。以下では、判断をカタログ定格と設置済みの荷重経路に結び付けます。
磁気結合ロッドレスシリンダの最大推力はどれくらいですか？
一律の500 N上限はありません。SMCはボア範囲全体でCY3Bの磁気保持力を19.6 Nから2,256 Nまで公開しています。実際に使える動的な力は、加速度、摩擦、取付方向、温度、型式固有の許容駆動力によって低くなる場合があります。技術全体のしきい値ではなく、正確な型式を確認してください。
磁気結合ロッドレスシリンダはメンテナンスフリーですか？
空圧アクチュエータが自動的にメンテナンスフリーになることはありません。磁気式は長いスロットシールバンドをなくしますが、ピストンシール、ウェアリング、キャリッジ軸受、チューブ表面、ポート、センサ、ガイドには、適切な空気品質と点検が必要です。SMCのCY3B資料には潤滑保持とウェアリングの機能が記載されており、摺動部品が設計の一部であることが確認できます。
機械結合シリンダは、より大きなサイド荷重を受けられますか？
カップリングだけでは決まりません。サイド荷重とピッチ・ロール・ヨーのモーメントは、選択したガイド構成によって変わります。SMCには5種類のMY1ガイドがあり、荷重質量、静的モーメント、動的モーメントを別々に確認する必要があります。基本的な機械式シリンダでも、荷重がオフセットしていれば外部ガイドやフローティング接続が必要になる場合があります。
洗浄水がかかる環境やクリーンルームには、どちらのカップリングが適していますか？
密閉された磁気式チューブは圧力境界を簡素化できますが、カップリング方式だけで洗浄水対応やクリーンルーム適合を証明することはできません。耐食材料、外部潤滑、スクレーパ、シール、洗浄剤適合性、センサ、保護等級、認証を確認してください。Parkerはクリーンルーム用OSP-P仕様を提供しており、機械式設計も管理環境に使えることを示しています。
磁気式ロッドレスシリンダが離脱するとどうなりますか？
内部ピストンは、磁石組が再び同期するまで、外部キャリッジなしで動くことがあります。SMCはストローク端で位置ずれしたカップリングを復帰させるよう指示し、過大な垂直荷重ではカップリングが外れて荷重が落下する可能性を警告しています。分離が危険を生む場合は、ガード、検出、荷重保持対策を使ってください。