エアシリンダ・油圧シリンダの推力 早見表(内径×圧力)
シリンダの理論推力は圧力×受圧面積です。内径50mm・0.5MPa(ゲージ圧)なら押し側981.7N(100.1kgf)。空気圧・油圧の圧力の例ごとの押し側の推力と、ロッド径を変えた例の引き側の推力の表です(摩擦・背圧などを含まない理論値)。
💪 シリンダ推力 判断即答ボックス
表1: 押し側の理論推力(空気圧の圧力の例・上段N/下段kgf)
| 内径 mm | 受圧面積 mm² | 0.3MPa | 0.4MPa | 0.5MPa | 0.6MPa | 0.7MPa | 0.8MPa | 1.0MPa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 28.27 | 8.482 0.8650 | 11.31 1.153 | 14.14 1.442 | 16.96 1.730 | 19.79 2.018 | 22.62 2.307 | 28.27 2.883 |
| 8 | 50.27 | 15.08 1.538 | 20.11 2.050 | 25.13 2.563 | 30.16 3.075 | 35.19 3.588 | 40.21 4.101 | 50.27 5.126 |
| 10 | 78.54 | 23.56 2.403 | 31.42 3.204 | 39.27 4.004 | 47.12 4.805 | 54.98 5.606 | 62.83 6.407 | 78.54 8.009 |
| 12 | 113.1 | 33.93 3.460 | 45.24 4.613 | 56.55 5.766 | 67.86 6.920 | 79.17 8.073 | 90.48 9.226 | 113.1 11.53 |
| 16 | 201.1 | 60.32 6.151 | 80.42 8.201 | 100.5 10.25 | 120.6 12.30 | 140.7 14.35 | 160.8 16.40 | 201.1 20.50 |
| 20 | 314.2 | 94.25 9.611 | 125.7 12.81 | 157.1 16.02 | 188.5 19.22 | 219.9 22.42 | 251.3 25.63 | 314.2 32.04 |
| 25 | 490.9 | 147.3 15.02 | 196.3 20.02 | 245.4 25.03 | 294.5 30.03 | 343.6 35.04 | 392.7 40.04 | 490.9 50.06 |
| 32 | 804.2 | 241.3 24.60 | 321.7 32.80 | 402.1 41.01 | 482.5 49.21 | 563.0 57.41 | 643.4 65.61 | 804.2 82.01 |
| 40 | 1,257 | 377.0 38.44 | 502.7 51.26 | 628.3 64.07 | 754.0 76.88 | 879.6 89.70 | 1,005 102.5 | 1,257 128.1 |
| 50 | 1,963 | 589.0 60.07 | 785.4 80.09 | 981.7 100.1 | 1,178 120.1 | 1,374 140.2 | 1,571 160.2 | 1,963 200.2 |
| 63 | 3,117 | 935.2 95.36 | 1,247 127.1 | 1,559 158.9 | 1,870 190.7 | 2,182 222.5 | 2,494 254.3 | 3,117 317.9 |
| 80 | 5,027 | 1,508 153.8 | 2,011 205.0 | 2,513 256.3 | 3,016 307.5 | 3,519 358.8 | 4,021 410.1 | 5,027 512.6 |
| 100 | 7,854 | 2,356 240.3 | 3,142 320.4 | 3,927 400.4 | 4,712 480.5 | 5,498 560.6 | 6,283 640.7 | 7,854 800.9 |
| 125 | 12,272 | 3,682 375.4 | 4,909 500.6 | 6,136 625.7 | 7,363 750.8 | 8,590 876.0 | 9,817 1,001 | 12,272 1,251 |
| 140 | 15,394 | 4,618 470.9 | 6,158 627.9 | 7,697 784.9 | 9,236 941.8 | 10,776 1,099 | 12,315 1,256 | 15,394 1,570 |
| 160 | 20,106 | 6,032 615.1 | 8,042 820.1 | 10,053 1,025 | 12,064 1,230 | 14,074 1,435 | 16,085 1,640 | 20,106 2,050 |
| 180 | 25,447 | 7,634 778.5 | 10,179 1,038 | 12,723 1,297 | 15,268 1,557 | 17,813 1,816 | 20,358 2,076 | 25,447 2,595 |
| 200 | 31,416 | 9,425 961.1 | 12,566 1,281 | 15,708 1,602 | 18,850 1,922 | 21,991 2,242 | 25,133 2,563 | 31,416 3,204 |
| 250 | 49,087 | 14,726 1,502 | 19,635 2,002 | 24,544 2,503 | 29,452 3,003 | 34,361 3,504 | 39,270 4,004 | 49,087 5,006 |
| 300 | 70,686 | 21,206 2,162 | 28,274 2,883 | 35,343 3,604 | 42,412 4,325 | 49,480 5,046 | 56,549 5,766 | 70,686 7,208 |
理論推力=圧力(ゲージ圧)×受圧面積(πD²/4)です。上段がN、下段がkgf(N÷9.80665)です。受圧面積(mm²)の数値は、1MPaあたりの押し側の推力(N)と同じです。表の内径は計算の例として選んだ値で、規格の内径の系列を示すものではありません。摩擦・背圧などを差し引かない理論値なので、シリンダが実際に出せる力はこれより小さくなります。
表2: 押し側の理論推力(油圧の圧力の例・上段kN/下段tf)
| 内径 mm | 受圧面積 mm² | 3.5MPa | 7MPa | 10MPa | 14MPa | 16MPa | 21MPa | 25MPa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 314.2 | 1.100 0.1121 | 2.199 0.2242 | 3.142 0.3204 | 4.398 0.4485 | 5.027 0.5126 | 6.597 0.6727 | 7.854 0.8009 |
| 25 | 490.9 | 1.718 0.1752 | 3.436 0.3504 | 4.909 0.5006 | 6.872 0.7008 | 7.854 0.8009 | 10.31 1.051 | 12.27 1.251 |
| 32 | 804.2 | 2.815 0.2870 | 5.630 0.5741 | 8.042 0.8201 | 11.26 1.148 | 12.87 1.312 | 16.89 1.722 | 20.11 2.050 |
| 40 | 1,257 | 4.398 0.4485 | 8.796 0.8970 | 12.57 1.281 | 17.59 1.794 | 20.11 2.050 | 26.39 2.691 | 31.42 3.204 |
| 50 | 1,963 | 6.872 0.7008 | 13.74 1.402 | 19.63 2.002 | 27.49 2.803 | 31.42 3.204 | 41.23 4.205 | 49.09 5.006 |
| 63 | 3,117 | 10.91 1.113 | 21.82 2.225 | 31.17 3.179 | 43.64 4.450 | 49.88 5.086 | 65.46 6.675 | 77.93 7.947 |
| 80 | 5,027 | 17.59 1.794 | 35.19 3.588 | 50.27 5.126 | 70.37 7.176 | 80.42 8.201 | 105.6 10.76 | 125.7 12.81 |
| 100 | 7,854 | 27.49 2.803 | 54.98 5.606 | 78.54 8.009 | 110.0 11.21 | 125.7 12.81 | 164.9 16.82 | 196.3 20.02 |
| 125 | 12,272 | 42.95 4.380 | 85.90 8.760 | 122.7 12.51 | 171.8 17.52 | 196.3 20.02 | 257.7 26.28 | 306.8 31.28 |
| 140 | 15,394 | 53.88 5.494 | 107.8 10.99 | 153.9 15.70 | 215.5 21.98 | 246.3 25.12 | 323.3 32.96 | 384.8 39.24 |
| 160 | 20,106 | 70.37 7.176 | 140.7 14.35 | 201.1 20.50 | 281.5 28.70 | 321.7 32.80 | 422.2 43.06 | 502.7 51.26 |
| 180 | 25,447 | 89.06 9.082 | 178.1 18.16 | 254.5 25.95 | 356.3 36.33 | 407.2 41.52 | 534.4 54.49 | 636.2 64.87 |
| 200 | 31,416 | 110.0 11.21 | 219.9 22.42 | 314.2 32.04 | 439.8 44.85 | 502.7 51.26 | 659.7 67.27 | 785.4 80.09 |
| 250 | 49,087 | 171.8 17.52 | 343.6 35.04 | 490.9 50.06 | 687.2 70.08 | 785.4 80.09 | 1,031 105.1 | 1,227 125.1 |
| 300 | 70,686 | 247.4 25.23 | 494.8 50.46 | 706.9 72.08 | 989.6 100.9 | 1,131 115.3 | 1,484 151.4 | 1,767 180.2 |
上段がkN、下段がtf(1tf=1,000kgf=9.80665kN)です。圧力はゲージ圧です。表の圧力・内径は計算の例として選んだ値です。油圧シリンダの使用できる圧力・内径は機種ごとにメーカーの資料で確認してください。
表3: 引き側の理論推力(ロッド径を変えた例)
| ロッド径 d mm | d÷D | 引き側の 受圧面積 mm² | 押し側に 対する割合 | 引き側の 理論推力 |
|---|---|---|---|---|
| 内径50mm・0.5MPaの例(押し側 981.7N・100.1kgf) | ||||
| 12 | 0.24 | 1,850 | 94.24% | 925.2N 94.34kgf |
| 16 | 0.32 | 1,762 | 89.76% | 881.2N 89.86kgf |
| 20 | 0.40 | 1,649 | 84.00% | 824.7N 84.09kgf |
| 25 | 0.50 | 1,473 | 75.00% | 736.3N 75.08kgf |
| 32 | 0.64 | 1,159 | 59.04% | 579.6N 59.11kgf |
| 内径100mm・14MPaの例(押し側 110.0kN・11.21tf) | ||||
| 25 | 0.25 | 7,363 | 93.75% | 103.1kN 10.51tf |
| 40 | 0.40 | 6,597 | 84.00% | 92.36kN 9.418tf |
| 50 | 0.50 | 5,890 | 75.00% | 82.47kN 8.409tf |
| 63 | 0.63 | 4,737 | 60.31% | 66.31kN 6.762tf |
| 70 | 0.70 | 4,006 | 51.00% | 56.08kN 5.718tf |
引き側はロッドの断面積の分だけ受圧面積が減ります: 引き側の受圧面積=π(D²−d²)/4。ロッド径は計算の例として選んだ値で、実際の内径とロッド径の組合せは機種ごとに違います。下段は上段をkgf(内径50mmの例)・tf(内径100mmの例)にした値です。
表4: ロッド径の比から引き側の割合を引く
| ロッド径÷内径 (d÷D) | 引き側の推力÷押し側の推力 =1−(d÷D)² |
|---|---|
| 0.2 | 96.00% |
| 0.25 | 93.75% |
| 0.3 | 91.00% |
| 0.35 | 87.75% |
| 0.4 | 84.00% |
| 0.45 | 79.75% |
| 0.5 | 75.00% |
| 0.55 | 69.75% |
| 0.6 | 64.00% |
| 0.65 | 57.75% |
| 0.7 | 51.00% |
| 0.75 | 43.75% |
同じ圧力なら、引き側の推力=押し側の推力(表1・表2)×この割合です。例: 内径50mm・ロッド径20mm(d÷D=0.4)を0.5MPaで引くと、981.7N×84%≒824.7Nです。
使い方
- 内径と圧力から押す力を引く — 表1(空気圧)・表2(油圧)で内径の行と圧力の列が交わる欄です(例: 内径50mm・0.5MPa → 981.7N・100.1kgf)。
- 必要な力から内径の目安をつける — 理論上の最小の内径D=√(4F÷(πp))です。100kgf(=980.665N)を0.5MPaで押すなら49.97mmで、内径50mmの理論推力は100.1kgfです。実際には摩擦・背圧や動かす速さを見込んだ余裕(メーカーが負荷率などで示す)が要るため、理論推力ぎりぎりで選ばないでください。
- 引く力を求める — 押す力に表4の割合を掛けるか、表3のように引き側の受圧面積π(D²−d²)/4に圧力を掛けます。
- 表にない内径・圧力 — 推力(N)=圧力(MPa)×0.7854×D²(mm)です。例: 内径45mm・0.5MPaなら0.5×0.7854×45²=795.2N。
- 圧力はゲージ圧(圧力計の読み)で — kgf/cm²やbarの圧力計なら、MPaに換算してから使います(圧力換算の早見表)。
理論推力の考え方(原理)
- 力=圧力×面積 — 1MPaは1mm²あたり1N(1MPa=10⁶N/m²、1m²=10⁶mm²)なので、圧力(MPa)×面積(mm²)がそのまま力(N)になります。
- 推力は内径の2乗に比例 — 受圧面積πD²/4は内径の2乗に比例するので、内径が2倍なら推力は4倍、圧力が2倍なら推力は2倍です。
- ゲージ圧で計算する理由 — 押すとき、ピストンの反対側の室とロッドの先端には大気圧がかかっています。大気圧の分は両側で打ち消し合うので、力を生むのは大気圧との差、つまりゲージ圧です(引くときも同じ)。
- 引き側が小さい理由 — 引くときに圧力を受けるのは、ピストンの面積からロッドの断面積を除いた輪の形の面積だけです。
- 理論推力と実際の力 — 実際には、パッキンの摩擦、排気側に残る圧力(背圧)、配管や弁での圧力の低下があり、動かすときは加速にも力が使われます。このページの値はそれらを差し引かない理論値です。
間違えやすいポイント
- 絶対圧で計算する — 絶対圧(ゲージ圧+約0.1MPa)を使うと、内径50mmで約199N(約20kgf)大きく出ます。
- 引き側に押し側の値を使う — 引き側はロッドの分だけ小さくなります(内径50mm・ロッド径20mmで84%)。
- 半径と直径の取り違え — 受圧面積はπD²/4(Dは直径)です。半径rならπr²です。
- bar・kgf/cm²をMPaと読み違える — 1bar=0.1MPaです。圧力計の単位を確かめてから表を引きます。
- 理論推力をそのまま使える力とみなす — 理論推力は摩擦・背圧などを含みません。機種の選定はメーカーの資料にもとづいて行ってください。
よくある質問
Q1. シリンダの推力の計算式は?
A. 押し側はF=p×πD²/4、引き側はF=p×π(D²−d²)/4です(p: ゲージ圧、D: 内径、d: ロッド径)。pをMPa、D・dをmmで入れるとFはNで出ます(1MPa=1N/mm²)。kgfにするには9.80665で割ります。
Q2. 内径40mmのエアシリンダを0.5MPaで使うと推力は?
A. 押し側の理論推力は628.3N(64.07kgf)です。ロッド径16mmの例なら、引き側は受圧面積1,056mm²×0.5MPa≒527.8N(53.82kgf)です。どちらも摩擦などを差し引かない理論値です。
Q3. 引き側の推力が押し側より小さいのはなぜ?
A. 引くときに圧力を受けるのは、ピストンの面積からロッドの断面積を除いた輪の形の部分だけだからです。引き側の推力は押し側の1−(d÷D)²倍で、ロッド径が内径の0.4倍なら84%、0.5倍なら75%です。
Q4. ゲージ圧と絶対圧のどちらで計算する?
A. ゲージ圧(圧力計の読み)で計算します。ピストンの反対側の室やロッドの先端にも大気圧がかかっていて、大気圧の分は打ち消し合うためです。絶対圧で計算すると、内径50mmで約199N大きく出ます。
Q5. 実際の力が理論推力より小さいのはなぜ?
A. パッキンの摩擦、排気側に残る圧力(背圧)、配管や弁での圧力の低下があり、動かすときは加速にも力が使われるためです。どれだけ余裕を見込むか(負荷率など)はメーカーの資料で確認してください。このページの値はそれらを含まない理論値です。
Q6. kgfやtfへの換算は?
A. kgf=N÷9.80665、tf=kN÷9.80665です。9.80665m/s²は、1901年の国際度量衡総会の宣言にある標準の重力加速度の値です。なお重量キログラム(kgf)は、計量法の経過措置で1999年(平成11年)9月30日まで法定計量単位とみなされていた単位で、現在は法定計量単位ではないため、取引・証明には原則としてN(ニュートン)を使います。
Q7. ばねで戻る単動シリンダの推力は?
A. 圧力で動く向きの理論推力から、ばねの力を差し引いた値になります。ばねの力はストロークの位置で変わり、その値は機種ごとにメーカーの資料にあります。このページの表はばねのない場合の値です。
Q8. 表にない内径の推力は?
A. 推力(N)=圧力(MPa)×0.7854×内径(mm)²で計算できます(π/4=0.7854)。例えば内径45mm・0.5MPaなら0.5×0.7854×45²≒795.2Nです。
関連する早見表
- 圧力換算 — MPa・kgf/cm²・bar
- エアーカプラ規格 — 20型・30型・40型
- Oリングの規格・寸法 — P・G・Sの内径×線径
- 管用ねじ — R・Rc・Gの寸法
出典・参考
- 計量単位令(平成4年政令第357号) — 別表第一 第二号(トン)・第二十号(ニュートン)・第二十二号(圧力: パスカル又はニュートン毎平方メートル、バール=パスカルの十万倍) — e-Gov法令検索の現行版(令和5年政令第376号による改正、2023年12月28日施行)で確認
- 計量法(平成4年法律第51号) — 第8条第1項(非法定計量単位の使用の禁止)、附則第3条第3項・附則別表第三(重量キログラム等を平成11年9月30日まで法定計量単位とみなす経過措置) — e-Gov法令検索の現行版(令和4年法律第68号による改正、2025年6月1日施行)で確認
- 国際度量衡総会(CGPM)第3回(1901年) Declaration 2(質量の単位と重さの定義、標準の重力加速度 980.665cm/s²) — 国際度量衡局(BIPM)、Proceedings of the 3rd CGPM (1901) p.70 — bipm.org
- NIST Special Publication 811 (2008 Edition) Guide for the Use of the International System of Units (SI) — 米国国立標準技術研究所(NIST)。Table 11(1kgf=9.80665N)、Appendix B.8(標準の重力加速度 9.80665m/s²、kilogram-forceとton-force(2,000lbf)の換算係数) — nist.gov
※ 表の値は、力=圧力×受圧面積(押し側πD²/4、引き側π(D²−d²)/4)で当サイトが計算した値です。圧力はゲージ圧、1MPa=1N/mm²として計算し、kgf・tfは標準の重力加速度9.80665m/s²で換算しています。1tfは質量1t(計量単位令でキログラムの千倍)の標準の重さ=1,000kgfで、NIST SP 811のton-force(2,000lbf)とは別の単位です。
※ 表の内径・ロッド径・圧力は、計算の例として選んだ値です。シリンダの内径の系列や内径とロッド径の組合せ、使用できる圧力を示すものではありません(それらは規格・メーカーの資料で確認してください)。
※ 丸め(四捨五入): 推力・受圧面積は有効数字4桁(1,000以上は整数)です。表3・表4の割合(1−(d÷D)²)は小数第2位で割り切れる値で、丸めていません。
※ 本ページの数値は2026年10月時点で確認した出典にもとづきます。改正・改定されることがあるため、最新の原典を確認してください。
※ 本ページの推力は、摩擦・背圧・効率・余裕を含まない理論値です。シリンダの選定や装置の設計・安全の判断は、メーカーの資料と有資格者の確認のうえで行ってください。
※ 本ページの表・数値は、上記の出典をもとに当サイトが計算・編集（加工）して作成したものです。出典元の機関・団体が作成したものではありません。
最終更新: 2026-10-24