油圧シリンダーの計算：押す力・引く力・速度・必要油量
この油圧シリンダー 計算ツールは、複動シリンダーの理論出力をシリンダー内径・ロッド径・圧力から求めます。押し側はピストン全面積、引き側はロッドを除いた環状面積で計算します。流量とストロークを入れると速度・油量・時間も表示。内径100 mm・ロッド56 mm・16 MPa（160 bar）なら押す力125.66 kN、引く力86.26 kNです。
計算例：単位: メートル法（mm・bar・L/min） · シリンダー内径（ピストン径） 100 · ロッド径 56 · 圧力 160 · ポンプ流量（任意） 60 · ストローク（任意） 500 → シリンダー出力：押す力 125.66 kN・引く力 86.26 kN。出典：Bosch Rexroth RE 17332 (edition 2021-07), hydraulic cylinder series CDH1/CGH1/CSH1, p. 14 “Diameters, areas, forces, flow”: areas A1/A2/A3, area ratio φ, forces F1/F2/F3 as theoretical static force without efficiency, flow at 0.1 m/s (read 09.10.2026)。更新日：
計算方法
出力 = 圧力 × 面積。前進時は油がピストン全面積 A1 = π × D² ÷ 4 を押し、後退時はロッドが面積 A2 = π × d² ÷ 4 をふさぐため、環状面積 A3 = A1 − A2 にしか圧力がかかりません。Bosch Rexroth はシリンダーのデータシートでこの3つの面積と出力を「効率を考慮しない理論静的シリンダー力」として示しています。
16 MPa（160 bar）での計算例
メートル法では F [kN] = p [bar] × A [cm²] ÷ 100 です。
| 内径 / ロッド径 | 押す力 F1 | 引く力 F3 | φ |
|---|---|---|---|
| 40 / 22 mm | 20.11 kN | 14.02 kN | 1.43 |
| 50 / 28 mm | 31.42 kN | 21.56 kN | 1.46 |
| 63 / 36 mm | 49.88 kN | 33.59 kN | 1.48 |
| 80 / 45 mm | 80.42 kN | 54.98 kN | 1.46 |
| 100 / 56 mm | 125.66 kN | 86.26 kN | 1.46 |
| 125 / 70 mm | 196.35 kN | 134.77 kN | 1.46 |
データシートとの照合：Rexroth は内径100 mm・25 MPa（250 bar）で196.35 kN、ロッド56 mmで面積比1.46としています。
速度・油量・動作時間
速度 = 流量 ÷ 面積。60 L/min なら100/56のシリンダーは前進0.127 m/s、後退0.185 m/s（環状面積が小さいため速い）。ストローク500 mmでは前進に油3.93 Lと3.9秒、後退に2.70 Lと2.7秒かかります。逆に Rexroth は内径100 mmで0.1 m/sを出すのに47.1 L/minが必要としています。圧力の換算はbar・psi 換算、F = p × A の基本は力の計算、容積は円柱の体積で確認できます。
よくある質問
油圧シリンダーの推力はどう計算しますか？
圧力×面積です。内径100 mmの面積は78.54 cm²で、160 barなら押す力は125.66 kNです。
なぜ引く力は押す力より小さいのですか？
後退時はロッドがピストンの一部をふさぎ、環状面積 A1 − A2 だけが効くためです。ロッド56 mmなら53.91 cm²、160 barで86.26 kNです。
シリンダー速度の計算式は？
流量÷面積です。60 L/minを78.54 cm²で割ると前進0.127 m/sです。
面積比 φ とは何ですか？
ピストン面積÷環状面積（A1 ÷ A3）です。100/56 mmでは φ = 1.46 で、後退は前進の1.46倍速くなります。
差動回路の出力とは？
両側に圧力がかかり、ロッド面積 A2 だけが押す回路です。出力は小さく（160 barで39.41 kN）、前進は速くなります。
計算した推力はそのまま出ますか？
いいえ。理論静的出力で、パッキンの摩擦・背圧・効率で実際は小さくなります。定格圧力とロッドの座屈は別途確認してください。
出典・根拠
- Bosch Rexroth RE 17332 (edition 2021-07), hydraulic cylinder series CDH1/CGH1/CSH1, p. 14 “Diameters, areas, forces, flow”: areas A1/A2/A3, area ratio φ, forces F1/F2/F3 as theoretical static force without efficiency, flow at 0.1 m/s (read 09.10.2026)
- NIST SP 811, Appendix B.8 – conversion factors: 1 bar = 10⁵ Pa, 1 psi = 6 894.757 Pa, 1 lbf = 4.448 222 N, 1 in = 2.54 cm, 1 gal (U.S.) = 3.785 412 L, 1 kgf = 9.806 65 N (read 09.10.2026)
更新日： · 編集方針
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