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シングルアクティング vs ダブルアクティングポンプ:違いと選び方

油圧シリンダやポンプの作動方式として、「シングルアクティング(単動)」と「ダブルアクティング(複動)」の二つがあります。構造・動作・適用域が明確に異なるため、用途に合わせた正しい選択が重要です。本記事では、両者の違いを図解的に整理し、選定判断基準を提示します。

基本定義と動作原理

項目シングルアクティング (単動)ダブルアクティング (複動)
圧力作用面ピストン/プランジャの片側のみピストン/プランジャの両側
戻り動作スプリング力、重力、外部負荷反対側への圧油供給
ポート数1ポート (+ドレイン)2ポート (+ドレイン)
方向制御弁2方弁 (ON/OFF) で可4方弁 (方向切替) 必須
流量要件片方向のみ供給往路・復路両方向供給必要

ポンプとしてのシングル/ダブルアクティング

※ 注:ポンプ自体は通常「回転式容積ポンプ」であり、シングル/ダブルアクティングの分類は主にシリンダ(アクチュエータ)やレシプロポンプ(往復動ポンプ)に適用されます。本稿では広義の「流体動力デバイス」として両者を比較します。

レシプロポンプにおける違い

シリンダ(アクチュエータ)における違い

比較項目シングルアクティングシリンダダブルアクティングシリンダ
推力/引張力片方向のみ (通常押出し)両方向制御可能
制御精度戻りがスプリング/負荷依存で不安定両方向とも油圧制御で高精度
速度制御メータアウトのみ容易メータイン/アウト両方可能
配管・弁コスト安価 (2ポート弁、配管1本)高価 (4ポート弁、配管2本)
故障モードスプリング折損で戻らない内部リークでドリフト、外部漏れ
典型用途クランプ、リフタ、ダンプ昇降、ジャッキ工作機械送り、ロボット関節、建機作業装置

選定判断フロー

  1. 双方向の力・位置制御が必要? → YES: ダブルアクティング / NO: 次へ
  2. 戻り側の負荷が確実に存在し、スプリング/重力で十分? → YES: シングルアクティング検討 / NO: ダブルアクティング
  3. コスト・スペース・配管制約が厳しい? → シングルアクティング有利(ただし制御性妥協)
  4. 安全規格で「動力喪失時の挙動」規定あり? → スプリングリターン(シングル) がフェイルセーフになるケース多し

ハイブリッド・派生タイプ

まとめ

「シングルかダブルか」は、制御要求仕様(双方向制御要否・精度・安全性)とコスト・スペース制約のトレードオフで決まります。現代の自動化ライン・建機・ロボットでは、制御性・安全性の観点からダブルアクティングが主流ですが、クランプ・リフタ・非常時遮断弁等ではシングルアクティング (スプリングリターン) が合理的です。システム全体の機能安全設計 (ISO 13849 等) と整合させた選定を行ってください。

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