HYDRAULIC UNIT CONVERSION GUIDE
油圧機器は「圧力・流量・受圧面積」を分けて読む
油圧ユニット、油圧ポンプ、シリンダ、モーター、バルブ、ホース、圧力計の仕様には、 MPa、bar、kgf/cm²、psi、L/min、cm³/rev、kN、kW、cStなど、複数の単位が使われます。
圧力単位だけを正しく換算しても、使用圧力と耐圧、ポンプ吐出量と実流量、 シリンダの押側と引側、理論推力と実推力を取り違えると、選定結果は変わります。 この記事では、単位換算を起点に、推力・速度・作動時間・動力・ポンプ容量・モータートルクまで実務の流れに沿って整理します。
1 MPa ≈ 10.1972 kgf/cm²
1 kgf/cm² = 0.0980665 MPa
QUICK ANSWER
結論:圧力を統一し、流量・面積・効率を加えて計算する
油圧機器の比較では、まず圧力をMPaなど一つの単位へ統一します。 そのうえで、シリンダなら受圧面積、ポンプなら押しのけ容積と回転数、油圧動力なら流量を組み合わせます。
UNIT LIST
油圧機器の仕様書で使う主な単位
油圧では圧力だけでなく、流量、押しのけ容積、力、トルク、動力、粘度が同じ仕様書に並びます。 数値を変換する前に、その値が何を表しているかを確認します。
| 項目 | 主な単位 | 意味 | 確認ポイント |
|---|---|---|---|
| 圧力 | MPa、bar、kgf/cm²、psi | 単位面積あたりの力 | ゲージ・絶対、連続・ピーク、測定位置 |
| 流量 | L/min、m³/h、US GPM | 単位時間あたりの油量 | 理論値・実吐出量、温度・粘度 |
| 押しのけ容積 | cm³/rev、mL/rev | 1回転あたりの理論容積 | 固定容量・可変容量、設定角度 |
| シリンダ径 | mm | ボア径・ロッド径 | 押側と引側で有効面積が違う |
| 力 | N、kN、kgf、tf | シリンダ推力・負荷 | 理論値か実推力か、安全率 |
| トルク | N·m | 油圧モーターの回転力 | 始動・連続・ピークトルク |
| 回転数 | min-1、rpm | ポンプ・モーターの回転速度 | 最低・定格・最高回転数 |
| 動力 | W、kW、HP | 油圧動力・軸動力・電動機入力 | 効率を含むか、連続定格か |
| 動粘度 | mm²/s、cSt | 油の流れにくさ | 実油温での値、始動時・定常時 |
| 粘度 | mPa·s、cP | 動的な粘性 | 密度との関係、測定温度 |
| 清浄度 | ISO 4406コード | 固体粒子汚染の区分 | 単位換算ではなくコード体系 |
PRESSURE CONVERSION
MPa・bar・kgf/cm²・psiの換算式
国内の新しい油圧資料ではMPa、欧州系資料ではbar、古い設備・圧力計ではkgf/cm²、 米国系資料ではpsiが使われます。Paを基準にすると各単位の関係を整理できます。
MPa = bar ÷ 10
MPa = kgf/cm² × 0.0980665
MPa = psi × 0.006894757
bar = kgf/cm² × 0.980665
1 MPa = 1,000 kPa = 10 bar
1 MPa ≈ 10.1972 kgf/cm² ≈ 145.038 psi
1 kgf/cm² = 98.0665 kPa = 0.0980665 MPa
PRESSURE TABLE
油圧でよく見る圧力の換算早見表
MPaをbar・kgf/cm²・psiへ換算
| MPa | bar | kgf/cm² | psi |
|---|---|---|---|
| 0.5 MPa | 5 bar | 5.1 kgf/cm² | 72.5 psi |
| 1 MPa | 10 bar | 10.2 kgf/cm² | 145 psi |
| 3.5 MPa | 35 bar | 35.69 kgf/cm² | 507.6 psi |
| 7 MPa | 70 bar | 71.38 kgf/cm² | 1,015.3 psi |
| 10 MPa | 100 bar | 101.97 kgf/cm² | 1,450.4 psi |
| 14 MPa | 140 bar | 142.76 kgf/cm² | 2,030.5 psi |
| 16 MPa | 160 bar | 163.15 kgf/cm² | 2,320.6 psi |
| 21 MPa | 210 bar | 214.14 kgf/cm² | 3,045.8 psi |
| 25 MPa | 250 bar | 254.93 kgf/cm² | 3,625.9 psi |
| 31.5 MPa | 315 bar | 321.21 kgf/cm² | 4,568.7 psi |
| 35 MPa | 350 bar | 356.9 kgf/cm² | 5,076.3 psi |
kgf/cm²をMPa・bar・psiへ換算
| kgf/cm² | MPa | bar | psi |
|---|---|---|---|
| 1 kgf/cm² | 0.0981 MPa | 0.981 bar | 14.2 psi |
| 5 kgf/cm² | 0.4903 MPa | 4.903 bar | 71.1 psi |
| 10 kgf/cm² | 0.9807 MPa | 9.807 bar | 142.2 psi |
| 50 kgf/cm² | 4.9033 MPa | 49.033 bar | 711.2 psi |
| 70 kgf/cm² | 6.8647 MPa | 68.647 bar | 995.6 psi |
| 100 kgf/cm² | 9.8066 MPa | 98.067 bar | 1,422.3 psi |
| 140 kgf/cm² | 13.7293 MPa | 137.293 bar | 1,991.3 psi |
| 210 kgf/cm² | 20.594 MPa | 205.94 bar | 2,986.9 psi |
| 250 kgf/cm² | 24.5166 MPa | 245.166 bar | 3,555.8 psi |
| 350 kgf/cm² | 34.3233 MPa | 343.233 bar | 4,978.2 psi |
PRESSURE TERMS
使用圧力・設定圧力・耐圧・破壊圧は別の仕様
同じMPa表記でも、仕様項目の意味が違えば、その数値を置き換えて使用できません。 メーカーごとに用語・試験条件が異なる場合があるため、定義欄も合わせて読みます。
通常運転時に機器や回路へかかる圧力です。定常値だけでなく変動・脈動を確認します。
所定条件で継続使用できる上限に関する値です。温度・流体・寿命条件を確認します。
回路圧力を制限するための設定値です。弁のオーバーライド特性や流量条件も関係します。
チェック弁などが開き始める圧力差です。全流量時の圧力損失とは同じではありません。
所定時間・条件で損傷や漏れがないことを確認する試験値です。通常運転値ではありません。
破損に至る限界に関する値で、使用可能な圧力ではありません。安全率の代わりにも使えません。
PRESSURE REFERENCE
ゲージ圧・絶対圧・差圧を混同しない
一般的な油圧回路の圧力計は大気圧をゼロとするゲージ圧を示すことが多い一方、 吸込条件、キャビテーション、真空、密閉タンクの計算では絶対圧が必要になる場合があります。
標準大気圧は0.101325 MPaですが、実際の大気圧は場所・天候で変わります。
フィルタ、バルブ、配管、熱交換器などの圧力損失に使います。
PRESSURE & FLOW
圧力は力、流量は速度に主に関係する
油圧回路では、ポンプからの流量がバルブを通ってシリンダやモーターへ供給されます。 負荷に打ち勝つために必要な圧力が生じ、流量に応じてアクチュエータの速度が決まります。
押しのけ容積と回転数に応じて流量を供給
方向・圧力・流量を制御し、圧力損失が生じる
圧力と流量を力・速度・トルクへ変換
圧力が増えると出せる力・トルクが増える
同じシリンダ面積なら、圧力が高いほど理論推力は大きくなります。ただし機器定格を超えてはいけません。
流量が増えると動作速度・回転数が増える
同じシリンダ面積なら、流量が多いほど速度が上がります。配管損失や応答性も同時に変わります。
CYLINDER FORCE
油圧シリンダの推力は圧力と有効面積から求める
複動シリンダでは、押側はピストン全面、引側はピストン面積からロッド断面積を引いた環状面が受圧面積になります。 そのため、同じ圧力でも押側推力の方が大きくなります。
p[MPa]、D[mm]ならF[N]になります。
Dはボア径、dはロッド径です。
例:ボア63 mm、ロッド36 mm、圧力14 MPa
1押側面積:π × 63² ÷ 4 ≈ 3,117.2 mm²
2押側推力:14 × 3,117.2 ÷ 1000 ≈ 43.64 kN(約4.45 tf)
3引側面積:π × (63² – 36²) ÷ 4 ≈ 2,099.4 mm²
4引側推力:14 × 2,099.4 ÷ 1000 ≈ 29.39 kN(約3.00 tf)
CYLINDER SPEED
シリンダ速度と作動時間は流量と有効面積で決まる
シリンダ速度は供給流量を有効面積で割って求めます。 引側は有効面積が小さいため、同じ流量なら一般に戻り速度が速くなります。
QとAの単位をそろえます。
Lはストロークです。
バルブ切替時間や加減速は別途考慮します。
単位を代入済みの実務式です。
同じシリンダへ20 L/minを供給し、500 mm動かす場合
実際にはポンプの実吐出量、内部漏れ、流量調整弁、配管圧損、負荷変動、クッション機構により速度が変わります。 高速化すると戻り油量も増えるため、戻り配管・バルブ・フィルタの許容流量を確認します。
PUMP FLOW
油圧ポンプの吐出量は押しのけ容積・回転数・容積効率で求める
ギヤポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプなどの仕様では、押しのけ容積がcm³/revで示されます。 理論吐出量は押しのけ容積と回転数の積で、実吐出量は漏れを表す容積効率を考慮します。
Vgは1回転あたり押しのけ容積です。
ηvは容積効率です。
例:12 cm³/rev、1,500 rpm、容積効率0.90
1理論吐出量:12 × 1,500 ÷ 1000 = 18.0 L/min
2実吐出量:18.0 × 0.90 = 16.2 L/min
HYDRAULIC POWER
油圧動力は圧力と流量から計算する
油圧動力は、圧力と流量の積です。 電動機やエンジンの必要容量を求めるときは、ポンプ・駆動系の効率を考慮し、油圧動力より大きい入力が必要になります。
差圧を使用します。
1 MPa = 10 barのため同じ結果になります。
ポンプ・伝達・モーター効率などを含めます。
絞り・フィルタ・配管の圧力損失に適用できます。
例:14 MPa、20 L/min、総合効率80%
1油圧動力:14 × 20 ÷ 60 = 4.67 kW
2必要入力の概算:4.67 ÷ 0.80 = 5.83 kW
3始動・ピーク・連続運転・電動機サービスファクタを別途確認
HYDRAULIC MOTOR
油圧モーターのトルクは圧力差、回転数は流量で決まる
油圧モーターでは、入口と出口の圧力差がトルクに、供給流量が回転数に主に関係します。 実値には機械効率・容積効率を含めます。
ηmは機械効率です。
漏れにより理論回転数より低くなります。
例:25 cm³/rev、差圧20 MPa、流量30 L/min
始動トルク、最低安定回転数、ケースドレン、背圧、連続・間欠定格は機種ごとに異なります。 計算値だけでなくメーカー性能曲線を確認してください。
VISCOSITY & TEMPERATURE
粘度・密度・油温は流量損失と寿命に影響する
油圧油は温度が低いと粘度が高くなり、吸込抵抗・圧力損失・始動負荷が増えます。 温度が高すぎると粘度低下、内部漏れ、潤滑性低下、シール劣化につながる場合があります。
低温始動ではポンプの許容粘度、吸込配管、回転数、暖機方法を確認します。
油温が安定したときに、ポンプ・バルブが推奨する粘度範囲へ入るか確認します。
鉱物油、水グリコール、難燃性・生分解性流体などで材料適合性と定格が変わります。
ISO 4406コードは粒子汚染レベルの表現です。数字を圧力や流量のように換算するものではありません。
PRESSURE LOSS
圧力計の値は測定位置によって変わる
ポンプ出口、バルブ入口、シリンダポート、戻りラインでは、配管・継手・弁・フィルタの圧力損失により表示圧力が異なります。 アクチュエータへ実際にかかる差圧は、供給側圧力から背圧を引いて考えます。
シリンダ有効差圧 = 供給ポート圧力 – 反対側ポート圧力
機器圧力損失 Δp = 入口圧力 – 出口圧力
損失動力(kW) = Δp(MPa) × Q(L/min) ÷ 60
例:供給14 MPa、戻り背圧0.8 MPa
シリンダへ有効に作用する差圧は概算で13.2 MPaです。 14 MPaをそのまま推力式に入れるより、測定位置と戻り背圧を考慮した方が実態に近くなります。
COMPONENT RATINGS
ホース・継手・バルブ・圧力計は条件付きで耐圧を確認する
油圧機器の圧力定格は、作動油、温度、サイズ、ポート形式、シール材、脈動、取付方法によって変わる場合があります。 カタログの最大値だけを抜き出さず、注記とディレーティング条件を確認します。
- 1最高使用圧力
連続・間欠・ピークの区分とデューティを確認します。 - 2作動油とシール材
鉱物油以外では圧力・温度範囲が変わる場合があります。 - 3温度範囲
周囲温度だけでなく実際の油温を確認します。 - 4圧力脈動・サージ
平均圧力が定格内でも瞬間ピークが上限を超えないか確認します。 - 5ホースの施工条件
曲げ半径、ねじれ、摩耗、長さ変化、経年劣化を考慮します。 - 6圧力計レンジ
通常値だけでなく脈動、過圧、応答性、接液材を確認します。
油圧回路には停止後もアキュムレータ、垂直負荷、シリンダ、配管内にエネルギーが残る場合があります。 点検・分解前はメーカー手順に従い、動力を遮断し、負荷を機械的に支持し、蓄圧を安全に解放してください。 漏れ確認を手で行わないでください。
PRACTICAL EXAMPLES
油圧機器の実務計算例
21 MPaを他の圧力単位へ
bar:21 × 10 = 210
kgf/cm²:21 × 10.197162 ≈ 214.14
psi:21 × 145.037738 ≈ 3,045.79
21 MPa = 210 bar ≈ 214.14 kgf/cm² ≈ 3,045.8 psi
140 kgf/cm²をMPaへ
140 × 0.0980665 = 13.72931
約13.73 MPa(約137.29 bar)
シリンダ押側推力
ボア63 mm、圧力14 MPa
14 × 3,117.2 ÷ 1000
理論推力 約43.64 kN
シリンダ作動時間
ボア63 mm、500 mm、20 L/min
必要油量:約1.559 L
押出し時間 約4.68秒
ポンプ実吐出量
12 cm³/rev、1,500 rpm、ηv=0.90
12 × 1,500 × 0.90 ÷ 1000
16.2 L/min
必要入力動力
14 MPa、20 L/min、総合効率80%
油圧動力:約4.67 kW
入力概算 約5.83 kW
バルブ損失による発熱
差圧2 MPa、流量30 L/min
2 × 30 ÷ 60
損失動力 約1.0 kW
油圧モータートルク
25 cm³/rev、差圧20 MPa、ηm=0.90
出力トルク 約71.6 N·m
COMMON MISTAKES
油圧機器の単位換算でよくある間違い
1 MPaと1 barを同じ大きさだと思う
1 MPaは10 barです。小数点を1桁間違えると定格確認に大きな影響が出ます。
kgf/cm²をbarと完全に同じ扱いにする
近い値ですが同一ではありません。1 kgf/cm²は約0.980665 barです。
耐圧を連続使用圧力として使う
試験圧力・破壊圧は通常運転の許容値ではありません。
ゲージ圧と絶対圧を混同する
吸込条件や真空計算では基準圧力の違いが結果へ影響します。
ポンプが圧力を一定量つくると思う
ポンプは流量を供給し、負荷抵抗に応じて回路圧力が生じます。
シリンダの押側と引側を同じ面積にする
引側はロッド断面積を引くため、推力が小さく速度が速くなります。
理論推力をそのまま実機能力にする
摩擦、背圧、圧力損失、機械効率、安全率、座屈を考慮します。
押しのけ容積だけで吐出量を決める
回転数、容積効率、圧力、粘度、可変容量設定が必要です。
油圧動力と電動機容量を同じにする
効率・始動・ピーク・連続定格を考慮し、必要入力を確認します。
圧力計一つの値を回路全体へ適用する
測定位置と圧力損失により、各ポートの圧力は異なります。
油温を無視して粘度を判断する
カタログの粘度は測定温度とセットで読みます。
瞬間サージを確認しない
平均圧力が定格内でも、急停止・切替時のピークが上限を超える場合があります。
CHECKLIST
油圧機器を選定・置換するときの確認チェックリスト
- 圧力単位をMPaなど一つに統一した
- ゲージ圧・絶対圧・差圧の基準を確認した
- 使用・定格・ピーク・耐圧・破壊圧を区別した
- 回路で最も低い圧力定格を確認した
- ポンプの押しのけ容積・回転数・容積効率を確認した
- シリンダのボア径・ロッド径・ストロークを確認した
- 押側と引側の推力・速度を別々に計算した
- 背圧・配管損失・バルブ差圧を考慮した
- 油圧動力と必要入力動力を区別した
- 始動・連続・ピーク条件を確認した
- 作動油・粘度・密度・油温・シール適合を確認した
- 清浄度、ろ過、ケースドレン、戻り流量を確認した
- 圧力サージとアキュムレータの残圧を考慮した
- 元資料の単位・条件・版数を換算値と一緒に記録した
SOURCES & EDITORIAL
参考資料・運営者情報
主な参考資料
- NIST Guide to the SI, Appendix B.9
- NIST: Pressure and Gas Flow Unit Conversions
- ISO 4413:2010 Hydraulic fluid power — Safety requirements
- ISO 4406:2021 Hydraulic fluid power — Contamination coding
- Parker: Metric Hydraulic Cylinders
- Parker: Hydraulic Pumps / Fluid Power Formulas
- Bosch Rexroth: Operating Instructions for Hydraulic Power Units
圧力換算はNISTの単位資料、シリンダ推力・ポンプ流量・動力式は油圧機器メーカーの技術資料、 安全上の一般事項はISO 4413とメーカー取扱説明書を基に整理しています。
記事の利用上の注意
本記事の計算は仕様確認のための一般的な理論式・概算例です。 実際の設計、改造、保守、圧力設定、部品置換では、最新図面、メーカー仕様書、法令、適用規格、 リスクアセスメント、資格を持つ設計・保全担当者の判断を優先してください。
運営者・編集方針
244divは、便利なアプリと、それに関連する実用知識をわかりやすく整理するサイトです。 単位の答えだけでなく、仕様書で意味を取り違えやすい項目と実務上の確認点まで掲載します。
FAQ
油圧機器の単位換算でよくある質問
Q1. 1 MPaは何barですか?
1 MPaは10 barです。MPaからbarへは10倍、barからMPaへは10で割ります。
Q2. 1 MPaは何kgf/cm²ですか?
約10.1972 kgf/cm²です。概算では約10 kgf/cm²として桁を確認できます。
Q3. 140 kgf/cm²は何MPaですか?
140 × 0.0980665 = 13.72931なので、約13.73 MPaです。
Q4. 21 MPaは何psiですか?
21 × 145.037738 ≈ 3,045.8なので、約3,046 psiです。
Q5. 1 MPa = 1 N/mm²ですか?
はい。シリンダ推力計算で、MPaとmm²を掛けるとNになります。
Q6. シリンダの押側と引側で推力が違うのはなぜですか?
引側はピストン面積からロッド断面積を引いた面積へ圧力が作用するためです。
Q7. 圧力を上げればシリンダ速度も上がりますか?
速度は主に流量と受圧面積で決まります。負荷に必要な圧力を満たしている状態で、速度を直接決めるのは流量です。
Q8. ポンプのcm³/revからL/minを求められますか?
押しのけ容積に回転数を掛け、1000で割ります。実吐出量には容積効率を掛けます。
Q9. 14 MPa・20 L/minは何kWですか?
油圧動力は14 × 20 ÷ 60 ≈ 4.67 kWです。必要入力は効率を考慮してこれより大きくなります。
Q10. 耐圧が35 MPaなら35 MPaで連続使用できますか?
できるとは限りません。耐圧・試験圧力と最高使用圧力は別の仕様です。メーカー定義を確認してください。
Q11. cStとmm²/sは同じですか?
はい。1 cSt = 1 mm²/sです。ただし粘度は温度で大きく変化するため測定温度も確認します。
Q12. 圧力計の表示とシリンダ推力が合わない原因は何ですか?
圧力計の位置、戻り背圧、配管損失、シール摩擦、内部漏れ、負荷の方向、圧力変動などが考えられます。
SUMMARY
まとめ:単位換算の後に、仕様項目と運転条件を確認する
- 1 MPa = 10 bar = 約10.1972 kgf/cm² = 約145.038 psi
- 1 kgf/cm² = 0.0980665 MPa
- 圧力は主に力・トルク、流量は主に速度・回転数に関係する
- ポンプは流量を供給し、負荷抵抗に応じて回路圧力が生じる
- シリンダの押側と引側では受圧面積が異なる
- 理論推力には摩擦・背圧・損失・安全率が含まれていない
- ポンプ吐出量は押しのけ容積・回転数・容積効率で決まる
- 油圧動力(kW) = 圧力(MPa) × 流量(L/min) ÷ 60
- 使用圧力、リリーフ設定、耐圧、破壊圧を区別する
- 油温・粘度・作動油・清浄度・圧力サージも確認する
UNIT CONVERSION APP
油圧仕様の単位をまとめて確認したい方へ
MPa・bar・kgf/cm²の単発換算は、この記事の式と早見表で確認できます。 圧力、流量、力、動力、長さなど複数の単位を繰り返し扱う場合は、単位換算アプリ「MyUnit」も利用できます。
既存単位の一括換算、カスタムカテゴリ・単位、複数ステップの換算ルール、CSV出力に対応しています。




