ネジの直径、長さ、または端部ベアリングの配置。

リニアモーション業界でよく使われる「ヘビーデューティー」「ミニチュア」「耐腐食性」といった用語と同様に、「高速」リニアアクチュエータの定義を明確に示した業界標準は存在しません。しかしながら、メーカーが自社のアクチュエータを高速として分類・販売する際には、いくつかの一般的なガイドラインに従っています。これらのガイドラインは通常、駆動機構、アクチュエータの種類、さらには主な用途や業界に基づいています。これらの違いを理解することで、アプリケーションで「高速」リニアアクチュエータが求められる際に、情報に基づいた判断を下すことができます。

速度は主に駆動機構に依存する

アクチュエータの速度性能を制限する要因は、通常、駆動機構です。ボールねじとリードスクリューは、ねじの直径、長さ、およびエンドベアリングの配置によって生じるホイップ現象によって速度が制限されます。リードスクリューは滑り接触を基本としており、摩擦によって高熱を発生するため、同サイズのボールねじよりも最高速度が低くなることがよくあります。そのため、ねじ技術の中では、ボールねじ駆動をベースにしたアクチュエータの方が、リードスクリュー駆動をベースにしたアクチュエータよりも「高速」とみなされる可能性が高くなります。

ベルト駆動またはラック＆ピニオンアセンブリをベースにしたアクチュエータは、適切な張力（ベルト駆動の場合）またはプリロード（ラック＆ピニオンの場合）がかけられている場合、通常、ボールねじよりも高い速度を実現できます。スチール補強ベルトを使用したアクチュエータは10 m/s以上の速度を実現でき、ラック＆ピニオン駆動のアクチュエータは通常5 m/sの速度に達します。

アクチュエータの種類も最高速度に影響する

高速リニアアクチュエータについて議論する際には、アクチュエータの種類というもう一つの要素が関係してきます。「高速」という呼称は、スラストロッド型アクチュエータ（電動シリンダとも呼ばれます）に最もよく用いられます。これは、これらのアクチュエータの主な用途が、押し引きや挿入といった動作であり、通常、非常に短い伸縮時間を必要とするためです。これらのアクチュエータは、ボールねじ駆動またはリードスクリュー駆動のいずれかで動作し、速度は0.1 m/sから1 m/s以上までの範囲で動作します。一部のメーカーは、最大2.5 m/sの速度を実現できるベルト駆動のロッド型アクチュエータも提供しています。

スライダ型またはキャリッジ型アクチュエータ（ロッドレスアクチュエータとも呼ばれる）は、多くの場合、ロッド型アクチュエータよりもさらに高速な速度を実現できます。しかし、主な用途は位置決めと搬送であり、通常は高負荷を伴うため、「高速」として販売されることはあまりありません。ロッドレス型またはスライダ型アクチュエータには、リードスクリュー、ボールスクリュー、ラック＆ピニオン、ベルト、リニアモーターなど、幅広い駆動オプションがあります。

リニアモーターは、速度を制限したり摩擦や熱を発生させたりする機械部品がないため、本質的に最高の速度性能を提供します。しかし、リニアアクチュエータに組み込む場合、リニアモーター駆動はガイド機構の速度によって制限されます。同様に、スチール補強ベルト駆動は12 m/sを超える速度を達成できますが、リニアモーターと同様に、ガイドの最高速度によって制限されます。リニアモーターとベルト駆動で使用される最も一般的なガイドシステムは、循環型プロファイルドレールベアリングであり、その最高速度は通常5 m/sに達します。そのため、アクチュエータ全体の速度は5 m/s以下に制限されます。

しかし、循環型プロファイルドレールベアリングの代わりにカムローラーガイドとベルトドライブを組み合わせることで、より高速な動作を実現できます。プリロードされたカムローラーガイドと、適切に張力調整されたスチール補強ベルトドライブにより、これらの高速リニアアクチュエータは最大10m/sの移動速度を実現し、優れた性能を発揮します。