キー (機械要素)のソースを表示

[[Image:FeatherKeyUnMounted.png|thumb|200px|キー溝にはめ込まれる]]
[[Image:FeatherKeyMounted.png|thumb|200px|]]
[[File:Passfedernut.jpg|200px|right|thumb|キー溝]]
'''キー'''（英語：key）とは、[[軸]]からの動力を他の[[機械要素]]（[[歯車]]など）へ効率良く伝えるための機械要素である。'''マシンキー'''ともいう。
キーを差し込む穴を「キー溝（きーみぞ）」（英語：keyway）という。

== キーの形状 ==
* 両角形
* 両丸形
* 片丸形

== 種類 ==
* 平行キー
** [[ねじ]]用穴無し
** ねじ用穴付き
* 平キー
* [[鞍|くら]]キー
* 滑りキー
* こう配キー
* 半月キー

[[鉄鋼]](S45C,S50C,SUS304など)が主に使われる。

== 強度 ==
キーが変形すると全く使い物にならなくなってしまう。ここで、キーの代表として平行キーの[[せん断]][[強度]]を計算するための式を挙げる。キーではせん断[[応力]]が問題となる。[[トルク]]の大きさ''T''[N・m]を伝達する直径''d''[m]の軸に使うキーの幅を''b''[m]、キーの長さを<math>l</math>[m]とした時キーが受けるせん断応力<math>\tau</math>[Pa]は、<!--要単位...-->

: <math>\tau = \frac{\frac{T}{d/2}}{bl}</math>

となる。計算して求めたせん断応力をキーの材質、[[安全率]]を含んだ[[許容応力]]以内にする必要がある。

== 問題点 ==
最も一般的に用いられる平行軸と平行キーの組み合わせの場合、交番荷重（大きさとともに荷重の方向が繰り返しかわる荷重）が作用すると、軸とともに[[フレッチング]]摩耗を起こすことがある。対策として
* 軸の嵌合をきつくする。
* キー溝をJIS精級（旧JISの思想）にする。
*テーパー軸と半月キーの組み合わせにする。
*接線キー（軸の接線方向に加工された溝に、組み合わせると直方体状になるクサビ型のキーを入れる）を用いる。

等の方法があるが共に高い工作[[精度]]を要する。

フレッチング摩耗は、軸側、穴側ともに摩耗を発生させ、修理費の増大を起こすため、ベアリングのクリープ摩耗と同様にデザインレベルでの対策が必要となる。

キーを高速回転する軸に使用すると[[振動]]の原因になる。

== 規格 ==
キーの大きさは[[JIS規格]]で規格化されている。ただ過去の規格改定時に[[寸法]]、[[公差]]が見直されたため、古い機械などに適用する場合には新JIS、旧JISの確認が必要である。
* JIS B1301（キーおよびキー溝）
* JIS B1302（半月キーおよびキー溝）
* JIS B1303（滑りキーおよびキー溝）

== 関連項目 ==
* [[軸継手]] - オルダム継手では滑りキーを使用する

{{commonscat|Keys and keyways|キーおよびキー溝}}

{{DEFAULTSORT:きい}}
[[Category:歯車]]
[[Category:機械要素]]
{{Tech-stub}}

[[ca:Clau (eina)]]
[[fa:سوئیچ]]
[[zh:鎖匙]]