半月キー用のキー溝の形状および寸法
半月キー（英語：Woodruff key）は、主に回転部品である軸と軸穴付き部品（歯車、プーリ、カップリングなど）との間でトルクを伝達するために用いられる機械要素であり、円弧形の断面を持つ特徴的なキーである。軸に掘削するキー溝には独特の形状が求められる。主に小型機械や精密装置で採用されており、軸方向の抜け止めや正確な位置決めに有効である。
半月キーの概要
半月キーとは、半円または円の一部を切り出した形状を有し、断面がD字型の小型のキーである。キー自体は一般に鋼製で、摩耗や破損に対して耐性がある材料が用いられる。
キー溝の構造
半月キーの溝は、軸に対して円弧状に加工され、一般的な平行キーとは異なり、回転軸の外周に沿って溝が曲線形状になる。この形状はキーの浮き上がりを防ぎ、かつ部品の正確な位置決めに貢献する。
使用目的
半月キーは、軸と部品間でのトルク伝達を目的とするほか、部品の回転ずれを防止する位置決め機能も果たす。さらに、キーの円弧形状により部品の取り付け・取り外しが容易であることから、分解・整備頻度の高い機器にも好適である。
はめ合いと取り付け
半月キーは軸の溝に軽圧入またはぴったりはまるよう加工され、軸回転とともに回る。部品側の溝には、キーが突き出た部分が挿入されてトルクを伝える。キーの一部が突出しているため、被駆動部品を上から押し込む形で装着される。
製造・加工方法
軸のキー溝加工には、専用のキー溝カッター（Woodruffカッター）を用いる。これはキーに合わせた円弧形状を正確に切削できる特殊工具であり、フライス盤やNC工作機械により加工される。溝の深さや中心位置精度がトルク伝達に大きく影響するため、厳密な管理が必要である。
加工時の留意点
キー溝の深さが深すぎると、軸の強度が低下し破断のリスクが高まる。逆に浅すぎるとキーが浮いてしまい、部品の脱落を招く。キーと溝のはめ合いにはすきまばめが用いられ、精密な仕上げが求められる。
利点
半月キーは以下のような利点を持つ：取り外しや交換が容易、キーが自動的に位置決めされる、軸との自己保持性が高い、軸方向への応力集中が少ない、などである。これらの特徴により、小型装置に広く採用されている。
欠点と制限
半月キーは高トルク用途には不向きであり、構造的に平行キーよりも弱い。また、軸の溝加工が複雑であり、専用工具が必要になる点は生産コストや加工性に影響を及ぼす。
使用例
- 電動工具のモーター軸
- 小型農業機械の回転部
- 自動車のステアリング装置
- ポンプやファンのシャフト結合
- オートバイのジェネレーター部
材質と表面処理
一般に、炭素鋼（S45C）がキー材として用いられ、熱処理により硬度を高めることもある。また、腐食環境下では、ステンレス製キーや防錆処理されたキーが選ばれる。
キー溝寸法の規格
キー溝の寸法は、JIS B1301「キー及びキー溝の形状及び寸法」により規定されており、軸径に応じて標準化されている。半月キー用のキー溝の形状および寸法の参考値であるが、詳細はJIS B 1301を参照すること。
半月キー用のキー溝の形状および寸法 1×4-4×19
| キーの 呼び寸法 b×d0 |
b1 および b2の 基準寸法 |
普通形 | 締込み形 | t1 | t2 | r1 および r2 |
d1 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| b1 許容差 (N9) |
b2 許容差 (Js9) |
b1 および b2 許容差 (P9) |
基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | |||
| 1×4 | 1 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
1.0 | +0.1 0 |
0.6 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 4 | +0.1 0 |
| 1.5×7 | 1.5 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
2.0 | +0.1 0 |
0.8 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 7 | +0.1 0 |
| 2×7 | 2 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
1.8 | +0.1 0 |
1.0 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 7 | +0.1 0 |
| 2×10 | 2 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
2.9 | +0.1 0 |
1.0 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 10 | +0.2 0 |
| 2.5×10 | 2.5 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
2.7 | +0.1 0 |
1.2 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 10 | +0.2 0 |
| (3×10) | 3 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
2.5 | +0.1 0 |
1.4 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 10 | +0.2 0 |
| 3×13 | 3 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
3.8 | +0.2 0 |
1.4 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 13 | +0.2 0 |
| 3×16 | 3 | 0.004 -0.029 |
±0.012 | -0.006 -0.031 |
5.3 | +0.2 0 |
1.4 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 16 | +0.2 0 |
| (4×13) | 4 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
3.5 | +0.1 0 |
1.7 | +0.1 0 |
0.08~0.16 | 13 | +0.2 0 |
| 4×16 | 4 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
5.0 | +0.2 0 |
1.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 16 | +0.2 0 |
| 4×19 | 4 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
6.0 | +0.2 0 |
1.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 19 | +0.3 0 |
| キーの 呼び寸法 b×d0 |
b1 および b2の 基準寸法 |
普通形 | 締込み形 | t1 | t2 | r1 および r2 |
d1 | ||||
| b1 許容差 (N9) |
b2 許容差 (Js9) |
b1 および b2 許容差 (P9) |
基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | |||
半月キー用のキー溝の形状および寸法（単位㎜）5×16-(7×45)
| キーの 呼び寸法 b×d0 |
b1 および b2の 基準寸法 |
普通形 | 締込み形 | t1 | t2 | r1 および r2 |
d1 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| b1 許容差 (N9) |
b2 許容差 (Js9) |
b1 および b2 許容差 (P9) |
基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | |||
| 5×16 | 5 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
4.5 | +0.2 0 |
2.3 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 16 | +0.2 0 |
| 5×19 | 5 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
5.5 | +0.2 0 |
2.3 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 19 | +0.3 0 |
| 5×22 | 5 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
7.0 | +0.3 0 |
2.3 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 22 | +0.3 0 |
| 6×22 | 6 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
6.5 | +0.3 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 22 | +0.3 0 |
| 6×25 | 6 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
7.5 | +0.3 0 |
2.8 | +0.2 0 |
0.16~0.25 | 25 | +0.3 0 |
| (6×28) | 6 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
8.6 | +0.1 0 |
2.6 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 28 | +0.3 0 |
| (6×32) | 6 | 0 ‐0.030 |
±0.015 | -0.012 -0.042 |
10.6 | +0.1 0 |
2.6 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 32 | +0.3 0 |
| (7×22) | 7 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
6.4 | +0.1 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 22 | +0.3 0 |
| (7×25) | 7 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
7.4 | +0.1 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 25 | +0.3 0 |
| (7×28) | 7 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
8.4 | +0.1 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 28 | +0.3 0 |
| (7×32) | 7 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
10.4 | +0.1 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 32 | +0.3 0 |
| (7×38) | 7 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
12.4 | +0.1 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 38 | +0.3 0 |
| (7×45) | 7 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
13.4 | +0.1 0 |
2.8 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 45 | +0.3 0 |
| キーの 呼び寸法 b×d0 |
b1 および b2の 基準寸法 |
普通形 | 締込み形 | t1 | t2 | r1 および r2 |
d1 | ||||
| b1 許容差 (N9) |
b2 許容差 (Js9) |
b1 および b2 許容差 (P9) |
基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | |||
半月キー用のキー溝の形状および寸法（単位㎜）(8×25)-(12×80)
| キーの 呼び寸法 b×d0 |
b1 および b2の 基準寸法 |
普通形 | 締込み形 | t1 | t2 | r1 および r2 |
d1 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| b1 許容差 (N9) |
b2 許容差 (Js9) |
b1 および b2 許容差 (P9) |
基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | |||
| (8×25) | 8 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
7.2 | +0.1 0 | 3.0 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 25 | +0.3 0 |
| 8×28 | 8 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
8.0 | +0.3 0 |
3.3 | +0.2 0 |
0.25~0.40 | 28 | +0.3 0 |
| (8×32) | 8 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
10.2 | +0.1 0 |
3.0 | +0.1 0 |
0.16~0.25 | 32 | +0.3 0 |
| (8×38) | 8 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
12.2 | +0.1 0 | 3.0 | +0.1 0 | 0.16~0.25 | 38 | +0.3 0 |
| 10×32 | 10 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
10.0 | +0.3 0 |
3.3 | +0.2 0 |
0.25~0.40 | 32 | +0.3 0 |
| (10×45) | 10 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
12.8 | +0.1 0 |
3.4 | +0.1 0 |
0.25~0.40 | 45 | +0.3 0 |
| (10×55) | 10 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
13.8 | +0.1 0 |
3.4 | +0.1 0 |
0.25~0.40 | 55 | +0.3 0 |
| (10×65) | 10 | 0 -0.036 |
±0.018 | -0.015 -0.051 |
15.8 | +0.1 0 |
3.4 | +0.1 0 |
0.25~0.40 | 65 | +0.5 0 |
| (12×65) | 12 | 0 -0.043 |
±0.022 | -0.018 -0.061 |
15.2 | +0.1 0 |
4.0 | +0.1 0 |
0.25~0.40 | 65 | +0.5 0 |
| (12×80) | 12 | 0 -0.043 |
±0.022 | -0.018 -0.061 |
20.2 | +0.1 0 |
4.0 | +0.1 0 |
0.25~0.40 | 80 | +0.5 0 |
| キーの 呼び寸法 b×d0 |
b1 および b2の 基準寸法 |
普通形 | 締込み形 | t1 | t2 | r1 および r2 |
d1 | ||||
| b1 許容差 (N9) |
b2 許容差 (Js9) |
b1 および b2 許容差 (P9) |
基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | 基準寸法 | 許容差 | |||
コメント（β版）