ウッドラフキーの基礎：種類・機能・メリット・デメリット・用途を図解で解説

ウッドラフキーとは

ウッドラフキーは、ギヤ・ハブ等の部品が回転軸・スピンドル上で独立回転するのを防止するキーです。また、過負荷時にせん断破壊して高価な部品を保護する安全装置としても機能します。

半円形（半月形）で、軸の円形開口部（ウッドラフキーウェイ：半円ポケット・リセス）に嵌合。底部円弧部を軸に打ち込み、上面平坦部をハブ側キーウェイに嵌め込みます。キーウェイは専用カッターで直接切削。取り外し容易だが取り付けはやや困難。キーキーウェイ隙間を小さくすると応力集中低減・安全性向上。

ウッドラフキーウェイの働き

取付時、キーの長い平坦面が軸から突出。マッチングハブ・ギヤ等を圧入すると、突出部が部品をロック。キーがキーウェイ底面で安定着座することが重要。不安定だと底面曲面でキーが浮き出る恐れ。

軸に深いキーウェイを切るため軸強度が低下する懸念あり。一方、キーが深く嵌合するためマッチング部品と隙間なく一体化。

ウッドラフキーの取り付け手順

1. キーを軸キーウェイに合わせ、手で押し込む
2. 嵌まらない場合、軽くハンマーで叩いて着座（破損注意）
3. キー上面平坦面が軸と平行になるよう調整
4. ハブまたは軸を相対移動させ組み立て完了

マッチング部品圧入時にキーが溝から飛び出すことがあり、取付困難の原因に。軽くハンマーで叩きながら軸とカップリングを組み立てます。

ウッドラフキーの3タイプ

主にフルラジアスとフラットラジアスで製造。機能類似だが用途適性が異なります。

1. フルラジアスキー

ほぼ完全な半円形でキーウェイ底面と全面接触。高精度・タイト公差が特徴。微小な寸法偏差でもハブと嵌合不良となるため。

2. フラットラジアスキー

標準プロファイルだが底部を平坦にカット。キーウェイ底面との干渉を回避し、より深く確実に着座。クリアランス問題・過剰キーハイト問題を最小化。底面平坦でコンパクト・軽量化。

3. ハイプロキー

フルラジアスベースに2本の脚（レッグ）を追加した改良型。底部半円、上面平坦部に段差（ステップ）を設け組立時サポート。取付時、脚が軸端面上に延びて丸溝内でのキー移動を防止。

ウッドラフカッター（キーウェイカッター）

部品を軸に取り付けるにはキーウェイ切削が必須。ウッドラフカッター（キーカッター）はキー溝切削用必須工具。刃先はわずかに中空（レリーフ）、側面切削なし。キーを溝に嵌めれば2部品結合完了。ギヤ・ハブ・プーリー等に適用。

一般にウッドラフキー溝用フライスカッターを使用。世界級品質の高品質材料製。高速度鋼5%コバルト含有で全材料汎用切削対応。

なぜウッドラフキーを使うか

• 軸の円形リセスに容易に固定でき、マッチングハブのテーパーに追従して調整可能。軸肩部近傍のフライス加工が不要になり応力集中を最小化。
• 半円形状のため、エッジをハンマーで軽く叩くと円形スロットがキーを真っ直ぐ押し出し取り外し容易。標準キーは軸方向力が必要。
• 小型で重いキーほどの荷重負担なし。軽荷重用途、テーパーボア部品のテーパー軸端取付に採用。

ウッドラフキーのメリット

1. 調整容易・構造シンプル・取り外し容易
2. 適正嵌合で軸・キー間隙なし→応力集中低減・軸安全性向上
3. 高速回転系に最適（ギヤ・プーリーの軸固定に採用）
4. 調整可能でキーウェイ底面に追従、ハブキーウェイのテーパーに適応
5. キーウェイ内での動きを抑制し精密フィット実現
6. 深いキーウェイでキーウェイ転倒リスク低減

ウッドラフキーのデメリット

1. 高荷重伝達用途不向き
2. 過剰なキーウェイ深さで応力集中増大・強度低下
3. 溝形状ゆえ取り付けが困難
4. 軸とハブ間の軸方向相対運動を拘束（許容しない）
5. 多溝・Vベルトプーリー等の大トルク伝達不向き

まとめ

ウッドラフキーは半円盤状で軸リセスに嵌合するキー。高速回転アセンブリに最適で、ギヤ・プーリーの軸固定に採用されます。ご質問・ご意見はコメント欄へ。記事がお役に立ったらシェアを。ニュースレター登録で無料PDFを受信。