焼きばめとキーによるトルク伝達について

Question

初歩的な質問で恐縮です。

焼きばめとキーによるトルク伝達の図面を良く見かけますが、どちらか一方ではダメなのでしょうか？
キーの許容せん断力を計算するととても値が小さく、キーだけで十分と思われるのに、それにさらに焼きばめが組み合わされている。その逆パターンもあって、焼きばめによるトルク伝達で十分なのに、キーが組み合わされている。万が一を考えてお互いに保険をかけている、ぐらいの解釈でいいのでしょうか？

どなたかご教示くださいますよう、よろしくお願いします。

Accepted Answer

設計改善でよく見られる事象だと思います。もともとの設計段階ではキー
伝達であったものを負荷の変動や振動などにより，キーの往復動作における
ガタツキが問題になることがあります。こうした場合改善のため，軸締結を
焼きばめにする場合がよくあります。結果としては焼きばめしめしろによる
摩擦力の方が大きく，キーは安全のための冗長部品になります。つまり焼き
ばめのしめしろは形状誤差も含むため管理が難しく，ばらつきの範囲で締結
力が不足する場合も考えられます。キーはそのときのための安全確保の部品
ともいえます。焼きばめは製造面でもコスト高になるため，最近ではパワー
ロックなどのユニット結合部品を使う場合も多いと思います。

Answer

先のお二方の回答とは違う観点から述べてみます。

実は、冗長設計の様なこの手法、一度だけやったことがあります。
理由は、
１．軸芯を一致させたい。
２．それもあって、締り嵌めにしたい。（ガタが出たら嫌だな。）
３．プレスでの圧入は、傷を付けそうで嫌だ。
４．幸い、焼嵌め・冷し嵌めを、やってくれる会社が手近にある。
５．勘合部分の長さが取れず、ずれてしまっては危険になる。
６．ボスの径には余裕がある。
７．キーを追加しちゃおう♪
・・・なんて感じでした。（なんちゅう設計だよ！）

まぁ、そんな事情もあると言うことで。
（やっつけの駄目設計です。真似しちゃぁ、いけません。）

Answer

Question
万が一を考えて保険をかけている、ぐらいの解釈でいいのでしょうか？
Answer
ＹＥＳです。が、機能を考慮しての保険です。
万が一の衝撃荷重が掛かった場合、焼きバメのみでは大きく位相がズレ、
機械の破損をまねく恐れがある場合に、実施します。

最近は、他の回答者さんも記述していますが、TSUBAKIさんのパワーロック
を焼きバメの代わりに使用しますが、
? 万が一緩んだ場合、死亡事故等の人身事故が発生する箇所
? 万が一緩んだ場合、機械破損で膨大な損失が発生する箇所
への使用は禁止すると、設計仕様書に記載しているメーカーが多々あり
ます。それと、似た内容での対処方法です。

焼きばめとキーによるトルク伝達について