軸/キー/軸受

　軽荷重用のキーには、くらキーと平キーかあります。くらキーは、ボス側をキー溝加工、キーの下面は円弧状に加工し、キーとボス側に勾配を付けています。平キーは、キーが接触する軸の面を平面に切削加工し、ボス側の溝に勾配を付けています。これらのキーは、大きな荷重の作用する箇所での使用や正転逆転には適さないため、軽荷重用に使用されています。


くらキー		平キー

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動力伝達用のキー

　動力伝達用には、沈みキーが最も多く使用されています。軸とボスの両方にキー溝加工を施し、この溝にキーをはめ込んで使用します。キーの側面で動力を伝達できるため、高速回転用や重荷重用に適しています。沈みキーには、キーに勾配がない平行キーと、抜け出ることがないようキーに100分1の勾配を付けた勾配キー (打込キー) があります。


平行キー		勾配キー

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安全カバー及びキー板

　運転中に抜け出る恐れがあるキーには抜け止めを設け、回転部分が露出して人が接触する恐れがあるものには安全カバーを設ける必要があります。キー板(キープレート)は、軸を固定して軸の回転を防ぐと共に軸方向への抜け出しを防止するために用いられています。


抜け止め及び安全カバー		キー板

軸　受

　軸受は、軸の回転部分を支えて軸を円滑に回転させるために設けられるもので、滑り軸受や転がり軸受等があります。

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滑り軸受（平軸受）

　滑り軸受は、軸が軸を支える面で滑り運動を行う軸受で、筒形の一体軸受や割形の軸受があります。一般には、軸の取出しや交換が容易な割形軸受が用いられています。軸受本体は鋳鉄又は鋳鋼製で、軸を支える軸受金(ブッシュ又はメタルという)には青銅(銅と錫を主成分とした合金)やホワイトメタル(鉛や錫等の軟質を主体とした金属) が用いられています。滑り軸受は、高速、高荷重、衝撃荷重に強く、運転中の振動や騒音が少ないものです。良好な潤滑状況を保てば磨耗しにくく、寿命は半永久的といえます。


滑り軸受の構造		割形軸受

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転がり軸受

　転がり軸受は、玉やころによって摩擦抵抗を少なくしたもので、ボールベアリングを用いた玉軸受とローラベアリングを用いたころ軸受があります。回転時の摩擦抵抗が非常に小さく、動力の損失が少なため、クレーン各部の軸受に使用されています。


玉軸受		ころ軸受		プランマブロック

　転がり軸受は、荷重を受ける方向によって分類することができます。軸に直角な方向に作用する荷重をラジアル荷重、軸方向に作用する荷重をスラスト荷重といい、これらの荷重に対応した軸受をラジアル軸受・スラスト軸受といいます。その他に、両方の機能を有する軸受もあります。また、転がり軸受を用いたプランマブロック (ころ又は玉軸受による軸受箱) や転がり軸受ユニット (軸受と軸受箱が一体になったもの) 等も用いられています。


ラジアル軸受			スラスト軸受

軸継手（カップリング）

　軸継手は、軸と軸をつないで動力を伝えるもので、クレーンには使用箇所や使用条件に応じて次のようなものが使用されています。

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割形軸継手

　割形軸継手は、鋳鉄製の円筒を２つ割にした形で、筒の中に軸を入れてボルトで締め付けて回転力を伝えるもので、軸方向に軸を移動させることなく軸の取出しや取付けが容易に行えます。このため、橋形クレーンの走行長軸のような回転の遅い箇所に使用されています。

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フランジ形固定軸継手

　フランジ形固定軸継手は、２つの軸端に取付けたフランジをリーマボルトで繋ぎ合せたもので、フランジ面の軸心を合せるために一方を凸部、もう片方を凹部に加工し、リーマボルトのせん断力で回転を伝達しています。全面機械仕上げによるものはバランスが良いため、高速回転を行う箇所で使用されています。なお、形状に関わらず縁、出っ張り、つば状のものをフランジと呼びます。

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フランジ形たわみ軸継手

　フランジ形たわみ軸継手は、フランジの一方のボルト穴を大きくして、フランジとボルトの間にゴム又は皮革等の弾力性のある材料を結合部分にはめています。これにより、起動や停止時の衝撃ならびに荷重の変化によるたわみ (二輪の僅かなずれや傾き) の影響を緩和し、軸の損傷や軸受の発熱を防いでいますが、軸心の狂いの許容度はそれ程大きくありません。
　フランジ形たわみ軸継手は、電動機と減速装置の連結に用いられますが、ブレーキホイールに使用されることもあります。

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その他のたわみ軸継手

　ローラチエーン軸継手は、２列のローラチエーンと２個のスプロケットからなるもので、ピンの抜き差しによって容易に連結や分解を行うことができます。歯車形軸継手 (ギヤカップリング)は外筒と内筒からなり、左右の外筒はリーマボルトで固着されています。外筒の内歯車と内筒の外歯車の噛み合いによって動力を伝達していますが、外歯車にクラウニング(歯当たりの調整)を施しているため、２軸の中心線にずれや傾きがあっても円滑に回転させることができます。なお、これらの軸継手には一般に潤滑材が使用されています。自在軸継手 (ユニバーサルカップリング）は、２つの軸の中心線が一直線にない走行長軸等に用いられています。


ローラチエーン軸継手		歯車形軸継手		自在軸継手

車　輪

　車輪は、構造物を支えて回転しながら移動するもので、一般に脱輪を防止するために、車輪にフランジが付けられています。横行に用いる車輪を横行車輪、走行に用いる車輪を走行車輪といい、駆動する車輪を動輪、駆動しない車輪を従輪といいます。
　車輪には、鋳鋼製や鍛鋼製が多く用いられていますが、中にはゴムタイヤを使用したものもあります。


	動輪		従輪

ドラム

　ドラムは、ワイヤロープを巻取るもので、クレーンのドラムの表面にはロープを正しく巻き取ると同時に損傷を防ぐための溝が設けられています。
　ワイヤロープが小さな半径で曲げられると、曲げ応力が大きくなってワイヤロープの寿命を縮めるため、クレーンのワイヤロープの構成、材質、使用条件に応じてロープ径とドラム径の比は、クレーン等構造規格によって定められています。
　クレーンのドラムの表面には、ロープを正しく巻き取ると同時に損傷を防ぐための溝が設けられています。デリックのドラムは、クレーンと同様のものを使用しているものもありますが、多くは溝なしドラムが使用されています。溝なしドラムは、ワイヤロープのフリートアングル (ドラム又はシーブの軸に直角な線とロープが実際に引っ張られる方向とのなす角度で、偏角ともいう) が２°以内に制限されています。これにより、ドラムに巻取るワイヤロープの乱巻を防止しています。溝付きドラムの場合は、フリートアングルが４°以内に制限されています。

　フリートアングルの制限を超えた場合は、ワイヤロープが乱巻きになることがあります。乱巻きのまま使用すると、ロープが傷むばかりでなく、大きな事故につながる恐れがあります。このため、乱巻きには注意しなければなりません。

シーブ及びエコライザシーブ

　シーブは、ワイヤロープを案内する滑車のことで、ロープが外れたり変形することがないようにロープ径に応じた溝が設けられています。シーブの溝底に巻いたワイヤロープの直径間の距離をシーブ径といい、クレーンのロープの構成、材質、使用条件に応じてシーブ径とワイヤロープ径の比がクレーン等構造規格によって定められています。
　つり合いロープ車とも呼ばれるエコライザシーブは、巻上装置や起伏装置等のドラムの両端からワイヤロープを巻取る時のロープの折り返しに配置され、左右のワイヤロープの張力をつり合せるために用いられているもので、ほとんど回転しません。クレーンのエコライザシーブの直径は、ワイヤロープの材質や構成に関わりなく、クレーンの使用条件によって定められています。