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鍵屋鍵猿鍵トラブルトピックその他意外と知らない!?身近な鍵の構造や仕組みを鍵屋が解説!

公開日:2025/02/24

意外と知らない!?身近な鍵の構造や仕組みを鍵屋が解説!

意外と知らない!?身近な鍵の構造や仕組みを鍵屋が解説!

記事監修者

田口季良(たぐちのりよし)
田口季良(たぐちのりよし)SLS株式会社 マネージャー

「すごわざ鍵開け達人」として関西・関東のテレビに出演。鍵職人としてのキャリアは12年、現在はエキスパート集団を束ねるマネージャー。親切丁寧な防犯アドバイスにも定評がある。

私たちの生活に欠かせない「」。毎日何気なく使っていますが、その仕組みを詳しく知っている人は意外と少ないのではないでしょうか?

特に我々が最もよく触れるシリンダー錠のなかにはピンシリンダー錠やディンプルキーシリンダーなどさまざまな種類があり、それぞれ防犯性や特徴が異なります。

本記事では、鍵の基本構造や仕組みを鍵屋がわかりやすく解説していきます。きっと防犯対策のヒントにもなると思いますので、ぜひ最後までご覧ください。

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鍵とシリンダーの違いは?

「シリンダー」(cylinder)とは英語で「円筒」という意味です。鍵を差し込む部分が円筒状になっているため、これを『シリンダー』と呼びます。「鍵」は日本語の場合、金属製の子鍵(キー)を指すこともあれば、錠前そのものを指すこともあります。「何かを施錠する機構」、とかなり広く捉えられている言葉とも言えるかもしれません。

鍵の世界でキーを「子鍵」と呼ぶのはこの「鍵」という言葉が持つ曖昧さのため、と言っても良いでしょう。鍵業界では「錠前」が鍵のシステム全体を指し、かんぬきを備える「本体」部分は錠ケース、子鍵を挿入して回す部分を「シリンダー」と呼んでいます。

錠前の構造
美和ロックカタログより
これら全てを合わせたものが「錠前」

ただし、これは今日の鍵がシリンダー錠であることが殆どだからです。玄関鍵というと大抵がケースロック(箱錠)タイプで、錠ケースが扉の中にあり、その錠ケースと連動する鍵穴はシリンダータイプになっています。

シリンダーの鍵穴側は室外に向いて設置され、室内側にはサムターンがあるのが通常で、デッドボルト(かんぬき)は子鍵かサムターンで施開錠し、ラッチボルトはケースロックに取付けられたノブやレバーハンドルで操作します。

これらすべてのパーツをまとめて「錠前」と言いますが、昔の錠前、例えばレバータンブラー錠はサムターンもなく、室内からも棒鍵を使ってロックをかけなくてはなりませんでした。鍵穴はドアを貫通しており鍵穴から部屋が覗ける、というのは映画やドラマなどで知っている方も多いのではないでしょうか。

今も我々がこのような鍵を使っていたら、鍵交換=錠前の交換だったに違いありません。

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実は長い歴史を持つ錠前の世界に「シリンダー」という部品が生まれたのはかなり最近のことで、1861年にアメリカのライナス・イェール・ジュニアが発明したピンシリンダー錠が「シリンダー錠」というものを世界に広めるきっかけとなりました。

シリンダー錠の画期的な特徴はなんといっても筒状の鍵穴部分が錠ケースから独立していることでした。それまで錠前は鍵穴と施錠機能を持つかんぬき部分が一体になっていましたが、シリンダー錠は子鍵を入れて回す部分を錠ケースから取り外すことができます。

こういった背景を把握すると、我々鍵屋の世界でなぜ「鍵を交換する」、あるいは「鍵交換」という言葉がシリンダー交換を指すことが多いのか、ご理解頂けると思います。

実際に、錠ケースの方を交換する際、鍵屋は「鍵交換」とは言わずに「錠ケースの交換」と言いますし、錠前を丸ごと交換する場合は「錠前の一式交換」と言ったりします。

かんぬきやラッチボルトを動かす機構がこれまでと変わらず錠ケースにまとめられている一方で、その錠前の「防犯性能」はシリンダーが負うことになりました。あまり鍵違い数が多くなかったレバータンブラー錠に比べてイェールの発明したピンタンブラー錠は驚異的な鍵違い数を持つ錠前で、すぐに旧式の鍵と置き換わるように思われました。

しかし、ピンタンブラー錠は発明された当初の技術では生産コストが高くついたため、なかなか普及しませんでした。ヨーロッパなどで暫くのあいだ、レバータンブラー錠の方が多かったのはそれが主な原因でしょう。

シリンダー錠の構造や仕組み

錠前は子鍵を差し込む「鎖錠機構」であるシリンダーと、「締まり機構」と呼ばれる錠ケース部分で構成されていますが、シリンダー部分はどのような仕組みになっているのでしょうか?

シリンダーには内筒と外筒があり、子鍵を差し込んで回転させる部分は「内筒」です。この内筒部分に正しい鍵を入れたとき、中に配列されている「タンブラー(障害物)」が動き、内筒と外筒の境目、シャーライン(あるいはシェアライン)に揃います。タンブラーがシャーラインに並ぶと内筒の回転を邪魔するものがなくなり、子鍵が回転する、というわけです。

しかし、タンブラーの形状や数、配置方法などはシリンダーの種類によって違い、それが防犯性能や耐久性の違いに繋がっています。無論、鍵違い数やピッキング耐性の高さもシリンダー毎に差があります。

では、代表的なシリンダーの構造や仕組みを詳しく解説していきます。

ピンシリンダー

ピンシリンダーの仕組み

ピンシリンダーは、シリンダー内部に複数のピンが並ぶシリンダーです。子鍵を差し込むことで、それぞれのピンが適切な高さに揃い、シリンダーが回転する仕組みになっています。

構造がシンプルで多くの住宅に採用されてきましたが、ピッキングによる解錠が比較的容易なため、現在ではより防犯性の高い、アンチピッキングピンを配したものが主流となっています。

理論鍵違い数はピンの数によって変わり、住宅向けシリンダーに多い6本で100万、7本で1,800万通りあると言われています。

ディスクシリンダー

ディスクシリンダーの仕組み

ディスクシリンダーは、ピンではなく円盤状のディスクタンブラー(ウェハー)が複数枚並んでいるシリンダーで、子鍵を差し込むとディスクがシャーラインに揃い、回転する仕組みになっています。

板状のタンブラーなので安価で大量生産しやすく、日本では高度経済成長期の住宅ブームにのって一般住宅や集合住宅で広く普及したシリンダーです。

ただ、ピッキングやレーキングという不正解錠方法で簡単に開けられてしまうことが証明されてしまったのと、鍵違い数の限界に来たためメーカーの美和ロックが2000年代初頭に廃番にしています。

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ロータリーディスクシリンダー

ロータリーディスクシリンダーの仕組み

ロータリーディスクシリンダーは、ディスクシリンダーを改良したもので、簡単にピッキングなどで解錠されてしまわないよう、ロッキングバーという追加要素が加わっています。

複数のディスク(ウェハー)が並んでいるのはディスクシリンダーと同じですが、その複数枚のディスクタンブラーを貫くような形でロッキングバーがシリンダー下部を通っており、正しい鍵が入れられるとタンブラーが移動してロッキングバーが内筒へ移動し、内筒が回転するようになります。

美和ロックのU9がこのタイプですが、ディンプルキーシリンダーであるPRも同じ構造を複雑化したものです。

ディンプルキーシリンダー

ディンプルキーシリンダーの仕組み

ディンプルキーシリンダーは、子鍵の表面や側面に複数のくぼみ(ディンプル)があるタイプのシリンダーです。

基本的にはピンシリンダーが複雑化したシリンダーだと考えるとわかりやすいシリンダーで、ピンシリンダーでは1列しか並んでいなかったピンタンブラーが、複数列になっており、多いものだと5列32ピンなど、多数のピン配列を持ちます。

子鍵の方もリバーシブルが殆どで、刻みキーのように鍵山がないため、鍵の変形によるトラブルも少なく、使いやすいと評判です。

ただ、シリンダー内が複雑な構造になっているため、塵や埃の蓄積には弱く、定期的なメンテナンスが必要不可欠です。

高価格帯のディンプルキーシリンダーはほぼほぼ持ち主の登録が必要になり、スペアキーなどもシリンダー所有者として紐付けされている人以外が作成依頼できないようになっています。

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特殊な仕組みの鍵

オフィスやマンション、公共施設などで使われる鍵には、単純に開け閉めするだけでなく、「どの鍵でどの扉を開けられるようにするか」を制御する仕組みが存在します。これが「キーシステム」です。

特定の鍵で複数の扉を開けられるマスターキーシステムや、複数の鍵で特定の錠前を開けられる逆マスターキーシステムなど、シリンダーに細工をすることで様々なキーシステムを作ることができます。シリンダー側にちょっとした仕掛けがあるため、錠前メーカーにキーシステムの設計を依頼し、メーカーがシリンダー情報を管理しています。

ここでは、日常では意識されにくい特殊なキーシステムの仕組みと活用例を詳しく見ていきましょう。

マスターキーシステム

マスターキーの仕組み

マスターキーシステムとは、複数の異なる錠前を1つのグループとし、そのグループ内の錠前を別の1本の鍵(マスターキー)で施開錠できるシステムです。例えば、ホテルの各客室の錠前にはそれぞれ異なる鍵が設定されていますが、ホテルのスタッフが持つマスターキーはすべての客室を開けることができる、といったシステムです。

これを拡張して複数のマスターグループを別の1本の鍵で施開錠できるグランドマスターキーシステム、複数のグランドマスターグループを別の1本の鍵で施開錠できるグレートグランドマスターキーシステムなど、複雑なキーシステムを組むことができます。

複数のマンションを所有・管理するオーナーがグランドマスターキーシステムを使用していることがあるかもしれませんし、ホテルのような施設では客室全体にではなく、各階ごとにマスターキーが設定されたマスターグループが存在し、また清掃員などスタッフによってもマスターグループが作成されていたりして、それらを管理するグランドマスターキーなどが存在しても不思議ではありません。

ふつう、なかなか誰がどんなキーシステムのなかで暮らしているのか、ということを知ることはできませんが、大きな組織や大きな施設ではこういったキーシステムが組まれている可能性が高いです。

よく、空港で職員がマスターキーを紛失した、という事件がニュースになりますが、これは空港という施設の規模と、マスターキーを紛失したことで鍵交換に必要になる子鍵の数や費用のことを考えると無理もないと思わせられますよね。

確かに、1本の別の鍵で各客室や各部屋などを施開錠できるのは管理上必要なことですし、利便性の面からも理に適ったものではありますが、そのぶんマスターグループがカバーする範囲が広ければ広いほど、マスターキーの管理には注意しなくてはなりません。

逆マスターキーシステム

逆マスターキーの仕組み

逆マスターキーシステムとは、通常のマスターキーシステムとは逆に、複数の錠前群からなるグループの子鍵が特定箇所の錠前を施開錠できる仕組みです。

マスターキーシステムでは別の1つの鍵がグループ内の錠前を施開錠できましたが、このシステムでは複数の錠前の鍵が特定箇所を施開錠できるようになっているため、「逆」マスターキーシステムと呼ばれているそうです。

有名なのは我々もよく遭遇するオートロック付きのマンションの鍵です。オートロック・マンションの場合、住戸用の子鍵がオートロックや他の共用部分と「連動」していますが、この共用部分が「特定箇所」にあたり、各住戸用の子鍵が「複数の錠前の鍵」に該当します。

マンションを建築する際に住戸数や、共通にしたい錠前の数(オートロックエントランス、ゴミ置き場、駐輪場など)を決めて錠前メーカーにプランを提出し、キーシステムを設計してもらうため、住人が住戸の鍵交換を希望するときはオートロック連動にするかどうかを確認します。

連動した鍵にしたい場合はメーカーに追加シリンダーを発注しますが、納期はだいたい一ヶ月ほどで、繁忙期には伸びることもあります。

この逆マスターキー・システムは複数の錠前をひとつの子鍵で開けられるため、住人にとっては便利なものなのですが、そういう子鍵を紛失したときが厄介です。

もしマンションの近くなどで紛失してしまった場合、拾った人が悪用する可能性もあるからです。流石に他の住戸の鍵は開けられませんが、オートロックを怪しまれずに通過できてしまいますし、駐輪場にも入られて、住人にが大事にしている二輪車を盗まれてしまうかもしれません。

このように、子鍵を紛失すると、マンション住人はそこそこのセキュリティリスクを抱えることになってしまいますし、分譲なら管理組合に報告したり、玄関鍵がどうかるのか話し合ったりしないといけませんので、子鍵はしっかりと管理しておきましょう。

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マルチマスターキーシステム

マルチマスターのプラン

マルチマスターキーシステムでは、特定箇所の錠前が、複数のマスターキーや各子鍵で施開錠できるシステムを指します。例えば、テナント店舗が一部を占める分譲マンションでは、店舗のマスターグループと分譲マンションのマスターグループを作成し、どちらのグループのマスターキーも子鍵も特定の入口を施開錠できる、といったような形です。

この場合、マスターキーや子鍵群を「マルチする方」と呼び、施開錠される特定箇所の錠前を「マルチされる方」と呼びます。

マルチマスターキーシステムでは、グランドマスターキーシステムなどと同じように、複数のマスターキーが絡んできますので、マスターキーの管理には十分に注意しなくてはなりません。

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鍵を使わない不正開錠の手口

鍵を使わずにドアを開ける「不正開錠」とは、鍵穴に正規の子鍵を差し込まずに工具などを使用して錠前を操作し、鍵を開けてしまう手口のことです。空き巣や不法侵入の手段として使われることが多く、特に鍵の構造的な弱点やドアの隙間・弱点を突いた方法が主流です。

不正開錠の手口には、ピッキング、サムターン回し、バンピング、こじ破り、無締まり侵入など、さまざまな方法が存在し、鍵の種類や防犯性能によって狙われやすさが変わります。

日本では90年代後半から2000年初頭にかけて、これら不正開錠による窃盗が大流行し、戦後日本での窃盗件数のピークを記録しました。

今は錠前メーカーによる対策などによって侵入窃盗の認知件数はかなり減少していますが、それでも不正開錠方法が全く使用されなくなったわけではありません。

ここでは、代表的な不正開錠の手口を詳しく解説し、それぞれの対策についても紹介しますので、まだ防犯対策が不十分な場合は参考にしてみて下さい。

ピッキング

ピッキングとは、鍵穴に特殊な工具(特殊開錠用工具。ピックとテンションの2種類)を差し込み、シリンダー内のピンやディスクを操作して解錠する手口です。特にディスクシリンダーや古いピンシリンダー錠はピッキングによる開錠が簡単にできてしまうため、標的になりやすいです。

対策としては、ピッキング耐性の高いディンプルキーシリンダーやロータリーディスクシリンダーに交換することがベストですが、鍵穴を特殊なカバーで保護する「ピッキング防止カバー」を取り付けたり、シリンダー交換ができない場合は新しいディンプル錠を取り付けるという方法もあります。

特に後者は今まで主錠だけだった場合、ワンドア・ツーロックにもなるため、防犯性能が効率よく上がります。

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バンピング

バンピングとは、「バンプキー」と呼ばれる特殊な子鍵をシリンダーに入れてハンマーで叩くなどしてシリンダー内のピンを一瞬で揃える手口です。鍵の種類によっては短時間で解錠できるため、特に防犯性能の低いシリンダーでは危険性が高くなります。

バンピング対策としては、バンピング耐性のあるシリンダー(PRシリンダーや高性能ディンプルキーシリンダーなど)を選ぶことが重要です。また、補助錠を設置することで不正開錠を防ぎやすくなります。

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ドリリング

ドリリングとは、電動ドリルと特定サイズのホールソーを用いてシリンダー内部のピンやタンブラーを破壊し、強引に解錠する手口です。特に古い鍵や防犯性能の低いシリンダーは、こういったドリル攻撃に弱い傾向があります。

対策としては、破壊耐性のあるシリンダー(超硬金属を用いたドリル抵抗ピンを使用しているもの)や、鍵穴を物理的に保護する「ドリルガード」を選ぶことが効果的です。また、ドアそのものを交換するなどして破壊行為を困難にすることも有効な手段となります。

サムターン回し

サムターン回しとは、ドアの外側からサムターン(内側のつまみ)を直接操作し、解錠する手口です。特にドアに郵便受けやのぞき穴がある場合、それらの隙間を利用して工具を差し込み、サムターンを回されるリスクがあります。

対策としては、サムターンカバーの設置や、ワンタッチで取り外し可能な「防犯サムターン」を採用することが有効です。また、補助錠を追加し、二重ロックにすることで防犯性能を高めることができます。

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こじ破り

こじ破りとは、バールやドライバーなどを使い、ドアとドア枠の隙間に力を加えて錠前ごと破壊する手口です。特にドアの強度が低い場合や、錠前の取り付けが弱い場合に狙われやすくなります。

対策としては、破壊耐性の高い錠前(面付箱錠や面付本締錠のような補助錠)を追加する、ドア枠を強化してガードプレートなどを使用して隙間をなくす、ドアの素材をスチール製のものにするなどが挙げられます。

面付錠はかんぬきが室外から見えにくくなりますし、扉の後ろ側にデッドボルトがあるので、バールなどが届きにくく、耐性面でもおすすめです。

鍵での防犯対策は何ができる?

空き巣や不正開錠の被害を防ぐには、まず鍵の防犯性を高めることが重要です。古い鍵や防犯性能の低いシリンダーを使っていると、ピッキングなどの手口で簡単に開けられてしまうリスクがあります。そこで、より安全な鍵への交換や補助錠の追加、電子錠の導入など、効果的な防犯対策を検討することが大切です。

ここでは、防犯対策として有効な方法を詳しく解説します。

防犯性が高い鍵にする

一般的な鍵(ディスクシリンダーや旧式のピンシリンダー)は、ピッキングやバンピングの被害に遭いやすく、防犯性が低いとされています。そのため、最新の防犯シリンダーに交換することで、安全性を大幅に向上させることができます。

防犯性能が高いシリンダーの例

  • ディンプルキーシリンダー(MIWA PR、ドルマカバ社カバエース、GOAL V-18など):ピンの数が多く複雑な構造でピッキングに強い
  • ロータリーディスクシリンダー(MIWAのU9):特殊な回転ディスク構造で不正開錠を防ぐ
  • 美和ロックのシリンダー(バンピングがほとんど効かない)

これらの防犯シリンダーは、合鍵の作製が困難なものも多く、鍵の不正コピーを防ぐ効果もあります。防犯対策として、まずは自宅のシリンダーを最新の防犯シリンダーに交換することをおすすめします。

補助錠を取り付ける

鍵を1つしか設置していないと、空き巣に狙われやすくなります。補助錠の設置を行うことで、空き巣の侵入を大幅に防ぐことができます。

補助錠の種類と特徴

  • 面付本締錠:扉の内側に設置する補助錠で、破壊やこじ開けに強い
  • 鎌錠:デッドボルトがフック状になっており、こじ破り対策に有効
  • 電子錠:リモコンや暗証番号で施錠・解錠できる補助錠。引き戸用もあり

補助錠を設置することで、侵入にかかる時間が増え、空き巣に狙われにくくなります。特に玄関だけでなく、勝手口やベランダの窓にも補助錠を設置することで、より高い防犯効果が期待できます。

電子錠に交換する

近年では、鍵を使わない電子錠が普及し、防犯対策としても注目されています。電子錠は、暗証番号・ICカード・指紋認証などで解錠できるため、鍵を紛失するリスクがないのが大きなメリットです。

電子錠のメリット

  • 鍵の紛失リスクがゼロ:子鍵を持ち歩く必要がない。カード類は紛失してもすぐに登録を抹消することができる
  • 不正開錠されにくい:シリンダーを取り除くものが多いため、ピッキングやバンピングの影響を受けない
  • オートロック機能:鍵のかけ忘れを防げる

さらに、Wi-Fi用のハブがあれば、スマートフォンアプリで解錠や履歴確認がリアルタイムで可能になり、より高い防犯性と利便性を実現できます。電子錠は一般住宅だけでなく、賃貸住宅やオフィスの防犯対策にも適しています。

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鍵の防犯性を高めることは、空き巣や不正開錠の被害を防ぐために欠かせません。しかし、「どの鍵に交換すればいいのか分からない」、「補助錠をつけたいけれど、自分で取り付けるのは難しい」と悩む方も多いのではないでしょうか?

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