마찰식 체결 장치란
2026/06/15
마찰식 체결 장치는 다양한 산업 기계의 회전축과 풀리, 기어 등을 연결하는 데 사용되는 기계 요소입니다.
마찰식 체결 장치는 용도에 따라 키리스 부싱이라고도 불리며, 산업 기계를 비롯해 공작 기계, 반도체 제조 장비, 식품 기계 등에 폭넓게 사용되고 있습니다.
대표적인 방식으로는 쐐기 원리를 이용한 쐐기 방식(기계식)과, 파스칼의 원리를 이용한 유압 방식이 있습니다.
각 제품의 특징을 잘 이해하고, 용도나 사용 환경에 맞는 마찰식 체결 장치를 도입함으로써, 공정 시간 단축 및 유지보수성 향상 등 다양한 이점을 얻을 수 있습니다.
목차
마찰식 체결 장치의 역할
마찰식 체결 장치는 왜 필요한가?
그동안 일반적인 축 체결 방법으로는 주로 키나 고정 나사를 이용한 방식이 사용되어 왔습니다.
그러나 키, 세트비스 등의 체결에는 다음과 같은 과제가 있습니다.
- 백래시가 발생하거나 회전 균형이 좋지 않아 정밀도가 요구되는 기계에는 적합하지 않다.
- 축을 가공(키 홈 가공이나 평면 가공)해야 하기 때문에 추가 비용이 발생한다.
- 축에 흠집이 생기거나 마모(축의 얇아짐이나 마찰로 인한 고착)가 발생하여 축의 강도가 저하된다.
- 위상 조정이 어려워 캠이나 기어의 위치를 맞추기가 힘들다.
- 진동 등으로 인해 키가 축 방향으로 빠져나가는 경우가 있어, 탈출 방지 장치가 필요하다.
- 진동 등으로 인해 고정 나사가 풀릴 수 있으므로, 풀림 방지 조치가 필요하다.
이러한 과제를 해결하기 위한 체결 요소로 마찰식 체결 장치가 활용되고 있으며, 이러한 용도로 사용될 때는 ‘키리스 부싱’이라고도 불립니다.
최근에는 마찰식 체결 장치의 용도와 종류도 다양해져, 단순히 키리스 부싱으로만 사용되는 데 그치지 않습니다.
마찰식 체결 장치의 종류와 특징
마찰식 체결 장치에는 범용성이 뛰어난 쐐기 방식과 유지보수성이 뛰어난 유압 방식이 있으며, 이러한 마찰식 체결 장치를 고객의 설비에 맞춰 적절히 활용함으로써 다양한 성능을 발휘합니다.
: 저렴하고 범용성이 높지만, 설치 및 해체에 수고와 시간이 소요됩니다.
: 쐐기 방식에 비해 다소 고가이지만, 유지보수가 용이하고 설치 및 해체가 간편하고 신속하며 정밀도가 높습니다.
이 영상에서는 마찰식 체결 장치의 설치 시간을 비교하고 있습니다.
마찰식 체결 장치의 장점을 최대한 활용하려면, 설치 장소나 용도에 따라 해당 설비에 가장 적합한 제품을 사용해야 합니다. 아래에서 각 제품의 상세한 특징을 설명합니다.
1. 쐐기 방식(기계식)의 특징
쐐기 방식의 마찰식 체결구는 원통형 부품과 나사 등 여러 부품으로 구성됩니다.
일반적으로 ‘쐐기 방식’이나 ‘메카 방식’ 등으로 불립니다.
두 개의 테이퍼에 축 방향으로 힘을 가해 쐐기 원리를 이용하여 축과 허브 사이에 높은 마찰력을 발생시켜 체결하는 방식입니다.
소형이면서도 높은 토크를 전달할 수 있으며, 상대 부품의 가공 공차를 크게 허용할 수 있습니다.
또한 키 홈이 있는 축에서도 조건에 따라 사용이 가능합니다.
작동 원리
볼트를 조이면 아우터 슬리브가 이동합니다. 아우터 슬리브와 인너 슬리브 사이에 마찰이 발생하여 축과 허브가 결합됩니다. (쐐기 원리)
그러나 여러 개의 나사를 사용해야 하기 때문에 탈부착에 시간이 걸리거나, 조임을 잊는 경우가 발생할 수 있습니다.또한 분해할 경우, 나사를 조이기 위한 공간이나 분해용 나사를
삽입하기 위한 공간(탈출 탭)이 필요하다는 점에 유의해야 합니다. 더불어 면압력이 강하기 때문에 허브 외경이 커지게 되거나, 셀프록(쐐기가 물려 분해할 수 없게 되는 현상)이 발생할 가능성이 있으며, 장착 시 축 방향으로 이동하기 때문에 위치 결정이 어렵다는 점 등을 고려해야 합니다.
정리: 쐐기 방식의 장점
- 크기는 작지만 높은 토크를 전달할 수 있다
- 상대 부품의 가공 공차를 크게 설정할 수 있다
- 키 홈이 있는 축에도 사용할 수 있습니다
정리: 쐐기 방식의 주의점
- 나사를 여러 개 사용하기 때문에 탈부착에 시간이 걸리거나, 나사를 조이는 것을 깜빡할 가능성이 있다
- 축 방향으로 이동하기 때문에 위치 조정이 어렵다
- 분리 작업을 수행할 경우, 탭 제거 도구 등이 필요합니다
- 상대 부품에 가해지는 면압이 높으므로 부품 설계 시 주의가 필요하다
2. 유압 방식의 특징
유압식 마찰 체결 장치는 파스칼의 원리를 이용하여 체결하는 방식입니다.
(파스칼의 원리에 대해) 일반적으로 ‘유압식’ 또는 ‘유압 방식’ 등으로 불립니다.
슬리브 내부에 주입된 압력 매체를 하나의 나사로 가압·압축함으로써, 축과 허브 사이에 마찰력을 발생시켜 체결합니다(→ 작동 원리 동영상은 여기).
작동 원리
볼트(압력 나사)를 조이면 슬리브 내부의 압력 매체(유체)에 압력이 가해집니다. 슬리브가 팽창하면서 축과 허브가 결합됩니다. (파스칼의 원리)
제한된 작업 공간에서도 탈부착이 가능하며, 나사 한 개만 조이면 누구나 고정밀도로 장착할 수 있습니다.
또한 허브 측의 면압이 낮아 허브의 외경을 작게 할 수 있고, 셀프록 현상이 발생하지 않으며, 조임 시 위치 정렬이 용이하다는 등의 장점이 있습니다.
반면 사용 온도에 따라 토크가 변하므로 사용 환경에 주의가 필요합니다.
또한 키 홈이 있는 경우 키 홈을 메워야 합니다. 쐐기
방식에 비해 가격은 비싸지만, 탈부착이 잦은 부위나 높은 장착 정밀도가 필요한 부위에 사용함으로써 작업 공수를 획기적으로 단축하고 총 비용을 절감할 수 있습니다.
정리: 하이드로 방식의 장점
- 설치 및 제거가 간편합니다
- 누구나 정밀하게 장착할 수 있습니다
- 위치 잡기가 쉽다
- 허브 측의 면압이 낮아 허브 외경을 작게 할 수 있다
- 자동 잠금이 발생하지 않는다
정리: 하이드로 방식의 주의사항
- 키 홈이 있는 경우, 키 홈을 메워야 한다
- 사용 온도에 따라 토크가 변하므로 주의가 필요합니다
마찰식 체결 장치의 특성에 맞춘 최적의 적용 부위와 그 효과
쐐기 방식에 가장 적합한 사용 장소
쐐기 방식은 장착 시 여러 개의 나사를 사용하기 때문에 탈부착에 시간이 걸립니다. 또한
허브가 축 방향으로 이동하게 되어 위치 정렬이 어려워지는 경향이 있습니다. 따라서
탈부착 횟수가 적고 고정밀 장착이 필요하지 않은 부위에 사용하기에 적합합니다.
수압 방식에 가장 적합한 사용 장소
하이드로 방식은 혁신적인 구조와 작동 원리 덕분에 나사 한 개만 조이면 체결이 가능하므로, 위치 조정이 간편하고 고정밀도로 장착할 수 있습니다. 따라서 공정 전환이나 분해·정비 등으로 인해 빈번한 탈부착이 필요한 부분이나, 고정밀 장착이 필요한 부분에 적용함으로써 공정 시간 단축 효과를 얻을 수 있습니다.
구체적으로 어느 정도의 개선 효과를 얻을 수 있는지, 구체적인 계산 예시를 아래에서 소개합니다.
계산 예시
예를 들어, 빈번한 유지보수가 필요한 설비에 쐐기 방식을 채택하고 있는 경우.
이를 재검토하여 유압식 마찰 체결 장치로 교체하면 공수 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
아래 예시를 통해 계산해 보면, 하이드로 방식의 마찰식 체결구를 한 곳만 교체해도 연간 2만 엔 이상의 공수 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 고객님의
사용 조건에 대입하여, 쐐기 방식과 하이드로 방식 중 어느 것을 채택하는 것이 효과적인지 확인해 보십시오
. (→ 쐐기 방식과 하이드로 방식의 탈부착 시간 비교 동영상은 여기)
| 쐐기 방식 | 하이드로 방식 | |
|---|---|---|
| 작업 단가 | 35엔/분 | |
| 탈착 횟수/일 | 1회 | |
| 설치 시간/회 | 200초 | 20초 |
| 제거 시간/회 | 200초* | 10초 |
| 가격 | 5,500엔 (PSL-G-30의 경우) | 13,310엔 (ETP-E-030-NH의 경우) |
*쐐기식은 탈거 시 자동 잠금 기능이 작동하는 특성상 탈거 시간은 설치 시간과 동일합니다.
위의 조건에서 쐐기 방식과 수압 방식을 비교해 보면…
1회 탈부착 시 소요 시간 차이 = 370초 1일당 공수 절감 효과
≒ 215.8엔
1년(240일)당 공수 절감 효과 = 51,800엔 쐐기
방식과 유압 방식의 가격 차이 = 7,810엔 한 곳에 유압 방식을 도입하면…
연간
공수 절감 효과 = 43,990엔
마찰식 체결 장치의 적용 사례
미키 풀리의 마찰식 체결 부품 라인업
미키 풀리의 마찰식 체결 장치는 다음과 같은 제품 라인업을 갖추고 있습니다.
모델별 특징과 상세 내용을 표 형식으로 소개하고 있습니다.
‘자세히 보기’ 버튼을 클릭하시면 각 모델의 사양, 치수, 도면, 구조 및 재질 등 자세한 정보를 확인하실 수 있습니다.
| 모델 | 방식 | 사진 | 특징 | 도입 사례 | 사양 상세 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ETP-E Plus (ETP 부시) | 유압 방식 |  | 모터 축 치수 대응 | 단일 체결 | >적용 사례 | 상세 정보 |
| ETP-T (ETP 부시) | 유압 방식 |  | 고정밀 장착 | 단일 조임 | >도입 사례 | 상세 정보 |
| ETP-A (ETP 부시) | 유압 방식 |  | 높은 레이디얼 하중 대응 | 볼트 개수 적음 | >문의해 주십시오 | 상세 정보 |
| ETP-H (ETP 부시) | 유압 방식 쐐기 방식 |  | 고라디얼 | 고토크 | >적용 사례 | 상세 정보 |
| PSL-G (포지락) | 쐐기 방식 |  | 고토크 | 고라디얼 하중 대응 | >문의해 주십시오 | 상세 정보 |
| PSL-K (포지락) | 쐐기 방식 |  | 슬리브 내·외경비 작음 | 높은 레이디얼 하중 대응 | >문의해 주십시오 | 상세 정보 |
| PSL-D (포지락) | 쐐기 방식 |  | 중하중용 | 높은 레이디얼 하중 대응 | >문의해 주십시오 | 상세 정보 |
수압식 마찰 체결 장치 적용 사례
수압식 마찰 체결 장치의 적용 사례에 대해 고객님들로부터 많은 문의를 받고 있습니다.
아래에서는 미키 풀리의 제품을 예로 들어, 구체적으로 어떤 부분에 수압식 마찰 체결 장치가 사용되고 있으며, 어떤 장점이 있는지 소개해 드립니다.
ETP-E Plus 모델 도입 사례
↓이송·포장·인쇄 기계
ETP-E Plus는 이송, 포장, 인쇄 기계 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 타이밍 풀리나
스프로킷의 최종 위치 조정 및 위상 조정을 볼트 하나만으로 수행할 수 있습니다. 또한
방사형 방향에서 조정이 가능하여 공간 절약형 설계에 기여합니다. 더불어
알루미늄이나 주물 등 극단적인 면압을 견디기 어려운 재질의 허브에서도 ETP 유압 체결 방식이 제공하는 균일한 면압을 통해 안정적으로 사용할 수 있습니다.
↓신문 인쇄용 삽입 장치
신문 인쇄용 접지 장치는 축에 방사형 접지 장치를 고정해야 하므로 방사 방향으로의 설치가 필요했습니다. 또한 진동을 억제하기 위해 높은 동심도가 요구됩니다.
ETP-E Plus는 단일 조임 방식이므로 방사 방향으로 설치할 수 있습니다. 또한
동심도가 높아 이러한 과제를 해결할 수 있습니다.
↓체인 구동 방식 등에서 위치 조정 및 동기화가 필요한 컨베이어 용도에
풀리나 스프로킷의 회전 위상 조정에 유용합니다.
ETP-E Plus는 방사형 방향으로 설계되어 좁은 공간에서도 볼트 하나만으로 쉽게 풀고, 조정하고, 조일 수 있습니다. 짧은 시간 내에 조정이 가능해 생산 효율이 향상됩니다.
ETP-T 모델 도입 사례
↓자동차 알루미늄 라디에이터 생산 라인의 롤러 고정
ETP-T 모델의 동심도는 0.006mm로 초고정밀도를 자랑합니다. 축 방향의 조정 및 고정이 간편합니다. 예를 들어 자동차
알루미늄 라디에이터 생산 라인의 롤러 고정용으로 사용되며, 정확한 동심도와 축 방향의 위치 조정이 용이합니다. 체결
후에는 높은 추력 하중도 견딜 수 있으며, 생산 라인의 설비 변경 시에는 볼트 하나만으로 장착을 조정할 수 있습니다.
↓인쇄 기계용 탄소섬유 특수 기어를 ETP-T 모델로 체결
ETP-T 모델은 적정 수준의 균일한 면압을 통해 특수 기어의 허용 면압을 유지하고 변형을 방지합니다. 또한, 정밀한 장착을 통해 불균형과 소음을 줄여줍니다.
ETP-H 모델 도입 사례
↓철재 연신 롤러를 고정하기 위해
ETP-H 모델을 통해 롤러를 정밀하게 조정하고 위치 지정할 수 있습니다. 높은 레이디얼 하중을 견딜 수 있습니다. 유압 펌프를
사용하여 롤러를 쉽고 빠르게 교체할 수 있습니다.
생산 체제를 재검토하고 개선해 나가는 과정에서 작업 효율 향상 및 생산성 증대 등의 이점을 최대한 얻기 위해서는, 이러한 부품 하나하나부터 재검토하여 각 부품을 고객의 설비에 가장 적합한 것으로 선정해야 합니다.
전동·제어 기기 및 기계 요소 분야에서 오랜 역사를 자랑하며, 오랫동안 도요타 생산 방식을 도입해 생산 체제 개선에 힘써 온 미키 풀리만이 가진 지식과 기술력을 총동원하여, 고객님의 설비에서 최대의 성능을 발휘할 수 있는 기계 요소 부품과 마찰식 체결구를 제안해 드립니다.
생산 체제 재검토나 부품 선정 시에는 미키 풀리에 꼭 한 번 상담해 주시기 바랍니다.
마찰식 체결 장치의 맞춤형 제작 사례
미키 풀리에서는 맞춤형 제품이나 완전 주문 생산 제품도 다수 취급하고 있으며, 특히 대부분의 제품에 대해 맞춤 제작 서비스를 제공하고 있습니다. 고객 한 분 한 분의 요구 사항에 세심하게 부응하기 위해 유연한 체제를 갖추고 있습니다.
맞춤형 사례
: 슬리터 나이프 홀더 적용 사례 유압식 슬리터 나이프 홀더입니다. 양철, 철판, 알루미늄, 종이 등의 절단에 사용되는 회전 나이프를 원하는 위치에 고정하는 홀더로, 축 방향의 위치 조정을 볼트 하나만으로 자유롭게 수행할 수 있습니다. 탈부착 시 발생하는 표면 흔들림의 재현성은 마이크로미터(μm) 단위의 정밀도를 유지할 수 있습니다.
커스터마이징 사례: 기어 일체형 적용 사례
기어를 일체형 구조로 설계함으로써 매우 높은 정밀도의 동심도를 확보할 수 있으며, 축 방향 및 맞물림 방향에서 손쉽게 위치를 정렬할 수 있습니다.
커스터마이징 사례: 고객 요청에 따른 슬리브 길이 조정 고객
요청에 따라 표준 타입보다 슬리브 길이를 짧게 조정함으로써, 상대측 장착 허브가 얇은 부품에도 대응할 수 있습니다.
맞춤형 적용 사례
: 부품 고정 공구로의 활용 예 조립 및 가공용 홀더로 작업대 등에 설치하면 안정적인 작업이 가능합니다. 또한 부품 고정 위치의 재현성이 매우 높아 정밀한 설정이 가능합니다.
커스터마이징 사례: 좌그리 구멍 및 탭 구멍의 추가
가공 장치를 설치할 때, ETP의 위치 결정을 위해 좌그리 구멍을 추가로 가공할 수 있습니다
. ※추가 가공 위치에 대해서는 당사로 문의해 주십시오.
맞춤 제작 사례: D-컷 형상
적용 장치에 설치할 때 간섭이 발생하는 부분에 대해 추가 가공을 실시하여 간섭을 피할 수 있습니다. 예를 들어 D-컷 등이 있습니다.
※D-컷 위치에 대해서는 당사로 문의해 주십시오.
마찰식 체결 장치라면 미키 풀리에 맡겨 주십시오!
“자사 설비에 어떤 마찰식 체결 장치를 도입하면 어떤 효과가 있는지 설명만이라도 들어보고 싶다.”
“자사에서 사용하고 있는 마찰식 체결 장치를 재검토하고 싶다…”
“애초에 설계에 대해서는 전혀 모르니 선정해 주었으면 한다.”
이와 같은 의문이나 요청 사항이 있으신 분은 아래 문의 양식을 통해 부담 없이 문의해 주십시오.
당사의 기술 담당자가 고객님의 설비에 적합한 마찰식 체결구를 제안하고 설명해 드리겠습니다.