키의 종류 및 용도와 설계용 KS규격

1. 키의 종류 및 용도

평행키(parallel key, dowel key)
키의 상하면이 평행하고 단면의 형상이 사각으로 되어 있다. 키 홈에 억지 끼워맞춤하여 사용한다.  키가 축방향으로 움직일 수 있으므로 나사로 고정하기도 한다.

 

평행키의 KS규격 클릭

경사키(taper key)
키의 윗면과 보스의 키홈에 1/100의 기울기를 주고 제작되어 있으며, 축과 보스 사이에 끼워 사용한다. 머리가 없는 경사키와 머리붙이 경사키가 있다. 축의 키홈은 주로 밀링 커터나 엔드밀로 가공하며, 보스의 키홈은 브로칭을 사용하여 가공한다. 위의 평행키와 경사키는 묻힘키에 속한다.

 

 

경사키의 KS규격 클릭

안장키(saddle key)
축에 키 홈을 가공하면 축의 강도를 저하시키므로 축에 홈을 만들지 않고, 보스에만 기울기 키 홈을 만들어서 키를 때려 박아 사용한다. 키의 뒷면은 축과 완전히 밀착 되도록 가공되어 있다. 밀착면의 마찰력으로 동력을 전달하므로 큰 동력은 전달할 수 없다. 단, 축의 강도를 저하시키지 않고 임의의 위치에 보스를 고정할 수 있다는 이점이 있다.

 

납작키(flat key)
보스에는 기울기 1/100인 키홈을 만드나 축에는 단지 키이의 폭만큼 평평하게 깎아서 키를 때려 박는다. 안장키 보다 큰 동력을 전달할 수 있으나 동력의 회전방향이 교대로 변화하는 경우에는 헐거워질 염려가 있다.

 

접선키(tangential key)
기울기가 1/100인 2개의 키를 축과 보스의 접선 방향으로 만든 키홈에 양쪽 방향에서 때려 박아 단면이 직사각형이 되도록 한 것이다. 키홈을 깊지 않게 할 수 있어 큰 동력을 전달할 수 있다.

 

반달키(woodruff key)
축에 반달 모양의 홈을 밀링커터로 가공하고 보스에는 기울기를 붙인 키홈을 만들어 축의 키홈에 반달키를 넣고 보스를 끼운다. 홈의 깊이가 깊어 축의 강도를 저하시킬 우려가 있다. (KS B 1312)

 

반달키의 KS규격 클릭

 

둥근키(round key)
축과 보스를 끼운 상태로 드릴 및 리이머로 가공하여 원형 단면의 작은 핀을 때려 박음하여 사용하는데 큰 동력을 전달하는 데는 부적당하다.

 

2. 키의 재질
키의 재질로는 기계구조용 탄소강인 SM45C, 마봉강 SM55C-D이상, 탄소강 단조제품인 SF55 등을 사용하고 있다.

또한 내식성을 요구하는 경우, 축 등이 스텐레스강인 경우, 키도 스테인리스강으로 제작하기도 한다. 일반적으로 축(shaft) 재료보다 약간 강한 재료로 만들어 지는 것이 보통이다

 

3. 특성 및 용도  

묻힘키(평행키와 경사키)
묻힘키에는 평행키와 경사키가 있으며 모양이나 키홈의 구조가 유사하지만 사용상에 있어서는 차이점이 있다. 우선 평행키는 축의 키홈에 억지 끼워맞춤한 후 보스를 조립하거나, 또는 스크류로 키와 축을 고정하고 보스를 조립하여 보스가 축을 따라 미끄러지는(sliding) 작용을 하고자 할 때 사용한다.

경사키는 축과 보스의 키홈을 일치하게 먼저 조립한 후에 경사키를 때려 박는다. 자주 해체하지 않는 경우는 머리없는 경사키를 사용하지만, 해체가 용이해야 하는 경우에는 머리붙이 경사키를 사용한다.

경사키는 축과 보스가 미끄러지는 구조에서는 사용하지 않는다.
축의 키홈은 일반적으로 홈 밀링커터나 엔드밀로 가공하며, 보스의 키홈은 브로우치(broach)를 사용하거나 슬로팅 기계를 이용하여 절삭한다.

접선키(tangential key)
2개의 경사키를 한 쌍으로 하여 120도 각도의 접선방향으로 키홈을 내고 때려 박은 것으로, 키홈의 깊이가 묻힘키 보다 깊지 않게 할 수 있어, 축의 강도를 덜 저하시키면서 묻힘키 보다 큰 토크를 전달할 수 있다.

또한 키가 120도 각도의 접선방향으로 대칭되게 배치되어 있어 회전방향이 자주 바뀌는 경우에도 매우 효과적이다.

반달키(woodruff key)
축에 반달모양의 키홈을 내고 반달모양의 키를 끼우므로 원형부분에서 자유로이 움직일 수 있어 축과 보스가 잘 들어 맞는 구조로 되어 있다. 따라서 테이퍼 축 등에 많이 사용된다.
자동차의 테이퍼축, 전동기, 기타 공작기계등에 사용된다.

둥근키(round key)
둥근키는 이미 조립되어 있는 축과 보스의 임의의 경계부분에다가 드릴 및 리이머 구멍을 내고 핀을 끼운다.

둥근키는 가공이 쉽고 위치가 정확치 않으므로 호환성을 필요로 하지 않는곳이나 사용하던 축과 보스가 헐거워졌을 때, 또 많은 힘을 요하지 않는 억지끼워 맞춤 상태의 축과 보스에서 확인하는 개념으로 사용한다.