KR100317474B1 - 프로펠러샤프트 - Google Patents

Abstract

FRP제의 원통형상 본체(1)와, 이 본체의 양 단부에 압입접합한 조인트(2)가 있으며, 본체(1)는 그 본체(1)의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 본체의 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층(1a)과, 본체의 양 단부에, 주층(1a)과 일체로, 그 주층(1a)의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층(1b)이 있는 자동차의 프로펠러샤프트에 관한 것이다. 조인트(2)는, 본체(1)와의 접합면을 향하는 하향 경사면(2c)이 있거나, 외경이 부분층(1b)의 외경 이하이고, 또, 부분층(1b)의 외단면에 맞닿는 직립면(2d)이 있거나, 선단이 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이에서 대향하고 있는 쐐기(2f)가 있다. 조인트(2)에 축방향으로의 압축하중이 작용하면, 경사면(2c), 직립면(2d) 또는 쐐기(2f)가 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이를 박리시켜서, 본체의 파괴가 진행되는, 크러셔블구조의 보디에 의한 에너지 흡수효과가 발휘된다.

Description

프로펠러샤프트

본 발명은, 자동차 등의 프로펠러샤프트(구동추진축)에 관한 것이다.

종래의 기술

최근에는, 연비의 향상, 환경보전이라는 관점에서 자동차의 경량화가 강력하게 요망되고 있는데, 그것을 달성하는 한 수단으로, 프로펠러샤프트의 FRP(섬유강화 플라스틱)화가 검토되고, 일부에서는, 이미 채용되기에까지 이르고 있다. 그와 같은, FRF제 프로펠러샤프트는, FRP제의 원통형상 본체와, 그 본체의 각 단부(端部)에 접합하여 설치한 금속제 조인트가 있다.

그런데, 자동차의 프로펠러샤프트는, 엔진에서 발생되는 회전력을 구동륜에 전달하는 것이므로, 100∼400kgf·m 정도의 비틀림 강도를 필요로 한다. 또, 고속회전시에 공진을 발생시키지 않도록, 위험회전수가 5,000∼15,000rpm 정도인 것도 요구되고 있다. 그러므로, 이들 기본적인 요구가 충족되도록, FRP제의 본체는, 보강섬유의 종류, 함유량, 보강섬유의 배열방향, 층의 구성, 외경, 내경, 두께 등의 매개변수를 고려한 설계를 하게 된다.

예를 들면, 보강섬유의 배열 방향을 선정하기 위해서는 다음과 같은 점이 고려된다. 즉, 주로 비틀림 강도에 관해서는 보강섬유를 본체의 축방향에 대하여 ± 45°의 각도로 배열하는 것이 가장 효과적인데, 주로 비틀림 좌굴강도에 관해서는축방향에 대하여 ± 80∼90°의 각도로 배열하는 것이 가장 효과적이다. 또, 주로 위험회전수에 관해서는, 보강섬유를 가능한한 축방향으로 배열하여, 그 축방향에 있어서의 굽힘탄성률을 크게 하여, 높은 굽힘 공진주파수를 얻을 수 있도록 한다.

이와 같이, 본체에 있어서는, 비틀림 강도와, 위험회전수라고 한 기본적 요구에 관해서 가장 효과적인 보강섬유의 배열 방향이 존재하므로, 이들 요구에 알맞는 배열 방향을 조합한 층의 구성을 채용하게 되는데, 비틀림 강도의 문제는 외경이나, 두께 등의 치수면으로도 해결할 수 있으므로, 일반적으로는, 보강섬유의 배열 방향에의 의존성이 큰 위험회전수를 우선적으로 고려하여 설계를 하므로, 보강섬유가 축방향에 대하여 작은 각도로 배열된 층의 비율을 많게 하고 있다. 그러나, 그로 인하여 다음에 설명하는 바와 같은 문제가 발생되고 있다.

즉, 경량화와 함께, 중요한 문제로, 충돌시에 있어서의 승무원의 안전을 확보하는 문제가 있다. 이 안전확보에 대한 최근의 자동차의 설계개념은, 보디를 크러셔블(crachable)구조로 하여, 충돌시의 충격에너지(압축하중)를 보디의 압축파괴에 의해 흡수하며, 따라서, 승무원에게 가중되는 급격한 가속도를 완화시키는데에 지배되지만, 상술한 위험회전수를 우선한 설계개념에서 FRP제 본체를 설계하면, 필연적으로 축방향의 압축하중에 대한 강도가 높게 되어, 충돌시에 보디가 파괴되고, 그 파괴가 순차적으로 진행해서 프로펠러샤프트에 도달했을 때에는, 프로펠러샤프트가 마치 지지봉과 같이 작용하여 충격에너지의 흡수효과가 상실되게 된다.

이와 같은 문제를 해결하고자 하여, 일본국 특허공개 평3-37416호와 DE-A-3920 793 발명은, 충돌시의 압축하중에 의해 조인트가 본체와의 접합면에서 축방향으로 이동하고, 동시에, 조인트가 본체 전체를 그 단부로부터 서서히 눌려지면서 확대되어 파괴되도록 한 프로펠러샤프트를 제안하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 프로펠러샤프트는, 조인트의 이동을 확보하기 위하여, 본체와 조인트를 복잡한 치형이나, 분리제를 개재하여 접합시켜야 하므로, 구조가 복잡하게 될 뿐 아니라, 제조상의 번잡성도 면할 수 없다. 또, 그와 같은 구성의 프로펠러샤프트에서, 조인트를 압입접합시키고자 하면, 본체가 압입력에 견딜 수 있는 강도를 갖도록 해야하는데, 그 압입력에 견딜 수 있는 강도를 갖도록 하는 것은 압축하중에 의한 본체의 파손을 곤란하게 한다. 즉, 상술한 기본적인 요구와, 파괴라고 하는 상반되는 요구를 동시에 만족시킨다는 것은 대단히 어렵다.

또, 일본국 특허공개 평4-339022호 공보는, 축방향의 압축하중이 부하로 작용되었을 때에 조인트가 본체와의 접합면 위를 본체의 내부로 향해서 이동하고, 그 이동저항에 의해서 충격에너지를 흡수하도록 한 프로펠러샤프트에 대해서 기재하고 있다. 그러나, 그와 같은 구성은, 조인트의 외경을 본체의 내경보다도 반드시 작게 해야 하며, 설계의 자유도가 저하될 뿐 아니라, 조인트의 길이가 이동량의 한도로 되기 때문에 충격에너지의 흡수효과도 그다지 크지 않다.

이와 같이 종래의 프로펠러샤프트는, 어느 것도 모두 비틀림 강도나, 위험회전수라고 하는 기본적인 요구와 충돌시의 승무원의 안전확보면에 있어서 균형이 있는 것이라고는 하기 어렵다.

본 발명의 목적은, 종래의 프로펠러샤프트의 상술한 문제점을 해결하고, 비틀림 강도나 위험회전수의 기본적인 요구를 만족시키면서, 자동차의 충돌시에 보디의 파괴와 더불어 프로펠러샤프트의 파괴를 확실하게 진행시키므로써, 보디에 의한 에너지 흡수효과를 충분히 발휘할 수 있는 프로펠러샤프트를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, FRP제의 원통형상 본체와, 상기 본체의 단부에 접합한 금속제 제1조인트를 구비하고, 상기 본체는, 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 주층(主層)과, 상기 본체의 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 형성된 부분층을 포함하는 프로펠러샤프트에 있어서, 상기 제1조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을, 상기 주층과 상기 부분층 사이의 계면에 집중시켜서, 상기 주층과 상기 부분층을 상기 계면 사이에서 서로 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고 있고, 상기 제1조인트는, 그 조인트의 표면에 축방향으로 연장되는 세레이션을 구비하고, 상기 제1조인트와 상기 부분층 사이의 접합은 압입접합에 의해 실시되는 것을 특징으로하는 프로펠러샤프트를 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 본체의 다른 쪽 단부에 접합되는 금속제의 제2조인트를 더 구비하고, 상기 본체는, 그 본체의 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 형성된 제2부분층을 포함하며, 상기 제2조인트는, 그 제2조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 제2부분층 사이의 계면에 집중시켜서, 상기 주층과 제2부분층을 상기 계면에서 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고, 상기 제2조인트는 상기 제2조인트의 표면에 축방향으로 연장되는 세레이션을 포함하고, 상기 제2조인트와 상기 제2부분층 사이의 접합은 압입접합에 의해 실시 되는 것을 제공한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 있어서, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부와 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 조인트가 있으며, 상기 본체는, 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층과, 상기 본체의 한 쪽 단부와 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층를 포함하며, 상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을, 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 집중시켜서, 그들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고 있는 프로펠러 샤프트를 제공한다.

본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 있어서, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부와, 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 조인트가 있으며, 상기 본체는, 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 본체의 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층과, 상기 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층을 포함하며, 상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 집중시켜서, 상기 주층과 상기 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다.

상기 압축하중 전달부는, 조인트의 본체와의 접합면을 향하는 하향 경사면이 있거나, 외경이 부분층의 외경이고 그 부분층의 외단면과 대향하는 직립면이 있는것이 바람직하다. 직립면으로 구성할 경우에 직립면은, 조인트의 원주 방향을 따라 연속하고 있어도 좋고, 복수개로 분할되어 있어도 좋다. 전자의 경우에는, 본체의 외단면을 부분적으로 경사면으로 하는 것도 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 금속제 조인트가 있으며,

상기 본체는,

a. 상기 본체의 전체 길이에 걸쳐서 설치한 상기 본체의 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층과,

b. 상기 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층이 있으며,

상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는,

c. 상기 부분층에 내접하는 접합면과,

d. 상기 접합면에 인접하여 설치한, 상기 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 집중시켜서 이들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는, 상기 접합면을 향하는 하향 경사면이 있는 압축하중 전달부를 보유하는 프로펠러샤프트를 제공한다.

본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 있어서 , FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부와 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 금속제 조인트가 있으며,

상기 본체는,

a 상기 본체의 전체 길이에 걸쳐서 설치한 상기 본체의 축방향에 대하여 ±5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함한 주층과,

b 상기 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층이 있으며,

상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는,

c 상기 부분층에 내접하는 접합면과,

d 상기 접합면에 인접하여 설치한 상기 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 집중시켜서 그들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는, 외경이 상기 부분층의 외경 이하이고, 또, 상기 부분층의 외단면과 대향하는 직립면이 있는 압축하중 전달부를 보유하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다. 이 경우에도 직립면은, 조인트의 원주 방향을 따라 링형상으로 연장되어 있어도 좋고, 복수개가 원주 방향을 따라 배채되어 있어도 좋다. 전자의 경우에는, 본체의 외단면을 부분적으로 경사면으로 하는 것도 바람직하다.

본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 의하여, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 단부에 접합하여 설치한 조인트가 있으며, 상기 본체는, 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 주층과, 상기 본체의 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 부분층을 포함하며, 상기 조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 작용시켜서, 그들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는 쐐기수단을 구비하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다.

또한, 다른 실시예에 있어서, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 조인트가 있으며, 상기 본체는 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 주층과, 상기 본체의 한 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 부분층을 포함하며, 상기 한 쪽 단부에 설치한 조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 작용시켜서 그들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는 쐐기수단을 구비하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다.

또다른 바람직한 실시예에서는, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 조인트가 있으며, 상기 본체는, 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층과, 상기 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층을 포함하며, 상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 작용시켜서, 그들 주층과 부분층을 상기 계면사이에서 박리시키는 쐐기수단을 구비하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다.

본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 있어서, FRP제의 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 조인트가 있으며, 상기 본체는, 그 본체의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 본체의 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강제를 포함하는 주층과, 상기 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴보강섬유를 포함하는 부분층을 포함하며, 상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는, 그 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면사이에 작용시켜서 그들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는 쐐기수단을 구비하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다.

또다른 바람직한 실시예에 있어서, FRP제 원통형상 본체와, 이 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 접합하여 설치한 금속제 조인트가 있으며, 상기 본체는,

a 상기 본체의 전체 길이에 걸쳐서 설치한, 상기 본체의 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층과,

b 상기 본체의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에, 상기 주층과 일체로, 그 주층의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층이 있으며,

상기 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에 설치한 조인트는,

c 상기 부분층에 내접하는 접합면과,

d 상기 접합면에 인접하여 설치한, 상기 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에 작용시켜서 그들 주층과 부분층을 상기 계면 사이에서 박리시키는, 선단이 상기 주층과 상기 부분층과의 계면 사이에서 대향하고 있는 쐐기수단을 보유하고 있는 프로펠러샤프트를 제공한다.

상기 쐐기수단은, 주층과 부분층과의 계면 사이를 따라서 연장되어 있는 링형상의 쐐기가 있는데, 상기 계면 사이를 따라서 배치된 복수개의 쐐기가 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본체에 대한 조인트의 접합은 압입접합에 의해 실시된다. 또, 조인트는, 본체와의 접합면에 조인트의 축방향을 따라 연장되는 세레이션이 있다. 또, 본체에는, 제진체(制振締,damper)가 내장되어 있는 것이 바람직하다.

제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제2도는 제1도에 표시한 프로펠러샤프트에서 사용하는 조인트를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제3도는 제1도에 표시한 프로펠러샤프트의 파괴의 진행상항을 표시하는 도면으로, 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제5도는 제4도에 표시한 프로펠러샤프트의 파괴의 진행상황을 표시하는 도면으로, 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제6도는 제2도에 표시한 실시예의 것과 다른 조인트를 보유하는 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 사시도이다.

제7도는 제4도에 표시한 실시예의 것과는 다른 본체형상을 보유하는 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 사시도이다.

제8도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부종단정면도이다.

제9도는 제8도에 표시한 프로펠러샤프에서 사용하는 조인트를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제10도는 제8도에 표시한 프로펠러샤프트의 파괴의 진행상황을 표시하는 도면으로, 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제11도는 본 발명의 프로펠러샤프트의 비파괴측 단부에 접합하여 사용하는 조인트의 한 실시예를 표시하는 도면으로, 프로펠러샤프트의 주요부를 표시하는 개략적인 일부 종단정면도이다.

제12도는 다른 형상의 부분층이 있는 본체의 주요부를 표시하는 도면으로, 개략적인 일부 종단정면도이다.

제13도는 본 발명의 프로펠러샤프트에서 사용하는 제진체의 한 실시예를 표시하는 도면으로, 그 주요부의 개략적인 횡단면도이다.

제14도는 제13도에 표시한 제진체의 전체 형태를 표시하는 개략적인 측면도이다.

제15도는 제13도에 표시한 제진체와는 다른 제진체를 표시하는 도면으로, 그 주요부를 표시하는 개략적인 횡단면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 그 한 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명함에 있어서, 제1도 및 제2도에 표시된 프로펠러샤프트는, 탄소섬유, 유리섬유, 폴리아라미드섬유 등의 고강도 고탄성률 보강섬유로, 에폭시수지, 불포화폴리에스테르수지, 페놀수지, 비닐에스테르수지, 폴리이미드수지 등의 열경화성 수지나, 폴리아미드수지, 폴리카보네이트수지, 폴리에테르이미드수지 등의 열가소성 수지를 강화해서 이루어지는 FRP제의 원통형상 본체(1)가 있다. 본체(1)의 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부에는, 금속제 조인트(2)가 압입접합되어 있다. 이 프로펠러샤프트는 길이 방향의 중심에서 보아서 대칭형상을 하고 있다.

본체(1)는, 동일한 내경을 보유하는 동시에 전체 길이에 걸쳐서 연장되는, 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하는 주층(1a)과, 본체(1)의 양 단부에서 , 상기 주층(1a)과 일체로, 그 주층(1a)의 내측에 설치한 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 부분층(축방향에 대하여 보강섬유가 ± 80∼90°의 각도로 배열되어 있는 층)(1b)이 있다. 주층(1a)은, 본체(1)의, 주로 축방향에서의 굽힘탄성률을 향상시켜서, 프로펠러샤프트의 굽힘 공진주파수를 높게 하고, 위험회전수를 높게 하는 동시에, 비틀림 강도를 향상시키도록 작용한다. 또, 부분층(1b)은, 본체(1)의 주로 조인트가 압입접합되는 각 단부에, 후술하는 바와 같이, 파괴의 진행을 방해하는 일이 없이 압입시의 압입력에 견딜 수 있는 강도를 부여하는 동시에, 조인트(2)로부터의 회전력(비틀림 토오크)를 본체(1)에 전달하도록 작용한다. 이와 같은 본체(1)는, 예를 들면, 필라멘트와인딩법으로 성형할 수 있다.

즉, 수지를 함침시킨 보강섬유속(補强纖維束)을 사용하고, 그 수지함침 보강섬유속을 맨드릴의 한 쪽 단부에 소정의 두께, 소정의 길이로, 띠 형상으로 감아서 부분층을 형성한 다음, 그대로 수지함침 보강섬유속을 맨드릴의 다른 쪽 단부에 감아서, 그 다른 쪽 단부에 동일한 부분층을 형성한다. 계속해서, 수지함침 섬유속을 다른 쪽 단부에서 시작하여, 그 다른 쪽 단부와 한 쪽 단부와의 사이를 왕복시키면서 나선형으로 감아서 소정 두께의 주층을 형성한다. 주층의 형성을 종료한 다음, 그 주층 위에 수지함침 섬유속을, 예를 들어서, 1겹을 띠형상으로 감을 수 있으며, 그렇게 하면, 여분의 수지가 압착되어 배출되면서 보강섬유의 체적함유률이 높게 되어, 본체의 각종 강도나 탄성률 등이 더욱 향상되게 된다. 이와같이 하여, 보강섬유속을 중간에 절단하지 않고 연속해서 각 층을 형성할 수 있다. 층을 형성한 후, 바람직하게는, 회전시키면서 수지를 경화 내지 고화시키고, 맨드릴을 뽑아내어서 본체를 만든다.

한편, 조인트(2)는, 부분층(1b)에 내장되고, 또, 그 부분층(1b)보다도 약간 짧은 접합면(2a)이 있다. 접합면(2a)이 형성되어 있는 부분의 외경은, 압입 전의 본체(1)의 내경보다 약간 크다. 따라서, 조인트(2)를 본체(1)에 압입하면, 조인트의 접합면(2a)에는 압축응력이, 또, 본체(1)에는 원주 방향의 인장응력이 각각 작용하고, 이들 압축응력과 인장응력에 의해 본체(1)와 조인트(2)가 견고하게 접합하게 된다. 그리고, 본체(1)의 각 단부에는, 내측에 부분층(1b)이 있고, 외측에 주층(1a)이 있게 되므로, 압입접합에 따라 본체(1)에 발생하는 원주 방향의 인장응력은, 주로 부분층(1b)이 받게 된다 또, 본체(1)의 원주 방향의 변형은, 내측에서 가장 크고, 외측일수록 작게 되는데, 보강섬유가 띠형상으로 감겨있기 때문에 인장파단신도가 큰 부분층(1b)을, 파단신도가 그것보다도 작은 주층(1a)의 내측에 위치하게 하고 있으므로, 효과적인 접합상태를 발휘하게 된다.

접합 전에 있어서의 조인트(2)의 접합면(2a)이 형성되어 있는 부분의 외경의, 본체(1)의 내경에 대한 차, 즉, 압입범위는 클수록 강한 접합력이 얻어지고,비틀림 강도가 향상되기 때문에, 비틀림 토오크의 전달에는 적합하지만, 접합력은, 접합면(2a)의 면적이나 표면상태에 따라서도 변화된다. 일반적으로, 압입범위의 본체(1) 내경에 대한 비율을 0.001∼0.02의 범위로 선정하고, 접합면(2a)의 본체(1)의 축방향에 있어서의 길이를 본체의 내경의 1/10 이상으로 한다. 또, 제2도에 표시하듯이, 접합면(2a)에 조인트의 축방향을 따라 연장되는 세레이션(2e)이 제공된다. 접합력을 향상시키거나, 미끄러짐을 좋게 하여 압입을 용이하게 하거나, 접합면(2a)과 부분층(1b)의 내면과의 간극을 매우거나, 접합면(2a)을 외기로부터 차단해서 보호한다거나 하는 등의 목적으로 접합면(2a)에 접착제를 도포하는 것도 좋다.

상술한 조인트(2)는, 접합면(2a)에 인접하고, 외경이 본체(1)의 내경보다 약간 큰 링형상의 볼록부(2b)와, 이 볼록부(2b)로부터 접합면(2a)을 향하는 하향 경사면(2c)이 있다. 이들 볼록부(2b)와 경사면(2c)이 조인트(2)의 축방향으로 작용하는 압축하중을 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면사이에 집중시켜서 그들 주층(1a)과 부분층(1b)을 상기 계면 사이에서 박리시키기 위한 압축하중 전달부를 구성하고 있다. 또, 경사면(2c)이 본체(1)의 축방향에 대하여 이루는 각도는 15° ∼45°의 범위인 것이 바람직하다.

그런데, 상기 프로펠러샤프트에 그 축방향으로의 압축하중이 가해지면, 제3도에 표시하듯이, 조인트(2)가 본체(1) 쪽으로 밀리며, 그 오목부(2b)의 경사면(2c)에 의해 본체(1)가 밀려서 확장되므로, 원주 방향의 인장변형이 발생한다. 그렇게 되면, 내측에 있는 부분층(1b)은, 인장파단신도가 높기 때문에 파괴되지 않지만, 그 외측에 있는 주층(1a)은, 부분층(1b)보다도 인장파단신도가 낮기 때문에, 이 주층(1a)이 먼저 파괴된다. 이러한 파괴에 의해 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이에서의 박리가 발생한다. 즉, 주층(1a)과, 부분층(1b)이 분리된다. 이 상태가 되면, 파괴가 일순간에 이루어지는데, 조인트(2)와 접합되어 있는 부분층(1b)은, 파괴되지 않고, 그 조인트(2)와 함께 주층(1a)을 파괴하면서 본체(1) 속을 그 축방향을 따라 이동한다.

이와 같이 하여 축방향의 에너지를 주층(1a)의 파괴에 의하여 흡수하는 것인데, 본체(1)의 초기 파괴는 조인트(2)의 경사면(2c)이 유발하고, 또, 오목부(2b)가 주층(1a)을 확장하기 때문에, 경사면(2c)이 본체(1)의 축방향에 대하여 이루는 각도는, 상기 바와 같이 15∼45°의 범위인 것이 바람직하다.

제4도는, 다른 실시예에 의한 프로펠러샤프트를 표시하는 것이다. 이 실시예에서는, 제1도에 표시한 링형상의 볼록부(2b)의 경사면(2c)이 , 부분층(1b)의 외단면과 대향하는 직립면(2d)으로 하여 구성되어 있다. 볼록부(2b)의 외경은, 부분층(1b)의 외경과 동일하다. 이들 볼록부(2b)와 직립면(2d)이 압축하중 전달부를 구성하고 있는데, 이와 같은 프로펠러샤프트에서는, 축방향을 따라 가해진 압축하중은, 부분층(1b)에 대향하는 직립면(2d)으로부터 그 부분층(1b)에 전달되고, 다시 주층(1a)으로 전달된다. 따라서, 주층(1a)도 압축변형 되는데, 주층(1a)과 부분층(1b)에서는 프와송비의 차가 크기 때문에 양자의 계면 사이에 그것을 파괴시키도록 하는 전단응력이 작용하고, 이 전단응력과, 압축하중에 의해 계면 사이에 발생하는 전단응력과, 조인트(2)의 압입에 의해 발생되고 있는 인장응력과의 2차원 응력상태 하에서 계면 사이가 파괴되고, 그 다음에, 제5도에 표시하듯이, 주층(1a)의 파괴가 진행된다. 다만, 상기 실시예와는 달리, 주층(1a)이 밀려서 확장되면서 이동하는 것은 부분층(1b)이고, 볼록부(2b)는 이러한 확장에는 관여하지 않는다. 또, 볼록부(2b)의 외경을 부분층(1b)의 외경보다 작게 해도 동일한 작용을 얻을 수 있다. 또, 직립면(2b)은, 부분층(1b)의 외단면에 맞닿아도 좋고, 맞닿지 않아도 좋다.

제4도, 제5도에 표시한 실시예에서, 볼록부(2b)를 제6도에 표시하듯이, 전체적으로 보면 링형상이지만, 조인트(2)의 원주 방향으로 복수개를 배치하는 것도 가능하다. 또, 제7도에 표시하듯이, 볼록부(2b)는 링형상이지만, 볼록부(2b)와 대향하는 본체(1)의 외단면을 부분적으로 경사면으로하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성하면, 조인트(2)에 그 축방향의 압축하중이 가해졌을 때, 부분층(1b)에 가해지는 응력이 국소적으로 되어, 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이의 전단응력도 국소적으로 되어서, 계면 사이의 박리 내지는 파괴가 보다 확실하게 개시, 진행되도록 될 뿐아니라, 박리 내지는 파괴의 개시하중에 대한 설계의 자유도가 커지게 된다.

제8도, 제9도는, 또다른 실시예에 의한 프로펠러샤프트를 표시하는 것이다. 이 실시예에서는, 본체(1)는 상술한 실시예의 것과 모두 동일한 것으로 하여 구성하고 있는데, 조인트(2)의 압축하중 전달부의 구성이 다르다.

즉, 조인트(2)에는, 접합면(2a)에 인접하여, 외경이 본체(2b)의 내경보다 약간 큰 링형상의 볼록부(2a)가 설치되어 있다. 그리고, 이 볼록부(2b)에는 선단이 상기 주층(1a)과 상기 부분층(1b)과의 계면 사이에서 대향하고 있는, 역시 링형상의 쐐기(2f)가 형성되어 있다. 이들 볼록부(2b)와 쐐기(2f)가 조인트(2)의 축방향으로 작용하는 압축하중을 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이에 작용시켜서 그들 주층(1a)과 부분층(1b)을 상기 계면 사이에서 박리시키기 위한 쐐기수단을 구성하고 있다. 단, 배기는 링형상이 아니고, 복수개가 계면 사이를 따라서 동일 간격으로 배치되어 있는 것이라도 된다. 또, 쐐기는 칼날면이 편면이라도, 양면이라도 좋은데, 제8도, 제9도에 표시하듯이, 칼날면이 외측에 있는 편면인 것이 바람직하다. 또, 칼날면이 본체(1)의 축방향에 대하여 이루는 각도는 15° ∼45°의 범위에 있는 것이 바람직하다.

그런데, 상기 프로펠러샤프트에 그 축방향의 압축하중이 가해지면, 제 10도에 표시하듯이, 조인트(2)가 본체(1) 쪽으로 밀리고, 쐐기(2f)가 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이에 압입된다. 쐐기(2f)가 주층(1a)과 부분층(1b)과의 계면 사이에 압입되면, 그 쐐기작용에 의해, 주층(1a)에 원주 방향의 인장변형이 발생된다.

그렇게 되면, 주층(1a)는 부분층(1b)보다도 인장파단신도가 낮기 때문에, 주층(1a)만 파괴되고, 주층(1a)과 부분층(1b)과의 사이에서 계면 사이의 박리가 발생된다. 즉, 주층(1a)과 부분층(1b)이 서로 분리된다. 이러한 상태로 되면, 볼록부(2b)의 작용에 의해 주층(1a)의 파괴가 일시에 진행되는데, 조인트(2)와 접합되어 있는 부분층(1b)은 파괴되지 않고, 그 조인트(2)와 함께 주층(1a)을 파괴시키면서 본체(1) 속을 그 축방향을 따라 이동한다.

이와 같이 하여 축방향의 에너지를 주층(1a)의 파괴에 의하여 흡수하는 것인데, 본체(1)의 초기파괴는 조인트(2)의 쐐기(2f)가 유발하고, 또, 볼록부(2b)가 주층(1a)을 확대하기 때문에, 쐐기(2f)의 칼날면이 본체(1)의 축방향에 대하여 이루는 각도는, 상기 바와 같이 15∼45°의 범위에 있는 것이 바람직하다.

이상에 있어서는, 본체가 그 길이 방향의 중심에서 보아서, 대칭형인 것에 대해서 설명했는데, 반드시 그렇게 할 필요는 없다. 그 이유는, 후술하는 바와 같이, 본체의 파괴를 그 양단부로부터 동시에 진행시켜야 할 필요는 없기 때문이다. 조인트의 접합방법에 따라서는 다르지만, 어느 한쪽의 단부를 부분층이 없는 것으로 구성하는 것도 가능하다.

또, 조인트는 그 접합부에 세레이션이 있는 것에 대해서 설명하였다. 그와 같은 조인트를 사용하면, 본체와의 접합이 보다 견고하게 되어, 비틀림 회전력의 전달에는 적합하다.

또, 조인트의 접합은, 압입접합으로 하고, 접착제에 의한 접착도 좋으며, 또, 압입접합과 접착제에 의한 접합을 병용하는 것도 가능하다.

또, 본체의 한 쪽 단부와 다른 쪽 단부에서, 동일한 조인트를 사용한 것, 즉, 길이 방향의 중심에서 보아서 대칭형인 프로펠러샤프트에 대하여 설명했는데, 그렇게 하면, 부품의 종류가 적게 되는 장점이 있기는 하지만, 본체의 파괴를 그 한 쪽 단부 및 다른 쪽 단부의 양 쪽으로부터 반드시 동시에 진행시킬 필요가 있는 것은 아니므로, 다른 쪽 단부에는 압축하중 전달부가 없는 조인트를 사용해도 좋다. 또, 다른 쪽 단부의 조인트를, 제11도에 표시하는 바와 같이, 전체적으로 보면 제4도에 표시한 바와같은 형상이지만, 외경이 본체(1)의 외경 이상인 볼록부(2b)가있으며, 그에 의해 형성되는 직립면(2d)이 주춤(1a)과 부분층(1b)의 외단면의 양쪽에 맞닿도록 하는 것도 좋다. 이때, 직립면(2d)은, 압입접합시에 있어서의 스토퍼로서, 또, 본체가 압축하중을 받았을 때 압축하중을 받는 받침대로서 작용한다. 또, 다른 쪽 단부에는 조인트가 접합되지 않으므로, 조인트를 부착하기 위한 플랜지 등이 접합되는 것도 가능하다.

또, 상기 본체의 파괴의 진행에 주목하면, 부분층(1b)을, 제1도 등에 표시했듯이, 외단면에 대응하는 내단면측의 부분을 쐐기형인 종단면 형상으로 하거나, 제12도에 표시하듯이, 외단면측으로부터 내단면측을 향하여 두께가 점차 얇게 되도록 하는 것도 바람직하다.

또, 사용시에, 넓은 주파수대에 걸쳐서 진동이나 소음을 억제하기 위하여, 본체의 내부에 제진체를 내장하는 것도 바람직하다. 제13도는 그와 같은 제진체의 한 예를 표시하는 것으로, 제진체(3)는, 약간 두꺼운 종이, 합성수지필름, 합성섬유의 부직포 등으로 구성되며, 본체(1)의 내주면을 따라서 배열된 복수개의 마찰결합부(3a)와 본체(1)의 내주면으로부터 떨어진 위치에 위치된 통형상의 지지부(3b)와, 그들 마찰결합부(3a)와 지지부(3b)를 연결하여, 마찰결합부(3a)를 본체(1)의 내주면에 누르듯이 탄성적으로 지지하는 파형의 탄성지지부(3c)가 있다. 전체적으로 보면, 제14도에 표시하듯이, 화살표 방향으로 확대되려고 하는 성질이 있는 통체로 형성되어 있고, 마찰결합부(3a)가, 본체(1)의 내주면에 대해서 미끄럼이동이 자유자재인 상태로, 또, 탄성지지부(3c)에 의한 압압력이 부여된 상태에서 본체(1)에 내장된다. 제15도는 다른 실시예의 제진체를 표시한다. 이 제진체(3)는, 제13도, 제14도에 표시한 제진체에 있어서의 마찰결합부(3a)의 기능을 파형의 탄성지지부(3c)의 정상부에 맞춘 것이다.

실시예1

필라멘트와인딩법에 따라서 본체를 성형했다. 즉, 탄소섬유속(평균단사 직경 : 7㎛, 단사 수: 12,000가닥, 인장강도: 360kgf/㎟, 인장탄성율 : 23,500kgf/㎟)을 6가닥을 뽑고, 이것을 경화제 및 경화촉진제를 함유하는 비스페놀A형 에폭시수지를 함침시키면서, 외경 70㎜, 길이 1,300㎜의 맨드릴에, 먼저, 그 한 쪽 단부 100㎜의 부분에 축방향에 대하여 ± 15°의 각도로 4겹을 감아서 두께 2.5㎜의 주층을 형성하고, 다시, 맨드릴의 전체 길이에 걸쳐서 축방향에 대하여 -80°의 각도로 1겹을 띠형상으로 감았다.

다음에, 맨드릴을 회전시외면서 180℃로 6시간 가열해서, 에폭시수지를 경화시키고, 맨드릴을 뽑아낸 후, 각 단부 50㎜의 부분을 절단, 제거하고, 각 단부의 외경이 80㎜, 부분층의 외경이 75㎜, 내경이 70㎜, 길이가 1,200㎜인, 제1도에 표시한 바와 같은 본체(1)를 얻었다.

다음에, 상기 본체(1)의 각 단부에, 제2도에 표시하는 바와 같은, 접합면(2a)에 세레이션이 있으며, 접합면(2a)의 외경이 70.5㎜, 접합면(2a)의 길이가 40㎜,볼록부(2b)의 외경이 80㎜, 본체(1)의 축방향에 대한 경사면(2c)의 각도가 30°인 금속제 조인트(2)를 압입, 접합하여, 제1도에 표시한 바와 같은 본 발명의 프로펠러샤프트를 얻었다. 압입에 필요한 압입력은 7,000kgf였다.

다음에, 상기 프로펠러샤프트에 대하여 비틀림 시험을 실시한 바, 비틀림 강도는 350kgf·m였다. 또, 위험회전수는 8000rpm이었으며, 모두 자동차용 프로펠러사프트로서 충분하였다.

다음에 , 축방향으로 압축하중을 작용시킨 결과, 10,000kgf에서 주층과 부분층이 박리하여 주층의 파괴가 시작되었으며, 파괴 후에는 3000kgf의 하중에서, 제3도에 표시하듯이 순차적으로 파괴가 진행되었다.

실시예2

조인트로서, 제4도에 표시한 바와 같은, 단, 볼록부(2b)의 외경이 부분층(1b)의 외경과 동일한 75㎜의 조인트를 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게하여, 제4도에 표시한 것과 같은 프로펠러샤프트를 얻었다.

다음에, 상기 프로펠러샤프트에 대해서 비틀림 시험을 한 결과, 비틀림 강도는 350kgf·m였다. 또, 위험회전수는 8000rpm이었으며, 모두 자동차용 프로펠러샤프트로 충분하였다.

다음에, 축방향으로 압축하중을 작용시킨 결과, 11,000kgf에서 주층과 부분층이 박리하여 주층의 파피가 시작되고, 파괴 후에는 3500kgf의 하중에서 제6도에 표시하듯이 순차적으로 파괴가 진행되었다.

실시예3

실시예1에서 사용한 본체(1)의 각 단부에, 제9도에 표시한 바와 같이, 접합면에 세레이션이 있으며, 접합면(2a)의 외경이 70.5㎜, 접합면(2a)의 길이가 40㎜, 볼록부(2b)의 외경이 80㎜, 쇄기(2f)가 본체(1)의 축방향에 대하여 이루는 각도가 30°인 금속제 조인트(2)를 압입, 접합하여, 제8도에 표시한 바와 같은 본 발명의프로펠러샤프트를 얻었다. 압입에 필요한 압입력은 7,000kgf였다.

다음에, 상기 프로펠러샤프트에 대하여 비틀림 시험을 한 결과, 비틀림 강도는 350kgf·m였다. 또, 위험회전수는 8,000rpm이었으며, 모두 자동차용 프로펠러샤프트로 충분했다.

그 다음에, 축방향으로 압축하중을 작용시킨 결과, 10,000kgf에서 주층과 부분층이 박리하여 주층의 파괴가 시작되었으며, 파괴 후에는 3,000kgf의 하중에서 제10도에 표시하듯이, 순차적으로 파괴가 진행되었다.

산업상의 이용가능성

본 발명의 프로펠러샤프트는, 조인트의 축방향으로 작용하는 압축하중을 주층과 부분층과의 계면 사이에 집중시켜서 그들 주층과 부분층을, 상기 계면 사이에서 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고 있으므로, 실시예에도 표시하듯이, 자동차에서 요구되는 비틀림 강도나 위험회전수와 같은 기본적인 요구를 만족하면서, 충돌시에는 보디의 파괴와 동시에 프로펠러샤프트의 파괴를 확실하게 진행시킬 수 있어서, 크러셔블구조의 보디에 의한 에너지 흡수효과를 충분히 발휘시킬 수 있다.

Claims (14)

1. FRP제의 원통형상 본체(1)와, 이 본체(1)의 단부에 접합되는 금속제의 제1조인트(2)를 구비하고, 상기 본체(1)는, 그 본체(1)의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 주층(1a)과, 상기 본체(1)의 단부에, 상기 주층(1a)과 일체로, 그 주층(1a)의 내측에 형성된 부분층(1b)을 포함하는 프로펠러샤프트에 있어서, 상기 제1조인트(2)는, 상기 조인트(2)의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 부분층(1b) 위에 집중시켜서 상기 주층(1a)과 상기 부분층(1b)을 상기 계면에서 서로 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고 있고, 상기 제1조인트는 그 조인트의 표면에 축방향으로 연장되는 세레이션을 구비하고, 상기 제1조인트와 상기 부분층 사이의 접합은 압입접합에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체(1)의 다른 쪽 단부에 접합되는 금속제의 제2조인트(2)가 있으며, 상기 본체(1)는, 상기 본체(1)의 상기 다른 쪽 단부에, 상기 주층(1a)과 일체로, 그 주층(1a)의 내측에 형성된 제2부분층(1b)을 포함하며, 상기 제2조인트(2)는, 그 제2조인트(2)의 축방향으로 작용하는 압축하중을 상기 주층(1a)과 상기 제2부분층(1b) 사이의 계면에 집중시켜서 상기 주층(1a)과 상기 제2부분층(1b)을 상기 계면에서 박리시키는 압축하중 전달부를 구비하고 있고, 상기 제2조인트(2)는 상기 제2조인트(2)의 표면에 축방향으로 연장되는 세레이션을 포함하고, 상기 제2조인트(2)와 상기 부분층 사이의 접합은 압입접합에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 본체(1)의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 상기 주층(1a)은 나선형으로 감긴 보강섬유를 포함하며, 상기 본체(1)의 상기 각각의 단부에서, 상기 주층(1a)과 일체로, 그 주층(1a)의 내측에 형성된 상기 각각의 부분층(1b)은 띠형상으로 감긴 보강섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
4. 제3항에 있어서, 상기 보강섬유는, 상기 본체(1)의 축방향에 대하여 ± 5∼30°의 각도로 나선형으로 감기는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
5. 제1항,제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 각각의 조인트는 상기 각각의 부분층(1b)의 내원주와 접촉하는 각각의 조인트 표면(2a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
6. 제1항, 제2항 또는 제4항에 있어서, 각각의 상기 압축하중전달부는, 상기 각각의 조인트(2)와 상기 각각의 부분층(1b) 사이의 각각의 조인트 표면을 향하여 내려가는 각각의 경사부(2c)를 가지는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
7. 제1항, 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 각각의 압축하중 전달부는 상기 각각의 부분층의 외경 이하이며, 또한 상기 각각의 부분층(1b)의 외단닥 표면에 대향하는 각각의 직립면(2d)을 보유하고 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
8. 제7항에 있어서, 상기 각각의 직립면(2d)은 상기 각각의 조인트(2)의 원주 둘레에 링형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
9. 제8항에 있어서, 상기 본체(1)의 상기 각각의 단부의 표면이, 부분적으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
10. 제7항에 있어서, 복수의 상기 직립면(2d)이, 상기 각각의 조인트(2)의 원주 둘레에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
11. 제1항, 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 각각의 압축하중 전달부는 쐐기수단(2f)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트.
12. 제11항에 있어서, 상기 각각의 쐐기수단(2f)은, 상기 본체의 각각의 단부에 있는, 상기 주층(1a)과 상기 각각의 부분층(1b) 사이의 상기 각각의 계면에 의해 정의되는 원형선을 따라 연장되는 링모양 쐐기(2f)를 가지는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
13. 제11항에 있어서, 상기 쐐기 수단은, 상기 본체(1)의 상기 각각의 단부에서, 상기 주층(1a)과 상기 각각의 부분층(1b) 사이의 상기 각각의 계면에 의해 정의되는 원형선을 따라 배치되는 복수의 쐐기(2f)를 가지는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.
14. 제1항, 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 본체(1)에 제진체(3)(damper)가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트.