KR101378677B1 - sliding ball type contant velocity joint for vehicle - Google Patents

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KR101378677B1 KR1020120064970A KR20120064970A KR101378677B1 KR 101378677 B1 KR101378677 B1 KR 101378677B1 KR 1020120064970 A KR1020120064970 A KR 1020120064970A KR 20120064970 A KR20120064970 A KR 20120064970A KR 101378677 B1 KR101378677 B1 KR 101378677B1
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Abstract

이 발명은, 서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹의 볼들이 서로 교차 배치되도록 하여 진동에 의한 볼분력이 서로 상쇄될 수 있도록 하며, 자동변속차량에 적용하는 경우에 아이들 진동 저감효과를 얻을 수 있는, 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트에 관한 것으로서,
엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 플런저타입 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 아우터레이스와, 상기 아우터레이스의 내부에 설치되는 인너레이스와, 서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹으로 나뉘어져 교차 배치되어 상기 아우터레이스의 회전동력을 상기 인너레이스에 전달하는 다수개의 볼과, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하여 이루어진다.
The present invention allows two groups of balls having different PCR (Pitch Circle Radius) to cross each other so that the ball component due to vibration can be canceled with each other, and the idle vibration reduction effect when applied to an automatic transmission vehicle As to the sliding ball type constant velocity joint of the vehicle which can be obtained,
The outer race has a groove formed therein to be used as a plunger-type track groove, and the inner race is installed inside the outer race, and has a different pitch circle radius (PCR). It is divided into two groups and arranged in a cross, including a plurality of balls for transmitting the rotational power of the outer race to the inner race, and a cage for supporting the ball.

Description

차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트{sliding ball type contant velocity joint for vehicle}Sliding ball type contant velocity joint for vehicle

이 발명은 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹의 볼들이 서로 교차 배치되도록 하여 진동에 의한 볼분력이 서로 상쇄될 수 있도록 하며, 자동변속차량에 적용하는 경우에 아이들 진동 저감효과를 얻을 수 있는, 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a sliding ball type constant velocity joint of a vehicle. More specifically, two groups of balls having different PCR (Pitch Circle Radius) are arranged to cross each other so that the ball component due to vibration can be canceled. In addition, the present invention relates to a sliding ball type constant velocity joint of a vehicle which can obtain an idle vibration reduction effect when applied to an automatic transmission vehicle.

일반적으로 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다. Generally, a joint is for transmitting rotational power (torque) to a rotation shaft having different angles of rotation axis. In the case of a propulsion shaft having a small power transmission angle, a hook joint, a flexible joint, or the like is used. A constant velocity joint is used.

상기 등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측(인보드측)은 트라이포드식 등속 조인트나 슬라이드식 볼타입 등속 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 바퀴측(아웃보드측)은 고정식 볼타입 등속 조인트로 이루어진다. The constant velocity joint is mainly used for the axle shaft of an independent suspension type front wheel drive vehicle, even when the intersection angle between the driving shaft and the driven shaft is large, and the engine side (inboard side) is It consists of a tripod constant velocity joint or a sliding ball type constant velocity joint, and the wheel side (outboard side) is a fixed ball type constant velocity joint around a shaft.

도 1은 일반적인 차량의 슬라이드식 볼타입 등속 조인트의 단면 구성도이다.1 is a cross-sectional configuration diagram of a sliding ball type constant velocity joint of a general vehicle.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 차량의 슬라이드식 볼타입 조인트의 구성은, 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 플런저타입 트랙홈(21)으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 아우터레이스(2)와, 상기 아우터레이스(2)의 내부에 설치되는 인너레이스(3)와, 상기 아우터레이스(2)의 회전동력을 상기 인너레이스(3)에 전달하기 위한 다수개의 볼(4)과, 상기 볼(4)을 지지하기 위한 케이지(5)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the configuration of a slide type ball joint of a general vehicle includes an outer race having a groove formed therein and used as a plunger type track groove 21 to be rotated by receiving rotational power of the engine side. 2), an inner race 3 installed inside the outer race 2, a plurality of balls 4 for transmitting the rotational power of the outer race 2 to the inner race 3, It comprises a cage (5) for supporting the ball (4).

상기 아우터레이스(2)는 내경이 do 인 원통형의 내경면(22)에 중심축과 평행하는 트랙홈(21)이 형성되어 있다. The outer race 2 is formed with a track groove 21 parallel to the central axis on the cylindrical inner diameter surface 22 having an inner diameter do.

상기 인너레이스(3)는 외경이 di 인 구형상의 외구경면(32)에 중심축과 평행하는 트랙홈(31)이 형성되어 있다. The inner race 3 is formed with a track groove 31 parallel to the central axis on a spherical outer diameter surface 32 having an outer diameter di.

상기 볼(4)은 일반적으로 6개 또는 8개가 설치되며 동일한 PCD(Pitch Circle Diameter) 및 크기를 갖는다.The balls 4 are generally installed six or eight and have the same pitch circle diameter (PCD) and size.

상기 케이지(5)는 구형상과 직선부를 갖는 외구경면(51)과 구형상을 갖는 내구경면(52)을 가지고 있으며, 볼(4)을 구속하기 위한 창연삭면(53)이 형성된다.The cage 5 has an outer diameter surface 51 having a spherical shape and a straight portion, and an inner diameter surface 52 having a spherical shape, and a window grinding surface 53 for restraining the ball 4 is formed.

상기 케이지(5)의 내구경 중심((Oi)과 외구경 중심(Oo)은 조인트 중심(O)을 지나는 평면(W)을 중심으로 축방향 옵셋(f)만큼 대칭적으로 이격되어 위치한다.The inner diameter center Oi and the outer diameter center Oo of the cage 5 are symmetrically spaced apart by an axial offset f about the plane W passing through the joint center O.

상기 구성에 의한 일반적인 차량의 슬라이드식 등속 조인트의 작용은 다음과 같다.The action of the slide type constant velocity joint of a general vehicle according to the above configuration is as follows.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 아우터레이스(2)로 전달되면 볼(4)을 통하여 인너레이스(3)로 회전동력이 전달됨으로써 바퀴(도시되지 않음)를 회전시키게 된다.When the rotational power output from the engine (not shown) is transmitted to the outer race 2 via a transmission (not shown), the rotational power is transmitted to the inner race 3 through the ball 4 so that the wheel (not shown) Rotated).

상기 볼(4)은 상기 케이지(5)의 창연삭면(53)에 의해 구속되며, 또한 상기 볼(4)은 아우터레이스(2)의 트랙홈(21)과 인너레이스(3)의 트랙홈(31)의 사이에 구속되어 회전 방향의 토크를 전달하는 역할을 한다. 이 경우에 케이지(5)의 내구면(52)은 인너레이스(3)의 외구면(32)을 구속하고, 케이지(5)의 창연삭면(53)은 볼(4)을 구속하여 축방향 슬라이딩과 절각 운동이 일어나도록 한다. 절각이 일어날 경우에 볼(4)은 항상 평면(W)상에 위치하며 케이지(5)와 함께 절각의 반각만큼 회전한다. The ball 4 is constrained by the window grinding surface 53 of the cage 5, and the ball 4 is the track groove 21 of the outer race 2 and the track groove of the inner race 3. It is constrained between 31) and serves to transmit torque in the rotational direction. In this case, the inner surface 52 of the cage 5 restrains the outer surface 32 of the inner race 3, and the window grinding surface 53 of the cage 5 restrains the ball 4 to axially slide. Let your body and articulate movements happen. In case of a cut, the ball 4 is always located on the plane W and rotates with the cage 5 by a half angle of the cut.

따라서, 볼(4)이 아우터레이스(2)의 트랙홈(21)내를 슬라이딩 이동하면서 차량의 변위에 따라 절각이 된다.Accordingly, the ball 4 is slid in accordance with the displacement of the vehicle while slidingly moving in the track groove 21 of the outer race 2.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 슬라이드식 볼타입 등속조인트는 축방향 운동 인너레이스(3)에 전달된 축방향 힘이 인너레이스(3)의 외구경면(32)을 통해 케이지(5)의 내구경면(52)으로 전달되어 볼(4)을 밀어주는 구조이기 때문에, 인너레이스(3), 케이지(5), 볼(4)이 하나의 소단위로서 동시에 같은 축방향으로 이동하는 힘을 가지게 있는데, 이러한 슬라이딩 힘(또는 플런징 힘)이 클 경우에 공회전시 차량에서 나오는 아이들 진동을 흡수하지 못하고 차체로 전달하는 주요 원인이 되는 문제점이 있다.However, in the conventional sliding ball type constant velocity joint as described above, the axial force transmitted to the axial motion inner race 3 is increased in the cage 5 through the outer diameter surface 32 of the inner race 3. Since the structure is transmitted to the bore surface 52 and pushes the ball 4, the inner race 3, the cage 5, and the ball 4 have a force to move simultaneously in the same axial direction as one subunit. When the sliding force (or the plunging force) is large, there is a problem that the main cause of transmission of the idle vibration from the vehicle during idling is transmitted to the vehicle body.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹의 볼들이 서로 교차 배치되도록 하여 진동에 의한 볼분력이 서로 상쇄될 수 있도록 하는, 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, so that two groups of balls having different PCR (Pitch Circle Radius) are arranged to cross each other so that the ball component due to vibration can be canceled each other In addition, the present invention provides a sliding ball type constant velocity joint of a vehicle.

이 발명의 다른 목적은, 자동변속차량에 적용하는 경우에 아이들 진동 저감효과를 얻을 수 있는, 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a sliding ball type constant velocity joint of a vehicle which can achieve an idle vibration reduction effect when applied to an automatic transmission vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 플런저타입 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 아우터레이스와, 상기 아우터레이스의 내부에 설치되는 인너레이스와, 서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹으로 나뉘어져 교차 배치되어 상기 아우터레이스의 회전동력을 상기 인너레이스에 전달하는 다수개의 볼과, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하여 이루어지면 바람직하다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention, the outer race that is rotated by receiving the rotational power of the engine side, the groove is formed as a plunger-type track groove therein, and installed in the interior of the outer race A plurality of balls which are divided into two groups having different inner races (Pitch Circle Radius) and differently arranged to transfer rotational power of the outer races to the inner races, and a cage for supporting the balls. Is preferred.

이 발명의 구성은, 상기 서로 다른 PCR의 비는 1.0~1.3으로 설정되면 바람직하다.It is preferable that the structure of this invention sets the ratio of said different PCR to 1.0-1.3.

이 발명의 구성은, 상기 볼은 6개로 이루어지면 바람직하다.It is preferable that the structure of this invention consists of six said balls.

이 발명의 구성은, 상기 볼은 8개로 이루어지면 바람직하다.It is preferable that the structure of this invention consists of eight balls.

이 발명의 구성은, 상기 볼은 동일한 크기를 가지면 바람직하다.In the configuration of the present invention, it is preferable that the balls have the same size.

이 발명의 구성은, 상기 케이지의 내구경 중심((Oi)과 외구경 중심(Oo)은 조인트 중심(O)을 지나는 평면(W)을 중심으로 축방향 옵셋(f)만큼 대칭적으로 이격되어 위치하면 바람직하다.In the configuration of the present invention, the inner diameter center Oi and outer diameter Oo of the cage are symmetrically spaced apart by an axial offset f about a plane W passing through the joint center O. Preferably located.

이 발명은, 서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹의 볼들이 서로 교차 배치되도록 하여 진동에 의한 볼분력이 서로 상쇄될 수 있도록 하며, 자동변속차량에 적용하는 경우에 아이들 진동 저감을 얻을 수 있는, 효과를 갖는다.The present invention allows two groups of balls having different PCR (Pitch Circle Radius) to cross each other so that the ball component due to vibration can be canceled with each other, and the idle vibration reduction can be obtained when applied to an automatic transmission vehicle. Which has the effect.

도 1은 일반적인 차량의 슬라이드식 볼타입 등속 조인트의 단면 구성도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대 단면 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트의 정단면 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트의 절각량에 따른 아이들링 진동을 보여주는 그래프이다.
1 is a cross-sectional configuration diagram of a sliding ball type constant velocity joint of a general vehicle.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional configuration of main parts of FIG. 1. FIG.
Figure 3 is a front cross-sectional view of a slide type ball-type constant velocity joint of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the idling vibration according to the cutting amount of the sliding ball type constant velocity joint of the vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. 또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the invention as disclosed in the accompanying claims. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities, many of which are within the scope of the present invention. In addition, the terms or words used in the specification and claims herein should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their invention in the best way. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트의 정단면 구성도이다.Figure 3 is a front cross-sectional view of a slide type ball-type constant velocity joint of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트의 구성은, 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 플런저타입 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 아우터레이스(A)와, 상기 아우터레이스(A)의 내부에 설치되는 인너레이스(B)와, 서로 다른 PCR(PCR1, PCR2)을 갖는 2 그룹으로 나뉘어져 교차 배치되어 상기 아우터레이스(A)의 회전동력을 상기 인너레이스(B)에 전달하는 다수개의 볼(D)과, 상기 볼(D)을 지지하기 위한 케이지(C)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 3, the configuration of the slide-type ball-type constant velocity joint of the vehicle according to an embodiment of the present invention, the groove is rotated by receiving the rotational power of the engine side, the groove is used as a plunger type track groove therein The outer race A formed, the inner race B provided inside the outer race A, and the two groups having different PCRs PCR1 and PCR2 are divided into two groups and arranged in such a manner that the outer race A It comprises a plurality of balls (D) for transmitting the rotational power of the inner race (B) and the cage (C) for supporting the balls (D).

상기 볼(D)은 6개 또는 8개가 설치되며 동일한 크기를 갖는다. Six or eight balls D are installed and have the same size.

상기 케이지(C)는 구형상과 직선부를 갖는 외구경면과 구형상을 갖는 내구경면을 가지고 있으며, 볼(D)을 구속하기 위한 창연삭면이 형성된다.The cage C has an outer diameter surface having a spherical shape and a straight portion and an inner diameter surface having a spherical shape, and a window grinding surface for restraining the ball D is formed.

상기 PCR1과 PCR2의 비(PCR1/PCR2)는 1.0~1.3으로 설정되며, 1.3 이상이 될 경우에 차량 급가속 시특정 차수가 켜져서 소음 진동(NVH)에 악영향을 미치게 된다.The ratio of PCR1 and PCR2 (PCR1 / PCR2) is set to 1.0 to 1.3, when 1.3 or more, the specific order is turned on when the vehicle suddenly accelerates, adversely affecting the noise vibration (NVH).

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the action of the sliding ball type constant velocity joint of a vehicle according to an embodiment of the present invention is as follows.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 아우터레이스(A)로 전달되면 볼(D)을 통하여 인너레이스(B)로 회전동력이 전달됨으로써 바퀴(도시되지 않음)를 회전시키게 된다.When the rotational power output from the engine (not shown) is transmitted to the outer race (A) via the transmission (not shown), the rotational power is transmitted to the inner race (B) through the ball (D) and the wheel (not shown) Rotated).

상기 볼(D)은 상기 케이지(C)의 창연삭면에 의해 구속되며, 또한 상기 볼(D)은 아우터레이스(A)의 트랙홈과 인너레이스(B)의 트랙홈의 사이에 구속되어 회전 방향의 토크를 전달하는 역할을 한다. 이 경우에 케이지(C)의 내구경은 인너레이스(B)의 외구경면을 구속하고, 케이지(C)의 창연삭면은 볼(D)을 구속하여 축방향 슬라이딩과 절각 운동이 일어나도록 한다. The ball D is constrained by the window grinding surface of the cage C, and the ball D is constrained between the track groove of the outer race A and the track groove of the inner race B to rotate in the direction of rotation. It serves to transmit torque. In this case, the inner diameter of the cage C restrains the outer diameter surface of the inner race B, and the window grinding surface of the cage C restrains the ball D to cause axial sliding and cutting.

조인트가 절각이 될 경우에 서로 다른 PCR(PCR1, PCR2)을 갖는 2 그룹으로 나뉘어져 교차 배치되어 있는 볼(D)에 의해서 볼분력이 서로 상쇄됨으로써, 이를 자동변속차량에 적용하는 경우에, 정차시 발생되는 아이들 진동을 저감시키는 효과를 얻을 수 있게 된다. 도 4은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트의 절각량에 따른 아이들링 진동을 보여주는 그래프로서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 절각량이 2.5일때 아이들링 진동이 최소화되는 것을 볼 수가 있다.When the joint is cut off, the ball component is canceled by two balls (D) divided into two groups having different PCRs (PCR1, PCR2), and applied to the automatic transmission vehicle. The effect of reducing idle vibration generated can be obtained. Figure 4 is a graph showing the idling vibration according to the cutting amount of the sliding ball type constant velocity joint of the vehicle according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 4 to see that the idling vibration is minimized when the cutting amount is 2.5 There is a number.

따라서, 볼(D)이 아우터레이스(A)의 트랙홈(A1)내를 슬라이딩 이동하면서 소음진동이 저감된 상태에서 차량의 변위에 따라 절각이 이루어지게 된다.Therefore, while the ball D slides in the track groove A1 of the outer race A, the car is cut in accordance with the displacement of the vehicle in the state where the noise vibration is reduced.

A : 아우터레이스 B : 인너레이스
C : 케이지 D : 볼
A: outer race B: inner race
C: Cage D: Ball

Claims (6)

엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 플런저타입 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 아우터레이스와,
상기 아우터레이스의 내부에 설치되는 인너레이스와,
서로 다른 PCR(Pitch Circle Radius)을 갖는 2 그룹으로 나뉘어져 교차 배치되어 상기 아우터레이스의 회전동력을 상기 인너레이스에 전달하는 다수개의 볼과,
상기 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하여 이루어지며,
상기 서로 다른 PCR의 비는 1.0~1.3으로 설정되며,
상기 볼은 8개로 이루어지며,
상기 케이지의 내구경 중심((Oi)과 외구경 중심(Oo)은 조인트 중심(O)을 지나는 평면(W)을 중심으로 축방향 옵셋(f)만큼 대칭적으로 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬라이드식 볼타입 등속조인트.
An outer race having a groove formed therein for use as a plunger-type track groove and rotating by receiving rotational power of the engine side;
An inner race installed inside the outer race,
A plurality of balls which are divided into two groups having different PCR (Pitch Circle Radius) and cross-displaced to transmit rotational power of the outer race to the inner race,
It is made including a cage for supporting the ball,
The ratio of the different PCR is set to 1.0 ~ 1.3,
The ball consists of eight,
The inner diameter center (Oi) and the outer diameter center Oo of the cage are symmetrically spaced apart by an axial offset f about the plane W passing through the joint center O. Sliding ball type constant velocity joint of vehicle.
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