WO2017146520A1 - 트라이포드 등속 조인트 - Google Patents

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WO2017146520A1
WO2017146520A1 PCT/KR2017/002058 KR2017002058W WO2017146520A1 WO 2017146520 A1 WO2017146520 A1 WO 2017146520A1 KR 2017002058 W KR2017002058 W KR 2017002058W WO 2017146520 A1 WO2017146520 A1 WO 2017146520A1
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roller
inner roller
outer roller
radially
housing
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PCT/KR2017/002058
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이영두
이현일
정재승
이장선
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이래오토모티브시스템 주식회사
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Publication date
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    • Y10S464/00Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904Homokinetic coupling
    • Y10S464/905Torque transmitted via radially extending pin

Definitions

  • the present invention relates to a tripod constant velocity joint used in a vehicle.
  • Drive shaft assemblies are used to transfer power between the vehicle's transmission and drive wheels.
  • the drive shaft assembly is composed of a drive shaft and a constant velocity joint provided on both sides thereof.
  • the constant velocity joint is called an inboard constant velocity joint that is arranged on the transmission side
  • the constant velocity joint that is arranged on the driving wheel side is called an outboard constant velocity joint. Mainly used.
  • the tripod constant velocity joint includes a spider having three trunnions, a roller assembly respectively assembled to the trunnion, and a housing for receiving the roller assembly.
  • roller assemblies having various structures are introduced, and as an example, a roller assembly including an inner roller, an outer roller, and a needle roller disposed therebetween is known.
  • Vibration and noise may occur due to the play between the roller assembly of the tripod constant velocity joint and the housing.
  • vibration and noise may occur due to the play between the housing and the roller assembly.
  • the present invention was derived to solve the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a tripod constant velocity joint that can reduce the vibration and noise caused by the play between the roller assembly and the housing.
  • a tripod constant velocity joint is a housing having a spider having a plurality of trunnions, a plurality of roller assemblies respectively installed on the plurality of trunnions, and a plurality of grooves respectively receiving the roller assemblies. It includes.
  • the roller assembly includes an inner roller fastened to the trunnion, an outer roller disposed to surround the inner roller, a needle roller interposed between the inner roller and the outer roller, and a radial direction of the outer roller relative to the inner roller. It includes an elastic member that elastically supports to the outside.
  • the inner roller and the outer roller may have a radially penetrating shape, a locking protrusion may be provided on an inner side of a radially outer end of the outer roller, and the elastic member may include a radially outer end of the inner roller.
  • An elastically compressed state is disposed between the engaging protrusions to elastically support the outer roller with respect to the inner roller.
  • the inner roller and the outer roller may have a radially penetrating shape, a retainer may be fastened to a radially outer end of the outer roller, and the elastic member may be disposed between a radially outer end of the inner roller and the retainer. It is disposed in an elastically compressed state to the elastic support for the outer roller relative to the inner roller.
  • the contact portion of the outer roller in contact with the bottom surface of the groove of the housing may have a round shape.
  • the side surface of the outer roller may have a convex shape to the outside, the maximum protruding point of the side surface of the outer roller may be located inward of the center of the entire length in the radial direction of the outer roller.
  • the outer surface of the trunnion may be a convex curved surface
  • the inner surface of the inner roller may be a concave curved surface.
  • the inner roller and the outer roller may be relatively movable along the radial direction of the spider.
  • the outer roller of the roller assembly is elastically supported radially outward with respect to the inner roller, whereby the play between the outer roller and the bottom surface of the track groove of the housing can be reduced, thereby making noise during operation And vibration can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a tripod constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of a tripod constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a tripod constant velocity joint according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a tripod constant velocity joint according to another embodiment of the present invention.
  • the tripod constant velocity joint includes a spider 10 and a housing 20.
  • the spider 10 may be fastened to a drive shaft (not shown) of the vehicle.
  • the spider 10 may include a spider body 11 having a hole formed at a central portion thereof, and a drive shaft (not shown) of the vehicle may be inserted into and fastened to the hole of the spider body 11.
  • the spider 10 may be splined with the drive shaft. Accordingly, the output of the transmission may be transmitted to the driving wheel side through the tripod constant velocity joint.
  • the spider 10 may include a spider body 11 and a plurality of trunnions 12 protruding radially from the spider body 11.
  • three trunnions 12 may be provided, and three trunnions 12 may be arranged at equal intervals along the circumferential direction.
  • the radial direction means the radial direction of the spider 10, and the radial direction used hereinafter means the same direction.
  • a plurality of roller assemblies 30 are each installed in the plurality of trunnions 12, and the housing 20 has a plurality of track grooves 21 each receiving a plurality of roller assemblies 30.
  • the roller assembly 30 is mounted to the trunnion 12 of the spider 10 and is responsible for the power transmission function between the housing 20 and the spider 10.
  • the roller assembly 30 may include an inner roller 31, an outer roller 32, a needle roller 33, and an elastic member 34.
  • the inner roller 31 is fastened to the trunnion 12.
  • the inner roller 31 has a shape that penetrates in the radial direction, and is disposed in such a manner that the inner surface in the width direction faces the side surface of the trunnion 12.
  • the inner surface in the width direction of the inner roller 31 may have a concave curved surface, and the inner surface in the width direction of the inner roller 31 may be formed in line contact or surface contact with the side surface of the trunnion 12.
  • the outer roller 32 is disposed to surround the inner roller 31. It has a radially penetrating shape and the widthwise outer surface is disposed in a state facing the side surface of the track groove 21 of the housing 20.
  • the outer surface in the width direction of the outer roller 32 may be formed to be in line or surface contact with the side surface of the track groove 21 of the housing 20.
  • the needle roller 33 is interposed between the inner roller 31 and the outer roller 32.
  • the needle roller 33 may be disposed to contact the inner roller 31 and the outer roller 32, respectively, and as shown in the drawings, protrusions 311 at the radially inner end and the outer end of the inner roller 31, respectively. , 312 may be formed to constrain the needle roller 33 in the radial direction.
  • the elastic member 34 is disposed in a compressed state between the inner roller 31 and the outer roller 32 to elastically support the outer roller 32 radially outward with respect to the inner roller 31. That is, the outer roller 32 is pushed outward in the radial direction by the elastic member 34, and as a result, the play between the outer roller 32 and the bottom surface of the track groove 21 of the housing 20 is reduced. . The play between the housing 20 and the roller assembly 30 is reduced, thereby reducing vibration during power transmission. In addition, by adjusting the elastic force of the elastic member 34, the stroke road between the housing 20 and the roller assembly 30 can be adjusted.
  • the elastic member 34 may be a coil spring, a leaf spring, or the like.
  • the inner roller 31 and the outer roller 32 which are relatively movable in the radial direction are supported by the elastic member 34, so that the outer roller 32 is pushed outward in the radial direction and the inner roller 31 is radial. It is pushed inwardly in the direction so that the play between the inner roller 31 and the trunnion 12 can be absorbed at the same time.
  • a locking protrusion 321 is provided inside a radially outer end of the outer roller 32, and the elastic member 34 has a radially outer end and a locking protrusion 321 of the inner roller 31. It is arrange
  • the contact portion 322 of the outer roller 32 in contact with the bottom surface of the track groove 21 of the housing 20 may have a round shape.
  • the contact portion 322 may have a protrusion shape that protrudes in a radial direction, and is normally maintained at a predetermined distance from the bottom surface of the track groove 21 of the housing 20, and during housing cutting. Contact with the bottom surface of the track groove 21. Since the contact portion 322 protrudes in a round shape, the outer roller 32 may reduce the frictional force when the outer roller 32 contacts the housing 20.
  • the retainer 233 is fastened to the radially outer end of the outer roller 232, the elastic member 34 is the radial direction of the inner roller 31 It is disposed in an elastically compressed state between the outer end and the retainer 233 to elastically support the outer roller 232 relative to the inner roller 31.
  • the retainer 233 may be inserted into and coupled to the coupling groove 325 formed in the outer roller 232.
  • the outer surface of the outer roller 32 in the width direction may have a convex shape to the outside, and at this time, the maximum protrusion point P in the width direction of the outer roller 32 is the outer roller 32. It may be located inside than the center of the entire length in the radial direction of. That is, referring to FIG. 3, the maximum protruding point P of the outer roller 32 is spaced apart from the center O of the entire length in the radial direction by a predetermined distance in the radial direction.

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Abstract

트라이포드 등속 조인트는 복수의 트러니언을 구비하는 스파이더, 상기 복수의 트러니언에 각각 설치되는 복수의 롤러 어셈블리, 그리고 상기 롤러 어셈블리를 각각 수용하는 복수의 그루브를 구비하는 하우징을 포함한다. 상기 롤러 어셈블리는 상기 트러니언에 체결되는 이너 롤러, 상기 이너 롤러를 둘러싸도록 배치되는 아우터 롤러, 상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러 사이에 개재되는 니들 롤러, 그리고 상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 반경 방향 외측으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.

Description

트라이포드 등속 조인트
본 발명은 차량에 사용되는 트라이포드 등속 조인트에 관한 것이다.
차량의 변속기와 구동 휠 사이에 동력을 전달하는 드라이브 샤프트 어셈블리가 사용되고 있다.
드라이브 샤프트 어셈블리는 드라이브 샤프트와 그 양측에 각각 구비되는 등속 조인트로 구성된다. 이때 등속 조인트는 변속기 측에 배치되는 등속 조인트를 인보드 등속 조인트라 칭하고 구동 휠 측에 배치되는 등속 조인트를 아웃보드 등속 조인트라 칭하며, 인보드 등속 조인트로는 축 방향 변위가 가능한 트라이포드 등속 조인트가 주로 사용되고 있다.
트라이포드 등속 조인트는 세 개의 트러니언을 구비하는 스파이더, 트러니언에 각각 조립되는 롤러 어셈블리, 그리고 롤러 어셈블리를 수용하는 하우징을 포함한다.
이때 다양한 구조의 롤러 어셈블리가 소개되어 있으며, 그 한 예로 이너 롤러(inner roller), 아우터 롤러(outer roller) 그리고 이들 사이에 배치되는 니들 롤러(needle roller)로 이루어지는 롤러 어셈블리가 알려져 있다.
이러한 트라이포드 등속 조인트의 롤러 어셈블리와 하우징 사이의 유격에 의해 진동 및 소음이 발생할 수 있다. 특히 작동각이 커질 경우 하우징과 롤러 어셈블리 사이의 유격으로 인해 진동 및 소음이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 롤러 어셈블리와 하우징 사이의 유격에 의해 발생할 수 있는 진동 및 소음을 저감할 수 있는 트라이포드 등속 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트는 복수의 트러니언을 구비하는 스파이더, 상기 복수의 트러니언에 각각 설치되는 복수의 롤러 어셈블리, 그리고 상기 롤러 어셈블리를 각각 수용하는 복수의 그루브를 구비하는 하우징을 포함한다. 상기 롤러 어셈블리는 상기 트러니언에 체결되는 이너 롤러, 상기 이너 롤러를 둘러싸도록 배치되는 아우터 롤러, 상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러 사이에 개재되는 니들 롤러, 그리고 상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 반경 방향 외측으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.
상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러는 반경 방향으로 관통되는 형상을 가질 수 있으며, 상기 아우터 롤러의 반경 방향 외측 단의 내측에는 걸림 돌기가 구비될 수 있고, 상기 탄성 부재는 상기 이너 롤러의 반경 방향 외측 단과 상기 걸림 돌기 사이에 탄성적으로 압축된 상태로 배치되어 상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 탄성적으로 지지할 수 있다.
상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러는 반경 방향으로 관통되는 형상을 가질 수 있으며, 상기 아우터 롤러의 반경 방향 외측 단부에는 리테이너가 체결될 수 있고, 상기 탄성 부재는 상기 이너 롤러의 반경 방향 외측 단과 상기 리테이너 사이에 탄성적으로 압축된 상태로 배치되어 상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 탄성적으로 지지할 수 있다.
상기 하우징의 그루브의 바닥면과 접촉하는 상기 아우터 롤러의 접촉부는 라운드 형상을 가질 수 있다.
상기 아우터 롤러의 측면은 외측으로 볼록한 형태를 가질 수 있으며, 상기 아우터 롤러의 측면의 최대 돌출 지점은 상기 아우터 롤러의 반경 방향으로의 전체 길이의 중심보다 내측에 위치할 수 있다.
상기 트러니언의 외면은 볼록한 곡면일 수 있고, 상기 이너 롤러의 내면은 오목한 곡면일 수 있다. 그리고 상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러는 상기 스파이더의 반경 방향을 따라 상대 이동 가능할 수 있다.
본 발명에 의하면, 롤러 어셈블리의 아우터 롤러가 이너 롤러에 대해 반경 방향 외측으로 탄성적으로 지지됨으로써, 아우터 롤러와 하우징의 트랙 그루브의 바닥면 사이의 유격이 감소될 수 있으며, 그에 의해 작동 시의 소음 및 진동이 저감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 측면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 단면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 트라이포드 등속 조인트는 스파이더(10)와 하우징(20)을 포함한다.
스파이더(10)는 차량의 드라이브 샤프트(도시되지 않음)에 체결될 수 있다. 스파이더(10)는 중심부에는 통공이 형성되어 있는 스파이더 바디(11)를 구비할 수 있고 차량의 드라이브 샤프트(도시되지 않음)가 스파이더 바디(11)의 통공에 삽입되어 체결될 수 있다. 예를 들어 스파이더(10)는 드라이브 샤프트와 스플라인 결합될 수 있다. 이에 따라 트라이포드 등속 조인트를 통해 변속기의 출력이 구동 휠 측으로 전달될 수 있다.
도 2를 참조하면, 스파이더(10)는 스파이더 바디(11) 및 스파이더 바디(11)로부터 반경 방향으로 돌출되는 복수의 트러니언(12)을 포함할 수 있다. 이때, 트러니언(12)은 세 개일 수 있으며, 세 개의 트러니언(12)은 원주 방향을 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 여기서 반경 방향은 스파이더(10)의 반경 방향을 의미하며, 이하에서 사용되는 반경 방향도 동일한 방향을 의미한다.
복수의 롤러 어셈블리(30)가 복수의 트러니언(12)에 각각 설치되며, 하우징(20)은 복수의 롤러 어셈블리(30)를 각각 수용하는 복수의 트랙 그루브(21)를 구비한다. 롤러 어셈블리(30)는 스파이더(10)의 트러니언(12)에 장착되며 하우징(20)과 스파이더(10) 사이에서 동력 전달 기능을 담당한다.
롤러 어셈블리(30)는 이너 롤러(31), 아우터 롤러(32), 니들 롤러(33) 그리고 탄성 부재(34)를 포함할 수 있다.
이너 롤러(31)는 트러니언(12)에 체결된다. 이너 롤러(31)는 반경 방향으로 관통되는 형상을 가지며, 폭 방향의 내면이 트러니언(12)의 측면과 마주하는 상태로 배치된다. 이너 롤러(31)의 폭 방향의 내면은 오목한 곡면을 가질 수 있으며, 이너 롤러(31)의 폭 방향의 내면은 트러니언(12)의 측면과 선접촉 또는 면접촉하도록 형성될 수 있다.
아우터 롤러(32)는 이너 롤러(31)를 둘러싸도록 배치된다. 반경 방향으로 관통되는 형상을 가지며 폭 방향 외면이 하우징(20)의 트랙 그루브(21)의 측면과 마주하는 상태로 배치된다. 아우터 롤러(32)의 폭 방향의 외면은 하우징(20)의 트랙 그루브(21)의 측면과 선접촉 또는 면접촉하도록 형성될 수 있다.
니들 롤러(33)는 이너 롤러(31)와 아우터 롤러(32) 사이에 개재된다. 니들 롤러(33)는 이너 롤러(31)와 아우터 롤러(32)에 각각 접촉되도록 배치될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 이너 롤러(31)의 반경 방향 내측단 및 외측단에 각각 돌출부(311, 312)가 형성되어 니들 롤러(33)를 반경 방향으로 구속할 수 있다.
탄성 부재(34)는 이너 롤러(31)에 대해 아우터 롤러(32)를 반경 방향 외측으로 탄성적으로 지지하도록 이너 롤러(31)와 아웃터 롤러(32) 사이에 압축된 상태로 배치된다. 즉 탄성 부재(34)에 의해 아우터 롤러(32)가 반경 방향 외측으로 밀려나게 되고, 그 결과 아우터 롤러(32)와 하우징(20)의 트랙 그루브(21)의 바닥면 사이의 유격이 감소하게 된다. 하우징(20)과 롤러 어셈블리(30) 사이의 유격이 감소되어 동력 전달 시 진동이 감소하게 된다. 또한 탄성 부재(34)의 탄성력을 조절함으로써 하우징(20)과 롤러 어셈블리(30) 사이의 스트로크 로드(stroke road)의 조절이 가능해진다. 예를 들어 탄성 부재(34)는 코일 스프링, 판 스프링 등일 수 있다. 나아가, 반경 방향으로 상대 이동 가능한 이너 롤러(31)와 아우터 롤러(32)가 탄성 부재(34)에 의해 지지됨으로써, 아우터 롤러(32)가 반경 방향 외측으로 밀려남과 동시에 이너 롤러(31)는 반경 방향 내측으로 밀려나게 되어 이너 롤러(31)와 트러니언(12) 사이의 유격도 동시에 흡수될 수 있다.
도 3을 참조하면, 아우터 롤러(32)의 반경 방향의 외측 단의 내측에는 걸림 돌기(321)가 구비되고, 탄성 부재(34)는 이너 롤러(31)의 반경 방향 외측 단과 걸림 돌기(321) 사이에 탄성적으로 압축된 상태로 배치되어 이너 롤러(31)에 대해 아우터 롤러(32)를 탄성적으로 지지할 수 있다.
한편, 하우징(20)의 트랙 그루브(21)의 바닥면과 접촉하는 아우터 롤러(32)의 접촉부(322)는 라운드 형상을 가질 수 있다. 이때, 접촉부(322)는 반경 방향으로 돌출되는 돌기 형태를 가질 수 있으며, 평상 시에는 하우징(20)의 트랙 그루브(21)의 바닥면과 일정 거리 이격된 상태를 유지하고 절각 작동 시 하우징(20)의 트랙 그루브(21)의 바닥면과 접촉할 수 있다. 접촉부(322)가 라운드 형상으로 돌출됨으로써, 아우터 롤러(32)가 하우징(20)에 접촉 시에 마찰력을 줄일 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 아우터 롤러(232)의 반경 방향 외측 단부에는 리테이너(233)가 체결되고, 탄성 부재(34)는 이너 롤러(31)의 반경 방향 외측 단과 리테이너(233) 사이에 탄성적으로 압축된 상태로 배치되어 이너 롤러(31)에 대해 아우터 롤러(232)를 탄성적으로 지지할 수 있다. 이때, 리테이너(233)는 아우터 롤러(232)에 형성되는 결합 홈(325)에 삽입되어 체결될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 아우터 롤러(32)의 폭 방향의 외면은 외측으로 볼록한 형태를 가질 수 있으며, 이때 아우터 롤러(32)의 폭 방향의 최대 돌출 지점(P)은 아우터 롤러(32)의 반경 방향으로의 전체 길이의 중심보다 내측에 위치할 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 아우터 롤러(32)의 최대 돌출 지점(P)는 반경 방향으로의 전체 길이의 중심(O)으로부터 반경 방향으로 일정 거리만큼 이격된다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
본 발명의 차량의 구동 계통에 사용되는 부품에 적용될 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (6)

  1. 복수의 트러니언을 구비하는 스파이더,
    상기 복수의 트러니언에 각각 설치되는 복수의 롤러 어셈블리, 그리고
    상기 롤러 어셈블리를 각각 수용하는 복수의 그루브를 구비하는 하우징을 포함하며,
    상기 롤러 어셈블리는
    상기 트러니언에 체결되는 이너 롤러,
    상기 이너 롤러를 둘러싸도록 배치되는 아우터 롤러,
    상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러 사이에 개재되는 니들 롤러, 그리고
    상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 반경 방향 외측으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하는 트라이포드 등속 조인트.
  2. 제1항에서,
    상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러는 반경 방향으로 관통되는 형상을 가지며,
    상기 아우터 롤러의 반경 방향 외측 단의 내측에는 걸림 돌기가 구비되고,
    상기 탄성 부재는 상기 이너 롤러의 반경 방향 외측 단과 상기 걸림 돌기 사이에 탄성적으로 압축된 상태로 배치되어 상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 탄성적으로 지지하는 트라이포드 등속 조인트.
  3. 제1항에서,
    상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러는 반경 방향으로 관통되는 형상을 가지며,
    상기 아우터 롤러의 반경 방향 외측 단부에는 리테이너가 체결되고,
    상기 탄성 부재는 상기 이너 롤러의 반경 방향 외측 단과 상기 리테이너 사이에 탄성적으로 압축된 상태로 배치되어 상기 이너 롤러에 대해 상기 아우터 롤러를 탄성적으로 지지하는 트라이포드 등속 조인트.
  4. 제1항에서,
    상기 하우징의 그루브의 바닥면과 접촉하는 상기 아우터 롤러의 접촉부는 라운드 형상을 가지는 트라이포드 등속 조인트.
  5. 제1항에서,
    상기 아우터 롤러의 측면은 외측으로 볼록한 형태를 가지며,
    상기 아우터 롤러의 측면의 최대 돌출 지점은 상기 아우터 롤러의 반경 방향으로의 전체 길이의 중심보다 내측에 위치하는 트라이포드 등속 조인트.
  6. 제1항에서,
    상기 트러니언의 외면은 볼록한 곡면이고,
    상기 이너 롤러의 내면은 오목한 곡면이며,
    상기 이너 롤러와 상기 아우터 롤러는 상기 스파이더의 반경 방향을 따라 상대 이동 가능한 트라이포드 등속 조인트.
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