CN100493952C - 车辆的座椅斜倚设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种座椅斜倚设备,包括:固定附接至座椅底部或座椅靠背的基板,所述基板包括多个沿所述基板的径向延伸的引导部分;固定附接至所述座椅底部或座椅靠背的齿轮板,所述齿轮板可转动地装配在所述基板处并带有内齿;锁定齿轮,其装配在所述基板处并由所述基板的引导部分引导,以在径向上可运动,所述锁定齿轮带有可与所述齿轮板的所述内齿接合的外齿。在座椅靠背向后倾斜的方向上位于前端和后端中的至少一个处的至少一个外齿的节圆半径小于所述齿轮板的所述内齿的节圆半径。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的座椅斜倚设备。更特别地,本发明涉及能够调节座椅靠背相对于座椅底部的倾斜角的一种座椅斜倚设备。
背景技术
通常,车辆前座椅的靠背(座椅靠背)相对于座垫倾斜一个可调的角度,从而使乘坐在乘员座位和驾驶者座位上的人感觉舒适。进一步地,对于三门式的车辆,前座椅的靠背(座椅靠背)以下述方式相对于座垫倾斜一个可调的角度,其中前座椅向前折叠,从而乘员容易地进入和离开车辆的后部空间。更特别地,根据在日本专利2645583(见图3-6)中公开的座椅斜倚设备,基板附接至座垫框架,而转板附接至座椅靠背框架。在转板内侧设有环形内齿轮。在基板内侧设有锁定齿轮,锁定齿轮包括位于其外周处的齿,所述齿可与所述转板的内齿轮接合。更特别地,锁定齿轮由扭转弹簧沿径向偏置,使得锁定齿轮的齿与转板的内齿轮接合。当释放所述转板的内齿轮与锁定齿轮之间的接合时,调节座垫(座椅底部)相对于座椅靠背的倾斜角。
在上述的座椅斜倚设备中,存在这样的情况:操作者在就座并靠在座椅的靠背(座椅靠背)上时,手动地操作操作杆。然后,执行锁定释放操作,以便响应于操作者对操纵杆的手动操作而通过凸轮将锁定齿轮朝基板的中心移动。当操作者就座并靠在座椅的靠背上时,锁定齿轮已经与转板的内齿轮接合,靠在座椅靠背上的操作者已经向后作用所述内齿轮。然而,当锁定齿轮与转板的内齿轮接合时,一旦执行所述锁定释放操作,锁定齿轮突然脱开与转板的内齿轮的接合。进一步地,在脱开其间的接合时,产生异常噪音。下面是所述异常噪音产生的可能原因之一。如图9-12中所示,锁定齿轮103带有位于其外周的外齿109。齿轮板101带有位于其内周的内齿107。与施加至座椅靠背的负载成比例地,齿轮板101被施加以负载以便向后转动。因此,与齿轮板101接合的锁定齿轮103被推动而向后转动。因而锁定齿轮103从正常位置向后倾斜,倾斜量等于各引导壁105和锁定齿轮103之间的间隙t。结果,内齿107不再与位于外齿109整个序列的前端部分处的相应外齿109充分接合。同时,其它内齿107与位于外齿109整个序列的后端部分处的相应外齿109牢固地接合。在此,前端部分是座椅靠背的向后倾斜方向上的前侧,即座椅靠背向后倾斜所朝着的前侧;而后端部分是座椅靠背的向后倾斜方向上的后侧,即座椅靠背向前倾斜所朝着的后侧。
因此,当内齿170完全从外齿109脱开接合时,来自齿轮板101的内齿107的推力传递到位于外齿109整个序列的后端部分处的单个外齿109的齿顶并集中在该齿顶处。因此,当内齿107在此种集中受力的情况下以大的冲击被释放或脱开接合时,可能产生磨擦噪音。
JP2002-101993A公开了一种座椅斜倚机构,即使在乘员靠在靠背(座椅靠背)上时该座椅斜倚机构也防止异常噪音的产生。处于锁定板(锁定齿轮)最前部位置内的前锁定齿的前倾面通过压力角加上预定的拔模角(extracting angle)而形成。锁定板的最前部位置对应于座椅靠背的转动方向上的后端部分。因此,减少了在第二支架的内齿从接合齿释放的情况下可能产生的冲击,这防止异常噪音的出现。
如JP2002-101993A中所公开的,通过加上拔模角,锁定板(锁定齿轮)的齿顶处压力角增大,这导致锁定板(锁定齿轮)的接合齿的齿厚以及齿高减小。这可能导致支架内齿和接合齿之间的接合刚度的降低。
发明内容
本发明正是考虑到上述情况而提出,并且提供一种座椅斜倚设备,其中,即使在乘员靠在座椅靠背上的情况下进行锁定释放操作,也防止出现异常噪音,并且其中,锁定齿轮和齿轮板之间的接合刚度不会降低。
根据本发明的一个方面,座椅斜倚设备包括:固定附接至座椅底部和座椅靠背中的一个的基板,所述基板包括多个沿所述基板的径向延伸的引导部分;固定附接至所述座椅底部和所述座椅靠背中的另一个的齿轮板,所述齿轮板可转动地装配在所述基板处并带有内齿;锁定齿轮,其装配在所述基板处并由所述基板的引导部分引导,以在径向上可运动,所述锁定齿轮带有可与所述齿轮板的所述内齿接合的外齿;凸轮构件,其是可转动的并控制所述锁定齿轮的径向运动,使得所述锁定齿轮接合或脱开所述齿轮板的所述内齿;以及偏置构件,其偏置所述凸轮构件而使所述凸轮构件在所述锁定齿轮与所述内齿接合的方向上转动,所述座椅斜倚设备的特征在于,在座椅靠背向后倾斜的方向上位于前端和后端中的至少一个处的至少一个外齿的节圆半径小于所述齿轮板的所述内齿的节圆半径。
优选地,节圆半径比所述齿轮板的内齿的节圆半径小的所述外齿形成于所述锁定齿轮的每个前端和后端处。
优选地,所述锁定齿轮的所述外齿的节圆半径小于所述齿轮板的所述内齿的节圆半径。
根据本发明的另一个方面,座椅斜倚设备包括:固定附接至座椅底部和座椅靠背中的一个的基板,所述基板包括多个沿所述基板的径向延伸的引导部分;固定附接至所述座椅底部和所述座椅靠背中的另一个的齿轮板,所述齿轮板可转动地装配在所述基板处并带有内齿;锁定齿轮,其装配在所述基板处并由所述基板的引导部分引导,以在径向上可运动,所述锁定齿轮带有可与所述齿轮板的所述内齿接合的外齿;凸轮构件,其是可转动的并控制所述锁定齿轮的径向运动,使得所述锁定齿轮接合或脱开所述齿轮板的所述内齿;以及偏置构件,其偏置所述凸轮构件而使所述凸轮构件在所述锁定齿轮与所述内齿接合的方向上转动,所述座椅斜倚设备的特征在于,在座椅靠背向后倾斜的方向上位于前端和后端中的至少一个处的至少一个外齿的节圆中心朝着齿轮板的内齿及朝着锁定齿轮的该至少一个外齿所位于的端部的相对侧而偏离所述齿轮板的所述内齿的节圆中心。
利用本发明的座椅斜倚设备可以解决现有技术中存在的技术问题,具体而言,本发明的座椅斜倚设备具有以下有益效果。
当乘员靠在座椅靠背上时,锁定齿轮倾斜,倾斜量为引导部分和锁定齿轮之间的间隙。在此,在座椅靠背的向后转动方向上位于前端和后端中的至少一个处的外齿的节圆半径小于齿轮板内齿的节圆半径。因此,即使当锁定齿轮已经倾斜,齿轮板的内齿不仅可以和位于前端和后端中的至少一个处的外齿接合,而且可以和位于该外齿的后侧或前侧处的几个外齿相接合。因此,当锁定齿轮响应于凸轮构件的转动而退回从而进一步向后倾斜座椅靠背时,可以在释放所有的接合时同时从所述内齿释放或脱开位于所述一端处的外齿。因此,不是在内齿的接触压力局部地集中在单个外齿的齿顶上的状态下有冲击地释放接合,这防止产生异常噪音。进一步地,锁定齿轮的外齿不是设计成带有减小的齿长度和/或减小的齿厚度。因此,锁定齿轮和齿轮板之间的接合强度不会下降。
进一步地,即使在乘员靠在座椅靠背上以及在推动座椅靠背而向前倾斜的状态下锁定齿轮响应于凸轮构件的转动而退回时,以与上述相同的方式防止产生异常噪音。
如上所述,锁定齿轮的外齿的节圆半径小于齿轮板的内齿的节圆半径。因此,即使当锁定齿轮已经倾斜时,通过与上述相同的方式防止产生异常噪音,并且接合强度不下降。进一步地,锁定齿轮连续地制造,以具有相同的小半径节圆。因此,经济而容易地制造锁定齿轮。
如上所述,在座椅靠背向后倾斜的方向上位于前端或后端中的至少一个上的至少一个外齿的节圆的中心从齿轮板内齿的节圆中心朝着齿轮板的内齿以及朝着锁定齿轮的该至少一个外齿所位于的端部的相对侧偏离。在此情况下,位于锁定齿轮整个外齿序列端部处的外齿与锁定齿轮的其它外齿相比径向向内或向外移动更大的距离。因此,即使当齿轮板因为倚靠座椅靠背而倾斜时,齿轮板的内齿能够不仅与位于锁定齿轮端部处的外齿接合,而且与锁定齿轮的其它外齿接合。因此,当锁定齿轮响应于凸轮构件的转动而退回以进一步倾斜座椅靠背时,可以在释放所有接合时同时从内齿释放或脱开位于一端处的外齿。因此,防止产生异常噪音。
附图说明
通过下面参考附图所进行的详细说明,本发明的前述和另外的特征和特点将变得更加清晰,在附图中:
图1是示出根据本发明一个实施方式的安装在座椅上的座椅斜倚设备的视图;
图2是示出所述座椅斜倚设备的装配结构的分解图;
图3是所述座椅斜倚设备的正视图;
图4是沿图3中IV-IV线的剖视图;
图5是示出内齿和外齿之间接合状态的视图;
图6是示出内齿和外齿之间接合状态的另一视图;
图7是示出内齿和外齿之间接合状态的又一视图;
图8是图7的放大视图;
图9是示出根据现有技术的内齿和外齿之间接合状态的视图;
图10是示出根据现有技术的内齿和外齿之间接合状态的另一视图;
图11是示出根据现有技术的内齿和外齿之间接合状态的又一视图;
图12是图11的放大视图;
图13是示意性示出内齿的节圆和外齿的节圆之间关系的视图;以及
图14是示意性示出根据本发明另一实施方式的内齿的节圆和外齿的节圆之间关系的视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述根据本发明实施方式的车辆座椅斜倚设备。图1是示出安装在座椅上的座椅斜倚设备的视图。图2是示出所述座椅斜倚设备的装配结构的分解图。图3是所述座椅斜倚设备的正视图。
基板1通过支架(未示出)固定至座垫框架30。座垫框架30作为座椅底部。齿轮板3通过支架(未示出)固定至座椅靠背框架20。齿轮板3操作上装配至基板1。基板1和齿轮板3由压住基板1和齿轮板3的周边的支撑板5可转动地结合起来。在基板1和齿轮板3之间沿轴向方向上限定一个空间。设在该空间中的是:三个锁定齿轮7;作为凸轮构件的中心凸轮9;以及作为偏置构件的螺旋弹簧11。联锁轴13延伸穿过基板1和齿轮板3。当与联锁轴13的凸缘13b的一个端表面接触时,基板1和齿轮板3由推螺母18保持。杆14附接成与联锁轴13的凸缘13b的另一个端表面接触,其附接方式为使得联锁轴13响应于杆14的操作而随杆14一体地转动。
基板1形成有位于其大致中心处的通孔15,并且螺旋弹簧11容纳在通孔15内。通孔15具有接合槽15a,螺旋弹簧11的外端钩在所述结合槽15a内。基板1包括多个通过半模冲切形成的圆形突起部17。圆形突起部17在基板1的与座垫框架30相附接的端表面处向外突起。根据该实施方式,基板1包括六个圆形突起17。基板1固定至不随圆形突起17转动的座垫框架30,基板1通过圆形突起17装配至座垫框架30。基板1进一步包括多对引导突起19,该引导突起19在基板1的与装配至座垫框架30的端表面相对的端表面处向内突起。根据该实施方式,基板1包括三对引导突起19,每对引导突起沿径向设置,与相邻对的引导突起间隔120度。每对引导突起19操作上与锁定齿轮7装配在一起,其装配方式为锁定齿轮7在径向方向上可以自由地滑动。每个锁定齿轮7形成有位于其外周处的外齿21。进一步地,每个锁定齿轮7在其朝着齿轮板3的表面上设置有突起23,所述突起23由齿轮板3的引导边缘引导。下面将详细描述齿轮板3的引导边缘。每个锁定齿轮7进一步在其径向内侧设置有基部25,基部25设置在中心凸轮9和基板3之间。基部25包括相对于圆周方向倾斜的细长孔27,细长孔27导中心凸轮9的各相应凸轮突出部。所述凸轮突出部将在下面详细描述。中心凸轮9固定至联锁轴13的套13a,不相对于联锁轴13转动。凸轮机构由中心凸轮9和各锁定齿轮7构成,中心凸轮9的外周呈现非平坦的形状(即不规则形状),锁定齿轮7的与外齿21相对应的滑动表面7a和中心凸轮9的外周接触。凸轮突出部10设置在中心凸轮9处,并朝座椅靠背框架20突出。根据该实施方式,具有三个彼此间隔120度的凸轮突出部10。每个凸轮突出部10可滑动地装配至对应基部25的细长孔27内。中心凸轮9进一步包括接合突出部12,螺旋弹簧11的内端与该接合突出部12接合。因此,中心凸轮9由螺旋弹簧11偏置从而沿着径向向外推锁定齿轮7的方向转动(图3中的逆时针方向)。
如图5、6、7、和8中所示,锁定齿轮7的外齿21设计成其节圆半径使得外齿21可与形成于齿轮板3的内周表面处的内齿29接合。外齿21的节圆半径形成为小于内齿29的节圆半径。换句话说,至少一个外齿21的节圆半径小于内齿29的节圆半径。这里,所述一个外齿21位于座椅靠背向后倾斜方向的一侧。齿轮板3包括多个通过半模冲切形成的圆形突起33。圆形突起33在座椅靠背框架20的端表面处朝内突起。根据所述实施方式,齿轮板3包括六个圆形突起33。齿轮板3固定至不随圆形突起33转动的座椅靠背框架20,齿轮板3通过圆形突起33组装至座椅靠背框架20。
下面参考附图描述具有上述结构的车辆的座椅斜倚设备1的操作。螺旋弹簧11偏置中心凸轮9使之沿图3中的逆时针方向转动,致使锁定齿轮7沿径向向外的方向移动。结果,锁定齿轮7的外齿21与齿轮板3的内齿29接合。
图4示出下述状态下锁定齿轮7的外齿21与齿轮板3的内齿29的接合关系:没有任何实质上的负载施加到座椅靠背,例如,当在座椅底部上没有乘员或物体。在此情况下,锁定齿轮7和齿轮板3通过中心线CL处的四个或五个齿21和29彼此接合。
当乘员坐在座垫上并靠在座椅靠背上时,负载施加至座椅靠背,并且齿轮板3向后转动。与齿轮板3接合的锁定齿轮7受压而向后转动。因而,各锁定齿轮7倾斜,其倾斜量为限定在相应的引导部分19和锁定齿轮7之间的间隙t。如上所述,各锁定齿轮7的外齿21的节圆半径小于齿轮板3的内齿29的节圆半径。因此,如图6中所示,齿轮板3的内齿29不仅与位于整个外齿21序列后端部分处的一个外齿21接合,还与位于所述一个外齿21之前的其它外齿(至少一个)接合。在此,整个外齿21序列的后端部分位于座椅靠背的向后倾斜方向上的后端,即图6中的左侧。类似地,所述一个外齿21的前方示出为图6中的右侧。当座椅靠背进一步向后倾斜时,联锁轴13响应于杆14的操作而沿图2中的顺时针方向转动,并且中心凸轮9转动。响应于凸轮突出部10的在锁定齿轮7的细长孔27内的滑动,锁定齿轮7径向向内退回。在此情况下,根据所述实施方式,位于外齿21整个序列的后端部分的相对侧处——即位于前侧——的外齿21比位于后侧的外齿21早地从齿轮板3的内齿29脱开接合。在此,所述前侧示出为图7中的右侧,而所述后侧示出为图7中的左侧。然而,在锁定齿轮7完全从齿轮板3脱开接合时,位于各锁定齿轮7后端部分处并在其后端部分之前的多个外齿21同时地从齿轮板3的相应内齿29脱开接合。根据所述实施方式,两个外齿21同时地脱开接合。因此,根据所述实施方式,内齿29的接触压力不会局部地集中在各锁定齿轮7的一个外齿21上,这防止锁定齿轮7有冲击地从齿轮板3脱开接合。因此,可以防止出现异常噪音。进一步地,如上所述,各锁定齿轮7的外齿21的节圆半径小于齿轮板3的内齿29的节圆半径。然而,这种节圆结构不会导致齿长度和/或齿厚度的减小。另外,齿21和29不设计成具有减小的齿长度和/或减小的齿厚度。因此,锁定齿轮7和齿轮板3之间的接合强度不会降低。
根据所述实施方式,各锁定齿轮的所有外齿的节圆半径小于齿轮板的内齿的节圆半径。可选地,如图13中示意性示出的,在座椅靠背向后倾斜方向上位于整个外齿序列的前端部分(图13中的右侧)和后端部分(图13中的左侧)的至少一个外齿(可以是多个外齿)的节圆半径小于齿轮板的内齿的节圆半径。在图13中,位于各锁定齿轮前端和后端处的各外齿的节圆半径R2小于齿轮板的内齿的节圆半径R1。进一步地,在各锁定齿轮的各端处的各外齿的节圆的中心从齿轮板的内齿的节圆的中心径向偏离距离L1。
下面描述车辆的座椅斜倚设备的另一实施方式。图14是示出齿轮板的内齿的节圆和外齿的节圆的视图,其中所述内齿的节圆的中心是01,所述外齿位于锁定齿轮的整个外齿序列的端部处,并且所述外齿的节圆的中心为02和03。每个节圆具有相同长度的半径R3。中心02从中心01朝着所述内齿和朝着整个外齿序列的相对端偏离距离L2。中心03从中心01朝着所述内齿和朝着齿轮板的相对端偏离距离L2。如上所述,根据此结构,位于锁定齿轮端部处的外齿与锁定齿轮的其它外齿相比径向向内或向外移动更大的距离。因此,即使当齿轮板因为倚靠座椅靠背而倾斜时,齿轮板的内齿能够不仅与位于锁定齿轮端部处的外齿接合,而且与锁定齿轮的其它外齿接合。此结构能够实现与前述结构相同的效果。
如上所述,当乘员靠在座椅靠背上时,锁定齿轮倾斜,倾斜量为引导部分和锁定齿轮之间的间隙。在此,在座椅靠背的向后转动方向上位于前端和后端中的至少一个处的外齿的节圆半径小于齿轮板内齿的节圆半径。因此,即使当锁定齿轮已经倾斜,齿轮板的内齿不仅可以和位于前端和后端中的至少一个处的外齿接合,而且可以和位于该外齿的后侧或前侧处的几个外齿相接合。因此,当锁定齿轮响应于凸轮构件的转动而退回从而进一步向后倾斜座椅靠背时,可以在释放所有的接合时同时从所述内齿释放或脱开位于所述一端处的外齿。因此,不是在内齿的接触压力局部地集中在单个外齿的齿顶上的状态下有冲击地释放接合,这防止产生异常噪音。进一步地,锁定齿轮的外齿不是设计成带有减小的齿长度和/或减小的齿厚度。因此,锁定齿轮和齿轮板之间的接合强度不会下降。
而且,即使在乘员靠在座椅靠背上以及在推动座椅靠背而向前倾斜的状态下锁定齿轮响应于凸轮构件的转动而退回时,以与上述相同的方式防止产生异常噪音。
如上所述,锁定齿轮的外齿的节圆半径小于齿轮板的内齿的节圆半径。因此,即使当锁定齿轮已经倾斜时,通过与上述相同的方式防止产生异常噪音,并且接合强度不下降。进一步地,锁定齿轮连续地制造,以具有相同的小半径节圆。因此,经济而容易地制造锁定齿轮。
如上所述,在座椅靠背向后倾斜的方向上位于前端或后端中的至少一个上的至少一个外齿的节圆的中心从齿轮板内齿的节圆中心朝着齿轮板的内齿以及朝着锁定齿轮的该至少一个外齿所位于的端部的相对侧偏离。在此情况下,位于锁定齿轮整个外齿序列端部处的外齿与锁定齿轮的其它外齿相比径向向内或向外移动更大的距离。因此,即使当齿轮板因为倚靠座椅靠背而倾斜时,齿轮板的内齿能够不仅与位于锁定齿轮端部处的外齿接合,而且与锁定齿轮的其它外齿接合。因此,当锁定齿轮响应于凸轮构件的转动而退回以进一步倾斜座椅靠背时,可以在释放所有接合时同时从内齿释放或脱开位于一端处的外齿。因此,防止产生异常噪音。
在前面的说明中已经描述了本发明的优选实施方式及操作模式的原理。然而,本发明要求保护的范围不限于所公开的特定实施方式。而且,本文描述的实施方式应该被看作是示例性的而非限制性的。可以通过采用其他和等同的方案做出变型和改变,而不脱离本发明的实质。因此,所有这些落在如权利要求中限定的本发明的实质和范围之内的变型、改变和等同方案都由本发明涵盖。
Claims (4)
1.一种座椅斜倚设备,包括:
固定附接至座椅底部(30)和座椅靠背(20)中的一个的基板(1),所述基板(1)包括多个沿所述基板(1)的径向延伸的引导部分(19);
固定附接至所述座椅底部(30)和所述座椅靠背(20)中的另一个的齿轮板(3),所述齿轮板(3)可转动地装配在所述基板(1)处并带有内齿(29);
锁定齿轮(7),其装配在所述基板(1)处并由所述基板(1)的引导部分(19)引导,以在径向上可运动,所述锁定齿轮(7)带有可与所述齿轮板(3)的所述内齿(29)接合的外齿(21);
凸轮构件(9),其是可转动的并控制所述锁定齿轮(7)的径向运动,使得所述锁定齿轮(7)接合或脱开所述齿轮板(3)的所述内齿(29);以及
偏置构件(10),其偏置所述凸轮构件(9)而使所述凸轮构件(9)在所述锁定齿轮(7)与所述内齿(29)接合的方向上转动,
所述座椅斜倚设备的特征在于,在座椅靠背(20)向后倾斜的方向上位于前端和后端中的至少一个处的至少一个外齿(21)的节圆半径小于所述齿轮板(3)的所述内齿(29)的节圆半径。
2.根据权利要求1所述的座椅斜倚设备,其中节圆半径比所述齿轮板(3)的内齿(29)的节圆半径小的所述外齿(21)形成于所述锁定齿轮(7)的每个前端和后端处。
3.根据权利要求1所述的座椅斜倚设备,其中所述锁定齿轮(7)的所述外齿(21)的节圆半径小于所述齿轮板(3)的所述内齿(29)的节圆半径。
4.一种座椅斜倚设备,包括:
固定附接至座椅底部(30)和座椅靠背(20)中的一个的基板(1),所述基板(1)包括多个沿所述基板(1)的径向延伸的引导部分(19);
固定附接至所述座椅底部(30)和所述座椅靠背(20)中的另一个的齿轮板(3),所述齿轮板(3)可转动地装配在所述基板(1)处并带有内齿(29);
锁定齿轮(7),其装配在所述基板(1)处并由所述基板(1)的引导部分(19)引导,以在径向上可运动,所述锁定齿轮(7)带有可与所述齿轮板(3)的所述内齿(29)接合的外齿(21);
凸轮构件(9),其是可转动的并控制所述锁定齿轮(7)的径向运动,使得所述锁定齿轮(7)接合或脱开所述齿轮板(3)的所述内齿(29);以及
偏置构件(10),其偏置所述凸轮构件(9)而使所述凸轮构件(9)在所述锁定齿轮(7)与所述内齿(29)接合的方向上转动,
所述座椅斜倚设备的特征在于,在座椅靠背(20)向后倾斜的方向上位于前端和后端中的至少一个处的至少一个外齿(21)的节圆中心朝着齿轮板的内齿及朝着所述锁定齿轮的所述至少一个外齿(21)所位于的端部的相对侧而偏离所述齿轮板(3)的所述内齿(29)的节圆中心。
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