CN100504013C - 挂锁 - Google Patents

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Abstract

一种挂锁,包括:具有锁壳(21,23)的锁体(11);可以通过其位置变化来实现与锁体的闭合与分离的锁梁(13);位于锁壳内的锁芯(27)以及位于锁壳内的闭锁装置(29)。闭锁装置使得锁梁能与锁体锁合。通过锁芯的开启动作,所述闭锁装置松开锁梁的至少一端,以使此锁梁端脱离锁体。所述锁壳(21,23)至少在其向外的一面包含电绝缘材料。锁梁(13)和锁芯(27)相互间通过附加的措施实现电绝缘。

Description

挂锁
技术领域
本发明涉及一种挂锁,包括:具有锁壳的锁体、可调节地与锁体闭合和分离的锁梁、容纳在锁壳内的锁芯以及容纳于锁壳内的闭锁装置。闭锁装置将通常呈U形的锁梁与锁体锁合,以使得锁梁与锁体成为闭合的环形体。使用这种挂锁可以达到安全的目的。
背景技术
锁芯通过闭锁装置与锁合的锁梁机械连接。通常是通过转动与锁芯相配的钥匙来开启锁芯。随着这种开启锁芯的动作,闭锁装置例如通过锁芯的突出的驱动部分将与锁梁成活动连接的锁栓转动预定的角度,来释放锁梁的至少一端。由此,该锁梁端脱离锁体,并且可以绕枢轴转动到例如侧面,这样就可以打开锁环了。
这种挂锁的一个特别的应用领域是生产安全领域。通常,在对生产设备进行保养维修时,维修服务人员在维修工作进行当中都会将控制装置或电源开关室的总控制电气开关锁住,以便当对处于别处的生产设备进行维护操作期间,防止有人意外地按动总控制开关。因此,挂锁可以挂进总控制开关的锁眼内来锁定该总控制开关,以保证总开关不会被开启和启动电源。因此,这种使用的挂锁被称为“止动”(Lock-out)锁。
由于多个维修服务人员都能关闭或打开总控制开关,所以还可以另外设置一个安全夹。它可以挂进总控制开关的锁眼之内,并且安全夹也有多个锁眼,每个锁眼可挂一个“止动”锁。只有当最后一个锁从安全夹中被取下后,安全夹才能与总控制开关分离,也才能开关电源。
人们已熟知用塑料来制造用于这种“止动”锁的锁壳。不同的锁可以有不同颜色的锁壳,以使不同的使用者能简单和快捷地辨认。
发明内容
本发明的目的是对挂锁进行改进,以使其更适合作为控制装置和电源开关室的“止动”锁。
根据本发明的第一方面,一种挂锁,包括:锁体,具有锁壳;锁梁,紧固于所述锁体上,其位置可移动;锁芯,位于所述锁壳内;以及闭锁装置,位于所述锁壳内,能够使所述锁梁与锁体锁合,其中所述闭锁装置包括锁栓和至少一个闭锁元件,所述锁栓与所述锁芯连接,当所述锁栓处在闭锁位置时,使所述至少一个闭锁元件与所述锁梁闭锁嵌合,从而将所述锁梁与所述锁体锁合,当所述锁栓通过所述锁芯的开启动作而处于释放位置,所述锁栓解除所述至少一个闭锁元件对所述锁梁的闭锁嵌合;其中,所述锁栓至少部分由电绝缘材料制成,使所述锁梁和所述锁芯之间相互电绝缘。
优选地,所述电绝缘材料为塑料或陶瓷材料。
优选地,所述至少一个闭锁元件由闭锁球或闭锁辊形成。
优选地,所述的挂锁包括两个闭锁元件,彼此相对地设置在所述锁栓的两侧,并且各自都能够与所述锁梁的相应端闭锁嵌合。
优选地,所述锁壳具有内壳部分和外壳部分;所述锁壳在组装后的状态下,所述内壳部分被插在所述外壳部分内,并通过紧固螺钉固定在所述外壳部分上;所述紧固螺钉被插在所述外壳部分的容纳通道内;在所述锁梁与所述锁体锁合时,所述容纳通道被所述锁梁封闭。
优选地,所述锁壳的外壳部分至少部分包括电绝缘材料。
根据本发明的另一方面,一种挂锁,包括:锁体,具有锁壳;锁梁,紧固于所述锁体上,其位置可移动;锁芯,位于所述锁壳内;以及闭锁装置,位于所述锁壳内,能够使所述锁梁与锁体锁合,其中所述闭锁装置包括与锁芯联接的一体成形的锁栓,所述锁栓沿其外周具有呈离心状伸出的嵌合突起,当所述锁栓处在闭锁位置时,使所述嵌合突起与所述锁梁闭锁嵌合,从而将所述锁梁与所述锁体锁合,当所述锁栓通过所述锁芯的开启动作而处于释放位置,所述锁栓解除所述嵌合突起对所述锁梁的闭锁嵌合;其中,所述锁栓至少部分由电绝缘材料制成,使所述锁梁和所述锁芯之间相互电绝缘。
优选地,所述锁芯配有用于开启所述锁芯的钥匙;所述钥匙具有金属制成的匙颈和电绝缘材料制成的匙头;沿着所述匙颈的与所述匙头相连并且在所述钥匙插入所述锁芯时突出于所述锁芯外的区域,设置有由电绝缘材料制成的绝缘套。
另外,在本发明的优选实施方式中,所述锁梁的在与锁体锁合时露出所述锁体的部分的直径小于所述锁梁末端的在与所述锁体锁合时伸入所述锁体的引导部分的直径;所述锁梁沿具有所述较小直径的部分具有电绝缘的覆盖层。
优选地,所述覆盖层的外径与所述锁梁末端的引导部分的直径相同。
对于最初命名的这种挂锁,该目的是通过使锁梁和锁芯相互之间电绝缘来实现的。
在根据本发明的挂锁中,尽管至少是对于锁合的锁梁,在锁芯和锁梁之间通过闭锁装置形成有机械连接,但是作为使用者可接触到的锁芯部分与锁梁之间是绝缘的。为此目的,在锁梁、闭锁装置和/或锁芯的上述机械连接的部分提供了绝缘性能。从而在锁梁与锁芯之间不会有电流通过。由于锁体的锁壳也是由绝缘材料如塑料或陶瓷材料制成的,电流同样不会经锁壳传递到锁梁与锁芯上。
这种挂锁的其中一个突出的优点是提高了使用这种“止动”锁时的安全性。如上所述,由于这种“止动”锁是靠近控制装置或电源开关室的带电开关的,电压会意外地施加到相应的开关上,导致具有伤害性的电流流经挂锁使用者的身体,因而存在一定的危险性。本发明的挂锁由于其挂在开关或安全夹上的锁梁与锁芯是电绝缘的,电流就不会经锁梁流到使用者插进锁芯的钥匙上,从而使这种风险得以降低。
本发明的挂锁还具有的一个优点是该挂锁的多个部件都是由塑料或陶瓷材料制成,以获得所希望的绝缘性能。这在下面会详细说明。此外,还可以使挂锁的重量减轻。这是使用这种“止动”锁所具有的一个突出的优点,因为重量的减轻便于维修人员可以一次携带多个锁。同时,由于使用了塑料部件,金属材料的使用比例会降低,因而生产这种锁的成本也能减少。
上述将锁芯与锁梁或至少是与锁合的锁梁连接的闭锁装置优选是在锁梁和锁芯之间具有理想的电绝缘性。在闭锁装置的区域,使用绝缘材料(而不是通常使用的材料)是特别容易的,而且无损于防止锁被破坏的牢固性和安全性。锁梁可以用通常的材料例如金属制成。进一步地,确保在锁体内容纳有一可提供电绝缘性的部件,可以由此避免意外的电连接。
闭锁装置的部件或整个闭锁装置既可以用例如是塑料或陶瓷的绝缘材料特别制成,也可以部分由非绝缘材料制造,只要保证在该部件的外接触表面上例如通过覆盖或涂覆而设置这种电绝缘材料即可。
作为以上所述的挂锁也可以是锁梁由金属制成,但在锁梁与锁体锁合时,至少是锁梁伸出锁体的那一段上的截面直径比锁梁与锁体锁合时锁梁末端伸入锁体部分的相应的引导段的截面直径小;并且沿锁梁具有较小截面直径的一段具有绝缘的覆盖层。这样也能满足本发明的目的。
在这种挂锁中,可被使用者最终接触的锁芯与锁梁也是绝缘的,实现该绝缘的原因是由于锁梁外包覆有电绝缘材料,因而即使在接触到带电体时也不会导通电流。由于锁壳是绝缘材料,也防止了电流沿锁壳传导。这种挂锁也正因此而特别适合用作“止动”锁。
由于金属锁梁沿着具有减小的截面直径的一段设置有绝缘的覆盖层,锁梁伸出锁体的那一段上的总直径可以是常规的尺寸,而不是大到超出所希望的值,这也有利于作为“止动”锁来使用,因为电气开关待被锁住的锁眼通常只有有限的内径。金属锁梁末端的引导段在锁梁与锁体锁合时伸入锁体部分,它相反是具有较大的直径,优选与绝缘的覆盖层的外径相当。这能保证锁合的锁梁具有更大的机械牢固性,更重要的是可引导锁梁更好地插入锁体内。这一点尤其重要,因为塑料锁壳不像例如金属锁壳那样能确保同样可靠地引导锁梁末端。
附图说明
以下将参照附图来具体说明本发明。
图1是本发明的挂锁的基本设计的分解图;
图2是本发明的挂锁的第一实施例的截面图,图中闭锁装置有一个可转动的锁栓和两个闭锁球;
图3是图2的实施例的可转动锁栓的截面图;
图4是本发明另一个实施例的截面图,图中挂锁有一个可转动的锁栓和两个闭锁球,以及一个附加的联接器部分;
图5是图4所示实施例的可转动的锁栓、联接器部分与锁芯的结构图;
图6是本发明另一个实施例的一体成形的可转动锁栓的截面图;
图7是本发明另外一个实施例的结构图,锁梁由绝缘材料制成;
图8是本发明另外一个实施例的结构图,其中锁梁的沿具有减小的截面直径的一段覆盖有绝缘材料。
优选实施方式的说明
图1显示了本发明的挂锁的基本结构。该挂锁包括锁体11和锁梁13。锁梁13呈U形,具有短臂和长臂。锁梁的两臂向内侧形成有锁合槽15。在锁梁长臂的自由端形成有环形槽17和与之相连接的止动头19。
锁体11具有外壳部21和内壳部23。它们每个的整体或至少在向外的一面是由绝缘塑料例如是PBT(聚丁烯对苯二酸酯)制成。内壳部23可以被推入并通过锁紧螺钉25固定在外壳部21内。以下将对此作详细说明。外壳部21和内壳部23内部容纳有锁芯27和闭锁装置29。
锁芯27大致上包括柱状芯核31和匙道33。柱状芯核31可转动地支承在芯壳35内部。仅当将与锁相配的钥匙插入匙道33并使芯壳35内的锁制动销(图中未示出)被推至释放位置时,柱状芯核31才能进行转动。柱状芯核31的后侧具有驱动突出部37。
图1示例性地显示了闭锁装置29的结构,它包括可转动的锁栓39和两个闭锁球41,这两个球体分别设置在可转动的锁栓39的相对两侧。可转动的锁栓39基本上为中空的圆柱体,其内侧具有与锁芯27的驱动突出部37可转动地固定接合的嵌合部43。可转动的锁栓39的外侧具有两个径向相对的容纳槽45。当开启锁芯27并由此转动可转动的锁栓39时,闭锁球41可以被此容纳槽45部分容纳。在锁栓39的外周面上,在与容纳槽45相邻的部分形成有锁合部分47。通过该部分可以将闭锁球41限制在锁梁13的锁合槽15之内,下面将详细说明。
作为另选的方式,图1所示的挂锁也可以将锁梁13锁合在锁体11上,或者在例如为了能够将锁梁13穿入或能够将其退出锁眼时,通过用相配的钥匙使锁芯27产生相应的动作来使锁梁13的短臂脱离锁体11。所示的挂锁也就特别适合用作“止动”锁。
本发明的锁梁13和锁芯27之间是绝缘的,所以即使是锁梁13意外地带电,无论是接触锁芯27或是用导电的钥匙开启锁芯27,都不会将电流传向使用者。因此,这种锁能够保证在用于锁住控制装置或电源开关室的总控制电气开关的场合具有很高的安全性。
在下面的实施例中,将详细说明锁梁13与锁芯27之间形成的绝缘性能。而且,每个实施例中类似的部件都用相同的参考数字标注。
图2是根据第一个实施例的挂锁的组合状态结构图,图中锁梁13是锁合的。
如前所述,内壳部23可以被推进外壳部21内,并用安装该锁的紧固螺钉25将两者固定。锁芯27和闭锁装置29因此也固定在锁壳中了。所述紧固螺钉25例如与螺母49配合而插入到内壳部23中。作为另一种选择,锁紧螺钉25也可以以自攻螺丝的方式与内壳部23螺纹连接。如图2所示,锁紧螺钉25插入到外壳部21的容纳通道51之内。在锁梁13与锁体锁合时,所述容纳通道被锁梁13盖住。螺母49也用塑料制的盖子53遮盖。
在图2的实施例中,闭锁装置29由一个被支承的可转动锁栓39和两个可横向移动的闭锁球41形成。图2示出了锁梁13被锁合时的状态,锁梁13由此被紧固而不能脱离锁体11。可转动锁栓39的锁合部47使闭锁球41与锁梁13的锁合槽15保持闭锁嵌合。
在打开挂锁时,需要拧动所配备的钥匙55。锁芯27的驱动突出部37和与之直接联接的可转动锁栓39旋转90°,使得可转动锁栓39上相应的容纳槽45转动到闭锁球41所处的位置。随后,闭锁球41可以退出锁梁13上的锁合槽15,锁梁13也就能从锁体11中被轴向拉出,直到环的长臂上的止动头19抵住图2右侧所示的闭锁球41。锁梁13的短臂(图2左侧所示)现在已从锁体11伸出。因为图2右侧的闭锁球41与锁梁13的环形槽17嵌合,锁梁13现在能够绕其长臂的纵轴旋转。
以相反的顺序可以再次锁上锁梁13。即,借助钥匙55使可转动锁栓39旋转90°,使锁梁13重新被推回到图2中的位置,闭锁球41也重新被推回并与锁合槽15闭锁嵌合。
在图2的实施例中的特点是,虽然锁梁13与锁芯27是金属材质制成并且两者是以上述方式联接,它们之间却是不导电的。为此目的,可转动锁栓39不是用通常的金属材料制成,而是用塑料,例如是乙烯基塑料。因而,电流不会由闭锁球41和锁栓39上的锁梁13传到锁芯27和插入的钥匙55上。因为锁壳21,23也是由电绝缘材料制成的,所以锁梁13和锁芯27之间也完全不导电。
此实施例的闭锁球41可以用金属制成,以保证挂锁抗破坏性的高安全性能,同时也不会削弱锁的绝缘性能。
图3详细示出了图2中的可转动锁栓39的结构。在可转动锁栓39的上部,位于两个锁合部47之间,有一段容纳槽45。而在锁栓39的下部,位于两个嵌合部43之间,形成有嵌合槽57。
作为上述实施例的另外的选择方案,也可以只是闭锁球41使用例如陶瓷或坚固的塑料之类的绝缘材料,来保证锁梁13和锁芯27之间具有良好的绝缘。在这种情况下,锁梁13、锁芯27甚至是锁栓39都可以是金属材质的。
需要注意,图2和图3公开的实施例中的闭锁球41可以用闭锁辊等圆柱状的闭锁元件代替。
另外需指出的是,如图2所示的那样,锁梁13也可以选择在锁合时,至少是在锁梁伸出锁体11的那一段上的设置绝缘的覆盖层59。这样能进一步提高锁的绝缘性能。
图4显示了挂锁的另一个实施例。锁梁13和锁芯27相互间绝缘,与图2中的实施例不同,闭锁装置29包括可转动的锁栓39和两个与之配合的闭锁球41,另外在锁栓39和锁芯27之间还有一个联接器部分61。锁栓39通过联接器部分61与锁芯27以可转动连接的方式固定在一起。因而,联接器部分61要以与锁芯27的驱动突出部37以形状匹配的方式嵌合。同时,联接器部分61也要与锁栓39通过形状匹配而嵌合。
另外,图4与图2中的闭锁装置29的作用原理是相同的。也就是说,图4中,可转动锁栓39处于闭锁位置,把闭锁球41推到与锁梁13闭锁嵌合。而在开启锁芯27、可转动锁栓39到达释放位置时,容纳槽45就能使闭锁球41与锁梁13脱离闭锁嵌合。
在图4的实施例中,联接器部分61由例如乙烯基塑料的绝缘材料构成,而可转动锁栓39和闭锁球41都是金属部件,这样能保证在不损害理想的电绝缘性能的条件下使闭锁装置具有高的机械牢固性。如果试图用力将锁梁13从锁体11拔出,锁梁13的锁合槽15将对闭锁球41施加侧向力,这个力传递到锁栓39上。由于金属材质的原因,所述部件39,41都能很容易地承受这个侧向力。相反,联接器部分61只是作为绝缘部件和将锁芯27的启动力传递到锁栓39上,因此,它承受的扭力也比较小。
图5详细显示了锁芯27、联接器部分61和可转动锁栓39的纵向装配图。
需要指出,图4的实施例中的闭锁球41可以用闭锁辊等圆柱状闭锁元件代替。
图6显示了挂锁的另一个实施例,图中锁梁13和锁芯27之间是绝缘的。不同于图2的实施例,闭锁装置29包括与锁芯27联接的一体成形的锁栓元件39’。该锁栓元件39’被支承在内壳部23内并可转动,沿其外周有成离心状伸出的嵌合突起63。为了将锁梁与锁体锁合,转动锁芯27并使锁栓元件39’相应地转动,使得嵌合突起63与锁梁13形成闭锁嵌合。
锁栓元件39’可由电绝缘材料构成,特别是塑料(如乙烯基塑料)或陶瓷材料,从而在锁梁13和锁芯27之间不导电。
图6还显示了可选择应用在前述实施例中的一个改进。这个改进是,与锁芯27相配的钥匙55具有金属的狭长部分65和绝缘的如塑料材质的匙头部分67。在钥匙的狭长部分65如图6所示那样插入所述锁芯27时与匙头部分67相连并露出于所述锁芯27之外的部分套有绝缘的匙套69。匙套69可以由例如塑料之类的材料构成,它可以与匙头67连成一个整体,或者形成为其它相应的塑料套。匙套69的作用是在使用钥匙55时,避免金属部件露出锁芯27外或露出锁体11的下部外。
图7显示了挂锁的另一个实施例,作为前述实施例的替代或附加的方案。
锁梁13整体由绝缘材料例如塑料或陶瓷形成,以保证锁芯27与锁梁13之间同样是绝缘的。
还需要指出,锁梁13与锁芯27之间是绝缘的,而不论锁梁13是如图2、图4、图6所示那样与锁体11锁合、还是处在锁梁短臂伸出锁体11时的释放位置。
无论是使可转动锁栓39或39’与锁芯27连接并可转动的情况,还是在锁内安装一个弹簧闭锁装置,以便即使没有插入钥匙,锁梁13进入锁体时也能被自动锁上的情况,本发明的使锁梁13与锁芯27之间绝缘的设计都可以实现。
图8示出了挂锁内仅通过锁梁13的覆盖层59和锁壳来实现绝缘的情况。锁梁13由金属制成。在锁梁13被锁合时,其伸出于锁体11外并略微高出锁体的一段71的截面直径D1减小,沿此段71的锁梁13外周有一层不导电的覆盖层59。同样,至少外壳部21也是由绝缘塑料制成。
由于沿锁梁段71的外表面和外壳部21都是绝缘的,并且因为在过渡部分甚至还可以设置稍许重叠的绝缘材料,所以即使锁梁段71或外壳部21接触到带电体,也不会有电压传递到锁芯27或插入的钥匙55上。这种挂锁也正由此而特别适用作“止动”锁。
伸入锁体11内的锁梁13短臂的引导段73和长臂的引导段75的截面直径D2都比锁梁段71的截面直径D1大,并与覆盖层59的外径相近似。因而,除了锁合槽15和环形槽17部分之外,锁梁13的整段的总截面直径尺寸(包括锁梁段71上的覆盖层59)都是一致的。沿着锁梁段71整体具有标准的截面直径使得锁梁13能顺利穿过电气总开关的锁眼。锁梁引导段73、75具有较大的直径D2,即使外锁壳21甚至内锁壳23都是塑料部件,也能保证锁梁13具有可靠的机械牢固性,并能良好地导入锁体11内。
需要指出,对于图8所示的挂锁,还可以使挂锁的闭锁装置29具备绝缘性能,这与图2到图6中所采用的结构类似,但这并非必需的。
还需要指出,图2、图4和图6中所示的覆盖层59也可应用于结合图8所说明的具有较小截面直径D1的锁梁段71。

Claims (10)

1.一种挂锁,包括:
锁体,具有锁壳(21,23);
锁梁(13),紧固于所述锁体上,其位置可移动;
锁芯(27),位于所述锁壳内;以及
闭锁装置(29),位于所述锁壳内,能够使所述锁梁与锁体锁合,其中所述闭锁装置(29)包括锁栓(39)和至少一个闭锁元件(41),所述锁栓(39)与所述锁芯(27)连接,当所述锁栓(39)处在闭锁位置时,使所述至少一个闭锁元件(41)与所述锁梁(13)闭锁嵌合,从而将所述锁梁与所述锁体锁合,当所述锁栓(39)通过所述锁芯(27)的开启动作而处于释放位置,所述锁栓解除所述至少一个闭锁元件(41)对所述锁梁的闭锁嵌合;
所述锁栓(39)至少部分由电绝缘材料制成,使所述锁梁(13)和所述锁芯(27)之间相互电绝缘。
2.根据权利要求1所述的挂锁,其特征在于,所述电绝缘材料为塑料或陶瓷材料。
3.根据权利要求1所述的挂锁,其特征在于,所述至少一个闭锁元件(41)由闭锁球或闭锁辊形成。
4.根据权利要求1所述的挂锁,其特征在于,包括两个闭锁元件(41),彼此相对地设置在所述锁栓(39)的两侧,并且各自都能够与所述锁梁(13)的相应端闭锁嵌合。
5.根据权利要求1所述的挂锁,其特征在于,
所述锁壳具有内壳部分(23)和外壳部分(21);
所述锁壳在组装后的状态下,所述内壳部分(23)被插在所述外壳部分(21)内,并通过紧固螺钉(25)固定在所述外壳部分上;
所述紧固螺钉被插在所述外壳部分(21)的容纳通道(53)内;
在所述锁梁(13)与所述锁体锁合时,所述容纳通道被所述锁梁(13)封闭。
6.根据权利要求5所述的挂锁,其中,所述锁壳的外壳部分至少部分包括电绝缘材料。
7.一种挂锁,包括:
锁体,具有锁壳(21,23);
锁梁(13),紧固于所述锁体上,其位置可移动;
锁芯(27),位于所述锁壳内;以及
闭锁装置(29),位于所述锁壳内,能够使所述锁梁与锁体锁合,其中所述闭锁装置(29)包括与锁芯(27)联接的一体成形的锁栓(39’),所述锁栓(39’)沿其外周具有嵌合突起(63),当所述锁栓(39’)处在闭锁位置时,使所述嵌合突起(63)与所述锁梁(13)闭锁嵌合,从而将所述锁梁与所述锁体锁合,当所述锁栓(39’)通过所述锁芯(27)的开启动作而处于释放位置,所述锁栓(39’)解除所述嵌合突起(63)对所述锁梁(13)的闭锁嵌合;
所述锁栓(39’)至少部分由电绝缘材料制成,使所述锁梁(13)和所述锁芯(27)之间相互电绝缘。
8.根据权利要求7所述的挂锁,其特征在于,所述锁芯(27)配有用于开启所述锁芯(27)的钥匙(55);
所述钥匙(55)具有金属制成的匙颈(65)和电绝缘材料制成的匙头(67);
沿着所述匙颈(55)的与所述匙头(67)相连并且在所述钥匙插入所述锁芯(27)时突出于所述锁芯(27)外的区域,设置有由电绝缘材料制成的绝缘套(69)。
9.根据权利要求1或7所述的挂锁,其特征在于,所述锁梁(13)的在与锁体(11)锁合时露出所述锁体的部分(71)的直径(D1)小于所述锁梁(13)末端的在与所述锁体锁合时伸入所述锁体的引导部分(73,75)的直径;
所述锁梁(13)沿具有所述较小直径(D1)的部分(71)具有电绝缘的覆盖层(59)。
10.根据权利要求9所述的挂锁,其特征在于,所述覆盖层(59)的外径与所述锁梁(13)末端的引导部分(73,75)的直径(D2)相同。
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