CN101808880A - 具有插置在减震器和主纵梁间的刚性梁的机动车前面罩 - Google Patents
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Abstract
机动车的前面罩(1)可刚性固定在机动车的两主纵梁(4)的前端部(2)上。所述前面罩(1)包括:两个布置在主纵梁(4)的相应前端部(2)的延长部分中的减震器(26),每个减震器(26)适于减缓称为“中速”的撞击;一刚性的横梁(10)。横梁(10)通过相对的横向端部部分(37)刚性固定到两主纵梁(4)的前端部(2)上,所述端部部分(37)间置在减震器(26)和主纵梁(4)的前端部(2)之间。
Description
技术领域
本发明一般地涉及机动车的前面罩。
更为确切的说,本发明涉及可刚性地固定至机动车的两个主纵梁的前端部的前面罩,前面罩包括:
-两个减震器,所述两个减震器布置在主纵梁的对应前端部的延长部分中,每个减震器适于减缓被称为“中速”的撞击,
-一刚性的横梁。
背景技术
文献FR-A-2 871 122描述了一种借助于中速撞击减震器附加在机动车主纵梁上的缓冲梁。所述缓冲梁确保了主纵梁间的聚合(cohésion)。因此,该缓冲梁包括一向上打开的“U”形的金属刚性插入件和一包覆成型在所述插入件上的塑料材料。该缓冲梁在汽车前部占据较大的空间,并限制了前面罩设计者的用于布置保证前面罩其他功能的元件如散热器支承元件、大灯支承件、针对行人撞击的减震器元件的支承件等的操作余地。
发明内容
在此背景下,本发明旨在提出一种前面罩,其能赋予位于主纵梁前部的前面罩区域的设计以更大的自由度。
为此,本发明涉及前述类型的前面罩,其特征在于,所述横梁通过相对的横向端部部分刚性固定至两个主纵梁的前端部,所述端部部分间置在所述减震器和所述主纵梁的前端部之间。
所述前面罩还可具有一个或者多个下面的特征,这些特征可单独考虑或者根据所有技术上可能的组合考虑:
-所述横梁是金属板;
-所述金属板包括基本平坦的中心区域,所述中心区域在一基本竖直和横向的平面中延伸;
-所述中心区域在横梁的横向长度的较大部分上和在横梁的竖直高度的较大部分上延伸;
-所述金属板包括相对于中心区域向机动车后部凸伸出的边部,所述凸伸出的边部在中心区域的周沿的较大部分上延伸;
-所述金属板包括相对于中心区域向机动车前部凸伸出的边部,所述凸伸出的边部在中心区域的周沿的较大部分上延伸;
-所述金属板是冲压而成的;
-所述横梁是金属管;
-所述金属管是挤压而成的;
-所述金属管被其中设有两窗形开口的横向的周边壁体限定,“中速”撞击减震器经过窗形开口嵌接在横梁内部;
-所述前面罩包括至少一横档和至少一锁闭机动车引擎盖用的锁具,所述锁具刚性固定在横档上,所述横档在竖直方向上基本位于主纵梁的前端部处;
-“中速”撞击减震器插置在横档的相对的横向端部部分和横梁的端部部分之间;
-“中速”撞击减震器每个包括一蜂窝状材料制的块体、和该块体插置于其内部的一罩壳,所述横档的端部部分构成“中速”撞击减震器的罩壳;
-所述横档是整体模制成型的塑料材料构件;和
-所述横档向着机动车后部具有被所述横梁封塞的一开口。
附图说明
本发明的其他特征和优点将在下面参照附图、以示例性的而非限定性的方式给出的详细描述中展现出来,附图中:
-图1是根据本发明的前面罩的分解透视图;
-图2是在已装配状态的图1的所述前面罩的透视图;
-图3是以侧视图表示的图1和图2前面罩的某些元件的示意性简图,其示出了在发生胯部类型行人撞击的情况下上半盒体和散热器的性能表现;
-图4是以侧视图表示的图1和2前面罩的某些元件的示意性简图;
-图5是与图4相似的用于本发明一实施变型的示意图;和
-图6是与图4和图5相似的用于本发明另一实施变型的示意图。
具体实施方式
在接下来的描述中,前部、后部、纵向和横向均是相对于机动车的正常移动方向来理解的。
图1上示出的前面罩1是用于以一个构件的方式附加在机动车主纵梁4的前端部2上的组件。在一竖直平面中,所述主纵梁的前端部位于汽车前部的一半高度,其另外可包括位于主纵梁上方和用于加固汽车侧翼的上纵梁(未显示)、和位于主纵梁下方和用于支撑例如行人撞击减震器的下纵梁(未显示)。
所述前面罩1包括刚性的支撑结构6、和多个刚性地固定在该结构上的设备。在这些设备中,尤其有发动机冷却回路的散热器7(见图3)、适于产生与散热器接触的强制空气对流的电动风扇装置、前大灯、前转向灯、喇叭、一个或多个泊车辅助传感器、雾灯、汽车驾驶室换气和空调回路的元件、汽车不同气囊的控制传感器、减震器。
所有这些元件通常在前面罩供货商的车间中安装在所述前面罩的刚性结构上,继而带有预装设备的前面罩再在机动车制造商的装配工厂中附装在机动车主纵梁上。
所述刚性结构6包括横档8、刚性的横梁10、闭锁散热器7的上半盒体12、支撑散热器7的下半盒体14和支撑大灯灯罩的两个臂16。
所述横档8是整体模制而成的塑料材料构件。横档基本在汽车的整个宽度上横向地延伸。按竖直方向,横档基本与主纵梁的前端部2相齐平。因此,横档具有纵向布置在主纵梁前端部2的延长部分中的相对的端部部分18。
在垂直于横向的一平面中看,所述横档8具有向着后部敞开的U形的截面。朝向汽车前部,所述横档8具有封闭的前部面20。朝向上部和下部,横档8由上下闭合面22和24限定。横档8例如通过一体模制成的支柱加强,这些支柱布置在U形横档的内部空间中,并使所述横档的三面20、22、24相互间连接。
所述前面罩1还包括不同的减震器,设置这些减震器用于减缓在其上安装有所述前面罩的汽车与另一汽车之间的撞击。所述前面罩尤其包括设置用于减缓与以中速、即相对速度大约为16公里/小时行驶的另一汽车发生的撞击的减震器。这些撞击被称为“可修复性”的撞击。每个减震器可在撞击时吸收介于4000J和18000J之间的能量(Allianz低速撞击)。所述减震器26在图1上可见。这类减震器典型地具有蜂窝状材料制的块体28和罩壳30,该块体28接合于在罩壳30中。所述块体28优选地由金属蜂窝状材料或复合蜂窝状材料实施。例如该块体由泡沫铝实施,或者由采用铝或铝合金实现的蜂窝结构构成。为了得到减震器在撞击时的良好性能表现,这些块体应当布置在罩壳中,该罩壳限定出形状基本与块体形状匹配的座槽。在撞击作用下罩壳的变形允许控制块体的性能表现。不具有支撑横梁10作用的块体28以最佳方式工作。
如图1上所示,每个罩壳30由横档的一个端部部分18构成。这些端部部分每个都包括限定块体28的接纳座槽的多个壁。
此外在图1上还看到,所述块体28纵向地间置在主纵梁的前端部2和所述横档的端部部分18之间。
梁10承担了缓冲梁的作用。因此该梁构成机动车缓冲装置的结构元件。该梁10还具有发生高速撞击时使汽车主纵梁的前部部分2间聚合的作用。在高速撞击时,梁10保证上纵梁的支撑固定。
在图1到3上示出的本发明的第一实施方式中,梁10是具有横向伸长形状的矩形金属板。该梁10包括在一基本竖直且横向的平面中延伸的基本平坦的中心区域32。板10还包括相对于中心区域32向汽车后部凸伸出的边部34。所述中心区域32在梁10的几乎整个横向长度和几乎整个竖直高度上延伸。该中心区域因而还具有与缓冲梁的矩形形状基本相对应的矩形形状。
凸伸出的边部34连续地在中心区域32的整个周沿上延伸。该边部因而具有两个大的横向段部和两个小的竖直段部。
如图4上所示,主纵梁的前端部2承载用于固定在梁10上的固定板35。板35呈横向和竖直向的朝向,并且例如焊接在每个端部2的末端。所述板35彼此分开和相互独立。每个板35贴靠在缓冲横梁中心区域的朝向后部的表面36上。所述缓冲梁的凸伸出的边部34相对于板35向后部凸伸在该板35的上方和下方。
梁10通过相对的两个横向端部37刚性固定在纵梁的板35上。如在下文中描述的,梁10通过任何合适的方式固定,如通过焊点或通过螺栓固定。梁10的端部37纵向地间置在减震器26和主纵梁的板之间。
所述减震器26每个都包括一个用于将减震器固定在梁10上的板38。所述板38例如通过焊接,刚性固定在块体28上,或者板38与块体一体成型。如在下文中描述的,板38通过固定螺栓固定在缓冲梁的对应端部37上。
支撑大灯灯罩的臂16是如专利申请EP-1 232 932中描述的类型。这些臂沿竖直方向以远离的方式位于所述横档8的上方。这些臂典型地与所述横档8一体模制而成。
如图1上所示,臂16具有拉长的形状,并自内端部40向汽车的后部和外部一直延伸到外端部42。每个臂16通过托架44与横档8相连,托架也是与横档8一体成型。
此外,所述前面罩包括连接装置46,用以将臂16的外端部42连接到加强汽车侧翼的上纵梁之一。所述装置46典型地包括相对于汽车侧翼定位所述臂16的定位装置、和使所述臂有效固定在对应上纵梁上的有效固定装置。所述定位装置可例如包括一指销。所述有效固定装置例如可包括一个或多个螺栓。
所述装置46确保了臂16在上纵梁上的刚性固定。
上半盒体12布置在横档8的上方。该上半盒体具有向下、即向横档8敞开的拱形的总体形状。上半盒体也是采用塑料材料整体模制而成。该上半盒体包括一横向中心部分48和两个托架50,两个托架从横向中心部分的相对的两个端部起垂直于该中心部分48延伸。所述托架50通过易脆断的固定装置52刚性地固定在横档8上。
横档8在其两个端部部分18上支承一些角型件54。每个角型件54具有一基本竖直且横向的、与横档8相连的翼部56、和一自竖直的翼部56向后部延伸的基本水平的翼部58。所述角型件54与横档8一体模制而成。所述竖直的翼部56带有两个孔口60。所述孔口60面对相对应的孔口61和62就位,所述孔口61和62分别布置在与角型件54相对应的板38中和梁端部37中。图4上以点划线表示的螺栓,经过对应布置的孔口60、61、62嵌插,以使得梁10、板38和横档端部37相互压靠和彼此固连在一起。
要注意到的是,所述主纵梁的板35可具有与缓冲梁的孔口62叠合布置的一些孔口。在此情形下,所述固定螺栓可嵌接在这些孔口中并允许横档8、梁10的减震器26和板35彼此相互固定。
易断的固定装置52包括与托架50的自由端相连的底板63,这些底板贴靠在角型件的水平翼部58之上。所述底板63和翼部58具有相对应布置的孔口64和66。在横档上方的上半盒体的固定螺栓(未显示)接合在孔口64和66中。所述托架50基本垂直于底板63延伸。所述托架50通过多个塑料材料制的翼片(voile)68连接到底板63。凹槽(未显示)设于在翼片68下部的底板63中。底板63、翼片68和凹槽构成脆性易断的连接装置52。如下文中细述的,根据申请人提交的专利申请FR 06 04571和FR 0604577的原理,所述装置52允许上半盒体在出现胯部类型的行人撞击的情况下是可收起的。
下半盒体14布置在横档8的下方。下半盒体具有与所述上半盒体的拱形状相似的拱形形状。该拱形向上敞开,即向着横档8敞开。所述下半盒体与所述上半盒体没有任何直接连接。所述下半盒体14典型地与横档8一体模制而成。所述下半盒体14和所述横档8间的连接装置在出现行人撞击的情况下不是易脆断的。所述下半盒体14包括两个用于支撑并锁紧散热器下部分的洞眼69。所述洞眼69相对于下半盒体的横向中心部分70向汽车后部凸出。
所述前面罩1包括适于减缓腿部类型行人撞击的减震器72。所述减震器72是刚性固定在横档8的前部面20上的泡沫塑料材料杆,或者可注射而成或与横档8整体成型。所述减震器72在横档8的绝大部分的横向长度上延伸,基本从一主纵梁延伸到另一个主纵梁。
所述前面罩包括另一设置用以缓和腿部类型行人撞击的减震器74,其刚性地固定在下半盒体的中心部分70上。该称为“低道”的减震器呈由泡沫塑料材料实现的基本水平的盘的形式。其从下半盒体的中心部分70向前部延伸。
所述前面罩还包括用于锁闭机动车引擎盖的锁具76。该锁具76刚性地固定在横档的上部面22上,横向地基本位于两个纵梁4之间的一半距离处,即位于横档8的中心。
用于将减震器固定在梁10上的每个板38包括一具有合适截面的延长部分78,所述延长部分用作下半盒体的竖直托架80的加强件。所述加强件78自板38起向下延伸,并与该板一体成型。这些加强件在托架80的后部紧贴靠于托架80。
在图2上示出的前面罩的已装配好的状态,蜂窝状材料制的块体28接合在横档8的内部,板38支靠在角型件的竖直翼部56上。所述板38夹置在翼部56和缓冲梁的端部37之间。梁10向着前部贴靠在横档8的敞开的后部面上,并封闭该后部面。梁10通过其端部37向着后部贴靠在纵梁的板15上。所述下半盒体14和上半盒体12基本布置在同一横向且竖直的平面中,分别位于横档8的下方和上方。
如图2上所示,梁的横向上边部81凸伸在横档的上部面22的上方。所述锁具76支靠在所述边部81上。
所述散热器7靠置在下半盒体的洞眼69上。其包括向下凸伸的销钉,这些销钉嵌接在洞眼69中。所述销钉与所述洞眼69相配合以阻止散热器下部分在一水平平面中的平移。
此外,所述上半盒体包括具有竖直轴线的贯穿孔口82。销杆穿过孔口82接合。销杆端部接合在布置在散热器上部分上的接纳座槽中。所述销杆通过可拆卸的销键相对于上半盒体被卡锁在位。相对于上下半盒体锁固散热器的闭锁装置在本领域是公知的,这里将不再进行细述。
大灯灯罩通过其下部分靠置在臂16上,并刚性地固定在这些臂16上。此外,所述前面罩包括未显示的用于将大灯灯罩的上部分固定在汽车侧翼上的固定装置。
在出现行人撞击的情况下,可能会发生行人的胯部或头部大致在上半盒体12区域撞击到汽车引擎盖。如果撞击传递到上半盒体的能量超过预定的限值,所述连接装置52就断开,并且所述上半盒体12围绕横向轴线X1向着后部和向下翻转,横向轴线X1基本经过底板63。如图4上所示,上半盒体的翻转引起散热器7围绕基本经过洞眼69的横向轴线X2进行翻转。至于下半盒体14,其不经受任何位移。由于散热器的下部分只是简单地通过散热器的销钉在下半盒体的洞眼69中的嵌接加以锁闭,这使得散热器相对下半盒体的转动变得可能。同样地,产生散热器7相对于上半盒体12的相对转动,上半盒体通过简单地嵌接于设在散热器上的座槽内的销杆而与散热器相连的事实使这种相对转动变得可能。
在图5上示出的一实施变型中,梁10的周沿边部34相对于中心区域32向汽车前部伸出。如图3上所示的,板35刚性地固定在中心区域32的朝向后部的表面36上。相反地,每个减震器的板38贴靠在中心区域的朝向前部的表面92上。凸伸出的边部34相对于板38向前部凸出在板38的上方和下方。相对于图4的实施变型,所述横档的角型件54和所述下半盒体的臂80向汽车前部移动,以便容纳凸伸出的边部34。所述角型件的竖直翼部56和所述臂80每个均包括一个箱体94,箱体的底部96贴靠在减震器的板38上。固定螺栓的通道孔口60设置在底部96上。在图5上固定螺栓用点划线示出。固定螺栓使梁10、减震器、横档8和必要时还有板35相互连接在一起。
在图6上示出的另一实施变型中,梁10是一典型地铝制的金属管。该管例如通过挤压制成。在此情形下,梁10是空心的,在与横向垂直的平面中呈矩形的截面。管10由周边壁体98限定。所述纵梁的板35刚性地固定在周边壁体98的朝向后部的翼部100上。此外,梁10包括两个布置在周边壁的朝向前部的翼部104中的窗形开口102。这些窗形开口布置在纵梁的前端部2的延长部分中,即与板35对齐。
所述减震器26穿过窗形开口102嵌插到梁10的内部。每个中速撞击减震器的板38在翼部100的朝向缓冲梁内部的一侧上紧贴该翼部100。蜂窝状材料制的块体28部分地嵌接在梁10的内部并向前部经过窗形开口102凸出到梁10之外。块体28的凸出部分嵌接在横档8的内部。
如前所述,相对于图4的实施变型,所述角型件54和臂80向前部移动。和在图5的实施变型中一样,每个翼部56和每个臂80均包括一个箱体94,箱体的底部96带有固定螺栓106的通道孔口60。这些螺栓确保了横档8、减震器26、梁10和必要时还有板35相互连在一起。
上面描述的前面罩具有多个优点。
由于所述缓冲横梁通过相对的横向端部部分刚性固定至两个主纵梁的前端部,因而所述端部部分插置在减震器和主纵梁的前端部之间,位于减震器前部的前面罩元件不再保证使汽车主纵梁之间稳定或加固缓冲装置的作用。因而这些元件的形状和布置还可根据与前面罩的其他功能例如确保散热器支撑、大灯支撑、针对行人撞击的缓冲元件的支撑等相关联的其他限制自由地选择。
所述缓冲横梁可容易地实施成冲压金属板的形式。
该板的中心区域允许在纵梁和减震器上的固定,凸伸出的边部赋予横梁以更大的硬度。
由于中心区域在一横向且竖直的平面中延伸,因而横梁沿纵向方向的尺寸是极其小的。
横梁的凸伸出的边部可根据需要朝向前部或朝向后部。
将横梁布置在主纵梁和中速撞击减震器之间的事实,允许在减震器前部释放出空间,以在该空间布置支撑汽车引擎盖锁具的塑料材料制横档。在现有技术的前面罩中,该横档以远离方式延伸在汽车主纵梁的上方。该布置妨碍到触及汽车大灯,尤其是用于更换大灯灯泡时,并且在出现胯部或头部的行人撞击时这种布置构成硬点。当所述横档如本发明中那样在竖向上布置在与横梁和主纵梁相同的高度上时,该横档就不具有上面的缺点。
所述横档不会减少用于散热器冷却的空气流,这是由于横档被集成到在现有技术中被缓冲梁占据的减震区域。
所述上半盒体不是一个结构件,这是由于主纵梁相互间的接合稳定性与上纵梁及主纵梁间的接合稳定性,都不借由该上半盒体实现。因此,所述上半盒体可以采用一种刚性较差的、和更适合于遵照胯部和头部型行人撞击缓冲要求的材料实施。
在同一制造平台内根据不同汽车而有所差别的前面罩元素集合在横档上。这些元素基本是大灯支撑件的位置、锁具定位位置和与侧翼上纵梁的连接点的定位位置。
缓冲横梁的纵向位置允许增加汽车车身变形模式值。
前面罩可具有多种变型。
在横梁是金属板的情形下,该金属板可具有非矩形的形状。其可特别地不是被直边限定。凸伸出的边部可以不延伸在中心区域的整个周沿上,而只是延伸在该周沿的一部分上,一般地延伸在周沿的较大部分上即:在该周沿的一半多上。
所述板可在中心区域中包括空心的或者凸起的浮突件,如图1上示出的横肋106,以便增加缓冲梁的刚度。
所述板可不通过冲压、而是通过所有其它合适的方法得到。
在横梁是金属管的情形下,所述金属管并不是必须地具有矩形截面,而是可具有圆形的、椭圆形的截面或任何其他合适形状截面。
所述金属管可由铝之外的另一材料实施,例如用镁或镁合金、钢或任何其它合适的材料制成。
所述金属管可通过挤压之外的另一方法得到。
在非优选的一实施变型中,所述横档8并不是在竖直方向上布置在与梁10相同的高度,而是布置在加强汽车侧翼的上纵梁的高度。
所述横档8可以不是一体模制成型的塑料材料构件,而是包括一金属插入件和在该插入件上包覆成型的一塑料材料。
形成用于中速撞击减震器的蜂窝状材料块体接纳罩壳的横档部分可通过一金属插入件加固。
大灯灯罩的支撑臂可不是与横档一体成型,而是附加在所述横档8上的一些构件。
所述下半盒体14可不是与横档8整体成型,而是如上半盒体一样,是附加在横档上。
与下半盒体相连的减震器可与所述下半盒体一体成型。该减震器还可用作缓冲汽车之间的称为兼容性撞击的减震器。
所述前面罩可以具有不是一个的锁闭引擎盖用的锁具,而是包括两个或多于两个的锁具,这些锁具沿着横档分布并且全部与横档相连。
Claims (18)
1.机动车的前面罩(1),所述前面罩(1)能刚性地固定至机动车的两个主纵梁(4)的前端部(2),所述前面罩(1)包括:
-两个减震器(26),所述两个减震器(26)布置在所述主纵梁(4)的相应前端部(2)的延长部分中,每个减震器(26)适于减缓中速撞击,
-一刚性的横梁(10),
其特征在于,所述横梁(10)具有刚性地固定至所述两个主纵梁(4)的前端部(2)的相对的横向端部部分(37),所述端部部分(37)间置在所述减震器(26)和所述主纵梁(4)的前端部(2)之间。
2.根据权利要求1所述的前面罩,其特征在于,所述横梁(10)是金属板。
3.根据权利要求2所述的前面罩,其特征在于,所述金属板(10)包括基本平坦的中心区域(32),所述中心区域(32)在一基本竖直的横向平面中延伸。
4.根据权利要求3所述的前面罩,其特征在于,所述中心区域(32)在所述横梁(10)的横向长度的较大部分上且在所述横梁(10)的竖直高度的较大部分上延伸。
5.根据权利要求3或4所述的前面罩,其特征在于,所述金属板(10)包括相对于所述中心区域向机动车后部凸伸出的边部(34),所述凸伸出的边部在所述中心区域(32)的周沿的较大部分上延伸。
6.根据权利要求3或4所述的前面罩,其特征在于,所述金属板(10)包括相对于所述中心区域(32)向机动车前部凸伸出的边部(34),所述凸伸出的边部(34)在所述中心区域(32)的周沿的较大部分上延伸。
7.根据权利要求2到6中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述金属板(10)是冲压而成的。
8.根据权利要求1所述的前面罩,其特征在于,所述横梁(10)是金属管。
9.根据权利要求8所述的前面罩,其特征在于,所述金属管(10)是挤压而成的。
10.根据权利要求8或9所述的前面罩,其特征在于,所述金属管(10)由横向的周边壁体(98)限定,两个窗形开口(102)设置在所述周边壁体中,减缓中速撞击的所述减震器(26)经过所述窗形开口(102)接合在所述横梁(10)内部。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述前面罩包括至少一横档(8)和至少一用于锁闭机动车引擎盖的锁具(76),所述锁具(76)刚性地固定于所述横档(8),所述横档在竖向上基本与所述主纵梁(4)的前端部(2)相齐平。
12.根据权利要求11所述的前面罩,其特征在于,减缓中速撞击的所述减震器(26)间置在所述横档(8)的相对的横向端部部分(18)和所述横梁(10)的端部部分(37)之间。
13.根据权利要求12所述的前面罩,其特征在于,减缓中速撞击的所述减震器(26)每个均包括一蜂窝状材料制的块体(28)和一罩壳(30),所述块体(28)插置在所述罩壳内部,所述横档(8)的端部部分(18)构成减缓中速撞击的所述减震器(26)的罩壳(30)。
14.根据权利要求11到13中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述横档(8)是整体模制成型的塑料材料构件。
15.根据权利要求11到14中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述横档(8)朝向机动车后部具有被所述横梁(10)封闭的开口。
16.根据前述权利要求中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述减震器(26)设置用以减缓与大约16公里/小时行驶的另一机动车发生的撞击。
17.根据前述权利要求中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述横梁(10)设置用以确保机动车主纵梁之间的聚合。
18.根据前述权利要求中任一项所述的前面罩,其特征在于,所述减震器(26)包括金属蜂窝状材料或复合蜂窝状材料制的块体。
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