CN102686474B - 车身结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车身结构,其能够在抑制成本提高的同时使前柱部宽度缩窄,并且能够确保前柱部的刚性和强度。在本发明的车身结构(10)中,框架部件(22)的内板(28)具有与侧外板(24)的外侧凸缘(38)相结合的内侧凸缘(58)。该内侧凸缘(58)具有:从内侧壁部(52)中的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸的前侧凸缘(58A)、从内侧壁部(52)的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向内侧延伸的后侧凸缘(58B)。在内侧壁部(52)中的前侧凸缘(58A)与后侧凸缘(58B)的车辆宽度方向之间以向车辆上侧开口的方式形成的缺口(60),在从车辆侧面观察时位于由车顶板(62)的前部(62A)与顶梁板(64)形成的封闭截面(98)内。
Description
技术领域
本发明涉及一种车身结构。
背景技术
在专利文献1中公开了一种车辆的前部结构,其前柱的上部通过上部接合板而被接合于顶梁部件的侧端部和车顶侧部部件的车辆前侧的端部上。在该车辆的前部结构中,在构成前柱的立柱内板的前缘上形成的凸缘朝向车辆宽度方向外侧而形成,且其上部延伸至与构成车顶侧部部件的侧内板的车辆前侧的端部重叠的位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-30780号公报
专利文献2:国际公开第2006/038430号手册
发明内容
发明所要解决的课题
根据该专利文献1所述的结构,由于在立柱内板的前缘处形成的凸缘朝向车辆宽度方向外侧而形成,因此能够抑制前柱向车辆宽度方向内侧的突出,从而能够使前柱宽度缩窄。此外,由于凸缘的上部延伸至与构成车顶侧部部件的侧内板的车辆前侧的端部重叠的位置,因此能够确保前柱的刚性和强度。
但是,由于前柱的上部通过上部接合板而被接合于顶梁部件的侧端部和车顶侧部部件的车辆前侧的端部上,因此使得成本提高了与使用上部接合板相对应的量。
本发明是鉴于上述课题而实施的,其目的在于,提供一种车身结构,该车身结构能够在抑制成本提高的同时使前柱部宽度缩窄,并且能够确保前柱部的刚性和强度。
用于解决课题的方法
为了解决所述课题,本发明的车身结构具备:框架部件,其具有侧外板和内板,所述侧外板一体地具有向车辆宽度方向内侧延伸的外侧凸缘、以及被形成在所述外侧凸缘的车辆宽度方向外侧的外侧壁部,所述内板一体地具有与所述外侧凸缘相结合的内侧凸缘、以及在所述外侧壁部的车辆宽度方向内侧与所述外侧壁部对置设置的内侧壁部,并且,所述框架部件在车辆前后方向上延伸,并构成车身中的前柱部以及车顶纵梁部;顶梁板,其在车辆宽度方向上延伸,其车辆宽度方向外侧的端部被结合在所述框架部件上,且所述顶梁板的沿着车辆前后方向切断的截面形状被设定为帽形状,并且,所述顶梁板被结合在构成车身中的车顶部的车顶板上,从而与所述车顶板构成了封闭截面,所述内侧凸缘具有前侧凸缘和后侧凸缘,所述前侧凸缘被形成在所述内侧壁部中的、构成所述前柱部以及所述车顶纵梁部的前部的部分处,并从所述内侧壁部中的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸,所述后侧凸缘被形成在所述内侧壁部中的、构成所述车顶纵梁部的与所述前部相比为车辆后侧部的部分处,并从所述内侧壁部的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向内侧延伸,在所述内侧壁部中的所述前侧凸缘与所述后侧凸缘的车辆宽度方向之间以向车辆上侧开口的方式而形成的缺口,在从车辆侧面观察时位于所述封闭截面内。
根据该车身结构,在内侧壁部中的、构成前柱部和车顶纵梁部的前部的部分处形成的前侧凸缘,从内侧壁部中的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸。因此,由于能够抑制前柱部向车辆宽度方向内侧的突出,因此能够使前柱部宽度缩窄。
此外,如上所述,通过使前侧凸缘形成于内侧壁部中的、构成前柱部和车顶纵梁部的前部的部分处,从而使内侧壁部中的前侧凸缘与后侧凸缘的车辆宽度方向之间所形成的缺口位于与前柱部相比更靠车辆后侧的位置处。因此,由于能够在偏离前柱部的位置处形成缺口,因此能够确保前柱部的刚性和强度。
此外,虽然缺口被形成于车顶纵梁部上,然而该缺口在从车辆侧面观察时位于由车顶板与顶梁板形成的封闭截面内。因此,通过使缺口位于刚性较高的区域、即封闭截面内,从而在确保前柱部的刚性和强度的同时,还能够抑制车顶纵梁部的刚性和强度下降的情况。
此外,框架部件构成前柱部和车顶纵梁部,顶梁板的车辆宽度方向外侧的端部与框架部件相结合。因此,由于前柱部、车顶纵梁部、顶梁板的接合中未使用其他的部件,因此能够抑制成本提高。
此处,在本发明的车身结构中,优选为,缺口在从车辆侧面观察时位于所述封闭截面内的车辆前后方向中央部、或与车辆前后方向中央部相比更靠车辆后侧。
在通过这种方式构成时,由于缺口位于使如下弯矩减小的区域内、即当发生车辆的前面碰撞时作用于使前柱部和车顶纵梁部弯曲的方向上的弯矩减小的区域内,因此能够进一步确保前柱的刚性和强度。
此外,在本发明的车身结构中,优选为,所述缺口接近于,被形成在顶梁板中的车辆前后方向两侧的端部处的一对凸缘中车辆后侧的凸缘中的、车辆宽度方向外侧的端部与所述外侧凸缘以及所述后侧凸缘的结合部。
此处,一对凸缘中车辆后侧的凸缘中的、车辆宽度方向外侧的端部与外侧凸缘以及后侧凸缘的结合部为,框架部件与顶梁板的结合部,且为刚性较高的部位。因此,这样一来,由于当缺口与刚性较高的部位接近时,能够有效地弥补因缺口造成的刚性的下降,因此能够进一步确保前柱部的刚性和强度。
发明效果
如以上详细的记述,根据本发明,能够在抑制成本提高的同时使前柱部宽度缩窄,并且能够确保前柱部的刚性和强度。
附图说明
图1为表示应用了本发明的一个实施方式所涉及的车身结构的车辆中的前柱部、车顶纵梁部、以及车顶部的立体图。
图2为将图1所示的车辆中的前柱部和其周边部沿2-2线切断了的放大剖视图。
图3为沿图1的3-3线的放大剖视图。
图4为沿图1的4-4线的放大剖视图。
图5为表示框架部件的在车辆前后方向的位置、与如下的弯矩之间的关系的图,即在其各位置处当发生车辆的前面碰撞时作用于使前柱部和车顶纵梁部弯曲的方向上的弯矩。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
另外,各图中示出的箭头标记UP、箭头标记FR、箭头标记RH分别表示车辆上下方向上侧、车辆前后方向前侧、车辆宽度方向右侧。
如图1所示,在应用了本发明的一个实施方式所涉及的车身结构10的车辆12中,作为车身的一部分,具有前柱部14、车顶纵梁部16、和车顶部18。前柱部14沿着挡风玻璃20的纵缘部20A而设置,并以随着趋向于车辆后侧而趋向于车辆上侧的方式相对于车辆前后方向而倾斜(同时参照图4)。
车顶纵梁部16被设置于前柱部14的车辆后侧且车顶部18的车辆宽度方向外侧,并且大致水平地形成。该前柱部14和车顶纵梁部16通过在车辆前后方向上延伸的框架部件22而被一体地形成。
框架部件22被构成为具有多个板,即,具有侧外板24、立柱加强件26、内板28。如图2所示,侧外板24一体地具有上侧壁部30、外侧壁部32、以及下侧凸缘34。上侧壁部30向车辆宽度方向内侧延伸,外侧壁部32从上侧壁部30的车辆宽度方向外侧的端部起向车辆下侧延伸。下侧凸缘34从外侧壁部32的车辆下侧的端部起向车辆宽度方向外侧且车辆下侧延伸。
如图1、图3所示,在上侧壁部30和外侧壁部32上的、构成车顶纵梁部16的部分上,形成有分别向车辆上侧且车辆宽度方向外侧鼓出的鼓出部36。此外,如图1所示,上侧壁部30中的车辆宽度方向内侧的端部作为向车辆宽度方向内侧延伸的外侧凸缘38而被形成。外侧凸缘38具有在鼓出部36的车辆前侧形成的前部38A、和在与鼓出部36以及前部38A相比更靠车辆宽度方向内侧形成的后部38B。后部38B中的车辆前侧的局部38B1位于与鼓出部36相比更靠车辆前侧的位置上,并与前部38A中的车辆后侧的局部38A1在车辆前后方向上交叠。
立柱加强件26被配置于侧外板24的内侧,并具有上侧加强部40、外侧加强部42、以及下侧凸缘44。上侧加强部40沿着上侧壁部30而形成,外侧加强部42沿着外侧壁部32而形成。下侧凸缘44沿着下侧凸缘34而形成,并与该下侧凸缘34的车辆下侧重叠。上侧加强部40中的车辆宽度方向内侧的端部作为向车辆宽度方向内侧延伸的凸缘加强部48而形成,该凸缘加强部48具有与外侧凸缘38的前部38A的车辆下侧重叠的前部48A、和与外侧凸缘38的后部38B的车辆下侧重叠的后部48B。
内板28具有下侧壁部50、内侧壁部52、下侧凸缘54、以及内侧凸缘58。内侧壁部52在外侧壁部32的车辆宽度方向内侧与外侧壁部32对置设置,下侧壁部50从内侧壁部52的车辆下侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸。下侧凸缘54从下侧壁部50的车辆宽度方向外侧的端部起向车辆宽度方向外侧且车辆下侧延伸,并与下侧凸缘44的车辆下侧重叠。
内侧凸缘58被形成在内侧壁部52的车辆上侧的端部处,并具有前侧凸缘58A和后侧凸缘58B。前侧凸缘58A被形成在,内侧壁部52中的、构成前柱部14和车顶纵梁部16的前部16A的部分处。另一方面,后侧凸缘58B被形成在,内侧壁部52中的、构成与车顶纵梁部16的前部16A相比为车辆后侧的车辆后侧部16B的部分处。此外,前侧凸缘58A从内侧壁部52中的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸,并与凸缘加强部48的前部48A的车辆下侧重叠。另一方面,后侧凸缘58B从内侧壁部52的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向内侧延伸,并与外侧凸缘38的后部38B的车辆下侧重叠。
此外,在内侧壁部52中的前侧凸缘58A与后侧凸缘58B的车辆宽度方向之间,形成有以向车辆上侧开口的方式被切除的缺口60。该缺口60是作为在内板28的冲压成形时为了使前侧凸缘58A的朝向相对于后侧凸缘58B向相反方向翻折所需的结构而形成的。另外,在后文中具有对该缺口60的更为详细的设定位置的记述。
车顶部18被构成为,具有车顶板62、以及顶梁板64。车顶板62被配置于挡风玻璃20的车辆后侧且车辆上侧,并向车辆前后方向且车辆宽度方向延伸。在车顶板62中的车辆前侧的端部处,形成有向车辆前侧延伸的凸缘66,且在车顶板62中的车辆宽度方向外侧的端部处,形成有向车辆宽度方向外侧延伸的凸缘68(参照图3)。
顶梁板64在车辆宽度方向上延伸且沿着挡风玻璃20的上缘部20B而设置,同时被配置于车顶板62的前部62A的车辆下侧。该顶梁板64的沿着车辆前后方向切断了的截面形状被设定为,向车辆上侧开口的帽形状。即,该顶梁板64具有:底壁部70;一对侧壁部72、74,其被形成于该底壁部70的车辆前后方向两侧;一对凸缘76、78,其被形成于侧壁部72、74的车辆上侧。
车辆前侧的凸缘76中的车辆宽度方向外侧的端部76A,与外侧凸缘38的后部38B的车辆下侧重叠,车辆前侧的凸缘76中与车辆宽度方向外侧的端部76A相比更靠车辆宽度方向内侧的中间部76B,与凸缘66的车辆下侧重叠。另一方面,车辆后侧的凸缘78中的车辆宽度方向外侧的端部78A,与后侧凸缘58B的车辆下侧重叠,车辆后侧的凸缘78中与车辆宽度方向外侧的端部78A相比更靠车辆宽度方向内侧的中间部78B,与车顶板62的前部62A的车辆下侧重叠。
此外,在顶梁板64中的车辆宽度方向外侧的端部处,形成有呈向车辆上侧开口的U字状且沿着内侧壁部52延伸的凸缘80。该凸缘80与底壁部70、一对侧壁部72、74以及一对凸缘76、78一体地形成,且与内侧壁部52的车辆宽度方向内侧重叠。
而且,构成该车身结构10的侧外板24、立柱加强件26、内板28、车顶板62、顶梁板64的各部分,按照如下的方式结合。
即,外侧凸缘38的前部38A、凸缘加强部48的前部48A、以及前侧凸缘58A通过在车辆前后方向上排列的多个例如通过激光焊接形成的结合部82而被结合在一起。另外,外侧凸缘38的前部38A、凸缘加强部48的前部48A、以及前侧凸缘58A也可以通过电弧焊接而结合在一起。此外,下侧凸缘34、下侧凸缘44、以及下侧凸缘54通过在车辆前后方向上排列的多个例如由点焊接形成的结合部84而被结合在一起(同时参照图4)。
此外,外侧凸缘38的后部38B、凸缘加强部48的后部48B、车辆前侧的凸缘76中在车辆宽度方向外侧的端部76A,通过例如由点焊接形成的结合部86而被结合在一起。此外,车辆前侧的凸缘76中与端部76A相比更靠车辆宽度方向内侧的中间部76B与凸缘66,通过在车辆宽度方向上排列的多个例如由点焊接形成的结合部88而被结合在一起。
此外,外侧凸缘38的后部38B、凸缘加强部48的后部48B、后侧凸缘58B、以及车辆后侧的凸缘78中的车辆宽度方向外侧的端部78A,通过例如由点焊接形成的结合部90而被结合在一起。
另外,虽然在图1中未图示,但是图3所示的车顶板62的凸缘68中的车辆前侧的端部,通过图1所示的结合部86,而与外侧凸缘38的后部38B、凸缘加强部48的后部48B、车辆前侧的凸缘76中的车辆宽度方向外侧的端部76A结合在一起。此外,与图3所示的车顶板62的凸缘68中的结合部90(参照图1)对应的部分,通过该结合部90,而与图1所示的外侧凸缘38的后部38B、凸缘加强部48的后部48B、后侧凸缘58B、以及车辆后侧的凸缘78中的车辆宽度方向外侧的端部78A结合在一起。
此外,如图3所示,车顶板62的凸缘68中与结合部90(参照图1)相比更靠车辆后侧的车辆后侧部68A、外侧凸缘38的后部38B、凸缘加强部48的后部48B、以及后侧凸缘58B,通过在车辆前后方向上排列的多个例如由点焊接形成的结合部92而被结合在一起(同时参照图1)。此外,如图1所示,车辆后侧的凸缘78中与车辆宽度方向外侧的端部78A相比更靠车辆宽度方向内侧的中间部78B与车顶板62的前部62A,通过粘合剂94而被粘合在一起。另外,内侧壁部52与凸缘80通过沿着凸缘80的U字状而排列的多个例如由点焊接形成的结合部96而被结合在一起。
并且,通过上述方式,使框架部件22、车顶板62、顶梁板64被相互结合在一起。此外,通过使侧外板24、立柱加强件26、以及内板28相互结合在一起,从而使框架部件22形成封闭截面状。此外,如图2所示,在该框架部件22中的构成前柱部14的部分处,外侧壁部32和内侧壁部52向未图示的前座侧(箭头标记A侧)延伸。而且,该框架部件22中的构成前柱部14的部分被形成为,横向宽度W2窄于纵向宽度W1,其中,所述纵向宽度W1为沿着如下方向的宽度,即,上述的外侧壁部32和内侧壁部52向未图示的前座侧延伸的方向;所述横向宽度W2为,从该延伸的方向观察时的宽度。
此外,如图1所示,顶梁板64与车顶板62的前部62A相结合,从而对该车顶板62的前部62A进行补强,并与车顶板62一起构成了封闭截面98。即,更具体而言,该封闭截面98由在顶梁板64上形成的底壁部70和一对侧壁部72、74以及车顶板62的前部62A形成。
接下来,对上述的缺口60的设定位置进行说明。
例如,如图4的假想线(双点划线)L所示,当在前侧凸缘58A与后侧凸缘58B的车辆宽度方向之间形成的缺口位于前柱部14的上部时,存在前柱部14的上部的刚性和强度下降的可能性。但是,在为了弥补该缺陷而采取另行设置加强部件等的对策时,会造成成本提高。
因此,在该车身结构10中,采用了如下的结构。即,前侧凸缘58A延长至其后端部58A1与车顶纵梁部16的前部16A在车辆前后方向上交叠的位置处,而缺口60位于车顶纵梁部16的前部16A的车辆后侧。而且,该缺口60在从车辆侧面观察时,位于封闭截面98内的、与车辆前后方向中央部相比更靠车辆后侧的位置处,更具体而言,该缺口60以接近于结合部90的方式,从车辆侧面观察时位于封闭截面98内的后部。如此,在该车身结构10中,缺口60被设定于偏离前柱部14的位置,而且,位于刚性较高的区域、即封闭截面98内。
另外,如图2所示,挡风玻璃20以其车辆宽度方向外侧的纵缘部20A与外侧凸缘38的车辆前侧重叠的方式而配置。而且,该挡风玻璃20的纵缘部20A通过粘合材料100而被固定在外侧凸缘38上。此外,下侧凸缘34、下侧凸缘44、下侧凸缘54构成了安装部102,而在该安装部102上安装有开口密封条104。
此外,在挡风玻璃20的车辆宽度方向外侧,配置有外嵌条106。该外嵌条106经由未图示的托架等而被安装在框架部件22上。此外,在前柱部14的车辆内侧,设置有内饰件108。另外,在侧门110上设置有侧窗玻璃112、和对该侧窗玻璃112可升降地进行支承的车门框114,在车门框114上安装有车门密封条116。
接下来,对本发明的一个实施方式的作用和效果进行说明。
如图1所示,根据本发明的一个实施方式所述的车身结构10,在内侧壁部52中的、构成前柱部14和车顶纵梁部16的前部16A的部分处形成的前侧凸缘58A,从内侧壁部52的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸。因此,能够抑制前柱部14向车辆宽度方向内侧的突出,因而能够实现前柱部14宽度缩窄。由此,能够扩大从驾驶席进行观察时的视野。
此外,如上所述,通过在内侧壁部52中的、构成前柱部14和车顶纵梁部16的前部16A的部分处形成前侧凸缘58A,从而能够使内侧壁部52上的、前侧凸缘58A与后侧凸缘58B的车辆宽度方向之间形成的缺口60,位于与前柱部14相比更靠车辆后侧的位置处。因此,由于在偏离前柱部14的位置处形成缺口60,因此能够确保前柱部14的刚性和强度。
此外,虽然缺口60被形成于车顶纵梁部16上,然而该缺口60在从车辆侧面观察时位于由车顶板62的前部62A和顶梁板64形成的封闭截面98内。因此,通过使缺口60位于刚性较高的区域、即封闭截面98内,从而在确保前柱部14的刚性和强度的同时,还能够抑制车顶纵梁部16的刚性和强度下降的情况。
此外,为了确保前柱部14的刚性和强度,仅变更缺口60的位置,而无需使用加强部件等。由此,由于能够抑制部件的增加及生产工序的增加,因此能够抑制成本提高。
此外,框架部件22构成了前柱部14和车顶纵梁部16,而顶梁板64的车辆宽度方向外侧的端部与构成框架部件22的内板28的内侧壁部52相结合。因此,由于在前柱部14、车顶纵梁部16、顶梁板64的接合中未使用其他的部件,因此通过这种方式也能够抑制成本提高。
此外,缺口60在从车辆侧面观察时位于封闭截面98内的后部。此处,在车辆的前面碰撞时作用于使前柱部14和车顶纵梁部16弯曲的方向上的弯矩,具有如下的特性。
即,图5中图示了,图4所示的框架部件22在车辆前后方向上的位置P、与在其各位置处当发生车辆的前面碰撞时作用于使前柱部14和车顶纵梁部16弯曲的方向上的弯矩M之间的关系。如该图所示,在前柱部14处,随着接近于车顶纵梁部16从而弯矩M逐渐减小。另一方面,在车顶纵梁部16的前部16A处,随着趋向于车辆后侧从而弯矩M逐渐减小,在车顶纵梁部16的后侧部16B处,由于该后侧部16B成为大致水平,因此弯矩M以与前柱部14的情况相比减小了的值而大致固定。因此,如上所述,由于当缺口60从车辆侧面观察时位于封闭截面98内的后部时,缺口60位于弯矩减小了的区域内,因此能够进一步确保前柱部14的刚性和强度。
此外,如图1、图4所示,缺口60接近于结合部90,所述结合部90为车辆后侧的凸缘78中的车辆宽度方向外侧的端部78A、与外侧凸缘38的后部38B以及后侧凸缘58B的结合部。此处,该结合部92为框架部件22与顶梁板64的结合部,且为刚性较高的部位。因此,这样一来,由于当缺口60接近于刚性较高的部位时,能够有效地弥补因缺口60造成的刚性的下降,因此能够进一步确保前柱部14的刚性和强度。
另外,虽然缺口60在从车辆侧面观察时位于封闭截面98内的后部,然而,例如,在能够确保车顶纵梁部16的刚性和强度的情况下,也可以在从车辆侧面观察时位于封闭截面98内的车辆前后方向中央部、或与车辆前后方向中央部相比更靠车辆前侧。
以上,虽然对本发明的一个实施方式进行了说明,然而本发明并不限定于上述内容,除上述内容以外,在不脱离其主旨的范围内显然也可以进行各种变形而实施。
Claims (3)
1.一种车身结构,具备:
框架部件,其具有侧外板和内板,所述侧外板一体地具有向车辆宽度方向内侧延伸的外侧凸缘、以及被形成在所述外侧凸缘的车辆宽度方向外侧的外侧壁部,所述内板一体地具有与所述外侧凸缘相结合的内侧凸缘、以及在所述外侧壁部的车辆宽度方向内侧与所述外侧壁部对置设置的内侧壁部,并且,所述框架部件在车辆前后方向上延伸,并构成车身中的前柱部以及车顶纵梁部;
顶梁板,其在车辆宽度方向上延伸,其车辆宽度方向外侧的端部被结合在所述框架部件上,且所述顶梁板的沿着车辆前后方向切断的截面形状被设定为帽形状,并且,所述顶梁板被结合在构成车身中的车顶部的车顶板上,从而与所述车顶板构成了封闭截面,
所述内侧凸缘具有前侧凸缘和后侧凸缘,所述前侧凸缘被形成在所述内侧壁部中的、构成所述前柱部以及所述车顶纵梁部的前部的部分处,并从所述内侧壁部中的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向外侧延伸,所述后侧凸缘被形成在所述内侧壁部中的、构成所述车顶纵梁部的与所述前部相比为车辆后侧部的部分处,并从所述内侧壁部的车辆上侧的端部起向车辆宽度方向内侧延伸,
在所述内侧壁部中的所述前侧凸缘与所述后侧凸缘的车辆宽度方向之间以向车辆上侧开口的方式而形成的缺口,在从车辆侧面观察时位于所述封闭截面内。
2.如权利要求1所述的车身结构,其中,
所述缺口在从车辆侧面观察时位于所述封闭截面内的车辆前后方向中央部、或与车辆前后方向中央部相比更靠车辆后侧。
3.如权利要求1或权利要求2所述的车身结构,其中,
被形成在所述顶梁板中的车辆前后方向两侧的端部处的一对凸缘中,车辆后侧的凸缘的车辆宽度方向外侧的端部与所述外侧凸缘以及所述后侧凸缘相结合,
所述缺口接近于,所述一对凸缘中车辆后侧的凸缘中的、车辆宽度方向外侧的端部与所述外侧凸缘以及所述后侧凸缘的结合部。
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