CN102802988B - 混合动力型车辆 - Google Patents

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Abstract

不使后备箱变窄而将主电池与辅助电池两者搭载于混合动力型的车辆。底板(102)具备朝上方隆起并沿车辆(101)的车宽方向延伸的隆起部(102c)、以及从隆起部(102c)朝前方方向延伸的前方部(102a)。在底板(102)的上方使座部(109a)与前方部平行并设置后排座椅(109)。前方部(102a)、后排座椅(109)的座部(109a)、以及隆起部(102c)形成用于沿车宽方向并列地设置主电池(110)与辅助电池(111)的收纳空间(SP)。

Description

混合动力型车辆
技术领域
本发明涉及具备发动机与电动机两者作为动力源的混合动力型车辆。
背景技术
以往，以发动机与电动机两者为动力源的混合动力型车辆，搭载向电动机供电的电池(以下，存在称为“主电池”的情况)。在主电池被配置于车室内的情况下，使收纳乘客、货物的车内空间变窄。
专利文献1所述的车辆设为，在后排座椅的下方确保蓄电装置的搭载空间，以便不因蓄电装置损害车室内的舒适性。并且，在专利文献1记载有下述情况：作为第三实施方式，不仅具备电池组600，还具备其他的电池组2600以及接线盒800，将电池组2600设置于隆起部110的上表面。
专利文献1：日本专利第4225363号说明书(权利要求9、段落0061～0065、以及图6)。
在混合动力型车辆中，搭载有对将电压提供给以低电压(例如12V)进行动作的ECU(电子控制单元)等辅助类设备进行辅助、或防备主电池的未充电等不良状况而辅助基于主电池的电力供给的其他的电池(以下，存在称为“辅助电池”的情况)。然而，在混合动力型车辆中，在位于车辆的前部的发动机室内搭载发动机与逆变器，无法确保用于在发动机室内配置辅助电池的足够的空间。因此，辅助电池的设置位置成为问题。
作为一例，如专利文献1所述那样，考虑将辅助电池设置于在后排座椅的后方且底板的隆起部的上表面。在该情况下，后排座椅的后方的室内空间变窄(参照专利文献1的段落0065)。
作为另一例，考虑将辅助电池配置于后轮胎的轮罩的后方侧且是背板所覆盖的空间。这样，在后轮胎的轮罩的后方配置辅助电池的情况下，担心当车辆的后方部分被碰撞时辅助电池破损。另外，这样的辅助电池的配置，必须在后悬(rearoverhang)较长的轿车型的车辆才能实现，对于后悬较短的小型的两厢车中使后备箱变窄才能实现。
发明内容
本发明的目的在于，不使后备箱变窄地将电动机驱动用的电池、与预备的辅助电池两者搭载于混合动力型车辆。
本发明的混合动力型车辆具备：底板，其具备形成朝上方隆起且沿车辆的车宽方向延伸的形状的隆起部、以及从所述隆起部朝所述车辆的前方方向延伸的前方部；燃料箱，其被设置于所述底板的下方，且积存由作为所述车辆的动力源的发动机燃烧的液体燃料；后排座椅，其使支承乘客的臀部的座部与所述前方部对置，且被设置于所述底板的上方；后轮罩，其被配置于车辆的车宽方向侧部且相对于所述后排座椅处于后方侧的位置；以及左右纵梁，该左右纵梁沿所述车辆的前后方向延伸，且从所述前方部的左右的各个侧部朝上方突出，该左右纵梁在上表面支承所述后排座椅的座部的左右两侧部，并且与所述前方部、所述座部以及所述隆起部一起规定收纳空间，由所述纵梁规定的所述收纳空间的车宽方向长度比所述后轮罩间的距离大，以便设置下述的第一设置部和第二设置部，所述第一设置部用于设置第一电池，该第一电池蓄积作为所述车辆的动力源的电动机的驱动电力，所述第二设置部在所述收纳空间内相对于所述第一设置部沿所述车辆的车宽方向并排地设置，且用于设置第二电池，该第二电池辅助由所述第一电池进行的电力供给。
根据本发明，能够在后排座椅的下方并排配置两个电池。由此，能够不使后备箱变窄地将主电池与辅助电池两者搭载于混合动力型车辆。
附图说明
图1是第一实施方式中的车辆的俯视图。
图2是车辆的左剖视图。
图3是表示比后排座椅靠下方的各部分的车辆的俯视图。
图4是图3的A-A线的剖视图。
图5是图3的B-B线的剖视图。
图6是第二实施方式中的图3的A-A线的剖视图。
具体实施方式
基于图1～图5，对一个实施方式进行说明。为了方便说明，将本实施方式称为第一实施方式。图1是车辆101的俯视图。车辆101是以发动机以及电动机(都未图示)为动力源的混合动力型的车辆。车辆101在前部形成发动机室(未图示)。并且，车辆101在发动机室内搭载发动机、电动机以及与电动机连接的逆变器(未图示)。
车辆101在内部搭载后排座椅109。并且，车辆101在比后排座椅109靠下方以及后方侧具备：底板102；左纵梁103L；右纵梁103R；中心横梁104；第一后横梁105；第二后横梁106；左后轮胎107L；右后轮胎107R；悬架梁108；作为第一电池的主电池110；作为第二电池的辅助电池111；燃料箱112以及后轮罩114。
底板102形成车辆101的室内的地面。底板102具有：朝向车辆101的前方侧并大致水平地扩展并延伸的前方部102a；以及朝车辆101的后方侧延伸的后方部102b。并且，底板102在前方部102a与后方部102b之间具有隆起部102c。隆起部102c从底板102比前方部102a以及后方部102b更向上方突出，形成朝车辆101的车宽方向延伸的山脊状。在隆起部102c的下方定位有第一后横梁105。
后排座椅109具备：座部109a，其支承乘客的臀部；以及靠背部109b，其支承乘客的背部。靠背部109b座部109a的后端朝上方突出。后排座椅109将座部109a的下表面的后方侧的部分支承于隆起部102c，并定位于底板102的上方。此时，座部109a沿与前方部102a平行的方向与该前方部102a对置。
后排座椅109的后方侧的车辆101的内部的空间作为后备箱113而被活用。后排座椅109的靠背部109b形成后备箱113的前方壁面。该后备箱113的地面由后方部102b与备用轮胎收纳部外罩131形成。即，在底板102的后方部102b，呈下凹的形状形成有用于收纳备用轮胎132的备用轮胎收纳部133。并且，备用轮胎收纳部外罩131被定位于备用轮胎收纳部133所收纳的备用轮胎132的上方，并覆盖备用轮胎收纳部133，而形成后备箱113的平坦的地面。
后轮罩114位于车辆101的左右两侧且后方的位置、且是后备箱113的左右两侧部的位置，被配置于相对于后排座椅109为后方侧的位置。后轮罩114形成比底板102的后方部102b更向上方突出的形状。在左侧的后轮罩114的下方可自由旋转地定位有左后轮胎107L。在右侧的后轮罩114的下方可自由旋转地定位有右后轮胎107R。并且，左右的后轮罩114都被形成车辆101的外观的背板(未图示)覆盖。
左纵梁103L以及右纵梁103R是沿车辆101的前后方向延伸的部件，被安装于底板102的左右两侧的区域。更详细地，左纵梁103L具有：沿着左侧的后轮罩114的右侧部朝车辆101的前后方向延伸的部分LA；从该部分LA沿着左侧的后轮罩114的前方部分的形状绕向车辆101的外侧方向(左侧方向)的部分LB；以及从该部分LB朝车辆101的外侧方向靠近并且趋向前方的部分LC。另外，右纵梁103R具有与左纵梁103L大体左右对称的形状。即，左纵梁103L与右纵梁103R以随着从车辆101的后方趋向前方而朝车辆101的外侧方向扩展的方式沿前后方向延伸。并且，这些左纵梁103L以及右纵梁103R都在部分LA位于底板102的后方部102b的下侧，在部分LC而与底板102的前方部102a的左右两侧部的侧面相接，比前方部102a更向上方突出。
中心横梁104、第一后横梁105以及第二后横梁106按照该顺序从车辆101的前方朝后方排列。中心横梁104、第一后横梁105以及第二后横梁106都被安装于底板102的下表面，形成沿车宽方向延伸的形状并连结左纵梁103L与右纵梁103R，从而提高车辆101的刚性。基于图3以及图4，对中心横梁104在后面进行说明。第一后横梁105被设置于隆起部102c的下表面。第二后横梁106被设置于底板102的后端部的下表面。
悬架梁108是车辆101的悬架装置的构成部件。悬架梁108包括左托臂115L、右托臂115R、中间梁116。左托臂115L的后端经由减震器以及螺旋弹簧(都未图示)与左后轮胎107L连结。左托臂115L的前端与左纵梁103L连结。同样地，右托臂115R的后端经由减震器以及螺旋弹簧(都未图示)与右后轮胎107R连结，右托臂115R的前端与右纵梁103R连结。减震器以及螺旋弹簧吸收车辆101行驶期间的左后轮胎107L以及右后轮胎107R的振动。另外，中间梁116位于后排座椅109的后方且底板102的下方，并连结左托臂115L与右托臂115R。
图2是车辆101的左剖视图。燃料箱112积存由作为车辆101的动力源的发动机(未图示)燃烧的液体燃料。液体燃料作为一例有汽油、酒精。该燃料箱112在左端具有沿后方且上方延伸的灌装管(未图示)。另外，燃料箱112在上端具有进油口(未图示)。燃料箱112以被收纳于隆起部102c的内部的方式定位于底板102的下方。并且，燃料箱112避开左托臂115L、右托臂115R、减震器、螺旋弹簧，而被定位于左托臂115L与右托臂115R之间，并被固定于左纵梁103L以及右纵梁103R。该燃料箱112相对于第一后横梁105以及中间梁116而位于前方的位置，并形成为避开与第一后横梁105以及中间梁116的干扰的形状。
后排座椅109的座部109a、底板102的前方部102a、以及底板102的隆起部102c形成收纳空间SP。收纳空间SP在车宽方向并列地设置有：用于设置主电池110的第一设置部151；以及用于设置辅助电池111的第二设置部152。主电池110被设置于第一设置部151，辅助电池111被设置于第二设置部152，分别被定位于该收纳空间SP内。
收纳空间SP的上方、后方、以及左右两侧部分由框架126覆盖。框架126由金属丝网形成，形成为覆盖主电池110、辅助电池111、以及鼓风用马达119的形状。框架126的后方侧的部分形成隆起部102c的一部分并与从前方部102a朝上方立起的壁面102d的前面侧接触。另外，框架126的上方侧的部分覆盖主电池110、辅助电池111、以及鼓风用马达119，并且支承后排座椅109的座部109a的下表面。
在此，对主电池110、辅助电池111以及鼓风用马达119进行说明。主电池110具有细长的近似长方体形状的框体，在该框体中，串联地连接多个电池单元而形成电池组件，进而串联地连接多个电池组件而形成二次电池，将该二次电池收纳于内部，主电池110蓄积电动机(未图示)的驱动电力。主电池110在将长边方向朝向车辆101的车宽方向的状态下，被配置于收纳空间SP内。主电池110在配置于收纳空间SP的情况下，在朝向车辆101的左侧的面具有端子110a。并且，管111b(参照图3)从主电池110的被配置于收纳空间SP的情况下的朝向车辆101的右侧的面延伸突出。管111b用于将主电池110产生的氢气向车辆101的外部排出。
主电池110经由安装于端子110a的配线117a与设置于发动机室(未图示)的逆变器(未图示)连接。该配线117a形成束线117的一部分。主电池110经由逆变器向搭载于电动机、车辆101的各种辅助设备(未图示)供给电力。另外，由马达的驱动产生的电力经由逆变器被储存于主电池110。
鼓风用马达119被收纳于收纳空间SP，且被并排地配置在主电池110的左侧。鼓风用马达119除了成为搭载于车辆101的加热器、空调(都未图示)的驱动源之外，还向主电池110吹冷却风来冷却该主电池110。主电池110与鼓风用马达119在车辆101的车宽方向所占的长度，与后轮罩114之间的距离W(参照图1)大致相同。
辅助电池111构成为，在近似长方体形状的框体中收纳二次电池。该辅助电池111的框体的一边的长度与后轮罩114的车宽方向的长度V(参照图1)大致相同。辅助电池111对主电池110向车辆101的各部分的电力供给进行辅助。其中，辅助电池111的电力不被使用于车辆101的行驶，而是向以低电压(例如12V)进行动作的未图示的ECU(电子控制单元)或鼓风用马达119等辅助类设备供给电压，或者被使用于主电池110未充电的情况等的车辆101的各部分的驱动。辅助电池111在上表面具有端子111a(参照图4)。在该端子111a安装形成束线117的一部分的其他的配线117b。即，辅助电池111相对于在发动机室设置的逆变器与主电池110并联地连接，此外，主电池110与辅助电池111也可以被串联地连接。
在主电池110以及辅助电池111与逆变器之间，电连接有接线盒(未图示)。接线盒在内部收纳系统主继电器，并对主电池110以及辅助电池111与逆变器之间的电连接和断开进行切换。另外，形成束线117的一部分的其他的配线117c与鼓风用马达119的端子(未图示)连接，鼓风用马达119接受来自主电池110以及辅助电池111的供电并进行驱动。并且，在连结主电池110与鼓风用马达119的配线的中途设置有继电器(未图示)。
在车宽方向排列的主电池110以及鼓风用马达119，如上所述仅占有距离W(参照图1)的宽度。因此，考虑将主电池110以及鼓风用马达119的设置位置，例如，设置于后备箱113中的靠近后排座椅109的靠背部109b位置。另外，由于辅助电池111的框体的一边的长度与长度V(参照图1)大致相同，因此考虑例如将辅助电池111的设置位置设置于处于后轮罩114的后方的位置，并利用背板(未图示)遮蔽设置于处于后轮罩114的后方的位置的辅助电池111。另外，还考虑将辅助电池111的设置位置设置为与后备箱113中的主电池110以及鼓风用马达119的设置位置邻接。
图3是表示比后排座椅109靠下方的各部分的车辆101的俯视图。此外，在图3中，利用点划线假想地表示安装后排座椅109的座部109a的位置。另外，在图3中，省略框架126。在本实施方式中，主电池110以及辅助电池111被收纳于收纳空间SP的内部。收纳空间SP的高度是隆起部102c相对于前方部102a的高度H(参照图2)，比燃料箱112的高度高。
左纵梁103L以及右纵梁103R从底板102的前方部102a的左右两侧朝比该前方部102a更朝上方突出，形成收纳空间SP的左右的壁面。即，左纵梁103L的侧面103La成为规定收纳空间SP的车宽方向的大小的左壁面。另外，右纵梁103R的侧面103Ra成为规定收纳空间SP的车宽方向的大小的右壁面。并且，左纵梁103L以及右纵梁103R都利用上表面支承后排座椅109的座部109a的左右两侧部。
在收纳空间SP的内部且是底板102的前方部102a的上表面，沿车宽方向并列地设置有：用于设置主电池110的第一设置部151；以及用于设置辅助电池111的第二设置部152。第一设置部151被设置为，在收纳空间SP内靠近左纵梁103L的侧面103La一侧。第二设置部152在收纳空间SP内被设置于第一设置部151与右纵梁103R的侧面103Ra之间。另外，在底板102的前方部102a中，在第一设置部151与左纵梁103L的侧面103La之间的位置设置有供束线117通过的贯通孔120。
图4是图3的A-A线的剖视图。辅助电池111被设置于第二设置部152，被定位于后排座椅109的座部109a的下方且底板102的前方部102a的上方。辅助电池111利用定位部件118而被定位于第二设置部152，由安装部件(未图示)固定，以此不因车辆101的振动而移动。定位部件118具有保持辅助电池111的形状，并被固定于底板102的前方部102a之上。定位部件118具有还保持主电池110以及鼓风用马达119的形状，并将主电池110定位于第一设置部151。
参照图3以及图4。覆盖收纳空间SP的前方侧的固定外罩121位于主电池110的前方。固定外罩121从后排座椅109的前端垂下，与底板102的前方部102a相连。固定外罩121的右端与设置于第一设置部151的主电池110的右端的位置大致一致。固定外罩121的左端与左纵梁103L的侧面103La相连。
在固定外罩121的右侧设置有开口部123。该开口部123在辅助电池111的前方开口。并且，开口部123的外周形由后排座椅109的座部109a的下表面、底板102的前方部102a的上表面、固定外罩121的右端边以及右纵梁103R的侧面103Ra形成。装卸外罩122对该开口部123进行开闭。作为一例，装卸外罩122经由铰链124与固定外罩121的右端边连结，并在车辆101的前方转动自如。另外，作为另一例，装卸外罩122具有钩挂于固定外罩121以及右纵梁103R的侧面103Ra的爪部(未图示)，在关闭开口部123的情况下，爪部也可以形成为钩挂于固定外罩121以及右纵梁103R的侧面103Ra且不从开口部123脱落。
图5是图3的B-B线的剖视图。中心横梁104在底板102的下表面被设置于横跨前方部102a以及隆起部102c的位置。中心横梁104是沿车辆101的车宽方向延伸的部件，连结左纵梁103L与右纵梁103R。中心横梁104的剖面形成朝上开口的コ字形状。并且，中心横梁104的前方侧的端部104a与前方部102a的下表面接触。另外，中心横梁104的后方侧的端部104b沿着在上下方向延伸的隆起部102c的壁面102d延伸。中心横梁104经由底板102的前方部102a，对在第一设置部151设置的主电池110进行支承。
在制造这样构成的车辆101时，燃料箱112只要是为了收纳向发动机供给的挥发性较高的液体燃料(汽油、酒精等)而具有气密性即可，该燃料箱112的形状本身可以比较自由地形成。与此相对地，关于主电池110以及辅助电池111，形状的设计的自由度较小。更详细地，主电池110以及辅助电池111在内部收纳多个电池单元、电池组件，由这些多个电池单元、电池组件的形状以及连接位置等来决定外形。因此，关于主电池110以及辅助电池111，形状的设计的自由度较小。
因此，本实施方式的车辆101的制造者，使隆起部102c的壁面102d以确保在后排座椅109的座部109a的下方并排地设置主电池110以及辅助电池111两者所需的足够的收纳空间SP的方式移向后方并接近第一后横梁105，在底板102形成隆起部102c从而减小收纳空间SP。并且，将燃料箱112形成为收纳于由第一后横梁105、中间梁116、隆起部102c的壁面102d包围的空间的形状，并配置于该空间内。
接着，制造者在安装后排座椅109的座部109a之前，在收纳空间SP内的第一设置部151配置主电池110，并在第二设置部152设置辅助电池111。在此，由于在收纳空间SP沿车宽方向并排地设置有第一设置部151与第二设置部152，故制造者在第一设置部151与第二设置部152配置主电池110与辅助电池111。之后，制造者将连接束线117的配线117a～177c连接于主电池110的端子110a、辅助电池111的端子111a、鼓风用马达119的连接端子(未图示)，并将束线117通过贯通孔120。之后，制造者将框架126覆盖于收纳空间SP，在底板102的隆起部102c、与左纵梁103L的上表面、以及右纵梁103R的上表面固定安装后排座椅109。由此，后排座椅109被定位于底板102的上方。另外，框架126与后排座椅109的座部109a的下表面接触，并支承该座部109a。
这样，在本实施方式中，在各种部件被固定地设置且设计的自由度较小的车辆101的内部结构中，能够在通常不被使用的后排座椅109的下方确保并排收纳主电池110与辅助电池111所需的足够的收纳空间SP。并且，在该收纳空间SP内，主电池110与辅助电池111被并排地配置。其结果是，无需在后备箱113配置主电池110、辅助电池111，也不存在后备箱113变窄的情况。另外，主电池110以及辅助电池111，由底板102、后排座椅109、固定外罩121、装卸外罩122、左纵梁103L、以及右纵梁103R包围而实现防尘、防寒。另外，由于辅助电池111被配置于主电池110的附近，故能够缩短束线117的长度，车辆101的重量和制造成本都减少。另外，连结主电池110与辅助电池111的继电器(未图示)也被简化。此外，辅助电池111不被设置于容易被碰撞的后轮罩114的后方。即，如本实施方式那样，在后排座椅109的下方收纳辅助电池111的结构，也能够适用于后悬较短的小型的两厢车，因此，增加车辆101的外观设计的自由度。
另外，在本实施方式中，燃料箱112被收纳于隆起部102c内。因此，车辆101的车高变低。另外，主电池110与辅助电池111在后排座椅109的下方被配置于靠近车辆101的行驶面的位置，并且由于主电池110与辅助电池111被集中于收纳空间SP内而配置，故车辆101的重心位置变低，实现车辆101的稳定的行驶。另外，由于主电池110、辅助电池111以及燃料箱112都集中于车辆101的中央且下方而配置，故能够不需进行特别的加强，而防止因碰撞等施加给车辆101的冲击造成上述部件损坏。
另外，在本实施方式中，中心横梁104不仅连结左纵梁103L与右纵梁103R来提高车辆101的刚性，还支承主电池110。因此，不需要使底板102坚固，以便承受在设置主电池110时的重量。
另外，在本实施方式中，通过对装卸外罩122进行开闭，操作者能够容易地进行辅助电池111的维护、更换。
接下来，基于图6对其他的实施方式进行说明。为了方便说明，将本实施方式称为第二实施方式。在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
图6是本实施方式中的图3的A-A线的剖视图。在本实施方式中，处于后排座椅109的座部109a的下表面且是辅助电池111的端子111a的上方的位置朝上方凹陷。
在本实施方式中，操作者能够活用辅助电池111的端子111a与后排座椅109的座部109a之间的空间，打开装卸外罩122并高效地进行对辅助电池111进行维护、更换的操作。另外，这样的操作的效率化并不伴随于后排座椅109的外观的变更。
附图标记的说明
101：混合动力型车辆；102：底板；102a：前方部；102c：隆起部；104：中心横梁；112：燃料箱；109：后排座椅；109a：座部；110：主电池(第一电池)；111：辅助电池(第二电池)；121：固定外罩；122：装卸外罩；151：第一设置部；152：第二设置部；SP：收纳空间。

Claims (5)

1.一种混合动力型车辆，其中，具备：
底板，其具备形成朝上方隆起且沿车辆的车宽方向延伸的形状的隆起部、以及从所述隆起部朝所述车辆的前方方向延伸的前方部；
燃料箱，其被设置于所述底板的下方，且积存由作为所述车辆的动力源的发动机燃烧的液体燃料；
后排座椅，其使支承乘客的臀部的座部与所述前方部对置，且被设置于所述底板的上方；
后轮罩，其被配置于车辆的车宽方向侧部且相对于所述后排座椅处于后方侧的位置；以及
左、右纵梁，该左、右纵梁沿所述车辆的前后方向延伸，且从所述前方部的左右的各个侧部朝上方突出，该左、右纵梁在上表面支承所述后排座椅的座部的左右两侧部，并且与所述前方部、所述座部以及所述隆起部一起规定电池的收纳空间，
由所述纵梁规定的所述收纳空间的车宽方向长度比所述后轮罩间的距离大，以便设置下述的第一设置部和第二设置部，
所述第一设置部用于设置第一电池，该第一电池蓄积作为所述车辆的动力源的电动机的驱动电力，
所述第二设置部在所述收纳空间内相对于所述第一设置部沿所述车辆的车宽方向并排地设置，该第二设置部用于设置第二电池，该第二电池辅助由所述第一电池进行的电力供给，
所述纵梁具有：
沿着所述后轮罩的侧部朝所述车辆的前后方向延伸的第一部分(LA)；
从该第一部分(LA)沿着所述后轮罩的前方部分的形状绕向所述车辆的外侧方向的第二部分(LB)；以及
从该第二部分(LB)朝所述车辆的外侧方向靠近并且趋向前方的第三部分(LC)。
2.根据权利要求1所述的混合动力型车辆，其中，
该混合动力型车辆具备形成所述隆起部的一部分并与从所述前方部朝上方立起的壁面。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力型车辆，其中，
该混合动力型车辆具备支承所述后排座椅的座部的框架。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力型车辆，其中，
该混合动力型车辆具备中心横梁，该中心横梁被设置于所述底板的下方且横跨所述前方部和所述隆起部的位置，该中心横梁沿所述车辆的车宽方向延伸，经由所述底板在被设置在所述第一设置部的第一电池的正下方位置对该第一电池进行支承。
5.根据权利要求1或2所述的混合动力型车辆，其中，
该混合动力型车辆具备外罩，该外罩被设置于所述第一设置部以及所述第二设置部的前方，且覆盖所述收纳空间的前方侧，
所述外罩中的位于所述第二设置部的前方的部分形成为开闭自如。
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