CN103855498B - 端子布置装置 - Google Patents
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Abstract
端子布置装置(30)将被接收在壳体(40)中的电气装置(10)电连接到外部装置(G),且包括固定到壳体(40)的第一连接端子(31)。第一连接端子(31)具有第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b),所述第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b)能够弹性变形,使得电气装置(10)的输出端子(13)被支撑在第一支撑部分(31a)与第二支撑部分(31b)之间。第一支撑部分(31a)具有不同于第二支撑部分(31b)的抗挠刚度的抗挠刚度。
Description
技术领域
本公开涉及一种将电气装置电连接到外部装置的端子布置装置。
背景技术
JP-H06-507043A(USP5,147,218)公开了将电气装置与连接器电连接的叉状连接端子。叉状连接端子具有在宽度方向上被分为两部分的末端部分且由于简单结构而被普通使用。
最近,车辆被减小尺寸和精密成熟化,因此,也要求车内装置减小尺寸、具有更轻的重量、精密成熟化以及具有高的质量。而且,车内装置的制造成本也要求降低。
发明内容
本公开的目的是提供一种允许电气装置被减小尺寸的端子布置装置。
根据本公开,提供了一种将被接收在壳体中的电气装置电连接到外部装置的端子布置装置。所述端子布置装置包括固定到壳体的连接端子。所述连接端子具有第一支撑部分和第二支撑部分,所述第一支撑部分和第二支撑部分能够弹性变形,使得电气装置的输出端子被支撑在第一支撑部分与第二支撑部分之间。第一支撑部分具有不同于第二支撑部分的抗挠刚度的抗挠刚度。
因此,连接端子以由于抗挠刚度的差别仅使第一支撑部分和第二支撑部分中的一个弹性变形的方式支撑电气装置的输出端子。因此,通过简单地调节连接端子的布置和方位,端子布置装置和电气装置被防止短路。而且,输出端子稳固地支撑在第一支撑部分与第二支撑部分之间,从而,在输出端子和连接端子之间可保证预定的电连接强度,同时连接端子与电气装置之间的间隙可设置为最小。而且,端子布置装置被减小尺寸。
附图说明
下面,通过参看附图所作的详细描述,本公开的上述及其他目的、特征和优点将变得更显见。在附图中:
图1是示意图,出了用于内燃发动机的电子节流装置;
图2是剖视透视图,示出了采用根据第一实施例的端子布置装置的电子节流装置;
图3A是示意性剖视图,示出了在输出端子被压配合到端子布置装置之前的根据第一实施例的端子布置装置;
图3B是示意性剖视图,示出了在输出端子被压配合到端子布置装置之后的根据第一实施例的端子布置装置;
图4是前视图,示出了根据第一实施例的端子布置装置;
图5A是前视图,示出了根据第二实施例的端子布置装置;
图5B是沿着根据第二实施例的图5A中的线VB-VB线所作的剖视图;
图5C是沿着第二实施例的另一示例的图5A中的线VC-VC所作的剖视图;以及
图6是示意性剖视图,示出了根据一比较例的端子布置装置。
具体实施方式
下面,将参看附图描述本公开的多个实施例。在这些实施例中,与在先的实施例中描述的部件对应的部件可以以相同的附图标记表示,且可省去对该部件的多余描述。当在一个实施例中仅描述了结构的一部分时,另一在先的实施例可应用于该结构的其他部分。多个部件可被组合,即使没有明确地描述所述多个部件可被组合。只要组合没有害处,所述多个实施例可部分组合,即使没有明确地描述这些实施例可被组合。
(第一实施例)
作为电子仪器的一个例子的电子节流装置1具有驱动电机10,该驱动电机10是电气装置的一个例子。驱动电机10打开或关闭用于内燃发动机(即,发动机)E的节流阀S。下面,将参看图1和2描述电子节流装置1的基本结构。
电子节流装置1具有阀装置V和电子控制单元(ECU)G。阀装置V包括节流阀S,所述节流阀S控制被吸入发动机E中的进气量。ECU G控制阀装置V。
阀装置V具有驱动电机10、齿轮减速器20、端子布置装置30、壳体40和节流位置传感器50。驱动电机10驱动阀装置V。齿轮减速器20降低驱动电机10的转速且将转矩传递到节流阀S。端子布置装置30将驱动电机10电连接到ECU G。壳体40中具有驱动电机10、齿轮减速器20和端子布置装置30。节流位置传感器50将节流阀S的开度转换为电信号。
驱动电机10例如是直流(DC)换向器电机,且被固定成使驱动电机10不能相对于壳体40移动。驱动电机10具有输出轴11和电机壳12。输出轴11的一个端部从电机壳12外露给齿轮减速器20。齿轮减速器20具有小齿轮21和大齿轮22。小齿轮21小于大齿轮22。小齿轮21固定到输出轴11。
小齿轮21和大齿轮22构成众所周知的齿轮减速结构。驱动电机10和节流阀S的转动轴S1经由该齿轮减速结构彼此连接。驱动电机10的转速由该齿轮减速结构降低,且驱动电机10的被降低的转速传递到节流阀S。
驱动电机10还具有均与电机壳12连接的第一输出端子13和第二输出端子14(例如,一对输出端子)。第一输出端子13和第二输出端子14的电势彼此不相等。例如,第一输出端子13的电势高于第二输出端子14的电势。第一输出端子13和第二输出端子14均经由端子布置装置30电连接到ECU G,且驱动信号从ECU G传送到第一输出端子13和第二输出端子14。
ECU G将包括关于节流阀S所需的转动方向的指令的信号施加给驱动电机10,以控制发动机E的工作条件。基于该信号,驱动电机10驱动节流阀S沿打开方向或关闭方向转动。
第一输出端子13和第二输出端子14由具有平板形状的导电材料、例如铜板或铝板制成。第一输出端子13和第二输出端子14中的每个均具有矩形横截面。
电机壳12具有延伸部分12a,所述延伸部分12a相对于电机壳12的主部分具有相对较小的直径。例如,延伸部分12a可与支承部分对应。第一输出端子13和第二输出端子14从电机壳12的端面沿轴向方向延伸,且在厚度方向上相对于延伸部分12a彼此相反地设置。第一输出端子13和第二输出端子14被设置成使延伸部分12a定位在第一输出端子13和第二输出端子14之间。
电机壳12由平的金属板(导电材料)、例如铁板制成。第一输出端子13和第二输出端子14通过电绝缘材料、例如橡胶附连到电机壳12。
如图3A所示,第一输出端子13和第二输出端子14中的每个被定位成在第一输出端子13和第二输出端子14被组装到端子布置装置30之前距离延伸部分12a具有距离L。距离L的值通过考虑相对于端子布置装置30的位置关系被确定为最小。
端子布置装置30具有第一连接端子31和第二连接端子32(例如,一对连接端子)。第一连接端子31和第二连接端子32由具有平板形状的导电材料、例如铜板或铝板制成。第一连接端子31和第二连接端子32中的每个均具有矩形横截面。
第一连接端子31和第二连接端子32固定到壳体40,所述壳体40要被布置成使第一连接端子31面向第一输出端子13、第二连接端子32面向第二输出端子14。第一连接端子31和第二连接端子32彼此分开足够远,且延伸部分12a位于第一连接端子31和第二连接端子32之间。
而且,第一连接端子31的厚度方向与第一输出端子13的厚度方向垂直,第二连接端子32的厚度方向与第二输出端子14的厚度方向垂直。
下面,将参看图3A、3B和4详细地描述第一连接端子31和第二连接端子32。
第一连接端子31和第二连接端子32中的每个均为叉状端子。具体地讲,第一连接端子31具有第一支撑部分31a和第二支撑部分31b,所述第一支撑部分31a和第二支撑部分31b以弯曲形状从基部部分31c以彼此分开的状态延伸。第一支撑部分31a和第二支撑部分31b可以以如下方式弹性变形:该弹性变形使第一支撑部分31a和第二支撑部分31b之间的距离在第一连接端子13装配在第一支撑部分31a和第二支撑部分31b之间的间隙中时增大。
类似地,第二连接端子32具有第一支撑部分32b和第二支撑部分32a,所述第一支撑部分32b和第二支撑部分32a以弯曲形状从基部部分32c彼此分开地延伸。第二支撑部分32a和第一支撑部分32b可以以如下方式弹性变形:该弹性变形使第二支撑部分32a和第一支撑部分32b之间的距离在第二连接端子14装配在第二支撑部分32a和第一支撑部分32b之间的间隙中时增大。
例如,第一连接端子31和第二连接端子32通过切割加工方法由具有恒定厚度的导电板制成。如图3B中所示,第二支撑部分31b与驱动电机10间隔开距离L1,该距离L1短于驱动电机10与第一支撑部分31a之间的距离。类似地,第二支撑部分32a与驱动电机10间隔开距离L1,该距离L1短于驱动电机10与第一支撑部分32b之间的距离。
如图4中所示,第二支撑部分31b、32a的宽度B大于第一支撑部分31a、32b的宽度A,因此,第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度大于第一支撑部分31a、32b的抗挠刚度。换言之,宽度A和宽度B之间的关系被表示为A<B。抗挠刚度可称作弹性变形力。
如图3A的箭头方向所示,第一输出端子13装配在第一支撑部分31a和第二支撑部分31b之间。第二输出端子14以相同的方式装配在第二支撑部分32a和第一支撑部分32b之间。因此,第一连接端子31和第二连接端子32分别与第一输出端子13和第二输出端子14电连接。
第一支撑部分31a和第二支撑部分31b之间的间隙被第一输出端子13增大,且第一输出端子13由弹性变形的第一支撑部分31a和第二支撑部分31b紧紧地支撑。类似地,第二支撑部分32a和第一支撑部分32b之间的间隙被第二输出端子14增大,且第二输出端子14由弹性变形的第二支撑部分32a和第一支撑部分32b紧紧地支撑。
第一支撑部分31a、32b的抗挠刚度小于第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度。因此,第一支撑部分31a、32b与第二支撑部分31b、32a相比更容易弹性变形。另一方面,第二支撑部分31b、32a稍微弹性变形。当第一输出端子13紧紧地被第一支撑部分31a和第二支撑部分31b支撑时,第一支撑部分31a的弹性变形大于第二支撑部分31b的弹性变形。当第二输出端子14紧紧地被第一支撑部分32b和第二支撑部分32a支撑时,第一支撑部分32b的弹性变形大于第二支撑部分32a的弹性变形。
因此,如图3B所示,驱动电机10的电机壳12的延伸部分12a被保证距离第一连接端子31的第二支撑部分31b和第二连接端子32的第二支撑部分32a具有距离L1。
第一输出端子13和第二输出端子14不限于通过使用弹力分别压配合到第一连接端子31和第二连接端子32。例如,第一输出端子13和第二输出端子14也可通过弹力分别暂时与第一连接端子31和第二连接端子32连接,最后通过钎焊连接。在这种情况下,第一支撑部分31a、32b和第二支撑部分31b、32a塑性变形。甚至在这种情况下,第二支撑部分31b、32a的塑性变形远小于第一支撑部分31a、32b的塑料变形,从而,延伸部分12a可与第一连接端子31和第二连接端子32中的每个充分间隔开距离L1。
壳体40由普通耐热树脂、例如聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂制成的模制构件构成,且构件、例如端子布置装置30在壳体40被模制时提前设置在壳体40中。
如图2所示,壳体40被模制成具有一体的连接器40a。连接器40a与ECU G(外部装置)的信号提供端子电连接。连接器40a具有由导电板制成的第一端子41和第二端子42。第一连接端子31和第二连接端子32也由导电板制成。第一端子41和第一连接端子31可通过嵌件成型由一个导电板一体地制成,第二端子42和第二连接端子32可通过嵌件成型由一个导电板一体地制成。
因此,在不包括导电连接部分的情况下,第一端子41和第二端子42分别与第一连接端子31和第二连接端子32电连接。
将描述第一实施例的优点。
当驱动电机10附连到壳体40时,第一输出端子13和第二输出端子14分别同时连接到第一连接端子31和第二连接端子32。第一输出端子13装配在第一支撑部分31a与第二支撑部分31b之间,第二输出端子14装配在第一支撑部分32b与第二支撑部分32a之间。此时,第一支撑部分31a、32b和第二支撑部分31b、32a中的每个均弹性变形。
第一支撑部分31a和第二支撑部分31b之间的间隙和第二支撑部分32a与第一支撑部分32b之间的间隙在宽度方向上被扩宽。从而,第一支撑部分31a和第二支撑部分31b弹性且紧紧地支撑第一输出端子13,第二支撑部分32a和第一支撑部分32b弹性且紧紧地支撑第二输出端子14。
而且,第一支撑部分31a、32b的抗挠刚度小于第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度。因此,第一支撑部分31a、32b的弹性变形大于第二支撑部分31b、32a的弹性变形,使得在延伸部分12a、与第一连接端子31的第二支撑部分31b和第二连接端子32的第二支撑部分32a中的每个之间均确保了距离L1。
因此,电机壳12的延伸部分12a、与第一连接端子31的第二支撑部分31b和第二连接端子32的第二支撑部分32a中的每个均分开足够远。通过具有距离L1,第一连接端子31的第二支撑部分31b和第二连接端子32的第二支撑部分32a中的每个均被限制与延伸部分12a接触。换言之,第一连接端子31和第二连接端子32被限制与驱动电机10接触。而且,如上所述,第一输出端子13和第二输出端子14被弹性且紧紧地支撑。因此,第一输出端子13和第二输出端子14分别有效地与第一连接端子31和第二连接端子32电连接。
具有端子布置装置30的电子节流装置1驱动节流阀S沿打开方向或关闭方向转动。通过控制节流阀S的开度,被吸入发动机E中的进气量被控制。ECU G将包括有关节流阀S所需的转动方向的指令的信号施加给驱动电机10。基于该信号,驱动电机10沿所需的转动方向转动且产生转矩。转矩经由齿轮减速器20传递到节流阀S,节流阀S被转矩转动并以预定的开度打开。
ECU G和驱动电机10经由端子布置装置30彼此电连接。电机壳12的延伸部分12a与第二支撑部分31b、32a分开距离L1。尽管在发动机E的工作过程中冲击、例如强振动施加给驱动电机10和端子布置装置30,但端子布置装置30由于距离L1而被限制与驱动电机10接触。
图6示出了根据一比较例(现有技术)的端子布置装置。如图6中所示,端子布置装置100具有设置在壳体300上的第一连接端子101和第二连接端子102。壳体300中具有驱动电机200。第一连接端子101具有从基部部分101c延伸的第一支撑部分101a和第二支撑部分101b。第二连接端子102也具有从基部部分102c延伸的第一支撑部分102b和第二支撑部分102a。驱动电机200的输出端子201压配合到限定在第一支撑部分101a和第二支撑部分101b之间的空间中。因此,输出端子201被弹性支撑在第一支撑部分101a和第二支撑部分101b之间。驱动电机200的输出端子202压配合到限定在第二支撑部分102a和第一支撑部分102b之间的空间中。因此,输出端子202被弹性支撑在第二支撑部分102a和第一支撑部分102b之间。
然而,在比较例中,第二支撑部分101b、102a的抗挠刚度与第一支撑部分101a、102b的抗挠刚度相同。在这种情况下,驱动电机200的电路在连接端子101、102与驱动电机200的壳部分210接触时可能会短路。
当输出端子201、202压配合到连接端子101、102时,支撑部分101a、101b、102a、102b产生变形而具有图6中双点划线示出的形状。此时,第二支撑部分101b、102可能接触驱动电机200的壳部分210。而且,由于壳部分210与第二支撑部分101a、102b之间的空间相对较小,因此,第二支撑部分101b、102b在使用时可能由于振动而接触壳部分210。
相比,根据第一实施例,当第一输出端子13和第二输出端子14分别被第一连接端子31和第二连接端子32弹性支撑时,与第二支撑部分31b、32a相比,仅第一支撑部分31a、32b具有大的弹性变形。因此,通过简单地调节第一连接端子31和第二连接端子32的布置和方位,防止了端子布置装置30与驱动电机10之间的短路。
而且,第一支撑部分31a和第二支撑部分31b准确地弹性支撑第一输出端子13,第二支撑部分32a和第一支撑部分32b准确地弹性支撑第二输出端子14。因此,第一连接端子31和第一输出端子13之间的电连接以及第二连接端子32与第二输出端子14之间的电连接可得到确保。
第二支撑部分31b、32a的宽度B被使得不同于第一支撑部分31a、32b的宽度A,从而,第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度被使得不同于第一支撑部分31a、32b的抗挠刚度。因此,第一支撑部分31a、32b和第二支撑部分31b、32a可由具有恒定厚度的导电板制成。
根据第一实施例,延伸部分12a与第二支撑部分31b、32a之间的距离L1可被使得尽可能小,从而,端子布置装置30可被使得更小和重量更轻,而且可降低端子布置装置30的制造成本。
(第二实施例)
下面,将参看图5A-5C描述第二实施例。
在第二实施例中,与第一实施例采用不同的方式,第一支撑部分31a的体积被使得与第二支撑部分31b的体积不同,且第一支撑部分32b的体积被使得与第二支撑部分32a的体积不同。
如图5A和5B所示,第一支撑部分31a、32b的宽度A等于第二支撑部分31b、32a的宽度B(即,A=B),第一支撑部分31a、32b的厚度C不同于第二支撑部分31b、32a的厚度D。具体地讲,厚度C小于厚度D(即,C<D),从而第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度大于第一支撑部分31a、32b的抗挠刚度。
第一支撑部分31a和第二支撑部分31b弹性且紧紧地支撑第一输出端子13,第一支撑部分32b和第二支撑部分32a弹性且紧紧地支撑第二输出端子14。第一支撑部分31a、32b的弹性变形大于第二支撑部分31b、32a的弹性变形。因此,电机壳12的延伸部分12a与第二支撑部分31b、32a之间的距离可被降低到最小值。因此,第二实施例产生与第一实施例大致相同的优点。
连接端子31、32可容易地相对于具有恒定厚度的导电板通过模压加工方法制造,以使厚度C不同于厚度D。替代性地,如图5C中所示,也可使用具有渐缩形状的导电板,其中,导电板的厚度从导电板的宽度方向上的一端到另一端逐渐增大。通过使用渐缩形状的导电板,连接端子31、32的厚度从第一支撑部分31a、32b到第二支撑部分31b、32a逐渐增大。从而,第一支撑部分31a、32b的厚度C可被使得小于第二支撑部分31b、32a的厚度D。
(其他实施例)
在上述实施例中,一对连接端子31和32被布置成使驱动电机10置于第一连接端子31与第二连接端子32之间。然而,第一连接端子31和第二连接端子32不限于成对使用。例如,当驱动电机10的为负电势端子的输出端子14经由电机壳12接地时,仅第一输出端子13作为驱动电机10的正电势端子设置。在这种情况下,仅采用与第一输出端子13对应的第一连接端子31,且第一连接端子31的第二支撑部分31b的抗挠刚度设置成大于第一连接端子31的第一支撑部分31a的抗挠刚度。
在上述实施例中,第一端子41和第一连接端子31由一个导电板一体地制成,第二端子42和第二连接端子32由一个导电板一体地制成。替代性地,第一端子41和第一连接端子31也可分开制造,第二端子42和第二连接端子32也可分开制造。在这种情况下,第一连接端子31和第二连接端子32可具有相同形状,且可被布置成相对于驱动电机10彼此对称。具体地讲,通过倒转相同形状的端子中的一个,该布置可相对于一个点对称地设定。因此,可提高生产率。
在上述实施例中,第一支撑部分31a、32b的体积与第二支撑部分31b、32a的体积不同,以改变抗挠刚度。替代性地,抗挠刚度也可通过改变比第一支撑部分31a、32b更接近驱动电机10定位的第二支撑部分31b、32a的形状来改变。具体地讲,第二支撑部分31b、32a的邻近驱动电机10的边缘部分以直角弯曲,以沿着连接端子31、32的厚度方向延伸。在这种情况下,与第一支撑部分31a、32b相比,第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度可被增大。相应地,第一支撑部分31a、32b的抗挠刚度和/或第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度可通过控制宽度、厚度、横截面形状、弹性模量或它们之间的任何组合控制。
在上述实施例中,连接端子31、32由横截面为矩形的平板形状的导电材料制成。替代性地,导电材料也可以是横截面为圆形的柱状导电材料,例如铜棒或铝棒。在这种情况下,第一支撑部分31a、32b和第二支撑部分31b、32a的抗挠刚度可通过将第一支撑部分31a、32b和第二支撑部分31b、32a加工成具有缝来调节。
端子布置装置30可用于电子节流装置1的驱动电机10之外的其他电气装置。仅需要其他电气装置具有电器件和端子布置装置。电器件设置在壳体中。端子布置装置将电器件的输出端子电连接到外部装置。而且,其他电气装置不限于设置在车辆中。
这种变化和修改要理解为处于权利要求所限定的本公开的范围内。
Claims (6)
1.一种将被接收在壳体(40)中的电气装置(10)电连接到外部装置(G)的端子布置装置(30),所述端子布置装置包括:
固定到壳体(40)的第一连接端子(31),其中
第一连接端子(31)具有第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b),所述第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b)能够弹性变形,使得电气装置(10)的输出端子(13)被支撑在第一支撑部分(31a)与第二支撑部分(31b)之间,
第一支撑部分(31a)具有不同于第二支撑部分(31b)的抗挠刚度的抗挠刚度,
第一连接端子(31)的第二支撑部分(31b)与电气装置(10)间隔开的距离(L1)短于电气装置(10)与第一连接端子(31)的第一支撑部分(31a)之间的距离,以及
第一连接端子(31)的第二支撑部分(31b)的抗挠刚度大于第一连接端子(31)的第一支撑部分(31a)的抗挠刚度。
2.如权利要求1所述的端子布置装置,其特征在于,
第一连接端子(31)的第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b)在宽度(A、B)或厚度(C、D)中的至少一个方面是不相等的,以便使体积不相等而使得第一连接端子(31)的第二支撑部分(31b)的抗挠刚度不同于第一连接端子(31)的第一支撑部分(31a)的抗挠刚度。
3.一种将被接收在壳体(40)中的电气装置(10)电连接到外部装置(G)的端子布置装置(30),所述端子布置装置包括:
固定到壳体(40)的第一连接端子(31),
固定到壳体(40)的第二连接端子(32),其中,
第一连接端子(31)具有第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b),第一支撑部分(31a)和第二支撑部分(31b)能够弹性变形,使得电气装置(10)的输出端子(13)被支撑在第一支撑部分(31a)与第二支撑部分(31b)之间,
第二连接端子(32)具有第一支撑部分(32b)和第二支撑部分(32a),第一支撑部分(32b)和第二支撑部分(32a)能够弹性变形,使得电气装置(10)的输出端子(14)被支撑在第一支撑部分(32b)与第二支撑部分(32a)之间,
第一连接端子(31)和第二连接端子(32)被布置成使电气装置(10)位于第一连接端子(31)与第二连接端子(32)之间,
第一支撑部分(31a)具有不同于第二支撑部分(31b)的抗挠刚度的抗挠刚度,
第二连接端子(32)的第二支撑部分(32a)与电气装置(10)间隔开的距离(L1)短于电气装置(10)与第二连接端子(32)的第一支撑部分(32b)之间的距离,以及
第二连接端子(32)的第二支撑部分(32a)具有大于第二连接端子(32)的第一支撑部分(32b)的抗挠刚度的抗挠刚度。
4.如权利要求3所述的端子布置装置,其特征在于,
第一连接端子(31)和第二连接端子(32)具有相同的形状,以及
第一连接端子(31)和第二连接端子(32)被布置成相对于电气装置(10)彼此对称。
5.如权利要求3所述的端子布置装置,其特征在于,
第二连接端子(32)的第一支撑部分(32b)和第二支撑部分(32a)在宽度(A、B)或厚度(C、D)中的至少一个方面是不相等的,以便使体积不相等而使得第二连接端子(32)的第二支撑部分(32a)的抗挠刚度不同于第二连接端子(32)的第一支撑部分(32b)的抗挠刚度。
6.如权利要求1-5中任一所述的端子布置装置,其特征在于,
电气装置(10)是驱动用于控制供给到内燃发动机(E)的空气量的节流阀(S)的电机。
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