CN105134752B - 用于枢转地附接至少两个部分的装配装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于枢转地附接至少两个部分(M1,M2)的装配装置(3),其包括螺钉(4),该螺钉(4)设计成拧入第一部分(M1)并携带第二部分(M2)的枢转引导销(5),其中,该装配装置(3)包括可以与阻挡两个部分(M1,M2)中的一个的元件配合工作的至少一个弹性环(6),从而防止所述装配装置(3)的意外轴向运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置,其用于至少两个部分的枢转装配或附接,特别是手链(例如用于手表的手链)的两个链节的枢转装配或附接。
背景技术
这种装配装置通常通过枢转引导销和螺钉允许链节进行装配,装配的链节可以相对于彼此旋转移动。
这种类型的组件存在意外拧松的风险。制表商公知的这个问题是由当手链佩戴时链节相对于彼此的反复运动或撞击引起的。
为了解决这个问题,从文件CH695389已知一种用于装配手表链节的装置,其能够装配例如由两个外链节段和一个中心链节段组成的链节,该链节能够相对于彼此呈角度地移动。此装配装置包括在其一端具有头部、并且在其另一端具有螺纹部的螺钉。螺钉的圆柱状中间部分起着中心链节段的旋转引导销的作用。为了限制意外拧松的风险,由弹性材料制成并具有环状变窄部的管状筒体被嵌入到穿过所述外链节段中的一个的螺纹孔中。螺钉包括设计为接收筒体的变窄部的环状槽。在装配过程中,螺钉被引入筒体直至其变窄部接合进入螺钉的环状槽。为此,除了由螺纹施加的保持力,筒体还向螺钉施加径向紧固力。从而螺钉相对于链节被轴向地阻挡。这样的解决方案需要装配多个部件,其花费相对长的装配时间。此外,由于在螺钉上的筒体的环状变窄部所施加的紧固力必须很大,因此装配和/或拆卸操作经证实是困难的。
发明内容
本发明改善了这种情况。
就此而言,本发明涉及一种装配装置,其用于枢转地附接至少两个部分,包括设计成拧入第一部分并携带第二部分的枢转引导销的螺钉,其中该装配装置包括至少一个弹性环,该弹性环可以与阻挡两个部分中的一个的元件配合工作,从而防止所述装配装置的意外轴向运动。
弹性环被安装在装配装置上。特别地,弹性环可以阻止相对于装配装置的轴向运动。
本发明还涉及一种组件,其包含由如前所定义的装配装置附接的至少两个部分。
本发明还涉及一种组件,其包含由如前所定义的装配装置附接的至少两个部分。
最后,本发明涉及使用如前所定义的装配装置进行至少两个部分的枢转装配的方法,其中该方法包括,在装配装置引入至第二部分的贯通开口后,螺钉被拧入第一部分的拧紧步骤,从而驱动该装配装置的枢转引导销轴向平移和装配装置的弹性环的弹性变形。
本发明由权利要求更精确地限定。
附图说明
本发明的这些目的、特征和优点将由以非限制性示例的方式给出的特定实施方式的以下详细描述并且参考附图来体现,其中包括:
图1表示包括根据本发明第一实施方式的装配装置的手链的两个链节在安装时的装配。
图2表示根据本发明第一实施方式的装配装置。
图3表示根据第一实施方式的装配装置的轴向剖视图。
图4表示根据第一实施方式的装配装置的弹性环。
图5表示沿线A-A截取的图1中组件在安装后的轴向剖视图。
图6表示沿线B-B截取的图1中组件的轴向剖视图。
图7表示沿线A-A截取的、图1中的组件在安装的中间阶段在弹性环范围处的轴向剖视图。
图8表示沿线A-A截取的、在最终装配位置的图1中的组件在弹性环范围处的轴向剖视图。
图9表示沿线A-A截取的、在最终位置的图1中的组件在装配装置的螺钉的端部范围处的轴向剖视图。
图10表示根据第二实施方式的装配装置的轴向剖视图。
图11表示根据第二实施方式的装配装置在弹性环范围处的轴向剖视图。
图12表示根据第三实施方式的装配装置的轴向剖视图。
具体实施方式
本发明涉及一种枢转装配装置或铰节,其被设计为装配可以相对于彼此枢转的至少两个部分。该枢转装配装置或铰节可以用来装配链节,例如手链(如手表的手链)的链节。
除非另外提及,在各个附图中示出的相同或相应的元件具有相同的附图标记。按照惯例,平行于装配装置的轴线的方向将被称作纵向方向,并且垂直的方向将被称为横向方向。
图1至9涉及本发明装配装置3的第一实施方式。
图1示出了根据本发明的第一实施方式在安装过程中通过装配装置3进行的两个手链链节M1、M2的装配。
链节M1包括通过已知方式、特别是通过中心链节段M1c彼此成为一体的两个外链节段M1a、M1b。术语“链节段”在这里表示单元、或单一的元件、或链节。可选地,链节M1可以是单体。两个外链节段M1a、M1b和中心链节段M1c限定中心槽10,以用于接收链节M2的横向端部件20,其中仅在图中示出链节M2的中心链节段。
参考图2,所述装配装置3包括螺钉4和枢转引导销5,下文中我们有时简单地称之为“销5”。
参考图3,螺钉4包括直径D1的圆柱形头部40、直径d1的中间圆柱形部分(或主体部分)41和螺纹端部分42。直径D1比直径d1大。
头部40集成了螺钉头400。头部40和中间部分(或主体)41由环状支承面44分开。头部40和中间部分(或主体)41彼此成为一体,并且这里形成单体构件。
端部分42包括在其一端处的螺纹部420,以及在其另一端处的环状接合部421,螺纹部420和环状接合部421彼此连接。环状接合部421呈现为与螺钉4分开的环,其具有各自等于或基本等于螺钉4的直径D1和d1的外部和内部直径。例如,环状接合部421通过钉入或焊接与螺钉4的端部分42成为一体。环421的一端形成支承面423,以接收枢转引导销5的第二端部53的支撑。在这里螺纹部420的外径等于或基本等于所述直径d1。
枢转引导销5具有以轴线AX为轴线的管状圆柱形,该轴线AX对应于所述螺钉4的轴线,并且,枢转引导销5包括第一开口端52和第二开口端53。枢转引导销5创建了用于容纳螺钉4并且与螺钉4同轴的内部井50。销5的内径等于或基本上等于螺钉4的直径d1。销5的外径基本上等于螺钉4的直径D1。销5的中央部分具有外周面55,其形成第二链节M2相对于第一链节M1的枢转面。
有利的是,所述枢转引导销5可由烧结陶瓷、或陶瓷和金属的混合物形成的复合材料、或聚合物(例如热塑塑料)制成。这种材料允许减小摩擦磨损。例如可以应用专利EP2057914的教导。可选地,引导销5可以由钢制成。有利地,螺钉4和/或环状接合部421以及链节M1、M2可以由钢或贵重金属(如金或铂)制成。
最后,装配装置3包括弹性环6,弹性环6的第一端部62包括外径基本上等于D1的环状形状,该第一端部62抵靠由螺钉4的头部40限定的支承面44。弹性环6包括与枢转引导销5的端部52抵接接合的第二端部63。从而弹性环6被装配到装配装置3的螺钉4。弹性环6并入到装配装置,特别是阻止相对于装配装置的轴向运动。
弹性环6在图4中更具体地示出。因此,弹性环6包括第一端部,该第一端部形成直径基本上等于D1的环状底座62,该环状底座62围绕螺钉4接合,两个弹性夹65从环状底座62处在纵向方向上延伸,即平行于弹性环6的轴线延伸。应当注意,当装配装置3被安装时,弹性环的所述轴线与销5的轴线AX和装配装置3的轴线重合。环6的两个弹性夹65采取圆柱形部件的形式、由两个纵向缺口66截断。该弹性夹65包括呈圆柱形部件形状的第一部分67,其直径略小于环状底座62的直径。每个弹性夹65都包括头部68,其被定向为朝向弹性环6的第二端部63。这些头部68在其各自的端部处具有圆柱形部件,该圆柱形部件的直径基本上等于所述环状底座62的直径,在这里,基本上等于螺钉4的直径D1。这些头部68进一步包括直径D2的环状部件680,其由两个倾斜边缘681、682限定,以各自促进装配装置3的插入和移除,如将在下文中详述的。在所示实施方式中,直径D2大于直径D1。从而最大直径的环状部件680形成弹性环6和安装后的装配装置3的突出的外周区域或者凸起,这通过与链节障碍物配合提供了装配装置的轴向阻挡。该环状部件680被有效地设计成被插入到设置在待装配的链节中的特殊互补形状区域(区域120)中,这将在下文中详述。根据本实施方式,弹性环6设计成朝向所述螺钉4的头部40安装。头部40具有横截面,该横截面相对于弹性夹65具有减小的直径d2,以便螺钉4的外周面和弹性夹65之间腾出空间401,从而使弹性夹65在螺钉4的方向上发生变形。
第二链节M2的中心链节段在其横向端部件20中由装配装置3的圆柱形通孔21贯穿,该通孔21的直径基本上等于或稍大于D1。
第一链节M1的链节段M1a包括配备有内螺纹110的孔11,以用于接收所述装配装置3的螺纹端部420。在这里,孔11是盲孔。可选地,孔11可以穿过链节段M1a。孔11在其在槽10上的开口附近稍大,以便形成支承面111,该支承面111用作螺钉4在拧到底时的定位止挡,更特别地为环状接合部421的尾端部422提供支撑。
第一链节M1的链节段M1b由装配装置3的通孔或开口12贯穿,以成形为容纳弹性环6。更具体地如图7和8所示,孔12包括直径较小的区域120,其由两个倾斜边缘121、122包围。然而所述区域120的直径仍然是大于或等于枢转引导销5的直径,使其可以无阻力地通过开口12被插入。
装配装置3通过实施以下描述的步骤被预装配:
-在第一步骤中,弹性环6与销5围绕螺钉4的主体布置。为此,弹性环6首先被螺钉的端部分42插入,直到弹性环6的环状底座62抵靠螺钉的头部40的范围处的支承面44。接着,销5被螺钉的端部分插入,直到销5的第一端部52抵靠弹性环6的第二端部63。应当注意,弹性环6、销5和螺钉4因此同轴装配,并且所述装配的装配装置3的轴线因此与螺钉4和销5的轴线AX重合,并与弹性环6的中心轴线重合。
-在第二步骤中,所述端部分42的环状接合部421由螺钉的端部分引入,直到环状接合部421的第一端部423抵靠销5的第二端部53。接下来,使得该环状接合部421与螺钉成为一体。
随着装配装置3的这些安装步骤,销5位于两个抵接面之间,该两个抵接面通过中间的弹性环6由支承面44形成,并且通过端部分42的自由端的环状接合部421的端部423形成。有时在这些抵接面的范围处存在间隙。因此销5可围绕螺钉4保持旋转移动,但被螺钉头40和所述环形的环状接合部421轴向地阻挡。
可选地,销5可与螺钉一体制成,例如被钉在或焊接在螺钉4的主体上,在这种情况下,销5相对于螺钉4的转动将被阻止。可选地,可通过螺钉4和/或销5的相应表面区域的非圆形轮廓来防止该旋转。如果销是由难以钉入或焊接的材料制成,如陶瓷,那么这个解决方案可以被保留。
参考图7和8,现在将描述在装配时利用装配装置3装配两个链节M1、M2的方法。
在第一步骤中,链节M1和M2被放置在装配位置。就此而言,第二链节M2的中心链节段的横向端部件20被引入到第一链节M1的两个链节M1a和M1b之间形成的槽10中。开口11、21和12被对准以形成用于接收装配装置3的通道。
在第二步骤中,装配装置3被引入穿过由开口11、21和12形成的所述通道,直到直径大于弹性环6的部件680与中心链节段M1b的开口12的小直径区域120的第一倾斜边缘121相配合。图7表示中间状态,其中弹性夹65的大直径部件680与第一倾斜边缘121接触。同时,螺钉4的螺纹部420与第一链节M1的另一侧链节段M1a的开口11处的相应螺纹110相配合。
在第三步骤中,螺钉4的拧入允许其插入,以连续穿过开口11、21和12。为此,通过驱动螺钉头400旋转,螺钉4被转动,例如由操作者转动。施加为用于转动螺钉4的拧紧扭矩必须大于由弹性环6接触抵住开口12内侧的边缘121所施加的阻力扭矩。换句话说,操作者必须克服由所述接触所施加的摩擦力。
当转动时,螺钉4以螺旋运动移动,该螺旋运动包括在拧紧方向上的轴向分量:一旦螺钉4的螺纹端部420接合链节段M1a的内螺纹110,此拧紧就开始。在其螺旋运动过程中,螺钉4被驱动为轴向位移,这会导致销5和整个装配装置的轴向位移,该装配装置由此穿入由开口11、21和12所形成的、穿过链节M1和M2的通道。
在所述插入运动过程中,弹性环6的弹性夹65被压向空间401内的螺钉4的表面,从而使弹性环6的最大直径部件680缩回以越过开口12的小直径区域120延伸。在弹性环的所述运动中,弹性环6的端部的第一倾斜边缘681滑动抵住开口12的小直径区域120的具有类似斜率的倾斜边缘121。从而在所述装配装置3插入期间,这两个倾斜边缘使弹性环6发生适当的弹性变形。应当注意,区域120和弹性环6的几何形状被构造成使该环在插入时缩回,然后被保持在最终位置,而不干扰装配装置3其余部件的插入或移除。
图8表示当装配装置3到达其最终位置时弹性环6的最终位置,其中螺钉4的头部40完全进入固定在开口12中。有利地是该最终位置通过由装配装置3所推抵的链节段所形成的抵接来限定。在本实施方式中,这种止挡是由链节段M1a的开口11处的支承面111布置的。如图9所示,装配装置3的装配部421的端部422抵靠开口11的所述支承面111。可选地,所述装配装置3相对于链节M1和M2的纵向定位可通过螺钉4所抵靠的可选的或附加的止挡来执行。
在装配装置3的最终位置,弹性环6延伸越过开口12的区域120,以到达直径大于直径D1的更大直径的区域,其中,所述弹性环6的弹性夹65能通过弹性回复返回其初始形态。因而,在最终位置,弹性环处于静止状态,并且其弹性夹不经受任何应力。因此,当装配装置被插入时,弹性夹在短暂的瞬间被压缩,由此弹性环经受最小的磨损。在最终位置,所述装配装置不经受任何径向应力,在其外表面上不拉紧。可选地,所述环可以在其最终位置保持被压缩和承受压力,以通过附加摩擦提供用于轴向阻挡的阻力。
在装配装置3的最终位置,通过链节M1的螺纹孔11内的螺钉4的螺纹420所施加的力,枢转引导销5相对于链节M1、M2被轴向保持。从而,链节M1和M2被装配,链节M2可以相对于链节M1绕枢转引导销5枢转。
当手链被佩戴或受到碰撞时,销5的外表面55和中心链节段M2的孔21的内壁之间发生重复接触。这引起了销5相对于外链节M1的轻微角位移。这些角位移将可能无意中松开螺钉4,并导致装配装置3的意外拆卸。然而,通过根据本实施方式的解决方案,这样的事件不会发生,因为开口12的小直径区域120的第二倾斜边缘122形成障碍物,在装配装置3上突出的、弹性环6的弹性夹65的端部68抵住该障碍物保持被阻挡,以防止装配装置3的所有不合时宜的向后运动。这样,所述螺钉4不受中央链节段M2和销5之间重复接触的影响。螺钉4保持在其拧紧位置。从而消除了过早松动的风险。
为移除装配装置3以分离链节M1和M2,操作员只需在拧松方向上通过螺钉头400转动螺钉4,同时施加拧松扭矩,该拧松扭矩大于如上所述通过弹性夹65与开口12的配合所形成的阻力扭矩。随着螺钉4在拧松方向上转动,螺钉4进行螺旋运动,这允许装配装置3以类似的方式并与前述拧紧阶段相反地被拆卸,在此期间,弹性夹65遭受临时压缩。在此阶段,弹性环的最大直径部件680的其他倾斜边缘682、122和开口12的直径减小区域120各自配合,以允许弹性环的弹性收缩。
图10和11涉及本发明装配装置3的第二实施方式。为清楚起见,只对与所述第一实施方式不同的元件进行说明。
在该第二实施方式中,第一实施方式中所提供的环状接合部421被除去,并且枢转引导销5’延伸到螺钉4的端部分,直接抵靠链节段M1a的开口11的支承面111。此外,弹性环6’包括环状底座62’,其设置为枢转引导销5’的第一端52’的延续。弹性夹65’在与第一实施方式相反的方向上从该环状底座62’延伸。这些弹性夹65’的端部68’可以抵靠螺钉4的头部40的支承面44。根据类似于第一实施方式的机构,链节段M1b的开口12的内表面也形成单一边缘122,其使装配装置3能够被移除,但防止其以不合时宜的方式松动。通过在最终位置接收螺钉4的头部40的开口12的开口,使得弹性环6’缩回到由螺钉4的喉部形成的空间401中成为可能。
图12表示第三实施方式,其类似于前述实施方式,其中,枢转引导销5”还集成了弹性环6”。因此,在该第三实施方式中,枢转引导销5”在单一部分中包括第一实施方式的销5、环状接合部421和弹性环6。
在未示出的第四实施方式中,螺钉主体的一部分可直接作为枢转引导销。在本实施方式中,前述实施方式的枢转引导销5和螺钉4不再是两个分开的部分,而是一个单一的部分。在所有实施方式中,枢转引导销被并入装配装置中,特别是阻止相对于所述装配装置的轴向运动。在本实施方式中,螺钉主体可包括朝向所述螺钉头部的喉部,其中弹性环将被固定。该弹性环可以采用开口环的形状,以形成弹性夹。本实施方式将具有使所使用部分的数目最小化的优点。
在先前描述的所有实施方式中,装配装置最终包括执行拧紧功能的第一元件,其呈螺纹部分的形式,其用于装配装置的适当的和可移除的紧固;以及第二轴向阻挡元件,其呈弹性环形式,其实现较弱的引发期间、特别是当手链被佩戴时引起的装配装置的轴向阻挡的功能,以防止第一元件的不合时宜的松动。
在此之前,所述两个元件分别布置在装配装置的两个不同元件上,以在手链链节的两个单独的边缘链节段内配合作用。可选地,它们可以被布置为彼此相邻,以在相同的链节段内进行配合。例如,螺钉的螺纹部可邻接螺钉头。可选地,弹性环可以布置为朝向螺钉的与头部相对的端部。
在这里提出的第二阻挡元件为弹性环形式,其具有两个弹性夹,该弹性夹在纵向方向上、平行于装配装置的轴线延伸。自然地,弹性环可选地可包括三个或更多个弹性夹,或甚至单一的弹性夹。可选地,弹性环可以为(例如,由线簧实施的)开口环的形状。可替代地,可以使用多个弹性环。
优选地,弹性环围绕螺钉的主体以可旋转移动的方式被安装。可选地,弹性环可以围绕枢转引导销被安装。此外,弹性环既可以由单独的元件形成,也可以与枢转引导销或甚至螺钉一体形成。因此,弹性环可以固定到螺钉的主体。在所有实施方式中,弹性环因此被安装在装配装置上。弹性环被纳入到装配装置,尤其是相对于装配装置的轴向运动受阻。当插入被装配的部分或从此部分移除时,弹性环仍然装配到装配装置。根据实施方式,弹性环包括布置成围绕所述装配装置、特别是围绕螺钉的环状底座。因此当用于多个部分的装配时,类似于整个弹性环,所述环状底座被纳入到装配装置中。
该弹性环可以采用任何其他的几何形状,其包括通过障碍物与形成变窄部的、链节的特定几何形状的部分配合的一个或多个部分,以创建对弹性环轴向运动的障碍物,这足以在简单地佩戴手链时阻止弹性环的运动以及整个装配装置的运动,但可以使弹性环通过手动拧紧或拧松装配装置被释放。为此,所述环包含一个或两个倾斜边缘以促进其在移除或插入期间的弹性变形。
弹性环的几何形状和材料被限定为使得在拧紧螺钉或拧松螺钉期间弹性环的压缩产生最小的阻力扭矩,而在简单地佩戴时施加负载期间轴向阻挡装配装置。有利的是,弹性环是由弹簧钢制成,例如Phynox、Phytime、Nivaflex。
Claims (16)
1.用于枢转地附接至少两个部分(M1,M2)的装配装置(3),其包括螺钉(4),该螺钉(4)被设计为拧入第一部分(M1)并携带用于第二部分(M2)的枢转引导销(5),其中,该装配装置(3)包括安装在该装配装置上并且被并入到该装配装置的至少一个弹性环(6),其可以与两个部分(M1,M2)中的一个的阻挡元件配合工作,从而防止装配装置(3)的意外轴向运动,并且其中弹性环(6)包括环状底座(62),至少两个弹性夹(65)平行于装配装置(3)的轴线从环状底座(62)延伸,这些弹性夹(65)包括部件(680),该部件(680)可以与两个部分(M1,M2)中的一个的阻挡元件配合工作,其直径比枢转引导销(5)的直径大、由至少一个倾斜边缘(681,682)包围,以促进装配装置(3)插入和/或移出两个部分(M1,M2)。
2.如权利要求1所述的装配装置,其中,弹性环(6)阻止相对于装配装置(3)的轴向运动。
3.如权利要求1或2所述的装配装置,其中,弹性环(6)包括设置在螺钉(4)和/或枢转引导销(5)的外周的至少一个弹性夹(65)。
4.如权利要求3所述的装配装置,其中,弹性环(6)被布置成围绕螺钉(4),并且其中在弹性环(6)的弹性夹(65)和螺钉(4)之间存在空间(401),以允许这些弹性夹(65)在装配装置(3)插入和/或移出两个部分(M1,M2)期间朝向螺钉(4)弹性返回。
5.如权利要求1或2所述的装配装置,其中,螺钉(4)包括具有第一直径D1、限定支承面(44)的头部(40);具有较小直径d1的中央部分(41),在其周围设置有直径基本上等于第一直径D1的枢转引导销(5),并使得弹性环(6)抵接在支承面(44)和枢转引导销(5)之间并具有弹性部分,该弹性部分包括具有更大直径D2的部件(680),直径D2显著大于第一直径D1。
6.如权利要求1或2所述的装配装置,其中,螺钉(4)包括中心部,围绕该中心部设置有枢转引导销(5),并且其中弹性环(6)与枢转引导销(5)一体形成、设置在枢转引导销(5)的一个端部处。
7.如权利要求1或2所述的装配装置,其中,螺钉(4)包括头部(40)、中央部分(41)和端部分(42),该端部分(42)包括直径比中央部分(41)的直径小的螺纹部(420)。
8.如权利要求1或2所述的装配装置,其中,枢转引导销(5)独立于螺钉(4),并绕着螺钉(4)旋转地移动或相对于螺钉(4)固定,或其中枢转引导销(5)和螺钉(4)形成相同的部分。
9.如权利要求1或2所述的装配装置,其中,枢转引导销(5)由烧结的陶瓷或复合材料制成,和/或其中该弹性环(6)由弹簧钢制成。
10.一种组件,其包括由权利要求1至9之一所述的装配装置(3)附接的至少两个部分(M1,M2)。
11.如权利要求10所述的组件,其中,部分(M1)的开口(12)包括小直径区域(120),其形成弹性环(6)的障碍物,以防止装配装置(3)不合时宜的轴向移除。
12.如权利要求10或11所述的组件,其中,最小直径的区域(120)允许弹性环(6)的缩回,并且允许装配装置(3)其余部件通过,从而将其插入和/或移出将被附接的部分(M1,M2)的开口(11,12,21)。
13.如权利要求10所述的组件,其中,当两个部分(M1,M2)由装配装置(3)附接时,该装配装置(3)的弹性环(6)占据不受压的最终位置。
14.如权利要求10所述的组件,其中,弹性环(6)和部分(M1)的开口(12)的较小直径区域(120)均分别包括一个或两个倾斜边缘(681,682,121,122),该倾斜边缘具有相似的斜率,从而在为了其插入和/或移除而拧紧和/或拧松装配装置(3)时促使其插入和/或移除。
15.一种手链,其包括如权利要求10至14之一所述的至少一个组件,或由权利要求1-9之一所述的装配装置(3)附接的至少两个链节(M1,M2)。
16.一种用于通过如权利要求1至9之一所述的装配装置(3)进行至少两个部分(M1,M2)的枢转装配的方法,其中,该方法包括,在装配装置(3)穿过第二部分(M2)引入至开口(21)之后,螺钉(4)被拧入第一部分(M1)的拧紧步骤,从而驱动装配装置(3)的枢转引导销(5)轴向平移及装配装置(3)的弹性环(6)的弹性变形。
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