CN105794048B - 具有密封结构的电连接 - Google Patents

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Abstract

一种连接器系统包括一插头连接器以及一插座连接器,各连接器具有多个端子收容腔体,用于收容多个端子引接导线。插头连接器具有一周边密封件,用于创建插头连接器和插座连接器之间的一防水屏障。插座连接器包括:至少一个桥接部,其具有一表面,用于当插头连接器和插座连接器对接在一起时引导和对齐所述密封件。

Description

具有密封结构的电连接
[0001] 相关申请
[0002] 此时未主张任何优先权。
技术领域
[0003]本发明涉及电连接器领域。尤其是,用于一线对线的线缆束(wire to wire cable harness)的密封电连接器和非密封电连接器。
背景技术
[0004] 暴露在恶劣的环境条件下的电连接器需要一密封结构,以用于防止液体和/或水 分以及杂物的渗入。通常这通过提供包括一接口密封件和导线密封件的一电连接器组件来 实现。
[0005] 接口密封件通常设置在一第一插座的对接端且当与一第二配合插头完全对接时 在两个连接器之间形成一紧密的密封,以防止电连接器受到液体和/或水分和杂物的污染。 密封连接器系统的导线密封部包括位于各连接器的导线入口部的一粗糙密封件(matt seal)或一垫环(grommet) 〇
[0006] 接口或周边密封件包括一横截面,横截面包括一平坦的表面以及一不规则的密封 面。平坦的表面与一连接器基座的一对应的平坦部相邻且通常由一密封件保持件(seal retainer)保持就位,密封件保持件保持密封件的位置以使保持密封件不被移动。周边密封 件通过表面张力保持其在基座内的位置。当第一和第二连接器接合时,密封件的不规则部 分与第二连接器的一相应表面接触。密封件被弹性压缩,以在电连接器系统的对接接口处 提供一屏障来防止电连接器受到液体和/或水分和杂物污染。
[0007] 这种类型的密封结构具有一些缺点,即,需要另外的结构在位置上保持接口密封 件,或需要结合一另外的操作以用于每次对接解除后定位接口密封件。另外,许多应用并不 需要一密封连接器系统,在这种情况下,不得不设计/应用不同的插头和插座;简单的说,难 于通过移除密封结构来使用现存的连接器系统且仍然提供一可工作的连接器系统。
发明内容
[0008] 提供了一种连接器系统,其用于连接一导线束。所述连接器系统包括用于完全机 械连接和电连接的一第一插座连接器以及一第二插头连接器。所述连接器系统包括保持在 各相应的连接器中的多个导电端子。
[0009] 所述连接器设置为以密封形式或非密封形式使用。各连接器包括:一导线密封件 或垫环,固定于一端接的(terminated)引接导线,所述端接的引接导线插入到两个连接器 的相应一个中的一收容腔或收容室,以用于阻止液体和/或水分和杂物进入各连接器、通过 各连接器的导线收容部。
[0010] 一周边或接口密封件也设置在插头连接器和插座连接器之间的连接接口处。周边 密封件设置在两个连接器的其中之一上,且当插座连接器与插头连接器连接时,第二连接 器的一部分重叠于所述密封件,这创造了一屏障,以阻止液体和/或水分和杂物通过所述连 接器系统的接口部分进入连接器。
[0011] 此外,一密封件固定(locating)或定位(positioning)结构设置在两个连接器的 其中之一上,以用于将置于第一连接器上的所述周边密封件定位。当插头连接器和插座连 接器完全接合后,所述密封件定位结构保持且固定所述密封件就位。
附图说明
[0012] 本发明以举例示出且不限于附图,在附图中,相似的附图标记表示类似的部件,而 且在附图中:
[0013] 图1是根据本发明的一实施例的连接器系统的一立体图。
[0014]图2是图1的连接器系统的一立体图,其中插头连接器与插座连接器分离。
[0015]图3是图1的连接器系统的朝向插座连接器观察(looking into)的一分解立体图。 [0016]图4是图1的连接器系统的朝向插头连接器观察的一分解立体图。
[0017]图5是图1的连接器系统在对接过程(sequence)开始时的一剖开图。
[0018]图6是图1的连接器系统在对接过程的一中间位置时的一剖开图。
[0019]图7是图1的连接器系统在对接过程结束时的一剖开图。
具体实施方式
[0020]下面具体的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此, 除非另有说明,本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多 个另外组合。
[0021] 尽管示出并说明了本发明的优选实施例,但是对于本领域技术人员显而易见的 是,在不脱离本发明的精神下可作出各种变化和修改,本发明的范围由随附权利要求书限 定。类似的部件由类似的附图标记表示。
[0022] 在本发明的一个实施例,且在附图中,示出一线对线连接器系统10且该线对线连 接器系统10包括:一第一连接器,通常是一插座连接器40,以及一第二连接器,通常是一插 头连接器70,两者沿一方向A能够对接。各连接器具有:多个腔体,模制在其主体部内,收容 多个凸型导电端子引线(lead) 1和凹型导电端子引线11。一锁定结构20 (图中未标出)包括: 一弹性挠曲锁定元件22,形成于一个第一连接器40上且选择性地与形成于第二连接器70上 的一锁定突起24接合,用于当完全接合时将两个连接器40、70固定在一起。在另一实施例 中,弹性挠曲锁定元件22可形成于一个第二连接器70上,而锁定突起24可形成于一个第一 连接器40上。另外,一弹性周边/接口密封件30可设置在一个第一连接器40上,以防止液体 和/或水分和杂物通过对接接口进入到两个连接器40、70的内部,这会妨碍导电端子2、12之 间的正确电连接。
[0023]如图1至图4最佳所示,连接器系统1〇包括一第一插座连接器40以及一第二插头连 接器70。插座连接器40包括由一电绝缘材料模制成形的一插座基座42,且包括:一主体部 50; —前或对接部/面52,从主体部50的一侧延伸;以及一后部或端子收容部54,从主体部50 的一相反侧延伸。主体部50包括:多个腔体或通道60 (在这些图中未示出),形成于其内,用 于收容多个第一导电端子12。第一导电端子12通过形成于插座基座42的后部54的用于端子 插入到插座基座42的开口 68插入且通过一具有弹性的弹性指部66保持在插座基座42内。图 5的与端子通道60对齐的相应开口 68形成于插座基座42的对接部或前部52,用于收容穿过 并保持在第二插头连接器70中的用于与第一导电端子12电接合的第二导电端子2的接触部 7〇
[0024] 如图3和图5最佳所示,各第一导电端子12由一导电材料(诸如铜或铜基合金或其 它类似的导电材料)冲压形成。端子12具有一主体部13,同时一导线收容部14形成在主体部 13的一端,而一对接端15从主体部13的一第二端延伸以用于与一相应的对接的第二导电端 子2电接触。导线收容部14具有:一夹持部16,用于固定一引接导线19 (lead wire)到第一导 电端子12的导线收容端14,同时引接导线19从插座连接器40向后延伸。在需要防止液体和/ 或水分和杂物渗入的某些应用中,一导线密封件11〇穿过夹持部16固定到导线19且也收容 到通道60内。通常导线密封件110围绕引接导线19且具有一固定部,固定部也固定到电气端 子12的导线收容部14的夹持部16。一密封部112从密封件110的固定部延伸且包括具有一环 形(annual)密封唇部114的一扩大的外径,密封唇部114用于保持与各相应的通道60的内表 面壁的紧密定位(tight registration),以防止液体和/或水分和杂物穿过插座连接器40 的后部而进入。
[0025] 一护罩或罩体44围绕插座基座42的主体部50的周边并在插座基座42的主体部50 的一外表面56和护罩44的一内表面46之间形成一开口或收容空间48。护罩44在插座基座42 的端子收容部54处结合于主体部50。形成于主体部50和护罩或罩体44之间的收容空间48收 容形成在第二插头连接器70中的一罩体延伸部74 (hood extension),在对接时产生一重 叠,以为对接接口提供保护使其不受损坏。类似地,收容空间48还提供一开口,用于收容一 弹性周边密封件30,以防止液体和/或水分进入连接器系统10。
[0026] 一桥接部或肋部62—体形成于收容空间48中,并将插座基座42的主体部50与护罩 或罩体44连接。多个桥接部62可以等距离地间隔在插座连接器40中。在另一实施例中,任意 数量的桥接部62可根据插座连接器40的尺寸沿插座基座42的主体部50的周边形成。具有更 多数量的电接触件使得基座尺寸更大的插座连接器40会需要在围绕主体部50周边的收容 空间48中形成更多的桥接部62。在本实施例中,桥接部62位于插座连接器40的相应拐角处。 通过改善模制成形过程并增加刚度来改善连接器的抗振动和抗冲击性,桥接部或肋部62改 善了插座基座42的可制造性。桥接部62包括:一表面或前表面64,正交于连接器系统10的对 接方向。在护罩44结合于连接器基座42的位置处,前表面64位于插座对接面52的后方且位 于插座连接器基座42的端子收容部54的前方。在另一实施例中,桥接部62的前表面64用作 周边密封件3〇的止挡件。
[0027] 周边密封件30由一柔软(pliable)的弹性材料模制成形,适于其围绕的任何形状。 周边密封件30具有带有一平坦的内表面32的横截面,内表面32接合插座连接器基座42的主 体部50的外部(outer)或外侧(exterior)表面56并且完全围绕主体部50。与密封件30的内 部平坦表面32侧相反的是一轮廓外表面34。通常这个表面34包括一个或多个密封唇部36, 密封唇部36形成为顺着(follow)周边密封件30的周边的突起。密封唇部36接合对接插头连 接器70的护罩或罩体延伸部74的内表面76。密封唇部36具有一特殊的横截面,该横截面允 许密封唇部36沿插头连接器70的内表面76位移并弹性压缩且仍旧保持显著量的刚性来提 供与内表面76的一紧密定位,这在插座连接器40和插头连接器70之间保持一防水屏障。
[0028] 周边密封件30具有沿连接器系统1〇的对接轴线A的方向延伸的一预定宽度,同时 一前表面35和后表面37通常垂直于或正交于接合方向A。周边密封件30的前表面35具有:一 平坦的前表面(flat front face surface),通常平行于插座连接器基座42的对接面52。在 组装过程中,周边密封件3〇置于且围绕在插座基座似的主体部5〇上且沿连接器系统10的对 接方向A受压制或滑动。密封件3〇的后表面37具有沿连接器系统10的对接轴线A的方向与密 封件30的前表面35间隔开的一平面,且当组装到插座连接器4〇和插头连接器7〇上时,密封 件30的后面37抵靠在插座基座42的护罩44和主体部5〇之间的居间或收容空间48内的桥接 部62的各相应的前表面64上。
[0029] 第二或插头连接器70同样由一绝缘材料模制成形且设置成对接或收容第一或插 座连接器40于其中。第二连接器70包括:一主体部80; —前部或对接部82,从主体部80的一 侧延伸;以及一后部或端子收容部84,从主体部80的一相反侧延伸。主体部80包括:多个腔 体或通道90,形成于其中,用于收容多个第二导电端子2。端子2穿过形成于插头基座72的后 部84的开口而插入,且同样通过一具有弹性的弹性指部⑽保持在插头基座72中。第二导电 端子2与插座连接器40的相应第一导电端子I2对齐,且当对接时,与插座连接器1〇的第一导 电端子12完全电连接。
[0030] 各第二导电端子2由一导电材料(诸如铜或铜基合金或其它导电合金/金属)冲压 形成。第二导电端子2具有一主体部3,同时一导线收容部4形成在主体部3的一端而一对接 端5从主体部3的一第二端延伸。导线收容部4具有一夹持部6,夹持部6用于将一引接导线9 以及一导线密封件120固定于第二导电端子2的导线收容部4,其中导线9从插头连接器70向 后延伸。同样地,在需要防止液体和/或水分和杂物渗入的应用中,导线密封件120固定于导 线9且同样收容于通道90中。导线密封件120围绕导线9且具有一固定部,固定部同样也固定 于第二导电端子2的导线收容部4的夹持部6。一密封部I22从导线密封件12〇的所述固定部 延伸,且包括具有密封唇部124的一扩大外径,密封唇部124用于保持与各相应通道9〇的内 表面壁紧密定位,以防止液体和/或水分和杂物进入到插头连接器7〇的后部84。
[0031] 从各第二导电端子2的主体部3延伸的是一细长的刀片型接触部7。细长的刀片型 接触部7从插头基座72的前对接部82突出且延伸超过对接面82—预定的距离,其中,当连接 器系统10完全对接时,细长的刀片型接触部7延伸穿过第一插座基座42的对接部52且电接 合第一导电端子12的接触部。
[0032] 如图4最佳所示,护罩或罩体延伸部74围绕第二连接器基座/插头基座72的主体部 80的一周边,且在第二连接器基座72的主体部80的外表面部和罩体延伸部74的一内表面76 之间形成一第二开口或空间78。罩体延伸部74在插头基座72的后部或端子收容部84处结合 于主体部80且延伸超过插头基座72的前对接部82,因此当连接器系统10对接时,罩体延伸 部74定位于插座连接器40的收容空间48内。插头基座72的罩体延伸部74具有一内表面76, 内表面76具有与插座基座42的主体部50的周边一致的轮廓。
[0033]如图4最佳所示,一第二桥接部或肋部92—体形成于主体部80和插头基座"72的罩 体延伸部74之间的空间78内,且将主体部8〇和罩体延伸部74连接在一起。第二桥接部92具 有位于主体部80与罩体延伸部74的结合处的一基部且在一对接方向或向前方向A延伸。在 本实施例中,插头连接器70形成有多个等距离间隔的第二桥接部92。在另一实施例中,形成 的第二桥接部92的数量可取决于插头连接器7〇的尺寸。通常,桥接部或肋部62、02存在于插 座连接器40和插头连接器70二者上,但桥接部62、92的数量和任意组合可取决于结构和间 距需求来使用。
[0034] 桥接部62、92的排列和数量可调节,以满足任何的结构需求。同样地,如针对插座 连接器40的上述说明一样,第二桥接部或肋部吧改善了插头基座了2的可制造性且增加了刚 性,以改善提高连接器抗振动和抗冲击的性能,特别是当插座连接器40和插头连接器70连 接在一起时。第二桥接部92包括:一表面或前表面94,其正交于连接器系统10的对接方向A。 第二桥接部92的前表面94位于插座对接面82的前方且位于罩体延伸部74的前缘(front)或 引导(leading)缘96的后方。
[0035] 桥接部62、92优选沿各连接器40、70的主体部50、80的周边形成,且通常桥接部62、 92的数量和间距由连接器系统1〇的电路尺寸决定。在优选实施例中,多个等间隔的桥接部 62、92形成在插座连接器40和插头连接器7〇上。当两个连接器40、70对接时,插座连接器40 的桥接部62与插头连接器70的第二桥接部92之间是间隔地轴向对齐。可替代地,在某些情 况下,插座连接器40和插头连接器70上的桥接部62、92也可轴向对齐或在任意特定方向对 齐,这取决于具体的应用。
[0036] 能够认识到的是,桥接部62、92的尺寸和形状也可变化。在本实施例中,桥接部62、 92示出为具有一特定的宽度、高度和长度的大体长方形,其中各尺寸能够独立地控制。桥接 部62、92也可具有各种横截面,诸如三角形、梯形和圆柱形以及上述任意形状的变形或组 合。桥接部62、92的这些形状和尺寸与应用的具体用途和环境直接相关。例如,高冲击和振 动将意味着需要可能更大的结构和各种间距和位置的桥接部。
[0037] 另外,桥接部62、92也直接影响连接器基座42、72的可制造性。桥接部62、92的几何 形状,特别是尺寸、形状和位置,也影响连接器基座42、72的刚性和其它结构特性。尤其是, 具体到涉及高温的罩下(under-hood)的应用,桥接部62、92可被调整(tailored),以增加刚 性并使连接器基座42、72的一体模制成形过程可能引入的翘曲以及收缩差异最小化。
[0038] 作为另一额外的益处,桥接部62、92在各连接器基座42、72的内部收容空间48、78 内创建了一系列障碍物。这些障碍物创建一屏障,阻止任何物体进入连接器基座42、72和潜 在的对导电端子2、12的损坏。另外,在插头连接器70和插座连接器40对接的过程中,桥接部 62、92提供防铲挖(scoop proofing),换句话说,桥接部62、92会防止对接时两个连接器40、 70的边缘或拐角刮擦收容空间内的任何端子2、12,连接器基座42、72的各拐角或边缘会抵 靠桥接部62、92而不是电气端子2、12。
[0039] 在本实施例如图5至图7所示的结构中,一空间S存在于插座基座42的主体部50的 外表面56和插座基座72的罩体延伸部74的内表面76之间。空间S具有适当的尺寸,以提供一 区域使周边密封件30设置于插座基座42的主体部50的外表面56和插座基座72的罩体延伸 部74的内表面76之间。当插座连接器40和插头连接器70对接时,在插头侧的罩体延伸部74 插入到插座连接器40的收容空间48内的同时,插头侧的罩体延伸部74压缩形成于周边密封 件30上的密封唇部36,且使密封唇部36弹性变形以紧紧地抵靠在插头侧的罩体延伸部74的 内表面76上,在插座接器40和插头连接器70之间形成一防水屏障,如图7最佳所示。
[0040]因此,当将插座连接器40和插头连接器70相互连接时,插头连接器70的第二桥接 部92的前表面或前表面94接合周边密封件30的一前缘35,且当进一步插入时,将周边密封 件30在一对接方向A上沿插座基座42的本体部50引导至一位置,在该位置处周边密封件30 的后表面37接合插座连接器40上的第一桥接部62的前表面64。插头连接器70的第二桥接部 92的接合和落座(seating)动作进一步引导和对齐周边密封件30,从而周边密封件30处于 一合适的位置来提供一防水连接。
[0041] 当然,可预期的是,在本发明的精神的范围内,可能并不总是需要一防水连接。在 这样的应用中,密封件并没有用在连接器系统1〇中。在这种情况下,只是在本连接器系统1〇 中不包括周边密封件30但其它对连接器系统1〇的修改是不需要的。一间隙G保持在插座连 接器40的第一桥接部62的前表面64和插头连接器70的第二桥接部92的前表面94之间。在这 种情况下,桥接部62、92作为加强件,增加对连接器系统10的支撑。
[0042] 本文给出的发明以其优选实施例及示范性实施例说明了各个特征。本领域技术人 员在阅读本发明后将作出处于随附权利要求书的范围和精神内的许多其它的实施例、修 改、以及变形。

Claims (15)

1. 一种连接器系统,包括: 一插座连接器,具有一插座基座,所述插座基座具有一第一本体部,所述第一本体部包 括一第一端以及一第二端,所述第一本体部具有多个通道,所述多个通道用于通过所述插 座连接器的第二端的沿对接方向的开口收容至少一个第一导电端子于其内; 一侧壁,围绕所述第一本体部; 一第一空间,处于所述侧壁和所述第一本体部之间; 至少一个第一桥接部,设置在所述第一空间中且将所述第一本体部连接至所述侧壁, 所述第一桥接部包括正交于所述对接方向的一端面; 一插头连接器,具有一插头基座,所述插头基座具有一第二本体部、一第一端以及一第 二端,所述第二本体部具有多个第二通道,所述多个第二通道用于通过所述插头基座的第 二端的开口收容至少一个第二导电端子于其内,且所述至少一个第二导电端子能够与所述 插座连接器的所述至少一个第一导电端子对接; 一护罩,围绕所述插头基座的第二本体部; 一第二空间,位于所述插头基座的第二本体部和所述护罩之间; 至少一个第二桥接部,设置在所述第二空间中且将所述第二本体部连接至所述插头基 座的护罩,所述第二桥接部包括正交于所述对接方向的一端面; 当所述插座连接器和所述插头连接器对接在一起时,一居间间隙限定于所述插座基座 的第一桥接部的端面和所述插头基座的第二桥接部的端面之间,一弹性密封件位于所述居 间间隙内并处于所述插座基座的所述第一本体部上;以及 其中,所述插头基座的第二桥接部的端面抵靠所述弹性密封件。
2. 如权利要求1所述的连接器系统,其中,所述插座基座和所述插头基座均由一绝缘材 料形成。
3. 如权利要求1所述的连接器系统,其中,形成于所述插座基座上的第一桥接部具有一 矩形横截面。
4. 如权利要求1所述的连接器系统,其中,形成于所述插头基座上的第二桥接部具有一 矩形横截面。
5. 如权利要求1所述的连接器系统,其中,形成于所述插座基座上的第一桥接部和所述 插头基座上的第二桥接部的数量相等。
6. 如权利要求5所述的连接器系统,其中,形成于所述插座基座上的第一桥接部围绕所 述插座基座的第一本体部等距离地间隔,且形成于所述插头基座上的第二桥接部围绕所述 插头基座的第二本体部等距离地间隔。
7. 如权利要求6所述的连接器系统,其中,当所述插头连接器和所述插座连接器对接在 一起时,形成于所述插座基座上的第一桥接部与形成于所述插头基座上的第二桥接部是轴 向地偏移。
8. —种连接器系统,包括: 一插座连接器,具有一插座基座,所述插座基座具有一第一本体部,所述第一本体部包 括一第一端以及一第二端,所述第一本体部具有多个第一通道,所述多个通道用于通过所 述第二端的开口收容至少一个第一导电端子于其内,一侧壁围绕所述第一本体部且至少一 个第一桥接部将所述第一本体部连接至所述侧壁,所述第一桥接部包括一端面; 一插头连接器,具有一插头基座,所述插头基座具有一弟二本体部、一第一_以及一弟 二端,所述第二本体部具有多个第二通道,所述多个第二通道用于通过所述插头连接器的 第二端的开口收容至少一个第二导电端子于其内,且所述至少一个第二导电端子能够与^ 述插座连接器的所述至少一个第一导电端子对接,所述插头连接器包括一护罩,所述护罩 围绕所述第二本体部,以及一第二桥接部将所述第二本体部连接至所述护罩,所述第二桥 接部包括一端面;以及 一弹性密封件,位于所述插座基座的第一本体部上,所述弹性密封件具有一第一边缘 以及一第二边缘,其中,当所述插座连接器和所述插头连接器对接在一起时,所述第一边缘 接合所述插座基座的第一桥接部的端面,而所述第二边缘接合所述插头基座的第二桥接部 的端面。
9. 如权利要求8所述的连接器系统,其中,所述插座基座和所述插头基座均由一绝缘材 料形成。
10. 如权利要求8所述的连接器系统,其中,形成于所述插座基座上的第一桥接部具有 一矩形横截面。
11. 如权利要求8所述的连接器系统,其中,形成于所述插头基座上的第二桥接部具有 一矩形横截面。
12. 如权利要求8所述的连接器系统,其中,形成于所述插座基座上的所述桥接部上的 所述第一桥接部和所述插头基座上的所述第二桥接部是相等数量。
13. 如权利要求11所述的连接器系统,其中,形成于所述插座基座上的第一桥接部围绕 所述插座基座的第一本体部是等距离地间隔,且形成于所述插头基座上的第二桥接部围绕 所述插头基座的第二本体部是等距离地间隔。
14. 如权利要求12所述的连接器系统,其中,当所述插头连接器和所述插座连接器对接 在一起时,形成于所述插座基座上的第一桥接部与形成于所述插头基座上的第二桥接部是 轴向地偏移。
15. —种连接器系统,包括: 一插座连接器,具有一插座基座,所述插座基座具有一第一本体部,所述第一本体部包 括一第一端以及一第二端,所述第一本体部具有多个第一通道,所述多个第一通道用于通 过所述插座基座的第二端的开口收容至少一个第一导电端子于其内,一侧壁围绕所述第一 本体部,且至少一个第一桥接部将所述第一本体部连接至所述侧壁,所述第一桥接部包括 一端面; 一插头连接器,具有一插头基座,所述插头基座具有一第二本体部、一第一端以及一第 二端,所述第二本体部具有多个第二通道,所述多个第二通道用于通过所述插头基座的第 二端的开口收容至少一个第二导电端子于其内,且所述至少一个第二导电端子能够与所述 插座连接器的所述至少一个第一导电端子对接,所述插头基座包括一护罩,所述护罩围绕 所述第二本体部,以及一第二桥接部将所述第二本体部连接至所述护罩,所述第二桥接部 包括一端面; 一弹性密封件,位于所述插座基座的第一本体部,所述弹性密封件具有一第一边缘以 及一第二边缘,其中,所述第一边缘接合所述插座基座的第一桥接部的端面,而所述第二边 缘接合所述插头基座的第二桥接部的端面;以及 其中,在所述插座连接器和所述插头连接器的对接过程中,所述插头基座的第二桥接 部的端面接合所述弹性密封件的第二边缘并使所述弹性密封件行进。
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