CN105986732B - 一种电动开窗锁窗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动开窗锁窗系统,包括锁窗装置、连杆机构和连接电机的丝杆,丝杆上套装带有拨杆的螺母,连杆机构的路轨滑块上具有第一缺口;连杆机构的路轨上开设有异形导向长槽,异形导向长槽包括第一平直段、第二平直段以及过渡段;当路轨滑块沿路轨滑动时,第一缺口的移动轨迹与第一平直段相重合;第二平直段与第一平直段平行或位于同一直线上;锁窗装置包括相互连接的码仔和传动机构;码仔上设有第二缺口;拨杆穿越异形导向长槽,并在移动至第一平直段时嵌入第一缺口中以推动路轨滑块移动,在移动至第二平直段时嵌入第二缺口中以推动码仔移动,以及由第一平直段或第二平直段进入过渡段时从对应的缺口中脱离。

Description

一种电动开窗锁窗系统
技术领域
本发明涉及门窗技术领域,尤其涉及一种电动开窗锁窗系统。
背景技术
目前,市面常见的平开窗、上悬窗以及下悬窗的窗扇均通过滑撑铰链连接在窗框上。平开窗、上悬窗以及下悬窗各具优点,被广泛在住宅、商务办公楼、仓库、工厂等建筑使用。但目前大部分平开窗、上悬窗以及下悬窗还都是手动进行开启和关闭,如果窗扇安装的位置较高、数量较多的情况下启闭很不方便。
为此,有人发明了一种平开窗电动开窗器,公开在申请号为201010168215.6的中国发明专利说明书中,该平开窗电动开窗器,包括电机,与电机连接的传动机构,以及与传动机构连接的连杆机构,传动机构为螺杆螺母块组件,连杆机构包括窗框连接杆、窗扇连接杆、长连杆和短连杆;长连杆为折弯杆;窗框连接杆上具有滑槽,滑槽内设有与螺母块连接的滑块;长连杆的近端铰链在窗框连接杆上,远端铰链在窗扇连接杆上;短连杆的近端铰链在滑块上,远端铰链在长连杆的折弯处。其主要特点是以电机作动力,通过带动丝杆的转动将螺母块的位移运动转化为窗扇的旋转运动,这种平开窗电动开窗器很好的实现了平开窗的电动启闭,但是其无法实现自动上锁开锁的功能。如果要实现自动上锁开锁,还必须增加一套电动装置来进行驱动锁点运动。也就是,现有技术中,是需要通过两套电机机构来分别驱动窗扇的开闭和上锁开锁,这样就会存在如下问题:
1、需要使用到两套电机,结构复杂、制造成本比较高。
2、一旦发生断电情况,两套电机的存在使得窗扇被锁死,没有办法再手动操作。
发明内容
本发明实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点,提出一种电动开窗锁窗系统,通过特殊设计的连杆机构和电动开窗器,通过一个电机的驱动就能实现自动开关窗,而且还能够自动锁窗以及解锁。
为了达到上述发明目的,本发明提出的一种电动开窗锁窗系统是通过以下技术方案实现的:
一种电动开窗锁窗系统,包括用于安装在窗扇上的锁窗装置,用于安装在窗框上的驱动机构和受驱动机构驱动的丝杆,以及连接于窗扇和窗框之间的连杆机构;所述丝杆上设有螺母,所述连杆机构的路轨固定在窗框上,所述路轨上滑动设置有路轨滑块;其特征在于:
所述锁窗装置包括码仔和传动机构,所述码仔连接所述传动机构的一端,所述传动机构另一端连接有锁点;
所述螺母上具有拨杆,所述路轨上开设有约束拨杆运动轨迹的异形导向长槽,所述异形导向长槽具有第一平直段、第二平直段;所述路轨滑块上具有运动轨迹重合第一平直段的第一缺口,所述码仔上具有在窗扇关闭时运动轨迹重合第二平直段的第二缺口;所述拨杆在第一平直段时还位于所述第一缺口中,所述拨杆在第二平直段时还位于所述第二缺口中,所述第一平直段和第二平直段之间还具有迫使拨杆在第一缺口和第二缺口之间进行转换的过渡段。
所述第二平直段与第一平直段平行,所述过渡段垂直的连接于第二平直段与第一平直段首尾之间,并圆弧过渡。
所述第二平直段与第一平直段位于同一直线上,所述过渡段连接于第二平直段与第一平直段之间并呈拱形。
所述路轨滑块一端的边侧向外延伸有一L形挂钩,并与该L形挂钩共同界定出所述第一缺口。
所述锁窗装置包括一转角器,所述转角器包括直角座体以及能够在直角座体中滑动的的弹性拉杆,所述弹性拉杆构成所述传动机构。
所述路轨上还设有在所述拨杆从所述第一缺口脱离后立即固定所述路轨滑块的自锁机构。
所述自锁机构为包括固定块、具有长柄的挂钩、弹簧以及固定在路轨滑块的第一缺口前方的定位柱;所述固定块固定在路轨的另一端且位于异形导向长槽的前方;所述挂钩的中部具有钩槽,挂钩的从端头到钩槽依次为导向坡面、平滑面;挂钩的根部铰接在固定块上,弹簧一端固定在长柄上,另一端固定在固定块上位于挂钩上方的位置;所述弹簧的自然状态使得挂钩横向设置在路轨上且挂钩的端头略在第一平直段的终点位置后方,导向坡面位于第一平直段中。
所述丝杆的端部向联轴器方向延伸有轴头,所述轴头插入所述联轴器第一端的空腔内,所述轴头上套装有弹簧;所述弹簧介于联轴器第一端和所述丝杆端部的挡圈之间;变速箱的主动轴插入联轴器第二端的空腔内;所述联轴器第二端还环绕空腔设置有伞齿;另外,还包括一个手动开窗手柄,所述手动开窗手柄上带有能够与所述伞齿啮合的伞齿轮。
所述电动开窗锁窗系统还包括一壳体,所述驱动机构、丝杆、联轴器和螺母均位于该壳体内,所述壳体的壳盖上对应所述联轴器第二端的位置设有可供手动开窗手柄上伞齿轮进入的开孔,并在底部开设有一个与所述异形导向长槽相同的异形长孔,所述拨杆穿越所述异形长孔延伸出所述壳体外。
所述电动开窗锁窗系统还包括一底部敞口的壳体,所述驱动机构、丝杆、联轴器和螺母均位于该壳体内,所述路轨封闭所述壳体的敞口;所述路轨上对应所述联轴器第二端的位置还设有可供手动开窗手柄上伞齿轮进入的开孔。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、开窗和锁窗是由一个电机完成。通过巧妙的设计,仅使用一个电机就将螺母的位移运动转化为窗扇的开合以及窗锁锁点的移动,不仅保证了窗扇启闭自如顺畅,而且在关窗后自动上锁,开窗时自动解锁。
2、整个电动开窗机是均隐藏在型材内,不仅外观简洁,而且有效地保证窗的气密性和水密性。
3、在断电后,仍然可以通过手动开窗手柄进行开关窗的手动操作。而由两个电机控制的开窗和锁窗装置是无法用手动打开的。
4、连杆机构上设置有自锁机构,在窗扇受到较大的外力作用时,仍然能保证路轨滑块和拨杆的配合,结构可靠。
附图说明
通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述,本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为实施例1的整体结构示意图;
图2为电动开窗机的结构示意图;
图3为电动开窗机的俯视剖面图;
图4为图3中A-A剖面示意图;
图4-1为图4的局部示意图;
图4-2为电动开窗机和手动开窗手柄配合关系示意图;
图5为图3中B-B剖面示意图;
图6为图3中C-C剖面示意图;
图7为连杆机构闭合时的结构示意图;
图8为连杆机构张开时的结构示意图;
图9为图7的局部结构示意图;
图10为电动开窗机与连杆机构配合关系示意图;
图11为锁窗装置的结构示意图;
图12为图11的局部结构示意图;
图13为拨杆到达第一平直段终点位置时的自锁机构示意图;
图14为拨杆进入码仔的第二缺口时的自锁机构示意图;
图15为实施例2的路轨结构示意图。
图16为窗扇上固定有推紧块的实施例3的结构示意图。
图17为连杆机构、推紧块、码仔以及拨杆在俯视角度下结构关系图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本发明的电动开窗锁窗系统,包括安装在窗框10的型材中的电动开窗机100、安装在窗扇20的型材槽中的锁窗装置200以及设置在窗框10和窗扇之间用于推动窗扇20开启和关闭的连杆机构300。
结合图2-4所示电动开窗机100、包括长条形铝合金的壳体110,壳体110两端设有端盖111,底部设有可拆卸式扣合有壳盖112。壳体110的内腔内,一端固定设有电机120,另一端设有沿壳体110长度方向分布的丝杆130。丝杆130通过两端的轴承140支撑,丝杆130上套有啮合的螺母150。电机120的转轴连接到变速箱121,变速箱121和丝杆130之间通过联轴器122进行连接传动。因此,丝杆130受电机120驱动并通过变速箱121和联轴器122传动获得动力进行自转。
结合图3和图6,壳盖112上还开设有异形长孔160,螺母150上固定有拨杆151,该拨杆151穿越异形长孔160延伸出壳体110外。该异形长孔160的形状,以下将结合连杆机构300的结构进行描述。
如图7-图9所示,连杆机构300包括路轨310、连杆320以及传动杆330。其中,连杆320为包含短杆321和长杆322的弯曲杆。其中连杆320的短杆321的端头与路轨310的端头铰接,连杆320的长杆322的端头连接有连杆滑块323。路轨310上设有导轨槽311,该导轨槽311内设有能够沿路轨310运动的路轨滑块312。传动杆330一端铰接在路轨滑块312上,另一端铰接在连杆320的弯曲处,即短杆321与长杆322的结合处。使用时,连杆滑块323是安装在窗扇20相应的滑槽内(图中未显示),而路轨310则安装在窗框10上,通过驱动路轨滑块312沿着路轨310来回运动带动传动杆330驱动连杆320相对于路轨310形成不同夹角,进而驱动窗扇20的开合、实现开窗或关窗。
路轨310上具有异形导向长槽400,该异形导向长槽400沿路轨310长度方向具有第一平直段410和第二平直段420,该第一平直段410和第二平直段420相互平行并通过中间竖直的过渡段430首尾相邻,在转角处为光滑圆角。
路轨滑块312上还加工有第一缺口501,该第一缺口501的运行轨迹与异形导向长槽400的第一平直段420重合。
再如图3和图6合图所示,壳盖112上的异形长孔160结构和形状与路轨310的异形导向长槽400完全相同。
如图1和图10所示,连杆机构300固定在窗框10后,路轨310紧贴在电动开窗机100的壳盖112下方,且路轨310的异形导向长槽400与壳盖112的异形长孔160完全重合。这样,从异形长孔160穿出的拨杆151就位于异形导向长槽400内,可沿着异形导向长槽400来回运动。在拨杆151在第一平直段420时,拨杆151正好在路轨滑块312的第一缺口501内。
当然,为简化结构,电动开窗机100的壳盖112可以省去,直接用路轨310兼做壳盖,即路轨310直接封闭在电动开窗机100的壳体110的底部。
如图1和图11所示,锁窗装置200包括有直角转角器210和码仔220。直角转角器210安装在窗扇20的拐角处,直角转角器210为现有技术的产品,与常规的门窗用带锁点的直角转角器结构相同,大致包括直角座体211以及弯曲在直角座体中的弹性拉杆。弹性拉杆的下端连接锁点230,而上端则与码仔220连接。其工作方式为:码仔220受外力驱动,直角转角器210中弹性拉杆则在直角座体内滑动,进而带动的锁点230做相应的运动,使得锁点进入或退出窗框10中的锁孔,实现锁窗功能。
如图12所示,在本实施例中,码仔220上具有第二缺口502,该第二缺口502的开口与路轨滑块312上的第一缺口501的开口相对,并且要求当窗扇20关闭时,该第二缺口502的位置和运动轨迹恰好与第二平直段420重合。
为更进一步的使本领域技术人员了解本发明创造,下面先对本发明创造的工作方式进行介绍:
结合图7-图12,电机120驱动丝杆130转动时,由于拨杆151受异形长孔160和异形导向长槽400的导向束缚,螺母150只能带动拨杆沿着异形导向长槽400运动。
关窗时,拨杆151位于第一平直段410内,并嵌入路轨滑块312的第一缺口501中。电机120正转,螺母150沿丝杆130移动,拨杆154推动路轨滑块312沿第一平直段401向第二平直段420方向运动,随着路轨滑块312移动,窗扇20逐渐关闭。当拨杆151移动到第一平直段410的终点位置时,这时窗扇20完全关闭。这时电机120继续驱动拨杆151,拨杆151被迫由第一平直段410进入过渡段430,从而从第一缺口501中脱离出来。拨杆151沿着过渡段430向上运动,最终进入静候在第二平直段420起始位置的码仔220的第二缺口502中,接着拨杆151会沿着第二平直段420继续向前运动,同时带动码仔220驱动直角转角器210的弹性拉杆,进而带动锁点130进入窗框10的锁孔,将窗扇锁紧。
在开窗时,为上述步骤的逆向动作,电机120反转,拨杆151带动码仔220沿着第二平直段420向第一平直段410方向运动,码仔220则带动弹性拉杆将锁点230从窗框10的锁孔脱离。当拨杆151到达第二平直段420的起始位置时,在电机120驱动下,拨杆151被迫再由第二平直段420进入过渡段430,并从码仔220的第二缺口502中脱离出来。接着拨杆151沿过渡段430再进入静候在第一平直段410终止位置的路轨滑块312的第一缺口501中。接着,拨杆151再继续推动路轨滑块312向第一平直段410的起始位置方向运动。此时可随时控制电机120停转以选择窗扇的开启角度。
从上述描述可以看出,本发明创造通过在一个电机驱动条件下实现了开窗、关窗、锁窗、开锁等一些列动作。这其中,拨杆151和路轨滑块312以及码仔220的配合是实现自动开、关窗和上锁解锁的关键。
由于窗扇在关闭后、在被完全锁紧之前还存在时间间隙,而如果在这段时间间隙内,关闭后的窗扇可能受到振动、风吹等外力作用而导致一方面会导致关闭的窗扇关不紧甚至自动打开;另一方面关不紧的窗扇会使得码仔220上的第二缺口502偏离第二平直段420的起始位置,从而造成拨杆151从过渡段430无法成功进入码仔220的第二缺口502中,进而造成无法锁窗。
因此,如图9所示,还需要在路轨310上设置自锁机构600。
该自锁机构600包括固定块601、具有长柄的挂钩602、弹簧603以及固定在路轨滑块312的第一缺口501前方的定位柱503。固定块601固定在路轨310的另一端且位于异形导向长槽400的前方。挂钩602的中部具有钩槽604,挂钩602的从端头到钩槽604依次为导向坡面605、平滑面606。挂钩602的根部铰接在固定块601上,弹簧603一端固定在挂钩602的长柄上位于钩槽604前方的位置,另一端固定在固定块601上位于挂钩602上方的位置。弹簧603的自然状态使得挂钩602横向设置在路轨310上且挂钩602的端头略在第一平直段410的终点位置后方,导向坡面605位于第一平直段410中。
结合图13和图14,增加了该自锁机构600,在关闭窗扇时,当路轨滑块312的第一缺口501快接近到第一平直段410的终点位置时,定位柱503首先抵顶挂钩602的端头。随着路轨滑块312的前进,定位柱503沿着导向坡面605、平滑面606前进,当第一缺口501到达第一平直段410的终点位置时,拨杆151抵顶住挂钩602向下略微偏转且这时定位柱503恰好位于钩槽604位置上方。当拨杆151从第一缺口501脱离出来的同时,在弹簧603的作用下,挂钩602向上回复,使得钩槽604恰好钩住定位柱503,自锁住路轨滑块312,避免窗扇在锁紧之前受震动或者风力而自行打开、关不严紧而造成后续窗扇无法锁紧。
另外,为了避免停电时无法开关窗,再如图4-1所示,丝杆130的端部向联轴器122方向延伸有轴头131,该轴头131插入联轴器122第一端的空腔内,轴头131上套装有弹簧132。弹簧132介于联轴器122第一端和丝杆130端部的挡圈134之间。变速箱121的主动轴插入联轴器122第二端的空腔内,主动轴采用花键轴、截平轴结构(如图5所示),该第二端的空腔与主动轴形状配合。联轴器122第二端还环绕空腔设置有伞齿133。除此之外,电动开窗锁窗系统还包括一个手动开窗手柄101,见图4-2所示。手动开窗手柄101上带有能够与伞齿133啮合的伞齿轮102。壳体110对应联轴器122伞齿133位置设有可供手动开窗手柄101上伞齿轮102进入的开孔103
采用这种结构,通过将手动开窗手柄101从开孔中压入,伞齿轮102压迫伞齿133,使得联轴器122与变速箱的主动轴分离。分离后,由于手动开窗手柄101的伞齿轮102与伞齿133啮合,通过旋转手动开窗手柄101,即可带动联轴器122转动,进而带动丝杆130转动,从而实现了手动开、关窗以锁窗、开锁功能。当不需要受到开窗、关窗时,只要将手动开窗手柄102抽出,联轴器122在弹簧132的回复力作用下压迫使联轴器122移动,使得联轴器122的第二端的空腔重新套在变速箱的主动轴上,进而实现由电机驱动。
实施例2:
本实施例2中所公开的电动开窗锁窗系统,除路轨310上的异形导向长槽400与与实施例1不同外,其它结构均与实施例1相同。
见图15所示,在实施例2中,路轨310上同样设置异形导向长槽400,该异形导向长槽400同样由第一平直段410、第二平直段420以及过渡段430构成。不同的是。第二平直段420则和第一平直段410处于同一直线上,过渡段430为隆起的拱形结构,其两端分别与第一平直段410和第二平直段420平滑对接。
本实施例2中,电动开窗机100的壳盖上的异形长孔160的形状则与本实施例的异形导向长槽形状相同。
另外,无论是第二平直段420和第一平直段410平行还是处于同一直线上的情况,对于过渡段430形状的选择都并非仅仅局限于上述的实施例,过渡段430也可以是折线状、圆弧状、椭圆弧状或者其它任意的形状,只要过渡段430能够满足以下条件即可:
1、当螺母150沿丝杆130时,拨杆151能够依次滑动于第一平直段410、过渡段430和第二平直段420之中。过渡段430不能够阻碍拨杆151的移动。
2、拨杆151由第一平直段410或第二平直段420进入过渡段430时,其能够从对应的缺口中脱离,当拨杆151由过渡段430进入第一平直段410或第二平直段420时,能够进入对应的缺口中。
实施例3
如图16和图17所示,本实施例与实施例1不同之处在于:路轨300上没有设置有自锁机构,而是在窗扇20的顶部固定有推紧块700。该推紧块700位于码仔200的下方,由固定在窗扇20上的底板701以及突出在底板701的挡板702构成,挡板702的内侧面为受压轨面703,该受压轨面703为与第二平直段420平行的直轨面,且受压轨面703在码仔200上的投影线正好穿过第二缺口502,最好位于第二缺口接近底部位置。拨杆151向下延伸至挡板702的上表面以下接近底板701。这样,既可以保证拨杆151能够进入第二缺口502不受影响,并且也能够使得拨杆151进入第二缺口502后能够抵推到轨面703。
采用这样的结构,如果窗扇20存在关不紧的情况,拨杆151在进入第二缺口502的会抵推推紧块700的受压轨面703,使得推紧块700带动窗扇20完全被关紧。在拨杆151沿着第二平直段420带动码仔220运动的过程中,同时拨杆151也挤压住受压轨面703,使得窗扇20始终处于被关紧状态,不受震动、风以及其它外力影响而关不严。
以上通过多个实施例对于本发明的发明意图和实施方式进行详细说明,但是本发明所属领域的一般技术人员可以理解,本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一,为篇幅限制,这里不能逐一列举所有实施方式,任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施,都在本发明的保护范围内。
需要注意的是,以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施方式仅限于此,在上述实施例的指导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动开窗锁窗系统,包括用于安装在窗扇上的锁窗装置,用于安装在窗框上的驱动机构和受驱动机构驱动的丝杆,以及连接于窗扇和窗框之间的连杆机构;所述丝杆上设有螺母,所述连杆机构的路轨固定在窗框上,所述路轨上滑动设置有路轨滑块;其特征在于:
所述锁窗装置包括码仔和传动机构,所述码仔连接所述传动机构的一端,所述传动机构另一端连接有锁点;
所述螺母上具有拨杆,所述路轨上开设有约束拨杆运动轨迹的异形导向长槽,所述异形导向长槽具有第一平直段、第二平直段;所述路轨滑块上具有运动轨迹重合第一平直段的第一缺口,所述码仔上具有在窗扇关闭时运动轨迹重合第二平直段的第二缺口;所述拨杆在第一平直段时还位于所述第一缺口中,所述拨杆在第二平直段时还位于所述第二缺口中,所述第一平直段和第二平直段之间还具有迫使拨杆在第一缺口和第二缺口之间进行转换的过渡段。
2.根据权利要求1所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述第二平直段与第一平直段平行,所述过渡段垂直的连接于第二平直段与第一平直段首尾之间,并圆弧过渡。
3.根据权利要求1所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述第二平直段与第一平直段位于同一直线上,所述过渡段连接于第二平直段与第一平直段之间并呈拱形。
4.根据权利要求1所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述路轨上还设有在所述拨杆从所述第一缺口脱离后立即固定所述路轨滑块的自锁机构。
5.根据权利要求4所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述自锁机构为包括固定块、具有长柄的挂钩、弹簧以及固定在路轨滑块的第一缺口前方的定位柱;所述固定块固定在路轨的另一端且位于异形导向长槽的前方;所述挂钩的中部具有钩槽,挂钩的从端头到钩槽依次为导向坡面、平滑面;挂钩的根部铰接在固定块上,弹簧一端固定在长柄上,另一端固定在固定块上位于挂钩上方的位置;所述弹簧的自然状态使得挂钩横向设置在路轨上且挂钩的端头略在第一平直段的终点位置后方,导向坡面位于第一平直段中。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述丝杆的端部向联轴器方向延伸有轴头,所述轴头插入所述联轴器第一端的空腔内,所述轴头上套装有弹簧;所述弹簧介于联轴器第一端和所述丝杆端部的挡圈之间;变速箱的主动轴插入联轴器第二端的空腔内;所述联轴器第二端还环绕空腔设置有伞齿;另外,还包括一个手动开窗手柄,所述手动开窗手柄上带有能够与所述伞齿啮合的伞齿轮。
7.根据权利要求6所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述电动开窗锁窗系统还包括一壳体,所述驱动机构、丝杆、联轴器和螺母均位于该壳体内,所述壳体的壳盖上对应所述联轴器第二端的位置设有可供手动开窗手柄上伞齿轮进入的开孔,并在底部开设有一个与所述异形导向长槽相同的异形长孔,所述拨杆穿越所述异形长孔延伸出所述壳体外。
8.根据权利要求7所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述电动开窗锁窗系统还包括一底部敞口的壳体,所述驱动机构、丝杆、联轴器和螺母均位于该壳体内,所述路轨封闭所述壳体的敞口;所述路轨上对应所述联轴器第二端的位置还设有可供手动开窗手柄上伞齿轮进入的开孔。
9.根据权利要求1所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述窗扇上固定有位于码仔下方的推紧块,所述推紧块上具有在拨杆进入码仔的第二缺口时被所述拨杆抵推的受压轨面。
10.根据权利要求9所述的一种电动开窗锁窗系统,其特征在于:所述推紧块由固定在所述窗扇上的底板以及突出在底板的挡板构成,所述挡板的内侧面为受压轨面,所述受压轨面在所述码仔上的投影线正好穿过第二缺口,所述拨杆向下延伸至挡板的上表面以下接近底板。
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