CN107785693A - 卡连接器以及基板的卡连接构造 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在将卡插入于壳体时触头能稳定地动作的卡连接器以及基板的卡连接构造。卡连接器(2)具备:在底板部(5)上形成有供卡体(3)插入的卡插入部(41)的壳体(4);以及具备将一端作为支撑于底板部(5)的支撑基端(624)、将另一端作为能相对于底板部移动的可动端(625)的弹性接触片(62)而成的触头(6、6),通过在壳体(4)具备支撑可动端(625)的弹性支撑体(7),从而总是弹性地支撑弹性支撑片(62)。
Description
技术领域
本发明涉及用于将IC卡、闪存卡等卡与搭载于移动电话、智能手机等电子设备的印刷布线基板连接的卡连接器以及基板的卡连接构造。
背景技术
以往,作为移动电话、智能手机等电子设备的外部存储介质,使用了IC卡、闪存卡等卡,经由卡连接器使该卡与搭载于电子设备的印刷布线基板电连接。
这种卡连接器具备具有供IC卡等卡插入的卡插入部的壳体、以及由具有比卡插入部的底部更突出的弹性接触片的导电性金属板材构成的多个触头,通过将卡插入卡插入部,形成于卡的单面侧的信号传递端子(连接片)与对应的触头的弹性接触片接触,从而使印刷布线基板与卡电连接。
作为该卡连接器所使用的触头,广泛使用使弹性接触片的基端侧支撑于壳体底部并使另一端接点侧从卡插入部的内底面浮起的悬臂构造,若将卡插入卡插入部,则卡按压弹性接触片,从而弹性接触片以基端侧被支撑的状态进行弹性变形(例如,参照专利文献1)。
然而,伴随移动电话、智能手机等电子设备的小型、低背化以及IC卡等卡本身的小型化,在这种卡连接器中也推进小型、低背化,由此,构成触头的导电性金属板材的板厚也不得不变薄,从而有悬臂支撑的弹性接触片无法确保为了得到足够的接触压所需的弹性(弹簧常数)的情况。
因此,鉴于上述那样的问题,开发出如下的卡连接器:使用具有在顶部形成有接点部的“へ”形状的弹性接触片的触头,在被卡的缘部按压而对弹性接触片作用下压方向的力时,弹性接触片以其两端被支撑的状态进行弹性变形,从而实现了弹性接触片的弹性(弹簧常数)的提高(例如,参照专利文献2)。
在该卡连接器中,在壳体的底板部,针对卡插拔方向形成有沿板厚方向贯通的开口窗,在开口窗的内缘部,弹性接触片的基端侧(以下,称作支撑基端)固定于壳体或者经由弹簧片简单地支撑于壳体,并且弹性接触片的前端侧(以下,称作可动端)能够移动地被插入在开口窗内。
而且,若卡被插入于卡插入部,而卡的缘部按压弹性接触片,则受到其按压力而可动端与卡连接器下的印刷布线基板表面接触并且滑动,由此弹性接触片的两端被支撑。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平11-250202号公报
专利文献2:日本特开2008-097947号公报
然而,在上述那样的现有技术中,在将卡插入后,被卡按压而弹性接触片弹性变形,伴随于此,可动端与卡连接器下的印刷布线基板表面接触以及滑动,从而有基板表面被滑动的可动端的边缘切削的担忧,并且,由于可动端卡挂于基板表面的被切削了的部分,所以对弹性接触片的规定的动作产生妨碍,从而可能产生伴随于此的弹性接触片的变形。
并且,印刷布线基板的供可动端接触并滑动的部分、即可动端的可动区域无法为避免短路而形成图案,相应地有基板设计的自由度受到制约的问题。
另外,在这种卡连接器中,弹性接触片的至少可动端是简单支撑,从而为得到足够的接触压而不得不较大地设定弹簧常数。
此外,在这种卡连接器中,由于在可动端与基板表面之间产生缝隙(间隙),所以在从按压力开始作用于弹性接触片起至可动端与基板表面接触为止的期间,产生接点载荷仅微小地增大的区域、所谓游隙,从而为了确保该期间的与卡的稳定的接触状态,不得不较大地设定弹簧常数。
因此,在这种卡连接器中,卡插入时的接触压不得不变得过度,尤其在插入了厚度不同的非正规卡的情况下,接触压变得过大,从而有可能成为触头塑性变形的原因。
发明内容
本发明鉴于这样的现有的问题,其目的在于提供在将卡插入于壳体时触头能够稳定地动作的卡连接器以及基板的卡连接构造。
用于解决上述那样的现有的问题的方案1所记载的发明的特征在于,一种卡连接器,具备:壳体,其在底板部上形成有供卡体插入的卡插入部;以及触头,其由导电性金属材构成,从上述卡插入部的内底部突出,并与在上述卡体的单面侧露出的信号传递端子接触,上述触头具备弹性接触片,该弹性接触片的一端作为支撑于上述底板部的支撑基端、另一端作为能够相对于上述底板部移动的可动端、并且在上述支撑基端与上述可动端之间具有从上述卡插入部的内底部突出的接点部,上述卡连接器中,在上述壳体具备对上述可动端进行支撑的弹性支撑体。
方案2所记载的发明的特征在于,除方案1的结构之外,上述底板部具备沿板厚方向贯通的触头装入用窗部,上述弹性支撑体形成为从上述触头装入用窗部的内缘突出的悬臂弹簧状。
方案3所记载的发明的特征在于,除方案1或者2的结构之外,具备连结上述可动端和上述弹性支撑体的连结部件。
方案4所记载的发明的特征在于,除方案1~3中任一方案的结构之外,具备在相同方向上排列的多个触头,并具备:支撑片,其将前方的触头的上述支撑基端支撑于上述底板部;以及连结部件,其连结后方的触头的上述可动端和上述前方的触头的支撑基端,将上述支撑片作为对上述后方的触头的可动端进行支撑的弹性支撑体。
方案5所记载的发明的特征在于,一种基板的卡连接构造,在基板上安装有卡连接器,经由该卡连接器来连接卡体和上述基板,上述基板的卡连接构造中,上述卡连接器具备:壳体,其在底板部上形成有供卡体插入的卡插入部;以及触头,其由导电性金属材构成,从上述卡插入部的内底部突出,并与在上述卡体的单面侧露出的信号传递端子接触,在上述底板部形成有沿板厚方向贯通的触头装入用窗部,上述触头具备弹性接触片,该弹性接触片的一端作为支撑于上述触头装入用窗部的内缘的支撑基端,另一端作为能够移动地插入在上述触头装入用窗部内的可动端,并且在上述支撑基端与上述可动端之间具有从上述卡插入部的内底部突出的接点部,上述基板具备支撑于其表面部且对上述可动端进行支撑的弹性支撑体。
发明的效果如下。
如上所述,本发明的卡连接器具备在底板部上形成有供卡体插入的卡插入部的壳体、以及从上述卡插入部的内底部突出并与在上述卡体的单面侧露出的信号传递端子接触的由导电性金属材构成的触头,上述触头具备弹性接触片,该弹性接触片通过将一端作为支撑于上述底板部的支撑基端、将另一端作为能够相对于上述底板部移动的可动端、并且在上述支撑基端与上述可动端之间具有从上述卡插入部的内底部突出的接点部而成,在该卡连接器中,上述壳体具备对上述可动端进行支撑的弹性支撑体,由此可动端不会在基板表面等滑动,能够防止伴随基板的磨损、滑动而产生的磨屑。并且,由于弹性接触片不与基板接触,所以基板图案的形成不受限制,基板设计的自由度变高。此外,由于可动端处于总是被支撑的状态,所以不会产生所谓的游隙,从卡插入的初始阶段起能够以稳定的接触压与卡接触,从而与现有品相比,能够较低地设定弹簧常数,进而能够缓和将具有厚度的非正规卡插入后等的过度的接触压的产生。
并且,在本发明中,上述底板部具备沿板厚方向贯通的触头装入用窗部,上述弹性支撑体形成为从上述触头装入用窗部的内缘突出的悬臂弹簧状,由此能够适当地弹性支撑弹性接触片的可动端侧。
另外,在本发明中,具备连结上述可动端和上述弹性支撑体的连结部件,由此能够维持弹性支撑体的稳定的支撑状态。
此外,在本发明中,具备在相同方向上排列的多个触头,并具备使前方的触头的上述支撑基端支撑于上述底板部的支撑片、以及连结后方的触头的上述可动端和上述前方的触头的支撑基端的连结部件,将上述支撑片作为对上述后方的触头的可动端进行支撑的弹性支撑体,由此兼作对支撑基端进行支撑的部分和弹性支撑体,相应地能够实现省空间化。
并且,在本发明的基板的卡连接构造中,在基板上安装卡连接器,经由该卡连接器来连接卡体和上述基板,该基板的卡连接构造中,上述卡连接器具备在底板部上形成有供卡体插入的卡插入部的壳体、以及从上述卡插入部的内底部突出并与在上述卡体的单面侧露出的信号传递端子接触的由导电性金属材构成的触头,在上述底板部形成有沿板厚方向贯通的触头装入用窗部,上述触头具备具备弹性接触片,该具备弹性接触片通过将一端作为支撑于上述触头装入用窗部的内缘的支撑基端、将另一端作为能够移动地插入在上述触头装入用窗部内的可动端、并且在上述支撑基端与上述可动端之间具有从上述卡插入部的内底部突出的接点部而成,上述基板具备支撑于其表面部、且对上述可动端进行支撑的弹性支撑体,由此能够防止伴随基板的磨损、滑动而产生的磨屑。并且,由于可动端处于总是被支撑的状态,所以能够从卡插入的初始阶段起以稳定的接触压与卡接触,从而与现有品相比,能够较低地设定弹簧常数,从而能够缓和将具有厚度的非正规卡插入后等的过度的接触压的产生。
附图说明
图1是示出本发明的卡连接器的第一实施方式的触头部分纵剖视图。
图2是示出上述的卡连接器的壳体的底板部的俯视图。
图3是示出上述的触头部分的放大剖视图。
图4是比较了本发明的卡连接器与现有的卡连接器的载荷-形变特性的载荷-形变线图。
图5是示出本发明的卡连接器的第二实施方式的壳体底板部的俯视图。
图6是示出上述的触头支撑状态的简要情况的放大剖视图。
图中:
1—基板,2—卡连接器,3—卡体,4—壳体,41—卡插入部,42—模制体,43—屏蔽罩,5—底板部,51—触头装入用窗部,511—触头支撑部,512—基端承接部,52—端子露出窗部,6—触头,61—支撑片,611—支撑弹簧部,612—基端支撑部,62—弹性接触片,621—支撑基端侧片,622—接点部,623—可动端侧片,624—支撑基端,625—可动端,63—连接端子片,7—弹性支撑体,71—弹簧片部,72—可动端承接部,73—埋设片部,81、82—连结部件。
具体实施方式
以下,基于图1~图4所示的实施例对本发明的卡连接器的第一实施方式进行说明。此外,图中符号1是搭载于电子设备的印刷布线基板(以下,称作基板),符号2是安装于基板1的卡连接器,符号3是存储卡等卡体。
卡连接器2具备具有供卡体3插入的卡插入部41的壳体4、以及配设于壳体4的底板部5的多个触头6、6,通过将卡体3插入于卡插入部41,来使在卡体3的单面侧露出的信号传递端子(连接片)与触头6、6接触。
壳体4具备具有绝缘合成树脂制的底板部5的模制体42、以及由导电性金属板材构成的屏蔽罩43,组装模制体42和屏蔽罩43,从而在底板部5上形成了前面开口的卡插入部41。此外,图2示出将屏蔽罩43拆下后的状态。
如图2所示,底板部5的沿板厚方向贯通的触头装入用窗部51、51朝向卡体插拔方向形成,各触头6、6以及弹性支撑体7通过一体成形而设置于底板部5。
并且,在底板部5,沿板厚方向贯通形成有供触头6、6的连接端子片63露出的端子露出窗部52。
触头装入用窗部51、51形成为与触头6、6的形状匹配的形状,并沿板厚方向贯通底板部5。在本实施例中,形成为沿板厚方向贯通底板部5、且朝向卡体插拔方向的矩形孔状,并在其中间部一体地突出设置有朝向内侧伸出的触头支撑部511、511。
并且,在该触头装入用窗部51、51,且在近前侧底部,与底板部5一体地形成有对触头6、6的基端支撑部612进行支撑的基端承接部512。
触头6、6是通过对导电性金属板材进行冲裁、折弯加工而一体形成的部件,具备支撑于底板部5的支撑片61、支撑于支撑片61的弹性接触片62、以及连接于基板1的连接端子片63。
支撑片61具备相互平行的一对支撑弹簧部611、611、以及将两支撑弹簧部611、611的基端侧连结的基端支撑部612,形成为俯视呈U字状,支撑弹簧部611、611的前端侧分别埋设于触头支撑部511、511,从而呈以基端支撑部612侧作为自由端的悬臂板弹簧状。
并且,该支撑片61以基端支撑部612相对于触头装入用窗部51、51配置在基端承接部512上的方式设置于底板部5。
弹性接触片62具备从一体地支撑于基端支撑部612的支撑基端624朝向卡体插入方向上侧倾斜的支撑基端侧片621、使支撑基端侧片621的前端侧屈曲成圆弧状而成的形状的接点部622、以及从接点部622的另一端侧朝向卡体插入方向下侧倾斜的形状的可动端侧片623,呈具有支撑基端侧片621、接点部622以及可动端侧片623而以接点部622作为顶部的侧视“へ”形状,并且在弹性接触片62的支撑基端624与可动端625之间配置有与卡体3的信号传递端子接触的接点部622。
并且,弹性接触片62成为支撑基端624以及可动端625被插入在触头装入用窗部51、51内的配置,接点部622穿过触头装入用窗部51、51而比底板部5内底面更向卡插入部41内突出。
连接端子片63埋设于底板部5,其一端与一个支撑弹簧部611的前端部连接,另一端从端子露出窗部52的内缘突出,向端子露出窗部52内突出的另一端部穿过端子露出窗部52而在底板部5底面露出,通过软钎焊等与形成于基板1表面的图案连接。
弹性支撑体7是通过对具有挠性的金属制板材进行冲裁、折弯加工而形成为俯视呈矩形框状的部件,具备相互平行的一对弹簧片部71、71、将弹簧片部71、71的前端侧连结的可动端承接部72、以及将弹簧片部71、71的基端侧连结的埋设片部73。
如图2以及图3所示,该弹性支撑体7的埋设片部73以及弹簧片部71、71的基端侧埋设于触头装入用窗部51、51的里侧缘部,其它部分从触头装入用窗部51的内缘朝向后方而稍微倾斜向上地突出。
弹簧片部71、71的基端侧呈支撑于底板部5的悬臂弹簧状,且在其前端部间,以能够挠曲的方式一体支撑有可动端承接部72。
而且,该弹性支撑体7配置为可动端承接部72与弹性接触片62的可动端625的下表面接触,利用弹性支撑体7的弹簧压朝向上方、即朝向卡插入部41侧对弹性接触片62的可动端625进行施力。
对于像这样构成的卡连接器2而言,即使如图3(a)所示地是卡体3未插入的状态,卡连接器2也处于弹性接触片62的可动端625总是支撑于弹性支撑体7的状态。
而且,在卡体3插入的初始阶段,若弹性接触片62接触卡体3的前端,且作用推压方向的按压力,则弹性支撑体7被弹性接触片62的可动端625按压而挠曲,从而对可动端625作用弹性支撑体7的弹簧反作用力。
而且,若将卡体3插入至规定的位置,则弹性接触片62如图3(b)所示,支撑基端624支撑于基端承接部512,可动端625经由弹性支撑体7而支撑于底板部5,从而接触部以规定的接触压与卡体3的连接片部接触。
此时,在卡连接器2中,如图4所示,弹性接触片62的可动端625总是支撑于弹性支撑体7,由此从卡体3的插入初始阶段起,接点载荷相对于挠曲量依次缓慢地增大,从而能够缩小载荷-挠曲线的倾斜,即能够将弹簧常数设定为较小。
另一方面,在现有的卡连接器2中,在卡体3的插入初始阶段,可动端625不被支撑,接点载荷在其区域内不增加,从而为了以与本申请发明的卡连接器2相同的挠曲量来得到接点载荷,不得不增大载荷-挠曲线的倾斜,即不得不增大弹簧常数。
因而,在本申请发明中,与现有的卡连接器2比较,能够抑制针对卡体3的过度的接触压,即使万一在误将具有厚度的非正规卡体3插入了卡插入部41的情况下,弹性接触片62也难以塑性变形。
接下来,基于图5以及图6对本申请发明的卡连接器的第二实施方式进行说明。此外,对与上述的实施例相同的结构标注相同的符号进行说明,并适当地省略说明。
图4示出在本实施例的卡连接器2中拆下了壳体4的屏蔽罩43的状态,卡连接器2在底板部5具备支撑基端624-可动端625方向在同一方向上排列的多个触头6a、6b。
如图5所示,底板部5的沿板厚方向贯通的触头装入用窗部51、51相对于卡体插拔方向稍微倾斜地形成,各触头6a、6b以及弹性支撑体7通过一体成形而设置于底板部5。
并且,在底板部5,形成有沿板厚方向贯通、且供触头6a、6b的连接端子片63露出的端子露出窗部52。
触头装入用窗部51、51形成为与触头6a、6b形状匹配的形状,并沿板厚方向贯通底板部5。在本实施例中,形成为沿板厚方向贯通底板部5,并且由在倾斜方向上相连的三个矩形孔部513、513…、以及将各矩形孔部513、513连通的过渡部514构成,并在过渡部514的侧部伸出形成有触头支撑部511。
并且,在该触头装入用窗部51、51,且在近前侧矩形孔部513的底部,与底板部5一体地形成有对后方的触头6b的基端支撑部612进行支撑的基端承接部512。
如图5所示,触头6a、6b是通过对导电性金属板材进行冲裁、折弯加工而一体形成的部件,具备支撑于底板部5的支撑片61、支撑于支撑片61的弹性接触片62、以及连接于基板1的连接端子片63。
支撑片61具备基端埋设于触头支撑部511的支撑弹簧部611、以及从支撑弹簧部611的前端沿横向延伸突出的基端支撑部612,形成为俯视呈L字状或者呈倒L字状,从而呈以基端支撑部612侧作为自由端的悬臂板弹簧状。
并且,后方的触头6b以支撑片61的基端支撑部612相对于触头装入用窗部51配置在基端承接部512上的方式设置于底板部5。
弹性接触片62具备从一体地支撑于基端支撑部612的支撑基端624朝向斜上方侧倾斜的支撑基端侧片621、使支撑基端侧片621的前端侧屈曲成圆弧状而成的形状的接点部622、以及从接点部622的另一端侧朝向卡体插入方向下侧倾斜的形状的可动端侧片623,呈具有支撑基端侧片621、接点部622以及可动端侧片623而以接点部622作为顶部的侧视“へ”形状,并且在弹性接触片62的支撑基端624与可动端625之间配置有与卡体3的信号传递端子(连接片)接触的接点部622。
并且,弹性接触片62成为支撑基端624以及可动端625被插入在触头装入用窗部51内的配置,接点部622穿过触头装入用窗部51而从底板部5内底面向卡插入部41内突出。
连接端子片63埋设于底板部5,其一端与一个支撑弹簧部611的前端部连接,另一端从端子露出窗部52的内缘突出,向端子露出窗部52内突出的另一端部穿过端子露出窗部52而在底板部5底面露出,通过软钎焊等与形成于基板1表面的图案连接。
弹性支撑体7是通过对具有挠性的金属制板材进行冲裁、折弯加工而形成为俯视呈L字状或者倒L字状的部件,具备基端侧埋设于底板部5的弹簧片部71、以及从弹簧片部71的前端侧沿横向延伸突出的可动端承接部72。
该弹性支撑体7的弹簧片部71的基端侧埋设于触头装入用窗部51、51的里侧缘部,其它部分从触头装入用窗部51的内缘朝向后方而稍微倾斜向上地突出。
弹簧片部71呈基端侧支撑于底板部5的悬臂弹簧状,且在其前端部,以能够挠曲的状态一体支撑有可动端承接部72。
而且,该弹性支撑体7的可动端承接部72通过连结部件81而与前方的触头6a的弹性接触片62的可动端625连结。
并且,在该卡连接器2中,具备将后方的触头6b的可动端625和前方的触头6a的支撑基端624连结的连结部件82,将支撑片61作为支撑后方的触头6b的可动端625的弹性支撑体。
在像这样构成的卡连接器2中,如图6所示,由于前方的触头6a的可动端625通过连结部件81而与弹性支撑体7连结,后方的触头6b的可动端625通过连结部件82而与前方的支撑片61连结,所以后方的触头6b、前方的触头6a以及弹性支撑体7联动,从而即使是卡体3未插入的状态,各触头6a、6b的弹性接触片62也处于其可动端625总是支撑于弹性支撑体7、61的状态。
而且,若插入卡体3,则首先,卡体3的前端与后方的触头6b的弹性接触片62接触,作用推压方向的按压力,被按压于后方的触头6b的弹性接触片62的可动端625而前方的触头6a的支撑片61挠曲,并且弹性支撑体7经由前方的触头6a而挠曲,对两触头6a、6b的可动端625作用弹簧反作用力。
而且,若将卡体3插入至规定的位置,则后方的触头6b的弹性接触片62的支撑基端624支撑于基端承接部512,由后方的触头6b、前方的触头6a以及弹性支撑体7构成的弹簧构造体的两端支撑于底板部5,并且各触头6a、6b的弹性支撑片61的支撑基端624以及可动端625分别成为被支撑的状态,各弹性接触片62的接触部与卡体3的连接片部以规定的接触压接触。
此外,触头6(6a、6b)的形状并不限定于上述的任一实施例的方式,例如也可以是弹性接触片62的支撑基端624埋设于底板部5的构造。
并且,在上述的实施例中,对将弹性支撑体7设为悬臂板弹簧状的例子进行了说明,但若是在上推方向上对弹性接触片62的可动端625进行施力的构造,则也可以是其它形状。
另外,在上述的实施例中,对在壳体4具备弹性支撑体7的卡连接器2进行了说明,但也可以作为如下基板1的卡体连接构造:将弹性支撑体7设于用于安装卡连接器2的基板1的表面部,并将卡连接器2安装于基板1,由此将该弹性支撑体7插入触头装入用窗部51内,对弹性接触片62的可动端625进行支撑。
并且,在上述的实施例中,对将卡体3直接连接于卡连接器2的例子进行了说明,但除卡体3单体之外还使用将卡体3收纳于卡托盘的卡适配器等。
Claims (5)
1.一种卡连接器,具备:壳体,其在底板部上形成有供卡体插入的卡插入部;以及触头,其由导电性金属材构成,从上述卡插入部的内底部突出,并与在上述卡体的单面侧露出的信号传递端子接触,
上述触头具备弹性接触片,该弹性接触片的一端作为支撑于上述底板部的支撑基端,另一端作为能够相对于上述底板部移动的可动端,而且在上述支撑基端与上述可动端之间具有从上述卡插入部的内底部突出的接点部,
上述卡连接器的特征在于,
在上述壳体具备对上述可动端进行支撑的弹性支撑体。
2.根据权利要求1所述的卡连接器,其特征在于,
在上述底板部具备沿板厚方向贯通的触头装入用窗部,
上述弹性支撑体形成为从上述触头装入用窗部的内缘突出的悬臂弹簧状。
3.根据权利要求1或2所述的卡连接器,其特征在于,
具备连结上述可动端和上述弹性支撑体的连结部件。
4.根据权利要求1~3任一项中所述的卡连接器,其特征在于,
具备在相同方向上排列的多个触头,
并具备:支撑片,其将前方的触头的上述支撑基端支撑于上述底板部;以及连结部件,其连结后方的触头的上述可动端和上述前方的触头的支撑基端,
将上述支撑片作为对上述后方的触头的可动端进行支撑的弹性支撑体。
5.一种基板的卡连接构造,在基板上安装有卡连接器,经由该卡连接器来连接卡体和上述基板,
上述基板的卡连接构造的特征在于,
上述卡连接器具备:壳体,其在底板部上形成有供卡体插入的卡插入部;以及触头,其由导电性金属材构成,从上述卡插入部的内底部突出,并与在上述卡体的单面侧露出的信号传递端子接触,
在上述底板部形成有沿板厚方向贯通的触头装入用窗部,
上述触头具备弹性接触片,该弹性接触片的一端作为支撑于上述触头装入用窗部的内缘的支撑基端,另一端作为能够移动地插入在上述触头装入用窗部内的可动端,而且在上述支撑基端与上述可动端之间具有从上述卡插入部的内底部突出的接点部,
上述基板具备支撑于其表面部且对上述可动端进行支撑的弹性支撑体。
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