CN108138830A - 构件安装结构体 - Google Patents
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Abstract
在具有主轴(11)、太阳齿轮(61)、垫圈(92)、以及螺母(93)的构件安装结构体(90)中,主轴(11)在外周的一部分具有凹部(11d),螺母(93)在外周具有凹部(93b),垫圈(92)在内周具有与主轴(11)的凹部(11d)卡合的防转部(92a),在外周具有多个与螺母(93)的凹部(93b)卡合的形状的舌部(92b),垫圈(92)被以防转部(92a)与主轴(11)的凹部(11d)卡合的方式安装在主轴(11)上,在拧紧螺母(93)后,垫圈(92)的舌部(92b)被向螺母(93)侧弯折并与螺母(93)的凹部(93b)卡合,垫圈(92)的舌部(92b)的基端部(92c)的直径为使得在拧紧螺母(93)时螺母(93)的轴向内侧的基座面(93c)与舌部(92b)不会接触的长度。
Description
技术领域
本公开涉及在轴上安装有构件的构件安装结构体,尤其涉及防止安装构件的螺母的松动的构件安装结构体。
背景技术
以往,在轴上利用螺母来安装构件,已知防止该螺母的松动的各种技术。
作为防止螺母的松动的技术,例如已知如下技术:预先在轴的外周形成凹部,并且在螺母的外周形成凹部,并准备在内周侧具有与轴的外周的凹部卡合的凸部、并且在外周侧具有用于与螺母的外周的凹部卡合的舌部的垫圈(带舌垫圈),在将该垫圈安装在轴上之后,将螺母拧合在轴上,通过将垫圈的外周的舌部弯折以使其与螺母的凹部卡合,从而将螺母固定在轴上。
此外,作为其它技术,还已知专利文献1所记载的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特表2000-500556号公报
发明内容
发明要解决的课题
例如,关于带舌垫圈,垫圈的各部分的尺寸在JIS等中被标准化。
在使用标准化的尺寸的带舌垫圈在轴上拧紧螺母时,根据不同的情况,有时会发生带舌垫圈的内周侧的凸部断裂的状况。
本公开是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够适当地防止垫圈的内周侧的凸部的断裂的技术。
用于解决课题的手段
本公开着眼于以下情况而完成:在拧紧螺母时,有时螺母的基座面与垫圈的外周侧的舌部接触,通过螺母的基座面与垫圈的舌部接触,从而螺母与垫圈的摩擦系数增加,使垫圈旋转的力增加,结果,垫圈的内周侧的凸部断裂。
为了达成上述目的,本公开的一个技术方案的构件安装结构体具有:轴,其在外周具有螺纹槽,构件,其被安装在轴上,垫圈,其被从构件的轴向外侧安装到轴上,以及螺母,其被以从垫圈的轴向外侧拧合到螺纹槽的方式拧紧;轴在外周的一部分具有第1凹部,螺母在外周具有至少一个第2凹部,垫圈在内周具有与轴的第1凹部卡合的第1凸部,在外周具有多个通过向螺母侧弯折从而与螺母的第2凹部卡合的形状的第2凸部,垫圈被以第1凸部与轴的第1凹部卡合的方式安装在轴上,在拧紧螺母后,垫圈的第2凸部被向螺母侧弯折并与螺母的第2凹部卡合,垫圈的第2凸部的基端部的直径为使得在拧紧螺母时螺母的轴向内侧的基座面与第2凸部不会接触的长度。
在上述构件安装结构体中,也可以是,在存在垫圈的内周侧的第1凸部与轴的第1凹部的设想的间隙、以及垫圈的内周与轴的外周的设想的间隙的情况下,垫圈的到第2凸部的基端部为止的直径被决定为如下长度:当使垫圈旋转时,从轴的轴中心到最近的基端部的距离比螺母的基座面的半径长。
此外,在上述构件安装结构体中,也可以是,垫圈的内周侧的第1凸部与轴的第1凹部的设想的间隙是基于如下值而决定的:该值是第1凸部的周向的宽度的设想的范围的值和第1凹部的周向的宽度的设想的范围的值内的、起到使得从轴的轴中心到基端部的距离最短的作用的值。
此外,在上述构件安装结构体中,也可以是,垫圈的内周与轴的外周的设想的间隙是基于如下值而决定的:该值是垫圈的内径的设想的范围的值和轴的外径的设想的范围的值内的、起到使得从轴的轴中心到基端部的距离最短的作用的值。
发明效果
根据本公开,能够适当地防止垫圈的内周侧的凸部的断裂。
附图说明
图1表示包含本公开的一实施方式的构件安装结构体的机械式手自一体变速器的概要。
图2是本公开的一实施方式的构件安装结构体的分解立体图。
图3是本公开的一实施方式的构件安装结构体的立体图。
图4是表示本公开的一实施方式的构件安装结构体的螺母的构成的剖视图。
图5A是本公开的一实施方式的部分安装结构体的一部分的俯视图。
图5B是本公开的一实施方式的垫圈的在图5A的X-X线处的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图,说明本公开的一实施方式的构件安装结构体。对于相同的零件标注相同的附图标记,它们的名称及功能也相同。因此,不重复对它们的详细的说明。
图1表示包含本公开的一实施方式的构件安装结构体的机械式手自一体变速器的概要。
机械式手自一体变速器(称为变速器)1包括:输入轴10;主轴11,其被与输入轴10同轴地配置,一端被可相对旋转地支承在输入轴10的内周侧;副变速器60,其在主轴11的输出侧被与主轴11同轴地配置;以及副轴12及倒车空转轴16,其被与输入轴10及主轴11平行地配置。
在输入轴10上可一体旋转地设置有输入主齿轮13。在主轴11上,从输入侧起依次设置有第1毂21、5速/9速主齿轮M5、3速/7速主齿轮M3、第2毂31、2速/6速主齿轮M2、1速主齿轮M1、第3毂41、倒车主齿轮MR、引导件53、以及副变速器60的太阳齿轮61。5速/9速主齿轮M5、3速/7速主齿轮M3、2速/6速主齿轮M2、1速主齿轮M1、及倒车主齿轮MR被可相对旋转地设置在主轴11上,第1毂21、第2毂31、第3毂41、引导件53、及太阳齿轮61被可一体旋转地设置在主轴11上。
副变速器60将主轴11的旋转转换成高(高速)和低(低速)这2个挡位(range)的某一个并传递给架63(输出轴)。副变速器60例如由行星齿轮机构构成。具体而言,副变速器60具有:太阳齿轮61;多个行星齿轮62,其被以与太阳齿轮61啮合的方式配置在太阳齿轮61的周围;环齿轮64,其形成有与行星齿轮62啮合的内齿;以及架63,其将多个行星齿轮62可旋转地支承。架63的输出侧为与主轴11同轴的圆柱状形状。环齿轮64的输出侧形成有将架63的圆柱状形状的部分围绕并能与架63相对旋转的圆环部65。在圆环部65上可一体旋转地设置有第4毂66。
在主轴11的内部形成有:轴向流路11a,其沿轴向延伸,用于流动润滑油;以及1个以上的径向流路11b,其从轴向流路11a向主轴11的外周面沿径向延伸,用于将润滑油从外周面的开孔(出口)放出。径向流路11b例如被设置在与5速/9速主齿轮M5、3速/7速主齿轮M3、2速/6速主齿轮M2、1速主齿轮M1、倒车主齿轮MR、及引导件53的每一个的内周面相对的位置。
在副轴12上从输入侧起依次设置有:与输入主齿轮13啮合的输入中间齿轮14;与5速/9速主齿轮M5啮合的5速/9速中间齿轮C5;与3速/7速主齿轮M3啮合的3速/7速中间齿轮C3;与2速/6速主齿轮M2啮合的2速/6速中间齿轮C2;与1速主齿轮M1啮合的1速中间齿轮C1;以及与倒车主齿轮MR啮合并与后述的空转齿轮17啮合的倒车中间齿轮CR。输入中间齿轮14、5速/9速中间齿轮C5、3速/7速中间齿轮C3、2速/6速中间齿轮C2、1速中间齿轮C1、及倒车中间齿轮CR被可一体旋转地设置在副轴12上。在副轴12的输出侧设置有用于对副轴12的旋转进行制动的副轴制动器15。
在倒车空转轴16上可相对旋转地设置有空转齿轮17。空转齿轮17与倒车中间齿轮CR及倒车主齿轮MR啮合。
在第1毂21上,不可旋转且可沿轴向移动地安装有第1套筒22。另外,也可以在第1套筒22、与分别被固定在输入主齿轮13及5速/9速主齿轮M5上的未图示的狗牙齿轮(doggear)的每一个之间安装有同步器锁止环。在第1套筒22的外周凹槽上卡合有使第1套筒22沿轴向移动的未图示的换挡拨叉。
当第1套筒22向图中箭头A方向(前方)移动而与输入主齿轮13的狗牙齿轮进行花键啮合时,输入轴10与主轴11被直接连结而传递动力。其结果,在副变速器60的挡位被设定为低的情况下,架63以等价4速旋转,在副变速器60的挡位被设定为高的情况下,架63以等价8速旋转。
当第1套筒22向图中箭头B方向(后方)移动而与连接在5速/9速主齿轮M5上的狗牙齿轮进行花键啮合时,动力经由输入主齿轮13、输入中间齿轮14、5速/9速中间齿轮C5、5速/9速主齿轮M5被传递到主轴11。其结果,在副变速器60的挡位被设定为低的情况下,架63以等价5速旋转,在副变速器60的挡位被设定为高的情况下,架63以等价9速旋转。
在第2毂31上安装有不可旋转且可沿轴向移动的第2套筒32。另外,也可以在第2套筒32、与分别被固定在3速/7速主齿轮M3及2速/6速主齿轮M2上的未图示的狗牙齿轮的每一个之间安装有同步器锁止环。在第2套筒32的外周凹槽上卡合有使第2套筒32沿轴向移动的未图示的换挡拨叉。
当第2套筒32向图中箭头A方向移动而与连接在3速/7速主齿轮M3上的狗牙齿轮进行花键啮合时,动力经由输入主齿轮13、输入中间齿轮14、3速/7速中间齿轮C3、3速/7速主齿轮M3被传递到主轴11。其结果,在副变速器60的挡位被设定为低的情况下,架63以等价3速旋转,在副变速器60的挡位被设定为高的情况下,架63以等价7速旋转。
当第2套筒32向图中箭头B方向移动而与连接在2速/6速主齿轮M2上的狗牙齿轮进行花键啮合时,动力经由输入主齿轮13、输入中间齿轮14、2速/6速中间齿轮C2、2速/6速主齿轮M2被传递到主轴11。其结果,在副变速器60的挡位被设定为低的情况下,架63以等价2速旋转,在副变速器60的挡位被设定为高的情况下,架63以等价6速旋转。
在第3毂41上不可旋转且可沿轴向移动地安装有第3套筒42。另外,也可以在第3套筒42、与分别被固定在1速主齿轮M1及倒车主齿轮MR上的未图示的狗牙齿轮的每一个之间安装有同步器锁止环。在第3套筒42的外周凹槽上卡合有使第3套筒42沿轴向移动的未图示的换挡拨叉。
当第3套筒42向图中箭头A方向移动而与连接在1速主齿轮M1上的狗牙齿轮进行花键啮合时,动力经由输入主齿轮13、输入中间齿轮14、1速中间齿轮C1、1速主齿轮M1被传递到主轴11。在本实施方式的变速器1中,在选择1速的变速级的情况下,因为副变速器60的挡位被固定地设定为一侧的挡位(例如,低的挡位),所以,架63以等价1速旋转。
当第3套筒42向图中箭头B方向移动而与连接在倒车主齿轮MR上的狗牙齿轮进行花键啮合时,动力经由输入主齿轮13、输入中间齿轮14、倒车中间齿轮CR、空转齿轮17、倒车主齿轮MR传递到主轴11。在本实施方式的变速器1中,在选择后退(倒车)的变速级的情况下,副变速器60的挡位被固定地设定为一侧的挡位(例如,低的挡位),架63进行逆旋转。
在第4毂66上不可旋转且可沿轴向移动地安装有第4套筒67。另外,也可以在第4套筒67、与狗牙盘71的狗牙齿轮及被固定在架63上的狗牙齿轮的每一个之间安装有同步器锁止环。在第4套筒67的外周凹槽上卡合有使第4套筒67沿轴向移动的未图示的换挡拨叉。
当第4套筒67向图中箭头A方向移动而与固定在变速器外壳2(例如,中央外壳2b)上的狗牙盘71的狗牙齿轮进行花键啮合时,环齿轮64被变速器外壳2固定,副变速器60的状态成为低的挡位。即,当主轴11旋转时,通过副变速器60,架63以比1大的减速比旋转。
另一方面,当第4套筒67向图中箭头B方向移动而与固定在架63上的未图示的狗牙齿轮进行花键啮合时,环齿轮64和架63被以一体旋转的方式固定,副变速器60的状态成为高的挡位。即,通过副变速器60,主轴11与架63直接连结。
在变速器1中,基本上除了输入轴10的输入侧端部和架63的输出侧端部,都被收容在变速器外壳2(前外壳2a、中央外壳2b、后外壳2c等)内。向变速器外壳2的内部供给用于使各部润滑的润滑油。
在变速器外壳2的底部附近,配置有用于对积存在底部的润滑油进行吸引的油管80。油管80与未图示的油泵连接,经由油管80被吸引的润滑油例如被供给到主轴11的轴向流路11a。
接下来,说明变速器1的构件安装结构体90。
图2是本公开的一实施方式的构件安装结构体的分解立体图。图3是本公开的一实施方式的构件安装结构体的立体图。
构件安装结构体90具有主轴11、引导件53、太阳齿轮61、垫圈91、垫圈92、以及螺母93。在主轴11的B方向的端部,从A方向侧起依次配置有引导件53、太阳齿轮61、垫圈91、垫圈92、以及螺母93。
在主轴11的B方向端部,在外周形成有螺纹槽11c,并且,在外周的一部分上形成有凹部(第1凹部)11d。
垫圈91例如由圆环状的金属构件形成,防止太阳齿轮61的齿部的侧面与垫圈92接触。
垫圈92在内周侧形成有通过与主轴11的凹部11d卡合从而防止垫圈92相对于主轴11旋转的防转部(第1凸部)92a,并在外周侧形成有通过在螺母93被拧合在主轴11上之后被弯折从而能与螺母93的后述的凹部93b卡合的多个舌部92b(第2凸部)。在本实施方式中,垫圈92的舌部92b的基端部的直径为在螺母93的拧紧时螺母93的A方向侧(轴向内侧)的基座面与舌部92b不会接触的长度。
在螺母93上,在内周形成有与主轴11的螺纹槽11c拧合的螺纹槽93a,在外周形成有用于与被弯折的垫圈92的舌部92b卡合的1个以上的凹部(第2凹部)93b。在本实施方式中,在螺母93上形成有4个凹部93b。
接下来,说明向主轴11安装引导件53、太阳齿轮61、垫圈91、垫圈92、及螺母93的安装方法。
首先,从B方向侧将引导件53插入到主轴11上。接下来,在主轴11的引导件53的B方向侧(轴向外侧)将太阳齿轮61以与主轴11花键啮合的方式插入。接下来,在主轴11的太阳齿轮61的B方向侧插入垫圈91。接下来,在主轴11的垫圈91的B方向侧将垫圈92以主轴11的凹部11d与防转部92a卡合的方式插入。由此,抑制垫圈92与主轴11的相对旋转。
接下来,在主轴11的垫圈92的B方向使螺母93拧合在主轴11上并拧紧。此处,在本实施方式中,因为垫圈92的舌部92b的基端部的直径为在螺母93的拧紧时螺母93的A方向侧的基座面与舌部92b不会接触的长度,所以,在螺母93的拧紧时,不会增加因螺母93的基座面与舌部92b接触而导致的阻力,能够抑制垫圈92与主轴11相对旋转,能够适当地防止防转部92a的破损。
然后,将轴向的位置与螺母93的4个凹部93b的某一个对齐的垫圈92的舌部92b向螺母93侧弯折,使其与凹部93b卡合。由此,螺母93不能相对于垫圈92相对旋转,结果,螺母93不能相对于主轴11相对旋转,能够防止螺母93松动。
接下来,详细说明垫圈92和螺母93的构成。
图4是表示本公开的一实施方式的构件安装结构体的螺母的构成的剖视图。
螺母93在内周侧形成有螺纹槽93a。螺母93的A方向侧的基座面93c的外径(螺母基座面外径)比螺母93的上表面的直径短。
图5A是本公开的一实施方式的部分安装结构体的一部分的俯视图。图5B是本公开的一实施方式的垫圈的在图5A的X-X线处的剖视图。
如图5B所示,垫圈92在初期状态下舌部92b被以从舌部92b的基端部92c向B方向侧倾斜的方式形成。此处,将垫圈92的基端部92c的外径称为基端部直径。
图5A示出了从B方向侧观察在为了沿图示的拧紧方向拧紧螺母93而使其旋转的情况下的垫圈92的状态时的状态。
主轴11的凹部11d的切线方向的宽度被形成为相对于预定的规范(例如JIS)下的标准值在预定的许容范围(设想范围)内。此外,垫圈92的防转部92a的内径的切线方向的宽度也被形成为相对于预定的规范下的标准值在预定的许容范围(设想范围)内。预先设计成在主轴11的凹部11d与垫圈92的防转部92a之间存在间隙,但是,对于该间隙的实际宽度,不仅受到各自的标准值之差的影响,还受到凹部11d及防转部92a各自在许容范围内的与标准值之差的影响。
此外,主轴11的外周的直径被形成为相对于预定的规范下的标注值在预定的许容范围(设想范围)内。此外,垫圈92的内周的直径被形成为相对于预定的规范下的标准值在预定的许容范围(设想范围)内。预先设计成在主轴11的外周与垫圈92的内周之间存在间隙,但是,对于该间隙的实际的宽度,不仅受到各自的标准值之差的影响,还受到主轴11的外周的直径及垫圈92的内周的直径各自在许容范围内的与标准值之差的影响。
此处,在使螺母53沿图示的拧紧方向旋转的情况下,受到主轴11的凹部11d与垫圈92的防转部92a的间隙、及主轴11的外周与垫圈92的内周的间隙的影响,如图5A所示,垫圈92中,从主轴11的中心(轴中心)O到基端部92c的距离根据场所的不同而不同。
如图5A的基座面外周93d所示,因为螺母93的基座面的位置处于距主轴11的中心O的距离大致相等位置,所以螺母93的基座面外周93d与基端部92c的间隔根据场所的不同而不同。
在本实施方式中,基于在主轴11的凹部11d的宽度和垫圈92的防转部92a的宽度被形成在许容范围内的情况下的、主轴11的凹部11d与垫圈92的防转部92a的设想的间隔、以及在主轴11的外周的直径和垫圈92的内周的直径被形成在许容范围内的情况下的、主轴11的外周的直径与垫圈92的内周的直径的设想的间隔,来决定垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径(基端部直径),使得在垫圈92沿拧紧方向旋转时,从主轴11的中心O到基端部92c的最短距离比螺母93的基座面外周93d的半径长。此处,垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径例如比由JIS规范规定的与螺母93对应的垫圈的直径长。
作为为了决定垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径而使用的主轴11的凹部11d的宽度和垫圈92的防转部92a的宽度,使用在各自的一部分的许容范围内的值、且起到使得从主轴11的中心O到基端部92c的距离最短的作用的值。例如,使用使得主轴11的凹部11d的宽度与垫圈92的防转部92a的宽度的间隔最大的值。
此外,作为为了决定垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径而使用的主轴11的外周的直径和垫圈92的内周的直径,使用在各自的一部分的许容范围内的值、且起到使得从主轴11的中心O到基端部92c的距离最短的作用的值。例如,使用使得主轴11的外周与垫圈92的内周的间隙最大的值。
如以上说明的那样,根据本实施方式的变速器1的构件安装结构体,因为决定垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径,使得垫圈92沿拧紧方向旋转时的从主轴11的中心O到基端部92c的最短距离比螺母93的基座面外周93d的半径长,所以在拧紧螺母93时,即使在垫圈92沿拧紧方向旋转的情况下,也能保证螺母93的基座面与垫圈92的舌部92b不会接触,因此,不会对垫圈92施加不合理的旋转力,能够适当地防止防转部92a断裂。
另外,本公开不限定于上述的实施方式,能够在不脱离本公开的主旨的范围内适当变形而实施。
例如,在上述实施方式中,考虑主轴11的凹部11d与垫圈92的防转部92a的设想的间隔、以及主轴11的外周与垫圈92的内周的设想的间隔这两个间隔,来决定垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径,但是,也可以仅考虑上述任意一个间隔来决定垫圈92的舌部92b的基端部92c的直径。
此外,在上述实施方式中,在主轴11上安装太阳齿轮61,但是,本公开不限于此,所安装的构件可以是任意的构件。
此外,在上述实施方式中,使变速器1包括构件安装结构体90,但是,本公开不限于此,也可以在变速器1以外的设备中包括构件安装结构体。
本申请基于2015年10月14日申请的日本国专利申请(日本特愿2015-203092),将其内容作为参照援引于此。
工业实用性
本公开的构件安装结构体在能够适当地防止垫圈的内周侧的凸部的断裂这一点上有用。
附图标记的说明
1 变速器
2 变速器外壳
2a 前外壳
2b 中央外壳
2c 后外壳
10 输入轴
11 主轴
11d 凹部
12 副轴
13 输入主齿轮
14 输入中间齿轮
16 倒车空转轴
17 空转齿轮
21 第1毂
22 第1套筒
31 第2毂
32 第2套筒
41 第3毂
42 第3毂
51 轴承
52 轴承承托
53 引导件
60 副变速器
61 太阳齿轮
62 行星齿轮
63 架
64 环齿轮
66 第4毂
67 第4套筒
71 狗牙盘
90 零件安装结构体
91 垫圈
92 垫圈
92a 防转部
92b 舌部
93 螺母
93a 螺纹槽
93b 凹部
93c 基座面
M1 1速主齿轮
M2 2速/6速主齿轮
M3 3速/7速主齿轮
M5 5速/9速主齿轮
MR 倒车主齿轮
C1 1速中间齿轮
C2 2速/6速中间齿轮
C3 3速/7速中间齿轮
C5 5速/9速中间齿轮
CR 倒车中间齿轮
Claims (4)
1.一种构件安装结构体,具有:
轴,其在外周具有螺纹槽,
构件,其被安装在上述轴上,
垫圈,其被从上述构件的轴向外侧安装到上述轴上,以及
螺母,其被以从上述垫圈的轴向外侧拧合到上述螺纹槽上的方式拧紧;
上述轴在外周的一部分具有第1凹部;
上述螺母在外周具有至少一个第2凹部;
上述垫圈在内周具有与上述轴的上述第1凹部卡合的第1凸部,并在外周具有多个通过向上述螺母侧弯折从而与上述螺母的第2凹部卡合的形状的第2凸部;
上述垫圈被以上述第1凸部与上述轴的上述第1凹部卡合的方式安装在上述轴上,在拧紧上述螺母后,上述垫圈的上述第2凸部被向上述螺母侧弯折并与上述螺母的第2凹部卡合,
上述垫圈的上述第2凸部的基端部的直径是使得在拧紧上述螺母时上述螺母的轴向内侧的基座面与上述第2凸部不会接触的长度。
2.如权利要求1所述的构件安装结构体,其中,
在存在上述垫圈的内周侧的上述第1凸部与上述轴的上述第1凹部的设想的间隙、以及上述垫圈的内周与上述轴的外周的设想的间隙的情况下,上述垫圈的到上述第2凸部的上述基端部为止的直径被决定为如下长度:当使上述垫圈旋转时,从上述轴的轴中心到最近的基端部的距离比上述螺母的上述基座面的半径长。
3.如权利要求2所述的构件安装结构体,其中,
上述垫圈的内周侧的上述第1凸部与上述轴的上述第1凹部的设想的间隙是基于如下值而决定的:该值是上述第1凸部的周向的宽度的设想的范围的值和上述第1凹部的周向的宽度的设想的范围的值内的、起到使得从上述轴的轴中心到上述基端部的距离最短的作用的值。
4.如权利要求2或3所述的构件安装结构体,其中,
上述垫圈的内周与上述轴的外周的设想的间隙是基于如下值而决定的:该值是上述垫圈的内径的设想的范围的值和上述轴的外径的设想的范围的值内的、起到使得从上述轴的轴中心到上述基端部的距离最短的作用的值。
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