CN109154341A - 用于车辆盘式制动器的调节器单元和具有它的盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆盘式制动器(1)的调节器单元(100),盘式制动器特别是商用车辆的空气盘式制动器(1),包括:调节芯轴(101),其适于与制动衬块(9)中的一个能够操作地联接使得通过在第一方向上的旋转来调节芯轴(101)使制动衬块(9)朝向盘(11)移动,通过在与第一方向相反的第二方向上的旋转来调节芯轴(101)使制动衬块(9)远离盘(11)移动;致动器环组件(107),其能够绕调节芯轴(101)旋转;以及卷簧(109),其螺旋地缠绕在调节芯轴(101)上。特别地,建议作为调节器单元的一部分的卷簧(109)被定位在调节器单元上特别是调节芯轴上以在调节芯轴(101)在第二方向上旋转时接合止挡件(117),从而引起卷簧(109)的直径增大。

Description

用于车辆盘式制动器的调节器单元和具有它的盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的盘式制动器,特别是商用车辆的空气盘式制动器的调节器单元。本发明还涉及一种具有调节器单元的盘式制动器。
背景技术
上述类型的调节器单元在本领域中通常是已知的。在盘式制动系统中采用调节器单元,以便连续地调节由于制动衬块的磨损而在盘式制动系统中发生的松弛。由于盘和盘式制动系统的制动衬块之间的制动摩擦,衬块变得越来越薄。制动衬块需要随着磨损的增加而行进更长的距离,以便获得与之前相同的制动力。调节器单元通常以下列方式对其进行补偿:在具有盘式制动器的车辆中(该盘式制动器具有:制动钳,所述制动钳优选地具有推力件;一对制动衬块;盘,所述盘被定位在该一对制动衬块之间),所述调节单元包括调节芯轴,所述调节芯轴适于与制动衬块中的一个制动衬块能够操作地联接,并且与设置在制动钳中的螺纹孔接合,特别是在推力件中的螺纹孔接合,使得通过在第一方向上的旋转,调节芯轴使制动衬块朝向盘移动,并且通过在与第一方向相反的第二方向上的旋转,调节芯轴使制动衬块远离盘移动。调节芯轴的操作通过能够绕调节芯轴旋转的致动器环组件实现。致动器环组件利用卷簧能够操作地联接到调节芯轴,所述卷簧螺旋地缠绕在调节芯轴上。与卷簧离合器类似,所述联接使得在致动器环组件在第一方向上的旋转期间,致动器环组件和调节芯轴彼此不能够旋转地连接,这意味着它们通过弹簧的缠绕力被夹紧在一起,并且一体地移动,并且在致动器环组件在第二方向上的旋转期间,致动器环组件绕调节芯轴旋转,因为卷簧允许致动器环组件和轴相对于彼此滑动。
虽然上述机构对于常规调节过程以令人滿意的方式工作,但是已经发现其功能性值得在去调节过程中得到改进,即调节芯轴在第二方向上的旋转。每当制动衬块过度磨损并且需要被更换时,调节芯轴必须返回到远离盘的位置。为此,必须将调节芯轴在第二方向上旋转。由于致动器环组件不能采用该操作,因为致动器环组件仅在第一方向上可操作地与主轴不能够旋转地联接,因此需要在第二方向上直接驱动调节芯轴。然而,当在第二方向上向调节芯轴施加扭矩时,这首先使卷簧夹紧在调节芯轴上,就像在第一方向上致动致动器环组件时那样。这样的结果是,必须施加显著的扭矩以使调节芯轴远离盘移动。
需要施加的必要扭矩被认为是不利的。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种用于车辆盘式制动器的调节器单元,该调节器单元具有改进的去调节功能。特别地,本发明的另一个目的在于也针对制动衬块朝向盘的调节来改进已知调节器单元的功能性。
本发明通过提出根据权利要求1的调节器单元实现了上述目的。
本发明特别建议将作为调节器单元的一部分的卷簧定位在调节器单元上,特别是定位在调节芯轴上,以在调节芯轴在第二方向上旋转时接合止挡件,从而引起卷簧的直径增加。为此,调节芯轴优选地包括:第一端部,该第一端部用于将主轴联接到制动衬块;以及第二端部,该第二端部与第一端部相对,第二端部包括扭矩传递接口(例如,用于通过扳手的接合)。在调节器单元包括磨损传感器的实施例中,所述磨损传感器以扭矩传递的方式连接到调节芯轴,调节芯轴也可以通过在对应的扭矩传递接口处接合磨损传感器来驱动。
本发明基于这样的认识:只要卷簧在第二方向上旋转,就可以通过加宽卷簧的直径来容易地抵消由卷簧的夹紧施加的扭矩。理想地,这是通过将弹簧的前端推靠在相对于制动钳(特别是推力件)静止的止挡件上来实现的。只要卷簧由止挡件接合,直径就会加宽并且因此,调节芯轴在第二方向上继续旋转所必要的扭矩被显著地最小化。
在本发明的优选实施例中,卷簧位于调节芯轴和致动器环组件之间。优选地,卷簧的螺旋的绕组的取向与设置在调节芯轴中的螺纹的角度和调节芯轴接合的螺纹孔的角度相同。这使得卷簧能够位于调节芯轴的螺纹的相邻凸缘之间,从而一方面确保可靠的扭矩传递并且另一方面确保足够的径向公差用来加宽直径。它还有助于最小化径向构造尺寸。
在特别优选的实施例中,调节单元包括支撑夹,所述支撑夹保持致动器环组件并且适于被不能够旋转地安装到制动钳,特别是被安装到推力件,其中在调节芯轴在第二方向上旋转时,支撑夹接合卷簧。
支撑夹可以优选地用于将调节器单元相对于制动钳(特别是推力件)牢固地定位。关于调节器单元的定位的提高的精确度又导致更可预测和更精确的调节过程。
在另一优选实施例中,制动钳(特别是推力件)或者支撑夹,包括止挡件,并且止挡件被定位成使得当调节芯轴在第二方向上旋转时,所述止挡件接合卷簧的端部,优选地是接合卷簧的前端。
优选地,止挡件被形成为在支撑夹的轴向方向上和/或在支撑夹的径向方向上延伸的突起。在此,支撑夹的轴向方向被理解为与调节芯轴平行的纵向轴线。因此,径向方向被理解为横向于该纵向轴线。优选地,支撑夹被形成为开口环并且大体上具有C形。
进一步优选地,当被安装到致动器环组件上时,支撑件以卡扣配合保持致动器环组件。支撑夹优选地被轴向固定到致动器环组件。特别优选的是,致动器环组件包括多个第一引导元件,所述多个第一引导元件限定支撑夹在致动器环组件上的轴向安装位置,并且进一步优选地,多个第二引导元件限定支撑环在致动器环组件上的角安装位置。这降低了支撑夹在调节器单元上未对准的风险。卡扣配合功能允许将致动器环组件快速且不费力地安装在调节器单元上,即致动器环组件上。
在优选实施例中,调节器单元包括枢转杆,该枢转杆在横向于调节芯轴的纵向轴线的方向上作用在致动器环组件上,从而引起致动器环组件在第一方向上旋转。对于该实施例,特别优选的是,支撑夹包括至少一个弹簧元件,该弹簧元件适于在枢轴杆起作用的、调节芯轴的横向方向上将支撑调节器单元弹性地支撑在制动钳上,特别是弹性地支撑在推力件上。这用于在调节过程期间,即在调节芯轴在第一方向上旋转以使制动衬块朝向盘移动期间,限制作用在上述横向方向上的调节芯轴上的压力。这继而导致在第一方向上用于驱动调节芯轴所必要的扭矩的最小化,并且导致调节器单元的整体效率提高。
在另一优选实施例中,弹簧元件从支撑夹径向向外延伸。优选地,制动钳,特别是推力件包括相反表面,所述相反表面适于在将调节器单元安装在制动钳中之后容纳弹簧元件。这样,总体来说,弹簧元件不仅起到克服由枢转杆引入的压力的弹性力的作用,而且还有助于整体调节器单元的明确定位。
在另一优选实施例中,支撑夹包括至少一个用于将支撑夹形状配合地固定到制动钳上的形锁连接元件。优选地,推力件包括对应数量的配合形锁连接元件。形锁连接元件用于将支撑夹相对于制动钳不能够旋转地固定。
形锁连接元件优选地被形成为从支撑夹径向向外延伸的突片。
各种制造技术可用于生产具有其功能元件的支撑夹。一个特别优选的实施例建议,止挡件、弹簧元件和形锁连接元件中的至少一个与支撑夹一体地形成。特别优选的是,支撑夹由金属制成,优选为弹簧钢。
优选地,止挡件、弹簧元件和形锁连接元件中的至少一个通过切割和/或弯曲而形成在支撑夹上。
优选地,致动器环组件包括导管和被能够旋转地安装在导管上的致动器环。致动器环包括用于由车辆制动器的枢转杆驱动的接合装置。优选地,致动器环通过同样也被能够旋转地安装在引导环和/或致动器环周围的扭簧能够操作地连接到导管,使得扭簧在致动器环和导管之间弹性地传递扭矩。
上面说明的实施例涉及调节器单元。然而,本发明还涉及车辆盘式制动器,特别是商用车辆的空气盘式制动器,所述盘式制动器具有制动钳、一对制动衬块和调节器单元。通过提供根据上文提到和描述的优选实施例中的一个优选实施例的调节器单元,本发明实现了上面提到的用于前述类型的车辆的目的。
因此,根据本发明的车辆具有与前述调节器单元相同的优点和优选实施例。按照上面的解释做出说明。
附图说明
为了更完整地理解本发明,现在将参考附图更详细地描述本发明。所述详细描述将会说明和描述是本发明的优选实施例或被认为是本发明的优选实施例。当然应该理解,在不离开本发明的范围的情况下,可以容易地进行形式或细节上的各种变型和改变。因此,本发明可以不限于本文所示和所述的确切形式和细节,也不限于本文公开的并且在下文中要求保护的整个发明的任何内容。
此外,在说明书、附图和公开本发明的权利要求中所描述的特征对于单独或组合考虑的本发明可能是必要的。
特别地,权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。“包括”一词不排除其它元素或步骤。措词“一”或“一个”不排除多个。
简而言之,将要解释的附图显示为:
图1示出了根据优选实施例的车辆盘式制动器的示意性剖视图,
图2示出了图1的车辆盘式制动器的示意性局部分解侧视图,
图3示出了图1和图2的车辆盘式制动器的调节器单元的局部示意侧视图,
图4示出了图2的调节器单元的支撑环的示意图,
图5示出了图3的调节器单元的另一示意图,
图6示出了图3和图5的调节器单元的另一示意性局部视图,
图7a-图7c示出了根据图1至图6的优选实施例的调节器单元的不同示意图,并且
图8示出了调节器单元的替代实施例的局部视图。
具体实施方式
图1示出了车辆盘式制动器1。盘式制动器1包括制动钳3,在制动钳3的内部安装有推力件5。推力件5包括螺纹孔7,所述螺纹孔7与调节器单元100的对应的带螺纹的调节芯轴101接合(见下文)。
盘式制动器1还包括一对制动衬块9,该一对制动衬块9彼此间隔开以容纳在它们之间的盘11(已指示但未示出)。
调节器单元100的调节芯轴101包括第一端部103,所述第一端部103用于将调节器单元100能够操作地联接到制动衬块9中的一个制动衬块9。与第一端部103的相对地,调节器单元100包括第二端部105,所述第二端部105具有用于扭矩传递装置(例如扳手)的接口。调节器单元100可包括磨损传感器,该磨损传感器提供扭矩传递接口,或者可替代地调节器单元100可直接包括这种扭矩传递接口。
调节器单元100还包括致动器环组件107,该致动器环组件107绕调节芯轴101放置。致动器环组件107通过布置在两个元件101、107之间的卷簧109能够操作地联接到调节芯轴101。
支撑夹111被安装在致动器环组件107上。
优选地,致动器环组件107包括内导管130,其中卷簧109被布置在导管130和调节芯轴101之间。致动器环组件107还包括扭簧108(参见图5),扭簧108通过盘106将导管130能够操作地联接到致动器环131,使得在调节芯轴101绕其纵向轴线A在第一方向上旋转(由P0表示)期间,扭簧108对致动器环组件107相对于调节芯轴101的任何相对移动产生弹性扭矩,即扭簧108对致动器环组件107的旋转超过调节芯轴101的旋转的任何角移动产生弹性扭矩。
因此,扭簧108的功能是吸收提供给致动器环组件107的任何多余的扭矩,这不会(或不能)导致调节芯轴101的进一步旋转,要么因为制动衬块9已经抵靠在盘11上,要么因为调节芯轴101已经被驱动到制动钳3中的最内侧位置。
从图2中可以看出,致动器环组件107,特别是内导管130,包括沟槽113,卷簧109至少部分地延伸穿过沟槽113。
支撑环111以卡扣配合保持调节器单元100。支撑环111在间隔开的突片115a,115b和115c沿着致动器环组件107的圆周分布的情况下被轴向保持在致动器环组件107上的适当位置中。致动器环组件107还包括径向延伸的引导装置116,该引导装置116用于限定支撑环111的角位置。
调节器单元100还包括枢转杆119,所述枢转杆119被联接到致动端122。枢转杆119绕横向轴线B被能够旋转地容纳。在用于调节制动衬块位置的操作中,枢转杆119在箭头PL的方向上旋转。枢转杆119向下移动,与致动器环组件107相互作用并使调节芯轴101在箭头P0的方向上绕纵向轴线A旋转。由于图2中的调节芯轴101具有左旋螺纹,所以旋转在逆时针方向上,并且导致调节芯轴101与其端部103朝向盘向内移动。调节芯轴101的旋转通过卷簧109实现,该卷簧109通过致动器环组件的旋转移动而以摩擦的方式紧固,并因此将致动器环组件107夹紧在调节芯轴101上。
在图3中,更详细地示出了支撑夹111在致动器环组件107上的安装位置。如在图3中特别可见,致动器环组件107包括用于卷簧109(图1、图2)的前端109b(图5、图6)的通道121。在通道121的附近和外侧,支撑夹111包括止挡件117,所述止挡件117适于在调节芯轴101在第二方向上旋转时接合前端109b,这将在下面进一步详细说明。
支撑夹111包括弹簧元件118,所述弹簧元件118支撑在推力件5上。
图4以单独视图更详细地示出了支撑夹111。支撑夹111包括形锁连接元件120,该形锁连接元件120位于弹簧元件118的周边上。支撑夹111可包括一个或多个另外的形锁连接元件,例如在图7a、b中示出的(附图标记120a、120b)。
止挡件117被形成为在轴线A的方向上延伸的突起,该轴线A(在支撑夹111的安装状态下)也是调节芯轴101的纵向轴线(图3)。弹簧元件118从支撑夹111的基部径向向外延伸。止挡件117通过切割形成,而弹簧元件118通过弯曲支撑夹111的材料形成。优选地,支撑夹111的材料是金属片,优选地是弹簧钢。可选地,也可以通过模制弹性聚合物来产生图4中所示的几何形状。
图5示出了扭簧108与致动环组件107的径向突出的突片112的联接。此外,图5示出了向外延伸穿过致动环组件107以用于联接的卷簧的后端109a。用于容纳卷簧的前端109b的通道121和支撑夹111的止挡件117彼此直接相邻。
图1至图5主要仅从外侧示出了致动器环组件107,而图6示出了致动器环组件107的内侧,其中调节芯轴被隐藏。卷簧109延伸通过通道121,使得前端109b从致动器环组件107径向向外凸出。除了图5的视图之外,图6还示出了扭簧108与盘106的可操作的连接。
在图7a中,调节器单元100在被安装到推力件5时被示出。除了弹簧元件119(图7b)之外,支撑夹111还通过附加的形锁连接元件120a、120b能够旋转地保持在适当位置中,所述附加的形锁连接元件120a、120b大体上与弹簧元件119相对。
在图7b中示意性地示出了所谓的去调节过程或调节芯轴101的松开。当调节芯轴101在如P1所指示的顺时针方向是驱动时,所述顺时针方向是上述术语中的第二方向,调节芯轴101首先与致动器环组件107一起相对于推力件5和支撑夹111旋转。然而,在刚刚开始旋转移动时,卷簧119的前端119a立即抵靠在支撑夹111的止挡件117上。卷簧119的直径变宽。卷簧抵靠致动器环组件107被推离调节芯轴101的螺纹凸缘,从而减小调节芯轴101上的摩擦。
相反的操作模式在图7c中示出。当枢转杆119通过绕横向轴线B的枢转移动在箭头P2的方向上向下移动时,在第一方向上的旋转移动(由箭头P0表示)开始。调节芯轴101绕纵向轴线A旋转。然而,另外,在箭头P3的方向上的向下的合力也通过枢转杆119施加到调节芯轴101上。该向下的力由源自弹簧元件119的在箭头P4的方向上的弹簧力抵消,从而有效地最小化在旋转移动期间调节芯轴101的凸缘上的压力。
图1至图7一致地示出根据第一优选实施例的车辆盘式制动器1上的调节器单元100,其中调节器单元100包括具有止挡件117的支撑夹111,而图8示出了替代实施例。
在图8中示出了车辆盘式制动器1'。车辆盘式制动器1'包括调节器单元200,该调节器单元200具有与推力件205的螺纹接合的调节芯轴201。调节器单元200和调节芯轴201的功能原理和安装与图1至图7的实施例相同,这就是为什么按照上面的解释做出说明。一个值得注意的区别是:调节器单元200不包括例如图1至图7的实施例的支撑夹111的支撑夹。作为替代,调节器单元200包括推力件205,该推力件205包括被形成为大体上在调节芯轴201的轴线A的方向上延伸的突起的止挡件217。与前一实施例类似,调节器单元200包括卷簧209,该卷簧209前端209b朝向止挡件217径向向外延伸。当调节芯轴201在第二方向上旋转时,止挡件217接合调节芯轴201的前端209b。
调节环组件207也是调节芯轴200的一部分,并且以在上文关于图1至图7的第一实施例描述的方式起作用。这同样也适用于:扭簧208、保持扭簧208的盘206、联接到致动端222的枢转杆219以及图8中的示出但未提到的、但与图1至图7的实施例相同的已所有其它元件。
如关于前述附图所要求保护的那样,在推力件205上直接设置带有其创造性特征的止挡件117、217或在支撑夹111上直接设置带有其创造性特征的止挡件117、217提供在车辆盘式制动器1中的调节器单元100的操作中的显着改进,在调节和去调节过程中都是如此。
附图标记(说明书的一部分):
1,1' 盘式制动器
3 制动钳
5,205 推力件
7 螺纹孔
9 制动衬块
11 盘
100,200 调节器单元
101,201 调节芯轴
103 第一端部
105 第二端部
106,206 盘
107,207 致动环组件
108,208 扭簧
109,209 卷簧
109a 后端
109b,209b 前端
111 支撑夹
112 突出的突片
113 沟槽
115a,115b,115c 间隔开的突片
117,217 止挡件
118 弹簧元件
119,219 枢转杆
120,120a,120b 形锁连接元件
121 通道
122,222 致动端
130 导管
131 致动器环
A 纵向轴线
B 横向轴线
P0,P1,P2,P3,P4,PL 箭头

Claims (16)

1.一种用于车辆盘式制动器(1;1')的调节器单元(100;200),所述盘式制动器特别是商用车辆的空气盘式制动器(1),所述盘式制动器(1)具有:制动钳(3),所述制动钳(3)优选地具有推力件(5;205);一对制动衬块(9);盘(11),所述盘(11)被定位在所述制动衬块(9)之间,并且
所述调节器单元(100)包括:
-调节芯轴(101;201'),所述调节芯轴(101;201')适于
与所述制动衬块(9)中的一个制动衬块能够操作地联接,并且
接合被设置在所述制动钳(3)中的螺纹孔(7),使得通过在第一方向上的旋转,所述调节芯轴(101;201)使所述制动衬块(9)朝向所述盘(11)移动,并且通过在与所述第一方向相反的第二方向上的旋转,所述调节芯轴(101;201)使所述制动衬块远离所述盘(11)移动;
-致动器环组件(107;207),所述致动器环组件(107;207)能够绕所述调节芯轴(101;201)旋转;
-卷簧(109;209),所述卷簧(109;209)被螺旋地缠绕在所述调节芯轴(101;201)上并且将所述调节芯轴(101;201)与所述致动器环组件(107;207)能够操作地联接,使得
在所述致动器环组件(107;207)在所述第一方向上的旋转期间,所述致动器环组件(107)与所述调节芯轴(101;201)被彼此不能够旋转地联接,并且
在所述致动器环组件(107;207)在所述第二方向上的旋转期间,所述致动器环组件(107;207)绕所述调节芯轴(101;201)旋转;
其特征在于,所述卷簧(109;209)被定位在所述调节器单元上特别是所述调节芯轴(101;201)上,以在所述调节芯轴(101;201)在所述第二方向上旋转时接合止挡件(117;217),从而引起所述卷簧(109;209)的直径增大。
2.根据权利要求1所述的调节器单元(100;200),
其中所述卷簧(109;209)被定位在所述调节芯轴(101;201)和所述致动器环组件(107;207)之间。
3.根据权利要求1或2所述的调节器单元(100;200),
其中所述调节器单元(100;200)还包括支撑夹(111),所述支撑夹(111)保持所述致动器环组件(107;207)并且适于被不能够旋转地安装到所述制动钳(3)特别是所述推力件(5),其中当所述调节芯轴(101;201)在所述第二方向上旋转时,所述支撑夹(111)接合所述卷簧(109;209)。
4.根据权利要求3所述的调节器单元(100;200),
其中所述制动钳特别是所述推力件(205),或所述支撑夹(111)包括所述止挡件(217;117),并且所述止挡件(217;117)被定位成使得当所述调节芯轴(201;101)在所述第二方向上旋转时,所述止挡件(217;117)接合所述卷簧(209;109)的端部(209b;109b)。
5.根据权利要求4所述的调节器单元(100),
其中所述止挡件(117)被形成为在所述支撑夹(111)的轴向方向上和/或在所述支撑夹(111)的径向方向上延伸的突起。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的调节器单元(100),
其中所述支撑夹(111)被形成为开口环。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的调节器单元(100),
其中所述支撑夹(111)以卡扣配合保持所述致动器环组件(107),并且优选地被轴向固定到所述致动器环组件(107)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的调节器单元(100;200),
其中所述调节器单元(100;200)包括枢转杆(119;219),所述枢转杆(119;219)在横向于所述调节芯轴(101;201)的纵向轴线(A)的方向上作用在所述致动器环组件(107;207)上,从而引起所述致动器环组件(107;207)在所述第一方向上旋转。
9.根据权利要求8所述的调节器单元(100),
其中所述支撑夹(111)包括至少一个弹簧元件(118),所述弹簧元件(118)适于在所述调节芯轴(101)的横向方向上将所述调节器单元(100)弹性地支撑在所述制动钳(3)上特别是所述推力件(5)上。
10.根据权利要求9所述的调节器单元(100),
其中所述弹簧元件(118)从所述支撑夹(111)径向向外延伸。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的调节器单元(100),
其中,所述支撑夹(111)包括至少一个形锁连接元件(120、120a、120b),用于将所述支撑夹(111)形状配合地固定到所述制动钳(3)特别是所述推力件(5)。
12.根据权利要求11所述的调节器单元(100),
其中所述形锁连接元件(120、120a、120b)被形成为从所述支撑夹(111)径向向外延伸的突片。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的调节器单元(100),
其中所述止挡件(117)、所述弹簧元件(118)和所述形锁连接元件(120、120a、120b)中的至少一个与所述支撑夹(111)一体地形成。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的调节器单元(100),
其中所述支撑夹(111)由金属制成,优选地由弹簧钢制成。
15.根据权利要求13或14中的任一项所述的调节器单元(100),
其中所述止挡件(117)、所述弹簧元件(118)和所述形锁连接元件(120、120a、120b)中的至少一个通过切割和/或弯曲来形成在所述支撑夹(111)上。
16.一种车辆盘式制动器(1),特别是商用车辆的空气盘式制动器(1),所述盘式制动器(1)具有:制动钳(3);一对制动衬块(9);盘(11),所述盘(11)被定位在所述制动衬块(9)之间;以及调节器单元(100;200),
其中根据前述权利要求中的任一项来形成所述调节器单元(100;200)。
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