CN110878787B - 适应两个方向上的偏移的密封销与索环紧固件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及适应两个方向上的偏移的密封销与索环紧固件。内壳限定销保持插座，所述销保持插座在X方向伸长并具有平行于X方向延伸的入口斜坡。内壳能够滑动地结合到外壳，以用于在Y方向上的运动。外壳具有封闭内部，所述封闭内部通过从外壳法兰延伸的外壳壁限定。弹性保持翼可从外壳壁向外延伸而不设置通过外壳壁的相邻开口，以便于防水。防水密封件可定位在外壳法兰与第一组件之间，以当外壳通过弹性翼结合到第一组件时在外壳法兰与第一组件之间进行密封。对中叶片在内壳与外壳之间延伸，以在Y方向上将销保持插座初始地定位在所述内部内的中央位置，并且对中叶片能够在将销插入销保持插座中期间运动。

Description

适应两个方向上的偏移的密封销与索环紧固件
技术领域
本公开涉及销与索环(pin and grommet)紧固件。
背景技术
本部分提供与本公开相关但不一定是现有技术的背景技术信息。
销与索环紧固件在本领域中是已知的。这样的销与索环紧固件通常需要使销在X和Y两个方向上与索环的销接纳孔中央对准。换句话说，在销能够被插入到销接纳孔中之前，必须将从销接纳孔偏移的销物理地重新定位为与索环的销接纳孔的中央对准。存在允许销在一个方向上(例如，在X方向上)偏移的一些销与索环紧固件，但是这样的销仍必须相对于索环重新定位，以使销在另一方向上(例如，在Y方向上)与销接纳孔中央对准，从而实现销的插入。
这样的销与索环紧固件在以下情形下不完全令人满意：例如，多个销在相对于彼此固定的位置附连到第一组件，并且需要被插入到固定到另一组件的相应的多个索环的销接纳孔中。作为另一示例，这样的销与索环紧固件在以下情形下也不完全令人满意：将销插入到索环中涉及在索环中对销进行盲目定位和插入。可通过在将销插入到索环的销保持孔期间能够在X和Y两个方向上适应大量的销偏移的销与索环紧固件来促使这两种情况下的销插入变得容易。
此外，能够实现这样的二维偏移的销与索环紧固件通常包括多个路径，水、灰尘或其他污染物可通过所述多个路径而容易地穿过安装有这样的索环的组件的孔。一个渗透路径可在索环与板件之间。另一渗透路径可在索环本身的实现这样的二维偏移所需的多个组件之间。其他渗透路径可以是通过实现X方向上的偏移的索环组件或是通过实现Y方向上的偏移的索环组件，或者是通过这两者。这样的二维偏移索环的组件通常包括许多延伸元件，出于模制目的，所述延伸元件通常需要通过组件的开口，使得难以对通过索环的所有可能的渗透路径进行密封。
发明内容
本部分提供本公开的总体概述，而并非是本公开的全部范围或本公开的所有特征的全面公开。
根据本公开的一方面，提供了一种防水的销与索环紧固件，所述销与索环紧固件用于安装在第一组件的孔中并接纳从第二组件延伸的销以将第一组件和第二组件结合在一起。销可包括销保持槽或销保持凸起。索环可包括内壳，内壳具有限定销保持插座的内壳壁和可具有内壳保持表面的内壳法兰，所述销保持插座在X方向伸长并具有平行于X方向延伸的入口斜坡。此外，配合的销保持槽或配合的销保持凸起可被设计为保持销保持槽或销保持凸起。索环可包括具有外壳壁的外壳，所述外壳壁限定有从外壳法兰延伸的封闭内部。外壳法兰可包括配合的内壳保持表面。弹性保持翼可从外壳壁向外延伸而不设置通过外壳壁的相邻开口，并且可被设计为当外壳安装在第一组件的孔内时将外壳结合到第一组件。防水密封件可定位在外壳法兰与第一组件之间，并被设计为当外壳通过多个弹性翼结合到第一组件时抵抗水外壳与第一组件之间渗透。对中叶片可设置在内壳与外壳之间的封闭内部内，并且可延伸为在将销插入到销保持插座之前将内壳的销保持插座在Y方向上定位在外壳的封闭内部内的中央位置。在将销插入销接纳插座期间，由于内壳使对中叶片运动，对中叶片可在Y方向上运动，以允许内壳的销保持插座在Y方向上相对于外壳运动到非中央位置。
通过在此提供的描述，其它领域的适用性将变得明显。本发明内容中的描述和具体示例意图仅出于说明性目的，而不意图限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的附图仅出于对选择的实施例而非所有可能的实施方式的说明性目的，并且不意图限制本公开的范围。
图1是根据本公开的包括销与索环紧固件的第一示例性实施例的分解透视图。
图2是图1的第一示例性销与索环紧固件的侧视图。
图3是沿着图2的线3-3的截面图。
图4是图1的第一示例性销与索环紧固件的另一侧视图，并且包括第一组件的截面。
图5是沿着图4的线5-5的截面图。
图6是图1的第一示例性销与索环紧固件的俯视图。
图7是图1的第一示例性销与索环紧固件的透视图。
图8是图1的第一示例性销与索环紧固件的另一透视图。
图9是根据本公开的包括销与索环紧固件的第二示例性实施例的分解透视图。
图10是图9的第二示例性销与索环紧固件的侧视图。
图11是沿着图10的线11-11的截面图。
图12是图9的第二示例性销与索环紧固件的另一侧视图，并且包括第一组件的截面。
图13是沿着图12的线13-13的截面图。
图14是根据本公开的包括销与索环紧固件的第三示例性实施例的分解透视图。
图15是图14的第三示例性销与索环紧固件的侧视图。
图16是沿着图15的线16-16的截面图。
图17是图14的第三示例性销与索环紧固件的另一侧视图，并且包括第一组件的截面。
图18是沿着图17的线18-18的截面图。
图19是根据本公开的包括销与索环紧固件的第四示例性实施例的分解透视图。
图20是图19的第四示例性销与索环紧固件的侧视图。
图21是沿着图20的线21-21的截面图。
图22是图19的第四示例性销与索环紧固件的另一侧视图，并且包括第一组件的截面。
图23是沿着图22的线23-23的截面图。
图24是根据本公开的包括销与索环紧固件的第五示例性实施例的分解透视图。
图25是图24的第五示例性销与索环紧固件的侧视图。
图26是沿着图25的线26-26的截面图。
图27是图24的第五示例性销与索环紧固件的另一侧视图，并且包括第一组件的截面。
图28是沿着图27的线28-28的截面图。
图29是示出内壳与外壳之间的可选的互锁结构的分解透视图，所述互锁结构可用于任意示例性实施例。
图30是图29的内壳和外壳处于中间结合位置的透视图。
图31是图29的内壳和外壳处于结合位置的透视图。
在整个附图的各个视图中，相应的附图标记指示相应的部件。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例性实施例。
图1至图8示出了根据本公开的销与索环紧固件20的一个示例性实施例。索环22可安装在第一组件28的孔26中，以接纳从第二组件30延伸的销24，从而将第一组件28和第二组件30结合在一起。第一组件28可以是机动车辆的车身板件，且多个索环22可结合地安装在第一组件28的孔26中，并且第二组件30可以是前照灯组件，相应数量的销从前照灯组件延伸。销24可包括保持槽32。另外地或可选地，销24可包括保持凸起34。
索环22包括内壳36、外壳38和防水密封件39。如图所示，单件式外部组件可包括或形成外壳38，并且单件式内部组件可包括或形成内壳36。内壳36具有内壳壁84，内壳壁84限定在X方向上伸长的销保持插座40。销保持插座40可包括平行于X方向延伸的入口斜坡42。配合的销保持凸起46被定位为接合销保持槽32并将销24保持在销保持插座40中。可选地或另外地，配合的销保持槽可被定位为接合销保持凸起34并将销24保持在销保持插座40中。
内壳36可包括从内壳壁84的上端横向地延伸的内壳法兰48。内壳法兰48可具有内壳保持表面50。本实施例的两个内壳保持表面50通过内壳法兰48的边缘的相应的上外周部52提供。外壳38可具有外壳法兰54，外壳法兰54具有配合的内壳保持表面56。本实施例的两个配合的内壳保持表面56通过从柱58延伸的凸起57提供，柱58从外壳法兰54延伸。
外壳38可具有多个弹性组件保持翼60，多个弹性组件保持翼60被定位为当外壳安装在第一组件28的孔26内时将外壳38保持到第一组件28。外壳法兰54可围绕外壳壁82的入口外周横向地延伸，并且防水密封件39可邻近于外壳法兰54围绕外壳壁82的入口外周延伸。保持翼60被定位为当外壳38安装在第一组件28的孔26内时使防水密封件39能够在外壳法兰54与第一组件28之间进行密封。此外，保持翼60被形成为从外壳壁82延伸，而不需要通过外壳壁82的任何相关的相邻开口。
外壳38具有外壳侧壁82和端壁86，外壳侧壁82和端壁86一起限定从外壳法兰54延伸的封闭或密封的内部62。因此，从外壳法兰54延伸的外壳壁82可限定桶形状。防水密封件39有助于确保水或其他污染物不会通过在外壳法兰54与第一组件28的外表面之间行进而迁移通过第一组件28的孔26。通过外壳壁82限定的封闭内部62有助于确保水或其他污染物不会通过在内壳36与外壳38之间行进而迁移通过第一组件28的孔26或通过内壳36的开口。因为外壳38的封闭内部62防止水或污染物的进一步迁移，所以水或污染物不能迁移通过第一组件28的孔26。
类似地，内壳36可具有内壳侧壁84，内壳侧壁84接合在一起以限定从内壳法兰48延伸的封闭或密封的内部78。因此，从内壳法兰48延伸的内壳壁84可限定桶形状。通过内壳壁84限定的封闭内部78可有助于确保水或其他污染物不会通过行进通过内壳36的开口并进入外壳38而迁移通过第一组件28的孔26。相反，迁移到内壳36的封闭内部78中的任何水被保持在封闭内部78中或被重新引导回到内壳36的开口90之外。因此，水或其他污染物不能经由通过内壳36的内部78的通道而迁移通过第一组件28的孔26。
多个对中叶片(centering blade)64设置在外壳38与内壳36之间的封闭内部62内。对中叶片64被定位并延伸为在将销24插入到销保持插座40之前在Y方向上将销保持插座40定位在外壳38的封闭内部62内的中央位置(图5)。对中叶片64可柔韧得足以在Y方向上运动，以在将销24插入销保持插座40期间允许销保持插座40由于内壳36使对中叶片64挠曲并运动而相对于外壳38在Y方向(正或负)上运动到非中央位置。
当销24在Y方向上从销保持插座40偏移时，销24接合抵靠倾斜的(angled)入口斜坡42中的一个。偏移的销24的继续插入将力经由接合的入口斜坡42传递到内壳36。这使内壳36接合抵靠与接合的入口斜坡42邻近或同侧的对中叶片64并使该对中叶片64运动。因此，偏移的销24的插入使销保持插座40在Y方向(正或负)上运动到非中央位置。
内壳保持表面50可通过内壳法兰48的边缘的外周部52提供。每个配合的内壳保持表面56可通过从柱58延伸的凸起57提供。柱58和凸起57可提供朝向彼此敞开或彼此相对并在Y方向上纵向地延伸的狭槽或通道。当柱58和凸起57邻近于内壳保持表面50设置配合的内壳保持表面56时，内壳36和外壳38可滑动地结合在一起，以允许这两者之间在Y方向上的相对运动。在这样的运动期间，内壳法兰48和外壳法兰54可抵靠彼此滑动。
对中叶片64可在内壳36与外壳38之间的封闭内部62内延伸，以相对于外壳38的封闭内部62将内壳的销保持插座40初始地定位在Y方向的中央位置。将销保持插座40初始地保持在该Y方向的中央位置提供了关于销保持插座40的外开口90在Y方向上位于何处的初步确定。这能够减小索环22的总封装尺寸并且便于将销24插入索环22中。例如，如果初始允许内壳36相对于外壳38自由地浮动或滑动，则内壳36可初始地定位为抵靠外壳38的最右侧壁82。因此，为了确保对在销保持插座40的外开口90的最左侧处插入的销24进行捕获，该外开口90需要在Y方向上更大。由于入口斜坡42的可接受角度受限制，因此这意味着入口斜坡42需要更长，导致销保持插座40的总轴向长度增大，并因而增大索环22和销24的总轴向长度。
相比之下，当对中叶片64相对于外壳38将销保持插座40定位在Y方向的中央位置时，销保持插座40的较小尺寸的外开口90是可能的。例如，在使用多个销与索环紧固件20将第一组件28和第二组件30接合在一起的情况下，容差通常涉及相对于理想位置或定位的正负尺寸。当在中央位置时，仅需要外开口90大到足以适应正/负容差尺寸。类似地，在发生销24和索环22盲目地结合在一起的情况下，销保持插座40的可重复的相对中央位置提供外开口90的已知位置，当将销24插入索环22中时，使用者或机器可信赖该已知位置。当然，在细长的销保持插座40适应X方向上的容差或位置偏移的情况下，外开口90始终保持在X方向的中央位置。
每个对中叶片64可具有第一端66和第二端68。如在图1至图8的示例性实施例中，内壳36可包括对中叶片64，并且第一端66可结合到内壳壁84，第二端68可以是自由端。此外，对中叶片64可在外壳38的封闭内部62内从第一端66大体上横向地延伸到第二端68。
如在图9至图13的示例性索环22中，外壳38可包括对中叶片64，并且第一端66可结合到外壳的端壁86，第二端68可以是自由端。此外，对中叶片64可在外壳38的封闭内部62内从第一端66大体上轴向地延伸到第二端68。
如在图14至图18的示例性索环22中，内壳36可包括对中叶片64，并且第一端66可结合到内壳36的法兰48，第二端68可以是自由端。此外，对中叶片64可在外壳38的封闭内部62内从第一端66大体上轴向地延伸到第二端68。或者，作为一个未示出的示例，内壳36可包括对中叶片64，并且对中叶片64的第一端66和第二端68分别结合到内壳36的法兰48和内壳壁84。
如在图19至图23的示例性索环22中，内壳36可包括对中叶片64，并且第一端66和第二端68两者可结合到内壳36的侧壁84。此外，对中叶片64可在外壳38的封闭内部62内从第一端66大体上轴向地延伸到第二端68。
如在图24至图28的示例性索环22中，内壳36可包括对中叶片64，并且第一端66可结合到内壳36的侧壁84，第二端68可以是自由端。此外，对中叶片64可在外壳38的封闭内部62内从第一端66大体上轴向地延伸到第二端68。
在以上示例性索环22的每个中，对中叶片64可以是弹性的。例如，即使在内壳已经运动到非中央位置之后，对中叶片64也能够使内壳36朝向中央位置偏置。另外地或可选地，对中叶片64可以是薄的、可折叠的，或者以其他方式可胀缩的(collapsible)。例如，对中叶片64能够抵靠内壳36、外壳38或两者而胀缩，以增加中央位置与非中央位置之间的距离。另外地或可选地，对中叶片64可以是易碎的(frangible)。例如，当内壳36从中央位置运动到非中央位置时，对中叶片64最终可能会完全地或部分地破碎。易碎的对中叶片64可由能够使其破碎的脆性材料制成。另外地或可选地，易碎的对中叶片64可具有能够使其弯曲或破碎的弱化区域。
在以上示例性索环22的每个中，包括外壳38的凸起57的柱58可以是弹性的或柔性的，使得外壳38的凸起57与内壳36的外周部52之间能够卡扣配合。外壳38的凸起57或内壳36的外周部52或者它们两者可包括倾斜表面，以便于这样的卡扣配合。
可选地，在以上示例性索环22的每个中，柱58可以是非柔性的，并且可实现外壳38的凸起57与内壳36的外周部52之间的旋转结合。例如，如图29至图31中所示，内壳36可以是六边形(six-sided)，其对角相对(或斜对)的两侧彼此间隔开的距离等于或小于凸起之间的距离。因此，内壳36可以相对于外壳38旋转到中间结合方位(图29和图30)，其中，在中间结合位置，内壳的外周部52可被定位在外壳38的凸起的下方(图30)。
内壳36可相对于外壳38从该中间结合方位和中间结合位置(图30)旋转到完全结合方位和完全结合位置(图31)。在结合位置，凸起57的配合的内壳保持表面56与外周部52的内壳保持表面50结合，以保持内壳法兰48抵靠外壳法兰54，同时允许它们之间在Y方向上的滑动运动。此外，内壳法兰48可具有上表面，当内壳36结合到外壳38时(即，处于结合位置时)，外壳38的凸起和柱完全地位于内壳法兰48的上表面的下方。
锁定棘爪(detent)70可被设置为将内壳36保持在相对于外壳38的结合方位和结合位置。例如，外壳38的一对锁定棘爪70可各自包括斜坡表面72和锁定表面74，锁定表面74接合抵靠内壳36的法兰48的在Y方向上延伸的配合的锁定表面76。每个锁定棘爪70的斜坡表面72便于内壳36的配合的锁定表面76经过锁定棘爪70而旋转地运动，其中，锁定表面74和配合的锁定表面76可接合抵靠彼此，以防止内壳36与外壳38之间的反向旋转，同时允许它们之间在Y方向上的滑动运动。
在此使用图1至图8的内壳组件和外壳组件示出了图29至图31的特征，并因而示出了这样的实施例：具有图29至图31的结合特征的这些组件被包括在图1至图8中。然而，类似地，图29至图31的特征同样说明了这样的实施例：图29至图31的结合特征被包括在图9至图28的其他实施例中的每个中。
其他的非柔性柱结合结构和过程是可能的。例如，正如在2018年5月10日公开的普通转让的第2018/0128297号美国专利申请公开中详细描述的，外壳38可利用两个半体组件形成，所述两个半体组件可围绕内壳36结合在一起，以利用外壳38的柱58和凸起57对内壳的外周部进行捕获，所述美国专利申请公开的全部内容通过引用被包含于此。
通过上面的讨论，相关联的方法将是明显的。例如，制造销与索环紧固件20的方法可包括：成型具有上面公开的任意特征或元件的销24与索环22，将销24与索环22如上所述地组装在一起，包括将销插入到索环中。使用方法或将第一组件28和第二组件30组装在一起的方法可包括将索环22插入到第一组件28的孔26中和将结合到第二组件30的销24插入到销保持插座40中。所有相关联的方法可包括将在X方向上和在Y方向上偏移的销插入到销保持插座40中，以使内壳36如上所述地相对于外壳38在Y方向上运动。
阐述了诸如具有具体组件、装置和方法的示例的若干具体细节。对于本领域技术人员来说将明显的是，不一定采用这样的具体细节，示例性实施例可以以多种不同的形式实施，并且任意一者均不应被解释成限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，未详细地描述公知的工艺、公知的装置结构以及公知的技术。
在此使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的而并不意在限制。除非上下文明确地指示，否则诸如“第一”、“第二”的术语和其他用数字表示的术语在此使用时不表明次序或相对重要性。在此提及的“X方向”和“Y方向”涉及与索环的法兰对准的平面中的二维坐标系。如在此使用的，“大体上轴向地”意味着在大体上位于壳的顶部与底部之间的内部内延伸(例如，大体上垂直于由外壳法兰限定的平面)，并且“大体上横向地”意味着在大体上位于两个侧部之间的内部内延伸(例如，大体上平行于由外壳法兰限定的平面)。如在此关于柱所使用的，“非柔性的”意味着在将内壳和外壳结合在一起时柱不需要弯曲。
已经出于说明和描述的目的提供了实施例的以上描述。这并不意味着是全面的或限制本公开。即使未被具体示出或描述，特定实施例的各个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在可适用的情况下可互换，并且可用于选择的实施例中。同样还可以以多种方式进行变型。这些变型不应被视为脱离本公开，所有的这些修改意图被包括在本公开的范围之内。

Claims (13)

1.一种防水的销与索环紧固件，所述销与索环紧固件用于安装在第一组件的孔中并接纳从第二组件延伸的销以将所述第一组件和所述第二组件结合在一起，所述销与索环紧固件包括：
销，包括销保持槽或销保持凸起；
索环，包括内壳、外壳、防水密封件、对中叶片，
所述内壳具有内壳壁、配合的销保持槽或配合的销保持凸起以及内壳法兰，所述内壳壁限定销保持插座，所述销保持插座在X方向上伸长并具有平行于X方向延伸的入口斜坡，所述配合的销保持槽或配合的销保持凸起被设计为保持所述销保持槽或销保持凸起，所述内壳法兰具有内壳保持表面；
所述外壳具有外壳壁和弹性保持翼，所述外壳壁限定从外壳法兰延伸的封闭内部，所述外壳法兰包括配合的内壳保持表面，所述弹性保持翼从所述外壳壁向外延伸而不设置通过所述外壳壁的相邻开口，其中，所述弹性保持翼被设计为当所述外壳安装在所述第一组件的所述孔内时将所述外壳结合到所述第一组件；
所述防水密封件能够定位在所述外壳法兰与所述第一组件之间，并被设计为当所述外壳通过多个弹性保持翼结合到所述第一组件时抵抗水在所述外壳与所述第一组件之间渗透；
所述对中叶片位于所述内壳与所述外壳之间的封闭内部内，并且延伸为在将所述销插入到所述销保持插座之前将所述内壳的销保持插座在Y方向上定位在所述外壳的所述封闭内部内的中央位置，其中，在将所述销插入到所述销保持插座期间，由于所述内壳使所述对中叶片运动，所述对中叶片能够在Y方向上运动，以允许所述内壳的所述销保持插座在Y方向上相对于所述外壳运动到非中央位置，
其中，所述内壳保持表面通过所述内壳法兰的边缘的外周部提供，并且所述配合的内壳保持表面通过从所述外壳法兰延伸的非柔性柱提供，所述外壳法兰具有从所述非柔性柱延伸的凸起，其中，所述凸起被定位为在所述内壳和所述外壳相对于彼此旋转时对所述外周部进行捕获，
其中，所述外壳法兰包括锁定棘爪，所述锁定棘爪包括锁定表面，所述锁定表面被定位为与所述内壳法兰的配合的锁定表面接合，以防止所述内壳与所述外壳之间的反向旋转，同时允许所述内壳与所述外壳之间在Y方向上的滑动运动，
其中，所述锁定棘爪包括斜坡表面，以当所述内壳和所述外壳相对于彼此轴向旋转时，所述斜坡表面便于所述内壳的配合的锁定表面经过所述锁定棘爪的锁定表面的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述外壳法兰围绕所述外壳壁的入口外周横向地延伸，并且所述防水密封件邻近于所述外壳法兰围绕所述外壳壁的入口外周延伸。
3.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳包括对中叶片。
4.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳包括对中叶片，并且所述对中叶片从位于所述内壳壁处的第一端大体上横向地延伸到自由端。
5.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳包括对中叶片，并且所述对中叶片从位于所述内壳壁处的第一端大体上轴向地延伸到第二端。
6.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳包括对中叶片，并且所述对中叶片从位于所述内壳法兰处的第一端大体上轴向地延伸到第二端。
7.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述外壳包括对中叶片，并且所述对中叶片从位于所述外壳壁处的第一端大体上轴向地延伸到自由端。
8.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳包括对中叶片，并且所述对中叶片的第一端和第二端结合到所述内壳壁。
9.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳包括对中叶片，并且所述对中叶片的第一端和第二端分别结合到所述内壳法兰和所述内壳壁。
10.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述对中叶片在对应于所述中央位置的初始位置与对应于所述非中央位置的第二位置之间是柔性的。
11.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述对中叶片在对应于所述中央位置的初始位置与对应于所述非中央位置的第二位置之间是易碎的。
12.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，单件式外部组件包括所述外壳，并且单件式内部组件包括所述内壳。
13.根据权利要求1所述的销与索环紧固件，其中，所述内壳法兰具有上表面，其中，当所述内壳结合到所述外壳时，所述凸起和所述非柔性柱完全地位于所述上表面的下方。
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