CN112696523A - 电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电磁阀。提供了一种即使反复使用电磁阀一千万次也不会有板簧因疲劳而损坏的电磁阀。本体‑管材组装体3具有垫片凸缘部(43),线圈组装体(2)具有芯凸缘部(34),并且板簧部(93、96)装在垫片凸缘部(43)与芯凸缘部(34)之间。夹子(91)具有:顶端开口的具有圆弧状内周部(92A、95A)的夹子主体(91A);顶端开口的板簧部(93、96);以及连结夹子主体(91A)的后端和板簧部(93、96)的后端的连结部(94、99)。夹子(91)的夹子主体(91A)与垫片凸缘部(43)的下表面抵接。板簧部(93、96)具有抵接部(93A、96A),并且抵接部(93A、96A)抵接在芯凸缘部(34)的上表面上。
Description
技术领域
本发明所涉及的是这样的电磁阀,其具有中空圆筒形状的螺线管部、可动铁心和阀体,其为通过向螺线管部通电吸引可动铁心而使阀体移动的电磁阀,具有螺线管部的线圈组装体和本体-管材组装体通过从侧向方向装上的夹子来连结,本体-管材组装体由具有可动铁心在其上滑动的滑动内表面的管材安装到所具有的本体而得到,夹子具有将线圈组装体向所述本体-管材组装体的方向施压的板簧部。
背景技术
在专利文献2的图7至图10中,一边将轴部插入驱动装置(线圈组装体),一边使驱动装置和阀主体配合,在具有弹性的膜部(弹性构件)的外缘部变形的状态下,没有弹性的U字形销钉构件插入驱动装置的第二安装孔和阀主体的第一安装孔,于是驱动装置和阀主体被弹性构件压向彼此分离的方向。
然而,在专利文献2中记载的电磁阀中存在以下问题。
即,由于除了作为连结工具的销钉构件之外还需要其他弹性构件,因此产生了零件数量增多的问题。
此外,在将轴部插入驱动装置时,必须在使弹性构件弹性变形的状态下将销钉构件插入驱动装置和阀主体的安装孔中,但是当销钉构件不能顺畅地插入时,由于从外部看不到要使驱动装置向哪个方向移动才能使销钉构件插入,因此插入销钉构件的作业存在麻烦。
本申请人以解决上述课题为目的而提出了专利文献1的电磁阀。即,如图15和图16所示,在通过向中空圆筒形状的线圈铸模部通电吸引插棒式铁芯而使阀体移动的电磁阀中,具有线圈铸模部的线圈组装体和本体-管材组装体通过从侧向方向装上的夹子191来连结,所述本体-管材组装体是由具有插棒式铁芯在其上滑动的滑动内表面的喇叭状管安装到所具有的本体而得到的。该夹子191具有夹子主体192和将线圈组装体压向本体-管材组装体的方向的板簧193。板簧193向使线圈组装体的一部分134和本体-管材组装体的一部分143彼此分离的方向施压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1特开2018-179120号公报
专利文献2特许第5819550号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1的技术中,存在如下所述的问题。
即,夹子191的板簧193将线圈组装体压向本体-管材组装体的方向,并且为了将线圈组装体均等地推到本体-管材组装体上,4个板簧193相对于电磁阀(喇叭状管)的中心线对称地布置。由于4个板簧193与夹子主体192平行地布置,因此如图15所示,每一个板簧193都是用宽度在1mm以下的较细板簧材料形成的。此外,由于发生较大的水锤现象而使喇叭状管伸长,存在作用于板簧193的荷重变大的情况。为此,当电磁阀被反复使用数十万次或数百万次时,存在板簧193因疲劳而损坏的担忧。
本发明是用来解决上述问题点的装置,其目的在于提供即使反复使用例如一千万次电磁阀也不会有板簧因疲劳而损坏的电磁阀。
用于解决课题的手段
本发明的电磁阀为了解决上述课题而具有如下所述的结构。
(1)一种电磁阀,其具有中空圆筒形状的螺线管部、可动铁心和阀体,其为通过向螺线管部通电吸引可动铁心而使阀体移动的电磁阀,具有螺线管部的线圈组装体和本体-管材组装体通过从相对于各组装体侧向方向装上的夹子来连结,本体-管材组装体由具有可动铁心在其上滑动的滑动内表面的管材安装到本体而得到,夹子具有将线圈组装体向本体-管材组装体的方向施压的板簧部,其特征在于,在这样的电磁阀中,本体-管材组装体包括用于线圈组装体进行安装的垫片,垫片具有垫片凸缘部,线圈组装体包括环绕螺线管部形成磁力回路的磁性体芯,磁性体芯具有芯凸缘部,板簧部装在垫片凸缘部与芯凸缘部之间,夹子具有:顶端开口的、具有圆弧状内周部的夹子主体;顶端开口的板簧部;以及连结夹子主体的后端和板簧部的后端的连结部,夹子的夹子主体与垫片凸缘部抵接,板簧部具有抵接部,抵接部抵接在芯凸缘部处。
(2)在(1)中记载的电磁阀中,其特征在于,夹子主体通过其宽度方向的中央部被切断而在中央部的两侧具有一对夹子主体片。
(3)在(1)或(2)中记载的电磁阀中,其特征在于,以螺线管部的中心线作为基准,在与夹子主体的宽度方向正交的方向中,连结部位于一侧,并且板簧部的抵接部位于另一侧。
发明效果
具有上述结构的本发明的电磁阀具有如下所述的作用效果。
在专利文献1中夹子主体192和板簧193平行地布置在同一平面中,而根据本发明的上述结构(1),通过将它们在高度方向上上下地布置,由于能够将板簧的宽度增大例如约3至5mm左右,因此能够增加板簧的抗疲劳强度,使得即使使用例如一千万次也不用担心板簧因疲劳而损坏。
此外,根据上述结构(2),由于在弹簧作用中彼此独立地作用,因此能够使整体的弹簧作用均等,并且板簧能够稳定地将线圈组装体压向本体-管材组装体的方向。
进一步地,根据上述结构(3),由于板簧的弹力总是与拔出夹子的方向(连结部的方向)逆向地作用,因此电磁阀即使被使用例如一千万次也不会拔出夹子,并且板簧能够稳定地将线圈组装体压向本体-管材组装体的方向。
附图说明
图1是沿图3的A-A线的截面图。
图2是沿图3的B-B线的截面图。
图3是作为本发明的一个实施例的电磁阀的立体图。
图4是示出了线圈-芯组装体的结构的一部分的分解立体图。
图5是示出了本体-管材组装体的结构的分解立体图。
图6是线圈组装体的立体图。
图7是本体-管材组装体的完成图(以省略螺丝的方式描绘)。
图8是示出了线圈组装体和本体-管材组装体的连结构造和组装方法的图。
图9是夹子的立体图。
图10是夹子的平面图。
图11是夹子的侧面图。
图12是示出了夹子插入本体-管材组装体和线圈组装体后的状态的图。
图13是示出了夹子的插入状态的平面截面图。
图14是示出了夹子的插入状态的侧面图。
图15是示出了以往的夹子的插入状态的平面截面图。
图16是示出了以往的夹子的插入状态的侧面图。
具体实施方式
参照附图来关于本发明的电磁阀1的一个实施例进行详细说明。
图3是本发明的一个实施例所涉及的电磁阀1的立体图。图1是电磁阀1沿图3中的A-A线的截面图,并且图2是电磁阀1沿图3中的B-B线的截面图。此外,在图4中以分解立体图示出了线圈-芯组装体的结构的一部分,并且在图5中以分解立体图示出了本体-管材组装体的结构。
如图1、图2和图4所示,线圈-芯组装体具有:侧面视图呈大致倒U字形的上侧芯10;卷线线圈23在其内部由树脂模制的线圈铸模部20(螺线管部的一个示例);以及下侧芯30。上侧芯10和下侧芯30(磁体芯的一个示例)由强磁体材料制成,并且构成磁力回路的一部分。在上侧芯10的大致矩形形状的上板部11的中央形成有突出部12(固定铁心的一个示例),突出部12向下呈有底圆筒状突出。此外,在上板部11向下方连续设置四个侧面板部13。
如图4所示,通过在用树脂制成的中空形状的线圈绕线管24的外周卷绕线圈23后,缠有线圈23的线圈绕线管24进行嵌件成型来形成铸模部21,从而构成线圈铸模部20。
上侧芯10的突出部12对着形成线圈铸模部20的中空部的线圈绕线管24的中空孔24A从上侧插入。
在下侧芯30的大致矩形形状的底板部31的中央处形成有向上呈圆筒状突出的突出部32。在底板部31的相对的两个边中的每一个处,向上(向着上侧芯10的侧面板部13)延伸设置有侧面板部33。在没有形成侧面板部33的两个边处,如图2所示,形成有一对芯凸缘部34,其截面为朝向侧面的U字形。一对芯凸缘部34向着内侧开口。
下侧芯30的突出部32向着线圈绕线管24的中空孔24A从下侧插入。
通过以线圈铸模部20夹入上侧芯10和下侧芯30的状态将侧面板部13的顶端与侧面板部33焊接接合来完成线圈-芯组装体。然后,通过将线圈-芯组装体嵌件成型以形成铸模部81来完成图6所示的线圈组装体2。
接下来关于本体-管材组装体3进行说明。
如图1、图2和图5所示,本体-管材组装体3包括用于相对于线圈组装体2进行安装的垫片40,该垫片40以夹入喇叭状管50和O形环69的状态通过未图示的4个螺丝相对于本体70连结。垫片40被形成为大致正方形的板状,在四角形成有螺丝孔45。垫片40具有在其中央部的侧板42,侧板42在整个圆周上向上突出,并且在该侧板42的顶端具有垫片凸缘部43,垫片凸缘部43在整个圆周上向外周的方向弯折。
喇叭状管50具有被上表面55所封闭的中空状的圆筒部51,并且具有通过直径扩大部52而扩大直径的大直径部53。直径扩大部52相对于圆筒部51和大直径部53正交而形成。圆筒部51和大直径部53平行地形成。
在大直径部53的下端具有向外侧扩展的凸缘部54。喇叭状管50由磁性体材料成型,并且构成磁力回路的一部分。圆筒形状的压缩弹簧59容纳在大直径部53的内部。
作为可动铁心的插棒式铁芯60具有由强磁性体材料制成的插棒式铁芯主体61。在插棒式铁芯主体61的上表面的中央形成有橡胶孔,在橡胶孔处以从上表面突出的方式装有静音橡胶64。静音橡胶64是用于减低撞击声音的物品,所述撞击声音是在插棒式铁芯60因向线圈铸模部20通电而被吸引到上侧芯10的突出部12时撞击喇叭状管50的上表面55里面而产生的。
在插棒式铁芯主体61的外周面的上部是如下形成的:树脂制成的上侧承磨环63以一定的间隔向径向外侧突出。在插棒式铁芯主体61的上表面,形成有向着轴心方向外侧(图中的上侧)的多个突起的树脂制成的环63A与上侧承磨环63一体成型。藉此,由于在吸住插棒式铁芯60时能够确保插棒式铁芯主体61与喇叭状管50的上表面55的里面之间的空间,因此静音橡胶64能够有调整裕度位置,同时提高了插棒式铁芯主体61的恢复特性。
如图1所示,在插棒式铁芯主体61的下部一体成型有树脂制成的阀体保持部68。在阀体保持部68的上部外周、在比相对的喇叭状管50的圆筒部51的下端靠上侧的位置处,向径向外侧突出地形成下侧承磨环65。
由于如上所述的向径向外侧突出的上侧承磨环63和下侧承磨环65在圆筒部51的内周面(也称作“滑动内表面”)51A处接触,因此在插棒式铁芯主体61的外周面61A(位于上侧承磨环63与下侧承磨环65之间)与圆筒部51的内周面51A之间形成有游隙,在图中未明确示出,其在本实施例中约0.2mm大小。
藉此,由于插棒式铁芯主体61的外周面61A不在圆筒部51的内周面51A处接触,因此在动作时插棒式铁芯主体61和圆筒部51不滑动,从而防止了因反复动作而使滑动面劣化、产生磨损粉末、因滑动阻力增大而发生动作不良等等。
此外,由于该游隙成为了对从插棒式铁芯主体61的外周面61A侧向流向圆筒部51的内周面51A的磁通量的磁阻力,因此减低了在圆筒部51的内周面51A与插棒式铁芯主体61的外周面61A之间的吸引力。
阀体保持部68在其外周下端部具有向径向外侧突出的凸缘部67。此外,在阀体保持部68的内侧形成有空隙部66,并且在空隙部66处装有橡胶制的阀体75。
如图1所示,在本体70处设有第一流路71和第二流路72。第一流路71和第二流路72通过形成在本体70中的阀孔而彼此连通,并且在阀孔处设有阀座73。通过使阀体75抵接在阀座73处来截断第一流路71和第二流路72,并且通过使阀体75与阀座73分离来连通第一流路71和第二流路72。
借助于上侧承磨环63和下侧承磨环65来保持插棒式铁芯60能够在喇叭状管50内滑动。压缩弹簧59的上端抵接在压入喇叭状管50中的弹簧支承部62的下表面62A上,并且压缩弹簧59的下端抵接在插棒式铁芯60的凸缘部67处。通过压缩弹簧59将插棒式铁芯60压向使阀体75抵接在阀座73上的方向。
此时,因为弹簧支承部62与压缩弹簧59的抵接面被形成为分别相对于圆筒部51和大直径部53正交,因此,由于压缩弹簧59稳定地抵接在弹簧支承部62的下表面62A上,稳定了压缩弹簧59的施压力,于是能够稳定插棒式铁芯60的移动。此外,能够使阀体75稳定地抵接在阀座73上,于是能够发挥稳定的密封能力。此外,由于存在引起压缩弹簧59进入插棒式铁芯60和圆筒部51的游隙时动作不良的可能性,因此使压缩弹簧59的位置稳定也是有必要的。
通过垫片40以夹入喇叭状管50和O形环69的状态通过未图示的4个螺丝相对于本体70连结来完成图7(以省略螺丝的方式描绘)所示的本体-管材组装体3。
接下来,基于图8至图14来说明线圈组装体2和本体-管材组装体3的连结构造和组装方法。图8是示出了线圈组装体2和本体-管材组装体3的连结构造和组装方法的图。图9是夹子91的立体图,图10是夹子91的平面图,并且图11是夹子91的侧面图。此外,图12是示出了夹子91插入本体-管材组装体3和线圈组装体2后的状态(安装后的状态)的图。图13是示出夹子91的插入状态的平面截面图,并且图14是示出了夹子91的插入状态的侧面图。
本体-管材组装体3的喇叭状管50从线圈组装体2的下表面插入到线圈组装体2的中空孔24A中。然后,如图8中的箭头X所示,以夹子91从相对于本体-管材组装体3和线圈组装体2的侧向方向(例如,大致相对于各组装体的中心线Y正交的方向)插进来的方式连结线圈组装体2和本体-管材组装体3。在本实施例中,夹子91是对约1mm左右厚度的弹簧用不锈钢钢板进行冲压加工并弯折加工而制成的。
如图8至图11所示,夹子91具有顶端(图10中的右端)开口的夹子主体91A,该夹子主体91A在其宽度方向(图10中的上下方向)的中央部(相当于后文描述的被去掉的部分98)被切断,并且在该中央部的两侧具有一对左夹子主体片92和右夹子主体片95。在左夹子主体片92的内周面形成有圆弧状的内周部92A,并且在右夹子主体片95的内周面形成有圆弧状的内周部95A。此外,夹子91具有顶端开口的板簧部,该板簧部在与左夹子主体片92相对应的位置(图8中的下侧)处具备左板簧部93,并且在与右夹子主体片95相对应的位置(图8中的下侧)处具备右板簧部96。另外,在本实施例中,夹子91的左右是将从作为侧面图的图11的左侧来看的图作为正面图来定义的,将位于左侧(图10的上侧)的部位的名称加上“左”,并且将位于右侧(图10的下侧)的部位的名称加上“右”。
左夹子主体片92的后端(图10中的左端)和左板簧部93的后端通过弯折成U字形的连结部99而连结,并且右夹子主体片95的后端(图10中的左端)和右板簧部96的后端通过弯折成U字形的连结部94而连结。
此外,连结部94和连结部99通过形成于夹子91的宽度方向中央部的被去掉的部分98而被切断,在被去掉的部分98处形成有向外侧(图10中的左侧)延伸设置的拉手部97。如图11所示,拉手部97的顶端向上侧弯曲,从而形成抓握部97A。在为了拆开电磁阀1而将夹子91从本体-管材组装体3和线圈组装体2卸下时,通过夹具卡合在抓握部97A处来将其拔出,从而能够容易地卸下夹子91。
此外,如图12至图14所示,夹子91的左夹子主体片92和右夹子主体片95的上表面与垫片凸缘部43的下表面抵接。左板簧部93和右板簧部96各自具有向下圆弧状的抵接部93A和抵接部96A,抵接部93A和抵接部96A各自抵接在芯凸缘部34的上表面上。左板簧部93和右板簧部96的前端部分(抵接部93a、96a)的宽度幅度(图10中的上下方向的宽度)在本实施例中约为4.5mm。通过使宽度变为5倍以上(因为以往的宽度为0.8mm),能够大幅提升与反复荷重相关的耐久性。
如图14所示,当左板簧部93和右板簧部96相对于本体-管材组装体3和线圈组装体2插入时,左板簧部93和右板簧部96以在靠近左夹子主体片92和右夹子主体片95的方向(图14中的上方向)变形的方式插入。由于左板簧部93和右板簧部96在上下方向上具有弹性,因此向使垫片凸缘部43和芯凸缘部34各自分开的方向(图14中的上下方向)施压。通过该左板簧部93和右板簧部96的施压来使线圈组装体2和本体-管材组装体3连结。
在本实施例中,一对左板簧部93和右板簧部96合计约为50N的施压力。
如图14所示,左板簧部93的抵接部93A和右板簧部96的抵接部96A抵接在芯凸缘部34的上表面处的位置分别位于与线圈铸模部20(线圈23、线圈绕线管24)的中心线CL相比仅距离W、并在连结部94和连结部99的相反侧的位置。
换言之,以线圈铸模部20(线圈23、线圈绕线管24)的中心线CL作为基准,在与夹子主体91A的宽度方向正交的方向中,夹子91被布置成连结部94和连结部99位于一侧(图14中的左侧),并且左板簧部93的抵接部93A和右板簧部96的抵接部96A位于另一侧(图14中的右侧)。
这样的理由在于,在如上所述的抵接部93A、96A位于另一侧的情况下,由于夹子91的左板簧部93和右板簧部96从芯凸缘部34受到的反作用力的水平方向的分力总是作用在与连结部94和连结部99相反的方向上,因此作用在与拔出夹子91的方向相反的方向上,从而防止了夹子91脱落。
如上文详细说明的那样,本实施例的电磁阀1(1)具有中空圆筒形状的线圈铸模部20(线圈23、线圈绕线管24)、插棒式铁芯60和阀体75,是通过向线圈铸模部20通电吸引插棒式铁芯60而使阀体75移动的电磁阀1,具有线圈铸模部20的线圈组装体2和本体-管材组装体3通过从相对于各组装体2和3侧向方向装上的夹子91来连结,本体-管材组装体3由具有插棒式铁芯60在其上滑动的内周面(滑动内表面)51A的喇叭状管50安装到本体70而得到,夹子91具有将线圈组装体2向本体-管材组装体3的方向施压的左板簧部93和右板簧部96。在该电磁阀1中,本体-管材组装体3包括用于相对于线圈组装体2进行安装的垫片40,该垫片40具有垫片凸缘部43,在线圈组装体2中,构成磁性体芯的下侧芯30具有芯凸缘部34,下侧芯30环绕线圈铸模部20形成磁力回路。左板簧部93和右板簧部96装于垫片凸缘部43和芯凸缘部34之间。夹子91具有:顶端开口的夹子主体91A(具有圆弧状内周部92A的左夹子主体片92和具有圆弧状内周部95A的右夹子主体片95);顶端开口的板簧部(左板簧部93和右板簧部96);以及将夹子主体91A(左夹子主体片92和右夹子主体片95)的后端和板簧部(左板簧部93和右板簧部96)的后端各自连结的连结部94和连结部99。夹子91的左夹子主体片92和右夹子主体片95与垫片凸缘部43的下表面抵接。左板簧部93具有抵接部93A,右板簧部96具有抵接部96A,并且抵接部93A和抵接部96A各自抵接在芯凸缘部34的上表面上。藉此,在专利文献1中夹子主体192和板簧193平行地布置在同一平面中,而在本实施例中,通过将夹子主体91A和板簧部在电磁阀1的高度方向上上下地布置,由于能够在与高度方向正交的方向中将左板簧部93和右板簧部96各自的宽度幅度增大约3至5mm左右,因此能够增加板簧的抗疲劳强度,使得即使使用例如一千万次也不用担心板簧因疲劳而损坏。
(2)在(1)中记载的电磁阀1中,夹子主体91A通过在其宽度方向的中央部被切断而在中央部的两侧具有一对左夹子主体片92和右夹子主体片95。藉此,因为左夹子主体片92和左板簧部93、以及右夹子主体片95和右板簧部96由于分离而在弹簧作用中彼此独立地作用,因此能够使夹子91整体的弹簧作用均等,并且左板簧部93和右板簧部96能够稳定地将线圈组装体2压向本体-管材组装体3的方向。
(3)在(1)或(2)中记载的电磁阀1中,以线圈铸模部20(线圈23、线圈绕线管24)的中心线CL作为基准,在与夹子主体91A的宽度方向正交的方向中,连结部94和连结部99位于一侧,并且左板簧部93的抵接部93A和右板簧部96的抵接部96A位于另一侧。藉此,由于左板簧部93和右板簧部96的弹力总是与拔出夹子91的方向(连结部94和连结部99的方向)逆向地作用,因此电磁阀1即使被使用例如一千万次也不会拔出夹子91,并且左板簧部93和右板簧部96能够稳定地将线圈组装体2压向本体-管材组装体3的方向。
上文关于本发明的实施示例进行了说明,但是本发明不限于本实施例,并且各种各样的应用都是可能的。例如,虽然在上述实施例中连结部94和连结部99呈U字形,但是90度角的形状也是可以的。
符号说明
1电磁阀
2线圈组装体
3本体-管材组装体
20线圈铸模部
40垫片
50喇叭状管
60插棒式铁芯
91夹子
91A夹子主体
92左夹子主体片
93左板簧部
93A、96A抵接部
94、99连结部
95右夹子主体片
96右板簧部
Claims (3)
1.一种电磁阀,具有中空圆筒形状的螺线管部(20)、可动铁心(60)和阀体(75),其为通过向所述螺线管部(20)通电吸引所述可动铁心(60)而使所述阀体(75)移动的电磁阀(1),具有所述螺线管部(20)的线圈组装体(2)和本体-管材组装体(3)通过从相对于所述各组装体(2、3)侧向方向装上的夹子(91)来连结,所述本体-管材组装体(3)由具有所述可动铁心(60)在其上滑动的滑动内表面(51A)的管材(50)安装到本体(70)而得到,所述夹子(91)具有将所述线圈组装体(2)向所述本体-管材组装体(3)的方向施压的板簧部(93、96),其特征在于,在电磁阀(1)中,
所述本体-管材组装体(3)包括用于线圈组装体(2)进行安装的垫片(40),所述垫片(40)具有垫片凸缘部(43),
所述线圈组装体(2)包括环绕所述螺线管部(20)形成磁力回路的磁性体芯(10、30),所述磁性体芯(10、30)具有芯凸缘部(34),
所述板簧部(93、96)装在所述垫片凸缘部(43)与所述芯凸缘部(34)之间,
所述夹子(91)具有:顶端开口的、具有圆弧状内周部(92A、95A)的夹子主体(91A);顶端开口的板簧部(93、96);以及连结所述夹子主体(91A)的后端和所述板簧部(93、96)的后端的连结部(94、99),
所述夹子(91)的夹子主体(91A)与所述垫片凸缘部(43)抵接,
所述板簧部(93、96)具有抵接部(93A、96A),所述抵接部(93A、96A)抵接在所述芯凸缘部(34)处。
2.根据权利要求1所述的电磁阀(1),其特征在于,
所述夹子主体(91A)通过其宽度方向的中央部被切断而在所述中央部的两侧具有一对夹子主体片(92、95)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电磁阀(1),其特征在于,
以所述螺线管部(20)的中心线(CL)作为基准,在与所述夹子主体(91A)的宽度方向正交的方向中,所述连结部(99)位于一侧,并且所述板簧部(93、96)的抵接部(93A、96A)位于另一侧。
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