CN113991374B - 一种笔记本usb扩展坞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种笔记本USB扩展坞,包括一具有弹性弯折能力的壳体(6),该壳体(6)内具有一个安装腔(7),安装腔(7)内布设一柔性PCB板(5),柔性PCB板(5)上固定安装有一个以上的扩展接口(10),正对扩展接口(10)的壳体(6)上均活动设置一顶出套(11),顶出套(11)内均设置有一个两侧开口的容纳腔(1001),扩展接口(10)自一侧开口装入至容纳腔(1001)内。本发明颠覆传统扩展坞结构,使其可以实现批量接头的集中脱离,效率提升,并可有效保护接头与接口,增加使用寿命,且不使用时连接主接头以及接线均缩入至壳体内,使其具有更好的防护能力,增加整个设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种端口复制器,具体涉及一种笔记本USB扩展坞。
背景技术
扩展坞,又称端口复制器,是专为笔记本电脑设计的一种外置设备。通过复制甚至扩展笔记型计算机的端口,可使笔记本电脑与多个配件或外置设备(如电源适配器、网线、鼠标、外置键盘、打印机及外置显示器)方便的一站式连接。
目前,传统的扩展坞为了增加外部设备的使用数量,往往会相应增加扩展坞接口的数量,此时存在一系列的问题,比如,接口数量增加后,由于插入接口使用的设备数量多,设备主机(比如笔记本)在不使用时,需要收纳携带,因此其与设备主机配套使用的这些外接设备需要全部从扩展坞上拔下,这种方式一个存在数量多,插拔费时费力,再一个人工插拔存在一定的弊端,人工插拔配套设备接头时,由于接头与扩展坞接口是水平对插的,如果拔出的时候是水平拔出,这样便不会对接口与接头造成一个挤压,但是如果使用者在快速收线的过程中,快速动作下根本不会考虑到这个问题,所以经常性的我们在插拔接头时,往往会对接头先施加一个下压力,然后再向外拔出,这个动作短期内看似无任何问题,但是长期这样会导致接口与接头的变形,最终导致连接的不稳定。
另外,目前的扩展坞一般由本体以及带线的主接头组成,使用时主接头插入笔记本USB接口,这种方式的扩展坞在携带时,由于主接头以及线经常是裸露的,线材容易被空间内的其它物体割破,主接头容易积攒灰尘或者接触水源,这样都会降低扩展坞的一个整体使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种笔记本USB扩展坞,采用一种可以变形的结构,使得整个扩展坞在使用时,可以自动顶出接头,不使用时实现自动收纳,即可解决接头以及接线裸露容易被割破、进水以及积灰的问题,同时在不使用设备主机而进行收纳时,实现对外部配套设备与扩展坞之间的快速水平脱离,增加设备主机与外部配套设备的整体使用寿命。
本发明是通过以下技术方案来实现的:一种笔记本USB扩展坞,包括一具有弹性弯折能力的壳体,该壳体内具有一个安装腔,安装腔内布设一柔性PCB板,柔性PCB板上固定安装有一个以上的扩展接口,正对扩展接口的壳体上均活动设置一顶出套,顶出套内均设置有一个两侧开口的容纳腔,扩展接口自一侧开口装入至容纳腔内,每个顶出套同一侧的安装腔底面均设置一驱动机构,位于每个顶出套另一侧的安装腔底面均设置一组弹性顶出机构,通过弹性顶出机构将顶出套的外侧端顶出至壳体的外部,此时扩展接口缩入至顶出套内部;通过驱动机构使得顶出套的外壁面与壳体外壁面平齐,此时扩展接口裸露;
壳体上具有一个密封腔,密封腔内装入一柔性盖板密封,柔性盖板的一端伸出至壳体的一侧端面并形成一延伸部,壳体的另一侧端面开设一个定位腔,当弯折壳体以及柔性盖板后,柔性盖板上的延伸部插入至定位腔内并通过磁吸定位机构使得壳体首尾相接并呈一个封闭的环形状,此时顶出套的外壁面与壳体外壁面平齐,并裸露扩展接口,柔性盖板的内侧面设置有一联动机构,当柔性盖板与壳体密封安装后,联动机构与驱动机构连接;
与延伸部同一侧的壳体上还开设一个接头容纳腔,接头容纳腔内设置连接主接头,连接主接头一端通过一伸缩接线连接柔性PCB板,每个弹性顶出机构之间通过导气管连接导通,伸缩接线通过导气管与各弹性顶出机构之间连接导通,当壳体首尾相接并呈一个封闭的环形状时,伸缩接线充气后伸长并使得连接主接头顶出至接头容纳腔的外部。
作为优选的技术方案,所述弹性顶出机构均包括垂直设置在壳体安装腔底面上的限位板,限位板上固定安装一具有形变恢复能力的弹性气囊,弹性气囊内填充满气体,弹性气囊的另一端与顶出套上的延伸板固定粘接,各弹性顶出机构中的弹性气囊通过导气管连接导通。
作为优选的技术方案,所述驱动机构均包括一固定设置在壳体安装腔底面上的导套,导套内贯穿设置一根驱动杆,驱动杆远离顶出套一侧固定设置一驱动块,驱动块上端面具有一个定位孔,柔性盖板内侧面的联动机构与定位孔定位连接,驱动杆的另一侧与顶出套上的挤压块接触。
作为优选的技术方案,挤压块上具有一个第一导向面,驱动杆上设置有一个第二导向面,第一导向面与第二导向面平行接触,将驱动杆朝着挤压块推动挤压,使得顶出套伸出于壳体外侧端的部分伸入至壳体内。
作为优选的技术方案,所述导套内的驱动杆上套装一弹簧,弹簧的一端与驱动杆上设置的限位块接触,另一端与导套接触。
作为优选的技术方案,所述联动机构包括一具有弹性形变能力的推杆,柔性盖板内侧面上设置有导向集成,导向集成正对着安装腔底面上的各驱动机构;
导向集成由一个以上的C型扣组成,相邻C型扣之间均形成一个间隔腔,在导向集成上开设一段以上的滑动间隔腔,每个滑动间隔腔对应一个驱动机构,推杆穿过一个以上的C型扣并伸出至柔性盖板的外侧,推杆上对应每个滑动间隔腔的位置均设置一联动杆,当柔性盖板安装在壳体上后,联动杆插入至驱动块的定位孔内。
作为优选的技术方案,推杆穿过一个以上的C型扣并伸出至柔性盖板外侧后形成一外凸段。
作为优选的技术方案,磁吸定位机构包括固定设置在柔性盖板延伸部上的磁吸块,以及设置在定位腔底面上的金属块,磁吸块与金属块磁力吸合,磁吸块中间贯穿设置一小孔,推杆穿过磁吸块中间的小孔伸出至柔性盖板外侧。
作为优选的技术方案,伸缩接线包括一伸缩气囊,伸缩气囊一端与连接主接头固定粘接,另一端与壳体固定粘接,伸缩气囊内具有一个进出气腔,伸缩气囊通过导气管与各弹性顶出机构中的弹性气囊连接导通,伸缩气囊中间具有一个线材容纳腔,连接主接头的连接线呈弹簧状收纳在线材容纳腔内,当弹性气囊内的气体进入到伸缩气囊内后,伸缩气囊将连接主接头顶出至接头容纳腔的外部。
作为优选的技术方案,柔性盖板采用一具有弹性的金属材料制成,密封腔底面上设置有螺丝孔,柔性盖板通过螺丝与壳体固定装配。
本发明的有益效果是: 一、本发明在不使用的时候呈条状,方便携带,在使用时呈环形,摆放平稳,也可以套在某些柱形物体上,使其更好的应用在特殊物件上;
二、本发明在对大量的外接设备进行集中拆卸时,可以将呈环状的扩展坞拉开呈条状后,实现对外接设备接头的快速拔出,且拔出过程为一个水平的顶出,提升插拔效率的同时,又能使得整个拔出动作更加的标准,进而提升接头与接口的使用寿命,减少压力的施加;
三、本发明在不使用时,连接主接头以及接线均缩入至整个设备内部,不裸露线材与接头,这样在携带整个扩展坞时,可以有效减少接线与主接头因为挤压、切割而破损的情况,可减少灰尘的积攒,减少与水接触的概率,提升整体使用寿命,对接头与接线能够进行一个更好的保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的柔性盖板打开后的结构示意图;
图2为本发明在使用时的状态示意图;
图3为本发明柔性盖板的结构示意图;
图4为本发明图1中A处的局部放大图;
图5为本发明图1中B处的局部放大图;
图6为图3中C处的局部放大图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如,如果将图中的设备翻转,则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向),并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示,本发明的一种笔记本USB扩展坞,包括一具有弹性弯折能力的壳体6,该壳体6内具有一个安装腔7,安装腔7内布设一柔性PCB板5,柔性PCB板5上固定安装有一个以上的扩展接口10,正对扩展接口10的壳体6上均活动设置一顶出套11,顶出套11内均设置有一个两侧开口的容纳腔1001,扩展接口10自一侧开口装入至容纳腔1001内,每个顶出套11同一侧的安装腔7底面均设置一驱动机构,位于每个顶出套11另一侧的安装腔7底面均设置一组弹性顶出机构8,通过弹性顶出机构8将顶出套11的外侧端顶出至壳体6的外部,此时扩展接口10缩入至顶出套11内部;通过驱动机构9使得顶出套11的外壁面与壳体6外壁面平齐,此时扩展接口10裸露;
壳体6上具有一个密封腔3,密封腔3内装入一柔性盖板15密封,柔性盖板15的一端伸出至壳体6的一侧端面并形成一延伸部151,壳体6的另一侧端面开设一个定位腔45,当弯折壳体6以及柔性盖板15后,柔性盖板15上的延伸部151插入至定位腔45内并通过磁吸定位机构使得壳体6首尾相接并呈一个封闭的环形状,此时顶出套11的外壁面与壳体6外壁面平齐,并裸露扩展接口10,柔性盖板15的内侧面设置有一联动机构,当柔性盖板15与壳体6密封安装后,联动机构与驱动机构连接;
与延伸部151同一侧的壳体6上还开设一个接头容纳腔18,接头容纳腔18内设置连接主接头2,连接主接头2一端通过一伸缩接线4连接柔性PCB板5,每个弹性顶出机构之间通过导气管12连接导通,伸缩接线通过导气管12与各弹性顶出机构之间连接导通,当壳体6首尾相接并呈一个封闭的环形状时,伸缩接线4充气后伸长并使得连接主接头2顶出至接头容纳腔18的外部。
如图5所示,弹性顶出机构均包括垂直设置在壳体6安装腔7底面上的限位板81,限位板81上固定安装一具有形变恢复能力的弹性气囊82,弹性气囊82内填充满气体,弹性气囊82的另一端与顶出套11上的延伸板83固定粘接,各弹性顶出机构中的弹性气囊82通过导气管12连接导通。
如图5所示,驱动机构均包括一固定设置在壳体6安装腔底面上的导套94,导套94内贯穿设置一根驱动杆96,驱动杆96远离顶出套11一侧固定设置一驱动块91,驱动块91上端面具有一个定位孔92,柔性盖板15内侧面的联动机构与定位孔92定位连接,驱动杆96的另一侧与顶出套11上的挤压块111接触,本实施例中,挤压块111上具有一个第一导向面112,驱动杆96上设置有一个第二导向面,第一导向面112与第二导向面平行接触,将驱动杆96朝着挤压块111推动挤压,使得顶出套11伸出于壳体6外侧端的部分伸入至壳体6内。
其中,导套94内的驱动杆96上套装一弹簧95,弹簧95的一端与驱动杆96上设置的限位块93接触,另一端与导套94接触。
如图3所示,联动机构包括一具有弹性形变能力的推杆13,柔性盖板15内侧面上设置有导向集成,导向集成正对着安装腔底面上的各驱动机构;
导向集成由一个以上的C型扣17组成,相邻C型扣之间均形成一个间隔腔,在导向集成上开设一段以上的滑动间隔腔30,每个滑动间隔腔30对应一个驱动机构,推杆13穿过一个以上的C型扣17并伸出至柔性盖板15的外侧,推杆13上对应每个滑动间隔腔30的位置均设置一联动杆16,如图6所示,当柔性盖板15安装在壳体6上后,联动杆16插入至驱动块的定位孔92内。
推杆13穿过一个以上的C型扣17并伸出至柔性盖板15外侧后形成一外凸段131。
其中,磁吸定位机构包括固定设置在柔性盖板15延伸部151上的磁吸块14,以及设置在定位腔45底面上的金属块46,磁吸块14与金属块46磁力吸合,磁吸块14中间贯穿设置一小孔,推杆13穿过磁吸块14中间的小孔伸出至柔性盖板15外侧,当需要使用时,弯折整个壳体,使其变成一个环形状,此时再将柔性盖板的眼神部插入至定位腔内,磁吸块与金属块不会马上吸合,因为设置了外凸段之后,需要人工推动推杆,使得推杆的外凸段与金属块接触,随着继续推动,整根推杆在各C型扣移动,设置C型扣的目的是使得推杆在推动时能够沿着预设方向移动,这样由于联动杆插入在驱动块的定位孔内,联动杆在推杆移动后,联动杆在滑动间隔腔内位移一段距离,此时利用联动杆带动驱动块、驱动杆朝着挤压块一侧移动,此时驱动杆与挤压块之间发生导向挤压,此时即可将原本伸出至外部的顶出套缩入至壳体的内部,并裸露出一个以上的扩展接口,此时推杆的外凸段也缩入至磁吸块内,此时磁吸块即可与金属块磁力吸合,不能分离,此时即可裸露所有的扩展接口,正常插入外设接头即可。与此同时,当顶出套缩入至壳体内后,顶出套在缩入后退过程中,利用延伸板挤压弹性气囊,使得弹性气囊内的气体通过导气管进入到伸缩接线内,进而伸出整个伸缩接线以及连接主接头,利用连接主接头插入设备的接口即可正常使用。当本发明不使用时,通过弹性顶出机构将顶出套顶出至壳体外部,作为对扩展接口的保护,增加不使用时扩展接口的防尘能力以及防水能力。
如图4所示,伸缩接线4包括一伸缩气囊42,伸缩气囊42一端与连接主接头2固定粘接,另一端与壳体6固定粘接,伸缩气囊42内具有一个进出气腔,伸缩气囊42通过导气管12与各弹性顶出机构中的弹性气囊82连接导通,伸缩气囊42中间具有一个线材容纳腔,连接主接头2的连接线41呈弹簧状收纳在线材容纳腔内,当弹性气囊82内的气体进入到伸缩气囊42内后,伸缩气囊42将连接主接头2顶出至接头容纳腔的外部。当弹性气囊受到挤压后,弹性气囊内的气体即可挤出进入到伸缩气囊内,使得伸缩气囊充气膨胀,这样即可将连接主接头顶出至外部,连接线41拉伸,此时裸露伸缩气囊以及连接主接头,即可正常使用。
当外接设备的接头102上的插入部101插入至扩展接口内后,外接设备的接头102与插入部101之间形成一个台阶面103,台阶面103与顶出套11的外侧端面接触,所述当顶出套顶出时,即可将接头顶出,使得插入部与扩展接口分离,达到批量拔出外部设备的接头的目的,而且整个顶出过程是水平的,也就不会出现压力拔出的人为问题。
当不使用时,人力将金属块与磁吸块分离,此时对弹性气囊的挤压力消失,弹性气囊复位,利用弹性复位力将所有的顶出套顶出,即可实现对外接设备的接头的快速拔出动作,效率极高,此时驱动杆、驱动块在顶出套的复位力下复位,当驱动块复位时,即可带着推杆以及联动杆复位,推杆一端重新顶出至磁吸块形成外凸段。而伸缩气囊内的气体重新回入到弹性气囊内后,伸缩气囊回缩复位,即可重新带着连接主接头复位进入到接头容纳腔内,实现隐藏,更好的保护连接主接头以及接线。
其中,柔性盖板15采用一具有弹性的金属材料制成,密封腔3底面上设置有螺丝孔121,柔性盖板15通过螺丝与壳体6固定装配。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种笔记本USB扩展坞,其特征在于:包括一具有弹性弯折能力的壳体(6),该壳体(6)内具有一个安装腔(7),安装腔(7)内布设一柔性PCB板(5),柔性PCB板(5)上固定安装有一个以上的扩展接口(10),正对扩展接口(10)的壳体(6)上均活动设置一顶出套(11),顶出套(11)内均设置有一个两侧开口的容纳腔(1001),扩展接口(10)自一侧开口装入至容纳腔(1001)内,每个顶出套(11)同一侧的安装腔(7)底面均设置一驱动机构,位于每个顶出套(11)另一侧的安装腔(7)底面均设置一组弹性顶出机构(8),通过弹性顶出机构(8)将顶出套(11)的外侧端顶出至壳体(6)的外部,此时扩展接口(10)缩入至顶出套(11)内部;通过驱动机构(9)使得顶出套(11)的外壁面与壳体(6)外壁面平齐,此时扩展接口(10)裸露;
壳体(6)上具有一个密封腔(3),密封腔(3)内装入一柔性盖板(15)密封,柔性盖板(15)的一端伸出至壳体(6)的一侧端面并形成一延伸部(151),壳体(6)的另一侧端面开设一个定位腔(45),当弯折壳体(6)以及柔性盖板(15)后,柔性盖板(15)上的延伸部(151)插入至定位腔(45)内并通过磁吸定位机构使得壳体(6)首尾相接并呈一个封闭的环形状,此时顶出套(11)的外壁面与壳体(6)外壁面平齐,并裸露扩展接口(10),柔性盖板(15)的内侧面设置有一联动机构,当柔性盖板(15)与壳体(6)密封安装后,联动机构与驱动机构连接;
与延伸部(151)同一侧的壳体(6)上还开设一个接头容纳腔(18),接头容纳腔(18)内设置连接主接头(2),连接主接头(2)一端通过一伸缩接线(4)连接柔性PCB板(5),每个弹性顶出机构之间通过导气管(12)连接导通,伸缩接线通过导气管(12)与各弹性顶出机构之间连接导通,当壳体(6)首尾相接并呈一个封闭的环形状时,伸缩接线(4)充气后伸长并使得连接主接头(2)顶出至接头容纳腔(18)的外部。
2.根据权利要求1所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:所述弹性顶出机构均包括垂直设置在壳体(6)安装腔(7)底面上的限位板(81),限位板(81)上固定安装一具有形变恢复能力的弹性气囊(82),弹性气囊(82)内填充满气体,弹性气囊(82)的另一端与顶出套(11)上的延伸板(83)固定粘接,各弹性顶出机构中的弹性气囊(82)通过导气管(12)连接导通。
3.根据权利要求1所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:所述驱动机构均包括一固定设置在壳体(6)安装腔底面上的导套(94),导套(94)内贯穿设置一根驱动杆(96),驱动杆(96)远离顶出套(11)一侧固定设置一驱动块(91),驱动块(91)上端面具有一个定位孔(92),柔性盖板(15)内侧面的联动机构与定位孔(92)定位连接,驱动杆(96)的另一侧与顶出套(11)上的挤压块(111)接触。
4.根据权利要求3所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:挤压块(111)上具有一个第一导向面(112),驱动杆(96)上设置有一个第二导向面,第一导向面(112)与第二导向面平行接触,将驱动杆(96)朝着挤压块(111)推动挤压,使得顶出套(11)伸出于壳体(6)外侧端的部分伸入至壳体(6)内。
5.根据权利要求3所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:所述导套(94)内的驱动杆(96)上套装一弹簧(95),弹簧(95)的一端与驱动杆(96)上设置的限位块(93)接触,另一端与导套(94)接触。
6.根据权利要求1所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:所述联动机构包括一具有弹性形变能力的推杆(13),柔性盖板(15)内侧面上设置有导向集成,导向集成正对着安装腔底面上的各驱动机构;
导向集成由一个以上的C型扣(17)组成,相邻C型扣之间均形成一个间隔腔,在导向集成上开设一段以上的滑动间隔腔(30),每个滑动间隔腔(30)对应一个驱动机构,推杆(13)穿过一个以上的C型扣(17)并伸出至柔性盖板(15)的外侧,推杆(13)上对应每个滑动间隔腔(30)的位置均设置一联动杆(16),当柔性盖板(15)安装在壳体(6)上后,联动杆(16)插入至驱动块的定位孔(92)内。
7.根据权利要求6所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:推杆(13)穿过一个以上的C型扣(17)并伸出至柔性盖板(15)外侧后形成一外凸段(131)。
8.根据权利要求1所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:磁吸定位机构包括固定设置在柔性盖板(15)延伸部(151)上的磁吸块(14),以及设置在定位腔(45)底面上的金属块(46),磁吸块(14)与金属块(46)磁力吸合,磁吸块(14)中间贯穿设置一小孔,推杆(13)穿过磁吸块(14)中间的小孔伸出至柔性盖板(15)外侧。
9.根据权利要求1所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:伸缩接线(4)包括一伸缩气囊(42),伸缩气囊(42)一端与连接主接头(2)固定粘接,另一端与壳体(6)固定粘接,伸缩气囊(42)内具有一个进出气腔,伸缩气囊(42)通过导气管(12)与各弹性顶出机构中的弹性气囊(82)连接导通,伸缩气囊(42)中间具有一个线材容纳腔,连接主接头(2)的连接线(41)呈弹簧状收纳在线材容纳腔内,当弹性气囊(82)内的气体进入到伸缩气囊(42)内后,伸缩气囊(42)将连接主接头(2)顶出至接头容纳腔的外部。
10.根据权利要求1所述的笔记本USB扩展坞,其特征在于:柔性盖板(15)采用一具有弹性的金属材料制成,密封腔(3)底面上设置有螺丝孔(121),柔性盖板(15)通过螺丝与壳体(6)固定装配。
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