CN1408599A - 用于婴儿四轮车的可调钢索补偿万向接头 - Google Patents
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Abstract
一种可调万向接头包括具有第一钢索导向件的第一万向接头部件和具有第二钢索导向件的第二万向接头部件。第二万向接头部件可相对于第一万向接头部件转动,从而在第一和第二万向接头部件之间可以建立起多个角度位置。在第一和第二预定位置中在第一万向接头上设有第一和第二钢索松弛吸收部件例如滑轮。所述第一和第二钢索松弛吸收部件其位置和尺寸是这样设定的,即在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间的角度从第一角度变化成第二角度时从第一钢索导向件通向第二钢索导向件的钢索卷绕在其上,在所述第一角度处该钢索通过第一和第二钢索吸收部件中的任一个在第一和第二钢索吸收部件之间以最小的偏转通过。
Description
技术领域
本发明大体上涉及一种用于婴儿四轮车或小车的可调万向接头装置。更具体地说,本发明涉及一种钢索补偿的可调万向接头,它可以与婴儿四轮车或小车的转动或可折叠把手一起使用。
背景技术
可折叠婴儿四轮车在本领域是公知的。例如在Hartenstine的美国专利No.6155740和Kakuda的美国专利No.6068284中所披露的可折叠婴儿四轮车具有一种婴儿四轮车架,它使得该婴儿四轮车能够从伸展的(使用)状态折叠成折叠(收藏)状态,这两篇文献在这里被引用作为参考。这些可折叠婴儿四轮车通常具有左侧和右侧折叠机构,也被称为铰接锁,这些机构使得该婴儿四轮车能够从伸展的状态折叠成折叠状态。在这里被引用作为参考的Haut等人的美国专利No.5454584披露了适合用在这种可折叠婴儿四轮车上的折叠机构的细节。
在许多折叠婴儿四轮车中,操作人员需要使用两只手来打开两个锁紧机构。使用两只手尤其在只有一只手空闲的时候是令人讨厌的且不方便的。另外,因为锁紧机构位于该婴儿四轮车的推杆和婴儿四轮车的前腿之间,所以操作人员必须走到婴儿四轮车的前面并且弯下身子来抓住并拖拉折叠机构以使婴儿四轮车折叠。必须弯下身子才能到达折叠机构会使操作人员受到背应力,从而使操作人员不舒服。
为了消除这些问题中的一些,Kakuda的美国专利No.6068284披露了一种位于手柄中央的单手折叠促动器。该单手折叠促动器使得操作人员能够方便且容易地只使用一只手就能够同时打开这些折叠机构。该促动器通过一对钢索连在位于婴儿四轮车的每一侧上的锁紧机构,每一侧一根钢索。在促动时,促动器同时拖拉穿过手柄的管状部件的这些钢索以松开这两个锁紧机构。
在婴儿四轮车上所要求的另一个特征是手柄可以调节以与婴儿四轮车操作人员的身高和姿态相适应。在Huang的美国专利No.5184835和Wang的美国专利No.5056805中可以找到这种布置的实施例。但是,在用来操纵锁紧机构的钢索如在美国专利No.6068284中所披露的布置的情况中一样需要穿过管状手柄和推杆时,包含这种可调手柄使得难以在手柄上设置折叠促动器。
发明概述
因此,需要一种具有可调手柄和遥控折叠促动器的婴儿四轮车。其中折叠促动器和折叠机构之间钢索连接不会妨碍或阻止手柄调节机构。
本发明提供一种可调万向接头,它包括具有第一钢索导向件的第一万向接头部件和具有第二钢索导向件的第二万向接头部件。第二万向接头部件相对于第一万向接头部件是可转动的,从而在第一和第二万向接头部件之间可以建立多个角度位置。该可调万向接头还包括在第一和第二预定位置中设置在第一万向接头部件上的第一和第二钢索松弛吸收部件。第一和第二钢索松弛吸收部件其位置和尺寸是这样设定的,即在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间的角度从第一角度变化成第二角度时从第一钢索导向件通向第二钢索导向件的钢索卷绕在其上,在所述第一角度处该钢索通过第一和第二钢索吸收部件中的任一个在第一和第二钢索吸收部件之间以最小的偏转通过。
在该布置方案中,第一和第二松弛吸收部件可以包括第一和第二滑轮,它们分别在第一和第二预定位置中可转动地支撑在第一万向接头部件上。第一和第二滑轮每个都具有圆周面,在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间的角度从第一角度变化到第二角度时该钢索缠绕在该圆周面上。
本发明的第二方面在于一种婴儿四轮车,它包括:手柄;推杆;设置在推杆中的锁紧元件;设置在手柄中的可手动操纵的促动器;使手柄和锁紧元件相互连接的万向接头;使可操纵促动器和锁紧元件相互连接的钢索;以及设置在万向接头上的第一和第二钢索松弛吸收部件。万向接头允许调节手柄相对于推杆的角度。钢索穿过一部分万向接头并且穿过推杆。另外,钢索其长度选择成可以允许可手动操作的促动器和锁紧元件之间能够操作连接并且基本上等于可手动操纵装置和锁紧机构之间的最长通道,这在手柄和推杆之间的角度采取了最大通道长度角度时出现。第一和第二钢索松弛吸收部件这样布置,即在手柄和推杆成最大通道长度角度时,该钢索以最小的偏转量在第一和第二松弛吸收部件之间通过,并且在手柄和推杆之间的角度偏离最大通道角度时,接合其中一个钢索松弛吸收部件的圆周面的钢索量增加。由于钢索松弛吸收部件所接合的钢索逐渐增加所以不会出现钢索松弛。
本发明还有一个方面在于具有由万向接头连接的手柄和推杆的婴儿四轮车把手的装配方法,该万向接头使得手柄的角度能够相对推杆进行选择调节。该方法包括:在手柄上设置可手动操纵的促动器,该促动器包括有钢索;将该钢索输送穿过形成在万向接头中的钢索导向件,从而该钢索在万向接头中的一对松弛吸收部件之间通过;将钢索的一个端部连接在锁紧元件上;将一对夹具设置穿过推杆的中空部分,从而夹具的夹紧元件从推杆的第一端部伸出;用夹具的夹紧元件夹住锁紧元件;用该夹具将锁紧元件拖进推杆的中空部分中;将推杆插进形成在万向接头中的插孔中;并且将夹具拖出推杆直到一部分锁紧元件从推杆的第二端部伸出。
本发明的另一个方面涉及一种可调万向接头,它包括具有第一钢索导向件的第一万向接头部件和具有第二钢索导向件的第二万向接头部件。第二万向接头部件可相对于第一万向接头部件转动,从而在第一和第二万向接头部件之间可以建立多个角度位置。第一和第二钢索松弛吸收部件其位置和尺寸是这样设定的,即从第一钢索导向件通向第二钢索导向件的钢索在第一和第二钢索松弛吸收部件之间穿过。
附图的简要说明
在参照附图给出本发明优选实施方案的详细说明时本发明的各个长处和优点将变得更加显而易见,其中:
图1为婴儿四轮车的特征的透视图,显示出位于婴儿四轮车的推杆和手柄之间的可调万向接头;
图2为图1中所示的万向接头的分解图;
图3A-3E为该万向接头的内侧的侧面正视图,显示出滑轮和在手柄上的可手动操纵的折叠促动器和锁紧机构的锁紧元件之间延伸的钢索之间的相互作用,其中这些滑轮能够通过万向接头提供适当长度的钢索并且吸收在多个不同万向接头关节运动角度处产生出的钢索松弛。
图4A-4C为婴儿四轮车的手柄和推杆的透视图,显示出用来将锁紧机构的元件设置在该婴儿四轮车推杆中的所要求位置中的装配技术。
优选实施方案的详细说明
图1显示出根据本发明的用于相对于婴儿四轮车的推杆来调节可折叠婴儿四轮车的手柄的可调万向接头100的使用。该可调万向接头100使得与婴儿四轮车的打开和折叠机构相配合的钢索110能够从中穿过,并且该万向接头100在万向接头110在手柄112相对于婴儿四轮车的推杆106转动期间弯曲和变直时适当地吸收在钢索110中所产生的松弛。
根据本发明,允许相对婴儿四轮车的推杆对婴儿四轮车手柄进行角度调节的万向接头或万向接头型接头介入在婴儿四轮车折叠机构的锁紧元件104和可手动操纵的折叠促动器例如图1中的促动器108之间。促动器钢索110穿过每个万向接头100的内部,因此将这些钢索完全隐藏在管状手柄、推杆和万向接头内。使这些钢索110穿过万向接头100存在困难。也就是说,在万向接头100作关节运动以使手柄折叠时,促动器108和折叠机构之间的钢索通道长度改变并且在手柄112和推杆106之间的给定角度处达到最大。因此,必须提供给定量的钢索以使得万向接头100能够弯过需要最大量钢索的角度。换句话说,在给定角度处,钢索必须从可手动操纵的促动器108延伸到锁紧元件104的通道长度达到最大。该角度将被称为最大通道长度角度。在手柄112和推杆106之间的角度偏离“最大通道长度角度”即在手柄112和推杆106之间的角度在该“最大通道长度角度”的任一侧上增大或减小时,该钢索通道长度减小。这在钢索中产生了松弛。在钢索中的松弛使得难以确保锁紧元件104的正确操作,从而不管通过万向接头100的调节而设置手柄112的角度。
根据本发明的实施方案,为了避免钢索松弛,同时仍然提供足够长度的钢索以使得万向接头能够在笔直状态和完全弯曲状态之间作关节运动,本发明设置了两个松弛控制部件,它们可以采取一对滚筒或滑轮形式。如下所述钢索在两个滑轮之间穿过。在万向接头弯曲到最大通道长度角度从而要求最大量的钢索时,钢索与每个滑轮有一点接触或没有任何接触。但是,在万向接头角度相对于最大通道长度角度增加或减小时,该钢索开始缠绕在两个滑轮中的一个或两个上,因此这就吸收了所产生的松弛。
例如,在万向接头完全折叠时,如在下面所述的图3E中所示,钢索110缠绕在其中一个滑轮上,从而通过该滑轮吸收任意松弛,并且在钢索中既不会出现松弛也不会有过大的张力。另一方面,在万向接头打开最大时,如下面所述的图3A中所示,钢索110蜿蜒缠绕在两个滑轮上以吸收在钢索中的松弛。因此,不管万向接头的角度,可手动操纵的促动器的促动基本上导致相同量的钢索运动以使锁紧元件缩回。因此,本发明提供一种具有可调节手柄和可靠的遥控折叠机构的婴儿四轮车。
参照图1,万向接头100显示出设置在婴儿四轮车的把手102和推杆106之间。图1只显示出婴儿四轮车右侧的万向接头100;但是,应该理解的是,在该实施方案中,在婴儿四轮车的左侧上可以设置类似的万向接头布置。在图1的布置中,在推杆106的一个端部中设有往复锁紧元件104。该锁紧元件104通过钢索与可手动操纵的促动器108连接。用于左手万向接头和锁紧元件的钢索110显示出从手柄112的左侧延伸出。根据该实施方案,钢索110穿过其上可操作地安装有促动器108的手柄112,穿过万向接头100并且穿过中空的推杆106。钢索110在促动器108和锁紧元件104之间以这样的方式建立连接,即使得促动器108能够被促动(在该实施方案中,类似于摩托车节流阀转动)并且能够使锁紧元件104缩回进推杆106中。而该缩回又导致锁紧机构松开并且使得婴儿四轮车架(未完全显示出)能够折叠。要理解的是,该可手动操纵的促动器108能够采取任意普通的形式,例如自行车刹车等。
图2显示出以分解形式的万向接头100。要注意的是,该万向接头100包括第一和第二部件或半片114、116。部件114、116两个都设有圆形部分114A、116A和管形安装部分114B、116B。第二部件116的管形安装部分116B包括有空腔116C,齿轮元件118坐落在该空腔中,并且还包括有孔(未示出),可手动操纵的按钮120的腿120A从中伸出。这些腿120A以这样的方式接合齿轮元件118的下表面(如在图2中可以看出),即使得齿轮元件118能够克服螺旋压缩弹簧122的偏转力移动以与形成在空腔116C中的齿116D脱开并且进入相应的空腔(未示出)中,该空腔形成在第一万向接头114的圆形部分114A中。
在第一部件114的空腔还包括有与那些形成在齿轮元件118中的那些齿啮合的齿。该空腔足够深,从而一般同时啮合在两个空腔中的齿的齿轮元件118能够克服弹簧122的偏转力移动成防止与第二万向接头部件116的空腔116C中的齿116D啮合的程度。在这种情况中,这两个部件114、116设置成可以绕着与向上延伸穿过形成在第二部件116中的细长凸起116E的铆钉或其它紧固件(未示出)共轴的轴线相对于彼此转动。因此齿轮元件118在尖牙型离合装置中有效地用作离合元件。
在图2的布置中,按钮120的腿120A的端部设有倒钩部分120Ab,它们与第二部件116的圆形部分116A的内部啮合。倒钩部分120Ab防止按钮120与第二部件116脱开,同时提供足够的运动以引发上述齿轮脱开,从而能够调节第一和第二万向接头部件114、116之间角度。按钮120的头部还包住并隐藏用来连接这两个万向接头部件114、116的铆钉或其它紧固件的头部。
在该实施方案中,齿轮元件118上的齿和形成在第一和第二部件114、116中的那些齿是如此构成的,即在第一和第二部件114、116之间可以建立起有限数量的角度位置。虽然本发明决不会受到可以产生万向接头的接合和位置锁紧的位置数量的影响,但是在该实施方案中,这些位置每个相距大约15度。
第一万向接头114的外表面114C设有两个用作支撑件的螺栓114D,其上可转动地设有两个滑轮124、126。在该实施方案中,这些滑轮124、126可以由乙缩醛制成。但是,要理解的是,整体模制在一起的第一万向接头部件114和螺栓114D可以由不同材料例如尼龙形成。在所用的材料上没有任何特别限制,所述的那些材料是一些在商业用途中所广泛使用的材料。另外,滑轮124、126可以具有相同的直径,如在这些图中所示的一样。
盖子114E覆盖着这两个滑轮124、126并且包围着其中设有它们的腔室。盖子114E在该实施方案中通过螺钉114Es固定在第一部件114上。盖子114E接合着螺栓114D的顶部以使滑轮124、126保持在它们的操作位置中。
图3A-3E显示出左边万向接头即与在图1中所示的万向接头相反的万向接头的内侧。这些图说明了滑轮124、126和钢索100之间的相互作用。可以看出,滑轮124、126使得适当长度的钢索100能够形成穿过万向接头100,并且它们能够吸收在多个不同万向接头关节转动角度处产生的钢索松弛。第一和第二部件114、116都设有钢索导向结构和导向件114F、116F以引导钢索110穿过万向接头100。在把手102完全打开并且两个万向接头部件114、116处于在图3A中所示的位置中时,钢索110以所示的方式以蜿蜒的形式接合两个滑轮124、126的圆周面。但是,在把手102折叠并且手柄112相对于推杆106的纵向轴线成大约15度角时,万向接头100呈现出在图3B中所示的状态。在该状态中,钢索110开始从上滑轮124中离开。在将手柄112调节成相对于推杆106的纵向轴线成大约30度角时,该万向接头呈现如图3C中所示的另一种状态。在该状态中,钢索110几乎与上滑轮124分开,并且该装置呈现这样一种状态,其中钢索110的可用长度几乎受到完全利用。
图3D显示出其中把手102转动到相对于推杆106成大约45度的角度上的万向接头位置。在这个被称为最大通道长度角度的角度处,钢索110的整个长度得到利用,并且钢索110以最小的偏转量在这两个滑轮124、126之间穿过。相反,在万向接头“完全关闭”时,这种情况在把手102转动到相对于推杆106的完全关闭位置例如在图3E中所示的位置上时出现,会在万向接头从在图3D中所示的位置折叠到在图3E中所示的位置时产生的被增加松弛量的钢索110连续地吸收,该钢索的增加量几乎围绕着下滑轮126的大致一半外圆周面。
滑轮124、126能够绕着螺栓114D转动的能力降低了滑动摩擦以及摩擦阻力,这些摩擦力会妨碍由促动器产生的钢索运动并且不理想地增加了锁紧元件104从在锁紧机构中的锁紧位置中撤回所需要的力量。例如,如图3D和3E中所示,滑轮126的转动大大降低了滑动摩擦并因此避免增加操纵促动器108的力的必要。
要理解的是,在本发明中,钢索110的长度必须保持在基本上等于钢索的最大通道长度的长度上,以便能够确保不会产生任何松弛,并且在第一和第二部件114、116设定在最大通道长度角度处时不会发生任何过大的张力。这个要求存在一个装配问题,即钢索102不能从把手102的推杆106的端部中被拖出以便与锁紧元件104连接。为了克服这种情况,已经开发出与上述万向接头100相关的工艺以帮助将把手102装配在婴儿四轮车的推杆106上。
更具体地说,钢索110的端部在将推杆106插进第一万向接头元件的管形容纳部分114B中之前与锁紧元件104连接。然后用专门形成的一对夹具150夹住锁紧元件104,所述夹具已经以在图4A中所示的方式插入穿过推杆106。然后将锁紧元件104部分拖进推杆106中,该推杆然后自己插进第一万向接头部件114的管形安装部分114B中。然后将锁紧元件104向下拖到如图4C中所示的其操作位置上,其中元件104从推杆106的下端伸出所要求量。设置在锁紧元件104上并且通过适当的倒钩元件104B而保持不动的弹簧104A被相对于推杆106是静止的元件(未示出)保持住,从而在锁紧元件104通过钢索110的缩回而被拖回进推杆106时提供弹簧104A的压缩。
虽然上面的附图和说明描述了一种安装在手柄112中心上的促动器108,但是要理解的是,本发明的可调万向接头100可以采用任何通过钢索连接在折叠机构上的促动器,其中该促动器设在万向接头100上方的位置处。
根据本发明已经描述了一种用于婴儿四轮车的可调万向接头。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对这里所示和所述的用于婴儿四轮车的可调万向接头做出许多改进和变化。因此,应该理解的是,在这里所述的结构只是示例性的而不是限制本发明的范围。
Claims (16)
1.一种可调万向接头,包括:
具有第一钢索导向件的第一万向接头部件;
具有第二钢索导向件的第二万向接头部件,所述第二万向接头部件相对于第一万向接头部件是可转动的,从而在第一和第二万向接头部件之间可以建立多个角度位置;以及
在第一和第二预定位置中设置在第一万向接头部件上的第一和第二钢索松弛吸收部件,第一和第二钢索松弛吸收部件其位置和尺寸是这样设定的,即在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间的角度从第一角度变化成第二角度时从第一钢索导向件通向第二钢索导向件的钢索卷绕在其上,在所述第一角度处该钢索通过第一和第二钢索吸收部件中的任一个在第一和第二钢索吸收部件之间以最小的偏转通过。
2.如权利要求1所述的可调万向接头,其中所述第一和第二松弛吸收部件可以包括第一和第二滑轮,它们分别在第一和第二预定位置中可转动地支撑在第一万向接头部件上,所述第一和第二滑轮每个都具有圆周面,在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间的角度从第一角度变化到第二角度时该钢索缠绕在该圆周面上。
3.如权利要求1所述的可调万向接头,还包括:
离合机构,它可操作地设置在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间并且将它们相互连接在一起,并且选择地将第一和第二万向接头部件锁紧在多个角度位置中的所选定一个中。
4.如权利要求2所述的可调万向接头,其中离合机构包括:
齿轮元件;
形成在第一万向接头部件中的第一齿轮齿;
形成在第二万向接头部件中的第二齿轮齿;
弹簧,用来使齿轮元件偏向这样的位置,即在该位置中齿轮元件同时啮合第一齿轮齿和第二齿轮齿;以及
可手动操作的按钮,它可操作地与齿轮元件啮合并且用来将手动施加的力传递给齿轮元件并且使齿轮元件移动脱离第一齿轮齿和第二齿轮齿中的一个。
5.如权利要求4所述的可调万向接头,其中齿轮元件选择地啮合第一齿轮齿和第二齿轮齿以将第一和第二万向接头部件设定在多个角度位置中。
6.一种婴儿四轮车,它包括:
手柄;
推杆;
设置在推杆中的锁紧元件;设置在手柄中的可手动操纵的促动器;
使手柄和锁紧元件相互连接的万向接头,该万向接头允许相对于推杆对手柄进行角度调节;
使可手动操纵促动器和锁紧元件相互连接的钢索,所述钢索穿过一部分万向接头并且穿过推杆内部,所述钢索其长度选择成为允许可手动操作的促动器和锁紧元件之间能够操作连接并且基本上等于可手动操纵促动器和锁紧机构之间的最长通道,这在手柄和推杆之间的角度采取了最大通道长度角度时出现;以及
第一和第二钢索松弛吸收部件,它们设置在万向接头上并且这样布置,即在手柄和推杆成最大通道长度角度时,该钢索以最小的偏转量在第一和第二松弛吸收部件之间通过,并且在手柄和推杆之间的角度偏离最大通道角度时,与第一和第二松弛吸收部件中的其中一个的圆周面接合的钢索量增加。
7.如权利要求6所述的婴儿四轮车,其中所述第一和第二松弛吸收部件包括可转动地支撑在所述第一万向接头部件上的第一和第二滑轮。
8.如权利要求6所述的婴儿四轮车,其中万向接头包括具有第一钢索导向件的第一万向接头部件和具有第二钢索导向件的第二万向接头部件,所述第二万向接头部件可相对于第一万向接头部件转动,从而在第一和第二万向接头部件之间可以建立多个角度位置;并且其中第一和第二松弛吸收部件包括可转动地支撑在所述第一万向接头部件上的第一和第二滑轮。
9.如权利要求8所述的婴儿四轮车,其中所述万向接头还包括:
离合机构,它可操作地设置在第一万向接头部件和第二万向接头部件之间并且将它们相互连接在一起,并且选择地将第一和第二万向接头部件锁紧在多个角度位置中的所选定一个中。
10.如权利要求9所述的设备,其中所述离合机构包括:
齿轮元件;
形成在第一万向接头中的第一齿轮齿;
形成在第二万向接头中的第二齿轮齿;
弹簧,用来使齿轮元件偏向这样的位置,即在该位置中齿轮元件同时啮合第一齿轮齿和第二齿轮齿;以及
可手动操作的按钮,它可操作地与齿轮元件啮合并且用来将手动施加的力传递给齿轮元件并且使齿轮元件移动脱离第一齿轮齿和第二齿轮齿中的一个。
11.一种装配具有由万向接头连接的手柄和推杆的婴儿四轮车把手的方法,所述万向接头使得手柄的角度能够相对于推杆进行选择调节,该装配方法包括:
在手柄上设置可手动操纵的促动器,该促动器包括有钢索;
将该钢索输送穿过形成在万向接头中的钢索导向件,从而该钢索在万向接头中的一对松弛吸收部件之间通过;
将钢索的一个端部连接在锁紧元件上;
将一对夹具设置穿过推杆的中空部分,从而夹具的夹紧元件从推杆的第一端部伸出;
用夹具的夹紧元件夹住锁紧元件;用该夹具将锁紧元件拖进推杆的中空部分中;
将推杆插进形成在万向接头中的插孔中;
并且将夹具拖出推杆直到一部分锁紧元件从推杆的第二端部伸出。
12.一种可调万向接头,它包括:
具有第一钢索导向件的第一万向接头部件;
具有第二钢索导向件的第二万向接头部件,所述第二万向接头部件可相对于第一万向接头部件转动,从而在第一和第二万向接头部件之间可以建立多个角度位置;
在第一和第二预定位置中设置在第一万向接头上的第一和第二钢索松弛吸收部件,所述第一和第二钢索松弛吸收部件是这样定位和定尺寸的,即从第一钢索导向件通向第二钢索导向件的钢索在第一和第二钢索松弛吸收部件之间穿过。
13.如权利要求12所述的可调万向接头,其中第一万向接头部件在其内侧上包括有第一和第二螺栓,并且所述第一和第二松弛吸收部件包括安装在所述第一和第二螺栓上的第一和第二滑轮。
14.如权利要求12所述的可调万向接头,还包括安装在所述第一万向接头部件的内侧表面上的盖子。
15.如权利要求13所述的可调万向接头,其中所述第一和第二滑轮具有相同的直径。
16.如权利要求12所述的可调万向接头,其中所述第一和第二松弛吸收部件是这样定位且定尺寸的,即钢索在其中一个角度位置处只接触第一和第二松弛吸收部件中的一个,并且该钢索在另一个角度位置处接触第一和第二松弛吸收部件。
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