CN2504183Y - 滑板车的前轮替换组件 - Google Patents

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Abstract

一种滑板车的前轮替换组件(2),所述组件(2)包括一个脚板(48),所述脚板(48)的后端部安装有至少一个轮子,而前端部安装有一个用于连接一个前轮组件(2)的转向头支承装置(4)和一个连接在前轮组件(2)上的转向杆(54),其特征在于,前轮组件(2)包括一个用于与转向头支承装置(4)和两个前轮(8;10)相连接的连接件(6),其中两个轮子(8;10)被分别偏置向该滑板车的纵向轴线的两侧。

Description

滑板车的前轮替换组件
本实用新型涉及一种滑板车的前轮替换组件,该组件包括一个脚板,该脚板的后端部安装有至少一个轮子,而前端部安装有一个用于连接一个前轮组件的转向头支承装置和一个连接在该前轮组件上的转向杆。
近来滑板车已经成为了时尚的运动设备。市场上的滑板车数量巨大、种类繁多。滑板车基本可分为以下几类:单前轮滑板车和双前轮滑板车。单前轮滑板车的生产加工成本相当低,因而售价也相应较低。这样,单前轮滑板车的市场销售情况很好,并且迄今售出的滑板车中很大一部分属于这种“单轨滑板车”。从总体结构来看,这些单轨滑板车与早为人知的儿童的踏板车十分类似。它们与后者相比,基本上只是体积较小,并且在大多情况下可以被变为便携式形状,例如通过对各组件进行折叠、将它们滑装在一起等。
与这些单轨滑板车不同的是双前轮滑板车。这些前轮通过一个转向装置被独立地连接在了该滑板车的脚板上,并且通过横向地绕该滑板车的转向杆转动,两个前轮可以获得同步的转向角,但是每一个轮子都分别绕各自的旋转轴线进行旋转。在用于使前轮转弯或拐弯的转向或控制杆的这种旋转运动过程中,通常会使脚板同时发生倾斜,这还能够自动地使使用者感觉到倾斜的角度。这种双前轮滑板车的优点一方面在于更加稳定的操纵性能,同时特别还在于更加稳定的转向性能。另一个优点在于这种滑板车可以自站立,当然,这对于单轨滑板车而言是不可能的。这种滑板车的一个重要的缺点在于它们的制造加工相对比较复杂。这种滑板车的另一个缺点在于,同样因为其结构相对复杂,所以还不可能在全球对于滑板车的需求尚未得到满足的刚刚开始风靡的阶段内生产出足够数量的双前轮滑板车。其结果是,与单轨滑板车相比,双前轮滑板车失去了越来越多的市场份额。因此本实用新型的实用新型者认为,一种能够使单轨滑板车被相对简便和便宜地改装成这种双前轮滑板车的改型装置在市场上将会获得巨大的成功。
因此本实用新型的目的是提供一种上述类型的前轮替换组件,通过使用这种组件,单轨滑板车能够被相对简便和便宜地改装成这种双前轮滑板车。
根据本实用新型,该目的可以通过一种前轮替换组件来达到,其特征在于,该前轮组件包括一个用于与转向头支承装置和两个前轮相连接的连接件,其中两个轮子被分别偏置向该滑板车的纵向轴线的两侧。
滑板车的转向头支承装置通常具有与自行车的转向头支承装置相类似的结构,该结构中带有两个分别被布置在管状转向头的上端和下端的球轴承,用于支承一个管状连接件,该管状连接件上带有与球轴承相应的轴承套管。轴承套管在连接件上相互之间的相对位置可以被改变,例如,通过一个螺纹。这样,就可以方便地对轴承间隙进行调节。对于市场上销售量较大的单轨滑板车而言,其中单个的前轮将连同转向头支承装置上的一个相应的连接件一起旋转。连接件的顶端连接有一个转向杆或操纵杆,即是说,后者通常通过螺纹连接被卡紧在连接件上。转向杆的转向运动被直接传递给前轮,这样,使转向杆转至理想的转弯方向就可以使前轮也被转至这个转弯方向。根据本实用新型,取代一个单前轮的连接件上带有两个前轮,这两个前轮被分别偏置向了该滑板车的纵向轴线的两侧。通过相对简便地将“单轨前轮组件”替换为根据本实用新型的“前轮替换组件”,就可以将一个单轨滑板车改装为一个双前轮滑板车。优选两个前轮被安装在该前轮组件上,这样,转向杆向该滑板车纵向轴线的一侧的转动就可以使每一个单独的车轮都向这个方向转弯或拐弯。尽管两个轮子分别绕不同的转向轴线进行转弯,但特别优选的方案是使两个轮子相互同步转弯,从而使两个轮子都能够沿循合适的曲线路径。
作为一个替代方案或附加方案,优选两个前轮被安装在前轮组件上,这样,当该前轮替换组件被安装在滑板车上时,转向杆的转弯就可以使这两个前轮同时沿转向杆的转弯方向进行转弯。一个简单的实施例,其中两个轮子的转弯可以只通过转向杆的转弯来实现(然而转向杆的倾斜不能使轮子产生任何转弯),包括一个固定在连接件的下端的横杆,该横杆的两个外端上分别连接有一个前轮。当转向杆被转动时,横杆连同两个连接在其上的前轮也被转动。通过使转向杆的轴线,也就是转向头轴承的轴线稍微倾斜,就可以保证滑板车在转弯时获得理想的倾斜位置,尽管其结构很简单。然而,特别有利的是将两个转向机构相互组合起来,也就是说,通过采用这种组合,就可以生产出操纵性能极好的滑板车。另一方面,还有可能生产出运行轨道稳定性很高的滑板车,例如,这种滑板车可以在高速下具有良好的直线运行性能,同时具有良好的转向性能。
优选两个前轮被连接在一个横杆的外端上,并且特别优选将该横杆连接在连接件上,这样,当该前轮替换组件被安装在滑板车上时,它可以绕滑板车的纵向轴线转动,但相对垂直轴线保持固定。优选这种形式的安装可以采用一个连接件上的“U”形夹持件,其中“U”形夹持件的两个夹臂向下延伸。这样就可以在该“U”形夹持件的两个夹臂之间沿滑板车的纵向安装一个销。横杆可以被旋转支承在该销上。通过采用这种形式的安装,同时可以保证横杆以相对垂直轴线固定的方式被连接在连接件上。
横杆、连接件以及该前轮替换组件的所有元件相对滑板车的布置位置通常允许这些元件在转向头支承装置中转动。因此需要指出的是,在本说明书中,所有以滑板车的纵向为参考方向的说明语句,例如,关于该前轮组件或整个前轮替换组件中的单个元件的方向或布置的语句,都将被认为与该滑板车的“中间位置”相关联。滑板车的这种中间位置被认为是滑板车沿直线向前运行时所处的位置。
优选每一个前轮都通过一个轴支承件被连接在横杆上,从而可以围绕垂直轴线转动,并且两个前轮相互连接,从而只可以产生同步转动。
优选两个轴支承件中至少有一个与连接件相连接,从而当该前轮替换组件被安装在滑板车上时,转向杆绕滑板车纵向轴线的转动就可以使这两个前轮中的每一个都发生转弯。将至少一个轴支承件连接在连接件上的连接可以通过,例如,一个连接杆来实现。该连接杆的一端可以被连接在轴支承件的某一位置上,该位置相对于轴支承件的垂直转弯轴线沿运行方向向前相隔一定的距离,并且另一端可以被连接在连接件的某一位置上,该位置相对于横杆的转弯轴线沿朝向转向头支承装置的方向向上相隔一定的距离。通过采用连接杆的这种布置形式,转向杆绕横杆的转弯轴线的倾斜就会导致连接杆的移动,并因此导致轴支承件绕轴支承件的垂直转弯轴线的转动。由于两个轴支承件之间存在同步连接,所以可以保证当转向杆转动时,两个前轮同时产生相同的转弯。如果转向杆同时还绕其转弯轴线转动,那么轮子除了因转向杆的倾斜而产生转向运动之外,还会因转向杆绕其转弯轴线的转动产生转向,这样当转向杆沿同一个方向倾斜和转弯时,就可以获得极小的转弯半径。
作为一种替代方案,轴支承件以及横杆相对滑板车的纵向轴线向前倾斜,从而使轴支承件的垂直转弯轴线相对滑板车的纵向轴线也向前倾斜。如果轴支承件具有的这种向前倾斜的垂直转弯轴线,轮子的合适的支承轴相对于垂直转弯轴向后偏移,那么控制杆向一侧的转动或倾斜就可以使两个轮子中的每一个都产生转弯。前一段中所述的连接杆在这种结构中并不是必需的。这两个轮子相互之间的同步连接保证了这两个轮子的同步转弯。
优选在该前轮替换组件上设置一个倾向于将前轮保持在中间位置的复位装置。该复位装置被用于提供特别稳定的直线运行性能,由于驾驶安全的原因,这种性能的提高是我们所希望的。该复位装置越有力,直线运行性能就越稳定,从而滑板车的转向系统对期望的方向改变的响应也就越缓和。我们可以提供两套独立的复位系统,一方面是为了使转向杆的转动复位,另一方面是为了使转向杆的倾斜复位。特别对于转向杆的倾斜而言,可以设置一个复位装置,这是因为,例如,旋转支承在横杆件上的轴支承件的垂直轴线沿运行方向稍微向前或向后倾斜,这样在运行中,滑板车使用者的体重就具有使轮子恢复至中间位置的趋势。除了重力之外,例如,弹簧或其它弹性件也可以被使用在复位装置中。例如,可以在U形夹持装置的上连接板和横杆之间设置两个弹簧,从而使其中一个弹簧在控制杆向左转动时产生复位效应,而使另一个弹簧在控制杆向右转动时产生复位效应。为了这个目的,可以采用扁平弹性材料的弹簧或弹簧钢丝的卷绕弹簧。后者可以被支承在例如一个螺栓上,该螺栓被布置在横杆上方,从而能够延伸穿过U形夹持装置的两个夹臂。
优选提供一个分别对控制杆和前轮的转向旋转进行限制的限制装置。它可以是一个止动件形式的固定限制装置。可以使U形夹持装置的设计满足当控制杆转弯时,在其中一个前轮与脚板相接触之前,该U形夹持装置将紧靠在转向头支承装置或脚板或处于二者之间的任何连接件上。作为一种替代方案,可以为轮子提供一种挡泥板或罩,这可以有效地防止例如前轮和脚板之间的接触。另外优选提供一个可以针对不同尺寸的前轮进行调节的限制装置。这样就可以根据具体的轮子大小提供不同的限制件,该限制件可以被连接在U形夹持装置上。另外,还可以提供一种可调节的限制装置,例如,这种限制装置上可以带有用于针对每一种轮子大小而对该限制装置的合适位置进行指示的刻度。
优选至少为该前轮替换组件提供一个罩。特别优选提供一个用于完全地或部分地遮盖横杆、连接件、连接杆以及轴支承件的罩。轮子也可以被部分地容纳在该罩中,或者具有一个单独的罩。该罩一方面的优点是可以减轻各个元件变脏的程度。另外,该罩还可以分别对该前轮替换组件以及整个滑板车的视觉外观起到塑造作用。通过使用不同的罩,就可以,例如,为通过不同的销售渠道推向市场的前轮替换组件提供不同的设计方案。另外,该罩还可以被用作广告载体。例如,该罩可以被设计成可更换的形式,并且可以通过简单的插装和/或碰锁连接件被安装在该前轮替换组件上。
另外,本实用新型涉及一种滑板车,该滑板车包括一个根据本实用新型的前轮替换组件。
此外,通过本实用新型还可以将单轨滑板车改装成包括至少两个转向前轮的滑板车,其中所述单轨滑板车包括一个脚板,所述脚板的后端部安装有至少一个轮子,而前端部通过一个连接件安装有一个前轮,该前轮处在一个转向头支承机构中,从而可以通过一个转向杆而被转动,上述改装过程可以通过以下步骤来实现:
(a)从连接件上拆下转向杆;
(b)从转向头支承装置中拆下连接件和一个前轮;
(c)将一个前轮替换组件安装在转向头支承装置中;
(d)将转向杆安装在前轮替换组件的连接件上。
比较得当的做法是在改装滑板车的过程中更换转向头支承装置的轴承。或者还可以通过略去转向头支承装置的轴承,并且通过在连接件和转向头支承装置之间采用简单的螺纹连接,从而将连接件固定安装在滑板车的其余部分上。这样,转向头支承装置将不再起作用,并且该前轮替换组件被固定连接在了脚板上。这样只有通过转向杆的侧向转动才能使滑板车产生转向。这样,一方面改装成本将明显降低。另一方面,由于其它的一些原因,如果滑板车的转向只采用两套转向机构中的一种,即只采用通过转向杆的侧向转动进行操纵的机构,也可以是很有利的。
下面将通过如附图所示的实施例对本实用新型以及本实用新型的其它改进方案进行更加详细的说明,附图包括:
图1表示了一个前轮替换组件的一个前视图;
图2表示了图1所示的根据本实用新型的前轮替换组件的一个侧视图;
图3表示了图2所示的根据本实用新型的前轮替换组件的一个侧视图,该组件包括一个复位装置;和
图4表示了一个带有弹簧支承轴的轴支承件的方案视图。
图1表示了根据本实用新型的前轮替换组件2以及滑板车的某些部分。具体来讲,从图中可以看出,前轮替换组件2穿过转向头支承装置4被安装在了滑板车的脚板上。前轮替换组件2特别展示了用于与转向头支承装置4相连接的连接件6。另外,还可以看到两个前轮8、10,该图所示的实施例表示了两个不同的轮子。前轮8用于在硬地面上使用,例如在沥青地面上。前轮10具有明显较宽的支承面积,适于在较软的地面上使用。这些轮子上一般装备有用于提高运行性能的球轴承。轮子的踏面区域由塑料材料加工而成。根据不同的使用要求,这种材料可以是一种相对坚硬的塑料材料或相对较软的塑料材料,特别优选较软的塑料材料被用于较软的地面。特别对硬地面而言,较硬的塑料材料可以获得明显较低的滚动阻力,因此通常优选被采用。
连接件6的上部呈管状,用于与转向头支承装置4相连接。它通过轴承(未示出),例如球轴承,被旋转安装在转向头支承装置4上。将连接件6装入转向头支承装置4内的整个安装过程基本上类似于将一个自行车的车叉装入自行车的转向头的安装过程。对于根据本实用新型的前轮替换组件2而言,轴承间隙的调节也是通过一个螺纹连接方便地实现的。
连接件6的下方是一个“U”形夹持装置12,该“U”形夹持装置12的两个夹臂14、16向下延伸。在夹臂14、16之间,一个横杆18受到一个大体沿滑板车的纵向布置的销20的支承。横杆18的每一个外端处都支承有一个轴支承件22、24,从而轴支承件22、24可以分别绕垂直布置的销26、28旋转。两个轴支承件22、24中的每一个都带有另外一个销30、32,并且分别连接有一个同步杆34和一个连接杆36。同步杆34将销30、32相互连接,而连接杆36将销30、32其中之一连接在连接件6上的一个安装耳轴38上。
可以看出,同步杆34和连接杆36的两端都带有连接头40,该连接头40可以采用球形头的形式。特别有利的是,如本实施例所示,通过采用螺纹42和防松螺母44,将连接杆34和36设计成长度可调的形式。
另外还可以在连接耳轴38和轴支承件22上的销30之间安装另外一个连接杆,从而取代同步杆34。这样连接杆34和36中的每一个都能够分别使相应的轴支承件22和24产生移动,其中轴支承件22和24能够以大体同步的方式分别产生移动。
我们可以提供一个相对坚硬的横杆18。然而,优选采用有弹性的弹性材料对横杆18进行加工,这是为了使两个前轮具有一定的弹力。这种弹力与前轮8、10的踏面上的塑料材料所提供的弹力相比,具有更大的优点,即它不会对硬塑料材料的车轮踏面的良好滚动性能产生负面影响。横杆18理论上可以由许多种不同的材料加工而成。例如,我们可以想到采用金属或塑料材料对横杆18进行加工。然而,还可以选用合适的木质材料,例如多层的胶合板材料。
可以看出,轮子8、10被安装在与轴支承件22、24相连接的轴46上。如果轴46可以被替换,那么将会带来特别的方便。这就允许提供的轮子具有不同宽度,这即是说,轴支承件上的轴具有不同的长度。这样我们就可以十分方便地将不同的前轮安装在滑板车上。
图2表示了前轮替换组件2的一个侧视图。图1和2中相应的组件和元件使用相同的参考数字进行了标示。图2特别清楚地表示了夹臂14、16之间的U形夹持装置12,其中横杆18被旋转安装在了销20上。图1还展示了滑板车的脚板48和一个支柱50,该支柱50通过使用螺钉,在其底端通过一个相应的连接凸缘52被可拆卸式地安装在了脚板48上。支柱50的上端被焊接在了转向头上,而下端被焊接在了凸缘52上。支柱50、凸缘52以及转向头共同构成了转向头支承装置4。支柱50可以是一种可折叠式的设计,这样,转向杆或操纵杆54就可以被折叠至一个大体与脚板48相平行的闲置位置。沿运行方向观察,脚板48的后端部上安装有一个大体位于中间位置的后轮(未示出)。在转向头支承装置4之上,可以看到管状的转向杆54的下端。转向杆54通过一个夹紧套管56被固定在连接件6上,从而使转向杆54围绕该管件的纵向轴线的转动能够引起连接件、横杆18以及轮子8和10的转动。
这样,前轮替换组件2有两套基本上不同的转向机构。一方面,转向杆围绕管件54的纵向轴线的转动可以使横杆18产生转动,进而使轮子8和10产生围绕一个公共支点的转动,该公共支点位于管件54的纵向轴线上。
第二套转向机构的转向是由转向杆的侧向倾斜所触发的,并且是因为前轮替换组件2的力学特性而产生的。从图2中可以看出,转向杆围绕支点销20的沿箭头58方向的侧向倾斜可以使连接杆36沿大体与方向58相同的方向产生位移。通过连接杆36的这种位移,安装在轴支承件24上的销32就会向左移动。这将使轴支承件24围绕销28发生转动。由于两个轴支承件22和24皆与同步杆34相连接,所以这将使第二个轴支承件22产生同步运动,进而使轮子8和10也产生相应的同步运动。
因此,装备有根据本实用新型的前轮替换组件的滑板车可以通过两套不同的转向机构进行转向。通过联合使用这两套转向机构,就可以使该滑板车获得特别小的转弯半径。
可以使用一个罩(未示出)对该前轮替换组件的主要部分进行遮盖。特别合适的方案是大体罩住横杆18、U形夹持装置12、杆36和34以及轴支承件22和24。该罩应该从前面罩在前轮替换组件2上。该罩可以由有弹性的塑料材料加工而成,在使用时,它可以被轻微地弯曲打开,而当使用完之后,它将恢复至其原始位置。例如,可以仅仅通过对罩施加偏置压力而将该罩固定在前轮替换组件2上。另外作为一种替代方法或附加方法,还可以使用相应的碰锁型连接或插头型连接对该罩进行安装。
图3表示了一个前轮替换组件,该组件包括一个由两个弹簧62、64组成的复位装置60。弹簧62、64由弹簧钢丝卷绕而成,并且被支承在U型夹持装置12的两个夹臂14、16之间的一个螺栓66上。弹簧62、64都具有两个支撑伸出端68、70,支撑伸出端68、70分别紧靠在横杆18和夹持装置12的上连接板62上。这两个弹簧62、64按照沿横向相反的方向布置,这样,在透视图图3中,当横杆18的前端向上转动时,其中一个弹簧62中将产生使横杆恢复至其原始位置的趋势。同样,当横杆18的前端向下转动时,另一个弹簧64中也将产生使横杆复位的趋势。弹簧62、64应该具有大体相同的弹性力。在理想的情况下,两个弹簧都应该在中间位置处被轻微地加载,从而避免在使用滑板车的过程中产生令人讨厌的磕碰噪声。结合图3所述的复位机构60可以在通过转向杆54的侧向倾斜而转向的过程中使该转向机构复位。使用类似的方法还可以设计出一种复位装置,用于当转向杆54发生转动时,倾向于使转向杆54复位至中间位置,例如使用两个布置在连接件4周围的卷绕弹簧,这些弹簧的一侧支撑在夹持装置12上,另一端紧靠在支柱50上。
图3还展示了一个由止动件74构成的转向运动的限制件。止动件74被安装在夹持机构12上并且向后和向上伸出。如果转向旋转角超过了由前轮的大小所限定的特定的最大值,所述止动件74就会紧靠在支柱50上,从而防止转向杆54继续沿这一方向转动。这样就有效地防止了前轮8、10与脚板相接触。另外还可以提供一种能够根据轮子的大小而进行设置调节的止动件。例如,我们可以使用连接在圆盘上的止动件,其中的圆盘被支撑在连接件6上,也就是凹槽76中,并且圆盘可以通过螺纹连接被卡紧在某个特定的位置上。
图4十分简要地表示了一个带有一个弹簧支承轴46的轴支承件22。具体来讲,轴46被连接在了一个滑动管78上。滑动管78被滑动支承在一个直立管80上。滑动管78受到一个弹簧82的向上的支承。另外一个弹性较弱的弹簧84对滑动管78进行向下的支承。轴46在轴支承件22内的运动受到一个长孔86的引导,从而保证了轴6不会发生转动,这样就可以保证支承在轴46上的轮子具有安全的直线运行性能。作为一个替代方案或附加方案,滑动管78和直立管80可以具有除圆形横截面之外的其它横截面形状,例如矩形横截面,这种横截面同样可以有效地防止轴46发生转动。图1至3中的轴支承件22、24都可以被图4所示的轴支承件22所替代。
因使用者的体重不同或者根据不同的使用要求会产生不同的载荷,为了适应这些不同的载荷,一方面可以提供具有不同强度的弹簧82。作为一个替代方案或附加方案,还可以通过增加或减少直立管80上的间隔盘的数目来进行匹配,这样就可以增加或减小弹簧82的加载弹力。
轴的弹性也可以通过不同的方式来获得。例如,图1或2所示的轴支承件22、24中的轴46上可以带有一个套筒,从而取代一个前轮8、10,并且在该套筒上可以设置一种连接件,该连接件向前伸出,并且在其前端部上带有支承前轮的轴。该连接件可以被支承在轴支承件上,例如通过一个弹簧。在这一方面,可以采用市场上有大量供应的弹簧/减震件,例如模型结构中采用的减震件。

Claims (9)

1.一种滑板车的前轮替换组件(2),所述组件(2)包括一个脚板(48),所述脚板(48)的后端部安装有至少一个轮子,而前端部安装有一个连接一个前轮组件(2)的转向头支承装置(4)和一个连接在前轮组件(2)上的转向杆(54),其特征在于,前轮组件(2)包括一个与转向头支承装置(4)和两个前轮(8;10)相连接的连接件(6),其中两个轮子(8;10)被分别偏置向该滑板车的纵向轴线的两侧。
2.如权利要求1所述的前轮替换组件(2),其特征在于,两个前轮(8;10)被安装在前轮组件(2)上,在安装有前轮替换组件(2)的滑板车上,转向杆(54)向滑板车纵向轴线的一侧的转动可以使这两个前轮(8;10)同时也向这一侧转动。
3.如权利要求1或2所述的前轮替换组件(2),其特征在于,两个前轮(8;10)被安装在前轮组件(2)上,在安装有前轮替换组件(2)的滑板车上,转向杆(54)的转弯可以使这两个前轮(8;10)同时沿转向杆(54)的转动方向进行转弯。
4.如权利要求1或2所述的前轮替换组件(2),其特征在于,前轮(8;10)被连接在一个横杆(18)的外端上。
5.如权利要求4所述的前轮替换组件(2),其特征在于,横杆(18)被连接在连接件(6)上,在安装有所述组件的滑板车上,横杆(18)可以绕滑板车的纵向轴线转动,但相对垂直轴线保持固定。
6.如权利要求5所述的前轮替换组件(2),其特征在于,横杆(18)通过一个“U”形夹持件(12)被连接在连接件(6)上,其中“U”形的两个夹臂(14;16)向下延伸。
7.如权利要求4所述的前轮替换组件(2),其特征在于,前轮(8;10)通过轴支承件(22;24)被连接在横杆(18)上,轴支承件(22;24)可以围绕垂直轴线转动,并且相互连接,只可以相对同步转动,另外至少有一个轴支承件(22;24)与连接件(6)相连接,在安装有所述组件的滑板车上,转向杆(54)绕滑板车纵向轴线的转动可以使这两个前轮(8;10)中的每一个都发生转弯。
8.如权利要求1所述的前轮替换组件(2),其特征在于,其中提供了一个倾向于将前轮(8;10)保持在中间位置的复位装置。
9.如权利要求1所述的前轮替换组件(2),其特征在于,其中提供了一个覆盖前轮替换组件(2)的某些部分的罩。
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