TWI359552B - - Google Patents
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Description
1359552 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明,是關於馬達或發電機用的定子。 【先前技術】 通常,在內轉子形態的3相6極無刷馬達中,係備有 :積層薄的電磁鋼板所形成的筒狀部、以及在該筒狀部的 內側於其周方向隔一預定間隔所設置的6個齒部所構成的 定子鐵心,並將導線捲繞於各齒部作爲極,以每各相形成 2極。具體而言,如第8圖所示,是在周方向依序排列的 第1至第6齒部之中,於第1及第4個齒部施有第1相用 的捲線,於第2及第5個齒部施有第2相用的捲線,於第 3及第6個齒部施有第3相用的捲線。此情形時,從第1 個至第4個齒部,從第2個至第5個齒部,從第3個齒部 到第6個齒部所橫跨的導線(跨線),全都以相同的周方 向(例如,順時鐘方向)延伸。該跨線,具體而言,是經 由沿著定子鐵心之筒狀部的一端緣隔以間隔所設置之鍔部 外側’從一方的齒部跨越至另一方的齒部。 於額定電壓較低的馬達中,由於即使跨線接觸也不至 於到破壞絕緣,所以施有琺瑯質披覆等絕緣的跨線,是以 呈接觸的狀態被產品化》 相對於此,額定電壓較高的馬達,係施有:將絕緣物 插入於跨線之接觸部分等的絕緣處理。但是,如此之絕緣 處理,是難以用捲線機來自動處理,由於必須仰賴人工作 -4- 1359552 業,所以具有生產性差、成本增高的問題。 爲了消除此等問題,故提案出:於上述鍔部的外周面 設置用以與各跨線卡合的段部,_於該段部設置階段差(曰 本特開平7-46782號)、或是捲繞在上述齒部的捲線延伸 出筒狀部的外側而卡合在凸緣部外周面時,藉由使各導線 在上下方向上錯開設置等,來防止跨線彼此的接觸(日本 特開平9- 1 63 65 4號)。 φ 但是,由於此等提案必須去避開3條跨線的接觸,因 此定子整體上的尺寸會變大,產生具備此提案技術之馬達 等難以小型化的問題。 【發明內容】 〔發明所要解決之問題〕 因此,本發明之目的,是在於提供一種:藉由減少跨 線重疊藉此來將支撐跨線的絕緣支撐構件小型化,而可以 φ 將整體尺寸予以小型化的定子。 〔發明解決問題之技術手段〕 亦即,本發明在於提供一種定子,爲3相式6極以上 的定子, 係具備:由筒狀部、以及於該筒狀部之內周面在其周 方向隔以預定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子 鐵心;及 於該筒狀部之一端面側,從第1齒部之一方側導入並 1359552 捲繞於該第1齒部,並從該第1齒部的另一方側,在該一 端面上朝向該筒狀部之周方向一方側延伸,於從該第1齒 部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該一方側對應 的側進行捲繞,然後於該一端面側,從與該第1齒部之該 另一方側對應的側導出的第1導線:及 於該筒狀部之一端面側,在該周方向一方側之鄰設於 該第1齒部的第2齒部處,從與該第1齒部之該另一方側 對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行捲繞, 然後從與該第1齒部之該一方側對應的側,在該一端面上 朝向該筒狀部之周方向另一方側延伸,於從該第2齒部數 起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該另一方側對應的 側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞,然後於該一端面 側,從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第2導線 :及 於該筒狀部之一端面側,在該周方向一方側之鄰設於 該第2齒部的第3齒部處,從與該第1齒部之該一方側對 應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲繞,然 後從與該第1齒部之該另一方側對應的側,在該一端面上 朝向該筒狀部之周方向一方側延伸,於從該第3齒部數起 的第4個齒部處,從與該第1齒部之該一方側對應的側朝 向與第1導線相同的方向進行捲繞,然後於該一端面側, 從與該第1齒部之該另一方側對應的側導出的第3導線; 以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 -6- 1359552 該一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而設 置於該筒狀部之該一端面上的複數個導引構件。 又,本發明在於提供一種定子、爲3相式6極以上的 定子,係具備: 由筒狀部、以及於該筒狀部之內側在其周方向隔以預 定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子鐵心;及 於該筒狀部之一端面側,從第1齒部之一方側導入並 φ 捲繞於該第1齒部,並從該第1齒部的該一方側,在該筒 狀部之另一端面上朝向位於該周方向之一方側延伸,於從 該第1齒部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之另一 方側對應的側進行捲繞,然後於該一端面側’從與該第1 齒部之該另一方側對應的側導出的第1導線;及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第1齒部的第2 齒部處,於該筒狀部之一端面側,從與該第1齒部之該另 —方側對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行 φ 捲繞,然後從與該第1齒部之該另一方側對應的側’在該 另一端面上朝向位於該周方向的另一方側延伸’於從該第 2齒部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該一方側 對應的側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞’然後於該 一端面側,從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第 2導線;及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第2齒部的第3 齒部處,於該筒狀部之一端面側’從與該第1齒部之該一 方側對應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲 1359552 繞,然後從與該第1齒部之該一方側對應的側,在該另一 端面上朝向位於該筒狀部之該周方向的一方側延伸,於從 該第3齒部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該另 一方側對應的側朝向與第1導線相同的方向進行捲繞,然 後於該一端面側,從與該第1齒部之該另一方側對應的側 導出的第3導線;以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 該另一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而 設置於該筒狀部之該另一端面上的複數個導引構件。 以往之定子,如第8圖所示,於3相之分別所捲繞的 第1〜第3導線U、V、W,會產生3條相重疊的跨線部分 (圖中之VII部)。在本發明中,藉由使第2導線與第1 及第3導線之跨線的延長方向設爲相反方向,因而可以使 跨線即使相重疊,最多也只有2條。藉此,可以將支撐跨 線的導引構件以小型且簡單的形狀來作成,因而能夠將定 子整體的尺寸予以小型化。 導引構件,在具體上,可以作成從該筒狀部之該一端 面朝向該筒狀部之軸線方向延伸的棒狀構件,並附有:可 將所卡合的該導線在該軸線方向相互地開離來支撐之輪廓 〇 該棒狀構件,可以作成具有:接近於該筒狀部之該一 端面的第1部分、以及在軸線方向從該一端面呈開離的第 2部分’以使該第1及第2部分爲具有階段差之方式所形 成。 -8 - 1359552 可以使該第1部分作成大徑,使該第2部分fl 〇 導引構件,係可以作成具有如此簡單的形狀, 所支撐的導線接觸。 【實施方式】 以下,參照添附圖面詳細說明本發明之較佳實 於第1圖〜第5b圖,是顯示本發明之第1實 的定子1。該定子1,爲3相6極的定子,係具有 部lib、及由在該筒狀部的內周面於周方向相互地 隔朝向徑向內側突出並延伸於軸線方向的6個齒苗 12f所構成的定子鐵心Π、以及如第5a圖及第5b 之捲繞於齒部12a〜12f之第1至第3導線U、V、 本發明的一個特徵,如第5a圖至第5d圖所示 • 於導線U、V'W的捲繞方式,首先,說明該捲繞 第5a圖至第5d圖,是顯示將筒狀部lib平行於該 開時位於筒狀部之內周面的齒部12a〜12f以及捲 等齒部的導線U、V、W。 第5a圖及第5b圖,其捲繞方式在具體上雖有 但由於可以以同一槪念來歸納,故首先,將該等一 。第1導線U,於筒狀部lib之一端面11a (位於 的上端面)側,是從第1齒部12a的一方側(於本 明書中’ 「第1齒部的一方側」是指從定子的外側 成小徑 且不使 :施形態 施形態 •同狀 隔以間 5 12a 〜 圖所示 W。 ,是在 方式。 軸線切 繞在該 不同, 起說明 第1圖 專利說 來觀察 -9- 1359552 第1齒部時爲左或右的意思,「齒部的另一方側」是作爲 稱其相反側者。於第5a圖之例中,左側爲一方側;於第 5b圖之例中,右側爲一方側。)導入並捲繞淤第1齒部 l2a,並從第1齒部12a的另一方側(於第5a圖中爲右側 ,於第5b圖中爲左側),在上述一端面(上端面)11a 上朝向筒狀部lib之周方向之一方側D1延伸(朝周方向 延伸的部分爲構成「跨線」),於從第1齒部12a數起的 第4個齒部12d處,從與第1齒部之上述一方側對應的側 (於第5a圖爲左側,於第5b圖爲右側)進行捲繞,然後 於上述一端面(上端面),從與第1齒部之另一方側對應 的側(於第5a圖爲右側,於第5b圖爲左側)導出。第2 導線V,於筒狀部lib之一端面11a側,在上述周方向之 —方側D1上之鄰設於第1齒部12a的第2齒部12b處, 從與第1齒部之上述另一方側(於第5 a圖爲右側,於第 5b圖爲左側)對應的側導入並朝向與第1導線U相反的 方向進行捲繞,然後從與第1齒部之上述一方側對應的側 (於第5a圖爲左側,於第5b圖爲右側),在上述一端面 (上端面)11a上朝向筒狀部lib之周方向之另一方側D2 延伸,於從第2齒部12b數起的第4個齒部12e處,從與 第1齒部之上述另一方側(於第5a圖爲右側,於第5b圖 爲左側)對應的側朝向與第1導線U相反的方向進行捲 繞,然後於上述一端面(上端面),從與第1齒部之上述 —方側對應的側(於第5a圖爲左側,於第5b圖爲右側) 導出。第3導線W,於筒狀部lib之上述一端面11a側, -10- 1359552 在上述周方向之一方側D1上之鄰設於第2齒部12b的第 ' 3齒部12c處,從與第1齒部之上述一方側對應的側(於 第5a圖爲左側,於第5b圖爲右側)導入並朝向與第1導 線U相同的方向進行捲繞,然後從第3齒部12c之與第1 齒部之上述另一方側對應的側(於第5a圖爲右側,於第 5b圖爲左側),在上述一端面11a上朝向筒狀部lib之 周方向之一方側D1延伸,於從第3齒部12c數起的第4 φ 個齒部12f處,從與第1齒部之上述一方側對應的側(於 第5a圖爲左側,於第5b圖爲右側)朝向與第1導線U相 同的方向進行捲繞,然後於上述一端面(上端面),從與 第1齒部之上述另一方側對應的側(於第5 a圖爲右側, 於第5b圖爲左側)導出。 其次,說明於第5c圖及第5d圖所示之捲繞方式。於 此情況時亦是在具體的捲繞方式上雖有不同,但由於可以 以同一槪念來歸納,所以一起說明。首先,第1導線U, φ 於筒狀部lib (沒有圖示出)的一端面(下端面)側,是 從第1齒部12a之周方向的一方側(於第5c圖爲左側, 於第5d圖爲右側)導入並捲繞於第1齒部12a,並從該 第1齒部之上述一方側(於第5c圖爲左側,於第5d圖爲 右側),在該筒狀部之另一端面(上端面)上朝向位於周 方向之另一方側(於第5c圖爲右側,於第5d圖爲左側) D1延伸,於從該第1齒部數起的第4齒部12d處,從與 該第1齒部之另一方側對應的側(於第5c圖爲右側,於 第5d圖爲左側)進行捲繞,然後於上述一端面側(下端 -11 - 1359552 面),從與第1齒部之上述另一方側(於第5c圖爲右側 ,於第5d圖爲左側)對應的側(於第5c圖爲右側’於第 5d圖爲左側)導出。第2導線V,對於第2齒部12b,是 於筒狀部之一端面(下端面)側,從與第1齒部12a之上 述另一方側對應的側(於第5 c圖爲右側,於第5 d圖爲左 側)導入並朝向與第1導線相反的方向進行捲繞,然後從 與第1齒部之上述另一方側對應的側(於第5 c圖爲右側 ,於第5d圖爲左側),在上述另一端面(上端面)上朝 向位於周方向之上述另一方側D2延伸,於從第2齒部 12b數起的第4個齒部12e處,從與第1齒部之上述一方 側對應的側(於第5 C圖爲左側,於第5 d圖爲右側)朝向 與第1導線相反的方向進行捲繞,然後於上述一端面(下 端面)側,從與第1齒部之上述一方側(於第5c圖爲左 側,於第5d圖爲右側)對應的側導出。第3導線W,對 於第3齒部12c,是於筒狀部之上述一端面(下端面)側 ,從與第1齒部之上述一方側對應的側(於第5c圖爲左 側,於第5d圖爲右側)導入並朝向與第1齒部相同的方 向進行捲繞,然後從與第1齒部之上述一方側對應的側, 朝向該筒狀部之另一端面(上端面)側延伸,再朝向位於 周方向之上述一方側延伸,於從第3齒部數起的第4個齒 部12f處,從與第1齒部之上述另一方側對應的側進行捲 繞’然後於上述一端面(下端面)側,從與第1齒部之上 述另一方側對應的側導出。
於上述之導線的捲繞方式,藉由使第1及第3導線U -12- 1359552 、…之跨線在周方向上的延伸方向D1與彳 線的延伸方向D2爲相反方向,使跨線彼 多時也只有兩條》 其次,說明定子1之具體構成。 定子1,如前述般,係具有筒狀的定: 子鐵心11是積層薄的電磁鋼板所形成, 有絕緣凸緣11c、lid。 φ 如第3圖及第9圖所示,絕緣凸緣 有:於定子鐵心11之筒狀部lib的兩端 部分Hg、以及從該圓環狀部分延伸於軸 成大致C字型的絕緣襯墊llh。絕緣襯墊 心本體之大致一半的長度,其前端部分, 子鐵心1 1兩端開口插入的狀態下爲相互 llh-l、llh-2。該絕緣襯墊llh,如第9 入於齒部 12a〜12f之間的間隙,以將齒 鲁 蓋的方式來實施》 於圓環狀部分llg的外周緣,設有朝 延伸出的外緣壁部lie (請參照第1圖及: 從圓環狀部分llg的內周緣,設有以重4 之齒部12a〜I2f的軸線方向端面之方式 而從其前端緣朝向軸線方向外側延伸出K 此防止捲繞於齒部12a〜12f的導線脫落。 於定子鐵心11的上述上端面,設有月 、w之跨線卡合並支撐的複數個導引構例 g 2導線V之跨 此之重疊即使最 F鐵心11,該定 並於其兩端安裝 1 1 c、1 1 d,係具 面重疊的圓環狀 線方向的斷面製 1 lh,具有該鐵 係製成在從該定 重疊的薄壁部分 圖所不,是被插 部的側面予以罩 向軸線方向外側 第3圖),並且 t於定子鐵心1 1 延伸於徑向內側 丨卡止部14,藉 丨以與導線U、V :30。該導引構 -13- 1359552 件3 Ο,如第1圖〜第3圖所示,係於絕緣電刷1 1 c的圓 環狀部分llg在周方向以預定間隔分開設置。具體而言, 是設置在對應於各齒部12a〜12f的位置,也就是設置在 各齒部12a〜Uf之周方向中央位置、以及鄰接之齒部間 之周方向中央位置,以間隔3 0度合計設置12個。如第4 圖所示,於本實施形態中之導引構件30,是設成延伸於 筒狀部11之軸線方向的棒狀構件,並附有:在軸線方向 將所卡合的2條導線分開支撐之輪廓。亦即,導引構件 3 0,係具有大徑部3 1、以及小徑部3 2,於該小徑部與大 徑部之間形成有階段差。於本實施形態中,於階段差部分 形成有凹部3 3,以使導線得以通過。 在第5a圖〜第5d圖所示的導線U、V、W之2條重 疊之跨線中的1條(於第4圖中爲導線U),係通過形成 在導引構件30之階段差部的凹部33,另1條導線,爲於 最初以卡合於導引構件之大徑部31的基端部。藉此,導 線不會直接接觸,而可以適宜地將各導線予以絕緣。 於第6圖所顯示的定子之端面,爲具備施有不同於第 3圖之配線的導線U、V、W。於該定子中,捲繞於齒部 12a並從該齒部延伸出的第1導線u,其至齒部12d爲止 之跨線部分皆卡合在導引構件30的大徑部31。 捲繞於齒部12b並從該齒部延伸出的第2導線V,其 至齒部12e爲止之跨線部分皆卡合在導引構件的小徑 部32。 捲繞於齒部12f並從該齒部延伸出的第3導線w,是 -14- 1359552 卡合於:對於從該齒部12f起算到第3個爲止的導引構件 3〇是卡合於大徑部31,對於第4個及第5個導引構件是 卡合於小徑部3 2。 本實施形態之定子,由於具有如上述般之跨線的捲繞 構造,所以可以不必讓跨線鑽繞到跨線的下面來製造。因 此’可以使用從以往就製造此類定子時所採用的自動捲線 機(例如’請參照日本特開平6-245442號公報)來製造 φ ’所以對於不需要特別的製造裝置此點而言亦甚其有用。 本發明,亦可以適用在3相式具有9極或是該極數以 上的定子。於第7圖,是顯示將本發明適用在3相9極之 定子時的圖面。從圖面可以了解,藉由適用本發明,可以 減少跨線成爲三重疊的處所。 又’本發明之定子,並不受上述實施形態所限制,在 不脫離本發明之要旨的範圍內可以進行種種的變更。 例如,在第6圖所示的實施形態中,亦可使導線V # 全不卡合於小徑部32地,對於除了最靠近捲繞著導線之 齒部12b及齒部I2e的導引構件30之外,皆卡合於導引 構件的大徑部3 1。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之定子之較理想之第1實施形態的立 體圖。 第2圖是第1圖所示之定子鐵心的分解側面圖。 第3圖是第1圖所示之定子的平面圖。 -15- 1359552 第4圖是第3圖之IV部的放大圖,顯示導引構件的 放大立體圖。 第5a圖是模式性地顯示導線之捲繞構造的圖面。 第5b圖是模式性地顯示第1實施形態之導線之其他 捲繞構造的圖面。 第5 c圖是模式性地顯示第2實施形態之導線之捲繞 構造的圖面。 第5 d圖是模式性地顯示第2實施形態之導線之其他 捲繞構造的圖面。 面 圖 第第第 6 7 圖 。 面面 平圖 的的 態態 形形 施施 實實 1 1 另另 之之 子子 定定 之之 月 Π? 發發 本本 是是 圖圖 的 造 構 繞 捲 線 導 之 子 定 之 往 以 示 顯 地 性 式 模 是 圖 8 面 圖 的 緣 凸 緣 絕 察 觀 側 內 向 方 線 軸 從 是 圖 9 第 【主要元件符號說明】 1 :定子 1 1 :定子鐵心 11a :筒狀部的一端面(上端面) 1 lb :筒狀部 lie、lid:絕緣凸緣 lie :外緣壁部
Ilg :圓環狀部分 1 1 h :絕緣襯墊 -16- 1359552 1 lh-l、1 lh-2 :薄壁部分 12a〜12f :齒部 14 :卡止部 30 :導引構件 3 1 :大徑部 3 2 :小徑部
D1:周方向上的一方側 D 2 :周方向上的另一方側 U :第1導線 V :第2導線 W :第3導線
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Claims (1)
1359552 十、申請專利範圍 1·—種定子,爲3相式6極以上的定子,其特徵爲: 具備:由筒狀部、以及於該筒狀部之內周面上在其周 方向隔以預定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子 鐵心;及 於該筒狀部之一端面側,從第1齒部之一方側導入並 捲繞於該第1齒部,並從該第1齒部的另一方側,在該一 端面上朝向該筒狀部之周方向一方側延伸,於從該第1齒 部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該一方側對應 的側進行捲繞,然後於該一端面側,從與該第1齒部之該 另一方側對應的側導出的第1導線;及 於該筒狀部之一端面側,在該周方向一方側之鄰設於 該第1齒部的第2齒部處,從與該第1齒部之該另一方側 對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行捲繞, 然後從與該第1齒部之該一方側對應的側,在該一端面上 朝向該筒狀部之周方向另一方側延伸,於從該第2齒部數 起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該另一方側對應的 側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞,然後於該一端面 側,從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第2導線 :及 於該筒狀部之一端面側,在該周方向一方側之鄰設於 該第2齒部的第3齒部處,從與該第1齒部之該一方側對 應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲繞’然 後從與該第1齒部之該另一方側對應的側,在該一端面上 -18- 1359552 朝向該筒狀部之周方向一方側延伸,於從該第3齒部數起 的第4個齒部處,從與該第1齒部之該—方側對應的側朝 向與第1導線相同的方向進行捲繞,然後於該一端面側, 從與該第1齒部之該另一方側對應的側導出的第3導線; 以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 該一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而設 置於該筒狀部之該一端面上的複數個導引構件。 2·—種定子,爲3相式6極以上的定子,其特徵爲: 具備:由筒狀部、以及於該筒狀部之內側在其周方向 隔以預定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子鐵心 :及 於該筒狀部之一端面側,從第1齒部之一方側導入並 捲繞於該第1齒部,並從該第1齒部的該一方側,在該筒 狀部之另一端面上朝向位於該周方向之一方側延伸,於從 該第1齒部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之另一 方側對應的側進行捲繞,然後於該一端面側,從與該第1 齒部之該另一方側對應的側導出的第1導線;及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第1齒部的第2 齒部處,於該筒狀部之一端面側,從與該第1齒部之該另 一方側對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行 捲繞,然後從與該第1齒部之該另一方側對應的側,在該 另一端面上朝向位於該周方向的另一方側延伸,於從該第 2齒部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該一方側 -19- 1359552 對應的側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞,然後於該 一端面側,從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第 2導線;及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第2齒部的第3 齒部處,於該筒狀部之一端面側,從與該第1齒部之該一 方側對應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲 繞,然後從與該第1齒部之該一方側對應的側,在該另一 端面上朝向位於該筒狀部之該周方向的一方側延伸,於從 該第3齒部數起的第4個齒部處,從與該第1齒部之該另 一方側對應的側朝向與第1導線相同的方向進行捲繞,然 後於該一端面側,從與該第1齒部之該另一方側對應的側 導出的第3導線;以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 該另一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而 設置於該筒狀部之該另一端面上的複數個導引構件。 3. 如申請專利範圍第1或2項之定子,其中該導引構 件,是作成從該筒狀部之該一端面朝向該筒狀部之軸線方 向延伸的棒狀構件,並附有:可將所卡合的該導線在該軸 線方向相互地開離來支撐之輪廓。 4. 如申請專利範圍第3項之定子,其中該棒狀構件’ 係具有:接近於該筒狀部之該一端面的第1部分、以及在 軸線方向從該一端面呈開離的第2部分’且該第1與第2 部分爲具有階段差地形成。 5. 如申請專利範圍第4項之定子’其中該第1部分作 -20- 1359552 成大徑,該第2部分作成小徑
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