JP3734353B2 - 回転型電気部品の操作機構 - Google Patents
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- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリスイッチやロータリボリューム等の回転型電気部品を操作つまみの回転によって動作させる回転型電気部品の操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転型電気部品は各種機器への組込み時にプリント基板上に実装されるが、通常、その回転軸に操作つまみが取り付けられるようになっている。一例として、車載用の空調装置においては、プリント基板を覆うハウジング（外装パネル）から操作つまみを露出させ、この操作つまみをユーザの手指で回転操作することにより、内部の回転型電気部品を動作させるという方法が採用されている。この場合、操作つまみはハウジングに設けられた円形の開口内を回転し、この回転力が操作つまみの中央に設けた連結軸を介して回転型電気部品の回転軸に伝達されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ユーザから目視されるハウジングの外観を向上させるために、ハウジングの開口と操作つまみとの間のクリアランスをできるだけ小さくする傾向にあるが、このように開口と操作つまみ間のクリアランスが小さくなると、操作つまみの径方向への移動が開口の内周面によって規制されることになる。このため、プリント基板をハウジングに固定した際の取付誤差等に起因して、プリント基板上に実装された回転型電気部品とハウジングに位置規制された操作つまみの相対位置がずれると、操作つまみがずれ方向へ偏倚して開口の内周面に圧接されてしまい、操作つまみの操作感触が極端に悪化するという問題がある。そこで従来は、回転型電気部品の端子をプリント基板の端子挿入孔に差し込んだ状態でプリント基板とハウジングを固定し、端子挿入孔と端子間のクリアランスを利用して回転型電気部品の回転軸に操作つまみの連結軸を取付けた後、端子挿入孔から突出する端子をプリント基板の裏面のランドに手半田しており、このことが組立作業性を低下させる大きな要因となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操作つまみの円筒部がハウジングの開口をガイド部として回転摺動すると共に、この円筒部の内周面から中心部に向かう複数本の撓み片の交点に連結軸を突設し、この連結軸の自由端側をプリント基板上に実装された回転型電気部品の回転軸に係合することとする。このように構成すると、ハウジングの開口によって径方向への移動が規制された操作つまみとプリント基板上に実装された回転型電気部品との相対位置にずれを生じた場合でも、このずれは連結軸が撓み片との接続部分を支点として揺動することで吸収されるため、操作つまみの操作感触が劣化することを回避できるばかりでなく、回転型電気部品を予めプリント基板上に実装した状態で組立作業を行えるという利点もある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明による回転型電気部品の操作機構では、プリント基板上に実装された回転型電気部品と、この回転型電気部品の回転軸を回動操作する合成樹脂製の操作つまみと、この操作つまみを回転方向にガイドするハウジングとを備え、前記操作つまみは前記ハウジングに穿設された円形の開口をガイド部として回転摺動する円筒部を有し、この円筒部の内周面から中心部に向かって複数本の撓み片を一体成形すると共に、これら撓み片の交点から突出する連結軸を一体成形し、この連結軸の自由端側を前記回転型電気部品の回転軸に係合することにより、前記操作つまみの回転力が前記撓み片と前記連結軸を介して前記回転軸に伝達されるように構成した。
【０００６】
前記操作つまみは一体成形品でも良いが、スナップアクション等を用いて前記ハウジングに回転可能に支持される第１の操作体と、この第１の操作体に冠着される第２の操作体とで操作つまみを構成することが好ましい。特に、前記ハウジングにその前面を開放した円筒状の凹部を設け、この凹部の底面に前記開口を穿設した場合、前記撓み片や連結軸を含む円筒部を前記第１の操作体に設けると共に、この第１の操作体に一体化された前記第２の操作体の外周面と前記凹部の内周面との間にクリアランスを確保すると、第１および第２の操作体をいずれもスライドコアを用いることなく簡単に成形することができ、しかも、第１の操作体をハウジングに組み付けた状態でプリント基板とハウジングを一体化することができるため、組立作業性がより向上する。
【０００７】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る回転型電気部品の操作機構を示す要部断面図、図２は該操作機構に備えられる主要部品の分解斜視図である。
【０００８】
これらの図において、符号１はプリント基板を示し、このプリント基板１上には回転型電気部品である偏平タイプのロータリスイッチ２や図示せぬ他の電気部品が半田付けによって実装されている。ロータリスイッチ２の内部機構は図示省略してあるが、このロータリスイッチ２は筐体の天面に露出する回転軸３を有し、この回転軸３を回動操作することによって接点が切り換わる公知のものである。プリント基板１の上方に配置されているのはハウジング４であり、これらプリント基板１とハウジング４は直接または任意部材を介してねじ止め等の手段で固定されている。ハウジング４には円筒状の凹部５が設けられており、この凹部５の底面に円形の開口６が穿設されている。また、ハウジング４には化粧パネル７が被着されており、この化粧パネル７には開口６と同径の孔８が穿設されている。
【０００９】
符号９は合成樹脂製の第１の操作体を示し、この第１の操作体９には、周縁に多数のクリック溝１０ａを有するカム部１０と、カム部１０から上方へ突出する円筒部１１と、円筒部１１の内周面から中心に向かって十字状に延びる４本の撓み片１２と、各撓み片１２の交点から鉛直方向真下へ延びる連結軸１３とが一体成形されており、連結軸１３の上端は各撓み片１２を介して円筒部１１の内周面に繋がれている。円筒部１１の外周面には複数のスナップ爪１１ａが形成されており、円筒部１１をハウジング４の裏側から開口６に挿入し、各スナップ爪１１ａを開口６の周縁に係止させることにより、第１の操作体９は開口６をガイド部としてハウジング４に回転自在に取り付けられている。この取り付け状態において、カム部１０のクリック溝１０ａには図示せぬクリックばねが弾接され、第１の操作体９の回転に伴ってクリック感が生起されるようになっている。また、連結軸１３の下端には断面小判形の係合部１３ａが形成されており、この係合部１３ａは前記ロータリスイッチ２の回転軸３に形成された断面小判形の係合孔３ａに挿入されている。
【００１０】
符号１４は合成樹脂製の第２の操作体を示し、この第２の操作体１４には、円筒状の結合部１５と、結合部１５の天面から上方へ突出するつまみ部１６とが一体成形されている。そして、結合部１５を前記円筒部１１に対して圧入やスナップアクション等の固定することにより、第１の操作体９と第２の操作体１４は一体化されて操作つまみを構成している。図１から明らかなように、凹部５の内周面と結合部１５の外周面との間にはクリアランスが確保されており、このクリアランスにより第２の操作体１４はハウジング４に対して非接触状態で回転するようになっている。
【００１１】
次に、上記実施例の組立作業について説明する。この場合、予めプリント基板１上の所定位置にロータリスイッチ２を半田付けすると共に、ハウジング４の開口６に第１の操作体９を回転自在に取り付けておき、この状態で、プリント基板１をハウジング４に適宜手段で固定して、第１の操作体９の係合部１３ａをロータリスイッチ２の係合孔３ａに挿入する。この時、取付誤差等に起因して回転軸３と連結軸１３の軸芯（センター）がずれたとしても、剛性の弱い各撓み片１２によって繋がれた連結軸１３がその上端側を支点として揺動できるようになっているため、連結軸１３の揺動によって上記センターずれは吸収される。しかる後、開口６内に露出する円筒部１１に結合部１５を嵌め込んで第１の操作体９と第２の操作体１４を一体化し、ハウジング４に化粧パネル７を被着することにより、図１に示す組立完了状態となる。
【００１２】
使用に際し、ユーザの手指で第２の操作体１４のつまみ部１６を摘んで回転操作すると、第２の操作体１４は凹部５内を非接触状態で回転するが、第２の操作体１４に一体化された第１の操作体９の円筒部１１がハウジング４の開口６をガイド部として摺動回転し、この回転力が円筒部１１から各撓み片１２と連結軸１３を介して回転軸３に伝達されるため、この回転軸３の回転に伴ってロータリスイッチ２の接点が切り換わる。この場合、前述したように、各撓み片１２が変形することで連結軸１３と回転軸３のセンターずれは吸収されているため、第１の操作体９の円筒部１１は開口６に沿ってスムーズに回転し、操作つまみ（第１の操作体９と第２の操作体１４）の操作感触は良好な状態に維持される。
【００１３】
図３に示す実施例では、波状に形成した各撓み片１２を介して連結軸１３の上端と円筒部１１の内周面を繋いでおり、各撓み片１２の実質的なバネスパンを長くして変形し易くしている。
【００１４】
なお、上記実施例では、回転型電気部品の一例として偏平タイプのロータリスイッチを挙げて説明したが、本発明がロータリボリュームやロータリエンコーダ等の他の回転型電気部品に適用できるのはいうまでもなく、回転軸が筐体の天面から突出するタイプの回転型電気部品にも適用することができる。
【００１５】
さらに、上記実施例では、第１の操作体９の円筒部１１と連結軸１３とを４本の撓み片１２で繋いだ場合について説明したが、撓み片１２の本数や形状は上記実施例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】
プリント基板上に実装された回転型電気部品と、この回転型電気部品の回転軸を回動操作する合成樹脂製の操作つまみと、この操作つまみを回転方向にガイドするハウジングとを備え、前記操作つまみは前記ハウジングに穿設された円形の開口をガイド部として回転摺動する円筒部を有し、この円筒部の内周面から中心部に向かって複数本の撓み片を一体成形すると共に、これら撓み片の交点から突出する連結軸を一体成形し、この連結軸の自由端側を前記回転型電気部品の回転軸に係合することにより、前記操作つまみの回転力が前記撓み片と前記連結軸を介して前記回転軸に伝達されるように構成すると、ハウジングの開口によって径方向への移動が規制された操作つまみとプリント基板上に実装された回転型電気部品との相対位置にずれを生じた場合でも、このずれは連結軸が撓み片との接続部分を支点として揺動することで吸収されるため、操作つまみの操作感触が劣化することを回避できるばかりでなく、回転型電気部品を予めプリント基板上に実装した状態で組立作業を行えるという利点もある。
【００１８】
また、ハウジングに前面を開放した円筒状の凹部が設けられていると共に、この凹部の底面にガイド部としての開口が穿設されており、この開口に挿入される円筒部を有して前記ハウジングに回転可能に支持される第１の操作体と、円筒部に冠着されて第１の操作体に一体化される第２の操作体とで前記操作つまみを構成し、前記凹部の内周面と前記第２の操作体の外周面との間にクリアランスが確保されるようにすると、第１および第２の操作体をいずれもスライドコアを用いることなく簡単に成形することができ、しかも、第１の操作体をハウジングに組み付けた状態でプリント基板とハウジングを一体化することができるため、組立作業性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る回転型電気部品の操作機構を示す要部断面図である。
【図２】該操作機構に備えられる主要部品の分解斜視図である。
【図３】他の実施例に係る回転型電気部品の操作機構に備えられる主要部品の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ プリント基板
２ ロータリスイッチ（回転型電気部品）
３ 回転軸
３ａ 係合孔
４ ハウジング
５ 凹部
６ 開口
９ 第１の操作体
１１ 円筒部
１１ａ スナップ爪
１２ 撓み片
１３ 連結軸
１３ａ 係合部
１４ 第２の操作体
１５ 結合部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリスイッチやロータリボリューム等の回転型電気部品を操作つまみの回転によって動作させる回転型電気部品の操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転型電気部品は各種機器への組込み時にプリント基板上に実装されるが、通常、その回転軸に操作つまみが取り付けられるようになっている。一例として、車載用の空調装置においては、プリント基板を覆うハウジング（外装パネル）から操作つまみを露出させ、この操作つまみをユーザの手指で回転操作することにより、内部の回転型電気部品を動作させるという方法が採用されている。この場合、操作つまみはハウジングに設けられた円形の開口内を回転し、この回転力が操作つまみの中央に設けた連結軸を介して回転型電気部品の回転軸に伝達されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ユーザから目視されるハウジングの外観を向上させるために、ハウジングの開口と操作つまみとの間のクリアランスをできるだけ小さくする傾向にあるが、このように開口と操作つまみ間のクリアランスが小さくなると、操作つまみの径方向への移動が開口の内周面によって規制されることになる。このため、プリント基板をハウジングに固定した際の取付誤差等に起因して、プリント基板上に実装された回転型電気部品とハウジングに位置規制された操作つまみの相対位置がずれると、操作つまみがずれ方向へ偏倚して開口の内周面に圧接されてしまい、操作つまみの操作感触が極端に悪化するという問題がある。そこで従来は、回転型電気部品の端子をプリント基板の端子挿入孔に差し込んだ状態でプリント基板とハウジングを固定し、端子挿入孔と端子間のクリアランスを利用して回転型電気部品の回転軸に操作つまみの連結軸を取付けた後、端子挿入孔から突出する端子をプリント基板の裏面のランドに手半田しており、このことが組立作業性を低下させる大きな要因となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操作つまみの円筒部がハウジングの開口をガイド部として回転摺動すると共に、この円筒部の内周面から中心部に向かう複数本の撓み片の交点に連結軸を突設し、この連結軸の自由端側をプリント基板上に実装された回転型電気部品の回転軸に係合することとする。このように構成すると、ハウジングの開口によって径方向への移動が規制された操作つまみとプリント基板上に実装された回転型電気部品との相対位置にずれを生じた場合でも、このずれは連結軸が撓み片との接続部分を支点として揺動することで吸収されるため、操作つまみの操作感触が劣化することを回避できるばかりでなく、回転型電気部品を予めプリント基板上に実装した状態で組立作業を行えるという利点もある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明による回転型電気部品の操作機構では、プリント基板上に実装された回転型電気部品と、この回転型電気部品の回転軸を回動操作する合成樹脂製の操作つまみと、この操作つまみを回転方向にガイドするハウジングとを備え、前記操作つまみは前記ハウジングに穿設された円形の開口をガイド部として回転摺動する円筒部を有し、この円筒部の内周面から中心部に向かって複数本の撓み片を一体成形すると共に、これら撓み片の交点から突出する連結軸を一体成形し、この連結軸の自由端側を前記回転型電気部品の回転軸に係合することにより、前記操作つまみの回転力が前記撓み片と前記連結軸を介して前記回転軸に伝達されるように構成した。
【０００６】
前記操作つまみは一体成形品でも良いが、スナップアクション等を用いて前記ハウジングに回転可能に支持される第１の操作体と、この第１の操作体に冠着される第２の操作体とで操作つまみを構成することが好ましい。特に、前記ハウジングにその前面を開放した円筒状の凹部を設け、この凹部の底面に前記開口を穿設した場合、前記撓み片や連結軸を含む円筒部を前記第１の操作体に設けると共に、この第１の操作体に一体化された前記第２の操作体の外周面と前記凹部の内周面との間にクリアランスを確保すると、第１および第２の操作体をいずれもスライドコアを用いることなく簡単に成形することができ、しかも、第１の操作体をハウジングに組み付けた状態でプリント基板とハウジングを一体化することができるため、組立作業性がより向上する。
【０００７】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る回転型電気部品の操作機構を示す要部断面図、図２は該操作機構に備えられる主要部品の分解斜視図である。
【０００８】
これらの図において、符号１はプリント基板を示し、このプリント基板１上には回転型電気部品である偏平タイプのロータリスイッチ２や図示せぬ他の電気部品が半田付けによって実装されている。ロータリスイッチ２の内部機構は図示省略してあるが、このロータリスイッチ２は筐体の天面に露出する回転軸３を有し、この回転軸３を回動操作することによって接点が切り換わる公知のものである。プリント基板１の上方に配置されているのはハウジング４であり、これらプリント基板１とハウジング４は直接または任意部材を介してねじ止め等の手段で固定されている。ハウジング４には円筒状の凹部５が設けられており、この凹部５の底面に円形の開口６が穿設されている。また、ハウジング４には化粧パネル７が被着されており、この化粧パネル７には開口６と同径の孔８が穿設されている。
【０００９】
符号９は合成樹脂製の第１の操作体を示し、この第１の操作体９には、周縁に多数のクリック溝１０ａを有するカム部１０と、カム部１０から上方へ突出する円筒部１１と、円筒部１１の内周面から中心に向かって十字状に延びる４本の撓み片１２と、各撓み片１２の交点から鉛直方向真下へ延びる連結軸１３とが一体成形されており、連結軸１３の上端は各撓み片１２を介して円筒部１１の内周面に繋がれている。円筒部１１の外周面には複数のスナップ爪１１ａが形成されており、円筒部１１をハウジング４の裏側から開口６に挿入し、各スナップ爪１１ａを開口６の周縁に係止させることにより、第１の操作体９は開口６をガイド部としてハウジング４に回転自在に取り付けられている。この取り付け状態において、カム部１０のクリック溝１０ａには図示せぬクリックばねが弾接され、第１の操作体９の回転に伴ってクリック感が生起されるようになっている。また、連結軸１３の下端には断面小判形の係合部１３ａが形成されており、この係合部１３ａは前記ロータリスイッチ２の回転軸３に形成された断面小判形の係合孔３ａに挿入されている。
【００１０】
符号１４は合成樹脂製の第２の操作体を示し、この第２の操作体１４には、円筒状の結合部１５と、結合部１５の天面から上方へ突出するつまみ部１６とが一体成形されている。そして、結合部１５を前記円筒部１１に対して圧入やスナップアクション等の固定することにより、第１の操作体９と第２の操作体１４は一体化されて操作つまみを構成している。図１から明らかなように、凹部５の内周面と結合部１５の外周面との間にはクリアランスが確保されており、このクリアランスにより第２の操作体１４はハウジング４に対して非接触状態で回転するようになっている。
【００１１】
次に、上記実施例の組立作業について説明する。この場合、予めプリント基板１上の所定位置にロータリスイッチ２を半田付けすると共に、ハウジング４の開口６に第１の操作体９を回転自在に取り付けておき、この状態で、プリント基板１をハウジング４に適宜手段で固定して、第１の操作体９の係合部１３ａをロータリスイッチ２の係合孔３ａに挿入する。この時、取付誤差等に起因して回転軸３と連結軸１３の軸芯（センター）がずれたとしても、剛性の弱い各撓み片１２によって繋がれた連結軸１３がその上端側を支点として揺動できるようになっているため、連結軸１３の揺動によって上記センターずれは吸収される。しかる後、開口６内に露出する円筒部１１に結合部１５を嵌め込んで第１の操作体９と第２の操作体１４を一体化し、ハウジング４に化粧パネル７を被着することにより、図１に示す組立完了状態となる。
【００１２】
使用に際し、ユーザの手指で第２の操作体１４のつまみ部１６を摘んで回転操作すると、第２の操作体１４は凹部５内を非接触状態で回転するが、第２の操作体１４に一体化された第１の操作体９の円筒部１１がハウジング４の開口６をガイド部として摺動回転し、この回転力が円筒部１１から各撓み片１２と連結軸１３を介して回転軸３に伝達されるため、この回転軸３の回転に伴ってロータリスイッチ２の接点が切り換わる。この場合、前述したように、各撓み片１２が変形することで連結軸１３と回転軸３のセンターずれは吸収されているため、第１の操作体９の円筒部１１は開口６に沿ってスムーズに回転し、操作つまみ（第１の操作体９と第２の操作体１４）の操作感触は良好な状態に維持される。
【００１３】
図３に示す実施例では、波状に形成した各撓み片１２を介して連結軸１３の上端と円筒部１１の内周面を繋いでおり、各撓み片１２の実質的なバネスパンを長くして変形し易くしている。
【００１４】
なお、上記実施例では、回転型電気部品の一例として偏平タイプのロータリスイッチを挙げて説明したが、本発明がロータリボリュームやロータリエンコーダ等の他の回転型電気部品に適用できるのはいうまでもなく、回転軸が筐体の天面から突出するタイプの回転型電気部品にも適用することができる。
【００１５】
さらに、上記実施例では、第１の操作体９の円筒部１１と連結軸１３とを４本の撓み片１２で繋いだ場合について説明したが、撓み片１２の本数や形状は上記実施例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】
プリント基板上に実装された回転型電気部品と、この回転型電気部品の回転軸を回動操作する合成樹脂製の操作つまみと、この操作つまみを回転方向にガイドするハウジングとを備え、前記操作つまみは前記ハウジングに穿設された円形の開口をガイド部として回転摺動する円筒部を有し、この円筒部の内周面から中心部に向かって複数本の撓み片を一体成形すると共に、これら撓み片の交点から突出する連結軸を一体成形し、この連結軸の自由端側を前記回転型電気部品の回転軸に係合することにより、前記操作つまみの回転力が前記撓み片と前記連結軸を介して前記回転軸に伝達されるように構成すると、ハウジングの開口によって径方向への移動が規制された操作つまみとプリント基板上に実装された回転型電気部品との相対位置にずれを生じた場合でも、このずれは連結軸が撓み片との接続部分を支点として揺動することで吸収されるため、操作つまみの操作感触が劣化することを回避できるばかりでなく、回転型電気部品を予めプリント基板上に実装した状態で組立作業を行えるという利点もある。
【００１８】
また、ハウジングに前面を開放した円筒状の凹部が設けられていると共に、この凹部の底面にガイド部としての開口が穿設されており、この開口に挿入される円筒部を有して前記ハウジングに回転可能に支持される第１の操作体と、円筒部に冠着されて第１の操作体に一体化される第２の操作体とで前記操作つまみを構成し、前記凹部の内周面と前記第２の操作体の外周面との間にクリアランスが確保されるようにすると、第１および第２の操作体をいずれもスライドコアを用いることなく簡単に成形することができ、しかも、第１の操作体をハウジングに組み付けた状態でプリント基板とハウジングを一体化することができるため、組立作業性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る回転型電気部品の操作機構を示す要部断面図である。
【図２】該操作機構に備えられる主要部品の分解斜視図である。
【図３】他の実施例に係る回転型電気部品の操作機構に備えられる主要部品の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ プリント基板
２ ロータリスイッチ（回転型電気部品）
３ 回転軸
３ａ 係合孔
４ ハウジング
５ 凹部
６ 開口
９ 第１の操作体
１１ 円筒部
１１ａ スナップ爪
１２ 撓み片
１３ 連結軸
１３ａ 係合部
１４ 第２の操作体
１５ 結合部
Claims (2)
- プリント基板上に実装された回転型電気部品と、この回転型電気部品の回転軸を回動操作する合成樹脂製の操作つまみと、この操作つまみを回転方向にガイドするハウジングとを備え、
前記操作つまみは前記ハウジングに穿設された円形の開口をガイド部として回転摺動する円筒部を有し、この円筒部の内周面から中心部に向かって複数本の撓み片を一体成形すると共に、これら撓み片の交点から突出する連結軸を一体成形し、この連結軸の自由端側を前記回転型電気部品の回転軸に係合することにより、前記操作つまみの回転力が前記撓み片と前記連結軸を介して前記回転軸に伝達されるように構成したことを特徴とする回転型電気部品の操作機構。 - 請求項１の記載において、前記ハウジングに前面を開放した円筒状の凹部が設けられていると共に、この凹部の底面に前記開口が穿設されており、前記操作つまみが、前記円筒部を有して前記ハウジングに回転可能に支持された第１の操作体と、前記円筒部に冠着されて前記第１の操作体に一体化された第２の操作体とで構成され、前記凹部の内周面と前記第２の操作体の外周面との間にクリアランスが確保されていることを特徴とする回転型電気部品の操作機構。
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