CN101373005A - 离合器总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离合器总成,其具有至少一个摩擦离合器,所述摩擦离合器包括磨损补偿调节装置,所述磨损补偿调节装置具有第一斜坡装置,所述第一斜坡装置与第二斜坡装置共同作用,所述第二斜坡装置通过至少一个弹簧装置与所述第一斜坡装置压紧。本发明的特征在于:所述弹簧装置包括至少两个串联连接的弹簧体。

Description

离合器总成
技术领域
本发明涉及一种离合器总成,其具有至少一个摩擦离合器,所述摩擦离合器包括磨损补偿调节装置,所述磨损补偿调节装置具有第一斜坡装置,所述第一斜坡装置与第二斜坡装置共同作用,所述第二斜坡装置通过至少一个弹簧装置与所述第一斜坡装置压紧。
背景技术
这种离合器总成已由结合附图说明引用的现有技术公开。
发明内容
本发明的任务在于,尤其是在用于弹簧装置的结构空间方面优化开头所述类型的离合器总成。
一种离合器总成,具有至少一个摩擦离合器,所述摩擦离合器包括磨损补偿调节装置,所述磨损补偿调节装置具有第一斜坡装置,所述第一斜坡装置与第二斜坡装置共同作用,所述第二斜坡装置通过至少一个弹簧装置、尤其是拉簧装置与第一斜坡装置压紧,在该离合器总成中,该任务这样来解决:弹簧装置包括至少两个串联连接的弹簧体、尤其是拉簧体。弹簧装置例如可设置在该离合器总成的内部区域中。但在那里供使用的结构空间被确定得紧凑。通过弹簧装置的根据本发明的构型,供使用的结构空间可更好地得到利用,而弹簧力到斜坡装置中的切向的力导入不受损害。优选多个弹簧装置尤其是均匀地在斜坡装置的圆周上分布。
该离合器总成的一个优选实施例的特征在于:弹簧体各设置在第一斜坡装置的一个斜坡谷的区域中。第一斜坡装置优选涉及壳体件,具有斜坡峰和斜坡谷的斜坡压制到该壳体件中或从该壳体件压制出。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:弹簧体各设置在第二斜坡装置的一个斜坡峰的区域中。第二斜坡装置优选涉及斜坡环,该斜坡环具有斜坡,这些斜坡具有斜坡峰和斜坡谷,这些斜坡峰和斜坡谷与第一斜坡装置的斜坡峰和斜坡谷共同作用。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:在一个弹簧装置的两个弹簧体之间各设置有第一斜坡装置的一个斜坡峰。优选弹簧体的构型和尺寸与这两个斜坡装置的斜坡峰和斜坡谷的构型和尺寸相适配。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:两个弹簧体通过一个连接丝一体地彼此相连接。优选连接丝在径向外部沿着第二斜坡装置延伸。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:两个弹簧体具有数量不等的弹簧圈。据此,这两个弹簧体具有不同的弹簧刚度,这可用于使斜坡装置的斜坡几何形状的结构空间被弹簧装置最佳地利用。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:弹簧体中的一个以自由端部钩入到第一斜坡装置中或钩入到一个夹紧弹簧元件中,该夹紧弹簧元件固定在第一斜坡装置上。优选该弹簧体的一个弯曲的端部***到斜坡装置中的或夹紧弹簧元件中的孔中。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:弹簧体中的一个以自由端部钩入到第二斜坡装置中。优选该弹簧体的一个弯曲的端部钩入到第二斜坡装置中的缝隙或槽中。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:第二斜坡装置这样设置在多个弹簧装置的径向内部,使得第二斜坡装置通过这些弹簧装置来对中。由此简化该离合器总成的制造和装配。
该离合器总成的另一个优选实施例的特征在于:弹簧体各包括一个螺旋拉簧。优选弹簧体具有相同的丝直径和相同的圈直径。
附图说明
从下面参照附图对不同实施例进行详细描述的说明中得到本发明的其它优点、特征和细节。附图表示:
图1  具有两个斜坡装置的离合器总成的半剖面,这些斜坡装置通过多个拉簧装置彼此相压紧;
图2  具有拉簧装置的两个斜坡装置的立体视图;
图3  图2中带有拉簧装置中的一个的放大的局部;以及
图4  图3中拉簧装置的立体视图。
具体实施方式
图1中所示的离合器总成1包括两个摩擦离合器2、3,这些摩擦离合器在分离的、即打开的状态中示出。
该离合器总成由此构成一个双离合器,该双离合器包括两个离合器盘4、5,这些离合器盘可与不同的变速器输入轴相连接,其中,具有这些轴的变速器可用有利的方式构成一个所谓的动力换档变速器,该动力换档变速器可具有两个子变速器。
离合器盘4、5在径向外部承载有摩擦片衬6、7,这些摩擦片衬可在轴向上夹紧在这两个摩擦离合器2和3公用的反压盘8与配置给各自摩擦离合器2或3的压紧板9、10之间。反压盘8构成一个与驱动发动机相连接的飞轮的组成部分。反压盘8通过一些在轴向上延伸的、在此未详细示出的区域与驱动板或驱动笼11相连接。驱动板11构造成携动环。在轴向上延伸的区域建立反压盘8与驱动板11之间的连接,这些在轴向上延伸的区域或者可成形在反压盘8上,或者可成形在驱动板11上,但或者也可至少部分地设置在这两个件8、11上。驱动板11或者可如变矩器式地与一个例如设置在驱动发动机的曲轴上的驱动板螺纹连接,但或者可与设置在发动机侧的驱动元件通过轴向的插接连接装置相连接。关于这种插接连接装置的构型例如参考较早的申请PCT/DE2006/000995、PCT/DE2006/001061、PCT/DE2006/001954、PCT/DE2006/001100。
反压盘8可通过支承装置12在变速器侧被支承着并且至少在一个轴向方向上固定,以便在轴向上承受至少对于摩擦离合器中的一个所需的闭合力。关于这种支承装置的构型和布置参考较早的申请DE102005037514。反压盘8因此可根据该文献的教导支承在或在轴向上支撑在变速器输入轴上。但该反压盘也可与该教导不同被接收或在轴向上支撑在一个与变速器壳体固定连接的支撑接管上或支撑管上。
上述申请关于所述结构上的特征应视为组合在本申请中,因此,对这些特征不再进行详尽的描述。
如从图1中可看到的那样,离合器盘4和5在轴向上在它们的两个环状的摩擦片衬6和7之间具有所谓的衬弹力装置,该衬弹力装置保证在操作位移的至少一个部分区域上渐增地建立和降低可由摩擦离合器2、3传递的转矩。
压紧板9间接地或直接地优选通过板式弹簧形式的元件与反压盘8无相对转动地、但可受限制轴向移位地相连接。摩擦离合器3的压紧板10以类似方式与反压盘8在驱动上相耦合。在反压盘8上固定一个壳体形式的构件12,该壳体形式的构件在此构造成板盖。在轴向上在该构件12的两侧设置有一些以环状布置形式设置的杠杆元件13、14,借助于这些杠杆元件可分别操作对应配置的摩擦离合器2、3。
杠杆元件13、14可各构成一个环状构件,该环状构件具有类似碟形弹簧的特性,即弹动地可在其锥度方面变化。结合成环状构件的杠杆元件13、14在下面被称为杠杆弹簧15或16。这些杠杆弹簧15、16优选各具有保证这些杠杆弹簧在趋势上竖起到截锥状位置中的弹簧特性,该截锥状位置相应于摩擦离合器2和3的打开状态。
压紧板10承载拉紧装置17,这些拉紧装置在轴向上延伸并且在它们的背离压紧板10的端部18上承载摆动支承装置或滚动支座19,杠杆弹簧16可倾翻地或可摆动地支撑在该摆动支承装置或滚动支座上。在所示实施例中,滚动支座19与拉紧装置17构造成一体并且通过径向向内指向的环状区域构成。
拉紧装置17可通过一些在圆周上分布的钩状构件构成。但这些拉紧装置17也可用有利的方式结合成一个优选用板制造的构件,该构件具有一个优选闭合的环状区域,从该环状区域可伸出多个轴向腿,这些轴向腿与压紧板10固定连接。
在滚动支座19的径向内部,杠杆弹簧16支撑在一个环状的支撑环20上。该环状的支撑环20在轴向上夹紧在壳体形式的构件12与杠杆弹簧16之间并且构成一个补偿调节装置21的组成部分,借助于该补偿调节装置可至少部分地自动地补偿至少在摩擦片衬7上产生的磨损。为了使摩擦离合器3闭合,对杠杆弹簧16的径向内部的尖部22在向左的方向上加载。为此设置有一个将闭合力至少基本上引入到摩擦离合器3中的操作元件、例如操作轴承,该操作元件未详细示出。这种操作元件构成一个操作***的组成部分,该操作***可构造成气动的、液压的、电动的或机械地操作的操作***,但或者具有所述操作可能性的组合,即例如构造成电液的操作***。
杠杆元件13、14或杠杆弹簧15、16例如已由DE 103 40 665 A1、DE 19905 373 A1、EP 0 992 700 B1和EP 1 452 760 A1提出。
保证转矩传递和压紧板10的可轴向移位性的、以公知方式使构件8和10彼此相连接的弹簧装置、如尤其是板式弹簧优选具有确定的轴向预压紧力,该轴向预压紧力保证压紧板10在摩擦离合器3的打开方向上被加载。这意味着,在所示实施例中压紧板10在轴向上在向左的方向上通过所述预压紧的板式弹簧压离反压盘8。由此释放摩擦片衬7。此外,相应的弹簧装置、如尤其是板式弹簧的预压紧应保证滚动支座129始终在轴向上在朝杠杆弹簧16的径向外部区域的方向上被挤压。
支撑环20构成一个所谓的调节环20,该调节环通过斜坡***在轴向上支撑在壳体形式的构件12上。斜坡***具有在圆周方向上延伸的在轴向方向上***的斜坡。相应的斜坡可用公知方式直接成形在调节环20上并且与这些斜坡共同作用的配合斜坡可用有利的方式直接加工在壳体形式的构件12的壳体底部的区域中。在圆周方向上,调节环20由至少一个未详细示出的弹簧在圆周方向上或补偿调节方向上加载。
与补偿调节装置的工作原理、斜坡和配合斜坡的构型可能性以及可实现在斜坡***内部补偿调节的弹簧的设计和布置相关的细节可由DE 42 39291 A1、DE 42 39 289 A1、DE 43 22 667 A1和DE 44 31 641 A1中获知。
此外,补偿调节装置21包括一个传感器装置23,该传感器装置具有一个传感器环24,该传感器环以与结合调节环20所描述的方式类似的方式通过斜坡***支撑在壳体形式的构件12的壳体底部上并且在补偿调节方向上通过一个弹簧在周向上加载。传感器环24在此在轴向上设置在壳体形式的构件12与杠杆弹簧16的外部区域之间,确切地说在此设置在滚动支座19的径向高度上。
此外,传感器装置23具有一个传感器元件25,该传感器元件优选在轴向上具有弹动的区域。只要没有磨损产生,传感器元件25就在轴向上卡紧传感器环24,由此,该传感器环于是保持不可扭转。传感器元件25具有止挡区域26,这些止挡区域可与由拉紧装置承载的配合止挡区域27共同作用,确切地说尤其是当在摩擦片衬7上产生磨损时共同作用。止挡区域26和配合止挡区域27的轴向布置以及在这些止挡区域与这些配合止挡区域之间在摩擦离合器3***作时产生的轴向位移这样彼此相协调,使得当摩擦离合器3闭合并且不存在磨损时至多仅可在止挡区域26与配合止挡区域27之间进行接触。但只要存在磨损,止挡区域26就在达到摩擦离合器3的完全的闭合位移或接合位移之前靠置在配合止挡区域27上。由此使得与所产生的磨损相关地进行止挡区域26相对于至少传感器环24的轴向移位。这种轴向移位使得传感器环在趋势上卸载并且由此可扭转一个与通过传感器元件25探测的磨损相关的角度。传感器环24相对于壳体形式的构件在此进行的轴向移位通过设置在传感器环24与所述壳体形式的构件之间的斜坡***来保证。
当摩擦离合器3打开即分离时,杠杆弹簧16被压回到一个角度方面的位置中,在该角度方面的位置中杠杆弹簧16的尖部22占据一个至少保持近似相同的或恒定的轴向位置。由于借助于传感器装置23进行的、在此引起滚动支座19向右相应轴向移位的磨损补偿,支撑环或调节环20在摩擦离合器3打开时卸载,由此,该支撑环或调节环于是也经历扭转,该扭转由于存在于壳体形式的构件12与调节环20之间的斜坡***而引起调节环20相应轴向移位。关于在摩擦离合器3的该构型中可符合目的的其它细节或功能特征参考较早的申请10 2006 040 993.0。
具有止挡区域26的传感器元件可通过一个环状构件构成,该环状构件在圆周上观察具有一些优选均匀分布的、与壳体形式的构件12固定的固定装置。环状的传感器元件25的存在于这些固定装置之间的区域承载止挡区域26。传感器元件25的在圆周方向上设置在固定装置之间的区域在轴向方向上可弹性地或弹动地变形。对于某些应用情况符合目的的可以是,这些区域也经受扭转应力,这种扭转应力至少引起至少在止挡区域26的侧面在周向上延伸的具有较小径向宽度的区域稍微扭绞。
摩擦离合器2的杠杆弹簧15相对于杠杆弹簧16在轴向上设置在壳体形式的构件12的径向区域的另一个侧上。杠杆弹簧16以径向外部区域支撑在一个支撑环或调节环28上。调节环28以与结合调节环20所描述的方式类似的方式可相对于壳体形式的构件12扭转并且通过一个斜坡***在轴向上支撑在该壳体形式的构件上。调节环28构成一个补偿调节装置29的组成部分,该补偿调节装置在壳体形式的构件12的径向区域与杠杆弹簧15之间起作用。在压紧板9与反压盘8和/或壳体形式的构件12之间设置有转矩传递装置,这些转矩传递装置优选通过公知的板式弹簧构成,这些板式弹簧在轴向上被这样预压紧,使得压紧板9在轴向上压在杠杆弹簧15上。在此这样确定在向右的方向上作用在杠杆弹簧15上的轴向总力的大小,使得在离合器总成1工作期间防止杠杆弹簧16由于至少离合器总成的至少一些构件的共振现象和/或轴向振动和摇摆振动而轴向移位或摆动。可能情况下可以除板式弹簧元件之外附加设置另外的能量储存器或弹簧元件,这些另外的能量储存器或弹簧元件作用在压紧板9上,但或者直接作用在杠杆弹簧15上。
另外,补偿调节装置29包括一个传感器装置30,该传感器装置设置在调节环28的径向内部并且在此与该调节环间隔开地设置。传感器装置30包括一个传感器环31,该传感器环类似于传感器环24可相对于壳体形式的构件12扭转并且通过斜坡***支撑。另外,传感器装置30具有一个传感器元件32,该传感器元件或者间接地或者直接地由壳体形式的构件12承载。传感器元件32具有至少一个、优选多个在圆周上分布的止挡区域33,这些止挡区域与一些配合止挡区域34至少当在离合器盘4的摩擦片衬6上产生磨损时共同作用。配合止挡区域34可通过与杠杆弹簧15相连接的元件构成。特别有利的是,这些配合止挡区域34通过一些与杠杆弹簧15构造成一体的舌构成。传感器元件32具有与传感器环31的区域36上的轴向预压紧力共同作用的区域35。通过至少区域35的轴向预压紧使传感器环31轴向夹紧,由此避免至少当在摩擦片衬6上不存在磨损时该传感器环扭转。由此避免补偿调节装置29的不受控制的、不可归因于磨损的补偿调节。
传感器元件32也可通过环状构件构成,该环状构件与结合传感器元件25所描述的类似构造地与壳体形式的构件12相连接和起作用。
这样确定止挡区域33与配合止挡区域34之间的从图1中可看到的轴向距离的大小,使得当摩擦离合器2完全闭合并且在摩擦片衬6上不存在磨损时仅进行这些区域33和34之间的接触或轻微靠置,由此保证传感器环31得到闭锁以免旋转。摩擦离合器2的闭合以与联系摩擦离合器3所述的方式类似的方式进行。借助于操作装置在杠杆弹簧15的尖部37的区域中引入闭合力。该闭合力缓慢地建立,确切地说这样长时间地建立,直到施加在压紧板9上的轴向力足以使由发动机输出的转矩通过离合器盘4传送给变速器。最大压紧力在此可至少具有一个恒定的值。但有利的也可以是,与发动机的工作状态以及在此情况下输出的转矩相关地相应适配该闭合力。这意味着,当发动机仅输出其额定转矩的50%时,压紧力可相应降低。
对于摩擦离合器3也可进行类似操作。
在图2中,壳体形式的构件12与传感器环24一起被立体地示出,该传感器环也被称为传感环。壳体形式的构件12包括一个圆环盘状的基体40,该圆环盘状的基体具有八个设置有斜坡的***部41至48,这些***部也被称为斜坡峰。斜坡峰41至48这样设置一个圆周上,使得分别在两个斜坡峰41至48之间得到一个斜坡谷51至59。斜坡峰41至48上的斜坡与互补地构造的、构造在传感器环24上的斜坡共同作用。给壳体形式的构件12的每个斜坡部分51至59配置传感器环24的一个斜坡峰61、62。
由于具有斜坡的构型,壳体形式的构件12也被称为第一斜坡装置。类似地,传感器环24被称为第二斜坡装置。两个斜坡装置12、24借助于三个拉簧装置64至66彼此相对压紧。
传感器元件25借助于三个铆接元件71至73固定在壳体形式的构件12上,该传感器元件也被称为夹紧弹簧。夹紧弹簧25具有三个向内伸的弹簧舌,这些弹簧舌用于将传感器环24在轴向方向上预压紧在壳体形式的构件12上。传感器环24一被释放,通过拉簧装置64至66的预压紧力以及壳体形式的构件12上和传感器环24上的共同作用的斜坡使磨损在轴向方向上得到补偿调节,其方式是传感器环24相对于壳体形式的构件12扭转。在所示状态中,夹紧弹簧25阻止传感器环24再转动。仅当检测到磨损时,夹紧弹簧25才抬高。
在图2中以及在放大地示出了图2中带有拉簧装置65的一个局部的图3中看到,拉簧装置65包括两个拉簧体75、76,这些拉簧体通过连接丝77一体地彼此相连接。连接丝77在拉簧体75的一个端部上过渡到一个弹簧圈。从拉簧体75的另一个端部伸出一个延长部78。在由弹簧丝构成的延长部78的自由端部上设置有一个弯曲的端部79,该弯曲的端部***到夹紧弹簧25的通孔中,以便使拉簧装置65与夹紧弹簧元件25相耦合。连接丝77的另一个端部过渡到拉簧体76的一个端部。在拉簧体76的另一个端部上构造有另一个弯曲的端部80,该另一个弯曲的端部嵌入到一个设置在传感器环24上的槽中。由此使拉簧装置65与传感器环24相耦合。
在图4中单独地立体地示出了拉簧装置65。通过连接丝77使两个拉簧体75、76串联连接。根据本发明的一个方面,弹簧体75、76配备有数量不等的弹簧圈81、82,83、84。这提供了优点:与在传统离合器总成中相比可更好地利用壳体形式的构件12的斜坡几何形状。由于两个弹簧体75、76的、由所需的总弹簧行程的不对称分布得到的不等的圈数量,两个弹簧体75、76具有不同的弹簧刚度。这使得壳体形式的构件12的斜坡几何形状的结构空间被拉簧装置65最佳地利用。
在设计拉簧装置64至66时,首先确定由传感器环24的切向加速度得到的最小力和用于克服传感器环24与壳体形式的构件12上的斜坡之间的摩擦的力。这两个计算得到的力中的较大者在设计时在考虑到制造公差的情况下确定为拉簧装置64至66的最小力。此外求得传感器环24的由于磨损区域而必需的扭转角度。与弹簧有效直径相联系由传感器环的扭转角度得到所需的弹簧行程。
传统弹簧装置由仅一个弹簧体组成。由于传感器环的补偿磨损所需的扭转角度,拉簧装置需要非常大的结构空间,这可引起与邻接构件、例如夹紧弹簧25的结构空间问题。因此,拉簧装置在传统离合器总成中装配在盖斜坡的外部。
通过根据本发明串联连接两个弹簧体75、76,弹簧体75、76可各设置在壳体形式的构件12的斜坡谷54、55的区域中。在两个拉簧体或压簧体75、76之间,即在连接丝77的区域中,设置有壳体形式的构件12的一个斜坡峰45。根据本发明的另一个方面,拉簧装置或压簧装置65这样设置在传感器环24的径向外部,使得传感器环24通过三个在圆周上分布的弹簧装置64至66来对中。
参考标号清单
1      离合器总成              30      传感器装置
2      摩擦离合器              31      传感器环
3      摩擦离合器              32      传感器元件
4      离合器盘                33      止挡区域
5      离合器盘                34      配合止挡区域
6      摩擦片衬                35      区域
7      摩擦片衬                36      区域
8      反压盘                  37      尖部
9      压紧板                  40      基体
10     压紧板                  41      斜坡峰
11     驱动板                  42      斜坡峰
12     壳体形式的构件          43      斜坡峰
13     杠杆元件                44      斜坡峰
14     杠杆元件                45      斜坡峰
15     杠杆弹簧                46      斜坡峰
16     杠杆弹簧                47      斜坡峰
17     拉紧装置                48      斜坡峰
18     端部                    51      斜坡谷
19     滚动支座                52      斜坡谷
20     斜坡环                  53      斜坡谷
21     补偿调节装置            54      斜坡谷
22     尖部                    55      斜坡谷
23     传感器装置              56      斜坡谷
24     传感器环                57      斜坡谷
25     传感器元件              58      斜坡谷
26     止挡区域                59      斜坡谷
27     配合止挡区域            61      斜坡峰
28     调节环                  62      斜坡峰
29     补偿调节装置            64      拉簧装置
65    拉簧装置                   78    延长部
66    拉簧装置                   79    弯曲的端部
71    铆接元件                   80    弯曲的端部
72    铆接元件                   81    弹簧圈
73    铆接元件                   82    弹簧圈
75    拉簧体                     83    弹簧圈
76    拉簧体                     84    弹簧圈
77    连接丝

Claims (10)

1.离合器总成,具有至少一个摩擦离合器(2,3),所述摩擦离合器包括磨损补偿调节装置,所述磨损补偿调节装置具有第一斜坡装置(12),所述第一斜坡装置与第二斜坡装置(24)共同作用,所述第二斜坡装置通过至少一个弹簧装置、尤其是拉簧装置(64,65,66)与所述第一斜坡装置(12)压紧,其特征在于:所述弹簧装置(64,65,66)包括至少两个串联连接的弹簧体(75,76)、尤其是拉簧体。
2.根据权利要求1的离合器总成,其特征在于:这些弹簧体(75,76)各设置在所述第一斜坡装置(12)的一个斜坡谷(54,55)的区域中。
3.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:这些弹簧体(75,76)各设置在所述第二斜坡装置(24)的一个斜坡峰的区域中。
4.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:在一个弹簧装置(65)的两个弹簧体(75,76)之间各设置有所述第一斜坡装置(12)的一个斜坡峰(45)。
5.根据权利要求4的离合器总成,其特征在于:所述两个弹簧体(75,76)通过一个连接丝(77)一体地彼此相连接。
6.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:所述两个弹簧体(75,76)具有数量不等的弹簧圈(81,82;83,84)。
7.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:所述弹簧体中的一个(75)以自由端部(79)钩入到所述第一斜坡装置(12)中或钩入到一个夹紧弹簧元件(25)中,该夹紧弹簧元件固定在所述第一斜坡装置(12)上。
8.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:所述弹簧体中的一个(76)以自由端部(80)钩入到所述第二斜坡装置(24)中。
9.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:所述第二斜坡装置(24)这样设置在多个弹簧装置(64,65,66)的径向内部,使得所述第二斜坡装置(24)通过这些拉簧装置(64,65,66)来对中。
10.根据上述权利要求中一项的离合器总成,其特征在于:所述弹簧体(75,76)各包括一个螺旋拉簧。
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