TW201910086A - 省力打孔機 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種省力打孔機,包括有一底座、一操作組件、一連接組件及至少一沖子組件,該操作組件係可相對該底座旋轉地樞接於該底座,該連接組件係以一端對應連接至該操作組件,並以另一端樞設於該底座,該至少一沖子組件設置於該底座,並連接於該連接組件;本發明之操作組件與連接組件係樞接於該底座之同一側,且該至少一沖子組件係連接於該連接組件之中間,可透過操作組件驅動該連接組件進一步帶動該至少一沖子組件進行沖切,讓操作組件、連接組件與沖子組件相互搭配,而能具有較大的沖切行程,能夠沖切高張數的紙張且兼具省力效果。

Description

省力打孔機
本發明係涉及一種打孔機,尤其是一種省力打孔機。
現有的打孔機主要用於在文件上形成孔洞以利於造冊收納,由於打孔機之沖子的直線行程有限,市面上各種省力打孔機均透過各種機構上的改良來達到使打孔機更為省力的目的。
如中國公布號CN102101304發明申請案揭露了一種打孔機結構,其係主要透過第一壓臂及第二壓臂的連動帶動沖孔件進行沖孔,其中,第一壓臂與第二壓臂的支點均樞接於座框架,第一壓臂以抗力點連接至第二壓臂,使沖孔件連接至第二壓臂之抗力點時能夠節省打孔時的作用力。
如中國授權公告號CN201082600新型案揭露了一種打孔鉚固機,其係主要透過按壓壓柄帶動鉚固機構進行鉚合動作,再以按壓壓柄搭配按壓支臂帶動打孔機構進行打孔,而兼具兩用型的實用機型,其中,按壓壓柄及按壓支臂之支點均樞接於定位架,按壓壓柄之抗力點對應連接至鉚固機構,使鉚固機構連接至按壓支臂的施力點,並使打孔機構連接至按壓支臂的抗力點,讓按壓壓柄作動時,能夠同時連動鉚固機構及打孔機構作動。
如美國公開號US2010/0058912發明公開案揭露了一種打孔機,其係主要是透過主臂帶動兩輔助支臂連動兩沖子頭進行打孔作業,其中,主臂及兩輔助支臂之支點係樞接於底座之支架上,主臂之抗力點係可滑動地連接兩輔助支臂之施力點,兩輔助支臂之抗力點抵接於兩沖子頭,使主臂作動時,能夠連動兩輔助支臂驅動兩沖子頭進行沖切。
如中國公布號CN101121270發明公開案揭露了一種打孔機,其係主要透過上蓋帶動連動組來驅使沖孔件進行打孔,其中,上蓋之支點及連動件之支點均樞接於底座之固定座,連動組之第二施力臂連接於上蓋之第一抗力臂,且沖孔件連接於連動組之第二抗力臂,藉由上蓋的活動,能夠帶動連動組驅動沖孔件進行沖孔。
由上述各種打孔機所揭露的結構可得知,由於槓桿的支點、施力點或抗力點的配置因打孔機的內部結構限制,使各種打孔機的槓桿配置方式有所不同,以前述的CN102101304、CN201082600兩案為例,其中的各槓桿支點分別位於相反方向,而施力點及抗力點則分佈於兩支點之間;以US2010/0058912、CN101121270兩案為例,其中施力點及抗力點分別分佈在兩槓桿支點的相反兩側。
因此,現有打孔機透過前述的各種配置,都會導致沖子的作動行程較短,因此使沖子沿縱向進行沖切的活動距離不足,無法沖切高張數的紙張,同時,因槓桿配置的省力效果有限,常需要使用者配合身體或雙手的施力來加大力道,才能夠完成打孔作業,而無法真正達到沖切省力的效果,此外,手部亦會產生過度彎曲的不適姿勢,影響操作時的感受,發明人有鑑於此,認為現有的打孔機仍有改善之空間。
為了解決現有打孔機槓桿的支點、施力點或抗力點的配置方式導致沖子進行沖切的活動距離不足及省力效果不佳的問題,本發明的主要目的在於提供一種省力打孔機,其係透過槓桿位置的配置調整,使操作組件搭配連接組件時,而能夠產生較大的沖切距離,進而達到省力且又能進行高張數紙張沖切的效果。
本發明所運用的技術手段係在於提供一種省力打孔機,包括: 一底座; 一操作組件,其係可相對該底座旋轉地樞接於該底座,該操作組件係設有一連接於該底座的第一樞轉部、一遠離該第一樞轉部的第一施力部、以及設置於該第一樞轉部及該第一施力部之間的一第一抗力部; 一連接組件,其係設有一連接至該底座的第二樞轉部及一遠離該第二樞轉部的第二施力部,該第二施力部並對應連接於該操作組件之第一抗力部,該連接組件並設有一位於該第二樞轉部及該第二施力部之間的第二抗力部,且該第一樞轉部及該第二樞轉部係相對於該第一抗力部而位於同一側;以及 至少一沖子組件,其係設置於該底座上並連接於該連接組件之第二抗力部,且能被該操作組件帶動而相對該底座呈上下移動。
本發明利用所提供的省力打孔機,可以獲得的功效增進在於,本發明之操作組件之第一樞轉部及連接組件之第二樞轉部係相對於操作組件之第一抗力部而位於同一側,以及沖子組件樞接在連接組件之第二樞轉部及第二施力部之間,因此,透過前述的槓桿連接關係,在力學上,使兩槓桿的支點位於鄰近側,而主要沖切的第二抗力點位在第二槓桿的施力點與支點之間,使沖子組件的行程能夠增加,進而增加沖切的紙張張數,同時亦具有優良的省力效果,而不會造成手部的負擔。
為了能夠詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效,並可依照說明書的內容來實施,更進一步以如圖式所示的較佳實施例,詳細說明如后,請參閱圖1至圖4的第一較佳實施例,其係包括有一底座10、一操作組件20、一連接組件30及至少一沖子組件40。
如圖1及圖2所示,該底座10係包括有一底座本體11及兩直立連接於該底座本體11之固定架12,較佳的是,於本實施例中,該底座本體11係呈可折疊或可收縮改變長度的型態,該兩固定架12分別互相平行且間隔設置於該底座本體11的一端,各固定架12係分別設置有一朝向外側凸出的樞轉件121,並於各固定架12中間形成一組裝空間122,以供該連接組件30及該沖子組件40安裝。
如圖2及圖3所示,該操作組件20係可相對該底座10旋轉地樞接於該底座10之兩固定架12,較佳的是,該操作組件20係可相對於該兩固定架12以收合方式改變長度,該操作組件20係包括有兩側臂21及連接於該對側臂21之伸縮把手22。該操作組件20係設有一連接於底座10的第一樞轉部P1、一遠離第一樞轉部P1的一第一施力部F1以及設置於第一樞轉部P1及第一施力部F1之間的一第一抗力部G1。
在本實施例中,該操作組件20係分別以該兩側臂21連接於該兩固定架12的兩外側邊,各側臂21分別於內側開設有一圓形孔洞,以作為第一樞轉部P1,該圓形孔洞之形狀對應於各固定架12之樞轉件121,並於各側臂21之底部向下凸設有一作動部211,於該兩作動部211分別設有第一抗力部G1,該第一抗力部G1為圓形穿孔,該兩側臂21係分別以該兩第一樞轉部P1對應樞設於該兩固定架12之樞轉件121,使該兩側臂21能夠相對該兩固定架12旋轉作動。
該伸縮把手22係呈U形並連接於該兩側臂21異於樞接在該底座10的一端,且該伸縮把手22係可選擇地相對該兩側臂21位移作動,來達到改變該操作組件20長度之效果,該伸縮把手22係包括有分別連接於該兩側臂21的兩伸縮桿221,該第一施力部F1係定義於該伸縮把手22的一端,較佳者,該第一施力部F1係為一橫桿體且分別連接該兩伸縮桿221。
如圖3及圖4所示,該連接組件30係可轉動地樞設於該底座10之各固定架12而容置於組裝空間122內,該連接組件30係設有一連接至底座10的第二樞轉部P2及一遠離第二樞轉部P2的第二施力部F2,該第二施力部F2並對應連接於該操作組件20之第一抗力部G1,該連接組件30並設有一位於第二樞轉部P2及第二施力部F2之間的第二抗力部G2,且該第一樞轉部P1及第二樞轉部P2係相對於該第一抗力部G1而位於同一側;該至少一沖子組件40則係設置於該底座10上並連接於該連接組件30之第二抗力部G2,且能被該操作組件20帶動而能相對該底座10呈上下移動。
較佳的是,該連接組件30包括有兩連接桿31分別樞接於該底座10之兩固定架12,各連接桿31的剖面係呈U形並包括有形狀相同且互相平行的兩側板310及一連接該兩側板310的連接板311,各側板310於兩端分別開設有一圓形孔洞,以作為該第二施力部F2及該第二樞轉部P2,各側板310於該第二施力部F2及該第二樞轉部P2之間設有該第二抗力部G2,各連接桿31分別以一樞轉桿32穿設各側板310之第二樞轉部P2並將該兩連接桿31分別樞接於該兩固定架12之組裝空間122內,使各連接桿31能夠相對各固定架12轉動。
如圖3及圖4所示,該操作組件20與該連接組件30之間係以一施力桿33帶動,該施力桿33分別對應穿設於該兩側臂21之第一抗力部G1及各側板310之第二施力部F2,或者,該操作組件20與該兩連接桿31之間亦可分別以兩個施力桿33分別穿設於該兩側臂21之第一抗力部G1及各側板310之第二施力部F2上,本發明在此不加以限制。
另外,該操作組件20之第一抗力部G1與該連接組件30之第二施力部F2係可為滑動連接,並使該操作組件20之第一抗力部G1或該連接組件30之第二施力部F2設置為一滑動槽;其中,在該第一抗力部G1、該第二施力部F2的組合中,當其中一者為長條形的滑動槽時,另一者則為能夠固定該施力桿33的圓形穿孔,用以固定該施力桿33並使該施力桿33於滑動槽內可相對滑動,來達到相對位移的效果,在本實施例中,該第二施力部F2係為滑動槽,即該操作組件20係能透過轉動而帶動該施力桿33,使該施力桿33能夠於各第二施力部F2內滑移,進而連動該兩連接桿31轉動,而該第一抗力部G1及該第二施力部F2兩者的配置可互相對調,在配置上亦不受本案實施例之限制。
較佳的是,如圖5所示,並定義座標軸有沿水平方向延伸的X軸向及沿垂直方向延伸並與X軸向互相垂直的Y軸向,其中,於各連接桿31之側板310中,定義該第二樞轉部P2之圓形孔洞的圓心為Po,該第二施力部F2及該第二抗力部G2均為長圓形的滑動槽,各滑動槽的兩端分別為弧形,並分別定義該第二施力部F2的兩弧形之圓心為Fo1、Fo2,該第二抗力部G2的兩弧形之圓心為Go1、Go2。
本實施例中,由該第二樞轉部P2之圓心Po沿著X軸向與該第二抗力部G2的第一圓心為Go1之間的距離定義有一第一抗力臂Lg1,該第一抗力臂Lg1的長度為16 至 18 mm,由該第二樞轉部P2之圓心Po沿著X軸向與該第二抗力部G2的第二圓心Go2之間的距離定義有一第二抗力臂Lg2,該第二抗力臂Lg2的長度為18 至 20 mm;另外,由該第二樞轉部P2之圓心Po沿著X軸向至該第二施力部F2的第一圓心Fo1之間的距離定義有一第一施力臂Lf1,該第一施力臂Lf1的長度為28.5 至 30.5 mm,由該第二樞轉部P2之圓心Po沿著X軸向至該第二施力部F2的第二圓心Fo2之間的距離定義有一第二施力臂Lf2,該第二施力臂Lf2的長度為35.5 至 37.5 mm。
如圖6所示,本實施例中,該第二抗力部G2與該第二施力部F2各以其兩圓心Go1、Go2及Fo1、Fo2的連線分別形成一長軸線,該兩長軸線相交形成一傾斜夾角Afg,該傾斜夾角Afg為138 至 142 度;由該第二樞轉部P2之圓心Po至該第二抗力部G2的第一圓心Go1之連線與一沿X軸向水平延伸的水平線形成一第一抗力滑移夾角Ag1,該第一抗力滑移夾角Ag1為5 至 9 度,由該第二樞轉部P2之圓心Po至該第二抗力部G2的第一圓心Go1之連線與由該第二樞轉部P2之圓心Po至該第二抗力部G2的第二圓心Go2之連線形成一第二抗力滑移夾角Ag2,該第二抗力滑移夾角Ag2為2 至 6 度;另外,由該第二樞轉部P2之圓心Po至該第二施力部F2的第一圓心Fo1之連線與由該第二樞轉部P2之圓心Po至該第二施力部F2的第二圓心Fo2之連線形成一施力滑移夾角Af1,該施力滑移夾角Af1為1 至5 度。
如圖3及圖4所示,至少一沖子組件40係實施為兩個,分別設置於底座10之兩固定架12上並連接於連接組件30之第二抗力部G2,較佳的是,本實施例中各沖子組件40分別對應樞接於各連接桿31之兩側板310之間,並組裝於各固定架12之組裝空間122內,各沖子組件40係分別包括有一沖子座41及一連接於該沖子座41底部之沖子頭42,各沖子座41係具有呈矩形塊狀的座體410,並分別於該座體410的頂部設有一連接部411,各連接部411設有一樞接孔,各沖子座41分別以連接部411之樞接孔對應於各側板310之第二抗力部G2,並以一樞軸412對應穿設於該各連接部411與各第二抗力部G2,使該連接組件30的兩連接桿31樞接於兩沖子座41並在作動時能分別帶動各沖子座41同步作動。
較佳者,該兩沖子組件40的連接部411與該連接組件30之第二抗力部 G2之間係為滑動連接,並使連接組件30之第二抗力部G2或各沖子組件40之連接部411設置為一滑動槽,其中,在該第二抗力部G2、各連接部411的組合中,當其中一者為長條形的滑動槽時,另一者則為能夠固定樞軸412的圓形穿孔,用以固定該樞軸412並使該樞軸412於滑動槽內可相對滑動,來達到相對位移的效果,在本實施例中,該連接組件30之第二抗力部G2係為滑動槽,而該第二抗力部G2及該連接部411兩者的配置可互相對調,在配置上亦不受本案實施例之限制。
本實施例透過前述的各項結構中,可將本實施例的結構簡化為如圖7所示的槓桿施力簡圖,並搭配參看圖2及圖3呈現以下的連接關係,其中,該操作組件20分別於兩端設有該第一施力部F1及該第一樞轉部P1,以及設置於該第一樞轉部P1及該第一施力部F1之間的該第一抗力部G1,該操作組件20係以該第一樞轉部P1連接至該底座10,該連接組件30係分別於兩端設有該第二施力部F2及該第二樞轉部P2,以及設置於該第二施力部F2及該第二樞轉部P2之間的第二抗力部G2,且該第一樞轉部P1及該第二樞轉部P2係相對於該第一抗力部G1而位於同一側,該連接組件30係以該第二樞轉部P2連接至該底座10,並以該第二施力部F2連接至該操作組件20之第一抗力部G1,各沖子組件40係分別連接至該連接組件30之第二抗力部G2,且位於第一樞轉部P1及第二樞轉部P2之間,藉此,能夠將第一施力部F1的施加外力傳遞至連接於第二抗力部G2的沖孔組件40,以進行省力打孔。
本發明較佳實施例的使用方式如圖8所示,該操作組件20係能夠相對該底座10樞轉作動,當該操作組件20沿逆時鐘方向旋轉並抬起時,使該施力桿33能夠帶動該兩連接桿31同向旋動,以及帶動該兩沖子組件40向上抬升,如圖9所示,當該操作組件20沿順時鐘方向旋轉向下按壓時,透過該施力桿33在該第二施力部F2滑移並帶動該兩連接桿31旋動,同時使各沖子座41之樞軸412於該第二抗力部G2內滑移,進而帶動各沖子頭42向下沖切,而能夠達到沖孔的效果。
於本實施例中,搭配圖7所示,當操作組件20在初始力臂呈收合而不調整長度的情況下執行打孔作業時,該操作組件20之長度約為190mm,而第一抗力部G1至該第一樞轉部P1之長度約為10mm,該第二施力部F2之受力等於該第一抗力部G1之施力,第二施力部F2距第二樞轉部P2的距離與第二抗力部G2距第二樞轉部P2的距離約為2:1,故槓桿計算公式如下: F1×19=G1×1 → F1=G1/19 (1) F2=G1 → F1=F2/19 (2) F2×2=G2×1 → 2F2=G2 (3) G2/F1=2F2/(F2/19) → G2=38F1 (4) 故第二抗力部G2的受力為第一施力部F1的施力放大38倍,具有極佳的省力效果。
由於本發明透過該操作組件20之第一樞轉部P1及該連接組件30之第二樞轉部P2係相對於該操作組件20之第一抗力部G1而位於同一側,以及各沖子組件40樞接在該連接組件30之第二樞轉部P2及之第二施力部F2之間,在力學上,使兩樞接支點位於鄰近的一側,而主要施力進行沖切的第二抗力部G2則位在該連接桿31的第二施力部F2與第二樞接部P2之間,使各沖子組件具有較長的移動行程,進而增加沖切的紙張張數,且該操作組件20在初始力臂不調整的情況下,便具有極佳的省力打孔效果。另外,藉由該操作組件20、該連接組件30及該沖子組件40之間的滑動連接結構,則可使沖子移動行程增加更多,而可達到13mm的移動行程,可更有效地提昇沖切的紙張張數。
本發明之第二較佳實施例係以圖10所示的槓桿施力簡圖,作為簡化結構的說明,其係均與第一較佳實施例之主要結構配置關係相同,差異僅在於槓桿的位置關係略變化,該至少一沖子組件40位於該操作組件20之第一樞轉部P1及該操作組件20之第一抗力部G1之間。
本發明之第三較佳實施例係以圖11所示的槓桿施力簡圖,作為簡化結構的說明,其係均與第一較佳實施例之主要結構配置關係相同,差異僅在於槓桿的位置關係略變化,該連接組件30之第二樞轉部P2位於該操作組件20之第一樞轉部P1及該連接組件30之第二抗力部G2之間。
本發明亦可應用於操作組件僅具有單臂來搭配單一連接桿及單一沖子組件的單臂型打孔機,亦或者是應用於具有多臂操作搭配多連接桿及多沖子組件的多臂型打孔機,本發明在此不對操作組件的連接臂數、連接組件或沖子組件的數量加以限定。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例,並非對本發明作任何形式上的限制,任何所屬技術領域中具有通常知識者,若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內,利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例,均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。
10‧‧‧底座
11‧‧‧底座本體
12‧‧‧固定架
121‧‧‧樞轉件
122‧‧‧組裝空間
20‧‧‧操作組件
21‧‧‧側臂
211‧‧‧作動部
P1‧‧‧第一樞轉部
G1‧‧‧第一抗力部
22‧‧‧伸縮把手
221‧‧‧伸縮桿
F1‧‧‧第一施力部
30‧‧‧連接組件
31‧‧‧連接桿
310‧‧‧側板
311‧‧‧連接板
F2‧‧‧第二施力部F2
P2‧‧‧第二樞轉部
G2‧‧‧第二抗力部
32‧‧‧樞轉桿
33‧‧‧施力桿
40‧‧‧沖子組件
41‧‧‧沖子座
410‧‧‧座體
411‧‧‧連接部
42‧‧‧沖子頭
Po‧‧‧樞軸孔圓心
Go1‧‧‧組裝部第一圓心
Go2‧‧‧組裝部第二圓心
Lg1‧‧‧第一抗力臂
Lg2‧‧‧第二抗力臂
Fo1‧‧‧連動部第一圓心
Fo2‧‧‧連動部第二圓心
Lf1‧‧‧第一施力臂
Lf2‧‧‧第二施力臂
Afg‧‧‧傾斜夾角
Ag1‧‧‧第一抗力滑移夾角
Ag2‧‧‧第二抗力滑移夾角
Af1‧‧‧施力滑移夾角
圖1係本發明的第一較佳實施例的立體圖。 圖2係本發明的第一較佳實施例的部分區域以透明方式呈現的立體示意圖。 圖3係本發明的第一較佳實施例的局部立體分解圖。 圖4係本發明的第一較佳實施例的局部立體分解放大圖。 圖5係本發明的第一較佳實施例中連接桿的側視圖。 圖6係本發明的第一較佳實施例中連接桿的側視圖。 圖7係本發明的第一較佳實施例的槓桿施力簡圖。 圖8係本發明的第一較佳實施例於作動時的側視圖。 圖9係本發明的第一較佳實施例於作動時的側視圖。 圖10係本發明的第二較佳實施例的槓桿施力簡圖。 圖11係本發明的第三較佳實施例的槓桿施力簡圖。

Claims (19)

  1. 一種省力打孔機,包括: 一底座; 一操作組件,其係可相對該底座旋轉地樞接於該底座,該操作組件係設有一連接於該底座的第一樞轉部、一遠離該第一樞轉部的第一施力部、以及設置於該第一樞轉部及該第一施力部之間的一第一抗力部; 一連接組件,其係設有一連接至該底座的第二樞轉部及一遠離該第二樞轉部的第二施力部,該第二施力部並對應連接於該操作組件之第一抗力部,該連接組件並設有一位於該第二樞轉部及該第二施力部之間的第二抗力部,且該第一樞轉部及該第二樞轉部係相對於該第一抗力部而位於同一側;以及 至少一沖子組件,其係設置於該底座上並連接於該連接組件之第二抗力部,且能被該操作組件帶動而相對該底座呈上下移動。
  2. 如請求項1所述之省力打孔機,其中,該至少一沖子組件位於該第一樞轉部及該第二樞轉部之間。
  3. 如請求項1所述之省力打孔機,其中,該至少一沖子組件位於該第一樞轉部及該第一抗力部之間。
  4. 如請求項1所述之省力打孔機,其中,該連接組件之第二樞轉部位於該第一樞轉部及該第二抗力部之間。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之省力打孔機,其中,該連接組件係包括兩連接桿,該至少一沖子組件係實施為二個,該底座設有兩固定架,該兩連接桿分別對應樞接於該兩固定架,該兩沖子組件分別對應連接於該兩連接桿。
  6. 如請求項1至4中任一項所述之省力打孔機,其中,該第一抗力部與該第二施力部係為滑動連接。
  7. 如請求項6所述之省力打孔機,其中,該操作組件之第一抗力部與該連接組件之第二施力部的其中之一為滑動槽。
  8. 如請求項7所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二施力部間定義有一施力滑移夾角,該施力滑移夾角為1 至5 度。
  9. 如請求項7所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二施力部間定義有一第一施力臂,該第一施力臂之長度為為28.5 至 30.5 mm。
  10. 如請求項7所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二施力部間定義有一第二施力臂,該第二施力臂之長度為35.5 至 37.5 mm。
  11. 如請求項1至4中任一項所述之省力打孔機,其中,該連接組件之第二抗力部與該至少一沖子組件之一連接部係為滑動連接。
  12. 如請求項11所述之省力打孔機,其中,該連接組件之第二抗力部與該至少一沖子座之連接部的其中之一為滑動槽。
  13. 如請求項12所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二抗力部間定義有一第一抗力滑移夾角,該第一抗力滑移夾角為5 至 9 度。
  14. 如請求項12所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二抗力部間定義有一第二抗力滑移夾角,該第二抗力滑移夾角為2 至 6度。
  15. 如請求項12所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二抗力部間定義有一第一抗力臂,該第一抗力臂之長度為為16 至 18 mm。
  16. 如請求項12所述之省力打孔機,其中,該第二樞轉部至該第二抗力部間定義有一第二抗力臂,該第二抗力臂之長度為為18 至 20 mm。
  17. 如請求項6所述之省力打孔機,其中,該連接組件之第二抗力部與該至少一沖子座之一連接部係為滑動連接。
  18. 如請求項17所述之省力打孔機,其中,該連接組件之第二施力部與該第二抗力部之間形成一傾斜夾角,該傾斜夾角為138 至 142 度。
  19. 如請求項1所述之省力打孔機,其中,該至少一沖子組件包括有一沖子座及一連接於該沖子座。
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