CN104354614B - 靠背可旋转座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的靠背可旋转座椅，包括座垫部件和靠背部件，其特征在于，所述靠背部件包括第一靠背部分和第二靠背部分，其中第一靠背部分安装在所述座垫部件上，所述第二靠背部分与第一靠背部分之间设置有一能使第二靠背部分绕其自身垂直轴线旋转的旋转机构。本发明与现有靠背无法绕其自身的垂直轴线旋转的座椅相比，具有以下特点：1、当本发明应用于机动车前排座椅，尤其是驾驶员乘坐的座椅时，在车辆自动驾驶模式下，通过旋转靠背，使前排乘客或驾驶员面朝后与后排乘员对话交流，实现前排乘客或驾驶员与后排乘员沟通无障碍性和快捷性。2、本发明通过旋转靠背，可以提升乘员或驾驶员侧靠的舒适性和私密性。

Description

靠背可旋转座椅
技术领域
本发明涉及座椅技术领域，特别涉及一种靠背可旋转座椅。
背景技术
目前可旋转座椅一般都是整个座椅一起旋转，这些整体可旋转座椅已经用于高铁、动车车厢以及机动车辆内，方便了前后两排座椅的乘客在需要的时候面对面交流和娱乐。但是这类整体可旋转座椅还没有用做机动车驾驶员座椅，因此目前机动车内供驾驶员乘坐的座椅一般都是不可旋转的。但是随着自动驾驶技术在机动车中的推广，驾驶员在不需要自己驾驶即自动驾驶模式下，有时候需要与后排乘客进行交流，现有的座椅的靠背就起到了妨碍作用。另外目前机动车前排座椅包括驾驶员乘坐的座椅都不具有侧靠功能，当前排座椅上的乘客需要左右侧靠时，没有靠背支撑，舒适感不强。再者目前机动车前排座椅没有左右侧靠保护，私密性不强。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有座椅所存在的技术问题而提供一种靠背可部分绕其自身的垂直轴线旋转的靠背可旋转座椅，以方便驾驶员在不需要自己驾驶即自动驾驶模式下，与后排乘客进行交流，同时也方便所乘坐的乘客侧靠，再者保护所乘坐的乘客的私密性。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
靠背可旋转座椅，包括座垫部件和靠背部件，其特征在于，所述靠背部件包括第一靠背部分和第二靠背部分，其中第一靠背部分安装在所述座垫部件上，所述第二靠背部分与第一靠背部分之间设置有一能使第二靠背部分绕其自身垂直轴线旋转的旋转机构。
在本发明的一个优选实施例中，在所述第二靠背部分与第一靠背部分之间还设置有至少一对旋转过程中的第二靠背部分起导向支撑作用的导向机构。
在本发明的一个优选实施例中，所述旋转机构包括：
一安装在所述第二靠背部分上的驱动单元；
一固定在所述驱动单元输出轴上的齿轮；
一安装在第一靠背部分上的弧形齿条，所述齿轮与所述弧形齿条相啮合并在所述驱动电机驱动下在所述弧形齿条上行走，从而带动所述第二靠背部分其自身垂直轴线旋转。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动单元包括一驱动电机和一减速机构，所述驱动电机通过电机支架安装在所述第一靠背部分上，所述驱动电机的输出轴连接所述减速机构的输入轴，所述减速机构的输出轴上固定有所述齿轮。
在本发明的一个优选实施例中，所述弧形齿条的弦长小于第一靠背部分的宽度。
在本发明的一个优选实施例中，所述旋转机构还包括上、下挡条，所述上、下挡条通过紧固件固定安装在所述弧形齿条的上、下表面上，所述上、下挡条面向第二靠背部分的边缘突出所述弧形齿条的齿顶挡在所述齿轮的上、下表面上。
在本发明的一个优选实施例中，所述导向机构包括安装在第二靠背部分上的导向滑块和安装在所述第一靠背部分上的弧形导向槽部件，所述弧形导向槽部件面向第二靠背部分那一面上设置有弧形导向槽，所述导向滑块与所述弧形导向槽相互啮合并沿所述弧形导向槽滑动。
在本发明的一个优选实施例中，所述导向滑块与所述弧形导向槽之间的运动轨迹同所述齿轮与所述弧形齿条之间的运动轨迹相同。
在本发明的一个优选实施例中，在所述弧形导向槽部件设置有滑块限位元件。
为了便于所述导向滑块与所述弧形导向槽相互啮合，在本发明的一个优选实施例中，所述弧形导向槽部件由上、下导向条组成，上、下导向条的相对面上均开设有一弧形导向半槽，上、下导向条通过紧固件安装在一起，上、下导向条上的弧形导向半槽组成所述的弧形导向槽。
在本发明的一个优选实施例中，在所述上、下导向条上的弧形导向半槽靠近外缘的地方设置有一弧形导向凸缘，上、下导向条上的弧形导向半槽上的弧形导向凸缘相对设置；在所述导向滑块的上、下表面上均开设有一弧形凹槽，所述上、下导向条上的弧形导向半槽上的弧形导向凸缘嵌入到所述导向滑块上、下表面上的弧形凹槽内。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一靠背部分包括第一靠背骨架和包覆在所述第一靠背骨架上的第一发泡体，所述第一靠背骨架成一开口朝下的U型结构，成一开口朝下的U型结构的第一靠背骨架的两自由端与所述座垫部件形成固定连接关系或铰接连接关系；所述弧形齿条的两端和弧形导向槽部件的两端分别通过紧固件固定在所述成一开口朝下的U型结构的第一靠背骨架的两臂上。
在本发明的一个优选实施例中，所述成一开口朝下的U型结构第一靠背骨架的两臂越靠近自由端越宽。
在本发明的一个优选实施例中，所述第二靠背部分包括第二靠背骨架和包覆在所述第二靠背骨架上的第二发泡体，在第二靠背骨架的中下部分被纳入到所述成一开口朝下的U型结构第一靠背骨架的两臂之间；在所述第二靠背骨架的中下部分适当位置上设置有驱动单元安装位和滑块安装位，所述驱动单元通过驱动单元安装支架以及紧固件安装在所述驱动单元安装位上，所述滑块通过紧固件安装在所述滑块安装位上。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动单元安装位和滑块安装位均向第一靠背部分方向突出。
在本发明的一个优选实施例中，在所述第二靠背骨架的上部中间位置设置有一头枕安装缺口，在所述头枕安装缺口内安装有头枕。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动电机通过一开关控制，所述开关安装在所述第一靠背部分或第二靠背部分方便操作的位置上。
由于采用了如上的技术方案，本发明与现有靠背无法绕其自身的垂直轴线旋转的座椅相比，具有以下特点：
1、当本发明应用于机动车前排座椅，尤其是驾驶员乘坐的座椅时，在车辆自动驾驶模式下，通过旋转靠背，使前排乘客或驾驶员面朝后与后排乘员对话交流，实现前排乘客或驾驶员与后排乘员沟通无障碍性和快捷性。
2、本发明通过旋转靠背，可以提升乘员或驾驶员侧靠的舒适性和私密性。
附图说明
图1为本发明靠背可旋转座椅的整体外形示意图。
图2为本发明靠背可旋转座椅中靠背向左侧旋转示意图(图中箭头所指方向)。
图3为本发明靠背可旋转座椅中靠背向右侧旋转示意图(图中箭头所指方向)。
图4为本发明靠背可旋转座椅靠背部件的整体外形示意图。
图5为本发明靠背可旋转座椅中靠背部件的分解示意图(图中不包括所述的第一发泡体和第二发泡体)。
图6为本发明靠背可旋转座椅中旋转靠背骨架(所述的第二靠背骨架)结构及与驱动电机之间的装配分解示意图。
图7为本发明靠背可旋转座椅中支撑靠背骨架(所述的第一靠背骨架)结构及与齿条、导向机构之间的装配分解示意图。
图8为本发明靠背可旋转座椅中上弧形导向槽部件的分解示意图。
图9为本发明靠背可旋转座椅中下弧形导向槽部件的分解示意图。
图10为本发明靠背可旋转座椅中齿条与上、下挡条的装配分解示意图。
图11为本发明靠背可旋转座椅中靠背支撑骨架(所述的第一靠背骨架)与齿条、上、下弧形导向槽部件之间的装配示意图。
图12为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架、靠背支撑骨架、齿条、上、下弧形导向槽部件之间的装配示意图。
图13为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架、靠背支撑骨架之间的装配示意图。
图14为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架处于中间位置时各零件的状态示意图。
图15为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架处于向右旋转至最后位置时各零件的状态示意图。
图16为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架处于向左旋转至最后位置时各零件的状态示意图。
图17为本发明靠背可旋转座椅中靠背部件的内部结构示意图。
图18为本发明靠背可旋转座椅中驱动单元与齿轮之间的结构及装配示意图。
图19为本发明靠背可旋转座椅中齿轮与弧形齿条之间的啮合状态示意图。
图20为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架处于向左旋转至最后位置时齿轮与弧形齿条之间的啮合状态示意图。
图21为本发明靠背可旋转座椅中上滑块与上弧形导向槽部件之间的啮合关系示意图。
图22为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架处于向左旋转至最后位置时，上滑块与上弧形导向槽部件之间的啮合关系示意图。
图23为本发明靠背可旋转座椅中下滑块与下弧形导向槽部件之间的啮合关系示意图。
图24为本发明靠背可旋转座椅中靠背旋转骨架处于向左旋转至最后位置时，下滑块与下弧形导向槽部件之间的啮合关系示意图。
具体实施方式
参见图1，图中所示的靠背可旋转座椅，包括座垫部件100和靠背部件200，座垫部件100与现有座椅的座垫结构基本上相同，因此在此不再赘述。
靠背部件200包括靠背支撑部分210和靠背旋转部分220，靠背支撑部分210为第一靠背部分，靠背旋转部分220为第二靠背部分。靠背支撑部分210可以采用固定安装方式或铰接方式安装在座垫部件100上，如果靠背支撑部分210采用铰接方式安装在座垫部件100上的话，则可采用现有的手动调角器或电动调角器使靠背支撑部分210绕其与座垫部件100前后翻转。
参见图4，本发明的特点是在靠背旋转部分220与靠背支撑部分210之间设置有一能使靠背旋转部分220绕其自身垂直轴线向左旋转(参见图2，图中的箭头方法)或向右旋转(参见图3，图中的箭头方法)的旋转机构230。
另外，为了使靠背旋转部分220在绕其自身垂直轴线旋转过程中平稳，继续参见图4，在靠背旋转部分220与靠背支撑部分210之间还设置有对旋转过程中的靠背旋转部分220起导向支撑作用的上、下导向机构240、250，上、下导向机构240、250分别设置在旋转机构230的上、下方。
下面进一步来描述一种具体的旋转机构、导向机构以及靠背旋转部分、支撑靠背部分，下面的描述仅仅是对本发明一个优选方案的具体阐述，并不构成对本发明权利要求的限制。
参见图5并结合参见图17，靠背支撑部分210包括靠背支撑骨架211和包覆在靠背支撑骨架211的发泡体212。靠背支撑骨架211采用金属材料或非金属复合材料制成，其成一开口朝下的U型结构，开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b的自由端与座垫部件(图中未示出)形成固定连接关系或铰接连接关系。开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b越靠近自由端越宽，这样就可以承载更重的负荷。
靠背旋转部分220包括靠背旋转骨架221和包覆在靠背旋转骨架221上的发泡体222，靠背旋转骨架221采用铝合金材料制成其中下部分被纳入到开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b之间；在靠背旋转骨架221的中下部分适当位置上设置有驱动单元安装位221a和上、下滑块安装位221b、221c，驱动单元安装位221a和上、下滑块安装位221b、221c均向靠背支撑部分210方向突出。
在靠背旋转骨架221的上部中间位置设置有一头枕安装缺口221d，在头枕安装缺口221d内安装有头枕260(结合参见图1至图4)。头枕260的安装方式与现有的头枕安装方式基本上相同，在此不再赘述。
参见图5至图7，旋转机构包括驱动单元231、齿轮232、弧形齿条233。结合图18，驱动单元231包括一驱动电机231a和一减速机构231b，驱动电机231a的输出轴连接减速机构231b的输入轴，减速机构231b的输出轴231ba上固定有齿轮232。
驱动电机231a通过电机支架234以及紧固螺栓237安装在靠背旋转骨架221的驱动单元安装位221a上。
驱动电机231a依靠一开关270控制其启动和停止，开关270安装在座垫部件100的一侧上(参见图1至图3)。当然也可以安装在靠背旋转部分220任何可方便操作的位置处。
继续参见图5和图11、图12、图13，弧形齿条233的两端通过紧固螺栓233a安装在开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b上，弧形齿条233上的齿与齿轮232相互啮合。为了防止齿轮232上下移动与弧形齿条233脱啮，结合参见图10，在弧形齿条233的上、下表面上通过紧固螺栓234安装有上、下挡条235、236，上挡条235与弧形齿条233之间通过设置在上挡条235上的定位销235a和开设在弧形齿条233上表面233b上的定位孔233c相互配合定位。下挡条236与弧形齿条233之间通过设置在下挡条236上的定位销236a和开设在弧形齿条233下表面233d上的定位孔233e相互配合定位。在弧形齿条233的上、下表面233b、233d上安装有上、下挡条235、236后，上、下挡条235、236面向靠背旋转部分220的边缘突出弧形齿条233的齿顶挡在齿轮232的上、下表面上，这样就能防止齿轮232上下窜动而与弧形齿条233脱啮。
整个弧形齿条233齿部分的弦长小于开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b之间的宽度，这样齿轮232在驱动电机231a驱动下在弧形齿条233上行走的距离受到一定的限制，从而使得靠背旋转部分220只能绕其自身垂直轴线在一定的角度范围内旋转。
继续参见图5和图7、图11、图12、图13，上导向机构240包括上导向滑块241和上弧形导向槽部件242，上导向滑块241通过紧固螺栓2411安装在靠背旋转骨架221的上滑块安装位221b上，上弧形导向槽部件242的两端通过紧固螺栓242a安装在开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b上。
结合参见图8，上弧形导向槽部件242由上、下导向条2421、2422组成，在上、下导向条2421、2422的相对面上均开设有一弧形导向半槽2421a、2422a，在上、下导向条2421、2422上的弧形导向半槽2421a、2422a靠近外缘的地方设置有一弧形导向凸缘2421b、2422b。上、下导向条2421、2422通过紧固件2423安装在一起并通过设置在上导向条2421上的定位销2421c、开设在下导向条2422上的定位孔2422c配合定位，上、下导向条2421、2422上的弧形导向半槽2421a、2422a上的弧形导向凸缘2421b、2422b相对设置。上、下导向条2421、2422上的弧形导向半槽2421a、2422a组成一上弧形导向槽A。上导向滑块241与上弧形导向槽A相互啮合并沿上弧形导向槽A滑动。上导向滑块241与上弧形导向槽A之间的运动轨迹与齿轮232与弧形齿条233之间的运动轨迹相同。
另外为了防止上导向滑块241与上弧形导向槽A脱离，在上滑块241的上、下表面上均开设有一弧形凹槽241a、241b，上、下导向条2421、2422上的弧形导向凸缘2421b、2422b嵌入到上滑块241上、下表面上的弧形凹槽241a、241b内。再者为了防止上导向滑块241滑出上弧形导向槽A，参见图11，在上弧形导向槽部件242的两端各设置有一滑块限位螺栓2424，上导向滑块241碰到滑块限位螺栓2424时就不会再移动。
继续参见图5和图7、图11、图12、图13，下导向机构250包括下导向滑块251和下弧形导向槽部件252，下导向滑块251通过紧固螺栓2511安装在靠背旋转骨架221的下滑块安装位221c上，下弧形导向槽部件252的两端通过紧固螺栓252a安装在开口朝下的U型结构的靠背支撑骨架211的两臂211a、211b上。
结合参见图9，下弧形导向槽部件252由上、下导向条2521、2522组成，在上、下导向条2521、2522的相对面上均开设有一弧形导向半槽2521a、2522a，在上、下导向条2521、2522上的弧形导向半槽2521a、2522a靠近外缘的地方设置有一弧形导向凸缘2521b、2522b。上、下导向条2521、2522通过紧固件2523、2524安装在一起并通过设置在上导向条2521上的定位销2521c、开设在下导向条2522上的定位孔2522c配合定位，上、下导向条2521、2522上的弧形导向半槽2521a、2522a上的弧形导向凸缘2521b、2522b相对设置。上、下导向条2521、2522上的弧形导向半槽2521a、2522a组成一下弧形导向槽B。下导向滑块251与下弧形导向槽B相互啮合并沿下弧形导向槽B滑动。下导向滑块251与下弧形导向槽B之间的运动轨迹与齿轮232与弧形齿条233之间的运动轨迹相同。
另外为了防止下导向滑块251与下弧形导向槽B脱离，在下滑块251的上、下表面上均开设有一弧形凹槽251a、251b，上、下导向条2521、2522上的弧形导向凸缘2521b、2522b嵌入到下滑块251上、下表面上的弧形凹槽251a、251b内。再者为了防止下导向滑块251滑出下弧形导向槽B，参见图11，在下弧形导向槽部件252的两端各设置有一滑块限位螺栓2525，下导向滑块251碰到滑块限位螺栓2525时就不会再移动。
本发明的工作原理如下：
参见图14、图21和图23，正常情况下，驱动电机231a不通电工作，齿轮232位于弧形齿条233中间位置，上导向滑块241位于上弧形导向槽部件242的上弧形导向槽A中间位置，下导向滑块251位于下弧形导向槽部件252的下弧形导向槽B中间位置，此时包含靠背旋转骨架221和发泡体222的靠背旋转部分220不旋转，其中垂直轴线与包含靠背支撑骨架211和发泡体212的靠背支撑部分210的中垂直轴线重合。
参见图16、图19、图20、图22和图24，当需要将包含靠背旋转骨架221和发泡体222的靠背旋转部分220向左旋转时，启动开关270(参见图1至图3)使驱动电机231a工作，带动齿轮232逆时针方向旋转，当包含靠背旋转骨架221和发泡体222的靠背旋转部分220向左旋转至极限位置时，其中垂直轴线与包含靠背支撑骨架211和发泡体212的靠背支撑部分210的中垂直轴线距离最远，此时齿轮232位于弧形齿条233左侧极限位置，上导向滑块241位于上弧形导向槽部件242的上弧形导向槽A左侧极限位置，下导向滑块251位于下弧形导向槽部件252的下弧形导向槽B左侧极限位置。松开开关270，驱动电机231a即可停止工作。
参见图15，当需要将包含靠背旋转骨架221和发泡体222的靠背旋转部分220向右旋转时，启动开关270(参见图1至图3)使驱动电机231a工作，带动齿轮232顺时针方向旋转，当包含靠背旋转骨架221和发泡体222的靠背旋转部分220向右旋转至极限位置时，其中垂直轴线与包含靠背支撑骨架211和发泡体212的靠背支撑部分210的中垂直轴线距离最远，此时齿轮232位于弧形齿条233右侧极限位置，上导向滑块241位于上弧形导向槽部件242的上弧形导向槽A右侧极限位置，下导向滑块251位于下弧形导向槽部件252的下弧形导向槽B右侧极限位置。松开开关270，驱动电机231a即可停止工作。

Claims (12)

1.靠背可旋转座椅，包括座垫部件和靠背部件，其特征在于，所述靠背部件包括第一靠背部分和第二靠背部分，其中第一靠背部分安装在所述座垫部件上，所述第二靠背部分与第一靠背部分之间设置有一能使第二靠背部分绕其自身垂直轴线旋转的旋转机构；
所述旋转机构包括：
一安装在所述第二靠背部分上的驱动单元；
一固定在所述驱动单元输出轴上的齿轮；
一安装在第一靠背部分上的弧形齿条，所述齿轮与所述弧形齿条相啮合并在所述驱动单元驱动下在所述弧形齿条上行走，从而带动所述第二靠背部分其自身垂直轴线旋转；
在所述第二靠背部分与第一靠背部分之间还设置有至少一对旋转过程中的第二靠背部分起导向支撑作用的导向机构；所述导向机构包括安装在第二靠背部分上的导向滑块和安装在所述第一靠背部分上的弧形导向槽部件，所述弧形导向槽部件面向第二靠背部分那一面上设置有弧形导向槽，所述导向滑块与所述弧形导向槽相互啮合并沿所述弧形导向槽滑动；
所述第一靠背部分包括第一靠背骨架和包覆在所述第一靠背骨架上的第一发泡体，所述第一靠背骨架成一开口朝下的U型结构，成一开口朝下的U型结构的第一靠背骨架的两自由端与所述座垫部件形成固定连接关系或铰接连接关系；所述弧形齿条的两端和弧形导向槽部件的两端分别通过紧固件固定在所述成一开口朝下的U型结构的第一靠背骨架的两臂上；
所述第二靠背部分包括第二靠背骨架和包覆在所述第二靠背骨架上的第二发泡体，在第二靠背骨架的中下部分被纳入到所述成一开口朝下的U型结构第一靠背骨架的两臂之间；在所述第二靠背骨架的中下部分适当位置上设置有驱动单元安装位和滑块安装位，所述驱动单元通过驱动单元安装支架以及紧固件安装在所述驱动单元安装位上，所述滑块通过紧固件安装在所述滑块安装位上。
2.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述驱动单元包括一驱动电机和一减速机构，所述驱动电机通过电机支架安装在所述第一靠背部分上，所述驱动电机的输出轴连接所述减速机构的输入轴，所述减速机构的输出轴上固定有所述齿轮。
3.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，在所述弧形齿条的弦长小于第一靠背部分的宽度。
4.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述旋转机构还包括上、下挡条，所述上、下挡条通过紧固件固定安装在所述弧形齿条的上、下表面上，所述上、下挡条面向第二靠背部分的边缘突出所述弧形齿条的齿顶挡在所述齿轮的上、下表面上。
5.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述导向滑块与所述弧形导向槽之间的运动轨迹同所述齿轮与所述弧形齿条之间的运动轨迹相同。
6.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，在所述弧形导向槽部件设置有滑块限位元件。
7.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述弧形导向槽部件由上、下导向条组成，上、下导向条的相对面上均开设有一弧形导向半槽，上、下导向条通过紧固件安装在一起，上、下导向条上的弧形导向半槽组成所述的弧形导向槽。
8.如权利要求7所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，在所述上、下导向条上的弧形导向半槽靠近外缘的地方设置有一弧形导向凸缘，上、下导向条上的弧形导向半槽上的弧形导向凸缘相对设置；在所述导向滑块的上、下表面上均开设有一弧形凹槽，所述上、下导向条上的弧形导向半槽上的弧形导向凸缘嵌入到所述导向滑块上、下表面上的弧形凹槽内。
9.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述成一开口朝下的U型结构第一靠背骨架的两臂越靠近自由端越宽。
10.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述驱动单元安装位和滑块安装位均向第一靠背部分方向突出。
11.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，在所述第二靠背骨架的上部中间位置设置有一头枕安装缺口，在所述头枕安装缺口内安装有头枕。
12.如权利要求1所述的靠背可旋转座椅，其特征在于，所述驱动电机通过一开关控制，所述开关安装在所述第一靠背部分或第二靠背部分方便操作的位置上。
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