CN112770202B - 一种可翻转扬声器和影音设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种可翻转扬声器和影音设备,所述的可翻转扬声器安装于外部壳体上,其包括扬声器本体、对扬声器本体进行支撑且可相对壳体滑动的支撑框架、驱动支撑框架相对壳体运动以离开或靠近壳体的驱动机构、以及设在扬声器本体与支撑框架之间的传动机构;当驱动机构驱动支撑框架运动时,在传动机构的作用下,扬声器本体可相对支撑框架转动。本发明通过驱动机构来控制支撑框架的运动,使扬声器本体先平移再翻转,以控制扬声器本体的旋转角度,由此可以实现任何形状的扬声器进行0°~180°的任意角度翻转,从而改善扬声器本体的出音方向,改善出音效果,提升用户体验。
Description
技术领域
本发明属于电子设备技术领域,具体涉及一种可翻转扬声器和影音设备。
背景技术
目前手机、平板、电视等一些影音设备上的扬声器出音方向都是固定的,当使用者使用影音设备时,扬声器的出音方向会受到使用条件的限制,并不能在不同环境下都带来最好的出音效果。因此亟需一种出音方向可调节的扬声器。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题,本发明的第一目的是提供一种可翻转扬声器,以解决现有扬声器出音方向不可调节的技术问题。本发明的第二目的是提供一种具有前述的可翻转扬声器的影音设备。
为达到上述第一个目的,本发明采用如下技术方案:一种可翻转扬声器,其安装于外部壳体上,其包括扬声器本体、对扬声器本体进行支撑且可相对壳体滑动的支撑框架、驱动支撑框架相对壳体运动以离开或靠近壳体的驱动机构、以及设在扬声器本体与支撑框架之间的传动机构;当驱动机构驱动支撑框架运动时,在传动机构的作用下,扬声器本体可相对支撑框架转动。
上述技术方案中,通过驱动机构来控制支撑框架的运动,进而控制扬声器本体的旋转角度,由此可以实现任何形状的扬声器进行0°~180°的任意角度翻转,从而改善扬声器本体的出音方向,改善出音效果,提升用户体验。
在本发明的一种优选实施方式中,传动机构包括传动齿条以及与传动齿条啮合的传动齿轮,扬声器本体上固接有与支撑框架活动连接的转轴,传动齿轮套设在转轴上且与转轴固接;在支撑框架向远离壳体的方向运动的过程中,传动齿条相对扬声器本体静止且随支撑框架运动,直至扬声器本体不与壳体干涉后,传动齿条与扬声器本体产生相对运动。
上述技术方案中,在支撑框架的带动下,传动齿条先与扬声器本体一起运动,两者不产生相对运动,即传动齿条与传动齿轮无相对运动,扬声器本体不会发生翻转;直至扬声器本体不与壳体干涉后,传动齿条与扬声器本体产生相对运动,即传动齿条与传动齿轮产生相对运动,传动齿轮在传动齿条上滚动,由此使扬声器本体随传动齿轮转动,以改变扬声器本体的出音方向。本发明通过设置相互啮合的传动齿条和与传动齿轮,使扬声器本体先向远离壳体的方向运动再翻转,结构简单,运行可靠。
在本发明的一种优选实施方式中,支撑框架可相对壳体竖向运动,驱动机构驱动支撑框架竖向运动;壳体上设有第一滑槽,支撑框架上设有第二滑槽和第三滑槽,传动齿条上设有分别与第一滑槽和第二滑槽卡接配合且可在其中滑动的第一滑柱和第二滑柱,转轴远离扬声器本体的一端卡设在第三滑槽中且可在第三滑槽中滑动;第一滑槽倾斜设置,第二滑槽具有倾斜设置的斜槽段和竖向设置的竖槽段,斜槽段与第一滑槽的倾斜方向相反且两者与水平面的夹角相等,第三滑槽与斜槽段平行设置;当支撑框架向远离壳体的方向运动,且第一滑柱滑动至第一滑槽的顶部时,第二滑柱可在第二滑槽的竖槽段中继续滑动。
上述技术方案中,通过设置第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽,在三个滑槽的作用下,支撑框架竖向移动时会先同时带动传动齿条和扬声器本体同步倾斜运动且两者无相对运动;直至第一滑柱运动到第一滑槽的顶部后,扬声器本体与壳体不干涉,传动齿条和扬声器本体产生相对运动,扬声器本体相对壳体旋转以调节出音方向。即通过设置第一滑槽、第二滑槽、第三滑槽、以及第一滑柱、第二滑柱和转轴来保证传动齿轮与传动齿条始终啮合,结构简单。
在本发明的一种优选实施方式中,壳体上设有第一滑槽,支撑框架上设有第二滑槽,传动齿条上设有分别与第一滑槽和第二滑槽卡接配合且可在其中滑动的第一滑柱和第二滑柱;支撑框架可相对壳体直线运动,第一滑槽和第二滑槽均平行于支撑框架直线运动的方向设置;当支撑框架向远离壳体的方向运动,且第一滑柱滑动至第一滑槽的顶部时,第二滑柱位于第二滑槽的中部且可继续在第二滑槽中滑动。
上述技术方案中,通过设置第一滑槽和第二滑槽,在两个滑槽的作用下,支撑框架竖向移动时会先同时带动传动齿条和扬声器本体同步竖向运动且两者无相对运动;直至第一滑柱运动到第一滑槽的顶部后,扬声器本体与壳体不干涉,传动齿条和扬声器本体产生相对运动,扬声器本体相对壳体旋转以调节出音方向。即通过设置第一滑槽、第二滑槽、以及第一滑柱和第二滑柱来保证传动齿轮与传动齿条始终啮合,结构简单。
在本发明的一种优选实施方式中,传动齿条平行于支撑框架直线运动的方向设置,传动齿轮与转轴同轴固接;或者传动齿条倾斜于支撑框架直线运动的方向设置,传动齿轮与转轴偏心固接。
在本发明的另一种优选实施方式中,驱动机构包括可正反转的旋转电机,旋转电机的输出轴同轴固接有丝杠,丝杠与支撑框架螺纹连接;或者驱动机构为直线电机。
在本发明的另一种优选实施方式中,支撑框架、传动机构和驱动机构的数量均为两个,两个支撑框架对扬声器本体的两端进行支撑,两个支撑框架、两个传动机构和两个驱动机构对称的设在扬声器本体的两端。
上述技术方案中,通过设置两个支撑框架、传动机构和驱动机构,对扬声器本体的支撑更稳定,而且扬声器本体的运动更平稳。
为达到上述第二个目的,本发明采用如下技术方案:一种影音设备,该影音设备包括壳体和前述的可翻转扬声器,扬声器本体设在壳体的边侧,驱动机构和传动机构安装在壳体内部。
上述技术方案中,影音设备因具有可翻转扬声器,可改变影音设备扬声器出音方向,以适应各种使用场景,给用户带来更好的影音效果,提升用户体验。
在本发明的另一种优选实施方式中,影音设备为手机、平板或电视;当影音设备为手机或平板时,扬声器本体设在壳体背面的顶部;当影音设备为电视时,扬声器本体设在壳体正面的边侧。
在本发明的另一种优选实施方式中,壳体包括前壳、后壳和连接前壳和后壳的中框,后壳的顶部具有安装槽,扬声器本体能够嵌设在安装槽中;
当支撑框架的数量为两个时,支撑框架设在中框顶部的两侧且与中框竖向滑动连接,当扬声器本体嵌设在安装槽中时,支撑框架作为中框的一部分。
上述技术方案中,壳体由几部分组成,便于将驱动机构和传动机构安装在壳体内部;而且支撑框架作为中框的一部分,节约空间,外形美观。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施例的影音设备的前视示意图。
图2是本申请实施例的影音设备的侧视示意图。
图3是本申请实施例的影音设备的后视示意图。
图4是图3的影音设备去掉后壳后的可翻转扬声器的示意图。
图5图4中可翻转扬声器的局部立体结构示意图一。
图6图4中可翻转扬声器的局部立体结构示意图二。
说明书附图中的附图标记包括:前壳110、后壳120、安装槽121、中框130、安装框131、第一滑槽1311、可翻转扬声器200、扬声器本体210、转轴211、支撑框架220、第二滑槽221、斜槽段2211、竖槽段2212、第三滑槽222、丝杠套223、驱动机构230、旋转电机231、传动机构240、传动齿条241、传动齿轮242、连接板243、第一滑柱2431、第二滑柱2432。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
本发明提供了一种影音设备及可翻转扬声器,其中,影音设备可以但不限于为手机、平板或电视,比如影音设备还可以为电子游戏机。
如图1-图3所示,在一种优选的实施方式中,本发明的影音设备包括壳体和安装在壳体边侧的可相对壳体翻转以改变出音方向的可翻转扬声器200。本实施例以影音设备为手机、以可翻转扬声器200设在手机顶部的背面为例进行说明,手机壳体包括前壳110、后壳120和连接前壳110和后壳120的中框130。需要说明的是,当影音设备为平板、电子游戏机时,扬声器本体210也可设在壳体背面的顶部;当影音设备为电视时,扬声器本体210设在壳体正面的边侧,比如壳体正面的顶部、底部、左侧、和/或右侧。可翻转扬声器200的具体设置位置可根据实际情况进行调整。
如图4和图5所示,可翻转扬声器200包括扬声器本体210、对扬声器本体210进行支撑且可相对壳体的中框130滑动的支撑框架220、驱动支撑框架220相对壳体运动以离开或靠近壳体的驱动机构230、以及设在扬声器本体210与支撑框架220之间的传动机构240。优选支撑框架220、传动机构240和驱动机构230的数量均为两个,两个支撑框架220、两个传动机构240和两个驱动机构230对称的设在扬声器本体210的左右两端。
如图3所示,在本实施方式中,后壳120的顶部具有安装槽121,扬声器本体210能够嵌设在安装槽121中。两个支撑框架220分别设在中框130顶部的两侧且与中框130活动连接,驱动机构230和传动机构240安装在壳体内部。当扬声器本体210嵌设在安装槽121中时,支撑框架220作为中框130的一部分。
如图4和图5所示,在本实施方式中,支撑框架220可相对中框130直线运动或弧线运动以靠近或远离壳体。比如支撑框架220可相对中框130竖向运动,驱动机构230包括可正、反转的旋转电机231,中框130的内侧固接有安装框131,旋转电机231安装在安装框131内,旋转电机231的输出轴穿过安装框131的顶部同轴固接有丝杠(图中未示出),支撑框架220上一体成型或固接有丝杠套223,丝杠与丝杠套223螺纹连接。当然驱动机构230也可为直线电机。
需要相对壳体翻转扬声器本体210角度以改变出音方向时,启动旋转电机231,旋转电机231驱动支撑框架220相对中框130向上运动,扬声器本体210随支撑框架220直线运动而远离壳体,直至扬声器本体210不与前壳110和后壳120干涉为止。旋转电机231驱动支撑框架220的继续向上运动,在传动机构240的作用下,扬声器本体210相对支撑框架220转动,以改变扬声器本体210的出音方向。
本发明通过旋转电机231和传动机构240实现扬声器本体210先平移再翻转。
如图4和图5所示,在本发明的一种优选实施方式中,传动机构240包括传动齿条241以及与传动齿条241啮合的传动齿轮242。传动齿条241平行于支撑框架220直线运动的方向设置且位于支撑框架220的内侧,即传动齿条241竖向设置。扬声器本体210的端部固接有与支撑框架220活动连接的转轴211,传动齿轮242套设在转轴211上且与转轴211同轴固接。在支撑框架220向上运动的过程中,传动齿条241相对扬声器本体210静止且随支撑框架220直线运动,直至扬声器本体210不与前壳110和后壳120干涉后,传动齿条241与扬声器本体210产生相对运动,使传动齿轮242在传动齿条241上滚动。
具体地,壳体的安装框131内侧设有第一滑槽1311,支撑框架220上设有第二滑槽221和第三滑槽222,第一滑槽1311、第二滑槽221和第三滑槽222从下至上依次设置。传动齿条241固接在连接板243上,连接板243上设有分别与第一滑槽1311和第二滑槽221卡接配合且可在其中滑动的第一滑柱2431和第二滑柱2432,转轴211远离扬声器本体210的一端卡设在第三滑槽222中且可在第三滑槽222中滑动。
第一滑槽1311倾斜设置,第二滑槽221具有倾斜设置的斜槽段2211和竖向设置的竖槽段2212,斜槽段2211与第一滑槽1311的倾斜方向相反且两者与水平面的夹角相等,第三滑槽222与第二滑槽221的斜槽段2211平行设置。比如第一滑槽1311从前向后由下向上倾斜设置,第二滑槽221的斜槽段2211和第三滑槽222从前向后由下上向下倾斜设置。初始时,第一滑柱2431位于第一滑槽1311的底部,第二滑柱2432位于第二滑槽221的斜槽段2211的顶部,转轴211位于第三滑槽222的顶部。当支撑框架220向远离壳体的方向运动,且第一滑柱2431滑动至第一滑槽1311的顶部时,第二滑柱2432可在第二滑槽221的竖槽段2212中继续滑动。
使用时,需要相对壳体翻转扬声器本体210角度时,启动两个旋转电机231,旋转电机231带动支撑框架220向上移动,在第一滑槽1311、第二滑槽221和第三滑槽222的作用下,支撑框架220向上移动时会先同时带动传动齿条241和扬声器本体210同步向斜后上方运动;具体为:支撑框架220向上运动使转轴211在第三滑槽222中向斜后下方滑动,使扬声器本体210相对中框130向斜后上方运动,传动齿轮242随扬声器本体210向斜后上方运动,由于传动齿条241与传动齿轮242啮合,传动齿轮242使第一滑柱2431在第一滑槽1311中向斜后上方滑动,使得传动齿条241相对中框130向斜后上方运动,同时第二滑柱2432在第二滑槽221的斜槽段2211中向斜后下方滑动。
由于第三滑槽222和第二滑槽221的斜槽段2211平行且传动齿条241与传动齿轮242啮合,因此传动齿条241和扬声器本体210斜向后上方运动时,传动齿条241和扬声器本体210不会产生相对运动(两者相对静止)。待第一滑柱2431向上运动到第一滑槽1311的顶部时,第二滑柱2432滑动至第二滑槽221的竖槽段2212中,转轴211滑动至第三滑槽222的底部,且此时扬声器本体210与前壳110和后壳120不干涉。旋转电机231带动支撑框架220继续向上运动,支撑框架220带动扬声器本体210向上移动,在第一滑槽1311的限位作用下,此时传动齿条241不再运动,转轴211上的传动齿轮242在传动齿条241上向上滚动,使扬声器本体210和传动齿条241产生相对运动,使扬声器本体210在向上移动的同时相对中框130旋转,扬声器本体210旋转至合适角度后,关闭旋转电机231。
需要将扬声器本体210嵌设在后壳120的安装槽121中时,使旋转电机231反转,其过程与上述过程相反,不详述。
需要说明的是,传动齿条241也可倾斜于支撑框架220直线运动的方向设置,此时传动齿轮242需要与转轴211偏心固接。在第一滑柱2431向上运动到第一滑槽1311的顶部后,旋转电机231带动支撑框架220继续向上运动的过程中,由于传动齿轮242与转轴211偏心固接,可以保证传动齿轮242与传动齿条241始终啮合,传动齿轮242在传动齿条241上滚动,使扬声器本体210在向上移动的同时相对中框130旋转。
实施例二
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同,不同之处在于,滑槽的数量和形状不同。具体如图6所示,在本实施方式中,壳体的安装框131内侧设置第一滑槽1311,支撑框架220内侧设置第二滑槽221,与传动齿条241固接的连接板243上也设有分别与第一滑槽1311和第二滑槽221卡接配合且可在其中滑动的第一滑柱2431和第二滑柱2432;但支撑框架220上未设置第三滑槽222,转轴211与支撑框架220转动连接。在本实施方式中,第一滑槽1311和第二滑槽221均平行于支撑框架220直线运动的方向设置,即第一滑槽1311和第二滑槽221均竖向设置。
使用时,需要相对壳体翻转扬声器本体210角度时,旋转电机231带动支撑框架220向上移动,支撑框架220使扬声器本体210随之向上运动,传动齿轮242随扬声器本体210向上运动,由于传动齿条241与传动齿轮242啮合,传动齿轮242通过传动齿条241使第一滑柱2431在第一滑槽1311中向上滑动,使得传动齿条241也随支撑框架220向上运动,且传动齿条241和扬声器本体210不会产生相对运动(两者相对静止)。待第一滑柱2431向上运动到第一滑槽1311的顶部时,此时扬声器本体210已经脱离了前壳110和后壳120,不与前壳110和后壳120干涉。旋转电机231带动支撑框架220继续向上运动,支撑框架220带动扬声器本体210向上移动,第二滑柱2432在第二滑槽221中相对向下滑动,在第一滑槽1311的限位作用下,此时传动齿条241不再向上运动。转轴211上的传动齿轮242在传动齿条241上向上滚动,传动齿条241和扬声器本体210产生相对运动,传动齿轮242使扬声器本体210在向上移动的同时相对中框130旋转,由此改变扬声器本体210的出音方向。
相比实施例一设置第一滑槽1311、第二滑槽221和第三滑槽222,本实施例仅设置了第一滑槽1311和第二滑槽221,且第一滑槽1311和第二滑槽221均竖向设置,虽然结构更简单,但为使扬声器本体210与壳体不干涉,扬声器本体210竖向运动的距离更远,需占用影音设备更多的空间。
本发明通过旋转电机231来控制支撑框架220的向上移动量,进而控制扬声器本体210的旋转角度,由此可以实现任何形状的扬声器进行0°~180°的任意角度翻转,以改变影音设备扬声器的出音方向,适应不同使用场景,提高用户使用体验。
需要说明的是,本发明实施例一和实施例二中的可翻转扬声器200除了应用于影音设备,其还可作为独立设置的音响、喇叭等使用。
需要说明的是,本发明的影音设备上设置可翻转扬声器200,为实现影音设备的扬声器部分的防水,该可翻转扬声器200与手机内部其他部件分别设在相互隔离的容腔中,扬声器本体210采用具有防水功能的扬声器,在旋转电机231输出轴处采用硅胶圈进行防水,传动机构的传动齿条241和传动齿轮242处可不做防水处理,水的进入不会影响其功能。另外,每次翻转扬声器本体210后,可以让扬声器本体210复位嵌入壳体的安装槽121中,由此在意外落摔等情况时由壳体保护该可翻转扬声器200。
在本说明书的描述中,参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种可翻转扬声器,其安装于外部壳体上,其特征在于,包括扬声器本体、对扬声器本体进行支撑且可相对所述壳体滑动的支撑框架、驱动支撑框架相对所述壳体运动以离开或靠近所述壳体的驱动机构、以及设在扬声器本体与支撑框架之间的传动机构;
当所述驱动机构驱动所述支撑框架运动时,在所述传动机构的作用下,所述扬声器本体可相对支撑框架转动;所述传动机构包括传动齿条以及与所述传动齿条啮合的传动齿轮,所述扬声器本体上固接有与所述支撑框架活动连接的转轴,所述传动齿轮套设在转轴上且与转轴固接,在所述支撑框架向远离壳体的方向运动的过程中,所述传动齿条相对所述扬声器本体静止且随所述支撑框架运动,直至所述扬声器本体不与壳体干涉后,所述传动齿条与所述扬声器本体产生相对运动;
所述可翻转扬声器还包括如下结构之一:
结构一:所述支撑框架可相对壳体竖向运动,所述驱动机构驱动所述支撑框架竖向运动;
所述壳体上设有第一滑槽,所述支撑框架上设有第二滑槽和第三滑槽,所述传动齿条上设有分别与第一滑槽和第二滑槽卡接配合且可在其中滑动的第一滑柱和第二滑柱,所述转轴远离扬声器本体的一端卡设在第三滑槽中且可在第三滑槽中滑动;
所述第一滑槽倾斜设置,所述第二滑槽具有倾斜设置的斜槽段和竖向设置的竖槽段,所述斜槽段与第一滑槽的倾斜方向相反且两者与水平面的夹角相等,所述第三滑槽与所述斜槽段平行设置;
当所述支撑框架向远离壳体的方向运动,且所述第一滑柱滑动至第一滑槽的顶部时,所述第二滑柱可在第二滑槽的竖槽段中继续滑动;
结构二:所述壳体上设有第一滑槽,所述支撑框架上设有第二滑槽,所述传动齿条上设有分别与第一滑槽和第二滑槽卡接配合且可在其中滑动的第一滑柱和第二滑柱;
所述支撑框架可相对壳体直线运动,所述第一滑槽和第二滑槽均平行于所述支撑框架直线运动的方向设置;
当所述支撑框架向远离壳体的方向运动,且所述第一滑柱滑动至第一滑槽的顶部时,所述第二滑柱位于第二滑槽的中部且可继续在第二滑槽中滑动。
2.如权利要求1所述的一种可翻转扬声器,其特征在于,所述传动齿条平行于所述支撑框架直线运动的方向设置,所述传动齿轮与转轴同轴固接;
或者所述传动齿条倾斜于所述支撑框架直线运动的方向设置,所述传动齿轮与转轴偏心固接。
3.如权利要求1或2所述的一种可翻转扬声器,其特征在于,所述驱动机构包括可正反转的旋转电机,旋转电机的输出轴同轴固接有丝杠,丝杠与所述支撑框架螺纹连接;或者所述驱动机构为直线电机。
4.如权利要求1或2所述的一种可翻转扬声器,其特征在于,所述支撑框架、传动机构和驱动机构的数量均为两个,两个支撑框架对扬声器本体的两端进行支撑,两个支撑框架、两个传动机构和两个驱动机构对称的设在扬声器本体的两端。
5.一种具有权利要求1-4中任一项所述的可翻转扬声器的影音设备,其特征在于,所述影音设备包括壳体,所述扬声器本体设在壳体的边侧,所述驱动机构和传动机构安装在壳体内部。
6.如权利要求5所述的一种影音设备,其特征在于,所述影音设备为手机、平板或电视;
当所述影音设备为手机或平板时,所述扬声器本体设在所述壳体背面的顶部;
当所述影音设备为电视时,所述扬声器本体设在所述壳体正面的边侧。
7.如权利要求5所述的一种影音设备,其特征在于,所述壳体包括前壳、后壳和连接所述前壳和后壳的中框,所述后壳的顶部具有安装槽,所述扬声器本体能够嵌设在所述安装槽中;
当支撑框架的数量为两个时,所述支撑框架设在中框顶部的两侧且与中框竖向滑动连接,当扬声器本体嵌设在所述安装槽中时,所述支撑框架作为中框的一部分。
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