CN102947173A - 用于自行车车座的支撑件 - Google Patents

Abstract

用于自行车车座的支撑件包括：一个支撑杆（20），在其上部处连接至所述车座（10）并滑动接合进一个下支撑元件（30），该下支撑元件（30）刚性固定至自行车框架（40）；一个致动器构件（60），适于在轴向方向上在所述杆（20）上施加一个推力，所述致动器构件（60）容纳至所述框架（40）内部，在所述杆（20）的下部；一个闭锁构件（50），与所述下支撑元件（30）整合并适于将所述杆（20）的位置固定为骑自行车者所选择的配置。

Description

用于自行车车座的支撑件

技术领域

本发明涉及一种用于道路车辆的驾驶者的座位（sitting）——尤其是自行车的车座——的高度可调节的支撑件。

背景技术

用于自行车车座的高度可调节的支撑件现今是已知的。这样的装置包括一个短管以及一个闭锁（blocking）工具，所述短管可插入自行车框架中，并整合进骑自行车者落座的车座，所述闭锁工具铰接至自行车框架并适于将该装置保持为使用者期望的配置。

已知类型的闭锁工具通常包括一个整合进自行车框架的夹具，在夹具上接合所述车座的短管。借助于螺栓和螺母围绕所述短管紧固所述夹具。

为了使所述夹具的打开和闭合操作更容易，已知使用一个铰接至所述螺栓的杠杆，该杠杆的长度足以允许解除联接以及手动紧固联接，不需要使用钥匙或其他器械。

实际中，车座的设置是通过松动作用在打开杠杆上的螺栓，并根据需要手动降低或升高车座来获得的。因此人要再次通过铰接至夹具的杠杆来紧固联接。

这些支撑件的最大缺陷在于不能在车辆移动的同时改变车座的倾斜度。

另一个缺陷在于调节车座高度的操作所浪费的时间。这样的调节对于根据路径和骑自行车者的位置来骑车常常是有用的。

事实上，如已知的，在刹车和停车操作或者下坡骑行期间，优选地将车座保持在一个较低位置，其中骑自行车者可容易地以简单和安全的方式将两只脚放在地面上。

反之，在踩踏板期间，尤其是在路径的上坡道中，升高位置会更舒适，其中骑自行车者可在移动的同时尽可能地伸展腿。

然而，由于不能够在车辆移动期间进行车座高度的调节，因此骑自行车者被迫寻求一种折中的解决方案，即在经历一个预想路径之前设置一个预先固定的位置。

为了试着解决所描述的问题，已经提出了各种解决方案，但是这些解决方案在市场上不能够实现广泛的成功，这是因为构造复杂、高成本和没有获得功能效率。

例如，FUJIWARA的日本专利申请JP 2006154498描述了一种用于自行车车座的提升装置，包括在其上部处连接至车座的第一支撑工具和在其下部处连接至自行车框架的第二支撑工具。所述第一支撑工具和第二支撑工具通过一对小臂联接（link），所述一对小臂中央铰接至一个弹性对立构件（elestic contrast member）（例如转矩弹簧），该弹性对立构件适于施加一个推力，以将所述第一支撑工具和第二支撑工具相互分开。所述弹性对立构件施加的推力是可调节的，例如作用在预加载的螺钉工具上。

所述弹性对立构件还设有由手控制的合适的闭锁工具。该闭锁工具是棘轮类型，其中制动齿（arrest teeth）联接至一个控制装置，该控制装置甚至可在自行车移动时由骑自行车者控制。

具体地，所述控制装置能够选择性地限定所述闭锁工具的两个位置：第一位置，适于允许中央铰接件仅在一个方向上转动，这决定了使第一支撑工具和第二支撑工具的相互分离；以及第二位置，适于允许中央铰接件仅在一个相反方向上转动，这决定了第一支撑工具和第二支撑工具相互靠近。

实际中，当骑自行车者在移动中操纵自行车时，他站在踏板上将其自身的重量从车座上卸载，并作用在所述控制装置上，选择所述第一位置。接着，在所述弹性对立构件施加的推力的作用下，车座移动至一个升高位置。

反之，当骑自行车者在减速、在下坡中骑行减速或接近停车时，他作用在所述控制装置上，选择所述第二位置，保持就座在车座上。以此方式，在对车座加重的骑自行车者的重量的作用下，车座降低，移动至一个降低位置，这克服了弹簧在相反方向上施加的对立作用。

已经提出了改进所描述的装置的各种尝试。例如，欧洲专利申请EP 07738412.1公开了一些改进，这些改进具体关注于对弹性对立构件施加的力的调节。

然而，观察到，所描述的类型的装置的特定构造本质上具有一些缺陷。

事实上，使用两个中央铰接的小臂的解决方案决定了装置的大的总阻碍。这还归因于在车座朝上或朝下的轴向移动期间必须使得小臂和中央铰接闭锁件能够横向移位。

此外，中央铰接闭锁件是昂贵的机械发明、易损并易于产生高磨损和破损。因此，所描述的装置不适于装配普通用途的自行车，这些自行车要求廉价和坚固的器械。

AOKI EIZOU的日本专利JP 53036840描述了一种用于自行车车座的支撑件，包括：一个小的支撑杆，在其上部处连接至所述车座并滑动接合进一个下支撑元件，该下支撑元件刚性固定至自行车的框架；一个致动器构件，适于在轴向方向上向所述杆施加推力，所述致动器构件容纳在所述框架内部，在所述杆的下部；一个闭锁构件，整合进所述下支撑元件并适于将所述杆的位置固定为骑自行车者选择的配置。

然而，尚未证明这种解决方案是高效的，尤其是因为所述闭锁构件的构造，没有显示该闭锁构件能够以稳定的方式闭锁杆的竖直滑动，同时确保在必要时很容易地解除对该装置的闭锁。换句话说，所描述的装置以及已经提出的所描述的装置的各种改型具有当车座在骑自行车者的重量的影响下接连下降时不能够完全闭锁车座的缺陷，或者具有当骑自行车者作用在该装置上以改变车座的高度时不能允许容易地使杆松开（disengage）的缺陷。

发明内容

本发明的任务是解决上述问题，设计一种用于自行车车座的支撑件，该支撑件允许在车辆移动的同时以快速和高效的方式对骑自行车者的座位的高度进行调节。

在该任务内，本发明的另一个目标是提供一种具有简单造型和功能概念的设备，提供安全可靠的功能、多用途以及相对低廉的成本。

根据本发明，通过根据权利要求1的用于自行车车座的支撑件，实现了上述目标。

具体地，本发明提供一种闭锁构件，该闭锁构件包括一个倾转主体（tilting body），该倾转主体设有变化（即，不一致）轮廓（profile）的接触表面。优选地，该接触表面具有第一下部和第二上部，该第一下部具有恒定曲率，该第二上部具有递减的曲率。这样的构造有利地使得在处于闭锁位置时必须接触的表面之间存在游隙时能够将车座的轴闭锁就位，同时保持在任何状况下使该闭锁构件容易松开。

附图说明

从附图中出于指示目的所阐释的、根据本发明的用于自行车车座的支撑件的优选实施方案的详细描述，本发明的细节将更明了，其中：

图1示出了其上安装有根据本发明的用于车座的支撑件的自行车的侧视图；

图2示出了根据本发明的闭锁构件的侧视图；

图3示出了根据本发明的闭锁构件的前视图；

图4示出了下支撑件的侧视图；

图5示出了下支撑件的截面图；

图6示出了下支撑件的平面图；

图7示出了支撑杆的一个具体实施方案的轴测图；

图8示出了下支撑件的一个具体实施方案的轴测图；

图9示出了布置在第一闭锁位置的闭锁构件50的一个具体实施方案的侧视图；

图9a示出了在图9中示出的闭锁构件50的细节；

图10示出了布置在第二松开位置的闭锁构件50的一个具体实施方案的侧视图；

图11示出了镫形具32的平面图；

图12和13分别示出了臂57的平面图和侧视图；

图14示出了杆20的一个具体实施方案的侧视图；

图15示出了布置在第一闭锁位置的闭锁构件50的一个具体实施方案的侧视图；

图16a、16b、16c示出了在闭锁位置时倾转主体51的带变化曲率半径的轮廓的对应示意性侧视图，分别在三种操作条件下：其中在主体51和杆20之间不存在游隙；其中存在小的游隙（例如1mm）；其中存在较大的游隙（例如2mm）；

图17a示出了本发明的一个实施方案，其中下支撑元件30固定至自行车的框架40；

图17b示出了本发明的一个不同的实施方案，其中下支撑元件30被成形为与自行车的框架40成整体。

具体实施方式

具体参考这些附图，根据本发明的用于自行车的车座10的支撑件整体由1指示。

支撑件1设有一个支撑杆20或车座的小管，其上部通过已知类型的铰接件连接至车座10。杆20滑动接合进下支撑元件30，下支撑元件30刚性固定至自行车框架40（参见图17a）。下支撑元件30还可与相同的自行车框架40整体制成（图17b）。

杆20设有至少一个端部管状部分21，例如具有多边形截面。多边形截面部分21可在杆20的整个长度上延伸。

下支撑元件30成形为一个管状套管，并在其上部具有与所述部21的轮廓互补的内部轮廓31，例如多边形。端部部分21适于滑动接合进多边形轮廓31中。例如，在本发明的一个实施方案中，端部部分21和轮廓31具有方形截面（具体参见图6）。

在本发明的又一个实施方案中，杆20的端部管状部分21的截面形状是圆弓形（circular segment）（图7）。因此，所述部分21的侧向具有平坦表面21a。在该实施方案中，支撑件30的上部31具有圆形轮廓，适于联接至杆20的所述部分21（具体参见图7和8）。

在本发明的又一个的变体中，平坦的侧向表面21a设有多个管孔（seat）100，例如孔或槽，适于接收干涉（interference）构件101，例如销，干涉构件101适于插入所述孔100之一，这将在下文更好地解释（图14）。

在杆20的下端可有利地装配有封闭构件102，封闭构件102例如由外部携带垫圈的帽组成。由于垫圈的边缘相对于杆20的侧向表面凸出，所以封闭构件102容易地允许杆20置于自行车的框架40的中央。封闭构件102还有利地成形用于致动器构件60的下平坦抵接表面，如下文将描述的。

支撑件1设有一个致动器构件60，该致动器构件60适于在轴向方向上向杆20施加一个朝向上方的推力。致动器构件60容纳在框架40内部，在杆20的端部部分21的下方。致动器构件60可包括弹性工具，例如弹簧（参见图1）。还可提供未示出的其他的本发明的实施方案，其中致动器构件60包括例如高压气动装置（气体弹簧）、油压装置或电致动器。

此外，支撑件1设有一个闭锁构件50，该闭锁构件50与所述下支撑元件30相关联，并适于将杆20的位置固定为一个由骑自行者所选择的配置。

闭锁构件50包括一个倾转主体51，该倾转主体51铰合在偏心纵向轴52上，通过一个镫形具32悬置承载在所述下支撑元件30上。镫形具32优选地在下支撑件30的顶部处密封（图8和15）。或者，在装配有为本发明预布置的框架的自行车中，可将镫形具32设置为直接在框架40的顶部处密封（图17b）。

主体51适于绕着轴52在第一闭锁位置和第二松开位置之间转动，在所述第一闭锁位置中，主体51的表面穿过下支撑元件30中侧向实施的开口33与杆20接触，在所述第二松开位置中，主体51的表面与杆20间隔开。

闭锁构件50还设有致动器工具56，例如弹簧。在本发明的一个实施方案中，圆环类型的弹簧56置于主体51和镫形具32之间侧向获得的壳体57中，并适于在转动轴52处施加一个转矩，以获得并保持主体51在前述第一闭锁位置（图2和3）。

闭锁构件50设有一个驱动构件53，该驱动构件53径向铰合在主体51上，并适于控制主体51在所述第一位置和所述第二位置之间的转动。

驱动构件53（例如为杠杆）连接至对抗工具（countermeans）54（例如金属小缆线），例如借助于安装在自行车的手柄上的其中一个握把附近的控制杠杆55，所述对抗工具54能够实现隔一段距离驱动所述驱动构件53。

在本发明的一个不同的实施方案中，致动器工具56由置于杠杆53和固定的抵接点57之间的线性弹簧组成，所述抵接点57为例如连接在镫形具32的下部处的臂，或者同一镫形具32的附件。在这样的实施方案中，线性弹簧56可有利地在其自身内部容纳对抗工具54的端部部分。

在本发明的一个优选实施方案中，倾转主体51包括一个干涉构件101，该干涉构件101在与杆20接触的方向上延伸。

当杆20在骑自行车者的重量的影响下降低时，干涉构件101与杆20的表面21a上存在的其中一个孔100接合。之后，在杆20的表面21a和主体51的表面103之间存在游隙时，干涉构件101还拉动并引导主体51的转动。

干涉构件101可有利地由驱动构件53的凸起端部成形。

倾转主体51有利地具有轮廓变化（即，不一致）的侧向接触表面103，在图16a、16b、16c中示出。具体地，表面103包括第一下部103a，当主体51处于闭锁位置时，所述第一下部103a位于一个穿过转动轴52的基本水平的平面下方。第一下部103a定形为一个具有恒定曲率半径Rc的弯曲表面，所述Rc例如为15mm。

表面103还包括第二上部103b，当主体51处于闭锁位置时，所述第二上部103b位于一个穿过转动轴52的基本水平的平面上方。第二上部103b定形为一个具有曲率半径Rv的弯曲表面，所述曲率半径Rv在前述穿过轴52的平面和主体51的上边缘之间递增。例如，曲率半径在第二上部103b的初始段和端部段之间可增大1-2mm。

本发明的目的、用于自行车车座的支撑件的操作功能在下文中描述。

当骑自行车者想要升高座位位置时，他站在踏板上，将其自身重量从车座上卸载下来，并作用于控制杠杆55。接着，主体51在杠杆53的作用下转动，从第一闭锁位置移动至第二松开位置。

在该步骤中，主体51绕轴52顺时针转动，使第一下部103a与杆20的表面21a接触，接着继续转动，直到相应的表面21a和103a分离。主体51的转动还确定干涉构件101（如果存在）从相应的孔100脱离。

在实际中，当主体51处于第一闭锁位置时，杆20被紧固就位，阻止其轴向移动。反之亦然，当主体51处于第二松开位置时，杆20自由地轴向滑动。

因此，在致动器构件60所施加的推力的作用下，车座变至一个升高位置。当骑自行车者释放控制杠杆55时，弹簧56施加的应力使得主体51回到上文所述的第一闭锁位置，使车座10处于新的升高布置不动。

反之，当骑自行车者想要降低座位位置时，例如在停车前的刹车期间，他作用于控制杠杆55以如前文所述解除对该装置的闭锁，接着他将其自身的重量加载在车座上。在该情形中，由于骑自行车者的重量大于致动器60施加的对立力，在主体51移动至第二松开位置之后，车座变至一个降低位置。然后，当骑自行车者释放控制杠杆55之后，弹簧56施加的应力使得主体51回到前述第一闭锁位置，使车座10处于新的降低布置不动，如前文所述，与干涉构件101协作。

尤其是应指出，主体51的创新型构造——即装配有具有变化轮廓（即，不一致）的表面——有利地当主体51和表面21a之间存在游隙时还能够将杆20闭锁就位。

例如，图16b和16c分别示出了当该装置处于闭锁位置时所述装置采取的配置，其中分别存在近似等于1mm和近似等于2mm的游隙。

尤其是应观察到，如果使用装配有具有恒定曲率半径的圆柱形接触表面的主体51（属于已知类型的装置中常常使用的类型），则在主体51的接触表面和表面21a之间存在游隙的情形中，由于全程减小的（over reduced）曲率半径，该闭锁装置不能实现紧夹。反之，如果使用设有恒定但是具有较大值的曲率半径的表面，则在表面之间存在游隙时还能够实现紧夹，但会发生如下缺陷：不能够很轻易地解除对该装置的闭锁以使其处于松开位置。

此外，由于接触表面之间的摩擦力以及干涉构件101能够接合在移动杆20上的对应管孔100，与所描述的闭锁装置相关的根据本发明的新颖构思使得能够确保当表面之间存在游隙时也能够正确地拉动和引导该装置旋转。

此外，将观察到，通过垫圈102和下支撑元件30的下边缘之间的敲击，容易地确保杆20的抽出行程的终点，垫圈的直径刚好小于框架40的内径。或者，在针对本发明专门设计的框架并因此未设有单独插入的下元件30的情形中，则抽出行程终点由插入杆20的下孔100的小螺栓所确保。在该情形中，小螺栓的头部抵接倾转元件，并限制杆20的抽出。为此，下孔100是恰当地带有螺纹的。背景技术中的行程终点在两种情形中都由车座的夹具所确保。

因此，根据本发明的用于自行车车座的支撑件实现了如下目标：允许骑自行车者在车辆移动的同时以快速和高效的方式进行对骑自行车者的座位高度的调节。

本发明的特征包括：其提供了一种具有简单构造概念，设有可靠功能，不易磨损和撕裂，并因此也适于在廉价类型的自行车中使用的装置。

根据不同的急切需求，可对所描述的用于指示目的的装置进行各种改型和变化。

例如，可提供预布置用户定制的行程终点，以适当地限制杆20的行程。

在实际中，本发明的实施方案、使用的材料以及形状和尺寸可根据需求而变化。

在每个权利要求中所涉及的技术特征跟随参考标记，这些参考标记被严格地包括的目的在于增强对权利要求的理解，因此它们不应被认为以任何方式限制了这些参考标记出于示例目的所标识的每个元件的范围。

Claims (15)

1.用于自行车车座的支撑件，其特征在于该支撑件包括：

一个支撑杆（20），在其上部处连接至所述车座（10）并滑动接合进一个下支撑元件（30），该下支撑元件（30）刚性固定至自行车框架（40）或者与自行车框架（40）整体成形；

一个致动器构件（60），适于在轴向方向上在所述杆（20）上施加一个推力，所述致动器构件（60）容纳至所述框架（40）内部，相对于所述杆（20）处于下部；

一个闭锁构件（50），与所述下支撑元件（30）关联并适于将所述杆（20）的位置固定为骑自行车者所选择的配置，所述闭锁构件（50）包括：

一个倾转主体（51），枢轴地安装在一个偏心纵向轴（52）上，悬置承载在所述下支撑元件（30）上，所述主体（51）适于绕所述轴（52）在第一闭锁位置和第二松开位置之间转动，在所述第一闭锁位置中，所述主体（51）的表面（103）穿过所述下支撑元件（30）中侧向实施的开口（33）、在所述杆（20）的接触表面（21a）处与所述杆（20）接触，在所述第二松开位置中，所述主体（51）的表面与所述杆（20）间隔开；

一个致动器工具（56），适于在所述转动轴（52）处施加一个应力，以获取并保持所述主体（51）处于所述第一闭锁位置；其特征在于：

所述接触表面（103）具有一曲线轮廓，该曲线轮廓具有变化的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述表面（103）包括第一下部（103a），当所述主体（51）处于所述闭锁位置时，所述第一下部（103a）位于穿过所述转动轴（52）的一个基本水平的平面下方，所述第一下部（103a）具有一曲线轮廓，该曲线轮廓具有恒定的曲率半径（Rc）。

3.根据权利要求1或2所述的支撑件，其特征在于所述表面（103）包括第二上部（103b），当所述主体（51）处于所述闭锁位置时，所述第二上部（103b）位于一个穿过所述转动轴（52）的基本水平的平面上方，所述第二上部（103b）具有一曲线轮廓，该曲线轮廓具有递增的曲率半径（Rv）。

4.根据权利要求3所述的支撑件，其特征在于所述第二上部（103b）具有的曲率半径（Rv）在穿过所述轴（52）的所述平面和所述主体（51）的上边缘之间递增。

5.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述主体（51）包括一个干涉构件（101），该干涉构件在与所述杆（20）的所述接触表面（21a）接触的方向上延伸，所述干涉构件适于接合在所述表面（21a）中获得的一个对应管孔（100），以拉动和引导所述倾转主体（51）的转动。

6.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述杆（20）包括具有多边形截面的管状部分（21）。

7.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述杆（20）包括一个管状部分（21），该管状部分的截面的形状是圆弓形。

8.根据权利要求6或7所述的支撑件，其特征在于所述下支撑元件（30）成形为一个管状套管并在上部具有一个与所述部分（21）的轮廓互补的内部轮廓（31），所述端部部分（21）适于滑动接合进所述轮廓（31）。

9.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述致动器构件（60）包括弹簧类型的弹性工具。

10.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述致动器工具（56）包括位于一个壳体（57）中的扭力弹簧，所述壳体（57）在所述主体（51）和用于支撑所述主体（51）的镫形具（32）之间侧向获得。

11.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于所述闭锁构件（50）设有驱动构件（53），所述驱动构件（53）以径向方式枢轴地安装在所述主体（51）上，并适于控制所述主体（51）在所述第一位置和所述第二位置之间的转动。

12.根据权利要求5和11所述的支撑件，其特征在于所述干涉构件（101）由所述驱动构件（53）的端部部分成形。

13.根据权利要求11所述的支撑件，其特征在于所述致动器工具（56）包括线性弹簧，所述线性弹簧插入所述驱动构件（53）和固定的抵接点（57）之间。

14.根据权利要求11所述的支撑件，其特征在于所述驱动构件（53）联接至对抗工具（54），该对抗工具（54）允许通过安装在自行车的手柄上的一个控制杠杆（55）隔一段距离驱动所述驱动构件（53）。

15.根据权利要求13和14所述的支撑件，其特征在于所述致动器工具（56）在其自身内部处容纳所述对抗工具（54）的端部部分。

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