CN108423101B - 自行车的座管升降装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车的座管升降装置，主要是在气室设置在内管与浮动活塞所区隔的空间内，该气室未在撞针轴向位移行程所经过，由此提高气室空间，减少该气室内部气体压力，以减省气密组件数及气漏机率，并可使坐垫高度调整操控时更省力。

Description

自行车的座管升降装置

【技术领域】

本发明是关于一种自行车的座管升降装置，尤指座管高度升降调整操作时，具有操作压力小、操作省力的效果，还具有密封组件少、密封性能佳的功效。

【背景技术】

美国专利US9878754B2和中国台湾发明专利号码I570012『自行车座管高度调整机构』专利案，是申请人所申请的专利案(下称习知专利案)，是一可调整自行车座管高度的机构。该习知专利案的结构，如图1至5所示。该习知专利案的座管高度调整机构1，包含有一内管10、一外管11、一作动单元12及一控制单元13。其中，该内管10，具一第一端101及一相对的第二端102，该第一端101是伸入该外管11的内部，该第二端102是伸出该外管11外面且设置有一底座103，以连接一自行车的座垫。该第二端102的内部是以螺接方式固定有一固定座104。

该外管11，具一上端110及一下端111，该上端110的内部供前述第一端101嵌入，外壁具一固定环112与自行车的立管固定，使该外管11维持不动。该下端111的管口是以一封口环113封住。

该作动单元12，如图2-3所示，设置于上述内管10、外管11所构成的空间内，包含有一第一管120、一第二管121、一活塞122、一撞针123。该第一管120的下端与该封口环113的顶端固接，另相对的上端是伸入该内管10的内部(如图3所示)，该上端的管口固接有一上结合座1201。该第二管121是位于该第一管120的内部，管长小于上述第一管120，该第二管121的顶端与上述上结合座1201固定，底端与一阀座1210固定。该阀座1210(如图3A所示)的中心位置具一轴向贯穿的一轴孔1214，该轴孔1214的周侧设置有亦轴向设置的复数个阀口1211，该轴孔1214位于阀座1210的底端位置处，具一较大内径的一安置槽1212，该安置槽1212的外壁具有径向设置的油孔1213。上述第一管120的内部且介于该阀座1210与该封口环113之间，是配置有一浮动活塞1202。该第一管120与第二管121之间且位于该浮动活塞1202上方的空间，定义为一第一油室124。该第二管121内部的空间，定义为一第二油室125，该第一、二油室124、125内部分别填充油液。该浮动活塞1202与该封口环113之间的该第一管120内部，是一气室126，内部充灌一经设定压力大小的气体。该活塞122，是位于该第二管121的内部，顶端连接一活塞杆1220，该活塞杆1220的顶端穿过上述上结合座1201与该固定座104固定，使该活塞122与该内管10一体连动。该撞针123，是穿设于该第一管120内部的该第二管121下方，顶端往上穿过前述轴孔1214后固接有一阀片1230，该阀片1230的底面积是可堵塞全部阀口1211的顶端口(如图3A所示)。该撞针123位于安置槽1212内的外壁具一外径较小的颈部1231，该颈部1231的外侧穿套一弹簧1232，该弹簧1232具有顶推该撞针123往下的力量，使该阀片1230一直保持具有往下堵塞阀口1211的力量。该撞针123的底端是贯穿前述浮动活塞1202、气室126及封口环113后，位于该封口环113的下方。

该控制单元13，是固定在该撞针123的底端下方，可经由一控制线130(如钢索)的一端与该控制单元13连接，该控制线130的另一端与位于自行车把手上的控制扳件连接。该控制单元13设置有一被偏心枢接定位的偏心板131，及一用以顶推该偏心板131于原位做偏心枢转一角度的一顶推块132。该顶推块132的一端是与前述控制线130连接，该偏心板131的一作动端1310是与前述撞针123的底端碰接。

要调整坐垫高度时，扳动自行车把手上的控制扳件，即能控制顶推块132顶推偏心板131偏移，以顶推撞针123压缩弹簧1232往上轴向位移，使阀片1230随之往上离开阀口1211(即打开阀门)，形成第一油室124与第二油室125互通(如图4所示)。之后，下压坐垫，活塞122便随内管10下移，挤压第二油室125内的油液经阀口1211、油孔1213进入第一油室124内(如图5、5A所示)。当坐垫高度调整到达所要的高度时，松放控制扳件，撞针123便被弹簧1232顶回原位，恢复成阀片1230堵塞阀口1211，使第一、二油室124、125内的油液不互通，如此，即将坐垫高度固定。相反的，若要调升坐垫高度，亦是扳动自行车把手上的控制扳件，以控制阀口1211打开，如此即可拉提坐垫、内管10及活塞122往上，使第一油室124内的油液流入第二油室125内，一直到松放控制扳件即可将坐垫位置固定。

上述习知专利案，于应用上具有下列缺失，须加以改善。

1.上述气室126是由第一管120、浮动活塞1202及封口环113所区隔而成，其中第一管120除位于内管10的内部之外，该第一管120亦具有管壁，导致构成气室126的空间相对减小，于一预定支撑该浮动活塞1202的气压值情况下，该气室126较小的空间须充填较大的气体压力。该较大值的气体压力，须作更多且较严谨的气密要求(例如气密组件的配置量需增加)，而且因气压大，其漏气机率亦高。

2.该撞针123的底端是贯穿浮动活塞1202、气室126及封口环113后，位于该封口环113的下方，该气室126气压大，会造成扳动自行车把手上的控制扳件来顶推撞针123往上轴向位移时，需要较大的操作使力，如此，会有操作费力不便的缺失。

上述问题，显然有待改进。

【发明内容】

本发明的目的是在于：1、提供一种可提高气室空间，减少该气室内部气体压力，以减省气密组件及气漏机率，并可使坐垫高度调整操控时更省力的自行车的座管升降装置。

本发明的主要特征是在该气室设置在内管与浮动活塞所区隔的空间内，且该气室未被撞针轴向位移时所经过，由此，以改善习知专利案上述缺失。

下面将本发明的技术特征详述如下：

1、一种自行车的座管升降装置，包含有一内管、一外管、一作动单元及一控制单元；其中，该内管的底端由该外管的顶端穿入该外管的内部；该作动单元穿设在该内、外管结合后所区隔的内部空间内；该控制单元用以控制该作动单元的作动或停止；其特征在于：

该作动单元包含有一油管、一油封塞、一封管座、一浮动活塞、一活塞及一撞针；该油管穿设在该内管内部，顶端管口以该油封塞封闭，底端管口与该封管座固接；上述内管的下端管口亦与该封管座固定，该内管、该油管及该封管座三者被施力时是一体轴向位移；该浮动活塞位于该油封塞上方的该内管内，该内管的内部位于该浮动活塞与该内管被封闭的顶端之间，区隔有一气室，该气室内装填有一气压的气体；该活塞穿设于该油管内部，底端连接有一支撑管，该支撑管往下穿过该封管座后与前述外管的底端间接固接，该活塞被支撑在该内管内不动；该活塞的轴心位置具一贯穿状的一轴孔，该撞针穿设在该支撑管内，该撞针的顶端穿出该轴孔上方后固接有一阀片，该撞针的底端穿过该封管座后，位于该外管下方，受该控制单元的轴向推力控制或停止；该撞针连接有一弹簧，该弹簧具有顶推该撞针往下的力量，使该阀片具有将该轴孔的孔壁与该撞针的外壁之间的间隙所构成的一阀口阻塞；该油管位于该活塞下方的空间，与该内管及该油管之间的间隙互通，构成一第一油室；该油管位于该油封塞与该活塞之间的内部，构成一第二油室，该第一油室、第二油室内部装填有油液，经由该阀口被控制开或闭，控制该第一、二油室内的油液流通与否，以调整该座管的升降或定位。

上述的自行车的座管升降装置中，该内管的顶端以一气阀座将该内管顶端封闭，经由该气阀座对该气室充灌气体。

上述的自行车的座管升降装置中，该轴孔的内部由中段位置往下具有扩大内径的一安置槽，该弹簧配置在该安置槽内供该撞针穿过，具有顶推该撞针往下的力量，使该阀片堵塞该阀口。

上述的自行车的座管升降装置中，该外管的底端管口固定有一封口环，该封口环供该支撑管的底端固定，且供该撞针底端穿过。

上述的自行车的座管升降装置中，该控制单元固定在该撞针的底端下方，经由一控制线的一端与该控制单元连接而控制该控制单元作动或停止；该控制单元设置有一被偏心枢接定位的一偏心板及一顶推块，该顶推块可顶推该偏心板于原位做偏心枢转一角度，该顶推块的一端与前述控制线的线端连接，该偏心板的一作动端与前述撞针的底端碰接。

本发明的优点及有益效果在于：

1.本发明的气室226是由内管20的管壁所直接区隔而成，较习知专利案的气室126是由位于内管10内的第一管120区隔而成，该第一管120因亦具有管壁，导致构成气室126的空间相对减小。于一预定支撑浮动活塞的气压值情况下，该习知专利案的气室126较小的空间须充填较大的气体压力。该较大值的气体压力，须作更多且较严谨的气密要求(例如气密组件的配置量需增加)，而且因气压大，其漏气机率亦高。反观本发明的气室226空间大，可减少气室226内部的气体压力，致可较习知专利案减省气密组件及气漏机率。

2.本发明的气室226未位于撞针225轴向位移的行程中，以致控制单元23在驱动撞针225轴向位移时，不须有抵抗气室226内部气压的控制施力，因此，该控制单元23在操作时可更省力。

【附图说明】

图1所示是习知专利案的立体外观图。

图2所示是习知专利案的平面分解图。

图3所示是习知专利案的组合剖视图(阀口关闭)。

图3A所示是图3的3A部分放大图。

图4所示是习知专利案的阀口打开状态图。

图5所示是习知专利案的阀口打开状态而将内管(坐垫)下压时状态图。

图5A所示是图5的5A部分放大图。

图6所示是本发明实施例的立体外观图。

图7所示是本发明实施例的平面分解图。

图8所示是本发明实施例的组合剖视图(阀口关闭)。

图8A所示是图8的8A部分放大图。

图9所示是本发明实施例的阀口打开状态图。

图10所示是本发明实施例的阀口打开状态而将内管(坐垫)下压时状态图。

图10A所示是图10的10A部分放大图。

图中标号说明如下：

习知部分：

座管高度调整机构1 内管10 外管11 作动单元12

控制单元13 第一端101 第二端102 底座103

固定座104 上端110 下端111 固定环112

封口环113 第一管120 第二管121 活塞122

撞针123 上结合座1201 阀座1210 阀口1211

安置槽1212 油孔1213 轴孔1214 浮动活塞1202

第一油室124 第二油室125 气室126 活塞杆1220

阀片1230 颈部1231 弹簧1232 控制线130

偏心板131 顶推块132 作动端1310

本发明部分：

座管高度调整机构2 内管20 外管21 作动单元22

控制单元23 第一端201 第二端202 底座203

气阀座204 上端210 下端211 固定环212

封口环213 油管220 油封塞221 封管座222

浮动活塞223 活塞224 撞针225 气室226

支撑管2240 轴孔2241 安置槽2242 阀片2250

弹簧2251 阀口2252 油孔2201 第一油室227

第二油室228 控制线230 线端2300 偏心板231

顶推块232 作动端2310

【具体实施方式】

请参阅图6至10所示，本发明实施例的座管高度调整机构2，包含有一内管20、一外管21、一作动单元22及一控制单元23。其中，该内管20，具一第一端201及一相对的第二端202，该第一端201伸入该外管21的内部，该第二端202伸出该外管21的管外且设置有一底座203，以连接一自行车的座垫。该第二端202的内部以螺接方式固定有一气阀座204，将该第二端202的管口封闭

该外管21，具一上端210及一下端211，该上端210的内部供前述第一端201嵌入，外壁具一固定环212与自行车的立管固定，使该外管21维持不动。该下端211的管口是以一封口环213封住。

该作动单元22，如图7-8所示，是穿设在该内、外管20、21结合后所区隔的内部空间内。包含有一油管220、一油封塞221、一封管座222、一浮动活塞223、一活塞224及一撞针225。该油管220穿设在该内管20内部，顶端管口以该油封塞221封闭，底端管口与该封管座222固接。上述内管20的下端201管口亦与该封管座222固定，使该内管20、该油管220及该封管座222三者可一体轴向位移。该浮动活塞223位于该油封塞221与该气阀座204之间的内管20内，使该浮动活塞223与该气阀座204之间的内管20内部，区隔有一气室226，该气室226可经由该气阀座204充灌气体。该活塞224穿设于该油管220内部，底端连接有一支撑管2240往下穿过封管座222，之后与前述封口环213固接，使该活塞224被支撑在该内管20内，维持不动。该活塞224的轴心位置具一贯穿状的一轴孔2241，该轴孔2241的内部由中段位置往下具有扩大内径的一安置槽2242。该撞针225穿设在该支撑管2240内，顶端穿出该轴孔2241上方后固接有一阀片2250，底端穿过封管座222及封口环213后位于该封口环213下方。该撞针225位于前述安置槽2242段的外侧，穿套有一弹簧2251，该弹簧2251具有顶推该撞针225往下的力量，使该阀片2250具有将轴孔2241的孔壁与撞针225的外壁之间的阀口2252阻塞的功能(如图8A所示)。上述油管220位于该活塞224下方的管外壁，设置有复数个径向油孔2201，由该等油孔2201的设置，使该油管220位于该活塞224下方的空间，与该内管及该油管220之间的间隙互通，构成一第一油室227。该油管220位于油封塞221与该活塞224之间的内部，构成一第二油室228，该第一油室227、第二油室228内部装填有油液。

控制单元23，用以控制该作动单元22的作动或停止。固定在该撞针225的底端下方，可经由一控制线230(如钢索)的一端与该控制单元23连接，该控制线230的另一端与位于自行车把手上的控制扳件连接。该控制单元23设置有一被偏心枢接定位的偏心板231，及一用以顶推该偏心板231于原位做偏心枢转一角度的一顶推块232。该顶推块232的一端与前述控制线230线端2300连接，该偏心板231的一作动端2310与前述撞针225的底端碰接。

要调整坐垫高度时，扳动自行车把手上的控制扳件，即能控制顶推块232顶推偏心板231偏移，作动端2310即顶推撞针225压缩弹簧251往上轴向位移，使阀片2250随之往上离开阀口2252，形成第一油室227与第二油室228互通(如图9、10、10A所示)。之后，下压坐垫(即如图10箭头方向)，内管10与油管220、封管座222同步下移，该活塞224维持不动，此时第二油室228内的部份油液便因油管220的下移及活塞224的不动影响，受挤推经阀口2252流入第一油室227内，挤压的压力越大该油液便挤推浮动活塞223往上而压缩气室226内的气体，如图10所示。当坐垫高度调整到达所要的高度时，松放控制扳件，撞针225便被弹簧2251顶回原位，恢复成阀片2250堵塞阀口2252，使第一、二油室227、228内的油液不再互通，如此，即将坐垫高度固定。相反的，若要调升坐垫高度，亦是扳动自行车把手上的控制扳件，以控制阀口2252打开，如此即可拉提坐垫、内管20及油管220往上，使第一油室227内的部份油液流入第二油室228内，一直到松放控制扳件即可将坐垫位置固定。

Claims (5)

1.一种自行车的座管升降装置，包含有一内管、一外管、一作动单元及一控制单元；其中，该内管的底端由该外管的顶端穿入该外管的内部；该作动单元穿设在该内、外管结合后所区隔的内部空间内；该控制单元用以控制该作动单元的作动或停止；其特征在于:

该作动单元包含有一油管、一油封塞、一封管座、一浮动活塞、一活塞及一撞针；该油管穿设在该内管内部，顶端管口以该油封塞封闭，底端管口与该封管座固接；上述内管的下端管口亦与该封管座固定，该内管、该油管及该封管座三者被施力时是一体轴向位移；该浮动活塞位于该油封塞上方的该内管内，该内管的内部位于该浮动活塞与该内管被封闭的顶端之间，区隔有一气室，该气室内装填有一气压的气体；该活塞穿设于该油管内部，底端连接有一支撑管，该支撑管往下穿过该封管座后与前述外管的底端间接固接，该活塞被支撑在该内管内不动；该活塞的轴心位置具一贯穿状的一轴孔，该撞针穿设在该支撑管内，该撞针的顶端穿出该轴孔上方后固接有一阀片，该撞针的底端穿过该封管座后位于该外管下方，受该控制单元的轴向推力控制或停止；该撞针连接有一弹簧，该弹簧具有顶推该撞针往下的力量，使该阀片将该轴孔的孔壁与该撞针的外壁之间的间隙所构成的一阀口阻塞；该油管位于该活塞下方的空间，与该内管及该油管之间的间隙互通，构成一第一油室；该油管位于该油封塞与该活塞之间的内部，构成一第二油室，该第一油室、第二油室内部装填有油液，经由该阀口被控制开或闭，控制该第一、二油室内的油液流通与否，以调整该座管的升降或定位。

2.根据权利要求1所述的自行车的座管升降装置，其特征在于：该内管的顶端以一气阀座将该内管顶端封闭，经由该气阀座对该气室充灌气体。

3.根据权利要求1所述的自行车的座管升降装置，其特征在于：该轴孔的内部由中段位置往下具有扩大内径的一安置槽，该弹簧配置在该安置槽内供该撞针穿过，具有顶推该撞针往下的力量，使该阀片堵塞该阀口。

4.根据权利要求1所述的自行车的座管升降装置，其特征在于：该外管的底端管口固定有一封口环，该封口环供该支撑管的底端固定，且供该撞针底端穿过。

5.根据权利要求1所述的自行车的座管升降装置，其特征在于：该控制单元固定在该撞针的底端下方，经由一控制线的一端与该控制单元连接而控制该控制单元作动或停止；该控制单元设置有一被偏心枢接定位的一偏心板及一顶推块，该顶推块可顶推该偏心板于原位做偏心枢转一角度，该顶推块的一端与前述控制线的线端连接，该偏心板的一作动端与前述撞针的底端碰接。