CN1120503A - 鞍座支撑装置，特别是用于自行车的鞍座支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种特别是用于自行车的具有一外管壳(15)的鞍座支撑装置，该外管壳能被置于自行车架(12)的一个开口管(13)中，它具有一个用于弹性的第一活塞缸组件(20)和用于鞍座(16)高度调节的第二活塞缸组件(40)，将鞍座(16)保持于其上端第一活塞缸组件(20)的活塞杆(22)能在第二活塞缸组件(40)的壳形活塞杆(19)内部移动，而后者能在管壳(15)中运动。通过夹紧装置(30，30′)分别将管壳(15)固定于活塞杆(19、22)，并且它们均具有用于调节两活塞缸组件(40)腔室(24、25)中介质压力的阀(26、27)。这种鞍座支撑装置(10)使得鞍座可具有弹性和可调节其高度，并可在骑车时进行变换。

Description

鞍座支撑装置，特别是用于 自行车的鞍座支撑装置

本发明涉及一种鞍座支撑装置，一种特别是用于自行车的具有一个外管壳的鞍座支撑装置，该外管壳最好能被设置于自行车架的开口管的不同的高度并由一个活塞—缸组件形成，它具有一个将鞍座保持于其上端的活塞杆和一个充有压缩气体介质的腔室。

对于自行车，特别是山地车，考虑到自行车架相对于陆地的坡度，在骑行过程中应能调节鞍座，即在上坡时向下调节鞍座而在上坡时调高鞍座。

此外，应当设置柔性鞍座，使其柔性能够吸收在丘陵地带行驶时作用于自行车的冲击力。

在上述类型的已知鞍座支撑装置(CH-PS104004)中，一个中空的圆筒形壳体被插入于自行车架的一个管形部分中，它具有一个支撑鞍座的杆，该杆的设置是使其能向上和向下调节，并且它具有一个活塞，该活塞是被柔性支撑于一个封闭于管形部分的气垫上。活塞位于该杆的下部并且不能在壳体的插口中转动，因此其上部是弯曲的，并在其处联于鞍座。为限制该杆的向上移动，用一带状物将自行车架联于鞍座支撑装置，这样可防止鞍座支撑装置由气垫移出自行车架。

对于这种已知的具有柔性装置的鞍座，应进一步注意到，压缩空间应被联于一个放气连接机构，并借助于一个泵能使杆向上和向下运动；使得仅当骑自行车的人下车时能调节鞍座的高度，实现合适的操纵。

本发明任务在于进一步改进上述类型的鞍座，使其具有最简单的结构，能相对自行车架柔性或刚性地调节，和/或当骑车时能通过一个实际举升区域调节鞍座的高度并使共固定于一个所希望的位置。

本发明以如下方式解决该问题：该活塞杆以及联于它的鞍座以柔性和/或高度可调节形式设置于管壳中，使得通过一个夹紧装置能将该活塞杆固定于该管壳，并且设置一个控制阀调节腔室中介质的压力。

按照本发明设计的鞍座支撑装置，实现了一种非常简单的结构设计，它实现了鞍座与自行车架的柔性或刚性连接，和/或骑车时其高度的可调节性。此外，在任何时候均可改变腔室中的压力。

在一优选实施方式中，在骑车时能选择柔性、刚性、或高度变换。这是通过把将鞍座保持于其上端的活塞杆设置于一个壳形活塞杆内部实现的，该活塞杆能在一个第二活塞缸组件的管壳中轴向运动，通过一个夹紧装置将该活塞杆固定于管壳中，并且因此当松开夹紧装置时可以调节鞍座的高度。

下面将参照附图详细说明本发明的实施方式和其他优点。

图1是本发明鞍座支撑装置的纵剖图。

图2是沿图1II-II线的横剖图。

图3是图1所示鞍座支撑装置的纵剖简图。

图4是另一种实施方式的鞍座支撑装置的纵剖图，该装置能被移动，以便调节其在自行车架中的高度。

图5是沿图4V-V线的鞍座支撑装置的横剖图。

图6是鞍座支撑装置的一种变型的纵剖图。

图7是鞍座支撑装置另一变型的纵剖简图。

图8是沿图7VIII-VII工线的鞍座支撑装置的横剖图。

图9-图11示出了一个夹紧装置的实施方式，在各种情况下，该夹紧装置以可松开形式夹紧管壳中的活塞组件。

图1示出了一个鞍座支撑装置10，在目前自行车的实例中，它能被设置于自行车架12的开口管的不同高度处。鞍座支撑装置10具有一个引管壳15。设置管壳15的目的是使其能被平滑地套入开口管13，并且能由在此未详细描述的夹紧装置14将其固定。套入自行车架12的开口管13并能被固定于所希望高度的管壳15向上延伸过管13，并套入一个具有活塞杆22的活塞缸组件20，活塞杆22能纵向运动并将鞍座16保持于其端部。在活塞杆22下端装有一个活塞23，由压缩的气体介质支撑该活塞，所述气体介质置于管壳15和活塞23形成的腔室中。

按照本发明，对于鞍座支撑装置10，活塞杆22以及与其相连的鞍座16相对管壳15是柔性的并且其高度可调。将鞍座16保持于其上端的活塞杆22被合适地套入一个第二活塞缸组件40的壳形活塞杆19内部，杆19能在管壳15中纵向运动，组件40由底部封闭的管壳15、由其构成的腔室25、连于杆19的插塞21及活塞杆19构成。通过连于管壳15端部的夹紧装置30′固定活塞杆19。当松开夹紧装置30′时，坐于鞍座上的骑者身体的重量能调节活塞杆19以及鞍座16的高度，而另一活塞杆22使得鞍座是柔性的。插塞21能够在接近管壳15的整个长度范围内调节，而与其相连的活塞杆19穿过夹紧装置30′延伸至接近鞍座16的底侧，而夹紧装置30被固定于活塞杆19的上端。

由管壳15和插入其中的插塞21形成的腔室25，通过紧密装于管壳15下端前侧面并与其同轴的阀26将特别是空气的压缩气体介质引入该空间。插塞21在腔室侧最好具有凹槽21′，以便借此增加腔室25的容积或气体量，并且以这种方式在整个长度路径中压缩空气。最好如此设置阀26，即，例如空气能经过一个整体形成于其上的单向阀进入其中，并使空气保留于腔室25中，但是能以公知方式，例如在单向阀上的孔，以手动方式使过压空气从其中流出。此外，如此设计此阀26具有下述的优点：向自行车轮胎中充气的泵能被连于它，用其向腔室25中充入空气。但是为此，鞍座支撑装置10必须被取出管13。尽管选择性地调节腔室25中的气压，借助于松开夹紧装置30′，鞍座能被向下压，这将需要或多或少地消耗一些能量。建议调节该压力使其等于骑者的重量，使得坐于鞍座上的骑者使用少量的附加人体压力便可使鞍座向下运动。当他希望调高鞍座时，松开夹紧装置30′并且他自己升高后，该鞍座从该处向上移动。这使得能进行完全的能适应个别需要的调节，这是本发明的另一优点。此外，活塞杆19具有两个相对的沿其纵轴延伸的通道形纵向槽17，它们从插塞21上方延伸至活塞杆19上端附近，而一个确保防止扭转的连接元件31与一个纵向槽17相配合，一个可松开的夹紧装置32与另一槽配合。用这种方法，一方面活塞杆19被保持于管壳15中，确保防止扭转，另一方面可由重力使其在限定范围内向上、下运动。

活塞杆22以及与其相连的活塞23在一个限定的行程范围内以可移动形式设置于活塞杆19中。杆19具有渐缩部分19′，其目的在于确定活塞23的顶端位置。部分19′由纵向槽17形成，并且当腔室24中的气体压力达到可能的最大压力时，活塞23由该压力及插塞21使其位于该部分19′下面。通过穿过活塞23和活塞杆22的导管18将腔室24与鞍座16下面的阀27连通。阀27与已描述过的阀26相似。通过选择所需压力可以调节鞍座16的弹性，而根据人体重量和每一骑者的要求确定此弹性。此外，当固定位于鞍座16下面的夹紧装置30时，该气力弹性消除，在活塞杆22和围绕着杆22并将夹紧装置30保持于其上端的活塞杆19之间形成刚性连接。

此外，在夹紧装置30、30′之间，在其一侧或鞍座16下面设置有分别围绕着活塞杆19、22并保护它们的圆形减震器11，11′。通常使用惯用的方式用万向接头16′将鞍座16连于活塞杆22，在此不再详细描述它。

图2示出了夹紧装置30，它装于活塞杆19上端并且主要包括：一个围绕杆19的保持环33，一个连接元件31，一个夹紧单元32，一个偏心盘35，以及一个保持于其上的夹紧带36。通过螺钉37或类似元件将销形连接元件31设置于保持环33上，它与活塞杆22上的纵向凹槽22′相啮合，而通过夹紧带36的旋转，可使偏心盘35转动，从而可将夹紧单元32推出或推入凹槽。偏心盘35穿过在夹紧单元32上延伸并垂直于移动方向的纵向凹槽39，并且最好如此设计其横断面形状，即当朝向完全啮合方向推动夹紧单元32时，它以自约束方式被支撑。夹紧单元32的前侧面和活塞杆22的纵向凹槽22′的区域均具有齿圈32′，它与推入的夹紧单元32相啮合，形成两者的互锁连接。该齿圈最好以所谓的锯齿啮合，为此，活塞杆的下部齿部齿根面设计成接近垂直于其纵轴，而其上部设计成与其与一角度，例如30和60度角，而夹紧单元的齿根面其合理形式是与其相反设计。这将可对活塞杆产生最有效的夹紧，并可防止其沿轴向向下运动。

夹紧装置30′类似于上述夹紧装置30，因此不再对其进行描述。其所具有的唯一区别是，可固定和松开的活塞杆19其外径略大。通过使活塞杆19的壳形壁变形形成纵向凹槽17。以这种方式在活塞杆19内侧形成的长方形凹槽与活塞杆22的纵向凹槽22′啮合。

按照本发明设计的鞍座支撑装置，骑者可以独立地调节鞍座的弹性和高度，他可使其成为弹性的或刚性的，或者改变车座的高度，这一特性的优点在于：例如，当上坡时，想要向下调节鞍座，使骑者和自行车的重心降低，减小落下的危险。

图3再次示出了鞍座支撑装置10的结构和其工作方法。基于鞍座支撑装置10使鞍座具有弹性和高度可调这一事实，应包括活塞缸组件20、40，而管壳15被装于自行车架13的管13中。在活塞缸组件40的活塞杆19中形成用于柔性支撑鞍座的活塞缸组件20。用这种方法可实现鞍座支撑装置的整体最简单和最短的结构。

图4示出了一种鞍座支撑装置50，用简示出的夹紧装置14将其固定于自行车架12的开口管13中。与图1所示结构相比，它仅具有一个气动支撑的高度可调性能，而鞍座16不具有弹性。这种鞍座支撑装置50更适合于赛车，因为它可以除去弹性。

对于鞍座16的高度调节，一个活塞缸组件55被结合于管壳51中，该组件包括：一个下侧打开的中空活塞杆56，形成缸体的管壳51，盛装可压缩气体介质的腔室57以及阀26。活塞缸组件55其功能与图1的组件相类似，因此仅说明其不同点。管形活塞杆56具有两个相对的沿其纵轴延伸的通道形纵向槽58，其中，一个相应形成的连接元件61或一个夹紧单元62均与装于管壳51上部的夹紧装置60相配合，因此，活塞杆56被保持于管壳51中，一方面，能确保防止其转动，另一方面，它能在限定范围内上、下运动。此外，其中空设计形式和其以打开的形式使腔57扩展，这将使腔57具有可能的最大容积，因此活塞的行程加长，而移动它所需的力不会显著变化。

图5是一个剖视图，它示出了与图1相类似的与鞍座支撑装置相联的夹紧装置60，因此，不再详细描述它。其主要区别在于：直接设置于管13上的转动带36不能使夹紧装置62移动，而是通过最好连于自行车把手上的绳索63使其移动(未详细示出)。因此，骑者通过压一个按钮或转动一个开关杆进行换档，使夹紧装置60可处于两种状态，即如图5上半部所示处于夹紧活塞杆56的状态，或如图5下半部所示处于夹紧活塞杆56的状态，或如图5下半部所示处于松开状态。为此，设置有带有压簧67的螺栓66，它可在围绕着活塞杆56的保持环65中移动，该螺栓与一个夹紧单元62相连接，夹紧单元62具有一个压在活塞杆齿圈上的齿圈。借助于一个一侧修平的转动轴柱59，螺栓66和夹紧单元62离开活塞杆56，随后可调节鞍座的高度。如此以可转动方式设置转动轴柱59，即使得一个旋臂杆68夹在其两侧，并且一个来自于绳索的连接件69连于杆68。在开始位置，转动轴柱59没有压力作用于螺柱66，相反，当拉动绳索63使轴柱59转动时，夹紧单元62被推离活塞杆。相对的连接元件61保持静止状态，它位于活塞杆56的一个纵向槽中。此外，另一个压簧52设置于壳体65′中，壳体65′与保持环65相连，压簧52的作用是：当没有拉力作用于绳索63时，转动轴柱59转至开始位置，没有压力作用于螺栓66。对于这种夹紧装置，其优点在于：如果绳索断开，不会失去夹紧力，因而鞍座不会快速下移。

通过修平转动轴柱59并将其布置于螺栓66位置处，能实现如下作用：当开始转动转动轴柱时与转动30度角后相比，转动轴柱转动相对大的角度夹紧单元62仅移动较小的距离，这是由于开始时作用于螺栓的转动轴柱的外边缘以接近于垂直于螺栓运动方向移动。当通过一个柔性固定于把手上的手柄使转动转动轴柱的绳索移动时，为松开夹紧装置60需要一个相对大的力作用于它，该力连续下降，因此可以最佳形式松开夹紧装置。

图6所示鞍座支撑装置与图4的区别在于：设置于管壳71中的活塞缸组件75仅仅为安装于其上端的鞍座提供弹性。鞍座支撑装置70同样具有夹紧装置60、减震器11、和一个典型的用于鞍座的万向接头16′。后者被联于管形活塞杆73的上端，杆73穿过管壳71并且其下端具有活塞72，活塞底侧面和管壳71形成腔室71，通过阀26向其中充注压缩气体介质。与图4相比其结构简单，可达到最佳弹性。最好由能置于放松或夹紧位置的自行车把手操纵夹紧装置60。与图4相反，在一般情况下，它处于松开位置，使得柔性设置活塞杆73和鞍座16。

图7和8以示意图形式示出了一个鞍座支撑装置110，除下述说明外其结构与图1的鞍座支撑装置10相同。其实际区别在于：活塞缸组件120、140的活塞杆119、122是中空的圆筒体，并且其下部敞开。以这种方法，与鞍座支撑装置10相比，其充气腔室125的容积显著增大，这将具有前述的优点，即可在整个较长的行程中调节用于鞍座高度调节的活塞杆119。中空的圆筒形活塞杆119形成一个环形通道，腔室24在其中形成，活塞缸组件140的活塞杆122沿轴向被推入其中。在活塞杆122和活塞杆119的内管形部分119′之间，形成一个环形间隙124，它从腔室24延伸至一个辅助腔室124′，腔室124′由部分119′的上侧面和中空的活塞杆122构成，该腔室与阀27相联(未示出)。对于这种设置，可以以可调节的压力从外侧通过该阀向腔室24充气。

在图8中明显示出了三个夹紧单元131，它们在鞍座支撑装置110的横断面上以120度间隔设置，并依次与活塞杆119的通道形纵向槽啮合。

图9至图11示出了夹紧装置的三个实施方式，其中，夹紧单元131的设置类似于图8。在这些实施方式中，按照图9和图10，一个转动轴柱135设置于联于活塞杆的保持环128中，并垂直于该活塞杆，轴柱135偏心于转轴的环形136，借助于它一个夹紧装置131被压在活塞杆上或被松开，而另两个夹紧装置131从相对侧压在活塞杆上。在第一种情况下，由握杆137转动转动轴柱135，而在另一实施例中用绳索139转动它，而绳索139被绕于滚轮138上，而滚轮138以相互不可转动形式连于转动轴柱135。在图11的夹紧装置中，夹紧装置131可压在一个活塞杆上或松开，为此设置有一个管147，其一端封闭并绕活塞杆及夹紧单元131设置它。管147由外侧的壳体145和内侧的各部分环143或类似元件使其环绕设置，环143接近于该夹紧单元。为将夹紧单元压于活塞杆上，将压力介质充入管147，它径向延伸至内侧，并通过环形部件将压力作用于夹紧单元131上。

本发明鞍座支撑装置的另一优点是：它能对现有自行车进行改型，因为其生产与自行车的生产无关。除圆形外，管壳横断面从原理上讲也以设计为其他形状。当然，所提供的活塞缸组件应使其腔室完全密封。在这样的腔室中，时间太久时，能略微降低压力，但这可用自行车泵或类似装置通过阀进行再充气。

本发明鞍座支撑装置特别适用于自行车，但其也可用于汽车座椅或办公室座椅或其他场合。

当然，还可以给出其他变型。但是，在上述实施例中已经进行了充分公开。

Claims (14)

1.鞍座支撑装置，特别是用于自行车的具有一外管壳(15)的鞍座支撑装置，它最好能在自行车架(12)的开口管(13)中被设置于不同高度位置处，并且以活塞-缸组件(20)的形式形成，组件(20)具有将鞍座(16)保持于其上端的活塞杆(22)和一个充有可压缩气体介质的腔室(24)，其特征在于：通过到一个夹紧装置(30，30′，60)相对于管壳(15)柔性设置活塞杆(19、22、56、73)和与其相连的鞍座(16)，并且设置一个用于调节腔室(24、25、57、74)中压力的操作阀(26、27)。

2.如权利要求1所述的鞍座支撑装置，其特征在于：设置用于提供弹性的活塞缸组件(20、120)和用于调节鞍座(16)高度的第二活塞缸组件(40、140)，而将鞍座(16)保持于其上端的活塞杆(22、122)可在第二活塞缸组件(40、140)的一个壳形活塞杆(19、119)中移动，后者可在管壳(15)中纵向运动。

3.如权利要求2所述的鞍座支撑装置，其特征在于：第一活塞缸组件(20、120)由活塞杆(22、122)、与其相联的活塞(23)，作为缸体的活塞杆(19、119)、和腔(24)形成，而第二活塞缸组件(40、140)由带有下部插塞(21)的活塞杆(19、119)、作为缸体的管壳(15)以及腔(25、125)构成。

4.如权利要求3所述的鞍座支撑装置，其特征在于：夹紧装置(30′)联于管壳(15)上端，用于连接位于管壳(15)中的活塞杆(19、119)，而活塞杆(19、119)的上端插伸出管壳(15)，第二夹紧装置(30)联于其上端，借此，能将第二活塞杆(22、122)紧紧夹持于活塞杆(19、119)中，通过夹紧后者可消除弹性并实现刚性支撑。

5.如权利要求2所述的鞍座支撑装置，其特征在于：活塞杆(119、122)由底部敞开的中空缸体形成，而活塞杆(119)具有一个形成腔室的环形通道，活塞缸组件(14)的活塞杆(122)纵向伸入其中。

6.如权利要求1所述的鞍座支撑装置，其特征在于：活塞杆组件(55)仅能实现鞍座(16)的高度调节，它由一个作为缸体的管壳(15)、下部敞开的中空活塞(56)、和阀(26)形成，而且一个夹紧装置(60)还设置于管壳(51)上的上端，借此，可确保将鞍座(16)保持于其端部的活塞(56)不会扭转，并且也可使其在固定于自行车架(12)上的管壳(51)中受限移动。

7.如权利要求1所述的鞍座支撑装置，其特征在于：夹紧装置(30、30′、60)和活塞杆(22、19、56)配合工作，使得当松开夹紧装置(30、30′、60)时，活塞杆(22、19、56)可在受限行程中移动而不会转动，而当夹紧时，活塞杆(22、19、56)固定在保持着该夹紧装置的管壳上、或外侧活塞杆上。

8.如权利要求7所述的鞍座支撑装置，其特征在于：活塞杆(22、19、56)具有两个沿其纵轴延伸的纵槽(22′、17、58)，它们均具有预定长度，而在其中一个纵向槽(22′、17、58)中，一个连接元件(31、61)与其啮合固定而可防止转动，而另一个纵向槽中可松开的夹紧单元(32、62)与该纵向槽啮合，所述夹紧单元均设置于夹紧装置(30、30′、60)的保持环(33、65)上，所述活塞杆(22、19、56)可在其中平滑地移动。

9.如权利要求1所述的鞍座支撑装置，其特征在于：夹紧单元(32、62)和活塞杆(22、19、56)在其一个纵槽(22′、17)中均具有齿圈(32′)，它们在夹紧状态相互啮合，形成互锁连接。

10.如权利要求1所述的鞍座支撑装置，其特征在于：通过一个装在管壳上的阀可调节腔室(24、24、57、74)特别是使用空气时的介质压力，而阀(26、27)设计为单向阀，从外侧能打开它，并且最好能将其连于一个向自行车轮胎充气的泵。

11.如权利要求1所述的用于鞍座支撑装置的夹紧装置，其特征在于：设置一个围绕活塞杆和夹紧单元(32、62)的保持环(33、56)，在保持环(33、56)中以垂直于置于其中的活塞杆的方式设置可调节的夹紧单元，这样可使其松开活塞杆，或与其摩擦或互锁连接。

12.如权利要求11所述的用于鞍座支撑装置的夹紧装置，其特征在于：借助于以可转动形式设置于保持环(33)中的一个偏心盘可使夹紧单元(32)纵向移动，而通过手动操纵的夹紧带(36)或连于它的类似元件可使偏心盘(35)转动。

13.如权利要求11所述的用于鞍座支撑装置的夹紧装置，其特征在于：通过设置于保持环(33)中的压簧(67)或类似元件夹紧单元(62)压靠在处于夹紧位置上的活塞杆上，并且通过手动操纵绳索(63)或类似元件能使其移至活塞杆的松开位置。

14.如权利要求11所述的用于鞍座支撑装置的夹紧装置，其特征在于：连接元件(31、61)被设置于保持环(33、56)中，借此位于保持环中的活塞杆确保位于防转动状态。

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