CN113859398A - 气动仅高度调节的座杆组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气动仅高度调节的座杆组件。用于自行车的座杆组件包括具有第一远端的第一管和具有第二远端的第二管。当第一管相对于第二管处于第一位置时，第一管的第一远端和第二管的第二远端之间的距离最大。所述座杆组件还包括可流体联接的第一腔室和第二腔室。第一腔室是正流体腔室，第二腔室是负流体腔室。座杆组件包括设置在第一腔室和第二腔室中的流体容积。流体容积包括可压缩流体。第一腔室被构造成用作弹簧，该弹簧被构造成将第一管相对于第二管朝向第一位置偏压。

Description

气动仅高度调节的座杆组件

技术领域

本公开总体上涉及一种用于自行车的座杆组件，并且更具体地，涉及一种气动仅高度调节的座杆组件。

背景技术

众所周知，自行车具有车座或鞍座来支撑处于就座位置的骑乘者。大多数自行车上的鞍座的位置可以以某种方式调节。鞍座可以是可调节的，使得给定的自行车可以被构造成适应各种体型的不同骑乘者。鞍座还可以是可调节的，以允许给定的骑乘者在特定的自行车上设定或重置鞍座位置，以适应不同的骑行条件。

在一个示例中，自行车可以具有高度可调节的座杆组件。因此，鞍座的高度可以相对于自行车的框架被选择性地调节。典型的自行车具有安装到杆的鞍座，该杆机械地夹紧到自行车框架的管。当夹具松开时，鞍座和杆可相对于自行车框架的管上下滑动，以调节鞍座的高度。

然而，在最近的高端自行车上，通过采用某种类型的液压辅助机构，在骑自行车期间座杆是高度可调节的。例如，手动致动的液压高度可调节或“升降(dropper)”座杆可使用杆内的液压差，并需要手动操作来调节座杆高度。一些产品可以使用ANT+无线通信技术，从而允许骑乘者无线地调节鞍座高度。

随着时间的推移，液压高度可调节的座杆容易悬置和产生间隙。当座杆在顶部最高处(例如座杆的完全伸出位置)被加重或减重时，可能发生悬置，并且导致座杆相对于自行车的框架上下移动(例如，超过5mm)。这防止了刚性顶部。由于产生间隙，车座不再能够返回到顶部最高位置。悬置和产生间隙可能由空气迁移通过密封件并进入座杆内的流体贮存器中而引起。

发明内容

在一个示例中，用于自行车的座杆组件包括具有第一远端的第一管和具有第二远端的第二管。第一管可相对于第二管移动，以建立沿着管轴线在第一管的第一远端和第二管的第二远端之间的距离。当第一管相对于第二管处于第一位置时，第一管的第一远端和第二管的第二远端之间的距离最大，并且当第一管相对于第二管处于第二位置时，第一管的第一远端和第二管的第二远端之间的距离最小。座杆组件还包括可流体联接的第一腔室和第二腔室。第一腔室是正流体腔室，第二腔室是负流体腔室。座杆组件包括设置在第一腔室和第二腔室中的流体容积。流体容积完全或主要是可压缩流体。第一腔室被构造成用作弹簧，该弹簧被构造成将第一管相对于第二管朝向第一位置偏压。

在一个示例中，第一腔室和第二腔室在第一管内。

在一个示例中，座杆组件还包括在将第一腔室和第二腔室相连接的流动路径外部的第三腔室。第三腔在第二管内。

在一个示例中，座杆组件还包括将第一腔室和第二腔室分开的活塞，以及穿过活塞将第一腔室和第二腔室连接的流动路径。

在一个示例中，座杆组件还包括阀，该阀包括隔离器。隔离器被构造成在使第一腔室和第二腔室之间的流动路径关闭的关闭位置和使所述流动路径打开的打开位置之间移动。当隔离器处于打开位置时，允许第一管和第二管之间的相对移动。

在一个示例中，第二腔室被构造成当隔离器处于打开位置并且力被施加到第一管的第一远端时接收可压缩流体的一部分。

在一个示例中，活塞具有第一侧面和与第一侧面相反的第二侧面。活塞的第一侧面部分地限定第一腔室，并且活塞的第二侧面部分地限定第二腔室。第一腔室的容积和第二腔室的容积是基于活塞相对于第一管的位置的。

在一个示例中，包括第一腔室的容积和第二腔室的容积的总腔室容积可基于活塞相对于第一管的位置而变化，使得当第一管相对于第二管处于第一位置时的总腔室容积大于当第一管相对于第二管处于第二位置时的总腔室容积。

在一个示例中，当沿着管轴线观察时第一侧面的表面面积大于当沿着管轴线观察时第二侧面的表面面积。

在一个示例中，可压缩流体是气体。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第一腔室的容积大于第二腔室的容积。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第二腔室的容积不超过第一腔室的容积的百分之十。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第二腔室的容积不超过第一腔室的容积的百分之三。在一些示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第二腔室可以不超过第一腔室的容积的百分之一。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，设置在第一腔室中的流体容积的大部分是可压缩流体。

在一个示例中，座杆组件包括填充阀。填充阀设置在第一腔室内。

在一个示例中，第一管通过键连接到第二管，使得第一管可相对于第二管平移，但不能相对于第二管旋转。

在一个示例中，第一腔室和第二腔室设置在第二管内。

在一个示例中，用于自行车的座杆组件包括伸缩管结构，该伸缩管结构包括第一管和第二管。第一管和第二管可相对于彼此移动。当第一管相对于第二管处于第一位置时，伸缩管结构具有最大长度。座杆组件还包括可流体联接的第一腔室和第二腔室。第一腔室设置在第一管或第二管内，并且第二腔室设置在第一管或第二管内。座杆组件包括设置在第一腔室和第二腔室中的流体。流体的一部分被构造成用作弹簧，该弹簧被构造成将第一管相对于第二管朝向第一位置偏压。第一腔室和第二腔室是可流体联接的，使得第二腔室被构造成当伸缩管结构被压缩时接收流体的一部分。当第一管相对于第二管处于第一位置时，第一腔室的容积大于第二腔室的容积。

在一个示例中，第一腔室是正流体腔室，并且第二腔室是负流体腔室。所述流体的所述一部分是设置在所述第一腔室内的所述流体的一部分。设置在第一腔室内的流体的所述一部分被构造成用作弹簧，该弹簧被构造成将第一管相对于第二管朝向第一位置偏压。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第二腔室的容积不超过第一腔室的容积的百分之十。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第二腔室的容积不超过第一腔室的容积的百分之三。

在一个示例中，流体包括可压缩流体。

在一个示例中，当第一管相对于第二管处于第一位置时，第二腔室包括按容积计小于百分之三的流体。

在一个示例中，用于自行车的座杆组件包括伸缩管结构，该伸缩管结构包括第一管和第二管。第一管具有第一远端，第二管具有第二远端。第一管可相对于第二管移动，使得当第一管相对于第二管处于适当位置时，第一管的第一远端和第二管的第二远端之间的距离最大。座杆组件还包括设置在伸缩管结构内的第一腔室和第二腔室。第一腔室和第二腔室包括形成气动弹簧的流体，该气动弹簧被构造成在远离第二管的方向上偏压第一管。座杆组件包括将第一腔室和第二腔室分开的活塞，以及将第一腔室和第二腔室相连接的流动路径。活塞具有第一侧面和与第一侧面相反的第二侧面。活塞的第一侧面部分地限定第一腔室，并且活塞的第二侧面部分地限定第二腔室。当第一管的第一远端和第二管的第二远端之间的距离最大时，第一腔室的容积大于第二腔室的容积。

附图说明

通过结合附图阅读以下描述，本发明的目的、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是可以装配有根据本公开的教导构造的座杆组件的自行车的一个示例的侧视图；

图2是根据本公开的教导构造的处于完全伸出位置的座杆组件的立体图；

图3是图2的座杆组件的侧视图；

图4是根据本公开的教导构造的处于完全缩回位置的座杆组件的立体图；

图5是图4的座杆组件的侧视图；

图6是根据本公开的教导构造的处于中间位置的座杆组件的侧视图；

图7是根据本公开的教导构造的处于完全伸出位置的第一座杆组件的侧视横截面图；

图8是图7的第一座杆组件的一部分的特写侧视横截面图；

图9是图7的处于完全缩回位置的第一座杆组件的侧视横截面图；

图10是图9的第一座杆组件的一部分的特写侧视横截面图；

图11是图7的处于中间位置的第一座杆组件的侧视横截面图；

图12是图11的第一座杆组件的一部分的特写侧视横截面图；

图13是根据本公开的教导构造的处于完全伸出位置的第二座杆组件的侧视横截面图；

图14是图13的处于完全缩回位置的第二座杆组件的侧视横截面图；

图15是图14的处于中间位置的第二座杆组件的侧视横截面图；

图16是图7的第一座杆组件的顶部横截面图；

图17是图7的具有防旋转特征的处于完全伸出位置的第一座杆组件的简化示意图；

图18是图17的处于中间位置的第一座杆组件的简化示意图；

图19是图17的处于完全缩回位置的第一座杆组件的简化示意图；

图20是处于完全伸出位置的第三座杆组件的简化示意图；

图21是图20的处于中间位置的第三座杆组件的简化示意图；

图22是图20的处于完全缩回位置的第三座杆组件的简化示意图；

图23是处于完全伸出位置的第四座杆组件的简化示意图；

图24是图23的处于中间位置的第四座杆组件的简化示意图；

图25是图23的处于完全缩回位置的第四座杆组件的简化示意图；

图26是处于完全伸出位置的第五座杆组件的简化示意图；

图27是图26的处于中间位置的第五座杆组件的简化示意图；

图28是图26的处于完全缩回位置的第五座杆组件的简化示意图；

图29是示出致动器阀的隔离器的示例性定位的简化示意图；

图30是根据本公开的教导构造的具有第一伸缩构造的座杆组件的立体图；以及

图31是根据本公开的教导构造的具有第二伸缩构造的座杆组件的立体图。

具体实施方式

本公开提供了解决或改进现有已知的座杆组件的上述和/或其它缺点中的一个或多个的座杆组件的示例。所公开的座杆组件不需要包括液压装置，并且座杆利用气动装置被保持在适当位置。座杆组件的移动弹簧可以是气动弹簧。

仅气动的座杆组件由于正气体容积活塞面积相对于气动压力比能够保持骑乘者而工作。这也取决于在顶部最高处的初始负容积。顶部最高可以是座杆组件的活塞与密封头或连接到密封头的另一部件机械接触的位置。可使在顶部最高处的负容积最小化以允许快速减压。因此，座杆组件可以像零负压预载气动弹簧一样起作用。

相同的概念应用于底部最低处。换句话说，正容积可以被最小化，使得当座杆在底部最低处时，鞍座被感知为刚性的。在顶部最高和底部最低处，鞍座可相对于自行车的框架移动，但骑乘者不能感知该移动。

座杆可以停止在底部最低和顶部最高之间的任何位置(例如，中央或中间位置)。在任一中间位置，鞍座由力平衡气动弹簧被保持在适当位置，因此鞍座的位置可随力而改变。

所公开的座杆组件的显著优点在于，从座杆组件中消除液压系统消除了由于液压系统的流体贮存器中夹带的空气而导致的座杆的悬置和产生间隙。液压高度可调节的座杆的主要保修症状是悬置和产生间隙，因此所公开的座杆组件可以大大减少保修更换的次数。

所公开的座杆组件的另一个优点是，从座杆组件中消除液压系统降低了座杆组件的复杂性。与现有技术的座杆组件相比，所公开的座杆组件的这种简单性提供了更少的部件、更少的密封位置和更轻的重量。由于部件的移除和简化，这可以导致更低的成本，以及更简单的制造工艺。

所公开的座杆组件的另一个优点是，在顶部最高和底部最低之间提供一致的降低力。这是由于在顶部最高和底部最低之间总系统容积的改变很小。

在阅读本公开之后，所公开的座杆组件的这些和其它目的、特征和优点对本领域的普通技术人员来说将变得显而易见。在使用相同附图标记的所有附图中，相同附图标记表示各个公开示例中的相同或基本相似的部件。此外，本文公开和描述了利用本公开的所公开的方面、特征和部件的特定组合的特定示例。然而，可能的是，本公开的每个公开的方面、特征和/或部件在本文未公开或描述的其它示例中可以独立于本公开的其它方面、特征和部件使用或以与本公开的其它方面、特征和部件的不同组合使用。

现在转到附图，图1示出了人力车辆的一个示例，在该人力车辆上可以实现所公开的座杆组件。在该示例中，车辆是一种可能类型的自行车100，例如山地自行车。自行车100具有框架102、靠近框架102前端的车把104、以及用于将骑乘者支撑在框架102的顶部上面的车座或鞍座106。自行车100还具有由框架102的前叉110承载并支撑框架102的前端的第一车轮或前车轮108。自行车100还具有支撑框架102的后端的第二车轮或后车轮112。框架102的后端可以由后悬架部件114支撑。自行车100还具有带有曲柄组件118的传动系116，该曲柄组件经由链条120操作地联接到靠近后车轮112的旋转轴线的后飞轮122。在该示例中，鞍座106被支撑在根据本公开的教导构造的座杆组件124上。

虽然图1中所示的自行车100是山地自行车，但是包括本文公开的具体实施方式和示例以及替代实施方式和示例的座杆组件124可以在其它类型的自行车上实现。例如，所公开的座杆组件124可以用在公路自行车上，以及具有机械(例如，线缆、液压、气动等)和非机械(例如，有线、无线)驱动系统的自行车上。所公开的座杆组件124也可以在其它类型的两轮、三轮和四轮人力车辆上实现。

考虑到这一点并参照图2至图6，鞍座106可附接到并被承载在座杆组件124的顶部上。所公开的座杆组件124具有下杆节段(例如，下管126)和上杆节段(例如，上管128)。上管128(例如，第一管)和下管126(例如，第二管)可相对于彼此移动以建立鞍座106相对于框架102的高度。在该示例中，下管126具有限定座杆组件124的下端的下远端130。上管128具有限定座杆组件124的上端的上远端132(例如，第一远端)。在一个示例中，下远端130(例如，第二远端)可以以常规方式被接收在框架102的框架管133(参见图1)中并且被夹紧或以其它方式被固定在所述框架管中。因此，下管126可在使用期间相对于框架102固定，并且上管128可以可滑动地且伸缩地被接收在下管126中或其上。上管128可以沿着管轴线T相对于下管126伸缩地滑动，以分别建立第一远端132和第二远端130之间的距离。

头部134被固定到座杆组件124的顶部(例如被固定到上管128的第一远端132)。鞍座106可安装并被承载在头部134上，以将鞍座106附接到座杆组件124。在一个实施方式中，头部134包括提供鞍座前后和倾斜调节特征的鞍座夹紧机构135。在另一实施方式中，头部134被构造成包括电子模块，该电子模块提供用于所公开的座杆组件124的车座高度调节特征的功能。

参照图2和图3，座杆组件124可以定位在完全伸出位置，其中上管128相对于下管126向上伸出到最大程度。当上管128相对于下管126处于第一位置时，上管128的第一远端132与下管126的第二远端130之间的距离可以最大(例如，完全伸出位置或顶部最高)。

替代地，参照图4和图5，座杆组件124可以定位在完全缩回或收缩位置，其中上管128缩回到下管126中至最大程度。当上管128相对于下管126处于第二位置时，第一远端132与第二远端130之间的距离可以最小(例如，完全缩回位置或底部最低)。

相对于下管126升高或降低上管128使得车座或鞍座106相对于框架102升高或降低。根据骑乘者的需要，座杆组件124还可以定位在完全伸出位置和完全收缩位置之间的任意数量的中间位置(见图6)。

现在将在下面描述如何调节座杆组件124的高度。参照图7至图12，上管128的第一远端132(例如，上管128的第一端132)被螺纹连接到头部134的凸台136上。凸台136从头部134的底部突出。上管128的与上管128的第一端132相反的第二端138被螺纹连接到密封头142的外部部分140(例如，螺纹外部部分)上。上管128可以利用头部134的凸台136和密封头142而与周围环境密封隔离(例如，当阀关闭时)。

座杆组件124具有单个压力系统(例如，气动压力系统)。诸如空气的可压缩流体或气体被容纳在气动压力系统的流体容积内。在一个实施方式中，流体容积包括可压缩流体或气体和不可压缩流体。在这样的实施方式中，流体容积可以大部分或主要(例如，容积大于百分之80)是可压缩流体或气体。在另一实施方式中，流体容积至少包括大部分不可压缩流体。

气动压力系统的流体容积包括多个气动腔室(例如，容积)。在该示例中，经由位于上管128的第一远端132处的头部134中的阀144(例如，填充阀)而利用空气对气动压力系统加压。在一个示例中，气动压力系统可以初始地被加压到预设或建立的压力(例如，如图7所示，其中座杆组件124处于完全伸出位置)。气动压力系统可以被加压，使得当座杆组件124处于完全收缩位置并且允许上管128和下管126之间的相对移动时，气动压力系统使上管128相对于下管126朝向完全伸出位置移动。

加压介质，例如空气，被容纳在多个气动腔室内，在该示例中，所述多个气动腔室至少包括第一气动腔室146、第二气动腔室148和第三气动腔室150。第一气动腔室146例如是正压力腔室，第二气动腔室148是负压力腔室，第三气动腔室150是残余压力腔室。第一气动腔室146、第二气动腔室148和第三气动腔室150是压力密封腔室。加压介质可以被添加到气动压力系统，使得至少第一气动腔室146和第三气动腔室150均被加压到相应的预定或预设压力。

第一气动腔室146、第二气动腔室148和第三气动腔室150可以是任意数量的形状和/或尺寸的。例如，第一气动腔室146、第二气动腔室148和第三气动腔室150可以是圆柱形的(例如，分别具有27mm和35mm之间的外径)，并且可以被确定尺寸用于特定的最大杆调节(例如，150mm)。

活塞152的一部分(例如活塞头154)被接收在上管128的内部中。活塞头154设置在活塞152的上端处。活塞轴155螺纹连接到从活塞头154在远离头部134的方向上突出的杆156。活塞轴155延伸穿过密封头142。端盖158被螺纹连接到活塞轴155的下端中或上。端盖158可以包括例如排放阀或止回阀159(例如排放阀和填充阀)。排放阀和填充阀159可用于将流体(例如，气体；空气)排放和/或添加到例如第三气动腔室150。

端盖158被接收在下管126的第二远端130处的孔160中。孔160终止于台阶或肩部162，并且端盖158邻接抵靠肩部162。在一个实施方式中，端盖158被捕获在肩部162和下管126的下端(例如，第二远端130)内的保持环之间，从而将端盖158固定在其中。

第一气动腔室146包括上管128内的、在头部134与活塞152的活塞头154(例如，活塞头154的面向头部134的一侧)之间的容积。第二气动腔室148包括上管128内的、在密封头142和活塞的活塞头154(例如，活塞头154的背离头部134的一侧)之间的容积。换句话说，第一气动腔室146和第二气动腔室148设置在上管128内，并由活塞152的活塞头154分开。第三气动腔室150包括下管126内的、围绕活塞轴155以及在密封头142和被接收在下管126的孔160中的端盖158之间的容积。

参照图8，活塞152包括设置在活塞头154内的阀164(例如，具有隔离器的致动器阀)和活塞轴155。致动器阀164的一部分(例如隔离器)可相对于活塞头154和活塞轴155在打开位置和关闭位置之间移动。第一气动腔室146和第二气动腔室148可经由致动器阀164流体联接。例如，当致动器阀164打开时，第一气动腔室146和第二气动腔室148流体联接，并且当致动器阀164关闭时，第一气动腔室146和第二气动腔室148不流体联接。

图7和图8示出了座杆组件124的完全伸出位置。参照图8，座杆组件124的完全伸出位置还可以对应于活塞152与密封头142接触(例如，邻接)的顶部最高位置。密封头142可以包括由柔性材料(例如橡胶)制成的止动件165(例如缓冲器)，当座杆组件124处于顶部最高位置时，活塞152(例如活塞头154)邻接抵靠该止动件。密封头142可以包括附加部件，例如帮助密封例如第一气动腔室146的垫圈。

活塞152的活塞头154具有面向头部134的第一侧面166和与第一侧面166相反的第二侧面168。活塞头154的第二侧面168面向朝向密封头142的方向。换句话说，活塞头154的第一侧面166部分地形成第一气动腔室146，活塞头154的第二侧面168部分地形成第二气动腔室148。第一气动腔室146的容积和第二气动腔室148的容积基于活塞152的活塞头154相对于上管128的位置。在图7和图8所示的示例中，第一气动腔室146和第二气动腔室148两者都在座杆组件124的上管128内。可以设置其它构造。

活塞头154的第一侧面166的轴向表面面积大于活塞头154的第二侧面168的轴向表面面积。活塞头154的第一侧面1667的轴向表面面积和活塞头154的第二侧面168的轴向表面面积可以分别是沿着管轴线T观察的表面面积。当阀164处于关闭位置并且座杆组件124处于完全伸出位置时，第一气动腔室146被构造成用作弹簧，该弹簧被构造成将上管128朝向座杆组件124的完全伸出位置偏压。换句话说，当阀164处于关闭位置且座杆组件124处于完全伸出位置时，气动压力系统内的可压缩流体的一部分(例如，第一气动腔室146内的可压缩流体的一部分)用作弹簧，该弹簧被构造成将上管128朝向座杆组件124的完全伸出位置偏压。

活塞头154的第一侧面166和第二侧面168被确定尺寸和成形，并且当座杆组件124处于完全伸出位置时，第一气动腔室146和第二气动腔室148分别被加压，使得第一气动腔室148内的流体(例如，空气)支撑骑乘者。当座杆组件处于完全伸出位置时，鞍座106可由于鞍座106上的骑乘者的重量而下沉小于10mm。

座杆组件124工作是因为活塞头154的第一侧面166的轴向表面面积相对于第一气动腔室146和第二气动腔室148之间的气动压力比基于力计算来保持骑乘者。这还取决于在座杆组件124的完全伸出位置处的第二气动腔室148的容积。

在图7至图12所示的示例中，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第一气动腔室146的容积大于第二气动腔室148的容积。例如，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148的容积可以不超过第一气动腔室146的容积的百分之二十。可以设置其它百分比。例如，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148的容积可以不超过第一气动腔室146的容积的百分之十、百分之五或百分之三。

在一个实施方式中，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148内的可压缩流体的部分远小于第一气动腔室146内的可压缩流体的部分。例如，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148内的可压缩流体的该部分小于第一气动腔室146内的可压缩流体的容积的百分之三或甚至小于百分之一。在另一实施方式中，当座杆组件124处于完全伸出位置时，不可压缩流体(例如液压油)至少部分地(例如完全地)填充第二气动腔室148，使得当座杆组件124处于完全伸出位置时，可压缩流体的甚至更大部分(例如99％、99.5％或更多)设置在第一气动腔室146内。在该实施方式的一个示例中，当座杆组件124处于完全伸出位置时，不可压缩流体的第一部分完全填充第二气动腔室148，并且第一气动腔室146包括不可压缩流体的第二部分。

当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148的容积将被最小化以允许第二气动腔室148快速减压(例如，以小于5mm；以小于1-2mm)。当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148的容积可以是任意数量的不同尺寸。例如，对于包括具有20.8mm内径的上管128和具有7.5mm直径的活塞轴155的座杆组件124，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148的容积可以在0.5ml和3.0ml或5.0ml(例如，0.80ml或0.83ml)之间，并且第一气动腔室146的容积可以在40ml和83ml(例如，81.5ml)之间。

当座杆组件124处于完全伸出位置时第一气动腔室146的长度、上管128的内径和/或第二气动腔室148的尺寸和/或形状可以被构造成使得在完全伸出位置，第二气动腔室148的容积相对于第一气动腔室146的容积的百分比小于例如百分之十、百分之五、百分之三或百分之一(例如0.98％)。这使得座杆组件124像零负压预载气动弹簧一样起作用。这是在骑乘者所体验到的感觉为刚性的情况下来保持骑乘者的原理。在座杆组件124的完全伸出位置处，鞍座106可以移动，但是骑乘者不能感知该移动。

总腔室容积(例如，第一气动腔室146的容积加上第二气动腔室148的容积)可基于活塞152的活塞头154相对于上管128的位置而变化。例如，当座杆组件124处于完全伸出位置时总腔室容积最大，而当座杆组件124处于完全收缩位置时总腔室容积最小。换句话说，当上管128相对于下管126从座杆组件124的完全伸出位置移动到座杆组件124的完全收缩位置时，总腔室容积减小。

当骑乘者没有就坐在鞍座106上并且致动器阀164打开时，系统中力的平衡使得作用在活塞头154的第一侧面166上的轴向压力大于作用在活塞头154的第二侧面168上的轴向压力。在打开位置，致动器阀164的隔离器例如被定位成使得流体可以流动穿过第一气动腔室146和第二气动腔室148之间的流动路径。轴向压力不平衡将座杆组件124朝向完全伸出位置偏压。

当力被施加到上管128的第一远端132时(例如，经由鞍座106)，例如空气被压出(force out)第一气动腔室146并进入第二气动腔室148中，并且头部134和上管128连同固定到头部134和上管128的所有其它部件被向下推动以适应第二气动腔室148中的流体容积的所产生的增加。利用所施加的力，骑乘者可将鞍座106和上管128降低到图9和图10的完全收缩位置，或者如果需要，可将鞍座106调节到较小的中间高度(见图11和图12)。

致动器阀164可在上管128相对于下管126的期望位置处关闭以防止或限制上管128与下管126之间的进一步相对运动。当致动器阀164关闭时，系统中力的平衡使得作用在活塞头154的第一侧面166上的轴向压力大致等于作用在活塞头154的第二侧面168上的轴向压力。当座杆组件124处于中间位置时，鞍座106可能由于骑乘者的重量而下沉，但是该下沉可以是30mm或更小。

图9和图10示出了处于完全缩回位置的座杆组件124。上面关于当座杆组件124处于完全伸出位置时第二气动腔室148的容积被最小化所讨论的概念相反地适用于当座杆组件124处于完全缩回位置时。当座杆组件124处于完全缩回位置时，第一气动腔室146的容积被最小化(例如，1.0ml至3.0ml、5.0ml、8.0ml或15.0ml；1.29ml)，使得骑乘者感知鞍座106为刚性的。在完全缩回位置，第二气动腔室148的容积可以是任意数量的尺寸(例如，30ml至60ml)。当座杆组件124处于完全缩回位置时第一气动腔室146的尺寸的最小化允许骑乘者通过鞍座106或座杆组件124的上管128(例如，在维护期间)抓握自行车100，而上管128不会相对于下管126伸出。

可以分别在座杆组件124的完全伸出位置和座杆组件124的完全缩回位置处设置第一气动腔室146和第二气动腔室148的其它容积。例如，在座杆组件124的完全伸出位置处，第二气动腔室148的容积可以是1.29ml，并且第一气动腔室146的容积可以是41.39ml、49.88ml、59.40ml、70.27ml或81.48ml。在座杆组件124的完全缩回位置，第一气动腔室146的容积和第二气动腔室148的容积的替代组合可以分别包括：7.41ml和30.39ml；7.40ml和37.78ml；8.43ml和45.17ml；10.81ml和52.56ml；13.52ml和47.50ml。可以设置其它组合。

活塞头154可以是任意数量的尺寸和/或形状，以当座杆组件124处于完全伸出位置时使第二气动腔室148的容积最小化。活塞头154的第二侧面168的形状和尺寸(例如，提供对应的轴向表面面积)可以基于力计算来构造，目的是当座杆组件124处于完全伸出位置和完全缩回位置时支撑骑乘者而没有悬置或产生间隙。另外，活塞头154的第二侧面168可以被确定尺寸和成形为当座杆组件124处于完全伸出位置时使第二气动腔室148的容积最小化。

参照图7至图12，活塞头154的第二侧面168包括相对于活塞头154的第一侧面166成角度的部分，使得活塞头154是截头椎体。当座杆组件124处于完全伸出位置时第二气动腔室148的容积可以使用活塞头154的第二侧面168的不同尺寸和形状而被最小化。参照图13至图15，当座杆组件124处于完全伸出位置时，可以通过部分地对应于(例如，匹配)密封头142的面向活塞头154的部分的尺寸和形状的活塞头154的第二侧面168的尺寸和形状而使第二气动腔室148的容积最小化。例如，参照图13，与图7至图12所示的示例相比，当座杆组件124处于完全伸出位置时，第二气动腔室148的容积更小。

如图8和图16所示，座杆组件124包括附加部件，该附加部件便于座杆组件124的上管128相对于下管126的合适的相对运动。参照图8，套环170螺纹连接到下管126的上端，并紧密地包围上管128。下管126、套环170、活塞152、活塞轴155和端盖158基本上相对于彼此固定，因此被限制为不相对于彼此移动。由于下管126被夹紧在自行车框架102的框架管133中，因此这些部件将总是处于相对于自行车框架102的相同的固定位置。头部134和上管128彼此固定，因此被限制为总是作为一个单元一起移动。这些部件在下管126内并沿着管轴线相对于下管竖直地伸缩。

座杆组件124还包括一个或多个衬套172，以便于上管128和下管126之间的相对运动。例如，套环170包括第一衬套172a，并且密封头142包括第二衬套172b。第一衬套172a和第二衬套172b例如在相对移动期间减小上管128和下管126之间的摩擦。第一衬套172a的内部环形表面沿着上管128的外部环形表面滑动，而第二衬套172b的外部环形表面沿着下管126的内部环形表面滑动。座杆组件124可以包括更多、更少和/或不同的衬套。

参照图16，座杆组件124包括一个或多个防旋转特征，所述一个或多个防旋转特征防止上管128相对于下管126围绕相对于上管128和下管126轴向延伸的旋转轴线旋转。例如，下管126的内部环形表面174包括一个或多个凹部176(例如，一个或多个凹槽或狭槽)，并且上管128的外部环形表面178包括一个或多个凹部180(例如，狭槽或凹槽)。在图16的示例中，下管126的内部环形表面174包括围绕下管126的内部环形表面174均匀分布的三个凹槽176，并且上管128的外部环形表面178包括围绕上管128的外部环形表面178均匀分布的三个狭槽180。可以设置更多、更少和/或不同的凹部176、180。

一个或多个键182(例如，三个键182)分别设置在一个或多个凹槽176和一个或多个狭槽180内。例如，三个键182可被捕获在上管128内的三个狭槽180内，并且可随着上管128相对于下管126的移动而沿着下管126内的三个凹槽176滑动。一个或多个键182可以是任意数量的尺寸和/或形状。例如，一个或多个键182中的每一个可以是圆柱形的或胶囊形的。一个或多个键182中的每一个可沿着轴向方向延伸一段距离，以防止上管128和下管126之间的相对旋转。可以设置其它构造。

图17至图19示出了上管128相对于下管126的平移，而没有上管128相对于下管126的旋转。如上所述，当上管128从完全伸出位置(见图17)平移到中间位置(见图18)并最终平移到完全缩回位置(见图19)时，键182相对于上管128保持在相同位置。键182与上管128一起相对于下管126平移。

图17至图19还示意性地示出了第一气动腔室146、第二气动腔室148、第三气动腔室150、填充阀144、致动器阀164的隔离器184、第一气动腔室146和第二气动腔室148可经由其联接的流体通道186、以及排放阀或止回阀188(例如，排放阀和填充阀188)。如上所述，第一气动腔室146和第二气动腔室148可以设置在座杆组件124的上管128内，并且第三气动腔室150可以设置在下管126内。第一气动腔室146的部分和第二气动腔室148的全部也设置在上管128内。

用于利用例如空气来填充第一气动腔室146的填充阀144可以设置在上管128内，并且止回阀188可以设置在下管126内，从所述止回阀可以将空气从系统(例如，第三气动腔室150)移除和/或添加。流体通道186延伸穿过致动器阀164以将第一气动腔室146和第二气动腔室148流体地联接。致动器阀164的隔离器184可在外部被启动以关闭流体通道186并防止流体在第一气动腔室146与第二气动腔室148之间通过。可以设置其它构造。

例如，参照图20至图22，第一气动腔室146(例如，正压力腔室)可以设置在下管126中，第二气动腔室148(例如，负压力腔室)和第三气动腔室150(例如，残余压力腔室)可以设置在上管128中。在此构造中，填充阀144设置在下管126中，且止回阀188设置在上管128中。致动器阀164的隔离器184设置在下管126内的活塞轴155内。与图17至图19所示的示例类似，第一气动腔室146被构造成用作弹簧，该弹簧被构造成将上管128朝向座杆组件124的完全伸出位置偏压。在图20至图22所示的例子中，第一气动腔室146作用在上管128的外表面190上，而不是如图17至图19的示例中所示作用在活塞头154的第一侧面166上。

作为另一示例，参照图23至图25，座杆组件124可包括设置在下管126内的第三气动腔室150(例如，第一残余压力腔室)和第四气动腔室192(例如，第二残余压力腔室)。设置在下管126内的环形壁194(例如，带盖的环形壁)可以将第三气动腔室150和第四气动腔室192分开。上管128在下端上开口，并且上管128的一部分(例如，上管128的环形壁)设置在下管126(例如，下管126的内部环形表面)和限定第四气动腔室192的环形壁194(例如，环形壁194的外部环形表面)之间。

与图17至图22所示的其中活塞152的至少部分(例如活塞头154和活塞轴155)相对于下管126在位置上固定的示例不同，在图23至图25所示的示例中，活塞152的至少部分(例如活塞头154和活塞轴155)相对于上管128在位置上固定。换句话说，活塞头154和活塞轴155例如与上管128一起相对于下管126移动。座杆组件124包括分别与第一残余压力腔室150和第二残余压力腔室192对应的两个排放阀或止回阀(例如，排放阀和填充阀188以及排放阀和填充阀196)。致动器阀164的隔离器184设置在上管128内的活塞轴155内(例如，在上管128的第一远端132处或与所述第一远端相邻)。填充阀144还可设置在上管128内，在上管128的第一远端132处或与所述第一远端相邻。

作为又一示例，参照图26至图28，座杆组件124再次包括两个残余气动腔室(例如，第三气动腔室150和第四气动腔室192)。然而，第四气动腔室192设置在上管128内。设置在下管126内的环形壁194可将第三气动腔室150和第一气动腔室146分开。第一气动腔室146设置在下管126内，第二气动腔室148设置在上管128和下管126内。

座杆组件124再次包括分别与第一残余压力腔室150和第二残余压力腔室192对应的两个排放阀或止回阀(例如，排放阀和填充阀188以及排放阀和填充阀196)。然而，排放阀和填充阀196设置在上管128中，填充阀144设置在下管126中，并且致动器阀164的隔离器184设置在上管128和下管126内的活塞轴155内。

参照图29，隔离器184可以沿着流体通道186位于任意数量的不同位置。如图29所示，其中第一气动腔室146设置在下管126内，流体通道186可沿着活塞轴155在下管126内的第一气动腔室146和上管128内的第二气动腔室148之间延伸。如图29所示，隔离器184可以例如定位在流体通道186内，大约在第一气动腔室146和第二气动腔室148之间的中间。可以设置其它定位。例如，当座杆组件124处于完全伸出位置时，隔离器可以更靠近或更远离第二气动腔室146。

座杆组件124或自行车100的另一部件包括电子模块。电子模块被结合作为例如座杆组件124的头部134或端盖158的一部分。电子模块被构造成从被安装到车把104(参见图1)的无线致动器214接收无线信号。无线致动器214被构造成操作电子模块以打开或关闭致动器阀164的隔离器184。为此，骑乘者通过使用无线致动器214上的某种类型的致动器，例如杠杆或按钮，来开启传输信号。

参照图30和图31，可以设置下管126和上管128的不同伸缩构造。例如，如图30所示，下管126的内径可以等于或大致等于(例如，5mm或略大于)上管128的外径，并且上管128可伸缩到下管126中。替代地，如图31所示，上管128的内径可以等于或大致等于(例如，5mm或略大于)下管126的外径，并且上管128可以在下管126上伸缩。

尽管本文已经根据本公开的教导描述了某些座杆组件、自行车和方法，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了清楚地落入可允许的等同物的范围内的本公开的教导的所有实施方式。

本文描述的实施方式的图示旨在提供对各种实施方式的结构的一般理解。这些说明不是要用作利用本文所述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开之后，许多其它实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。可以利用其它实施方式并且从本公开中导出其它实施方式，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构和逻辑替换以及改变。另外，图示仅是代表性的，并且可以不按比例绘制。图示中的某些比例可能被夸大，而其它比例可能被最小化。因此，本公开和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

虽然本说明书包含许多细节，但是这些不应被解释为对本发明的范围或者所要求保护的范围的限制，而是应被解释为对本发明的特定实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中以组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地或以任何合适的子组合实现。此外，尽管特征可能在上面被描述为以某些组合起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或者子组合的变型。

类似地，虽然操作和/或动作在附图中描绘并且在本文以特定顺序描述，但是这不应当理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以顺序执行，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应当理解，任何所描述的程序部件和系统一般可以一起被集成在单个软件产品中或被封装到多个软件产品中。

本公开的一个或多个实施方式在此可以单独地和/或共同地由术语“发明”来指代，这仅仅是为了方便，而不是旨在主动地将本申请的范围限制于任何特定发明或发明概念。此外，尽管本文已经示出和描述了具体实施方式，但是应当理解，被设计成实现相同或类似目的的任何后续布置可替代所示的具体实施方式。本公开旨在覆盖各种实施方式的任何和所有后续修改或变化。在阅读了本说明书之后，上述实施方式的组合以及本文未具体描述的其它实施方式对于本领域技术人员是显而易见的。

本公开的摘要设置成符合37C.F.R.§1.72(b)，并且是在理解它将不被用于解释或限制权利要求的范围或含义的情况下提交的。另外，在前述具体实施方式中，为了使本公开流畅，可以将各种特征分组在一起或者在单个实施方式中描述各种特征。本公开不应被解释为反映了所要求保护的实施方式需要比每个权利要求中明确记载的更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，发明主题可以涉及少于任何所公开的实施方式的所有特征。因此，所附权利要求被并入到具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独地限定要求保护的主题。

前面的详细描述应被认为是说明性的而不是限制性的，并且应理解，包括所有等同物的所附权利要求旨在限定本发明的范围。权利要求不应被理解为限于所描述的顺序或元件，除非陈述为那样的效果。因此，在所附权利要求及其等同物的范围和精神内的所有实施方式都作为本发明被要求保护。

Claims (24)

1.一种用于自行车的座杆组件，所述座杆组件包括：

第一管，所述第一管具有第一远端；

第二管，所述第二管具有第二远端，所述第一管能够相对于所述第二管移动以确立沿着管轴线在所述第一管的所述第一远端和所述第二管的所述第二远端之间的距离，当所述第一管相对于所述第二管处于第一位置时，所述第一管的所述第一远端和所述第二管的所述第二远端之间的距离最大，并且当所述第一管相对于所述第二管处于第二位置时，所述第一管的所述第一远端和所述第二管的所述第二远端之间的距离最小；

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室能够流体联接，所述第一腔室是正流体腔室并且所述第二腔室是负流体腔室；以及

流体容积，所述流体容积设置在所述第一腔室和所述第二腔室中，所述流体容积完全是或主要是可压缩流体，

其中，所述第一腔室被构造成用作弹簧，所述弹簧被构造成将所述第一管相对于所述第二管朝向所述第一位置偏压。

2.根据权利要求1所述的座杆组件，其中，所述第一腔室和所述第二腔室在所述第一管内。

3.根据权利要求2所述的座杆组件，所述座杆组件还包括在将所述第一腔室和所述第二腔室相连接的流动路径外部的第三腔室，所述第三腔室在所述第二管内。

4.根据权利要求1所述的座杆组件，所述座杆组件还包括：

活塞，所述活塞将所述第一腔室与所述第二腔室分开；以及

流动路径，所述流动路径穿过所述活塞将所述第一腔室和所述第二腔室相连接。

5.根据权利要求4所述的座杆组件，所述座杆组件还包括阀，所述阀包括隔离器，所述隔离器被构造成在将所述第一腔室和所述第二腔室之间的所述流动路径关闭的关闭位置和将所述流动路径打开的打开位置之间移动，当所述隔离器处于所述打开位置时，允许所述第一管和所述第二管之间的相对移动。

6.根据权利要求5所述的座杆组件，其中，所述第二腔室被构造成当所述隔离器处于所述打开位置并且力被施加到所述第一管的所述第一远端时接收所述可压缩流体的一部分。

7.根据权利要求4所述的座杆组件，其中，所述活塞具有第一侧面和与所述第一侧面相反的第二侧面，所述活塞的所述第一侧面部分地限定所述第一腔室，并且所述活塞的所述第二侧面部分地限定所述第二腔室，并且

其中，所述第一腔室的容积和所述第二腔室的容积是基于所述活塞相对于所述第一管的位置的。

8.根据权利要求7所述的座杆组件，其中，包括所述第一腔室的所述容积和所述第二腔室的所述容积的总腔室容积能够基于所述活塞相对于所述第一管的位置而变化，使得当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时的所述总腔室容积大于当所述第一管相对于所述第二管处于所述第二位置时的所述总腔室容积。

9.根据权利要求7所述的座杆组件，其中，当沿着所述管轴线观察时所述第一侧面的表面面积大于当沿着所述管轴线观察时所述第二侧面的表面面积。

10.根据权利要求1所述的座杆组件，其中，所述可压缩流体是气体。

11.根据权利要求1所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第一腔室的容积大于所述第二腔室的容积。

12.根据权利要求10所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第二腔室的容积不超过所述第一腔室的容积的百分之十。

13.根据权利要求12所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第二腔室的容积不超过所述第一腔室的容积的百分之三。

14.根据权利要求1所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，设置在所述第一腔室中的所述流体容积的大部分是所述可压缩流体。

15.根据权利要求1所述的座杆组件，所述座杆组件还包括填充阀，其中，所述填充阀设置在所述第一腔室内。

16.根据权利要求1所述的座杆组件，其中，所述第一管通过键连接到所述第二管，使得所述第一管能够相对于所述第二管平移，但不能相对于所述第二管旋转。

17.根据权利要求1所述的座杆组件，其中，所述第一腔室和所述第二腔室设置在所述第二管内。

18.一种用于自行车的座杆组件，所述座杆组件包括：

伸缩管结构，所述伸缩管结构包括第一管和第二管，所述第一管和所述第二管能够相对于彼此移动，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于第一位置时，所述伸缩管结构具有最大长度；

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室能够流体联接，其中，所述第一腔室设置在所述第一管或所述第二管内，并且所述第二腔室设置在所述第一管或所述第二管内；以及

设置在所述第一腔室和所述第二腔室中的流体，所述流体的一部分被构造成用作弹簧，所述弹簧被构造成将所述第一管相对于所述第二管朝向所述第一位置偏压，

其中，所述第一腔室和所述第二腔室能够流体联接，使得所述第二腔室被构造成在所述伸缩管结构被压缩时接收部分所述流体，并且

其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第一腔室的容积大于所述第二腔室的容积。

19.根据权利要求18所述的座杆组件，其中，所述第一腔室是正流体腔室，并且所述第二腔室是负流体腔室，并且

其中，所述流体的所述一部分是所述流体的设置在所述第一腔室内的那一部分，所述流体的设置在所述第一腔室内的所述那一部分被构造成用作被构造成将所述第一管相对于所述第二管朝向所述第一位置偏压的所述弹簧。

20.根据权利要求18所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第二腔室的容积不超过所述第一腔室的容积的百分之十。

21.根据权利要求20所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第二腔室的容积不超过所述第一腔室的容积的百分之三。

22.根据权利要求18所述的座杆组件，其中，所述流体包括可压缩流体。

23.根据权利要求22所述的座杆组件，其中，当所述第一管相对于所述第二管处于所述第一位置时，所述第二腔室包括按容积计小于百分之三的所述流体。

24.一种用于自行车的座杆组件，所述座杆组件包括：

伸缩管结构，所述伸缩管结构包括第一管和第二管，所述第一管具有第一远端，并且所述第二管具有第二远端，所述第一管能够相对于所述第二管移动，使得当所述第一管相对于所述第二管处于一位置时，所述第一管的所述第一远端与所述第二管的所述第二远端之间的距离最大；

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室设置在所述伸缩管结构内，其中，所述第一腔室和所述第二腔室包括形成气动弹簧的流体，所述气动弹簧被构造成在远离所述第二管的方向上偏压所述第一管；

活塞，所述活塞将所述第一腔室与所述第二腔室分开；以及

流动路径，所述流动路径将所述第一腔室和所述第二腔室相连接；

其中，所述活塞具有第一侧面和与所述第一侧面相反的第二侧面，所述活塞的所述第一侧面部分地限定所述第一腔室，并且所述活塞的所述第二侧面部分地限定所述第二腔室，并且

其中，当所述第一管的所述第一远端与所述第二管的所述第二远端之间的距离最大时，所述第一腔室的容积大于所述第二腔室的容积。

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