TW201811597A - 可調式自行車座管結構及其自行車 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可調式自行車座管結構，其包含下管、上管及活塞組，下管包含一頂端，上管設置於下管，上管相對下管限位移動且連動坐墊，上管包含上端、內部空間及下端，上端突出於頂端，內部空間容納氣體及油體，氣體鄰近上端，油體遠離上端且表面與氣體接觸，下端位置相對於上端。活塞組包含活塞、流體閥路及桿體，活塞設置於內部空間，且下端相對活塞往復位移，流體閥路設置於活塞內部，桿體連接活塞。藉此結構配置，可達簡化結構及降低成本的功效。

Description

可調式自行車座管結構及其自行車

本發明是有關於一種自行車座管結構及其自行車，且尤其是有關一種可以調整坐墊高度的可調式自行車座管結構及其自行車。

環保意識與健康概念的興起帶動了自行車的風潮，騎乘自行車不但可以達到健身效果，同時亦可以節省能源，因此台灣在多數個景點附近都設置有公共自行車租借系統，以供使用者租借使用。

一般在騎乘自行車前，使用者會依自身狀況調整自行車坐墊的高度，習知的自行車座管調整結構包含一下管和一坐墊管，坐墊設置於坐墊管上，並可透過機構配置來調整下管及坐墊管之間的相對高度，最後利用機械力夾持固定。但此種調整方式需要使用者花費較大的力氣來進行高度的調整，且需要來回調整數次才能得到合適的高度，十分的不方便。

有業者使用油氣分離的方式來取代傳統的機構式調整結構，然而此種油氣分離結構需另外設置活動塞環以分離油氣，價格昂貴且結構較為複雜，同時活塞行程受限，故仍有 其限制存在。

有鑑於此，如何有效製作出成本較低且結構簡單之自行車座管調整結構，遂成相關業者努力的目標。

本發明提供一種自行車座管調整結構及其自行車，透過將活塞桿體設置於遠離坐墊的一端，而可以簡化結構使得成本降低。

依據本發明之一態樣提供一種可調式自行車座管結構，其應用於調整一自行車的一坐墊高度且包含一下管、一上管及一活塞組，下管包含一頂端。上管設置於下管且相對下管限位移動，上管連動坐墊且包含一上端、一內部空間及一下端，上端突出於頂端，內部空間用以容納一氣體及一油體，氣體鄰近上端，油體遠離上端且油體的一表面與氣體接觸，下端位置相對於上端。活塞組包含一活塞、一流體閥路及一桿體，活塞設置於內部空間，且下端相對活塞往復位移，流體閥路設置於活塞內部，桿體用以連接活塞。其中流體閥路開啟供氣體或油體通過活塞，使上管與活塞組相對移動而調整上端與頂端的一相對距離，且流體閥路關閉時定位活塞而令相對距離固定。

藉此，透過此結構配置，可以簡化結構、讓活塞作動平順並降低成本。

依據前述之可調式自行車座管結構，其中流體閥路可包含一閥口，活塞組可更包含一控制桿用以貫穿桿體並進 入活塞內耦合於閥口，控制桿受一控制器啟閉閥口。上管可包含一下密封蓋，下密封蓋用以蓋設於下端以阻止活塞脫離上管，且下密封蓋包含一貫孔供桿體穿過。

依據前述之可調式自行車座管結構，可更包含一座管，座管套設於上管且與上管設置於下管的一容置空間，座管與上管同步於容置空間限位移動，座管包含一設置端鄰近上端，設置端供坐墊設置。活塞可相對上管於一上死點及一下死點間限位移動，上死點鄰近上端，下死點鄰近下端，且活塞位於上死點時與氣體接觸。而當活塞位於下死點時，上端與活塞之間具有一第一距離，當上管相對活塞移動使活塞相對上移至上死點時，上端與活塞之間具有一第二距離，第一距離可大於第二距離。前述之可調式自行車座管結構可更包含一氣嘴設置於上端。

依據本發明之另一態樣提供一種可調式自行車座管結構，其應用於調整一自行車的一坐墊高度且包含一下管、一上管及一活塞組，下管包含一頂端。上管設置於上管且於相對下管限位移動，上管連動坐墊且包含一上端、一內部空間及一下端，上端突出於頂端，內部空間用以容納一氣體，下端位置相對於上端。活塞組包含一活塞、一流體閥路及一桿體，活塞設置於內部空間，且下端相對活塞往復位移，流體閥路設置於活塞內部，桿體連接活塞。其中流體閥路開啟供氣體通過活塞，使上管與活塞組相對移動而調整上端與頂端的一相對距離，且流體閥路關閉時定位活塞而令相對距離固定。

藉此，透過此結構配置，可以簡化結構、讓活塞 作動平順並降低成本，更因活塞上方及下方的兩部分氣體(即兩氣室)可壓縮，而具有避震效果，更進一步可透過調整兩氣室的比例，達到調整避震大小的目的。

依據前述之可調式自行車座管結構，其中上管可包含一下密封蓋，下密封蓋用以蓋設於下端以阻止活塞脫離上管，且下密封蓋包含一貫孔供桿體穿過。活塞可相對上管於一上死點及一下死點間限位移動，上死點鄰近上端，下死點鄰近下端，且活塞位於下死點時與下密封蓋間隔一高度。而當活塞位於下死點時，上端與活塞之間具有一第一距離，當上管相對活塞移動使活塞相對上移至上死點時，上端與活塞之間具有一第二距離，第一距離可大於第二距離。前述之可調式自行車座管結構可更包含一氣嘴設置於上端。

依據本發明之另一態樣提供一種自行車，包含一坐墊及一車架，車架供設置坐墊且包含一可調式自行車座管結構，可調式自行車座管結構包含一下管、一上管、一活塞組及一座管。下管包含一頂端。上管設置於下管且相對下管限位移動，上管包含一上端、一內部空間及一下端，上端突出於頂端，內部空間用以容納至少一流體，下端位置相對於上端。活塞組包含一活塞、一流體閥路及一桿體，活塞設置於內部空間，且下端相對活塞往復位移，流體閥路設置於活塞內部，桿體連接活塞。座管套設於上管且與上管同步相對下管限位移動，座管包含一設置端鄰近上端，設置端供坐墊設置。其中流體閥路開啟供至少一流體通過活塞，使上管與活塞組相對移動而調整上端與頂端的一相對距離，且流體閥路關閉時定位活塞而令相對 距離固定。

依據前述之自行車，其中可調式自行車座管結構可更包含一控制器連接控制桿，使控制桿產生軸向位移以啟閉閥口。可調式自行車座管結構的上管可包含一下密封蓋，下密封蓋用以蓋設於下端以阻止活塞脫離上管，且下密封蓋包含一貫孔供桿體穿過。另外，可調式自行車座管結構的流體閥路可包含一閥口，活塞組可更包含一控制桿用以貫穿桿體並進入活塞內耦合於閥口，控制桿受控啟閉閥口。另外，坐墊受壓後將座管壓往下管，使活塞相對往上端靠近。而可調式自行車座管結構可更包含一氣嘴設置於上端。

100‧‧‧可調式自行車座管結構

100a‧‧‧可調式自行車座管結構

100c‧‧‧可調式自行車座管結構

110‧‧‧自行車

200、200a‧‧‧座管

210‧‧‧設置端

300、300a、300b‧‧‧上管

300c‧‧‧上管

310、310b、310c‧‧‧上端

320、320b、320c‧‧‧下端

321、321b‧‧‧下密封蓋

321c‧‧‧下密封蓋

322‧‧‧貫孔

400‧‧‧活塞組

410、410b、410c‧‧‧活塞

420‧‧‧流體閥路

421‧‧‧閥口

422‧‧‧通道

430‧‧‧桿體

440‧‧‧控制桿

500、500a‧‧‧下管

510‧‧‧容置空間

520‧‧‧開口

600a‧‧‧車架

700a‧‧‧坐墊

800c‧‧‧氣嘴

A1、A2、A3‧‧‧氣體

O1‧‧‧油體

S1‧‧‧表面

d1‧‧‧高度

第1A圖繪示依照本發明一實施方式之一種可調式自行車座管結構的一剖面示意圖；第1B圖繪示第1A圖之可調式自行車座管結構的另一剖面示意圖；第2A圖繪示第1A圖之可調式自行車座管結構的又一剖面示意圖；第2B圖繪示第1A圖之可調式自行車座管結構的又一剖面示意圖；第3圖繪示氣壓與閉閥的關係曲線圖；第4圖繪示依照本發明另一實施方式之一種可調式自行車座管結構的一剖面示意圖； 第5圖繪示依照本發明另一實施方式之一種可調式自行車座管結構的一剖面示意圖；以及第6圖繪示依照本發明另一實施方式之一種自行車的側視示意圖。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示。

請參閱第1A圖、第1B圖、第2A圖及第2B圖，其中第1A圖繪示依照本發明一實施方式之一種可調式自行車座管結構100的一剖面示意圖，第1B圖繪示第1A圖之可調式自行車座管結構100的另一剖面示意圖，第2A圖繪示第1A圖之可調式自行車座管結構100的又一剖面示意圖，第2B圖繪示第1A圖之可調式自行車座管結構100的又一剖面示意圖。

可調式自行車座管結構100應用於調整一自行車110(見第6圖)的一坐墊700a(見第6圖)高度，可調式自行車座管結構100包含一下管500、一上管300及一活塞組400，下管500包含一頂端(未標示)。上管300設置於下管500，上管300相對下管500限位移動且連動坐墊700a，上管300包含一上端 310、一內部空間(未標示)及一下端320，上端310突出於頂端，內部空間用以容納一氣體A1及一油體O1，氣體A1鄰近上端310，油體O1遠離上端310且油體O1的一表面S1與氣體A1接觸，下端320位置相對於上端310。活塞組400包含一活塞410、一流體閥路420及一桿體430，活塞410設置於內部空間，且下端320相對活塞410往復位移，流體閥路420設置於活塞410內部，桿體430連接活塞410。其中流體閥路420開啟供氣體A1或油體O1通過活塞410，使上管300與活塞組400相對移動而調整上端310與頂端的一相對距離，且流體閥路420關閉時定位活塞410而令相對距離固定。

藉此，透過將上管300中氣體A1及油體O1與活塞組400的配置方式，可以簡化結構、讓活塞410作動平順並降低成本。後面將更詳細的說明可調式自行車座管結構100的細節及作動方式。

下管500是一金屬圓柱形管體，由於其呈中空，因此包含一容置空間510，下管的500頂端並包含一開口520與容置空間510相連通。上管300的材質不限，且上管300可以是兩端開放的中空圓柱管體，其中上端310是利用一上密封蓋(未標示)將端口封閉，而在其他實施例中，上端310亦可以是在上管300成形時即封閉，不以上述為限。

於本實施例中，上管300可設置於容置空間510，且上端310凸出於開口520。上管300的下端320可包含一下密封蓋321，下密封蓋321蓋設於下端320以阻止活塞410脫離上管300，下密封蓋321包含一貫孔322供桿體430穿過。在此要 特別說明的是，在上管300與下管500有相對位移時，上管300亦維持氣液密，使氣體A1及油體O1無法流出。

活塞410及桿體430相互連接，而由於活塞410設置於內部空間且無法脫離，因此僅能在內部空間內相對位移。於本實施例中，桿體430遠離活塞410的一端固定於下管500，是以，當上管300相對於下管500於容置空間510內移動時，活塞410在內部空間內的位置便會改變。

在本實施例中，可調式自行車座管結構100可更包含一座管200，座管200套設於上管300且與上管300同步於容置空間510限位移動，座管200包含一設置端210鄰近上端310，設置端210供坐墊700a設置，故上管300相對於下管500移動時，座管200會與上管300同動，因此可帶動坐墊700a移狀。也就是說，於安裝可調式自行車座管結構100時，可先於上管300內裝入油體O1、氣體A1及活塞組400，再將座管200套於上管300的外側，最後再將兩者一併置於下管500的容置空間510，並於設置端210安裝坐墊700a以完成可調式自行車座管結構100的組裝。

流體閥路420包含一閥口421，活塞組400可更包含一控制桿440用以貫穿桿體430並進入活塞410內耦合於閥口421，且控制桿440可受控啟閉閥口421。更詳細的說，如第1A圖所示，流體閥路420包含一通道422及閥口421，通道422貫通活塞410內部，閥口421是開設於活塞410上的孔洞且連接通道422，因此當閥口421被開啟時，如第1B圖所示，靠近上端310的油體O1或氣體A1可藉由閥口421及通道422通過活塞 410，反之，油體O1或氣體A1的流向亦可以相反，端看上管300與下管500的相對位移方向而定。可調式自行車座管結構100更可包含一控制器(未繪示)連接控制桿440使控制桿440產生位移以啟閉閥口421，但在其他實施例中，控制桿440亦可以是利用鋼纜拉動控制，不以此為限。

由於閥口421的啟閉與否可允許或阻止油體O1及氣體A1通過活塞410，因此可藉此調整上管300相對於下管500的相對高度，也就是調整上端310與頂端之間的相對距離。更仔細的說，當一使用者(未繪示)預調整坐墊700a的高度時，其可以預先坐於坐墊700a上，並透過控制器操作控制桿440以使閥口421開啟，此時油體O1或氣體A1可藉由流體閥路420通過活塞410，因此當使用者的自身重量下壓時，座管200與上管300一同受力下壓，油體O1或氣體A1通過活塞410使得上管300與下管500的相對高度改變。而當使用者調整至合適坐墊700a的高度時，再透過控制器操作控制桿440以使閥口421關閉，此時油體O1或氣體A1無法藉由流體閥路420通過活塞410，由於氣體A1及油體O1具有一定的不可壓縮性，故活塞410被定位而無法移動，上管300與下管500的相對高度即固定，以固定座管200上坐墊700a的高度。

在此要特別說明的是，活塞410是相對上管300於一上死點及一下死點間限位移動，而於第1A圖中，活塞410是位於一下死點(未標示)，而在第2B圖中，活塞410是位於一上死點(未標示)，上死點鄰近上端310，下死點鄰近下端320，且活塞410位於上死點時與氣體A1接觸。也就是說，當活塞410 位於下死點時，上端310與活塞410之間具有一第一距離，當上管300相對活塞410移動使活塞410相對上移至上死點時，上端310與開活塞410之間具有一第二距離，第一距離大於第二距離。

當上管300移動而使活塞組400對於內部空間位移時，原容納氣體及油體的內部空間需再多容納因桿體430進入到上管300內部空間的體積，藉由氣體A1的可壓縮性挪出空間讓桿體430進入到上管300的內部空間，因此讓活塞組400達到位移順暢的效果。

請參閱第3圖，其中第3圖繪示氣壓與閉閥的關係曲線圖。如圖所示，當氣體A1的氣壓愈大時，預壓愈大，氣壓1小於氣壓2。其中，氣壓1代表在流體閥路420未打開時，施以250公斤力可使活塞410相對上管300位移29.59公厘；而氣壓2在流體閥路420未打開時，施以250公斤力可使活塞410相對上管300位移25.191公厘。故製作時可依實際需求調整氣體A1的氣壓。

請參閱第4圖，其中第4圖繪示依照本發明另一實施方式之一種可調式自行車座管結構100b的一剖面示意圖。可調式自行車座管結構100b的基本配置和可調式自行車座管結構100類似，其包含上管300b及活塞410b，上管300b包含上端310b、下端320b及下密封蓋321b，且上管300b、活塞410b、上端310b、下端320b及下密封蓋321b的結構與配置和第1A圖所述之上管300、活塞410、上端310、下端320及下密封蓋321相同，在此不贅述，但本實施例中，上管300b的內部 空間是容納一氣體A2，且活塞410b位於下死點時，其與下密封蓋321b間隔一高度d1。藉此，活塞410b在上死點及下死點間位移時，其上方及下方皆有氣體A2，是以在一定程度的外力下，可壓縮氣體A2而達避震效果。

請參閱第5圖，其中第5圖繪示依照本發明另一實施方式之一種可調式自行車座管結構100c的一剖面示意圖。可調式自行車座管結構100c的基本配置和可調式自行車座管結構100類似，其包含上管300c及活塞410c，上管300c包含上端310c、下端320c及下密封蓋321c，且上管300c、活塞410c、上端310c、下端320c及下密封蓋321c的結構與配置和第1A圖所述之上管300、活塞410、上端310、下端320及下密封蓋321相同，在此不贅述，但本實施例中，上管300c的內部空間是容納一氣體A3，且活塞410c位於下死點時，其與下密封蓋321c間隔一高度，另外，可調式自行車座管結構100c更包含一氣嘴800c設置於上端310c，而可以藉由打氣調整或補充氣體A3的壓力。

請參閱第6圖，其中第6圖繪示依照本發明另一實施方式之一種自行車110的側視示意圖。自行車110包含一坐墊700a及一車架600a，車架600a供設置坐墊700a且包含一可調式自行車座管結構100a，可調式自行車座管結構100a包含一座管200a、一上管300a及一下管500a，而座管200a、上管300a及下管500a的結構與作動關係與第1A圖至第2圖所述之座管200、上管300及下管500相同，在此不再贅述。藉此，使用者可在坐在坐墊700a上，使坐墊700a受壓後將座管200a壓 往下管500a，使活塞(未標示)相對往上端(未標示)靠近，而調整坐墊700a的高度。

當然，在其他實施例中，可調式自行車座管100a亦可以換成可如第4圖或第5圖所述之可調式自行車座管100b、100c，而更可以增加避震效果。

由上述的實施例可知，本發明具有下列優點。

一、透過上管中氣體及油體與活塞組的配置，可以使活塞在內部空間內更平順的作動。

二、透過上管中氣體及油體的配置關係，不需再配置分離氣體及油體的活動活塞，因而可以減少成本。

三、由於活塞可於氣體及油體之間移動，因此在座桿總長度不變化的情況下，可以加長移動的行程，使得坐墊高低調整的幅度更大。

四、透過於上管中僅容納氣體，可以使氣體受一定程度的壓縮，而可在活塞做動順暢外，更增加避震效果。

五、不論上管中僅設置氣體或是同時設置氣體及油體，活塞相對上管的移動行程皆可以更長，因此若其活動行程與習知的自行車座管相同時，可以製作較短的座管，達到座管長度縮短、成本降低的功效。

六、當上管中僅設置氣體時，更可具有輕量化優勢。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (19)

1. 一種可調式自行車座管結構，應用於調整一自行車的一坐墊高度，該可調式自行車座管結構包含：一下管，包含一頂端；一上管，設置於該下管且相對該下管限位移動，該上管連動該坐墊且包含：一上端，突出於該頂端；一內部空間，用以容納一氣體及一油體，該氣體鄰近該上端，該油體遠離該上端，且該油體的一表面與該氣體接觸；及一下端，位置相對於該上端；以及一活塞組，包含：一活塞，設置於該內部空間，且該下端相對該活塞往復位移；一流體閥路，設置於該活塞內部；及一桿體，連接該活塞；其中該流體閥路開啟供該氣體或該油體通過該活塞，使該上管與該活塞組相對移動而調整該上端與該頂端的一相對距離，且該流體閥路關閉時定位該活塞而令該相對距離固定。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可調式自行車座管結構，其中該流體閥路包含一閥口，該活塞組更包含：一控制桿，用以貫穿該桿體並進入該活塞內耦合於該閥口，該控制桿受一控制器啟閉該閥口。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可調式自行車座管結構，其中該上管包含一下密封蓋，該下密封蓋用以蓋設於該下端以阻止該活塞脫離該上管，且該下密封蓋包含一貫孔供該桿體穿過。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可調式自行車座管結構，更包含：一座管，該座管套設於該上管且與該上管設置於該下管的一容置空間，該座管及該上管同步於該容置空間限位移動，該座管包含一設置端鄰近該上端，該設置端供該坐墊設置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之可調式自行車座管結構，其中該活塞相對該上管於一上死點及一下死點間限位移動，該活塞位於該下死點時，該上端與該活塞之間具有一第一距離，該上管相對該活塞移動使該活塞相對上移至該上死點時，該上端與該活塞之間具有一第二距離，該第一距離大於該第二距離。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可調式自行車座管結構，其中該活塞相對該上管於一上死點及一下死點間限位移動，且該上死點鄰近該上端，該下死點鄰近該下端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可調式自行車座管結構，其中該活塞位於該上死點時與該氣體接觸。
8. 如申請專利範圍第1項所述之可調式自行車座管結構，更包含一氣嘴設置於該上端。
9. 一種可調式自行車座管結構，應用於調整一自行車的一坐墊高度，該可調式自行車座管結構包含：一下管，包含一頂端；一上管，設置於該下管且相對該下管限位移動，該上管連動該坐墊且包含：一上端，突出於該頂端；一內部空間，用以容納一氣體；及一下端，位置相對於該上端；以及一活塞組，包含：一活塞，設置於該內部空間，且該下端相對該活塞往復位移；一流體閥路，設置於該活塞內部；及一桿體，連接該活塞；其中該流體閥路開啟供該氣體通過該活塞，使該上管與該活塞組相對移動而調整該上端與該頂端的一相對距離，且該流體閥路關閉時定位該活塞而令該相對距離固定。
10. 如申請專利範圍第9項所述之可調式自行車座管結構，其中該上管包含一下密封蓋，該下密封蓋用以蓋設於該下端以阻止該活塞脫離該上管，且該下密封蓋包含一貫孔供該桿體穿過。
11. 如申請專利範圍第9項所述之可調式自行車座管結構，其中該活塞相對該上管於一上死點及一下死點間限位移動，該上死點鄰近該上端，該下死點鄰近該下端，且該活塞位於該下死點時與該下密封蓋間隔一高度。
12. 如申請專利範圍第9項所述之可調式自行車座管結構，其中該活塞相對該上管於一上死點及一下死點間限位移動，該活塞位於該下死點時，該上端與該活塞之間具有一第一距離，該上管相對該活塞移動使該活塞相對上移至該上死點時，該上端與該活塞之間具有一第二距離，該第一距離大於該第二距離。
13. 如申請專利範圍第9項所述之可調式自行車座管結構，更包含一氣嘴設置於該上端。
14. 一種自行車，包含：一坐墊；以及一車架，供設置該坐墊，該車架包含：一可調式自行車座管結構，包含：一下管，包含一頂端；一上管，設置於該下管且於相對該下管限位移動，該上管包含：一上端，突出於該頂端；一內部空間，用以容納至少一流體；及 一下端，位置相對於該上端；一活塞組，包含：一活塞，設置於該內部空間，且該下端相對該活塞往復位移；一流體閥路，設置於該活塞內部；及一桿體，連接該活塞；及一座管，套設於該上管且與該上管同步相對該下管限位移動，該座管包含一設置端鄰近該上端，該設置端供該坐墊設置；其中該流體閥路開啟供該至少一流體通過該活塞，使該上管與該活塞組相對移動而調整該上端與該頂端的一相對距離，且該流體閥路關閉時定位該活塞而令該相對距離固定。
15. 如申請專利範圍第14項所述之自行車，其中該可調式自行車座管結構的該流體閥路包含一閥口，該活塞組更包含：一控制桿，用以貫穿該桿體並進入該活塞內耦合於該閥口，該控制桿受控啟閉該閥口。
16. 如申請專利範圍第15項所述之自行車，其中該可調式自行車座管結構更包含一控制器連接該控制桿，使該控制桿產生軸向位移以啟閉該閥口。
17. 如申請專利範圍第14項所述之自行車，其 中該可調式自行車座管結構的該上管包含一下密封蓋，該下密封蓋用以蓋設於該下端以阻止該活塞脫離該上管，且該下密封蓋包含一貫孔供該桿體穿過。
18. 如申請專利範圍第14項所述之自行車，其中該坐墊受壓後將該座管壓往該下管，使該活塞相對往該上端靠近。
19. 如申請專利範圍第14項所述之自行車，其中該可調式自行車座管結構更包含一氣嘴設置於該上端。