TWI614170B - 高度調整裝置 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種高度調整裝置，其適用於自行車座墊的高度調整。該 高度調整裝置包括一缸體、一作動桿及一活塞，該缸體的內部具有油室，該作動桿的內段容納在該缸體內且可相對該缸體位移。該活塞套裝在該作動桿的內段且位在該缸體內，該活塞與缸體之間具有一外部油路通道，且該活塞與該作動桿之間具有一內部油路通道。該外部油路通道與該內部油路通道的開閉係可透過該作動桿的移動來控制，且該作動桿的移動係可直接藉由自行車座墊的操作來達成，達到操作簡易、結構簡單且成本降低等效果。

Description

高度調整裝置

本發明關於一種高度調整裝置，尤指一種自行車座墊用的高度調整裝置。

為符合騎乘者身高不同之需求，自行車之座墊高度需要設計為可調整。習用自行車座墊用的高度調整裝置一般係安裝在自行車的座管與座墊立管之間，藉由線性位移作動使座管與座墊立管兩者相對位置可產生變化來調整座墊高度。習用自行車的座墊高度調整結構大致分為「機械式」、「氣油壓式」、及「混合式」等，其中「氣油壓式」的結構一般都需要利用一個制動組件來控制高度調整裝置之開關，具體而論，需要操作制動組件使座墊的高度為可調整狀態(即開閥狀態)來調整座墊高度，且當座墊調整至預定高度時，再操作制動組件使座墊高度為固定狀態(即閉閥狀態)。

習用自行車的座墊高度調整裝置在實施上雖然已能達成預期的調整效果，然而，藉由制動組件的操作來控制油路的開閥或閉閥狀態，造成座墊高度調整裝置的結構複雜、組裝麻煩且成本高。

緣此，本發明之目的在於提供一種高度調整裝置，該高度調整裝置適用於自行車座墊的高度調整，且具有操作簡易、結構簡單且成本降低等優點。

本發明之高度調整裝置包括一缸體、一作動桿、一活塞、一外O型環、一內O型環、一墊片及一底座。該缸體包含一上端及一下端，該缸體的內部具有鄰近該上端的一氣室及鄰近該下端的一油室。該作動桿包含在一縱向分隔的內段與外段，該作動桿的內段容納在該缸體內且該作動桿可沿著該縱向相對該缸體位移，該內段具有一縮減外徑的底部，該底部設有一上環槽及一與該上環槽分隔的下環槽，該作動桿的外段延伸出該缸體的上端外側。該活塞套裝在該作動桿的內段的底部且位在該缸體內，該活塞與缸體之間具有一外部油路通道，該活塞與該作動桿之間具有一內部油路通道，該外部油路通道與該內部油路通道用以提供該缸體的油室內的油流通，該活塞的外周圍設有一第一縮小段及一第二縮小段，該第一縮小段的外徑大於該第二縮小段，該活塞的內部設有一環狀槽，該環凹槽可與該作動桿的上環槽或下環槽對齊。該外O型環安裝在該活塞的外周圍且受限在該第一縮小段與第二縮小段之間。該內O型環套裝在該作動桿的內段的底部且可容納在該上環槽或下環槽內定位，該內O型環係可受該作動桿帶動而容納在該活塞的環凹槽內或是與該環凹槽分離。該墊片安裝在活塞的外周圍用以定位該活塞且將外O型環限制在該第一縮小段與第二縮小段的位置。該底座套裝在該作動桿的底部且位在該活塞的下方，該底座係與該活塞分隔且可相對該活塞移動而接觸該活塞。當該作動桿向上移動時，該外O型環會位在該第二縮小段的外周圍而使該外部油路通道打開，且當該作動桿向下移動時，該外O型環會位在該第一縮小段的外周圍而使該外部油路通道關閉。當該內O型環容納在該活塞的環凹槽內時，該內O型環會封閉該內部油路通道，使得該 作動桿不能相對該缸體向下移動，但能相對該缸體向上移動，且當該內O型環脫離該活塞的環凹槽時，該內部油路通道開放，使得該作動桿能相對該缸體向下與向上移動。

在一實施例中，該墊片與該底座之間設有一彈簧以施加偏壓給該底座，使得該底座可受彈力與該活塞分隔。

在一實施例中，該下環槽與該上環槽分隔一第一距離，該底座與該活塞分隔一第二距離，該第一距離與該第二距離相等。該缸體的下端內部具有一抵壓環，當該作動桿向下移動到一低點位置時，該底座會接觸該抵壓環而受阻擋無法向下移動，且當該作動桿在該低點位置進一步向下移動時，該活塞會與該底座接觸，使得該內O型環容納在該上環槽與該活塞的環凹槽內。該缸體的內壁設有一阻擋部，當該作動桿向上移動到一高點位置時，該活塞會接觸該阻擋部而受阻擋無法向上移動，且當該作動桿在該高點位置進一步向上移動時，該底座會與該活塞接觸，使得該內O型環容納在該下環槽與該活塞的環凹槽內。

在一實施例中，該內段具有一階部以界定該縮減外徑的底部，該活塞的頂面係抵於該階部或是與該階部分離。該內段的底端結合一螺帽，該底座抵於該螺帽，該上環槽與下環槽位在該內段的底端與該階部之間。

關於本發明之其他目的、優點及特徵，將可由以下較佳實施例的詳細說明並參照所附圖式來了解。

10‧‧‧高度調整裝置

12‧‧‧缸體

14‧‧‧作動桿

16‧‧‧活塞組件

18‧‧‧上端

20‧‧‧下端

22‧‧‧氣室

24‧‧‧油室

26‧‧‧培林

28‧‧‧油封

30‧‧‧油封座

32‧‧‧開口

34‧‧‧底蓋

36‧‧‧內面

38‧‧‧凹部

40‧‧‧抵壓環

41‧‧‧阻擋部

42‧‧‧內段

44‧‧‧外段

46‧‧‧階部

47‧‧‧底部

48‧‧‧底端

50‧‧‧螺帽

52‧‧‧上環槽

54‧‧‧下環槽

56‧‧‧活塞

58‧‧‧外O型環

60‧‧‧內O型環

62‧‧‧墊片

64‧‧‧底座

66‧‧‧彈簧

68‧‧‧穿孔

69‧‧‧外部油路通道

70‧‧‧內部油路通道

71‧‧‧頂面

72‧‧‧凹槽

74‧‧‧第一縮小段

76‧‧‧第二縮小段

78‧‧‧第三縮小段

80‧‧‧環凹槽

82‧‧‧缺口

84‧‧‧穿孔

86‧‧‧切邊

D1‧‧‧第二距離

D2‧‧‧第二距離

圖1係依據本發明一實施例之高度調整裝置的結構示意圖。

圖2顯示圖1之高度調整裝置的一剖視圖。

圖3顯示圖1之高度調整裝置的一局部分解圖。

圖4顯示圖3之活塞組件的元件分解圖。

圖5顯示圖2之高度調整裝置之作動桿向上移動的放大示意圖。

圖6顯示圖5之作動桿向下移動的示意圖。

圖7顯示圖6之作動桿向下移動至一低點位置的示意圖。

圖8顯示圖7之作動桿更進一步向下移動的示意圖。

圖9顯示圖8之作動桿向上移動的示意圖。

圖10顯示圖9之作動桿向下移動的示意圖。

現將僅為例子但非用以限制的具體實施例，並參照所附圖式就本發明之較佳結構內容說明如下：圖1至圖4顯示依據本發明一實施例的高度調整裝置10，該高度調整裝置10可用來安裝在一自行車架的座管(未圖示)內，使得自行車的座墊高度為可調整。該高度調整裝置10包含一缸體12、一作動桿14及一活塞組件16。該缸體12包含一上端18及一下端20，該缸體12的內部具有鄰近上端18的一氣室22及鄰近下端20的一油室24，該上端18的內部具有培林26、油封28與油封座30。該下端20具有一開口32且結合一底蓋34，該底蓋34的內面36具有一凹部38，該下端20的內部具有一抵壓環40，該抵壓環40抵靠該底蓋34的內面36。再者，該缸體12的內壁設有一阻擋部41，在本實施例中，該阻擋部41為形成在該缸體12內壁的一環狀凸緣。

該作動桿14包含在一縱向分隔的內段42與外段44，該作動桿14的內段42容納在該缸體12內且該作動桿14可沿著該縱向相對該缸體12位移。該內 段42具有一階部46以界定一減縮外徑的底部47(見圖3)。該內段42的底端48結合一螺帽50，且該內段42的底部47在該底端48與該階部46之間設有一上環槽52及一下環槽54，該下環槽54的下端與該上環槽52的下端分隔一第一距離(D1)。該作動桿14的外段44延伸出該缸體12的上端18外側且係可操作地和一自行車的座墊(未圖示)結合，使得該作動桿14得以透過該座墊的操作來上下移動。

該活塞組件16包含一活塞56、一外O型環58、一內O型環60、一墊片62、一底座64以及一彈簧66。該活塞56的中間具有可供該作動桿14的內段42的底部47穿過的一穿孔68。該活塞56套裝在該作動桿14的底部47且位在該缸體12內，使得該活塞56與缸體12之間具有一外部油路通道69(見圖6)，且該活塞56與該作動桿14之間具有一內部油路通道70(見圖6)。當該作動桿14相對該缸體12做升降移動時，該缸體12的油室24內的油可透過該外部油路通道69與該內部油路通道70流通。該活塞56的頂面71係可與該內段42的階部46接觸或分離，且該活塞56的頂面71設有可作為油路的數個凹槽72。該活塞56的外周圍設有第一縮小段74、第二縮小段76及第三縮小段78，第一縮小段74的外徑大於第二縮小段76與第三縮小段78，且第二縮小段76的外徑大於第三縮小段78，使得該活塞56具有由上往下漸縮小的外徑。該穿孔68的孔壁在鄰近該活塞56的底端設有一環凹槽80，該環凹槽80可與該作動桿14的上環槽52或下環槽54對齊。該外O型環58安裝在該活塞56的外周圍且受限在該第一縮小段74與第二縮小段76之間，當該外O型環58位在該第一縮小段74時，該外O型環58會封閉該活塞56與該缸體12之間的外部油路通道69，當該外O型環58位在該第二縮小段76時，該外部油路通道69將會開放。

該內O型環60套裝在該作動桿14的底部47且可容納在該內段42的上環槽52或下環槽54內定位。再者，該內O型環60係可受該作動桿14帶動而容納在該活塞56的環凹槽80內或是與該環凹槽80分離。當該內O型環60容納在該活塞 56的環凹槽80內時，該內O型環60封閉該活塞56與該作動桿14之間的內部油路通道70，當該內O型環60脫離該活塞56的環凹槽80時，該內部油路通道70將會開放。

該墊片62安裝在活塞56的外周圍用以定位活塞56且將外O型環58限制在該第一縮小段74與第二縮小段76的位置。該墊片62的周圍設有數個缺口82，使得墊片62具有可供油液流通的空隙。在本實施例中，該墊片62安裝在該活塞56的第三縮小段78處且藉由該彈簧66定位，然而，該墊片62也可利用其它結構來定位(例如以C型扣來取代該墊片62)。

該底座64的中間具有可供該作動桿14的底部47穿過的一穿孔84。該底座64套裝在該作動桿14的底部47且位在該活塞56的下方。該底座64係設為與該活塞56分隔一第二距離(D2)且可相對該活塞56移動而接觸該活塞56。在本實施例中，該彈簧66安裝在該墊片62與該底座64之間以施加偏壓給該底座64，使得該底座64可受彈力而與該活塞56分隔該第二距離且抵於該螺帽50定位，然而在其它實施例中，也可不用彈簧。在本實施例中，該第二距離(D2)與該下環槽54與該上環槽52分隔的第一距離(D1)相等。再者，該底座64的外周圍具有至少一切邊86，使得該底座64與該缸體12之間具有可供油液流通的空隙。

在圖2中顯示該作動桿14向上移動到一高點位置，使得活塞56接觸該缸體12的阻擋部41而受阻擋無法向上移動，且顯示該內O型環60封閉該內部油路通道70。圖5中顯示在此高點位置再進一步使該作動桿14向上移動時，該底座64會與該活塞56接觸而形成一定位點，且使得該下環槽54與該活塞56的環凹槽80對齊，因而，該內O型環60會落在該下環槽54與該活塞56的環凹槽80內。圖6中顯示在圖5的狀態下使該作動桿14向下移動時，該底座64會與該活塞56分離，且結合在該下環槽54內的內O型環60將會脫離該活塞56的環凹槽80，使得該內部油路通道70打開，因而，該作動桿14可以順利向下移動。要說明的是，當 該作動桿14向下移動時，該外O型環58會位在該第一縮小段74的外周圍而封閉該外部油路通道69。

圖7中顯示在圖6的狀態下使該作動桿14向下移動到一低點位置，使得底座64接觸該抵壓環40而受阻擋無法向下移動。圖8中顯示在此低點位置再進一步使該作動桿14向下移動時，該活塞56會與該底座64接觸而形成一定位點，且使得該上環槽52與該內O型環60對齊，因而，該內O型環60會落在該上環槽52內。圖9中顯示在圖8的狀態下使該作動桿14向上移動時，該活塞56會與該底座64分離，且結合在該上環槽52內的內O型環60會位在該活塞56的環凹槽80，使得該內部油路通道70關閉，因而，該作動桿14能向上移動，但不能向下移動。因為，在圖9的狀態將該作動桿14向下移動時，該外O型環58會位在該第一縮小段74的外周圍而封閉該外部油路通道69(見圖10)，使得該外部油路通道69與該內部油路通道70都被封閉，因而，油室24中的油就不能經由該外部油路通道69或該內部油路通道70向上流動，所以，被該作動桿14間接支撐的座墊在高度位置將會固定(即不能向下移動，所以騎乘者可穩固地坐在座墊上)。另一方面，在圖9的狀態將該作動桿14向上移動時，該外O型環58會位在該第二縮小段76的外周圍而使該外部油路通道69打開(如圖9所示)，因而，油室24中的油就能經由該外部油路通道69向下流動。所以，騎乘者只要操作座墊使該作動桿14向上移動，就可將座墊上升到一所要的高度位置，且當坐墊向上調整到所要的高度位置後，若騎乘者乘坐在座墊上時，座墊將會固定在調整後的高度位置上(即該外O型環58會回到該第一縮小段74的外周圍而封閉該外部油路通道69)

本發明的高度調整裝置10應用在自行車的座墊高度調整的實施上，如上所示，當作動桿14與活塞組件16位在圖9所示的狀態時，騎乘者可以輕易地將座墊往上調整高度，亦即，只要施力操作坐墊或是其他與作動桿14結合的元件使作動桿14向上移動，就可將座墊上升到所要的高度位置，上升高度的 調整作業相當便利。另一方面，當作動桿14與活塞組件16位在圖9所示的狀態時，騎乘者也可以輕易地將座墊往下調整高度，亦即，只要施力操作坐墊或是其他與作動桿14結合的元件將作動桿14向上移動到圖5所示的高點位置，使得該內部油路通道70打開，接著，將作動桿14向下移動到圖8所示的低點位置，使得該內部油路通道70關閉，接著，就可將座墊向上調整到所要的高度位置(因為作動桿14已位在低點位置)。

依據本發明構成的高度調整裝置10不用額外設置制動組件來控制油路的開閥或閉閥，因而，較先前技術具有結構簡化、組裝容易及成本降低的優點，此外，只需操作座墊的上升及/或下降就可直接進行座墊的高度調整，在操作上相當便利，具有進步性。

在前述說明書中，本發明僅是就一特定實施例做描述，而依本發明的特徵仍可有多種變化或修改。是以，對於熟悉此項技藝人士可作之明顯替換與修改，仍將併入於本發明所主張的專利範圍之內。

10‧‧‧高度調整裝置

12‧‧‧缸體

14‧‧‧作動桿

18‧‧‧上端

20‧‧‧下端

22‧‧‧氣室

24‧‧‧油室

26‧‧‧培林

28‧‧‧油封

30‧‧‧油封座

32‧‧‧開口

34‧‧‧底蓋

36‧‧‧內面

38‧‧‧凹部

40‧‧‧抵壓環

41‧‧‧阻擋部

42‧‧‧內段

44‧‧‧外段

47‧‧‧底部

50‧‧‧螺帽

54‧‧‧下環槽

56‧‧‧活塞

58‧‧‧外O型環

60‧‧‧內O型環

64‧‧‧底座

66‧‧‧彈簧

74‧‧‧第一縮小段

76‧‧‧第二縮小段

Claims (10)

1. 一種高度調整裝置，包含：一缸體，包含一上端及一下端，該缸體的內部具有鄰近該上端的一氣室及鄰近該下端的一油室；一作動桿，其包含在一縱向分隔的內段與外段，該作動桿的內段容納在該缸體內且該作動桿可沿著該縱向相對該缸體位移，該內段具有一縮減外徑的底部，該底部設有一上環槽及一與該上環槽分隔的下環槽，該作動桿的外段延伸出該缸體的上端外側；一活塞，其套裝在該作動桿的內段的底部且位在該缸體內，該活塞與缸體之間具有一外部油路通道，該活塞與該作動桿之間具有一內部油路通道，該外部油路通道與該內部油路通道用以提供該油室內的油流通，該活塞的外周圍設有一第一縮小段及一第二縮小段，該第一縮小段的外徑大於該第二縮小段，該活塞的內部設有一環凹槽，該環凹槽可與該作動桿的上環槽或下環槽對齊；一外O型環，其安裝在該活塞的外周圍且受限在該第一縮小段與第二縮小段之間；一內O型環，其套裝在該作動桿的內段的底部且可容納在該上環槽或下環槽內定位，該內O型環係可受該作動桿帶動而容納在該活塞的環凹槽內或是與該凹槽分離；一墊片，其安裝在活塞的外周圍用以定位該活塞且將外O型環限制在該第一縮小段與第二縮小段的位置；及一底座，其套裝在該作動桿的底部且位在該活塞的下方，該底座係與該活塞分隔且可相對該活塞移動而接觸該活塞， 其中當該作動桿向上移動時，該外O型環會位在該第二縮小段的外周圍而使該外部油路通道打開，且當該作動桿向下移動時，該外O型環會位在該第一縮小段的外周圍而使該外部油路通道關閉；其中當該內O型環容納在該活塞的環凹槽內時，該內O型環會封閉該內部油路通道，使得該作動桿不能相對該缸體向下移動，但能相對該缸體向上移動，且當該內O型環脫離該活塞的環凹槽時，該內部油路通道開放，使得該作動桿能相對該缸體向下與向上移動。
2. 依據申請專利範圍第1項之高度調整裝置，其中該墊片與該底座之間設有一彈簧。
3. 依據申請專利範圍第1項之高度調整裝置，其中該下環槽的下端與該上環槽的下端分隔一第一距離，該底座與該活塞分隔一第二距離，該第一距離與該第二距離相等。
4. 依據申請專利範圍第3項之高度調整裝置，其中該缸體的下端內部具有一抵壓環，當該作動桿向下移動到一低點位置時，該底座會接觸該抵壓環而受阻擋無法向下移動，且當該作動桿在該低點位置進一步向下移動時，該活塞會與該底座接觸，使得該內O型環容納在該上環槽與該活塞的環凹槽內。
5. 依據申請專利範圍第3項之高度調整裝置，其中該缸體的內壁設有一阻擋部，當該作動桿向上移動到一高點位置時，該活塞會接觸該阻擋部而受阻擋無法向上移動，且當該作動桿在該高點位置進一步向上移動時，該底座會與該活塞接觸，使得該內O型環容納在該下環槽與該活塞的該環凹槽內。
6. 依據申請專利範圍第1項之高度調整裝置，其中該內段具有一階部以界定該縮減外徑的底部，該活塞的頂面係抵於該階部或是與該階部分離。
7. 依據申請專利範圍第6項之高度調整裝置，其中該內段的底端結合一螺帽，該底座抵於該螺帽，該上環槽與下環槽位在該內段的底端與該階部之間。
8. 依據申請專利範圍第2項之高度調整裝置，其中該活塞的外周圍更設有一第三縮小段，該第二縮小段的外徑大於該第三縮小段，使得該活塞具有由上往下漸縮小的階狀外徑，該墊片安裝在該活塞的第三縮小段處且藉由該彈簧定位。
9. 依據申請專利範圍第1項之高度調整裝置，其中該墊片的周圍設有數個缺口，使得該墊片具有可供油液流通的空隙，該底座的外周圍具有至少一切邊，使得該底座與該缸體之間具有可供油液流通的空隙。
10. 依據申請專利範圍第1項之高度調整裝置，其中該活塞的頂面設有可作為油路的數個凹槽。