TWI805863B - 座桿總成 - Google Patents
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Abstract
一種包括可電動地調整高度之座桿的座桿總成。該可調整性可基於各自用在座桿總成內之一或多個感測器感測的一或多個壓力。揭露的座桿總成包括電子模組。該電子模組可攜載於座椅或座墊下且可包括壓力感測器或壓力感測器電路。
Description
本申請書主張申請於2018年11月2日之臨時美國專利申請案序號62/754,702的優先權,其內容全部併入本文作為資料資料。
本揭示內容大體針對自行車的座椅,且更特別的是,有關於自行車座椅之座桿控制系統。
自行車習知有座椅或座墊以支承處於乘坐位置的騎乘者。座墊在大部份自行車上的位置可用某種方式調整。座墊可調整藉此將給定自行車組配為可適應有各種大小的不同騎乘者。座墊也可調整以允許給定騎乘者以設定或重設在特定自行車上的座墊位置以適應不同的騎乘條件。
在一實施例中,自行車可具有高度可調整座桿總成。因此,可選擇性地調整座墊相對於自行車之車架的高度。典型自行車有安裝至桿體的座墊,該桿體係機械式夾緊至自行車車架的管件。在夾鉗鬆開時,座墊及桿體相對於自行車車架之管件可上下滑動以調整座墊的高度。不過,在最近更高端的自行車上,座桿在騎著自行車時使
用某種液壓輔助機構就可調整高度。例如,手動液壓高度可調整或「釋放器(dropper)」座桿可使用桿體內的液壓壓力差且需要手動操作以調整座桿高度。有些產品可使用ANT+無線通訊技術讓騎乘者以無線方式來調整座墊高度。當前市售產品有緩慢的反應時間,這至少部份由座桿之內部流體流動組件的設計引起。
在一實施例中,一種用於自行車之座桿總成包括有一第一遠端的一第一管件,與有一第二遠端的一第二管件。該第一管件及該第二管件可彼此相對移動以建立在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著一管件軸線的一距離。該座桿總成也包括一第一腔室、一第二腔室、及連接該第一腔室與該第二腔室的一流動路徑。該座桿總成包括包括一隔離器的一閥。該隔離器經組配為可在一關閉位置與一開啟位置之間移動,於該關閉位置係關閉該流動路徑的,於該開啟位置係開啟在該第一腔室與該第二腔室間之該流動路徑。在該隔離器處於該關閉位置時,防止該第一管件與該第二管件的相對移動,且在該隔離器處於該開啟位置時,允許該第一管件與該第二管件的相對移動。該座桿總成也包括經組配為可測量一流體在該第一腔室或該第二腔室內之一壓力的一壓力感測器,以及與該壓力感測器及該閥通訊的一控制器。該控制器經組配為可基於該測得壓力來控制該隔離器在該關閉位置、該開啟位置之間的移動。
在一實施例中,該座桿總成進一步包括隔開該第二腔室與該第三腔室的一活塞。
在一實施例中,該座桿總成進一步包括在該流動路徑外的一第三腔室。設置一不可壓縮流體於該第一腔室及該第二腔室內,且設置一可壓縮氣體於該第三腔室內。該壓力感測器經組配為可測量該不可壓縮流體在該第一腔室內的壓力或該不可壓縮流體在該第二腔室內的壓力。
在一實施例中,該可壓縮氣體有一預載壓力,致使在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端沿著該管件軸線的距離為最小且該隔離器從該關閉位置移到該開啟位置時,該預載壓力造成該第一管件與該第二管件之間的相對移動。
在一實施例中,該座桿總成進一步包括設置在該第一管件內的一活塞汽缸。該活塞汽缸部份界定該第一腔室。該第二腔室之至少一部份與該第三腔室之至少一部份設置在位於該活塞汽缸與該第一管件之間的一容積內。該活塞在位於該活塞汽缸與該第一管件之間的容積內隔開該第二腔室與該第三腔室。
在一實施例中,在該隔離器處於該關閉位置時,該測得壓力與沿著該管件軸線施加的一負載成正比,且在該隔離器處於該開啟位置時,與在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著該管件軸線的距離成正比。
在一實施例中,該控制器經進一步組配為可:辨識該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端沿著該管件軸線的一目標距離,且基於該經辨識目標距離來判定一目標壓力。在處於該測得壓力大於該經判定目標壓力的一第一模式時,該控制器經進一步組配為可:指示該隔離器移到該開啟位置,從壓力感測器讀取該流體之該壓力直到該讀取壓力小於或等於該經判定目標壓力,且在該讀取壓力小於或等於該經判定目標壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
在一實施例中,在處於該測得壓力小於該經判定目標壓力的一第二模式時,該控制器經進一步組配為可:指示該隔離器移到該開啟位置,從該壓力感測器讀取該流體之該壓力至少直到該讀取壓力大於或等於該經判定目標壓力,且在該讀取壓力大於或等於該經判定目標壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
在一實施例中,在該隔離器處於該關閉位置時,該壓力感測器經組配為可多次測量該流體在該第一腔室或該第二腔室內的該壓力。對於該等多次中之各者,該控制器經進一步組配為可:比較該各個測得壓力與一臨界壓力,且基於該各個測得壓力與該臨界壓力的比較來產生騎乘者資料。該騎乘者資料辨識一騎乘者在該座桿總成的一座椅上。
在一實施例中,該壓力感測器經組配為可測量該流體在許多時間點的壓力。該控制器經進一步組配為
可:比較該流體之該等測得壓力的一第一壓力與該流體之該等測得壓力的一第二壓力。該第一壓力及該第二壓力分別在該等許多時間點的第一相繼時間點測量。該第二壓力在該第一壓力之後測量。該控制器經進一步組配為可:在該第二壓力大於該第一壓力時,指示該隔離器移到該開啟位置。該控制器經進一步組配為可:比較該流體之該等測得壓力的一第三壓力與該流體之該等測得壓力的一第四壓力。該第三壓力及該第四壓力分別在該等許多時間點的第二相繼時間點測量。該第四壓力在該第三壓力及該第二壓力之後測量。該控制器經進一步組配為可:在該第四壓力小於該第三壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
在一實施例中,該控制器經進一步組配為可:比較該流體之該等測得壓力的一第五壓力與該流體之該等測得壓力的一第六壓力。該第五壓力及該第六壓力分別在該等許多時間點的第三相繼時間點測量。該第六壓力在該第五壓力之後測量,且該第五壓力在該第四壓力之後測量。該控制器經進一步組配為可:在該第八壓力小於該第七壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
在一實施例中,該座桿總成進一步包括與該控制器通訊的一記憶體。該記憶體經組配為分別可在該第一時間點、該第二時間點、該第三時間點及該第四時間點儲存該等測得壓力。
在一實施例中,在該等第一相繼時間點與該等第二相繼時間點之間的一時段大於或等於一預定最小隔
離器開啟時段。
在一實施例中,該控制器經進一步組配為可:基於一使用者輸入,進入該座桿總成的一運作模式。該模式為一棘輪模式(ratchet mode),其包括:比較該第一壓力與該第二壓力,指示該隔離器移到該開啟位置,比較該第三壓力與該第四壓力,以及在該使用者輸入為一第一使用者輸入時指示該隔離器移到該關閉位置。在該使用者輸入為一第二使用者輸入時,該模式為一標準模式。該標準模式包括:該控制器經進一步組配為可使該隔離器移到該開啟位置以響應該第二使用者輸入。
在一實施例中,該控制器經進一步組配為可:接收辨識該第一使用者輸入的第一資料或辨識該第二使用者輸入的第二資料。該控制器經進一步組配為可:在該控制器接收該第一資料時進入該棘輪模式,且在該控制器接收該第二資料時進入該標準模式。該第一資料辨識一使用者按下並釋放一使用者介面,且該第二資料辨識該使用者按下不放該使用者介面至少持續一段預定時間量。
在一實施例中,該壓力感測器為一第一壓力感測器。該座桿總成進一步包括一第二壓力感測器。該第二壓力感測器經組配為可測量該流體在該第三腔室內的壓力。在該隔離器處於該開啟位置時或在該隔離器處於該關閉位置時,該流體在該第三腔室內的測得壓力與在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著該管件軸線的距離成正比。
在一實施例中,一種用於自行車之座桿包括一第一管件與一第二管件,兩者可彼此相對移動以建立該座桿沿著一管件軸線的一高度。該座桿進一步包括包括一隔離器的一閥。該隔離器經組配為可在一關閉位置與一開啟位置之間移動。在該隔離器處於該關閉位置時,防止該第一管件與該第二管件之間的相對移動,且在該隔離器處於該開啟位置時,允許該第一管件與該第二管件之間的相對移動。
在一實施例中,該座桿進一步包括一第一腔室、一第二腔室、及連接該第一腔室與該第二腔室的一流動路徑。該隔離器經組配為在該隔離器處於該關閉位置時可關閉連接該第一腔室與該第二腔室的該流動路徑。該壓力感測器經組配為可測量該流體在該第一腔室或該第二腔室內的該壓力。在該隔離器處於該關閉位置時,該測得壓力與沿著該管件軸線施加的一負載成正比,且在該隔離器處於該開啟位置時,與沿著該管件軸線的高度成正比。
在一實施例中,一種用於控制自行車座桿之高度的方法包括:用一壓力感測器測量一流體在該座桿內的壓力,且用一處理器比較該測得壓力與由一記憶體儲存的一壓力。該處理器基於該比較來控制該座桿之一閥在一開啟位置與一關閉位置之間的一位置。在該閥處於該關閉位置時,防止該座桿的高度改變,且在該閥處於該開啟位置時,允許該座桿的高度改變。
在一實施例中,該方法進一步包括:基於該
測得壓力來偵測在附接至該座桿之一座椅上的一負載與該座桿的該高度。
100:自行車
102:車架
104:手把
106:座椅或座墊
108:第一或前輪
110:前叉
112:第二或後輪
114:後懸吊組件
116:傳動系統
118:曲柄總成
120:鏈條
122:後飛輪
124:座桿總成
126:第一或下桿段
128:第二或上桿段
130:第一或下遠端
132:第二或上遠端
133:車架管
134:頭部
136:電子模組
140:第一壓力腔室
142:第二壓力腔室
144:第一凸柱
146:活塞汽缸
148:第二凸柱
150:內部浮動活塞/IFP
152:活塞
154:活塞軸桿
156:末端帽蓋
158:直徑較大膛孔
160:階部或肩部
162:固定環
164:軸環
166:閥
168、170、172:容積
174:縱向膛孔
176:橫向膛孔
178:環形凹部
180:閥
182:膛孔
200:閥體或閥頭
202:軸襯
204:固定環
206:第一流體導管或第一通路
208:第二流體導管或第二通路
210:錐形或圓錐形表面
212:插塞
214:無線致動器
216:軸承殼
218:向後突出的凸柱
222:下球軸承
224:上球軸承
225:膛孔
226:旋轉凸輪
228:齒輪馬達
230:電動馬達
232:齒輪箱
234:輸出軸桿
236:孔
250:印刷電路板/PCB
252:光開關
254:光中斷器
256:電池或電池組
258:壓力感測器
260:感測器密封件
262:O環
264:聯接管
266:O環
268:O環
270:第一孔
272:第二孔
280:壓力感測器
282、284:孔
286:橫孔
300:管件
302:油位線
360:電池
400:處理器
402:記憶體
404:通訊介面
406:喚醒感測器
408:使用者介面
410:齒輪馬達介面
412:電源供應器
414:位置指示器
416:位置指示器介面
1600-1614:動作
1700-1714:動作
1900-1914:動作
2000-2014:動作
2200-2210:動作
P1:預設壓力
P2:壓力
T:管件軸線
在閱讀以下結合附圖的說明後會明白本發明的目標、特徵及優點,其中:圖1為自行車之一實施例的側視圖,它可裝配根據本揭示內容之教導構成的座桿總成;圖2的側視圖圖示有座墊裝在其上且根據本揭示內容之教導構成的座桿總成;圖3的垂直橫截面圖圖示處於完全升高或伸出位置之座桿總成的第一具體實施例;圖4的放大近視圖以剖面圖示包括在圖3座桿總成上端之壓力感測器的電子模組;圖5的垂直橫截面圖圖示處於完全升高或伸出位置之座桿總成的第二具體實施例;圖6的放大近視圖以剖面圖示包括在圖5座桿總成上端之壓力感測器的電子模組;圖7的垂直橫截面圖圖示處於完全升高或伸出位置之座桿總成的第三具體實施例;圖8的放大近視圖以剖面圖示在圖7座桿總成下端的活塞軸桿,其內安置一壓力感測器;圖9的簡化示意圖圖示處於升高或伸出位置的座桿總成;圖10的簡化示意圖圖示處於下降或放下位
置的座桿總成;圖11的簡化示意圖圖示處於升高或伸出位置的圖3座桿總成,其中一閥處於開啟位置;圖12的簡化示意圖圖示處於升高或伸出位置的圖3座桿總成,其中該閥處於關閉位置;圖13的簡化示意圖圖示處於升高或伸出位置的圖5座桿總成,其中一閥處於開啟位置;圖14的簡化示意圖圖示處於升高或伸出位置的圖7座桿總成,其中一閥處於開啟位置;圖15的簡化示意圖圖示處於升高或伸出位置之座桿總成的第四具體實施例,其中一閥處於開啟位置;圖16的流程圖圖示一方法之具體實施例用於使圖3座桿總成的座墊升高至預定位置;圖17的流程圖圖示一方法之具體實施例用於使圖5或圖7座桿總成的座墊升高至預定位置;圖18圖示座桿內部壓力-時間在圖16方法或圖17方法期間的示範曲線圖;圖19的流程圖圖示一方法之具體實施例用於放下圖3座桿總成的座墊至預定位置;圖20的流程圖圖示一方法之具體實施例用於放下圖5或圖7座桿總成的座墊至預定位置;圖21圖示座桿內部壓力-時間在圖19方法或圖20方法期間的示範曲線圖;圖22的流程圖圖示一方法之具體實施例用
於在使用者施加壓力至座桿總成時控制圖3座桿總成或圖5座桿總成的內部壓力;圖23圖示座桿內部壓力-時間在圖22方法期間的示範曲線圖;圖24的流程圖圖示一方法之具體實施例用於判定使用者是否坐在圖3座桿總成或圖5座桿總成的座墊上;與圖25的方塊圖圖示座桿總成之一具體實施例的電子部份。
先前技術座桿總成的使用者可用手或無線方式調整座桿高度許多次直到達到特定座墊位置(例如,用於特定騎乘條件)。取決於達到所需特定座墊位置的座桿高度調整次數,這可能為冗長的過程。此外,在騎乘的過程中,座桿高度由於使用者作用於座墊的壓力而可能改變(例如,滑移)。
揭露的座桿總成解決或改善現有及先前技術座桿總成的上述及/或其他問題及缺點。揭露的座桿總成基於各自用在座桿總成內之一或多個感測器感測的一或多個壓力提供可電動地調整高度的座桿。揭露的座桿總成包括可攜載於座椅或座墊下且可包括壓力感測器的電子模組。
如本發明具體實施例所提供,感測座桿總成中之濕及/或乾容積的壓力提供關於座桿總成之座桿及/或
座墊之狀態的資訊。例如,感測氣動容積(例如,乾容積)中的壓力可提供關於支柱之相對位置的資訊,結果可提供關於座桿之相對延伸位置的資訊。在另一實施例中,感測液壓容積(例如,濕容積)中的壓力可提供關於負載是否施加於座墊及/或座墊附接部的資訊。在一具體實施例中,負載狀態及座桿相對位置兩者可從壓力感測器所偵測的壓力判定。例如,在有嵌套容積(nested volume)的座桿總成中,測量在嵌套容積中之一者內的壓力可提供關於負載狀態及座桿相對位置兩者的資訊。
壓力反饋允許座墊相對於自行車車架的更準確可重覆定位,以及基於感測壓力來主動控制座墊相對於車架的定位防止座桿高度的多餘改變。
此時翻到附圖,圖1圖示揭露座桿總成可實作在其上的人力車輛之一實施例。在此實施例中,該車輛為一種可能的自行車100,例如登山車。自行車100有車架102,在車架102前端附近的手把104,與用於支承在車架102頂部上面之騎乘者的座椅或座墊106。自行車100也有由車架102前叉110攜載且支承車架102前端的第一或前輪108。自行車100也有支承車架102後端的第二或後輪112。車架102的後端可可由後懸吊組件114支承。自行車100也有傳動系統(drive train)116,其具有可操作地經由鏈條120耦接至在後輪112旋轉軸線附近之後飛輪(rear cassette)122的曲柄總成118。在此實施例中,座墊106支承於根據本揭示內容之教導構成的座桿總成124上。
儘管圖1的自行車100為登山自行車,然而可在其他類型的自行車上實作包括揭露於本文之特定具體實施例及實施例和替代具體實施例及實施例的座桿總成124。例如,揭露的座桿總成124可使用於公路自行車上,以及有機械(例如,纜線、液壓、氣動等等)及非機械(例如,有線、無線)驅動系統的自行車。揭露的座桿總成124也可實作於其他類型的兩、三及四輪人力車輛上。
考慮到這一點且參考圖2,座墊106附接且攜帶於座桿總成124的頂部。揭露的座桿總成124有第一或下桿段(例如,下管件126)與第二或上桿段(例如,上管件128)。下管件126與上管件128可相對移動以建立座墊106相對於車架102的高度。在此實施例中,下管件126有界定座桿總成124之下端的第一或下遠端130。上管件128有界定座桿總成124之上端的第二或上遠端132。在一實施例中,下遠端130用習知方式可收容及夾緊或以其他方式固定於車架102的車架管133(參考圖1)中。因此,下管件126在使用時可與車架102相對固定,且上管件128可滑動及可伸縮地收容於下管件126中。上管件128相對於下管件126各自可沿著管件軸線T可伸縮地滑動以建立第二遠端132與第一遠端130的距離。
頭部134固定於座桿總成124的頂部(例如,於上管件128的第二遠端132)。頭部134經組配為可包括電子模組136,其提供用於揭露座桿總成124之座椅高度調整特徵的重要功能,如下述。座墊106安裝及攜載於頭部134
上以使座墊106附接至座桿總成124。在一具體實施例中,頭部134也經組配為可提供座墊夾緊機械,其提供座墊的前後及傾斜調整特徵(fore-aft and tilt adjustment features)。
請參考圖3及圖4,座桿總成124可位於完全伸出位置,其中上管件128對於下管件126最大限度地向上延伸。替換地,座桿總成124可位於完全縮回或收縮位置,其中上管件128最大限度地縮回進入下管件126。使上管件128相對於下管件126升高或下降會使座椅或座墊106對於車架102升高或下降。根據騎乘者的期望,座桿總成124也可位於在完全伸出位置、完全收縮位置之間的任意多個中間位置。
此時描述如何調整座桿總成124的高度如下。為了描述座桿總成124的構造及操作,通過液壓部份與電子部份的兩個不同部份來描述座桿總成124。
一般而言,座桿總成124的液壓部份有包括液壓系統及氣動系統的兩個壓力系統。例如礦物油的不可壓縮流體包含在包括兩個液壓容積或壓力腔室的液壓系統內。這些容積包括界定在頭部134及上管件128內的第一壓力腔室140(例如,主流體容積)與第二壓力腔室142(例如,流體容積)。為了完整了解及明白這第一壓力腔室140及第二壓力腔室142,此時描述頭部134及上管件128的具體細節。
上管件128的第二遠端132螺紋連接於從頭部134之底部突出的第一凸柱(first boss)144上。活塞汽缸146經由第二凸柱148附接至第一凸柱144。活塞汽缸146同心地設置在上管件128內且活塞汽缸146的上端底部頂著第一凸柱144的表面。
浮動活塞150駐留在上管件128內表面與活塞汽缸146外表面之間的周圍空間中。浮動活塞150呈環狀且建立在活塞汽缸146外表面與上管件128內表面之間的活動密封(movable seal)。活塞152也收容在活塞汽缸146的內部裡且在上端有活塞頭部。活塞軸桿154以螺紋方式連接至從在活塞152下端上之活塞頭部突出的莖部。
末端帽蓋(end cap)156旋入活塞軸桿154的下端。末端帽蓋156收容於在下管件126下端的直徑較大膛孔158。膛孔158在階部或肩部160結尾,且末端帽蓋156抵靠該肩部。末端帽蓋156陷在肩部160與固定環(retaining ring)162之間,它在下管件126的下端內使該末端帽蓋156固定於其中。
軸環164以螺紋方式連接至下管件126的上端且緊密地包圍上管件128。下管件126、軸環164、活塞152、活塞軸桿154及末端帽蓋156實質上互相固定從而限制彼等不能相對移動。由於下管件126夾在自行車車架102的車架管133中,這些組件對於自行車車架102永遠會有相同的固定位置。頭部134、電子模組136、上管件128及活塞汽缸146互相固定從而約束它們成為一個整體地永遠一
起運動。這些部件相對於下管件126沿著管件軸線在其內垂直地伸縮。
第一壓力腔室140為在活塞汽缸146內形式為實質圓柱形容積的液壓容積。第一壓力腔室140在一端以頭部134為界(例如,以第二凸柱148的暴露端為界,且另一端以活塞152為界)。第二壓力腔室142也是形式為在活塞汽缸146外表面與上管件128內表面之間之實質環形空間的液壓容積。第二壓力腔室142一端以浮動活塞150為界且在另一端以頭部134為界(例如,以在第一凸柱144上的暴露階部為界)。
例如空氣的可壓縮流體或氣體包含在包括多個氣動腔室的氣動系統內。在此實施例中,氣動系統經由在下管件126下端之末端帽蓋156中的閥166用空氣加壓。在一實施例中,在座桿總成124處於圖4之完全伸出位置時,該氣動系統初始可加壓到預設或已確定的壓力,例如250英磅/平方英吋(psi)。可加壓該氣動系統致使在座桿總成124處於完全收縮位置且允許下管件126與上管件128相對移動時,加壓的氣動系統造成上管件128相對於下管件126朝向完全伸出位置移動。
例如空氣的加壓媒體包含在多個氣動容積內,在此實施例中其包括至少容積168、170、172(例如,第一至第三氣體或氣動容積)。加壓媒體可添加至氣動系統致使第一至第三氣動容積168、170、172有預定或預設壓力。如下述,此預設壓力隨後通過液壓及氣動系統的互動
可施加至液壓系統的一部份。
第一氣動容積168包括在活塞軸桿154內與在互相連通且各自設在活塞152內之縱向膛孔174及橫向膛孔176內的容積。第二氣動容積170包括由環形凹部178建立的實質環狀容積,其形成於活塞152之活塞頭部的周邊四周且束縛在活塞頭部與活塞汽缸146內表面之間。第三氣動容積172包括在活塞汽缸146外表面與上管件128內表面之間的實質環狀容積。第三氣動容積172以浮動活塞150和帽蓋環(cap ring)的頂部為界。該等多個氣動容積可包括附加、不同及/或較少個容積。例如,該等多個氣動容積可包括第四氣動容積,其包括在活塞軸桿154外表面與活塞汽缸146內表面之間的實質環狀容積。該第四氣動容積例如以活塞頭部在活塞軸桿154之上端的底部和帽蓋環上之中止環(stop ring)在活塞汽缸146下端的頂部為界。
由於沒有使氣動容積168、170、172互相隔離的密封件,氣動容積168、170、172隨時可自由互相連通。
頭部134與電子模組136一起界定包括在頭部內之液壓流體空間的閥180。在此實施例中,該液壓流體空間部份由橫越頭部134地形成的膛孔182界定。選擇性地封閉膛孔182的一端。請參考圖4,閥體或閥頭200(例如,隔離器)收容於頭部134的膛孔182中,且隔離器200的一部份延伸穿過膛孔182的另一端。軸襯202就座於膛孔182的該另一端且用固定環204固定。
在此實施例中,頭部134包括第一流體導管或第一通路206,其延伸穿過第一凸柱144且一端通到膛孔182、另一端通到在第二凸柱148末端的第一壓力腔室140。第一通路206提供膛孔182與在連接至第一凸柱144之活塞汽缸146內之第一壓力腔室140之間的流體連通。頭部134也包括第二流體導管或第二通路208,其延伸穿過鄰接第一通路206的第一凸柱144。第二通路208一端通到膛孔182且另一端通到在第一凸柱144但是在第二凸柱148側之末端的第二壓力腔室142。在上管件128與活塞汽缸146間的空間中,第二通路208提供膛孔182與第二壓力腔室142之間的流體連通。界定一流動路徑於膛孔182內直徑較小的中部區域。膛孔182在該流動路徑之一側的部份為第一壓力腔室140的一部份。膛孔182在該流動路徑之另一側的部份為第二壓力腔室142的一部份。錐形或圓錐形表面210(例如,閥座)形成於在膛孔182內且鄰接該流動路徑的頭部材料中。閥座210面向膛孔182的第二壓力腔室142側。該流動路徑允許第一壓力腔室140與第二壓力腔室142流體連通。
隔離器200經組配為可選擇性地隔離第一壓力腔室140中的流體與第二壓力腔室142中的流體。隔離器200經組配為可抵消由第一壓力腔室140作用於隔離器200之負載壓力(loaded pressure)產生的任何合力。隔離器200實質上為汽缸,其中第一部份有第一直徑且界定隔離器200的第一端。隔離器200有耦接至第一部份的第二部
份。該第二部份有小於第一直徑的第二直徑。隔離器200也有在第二部份與第一端相反之一端的插塞212,藉此插塞212界定隔離器200的第二端。
當隔離器200處於關閉位置時,插塞212抵住鄰接該流動路徑的閥座210。這關閉該流動路徑且使第一壓力腔室140與第二壓力腔室142相互隔離。閥座210的形狀及/或角度與插塞212表面的形狀及/或角度可彼此互補以提供在處於關閉位置時有充分的液密密封(fluid tight seal)。當隔離器200處於開啟位置時,插塞212與閥座210隔開。這開放該流動路徑而允許第一壓力腔室140與第二壓力腔室142流體連通。
上管件128、活塞汽缸146及帽蓋環彼此互相固定從而約束它們成為一個整體地一起運動。液壓系統壓力作用於這些部件,且對該等部件施加淨向上力。因此,頭部134、上管件128、活塞汽缸146及帽蓋環全都被向上偏壓。不過,由於第一壓力腔室140中的液壓流體不可壓縮,頭部134上的向下力會加壓流體但是頭部無法朝向活塞152向下移動。此外,當騎乘者坐在座墊106上時,起因於騎乘者之重量的力通過座墊106向下轉移到頭部134。由於第一壓力腔室140中的流體不可壓縮,頭部134會加壓流體但是頭部134無法朝向活塞152向下移動。因此,第一壓力腔室140中的不可壓縮流體支承騎乘者的重量且反抗由坐上座墊106之騎乘者的重量產生的力,使頭部134從而座墊106保持在原位。換言之,第一壓力腔室140可以說有負
載壓力(例如,在來自座墊106及流體壓力本身的負載下),其係與沿著管件軸線施加的負載成正比。
第一壓力腔室140中的流體經由頭部134中的第一通路206與隔離器200連通。第一壓力腔室140中之流體的加壓係藉由在座墊106上之騎乘者的重量,如下述,藉由預設壓力,例如氣動預設壓力,也如下述,或是藉由兩者。當隔離器200處於關閉位置時,來自第一壓力腔室140的流體壓力作用於插塞212。
儘管第一壓力腔室140中的流體壓力作用於隔離器200,然而第一壓力腔室140中的流體壓力在隔離器200上有等於或接近零的淨力。其重要的含意是,儘管第一壓力腔室140中的流體壓力會直接根據騎乘者施加至座墊106的重量與騎乘者身體在騎車時施加於座墊106上的向下力而改變,然而作用於隔離器200的淨力實質上與這些因素無關。因此,開啟閥180所需的能量及/或力即便不是全部也在很大程度上會與騎乘者重量/負載無關。
流體(例如,氣動系統在第三氣動容積172內的空氣壓力)通過浮動活塞150用向上力起作用以加壓第二壓力腔室142中的液壓流體。第二壓力腔室142中的液壓流體經由頭部134中的第二通路208與隔離器200連通。來自第一壓力腔室140的流體壓力作用於插塞212的周邊或外周緣。插塞212外周緣表面上的淨力等於零。在隔離器200之一端上的淨力偏壓隔離器200使它與閥座210接觸而形成液密密封。隔離器200的位置在圖4中被為隔離或關閉
位置,因為隔離器200隔離第一壓力腔室140與第二壓力腔室142。換言之,在處於關閉位置時,隔離器200阻塞流體流動通過在第一及第二通路206、208之間從而第一及第二壓力腔室140、142之間的流動路徑。當隔離器200處於圖4的隔離或關閉位置時,閥180關閉。
當騎乘者不坐在座墊106上時,系統的力平衡致使第二壓力腔室142中的流體壓力大於第一壓力腔室140中的流體壓力。如果騎乘者致動閥180(如下述),電子模組136(也描述於下)的一部份推動隔離器200離開圖4的隔離或關閉位置到開啟或致動位置。在處於開啟或致動位置時,隔離器200經定位成流體可流動通過在第一及第二通路206、208之間從而在第一及第二壓力腔室140、142之間的流動路徑。此外,由於第二壓力腔室142中的流體壓力大於第一壓力腔室140中的流體壓力,流體從第二壓力腔室142經由第二通路208流出,通過流動路徑,經由第一通路206到第一壓力腔室140。由於液壓流體被迫進入第一壓力腔室140,頭部134與上管件128,以及固定於這些部份的所有部份,都被向上推動以適應第一壓力腔室140中之流體容積的所得增量。隨著頭部134上升,座墊106也上升。騎乘者可選擇允許座墊106與上管件128上升到圖5的完全伸出位置,或者若需要,可調整座墊到較矮的中間高度。
當隔離器200處於開啟或致動位置時,閥180被開啟。作用於隔離器200之力(亦即,流體壓力)的平衡會
傾向朝向閥座210偏壓隔離器200。不過,如果依然操作電子模組136以開啟閥180,如下述,則隔離器200會固定在開啟位置。不過,當相應地操作電子模組136時,電子模組136的一部份會釋放隔離器200。流體力在頭部134內的平衡隨後會朝向閥座210推動隔離器200直到隔離器200再度如圖4所示地位在抵頂閥座210的關閉位置。在閥180關閉下,再度防止液壓流體經由在第一及第二壓力腔室140、142之間的流動路徑流動。因此,頭部134與座墊106會停留在閥180關閉瞬間的垂直高度位置。
當騎乘者坐上座墊106時,如前述,騎乘者的重量由第一壓力腔室140中的不可壓縮流體支承。因此,第一壓力腔室140中的流體變成可被騎乘者的重量高度地加壓,且超過第二壓力腔室142中的流體壓力。不過,如上述,閥180之隔離器200上為零或幾乎為零的淨力使隔離器200保持在關閉位置。如果騎乘者操作電子模組136以致動隔離器200,如以下所詳述的,隔離器200會移動離開圖4的關閉位置到開啟位置。如下述,藉由抵抗第二壓力腔室142中之流體壓力的閥180之電子部份的運作,隔離器200會以此方式運動。液壓流體隨後會從第一壓力腔室140經由第一通路206流出,通過流動路徑,且經由第二通路208進入第二壓力腔室142。在第一壓力腔室140中的流體減少下,頭部134與上管件128從而座墊106可朝向活塞152向下移動,從而降低座墊106的高度。騎乘者可選擇移動座墊106及上管件128到完全縮回位置,或可選擇較高的
中間高度。當騎乘者相應地操作電子模組136時,可再度釋放隔離器200。力在隔離器200上的平衡會在插塞212抵靠閥座210下強迫隔離器200位於關閉位置,如圖4所示。在隔離器200再度處於隔離或關閉位置下,防止液壓流體在第一及第二壓力腔室140、142之間流動。頭部134與上管件128因而會停留在閥180關閉瞬間得到的垂直位置。
座桿總成124的電子部份包括加入作為頭部134與閥180之一部份的電子模組136。電子模組136經組配為可接收來自安裝至手把104之無線致動器214的無線訊號(參考圖1)。無線致動器214經組配為可運作電子模組136以開啟或關閉閥180。這樣做,傳輸訊號的初始化係由騎乘者利用在無線致動器上的某種致動器,例如槓桿或按鈕。
電子模組136有安裝至頭部134的軸承殼216。軸承殼216包括向後突出的凸柱218,其收容於頭部134的對應膛孔225內。以此方式,軸承殼216對於頭部134有準確的定位。軸承殼216可固定於頭部134,例如利用機器螺絲或其類似者。下球軸承222與上球軸承224被壓入軸承殼216的對應膛孔。旋轉凸輪226在軸承殼216內由下球軸承222及上球軸承224支承。
電子模組136也包括齒輪馬達228,其具有電動馬達230與齒輪箱(gearhead)232。在一具體實施例中,電動馬達230為直流或DC馬達。齒輪馬達228也有從齒輪
箱232突出的輸出軸桿234。與馬達230的馬達輸出軸桿(未圖示)相比,齒輪箱232及輸出軸桿234經組配及配置為輸出軸桿234可較慢地旋轉但是有較大的扭力。在一實施例中,齒輪馬達228可為現成的單元,例如POLOLU ELECTRONICS微型金屬6伏特齒輪馬達(Pololu貨號998)。類似的齒輪馬達也可購自PRECISION MICRODRIVES公司(美國倫敦)以及其他製造商。
齒輪馬達228的輸出軸桿234可具D形或其他非圓形橫截面。同樣,凸輪226在凸輪226的頂端可具有有對應形狀的孔236。輸出軸桿234收容於孔236中使得輸出軸桿234的旋轉使凸輪226與其共同旋轉。
電子模組136可具有印刷電路板(PCB)250。在一實施例中,PCB 250用一或多個連接件(例如,螺絲及/或導銷)可緊固至頭部134。在一具體實施例中,PCB 250用螺絲緊固至軸承殼216。配線或其他傳導元件可使馬達230電氣連接至PCB 250。
電子模組136也可包括光學位置指示器。例如,光開關252,它可為電子領域中的習知類型,例如,OMRON開關(件號EE-SX1131)。光開關252可為PCB 250的零件。光中斷器(photo-interrupter)254可裝設成為凸輪226的一部份。在此實施例中,光中斷器254為在凸輪226頂端上的圓盤,其中,該圓盤經穿孔成有在圓盤四周隔開且穿過圓盤的一系列光學開口或窗口。光中斷器254可一體形成為凸輪226的一部份或可為與其附接的獨立物品。
在一實施例中,光中斷器254一體形成為帶有凸輪226之數個部份的單件單體結構。光中斷器254經定位成可取決於凸輪226以凸輪軸線為中心的旋轉或角度位置來選擇性地中斷從光開關252射出的光束。
PCB 250可包括按鍵開關(push button switch)。該按鍵開關可為現有的電氣組件,例如有按鈕型致動的瞬間型電開關。按鈕從電子模組136之蓋子的膛孔突出且用固定環固定。O環包含在由按鈕外表面、蓋子和包圍按鈕之墊片形成的油封內。墊片抓住在膛孔內頂著階狀表面的O環。例如壓縮彈簧的偏壓元件向外偏壓按鈕離開蓋子。按鈕及其相關部件經組配且配置成,在騎乘者按下按鈕時,按鈕的遠端或內端可接觸且致動按鍵開關。在騎乘者釋放按鈕時,彈簧偏壓按鈕而不與按鍵開關接觸,造成按鍵開關關閉。
電子模組136也包括電源供應器,例如電池或電池組(例如,參考圖2及圖4的電池256),它可附接至電子模組136的蓋子以提供電力給電子模組136。按需要,可提供至少一電池且足以提供電力給PCB 250的組件、電動馬達230、與電子模組136的其他部件。該電池可為充電電池,例如鋰聚合物型電池,它可產生約有7.5伏特的完全放電電壓。當電池附接至電子模組136的蓋子時,PCB 250的電接觸或彈簧針(pogo pin)接觸電池上的電接觸。因此,當電池附接至電子模組136的蓋子時,可做成且維持電池與PCB 250之間的電接觸。
PCB 250上的微處理器(未圖示)可送出允許馬達230從電池吸進電流的訊號給PCB 250上的馬達控制器(未圖示)。馬達230在被致動或指示時可將電池的電能轉換成旋轉機械能。在被致動時,馬達230隨後可運行且通過齒輪箱232傳輸功率給輸出軸桿234。如前述,齒輪馬達228的D形輸出軸桿234與凸輪226的對應D形孔236配對。因此,輸出軸桿234在被馬達230驅動時驅動凸輪226繞著凸輪軸線旋轉。在凸輪226繞著旋轉軸線旋轉時,光中斷器254窗口及在窗口之間的欄杆交替地中斷來自光開關252的光束(s)。這允許微處理器偵測及判定在凸輪226旋轉時由光中斷器254產生的所得電脈衝。
在此實施例中,安裝至把手104的無線致動器214經組配為可送出無線訊號給座桿總成124,且更特別的是,給電子模組136。在用位於任何給定垂直位置或高度的座墊106騎乘時,凸輪226位在起始位置,且閥180關閉。當騎乘者想要調整座墊106的垂直位置時,騎乘者可按下不放裝上自行車100把手104之無線致動器214上的致動器或按鈕。只要致動器或按鈕被騎乘者按下不放,無線致動器214可重覆地傳輸開啟閥180的無線訊號,且可由接收器重覆地接收,例如無線電晶片的天線及/或PCB 250上的無線天線(未圖示)。訊號從無線電晶片傳輸到PCB 250的微處理器,且微處理器送出訊號給PCB 250的馬達控制器。然後,馬達控制器允許馬達230從電池吸出電流。馬達230將來自電池的電力轉換成旋轉機械功率,其係從
馬達230通過齒輪箱232傳輸以被輸出成為輸出軸桿234的旋轉。如前述,齒輪馬達228的D形輸出軸桿234與凸輪226的對應D形孔236配對。因此,輸出軸桿234的旋轉驅動凸輪226繞著軸線C旋轉。
在凸輪226旋轉時,凸輪226上的光中斷器254也與其一起旋轉,交替地打斷由光開關252射出的光束(s)。PCB 250的微處理器可計數由光開關252產生的所得電脈衝。以此方式,PCB 250與微處理器可判定及/或保持表示凸輪226之旋轉位置的資料。由於凸輪226的偏心表面與相對於凸輪226的旋轉軸線C是以偏心方式定位,因此凸輪226的旋轉造成球軸承相對於凸輪226的旋轉軸線旋轉且平移。在凸輪226旋轉時,該球軸承會與隔離器200接觸。在凸輪226繼續旋轉時,該球軸承會強迫隔離器200離開圖示於圖4的關閉或隔離位置到開啟位置。在此實施例中,在該球軸承推動隔離器200時,球軸承的外圈(outer race)與隔離器200的第一端之間的滑動被限制。在此實施例中,球軸承的內圈與凸輪226之間也有最小的滑動。缺少由攜載於凸輪226上且位在與隔離器200之接觸點的軸承產生的滑動排除全部或實質大部份會產生的滑動磨擦。此組件配置大幅減少電池360及齒輪馬達228開啟閥180所需的能量數量。
一旦閥180打開,騎乘者可用前述方式垂直地安置座墊106,要麼藉由增加座墊106上的重量使座墊106降低,要麼藉由除去座墊106的重量讓座墊106上升。
一旦座墊106處於所欲位置,騎乘者可釋放在把手104之無線致動器214上的致動器或按鈕。這會送出無線訊號給PCB 250以關閉閥180且使隔離器200移到關閉位置。無線訊號被PCB 250上的無線電晶片接收,由微處理器處理,接著馬達230被控制成可旋轉凸輪226以使球軸承移動離開且不與隔離器200的第一端接觸。這會允許前述系統流體壓力強迫隔離器200從開啟位置回到圖4的關閉位置。在凸輪226旋轉且靠近上述起始位置時,微處理器可計數來自光開關252的電脈衝。微處理器隨後可使用PID控制演算法來管理對馬達230的電力流動或輸送,致使馬達在凸輪226處於起始位置以及閥180關閉時停止。座墊106則停留在閥180關閉時所保持的位置。
在一具體實施例中,座桿總成124的電子模組136包括安裝至印刷電路板250的壓力感測器258。取代或除了光開關252及光中斷器254以外,壓力感測器258可用來辨識例如座墊106相對於車架102的位置。壓力感測器258的管狀部份從壓力感測器258的一表面伸出。例如,感測器密封件260大體呈管狀且與壓力感測器258的管狀部份共軸。O環262位在感測器密封件260的O環油封中且頂著壓力感測器258之管狀部份的外徑密封。聯接管264與壓力感測器258的管狀部份共軸且插入感測器密封件260的一端。O環266位在感測器密封件260的O環油封中且頂著聯接管264的外徑密封。聯接管264伸入頭部134的圓柱形膛孔。O環268位於頭部134之圓柱形膛孔的O環油封中且
頂著聯接管264的外徑密封。部份延伸穿過頭部134的第一孔270與頭部134的圓柱形膛孔共軸,且延伸而與部份延伸穿過頭部134的第二孔272相交。第二孔272與主流體容積140(例如,第一壓力腔室)流體連通。因此,壓力感測器258與主流體容積140流體連通且經組配為可感測流體在主流體容積140中的壓力。
任意多個不同類型的壓力感測器可使用於壓力感測器258。例如,壓力感測器258可為壓阻式應變規(piezoresistive strain gauge)、電容式壓力感測器、電磁式壓力感測器、壓電式壓力感測器、光學式壓力感測器、電位式壓力感測器、共振型壓力感測器、熱型壓力感測器、離子化壓力感測器、另一種壓力感測器、或彼等之組合。
在一具體實施例中,如圖5及圖6所示,安裝至電子模組136之印刷電路板250的壓力感測器258經組配為可感測流體在流體容積142(例如,第二壓力腔室)中的壓力。例如,第二孔272延伸穿過頭部134以連接穿過頭部134從而壓力感測器258的第一孔270與第二壓力腔室142。換言之,頭部134的第二孔272配置在頭部134內以與第二壓力腔室142連通。當閥180關閉時,穿過頭部134的第二孔272與主要流體容積140不連通。
在一具體實施例中,流體在流體容積142中由壓力感測器258感測的壓力也與流體在主流體容積140中的壓力有關,例如,由活塞汽缸146在騎乘者施加負載於座墊106時的撓曲引起的。因此,除了感測騎乘者是否
在座墊106上以外,壓力感測器258能夠感測流體在流體容積142中的壓力,因為由活塞汽缸146在負載施加於座墊106從而主流體容積140時的撓曲造成感測壓力改變。
在另一具體實施例中,如圖7及圖8所示,壓力感測器280位在活塞軸桿154內從而與氣體容積168流體連通。壓力感測器280經組配為可感測氣體在氣體容積168中的壓力。氣體容積168經由活塞152的孔282及284與氣體容積170連通,且氣體容積170經由活塞汽缸146的橫孔(cross-drilled hole)286與氣體容積172連通。因此,氣體容積168與氣體容積172連通,且壓力感測器280也可感測氣體在氣體容積172中的壓力。
任意多個不同類型的壓力感測器可使用於壓力感測器280。例如,壓力感測器258可為壓阻式應變規、電容式壓力感測器、電磁式壓力感測器、壓電式壓力感測器、光學式壓力感測器、電位式壓力感測器、共振型壓力感測器、熱型壓力感測器、離子化壓力感測器、另一種壓力感測器、或彼等之組合。
圖9至圖15各自簡化示意圖示座桿總成124的不同具體實施例。這些圖僅意欲以示意方式圖解說明各個座桿總成124如何工作。請參考圖9,活塞152在活塞汽缸146中可上下活動。活塞152把活塞汽缸146分成主流體容積140與氣體容積170。內部浮動活塞(IFP)150在上管件128中可上下活動(例如,在上管件128、活塞汽缸146之間的容積中)。IFP 150把上管件128與活塞汽缸146之間的容
積分成流體容積142與氣體容積172。活塞152的內部是中空的,且該中空空間形成氣體容積168。活塞152的孔284與活塞汽缸146的孔286允許氣體容積168、170、172互相連通。主流體容積140及流體容積142填滿不可壓縮流體,例如礦物油,且氣體容積168、170、172填滿例如空氣的可壓縮氣體。在閥180關閉時,閥180防止流體容積140、142之間的連通,且在閥180開啟時,允許流體容積140、142之間的連通。
圖示於圖9之部件的位置大體表示座墊106正處於上位(upper position)。在處於此位置時,氣體容積172中的氣體有預設壓力P1。由於IFP 150在上管件128中可自由上下活動,因此IFP 10上可能沒有實質的壓力差,且流體容積142、140因此也有預設壓力P1。因此,整個系統壓力為壓力P1。
如圖10所示,只要閥180保持開啟,活塞152可進一步移入活塞汽缸146。由於主流體容積140此時比先前小,例如移位的礦物油被迫流動通過閥180且進入流體容積142。這迫使IFP(10)向下移動以容納例如礦物油,導致氣體容積172減少。在處於此位置時,氣體容積168、170、172的總容積小於在處於圖9之位置時的總容積。因此,氣體容積172的氣體此時有較高的壓力P2。由於IFP 150在上管件128中可自由上下活動,因此IFP 10上可能沒有實質的壓力差,且流體容積140、142因此也有壓力P2。因此,整個系統壓力為壓力P2。圖示於圖10之部件的位置
大體表示座墊106處於下位(lower position)。
系統壓力與座墊的位置直接相關。較高座墊位置(圖示於圖9)有較低系統壓力,且較低座墊位置(圖示於圖10)有較高系統壓力。在系統任何一處的壓力感測器可用來測量系統壓力,且此系統壓力可用來判定座墊高度。
圖11及圖12圖示壓力感測器258在圖3及圖4之具體實施例中的位置。當閥180開啟時,如圖11所示,壓力感測器258測量系統壓力,如前述,它可用來判定座墊高度。當閥180關閉時,如圖12所示,防止向下移動座墊106,且主流體容積140中的壓力直接相關於騎乘者身體施加於座墊106的任何重量。當由騎乘者身體施加於座墊106的重量增加時,主流體容積140中的壓力也增加。以此方式,在閥180關閉時由壓力感測器258測量的壓力可用來判定騎乘者是否坐在座墊106上。此外,壓力感測器258所測量的壓力也可用來判定騎乘者放在座墊106上的重量有多少。
圖13圖示如在說明圖5及圖6具體實施例時提及之壓力感測器258的位置。在此具體實施例中,壓力感測器258測量流體容積142中的壓力。無論閥180開啟還是關閉,壓力感測器258測量與座墊高度直接相關的壓力。
在一具體實施例中,當主流體容積140中的壓力由於在座墊106上之騎乘者所施加的負載而增加時,流體容積142中的壓力也可能例如由於部份形成主流體容積140的活塞汽缸146之一壁向外撓曲而增加。活塞汽缸
146壁的向外撓曲減少流體容積142的容積從而增加流體容積142內的壓力。因此,當閥180開啟或關閉時,壓力感測器258測量系統壓力,如前述,它可用來判定座墊高度。當閥180關閉時,防止座墊106向下移動,且流體容積142壓力的增量(例如,由於活塞汽缸146向外撓曲)直接相關於主流體容積140壓力的增量,且因此,相關於騎乘者身體施加於座墊106的任何重量。在閥180關閉時由壓力感測器258測量的壓力可用來判定騎乘者是否坐在座墊106上。此外,壓力感測器258所測量的壓力也可用來判定騎乘者放在座墊106上的重量有多少。
圖14圖示如在說明圖7及圖8具體實施例提及之壓力感測器280的位置。在此具體實施例中,壓力感測器280直接測量空氣壓力。無論閥180開啟還是關閉,壓力感測器在如圖示所示地定位時測量直接相關於座墊高度的壓力。
圖15圖示第四具體實施例,其中管件300從閥180伸出進入上管件128、活塞汽缸146之間的容積。在此具體實施例中,沒有隔開油與例如空氣的IFP 150。在此具體實施例中,容積168及容積170填滿例如油。活塞汽缸146、上管件128之間的容積填滿油達油位線302,且在油位線302上方填滿空氣。主流體容積140填滿例如油。如圖5及圖6之具體實施例所示地定位的壓力感測器258直接測量系統空氣壓力且因此可用來判定座墊高度,無論閥180是開啟還是關閉。
座桿總成124可包括上述感測器258、280中之一或多個。在一具體實施例中,座桿總成124包括圖示於圖3及圖4之具體實施例的感測器258,圖示於圖5及圖6之具體實施例的感測器258,與圖示於圖7及圖8的感測器280。PCB 250的微處理器可用任意多個方式來使用壓力測量值以控制座墊106相對於車架102的定位。
圖16的流程圖圖示用於升高自行車座墊(例如,自行車100座墊106)之方法的一具體實施例。可使用圖示於圖3及圖4的座桿總成124或另一座桿總成124執行該方法。該方法以圖示次序實施,但是可使用其他次序。可提供附加、不同或較少的動作。類似的方法可用於升高自行車的座墊。
座桿總成124可進入閥(例如,閥180開啟且維持開啟直到座桿延伸致使壓力等於或小於對應至預定位置(例如,升到定位模式(raise to position mode))之壓力的模式。預定位置通常在最大伸出位置、最小伸出位置之間。進入該模式,例如,藉由騎乘者或使用者經由在自行車的使用者介面選擇該模式(例如,藉由在使用者介面升高座墊高度)。最小伸出位置對應至第一壓力,且最大伸出位置對應至第二壓力。該第一壓力大於該第二壓力。使用者與使用者介面互動(例如,一或多個按鈕)以選擇自行車座墊的位置。使用者可與使用者介面的按鈕互動以使座墊升高預定數量(例如,對應至預定壓力變化)及/或選擇例如存入座椅總成之電子模組之記憶體的預定座墊高度(例如,對
應至預定壓力)。
基於與使用者介面的使用者互動,使用者介面可產生對應至請求座墊高度的訊號(例如,請求)。使用者介面經由有線連接及/或無線連接送出請求給電子模組的處理器。在動作1600中,處理器接收座墊高度的請求。處理器判定對應至請求座墊高度的壓力(例如,目標壓力)。例如,記憶體儲存表示各自對應至預定座椅高度之許多預定座椅高度及壓力的資料(例如,線圖)。在一具體實施例中,如果請求座墊高度與存入記憶體的預定座椅高度中之一者完全不匹配,則處理器藉由內插存入記憶體的資料可判定對應至請求座墊高度的壓力。
在動作1602中,處理器辨識當前壓力(例如,在第一時間點)且比較經辨識當前壓力與目標壓力。處理器辨識來自電子模組之壓力感測器的當前壓力,或壓力感測器送出壓力測量值給記憶體,且處理器辨識來自記憶體的當前壓力。在一具體實施例中,壓力感測器每隔一段預定時間判定壓力或連續地壓力。
基於該比較,如果當前壓力大於目標壓力,該方法移到動作1604。如果當前壓力不大於目標壓力(例如,小於或等於目標壓力),該方法移到在動作1614的方法盡頭。
在動作1604中,處理器指示座桿總成的閥(例如,閥180)開啟,且在動作1606中,處理器再度辨識當前壓力(例如,更新在第二時間點的當前壓力)。在動作
1608中,處理器比較更新的當前壓力與目標壓力。如果更新的當前壓力小於目標壓力,該方法移到動作1610。如果更新的當前壓力不小於目標壓力(例如,大於或等於目標壓力),則方法回到動作1606。
在動作1610中,將更新的當前壓力存入記憶體,且在動作1612中,處理器指示閥(例如,閥180)關閉。該方法在動作1614結束。
圖17的流程圖圖示用於升高自行車座墊(例如,自行車100的座墊106)之方法的另一具體實施例。可使用圖示於圖5及圖6之座桿總成124的具體實施例,圖示於圖7及圖8之座桿總成124的具體實施例,或另一座桿總成124,執行該方法。該方法以圖示次序實施,但是可使用其他次序。可提供附加、不同或較少的動作。類似的方法可使用於升高自行車的座墊。該座桿進入升到定位模式,例如,由於在使用者介面的使用者輸入。
在動作1700中,處理器接收座墊高度的請求。處理器判定對應至請求座墊高度的壓力(例如,目標壓力)。在動作1702中,處理器辨識來自壓力感測器或記憶體的當前壓力(例如,在第一時間點),且在動作1704中,比較經辨識當前壓力與目標壓力。基於該比較,如果當前壓力大於目標壓力,該方法移到動作1706。如果當前壓力不大於目標壓力(例如,小於或等於目標壓力),該方法移到在動作1714的方法盡頭。
在動作1706中,處理器指示座桿總成的閥
(例如,閥180)開啟,且在動作1708中,處理器再度辨識當前壓力(例如,更新在第二時間點的當前壓力)。在動作1710中,處理器比較更新的當前壓力與目標壓力。如果更新的當前壓力小於目標壓力,該方法移到動作1712。如果更新的當前壓力不小於目標壓力(例如,大於或等於目標壓力),則方法回到動作1708。在動作1712中,處理器指示閥(例如,閥180)關閉。該方法在動作1714結束。
圖18的代表性曲線圖圖示壓力從閥開啟時(例如,在動作1604或動作1706)遞減直到達到目標壓力且關閉閥(例如,在動作1612或動作1712)。在一具體實施例中,如果在進入升到定位模式時更新的當前壓力等於或超過目標壓力(例如,在預定臨界值內),閥不打開,且維持座墊的當前位置。
圖19的流程圖用於放低自行車座墊(例如,自行車100的座墊106)之方法的一具體實施例。可使用圖示於圖3及圖4的座桿總成124具體實施例或另一座桿總成執行該方法。該方法以圖示次序實施,但是可使用其他次序。可提供附加、不同或較少的動作。類似的方法可用於放低自行車的座墊。
該座桿總成進入閥開啟且維持開啟直到座桿(例如,包括座墊)落下致使壓力等於或超過對應至預定位置(例如,降到定位模式(drop to position mode))之壓力的模式。預定位置通常在最大伸出位置、最小伸出位置之間。進入該模式,例如,藉由騎乘者或使用者經由在自
行車的使用者介面選擇該模式(例如,藉由在使用者介面放低座墊高度)。使用者與使用者介面(例如,一或多個按鈕)互動以例如選擇自行車座墊在最小伸出位置、最大伸出位置之間的位置。使用者可與使用者介面的按鈕互動以使座墊放低預定數量(例如,對應至預定壓力變化)及/或選擇預定座墊高度或例如存入座椅總成電子模組之記憶體的歷史座墊高度(例如,對應至預定壓力)。
在一具體實施例中,使用者與使用者介面的單一按鈕互動。例如,使用者按下並釋放該單一按鈕使座墊以預定高度間隔棘輪式下降或使座墊下降預定數量(例如,到在最小伸出位置與最大伸出位置之間的半途)。作為另一實施例,按下不放該單一按鈕,致使在單一按鈕被固定不動時該閥開啟;在釋放按鈕時該閥關閉。該使用者介面基於與使用者介面的使用者互動可產生對應至請求座墊高度的訊號(例如,請求)。
在動作1900中,處理器接收座墊高度的請求。處理器基於例如存入記憶體的資料(例如,線圖)來判定對應至請求座墊高度的壓力(例如,目標壓力)。在一具體實施例中,如果請求座墊高度與存入記憶體的預定座椅高度中之一者完全不匹配,則處理器藉由內插存入記憶體的資料可判定對應至請求座墊高度的壓力。
在動作1902中,處理器辨識當前壓力(例如,在第一時間點)且比較經辨識當前壓力與目標壓力。處理器辨識來自電子模組之壓力感測器的當前壓力。替換
地,壓力感測器送出壓力測量值給記憶體,且處理器辨識來自記憶體的當前壓力。在一具體實施例中,壓力感測器每隔一段預定時間判定壓力或連續地壓力。
基於該比較,如果當前壓力小於目標壓力,該方法移到動作1904。如果當前壓力不小於目標壓力(例如,大於或等於目標壓力),該方法移到在動作1914的方法盡頭。
在動作1904中,處理器指示座桿總成的閥(例如,閥180)開啟,且在動作1906中,處理器再度辨識當前壓力(例如,更新在第二時間點的當前壓力)。在動作1908中,處理器比較更新的當前壓力與目標壓力。如果更新的當前壓力大於目標壓力,該方法移到動作1910。如果更新的當前壓力不小於目標壓力(例如,小於或等於目標壓力),則方法回到動作1906。例如,藉由騎乘者用手按下座墊或騎乘者坐上座墊,可增加該壓力。
在動作1910中,將更新的當前壓力存入記憶體,且在動作1912中,處理器指示閥(例如,閥180)關閉。該方法在動作1914結束。
圖20的流程圖圖示用於放低自行車座墊(例如,自行車100的座墊106)之方法的一具體實施例。可使用圖示於圖5及圖6之座桿總成124的具體實施例,圖示於圖7及圖8之座桿總成124的具體實施例,或另一座桿總成,執行該方法。該方法以圖示次序實施,但是可使用其他次序。可提供附加、不同或較少的動作。類似的方法可
使用於放低自行車的座墊。該座桿進入降到定位模式,例如,由於在使用者介面的使用者輸入。
在動作2000中,處理器接收座墊高度的請求。處理器判定對應至請求座墊高度的壓力(例如,目標壓力)。在動作2002中,處理器辨識來自壓力感測器或記憶體的當前壓力(例如,在第一時間點),且在動作2004中,比較經辨識當前壓力與目標壓力。基於該比較,如果當前壓力小於目標壓力,該方法移到動作2006。如果當前壓力不小於目標壓力(例如,大於或等於目標壓力),該方法移到在動作2014的方法盡頭。
在動作2006中,處理器指示座桿總成的閥(例如,閥180)開啟,且在動作2008中,處理器再度辨識當前壓力(例如,更新在第二時間點的當前壓力)。在動作2010中,處理器比較更新的當前壓力與目標壓力。如果更新的當前壓力大於目標壓力,該方法移到動作2012。如果更新的當前壓力不大於目標壓力(例如,小於或等於目標壓力),則方法回到動作2008。在動作2012中,處理器指示閥(例如,閥180)關閉。該方法在動作2014結束。
圖21的代表性曲線圖圖示壓力從閥開啟時(例如,在動作1904或動作2006)遞增直到達到目標壓力且關閉閥(例如,在動作1912或動作2012)。在一具體實施例中,如果在進入降到定位模式時壓力等於或超過目標(例如,在預定臨界值內),閥不打開,且維持座墊的當前位置。
圖22的流程圖圖示用於自行車座墊(例如,
自行車100的座墊106)棘輪模式之方法的一具體實施例。可使用圖示於圖3及圖4之座桿總成124的具體實施例,圖示於圖5及圖6之座桿總成124的具體實施例,或另一座桿總成,執行該方法。該座桿總成進入處理器在壓力開始遞增(表示騎乘者坐上座墊)之任何時候開啟閥(例如,閥180)的模式(例如,棘輪模式)。例如,由於騎乘地形或情況改變,可進入該棘輪模式。例如,在騎乘者從下坡轉變到上坡時,可進入棘輪模式。
該閥會仍然開啟,只要壓力繼續單調遞增,這表示座桿正被主動壓縮。如果壓力停止增加,處理器立即關閉該閥,防止座墊延伸。在處於此模式時,該閥可打開任意多次讓座桿被漸進地壓縮。
在動作2200中,處理器接收來自使用者介面基於例如請求進入棘輪模式之使用者輸入的請求。自行車的騎乘者可特別請求棘輪模式。替換地,處理器基於偵測到的壓力可判定騎乘者坐在座墊上(例如,在動作2202中),且處理器可自動進入棘輪模式。
在動作2202中,處理器判定騎乘者是否施加至少預定壓力於座桿總成的座墊上。例如,處理器每隔一段預定時間或連續地辨識來自壓力感測器或記憶體的當前壓力。處理器比較當前壓力與預定臨界壓力(例如,表示等於及高於騎乘者坐上座墊的),且在例如當前壓力大於預定臨界壓力時,處理器進入棘輪模式且移到動作2204。
在動作2204中,處理器開啟該閥(例如,閥
180),且在動作2206中,處理器等待一段預定開啟時間(例如,50、100或200毫秒)。在一具體實施例中,該方法不包括動作2206,且在動作2204、動作2208之間沒有時間延遲。
在動作2208中,處理器監控每隔一段預定時間或連續地更新的經辨識當前壓力。各個更新的當前壓力可存入記憶體,至少持續一段預定時間(例如,30秒)。在一具體實施例中,每隔一段預定監控時間,處理器比較經辨識當前壓力與最近前一個儲存壓力。如果經辨識當前壓力大於最近前一個儲存壓力,這表示,在該閥打開下,該座墊正在下降,且該閥仍然打開。如果經辨識當前壓力小於或等於最近前一個儲存壓力,該方法移到動作2210。
在動作2210中,處理器關閉該閥。然後,該方法移回到處理器經由壓力感測器監控座墊上之壓力的動作2202。
圖23的代表性曲線圖圖示在閥打開、座桿壓縮及閥關閉之兩個循環期間的壓力。
請參考圖24,在座桿總成處於閥(例如,閥180)關閉的狀態時,壓力感測器可記錄周期性壓力讀數且使用此資料判定騎乘者是否坐在座墊上(例如,座墊偵測模式)。在閥關閉時,處理器可觀察對應至騎乘者離開座墊時的最小壓力。對於高於最小壓力或高於在最小壓力以上之預定臨界值的任何壓力,處理器可推斷騎乘者坐在座墊上。自從該閥被關閉,即無法證實最小壓力已被實際觀察
到,因此每次用小於當前最小壓力的新壓力樣本更新最小壓力。最小壓力的虛無假設為在閥被關閉後的第一個壓力樣本。騎乘者在座墊上的偵測(例如,在座墊偵測模式內)可用來作為給自行車上之其他控制演算法的輸入,例如設定懸吊阻尼速率。
在一具體實施例中,參考圖16至圖24的上述方法中只有一個是一次執行。在另一具體實施例中,參考圖16至圖24的上述方法中有一個以上是平行地執行。例如,升到定位模式與座墊偵測模式平行地執行。附加及/或不同模式可平行執行。
圖25的方塊圖圖示電子模組136的組件。PCB 250包括處理器400、記憶體402、與通訊介面404。PCB 250也可包括或通訊耦合至喚醒感測器406、使用者介面408、位置指示器介面、及/或齒輪馬達介面410。處理器400也指如本文所述的微處理器,且可包括通用處理器、數位訊號處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、現場可程式化閘陣列(FPGA)、類比電路、數位電路、彼等之組合、或其他當前已知或未來會開發的處理器。處理器400可為單一裝置或例如通過共享或平行處理的裝置組合。
記憶體402可為揮發性記憶體或非揮發性記憶體。記憶體402可包括以下各物中之一或多個:唯讀記憶體(ROM),隨機存取記憶體(RAM),快閃記憶體,電子抹除式可程式唯讀記憶體(EEPROM),或其他類型的記憶體。記憶體402可從例如保全數位(SD)記憶卡的電子模組
136卸下。在一特別非限定性的示範具體實施例中,電腦可讀媒體可包括固態記憶體,例如記憶卡或容納一或多個非揮發性唯讀記憶體的其他封裝件。此外,該電腦可讀媒體可為隨機存取記憶體或其他揮發性可重寫記憶體。另外,該電腦可讀媒體可包括磁光或光學媒體,例如磁碟或磁帶或其他儲存裝置。因此,本揭示內容被視為包括電腦可讀媒體與其他等效物及可存入資料或指令的後繼媒體(successor media)中之任一或多個。該記憶體用來儲存處理器400的指令。
記憶體402為非暫時性電腦可讀媒體且被描述為單一媒體。不過,用語「電腦可讀媒體」包括單一媒體或多個媒體,例如集中或分散式記憶體結構,及/或可運作以儲存一或多個指令集及其他資料的相關快取。用語「電腦可讀媒體」也應包括任何媒體,其能夠儲存、編碼或攜載指令集供處理器執行或造成電腦系統執行揭露於本文的方法及運作中之任一或多個。
在一替代具體實施例中,例如特殊應用積體電路、可程式化邏輯陣列及其他硬體裝置的專屬硬體實作可構造成可實作揭露於本文的方法中之一或多個。可包括各種具體實施例之設備及系統的應用可廣泛地包括各種電子及電腦系統。描述於本文的一或多個具體實施例實現功能可使用兩個或多個特定互連硬體模組或裝置,以及可在模組之間通訊且通過該等模組通訊的相關控制及資料訊號,或作為特殊應用積體電路的一部份。因此,本系統涵
蓋軟體、韌體及硬體實作。
電子模組136也包括電源供應器412。電源供應器412可為可攜式電源供應器,例如描述為描述於本文之具體實施例之部件的電池。電源供應器412可能涉及產生電力,例如使用機械功率產生器、燃料電池裝置、光伏打電池、或其他電力產生裝置。電源供應器412可包括電池,例如由將儲存化學能轉換成電能的兩個或多個電化學電池組成的裝置。電源供應器412可包括一電池或多個電池的組合或其他電力提供裝置。可使用特別適配或組配的電池類型,或標準電池類型,例如CR 2012、CR 2016及/或CR 2032。
通訊介面404從電子模組136提供資料及/或訊號通訊給自行車100的另一組件,例如一或多個無線致動器,或外部裝置,例如行動電話或其他運算裝置。例如,通訊介面404可從電子模組136提供騎乘者資料的通訊(例如,騎乘者是否在座墊上,基於在閥180處於關閉位置時的壓力讀數)給自行車100上的另一電子模組用於控制自行車100的組件,例如,變速器(derailleur)或懸吊組件。通訊介面404使用任何可運算連線來傳遞資料。可運算連線可為可送出及/或接收訊號、實體通訊及/或邏輯通訊者。可運算連線可包括實體介面、電氣介面及/或資料介面。通訊介面404經組配為可無線通訊,且照此包括一或多個天線或無線電裝置。通訊介面404提供有任何當前已知或未來會開發之格式的無線通訊。儘管本專利說明書描
述參考特別標準及協定可實作於特定具體實施例中的組件及功能,然而本發明不限於此類標準及協定。例如,網際網路及其他分封交換網路傳輸(例如,TCP/IP、UDP/IP、HTML、HTTP、HTTPS)的標準為現有技術的實施例。此類標準定期被有實質相同功能的更快或更有效等效物取代。也可或替換地使用Bluetooth®、ANT+TM、ZigBee、WiFi及/或AIREATM標準。因此,有與揭露於本文之功能相同或類似的取代標準及協定被視為等效物。在一具體實施例中,可將通訊介面404組配為可傳輸表示座墊之負載狀態或座桿總成之當前運作模式的訊號。可傳輸其他訊號。例如,可將通訊介面404組配為可傳輸表示自行車傳動系統(bicycle drivetrain)之判定及/或偵得踩踏狀態的訊號。此外,可無線傳輸判定踩踏狀態。
齒輪馬達介面410從齒輪馬達228提供資料及/或訊號通訊給PCB 250的電路。齒輪馬達介面410使用有線技術通訊。例如,齒輪馬達介面410使用系統匯流排或其他通訊技術與齒輪馬達228通訊。齒輪馬達介面410可包括附加電氣及/或電子組件,例如用於偵測、通訊及/或以其他方式處理齒輪馬達228之訊號的附加處理器及/或記憶體。在一具體實施例中,可不使用專屬且獨特的齒輪馬達介面410,但是可將處理器400組配為控制、讀取及/或處理齒輪馬達訊號,從而使齒輪馬達介面410與處理器400整體或部份地集成。
電子模組136也可包括齒輪馬達228或與其
耦接之齒輪裝置的位置指示器414,例如描述於本文的光開關252。位置指示器介面416從位置指示器414提供資料及/或訊號通訊給PCB 250的電路。位置指示器介面416使用有線技術通訊。例如,位置指示器介面416使用系統匯流排或其他通訊技術與位置指示器414通訊。位置指示器介面416可包括附加電氣及/或電子組件,例如用於偵測、通訊及/或以其他方式處理位置指示器414之訊號的附加處理器及/或記憶體。在一具體實施例中,可不使用專屬且獨特的位置指示器介面416,但是可將可將處理器400組配為控制、讀取及/或處理齒輪馬達訊號,從而使位置指示器介面416與處理器400整體或部份地集成。
使用者介面408可為一或多個按鈕、燈或其他裝置或組件用於在使用者與電子模組136之間通訊資料。使用者介面408可包括液晶顯示器(「LCD」)面板、發光二極體(「LED」)、LED螢幕、薄膜電晶體螢幕、或另一類型的顯示器或發光裝置。使用者介面408也可包括音響性能或揚聲器。
在一具體實施例中,使用者介面408包括LED指示器。例如,該LED指示器發光以表示電子模組136之命令或其他動作的輸入。
電子模組136也包括至少一壓力感測器258。壓力感測器介面從至少一壓力感測器258及/或壓力感測器280提供資料及/或訊號通訊給PCB 250的電路。該壓力感測器介面使用有線技術通訊。例如,該壓力感測器
介面使用系統匯流排或其他通訊技術與至少一壓力感測器258及/或壓力感測器280通訊。在一具體實施例中,該壓力感測器介面經由無線技術與壓力感測器1中之一或多個及/或壓力感測器280通訊。該壓力感測器介面可包括附加電氣及/或電子組件,例如用於偵測、通訊及/或以其他方式處理至少一壓力感測器258及/或壓力感測器280之訊號的附加處理器及/或記憶體。在一具體實施例中,可不使用專屬且獨特的壓力感測器介面,但是可將處理器400組配為可控制、讀取及/或處理壓力感測器訊號,從而使壓力感測器介面與處理器400整體或部份地集成。
根據本揭示內容的各種具體實施例,描述於本文的方法可用由電腦系統執行的軟體程式實作,例如包括在PCB 250上的電路。此外,在一示範非限定性具體實施例中,實作可包括分散處理、組件/物件分散處理、以及平行處理。替換地,可構造虛擬電腦系統處理以實作描述於本文的方法或機能中之一或多個。
電腦程式(也習稱程式、軟體、軟體應用、腳本或代碼)可用任何形式的編程語言寫成,包括編譯或解譯語言,且電腦程式可用任何形式部署,包括獨立程式或模組,組件、副程式、或適合使用於運算環境的其他單元。電腦程式不一定對應至檔案系統中的檔案。程式可存入保存其他程式或資料之檔案的一部份(例如,存入標示語言文件(markup language document)的一或多個腳本),存入專屬於論及程式的單一檔案,或存入多個協同檔案(例如,
儲存一或多個模組、副程式或部份代碼的檔案)。電腦程式可經部署成可在位於一場地或分散於多個場地且用通訊網路互連的一電腦或多個電腦上執行。
執行描述於本專利說明書中的處理及邏輯流程可用一或多個可程式化處理器,其係執行一或多個電腦程式以藉由運算輸入資料及產生輸出來履行功能。該等處理及邏輯流程也可由電子模組136履行,而且電子模組136也可實作為專用邏輯電路,例如,FPGA(現場可程式化閘陣列)或特殊應用積體電路(ASIC)。
如使用於本申請案中的,用語‘電路(circuitry)’或‘電路(circuit)’係指所有下列各物:(a)唯硬體電路實作(例如,唯類比及/或數位電路的實作),以及(b)電路與軟體(及/或韌體)的組合,例如(適用時):(i)處理器(s)的組合或(ii)處理器(s)/軟體(包括數位訊號處理器(s))、軟體及記憶體(s)中一起工作以造成設備(例如行動電話或伺服器)履行各種功能的部份),以及(c)需要用以運算之軟體或韌體的電路,例如微處理器(s)或微處理器(s)的一部份,即使該軟體或韌體實際上不存在。
‘電路’的此一定義適用於此用語在本申請案中的所有用法,包括在任何請求項中的。作為另一實施例,如使用於本申請案的,用語「電路」也會涵蓋只有一處理器(或多個處理器)或部份處理器及其(或彼等)隨附軟體及/或韌體的實作,以及其他電子組件。例如且適用時,用語「電路」也會涵蓋特定專利元件(particular claim
element),用於行動運算裝置的基頻積體電路或應用處理器積體電路或在伺服器、蜂巢網路裝置、或其他網路裝置中的類似積體電路。
適合用於執行電腦程式的處理器包括,例如,通用及專用微處理器兩者,以及任何一種數位電腦中之任一或多個處理器。一般而言,處理器從唯讀記憶體或隨機存取記憶體或兩者接收指令及資料。電腦的主要元件為用於履行指令的處理器與用於儲存指令及資料的一或多個記憶體裝置。一般而言,電腦也包括或可操作地經耦合成可接收用於儲存資料之一或多個大容量儲存裝置(例如,磁碟、磁光碟或光碟)的資料或轉移資料給它,或兩者。不過,電腦不需要有此類裝置。電腦可嵌在另一裝置中,例如行動電話、個人數位助理(PDA)、行動音訊播放機、全球定位系統(GPS)接收器、或另一設備。適合用於儲存電腦程式指令及資料的電腦可讀媒體包括所有形式的非揮發性記憶體、媒體和記憶體裝置,例如包括半導體記憶體裝置,例如EPROM、EEPROM及快閃記憶體裝置;磁碟,例如內部硬碟或隨身碟(removable disk);磁光碟;與CD ROM與DVD-ROM光碟。處理器及記憶體可輔以或加入專用邏輯電路。
騎乘者介面、配對程序、無線訊號傳輸及接收等等的其他實施例在本揭示內容的精神及範疇內有可能。在上述實施例中,騎乘者按下不放無線致動器上的致動器或按鈕以調整座墊位置,且釋放致動器或按鈕以取得
及維持選定位置。在一替代實施例中,騎乘者可按下並釋放致動器或按鈕以調整座墊的垂直位置且可再度按下並釋放同一個致動器或按鈕以隨後固定並維持選定座墊位置。在另一實施例中,騎乘者可按下並釋放第一致動器以調整座墊位置且可隨後可按下並釋放第二不同致動器以固定並維持選定座墊位置。又在另一實施例中,騎乘者可使用致動器或按鈕選擇儲存在記憶體402中的預定座墊位置。在另一實施例中,騎乘者可按下並釋放致動器以進入棘輪模式且可按下不放致動器至少一段預定時間量以進入標準模式,在此期間,閥180在致動器被按下並釋放時移到開啟位置。
在本揭示內容的精神及範疇內也可修改揭露座桿總成的其他方面、特徵及組件。在一實施例中,電子模組可包括在該等部件中之一或多個上的硬止擋(hard stop)以限制凸輪及/或馬達的旋轉行程。在一實施例中,馬達支撐架(motor support bracket)與凸輪可各自包括硬止擋元件。
描述於本文之具體實施例的圖解說明旨在提供各種具體實施例之結構的一般了解。圖解說明無意用作利用描述於本文之結構或方法的設備及系統中之所有元件及特徵的完整描述。熟諳此藝者在審查本揭示內容後可明白許多其他具體實施例。其他具體實施例可加以利用且可衍生自本揭示內容,致使可做出結構及邏輯上的取代及變更而不脫離本揭示內容的範疇。另外,圖解說明僅具代
表性且可能不按比例繪製。圖解說明內的某些比例可能被誇大,同時可能最小化其他的比例。因此,本揭示內容及附圖應被視為圖解說明用而不是限制。
儘管本文包含許多細節,然而它們不應被視作本發明範疇或可主張內容的限制反而是本發明特定具體實施例之專屬特徵的描述。本專利說明書在獨立具體實施例背景下提及的某些特徵也可以組合成單一具體實施例的方式實現。反之,在單一具體實施例背景下提及的各種特徵也可以把多個具體實施例分成個體或任何適當次組合的方式實現。此外,儘管以上把特徵描述成是以某些組合的方式甚至如起初所主張的起作用,然而源於所主張之組合的一或更多特徵在某些情形下可從該組合刪除,以及所主張之組合可針對次組合或次組合的變體。
同樣,儘管運作及/或動作以特定次序描繪於附圖和描述於本文,然而這不應被理解為需要按照圖示特定次序或順序次序來執行此類運作,或執行所有圖示運作,以實現合意的結果。在某些情況中,多工及平行處理可能是有利的。此外,上述具體實施例之各種系統組件的分離不應被理解為所有具體實施例需要此類分離,且應瞭解,任何提及程式組件及系統通常可一起集成於單一軟體產品中或封裝成多個軟體產品。
本揭示內容之一或多個具體實施例在本文中可單獨地及/或共同地僅藉由「發明」一詞指代以用於方便且不欲自行將本申請案之範疇限制於任何特定發明或發
明性概念。此外,雖然本文已例示且描述特定具體實施例,但應瞭解,經設計來達成相同或類似目的的任何後續配置可取代所展示特定具體實施例。本揭示內容意欲涵蓋各種具體實施例之任何及所有後續調適或變化。熟諳此藝者在審閱描述後可明白上述具體實施例與未具體描述於本文之其他具體實施例的組合。
提供發明摘要以遵守美國專利法實施細則37 C.F.R.的1.72(b)節,且在它不會用來解釋或限制申請專利範圍之範疇或意義的理解下提交。此外,在實施方式中,為了使本揭示內容流暢,各種特徵可在單一具體實施例中群組在一起或描述。本揭示內容不應被解釋為反映如下意圖:所主張之具體實施例需要多於明確敘述於每一請求項的特徵。反而,如下列請求項所反映的,發明專利標的可針對少於所揭示具體實施例中之任一者的所有特徵。因此,將下列請求項併入實施方式,其中每一請求項憑自身單獨定義所主張的專利標的。
意欲上述實施方式被視為具有圖解說明性而非限制性,且應瞭解,包括所有等效物的下列請求項旨在界定本發明的範疇。該等請求項不應被解讀為受限於提及次序或元件,除非另有說明該效果。因此,落入下列請求項及其等效物之精神及範疇的所有具體實施例被主張為本發明。
124:座桿總成
126:第一或下桿段
128:第二或上桿段
130:第一或下遠端
132:第二或上遠端
134:頭部
136:電子模組
140:第一壓力腔室
142:第二壓力腔室
144:第一凸柱
146:活塞汽缸
148:第二凸柱
150:內部浮動活塞/IFP
152:活塞
154:活塞軸桿
156:末端帽蓋
158:直徑較大膛孔
160:階部或肩部
162:固定環
164:軸環
166:閥
168、170、172:容積
174:縱向膛孔
176:橫向膛孔
178:環形凹部
180:閥
182:膛孔
250:印刷電路板/PCB
258:壓力感測器
264:聯接管
Claims (16)
- 一種用於自行車之座桿總成,該座桿總成包含:有一第一遠端的一第一管件;有一第二遠端的一第二管件,該第一管件與該第二管件可彼此相對移動以建立在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著一管件軸線的一距離;一第一腔室、一第二腔室、及連接該第一腔室與該第二腔室的一流動路徑,其中一不可壓縮流體係設置於該第一腔室及該第二腔室內;包括一隔離器的一閥,該隔離器經組配為可在一關閉位置與一開啟位置之間移動,於該關閉位置係關閉該流動路徑,於該開啟位置係開啟在該第一腔室與該第二腔室之間之該流動路徑,在該隔離器處於該關閉位置時,防止該第一管件與該第二管件之間的相對移動,且在該隔離器處於該開啟位置時,允許該第一管件與該第二管件之間的相對移動;一壓力感測器,其與該第一腔室或該第二腔室連通且經組配為可測量該不可壓縮流體在該第一腔室或該第二腔室內之一壓力;以及與該壓力感測器及該閥通訊的一控制器,該控制器經組配為基於測得壓力可控制該隔離器在該關閉位置與該開啟位置之間的移動,藉此調整該座桿總成之高度。
- 如請求項1之座桿總成,其進一步包 含:隔開該第二腔室與在該流動路徑外的一第三腔室的一活塞。
- 如請求項2之座桿總成,其中,設置一可壓縮氣體於該第三腔室內。
- 如請求項3之座桿總成,其中,該可壓縮氣體有一預載壓力,致使在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著該管件軸線的距離為最小且該隔離器從該關閉位置移到該開啟位置時,該預載壓力造成該第一管件與該第二管件之間的相對移動。
- 如請求項3之座桿總成,其進一步包含:設置在該第一管件內的一活塞汽缸,該活塞汽缸部份界定該第一腔室,其中,該第二腔室之至少一部份與該第三腔室之至少一部份設置在位於該活塞汽缸與該第一管件之間的一容積內,該活塞在位於該活塞汽缸與該第一管件之間的該容積內隔開該第二腔室與該第三腔室。
- 如請求項5之座桿總成,其中,在該隔離器處於該關閉位置時,該測得壓力與沿著該管件軸線施加的一負載成正比,且在該隔離器處於該開啟位置時,該測得壓力與在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著該管件軸線的該距離成正比。
- 如請求項6之座桿總成,其中,該控制器經進一步組配為可:辨識該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第 二遠端之間沿著該管件軸線的一目標距離;基於經辨識目標距離來判定一目標壓力;且在處於該測得壓力大於經判定的目標壓力的一第一模式時:指示該隔離器移到該開啟位置;從該壓力感測器讀取該流體之該壓力至少直到該讀取壓力小於或等於該經判定的目標壓力;與在該讀取壓力小於或等於該經判定的目標壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
- 如請求項7之座桿總成,其中,該控制器經進一步組配為可:在處於該測得壓力小於該經判定的目標壓力的一第二模式時:指示該隔離器移到該開啟位置;從該壓力感測器讀取該流體之該壓力至少直到該讀取壓力大於或等於該經判定的目標壓力;與在該讀取壓力大於或等於該經判定的目標壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
- 如請求項6之座桿總成,其中,在該隔離器處於該關閉位置時,該壓力感測器經組配為可多次測量該流體在該第一腔室或該第二腔室內的該壓力;與對於該等多次中之各者,該控制器經進一步組配為可:比較該個別測得壓力與一臨界壓力;與 基於該個別測得壓力與該臨界壓力的比較來產生騎乘者資料,該騎乘者資料辨識一騎乘者在該座桿總成的一座椅上。
- 如請求項6之座桿總成,其中,該壓力感測器經組配為可測量該流體在許多時間點的壓力,且其中,該控制器經進一步組配為可:比較該流體之該等測得壓力的一第一壓力與該流體之該等測得壓力的一第二壓力,該第一壓力及該第二壓力分別在該等許多時間點的第一相繼時間點測量,該第二壓力是在該第一壓力之後測量;在該第二壓力大於該第一壓力時,指示該隔離器移到該開啟位置;比較該流體之該等測得壓力的一第三壓力與該流體之該等測得壓力的一第四壓力,該第三壓力及該第四壓力分別在該等許多時間點的第二相繼時間點測量,該第四壓力是在該第三壓力及該第二壓力之後測量;與在該第四壓力小於該第三壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
- 如請求項10之座桿總成,其中,該控制器經進一步組配為可:比較該流體之該等測得壓力的一第五壓力與該流體之該等測得壓力的一第六壓力,該第五壓力及該第六壓力分別在該等許多時間點的第三相繼時間點測量,該第六壓 力在該第五壓力之後測量,且該第五壓力在該第四壓力之後測量;在該第六壓力大於該第五壓力時,指示該隔離器移到該開啟位置;比較該流體之該等測得壓力的一第七壓力與該流體之該等測得壓力的一第八壓力,該第七壓力及該第八壓力分別在該等許多時間點的第四相繼時間點測量,該第八壓力在該第七壓力及該第六壓力之後測量;與在該第八壓力小於該第七壓力時,指示該隔離器移到該關閉位置。
- 如請求項10之座桿總成,其進一步包含:與該控制器通訊的一記憶體,該記憶體經組配為可分別在該第一時間點、該第二時間點、該第三時間點及該第四時間點儲存該測得壓力。
- 如請求項10之座桿總成,其中,在該等第一相繼時間點與該等第二相繼時間點之間的一時段大於或等於一預定最小隔離器開啟時段。
- 如請求項10之座桿總成,其中,該控制器經進一步組配為可:基於一使用者輸入,進入該座桿總成的一運作模式,其中,該模式為一棘輪模式,其包括:比較該第一壓力與該第二壓力,指示該隔離器移到該開啟位置,比較該第三壓力與該第四壓力,以及在該使用者輸入為一第一使用者輸入時指示該隔離器移到該關閉位置,且 其中,在該使用者輸入為一第二使用者輸入時,該模式為一標準模式,該標準模式包括:該控制器經進一步組配為可使該隔離器移到該開啟位置以響應該第二使用者輸入。
- 如請求項14之座桿總成,其中,該控制器經進一步組配為可:接收辨識該第一使用者輸入的第一資料或辨識該第二使用者輸入的第二資料;與在該控制器接收該第一資料時進入該棘輪模式,且在該控制器接收該第二資料時進入該標準模式,且其中,該第一資料辨識一使用者按下並釋放一使用者介面,且該第二資料辨識該使用者按下不放該使用者介面至少持續一段預定時間量。
- 如請求項1之座桿總成,其中,該壓力感測器為一第一壓力感測器,且其中,該座桿總成進一步包含一第二壓力感測器,該第二壓力感測器經組配為可測量該流體在該第三腔室內的該壓力,在該隔離器處於該開啟位置時或在該隔離器處於該關閉位置時,該流體在該第三腔室內的該測得壓力與在該第一管件之該第一遠端與該第二管件之該第二遠端之間沿著該管件軸線的該距離成正比。
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