TWM511987U - 自行車之電子式內外管調整機構 - Google Patents

Description

自行車之電子式內外管調整機構

本創作與自行車有關，尤指一種自行車之電子式內外管調整機構，特別可以適用於自行車之座管、避震前叉或避震後叉。

為了提高騎乘舒適性及安全性，自行車在不同部位的結構上皆具備有各種可調式設計(例如座墊的高度調整)，讓騎乘者可以根據體型、騎乘習慣及騎乘環境來進行操作，以符合不同騎乘者的使用需求。

就相關的先前技術來說，如日本特開2002-37158號專利案是利用設置於座管內之馬達驅動凸輪塊轉動，再由凸輪塊推動閥件來控制流體的流動，使座管能夠達到調整高度的效果。然而在此一習用專利案中，由於閥件在設計上通常是相當難以被推動，所以馬達必須得要輸出一定程度的力量給凸輪塊才能帶動凸輪塊完成對閥件的操作，但是這樣一來，馬達容易造成耗損而影響使用壽命。

本創作之主要目的在於提供一種自行車之電子式內外管調整機構，其結構簡單且操作省力，可增加操作上的便利性及延長馬達的使用壽命。

為了達成上述目的，本創作之電子式內外管調整機構包含有一外管、一內管、一調整閥、一馬達，以及一控制單元。內管可軸向移動地穿設於外管內；調整閥具有一閥座與一活塞桿，該閥座固定於該外管內，該活塞桿可軸向移動地穿設於該閥座內且具有一位於該內管內之受抵端；該馬達固定於該內管內且具有一驅動軸；該控制單元具有一施力件與一預壓彈性件，該施力件抵接於該調整閥之活塞桿的受抵端且連接該馬達之驅動軸，該預壓彈性件套設於該馬達之驅動軸且頂抵於該施力件。藉此，當啟動該馬達時，該施力件會利用該馬達之驅動軸的驅動力量及該預壓彈性件所釋放的回復彈性力來推動該調整閥之活塞桿，使該調整閥之活塞桿在線性位移的過程中對該調整閥之閥座的流體連通狀態進行切換，此時即可讓該內管相對該外管升降而達到調整高度的效果。

更佳地，該馬達之驅動軸對該施力件的驅動力量加上該預壓彈性件對該施力件所釋放的回復彈性力大於該調整閥之活塞桿的阻尼力，如此可以減少該馬達的負荷，以達到延長使用壽命的效果。

更佳地，該內管內設有一固定座，該固定座安裝有一霍爾感測器，該施力件安裝有一磁鐵，當該磁鐵藉由該施力件的軸向位移而對應或分開於該霍爾感測器時，該霍爾感測器會傳送一感測訊號至一控制器，使該控制器控制該馬達斷電而完成該內管的定位。

請先參閱第1至3圖，本創作之電子式內外管調整機構10包含有一外管20、一內管30、一調整閥40、一馬達50、一控制單元60，以及一感測單元70，其中的外管20及內管30在此分別以座管及座桿為例進行說明。

內管30之頂端用以供一座墊(圖中未示)組裝，內管30之底端自外管20之頂端插設於外管20內，並且能沿著外管20的軸向上下位移。

調整閥40具有一閥座42與一活塞桿44。閥座42固定於外管20內；活塞桿44可軸向移動地穿設於閥座42內且具有一位於內管30內之受抵端46。藉此，當活塞桿44之受抵端46受到外力的推頂時會切換閥座42內的油路狀態。

馬達50固定於內管30內且具有一驅動軸52，用以提供動力來源。

控制單元60具有一固定座61、一施力件62，以及一預壓彈性件63。固定座61固定於內管30內且具有一上軸孔612、一同軸連通上軸孔612之下軸孔614、二相對地徑向連通於上軸孔612之導槽616，以及一徑向連通於下軸孔614之安裝槽618，其中的下軸孔61被調整閥40之活塞桿44的受抵端46所穿設。施力件62具有一小軸部622、一大軸部624，以及二相對之徑向凸部626，大軸部624連接小軸部622而與小軸部622之間形成一階面64，徑向凸部626自大軸部624之外周面往外凸伸而出且嵌設於固定座61之導槽616內，此外，施力件62具有一磁鐵固定孔65與一螺孔66，磁鐵固定孔65設於其中一個徑向凸部626，螺孔66自小軸部622延伸至大軸部624之螺孔66，使得施力件62能藉由螺孔66螺設於馬達50之驅動軸52，藉此，施力件62便能藉由馬達50之驅動軸52的驅動而沿著固定座之導槽616上下位移；預壓彈性件63套設於施力件62之小軸部622，而且，預壓彈性件63之兩端分別頂抵馬達50之底端面與施力件62之階面64，用以輔助馬達50之驅動軸52對施力件62提供推力。此外，馬達50之驅動軸52對施力件62的驅動力量加上預壓彈性件63對施力件62所釋放的回復彈性件力會大於調整閥40之活塞桿44的阻尼力。

感測單元70具有一霍爾感測器72與一磁鐵74。霍爾感測器72安裝於固定座61之安裝槽618內且電性連接一控制器(圖中未示)，磁鐵74固定於施力件62之磁鐵固定孔65內，使得磁鐵74能藉由施力件62之軸向移動而與霍爾感測器72相互對應或錯開。

當要調降內管30的高度時，如第3至6圖所示，首先啟動馬達50，馬達50之驅動軸52會驅動施力件62開始抵壓調整閥40之活塞桿44的受抵端46，在施力件62往下移動的過程中，預壓彈性件63會同時對施力件62釋放彈性力量，由於馬達50之驅動軸52對施力件62的驅動力量加上預壓彈性件63對施力件62所釋放的回復彈性件力會大於調整閥40之活塞桿44的阻尼力，所以施力件62可以順利推動活塞桿44來迫使閥座42內之油路呈現開通狀態，此時即可開始調降內管30的高度。一旦施力件62的高度下降到讓磁鐵74對應於霍爾感測器72時，霍爾感測器72會立刻傳送一感測訊號至控制器，使控制器進一步再控制馬達50斷電，讓內管30保持在一最低位置。

另一方面，當要調升內管30的高度時，首先啟動馬達50，使馬達50之驅動軸52驅動施力件62往上移動來解除對活塞桿44的壓力，在同一時間內，設置於閥座42內之一回復彈性件(圖中未示)會往上推動活塞桿44而迫使閥座42內之油路呈現關閉狀態，當施力件62的高度上升到讓磁鐵74錯開於霍爾感測器72時，霍爾感測器72會立刻傳送另一感測訊號至控制器，使控制器控制馬達50斷電，讓內管30保持在一最高位置。

在此需要補充說明的是，本創作之技術特徵不限於應用在座管與座桿的搭配，亦可應用在前叉內管與前叉外管的結合(如第7圖所示)，甚至也可以應用在避震後叉，然而不論是應用在避震前叉或避震後叉，由於細部結構與操作方式與前述實施例完全相同，為了節省篇幅，在此容不再贅述。

綜上所陳，本創作之電子式內外管調整機構10藉由馬達50之驅動軸52所提供的驅動力量及預壓彈性件63所釋放之彈性力量，讓施力件62有足夠的力量可以推動調整閥40之活塞桿44來切換調整閥40的油路狀態，以達到調整內管30高度的效果，如此操作起來不但快速方壁，並且可以減輕馬達50的負荷而達到延長使用壽命的效果。

10‧‧‧電子式內外管調整機構
20‧‧‧外管
30‧‧‧內管
40‧‧‧調整閥
42‧‧‧閥座
44‧‧‧活塞桿
46‧‧‧受抵端
50‧‧‧馬達
60‧‧‧控制單元
61‧‧‧固定座
612‧‧‧上軸孔
614‧‧‧下軸孔
616‧‧‧導槽
618‧‧‧安裝槽
62‧‧‧施力件
622‧‧‧小軸部
624‧‧‧大軸部
626‧‧‧徑向凸部
63‧‧‧預壓彈性件
64‧‧‧階面
65‧‧‧磁鐵固定孔
66‧‧‧螺孔
70‧‧‧感測單元
72‧‧‧霍爾感測器
74‧‧‧磁鐵

第1圖為本創作第1實施例之立體圖。        第2圖為本創作第1實施例之局部立體分解圖。                 第3圖為本創作第1實施例之縱向剖視圖，主要顯示施力件尚未抵壓調整閥之活塞桿。            第4圖為第3圖之局部放大圖。                 第5圖類同於第3圖，主要顯示施力件抵壓於調整閥之活塞桿。                 第6圖為第5圖之局部放大圖。                 第7圖為本創作第2實施例之縱向剖視圖。

20‧‧‧外管

30‧‧‧內管

40‧‧‧調整閥

42‧‧‧閥座

44‧‧‧活塞桿

50‧‧‧馬達

52‧‧‧驅動軸

62‧‧‧施力件

63‧‧‧預壓彈性件

Claims (7)

1. 一種自行車之電子式內外管調整機構，包含有： 一外管； 一內管，可軸向移動地穿設於該外管內； 一調整閥，具有一閥座與一活塞桿，該閥座固定於該外管內，該活塞桿可軸向移動地穿設於該閥座內且具有一位於該內管內之受抵端； 一馬達，固定於該內管內且具有一驅動軸；以及 一控制單元，具有一施力件與一預壓彈性件，該施力件抵接於該調整閥之活塞桿的受抵端且連接該馬達之驅動軸，該預壓彈性件套設於該馬達之驅動軸且頂抵於該施力件。
2. 如請求項1所述之自行車之電子式內外管調整機構，其中該馬達之驅動軸對該施力件的驅動力量加上該預壓彈性件對該施力件所釋放的彈性件力大於該調整閥之活塞桿的阻尼力。
3. 如請求項1所述之自行車之電子式內外管調整機構，其中該施力件以螺合方式套設於該馬達之驅動軸。
4. 如請求項1所述之自行車之電子式內外管調整機構，其中該控制單元更具有一固定座，該固定座設於該內管內且具有一上軸孔、一同軸連通該上軸孔之下軸孔，以及一徑向連通該上軸孔之導槽，該施力件可軸向移動地設於該固定座之上軸孔內且具有一徑向凸部，該徑向凸部可軸向移動地嵌設於該固定座之導槽內，該活塞桿之受抵端穿設於該固定座之下軸孔內。
5. 如請求項4所述之自行車之電子式內外管調整機構，更包含有一感測單元，該感測單元具有一霍爾感測器及一磁鐵，該霍爾感測器設於該固定座，該磁鐵設於該施力件，使得該磁鐵能藉由該施力件之軸向移動而與該霍爾感測器相互對應或分開。
6. 如請求項5所述之自行車之電子式內外管調整機構，其中該施力件之徑向凸部具有一磁鐵固定孔，該磁鐵設於該磁鐵固定孔內。
7. 如請求項5或6所述之自行車之電子式內外管調整機構，其中該施力件具有一小軸部與一大軸部，該大軸部連接該小軸部而與該小軸部之間形成一階面，該徑向凸部設於該大軸部之外周面，該預壓彈性件之兩端分別頂抵該馬達之端面與該施力件之階面。