TWM513161U - 自行車之滾珠式車架管總成 - Google Patents

Description

自行車之滾珠式車架管總成

本創作與自行車有關，尤指一種自行車之滾珠式車架管總成。

自行車之座墊高度會影響騎乘時的舒適性及安全性，所以目前在結構上會配置可以依據騎乘者的體型、騎乘者的習慣及騎乘環境來調整座墊高度的可調式座管，讓騎乘者能夠在正確的姿勢下進行騎乘，藉以提高騎乘舒適性及安全性。

就可調式座管的先前技術來說，如TW第M458366號專利案是藉由電動致動器控制對纜線的拉伸，使纜線進一步帶動槓桿旋轉，進而達成對鎖定閥的開啟與關閉，另外如EP2657113號專利案同樣是藉由馬達之驅動，使拉桿利用凸輪部推動閥珠來達成開閥的效果。然而，前述習用專利案在結構方面都顯得較為複雜，再加上動力傳輸的過程中容易因為磨耗而影響操作精度。因此，前述習用專利案有改良之必要。

本創作之主要目的在於提供一種自行車之滾珠式車架管總成，其能降低結構複雜度及提高操作精度，並且能減少磨耗而延長使用壽命。

為了達成上述目的，本創作之滾珠式車架管總成包含有一外管、一內管、一驅動單元，以及一控制閥。該內管可軸向移動地穿設於該外管內；該驅動單元設於該內管內且具有一馬達、一上旋蓋、一下推蓋，以及一滾珠，該馬達具有一輸出軸，該上旋蓋連接於該馬達之輸出軸且具有一底槽與一內螺旋溝，該內螺旋溝設於該底槽之槽壁，該下推蓋設於該上旋蓋之底槽內且具有一外螺旋溝，該外螺旋溝對應於該上旋蓋之內螺旋溝，該滾珠可滾動地設於該上旋蓋之內螺旋溝與該下推蓋之外螺旋溝之間；該控制閥具有一閥缸與一閥桿，該閥缸設於該外管內且被該內管所套設，該閥桿可軸向位移地設於該閥缸內且該閥桿之頂端抵接於該驅動單元之下推蓋。藉此，當該馬達驅動該上旋蓋轉動時，該下推蓋透過各該滾珠之滾動而朝著遠離該上旋蓋的方向產生軸向位移，在該下推蓋位移的過程中會同步推動該控制閥之閥桿，使該閥缸能夠開啟內部的流路狀態，此時該內管即能相對該外管產生軸向位移而進行高度的調整。

在本創作之實施例中，該驅動單元更具有一復位彈性件，該復位彈性件頂抵於該下推蓋之底面，當該馬達以反轉方式驅動該上旋蓋時，該下推蓋會朝遠離該閥桿的方向移動以解除對該閥桿的推力，此時該復位彈性件會藉由本身的復位力量推動該下推蓋，藉以減輕該馬達之負荷。

有關本創作所提供之滾珠式車架管總成的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

請參閱第1至4圖，本創作第1實施例之滾珠式車架管總成10包含有一外管20、一內管30、一驅動單元40，以及一控制閥50，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。

外管20之底端用來連接於一車架(圖中未示)。

內管30之頂端用來安裝一座墊(圖中未示)，內管30之底端經由外管20之頂端穿設於外管20內，並且能沿著外管20的軸向上下位移。

如第4及5圖所示，驅動單元40設於內管30內且具有一馬達41、一保持座42、一上旋蓋43、一止推軸承44、一下推蓋45、二滾珠46，以及一復位彈性件47。馬達41具有一輸出軸412；保持座42之頂端接設於馬達41之底端，保持座42具有一底壁422與一貫穿底壁422之穿孔424；上旋蓋43設於保持座42內且具有一連接孔432，上旋蓋43藉由連接孔432連接於馬達41之輸出軸412，使得上旋蓋43能藉由馬達41之驅動而原地轉動，此外，上旋蓋43更具有一底槽434與二相對之內螺旋溝436，底槽434連通於連接孔432之底端，內螺旋溝436佈設於底槽434之槽壁；止推軸承44設於上旋蓋43之外周面，用以對上旋蓋43提供軸向定位效果，止推軸承44具有一軸孔442，軸孔442被馬達41之輸出軸412所穿設；下推蓋45設於上旋蓋43之底槽434內且具有二相對之外螺旋溝452，外螺旋溝452對應於上旋蓋43之內螺旋溝436；各滾珠46可滾動地設於上旋蓋43之內螺旋溝436與下推蓋45之外螺旋溝452之間；復位彈性件47設於保持座42內且頂抵於下推蓋45之底面與保持座42之底壁422之間。此外，驅動單元40更具有一定位凸輪48與一微動開關49，如第3圖所示，定位凸輪48設於馬達41之輸出軸412的外周面，使得定位凸輪48可隨著馬達41之輸出軸412轉動，微動開關49設於保持座42內且電性連接馬達41且鄰設於定位凸輪48，使得微動開關49可受定位凸輪48之觸發而控制馬達41停止運轉。

控制閥50具有一閥缸52與一閥桿54。閥缸52設於外管20內且被內管30所套設，閥桿54可軸向位移地設於閥缸52內，而且，閥桿54之頂端抵接於驅動單元40之下推蓋45的底面。

當要調整內管30的高度時，首先以正轉方式啟動馬達41，使馬達41透過輸出軸412帶動上旋蓋43轉動，當定位凸輪48隨著馬達41之輸出軸412的轉動而觸動微動開關49時，微動開關49會隨即控制馬達41停止運轉，在上旋蓋43轉動的過程中，藉由上旋蓋43與下推蓋45之間的滾珠46配置，下推蓋45會逐漸朝遠離上旋蓋43的方向往下移動，此時如第5及6圖所示，下推蓋45一方面會壓縮復位彈性件47以蓄積復位彈性件47的彈性力量，另一方面會往下推動閥桿54以開啟閥缸52之內部流路狀態，如此一來，內管30即能相對外管20產生軸向位移而進行高度的調整。

當調整到定位之後，以反轉方式啟動馬達41，使馬達41透過輸出軸412帶動上旋蓋43反轉，一旦定位凸輪48再次觸動微動開關49時，微動開關49會隨即控制馬達41停止運轉，在上旋蓋43反轉的過程中，下推蓋45會逐漸朝著上旋蓋43的方向往上移動，此時的下推蓋45會解除對閥桿54的推力，使閥桿54藉由閥缸52內之流體壓力而自動上升到讓控制閥50呈現關閉狀態，這時候的流體會停止流動，如此即完成內管30的定位，此外，在下推蓋45往上移動的過程中，下推蓋45亦會解除對復位彈性件47的壓縮力量，使復位彈性件47藉由本身之回復力量將下推蓋45往上推動，藉以減輕馬達41的負荷。

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，藉由上旋蓋43、下推蓋45，以及滾珠46之間的搭配，使本創作相較於習用技術可以有效簡化結構的複雜度，並且能有效減少動力傳輸過程的磨耗而達到提升操作精度及延長使用壽命的效果。

10‧‧‧滾珠式車架管總成
20‧‧‧外管
30‧‧‧內管
40‧‧‧驅動單元
41‧‧‧馬達
412‧‧‧輸出軸
42‧‧‧保持座
422‧‧‧底壁
424‧‧‧穿孔
43‧‧‧上旋蓋
432‧‧‧連接孔
434‧‧‧底槽
436‧‧‧內螺旋溝
44‧‧‧止推軸承
442‧‧‧軸孔
45‧‧‧下推蓋
452‧‧‧外螺旋溝
46‧‧‧滾珠
47‧‧‧復位彈性件
48‧‧‧定位凸輪
49‧‧‧微動開關
50‧‧‧控制閥
52‧‧‧閥缸
54‧‧‧閥桿

第1圖為本創作第1實施例之外觀立體圖。                 第2圖為本創作第1實施例之縱向剖視圖。                 第3圖為本創作第1實施例之局部立體圖，主要顯示定位凸輪與微動開關之間的關係。                 第4圖為本創作第1實施例之驅動單元的局部立體分解圖。                 第5圖為本創作第1實施例之局部剖視圖，主要顯示下推蓋尚未推動閥桿之狀態。                 第6圖類同第5圖，主要顯示下推蓋推動閥桿之狀態。                 第7圖為本創作第2實施例之縱向剖視圖。

41‧‧‧馬達

412‧‧‧輸出軸

42‧‧‧保持座

422‧‧‧底壁

424‧‧‧穿孔

43‧‧‧上旋蓋

432‧‧‧連接孔

44‧‧‧止推軸承

442‧‧‧軸孔

45‧‧‧下推蓋

46‧‧‧滾珠

47‧‧‧復位彈性件

54‧‧‧閥桿

Claims (4)

1. 一種自行車之滾珠式車架管總成，包含有： 一外管； 一內管，可軸向移動地穿設於該外管內； 一驅動單元，設於該內管內且具有一馬達、一上旋蓋、一下推蓋，以及一滾珠，該馬達具有一輸出軸，該上旋蓋連接於該馬達之輸出軸且具有一底槽與一內螺旋溝，該內螺旋溝設於該底槽之槽壁，該下推蓋設於該上旋蓋之底槽內且具有一外螺旋溝，該外螺旋溝對應於該上旋蓋之內螺旋溝，該滾珠可滾動地設於該上旋蓋之內螺旋溝與該下推蓋之外螺旋溝之間；以及   一控制閥，具有一閥缸與一閥桿，該閥缸設於該外管內且被該內管所套設，該閥桿可軸向位移地設於該閥缸內，且該閥桿之頂端抵接於該驅動單元之下推蓋。
2. 如請求項1所述之自行車之滾珠式車架管總成，其中該驅動單元更具有一保持座與一設於該保持座內之復位彈性件，該保持座之頂端設於該馬達之底端，該保持座之底端具有一穿孔，該穿孔被該閥桿之頂端所穿設，該復位彈性件頂抵於該下推蓋與該保持座之底端之間；該上旋蓋、下推蓋及各該滾珠設於該保持座內。
3. 如請求項1所述之自行車之滾珠式車架管總成，其中該驅動單元更具有一止推軸承，該止推軸承設於該上旋蓋之外周面且具有一軸孔，該軸孔被該馬達之輸出軸所穿設。
4. 如請求項1所述之自行車之滾珠式車架管總成，其中該驅動單元更具有一定位凸輪與一微動開關，該定位凸輪設於該馬達之輸出軸的外周面，該微動開關電性連接該馬達且抵接於該定位凸輪，使得該微動開關能藉由該定位凸輪之觸發而控制該馬達停止運轉。