TWM525882U - 電控伸縮座桿結構 - Google Patents

Description

電控伸縮座桿結構

本新型是有關於一種伸縮座桿的結構，特別是指一種可以強化電控速度及精確電控行程的電控伸縮座桿結構。

由於自行車愛好者的需求愈來愈高，市場上出現一種幫助騎乘者在路面狀況變化時調整座桿(座墊)高度的伸縮座桿，習知的伸縮座桿利用手控可以因應各種路況，靈活調整座桿高度，如在下坡時則伸縮座桿調低座墊，除降低重心高度利於操控外，也方便雙腳碰觸地面協助過彎。此種習用伸縮座桿適合全地型林道或山地騎乘，可以克服不確定路面狀況與挑戰。

目前伸縮可調的伸縮座桿大多是採用線控式，以外露管線連接控制把手和座墊下方的伸縮座桿，利用槓桿或其他連動機構將內部液氣壓裝置的閥門開啟，使伸縮座桿做伸縮線性運動。然而，前述伸縮座桿不論將管線外露在車架外或內藏於車架內部，管線的線控過程可能有干涉或摩擦等問題。

如今市面上另有一種電控伸縮座桿，是以馬達作為控制驅動力量，且以馬達驅動不同機構帶動液氣壓裝置的閥 門，此種改良雖然避免手控管線的干涉與摩擦問題，卻仍有若干問題存在。其中一個缺點是馬達的轉速與扭力成反比，而開啟內部液氣壓裝置的閥門則需要一定的扭力，導致馬達從驅動到開啟閥門的速度較慢，難以即時因應路況。更有甚者，馬達需要搭配機構，如減速箱，則安裝上較為不便。故馬達電控技術與手控管線式相比雖避免了干涉與摩擦，卻又導致出伸縮反應延遲及安裝不便的新問題。

本新型是為解決前述習用的問題，且提出避免反應延遲的解決方法，更能突破伸縮座管領域長久以來存在的問題。

因此，本新型提供一種可以有效去除馬達反應延遲缺點及具有安裝方便優點的電控伸縮座桿結構。

依據本新型結構態樣提供一種電控伸縮座桿結構，前述電控伸縮座桿結構包括一伸縮桿體、一壓缸、一開關作動元件及一控制器。壓缸安裝在伸縮桿體內，且壓缸具有一開關。開關作動元件相對應開關，開關作動元件包含有一抵推件及一電磁線圈，抵推件安裝在開關作動元件內，且抵推件受控位移而連動啟閉開關；電磁線圈則藉由電流通過而產生一磁力，以推或拉動抵推件位移。最後以控制器控制連接開關作動元件。

前述伸縮桿體內可以安裝壓缸的實施態樣之外，前述的伸縮桿體也可以本身就是氣壓桿、一液壓桿或一液氣混 合的模組化桿體，藉以簡化整體構件數量。

藉由前述實施態樣，開關作動元件利用抵推件的一中心軸線與座桿軸線平行、傾斜或垂直位移及旋轉等運動方向設計，搭配抵推件受電磁線圈控制位移的技術，本實施態樣之壓缸的開關受抵推件快速且精確連動控制。更運用電磁線圈適合無線操作及沒有反應延遲的優勢，有效避免過多線路配置及操作延遲的問題。前述抵推件可以受控平行、傾斜或垂直線性位移，又或是受控旋轉位移，達成精確啟閉開關的工作。

依據本新型結構態樣提供另一種電控伸縮座桿結構，在此開關作動元件的電磁線圈可以配置在伸縮桿體的其中一端。電磁線圈相對應開關，且前述抵推件被安裝在電磁線圈內，而抵推件的一中心軸線與座桿軸線平行或呈一角度，抵推件的一端部受控位移而連動啟閉開關，前述的復位件被配置在電磁線圈與端部之間以提供一復位力，最後以前述控制器控制連接電磁線圈。

藉此另一實施態樣，開關作動元件同樣可運用復位件讓電磁線圈推動後的抵推件快速復位，增加開關快速且精確連動控制效果。前述實施態樣之電磁線圈可以配置在伸縮桿體內或外側。且抵推件的端部與開關之間可以另設有一油壓連動機構或一連桿機構進行穩定連動操作。

100‧‧‧電控伸縮座桿結構

200‧‧‧伸縮桿體

300‧‧‧壓缸

310‧‧‧開關

400‧‧‧電磁線圈

400a‧‧‧電磁線圈

401a‧‧‧螺旋溝槽

500‧‧‧抵推件

500a‧‧‧抵推件

500b‧‧‧抵推件

500c‧‧‧抵推件

501a‧‧‧凸出構件

502a‧‧‧限位桿

510‧‧‧端部

511‧‧‧凸階部

600‧‧‧復位件

700‧‧‧控制器

710‧‧‧連接線

800‧‧‧座墊

X1‧‧‧座桿軸線

X2‧‧‧中心軸線

910‧‧‧ㄇ型油壓連動機構

920‧‧‧擺動連桿機構

930‧‧‧L型連桿機構

940‧‧‧封閉連桿機構

950‧‧‧垂直型油壓連動機構

960‧‧‧L型油壓連動機構

970‧‧‧角度限制機構

971‧‧‧弧形開口

θ‧‧‧旋轉角度

第1圖 繪示電控伸縮座桿結構的第一實施方式的座桿剖視圖； 第2圖 繪示第1圖中電控伸縮座桿結構的橫向座墊組合剖視圖；第3圖 繪示第1圖中電控伸縮座桿結構的縱向座墊組合剖視圖；第4圖 繪示電控伸縮座桿結構的第二實施方式的座墊組合剖視圖；第5圖 繪示電控伸縮座桿結構的第三實施方式的座墊局部放大剖視圖；第6圖 繪示電控伸縮座桿結構的第四實施方式的座墊局部放大剖視圖；第7圖 繪示電控伸縮座桿結構的第五實施方式的座墊局部放大剖視圖；第8圖 繪示電控伸縮座桿結構的第六實施方式的座墊局部放大剖視圖；第9圖 繪示電控伸縮座桿結構的第七實施方式的座墊局部放大剖視圖；第10圖 繪示電控伸縮座桿結構的第八實施方式的座墊局部放大剖視圖；第11圖 繪示第10圖中電控伸縮座桿結構的縱向座墊組合剖視圖；第12圖 繪示電控伸縮座桿結構的第九實施方式的座墊局部放大剖視圖；第13圖 繪示電控伸縮座桿結構的第十實施方式的座桿剖視圖； 第14圖 繪示第十一實施方式中抵推件旋轉位移達成開啟開關的示意圖；第15圖 繪示第十一實施方式中抵推件旋轉位移達成關閉開關的示意圖；第16圖 則繪示電磁線圈與兩種抵推件的第一種運作流程示意圖；第17圖 則繪示電磁線圈與兩種抵推件的第二種運作流程示意圖；以及第18圖繪示第十二實施方式的旋轉位移之抵推件角度限制機構示意圖。

以下將參照圖式說明本新型之複數個實施例。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，這些實務上的細節不應該用以限制本新型。也就是說，在本新型部分實施例中，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之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。

請一併參閱第1圖至第3圖的第一實施方式，第1圖繪示電控伸縮座桿結構的第一實施方式的座桿剖視圖，第2圖是電控伸縮座桿結構的橫向座墊組合剖視圖。而第3圖則繪示電控伸縮座桿結構的縱向座墊組合剖視圖。依據本新型第一實施方式提供一種用使用在自行車上的電控伸縮座桿結構 100，其包含有一伸縮桿體200、一壓缸300、一電磁線圈400、一抵推件500、一復位件600、一控制器700。其中電磁線圈400與抵推件500為組成開關作動元件(未編號)的元件。

壓缸300被穩定套設安裝在伸縮桿體200內，且壓缸300具有一開關310及一座桿軸線X1。伸縮桿體200上方安裝座墊800，利用開關310觸發壓缸300的伸縮，而壓缸300的伸縮則帶動伸縮桿體200伸縮，藉此讓座墊800可以即時上昇或下降。在此仍須說明的是，前述壓缸300可以是氣壓桿、液壓桿或液氣混合的模組化桿體。此外，前述伸縮桿體200本身可以為氣壓桿、液壓桿或液氣混合的模組化桿體，而本實施例主要以伸縮桿體200內置壓缸300的配置進行說明。

電磁線圈400相對應開關310設置在伸縮桿體200內，且前述抵推件500的局部被安裝在電磁線圈400內，而本實施例中抵推件500的一中心軸線X2與座桿軸線X1平行，抵推件500具有一端部510受電磁線圈400控制線性位移而連動啟閉開關310。

復位件600在本實施方式是採用一彈性體，復位件600可以提供抵推件500的端部510向外的一復位力，藉以提供端部510在驅動結束後復位至初始位置。

最後前述控制器700安裝在座墊800下方，控制器700以連接線710有線控制連接電磁線圈400。

前述第一實施方式利用抵推件500的一中心軸線X2與座桿軸線X1平行的配置設計，讓抵推件500配合電磁線圈400的線性動作能有效觸發連動開關310。利用控制器700與電 磁線圈400的配合能即時操作觸發連動開關310。本實施例中更運用復位件600提供端部510向外的一復位力，藉以提供端部510在驅動結束後復位至初始位置。

請參閱第5圖繪示電控伸縮座桿結構的第三實施方式及第6圖繪示電控伸縮座桿結構的第四實施方式，前述二實施方式的座墊局部放大剖視圖中清楚揭露在端部510與開關310之間採用間接驅動後再觸發連動，且電磁線圈400位在伸縮桿體200之外，而電磁線圈400與伸縮桿體200相鄰配置，藉以保持中心軸線X2與座桿軸線X1平行的配置設計。

第5圖是在端部510與開關310之間透過一ㄇ型油壓連動機構910進行穩定油壓連動操作，ㄇ型油壓連動機構910含油道、活塞及注油道等傳統習知設計，在此不另行編號說明詳細設計。

第6圖則是在端部510與開關310之間透過一擺動連桿機構920進行穩定連動操作，前述擺動連桿機構920含擺動槓桿及觸發桿等傳統習知設計，在此不另行編號詳細說明傳統設計。

請參閱第7圖繪示電控伸縮座桿結構的第五實施方式及第8圖繪示電控伸縮座桿結構的第六實施方式，前述二實施方式的座墊局部放大剖視圖中清楚揭露中心軸線X2與座桿軸線X1保持同軸，在端部510與開關310之間採用間接驅動後再觸發連動，且電磁線圈400位在伸縮桿體200之內，而電磁線圈400同軸設置在伸縮桿體200上端(意指圖中壓缸300上端)。第8圖則是在端部510與開關310之間透過一L型連桿機 構930進行穩定連動操作，前述L型連桿機構930含L型槓桿及垂直觸發桿等傳統習知設計，在此不另行編號設計。前述L型連桿機構930使得端部510與開關310不需在同一軸線上。

第8圖則是在端部510與開關310之間透過一封閉連桿機構940進行穩定連動操作，封閉連桿機構940含雙斜樞桿及觸發桿等傳統習知設計，在此不另行編號說明。

請參閱第9圖繪示電控伸縮座桿結構的第七實施方式，前述實施方式的座墊局部放大剖視圖中清楚揭露中心軸線X2與座桿軸線X1保持同軸，在端部510與開關310之間採用間接驅動後再觸發連動，且電磁線圈400位在伸縮桿體200之內，而電磁線圈400同軸設置在壓缸300上端。在端部510與開關310之間透過一垂直型油壓連動機構950進行穩定連動操作，前述垂直型油壓連動機構950含垂直油道及活塞等傳統習知設計，在此不再另行編號詳細說明。

第10圖繪示電控伸縮座桿結構的第八實施方式的座墊局部放大剖視圖；第11圖則繪示第10圖中電控伸縮座桿結構的縱向座墊組合剖視圖。第八實施方式中清楚揭露中心軸線X2與座桿軸線X1保持同軸，在端部510與開關310之間採用直接驅動後再觸發連動，且電磁線圈400位在伸縮桿體200之內，而電磁線圈400同軸設置在壓缸300下端。更可以利用伸縮桿體200之內的空間儲放控制器700(及/或電池、晶片等電控單元)，有效減少座墊800下方的元件數量。

最後，第12圖繪示電控伸縮座桿結構的第九實施方式，第12圖的設計改良是將控制器700(及/或電池、晶片等 電控單元)設置在伸縮桿體200之外的配置設計。

再請參閱第13圖之電控伸縮座桿結構的第十實施方式，此座桿剖視圖中同樣具有伸縮桿體200、電磁線圈400及壓缸300，此第十實施方式提供將中心軸線X2與座桿軸線X1垂直配置的設計，並以一L型油壓連動機構960搭配開關310進行昇降控制，前述L型油壓連動機構960含雙油道及活塞等傳統習知設計，在此不另行編號詳細說明。此外，復位件600被配置在電磁線圈400外側，藉此復位件600同樣可提供向外復位力。

另請參閱第14圖及第15圖，第14圖繪示第十一實施方式中抵推件500a旋轉位移達成開啟開關310的示意圖；第15圖繪示抵推件500a旋轉位移達成關閉開關310的示意圖。本新型結構設計上不拘限於抵推件500線性位移模式或抵推件500a旋轉位移模式。抵推件500a旋轉位移的作動原理是以開關作動元件的電磁線圈400a內表面的一螺旋溝槽401a搭配抵推件500a的一凸出構件501a(圖示實施為一被限位的鋼珠)，當電磁線圈400a令抵推件500a伸縮位移時，凸出構件501a在螺旋溝槽401a內線性滑動且令抵推件500a同步旋轉，此為一般線性運動轉換成旋轉動作的螺旋連動機構設計，在此不再多作贅述。

再請參閱第16圖繪示的電磁線圈400與兩種抵推件的第一種運作流程示意圖；以及第17圖則繪示電磁線圈400與兩種抵推件的第二種運作流程示意圖。本新型結構設計上不拘限抵推件是否預先佈設磁場(不拘限是否有永久磁性)，在第 16圖中分別繪示一端部具磁性(S極)的抵推件500c及端部無磁性的抵推件500b，其中抵推件500b與電磁線圈400在通電前皆無磁場，然而在電磁線圈400通電在對應位置產生電磁性(N極)之後，無論抵推件500c運作方式或抵推件500b運作方式皆會產生相吸線性位移。

同理，第17圖中分別繪示一端部具磁性(S極)的抵推件500c及端部無磁性的抵推件500b，其中抵推件500b與電磁線圈400在通電前皆無磁場，然而在電磁線圈400通電在對應位置產生電磁性(S極)之後，無論抵推件500c或抵推件500b皆會產生相斥線性位移。

最後，請參閱第18圖繪示的第十二實施方式的示意圖，此實施方式中旋轉位移之抵推件500a另安裝一角度限制機構970，本實施例利用抵推件500a另製作出二L型外伸的限位桿502a，二限位桿502a彼此對角設置且前端凸出延伸。而前述角度限制機構970可以設置在電磁線圈400其中一端，在角度限制機構970上開設有二弧形開口971，前述二限位桿502a的前端凸出可限位地在二弧形開口971內弧擺位移。藉此設計，讓本實施例中旋轉位移之抵推件500a會被拘限在預設的旋轉角度θ之內，有利於精確控制抵推件500a在旋轉角度θ的限制下切換位移。

藉由前述實施方式及實施例可得知，本新型所提出之電控伸縮座桿結構利用開關動作元件的靈活設計，可以確實達成無線控制及精確即時操作的效果，更達成快速操作及節省走線空間之雙重目的。

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

100‧‧‧電控伸縮座桿結構

X1‧‧‧座桿軸線

X2‧‧‧中心軸線

200‧‧‧伸縮桿體

300‧‧‧壓缸

310‧‧‧開關

400‧‧‧電磁線圈

500‧‧‧抵推件

510‧‧‧端部

511‧‧‧凸階部

600‧‧‧復位件

Claims (16)

1. 一種電控伸縮座桿結構，其包括：一伸縮桿體，具有一開關；一開關作動元件，其相對應該開關，該開關作動元件包含有；一抵推件，其安裝在該開關作動元件內，且該抵推件受控位移而連動啟閉該開關；及一電磁線圈，藉由電流通過而產生一磁力，以推動該抵推件位移；以及一控制器，其控制連接該開關作動元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該伸縮桿體內具有一壓缸，該壓缸可以是一氣壓桿、一液壓桿或一液氣混合的模組化桿體，且該開關位於該壓缸上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，該伸縮桿體為一氣壓桿、一液壓桿或一液氣混合的模組化桿體。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該開關為一閥口，該抵推件藉由位移來開啟或關閉該閥口。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該開關為一按鈕，該抵推件藉由位移來推動該按鈕。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該抵推件受控旋轉位移啟閉該開關。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電控伸縮座桿結構，其中該開關作動元件具有一內表面，該內表面具有一螺旋溝槽，該抵推件具有一凸出構件對應於該螺旋溝槽，該抵推件伸縮位移時，該凸出構件在該螺旋溝槽內滑動位移且令該抵推件同步旋轉。
8. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該伸縮桿體具有一座桿軸線，其中該抵推件位移方向與該座桿軸線平行。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該伸縮桿體具有一座桿軸線，該抵推件位移方向與該座桿軸線垂直。
10. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該推抵件與該開關之間設有一連桿機構。
11. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿 結構，其中該開關作動元件與該伸縮桿體相鄰配置。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該電磁線圈配置在該伸縮桿體內。
13. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該推抵件與該開關之間另設有一油壓連動機構。
14. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中該電磁線圈配置在該伸縮桿體的其中一端。
15. 如申請專利範圍第1項所述的電控伸縮座桿結構，其中另包含有一復位件，該復位件配置在該電磁線圈與該推抵件之間以提供一復位力。
16. 如申請專利範圍第6項所述的電控伸縮座桿結構，其中另包含有一角度限制機構相對應設置在該限位桿外，且該抵推件另外伸凸出有至少一限位桿，該角度限制機構開設有至少一弧形開口，該限位桿可限位地在該弧形開口內弧擺位移，藉該限位桿與該弧形開口的配合令該抵推件的一旋轉角度被拘限。