TWM532004U - 自行車之氣油壓式升降座管總成 - Google Patents

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Description

自行車之氣油壓式升降座管總成
本創作與自行車有關，尤指一種自行車之氣油壓式升降座管總成。
一般常見的氣油壓式外管是運用氣體可壓縮的特性配合液壓油於空間內的流動，使外管與座桿之間產生相對位置的變化，進而達到調整座墊高度的效果。
就相關的先前技術來說，如中華民國第M406117號專利案主要是在活塞本體之內、外徑分別設有一環槽，使兩個環槽之間呈反向層疊設置，而且在各環槽內設有一密封件，如此即能藉由內外交錯之兩個密封件來達到油氣阻絕的效果。然而在前述習用專利案中，內、外兩個密封件的設置會讓活塞本體產生徑向寬度過大的問題，使得外管需要得配合活塞本體的寬度而很難有效地進行尺寸的縮減，如此將可能會連帶影響到其他元件的空間配置。
本創作之主要目的在於提供一種自行車之氣油壓式升降座管總成，其能夠在不增加管徑的情況下達到良好的油氣阻絕效果。
為了達成上述目的，本創作之氣油壓式升降座管總成包含有一外管、一活動內管，以及一升降調整單元。該活動內管可軸向位移地穿設於該外管內；該升降調整單元具有一固定內管、一固定活塞、一活 塞銷、一作動軸、一浮動活塞，以及一彈性阻隔件，其中：該固定內管設於該活動內管內；該固定活塞設於該固定內管內且與該固定內管之頂端之間形成一上油室，該固定活塞具有一連通該上油室之銷孔；該活塞銷可軸向位移地設於該固定活塞之銷孔內，用以控制該銷孔之啟閉；該作動軸之一端可軸向位移地設於該外管，該作動軸之另一端穿經該活動內管之底端而接設於該活塞銷，用以帶動該活塞銷作動；該浮動活塞設於該固定內管內且可軸向位移地套設於該作動軸且介於該活動內管之底端與該固定活塞之間，使得該浮動活塞與該活動內管之底端之間及該浮動活塞與該固定活塞之間分別形成一氣室與一下油室，其中該下油室連通該固定活塞之銷孔；該彈性阻隔件設於該浮動活塞內且可軸向位移地套設於該作動軸，該彈性阻隔件之一端具有一面對該下油室之第一環槽，該彈性阻隔件之另一端具有一面對該氣室之第二環槽。
由上述結構可知，在該內管相對於該外管下降的過程中，該彈性阻隔件之第一環槽會承受來自該下油室內之液壓油的壓力，使得該彈性阻隔件可以產生徑向擴張而防止液壓油跑到該氣室內，另外在該內管相對該外管上升的過程中，該彈性阻隔件之第二環槽會承受來自該氣室內之氣體的壓力，使得該彈性阻隔件可以產生徑向擴張而防止氣體跑到該下油室內。換言之，本創作之氣油壓式升降座管總成利用該彈性阻隔件的徑向彈性變形來提供良好的油氣阻絕效果，如此可以解決習用技術的問題。
10‧‧‧氣油壓式升降座管總成
12‧‧‧上油室
14‧‧‧下油室
16‧‧‧氣室
20‧‧‧外管
30‧‧‧活動內管
40‧‧‧升降調整單元
41‧‧‧固定內管
42‧‧‧固定活塞
422‧‧‧銷孔
424‧‧‧連通孔
43‧‧‧活塞銷
44‧‧‧作動軸
45‧‧‧浮動活塞
452‧‧‧軸孔
454‧‧‧內凸緣
456‧‧‧墊片槽
458‧‧‧扣件槽
459‧‧‧外油封槽
46‧‧‧彈性阻隔件
461‧‧‧內環壁
462‧‧‧外環壁
463‧‧‧配合孔
464‧‧‧第一環槽
465‧‧‧第二環槽
47‧‧‧墊片
48‧‧‧扣件
49‧‧‧外油封件
50‧‧‧控制單元
51‧‧‧束環
52‧‧‧控制把手
53‧‧‧纜索
54‧‧‧連動柄
60‧‧‧浮動活塞
61‧‧‧容置槽
62‧‧‧內油封槽
63‧‧‧內油封件
70‧‧‧彈性阻隔件
71‧‧‧內環壁
72‧‧‧外環壁
73‧‧‧第一環槽
74‧‧‧第二環槽
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實施例之組合剖視圖。
第3圖為本創作第1實施例之局部立體分解圖。
第4圖為本創作第1實施例之局部放大圖。
第5圖類同於第4圖，主要顯示彈性阻隔件之第一環槽受到液壓油的壓力。
第6圖類同於第4圖，主要顯示彈性阻隔件之第二環槽受到氣體的壓力。
第7圖類同於第2圖，主要顯示內管向下壓縮後的狀態。
第8圖為本創作第2實施例之組合剖視圖。
請參閱第1、2及4圖，本創作之氣油壓式升降座管總成10包含有一外管20、一活動內管30、一升降調整單元40，以及一控制單元50。
外管20之底端用來連接於一車架(圖中未示)。
活動內管30之頂端用來安裝一座墊(圖中未示)，活動內管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。
請配合參閱第2至4圖，升降調整單元40具有一固定內管41、一固定活塞42、一活塞銷43、一作動軸44、一浮動活塞45，以及一彈性阻隔件46、二外油封件49，其中：固定內管41設於活動內管30內而能隨著活動內管30上升或下降。
固定活塞42固定於固定內管41內且與固定內管41之頂端之間形成一上油室12，此外，固定活塞42具有一銷孔422與四個徑向連通於銷孔422之連通孔424，其中的銷孔422連通於上油室12。
活塞銷43設於固定活塞42之銷孔422內，用以控制上油室12與銷孔422之間的連通關係。
作動軸44之底端突出於外管20之底端，作動軸44之頂端穿經活動內管30之底端而接設於活塞銷43，用以將活塞銷43推離固定活塞42之銷孔422。
浮動活塞45設於固定內管41內且介於固定活塞42與固定內管41之底端之間，使得浮動活塞45與固定活塞42之底端之間及浮動活塞45與固定內管42之底端之間分別形成一下油室14與一氣室16，其中的下油室14經由固定活塞42之連通孔424連通於固定活塞42之銷孔422。此外，浮動活塞45具有一軸孔452、一內凸緣454、一墊片槽456，以及一扣件槽458，軸孔452套設於作動軸44且連通下油室14與氣室16，內凸緣454自軸孔452之孔壁朝作動軸44的方向延伸而出且與作動軸44之外周面之間保持有一預定間隔，墊片槽456自軸孔452之孔壁朝遠離作動軸44的方向凹陷且位於內凸緣454的下方，扣件槽458自軸孔452之孔壁朝遠離作動軸44的方向凹陷且位於墊片槽456的下方。浮動活塞45之外周面具有二相互並排之外油封槽459。
彈性阻隔件46設於浮動活塞45之軸孔452內且具有一內環壁461、一外環壁462，內環壁461具有一配合孔463且藉由配合孔463套設於作動軸44，使內環壁461之內周面抵接於作動軸44之外周面， 外環壁462之內周面連接於內環壁461之外周面，外環壁462之外周面抵接於浮動活塞45之軸孔452的孔壁，外環壁462之頂端抵靠於浮動活塞45之內凸緣454的底面，外環壁462之底端抵靠於一墊片47，墊片47設於浮動活塞45之墊片槽456內且被一扣件48所固定住，扣件48設於浮動活塞45之扣件槽458內。此外，彈性阻隔件46更具有一第一環槽464與一第二環槽465，第一環槽464位於內環壁461之頂端與外環壁462之頂端之間且面對於下油室14，第二環槽465位於內環壁461之底端與外環壁462之底端之間且面對於氣室16，第一、第二環槽464、465之截面形狀均以V形為最佳實施態樣，但不以此為限。
外油封件49設於浮動油塞45之外油封槽459內且抵接於活動內管30之內周面，用以對活動內管30與浮動活塞45之間提供密封效果。
如第1及2圖所示，控制單元50具有一束環51、一控制把手52、一纜索53，以及一連動柄54。束環51用來固定於一車手架(圖中未示)，控制把手52樞設於束環51，纜索53之一端連接控制把手52，連動柄54樞設於外管20之底端且連接纜索53之另一端且抵接於作動軸44之底端。
當要縮短活動內管30的長度時，首先操作控制把手52對纜索53施以拉力，使纜索53帶動連動柄54推頂作動軸44之底端，在作動軸44受到推頂之後會連帶活塞銷43解除對固定活塞42之銷孔422的封閉效果，使上、下油室12、14之間呈現相互連通的狀狀，接著即可藉由騎乘者的重量將活動內管30下壓。在活動內管30下壓的過程中，由 於上油室12的空間會逐漸減少，所以會迫使液壓油從上油室12流動至下油室14，再從下油室14進入浮動活塞45之軸孔452內，使得液壓油在流動過程中會對彈性阻隔件46之第一環槽464施以往下的推力，在此情況下，如第5圖所示，一方面透過彈性阻隔件46帶動浮動活塞45一起往下移動，在浮動活塞45往下移動的過程中，氣室16的空間會逐漸減少而對氣體進行壓縮，另一方面迫使彈性阻隔件46產生徑向擴張，以防止液壓油跑到氣室16內。一旦活動內管30到達定位之後，操作控制把手52解除對纜索53的拉力，使連動柄54釋放對作動軸45的推力，此時的活塞銷43會藉由液壓油之壓力而封閉固定活塞42之銷孔422，如第4及7圖所示，使上、下油室12、14之間呈現不連通的狀態，這時候的液壓油及空氣都會停止流動，如此即完成活動內管30的定位。
當要拉長活動內管30的長度時，同樣先透過控制把手52、纜索53及連動柄54的連動關係，使作動軸44帶動活塞銷43離開固定活塞42之銷孔422，使上、下油室12、14之間再度呈現相互連通的狀態，此時如第6圖所示，氣室16內的氣體壓力會進入浮動活塞45之軸孔452內對彈性阻隔件46之第二環槽465施以往上的推力，一方面利用彈性阻隔件46帶動浮動活塞45一起往上移動，另一方面迫使彈性阻隔件46產生徑向擴張，以防止氣體跑到下油室14內。在浮動活塞45往上移動的過程中，下油室14的空間隨著浮動活塞45的上移而逐漸減少，所以液壓油會從下油室14流動至上油室12，當液壓油流動至上油室12之後會進一步透過推動固定內管41之頂端而對活動內管30施以往上的推力，使活動內管30開始自動上升，此時上油室12的空間會隨著活動內管30 的上升而逐漸增加。一旦活動內管30上升到定位之後，再藉由控制把手52、纜索53及連動柄54之間的連動關係釋放對作動軸44的推力，接著活塞銷43會藉由液壓油之壓力而回到固定活塞42之銷孔422內，使上、下油室12、14之間呈現不連通的狀態，如第2圖所示，這時候的液壓油及空氣會停止流動，如此即完成活動內管30的定位。
另一方面，彈性阻隔件的位置可以有不同變化。在本創作第2實施例中，如第8圖所示：浮動活塞60之外周面與固定內管41之內周面之間保持有一預定間隔，且浮動活塞60之外周面具有一容置槽61，浮動活塞60之內周面具有一內油封槽62，內油封槽62內設有一內油封件63，內油封件63抵接於作動軸44之外周面，用以對作動軸44與浮動活塞60之間提供密封效果。
彈性阻隔件70設於浮動活塞60之容置槽61內且具有一內環壁71與一外環壁72，內環壁71之內周面彈性抵接於浮動活塞60之容槽61的槽壁，內環壁71之頂、底兩端分別抵靠於浮動活塞60之容置槽61的頂、底兩端，外環壁72之內周面連接於內環壁71之外周面，外環壁72之外周面彈性抵接於固定內管41之內周面。
藉此，在活動內管30下壓的過程中，由於上油室12的空間會逐漸減少，所以會迫使液壓油從上油室12流動至下油室14，再從下油室14進入固定內管41與浮動活塞60之間的間隙內，使得液壓油在流動過程中會對彈性阻隔件70之第一環槽73施以往下的推力，在此情況下，彈性阻隔件70會產生徑向擴張，以防止液壓油跑到氣室16內。另 一方面，在拉長活動內管30的過程中，氣室16內的氣體壓力會進入固定內管41與浮動活塞60之間的間隙內，使液壓油在流動過程中對彈性阻隔件70之第二環槽74施以往上的推力，此時彈性阻隔件70會產生徑向擴張，以防止氣體跑到下油室14內。
綜上所陳，本創作之氣油壓式升降座管總成10藉由彈性阻隔件46、70在受到壓力時所產生的徑向彈性變形來提供良好的油氣阻絕效果，與習用技術相比較之下，本創作在結構上不需要增加外管20或活動內管30的管徑，讓其他元件能有更多空間可以利用，進而達到本發明之目的。
12‧‧‧上油室
14‧‧‧下油室
16‧‧‧氣室
20‧‧‧外管
30‧‧‧活動內管
40‧‧‧升降調整單元
41‧‧‧固定內管
42‧‧‧固定活塞
422‧‧‧銷孔
424‧‧‧連通孔
43‧‧‧活塞銷
44‧‧‧作動軸
45‧‧‧浮動活塞
452‧‧‧軸孔
454‧‧‧內凸緣
456‧‧‧墊片槽
458‧‧‧扣件槽
459‧‧‧外油封槽
46‧‧‧彈性阻隔件
461‧‧‧內環壁
462‧‧‧外環壁
464‧‧‧第一環槽
465‧‧‧第二環槽
47‧‧‧墊片
48‧‧‧扣件
49‧‧‧外油封件

Claims (10)

  1. 一種自行車之氣油壓式升降座管總成，包含有：一外管；一活動內管，可軸向位移地穿設於該外管內；以及一升降調整單元，具有一固定內管、一固定活塞、一活塞銷、一作動軸、一浮動活塞，以及一彈性阻隔件，該固定內管設於該活動內管內，該固定活塞設於該固定內管內且與該固定內管之頂端之間形成一上油室，該固定活塞具有一連通該上油室之銷孔，該活塞銷可軸向位移地設於該固定活塞之銷孔內，該作動軸可軸向位移地設於該活動內管及外管且接設於該活塞銷，該浮動活塞設於該固定內管內且可軸向位移地套設於該作動軸且介於該活動內管之底端與該固定活塞之間，使得該浮動活塞與該活動內管之底端之間及該浮動活塞與該固定活塞之間分別形成一氣室與一下油室，其中該下油室連通該固定活塞之銷孔，該彈性阻隔件設於該浮動活塞，該彈性阻隔件之一端具有一面對該下油室之第一環槽，該彈性阻隔件之另一端具有一面對該氣室之第二環槽。
  2. 如請求項1所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該浮動活塞具有一軸孔且藉由該軸孔套設於該作動軸，該彈性阻隔件設於該浮動活塞之軸孔內且可軸向位移地套設於該作動軸。
  3. 如請求項2所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該浮動活塞更具有一內凸緣與一墊片槽，該內凸緣自該軸孔之孔壁 朝該作動軸的方向延伸而出且與該作動軸之外周面之間保持有一預定間隔，該墊片槽自該軸孔之孔壁朝遠離該作動軸的方向凹陷且位於該內凸緣的下方，該彈性阻隔件之頂端抵靠於該內凸緣之底面，該彈性阻隔件之底端抵靠於一墊片，該墊片設於該墊片槽內。
  4. 如請求項3所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該彈性阻隔件具有一內環壁與一外環壁，該內環壁具有一配合孔且藉由該配合孔套設於該作動軸，該內環壁之內周面彈性抵接於該作動軸之外周面，該內環壁之外周面連接於該外環壁之內周面，該外環壁之外周面彈性抵接於該浮動活塞之軸孔的孔壁，該外環壁之頂端抵靠於該內凸緣之底面，該外環壁之底端抵靠於該墊片；該第一環槽位於該內環壁之頂端與該外環壁之頂端之間，該第二環槽位於該內環壁之底端與該外環壁之底端之間。
  5. 如請求項1所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該浮動活塞之外周面具有一外油封槽，該升降調整單元更具有一外油封件，該外油封件設於該浮動活塞之外油封槽內且抵接於該活動內管之內周面。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該彈性阻隔件之第一、第二環槽的截面形狀均為V形。
  7. 如請求項1所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該浮動活塞之外周面與該固定內管之內周面之間保持有一預定間 隔，且該浮動活塞之外周面具有一容置槽，該彈性阻隔件設於該浮動活塞之容置槽內且抵接於該固定內管之內周面。
  8. 如請求項7所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該彈性阻隔件具有一內環壁與一外環壁，該內環壁之內周面彈性抵接於該浮動活塞之容置槽的槽壁，該內環壁之頂、底兩端分別抵靠於該浮動活塞之容置槽的頂、底兩端，該外環壁之內周面連接於該內環壁之外周面，該外環壁之外周面彈性抵接於該固定內管之內周面；該第一環槽位於該內環壁之頂端與該外環壁之頂端之間，該第二環槽位於該內環壁之底端與該外環壁之底端之間。
  9. 如請求項7所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該浮動活塞之內周面具有一內油封槽，該升降調整單元更具有一內油封件，該內油封件設於該浮動活塞之內油封槽內且抵接於該作動軸之外周面。
  10. 如請求項7至9中任一項所述之自行車之氣油壓式升降座管總成，其中該彈性阻隔件之第一、第二環槽的截面形狀均為V形。
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