TWM616948U - 氣油壓式自動升降裝置 - Google Patents

Abstract

本創作之氣油壓式自動升降裝置包含有一根外管、一根中管、一根內管、一個承板及一個控制開關。中管設於外管內且與外管之間形成一個第一氣室與一個外油室，內管穿設於外管與中管且與外管和中管之間分別形成一個第二氣室與一個內油室，承板固設於內管並與外管和內管之間形成一個第三氣室。當控制開關關閉時，外油室與內油室互不相通，使內管無法升降，當控制開關開啟時，外油室與內油室相互連通，使內管自動上升。此外，當控制開關於開啟時，利用一個供氣源將高壓氣體灌注於第三氣室，即能達到自動下降的效果。

Description

氣油壓式自動升降裝置

本創作與用於自行車之升降裝置有關，特別是指一種用於自行車之氣油壓式自動升降裝置。

一般常見的氣油壓式升降裝置是運用氣體可壓縮的特性配合液壓油的流動，使升降管產生相對位置的變化，進而達到調整高度的效果。請參閱圖1，圖1所顯示的習知氣油壓式升降裝置1主要是將高壓氣體從作動桿2之軸孔3及作動桿2之頂孔4灌注於內氣室5內，使內氣室5的高壓氣體對上端塞6施以往下的推力，進而使內管8自動下降。但是因為上下兩個端塞6、7的截面積及內管8在下降時所產生的靜摩擦力的問題，導致需要非常大的氣體壓力才能達成自動下降的效果。因此在操作上相當不方便。

本創作之主要目的在於提供一種氣油壓式自動升降裝置，其不需要施加太大的氣體壓力即能達到自動下降的效果。

為了達成上述主要目的，本創作之氣油壓式自動升降裝置包含有一根外管、一根中管、一個浮動活塞、一根內管、一個承板、一個供氣源，以及一個控制開關。該中管設於該外管內且與該外管之間形成一個第一氣室與一個外油室；該浮動活塞以可上下位移的方式設於該外管與該中管之間且將該第一氣室與該外油室隔開；該內管穿設於該外管與該中管，一方面與該外管之間形成一個與該第一氣室互不相通之第二氣室，另一方面與該中管之間形成一個內油室；該承板固設於該內管並與該外管和該內管共同形成一個第三氣室，該第三氣室與該第二氣室被該承板所隔開；該供氣源用來對該第三氣室提供高壓氣體；該控制開關用以控制該外管與該內管的相對位移，當該控制開關於一關閉位置時，該外油室與該內油室互不相通，使該外管與該內管無法相對位移，當該控制開關位於一開啟位置時，該外油室與該內油室相互連通，此時當該供氣源所提供之高壓氣體進入該第三氣室時，該第三氣室內的氣體會帶動該內管相對該外管自動下降或是帶動該外管相對該內管自動下降，並推動該內油室的油體進入該外油室，此時當該供氣源未提供高壓氣體進入該第三氣室時，該第二氣室內的氣體會帶動該內管相對該外管自動上升或是帶動該外管相對該內管自動上升，並允許該外油室的油體進入該內油室。

由上述可知，本創作之氣油壓式自動升降裝置在該內管設置該承板來增加承受氣體壓力的截面積，如此就不需要施加太大的氣體壓力即能達到自動下降的效果。

在本創作第1實施例中，該控制開關具有一個閥座、一個作動桿及一根延伸管，該閥座設於該外管之底端且具有一個連接該供氣源之進氣口，該作動桿設於該閥座與該中管之間，用以控制該內油室與該外油室的相通或不相通，該延伸管之頂端穿設於該內管內，該延伸管之底端固接於一個密封塊，該密封塊設於該中管與該外管之間。此外，該內管具有一條第一氣道與一個徑向穿孔，該第一氣道經由該徑向穿孔連通該第三氣室，該作動桿具有一條第三氣道，該延伸管具有一條第二氣道，該第二氣道恆連通該第一氣道與該第三氣道。藉此，該供氣源所提供的高壓氣體從該進氣口進入後，依序沿著該第三氣道、該第二氣道及該第一氣道而灌注於該第三氣室。

在本創作第1實施例中，該外管具有一個排氣孔，該第二氣室經由該排氣孔連通外界。藉此，在該內管下降的過程中，該第二氣室內的氣體會被該承板所擠壓，此時該第二氣室內的氣體有一部分會經由該排氣孔排出至外界，以減少該內管在下降時所受到的阻力。

在本創作第2實施例中，該外管具有一根第一管體與一根第二管體。該第二管體設於該第一管體內且與該第一管體之間形成一條連通該第三氣室之氣道。此外，該控制開關具有一個閥座，該閥座設於該外管之底端且具有一個進氣口，該進氣口連通該氣道且連接該供氣源。藉此，該供氣源所提供的高壓氣體從該進氣口進入後會沿著該氣道灌注於該第三氣室。

在本創作第2實施例中，該第一氣室與該第二氣室被一個固定塞件所隔開，該固定塞件具有一個排氣孔，該第二氣室經由該排氣孔連通外界。藉此，在該內管下降的過程中，該第二氣室內的氣體會被該承板所擠壓，此時該第二氣室內的氣體有一部分會經由該排氣孔排出至外界，以減少該內管在下降時所受到的阻力。

在本創作第3實施例中，該內管具有一條第一氣道與一個徑向穿孔，該第一氣道經由該徑向穿孔連通該第三氣室。此外，該控制開關具有一根延伸套管與一根作動桿，該延伸套管可上下位移地穿設於該中管，該延伸套管之一端位於該外管外且固設於一個固定座，該作動桿可上下位移地穿設於該延伸套管內且具有一條軸向連通該第一氣道之第二氣道，該作動桿之一端控制該內油室與該外油室的相通或不相通，該作動桿之另一端位於該外管外且連接該供氣源。藉此，該供氣源所提供的高壓氣體會沿著該第二氣道和該第一氣道而灌注於該第三氣室。

在本創作第3實施例中，該外管之頂端具有一個排氣孔，該第二氣室經由該排氣孔連通外界。藉此，在該外管下降的過程中，該第二氣室內的氣體會被該推板所擠壓，此時該第二氣室內的氣體有一部分會經由該排氣孔排出至外界，以減少該外管在下降時所受到的阻力。

有關本創作所提供對於氣油壓式自動升降裝置的詳細構造、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。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請參閱圖2及圖3，本創作第1實施例之氣油壓式自動升降裝置10包含有一根外管20、一根中管22、一個浮動活塞24、一根內管26、一個承板34、一個供氣源36，以及一個控制開關38。

中管22設於外管20內且與外管20之間形成一個第一氣室11與一個外油室14。

浮動活塞24設於外管20與中管22之間且將第一氣室11與外油室14上下隔開。

內管26自外管20之頂端穿設於外管20內，並以其底端穿設於中管22內，使得內管26一方面和外管20之間形成一個第二氣室12，第二氣室12與第一氣室11被一個固定塞件32所上下隔開而互不相通，固定塞件32固設於中管22之頂端與外管20之中間且被內管26之底端所穿設，另一方面，內管26和中管22之間形成一個內油室15。此外，內管26沿其軸向貫穿形成一條第一氣道28，內管26更具有至少一個徑向穿孔30(在圖2當中顯示為二個，但不以此為限)與第一氣道28相連通。

承板34固設於內管26之外周面，使承板34能與內管26同步作動，前述固設方式可以是嵌卡、焊接或鎖固等方式，在此不加以限定。承板34、外管20和內管26之間形成一個第三氣室13，第三氣室13與第二氣室12被承板34所上下隔開，且第三氣室13經由內管26之徑向穿孔30連通第一氣道28。

如圖3所示，控制開關38具有一個閥座40、一根作動桿44及一根延伸管48。閥座40固設於外管20之底端且具有一個連接供氣源36(在此以高壓氣瓶為例，但不以此為限)之進氣口42；作動桿44設於閥座40與中管22之間並透過一個轉接座57與一條纜索52連接，使作動桿能被纜索52拉動而從如圖3所示的關閉位置P1下移至如圖5所示的開啟位置P2，當作動桿44位於如圖3所示的關閉位置P1時，外油室14與內油室15互不相通，當作動桿44位於如圖5所示的開啟位置P2時，外油室14與內油室15相互連通，此外，作動桿44沿其軸向貫穿形成具有一條第三氣道46，當作動桿44位於如圖5所示的開啟位置P2時，第三氣道46經由轉接座57的一個側孔58連通進氣口42，當作動桿44位於如圖3所示的關閉位置P1時，第三氣道46與進氣口42相互錯開而互不相通；延伸管48之頂端穿設於內管26內，延伸管48之底端固接於一個密封塊54，密封塊54固設於中管22之底端、外管20之底端及閥座40之間，此外，延伸管48沿其軸向貫穿形成一條第二氣道50，第二氣道50恆連通第一氣道28與第三氣道46。

若要調降高度時，先使用纜索52將作動桿44下拉至如圖5所示之開啟位置P2，使外油室14與內油室15相互連通，然後控制供氣源36將高壓氣體從閥座40之進氣口42沿著作動桿44之第三氣道46、延伸管48之第二氣道50、內管26之第一氣道28及內管26之徑向穿孔30灌注於第三氣室13內，使第三氣室13的高壓氣體對承板34施以往下的推力(如圖4及圖5所示)，進而使內管26相對外管20自動下降，直到內管26下降到期望高度後釋放施加於作動桿44的拉力，使作動桿44關閉而控制外油室14與內油室15互不相通，此時的內管26即可保持定位(如圖6所示)。在內管26自動下降的過程中，如圖4所示，內管26一方面會以其底端推擠內油室15內的液壓油，使內油室15內的液壓油進入外油室14，此時浮動活塞24會被外油室14的液壓油所推頂而壓縮第一氣室11的高壓氣體，另一方面，承板34會壓縮第二氣室12內的高壓氣體，為了避免因第二氣室12的氣體壓力過大而造成難以下降的狀態，外管20在鄰近固定塞件32的位置具有至少一個排氣孔56(在圖4中僅顯示為二個，但不以此為限)，使第二氣室12內的高壓氣體可以經由排氣孔56排出至外界，以減少內管26在下降時所受到的阻力。

若要調升高度時，先使用纜索52將作動桿44下拉至如圖7所示之開啟位置P2，使外油室14與內油室15相互連通，並且關閉供氣源36使其未提供高壓氣體於第三氣室13，此時外油室14內的液壓油會受到第一氣室11內的高壓氣體的推擠而進入內油室15，接著在內油室15內的液壓油會對內管26之底端施加往上的推力，使內管26相對外管20自動上升，直到內管26上升到期望高度後釋放施加於作動桿44的拉力，使作動桿44關閉而控制外油室14與內油室15互不相通，此時的內管26即可保持定位(如圖4所示)。

請參閱圖8及圖9，本創作第2實施例之氣油壓式自動升降裝置10’在結構方面與上述實施例大致相同，惟其主要差異在於外管60的配置有所不同。詳而言之，外管60在本實施例中為雙層管而具有一根第一管體61與一根第二管體62，第二管體62設於第一管體61內且與第一管體61之間形成一條氣道64，其中在第二管體62之頂端具有至少一個徑向穿孔63(在圖8中顯示為二個，但不以此為限)，氣道64經由徑向穿孔63與第三氣室13相互連通。此外，第二管體62一方面與中管22之間形成第一氣室11，另一方面與內管26之間形成第二氣室12。

若要調降高度時，先使用纜索52將作動桿44下拉至如圖11所示之開啟位置P2，使外油室14與內油室15相互連通，然後控制供氣源36將高壓氣體從閥座40之進氣孔42沿著外管60之氣道64及第二管體62之徑向穿孔63灌注於第三氣室13內，使第三氣室13的高壓氣體對承板34施以往下的推力(如圖10所示)，進而使內管26相對外管20自動下降，直到內管26下降到期望高度後釋放施加於作動桿44的拉力，使作動桿44關閉而控制外油室14與內油室15互不相通，此時的內管26即可保持定位(如圖12所示)。在內管26自動下降的過程中，如圖10所示，內管26一方面以其底端推擠內油室15內的液壓油，使內油室15內的液壓油進入外油室14，此時浮動活塞24會被外油室14的液壓油所推頂而壓縮第一氣室11內的高壓氣體，另一方面，承板34會壓縮第二氣室12內的氣體，為了避免因第二氣室12的氣體壓力過大而造成難以下降的狀態，在本實施例中，固定塞件65具有至少一個排氣孔66(在圖8及圖10中僅顯示為一個，但不以此為限)，使第二氣室12內的氣體可以經由排氣孔66排出至外界，以減少內管26在下降時所受到的阻力。

若要調升高度時，先使用纜索52將作動桿44下拉至如圖13所示之開啟位置P2，使外油室14與內油室15相互連通，並且關閉供氣源36使其未提供高壓氣體於第三氣室13，此時外油室14內的液壓油會受到第一氣室11內的高壓氣體的推擠而進入內油室15，接著在內油室15內的液壓油會對內管26之底端施加往上的推力，使內管26相對外管20自動上升，直到內管26上升到期望高度後釋放施加於作動桿44的拉力，使作動桿44關閉而控制外油室14與內油室15互不相通，此時的內管26即可保持定位(如圖8所示)。

請參閱圖14及圖15，本創作第3實施例之氣油壓式自動升降裝置10”在使用時是以上下顛倒的方式進行組裝，並且允許外管70與中管76能相對內管78上下移動。詳而言之，內管78以其頂端固接承板34而沒有凸出外管70，內管78之底端固接於作動桿88之頂端，此外，內管78沿其軸向貫穿形成一條第一氣道80，且內管78之頂端具有至少一個徑向穿孔82(在圖14中顯示為二個，但不以此為限)，第一氣道80經由徑向穿孔82連通第三氣室13。控制開關84具有一根延伸套管86與一根作動桿88，延伸套管86之頂端穿設於中管76，延伸套管86之底端位於外管70外且固設於一個固定座92，作動桿88穿設於延伸套管86內，作動桿88之頂端用來控制外油室14與內油室15的相通或不相通，作動桿88之底端位於外管70外且連接供氣源36，此外，作動桿88沿其軸向貫穿形成一條軸向連通第一氣道80之第二氣道90。

若要調降高度時，先將作動桿88往上推動至如圖17所示之開啟位置P2，使外油室14與內油室15相互連通，然後控制供氣源36將高壓氣體沿著作動桿88之第二氣道90、內管78之第一氣道80及內管78之徑向穿孔82注於第三氣室13內，使第三氣室13的高壓氣體對外管70之一個分隔部72施以往下的推力(如圖16所示)，進而使外管70連同中管76一起相對內管78自動下降，直到下降到期望高度後釋放施加於作動桿88的拉力，使作動桿88關閉而控制外油室14與內油室15互不相通，此時的外管70及中管76即可保持定位(如圖18所示)。在外管70自動下降的過程中，如圖16所示，外管70一方面以其分隔部72推擠內油室15內的液壓油，使內油室15內的液壓油進入外油室14，此時浮動活塞24會被外油室14的液壓油所推頂而壓縮第一氣室11內的高壓氣體，另一方面，承板34會壓縮第二氣室12內的氣體，為了避免因第二氣室12的氣體壓力過大而造成難以下降的狀態，在本實施例中，外管70之頂端具有至少一個排氣孔74(在圖16中僅顯示為一個，但不以此為限)，使第二氣室12內的高壓氣體可以經由排氣孔74排出至外界，以減少外管70在下降時所受到的阻力。

若要調升高度時，先控制作動桿88上移至如圖19所示之開啟位置P2，使外油室14與內油室15相互連通，並且關閉供氣源36使其未提供高壓氣體於第三氣室13，此時外油室14內的液壓油會受到第一氣室11內的高壓氣體的推擠而進入內油室15，接著在內油室15內的液壓油會對外管70之分隔部72施加往上的推力，使外管70連同中管76一起相對內管78自動上升，直到外管70及中管76上升到期望高度後釋放施加於作動桿88的推力，使作動桿88關閉而控制外油室14與內油室15互不相通，此時的外管70即可保持定位(如圖14所示)。

綜上所陳，本創作之氣油壓式自動升降裝置10、10’、10”在內管26、78設置承板34來增加承受氣體壓力的截面積，如此就不需要施加太大的氣體壓力即能達到自動下降的效果。

「先前技術」 1:氣油壓式升降裝置 2:中管 3:軸孔 4:頂孔 5:內氣室 6:上端塞 7:下端塞 8:內管 「第1實施例」 10:氣油壓式自動升降裝置 11:第一氣室 12:第二氣室 13:第三氣室 14:外油室 15:內油室 20:外管 22:中管 24:浮動活塞 26:內管 28:第一氣道 30:徑向穿孔 32:固定塞件 34:承板 36:供氣源 38:控制開關 40:閥座 42:進氣口 44:作動桿 46:第三氣道 48:延伸管 50:第二氣道 52:纜索 54:密封塊 56:排氣孔 57:轉接座 58:側孔 P1:關閉位置 P2:開啟位置 「第2實施例」 10’:氣油壓式自動升降裝置 60:外管 61:第一管體 62:第二管體 63:徑向穿孔 64:氣道 65:固定塞件 66:排氣孔 「第3實施例」 10”:氣油壓式自動升降裝置 70:外管 72:分隔部 74:排氣孔 76:中管 78:內管 80:第一氣道 82:徑向穿孔 84:控制開關 86:延伸套管 88:作動桿 90:第二氣道 92:固定座

圖1為習用氣油壓式自動升降裝置的局部剖視圖。 圖2為本創作第1實施例之氣油壓式自動升降裝置的剖視圖。 圖3為圖2當中A部分的放大圖，主要顯示控制開關位於關閉位置。 圖4類同於圖2，主要顯示控制開關位於開啟位置時，供氣源所提供的高壓氣體灌注於第三氣室的狀態。 圖5為圖4當中A部分的放大圖，主要顯示控制開關位於開啟位置。 圖6類同於圖2，主要顯示內管在下降後的狀態。 圖7類同於圖5，主要顯示控制開關位於開啟位置，但供氣源並未提供高壓氣體於第三氣室。 圖8為本創作第2實施例之氣油壓式自動升降裝置的剖視圖。 圖9為圖8當中A部分的放大圖，主要顯示控制開關位於關閉位置。 圖10類同於圖8，主要顯示控制開關位於開啟位置時，供氣源所提供的高壓氣體灌注於第三氣室的狀態。 圖11為圖10當中A部分的放大圖，主要顯示控制開關位於開啟位置。 圖12類同於圖8，主要顯示內管在下降後的狀態。 圖13類同於圖11，主要顯示控制開關位於開啟位置，但供氣源並未提供高壓氣體於第三氣室。 圖14為本創作第3實施例之氣油壓式自動升降裝置的剖視圖。 圖15為圖14當中A部分的放大圖，主要顯示控制開關位於關閉位置。 圖16類同於圖14，主要顯示控制開關位於開啟位置時，供氣源所提供的高壓氣體灌注於第三氣室的狀態。 圖17為圖16當中A部分的放大圖，主要顯示控制開關位於開啟位置。 圖18類同於圖14，主要顯示內管在下降後的狀態。 圖19類同於圖17，主要顯示控制開關位於開啟位置，但供氣源並未提供高壓氣體於第三氣室。

10:氣油壓式自動升降裝置

11:第一氣室

12:第二氣室

13:第三氣室

14:外油室

15:內油室

20:外管

22:中管

24:浮動活塞

26:內管

28:第一氣道

30:徑向穿孔

32:固定塞件

34:承板

36:供氣源

38:控制開關

48:延伸管

50:第二氣道

56:排氣孔

Claims (10)

1. 一種氣油壓式自動升降裝置，包含有: 一外管； 一中管，固設於該外管內且與該外管之間形成一第一氣室與一外油室； 一浮動活塞，可上下位移地設於該外管與該中管之間且將該第一氣室與該外油室隔開； 一內管，穿設於該外管與該中管，該內管與該外管之間形成一第二氣室，該第二氣室與該第一氣室互不相通，該內管與該中管之間形成一內油室； 一承板，固設於該內管並與該外管和該內管共同形成一第三氣室，該承板將該第三氣室與該第二氣室隔開； 一供氣源，對該第三氣室提供高壓氣體；以及 一控制開關，用以控制該外管與該內管的相對位移，當該控制開關於一關閉位置時，該外油室與該內油室互不相通，使該外管與該內管無法相對位移，當該控制開關位於一開啟位置且該供氣源所提供之高壓氣體進入該第三氣室時，該外油室與該內油室相互連通，使進入該第三氣室內的氣體帶動該內管相對該外管自動下降或是帶動該外管相對該內管自動下降，並推動該內油室的油體進入該外油室，當該控制開關位於該開啟位置且該供氣源未提供高壓氣體進入該第三氣室時，該外油室與該內油室相互連通，使該第二氣室內的氣體帶動該內管相對該外管自動上升或是帶動該外管相對該內管自動上升，並允許該外油室的油體進入該內油室。
2. 如請求項1所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，當該控制開關位於該開啟位置且該供氣源所提供之高壓氣體進入該第三氣室時，該第三氣室內的氣體帶動該內管相對該外管自動下降，當該控制開關位於該開啟位置且該供氣源未提供高壓氣體進入該第三氣室時，該第二氣室內的氣體帶動該內管相對該外管自動上升。
3. 如請求項2所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該控制開關具有一閥座、一作動桿及一延伸管，該閥座設於該外管之底端且具有一連接該供氣源之進氣口，該作動桿設於該閥座與該中管之間，用以控制該內油室與該外油室的相通或不相通，該延伸管之頂端穿設於該內管內，該延伸管之底端固接於一密封塊，該密封塊設於該中管與該外管之間；該內管具有一第一氣道與一徑向穿孔，該第一氣道經由該徑向穿孔連通該第三氣室，該作動桿具有一第三氣道，當該作動桿位於該開啟位置時，該第三氣道連通該進氣口，當該作動桿位於該關閉位置時，該第三氣道不連通該進氣口，該延伸管具有一第二氣道，該第二氣道恆連通該第一氣道與該第三氣道。
4. 如請求項3所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該外管具有一排氣孔，該第二氣室經由該排氣孔連通外界。
5. 如請求項2所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該外管具有一第一管體與一第二管體，該第二管體設於該第一管體內且與該第一管體之間形成一連通該第三氣室之氣道，該控制開關具有一閥座，該閥座設於該外管之底端且具有一進氣口，該進氣口連通該氣道且連接該供氣源；該第一氣室位於該第二管體與該中管之間；該第二氣室位於該第二管體與該內管之間；該承板位於該第二管體與該內管之間。
6. 如請求項5所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該第二管體之頂端具有一徑向穿孔，該第三氣室與該氣道經由該徑向穿孔相互連通。
7. 如請求項5或6所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該第一氣室與該第二氣室被一固定塞件所隔開，該固定塞件具有一排氣孔，該第二氣室經由該排氣孔連通外界。
8. 如請求項1所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，當該控制開關位於該開啟位置且該供氣源所提供之高壓氣體進入該第三氣室時，該第三氣室內的氣體帶動該外管相對該內管自動下降，當該控制開關位於該開啟位置且該供氣源未提供高壓氣體進入該第三氣室時，該第二氣室內的氣體帶動該外管相對該內管自動上升。
9. 如請求項8所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該內管具有一第一氣道與一徑向穿孔，該第一氣道經由該徑向穿孔連通該第三氣室；該控制開關具有一延伸套管與一作動桿，該延伸套管可上下位移地穿設於該中管，該延伸套管之一端位於該外管外且固設於一固定座，該作動桿可上下位移地穿設於該延伸套管內且具有一軸向連通該第一氣道之第二氣道，該作動桿之一端控制該內油室與該外油室的相通或不相通，該作動桿之另一端位於該外管外且連接該供氣源。
10. 如請求項9所述之氣油壓式自動升降裝置，其中，該外管之頂端具有一排氣孔，該第二氣室經由該排氣孔連通外界。

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