CN103569248A - 自行车座管结构及其升降方法 - Google Patents

Abstract

本发明是揭露一种自行车座管结构及其升降方法，自行车座管结构包含一升降管、一抵推件可相对升降管位移、一座管限制升降管仅能轴向升降、一升降调节机构、一弹性件及一调节缆。利用升降调节机构内的四组滑轮组配一基础位移距离及一进给位移距离供调节缆缠绕。且调节缆相对进给位移距离的进给段的缠绕数量较调节缆相对基础位移距离的基础段的缠绕数量多。本发明自行车座管升降方法是让弹性件可以推动滑轮初步改变基础位移距离后，通过调节缆的缠绕比例进一步扩大进给位移距离，进而推动抵推件相对升降管位移。

Description

自行车座管结构及其升降方法

技术领域

本发明是有关于一种自行车零件设计与运作方法，且特别是有关于一种可以升降调整的自行车座管结构及其升降方法。

背景技术

自行车于购买时须依骑乘者身高选用适合的车架高度，方能确保骑乘时姿势的正确，避免酸痛及运动伤害产生；特别是自行车座垫高度是骑乘姿态重要的关键，适当的座垫高度可以维持骑乘的正确姿势。以往自行车无法因每个人身高不同而个别量身订制车架，且客制化的生产流程需相当大的制造成本，亦不符合经济效益，故现今自行车业普遍应用可调整座垫高度的结构以能解决这个问题。

目前座垫升降调整结构多设于自行车架的座垫立管内，为求产生自动升起的力量，目前依设计方式区分为气油压式或混合式二种；气油压式则是于利用气压构件或油压构件，或两者同时应用，所产生作动来调整座管及座垫立管间的相对高度位置；混合式则结合机械式及气油压式两种结构混合应用，基本上都透过流体压力平衡作动来产生升起座垫的力量，方便使用者调整座垫的相对高度位置。

针对气油压式的座垫升降调整结构进一步分析，其主要运用气体可压缩的特性，配合液压油于空间内流动变化，而使座管及座垫立管两者产生相对位置的线性变化，而使装设于座垫立管上的座垫达到高度的调整效果。此种设计会有繁杂的流体密封及流路设计，产生成本过高的问题。此外，前述设计虽然让座垫可自动升起，但是液压油或空气必须快速流动借以平衡内部压力，于阀件不同压力差下短时间内快速流动时，流体容易产生气穴现象，即指来不及造压的部份真空情形发生，以致产品线性动作滞延、迟缓。

发明内容

本发明的目的是在提供一种自行车座管结构及其升降方法。

因此，本发明的结构方面是在提供一种自行车座管结构。包含一安装自行车座垫的升降管、一抵推件可相对升降管位移、一座管限制升降管仅能轴向升降、一升降调节机构、一弹性件及一调节缆。通过调节缆配合弹性件推动升降管带动一自行车座垫上升位移。借此能有效避免高价复杂的压力平衡式设计，而采用易保养、轻量化的纯机械式升降结构。

依照本发明的一实施方式为一种自行车座管结构，包括有一升降管、一抵推件、一座管、一升降调节机构、一弹性件及一调节缆。前述升降管枢装有一第一滑轮。而前述抵推件具有一第一端及一第二端，且第一端同轴向设置在升降管内，且抵推件前述座管是供第二端定位，且座管限制升降管仅能轴向升降，而座管被定位在自行车上。前述升降调节机构由上而下依序包含一第二滑轮、一第三滑轮及一第四滑轮，第二滑轮枢设在抵推件，且第二滑轮受抵推件限制在轴向位移，且第二滑轮相对升降管具备一基础位移距离；第三滑轮则同样枢设在抵推件；第四滑轮共轴枢设在抵推件及座管，且第四滑轮受抵推件限制在轴向具备一相对抵推件的进给位移距离。前述弹性件推动抵推件的第二端相对升降管向外伸缩位移。前述调节缆包含一基础段及一进给段，而基础段缠绕在第一滑轮与第二滑轮上，进给段则缠绕在第三滑轮与第四滑轮。

通过本发明的实施方式，可以利用调节机构内的四组滑轮组配一基础位移距离及一进给位移距离供调节缆缠绕。且调节缆相对进给位移距离的进给段的缠绕数量较相对基础位移距离的基础段的缠绕数量少，基础位移距离则大于进给位移距离。当弹性件的弹件抵推基础位移距离增加时，将使抵推件本身相对位移，故进给位移距离在抵推件位移距离及基础位移距离影响下会进行较大位移，进而令抵推件的第二端相对升降管向外伸出，此时抵推件一端抵顶支撑在座管，而抵推件另一端则向上抵撑升降管上升。故本发明使用者者若是不锁定前述调节缆，则升降管就会自行上升至预设的位置。

前述调节缆相对进给位移距离的进给段的缠绕数量较相对基础位移距离的基础段的缠绕数量可以变化升降位移距离。另基础位移距离与进给位移距离的差异同样可以变化升降位移距离。

本发明的另一实施方式特别设计一种锁定前述调节缆的结构，此自行车座管结构另包含轴向迫紧调节缆的一活动迫紧轮，活动迫紧轮供基础段内运作方向相反的二调节缆绕设，且第一滑轮是供基础段内的其余调节缆绕设。另有一定位头、一控制组件及一复位手段。前述定位头固定在升降管的上端部，而前述活动迫紧轮包含枢装在定位头内的一迫环、二阶轮，而运作方向相反的二调节缆分别被各阶轮及迫环限位。最后再以控制组件带动一迫件延轴向推动阶轮及迫环夹紧调节缆。前述复位手段则是用以令控制组件复位。

本发明的方法方面是一种自行车座管升降方法，可以让弹性件可以推动滑轮初步改变基础位移距离后，通过调节缆的缠绕比例进一步扩大进给位移距离，进而推动抵推件相对升降管位移。

本发明的方法方面的一实施方式是在提供一种自行车座管升降方法，包含以下步骤：

配置多个滑轮在一可伸缩座管内产生一基础位移距离及一进给位移距离，且至少一滑轮连动该座管；

缠绕一调节缆在多个滑轮上，且该调节缆在该进给位移距离处与该基础位移距离处的缠绕数量相异，当该调节缆受力改变该基础位移距离后，该基础位移距离与该进给位移距离产生差距而使该座管伸缩；以及

设置一弹性复位力恢复该基础位移距离以带动该座管复位。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明一实施方式的分解立体图；

图2是绘示依照本发明一实施方式的抵推件局部分解立体示意图；

图3A是绘示依照本发明一实施方式的正向组合剖视图；

图3B是绘示依照本发明一实施方式的侧向组合剖视图；

图4A是绘示依照本发明一实施方式的定位头正向局部剖视图；

图4B是绘示依照本发明一实施方式的定位头侧向局部剖视图；

图5A是绘示依照本发明一实施方式的抵推件正向局部剖视图；

图5B是绘示依照本发明一实施方式的抵推件侧向局部剖视图；

图6是依照本发明一实施方式进行作业的状态示意图；

图7是依照本发明一实施方式进行作业的另一状态示意图。

【主要元件符号说明】

100：升降管                101：滑块

102：贯穿枢孔              103：定位孔

110：第一滑轮              111：迫件

112：活动迫紧轮            113：迫环

114：阶轮                  115：第一阶

116：第二阶                117：轴

120：定位头                121：座件

130：控制组件              131：凸轮

140：弹簧

200：抵推件                210：第一端

211：定位盖                220：第二端

221：贯孔                  230：第一轨道

231：第一长滑孔            240：枢转空间

250：第二轨道              251：第二长滑孔

300：座管                  301：固定螺件

302：滑道

400：升降调节机构          410：第二滑轮

411：滑座                  420：第三滑轮

430：第四滑轮              431：枢杆

432：限位杆

500：弹性件

600：调节缆                610：基础段

620：进给段

Ｘ：基础位移距离

Ｙ：进给位移距离

具体实施方式

请参照图1、图2绘示的本发明一实施方式的分解立体图及抵推件局部分解立体示意图。各结构关系则请同步参考图3A、图3B的实施方式的正向及侧向组合剖视图。图4A及图4B绘示一实施方式的定位头的正向及侧向局部剖视图。另以图5A及图5B绘示一实施方式的抵推件正向及侧向局部剖视图。

本发明实施方式的一种自行车座管结构包含有一安装自行车座垫的升降管100、一抵推件200可相对升降管100位移、一座管300限制升降管100仅能轴向升降、一升降调节机构400、一弹性件500及一调节缆600。前述各结构设计的详细说明如下：

升降管100包含有一第一滑轮110、一定位头120及一控制组件130，定位头120固定在升降管100的上端部，二滑块101、一贯穿枢孔102及一贯穿定位孔103则制作在升降管100的下端部。而第一滑轮110另配设有一活动迫紧轮112，第一滑轮110枢装在升降管100内，第一滑轮110内具环槽供调节缆600绕设。前述活动迫紧轮112包含枢装在升降管100的定位头120内的一迫环113及二阶轮114，各阶轮114具有较小的第一阶115与较大的第二阶116，二阶轮114的第一阶115彼此相对且可活动地套设在迫环113内，而运作方向相反的二圈调节缆600分别被各第二阶116及迫环113限位。前述活动迫紧轮112被一轴117枢设在定位头120内的一座件121上，另搭配一迫件111运作夹紧或放松调节缆600，迫件111延轴向推动阶轮114，借以令第二阶116及迫环113夹紧调节缆600，此时运作方向相反的二圈调节缆600将让整条调节缆600固定。另包括有一控制组件130枢装在迫件111端部，控制组件130利用端部凸轮131相对应带动迫件111延轴向位移，另在定位头120与迫件111间设有一弹簧140作为一复位手段，用以令控制组件130及迫件111复位。

抵推件200可轴向位移地设置在升降管100内，且抵推件200具有一第一端210及一第二端220，其中第一端210为远离车体的一端，第二端220为接近车体的一端。在第一端210枢设有一定位盖211、第二端220设有具螺纹的贯孔221，并且在抵推件200由上而下依序设有一第一轨道230、一枢转空间240及一第二轨道250。前述第一轨道230二侧开设有第一长滑孔231，在第二轨道250二侧开设有第二长滑孔251。

座管300，是供抵推件200的第二端220定位，座管300底端设有固定螺件301(请一并参阅图3A)定位在第二端220的贯孔221内，且座管300利用滑道302限制升降管100的滑块101，让升降管100仅能在座管300内轴向升降，而座管300被定位在自行车的车体上；

升降调节机构400从上而下依序包含一第二滑轮410、一第三滑轮420及一第四滑轮430。第二滑轮410配合一滑座411枢设在抵推件200的第一长滑孔231内，且第二滑轮410受第一长滑孔231限制仅可轴向滑动位移，第二滑轮410相对升降管100的第一滑轮110具备一基础位移距离Ｘ。第三滑轮420则被枢设在抵推件200的枢转空间240内。前述第四滑轮430配合一枢杆431及一限位杆432枢设在抵推件200的第二长滑孔251，且枢杆431及一限位杆432同时也将第四滑轮430枢装在升降管100的贯穿枢孔102及贯穿定位孔103上，且第四滑轮430受抵推件200的第二长滑孔251限制在轴向具备一相对抵推件200的第二端220的进给位移距离Ｙ。前述基础位移距离Ｘ及进给位移距离Ｙ烦请参阅图2。

前述弹性件500装设在抵推件200的定位盖211与第二滑轮410的滑座411之间，利用弹性件500推动抵推件200产生相对升降管100向外伸出位移的力量。

调节缆600包含一基础段610及一进给段620，基础段610缠绕在第一滑轮110与第二滑轮410上。进给段620则是缠绕在第三滑轮420与第四滑轮430上，且进给段620的缠绕圈数较基础段610的缠绕圈数多，故弹性件500推动抵推件200的力量大小可以搭配基础段610及进给段620的缠绕圈数差异进行调节，有效降低弹性件500的弹力需求。

通过前述结构，请参阅图6、图7绘示的本实施方式二种作业状态示意图，并且参阅配合图4A及图4B，本发明实施方式若搭配一迫件111运作夹紧调节缆600，迫件111延轴向推动阶轮114令第二阶116及迫环113夹紧调节缆600，此时运作方向相反的二圈调节缆600被夹紧在同一组合机构上，方向相反的二圈调节缆600无法进行任一方向的运作而让整条调节缆600固定。同理，调节缆600无法滑动就代表调节缆600的基础段610与进给段620不会运作，而升降调节机构400内的基础位移距离Ｘ及进给位移距离Ｙ就不会改变。故此时本发明的自行车座管结构会锁定在一预设的位置，也令自行车座垫高度固定不变。

相反来说，本发明实施方式若不使用迫件111运作夹紧调节缆600，则整条调节缆600保持可运作状况；此时，由于弹性件500装设在抵推件200的定位盖211与第二滑轮410的滑座411之间(请一并参阅图1)，利用弹性件500推动第二滑轮410会使第二滑轮410相对升降管100的第一滑轮110的基础位移距离Ｘ增加，而缠绕在第一滑轮110与第二滑轮410上的基础段610会需要更长的调节缆600运作。故调节缆600会在弹性件500的力量下开始收缩第四滑轮430相对抵推件200的进给位移距离Ｙ，而缠绕在第三滑轮420与第四滑轮430上的调节缆600的进给段620则是将本身的缆长提供应基础段610。由于第三滑轮420则被枢设在抵推件200的枢转空间240内。第四滑轮430同时也枢装在升降管100上，故第四滑轮430跟升降管100的相对位置不变动，但第三滑轮420则会拉动抵推件200向升降管100外凸伸，由于抵推件200的第二端220定位在座管300底端，故前述抵推件200相对升降管100的位移会造成升降管100反而轴向上升，此时装设在升降管100上方的座垫也就达成自动升起的目的。特别是，进给段620的缠绕圈数较基础段610的缠绕圈数多，可以搭配调节基础位移距离Ｘ及进给位移距离Ｙ，进而用较小力量的弹性件500推动充足的升起距离。

同样不使用迫件111运作夹紧调节缆600，但使用者的体重乘坐在升降管100(座垫)上时，由于弹性件500的力量设计是小于一定应力（人体乘坐的较小值），故弹性件500会被压缩蓄力，使第二滑轮410相对升降管100的第一滑轮110的基础位移距离Ｘ减少，而缠绕在第一滑轮110与第二滑轮410上的基础段610则会缩短运作需求的调节缆600。同时，升降管100轴向下降将会让抵推件200相对升降管100位移（抵推件200内缩），调节缆600会增加第四滑轮430相对抵推件200的进给位移距离Ｙ，而缠绕在第三滑轮420与第四滑轮430上的调节缆600的进给段620则是取得基础段610提供的缆长。此时使用者可以在升降管100下降到预设高度时使用迫件111运作夹紧调节缆600。

本发明方法是一种自行车座管升降方法，再请参阅图4A至图4B绘示的定位头局部剖视图及图5A至图5B绘示的抵推件局部剖视图。自行车座管升降方法包含以下步骤：

座管300采用抵推件200与升降管100可达成伸缩的目的，利用第一滑轮110、第二滑轮410、第三滑轮420及第四滑轮430组配一基础位移距离Ｘ及一进给位移距离Ｙ（请一并参阅图6），多个滑轮供一调节缆600缠绕；

运用一弹性件500对调节缆600设置一弹性复位力；

前述调节缆600在进给位移距离Ｙ处与基础位移距离Ｘ处的缠绕数量相异，当改变基础位移距离Ｘ后，即进一步改变进给位移距离Ｙ，且基础位移距离Ｘ与进给位移距离Ｙ会有差距，此差距将让第三滑轮420拉动抵推件200使座管300伸缩；以及

以弹性件500的弹性复位力带动调节缆600恢复基础位移距离Ｘ而推动座管300复位。

由本方法的实施方式，可以利用机械式滑轮组配弹性件及调节缆而产生一自动升起座管的机构，能避免流体平衡技巧的使用，故本方法的实施方式不会受限于繁杂气油压结构。可以依需求调配进给位移距离及基础位移距离，更可以利用进给段的缠绕圈数与基础段的缠绕圈数相异，有效变化升降速度与升降高度。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种自行车座管结构，其特征在于，包括有：

一升降管，包含：

一第一滑轮，枢装在该升降管上；

一抵推件，该抵推件具有一第一端及一第二端，且该第一端同轴向设置于该升降管内；

一座管，是供该第二端定位，且该座管限制该升降管仅能轴向升降，而该座管被定位在该自行车上；

一升降调节机构，依序包含：

一第二滑轮，枢设在该抵推件，且该第二滑轮受该抵推件限制在轴向位移，且该第二滑轮相对该升降管具备一基础位移距离；

一第三滑轮，枢设在该抵推件；及

一第四滑轮，共轴枢设在该抵推件及该升降管，且该第四滑轮受该抵推件限制在轴向具备相对该抵推件的一进给位移距离；

一弹性件，推动该升降调节机构而令该抵推件的该第二端相对该升降管向外伸缩位移；以及

一调节缆，包含：

一基础段，缠绕在该第一滑轮与该第二滑轮；及

一进给段，缠绕在该第三滑轮与该第四滑轮。

2.根据权利要求1的自行车座管结构，其特征在于，另包含：

一活动迫紧轮，轴向迫紧该调节缆，且该活动迫紧轮供该基础段内运作方向相反的二该调节缆绕设，该第一滑轮供该基础段内的其余调节缆绕设。

3.根据权利要求2的自行车座管结构，其特征在于，另包含：

一定位头固定在该升降管的一上端部；以及

该活动迫紧轮包含：

一迫环，枢装在该定位头内；

二阶轮，每一所述阶轮具有较小的一第一阶与较大的一第二阶，该二第一阶彼此相对且可活动地套设在该迫环内，而运作方向相反的该二调节缆分别被各该第二阶及该迫环限位；以及

一迫件，沿轴向推动一该阶轮，借以令该第二阶及该迫环夹紧该调节缆。

4.根据权利要求3的自行车座管结构，其特征在于，另包括：

一控制组件，相对应带动该迫件延轴向位移；以及

一复位手段，用以令该控制组件复位。

5.根据权利要求1的自行车座管结构，其特征在于，该进给段的缠绕圈数较该基础段的缠绕圈数相异。

6.根据权利要求1的自行车座管结构，其特征在于，该基础位移距离与该进给位移距离相异。

7.根据权利要求1的自行车座管结构，其特征在于，，该弹性件两端分别抵推在该第一端与该第二滑轮之间。

8.根据权利要求1的自行车座管结构，其特征在于，该弹性件两端分别抵推在该第一滑轮与该第二滑轮之间。

9.根据权利要求1的自行车座管结构，其特征在于，该弹性件两端分别抵推在该第二端与该第四滑轮之间。

10.一种自行车座管升降方法，其特征在于，包含以下步骤：

配置多个滑轮在一可伸缩座管内产生一基础位移距离及一进给位移距离，且至少一滑轮连动该座管；

缠绕一调节缆在多个滑轮上，且该调节缆在该进给位移距离处与该基础位移距离处的缠绕数量相异，当该调节缆受力改变该基础位移距离后，该基础位移距离与该进给位移距离产生差距而使该座管伸缩；以及

设置一弹性复位力恢复该基础位移距离以带动该座管复位。

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