TWI385094B

TWI385094B - Adjustable bicycle seat tube oil circuit structure

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Publication number: TWI385094B
Application number: TW99137166A
Authority: TW
Original assignee: Kind Shock Hi Tech Co Ltd
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2013-02-11
Also published as: TW201217208A

Description

可調整之自行車座管油路結構

本發明係有關於座墊高度調整結構，特別是指使用於自行車座管上，利用油壓及氣壓混合應用之結構設計，以使自行車座墊高度可作變化調整者。

自行車於購買時須依騎乘者身高選用適合的車架高度，用意在於騎乘時姿勢之正確，才能避免痠痛及運動傷害；自行車座墊高度係為騎乘姿態是否正確重要的關鍵，其適當的座墊高度，則為當踏板在最低點時，整條腿成為伸直但不緊繃的狀態，以維持騎乘的正確姿勢。

業界無法因每個人身高不同而個別量身訂製車架，且客製化的生產流程需相當大之製造成本，亦不符合經濟效益，故現今自行車業普遍應用可調整座墊高度之結構以能解決這個問題。

目前座墊高度調整結構多設於自行車架之座管及座墊立管內，依其結構不同大致可分為「機械式」、「氣油壓式」、及「混合式」等，其中「機械式」係應用某些機構特性所產生作動來調整座管及座墊立管間之相對高度位置；「氣油壓式」則是於利用氣壓構件或油壓構件，或兩者同時應用，所產生作動來調整座管及座墊立管間之相對高度位置；「混合式」則結合「機械式」及「氣油壓式」兩種結構應用，所產生作動來調整座管及座墊立管間之相對高度位置者。

針對「氣油壓式」之座墊高度調整結構作進一步分析，其主要運用氣體可壓縮之特性，配合液壓油於空間內流動變化，而使座管及座墊立管兩者產生相對位置之線性變化，而使裝設於座墊立管上之座墊達到高度之調整效果。

按，習知屬於「氣油壓式」之座墊高度調整結構，如國內第089221346號新型專利所揭露之「可昇降避震座管結構」，其包含一鎖定座，及分別設於該鎖定座中段及下方之一拉柄及導桿，導桿中央設有一通孔，並以一導動桿滑設其中，該導動桿一端穿出於該鎖定座的中央作動孔，並且恰靠抵於該拉柄一端；套設在該導動桿前端，且位於拉柄及鎖定座之間之一復位彈簧；套設在該導桿外之一中空軸管，及套設在該中空軸管內之一壓力管，與該導桿下方且該壓力管內滑設有一作動塞；作動塞內滑設有相抵靠的前、後作動桿，該前、後作動桿會搭配多個液氣壓環及壓力控制孔控制該導桿的作動；套設於該中空軸管上端之一頭座；一螺桿，係穿設在該頭座容置槽二側的螺孔內；二調整塊，其外徑恰可迫入該中空軸管內，其後側的嵌塊恰嵌入該中空軸管的通孔內者。

另一種習知屬於「氣油壓式」之座墊高度調整結構，如國內第097206782號新型專利所揭露之「可調式自行車座墊立管結構」，其主要包含有：一立管，係具預設長度之管體；一座管，為套設於該立管內緣徑可上下位移之管體，其上方係與一座墊相接設；一升降調整組，係設於該座管內，其具有與該立管互呈固定狀態之一基管，係為開口朝上之筒狀，其內穿設有一調整管，一調整座，設於該調整管下方且可與其同步作線性位移，該調整座於該基管內區隔形成一上液體空間及一下液體空間，一調整流道，係形成於各該調整管及調整座間以連通各該上、下液體空間，一調整閥桿，穿設於該調整管內作上下位移，使該調整流道產生呈流通及不流通之狀態切換，藉此該座管於各該立管及基管之間同時產生可上下移動與靜止之動作轉換者。

上述結構中，前者結構主要係利用於該中空軸管內尚穿置一壓力管，該壓力管內的前、後作動桿會搭配多個液氣壓環造成導桿被迫緊或是受壓移動，令使用者能用拉柄直接調整昇降；後者結構則是以該調整閥桿，穿設於該調整管內作上下位移，使該調整流道產生呈流通及不流通之狀態切換，藉此該座管於各該立管及基管之間同時產生可上下移動與靜止之動作轉換，進而達到自行車座墊可上下位移之調整者。

進一步分析兩者油路結構，前者結構雖界定有多個液氣壓環，但未說明其壓力管內之氣體或液壓油填充於哪部位，亦未揭露其氣體或液壓油之作動狀態；後者結構則以該調整座區隔出各該上、下液體空間，並配合該調整閥桿可以上下位移而作阻斷該調整流道產生呈流通及不流通之狀態切換，以使各該座管、立管及基管三者間是否可產生相對應位置變化的控制。

由於液壓油必須於兩油室間內流動藉以平衡內部壓力，於閥組兩側不同壓力差下短時間內快速流動，則容易產生氣穴現象，即指其一氣室來不及造壓之部份真空情形發生，以致高度調整之線性動作滯延、遲緩；因此，本案發明人認為在各該座管及座墊立管之外觀尺寸不變條件下，其油路結構仍有改良的空間，且不應受限於單一「氣油壓結構」形式之應用，因此提供一種屬「氣油壓式」及「混合式」皆可應用之可調式自行車座管油路結構者。

(解決問題之技術手段)

有鑑於此，本發明所揭露可調整之自行車座管油路結構，其包含有：一外管，設有可封閉其一端之一下座；一內管，設有可封閉其一端之一活塞座，並穿設於該外管內，而共同於外管內部形成一外氣室；一閥控裝置，其具有設於該內管內部之一油路外管，其一端與該活塞座相接設，另端則朝該內管內延伸，於該油路外管外套設有一浮動活塞座，並使各該內管及油路者間區隔一外油室及一內氣室，於該下座接設有朝該油路外管內穿伸之一油路內管，並於油路內管另端設有一閥組，係將該油路外管內形成一內油室，以及可連通各該外油室及內油室之一油路，該閥組係可啟閉該油路之連通狀態；藉此，利用雙內管之設計，以增長液壓油行程而使流動趨於緩和穩定，藉以降低液壓油產生氣穴現象，減少高度調整動作之滯延情形發生，同時降低內部構件受亦壓油衝擊所造成碰撞、磨損。

(對照先前技術之功效)

本發明之主要目的即在提供一種可調整之自行車座管油路結構，係利用雙內管之設計，以增長液壓油行程而使流動趨於緩和穩定，藉以降低液壓油產生氣穴現象，減少高度調整動作之滯延情形發生。

本發明之次一目的即在提供一種可調整之自行車座管油路結構，其藉由增長液壓油行程之雙內管結構設計，可減少液壓油因流速過快所產生內部振盪的現象，以降低內部構件受液壓油衝擊所造成碰撞、磨損之情形，增加構件之使用壽命。

本發明之再一目的即在提供一種可調整之自行車座管油路結構，除可應用於「氣油壓式座管」外，亦可使用於機械式與氣油壓式混合之座管結構內，而具極高的實用性及相容性。

首先請參照第一圖至第五圖，本發明所提供之一種可調整之自行車座管油路結構，其包含有：相互套設之一外管(10)及一內管(20)，設於該內管(20)內部之閥控裝置(30)，於該內管(20)上方之一夾持組(40)，以及設於各該夾持組(40)及內管(20)間之一氣嘴組(50)。

該外管(10)，係呈中空管狀，設有可封閉其一端之一下座(11)；該外管(10)相對於該下座(11)之另端係具有一上座(12)，可有效封閉該外管(10)端緣。

該內管(20)，呈中空管狀，設有可封閉其一端之一活塞座(21)，並穿設該上座(12)至該外管(10)內，而共同於該外管(10)內部形成一外氣室(22)。

該閥控裝置(30)，其具有設於該內管(20)內部之一油路外管(31)，其一端與該活塞座(21)相接設，另端則朝該內管上方一夾持組(40)延伸，於該油路外管(31)外套設有一浮動活塞座(32)，並使該內管(20)內部及該油路外管(31)兩者間區隔形成一外油室(33)及一內氣室(34)並於其上作線性動作，於該下座(11)接設有朝該油路外管(31)內穿伸之一油路內管(35)；於該油路內管(35)另端設有一閥組(36)，係將該油路外管(31)內形成一內油室(37)，以及可連通各該外油室(33)及內油室(37)之一油路(38)，該閥組(36)係可啟閉該油路(38)之連通狀態；各該內油室(37)及外油室(33)係填充有液壓油，且經由該閥組(36)開啟切換及該油路之連通，而可於各該內、外油室(37)(33)間流通。

進一步說明前述所揭露之該閥組(36)，係具有接設於該油路內管(35)上之一閥座(361)，其內部形成有一通路(362)，可連通該內油室(37)及該油路(38)；一控制組(363)，係設於各該下座(11)及油路內管(35)間，提供一線性動作；一閥桿(364)，其一端與該控制組(363)接設，另端則穿伸該油路內管(37)內至該閥座(361)，並藉由該控制組(363)之線性動作，使該閥桿(364)具有開啟及閉合該通路(362)之切換控制；該閥桿(364)位於靠近該閥座(361)之端緣部位係具有一擋止部(365)，可藉由該閥桿(364)線性位移而使該通路(362)阻隔呈不流通狀態；該閥座(361)上方設有殼體狀之一閥套(366)，其具有連通殼體內外部之一通孔(367)；該閥桿(364)得因線性作動而穿伸之至該閥套(366)內；一彈性件(368)，係設於該閥套(366)內部底緣及該閥桿(364)之間，提供該閥桿(364)一復歸彈力。

該夾持組(40)，係設於該內管(20)相對於該活塞座(21)之另端，提供一座墊(圖中未示)可接設之部位。

該氣嘴組(50)，設於各該夾持組(40)與內管(20)間，其一端與該油路外管(31)相接設以封閉該內油室(37)，另一端則穿設於該夾持組(40)內，而可連通至該內氣室(34)，係提供該內氣室(34)可填充氣體以調整該內氣室(34)氣壓之部位。

藉由上述構件，利用雙內管之設計，以增長液壓油行程而使流動趨於緩和穩定，藉以降低液壓油產生氣穴現象，減少高度調整動作之滯延情形發生，同時降低內部構件受亦壓油衝擊所造成碰撞、磨損，可增加使用壽命。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述如下：本發明係將該內管(20)一端設有該活塞座(21)後，穿伸於該外管(10)內，而與各該下座(11)、外管(10)內壁、及活塞座(21)間形成該外氣室(22)，並於其內填充預設壓力之氣體。

本發明將套設有該浮動活塞座(32)之該油路外管(31)穿設於該內管(20)內部，該浮動活塞座(32)係將該內管(20)區隔為兩個空間，其中各該活塞座(21)、內管(20)內壁、油路外管(31)外壁、及浮動活塞座(32)間形成該外油室(33)，並於其內填充預設壓力之液壓油；於該浮動活塞座(32)之另側，則由各該氣嘴組(50)、內管(20)內壁、油路外管(31)外壁、及浮動活塞座(32)間形成該內氣室(34)，並於其內填充預設壓力之氣體。

本發明該閥組(36)穿設於該油路外管(31)內部，該閥座(36)則將該油路外管(31)內部間區隔為一空間及一通路，其中各該閥座(361)、油路外管(31)內壁及氣嘴組(50)間形成該內油室(37)，並於其內填充預設壓力之液壓油；於該閥座(361)另側以各該閥座(361)、油路外管(31)內壁、油路內管(35)外壁、及活塞座(21)間形成該油路(38)，且可分別連通至各該外油室(33)及內油室(37)。

本發明之該油路(38)路徑係由該內油室(37)行經該通孔(367)進入該閥套(366)，當該閥桿(364)之擋止部(365)呈開啟狀態時，液壓油則流入該閥座(361)內並通過該通路(362)而進入該油路(38)，最後連通至該外油室(33)；故液壓油可由該內油室(37)流至該外油室(33)，亦可由該外油室(33)回流至該內油室(37)。

本發明欲進行高度調整動作時，係利用該控制組(363)將該閥桿(364)朝該閥套(366)方向線性位移，該擋止部(365)則離開該閥座(361)緣面而使其內流道開通，此時該油路(38)未受到阻擋則呈流通狀態，液壓油可由該內油室(37)流至該外油室(33)，或者自該外油室(33)回流至該內油室(37)，則該內管(20)即可於該外管(10)內作線性位移而產生相對位置之變化，即可作高度調整。

進一步說明，當須將高度調低時，則使該內管(20)朝該外管內移動，該外氣室(22)內之空間縮小，且該內油室(37)因該閥組(36)佔用空間而逐漸空間縮小，此時於該內油室(37)之液壓油則開始由該內油室(37)經各該油路(38)及閥組(36)而進入該外油室(33)，因此當該外油室(33)壓力增大而使得該浮動活塞座(32)開始朝該內氣室(34)方向推移。

當須將高度調高時，則使該內管(20)朝該外管(10)外拉伸移動，該外氣室(22)內之空間加大，且該內油室(37)因該閥組(36)移開空間而逐漸空間增加，此時因該內油室(37)之壓力變小，因此液壓油則開始由該外油室(33)經各該油路(38)及閥組(36)而進入該內油室(37)，因此當該外油室(33)壓力減小而使得該浮動活塞座(32)開始朝該外氣室(22)方向推移。

於高度調整欲定位時，則利用該控制組(363)將該閥桿(364)朝該閥套(366)反方向線性位移，該擋止部(365)則抵貼該閥座(361)緣面而使其內流道不開通，此時該油路(38)受到阻擋則呈不流通狀態，液壓油則無法進行流動而使各該內、外油室(37)(33)及內、外氣室(34)(22)呈壓力平衡狀態，該內管(20)即不能於該外管(10)內作線性位移而定位。

本發明係具有雙內管設計，主要於該內管(20)內部設有一油路外管(31)，並於該油路外管(31)內設置該閥組(36)並同時形成該內油室(37)之技術特徵，係作為兩個用途，其一為啟閉該油路(38)之連通狀態，另一則為增加各該內、外油室(37)(33)連通之該油路(38)行程；利用具相當長度該油路外管(31)管內部同時形成各該內油室(37)及油路(38)，形成具部份阻隔效用之一間接式流道，故當液壓油須流經相當距離且狹小之該油路(38)才能至各該內、外油室(37)(33)，則自然流速較緩慢且壓力變化較為持穩，而不易產生氣穴現象，而降低該內管(20)發生延遲、黏滯而無法移動之情形，故可有效增進高度調整動作之效益。

另一方面，藉由增長液壓油行程之雙內管結構設計，即指於該內管(20)內部設有一油路外管(31)，並於該油路外管(31)內設置該閥組(36)並同時形成該內油室(37)之技術特徵，係可減少液壓油因流速過快所產生內部振盪的現象，以降低內部構件受液壓油衝擊所造成碰撞、磨損之情形，增加構件之使用壽命。

本發明該氣嘴組(50)之設置，主要為提供一可填充氣體進入該內氣室(34)之部位，藉以可達到調整該內氣室(34)內部氣壓之功效。

本發明之該浮動活塞座(32)設計，一方面為於提供其兩側各該外油室(34)及內氣室(34)兩者之「自動」壓力調整功能，另一方面可使兩側無論是氣體或液壓油，於壓力差變化時具有降低流體內部之振盪衝擊，適時地提供穩壓效果。

本發明於該閥組(36)之彈性件(368)設計，在於當該閥桿(364)朝該閥套(366)位移後，該控制組(363)若解除對該閥桿(364)施力時，該彈性件(367)則提供一自然彈力將該閥桿(364)復位直至該擋止部(365)貼抵該閥座(361)之端緣，以使該油路(38)呈不流通狀態。

請參照第九圖至第十二圖，係為本發明之另一實施例，其中該油路外管(31)相對於該活塞座(21)之另端係呈一體成形之封閉狀；該閥控裝置(30)進一步具有一彈性件(39)，係設於該內氣室(34)內，並以其一端抵接於該浮動活塞座(32)上，提供其產生線性復歸動作，使該浮動活塞座(32)兩側各該內氣室(34)及外油室(33)兩者間之壓力平衡。

此一實施例主要係利用該彈性件(39)之彈力代替較佳實例該內氣室(34)之預設氣壓，係屬「機械式」及「氣油壓式」結構之混合應用；此實施例可省略該氣嘴組(50)之使用，亦可不必因該內氣室(34)之氣壓不足而需進行氣壓增補作業。

同時，此一實施例該油路外管(31)可於一端以一體式之封閉狀形成，可確保使該內油室(37)之液壓油不會外露之疑慮；本實施例之組設、作動關係、及預期達到之功效，皆與最佳實施例完全相同。

請參照第十三圖至第十五圖，係為本發明之再一實施例，其中該彈性件(368)，係設於該閥套(366)內部，其兩端分別抵接於各該閥座(361)及閥桿(364)擋緣之間，提供該閥桿(364)一復歸彈力；該擋止部(365)則設於該閥桿(364)中段靠近於該閥座(361)之流道出口部位，並藉由該閥桿(364)之線性位移可同步帶動該擋止部(365)移動，而使該閥座(361)內之流道呈流通或不流通狀態切換。

此一實施例之作動方向，則與最佳實施例相反，當欲進行高度調整動作時，係利用該控制組(363)將該閥桿(364)朝該閥座(361)方向線性位移，該擋止部(365)則離開該閥座(361)緣面進入該閥座(641)內而使其內流道開通，此時該油路(38)未受到阻擋則呈流通狀態，液壓油可由該內油室(37)流至該外油室(33)，或者自該外油室(33)回流至該內油室(37)，則該內管(20)即可於該外管(10)內作線性位移而產生相對位置之變化，即可作高度調整。

於高度調整欲定位時，則利用該控制組(363)將該閥桿(364)朝該閥座(361)反方向線性位移，或者使該控制組(363)解除對該閥桿(364)施力作動，讓該彈性件(368)則提供一自然彈力將該閥桿(364)復位直制該擋止部(365)阻擋該閥座(361)之流道，此時該油路(38)則呈不流通狀態，液壓油則無法進行流動而使各該內、外油室(37)(33)及內、外氣室(34)(22)呈壓力平衡狀態，該內管(20)即不能於該外管(10)內作線性位移而定位。

本實施例之組設、作動關係、及預期達到之功效，皆與最佳實施例完全相同。

綜合上述，本發明所揭露之「可調整之自行車座管油路結構」，係提供一種可適用於「氣油壓式」及「機械與氣油壓混合式」之座管結構中，係利用雙內管之設計增長該油路行程，並同時可控制該閥組啟閉者，藉以降低液壓油產生氣穴現象，減少高度調整動作之滯延情形發生，與減少液壓油因流速過快所產生內部振盪及內部構件受液壓油衝擊所造成碰撞、磨損之情形，增加構件之使用壽命，而獲致一實用性高之自行車座管高度調整結構，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請　鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

[本發明]

(10)．．．外管

(11)．．．下座

(12)．．．上座

(20)．．．內管

(21)．．．活塞座

(22)．．．外氣室

(30)．．．閥控裝置

(31)．．．油路外管

(32)．．．浮動活塞座

(33)．．．外油室

(34)．．．內氣室

(35)．．．油路內管

(36)．．．閥組

(361)．．．閥座

(362)．．．通路

(363)．．．控制組

(364)．．．閥桿

(365)．．．擋止部

(366)．．．閥套

(367)．．．通孔

(368)．．．彈性件

(37)．．．內油室

(38)．．．油路

(39)．．．彈性件

(40)．．．夾持組

(50)．．．氣嘴組

第一圖為本發明一較佳實施例之立體外觀圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之立體分解圖。

第三圖為本發明一較佳實施例閥組之立體外觀分解圖。

第四圖為本發明一較佳實施例之組設示意圖。

第五圖為本發明一較佳實施例之組設局部放大示意圖。

第六圖為本發明一較佳實施例之使用狀態一示意圖。

第七圖為本發明一較佳實施例之使用狀態一放大示意圖。

第八圖為本發明一較佳實施例之使用狀態二示意圖。

第九圖為本發明另一實施例之立體分解圖。

第十圖為本發明另一實施例之組設示意圖。

第十一圖為本發明另一實施例之組設局部放大示意圖。

第十二圖為本發明另一實施例之使用狀態示意圖。

第十三圖為本發明再一實施例之組設示意圖。

第十四圖為本發明再一實施例之組設局部放大示意圖。

第十五圖為本發明再一實施例之使用狀態示意圖。