TWI805165B - 自行車座桿結構及自行車 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種自行車座桿結構，其包含一下管、一上管以及一行程限位機構。上管可動地插設於下管，且相對下管定位於一行程高點或一行程低點，上管具有一上管軸線且包含一上端、一下端及一外管壁。下端用以插入下管，外管壁延伸於上端及下端之間，且外管壁包含至少一干涉區段，前述至少一干涉區段與上管軸線間的徑向距離朝上端漸縮。行程限位機構包含一干涉件，干涉件包含一內表面對應外管壁。其中，操作行程限位機構使內表面與外管壁的前述至少一干涉區段由一第一干涉位置切換至一第二干涉位置，以調整行程高點。藉此提升使用便利性。

Description

自行車座桿結構及自行車

本發明是有關一種自行車座桿結構及自行車，且尤其是有關一種高度可調之自行車座桿結構及自行車。

一般而言，自行車具有座桿安裝於中管上，座桿供坐墊設置，透過座桿與中管的相對移動，可調整坐墊的高度。

此外，座桿可包含一上管及一下管，且可進一步設置高度調整機構於上管及下管內，高度調整機構可包含一管體，管體內部容設空氣、油體或油氣兩者，並設置活塞及閥門以改變活塞於管體內的相對位置，進而改變上管及下管的相對高度。其中，當使用者欲調低座桿的高度時，開啟閥門並施力下壓上管以使上管相對下管下降；反之，當使用者欲調高座桿的高度時，則是開啟閥門讓上管相對下管上升，再由使用者用手或身體部位對上管限位以使上管升至預定高度，而若使用者未對上管進行限位時，上管將升至最高點。如此，在使用上仍有其不便之處。

因此，如何解決此一問題，遂成相關業者努力的目標。

為了解決上述問題，本發明提供一種自行車座桿結構及自行車，透過結構配置可控制上管的可位移行程。

依據本發明一實施方式之一種自行車座桿結構，其包含一下管、一上管以及一行程限位機構。上管可動地插設於下管，且相對下管定位於一行程高點或一行程低點，上管具有一上管軸線且包含一上端、一下端及一外管壁。下端用以插入下管，外管壁延伸於上端及下端之間，且外管壁包含至少一干涉區段，前述至少一干涉區段與上管軸線間的徑向距離朝上端漸縮。行程限位機構包含一干涉件，干涉件包含一內表面對應外管壁。其中，操作行程限位機構使內表面與外管壁的前述至少一干涉區段由一第一干涉位置切換至一第二干涉位置，以調整行程高點。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，行程限位機構可更包含一螺帽、一調整環以及一楔形套。螺帽設置於下管的一插入端，調整環可動地位於螺帽內，楔形套位於螺帽內且套於上管的外管壁，楔形套一端連接於調整環且包含一內斜面，且內斜面的內徑朝調整環漸縮。其中，干涉件套設於上管的外管壁，干涉件呈錐狀並用以插入楔形套的內斜面與上管的外管壁之間，轉動調整環使楔形套下移迫緊干涉件，以縮小干涉件的內徑。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，調整環可包含至少一帶動孔，螺帽包含一穿孔，穿孔與前述至少一帶動孔對應並提供一調整空間，以供前述至少一帶動孔由調整空間的一側移至另一側。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，行程限位機構可更包含一固定蓋，固定蓋包含二插銷，前述至少一帶動孔的數量為複數，且固定蓋設置於穿孔且使二插銷插入二帶動孔。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，行程限位機構可更包含一螺帽以及一調整環。螺帽設置於下管的一插入端，調整環包含一轉動部及一楔形部。轉動部可動地外露於螺帽，楔形部可動地位於螺帽內且與螺帽螺鎖，楔形部一端連接於轉動部且包含一內斜面，且內斜面的內徑朝轉動部漸縮。其中，干涉件套設於上管的外管壁，干涉件呈錐狀並用以插入楔形部的內斜面與上管的外管壁之間，轉動轉動部使楔形部下移迫緊干涉件，以縮小干涉件的內徑。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，可更包含一油封，其套設於上管的外管壁且設置於轉動部，以與轉動部連動。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，干涉件可包含一溝槽，以使干涉件的一截面概呈C型。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，行程限位機構可更包含一螺帽，其設置於下管的一插入端。其中，干涉件可旋轉地位於螺帽內且套設於上管的外管壁，且干涉件的一外表面圍繞形成一外偏心圓，內表面圍繞形成一內偏心圓，外偏心圓的圓心、內偏心圓的圓心與上管軸線三者不重疊。

依據前述實施方式之自行車座桿結構，其中，前述至少一干涉區段可呈坡狀或下寬上窄的梯形。

依據本發明另一實施方式之一種自行車，其包含一車架、二車輪以及一如前述實施方式之自行車座桿結構，且自行車座桿結構的下管設置於中管。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。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，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，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；並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。

此外，本文中第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖，其中第1圖繪示依照本發明第1實施例之一種自行車座桿結構100的立體示意圖，第2圖繪示第1圖第1實施例之自行車座桿結構100的爆炸示意圖，第3圖繪示第1圖第1實施例之自行車座桿結構100的一部分側視剖面示意圖。自行車座桿結構100包含一下管120、一上管110以及一行程限位機構130。上管110可動地插設於下管120，且相對下管120定位於一行程高點或一行程低點，上管110具有一上管軸線(未於第1實施例中標示)且包含一上端111、一下端113及一外管壁112。下端113用以插入下管120，外管壁112延伸於上端111及下端113之間，且外管壁112包含至少一干涉區段1121，前述至少一干涉區段1121與上管軸線間的徑向距離朝上端111漸縮。行程限位機構130包含一干涉件134，干涉件134包含一內表面1341對應外管壁112。其中，操作行程限位機構130使內表面1341與外管壁112的前述至少一干涉區段1121由一第一干涉位置切換至一第二干涉位置，以調整行程高點。

藉此，由於外管壁112具有漸縮的干涉區段1121，且與行程限位機構130的干涉件134的內表面1341可具有相異之干涉位置(例如第一干涉位置及第二干涉位置)，而能讓上管110在上升時因干涉而停止上升，藉此可以限制行程高點。如此，即可透過操作行程限位機構130來調整上管110的行程高點，具有使用上的便利性。後面將詳述自行車座桿結構100的細節。

上管110及下管120均具有中空管體結構，且上管110的內管壁與下管120的內管面均為直面，而上管110插設於下管120後，兩者的內部連通形成一空間。上管110在製程時，可僅有中間部分的外徑漸變而形成錐狀的干涉區段1121，然在其他實施例中，亦可以是上管之上半部分的外徑均漸變，而只有下半部分的外徑為定值，或是只有上管的一部分呈斜面而形成非錐狀且傾斜的干涉區段，干涉區段可呈坡狀或下寬上窄的梯形，或是干涉區段的數量為複數個，然不以此限制本發明。

自行車座桿結構100可更包含一高度調整機構，高度調整機構包含一作動桿、一管體、一閥門及一活塞，管體內包含流體，作動桿伸入管體內，作動桿作動可使閥門打開，流體相對活塞流動即可使上管110與下管120產生相對位移，而可使上管110升至行程高點或下降至行程低點，此種高度調整機構為習知且非本發明之重點，故圖式中未繪示且細節不再贅述。高度調整機構可受繩索或電控組驅動，透過無線或有線訊號使馬達作動，亦可達到推抵作動桿上移開啟閥門的效果。

請參閱第4圖，並配合參閱第2圖至第3圖，其中第4圖繪示第1圖第1實施例之自行車座桿結構100的另一部分側視剖面示意圖。行程限位機構130可更包含一螺帽132、一調整環131以及一楔形套133。螺帽132設置於下管120的一插入端，調整環131可動地位於螺帽132內，楔形套133位於螺帽132內且套於上管110的外管壁112，楔形套133一端連接於調整環131且包含一內斜面1331，且內斜面1331的內徑朝調整環131漸縮。其中，干涉件134套設於上管110的外管壁112，干涉件134呈錐狀並用以插入楔形套133的內斜面1331與上管110的外管壁112之間，轉動調整環131使楔形套133下移迫緊干涉件134，以縮小干涉件134的內徑。

如第2圖及第3圖所示，螺帽132的下端是套設於下管120插入端的外側且與下管120螺鎖，螺帽132的上端可連接自行車座桿結構100的一油封140，且油封140抵頂於上管110的外管壁112。調整環131與螺帽132的內螺牙鎖附，干涉件134呈外徑下寬上窄的錐狀而使干涉件134包含一外表面1342，其用以與楔形套133的內斜面1331對應，且干涉件134位於下管120的內管面與上管110的外管壁112之間。進一步地，干涉件134可包含一溝槽1343，而使干涉件134的一截面概呈C型，且溝槽1343的延伸線與上管110的上管軸線不平行而呈傾斜狀。

因此，在結構配置上，是讓楔形套133遠離調整環131的一端插入下管120的內管面與干涉件134的外表面1342之間，而能透過形狀配合達到使干涉件134迫緊內縮的效果。

又，調整環131與螺帽132的內螺牙鎖附，且調整環131可包含至少一帶動孔1311，螺帽132包含一穿孔1321，穿孔1321與前述至少一帶動孔1311對應並提供一調整空間，以供前述至少一帶動孔1311由調整空間的一側移至另一側。具體地，穿孔1321可呈水平長橢圓狀，而能提供調整空間，且前述至少一帶動孔1311的數量可為複數，且環繞間隔排列，如此可增加調整環131的轉動範圍。此外，行程限位機構130可更包含一固定蓋135，固定蓋135可包含二插銷1351，且固定蓋135設置於穿孔1321且使二插銷1351插入二帶動孔1311。藉此，當插銷1351插入帶動孔1311後，調整環131即被限位而無法相對螺帽132轉動，而有定位效果。

如第3圖所示，干涉件134的內表面1341與外管壁112的干涉區段1121處於第一干涉位置，但請特別注意第3圖中所繪示的上管110並未上升至對應第一干涉位置的行程高點，故干涉區段1121與內表面1341之間仍有間隙，而需知在上管110升至對應第一干涉位置的行程高點時，干涉區段1121與內表面1341之間至少部分是未有間隙而能產生干涉。在操作上，使用者可移除固定蓋135，以使帶動孔1311外露，再用手或任何工具，經由穿孔1321插入帶動孔1311中，將帶動孔1311由調整空間的一側移至另一側，如此可帶動調整環131繞上管110的上管軸線轉動，藉此調整環131可相對螺帽132下移，而能連動楔形套133往下，如此楔形套133將迫緊干涉件134，使溝槽1343變窄，而讓干涉件134的內表面1341與外管壁112的干涉區段1121切換至第二干涉位置，並讓干涉件134內表面1341之內徑變小，也就是從第3圖的內徑D1縮小為第4圖的內徑D2，再用固定蓋135的插銷1351插入帶動孔1311，以定位調整環131，限制干涉件134的位置。

由於內徑D1大於內徑D2，因此內徑D1可例如對應於上管110干涉區段1121的下緣，內徑D2可例如是對應於上管110干涉區段1121的上緣。是以，當干涉件134的內表面1341與外管壁112的干涉區段1121處於如第3圖所示的第一干涉位置時，使用者操作高度調整機構，在未有其他外部限制的情況下，上管110上升至干涉區段1121的下緣即會因干涉而自動停止，此即上管110對應於第一干涉位置的行程高點；反之，當干涉件134的內表面1341與外管壁112的干涉區段1121處於如第4圖所示的第二干涉位置時，使用者操作高度調整機構，在未有其他外部限制的情況下，上管110上升至干涉區段1121的上緣即會因干涉而自動停止，此即上管110對應於第二干涉位置的行程高點。如此一來，使用者即可透過行程限位機構130設定喜好的上管110行程高點，而有使用上的便利性。

請參閱第5圖、第6圖、第7圖及第8圖，其中第5圖繪示依照本發明第2實施例之一種自行車座桿結構200的立體示意圖，第6圖繪示第5圖第2實施例之自行車座桿結構200的爆炸示意圖，第7圖繪示第5圖第2實施例之自行車座桿結構200的一部分側視剖面示意圖，第8圖繪示第5圖第2實施例之自行車座桿結構200的另一部分側視剖面示意圖。自行車座桿結構200與第1實施例之自行車座桿結構100類似而包含上管210、下管220及行程限位機構230，但行程限位機構230的結構不同。

仔細地說，行程限位機構230可更包含一螺帽232以及一調整環231。螺帽232設置於下管220的一插入端，調整環231包含一轉動部2311及一楔形部2312。轉動部2311外露於螺帽232，楔形部2312可動地位於螺帽232內且與螺帽232螺鎖，楔形部2312一端連接於轉動部2311且包含一內斜面(未於第2實施例標示)，且內斜面的內徑朝轉動部2311漸縮。其中，干涉件234呈錐狀並用以插入楔形部2312的內斜面與上管210的外管壁(未於第2實施例標示)之間，轉動調整環231的轉動部2311使楔形部2312下移迫緊干涉件234，以縮小干涉件234的內徑。

自行車座桿結構200可更包含一油封240，其套設於上管210的外管壁且設置於轉動部2311，以與轉動部2311連動。轉動部2311及楔形部2312類似於第1實施例的調整環131及楔形套133，但轉動部2311及楔形部2312為一體成型，且楔形部2312是鎖附於螺帽232的內螺牙，而油封240更是設置於轉動部2311且隨轉動部2311上下移動。此外，干涉件234的結構與第1實施例的干涉件134相同，細節處均不再贅述。

如第7圖所示，干涉件234的內表面(未於第2實施例標示)與外管壁的干涉區段(未於第2實施例標示)處於第一干涉位置，但請特別注意第7圖中所繪示的上管210並未上升至對應第一干涉位置的行程高點，故干涉區段與內表面之間仍有間隙，而需知在上管210升至對應第一干涉位置的行程高點時，干涉區段與內表面之間至少部分是未有間隙而能產生干涉。使用者可直接轉動轉動部2311，而能連動楔形部2312往下，使楔形部2312迫緊干涉件234，而讓干涉件234的內表面與外管壁的干涉區段切換至第二干涉位置，並讓干涉件234內表面之內徑變小，也就是從第7圖的內徑D1縮小為第8圖的內徑D2，藉以調整上管210的行程高點。

請參閱第9圖、第10圖及第11圖，其中第9圖繪示依照本發明第3實施例之一種自行車座桿結構300的爆炸示意圖，第10圖繪示第9圖第3實施例之自行車座桿結構300的一俯視剖面示意圖，第11圖繪示第9圖第3實施例之自行車座桿結構300的另一俯視剖面示意圖。自行車座桿結構300與第1實施例之自行車座桿結構100類似而包含上管310、下管320及行程限位機構330，但行程限位機構330的結構不同。

如第9圖至第11圖所示，行程限位機構330包含一螺帽332及一干涉件334，螺帽332設置於下管320的一插入端。其中，干涉件334可旋轉地位於螺帽332內，且干涉件334的一外表面3342圍繞形成一外偏心圓，內表面3341圍繞形成一內偏心圓，外偏心圓的圓心C2、內偏心圓的圓心C1與上管310的上管軸線C3三者不重疊。

具體來說，干涉件334的結構和第1實施例的調整環131類似，但第1實施例的調整環131為內外均未偏心的環狀結構，故需透過楔形套133與干涉件134的上下迫緊來達到行程調整的效果。而第3實施例的干涉件334為雙偏心環狀結構，其能讓干涉件334的徑向厚度不一致且讓干涉件334於螺帽332內旋轉時改變上管310之上管軸線C3到干涉件334內表面3341的最小半徑，如此即不需另外再設置其他錐面或斜面元件。據此，行程限位機構330可更包含內外均未偏心的一襯套337，襯套337可套於上管310的外管壁(未於第3實施例標示)。

因此，如第10圖所示，干涉件334的內表面3341與上管310的干涉區段(未於第3實施例標示)處於第一干涉位置，此時上管310之上管軸線C3到干涉件334內表面3341的最小半徑為R1。在操作上，使用者可移除固定蓋335，再用手或任何工具，插入干涉件334的帶動孔(未於第3實施例標示)，以轉動干涉件334，而能讓干涉件334轉至如第11圖的位置，此時上管310之上管軸線C3到干涉件334內表面3341的最小半徑為R2，最小半徑R1大於最小半徑R2。

由於最小半徑R1大於最小半徑R2，因此最小半徑R1可例如對應於上管310干涉區段的下緣，最小半徑R2可例如是對應於上管310干涉區段的上緣。如此一來，使用者即可透過行程限位機構330設定喜好的上管310行程高點，而有使用上的便利性。

請參閱第12圖，其中第12圖繪示依照本發明第4實施例之一種自行車400的立體示意圖。自行車400包含一車架(未標示)、二車輪430、一坐墊440以及一自行車座桿結構410，車架包含一中管420，二車輪430設置於車架，自行車座桿結構410的下管(未於第4實施例標示)設置於中管420，且自行車座桿結構410的結構可和自行車座桿結構100、200、300中任一者相同，細節不再贅述。

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

100,200,300,410:自行車座桿結構 110,210,310:上管 111:上端 112:外管壁 1121:干涉區段 113:下端 120,220,320:下管 130,230,330:行程限位機構 131,231:調整環 1311:帶動孔 132,232,332:螺帽 1321:穿孔 133:楔形套 1331:內斜面 134,234,334:干涉件 1341,3341:內表面 1342,3342:外表面 1343:溝槽 135,335:固定蓋 1351:插銷 140,240:油封 2311:轉動部 2312:楔形部 337:襯套 400:自行車 420:中管 430:車輪 440:坐墊 C1,C2:圓心 C3:上管軸線 D1,D2:內徑 R1,R2:最小半徑

第1圖繪示依照本發明第1實施例之一種自行車座桿結構的立體示意圖； 第2圖繪示第1圖第1實施例之自行車座桿結構的爆炸示意圖； 第3圖繪示第1圖第1實施例之自行車座桿結構的一部分側視剖面示意圖； 第4圖繪示第1圖第1實施例之自行車座桿結構的另一部分側視剖面示意圖； 第5圖繪示依照本發明第2實施例之一種自行車座桿結構的立體示意圖； 第6圖繪示第5圖第2實施例之自行車座桿結構的爆炸示意圖； 第7圖繪示第5圖第2實施例之自行車座桿結構的一部分側視剖面示意圖； 第8圖繪示第5圖第2實施例之自行車座桿結構的另一部分側視剖面示意圖； 第9圖繪示依照本發明第3實施例之一種自行車座桿結構的爆炸示意圖； 第10圖繪示第9圖第3實施例之自行車座桿結構的一俯視剖面示意圖； 第11圖繪示第9圖第3實施例之自行車座桿結構的另一俯視剖面示意圖；以及 第12圖繪示依照本發明第4實施例之一種自行車的立體示意圖。

100:自行車座桿結構

110:上管

111:上端

112:外管壁

1121:干涉區段

113:下端

120:下管

130:行程限位機構

131:調整環

1311:帶動孔

132:螺帽

1321:穿孔

133:楔形套

1331:內斜面

134:干涉件

1341:內表面

1342:外表面

1343:溝槽

135:固定蓋

1351:插銷

140:油封

Claims (9)

1. 一種自行車座桿結構，包含：一下管；一上管，可動地插設於該下管，且相對該下管定位於一行程高點或一行程低點，該上管具有一上管軸線且包含：一上端；一下端，用以插入該下管；及一外管壁，延伸於該上端及該下端之間，且該外管壁包含至少一干涉區段，該至少一干涉區段與該上管軸線間的徑向距離朝該上端漸縮，且該至少一干涉區段呈坡狀或下寬上窄的梯形；以及一行程限位機構，包含一干涉件，該干涉件包含一內表面對應該外管壁；其中，操作該行程限位機構使該內表面與該外管壁的該至少一干涉區段由一第一干涉位置切換至一第二干涉位置，以調整該行程高點。
2. 如請求項1所述之自行車座桿結構，其中，該行程限位機構更包含：一螺帽，設置於該下管的一插入端；一調整環，可動地位於該螺帽內；以及一楔形套，位於該螺帽內且套於該上管的該外管壁，該楔形套一端連接於該調整環且包含一內斜面，且該內斜面的內徑朝該調整環漸縮； 其中，該干涉件套設於該上管的該外管壁，該干涉件呈錐狀並用以插入該楔形套的該內斜面與該上管的該外管壁之間，轉動該調整環使該楔形套下移迫緊該干涉件，以縮小該干涉件的內徑。
3. 如請求項2所述之自行車座桿結構，其中，該調整環包含至少一帶動孔，該螺帽包含一穿孔，該穿孔與該至少一帶動孔對應並提供一調整空間，以供該至少一帶動孔由該調整空間的一側移至另一側。
4. 如請求項3所述之自行車座桿結構，其中，該行程限位機構更包含一固定蓋，該固定蓋包含二插銷，該至少一帶動孔的數量為複數，且該固定蓋設置於該穿孔且使二該插銷插入二該帶動孔。
5. 如請求項1所述之自行車座桿結構，其中，該行程限位機構更包含：一螺帽，設置於該下管的一插入端；以及一調整環，包含：一轉動部，可動地外露於該螺帽；及一楔形部，可動地位於該螺帽內且與該螺帽螺鎖，該楔形部一端連接於該轉動部且包含一內斜面，且該內斜面的內徑朝該轉動部漸縮；其中，該干涉件套設於該上管的該外管壁，該干涉件呈 錐狀並用以插入該楔形部的該內斜面與該上管的該外管壁之間，轉動該轉動部使該楔形部下移迫緊該干涉件，以縮小該干涉件的內徑。
6. 如請求項5所述之自行車座桿結構，更包含：一油封，套設於該上管的該外管壁且設置於該轉動部，以與該轉動部連動。
7. 如請求項5所述之自行車座桿結構，其中，該干涉件更包含一溝槽，以使該干涉件的一截面概呈C型。
8. 如請求項1所述之自行車座桿結構，其中，該行程限位機構更包含：一螺帽，設置於該下管的一插入端；其中，該干涉件可旋轉地位於該螺帽內且套設於該上管的該外管壁，且該干涉件的一外表面圍繞形成一外偏心圓，該內表面圍繞形成一內偏心圓，該外偏心圓的圓心、該內偏心圓的圓心與該上管軸線三者不重疊。
9. 一種自行車，包含：一車架，包含一中管；二車輪，設置於該車架；以及一如請求項1至8中任一項所述之自行車座桿結構，且 該自行車座桿結構的該下管設置於該中管。

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