本发明整体涉及一种自行车座管，并且更加特别地涉及可调节以改变车座高度的座管。
背景技术：
可调节的座管允许骑车者在骑自行车时选择性地升高或降低车座。车座的高度可影响骑车者的效率。例如，在下坡时降低车座可能是有利的。此外，在上坡时升高车座可能是有利的。在现有技术中已知了可调节的座管组件。然而，这种座管组件常常难以操作。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，自行车座管组件包括：第一管；第二管，所述第二管构造成沿着纵向方向在第一管内伸缩地运动；流体室，所述流体室包含可压缩流体，所述可压缩流体产生偏压力，以使得第一管和第二管相对于彼此扩展；和定位结构。所述定位结构包括：支撑构件，所述支撑构件设置在第一管和第二管中的一根管上；定位构件，所述定位构件构造成相对于支撑构件围绕枢转轴线在第一位置和第二位置之间枢转；控制单元，所述控制单元连接到定位构件，以使得定位构件在第一位置和第二位置之间运动；和位置保持构件，所述位置保持构件设置在第一管和第二管中的另一根管上。位置保持构件包括接合部分，所述接合部分在定位构件枢转至第一位置的状态中与定位构件接合，以保持第一管和第二管之间的位置关系。
根据第二方面，根据第一方面的定位构件位于第一管和第二管中的所述另一根管的内部空间中，并且定位构件的第一位置相对于第一管和第二管的纵向中央轴线位于定位构件的第二位置的径向外部。
根据第三方面，根据第一方面和第二方面的自行车座管组件还包括偏压构件，所述偏压构件构造成将定位构件朝向第一位置偏压。
根据第四方面，根据第三方面的偏压构件位于支撑构件和控制单元之间，以便将控制单元朝向第一管和第二管中的所述另一根管的远端部偏压。
在第五方面中，根据第三方面和第四方面的偏压构件围绕枢转轴线定位。
在第六方面中，根据先前方面中的任一方面的枢转轴线是第一枢转轴线，并且定位构件围绕第二枢转轴线枢转地连接到控制单元。
在第七方面中，根据先前方面中的任一方面的控制单元构造成沿着纵向方向相对于第一管和第二管中的所述一根管运动。
在第八方面中，根据先前方面中的任一方面的定位构件包括滚动元件，所述滚动元件构造成相对于定位构件的一部分转动。
在第九方面中，根据第八方面的接合部分包括弯曲凹陷部，所述弯曲凹陷部构造成接收定位构件的滚动元件。
在第十方面中，根据先前方面中的任一方面的位置保持构件相对于第一管和第二管中的所述另一根管是独立构件。
在第十一方面中，根据先前方面中的任一方面的位置保持构件可拆卸地安装到第一管和第二管中的所述另一根管的内周表面。
在第十二方面中，根据先前方面中的任一方面的位置保持构件是第一位置保持构件，并且第二位置保持构件定位成与第一位置保持构件相对。
在第十三方面中，根据先前方面中的任一方面的定位构件是第一定位构件，第二定位构件设置成关于自行车座管组件的纵向中央轴线与第一定位构件对称。
在第十四方面中，根据先前方面中的任一方面的流体室位于第一管和第二管中的所述另一根管中。
在第十五方面中，根据先前方面中的任一方面的第一管和第二管中的所述一根管的内部段构造成与第一管和第二管中的所述一根管的外部连通。
在第十六方面中，根据先前方面中的任一方面的流体室位于第一管和第二管中的所述一根管的内部，并且第一管和第二管中的所述一根管的直径小于第一管和第二管中的所述另一根管的直径。
在第十七方面中，斜坡形成于根据第九方面至第十六方面中的任一方面的位置保持构件上，以便与弯曲凹陷部相交，其中，斜坡有利于滚动元件从弯曲凹陷部逃逸。
在第十八方面中，根据第二方面至第十七方面中的任一方面的偏压构件围绕纵向中心轴线定位。
在第十九方面中，本发明包括一种自行车座管组件，所述自行车座管组件包括：第一管；第二管，所述第二管构造成沿着纵向方向在第一管内伸缩地运动；流体室，所述流体室包含可压缩流体，所述可压缩流体产生偏压力，以使得第一管和第二管相对于彼此扩展；和定位结构。该定位结构包括：支撑构件，所述支撑构件设置在第一管和第二管中的一根管上；定位构件，所述定位构件构造成相对于支撑构件在第一位置和第二位置之间运动；控制单元，所述控制单元连接到定位构件，以使得定位构件在第一位置和第二位置之间运动；和位置保持构件，所述位置保持构件设置在第一管和第二管中的另一根管上，其中，位置保持构件包括接合部分，所述接合部分在定位构件运动至第一位置的状态中与定位构件接合，以保持第一管和第二管之间的位置关系。该位置保持构件相对于第一管和第二管中的所述另一根管是独立构件。
在第二十方面中，根据第二十方面的位置保持构件可拆卸地安装到第一管和第二管中的所述另一根管的内周表面。
在第二十一方面中，本发明包括一种自行车座管组件，所述自行车座管组件包括：第一管；第二管，所述第二管构造成沿着纵向方向在第一管内伸缩地运动；和定位结构。该定位结构包括：支撑构件，所述支撑构件设置在第一管和第二管中的一根管上；定位构件，所述定位构件构造成相对于支撑构件在第一位置和第二位置之间运动；控制单元，所述控制单元连接到定位构件，以使得定位构件在第一位置和第二位置之间运动；和位置保持构件，所述位置保持构件设置在第一管和第二管中的另一根管上。该位置保持构件包括：接合部分，所述接合部分在定位构件运动至第一位置的状态中与定位构件接合，以保持第一管和第二管之间的位置关系；和流体室，所述流体室包含可压缩流体，所述可压缩流体产生偏压，以使得第一管和第二管相对于彼此扩展。该流体室位于第一管和第二管中的所述另一根管内，并且第一管和第二管中的所述一根管的内部段构造成与第一管和第二管中的所述一根管的外部连通。
附图说明
根据以下详细描述和附图，本发明的其它优势和特征对于本领域中的技术人员而言将变得显而易见。
图1是包括根据本发明的座管组件的实施例的自行车的侧视图；
图2是第一实施例的座管组件的示意性局部透视图；
图3是图2的座管组件沿着图2的平面3-3剖切的剖视图；
图4是图2的座管组件沿着图2的平面4-4剖切的的局部放大剖视图；
图5是图2的座管组件为了清晰移除一些零件情况下的局部透视图，；
图6是座管组件为了清晰移除一些零件情况下的示意性局部剖视图；
图7是如图6的座管组件的示意性局部剖视图；和
图8是本发明的另一实施例的如图6的座管组件的示意性局部剖视图。
具体实施方式
图1示出了自行车10，该自行车包括车座14、车把18、车架22和座管组件26。座管组件26装配到车架22的座管30。操作装置34位于例如车把18上，所述操作装置34允许骑车者控制座管组件26。自行车10的其它未标号的零件是众所周知的并且将不进行详细讨论或图解。
参照图2和图3，自行车座管组件26包括第一管42和第二管46，所述第二管46构造成沿着纵向方向在第一管42内伸缩地运动。第一管42和第二管46之间的伸缩运动改变了自行车座管组件26的总长度并且因此在座管组件26安装在车架22中时改变了车座14的高度。在图解的实施例中，第一管42相对于车架22是独立的并且安装在座管30中。第一管42和第二管46可由一种或多种材料制成，诸如铝、钛、钢、其它金属或者合金、碳纤维、热塑塑料等等。
参照图3和图4，自行车座管组件26还包括容纳可压缩流体的流体室50，所述可压缩流体产生偏压力，以使得第一管42和第二管46相对于彼此扩展。流体室50是自行车座管组件26内的密封空间，其用作弹簧，并且流体室50的弹簧力沿着座管组件26趋于扩展和拉长的方向施加。例如，在图解的实施例中，如图3所示，流体室50位于第二管46内。在第一管42和第二管46相对于彼此伸缩地运动时，流体室50的容积减小或者扩大。可压缩流体可以例如是空气。阀54(诸如施克拉德阀)例如可设置成用于将流体添加到流体室50中或者从流体室50移除流体。流体压力越大，沿着相反的纵向方向推动第一管42和第二管46的力就越大。设置防尘密封件98以防止灰尘进入第一管42中。此外，设置多种密封件和密封表面(未标号)以密封第一管42和第二管46之间的界面以及密封流体室50。这些密封件在本领域中是已知的并且因此将不进行详细描述。
在图解的实施例中，参照图3，流体室50沿着轴向方向位于活塞102和车座固定件106之间，所述活塞102位于第二管46的下端部处，所述车座固定件106封闭第二管46的上端部。参照图3和图4，当第二管46和活塞102相对于第一管42轴向运动或者伸缩地运动时，流体室50的容积改变。
优选地，流体室50位于第一管42和第二管46中的一根管内部，并且第一管42和第二管46中的所述一根管的直径小于第一管42和第二管46中的另一根管的直径。即，流体室50优选地位于第一管42和第二管46中直径较小的一根管中。优选的是，流体室50位于直径较小的管中，使得流体室50产生期望的弹簧特征。使流体室50位于直径较小的管中导致流体室50在座管组件26的调节范围内产生了更大的恒定弹簧力。换言之，使流体室50位于第一管42和第二管46中的直径较小的一根管中减小了当在座管组件26的运动范围内压缩流体室50中的流体时由流体室50产生的最大弹簧力和最小弹簧力之差。在这个实施例中，流体室50设置第二管46内、在活塞102和车座固定件106之间。第一管42的内部段122与第一管42的外部连通。因此，在本实施例中，仅仅流体室50提供了偏压力以使得座管组件伸缩式扩展。
参照图3至图8，自行车座管组件26还包括定位结构58。定位结构58选择性地将第一管42相对于第二管46锁定，使得车座14在没有沿着纵向方向调节时处于固定位置中。然而，定位结构58允许第一管42和第二管46在调节模式中进行伸缩式相对运动，在下文详细讨论调节模式。
定位结构58包括支撑构件62，所述支撑构件62设置在第一管42和第二管46中的一根管上。在图解的实施例中，支撑构件62设置在第一管42上。然而，在零件倒置的情况中，支撑构件62能够设置在第二管46上。参照图3和图4，支撑构件62可包括例如套管110、支撑轴114和端盖118。在图解的实施例中，支撑轴114的上端部固定到套管110的下端部。支撑轴114的下端部固定到端盖118。因此，套管110和支撑轴114牢固地固定到第一管42。
优选地，流体室50位于第一管42和第二管46中的另一根管中。即，流体室50优选地位于第一管42和第二管46中的没有安装支撑构件62的一根管上。例如，在图解的实施例中，如图3和图4所示，流体室50位于第二管46内。
第一管42和第二管46中的一根管的内部段122构造成与第一管42和第二管46中的所述一根管的外部连通。即，内部段122位于第一管42和第二管46中的安装有支撑构件62的一根管中。在图解的实施例中，参照图3，内部段122位于第一管42内、在活塞102和端盖118之间。在图解的实施例中，通风口126例如形成于端盖118中，以使得内部段122与座管组件26的外部连通，所述端盖118位于第一管42的外端部处。通过使得内部段122通风到第一管42的外部(通风到大气)，内部段122不会向第二管46施加弹簧力。
参照图3和图4，当调节车座14并且第二管46沿着向下方向运动时，活塞102与第二管46一起相对于第一管42和支撑轴114运动。活塞102包括：内部密封件130，所述内部密封件130形成活塞102和支撑轴114之间的密封件；衬套134，所述衬套134设置成减小活塞102和第一管42的内周表面之间的摩擦。连同另一个密封表面，内部密封件130防止流体从流体室50中泄漏到内部段122中。
参照图4至图8，定位结构58还包括定位构件66，所述定位构件66构造成相对于支撑构件62在第一位置和第二位置之间运动。可采用各种机构以使得定位构件66在第一位置和第二位置之间运动。然而，优选的是可以采用这种机构，所述机构可使定位构件66运动，以使得在调节车座14的高度时不会阻碍第一管42和第二管46的伸缩运动。例如，参照图5至图7中示出的实施例，其中，定位构件66枢转，定位结构58还包括定位构件66，所述定位构件66构造成围绕枢转轴线138相对于支持构件62在第一位置和第二位置之间枢转。枢转轴线138由枢轴销142限定，所述枢轴销142在图解的实施例中由支撑构件62的上端部支撑。因此，枢转轴线138相对于第一管42固定，原因在于：支撑构件相对于第一管静止不动。在图解的实施例中，枢转轴线138垂直于纵向中央轴线154延伸。
定位构件66位于第一管42和第二管46中的另一根管的内部空间68中，并且定位构件66的第一位置相对于第一管42和第二管46的纵向中央轴线154位于定位构件66的第二位置的径向外部。即，定位构件66优选地位于第一管42和第二管46中的没有安装支撑构件62的一根管的内部空间68中。例如，如图3所示，在图解的实施例中，定位构件66位于第二管46的内部空间68中。在图解的实施例中，在图6中示出了定位构件66的第一位置，并且在图7中示出了定位构件66的第二位置。在图7的第二位置中，定位构件66完全与位置保持构件78(如下所述)脱离接合，以避免阻碍第二管46的伸缩运动。这最小化了在调节车座14时对座管组件26纵向运动的阻力。
定位结构58还包括控制单元74，所述控制单元74连接到定位构件66，以使得定位构件66在第一位置和第二位置之间运动。控制单元74构造成相对于第一管42和第二管46中的一一根管沿着纵向方向运动。即，控制单元构造成相对于第一管和第二管中的安装有支撑构件的一根管运动。例如，在图解的实施例中，线缆158将纵向力施加到控制单元74，当线缆158通过操作装置34而被牵拉时，所述控制单元74将枢转力施加到定位构件66。控制单元74可例如包括线缆锁定构件162、拉杆166、杆联接件170、弹簧杆174、回位弹簧178和致动器182。如图3所示，线缆158的一个端部装配到线缆锁定构件162。当将张力施加到线缆158时，线缆锁定构件162沿着图3和图4的向下方向运动，这致使拉杆166、杆联接件170和弹簧杆174进行相应的纵向运动。杆联接件170可在支撑构件62的支撑轴114内轴向滑动。然而，联接件密封件186位于杆联接件170的外表面和支撑轴114的内表面之间，以密封流体室50。参照图3和图4，当杆联接件170响应于拉杆166中的向下运动而运动时，弹簧杆174对应地运动，以纵向压缩回位弹簧178。在图解的实施例中，回位弹簧178与第一管42和第二管46同轴并且位于致动器182内部，以在致动器182的下端部和弹簧杆174的上端部之间延伸。回位弹簧178的压缩将纵向力沿着图3和图4的向下方向施加在致动器182上。致动器182联接到定位构件66，使得致动器182的纵向运动转换成定位构件66围绕枢转轴线138的枢转运动。参照图4，致动器182的向下运动致使定位构件66逆时针枢转。
回位弹簧178用于防止线缆158松弛。换言之，回位弹簧可使得当骑车者在调节车座14时释放操作杆时恢复操作装置34的操作杆。然而，回位弹簧178不是必需的。换言之，杆联接件170可直接固定到致动器182，使得将运动直接从线缆锁定构件162传递到致动器182。
尽管控制单元74在图解的实施例中由线缆操作，但是可采用其它装置以使得控制单元74运动，诸如，液压致动器或者电机。在图解的实施例中，如图2所示的操作装置34是手动操作的线缆牵拉器，但是操作装置34例如可以是电动线缆牵拉器或者液压操作装置。此外，例如，操作装置34可以是电动开关，所述电动开关无线地或者经由电缆将信号传递到操作控制单元74的电机。
定位结构58还包括位置保持构件78，所述位置保持构件78设置在第一管42和第二管46中的另一根管上。即，位置保持构件78位于第一管42和第二管46中的没有安装支撑构件62的一根管上。在图解的实施例中，如图5所示，位置保持构件78位于第二管46上；然而，在零件倒置的情况中，位置保持构件78可位于第一管42上。
位置保持构件78包括接合部分86，在定位构件66运动到第一位置的状态中，所述接合部分86与定位构件66接合，以保持第一管42和第二管46之间的位置关系。参照图5至图7图解的实施例，其中定位构件66枢转，在定位构件66枢转至第一位置的状态中，接合部分86与定位构件66接合，以保持第一管42和第二管46之间的位置关系。
定位构件66可具有多种形状。例如，在图解的实施例中，定位构件66包括滚动元件190，所述滚动元件190构造成相对于定位构件66的一部分转动。即，滚动元件190可在定位构件66与位置保持构件78脱离接合时沿着接合部分86的表面滚动。在图解的实施例中，辊的转动轴线平行于枢转轴线138。
如在图7中最好地示出的，接合部分86包括弯曲凹陷部198，所述弯曲凹陷部198构造成接收定位构件66的滚动元件190。然而，可采用具有另一种形状的接合部分86。接合部分86成形为接收定位构件66的外端部，以使得第二管46相对于第一管42定位。换言之，定位构件66和接合部分86之间的接合防止第一管42和第二管46之间纵向伸缩运动。在图解的实施例中，接合部分86是第一接合部分86，并且存在与第一接合部分86沿着纵向方向间隔开的第二接合部分90和第三接合部分94，以提供多个固定车座位置，所述每个固定车座位置各具有不同的高度。接合部分86、90、94的数量根据期望调节的程度是可变的。
此外，在图解的实施例中，斜坡202形成于位置保持构件78中，以与弯曲凹陷部198相交。斜坡有助于滚动元件190从弯曲凹陷部198逃逸。斜坡202形成于弯曲凹陷部198的上侧处，如图所示。斜坡202扩大了弯曲凹陷部198的开口。斜坡202是可选的并且对于操作座管组件26而言不是必需的。
在图解的实施例中，位置保持构件78是相对于第一管42和第二管46中的另一根管独立的独立构件。即，位置保持构件78是相对于第一管42和第二管46中的没有安装支撑构件62的另一根管独立的独立构件。例如，参照图4，尽管位置保持构件78可以与第二管46成一体，但是有利的是位置保持构件78相对于第二管46是独立的，原因在于：在将位置保持构件78安装在第二管46上之前，更加有效地在位置保持构件78上机加工出接合部分86。而且，更容易仅仅通过从多个位置保持构件中选择出待安装的位置保持构件来提供多个高度可调节的座管组件，所述多个高度可调节的座管组件各具有不同的高度，所述多个位置保持构件各具有不同高度位置。
尽管在图解的实施例中可通过例如焊接而永久地附接位置保持构件78，但是位置保持构件78可拆卸地安装到第一管42和第二管46中的另一根管的内周表面。即，位置保持构件78可以可拆卸地安装到第一管42和第二管46中的没有安装支撑构件62的一根管。在图解的实施例中，如图4所示，位置保持构件78可拆卸地安装到第二管46的内周表面。位置保持构件78可以通过诸如螺钉的各种已知可移除紧固件而可拆卸地安装到第二管46。因此，可根据期望的调节程度，替代在接合部分86、90、94之间具有不同间隔的位置保持构件78、82。
在图解的实施例中，定位构件66是第一定位构件66，而第二定位构件70设置成关于自行车座管组件26的纵向中央轴线154与第一定位构件66对称。与第一定位构件66相同，第二定位构件70具有第二枢转轴线(未标号)，所述第二枢转轴线与第一定位构件66的第一枢转轴线138不同。第一定位构件66和第二定位构件70以相同方式但是相反地操作。因此，控制单元74枢转地联接到第一定位构件66和第二定位构件70并且致使第一定位构件66和第二定位构件70同时但是相对于纵向中央轴线154沿着相反方向枢转。因此，参照图4，致动器182的向下运动致使第一定位构件66逆时针枢转而致使第二定位构件70顺时针枢转。滚动元件190是第一滚动元件190，并且第二定位构件70包括以相同方式操作的第二滚动元件194。
在图解的实施例中，位置保持构件78是第一位置保持构件78，而第二位置保持构件82定位成与第一位置保持构件78相对。为了阐释，图5至图8示出了位置保持构件78、82中的仅仅一个；然而，在图解的实施例中，第一位置保持构件78和第二位置保持构件82相对于纵向中央轴线对称并且对应于第一定位构件66和第二定位构件70。在图解的实施例中，接合部分86位于第一位置保持构件78和第二位置保持构件82的相同轴线位置处。第二位置保持构件82与第一位置保持构件78基本相同并且因此将不进行详细描述。尽管在图4中图解了两个定位构件66、70和两个位置保持构件78、82，但是仅仅提供一个定位构件66和一个对应的位置保持构件78即可。
自行车座管组件26还包括偏压构件206，所述偏压构件206构造成将定位构件66朝向第一位置偏压。偏压构件206位于支撑构件62和控制单元74之间，以将控制单元74朝向第一管42和第二管46中的另一根管的远端部偏压。即，偏压构件206将控制单元74朝向第一管42和第二管46中的没有安装支撑构件62的一根管的远端部偏压。在图2至图7的图解的实施例中，偏压构件206围绕纵向中央轴线154定位。参照图3，偏压构件可以是螺旋弹簧210，所述螺旋弹簧210位于支撑构件62内并且在支撑构件62和致动器182之间延伸。如图3所示，偏压构件206沿着向上方向将力施加到致动器182，这致使第一定位构件66和第二定位构件70朝向相应的位置保持构件78、82向外枢转。
在图8示出的可替代实施例中，偏压构件206围绕枢转轴线138定位。即，在图8的实施例中，偏压构件206是扭力弹簧214，所述扭力弹簧214位于支撑构件62和定位构件66之间，以便如在图8中观察的沿着顺时针方向将向外枢转力施加到定位构件66。在本实施例中，偏压构件206与枢转轴线138同轴，但是偏压构件206可以位于其他地方，只要将期望的枢转力施加到定位构件66即可。相同的扭力弹簧214(未示出)位于支撑构件62和第二定位构件70之间，以便如在图8中观察的沿着逆时针方向将向外枢转力施加到第二定位构件70。
在图解的实施例中，致动器182枢转地联接到定位构件66，如图4至图8所示。因此，上述枢轴销142是第一枢轴销142，第二枢轴销146将致动器182枢转地联接到定位构件66。枢转轴线138是第一枢转轴线138，定位构件66围绕第二枢转轴线150枢转地连接到控制单元74。在图解的实施例中，第二枢转轴线150平行于枢转轴线138。然而，可采用致动器182和定位构件66之间的另一种机械联接，只要致动器182的纵向运动转换成定位构件66的枢转运动即可。第二定位构件70具有第二枢轴销(未标号)，以用于以与第一定位构件66相同的方式将致动器182枢转地联接到第二定位构件70。
与一些已知的可调节座管相比，本发明的座管组件26更易于操作。定位构件66与位置保持构件78完全脱离接合并且相对于位置保持构件78独立，因此不会对座管组件26的纵向伸缩运动产生阻力。在一些现有技术的装置中，定位构件即使在脱离接合时也产生阻力，这导致需要更大的弹簧力来允许进行伸缩式扩展。这使得这种装置更难以使用。在本发明的座管组件26中，可减小由流体室50产生的弹簧力，原因在于：定位结构58在脱离接合时不对运动产生阻力，这使得骑车者更易于调节车座14的高度。
在图解的实施例中，第一管42固定到车架22，支撑构件62固定到第一管42，当调节车座14时第二管46相对于支撑构件62运动。然而，例如，图解的布置可颠倒，使得第二管46固定到车架22的车座管30，车座14固定到第一管42，并且在调节车座14时支撑构件62相对于第二管46运动。
当在此使用时，术语“可拆卸地附接”或者“可拆卸地附接的”包括：一种构造，在所述构造中，通过将元件直接附连到另一个元件而将所述元件直接附接到另一个元件，同时所述元件从所述另一个元件拆卸而不会发生损坏；和一种构造，在所述构造中，经由一个或多个中间构件将元件间接附接到另一个元件，同时所述元件可从所述另一个元件和所述一个或多个中间构件拆卸而不会发生损坏。这个概念还应用于具有类似意义的词语，诸如“可拆卸地连结”、“可拆卸地连接”、“可拆卸地联接”、“可拆卸地安装”、“可拆卸地结合”、“可拆卸地固定”以及它们的衍生词。
尽管已经参照具体实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员在理解具体实施例的同时可以易于设想这些实施例的可替代方案、变型方案和等效方案。因此，应当由所附权利要求及其等效方案限定本发明的范围。