可伸展的自行车头部组件结构.pdf

一种可伸展的自行车头部组件结构，其设置成帮助将前叉的转向管安装到车架的头管上。该自行车头部组件具有安装在转向管上的一第一管状件和一第二管状件。第一和第二管状件上具有尺寸确定成接受转向管从中通过的孔。第一和第二配合调节结构可调节地连接在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构的有效轴向总长。这样，第一和第二配合调节结构将轴向力施加在头部组件上，该头部组件可转动将前叉的转向管安装在车架的头管上。

1.  一种可伸展的自行车头部组件结构，它包括：
第一管状件，其具有第一自由端、带有第一配合调节结构的第一连接端和轴向延伸在第一自由端和第一连接端之间的第一孔，第一孔的最内径的尺寸确定成接受转向管从中通过；以及
第二管状件，其具有第二自由端、带有第二配合调节结构的第二连接端和轴向延伸在第二自由端和第二连接端之间的第二孔，第二孔的最内径的尺寸确定成接受转向管从中通过，第一和第二配合调节结构可调节地连接在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构的有效轴向总长。

2.  如权利要求1所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一配合调节结构具有一组第一螺纹，而第二配合调节结构具有一组与第一螺纹螺纹接合的第二螺纹。

3.  如权利要求1所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于：其还包括：锁定件构形并布置成选择性装置(或选择性地设定)，以阻止第一和第二配合调节结构之间的相对调整。

4.  如权利要求3所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一配合调节结构具有一组第一螺纹，而第二配合调节结构具有一组与第一螺纹螺纹接合的第二螺纹。

5.  如权利要求4所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，锁定件包括螺纹连接在第一和第二螺纹中一个上的锁定螺母。

6.  如权利要求5所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一螺纹为形成于第一管状件的外表面上的外螺纹，而第二螺纹为形成于第二管状件的第二孔的内表面上的内螺纹。

7.  如权利要求6所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件的第一孔的最内径基本等于第二管状件的第二孔的最内径。

8.  如权利要求7所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第二组螺纹的有效内径大于第二管状件的第二孔的最内径。

9.  如权利要求8所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件在其第一自由端上具有凸缘，该凸缘的最大宽度大于第一组螺纹的外径。

10.  如权利要求9所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，  第一管状件的凸缘具有带有一对平行的工具接合表面的外周向表面。

11.  如权利要求1所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件的第一孔的最内径基本等于第二管状件的第二孔的最内径。

12.  如权利要求1所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件在其第一自由端上具有凸缘，该凸缘具有带有一对平行的工具接合表面的外周向表面。

13.  如权利要求3所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，锁定件具有可调节内径的开口锁定轴环，接合第一管状件的第一渐缩表面，而接合第二管状件的第二渐缩表面，第一和第二渐缩表面构形并布置成将轴向力施加在第一和第二管状件上。

14.  如权利要求13所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一配合调节结构包括一组第一螺纹，而第二配合调节结构具有一组与第一螺纹螺纹接合的第二螺纹。

15.  如权利要求14所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一螺纹为形成于第一管状件的外表面上的外螺纹，而第二螺纹为形成于第二管状件的第二孔的内表面上的内螺纹。

16.  如权利要求15所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件的第一孔的最内径基本等于第二管状件的第二孔的最内径。

17.  如权利要求15所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第二螺纹的有效最内径大于第二管状件的第二孔的最内径。

18.  如权利要求15所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件在其第一自由端上具有凸缘，该凸缘的最大宽度大于第一螺纹的外径。

19.  如权利要求18所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，第一管状件的凸缘具有带有一对平行的工具接合表面的外周向表面。

20.  如权利要求1所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，其还包括：具有最外宽度大于第一管状件的第一孔的用户操作部分和最外宽度小于第一管状件的第一孔的转向管插入部分的自行车元件，从而转向管置于第一管状件和转向管插入部分之间。

21.  如权利要求20所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，自行车元件为电子装置。

22.  如权利要求20所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，自行车元件为线缆操作装置。

23.  如权利要求20所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，自行车元件为悬架控制装置。

24.  如权利要求20所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，自行车元件为电子开关。

25.  如权利要求20所述的可伸展的自行车头部组件结构，其特征在于，自行车元件为带有形成于用户操作部分的显示器的自行车计算机。

可伸展的自行车头部组件结构
技术领域
本发明涉及一种可伸展的自行车头部组件结构，特别涉及一种构形成向头部组件施加轴向力的可伸展的自行车头部组件结构，该头部组件可转动地将前叉的转向管安装到自行车车架的头管上。
背景技术
自行车正变成日益普及的娱乐形式和交通工具。而且，无论是对业余爱好者还是专业人士来说，自行车已成为很受欢迎的竞技运动。不论自行车是用于娱乐、交通还是竞技，自行车工业一直在不断改进自行车车架以及自行车的各种元件。
近年来，自行车上装备了越来越多的电子元件以使骑车过程对于骑车人来说变得更轻松和更令人愉快。一些自行车装备有计算机控制的悬架，其可以通过车载计算机或控制单元根据骑行条件来进行自动调整。例如已转让给Shimano公司的美国专利No.6543799中就公开了这样一种计算机控制的悬架的示例。此外，许多新型的自行车都具有自动变速单元，其可以由车载计算机或控制单元来根据骑行条件来进行自动调整。
因此，这些带有电子元件(或组件)的自行车需要装备有控制单元以对各种电子组件以及一个或多个为这些电子组件提供电力的电池进行控制。但不利的是自行车车架上可以安装所有这些电子元件并且能让骑车人够到的空间十分有限。换句话说，这些电子元件优选安装在自行车的特定区域例如车把上，这进一步限制了电子元件的安装区域。同样还需要将这些电子元件以既美观又易于使用的形式安装。因此，需要用一种使电线既不会妨碍到自行车的操作又不会影响自行车的整体外观的方式来安装这些电子元件。
考虑到上述问题，本领域技术人员从这里可以明显看出存在一种对改进的自行车头部组件结构的需要。本发明提出了本领域的这种需要以及其他需要，从这里所公开的内容中这些需要对于本领域技术人员来说是明显的。
发明内容
本发明的一个目的就是提供一种构形成将轴向力施加在头部组件上的可伸展的自行车头部组件结构，该头部组件可转动的将前叉的转向管安装在车架的头管上。
本发明某些实施例的另一目的在于提供一种可伸展的自行车头部组件结构，其提供穿过车架头管的畅通无阻的通道或通路，以使缆线从安装在车把区域的部件到达安装在自行车的其它部位的部件上。
本发明某些实施例的又一目的在于提供一种可伸展的自行车头部组件结构，其可以在自行车前叉的转向管中安装电子装置或部件。
本发明某些实施例的又一目的在于提供一种可伸展的自行车头部组件结构，其生产成本相对低廉，且安装相对简单。
前述目的可以通过提供一种可伸展的自行车头部组件结构基本实现，它基本上包括一第一管状件和一第二管状件。第一管状件具有一第一自由端、一个带有第一配合调节结构的第一连接端和一个轴向延伸在第一自由端和第一连接端之间的第一孔。第一孔的最内径的尺寸确定成接受转向管从中通过。第二管状件具有一第二自由端、一个带有第二配合调节结构的第二连接端和一个轴向延伸在第二自由端和第二连接端之间的第二孔。第二孔的最内径的尺寸确定成接受转向管从中通过。第一和第二配合调节结构可调节地连接在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构的有效轴向总长。
从结合了附图及所公开的本发明优选实施例的下文详细说明中，本发明的这些及其他目的、特征、方面和优点对于本领域技术人员变得显而易见。
附图说明
现将参考构成原始公开的一部分的附图内容：
图1是一个装备有根据本发明第一实施例的可伸展的自行车头部组件结构的自行车的侧视图；
图2是带有如图1所示的根据本发明第一实施例的可伸展地自行车头部组件结构的悬挂前叉的顶部的局部放大侧剖图；
图3是图1所示自行车的前部的局部俯视图，其表示出连接在自行车上的各种元件；
图4是图1和2示出的根据本发明第一实施例的可伸展的自行车头部组件结构的侧视图；
图5是如图4所示的根据本发明第一实施例的可伸展的自行车头部组件结构的纵向剖面图；
图6为根据本发明第一实施例的图1-5所示可伸展的自行车头部组件结构的分解侧视图；
图7为根据本发明第一实施例的图6所示可伸展的自行车头部组件结构的分解纵向剖视图；
图8为根据本发明第一实施例的图1-7所示可伸展的自行车头部组件结构的第一(顶部)管状件或间隔套的侧视图；
图9为用于根据本发明第一实施例的图1-7所示可伸展的自行车头部组件结构的图8所示的第一(顶部)管状件或间隔套的底部平面图；
图10为根据本发明第一实施例的图1-7所示可伸展的自行车头部组件结构的锁定件或螺母的顶视图；
图11为用于根据本发明第一实施例的图1-7所示可伸展的自行车头部组件结构的图10所示的锁定件或螺母的侧视图；
图12为根据本发明第一实施例的图1-7所示可伸展的自行车头部组件结构的第二(底部)管状件或间隔套的顶视图；
图13为用于根据本发明第一实施例的图1-7所示可伸展的自行车头部组件结构的图12所示的第二(底部)管状件或间隔套的侧视图；
图14为根据本发明第二实施例的可伸展的自行车头部组件结构的悬挂前叉的顶部分的放大侧剖视图；
图15为根据本发明第二实施例的图14所示可伸展的自行车头部组件结构的侧视图；
图16为根据本发明第二实施例的图14和15所示可伸展的自行车头部组件结构的分解侧视图；
图17为根据本发明第二实施例的图14-16所示可伸展的自行车头部组件结构的纵向剖视图；
图18为根据本发明第二实施例的图14-17所示可伸展的自行车头部组件结构的分解纵向剖视图；
图19为根据本发明第二实施例的图14-18所示可伸展的自行车头部组件结构的第一(顶部)管状件或间隔套的侧视图；
图20为根据本发明第二实施例的图14-18所示可伸展的自行车头部组件结构的第一(顶部)管状件或间隔套的底部平面图；
图21为根据本发明第二实施例的图14-18所示可伸展的自行车头部组件结构的图19所示的开口锁定件或轴环的侧视图；
图22为根据本发明第二实施例的图14-18所示可伸展的自行车头部组件结构的图21所示的开口锁定件或轴环的顶视图；
图23为根据本发明第二实施例的图14-18所示可伸展的自行车头部组件结构的第二(底部)管状件或间隔套的侧视图；
图24为根据本发明第二实施例的图14-19所示可伸展的自行车头部组件结构的图23所示的第二(底部)管状件或间隔套的顶视图；
图25为根据本发明可替代应用中安装在转向管中的电子悬架控制装置的透视图；
图26为根据本发明可替代应用中安装在转向管中的机械悬架控制装置的透视图；
图27为根据本发明可替代应用中安装在转向管中的车灯开关的透视图；以及
图28为根据本发明可替代应用中安装在转向管中的自行车计算机或控制器的透视图。
具体实施方式
现将参考附图阐述本发明的所选实施例。本领域技术人员从这里公开的内容中可以明显看出，下文的关于本发明实施例的说明仅是用来解释而不是用来限定由所附的权利要求书限定的本发明及其等效物。
首先参照图1，图中示出了一辆装备有一个自行车头部组件11以及各种电子元件的自行车10，其安装方式采用了下文将要描述的本发明第一实施例。自行车及其各种元件是本领域公知的，因此除了涉及本发明的元件外，这里将不再详细讨论和/或解释自行车10及其各种元件。在本文中使用的以下方向术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似的方向术语是当自行车装备有本发明时所指的这些方向。因此，这些术语当被用来描述本发明时，应当被解释为是关于一辆装备有本发明的自行车的。
如图1所示，自行车10基本上包括一个主车架12、一个后链条支撑件13、一个前轮14和一个后轮15。主车架12还装备有一个车座16、一个车把17和一个悬挂前叉18，该悬挂前叉通过前轮14的前发电机轮毂19可转动地支撑前轮14。该主车架12基本上包括一个顶管12a、一个车座管12b、一个下管12c和一个头管12d。
从图1和图2中可以看出，悬挂前叉18的上端可移动连接在主车架12的头管12d上。而悬挂前叉18的底端连接在前发电机轮毂19上。悬挂前叉18基本上包括一个通过头部组件20可转动地安装在主车架12的头管12d上的一个转向管18a，一对通过连接在转向管18a上的上冠部互连的伸缩支柱18b。因此前轮14通过前发电机轮毂19以常规方式可转动地安装在悬挂前叉18上。
可选择地，可接线的盖18d插入转向管18a的上端，用以封住转向管18a的上端。可接线的盖18d最好具有一个或多个孔用来接纳一根或多根从中通过的电线。在该实施例中，接线盖18d是一种摩擦地保持在转向管18a上的塑料盖或橡胶盖。
悬挂前叉18优选为一种电控悬架，其包括一个改变悬挂前叉18的阻尼特性的电减震装置(未示出)。由于电减震装置的精确结构对于本发明来说不是最关键的，所以在此不对电减震装置的精确结构进行详细讨论或解释。一种电控前悬架的实例是Shimano公司出售的Nexave C-910型组件的前悬架组件。
如图2所示，车把17具有一个安装部分17a，其以常规方式用一对螺栓17b固定到悬挂前叉18上。这样，车把17就固定在悬挂前叉18上，用于相对于主车架12转动悬挂前叉18以及前轮14。
还是参见图2，头部组件20包括一个上转向轴承装置20a和一个下转向轴承装置20b。该头部组件20是一种自行车的相对常规的部件。因而在此不再对头部组件20进行详细讨论或解释。车把17通过安装部分17a固定在悬挂前叉18的转向管18a上。具体地，车把17的安装部分17a是一种管夹，其中安装孔的内径随螺栓17b的拧紧而减小。在本发明中，可伸展的自行车头部组件结构11安装在悬挂前叉18的转向管18a之内在上转向轴承装置20a和车把17的安装部分17a之间。将车把17的安装部分17a固定夹紧在转向管18a上后，调节可伸展的自行车头部组件结构11，将轴向力施加在车把17的安装部分17a和头部组件20上。特别地，可伸展的自行车头部组件结构11构形并布置成在转向管18a上在轴向上伸展，以将轴向力施加在头部组件20上。在该头部组件20上的轴向力使使用者能够将适当的载荷施加在上、下转向轴承装置20a和20b上。
因此，可伸展的自行车头部组件结构11构形并布置成帮助将悬挂前叉18的转向管18a安装在自行车车架12的头管12d上。另外如下面所述，当将可伸展的自行车头部组件结构11安装在转向管18a上时，转向管18a的中心通路就畅通无阻了，从而，电线和/或自行车元件就可以很容易地插入转向管18a中。
返回再看图1，后链条支撑13通过一个底部支架(未示出)枢转地连接在主车架12上。一个传动装置21也以常规方式可操作地连接在主车架12与后链条支撑13之间。该传动装置21基本上包括多个安装在底部支架(未示出)上的前链环或链轮22、一对带有一对脚蹬(或踏板)24的曲柄臂23、一个安装在底部支架(未示出)上的前拨链器25、一个驱动链条26、多个以常规方式连接在后轮15的后轮毂28上的后链轮27和一个安装在后链条支撑13上的后拨链器29。由于自行车的这些部件都是本领域公知的，本文在此除了对那些进行改型以和本发明结合使用的部件外，不再对上述部件进行详细讨论或解释。此外，本文中未进行解释和/或讨论的其它各种自行车的常规部件例如车闸等也可以根据需要结合本发明使用。
一个后悬挂单元30可操作地连接在主车架12和后链条支撑13之间以吸收传递到后轮15的震动。该后悬挂单元30是一种电控悬架，其包括一个改变后悬挂单元30的阻尼特性的电减震装置(未示出)。由于电减震装置的精确结构对于本发明来说不是最关键的，所以在此不对电减震装置的精确结构进行详细讨论或解释。一种电控后悬架的实例是Shimano公司出售的Nexave C-910型组件的后悬架组件。
如图3所示，自行车10装备有各种安装在车把17上的电控元件。具体来说，自行车10装备有一个车载计算机31、一个前电子变速(或换档)单元32和一个后电子变速(或换档)单元33。车载计算机31与各种电子元件相连，这些电子元件可以包括，但不仅限于，前发电机轮毂19、前电子变速单元32、后电子变速单元33、前电子减震装置和后电子减震装置。车载计算机31优选通过一个电线34与这些不同的电子元件电连接，该电线34可以分成几根馈电线或馈电绳部分(为了简明且易于解释，图2中仅示出了两组电线35、36)。本发明使用的各种电子控制元件的实例是Shimano公司出售的Nexave C-910组件。
车载计算机31包括多个用于操作自动变速控制以及自动悬挂控制的按钮。如图3所示，在图示实施例中的车载计算机31通过电线32a和32b分别与前电子变速单元32和后电子变速单元33电连接。车载计算机31优选构形并布置成带有储存的用于基于骑车人的输入命令和/或由传感器产生的骑行条件来控制自动悬挂及自动变速的控制程序。另一种可选方案是，车载计算机31优选包括一个带有控制自动悬挂控制及自动变速控制的控制程序的微电脑。车载计算机31还可以包括其他常规元件例如输入接口电路、输出接口电路和存储装置如ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。对车载计算机31的微电脑进行编制程序而可以显示各种信息例如各种元件的状态，以及进行编制程序来控制自动悬挂控制及自动变速控制。存储器电路储存由处理器电路运行的处理结果及控制程序。
再回来看附图2，从电线34延伸出的电线35将车载计算机31电连接至后悬挂单元30的电子减震装置30、前拨链器25和后拨链器29上。
如图3所示，电线35优选被分成几路馈电线或馈电绳部分，其包括一个与后悬挂单元30的电子减震装置电连接的电线35a、一个与前拨链器25的电子装置电连接的电线35b和一个与后拨链器29电连接的电线35c。因此，各电线部分35a-35c包含多根电导体。
从电线34延伸出的电线36将车载计算机31与悬挂前叉18的电子减震装置及前发电机轮毂19电连接。优选地，电线36被分成包含多根电导体的几组馈电线或馈电绳部分。
由于电线34、35、36以及其各种电子连接件的精确结构对于本发明来说都不是关键的，因此本文在此不对电线34、35、36以及其各种电子连接件的精确结构进行详细讨论或解释。实际上，电线34、35、36以及其各种电子连接件的精确结构已经用一种简明且易于解释的方式进行图示了。此外，电线34、35、36以及其各种电子连接件的构造取决于连接在车载计算机31上的电子组件的类型和数量。
如图3所示，前变速单元32包括多个变速按钮，用于当骑车人已将车载计算机31设定为手动模式时对前拨链器25进行手动变速。如图2所示，在图示实施例中，前变速单元32通过电线32a与车载计算机31电连接。在优选实施例中，前变速单元32向车载计算机31输入电子指令。
如图3所示，后变速单元33包括多个变速按钮，用于当骑车人已将车载计算机31编程或设定为手动模式时对后拨链器29进行手动变速。在图示实施例中，后变速单元33通过电线33a与车载计算机31电连接。在优选实施例中，后变速单元33向车载计算机31输入电子指令。
现参照附图4-7，根据本发明第一实施例将可伸展的自行车头部组件结构11连接在悬挂前叉18的转向管18a上。可伸展的自行车头部组件结构11基本上包括一个顶部(第一)管状件或间隔套61、一个锁定件或螺母62和一个底部(第二)管状件或间隔套63。
可伸展的自行车头部组件结构11构形并布置成帮助将悬挂前叉18的转向管18a安装在车架12的头管12d上。特别地，可伸展的自行车头部组件结构11构形并布置成安装在转向管18a上，以将轴向力施加在头部组件20上，该头部组件可转动地将悬挂前叉18的转向管18a安装在车架12的头管12d上。当可伸展的自行车头部组件结构11安装在转向管18a上时，转向管18a的中心通道就畅通无阻了，因此电线35和36就可以很容易地从中插过。如下所述，顶部管状间隔套61和底部管状间隔套63可调节地连接在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构11的整个有效轴向长度。这样，顶部管状间隔套61和底部管状间隔套63将轴向力施加在头部组件20上，该头部组件可转动将悬挂前叉18的转向管18a安装在车架12的头管12d上。
现参照附图8和9，顶部管状间隔套61优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件。更优选地，顶部管状间隔套61由一种适用于自行车的金属材料制成。顶部管状间隔套61基本上包括带有第一自由端72的一个管体71，第一自由端72上带有工具接合凸缘73，以及带有一组第一螺纹75的第一连接端74。顶部管状间隔套61还具有轴向延伸在第一自由端72和第一连接端74之间的第一孔76。第一孔76的最内径的尺寸确定成接受转向管18a从中通过。第一孔76最好具有均匀的稍大于转向管18a的外径的圆柱表面，从而如图所示顶部管状间隔套61紧密配合在转向管18a上。
工具接合凸缘73位于顶部管状间隔套61的第一自由端72上，工具接合凸缘73的最外宽度大于管体71的外径。工具接合凸缘73为具有带一对平行的工具接合表面73a的外周向表面。当然工具接合凸缘73可以根据需要和/或要求具有其它的非圆形状。在任何情况下，工具接合凸缘73构形并布置成在安装到转向管18a上时可以用一工具转动顶部管状间隔套61。
现参照附图10和11，锁定件或螺母62优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件。更优选地，锁定件或螺母62由一种适用于自行车的金属材料制成。锁定件或螺母62构形并布置成选择性装置(或选择性地设定)以防止在顶部管状间隔套61和底部管状间隔套63之间的相对调整。锁定螺母62螺纹连接在顶部管状间隔套61上。特别地，锁定螺母62具有与第一螺纹75接合的内螺纹62a。这样锁定螺母62的转动就会在顶部管状间隔套61和底部管状间隔套63之间产生相对的轴向移动。锁定螺母62还可以具有非圆形的外周向表面，其形成多对平行的工具接合表面62b。
现参照附图12和13，底部(第二)管衬套63优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件。更优选地，底部管状间隔套63由一种适用于自行车的金属材料制成。底部管状间隔套63基本上包括带有第二自由端82的一个管体81，第一自由端82上带有工具接合部分83(一对平行表面)，和具有第二(内)螺纹85的第二连接端84。底部管状间隔套63还具有轴向延伸在第二自由端82和第二连接端84之间的第二孔86。第二孔86最好为阶梯形孔，带有在其上形成第二螺纹85的一个大直径圆柱部分86a和一个由内环形凸缘87形成的小直径圆柱部分86b。该内环形凸缘87限定了第二孔86的最内径。这样第二孔86的最内径尺寸确定成接受转向管18a从中通过。第二孔86的最内径最好稍大于转向管18a的外径，从而如图所示，顶部管状间隔套61紧密配合在转向管18a上。第二螺纹85形成有效内径，其大于底部管状间隔套63的第二孔86的最内径。第二螺纹85与第一螺纹75螺纹接合。
工具接合部分83位于底部管状间隔套63的第二自由端82上。工具接合部分83具有带有一对平行的工具接合表面83a的外周向表面。当然工具接合部分83可以根据需要和/或要求具有其它的非圆形状。在任何情况下，工具接合部分83构形并布置成在安装到转向管18a上时可以用一工具转动底部管状间隔套63。
第一螺纹75形成可伸展的自行车头部组件结构11的第一配合调节结构。第一螺纹75为形成在顶部管状间隔套61的外表面上的外螺纹。第一螺纹75最好从第一连接端74延伸至工具接合凸缘73。
第二螺纹85形成可伸展的自行车头部组件结构11的第二配合调节结构。第二螺纹85为形成在第二孔86的大直径圆柱部分86a上的内螺纹。第二螺纹85最好从第二连接端84延伸至内环形凸缘87。第二螺纹85与第一螺纹75螺纹接合。这样在顶部管状间隔套61和底部管状间隔套63之间的相对转动产生了顶部管状间隔套61和底部管状间隔套63之间的相对轴向移动。换句话说，形成第一和第二配合调节结构的第一和第二螺纹75和85可调节地连接在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构11的有效轴向总长。
第二实施例
现参照图14-24，对根据本发明第二实施例的可伸展的自行车头部组件结构211进行解释。可伸展的自行车头部组件结构211安装在自行车10的悬挂前叉18的转向管18a上。也就是说，可伸展的自行车头部组件结构211替代可伸展的自行车头部组件结构11。因此在本发明的第二实施例中，可伸展的自行车头部组件结构211安装在悬挂前叉18的转向管18a上，在上转向轴承装置20a和车把17的安装部分17a之间。将车把17的安装部分17a固定夹紧在转向管18a上后，调节可伸展的自行车头部组件结构211，以将轴向力施加在车把17的安装部分17a和头部组件20上。特别地，可伸展的自行车头部组件结构211构形并布置成在转向管18a上轴向伸展，以将轴向力施加在头部组件20上。该头部组件20上的轴向力使使用者能够将适当的载荷施加在上、下转向轴承装置20a和20b上。
可伸展的自行车头部组件结构211基本上包括一个顶部(第一)管状件或间隔套261、一个锁定件或轴环262和一个底部(第二)管状件或间隔套263。在该实施例中，可伸展的自行车头部组件结构211还包括一个附加的底部(第三)管状件或间隔套264，其位于转向管18a上在底部(第二)管状件或间隔套263和头部组件20的上转向轴承装置20a之间。如下所述，顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263可调节地安装在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构211的整个有效轴向长度。因此，顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263将轴向力施加在头部组件20，该头部组件可转动将悬挂前叉18的转向管18a安装在车架12的头管12d上。
因此如在前面的实施例中，可伸展的自行车头部组件结构211的构形并布置成帮助将悬挂前叉18的转向管18a安装在车架12的头管12d上。特别地，可伸展的自行车头部组件结构211构形并布置成安装在转向管18a上，以将轴向力施加在头部组件20上，从而使上、下转向轴承装置20a和20b适当被加载。还有当将可伸展的自行车头部组件结构211安装到转向管18a上时，转向管18a的中心通道就畅通无阻了，因此电线35和36就可以很容易地插过。
现参照附图19和20，顶部管状间隔套261优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件。更优选地，顶部管状间隔套261由一种适用于自行车的金属材料制成。顶部管状间隔套261基本上包括带有第一自由端272的一个管体271，第一自由端272上带有工具接合凸缘273，以及带有一组第一螺纹275的第一连接端274。顶部管状间隔套261还具有轴向延伸在第一自由端272和第一连接端274之间的第一孔276。第一孔276的最内径尺寸确定成接受转向管18a从中通过。第一孔276最好具有均匀的稍大于转向管18a的外径的圆柱表面，从而如图所示顶部管状间隔套261紧密配合在转向管18a上。
工具接合凸缘273位于顶部管状间隔套261的第一自由端272上，工具接合凸缘273的最外径大于管体271的外径。工具接合凸缘273具有带由一对平行的工具接合表面273a的外周向表面。当然工具接合凸缘273可以根据需要和/或要求具有其它的非圆形状。在任何情况下，工具接合凸缘273构形并布置成在安装到转向管18a上时可以用一工具转动顶部管状间隔套261。
现参照附图21和22，开口锁定件或轴环262优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件，除了拧紧或固定螺母265为分离元件。更优选地，开口锁定轴环262和拧紧螺母265由一种适用于自行车的金属材料制成。。开口锁定件或轴环262构形并布置成为选择性装置(或选择性地设定)以阻止顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263之间的相对调整。
开口锁定轴环262为开口环形件，其具有可调整的内径。开口锁定轴环262构形并布置成将轴向力施加在顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263上。开口锁定轴环262基本上包括一个带有向内渐缩部277的开口环部分和一对通常径向延伸凸缘278和279。渐缩部277构形并布置成接触顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263，以施加相对的轴向力。特别地，渐缩部277具有一个上渐缩接触表面277a、一个下渐缩接触表面277b和一个轴向延伸在上渐缩接触表面277a与下渐缩接触表面277b之间的中间连接表面277c。上渐缩接触表面277a与下渐缩接触表面277b通常为对开的圆锥表面，其在靠近锁定轴环262的中心轴线时朝向彼此会聚。中间连接表面277c最好为对开的圆柱表面。
凸缘278和279设有接受拧紧或固定螺母265的孔278a和279a。特别地，凸缘278的孔278a为螺纹孔，其与固定螺母265螺纹连接。凸缘279的孔279a最好为非螺纹孔，固定螺母265的螺杆部分可以自由地穿过该孔。固定螺母265的头部大于凸缘279的孔279a的直径。
当转动固定螺母265时，可以将凸缘278和279挤压在一起，从而减小锁定轴环262的内径。锁定轴环262的内径的减小导致上渐缩接触表面277a和下渐缩接触表面277b接触顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263，以将相对的轴向力施加在顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263上。结果充分阻止顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263相对轴向移动。
现参照图23和24，。底部(第二)管状间隔套263优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件。更优选地，底部管状间隔套263由一种适用于自行车的金属材料制成。底部管状间隔套263基本上包括带有第二自由端282的一个管体281和第二连接端284。底部管状间隔套263具有外周向表面，其形成带有多对平行的工具接合表面283a的一个工具接合部分283。当然工具接合部分283可以根据需要和/或要求具有其它的非圆形状。在任何情况下，工具接合部分283构形并布置成在安装到顶部管状间隔套261上时可以用一工具转动底部管状间隔套263。
底部管状间隔套263还具有轴向延伸在第二自由端282和第二连接端284之间的第二孔286。第二孔286具有形成在其上的一组第二(内)螺纹285。
第一螺纹275形成可伸展的自行车头部组件结构211的第一配合调节结构。第一螺纹275为形成在顶部管状间隔套261的外表面上的外螺纹。第一螺纹275最好从第一连接端274延伸至工具接合凸缘273。
第二螺纹285形成可伸展的自行车头部组件结构211的第二配合调节结构。第二螺纹285为形成在第二孔286上的内螺纹。第二螺纹285与第一螺纹275螺纹接合。这样顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263之间的相对转动就引起顶部管状间隔套261和底部管状间隔套263之间的相对轴向移动。换句话说，形成第一和第二配合调节结构的第一和第二螺纹275和285可调节地连接在一起，以改变可伸展的自行车头部组件结构211的有效轴向总长。
现返回图14，附加的底部(第三)管状间隔套264优选由一种硬的刚性材料制成一个单件的整体部件。更优选地，附加的底部管状间隔套264由一种适用于自行车的金属材料制成。附加的底部管状间隔套264为同轴安装在底部管状间隔套263的管体281周围的圆柱形垫圈。这样，附加的底部管状间隔套264的孔的最内径的尺寸确定成接受底部管状间隔套263的管体281从中通过。最好第一孔276最好具有均匀的稍大于转向管18a的外径的圆柱表面，从而如图所示，顶部管状间隔套261紧密配合在转向管18a上。
各种应用
现参照图25-28，当采用其中一个可伸展的自行车头部组件结构11、211时，转向管18a具有畅通无阻的通道，该通道可以如图3和图14所示让电线从中通过或如图25-28所示安装其中一个自行车元件C1-C4。
如图25所示，自行车元件(或组件)C1为一个电子悬架控制装置，即一个电子装置，其具有一个用户操作部分P1和一个转向管插入部分P2。一个印刷电路板和一个电池位于转向管插入部分P2中。用户操作部分P1的最外宽度大于转向管18a的内径，而转向管插入部分P2的最外宽度小于转向管18a的内径。这样，电子悬架控制装置C1可以插入转向管18a的通道中，从而使转向管18a置于转向管插入部分和其中一个安装在转向管18a上的可伸展的自行车头部组件结构11和211之间。电子悬架控制装置C1的精确结构对于本发明并不重要。因此本文在此将不对电子悬架控制装置C1的精确结构进行详细讨论或解释。
如图26所示，自行车元件C2为一个机械悬架控制装置，即一个缆索操作装置，其具有一个用户操作部分P1′和一个转向管插入部分P2′。一个缆索卷绕机构位于转向管插入部分P2′中，用于响应用户操作部分P1′的转动来卷绕缆索的内线。用户操作部分P1′的最外宽度大于转向管18a的内径，而转向管插入部分P2′的最外宽度小于转向管18a的内径。这样机械悬架控制装置C2可插入转向管18a的通道，从而使转向管18a置于转向管插入部分和其中一个安装在转向管18a上的可伸展的自行车头部组件结构11和211之间。机械悬架控制装置C2的精确结构对于本发明并不重要。因此本文在此将不对机械悬架控制装置C2的精确结构进行详细讨论或解释。
如图27所示，自行车元件C3为一个电子开关，即一个电子装置，其具有一个用户操作部分P1和一个转向管插入部分P2。电子触点位于转向管插入部分P2中，用于响应用户操作部分P1的转动来打开或关闭一个自行车电子元件例如车灯。用户操作部分P1的最外宽度大于转向管18a的内径，而转向管插入部分P2的最外宽度小于转向管18a的内径。这样电子开关C3可插入转向管18a的通道，从而使转向管18a置于转向管插入部分和其中一个安装在转向管18a上的可伸展的自行车头部组件结构11和211之间。电子开关C3的精确结构对于本发明并不重要。因此本文在此将不对电子开关C3的精确结构进行详细讨论或解释。
如图28所示，自行车元件C4为一个带有显示器的车载计算机，即一个电子装置，其具有一个用户操作部分P1″″和一个转向管插入部分P2″″。不同的电子部件位于转向管插入部分P2″″中，用于操作自行车的一个电子元件和/或响应传感器的输入信号来显示信息。用户操作部分P1″″的最外宽度大于转向管18a的内径，而转向管插入部分P2″″的最外宽度小于转向管18a的内径。自行车计算机C4代替自行车计算机31并可插入转向管18a的通道，从而使转向管18a置于转向管插入部分和其中一个安装在转向管18a上的可伸展的自行车头部组件结构11和211之间。车载计算机C4的精确结构对于本发明并不重要。因此本文在此将不对车载计算机C4的精确结构进行详细讨论或解释。
本文中所使用的程度副词例如“大致”、“大约”和“近似”等是指所修正的术语具有一个合理的偏差量以便保证最终结果不会有显著变化。如果偏差不会使其所修正的术语的意思相反，这些副词应当被解释为其所修正的术语具有至少土5的偏差。
尽管只选择了选定的实施例来对本发明进行解释说明，但对于本领域技术人员来说从这里公开的内容中很显然可以得知，在不脱离后面所附的权利要求确定的本发明保护围的情况下，可以作出多种变化和改型。此外，上文对根据本发明的实施例的描述仅用于解释说明，而并非是对如后附的权利要求及其等价内容所确定的本发明进行限制。