專利名稱：限制在塔臺內(nèi)部的塔式升降機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在塔臺內(nèi)提升和降下臺架的升降機構(gòu)，特別是涉及這樣一種升降機構(gòu)，該升降機構(gòu)完全限制在塔臺結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
典型的蜂窩電話基站有電子元件設(shè)備和一個或多個天線，該電子元件設(shè)備安裝在技術(shù)人員易于達到的地方，天線安裝在一個提升結(jié)構(gòu)上，以增加基站的視距范圍。最近，開發(fā)了一種被稱為微小區(qū)站的更小的小區(qū)站，以覆蓋“過熱區(qū)”和“死角”。與“普通”的小區(qū)站相比，微小區(qū)站利用較小的能量，提供較少的信道，其設(shè)計覆蓋區(qū)也較小。不過，采用某些方法能夠有利于增大微小區(qū)站的覆蓋區(qū)。在微小區(qū)站中安裝更大功率的無線電頻率放大器就能夠增大覆蓋區(qū)。但是，包容微小區(qū)站的匣子太小，不能容下更大功率的放大器，也不能發(fā)散由此而產(chǎn)生的附加熱量。
從更高的塔臺上發(fā)射也能增大覆蓋區(qū)，但是，如果小區(qū)站在塔臺的底部，在小區(qū)站和天線之間的電纜信號傳送會產(chǎn)生很大的損耗。不過，微小區(qū)站天線可以與電子元件成一整體并放置在同一匣子內(nèi)。因此，將微小區(qū)站放在塔臺的頂部會更好，因為將微小區(qū)站高度由20英尺提高到100英尺，將會使覆蓋區(qū)增加大約4倍。但是，在塔臺頂部的有源電子元件需要維修，因此必須將電子元件降低到技術(shù)人員跟前或者技術(shù)人員不得不升高到電子元件處。最好是能夠?qū)㈦娮釉嵘拖陆怠＿^去是利用吊纜、絞車、塔臺頂部的滑輪、在塔臺外部并裝有電子元件的臺架以及升降機構(gòu)來實現(xiàn)。考慮到安全性，結(jié)構(gòu)的完整性，美觀等因素，希望能夠?qū)⑽⑿^(qū)站和升降機構(gòu)限制在塔臺的內(nèi)部。
本發(fā)明的組合系統(tǒng)包括具有開放式內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塔臺和裝在臺架內(nèi)的通訊網(wǎng)基站。還有適宜于在臺架上升和下降時引導(dǎo)平臺在塔臺內(nèi)部運動的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以及在塔臺內(nèi)部的升降機構(gòu)，該升降機構(gòu)與臺架配合，可選擇地實現(xiàn)臺架的垂直運動。
將微小區(qū)站放在塔臺內(nèi)的好處是如果微小區(qū)站跌落，它將落在塔臺內(nèi)。
微小區(qū)站的重心能夠位于接近塔臺中心處，可減小塔臺的變形。
如果上升和降下微小區(qū)站的升降機構(gòu)是利用吊纜、滑輪和絞車的類型，支承用于上升和降下微小區(qū)站的絞車和滑輪的“加強結(jié)構(gòu)”是塔臺的橫梁，而不是伸出塔邊的懸臂，因此減小裝置的成本。
利用緊靠塔臺橫肋的導(dǎo)軌，能夠抑制微小區(qū)站在塔臺中上下運動時的擺動。如果微小區(qū)站支承在塔臺外面，需要附加的構(gòu)件以保持微小區(qū)站穩(wěn)定，并由此增加裝置的成本。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于塔臺內(nèi)部的升降機構(gòu)，該塔臺具有開放式內(nèi)部結(jié)構(gòu)并確定了垂直的縱軸。該升降機構(gòu)包括一個平板，該平板在塔臺內(nèi)部并且平面方向垂直于塔臺的軸線。有輸出軸的驅(qū)動馬達固定在平板上，驅(qū)動齒輪固定在輸出軸上。多個齒輪與驅(qū)動齒輪配合。多個驅(qū)動輪，各自與相應(yīng)的驅(qū)動齒輪對應(yīng)，環(huán)繞軸線基本以等角度間隔開。各驅(qū)動輪能夠繞相應(yīng)的水平軸旋轉(zhuǎn)并與相應(yīng)的塔臺內(nèi)表面配合。多個連接機構(gòu)各自使相應(yīng)的一個驅(qū)動輪與相應(yīng)的一個齒輪配合起來。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，驅(qū)動齒輪是蝸桿，各個齒輪是相應(yīng)與蝸桿相互嚙合的蝸輪。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，多個第一鏈輪各自牢固地同軸固定在相應(yīng)的一個齒輪上，多個第二鏈輪各自牢固地同軸固定在相應(yīng)的一個驅(qū)動輪上。各個連接機構(gòu)包括鏈條，該鏈條使相應(yīng)的第一鏈輪與相應(yīng)的第二鏈輪配合起來。
根據(jù)本發(fā)明的還一方面，各驅(qū)動輪與相應(yīng)的塔臺內(nèi)表面摩擦配合。多個彈簧件分別為相應(yīng)的驅(qū)動輪提供垂直力，以使驅(qū)動輪緊靠塔臺的相應(yīng)內(nèi)表面。
通過結(jié)合附圖閱讀下面的說明書，可以更清楚地理解前述內(nèi)容，不同附圖中的相同零件用同樣的參考標(biāo)號標(biāo)定。其中

圖1所示為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)塔臺的一部分的立體圖，該塔臺包含了本發(fā)明結(jié)構(gòu)的升降機構(gòu)實施例；圖2所示為圖1所示塔臺的內(nèi)部的上導(dǎo)向板的頂視平面圖；圖3所示為升降機構(gòu)的示意平面圖，該升降機構(gòu)在圖1所示的中間導(dǎo)向板的下面；圖4所示為本發(fā)明升降機構(gòu)的實施例的示意立面圖；圖5和圖6所示為根據(jù)不同形狀的垂直定向的塔臺構(gòu)件而可以采用的驅(qū)動輪的形狀；以及圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例而限制在塔臺內(nèi)部的通訊網(wǎng)基站和吊纜升降機的立體圖。
參照附圖，圖1所示為塔臺的一部分，該塔臺通常用參考標(biāo)號10表示，塔臺中裝配有本發(fā)明結(jié)構(gòu)的升降機構(gòu)。例如，塔臺10是三側(cè)面(即三角形)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)塔臺，有三個垂直定位件12、14、16，這些垂直定位件由多個橫向支桿18相互連接。盡管塔臺10所示為三角形，在實現(xiàn)本發(fā)明時也可以使用其它的多側(cè)面塔臺。無論如何，橫向支桿將相鄰的垂直定位件相互連接起來，因此，塔臺的內(nèi)部機構(gòu)是開放的。
微小區(qū)站20固定在上導(dǎo)向板22和中間導(dǎo)向板24之間，本發(fā)明的升降機構(gòu)固定在中間導(dǎo)向板24和下導(dǎo)向板26之間。各導(dǎo)向板22、24、26通常是平的多邊形，它的邊和頂角的數(shù)目與塔臺的垂直定位件12、14、16一樣。各導(dǎo)向板22、24、26的頂角靠近各自的垂直定位件12、14、16，多個導(dǎo)向滾輪28作為導(dǎo)向板的各頂角上的旋轉(zhuǎn)樞軸。各個導(dǎo)向滾輪28與靠近相應(yīng)頂角的相應(yīng)垂直定位件配合。多個支承件29使得導(dǎo)向板22、24平行固定，并分開足夠的間距，該間距使得微小區(qū)站20能夠安裝在兩者之間。
垂直延伸的電纜管道30固定在塔臺10一邊的支桿18上，導(dǎo)向板22、24、26各有一個豁口32，以安裝管道30。電纜管道30的內(nèi)側(cè)壁有一開口34，該開口34被一對柔性擋板36部分封閉。這樣，包含了微小區(qū)站20和升降機構(gòu)(下面將介紹)的信號線和電線的電纜38能夠通過擋板36進入管道30的內(nèi)部。因此，當(dāng)微小區(qū)站20在塔臺10中上下運動時，電纜38既可以堆積在管道30的底部(當(dāng)微小區(qū)站20下降時)，也可以沿管道30伸長(當(dāng)微小區(qū)站20上升時)。
電纜管道30將電纜38與外部隔開，并且在升降機構(gòu)升起時防止風(fēng)吹動電纜。管道30的尺寸必須充分允許電纜38落下而不打結(jié)。懸臂39通過擋板36從中間導(dǎo)向板上24伸出，電纜38掛在懸臂39上。當(dāng)升降機構(gòu)下降時，電纜堆積在地面上。管道30的底端最好高于地面大約2英尺并且向外擴張成喇叭形以便在升降機構(gòu)上升時讓電纜38進入。
本發(fā)明的升降機構(gòu)最好包容在罩40內(nèi)(如圖1)，但是由于不易于在圖上表示，因此圖3和圖4中沒有畫出罩。除了蓋住升降機構(gòu)，罩40還起將導(dǎo)向板24和26固定在一起的作用。
總之，本發(fā)明的升降機構(gòu)用馬達驅(qū)動多個輪子，各個輪子與相應(yīng)的垂直塔臺部件摩擦配合。馬達可以控制輪子以第一或者第二方向運動，以選擇使微小區(qū)站在塔臺中上升或者下降，例如，與遙控車庫門開關(guān)器的控制方式相同。
由圖3和圖4可清楚看見，本發(fā)明的升降機構(gòu)包括驅(qū)動馬達42，該馬達固定在中間導(dǎo)向板24上，例如，用支架44固定。引導(dǎo)馬達42向下伸出，并且布置為它的輸出軸46的垂直軸線處在塔臺10的中心。驅(qū)動齒輪，例如蝸桿48，固定在輸出軸46上并與輸出軸一起轉(zhuǎn)動。多個齒輪，例如蝸輪50、52、54，與蝸桿48配合。最好各有一個蝸輪與各垂直定位件12、14、16相對應(yīng)。鏈輪56與各蝸輪50、52、54同軸安裝并一起旋轉(zhuǎn)。鏈條58與各鏈輪56配合。在各鏈條58的另一端也有第二鏈輪60與鏈條58配合。與每個鏈輪60同軸安裝的是相應(yīng)的驅(qū)動輪62、64、66。各驅(qū)動輪62、64、66與相應(yīng)的一個垂直定位件12、14、16摩擦配合。驅(qū)動輪62、64、66最好套上橡膠或者其它的有高摩擦系數(shù)的材料。
為了安裝驅(qū)動部件(即蝸輪，驅(qū)動輪，鏈輪和鏈條)，有一對平行的平面支承板68、70在驅(qū)動部件的側(cè)面并固定在底導(dǎo)向板26上。為了清楚，圖4中只畫了這樣一對支承板68、70，圖3中沒有畫。各個支承板68、70有一個第一細長槽72和第二細長槽74，該第一細長槽72朝著相應(yīng)的垂直塔臺部件橫向延伸，該第二細長槽74朝著第一細長槽72橫向延伸。蝸輪60和相連的鏈輪56有公共軸76，該公共軸76作為兩槽74中的可旋轉(zhuǎn)樞軸，驅(qū)動輪62和相連的鏈輪60有公共軸78，該公共軸78作為槽72中的可旋轉(zhuǎn)樞軸。裝在各支承板68、70上的是相應(yīng)的彈簧件80，例如，板彈簧的一端從銷子82懸臂伸出，另一端壓靠著軸78，以便提供垂直方向力，使得驅(qū)動輪62緊靠垂直塔臺部件12。這種結(jié)構(gòu)方式的好處是只要塔臺的斜度在槽72的長度范圍內(nèi)，升降機構(gòu)能夠適應(yīng)楔形塔臺結(jié)構(gòu)，而楔形塔臺結(jié)構(gòu)很常見。連著槽74并與軸76配合的是鏈條張力調(diào)節(jié)器84，鏈條張力調(diào)節(jié)器能夠選定控制，使軸76沿槽74移動，因此鏈條58以合適的張力連接鏈輪56、60并使它們同時旋轉(zhuǎn)。
用蝸桿48連接在馬達42的輸出軸46上的好處是當(dāng)馬達無動力輸出時，蝸桿能夠起到制動器的作用。
不同形狀的垂直塔臺部件需要不同形狀的輪子。因此，如圖5所示，如果垂直塔臺部件是圓柱形的，采用有凹形外圓周的驅(qū)動輪86比較恰當(dāng)，如圖5所示。垂直塔臺部件有凹槽時，應(yīng)當(dāng)采用如圖6所示的驅(qū)動輪88。對于不同形狀的垂直塔臺部件，也可以有其它好的設(shè)計結(jié)構(gòu)。
在前述實施例中，驅(qū)動輪在導(dǎo)向板的頂角處與垂直塔臺部件配合。應(yīng)當(dāng)知道，塔臺也可以有沿導(dǎo)向板側(cè)邊延伸的垂直部件，而對于這種塔臺，驅(qū)動輪的位置也變?yōu)樵趯?dǎo)向板的側(cè)邊。
圖7所示為本發(fā)明的原理怎樣適用于一種通訊網(wǎng)基站，該通訊網(wǎng)基站是由附在馬達驅(qū)動的絞車上的升降吊纜來提升和降下。這樣，微小區(qū)站20固定在平板22還4之間，平板22和24組成了臺架?？ōh(huán)90以傳統(tǒng)方式固定在平板22上。例如，環(huán)90是一個有眼螺栓，用螺母(未示出)固定在平板22上。升降吊纜92一端固定在環(huán)90上，并繞過塔臺10頂部的滑輪(未示出)。吊纜92再從管道30內(nèi)到達塔臺10的底部。在塔臺10的底部，吊纜92的另一端固定在馬達驅(qū)動的絞車上。因此，裝有通訊網(wǎng)基站的整個臺架和升降機構(gòu)都包容在塔臺的內(nèi)部。
因此，本發(fā)明公開了一種升降機構(gòu)，該升降機構(gòu)完全在塔臺內(nèi)部并且能在塔臺內(nèi)部有效地提升和降下平臺。盡管這里只公開了本發(fā)明的實施例，應(yīng)當(dāng)知道本發(fā)明公開的實施例可以進行各種變化和改進。而且，盡管這里只描述了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的塔臺，本發(fā)明也適用于其它形式的，具有開放式內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塔臺，例如，單柱塔臺(monopole tower)。而且，盡管詳細介紹了專門的升降機構(gòu)，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何一種完全在塔臺內(nèi)部并可選擇地提升和降下的通訊網(wǎng)基站，包括這樣一種升降機構(gòu)，它利用吊纜，滑輪和絞車。因此，本發(fā)明只能由附加的權(quán)利要求的范圍來限定。
權(quán)利要求
1.在組合系統(tǒng)中，包括一個塔臺，具有開放式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；一個安裝在臺架內(nèi)的通訊網(wǎng)基站；適宜于在臺架上升和下降時引導(dǎo)在塔臺內(nèi)的臺架的結(jié)構(gòu)；以及一個升降機構(gòu)，該升降機構(gòu)包容在塔臺內(nèi)部并與該臺架配合，以便選擇實現(xiàn)該臺架的上升和下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合系統(tǒng)，其中該升降機構(gòu)安裝在塔臺上，該升降機構(gòu)包括一個驅(qū)動馬達；多個驅(qū)動輪，與驅(qū)動馬達操作配合；以及與各驅(qū)動輪配合的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有效地保持各引導(dǎo)輪與塔臺的摩擦配合。
3.一種用于塔臺內(nèi)的升降機構(gòu)，該塔臺具有開放式內(nèi)部結(jié)構(gòu)并確定了垂直的縱軸，該升降機構(gòu)包括一個第一平板，該平板在塔臺內(nèi)部并且平面方向垂直于所述的軸線；一個驅(qū)動馬達，該驅(qū)動馬達固定在所述第一平板上，所述驅(qū)動馬達有一輸出軸；一個驅(qū)動齒輪，該驅(qū)動齒輪固定在所述輸出軸上；多個齒輪與所述驅(qū)動齒輪配合；多個驅(qū)動輪，各自與相應(yīng)的一個所述驅(qū)動齒輪對應(yīng)，所述多個驅(qū)動輪環(huán)繞所述軸線基本等角度間隔開，各所述驅(qū)動輪繞能夠相應(yīng)的水平軸旋轉(zhuǎn)并與相應(yīng)的塔臺內(nèi)表面配合；以及多個連接機構(gòu)，各自使相應(yīng)的一個所述驅(qū)動輪與相應(yīng)的一個所述齒輪配合起來。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降機構(gòu)，其中所述驅(qū)動齒輪包括一個蝸桿；以及所述的多個齒輪中的每一個都包括與所述蝸桿相互嚙合的相應(yīng)的蝸輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降機構(gòu)，還包括多個第一鏈輪，各自牢固地同軸固定在相應(yīng)的一個所述齒輪上；以及多個第二鏈輪，各自牢固地同軸固定在相應(yīng)的一個所述驅(qū)動輪上；其中各個所述連接機構(gòu)包括鏈條，該鏈條使相應(yīng)的第一鏈輪與相應(yīng)的第二鏈輪配合起來。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降機構(gòu)，其中各所述驅(qū)動輪與相應(yīng)的塔臺內(nèi)表面摩擦配合，所述升降機構(gòu)還包括多個彈簧件，分別為相應(yīng)的驅(qū)動輪提供垂直力，以使驅(qū)動輪緊靠塔臺的相應(yīng)內(nèi)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的升降機構(gòu)，對于各套齒輪和驅(qū)動輪，還包括一對平行的平面支承板在所述一套齒輪和驅(qū)動輪的側(cè)面并垂直固定在所述一個導(dǎo)向板上，各個所述支承板有一個第一細長槽，該第一細長槽朝著相應(yīng)的垂直定位件橫向延伸；其中所述一套齒輪和驅(qū)動輪中的驅(qū)動輪有軸，該軸作為支承板的第一細長槽中的可旋轉(zhuǎn)樞軸；以及相應(yīng)的彈簧件，該彈簧件包括板彈簧，該板彈簧的一端安裝在一個支承板上，另一端與所述一套齒輪和驅(qū)動輪中的驅(qū)動輪的軸相配合，并給所述一套齒輪和驅(qū)動輪中的驅(qū)動輪沿該細長槽朝著相應(yīng)的塔臺內(nèi)表面偏壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的升降機構(gòu)，還包括多個第一鏈輪，各自牢固地與相應(yīng)的一個所述齒輪同軸固定；以及多個第二鏈輪，各自牢固地與相應(yīng)的一個所述驅(qū)動輪同軸固定；其中每個所述連接機構(gòu)包括鏈條，該鏈條使相應(yīng)的第一鏈輪與相應(yīng)的第二鏈輪配合起來；以及各所述支承板有第二細長槽，該第二細長槽朝著相應(yīng)的第一細長槽橫向延伸，所述一套齒輪和驅(qū)動輪中的齒輪有軸，該軸作為支承板的第二細長槽中的可旋轉(zhuǎn)樞軸，升降機構(gòu)還包括一對鏈條張力調(diào)節(jié)器，每個鏈條張力調(diào)節(jié)器安裝在相應(yīng)的支承板上靠近相應(yīng)的第二細長槽處，與所述一套齒輪和驅(qū)動輪中的齒輪的軸配合，能夠選定控制，使所述一套齒輪和驅(qū)動輪中的齒輪的軸沿第二細長槽移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降機構(gòu)，還包括一條電纜，該電纜的一端與驅(qū)動馬達配合，并且當(dāng)升降機構(gòu)在塔臺內(nèi)的最高處時有足夠的長度能伸到地面；一個電纜管道，該電纜管道固定在塔臺內(nèi)部，并在靠近升降機構(gòu)運動區(qū)域處向塔臺上面延伸，電纜管道沿著它的長度方向上有一細長開口，該開口朝著升降機構(gòu)，電纜管道有一柔性擋板沿著細長開口的一邊固定；以及一個懸臂，該懸臂固定在升降機構(gòu)上，通過細長槽伸入到電纜管道內(nèi)部；其中電纜固定在懸臂上。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降機構(gòu)，其中塔臺包括至少三個垂直定位件和多個橫向支桿，該支桿將相鄰的垂直定位件相互連接；以及每個所述驅(qū)動輪與相應(yīng)的一個所述垂直定位塔臺部件配合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的升降機構(gòu)，其中所述第一平板通常是多邊形，它的側(cè)邊和頂角的數(shù)目與垂直定位塔臺部件相同，并且每個頂角靠近相應(yīng)的垂直定位塔臺部件，升降機構(gòu)還包括一個第二平板，該第二平板通常是多邊形，它的側(cè)邊和頂角的數(shù)目與垂直定位塔臺部件相同，并且每個頂角靠近相應(yīng)的垂直定位件，所述第二平板與所述第一平板平行并與第一平板成一定間距固定；多個導(dǎo)向滾輪，該導(dǎo)向滾輪作為相應(yīng)的第一和第二平板各頂角上的可旋轉(zhuǎn)樞軸，各個導(dǎo)向滾輪與靠近相應(yīng)的第一和第二平板的頂角的相應(yīng)垂直定位塔臺部件配合。
全文摘要
一種在塔臺內(nèi)部提升和降下臺架的升降機構(gòu)限制在塔臺內(nèi)部。在第一實施例中,馬達驅(qū)動蝸桿,再驅(qū)動套有橡膠的驅(qū)動輪,該驅(qū)動輪承受彈簧載荷,該彈簧載荷為朝向垂直塔臺部件的應(yīng)力。
文檔編號B66F7/06GK1254674SQ9912448
公開日2000年5月31日 申請日期1999年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月23日
發(fā)明者弗蘭克·維爾諾·蓋茨 申請人:朗迅科技公司