专利名称：限制在塔台内部的塔式升降机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在塔台内提升和降下台架的升降机构，特别是涉及这样一种升降机构，该升降机构完全限制在塔台结构的内部。
典型的蜂窝电话基站有电子元件设备和一个或多个天线，该电子元件设备安装在技术人员易于达到的地方，天线安装在一个提升结构上，以增加基站的视距范围。最近，开发了一种被称为微小区站的更小的小区站，以覆盖“过热区”和“死角”。与“普通”的小区站相比，微小区站利用较小的能量，提供较少的信道，其设计覆盖区也较小。不过，采用某些方法能够有利于增大微小区站的覆盖区。在微小区站中安装更大功率的无线电频率放大器就能够增大覆盖区。但是，包容微小区站的匣子太小，不能容下更大功率的放大器，也不能发散由此而产生的附加热量。
从更高的塔台上发射也能增大覆盖区，但是，如果小区站在塔台的底部，在小区站和天线之间的电缆信号传送会产生很大的损耗。不过，微小区站天线可以与电子元件成一整体并放置在同一匣子内。因此，将微小区站放在塔台的顶部会更好，因为将微小区站高度由20英尺提高到100英尺，将会使覆盖区增加大约4倍。但是，在塔台顶部的有源电子元件需要维修，因此必须将电子元件降低到技术人员跟前或者技术人员不得不升高到电子元件处。最好是能够将电子元件提升和下降。过去是利用吊缆、绞车、塔台顶部的滑轮、在塔台外部并装有电子元件的台架以及升降机构来实现。考虑到安全性，结构的完整性，美观等因素，希望能够将微小区站和升降机构限制在塔台的内部。
本发明的组合系统包括具有开放式内部结构的塔台和装在台架内的通讯网基站。还有适宜于在台架上升和下降时引导平台在塔台内部运动的导向结构以及在塔台内部的升降机构，该升降机构与台架配合，可选择地实现台架的垂直运动。
将微小区站放在塔台内的好处是如果微小区站跌落，它将落在塔台内。
微小区站的重心能够位于接近塔台中心处，可减小塔台的变形。
如果上升和降下微小区站的升降机构是利用吊缆、滑轮和绞车的类型，支承用于上升和降下微小区站的绞车和滑轮的“加强结构”是塔台的横梁，而不是伸出塔边的悬臂，因此减小装置的成本。
利用紧靠塔台横肋的导轨，能够抑制微小区站在塔台中上下运动时的摆动。如果微小区站支承在塔台外面，需要附加的构件以保持微小区站稳定，并由此增加装置的成本。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于塔台内部的升降机构，该塔台具有开放式内部结构并确定了垂直的纵轴。该升降机构包括一个平板，该平板在塔台内部并且平面方向垂直于塔台的轴线。有输出轴的驱动马达固定在平板上，驱动齿轮固定在输出轴上。多个齿轮与驱动齿轮配合。多个驱动轮，各自与相应的驱动齿轮对应，环绕轴线基本以等角度间隔开。各驱动轮能够绕相应的水平轴旋转并与相应的塔台内表面配合。多个连接机构各自使相应的一个驱动轮与相应的一个齿轮配合起来。
根据本发明的另一方面，驱动齿轮是蜗杆，各个齿轮是相应与蜗杆相互啮合的蜗轮。
根据本发明的再一方面，多个第一链轮各自牢固地同轴固定在相应的一个齿轮上，多个第二链轮各自牢固地同轴固定在相应的一个驱动轮上。各个连接机构包括链条，该链条使相应的第一链轮与相应的第二链轮配合起来。
根据本发明的还一方面，各驱动轮与相应的塔台内表面摩擦配合。多个弹簧件分别为相应的驱动轮提供垂直力，以使驱动轮紧靠塔台的相应内表面。
通过结合附图阅读下面的说明书，可以更清楚地理解前述内容，不同附图中的相同零件用同样的参考标号标定。其中
图1所示为网格结构塔台的一部分的立体图，该塔台包含了本发明结构的升降机构实施例；图2所示为图1所示塔台的内部的上导向板的顶视平面图；图3所示为升降机构的示意平面图，该升降机构在图1所示的中间导向板的下面；图4所示为本发明升降机构的实施例的示意立面图；图5和图6所示为根据不同形状的垂直定向的塔台构件而可以采用的驱动轮的形状；以及图7所示为根据本发明的另一实施例而限制在塔台内部的通讯网基站和吊缆升降机的立体图。
参照附图，图1所示为塔台的一部分，该塔台通常用参考标号10表示，塔台中装配有本发明结构的升降机构。例如，塔台10是三侧面(即三角形)的网格结构塔台，有三个垂直定位件12、14、16，这些垂直定位件由多个横向支杆18相互连接。尽管塔台10所示为三角形，在实现本发明时也可以使用其它的多侧面塔台。无论如何，横向支杆将相邻的垂直定位件相互连接起来，因此，塔台的内部机构是开放的。
微小区站20固定在上导向板22和中间导向板24之间，本发明的升降机构固定在中间导向板24和下导向板26之间。各导向板22、24、26通常是平的多边形，它的边和顶角的数目与塔台的垂直定位件12、14、16一样。各导向板22、24、26的顶角靠近各自的垂直定位件12、14、16，多个导向滚轮28作为导向板的各顶角上的旋转枢轴。各个导向滚轮28与靠近相应顶角的相应垂直定位件配合。多个支承件29使得导向板22、24平行固定，并分开足够的间距，该间距使得微小区站20能够安装在两者之间。
垂直延伸的电缆管道30固定在塔台10一边的支杆18上，导向板22、24、26各有一个豁口32，以安装管道30。电缆管道30的内侧壁有一开口34，该开口34被一对柔性挡板36部分封闭。这样，包含了微小区站20和升降机构(下面将介绍)的信号线和电线的电缆38能够通过挡板36进入管道30的内部。因此，当微小区站20在塔台10中上下运动时，电缆38既可以堆积在管道30的底部(当微小区站20下降时)，也可以沿管道30伸长(当微小区站20上升时)。
电缆管道30将电缆38与外部隔开，并且在升降机构升起时防止风吹动电缆。管道30的尺寸必须充分允许电缆38落下而不打结。悬臂39通过挡板36从中间导向板上24伸出，电缆38挂在悬臂39上。当升降机构下降时，电缆堆积在地面上。管道30的底端最好高于地面大约2英尺并且向外扩张成喇叭形以便在升降机构上升时让电缆38进入。
本发明的升降机构最好包容在罩40内(如图1)，但是由于不易于在图上表示，因此图3和图4中没有画出罩。除了盖住升降机构，罩40还起将导向板24和26固定在一起的作用。
总之，本发明的升降机构用马达驱动多个轮子，各个轮子与相应的垂直塔台部件摩擦配合。马达可以控制轮子以第一或者第二方向运动，以选择使微小区站在塔台中上升或者下降，例如，与遥控车库门开关器的控制方式相同。
由图3和图4可清楚看见，本发明的升降机构包括驱动马达42，该马达固定在中间导向板24上，例如，用支架44固定。引导马达42向下伸出，并且布置为它的输出轴46的垂直轴线处在塔台10的中心。驱动齿轮，例如蜗杆48，固定在输出轴46上并与输出轴一起转动。多个齿轮，例如蜗轮50、52、54，与蜗杆48配合。最好各有一个蜗轮与各垂直定位件12、14、16相对应。链轮56与各蜗轮50、52、54同轴安装并一起旋转。链条58与各链轮56配合。在各链条58的另一端也有第二链轮60与链条58配合。与每个链轮60同轴安装的是相应的驱动轮62、64、66。各驱动轮62、64、66与相应的一个垂直定位件12、14、16摩擦配合。驱动轮62、64、66最好套上橡胶或者其它的有高摩擦系数的材料。
为了安装驱动部件(即蜗轮，驱动轮，链轮和链条)，有一对平行的平面支承板68、70在驱动部件的侧面并固定在底导向板26上。为了清楚，图4中只画了这样一对支承板68、70，图3中没有画。各个支承板68、70有一个第一细长槽72和第二细长槽74，该第一细长槽72朝着相应的垂直塔台部件横向延伸，该第二细长槽74朝着第一细长槽72横向延伸。蜗轮60和相连的链轮56有公共轴76，该公共轴76作为两槽74中的可旋转枢轴，驱动轮62和相连的链轮60有公共轴78，该公共轴78作为槽72中的可旋转枢轴。装在各支承板68、70上的是相应的弹簧件80，例如，板弹簧的一端从销子82悬臂伸出，另一端压靠着轴78，以便提供垂直方向力，使得驱动轮62紧靠垂直塔台部件12。这种结构方式的好处是只要塔台的斜度在槽72的长度范围内，升降机构能够适应楔形塔台结构，而楔形塔台结构很常见。连着槽74并与轴76配合的是链条张力调节器84，链条张力调节器能够选定控制，使轴76沿槽74移动，因此链条58以合适的张力连接链轮56、60并使它们同时旋转。
用蜗杆48连接在马达42的输出轴46上的好处是当马达无动力输出时，蜗杆能够起到制动器的作用。
不同形状的垂直塔台部件需要不同形状的轮子。因此，如图5所示，如果垂直塔台部件是圆柱形的，采用有凹形外圆周的驱动轮86比较恰当，如图5所示。垂直塔台部件有凹槽时，应当采用如图6所示的驱动轮88。对于不同形状的垂直塔台部件，也可以有其它好的设计结构。
在前述实施例中，驱动轮在导向板的顶角处与垂直塔台部件配合。应当知道，塔台也可以有沿导向板侧边延伸的垂直部件，而对于这种塔台，驱动轮的位置也变为在导向板的侧边。
图7所示为本发明的原理怎样适用于一种通讯网基站，该通讯网基站是由附在马达驱动的绞车上的升降吊缆来提升和降下。这样，微小区站20固定在平板22还4之间，平板22和24组成了台架。卡环90以传统方式固定在平板22上。例如，环90是一个有眼螺栓，用螺母(未示出)固定在平板22上。升降吊缆92一端固定在环90上，并绕过塔台10顶部的滑轮(未示出)。吊缆92再从管道30内到达塔台10的底部。在塔台10的底部，吊缆92的另一端固定在马达驱动的绞车上。因此，装有通讯网基站的整个台架和升降机构都包容在塔台的内部。
因此，本发明公开了一种升降机构，该升降机构完全在塔台内部并且能在塔台内部有效地提升和降下平台。尽管这里只公开了本发明的实施例，应当知道本发明公开的实施例可以进行各种变化和改进。而且，尽管这里只描述了网格结构的塔台，本发明也适用于其它形式的，具有开放式内部结构的塔台，例如，单柱塔台(monopole tower)。而且，尽管详细介绍了专门的升降机构，本发明可以应用于任何一种完全在塔台内部并可选择地提升和降下的通讯网基站，包括这样一种升降机构，它利用吊缆，滑轮和绞车。因此，本发明只能由附加的权利要求的范围来限定。
权利要求
1.在组合系统中，包括一个塔台，具有开放式的内部结构；一个安装在台架内的通讯网基站；适宜于在台架上升和下降时引导在塔台内的台架的结构；以及一个升降机构，该升降机构包容在塔台内部并与该台架配合，以便选择实现该台架的上升和下降。
2.根据权利要求1所述的组合系统，其中该升降机构安装在塔台上，该升降机构包括一个驱动马达；多个驱动轮，与驱动马达操作配合；以及与各驱动轮配合的结构，该结构有效地保持各引导轮与塔台的摩擦配合。
3.一种用于塔台内的升降机构，该塔台具有开放式内部结构并确定了垂直的纵轴，该升降机构包括一个第一平板，该平板在塔台内部并且平面方向垂直于所述的轴线；一个驱动马达，该驱动马达固定在所述第一平板上，所述驱动马达有一输出轴；一个驱动齿轮，该驱动齿轮固定在所述输出轴上；多个齿轮与所述驱动齿轮配合；多个驱动轮，各自与相应的一个所述驱动齿轮对应，所述多个驱动轮环绕所述轴线基本等角度间隔开，各所述驱动轮绕能够相应的水平轴旋转并与相应的塔台内表面配合；以及多个连接机构，各自使相应的一个所述驱动轮与相应的一个所述齿轮配合起来。
4.根据权利要求3所述的升降机构，其中所述驱动齿轮包括一个蜗杆；以及所述的多个齿轮中的每一个都包括与所述蜗杆相互啮合的相应的蜗轮。
5.根据权利要求3所述的升降机构，还包括多个第一链轮，各自牢固地同轴固定在相应的一个所述齿轮上；以及多个第二链轮，各自牢固地同轴固定在相应的一个所述驱动轮上；其中各个所述连接机构包括链条，该链条使相应的第一链轮与相应的第二链轮配合起来。
6.根据权利要求3所述的升降机构，其中各所述驱动轮与相应的塔台内表面摩擦配合，所述升降机构还包括多个弹簧件，分别为相应的驱动轮提供垂直力，以使驱动轮紧靠塔台的相应内表面。
7.根据权利要求6所述的升降机构，对于各套齿轮和驱动轮，还包括一对平行的平面支承板在所述一套齿轮和驱动轮的侧面并垂直固定在所述一个导向板上，各个所述支承板有一个第一细长槽，该第一细长槽朝着相应的垂直定位件横向延伸；其中所述一套齿轮和驱动轮中的驱动轮有轴，该轴作为支承板的第一细长槽中的可旋转枢轴；以及相应的弹簧件，该弹簧件包括板弹簧，该板弹簧的一端安装在一个支承板上，另一端与所述一套齿轮和驱动轮中的驱动轮的轴相配合，并给所述一套齿轮和驱动轮中的驱动轮沿该细长槽朝着相应的塔台内表面偏压。
8.根据权利要求7所述的升降机构，还包括多个第一链轮，各自牢固地与相应的一个所述齿轮同轴固定；以及多个第二链轮，各自牢固地与相应的一个所述驱动轮同轴固定；其中每个所述连接机构包括链条，该链条使相应的第一链轮与相应的第二链轮配合起来；以及各所述支承板有第二细长槽，该第二细长槽朝着相应的第一细长槽横向延伸，所述一套齿轮和驱动轮中的齿轮有轴，该轴作为支承板的第二细长槽中的可旋转枢轴，升降机构还包括一对链条张力调节器，每个链条张力调节器安装在相应的支承板上靠近相应的第二细长槽处，与所述一套齿轮和驱动轮中的齿轮的轴配合，能够选定控制，使所述一套齿轮和驱动轮中的齿轮的轴沿第二细长槽移动。
9.根据权利要求3所述的升降机构，还包括一条电缆，该电缆的一端与驱动马达配合，并且当升降机构在塔台内的最高处时有足够的长度能伸到地面；一个电缆管道，该电缆管道固定在塔台内部，并在靠近升降机构运动区域处向塔台上面延伸，电缆管道沿着它的长度方向上有一细长开口，该开口朝着升降机构，电缆管道有一柔性挡板沿着细长开口的一边固定；以及一个悬臂，该悬臂固定在升降机构上，通过细长槽伸入到电缆管道内部；其中电缆固定在悬臂上。
10.根据权利要求3所述的升降机构，其中塔台包括至少三个垂直定位件和多个横向支杆，该支杆将相邻的垂直定位件相互连接；以及每个所述驱动轮与相应的一个所述垂直定位塔台部件配合。
11.根据权利要求10所述的升降机构，其中所述第一平板通常是多边形，它的侧边和顶角的数目与垂直定位塔台部件相同，并且每个顶角靠近相应的垂直定位塔台部件，升降机构还包括一个第二平板，该第二平板通常是多边形，它的侧边和顶角的数目与垂直定位塔台部件相同，并且每个顶角靠近相应的垂直定位件，所述第二平板与所述第一平板平行并与第一平板成一定间距固定；多个导向滚轮，该导向滚轮作为相应的第一和第二平板各顶角上的可旋转枢轴，各个导向滚轮与靠近相应的第一和第二平板的顶角的相应垂直定位塔台部件配合。
全文摘要
一种在塔台内部提升和降下台架的升降机构限制在塔台内部。在第一实施例中,马达驱动蜗杆,再驱动套有橡胶的驱动轮,该驱动轮承受弹簧载荷,该弹簧载荷为朝向垂直塔台部件的应力。
文档编号B66F7/06GK1254674SQ9912448
公开日2000年5月31日 申请日期1999年11月22日 优先权日1998年11月23日
发明者弗兰克·维尔诺·盖茨 申请人:朗迅科技公司