用户终端夹具的制作方法

本申请要求于2017年3月13日提交的申请号为15/457,707的美国非临时专利申请的优先权，该美国非临时专利申请15/457,707要求了于2016年3月21日提交的申请号为62/310,922的美国临时专利申请的优先权，其二者的公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及卫星通信系统的用户终端。

背景技术：

用于向地球上任何地点带来低成本宽带互联网服务的卫星系统目前正在被研制。这种系统通常包括将互联网链接到一组非对地静止卫星的网关天线，这些卫星又链接到位于地球上便宜的用户终端。这些用户终端向住宅和企业提供互联网链接。

上述便宜的用户终端包括天线，该天线要求在所有方位方向(北、南、东和西方向)上对天空的大片区域具有无障碍的视野，以便从卫星处接收不间断的服务。

具有最低限度专业知识的个人用户很可能在他们的住宅或企业的屋顶上安装和装配用户终端。因此，需要一种便宜且易于使用的装置，以使用户能够安全地将用户终端耦合到屋顶。

技术实现要素：

本发明提供一种夹紧装置，所述夹紧装置能够在不使用工具的情况下在两个正交方向中的任意一个上夹紧到房屋的墙壁或屋顶等建筑物上，并且接收如上所述的用户终端。

根据本说明性实施方式的用户终端夹具包括框架，该框架具有由手柄致动的一对可移动夹紧构件。借助于框架的结构，不管夹紧取向如何，所安装的用户终端都具有相同的取向(例如，相对于地面)。该框架包括将用户终端耦合到用户终端夹具的耦合器。在说明性实施例中，所述耦合器包括槽或通道，所述槽或通道接收设置在用户终端下侧上的肋。

所述手柄可操作地耦合到内部设置的致动机构上，所述机构包括缆绳、缆绳跳板(ramp)、滑轮和缆绳拉紧器。所述致动机构耦合到所述夹紧构件。因此，手柄的转动使夹紧构件移动，特别是移动到夹紧位置。

缆绳跳板凭借其形状提供了一个可变的旋转运动。缆绳附接到缆绳跳板的一端；缆绳的另一端耦合到一个或多个缆绳拉紧器。在说明性实施例中，缆绳拉紧器锚固在至少一个夹紧构件内。缆绳跳板可操作地耦合到手柄，从而当手柄旋转时，缆绳跳板也旋转。

当用户终端夹具处于完全打开、未拉紧状态时，缆绳跳板处于第一位置，所述第一位置有效地为缆绳的两个附接点之间形成了相对较短的路径。手柄的部分旋转使缆绳跳板朝向第二位置移动，所述第二位置有效地延长缆绳的两个附接点之间的路径。对于(固定长度)缆绳，路径的延长产生拉力，所述拉力将夹紧构件向上拉至夹紧位置。

用户终端夹具包括两个特征，这两个特征使得夹具所附接的建筑物的厚度具有可调节性。不同的厚度主要是通过一个或多个缆绳拉紧器来适应。当对相对较厚的构件进行夹紧时，需要较少的夹紧构件的行程。在这种情况下，当手柄和缆绳跳板仅移动了总的可旋转范围中的一部分时，夹紧构件与所述建筑物接合。随着手柄(和缆绳跳板)旋转到最后的位置，一个或多个缆绳拉紧器根据它们的设计伸展(拉伸)或收紧(压缩)，以适应手柄的剩余旋转。施加在缆绳上的拉力提供了夹紧力。由于这种特殊的布置，对比较薄的建筑物，当对较厚的建筑物进行夹紧时夹具提供更大的夹紧力。

使得具有可调节性的第二特征是设置在夹紧构件的夹头上的泡沫垫片。在一些实施例中，所述夹具由金属形成。塑料外壳覆盖在金属结构上。

附图说明

图1a-1b示出了耦合到用户终端的用户终端夹具的透视图，这两个附图示出了用户终端夹具在两个不同的方向上的使用情况；

图2a示出了根据本发明的用户终端夹具的实施例的第一透视图；

图2b示出了图2a的用户终端夹具的第二透视图，示出内部致动机构；

图3a-3c示出了用户终端夹具的手柄被部分地旋转，直至所述夹具与被夹紧的建筑物(未示出)接触；

图3d示出了缆绳拉紧器的作用，实现手柄完全旋转和实现夹紧；

图4a-4d示出了缆绳系统和对应于在图3a-3d中描述的状态(即，用户终端夹具的手柄位置)的缆绳跳板的位置；

图5a示出了用户终端的安装，其中夹具以水平方向进行夹紧，例如，当安装到屋顶屋檐时；

图5b示出了用户终端的安装，其中夹具以垂直方向进行夹紧，例如，当安装到栏杆时。

具体实施方式

图1a和1b示出了耦合到用户终端100的用户终端夹具102，用于将用户终端夹紧到建筑物(未示出)。用户终端102包括由天线罩560所包封的天线560和支撑电子设备560(见图5b)。

图1a示出了在水平方向上的用户终端夹具102，例如用于安装到屋顶屋檐。图1b示出了在垂直方向上用户终端夹具102，例如用于安装到栏杆上。

如图1a和1b所示，用户终端夹具102包括框架104，框架104包括两个彼此平行、间隔开的支撑构件105和106。每个支撑构件包括彼此正交设置的两个节段。特别地，支撑构件105包括水平支撑段105a和垂直支撑段105b。同样地，支撑构件106包括水平支撑段106a和垂直支撑段106b。

当用户终端夹具102如图1a所示在水平位置上使用时，成对的水平支撑段105a和106a耦合到用户终端100并支撑用户终端100。当用户终端夹具102如图1b所示在垂直位置上使用时，成对的垂直支撑段105b和106b耦合到用户终端100并支撑用户终端100。

用户终端夹具102还包括夹紧构件108a和108b。夹紧区域110限定在夹紧构件的一部分和水平支撑段105a和106a之间。在使用中，将被夹持在用户终端夹具102上的建筑物部分(例如，屋檐、栏杆等)定位在夹持区域110中，然后将夹具紧固到建筑物上。

图2a和2b通过透视图示出了用户终端夹具102的进一步细节。如图所示，用户终端夹具的框架104是u形的，其中部分107将间隔开的支撑构件105和106之间的间隔部分桥接起来。在一些实施例中，部分107附接到支撑构件105和106(例如，焊接、焊合、胶合、螺栓连接等)。在说明性实施例中，框架104形成为单一的整体结构。在本公开和所附的权利要求中使用的部分107被称为框架的“桥接部分”，该设计适用于框架由独立构件组装而成的实施例以及适用于框架形成为单一整体结构的实施例。

水平支撑段105a和106a各自包括通道或槽211a。槽接收设置在用户终端100底部的肋、突出部或其他类型的突出部分(以下简称为“肋”)(参见，例如图5a和5b所示)，从而使得用户终端夹具102和用户终端100能够彼此耦合。

每条槽211a包括加宽的进入区域213a，这便于将用户终端的肋插入槽中。槽211a包括用于将用户终端的肋锁定在槽中的锁定特征。在说明性实施例中，锁定特征是沿槽的外边缘的长度延伸的凸缘212a。为了将用户终端耦合到用户终端夹具102，设置在用户终端的基座上的(两条)肋滑动进入两个槽211a中。肋被插入每个槽中，使得肋的耦合特征(例如，从肋的外边缘延伸的突出部分、肋的外边缘的上边缘等)布置在凸缘212a的下侧。这样固定了肋，从而固定了用户终端。为了将用户终端从用户终端夹具上分离，将肋/用户终端从槽211a中滑出。每个槽211b以与槽211a相同的方式工作，以将用户终端耦合到用于垂直夹紧应用的用户终端夹具。在一些其他实施例中，锁定特征可以包括两个凸缘，在槽的每一侧上一个，或者凸缘在槽的内边缘上，或者凸缘可以在每个槽的右边缘或者每个槽的左边缘。

用户终端夹具102的另一显著特征是夹紧构件108a和108b。夹紧构件在枢轴点238可旋转地耦合到其基座附近的垂直支撑段105b和106b(枢轴点238在图2a中是不可见的；参见图2b，在垂直支撑段105b上的枢轴点附接是被遮蔽的)。

每个夹紧构件包括臂216和夹头218。在说明性实施例中，夹头218刚性地固定在臂216上。在一些其它实施例中，夹头218可旋转地耦合到臂216上。

弹性垫片220设置在每个夹头218的上表面。弹性垫片214(参见图2b)设置在框架104上，其与夹头218相对。在说明性实施例中，弹性垫片包括中等密度泡沫。

夹紧构件108a和108b通过手柄222被致动以进行夹紧。手柄包括两块板224(在每个支撑构件105和106的内表面的一部分上的一个板)和握把226。手柄222可在销228处旋转地耦合到框架104。

致动机构229在图2b中示出，其中手柄222通过致动机构229致动夹紧构件108a/108b。在说明性实施例中，存在致动机构229的两个实例，在每个垂直支撑段105b和106b中有一个(尽管仅示出了在支撑段106b中的机构)。然而，在一些替代实施例中，用户终端夹具仅包括例如位于垂直支撑段之一中的致动机构229。

致动机构229包括缆绳230、缆绳跳板232、滑轮236和缆绳拉紧器244。如图2b所示，缆绳230的一端在附接点234处附接到缆绳跳板232。缆绳向下穿过垂直支撑段106b，于滑轮236的底部附近与滑轮236接合，并通过开口246进入臂216的基部。

缆绳拉紧器244设置在内部腔室240中。在说明性的实施例中，缆绳拉紧器244是弹簧。弹簧的一端固定在腔室240的远端242上。缆绳230的第二端附接到弹簧最靠近开口246的端部。在说明性实施例中，缆绳拉紧器244布置成使得当其拉紧缆绳230时其处于拉伸状态。在此类实施例中，缆绳拉紧器244没有限制，可以是一个或多个弹簧，例如传统的盘旋状或螺旋形弹簧、弹性和有弹力的构件、气动弹簧等。在一些其他实施例中，缆绳拉紧器被布置成处于压缩状态从而影响缆绳拉紧。在该实施例中，缆绳230通常在缆绳拉紧器244远端处(即，离开口246最远的端部)耦合到缆绳拉紧器244。在该实施例中，缆绳拉紧器244没有限制，可以是压缩弹簧、碟型弹片(bellevillewasher)、弹性垫圈或其他弹性构件。在一些进一步的实施例中，缆绳拉紧器244是电动机。

参考图3a到3d和4a到4d，致动机构229的操作能得到最好的理解。

图3a到3d示出了手柄222的运动(部分旋转)以致动用户终端夹具102。图3a示出了在完全打开和未拉紧状态下的用户终端夹具102。图3b示出手柄222部分向上旋转，使得夹紧构件108a和108b的夹头218向上移动。在图3c中继续手柄222的旋转。此时，假设夹头已接合被夹紧的建筑物(未示出)，并且拉紧器244正在向缆绳施加拉力。在图3d，手柄222完全旋转。手柄222的移动经过夹头218接合建筑物(图3c)的点，在缆绳230中产生一个提供夹紧力的拉力。

图4a至4d示出了致动机构229的多个状态，这些状态对应于在图3a到3d中示出的夹紧顺序。图4a至4d中的每一个示出了缆绳230、缆绳跳板232、滑轮236、缆绳拉紧器244和内部腔室240。

图4a示出了与图3a中所示的手柄222的位置相对应的致动机构229的状态。这表示用户终端夹具102处于完全打开状态。如图4a所示，缆绳跳板232指向“上”。在这个方向上，由于从附接点234处的缆绳的一端到缆绳的另一端的路径是最短的可能路径，所以缆绳230具有最小的拉力。

在图4b中，缆绳跳板232开始随手柄222的向上旋转相应地“向下”旋转。需要注意的是，手柄222和缆绳跳板232是通过销228耦合起来的。

在图4c中，当手柄222进一步向上旋转时，缆绳跳板232的旋转继续进行。值得注意的是，当缆绳跳板232随着手柄222的向上旋转而围绕销228“向下”旋转时，缆绳230越来越多地横穿缆绳跳板的弯曲的突起部分(lobe)450。最初，这导致夹头218上升(例如，图3b、3c)。然而，一旦与要被夹紧的建筑物接触，手柄222和缆绳跳板232的进一步旋转使缆绳拉紧，从而增加对被夹紧的建筑物的夹紧力。

图4d示出了处于完全拉紧状态的致动机构，其中缆绳230接合了缆绳跳板232的最大量的弯曲的突起部分450。在这种状态下，缆绳230处于最大拉力下。由于夹头218在接触被夹紧的建筑物后基本上停止向上移动(图3c/4c)，系统中额外的拉力作为夹紧力施加到被夹紧的建筑物上。

图5a示出了准备以水平方向进行耦合的用户终端夹具102和用户终端100(参见图1a)。在用户终端100底部的肋511与用户终端夹具102中的槽211a耦合。在说明性实施例中，每个肋511包括折成v字形的一块材料(例如，金属等)，其中肋511的两条主要边缘(“内侧”边缘)中只有一条附接到用户终端的底部或成形作为用户终端的底部的一部分。另一条主要边缘552不附接到用户终端的底部，并且在其滑入槽211a时位于凸缘212a的下方。

图5b示出了准备以垂直方向进行耦合的用户终端夹具102和用户终端100(参见图1b)。用户终端100底部的肋511与用户终端夹具102中的槽211b以与上面结合图5a所讨论的相同的方式耦合到用户终端夹具102中的槽211b中。

应当理解，本公开描述了一些实施例，并且本领域技术人员在阅读本公开之后能够容易地想出本发明的多种变型，并且本发明的范围将由所附的权利要求确定。