TWI557026B - 繫留氣球 - Google Patents

Description

繫留氣球

本發明涉及一種熱氣球，尤其涉及一種繫留氣球。

傳統的繫留氣球包括氣球、繫留繩、一端固定在氣球上且另一端繫在地面上的絞車的線纜、及位於地面的轉動裝置。繫留繩一端繫在氣球上，另一端繫在轉動裝置上。氣球在空中時，易受風力的影響而改變方位，為了防止繫留繩與線纜纏繞在一起，通常通過轉動裝置隨著氣球的方位變化而發生轉動，使繫留繩與線纜之間的位置關係保持動態平衡，進而防止繫留繩與線纜纏繞在一起而導致繫留繩或者線纜絞斷。然而，當氣球的方位變化時，線纜由於慣性保持了氣球在方位變化前的狀態，而繫留繩在轉動裝置的帶動下發生了轉動，就難以實現線纜與繫留繩同時發生位置變化，進而導致線纜與繫留繩纏繞在一起。

有鑑於此，需提供一種有效防止繫留繩與線纜發生纏繞的繫留氣球。

本發明提供的繫留氣球，包括氣球、繫留繩、天線和線纜，繫留繩和線纜分別連接於氣球和地面之間，繫留氣球還包括：轉動裝置和固定裝置，轉動裝置掛載於氣球上，轉動裝置包括轉動組件和支架，轉動組件包括固定於支架遠離氣球一側的軸承座、固定 於軸承座的軸承組、以及貫穿軸承組的轉軸，轉軸連接於氣球並隨著氣球的運動而發生轉動，軸承組用於抵消轉軸對軸承組的扭力而使軸承座的位置保持不變，從而使支架的位置也保持不變；固定裝置包括收容管，收容管固定於支架上，天線收容於是收容管內，線纜一端與天線相接合；繫留繩一端固定在支架上。

優選地，軸承組包括兩個第一軸承，兩個第一軸承等間隔地套設於轉軸上，並設置於軸承座內。

優選地，兩個第一軸承為止推軸承。

優選地，軸承組還包括一個第二軸承，第二軸承包括相對設置的頂部和底部，頂部位於軸承座靠近氣球的一側，底部位於軸承座遠離氣球的一側，一個第一軸承固定於第二軸承的頂部，另一個第一軸承固定於第二軸承的底部。

優選地，轉動組件還包括與軸承座相扣合的上蓋，轉軸的主體依次穿過一個第一軸承、第二軸承、另一個第一軸承和上蓋，並通過線繩與氣球連接。

優選地，第二軸承是滾動軸承。

優選地，支架包括貫穿於支架的收容孔以及位於收容孔內的隔板，隔板靠近於軸承座，收容管插入收容孔，並位於隔板遠離軸承座一側。

優選地，固定裝置還包括支撐塊和下蓋，收容管遠離隔板的一端收容並固定於是下蓋，支撐塊收容並固定於是下蓋，並支撐於天線。

優選地，支撐塊設有貫孔，支撐塊具有一缺口，缺口與貫孔連通，線纜穿過貫孔與天線接合。

優選地，天線隨著氣球在空中運動，通訊信號經過線纜處理後傳遞至天線，天線將接收到的通訊信號進行發射。

上述繫留氣球，將轉動裝置掛載於氣球上，使轉動裝置隨氣球在空中運動，通過軸承組使轉動裝置的支架和收容管不隨著氣球方位的變化而發生轉動，則固定在支架的繫留繩和線纜也不會發生轉動，進而防止繫留繩和線纜產生纏繞甚至導致繫留繩或者線纜的絞斷。

100‧‧‧繫留氣球

10‧‧‧氣球

11‧‧‧球體

12‧‧‧尾翼

20‧‧‧風速計

30‧‧‧轉動裝置

31‧‧‧轉動組件

311‧‧‧上蓋

3111‧‧‧第一收容孔

312‧‧‧軸承座

3121‧‧‧底座

3122‧‧‧凸台

3123‧‧‧安裝孔

313‧‧‧軸承組

314‧‧‧第一軸承

3141‧‧‧內壁

3142‧‧‧外壁

315‧‧‧第二軸承

3151‧‧‧第二收容孔

3152‧‧‧頂部

3153‧‧‧底部

316‧‧‧轉軸

3161‧‧‧主體

3162‧‧‧固定端

3163‧‧‧螺孔

3164‧‧‧切口

32‧‧‧支架

321‧‧‧本體

322‧‧‧通孔

323‧‧‧隔板

324‧‧‧收容孔

40‧‧‧線繩

50‧‧‧固定裝置

51‧‧‧收容管

52‧‧‧天線

521‧‧‧底端

522‧‧‧連接部

523‧‧‧天線部

53‧‧‧線纜

54‧‧‧支撐塊

541‧‧‧貫孔

542‧‧‧缺口

55‧‧‧下蓋

551‧‧‧第一段

552‧‧‧第二段

553‧‧‧第三段

60‧‧‧繫留繩

71‧‧‧吊環螺絲

711‧‧‧吊環端

712‧‧‧螺絲端

72‧‧‧螺栓

圖1所示為本發明較佳實施方式的繫留氣球的立體圖，繫留氣球包括轉動裝置。

圖2所示為圖1之繫留氣球的另一視角立體圖。

圖3所示為圖1之繫留氣球的分解圖。

圖4所示為圖3之轉動裝置的局部的放大圖。

圖5所示為圖3之繫留氣球沿IV-IV方向的剖面示意圖。

請同時參照圖1和圖2，繫留氣球100包括氣球10、掛載於是氣球10下方的轉動裝置30、固定在轉動裝置30上的固定裝置50、收容於固定裝置50中的天線52、一端固定在天線52上的線纜53、及一端固定在轉動裝置30上的繫留繩60。其中，線纜53的另一端通過地面上的一個物體(圖未示)，例如絞車，而固定在地面上(圖未示)；繫留繩60的另一端通過地面上的另一物體，例如捲揚機 )固定在地面上。在本實施方式中，繫留氣球100與地面上的基站(圖未示)進行通信，基站將通訊信號轉換後傳遞至線纜53，線纜53將通訊信號進行處理後傳遞至天線52，通過天線52將接收到的通訊信號發射出去，以實現通信中繼，方便於偏遠地區接收到通訊信號以及適用於緊急災難等情況。

繫留氣球100包括球體11和位於球體11尾部的尾翼12。在本實施方式中，球體11為水滴形，可以減小風力對球體11的影響，以提高氣球10在空中的穩定性。在其他實施方式中，球體11也可以是圓柱形。球體11的頂端固定有風速計20，以便於即時記錄氣球10所受的浮力和風力變化，並將浮力和風力的資料傳遞至地面上的基站。球體11的底部繫有線繩40。

請同時參照圖3至圖5，轉動裝置30通過吊環螺絲71與線繩40連接而掛於球體11的下方。轉動裝置30包括轉動組件31及承載該轉動組件31的支架32。

轉動組件31包括上蓋311、與上蓋311相扣合的軸承座312、收容於軸承座312的軸承組313、貫穿該軸承組313的轉軸316。

上蓋311整體呈圓筒狀，其具有第一收容孔3111。

軸承座312包括方形的底座3121及自底座3121垂直向上延伸的圓環形凸台3122，底座3121的四角處設有安裝孔3123，該底座3121通過安裝孔3123。

軸承組313包括兩個第一軸承314和第二軸承315。每一第一軸承314包括內壁3141、與內壁3141相對的外壁3142和位於內壁3141及外壁3142之間的第一滾珠(圖未示)，在本實施方式中，第一 軸承314可以是止推軸承。第二軸承315包括貫穿第二軸承315的第二收容孔3151、頂部3152、與頂部3152相對的底部3153，第二軸承315收容於凸台3122內，且第二軸承315的軸心與凸台3122的軸心重合，頂部3152位於凸台3122並靠近上蓋311的一側，底部3153位於凸台3122並遠離上蓋311的一側。在本實施方式中，第二軸承315可以是滾動軸承，並優選深溝球軸承。一個第一軸承314固定並收容於第二軸承315的頂部3152內，另一個第一軸承314固定並收容於第二軸承315的底部3153內。

轉軸316包括圓柱形主體3161及設置於主體3161一端的圓盤形固定端3162。主體3161遠離固定端3162的一端依次穿過一個第一軸承314、軸承座312、第二軸承315、另一個第一軸承314以及上蓋311後與吊環螺絲71相固定，從而使轉動組件31固定於球體11上。固定端3162的直徑大於主體3161的直徑。主體3161的頂端具有螺孔3163，吊環螺絲71旋入該螺孔3163，以與轉軸316相固定。主體3161的上方具有方形的切口3164，該切口3164用於在裝配轉軸316與吊環螺絲71時，便於轉軸316定位以方便與吊環螺絲71螺合。當氣球10在空中因空氣阻力發生方位變化時，球體11帶動轉軸316一起轉動，進而使第一軸承314的內壁3141與轉軸316一起轉動，第一軸承314的外壁3142在第一滾珠的作用下不發生轉動，以使軸承座312保持初始狀態。

支架32通過螺栓72固定於底座3121，由於氣球10發生方位變化時，軸承座312位置保持不變，從而支架32的位置也保持不變。支架32包括一對本體321，每個本體321設有一個貫穿的半圓形通孔322，該本體321靠近其頂部的位置設有一個隔板323，該隔板323 為自本體321內部向通孔322的中心軸延伸出的半圓形板狀物。該一對本體321通過螺栓72固定在一起，當一對本體321固定在一起時，該一對本體321上的通孔322大致形成一個圓柱形收容孔324。本體321的下部設有兩個對稱吊環螺絲71。

固定裝置50包括收容管51用於收容天線52、支撐天線52的支撐塊54、及與該支撐塊54相固定的下蓋55。其中，該天線52可發送3G或者4G通訊信號，以便於偏遠地區的使用者使用。天線52包括底端521、自該底端521垂直向上延伸的連接部522和自該連接部522垂直向上延伸的天線部523，該底端521的直徑大於該連接部522的直徑，該連接部522的直徑大於該天線部523的直徑。

收容管51部分收容於支架32的收容孔324內，並且收容管51的頂端與隔板323相接觸。收容管51通過螺栓72固定於支架32。天線部523位於收容管51內。

下蓋55為空心的殼體，其包括圓筒狀的第一段551、圓筒狀的第二段552以及圓滑過渡連接於第一段551和第二段552之間的空心圓錐狀的第三段553。第一段551固定於是收容管51遠離支架32一端，天線的連接部522和底端521皆收容於第二段552和第三段553中。在本實施方式中，第一段551與收容管51可以通過膠水固定在一起。

支撐塊54收容於是下蓋55的底部，並與下蓋55通過螺栓72固定在一起。下蓋55的結構與天線52的結構相適應，即該上蓋311為自上而下直徑逐漸變大的空心柱形殼體。

支撐塊54整體為空心圓柱體，支撐塊54的中心設有一個貫孔541 ，該支撐塊54具有一缺口542，該缺口542與支撐塊54的貫孔541連通。

線纜53穿過支撐塊54後外露於是下蓋55，其一端與位於地面的絞車連接，另一端與天線52的底端521接合，該線纜53可以對基站發出的通訊信號進行轉換，並傳送至天線52，以實現通訊信號的轉換和傳輸。

繫留繩60的一端分別繫在固定於支架32兩個本體321上的吊環螺絲71的，另一端固定在位於地面上的捲揚機，通過收放繫留繩60控制氣球10在空中的高度。在本實施方式中，請參照圖1，吊環螺絲71的數量為三個，每個吊環螺絲71包括吊環端711和凸伸於吊環端711的螺絲端712，其中一個吊環螺絲71的吊環端711繫有固定氣球10的線繩40，螺絲端712固定於轉軸316，另外兩個吊環螺絲71的螺絲端712分別固定於支架32的一對本體321上，其吊環端711繫有繫留繩60。

線纜53與天線52相接合，天線52收容並固定在收容管51內，收容管51固定於支架32，進而線纜53固定於支架32上。繫留繩60通過吊環螺絲71固定在支架32的兩個本體321上。由於氣球10發生方位變化時，支架32的位置保持不變，從而固定在支架32上的線纜53及繫留繩60的位置也保持不變，也就是說，在氣球10運動時，線纜53和繫留繩60不會發生纏繞。

在本實施方式中，吊環螺絲71的數量為三個，每個吊環螺絲71包括吊環端711和凸伸於吊環端711的螺絲端712，其中一個吊環螺絲71的吊環端711繫有固定氣球10的線繩40，螺絲端712固定於轉軸316，另外兩個吊環螺絲71的螺絲端712分別固定於支架32的一 對本體321上，其吊環端711繫有繫留繩60，該繫留繩60與位於地面上的捲揚機連接，通過收放繫留繩60控制氣球10在空中的高度。

由此可見，本發明提供的繫留氣球100，將轉動裝置30掛載於氣球10上，使轉動裝置30隨氣球10在空中運動，通過軸承組313的配合使轉動裝置30的支架32不隨著氣球10方位的變化而發生轉動，則固定在支架32的繫留繩60和連接於是收容管51的線纜53也不會發生轉動，進而防止繫留繩60和線纜53產生纏繞甚至導致繫留繩60或者線纜53的絞斷。

100‧‧‧繫留氣球

10‧‧‧氣球

11‧‧‧球體

12‧‧‧尾翼

20‧‧‧風速計

311‧‧‧上蓋

312‧‧‧軸承座

32‧‧‧支架

321‧‧‧本體

40‧‧‧線繩

51‧‧‧收容管

53‧‧‧線纜

55‧‧‧下蓋

60‧‧‧繫留繩

71‧‧‧吊環螺絲

711‧‧‧吊環端

712‧‧‧螺絲端

Claims (10)

1. 一種繫留氣球，包括氣球、繫留繩、天線、線繩和線纜，該繫留繩和線纜分別連接於氣球和地面之間，其中該繫留氣球還包括：轉動裝置和固定裝置，該轉動裝置掛載於該氣球上，該轉動裝置包括轉動組件和支架，該轉動組件包括固定於該支架遠離該氣球一側的軸承座、固定於該軸承座的軸承組、以及貫穿該軸承組的轉軸，該轉軸通過該線繩連接於該氣球並隨著該氣球的運動而發生轉動，該軸承組用於抵消該轉軸對該軸承組的扭力而使該軸承座的位置保持不變，從而使該支架的位置也保持不變；該固定裝置包括收容管，該收容管固定於該支架上，該天線收容於該收容管內，該線纜一端與該天線相接合；該繫留繩一端固定在該支架上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之繫留氣球，其中該軸承組包括兩個第一軸承，該兩個第一軸承等間隔地套設於該轉軸上，並設置於該軸承座內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之繫留氣球，其中該兩個該第一軸承為止推軸承。
4. 如申請專利範圍第2項所述之繫留氣球，其中該軸承組還包括一個第二軸承，該第二軸承包括相對設置的頂部和底部，該頂部位於該軸承座靠近該氣球的一側，該底部位於該軸承座遠離該氣球的一側，一個該第一軸承固定於該第二軸承的頂部，另一個該第一軸承固定於該第二軸承的底部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之繫留氣球，其中該轉動組件還包括與該軸承座相扣合的上蓋，該轉軸的主體依次穿過一個該第一軸承、該第二軸承、另一個該第一軸承和該上蓋。
6. 如申請專利範圍第4項所述之繫留氣球，其中該第二軸承是滾動軸承。
7. 如申請專利範圍第1項所述之繫留氣球，其中該支架包括貫穿於該支架的收容孔以及位於該收容孔內的隔板，該隔板靠近於該軸承座，該收容管插入該收容孔，並位於該隔板遠離該軸承座一側。
8. 如申請專利範圍第7項所述之繫留氣球，其中該固定裝置還包括支撐塊和下蓋，該收容管遠離該隔板的一端收容並固定於該下蓋，該支撐塊收容並固定於該下蓋，並支撐於該天線。
9. 如申請專利範圍第8項所述之繫留氣球，其中該支撐塊設有貫孔，該支撐塊具有一缺口，該缺口與該貫孔連通，該線纜穿過該貫孔與該天線接合。
10. 如申請專利範圍第1-9任意一項所述之繫留氣球，其中該天線隨著該氣球在空中運動，通訊信號經過該線纜處理後傳遞至該天線，該天線將接收到的該通訊信號進行發射。