CN204666157U - 支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及惯性测量组件的技术领域，公开了支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，包括外壳、底座、传感器以及质量块，质量块的外周朝外凸设有安装凸耳，所述安装凸耳中具有上限位孔及下限位孔；上限位孔中设有上弹性垫，下限位孔中设有下弹性垫，下弹性垫的下端面抵接在底座上；安装通孔中穿设有支柱，支柱的下端连接于底座；支柱中部朝外凸设有第一凸环，第一凸环抵接于上弹性垫的上端面。当惯性测量组件工作在振动及冲击的环境中，通过上弹性垫及下弹性垫的弹性作用，以及限位孔和支柱对弹性垫的径向限位，减少震动及冲击的传导，不需要再在外壳外加设外隔振结构，减少安装空间以及安装操作的要求，内隔振结构使用寿命长，降低成本。

Description

支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件

技术领域

本实用新型涉惯性测量组件的技术领域，尤其涉及支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件。

背景技术

惯性测量组件是一种测量载体姿态角度及加速度的仪器，在车辆导航、无人机飞行控制、导弹导航、姿态反馈、机器人控制等方面具有广泛应用。

惯性测量组件的内部核心传感器分别是陀螺仪及加速度计，传感器都具有测量范围，如果将传感器直接安装在惯性测量组件的固定安装平面上，这样，整个惯性测量组件承受的外部振动和冲击将直接传导给传感器，在振动、冲击偏大的使用环境中，振动往往已超过加速度计的量程，为传感器的选用带来限制。

现有技术中，为满足惯性测量组件在振动及冲击的应用条件，惯性测量组件必须增加隔振结构，通常的隔振结构设置方式，是在惯性测量组件的外部加装外隔振结构，例如使用橡胶垫，骨架支撑等，这样，则存在着较大缺陷但是，由于外隔振结构是裸露在使用环境中，会加速外隔振结构的老化，甚至造成腐蚀等问题，而且，增加外隔振结构，增加了安装空间及安装步骤，例如，将惯性测量组件安装在农药喷洒的无人机上，通常需要对惯性测量组件加装外隔振结构，例如橡胶隔振，钢索隔振等，外隔振结构会增加对安装空间、安装操作的要求，更重要的是，这些隔振材料都会受工作环境的影响，老化、腐蚀、变形等原因造成寿命降低，增加使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，旨在解决现有技术中的惯性测量组件设置外隔振结构，存在增加安装空间以及安装操作的要求，以及外隔振结构受环境影响，会出现老化、腐蚀以及变形等问题，导致使用寿命低以及成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，包括外壳、底座、传感器以及呈悬空布置的质量块，所述外壳具有下端开口的凹腔，所述底座连接于所述外壳的下端；所述传感器连接在所述质量块上，所述质量块的外周朝外凸设有安装凸耳，所述安装凸耳中具有安装通孔，所述安装通孔的内侧壁朝径向凸设有环形壁，所述环形壁将所述安装通孔分割为上限位孔及下限位孔；所述上限位孔中设有上弹性垫，所述上弹性垫的上端面显露在所述上限位孔外，所述下限位孔中设有下弹性垫，所述下弹性垫的下端面显露在所述下限位孔外，且抵接在所述底座上；所述安装通孔中穿设有支柱，所述支柱分别穿过所述上弹性垫及下弹性垫，且所述支柱的下端连接于底座；所述支柱中部朝外凸设有第一凸环，所述第一凸环抵接于所述上弹性垫的上端面。

进一步地，所述支柱的外周凸设有第二凸环，所述第二凸环位于所述第一凸环的下方，且所述支柱具有位于所述第一凸环与第二凸环之间的第一柱段，所述上弹性垫套设在所述第一柱段外。

进一步地，所述环形壁中间形成有连通所述第一限位孔及第二限位孔的连通孔，所述第二凸环置于所述连通孔中。

进一步地，所述支柱的外周设有第三凸环，所述第三凸环位于所述第二凸环的下方，所述支柱具有位于所述第二凸环与第三凸环之间的第二柱段，所述下弹性垫套设于所述第二柱段外。

进一步地，所述底座设有第一螺纹孔，所述支柱具有位于所述第三凸环下方的第一连接段，所述第一连接段的外周设有外螺纹，所述第一连接段与所述第一螺纹孔螺纹连接，且所述第三凸环置于所述第一螺纹孔中。

进一步地，所述惯性测量组件包括信号处理电路板，所述支柱具有位于所述第一凸环上方的第二连接段，所述信号处理电路板连接于所述第二连接段。

进一步地，所述第二连接段中设有第二螺纹孔，螺栓穿过所述信号处理电路板，且连接于所述第二螺纹孔中。

进一步地，所述第二连接段的上端面设有用于旋紧安装的缺口。

进一步地，所述第二连接段的上端面及所述信号处理电路板上设有隔振垫，所述螺栓分别穿过隔振垫及信号处理电路板，连接于所述第二螺纹孔。

进一步地，所述底座的上端设有凹槽，所述凹槽与所述质量块正对布置，所述质量块的下端悬空置于所述凹槽中，所述质量块的上端悬空置于外壳的凹腔中。

与现有技术相比，本实用新型提供的惯性测量组件，传感器连接在质量块上，且质量块的外周设置有安装凸耳，分别将上弹性垫及下弹性垫放置在安装凸耳的上限位孔及下限位孔中，再利用支柱穿过安装凸耳，下弹性垫抵接在底座上，第一凸环抵接在上弹性垫上，这样，当惯性测量组件工作在振动及冲击的环境中，通过上弹性垫及下弹性垫的弹性作用，以及限位孔和支柱对弹性垫的径向限位，可以大大减少震动及冲击的传导，降低外部振动对传感器的影响，并且，不需要再在外壳外加设外隔振结构，这样，不需要增加安装空间以及安装操作的要求，并且，内隔振结构不会受到环境的影响，不会出现老化、腐蚀以及变形等现象，其使用寿命长，大大降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件的立体示意图；

图2是本实用新型实施例提供的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件的立体***示意图一；

图3是图2中的A处放大示意图；

图4是本实用新型实施例提供的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件的立体***示意图二；

图5是本实用新型实施例提供的支柱的立体示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

参照图1～5所示，为本实用新型提供的较佳实施例。

本实施例提供的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件包括外壳101、质量块108、传感器110、底座102以及内隔振结构，其中，外壳101中设有下端开口的凹腔，底座102与底座102的下端连接，封盖了外壳101的下端开口；传感器110连接在质量块108上，一般情况下，传感器110安装在质量块108的正交面上，当然，根据实际需要，也可以将传感器110安装在质量块108的其它位置；质量块108的外周朝外凸设有多个安装凸耳1081，多个安装凸耳1081环绕所述质量块108的外周布置，且安装凸耳1081中设有安装通孔1082；在安装凸耳1081的安装通孔1082的内壁朝径向凸设有环形壁1083，该环形壁1083将安装通孔1082分隔为上限位孔以及下限位孔，且环形壁1083中形成有联通上限位孔及下限位孔的连通孔。

内隔振结构包括支柱105、上弹性垫107以及下弹性垫109，支柱105的中部朝外凸设有第一凸环1052，本实施例中，上弹性垫107放置在上限位孔中，且上弹性垫107的上端面显露在上限位孔外，下弹性垫109放置在下限位孔中，且下弹性垫109的下端面显露的下限位孔外，且抵接在底座102上；支柱105穿过安装凸耳1081的安装通孔1082，且分别穿过上弹性垫107及下弹性垫109，支柱105的下端连接在底座102上，且支柱105的第一凸环1052抵压在上弹性垫107的上端面上，这样，在支柱105的连接下，质量块108处于悬空状态，并且，当外壳101与底座102配合后，上述的质量块108及支柱105等全部治愈外壳101的凹腔中。

上述提供的惯性测量组件，传感器110连接在质量块108上，且质量块108的外周设置有安装凸耳1081，分别将上弹性垫107及下弹性垫109放置在安装凸耳1081的上限位孔及下限位孔中，再利用支柱105穿过安装凸耳1081，下弹性垫109抵接在底座102上，第一凸环1052抵接在上弹性垫107上，这样，当惯性测量组件工作在振动及冲击的环境中，通过多个安装凸耳1081中上弹性垫107及下弹性垫109的弹性作用，以及限位孔和支柱对弹性垫的径向限位，可以大大减少震动及冲击的传导，降低外部振动对传感器110的影响，并且，不需要再在外壳101外加设外隔振结构，这样，不需要增加安装空间以及安装操作的要求，并且，内隔振结构不会受到环境的影响，不会出现老化、腐蚀以及变形等现象，其使用寿命长，大大降低成本。

本实施例中，上弹性垫107的外径略小于上限位孔的直径，下弹性垫109的外径略小于下限位孔的外径，上弹性垫107及下弹性垫109在未压缩之间，呈圆柱状，当其受挤压时，则分别与上限位孔及下限位孔呈过盈挤压。上弹性垫107及下弹性垫109受挤压时，其压缩量根据材料的杨氏模量进行设计，使支柱105固定安装后，上弹性垫107及下弹性垫109的垂直方向压缩量为未压缩前高度的1/3左右。

具体地，上弹性垫107及下弹性垫109的结构形状可以多样化，如带孔圆柱形状，圆圈状或多边形状，或倒锥台状等等，只要弹性垫能置于对应形状的限位孔中，并且在限位中形成过盈挤压等等，可以起到减少震动及冲击的传导的作用则可。

为了实现对上弹性垫107的安装定位，本实施例中，在支柱105的外周凸设有第二凸环1055，该第二凸环1055位于第一凸环1052的下方，且与第一凸环1052之间具有间隔，支柱105具有位于第一凸环1052及第二凸环1055之间的第一柱段1056。

当支柱105插设在安装凸耳1081中后，上弹性垫107则套设在该第一柱段1056中，利用第一凸环1052及第二凸环1055对上弹性垫107进行限位；并且，第二凸环1055则位于环形壁1083的连通孔中，且为了便于支柱105的安装以及提高隔振效果，本实施例中，第二凸环1055的外径小于环形壁1083的连通孔。

为了实现对下弹性垫109的安装定位，本实施例中，在支柱105的外周凸设有第三凸环1058，该第三凸环1058位于第二凸环1055的下方，且与第二凸环1055之间具有间隔，支柱105上形成有位于第二凸环1055及第三凸环1058之间的第二柱段1057。

当支柱105插设在安装凸耳1081中后，下弹性垫109则套设在该第二柱段1057中，利用第二凸环1055及第三凸环1058对下弹性垫109进行限位。

本实施例中，支柱105具有位于第三凸环1058下方的第一连接段1059，该第一连接段1059连接在底座102中。

具体地，在底座102中设有第一螺纹孔1023，该第一连接段1059的外周设有外螺纹，这样，通过外螺纹与第一螺纹孔1023之间的螺纹连接，实现支柱105下端与底座102之间的连接。并且，为了使得下弹性垫109的下端面抵接在底座102上，上述的第三凸环1058置于第一螺纹孔1023中。

本实施例中，底座102的上端形成有凹槽1022，该凹槽1022与质量块108正对布置，这样，当外壳101与底座102配合后，质量块108的下端悬空置于凹槽1022中，质量块108的上端悬空置于外壳101的凹腔中，这样，通过凹槽1022与凹腔之间的配合，可以使得整个质量块108在底座102及外壳101之间处于悬空状态。

惯性测量组件包括信号处理电路板104，该信号处理电路板104置于外壳101的凹腔中；支柱105具有位于第一凸环1052上方的第二连接段1051，信号处理电路板104连接在该第第二连接段1051上。

具体地，该第二连接段1051中设有第二螺纹孔1053，利用螺栓穿过信号处理电路板104，并连接在第二螺纹孔1053中，从而实现信号处理电路板104与第二连接段1051之间的连接。

另外，在第二连接段1051的上端面设有凹陷的缺口1054，该缺口1054用于旋紧安装立柱105，该缺口1054贯穿第二连接段1051的侧壁，这样，有利于螺栓与第二螺纹孔1053之间的连接；或者，缺口1054也可以不贯穿第二连接段1051，或者也可以是其它结构形状，或者是穿孔便于***旋紧杆。只要其能实现旋紧安装立柱105则可。

且为了避免外界振动及冲击对信号处理电路板104造成较大的影响，本实施例中，在信号处理电路板104上及第二连接段1051的上端面分别设有隔振垫106，也就是说，信号处理电路板104被夹设在隔振垫106之间，上述的螺栓分别穿过隔振垫106及信号处理电路板104，并与第二连接段1051的第二螺纹孔1053连接。

本实施例中，外壳101的外侧朝外凸设外侧凸耳1011，底座102上设有凸台1021，当外壳101与底座102配合后，外侧凸耳1011则抵接在凸台1021上，且通过螺栓分别穿过外侧凸耳1011及凸台1021，将外壳101与底座102连接在一起。

当然，作为其它实施例，外壳101与底座102之间也可以通过其它的连接方式连接，不仅限制于本实施例中的连接方式。

在外壳上设有输出接口103，利用该输出接口103与外部的设备连接，可以实现惯性测量组件的数据输出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，包括外壳、底座、传感器以及呈悬空布置的质量块，所述外壳具有下端开口的凹腔，所述底座连接于所述外壳的下端；所述传感器连接在所述质量块，所述质量块的外周朝外凸设有安装凸耳，所述安装凸耳中具有安装通孔，所述安装通孔的内侧壁朝径向凸设有环形壁，所述环形壁将所述安装通孔分割为上限位孔及下限位孔；所述上限位孔中设有上弹性垫，所述上弹性垫的上端面显露在所述上限位孔外，所述下限位孔中设有下弹性垫，所述下弹性垫的下端面显露在所述下限位孔外，且抵接在所述底座上；所述安装通孔中穿设有支柱，所述支柱分别穿过所述上弹性垫及下弹性垫，且所述支柱的下端连接于底座；所述支柱中部朝外凸设有第一凸环，所述第一凸环抵接于所述上弹性垫的上端面。

2.如权利要求1所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述支柱的外周凸设有第二凸环，所述第二凸环位于所述第一凸环的下方，且所述支柱具有位于所述第一凸环与第二凸环之间的第一柱段，所述上弹性垫套设在所述第一柱段外。

3.如权利要求2所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述环形壁中间形成有连通所述上限位孔及下限位孔的连通孔，所述第二凸环置于所述连通孔中。

4.如权利要求3所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述支柱的外周设有第三凸环，所述第三凸环位于所述第二凸环的下方，所述支柱具有位于所述第二凸环与第三凸环之间的第二柱段，所述下弹性垫套设于所述第二柱段外。

5.如权利要求4所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述底座设有第一螺纹孔，所述支柱具有位于所述第三凸环下方的第一连接段，所述第一连接段的外周设有外螺纹，所述第一连接段与所述第一螺纹孔螺纹连接，且所述第三凸环置于所述第一螺纹孔中。

6.如权利要求1至5任一项所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述惯性测量组件包括信号处理电路板，所述支柱具有位于所述第一凸环上方的第二连接段，所述信号处理电路板连接于所述第二连接段。

7.如权利要求6所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述第二连接段中设有第二螺纹孔，螺栓穿过所述信号处理电路板，且连接于所述第二螺纹孔中。

8.如权利要求7所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述第二连接段的上端面设有用于旋紧安装的缺口。

9.如权利要求7所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述第二连接段的上端面及所述信号处理电路板上设有隔振垫，所述螺栓分别穿过隔振垫及信号处理电路板，连接于所述第二螺纹孔。

10.如权利要求1至5任一项所述的支柱悬挂式内隔振的惯性测量组件，其特征在于，所述底座的上端设有凹槽，所述凹槽与所述质量块正对布置，所述质量块的下端悬空置于所述凹槽中，所述质量块的上端悬空置于外壳的凹腔中。