CN111542729A - 带有悬置的惯性装置的改进的惯性单元 - Google Patents

带有悬置的惯性装置的改进的惯性单元 Download PDF

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Abstract

一种包括惯性传感装置(1)的单元，该惯性传感装置(1)设有允许惯性装置附连到支承框架(100)的附连垫(10)，附连垫(10)中的至少一个包括两个元件，这两个元件中的一个附连到支承框架，具有与支承框架的承载表面接触的承载表面，并且这两个元件中的另一个附连到惯性装置，具有与惯性装置的承载表面接触的承载表面，并且，这两个元件借助由弹性可变形的材料制成的本体相对于彼此悬置，这些元件中的至少一个通过至少一个螺钉附连，并且，相应的承载表面分别设有对中部分(43)和用于接纳所述对中部分的凹部(3)，该配合允许50μm的最大间隙。

Description

带有悬置的惯性装置的改进的惯性单元
技术领域
本发明涉及惯性测量领域，并且更具体地但非排它性地涉及惯性导航。
背景技术
已知惯性设备包括诸如惯性传感器或惯性单元的惯性装置，其设置有紧固件凸片(plots de fixation)，该紧固件凸片使惯性装置能够紧固到支承框架，该支承框架配装在运载工具上或固定到运载工具，该运载工具配备有可以可选地经由接口板紧固的惯性单元。
每个紧固件凸片包括限定孔的安置件(platine)，在该孔中悬置有通过弹性可变形材料制成的本体连接到该安置件的插入件。
该安置件具有压靠支承框架的基底以及用于将其锚固到支承框架的装备。
插入件在形状上是管状的，具有用于承载抵靠惯性装置的第一端面。插入件限定了管道，该管道接纳具有螺纹部段的螺钉，该螺钉从第一端面突出以便接合在惯性装置的螺纹孔中。
由弹性可变形材料制成的本体在形状上是环形的，其外边缘固定到安置件中的孔的壁，而内边缘固定到插入件的外表面。
当紧固件凸片的安置件紧固到框架并且插入件紧固到惯性装置时，插入件不接触框架，并且该结构也不接触该安置件。因此，没有什么可以阻止该结构和安置件之间的相对运动，通过弹性可变形材料的本体使得该运动可能。弹性可变形材料的本体因此能够抑制框架可能经受的运动和冲击向惯性装置的任何传递。这样的运动或冲击会暂时或甚至永久地降低惯性装置的性能。
尽管如此，惯性装置在某些机械应力下并不总是提供预期的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于改善惯性装置的性能的装备。
为此，本发明提供了包括惯性检测器装置的惯性设备，该惯性检测器装置设有紧固件凸片，该紧固件凸片能够将惯性装置紧固到支承框架。紧固件凸片中的至少一个包括两个元件，这些元件中的一个紧固到支承框架，并且具有与支承框架的承载表面接触的承载表面，并且这些元件中的另一个紧固到惯性装置，并且具有与惯性装置的承载表面接触的承载表面，这两个元件借助于由弹性可变形材料制成的本体相对于彼此悬置。这些元件中的至少一个通过至少一个螺钉紧固，并且相应的承载表面分别设有对中部分和壳体，该壳体用于通过允许不多于50微米(μm)的间隙的配合来接纳所述对中部分。
在现有技术的装置中，已经发现，插入件在冲击、振动或突然运动的作用下相对于惯性装置运动。该运动引起机械应力，即使当它们很小时，它们也会降低惯性装置的性能。对中部分将防止任何这种滑动或在任何情况下限制这种滑动。
本发明的其它特征和优点将在阅读以下本发明的具体、非限制性实施例的说明时显现。
附图说明
参考附图，附图中：
-图1是本发明的惯性装置的立体图；
-图2是该惯性装置的在图1的平面II上的截面的局部视图；以及
-图3是在变型实施例中的紧固件凸片的立体图。
具体实施方式
参考附图，本发明的惯性设备包括在附图中不可见的惯性芯，该惯性芯安装在基本为立方体形状的框架中。该结构和惯性芯形成惯性装置1。
惯性芯本身是已知的，并且包括布置在测量标记框架的轴线上的线性惯性传感器和角度惯性传感器。线性惯性传感器是加速度计，例如是摆式加速度计。角度传感器是陀螺仪，其可以是航向指示仪(gyromètres)或回转仪(gyroscopes)。惯性芯还包括用于处理来自惯性传感器的信号的处理器单元。
惯性装置1的结构具有紧固件凸片10，其使得惯性装置1能够紧固到支承框架100。
每个紧固件凸片10包括由安置件20形成的第一元件，该安置件20限定了孔21，由总体给予标记40的插入件形成的第二元件悬置在该孔中，该插入件通过由弹性可变形的材料制成的本体60连接到安置件20。
孔21具有面朝向惯性装置1的结构的第一端和面向相反方向的第二端，并且其还具有基本垂直于基底的中心轴线，安置件20经由该基底承载抵靠支承框架100。孔21具有在第一端旁边的较大直径的第一圆柱形部段21.1、在第二端的旁边的较小直径的第二圆柱形部段21.2以及使圆柱形部段21.1、21.2相互连接的截头圆锥形部段21.3。安置件20具有用于将其锚固到支承框架100的装备，特别地呈用于使接合在支承框架100的螺纹孔中的紧固螺钉50通过的孔的形式，或者呈接纳穿过设置在支承框架100中的孔的螺钉的螺纹孔的形式。
插入件40在形状上是轴对称的，具有第一端面41和在其相对端处的第二端面42，第一端面41用于承载抵靠惯性装置1的结构的表面4。插入件40包括从第一端面41的中心突出并限定中心管道44的对中部分43，该中心管道一方面开通到对中部分43的中心，并且另一方面开通到第二端面42的中心。在该示例中，管道44是阶梯状的，包括开通到对中部分43的中心的主要部段和开通到第二端面42的中心的入口沉孔。主要部段用于接纳具有头部的螺钉70的本体，将该头部接纳在入口沉孔中，使得该本体具有从对中部分43突出的螺纹端部段。在这种情况下，沉孔设置在从对中部分43突出的螺纹端部段处，该螺纹端部段接合在螺纹孔2中，该螺纹孔2经由入口沉孔3开通到惯性装置1的结构的表面4，并且螺钉70的头部从插入件40的第二端面42可接近。对中部分43以滑动配合接纳在螺纹孔2的入口沉孔3中，以将插入件40相对于惯性装置1的结构对中，这足够精确地防止插入件40和惯性装置1的结构之间的任何相对位移，该相对位移引起可能使惯性装置1的性能降低的机械应力。在该示例中，滑动配合较佳地为H7g6型。对中部分43不接触入口沉孔3的端部，并且其长度足够短以提供“短”的对中，即，提供具有三条旋转轴线和一条平移轴线的环形线性连接部。
插入件40所具有的总长度大于安置件20的长度(平行于孔21和管道44的中心轴线所测量的长度)。
插入件40的外表面是轴对称的，具有在第一端面41旁边的较大直径的第一圆柱形部段45.1、在第二端面42旁边的较小直径的第二圆柱形部段45.2和将圆柱形部段45.1、45.2连接在一起的截头圆锥形部段45.3。
圆柱形部段21.2面向圆柱形部段45.2，截头圆锥形部段21.3面向截头圆锥形部段45.3并且圆柱形部段21.1面向截头圆锥形部段45.3。第一圆柱形部段45.1和截头圆锥形部段45.3的相邻部分延伸超过孔21的从安置件40突出的第一端。圆柱形部段21.1、21.2所具有的直径比圆柱形部段45.1、45.2的直径大的多(大若干毫米)。
截头圆锥形部段21.3因此面朝向惯性装置1的结构，并且具有与截头圆锥形部段45.3相同的角度，该截头圆锥形部段45.3面朝向孔21的截头圆锥形部段21.3。
在该示例中，本体60由弹性体材料制成，并且将其布置成弹性地促使插入件40既侧向地进入相对于孔21同轴的位置中，而且也纵向地进入其中它从安置件20朝向惯性装置1的结构突出的位置中。为此目的，本体60在形状上是环形的，具有外表面和内表面，该外表面与孔21的表面匹配并完全覆盖孔21的表面，而内表面与插入件40的外表面匹配并完全覆盖插入件40的外表面。制成为单件的本体60因此具有：第一环形部分，该第一环形部分一方面在截头圆锥形部段45.3与截头圆锥形部段21.3之间延伸，并且另一方面在截头圆锥形部段45.3与第一圆柱形部段21.1之间延伸；以及第二环形部分，该第二环形部分在第二圆柱形部段45.2、21.2之间延伸。第二环形部分包括凹入的端表面，其凹入的侧部面向与第二端面42相同的方向。在该示例中，该凹入的端表面呈现基本U形的横截面的平面凹槽。
较佳地，将本体60包覆模制到安置件20和插入件40上，使得其外表面粘附地结合到安置件20中的孔21的壁，并且其内表面粘附地结合到插入件40的外表面。
在变型中，如图3所示，对中部分和壳体布置成与支承框架100和安置件20的承载表面之间的接触部齐平。
更具体地，安置件20具有承载抵靠支承框架100的承载表面25。呈环形缘形式的对中部分26与孔21同轴地从承载表面25突出。
支承框架100然后在其与承载表面25接触的承载表面中布置有缩进部，以便接纳对中部分26。作为示例，该缩进部可以呈孔的形式，该孔以不超过50μm的间隙接纳对中部分25。
在变型中，对中部分26可以从支承框架100的承载表面突出，并且用于接纳所述对中部分的壳体可以布置在安置件20中。
可以将支承框架的对中部分26以紧配合或者多至留下50μm的间隙的滑动配合接纳在安置件中的壳体中。
当然，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖落入由权利要求限定的本发明范围内的任何变型。
特别地，插入件可以是一些其它形状的，并且特别地，它可以具有一些其它的外部形状，并且孔可以具有一些其它形状。
本体60可以是不同于所描述的形状，并且例如，它不必完全覆盖孔的壁和/或插入件的外表面。
本体60可以由多个部件制成，例如多个分开的成角度的部段。
可以将螺钉拧入安置件和/或插入件中。
直径45.1可以小于21.2的直径。
对中部分可以由第一圆柱形部段45.1形成。
对中部分43可以从惯性装置1的承载表面突出，并且用于接纳所述对中部分的壳体可以布置在插入件40中。
可以将对中部分43以紧配合或者多至留下50μm的间隙的滑动配合接纳在壳体3中。
对中部分43可以相对于管道44偏离轴线。

Claims (13)

1.包括惯性检测器装置(1)的设备，所述惯性检测器装置(1)设有使所述惯性装置能紧固到支承框架(100)的紧固件凸片(10)，所述紧固件凸片(10)中的至少一个包括两个元件,所述元件中的一个紧固到所述支承框架并且具有与所述支承框架的承载表面接触的承载表面，并且所述元件中的另一个紧固到所述惯性装置，并且具有与所述惯性装置的承载表面接触的承载表面，所述两个元件借助由弹性可变形的材料制成的本体相对于彼此悬置，所述元件中的至少一个通过至少一个螺钉紧固，并且，相应的承载表面分别设有对中部分(43)和壳体(3)，所述壳体用于通过允许不多于50μm的间隙的配合来接纳所述对中部分。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述元件中的一个是安置件(20)，所述安置件具有用于将其锚固到所述支承框架并限定孔(21)的装备，而另一元件是插入件(40)，所述插入件通过弹性可变形材料的本体(60)保持悬置在所述孔中，所述插入件(40)具有第一端面(41)，所述第一端面形成与所述惯性装置(1)的表面接触的承载表面，并限定了管道(44)，所述管道接纳具有螺纹部段的螺钉(70)，所述螺纹部段从所述第一端面突出，从而接合在所述惯性装置(1)中的螺纹孔(2)中。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述对中部分(43)从所述第一端面(41)突出。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的设备，其特征在于，所述对中部分(43)与所述管道(44)同轴。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述安置件(20)具有用于承载抵靠所述支承框架(100)上的基底。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述孔(21)包括面朝向所述惯性装置(1)的截头圆锥形部段(21.3)，并且所述插入件(40)包括面朝向所述孔(21)的所述截头圆锥形部段(21.3)的截头圆锥形外表面的部段(45.3)，由弹性可变形材料制成的所述本体(60)的环形部分在所述孔(21)的截头圆锥形部段(21.3)和所述插入件(40)的所述截头圆锥形外表面的部段(45.3)之间延伸。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述插入件(40)在第二端面(42)的旁边包括面向所述孔(21)的圆柱形部段(21.2)的圆柱形外表面的部段(45.2)，由弹性可变形材料制成的所述本体(60)在所述插入件(40)的所述圆柱形外表面的部段(45.2)和所述孔(21)的所述圆柱形部段(21.2)之间包括凹入的环形部分，所述凹入的环形部分的凹入侧面向与所述第二端面(42)相同的方向。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述插入件(40)在所述第一端面(41)的旁边包括从所述安置件(20)突出的圆柱形外表面的部段(45.1)。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的设备，其特征在于，由弹性可变形材料制成的所述本体(60)具有环形形状，所述环形形状的外表面紧固到所述安置件(20)中的所述孔(21)，而内表面紧固到所述插入件(40)的外表面。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述对中部分(43)从所述惯性装置的所述承载表面突出，并且所述壳体形成在所述插入件(40)中。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其特征在于，所述对中部分和所述壳体布置成与所述支承框架和相应元件的承载表面之间的接触部齐平。
12.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述滑动配合为H7g6配合。
13.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述对中部分布置成提供短的对中。
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