CN216905676U - 一种减重抗振的机载时统模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减重抗振的机载时统模块，包括晶体振荡器、印制板、减振器、顶部开口的封装腔体、盖板和连接器；连接器安装在封装腔体上；盖板盖合在封装腔体上；晶体振荡器、印制板和减振器均设置在封装腔体内部；封装腔体的外壁上开设有多个减重槽；封装腔体底壁的内侧上设置有安装柱；安装柱外侧套装有减振器，减振器的一端与封装腔体底壁的内侧相接，减振器的另一端与印制板相接；印制板通过连接件与安装柱连接，印制板与安装柱之间存在间隙；晶体振荡器设在印制板上。本实用新型在减轻机载时统模块重量的前提下实现了机载时统模块的抗振能力的提高，据此实现了高可靠性且轻型化小型化的机载时统模块。

Description

一种减重抗振的机载时统模块

技术领域

本实用新型属于时间频率机载产品技术领域，尤其涉及一种减重抗振的机载时统模块。

背景技术

时间频率领域机载产品的工作环境通常比较恶劣，不仅对产品的重量有严格的限制，同时要求产品有较高的抗振能力，而很多机载时间统一类模块，其内部安装了晶体振荡器和电源模块等大型器件，这些器件对振动往往比较敏感，比如常用的晶体振荡器，在振动的作用下有锡焊断开导致接触不良的隐患，进而影响产品或模块的可靠性。目前此类机载时间统一类模块的结构设计，内部都是将装有晶体振荡器的印制板与结构件刚性安装，再与外部系统刚性安装。外部结构设计往往根据固有经验，最直接的设计是加强结构各处壁厚，提高结构的刚性，进而提高机载时间统一类模块的固有频率稳定性，但是这样容易导致模块的整机重量超重，不满足要求。还有一种方式采用对结构重量进行减重处理，导致结构整体刚性变小，在振动量级较高或者晶体振荡器自身抗振能力比较差的情况下，晶体振荡器在振动中有被振坏的风险。机载时间统一类模块目前的发展趋势为逐步小型化轻型化，在适应小型化轻型化的要求的同时，还需要保证模块整体的抗振性能，据此对机载时间统一类模块的整体结构设计提出了严苛的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种减重抗振的机载时统模块。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种减重抗振的机载时统模块，包括晶体振荡器、印制板、减振器、顶部开口的封装腔体、盖板和连接器；所述连接器安装在所述封装腔体上；所述盖板盖合在所述封装腔体上；所述晶体振荡器、印制板和减振器均设置在所述封装腔体内部；所述封装腔体的外壁上开设有多个减重槽；所述封装腔体底壁的内侧上设置有安装柱；所述安装柱外侧套装有减振器，所述减振器的一端与所述封装腔体底壁的内侧相接，所述减振器的另一端与印制板相接；所述印制板通过连接件与安装柱连接，所述印制板与安装柱之间存在间隙；所述晶体振荡器设置在所述印制板上。

进一步改进的，所述减振器为圆柱状的橡胶减振器，所述橡胶减振器的一端与所述封装腔体底壁的内侧相接，所述橡胶减振器的另一端与印制板相接。

进一步改进的，所述橡胶减振器包括橡胶圈和加强环；所述加强环嵌装在所述橡胶圈内；所述橡胶圈的一端与所述封装腔体底壁的内侧相接，所述橡胶圈的另一端与印制板相接；所述橡胶圈的高度大于所述加强环的高度。

进一步改进的，所述封装腔体为长方体结构。

进一步改进的，所述封装腔体至少一个外侧壁上设有减重槽。

进一步改进的，所述连接件为螺栓或螺钉。

进一步改进的，所述安装柱和减振器的数量均为六个。

进一步改进的，所述安装柱与所述封装腔体一体成型。

本实用新型的有益效果是：

（1）通过在封装腔体的外壁开设多个减重槽，以满足机载时统模块的重量要求，减重槽与同等重量的实心结构相比，结构的刚性更强，但是相比未减重前的机载时统模块整机而言，刚性明显降低，进一步的在印制板与封装腔体的底壁内侧之间加装减振器，减振器套设在安装柱外，利用减振器自身的阻尼，减振器对经安装柱传递给印制板的随机振动能量进行吸收，提高了印制板的隔振效果，从而也提高了印制板上晶体振荡器的抗振能力，据此实现了高可靠性且轻型化小型化的机载时统模块。

（2）采用橡胶减振器，进一步减少了机载时统模块的整机重量，同时橡胶自身具有的较大阻尼，提高了机载时统模块对随机振动的能量吸收率，尤其对高频振动的能量吸收率显著提高，从而也进一步提高了机载时统模块的抗振能力。

附图说明

图1为机载时统模块的俯视图；

图2为机载时统模块的俯视透视图；

图3为机载时统模块的左视图；

图4为机载时统模块的右视图；

图5为机载时统模块的后视图；

图6为机载时统模块的侧剖视图；

图7为减振器的一种结构示意图。

图中，1、晶体振荡器；2、印制板；3、减振器； 4、封装腔体；5、盖板；6、连接器；7、安装柱；8、减重槽；9、橡胶圈；10、加强环。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种减重抗振的机载时统模块。机载时统模块尺寸为100mm*100mm*27mm，机载时统模块的重量要求不大于350g。

如图1至图6所示，机载时统模块包括晶体振荡器1、印制板2、减振器3、顶部开口的封装腔体 4、盖板5和连接器6。封装腔体 4为长方体结构。连接器6安装在封装腔体 4的前侧壁上，用于与机载时统模块外部的设备连接。盖板5盖合在封装腔体 4上。晶体振荡器1、印制板2和减振器3均设置在封装腔体 4内部。封装腔体 4的左外侧壁、右外侧壁以及后外侧壁均开设有多个减重槽8。如图3所示，封装腔体 4的左外侧壁开设有十四个减重槽8，减重槽8的壁厚3mm，深度1.5mm。如图4所示，封装腔体 4的右外侧壁也开设有十四个减重槽8，减重槽8的壁厚3mm，深度1.5mm。如图5所示，封装腔体 4的后外侧壁也开设有十四个减重槽8，减重槽8的壁厚3mm，深度1.5mm。经减重后，机载时统模块的整机重量约为320g。晶体振荡器1安装在印制板2上。封装腔体 4的底壁内侧朝封装腔体 4内部一体延伸有安装柱7，安装柱7的数量为六个。印制板2与安装柱7通过螺钉固定连接，且印制板2与安装柱7之间留有一定的间隙。减振器3套装在安装柱7外侧，减振器3的左端部与封装腔体 4的底壁内侧相接，减振器3的右端部与印制板2相接。减振器3的数量为六个。

通过在封装腔体4的三个外侧壁上加铣减重槽8，减少机载时统模块的重量。通过将减振器3安装在印制板2与封装腔体 4的底壁内侧之间，减振器3的两端分别与印制板2和封装腔体4的底壁内侧相接，此时由减振器3、印制板2和封装腔体 4构成一个振动模型。该振动模型中，隔振的效果可以用传到印制板2上的力

和安装柱7给印制板2施加的原振动力

的百分比表示。振动模型的隔振系数

可以由如下公式进行计算：

，式中

为振动的频率

，

为振动力的频率（安装柱7传给印制板2的频率），

为减振器3的阻尼比。当

<1时，才有隔振效果。从式中可以看出，隔振系数

与频率比

及阻尼比

有关。

只随

增大而减小，当

时，隔振系数

，此时具有隔振效果。本实施例中，取

，

，由上述公式计算得出，

，据此选取合适的减振器3。当受到外部一定的振动作用时，通过减振器3自身的阻尼将通过安装柱7传给印制板2的振动能量吸收。

优选地，减振器3采用圆柱状的橡胶减振器。橡胶减振器的一端与封装腔体 4底壁的内侧相接，橡胶减振器的另一端与印制板2相接。

优选地，如图7所示，橡胶减振器3包括橡胶圈9和加强环10。加强环10嵌装在橡胶圈9内。橡胶圈9的一端与封装腔体 4底壁的内侧相接，橡胶圈9的另一端与印制板2相接。加强环10的一端与封装腔体 4底壁的内侧相接。橡胶圈9的高度大于加强环10的高度。本实施例中的橡胶减振器的橡胶圈9选用抗腐蚀、耐油且不易老化的人工合成橡胶，加强环10采用铝合金。橡胶自身具有较大阻尼，对随机振动中的高频部分能量吸收效果显著，因此通过将橡胶减振器安装在印制板2与封装腔体4底壁的内侧之间，橡胶减振器的橡胶圈9的两端分别与印制板2和封装腔体 4底壁的内侧相接，在受到一定的振动作用时，橡胶减振器3将通过安装柱7传给印制板2的振动能量吸收，尤其对高频振动的能量吸收效果显著。

通过对上述机载时统模块进行振动试验，机载时统模块针对随机振动的加速度功率谱密度达到每倍频程-6dB的衰减量，具有较好的隔振效果，满足设计要求。印制板2上的晶体振荡器1无振坏现象，取得了良好的隔离减振作用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，包括晶体振荡器（1）、印制板（2）、减振器（3）、顶部开口的封装腔体（4）、盖板（5）和连接器（6）；所述连接器（6）安装在所述封装腔体（4）上；所述盖板（5）盖合在所述封装腔体（4）上；所述晶体振荡器（1）、印制板（2）和减振器（3）均设置在所述封装腔体（4）内部；所述封装腔体（4）的外壁上开设有多个减重槽（8）；所述封装腔体（4）底壁的内侧上设置有安装柱（7）；所述安装柱（7）外侧套装有减振器（3），所述减振器（3）的一端与所述封装腔体（4）底壁的内侧相接，所述减振器（3）的另一端与印制板（2）相接；所述印制板（2）通过连接件与安装柱（7）连接，所述印制板（2）与安装柱（7）之间存在间隙；所述晶体振荡器（1）设置在所述印制板（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述减振器（3）为圆柱状的橡胶减振器；所述橡胶减振器的一端与所述封装腔体（4）底壁的内侧相接，所述橡胶减振器的另一端与所述印制板（2）相接。

3.根据权利要求2所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述橡胶减振器包括橡胶圈（9）和加强环（10）；所述加强环（10）嵌装在所述橡胶圈（9）内；所述橡胶圈（9）的一端与所述封装腔体（4）底壁的内侧相接，所述橡胶圈（9）的另一端与印制板（2）相接；所述橡胶圈（9）的高度大于所述加强环（10）的高度。

4.根据权利要求1所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述封装腔体（4） 为长方体结构。

5.根据权利要求4所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述封装腔体（4）至少一个外侧壁上设有减重槽（8）。

6.根据权利要求1所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述连接件为螺栓或螺钉。

7.根据权利要求1所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述安装柱（7）和减振器（3）的数量均为六个。

8.根据权利要求1所述的一种减重抗振的机载时统模块，其特征在于，所述安装柱（7）与所述封装腔体（4）一体成型。

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