CN217177279U - 一种激光雷达减振装置及激光雷达套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及包装技术领域，公开一种激光雷达减振装置及激光雷达套件，激光雷达减振装置包括：第一安装板、第二安装板和环形弹性件；沿环形弹性件的轴向，第一安装板和第二安装板分列于环形弹性件的两侧，且分别与环形弹性件的对应端固定；第一安装板具有激光雷达连接结构，以用于与激光雷达连接，第二安装板具有底座连接结构，以用于与底座连接。在上述激光雷达减振装置中，环形弹性件的环形结构可以在第一安装板和第二安装板之间提供平衡支撑；且可在各向上提供缓冲。由于环形弹性件的环形结构，且相对于减振垫具有较小的径向横截面积，响应速度会大幅增加。

Description

一种激光雷达减振装置及激光雷达套件

技术领域

本实用新型涉及激光雷达减振技术领域，特别涉及一种激光雷达减振装置及激光雷达套件。

背景技术

激光雷达是一种通过发射激光探测距离、速度等参数的检测传感器，因其高精度特性常常被应用于车辆、机器人的避障和导航。也正是因为需要保证其运行过程的高精度特性，对于激光雷达的减振要求也逐步提高。

对于激光传感器的减振形式，常用的主要有基于弹簧的减振结构和基于橡胶减振垫的减振结构。弹簧减振由于其弹簧受力特性，只能在弹簧轴向方向上进行减振，如有想要多向减振则需要设计多组减振弹簧；而减振垫形式虽然由于橡胶的特性可以实现多向减振，但是由于橡胶的材料特性，其响应会有延后。目前常用的减振垫形状通常都是方形、圆形和阵列形等。

实用新型内容

本实用新型公开一种激光雷达减振装置，以用于在实现多向减振的前提下加快响应速度。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

第一方面，提供一种激光雷达减振装置，激光雷达减振装置包括：第一安装板、第二安装板和环形弹性件；沿所述环形弹性件的轴向，所述第一安装板和所述第二安装板分列于所述环形弹性件的两侧，且分别与所述环形弹性件的对应端固定；所述第一安装板具有激光雷达连接结构，以用于与激光雷达连接，所述第二安装板具有底座连接结构，以用于与底座连接。

在上述激光雷达减振装置中，环形弹性件的环形结构可以在第一安装板和第二安装板之间提供平衡支撑；且当第一安装板受到来自激光雷达的沿上述轴向上的拉伸力或挤压力时，环形弹性件可以在轴向上被拉伸或挤压以实现轴向缓冲；当第一安装板受到来自激光雷达的倾覆力时，沿环形弹性件的某一径向，环形弹性件的该径向上的一端被挤压，另一端被拉伸，实现缓冲；当激光雷达带动第一安装板绕环形弹性件的轴线转动时，环形弹性件可以在圆周切向上错位，抵消旋转冲击，实现减振功能。由于环形弹性件的环形结构，且相对于减振垫具有较小的径向横截面积，响应速度会大幅增加。

可选地，所述环形弹性件为橡胶材质。

可选地，所述第一安装板设有环绕所述环形弹性件的多个第一卡体，每个所述第一卡体与所述环形弹性件卡接；所述第二安装板设有环绕所述环形弹性件的多个第二卡体，每个所述第二卡体与所述环形弹性件卡接。

可选地，述环形弹性件包括圈体、第一凸缘和第二凸缘；所述第一凸缘沿所述圈体靠近所述第一安装板的对应端的周向延伸，所述第二凸缘沿所述圈体靠近所述第二安装板的对应端的周向延伸；每个所述第一卡体的自由端弯向所述圈体，且所述第一凸缘过盈配合于所述第一卡体和所述第一安装板之间；每个所述第二卡体的自由端弯向所述圈体，且所述第二凸缘过盈配合于所述第二卡体和所述第二安装板之间。

可选地，所述第一凸缘与所述圈体朝向所述第一安装板的表面平齐，以形成与所述第一安装板接触的第一接触面；所述第二凸缘与所述圈体朝向所述第二安装板的表面平齐，以形成与所述第二安装板接触的第二接触面。

可选地，多个所述第一卡体和多个所述第二卡体沿所述轴向一一对应地相对设置。

可选地，所述激光雷达减振装置还包括限位滑动组件，所述限位滑动组件用于限定所述第一安装板仅可沿所述轴向相对于所述第二安装板移动。

可选地，所述限位滑动组件包括多个环绕所述环形弹性件的滑杆，每个所述滑杆的一端与所述第二安装板固定连接，另一端沿所述轴向与所述第一安装板滑动配合。

可选地，所述限位滑动组件还包括多个第一螺母和多个第二螺母，多个所述第一螺母、多个所述第二螺母和多个所述滑杆是一对一的；每一组所述第一螺母、所述第二螺母和所述滑杆中，所述滑杆贯穿所述第二安装板，且所述第一螺母和所述第二螺母均与所述滑杆螺纹连接，并将所述第二安装板夹持于两者之间。

第二方面，提供一种激光雷达套件，激光雷达套件包括激光雷达、底座和上述任一技术方案所述的激光雷达减振装置；所述激光雷达通过所述激光雷达连接结构与所述第一安装板连接，所述底座通过所述底座连接结构与所述底座连接。

所述的激光雷达套件与上述的激光雷达减振装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

可选地，所述底座为钣金结构件，当限位滑动组件包括多个第一螺母和多个第二螺母时，每一组所述第一螺母、所述第二螺母和所述滑杆中，所述滑杆贯穿所述底座，且所述第一螺母和所述第二螺母同时将所述第二安装板和所述底座夹持于两者之间。

附图说明

图1为本申请实施例提供的激光雷达套件的结构示意图；

图2表示图1所示激光雷达套件的剖视图；

图3表示本申请实施例提供的激光雷达减振装置的爆炸图；

图4表示本申请实施例提供的激光雷达减振装置的减振原理图；

图5表示本申请实施例提供的激光雷达减振装置的受到拉伸冲击时的减振原理图；

图6表示本申请实施例提供的激光雷达减振装置的受到压缩冲击时的减振原理图；

图7表示本申请实施例提供的激光雷达减振装置的受到倾覆冲击时的减振原理图；

图8表示本申请实施例提供的激光雷达减振装置的受到旋转冲击时的减振原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

参考图1至图3，本申请实施例提供的激光雷达减振装置包括：第一安装板6、第二安装板4和环形弹性件5；沿环形弹性件5的轴向P，第一安装板6和第二安装板4分列于环形弹性件5的两侧，且分别与环形弹性件5的对应端固定；第一安装板6具有激光雷达连接结构，以用于与激光雷达7连接，激光雷达连接结构具体可以是设置在第一安装板6的三个安装孔63，这三个安装孔63环绕环形弹性件5的轴线设置，具体可以呈等边三角形分布，激光雷达7的安装螺钉71一一对应地穿过并固定于安装孔63中；第二安装板4具有底座连接结构，以用于与底座1连接。第一安装板6和第二安装板4均可以采用钣金件。第二安装板4与环形弹性件5中空部分对应的区域设有镂空43，以便于避让安装螺钉71。

上述激光雷达减振装置的减振原理参考图4，其中，标号A所指的符号表示环形弹性件5中的等效弹簧，标号B所指的符号表示环形弹性件5中的等效阻尼，其它图中的相同符号均表示相同含义。环形弹性件5的环形结构可以在第一安装板6和第二安装板4之间提供平衡支撑，并具有足够的支撑强度；且当第一安装板6受到来自激光雷达7的沿上述轴向P上的拉伸冲击或跳动冲击，其会受到相应的拉伸力(参考图5中的力F)，环形弹性件5的圆环壁面可以在轴向P上延展，抵消拉伸冲击，实现减振功能；当第一安装板6受到来自激光雷达7的沿上述轴向P上向下的压缩冲击或碰撞冲击时，其会受到相应的挤压力(参考图6的力F)，环形弹性件5的圆环壁面可以在轴向P上压缩，抵消压缩冲击，实现减振功能；当第一安装板6受到来自激光雷达7的倾覆冲击时，其会受到倾覆力，沿环形弹性件5的某一径向，环形弹性件5的该径向上一端(前倾覆方向部分)被挤压，另一端(后倾覆方向部分)被拉伸，实现缓冲；当激光雷达7给第一安装板6旋转冲击或离心负载(参考图7)时，前者带动后者绕环形弹性件5的轴线转动(参考图8)时，环形弹性件5可以在圆周切向上错位，抵消旋转冲击，实现减振功能。由于环形弹性件5的环形结构，且相对于减振垫具有较小的径向横截面积，降低了支撑刚性，响应速度会大幅增加，抗振性能提高，以保护激光雷达的运行稳定性。同时，第一安装板6和第二安装板4代替环形弹性件5分别成为对激光雷达7和底座1的支撑面和固定面，解决了橡胶件平面度差而导致激光雷达安装倾覆的问题。

分别来说：(1)相对于单向弹簧减振，能够实现六自由度的多向减振，提高系统的抗冲击性能，降低激光雷达7的受损概率；相对于多弹簧减振，安装简单，结构稳定，成本较低；(2)相对于方块减振垫减振，增加了拉伸自由度和旋转自由度上的减振功能，整体结构扰度较大，能够实现多向减振，有效保护激光雷达7的运行稳定性。

在一个具体的实施例中，环形弹性件5为橡胶材质，具体可以为氯丁橡胶，以提供足够大小的各项向缓冲力，并具有较快的响应速度。

在一个具体的实施例中，第一安装板6设有环绕环形弹性件5的多个第一卡体62，每个第一卡体62与环形弹性件5卡接；第二安装板4设有环绕环形弹性件5的多个第二卡体42，每个第二卡体42与环形弹性件5卡接。通过卡接的方式固定环绕环形弹性件5，组装方便，且环形弹性件5磨损后，拆卸更换环形弹性件5更加方便快捷。

在一个具体的实施例中，环形弹性件5包括圈体51、第一凸缘52和第二凸缘53；第一凸缘52沿圈体51靠近第一安装板6的对应端的周向延伸，第二凸缘53沿圈体51靠近第二安装板4的对应端的周向延伸；每个第一卡体62的自由端弯向圈体51，且第一凸缘52过盈配合于第一卡体62和第一安装板6之间，以在轴向P上消除间隙，在遭受拉伸或挤压冲击时，圈体51可以迅速起到缓冲作用，并且，在受到旋转冲击时，可以避免第一凸缘52相对于第一卡体62周向滑动错位，而导致降低旋转冲击的缓冲作用；每个第二卡体42的自由端弯向圈体51，且第二凸缘53过盈配合于第二卡体42和第二安装板4之间，参考第一卡体62的有关论述。

在一个具体的实施例中，第一凸缘52与圈体51朝向第一安装板6的表面平齐，以形成与第一安装板6接触的第一接触面S1，以增加与第一安装板6的接触面积，提高受到冲击时，环形弹性件5与第一安装板6接触的稳定性，提高缓冲效果；第二凸缘53与圈体51朝向第二安装板4的表面平齐，以形成与第二安装板4接触的第二接触面S2，参考第一接触面S1的论述。

在一个具体的实施例中，多个第一卡体62和多个第二卡体42沿轴向P一一对应地相对设置，以使环形弹性件5周向上的各个位置在轴向P上受力平衡，避免第一卡体62和第二卡体42的错位引起的轴向P上的扭曲变形。

在一个具体的实施例中，激光雷达减振装置还包括限位滑动组件，限位滑动组件用于限定第一安装板6仅可沿轴向P相对于第二安装板4移动，以确保第一安装板6在受到冲击时不会在垂直于轴向P的方向上错位，激光雷达7可以被稳定地支撑，避免环形弹性件5分别与第一安装板6和第二安装板4在垂直于轴向P的方向上分离，确保激光雷达减振装置的稳定性。

具体地，限位滑动组件包括多个环绕环形弹性件5的滑杆8，每个滑杆8的一端与第二安装板4固定连接，另一端沿轴向P与第一安装板6滑动配合，具体可以在第一安装板6上设置与滑杆8一一对应的第一滑孔61，滑杆8滑动于第一滑孔61中，实现滑动配合。滑杆8起到了轴向P导向和横向限位的作用。

在一个具体的实施例中，限位滑动组件还包括多个第一螺母3和多个第二螺母2，多个第一螺母3、多个第二螺母2和多个滑杆8是一对一的；每一组第一螺母3、第二螺母2和滑杆8中，滑杆8贯穿第二安装板4，且第一螺母3和第二螺母2均与滑杆8螺纹连接，并将第二安装板4夹持于两者之间。具体可以在第二安装板4上设置与滑杆8一一对应的第二滑孔41，滑杆8贯穿于其中，第一螺母3和第二螺母2夹持在该第二滑孔41轴向P上的两侧。第二螺母2、滑杆8、第一螺母3和第二滑孔41可以共同构成底座连接结构，以将底座1夹持于第二螺母2和第二安装板4之间。可以在底座1制备与第二滑孔41一一对应的第三滑孔11，滑杆8同时贯穿于底座1其中，第二螺母2可设置于底座1背离第二安装板4的一侧，以将底座1固定。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供一种激光雷达套件，激光雷达套件包括激光雷达7、底座1和上述实施例记载的激光雷达减振装置；激光雷达7通过激光雷达7连接结构与第一安装板6连接，底座1通过底座1连接结构与底座1连接。

在一个具体的实施例中，底座1为钣金结构件，当限位滑动组件包括多个第一螺母3和多个第二螺母2时，每一组第一螺母3、第二螺母2和滑杆8中，滑杆8贯穿钣金结构件，且第一螺母3和第二螺母2同时将第二安装板4和钣金结构件夹持于两者之间，具体参考图1及上一实施例对此的相关描述。

底座1的中部可以设有方孔，或者螺纹孔等其它形式的孔，也可以是卡扣等，使其可以安装于支撑立柱。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种激光雷达减振装置，其特征在于，包括：第一安装板(6)、第二安装板(4)和环形弹性件(5)；

沿所述环形弹性件(5)的轴向(P)，所述第一安装板(6)和所述第二安装板(4)分列于所述环形弹性件(5)的两侧，且分别与所述环形弹性件(5)的对应端固定；

所述第一安装板(6)具有激光雷达连接结构，所述第二安装板(4)具有底座连接结构；

所述第一安装板(6)设有环绕所述环形弹性件(5)的多个第一卡体(62)，每个所述第一卡体(62)与所述环形弹性件(5)卡接；

所述第二安装板(4)设有环绕所述环形弹性件(5)的多个第二卡体(42)，每个所述第二卡体(42)与所述环形弹性件(5)卡接。

2.根据权利要求1所述的激光雷达减振装置，其特征在于，所述环形弹性件(5)为橡胶材质。

3.根据权利要求1所述的激光雷达减振装置，其特征在于，所述环形弹性件(5)包括圈体(51)、第一凸缘(52)和第二凸缘(53)；所述第一凸缘(52)沿所述圈体(51)靠近所述第一安装板(6)的对应端的周向延伸，所述第二凸缘(53)沿所述圈体(51)靠近所述第二安装板(4)的对应端的周向延伸；

每个所述第一卡体(62)的自由端弯向所述圈体(51)，且所述第一凸缘(52)过盈配合于所述第一卡体(62)和所述第一安装板(6)之间；

每个所述第二卡体(42)的自由端弯向所述圈体(51)，且所述第二凸缘(53)过盈配合于所述第二卡体(42)和所述第二安装板(4)之间。

4.根据权利要求3所述的激光雷达减振装置，其特征在于，所述第一凸缘(52)与所述圈体(51)朝向所述第一安装板(6)的表面平齐，以形成与所述第一安装板(6)接触的第一接触面(S1)；

所述第二凸缘(53)与所述圈体(51)朝向所述第二安装板(4)的表面平齐，以形成与所述第二安装板(4)接触的第二接触面(S2)。

5.根据权利要求1所述的激光雷达减振装置，其特征在于，多个所述第一卡体(62)和多个所述第二卡体(42)沿所述轴向(P)一一对应地相对设置。

6.根据权利要求1所述的激光雷达减振装置，其特征在于，所述激光雷达减振装置还包括限位滑动组件，所述限位滑动组件用于限定所述第一安装板(6)仅可沿所述轴向(P)相对于所述第二安装板(4)移动。

7.根据权利要求6所述的激光雷达减振装置，其特征在于，所述限位滑动组件包括多个环绕所述环形弹性件(5)的滑杆(8)，每个所述滑杆(8)的一端与所述第二安装板(4)固定连接，另一端沿所述轴向(P)与所述第一安装板(6)滑动配合。

8.根据权利要求7所述的激光雷达减振装置，其特征在于，所述限位滑动组件还包括多个第一螺母(3)和多个第二螺母(2)，多个所述第一螺母(3)、多个所述第二螺母(2)和多个所述滑杆(8)是一对一的；

每一组所述第一螺母(3)、所述第二螺母(2)和所述滑杆(8)中，所述滑杆(8)贯穿所述第二安装板(4)，且所述第一螺母(3)和所述第二螺母(2)均与所述滑杆(8)螺纹连接，并将所述第二安装板(4)夹持于两者之间。

9.一种激光雷达套件，其特征在于，包括激光雷达(7)、底座(1)和权利要求1至8任一项所述的激光雷达减振装置；

所述激光雷达(7)通过所述激光雷达连接结构与所述第一安装板(6)连接，所述底座(1)通过所述底座连接结构与所述底座连接。

10.根据权利要求9所述的激光雷达套件，其特征在于，当所述激光雷达减振装置还包括限位滑动组件，且所述限位滑动组件包括多个环绕所述环形弹性件(5)的滑杆(8)时，所述底座(1)为钣金结构件，当限位滑动组件包括多个第一螺母(3)和多个第二螺母(2)时，每一组所述第一螺母(3)、所述第二螺母(2)和所述滑杆(8)中，所述滑杆(8)贯穿所述底座(1)，且所述第一螺母(3)和所述第二螺母(2)同时将所述第二安装板(4)和所述底座(1)夹持于两者之间。

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