CN218496114U - 惯性测量设备以及减震器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种惯性测量设备以及减震器。惯性测量设备包括：减震器以及与减震器连接的惯性测量组件.其中减震器包括：底座；多个柔性支架；以及固定壳。其中，柔性支架环绕固定壳设置并与固定壳固定连接，并且柔性支架的一端固定于底座上；固定壳设置有开口的容纳腔，用于容纳惯性测量组件，并且固定壳的外侧壁与柔性支架固定连接。

Description

惯性测量设备以及减震器

技术领域

本申请涉及惯性导航技术领域，特别是涉及一种惯性测量设备以及减震器。

背景技术

惯性导航系统以其能提供位置、速度、航向和姿态角数据、导航信息连续性好、噪声低、短期精度和稳定性好等优点，广泛应用于航空航天飞行器、车辆以及舰船等设置的军用或民用导航系统。惯性测量单元IMU(Inertial Measuring Unit，IMU)作为惯性导航系统的核心部件，由陀螺和加速度计组成，这些元件对振动非常敏感，大量资料显示高频振动是影响IMU测量值的重要因素。

但是在实际使用过程中，振动是不可避免的。但IMU传感器质量轻且体积小，对振动环境要求高，所以其减振结构设计一直是一个设计难点。据数据分析，惯性测量模块(IMU)的冲击敏感区域为高频10kHz左右，需对高频冲击应力波和冲击能量进行有效的衰减，否则会遭受冲击应力波的二次损伤。

针对上述的现有技术中存在的惯性测量模块易受到高频冲击应力波，从而易遭受冲击应力波的二次损伤的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案

实用新型内容

本实用新型提供了一种惯性测量设备以及减震器，以至少解决现有技术中存在的惯性测量模块易受到高频冲击应力波，从而易遭受冲击应力波的二次损伤的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种惯性测量设备，包括：减震器以及与减震器连接的惯性测量组件.其中减震器包括：底座；多个柔性支架；以及固定壳。其中，柔性支架环绕固定壳设置并与固定壳固定连接，并且柔性支架的一端固定于底座上；固定壳设置有开口的容纳腔，用于容纳惯性测量组件，并且固定壳的外侧壁与柔性支架固定连接。

可选地，柔性支架由橡胶材料制成。

可选地，固定壳的外侧壁设置有用于与柔性支架连接的凸台。

可选地，支架通过螺钉与凸台连接。

可选地，减震器还包括设置于支架和凸台之间的橡胶垫。

可选地，柔性支架包括多个第一柔性支架以及与多个第一柔性支架交错设置的多个第二柔性支架，其中第二柔性支架的高度高于第一柔性支架的高度，并且第一柔性支架与惯性测量组件的下部连接，第二柔性支架与惯性测量组件的上部连接。

可选地，固定壳的侧壁设置有多个第一安装孔，惯性测量组件的侧壁设置有与第一安装孔对应的第二安装孔。

可选地，固定壳的外侧壁由多个彼此邻接的安装平面构成，并且连接第一柔性支架的安装平面与连接第二柔性支架的安装平面之间间隔有设置第一安装孔的安装平面。

可选地，底座设置有多个第三安装孔。

根据本申请的另一个方面，提供了一种减震器，包括：底座；多个柔性支架；以及固定壳。其中，柔性支架环绕固定壳设置并与固定壳固定连接，并且柔性支架的一端固定于底座上；固定壳设置有开口的容纳腔，并且固定壳的外侧壁与柔性支架固定连接。

综上所述，本实用新型将惯性测量组件安装于减震器的固定壳的容纳腔内，从而与减震器更加牢固地固定在一起。然后，在将惯性测量设备应用于飞机、导弹和火箭等载体时，可以将减震器的底座固定于载体上。并且由于固定壳通过柔性支架与底座连接，因此柔性支架能够衰减载体振动产生的高频冲击应力波，从而能够有效缓解振动对惯性测量组件所产生的的影响。从而解决了现有技术中存在的惯性测量模块易受到高频冲击应力波，从而易遭受冲击应力波的二次损伤的技术问题。并且，本实用新型结构设计简单，将惯性测量设备的各原件与飞行器同步固定，减少振动、冲击和角运动产生的动态误差，安装方便快捷的同时满足了惯性导航系统对于减振的高标准要求。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的惯性测量设备的示意性图；

图2A～图2B是图1所示惯性测量设备的减震器的示意图；以及

图2C是图2A和图2B所示的减震器的俯视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1是根据本申请一个实施例的惯性测量设备100的示意图。图2A～图2B是图1所示惯性测量设备的减震器的示意图；以及图2C是图2A和图2B所示的减震器的俯视图

参考图1以及图2A～图2C所示，根据本实施例的第一个方面，提供了一种惯性测量设备，包括：减震器100以及与减震器100连接的惯性测量组件200。其中减震器100包括：底座110；多个柔性支架121a、121b；以及固定壳130。其中，柔性支架121a、121b环绕固定壳130设置并与固定壳130固定连接，并且柔性支架121a、121b的一端固定于底座110上；固定壳130设置有开口的容纳腔132，用于容纳惯性测量组件200，并且固定壳130的外侧壁与柔性支架121a、121b固定连接。

正如背景技术中所述的，IMU传感器质量轻且体积小，对振动环境要求高，所以其减振结构设计一直是一个设计难点。据数据分析，惯性测量模块(IMU)的冲击敏感区域为高频10kHz左右，需对高频冲击应力波和冲击能量进行有效的衰减，否则会遭受冲击应力波的二次损伤。

有鉴于此，本实用新型将惯性测量组件200安装于减震器100的固定壳130的容纳腔132内，从而与减震器100更加牢固地固定在一起。然后，在将惯性测量设备应用于飞机、导弹和火箭等载体时，可以将减震器100的底座110固定于载体上。并且由于固定壳130通过柔性支架121a、121b与底座110连接，因此柔性支架121a、121b能够衰减载体振动产生的高频冲击应力波，从而能够有效缓解振动对惯性测量组件200所产生的的影响。从而解决了现有技术中存在的惯性测量模块易受到高频冲击应力波，从而易遭受冲击应力波的二次损伤的技术问题。

并且，本实用新型结构设计简单，将惯性测量设备的各原件与飞行器同步固定，减少振动、冲击和角运动产生的动态误差，安装方便快捷的同时满足了惯性导航系统对于减振的高标准要求。

可选地，柔性支架121a、121b由橡胶材料制成。从而本实用新型的技术方案极大程度的应用了橡胶的弹性模量对于减缓振动冲击发挥的效果，柔性支架在线运动和角运动起到了有效的减振作用，从而能够有效减缓高频冲击应力波对惯性测量组件200的影响。

可选地，固定壳130的外侧壁设置有用于与柔性支架121a、121b连接的凸台133。从而参考图2A和图2B所示，根据本实用新型的技术方案，柔性支架121a、121b仅仅与固定壳130的凸台133进行连接，而不会与固定壳130的其他部分有接触。从而，使得固定壳130除了通过凸台133与柔性支架121a、121b连接之外，处于一种悬空状态。从而更有利于减缓惯性测量设备所遭受到的高频冲击应力波。

可选地，支架121a、121b通过螺钉122与凸台133连接。从而通过螺钉，固定壳130与支架121a、121b可拆卸地连接，从而便于减震器100以及惯性测量设备的装配。

可选地，还包括设置于支架121a、121b和凸台133之间的橡胶垫123。从而通过橡胶垫123能够进一步吸收从支架121a、121b传导的振动，从而提高减震器100的减震效果。

可选地，柔性支架121a、121b包括多个第一柔性支架121a以及与多个第一柔性支架121a交错设置的多个第二柔性支架121b，其中第二柔性支架121b的高度高于第一柔性支架121a的高度，并且第一柔性支架121a与惯性测量组件200的下部连接，第二柔性支架121b与惯性测量组件200的上部连接。从而，本实用新型通过高低两组支架和一体式固定壳结构，从多个角度衰减振动、整体缓冲受力，全向吸振，各方向阻尼系数一致，便于软件滤波设置，精确度高。

可选地，固定壳130由金属材料制成，从而柱形金属固定壳具有一定的抗冲击作用，保护内部的惯性测量组件100。

可选地，固定壳130的侧壁设置有多个第一安装孔134，惯性测量组件200的侧壁设置有与第一安装孔134对应的第二安装孔。从而，可以通过螺钉等部件通过第一安装孔134和第二安装孔将惯性测量组件200固定于固定壳130的容纳腔132内。从而便于惯性测量组件的装配与拆卸。

可选地，固定壳130的外侧壁由多个彼此邻接的安装平面构成，并且连接第一柔性支架121a的安装平面与连接第二柔性支架121b的安装平面之间间隔有设置第一安装孔134的安装平面。从而通过这种布局，第一柔性支架121a与固定壳130的连接和第二柔性支架121b和固定壳130的连接被合理地隔离开，从而实现了第一柔性支架121a和第二柔性支架121b之间的合理布局，从而在保证多个角度衰减振动、整体缓冲受力，全向吸振，各方向阻尼系数一致的同时，也避免了第一柔性支架121a和第二柔性支架121b与固定壳130的连接部之间的相互扰动。

可选地，底座110设置有多个第三安装孔111。从而可以通过螺钉，经由第三安装孔111将惯性测量设备固定于载体上，从而易于装配和拆卸。

此外，根据本实施例的第二个方面，提供了一种减震器100，包括：底座110；多个柔性支架121a、121b；以及固定壳130。其中，柔性支架121a、121b环绕固定壳130设置并与固定壳130固定连接，并且柔性支架121a、121b的一端固定于底座110上；固定壳130设置有开口的容纳腔132，并且固定壳130的外侧壁与柔性支架121a、121b固定连接。

关于减震器100的更多详细内容，可以参见本实施例第一个方面所述的内容。

综上所述，本实用新型将惯性测量组件安装于减震器的固定壳的容纳腔内，从而与减震器更加牢固地固定在一起。然后，在将惯性测量设备应用于飞机、导弹和火箭等载体时，可以将减震器的底座固定于载体上。并且由于固定壳通过柔性支架与底座连接，因此柔性支架能够衰减载体振动产生的高频冲击应力波，从而能够有效缓解振动对惯性测量组件所产生的的影响。从而解决了现有技术中存在的惯性测量模块易受到高频冲击应力波，从而易遭受冲击应力波的二次损伤的技术问题。并且，本实用新型结构设计简单，将惯性测量设备的各原件与飞行器同步固定，减少振动、冲击和角运动产生的动态误差，安装方便快捷的同时满足了惯性导航系统对于减振的高标准要求。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种惯性测量设备，其特征在于，包括：减震器(100)以及与所述减震器(100)连接的惯性测量组件(200)，其中所述减震器(100)包括：底座(110)；多个柔性支架(121a、121b)；以及固定壳(130)，其中

所述柔性支架(121a、121b)环绕所述固定壳(130)设置并与所述固定壳(130)固定连接，并且所述柔性支架(121a、121b)的一端固定于所述底座(110)上；

所述固定壳(130)设置有开口的容纳腔(132)，用于容纳所述惯性测量组件(200)，并且所述固定壳(130)的外侧壁与所述柔性支架(121a、121b)固定连接。

2.根据权利要求1所述的惯性测量设备，其特征在于，所述柔性支架(121a、121b)由橡胶材料制成。

3.根据权利要求2所述的惯性测量设备，其特征在于，所述固定壳(130)的外侧壁设置有用于与所述柔性支架(121a、121b)连接的凸台(133)。

4.根据权利要求3所述的惯性测量设备，其特征在于，所述支架(121a、121b)通过螺钉(122)与所述凸台(133)连接。

5.根据权利要求4所述的惯性测量设备，其特征在于，所述减震器(100)还包括设置于所述支架(121a、121b)和所述凸台(133)之间的橡胶垫(123)。

6.根据权利要求1所述的惯性测量设备，其特征在于，所述柔性支架(121a、121b)包括多个第一柔性支架(121a)以及与所述多个第一柔性支架(121a)交错设置的多个第二柔性支架(121b)，其中所述第二柔性支架(121b)的高度高于所述第一柔性支架(121a)的高度，并且

所述第一柔性支架(121a)与所述惯性测量组件(200)的下部连接，所述第二柔性支架(121b)与所述惯性测量组件(200)的上部连接。

7.根据权利要求6所述的惯性测量设备，其特征在于，所述固定壳(130)的侧壁设置有多个第一安装孔(134)，所述惯性测量组件(200)的侧壁设置有与所述第一安装孔(134)对应的第二安装孔。

8.根据权利要求7所述的惯性测量设备，其特征在于，所述固定壳(130)的外侧壁由多个彼此邻接的安装平面构成，并且连接第一柔性支架(121a)的安装平面与连接第二柔性支架(121b)的安装平面之间间隔有设置所述第一安装孔(134)的安装平面。

9.根据权利要求1所述的惯性测量设备，其特征在于，所述底座(110)设置有多个第三安装孔(111)。

10.一种减震器(100)，其特征在于，包括：底座(110)；多个柔性支架(121a、121b)；以及固定壳(130)，其中

所述柔性支架(121a、121b)环绕所述固定壳(130)设置并与所述固定壳(130)固定连接，并且所述柔性支架(121a、121b)的一端固定于所述底座(110)上；

所述固定壳(130)设置有开口的容纳腔(132)，并且所述固定壳(130)的外侧壁与所述柔性支架(121a、121b)固定连接。

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