弹性扭转件及具有它的固态激光雷达的制作方法

1.本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其是涉及一种弹性扭转件及具有该弹性扭转件的固态激光雷达。


背景技术：

2.常见的固态激光雷达一般具有固定组件和振动组件。振动组件设置在固定组件上并可在预设方向上相对固定组件旋转。固定组件和振动组件之间需要连接引线进行电连接，用于供电或传输信号。若采用传统的多条引线进行电连接的方式，由于振动组件的来回扭转，引线很容易不受约束地相互缠绕，影响振动组件的扭转。在长时间使用情况下，引线的使用寿命也会受到影响，从而增加固态激光雷达的维修次数，降低工作效率，还会影响固态激光雷达的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种弹性扭转件及具有该弹性扭转件的固态激光雷达
4.根据本实用新型一方面实施例的一种弹性扭转件，其特征在于，包括：本体，所述本体包括第一连接部、第二连接部和扭梁，所述扭梁的第一端部与所述第一连接部相连，所述扭梁的第二端部与所述第二连接部相连，所述扭梁延第一预设方向延伸，所述扭梁具有弹性；第一焊盘和第二焊盘，第一焊盘设在所述第一连接部上，第二焊盘设在所述第二连接部上；引线，所述引线的至少一部分埋设在所述扭梁中，所述引线的一端与所述第一焊盘电连接，所述引线的另一端与所述第二焊盘电连接。
5.另外，根据本实用新型的弹性扭转件还具有如下附加技术特征：
6.在一些实施例中，所述第一连接部、所述第二连接部和所述扭梁均为板状结构；可选地，所述第一连接部、所述第二连接部和所述扭梁位于同一平面上。
7.在一些实施例中，所述第一连接部、所述第二连接部和所述扭梁由钛基板制成。
8.根据本实用新型一方面实施例的所述第一连接部和所述第二连接部在所述第二预设方向上的尺寸大于所述扭梁在所述第二预设方向上的尺寸，所述第一预设方向与所述第二预设方向相互垂直。
9.根据本实用新型一方面实施例的一种固态激光雷达，其特征在于，包括：固定组件，所述固定组件包括固定电路板和固定架，所述固定电路板安装在所述固定架上，所述固定架具有固定部，所述固定部上设有第一导电元件；振动组件，所述振动结构包括振动电路板和振动架，所述振动电路板安装在所述振动架上，所述振动架在第一周向上相对所述固定架可旋转地设置，所述振动架的旋转轴线沿第一预设方向延伸，所述旋转轴线穿过所述扭梁，所述振动架具有扭转部，所述扭转部上设有第二导电元件；弹性扭转件，所述弹性扭转件为根据本实用新型一方面实施例的弹性扭转件，所述第一连接部与所述扭转部电连接，所述第一连接部与所述扭转部在所述第一周向上相互固定，所述第二连接部与所述固
定部电连接，所述第二连接部与所述固定部在所述第一周向上相互固定。
10.根据本实用新型实施例提供的固态激光雷达通过设置弹性扭转件，将引线的至少一部分埋设于弹性扭转件的扭梁中，使得固定组件和振动组件通过弹性扭转件实现了电连接。当振动架在第一周向上相对固定架旋转时，由于引线埋设于扭梁中，引线不会发生互相纠缠，因此不会影响振动架的扭转以及影响引线的使用寿命。此外，由于扭梁具有弹性，因此本实用新型实施例提供的弹性扭转件具有了传输信号的功能的同时，还能保障振动架和固定架之间的正常扭转。
11.由此，本实用新型实施例提供的弹性扭转件具有使用性能良好、使用寿命长、结构简单的优点，本实用新型实施例提供的具有这种弹性扭转件的固态激光雷达具有使用寿命长、使用性能良好的优点。
12.在一些实施例中，所述第一连接部通过螺栓安装在所述扭转部上。
13.在一些实施例中，所述固定部上设有第一卡槽，所述第一导电元件设在所述第一卡槽的壁面上，所述第二连接部嵌于所述第一卡槽中。
14.在一些实施例中，所述第二连接部通过螺栓安装在所述固定部上。
15.在一些实施例中，所述扭转部上设有第二卡槽，所述第二导电元件设在所述第二卡槽的壁面上，所述第一连接部嵌于所述第二卡槽中。
16.在一些实施例中，所述固定架包括容纳腔，所述扭梁位于所述容纳腔中。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是根据本实用新型实施例的弹性扭转件的结构示意图。
19.图2是根据本实用新型实施例的固态激光雷达的三维结构示意图。
20.图3是根据本实用新型实施例的固态激光雷达的三维剖视图。
21.图4是根据本实用新型实施例的固态激光雷达的剖视图。
22.附图标记：
23.固态激光雷达100；
24.弹性扭转件1；第一连接部11；第一焊盘111；安装孔112；第二连接部12；第二焊盘 121；扭梁13；
25.固定电路板2；固定架3；固定部31；第一卡槽32；容纳腔33；
26.振动电路板4；振动架5；扭转部51。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.下面参考图1至图4来描述根据本实用新型实施例的弹性扭转件1及具有该弹性扭转件1的固态激光雷达100。
29.如图2
‑
4所示，根据本实用新型一方面实施例的具有弹性扭转件1的固态激光雷达
100 包括固定组件、振动组件和弹性扭转件1。
30.固定组件包括固定电路板2和固定架3，固定电路板2安装在固定架3上，固定架3 具有固定部31，固定部31上设有第一导电元件。第一导电元件与固定电路板2电连接。第一导电元件的导电端暴露在固定部31的外侧。第一导电元件用于导电。
31.振动组件包括振动电路板4和振动架5，振动电路板4安装在振动架5上。振动架5 在第一周向上相对固定架3可旋转地设置。振动架5的旋转轴线沿第一预设方向延伸。为表述方便，第一预设方向为图1中的箭头e所指方向。该第一周向是指围绕该旋转轴线的方向，即该第一周向的轴线是该旋转轴线。振动架5在第一周向上旋转时，振动架5带动振动电路板4一同旋转。
32.振动架5具有扭转部51，扭转部51上设有第二导电元件。第二导电元件与振动电路板 4电连接。第二导电元件的导电端暴露在扭转部51的外侧。第二导电元件用于导电。
33.如图1所示，根据本实用新型实施例的弹性扭转件1包括本体、第一焊盘111、第二焊盘121和引线。
34.本体包括第一连接部11、第二连接部12和扭梁13。扭梁13的第一端部与第一连接部 11相连，扭梁13的第二端部与第二连接部12相连。扭梁13延第一预设方向延伸。扭梁 13具有弹性。也就是说，第一连接部11和第二连接部12分别与扭梁13的两端相连，扭梁13将第一连接部11和第二连接部12连接起来。
35.第一焊盘111设在第一连接部11上。第二焊盘121设在第二连接部12上。
36.扭梁13具有弹性是指扭梁能够在外力的作用下发生变形，并且在外力失去作用时，扭梁13能够恢复到原始状态。也就是说，扭梁13能够在外力作用下从原始状态转变为扭转状态，并能够在自身弹性的作用下，从扭转状态恢复到原始状态。扭梁13的扭转状态是指，扭梁13的第一端部和第二端部发生相对旋转，扭梁13扭转。
37.引线(图中未示出)的至少一部分埋设在扭梁13中，引线的一端与第一焊盘111电连接，所述引线的另一端与所述第二焊盘121电连接。引线的至少一部分埋设在扭梁13中是指引线可以有一部分埋设与扭梁13中，另一部分暴露在扭梁13外。或者，扭梁13也可以全部被埋设于扭梁13中。埋设于扭梁中的引线是指引线被设置于扭梁13内，从扭梁13的外部观察不到引线。
38.第一连接部11与扭转部51电连接，第一连接部11与扭转部51在第一周向上相互固定。也就是说，当振动架5在第一周向上旋转时，弹性扭转件1的第一连接部11与振动架 5的扭转部51相对静止。即第一连接部11在与扭转部51在电连接的前提下，第一连接部 11能够与扭转部51共同转动。
39.第二连接部12与固定部31电连接，第二连接部12与固定部31在第一周向上相互固定。也就是说，当振动架5在第一周向上旋转时，弹性扭转件1的第二连接部12与固定架 3的固定部31相对静止。即固定部31能够对第二连接部12在第一周向上进行限位。
40.当振动架5围绕其旋转轴线在第一周向上相对固定架3旋转。该旋转轴线穿过扭梁13。也就是说，该旋转轴线位于扭梁13的横截面的边沿的内侧。由于弹性扭转件1的第一连接部11与扭转部51在第一周向上相互固定，第二连接部12与固定部31在第一周向上相互固定。当振动架5在第一周向上旋转时，扭转部51对第一连接部11施加力并带动第一连接部11发生旋转，同时固定部31对第二连接部12施加力使其保持静止状态。可以理解为，当振动架
5在第一周向上旋转时，第一连接部11受到的力和对第二连接部12受到的力的方向相反。从而扭梁13的第一端部和第二端部分别受到第一连接部11和第二连接部12施加的、均在第一周向上的、方向相反的力。这两种力使得扭梁13的第一端部和第二端部发生相对旋转，扭梁13从原始状态向扭转状态转变，最终扭梁13扭转。
41.根据本实用新型实施例提供的固态激光雷达通过设置弹性扭转件，将引线的至少一部分埋设于弹性扭转件的扭梁中，使得固定组件和振动组件通过弹性扭转件实现了电连接。当振动架在第一周向上相对固定架旋转时，由于引线埋设于扭梁中，引线不会发生互相纠缠，因此不会影响振动架的扭转以及影响引线的使用寿命。此外，由于扭梁具有弹性，因此本实用新型实施例提供的弹性扭转件具有了传输信号的功能的同时，还能保障振动架和固定架之间的正常扭转。
42.由此，本实用新型实施例提供的弹性扭转件具有使用性能良好、使用寿命长、结构简单的优点，本实用新型实施例提供的具有这种弹性扭转件的固态激光雷达具有使用寿命长、使用性能良好的优点。
43.根据本实用新型实施例提供的弹性扭转件1，在一些实施例中，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13均为板状结构。可选地，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13位于同一平面上。也就是说，如图1所示，本实用新型实施例的弹性扭转件1为板状结构。弹性扭转件1所在平面(第一连接部11、第二连接部12和扭梁13所在平面)在与第一预设平面平行，该第一预设平面与第一预设方向平行。将第一连接部11、第二连接部12和扭梁13均设计为板状结构的目的是使得扭梁13更易在第一连接部11和第二连接部12的作用下发生扭转。使第一连接部11、第二连接部12和扭梁13位于同一平面上的目的是使得弹性扭转件1的结构更加合理。
44.需要说明的是，在一些实施例中，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13可以不在同一平面上，可根据实际情况需要进行合理设计。
45.此外，弹性扭转件1可根据实际情况需要选择材料制成，其中扭梁13需要选用弹性材料制得。优选地，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13由同一材料制得，也就是说，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13一体成型。这种设置的目的是减少弹性扭转件1 的制造工艺步骤，使得弹性扭转件1的结构更合理，制造更简单。可选地，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13由钛基板制成。钛基板具有优异的弹性稳定性，由钛基板制成的弹性扭转件1因此具有了优异的使用性能和使用寿命。
46.在一些实施例中，第一连接部11、第二连接部12和扭梁13可以由不同的材料制得。例如，扭梁13由弹性材料制成，第一连接部11、第二连接部12采用非弹性材料制成。
47.在一些实施例中，如图1所示，第一连接部11和第二连接部12在第二预设方向上的尺寸大于扭梁13在第二预设方向上的尺寸，第一预设方向与第二预设方向相互垂直。为表述方便，第二预设方向为图1中的箭头f所指方向。也就是说，在第二预设方向上，第一连接部11和第二连接部12的长度要比扭梁13的长度长。扭梁13为细长结构，第一连接部11和第二连接部12为片状结构。扭梁13的长度方向(第一端部和第二端部的连线所在直线的方向)为第一预设方向。这种设置的目的是使得弹性扭转件1的结构更加合理，也使得扭梁13在第一连接部11和第二连接部12相其施加外力的情况下，能够更易发生扭转。
48.如图1所示，第一连接部11上设有两个第一焊盘111。第二连接部12上设有两个第
二焊盘121。并且，第一焊盘111和第二焊盘121均位于板状的弹性扭转件1的同一侧。在其他实施例中，第一焊盘111和第二焊盘121可以分别位于弹性扭转件1的两侧。
49.作为示例，如图2
‑
4所示，扭转部51与第一连接部11设有第一焊盘111的侧面相接触，扭转部51上的第二导电元件与第一连接部11上的第一焊盘111电连接。可选地，第二导电元件为飞线。例如，将作为第二导电元件的飞线暴露的导电端与第一焊盘111焊接在一起。当第一焊盘111具有多个时，第二导电元件暴露的导电端也可以为多个，此时，多个第一焊盘111与多个第二导线元件暴露的导电端一一对应。
50.作为示例，第一连接部11通过螺栓安装在扭转部31上。如图1所示，第一连接部11 上设有安装孔112。扭转部51上设有与安装孔112相对应的螺栓孔。螺栓穿过安装孔112 和扭转部51相连接，从而将第一连接部11安装在扭转部31上。通过该方法将第一连接部 11安装在扭转部31上后，第一连接部11与扭转部51在第一周向上相互固定，即当振动架51沿第一周向旋转时，第一连接部11与扭转部51相对静止。
51.固定部31与第二连接部12设有第二焊盘121的侧面相接触。固定部31上的第一导电元件与第二连接部12上的第二焊盘121电连接。可选地，第一导电元件为飞线。例如，将作为第一导电元件的飞线暴露的导电端与第二焊盘121焊接在一起。当第二焊盘121具有多个时，第一导电元件暴露的导电端也可以为多个，此时，多个第二焊盘121与多个第一导电元件暴露的导电端一一对应。
52.作为示例，如图2
‑
4所示，固定部31上设有第一卡槽32，第一导电元件设在第一卡槽 32的壁面上，第二连接部12嵌于第一卡槽32中。第二连接部12通过嵌于第一卡槽32中，使得第二连接部12与固定部31在第一周向上相互固定。即当振动架5在第一周向上旋转时，第二连接部12与固定部31相对静止。
53.在一些实施例中，第二连接部12也可通过螺栓安装在固定部31上。需要说明的是，在其他实施例中，第二连接部12与固定部31也可通过其他方式在第一周向上实现相互固定，这里不再作列举。在第一周向上相互固定的第二连接部12与固定部31均属于本实用新型的实用新型构思和保护范围。
54.在一些实施例中，扭转部31上也可以设有第二卡槽，第二导电元件设在第二卡槽的壁面上，第一连接部11嵌于第二卡槽中。需要说明的是，在其他实施例中，第一连接部11 与扭转部51也可通过其他方式在第一周向上实现相互固定，这里不再作列举。在第一周向上相互固定的第一连接部11与扭转部51均属于本实用新型的实用新型构思和保护范围。
55.进一步地，如图2
‑
4所示，固定架3包括容纳腔33，扭梁13位于容纳腔33中。扭梁 13的扭转可以在容纳腔33中完成。例如，容纳腔33为圆柱型，容纳腔33的轴向与扭梁 13的长度方向一致。容纳腔33用于保护扭梁13，防止扭梁13的扭转受到外部其他元件的影响，以及防止扭梁13的扭转影响外部其他元件。
56.作为示例，扭梁13的第一端部从容纳腔33的上方伸出与第一连接部11相连，扭梁13 的第二端部从容纳腔33的下方伸出与第二连接部12相连。
57.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
58.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。