一种激光雷达及其线缆接口件的制作方法

本发明涉及光电领域，特别涉及一种激光雷达及其线缆接口件。

背景技术：

激光雷达是一种激光主动测距传感器，被广泛应用于自动驾驶、机器人避障、大气海洋环境监测以及测绘等领域。就发明人所知，目前的激光雷达的线缆接口装置常用格兰头夹紧的方案做线缆的密封，其夹紧头同时起到夹紧和密封的作用。该夹紧方案中的软质夹紧圈通常采用硅胶夹紧圈或者尼龙夹紧爪与橡胶夹紧圈相组合的方案。这两种主流的出口处线缆密封方案的整体结构类似，并无明显区别，都是通过夹紧圈实现夹紧和密封，且夹紧圈大多实心，以至于在高温下线缆和夹紧圈的热膨胀无法吸收，造成巨大的挤压力，使得在局部产生巨大的塑性变形。

在回到常温后，夹紧圈恢复原位，线缆夹紧位置因高温产生的塑性变形造成缩颈，从而导致夹紧圈和线缆配合失效，进而密封失效。

因此，激光雷达的密封防水薄弱的问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明实施例解决的是激光雷达线缆接口在长时间高低温以及高低温交替使用环境下的密封失效问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种激光雷达的线缆接口件，所述线缆一端耦接于激光雷达，所述线缆的另一端适于耦接外部电子设备，所述线缆接口包括：热缩管以及夹紧件，其中：

所述热缩管，周向包覆所述线缆，适于密封所述线缆；

所述夹紧件，适于夹紧所述线缆，包括头部，所述头部收拢夹住所述热缩管。

可选的，所述线缆接口件还包括：紧固件主体以及螺帽，其中：

所述紧固件主体，包括管嘴与管尾，所述管嘴的内径小于所述管尾的内径，所述管尾外周设置有凸起；

所述紧固件主体从所述线缆的一端套设于所述线缆的外壁上；

所述紧固件主体的凸起贴附于所述线缆接口的周侧；

靠近于所述线缆的一端的管尾部分耦接至激光雷达内；

远离于所述线缆的管尾部分套设于所述柔性圈体上；

所述管嘴与所述夹紧件的头部抵接。

可选地，上述线缆接口件还包括：螺帽，其中：

所述夹紧件还包括尾部，所述夹紧件的尾部抵接所述螺帽的内腔；

所述螺帽，靠近于所述线缆的一端的前端部分套设于远离于所述线缆的管尾部分外周上，靠近于从所述线缆的另一端的后端部分套设于所述夹紧件的外侧。

可选地，所述紧固件主体，内设通孔，适于穿过所述线缆，且缩进在所述线缆的腔体外壁上。

可选地，上述线缆接口件还包括：第一密封圈，套设于所述热缩管和所述紧固件主体之间；

夹置于所述管嘴、所述热缩管以及所述夹紧件构成的空间内，适于挤压所述管嘴和热缩管。

可选地，上述线缆接口件还包括：第二密封圈，

环设于所述线缆接口的周侧与所述紧固件主体的凸起之间。

可选地，密封圈为o型圈。

可选地，所述夹紧件为夹紧爪，所述头部与所述管嘴卡接；

所述尾部为爪状，适于与所述螺帽卡接。

本发明实施例提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括以上任一项所述的线缆接口件以及线缆；

所述线缆接口件套设于所述线缆外侧，且设置于激光雷达的靠近底座的外侧，用于外接电子设备，以输出测距信息至所述电子设备。

可选地，上述激光雷达还包括发射单元、接收单元以及处理单元，其中：

所述发射单元，适于发射探测脉冲；

所述接收单元，适于接收被外界障碍物反射回来的回波；

所述处理单元，适于根据所述探测脉冲与所述回波，处理且获得所述外界障碍物的距离信息；

所述线缆与所述处理单元耦接。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

上述的方案中，采用夹紧和气密分离的设计：起到夹紧作用的是夹紧件，起到密封作用的是热缩管，夹紧件有可能导致热缩管塑性变形，但是不会造成热缩管与紧固件主体或者线缆紧贴失效，因此夹紧不会造成密封失效。

进一步地，气密性设计中采用热缩管材料，利用高温条件下线缆膨胀而热缩管收缩的特性，使得热缩管和主体以及线缆之间的贴合更加紧密，不会造成线缆受力过大产生塑性变形而导致密封失效。

进一步，密封圈使热缩管既紧贴紧固件主体的管状部分，又挤压紧固件主体和热缩管，加强了密封设计的可靠性。

附图说明

图1是本发明的一些实施例，示出了一种激光雷达的线缆接口件的零部件爆炸图；

图2是本发明的一些实施例，示出了紧固件主体的结构示意图；

图3是本发明的一些实施例，示出了一种激光雷达的线缆接口件的组装完成剖面图；

图4是本发明的一些实施例，示出了螺帽的结构示意图；

图5是本发明的一些实施例，示出了密封圈的俯视图；

图6是本发明的一些实施例，示出了夹紧件的结构示意图；

图7是本发明的一些实施例，示出了热缩管的结构示意图；

图8是本发明的一些实施例，示出了激光雷达的结构示意图；

具体实施方式

激光雷达的线缆从雷达内部引出，外接到比如客户的电脑类的电子设备上，而雷达需要满足恶劣环境条件，故存在较高的防水和气密性要求，因此需要对雷达线缆出口位置的线缆进行密封处理，当前的技术方案中，存在经历过长时间的高低温环境后，容易使线缆局部发生过大的塑性变形导致密封失效的问题。

就发明人所知，目前的激光雷达的线缆接口装置常用格兰头夹紧的方案做线缆的密封，且在市面上的主流方案中，夹紧和密封都通过夹紧圈实现，但夹紧圈大多实心，以至于在高温下线缆和夹紧圈的热膨胀无法吸收，造成巨大的挤压力，紧迫螺帽的紧固方式会把受力集中在螺帽口附近的位置，局部会产生巨大的塑性变形，在温度回到常温后，夹紧圈恢复到原位，线缆夹紧位置因高温挤压时产生的塑性变形造成缩颈，夹紧圈和线缆配合失效导致密封功能丧失。

为解决上述问题，本发明实施例中提供了一种可用于激光雷达的线缆接口件，在本方案中，采用夹紧和气密分离的设计，故可以在夹紧件可能导致热缩管塑性变形的情况下，通过热缩管与主体或者线缆保持紧贴，因此可以确保密封的实现。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，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″、″坚直″、″水平″、″顶″、″底″、″内″、″外″、″顺时针″、″逆时针″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公开和简化描述，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公开的限制。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一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之″上″或之″下″，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征″之上″、″上方″和″上面″包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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″包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供了一种可用于激光雷达的线缆接口件，参考图1的零部件爆炸图所示，所述线缆1的一端11与激光雷达相连接，线缆1的另一端12连接外部电子设备(未示出)。另外，线缆接口件具体包括热缩管2以及夹紧件3，其中所述热缩管1，周向环绕包覆着线缆1，用于密封线缆1。所述夹紧件3，可以用来夹紧所述线缆1，具体地，所述夹紧件3包括头部31，其头部31收拢夹住所述热缩管2。

需要说明的是，上述的电子设备可以是客户的电脑或者是投屏设备或者其他可查看点云的电子设备，具体类型并不做限定。本申请的激光雷达通过线缆接口输出测试得到的点云图至客户的电子设备。

在本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，参考图1所示，还可以包括紧固件主体4，具体地，可以参考图2所示，紧固件主体4包括管嘴41与管尾42，其管嘴41的内径小于其管尾42的内径，且管尾42外周还可以设置有凸起40；紧固件主体4从线缆1的一端11环绕套设于线缆1的外壁上，紧固件主体4的凸起40贴附于线缆1接口的激光雷达腔体外壁的周侧。紧固件主体4靠近于所述线缆1的一端11的管尾42部分耦合连接至激光雷达内，其远离于所述线缆1的管嘴41套设于所述线缆1上，且被热缩管2周向环绕包裹，使其达到密封效果。

与此同时，所述管嘴41外周还可以设置螺纹43，使其与所述夹紧件3的头部31抵接卡牢，具体可参考图3的线缆接口件的组装完成剖面图所示。

在本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，还可以包括螺帽5，其结构示意图如图4所示，具体地，所述螺帽5，靠近于所述线缆1的一端11的前端部分51环绕套设于远离于所述线缆1的紧固件主体4的靠近管嘴41的部分43外周上，靠近于所述线缆1的另一端12的后端部分52环绕套设于所述夹紧件3的外侧。

本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，的紧固件主体4，还可以内设通孔，这样紧固件主体4的通孔可用来穿过所述线缆1，缩进在所述线缆1的腔体外壁上。

本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，参考图1所示，还可以包括第一密封圈6，该密封圈6环绕套设于所述热缩管2和所述紧固件主体4之间。具体地，第一密封圈6被夹置于所述紧固件主体4的管嘴41与螺纹43之间形成的卡槽、所述热缩管2以及所述夹紧件3构成的空间内，用来挤压所述管嘴41和热缩管2，加强了线缆接口的密封性。

本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，参考图1所示，还可以包括第二密封圈7，该密封圈7环绕套设于紧固件主体4的管尾42处，并被夹置与所述线缆1接口的周侧与所述紧固件主体4的管尾的凸起40之间构成的空间内，用来增加激光雷达腔体外壁与线缆接口件的密封的可靠性。

本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件所使用的第一密封圈6和第二密封圈7可以为为o型圈，参考图5所示。

本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件的夹紧件3可以为夹紧爪，其结构参考图6所示，所述头部31与所述紧固件主体4的管嘴41卡接，夹紧件3可以带有尾部32，夹紧件3的尾部32与所述螺帽5的内腔相抵接，可参考图1所示。

所述尾部32为爪状，可用来与所述螺帽5卡接，螺帽5压迫夹紧爪3实现收拢夹住所述热缩管2。

在本发明一实施例中，热缩管2的结构可以参考图7所示，热缩管2同时套住装置主体4的管嘴41部分与线缆1，在加热后收缩紧贴主体4和线缆1，因此可以起到很好的密封作用。另外，在本申请的方案中，起到夹紧作用的是夹紧爪3，起到密封作用的是热缩管2，即使夹紧爪3可能导致热缩管2塑性变形，但是仍不会造成无法热缩管2与主体4或者线缆1紧贴，因此夹紧不会造成密封问题。再者，高温下线缆1膨胀，热缩管2收缩，使得热缩管2和主体4以及线缆1之间的贴合更加紧密，不会造成线缆1受力过大产生塑性变形而导致密封失效。

组装完成的零部件如图3所示，具体在组装过程中，采用线缆1穿过所述激光雷达线缆接口件的通孔，所述线缆接口件的紧固件主体4通过螺纹缩进在所述线缆1的外壁上。

第二密封圈7环绕套设于紧固件主体4的管尾42处，并被夹置与所述线缆1接口的周侧与所述紧固件主体4的管尾的凸起40之间构成的空间内，提供紧固件主体4与激光雷达腔体外壁之间的密封。

热缩管2，同时套住紧固件主体4的管嘴部分与线缆1，在加热后收缩并紧贴紧固件主体4和线缆1，起到密封作用。

在热缩管2和紧固件主体4之间还放置一个第一密封圈6，辅助增强紧固件主体4一侧的密封效果。

螺帽5，通过螺纹与紧固件主体4配合，配合过程中螺帽5挤压夹紧件3，夹紧件3头部32收拢夹住包裹线缆1的热缩管2，尾部31将第一密封圈6推入紧固件主体4的槽中。

因此，在本本申请中，通过采用夹紧和气密分离的设计，详细地说，起到夹紧作用的是夹紧爪，起到密封作用的是热缩管，故虽然夹紧爪可能导致热缩管塑性变形，但是不会造成热缩管与主体或者线缆紧贴失效，因此夹紧不会造成密封失效。并且，即使高温下线缆膨胀，热缩管收缩，也会使得热缩管和主体以及线缆之间的贴合更加紧密，不会造成线缆受力过大产生塑性变形而导致密封失效。

本发明实施例还提供了一种激光雷达，参考图8，该激光雷达可以包括以上任一种所述的线缆接口件以及线缆；

所述线缆接口件套设于所述线缆外侧，且设置于激光雷达的靠近底座的外侧，用于外接电子设备，以输出测距信息至所述电子设备。

在本发明一实施例中，该激光雷达还可以包括发射单元、接收单元以及处理单元，继续参考图8所示，其中：

所述发射单元，适于发射探测脉冲；

所述接收单元，适于接收被外界障碍物反射回来的回波；

所述处理单元，适于根据所述探测脉冲与所述回波，处理且获得所述外界障碍物的距离信息；

所述线缆与所述处理单元耦接。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。