CN218368263U - 机身框架和具有其的飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机身框架和具有其的飞行器，机身框架包括：底部框架；后立柱，底部框架的左右两侧的后端均设有后立柱，后立柱的下端与底部框架连接；第一加强梁，每个后立柱和底部框架之间均设有第一加强梁，第一加强梁的下端与底部框架连接且与后立柱的下端间隔开，第一加强梁的上端与后立柱连接且与后立柱的下端间隔开。根据本实用新型的机身框架，能够为机身框架上下端的传力需求提供有效的支撑，对传力路径进行有效分解，第一加强梁、后立柱和底部框架形成了一个三角形的支撑结构，结构简单、组装方便，提高了机身框架的结构强度和稳定性。

Description

机身框架和具有其的飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种机身框架和具有其的飞行器。

背景技术

由于近几年来无刷电机及锂电池的大力发展，多旋翼飞行器得到了快速发展和广泛应用。而当前多旋翼飞行器的机身结构设计存在结构复杂、组装困难和结构稳定性不高的问题，难以应用于几百公斤级的大载重多旋翼飞行器。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种机身框架，所述机身框架结构简单、组装方便，提高了结构强度和稳定性。

本实用新型还提出一种飞行器，所述飞行器包括上述的机身框架。

根据本实用新型实施例的机身框架包括：底部框架；后立柱，所述底部框架的左右两侧的后端均设有所述后立柱，所述后立柱的下端与所述底部框架连接；第一加强梁，每个所述后立柱和所述底部框架之间均设有所述第一加强梁，所述第一加强梁的下端与所述底部框架连接且与所述后立柱的下端间隔开，所述第一加强梁的上端与所述后立柱连接且与所述后立柱的下端间隔开。

根据本实用新型实施例的机身框架，通过设置底部框架，并在底部框架的左右两侧的后端均设置后立柱，为机身框架上下端的传力需求提供有效的支撑，对传力路径进行有效分解，提高了机身框的结构强度和稳定性。并且，每个后立柱和底部框架之间均设置第一加强梁，第一加强梁的下端与底部框架连接且与后立柱的下端间隔开，第一加强梁的上端与后立柱连接且与后立柱的下端间隔开，由此可以形成一个三角形的支撑结构，结构简单、组装方便，提高机身框架的结构稳定性。

另外，根据本实用新型的机身框架，还可以具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，机身框架还包括：第二加强梁，所述第二加强梁的两端分别与两个所述第一加强梁连接。

在一些实施例中，所述第二加强梁的横截面为V形。

在一些实施例中，所述底部框架包括：后横梁；第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁的一端和所述第二纵梁的一端均与所述后横梁连接且在所述后横梁的长度方向上间隔开，两个所述后立柱的下端分别与所述第一纵梁和所述第二纵梁连接，两个所述第一加强梁的下端均与所述后横梁连接。

在一些实施例中，所述后横梁包括：竖直板；第一水平板和第二水平板，所述第一水平板的一端和所述第二水平板的一端分别与所述竖直板的上下两端连接，所述第一纵梁的一端和所述第二纵梁的一端均位于所述第一水平板和所述第二水平板之间。

在一些实施例中，所述第一纵梁和所述第二纵梁为工字梁。

在一些实施例中，所述底部框架用于放置电池，所述后横梁上具有用于为所述电池充电的开口。

在一些实施例中，所述第一加强梁的横截面为V形。

在一些实施例中，所述机身框架为航空铝件。

根据本实用新型实施例的飞行器，包括上述的机身框架。

根据本实用新型实施例的飞行器，通过设有上述实施例的机身框架，结构简单、组装方便，能够为飞行器上下端的传力需求提供有效的支撑，对传力路径进行有效分解，提高了飞行器的结构强度和稳定性。

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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的机身框架的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的机身框架的左视图；

图3是根据本实用新型实施例的机身框架的后视图；

图4是根据本实用新型实施例的机身框架的爆炸图。

附图标记：

100、机身框架；

1、底部框架；11、后横梁；111、竖直板；112、第一水平板；113、第二水平板；114、开口；12、第一纵梁；13、第二纵梁；131、第一板；132、第二板；133、第三板；134、第四板；14、第三纵梁；15、前横梁；

2、后立柱；21、左后立柱；22、右后立柱；23、连接板；

3、第一加强梁；

4、第二加强梁。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

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。

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该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，还可以是通信；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实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的机身框架100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的机身框架100包括底部框架1、后立柱2和第一加强梁3。

具体地，参考附图1和附图2所示，底部框架1位于机身框架100的底部，用于支撑其他结构，保证机身框架100结构的稳定性。底部框架1的左右两侧的后端均设有后立柱2，后立柱2大体沿竖直方向延伸，后立柱2的下端与底部框架1连接，保证后立柱2固定的可靠性。后立柱2可以用于支撑其他部件例如乘员舱等，同时后立柱2能够为机身框架100上下端的传力需求提供有效的支撑。后立柱2包括左后立柱21和右后立柱22，左后立柱21位于机身框架100的左侧，左后立柱21的下端与底部框架1的左侧连接，右后立柱22位于机身框架100的右侧，右后立柱22的下端与底部框架1的右侧连接，从而通过左后立柱22和右后立柱22形成的双通道框架结构能够对传力路径进行有效分解。

可选地，后立柱2可以为口字型结构，在一定程度上增加了后立柱2的厚度和强度，在提高安全性能的基础上，尽可能小的增加了机身框架100的重量，有利于飞行器的轻量化设计和生产制造成本的降低。本申请的机身框架100结构简单、组装方便，可靠性高。

在一个具体示例中，参考附图1和附图2所示，机身框架100还包括连接板23，连接板23有多个，连接板23的下侧通过第一紧固件固定在底部框架1上。可选地，第一紧固件可以为托板螺母，可以将螺母提前安装在底部框架1上，在安装螺栓时便无需再用工具固定螺母，从而降低机身框架100的组装难度，提高装配效率。

优选地，参考附图1和附图2所示，左后立柱21和右后立柱22均通过一个连接板23与底部框架1连接，连接板23的上侧有第一安装口，第一安装口可以为口字型开口，供后立柱2插入其中，从而将后立柱2垂直固定在底部框架1上。后立柱2与连接板23之间可以采用航空抽芯铆钉或EA9396 AERO常温固化胶或两者的组合进行连接。由此，可以通过连接板23将后立柱2间接地与底部框架1连接。

抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，由专用的铆枪拉动，使铆体膨胀起到铆接作用，适用于不便采用普通铆钉的铆接场合，降低了后立柱2与连接板23之间的连接难度。EA9396 AERO常温固化胶是一种低粘度、室温固化的粘合剂体系，在-67℉至350℉(-55℃至177℃)的温度下具有出色的强度性能，具有优良的耐化学性、可变粘度和机械性能，可以保障后立柱2与连接板23之间连接的稳固。

进一步地，参考附图1和附图2所示，每个后立柱2和底部框架1之间均设有第一加强梁3，用于为每个后立柱2和底部框架1之间的连接提供进一步的支撑。第一加强梁3的下端与底部框架1连接且与后立柱2的下端间隔开，第一加强梁3的上端与后立柱2连接且与后立柱2的下端间隔开，由此可以形成一个三角形的支撑结构，具有良好的结构稳定性，从而使机身框架100更加稳定、坚固、耐压。第一加强梁3与底部框架1和后立柱2之间皆采用航空抽芯铆钉连接。

根据本实用新型实施例的机身框架100，通过设置底部框架1，并在底部框架1的左右两侧的后端均设置后立柱2，为机身框架100上下端的传力需求提供有效的支撑，对传力路径进行有效分解，提高了机身框架100的结构强度和稳定性。并且，每个后立柱2和底部框架1之间均设置第一加强梁3，第一加强梁3的下端与底部框架1连接且与后立柱2的下端间隔开，第一加强梁3的上端与后立柱2连接且与后立柱2的下端间隔开，由此可以形成一个三角形的支撑结构，结构简单、组装方便，提高机身框架100的结构稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，参考附图1、附图3和附图4所示，机身框架100还包括第二加强梁4。第二加强梁4的两端分别与两个后立柱2上的第一加强梁3连接，具体地，第二加强梁4的左端位于左侧的第一加强梁3上并与左侧的第一加强梁3的两端间隔开，第二加强梁4的右端位于右侧的第一加强梁3上并于右侧的第一加强梁3的两端间隔开。

在一个具体示例中，第二加强梁4采用航空抽芯铆钉连接固定，第二加强梁4的两端连接在两个第一加强梁3的相同高度处，使第二加强梁4呈水平放置，由此可以使两个由第一加强梁3、后立柱2和底部框架1形成的三角形结构连接起来，形成机身框架100后端的传力结构，从而加固三角形支撑结构，并且使两个第一加强梁3不向机身框架100的外侧倾倒，为机身后部的传力需求提供有效的支撑，进一步提高机身框架100的稳定性。

在本实用新型的进一步的实施例中，第二加强梁4的横截面为V形。V形的结构除了具有三角形结构的增强强度、刚度和稳定性的优点之外，还相当于在三角形结构的基础上将其挖空进行减重，从而有利于飞行器的轻量化设计。

在本实用新型的一些实施例中，参考附图1和附图4，底部框架1包括后横梁11、第一纵梁12和第二纵梁13。具体地，后横梁11位于底部框架1的后侧，后横梁11在机身框架100的宽度方向(如图1所示的左右方向)上延伸。

进一步地，如附图1所示，第一纵梁12和第二纵梁13平行，第一纵梁12的一端和第二纵梁13的一端均与后横梁11连接且在后横梁11的长度方向(参考附图1所示的左右方向)上间隔开，两个后立柱2的下端分别与第一纵梁12和第二纵梁13连接，两个第一加强梁3的下端均与后横梁11连接，由此形成了双通道的机身框架100结构和两个三角形支撑结构，对传力路径进行有效分解，从而增加机身框架100的结构稳定性，提高机身框架100的支撑性能，进而降低在飞行器着陆时乘员受到伤害的风险。

可选地，参考附图1所示，底部框架1还包括前横梁15和第三纵梁14。前横梁15与后横梁11平行且间隔开，前横梁15和后横梁11的左端与第一纵梁12的两端止抵，前横梁15和后横梁11的右端与第二纵梁13的两端止抵，由此形成四个方向封闭的底部框架1，能够在四个方向上对机身框架100提供支撑，具有一定的防护缓冲作用。第三纵梁14与第一纵梁12和第二纵梁13平行且位于第一纵梁12和第二纵梁13的对称轴上，第三纵梁14的两端分别与前横梁15和后横梁11连接，由此可以将底部框架1划分为两个空间。

在本实用新型的进一步的实施例中，参考附图1所示，后横梁11包括竖直板111、第一水平板112和第二水平板113。竖直板111的高度与第一纵梁12和第二纵梁13相同。

进一步地，参考附图1所示，第一水平板112的一端和第二水平板113的一端分别与竖直板111的上下两端连接，第一纵梁12的一端、第二纵梁13的一端和第三纵梁14的一端均位于第一水平板112和第二水平板113之间，使后横梁11与第一纵梁12、第二纵梁13和第三纵梁14搭接固定，后横梁11与第一纵梁12、第二纵梁13和第三纵梁14之间可以采用航空抽芯铆钉或EA9396 AERO常温固化胶或两者的组合进行连接，由此构成了底部框架1的后部结构，形成“U”字形，实现重量降低的同时满足地面、空中载具使用工况下对飞行器性能的需求。

在本实用新型的进一步的实施例中，参考附图1和附图4所示，第一纵梁12和第二纵梁13为工字梁。第一纵梁12和第二纵梁13包括第一板131、第二板132和第三板133，第一板131和第二板132在上下方向上平行且间隔开，并且第一板131和第二板132的宽度、长度和高度皆一致，第一板131位于第二板132的上方，第三板133位于第一板131和第二板132之间且上下两端分别与第一板131和第二板132连接。当工字梁受弯时，第一板131受压，第二板132受拉，中间基本不受力，最大的应力作用在工字梁的第一板131和第二板132上，故将第一板131和第二板132做成翼板，中间尽量挖空，即减小第三板133的厚度，让第一纵梁12和第二纵梁13减轻重量，又可以不影响抗力。工字梁设计的第一纵梁12和第二纵梁13可以提升底部框架1的扭转刚度并且省料省工省时，从而有利于飞行器的轻量化设计和生产制造成本的降低。

更进一步地，参考附图1和附图4所示，第一纵梁12和第二纵梁13上还包括多个第四板134，多个第四板134在第一纵梁12和第二纵梁13的长度方向上间隔分布，第四板134沿第一纵梁12和第二纵梁13的高度方向延伸，并与第一纵梁12和第二纵梁13的第一板131和第二板132止抵。第四板134的高度与第三板133一致，长度与第一板131和第二板132的宽度一致，使其沿高度方向的两端能够与第一板131和第二板132贴合，从而增加第一纵梁12和第二纵梁13的支撑能力，增强底部框架1的稳定性。

在本实用新型的进一步的实施例中，参考附图1所示，底部框架1用于放置电池，能够提升对电池的防撞防护作用，进而提高电池工作的可靠性。后横梁11上具有用于为电池充电的开口114，开口114分为两组，两组开口114各自对应一个电池，因第三纵梁14将底部框架1划分为两个空间，故可以选择在底部框架1中的一个空间内放置一个电池或是在两个空间内各放置一个电池，由此可以使飞行器适应单、双电池的搭载需求。此外，开口114还具有减重的效果，有利于飞行器的轻量化设计，进而提高飞行器的飞行里程。

在本实用新型的一些实施例中，第一加强梁3的横截面为V形。V形的结构除了具有三角形结构的增强强度、刚度和稳定性的优点之外，还相当于在三角形结构的基础上将其挖空进行减重，从而有利于飞行器的轻量化设计。

在本实用新型的一些实施例中，机身框架100为航空铝件，相较于现有技术中的钢制机身框架，本申请采用的高性能航空铝材有效实现了飞行器重量的降低，进而提升飞行器的飞行里程；相较于现有技术中的碳纤维机身框架，本申请有效的缩减了样件的制造周期，并且大大降低了开发成本。

下面参考图1至图4描述根据本实用新型实施例一个具体实施例的机身框架100。

具体地，如图1至图4所示，机身框架100包括：底部框架1、后立柱2、第一加强梁3和第二加强梁4。底部框架1位于机身框架100的底部，用于支撑其他结构，保证机身框架100结构的稳定性。底部框架1的左右两侧的后端均设有后立柱2，后立柱2大体沿竖直方向延伸，后立柱2的下端与底部框架1连接，保证后立柱2固定的可靠性。后立柱2能够为机身框架100上下端的传力需求提供有效的支撑，并能通过双通道框架结构对传力路径进行有效分解。

进一步地，每个后立柱2和底部框架1之间均设有第一加强梁3，用于为每个后立柱2和底部框架1之间的连接提供进一步的支撑。第一加强梁3的下端与底部框架1连接且与后立柱2的下端间隔开，第一加强梁3的上端与后立柱2连接且与后立柱2的下端间隔开，由此可以形成一个三角形的支撑结构，具有良好的结构稳定性，从而使机身框架100更加稳定、坚固、耐压。第一加强梁3的横截面为V形，增强强度、刚度和稳定性，并在一定程度上进行减重，从而有利于飞行器的轻量化设计。

更进一步地，第二加强梁4的两端分别与两个第一加强梁3连接，第二加强梁4的左端位于左侧的第一加强梁3上并与左侧的第一加强梁3的两端间隔开，第二加强梁4的右端位于右侧的第一加强梁3上并于右侧的第一加强梁3的两端间隔开。使两个由第一加强梁3、后立柱2和底部框架1形成的三角形结构连接起来，形成机身框架100后端的传力结构，从而加固三角形支撑结构，并且使两个第一加强梁3不向机身框架100的外侧倾倒，为机身后部的传力需求提供有效的支撑，进一步提高机身框架100的稳定性。第二加强梁4的横截面为V形，增强强度、刚度和稳定性，并在一定程度上进行减重，从而有利于飞行器的轻量化设计。

再进一步地，底部框架1包括后横梁11、第一纵梁12和第二纵梁13。后横梁11位于底部框架1的后侧，后横梁11在机身框架100的宽度方向上延伸。后横梁11包括竖直板111、第一水平板112和第二水平板113。竖直板111的高度与第一纵梁12和第二纵梁13相同。第一水平板112的一端和第二水平板113的一端分别与竖直板111的上下两端连接，第一纵梁12的一端、第二纵梁13的一端和第三纵梁14的一端均位于第一水平板112和第二水平板113之间，使后横梁11与第一纵梁12、第二纵梁13和第三纵梁14搭接固定，由此构成了底部框架1的后部结构，形成“U”字形，实现重量降低的同时满足地面、空中载具使用工况下对飞行器性能的需求。第一纵梁12和第二纵梁13平行，第一纵梁12的一端和第二纵梁13的一端均与后横梁11连接且在后横梁11的长度方向上间隔开，两个后立柱2的下端分别与第一纵梁12和第二纵梁13连接，两个第一加强梁3的下端均与后横梁11连接，由此形成了双通道的机身框架100结构和两个三角形支撑结构，对传力路径进行有效分解，从而增加机身框架100的结构稳定性，提高机身框架100的支撑性能，进而降低在飞行器着陆时乘员受到伤害的风险。第一纵梁12和第二纵梁13为工字梁，可以提升底部框架1的扭转刚度并且省料省工省时，从而有利于飞行器的轻量化设计和生产制造成本的降低。

另外，后横梁11上具有用于为电池充电的开口114，开口114分为两组，两组开口114各自对应一个电池，使飞行器适应单、双电池的搭载需求。开口114还具有减重的效果，有利于飞行器的轻量化设计，进而提高飞行器的飞行里程。

此外，机身框架100为航空铝件，有效实现了飞行器重量的降低，进而提升飞行器的飞行里程，有效的缩减了样件的制造周期，并且大大降低了开发成本。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的机身框架100的飞行器。

根据本实用新型实施例的飞行器，通过设有上述实施例的机身框架100，结构简单、组装方便，能够为飞行器上下端的传力需求提供有效的支撑，对传力路径进行有效分解，提高了飞行器的结构强度和稳定性。

根据本实用新型实施例的机身框架100及飞行器的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机身框架，其特征在于，包括：

底部框架(1)；

后立柱(2)，所述底部框架(1)的左右两侧的后端均设有所述后立柱(2)，所述后立柱(2)的下端与所述底部框架(1)连接；

第一加强梁(3)，每个所述后立柱(2)和所述底部框架(1)之间均设有所述第一加强梁(3)，所述第一加强梁(3)的下端与所述底部框架(1)连接且与所述后立柱(2)的下端间隔开，所述第一加强梁(3)的上端与所述后立柱(2)连接且与所述后立柱(2)的下端间隔开。

2.根据权利要求1所述的机身框架，其特征在于，还包括：

第二加强梁(4)，所述第二加强梁(4)的两端分别与两个所述第一加强梁(3)连接。

3.根据权利要求2所述的机身框架，其特征在于，所述第二加强梁(4)的横截面为V形。

4.根据权利要求1所述的机身框架，其特征在于，所述底部框架(1)包括：

后横梁(11)；

第一纵梁(12)和第二纵梁(13)，所述第一纵梁(12)的一端和所述第二纵梁(13)的一端均与所述后横梁(11)连接且在所述后横梁(11)的长度方向上间隔开，两个所述后立柱(2)的下端分别与所述第一纵梁(12)和所述第二纵梁(13)连接，两个所述第一加强梁(3)的下端均与所述后横梁(11)连接。

5.根据权利要求4所述的机身框架，其特征在于，所述后横梁(11)包括：

竖直板(111)；

第一水平板(112)和第二水平板(113)，所述第一水平板(112)的一端和所述第二水平板(113)的一端分别与所述竖直板(111)的上下两端连接，所述第一纵梁(12)的一端和所述第二纵梁(13)的一端均位于所述第一水平板(112)和所述第二水平板(113)之间。

6.根据权利要求4所述的机身框架，其特征在于，所述第一纵梁(12)和所述第二纵梁(13)为工字梁。

7.根据权利要求4所述的机身框架，其特征在于，所述底部框架(1)用于放置电池，所述后横梁(11)上具有用于为所述电池充电的开口(114)。

8.根据权利要求1所述的机身框架，其特征在于，所述第一加强梁(3)的横截面为V形。

9.根据权利要求1所述的机身框架，其特征在于，所述机身框架(100)为航空铝件。

10.一种飞行器，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的机身框架(100)。

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