JP4920418B2 - 複合構造車両フレーム - Google Patents

Description

本発明は、車両に関し、更に詳細には、複数のサブアセンブリを有する電気車両フレームに関する。

既知のスクーターは、一般的には、車両の構成要素を支持するためのパイプフレームと動力ユニットとを含んでいる。特に混雑した市街において、私的交通機関の環境に与える影響を軽減するために、電気スクーターが開発された。電気スクーターは、典型的には、バッテリーバックによって動力が供給される。

米国特許第５，６１３，５６９号は、スチール管部材を単一の骨格構造に溶接することによって形成されたパイプフレームを有するスクーターを教示する。米国特許第４，３３４，５８９号は、周縁が互いに取外し可能に接合された上半部のシェル及び下半部のシェルを含んだシェル型フレームを有するオートバイ用フレームを開示する。上半部のシェルは、ステアリング組立体を受入れるためのステアリングチューブを含む。在来のガソリンエンジンが使用される。

米国特許第６，０４７，７８６号は、上側部分及び下側部分を有し且つ各々が一体壁を有するフレームを備えた電気車両を教示する。上記２つの部分は、フレーム組立体を形成するように互いに取付けられ、フレーム組立体は、組立てられる前の各々の部分よりも実質的に大きい。

減量させ且つ構造が簡単で、好ましくは、包囲された内部への容易なアクセスを可能にする構造を有する車両フレームの要望がある。

本発明は、スクーター、オートバイ、４輪ＡＴＶ及びその他の車両のための車両フレーム、特にライダーが座ったりまたいだりする車両フレームに関する。車両フレームの好ましい実施形態は、第１の骨組構造体を形成するために、互いに結合した複数の支柱を有する第１のフレーム部分を有する。第２のフレーム部分が、第１のフレーム部分の剛性を著しく増大させるために及び組立てられたフレームの剛性全体に著しく寄与するために、剛性的な関係をなして第１のフレーム部分と結合している。好ましくは、結合した第１のフレーム部分及び第２のフレーム部分は、車両フレームに座る乗員を支持するように構成され、車両又はその一部分の構成要素を収容し、包囲し、好ましくは実質的に隔絶させるように寸法決めされた内部キャビティを形成する。収容された構成要素は、例えば、車両を推進させるための推進装置を含む。加えて、フレームを支持する２つの車輪を連結するためのアタッチメント、好ましくはフレームに配置されたシート及びサスペンション構成要素等のその他のアクセサリに連結するためのアタッチメントが、好ましいフレームの上に設けられる。

この実施形態では、第１のフレーム部分は、少なくとも１つのスキン部材を有し、たとえ支柱間に構成された開口が通気等の目的のためのものであっても、スキン部材は、支柱間に構成された開口の少なくとも一部分、好ましくは実質的にその全体を閉鎖するように骨組構造体の支柱と構造的に結合する。第１のフレーム部分のスキン部材は、骨組構造体の剛性を著しく強くするように骨組構造体と結合し、骨組構造体に連結される複数のスキンを含むのがよい。加えて、第１のフレーム部分のスキン部材は、内部キャビティの内側に嵌るバッテリートレイを含むのがよく、このバッテリートレイは、推進装置に動力を供給するバッテリーを支持するように構成される。

バッテリートレイは、好ましくは、骨組構造体の剛性を著しく強くするために、第１の骨組構造体と結合する。第１のフレーム部分及び第２のフレーム部分は、それらが分離するとき、場合によっては最初にトレイを骨組構造体からスナップ式に外し又は取外してから、トレイを持上げることによって、フレームの内部からのバッテリートレイの取外しを許すように構成される。１つの実施形態では、支柱は、少なくとも１つの凹ブラケットを有し、この凹ブラケットは、バッテリートレイを支持し且つ安定化させるためにトレイの底部分に係合するように構成される。

好ましいフレームでは、フレーム部分の一方又は両方の複数の支柱は、剛性骨組構造体を形成するように互いに連結され、支柱は、互いに溶接されてもよいし、単一ピースとして成形されてもよいし、剛性骨組構造体を形成するようにその他の方法で連結されてもよい。好ましい実施形態では、後部支柱セットは、単一の開口付き後壁としての成型品であり、骨組構造体の残部を形成するその他の支柱は、それに溶接される。好ましい第２のフレーム部材は、フレームの剛性に著しく寄与するように構成されたスキン部材を有する。第２のフレーム部材は、追加的に、複数の支柱を有し、第２のフレーム部材が第１のフレーム部材と結合したとき、この支柱は、スキン部材自体及びフレームを著しく剛性を強くさせるようにスキン部材と結合する。最も好ましい実施形態では、第１フレーム部分の支柱は、アルミニウム又はその合金で作られ、第２のフレーム部分のスキン部材は、複合ファイバー補強材料で作られた複数のスキンを有する。

第１のフレーム部分は、第２のフレーム部分の下に配置された下側フレーム部分であり、第２のフレーム部分は、上側フレーム部分である。変形例として、第１のフレーム部分及び第２のフレーム部分は、互いに対して異なる配置であってもよいが、フレームの内部に収容される要素を使用し又は取外すために開口を有するのがよい。この内部は、好ましくは、車両の作動部分を収容することができる容積を有し、好ましくは、少なくとも約１０００立方インチ（０．６４５１６立方メートル）、更に好ましくは、少なくとも約２５００立方インチ（１．６１２９立方メートル）、最も好ましくは、少なくとも約３０５０立方インチ（１．９６７７立方メートル）である。最も好ましくは、容積は、最大約６０００立方インチ（３．８７０９立方メートル）、更に好ましくは、最大約５０００立方インチ（３．２２５８立方メートル）である。好ましい実施形態は、幅が約６〜１０インチ（１５．２４〜２５．４センチメートル）であり、長さが約２５〜４０インチ（６３．５〜１０１．６センチメートル）であり、高さが約１５〜２５インチ（３８．１〜６３．５センチメートル）である。

好ましくは、下側フレーム部分は、ヘッドチューブを有し、このヘッドチューブは、車両のステアリングホイールと一緒に取付けられたステアリングチューブを回転可能に受入れるように構成される。スクーター用の車両フレームについて、例えば、フレーム、好ましくは、上側フレーム部分は、ライダーがフレームの上に座るときに、ライダーが脚をフレームの上に高く持上げることなしにフレームの一方の側から他方の側に通過させることを可能にする通過ステップを構成するのがよい。最も好ましくは、結合した第１のフレーム部分及び第２のフレーム部分は、第１のフレーム部材の長手方向捩れ剛性よりも約１．２乃至１０の係数だけ増大した長手方向捩れ剛性を有する。

本発明に従って構成された車両の好ましい実施形態は、好ましいフレームと、フレーム部分の少なくとも１つに支持的に取付けられた座席と、フレームと支持するように結合した複数の車輪と、フレームの内部キャビティ内に収容されたエネルギー源と、車両を推進させるためにエネルギー源及び少なくとも１つの車輪に連結されたモータとを含む。好ましい車両は、二輪又は三輪の車両であり、かくして、車両を移動可能に支持する３つまでの車輪を有するが、その他の実施形態は、４つ以上の車輪を有する。車輪を車両フレームに連結するサスペンション装置が設けられることも好ましく、車輪の少なくとも１つのところでフレームに支持的に結合する少なくとも１つのスイングアームを含む。

図１〜図３を参照すれば、本発明の好ましい実施形態は、フレーム１０を有するスクーターであり、フレーム１０は、上側フレーム部分１２と下側フレーム部分１４とを含んでいる。下側フレーム部分１４は、複数の支柱１６を含み、これらの支柱１６は、骨組構造体を形成するように互いに結合されている。複数の支柱１６は、好ましくは、互いに溶接されているが、変形例として、ボルト止めされていてもよいし、糊付けされていてもよいし、その他の方法で互いに連結され又は取付けられていてもよく、好ましくは、剛い骨組構造体を形成する。

支柱は、任意適当な材料、好ましくは、アルミニウム又はその合金、例えば、６０６１−Ｔ６アルミニウム合金で作られる。引伸ばされたアルミニウム支柱は、好ましくは、引伸ばし材であり、例えば、矩形断面を有している。その他の支柱は、成型されてもよく、いくつかの支柱は、単一構造体のものであってもよい。

好ましい骨組構造体は、横側水平方向支柱１８を含み、この横側水平方向支柱１８は、スクーターに対して長手方向に延び、好ましくは、フレームの底部の近くの底部分の近くを延びている。横側水平方向支柱１８は、前側横方向支柱及び後側横方向支柱２０、前側直立支柱２２及び後側直立支柱２４に連結されている。前側直立支柱２２は、その上端部がヘッドチューブ２６に連結され、ヘッドチューブ２６は、操縦可能な車輪に連結されるステアリングチューブを回転可能に受入れるように構成されている。後側横方向支柱２０は、好ましくは、フレーム内部の後縁部を保護するために幅広であり且つ湾曲している。後側直立支柱２４は、好ましくはその下端部の近くに配置された別の後側水平方向支柱によって連結されてもよい。

骨組構造体はまた、上側支柱３２を含み、上側支柱３２は、好ましくは、後側直立支柱２４の上端部と前側直立支柱２２の中間部とに連結されている。上側支柱３２は、好ましくは、その長さ方向のほぼ中間に曲がり部を含み、後部又は曲がり部のところで垂直支柱３４に連結され、垂直支柱３４は、底側支柱、即ち、横側水平方向支柱１８の中間部に連結されている。加えて、好ましい実施形態は、好ましくは３つの、複数の底ブラケット支柱３６を含み、底ブラケット支柱３６は、骨組構造体を横切って横方向に延び、下側支柱、即ち、横側水平方向支柱１８に連結している。底ブラケット支柱３６は、フレームの内容物を支持するブラケットを構成するために、骨組構造体の内部に向かう上向きの凹形領域を定めるように構成されている。

図４に示すように、複数の支柱１６は、互いに溶接される個々の部材として製造されてもよいし、いくつかの支柱の組立体が単一即ち一体部品として製造され、次いで、それが残りの支柱に取付けられてもよい。例えば、図４の実施形態では、後側の支柱２０、２４、２８，３０は、単一の矩形ピース３８として成型され、矩形ピース３８は、スクーターの他の部品、例えば、１又は２以上のスイングアームのための取付け部及び枢動部を含むのがよい。加えて、この図の実施形態は、追加の支柱を有し、この追加の支柱は、横方向に延びる前側クロス補強材４０であり、前側クロス補強材４０は、前側直立支柱２２の垂直方向中間部の間に、好ましくは前側直立支柱２２の曲がり部の近くに溶接され、曲がり部では、前側直立支柱２２が互いに向かって上方向に且つヘッドチューブ２６に向かって曲げられている。この実施形態の前下側支柱４２は、底側チューブ、即ち、前側横方向支柱１８の前部に溶接されたクロス補強材又は連結ストラップであるのがよい。

図５に示すように、ウエブ等のスパー重ね板４４が、側面支柱、即ち、上側支柱３２と前側直立支柱２２との間等の支柱の他の対の間の剛性強接合部に溶接されるのがよい。この実施形態では、単一の底ブラケット４６が採用され、底ブラケット４６は、フレームの底部の長さのほとんど又は全てに沿って長手方向に延びている。

図１〜図３を再び参照すれば、下側フレーム部分はまた、スキン部材４８、５０を含んでいる。１又は２以上のスキン部材４８、５０が、骨組構造体、好ましくは、複数の支柱１６の剛性を相当且つ著しく強化させるために、骨組構造体と連結され、好ましくは、複数の支柱１６と直接連結されており、変形実施形態では、下側フレーム部分のスキンは、剛性を強化しなくてもよい。

好ましいスキン部材４８、５０は、フランジ５２を含み、フランジ５２は、好ましくは、スキン部材のパネル部に対して一定の角度、好ましくは、ほぼ直角をなして延びている。フランジ５２は、骨組構造体の１又は２以上の支柱１６、例えば、横側支柱１８、３２の上面に当接し且つその形状に密接するように形状決めされ且つ位置決めされている。スキン部材は、それらが骨組構造体に当接する箇所で骨組構造体に、最も好ましくは、フランジ５２に沿って取付けられ且つ連結されることが好ましい。フランジ５２は、骨組構造体の長さ方向に沿う複数の箇所でボルト止めされてもよいし、他の適当な手段によって取付けられ又は好ましくは連結されてもよいが、好ましくは、点検修理のためにそれらから取外し可能である。スキン部材４８は、バッテリーボックスを形成し、前部分５４、後部分５５、横部分５６及び底部分５７を含んでいる。スキン部材とフレームとの間、例えば、バッテリートレイ、即ち、スキン部材４８と下側フレーム骨組構造体との間の構造的な連結部が、スナップ式フィット又はタイト式フィットによって設けられてもよい。好ましくは、スキン部材を支持して安定化させ且つそれを骨組構造体に連結させるための結合部を設けるために、溝５８がスキン部材４８の横部分５６及び底部分５７に沿って延び、底ブラケット３６を受入れるように構成されている。

バッテリーボックス又はトレイは、フレーム内にコンパクトに好ましくは収まるように搭載され且つ配置された複数のバッテリーを受入れ且つ支持するように構成されている。好ましいフレームでは、必要なときのサービスの際、バッテリーボックス全体をバッテリーと一緒に車両内で取外し且つ交換することを可能にするために、フレームの内部スペースが露出される。

骨組構造体は、複数の支柱１６間に開口６１を構成し、開口６１は、スキン部材によってほとんど又は実質的に全体にわたって閉鎖されている。好ましくは、開口の少なくとも７５％、最も好ましくは、少なくとも約９０％が閉鎖される。図６に示すように、中空内部１２０が、バッテリー包装内に包装されたバッテリー７０のいくつかのセットを収容している。好ましくは、４つのバッテリー包装ピースの３つの層があるが、バッテリーのセット全体は、１つの実施形態では、単一ブロックとして作られてもよい。バッテリーは、互いに且つコントローラ１３２に接続され、コントローラ１３２は、車両のスロットル等の制御時に形成されるオペレータ入力に応じて、モータへの電流を制御する。好ましいコントローラは、冷却フィン１３４を含み、冷却フィン１３４は、好ましくは、それに沿う上向き空気流を促進するために直立方向に整列し、コントローラ組立体が、後側フレーム部材間の後側開口６１を閉鎖するために使用されるのがよい。加えて、コントローラに接続された１セットの蓄電池１３６が、フレームの後側の冷却フィンに隣接して位置決めされるのがよい。冷却又は通気のために望ましいときにフレーム内部１２０の空気を循環させるための空気循環装置、例えば、ファン組立体１３８が、好ましくは、フレーム内部１２０内と流体連通をなして、例えば、上側フレーム部分のスキン部材を支持する座席の下に且つバッテリーの上に位置決めされている。図示のように、バッテリー７０は、好ましくは、それらが狭い横方向輪郭を有するように長手方向に整列している。バッテリーは、また、フレーム内部１２０に垂直方向に搭載されるのがよい。かくして、好ましいフレーム内のバッテリーは、フットレスト１２２を横方向に越えて突出しない。スキン部材５０は、フレームの内部キャビティの側面を閉鎖するように構成された横側パネルを含み、それは、ちょうどスキン部材４８がバッテリーを保護するためにサ横側又は後側の前部分、底部分及び下側部分を閉鎖するのと同様であり、バッテリーは、ニッケル金属水素化物又はその他適当な、好ましくは再充電可能なバッテリー型のものである。別の実施形態では、異なるエネルギー源、例えば、燃料セル、燃料タンク又はバッテリーを含むいくつかのエネルギー源の組合せがフレーム内に収容されてもよい。後側スキン部分は、好ましくは、後側の支柱２０、２４、２８、３０の間の隙間を閉鎖するために、フレームの後部に取付けられる。組立てられたフレーム及びそれに取付けられた部分は、好ましくは、バッテリー及び感知電気又はその他のフレーム内部のパーツから隔絶している。

上側フレーム部分１２は、構造的なスキン６２を有し、構造的なスキン６２は、単一のトップパネル６２、横パネル６４並びに、下側フレーム部分に取付けるためのフランジ５２を含んでいる。アクセスドアが、上側スキン部材内又は必要な箇所のその他のスキン部材に設けられるのがよい。上側フレーム部分１２は、好ましくは、座席支持部を形成するのに十分な剛性を有し且つ強く、座席支持部は、１人又は２人以上のライダーが支持される座席に取付けられるように構成されている。上側フレーム部分１２の前方セクションにおいて、ライダーのスクーターへの乗り降りを容易にするための凹形の通過ステップ領域６６が構成され、この通過ステップ領域６６は、ライダーの脚がそれを横切って通ることを可能にする。かくして、通過ステップ領域６６を構成する上側スキン部材６０のパネルは、フレームの外側において凹んでおり、フレームが組立てられるとき、好ましくは、座席支持部トップパネル６２及びヘッドチューブ２６から延びている。

図１に示すように、例えば、上側スキン部材６０のトップ前方縁に隙間６８を設けることによって、１又は２以上の隙間が、上側スキン部材６０と下側フレーム部分１４との間に維持されるのがよい。これらの隙間は、フレーム内部の通気を促進する。

最も好ましくは、上側フレーム部分１２と下側フレーム部分１４との結合は、上側フレーム部分１２が下側フレーム部分１４の剛性を著しく強化させるものである。上側フレーム部分１２及び下側フレーム部分１４のスキン部材は、複合ファイバー補強材料、例えば、ファイバーガラス、カーボンファイバー又は他の耐荷重材料で作られることが好ましい。変形例として、スキン部材は、アルミニウム、その他の金属、又は荷重を支持するように応力、好ましくは、捩れフレーム荷重を受けることができるその他の材料であってもよい。

図７及び図８を参照すれば、フレームの別の実施形態は、上側フレーム部分７２を含み、この上側フレーム部分７２は、フレームの側面の垂直方向高さの３分の２よりも大きい長さに沿って延びている。加えて、下側フレーム部分７４は、いかなる追加の横側支柱もを底側水平方向支柱、即ち、横側水平方向支柱１８の上に含んでいない。図９〜図１２の実施形態はまた、上側フレーム部分７６を有し、この上側フレーム部分７６は、フレームの側面のより大きい部分に沿って垂直方向に延びている。加えて、上側フレーム部分７６は、スキン部材７８を含み、このスキン部材７８は、１又は２以上の分離部分を有し且つ横側長手方向支柱８０及び横側垂直方向支柱８２に嵌合されている。横側長手方向支柱８０及び横側垂直方向支柱８２は、上側フレーム部分の横方向側面の剛性を強化し、下側フレーム部分８４への取付け部を有する。下側フレーム部分８４は、好ましくは、タング８６を含み、タング８６は、上側フレーム部分及び下側フレーム部分が互いの剛性に寄与することを可能にするために、上側部分７６の横側長手方向支柱８０及び横側垂直方向支柱８２の端部に直接ボルト止めされるように構成されている。

図９は、サスペンション組立体８８に取付けられたフレームを示し、サスペンション組立体８８は、フレームへの支持部を提供する車輪９６，１１６にフレームを連結する。ステアリングチューブ９０が、ヘッドチューブ２６を貫いて回転可能に受入れられ且つハンドルバーに取付けられ、それにより、ライダーが車両を操縦することを可能にし、ステアリングチューブ９０は、フォーク９４にも連結され、フォーク９４は、ショックアブソーバを含み且つ、タイヤ９８を有する車輪９６に取付けられている。ブレーキレバー１０２によって制御されるブレーキ１００が設けられている。

車両のフェアリング及びその他の部分に連結される追加のボルト孔１０４又はその他の取付け部材が、フレームに設けられている。サスペンション装置に支持的に取付けられる取付けブラケット１０６、１０８が、フレームの後部、好ましくは、後側直立支柱に設けられ、サスペンション装置は、１又は２以上のスイングアーム１１０とショックアブソーバ１１２とを含んでいる。好ましくは、モータ１１４がスイングアーム１１０の１つの中に取付けられ、好ましくは、車輪１１６と同軸であり、車輪１１６は、モータ１１４によって駆動され、それに取付けられたタイヤ１１８を有している。図示の組立体では、フレームは、フレーム内部１２０に配置されたバッテリー及びその他の構成要素を包囲し且つ保護し、その他の構成要素は、車両の駆動及び制動のためのコントローラ等の電子部品を追加的に含む。ブレーキも、後側の車輪１１６に設けられるのがよい。スキン部材４８を含むフレームの底部も、道のごみとの衝撃に対して保護する。また、ライダーの足を支持する一対のフットレスト１２２がフレーム、例えば、下側即ち横側長手方向支柱１８に溶接される。

図１３を参照すれば、車両のフェアリング、本体パネル及びアクセサリ１２４を取付けたフレーム１０の好ましい実施形態が示される。座席１２６が、フレームの上側部分によって直接支持されている。スロットル１２８、ゲージ及び制御部１３０は、ライダーが車両の種々の機能を作動させ且つ制御するために且つ車両の状態、例えば、バッテリー充電状態をモニターするために設けられる。

好ましい実施形態の上側フレーム部分は、好ましくは、フレームの剛性に著しい寄与を提供する。フレームに対する複合上側スキン部材６０の構造的な寄与を決定するのに、支柱がアルミニウム合金で形成された、図１〜図３に示した実施形態の有限要素モデルを使用した。モデルを、スイングアームピボット１０６のところで束縛し、力負荷をヘッドチューブ２６の上側及び下側ステアリングヘッドベアリングに適用した。右側への１００パウンドの負荷を下側ベアリングに適用し、左側への１００パウンド（４５．３５９キログラム）の負荷を上側ベアリングに適用した。これらの負荷は、ヘッドチューブのところで１１００インチパウンド（１２６７．３センチメートルキログラム）のモーメントになる。最初、アルミニウムの下側骨組構造体だけについて解析を行い、次いで、バッテリーボックス４８を取付けた骨組構造体に付いて解析を行い、最終的に、バッテリートレイ４８及び上側フレーム部分を取付けたアルミニウム骨組構造体について解析を行った。個の実施形態では、バッテリートレイ４８及び上側スキン部材６０は、０．０１０インチ（０．２５４ミリメートル）のファイバーガラス布／エポキシプリプレグ材料の５つの層で作られ、総厚は、０．０５０インチ（１．２７ミリメートル）である。

この解析では、０．５３７度の反りが、アルミニウム骨組構造体自体に測定された。ファイバーガラスバッテリートレイと組合せたアルミニウム骨組構造体では、０．２６５度の反りが測定された。最後に、バッテリートレイ及び上側フレーム部分が連結されたアルミニウム骨組構造体では、０．０８６３度の反りが測定された。加えて、この実施形態の上側フレーム部材がフレームの捩れ剛性を、下側フレーム部分自体だけの捩れ剛性と比較して、約３の係数だけ増大させることが決定された。

好ましい実施形態では、上側フレーム部分は、それが下側フレーム部分と結合しているとき、フレームの剛性、好ましくは、捩れ剛性を増大させるが、前方から後方まで延びる実質的な長手方向軸線まわりの剛性を増大させることは好ましくない。フレームの剛性は、下側フレーム部分だけの捩れ剛性と比較して、好ましくは、少なくとも約１．２、より好ましくは、少なくとも約１．５、より好ましくは、少なくとも約２．０、より好ましくは、少なくとも約２．５の係数だけ増大される。最も好ましくは、上側フレーム部材によって得られる支柱剛性の改善は、係数約１０よりも小さく、より好ましくは、係数約６よりも小さい。

或る実施形態では、フレームの剛性も、連結された上側フレーム部分によってかなり改善される。変形実施形態では、上側フレーム部分は、支柱の剛性骨組構造体を含むのがよく、この剛性骨組構造体は、好ましくは、スキン部材によって捩れ剛性が強くされる。

好ましいフレームの一般的な形態は、本来、座席が取付けられ且つ支持される、上側フレーム部材の水平方向の好ましくは平らな上面を含む。通過ステップ及びフレームは、フェアリングを含む完全通過ステップ及び組立て済みスクーターが、フットレストの上の座席の高さの７５％よりも低い高さを有することを可能にするように設けられる。好ましい後部及前部の直立支柱は、それぞれ、直立位置において後方及び前方に傾斜している。加えて、上側横支柱の後部は、フレームの後部に向かって上方に傾斜し、その前方部分は、ほぼ水平である。フットレストを延長するフレーム内部又はフレームの好ましい幅は、通過ステップのところで、好ましくは、少なくとも約９インチ（２２．８６センチメートル）、更に好ましくは、少なくとも約６インチ（１５．２４センチメートル）、好ましくは、最大約１０インチ（２５．４センチメートル）、更に好ましくは、最大約９インチ（２２．８６センチメートル）である。フェアリングについて、好ましい幅は、通過ステップ好ましくはライダーが座る又はその脚が置かれるところで、少なくとも約７インチであり、最大１２インチである。好ましいバッテリー構成のように、好ましくは、前側直立支柱も、フレームの上部のところでその底部のところよりも狭い幅を有するように構成され、フレーム内部の上側レベルが、バッテリーをフレームの後部に向かうように配置する。

上述した実施形態は、スクーターのためのものである。他の実施形態では、フレームは、オートバイ又は三輪自動車のためのものであってもよいし、３つ以下の車輪を有する車両が好ましいけれども、四輪自動車のためのものであってもよい。加えて、フレームの実施形態は、好ましくは、ライダーをフレームの頂部に座らせ且つそのサイドにまたがらせるように構成される。

本発明の例示の実施形態をここに開示したけれども、多数の変形例及びその他の実施形態が当業者によって導かれることを認識すべきである。従って、特許請求の範囲が、本発明の精神及び範囲内にある変形例及び実施形態のすべてを含むことを理解すべきである。

本発明によって構成されたフレームの好ましい実施形態の側面図である。 図１のフレームの斜視図である。 図１のフレームの分解斜視図である。 他のフレームの実施形態の下側フレーム部分の分解斜視図である。 他のフレームの実施形態の下側フレーム部分の側面図である。 他のフレームの実施形態の下側フレーム部分の、スキン部材を省略した後方からの斜視図である。 本発明の更に別の実施形態の斜視図である。 本発明の更に別の実施形態の分解斜視図である。 車輪及びサスペンション装置によって支持されたフレームの別の実施形態の側面図である。 図８のフレームの実施形態の斜視図である。 図８のフレームの実施形態の分解斜視図である。 図８のフレームの実施形態の側面図である。 本発明のフレームの実施形態を使用する組立て済みスクーターを示す側面図である。

Claims (14)

1. 車両フレームであって、
   剛性を有し且つ少なくとも１つの車輪に連結されるように構成された下側フレーム部分と、
   剛性を有し且つライダーの座席を支持するように構成された上側フレーム部分と、を有し、前記上側フレーム部分は、前記下側フレーム部分と分離可能に結合可能であり、
   前記下側フレーム部分及び前記上側フレーム部分は、協働して剛性の組立フレームを構成し、
   前記組立フレームの剛性は、独立した前記下側フレーム部分の剛性及び前記上側フレーム部分の剛性よりも大きく、
   前記組立フレームは、前記上側フレーム部分が前記下側フレーム部分によって支持されるように構成され、
   前記組立フレームの下側フレーム部分及び上側フレーム部分は協働して、車両を推進させる推進装置の推進エネルギーを供給するための電気エネルギー源を収容するように寸法決めされた内部キャビティを形成し且つ実質的に包囲し、
   組立フレームは、骨組構造体を形成するように互いに結合された複数の支柱を含み、前記骨組構造体は、ライダーを前記車輪で支持する主部分を構成し、
   前記複数の支柱は、前記内部キャビティの長手方向の第１の側部に配置される第１の横側支柱グループと、第１の側部の反対側に位置する前記内部キャビティの長手方向の第２の側部に配置される第２の横側支柱グループを有し、
   前記第１及び第２の横側支柱グループは、長手方向に対して実質的に横方向に延びる他の支柱によって互いに連結され、前記他の支柱は、前記内側キャビティの少なくとも１つの幅方向に延びる側部に配置される、車両フレーム。
2. 前記第１の横側支柱グループ及び第２の横側支柱グループの各々は、上側支柱及び下側支柱を有し、前記上側支柱は、前記下側支柱の上方に配置される、請求項１に記載の車両フレーム。
3. 前記組立フレームは、前記第１の車輪及びそれから長手方向反対側に配置された第２の車輪の上に支持されるように且つ前記上側支柱が圧縮状態にあるように構成され、
   前記上側フレーム部分は、前記内部キャビティの上に且つそれを横切って延び、前記上側フレーム部分の剛性を実質的に増大させるために前記第１の横側支柱グループ及び前記第２の横側支柱グループの少なくとも一部分と構造的に結合される、請求項２に記載の車両フレーム。
4. 前記上側支柱は、前記内部キャビティの上側半部に沿って配置され、前記下側支柱は、前記内部キャビティの下側半部に沿って配置される、請求項２に記載の車両フレーム。
5. 前記下側フレーム部分は、前記複数の支柱のいくつかを含み、前記上側フレーム部分は、前記複数の支柱の残りを含み、前記下側フレーム部分と前記上側フレーム部分を組立てるとき、前記下側フレーム部分の少なくともいくつかの支柱は、前記上側フレーム部分の少なくともいくつかの支柱に結合され、前記骨組構造体を形成する、請求項１に記載の車両フレーム。
6. 前記組立フレームは、複数の構造スキン部材を有し、前記構造スキン部材は、前記組立フレームの捩れ剛性を増大させるために且つ前記複数の支柱間に構成される開口の少なくとも一部分を閉鎖するために、異なる複数の支柱と構造的に結合される、請求項１に記載の車両フレーム。
7. 前記下側フレーム部分及び前記上側フレーム部分は、前記内部キャビティ内のバッテリーへのアクセスを許すために、前記上側フレーム部分が前記下側フレーム部分から分離可能に前記組立フレーム内で結合されている、請求項１に記載の車両フレーム。
8. 前記下側フレーム部分は、前記骨組構造体を形成する前記複数の支柱を含み、前記支柱は、アルミニウム又はその合金で作られ互いに溶接され、
   前記上側フレーム部分は、複合ファイバー補強材料で作られたスキン部材を有する、請求項１に記載の車両フレーム。
9. 前記第１の車輪は、車両の後輪であり、
   前記上側フレーム部分及びその上のライダーを車両の前輪及び後輪で支持するために、前記下側フレーム部分は、車両の前輪に連結されるように構成される、請求項１に記載の車両フレーム。
10. 前記下側フレーム部分は、ヘッドチューブを有し、このヘッドチューブは、車両の操舵可能な車輪である車輪の１つと一緒に取付けられたステアリングチューブを回転可能に受入れるように構成される、請求項９に記載された車両フレーム。
11. 前記下側フレーム部分は、前記前輪及び前記後輪のそれぞれから取付けられるように構成された前側連結部分及び後側連結部分を有し、
    前記組立フレームの上側フレーム部分は、前記前側連結部分と前記後側連結部分との間で測定される前記下側フレーム部分の捩り剛性を、１．２乃至１０倍増大させる、請求項９に記載の車両フレーム。
12. 請求項１１に記載の車両フレームと、
    前記上側フレーム部分に支持されるように取付けられた座席と、を有し、
    前記車輪は、前記組立フレームを支持するように、前記連結部分によって前記組立フレームに結合され、
    前記エネルギー源は、前記内部キャビティに収容され、
    更に、車両を推進させるために、前記エネルギー源に連結され且つそれによって動力が供給されると共に、少なくとも１つの車輪に連結された電気モータを有する車両。
13. 前記車輪は３つ以下である、請求項１２に記載の車両。
14. 前記組立フレームの下側フレーム部分及び上側フレーム部分は協働して、前記内部キャビティの少なくとも上側、底側、前側及び横側を実質的に包囲する、請求項１に記載の車両フレーム。

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