JP6034827B2 - 鞍乗り型車両の排気装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、強度・剛性を確保するとともに、軽量化、コストの削減及び生産性の向上を図ることが可能な鞍乗り型車両の排気装置を提供することにある。
また、上記構成において、前記前仕切り壁(162)及び前記後仕切り壁(164)は、前記前仕切り壁(162)より前側の前側消音室(166)と、前記後仕切り壁(164)より後側の後側消音室(167)とを連通させる連通管(171)が貫通していても良い。
また、上記構成において、前記後部開口部(82e)側の縁部に、開口を広げる方向に膨出する段部(82h)が形成され、前記前部マフラ(81)と前記後部マフラ(82)とは、前記前部開口部(81e)の縁部(81h)を前記後部開口部(82e)側の前記段部(82h)の内側に車幅方向内側から挿入した状態で、前記段部(82h)の端面と前記前部マフラ(81)の外面とが溶接されていても良い。
また、前部マフラ及び後部マフラには、それぞれ前仕切り壁及び後仕切り壁が設けられ、前仕切り壁と後仕切り壁との間には、前部開口部及び後部開口部を含む中間消音室が形成されるので、前部開口部及び後部開口部を含む部分を中間消音室として活用することで、排気装置の小型化と消音効果の向上とを図ることができる。
また、前部マフラ及び後部マフラは、それぞれ単一の前仕切り壁及び単一の後仕切り壁が設けられ、前部マフラの前側にエンジンから延びる排気管が接続され、中間消音室から後仕切り壁及び後側消音室を貫通して後部マフラの後側へ延びる排気出口管が設けられるので、中間消音室を最も下流側の消音室とすることで、中間消音室での排気脈動をより小さくすることができ、溶接部に及ぼす排気脈動の影響を低減することができ、排気装置のより一層の軽量化を図ることが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態の排気装置38を備える自動二輪車10の右側面図である。
自動二輪車10は、骨格となる車体フレーム11の前端部にフロントフォーク12を介して前輪13が操舵可能に支持され、車体フレーム11の下部にエンジン14が支持され、車体フレーム11の下部にスイングアーム15を介して後輪16が支持されている。自動二輪車10は、シート52に跨って乗車する鞍乗り型車両に含まれる。
メインフレーム22、センタフレーム23及びダウンフレーム24は、エンジン14を支持している。メインフレーム22の後部からは、左右一対のシートレール25が後方斜め上方に延びている。センタフレーム23の後部からは、左右一対のサブフレーム26がシートレール25の下方を後方斜め上方に延びている。サブフレーム26の後端部は、シートレール25の後部に接続されている。上記のシートレール25及びサブフレーム26は、車体フレーム11の一部を構成する。
エンジン14は、下部に位置するクランクケース34と、クランクケース34の前部から上方に延びるシリンダ部35とを備える。シリンダ部35は、シリンダヘッド36を備え、シリンダヘッド36の後部に吸気装置(不図示)が接続され、シリンダヘッド36の前部に排気装置38が接続されている。
排気装置38は、シリンダヘッド36から下方に屈曲するとともに更に屈曲して後方に延びる排気管41と、排気管41の後端部に接続されたマフラ42とを備える。
左右のセンタフレーム23には、車幅方向に延びるようにピボット軸44が設けられ、スイングアーム15は、その前端部がピボット軸44に揺動可能に支持され、後端部に車軸46を介して後輪16が支持されている。
図中の符号55はフロントフォーク12に設けられたヘッドライト、56は前輪13を上方から覆うフロントフェンダ、57,58は燃料タンク51及びシート52の下方を覆う左右一対の前部ボディカバー及び左右一対の後部ボディカバー、61は左右のシートレール25に取付けられたグラブレール、62はテールライト、63は後輪16を上方から覆うリアフェンダ、64はセンタフレーム23にステップブラケット66を介して取付けられた左右一対の運転者用ステップ、67は左右のサブフレーム26にステップブラケット68を介して取付けられた同乗者用ステップ、69はメインスタンドである。
エンジン14は、クランクケース34の前部が、ダウンフレーム24の下端に備えるエンジンブラケット73に取付けられている。
シリンダ部35は、クランクケース34の前部上部に取付けられたシリンダブロック75と、シリンダブロック75の上部に取付けられたシリンダヘッド36と、シリンダヘッド36の上部開口を覆うヘッドカバー76とを備える。
クランクケース34の後部には変速機77が一体的に設けられ、変速機77側のクランクケース34から右側方に突出するキック軸77aにキックペダル79が取付けられている。
マフラ42は、排気管41の後端部に接続される前部マフラ81と、前部マフラ81の後端部に接続される後部マフラ82とから構成されている。
前部マフラ81は、スイングアーム15の前部の下方に配置され、運転者用ステップ64、運転者用ステップ64の近傍に配置されたブレーキペダル78よりも車幅方向内側から、格納されたメインスタンド69に沿うように後方に延びている。また、後部マフラ82は、前部マフラ81の後部の右側から後方斜め上方に延びてスイングアーム15及び後輪16の右側方まで延びている。
後部マフラ82の上部は、ステップブラケット68の下端部に支持されている。なお、符号84はメインスタンド69を揺動可能に支持するためにセンタフレーム23の下部に設けられたスタンド軸である。
排気管41は、シリンダヘッド36(図2参照)への接続部となるフランジ83を備える前部排気管85と、前部排気管85の後端部及び前部マフラ81の前端部にそれぞれ接続されたキャタライザ収納部86とを備える。
キャタライザ収納部86は、前部マフラ81の前端部に形成された前部筒部81aに対して、前方斜め右方から挿入され、接続されている。
前部マフラ81と後部マフラ82とは、略前後方向に延びる前後接続部87で接続されている。
前部マフラ81は、上下に2分割された上下分割構造を有し、プレス絞り加工により凹形の容器状を成す2部材としての上側の前上部マフラ半体91及び下側の前下部マフラ半体92(図4参照)からなる。また、後部マフラ82は、左右に2分割された左右分割構造を有し、プレス絞り加工により凹形の容器状を成す2部材としての左側の後左部マフラ半体93及び右側の後右部マフラ半体94からなる。
排気中心線90Aは前部マフラ81の車幅方向中央を通り、後部マフラ82は排気中心線90Aに対して右側にオフセットして配置されている。
前部マフラ81は、後輪16の前方に隙間を隔てて配置され、後部マフラ82は、後輪16の右側方に配置されている。前部マフラ81の後面81jと後部マフラの内側面82jとは、滑らかなに連続した湾曲面に形成されている。このような湾曲面によって、湾曲面に沿って走行風あるいは後輪16の回転によって生じる空気流をスムーズに流すことができ、マフラ42を効果的に冷却することができる。
前部マフラ81は、スイングアーム15の前部の下方に配置され、前部マフラ81の後部右端部81cに後部マフラ82の左部前端部82aが接続され、後部マフラ82が、後輪16の側方及びスイングアーム15の側方を通り、更に上方に延びている。
後輪16を制動する後輪用ディスクブレーキ101は、ブレーキキャリパ102を備え、ブレーキキャリパ102が、キャリパブラケット103(図1参照)を介して後輪16の車軸46(図1参照)で支持され、キャリパブラケット103の下端部にトルクロッド104の後端部が連結されている。
トルクロッド104は、キャリパブラケット103側からスイングアーム15の下方を車体前方へ延び、後部マフラ82の内側方ではスイングアーム15の側方を通り、更に、運転者用ステップ64の近傍のセンタフレーム23まで延び、前端部がセンタフレーム23に取付けられている。
キャタライザ収納部86に設けられた前部取付ブラケット96は、左右のセンタフレーム23を連結するクロスパイプ105から延びるステー106にボルト107で取付けられている。
後部マフラ82の後左部マフラ半体93と後右部マフラ半体94とは、上方に臨む上側合わせ部113(図3、図7参照)と、下方に臨む下側合わせ部114とで溶接されている。
また、前部マフラ81と後部マフラ82との前後接続部87では、前上部マフラ半体91及び前下部マフラ半体92の両方に跨るように、後左部マフラ半体93と後右部マフラ半体94とがそれぞれ溶接されている。換言すれば、後左部マフラ半体93及び後右部マフラ半体94の両方に跨るように、前上部マフラ半体91と前下部マフラ半体92とがそれぞれ溶接されている。
センタフレーム23の下部には、揺動可能にメインスタンド69が取付けられている。
メインスタンド69は、跳ね上げて格納した状態では前部マフラ81の下方に配置される。メインスタンド69は、センタフレーム23に揺動可能に取付けられた左右一対の脚部121,122と、脚部121,122同士を連結するクロス部材123と、一方の脚部121から外側方へ延びる足掛け部124とを備える。
マフラ42の前後接続部87は、他方の脚部122に沿って前後方向に延びるとともに、脚部122の上方から車幅方向外側にオフセットして配置されている。
キャタライザ収納部86は、前部排気管85の後端部に接続管141を介して接続された遮熱用外筒142と、遮熱用外筒142内に配置されるとともに接続管141に内側接続管143を介して接続されたキャタライザ144と、キャタライザ144の後端に接続された延長管146と、遮熱用外筒142及び延長管146のそれぞれの間に配置されたリング部材147とを備える。
キャタライザ144は、外筒151と、外筒151内に配置されたキャタライザ本体152とからなる。キャタライザ本体152は、例えばメタルハニカム触媒であり、メタルハニカム構造の担体に触媒が担持され、排ガスを浄化する。
また、延長管146は、その後端部側が、図4に示したように、前部マフラ81内では、車幅方向左方斜め後方へ指向して延びるため、延長管146内から前部マフラ81内に流入した排ガスを後部マフラ82側へ直接に流れにくくすることができ、消音効果を高めることができる。
図7に示すように、前部マフラ81内には、前部マフラ81内の空間161を略前後に2分する前仕切り壁162が設けられている。また、後部マフラ82内には、後部マフラ82内の空間163を前後に2分する後仕切り壁164が設けられている。
空間161の前仕切り壁162より前側の空間は第1室166を形成し、空間163の後仕切り壁164より後側の空間は第2室167を形成している。また、前部マフラ81内の空間161及び後部マフラ82内の空間163に含まれ、前仕切り壁162と後仕切り壁164との間の空間は第3室168を形成している。
また、後仕切り壁164には、第2連通管172及び第3連通管173が貫通するように取付けられ、第2連通管172によって第2室167と第3室168とが連通されている。
第3連通管173は、後部マフラ82の後端部にも貫通するように取付けられ、第3連通管173によって第3室168とマフラ42の外部とが連通される。
以上より、第1室166内の排ガスは、第1連通管171内を通って第2室167内に流れ、更に、第2室167内から第2連通管172内を通って第3室168内に流れ、更に、第3室168内から第3連通管173内を通ってマフラ42の外部に排出される。
前部マフラ81の前部開口部81e及び後部マフラ82の後部開口部82eは、車幅方向(左右方向)に開口している。
後部マフラ82の後左部マフラ半体93は、その後部開口部82e側の縁部に、開口を広げる方向に膨出する段部93gが形成されている。また、後右部マフラ半体94は、その後部開口部82e側の縁部に、開口を広げる方向に膨出する段部94gが形成されている。段部93gと段部94gとは、後部マフラ82の段部82hを構成する。
前部マフラ81と後部マフラ82とは、前部マフラ81の縁部81hを後部マフラ82の段部82hの内側に車幅方向内側から挿入し、段部82hの端面と前部マフラ81の外面を溶接することで接続される。従って、溶接部が段部82hの車幅方向内側に配置され、車幅方向外側から溶接部が目立たなくなる。
また、後右部マフラ半体94の内壁には、その内壁に沿う形状の底壁が形成された容器状の内側部材178が設けられ、後右部マフラ半体94の内壁と内側部材178の底壁との間には、吸音材176が配置され、内側部材178には複数の貫通穴177が開けられている。
図10に示すように、第1連通管171は、前仕切り壁162を貫通してほぼ水平に直線状に延びる前直管部171aと、後仕切り壁164を貫通して直線状に延びる後直管部171bと、これらの前直管部171a及び後直管部171bを繋ぐ屈曲部171cとから一体に形成されている。
第2連通管172は、後仕切り壁164を貫通する直管である。
第3連通管173は、後仕切り壁164を貫通する前連通管181と、後部マフラ82の後壁82bを貫通する後連通管182とを接続したものである。前連通管181は、ほぼ水平に直線状に延びる前端部側の前直管部181aと、後仕切り壁164を貫通する直線状の後直管部181bと、前直管部181a及び後直管部181bのそれぞれを繋ぐ屈曲部181cとから一体に形成されている。後連通管182は、後直管部181bに接続されて直線状に延びる前直管部182aと、後壁82bを貫通して直線状に延びる後直管部182bと、前直管部182a及び後直管部182bのそれぞれを繋ぐ屈曲部182cとから一体に形成されている。前直管部182aの先端部には、後直管部181bに接続される大径部182dが形成され、大径部182d内に後直管部181bが挿入される。
上記したように、第1連通管171及び第3連通管173を屈曲させることで、第3室168を図7に示したように、屈曲した形状とすることができ、第3室168の形状自由度を増すことができる。
また、前下部マフラ半体92の内壁には、その内壁に沿う形状の底壁が形成された容器状の内側部材188が設けられ、前下部マフラ半体92の内壁と内側部材188の底壁との間には、吸音材176が配置されている。内側部材188は、複数の貫通穴177が開けられている。
図12(A)に示すように、第1連通管171は、前仕切り壁162の外側合わせ部111及び内側合わせ部112のうち、外側合わせ部111寄りで且つ前仕切り壁162の上下幅の中央より上側を貫通している。
外側合わせ部111は、前上部マフラ半体91の縁部に外側方に突出するように形成された段部91aと、段部91aの内側に下から挿入されるように形成された前下部マフラ半体92の縁部92aとからなり、段部91aの端面91bと、前下部マフラ半体92の外面とが連続的に溶接されている。
内側合わせ部112は、前上部マフラ半体91の縁部に外側方に突出するように形成された段部91cと、段部91cの内側に下から挿入されるように形成された前下部マフラ半体92の縁部92bとからなり、段部91cの端面91dと、前下部マフラ半体92の外面とが連続的に溶接されている。
このように、前上部マフラ半体91の段部91a,91cが、上方から前下部マフラ半体92の縁部92a,92bを覆っているので、外側合わせ部111及び内側合わせ部112の溶接部が上方から目立たなくなる。
上側合わせ部113は、後右部マフラ半体94の縁部に上方に突出するように形成された段部94aと、段部94aの内側に車幅方向内側から挿入するように形成された後左部マフラ半体93の縁部93aとからなり、段部94aの端面94bと、後左部マフラ半体93の外面とが連続的に溶接されている。
下側合わせ部114は、後右部マフラ半体94の縁部に下方に突出するように形成された段部94cと、段部94cの内側に車幅方向内側から挿入するように形成された後左部マフラ半体93の縁部93bとからなり、段部94cの端面94dと、後左部マフラ半体93の外面とが連続的に溶接されている。
このように、後右部マフラ半体94の段部94a,94cが、外側方から後左部マフラ半体93の縁部93a,93bを覆っているので、上側合わせ部113及び下側合わせ部114の溶接部が車幅方向外側から目立たなくなる。
前部マフラ81、詳しくは前下部マフラ半体92は、前後接続部87の近傍に、跳ね上げられて格納された状態のメインスタンド69の脚部122との干渉を避ける凹形状の逃げ部92dが設けられている。
後部マフラ82の後左部マフラ半体93は、スイングアーム15のアーム部133との間に、車幅方向の最小隙間Cが設けられている。また、後部マフラ82の後右部マフラ半体94は、その側部に、車体が走行中に右側に倒された際のバンク角を確保するための傾斜壁94fを備える。
メインスタンド69の脚部122は、マフラ42の前後接続部87よりも車幅方向内側に位置し、脚部122と前後接続部87とは上下方向で重なっていない。
以上より、前後接続部87の溶接部が、マフラ42の上下面から上下に突出していても、前後接続部87の溶接部と、脚部122及びアーム部133とのクリアランスに影響を与えない。
マフラ42の前後接続部87は、その溶接した部分が上下に突出し、スイングアーム15の右側のアーム部133及びトルクロッド104よりも下方に位置し、メインスタンド69の右側の脚部122よりも上方に配置されている。
詳しくは、前後接続部87は、アーム部133の側面に対して車幅方向(右方)に距離f1だけ隔てて配置され、トルクロッド104に対して車幅方向(左方)に距離f2だけ隔てて配置されている。また、前後接続部87は、脚部122に対して車幅方向(右方)に距離f3だけ隔てて配置されている。
この構成によれば、上記した4つの部材91,92,93,94同士の合せ部が相手部材によって補強され、溶接強度が高められて排気装置38の小型化・軽量化が可能となる。また、補強リブ等の形成や補強部材の削減が図れ、コストの削減及び生産性の向上を図ることができる。
更に、スイングアーム15及び後輪16の側方に配置される後部マフラ82を左右2分割構造にすることで、絞り加工により形成した比較的深さの小さい後左部マフラ半体93及び後右部マフラ半体94を左右に合わせた場合に、後部マフラ82の車幅方向の厚さ寸法を抑えることができ、後部マフラ82の車体側方への突出量をより小さくすることができて、車幅を小さくすることができる。
また、図1、図3及び図7に示したように、前部マフラ81及び後部マフラ82は、それぞれ単一の前仕切り壁162及び単一の後仕切り壁164が設けられ、前部マフラ81の前側にエンジン14から延びる排気管41が接続され、第3室168から後仕切り壁164及び第2室167を貫通して後部マフラ82の後側へ延びる排気出口管としての第3連通管173が設けられるので、第3室168を最も下流側の消音室とすることで、第3室168での排気脈動をより小さくすることができ、前後接続部87に及ぼす排気脈動の影響を低減することができ、排気装置38のより一層の軽量化を図ることが可能となる。
本発明は、自動二輪車10に適用する場合に限らず、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両に適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車(原動機付き自転車も含む)のみならず、ATV(不整地走行車両)に分類される三輪車両や四輪車両を含む車両である。
14 エンジン
15 スイングアーム
16 後輪
38 排気装置
41 排気管
42 マフラ
69 メインスタンド(スタンド部材)
81 前部マフラ
81e 前部開口部
82 後部マフラ
82e 後部開口部
87 前後接続部(溶接部)
91 前上部マフラ半体(部材)
92 前下部マフラ半体(部材)
93 後左部マフラ半体(部材)
94 後右部マフラ半体(部材)
122 脚部
162 前仕切り壁
164 後仕切り壁
168 第3室(中間消音室)
171 第1連通管(連通管)
173 第3連通管(排気出口管)
Claims (6)
- 後輪(16)の前方から後輪(16)を支持するスイングアーム(15)の下方を通り、更に前記スイングアーム(15)の側方を通って上方へ延びるマフラ(42)を備えた鞍乗り型車両の排気装置において、
前記後輪(16)の前方に位置する前部マフラ(81)と、前記後輪(16)の側方に位置する後部マフラ(82)とを備え、前記前部マフラ(81)が上下2分割構造とされ、前記後部マフラ(82)が左右2分割構造とされ、前記前部マフラ(81)を形成する前部2部材(91,92)と、前記後部マフラ(82)を形成する後部2部材(93,94)とをそれぞれ相手2部材に跨るように溶接することで一体にし、
前記前部2部材(91,92)と前記後部2部材(93,94)との溶接部(87)は、前記前部2部材(91,92)を合わせて出来る前部開口部(81e)と、前記後部2部材(93,94)を合わせて出来る後部開口部(82e)とが溶接された部分であり、前記前部開口部(81e)及び前記後部開口部(82e)は、前記スイングアーム(15)の下方位置より車幅方向外側で、左右方向に開口し、
前記前部開口部(81e)及び前記後部開口部(82e)は、上下方向の高さよりも前後方向の長さが長いことを特徴とする鞍乗り型車両の排気装置。 - 前記溶接部(87)は、スタンド部材(69)の格納位置の上方位置より車幅方向外側で、前記スタンド部材(69)に備える脚部(122)に沿って前後方向に延びていることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型車両の排気装置。
- 前記前部マフラ(81)及び前記後部マフラ(82)には、それぞれ前仕切り壁(162)及び後仕切り壁(164)が設けられ、前記前仕切り壁(162)と前記後仕切り壁(164)との間には、前記前部開口部(81e)及び前記後部開口部(82e)を含む中間消音室(168)が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の鞍乗り型車両の排気装置。
- 前記前仕切り壁(162)及び前記後仕切り壁(164)は、前記前仕切り壁(162)より前側の前側消音室(166)と、前記後仕切り壁(164)より後側の後側消音室(167)とを連通させる連通管(171)が貫通していることを特徴とする請求項3に記載の鞍乗り型車両の排気装置。
- 前記前部マフラ(81)及び前記後部マフラ(82)は、それぞれ単一の前記前仕切り壁(162)及び単一の前記後仕切り壁(164)が設けられ、前記前部マフラ(81)の前側にエンジン(14)から延びる排気管(41)が接続され、前記中間消音室(168)から前記後仕切り壁(164)及び前記後側消音室(167)を貫通して前記後部マフラ(82)の後側へ延びる排気出口管(173)が設けられることを特徴とする請求項4に記載の鞍乗り型車両の排気装置。
- 前記後部開口部(82e)側の縁部に、開口を広げる方向に膨出する段部(82h)が形成され、前記前部マフラ(81)と前記後部マフラ(82)とは、前記前部開口部(81e)の縁部(81h)を前記後部開口部(82e)側の前記段部(82h)の内側に車幅方向内側から挿入した状態で、前記段部(82h)の端面と前記前部マフラ(81)の外面とが溶接されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両の排気装置。
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