JP2017145821A - 鞍乗型車両の排気装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】消音器80と、内燃機関2に接続された排気管70とを備えた排気装置であって、消音器は、外殻部81,181となる外側ケース82,182と、複数の膨張室83を区画するセパレータ84を有し、最も低い位置の第1膨張室83A内に排気管の下流側開放端72が配設され、第1膨張室と消音器の外部とを連通するドレン孔91,191が設けられた鞍乗型車両1の排気装置において、消音器は、外側ケースの内側に内側ケースが設けられた二重筒構造の筒状部85,185を備え、第1膨張室内に、ドレン孔を覆う遮蔽部92,197が設けられた。
【選択図】図4
Description
下記特許文献1における排気装置の消音器は、外殻を構成する外側ケースと、内部を複数の膨張室に区画するセパレータとを備えており、鞍乗型車両への排気装置の搭載状態において、最も低い位置に設けられる膨張室内に、ドレン孔12が設けられる構成になっている。
したがって、ドレン孔からの外部への音漏れを抑制するためには、両者を離した位置関係で設けなければならず、例えば、同じ膨張室内で両者を離した位置で設けようとすると、消音器が大型化しやすい。
また、排気管の下流側開放端をドレン孔を設ける膨張室とは異なる膨張室内で解放させるようにした場合は、内燃機関の出力によって設定される排気管長が制約を受けることになり、所望の出力特性を得ることが難しくなる。
また、ドレン孔を他の膨張室に設けるようにした場合は、そのドレン孔を消音器の低位置に設けられず、ドレン孔の十分な機能を確保することが難しくなる。
前記消音器は、前記外側ケースの内側に内側ケースが設けられた二重筒構造の筒状部を備え、前記第1膨張室内に、前記ドレン孔を覆う遮蔽部が設けられたことを特徴とする鞍乗型車両の排気装置である。
このとき、ドレン孔は、第1膨張室内に配設された遮蔽部で覆われているので、第1膨張室内に排気管の下流側開放端が配設され、第1膨張室とドレン孔が連通されていても、排気音が直接ドレン孔へ指向することが防がれて、ドレン孔の機能を確保しつつ、ドレン孔からの音漏れを低減することができる。
このとき、ドレン孔は、空間部を挟んで対向する内側ケースを遮蔽部として内側ケースで覆われているので、第1膨張室内に排気管の下流側開放端が配設され、第1膨張室とドレン孔が連通されていても、排気音が直接ドレン孔へ指向することが防がれて、排気音が減衰され、ドレン孔の機能を確保しつつ、ドレン孔からの音漏れを低減することができる。
さらに、第1膨張室内には排気管の下流側開放端が配設されるので下流側開放端から排出される圧力波の影響を受けて第1膨張室を含む部位の外殻部が振動しやすくなるが、少なくとも第1膨張室を含む範囲において外殻部には外側ケースの内側に内側ケースが設けられた二重筒構造の筒状部を備えているので、同部位の剛性を高めることができ、振動に起因する音の影響も低減することができる。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る鞍乗型車両の排気装置を、自動二輪車等の鞍乗型車両に取り付けた状態での車両の向きに従うものとする。図中、矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。
以上のことは、図9から図13により説明する後述の実施形態2に係る鞍乗型車両の排気装置においても同様である。
本実施形態の自動二輪車1は、内燃機関2と後輪6への動力伝達装置3とが一体化されて、車体フレーム4に対して上下揺動自在に取り付けられたスイング式パワーユニット(以下、単に「パワーユニット」という)5を、乗員用シート10の下方に備えており、内燃機関2は、単気筒の4ストロークサイクル内燃機関である。パワーユニット5は、パワーユニットケース50のクランク軸21を自動二輪車1の車幅方向に配向させて、自動二輪車1に搭載される。
鞍部41上には、ステップフロア11が図示しないフロントカバーの下部後方と接続して設けられている。
後部メインフレーム40B、40B間には、ヘルメットなどの収容部12と燃料タンク13が支持され、収容部12と燃料タンク13の上方は乗員用シート10が覆って配置されている。
なお、図1中の符号15はリヤフェンダ、16はメインスタンド、17はサイドスタンドである。メインスタンド16は走行中等不使用状態を実線で、サイドスタンド17は使用状態を二点鎖線で示されている。
また、パワーユニットケース50の後部左側に設けられた動力伝達装置3の後端部には、自動二輪車1の駆動輪である後輪6が、右側に隣接して軸支される。
パワーユニット5はハンガー部51において、懸架リンク18を介して、クロスフレーム42と後部メインフレーム40B、40Bの下部に取り付けられたピボットプレート43に、上下揺動可能に支持され、且つパワーユニット5の後部左側がリヤクッション19を介して後部メインフレーム40B、40Bに近接離反可能に支持される。
動力伝達装置3の上部には、内燃機関2のシリンダヘッド23の上部から延出した吸気管25に接続されたスロットルボディ26、およびスロットルボディ26に連結されたエアクリーナ27が配設されている。
消音器80は、パワーユニットケース50に支持ブラケット52を介して吊設され、後輪6の右側に位置している。
消音器80は前方から後方へ斜め上がりに配向され、その上半部を覆うようにマフラーカバー53が取り付けられている。
排気装置7は、消音器80と、上流側が内燃機関2に接続されるとともに下流側が消音器80に接続される排気管70とを備えており、消音器80は、外殻部81を構成する外側ケース82と、内部を複数の膨張室83に区画するセパレータ84とを有する。
本実施形態においては、セパレータ84は一つであり、セパレータ84の前方、図示左方が第1膨張室83A、セパレータ84の後方、図示右方が第2膨張室83Bとなる。
第1管部70Aの後端には、第2管部70Bの一端が接続し、第2管部70Bは第2膨張室83B内で鉛直仮想平面Vpの左側から右側に転じるようにUターンして、その他端が第2膨張室83B内で第3管部70Cの上流端に接続する。
第3管部70Cはセパレータ84の第3管部挿通孔84cを挿通し保持され第1膨張室83A内に延出して、排気管ホルダ88の第3管部保持孔88cを挿通して保持されるとともに、その下流側開放端72を第1膨張室83A内に位置させる。
第3管部70Cの下流側開放端72から下流側は、管壁が多孔板状に形成された排気開放部73となって下流端は塞がれており、第1膨張室83A内への排気圧の緩やかな開放を行う。
なお、図4、図6において、符号92fは排気管ホルダ88を内側ケース92に溶接接合するために、内側ケース92に設けられた溶接用開口である。
後蓋部87には、排気装置7が自動2輪車に搭載された状態で後ろ向きに、外部に向けてやや下り傾斜になるように排気排出管71が取り付けられている。
第1膨張室83Aで排気圧を解放した排気ガスは、連通管89を通り第2膨張室83Bに流入し、排気圧を更に開放して排気排出管71から外部に放出される。
したがって、最も低い位置に設けられた第1膨張室83Aには、排気管70の下流側開放端72が設けられているとともに、消音器80の内部を外部に連通させるドレン孔91が、第1膨張室83Aと消音器80の外部とを連通して設けられる。
なお、内側ケース92は、第1膨張室83A以外の範囲に延在してもよいが、少なくとも第1膨張室83Aを含む範囲に設けられる。
したがって、第1膨張室83Aに流入し、あるいは発生した水等は、内側ケース92の連通部93を経由して、空間部90を通り、第1膨張室83Aと消音器80の外部とを連通するドレン孔91に達することができる。
したがって、第2膨張室83Bに流入し、あるいは発生した水等は、セパレータ84の通水凹部84eを経て第1膨張室83Aに流入して、内側ケース92における後部側の連通部93を経由して、ドレン孔91に達することができる。
なお、図3、図7において、符号85bはセパレータ84を筒状部85に溶接接合するために、筒状部85に設けられた溶接用開口である。
なお、図3において、符号85cは筒状部85に内筒ケース92を溶接接合するために、筒状部85に設けられた溶接用開口である。
また、内側ケース92が筒状部85に取り付けられると、拡管部92cと傾斜部92eの切欠き95が連通部93を形成するが、拡管部92cの切欠き95は、図3、図4中V−V矢視による図5の消音器80の前部の断面図にも示されるように、連通部93において筒状部85の内周面85aと段差を作らないので、連通部93での水たまりを防ぎ、水等の通過上好ましいものとなる。
また、小径部92dと筒状部85の間に形成されるは空間部90には、グラスウール等を充填してもよい。
そのように連通部93に対して車幅方向で離間した位置にドレン孔91を形成することで、連通部93とドレン孔91との間隔が増して、音漏れを一層低減することができる。
ドレン孔91は、連通部93に対して、車幅方向内側、すなわち左側に離間して形成されていると、図示のようにドレン孔91の中心線Dは、サイドスタンド17を用いた時、鉛直方向に近づくように指向するので、排出性能が好ましく発揮される。
排気管91が、そのように第1、第2、第3管部70A、70B、70Cを有する場合であっても、本実施形態では、消音器80内において排気管70の下流側開放端72とドレン孔91とを車幅方向で離間させて、その間の間隔を増すことができ、ドレン孔からの音漏れを低減できる上、第1管部70Aと第3管部70Cとの干渉を防ぐことができる。
そのため、筒状部85の下部に支持ブラケット52が取り付けられる場合に、筒状部85と支持ブラケット52との取付位置に対してドレン孔91を車幅方向にオフセットして配設することにより、ドレン孔91を筒状部85と支持ブラケット52との取付位置に干渉せずに設けることができる。
なお、支持ブラケット52は、筒状部85の外側ケース82でも前蓋部86でもいずれに取付けてもよい。
以下、本発明の実施形態2に係る鞍乗型車両の排気装置を、図9から図13に基づき説明する。
図1に示すスクータ型の自動二輪車1の、前輪側を図示省略した要部右側面図と、図2に示す図1中II−II矢視による自動二輪車1の後下部の後面断面図は、本実施形態2における外側ケース182の内側に内側ケース192を設けた消音器80の筒状部185の態様が、図示上、上述の実施形態1における外側ケース82の内側に内側ケース92を設けた消音器80の筒状部85の態様と異なり、また、実施形態2のドレン孔191の位置が、図2に示される実施形態1のドレン孔91の位置と異なるだけで、図1、図2の他の図示表現は実施形態2にいても同じく参照される。
また、実施形態1と異なる構成または機能を有する部材は、実施形態1における対応する部材と同じ下2桁の番号を有する100番台の符号を付して対応を明確にする。
消音器80は、パワーユニットケース50に支持ブラケット52を介して吊設され、後輪6の右側に位置している。
消音器80は前方から後方へ斜め上がりに配向され、その上半部を覆うようにマフラーカバー53が取り付けられている。
排気装置7は、消音器80と、上流側が内燃機関2に接続されるとともに下流側が消音器80に接続される排気管70とを備えており、消音器80は、外殻部181を構成する外側ケース182と、内部を複数の膨張室83に区画するセパレータ84とを有する。
本実施形態においては、セパレータ84は一つであり、セパレータ84の前方、図示左方が第1膨張室83A、セパレータ84の後方、図示右方が第2膨張室83Bとなる。
筒状部185において、内側ケース192は外側ケース182より板厚が小さく、互いに厚さが異なり、且つ、互いに密接するように設けられている。そのように、筒状部185を、厚さが互いに異なり振動特性が異なる外側ケース182と内側ケース192とを密接させた二重筒構造とすることによって、音の減衰効果がより高められている。
本実施形態では、外側ケース182と内側ケース192を密接させているが、多少の隙間がある二重筒構造としてもよい。
第1管部70Aの後端には、第2管部70Bの一端が接続し、第2管部70Bは第2膨張室83B内で鉛直仮想平面Vpの左側から右側に転じるようにUターンして、その他端が第2膨張室83B内で第3管部70Cの上流端に接続する。
第3管部70Cはセパレータ84の第3管部挿通孔84cを挿通し保持され第1膨張室83A内に延出して、排気管ホルダ88の第3管部保持孔88cを挿通して保持されるとともに、その下流側開放端72を第1膨張室83A内に位置させる。
図9、図10中XII−XII矢視による、排気管ホルダ88と外殻部181の断面図である図12に示されるように、排気管ホルダ88は、第1管部70Aと第3管部70Cを保持し、内側ケース192に取り付けるための横梁状の部材で第1膨張室83A内を仕切るものとはならない。
なお、図9、図12において、符号192fは排気管ホルダ88と内側ケース192と外側ケース182とをプラグ溶接接合するプラグ溶接点を示す。プラグ溶接点192fによって、内側ケース192は外側ケース182に対して位置決めされるとともに、筒状部185が、厚さが互いに異なり振動特性が異なる内側ケース192と外側ケース182とを密接させた二重筒構造となるので、第3管部70Cの排気開放部73から第1膨張室83A内へ排出される排気ガスによる排気音の減衰効果がより高められる。
後蓋部87には、排気装置7が自動2輪車に搭載された状態で後ろ向きに、外部に向けてやや下り傾斜になるように排気排出管71が取り付けられている。
第1膨張室83Aで排気圧を解放した排気ガスは、連通管89を通り第2膨張室83Bに流入し、排気圧を更に開放して排気排出管71から外部に放出される。
したがって、最も低い位置に設けられた第1膨張室83Aには、排気管70の下流側開放端72が設けられているとともに、消音器80の内部を外部に連通させるドレン孔191が、第1膨張室83Aと消音器80の外部とを連通して設けられる。
したがって、第1膨張室83Aに流入し、あるいは発生した水等は、前蓋部86に至り、ドレン孔91に達することができる。
なお、ドレン孔191は、前蓋部86に設けても、内側ケース192と外側ケース182とから構成される筒状部185に設けてもよい。いずれの場合も、第1膨張室83A内においてドレン孔191を覆うように、すなわち、ドレン孔191の中心線D上に、遮蔽部材197が位置するように遮蔽部材197が設けられる。
したがって、第2膨張室83Bに流入し、あるいは発生した水等は、セパレータ84の通水凹部84eを経て第1膨張室83Aに流入して、ドレン孔191に達することができる。
なお、図10、図12、図13に示されるように、内側ケース192は、外側ケース182の筒状部185の内周面185aの中央下部185dを除いて密接取付けされており、通水凹部84eを通った水等は内周面185aの中央下部185dを支障なく流下してドレン孔191に達する。
そのように、筒状部185を、厚さが互いに異なり振動特性が異なる外側ケース182と内側ケース192とを密接させた二重筒構造とすることによって、音の減衰効果がより高められている。
そのため、筒状部185の下部に支持ブラケット52が取り付けられる場合に、筒状部185と支持ブラケット52との取付位置に対してドレン孔191を車幅方向にオフセットして配設することにより、ドレン孔191を筒状部185と支持ブラケット52との取付位置に干渉せずに設けることができる。
なお、支持ブラケット52は、筒状部185の外側ケース182でも前蓋部86でもいずれに取付けてもよい。
その場合、そのように前蓋部86の下部に支持ブラケット52が取り付けられる場合であっても、前蓋部86と支持ブラケット52との取付位置に対してドレン孔191を車幅方向にオフセットして配設することにより、ドレン孔191を前蓋部86と支持ブラケット52との取付位置に干渉せずに設けることができる。
例えば、鞍乗型車両は実施形態のスクータ型の自動2輪車に限らず、タイプの異なる自動2輪車、バギー車等であってもよく、内燃機関は気筒数等異なる形式のものであってもよい。
また、各機器の左右の配置は、実施形態の説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。
Claims (13)
- 消音器(80)と、上流側が内燃機関(2)に接続されるとともに下流側が前記消音器(80)に接続された排気管(70)とを備えた排気装置であって、
前記消音器(80)は、外殻部(81,181)を構成する外側ケース(82,182)と、内部を複数の膨張室(83)に区画するセパレータ(84)とを有し、
鞍乗型車両(1)への前記排気装置の搭載状態で、前記複数の膨張室(83)のうち最も低い位置に設けられた第1膨張室(83A)内に前記排気管(70)の下流側開放端(72)が配設され、
前記第1膨張室(83A)と前記消音器(80)の外部とを連通するドレン孔(191)が設けられた鞍乗型車両の排気装置において、
前記消音器(80)は、前記外側ケース(82,182)の内側に内側ケース(92,192)が設けられた二重筒構造の筒状部(85,185)を備え、
前記第1膨張室(83A)内に、前記ドレン孔(91,191)を覆う遮蔽部(92,197)が設けられたことを特徴とする鞍乗型車両の排気装置。 - 前記外殻部(81)は、少なくとも前記第1膨張室(83A)を含む範囲において、前記外側ケース(82)の内側に設けられ、同外側ケース(82)との間に空間部(90)を形成する前記内側ケース(92)を有し、
前記内側ケース(92)には前記第1膨張室(83A)と前記空間部(90)とを連通する連通部(93)が形成され、
前記ドレン孔(91)は前記外側ケース(82)に形成されるとともに、前記空間部(90)を挟んで対向する前記内側ケース(92)を前記遮蔽部(92)として同内側ケース(92)で覆われることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両の排気装置。 - 前記消音器(80)は車両前後方向を長手方向とするように形成され、
前記ドレン孔(91)は、前記連通部(93)に対して、車両前後方向で離間して形成されたことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の排気装置。 - 前記連通部(93)は、前記ドレン孔(91)よりも低い位置に設けられた第1連通部(93A)と、前記ドレン孔(91)よりも高い位置に設けられた第2連通部(93B)を有することを特徴とする請求項3に記載の鞍乗型車両の排気装置。
- 前記ドレン孔(91)は、前記連通部(93)に対して、車幅方向で離間して形成されたことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の排気装置。
- 前記ドレン孔(91)は、前記連通部(93)に対して、車幅方向内側に離間して形成されたことを特徴とする請求項5に記載の鞍乗型車両の排気装置。
- 前記連通部(93)は、前記消音器(80)の下部であって、且つ前記消音器(80)の車幅方向中心(C)を通る鉛直仮想平面(Vp)上に形成されたことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の排気装置。
- 前記消音器(80)の車幅方向中心(C)を通る鉛直仮想平面(Vp)を基準にしたときに、前記排気管(70)の前記下流側開放端(72)は車幅方向一方側に配設され、前記ドレン孔(91)は車幅方向他方側に配設されたことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の排気装置。
- 前記排気管(70)は、前記消音器(80)に前方から接続されるとともに前記第1膨張室(83A)内を後方へ延出する第1管部(70A)と、前記第1管部(70A)の後端に一端が接続されるとともに車両前方へ向けて方向転換する第2管部(70B)と、前記第2管部(70B)の他端に接続されるとともに前記下流側開放端(72)が前記第1膨張室(83A)内に位置するように前方へ延出する第3管部(70C)とを有し、
前記消音器(80)において、前記第3管部(70C)は車幅方向一方側に配設され、前記第1管部(70A)と前記ドレン孔(91)は車幅方向他方側に配設されたことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の排気装置。 - 前記消音器(80)は車両前後方向を長手方向とするように形成され、
前記外側ケース(82)は、筒状部(85)と、同筒状部(85)の前端に接続される前蓋部(86)と、同筒状部(85)の後端に接続される後蓋部(87)とを有し、
前記筒状部(85)の内側に筒状に形成された前記内側ケース(92)が取り付けられたことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の排気装置。 - 前記筒状部(185)において、前記外側ケース(182)と前記内側ケース(192)とは、互いに厚さを異にし、互いに密接するように設けられたことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両の排気装置。
- 前記消音器(80)は、前記筒状部(85,185)に取り付けられる支持ブラケット(52)を介して、パワーユニット(5)に吊設され、
前記消音器(80)の車幅方向中心(C)を通る鉛直仮想平面(Vp)を基準にしたときに、前記筒状部(85,185)下部と前記支持ブラケット(52)とは、前記鉛直仮想平面(Vp)上で取り付けられ、
前記ドレン孔(91,191)は、前記鉛直仮想平面(Vp)に対して、車幅方向にオフセットして配設されたことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の鞍乗型車両の排気装置。 - 前記消音器(80)は車両前後方向を長手方向とするように形成され、
前記外側ケース(182)は、前記筒状部(185)と、同筒状部(185)の前端に接続される前蓋部(86)と、同筒状部(185)の後端に接続される後蓋部(87)とを有し、
前記消音器(80)は、前記前蓋部(86)に取り付けられる支持ブラケット(52)を介して、パワーユニット(5)に吊設され、
前記消音器(80)の車幅方向中心(C)を通る鉛直仮想平面(Vp)を基準にしたときに、前記前蓋部(86)下部と前記支持ブラケット(52)とは、前記鉛直仮想平面(Vp)上で取り付けられ、前記ドレン孔(191)は、前記鉛直仮想平面(Vp)に対して、車幅方向にオフセットして配設されたことを特徴とする請求項1または請求項11に記載の鞍乗型車両の排気装置。
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