JP2019137290A - 鞍乗り型車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】フレーム内の空洞を利用するとともに簡単にクリーナーエレメントを交換することができる鞍乗り型車両を提供する。【解決手段】鞍乗り型車両11は、特定の領域内に分布する複数の貫通口48から、内燃機関14の吸気系35に通じる下流側開口49までクリーンルーム44bを形成するフレーム15と、特定の領域でフレーム15の外面に装着されて、貫通口48を塞ぐクリーナーエレメント51と、フレーム15に取り付けられて、フレーム15の外面との間にクリーナーエレメント51を収容するダーティルーム44cを形成するハウジング52とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、フレーム内に、内燃機関の吸気系に通じる空間を形成する鞍乗り型車両に関する。
特許文献1は、自動二輪車で利用される内燃機関の吸気系を開示する。自動二輪車のフレーム内には、吸気ダクトからスロットルボディに通じる吸気通路が形成される。こうしてフレーム内の空洞を利用してエアクリーナーは提供される。
特許第2963445号
特許文献1に記載のものでは、フレーム内の吸気通路中にクリーナーエレメントが配置される。フレーム内にクリーナーエレメントが挿入されることから、エアクリーナーのメンテナンスが難しく、クリーナーエレメントの交換も面倒であった。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、フレーム内の空洞を利用するとともに簡単にクリーナーエレメントを交換することができる鞍乗り型車両を提供することを目的とする。
本発明の第1側面によれば、特定の領域内に分布する複数の貫通口から、内燃機関の吸気系に通じる下流側開口までクリーンルームを形成するフレームと、前記領域で前記フレームの外面に装着されて、前記貫通口を塞ぐクリーナーエレメントと、前記フレームに取り付けられて、前記フレームの外面との間に前記クリーナーエレメントを収容するダーティルームを形成するハウジングとを備える鞍乗り型車両が提供される。
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記特定の領域で前記フレームは幅方向に膨らむ。
第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、前記吸気系の配管は、前記貫通口に向き合う位置に配置される前記下流側開口から下方に延びる。
第4側面によれば、第1〜第3側面のいずれか1の構成に加えて、前記貫通口は、分布の中心から外側に向かうにつれて、個々の前記貫通口ごとに開口面積を縮小する。
第5側面によれば、第1〜第4側面のいずれか1の構成に加えて、単位面積あたりの前記貫通口の個数は、分布の中心から外側に向かうにつれて減少する。
第6側面によれば、第1〜第5側面のいずれか1の構成に加えて、前記フレームには、前記クリーナーエレメントに係り合う係り止め部が形成される。
第7側面によれば、第1〜第6側面のいずれか1の構成に加えて、前記ハウジングには、蓋体で開閉自在に塞がれて、前記クリーナーエレメントの出し入れを許容する開口が形成される。
第8側面によれば、第1〜第6側面のいずれか1の構成に加えて、前記フレームには、前記フレーム内の空間をダーティルームおよび前記クリーンルームに隔てる隔壁と、前記ダーティルームに前記ハウジング内のダーティルームを接続する導風開口と、前記フレーム内の前記ダーティルームに前記フレームの外部空間を接続する吸気口とが設けられる。
第9側面によれば、第8側面の構成に加えて、前記フレームは、ヘッドパイプと、ヘッドパイプから後ろ下がりに延びるメインフレームとを備え、前記吸気口は、前記ヘッドパイプの後方であって前記メインフレームの下側で開口する。
第1側面によれば、フレーム内にはクリーンルームが形成される。而してフレーム内の空洞を利用してエアクリーナーは提供される。しかも、貫通口が分布する領域でフレームはアレスターの機能を有するので、部品点数は削減されることができる。アレスターはフレームに加工して形成できるので、簡単に設けることができ、フレームを介して熱引きは促進されることができる。クリーナーエレメントはフレームの外側に配置されるので、エアクリーナーのメンテナンスは容易に実現され、クリーナーエレメントも簡単に交換されることができる。
第2側面によれば、特定の領域でフレームは幅方向に膨らむので、クリーナーエレメントは十分な面積を確保することができる。併せてクリーンルーム内の容積は十分に確保されることができる。併せてフレームの剛性は担保されることができる。フレームの面積が増大することで熱引きの性能は高まることができる。
第3側面によれば、気流の流通方向に、上流側の貫通口から下流側開口、吸気系の配管まで直線上に配置されるので、貫通口から効率的に吸気系に空気は導入されることができる。吸気性能は向上する。
第4側面によれば、分布の外側に向かうにつれてフレームの単位面積あたりで貫通口の開口面積は縮小するので、フレームの剛性の変化は抑制されることができる。
第5側面によれば、分布の外側に向かうにつれてフレームの単位面積あたりで貫通口の開口面積は縮小するので、フレームの剛性の変化は抑制されることができる。
第6側面によれば、クリーナーエレメントを保持する係り止め部がフレームに形成されるので、部品点数は削減されることができる。
第7側面によれば、蓋体の開閉に応じてユーザーはクリーナーエレメントに簡単にアクセスすることができ、メンテナンス性は向上する。
第8側面によれば、フレーム内に隔壁が設けられることで、フレーム内にダーティルームおよびクリーンルームは仕切られることができる。
第9側面によれば、吸気口はヘッドパイプの後方であってメインフレームの下側で開口するので、ダーティルームに対して雨水の進入は防止されることができる。吸気口は地上から高いに位置に配置されるので、路面などから舞い上がる土埃などの影響はできるだけ排除されることができる。
本発明の一実施形態に係る自動二輪車の全体像を概略的に示す側面図である。 車体フレームの全体像を概略的に示す側面図である。 メインフレームの拡大平面図である。 他の具体例に係るメインフレームの拡大平面図である。 さらに他の具体例に係るメインフレームの拡大平面図である。 図3の6−6線に沿った拡大断面図である。 図3の7−7線に沿った拡大断面図である。 図3の8−8線に沿った拡大断面図である。 気流の流れを概略的に示すメインフレームの拡大断面図である。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動二輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。
図1は本発明の一実施形態に係る鞍乗り型車両の一具体例である自動二輪車の全体構成を概略的に示す。自動二輪車11の車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、内燃機関14の上方でヘッドパイプ13から後ろ下がりに後方に延びて、後方の変化域15aから下方に向かって下る単一のメインフレーム15と、内燃機関14の後方でメインフレーム15の下端に結合されるピボットフレーム16と、変化域15aの前方でメインフレーム15に結合されて、メインフレーム15から後上がりに延びる左右1対のシートレール17と、前端でピボットフレーム16に結合されて、後上がりに延びて後端でシートレール17に連結される補助シートレール18とを備える。ヘッドパイプ13には、車軸19回りで回転自在に前輪WFを支持するフロントフォーク21が操向可能に支持される。フロントフォーク21にはヘッドパイプ13の上側でハンドルバー22が結合される。ピボットフレーム16には、車軸23回りで回転自在に後輪WRを支持するスイングアーム24が支軸25回りで揺動自在に支持される。支軸25は車幅方向に水平に延びる。
内燃機関14は前輪WFおよび後輪WRの間で車体フレーム12に搭載される。内燃機関14は、ピボットフレーム16に連結されるクランクケース26と、クランクケース26に結合されて、クランクケース26から上方に延び、前傾するシリンダー軸線Cに沿ってピストンの線形往復運動を案内するシリンダーブロック27と、シリンダーブロック27に結合されてピストンとの間に燃焼室を形成し、変化域15aの前方でメインフレーム15に連結されるブラケット28aを有するシリンダーヘッド28と、シリンダーヘッド28に結合されてシリンダーヘッド28に対して回転自在にカムシャフトを連結するヘッドカバー29とを備える。クランクケース26には、後輪WRの車軸23に平行に延びる回転軸線31回りで回転するクランクシャフトが支持される。クランクシャフトの回転運動は伝動装置32を経て後輪WRに伝達される。ピストンの線形往復運動はクランクシャフトの回転運動に変換される。
内燃機関14の上方で車体フレーム12には燃料タンク33が搭載される。燃料タンク33の後方で車体フレーム12には乗員シート34が搭載される。燃料タンク33から内燃機関14の燃料噴射装置(後述される)に燃料は供給される。自動二輪車11の運転にあたって乗員は乗員シート34を跨ぐ。
内燃機関14には、燃焼室に混合気を供給する吸気系35と、燃焼室から燃焼後の気体を排出する排気系36とが接続される。吸気系35は、シリンダーヘッド28に取り付けられて、スロットルバルブの働きで空気の流量を制御するスロットルボディ37と、スロットルボディ37に取り付けられて、空気の気流中に燃料を噴射する燃料噴射装置38と、コネクティングチューブ39でスロットルボディ37に接続されて、外気を取り込んで浄化し、浄化した空気をスロットルボディ37に供給するエアクリーナー41とを備える。スロットルボディ37で生成される混合気はカムシャフトで駆動される吸気弁の働きで燃焼室に導入される。排気系36は、シリンダーヘッド28に取り付けられて、クランクケース26の下方を後方に延びる排気管42と、排気管42に接続されて排気を浄化する触媒43と、触媒43に接続されて後輪WRの側方で後方に延びるマフラー(図示されず)とを備える。エアクリーナー41は燃料タンク33で覆われる。
図2に示されるように、エアクリーナー41は、メインフレーム15内に、ヘッドパイプ13から後方に延びる前側のダーティルーム44aと、ダーティルーム44aに隔壁45で隔てられ、ダーティルーム44aの後方に配置される後側のクリーンルーム44bとを形成する。メインフレーム15には、ダーティルーム44aにメインフレーム15の外部空間を接続する吸気口46および導風開口47が設けられる。吸気口46は、ヘッドパイプ13にできる限り近い位置でヘッドパイプ13の後方に配置されメインフレーム15の下側で開口する。導風開口47は、隔壁45にできる限り近い位置で隔壁45の前方に配置されメインフレーム15の上側で開口する。
メインフレーム15には、特定の領域内に分布して、クリーンルーム44bにメインフレーム15の外部空間を接続する複数の貫通口48と、クリーンルーム44bにメインフレーム15の外部空間を接続して内燃機関14の吸気系35に通じる下流側開口49とが設けられる。貫通口48は、隔壁45にできる限り近い位置で隔壁45の後方に配置されメインフレーム15の上側で開口する。下流側開口49は、貫通口48に向き合う位置でメインフレーム15の下側で開口する。
下流側開口49には吸気系35のコネクティングチューブ39が嵌め込まれる。コネクティングチューブ39は、上流端でクリーンルーム44b内に進入し、下流側開口49から下方に延びる。コネクティングチューブ39は例えばゴムといった弾性材料から成型される。コネクティングチューブ39の外周には、上流側からクリーンルーム44b内でメインフレーム15の内壁に接触する第1フランジ39aと、下流側からメインフレーム15外の空間でメインフレーム15の外壁に接触する第2フランジ39bとが形成される。第1フランジ39aおよび第2フランジ39bはメインフレーム15の壁体を挟み込む。第1フランジ39aの変形に応じてコネクティングチューブ39は下流側開口49に差し込まれることができる。
貫通口48が分布する特定の領域でメインフレーム15の外面には貫通口48を塞ぐクリーナーエレメント51が装着される。メインフレーム15の外面には、メインフレーム15の外面との間にクリーナーエレメント51を収容するダーティルーム44cを形成する樹脂製のハウジング52が着脱自在に取り付けられる。ハウジング52は、クリーナーエレメント51の前方に位置する導風開口47に覆い被さり、導風開口47は、メインフレーム15内のダーティルーム44aにハウジング52内のダーティルーム44cを連通する。
ハウジング52には、ダーティルーム44cに対してクリーナーエレメント51の出し入れを許容する開口52aが形成される。開口52aには、リビングヒンジ53aでハウジング52に一体に形成される蓋体53が配置される。蓋体53は開閉自在に開口52aを塞ぐ。蓋体53にはリビングヒンジ53aの働きで上向きに駆動力が作用する。蓋体53の解放端には、開口52aの縁に係り合って開口52a内に蓋体53を拘束する係り片53bが形成される。係り片53bの係り合いは蓋体53の弾性変形に応じて解除されることができる。
図3に示されるように、メインフレーム15は、ヘッドパイプ13から後方に車幅方向に一定幅で延びる前方体54aと、前方体54aの後端から連続して、貫通口48が分布する特定の領域PPで車両幅方向に膨らんで、変化域15aから前方体54aと同様に一定幅で後方に延びる後方体54bとを有する。後方体54bは、前方体54aの第1幅W1に対して第1幅W1よりも大きい第2幅W2に最大で膨らむ。
メインフレーム15には、クリーナーエレメント51の前端に係り合う左右1対の第1係り止め部55と、クリーナーエレメント51の後端に係り合う左右1対の第2係り止め部56とが配置される。メインフレーム15は例えば高張力鋼板材で形成されることから、係り止め部55、56は、鋼板材の壁体から垂直姿勢に切り起こされる板片で構成されることができる。クリーナーエレメント51の前端には、第1係り止め部55に重なって、第1係り止め部55の板面に形成される窪み55aに嵌まる突起57aを有する板片57が結合される。板片57は、弾性変形力に基づき第1係り止め部55の板面に押し付けられる。したがって、突起57aは弾性的に離脱可能に第1係り止め部55に係り合う。クリーナーエレメント51の後端には、第2係り止め部56に穿たれる貫通口56aに進入する突片58が形成される。突片58が第2係り止め部56の貫通口56aに進入した状態で第1係り止め部55の内面に沿って板片57が押し込まれると、クリーナーエレメント51の樹脂製枠体は第1係り止め部55および第2係り止め部56の間に弾性的に嵌め込まれる。板片57がクリーナーエレメント51の枠体に向かって変位すると、突起57aは第1係り止め部55の窪み55aから離脱し、クリーナーエレメント51は第1係り止め部55および第2係り止め部56から取り外されることができる。
エアクリーナーエレメント51の枠体とメインフレーム15の外面との間にはスポンジ59が挟まれる。スポンジ59はエアクリーナーエレメント51の全周にわたって連続すればよい。スポンジ59はエアクリーナーエレメント51とフレーム15との間でシール性能を向上する。貫通口48を通過する空気は確実にエアクリーナーエレメント51を通過する。スポンジ59は、係り止め部55、56の切り起こしで形成される開口を塞ぐ。
図3に示されるように、貫通口48は、均一な開口面積の円形の輪郭を有して、単位面積あたりに均一な個数で分布すればよい。その他、図4に示されるように、貫通口48は、分布の中心から外側に向かうにつれて、個々の貫通口48ごとに開口面積を縮小してもよい。図5に示されるように、単位面積あたりの貫通口48の個数は、分布の中心から外側に向かうにつれて減少してもよい。
図6に示されるように、メインフレーム15の前方体54aは、湾曲域61aで相互に接続される左右1対の平板61bを有する高張力鋼の型材で形成される。左右1対の平板61bは相互に平行に垂直面に沿って広がる。平板61b同士の間には、クランクシャフトの回転軸線31に平行に左右に広がる平板の補強板62が溶接される。こうして前方体54aは、空洞を有する管形状に形成される。空洞の前端はヘッドパイプ13で塞がれ、空洞の後端は隔壁45で塞がれる。補強板62の働きでねじれに対して剛性は確保される。
図7に示されるように、メインフレーム15の後方体54bは、第1幅W1よりも大きい第2幅W2を形成する左右1対の縦平板63aと、縦平板63aの上端から連続して縦平板63aの上端同士を相互に接続する横平板63bとで形成される。左右1対の縦平板63aは相互に平行に垂直面に沿って広がる領域で特定の領域PPを挟み込む。横平板63bに貫通口48は穿たれる。縦平板63a同士の間には、クランクシャフトの回転軸線31に平行に左右に広がる平板の補強板64が溶接される。こうして後方体54bは、空洞を有する管形状に形成される。空洞の前端は隔壁45で塞がれる。補強板64の働きでねじれに対して剛性は確保される。
図8に示されるように、メインフレーム15の後方体54bは、変化域15aよりも後方で、左右1対の縦平板63aと、縦平板63a上端から連続して縦平板63aの上端同士を相互に接続する横平板63bとで形成される。縦平板63a同士の間には、クランクシャフトの回転軸線31に平行に左右に広がる平板の補強板64が溶接される。こうして後方体54bは、変化域15aよりも後方で、空洞を有する管形状に形成される。空洞の後端はピボットフレーム16で塞がれる。補強板64の働きでねじれに対して剛性は確保される。
次に本実施形態に係るエアクリーナーの動作を説明する。内燃機関14の作動時、図9に示されるように、メインフレーム15内のダーティルーム44aには吸気口46から空気が流入する。吸気口46はヘッドパイプ13の後方であってメインフレーム15の下側で開口するので、ダーティルーム44aに対して雨水の進入は防止される。吸気口46は地上から高い位置に配置されるので、路面などから舞い上がる土埃などの影響はできるだけ排除されることができる。
ダーティルーム44a内の空気は導風開口47からハウジング52内のダーティルーム44cに流入する。ダーティルーム44aには貫通口48から吸引力が作用する。ダーティルーム44c内の空気はクリーナーエレメント51を通過して浄化され貫通口48からメインフレーム15内のクリーンルーム44bに流入する。メインフレーム15は、特定の領域PPでクリーナーエレメント51のアレスターの機能を有することから、部品点数は削減される。アレスターはメインフレーム15に貫通口48を穿つことで形成されるので、簡単に設けることができ、鋼板製のメインフレーム15を介して熱引きは促進される。
クリーンルーム44b内の空気はコネクティングチューブ39から吸引されて吸気系35のスロットルボディ37に流入する。スロットルボディ37では気流中に燃料噴射装置38から燃料が噴射される。スロットルボディ38で生成される混合気はカムシャフトで駆動される吸気弁の働きで燃焼室に導入される。コネクティングチューブ39は、貫通口48に向き合う位置に配置される下流側開口49から下方に延びるので、気流の流通方向に、上流側の貫通口48から下流側開口49、コネクティングチューブ39まで直線上に配置され、貫通口48から効率的に吸気系35に空気は導入されることができる。吸気性能は向上する。
メインフレーム15内にはクリーンルーム44bが形成される。メインフレーム15内に隔壁45が設けられることで、メインフレーム15内にダーティルーム44aおよびクリーンルーム44bは仕切られる。而してメインフレーム15内の空洞を利用してエアクリーナー41は提供される。ここで、クリーナーエレメント51はメインフレーム15の外側に配置されるので、エアクリーナー41のメンテナンスは容易に実現され、クリーナーエレメント51も簡単に交換されることができる。ハウジング52には、蓋体53で開閉自在に塞がれて、クリーナーエレメント51の出し入れを許容する開口52aが形成されるので、蓋体53の開閉に応じてユーザーはクリーナーエレメント51に簡単にアクセスすることができ、メンテナンス性は向上する。クリーナーエレメント51を保持する係り止め部55,56がメインフレーム15に形成されるので、部品点数は削減される。
本実施形態では、特定の領域PPでメインフレーム15は幅方向に膨らむので、クリーナーエレメント51は十分な面積を確保することができる。併せてクリーンルーム44b内の容積は十分に確保される。併せてメインフレーム15の剛性は担保される。メインフレーム15の面積が増大することで熱引きの性能は高まることができる。
前述のように、貫通口48は、分布の中心から外側に向かうにつれて、個々の貫通口48ごとに開口面積を縮小してもよい。分布の外側に向かうにつれてメインフレーム15の単位面積あたりで貫通口48の開口面積は縮小するので、メインフレーム15の剛性の変化は抑制されることができる。あるいは、単位面積あたりの貫通口48の個数は、分布の中心から外側に向かうにつれて減少してもよい。分布の外側に向かうにつれてメインフレーム15の単位面積あたりで貫通口48の開口面積は縮小するので、メインフレーム15の剛性の変化は抑制されることができる。
なお、図2に示されるように、メインフレーム15には、変化域15aの後方で、モノサスペンションの上端に連結されるブラケット67が配置されることができる。
11…鞍乗り型車両(自動二輪車)、12…フレーム(車体フレーム)、13…ヘッドパイプ、14…内燃機関、15…メインフレーム、35…吸気系、39…吸気系の配管(コネクティングチューブ)、44a…ダーティルーム、44b…クリーンルーム、44c…ダーティルーム、45…隔壁、46…吸気口、47…導風開口、48…貫通口、49…下流側開口、51…クリーナーエレメント、52…ハウジング、55…係り止め部(第1係り止め部)、56…係り止め部(第2係り止め部)、PP…特定の領域。

Claims (9)

  1. 特定の領域(PP)内に分布する複数の貫通口(48)から、内燃機関(14)の吸気系(35)に通じる下流側開口(49)までクリーンルーム(44b)を形成するフレーム(12)と、
    前記領域(PP)で前記フレーム(12)の外面に装着されて、前記貫通口(48)を塞ぐクリーナーエレメント(51)と、
    前記フレーム(12)に取り付けられて、前記フレーム(12)の外面との間に前記クリーナーエレメント(51)を収容するダーティルーム(44c)を形成するハウジング(52)と
    を備えることを特徴とする鞍乗り型車両。
  2. 請求項1に記載の鞍乗り型車両において、前記特定の領域(PP)で前記フレーム(12)は幅方向に膨らむことを特徴とする鞍乗り型車両。
  3. 請求項1または2に記載の鞍乗り型車両において、前記吸気系(35)の配管(39)は、前記貫通口(48)に向き合う位置に配置される前記下流側開口(49)から下方に延びることを特徴とする鞍乗り型車両。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両において、前記貫通口(48)は、分布の中心から外側に向かうにつれて、個々の前記貫通口(48)ごとに開口面積を縮小することを特徴とする鞍乗り型車両。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両において、単位面積あたりの前記貫通口(48)の個数は、分布の中心から外側に向かうにつれて減少することを特徴とする鞍乗り型車両。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両において、前記フレーム(12)には、前記クリーナーエレメント(51)に係り合う係り止め部(55,56)が形成されることを特徴とする鞍乗り型車両。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両において、前記ハウジング(52)には、蓋体(53)で開閉自在に塞がれて、前記クリーナーエレメント(51)の出し入れを許容する開口(52a)が形成されることを特徴とする鞍乗り型車両。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両において、前記フレーム(15)には、前記フレーム(12)内の空間をダーティルーム(44a)および前記クリーンルーム(44b)に隔てる隔壁(45)と、前記ダーティルーム(44a)に前記ハウジング(52)内のダーティルーム(44c)を接続する導風開口(47)と、前記フレーム(15)内の前記ダーティルーム(44a)に前記フレーム(12)の外部空間を接続する吸気口(46)とが設けられることを特徴とする鞍乗り型車両。
  9. 請求項8に記載の鞍乗り型車両において、前記フレーム(12)は、ヘッドパイプ(13)と、ヘッドパイプ(13)から後ろ下がりに延びるメインフレーム(15)とを備え、前記吸気口(46)は、前記ヘッドパイプ(13)の後方であって前記メインフレーム(15)の下側で開口することを特徴とする鞍乗り型車両。
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