JP2019151146A - ジャイロセンサの冷却構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車体重心の近傍に配設したジャイロセンサを効率よく冷却することができるジャイロセンサの冷却構造を提供する。【解決手段】エアクリーナボックス(3)と、エアクリーナボックス(3)に外気(W)を導入するエアダクト(13)と、エアクリーナボックス(3)に近接配置されるジャイロセンサ(80)と、外気(W)を導く導風部材(50)とを有する鞍乗型車両(1)に適用される。導風部材(50)が、エアダクト(13)に導入された外気(W)の一部を前記エアクリーナボックス(3)の外方に導く構造とされる。導風部材(50)の車体後方側の端部に、ジャイロセンサ(80)を固定する天井面(59)を有する箱状の台座部(53)を設ける。外気(W)が、天井面(59)に形成された開口(60)を通ってジャイロセンサ(80)を下方から冷却する。【選択図】図4

Description

本発明は、ジャイロセンサの冷却構造に係り、特に、車体のロール角等を計測するジャイロセンサを効率よく冷却するためのジャイロセンサの冷却構造に関する。
従来から、鞍乗型車両等の車体姿勢を検知するジャイロセンサを備え、車体姿勢に応じてヘッドライトの配光特性や駆動源の出力を調整できるようにした構成が知られている。
特許文献1には、自動二輪車のバンク角を検知するためのジャイロセンサを、エンジンの後方に位置する車体重心の近傍に配設することで、車体姿勢の検知精度を高めるようにした構成が開示されている。
特開2011−11582号公報
しかし、鞍乗型車両の車体重心の近傍にジャイロセンサを配設すると、ジャイロセンサの発熱に加えてエンジンの熱影響も受けやすくなり、ジャイロセンサを安定的な動作を維持するためにジャイロセンサを冷却する必要性が生じることが考えられる。特許文献1では、このようなジャイロセンサの冷却構造に関して検討されていなかった。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、車体重心の近傍に配設したジャイロセンサを効率よく冷却することができるジャイロセンサの冷却構造を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、エアクリーナボックス(3)と、該エアクリーナボックス(3)に外気(W)を導入するエアダクト(13)と、前記エアクリーナボックス(3)に近接配置されるジャイロセンサ(80)と、前記外気(W)を導く導風部材(50)とを有する鞍乗型車両(1)に適用されるジャイロセンサの冷却構造において、前記導風部材(50)が、前記エアダクト(13)に導入された外気(W)の一部を前記エアクリーナボックス(3)の外方に導く構造とされており、前記導風部材(50)に導かれた外気(W)によって、前記ジャイロセンサ(80)を冷却する点に第1の特徴がある。
また、前記鞍乗型車両(1)の車体フレーム(4)の前端部に、前輪(WF)の操舵機構を揺動可能に軸支するヘッドパイプ(9)が設けられており、前記エアダクト(13)の吸気口(13a)が、前記ヘッドパイプ(9)の前方で車体前方に指向して開口しており、前記エアダクト(13)が、前記吸気口(13a)から車幅方向左右に分岐して前記ヘッドパイプ(9)を迂回し、前記エアクリーナボックス(3)に接続される点に第2の特徴がある。
また、前記導風部材(50)の車体前端部が、前記エアダクト(13)から分岐する分岐配管(52)に接続されている点に第3の特徴がある。
また、前記導風部材(50)の車体後方側の端部に、前記ジャイロセンサ(80)を固定する天井面(59)を有する箱状の台座部(53)が設けられており、前記天井面(59)が略水平に指向しており、前記外気(W)が、前記天井面(59)に形成された開口(60)を通って、前記ジャイロセンサ(80)を下方から冷却する点に第4の特徴がある。
また、前記ジャイロセンサ(80)を上方から覆って前記台座部(53)に固定されるカバー部材(70)を備え、前記カバー部材(70)の上部に、前記外気(W)を排出するスリット(71)が設けられる点に第5の特徴がある。
また、前記台座部(53)の上流側の前記導風部材(50)に、前記鞍乗型車両(1)のECU(44)を冷却するための排出口(57)が設けられている点に第6の特徴がある。
また、前記エアクリーナボックス(3)が、前記鞍乗型車両(1)の燃料タンク(2)の下方に配設されており、前記台座部(53)が、前記エアクリーナボックス(3)の上面に固定される点に第7の特徴がある。
また、前記台座部(53)が、車体前方側の厚さ寸法より車体後方側の厚さ寸法の方が大きく形成されると共に、前記エアクリーナボックス(3)の車体後方側に設けられる後下がりの傾斜面(40a)に固定されている点に第8の特徴がある。
さらに、前記導風部材(50)が板状部材で形成されており、前記導風部材(50)の下面と前記エアクリーナボックス(3)の上面との間に前記外気(W)の通路(61)が形成される点に第9の特徴がある。
第1の特徴によれば、エアクリーナボックス(3)と、該エアクリーナボックス(3)に外気(W)を導入するエアダクト(13)と、前記エアクリーナボックス(3)に近接配置されるジャイロセンサ(80)と、前記外気(W)を導く導風部材(50)とを有する鞍乗型車両(1)に適用されるジャイロセンサの冷却構造において、前記導風部材(50)が、前記エアダクト(13)に導入された外気(W)の一部を前記エアクリーナボックス(3)の外方に導く構造とされており、前記導風部材(50)に導かれた外気(W)によって、前記ジャイロセンサ(80)を冷却するので、車体姿勢の検知精度を高めるために車体重心に近いエアクリーナボックスの近傍にジャイロセンサを配設し、ジャイロセンサの発熱およびエンジンの熱影響を受けやすくなった場合でも、エアダクトから導入される外気を利用してジャイロセンサを積極的に冷却することが可能となる。
第2の特徴によれば、前記鞍乗型車両(1)の車体フレーム(4)の前端部に、前輪(WF)の操舵機構を揺動可能に軸支するヘッドパイプ(9)が設けられており、前記エアダクト(13)の吸気口(13a)が、前記ヘッドパイプ(9)の前方で車体前方に指向して開口しており、前記エアダクト(13)が、前記吸気口(13a)から車幅方向左右に分岐して前記ヘッドパイプ(9)を迂回し、前記エアクリーナボックス(3)に接続されるので、走行風が強く当たる場所にエアダクトの吸気口を配置して、エアダクトに効率よく外気を導入することが可能となる。これにより、ジャイロセンサを冷却する導風部材に効率よく外気を導入することができる。
第3の特徴によれば、前記導風部材(50)の車体前端部が、前記エアダクト(13)から分岐する分岐配管(52)に接続されているので、簡単な構成で外気を導風部材に導くことが可能となり、導風部材およびジャイロセンサの配置自由度を高めることができる。
第4の特徴によれば、前記導風部材(50)の車体後方側の端部に、前記ジャイロセンサ(80)を固定する天井面(59)を有する箱状の台座部(53)が設けられており、前記天井面(59)が略水平に指向しており、前記外気(W)が、前記天井面(59)に形成された開口(60)を通って、前記ジャイロセンサ(80)を下方から冷却するので、略水平に指向する天井面にジャイロセンサを固定することで、ジャイロセンサを略水平に配設して検出精度を高めやすくすると共に、ジャイロセンサの全体を均等に冷却することが可能となる。また、導風部材がジャイロセンサの台座を兼ねることで部品点数を削減することが可能となる。
第5の特徴によれば、前記ジャイロセンサ(80)を上方から覆って前記台座部(53)に固定されるカバー部材(70)を備え、前記カバー部材(70)の上部に、前記外気(W)を排出するスリット(71)が設けられるので、カバー部材によってジャイロセンサを保護しつつ、ジャイロセンサを冷却して暖められた空気をカバー部材の上方に排気することが可能となる。また、スリットの開口面積を変更することで、ジャイロセンサの冷却効果を調整することができる。
第6の特徴によれば、前記台座部(53)の上流側の前記導風部材(50)に、前記鞍乗型車両(1)のECU(44)を冷却するための排出口(57)が設けられているので、導風部材に導入された外気を用いて、ジャイロセンサのみならずECUの冷却も行うことが可能となり、部品点数を低減することができる。
第7の特徴によれば、前記エアクリーナボックス(3)が、前記鞍乗型車両(1)の燃料タンク(2)の下方に配設されており、前記台座部(53)が、前記エアクリーナボックス(3)の上面に固定されるので、鞍乗型車両の燃料タンクとエアクリーナボックスとの間にジャイロセンサが配設されることとなり、車体の重心位置に近い位置にジャイロセンサが配設されることで、ジャイロセンサによる車体姿勢の検出精度を高めることが可能となる。
第8の特徴によれば、前記台座部(53)が、車体前方側の厚さ寸法より車体後方側の厚さ寸法の方が大きく形成されると共に、前記エアクリーナボックス(3)の車体後方側に設けられる後下がりの傾斜面(40a)に固定されているので、ジャイロセンサを略水平に固定しつつ、台座部の後方側を外気の膨張室として機能させて外気の内圧を安定させることができる。
第9の特徴によれば、前記導風部材(50)が板状部材で形成されており、前記導風部材(50)の下面と前記エアクリーナボックス(3)の上面との間に前記外気(W)の通路(61)が形成されるので、エアクリーナボックスの上面を利用して外気の通路を形成して、導風部材の軽量化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係るジャイロセンサの冷却構造を適用した自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車の右側面図である。 自動二輪車の正面図である。 エアクリーナボックスおよびエアダクトの斜視図である。 エアクリーナボックスを車体後方側から見た斜視図である。 導風部材の斜視図である。 導風部材の平面図である。 台座部にジャイロセンサおよびカバー部材を取り付けた状態を示す斜視図である。 図8のIX−IX線断面図である。 図8のX−X線断面図である。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るジャイロセンサの冷却構造を適用した自動二輪車1の左側面図である。また、図2は同右側面図であり、図3は同正面図である。鞍乗型車両としての自動二輪車1の車体フレーム4は、ヘッドパイプ9から車体後方に延出する左右一対のメインフレーム5を有する。ヘッドパイプ9に揺動自在に軸支される前輪WFの操舵系は、車軸17によって前輪WFを軸支する左右一対のフロントフォーク15と、ヘッドパイプ9の上下でフロントフォーク15をクランプするトップブリッジ8およびボトムブリッジ11と、トップブリッジ8およびボトムブリッジ11を互いに連結してヘッドパイプ9に軸支されるステアリングステム(不図示)とからなる。前輪WFのホイール16には、左右一対のブレーキディスク33が固定されており、フロントフォーク15に固定されるフロントブレーキキャリパ34と共に前輪WF側の油圧ブレーキシステムが構成される。フロントフォーク15の上部には、操向ハンドル6が固定されている。
メインフレーム5の後方下部には、スイングアーム23を揺動可能に軸支するピボット19を支持する左右一対のピボットプレート20が接続されている。メインフレーム5の下部には、4サイクルV型4気筒のエンジンEが固定されている。エンジンEの燃焼ガスは、排気管を介して車幅方向右側のマフラ37に導かれる。エンジンEの駆動力は、スイングアーム23の後端に回転自在に軸支された後輪WRに伝達される。
ヘッドパイプ9の前方には、防風スクリーン7を備えるフロントカウル10が配設されている。フロントカウル10の下方には、左右一対のサイドカウル28が連結されており、サイドカウル28の下端部には、エンジンEの下部を覆うアンダカウル21が連結されている。前輪WFの上部を覆うフロントフェンダ14は、フロントフォーク15に固定されている。メインフレーム5の上部には、燃料タンク31およびエアクリーナボックス3の上部を覆うタンクカバー2が取り付けられている。タンクカバー2に取り付けられるシート30の後方には、リヤカウル29が配設されている。後輪WRの上部を覆うリヤフェンダ27は、スイングアーム23の上部に固定されている。
スイングアーム23の後端部には、車軸24によって後輪WRが回転自在に軸支されている。エンジンEの出力軸18から出力される駆動力は、ドライブチェーン(不図示)を介して後輪WRのホイール25に車幅方向左側に固定されたドリブンスプロケット26に伝達される。後輪WRのホイール25の車幅方向右側には、ブレーキディスク35が固定されており、スイングアーム23の下側に配設されるリヤブレーキキャリパ36と共に後輪WR側の油圧ブレーキシステムが構成される。スイングアーム23は、ピボット19の後方に配設されるリヤクッション32によって車体フレーム4に吊り下げられている。
メインフレーム5の車幅方向外側には、エアクリーナボックス3の下部に外気を導くエアダクト13が左右一対で配設されている。エアダクト13は、フロントフォーク15の車幅方向外側を通ってヘッドパイプ9の前方で集合し、フロントカウル10の車幅方向中央に設けられた開口12に接続される。エンジンEの車体前方にはラジエータ39が配設されている。本実施形態に係る自動二輪車1の重心Gは、エアダクト13の後端近傍の車幅方向中央に位置する。
図4は、エアクリーナボックス3およびエアダクト13の斜視図である。また、図5はエアクリーナボックス3を車体後方側から見た斜視図である。外気を濾過するエアフィルタを収納するエアクリーナボックス3は、硬質樹脂や繊維強化樹脂で形成された上側半体40および下側半体41によって構成されている。下側半体41の左右側面には、エアダクト13の後端部に接続される吸気開口43が形成されており、エアフィルタで濾過された外気は、下側半体41の下部からエンジンEの吸気通路に供給される。
繊維強化樹脂で形成される中空構造のエアダクト13は、フロントカウル10の開口12に接続される吸気口13aを有する前側部材13bと、前側部材13bの後端部に連結される左右一対の後側部材13cとからなる。前側部材13bは、吸気口13aの後方でフロントフォーク15を迂回するように車幅方向左右に分岐して、後側部材13cの前端部に連結される。車幅方向右側の後側部材13cには、エアダクト13に導入された外気Wの一部をエアクリーナボックス3の外部に導く分岐通路52が設けられている。
エアクリーナボックス3の上側半体40の上面には、分岐通路52に導入された外気Wの通路を構成する導風部材50が取り付けられている。導風部材50の前端部は、下側半体車幅方向右側寄りの下側半体41の前方で、ゴムホース51を介して分岐通路52に接続される。導風部材50の後端部には、箱状の台座部53(図5参照)が設けられており、この台座部53の天井面にジャイロセンサ80が固定される。ジャイロセンサ80の上方は、台座部53に固定されるカバー部材70(図4参照)によって覆われる。このジャイロセンサ80の配置によれば、自動二輪車1の重心Gに近接していることで、ジャイロセンサ80による車体姿勢の検出精度を高めることが可能となる。ジャイロセンサ80には、自動二輪車1のロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の角速度を検出する周知のデバイスを適用することができる。
上記したように、導風部材50に導入する外気Wは、分岐通路52によってエアダクト13から導くので、簡単な構成で外気Wを導風部材50に導くことが可能となり、導風部材50およびジャイロセンサ80の配置自由度を高めることができる。また、エアダクト13の吸気口13aが車幅方向中央の車体前端部に設けられているので、走行風を効率よくエアダクト13に導入して、導風部材50に外気Wを積極的に供給することができる。
上側半体40の車幅方向中央の前方寄りの位置には、略直方体のECU44が配設される凹部42が形成されている。ECU44は、この凹部42に貼り付けられるクッション素材42aを介して上側半体40にフローティングマウントされる。導風部材50の車体前方側は、ECU44を避けるように車幅方向右側にオフセットすると共に、車幅方向中央に設けられる台座部53に向かうにつれて車幅方向の寸法が大きくなる形状とされる。導風部材50を上側半体に固定する締結部材54は、不図示の電装部品を支持する部材としても機能する。
図6は、導風部材50の斜視図である。また、図7は同平面図である。導風部材50は、車体前方側でECU44の側方に配設される細身部56と、細身部56の後方に連結される幅広部58と、幅広部58の後端部に接続される箱状の台座部53とを繊維強化樹脂等の薄板部材によって一体形成して構成されている。細身部56の前端部には、分岐通路52に接続するための筒状部55が取り付けられている。
細身部56から幅広部58にかけての部分では、導風部材50の下面と上側半体40の上面との間に外気Wの通路が形成される。通路の高さ寸法は、細身部56において最も大きく、幅広部58に向かうにつれて小さくなるように構成されている。
幅広部58の後端に連なる台座部53には、ジャイロセンサ80が固定される天井面59が設けられている。略水平に指向する天井面59の中央には、外気Wを排出する開口60が形成されている。この構成により、開口60から上方に向けて排出される外気Wがジャイロセンサ80の下面に当接することとなり、ジャイロセンサ80の全体を均等に冷却することが可能となる。また、略水平に指向する天井面59にジャイロセンサ80を固定することで、ジャイロセンサ80を略水平に配設して検出精度を高めやすくすることができる。さらに、導風部材50がジャイロセンサ80の台座を兼ねることで、部品点数を削減することが可能となる。
一方、細身部56の車幅方向内側の側面には、外気Wの一部をECU44の側方に導く3つの排出口57が設けられている。排出口57に導かれた外気Wは、クッション素材42aによって形成されるECU44と凹部42との間の隙間を通って、ECU44の下面を冷却する。これにより、導風部材50に導入された外気Wを用いて、ジャイロセンサ80のみならずECU44の冷却も行うことが可能となり、部品点数を低減できる。
図8は、台座部53にジャイロセンサ80およびカバー部材70を取り付けた状態を示す斜視図である。薄板状のカバー部材70は、4カ所の孔部72に挿入される締結部材によって、台座部53の天井面59に固定されている。カバー部材70の上面には、外気Wを排出するスリット71が設けられている。カバー部材70によれば、ジャイロセンサ80を保護しつつ、ジャイロセンサ80を冷却して暖められた空気をカバー部材70の上方に排気することが可能となる。また、スリット71の開口面積を変更することで、ジャイロセンサの冷却効果を調整することができる。カバー部材70の側面には、ジャイロセンサ80のハーネスが通る切り欠き73が形成されている。
図9は、図8のIX−IX線断面図である。また、図10は、図8のX−X線断面図である。図9,10では、各断面線に対応する他の部品も示している。前記したように、細身部56から幅広部58にかけての部分では、導風部材50の下面と上側半体40の上面との間に外気Wの通路61が形成され、この通路61の後端部に台座部53が連結される。
台座部53は、車体前方側の厚さ寸法より車体後方側の厚さ寸法の方が大きく形成され、エアクリーナボックス3の上側半体40に設けられる後下がりの傾斜面40aに固定されている。これにより、ジャイロセンサ80を略水平に固定しつつ、台座部53の後方側を外気Wの膨張室として機能させて、外気Wの内圧を安定させることができる。
上記したように、本発明に係るジャイロセンサの冷却構造によれば、導風部材50が、エアダクト13に導入された外気Wの一部をエアクリーナボックス3の外方に導く構造とされており、導風部材50に導かれた外気Wによってジャイロセンサ80を冷却するので、車体姿勢の検知精度を高めるために車体重心に近いエアクリーナボックス3の近傍にジャイロセンサ80を配設し、ジャイロセンサ80の発熱およびエンジンEの熱影響を受けやすくなった場合でも、エアダクト13から導入される外気を利用してジャイロセンサ80を積極的に冷却することが可能となる。
なお、エアダクトやエアクリーナボックスの形状や構造、導風部材の形状や材質、台座部の形状や構造、排出口や開口の形状、ジャイロセンサの構造等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係るジャイロセンサの冷却構造は、自動二輪車に限られず、エアダクトおよびエアクリーナボックスを有する3輪車や4輪車等に適用することが可能である。
1…自動二輪車(鞍乗型車両)、3…エアクリーナボックス、4…車体フレーム、9…ヘッドパイプ、10…フロントカウル、13…エアダクト、13a…吸気口、13b…前側部材、13c…後側部材、31…燃料タンク、40…上側半体、40a…傾斜面、41…下側半体、42…凹部、42a…クッション素材、43…吸気開口、50…導風部材、52…分岐通路、56…細身部、57…排出口、58…幅広部、59…天井面、60…開口、70…カバー部材、71…スリット、80…ジャイロセンサ、E…エンジン、G…自動二輪車の重心、W…外気(走行風)

Claims (9)

  1. エアクリーナボックス(3)と、該エアクリーナボックス(3)に外気(W)を導入するエアダクト(13)と、前記エアクリーナボックス(3)に近接配置されるジャイロセンサ(80)と、前記外気(W)を導く導風部材(50)とを有する鞍乗型車両(1)に適用されるジャイロセンサの冷却構造において、
    前記導風部材(50)が、前記エアダクト(13)に導入された外気(W)の一部を前記エアクリーナボックス(3)の外方に導く構造とされており、
    前記導風部材(50)に導かれた外気(W)によって、前記ジャイロセンサ(80)を冷却することを特徴とするジャイロセンサの冷却構造。
  2. 前記鞍乗型車両(1)の車体フレーム(4)の前端部に、前輪(WF)の操舵機構を揺動可能に軸支するヘッドパイプ(9)が設けられており、
    前記エアダクト(13)の吸気口(13a)が、前記ヘッドパイプ(9)の前方で車体前方に指向して開口しており、
    前記エアダクト(13)が、前記吸気口(13a)から車幅方向左右に分岐して前記ヘッドパイプ(9)を迂回し、前記エアクリーナボックス(3)に接続されることを特徴とする請求項1に記載のジャイロセンサの冷却構造。
  3. 前記導風部材(50)の車体前端部が、前記エアダクト(13)から分岐する分岐配管(52)に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載のジャイロセンサの冷却構造。
  4. 前記導風部材(50)の車体後方側の端部に、前記ジャイロセンサ(80)を固定する天井面(59)を有する箱状の台座部(53)が設けられており、
    前記天井面(59)が略水平に指向しており、
    前記外気(W)が、前記天井面(59)に形成された開口(60)を通って、前記ジャイロセンサ(80)を下方から冷却することを特徴とする請求項3に記載のジャイロセンサの冷却構造。
  5. 前記ジャイロセンサ(80)を上方から覆って前記台座部(53)に固定されるカバー部材(70)を備え、
    前記カバー部材(70)の上部に、前記外気(W)を排出するスリット(71)が設けられることを特徴とする請求項4に記載のジャイロセンサの冷却構造。
  6. 前記台座部(53)の上流側の前記導風部材(50)に、前記鞍乗型車両(1)のECU(44)を冷却するための排出口(57)が設けられていることを特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載のジャイロセンサの冷却構造。
  7. 前記エアクリーナボックス(3)が、前記鞍乗型車両(1)の燃料タンク(2)の下方に配設されており、
    前記台座部(53)が、前記エアクリーナボックス(3)の上面に固定されることを特徴とする請求項3ないし6のいずれかに記載のジャイロセンサの冷却構造。
  8. 前記台座部(53)が、車体前方側の厚さ寸法より車体後方側の厚さ寸法の方が大きく形成されると共に、前記エアクリーナボックス(3)の車体後方側に設けられる後下がりの傾斜面(40a)に固定されていることを特徴とする請求項3ないし7のいずれかに記載のジャイロセンサの冷却構造。
  9. 前記導風部材(50)が板状部材で形成されており、
    前記導風部材(50)の下面と前記エアクリーナボックス(3)の上面との間に前記外気(W)の通路(61)が形成されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のジャイロセンサの冷却構造。
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