JP4353471B2 - ステアリングダンパを備える車両 - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリングダンパを備える車両に関するものである。
従来のステアリングダンパを備える車両として、ステアリングダンパをフロントフォークのトップブリッジ上方に配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−104269公報
特許文献1の図2を以下の図12で説明する。なお、符号は振り直した。
図12は従来のステアリングダンパを備える車両の要部側面図であり、車体フレーム301の前端に設けたヘッドパイプ302でステアリング軸303を回転自在に支持し、このステアリング軸303にフロントフォーク304を取付け、このフロントフォーク304の上部の左右を連結するトップブリッジ306の上方にステアリングダンパ307を配置し、ステアリング軸303の上端にステアリングダンパ307のシャフト308を連結した構造を示す。
例えば、レース仕様の車両では、トップブリッジとボトムブリッジを迅速に交換する必要が有ったり、車両走行中の空気抵抗を小さくするために運転者は頭部をできるだけ低くした乗車姿勢を採ったりする。しかしながら、従来の構造では、トップブリッジとボトムブリッジとを交換する場合には、ステアリングダンパ全体を取外す作業工数が多い上、乗車姿勢も低くとれず、レーサーとして使用するには好適ではなかった。
また、ステアリングダンパ307を他の位置に配置する場合は、車両の空間を有効に利用するのが望ましい。
更に、上記のステアリングダンパ307は外部に露出するため、その配慮も必要となり、この点を改良する場合には、コストアップを抑えることが望まれる。
本発明の目的は、ステアリングダンパを備える車両を改良することで、メータの視認性を向上させるとともに車両の空間を有効利用し、更に、車両の外観性を向上させ、それに伴うコストアップを抑えることにある。
請求項1に係る発明は、車体フレームの前端にヘッドパイプを設け、このヘッドパイプにフロントフォークを操舵自在に取付け、車体フレーム側とフロントフォーク側との間にステアリングダンパを介在させた鞍乗り型の車両において、ヘッドパイプら後斜め下方へメインフレームを延ばし、このメインフレームの上部にステアリングダンパを取付けることで、このステアリングダンパの上面を、フロントフォークの左右のフォーク部のそれぞれの上端を連結するトップブリッジの上面とほぼ一致させ、ステアリングダンパを、トップブリッジとメインフレームの下方に配置したエンジンに吸い込む吸気を一時的に貯える吸気ボックスとの間に配置するとともに、吸気ボックスの上方を覆う前部カバーで覆い、ステアリングダンパの入力軸に第1リンクの一端を連結し、この第1リンクの他端に第2リンクの一端をスイング自在に連結し、この第2リンクの他端をトップブリッジにスイング自在に連結したことを特徴とする。
ステアリングダンパの上面をトップブリッジの上面とほぼ一致させることで、従来のようなヘッドパイプの上方にステアリングダンパを配置するのに比べて、ステアリングダンパを低く配置することが可能になる。
また、ステアリングダンパを前部カバーで覆ったことで、ステアリングダンパが外部に露出しない。また、吸気ボックスの上方を覆う前部カバーを兼用するから、特別にステアリングダンパ用のカバーを設けなくてもよい。
更に、ステアリングダンパを、トップブリッジと、メインフレームの下方に配置したエンジンに吸い込む吸気を一時的に貯える吸気ボックスとの間に配置したことで、トップブリッジと吸気ボックスとの間の使用していない空間にステアリングダンパを配置することで空間の有効利用が図れる。
請求項1に係る発明では、ステアリングダンパの上面をトップブリッジの上面とほぼ一致させることで、従来のようなヘッドパイプの上方にステアリングダンパを配置するのに比べて、ステアリングダンパを低く配置することができ、運転者が頭部を低くさせた乗車姿勢としてもステアリングダンパに邪魔されずにステアリングダンパ前方のメータを視認することができ、メータの視認性向上を図ることができる。
テアリングダンパを前部カバーで覆ったことで、ステアリングダンパが外部に露出しないため、車両前部の外観性を向上させることができて、車両の商品性を高めることができる。
また、特別にステアリングダンパ用のカバーを設けなくてもよく、部品数の増加を抑えることができ、コストアップを防ぐことができる。
更に、トップブリッジと吸気ボックスとの間の使用していない空間にステアリングダンパを配置するために、車両の空間を有効に利用することができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、車体フレーム11の前端に備えたヘッドパイプ12に操舵自在にフロントフォーク13を取付け、このフロントフォーク13の下端に回転自在に前輪14を取付け、フロントフォーク13の上端の左右に渡したトップブリッジ15にハンドル16,17(手前側の符号16のみ示す。)を取付け、ヘッドパイプ12から後方斜め下方に延ばした左右一対のメインフレーム21,22(手前側の符号21のみ示す。)にエンジン23及びこのエンジン23の後部に一体的に設けた変速機24を取付け、メインフレーム21,22の後部下部に設けたピボット軸26にスイング自在にリヤフォーク27を取付け、このリヤフォーク27の後端にリヤアクスル(後輪用車軸である。)28を介して回転自在に後輪31を取付け、リヤフォーク27の上部にリヤクッションユニット32の上端を取付け、メインフレーム21,22の下部に渡したクロスパイプ(不図示)にリンク装置33を介してリヤクッションユニット32の下端を取付け、エンジン23のシリンダヘッド23aから後方へ排気管組立体34を延ばし、この排気管組立体34の後端にマフラ36を接続した車両である。
フロントフォーク13は、左右一対のフォーク部13a,13b(手前側の符号13aのみ示す。)を備え、フォーク部13a,13bの上端部をトップブリッジ15で連結し、このトップブリッジ15の下方でフォーク部13a,13bをボトムブリッジ37で連結したものであり、これらのトップブリッジ15とボトムブリッジ37とにステアリングステム(ステアリング軸である。不図示。)を取付け、このステアリングステムをヘッドパイプ12内に回転自在に取付ける。
メインフレーム21,22は、車体フレーム11を構成する部材であり、ヘッドパイプ12の近傍にステアリングダンパ41を取付けたものである。
ステアリングダンパ41は、例えば、走行中に路面から前輪14に外力が作用したときにハンドルが急激に振れるのを抑える、いわゆる「キックバック(反動)」を緩和する装置である。
リヤクッションユニット32は、シリンダ内に出入りするオイルを貯めるリザーバタンク43を下部に備えたものである。
ここで、51はアッパカウル、52はヘッドランプ、53はヘッドパイプ12の前方に配置したメータ、56はフロントフェンダ、57はミドルカウル、58はロアカウル、61はラジエータ、62はエンジン23の吸気装置63で吸い込む空気を一時的に貯える吸気ボックス、64は燃料タンク、66はステアリングダンパ41と吸気ボックス62と燃料タンク64とを覆う前部カバー、67はメインフレーム21,22に取付けたシートカウル、71,72はシートである。
図2は本発明に係るステアリングダンパの取付状態を示す要部側面図(矢印(FRONT)は車両前方を表す。以下同じ。)であり、トップブリッジ15とメインフレーム21,22(手前側の符号21のみ示す。)とにステアリングダンパ41を取付けたことを示す。
ステアリングダンパ41は、メインフレーム21,22にビス81・・・(・・・は複数個を示す。以下同じ。)で取付けたダンパ基部82と、このダンパ基部82にボルト83・・・で取付けたダンパ機能を発揮するダンパ本体84と、このダンパ本体84に設けた入力軸86をトップブリッジ15に連結するリンク機構87とからなり、ダンパ本体84の上面84aをトップブリッジ15の上面15aとほぼ同一高さとした装置であり、ステアリングダンパ41を、トップブリッジ15と吸気ボックス62との間の空間92に配置し、更に、前部カバー66の前端でステアリングダンパ41のほぼ全体を覆った。
図3は本発明に係るステアリングダンパの取付状態を示す斜視図であり、ステアリングダンパ41の入力軸86に第1リンク94の一端を連結し、この第1リンク94の他端に第2リンク95の一端をスイング自在に連結し、この第2リンク95の他端をトップブリッジ15にスイング自在に連結したことを示す。
図4は本発明に係るステアリングダンパの組付要領を示す作用図であり、組付順に説明する。
(1)ダンパ基部82をビス81・・・でメインフレーム21,22に取付ける。
詳しくは、ダンパ基部82にビス挿通穴82a・・・を設け、メインフレーム21,22の上面に取付部96,97を設け、この取付部96,97にめねじ96a,97aを形成し、ビス81・・・をビス挿通穴82a・・・に通すとともに、めねじ96a,97aにねじ込む。
(2)ダンパ本体84をボルト83・・・でダンパ基部82に取付ける。
詳しくは、ダンパ本体84にボルト挿通穴84b・・・を設け、ダンパ基部82にめねじ82b・・・を形成し、ボルト83・・・をボルト挿通穴84b・・・に通すとともに、めねじ82b・・・にねじ込む。
(3)第1リンク94の一端に設けた嵌合穴94aを入力軸86に嵌合させる。
(4)第2リンク95の一端をボルト98で第1リンク94の他端に連結する。
詳しくは、第1リンク94の他端にめねじ94bを形成し、第2リンク95の一端に球面滑り軸受99を取付け、ボルト98を第2リンク95の球面滑り軸受99に通すとともに第1リンク94のめねじ94bにねじ込む。
(5)ボルト101を第2リンク95の他端に取付けた球面滑り軸受102及びスペーサ103に設けたボルト挿通穴103aに通すととともにトップブリッジ15に形成しためねじ15bにねじ込む。
図5(a),(b)は本発明に係るステアリングダンパ装置の原理を示す作用図であり、作動の原理を簡単に説明する。
(a)において、ダンパ本体84は、ケース84c内にオイル105を満たした液室106を備え、この液室106内を可動隔壁107で第1室108と第2室111とに隔てるとともに液室106内をスイングする可動隔壁107を入力軸86に取付け、第1室108と第2室111とを連通路112で連通させ、この連通路112にオリフィス形成部材113を設けたものである。
オリフィス形成部材113は、内部を通過するオイルの通路を絞るオリフィス113aを設けた部材である。
(b)において、例えば、路面から前輪に外力が作用して、前輪を右側に操舵させる力がフロントフォーク、トップブリッジ、第2リンクを介して第1リンク94に伝わり、第1リンク94が矢印Aの向きにスイングするとき、第1リンク94と一体的に可動隔壁107がスイングし、ダンパ本体84の第2室111内のオイル105は矢印B,C,Dで示すように、連通路112及びオリフィス形成部材113内を通り、第1室108内に至る。
このとき、オイル105の通路はオリフィス113aで絞られるため、オイル105の流れに抵抗が発生して、可動隔壁107をスイングさせるために、入力軸86を回転させる大きな回転力が必要になる。従って、ハンドルへのキックバックを軽減することができる。
以上の図1及び図2で説明したように、本発明は第1に、車体フレーム11の前端にヘッドパイプ12を設け、このヘッドパイプ12にフロントフォーク13を操舵自在に取付け、車体フレーム11側とフロントフォーク13側との間にステアリングダンパ41を介在させた鞍乗り型の車両としての自動二輪車10において、車体フレーム11からほぼ後方へメインフレーム21,22(手前側の符号のみ示す。)を延ばし、これらのメインフレーム21,22の上部にステアリングダンパ41を取付けることで、このステアリングダンパ41の上面84aを、フロントフォーク13の左右のフォーク部13a,13bのそれぞれの上端を連結するトップブリッジ15の上面15aとほぼ一致させたことを特徴とする。
ステアリングダンパ41、詳しくは、ダンパ本体84の上面84aをトップブリッジ15の上面15aとほぼ一致させることで、従来のようなヘッドパイプの上方にステアリングダンパを配置するのに比べて、本発明ではステアリングダンパ41を低く配置することができ、運転者が頭部を低くさせた乗車姿勢としてもステアリングダンパ41に邪魔されずにステアリングダンパ41の前方のメータ53を視認することができ、メータ53の視認性向上を図ることができる。
本発明は第2に、ステアリングダンパ41を吸気ボックス62の上方を覆う前部カバー66で覆ったことを特徴とする。
ステアリングダンパ41を前部カバー66で覆ったことで、ステアリングダンパ41が外部に露出しないため、車両前部の外観性を向上させることができて、自動二輪車10の商品性を高めることができる。
また、特別にステアリングダンパ41用のカバーを設けなくてもよく、部品数の増加を抑えることができ、コストアップを防ぐことができる。
本発明は第3に、ステアリングダンパ41を、トップブリッジ15と、メインフレーム21,22の下方に配置したエンジン23に吸い込む吸気を一時的に貯える吸気ボックス62との間に配置したことを特徴とする。
トップブリッジ15と吸気ボックス62との間の使用していない空間92にステアリングダンパ41を配置するために、自動二輪車10の空間92を有効に利用することができる。
図6は本発明に係る車両のリヤクッションユニットを示す要部側面図であり、リヤクッションユニット32は、リヤフォーク27の上部に上部ブラケット121を介して取付けた上端部材122と、この上端部材122に連結したシリンダ部123と、このシリンダ部123内のピストン(不図示)から延ばしたピストンロッドの先端に設けたロッド支持部124と、このロッド支持部124の端部に設けるとともにリンク装置33に連結した下端部材127と、この下端部材127の後部に設けたリザーバタンク43と、シリンダ部123及びロッド支持部124のそれぞれの間に設けた懸架スプリング128とからなる。なお、131は上部ブラケット121に上端部材122を固定するロックナット、132はピストンロッドを保護するカバーである。
リザーバタンク43は、円筒状の部材であり、その長手方向に延びる軸134(軸134は図の表裏方向に延びるため点で表した。)を、リヤクッションユニット32のシリンダ軸135に対して直交させた、即ち、車幅方向に延ばしたものである。
リンク装置33は、メインフレーム21,22側のリンク支持部141及びリヤクッションユニット32の下端部材127のそれぞれにスイング自在に連結した左右一対のくの字状の屈曲リンク142,142(手前側の符号142のみ示す。)と、これらの屈曲リンク142,142のそれぞれの屈曲部142a及びリヤフォーク27に設けた下部支持部27a,27a(手前側の符号27aのみ示す。)のそれぞれにスイング自在に連結した左右一対の真直リンク143,143(手前側の符号143のみ示す。)とからなる。なお、145〜148はリンク装置33の連結部に設けた連結ピンである。
リンク支持部141は、メインフレーム21,22のそれぞれの下端に渡したクロスパイプ151から後方へ突出させた部分である。
従来のリヤクッションユニットは、その上端を、パワーユニットの後部に上下スイング自在に取付けたスイングアームの上部に取付け、その下端を、パワーユニットの後部下部にリンク機構を介して取付けていた。(例えば、特開2002−302086公報の図2参照。)
このようなリヤクッションユニットにリザーバタンクを付設する場合は、リヤクッションユニットの上端近傍又は下端近傍にリザーバタンクを配置することになるが、リヤクッションユニットの上端近傍では、リヤクッションユニットの上方へのスイングによって、リザーバタンクがスイングアーム上方のシートフレーム、サブフレームに接近するため、スイングアームのスイング量が制限される。リヤクッションユニットの下端近傍では、リンク機構との干渉を防ぐためにリザーバタンクの容量が小さくなる。
更に、図6に想像線で示したように、従来のリザーバタンク350を、その長手方向の軸が、シリンダ軸に対してほぼ平行、あるいはシリンダ軸を含む平面上で且つシリンダ軸に対して傾けたものとすれば、リザーバタンクがリヤクッションユニットの本体側の周囲に大きな空間を占有し、リヤフォーク27の形状や上下スイング量等に影響を及ぼす。
そこで、リザーバタンク43を下端部材127の後方又は後方斜め下方で且つ車幅方向に延ばすことで、リヤクッションユニット32のクッション本体153(リヤクッションユニット32のリザーバタンク43を除く部分である。)の周囲、特にクッション本体153の後方に大きな空間を形成することができ、リヤフォーク27、リンク装置33等の部品の設計自由度を増すことができ、また、リザーバタンク43の容量を大きく確保できるようになった。
図7は本発明に係る車両の排気装置を説明する側面図であり、エンジン23のシリンダヘッド23aの前部に排気管組立体34を取付け、この排気管組立体34の後端にマフラ36を接続することで、エンジン23のそれぞれの気筒から排気管組立体34及びマフラ36を通じて排気可能としたことを示す。
上記の排気管組立体34及びマフラ36は排気装置157を構成する部品である。
図8は本発明に係る車両の排気装置を説明する斜視図であり、車両のほぼ右方斜め下方から見た図である。
排気装置157の排気管組立体34は、シリンダヘッド23a(図7参照)のそれぞれの気筒に取付ける第1排気管161〜164と、第1排気管161,162の集合部166に接続した第2配管167と、第1排気管163,164の集合部168に接続した第2排気管171と、第2排気管167,171の集合部172に接続した第3排気管173とからなる。なお、175・・・(手前側の2つの符号175のみ示す。)は第1排気管161〜164をシリンダヘッド23aに取付けるためのフランジ部材である。
また、図では、リヤクッションユニット32の円筒状のリザーバタンク43を車幅方向に寝かせて配置したことを示す。
第3排気管173は、リヤクッションユニット32及びリヤフォーク27の車両右方を上方へ延び、屈曲して更に後方へ延びて湾曲しながら車両後部の中央に配置したマフラ36の前端に接続した部材である。
図9は本発明に係るマフラの取付状態を示す側面図であり、マフラ36の前部上部に第1ブラケット178を取付け、マフラ36の後部上部にバンド部材181を介して第2ブラケット182,183(奥側の符号183のみ示す。)を取付け、シートカウル67に第1ブラケット178及び第2ブラケット182,183を取付けたことを示す。
図10は図9の10−10線断面図であり、マフラ36は、小孔186・・・を開けた中央管187と、この中央管187を囲むように配置した拡張管188と、中央管187の後端に接続したテールパイプ191とからなる。
中央管187は、前端を第3排気管173(図9参照)に接続する部材であり、拡張管188内に屈曲部192を設けたものである。
拡張管188は、第3排気管173から中央管187に流れた排気を大きな容積の部分に流すことで排気音を減衰させるものであり、筒部材193と、この筒部材193の前端の開口を塞ぐとともに中央管187に取付けた前フランジ部材194と、筒部材193の後端の開口を塞ぐとともにテールパイプ191に取付けた後フランジ部材195とからなる。なお、197・・・は筒部材193と前フランジ部材194、筒部材193と後フランジ部材195を締結するリベットである。
従来、マフラは、中央管を真直ぐに形成していた(例えば、実公昭56−24275号公報の第2図参照。)が、中央管が真直ぐであると、排気管が車体右方側から後方へ延びてマフラに接続する場合に、マフラの入口で排気管を大きく屈曲させて車両後部中央に設けたマフラに接続するか、あるいは、拡張管を含むマフラ全体を、その前端が車体右方、その後端が車体中央に位置するように傾けて配置することになり、前者では排気管の大きな屈曲によって排気抵抗が増加して排気効率が低下し、後者では、左右にマフラが傾くためにマフラが車幅方向に大きな空間を占有し、外観性の点で問題があった。
そこで、中央管187を拡張管188内で屈曲させることで、排気通路の屈曲を小さくするとともに、マフラ36を前後方向に延ばすことが可能になり、排気抵抗を小さくすることができて排気効率を向上させることができ、また、車体後部をスリムに形成することができて外観性を向上させることができるようになった。
図11は図9の11−11線断面図であり、シートカウル67の下方にマフラ36を配置するとともに、マフラ36の後部をバンド部材181で締め付け、シートカウル67側に第2ブラケット182,183及びバンド部材181を介してマフラ36を取付けたことを示す。
詳しくは、シートカウル67の内面に補強板205を当て、この補強板205の下部にビス206,206で断面コ字状のコ字金具207を取付け、このコ字金具207の各端部にラバーマウント部208,208を介して第2ブラケット182,183を取付け、これらの第2ブラケット182,183にバンド部材181を取付け、このバンド部材181でマフラ36を締め付けたことを示す。
第2ブラケット182は、第1部材182a及び第2部材182bからなり、第2ブラケット183は、第1部材183a及び第2部材183bからなる。
コ字金具207は、ビス206,206をねじ込むナット211,211を取付けた部材である。
ラバーマウント部208は、コ字金具207の端部に嵌合させたラバー213と、このラバー213の両端に当てた第1ワッシャ214及び第2ワッシャ215と、これらの第1ワッシャ214及び第2ワッシャ215間に介在させるとともにラバー213を貫通させたカラー216と、第1ワッシャ214、カラー216及び第2ワッシャ215を貫通させたボルト217と、このボルト217をねじ込むために第2ブラケット182の第2部材182b、第2ブラケット183の第2部材183bにそれぞれ取付けたナット218とからなる。
バンド部材181は、第2ブラケット182,183を取付けた第1バンド半体221と、この第1バンド半体221にヒンジ222を介して取付けた第2バンド半体223と、第1バンド半体221の先端部に設けた折曲げ部225に取付けたナット226と、第1バンド半体221の折曲げ部225と第2バンド半体223の先端部に設けた折曲げ部227とを締結するためにナット226にねじ込む手回し用リング228付きのボルト231とからなる。なお、233はヒンジ222と第1バンド半体221、ヒンジ222と第2バンド半体223をそれぞれ締結するリベットである。
尚、本発明では、ステアリングダンパを、メインフレームの上部に取付け、ステアリングダンパの上面をトップブリッジの上面とほぼ一致させたが、これに限らず、ステアリングダンパを、ヘッドパイプの前部に取付け、ステアリングダンパの上面をトップブリッジの上面とほぼ一致させる、あるいはステアリングダンパの上面をトップブリッジの上面より下方に配置してもよく、好ましくは、ステアリングダンパの上面をトップブリッジの下面より下方に配置してもよい。
本発明のステアリングダンパを備える車両は、二輪車に好適である。
本発明に係る自動二輪車の側面図である。 本発明に係るステアリングダンパの取付状態を示す要部側面図である。 本発明に係るステアリングダンパの取付状態を示す斜視図である。 本発明に係るステアリングダンパの組付要領を示す作用図である。 本発明に係るステアリングダンパ装置の原理を示す作用図である。 本発明に係る車両のリヤクッションユニットを示す要部側面図である。 本発明に係る車両の排気装置を説明する側面図である。 本発明に係る車両の排気装置を説明する斜視図である。 本発明に係るマフラの取付状態を示す側面図である。 図9の10−10線断面図である。 図9の11−11線断面図である。 従来のステアリングダンパを備える車両の要部側面図である。
10…車両(自動二輪車)、11…車体フレーム、12…ヘッドパイプ、13…フロントフォーク、13a,13b…フォーク部、15…トップブリッジ、15a…上面、21,22…メインフレーム、23…エンジン、41…ステアリングダンパ、62…吸気ボックス、66…前部カバー、84a…上面、86…入力軸、94…第1リンク、95…第2リンク

Claims (1)

  1. 車体フレームの前端にヘッドパイプを設け、このヘッドパイプにフロントフォークを操舵自在に取付け、車体フレーム側とフロントフォーク側との間にステアリングダンパを介在させた鞍乗り型の車両において、
    前記ヘッドパイプら後斜め下方へメインフレームを延ばし、このメインフレームの上部に前記ステアリングダンパを取付けることで、このステアリングダンパの上面を、前記フロントフォークの左右のフォーク部のそれぞれの上端を連結するトップブリッジの上面とほぼ一致させ
    前記ステアリングダンパを、前記トップブリッジと前記メインフレームの下方に配置したエンジンに吸い込む吸気を一時的に貯える吸気ボックスとの間に配置するとともに、前記吸気ボックスの上方を覆う前部カバーで覆い、
    前記ステアリングダンパの入力軸に第1リンクの一端を連結し、この第1リンクの他端に第2リンクの一端をスイング自在に連結し、この第2リンクの他端をトップブリッジにスイング自在に連結したことを特徴とするステアリングダンパを備える車両。
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