JP6253156B2 - 自動二輪車におけるフロントサスペンション装置 - Google Patents

自動二輪車におけるフロントサスペンション装置 Download PDF

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本発明は、車体フレームがその前端部に有するヘッドパイプにステアリングハンドルが操向可能に支持され、前輪がフロントフォークの下端部に軸支される自動二輪車に関し、特にフロントサスペンション装置の改良に関する。
車体フレームの前端部のヘッドパイプと同軸に、ステアリングハンドルおよびフロントフォーク間に設けられる単一のクッションユニットが配置され、ステアリングハンドルの回動がリンクを介してフロントフォークに伝達され、車体フレームに後端が揺動可能に支持されるスイングアームの前端部が、フロントフォークに揺動可能に連結されるようにした自動二輪車のフロントサスペンション装置が、特許文献1で知られている。
特開2004−276795号公報
ところでクッションユニットを、軽量化およびコスト低減を目的としてテレスコピック型のサスペンションとする場合、そのサスペンションの摺動軌跡は直線状であるので、上記特許文献1で開示されるようなスイングアームは採用することができない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、単一のテレスコピック型のサスペンションを用いることを可能として軽量化および低コスト化を可能とした自動二輪車におけるフロントサスペンション装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、車体フレームがその前端部に有するヘッドパイプにステアリングハンドルが操向可能に支持され、前輪がフロントフォークの下端部に軸支される自動二輪車において、アウターチューブと、該アウターチューブに軸方向相対移動可能を可能として挿入されるインナーチューブとを有してテレスコピック型に構成される単一のサスペンションが前記ヘッドパイプの前方にオフセット配置され、前記アウターチューブおよび前記インナーチューブの一方が前記ステアリングハンドルに固定され、前記アウターチューブおよび前記インナーチューブの他方が、前記ヘッドパイプの前方にオフセット配置される前記フロントフォークに固定され、前記ステアリングハンドルおよび前記フロントフォーク間に、前記ステアリングハンドルに対する前記フロントフォークの上下動を許容するリンク機構が設けられ、前記リンク機構が、前記フロントフォークに上下方向の揺動を可能として連結されるレバーと、スライド可能として相互に嵌合されるスライド軸および摺動保持筒とを備えていて、前記スライド軸および前記摺動保持筒の一方が前記レバーに固定され、前記スライド軸および前記摺動保持筒の他方が、前記ステアリングハンドルに固定されるホルダに上下方向の揺動を可能として支持されることを第2の特徴とする。
本発明は、第の特徴の構成に加えて、前記スライド軸が前記レバーに固定され、前記摺動保持筒が前記ホルダに揺動可能に支持されることを第の特徴とする。
本発明は、第または第の特徴の構成に加えて、前記ホルダに、前記アウターチューブおよび前記インナーチューブの一方が固定されることを第の特徴とする。
さらに本発明は、第1〜第の特徴の構成のいずれかに加えて、前記アウターチューブが前記ステアリングハンドルに固定され、前記インナーチューブが前記フロントフォークに固定されることを第の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば、テレスコピック型に構成されてヘッドパイプの前方にオフセット配置される単一のサスペンションが、ヘッドパイプで操向可能に支持されるステアリングハンドルと、ヘッドパイプの前方にオフセット配置されるフロントフォークとの間に設けられ、フロントフォークのステアリングハンドルに対する上下動を許容するリンク機構を介してステアリングハンドルの回動がフロントフォークに伝達されるので、テレスコピック型のサスペンションを1本に纏めることが可能となり、フロントサスペンションの軽量化および低コスト化が可能となる。
た、フロントフォークに上下方向の揺動を可能として連結されるレバーに、スライド可能として相互に嵌合されるスライド軸および摺動保持筒の一方が固定され、スライド軸および摺動保持筒の他方が、ステアリングハンドルに固定されるホルダに上下方向の揺動を可能として支持されるので、フロントフォークのステアリングハンドルに対する上下動は、スライド軸および摺動保持筒を軸方向に相対移動させるようにしてレバーが揺動することで吸収され、簡単な構造でリンク機構を構成することができる。
本発明の第の特徴によれば、スライド軸がレバーに固定され、摺動保持筒がホルダに揺動可能に支持されるので、スライド軸および摺動保持筒の摺動部のモーメントを小さくしてリンク機構の円滑な作動が可能となる。
本発明の第の特徴によれば、サスペンションのステアリングハンドルへの固定部材をホルダが兼ねるので、部品点数を低減することができる。
さらに本発明の第の特徴によれば、アウターチューブがステアリングハンドルに固定され、インナーチューブがフロントフォークに固定されるようにして、サスペンションを倒立型とするので、サスペンションの支持剛性を高めることができる。
第1の実施の形態の自動二輪車の左側面図である。 フロントサスペンション装置の要部拡大図である。 図2で示した部分の斜視図である。 サスペンションが図3の状態から収縮したときの斜視図である。 第2の実施の形態のフロントサスペンション装置の斜視図である。 参考形態のフロントサスペンション装置の側面図である。
本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお以下の説明で、前後、上下および左右は、自動二輪車に乗車した乗員から見た方向を言うものとする。
本発明の第1の実施の形態について図1〜図4を参照しながら説明すると、先ず図1において、スクータ型である自動二輪車の車体フレームFは、ステアリングハンドル11を操向可能に支持するヘッドパイプ12と、該ヘッドパイプ12から後下がりに傾斜するダウンフレーム部13aならびに該ダウンフレーム部13aの下端部から後方に延びるロアフレーム部13bを一体に有するメインフレーム13と、該メインフレーム13の後端部すなわち前記ロアフレーム部13bの後端部に直角に連設されて左右両側に延びるクロスメンバ14と、該クロスメンバ14の両端部から後上がりに延びる左右一対のリヤフレーム15とを備える。
前記リヤフレーム15の下端部に設けられたブラケット16には、内燃機関Eと、該内燃機関Eから出力される動力を後輪WR側に伝達する動力伝達機構Tとを有するパワーユニットPが、リンク17を介して揺動可能に支持され、前記後輪WRは前記パワーユニットPの後部に軸支される。また前記リヤフレーム15の後部および前記パワーユニットPの後部間には、リヤクッションユニット18が設けられる。
前記リヤフレーム15には、前記パワーユニットPおよび前記後輪WRを上方から覆う収納ボックス19が支持されており、この収納ボックス19を上方から覆う乗車用シート20が前記収納ボックス19に開閉可能に支持される。
前記車体フレームFと、前記パワーユニットPの一部と、前記収納ボックス19とは、前記乗車用シート20に座った乗員が足を載せる低床フロア21を有する車体カバー22で覆われる。
図2および図3を併せて参照して、前記ステアリングハンドル11が備えるステアリング軸11aは軸線方向での相対位置を一定としつつ、軸線まわりの回動を可能として前記ヘッドパイプ12に挿入される。また前輪WFは、前記ヘッドパイプ12の前方にオフセット配置されるフロントフォーク24の下端部に軸支されるものであり、このフロントフォーク24は、前記前輪WFの左右両側に配置されて上下に延びる一対の脚部24aと、前記前輪WFの上方で前記脚部24aの上端間を一体に連結するブリッジ部24bとを備え、前記前輪WFの車軸25の両端部が前記両脚部24aの下端部に軸支され、前記前輪WFを上方から覆うフロントフエンダ26が前記ブリッジ部24bに支持される。
また前記ヘッドパイプ12の前方には、テレスコピック型に構成される単一のサスペンション28がオフセット配置されており、このサスペンション28は、アウターチューブ29と、該アウターチューブ29に軸方向相対移動可能を可能として挿入されるインナーチューブ30とを有する。
前記アウターチューブ29および前記インナーチューブ30の一方、この実施の形態ではアウターチューブ29が前記ステアリングハンドル11のステアリング軸11aに固定され、前記アウターチューブ29および前記インナーチューブ30の他方、この実施の形態ではインナーチューブ30が前記フロントフォーク24に固定される。
前記ヘッドパイプ12の下端から下方に突出した前記ステアリング軸11aの下端部には第1のホルダ31が固定され、前記ヘッドパイプ12の上端から上方への前記ステアリング軸11aの突出部には第2のホルダ32が固定される。
第1のホルダ31には、周方向1箇所にすり割り34を有してリング状に形成される第1の固定部33が、前記すり割り34を前方に臨ませつつ前記ステアリング軸11aの前方に配置されるようにして一体に設けられ、前記第1の固定部33に前記アウターチューブ29の下端部が挿入され、前記すり割り34を狭めるようにしてボルト35を締め付けることで、第1のホルダ31すなわち前記ステアリング軸11aの下端部に前記アウターチューブ29の下端部が固定される。
図1に注目して、前記第2のホルダ32にも、第1のホルダ31が備える第1の固定部33と同様の第2の固定部36が、前記ステアリング軸11aの前方に配置されるようにして一体に設けられており、第2の固定部36に前記アウターチューブ29の上部を挿入した状態でボルト38を締め付けることにより、第2のホルダ32すなわち前記ヘッドパイプ12の上端から上方への前記ステアリング軸11aの突出部に前記アウターチューブ29の上部が固定される。
前記フロントフォーク24における前記ブリッジ部24bの上面中央部には、円筒状に形成される第3の固定部40が上方に突出するようにして一体に設けられており、第3の固定部40に前記インナーチューブ30の下端部が挿入、固定される。すなわちフロントフォーク24に前記インナーチューブ30の下端部が固定される。
前記ステアリングハンドル11の前記ステアリング軸11aと、前記フロントフォーク24との間には、リンク機構43が設けられる。このリンク機構43は、前記フロントフォーク24に上下方向の揺動を可能として連結されるレバー44と、スライド可能として相互に嵌合されるスライド軸45および摺動保持筒46とを備え、前記スライド軸45および前記摺動保持筒46の一方、この実施の形態ではスライド軸45が前記レバー44に固定され、前記スライド軸45および前記摺動保持筒46の他方、この実施の形態では前記摺動保持筒46が前記ステアリング軸11aの下端部に固定される第1のホルダ31に上下方向の揺動を可能として支持される。
前記レバー44は、前記第3の固定部40を左右両側から挟むように二股に分岐した左右一対の腕部44aを有しており、それらの腕部44aの先端部が、前記第3の固定部40に、同軸に配置される左右一対のボルト47で回動可能に取付けられる。また前記スライド軸45は、前記車体フレームFにおける前記メインフレーム13のダウンフレーム部13a側に向かって延びるようにして前記レバー44に固設される。
前記第1のホルダ31には、前記スライド軸45を左右両側から挟むようにして下方に延びる一対の連結腕部48が一体に設けられており、それらの連結腕部48の下端部間に配置されて前記スライド軸45をスライド可能に嵌合させる前記摺動保持筒46が、前記連結腕部48の下端部に、同軸に配置される左右一対のボルト49で回動可能に取付けられる。また前記スライド軸45の先端部には、該スライド軸45が前記摺動保持筒46から抜け出すことを阻止するための止め輪50が装着される。
このようなリンク機構43によれば、前記サスペンション28が伸長状態にあるとき、すなわち前記ステアリングハンドル11に対する前記フロントフォーク24の上下位置が下方位置であるときには、図2および図3で示すように、前記摺動保持筒46に前記スライド軸45が前記レバー44から比較的離隔した位置にある中間部を嵌合させた状態に在る。また前記サスペンション28が収縮状態にあるとき、すなわち前記ステアリングハンドル11に対して前記フロントフォーク24が上方に変位したときには、図4で示すように、前記スライド軸45が前記レバー44に近接した部分を前記摺動保持筒46に嵌合させた状態となる。すなわち前記リンク機構43は、前記ステアリングハンドル11に対する前記フロントフォーク24の上下動に応じて前記スライド軸45を前記摺動保持筒46内でスライドさせるように作動することになり、前記ステアリングハンドル11に対する前記フロントフォーク24の上下動を許容することになる。
次にこの第1の実施の形態の作用について説明すると、アウターチューブ29と、該アウターチューブ29に軸方向相対移動可能を可能として挿入されるインナーチューブ30とを有してテレスコピック型に構成される単一のサスペンション28がヘッドパイプ12の前方にオフセット配置され、前記アウターチューブ29および前記インナーチューブ30の一方がステアリングハンドル11に固定され、前記アウターチューブ29および前記インナーチューブ30の他方が、前記ヘッドパイプ12の前方にオフセット配置されるフロントフォーク24に固定され、前記ステアリングハンドル11および前記フロントフォーク24間に、前記ステアリングハンドル11に対する前記フロントフォーク24の上下動を許容するリンク機構43が設けられるので、テレスコピック型のサスペンション28を1本に纏めることが可能となり、フロントサスペンションの軽量化および低コスト化が可能となる。
また前記リンク機構43が、前記フロントフォーク24に上下方向の揺動を可能として連結されるレバー44と、スライド可能として相互に嵌合されるスライド軸45および摺動摺動保持筒46とを備え、前記スライド軸45および前記摺動保持筒46の一方が前記レバー44に固定され、前記スライド軸45および前記摺動保持筒46の他方が、前記ステアリングハンドル11に固定される第1のホルダ31に上下方向の揺動を可能として支持されるので、フロントフォーク24のステアリングハンドル11に対する上下動は、スライド軸45および摺動保持筒46を軸方向に相対移動させるようにしてレバー44が揺動することで吸収され、簡単な構造でリンク機構43を構成することができる。
また前記スライド軸45が前記レバー44に固定され、前記摺動保持筒46が前記第1のホルダ31に揺動可能に支持されるので、スライド軸45および摺動保持筒46の摺動部のモーメントを小さくしてリンク機構43の円滑な作動が可能となる。
また第1のホルダ31に、前記アウターチューブ29および前記インナーチューブ30の一方が固定されるので、サスペンション28のステアリングハンドル11への固定部材を第1のホルダ31が兼ねることになり、部品点数を低減することができる。
さらに前記アウターチューブ29が前記ステアリングハンドル11に固定され、前記インナーチューブ30が前記フロントフォーク24に固定されるので、サスペンション28を倒立型とすることによってサスペンション28の支持剛性を高めることができる。
本発明の第2の実施の形態について図5を参照しながら説明すると、ヘッドパイプ12の下端から下方に突出した前記ステアリング軸11aの下端部には第3のホルダ51が固定され、この第3のホルダ51には、周方向1箇所にすり割り52を有してリング状に形成される第4の固定部53が、前記すり割り52を前方に臨ませつつ前記ステアリング11aの前方に配置されるようにして一体に設けられ、前記第4の固定部53に前記アウターチューブ29の下端部が挿入され、前記すり割り52を狭めるようにしてボルト54を締め付けることで第3のホルダ31すなわち前記ステアリング軸11aの下端部に前記アウターチューブ29の下端部が固定される。
前記ステアリングハンドル11の前記ステアリング軸11aと、前記フロントフォーク24との間には、リンク機構55が設けられる。このリンク機構55は、前記フロントフォーク24に上下方向の揺動を可能として連結されるレバー56と、スライド可能として相互に嵌合されるスライド軸57および摺動保持筒58とを備え、前記スライド軸57および摺動保持筒58の一方、この実施の形態では摺動保持筒58が前記レバー56に固定され、前記スライド軸57および摺動保持筒58の他方、この実施の形態では前記スライド軸57が前記ステアリング軸11aの下端部に固定される第3のホルダ51に上下方向の揺動を可能として支持される。
左右一対の前記レバー56は、前記第3の固定部40を左右両側から挟むように配置されており、それらのレバー56の一端部が、前記第3の固定部40に、同軸に配置される左右一対のボルト59で回動可能に取付けられる。また前記摺動保持筒58は、前記車体フレームFにおける前記メインフレーム13のダウンフレーム部13a側に向かって延びるようにして左右一対の前記レバー56の他端部間に固定される。
前記第3のホルダ51には、前記スライド軸57を左右両側から挟むようにして下方に延びる一対の連結腕60が固着されており、前記摺動保持筒58に一端側をスライド可能に挿入させた前記スライド軸57の他端部が、スライド軸57をその一直径線に沿って貫通するピン61で前記連結腕60に回動可能に取付けられる。
この第2の実施の形態によっても、上記第1の実施の形態と同様に、テレスコピック型のサスペンション28を1本に纏めることが可能となり、フロントサスペンションの軽量化および低コスト化が可能となる。
本発明の参考形態について図6を参照しながら説明すると、ヘッドパイプ12の下端から下方に突出した前記ステアリング軸11aの下端部には第4のホルダ64が固定され、この第4のホルダ64には、第1の実施の形態の第1の固定部33ならびに第2の実施の形態の第4の固定部53と同様の第5の固定部65が一体に設けられ、前記第5の固定部65に前記アウターチューブ29の下端部が挿入され、ボルト66を締め付けることで第4のホルダ64すなわち前記ステアリング軸11aの下端部に前記アウターチューブ29の下端部が固定される。
前記ステアリングハンドル11の前記ステアリング軸11aと、前記フロントフォーク24との間には、リンク機構67が設けられる。このリンク機構67は、前記ステアリング軸11a側に上下方向の揺動を可能として連結される第1リンク68と、前記フロントフォーク24側に上下方向の揺動を可能として連結される第2リンク69とが相互に連結されて成る。
前記ステアリング軸11aの下端部に固定される前記第4のホルダ64には、前記第1リンク68の一端部がピン70を介して連結されており、前記第1リンク68は前記ボルト70の軸線まわりに揺動することを可能として前記第5のホルダ64に連結されることになる。また前記第1リンク68の他端部には第2リンク69の一端部がピン71を介して連結される。
前記フロントフォーク24における前記ブリッジ部24bの上面中央部には、第1および第2の実施の形態と同様にして前記インナーチューブ30の下端部を挿入、固定するようにした第6の固定部72が一体に設けられており、この第6の固定部72一体に設けられて後方に突出する連結腕部72aに、第2リンク69の他端部がピン74を介して連結される。
この参考形態によっても、第1および第2の実施の形態と同様に、テレスコピック型のサスペンション28を1本に纏めることが可能となり、フロントサスペンションの軽量化および低コスト化が可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
11・・・ステアリングハンドル
12・・・ヘッドパイプ
24・・・フロントフォーク
28・・・サスペンション
29・・・アウターチューブ
30・・・インナーチューブ
31,51・・・ホルダ
43,55,67・・・リンク機構
44,56・・・レバー
45,57・・・スライド軸
46,58・・・摺動保持筒
F・・・車体フレーム
WF・・・前輪

Claims (4)

  1. 車体フレーム(F)がその前端部に有するヘッドパイプ(12)にステアリングハンドル(11)が操向可能に支持され、前輪(WF)がフロントフォーク(24)の下端部に軸支される自動二輪車において、
    アウターチューブ(29)と、該アウターチューブ(29)に軸方向相対移動可能を可能として挿入されるインナーチューブ(30)とを有してテレスコピック型に構成される単一のサスペンション(28)が前記ヘッドパイプ(12)の前方にオフセット配置され、前記アウターチューブ(29)および前記インナーチューブ(30)の一方が前記ステアリングハンドル(11)に固定され、前記アウターチューブ(29)および前記インナーチューブ(30)の他方が、前記ヘッドパイプ(12)の前方にオフセット配置される前記フロントフォーク(24)に固定され、前記ステアリングハンドル(11)および前記フロントフォーク(24)間に、前記ステアリングハンドル(11)に対する前記フロントフォーク(24)の上下動を許容するリンク機構(43,55)が設けられ、前記リンク機構(43,55)が、前記フロントフォーク(24)に上下方向の揺動を可能として連結されるレバー(44,56)と、スライド可能として相互に嵌合されるスライド軸(45,57)および摺動保持筒(46,58)とを備えていて、前記スライド軸(45,57)および前記摺動保持筒(46,58)の一方が前記レバー(44,56)に固定され、前記スライド軸(45,57)および前記摺動保持筒(46,58)の他方が、前記ステアリングハンドル(11)に固定されるホルダ(31,51)に上下方向の揺動を可能として支持されることを特徴とする自動二輪車におけるフロントサスペンション装置。
  2. 前記スライド軸(45)が前記レバー(44)に固定され、前記摺動保持筒(46)が前記ホルダ(31)に揺動可能に支持されることを特徴とする請求項に記載の自動二輪車におけるフロントサスペンション装置。
  3. 前記ホルダ(31,51)に、前記アウターチューブ(29)および前記インナーチューブ(30)の一方が固定されることを特徴とする請求項またはに記載の自動二輪車におけるフロントサスペンション装置。
  4. 前記アウターチューブ(29)が前記ステアリングハンドル(11)に固定され、前記インナーチューブ(30)が前記フロントフォーク(24)に固定されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の自動二輪車におけるフロントサスペンション装置。
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