WO2020049658A1 - 鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置 - Google Patents

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Abstract

触媒コンバータが触媒保持筒に触媒担体が収容されて成り、触媒保持筒が当該触媒保持筒の上流端部および下流端部を支持する円筒状のカバーで覆われ、触媒保持筒がカバーで支持される下流端部よりも大径の径大部を前記下流端部よりも上流側に有するように形成される鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置において、カバー(26)が径大部(27)よりも大径の上流側カバー部材主部(28a)の上流端部に触媒保持筒(24)の上流端部(24a)を固定的に支持する上流側支持部(28c)が形成されて成る上流側カバー部材(28)と、下流側カバー部材主部(29a)の下流端部に触媒保持筒の下流端部(24b)を摺動可能に支持する下流側支持部(29c)が形成されて成る下流側カバー部材(29)とから成り、上流側カバー部材主部の下流端部に下流側カバー部材主部の上流端部が接合される。これにより触媒コンバータのカバー内への組み付け作業を容易とする。

Description

鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置

 本発明は、車体フレームに搭載される機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに接続される排気管の下流端部に、触媒保持筒に触媒担体が収容されて成る触媒コンバータの上流端部が接続され、前記触媒保持筒が当該触媒保持筒の上流端部および下流端部を支持する円筒状のカバーで覆われ、前記触媒コンバータの下流端部に排気チャンバーが接続され、前記触媒保持筒が、前記カバーで支持される前記下流端部よりも大径の径大部を前記下流端部よりも上流側に有するように形成される鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置に関する。

 排気管の下流端部に接続される触媒コンバータが、触媒保持筒に触媒担体が収容されて成り、この触媒保持筒の上流端部および下流端部を支持する円筒状のカバーで前記触媒保持筒が覆われるようにした自動二輪車用内燃機関の排気装置が、特許文献1で知られている。

日本特開2017-214904号公報

 ところで、触媒コンバータが排気流通方向に間隔をあけて複数個の触媒担体を有するものであるときに、個別の触媒担体ごとに1つである保持筒を複数溶接して全体としての触媒保持筒が構成され、触媒保持筒の外周から溶接部が、触媒保持筒の下流端部よりも大径の径大部として外方に突出してしまう場合がある。この場合、触媒保持筒を覆うカバーが全体として一体の単一のものであると、上記特許文献1で開示されるように触媒保持筒の上流端部および下流端部が外筒で支持される構成としたときには、触媒保持筒をカバー内に挿入することが難しく、組み付け作業が煩雑となる。

 本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、触媒単体を収容する触媒保持筒の上流端部および下流端部が触媒保持筒を覆うカバーで支持される構造であっても、触媒コンバータのカバー内への組み付け作業を容易とした鞍乗り型車両用内燃機関の排気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、車体フレームに搭載される機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに接続される排気管の下流端部に、触媒保持筒に触媒担体が収容されて成る触媒コンバータの上流端部が接続され、前記触媒保持筒が当該触媒保持筒の上流端部および下流端部を支持する円筒状のカバーで覆われ、前記触媒コンバータの下流端部に排気チャンバーが接続され、前記触媒保持筒が、前記カバーで支持される前記下流端部よりも大径の径大部を前記下流端部よりも上流側に有するように形成される鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置において、前記カバーが、前記径大部よりも大径の上流側カバー部材主部の上流端部に前記触媒保持筒の上流端部を固定的に支持する上流側支持部が形成されて成る上流側カバー部材と、下流側カバー部材主部の下流端部に前記触媒保持筒の下流端部を摺動可能に支持する下流側支持部が形成されて成る下流側カバー部材とから成り、上流側カバー部材主部の下流端部に前記下流側カバー部材主部の上流端部が接合されることを第1の特徴とする。

 また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記下流側カバー部材主部が前記上流側カバー部材主部よりも小径に形成されることを第2の特徴とする。

 本発明は、第2の特徴の構成に加えて、前記径大部よりも下流側で前記上流側カバー部材主部の下流端部に、前記下流側カバー部材主部の上流端部が相互に重なるように嵌合されることを第3の特徴とする。

 本発明は、第1~第3の特徴の構成のいずれかに加えて、前記下流側支持部および前記触媒保持筒の下流端部が前記排気チャンバー内に突入されることを第4の特徴とする。

 さらに本発明は、第1~第4の特徴の構成のいずれかに加えて、前記上流側カバー部材が、前記下流側カバー部材よりも軸方向に長く形成されることを第5の特徴とする。

 本発明の第1の特徴によれば、上流側カバー部材および下流側カバー部材でカバーが構成され、上流側カバー部材は触媒保持筒の径大部よりも大径の上流側カバー部材主部の上流端部に触媒保持筒の上流端部を固定的に支持する上流側支持部が形成されて成り、下流側カバー部材は下流側カバー部材主部の下流端部に触媒保持筒の下流端部を摺動可能に支持する下流側支持部が形成されて成り、上流側カバー部材主部の下流端部に下流側カバー部材主部の上流端部が接合されるので、触媒保持筒にその上流側から上流側カバー部材を嵌装して固定するとともに、触媒保持筒にその下流側から下流側カバー部材を嵌装して上流側カバー部材および下流側カバー部材を接合することで、触媒保持筒がその下流端部よりも大径の径大部を有するにもかかわらず、触媒コンバータのカバー内への組み付け作業を容易とすることができる。

 また本発明の第2の特徴によれば、下流側カバー部材主部が上流側カバー部材主部よりも小径であるので、触媒保持筒の下流端部を摺動可能に支持する下流側支持部の近傍を比較的小径として下流側支持部の剛性を高めることができる。

 本発明の第3の特徴によれば、径大部よりも下流側で上流側カバー部材主部の下流端部に、下流側カバー部材主部の上流端部が相互に重なるように嵌合されるので、上流側カバー部材主部の下流端部と、下流側カバー部材主部の上流端部とを重ねることで接合部の剛性を高めることができる。

 本発明の第4の特徴によれば、下流側支持部および触媒保持筒の下流端部が排気チャンバー内に突入されるので、排気流通方向で触媒コンバータを比較的長く構成しつつ、排気チャンバーおよび排気管間の距離を短くすることができる。

 さらに本発明の第5の特徴によれば、上流側カバー部材が下流側カバー部材よりも軸方向に長いので、触媒保持筒の全長のうち多くの部分を上流側カバー部材で覆い、組み付け前の触媒コンバータの保護に寄与することができる。

図1は自動二輪車の一部切欠き左側面図である。(第1の実施の形態) 図2は排気装置の要部縦断面図である。(第1の実施の形態) 図3は排気チャンバーの一部を切欠いて排気チャンバー付近を示す縦断側面図である。(第1の実施の形態) 図4は図3の4矢視方向から見た横断平面図である。(第1の実施の形態)

11・・・機関本体
12・・・シリンダヘッド
15・・・排気装置
16・・・排気管
17・・・触媒コンバータ
18・・・排気チャンバー
23・・・触媒担体
24・・・触媒保持筒
24a・・・触媒保持筒の上流端部
24b・・・触媒保持筒の下流端部
26・・・カバー
27・・・径大部
28・・・上流側カバー部材
28a・・・上流側カバー部材主部
28c・・・上流側支持部
29・・・下流側カバー部材
29a・・・下流側カバー部材主部
29c・・・下流側支持部
30・・・ケーシング
F・・・車体フレーム

 本発明の実施の形態について添付の図1~図4を参照しながら説明するが、以下の説明で前後、左右および上下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。

第1の実施の形態

 先ず図1において、鞍乗り型車両である自動二輪車の車体フレームFがその前端部に有するヘッドパイプ5には、前輪WFを軸支するフロントフォーク6および操向ハンドル7が操向可能に支持され、後輪WRを後端部で軸支するスイングアーム8の前端部が前記車体フレームFの前後方向中間部に揺動可能に支持され、前記車体フレームFおよび前記スイングアーム8間にはリヤクッションユニット10が設けられる。

 前記後輪WRを駆動する動力を発揮するようにして前記車体フレームFに搭載される内燃機関Eの機関本体11は、前記前輪WFおよび前記後輪WR間で前記車体フレームFに支持されており、この機関本体11の上方に配置される燃料タンク13と、当該燃料タンク13の後方に配置される乗車用シート14とが前記車体フレームFに支持される。

 前記機関本体11の一部を構成するシリンダヘッド12の前壁12aには排気装置15が接続されるものであり、この排気装置15は、前記シリンダヘッド12の前壁12aから前記機関本体11の前方で下方に延びるとともに前記機関本体11の前部下方で後方に屈曲する排気管16と、前記機関本体11の後部下方から後方に延びるように配置されて前記排気管16に接続される触媒コンバータ17と、当該触媒コンバータ17に接続される排気チャンバー18と、前記後輪WRの右側方に配置されるようにして前記排気チャンバー18に接続される排気マフラー19とを備える。

 図2を併せて参照して、前記排気管16は、外管20に所定間隙を介して内管21が内挿されて成る二重管構造を有する。図2において矢印で示す排気流通方向22に沿う前記内管21の下流端部21aは、排気流通方向22に沿う下流側に向かうにつれて大径となる第1テーパ部分21aaと、前記外管20の前記排気流通方向22に沿う下流端部20aの内周に嵌合するようにして前記第1テーパ部分21aaの大径端に同軸に連なる第1円筒部分21abと、前記外管20の前記下流端部20aから突出しつつ前記排気流通方向22に沿う下流側に向かうにつれて大径となるようにして前記第1円筒部分21abに同軸に連なる第2テーパ部分21acと、その第2テーパ部分21acの大径端に同軸に連なる第2円筒部分21adとを一体に有するように形成され、前記第1円筒部分21abおよび前記第2テーパ部分21acの連設部が、前記外管20の前記下流端部20aに溶接される。

 前記排気管16における前記内管21の前記下流端部21aに前記触媒コンバータ17の上流端部が接続されるものであり、この触媒コンバータ17は、前記排気流通方向22に沿って並ぶ一対の触媒担体23が触媒保持筒24に収容されて成り、前記触媒保持筒24は、当該触媒保持筒24の上流端部24aおよび下流端部24bを支持するカバー26で覆われる。

 前記触媒保持筒24は、個別の触媒担体23ごとに1つである一対の保持筒25を溶接して構成されており、触媒保持筒24の長手方向中央部の外周からは、前記保持筒25の溶接によって生じる溶接部が、前記カバー26で支持される前記下流端部24bよりも上流側に配置されて前記下流端部24bよりも大径となる径大部27として外方に突出する。しかも前記保持筒25すなわち触媒保持筒24は、当該触媒保持筒24の上流端部24aに前記排気管16の前記内管21における前記第2円筒部分21adの一部を嵌合させ得る内径を有するように形成される。

 前記カバー26は、前記径大部27よりも大径の上流側カバー部材主部28aの上流端部に前記触媒保持筒24の上流端部24aを固定的に支持する上流側支持部28cが形成されて成る上流側カバー部材28と、少なくとも前記触媒保持筒24よりも大径である下流側カバー部材主部29aの下流端部に前記触媒保持筒24の下流端部24bを摺動可能に支持する下流側支持部29cが形成されて成る下流側カバー部材29とから成り、上流側カバー部材主部28aの下流端部に前記下流側カバー部材主部29aの上流端部が接合されるものであり、この実施の形態では上流側カバー部材主部28aの下流端部に前記下流側カバー部材主部29aの上流端部が溶接される。

 前記上流側カバー部材28は、円筒状である前記上流側カバー部材主部28aと、その上流側カバー部材主部28aの前記排気流通方向22に沿う上流端に連なるとともに上流側に向かうにつれて小径となる上流側テーパ部28bと、前記触媒保持筒24の前記上流端部24aを嵌合して支持するように円筒状に形成されて前記上流側テーパ部28bの小径端に同軸に連なる上流側支持部28cとを一体に有するように形成され、前記上流側支持部28cは前記触媒保持筒24の上流端部24aとともに前記排気管16の前記内管21における前記第2円筒部分21adの外周に溶接される。

 前記下流側カバー部材29は、円筒状である前記下流側カバー部材主部29aと、その下流側カバー部材主部29aの前記排気流通方向22に沿う下流端に連なるとともに下流側に向かうにつれて小径となる下流側テーパ部29bと、前記触媒保持筒24の前記下流端部24bを摺動可能に嵌合して摺動支持するように円筒状に形成されて前記下流側テーパ部29bの小径端に同軸に連なる下流側支持部29cとを一体に有するように形成される。

 前記下流側カバー部材主部29aは前記上流側カバー部材主部28aよりも小径に形成されており、前記径大部27よりも下流側で前記上流側カバー部材主部28aの下流端部に、前記下流側カバー部材主部29aの上流端部が相互に重なるように嵌合され、その嵌合状態で接合(この実施の形態では溶接)される。

 また前記上流側カバー部材28の軸方向長さL1は、前記下流側カバー部材29の軸方向長さL2よりも大きく設定されており、前記上流側カバー部材28は前記下流側カバー部材29よりも軸方向に長く形成される。

 図3および図4を併せて参照して、前記排気チャンバー18は、前記後輪WRの前方に配置されるものであり、この排気チャンバー18のケーシング30の前側下部には、前記触媒コンバータ17と同軸の接続筒部30aが一体に突設され、前記触媒コンバータ17の下流端部が前記排気チャンバー18における前記ケーシング30の前記接続筒部30aに接続される。

 しかも前記触媒コンバータ17の前記下流側カバー部材29における前記下流側カバー部材主部29aの一部は、当該下流側カバー部材29の前記下流側テーパ部29bおよび前記下流側支持部29cと、前記触媒保持筒24の下流端部24bとが、前記排気チャンバー18内に突入されるようにして前記接続筒部30a内に嵌入されており、排気チャンバー18のケーシング30が有する前記接続筒部30aが前記下流側カバー部材主部29aの外周に溶接される。

 前記排気チャンバー18における前記ケーシング30の車幅方向右側後部には、右側斜め後方に延びる接続管31が連設されており、この接続管31に前記排気マフラー19が接続される。

 ところで前記排気チャンバー18の前記ケーシング30は、車両前後方向後方に向かって開放した椀状の前部ケース32の開口端部と、車両前後方向前方に向かって開放した椀状の後部ケース33の開口端部と結合されて成るものであり、前記接続筒部30aは、前記前部ケース32に一体に形成される。

 また前記後部ケース33の内面には、当該後部ケース33の内面との間にグラスウール35を挟むようにした板部材36が、前記触媒コンバータ17における触媒保持筒24の下流端部24bに対向するようにして溶接されており、この板部材36および前記グラスウール35は、前記触媒コンバータ17から前記排気チャンバー18内に排気が流入する際の音鳴りを防止する機能を果たす。

 また前記接続管31は、その上流端部が排気チャンバー18内に開口するようにして前記後部ケース33に連設され、図1で示すように、排気チャンバー18には、酸素センサ37が取付けられる。

 次にこの実施の形態の作用について説明すると、触媒コンバータ17の触媒保持筒24を当該触媒保持筒24の上流端部24aおよび下流端部24bを支持しつつ覆う円筒状のカバー26が、上流側カバー部材主部28aの上流端部に前記触媒保持筒24の上流端部24aを固定的に支持する上流側支持部28cが形成されて成る上流側カバー部材28と、下流側カバー部材主部28aの下流端部に前記触媒保持筒24の下流端部24bを摺動可能に支持する下流側支持部29cが形成されて成る下流側カバー部材29とから成り、上流側カバー部材主部28aの下流端部に前記下流側カバー部材主部29aの上流端部が接合(この実施の形態では溶接)されるので、前記触媒保持筒24が、前記カバー26で支持される前記下流端部24bよりも大径の径大部27を前記下流端部24bよりも上流側に有するように形成されていても、前記上流側カバー部材主部28aを前記径大部27よりも大径としておくことにより、触媒保持筒24にその上流側から上流側カバー部材28を嵌装して固定するとともに、触媒保持筒24にその下流側から下流側カバー部材29を嵌装して上流側カバー部材28および下流側カバー部材29を接合することで、触媒コンバータ17のカバー26内への組み付け作業を容易とすることができる。

 また前記下流側カバー部材主部29aが前記上流側カバー部材主部28aよりも小径に形成されるので、触媒保持筒24の下流端部24bを摺動可能に支持する下流側支持部29cの近傍を比較的小径として下流側支持部29cの剛性を高めることができる。

 また前記径大部27よりも下流側で前記上流側カバー部材主部28aの下流端部に、前記下流側カバー部材主部29aの上流端部が相互に重なるように嵌合されるので、上流側カバー部材主部28aの下流端部と、下流側カバー部材主部29aの上流端部とを重ねることで接合部の剛性を高めることができる。

 また前記下流側支持部29cおよび前記触媒保持筒24の下流端部が前記排気チャンバー18内に突入されるので、排気流通方向22で触媒コンバータ17を比較的長く構成しつつ、排気チャンバー18および排気管16間の距離を短くすることができる。

 さらに前記上流側カバー部材28が、前記下流側カバー部材29よりも軸方向に長く形成されるので、触媒保持筒24の全長のうち多くの部分を上流側カバー部材28で覆い、組み付け前の触媒コンバータ17の保護に寄与することができる。

 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、その要旨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。

Claims (5)

  1.  車体フレーム(F)に搭載される機関本体(11)の一部を構成するシリンダヘッド(12)に接続される排気管(16)の下流端部に、触媒保持筒(24)に触媒担体(23)が収容されて成る触媒コンバータ(17)の上流端部が接続され、前記触媒保持筒(24)が当該触媒保持筒(24)の上流端部(24a)および下流端部(24b)を支持する円筒状のカバー(26)で覆われ、前記触媒コンバータ(17)の下流端部に排気チャンバー(18)が接続され、前記触媒保持筒(24)が、前記カバー(26)で支持される前記下流端部(24b)よりも大径の径大部(27)を前記下流端部(24b)よりも上流側に有するように形成される鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置において、前記カバー(26)が、前記径大部(27)よりも大径の上流側カバー部材主部(28a)の上流端部に前記触媒保持筒(24)の上流端部(24a)を固定的に支持する上流側支持部(28c)が形成されて成る上流側カバー部材(28)と、下流側カバー部材主部(29a)の下流端部に前記触媒保持筒(24)の下流端部(24b)を摺動可能に支持する下流側支持部(29c)が形成されて成る下流側カバー部材(29)とから成り、上流側カバー部材主部(28a)の下流端部に前記下流側カバー部材主部(29a)の上流端部が接合されることを特徴とする鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置。
  2.  前記下流側カバー部材主部(29a)が、前記上流側カバー部材主部(28a)よりも小径に形成されることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置。
  3.  前記径大部(27)よりも下流側で前記上流側カバー部材主部(28a)の下流端部に、前記下流側カバー部材主部(29a)の上流端部が相互に重なるように嵌合されることを特徴とする請求項2に記載の鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置。
  4.  前記下流側支持部(29c)および前記触媒保持筒(24)の下流端部が、前記排気チャンバー(18)内に突入されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置。
  5.  前記上流側カバー部材(28)が、前記下流側カバー部材(29)よりも軸方向に長く形成されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の鞍乗り型車両用内燃機関の排気装置。
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