JP5117358B2 - 車両における音響装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、専用のスピーカを必要としない車両における音響装置を提供することを目的とする。
この構成によれば、乗員の前方に設けられたカバー部材に直接固定した振動子でカバー部材を振動させて音を発生させるため、車両が元々備えるカバー部材を利用して、従来用いられていたスピーカを設けることなく、音を出力できる。
また、乗員の前方側に設けられたカバー部材が音を発生させるため、車両の前方側及び乗員側に音を向けることができ、カバー部材が発生させた音の聴取性を車両の前方側及び乗員側において向上できる。
この構成によれば、防風のために設けられた比較的大きな面積を有するスクリーンまたはレッグシールドを振動させて音を発生させるため、振動子の振動が微振動であっても大きな音を発生させるこができる。
また、前記カバー部材(60,221,350,421)が樹脂製の外装部品であっても良い。
この場合、樹脂製のカバーは軽量であるため、振動子の振動に対して追従性が良く、振動子の振動が微振動であっても良好な音を発生させることができる。
この場合、振動子が、振動しにくい取付け部から離れて配置されるため、カバー部材を効果的に振動させることができ、良好な音を出力できる。
さらにまた、前記カバー部材(60,221,350,421)が板状であり、前記振動子(90)が板状カバー部材に垂直に取り付けられても良い。
この場合、振動子の振動が板状のカバー部材に垂直に伝わるため、振動子の振動を効率良くカバー部材に伝達できる。
この場合、振動子をカバー部材に直接螺合させて簡単に固定でき、また、ねじ部がカバー部材の取付け部から離れた位置にあるので、振動子の振動をダイレクトにカバー部材に伝達でき、カバー部材を効率良く振動させることができる。
また、前記振動子(90)が超磁歪アクチュエータであっても良い。
この場合、超磁歪アクチュエータによってカバー部材を振動させることができる。
また、前記カバー部材(60)が防風機能を有するスクリーン(60)であり、当該スクリーン(60)の中央部(60a)の肉薄の部分、且つ、乗員の前方に配置されたメータパネル(173)から上方に隆起するメーターバイザ(173a)よりも低い位置に前記振動子(90)が設けられた構成であっても良い。
この場合、振動子が乗員の視界を妨げない位置に設けられているため、振動子が乗員の運転の邪魔にならない。
また、振動子の振動に対して追従性が良い軽量な樹脂製のカバーを振動させるため、振動子の振動が微振動であっても良好な音を出力できる。
振動子が、振動しにくい取付け部から離れて配置されるため、カバー部材を効果的に振動させることができ、良好な音を出力できる。
振動子をカバー部材に直接螺合させて簡単に固定でき、振動子の振動をダイレクトにカバー部材に伝達できるため、カバー部材を効率良く振動させることができる。
さらに、超磁歪アクチュエータによってカバー部材を振動させることができる。
さらにまた、振動子が乗員の視界を妨げない位置に設けられているため、振動子が運転の邪魔にならない。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るスクータ型車両の左側面図である。
また車体フレームFには、ユニットスイングエンジンUEを上方から覆うようにして収納ボックス30が取り付けられており、この収納ボックス30上に、前部シート32および後部シート33を有してタンデム型に構成される乗員用シート31が配置される。さらに車体フレームF、ユニットスイングエンジンUEの前部、燃料タンク28、ラジエータ29および収納ボックス30を覆う車体カバー34が車体フレームFに取り付けられている。車体カバー34は樹脂製の外装部品である。
また、車体フレームFは、左右の上ダウンフレーム37の中間部から後ろ上がりに延びる左右一対のシートレール39と、上ダウンフレーム37の後部とシートレール39の後部間とを連結する左右一対のリアフレーム40と、上ダウンフレーム37、下ダウンフレーム38およびリアフレーム40の外側方に配置されて前後に延びる左右一対のサポートフレーム41とを備えている。
後輪WRを後方から覆うリヤフェンダ181には、ライセンスプレート182、リフレクタ183およびライセンスライト184が取り付けられている。このリヤフェンダ181は、左右一対のテールライトユニット123、車体カバー34の一部を構成するカバー部材であるリヤアッパーカバー165およびリヤセンターカバー166とともに収納ボックス30の後部膨出部121に取り付けられている。
図2において、50はハンドルポストを示し、ハンドルポスト50は、図1に示すように、ヘッドパイプ27に支持されたステアリングステム51の上端に取り付けられている。ハンドルポスト50の上面には、図2に示すように、一対のホルダ52を介して操向ハンドル26が取り付けられ、操向ハンドル26には、上述したバックミラー176、スイッチケース178の他に、ブレーキマスタシリンダ53、ブレーキレバー54等が取り付けられている。
メータ55には、図中左から順に、燃料タンクの燃料量計55a、速度計55b、デジタル表示時計55c、エンジン回転数計55d、水温計55e等の車両に関する各種の表示手段が設けられている。
また、図2に示すように、ハンドル操舵部周辺には、音響機器80の操作に用いられる音響操作部70が設けられている。音響操作部70は、ヘッドパイプ27を境に後方に位置し、乗員の近い側に配置されている。
音響機器80は、音響操作部70からの指示に基づき音響機器80を制御する音声出力制御部80aと、音楽情報等を格納したSDメモリカードやラジオ等から取り込まれた音声データを音声出力制御部80aに出力する音源部80bと、アンプを備え音声出力制御部80aにより生成された音声信号を、駆動信号として超磁歪アクチュエータ90に出力する駆動部80cとを有している。音声出力制御部80a及び駆動部80cは、車両に搭載されたバッテリ45に接続されて電力が供給される。
フロントカバー156の上部には、スクリーン60の取付け部60cの各々に対応した位置に、ボルト49が螺合するねじ部156aが設けられている。ボルト49は、ワッシャ49aを介して固定される。
詳細には、超磁歪アクチュエータ90は、中央部60aの下部において、スクリーン60の取付け部60cから離れた位置に、取付け部60cよりもわずかに高い位置に取り付けられている。図1に示すように、超磁歪アクチュエータ90が固定された位置は、メータバイザ173aの上端より低い位置である。
乗員用シート31に着座した乗員が前方を見た場合、超磁歪アクチュエータ90はスクリーン60の下部に位置するとともに、メータバイザ173aよりも車両前方側に隠れているため、乗員の視界に入らない位置にある。このように、超磁歪アクチュエータ90が乗員の視界を妨げない位置にあるため、超磁歪アクチュエータ90が運転の邪魔にならないという利点がある。
さらに、超磁歪アクチュエータ90が取り付けられた中央部60aは肉薄に形成されており剛性が比較的低いため、超磁歪アクチュエータ90によって振動させられ易く、スクリーン60を大きく振動させることができる。
超磁歪アクチュエータ90は、超磁歪素子材料を円柱または角柱型に成形した超磁歪素子91を筒状のケース92の内部に収容し、磁界を発生させる磁界コイル93を超磁歪素子91の周囲に巻き回し、さらに、永久磁石等の磁性体94をケース92の内部において超磁歪素子91の周囲に配置して構成されている。
超磁歪素子91の軸方向の上端部91aには、超磁歪素子91の軸方向に延びてケース92の外側へ突出する雄ねじ部91cが設けられている。また、磁界コイル93には音響機器80に接続されるリード線95が接続され、音響機器80から磁界コイル93に電流を流して磁界を生じさせることが可能な構成となっている。
固定部60dは、中央部60aに立設された左右の側壁60eと、左右の側壁60eのそれぞれの先端の間に掛け渡された平面部60fとを有している。平面部60fは中央部60aの面に対して略平行な面に形成され、平面部60fの中央には、超磁歪アクチュエータ90の雄ねじ部91cが挿通される取付け孔60gが穿設されている。超磁歪アクチュエータ90は、雄ねじ部91cが螺合する雌ねじ部67aを有するクリップナット67を介して固定部60dに直接固定される。
ここで、上記所定の間隔は、超磁歪アクチュエータ90が、取付け部60cから十分に離れたスクリーン60における剛性が比較的低い位置に設けられるように設定され、かつ、乗員の視界に入らない位置となる間隔であることが望ましい。
また、乗員の前方側に設けられたスクリーン60が音を発生させるため、車両の前方側及び乗員側に音を向けることができ、スクリーン60が発生させた音の聴取性を車両の前方側及び乗員側において向上できる。
また、超磁歪アクチュエータ90の振動に対して追従性が良い軽量な樹脂製のスクリーン60を振動させて音を出力させるため、超磁歪アクチュエータ90の振動が微振動であっても良好な音を発生させることができる。
さらにまた、超磁歪アクチュエータ90の振動が板状のスクリーン60に垂直に伝わるため、超磁歪アクチュエータ90の振動を効率良くスクリーン60に伝達できる。
また、超磁歪アクチュエータ90が乗員の視界を妨げない位置に設けられているため、超磁歪アクチュエータ90が運転の邪魔にならない。さらに、スクリーン60の全体から音が出力されるとともに、従来のスピーカがなくとも音が出力されるため、乗員に斬新な印象を与えることができる。
上記第1の実施の形態では、超磁歪アクチュエータ90によってスクリーン60を振動させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ピエゾ素子アクチュエータやマグネット式アクチュエータを用いても良い。
また、上記第1の実施の形態では、車両はスクータ型車両であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、車両はロードスポーツ車両やデュアルパーパス車両等の自動二輪車、或いは、三輪又は四輪を越える車輪数の車両であっても良い。また、上記第1の実施の形態では、超磁歪アクチュエータ90はスクリーン60に取り付けられるものとして説明したが、これに限らず、例えば、乗員の前方側に位置するレッグシールド158に取り付けても良い。さらに、超磁歪アクチュエータ90を乗員の前方に位置するエンジンを覆うカバー部材に設け、このカバー部材から音を出力させても良い。また、その他の細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。
以下、図7乃至図9を参照して、本発明を適用した第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態において、上記第1の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態では、超磁歪アクチュエータ90を、鞍乗型電動車両200の車両前部のインナーカバー221(カバー部材)に取り付けて音響装置268を構成している。
鞍乗型電動車両200は、バッテリ駆動式の電気自動二輪車(Electric Vehicle)である。鞍乗型電動車両200の車体フレームFは、ヘッドパイプ205をその前端に備え、ヘッドパイプ205は、前輪WFを支持するフロントフォーク202を操行自在に支持している。フロントフォーク202の上部には、操行ハンドル203が固定されている。また、車体フレームFは、センターフレーム206と、リアフレーム207と、シートレール208とを備えている。これらのフレーム206、207、208は、車体幅方向において左右対称に一対にそれぞれ構成されている。
また、リアフレーム207は、センターフレーム206の後端から車体後方斜め上側に向けて延在している。シートレール208は、リアフレーム207の上側に取り付けられ、乗員シート242を支持している。
スイングアーム213は中空に形成され、後輪WRを駆動する動力発生モータ216、及び動力発生モータ216を制御するPDU(Power Drive Unit)218等が収容されている。動力発生モータ216及びPDU218は、図示しない配線を介してバッテリ209から電力を供給される。
インナーカバー221は、図8に示すように、車両に取り付けられた状態において乗員側に対向する平板部221aと、平板部221aの左右端にそれぞれ立設された側壁部221bと、ヘッドパイプ205の上部を覆う上面部221cと、上面部221cに対向する下面部221dとを有している。側壁部221bは、ヘッドパイプ205及びセンターフレーム206の側面を覆っている。また、上面部221cにはヘッドパイプ205が通る開口221eが形成され、下面部221dにはセンターフレーム206が通る開口221fが形成されている。
取付け部223は左右の側壁部221bの車両前方側の前縁部221gの近傍において、側壁部221bの上部及び下部にそれぞれ形成され、計4箇所に設けられている。また、上部及び下部の取付け部223は、それぞれ対向する側壁部221bに形成された取付け部223と略同一の高さに形成されている。
前縁部221gは、ヘッドパイプ205の前方に設けられるフロントカバー220の外縁に合わさって取り付けられる合せ部である。
超磁歪アクチュエータ90は、取付け部223から離れた位置において、取付け孔60gに挿通された雄ねじ部91cをナット267により締めこむことにより、インナーカバー221に直接固定され、簡単に取り付けることができる。超磁歪アクチュエータ90が直接固定されているため、超磁歪アクチュエータ90の振動をダイレクトにインナーカバー221に伝達できるため、効率良くインナーカバー221を振動させることができる。
また、超磁歪アクチュエータ90は平面部60fを介してインナーカバー221に対し略直角に取り付けられているため、超磁歪アクチュエータ90の軸方向の振動を効率良くインナーカバー221に伝達することができる。
超磁歪アクチュエータ90は、インナーカバー221の内側に取り付けられており、車両の外側から見えない位置にある。これにより、車両の外観性に影響を与えることなく超磁歪アクチュエータ90を配設できる。
上記第2の実施の形態では、インナーカバー221は樹脂材料により構成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、インナーカバー221をアルミニウム等の金属により構成しても良い。
以下、図10、図11を参照して、本発明を適用した第3の実施の形態について説明する。この第3の実施の形態において、上記第1の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第3の実施の形態では、超磁歪アクチュエータ90を、自動二輪車両300の車両前部のタンクカバー350(カバー部材)に取り付けて音響装置368を構成している。
前輪WF及び後輪WRの間には、エンジン303が配置され、車体フレーム304に支持されている。
車体フレーム304は、フロントフォーク305を介して前輪WFを支持するヘッドパイプ320、ヘッドパイプ320からエンジン303上方を後方へ向かって延在するメインパイプ321、エンジン303の後方に上下方向へ配設されるセンターパイプ322、ヘッドパイプ320からエンジン303前方を下方へ向かって延出するダウンパイプ323、エンジン303の下方に前後方向へ配設されるロアーパイプ324を備え、これらを連続させたループ状をなし、この内側にエンジン303を支持する。
また、エンジン303の上方には、燃料タンク330(車載部品)がメインパイプ321に支持されて設けられている。
タンクカバー350は、車両前後方向に延在する板状の部材であり、樹脂材料によって一体に形成されている。タンクカバー350は前部に幅広の幅広部350aを有し、その後部のシート310の側に、先細りに形成された幅狭部350bを有している。タンクカバー350の前後方向の中間部には、燃料タンク330の給油口に臨む開閉口351が設けられ、この開閉口351は開閉自在である。また、図10に示すように、側面視では、タンクカバー350は曲面形状に形成されている。
詳細には、超磁歪アクチュエータ90は、外縁部350eと中央部350fとの間の中間部に設けられており、超磁歪アクチュエータ90の周囲に位置する複数の取付け部350c、350dから所定の間隔をあけた位置にある。この所定の間隔は、超磁歪アクチュエータ90が、取付け部350c、350dから十分に離れたタンクカバー350における剛性が比較的低い位置に設けられるように設定される。このため、超磁歪アクチュエータ90によってタンクカバー350を効果的に振動させることができる。
また、超磁歪アクチュエータ90は、車両の前後方向の中心線を基準に左右対称となる位置に設けられているため、タンクカバー350に複数の超磁歪アクチュエータ90を設けた場合においても、バランス良くタンクカバー350を振動させることができ、良好な音を出力できる。また、タンクカバー350は、シート310に着座した乗員の前方の近傍に位置し、乗員の側を向いているため、タンクカバー350から出力された音が乗員の側に届き易く、乗員が音を聴取し易い。
以下、図12乃至図15を参照して、本発明を適用した第4の実施の形態について説明する。この第4の実施の形態において、上記第1の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第4の実施の形態では、超磁歪アクチュエータ90を、スクータ型車両400の車両前部のフロントカバー421(カバー部材)に取り付けて音響装置468を構成している。
スクータ型車両400の車体フレームFは、前輪WFを支持するフロントフォーク402を操行自在に支持するヘッドパイプ404と、ヘッドパイプ404に連接されて下方に延びた後、後方に延在するメインフレーム405と、メインフレーム405に連結されるリアフレーム407とを備えている。メインフレーム405は、ヘッドパイプ404から下方に延びるダウンチューブ405aと、ダウンチューブ405aの下端で屈曲して車体後方へ延びるロアフレーム405bとを備えている。
また、ユニットスイングエンジンUEの後部と、リアフレーム407の後部との間には、リヤクッションユニット411が設けられている。
フロントカバー421は正面視では略二等辺三角形状に形成された板状のカバー部材であり、最も鋭角な下部421aが車両の下方を向いて取り付けられる。下部421aと反対側の上部421bの中央には、車両の外側に一段突出した凸部421cが形成されている。また、フロントカバー421は、樹脂材料によって一体に形成されている。
フロントカバー421の裏面にはボス436aが形成され、ボス436aには雌ねじ部436(ねじ部)が形成されている。この雌ねじ部436には、超磁歪アクチュエータ90の雄ねじ部91cが螺合し、これにより超磁歪アクチュエータ90が直接フロントカバー421に取り付けられている。
このため、超磁歪アクチュエータ90を簡単に取り付けできる。また、超磁歪アクチュエータ90はフロントカバー421の取付け面に対し、振動の軸方向が垂直に取り付けられているため、フロントカバー421を効果的に振動させることができる。さらに、超磁歪アクチュエータ90は、フロントカバー421の外側から見えない位置に設けられるため、車両の外観性に影響を与えることなく配設できる。
フロントカバー421は、比較的大きな板状の樹脂部材であり、剛性が比較的低く撓み易いため、超磁歪アクチュエータ90を取り付けて音を発生させるには好適の部材である。さらに、超磁歪アクチュエータ90が中心部421gに取り付けられているため、効果的にフロントカバー421を振動させることができる。
上記第4の実施の形態では、超磁歪アクチュエータ90はフロントカバー421の内側に取り付けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、アッパカバー428の内側に取り付けられても良い。
図15はケースカバー435をユニットスイングエンジンUEの内側から見た斜視図である。ケースカバー435は、車両の側面側を向く平板部435aと、平板部435aの縁部に立設されてユニットスイングエンジンUEと合わさる壁部435bとを有している。ケースカバー435は、壁部435bに形成された孔部435cを通る複数のボルト(図示略)によってユニットスイングエンジンUEに固定される。ここで、ケースカバー435はアルミ合金により構成されている。
そして、超磁歪アクチュエータ90は、雄ねじ部91cが雌ねじ部436に螺合することで、直接ケースカバー435に取り付けられる。このため、超磁歪アクチュエータ90を簡単に取り付けできる。また、超磁歪アクチュエータ90はケースカバー435の取り付け面に対し、振動の軸方向が垂直に取り付けられているため、ケースカバー435を効果的に振動させることができる。さらに、超磁歪アクチュエータ90はケースカバー435の内側の外側から見えない位置に設けられているため、車両の外観性に影響を与えることなく超磁歪アクチュエータ90を配設できる。
26 操向ハンドル
27 ヘッドパイプ
31 乗員用シート
34 車体カバー
60 スクリーン(カバー部材)
60c 取付け部
68 音響装置
90 超磁歪アクチュエータ(振動子)
221 インナーカバー(カバー部材)
223 取付け部
268 音響装置
350 タンクカバー(カバー部材)
350c、350d 取付け部
368 音響装置
421 フロントカバー(カバー部材)
421d 取付け部
436 雌ねじ部(ねじ部)
468 音響装置
F 車体フレーム
E エンジン
Claims (9)
- 車体フレーム(F)、エンジンまたは車載部品(330)を覆うカバー部材(60,221,350,421)を備えた車両の音響装置において、
前記カバー部材(60,221,350,421)は、当該カバー部材(60,221,350,421)を固定するための取付け部(60c,223,350c、350d,421d)を当該カバー部材(60,221,350,421)の左右に有し、
前記カバー部材(60,221,350,421)のうち乗員の前方に配置したカバー部材(60,221,350,421)に、当該カバー部材(60,221,350,421)の左右の前記取付け部(60c,223,350c、350d,421d)の間の中央部、且つ、車両の外側から見えない前記カバー部材(60,221,350,421)の裏面に振動子(90)を直接固定し、前記カバー部材(60,221,350,421)を振動させることにより前記カバー部材(60,221,350,421)から音を発生させること、
を特徴とする車両における音響装置。 - 前記カバー部材(60)が防風機能を有するスクリーン(60)またはレッグシールド(158)であること、
を特徴とする請求項1に記載の車両における音響装置。 - 前記カバー部材(60,221,350,421)が樹脂製の外装部品であること、
を特徴とする請求項1または2記載の車両における音響装置。 - 前記振動子(90)が前記取付け部(60c,223,350c、350d,421d)から所定の間隔だけ離れた位置に配置されたこと、
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両における音響装置。 - 前記カバー部材(60,221,350,421)が板状であり、
前記振動子(90)が板状カバー部材に垂直に取り付けられること、
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車両における音響装置。 - 前記カバー部材(421)が当該カバー部材(421)の取付け部から離れた位置にねじ部(436)を備え、
前記振動子(90)が前記ねじ部(436)に螺合されること、
を特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の車両における音響装置。 - 前記振動子(90)が超磁歪アクチュエータであること、
を特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の車両における音響装置。 - 前記振動子(90)が前記車両の操向ハンドル近傍(26)のカバー部材(60)に、当該カバー部材(60)の取付け部(60c)から離れて視界の妨げとならない位置に取り付けられること、
を特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の車両における音響装置。 - 前記カバー部材(60)が防風機能を有するスクリーン(60)であり、当該スクリーン(60)の中央部(60a)の肉薄の部分、且つ、乗員の前方に配置されたメータパネル(173)から上方に隆起するメーターバイザ(173a)よりも低い位置に前記振動子(90)が設けられたこと、
を特徴とする請求項1に記載の車両における音響装置。
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