JP5614437B2 - In-vehicle acoustic device - Google Patents
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Description
この発明は、エンジンルームにおいて発生する音を車室に導入する車両内音響装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle acoustic device that introduces sound generated in an engine room into a passenger compartment.
車両に関しては、外部へのエンジン音の漏れを少なくすることが求められるが、その一方において、車両内において快適なエンジン音を楽しみたいという運転者の要求もある。このため、エンジンルーム内において発生する特に吸気音を車室内の運転者に伝えるための車両内音響装置が各種提案されている。例えば特許文献1に開示された車両内音響装置では、内部に空間を備えたパイプ状のフレームにより車両の骨格が構成されており、エンジンに空気を送るための吸気ダクトの空気取り入れ口をこのパイプ状のフレームの空間内に開口させている。この構成によれば、吸気ダクトを空気が流れるときの吸気音がパイプ状のフレームを介して運転者の耳に伝達される。また、特許文献2に開示された車両内音響装置では、エンジンに空気を導入する吸気管とエアコンから延びる外気導入管が近接配置されている。この構成によれば、吸気管において発生する吸気音が外気導入管およびエアコンの空気吹き出し口を介して車室内に伝達される。また、特許文献3に開示された車両内音響装置では、エンジンに外気を導入する外気ダクトを二分岐させており、その一方の外気ダクトの開口部を車両のエンジンルームと車室との境界壁であるダッシュパネル近傍に配置させている(特に特許文献3の図10参照)。この構成によれば、外気ダクト内を空気が流れるときの吸気音が、二分岐された一方の外気ダクトとダッシュパネルを介して車室内に伝達される。
With respect to vehicles, it is required to reduce leakage of engine sound to the outside. On the other hand, there is also a driver's request to enjoy comfortable engine sound in the vehicle. For this reason, various in-vehicle acoustic devices have been proposed for transmitting inspiratory noise generated in the engine room to the driver in the passenger compartment. For example, in the in-vehicle acoustic device disclosed in
ところで、特許文献1に開示された車両内音響装置は、車両の吸気ダクトの空気取り入れ口をパイプ状のフレームの空間内にまで引き込む必要がある。また、特許文献2に開示された車両内音響装置は、エンジンに空気を導入する吸気管とエアコンから延びる外気導入管が近接するように、吸気管および外気導入管のレイアウトを行う必要がある。また、特許文献3に開示された車両内音響装置は、外気ダクトを二分岐させ、そのうちの一方の外気ダクトの開口部をダッシュパネル近傍に配置しなければならない。このように特許文献1〜3に開示された車両内音響装置は、それらを実現するために、既存の車両の構造に対して大きな変更を加えなければならないという問題があった。また、特許文献1〜3に開示された車両内音響装置は、吸気音の伝達経路の構造についての設計の自由度が低く、車室内に導入する吸気音の音質の調整範囲が狭いという問題があった。また、特許文献1〜3に開示された車両内音響装置を採用する場合、エンジンの吸気系の構造の変更が伴うので、エンジンの吸気系の吸い込み圧力への影響が生じる。このため、吸気音の音質の調整をエンジンの特性の調整と独立して行うことができないという問題があった。
Incidentally, the in-vehicle acoustic device disclosed in
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、既存の車両の構造に対する変更が少なく、車室に導入する吸気音の音質の調整範囲を広くすることができ、かつ、エンジンの吸気系を変更することなく車両内に実現することが可能な車両内音響装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and there are few changes to the structure of an existing vehicle, the adjustment range of the quality of the intake sound introduced into the passenger compartment can be widened, and the engine An object of the present invention is to provide an in-vehicle acoustic device that can be realized in a vehicle without changing an intake system.
この発明は、エンジンルームと車室とを隔てる境界壁に孔を設け、前記エンジンルーム内のサージタンクと前記境界壁との間に、前記サージタンクの表面から放射される音を前記境界壁の孔の近傍に集める集音装置を設けたことを特徴とする車両内音響装置を提供する。
かかる発明によれば、既存の車両の構造に対する変更を極力少なくし、かつ、エンジンの吸気系を変更することなく、車両内音響装置を車両内に実現することができる。また、この車両内音響装置は設計の自由度が高いので、車室に導入される音の音質を広い範囲に亙って調整することができる。
According to the present invention, a hole is provided in a boundary wall separating the engine room and the vehicle compartment, and sound radiated from the surface of the surge tank is transmitted between the surge tank in the engine room and the boundary wall. Provided is an in-vehicle acoustic device characterized in that a sound collecting device is provided in the vicinity of a hole.
According to this invention, it is possible to realize the in-vehicle acoustic device in the vehicle without changing the existing vehicle structure as much as possible and without changing the intake system of the engine. Further, since this in-vehicle acoustic device has a high degree of design freedom, the sound quality of the sound introduced into the passenger compartment can be adjusted over a wide range.
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図1は、この発明の一実施形態による車両内音響装置を適用した車両の前部の側断面図、図2は、同車両の前部を上方から透視した平面図である。一般的な車両と同様、図示の車両は、ダッシュパネル3を有している。このダッシュパネル3は、エンジンルーム1と車室2とを隔てる境界壁をなしている。ダッシュパネル3の上部には、フロントガラス50を支持するカウル5が設けられている。そして、エンジンルーム1内には、エンジン本体6があり、このエンジン本体6の上部にはサージタンク7が設けられている。周知の通り、このサージタンク7は、外気をエンジン本体6に導くための吸気系に設けられた空気溜めである。吸気がエンジン本体6に供給される際、このサージタンク7の表面から吸気音が放射される。本実施形態による車両内音響装置は、エンジンルーム1内において発生する吸気音を車室2に導入するものであるが、吸気音を得るための音源として、このサージタンク7を選択した点にその1つの特徴がある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view of a front portion of a vehicle to which an in-vehicle acoustic device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a plan view of the front portion of the vehicle seen through from above. Similar to a general vehicle, the illustrated vehicle has a
サージタンク7とダッシュパネル3との間には、このサージタンク7の表面から放射される吸気音を集め、ダッシュパネル3を介して車室2へと導入する集音装置10が設けられている。この集音装置10は、サージタンク7およびダッシュパネル3間に閉じた空間を形成する壁11を有している。サージタンク7の表面から放射される吸気音は、この壁11により上下左右から囲まれた空間内をダッシュパネル3まで伝播する。十分なレベルの吸気音を車室2内に導入するためには、サージタンク7の表面において、なるべく広い面積の領域を壁11により囲まれた内側の空間に露出させるのが好ましい。壁11は、遮音性を有する材料により構成されている。これは、エンジンルーム1内において発生する機械音が壁11の内側の空間内に伝播しないようにするためである。また、壁11の端部とサージタンク7の表面との間には例えばゴムパッキン等によるクッション12が介在している。これは車両の走行時の揺れにより、壁11の端部とサージタンク7の表面とが衝突し、あるいは擦りあって、雑音が発生するのを防止するためである。
Between the
ダッシュパネル3において、集音装置10の壁11により囲まれた内側の領域のほぼ中央には、水平方向に並んだ複数の孔31が設けられている。本実施形態では、この孔31の個数は3個であり、各々径は40mmである。これらの孔31は、集音装置10を伝播してダッシュパネル3まで到達した吸気音を車室2内に導入する役割を果たすものである。大きな孔31を設けるのではなく、比較的小さな孔31を複数個設けるのは、車両に対する加工を極力少なくし、かつ、集音装置10によって集められた吸気音を効率的に車室2側に導入するためである。
In the
本実施形態において、各孔31は、薄膜(図示略)によって塞がれている。これは次の理由によるものである。まず、大きなレベルの吸気音を車室2内に導入するためには、孔31には何も塞ぐものを設けず、孔31を完全に開口させた方が好ましい。しかし、そのような構成では、エンジンルーム1内の臭気が孔31を介して車室2内に漏れ出る。そこで、本実施形態では、孔31を薄膜で覆い、エンジンルーム1内の臭気が車室2へ漏れ出るのを防止しつつ、極力少ない減衰量で吸気音を車室2内に導入するようにしているのである。
In the present embodiment, each
また、集音装置10の壁11により囲まれた空間内のダッシュパネル3近傍の位置には、レゾネータ41および42が設けられている。さらに、カウル5内には、運転者から見て左右方向に延びた共鳴管51および52が設けられている。これらは車室2に導入される吸気音の音質を調整する役割を果たす。
図3は、レゾネータ41および42、共鳴管51および52が配置されたエンジンルーム1と車室2との境界近傍部分の構成を示す斜視図、図4は同部分を上方から見た図である。なお、図3および図4では、図面が煩雑になるのを防止するため、カウル5の図示は省略されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the vicinity of the boundary between the
図3および図4に示すように、レゾネータ41および42は、音の出入り口である音孔41aおよび42aを持った中空の箱状の構造体である。レゾネータ41および42は、サージタンク7からダッシュパネル3の孔31に至る音響伝播経路を各々の間に挟み、各々の音孔41aおよび42aを向き合わせて、ダッシュパネル3に固定されている。サージタンク7から放射された吸気音は、ダッシュパネル3の手前において、音孔41aおよび42aからレゾネータ41および42内に進入する。そして、レゾネータ41および42によって音質調整された吸気音が音孔41aおよび42aから出力され、それらがダッシュパネル3の手前において混ざり合い、ダッシュパネル3の孔31から車室2内の運転者に向けて放射される。好ましい態様において、レゾネータ41および42の共鳴周波数は、150〜200Hz程度である。これは、6気筒エンジンが3000〜4000rpmの回転速度で回転しているときの吸気音の爆発1次(回転3次)の成分にレゾネータ41および42を共鳴させるためである。なお、レゾネータ41および42の各共鳴周波数は、同じでもよく、異なっていてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
共鳴管51および52は、30cm程度の長さの中空の管である。これらは、サージタンク7からダッシュパネル3の孔31に至る音響伝播経路におけるダッシュパネル3の手前の位置において、各々の音の入り口である開放端を離間させ、かつ、対向させた状態で、ダッシュパネル3の上方のカウル5内に収容されている。カウル5の下面には、レゾネータ41および42の間を見下ろす位置に孔(図示略)が設けられている。サージタンク7から放射され、ダッシュパネル3の手前まで伝播した吸気音は、この孔を介して、カウル5内の共鳴管51および52に進入する。運転者から見て左側にある共鳴管51の端部近傍部分および運転者から見て右側にある共鳴管52の端部近傍部分には、車室2側に開口した孔51aおよび52aが設けられている。また、カウル5にも、これらの孔51aおよび52aと連通する孔53および54が各々設けられている(図1および図2参照)。このカウル5の孔53および54も、上述したダッシュパネル3の孔31と同様、薄膜によって塞がれている。共鳴管51および52において音質調整された吸気音は、これらの孔および薄膜を介して、車室2内の運転者に向けて放射される。好ましい態様において、共鳴管51および52の各共鳴周波数は500Hz程度である。
The
ある好ましい態様では、車室2に至るまでの吸気音の伝播経路に機械雑音を減衰させる吸音部が設けられる。図5(a)は、その一例である吸音部33をエンジンルーム1側から見た構成を示すものであり、図5(b)は同吸音部33のI−I’線断面図である。この吸音部33は、多孔質の材料により構成されており、図示の通り、エンジンルーム1側からダッシュパネル3の複数の孔31(この例では3個の孔31)に至る複数の通路34を有している。サージタンク7から放射された吸気音は、この通路34を通過して孔31に向かう過程において、高域成分が減衰される。また、吸音部33の左右の側壁には、孔35が各々設けられている。吸音部33における最も右側および最も左側の各通路34に進入した吸気音は、これらの孔35を介して、レゾネータ41および42へと案内される。このレゾネータ41および42へと案内される吸気音も吸音部33によって高域成分が減衰される。なお、この吸音部33と同様な吸音部を共鳴管51、52に至る音の伝播経路に設けもよい。
In a preferred aspect, a sound absorbing part for attenuating mechanical noise is provided in the propagation path of the intake sound up to the
次に本実施形態の効果を説明する。
図6はダッシュパネル3に孔31を設けた効果およびカウル5に孔53、54を設けた効果を示す図である。この図6において、横軸は1/3オクターブバンドのエンジン音の中心周波数、縦軸はその際のエンジンの吸気音(本実施形態の場合はサージタンク7の放射音)が導入されることによる車室2内の音圧レベル上昇量である。後に参照する図7〜図9も同様である。
Next, the effect of this embodiment will be described.
FIG. 6 is a view showing the effect of providing the
そして、図6において、グラフA1は、カウル5の孔53および54を2mm厚のゴム板により塞ぎ、ダッシュパネル3の孔31を開放状態にした場合の運転席における音圧レベル上昇量を示す。また、グラフA2は、カウル5の孔53および54を開放状態とし、ダッシュパネル3の孔31を2mmの厚さのゴム板により塞いだ場合の運転席における音圧レベル上昇量を示す。また、グラフA3は、カウル5の孔53および54を開放状態とし、ダッシュパネル3の孔31も開放状態とした場合の運転席における音圧レベル上昇量を示す。これらのグラフより、特にダッシュパネル3に孔31を設けたことにより、15〜20dB程度の音圧上昇が得られることが分かる。
In FIG. 6, a graph A <b> 1 shows the amount of increase in sound pressure level at the driver's seat when the
図7は共鳴管51および52の効果を示す図である。図7において、グラフB1は、ダッシュパネル3の孔31の近傍において観測された音圧レベル上昇量、グラフB2は、カウル5の孔53または54の一方の近傍において観測された音圧レベル上昇量、すなわち、共鳴管51または52を通過した音が放射されることによる音圧レベル上昇量を示す。グラフB1およびB2を見比べると、孔53または54を介した放射音では、共鳴管51および52の共鳴周波数である500Hzおよびその倍音周波数の成分が強調されていることが分かる。
FIG. 7 is a diagram showing the effect of the
なお、図示は省略したが、ダッシュパネル3の孔31を介して出力される音は、レゾネータ41、42による音質調整を受けるので、レゾネータ41、42の共鳴周波数およびその倍音周波数の成分が強調されたものとなる。
Although not shown, since the sound output through the
図8はダッシュパネル3の孔31を薄膜により塞ぐことの効果を薄膜の材質別に示したものである。図8において、グラフC0は孔31を薄膜により塞がずに開放にした場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量、グラフC1は孔31を耐熱性の樹脂フィルムにより塞いだ場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量、グラフC2は孔31を100μmの厚さのアルミニウム膜により塞いだ場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量、グラフC3は孔31を1mmの厚さのゴム膜により塞いだ場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量を示す。図8に示すように、孔31を介した吸気音の導入に伴う車室2内の音圧レベル上昇量およびその周波数特性は、孔31を塞ぐ膜の材質により異なる。従って、要求される音圧レベル上昇量およびその周波数特性に合わせて、孔31を塞ぐ膜の材質を選べばよい。
FIG. 8 shows the effect of closing the
図9は上述した吸音部33をダッシュパネル3の孔31の手前に配置した効果を示す図である。図9において、グラフC0’は孔31を薄膜により塞がずに開放にした場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量、グラフC2’は孔31を100μmの厚さのアルミニウム膜により塞いだ場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量、グラフC3’は孔31を1mmの厚さのゴム膜により塞いだ場合の孔31の近傍の音圧レベル上昇量を示す。図9を前掲図8と対比すると、吸音部33を設けることにより、車室2に導入される音は、2kHz以上の帯域の成分が大きく減衰されたものとなる。従って、エンジンルーム1内において発生する機械雑音が車室2内に導入されるのを効果的に防止することができる。
FIG. 9 is a diagram showing the effect of arranging the above-described
以上のように、本実施形態によれば、サージタンク7から放射される吸気音を集音装置10により集めて車室2内に導入するので、エンジンの吸気系の特性に影響を与えることなく、効率的に吸気音を車室2内に導入することができる。また、本実施形態によれば、集音装置10により吸気音を集めて車室2内に導入するまでの音響伝播経路の設計の自由度が高いので、既存の車両の構造に対する変更を極力少なくして、吸気音の音質の調整範囲を広くすることができるという利点がある。
As described above, according to the present embodiment, the intake sound radiated from the
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, other embodiments are conceivable for the present invention. For example:
(1)各種の特性を持った集音装置10とレゾネータ41および42、あるいはこれらに加えて吸音部33を一体化したユニットを各種用意しておき、ユーザが所望のユニットをサージタンク7およびダッシュパネル3間に装着し、あるいはそこから取り外すことができるように構成してもよい。
(1) The
(2)ダッシュパネル3の孔31、カウル5の孔53、54は、薄膜により常時塞がれた状態にしてもよいが、次のような薄膜の取替えが可能な構成にしてもよい。すなわち、例えば各種の薄膜がリング状の枠内に張設されたフィルタを各種用意する一方、例えばダッシュパネル3の孔31、カウル5の孔53、54の周辺に、このフィルタの枠を受け容れて、孔を塞いだ状態のフィルタを固定する機構を設けるのである。この態様によれば、ユーザは、所望の特性を有するフィルタを選択して、孔31等を塞ぐのに使用することができ、所望の音質を持った吸気音を車室2内に導入することができる。
(2) Although the
(3)集音装置10は、集音効果を高めるために、サージタンク7からダッシュパネル3の孔31に近づくに従って断面積が小さくなるような形状にしてもよい。
(3) The
(4)集音装置10の壁11の端部にクッション12を設けず、その代わりに、ある程度の間隙を挟んで壁11の端部とサージタンク7の表面とを対向させてもよい。
(4) The
1……エンジンルーム、2……車室、3……ダッシュパネル、5……カウル、6……エンジン本体、7……サージタンク、10……集音装置、11……壁、12……クッション、41,42……レゾネータ、51,52……共鳴管、31,53,54,35……孔、33……吸音部、41a,42a……音孔、34……通路。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
音の出入り口となる音孔を持った中空の箱状に形成された第1および第2のレゾネータを備え、前記第1のレゾネータと前記第2のレゾネータは、前記サージタンクから前記境界壁の孔に至る音響伝搬経路を各々の間に挟み、かつ各々の音孔が互いに対向するように配置されていることを特徴とする車両内音響装置。 A hole is provided in a boundary wall that separates the engine room and the vehicle compartment, and a wall that forms a closed space between the surface of the surge tank in the engine room and the boundary wall is provided from the surface of the surge tank. A sound collecting device that collects sound emitted toward the space in the vicinity of the hole in the boundary wall;
The first and second resonators are formed in a hollow box shape having sound holes that serve as sound entrances and exits, and the first and second resonators pass through the holes in the boundary wall from the surge tank. An in-vehicle acoustic device characterized in that an acoustic propagation path leading to is sandwiched between each other and the sound holes are arranged to face each other.
As a unit that can be replaced by integrating a sound absorbing section that is provided in a sound path introduced into the passenger compartment and attenuates a high frequency component of the sound, the sound collector, and the first and second resonators. The in-vehicle acoustic device according to claim 1, which is configured.
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