JP5304164B2 - 走行車両 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の課題は、圃場がどのような状態であっても旋回内側の後輪による圃場の荒らしが軽減できる乗用型作業機などの走行車両を提供することである。
請求項1記載の発明は、走行車体(2)と、該走行車体(2)の前進方向に向かって左右にそれぞれ設けられた前輪(10)及び後輪(11)と、前記走行車体(2)上に設けられ、前輪(10)の操向方向を決める操向手段(34)と、該操向手段(34)の操作に連動して、前記前輪(10)の向きを変更できるステアリング機構(86I、180、217など)と、左右の後輪(11)の回転数を検出する左右各々の回転数検出手段(205)と、前記走行車体(2)の前進方向に向かって後側に昇降リンク装置(3)を介して昇降可能に装着された苗植付部(4)と、前記昇降リンク装置(3)に設けられ、圃場の耕盤の深さを測定するための圃場深さ測定手段(48)と、前記ステアリング機構(86I、180、217など)に連動して旋回内側の後輪(11)の駆動を継続的に入り又は切りにする継続的入り切り制御機能(A1)と旋回内側の後輪(11)の駆動を断続的に入り切りする断続的入り切り制御機能(B1)とを備え、且つ走行車体(2)の旋回時において、圃場深さ測定手段(48)により測定される圃場深さに応じて継続的入り切り制御機能(A1)又は断続的入り切り制御機能(B1)を選択する処理を行う入り切り制御選択機能を有する制御装置(163)とを設け、前記断続的入り切り制御機能(B1)は、回転数検出手段(205)により検出される旋回外側の後輪(11)の回転数に応じて旋回内側の後輪(11)の駆動を断続的に入り切りする構成とし、更に、前記制御装置(163)は、前記入り切り制御選択機能により断続的入り切り制御機能(B1)が選択された場合に、前記圃場深さ測定手段(48)により測定される圃場深さが深いほど、前記断続的入り切り制御機能(B1)の旋回内側の後輪(11)の駆動の入り時間を長くする処理を行う機能を有する走行車両である
例えば、圃場の深さが浅い場合には、継続的入り切り制御機能(A1)を機能させて小回り旋回を可能とし、圃場の深さが深い場合には、断続的入り切り制御機能(B1)を機能させることで旋回内側の後輪(11)を適宜駆動回転させることにより、旋回内側の後輪(11)が移動して圃場の同じ箇所で操向しにくくなり、旋回半径を大きくとって圃場の荒らしを軽減できる。
したがって、このように圃場深さに応じた継続的入り切り制御機能(A1)又は断続的入り切り制御機能(B1)が選択されることで、旋回内側の後輪による圃場の荒らしの軽減を図ることができる。
したがって、このように圃場深さに応じたきめの細かい制御が可能となる。
また、請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、回転数検出手段(205)が仮に故障しても、旋回内側の後輪(11)の駆動を継続的に入りにすることで予期しない旋回を抑え、それなりに作業を継続できるため作業性の向上が図れる。
図1及び図2は本発明を用いた一実施例である粉粒体繰出し装置として施肥装置を装着した乗用型田植機の側面図と平面図である。この乗用型田植機1は、走行車体2の後側に昇降リンク装置3を介して苗植付部4が昇降可能に装着され、走行車体2の後部上側に施肥装置5の本体部分が設けられている。
また、ロータ上下位置調節レバー81の下端部には折曲片82が固着されており、該折曲片82は支持枠体65に回動自在に支持されている。そして前記レバー81が車両の左右方向に回動操作されると、支持枠体65の両側辺部材65bに回動自在に支持された梁部材66に固着支持された突出部66aの近くを折曲片82が上下に回動する。折曲片82は前記突出部66aの下方を係止しているので、該突出部66aがレバー81の機体右方向の回動で、上向きに梁部材66を中心として回動する。該突出部66aの前記回動により第一リンク部材76の梁部材66との連結部と反対側の端部も梁部材66を中心として上向きに回動する。この第一リンク部材76の上方への回動により第二リンク部材77とスプリング78を介してロータ27bを上方に上げることができる。ロータ27bを上方に移動させると、駆動軸70bと駆動軸70aを介してロータ27aも同時に上方に移動する。
また、苗植付部4を圃場に下げたときに、苗植付部4を水平位置に戻すケーブル45をセンタロータ27bのリンク部材76,77とスプリング78等からなる引上げスプリング部と油圧ピストン46と連動させた。
エンジン20の回転動力は、ベルト伝動装置21などを介して油圧式無段変速装置23に伝えられ、油圧式無段変速装置23からの出力はベルト(図示せず)を介してミッションケース12の図示しない入力軸に伝えられる。
左右の後輪11の伝動軸のサイドクラッチ操作アーム86Iを作動させるクラッチ連動用の左右ロッド180がミッションケース12の左右両側に設けられ、該クラッチ連動用の左右ロッド180とサイドクラッチ操作アーム86Iは左右のプルシリンダ217を介して連結している。
まず、左右の後輪11,11の伝動軸の回転数を伝動軸回転数センサ205で検出し、また設定値N1(旋回開始から機体90°旋回までの旋回内側の後輪11のドライブシャフト(伝動軸)回転信号設定値)、N2(機体90°旋回から植付クラッチ「入り」までの前記ドライブシャフト回転信号設定値)、θ1((直進操作時のハンドル切り設定角度の)下限値(左旋回と判断する角度))、θ2((直進操作時のハンドル切り設定角度の)上限値(右旋回と判断する角度))をセットする。
例えば、車速0m/sで旋回内側の後輪11の伝動軸のサイドクラッチ(図示せず:クラッチ操作アーム86Iなどにより行う)の作動周期(オン/オフを含む)が0.5秒、車速0.5m/sで前記サイドクラッチ作動周期(オン/オフを含む)が1.0秒、車速1.0m/sで前記サイドクラッチ作動周期(オン/オフを含む)が1.5秒となるように一次関数的に車速に応じて旋回内側の後輪11の伝動軸のサイドクラッチ作動周期を変更する。
本実施例の8条植の乗用型田植機1のように、大型の走行車両は旋回時には比較的大回りをする必要がある。しかし、旋回中に旋回内側の後輪11の伝動軸のサイドクラッチを切ったままでおくと、小回りになり過ぎる。しかし、本実施例のように そこで旋回内側の後輪11の伝動軸を間欠サイドクラッチ制御すると、オペレータに旋回時の違和感がないブレーキングを行うことができ、オペレータの希望する適切な旋回半径で8条植の乗用型田植機1に相応しい比較的大回りの旋回が可能となる。
間欠サイドクラッチ制御調節ダイヤル210は、後輪回転角度(=後輪11の伝動軸の回転角度)で11度〜27度の間で調整を行う。なお、前記間欠サイドクラッチ制御調節ダイヤル210を後輪11(後輪11の伝動軸)の回転角度でなく、後輪11の伝動軸作動用のクラッチ(図示せず)の作動時間、例えば210msから510msまでの時間で設定できる構成にして、この間欠サイドクラッチ制御調節ダイヤル210で設定された時間の間、旋回内側の後輪11の伝動軸のサイドクラッチ(図示せず)が接続される構成としても良い。 また、路上走行などで高速走行しているときには、間欠サイドクラッチ制御を選択すると、大回り旋回になり易く、そのためむしろハンドリングに違和感があるので、路上走行などの高速走行中には、前記間欠サイドクラッチ制御は不要である。そこで、走行車両が一定車速、例えば1.0m/s以上で高速走行しているときには、間欠サイドクラッチ制御が行われないようにしている。
この制御フローの具体実施例を図10に示すが、ステアリングハンドル34を回して旋回する場合に、旋回を始めてから旋回外側の後輪11の回転数が所定値(a0)に達すると(この間は旋回「内」側後輪11のサイドクラッチは「切」)、前記旋回「内」側の後輪11のサイドクラッチを「入」にして、それから旋回「外」側の後輪11が所定の回転数(a1)になるまで旋回「内」側の後輪11のサイドクラッチを「入」にしておく。
この様な図10のフローに示す制御を行うと湿田での作業性が従来より向上する。
なお、昇降リンクセンサ48は上リンク40に設けても、下リンク41に設けても良い。下リンク41に設けると、下リンク41の上下回動範囲に亘って下リンク41の角度を検出する。昇降リンクセンサ48は上リンク40又は下リンク41のいずれか一方に設ければ良く、どちらに設けても昇降リンク装置3のリンク角度を検出するものである。
上記構成により旋回制御中にオペレータが苗植付部4の上昇タイミングを任意に設定できるので自分のペースに合わせた作業性を行うことができる。
右旋回の場合にも左旋回時と全く同様の制御が行われる。
このように、畦際から発進して苗植付のスタート位置の設定を行うボタンと前記一連の旋回制御の諸動作を行う旋回制御のスタートボタン(スイッチ)184を兼用することによりボタン操作の忘れを防止できる。
前記植始め調節ダイヤル212の回転角度に応じて前記走行距離を適宜選択できる構成であるが、該ダイヤル212の前記走行距離の調節範囲より外れたダイヤル旋回角度領域(しかも自動植付開始モードに入る前のダイヤル旋回角度領域)に、車両の旋回開始時に自動的に苗植付装置4を上昇させる制御モードを選択できるオ−トリフト機能及び車両の後進時に自動的に苗植付装置4を上昇させる制御モードを選択できるバックリフト機能を兼用させている。
こうしてスリップし易い条件下での車両の旋回走行を容易に行うことができるようになる。
また、継続的入り切り制御機能(A1)又は間欠サイドクラッチ制御(B1)の選択は、昇降リンクセンサ48により測定される圃場深さに応じて制御装置163によって自動的に行われるため、オペレータが継続的入り切り制御機能(A1)又は間欠サイドクラッチ制御(B1)を選択操作する必要もなく、オペレータの負担軽減が図れる。
したがって、このように圃場深さに応じたきめの細かい制御が可能となる。
例えば、図16に示すように、圃場の深さとサイドクラッチの入り時間との関係が、直線Y、Zで表されるような関係になるように制御装置163によって制御する。超湿田などの圃場の深さが深い場合は直線Zで示すように、圃場の深さが深くなるほどサイドクラッチの入り時間を長くして、圃場の深さが標準的である場合は、直線Yで示すように圃場の深さに関係なくサイドクラッチの入り時間が一定となるように制御装置163によって制御する。
特に圃場の深さが深い場合に、圃場の深さが深くなるほどサイドクラッチの入り時間を長くするように制御すれば十分である。このように、圃場の深さが深いほど旋回内側の後輪11の駆動の入り時間を長くすることで旋回内側の後輪11が駆動されて旋回半径を大きくとることで旋回内側の後輪11が一箇所に停滞しにくく移動し易くなり、圃場の一箇所をひどく荒らすことがなくなる。
したがって、本構成を採用することにより、伝動軸回転数センサ205が仮に故障しても、サイドクラッチを接続することでそれなりに作業を継続できる。
機体が前後や左右に一定以上傾いているときに間欠サイドクラッチ制御(B1)が作動すると、オペレータの意思に関係なくサイドクラッチが切れたり入ったりして機体の操向状態が変わってしまい、傾斜地ではバランスを崩しやすい。したがって、オペレータの意思とは無関係にサイドクラッチの入り切りが制御されて安全性上好ましくないが、本構成によりオペレータの意思に基づき旋回制御できるので安全性の向上を図ることができる。
一方、左右のサイドクラッチ操作アーム86Iは、左右のプルシリンダ217作動制御用のサイドクラッチ制御用電磁バルブ221を備えており、制御装置163からの出力信号によりサイドクラッチ制御用電磁バルブ221が作動して継続的入り切り制御機能(A1)又は間欠サイドクラッチ制御(B1)が行われる。
したがって、本構成を採用することにより、オペレータの意思とは無関係に継続的入り切り制御機能(A1)又は間欠サイドクラッチ制御(B1)が作動しないようにできるので、安全性の向上が図れる。
これは、旋回時のポテンショメータ112,112の操作パターンを記憶するものであるが、ハンドル切れ角センサ193により旋回を開始したことを検出してから、ハンドル切れ角センサ193により旋回を終了したことを検出するまでの間、制御装置163に入力される旋回内側の伝動軸回転数センサ205の累計回転数検出値に対応する旋回内側のポテンショメータ112,112の検出値を自動的に記憶することになる。
オペレータが手動で操作したパターンによって自動旋回することでオペレータにとっても乗り心地が良く、操作性に優れ、湿田などの圃場深さの深い条件でも旋回性が良い。 更に、上述のブレーキペダル111の操作パターンを機体の旋回時に記憶し、この操作パターンに基づいて以降の旋回時に自動的にサイドクラッチ又はサイドブレーキを制御する構成において、この制御における前記操作パターンの記憶をする状態としない状態とに切り替える切替手段を設けても良い。
上記操作パターンを教え込む工程を制御装置163に認識させるために、上記切替手段として手動スイッチ(ティーチングボタン)(図示せず)をハンドル34近傍に配置する。 まず、ティーチングボタンを押して旋回した工程(ペダルを踏んだり緩めたりする操作パターン)を制御装置163に記憶させる。
再度、ティーチングボタンにより制御装置163に新たな工程を記憶させるまで、現在記憶されている記憶パターンで自動旋回する構成である。
そして、オペレータの操作パターンを更新記憶できることで、オペレータにとっても操作性が良い、より細かい制御が可能となる。
このように、サイドクラッチの切り時間を長くすることにより、後輪11が駆動しないので、サイドブレーキ装置を設けなくても、サイドブレーキを作動させたような状態に近づけることができ、オペレータが違和感なく旋回操作できる。
しかし、図18に示すように、油圧式装置のフロコンスプール121をカートリッジ型リリーフバルブ125により当て止めとなるようにすることで、フロコンスプール121及びカートリッジ型リリーフバルブ125をまとめて配置して、コンパクトな構成となる。
そして、従来、図26に示すようにOリング溝132は調整ネジ130(図26の専用プラグ120)の外周側にあったが、Oリング溝132が調整ネジ130の外周側にあると、調整ネジ130の外径が大きくなり、支持部材129の肉厚が確保できない。しかし、図18に示すように、調整ネジ130のネジを切っていない部分にOリング溝132を設けることで、支持部材129の肉厚が確保できる。
図18に示すように、苗植付部4が中立位置の時は、Pポート140から矢印A方向と矢印B方向の二つの流路に分かれて第2Tポート142に油路が通じる。そして、苗植付部4が上げ時の全流量時では、操作アーム131を操作することで、苗植付部4が速く上昇する。
また、圃場における水面Rの表面を検出する圃場面センサ150をリンクベースフレーム42の上部に取り付けた側面視L字型の支持アーム149の先端に設ける。また、圃場面センサ150から圃場面Mまでの距離は昇降リンクセンサ48から測定できる。
本構成を採用することにより、機体の沈下量と圃場に水がある場合の水深(Lw)(圃場の硬軟とも関係している)から車速を制御することで、機体のスリップによる株間の変動や乗用型田植機1の前進により発生する波による苗の姿勢の乱れを防止できる。このように、圃場に水が存在する場合において、水深(Lw)が分かるため、波による苗押しなどを防止できる。
3 昇降リンク装置 4 苗植付部
5 粉粒体繰出し装置 10 前輪
11 後輪 12 ミッションケース
13 前輪ファイナルケース 14 前輪アクスル
15 メインフレーム 18 後輪ギヤケース
19 苗植付レバー 20 エンジン
21 ベルト伝動装置 23 油圧式無段変速装置
25 植付クラッチケース 26 植付伝動軸
27(27a,27b) ロータ 28 施肥伝動機構
30 エンジンカバー 31 座席
32 フロントカバー 33 操作盤
34 ハンドル 35 フロアステップ
36 リヤステップ 37 トルクジェネレータ
38 予備苗載台 40 上リンク
41 下リンク 42 リンクベースフレーム
43 縦リンク 44 連結軸
45 ケーブル 46 昇降油圧シリンダー
47 油圧バルブ 48 昇降リンクセンサ
49 油圧ポンプ 50 苗植付伝動ケース
51 苗載台 51a 苗取出口
51b 苗送りベルト 52 苗植付装置
53 ブロア用電動モータ 55 センターフロート
56 サイドフロート 57 ミドルフロート
58 ブロア 59 エアチャンバ
60 肥料ホッパ 61 繰出部
62 施肥ホース 65 支持枠体
65a 支持ローラ 65b 両側辺部材
66 梁部材 66a 突出部
67 支持アーム 68 ロータ支持フレーム
70 駆動軸 71 連結部材
76,77 リンク部材 78 スプリング
81 ロータ上下位置調節レバー 82 折曲片
86I 左右クラッチ操作アーム
90 チェンジレバー(前後進レバー)
111 ブレーキペダル 111a ブレーキペダル基部
112 ブレーキペダルセンサ(ポテンショメータ)
113 保持プレート 114 ブレーキペダル連結センサ
115 連結プレート 116,117 アーム
118 軸 119 第1ロッド
120 専用プラグ 121 フロコンスプール
123 切替スプール 124 封止スプール
125 カートリッジ型リリーフバルブ
126 苗植付け具 127 ポペット・スプリング
129 支持部材 130 調整ネジ
131 操作アーム 132 Oリング溝
133 カウンタ軸 134 中継アーム
137 カウンタロッド 139 カウンタアーム
140 Pポート
141,142,143,144 Tポート
145 Cポート 147 追加Tポート
149 支持アーム 150 圃場面センサ
161 昇降バルブ 162 チェックバルブ
163 制御装置 166 フィンガーレバー
180 左右ロッド
184 旋回制御のスタートボタン(スイッチ)
190 接当片
191 バックリフトスイッチ 192 自動リフト切替スイッチ
193 ハンドル切れ角センサ 205 伝動軸回転数センサ
206a〜208b 設定ダイヤル
210 間欠サイドクラッチ制御調節ダイヤル
212 植始め調節ダイヤル 217 プルシリンダ
221 クラッチ制御用電磁バルブ
A1 継続的入り切り制御機能
B1 断続的入り切り制御機能(間欠サイドクラッチ制御)
Claims (2)
- 走行車体(2)と、
該走行車体(2)の前進方向に向かって左右にそれぞれ設けられた前輪(10)及び後輪(11)と、
前記走行車体(2)上に設けられ、前輪(10)の操向方向を決める操向手段(34)と、
該操向手段(34)の操作に連動して、前記前輪(10)の向きを変更できるステアリング機構(86I、180、217など)と、
左右の後輪(11)の回転数を検出する左右各々の回転数検出手段(205)と、
前記走行車体(2)の前進方向に向かって後側に昇降リンク装置(3)を介して昇降可能に装着された苗植付部(4)と、
前記昇降リンク装置(3)に設けられ、圃場の耕盤の深さを測定するための圃場深さ測定手段(48)と、
前記ステアリング機構(86I、180、217など)に連動して旋回内側の後輪(11)の駆動を継続的に入り又は切りにする継続的入り切り制御機能(A1)と旋回内側の後輪(11)の駆動を断続的に入り切りする断続的入り切り制御機能(B1)とを備え、且つ走行車体(2)の旋回時において、圃場深さ測定手段(48)により測定される圃場深さに応じて継続的入り切り制御機能(A1)又は断続的入り切り制御機能(B1)を選択する処理を行う入り切り制御選択機能を有する制御装置(163)とを設け、
前記断続的入り切り制御機能(B1)は、回転数検出手段(205)により検出される旋回外側の後輪(11)の回転数に応じて旋回内側の後輪(11)の駆動を断続的に入り切りする構成とし、更に、前記制御装置(163)は、前記入り切り制御選択機能により断続的入り切り制御機能(B1)が選択された場合に、前記圃場深さ測定手段(48)により測定される圃場深さが深いほど、前記断続的入り切り制御機能(B1)の旋回内側の後輪(11)の駆動の入り時間を長くする処理を行う機能を有することを特徴とする走行車両。 - 前記断続的入り切り制御機能(B1)は、前記回転数検出手段(205)により検出される検出値が異常であるときは、旋回内側の後輪(11)の駆動を継続的に入りにする構成としたことを特徴とする請求項1記載の走行車両。
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