JP3738520B2 - Four-wheel drive control device for tractor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はトラクタの四輪駆動制御装置に関するものであり、特に、駆動方式切換制御装置と油圧式変速装置とを備えたトラクタの四輪駆動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の此種トラクタは四輪駆動可能に形成され、オペレータの手動操作により後輪のみの二輪駆動または前後輪の四輪駆動のどちらかの駆動方式を選択することができる。また、特開平6−107012号公報に示されている四輪駆動式移動車両のように、走行中に後輪のスリップ状態を検出し、後輪にスリップがない場合は二輪駆動にし、一方、後輪にスリップが発生した場合は自動的に四輪駆動に切り換える駆動方式切換制御装置を備えたトラクタも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記駆動方式切換制御装置を備えたトラクタは、四輪駆動で走行中には一定間隔毎に二輪駆動に切り換え、二輪駆動の状態で後輪のスリップ状態を検出している。もし、スリップ状態を検出中に、オペレータが変速レバー若しくはスイッチの操作にて油圧式変速装置を切り換えた場合は、変速操作によって前後輪の回転比が変動し易くなり、四輪駆動に切り換わる可能性が高い。即ち、四輪駆動出力のオンオフの回数が多くなって油圧機器の消耗が早くなり、走行軌跡が不揃いになって作業性が悪化する。
【0004】
そこで、トラクタの油圧式変速装置を変速操作したときは、二輪駆動または四輪駆動への切り換わりを一時的に牽制するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、走行中に後輪のスリップ状態を検出して二輪駆動と四輪駆動とを自動的に切り換える駆動方式切換制御装置を備えるとともに、レバー若しくはスイッチの操作にて主変速及び副変速を切り換える油圧式変速装置を備えたトラクタに於いて、手動にて前記油圧式変速装置の変速操作があったときは、一定時間は前記駆動方式切換制御装置の作動を中断して、現駆動状態を保持するように構成したトラクタの四輪駆動制御装置を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳述する。図1はトラクタ10を示し、機体11の後部にリンク機構12を介して作業機13が連結されている。エンジン14の動力はミッションケース15内の変速装置で減速され、前輪16と後輪17へ伝達される。運転席18の側部には、グリップ部に増速スイッチと減速スイッチを有する変速レバー19や各操作スイッチが配設されており、運転席18の前方に設けられたステアリングホイール20の近傍位置に前後進切換レバー21が設置されている。
【0007】
図2はトラクタ10の動力伝達経路を示し、エンジン14の動力は主クラッチ25を経て走行系の前後進切換装置26とPTO系のPTOクラッチ27とに伝達される。先ず、走行系について説明すれば、前後進切換装置26は前記前後進切換レバー21の前後押し引き操作によって切り換わり、該前後進切換装置26の後段に設けられた主変速装置28へ正回転或いは逆回転の動力を伝達する。
【0008】
主変速装置28は、前記変速レバー19のグリップ部に設置されている増速スイッチまたは減速スイッチを押圧することにより、コントローラ30から油圧シリンダAまたはBの電磁弁に指令信号が出力され、油圧シリンダA,Bの駆動によりシフタが移動して、1速から4速までの4段階に減速できるように構成されている。
【0009】
主変速装置28の後段に設けられている副変速装置31は、前記変速レバー19を前後に移動することにより、変速レバー19の回動基部に設けたポテンショメータがこの操作を検出して、コントローラ30から油圧クラッチC,Dの電磁弁に指令信号が出力され、該油圧クラッチC,Dの作動により超低速から高速までの4段階に減速できるように構成されている。
【0010】
副変速装置31を経由した動力は後輪駆動軸32と前輪駆動軸33に分配され、後輪駆動軸32の回転はリヤディファレンシャル装置34から後輪17へ伝達される。一方、前輪駆動軸33の中間位置には四駆切換装置35が設けられ、コントローラ30からの指令信号で等速四駆クラッチ36が入になると、前輪駆動軸33の回転はフロントディファレンシャル装置40を介して前輪16へ伝達され、前輪16と後輪17の周速が略等速で駆動され、等速四輪駆動状態でトラクタ10が走行する。
【0011】
また、前輪16を操向するピットマンアームの角度を前輪切れ角センサにて検出し、該検出値に基づいて機体11が旋回状態になったとコントローラ30が判断したとき、コントローラ30からの指令信号で前輪倍速クラッチ37が入になると、前輪駆動軸33の回転はフロントディファレンシャル装置40を介して前輪16へ伝達され、前輪16の周速が後輪17の周速に対して約2倍で駆動され、前輪倍速四輪駆動状態でトラクタ10が旋回する。そして、等速四駆クラッチ36及び前輪倍速クラッチ37の双方が切になれば、トラクタ10は二輪駆動で走行する。
【0012】
一方、PTO系の動力はPTOクラッチ27により入切りされて後段のPTO変速装置43へ伝達され、該PTO変速装置43にて4段階に減速された後に、PTO取出軸44を介して作業機13へ伝達される。尚、同図中符号45,46は回転数センサであり、夫々の検出信号はコントローラ30へ入力される。コントローラ30では回転数センサ45の検出信号に基づいて前輪16の回転数を演算し、回転数センサ46の検出信号に基づいて後輪17の回転数を演算する。
【0013】
図3は要部の油圧回路を示し、油圧ポンプ50から吐出される作動油は減圧弁51を経てパワーステアリング油圧回路52と主クラッチ25へ送られる。また、減圧弁51から分配された作動油はPTOクラッチ27と等速四駆クラッチ36及び前輪倍速クラッチ37へ供給され、更に、主変速油圧回路53並びに副変速油圧回路54へ供給される。
【0014】
PTOクラッチ27へ供給される作動油は方向制御弁55によって制御され、等速四駆クラッチ36及び前輪倍速クラッチ37へ供給される作動油は方向制御弁56によって制御される。また、詳細な回路は省略するが、主変速油圧回路53は2つの方向制御弁により前記油圧シリンダA,Bを駆動してシフタを操作し、副変速油圧回路54は4つの電磁比例弁により2つの油圧クラッチC,Dを入切りするように構成されている。
【0015】
図4は駆動方式切換制御装置に於ける四輪駆動制御の手順を示す。最初にエンジン14を始動すると、コントローラ30により各センサやスイッチ等の状態が読み込まれる(ステップ101)。続いて、変速レバー19や増速スイッチまたは減速スイッチによる変速操作があったか否かを判別する(ステップ102)。変速操作がない場合はステップ103へ進み、カウントダウンされる四駆タイマが0(零)のときには、スリップ検出による駆動方式切換制御を実行する(ステップ104)。
【0016】
この駆動方式切換制御は、一定時間毎に強制的に二輪駆動状態となり、このとき、前記回転センサ45,46の検出値から前輪16と後輪17の周速を求めて後輪のスリップ状態を検出する。後輪にスリップがない場合は四駆出力をオフして二輪駆動にし、一方、後輪にスリップが発生した場合は四駆出力をオンして、自動的に四輪駆動に切り換えるように制御するものである。
【0017】
この駆動方式切換制御中に変速操作があったときは、ステップ102からステップ105へ進み、そのとき四駆出力中であれば四駆タイマをセットする(ステップ106)。一方、ステップ105で四駆出力中でないとき、即ち二輪駆動であればステップ104へ進んで、前記駆動方式切換制御を続行する。
【0018】
そして、ステップ106で四駆タイマをセットしてから、変速操作がなく(ステップ102→103)、且つ四駆タイマが0(零)に至っていないときはステップ107へ進み、四駆タイマが0(零)になるまで四駆出力を継続する。
【0019】
一般的に、前記駆動方式切換制御中に変速操作があった場合、スリップ状態を検出するために四駆出力をオフすると、前輪16と後輪17の回転数が変化して、再び四駆出力がオンになることが多く、四輪駆動出力のオンオフ回数が増加する。従って、変速操作開始時に四輪駆動であるときは、前述したように、そのまま一定時間は四駆出力を継続することにより、四駆出力のオンオフ回数を減らすことができる。
【0020】
次に、PTOアップカットについて説明する。トラクタ10で圃場の耕耘作業を行う場合、先ず作業機13を下降させてPTO出力により耕耘爪を駆動し、圃場の一端から他端までの間、機体11を等速四輪駆動状態で直進走行させながら圃場を耕耘していく。そして、トラクタ10が圃場の端部に至ったときは機体11を旋回するのであるが、旋回時に作業機13の引きずりを防止するために、作業機13を一旦上昇させた後に機体11を旋回させる。このとき、作業機13の上昇に伴ってPTO出力を一旦停止するとともに、旋回時間を短縮するために前輪倍速四輪駆動状態で機体11を旋回させる。機体11の旋回が終了したら作業機13を下降させ、PTO出力を再開するとともに、機体11を等速四輪駆動状態で逆方向に走行させながら耕耘していく。
【0021】
このように、作業機13の昇降に連動してPTOクラッチ27を入切りすることをPTOアップカットといい、作業機13が上昇した状態では耕耘爪の不必要な回転を停止して、動力の節約及び事故の防止を図るものである。通常は、作業機13の昇降に伴い、コントローラ30からの指令信号によりに、図3に示した方向制御弁55を切り換えてPTOクラッチ27を入切りするとともに、方向制御弁56を切り換えて等速四駆クラッチ36及び前輪倍速クラッチ37を入切りする。
【0022】
図5はPTOアップカットに対応した油圧回路の一例を示し、一つの方向制御弁60でPTOクラッチ27と等速四駆クラッチ36及び前輪倍速クラッチ37を入切りする。図示したように、方向制御弁60が中立位置ロでは、油圧ポンプ50の作動油はPTOクラッチ27、等速四駆クラッチ36、前輪倍速クラッチ37の何れにも供給されない。従って、PTOクラッチ27は切状態となって作業機13にはPTO動力が伝達されず、且つ、等速四駆クラッチ36及び前輪倍速クラッチ37の双方が切であるため、機体11は二輪駆動状態となる。
【0023】
作業機13を下降させて耕耘作業を行う場合は、前記コントローラ30からの指令信号により、方向制御弁60がイ位置に切り換わる。このときは、PTOクラッチ27が入となって作業機13にPTO動力が伝達されるとともに、等速四駆クラッチ36が入となって機体11は等速四輪駆動状態で走行する。即ち、耕耘作業中は機体11が等速四輪駆動状態となる。
【0024】
ここで、機体11の旋回時に作業機13を上昇させた場合は、コントローラ30からの指令信号によって方向制御弁60がハ位置に切り換わる。このときは、PTOクラッチ27が切となって作業機13へのPTO動力が停止されるとともに、前輪倍速クラッチ37が入となって機体11は前輪倍速四輪駆動状態で旋回する。即ち、旋回時には作業機13の上昇に伴って機体11が前輪倍速四輪駆動状態となる。
【0025】
このように、一つの方向制御弁を共有することによって方向制御弁の数を減少でき、且つ、アップカット用の特別なコントローラも不要になるので、コストダウンを図ることができる。
【0026】
図6はPTOアップカットに対応した油圧回路の他の一例を示し、前記PTOクラッチ27と方向制御弁60との間に牽制用の切換弁61を介装してある。トラクタ10が作業モードであれば、該切換弁61をニ位置に保持することにより、図5で説明したのとまったく同じ動作が行われる。また、トラクタ10が走行モードであれば、該切換弁61をホ位置に切り換えることにより、PTOクラッチ27は常時切となって作業機13は駆動されない。従って、後輪17のスリップ状態を検出し、後輪17にスリップがない場合は方向制御弁60を中立位置ロにして機体11を二輪駆動とし、後輪16にスリップが発生した場合は方向制御弁60をイ位置に切り換えて等速四輪駆動にすることができる。
【0027】
ここで、トラクタ10が圃場の端部に至ったときに機体11を旋回させる際、前述したPTOアップカットを行うとともに、これと並行して旋回内側の後輪を制動することにより、機体11の旋回半径を小さくしている。図7はPTOクラッチ27と左右のブレーキシリンダ64,65を一つの方向制御弁66で操作できるように構成した油圧回路の一例を示したものである。図示したように、方向制御弁66が中立位置トでは、油圧ポンプ50の作動油はPTOクラッチ27のみに供給され、PTOクラッチ27が入状態となって作業機13にPTO動力が伝達される。
【0028】
例えば、機体11を左旋回させる場合は、作業機13を上昇させると同時にコントローラ30からの指令信号によって方向制御弁66がヘ位置に切り換わる。このときは、PTOクラッチ27が切となって作業機13へのPTO動力が停止されるとともに、左のブレーキシリンダ65が作動して左後輪にブレーキが掛かり、左旋回半径が小さくなる。
【0029】
一方、機体11を右旋回させる場合は、作業機13を上昇させると同時に方向制御弁66をチ位置に切り換えれば、PTOクラッチ27が切となって作業機13へのPTO動力が停止されるとともに、上記とは逆に右のブレーキシリンダ64が作動して右後輪にブレーキが掛かり、右旋回半径が小さくなる。
【0030】
図8は図7の変形例を示し、前記PTOクラッチ27と方向制御弁66との間に牽制用の切換弁67を介装してある。トラクタ10が作業モードであれば、該切換弁67をリ位置に保持することにより、図7で説明したのとまったく同じ動作が行われる。また、トラクタ10が走行モードであれば、該切換弁67をヌ位置に切り換えることにより、PTOクラッチ27は常時切となって作業機13は駆動されず、路上走行に適した状態に保持される。
【0031】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では後輪のスリップ状態を検出して二輪駆動と四輪駆動とを自動的に切り換える駆動方式切換制御を実行している場合に、手動にて変速操作があったときは、一定時間だけ前記駆動方式切換制御を中断して、二輪駆動または四輪駆動への切り換わりを牽制している。従って、四輪駆動出力のオンオフの回数が減少し、油圧機器の寿命が長くなって保守性が向上する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施の形態を示すものである。
【図1】トラクタの側面図。
【図2】トラクタ10の動力伝達経路図。
【図3】要部の油圧回路図。
【図4】四輪駆動制御の手順を示すフローチャート。
【図5】PTOアップカットに対応した油圧回路の一例を示す図。
【図6】PTOアップカットに対応した油圧回路の他の一例を示す図。
【図7】PTOクラッチと左右のブレーキシリンダの油圧回路の一例を示す図。
【図8】PTOクラッチと左右のブレーキシリンダの油圧回路の他の一例を示す図。
【符号の説明】
10 トラクタ
16 前輪
17 後輪
19 変速レバー
27 PTOクラッチ
28 主変速装置
31 副変速装置
35 四駆切換装置
36 等速四駆クラッチ
37 前輪倍速クラッチ
53 主変速油圧回路
54 副変速油圧回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a four-wheel drive control device for a tractor, and more particularly to a four-wheel drive control device for a tractor provided with a drive system switching control device and a hydraulic transmission.
[0002]
[Prior art]
This type of conventional tractor is formed so as to be capable of four-wheel drive, and either a two-wheel drive with only the rear wheels or a four-wheel drive with front and rear wheels can be selected by an operator's manual operation. Further, as in a four-wheel drive type moving vehicle shown in Japanese Patent Laid-Open No. 6-107012, the slip state of the rear wheel is detected during traveling, and when there is no slip in the rear wheel, the two-wheel drive is performed. There is also known a tractor including a drive system switching control device that automatically switches to four-wheel drive when slip occurs in the rear wheel.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A tractor equipped with the drive system switching control device switches to two-wheel drive at regular intervals during traveling in four-wheel drive, and detects the slip state of the rear wheels in the two-wheel drive state. If the operator switches the hydraulic transmission by operating the shift lever or switch while the slip condition is being detected, the rotation ratio of the front and rear wheels is likely to change due to the shift operation, and switching to four-wheel drive is possible. High nature. That is, the number of times the four-wheel drive output is turned on and off increases, so that the hydraulic equipment is consumed quickly, and the traveling locus becomes uneven and workability deteriorates.
[0004]
Therefore, when shifting the tractor's hydraulic transmission, there is a technical problem to be solved in order to temporarily check the switching to two-wheel drive or four-wheel drive. The purpose is to solve the problem.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed to achieve the above object, and includes a drive system switching control device for automatically switching between two-wheel drive and four-wheel drive by detecting a slip state of a rear wheel during traveling. In a tractor having a hydraulic transmission that switches between a main transmission and a sub-transmission by operating a lever or a switch, when the transmission operation of the hydraulic transmission is manually performed, the drive system is switched for a certain period of time. A four-wheel drive control device for a tractor configured to hold the current drive state by interrupting the operation of the control device.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
[0007]
FIG. 2 shows a power transmission path of the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
The power passing through the
[0011]
Further, when the angle of the pitman arm that steers the
[0012]
On the other hand, the power of the PTO system is turned on and off by the
[0013]
FIG. 3 shows a main hydraulic circuit, and hydraulic oil discharged from the
[0014]
The hydraulic oil supplied to the
[0015]
FIG. 4 shows the four-wheel drive control procedure in the drive system switching control device. When the
[0016]
This drive system switching control is forcibly set to the two-wheel drive state at regular intervals, and at this time, the peripheral speeds of the
[0017]
If there is a shifting operation during this drive system switching control, the process proceeds from
[0018]
Then, after the 4WD timer is set in
[0019]
In general, when a shift operation is performed during the drive system switching control, if the four-wheel drive output is turned off to detect a slip state, the rotational speeds of the
[0020]
Next, PTO upcut will be described. When plowing the field with the
[0021]
In this way, turning on and off the PTO clutch 27 in conjunction with the raising and lowering of the work implement 13 is called PTO upcut. When the work implement 13 is raised, unnecessary rotation of the tilling claw is stopped, It is intended to save money and prevent accidents. Normally, as the work machine 13 is moved up and down, the
[0022]
FIG. 5 shows an example of a hydraulic circuit corresponding to the PTO upcut, and the PTO clutch 27, the constant speed four-
[0023]
When plowing work is performed by lowering the work implement 13, the
[0024]
Here, when the work implement 13 is raised when the
[0025]
In this way, by sharing one directional control valve, the number of directional control valves can be reduced, and a special controller for up-cutting is not required, so that the cost can be reduced.
[0026]
FIG. 6 shows another example of the hydraulic circuit corresponding to the PTO upcut, and a
[0027]
Here, when the
[0028]
For example, when the
[0029]
On the other hand, when turning the
[0030]
FIG. 8 shows a modification of FIG. 7, in which a
[0031]
It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified one.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, when the slip state of the rear wheel is detected and the drive system switching control for automatically switching between the two-wheel drive and the four-wheel drive is executed, there is a manual shift operation. In some cases, the drive system switching control is interrupted for a certain period of time to prevent switching to two-wheel drive or four-wheel drive. Accordingly, the number of on / off operations of the four-wheel drive output is reduced, the life of the hydraulic equipment is extended, and the maintainability is improved.
[Brief description of the drawings]
The figure shows an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a side view of a tractor.
FIG. 2 is a power transmission path diagram of the
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a main part.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of four-wheel drive control.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a hydraulic circuit corresponding to PTO upcut.
FIG. 6 is a diagram showing another example of a hydraulic circuit corresponding to PTO upcut.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a hydraulic circuit of a PTO clutch and left and right brake cylinders.
FIG. 8 is a diagram showing another example of the hydraulic circuit of the PTO clutch and the left and right brake cylinders.
[Explanation of symbols]
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