JP2008064141A - ホイールモータ装置及び作業車輌 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧モータ本体、前記油圧モータ本体の回転出力を減速する減速ギヤ機構、前記減速ギヤ機構によって減速された回転出力を対応する駆動輪へ向けて出力する出力部材、並びに、前記油圧モータ本体及び前記減速ギヤ機構を収容するケーシングを有するホイールモータ装置と、補助ポンプ本体とを備える。前記ケーシングは、前記油圧モータ本体を収容する油貯留可能なモータ空間が前記減速ギヤ機構を収容するギヤ空間に対して液密に区画されている。前記補助ポンプ本体から吐出された油の少なくとも一部が、前記モータ空間を通って前記補助ポンプ本体の吸引側へ戻るように構成されている。
【選択図】図3
Description
斯かる油圧モータ本体の温度上昇は、HST作動油の温度上昇等を招き、HSTの伝動効率を悪化させる。
前記油圧モータユニットは、前記油圧モータ本体と、前記モータ空間を形成するモータケースと、前記油圧モータ本体を相対回転不能に支持するモータ軸とを有する。
前記減速ギヤユニットは、前記減速ギヤ機構と、前記ギヤ空間を形成するように前記モータケースに連結されるギヤケースとを有する。
前記モータケースには、前記モータ軸が前記ギヤ空間へ突入することを許容する貫通孔が形成されている。前記貫通孔の内周面と前記モータ軸の外周面との間にはオイルシール部材が配設されている。
前記吐出ラインは、油圧アクチュエータへ作動油を供給すると共に、前記油圧アクチュエータからの戻り油を前記モータ空間へ供給するように構成される。
さらに好ましくは、前記吐出ラインは、前記油圧アクチュエータからの戻り油に加えて、前記油圧アクチュエータに対する余剰油を前記モータ空間へ供給するように構成され得る。
これに代えて、前記吐出ラインは、前記油圧アクチュエータへ作動油を供給すると共に、前記油圧アクチュエータに対する余剰油のみを前記モータ空間へ供給するように構成することも可能である。
さらに、前記油圧モータ本体及び前記減速ギヤ機構を収容するケーシングに前記モータ空間へ油を流入させる為の流入ポート及び前記モータ空間から油を流出させる為の流出ポートを設けたので、前記油圧モータ本体からのリーク油が前記モータ空間に滞留することを防止できる。従って、前記油圧モータ本体の冷却効率を向上させることができる。
さらに、本発明に係る作業車輌は、駆動源によって作動的に駆動される補助ポンプ本体からの圧油の少なくとも一部が、前記モータ空間を通って前記補助ポンプ本体の吸引側へ戻るように構成されている。従って、前記モータ空間内の貯留油を積極的に循環させることができ、これにより、前記油圧モータ本体からのリーク油が前記モータ空間に滞留することを防止して、前記油圧モータ本体の冷却効率を向上させることができる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図1〜図3に、それぞれ、本実施の形態が適用された作業車輌1Aの側面図,平面図及び油圧回路図を示す。
具体的には、前記作業車輌1Aは、車輌前後方向一方側(本実施の形態においては前方)に配設された第1フレーム11と、車輌前後方向他方側(本実施の形態においては後方)に配設された第2フレーム12であって、前記第1フレーム11に対して略垂直方向に沿った枢支軸10回り揺動自在に連結された第2フレーム12と、車輌前後方向一方側に配設された左右一対の第1駆動輪21L,21Rと、車輌前後方向他方側に配設された左右一対の第2駆動輪22L,22Rと、前記第2フレーム12に支持された駆動源30と、前記駆動源30によって作動的に駆動される少なくとも一つの油圧ポンプ本体420を有する油圧ポンプユニット40と、前記左右一対の第1駆動輪21L,21Rを駆動する少なくとも一つの油圧モータ本体120を有する第1車軸駆動装置50であって、前記第1フレーム11に連結された第1車軸駆動装置50と、前記左右一対の第2駆動輪22L,22Rを駆動する少なくとも一つの油圧モータ本体620を有する第2車軸駆動装置60であって、前記第2フレーム12に連結された第2車軸駆動装置60とを備えている。
前記ポンプ側第1作動油路441及び前記ポンプ側第2作動油路442は、それぞれ、少なくとも一端部が外表面に開口されている。前記ポンプ側第1作動油路441及び前記ポンプ側第2作動油路442の前記開口端部は、それぞれ、作動油ポート441(P)及び作動油ポート442(P)を形成している。
即ち、前記油圧ポンプユニット40は、前記構成に加えて、外部操作に基づき前記油圧ポンプ本体420の吸引/吐出量を変更させる出力調整部材450(図3参照)を有している。
前記出力調整部材450は、例えば、前記油圧ポンプ本体420におけるピストンの進退動作範囲を画する可動斜板(図示せず)と、前記可動斜板を傾転動作させ得るように該可動斜板に作動連結された制御軸451(図1参照)とを有している。
なお、本実施の形態においては、前記可動斜板は、中立位置を挟んで正逆双方向に傾転可能とされている。
即ち、前記走行変速操作部材15を前進方向へ操作すると前記可動斜板は前進方向へ傾転し、且つ、前記走行変速操作部材15を後進方向へ操作すると前記可動斜板は後進方向へ傾転するようになっている。なお、本実施の形態においては、前記変速操作部材15をシーソーペダル式に構成したが、前進専用、後進専用それぞれの2ペダル式でも構わない。
前記回転弁490は、前記バイパス油路480を遮断し且つ前記ドレン油路485を前記バイパス油路480に対して遮断する遮断位置と、前記バイパス油路480を連通し且つ前記ドレン油路485を前記バイパス油路480に対して連通させる連通位置とをとり得るように構成されている。
前記油圧ポンプ本体420と前記第1及び第2車軸駆動装置50,60における前記油圧モータ本体120,620との流体接続構造については、後述する。
図3に示すように、前記第1補助ポンプ本体460は、前記HSTに対して作動油を補給するチャージポンプとして作用している。
前記第2補助ポンプ本体470は、前記油圧操舵機構70に対して作動油を供給している。
前記第1補助ポンプ本体460は、例えば、トロコイドポンプとされ、前記第2補助ポンプ本体470は、例えば、ギヤポンプとされ得る。
なお、図3中の符号435は、前記ポンプケース430の内部空間を前記外部タンク90に流体接続させるドレン配管である。
前記左右の第1ホイールモータ装置500L,500Rは互いに同一構成を有しており、一方を他方に対して180度反転させた状態でそれぞれが前記第1フレーム11に装着されている。
前記ケーシング300は、前記油圧モータ本体120を収容する油貯留可能なモータ空間300Mが前記減速ギヤ機構210を収容するギヤ空間300Gに対して液密に区画されている。
従って、前記左右の第1ホイールモータ装置500L,500Rにおける前記油圧モータ本体120の冷却効率を向上させることができる。
斯かる構成を備えることにより、前記油圧モータ本体120の冷却効率をさらに向上させることができる。
前記吸引ライン710には、好ましくは、フィルタ715が介挿される。
そして、前記戻しライン730は、前記他方の第1ホイールモータ装置500Lのモータ空間300Mを前記外部タンク90に流体接続させるように構成されている。
具体的には、前記第1吐出ライン721は、前記油圧操舵機構用油圧回路75に作動油を供給する油圧操舵機構用供給ライン721aと、前記油圧操舵機構用油圧回路75からの戻り油を前記一方のホイールモータ装置500Rのモータ空間300Mへ供給する油圧操舵機構用排出ライン721bと、一端部が前記供給ライン721aに流体接続され且つ他端部が前記排出ライン721bに流体接続された油圧操舵機構用油圧設定ライン721cであって、リリーフ弁725が介挿された油圧設定ライン721cとを備えている。
なお、当然ながら、前記油圧アクチュエータからの戻り油又は前記油圧アクチュエータに対する余剰油の何れか一方のみを前記モータ空間300Mへ供給するように構成することも可能である。
図4に、前記左側第1ホイールモータ装置500Lの縦断面図を示す。
図4に示すように、前記第1ホイールモータ装置500Lは、前記油圧ポンプ本体420と流体接続される前記油圧モータ本体120を有する油圧モータユニット100と、前記油圧モータ本体120の回転出力を減速する前記減速ギヤ機構210を有する減速ギヤユニット200と、前記減速ギヤ機構200によって減速された回転出力を対応する駆動輪21Lへ向けて出力する前記出力部材290とを備えている。
従って、前記油圧モータユニット100は、前記構成に加えて、前記モータ側ピストン122の自由端部と直接又は間接的に係合して該モータ側ピストン122の進退動作範囲を画する固定斜板130を備えている。
製造コスト等の観点からはシューレス型が有利であるが、本実施の形態においては、下記理由により、図4に示すように、前記モータ側ピストン122はシュー型とされている。
この点に鑑み、本実施の形態においては、車輌前進時を基準にしてHST作動油の流れ方向上流側に位置する前記第1車軸駆動装置50においてはシュー型モータ側ピストン122を採用し、後述するように、車輌前進時を基準にしてHST作動油の流れ方向下流側に位置する前記第2車軸駆動装置60においてはシューレス型モータ側ピストン122’(下記図11参照)を採用しており、これにより、製造コストの高騰を防止しつつ、前記油圧ポンプ本体420,前記第1車軸駆動装置50における油圧モータ本体120及び前記第2車軸駆動装置60における油圧モータ本体620によって形成されるHST伝動効率の向上を図っている。
斯かる構成を備えることにより、重量物である前記作業機に起因する負荷が大きく作用する油圧モータ本体に、前記油圧ポンプ本体420からの高圧の作動油を供給することができる。
本実施の形態においては、前述のとおり、前記モア装置80が車輌前方側に配置されている。従って、前記第1車軸駆動装置50における前記油圧モータ本体120をHST作動油の車輌前進時流れ方向上流側に位置させている。
詳しくは、前記モータケース150は、前記油圧モータ本体120が挿通可能な開口165が設けられたモータケース本体160と、前記開口165を閉塞するように前記モータケース本体160に着脱可能に連結されるモータ側ポートブロック170Lとを備えている。
本実施の形態においては、前記モータ側第1及び第2作動油路511,512は前記モータ側ポートブロック170Lに形成されている。
なお、前述したように図4には表示されない右第1ホイールモータ装置500Rは左第1ホイールモータ装置500Lに対して180度反転されるものであり、そこに含まれるモータ側ポートブロック170Rと前記モータ側ポートブロック170Lとは左右共通の部品としている。
図5(a)は、図4のV-V線に沿った前記左側第1ホイールモータ装置500Lにおける前記モータ側ポートブロック170(以下、適宜、左モータ側ポートブロック170Lという)の縦断面図を示し、図5(b)は、前記右側第1ホイールモータ装置500Rにおける前記モータ側ポートブロック170(以下、適宜、右モータ側ポートブロック170Rという)の縦断面図を示している。
前記油圧モータ本体120が摺接するモータ摺接面に開口された第1キドニーポート501と、前記モータ軸110を挟んで前記第1キドニーポート501とは反対側において前記モータ摺接面に開口された第2キドニーポート502と、前記第1キドニーポート501に流体接続された前記第モータ側1作動油路511と、前記第2キドニーポート502に流体接続された前記モータ側第2作動油路512とが形成されている。
このように、前記モータ側第1作動油路511及び記モータ側第2作動油路512の少なくとも一方が複数の作動油ポートを有するように構成することにより、該モータ側の作動油ポートと前記ポンプ側の作動油ポート441(P),442(P)とを流体接続する作動油配管の配置に関し設計自由度を向上させることができる。
より好ましくは、前記複数の前記モータ側の作動油ポートは、互いに対して異なる方向を向くように構成され得る。
詳しくは、前記モータ側第1作動油路511は、前記モータ軸110と直交する方向のうちの一方向である第1方向D1を向く第1作動油ポート511(P1)と、前記モータ軸110と直交し且つ前記第1方向D1とも直交する第2方向D2を向く第2作動油ポート511(P2)とを有している。
一方、前記モータ側第2作動油路512は、前記第1方向D1を向く第1作動油ポート512(P1)のみを有している。
本実施の形態においては、図3及び図5に示すように、前記バイパス油路520及び前記バイパス弁530は前記モータ側ポートブロック170に設けられている。
即ち、互いに離間配置された油圧ポンプユニット及びホイールモータ装置を備えた従来の作業車輌においては、前記ホイールモータ装置における油圧モータ本体と共働してHSTを形成する油圧ポンプ本体を有する前記油圧ポンプユニットに、バイパス油路及びバイパス弁が備えられている。
しかしながら、前記従来構成においては、車輌の強制牽引に伴って前記油圧モータ本体によって吸引及び吐出される作動油は、モータ側第1作動油路、第1作動油配管、ポンプ側第1作動油路、ポンプ側のバイパス油路、ポンプ側第2作動油路、第2作動油配管、及び、モータ側第2作動油路を通って循環することになる。
つまり、前記従来構成においては、車輌の強制牽引に伴って前記油圧モータ本体によって吸引/吐出される作動油は、該油圧モータ本体及び前記油圧ポンプ本体を流体接続する一対の作動油ラインのほぼ全体に亘って循環されることになり、この作動油を循環させる為の力が車輌牽引力に対してパワーロスとなる。
従って、車輌強制牽引時において前記油圧モータ本体120によって吸引/吐出される作動油は、前記モータ側第1作動油路511,前記バイパス油路520及び前記モータ側第2作動油路512を通って循環され、これにより、作動油の循環に起因する牽引パワーロスを低減させることができる。
前記バイパス弁530は前記バイパス油路520の第1端部520aから挿入されている。
斯かる構成によれば、前記モータ側ポートブロック170の大型化を可及的に防止しつつ、前記分岐油路511b及び前記バイパス弁520を形成することができる。
斯かる構成によれば、前記左右一対の第1ホイールモータ装置500L,500Rの双方において、前記バイパス弁530へのアクセス容易化を図ることができる。
本実施の形態におけるように、前記左右一対のホイールモータ装置500L,500Rが車輌前方側に位置する第1駆動輪21を駆動する場合、前記左側第1ホイールモータ装置500Lにおける前記バイパス弁530へは車輌前方側から容易にアクセスできるものの、前記右側第1ホイールモータ装置500Rにおける前記バイパス弁530へは車輌フレームの下方へもぐりこまないとアクセスできない。
なお、前記バイパス油路520の両端開口のうち前記バイパス油路530が挿入されない側の開口は、プラグ525によって閉塞される。
図6に示す形態においては、前記左側第1ホイールモータ装置500Lにおいては、前記バイパス油路520の第1端部520aから前記バイパス油路530が挿入され且つ前記バイパス油路520の第2端部520bはプラグ525によって閉塞されている。
一方、前記右側第1ホイールモータ装置500Rにおいては、前記バイパス油路520の第2端部520bから前記バイパス弁530が挿入され且つ前記バイパス油路520の第1端部520aはプラグ525によって閉塞されている。
なお、図7(a)及び(b)は、それぞれ、前記左側第1ホイールモータ装置500Lにおける前記モータ側ポートブロック170’(以下、適宜、左モータ側ポートブロック170’Lという)及び前記右側第1ホイールモータ装置500Rにおける前記モータ側ポートブロック170’(以下、適宜、右モータ側ポートブロック170’Rという)を示している。
詳しくは、前記モータ側第1作動油路511’は、一端部が前記第1方向D1に向かって開口して前記第1作動油ポート511(P1)を形成し且つ他端部が前記第3方向D3に向かって開口して前記第3作動油ポート511(P3)を形成するように、前記第1及び第3方向D1,D3に沿ったメイン油路511a’と、前記メイン油路511a’から直交する方向へ分岐され且つ先端部が前記第2方向に向かって開口して前記第2作動油ポート511(P2)を形成する前記分岐油路511bとを有している。
詳しくは、前記モータ側第2作動油路512’は、一端部が前記第1方向D1に向かって開口して前記第1作動油ポート512(P1)を形成し且つ他端部が前記第3方向D3に向かって開口して前記第3作動油ポート512(P3)を形成するように、前記第1及び第3方向D1,D3に沿ったメイン油路512a’と、前記メイン油路512a’から直交する方向へ分岐され且つ先端部が前記第2方向に向かって開口して前記第2作動油ポート512(P2)を形成する分岐油路512bとを有している。
図7に示す前記モータ側ポートブロック170’においては、前記モータケース本体160に対する4つの取付孔179が、前記モータ軸110の軸線を基準にして同一半径で且つ軸線回りに90度間隔で設けられている。
従って、前記モータ側ポートブロック170’は、一の連結姿勢と、該一の連結姿勢から前記モータ軸110の軸線回りに90度毎変位された他の3つの連結姿勢とをとり得るようになっている。
なお、図7に示す形態においては、前記右モータ側ポートブロック170’R(図7(b)参照)は、前記左モータ側ポートブロック170’L(図7(a)参照)に対して前記モータ軸110の軸線回りに180度変位された状態で前記モータケース本体160に連結されている。
なお、前記左モータ側ポートブロック170’Lにおける前記モータ側第1作動油路511’の前記第3作動油ポート511(P3)、並びに、前記右モータ側ポートブロック170’Rにおける前記モータ側第1作動油路511’の前記第1及び第2作動油ポート511(P1),511(P2)は、プラグ515によって閉塞される。
なお、前記左モータ側ポートブロック170’Lにおける前記モータ側第2作動油路512’の前記第2及び第3作動油ポート512(P2),512(P3)、並びに、前記右モータ側ポートブロック170’Rにおける前記モータ側第2作動油路512’の前記第1作動油ポート512(P1)は、プラグ515によって閉塞されている。
詳しくは、図5〜図7に示す前記モータ側ポートブロック170,170’は、外部操作に基づき、前記モータ側第1作動油路511及び前記モータ側第2作動油路512の間の遮断させるHST作動可能状態と、HST作動油ラインの閉回路を維持しつつ前記両作動油路511,512の間を連通させるHST非作動状態とを切り換え可能に構成されていたが、図8に示すモータ側ポートブロック170''は、外部操作に基づき、前記HST作動可能状態と、HST作動油ラインの閉回路を解放させるHST非作動状態とを切り換え可能に構成されている。
なお、図8(a)は前記左第1ホイールモータ装置500Lにおける前記モータ側ポートブロック170''(以下、適宜、左モータ側ポートブロック170''Lという)を示し、図8(b)は前記右第1ホイールモータ装置500Rにおける前記モータ側ポートブロック170''(以下、適宜、右モータ側ポートブロック170''Rという)を示している。
さらに、前記回転弁540は、遮断位置に位置する際には前記ドレン油路550を前記バイパス油路520に対して遮断し、且つ、連通位置に位置する際には前記ドレン油路550を前記バイパス油路520に対して連通させるように構成されている。
斯かる構成においては、前記左右の第1駆動輪21L,21Rの何れか一方が溝又は泥地に入り込んだ場合に、前記油圧ポンプ本体420からの圧油が、低負荷となっている前記一方の第1駆動輪21に対応した油圧モータ本体120へ流れ易くなり、結果として、他方の第1駆動輪21を駆動する油圧モータ本体120へ圧油が供給され難くなる。
この点を考慮して、好ましくは、前記第1ホイールモータ装置500には、油圧デフロック機構560を設けることができる。
図9に示す形態においては、前記油圧デフロック機構560は、前進時用切換弁565F及び後進時用切換弁565Rを有している。
前記前進時用切換弁565Fは、前進時に高圧となり且つ作動油ポートが複数設けられたモータ側作動油路に介挿されている。
前記後進時用切換弁565Rは、後進時に高圧となり且つ作動油ポートが複数設けられたモータ側作動油路に介挿されている。
好ましくは、前記切換弁565F、565Rは、第1ホイールモータ装置500の前記モータ側ポートブロック170の外表面に装着、或いは、収容され得る。
なお、仕様に応じて、前記前進時用切換弁565F又は前記後進時用切換弁565Rの何れか一方を削除することも可能である。
前記減速ギヤユニットは、図3及び図4に示すように、前記減速ギヤ機構210と、前記減速ギヤ機構210を収容するギヤ空間300Gを形成するように前記モータケース150に着脱可能に連結されるギヤケース250とを備えている。
なお、図4に示すように、前記貫通孔155には、前記モータ軸110を軸線回り回転自在に支持するベアリング部材115に加えて、オイルシール部材116が配設されており、該オイルシール部材116によって前記モータ空間300M及び前記ギヤ空間300Gが互いに液密に区画されている。
前記第2遊星ギヤ機構220bは、前記第1キャリア222aに作動連結された第2サンギヤ221bと、前記第2サンギヤ221bの回りを公転し得るように該第2サンギヤ221bと噛合する第2遊星ギヤ224bと、前記第2遊星ギヤ224bを相対回転自在に支持すると共に該第2遊星ギヤ224bの公転に従って前記第2サンギヤ221bの回りを公転する第1キャリア222bと、前記第2遊星ギヤ224bと噛合する第2インターナルギヤ223bとを備えている。
本実施の形態においては、前記ギヤケース250は、前記モータケース150に連結される第1ギヤケース260と、前記第1ギヤケース260を挟んだ状態で前記モータケース150に連結される第2ギヤケース270とを有している。
なお、前記第2ギヤケース270の端壁には、前記出力部材290が挿通される貫通孔275が設けられている。
本実施の形態においては、前記出力部材290は、前記第2ギヤケース270の内周面と前記フランジ部291の外周面との間に配設された第1ベアリング部材295と、前記第2ギヤケース270の前記端壁に形成された前記貫通孔275の内周面と前記出力軸部292の外周面との間に配設された第2ベアリング部材296とによって2点支持されており、これにより、軸線回りに安定的に回転し得るようになっている。
前記ブレーキユニット310は、前記減速ギヤ機構210によって減速される前の前記モータ軸110に対して制動力を付加し得るように構成されている。
前記ブレーキユニット310は、外部操作に基づき、前記モータ軸110の他端部に選択的に制動力を付加し得るように前記モータケース150に連結されている。
なお、本実施の形態においては、前記ブレーキユニット310は、ブレーキケースに内装された内拡式ドラムブレーキとされているが、これに代えて、ドラム形のブレーキロータが外部に露出されているバンドブレーキとすることも可能であるし、若しくは、ディスクブレーキとすることも可能である。
前記第2車軸駆動装置60は、前記油圧ポンプ本体420からの圧油を利用して油圧的に前記左右一対の第2駆動輪22L,22Rを駆動するように構成されている。
なお、本実施の形態においては、前述の通り、前記第1車軸駆動装置50及び前記第2車軸駆動装置60は、前記油圧ポンプ本体420に対して直列状態で流体接続されている。従って、前記第2車軸駆動装置60は、前記第1車軸駆動装置50からの戻り油によって駆動されるようになっている。
図10(a)〜(c)に、種々の形態の前記第2車軸駆動装置60の油圧回路図を示す。
なお、図10において、前述した部材と同一部材は同一符号を付している。
具体的には、前記第2車軸駆動装置60Aは、前記油圧ポンプ本体420に直接又は間接的に流体接続される単一の第2油圧モータ本体620と、前記第2油圧モータ本体620の回転を出力するモータ軸610と、前記モータ軸610の回転を減速する減速ギヤ機構630Aと、前記減速ギヤ機構630Aによって減速された回転を左右一対の第2駆動輪22L,22Rへ差動伝達する機械式ディファレンシャルギヤ機構640Aと、前記油圧モータ本体620,前記モータ軸610,前記減速ギヤ機構630A及び前記ディファレンシャルギヤ機構640Aを収容するアクスルケース650Aとを備えている。
前進時に高圧なる前記第2モータ側作動油路(例えば、前記第2モータ側第1作動油路661)には第2車軸側前進時高圧配管331Fが流体接続され、且つ、後進時に高圧となる前記第2モータ側作動油路(例えば、前記第2モータ側第2作動油路662)には第2車軸側後進高圧配管331Rが流体接続されている。
従って、前記第2車軸側前進時高圧配管331Fは前記第1車軸側後進時高圧配管321Rに流体接続されており、且つ、前記第2車軸側後進時高圧配管331Rは前記ポンプ側後進時高圧配管311Rに流体接続されている。
なお、前記第2車軸側前進時高圧配管331Fと前記第1車軸側後進時高圧配管321Rとの間には可撓配管335(図2参照)が介挿されている。
前記左右一対の第2ホイールモータ装置600L,600Rは互いに同一構成とされている。
前記第2ホイールモータ装置600は、前記油圧モータユニット100が油圧モータユニット100Bに置換されている点を除き、前記第1ホイールモータ装置500と実質的に同一構成を有している。
即ち、前記第2ホイールモータ装置600は、油圧モータユニット100Bと、前記減速ギヤユニット200と、前記出力部材290とを備えている。
前記第2モータ側第1作動油路661は第1作動油ポート661(P1)を有し、前記第2モータ側第2作動油路662は第1作動油ポート662(P1)を有している。
前記第2モータ側第1作動油路661は第1作動油ポート661(P1)を有し、前記第2モータ側第2作動油路662は第1作動油ポート662(P1)を有している。
同様に、前記左第2ホイールモータ装置600Lにおける後進時高圧側の第2モータ側作動油路(例えば前記第2モータ側第2作動油路662)及び前記右第2ホイールモータ装置600Rにおける後進時高圧側の第2モータ側作動油路(例えば前記第2モータ側第2作動油路662)は、第2車軸側後進時高圧接続配管332Rを介して流体接続されている。
そして、前記前進時高圧側第2作動油ポート661(P2)には、前記第2車軸側前進時高圧配管331Fが流体接続されている。
そして、前記後進時高圧側第2作動油ポート662(P2)には、前記第2車軸側後進時高圧配管331Rが流体接続されている。
なお、図10(b)における符号755は、前記左側第2ホイールモータ装置600Lにおけるモータ空間600M及び前記右側第2ホイールモータ装置600Rにおけるモータ空間600Mを流体接続させる接続配管である。
詳しくは、前記第2車軸駆動装置60Cは、一対の第2モータ側作動油ライン340を介して閉回路を形成するように流体接続された前記左側第2油圧モータ本体620L及び前記右側第2油圧モータ本体620Rと、前記一対の第2油圧モータ本体620L,620Rを収容するモータケース650Cとを備えている。
前記一対の第2モータ側作動油ライン340のうち後進時に高圧となる第2モータ側作動油ラインには、前記第2車軸側後進時高圧配管331Rが流体接続されている。
前記減速ギヤユニット660は、上下方向に沿うキングピン軸661と、前記キングピン軸661の上端側に相対回転不能に設けられた第1傘歯車式減速ギヤ662であって、対応する前記第2油圧モータ本体620に作動連結される第一傘歯車式減速ギヤ662と、前記キングピン軸661の下端側に設けられた第2傘歯車式減速ギヤ663であって、対応する前記第2駆動輪22に作動連結される第2傘歯車式減速歯車663とを有しており、対応する前記第2駆動輪22を前記キングピン軸661まわりに操舵自在に支持している。
図11に、前記左側第2ホイールモータ装置600Lの縦断面図を示す。
なお、図中、前記第1ホイールモータ装置500と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
即ち、前述の通り、本実施の形態においては、車輌前進時を基準にして、前記第1車軸駆動装置50がHST作動油流れ方向上流側に位置し、且つ、前記第2車軸駆動装置60がHST作動油流れ方向下流側に位置している。
従って、前記第1車軸駆動装置50における前記油圧モータ本体120には高圧の作動油が作用するものの、前記第2油圧モータ本体620にはそれ程高圧の作動油は作用しない。
斯かる点に着目し、本実施の形態においては、前記第1車軸駆動装置50における前記油圧モータ本体120をシュー型とし、且つ、前記第2油圧モータ本体620をシューレス型としている。
斯かる構成を備えることにより、直進時での第1、第2駆動輪の回転数を適宜調整して走行安定性の向上、タイヤの異常磨耗低減を図ることができる。更には、前記操舵部材5の操作量に応じて前記第2駆動輪22L,22Rの前記第1駆動輪21L,21Rに対する速度を随時変更させることが可能となり、車輌が旋回する際の前記第2駆動輪22及び前記第1駆動輪21の間に生じ得る旋回半径差を補償することが可能となる。
従って、前記油圧モータユニット100Bは、前記構成に加えて、前記モータ側ピストン122’の自由端部と直接又は間接的に係合する可動斜板130Bであって、傾転位置に応じて該モータ側ピストン122’の進退動作範囲を変更させる可動斜板130Bと、外部操作に基づき軸線回りに回転される支軸131Bとを備えている。
なお、本実施の形態においては、前記可動斜板130Bはクレイドル型としたが、トラニオン型であってもよい。
前記モータケース150Bは、モータケース本体160B及び前記モータ側ポートブロック170を有している。
前記モータケース本体160Bには、側部に開口(図示せず)が形成されている。そして、前記モータケース本体160Bには、図12に示すように、前記開口を閉塞するサイドカバー161Bが着脱自在に連結されている。
前記支軸131Bは、前記モータ軸110と直交する方向に延びるように前記サイドカバー161Bに軸線回り回転自在に支持されている。
詳しくは、図12に示すように、前記油圧モータユニット100Bは、前記支軸131B及び前記可動斜板130Bを作動連結する揺動アーム132Bと、前記支軸131Bの操作端部に設けられた制御アーム135Bとを備えている。
本実施の形態においては、前記可動斜板130Bの側部には係合溝130B’が形成されており、前記係合部132Bは前記係合溝130B’内に係入される係合突起とされている。
前記制御アーム135Bは、基端部が前記支軸131Bに相対回転不能に支持され、且つ、先端部が前記操舵部材5に作動連結されるようになっている。
前記基準位置戻し機構180Bは、図12に示すように、前記可動斜板130Bを揺動中心回り一方側へ付勢する付勢部材と、前記付勢部材によって付勢される前記可動斜板130Bの揺動中心回り一方側の揺動端を画する基準位置設定部材とを備えている。
前記弦巻バネ183は、一端部及び他端部が前記固定ピン182及び前記可動ピン181によって挟まれるように配置されている。
即ち、前記弦巻バネ183は、一端部が前記固定ピン182に係止された状態で、他端部が前記可動ピン181と係合されており、これにより、前記揺動アーム132Bを前記支軸131Bの軸線回り一方側(図12においては反時計回り方向)へ付勢している。
具体的には、本実施の形態においては、前記基準位置設定部材として、前記揺動アーム132Bと係合し得るように前記サイドカバー161Bに設けられたストッパーピン185が備えられている。
詳しくは、前記ストッパーピン185は、外部操作に応じて軸線回りに回転し得るように前記モータケース160に支持された基部187と、前記基部187と共に該基部187の軸線回りに回転する係合部186であって、前記揺動アーム132Bと係合する係合部186とを備えており、前記係合部186が前記基部187に対して偏心された偏心ピンとされる。
斯かる構成を備えることにより、前記基部187を軸線回りに回転させて任意回転位置で固定することにより、前記係合部186の位置を調整することが可能となる。従って、前記揺動アーム132Bの揺動端(即ち、前記可動斜板130Bの基準位置)を容易に調整することができる。
さらに、前記構成によれば、前記操舵部材5への操作力が付加されていない状態においては、前記可動斜板130Bは基準傾転位置に保持される。従って、前記操舵部材5の操作量に拘わらず前記第2油圧モータ本体620の吸引/吐出量を所定値に調整固定する装置としても、利用することができる。
好ましくは、前記制御アーム135Bは前記支軸131Bに対して着脱可能とすることができ、前記第2油圧モータ本体620の吸引/吐出量を略一定とする場合には、前記制御アーム135Bを取り外すことができる。
以下、本発明の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図13に、本発明の実施の形態2が適用された作業車輌1Bの油圧回路図を示す。
なお、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下に、本発明のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図14〜図16に、それぞれ、本実施の形態が適用された作業車輌1Cの側面図,平面図及び油圧回路図を示す。
なお、前記実施の形態1又は2と同一部材には、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の通り、本実施の形態においては、前記第1車軸駆動装置50及び前記第2車軸駆動装置60は前記油圧ポンプ本体420に対して並列的に流体接続されている。
従って、前記実施の形態1及び2におけるように、前記第1車軸駆動装置50における油圧モータ本体120に高圧の作動油圧が作用することはない。
この点に鑑み、本実施の形態においては、前記第1ホイールモータ装置500の油圧モータ本体120はシューレス型とされており、これにより、コスト低廉化を図っている。
前記実施の形態1及び2における前記ホイールモータ装置500、並びに、図17に示す前記第1ホイールモータ装置500においては、前記ブレーキユニット310は、前記モータ軸110の車輌幅方向内端部に制動力を付加するように構成されている。
これに対し、図18に示す前記第1ホイールモータ装置500は、前記油圧モータ本体120及び前記減速ギヤ機構210の間において前記モータ軸110に制動力を付加し得るように構成されたブレーキユニット310Cを備えている。
前記ブレーキ制御軸313Cは、前記ブレーキパッド312Cと当接する部分が断面非円形状とされており、軸線回りに回転操作されることで前記ブレーキパッド312Cを前記ブレーキディスク311Cへ向けて押動するようになっている。
なお、当然ながら、前記実施の形態1又は2における前記ホイールモータ装置500においても、前記ブレーキユニット310に代えて前記ブレーキユニット310Cを備えることができ、及び/又は、前記冷却ファン320を備えることができる。
前記前進時用切換弁は、前記ポンプ側前進時高圧配管311Fをそのまま前記第1車軸側前進時高圧配管321F及び前記第2車軸側前進時高圧配管331Fの双方に分岐接続させる油圧的なデフ状態と、前記ポンプ側前進時高圧配管311Fを前記第1車軸側前進時高圧配管321F及び前記第2車軸側前進時高圧配管331Fへそれぞれ絞りを介して所定の分流比で分岐接続させる油圧的なデフロック状態とを選択的にとり得るように構成されている。
前記後進用切換弁は、前記ポンプ側後進時高圧配管311Rをそのまま前記第1車軸側後進時高圧配管321R及び前記第2車軸側後進時高圧配管331Rの双方に分岐接続させる油圧的なデフ状態と、前記ポンプ側後進時高圧配管311Rを前記第1車軸側後進時高圧配管321R及び前記第2車軸側後進時高圧配管331Rへそれぞれ絞りを介して所定の分流比で分岐接続させる油圧的なデフロック状態とを選択的にとり得るように構成されている。
以下、本発明のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図19に、本実施の形態が適用された作業車輌1Dの油圧回路図を示す。
なお、前記実施の形態1〜3におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
30 駆動源
70 油圧操舵機構(油圧アクチュエータ)
90 外部タンク
100 油圧モータユニット
110 モータ軸
116 オイルシール部材
120 油圧モータ本体
150 モータケース
155 貫通孔
200 減速ギヤユニット
210 減速ギヤ機構
250 ギヤケース
290 出力部材
300 ケーシング
300M モータ空間
300M(in) 流入ポート
300M(out) 流出ポート
300G ギヤ空間
410 ポンプ軸
420 油圧ポンプ本体
470 第2補助ポンプ本体
500 ホイールモータ装置
700 循環ライン
710 吸引ライン
720 吐出ライン
721 第1吐出ライン
721a 油圧操舵機構用供給ライン
721b 油圧操舵機構用排出ライン
721c 油圧操舵機構用油圧設定ライン
725 リリーフ弁
722 第2吐出ライン
730 戻しライン
740 バイパスライン
745 リリーフ弁
790 オイルクーラー
Claims (10)
- 駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプ本体と共働してHSTを形成する油圧モータ本体と、前記油圧モータ本体の回転出力を減速する減速ギヤ機構と、前記減速ギヤ機構によって減速された回転出力を対応する駆動輪へ向けて出力する出力部材と、前記油圧モータ本体及び前記減速ギヤ機構を収容するケーシングとを備えたホイールモータ装置であって、
前記ケーシングは、前記油圧モータ本体を収容する油貯留可能なモータ空間が前記減速ギヤ機構を収容するギヤ空間に対して液密に区画されており、
前記ケーシングには、前記モータ空間へ油を流入させる為の流入ポートと、前記モータ空間から油を流出させる為の流出ポートとが設けられていることを特徴とするホイールモータ装置。 - 前記油圧モータ本体と、前記モータ空間を形成するモータケースと、前記油圧モータ本体を相対回転不能に支持するモータ軸とを有する油圧モータユニットと、
前記減速ギヤ機構と、前記ギヤ空間を形成するように前記モータケースに連結されるギヤケースとを有する減速ギヤユニットとを備え、
前記モータケースには、前記モータ軸が前記ギヤ空間へ突入することを許容する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔の内周面と前記モータ軸の外周面との間にはオイルシール部材が配設されていることを特徴とする請求項1に記載のホイールモータ装置。 - 駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプ本体と共働してHSTを形成する油圧モータ本体、前記油圧モータ本体の回転出力を減速する減速ギヤ機構、前記減速ギヤ機構によって減速された回転出力を対応する駆動輪へ向けて出力する出力部材、並びに、前記油圧モータ本体及び前記減速ギヤ機構を収容するケーシングを備えたホイールモータ装置と、前記駆動源によって作動的に駆動される補助ポンプ本体とを備えた作業車輌であって、
前記ケーシングは、前記油圧モータ本体を収容する油貯留可能なモータ空間が前記減速ギヤ機構を収容するギヤ空間に対して液密に区画されており、
前記補助ポンプ本体から吐出された油の少なくとも一部が、前記モータ空間を通って前記補助ポンプ本体の吸引側へ戻るように構成されていることを特徴とする作業車輌。 - 前記補助ポンプ本体は、前記油圧ポンプ本体を駆動し得るように前記駆動源に作動連結されたポンプ軸によって直接又は間接的に駆動されることを特徴とする請求項3に記載の作業車輌。
- 前記補助ポンプ本体の油源となる外部タンクと、
前記外部タンク、前記補助ポンプ本体及び前記モータ空間を含む循環経路を形成する循環ラインと、
前記循環ラインに介挿されたオイルクーラーと、をさらに備えていることを特徴とする請求項3又は4に記載の作業車輌。 - 前記循環ラインは、一端部が前記外部タンクに流体接続され且つ他端部が前記補助ポンプ本体の吸引側に流体接続された吸引ラインと、一端部が前記補助ポンプ本体の吐出側に流体接続され且つ他端部が前記モータ空間に流体接続された吐出ラインと、一端部が前記モータ空間に流体接続され且つ他端部が前記外部タンクに流体接続された戻しラインとを含み、
前記吐出ラインは、油圧アクチュエータへ作動油を供給すると共に、前記油圧アクチュエータからの戻り油を前記モータ空間へ供給するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の作業車輌。 - 前記吐出ラインは、前記油圧アクチュエータからの戻り油に加えて、前記油圧アクチュエータに対する余剰油を前記モータ空間へ供給するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の作業車輌。
- 前記循環ラインは、一端部が前記外部タンクに流体接続され且つ他端部が前記補助ポンプ本体の吸引側に流体接続された吸引ラインと、一端部が前記補助ポンプ本体の吐出側に流体接続され且つ他端部が前記モータ空間に流体接続された吐出ラインと、一端部が前記モータ空間に流体接続され且つ他端部が前記外部タンクに流体接続された戻しラインとを含み、
前記吐出ラインは、油圧アクチュエータへ作動油を供給すると共に、前記油圧アクチュエータに対する余剰油を前記モータ空間へ供給するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の作業車輌。 - 前記オイルクーラーは前記戻しラインに介挿されており、
一端部が前記吐出ラインに流体接続され且つ他端部が前記オイルクーラーよりも油流れ方向下流側において前記戻しラインに流体接続されたバイパスラインと、前記吐出ラインの最大油圧を設定するように前記バイパスラインに介挿されたリリーフ弁と、をさらに備えていることを特徴とする請求項6から8の何れかに記載の作業車輌。 - 左右一対の駆動輪をそれぞれ駆動し得るように前記ホイールモータ装置を一対備え、
前記吐出ラインは、一端部が前記補助ポンプ本体の吐出側に流体接続され且つ他端部が前記一方のホイールモータ装置におけるモータ空間に流体接続された第1吐出ラインと、前記一方のホイールモータ装置におけるモータ空間を他方のホイールモータ装置におけるモータ空間に流体接続させる第2吐出ラインとを含み、
前記戻しラインは、前記他方のホイールモータ装置におけるモータ空間を前記外部タンクに流体接続させるように構成されていることを特徴とする請求項6から9の何れかに記載の作業車輌。
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