JP2020169528A - 作業機 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、原動機の回転数に応じて適正に自動減速を行うことができる作業機を提供することを目的とする。
作業機は、機体と、前記原動機と、前記機体の左側及び右側に設けられた一対の走行装置と、前記左側の走行装置及び右側の走行装置のそれぞれに動力を伝達可能で且つ、第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な一対の走行モータと、前記原動機の動力によって駆動し且つ前記一対の走行モータのそれぞれに作動油を供給する一対の走行ポンプと、前記一対の走行モータと前記一対の走行ポンプとを接続する接続油路と、前記接続油路の圧力を、走行ポンプ圧として検出する走行ポンプ圧検出装置と、前記原動機の回転数である原動機回転数を検出する回転数検出装置と、前記原動機回転数と第1減速判定圧との関係を示す第1減速判定テーブルを記憶する第1記憶装置と、少なくとも前記一対の走行モータのいずれかが前記第2速度である場合に前記第2速度から前記第1速度に自動的に減速する自動減速を行う自動減速部を有する制御装置と、を備え、前記自動減速部は、少なくとも前記一対の走行モータのいずれかが前記第2速度である場合において、前記回転数検出装置で検出された原動機回転数と前記第1減速判定テーブルとから前記第1減速判定圧を抽出し、前記走行ポンプ圧検出装置で検出された前記走行ポンプ圧が、前記抽出された第1減速判定圧以上である場合に、前記自動減速を行う。
前記一対の走行モータのうち一方の走行モータは、前記接続油路に接続する第1ポートと、前記接続油路に接続する第2ポートとを含み、前記一対の走行モータのうち他方の走行モータは、前記接続油路に接続する第3ポートと、前記接続油路に接続する第4ポートとを含み、前記走行ポンプ圧検出装置は、前記第1ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第1走行ポンプ圧として検出する第1圧力検出装置と、前記第2ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第2走行ポンプ圧として検出する第2圧力検出装置と、前記第3ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第3走行ポンプ圧として検出する第3圧力検出装置と、前記第4ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第4走行ポンプ圧として検出する第4圧力検出装置と、を含み、前記自動減速部は、前記第1走行ポンプ圧、前記第2走行ポンプ圧、前記第3走行ポンプ圧及び前記第4走行ポンプ圧のいずれかが、前記第1減速判定圧以上である場合に、前記自動減速を行う。
作業機は、機体と、前記原動機と、前記機体の左側及び右側に設けられた一対の走行装置と、前記左側の走行装置及び右側の走行装置のそれぞれに動力を伝達可能で且つ、第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な一対の走行モータと、前記原動機の動力によって駆動し且つ前記一対の走行モータのそれぞれに作動油を供給する一対の走行ポンプと、前記一対の走行モータと前記一対の走行ポンプとを接続する接続油路と、前記接続油路の圧力を、走行ポンプ圧として検出する走行ポンプ圧検出装置と、前記原動機の回転数である原動機回転数を検出する回転数検出装置と、前記原動機回転数と第1復帰判定圧との関係を示す第1復帰判定テーブルを記憶する第2記憶装置と、少なくとも前記一対の走行モータのいずれかが前記第2速度である場合に前記第2速度から前記第1速度に自動的に減速する自動減速を行う自動減速部を有する制御装置と、を備え、前記自動減速部は、前記自動減速後において前記回転数検出装置で検出された原動機回転数と前記第1復帰判定テーブルとから前記第1復帰判定圧を抽出し、前記走行ポンプ圧検出装置で検出された自動減速後の前記走行ポンプ圧が、前記抽出された第1復帰判定圧以下である場合に、前記一対の走行モータの少なくともいずれかを前記第1速度から前記第2速度に復帰する。
前記自動減速部は、前記第1走行ポンプ圧、前記第2走行ポンプ圧、前記第3走行ポンプ圧及び前記第4走行ポンプ圧が、前記第1復帰判定圧以下である場合に、前記復帰を行う。
図18は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図18では、作業機の一例として、コンパクトトラックローダを示している。但し、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、スキッドステアローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。
作業装置4は、ブーム10と、作業具11と、リフトリンク12と、制御リンク13と、ブームシリンダ14と、バケットシリンダ15とを有している。
リフトリンク12、制御リンク13及びブームシリンダ14は、左側と右側の各ブーム10に対応して機体2の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク12は、各ブーム10の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク12の上部(一端側)は、各ブーム10の基部の後部寄りに枢支軸16(第1枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク12の下部(他端側)は、機体2の後部寄りに枢支軸17(第2枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第2枢支軸17は、第1枢支軸16の下方に設けられている。
左側のブーム10の前部には、接続部材50が設けられている。接続部材50は、予備アタッチメントに装備された油圧機器と、ブーム10に設けられたパイプ等の第1管材とを接続する装置である。具体的には、接続部材50の一端には、第1管材が接続可能で、他端には、予備アタッチメントの油圧機器に接続された第2管材が接続可能である。これにより、第1管材を流れる作動油は、第2管材を通過して油圧機器に供給される。
一対の走行装置5L、5Rのうち、走行装置5Lは機体2の左側に設けられ、走行装置5Rは機体2の右側に設けられている。一対の走行装置5L、5Rは、本実施形態ではクローラ型(セミクローラ型を含む)の走行装置が採用されている。なお、前輪及び後輪を有する車輪型の走行装置を採用してもよい。以下、説明の便宜上、走行装置5Lのことを左走行装置5L、走行装置5Rのことを右走行装置5Rということがある。
次に、作業機の油圧システムについて説明する。
図1に示すように、作業機の油圧システムは、第1油圧ポンプP1と、第2油圧ポンプP2とを備えている。第1油圧ポンプP1は、原動機32の動力によって駆動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第1油圧ポンプP1は、タンク22に貯留された作動油を吐出可能である。特に、第1油圧ポンプP1は、主に制御に用いる作動油を吐出する。説明の便宜上、作動油を貯留するタンク22のことを作動油タンクということがある。また、第1油圧ポンプP1から吐出した作動油のうち、制御用として用いられる作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧ということがある。
左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rには、第1油圧ポンプP1からの作動油(パイロット油)の圧力(パイロット圧)が作用する前進用受圧部53aと後進用受圧部53bとを有している、受圧部53a、53bに作用するパイロット圧によって斜板の角度が変更される。斜版の角度を変更することによって、左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rの出力(作動油の吐出量)や作動油の吐出方向を変えることができる。
左走行モータ36Lは、左走行ポンプ53Lから吐出した作動油により回転が可能であり、作動油の流量によって、回転速度(回転数)を変更することができる。左走行モータ36Lには、斜板切換シリンダ37Lが接続され、当該斜板切換シリンダ37Lを一方側或いは他方側に伸縮させることによっても左走行モータ36Lの回転速度(回転数)を変更することができる。即ち、斜板切換シリンダ37Lを収縮した場合には、左走行モータ36Lの回転数は低速(第1速度)に設定され、斜板切換シリンダ37Lを伸長した場合には、左走行モータ36Lの回転数は高速(第2速度)に設定される。つまり、左走行モータ36Lの回転数は、低速側である第1速度と、高速側である第2速度とに変更が可能である。
第1切換弁71Lは、左走行モータ36Lの斜板切換シリンダ37Lに油路を介して接続されていて、第1位置71L1及び第2位置71L2に切り換わる二位置切換弁である。第1切換弁71Lは、第1位置71L1である場合、斜板切換シリンダ37Lを収縮し、第2位置71L2である場合、斜板切換シリンダ37Lを伸長する。
第2切換弁72は、第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを切り換える電磁弁であって、励磁により第1位置72aと第2位置72bとに切り換え可能な二位置切換弁である。第2切換弁72、第1切換弁71L及び第1切換弁71Rは、油路41により接続されている。第2切換弁72は、第1位置72aである場合に第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを第1位置71L1、71R1に切り換え、第2位置72bである場合に第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを第2位置71L2、71R2に切り換える。
操作装置54は、走行ポンプ(左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53R)を操作する装置であり、走行ポンプの斜板の角度(斜板角度)を変更可能である。操作装置54は、操作レバー59と、複数の操作弁55とを含んでいる。
走行油路45は、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、第4走行油路45dと、第5走行油路45eとを有している。第1走行油路45aは、走行ポンプ53Lの前進用受圧部53aに接続された油路である。第2走行油路45bは、走行ポンプ53Lの後進用受圧部53bに接続された油路である。第3走行油路45cは、走行ポンプ53Rの前進用受圧部53aに接続された油路である。第4走行油路45dは、走行ポンプ53Rの後進用受圧部53bに接続された油路である。第5走行油路45eは、操作弁55、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、第4走行油路45dを接続する油路である。
すなわち、操作レバー59を左斜め前方に揺動操作すると該操作レバー59の揺動角度に対応した速度で作業機1が前進しながら左旋回し、操作レバー59を右斜め前方に揺動操作すると該操作レバー59の揺動角度に対応した速度で作業機1が前進しながら右旋回し、操作レバー59を左斜め後方に揺動操作すると該操作レバー59の揺動角度に対応した速度で作業機1が後進しながら左旋回し、操作レバー59を右斜め後方に揺動操作すると該操作レバー59の揺動角度に対応した速度で作業機1が後進しながら右旋回する。
表示装置75は、運転情報、警告情報等を表示するパネル等から構成されている。表示装置75は、例えば、運転情報として、燃料の残量を表示する燃料計75aと、水温を表示する温計75b、警告情報を表示する複数の警告灯75cを有している。また、表示装置75は、運転情報として、一対の走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)の速度(走行装置の速度)を表示可能であって、走行装置の速度(走行モータの回転速度)が第2速度(高速側)であることを表示可能な表示部76を備えている。
図2Aに示すように、作業機1は、制御装置60を備えている。制御装置60は、作業機1の様々な制御を行うもので、CPU、MPU等の半導体、電気電子回路等から構成されている。制御装置60には、アクセル65と、モードスイッチ66と、速度切換スイッチ67、回転数検出装置68とが接続されている。アクセル65は、原動機32の回転数(原動機回転数)を設定する部材であり、運転席8の近傍に設けられている。アクセル65は、揺動自在に支持されたアクセルレバー、揺動自在に支持されたアクセルペダル、回転自在に支持されたアクセルボリューム、スライド自在に支持されたアクセルスライダー等である。なお、アクセル65は、上述した例に限定されない。
速度切換スイッチ67は、運転席8の近傍に設けられ、運転者(オペレータ)が操作可能である。速度切換スイッチ67は、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)を第1速度及び第2速度のいずれかに手動で切り換えることができるスイッチである。例えば、速度切換スイッチ67は、第1速度側と第2速度側とに切り換えるシーソスイッチであり、第1速度側から第2速度側とに切り換える増速操作と、第2速度から第1速度に切り換える減速操作とを行うことができる。
図1、図2に示すように、制御装置60は、自動減速部61を備えている。自動減速部61は、制御装置60に設けられた電気電子回路等、当該制御装置60に格納されたプログラム等である。
自動減速制御では、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)が第2速度である場合において所定の条件(自動減速条件)を満たしたときに、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)を第2速度から第1速度に自動的に切り換える。自動減速制御では、少なくとも走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)が第2速度である状況において、自動減速条件を満たすと、制御装置60は、第2切換弁72のソレノイドを消磁することで、当該第2切換弁72を第2位置72bから第1位置72aに切り換えることにより、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)を第2速度から第1速度に減速する。つまり、制御装置60は、自動減速制御において、自動減速を行う際は、左走行モータ36Lと右走行モータ36Rとの両方を、第2速度から第1速度に減速する。
図3は、制御装置60の動作と、表示装置75の動作とを示すフローである。
図3に示すように、制御装置60は、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)が第2速度であるか否かを判断する(S1)。走行モータが第2速度である場合(S1、Yes)、表示装置75は、表示部76を点灯させることにより第2速度であることを表示する(S2)。制御装置60(自動減速部61)は、自動減速が有効であるか否かを判断する(S3)。自動減速が有効である場合(S3、Yes)、制御装置60(自動減速部61)は、自動減速条件を満たしているか否かを判断する(S4)。自動減速部61は、自動減速条件を満たしている場合(S4、Yes)、自動減速制御を実行し、走行モータを第2速度から第1速度に減速する(S5)。表示装置75は、自動減速が行われていることを、表示部76を点滅させることによって表示する(S6)。例えば、表示装置75の表示部76は、第2切換弁72が第2位置72bから第1位置72aを切り換えて自動減速制御を行った際に点滅する。なお、表示装置75の表示部76は、運転者(オペレータ)の操作によって第1速度に設定された場合には消灯する。
以上のように、表示装置75(表示部76)は、自動減速が有効及び無効に関わらず第2速度の状態であれば点灯し(第2速度の状態で且つ自動減速が行われていない場合は点灯し)、自動減速が行われた場合は点滅する。
制御装置60(自動減速部61)は、接続油路57h、57iの圧力を自動減速条件の1つとしている。
制御装置60には、接続油路57h、57iの圧力を、走行ポンプ圧Vとして検出する走行ポンプ圧検出装置80が接続されている。即ち、走行ポンプ圧検出装置80は、左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53Rが接続油路57h、57iへ吐出した作動油の圧力(接続油路57h、57iの圧力)を、走行ポンプ圧Vとして検出する。
第1圧力検出装置80aは、接続油路57hにおいて、左走行モータ36Lの第1ポートP11側に設けられ、第1ポートP11側の走行ポンプ圧Vを第1走行ポンプ圧V1として検出する。
第3圧力検出装置80cは、接続油路57iにおいて、右走行モータ36Rの第3ポートP13側に設けられ、第3ポートP13側の走行ポンプ圧Vを第3走行ポンプ圧V3として検出する。
制御装置60は、一対の走行モータのいずれかが第2速度である状態で走行ポンプ圧検出装置80によって検出された走行ポンプ圧V(V1〜V4)が第1減速判定圧PV1以上である場合に、自動減速を行う。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第1記憶装置81aが接続されている。なお、制御装置60に第1記憶装置81aが内蔵されていてもよい。
図4Aに示すように、第1記憶装置81aには、第1減速判定圧PV1が原動機回転数と対応付けられて記憶されている。即ち、第1記憶装置81aは、原動機回転数と第1減速判定圧PV1との関係を示す第1減速判定テーブルT1を記憶している。第1減速判定テーブルT1において、第1減速判定圧PV1は、原動機回転数が増加するにつれて増加していて、原動機回転数が高い場合は当該第1減速判定圧PV1も高い値であり、原動機回転数が低い場合は当該第1減速判定圧PV1も低い値である。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第2記憶装置81bが接続されている。なお、制御装置60に第2記憶装置81bが内蔵されていてもよい。
図5に示すように、自動減速が有効で且つ走行モータが第2速度である状態(S10、Yes)では、自動減速部61は、回転数検出装置68で検出された原動機回転数及び第1減速判定テーブルT1を参照する(S11)。自動減速部61は、原動機回転数に基づいて第1減速判定テーブルT1から第1減速判定圧PV1を抽出する(S12)。自動減速部61は、走行ポンプ圧検出装置80で検出された走行ポンプ圧V1〜V4を参照する(S13)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4のいずれかが第1減速判定圧PV1以上であるか否かを判断する(S14)。
自動減速部61は、自動減速を行った後、回転数検出装置68で検出された原動機回転数及び第1復帰判定テーブルU1を参照する(S16)。自動減速部61は、原動機回転数に基づいて第1復帰判定テーブルU1から第1復帰判定圧QV1を抽出する(S17)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4を参照する(S18)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4の全てが第1復帰判定圧QV1以下であるか否かを判断する(S19)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4の全てが第1復帰判定圧QV1以下である場合(S19、Yes)、復帰制御を行う(S20)。
第2記憶装置81bは、原動機回転数が増加するにつれて第1復帰判定圧QV1が増加する第1復帰判定テーブルU1を記憶している。これによれば、作業機1において、作業負荷が大きな作業を効率よく行うことができる。
図6Aに示すように、第3記憶装置81cには、第2減速判定圧PV2が原動機回転数と対応付けられて記憶されている。即ち、第3記憶装置81cは、原動機回転数と第2減速判定圧PV2との関係を示す第2減速判定テーブルT2を記憶している。第2減速判定テーブルT2において、第2減速判定圧PV2は、原動機回転数が増加するにつれて増加していて、原動機回転数が高い場合は当該第2減速判定圧PV2も高い値であり、原動機回転数が低い場合は当該第2減速判定圧PV2も低い値である。
差圧演算部63は、第1走行ポンプ圧V1と第3走行ポンプ圧V3との差である第1差圧を走行差圧V5として算出し、第2走行ポンプ圧V2と第4走行ポンプ圧V4との差である第2差圧を走行差圧V6として算出する。
自動減速部61は、差圧演算部63が演算した走行差圧V5、V6が、第2減速判定テーブルT2から抽出した第2減速判定圧PV2以上である場合に、自動減速を行う。詳しくは、自動減速部61は、第1差圧(V5)、第2差圧(V6)のいずれかが、第2減速判定圧PV2以上である場合に、自動減速を行う。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第4記憶装置81dが接続されている。なお、制御装置60に第4記憶装置81dが内蔵されていてもよい。
図6Bに示すように、第4記憶装置81dには、第2復帰判定圧QV2が原動機回転数と対応付けられて記憶されている。即ち、第4記憶装置81dは、原動機回転数と第2復帰判定圧QV2との関係を示す第2復帰判定テーブルU2を記憶している。第2復帰判定テーブルU2において、第2復帰判定圧QV2は、原動機回転数が増加するにつれて増加していて、原動機回転数が高い場合は当該第2復帰判定圧QV2も高い値であり、原動機回転数が低い場合は当該第2復帰判定圧QV2も低い値である。第2復帰判定テーブルU2は、上述した第2減速判定テーブルT2と同じように、原動機回転数の数値は、第2復帰判定圧QV2を設定するための境界値を示している。例えば、原動機回転数が1600rpmである場合は、第2復帰判定圧QV2は、17MPaである。
図7に示すように、自動減速が有効で且つ走行モータが第2速度である状態(S30、Yes)では、自動減速部61は、回転数検出装置68で検出された原動機回転数及び第2減速判定テーブルT2を参照する(S31)。自動減速部61は、原動機回転数に基づいて第2減速判定テーブルT2から第2減速判定圧PV2を抽出する(S32)。差圧演算部63は、走行ポンプ圧V1〜V4から第1差圧(V5)、第2差圧(V6)を演算する(S33)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)のいずれかが第2減速判定圧PV2以上であるか否かを判断する(S34)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)のいずれかが第2減速判定圧PV2以上である場合(S34、Yes)、自動減速を行う(S35)。
作業機1は、第3記憶装置81cと、自動減速部61及び差圧演算部63を有する制御装置60を備え、自動減速部61は、走行モータが第2速度である場合において、回転数検出装置68で検出された原動機回転数と第2減速判定テーブルT2とから第2減速判定圧PV2を抽出し、差圧演算部63で演算された走行差圧V5,V6のいずれかが、第2減速判定圧PV2以上である場合に、自動減速を行う。これによれば、原動機回転数の回転数に応じた第2減速判定圧PV2に基づいて自動減速を行っているため、作業機1の運転状態の中で最適なタイミングで高速側に切り換えることができる。特に、左走行装置5Lと右走行装置5Rとに掛かる負荷が互いに大きく異なった場合などに効率よく自動減速を行うことができる。
第3記憶装置81cは、原動機回転数が増加するにつれて第2減速判定圧PV2が増加する第2減速判定テーブルT2を記憶している。これによれば、作業機1において、作業負荷が大きな作業を効率よく行うことができる。
上述した実施形態では、原動機回転数に対応する複数の走行ポンプ圧V1〜V4に基づいて自動減速を行っていたが、走行ポンプ(左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53R)の斜板角度に対応する複数の走行ポンプ圧V1〜V4に基づいて自動減速を行ってもよい。
図8Aに示すように、第5記憶装置81eには、第3減速判定圧PV3が斜板角度と対応付けられて記憶されている。即ち、第5記憶装置81eは、斜板角度(斜板角度に対応するパイロット圧)と第3減速判定圧PV3との関係を示す第3減速判定テーブルT3を記憶している。第3減速判定テーブルT3において、第3減速判定圧PV3は、斜板角度が増加するにつれて増加していて、斜板角度が高い場合は当該第3減速判定圧PV3も高い値であり、斜板角度が低い場合は当該第3減速判定圧PV3も低い値である。第3減速判定テーブルT3は、上述した第1減速判定テーブルT1等と同じように、斜板角度の数値は、第3減速判定圧PV3を設定するための境界値を示している。例えば、斜板角度に対応するパイロット圧が0.8MPaである場合は、第3減速判定圧PV3は、26MPaである。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第6記憶装置81fが接続されている。なお、制御装置60に第6記憶装置81fが内蔵されていてもよい。
図9に示すように、自動減速が有効で且つ走行モータが第2速度である状態(S50、Yes)では、自動減速部61は、斜板角度検出装置69で検出された斜板角度及び第3減速判定テーブルT3を参照する(S51)。なお、自動減速部61は、自動減速の判定を行うにあたって、前進回転である場合には、走行ポンプ(左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53R)が前進側に駆動した場合の斜板角度を採用し、後進回転である場合には、走行ポンプ(左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53R)が後進側に駆動した場合の斜板角度を採用する。また、走行ポンプ(左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53R)が前進側に駆動する場合及び後進側に駆動する場合のいずれにおいても、左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rの斜板角度を検出することが可能である。この場合、自動減速部61は、例えば、左走行ポンプ53Lの斜板角度と右走行ポンプ53Rの斜板角度とを平均した値を、自動減速等の判定値に用いる。
自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4のいずれかが第3減速判定圧PV3以上である場合(S54、Yes)、自動減速を行う(S55)。
第6記憶装置81fは、斜板角度が増加するにつれて第3復帰判定圧QV3が増加する第3復帰判定テーブルU3を記憶している。これによれば、作業機1において、作業負荷が大きな作業を効率よく行うことができる。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第7記憶装置81gが接続されている。なお、制御装置60に第7記憶装置81gが内蔵されていてもよい。
作業機1が前進している状況においては、差圧演算部63は、第1走行ポンプ圧V1と第3走行ポンプ圧V3との差である第1差圧(V5)を算出する。また、作業機1が後進している状況においては、差圧演算部63は、第2差圧(V6)を算出する。
自動減速部61は、差圧演算部63が演算した走行差圧V5、V6が、第4減速判定テーブルT4から抽出した第4減速判定圧PV4以上である場合に、自動減速を行う。詳しくは、自動減速部61は、第1差圧(V5)、第2差圧(V6)のいずれかが、第4減速判定圧PV4以上である場合に、自動減速を行う。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第8記憶装置81hが接続されている。なお、制御装置60に第8記憶装置81hが内蔵されていてもよい。
図10Bに示すように、第8記憶装置81hには、第4復帰判定圧QV4が斜板角度と対応付けられて記憶されている。即ち、第8記憶装置81hは、斜板角度と第4復帰判定圧QV4との関係を示す第4復帰判定テーブルU4を記憶している。第4復帰判定テーブルU4において、第4復帰判定圧QV4は、斜板角度が増加するにつれて増加していて、斜板角度が高い場合は当該第4復帰判定圧QV4も高い値であり、斜板角度が低い場合は当該第4復帰判定圧QV4も低い値である。第4復帰判定テーブルU4は、上述した第4減速判定テーブルT4と同じように、斜板角度の数値は、第4復帰判定圧QV4を設定するための境界値を示している。例えば、斜板角度に対応するパイロット圧が0.8MPaである場合は、第4復帰判定圧QV4は、16MPaである。
図11に示すように、自動減速が有効で且つ走行モータが第2速度である状態(S70、Yes)では、自動減速部61は、斜板角度検出装置69で検出された斜板角度及び第4減速判定テーブルT4を参照する(S71)。自動減速部61は、斜板角度に基づいて第4減速判定テーブルT4から第4減速判定圧PV4を抽出する(S72)。差圧演算部63は、走行ポンプ圧V1〜V4から第1差圧(V5)、第2差圧(V6)を演算する(S73)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)が第4減速判定圧PV4以上であるか否かを判断する(S74)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)が第4減速判定圧PV4以上である場合(S74、Yes)、自動減速を行う(S75)。
作業機1は、斜板角度検出装置69と、第7記憶装置81gと、自動減速部61及び差圧演算部63とを有する制御装置60とを備え、自動減速部61は、走行モータが第2速度である場合において、斜板角度検出装置69で検出された斜板角度と第4減速判定テーブルT4とから第4減速判定圧PV4を抽出し、差圧演算部63で演算された走行差圧V5,V6のいずれかが、第4減速判定圧PV4以上である場合に、自動減速を行う。これによれば、走行ポンプの斜板角度に応じた第4減速判定圧PV4に基づいて自動減速を行っているため、作業機1の運転状態の中で最適なタイミングで高速側に切り換えることができる。特に、左走行装置5Lと右走行装置5Rとに掛かる負荷が互いに大きく異なった場合などに効率よく自動減速を行うことができる。
自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)の両方が第4復帰判定圧QV4以下である場合に、走行モータを第1速度から第2速度に復帰する。これによれば、作業機1が前進及び後進しているいずれかの状況においても効率よく復帰することができる。
第8記憶装置81hは、斜板角度が増加するにつれて第4復帰判定圧QV4が増加する第4復帰判定テーブルU4を記憶している。作業機1において、作業負荷が大きな作業を効率よく行うことができる。
図12に示すように、吐出油路40の中途部には、アンチストール弁58が設けられている。アンチストール弁58は、操作弁55(操作弁55A、操作弁55B、操作弁55C、操作弁55D)の一次側に設けられ、操作弁55に供給される作動油を制御する弁である。
図14Aに示すように、第9記憶装置81iには、第5減速判定圧PV5が二次パイロット圧と対応付けられて記憶されている。即ち、第9記憶装置81iは、二次パイロット圧と第5減速判定圧PV5との関係を示す第5減速判定テーブルT5を記憶している。第5減速判定テーブルT5において、第5減速判定圧PV5は、二次パイロット圧が増加するにつれて増加していて、二次パイロット圧が高い場合は当該第5減速判定圧PV5も高い値であり、二次パイロット圧が低い場合は当該第5減速判定圧PV5も低い値である。第5減速判定テーブルT5は、上述した実施形態と同様に、二次パイロット圧の数値は、第5減速判定圧PV5を設定するための境界値を示している。例えば、二次パイロット圧が1.3MPaである場合は、第5減速判定圧PV5は、25MPaである。なお、アンチストール弁58の二次パイロット圧は、制御装置60がアンチストール弁58を制御したときの制御値(例えば、電流)と第1油圧ポンプP1から吐出した作動油の流量等によって求めることができる。また、アンチストール弁58の下流側に、圧力を検出する圧力検出装置を設けて、二次パイロット圧を検出してもよく、二次パイロット圧の検出方法は限定されない。以下、二次パイロット圧は、制御装置60、又は、圧力検出装置によって検出しているとして説明を進める。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第10記憶装置81jが接続されている。なお、制御装置60に第10記憶装置81jが内蔵されていてもよい。
図15に示すように、自動減速が有効で且つ走行モータが第2速度である状態(S90、Yes)では、自動減速部61は、二次パイロット圧及び第5減速判定テーブルT5を参照する(S91)。自動減速部61は、二次パイロット圧に基づいて第5減速判定テーブルT5から第5減速判定圧PV5を抽出する(S92)。自動減速部61は、走行ポンプ圧検出装置80で検出された走行ポンプ圧V1〜V4を参照する(S93)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4のいずれかが第5減速判定圧PV5以上であるか否かを判断する(S94)。
自動減速部61は、自動減速を行った後、二次パイロット圧及び第5復帰判定テーブルU5を参照する(S96)。自動減速部61は、二次パイロット圧に基づいて第5復帰判定テーブルU5から第5復帰判定圧QV5を抽出する(S97)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4を参照する(S98)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4の全てが第5復帰判定圧QV5以下であるか否かを判断する(S99)。自動減速部61は、走行ポンプ圧V1〜V4の全てが第5復帰判定圧QV5以下である場合(S99、Yes)、復帰制御を行う(S100)。
第2記憶装置81bは、二次パイロット圧が増加するにつれて第5復帰判定圧QV5が増加する第5復帰判定テーブルU5を記憶している。これによれば、作業機1において、作業負荷が大きな作業を効率よく行うことができる。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第11記憶装置81kが接続されている。なお、制御装置60に第11記憶装置81kが内蔵されていてもよい。
自動減速部61は、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)が第2速度である場合において、二次パイロット圧と第6減速判定テーブルT6とから第6減速判定圧PV6を抽出する。自動減速部61は、差圧演算部63が演算した走行差圧V5、V6が、第6減速判定テーブルT6から抽出した第6減速判定圧PV6以上である場合に、自動減速を行う。詳しくは、自動減速部61は、第1差圧(V5)、第2差圧(V6)のいずれかが、第6減速判定圧PV6以上である場合に、自動減速を行う。
制御装置60には、不揮発性のメモリ等から構成された第12記憶装置81lが接続されている。なお、制御装置60に第12記憶装置81lが内蔵されていてもよい。
図16Bに示すように、第12記憶装置81lには、第6復帰判定圧QV6が二次パイロット圧と対応付けられて記憶されている。即ち、第12記憶装置81lは、二次パイロット圧と第6復帰判定圧QV6との関係を示す第6復帰判定テーブルU6を記憶している。第6復帰判定テーブルU6において、第6復帰判定圧QV6は、二次パイロット圧が増加するにつれて増加していて、二次パイロット圧が高い場合は当該第6復帰判定圧QV6も高い値であり、二次パイロット圧が低い場合は当該第6復帰判定圧QV6も低い値である。第6復帰判定テーブルU6は、上述した第6減速判定テーブルT6と同じように、二次パイロット圧の数値は、第6復帰判定圧QV6を設定するための境界値を示している。例えば、二次パイロット圧が1.6MPaである場合は、第6復帰判定圧QV6は、16MPaである。
図17に示すように、自動減速が有効で且つ走行モータが第2速度である状態(S110、Yes)では、自動減速部61は、二次パイロット圧及び第6減速判定テーブルT6を参照する(S111)。自動減速部61は、二次パイロット圧に基づいて第6減速判定テーブルT6から第6減速判定圧PV6を抽出する(S112)。差圧演算部63は、走行ポンプ圧V1〜V4から第1差圧(V5)、第2差圧(V6)を演算する(S113)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)が第6減速判定圧PV6以上であるか否かを判断する(S114)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)が第6減速判定圧PV6以上である場合(S114、Yes)、自動減速を行う(S115)。
自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)が第6復帰判定圧QV6以下であるか否かを判断する(S119)。自動減速部61は、第1差圧(V5)及び第2差圧(V6)が第6復帰判定圧QV6以下である場合(S119、Yes)、復帰制御を行う(S120)。
第11記憶装置81kは、二次パイロット圧が増加するにつれて第6減速判定圧PV6が増加する第6減速判定テーブルT6を記憶している。これによれば、作業機1において、作業負荷が大きな作業を効率よく行うことができる。
なお、制御装置60は、操作レバー59等の操作部材によって設定された走行モータの設定速度が設定されている状況下において、走行モータのいずれかの実際の速度が、設定回転数を超えない場合に、自動減速を行ってもよい。図2に示すように、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)の実際の速度(実回転数)ST1を検出する回転検出装置88を設ける。例えば、操作レバー59を操作することによって、当該操作レバー59によって設定した走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)の設定速度(設定回転数)が「ST2」であった場合、ST2>ST1の場合に、制御装置60は自動減速を行う。
上述したように、第2速度は、第1速度よりも速ければよいため、作業機は、変速段が2段に限定されず、多段(複数段)であっても適用が可能である。
5L :走行装置(左走行装置)
5R :走行装置(右走行装置)
8 :運転席
32 :原動機
34 :走行切換弁
36L :走行モータ(左走行モータ)
36R :走行モータ(右走行モータ)
53L :走行ポンプ(左走行ポンプ)
53R :走行ポンプ(右走行ポンプ)
57h :接続油路
57i :接続油路
60 :制御装置
61 :自動減速部
63 :差圧演算部
65 :アクセル
66 :モードスイッチ
67 :速度切換スイッチ
68 :回転数検出装置
76 :表示部
80 :走行ポンプ圧検出装置
80a :第1圧力検出装置
80b :第2圧力検出装置
80c :第3圧力検出装置
80d :第4圧力検出装置
88 :回転検出装置
P11 :第1ポート
P12 :第2ポート
P13 :第3ポート
P14 :第4ポート
PV1 :第1減速判定圧
PV2 :第2減速判定圧
QV1 :第1復帰判定圧
QV2 :第2復帰判定圧
T1 :第1減速判定テーブル
T2 :第2減速判定テーブル
U1 :第1復帰判定テーブル
U2 :第2復帰判定テーブル
V :走行ポンプ圧
V1 :第1走行ポンプ圧
V2 :第2走行ポンプ圧
V3 :第3走行ポンプ圧
V4 :第4走行ポンプ圧
V5 :走行差圧
V6 :走行差圧
Claims (8)
- 機体と、
前記原動機と、
前記機体の左側及び右側に設けられた一対の走行装置と、
前記左側の走行装置及び右側の走行装置のそれぞれに動力を伝達可能で且つ、第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な一対の走行モータと、
前記原動機の動力によって駆動し且つ前記一対の走行モータのそれぞれに作動油を供給する一対の走行ポンプと、
前記一対の走行モータと前記一対の走行ポンプとを接続する接続油路と、
前記接続油路の圧力を、走行ポンプ圧として検出する走行ポンプ圧検出装置と、
前記原動機の回転数である原動機回転数を検出する回転数検出装置と、
前記原動機回転数と第1減速判定圧との関係を示す第1減速判定テーブルを記憶する第1記憶装置と、
少なくとも前記一対の走行モータのいずれかが前記第2速度である場合に前記第2速度から前記第1速度に自動的に減速する自動減速を行う自動減速部を有する制御装置と、
を備え、
前記自動減速部は、少なくとも前記一対の走行モータのいずれかが前記第2速度である場合において、前記回転数検出装置で検出された原動機回転数と前記第1減速判定テーブルとから前記第1減速判定圧を抽出し、前記走行ポンプ圧検出装置で検出された前記走行ポンプ圧が、前記抽出された第1減速判定圧以上である場合に、前記自動減速を行う作業機。 - 前記走行ポンプ圧検出装置は、前記一対の走行モータの複数の前記走行ポンプ圧を検出し、
前記自動減速部は、前記複数の前記走行ポンプ圧のいずれかが、前記第1減速判定圧以上である場合に、前記自動減速を行う請求項1に記載の作業機。 - 前記一対の走行モータのうち一方の走行モータは、前記接続油路に接続する第1ポートと、前記接続油路に接続する第2ポートとを含み、
前記一対の走行モータのうち他方の走行モータは、前記接続油路に接続する第3ポートと、前記接続油路に接続する第4ポートとを含み、
前記走行ポンプ圧検出装置は、
前記第1ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第1走行ポンプ圧として検出する第1圧力検出装置と、
前記第2ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第2走行ポンプ圧として検出する第2圧力検出装置と、
前記第3ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第3走行ポンプ圧として検出する第3圧力検出装置と、
前記第4ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第4走行ポンプ圧として検出する第4圧力検出装置と、
を含み、
前記自動減速部は、前記第1走行ポンプ圧、前記第2走行ポンプ圧、前記第3走行ポンプ圧及び前記第4走行ポンプ圧のいずれかが、前記第1減速判定圧以上である場合に、前記自動減速を行う請求項2に記載の作業機。 - 前記第1記憶装置は、前記原動機回転数が増加するにつれて前記第1減速判定圧が増加する第1減速判定テーブルを記憶している請求項1〜3のいずれかに記載の作業機。
- 機体と、
前記原動機と、
前記機体の左側及び右側に設けられた一対の走行装置と、
前記左側の走行装置及び右側の走行装置のそれぞれに動力を伝達可能で且つ、第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な一対の走行モータと、
前記原動機の動力によって駆動し且つ前記一対の走行モータのそれぞれに作動油を供給する一対の走行ポンプと、
前記一対の走行モータと前記一対の走行ポンプとを接続する接続油路と、
前記接続油路の圧力を、走行ポンプ圧として検出する走行ポンプ圧検出装置と、
前記原動機の回転数である原動機回転数を検出する回転数検出装置と、
前記原動機回転数と第1復帰判定圧との関係を示す第1復帰判定テーブルを記憶する第2記憶装置と、
少なくとも前記一対の走行モータのいずれかが前記第2速度である場合に前記第2速度から前記第1速度に自動的に減速する自動減速を行う自動減速部を有する制御装置と、
を備え、
前記自動減速部は、前記自動減速後において前記回転数検出装置で検出された原動機回転数と前記第1復帰判定テーブルとから前記第1復帰判定圧を抽出し、前記走行ポンプ圧検出装置で検出された自動減速後の前記走行ポンプ圧が、前記抽出された第1復帰判定圧以下である場合に、前記一対の走行モータの少なくともいずれかを前記第1速度から前記第2速度に復帰する作業機。 - 前記走行ポンプ圧検出装置は、前記一対の走行モータの複数の前記走行ポンプ圧を検出し、
前記自動減速部は、前記複数の前記走行ポンプ圧が、前記第1復帰判定圧以下である場合に、前記復帰を行う請求項5に記載の作業機。 - 前記一対の走行モータのうち一方の走行モータは、前記接続油路に接続する第1ポートと、前記接続油路に接続する第2ポートとを含み、
前記一対の走行モータのうち他方の走行モータは、前記接続油路に接続する第3ポートと、前記接続油路に接続する第4ポートとを含み、
前記走行ポンプ圧検出装置は、
前記第1ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第1走行ポンプ圧として検出する第1圧力検出装置と、
前記第2ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第2走行ポンプ圧として検出する第2圧力検出装置と、
前記第3ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第3走行ポンプ圧として検出する第3圧力検出装置と、
前記第4ポート側の接続油路の圧力を検出する走行ポンプ圧を、前記第4走行ポンプ圧として検出する第4圧力検出装置と、
を含み、
前記自動減速部は、前記第1走行ポンプ圧、前記第2走行ポンプ圧、前記第3走行ポンプ圧及び前記第4走行ポンプ圧が、前記第1復帰判定圧以下である場合に、前記復帰を行う請求項6に記載の作業機。 - 前記第2記憶装置は、前記原動機回転数が増加するにつれて前記第1復帰判定圧が増加する第1復帰判定テーブルを記憶している請求項5〜7のいずれかに記載の作業機。
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