JP4139476B2 - 乗用管理機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、三輪型の乗用管理機の前輪の操舵および駆動の伝達構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の四輪型の乗用管理機には、機体の前部または後部にエンジンやミッションを搭載し、該エンジンからの動力をミッションを介して後輪に伝達し、ステアリングハンドルの回動により前二輪を左右回動して操舵したものがあった。また、別形態としては、ミッションを介して動力を前後輪に伝達する四輪駆動式としたものがあり、この場合においては、操舵輪となる前二輪はステアリングシャフトと連動連結しており、後二輪は左右のサイドクラッチ機構と連結していた。また、従来の四輪駆動式では、ミッションケースの出力軸から前二輪の入力軸までの動力伝達軸は、機体フレームの下部に配置され、ユニバーサルジョイント部分は安全カバー等で覆われ防護されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、いずれの四輪型の乗用管理機においても、操舵輪が前二輪のため左右の前輪間はタイロッドで連結していたために、操舵角度をそれほど大きくできず、圃場作業を行う場合、例えば、その圃場端で旋回する場合などには、旋回半径が大きくなり未作業面積が拡大する、という問題があった。また、動力伝達軸のジョイント部分の保護には、該動力伝達軸の周囲にカバーを配設したり、前記ミッションケースと前輪間の機体フレーム下方にパイプを前後方向に架設し、該パイプ内に前記動力伝達軸を挿設する等の対策が必要であり、作業機の部品点数増による製造コストのアップや組立作業の複雑化を招く、という問題があった。これ以外にも、機体下部に伝達軸が配置されているので、地上高が低くなり、乗用管理機の腹部への作業機の装着に対し、前記動力伝達軸やそのカバー等が障害となって、該乗用管理機に装着可能な作業機が限定される、という問題もあった。本発明は、前記の点に鑑み、旋回半径が小さく、しかも前輪への動力伝達軸カバーが不要な乗用管理機を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【0005】
機体フレーム(1)の前下部に一輪の前輪(2)を配し、後部に 二輪の後輪(3・3)を配し、後上部に運転席(12)を配置した乗用管理機において、前記前輪(2)を操舵輪とし、左右に略90度まで回動可能とし、該機体フレーム(1)を筒状の前部フレーム(1a)と後部フレーム(1b)に分割し、該前部フレーム(1a)と後部フレーム(1b)内に、それぞれ前輪(2)に動力を伝えるフロント伝達軸(9b)とリア伝達軸(9a)を配置し、該フロント伝達軸(9b)とリア伝達軸(9a)とを、ジョイント軸(9c)とユニバーサルジョイント(56・57)を介して連結し、該リア伝達軸(9a)の前部を、後ユニバーサルジョイント(57)を介してジョイント軸(9c)の後部に連結し、該ジョイント軸(9c)の前部は、前ユニバーサルジョイント(56)を介して前記フロント伝達軸(9b)の後部に連結し、該ジョイント軸(9c)は、前記前部フレーム(1a)に水平に保持し、前記前部フレーム(1a)は、前記ジョイント軸(9c)の配設位置において、前パイプ部(48)と後パイプ部(49)に分割し、該前パイプ部(48)と後パイプ部(49)の間は、各々のフランジ(48a・49a)を合わせてボルト(47)により締結固定し、該フランジ(48a・49a)部の内周面に、別体に設けたベアリングホルダ(55)をボルト(60)で取り外し可能に締結し、該ベアリングホルダ(55)のベアリング(55a)を介して前記ジョイント軸(9c)を軸支し、該ベアリングホルダ(55)を着脱可能に構成したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【0007】
図1は腹部に中耕ロータリを装着し下降させた状態の乗用管理機の全体側面図、図2は同じく全体平面図、図3は本発明の機体フレームを有する乗用管理機の部分側面図、図4は同じく乗用管理機の機体フレームの側面断面図である。
【0008】
図5は同じく乗用管理機の機体フレームの平面断面図、図6は結合フランジ部の側面断面図、図7はフロントケースの平面断面図、図8はフロントケースおよびフロントアクスルケースの正面断面図、図はフロントケースおよびフロントアクスルケースの側面断面図である。
【0009】
まず、本発明に係わる乗用管理機の全体構成を図1乃至図4により説明する。三輪型乗用管理機において、前後方向に延びた機体フレーム1の後部に運転部Bが配され、該機体フレーム1の後端部にはエンジン6が搭載され、ミッションケース51によって走行変速し、該ミッションケース51の下部に配するリアアクスルケース4より後輪駆動ケース5を介して後輪3・3が駆動される。
【0010】
前記ミッションケース51からは機体フレーム1内に配置した動力伝達軸を介して前輪2に動力を伝達する構成とし、該機体フレーム1の前部にはフロントケース7を設け、該フロントケース7下部に鉛直方向を軸芯として左右回動可能にフロントアクスルケース8を装着し、該フロントアクスルケース8に一輪の前輪2を支持して駆動できるようにして、三輪駆動車を構成している。尚、前記フロントケース7上部はカバー30で被装されている。
【0011】
また、前記エンジン6はボンネット10によって被装され、該ボンネット10の前方には、ミッションケース51及び後輪3を被装する車体カバー11が配され、該車体カバー11上には運転席12が載置され、該運転席12前方の機体フレーム1上にはステアリングコラム13が立設されている。該ステアリングコラム13の上部より上方にはステアリングハンドル14が突出され、該ステアリングコラム13の右側部には図示せぬアクセルレバーが突出されるとともに、ステアリングコラム13下部側方にサイドクラッチペダル16が配置されている。
【0012】
また、前記前輪2と後輪3との間の腹部には作業機装着装置29が配される。該作業機装着装置29は図3、図4に示すように、前記機体フレーム1の前下部(フロントケース7の後方位置)に、左右一対のブラケット18・18が下方に突出され、該ブラケット18・18の上下に支持軸169・170が横架されている。上方の支持軸169の両端部に上リンク19・19の前部が枢支され、下方の支持軸170両端部に下リンク20・20前部が枢支されている。前記上リンク19・19は機体フレーム1の左右幅に略等しい間隔に設けられている。該上リンク19は機体フレーム1の側方に位置するまで上昇回動させることができ、作業機26を持ち上げられるようにしている。更に、上リンク19と下リンク20の途中部には連結アーム160によって連結され、平行リンクが構成されている。
【0013】
また、前記ブラケット18・18に昇降シリンダ22の基部が枢支され、該昇降シリンダ22のロッド先端は前記下リンク20・20の途中部と前記連結アーム160下端を連結した連結ピン163に枢支され、該昇降シリンダ22が平行リンクの左右方向の中央位置に介装されるようにしている。
【0014】
前記上リンク19の後端と下リンク20の後端に装着部材であるヒッチ21が枢支され、該ヒッチ21に作業機26が係止される。図1に示すように、該ヒッチ21からは棒状のツールバー23が左右方向に延出され、該ツールバー23の中央部と左右側部に、取付け位置を変更可能に複数の作業機26を装着できるようにし、複数条の管理作業を行えるようにしている。尚、作業機26としてはロータリ耕耘機、雑草を取り除く熊手形状のレーキ等が配置できる。
【0015】
また、前記ツールバー23の左右方向中央位置には動力入力ケース36が固設されており、該動力入力ケース36の入力軸には、前記ミッションケース51下部より前方に突出されたPTO軸35からユニバーサルジョイント、PTO伝動軸37を介して動力が伝達される。前記動力入力ケース36から、側方に動力軸38・38が突出され、該動力軸38が作業機26としての各ロータリ耕耘機のチェーンケース25上部内に挿入され、ロータリ耕耘機に動力が伝達されるのである。
【0016】
更に、前記ヒッチ21の後面に機体フレーム1側に係止するための係止体44(図3)が固設され、また、前記ステアリングコラム13直前方の機体フレーム1の下部にステー140・140を下方に突出し、該ステー140・140下端部に回動アーム142・142の上端部が枢支され、回動アーム142・142の他端部に係止ピン141が外側方に突出して軸支されている。該係止ピン141の一側端部に操作杆143の前端部が枢支され、操作杆143の後端が前記ステアリングコラム13下部の側方に略前後に摺動自在に支持されている。
【0017】
そして、作業機26を最上位置まで上昇させて、前記操作杆143を前方に摺動操作して、回動アーム142が下方へ回動され、係止ピン141が係止体44の下方に移動し、係止体44と係止ピン141とが係合され、作業機26を腹部に配した状態で移動する場合に、作業機26を最上昇位置に確実に保持することができるようにしている。
【0018】
以上のような全体構成から成る乗用管理機おける機体フレーム1及び該機体フレーム1内の動力伝達機構の構成について、図1乃至図6により説明する。前記機体フレーム1は、前下がりの傾斜状に前後方向に長く筒状に形成され、ステアリングコラム13を立設した前後方向略中央位置において、前部フレーム1aと後部フレーム1bとを連結し、この連結部下方に作業機26を位置させ、更に後部フレーム1bの後端部にエンジンフレーム1cが固定されて、機体フレーム1を構成している。
【0019】
前記エンジンフレーム1cは水平状に配設されて、前端が取付プレート31を介して後部フレーム1bに固設され、該エンジンフレーム1cの後上部にエンジン6が載置され、エンジンフレーム1cの前部にミッションケース51が載置されている。前記ミッションケース51より側方に突出したリアアクスルケース4は、エンジンフレーム1cの側面に固定した側部フレーム32上に支持されている。更に、エンジンフレーム1c側部の前後途中部より上方にフレーム33・33を立設し、該フレーム33・33上に門型の安全フレーム34が固設され、運転席12上方にキャノピー52が取付けられている。
【0020】
また、前記後部フレーム1bは、断面視で前下方が開放された「コ」字状に形成され、後部フレーム1bの後端部をミッションケース51の直前方に位置させている。前記後部フレーム1b内には、ミッションケース51の上部より前方に突出される出力軸よりユニバーサルジョイントを介してリア伝達軸9aと連結されて、該リア伝達軸9aは前高後低に配置され、さらに前記ミッションケース51の下部より前記PTO軸35が突出されている。該PTO軸35にユニバーサルジョイント、PTO伝動軸37を介して作業機26に動力が伝達され、該PTO伝動軸37は伸縮可能に構成されて、作業機26を昇降させたときに伸縮して突っ張らないようにしながら動力の伝達を可能とし、上昇させた時には「コ」字状に形成された後部フレーム1b内に収納されるようにしている。
【0021】
更に、前記後部フレーム1bには、下部左右両側にはメインステップ76が形成されて、該メインステップ76の外周部にはパイプ体を屈曲した枠体41が設けられ補強し、該メインステップ76の側部に付設したサイドステップ77から乗降できるようにしている。また、前記枠体41後部より前上方にアームレスト50が立設されている。
【0022】
前記前部フレーム1aは筒状に形成されており、該前部フレーム1a内に各動力伝達軸が装入されている。即ち、図4乃至図6に示すように、前記リア伝達軸9aの前部が後ユニバーサルジョイント57を介してジョイント軸9cの後部に連結され、該ジョイント軸9cの前部は前ユニバーサルジョイント56を介してフロント伝達軸9bの後部に連結されており、該前部フレーム1a及び後部フレーム1bをフロントケース7に動力を伝達する動力伝達軸のケースとし、フロントアクスルケース8を介して前輪2を駆動するようにしている。
【0023】
また、前部フレーム1aは、前記ジョイント軸9cの配設位置において前パイプ部48と後パイプ部49に分割され、該前パイプ部48と後パイプ部49間は、各々のフランジ48a、49aを合わせ、ボルト47により締結固定されている。該フランジ48aの内周面には、別体に設けたベアリングホルダ55が取り外し可能にボルト60で略水平に締結され、該ベアリングホルダ55にはベアリング55aを介して前記ジョイント軸9cが軸支され、更に、該ジョイント軸9cの前部には前ユニバーサルジョイント56のボス部56aにスプライン嵌合され、ジョイント軸9cの後部は後ユニバーサルジョイント57のボス部57aに固定ピン59等で固定され、結合フランジ部53を形成している。このように結合フランジ部53においては、ベアリングホルダ55の着脱や、該ベアリングホルダ55に枢支したジョイント軸9cへの各ユニバーサルジョイント56、57の連結が非常に簡単であり、機体フレーム1の組立作業を容易に行うことができる。
【0024】
また、前記前部フレーム1aは、運転席12からの前下方の視界を拡げるために前下がり傾斜状に形成されているのに対して、ジョイント軸9cは、略水平に固設された前記ベアリングホルダ55で軸支されているため、一つのユニバーサルジョイントで連結するよりも、前記前ユニバーサルジョイント56と後ユニバーサルジョイント57で連結する方が、等速回転に近い回転が得られ、その結果振れることなく安定した回転が得られる。
【0025】
更に、前記前部フレーム1a内には、操向用の回動軸43が支持され、該操向用の回動軸43後部は、中間軸46、ユニバーサルジョイント79・79を介してステアリングハンドル14のステアリングシャフト45下部に連動連結され、ステアリングハンドル14を回動することで、ステアリングシャフト45・回動軸43等を介してフロントケース7、フロントアクスルケース8とともに前輪2を操向回動するようにしている。なお、前記ジョイント軸9cを水平に保持する構成は、四輪型の乗用管理機等においても採用することができる。
【0026】
次に、カバー30の下方に配設したフロントケース7内の動力伝達機構の構成について、図7乃至図9により説明する。前記フロントケース7後部側面には前輪第一伝動軸61が前後方向に配設されており、該フロントケース7にベアリングを介して回動自在に支持されている。該前輪第一伝動軸61の後端には、前記フロント伝達軸9bの前端をユニバーサルジョイント78を介して接続しており、該フロント伝達軸9bを介して駆動動力を伝達可能に構成している。該前輪第一伝動軸61の前部は、フロントケース7内に突出しており、該前輪第一伝動軸61の前端には前輪第一伝動ギヤ62が該前輪第一伝動軸61に挿嵌固定されている。
【0027】
該前輪第一伝動ギヤ62の上方には前輪第二伝動ギヤ63が配設されており、該前輪第二伝動ギヤ63は前記前輪第一伝動ギヤ62に噛合され、フロントケース7上部で前輪第二伝動軸66に挿嵌固定されている。尚、前輪第一伝動ギヤ62及び前輪第二伝動ギヤ63はベベルギアで構成されている。これにより、前記フロント伝達軸9bにより、前輪第一伝動軸61が回動され、前輪第一伝動ギヤ62が回動し、該前輪第一伝動ギヤ62に噛合した前輪第二伝動ギヤ63が回動され、前輪第二伝動軸66に駆動力を伝達可能に構成している。
【0028】
前記前輪第二伝動軸66は、フロントケース7内において上下方向に配設されており、該前輪第二伝動軸66の上端は前記フロントケース7に回動自在に支持されている。該前輪第二伝動軸66の上部には前記前輪第二伝動ギヤ63が挿嵌固定されており、該前輪第二伝動軸66の下端はフロントケース7の下方に配設されたフロントアクスルケース8内の上部に突出している。
【0029】
該前輪第二伝動軸66の下端には、第三伝動ギヤ67が挿嵌固定されており、前輪第四伝動ギヤ68と噛合している。該前輪第四伝動ギヤ68は、前記フロントアクスルケース8の上部において、前記第三伝動ギヤ67の下方に配設されており、該フロントアクスルケース8の上部において左右方向に横設した第三伝動軸69の一端が挿嵌固定されている。該第三伝動軸69は、フロントアクスルケース8の上部において、該フロントアクスルケース8の側部に該第三伝動軸69の端部が回動自在に支持されており、該第三伝動軸69の一端は該フロントアクスルケース8の側部に固設されたチェンケース83内に突出しており、該チェンケース83内において、第三伝動軸69の一端にはスプロケット81が挿嵌固定されている。該スプロケット81にはチェーン82が懸架されており、該チェーン82を介して前記前輪2に動力を伝達可能に構成されている。
【0030】
上記の構成により、フロント伝達軸9bにより駆動力がフロントケース7内に前輪第一伝動軸61に伝達され、該前輪第一伝動軸61より第一駆動ギヤ62および前輪第二駆動ギヤ63を介して前輪第二伝動軸66に伝達され、前輪第三伝動ギヤ67が駆動されると共に前輪第三伝動軸69が回動し、スプロケット81によりチェン82を介して前輪2が駆動される。
【0031】
また、前輪操舵機構の構成について、図4、図5、図7乃至図9により説明する。フロントケース7上部には、第一前輪操向軸71が前後方向に配設されており、該フロントケース7に回動自在に固定されている。該第一前輪操向軸71の後端は、フロントケース7の後面において後方突出しており、該第一前輪操向軸71の後端には前記回動軸43の先端がユニバーサルジョイントを介して接続されている。これにより、該回動軸43の回動を第一前輪操向軸71に伝達可能に構成されている。
【0032】
該第一前輪操向軸71は、前部においてウォームギヤ72に挿嵌固定しており、第一前輪操向軸71の回動に伴い該ウォームギヤ72が回動する構成をとっている。該ウォームギヤ72の側方には、該フロントケース7内において上下方向に配設した枢軸75に回動自在に挿嵌されたウォームホイール73が配設されている。該枢軸75の両端部は、フロントケース7に固設されており、該枢軸75に挿嵌した前記ウォームホイール73および、該ウォームホイール73の下面に固設したギヤ74を回動自在に枢支している。
【0033】
該ギヤ74の側方には操舵ギヤ85が配設されており、該操舵ギヤ85はステアリングパイプ84の上部に挿嵌固定され、前記ギヤ74に噛合する構成になっている。ステアリングパイプ84の軸心部には、前記前輪第二伝動軸66が挿嵌しており、該ステアリングパイプ84はベアリングを介してフロントケース7に回動自在に支持されている。また、ステアリングパイプ84の下端はフロントアクスルケース8の上部に固設しており、操舵ギヤ85の回動に伴いステアリングパイプ84が回動可能に構成されている。即ち、該ステアリングパイプ84を介して前記フロントアクスルケース8がフロントケース7に接続される構成になっている。
【0034】
従って、ステリングハンドル14を回動し、前記回動軸43を介して第一前輪操向軸71を回動し、ウォームギヤ72およびウォームホイール73を回動させ、ステアリングパイプ84が回動し、フロントアクスルケース8が回動することにより、前輪2の操舵を可能に構成している。尚、本実施例では、前輪2の回動可能範囲を、旋回時の機体バランスの確保の観点から図2のように左右略90度ずつとしているが、機体の重心や圃場の状況を考慮し別の範囲に設定することも可能である。
【0035】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項1に記載の如く、機体フレーム(1)の前下部に一輪の前輪(2)を配し、後部に二輪の後輪(3・3)を配し、後上部に運転席(12)を配置した乗用管理機において、前記前輪(2)を操舵輪とし、左右に略90度まで回動可能としたので、圃場で急旋回ができて未作業面積を小さくすることができる。
【0036】
また、該機体フレーム(1)を筒状の前部フレーム(1a)と後部フレーム(1b)に分割し、該前部フレーム(1a)と後部フレーム(1b)内に、それぞれ前輪(2)に動力を伝えるフロント伝達軸(9b)とリア伝達軸(9a)を配置し、該フロント伝達軸(9b)とリア伝達軸(9a)とを、ジョイント軸(9c)とユニバーサルジョイント(56・57)を介して連結したので、動力伝達軸を覆うカバーが不要となり、コストダウンや、作業機の装着スペースの拡大などを図ることができる。
【0037】
また、該リア伝達軸(9a)の前部を、後ユニバーサルジョイント(57)を介してジョイント軸(9c)の後部に連結し、該ジョイント軸(9c)の前部は、前ユニバーサルジョイント(56)を介して前記フロント伝達軸(9b)の後部に連結し、該ジョイント軸(9c)は、前記前部フレーム(1a)に水平に保持したので、等速回転で動力を伝えて、前輪への動力伝達を一定とし、安定した走行を行うことができる。
【0038】
また、前記前部フレーム(1a)は、前記ジョイント軸(9c)の配設位置において、前パイプ部(48)と後パイプ部(49)に分割し、該前パイプ部(48)と後パイプ部(49)の間は、各々のフランジ(48a・49a)を合わせてボルト(47)により締結固定し、該フランジ(48a・49a)部の内周面に、別体に設けたベアリングホルダ(55)をボルト(60)で取り外し可能に締結し、該ベアリングホルダ(55)のベアリング(55a)を介して前記ジョイント軸(9c)を軸支し、該ベアリングホルダ(55)を着脱可能に構成したので、機体フレームにおける動力伝達軸の組立が容易になり、組立工程での作業効率やメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 腹部に中耕ロータリを装着し下降させた状態の乗用管理機の全体側面図である。
【図2】 同じく全体平面図である。
【図3】 本発明の機体フレームを有する乗用管理機の部分側面図である。
【図4】 同じく乗用管理機の機体フレームの側面断面図である。
【図5】 同じく乗用管理機の機体フレームの平面断面図である。
【図6】 結合フランジ部の側面断面図である。
【図7】 フロントケースの平面断面図である。
【図8】 フロントケースおよびフロントアクスルケースの正面断面図である。
【図9】 フロントケースおよびフロントアクスルケースの側面断面図である。
【符号の説明】
1 機体フレーム
1a 前部フレーム
1b 後部フレーム
2 前輪
3 後輪
9a リア伝達軸
9b フロント伝達軸
9c ジョイント軸
12 運転席
26 作業機
55 ベアリングホルダ
56 前ユニバーサルジョイント
57 後ユニバーサルジョイント
Claims (1)
- 機体フレーム(1)の前下部に一輪の前輪(2)を配し、後部に二輪の後輪(3・3)を配し、後上部に運転席(12)を配置した乗用管理機において、前記前輪(2)を操舵輪とし、左右に略90度まで回動可能とし、該機体フレーム(1)を筒状の前部フレーム(1a)と後部フレーム(1b)に分割し、該前部フレーム(1a)と後部フレーム(1b)内に、それぞれ前輪(2)に動力を伝えるフロント伝達軸(9b)とリア伝達軸(9a)を配置し、該フロント伝達軸(9b)とリア伝達軸(9a)とを、ジョイント軸(9c)とユニバーサルジョイント(56・57)を介して連結し、該リア伝達軸(9a)の前部を、後ユニバーサルジョイント(57)を介してジョイント軸(9c)の後部に連結し、該ジョイント軸(9c)の前部は、前ユニバーサルジョイント(56)を介して前記フロント伝達軸(9b)の後部に連結し、該ジョイント軸(9c)は、前記前部フレーム(1a)に水平に保持し、前記前部フレーム(1a)は、前記ジョイント軸(9c)の配設位置において、前パイプ部(48)と後パイプ部(49)に分割し、該前パイプ部(48)と後パイプ部(49)の間は、各々のフランジ(48a・49a)を合わせてボルト(47)により締結固定し、該フランジ(48a・49a)部の内周面に、別体に設けたベアリングホルダ(55)をボルト(60)で取り外し可能に締結し、該ベアリングホルダ(55)のベアリング(55a)を介して前記ジョイント軸(9c)を軸支し、該ベアリングホルダ(55)を着脱可能に構成したことを特徴とする乗用管理機。
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