(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる作業応用のための異なる機械を開発するコスト、および、１つのタイプの機械から別のものへ製造ラインを切り替えるためのコストを削減する。【解決手段】地面係合構造と、地面係合構造に接続された車台１２と、作業アーム４０を搭載する上部構造１４に接続するためのコネクターを含み、地面係合構造を動かすために設けられたドライブ配置は、原動機とトランスミッションを含み、車台内に収容され、更に、ドライブ配置および／または地面係合構造を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含んだ作業機械のためのベースアッセンブリを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械のためのベースアッセンブリであって、
地面係合構造と、
地面係合構造に接続された車台と、
車台を、作業アームを搭載する上部構造に接続するためのコネクターと、
ベースアッセンブリと、接続された上部構造を、使用において、推進するために地面係合構造を動かすためのドライブ配置であって、ドライブ配置は、原動機とトランスミッションを含んでおり、ドライブ配置は、車台内に収容されているものと、
ドライブ配置および／または地面係合構造を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、
を含むベースアッセンブリ。
【請求項２】
ＥＣＵは、車台内に収容されている、請求項１によるベースアッセンブリ。
【請求項３】
ＥＣＵは、使用において、ベースアッセンブリに接続された上部構造の上部構造機能を制御するように構成されている、請求項１または２によるベースアッセンブリ。
【請求項４】
ＥＣＵは、ベースアッセンブリに接続された上部構造の油圧機能性を制御する、請求項３によるベースアッセンブリ。
【請求項５】
ＥＣＵは、作業アームの動作を制御する、請求項４によるベースアッセンブリ。
【請求項６】
ＥＣＵは、上部構造の電子的機能性を制御する、請求項３から５のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項７】
ＥＣＵは、上部構造機能性を制御するために上部構造の入力から信号を受け取るように構成されている、請求項３から６のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項８】
ＥＣＵは、ドライブ配置および／または地面係合構造を制御するために上部構造の入力から信号を受け取るように構成されている、請求項１から７のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項９】
ＥＣＵは、使用において、ベースアッセンブリに接続されている上部構造と関連付けられた補助ＥＣＵから信号を受け取るように構成されている、請求項１から８のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項１０】
ＥＣＵによって受け取られる信号は、ＣＡＮバスメッセージである、請求項９によるベースアッセンブリ。
【請求項１１】
ＥＣＵは、ドライブ配置および／または地面係合構造を制御するためにＣＡＮバスメッセージを送る、請求項１から１０のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項１２】
ドライブ配置は、静油圧式ドライブ配置である、請求項１から１１のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項１３】
ドライブ配置の静油圧式モータへの流体フローを制御するためのシャーシ制御バルブを更に含み、ＥＣＵは、シャーシ制御バルブを制御するように構成されている、請求項１２によるベースアッセンブリ。
【請求項１４】
作業アームが油圧的に動作しており、シャーシ制御バルブは、作業アームへの流体フローを制御するように更に構成されている、請求項１３によるベースアッセンブリ。
【請求項１５】
車台に接続されたドーザーブレード配置および／またはスタビライザ配置を更に含む、請求項１から１４のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項１６】
ドーザーブレード配置および／またはスタビライザ配置は、開放可能なインターロック機構を使って車台に接続されている、請求項１５によるベースアッセンブリ。
【請求項１７】
コネクターは、前後方向においておよび横方向において車台に実質的に中心的に搭載されている、請求項１から１６のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項１８】
コネクターは、車台に対する上部構造の回転を許容するための旋回ジョイントである、請求項１から１７のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項１９】
上部構造と車台の間の旋回ジョイントは、車台に対する上部構造の位置とは独立に、電気信号および／または油圧流体が上部構造にルーティングされることを許容するように構成されたロータリージョイント配置を含む、請求項１８によるベースアッセンブリ。
【請求項２０】
原動機の大半は、上部構造とのコネクターの接続のレベルと一致するレベルより下に配置されている、請求項１から１９のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項２１】
地面係合構造は、前方車軸と、後方車軸と、前方車軸および後方車軸の各々に搭載された２つの車輪を含む、請求項１から２０のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項２２】
前方車軸と後方車軸は、少なくとも二輪ステアのために構成されている、請求項２１によるベースアッセンブリ。
【請求項２３】
前方車軸と後方車軸は、四輪ステアのために構成されている、請求項２２によるベースアッセンブリ。
【請求項２４】
原動機の大半は、車輪の上方範囲と一致するレベルより下に配置されている、請求項２１から２３のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項２５】
原動機は、前方車軸と後方車軸の間に配置されている、請求項２１から２４のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項２６】
原動機は、作業機械の横方向から前後方向において搭載されている、請求項１から２５のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項２７】
原動機は、作業機械の前後方向に実質的に直角に搭載されている、請求項２６によるベースアッセンブリ。
【請求項２８】
原動機は、ピストンを含んだレシプロエンジンであり、エンジンは、ピストンが直立した向きを有するように搭載されている、請求項１から２７のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項２９】
熱交換器と冷却ファンが、原動機に隣接して搭載されており、ファンの回転軸が作業機械の前後方向と実質的に平行であるように配置されている、請求項１から２８のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項３０】
作業機械は、作業機械の前後方向に伸びる軸の一方のサイド上に配置された燃料タンクを含み、原動機は、作業機械の前後方向に伸びる軸のもう一方のサイド上に配置されている、請求項１から２９のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項３１】
作業機械は、作業機械の前後方向に伸びる軸の一方のサイド上に配置された油圧流体タンクを含み、エンジンは、作業機械の前後方向に伸びる軸のもう一方のサイド上に配置されている、請求項１から３０のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項３２】
車台は、メインシャーシと、それにしっかりと留められた少なくとも１つの補助的シャーシを含む、請求項１から３１のいずれか１つによるベースアッセンブリ。
【請求項３３】
ＥＣＵは、メインシャーシ内に収容されている、請求項３２によるベースアッセンブリ。
【請求項３４】
請求項１から３３のいずれか１つによるベースアッセンブリと、
ベースアッセンブリに接続された上部構造と、  
上部構造に搭載された作業アームと、
を含む作業機械。
【請求項３５】
上部構造は、作業機械を操作するためのコントロールを収容する運転席を搭載する、請求項３４の作業機械。
【請求項３６】
上部構造と関連付けられ、ベースアッセンブリのＥＣＵに制御信号を送るように構成されたＥＣＵを含む、請求項３４または３５による作業機械。
【請求項３７】
作業アームは油圧的に作動されており、メイン制御バルブが、作業アームへの流体フローを制御するために上部構造中に設けられている、請求項３６による作業機械。
【請求項３８】
作業アームは、掘削機アーム、伸縮自在なブーム、またはジブである、請求項３４から３７のいずれか１つによる作業機械。
【請求項３９】
２つの異なる機械を製造する方法であって、
請求項１から３３のいずれか１つによる複数の実質的に同一のベースアッセンブリを提供することと、
複数のベースアッセンブリの１つに、作業アームの１つのタイプをもった上部構造を接続し、複数のベースアッセンブリの他の１つに、作業アームの異なるタイプをもった異なる上部構造を接続することと、
を含む方法。
【請求項４０】
ベースアッセンブリに接続された上部構造のタイプに好適なやり方でベースアッセンブリおよび／または上部構造および／または作業アームを動作させるようにＥＣＵをプログラムすることを含む、請求項３９による方法。
【請求項４１】
ベースアッセンブリに接続された上部構造のタイプに好適なやり方でベースアッセンブリの動作を制御するために、ベースアッセンブリのＥＣＵと通信するように構成された上部構造中に補助ＥＣＵを設けることを含む、請求項３９による方法。
【請求項４２】
好適なスタビライザ脚および／またはドーザーブレード配置をベースアッセンブリに加えることを含む、請求項３９から４１のいずれか１つによる方法。
【請求項４３】
作業アームが、掘削機アーム、伸縮自在なアーム、クレーンアーム、ジブ、伸長可能なマスト、および／またはシザーリフトである、請求項３９から４２のいずれか１つによる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械のためのベースアッセンブリ、作業機械、および／または２つの異なる作業機械を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの作業機械が知られている。そのような機械は典型的には、土砂移動動作（例えば、溝堀り、地ならし、荷積み）や材料取り扱い（例えば、溝への塊の堆積、材料の持上げと高くされたプラットフォーム上にそれらを置くこと）に使われる。
【０００３】
そのような機械は典型的には、１つのタイプの機械のために特定にデザインされたサブアッセンブリの組から製造されるが、エンジン、ギアボックス、油圧ポンプ、車台のようなある種の部品は、異なる機械タイプに跨って共有されても良い。
【０００４】
既知の機械の例は、以下のものを含む。
【０００５】
旋回式掘削機は、車台に対して無制限のやり方で回転可能な上部構造を含む。上部構造は、上に列挙されたタイプの作業動作を行うために、バケットのような付属物を操作するための作業アーム配置と、ディーゼルＩＣエンジンのような原動機と、油圧ポンプと、運転室を含む。原動機は、作業アーム配置を動作させるために加圧された流体を提供するために、また掘削機を推進するための２つの無限軌道または４つの車輪（あるいはデュアルホイール構成では８つの車輪）のどちらかを選択的に駆動するのに使われる車台中に位置する１つ以上の油圧モータに動力を提供するために、油圧ポンプを駆動する。
【０００６】
旋回輪が、上部構造と車台を回転可能に接続し、中央のロータリージョイント配置が、上部構造と車台の相対的位置とは無関係に、油圧流体が上部構造中のポンプから油圧モータに通され、上部構造に戻ることを可能とする。もし旋回式掘削機が推進のために軌道を使うならば、車台の反対サイド上の軌道を差動的に駆動することによって操舵が果たされる。もし旋回式掘削機が推進のために車輪を使うならば、２つまたは４つの車輪のどちらかのためにステアリング配置が使われ、車台中にこれのために別の油圧制御が要求される。
【０００７】
旋回式掘削機は、幅広い範囲のサイズで利用可能である。マイクロ、ミニおよびミディ掘削機は、およそ７５０ｋｇからおよそ１２，０００ｋｇまでの重量範囲に渡り、上部構造への「キングポスト」インターフェースを使うことによって上部構造に対して実質的に垂直な軸の回りを枢動することが可能である作業アーム配置を典型的に有することで有名である。一般に、ミニおよびミディ掘削機は、およそ１，２００ｋｇより上の重量を有する。およそ１２，０００ｋｇを超える重量をもつ大型の掘削機は、しばしば「Ａフレーム」掘削機と呼ばれ、垂直軸の回りで固定された作業アーム配置を典型的には有し、従って上部構造と一緒に旋回することだけができる。これは、より小さな掘削機はより狭いスペースで動作することが期待され、例えば壁のような障害物の近くでの溝掘りのために２つの互いにオフセットした軸の回りを旋回する能力は、従ってマイクロ、ミニおよびミディ掘削機にとってより望ましいものである、という事実の働きである。
【０００８】
作業アーム配置は一般的に、ディッパーに枢接されたブームを含む。いくつかのタイプのブームが利用可能であり、２つの枢接されたセクションを有する三重関節ブームと、単一の全体的に湾曲した構造からしばしば作られるモノブームを含んでいる。ディッパーは、ブームに枢接され、付属物、例えばバケットのためのマウントがディッパー上に設けられている。油圧シリンダーが、所望の作業動作を行うべくブームとディッパーを動かしお互いに対してマウントするために設けられている。
【０００９】
軌道式掘削機は、低い最大速度とそれらの金属軌道が舗装された道路に引き起こす損傷のため、相当な距離についてそれら自体の推進の下に進行することが出来ない。但し、それらの軌道は、掘削機の安定性を強化する。車輪式掘削機は、より高い速度（典型的には４０ｋｐｈまで）で「道路走行」が可能であり、舗装された道路表面を感知できるほどに損傷することが無い。但し、作業アームアッセンブリは必然的に、道路走行中に上部構造を前方に伸長し、それは乗り心地と前方視認性を損なうことが出来る。作業動作を行う時には、空気タイヤは安定したプラットフォームを提供しないので、追加のスタビライザ脚が安定性のために配備されることが要求される。
【００１０】
原動機、油圧ポンプ、貯油槽等は上部構造中に位置するので、旋回式掘削機のあらゆるタイプの重心は比較的高い。それらの部品は、作業動作中に誘発された力へのカウンターバランスとして働くように配置することができるが、パッケージングの制約が、そのような配置を準最適とすることを強制し得て、また例えば、機械の後方に渡る視線を制限し得る。
【００１１】
掘削機は一般的には採掘のような動作のために使われる。しかしながら、もし荷積みのような動作を行うことが望まれれば、代替的なタイプの機械が使われなければならない。荷積み動作が可能な機械は知られており、様々なフォーマットを有する。一般に「テレスコピックハンドラー」または「テレハンドラー」と呼ばれる１つのフォーマットでは、上部構造と車台はお互いに対して固定され、２つ以上の部分的に伸縮自在なブームの形の中央作業アームが、機械の前後に伸長する。ブームは、機械の後端部に向って水平軸の回りを枢動し、付属物がブームの前端部に開放可能に搭載され、第２の区別された水平軸の回りを枢動可能である。一般に使われる付属物は、パレットフォークとショベルを含む。テレハンドラーは、一般的な荷積み動作（例えば、塊を格納パイルから建設現場の要求された場所に搬送すること）と、建物材料を高くされたプラットフォーム上に持上げることのような持上げ動作のために使われても良い。
【００１２】
テレハンドラーは典型的には、推進のために２つの車軸上の４つの車輪を有し、車軸の一方または両方は操舵可能で駆動されている。原動機（典型的にはディーゼルＩＣエンジン）が、前輪と後輪の間で機械の一方のサイドにオフセットされたポッド中に位置しても良く、静油圧式または機械的トランスミッションによって車輪に接続されている。運転席は、しばしば原動機に対するブームの他方のサイド上に位置し、車輪間では比較的低い。その意図された応用に依存して、機械は、配備可能なスタビライザ脚を設けられても良い。
【００１３】
テレハンドラーのサブセットは、追加の重量とより大きな高さを犠牲にして、持上げを旋回動作と組み合わせるために、回転可能な上部構造上に運転席とブームを搭載する。これらの機械は、荷積みの代わりに、主に持上げのために使われるので、それらはより長いブームを収容するために従来のテレハンドラーよりも長いホイールベースを有し、操作性に影響する。更には、機械に近い地面に向けた視線は、掘削のためよりも持上げのためにはより重要ではないので、それらは従って非常に悪い。
【００１４】
いくつかの持上げ動作、特に重い積荷のものについては、テレハンドラーよりもクレーンを使うのがより適切である。自走クレーンは一般的に、車輪式または軌道式のベース上に設けられている。ブーム、しばしば伸縮自在なブームは、ベースに枢着される。巻上げ機、ワイヤロープまたはチェーン、および綱車が、ブームに接続され、材料を１つの場所から他の場所に動かすために使われる。クレーンのための安全規制は、しばしばテレハンドラーのための安全規制よりも厳しい。
【００１５】
代替的な作業動作では、作業者が高くされた作業エリアにアクセスする必要があり得て、そのような場合には、移動式昇降作業プラットフォーム（Mobile Elevated Work Platform:ＭＥＷＰ）が使われても良い。ＭＥＷＰは一般に、作業アームがそこに接続された車輪式ベースを有する。作業アームは、作業者のためのプラットフォームを運ぶ。作業アームは、例えば、シザーリフトあるいは伸長可能または関節付ブームであっても良い。ＭＥＷＰの使用は、高くされたレベルにおける作業が関与するので、再度、以前に記載された作業機械のものと比較して異なる技術的および安全性要求がＭＥＷＰに課せられている。
【００１６】
もっと更なる代替的な作業機械は、ダンプトラック（ダンパートラックとしても知られる）である。ダンプトラックは、しばしば材料を１つの場所から他の場所に搬送するために使われる（例えば、掘削機バケットからの多数の積荷）。ダンプトラックは、ダンプ本体または、ダンプ本体の内容物が積み下ろされることを許容するように枢動可能であるボックスベッドを有する。一般的に１つ以上の油圧シリンダー、いくつかの場合には１つのシリンダーとレバー配置、によって稼動される傾斜メカニズムが、ダンプ本体を傾斜するのに使われる。
【００１７】
異なる作業応用のために上のもののような異なる機械を開発するためのコストは相当である。更には、１つのタイプの機械から別のものへ製造ラインを切り替えるためのコストと遅延も相当である。
【００１８】
作業機械が、与えられた使用燃料の量についての引き受けられた作業動作の量の見地から、動作においてより効率的になることが更に望ましい。これは、原動機、トランスミッション、ドライブライン、および油圧システムの燃料効率の働きであり得ると共に、
オペレータが作業機械を眺めるべく不必要に頻繁に作業機械を再配置する必要があるか、動作をもっとはるかにゆっくりと行う必要があり、それにより効率性で妥協することを
意味する、悪い視認性のような二次的なファクターによるものでもある。
【発明の概要】
【００１９】
発明の第１の側面は、作業機械のためのベースアッセンブリであって、地面係合構造と、地面係合構造に接続された車台と、車台を、作業アームを搭載する上部構造に接続するためのコネクターと、ベースアッセンブリと、接続された上部構造を、使用において、推進するために地面係合構造を動かすためのドライブ配置であって、ドライブ配置は、原動機とトランスミッションを含んでおり、ドライブ配置は、車台内に収容されているものと、ドライブ配置および／または地面係合構造を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、を含むベースアッセンブリを提供する。
【００２０】
ベースアッセンブリ中にＥＣＵを設けることは、有利なことに、ベースアッセンブリが自己充足的な動作ユニットであることを意味する。これは、単一のベースアッセンブリが、様々な異なる作業機械のために使われることができることを意味し、要求された設備／アッセンブリの切替が顕著に削減されるので、それは製作を容易にし、複数のタイプの作業機械の製作のコストを削減する。
【００２１】
更に車台中に原動機を配置することは、整備のためのアクセスを向上する。例示的実施形態では、上部構造は運転席を搭載しても良く、そのような例示的実施形態では、オペレータのために、ノイズ、振動および過酷さ（ＮＶＨ）の分離が向上される。
【００２２】
車台中にドライブ配置を配置することのもっと更なる利点は、ユーザのための向上された視認性である。
【００２３】
一実施形態では、ＥＣＵは、車台内に収容されている。
【００２４】
一実施形態では、ＥＣＵは、使用において、ベースアッセンブリに接続された上部構造の上部構造機能を制御するように構成されている。
【００２５】
一実施形態では、ＥＣＵは、ベースアッセンブリに接続された上部構造の油圧機能性を制御する。
【００２６】
一実施形態では、ＥＣＵは、作業アームの動作、例えば、作業アームの持上げ／下げ、伸長／収縮、および／またはアーティキュレーション、を制御する。
【００２７】
一実施形態では、ＥＣＵは、上部構造の電子的機能性を制御する。
【００２８】
一実施形態では、ＥＣＵは、上部構造機能性を制御するために上部構造の入力から信号を受け取るように構成されている。
【００２９】
一実施形態では、ＥＣＵは、ドライブ配置および／または地面係合構造を制御するために上部構造の入力から信号を受け取るように構成されている。
【００３０】
一実施形態では、ＥＣＵは、使用において、ベースアッセンブリに接続されている上部構造と関連付けられた補助ＥＣＵから信号を受け取るように構成されている。
【００３１】
一実施形態では、ＥＣＵによって受け取られる信号は、ＣＡＮバスメッセージである。
【００３２】
一実施形態では、ＥＣＵは、ドライブ配置および／または地面係合構造を制御するためにＣＡＮバスメッセージを送る。
【００３３】
一実施形態では、ドライブ配置は、静油圧式ドライブ配置である。
【００３４】
一実施形態では、ベースアッセンブリは、ドライブ配置の静油圧式モータへの流体フローを制御するためのシャーシ制御バルブを更に含み、ＥＣＵは、シャーシ制御バルブを制御するように構成されている。
【００３５】
一実施形態では、作業アームが油圧的に動作しており、シャーシ制御バルブは、作業アームへの流体フローを制御するように更に構成されている。
【００３６】
一実施形態では、ベースアッセンブリは、車台に接続されたドーザーブレード配置および／またはスタビライザ配置を更に含む。
【００３７】
一実施形態では、ドーザーブレード配置および／またはスタビライザ配置は、開放可能なインターロック機構を使って車台に接続されている。
【００３８】
ベースアッセンブリは、二輪ステア、四輪ステア、および／またはクラブステアの間で変更するように動作可能な油圧ステアリングシリンダーを含んでいても良い。ベースアッセンブリは、油圧ステアリングシリンダーへの流体供給を制御するように構成されたステアモード制御バルブを含んでいても良い。ＥＣＵは、ステアモード制御バルブを制御するように構成されていても良い。
【００３９】
ベースアッセンブリは、ソレノイドバルブを介して作動されるパークブレーキを含んでいても良く、ＥＣＵはソレノイドバルブを制御するように構成されていても良い。
【００４０】
ベースアッセンブリは、ソレノイドバルブを介して作動される車軸または差動ロックを含んでいても良く、ＥＣＵはソレノイドバルブを制御するように構成されていても良い。
【００４１】
一実施形態では、コネクターは、前後方向においておよび横方向において車台に実質的に中心的に搭載されている。
【００４２】
コネクターを車台に中心的に配置することは、上部構造に搭載された特徴、例えば、運転席が、機械の機能性に依存して、車台に中心的にかまたはある程度まで中心からオフセットされてかのどちらかで配置されることをコネクターが許容するので、ベースアッセンブリの多用途性を更に向上することができる。
【００４３】
一実施形態では、コネクターは、車台に対する上部構造の回転を許容するための旋回輪である。
【００４４】
一実施形態では、上部構造と車台の間の旋回輪は、車台に対する上部構造の位置とは独立に、電気信号および／または油圧流体が上部構造にルーティングされることを許容するように構成されたロータリージョイント配置を含む。
【００４５】
一実施形態では、原動機の大半は、上部構造とのコネクターの接続のレベルと一致するレベルより下に配置されている。
【００４６】
一実施形態では、地面係合構造は、前方車軸と、後方車軸と、前方車軸および後方車軸の各々に搭載された２つの車輪を含む。
【００４７】
一実施形態では、前方車軸と後方車軸は、少なくとも二輪ステアのために構成されている。
【００４８】
一実施形態では、前方車軸と後方車軸は、四輪ステアのために構成されている。
【００４９】
一実施形態では、原動機の大半は、車輪の上方範囲と一致するレベルより下に配置されている。
【００５０】
一実施形態では、原動機は、前方車軸と後方車軸の間に配置されている。
【００５１】
有利なことに、これはベースアッセンブリの梱包を向上する。
【００５２】
一実施形態では、原動機は、作業機械の横方向から前後方向において搭載されている。
【００５３】
一実施形態では、原動機は、作業機械の前後方向に実質的に直角に搭載されている。
【００５４】
一実施形態では、原動機は、ピストンを含んだレシプロエンジンであり、エンジンは、ピストンが直立した向きを有するように搭載されている。
【００５５】
一実施形態では、熱交換器と冷却ファンが、原動機に隣接して搭載されており、ファンの回転軸が作業機械の前後方向と実質的に平行であるように配置されている。
【００５６】
有利なことに、これは、作業機械のベースアッセンブリのパッケージングと冷却を向上する。
【００５７】
一実施形態では、作業機械は、作業機械の前後方向に伸びる軸の一方のサイド上に配置された燃料タンクを含み、原動機は、作業機械の前後方向に伸びる軸のもう一方のサイド上に配置されている。
【００５８】
一実施形態では、作業機械は、作業機械の前後方向に伸びる軸の一方のサイド上に配置された油圧流体タンクを含み、エンジンは、作業機械の前後方向に伸びる軸のもう一方のサイド上に配置されている。
【００５９】
一実施形態では、車台は、メインシャーシと、それにしっかりと留められた少なくとも１つの補助的シャーシを含む。
【００６０】
様々な作業機械に跨って実質的に同じであることができるメインシャーシを製作することは、パーツの数を有利なことに更に削減し得て、単一の製作ラインが複数の機械を製作することを許容し、それによりコストと時間を節約する。
【００６１】
一実施形態では、ＥＣＵは、メインシャーシ内に収容されている。
【００６２】
発明の第２の側面は、第１の側面によるベースアッセンブリと、ベースアッセンブリに接続された上部構造と、上部構造に搭載された作業アームと、を含む作業機械を提供する。
【００６３】
一実施形態では、上部構造は、作業機械を操作するためのコントロールを収容する運転席を搭載する。
【００６４】
一実施形態では、作業機械は、上部構造と関連付けられ、ベースアッセンブリのＥＣＵに制御信号を送るように構成されたＥＣＵを含んでも良い。
【００６５】
一実施形態では、作業アームは油圧的に作動されており、メイン制御バルブが、作業アームへの流体フローを制御するために上部構造中に設けられている。
【００６６】
一実施形態では、作業アームは、掘削機アーム、伸縮自在なブーム、またはジブである。
【００６７】
有利なことに、作業アームは、その１つの端部において、付属物（例えば、バケットまたはフォーク）またはプラットフォームを含んでいても良い。
【００６８】
発明の更なる側面は、２つの異なる機械を製造する方法であって、第１の側面による複数の実質的に同一のベースアッセンブリを提供することと、複数のベースアッセンブリの１つに、作業アームの１つのタイプをもった上部構造を接続し、複数のベースアッセンブリの他の１つに、作業アームの異なるタイプをもった異なる上部構造を接続することと、を含む方法を提供する。
【００６９】
一実施形態では、方法は、ベースアッセンブリに接続された上部構造のタイプに好適なやり方でベースアッセンブリおよび／または上部構造および／または作業アームを動作させるようにＥＣＵをプログラムすることを含んでいても良い。
【００７０】
一実施形態では、方法は、ベースアッセンブリに接続された上部構造のタイプに好適なやり方でベースアッセンブリの動作を制御するために、ベースアッセンブリのＥＣＵと通信するように構成された上部構造中に補助ＥＣＵを設けることを含んでいても良い。
【００７１】
一実施形態では、方法は、好適なスタビライザ脚および／またはドーザーブレード配置をベースアッセンブリに加えることを含んでいても良い。
【００７２】
上部構造は、ＥＣＵに制御信号を送る入力コントロール（例えば、運転席中またはプラットフォーム上に配置された）を含んでいても良い。
【００７３】
上部構造は、作業アームへの流体供給を制御するためのメイン制御バルブと、作業アームと上部構造に接続された付属物を含んでいても良い。メイン制御バルブは、上部構造中のＥＣＵを介して直接かまたは車台中のＥＣＵを介して制御されても良い。
【００７４】
一実施形態では、作業アームが、掘削機アーム、伸縮自在なアーム、クレーンアーム、ジブ、伸長可能なマスト、および／またはシザーリフトである。
【００７５】
ここで発明の実施形態が、付随する図面を参照して、例としてだけ、記載される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による作業機械の側面図である。
【図２】図２は、図１の機械の平面図である。
【図３】図３は、図１の機械の正面図である。
【図４】図４は、図1の機械の車台部分の平面図である。
【図５】図５は、図１の機械の油圧および電子制御システムの概略図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による作業機械の側面図である。
【図７】図７は、図６の機械の油圧および電子制御システムの概略図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態による作業機械の側面図である。
【図９】図９は、図８の機械の油圧および電子制御システムの概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による２つの異なる作業機械を製造する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
全体的フォーマット
図１から４を参照すると、本発明の実施形態による作業機械１０が、いくらか簡略化された形で描かれている。本実施形態では、作業機械は、ミディ掘削機（約６と１２メータートンの間の動作重量）であると考えられても良い。他の実施形態では、作業機械は、ミニ掘削機（１．２と６トンの間の動作重量）であっても良い。機械は、車台１２を含むベースアッセンブリ１１を含む。上部構造１４が、旋回輪１６の形の旋回機構によってベースアッセンブリの車台に連結される。旋回輪１６は、この実施形態では車台１２に対する上部構造の制約されない回転を許容する。そこからオペレータが作業機械を操作することができる運転席３０は、上部構造に回転可能に搭載されている。作業アーム配置４０は、上部構造に回転可能に搭載され、掘削動作を行うために設けられている。
【００７８】
車台
車台は、前後に伸長する間隔を空けられたシャーシレール１８ａと１８ｂのペアから形成されており、常にではないが典型的には、平行であるかまたは実質的に平行である。レールは、車台１２の強度の大半を提供する。車台は、地面係合構造に接続され、それはこの実施形態では、シャーシレール１８ａ、１８ｂに搭載された第１と第２のドライブ車軸２０ａと２０ｂと、各車軸端部に回転可能に取り付けられた車輪を含む。この実施形態では、第２のドライブ車軸２０ｂは、シャーシレール１８ａ、１８ｂに対して固定される一方、第１のドライブ車軸２０ａは、制限されたアーティキュレーションが可能であり、それにより仮に地面がでこぼこであったとしても、車輪が接地したまま留まることを許容する。車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄは、典型的にはオフロード空気タイヤが設けられている。両車軸に接続された車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄは、ステアリングハブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介してステア可能である。この実施形態では、ホイールベースは２．６５ｍであり、典型的なレンジは２．０ｍから３．５ｍである。
【００７９】
本出願の目的のために、前後方向Ａは、シャーシレール１８ａと１８ｂの全体的な方向と実質的に平行な方向として規定される。全体的に直立方向Ｕは、作業機械が平坦地にある時に実質的に垂直な方向として規定される。全体的に横方向Ｌは、作業機械が平坦地にある時に実質的に水平であり、前後方向Ａと実質的に直角である方向として規定される。
【００８０】
この実施形態では、ドーザーブレード配置２２が、シャーシレール１８ａと１８ｂの一端部に枢着されており、それは既知の配置を使って油圧シリンダー２１によって昇降されても良く、また掘削時に隣接する車輪を地面から持上げることにより機械のためのスタビライザとして働くが、これは他の実施形態では設けられなくても良い。
【００８１】
スタビライザ脚配置２４は、シャーシレール１８ａと１８ｂの反対の端部に枢着されており、それも既知の配置を使って油圧シリンダー２３によって昇降されても良いが、他の実施形態ではそれは省略されても良い。
【００８２】
ドライブ
ここで図４を参照すると、既知の掘削機とは対照的に、原動機とトランスミッションを含むドライブ配置は、車台１２中に収容される。本実施形態では、原動機はディーゼルＩＣエンジン６４である。エンジン６４は、前後方向に車台の中央を通して伸長する軸Ｂの一方のサイドに搭載される。エンジン６４は、軸Ｂに対して横向きに搭載される、即ち、エンジンのクランクシャフトの回転軸Ｒは前後方向において軸Ｂに対して横向きである。エンジン６４は更に、エンジンのピストンが実質的に直立方向Ｕに伸びるように、向けられている。
【００８３】
熱交換器６６と冷却ファン６８が、エンジン６４に隣接して車台中に収容される。冷却ファン６８は、ファンの回転軸Ｑが前後方向Ａに伸びるように向けられているが、他の実施形態ではそれは異なるように向けられていても良い。
【００８４】
エンジン６４に燃料供給を提供する燃料タンク７０が、エンジンに対して軸Ｂの反対のサイド上に配置されている。油圧タンク７２が、エンジンに対して軸Ｂの反対のサイド上に燃料タンク７０に隣接して設けられている。
【００８５】
エンジン６４、熱交換器６６、冷却ファン６８、燃料タンク７０および油圧タンク７２は、車軸２０ａと２０ｂの間の領域に全て収容されている。図１に見られるように、エンジン６４は、上部構造１４の下方範囲と一致するレベルの下に配置されている。実際、エンジン６４の大半、この実施形態ではエンジン６４全体が、車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの上方範囲と一致するレベルＱの下に配置されている。本実施形態では、熱交換器６６、冷却ファン６８、燃料タンク７０および油圧タンク７２の大半は、車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの上方範囲と一致するレベルＱの下にある。
【００８６】
図５を参照すると、本実施形態では、トランスミッションは、静油圧式トランスミッションである。トランスミッションは、高圧スワッシュプレート型油圧トランスミッションポンプ７５ｂと共に関連付けられたチャージポンプ７５ａを含む。トランスミッションポンプは一方で、２つの油圧式モータ７６と７７を選択的に駆動することが可能である。トランスミッションポンプ７５ｂは、およそ３５０−４５０ｂａｒ（３５−４５ＭＰａ）の典型的動作圧を有する。
【００８７】
エンジン６４は、チャージポンプ７５ａとトランスミッションポンプ７５ｂを駆動するように構成されている。ポンプ７５ａと７５ｂは、要求された通りに油圧流体タンク７２から油圧流体を引き出し、専用のフィードおよび戻りホースを介して油圧モータ７６と７７に供給するように構成されている（即ち、フローは、要求された通りに油圧流体がタンク７２から引き出されタンク７２に戻される、本質的に閉じたループである）。
本実施形態では、油圧モータ７６は、ドーザーブレード配置２２に向けて配置されている。エンジン６４、油圧ポンプ７４および油圧モータ７７は、スタビライザ配置２４に向けて配置されている。
【００８８】
第１の油圧モータ７６は、例えば０から２５５ｃｍ３／回転の大きな容量レンジを有する高速スワッシュプレート型モータであり、正常な進行方向に第１の車軸２０ａを駆動する。モータの出力は前方に面し、ショートドライブシャフト７８とディファレンシャル（図示せず）を介して第１の車軸２０ａを駆動する。第２の油圧モータ７７は、例えば０から１２５ｃｍ３／回転のより小さな容量レンジを有する比較的低速のスワッシュプレート型モータである。低速モータ７７は、第２のディファレンシャル（図示せず）を介して第２の（後方）車軸２０ｂを駆動するように第２のドライブシャフト８０に接続する。
【００８９】
その他の実施形態では、典型的には１つの車軸へのドライブを脱係合／係合するためのクラッチを動作させる二輪ドライブ／四輪ドライブセレクタを伴って、単一の油圧モータが、前方車軸と後方車軸の両方へのドライブを提供しても良い。
【００９０】
チャージポンプ７５ａとトランスミッションポンプ７５ｂは、エンジン６４に隣接して配置されており、エンジンからポンプへの入力がエンジンからポンプへの出力と軸方向で揃えられるように向けられている。
【００９１】
記載されたようなドライブ配置を車台中に配置することは、上部構造中に収容されるべき部品の容積の削減に結果としてなり、一方で機械の左手サイドにおけるオペレータ席に着席した時の１８５ｃｍの身長を有するオペレータ（９５％が男性）について、（このサイズの従来のミディ掘削機におけるおよそ２２°と比較して）水平より下で３０°を超える（この実施形態では３３°）、機械の右手後方コーナーに渡る視線（図３の角度α）に結果としてなることが見つけられている。これは、上部構造の部分によって不明瞭にされる機械の周りの地面エリアの顕著な削減に結果としてなり、それにより機械を操作するための視認性を向上する。
【００９２】
ドライブ配置が全体的に上部構造中に配置される従来の掘削機と比較して、ドライブ配置を車台中に配置させることの更なる利点は、オペレータについての快適さと安全性を向上するように、エンジンと運転席の間でノイズ、振動および過酷さ（Noise, Vibration and Harshness:ＮＶＨ）分離が向上されることである。加えて、メンテナンスと再給油のためのエンジン、燃料タンク、流体タンク等へのアクセスは地面レベルにおいてである。
【００９３】
上部構造
上部構造１４は、旋回輪１６に搭載された構造的プラットフォーム２６を含む。図に見られるように、旋回輪１６は、上部構造１４を車台の中央に搭載するべく、前後方向Ａおよび横方向Ｌにおいて車台１２に対して実質的に中央にある。旋回輪１６は、全体的に直立した軸Ｚの回りで車台に対する上部構造１４の回転を許容する。
【００９４】
ロータリージョイント配置８５が、旋回輪１６の中央に設けられ、複数の油圧流体ライン、１つの戻り油圧流体ライン、および車台から上部構造１４への１つの電気的−コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）−信号ラインを提供する一方で、車台に対する上部構造のフルな３６０°の回転を許容するように構成されている。そのようなロータリージョイント配置の構成は当該技術分野において既知である。
【００９５】
プラットフォーム２６は、運転席３０を搭載する。運転席は、オペレータ席と（下で記載する）機械コントロールを収容する。
【００９６】
上部構造１４は、第１の油圧モータ３２とブレーキを使って、車台１２に対して回転される。
【００９７】
プラットフォームは更に、作業アーム配置４０についてのキングポスト２８を搭載する。キングポスト２８配置は、当該技術分野において既知であり、全体的に直立した軸Ｘの回りと全体的に横向きの軸Ｗの回りで作業アームの回転を許容する。
【００９８】
上部構造は更に、キングポスト２８に対して上部構造の反対のサイドにおいて配置された作業アーム配置についてのカウンターウェイト３４を含む。
【００９９】
油圧サプライ
図５に描かれた実施形態では、エンジン６４は追加的に、チャージポンプ７５ａとトランスミッションポンプ７５ｂに直列で配置されたメインの、より低圧の油圧ポンプ７４を駆動する。この実施形態では、メイン油圧ポンプは、およそ２５０−３００ｂａｒ（２５−３０ＭＰａ）の動作圧を有し、また可変容量型のものである。
【０１００】
メインポンプ７４は、添え字「ａ」をもった同じ参照番号で表記された上部構造１４中の関連付けられたバルブを介して作業アーム配置を動作させるために油圧シリンダー５０、５２、５４、６０、６２に、パイロットフィードバルブ８３を介して旋回ブレーキに、およびグラブ等（図示せず）のようなある種の付属物による使用のための補助油圧流体サプライに、油圧流体を供給する。メインポンプ７４は追加的に、車台中のスタビライザ／ドーザーバルブ７９を介してドーザーブレードおよびスタビライザ配置の油圧シリンダー２１、２３を供給する。但し、代替的な実施形態では、単一のポンプが、モータと油圧シリンダーに油圧流体を供給するために使われても良い。メインポンプは更に、図５に描かれているように、エアコン９３のために油圧流体を提供するのに使われる。
【０１０１】
この実施形態では、エンジンは追加的に、ステアリングシステムについての別のポンプ７４’と、ファンモータ６９ｂとパーキングブレーキ３１ｂのためのパークブレーキバルブ３１ａを駆動するためのファンポンプ６９ａを駆動する。これらのポンプは、この実施形態では、ＥＣＵ制御無しでおよそ２００ｂａｒ（２０ＭＰａ）のより低い圧力で動作可能なギアポンプである。
【０１０２】
更に、チャージポンプ７５ａは追加的に、前方車軸２０ａのアーティキュレーションを選択的に防止する車軸ロックバルブ３３ａに油圧流体を供給する。
【０１０３】
作業アーム
本実施形態の作業アーム配置４０は、掘削機アーム配置である。作業アーム配置は、ディッパー４４に枢接された３重関節ブーム４２を含む。３重関節ブーム４２は、第２のセクション４８に枢接された第１のセクション４６を含む。油圧シリンダー５０が、全体的に横向きの軸Ｗの回りでキングポスト２８に対してブーム４２の第１のセクション４６を昇降するために設けられている。更なる油圧シリンダー５２が、全体的に横向きの軸Ｔの回りでブームの第１のセクションに対してブーム４２の第２のセクション４８を枢動するために設けられている。もっと更なる油圧シリンダー５４が、全体的に横向きの軸Ｓの回りでブーム４２に対してディッパー４４を回転するために設けられている。マウント５６が、ディッパー４４への付属物を枢着するために設けられており、本実施形態では付属物はバケット５８である。油圧シリンダー６０が、ディッパー４４に対して付属物を回転するために設けられている。但し、代替的なブームシリンダー配置（例えば、ツインシリンダー）が、その他の実施形態では利用されても良い。
【０１０４】
最も明瞭に図２に示されているように、もっと更なる油圧シリンダー６２が、全体的に直立した軸Ｘの回りで作業アーム配置４０を回転（スイング／旋回）するために設けられている。作業アーム配置を回転するための油圧シリンダー配置を使うことは、作業機械１０の製造と動作を簡略化する。
【０１０５】
機械コントロール
多数の機械コントロール入力が運転席３０中に設けられている。この実施形態では、（ステアリングとブレーキングを例外として）入力は、入力を解釈し、作業アーム等の動きを制御するための様々なバルブに合図するために好適なマイクロプロセッサ、メモリ等を組み込んだ、１つ以上の上部構造電子制御ユニット（ＥＣＵｓ）８６に、および／またはスタビライザ／ドーザーバルブ７９、ファンモータ６９ｂ、パークブレーキバルブ３１ａ、車軸ロックバルブ３３ａ、メインポンプ７４、トランスミッションポンプ７５ｂ、ステアモードバルブ９７を含んだ、車台における油圧機能を最終的に制御するための１つ以上の更なる車台ＥＣＵｓ８７に、ＣＡＮバスを介して電子的に伝送される。
【０１０６】
代替的な実施形態では、１つのＥＣＵだけが、（例えば、車台中に収容されて）ベースアッセンブリ中に設けられても良く、機械入力コントロールからの信号は、上部構造中のＥＣＵ８６を介しての代わりに、車台中のＥＣＵ８７へ直接送られても良い。そのような配置のための電気接続は、コントロール入力からＥＣＵ８７まで旋回輪とロータリージョイント配置を介してルーティングされることができる。
【０１０７】
コントロール入力は、作業アーム４０の動作を制御するためのジョイスティック８８、様々な二次的機能のためのスイッチ８９、作業動作のためにエンジン速度を設定するためのハンドスロットル９０、道路走行／操作のためにエンジン速度を動的に設定するためのフットスロットル９１、および所望の方向にドライブを係合するための前進／ニュートラル／後進（Forward/Neutral/Reverse;ＦＮＲ）セレクタ９２を含む。
【０１０８】
ステアリングとブレーキングの安全性重視の性質のため、ブレーキペダルとステアリングは、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたブレーキペダル９４とステアバルブ９５によって油圧的に制御される。油圧流体フィードは、専用のステアポンプ７４’からロータリージョイント８５と優先バルブ９６を介してであり、それは、要求に依存して、油圧流体の適切なサプライがブレーキペダル９４／ステアバルブ９５に提供されることを確かなものとする。
【０１０９】
ステアバルブ９５はそれから、車台１２中のステアモードバルブ９７にフィードし、それは、ロータリージョイントを通した別のフィードを介して、機械が四輪ステア（オフロード）、二輪ステア（オンロード）またはクラブステアで動作しているかどうかを制御する。ステアモードバルブはそれから、選択されたモードに依存して、油圧流体を適切なステアリングシリンダー９８にフィードする。
【０１１０】
ブレーキペダル９４は、これもまたロータリージョイントを通したフィードを介して、
車輪端部におけるサービスブレーキ９９に流体を供給する。ファンポンプ６９ａからの別の油圧流体フィードが、上部構造ＥＣＵ８６と車台ＥＣＵ８７の制御下で、パーキングブレーキバルブ３１ａと共にファンモータ６９ｂと車軸ロックバルブ３３ａに供給する。
【０１１１】
他の実施形態では、ブレーキングとステアリングは、好適なレベルの耐故障性がシステム中に構築されているとすれば、電子制御を介して果たされても良い。
【０１１２】
高速道路走行動作
オンロードで動作する（「道路走行」）かまたは例えば平らな／硬い表面上で操作する時には、機械１０の動きの速度は、好ましくはトラクションまたはトルクよりまさっている。よって、第１の二輪ドライブ動作モードでは、車両オペレータは、２ＷＤ／４ＷＤセレクタ（図示せず）上で２ＷＤを選択して、適切な上部構造ＥＣＵ８６に合図し、それは一方で高速モータ７６への油圧流体のフローを許容するように車台ＥＣＵ８７を介してトランスミッションポンプ７５ｂに合図する。
【０１１３】
その後、オペレータは、ＦＮＲセレクタ９２から前進または後進を選択し、そのための信号が、所望の方向に高速モータ７６と従って車輪１９ａと１９をまわすために正しいフロー方向でそこを通して油圧流体を向けるように同様のやり方でトランスミッションポンプ７５ｂに供給される。
【０１１４】
オペレータはそれから、フットスロットル９１を使ってエンジン速度を設定し、それは一方でトランスミッションポンプ７５ｂを所望の速度で駆動する。車台ＥＣＵ８７は、ポンプ７５ｂと高速モータ７６のスワッシュ角を制御し、高速モータ７６の回転と第１の車軸２０ａ上での車輪１９ａ、１９ｂの駆動された回転に結果としてなる。
【０１１５】
典型的には、これはおよそ４０ｋｍ／ｈの最大速度で進行することを可能とする。
【０１１６】
低速動作
典型的には建設現場のようなオフロードロケーションにおける、低速、より高いトルク、より高いトラクションの操作については、オペレータは、２ＷＤ／４ＷＤセレクタから第２の四輪ドライブ動作モードを選択する。これが一方で上部構造ＥＣＵ８６に合図し、それは一方で高速モータ７６と低速モータ７７の両方への油圧流体のフローを許容するように車台ＥＣＵ８７を介してトランスミッションポンプ７５ｂに合図する。
【０１１７】
その後、オペレータは、ＦＮＲセレクタ９２から前進または後進を選択し、そのための信号が、高速モータ７６と低速モータ７７への油圧流体のフローの方向を決定するように同様のやり方でトランスミッションポンプ７５ｂに供給される。
【０１１８】
オペレータはそれから、フットスロットル９１を使ってエンジン速度を設定し、それは一方でトランスミッションポンプ７５ｂを所望の速度で駆動する。車台ＥＣＵ８７は、好ましくはポンプ７５ｂと高速モータ７６のスワッシュ角を制御し、最終的には高速モータ７６と低速モータ７７の回転と、整合した速度での第１と第２の車軸２０ａ、２０ｂ両方上での車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄへのドライブに結果としてなる。
【０１１９】
典型的には、この動作モードは、例えば１０ｋｍ／ｈ以下のオフロード動作のためのより低い最大速度を提供する。
【０１２０】
テレハンドラー
ここで図６と７を参照すると、代替的な作業機械１１０が示されている。この実施形態では、作業機械は、テレハンドラー（テレスコピックハンドラー、特定には回転テレスコピックハンドラーとしても知られる）と考えられても良い。作業機械１１０は、（この実施形態では、それは安定性を助けるためにより長いホイールベースを有するものの）図１から４の作業機械１０のものと同様のベースアッセンブリ１１１を有するが、上部構造１１４、作業アーム配置１４０および運転席１３０は異なる。
【０１２１】
本実施形態では、上部構造１１４は、上部構造１１４と作業アーム配置１４０が車台１１２に対して回転することができるように、前述した通り旋回輪１１６とロータリージョイント（図示せず）を介して車台１１２に搭載される。
【０１２２】
上部構造１１４は、運転席１３０を、横方向Ｌにおいて車台１１２の一方のサイドにオフセットして搭載する。運転席１３０は、作業機械が道路走行位置にある時には、前後方向Ａにおいて上部構造１１４の前方に向けて配置される。上部構造１１４は、作業機械１１０が道路走行位置にある時には、作業アーム配置１４０を、横方向Ｌにおいて中央または中央近くで、前後方向において上部構造１１４の後方に向けて搭載する。
【０１２３】
本実施形態では、作業アーム配置１４０は、伸縮自在なブーム１４２を含む。付属物は、ブームの自由端に取り外し可能に取り付け可能である。本実施形態では、付属物はフォーク１５８である。伸縮自在なブーム１４２がその最も低い位置にある時、例えば、地面からの物体の荷積みを開始する時、ブームは地面に対して（即ち、もし作業機械が平らで一様な地面上にあれば、水平に対して）約４°で角度が付けられている。上部構造に設けられたカウンターウェイトは、作業機械１０のためのものよりも大きいので、作業機械１１０は、作業機械１０に対して増加した荷積み能力を有する。
【０１２４】
油圧システムのレイアウトは、図１から４の作業機械１０について図５で記載されたのと実質的に同じである。図５に対する同様の特徴は、接頭辞「１１」をもってラベル付けされ、違いだけが説明される。
【０１２５】
この実施形態では、トランスミッションは、トランスミッションポンプ１１７５ｂによって選択的に駆動されることができる単一のトランスミッションモータ１１７６’を含む。従って、チャージポンプ１１７５ａとトランスミッションポンプ１１７５ｂは、トランスミッションモータ１１７６’にこれを供給するために要求された通りに油圧タンク１１７２から流体を引き出すように構成されている。その他の実施形態では、２つの油圧モータが、図５と同様の配置で設けられても良い。
【０１２６】
この実施形態では、メインポンプ１１７４が、油圧タンク１１７２からの油圧流体を、添え字ａをもった同じ参照番号で表記された上部構造１１４中の関連付けられたバルブを介して作業アーム配置１４０を動作させるために油圧シリンダー１１５１、１１５３、１１５５に、およびある種の付属物（図示せず）による使用のために単一の補助油圧流体サプライに、供給する。メインポンプ１１７４は、ブーム１４２を伸縮自在に伸長または収縮するために、油圧流体を油圧シリンダー１１５１に選択的に供給することができ、左右の持上げシリンダー１１５３に油圧流体を選択的に供給することによってブーム１４２の持上げを制御することができる。これに加えて、フォーク１５８の傾斜角が、傾斜油圧シリンダー１１５５を介して調節されることができる。
【０１２７】
本実施形態では、上部構造１１４は、油圧流体を旋回モータ１３２に供給しているメインポンプ１７４によって車台に対して回転可能であるが、代替的な実施形態では、上部構造１１４は、車台１１２に対して固定されていても良く、またはモータ１３２によって提供されたフルな３６０°の代わりに、旋回運動のより制約されたレンジを提供する旋回シリンダーを設けられていても良い。
【０１２８】
ベースアッセンブリ１１１は、車台１１２の前方と後方の両方においてスタビライザ配置１２４を含む、という点で前述したベースアッセンブリ１１とは異なる。スタビライザ配置１２４のスタビライザ脚は、車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを地面から持上げる荷積み動作の前に降ろされることができる。
【０１２９】
作業機械１１０の油圧および電子制御システムは、作業機械１０のものと異なるように構成されている。異なる構成の１つの理由は、代替的な作業アーム配置１４０である。本実施形態では、上部構造１１４のメイン制御バルブは、作業機械１０のものとは異なるシリンダーにフィードする、即ち、メイン制御バルブは、伸縮自在なブームを持上げる／下げるためのシリンダー、ブームを伸長するためのシリンダー、およびフォーク付属物１５８を傾ける／詰め込むためのシリンダーにフィードする。
【０１３０】
当業者によって理解されるであろうように、テレハンドラーの技術的および安全性要求は、掘削機のものとは異なる。本実施形態では、作業機械１０と同様に、作業アーム等の動きを制御するためにＥＣＵ１１８６が上部構造１１４中に設けられる。ＥＣＵ１１８６は、スタビライザバルブ１１７９、ファンモータ１１６９ｂ、パークブレーキバルブ１１３１ａ、車軸ロックバルブ１１３３ａ、メインポンプ１１７４、トランスミッションポンプ１１７５ｂ、およびステアモードバルブ１１９７を含んだ、車台における油圧機能を制御するために、車台１１２中のＥＣＵ１１８７に信号を送る。これは、上部構造１１４の正しい機能性に対応するようにオペレータ運転席１３０からの入力をマッピングすることを含み、例えば、持上げバルブ１１５３ａと持上げシリンダー１１５３を介してブーム１４２を持上げる／下げること、伸長バルブ１１５１ａとブーム伸長シリンダー１１５１を介してブーム１４２を伸長すること、または傾斜バルブ１１５５ａと傾斜シリンダー１１５５を介してフォーク付属物１５８を傾斜する／詰め込むことの動作の１つを制御するべく、入力は、メイン制御バルブの特定のバルブの開きにマッピングされる。更には、テレハンドラーに課せられた、異なる安全性要求を満たすため、異なる安全性プロトコルが要求されても良い。
【０１３１】
代替的な実施形態では、単一のＥＣＵが、車台において設けられていても良い。そのような実施形態では、製造の時に、例えば、ＥＣＵが上部構造１１４において設けられている時に記載されたものと同様のやり方で、例えば掘削機の代わりにテレハンドラーとして正しく動作するべく、異なる特徴でＥＣＵを「フラッシング」することによって、
ＥＣＵ１１８７がプログラムされても良い。
【０１３２】
クレーン
ここで図８と９を参照すると、代替的な作業機械１２１０が示されている。この実施形態では、作業機械は、クレーンであると考えられても良い。作業機械１２１０は、図６の作業機械１１０と同様の運転席１２３０とベースアッセンブリ１２１１を有するが、作業アーム配置１２４０は異なる。
【０１３３】
この実施形態では、油圧制御システムは、図６の作業機械１１０との関係で図７で記載されたのと実質的に同じであるが、制御システムは、作業付属物の傾斜機能を提供するための油圧シリンダーは設けられていない。
【０１３４】
接続された上部構造１２１４がクレーン作業アーム１２４０を有する時、ブーム１２４２と上部構造は、図６のテレハンドラー配置のものと同様であっても良い。しかし、この実施形態では、ブーム１２４２は、その端部において枢着された付属物が地面と接触することが出来るという要求はないので、地面に向けて角度を付けられている代わりに、その最も低い位置において水平的に配置されても良い。
【０１３５】
更には、モータ１２５７が、巻上げ機を駆動するために、ブーム１２４２の後方においてまたは近接して設けられていても良く、この配置は、クレーン１２４０の持上げ能力と前方安定性を向上する。本実施形態では、巻上げ機は、ワイヤロープ１２０１とウィンチ１２０２を含む。この実施形態では、メインポンプ１２７４は、油圧タンク１２７２からの油圧流体を、ウィンチ１２０２を巻くために、油圧モータ１２５７に供給する。ウィンチ１２０２は、ブーム１２４２のベースにおいて設けられている。フック１２５８が、ワイヤロープ１２０１の自由端に設けられており、ブーム１２４２の前方端から吊るされ、そこで持上げられるべき物品に接続され、ウィンチ１２０２の巻き入れ巻き出しによって昇降されられることができる。
【０１３６】
描かれた実施形態では、ベースアッセンブリは、それに接続されスタビライザ油圧シリンダー１２２３によって降ろされた４つのスタビライザ脚１２２４を有する。持上げ動作中、スタビライザ脚１２２４は、ベースアッセンブリの車輪１２１９ａ、１２１９ｂ、１２１９ｃ、１２１９ｄを地面から持上げるように完全に伸ばされる。ＥＣＵは、作業機械１２１０がそうするためにしっかり留められるまで、持上げ動作を防止するための安全性特徴を含むように構成されていても良い。例えば、ＥＣＵは、例えばクレーン１２４０の動作が許容される前にスタビライザ脚１２２４が完全に降ろされることをチェックし、クレーン安全性基準に従って回転、持上げ等を制御するように構成されていても良い。
【０１３７】
ＭＥＷＰ
更なる代替的な実施形態では、運転席が上部構造上に搭載されなくても良く、作業アームは、移動式昇降作業プラットフォーム（ＭＥＷＰ）を形成するべくその自由端において搭載されたプラットフォームを有するシザーリフトまたは伸縮自在なブームであっても良い。作業アームが伸縮自在なブームである時、上部構造は旋回しても良いが、作業アームがシザーリフトである時は、上部構造は車台に対して固定されても良い。再度、前述したのと同様に、車台中のＥＣＵは、適用可能であるようにブームを伸長／収縮する、持上げ／下げする、または回転する、あるいはシザーアームを伸長／収縮するために、およびまたＭＥＷＰについての安全性要求を満たすように適切な動作プロトコルを行うために、プログラムされる（例えば、ＥＣＵをフラッシングすることによってか、または上部構造中のＥＣＵから信号を受け取ることにより）。
【０１３８】
ダンプトラック
もっと更なる実施形態では、作業機械は、ダンプトラックであっても良い。そのような実施形態では、車台に対する上部構造の回転がないように、上部構造は、車台に固定的に搭載される。作業アームは、１つ以上の油圧シリンダー、いくつかの実施形態ではレバー配置と結合された１つ以上の油圧シリンダーを使って傾斜される、傾斜機構／ダンプ本体である。
【０１３９】
二次的旋回
もっと更なる実施形態では、作業機械は、上部構造が車台に対して回転することに加えてまたはそれと代替的に、運転席が上部構造に対して回転できるように、運転席と上部構造の間にロータリー接続をもった掘削機であっても良い。
【０１４０】
製作プロセス
有利なことに、作業機械１０、１１０、１２１０の間のベースアッセンブリ１１、１１１、１２１１の共通性は、製作時間とコストを削減することができ、例えば、共通性は、２つ以上の異なる作業機械の製造にために要求される在庫部品のバリエーションを削減する。それはまた、単一の製作ラインが複数の機械タイプを製作することを可能とすることにより、複数の作業機械タイプのために複数の製作ラインを設置する資本コストも削減する。
【０１４１】
ある種の実施形態では、ベースアッセンブリ１１、１１１、１２１１は、（シャーシを分割する垂直ラインによって図６と８の車台において概略的に描かれた）メインシャーシの前方および後方端部の１つかまたは各々に搭載された別のサブアッセンブリとして提供された補助的シャーシをもった中央メインシャーシの形で設けられていても良い。これらの実施形態では、単一のＥＣＵが、エンジン、トランスミッションポンプおよびメインポンプと共に、メインシャーシ中に設けられる。有利なことに、作業機械の間のメインシャーシの共通性は、モジュラーで従ってコスト効率のよいやり方で、複数の機械変種またはタイプを製作するための単一の製作ラインの使用を更に容易にすることができる。変種の補助的シャーシは、要求される機能性、即ち、ドーザーアーム、スタビライザ脚配置、二輪ステア、四輪ステア等、または要求されるホイールベースの長さ／全体の長さ、に依存して選択されても良い。
【０１４２】
掘削機１０のベースアッセンブリ１１、テレハンドラー１１０のベースアッセンブリ１１１、およびクレーン１２１０のベースアッセンブリ１２１１は、スタビライザとドーザーのような容易に入れ替え可能な部品を別として、または異なるホイールベースおよび／または全体の長さを提供するための異なる補助的シャーシを別として、実質的に同一である。これは、スタビライザおよび／またはドーザーブレード配置またはメインシャーシを除いたベースアッセンブリが、例えば掘削機からテレハンドラーからクレーンまでを製造することから変更することが要求されるツーリング変更またはアッセンブリ変更を無しかまたは最小限で、（メインテナンスと要求が許容されたとして）連続的に製造されることができることを意味する。
【０１４３】
一旦車台が製造され組み立てられると、地面係合構造が車台に接続されることができる（または地面係合構造は、既に補助的シャーシに組み立てられていても良い）。図１０を参照すると、組み立てられた車台が、２００において組み立てラインに提供される。それから２０２において、地面係合構造が、車台に接続される。
【０１４４】
２０４において、製造されている作業機械のタイプに依存して、図１から３のどれかに示されたものと同様の運転席と作業アームを搭載した上部構造が、車台のコネクター（図１から６と８の実施形態では旋回輪１６）に接続される。上部構造はそれから、運転席と作業アーム配置が取り付けられたままで車台に接続されることができるか、または作業アームと運転席のような特徴は、車台への上部構造の接続の後で追加されても良い。
【０１４５】
それから２０６において、組み立てられている作業機械のタイプに依存して、スタビライザ配置および／またはドーザーブレード配置のどちらかが、車台に接続される。車台への接続を簡略化し、製造の時点かまたはオプションで現場においてのどちらかで相互交換可能性を提供するために、相補的インターロック配置が、車台とスタビライザおよび／またはドーザーブレード配置上に設けられても良い。
【０１４６】
代替的な実施形態では、車台は、上述したように、メインシャーシの前方および後方端部の各々において搭載された、補助的シャーシをもった中央メインシャーシの形で設けられても良い。この実施形態では、各々がドーザーブレード、スタビライザアーム等のような異なる付属物をもった補助的シャーシの範囲が提供されるので、２０６においては、要求された補助的シャーシがメインシャーシに搭載される。
【０１４７】
上述したように、いくつかの実施形態では、上部構造は、それと関連付けられたＥＣＵを有し、その他の実施形態では、作業機械のベース中に設けられ配置された単一のＥＣＵだけがある。図１０の決定ボックス２０８はこのステップを指し示す。
【０１４８】
もし上部構造と関連付けられたＥＣＵがあれば、ベースアッセンブリ中のＥＣＵは、
ベースアッセンブリがそれに接続された上部構造に好適なやり方で動作することができるように、上部構造中のＥＣＵと通信するように構成される。これが、方法ステップ２１０によって指し示されている。
【０１４９】
もし上部構造と関連付けられたＥＣＵがなければ、ベースアッセンブリ中のＥＣＵは、ベースアッセンブリと、多くの実施形態では、それに接続された上部構造、運転席および／または作業アーム、を制御するように構成される。これが、方法ステップ２１２によって指し示されている。
【０１５０】
当業者によって理解されるであろうように、記載された方法のステップは、代替的な順番で行われても良い。例えば、スタビライザ／ドーザー配置は、上部構造が車台に接続された後に取り付けられても良い、および／または地面係合構造は、作業機械の残りが組み立てられた後に車台に接続されても良い、あるいは例えば車軸は、車台と共に組み立てられ、車輪は製作の後のステージで追加されても良い。
【０１５１】
変形例
発明が１つ以上の好ましい実施形態を参照して上に記載されたが、様々な変更または変形が、添付の請求項で規定された通りの発明の範囲から逸脱すること無しになされてもよいことが理解されるであろう。
【０１５２】
本発明は、そのためにそれが特に有利であると考えられる特定の機械レイアウトの文脈で記載されたが、その上部構造中にエンジンと油圧ポンプを有する従来の車輪式旋回式掘削機のようなもっと従来の機械、または静油圧式またはその他のタイプのトランスミッションを有するテレハンドラー、ラフテレンクレーン等において本発明が使われれば、本発明のある種の利点が達成されても良い。加えて、その他の実施形態では、原動機は、サイドポッド内の代わりに、メインシャーシまたは補助的シャーシのどちらか内に位置していても良い。
【０１５３】
代替的な実施形態では、メインシャーシは、車軸、油圧シリンダー、およびドーザーブレード配置、スタビライザ脚配置またはトラクター型油圧式３点リンケージの１つのためのマウントを有していても良い。この実施形態では、メインシャーシは、１つの補助的アッセンブリのみをメインシャーシに搭載するように構成されても良い。
【０１５４】
例えば、上部構造は、ＣＡＮバスを使う代わりに旋回輪を通してかまたはメイン制御バルブに直接ルーティングされた油圧機能のパイロット制御を有することができる。
【０１５５】
油圧流体の圧力および／またはフローは、どちらかのモータにパワーのバランスをシフトするために、低速動作モードにおいて高速および低速モータ７６、７７に向けられても良い。例えば、好適なセンサーの使用を通して１つの車軸上でのトラクションのロスを機械が感知したのに応答して、油圧フローは他の車軸にそらされても良い。
【０１５６】
低速および／または高速モータは、それらが駆動する各車軸に直接接続されても良く、または高速モータのペアが１つの車軸上の個別の車輪を駆動し、低速モータのペアが第２の車軸上の個別の車輪を駆動しても良い。
【０１５７】
その他の実施形態では、従来のギアボックス、パワーシフトギアボックス、および／またはトルクコンバーターギアボックスのような、代替的なトランスミッション配置が使われても良い。代替的な原動機、例えば電気モータがまた、ＩＣエンジンの代わりかまたはそれとの関係で使われても良い。
【０１５８】
この実施形態では、メインポンプは、パイロットフィードバルブのためにと、従って様々な油圧シリンダーとモータのために、油圧流体を提供しているとして描かれているが、その他の実施形態では、パイロットフィードバルブへの供給は、チャージおよびトランスミッションポンプによって提供されても良い。
【０１５９】
その他の実施形態では、メインポンプとチャージおよびトランスミッションポンプは、例えばベベルギアボックスを介して直列にではなく、並列に駆動されても良く、もし特定の動作のために要求されていなければポンプへのドライブを脱係合するためにクラッチ機構が設けられていても良い。
【０１６０】
本発明は、軌道式車両や、ステアリングのための２つの互いに関節をもった部分であって、各々が固定された車軸をもつものから形成された本体をもつものとの使用にも好適であっても良い。
【０１６１】
ここで記載された実施形態では、エンジンは、本実施形態のエンジンとトランスミッションのパッケージングサイズを削減するべく、軸Ｂに直角に配置されるが、代替的な横方向の位置、例えば時計回り方向で測定された軸Ｂに対して３０°と７０°の間、にエンジンが配置されても良い代替的な実施形態においても、発明の利点は達成されることができる。
【０１６２】
ここで記載された実施形態では、エンジンは、ピストンの縦軸が実質的に直立に向けられているように配置されるが、代替的な実施形態では、ピストンは、代替的に向けられていても良く、例えばピストンは実質的に水平でも良い。更なる代替的な実施形態では、原動機はディーゼルエンジンでなくても良く、例えばエンジンはガソリンエンジンでも良い。
【０１６３】
本発明の燃料タンク、油圧流体タンク、熱交換器、ファンおよびエンジンの配置は、そのコンパクトな性質のために有利であるが、それらの部品が代替的な位置に配置されても良い、例えば燃料タンクと油圧流体タンクは車軸の間に配置されなくても良い、というような代替的な実施形態においても、発明の利点は達成されることができる。
【０１６４】
記載された掘削機は、ディッパーと３重関節ブームを含むが、代替的な実施形態では、ブームは、上部構造とディッパーへの接続においてだけ関節をもっていても良い。更なる代替的な実施形態では、ブームまたはディッパーのセクションが伸縮自在であっても良い。
【０１６５】
作業機械は、手動、油圧式または電子油圧式コントロールを使って動作させられても良い。
【０１６６】
本実施形態では、両車軸上の車輪は操舵可能である（即ち、作業機械は四輪ステアのために構成されている）が、代替的な実施形態では、車軸の１つ上の車輪だけが操舵可能である（即ち、作業機械は二輪ステアのために構成されている）ようになっていても良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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