(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑なギアボックスを必要とせず、２つのレンジと、選択可能な２ＷＤ／４ＷＤトランスミッションを有する作業機械を提供する。【解決手段】作業機械は、各々が少なくとも２つの車輪を搭載する、第１と第２の車軸２０ａ、ｂをもつ地面係合構造と、その上にサポートされた本体と、本体に搭載された作業アームと、作業機械を推進するための原動機６４とトランスミッションを含むドライブ配置、とを含む。トランスミッションは、原動機６４によって駆動される油圧ポンプ７５と、作業機械が第１の二輪ドライブ動作モードにおいて比較的高速で駆動されることを許容するよう第１の車軸２０ａを駆動する第１の高速油圧モータ７６と、第２の四輪ドライブ動作モードにおいて第１のモータ７６との関係で駆動されるように構成され、比較的低速で第２の車軸２０ｂを駆動するために油圧ポンプから油圧流体を供給される第２の低速油圧モータ７７と、を含む。【選択図】図４
2016089615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が少なくとも２つの車輪を搭載する、少なくとも第１と第２の車軸を含む地面係合構造と、
地面係合構造上にサポートされた本体と、
作業動作を行うことが可能となるべく本体に搭載された作業アームと、
作業機械を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むものと、を含み、
トランスミッションが、原動機によって駆動される第１の油圧ポンプと、作業機械が第１の二輪ドライブ動作モードにおいて比較的高速で駆動されることを許容するよう第１の車軸を駆動するために第１の油圧ポンプから油圧流体を供給される第１の高速油圧モータと、第２の四輪ドライブ動作モードにおいて第１のモータとの関係で駆動されるように構成され、比較的低速で第２の車軸を駆動するために第１の油圧ポンプから油圧流体を供給される第２の比較的低速な油圧モータと、を含む、
作業機械。
【請求項２】
第２の車軸は、正常な進行方向における後方車軸である、請求項１による作業機械。
【請求項３】
第１と第２の油圧モータの少なくとも１つは、そのそれぞれの車軸に近接して位置する、請求項１または２による作業機械。
【請求項４】
前記少なくとも１つの油圧モータは、そのそれぞれの車軸に直接接続されている、請求項３による作業機械。
【請求項５】
両方のモータが、それらのそれぞれの車軸に直接接続されている、請求項４による作業機械。
【請求項６】
高速油圧モータは、０から２５０ｃｍ３の、比較的高い回転当りの容量を有する、請求項１から５のいずれか１つによる作業機械。
【請求項７】
更なる作業機械機能のための油圧流体を提供するために原動機によって駆動される第２のより低圧の油圧ポンプを更に含む、請求項１から６のいずれか１つによる作業機械。
【請求項８】
第１と第２のポンプへのドライブは直列である、請求項７による作業機械。
【請求項９】
第１と第２のポンプへのドライブは並列である、請求項７による作業機械。
【請求項１０】
作業機械が、車台と、車台上で回転可能な上部構造を含む、請求項１から９のいずれか１つによる作業機械。
【請求項１１】
原動機、第１の油圧ポンプ、および第１と第２の油圧モータは、車台に搭載されている、請求項１０による作業機械。
【請求項１２】
原動機の大半は、車輪の上方範囲と一致するレベルの下に配置されている、請求項１１による作業機械。
【請求項１３】
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１１または１２による作業機械。
【請求項１４】
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１３のいずれか１つによる作業機械。
【請求項１５】
原動機は、作業機械の前後方向に実質的に垂直に搭載されている、請求項１４のよる作業機械。
【請求項１６】
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１５のいずれか１つによる作業機械。
【請求項１７】
熱交換器と冷却ファンが、原動機に隣接して搭載され、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１６のいずれか１つによる作業機械。
【請求項１８】
作業機械が、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、原動機が、作業機械の前後方向に伸びる軸の他方のサイド上に配置されている、請求項１から１７のいずれか１つによる作業機械。
【請求項１９】
作業機械が、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、エンジンが、作業機械の前後方向に伸びる軸の他方のサイド上に配置されている、請求項１から１８のいずれか１つによる作業機械。
【請求項２０】
上部構造と車台の間のロータリー接続は、電気信号および／または油圧流体が車台に対する上部構造の位置とは独立に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１０から１９のいずれか１つによる作業機械。
【請求項２１】
前方車軸と後方車軸は、少なくとも二輪のステアのために構成されている、請求項１から２０のいずれか１つによる作業機械。
【請求項２２】
前方車軸と後方車軸は、四輪のステアのために構成されている、請求項２１による作業機械。
【請求項２３】
実質的にここまでに付随する図面を参照して記載されたおよび／または付随する図面に示された作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関する。排他的にではないがより特定には、本発明は、作業機械のためのトランスミッションに関する。
【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、空気タイヤは軌道よりも安定性の少ないプラットフォームを提供するので、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出来る。
【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】
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。
【００１５】
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】
【００１６】
発明の第１の側面は、各々が少なくとも２つの車輪を搭載する、少なくとも第１と第２の車軸を含む地面係合構造と、地面係合構造上にサポートされた本体と、作業動作を行うことが可能となるべく本体に搭載された作業アームと、作業機械を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むものと、を含み、トランスミッションが、原動機によって駆動される第１の油圧ポンプと、作業機械が第１の二輪ドライブ動作モードにおいて比較的高速で駆動されることを許容するよう第１の車軸を駆動するために第１の油圧ポンプから油圧流体を供給される第１の高速油圧モータと、第２の四輪ドライブ動作モードにおいて第１のモータとの関係で駆動されるように構成され、比較的低速で第２の車軸を駆動するために第１の油圧ポンプから油圧流体を供給される第２の比較的低速な油圧モータと、を含む、作業機械を提供する。
【００１７】
これは、作業機械に、複雑なギアボックスを要求すること無しに、２つのレンジと、選択可能な２ＷＤ／４ＷＤトランスミッションを提供する、単純で低コストなやり方を提供することが理解されるであろう。更には、配置は、モータからモータによって駆動される各車軸までの２つのドライブシャフトの必要を回避することによって重量を節約し得て、またドライブシャフトによって以前は占有されていたスペースを他の用途のために開放することによってパッケージングを向上し得る。
【００１８】
一実施形態では、第２の車軸は、正常な進行方向における後方車軸である。
【００１９】
一実施形態では、第１と第２の油圧モータの少なくとも１つは、そのそれぞれの車軸に近接して位置する。
【００２０】
そのそれぞれの車軸に近接して位置する油圧モータをもった作業機械を提供することは、それが長いドライブシャフトの必要を除去するので、有利である。
【００２１】
一実施形態では、前記少なくとも１つの油圧モータは、そのそれぞれの車軸に直接接続されている。
【００２２】
油圧モータを車軸に直接接続することは、それがドライブシャフトの必要を除去するので、有利である。
【００２３】
一実施形態では、両方のモータが、それらのそれぞれの車軸に直接接続されている。
【００２４】
一実施形態では、高速油圧モータは、例えば０から２５０ｃｍ３の、比較的高い回転当りの容量を有する。
【００２５】
一実施形態では、作業機械は、更なる作業機械機能のための油圧流体を提供するために原動機によって駆動される第２のより低圧の油圧ポンプを含む。
【００２６】
作業機械に第２のより低圧の油圧ポンプを設けることは、それが特定の目的のために必要とされる特定の圧力における油圧流体のより効率的な供給に結果としてなるので、有利である。
【００２７】
一実施形態では、第１と第２のポンプへのドライブは直列である。
【００２８】
一実施形態では、第１と第２のポンプへのドライブは並列であり、例えばベベルギアボックスを介したものである。
【００２９】
一実施形態では、作業機械が、車台と、車台上で回転可能な上部構造を含む。
【００３０】
一実施形態では、原動機、第１の油圧ポンプ、および第１と第２の油圧モータは、車台に搭載されている。
【００３１】
原動機、第１の油圧ポンプ、および第１と第２の油圧モータを搭載することは、それがオペレータの視認性を向上するので、有利である。
【００３２】
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の下に配置されている。
【００３３】
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。
【００３４】
原動機を前方車軸と後方車軸の間に配置することは、それが作業機械の全体のパッケージングを向上し、より小さな機械の設置面積に結果としてなるので、有利である。
【００３５】
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。
【００３６】
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垂直に搭載されている。
【００３７】
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。
【００３８】
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、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。
【００３９】
熱交換器と冷却ファンを原動機に隣接して搭載し、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することは、それが作業機械の全体のパッケージングを向上し、作業機械の冷却を提供するので、有利である。
【００４０】
一実施形態では、作業機械が、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、原動機が、作業機械の前後方向に伸びる軸の他方のサイド上に配置されている。
【００４１】
一実施形態では、作業機械が、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、エンジンが、作業機械の前後方向に伸びる軸の他方のサイド上に配置されている。
【００４２】
一実施形態では、上部構造と車台の間のロータリー接続は、電気信号および／または油圧流体が車台に対する上部構造の位置とは独立に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。
【００４３】
一実施形態では、前方車軸と後方車軸は、少なくとも二輪のステアのために構成されている。
【００４４】
一実施形態では、前方車軸と後方車軸は、四輪のステアのために構成されている。
【００４５】
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】
【００４６】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
全体的フォーマット
図１から３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、旋回輪１６の形の旋回機構によって連結された車台１２と上部構造１４を含む。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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した方向Ｕに伸びるように、向けられている。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図４と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。
【００５８】
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）。モータ７６と７７は、それらのドライブ車軸が車台１２の中央に沿った軸Ｂと揃えられて配置されている。本実施形態では、油圧モータ７６と７７は、横方向Ｌに車台の中央を通して伸長する軸Ｃのどちらかのサイドに配置されている。つまり、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。
【００５９】
第１の油圧モータ７６は、例えば０から２５０ｃｍ３／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。
【００６０】
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。
【００６１】
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）水平の下に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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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に対して回転する。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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）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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
高速動作
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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と低速モータ７７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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
その他の実施形態では、チャージ、トランスミッションおよびメインポンプは、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
記載された作業アームは、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。もっと更なる代替的な実施形態では、作業機械は異なるタイプのもの、例えばテレハンドラー、ダンプトラック、クレーン、荷積みショベルなど、であっても良い。
【００９９】
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。
【０１００】
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】
2016089615.tif 000003
【図２】
2016089615.tif 000004
【図３】
2016089615.tif 000005
【図４】
2016089615.tif 000006
【図５】
2016089615.tif 000007
【外国語明細書】
2016089615000001.pdf