JP2016104952A - 作業機械のための車台 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の台車のシャーシーのモジュラー配置を提供する。【解決手段】作業機械５１０のための車台は、メインシャーシ５２６と補助的シャーシ５２８を含み、メインシャーシ５２６は、その上に上部構造５１４を搭載するための搭載配置５３２と、その上に補助的シャーシ５２８を搭載するための搭載インターフェース５３６を含み、補助的シャーシ５２８は、車軸５２０aのためのマウントを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、作業機械のための車台、車台を有する作業機械、および作業機械の車台を組み立てる方法に関する。

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。

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。

既知の機械の例は、以下のものを含む。

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。

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。

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までの動作重量範囲に渡り、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を超える動作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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

加えて、それらの機械のための大きなアッセンブリは、１つの場所で製造され、それから組み立てのための第２の場所に相当な距離をかけて出荷され得る。出荷コストは、アッセンブリの嵩張りとその形状のために高くなり得て、搬送のためのその梱包を非効率的にする。

発明の第１の側面は、メインシャーシと補助的シャーシを含む作業機械のための車台であって、メインシャーシは、その上に上部構造を搭載するための搭載配置と、その上に補助的シャーシを搭載するための搭載インターフェースを含み、補助的シャーシは、車軸のためのマウントを含む、車台を提供する。

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設けることは、パーツの数を削減し得て、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、それによりコストを削減する。モジュラー配置はまた、もし複数のアッセンブリに分けられていれば、より多くのシャーシを出荷のための与えられた容積中に詰め込むことが可能であり得るので、もし異なる場所で製造され組み立てられていれば、メインシャーシと補助的シャーシの搬送をより効率的にすることによってコストを節約し得る。

一実施形態では、補助的シャーシは更に、作業機能を行うためのアクチュエータを含む。

一実施形態では、補助的シャーシは、ドーザーブレード配置を含む。

一実施形態では、補助的シャーシは、スタビライザを含む。

補助的シャーシにドーザーブレード配置またはスタビライザ脚配置のどちらかを設けることは、有利なことに異なる応用のための車台のカスタム化を許容する。

一実施形態では、アクチュエータは、補助的シャーシ内に収容されている。

アクチュエータを補助的シャーシ内に収容することは、有利なことにオペレータの視認性を向上し得て、またアクチュエータを外部衝突から保護し得る。

一実施形態では、補助的シャーシは、前端と後端とそれらの間に伸びた２つのサイド表面を含む。

一実施形態では、補助的シャーシの長さが、異なる長さの少なくとも２つの補助的シャーシの選択された１つである。

１つより多くの長さの補助的シャーシを提供することは、有利なことに異なる応用のための車台のカスタム化を許容する。

一実施形態では、サイドポッドが、メインシャーシに搭載され、サイドポッドは、原動機を含んだドライブ配置を含む。

一実施形態では、メインシャーシは更に、ドライブ配置を制御するためのＥＣＵを含む。

一実施形態では、搭載配置は、その上に上部構造を搭載する旋回輪を含む。

一実施形態では、メインシャーシと補助的シャーシは、お互いと実質的に恒久的にしっかり留められている。

一実施形態では、メインシャーシと補助的シャーシは、お互いと開放可能にしっかり留められている。

一実施形態では、補助的シャーシは更に、搭載インターフェースを含む。

一実施形態では、メインシャーシと補助的シャーシの搭載インターフェースは、相補的溶接表面を含む。

一実施形態では、メインシャーシと補助的シャーシの搭載インターフェースは、複数のボアを含む。

一実施形態では、メインシャーシと補助的シャーシの搭載インターフェースは、実質的に垂直である。

一実施形態では、車軸が、補助的シャーシに搭載されている。

一実施形態では、第２の補助的シャーシが、メインシャーシに搭載されている。

発明の第２の側面は、作業動作を行うことが可能となるべく構成された作業アームを含んだ上部構造と、第１の側面による車台を含む作業機械であって、車台は、搭載配置を介して上部構造に搭載されている、作業機械を提供する。

発明の第３の側面は、メインシャーシを製造するステップと、補助的シャーシを製造するステップと、補助的シャーシをメインシャーシに搭載するステップと、を含む作業機械の車台を形成する方法を提供する。

一実施形態では、方法は、少なくとも２つの代替的な作業機械タイプから、車台が組み込まれるべき作業機械タイプを選択し、選択された作業機械に従ってメインシャーシに搭載されるべき補助的シャーシを選択する更なるステップを含む。

ここで発明の実施形態が、付随する図面を参照して記載される。

図１は、作業機械の側面図である。 図２は、図１の機械の平面図である。 図３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４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５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６は、本発明の一実施形態によるメインシャーシの斜視図である。 図７は、本発明の一実施形態による補助的シャーシの斜視図である。 図８は、本発明の一実施形態による補助的シャーシの斜視図である。 図９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１０は、本発明の一実施形態による作業機械の側面図である。

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、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。

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。

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。

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。

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。

ドライブ
この実施形態では、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、原動機はディーゼルＩＣエンジン６４である。

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。

燃料タンク７０がエンジン６４に燃料供給を提供する。油圧タンク７２が、燃料タンク７０に隣接して設けられている。

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。

図３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。

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。

第１の油圧モータ７６は、例えば０から２５５ｃｍ^３／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１２５ｃｍ^３／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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

油圧サプライ
図３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。

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３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

モジュラー車台アッセンブリ
図４と５を参照すると、本発明の一実施形態による作業機械５１０が、いくらか簡略化された形で描かれている。本実施形態のドライブ配置は、上述したものと実質的に同じと考えられることができ、ドライブ配置は車台アッセンブリ５１２中に収容されている。

車台アッセンブリ５１２は、車台に対する上部構造の回転を許容するように旋回輪５１６を介してその上に上部構造５１４を搭載するべく、搭載配置５３２を有するメインシャーシ５２６を含む。その他の実施形態では、搭載配置５３２は、上部構造の向きが車台５１２に対して固定されるように構成されていても良い。メインシャーシ５２６は、前端と後端とその間に伸びる２つのサイドプレート５３７を含み、それはシャーシレールの一部として働く。前端と後端の各々は、その上に補助的シャーシ５２８を搭載するための搭載インターフェース５３４を有する。搭載インターフェース５３４は、補助的シャーシ５２８をメインシャーシ５２６にボルト５３５またはその他の好適な留め具でしっかり留めるように、前方および後方表面の各コーナーにおけるフランジ上の３つのボア（視認できない）からなる。メインシャーシ５２６のサイドプレート５３７は、ドライブシャフト、ホース等が通過することを許容するように好適な切り欠き（視認できない）をもったシート鋼から作製されている。その他の実施形態では、搭載インターフェース５３４は、補助的シャーシ５２８をメインシャーシ５２６に溶接するのに好適な表面を含んでいても良い（下記の図６から８を参照）。

補助的シャーシ５２８は、前端と後端とその間に縦向きに伸びている２つのサイドプレート５１８’を有し、そこでは搭載インターフェース５３６は、補助的シャーシ５２８の前端または後端のどちらかに位置している。各補助的シャーシ５２８の搭載インターフェース５３６は、メインシャーシ５２６のボア５３４と相補的である３つのボアをもったフランジの形である。その他の実施形態では、ボアの数は、要求された通りに変えられても良く、メインおよび補助的シャーシのトップおよび／またはボトムエッジ上に横向きに伸びているフランジ上に設けられても良い。

補助的シャーシ５２８は、搭載インターフェース５３６に対して補助的シャーシ５２８の対向する端部に枢着される、スタビライザ脚配置５２４またはドーザーブレード配置５２２のどちらかを有する。スタビライザ脚配置５２４またはドーザーブレード配置５２２は、既知の配置を使ってそれぞれ油圧シリンダー５２３、５２１によって昇降させられることができる。ドーザーブレード配置５２２はまた、掘削時に隣接する車輪を地面から持上げることによって、機械５１０のためのスタビライザとして働いても良い。

各補助的シャーシ５２８は、地面係合構造に接続され、それはこの実施形態では、補助的シャーシに搭載されたドライブ車軸５２０ａと５２０ｂの１つと、各車軸端に回転可能に取り付けられた車輪５１９を含む。補助的シャーシ５２８の前端と後端の間の長さは、作業機械５１０の機能に適するように選択されることができる。図４は、比較的短い長さと短いホイールベースをもった作業機械５１０に結果としてなる２つの短い補助的シャーシ５２８を示し、それは掘削機のような、より小さな旋回圏と制約されたスペースで作業することを要求する作業機械に好適である。逆に、図５は、長いホイールベースに結果としてなる２つの長い補助的シャーシ５２８’をもった作業機械５１０を描いており、それはクレーンや回転テレハンドラーのような、より安定な車台を要求する作業機械により好適であり得る。その他の実施形態では、長い補助的シャーシと短い補助的シャーシの組み合わせが使われても良い。

図６、７、８を参照すると、代替的なメインシャーシ６２６と補助的シャーシ７２８が描かれている。メインシャーシ６２６は、２つの金属サイドプレート６３７、６３８と、それらのトップエッジにおいてサイドプレートに溶接された１つのトッププレート６６０から作製されている。トッププレート６６０は、実質的にトッププレートの中心に位置する旋回輪の形の搭載配置６３２を含む。メインシャーシ６２６は更に、上部コーナーの回りで曲げられ、サイドプレート６３７、６３８に溶接されている、２つのエンドプレート６６２を含む。エンドプレート６６２は、トランスミッション部品のための全体的に長方形のスペースを規定するように、トッププレート６６０のエッジと出会うまで伸びる。

メインシャーシ６２６は、エンドプレート６６２によって規定された２つの搭載インターフェース６３４を含む。この実施形態では、搭載表面６３４は、図６と７に示されたように、補助的シャーシ７２８が、メインシャーシ６２６の搭載表面と適合するように上に供され、それからその上に溶接される、ことを可能とするべく構成されている。

メインシャーシ６２６は、エンジン（図示せず）からの出力が、メインシャーシ中へと通過することを可能とするべく構成されたサイド表面６３７の１つにおいて６４２で指し示された凹みを有する。サイド表面６３８はまた、その中にエンジンが収容されるサイドポッドの付随的部品または構造的部品の、メインシャーシ上への搭載のためか、または通過するための配管とケーブル配線を許容するように、その表面において多数の穿孔を有する。

図７を参照すると、補助的シャーシ７２８は、（図６に示されたような）メインシャーシ６２６の対応する搭載配置６３４と適合しその上に溶接されるような形状をした全体的に７３６で指し示された搭載配置を有する。

補助的シャーシは、搭載配置７３６と反対の表面の最下点において設けられた２つのアーム搭載配置７４８ａと７４８ｂを含む。アーム搭載配置７４８ａ、７４８ｂはそれぞれ、軸方向に揃えられたボアのペアの形であり、それはスタビライザ脚配置、ドーザーブレード配置等が、作業機能を行うためにピボット７７０に搭載された油圧シリンダー（図示せず）によって稼動されるべく補助的シャーシ７２８上に枢着されることを許容する。

補助的シャーシ７２８は、ドライブ車軸（図示せず）がシャーシに搭載されることを許容するように構成されたそのサイド表面を通して横向きに伸びる反転されたＵ字チャネルを規定する凹み７５０を有する。この実施形態では、補助的シャーシ７２８は、補助的シャーシのサイド表面の間に伸びる第１の搭載フレーム７６４と第２の搭載フレーム（視認できない）を含む。この実施形態では、搭載フレームは、補助的シャーシ７２８の内側に溶接される。ドライブ車軸は、第１と第２の搭載フレームの間に伸びるピボット部材（図示せず）を介して補助的シャーシにしっかり留められ、この配置は、制限されたアーティキュレーションが可能となることをドライブ車軸に許容し、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。

図８を参照すると、代替的な補助的シャーシ８２８が描かれている。図の対応するコンポーネンツは、図７に対して１００番高くラベル付けされており、違いのみが説明される。補助的シャーシ８２８の金属フレームは、図７で記載されたのと実質的に同じである。この実施形態では、プレート８６６は、凹み８５０に沿ってプレートをしっかり留めるべく補助的シャーシの両サイドに溶接される。プレート８６６は、ドライブ車軸を補助的シャーシ８２８に対して固定してアーティキュレーションを防止するために、ドライブ車軸（図示せず）の取り付けを可能とするように各端部において多数のボア８６８を含む。

クレーン
ここで図９を参照すると、代替的な作業機械９１０が示されており、この実施形態では、作業機械はクレーンである。作業機械９１０は、図５の作業機械５１０のものと同様の、長い補助的シャーシをもった車台アッセンブリ９１２を有する。図の対応するコンポーネンツは、図５に対して接頭辞「５」の代わりに「９」でラベル付けされており、違いのみが説明される。

上部構造９１４は、上部構造と作業アーム配置９４０が車台に対して回転できるように、前述した通り旋回輪９１６を介して車台９１２に搭載される。

接続された上部構造９１４は、伸縮自在なブームの形のクレーン作業アーム９４０を有し、それは描かれたように、その最下位置において水平に配置され得る。本実施形態では、巻上げ機は、ケーブル９０１とウィンチ９０２を含み、そこではウィンチはブームのベースにおいて設けられる。モータ９５７とウィンチ９０２をブーム９４０の前部ではなく後部において配置することは、クレーンの持上げ容量と前方安定性を向上する。

そのような実施形態では、車台９１２は、それに接続された４つのスタビライザ脚９２４を有し、持上げ動作の間、スタビライザ脚は、車台の車輪９１９を地面から持上げるように完全に伸ばされる。

スタビライザ／ドーザーリンケージ
図１０を参照すると、代替的な作業機械１０１０が示されている。本実施形態のドライブ配置は、上述したものと実質的に同じと考えられることができ、図の対応するコンポーネンツは、図８に対して１００番高くラベル付けされており、違いのみが説明される。

この実施形態では、油圧シリンダー１０２１、１０２３の形の線形アクチュエータが、補助的シャーシ１０２８内に搭載され、ドーザーブレード配置１０２２またはスタビライザ脚配置１０２４をそれぞれリンケージ１０６２を介して作動させるべく補助的シャーシにおける開口部から伸びる。両リンケージ１００４は、異なるアームに接続されるにも拘わらず、実質的に同一であり、Ｌ字を形成する２つのアームの頂点において補助的シャーシ１０２８に枢着される全体的にＬ字形状のレバー１００５を含む。「Ｌ字」の一方のフリーな端部は、油圧シリンダー１０２１、１０２３に枢接され、もう一方のフリーな端部は、リンクアーム１００６の端部に枢接される。リンクアーム１００６の第２の端部は、ドーザーブレード１０２２またはスタビライザ脚１０２４に枢接される。このリンケージは実効的に、全体的に水平なシリンダー１０２１、１０２３の伸長と収縮を、全体的に垂直なドーザーブレードまたはスタビライザ脚の作動運動へと変換する。

油圧シリンダーを補助的シャーシ１０２８内に設けることは、車台の全体的サイズを最小化し、オペレータの視認性を向上し得る。更には、この配置は、油圧シリンダーに、損傷からの保護を提供する。

クレーン、テレハンドラーまたは掘削機のような、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設けることは、パーツの数を削減し得て、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、それによりコストを削減する。モジュラー配置はまた、上述したようにもし複数のアッセンブリに分けられていれば、より多くのシャーシを出荷のための与えられた容積中に詰め込むことが可能であり得るので、もし異なる場所で製造され組み立てられていれば、メインシャーシと補助的シャーシの搬送をより効率的にすることによってコストを節約し得る。

ドライブ車軸のマウントを例外として実質的に同じであることができる補助的シャーシを設けることは、車台の部品のより低コストな製造を提供するように規模の経済化を許容し得る。

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。

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。

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。

更なる代替的な実施形態では、メインシャーシは、その前方および後方端部において凹みを規定するべく構成されても良い（例えば、対抗するＣ−ビームの形のシャーシレールを有することにより）。部材は、サブアッセンブリが、メインシャーシにおける凹み中に挿入され、メインシャーシに開放可能にしっかり留められることを可能とするべく構成されていても良い。この実施形態では、サブアッセンブリは、スタビライザ脚配置、ドーザーアーム配置、３点リンケージ等であっても良い。代替的な実施形態では、サブアッセンブリはまた、ドライブ車軸をメインシャーシに搭載しても良く、そこでは車軸は、図７と８で記載されたものと同様のやり方でサブアッセンブリに対して固定されても良いし、されなくても良い。

代替的に、メインシャーシは、メインシャーシの前方および／または後方表面から突出している縦向きに伸長したシャーシ部材のような、構造的部材を有していても良い。作業を行うためにアクチュエータを有するサブアッセンブリは、これらの伸長したシャーシ部材に渡って搭載されるように構成されても良く、シャーシ部材を介してメインシャーシに（オプションで開放可能に）しっかり留められることができても良い。サブアッセンブリは、スタビライザ脚配置、ドーザーブレード配置、３点リンケージ等であっても良い。この実施形態では、車軸マウントは、メインシャーシ上に位置しても良いか、またはサブアッセンブリが、その上に車軸を搭載するように更に構成されていても良いかのどちらかである。

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。

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、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。

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。

Claims (22)

1. メインシャーシと補助的シャーシを含む作業機械のための車台であって、メインシャーシは、その上に上部構造を搭載するための搭載配置と、その上に補助的シャーシを搭載するための搭載インターフェースを含み、補助的シャーシは、車軸のためのマウントを含む、車台。
2. 補助的シャーシは更に、作業機能を行うためのアクチュエータを含む、請求項１による車台。
3. 補助的シャーシは、ドーザーブレード配置を含む、請求項２による車台。
4. 補助的シャーシは、スタビライザを含む、請求項２による車台。
5. アクチュエータは、補助的シャーシ内に収容されている、請求項２から４のいずれか１つによる車台。
6. 補助的シャーシは、前端と後端とそれらの間に伸びた２つのサイド表面を含む、請求項１から５のいずれか１つによる車台。
7. 補助的シャーシの長さが、異なる長さの少なくとも２つの補助的シャーシの選択された１つである、請求項６による車台。
8. サイドポッドが、メインシャーシに搭載され、サイドポッドは、原動機を含んだドライブ配置を含む、請求項１から７のいずれか１つによる車台。
9. メインシャーシは更に、ドライブ配置を制御するためのＥＣＵを含む、請求項８による車台。
10. 搭載配置は、その上に上部構造を搭載する旋回輪を含む、請求項１から９のいずれか１つによる車台。
11. メインシャーシと補助的シャーシは、お互いと実質的に恒久的にしっかり留められている、請求項１から１０のいずれか１つによる車台。
12. メインシャーシと補助的シャーシは、お互いと開放可能にしっかり留められている、請求項１から１０のいずれか１つによる車台。
13. 補助的シャーシは更に、搭載インターフェースを含む、請求項１から１２のいずれか１つによる車台。
14. メインシャーシと補助的シャーシの搭載インターフェースは、相補的溶接表面を含む、請求項１から１１のいずれか１つに従属する時の請求項１３による車台。
15. メインシャーシと補助的シャーシの搭載インターフェースは、複数のボアを含む、請求項１３または１４による車台。
16. メインシャーシと補助的シャーシの搭載インターフェースは、実質的に垂直である、請求項１３から１５のいずれか１つによる車台。
17. 車軸が、補助的シャーシに搭載されている、請求項１から１６のいずれか１つによる車台。
18. 第２の補助的シャーシが、メインシャーシに搭載されている、請求項１から１７のいずれか１つによる車台。
19. 作業動作を行うことが可能となるべく構成された作業アームを含んだ上部構造と、請求項１から１８のいずれか１つによる車台を含む作業機械であって、車台は、搭載配置を介して上部構造に搭載されている、作業機械。
20. メインシャーシと補助的シャーシを含む作業機械のための車台であって、メインシャーシは、その上に上部構造を搭載するための搭載配置と、その上に補助的シャーシを搭載するための搭載インターフェースを含み、補助的シャーシは、ドーザーブレード配置またはスタビライザ脚配置のためのマウントを含む、車台。
21. ａ．メインシャーシを製造するステップと、
    ｂ．補助的シャーシを製造するステップと、
    ｃ．補助的シャーシをメインシャーシに搭載するステップと、
    を含む、作業機械の車台を形成する方法。
22. 少なくとも２つの代替的な作業機械タイプから、車台が組み込まれるべき作業機械タイプを選択し、選択された作業機械に従ってメインシャーシに搭載されるべき補助的シャーシを選択する更なるステップを含む、請求項２１による作業機械の車台を形成する方法。

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