JP4977231B2

JP4977231B2 - 舗装機械およびその制御方法

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Publication number: JP4977231B2
Application number: JP2010106227A
Authority: JP
Inventors: ブラウンアーサー; ポーリッククリスチャン; シュミットトーマス
Original assignee: ヨゼフフェゲーレアーゲー
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2030-05-06
Also published as: EP2256248B1; EP2256248B2; US8356958B2; CN101899808A; US20100296866A1; JP2010270588A; EP2256248A1; CN101899808B; DE502009000291D1

Description

本発明は、燃焼機関を備える主駆動機構集合体、燃焼機関のクランク・シャフトによって駆動される油圧式ポンプを備えた機能ユニットを有する舗装機械とこの舗装機械の制御方法に関する。

舗装機械（欧州特許出願公開第１１１８７１４号明細書、欧州特許出願公開第０４８９９６９号明細書、独国特許出願公開第１０３００７４５号明細書）は、たとえば、舗装機械内の長手方向コンベヤに、またはタンパ、押圧棒、底板などのために舗装機械の舗装スクリード内に、加熱装置または高出力の電気モータを備え、それら加熱装置および電気モータは、発電機によって電力を供給され、少なくとも一時的に大電力を必要とする。燃焼機関が、ポンプ動力伝導歯車機構を介して、走行用ポンプ集合体を含む複数の油圧ポンプを駆動し、全てのそれらポンプは、舗装機械または舗装スクリード内に対応して配置された油圧モータまたは油圧シリンダと共に、強力な機能ユニットを形成する。この場合、全ての機能ユニットが、燃焼機関のクランク・シャフトによって、捩り弾性クラッチを介し、たとえばポンプ動力伝導歯車機構を介して、恒常的に駆動され、燃焼機関に対して大きな抵抗負荷を発生し得る。悪天候条件下および長い休止期間後においては、その抵抗負荷は、燃焼機関の始動プロセスを妨げる。また、加熱装置の昇温フェーズの間、その加熱装置は舗装機械が作動を開始する前に最初に作動温度まで上昇させる必要があるが、燃焼機関は、最初のこの作動フェーズでは必要ない他の機能ユニットによって生じる抵抗負荷を克服しなければならない。これによって、昇温プロセスが不必要に延び、燃料消費量が増加する。最後に、舗装機械は、移動フェーズの間は可能な限り効率的に走行するべきであるが、そのときには必要とされない機能ユニットの抵抗負荷によってそれが妨げられ、最高移動走行速度が制約され、同時に燃料消費量は増加する。そのような作動フェーズ中、歯車機構および／もしくは動力分配機構、または油圧システムに生じる機械的および油圧的動力損失を必然的に補償する必要がある。それら損失は、特に油圧オイルまたは歯車機構のオイルが低温の場合に顕著であり、そのような作動フェーズが基本的に必要とするよりも大きな動力を燃焼機関から消費する。

７０年代および８０年代に発刊されたＪｏｓｅｐｈＶｏｅｇｅｌｅＡＧ社（Ｎｅｃｋａｒａｕｅｒｓｔｒａｓｓｅ１６８−２２８，６８００Ｍａｎｎｈｅｉｍ１，Ｇｅｒｍａｎｙ）のリーフレット「ＶｏｇｅｌｅＳｔｒａｓｓｅｎｆｅｒｔｉｇｅｒＳＵＰＥＲ１７００，ＳＵＰ＝ＥＲ１７０４」および「ＶｏｅｇｅｌｅＳＵＰＥＲ１７０ａｎｄＳＵＰＥＲ１７４」のそれぞれ３ページによって、燃焼機関と、油圧式スプリッタ・ボックスを備えるシフト歯車機構へ延在する駆動シャフトとの間にシフト式乾式ディスク・クラッチを設けることが知られている。

発電機、および機能ユニット用の複数の油圧ポンプは、シフト歯車機構の入口の複式ベルト駆動機構を介して駆動される。操舵機構およびブレーキ・システムに給気するのに必要な圧縮機、および動力操舵機構用の油圧ポンプは、燃焼機関によってそれぞれ恒常的に駆動され、恒常的抵抗負荷を発生する。クラッチの係合が解除されると、発電機も油圧ポンプも複式ベルト駆動機構による駆動が行われなくなる。シフト歯車機構が中立位置にあるときとクラッチが係合された移動走行中は、発電機および油圧ポンプもまた駆動され、燃焼機関のエネルギー・バランスを著しく損なう。クラッチは、たとえばクラッチ・ペダルを用いてシフト歯車機構の歯車を替えるとき、または、場合によっては燃焼機関を始動するときにのみそれぞれ係合解除されるが、操作者にクラッチ・ペダルを押し下げたままにさせることなく、また係合解除された乾式ディスク・クラッチを機械的に過負荷にさせることのないように、その後直ぐに再係合される。

農業機械の分野では、別の理由で設けられる動力分配機構が知られている。そのような動力分配機構は、少なくとも１つの恒常的に駆動される動力分枝と、選択的に接続または切断することができる別の動力分枝とを備える。農業機械に対する要件は、舗装機械に対する特有な要件と対比することはできない。舗装機械に対する要件は、とりわけ、施工すべき舗装材、舗装材の加熱および調製、ならびに、舗装材から舗装面を成形するときの舗装機械および／または舗装スクリード内の機能ユニットの駆動、加熱および制御によって左右される。

一方、最新の舗装機械は、複数の油圧作動式の機能ユニットを装備し、機械的シフト歯車機構を伴う走行駆動システムをもはや有さない。そのような油圧作動式機能ユニットの例は、油圧式移動駆動機構、油圧式操舵駆動機構、油圧式差動駆動機構、油圧式ブレーキが全てに装備された油圧式全車輪駆動機構、さらに、移送装置および調製装置、横方向分配オーガ、オーガ・コンベヤ、オーガ懸架調節装置、ホッパ壁油圧シリンダ、レベリング・シリンダ、接着剤を噴霧する噴霧装置、タンパ、バイブレータ、押圧棒、および、舗装スクリードなどの構成要素の横方向、長手方向、傾斜および高さを調節する調節装置である。多数の、少なくとも部分的に極めて強力な機能ユニットの結果として、生じる燃焼機関の抵抗負荷は、機能ユニットが作動していないときでも常に、燃焼機関の実効出力の約３分の１、またはむしろそれ以上に達する。その結果、および、さらに、数百リットルの油圧オイルがシステム内を循環して著しいポンプ輸送損失を生じ、また、天候、負荷状態、および路床の勾配によって舗装機械走行抵抗が変化するので、不適切に高い燃料消費率が、始動中、暖機中、および特に昇り斜面上を移動しているときの移動走行中に生じ、また、加熱装置を熱している間に道路舗装機械が停止中とか、また、加熱された機能構成要素の作動温度を維持しているときの移動走行中などにも生じる。これは、場合によっては、寒冷時の燃焼機関の始動の問題などになり得る。平均的大きさの舗装機械で、平均的作業量の場合、１年間に節約することが可能な燃料は、数千リットルのディーゼル燃料に達し得る。最後に、舗装機械の整備頻度は、恒常的に打ち勝つ必要のある抵抗負荷のために多くなる。舗装機械に特有で、大幅な燃料節減を可能にする要件の例は、しばしば長時間続く移動走行、路床および傾斜に依存して大幅に変化する走行抵抗、悪天候状態および長時間の休止後の場合に必要な長時間続く暖機または加熱フェーズ、または、舗装面を成形しているとき舗装材供給トラックが到着するまで待っている間の舗装機械の作業の長時間続く休止である。そのとき、かなり大きくて不必要な抵抗負荷を克服しながら燃焼機関を作動させることは、著しく非効率であり、環境を汚染し、大きな燃料消費を生じさせ、油圧システムおよび恒常的に作動する機能ユニットに関して磨耗が蓄積することによる整備の頻度を増加させる。少しの電力しか取り出さない、または全く電力を取り出さない場合に発電機によって生じる抵抗負荷は、殆ど無視できる。特にそのような作動状態に関して、平均的大きさの舗装機械で、平均的作業量において、１年間に節約することが可能な燃料は、数千リットルのディーゼル燃料に達し得る。したがって、環境を保護するために、またコスト上の理由で、現在、燃焼機関のエネルギー・バランスを大幅に改善し、燃焼機関を様々な作動状態に柔軟に適合させる必要性が強い。

本発明の目的は、道路舗装機械の運転中にのみ生じる特定の要件を考慮して道路舗装機械のエネルギー・バランスおよび環境への負担を改善させることができる舗装機械および方法を提供することである。

この目的は、請求項に記載した装置、方法によって達成される。

作動状態に応じて、少なくとも１つのポンプ、好適には少なくとも高出力で断続的に作動する機能ユニット用のポンプが、たとえば舗装機械の作動性を阻害せずかつ加熱装置に給電するために、発電機を恒常的に駆動したままにしながら舗装機械内で切り離されるので、また、その作動状態によってはそのポンプが長時間切り離されるので、燃焼機関に対する抵抗負荷が著しく低減する。そのような作動状態中に舗装機械が停止した場合は、高出力の走行用ポンプ集合体をも同様に切り離すことができる。それにより、燃焼機関は、より容易に始動し、暖機フェーズがより迅速になり、発電機を介する加熱装置の昇温フェーズがより早く終わり、加熱された作動構成要素の作動温度の維持を低い燃料消費量で行うことができ、移動走行中、または新たなバッチ（１回分）の舗装材のための待機フェーズ中に消費する燃料が著しく少なくなる。さらに、電気加熱装置の昇温フェーズを最適化された電力で実施することができる。全体として、舗装機械をある作動状態で作動させる際の特定の要件を厳密に考慮の上、少なくとも１つのポンプが必要とされないときそれを切り離すことにより、多量の燃料が節約され、環境負荷が軽減され、また、必要な保守整備の頻度も低減される。

速い移動速度での移動フェーズで、そのとき、移動走行に必要な走行用ポンプ集合体のみが単独で駆動されている場合、良好な燃料消費を達成することができる。この場合、移動フェーズ中は必要とされない機能ユニットの他のポンプが切り離されている一方で、発電機を駆動することもできる。場合によっては発電機によって生じる抵抗負荷は、移動フェーズ中はいずれにせよ無視できるほど小さい。

燃焼機関の始動中、および任意選択的に暖機している間、少なくとも１つの油圧ポンプが切り離される、または、さらに、必要ない全ての油圧ポンプさえも切り離され、それによって、燃焼機関は、より少ない燃料消費量によって、より容易に始動し、より迅速に作動温度に達する。

舗装機械の好適な実施形態では、発電機、および機能ユニットの油圧ポンプは共通して、燃焼機関のカム・シャフトまたは燃焼機関のフライ・ホイールを捩り衝撃から保護する回転弾性クラッチを介してクランク・シャフトによって駆動される。発電機およびポンプは、動力を分配するポンプ用動力伝導歯車機構を任意選択的に含む主駆動機構集合体の一エンジン端にコンパクトに結合されている。代替実施形態では、発電機を、クランク・シャフトによって、ポンプ用動力伝導歯車機構とは反対側の該クランク・シャフトの端部で、恒常的に駆動することもできる。

好適な実施形態では、恒常的駆動系が、クランク・シャフトと走行用ポンプ集合体との間に設けられている。シフト式クラッチがクランク・シャフトと機能ユニットのポンプ用動力伝導歯車機構との間に配置されている。シフト式クラッチは、好ましくは、ポンプ用動力伝導歯車機構に付けて、またはその中に配置される。走行用ポンプ集合体は、ポンプ用動力伝導歯車機構にフランジ結合されて、ポンプ用動力伝導歯車機構を貫通して延在する駆動系を介して燃焼機関によって恒常的に駆動することができる。シフト式クラッチは、好適には、舗装機械が移動走行状態にありかつ／または始動しているとき、または燃焼機関が暖機している間、および／または加熱装置がその作動温度まで加熱され、もしくはその作動温度に維持されている間、係合を解除される。

好適な実施形態では、発電機および走行用ポンプ集合体は、別の機能ユニットの少なくとも１つのポンプが少なくとも１つのシフト式クラッチを介して切り離されている間、駆動系を介して共にかつ恒常的に駆動される。走行用ポンプ集合体は移動走行の間作動するが、別のポンプは切り離される。発電機は、殆どの場合、移動走行中には無視し得る抵抗負荷しか発生せず、必要なら、加熱装置または他の電力消費部に必要に応じて給電することができる。

別の好適な実施形態では、走行用ポンプ集合体を含め、ポンプ用動力伝導歯車機構の全てのポンプが、シフト式クラッチによって選択的に切り離すことができるように配置されている。係合を解除すると諸抵抗負荷を切り離す１つのシフト式クラッチが必要とされる。クラッチは、長時間係合が解除されていても損傷することがないように構成されている。

別の実施形態では、燃焼機関のクランク・シャフトと、任意選択的に走行用ポンプ集合体を含む機能ユニット用ポンプとの間に個々のシフト式クラッチが設けられている。これらの個々のシフト式クラッチは、好ましくは、ポンプ用動力伝導歯車機構に付けて、もしくはその中に、または機能ユニット用のポンプに繋がる動力分枝に配置されている。この様式では必要に応じて、たとえば、燃焼機関の始動特性を向上させ、良好な燃料消費による移動走行の実施を可能にし、または、加熱装置を作動温度まで迅速に加熱するために、個々の機能ユニットの抵抗負荷、または複数もしくは全ての機能ユニットの抵抗負荷を切り離すことができる。

好適には、それぞれに設けられたクラッチは、電気式、空気式、油圧式、または機械式でシフトされる。舗装機械の通常の作動中、すなわちいわゆる成形作業走行中、舗装面が舗装スクリードによって路床上に成形されるとき、１つまたは全てのクラッチが係合される。たとえば、１つまたは複数の油圧式のシフト式クラッチの場合、恒常的に駆動される低出力の油圧ポンプを恒常的に駆動される発電機に結合しておくこともできる。この油圧ポンプが、たとえば、基本的機能部およびさらにそれぞれのクラッチに対しても供給圧力を生成する。

別の好適な実施形態では、発電機は、ポンプ用動力伝導歯車機構に、またはさらにはポンプ用動力伝導歯車機構を離れて舗装機械のシャシ内に取り付けられる。発電機は、ポンプ用動力伝導歯車機構の動力分枝、あるいは駆動系または直接クランク・シャフトに、たとえばベルト駆動機構または駆動シャフトを介して連結される。発電機がポンプ用動力伝導歯車機構またはエンジン懸架装置に取付けられている場合、ポンプ用動力伝導歯車機構と、発電機とを含むコンパクトな主駆動機構集合体が実現し、駆動連結機構に過大な負荷を生じることにさもなければなり得るが、発電機と燃焼機関との間に相対運動が生じることがない。発電機がポンプ用動力伝導歯車機構から離れて道路舗装機械のシャシ内に取付けられる場合、たとえば舗装機械のシャシ内の重量分布の観点から、発電機の良好な位置を選択することができる。この場合さらに、ポンプ用動力伝導歯車機構は、発電機の負荷および重量から解放される。ベルト駆動機構は、発電するのに最適な速度で発電機を駆動するのを容易にする。

本発明の諸実施形態が、図面の助けを得て説明される。

舗装機械の概略側面図である。舗装機械の主駆動機構集合体の一部分の概略図である。別の実施形態の舗装機械の主駆動機構集合体の歯車機構の概略図である。

極めて遅い作業走行速度で走行しながら、たとえばアスファルトおよび高温舗装材で路面または舗装面を生成する自己推進舗装機械Ｆ（図１）は、極めて早い移動走行速度で走行することもできる。舗装機械Ｆは、シャシ１に下部走行装置２を有する。図示の下部走行装置２は、キャタピラ式下部走行装置である。車輪式下部走行装置（図示せず）にすることもできる。下部走行装置２は、少なくとも１つの油圧式駆動モータ１６によって駆動される。舗装材用のホッパ５が、シャシ１の前部領域に配置されている。長手方向移送装置６が、シャシ１の内部を通って、シャシ１の後端に配置された横方向分配アセンブリ７まで延在する。横方向分配アセンブリ７は、通常、油圧駆動式の横方向分配オーガである。長手方向移送装置６は、たとえば、図示されていない油圧式モータによって駆動されてもよく、さらに電気加熱装置Ｈを備えてもよい。横方向分配アセンブリ７は、道路舗装機械Ｆによってトーイング・バー８で牽引される舗装スクリードＢの前方に配置されている。舗装スクリードＢは、舗装材を平らにならし、かつ／または締固めなければならない。トーイング・バー８は、シャシ１に連結されている。その連結点は、油圧モータ１５、たとえば油圧式シリンダ、を用いて高さを調節することができる。さらに、昇降油圧モータ１４、たとえば油圧式シリンダが、トーイング・バー８とシャシ１との間に連結されている。油圧モータ１４は、たとえば、移動走行中、舗装スクリードＢを図１に示された上昇位置にもち上げ、保持するように作動する。油圧モータ１４はまた、作業走行中もある種の作動フェーズで作動され得る。運転台３が、シャシ１の上側に配置され、制御および操作コンソール５１を備える。主駆動機構集合体Ｐが、シャシ１のカバー４の下に配置されている。主駆動機構集合体Ｐは、通常ディーゼル・エンジンである燃焼機関Ｍを備え、発電機Ｇを駆動し、その発電機Ｇは、少なくとも道路舗装機械Ｆおよび／または舗装スクリードＢ中の電気加熱装置Ｈに給電し、道路舗装機械Ｆおよび／または舗装スクリードＢ中の、電気モータを備える機能ユニットに給電する。

舗装スクリードＢは、たとえば、トーイング・バー８に連結された基礎スクリード１２と、側方に延伸することができる延長スクリード１３とを有する。基礎スクリード１２および延長スクリード１３は、それぞれタンパ１０、１１および／または押圧棒（図示せず）、ならびに底板用の振動アセンブリを備える。タンパ１０、１１、押圧棒、および／または底板は、電気加熱装置Ｈを備える。たとえば、延長スクリード１３は、油圧モータ９、たとえば油圧式シリンダによって基礎スクリード１２上で内方向および外方向に移動させることができる。

油圧式モータ（油圧式シリンダ）、ならびに電気加熱装置および／または電気モータは、主駆動機構集合体Ｐによって駆動される発電機および油圧式ポンプと組み合わさって道路舗装機械の複数の機能ユニットを形成し、それら機能ユニットは全て主駆動機構集合体Ｐによって生成される動力を消費する。

図２は、複数の機能ユニットの駆動機構の概要を示す。図示された機能ユニットは、それぞれの作動構成要素が省かれている。それら（油圧式シリンダ、油圧式モータなど）は、既述の通り、油圧の動力を供給され、道路舗装機械Ｆおよび／または舗装スクリードＢ内に分散配置されている。さらに、油圧オイルの貯蔵槽、接続パイプやホース、調節制御手段などの他に必要な通常の装備は図２には示されていない。

燃焼機関Ｍは、機能ユニットのポンプを駆動しかつ／またはそれらに動力供給するポンプ用伝導歯車機構１９がフランジ結合されたクラッチ・ハウジングまたはフライ・ホイール・ハウジング１８を有する。燃焼機関Ｍのクランク・シャフト２０は、捩り弾性クラッチ２１を介して駆動系２２を駆動し、駆動系２２は、ポンプ用動力伝導歯車機構１９に付けて（または図示のようにポンプ用動力伝導歯車機構１９内に）配置されたシフト式クラッチＫ１へ繋がる。クラッチＫ１は、油圧式、空気式、電気式、または機械式に、係合位置と係合解除位置との間をシフトすることができる。図２では、クラッチＫ１は、駆動系２２と駆動系２２の同軸延長部２２’との間に配置されている。延長部２２’は、たとえば駆動モータ１６が属する走行用機能ユニットの走行用ポンプ集合体２３に繋がる。図示された実施形態では、走行用ポンプ集合体２３は、ポンプ用伝導歯車機構１９の中央にフランジ結合されている。

シフト式クラッチＫ１（たとえば油圧式ディスク・クラッチ）は、恒常的に駆動系２２に連結されている少なくとも１つのクラッチ部品２５を有する。クラッチ部品２５は、クラッチＫ１の係合位置では、クラッチ部品２４によって延長部２２’に固定的に連結され、同時に中空シャフト２６にも固定的に連結される。中空シャフト２６は、ポンプ用動力伝導歯車機構１９内のいくつかの減速段２７、２８、２９を駆動する。減速段２７、２８、２９は、油圧式ポンプまたはポンプ集合体３０、３１、３２、３３を駆動している。発電機Ｇは、ポンプ用動力伝導歯車機構１９に取り付けられるか（位置３７で）、道路舗装機械Ｆのシャシ１内の懸架装置３６に取り付けられるか、燃焼機関Ｍそれ自体のコンソールに取り付けられるかのいずれでもよい。発電機Ｇは、たとえば、恒常的駆動連結機構３４（たとえばベルト駆動機構または駆動シャフト）によって駆動される。

クラッチＫ１は、図２では係合状態にある。全減速段２７、２８、２９、走行用ポンプ集合体２３、および発電機Ｇが、燃焼機関のクランク・シャフト２０によって駆動される。クラッチＫ１が係合解除されると、少なくとも１つのポンプが、駆動系２２またはクランク・シャフト２０から切り離され、図示の場合には、ポンプ用動力伝導歯車機構１９内の減速段２７、２８、２９がやはり切り離され（攪拌損失がなくなり、歯車の引っ掛かりがなくなる）、全ポンプ３０〜３３、および走行用ポンプ集合体２３までもが切り離される。クラッチＫ１は、損傷の危険性なしに長時間係合解除したままにすることができる。

図３の実施形態は、別の駆動機構の概要を示す。

トルク伝達を緩衝させる捩り弾性クラッチ２１を介してクランク・シャフト２０に連結される駆動系２２は、この場合、ポンプ用動力伝導歯車機構１９の中央にフランジ結合されている走行用ポンプ集合体２３に繋がり、それにより走行用ポンプ集合体２３が恒常的に駆動される。シフト式クラッチＫ２が、駆動系２２に配置され、係合状態では、中空シャフト２６を介してポンプ用動力伝導歯車機構１９の減速段２７、２８、２９およびポンプ３０〜３３を駆動する。クラッチＫ２の係合解除状態では、減速段２７、２８、２９およびポンプ３０〜３３は切り離されるが、走行用ポンプ集合体２３は恒常的に駆動され続ける。発電機Ｇは、図３に示されるように恒常的に駆動することができ、または、走行用ポンプ集合体２３と組み合わされ、駆動系２２により駆動されるようにもなる。

図３の代替実施形態では、発電機Ｇは、走行用ポンプ集合体２３の代わりにポンプ用動力伝導歯車機構１９にフランジ結合され、駆動系２２を介してクランク・シャフト２０に恒常的に連結されている。この場合、たとえば、走行用ポンプ集合体２３はポンプ用動力伝導歯車機構１９の別の動力分枝３９に連結される。クラッチＫ２の係合解除状態では、走行用ポンプ集合体２３もやはり切り離されるが、発電機Ｇは恒常的に駆動される。

図２では選択肢として、ポンプ３８が恒常的に駆動される発電機Ｇ位置に示されている。ポンプ３８は、恒常的に駆動され、たとえば各油圧シフト式クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３などの基本的機能機構に油圧式動力を供給する。

図３に別の代替形態が点線で示されている。個々のシフト式クラッチＫ３が、各ポンプ群または各ポンプ集合体（複数のポンプ段）３０〜３３に、また走行用ポンプ集合体２３にも機能的に連結される。個々のシフト式クラッチＫ３が、ポンプ用動力伝導歯車機構１９のそれぞれの動力分枝に好適に配置されている。この場合、シフト式クラッチＫ２は不要になる。駆動系２２は、ポンプ用動力伝導歯車機構１９の減速段２７に恒常的に連結され得る。ただし、別法として、むしろ単一のクラッチＫ３をそこに設けることもできる。

必要に応じ、ポンプ３０〜３３、２３の全て、いくつか、または、１つだけであっても、一つ一つ、グループで、または全て一緒にシフトさせることができるクラッチＫ３を介して、ポンプ用動力伝導歯車機構１９の動力分枝から切り離すことができる。この場合、燃焼機関Ｍは、駆動系２２を駆動し、任意選択的にポンプ用動力伝導歯車機構１９の減速段２７、２８、２９を駆動し、発電機Ｇのみを恒常的に駆動する。

燃焼機関Ｍのエネルギー・バランスを向上させるために、図２では、燃焼機関Ｍを始動するとき、および、任意選択的に、燃焼機関Ｍの暖機フェーズ中、クラッチＫ１を係合解除状態にシフトし、それによって全ての不必要な抵抗負荷をクランク・シャフト２０または駆動系２２から切り離すようにする。燃焼機関Ｍは、より容易に始動し、またはより早く作動温度に達する。道路舗装機械Ｆが作業走行（または移動走行）を開始するとすぐに、全ての機能ユニットが駆動されるようにクラッチＫ１が係合位置にシフトされる。いずれにしても、発電機Ｇは、恒常的に駆動される。

クラッチＫ２を有する図３の実施形態では、たとえば、クラッチＫ２が、燃焼機関Ｍの始動に際し、また、任意選択的に暖機フェーズ中にも、係合解除状態にシフトされ、それによって、ポンプ群３０〜３３および任意選択的に走行用ポンプ集合体２３が係合解除される、または、走行用ポンプ集合体２３および発電機Ｇのみが恒常的に駆動されるようになる。走行用ポンプ集合体２３がポンプ用動力伝導歯車機構１９の中央にフランジ結合されている場合、道路舗装機械Ｆは、クラッチＫ２が係合解除されると、それ以外の機能ユニットの抵抗負荷に打ち勝つ必要がないので、移動中、より高速の移動速度、および良好な燃料消費で走行する。しかし、それらに拘らず、恒常的に駆動される発電機Ｇは、道路舗装機械が停止している間、それ以外の機能ユニットがクラッチＫ２を介して連結されるようになる前に、加熱装置Ｈを作動温度まで熱することができる。走行用ポンプ集合体２３がやはり恒常的に駆動される場合、道路舗装機械Ｆは、不必要な抵抗負荷がない状態で、速い移動速度および良好な燃料消費で走行することができる。

しかし、図３に点線で示されるように、個々のシフト式クラッチＫ３が、ポンプ用動力伝導歯車機構１９の動力分枝に、ポンプ３０〜３３、２３に対して配置されると（図３のクラッチＫ２は不要になる）、各、もしくはいくつかの、または全てのポンプを必要に応じて駆動し、または切り離すことができる。道路舗装機械Ｆが移動速度で移動走行中は、たとえば、走行用ポンプ集合体２３用のクラッチＫ３のみが係合され、それ以外のポンプ３０〜３３は切り離されたままになる。加熱装置Ｈを熱するために、やはり走行用ポンプ集合体２３または発電機のクラッチＫ３を係合状態にすることができ、他のポンプ３０〜３３は切り離されたままになる。

図３の個々のシフト式クラッチＫ３によって、各機能ユニットを必要に応じて駆動し、または切り離すことができる。これらクラッチＫ３は、始動および暖機フェーズ、移動走行、または加熱装置の昇温それぞれに対して選択的に、燃焼機関Ｍのエネルギー・バランスを最適化する。

それぞれのクラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３は、たとえば道路舗装機械Ｆが新たな舗装材の到着を待つ間など、道路舗装機械Ｆの作業運転が休止している間も選択的に作動させることができる。

それぞれのクラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３は、運転台３の運転者によって、もしくは、たとえば舗装スクリードＢ位置にいる外部制御スタンドの共同作業者によって作動させ、または、舗装機械の制御装置のそれぞれのプログラムを用いて全自動的または半自動的に作動させることができる。後者の場合には、ある作動状態に対してある抵抗負荷を切り離すのが適切か、または連結するのが適切か検出するために、監視アセンブリおよび／または検出アセンブリを備え得る。

発電機を恒常的に駆動しながら、少なくとも１つの油圧式ポンプを燃焼機関から容易に切り離せるようにする考え方は、個々の作動状態中に燃料を著しく節減することにより、とりわけ道路舗装機械のエンジン・バランスを大幅に改善することができる。

１シャシ
２下部走行装置
３運転台
４カバー
５ホッパ
６長手方向移送装置
８トーイング・バー
９油圧モータ
１０タンパ
１１タンパ
１２基礎スクリード
１３延長スクリード
１４昇降油圧モータ
１５油圧モータ
１６走行用駆動機構
１７横方向分配アセンブリ
１８フライ・ホイール・ハウジング
１９ポンプ用動力伝導歯車機構
２０クランク・シャフト
２１捩り弾性クラッチ
２２駆動系
２２’ 駆動系延長部
２３走行用ポンプ集合体
２４クラッチ部品
２５クラッチ部品
２６中空シャフト
２７減速段
２８減速段
２９減速段
３０油圧式ポンプ
３１油圧式ポンプ
３２油圧式ポンプ
３３油圧式ポンプ
３４恒常的駆動連結機構
３５駆動シャフト
３６懸架装置
３７位置
３８ポンプ
３９動力分枝
５１操作コンソール
Ｂ舗装スクリード
Ｆ舗装機械
Ｇ発電機
Ｈ電気加熱装置
Ｋ１シフト式クラッチ
Ｋ２シフト式クラッチ
Ｋ３シフト式クラッチ
Ｍ燃焼機関
Ｐ主駆動機構集合体

Claims

燃焼機関を有する主駆動機構集合体と、前記燃焼機関のクランク・シャフトによって駆動される油圧式ポンプを有する機能ユニットであって、走行用駆動機構に給油する走行用ポンプ集合体を含む前記機能ユニットと、舗装機械および前記舗装機械の舗装スクリードの少なくとも一つにある電気加熱装置に電力を供給する発電機とを備える舗装機械において、前記クランク・シャフトと少なくとも１つの前記発電機との間に恒常的駆動系を備え、少なくとも１つの前記油圧式ポンプを少なくとも１つのシフト式クラッチを用いて前記クランク・シャフトから切り離すことができることを特徴とする舗装機械。
前記発電機および前記ポンプが、捩り弾性クラッチを介して前記クランク・シャフトによって駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の舗装機械。
前記恒常的駆動系を前記クランク・シャフトと前記走行用ポンプ集合体との間に備え、前記走行用ポンプ集合体がポンプ用動力伝導歯車機構にフランジ結合され、前記駆動系が前記ポンプ用動力伝導歯車機構を貫通し、前記シフト式クラッチが前記クランク・シャフトと前記ポンプ用動力伝導歯車機構との間に配置されて前記機能ユニットの前記ポンプを駆動するように働くことを特徴とする、請求項１に記載の舗装機械。
前記発電機および前記走行用ポンプ集合体が、前記駆動系を介して共に恒常的に駆動されることを特徴とする、請求項３に記載の舗装機械。
前記走行用ポンプ集合体を含む全てのポンプが、ポンプ用動力伝導歯車機構に配置され、全て一緒に前記シフト式クラッチを介して切離し可能であることを特徴とする、請求項１に記載の舗装機械。
前記ポンプが複数であり、前記シフト式クラッチは、複数の個々のシフト式クラッチであって、前記複数の個々のシフト式クラッチが、前記クランク・シャフトと、前記機能ユニットの前記複数のポンプ及び前記走行用ポンプ集合体との間に配置され、前記複数の個々のシフト式クラッチが、前記燃焼機関に配置されたポンプ用動力伝導歯車機構に付けられる前記ポンプ用動力伝導歯車機構の中に配置されており、前記複数の個々のシフト式クラッチが前記複数のポンプに繋がる動力分枝に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の舗装機械。
前記シフト式クラッチは、機械式、電気式、空気式、または油圧式でシフトされることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の舗装機械。
前記発電機は、前記ポンプ用動力伝導歯車機構に、または前記ポンプ用動力伝導歯車機構から離れた前記舗装機械のシャシ内、もしくは前記燃焼機関のエンジン取付けコンソールのいずれかに取り付けられ、前記発電機が、前記恒常的駆動系または前記ポンプ用動力伝導歯車機構の動力分枝に、直接、またはベルト駆動機構もしくは駆動シャフトを介して連結されていることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の舗装機械。
自己推進舗装機械の少なくとも１つの発電機によって電力を供給して加熱装置を熱する方法であって、前記舗装機械が、燃焼機関を備える主駆動機構集合体を有し、前記舗装機械が、前記舗装機械内および前記舗装機械の舗装スクリード内の少なくとも１つにある前記加熱装置に加えて、走行用ポンプ集合体を含む油圧式ポンプを備えるさらなる機能ユニットを有し、前記油圧式ポンプが前記主駆動機構集合体によって駆動される方法において、前記燃焼機関によって恒常的に駆動されている前記発電機を介する前記加熱装置の昇温フェーズ中、前記さらなる機能ユニットの少なくとも１つのポンプが前記燃焼機関から選択的に切り離されることを特徴とする方法。
自己推進舗装機械を移動走行フェーズ中に駆動する方法であって、前記舗装機械が、燃焼機関を備える主駆動機構集合体と、前記舗装機械および前記舗装機械の舗装スクリードの少なくとも１つにある電気加熱装置に電力を供給する少なくとも１つの発電機と、少なくとも１つの走行用ポンプ集合体を含み、前記主駆動機構集合体によって駆動される油圧式ポンプを備えるさらなる機能ユニットとを有する方法において、前記走行用ポンプ集合体および前記発電機を除いた前記機能ユニットの少なくとも１つのポンプが、前記移動走行フェーズ中、前記燃焼機関から選択的に切り離されることを特徴とする方法。
舗装機械の主駆動機構集合体の燃焼機関を始動あるいは暖機する方法であって、前記舗装機械が、前記舗装機械および前記舗装機械の舗装スクリードの少なくとも１つにある電気加熱装置に電力を供給する少なくとも１つの発電機と、走行用ポンプ集合体を含む油圧式ポンプを備え、前記ポンプが前記主駆動機構集合体によって駆動される機能ユニットとを有する方法において、前記燃焼機関の始動中あるいは暖機フェーズ中、前記発電機を除いて、前記機能ユニットの少なくとも１つの前記ポンプが、選択的に前記燃焼機関から切り離されることを特徴とする方法。