KR20210032409A - 천정 도어가 있는 운전실용 디스플레이 위치 - Google Patents

천정 도어가 있는 운전실용 디스플레이 위치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210032409A
KR20210032409A KR1020217003421A KR20217003421A KR20210032409A KR 20210032409 A KR20210032409 A KR 20210032409A KR 1020217003421 A KR1020217003421 A KR 1020217003421A KR 20217003421 A KR20217003421 A KR 20217003421A KR 20210032409 A KR20210032409 A KR 20210032409A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cab
display
door
driver
frame
Prior art date
Application number
KR1020217003421A
Other languages
English (en)
Inventor
코디 에르하트
죠나단 제이 로엘
Original Assignee
클라크 이큅먼트 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 클라크 이큅먼트 컴파니 filed Critical 클라크 이큅먼트 컴파니
Publication of KR20210032409A publication Critical patent/KR20210032409A/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/16Cabins, platforms, or the like, for drivers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0229Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for displays, e.g. cathodic tubes
    • B60R11/0235Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for displays, e.g. cathodic tubes of flat type, e.g. LCD
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/16Cabins, platforms, or the like, for drivers
    • E02F9/163Structures to protect drivers, e.g. cabins, doors for cabins; Falling object protection structure [FOPS]; Roll over protection structure [ROPS]
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2092Details of a display terminals using a flat panel, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G09G3/2096Details of the interface to the display terminal specific for a flat panel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0001Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position
    • B60R2011/0003Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position inside the vehicle
    • B60R2011/0019Side or rear panels
    • B60R2011/0022Pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/41Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/415Wheel loaders
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/04Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0492Change of orientation of the displayed image, e.g. upside-down, mirrored

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

개방 및 닫힘 위치 사이에서 이동 가능한 도어(324; 424; 524; 624) 및 도어가 개방 및 닫힘 위치 모두에 있는 동안 운전자에게 정보를 제공하도록 운전실 내에 위치한 디스플레이(302; 402; 502; 602)를 갖는 전면 진입 운전실(250; 350; 450; 550; 650) 및 전면 지입 운전실을 갖는 동력기계(100; 200)가 개시된다. 개방 위치에서, 도어는 운전실 내에 운전석(364; 464; 564) 위 및 운전실 윗면(320) 아래에 위치한다. 디스플레이는 도어, 도어 연결부(330) 또는 운전자 조이스틱 제어(468)와 간섭하지 않도록 위치한다.

Description

천정 도어가 있는 운전실용 디스플레이 위치
본 발명은 동력기계에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 동력기계의 운전실의 도어 및 운전실 내 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 위한 동력기계는 특정 작업 또는 다양한 작업을 달성하기 위한 목적으로 동력을 생성하는 임의 유형의 기계를 포함한다. 동력기계의 일 유형은 작업 차량(work vehicle)이다. 로더와 같은 작업 차량은 일반적으로 작업 기능을 수행하기 위하여 조작될 수 있는 리프트 암(일부 작업 차량은 다른 작업 장치가 있을 수 있음)과 같은 작업 장치를 갖는 자체-추진(self propelled) 차량이다. 작업 차량은 몇 가지 예를 들면 로더(loaders), 굴착기(excavators), 다용도 차량, 트랙터 및 트렌처(trenchers)를 포함한다.
많은 동력기계는, 적어도 부분적으로, 운전자가 동력기계를 운전하는 동안 착석할 수 있는 운전실(cab)로 정의되는 운전실(operator compartments)을 갖는다. 이 운전실 중 일부는 운전실에의 출입 접근을 허용하도록 개방되고, 운전자가 운전실 내에 있을 때 구성요소로부터 보호하도록 닫힐 수 있는 도어를 갖는다. 전면 진입 도어를 갖는 일부 로더들은 리프트 암을 갖고, 그 중 적어도 일부는 동력기계를 운전하는 동안 도어가 반드시 닫히도록 운전실 전면으로 움직이고, 다른 경우 도어는 개방 위치에서 리프트 암 또는 더 구체적으로는 동력기계의 각 측면에 위치한 리프트 암에 결합된 교차부재(cross-member)의 이동 경로를 간섭할 것이다. 이 도어와 리프트 암 사이의 간섭 문제에 대한 해결책으로는, 위쪽으로 개방되고 운전시 운전자의 머리 위에 위치하는 도어를 포함할 수 있다. 운전실 내에는 디스플레이를 포함한 다양한 운전자 제어장치와 장비가 있다. 그러한 도어를 갖는 것은 운전실 내 디스플레이와 간섭할 수 있다.
상기 설명은 본 발명의 일반적인 배경 기술 정보를 단순히 제공하고, 청구된 본 발명의 범위를 결정하는 데 도움을 주고자 의도된 것은 아니다.
본 발명은 동력기계의 운전실의 도어 및 운전실 내 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 요약 및 초록은 단순화된 형태의 개념을 설명하기 위하여 제공되고 이하 상세한 설명에서 더 개시된다. 본 발명의 요약은 특허청구범위에 기재된 핵심 기술과 필수 기술을 특정하는 것은 아니고 본 발명의 청구된 주제 범위를 결정하는데 보조로서 사용되는 것은 아니다.
본 발명은, 개방 및 닫힘 위치 사이에서 이동 가능한 도어 및 도어가 개방 및 닫힘 위치에 있는 동안 운전자에게 정보를 제공하도록 운전실 내에 배치된 디스플레이를 갖는 도어를 갖는 전면 진입(front entry) 운전실 및 전면 진입 운전실을 갖는 동력기계를 개시한다. 개방 위치에서, 도어는 운전실의 운전실 내 운전석 위 그리고 운전실의 윗면 아래에 위치한다. 디스플레이는 도어, 도어 연결부(door linkage) 또는 운전자의 조이스틱 제어와 간섭하지 않도록 위치한다.
본 발명의 일부 예시적인 실시예에서, 동력기계(100; 200)용 운전실(250; 350; 450; 550; 650)은 운전실을 구성하고, 제1 측벽(312), 제2 측벽(314), 전면(316), 배면(318), 윗면(320) 및 저면(323)을 갖는 운전실 프레임(210; 310)을 포함한다. 운전석(364; 464; 564)은 운전실 내에 위치한다. 운전실 도어(324; 424; 524; 624)는 닫힘 위치에 있을 때 운전실 프레임의 전면의 개구부(326)를 커버하고, 닫힘 위치와 운전석 천정의 개방 위치 사이를 이동하도록 구성된다. 디스플레이(302; 402)는 운전실 내부 위치에서 제1 측벽 및 제2 측벽 중 하나와 전면 사이 의 코너에서 운전실 프레임의 필러(pillar)(382)에 장착되고, 운전실 도어가 닫힘 위치, 운전석 천정의 개방 위치, 또는 개방 및 닫힘 위치 사이의 전환 위치에 있는 상태에서 운전석에 위치한 운전자에게 시각적 접근성을 제공한다.
일부 예시적인 실시예에서, 운전실은 운전실 프레임 및 운전실 도어에 결합되고, 운전실 도어가 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 사이를 이동할 때, 운전실 도어의 이동 경로를 정의하고 운전실 도어를 지지하도록 구성된 연결부(330)를 포함한다. 일부 실시예에서, 연결부는 4-바(bar) 연결부다. 디스플레이는, 운전실 도어가 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 사이에서 이동할 때, 운전실 도어나 연결부의 링크들이 디스플레이에 대한 운전자의 시야를 방해하지 않도록 위치한다. 일부 실시예에서, 개방위치에서 운전실 도어는 운전실 프레임의 윗면 아래에 위치한다.
일부 실시예에서, 운전실은 운전석 전방에 위치한 조이스틱 제어기(468)를 더 포함한다. 운전석이 최전방 위치로 이동하고 조이스틱 제어기가 최상부 위치로 올려진 상태에서, 디스플레이는 조이스틱 제어기 위로 거리(484)를 유지하도록 필러에 장착된다. 일부 예시적인 실시예에서, 상기 거리는 적어도 6인치이다.
일부 실시예에서, 운전실은 디스플레이를 필러에 장착하고 디스플레이가 필러에 대해 상대적으로 이동하게 하는 디스플레이 마운트(488)를 더 포함한다. 디스플레이 마운트는 디스플레이가 세로 방향 디스플레이(portrait display) 위치 및 가로 방향 디스플레이(landscape display) 위치 사이에서 회전하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 디스플레이는 세로 방향 디스플레이 위치 및 가로 방향 디스플레이 위치에서 자동으로 서로 다른 정보를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 운전실은 카메라(622)를 더 포함하고, 디스플레이는 세로 방향 디스플레이 위치에 있는 경우 동작 정보를 표시하고, 가로 방향 디스플레이 위치에 있는 경우 카메라로부터의 영상자료(video feed)를 표시하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 카메라로부터의 영상자료는 동력기계에 부착된 공구(tool)의 절단날(cutting-edge) 영상자료이다.
일부 예시적인 실시예에서, 동력기계(100; 200)용 운전실(250; 350; 450; 550; 650)은, 운전실을 구성하고 제1 측벽(312), 제2 측벽(314), 전면(316), 배면 (318), 윗면(320) 및 저면(323)을 갖는 운전실 프레임(210; 310)을 포함한다. 운전석(364; 464; 564)은 운전실 내에 위치한다. 운전실 도어(324; 424; 524; 624)는 닫힘 위치에 있을 때 운전실 프레임의 정면의 개구부(326)를 커버하고, 닫힘 위치와 운전석 천정의 개방 위치 사이를 이동하도록 구성된다. 디스플레이(502)는, 운전실 도어가 운전석 천정의 개방 위치에 있는 경우 및 닫힘 위치에 있는 경우, 운전석에 위치한 운전자에게 디스플레이에 대한 시각적 접근성을 제공하는 위치에서 운전실 도어에 장착된다.
일부 실시예에서, 디스플레이는 운전실 도어의 하반부(bottom half) 및 운전석 전면의 중심 위치(centered)에서 운전실 도어에 장착된다. 또한, 일부 실시예에서, 디스플레이는, 운전실 도어가 닫힘 위치에 있는 상태에서 디스플레이가 위로 향하는 각도가 되고, 운전실 도어가 운전석 천정의 개방 위치에 있는 상태에서 아래로 향하게 하는 각도가 되어, 운전실 도어가 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 모두에 있는 상태에서 운전자에게 개선된 시야각(viewing angle)을 제공하도록, 운전실 도어에 상대적인 각도로 장착된다. 일부 예시적인 실시예에서, 상기 각또는 30°내지 60°사이이다.
일부 실시예에서, 운전실은 디스플레이를 운전실 도어에 장착하고 운전실 도어에 대해 상대적인 디스플레이의 방향이 조정되도록 구성되는 이동 가능 마운트(512)를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시예에서, 동력기계(100; 200)용 운전실(250; 350; 450; 550; 650)은 운전실을 구성하고 제1 측벽(312), 제2 측벽(314), 전면(316), 배면 (318), 윗면(320) 및 저면(323)을 갖는 운전실 프레임(210; 310)을 포함한다. 운전석(364; 464; 564)은 운전실 내에 위치한다. 운전실 도어(324; 424; 524; 624)는 닫힘 위치에 있을 때 운전실 전면의 개구부(326)를 커버하고, 닫힘 위치와 운전석 천정의 개방 위치 사이를 이동하도록 구성된다. 디스플레이(602)는 운전실 도어가 닫힘 위치에 있을 때 개구부(326)와 운전실 도어 아래에 있는 운전실 프레임의 일부에 장착된다.
일부 실시예에서, 디스플레이는 디스플레이를 보호하고 디스플레이가 운전자의 진출입을 방해하는 것을 방지하도록 운전실 프레임의 립(lip)(626) 하부에 장착된다.
일부 예시적인 실시예에서, 운전실은 카메라(622)를 더 포함하고, 예를 들어, 개구부(326) 아래에 장착된 디스플레이는 카메라로부터의 영상자료를 표시하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 카메라로부터의 영상자료는 동력기계에 부착된 공구(tool)의 절단날 영상자료이다.
이들 개시된 운전실 및 동력기계의 특징 및 다른 특징들이 이하에서 상세하게 설명된다. 상술한 특징 및 다른 특징의 다양한 실시예가 서로 다른 조합에 포함될 수 있다.
본 발명은 많은 중요한 이점을 제공한다. 운전실 내 다양한 위치에서 디스플레이를 장착하여 천정 위치로 개방되는 도어를 수용할 능력이 포함된다. 다양한 실시예에서, 디스플레이는 도어의 위치와 관계없이, 운전자에게 편안한 위치를 제공하면서 도어의 이동의 자유를 허용하여 디스플레이를 시청하게 하는 위치에 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예가 유리하게 실시될 수 있는 대표적인 동력기계의 기능적 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 개시된 실시예가 실시될 수 있는 스키드-스티어 로더 형태의 대표적인 동력기계의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 도어가 닫힘 위치에 있고, 운전실 내에서 상하 방향으로 회전하여 닫힘 위치 및 개방 위치 사이에서 이동가능하고, 도어의 측면까지 프레임상에 위치한 디스플레이를 갖는, 운전실의 측면도이다.
도 4a는 도어가 닫힘 위치에 있고, 운전실과 도어의 특징이 잘 보이도록 디스플레이가 생략된, 도 4에 도시된 운전실의 사시도이다.
도 5는 도어가 부분적으로 개방된 위치에 있는 상태에서, 도 4에 도시된 운전실의 측면도이다.
도 5a는 도어가 부분적으로 개방된 위치에 있고, 운전실과 도어의 특징이 잘 보이도록 디스플레이가 생략된, 도 5에 도시된 운전실의 사시도이다.
도 6은 도어가 완전히 개방된 위치에 있는, 도 4에 도시된 운전실의 측면도이다.
도 7은 예시적인 실시예에서 도어가 닫힘 위치에 있고, 디스플레이 위치를 더 보여주는, 도 4에 도시된 운전실과 유사한 운전실의 배면도이다.
도 8 및 도 9는 도어가 닫힘 위치에 있는 상태의 예시적인 실시예에서 디스플레이의 위치를 더 보여주는, 각각 도 7에 도시된 운전실의 측면 사시도 및 측면도이다.
도 10은 도어가 부분적으로 개방된 위치에 있는, 도 7에 도시된 운전실의 부분 측면도이다.
도 11은 다른 실시예에 따라, 도어가 닫힘 위치에 있고, 운전실 내에서 상하 방향으로 회전하여 닫힘 위치 및 개방 위치 사이에서 이동 가능한 상태에서, 도어 상에 위치한 디스플레이를 갖는 운전실의 정면도이다.
도 12는 도어가 닫힘 위치에 있고, 디스플레이가 도어에 장착된 상태에서, 도 11에 도시된 운전실과 디스플레이의 배면도이다.
도 13는 도어가 개방 위치에 있고, 디스플레이가 도어에 장착된 상태에서, 도 11에 도시된 운전실과 디스플레이의 정면도이다.
도 14a 및 도 14b는 도어가 닫힘 및 개방 위치에 있는 상태에서 도어에 장착된 디스플레이의 방향에 대한 개략도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 도어 개구부 아래에 위치한 디스플레이를 갖는 운전실의 일부에 대한 배면 사시도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 절단날 영상 카메라를 갖는 운전실의 일부에 대한 평면도이다.
본 발명에 개시된 개념은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되고 도시된다. 그러나, 이들 개념은 도시한 실시예에서 구성요소의 구성 및 배열의 세부 내용으로 그 응용이 제한되지 않고 다양한 다른 방법으로 실시되거나 수행될 수 있다. 본 발명의 용어는 발명의 설명의 목적으로 사용되고 제한적인 것으로 간주해서는 안 된다. 본 발명에서 사용되는 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)" 및 "갖는(having)"과 같은 단어 및 그 변형은 열거된 항목, 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다.
본 발명은 운전실용 디스플레이 및 개방과 닫힘 위치 사이에서 이동 가능한 도어를 갖는 운전실이 있는 동력기계가 개시된다. 일부 실시예에서, 도어는 개방 위치에서 운전실의 운전실 내 운전석 위에 그리고 운전실의 윗면 아래에 위치한다. 일부 실시예에서, 디스플레이는 도어가 운전실 윗면 아래이고 운전석 위의 개방 위치로 이동할 때, 운전자 조이스틱 경로 위이고, 도어의 경로와 교차하지 않는 높이에서 도어 개구부에 인접한 프레임상에 위치한다. 다른 실시예에서, 디스플레이는 도어 상에 위치하고 닫힘 및 개방 위치 사이에서 도어와 함께 이동한다. 이들 실시예에서, 디스플레이는 도어가 닫힘 및 개방 두 위치에 있는 상태에서 운전자에게 보이는 각도로 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이는 도어 개구부 아래에 위치한다. 일부 실시예에서, 디스플레이는 사용자에게 카메라로부터의 절단날 영상을 제공하여 작업 과제를 수행하기 위하여 버킷 또는 다른 도구(implement)를 사용하여 동력기계에 대한 운전자 제어를 보조하도록 구성된다. 개시된 운전실 및 동력기계의 이들 및 다른 특징들이 이하에서 상세하게 설명된다.
이들 개념은 아래에 기술되는 바와 같이 다양한 동력기계에 실시될 수 있다. 실시예를 실현할 수 있는 대표적인 동력기계는 도 1의 다이어그램 형태로 도시되고, 이러한 동력기계의 하나의 예가 도 2 및 도 3에 도시되고 실시예를 개시하기 전에 아래에 기술된다. 본 발명의 설명을 간결하게 하기 위하여 단지 하나의 동력기계가 대표적인 동력기계로서 도시되고 설명된다. 그러나, 위에 언급한 바와 같이 하기 실시예는 다수의 동력기계 중 어느 것에도 실시될 수 있고, 도 2 및 도 3에 도시된 대표적인 동력기계와 상이한 형태의 동력기계를 포함한다.
본 발명의 목적을 위해, 동력기계는 프레임, 적어도 하나의 작업요소 및 작업을 수행하기 위하여 작업요소에 동력을 제공할 수 있는 동력원을 포함한다. 동력기계의 하나의 유형은 자체-추진(self-propelled) 작업 차량이다. 자체-추진 작업 차량은 프레임, 작업요소 및 작업요소에 동력을 공급할 수 있는 동력원을 포함하는 동력기계의 한 종류이다. 적어도 하나의 작업요소는 동력기계를 동력하에 움직이는 원동(motive) 시스템이다.
도 1은 아래에 기술된 실시예가 유리하게 삽입될 수 있고 다수의 상이한 유형의 동력기계 중 임의의 것일 수 있는 동력기계(100)의 기본 시스템을 도시하는 블록 다이어그램을 나타낸다. 도 1의 블록 다이어그램은 동력기계(100)의 다양한 시스템 및 다양한 구성요소와 시스템 사이의 관계를 확인한다. 전술한 바와 같이 가장 기본적인 수준에서, 본 발명의 목적상 동력기계는 프레임, 동력원 및 작업요소를 포함한다. 동력기계(100)는 프레임(110), 동력원(120) 및 작업요소(130)를 갖는다. 도 1에 도시된 동력기계(100)는 자체-추진 작업 차량이기 때문에, 이는 또한 동력기계를 지지표면 위로 움직이도록 제공되는, 그 자체가 작업요소인 견인요소(140)와 동력기계의 작업요소를 제어하는 운전 위치를 제공하는 운전자 스테이션(150)을 갖는다. 제어 시스템(160)은, 다른 시스템과 상호 작용하여 운전자에 의해 제공되는 제어신호에 적어도 부분적으로 반응하여 다양한 작업을 수행하기 위하여 제공된다.
특정 작업 차량은 전용 작업을 수행할 수 있는 작업요소를 갖는다. 예를 들어, 일부 작업 차량은 버킷(bucket)과 같은 도구가 핀 고정(pinning) 배열에 의하여 부착되는 리프트 암을 갖는다. 작업요소, 즉 리프트 암은 작업을 수행하기 위하여 도구가 위치하도록 조작될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 도구를 더 위치시키기 위하여, 버킷을 리프트 암에 대해 회전시키는 것과 같이 도구는 작업요소에 대해 상대적으로 위치할 수 있다. 이러한 작업 차량의 정상 작동하에 버킷이 부착되고 사용된다. 이러한 작업 차량은 원래의 버킷 대신에 도구/작업요소 결합의 분해 및 다른 도구의 재조립에 의하여 다른 도구를 수용할 수 있다. 다른 작업 차량은 널리 다양한 도구를 갖고 사용되도록 의도되고, 도 1에 도시한 도구 인터페이스(170)와 같은 도구 인터페이스를 갖는다. 가장 기본적으로, 도구 인터페이스(170)는 프레임(110) 또는 작업요소(130)와 도구 사이의 연결장치이고, 이는 도구를 프레임(110) 또는 작업요소(130)에 직접 부착하는 연결 포인트와 같이 단순하거나 또는 더 복잡할 수 있고 아래에 기술된다.
일부 동력기계에서, 도구 인터페이스(170)는 작업요소에 이동 가능하게 부착되는 물리적 조립체인 도구 캐리어를 포함할 수 있다. 도구 캐리어는 다수의 도구 중 임의의 것을 작업요소에 수용하고 고정하기 위한 맞물림부(engagement features) 및 잠금부(locking features)를 갖는다. 이러한 도구 캐리어의 일 특성은, 도구가 일단 캐리어에 부착되면 캐리어는 도구에 고정되고(즉, 도구에 대해 이동 가능하지 않음), 도구 캐리어가 작업요소에 대해 이동하면, 도구는 도구 캐리어와 같이 이동한다는 것이다. 여기서 사용된 용어, 도구 캐리어는 단순히 피벗 가능한 연결 포인트가 아니라, 다양한 도구에 수용되고 고정되도록 의도된 특별한 전용 장치이다. 도구 캐리어 자체는 리프트 암 또는 프레임(110)과 같은 작업요소(130)에 장착 가능하다. 도구 인터페이스(170)는 또한 도구의 하나 이상의 작업요소에 동력을 제공하기 위한 하나 이상의 동력원을 포함할 수 있다. 일부 동력기계는 도구 인터페이스를 갖는 복수의 작업요소를 가질 수 있고, 이들 각각은 반드시 필요하지 않지만 도구를 수용하는 하나의 도구 캐리어를 가질 수 있다. 일부 다른 동력기계는 복수의 도구 인터페이스를 갖는 하나의 작업요소를 가질 수 있고, 단일 작업요소는 복수의 도구를 동시에 수용할 수 있다. 이들 도구 인터페이스 각각은 반드시 필요하지 않지만 하나의 도구 캐리어를 갖는다.
프레임(110)은 그에 부착되거나 그 위에 위치하는 다양한 다른 구성요소를 지지할 수 있는 물리적 조립체를 포함한다. 프레임(110)은 여러 개의 개별 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 동력기계는 단단한 프레임을 갖는다. 즉, 프레임의 어느 한 부분도 프레임의 다른 부분에 대해 이동 가능하지 않다. 다른 동력기계는 프레임의 다른 부분에 대해 움직일 수 있는 적어도 하나의 부분을 갖는다. 예를 들어, 굴착기는 하부 프레임부에 대해 회전하는 상부 프레임부를 가질 수 있다. 다른 작업 차량은 조향(steering) 기능을 달성하기 위하여 프레임의 일부분이 다른 부분에 대해 피벗하는 관절식(articulated) 프레임을 갖는다.
프레임(110)은, 일부 예에서 도구 인터페이스(170)를 통해 부착된 도구 사용을 위한 동력을 제공하는 것뿐만 아니라, 하나 이상의 견인요소(140)를 포함하는 하나 이상의 작업요소(130)에 동력을 제공하도록 구성된 동력원(120)을 지지한다. 동력원(120)으로부터의 동력이 작업요소(130), 견인요소(140) 및 도구 인터페이스(170)의 어디에도 직접 제공될 수 있다. 대안적으로, 동력원(120)으로부터의 동력은 제어 시스템(160)에 제공될 수 있고, 이는 순차적으로 동력을 사용하여 작업 기능을 수행할 수 있는 구성요소에 동력을 선택적으로 제공한다. 동력기계용 동력원은 통상적으로 내연기관과 같은 엔진 및 엔진으로부터의 출력을 작업요소에 의해 사용 가능한 동력 형태로 변환할 수 있는 기계 변속기 또는 유압 시스템과 같은 동력 변환 시스템을 포함한다. 일반적으로 전력원 또는 하이브리드 동력원으로 알려진 동력원과의 조합을 포함하는 다른 유형의 동력원이 동력기계에 통합될 수 있다.
도 1은 작업요소(130)로 지정된 단일 작업요소를 나타내지만, 다양한 동력기계는 임의 개수의 작업요소를 가질 수 있다. 작업요소는 통상 동력기계의 프레임에 부착되고, 작업을 수행하는 경우에 프레임에 대해 이동 가능하다. 또한, 견인요소(140)는, 그들의 작업 기능이 일반적으로 동력기계(100)를 지지표면 위로 이동시키는 점에서, 작업요소의 특별한 경우이다. 견인요소(140)는 작업요소(130)와 별개로 도시되어 나타나고, 그 이유는 많은 동력기계는 항상 그렇다고는 할 수 없지만 견인요소 이외의 추가적인 작업요소를 갖고 있기 때문이다. 동력기계는 임의 개수의 견인요소를 가질 수 있고, 이들 일부 또는 모두가 동력원(120)으로부터의 동력을 수용해서 동력기계(100)를 추진할 수 있다. 견인요소는, 예를 들어 트랙(track) 조립체, 차축에 부착된 바퀴(wheels) 등일 수 있다. 견인요소는 견인요소의 이동이 차축에 대한 회전으로 한정되도록(조향이 스키딩(skidding)에 의하여 달성됨) 프레임에 장착될 수 있고, 또는 대안적으로 견인요소가 프레임에 대하여 피벗함으로써 조향을 달성하도록 프레임에 피벗 가능하게 장착될 수 있다. 동력기계(100)는 운전자가 동력기계의 작동을 제어할 수 있는 운전 위치를 포함하는 운전자 스테이션(150)을 포함한다. 일부 동력기계에서 운전자 스테이션(150)은 밀폐된 또는 부분적으로 밀폐된 운전실(cab)에 의하여 정의된다.
도 2 및 도 3은 아래 기술될 실시예가 유리하게 채용될 수 있는, 도 1에 도시된 동력기계의 하나의 특정의 예인 로더(200)를 도시한다. 로더(200)는 스키드-스티어 로더로서, 단단한 차축에 의하여 로더의 프레임에 장착되는 견인요소(이 경우 4 바퀴)를 갖는 로더이다. 여기서 "단단한 차축"은 스키드-스티어 로더(200)가 회전 또는 조향되어 로더의 선회(turn)를 달성할 수 있는 어떠한 견인요소를 갖지 않는다는 것을 말한다. 대신에, 스키드-스티어 로더는 로더의 각각의 측면의 하나 이상의 견인요소에 독립적으로 동력을 주는 구동 시스템을 갖고, 각각의 측면에 다른 견인신호를 제공함으로써 기계가 지지표면 위로 미끄러지도록 한다. 이러한 가변(varying) 신호는 로더를 전방 방향으로 이동시키기 위하여 로더의 일 측면 상의 견인 요소(들)에 동력을 제공하는 것과, 로더를 역방향으로 이동시키기 위하여 다른 측면 상의 견인 요소(들)에 동력을 제공하는 것을 포함하고, 로더를 로더 자체의 궤적(footprint) 내에서 중심 반경 주위로 선회시킬 수 있다. "스키드 스티어(skid-steer)"라는 용어는, 위에서 설명한 바와 같이 견인 요소로서 바퀴를 갖는 미끄러운 조향을 갖는 로더를 통상적으로 지칭한다. 그러나, 많은 트랙 로더도 또한 미끄럼을 통해 선회를 수행하고 바퀴가 없더라도 기술적으로 스키드-스티어 로더라는 점에 유의해야 한다. 본 발명의 목적상 달리 언급되지 않는 한, 스키드 스티어라는 용어는 견인 요소로서 바퀴를 갖는 로더로 범위를 제한해서는 안 된다.
로더(200)는 도 1에서 넓게 도시되고 위에 설명된 동력기계(100)의 하나의 특별한 예이다. 따라서, 이하 설명되는 로더(200)의 특징부는 도 1에 사용된 것과 유사한 도면번호를 사용한다. 예를 들어, 로더(200)는 동력기계(100)가 프레임(100)을 구비한 것과 같이 프레임(210)을 구비한 것으로 설명된다. 로더(200)는 여기에 개시된 실시예에서 필수적인 것은 아니고, 따라서 후술되는 실시예가 구현될 수 있는 로더(200)가 아닌 동력기계에 포함될 수도 있고 아닐 수도 있는 것으로 설명되는 특징의 설명에 특별히 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 특별히 언급하지 않는 한, 후술되는 실시예는 다양한 동력기계에 실시될 수 있고 로더(200)는 그러한 동력기계 중 단지 하나이다. 예를 들어, 후술되는 본 발명의 일부 또는 전부가, 몇 가지 예를 들면, 많은 다른 로더, 굴착기, 트렌처(trenchers) 및 도저(dozers) 등 많은 다른 종류의 작업 차량에서 구현될 수 있다.
로더(200)는 동력기계 상의 다양한 기능을 작동시키기 위한 동력을 생성하거나 또는 제공할 수 있는 동력 시스템(220)을 지지하는 프레임(210)을 포함한다. 동력 시스템(220)은 블록 다이어그램 형태로 표시되지만 프레임(210) 안에 위치한다.프레임(210)은 또한 다양한 작업을 수행하기 위하여 동력 시스템(220)에 의해 동력을 받는 리프트 암 조립체(230) 형태의 작업요소를 지지한다. 로더(200)가 작업 차량인 경우, 프레임(210)은 또한 동력기계를 지지표면 위로 추진하고 동력 시스템(220)에 의해 동력을 받는 견인 시스템(240)을 지지한다. 리프트 암 조립체(230)는 차례로, 다양한 작업을 수행하기 위하여 로더(200)에 다양한 도구를 수용 및 고정할 수 있는 도구 캐리어(272) 및 로더에 연결될 수 있는 도구에 동력을 선택적으로 제공하기 위하여 도구가 결합될 수 있는 동력 커플러(274)를 포함하는 도구 인터페이스(270)를 지원한다. 동력 커플러(274)는 유압원 또는 전력원 또는 모두를 제공할 수 있다. 로더(200)는 운전자가 다양한 제어장치(260)를 조작하여 동력기계가 다양한 작업 기능을 수행하게 할 수 있는 운전자 스테이션(255)을 정의하는 운전실(250)을 포함한다. 운전실(250)은 운전실 전면에서 개구부(opening)로부터 접근할 수 있다. 도 2 및 3에 도시되지 않았지만, 많은 예에서, 도어는 개구부를 커버하고 닫힘 및 열림 위치 사이에 위치할 수 있다. 이러한 많은 도어는 도어가 열림 위치에 있을 때 도어로부터 바깥쪽으로 선회하도록 수직축에 대해 피벗 가능하게 장착된다. 도어가 열림 위치에 있을 때, (이하에서 설명되는) 리프트 암(234)은 낮춰진 위치에 있을 필요가 있다. 그렇지 않으면, 도어는 리프트 암 또는 리프트 암의 부품, 특히 틸트 실린더 작동기와 간섭할 것이기 때문이다. 운전실(250)은 유지보수 및 수리를 위해 필요하면 동력 시스템의 구성요소 접근을 제공하도록 마운트(254)를 통해 연장되는 축을 중심으로 뒤로 피벗할 수 있다. 또한, 후단에 동력기계의 프레임(210)에 피벗 가능하게 장착되는 뒷문(tailgate)(280)을 열어서 동력 시스템의 구성요소에 접근할 수 있다.
운전자 스테이션(255)은 운전석(258) 및 다양한 기계 기능을 제어하기 위하여 운전자가 조작할 수 있는 제어 레버(260)를 포함하는 복수의 운전자 입력장치를 포함한다. 운전자 입력장치는 버튼, 스위치, 레버, 슬라이더(sliders), 페달 등을 포함할 수 있고, 손 작동 레버 또는 발 페달과 같은 독립형(stand-alone) 장치이거나 또는 핸드 그립(grips) 또는 디스플레이 패널에 통합될 수 있고, 프로그램 입력장치를 포함한다. 운전자 입력장치의 작동은 전기 신호, 유압 신호 및/또는 기계 신호 형태의 신호를 발생할 수 있다. 운전자 입력장치에 반응하여 발생한 신호는 동력기계의 다양한 기능을 제어하기 위하여 동력기계의 다양한 구성요소에 제공된다. 동력기계(100)의 운전자 입력장치에 의하여 제어되는 기능 중에는 견인요소(219), 리프트 암 조립체(230), 도구 캐리어(272)의 제어를 포함하고, 도구에 작동 가능하게 결합될 수 있는 임의의 도구에 신호를 제공한다.
로더는, 예를 들어 청각(audible) 및/또는 시각(visual) 표시와 같이, 운전자에 의하여 감지될 수 있는 형태로 동력기계의 작동에 관련된 정보의 표시를 주기 위하여 운전실(250)에 제공되는 디스플레이 장치를 포함하는 사람-기계 인터페이스를 포함할 수 있다. 청각 표시는 버저(buzzers), 벨 등 또는 언어(verbal) 통신의 형태로 나타날 수 있다. 시각 표시는 그래프, 라이트, 아이콘, 게이지(gauges), 알파벳 문자 등의 형태로 나타날 수 있다. 디스플레이는 경고등이나 게이지와 같은 전용 표시를 제공하거나, 다양한 크기와 기능의 모니터와 같이 프로그램 가능한 디스플레이 장치를 포함하여 프로그램 가능한 정보를 제공하기 위해 동적일 수 있다. 디스플레이 장치는 진단 정보, 문제 해결 정보, 지시 정보 및 운전자가 동력기계 또는 동력기계와 연결된 도구를 보조하기 위한 다양한 유형의 정보를 제공할 수 있다. 운전자에게 사용될 수 있는 다른 정보 역시 제공할 수 있다. 워크 비하인드 로더와 같은 다른 동력기계는 운전실, 운전실 또는 좌석을 갖지 않을 수 있다. 그러한 로더의 운전 위치는 일반적으로 운전자가 운전자 입력장치를 조작하기 위하여 가장 적합한 위치로 정의된다.
이하 기술되는 본 발명의 실시예를 포함하거나 상호 작용하는 다양한 동력기계는 다양한 작업요소를 지지하는 다양한 다른 프레임 구성요소를 가질 수 있다. 본 발명의 프레임(210)의 구성요소는 발명의 목적을 위하여 예시적으로 제공되고, 프레임(210)이 본 발명이 실시되는 동력기계의 프레임의 유일한 형태는 아니다.
로더(200)의 프레임(210)은 차대(undercarriage) 또는 프레임의 하부(211) 및 차대에 의해 지지되는 메인 프레임 또는 프레임의 상부(212)를 포함한다. 일부 실시에에서, 로더(200)의 메인 프레임(212)은 차대와 메인 프레임의 용접 또는 조임장치(fasteners) 같은 것에 의하여 차대(211)에 부착된다. 또는 메인 프레임 및 차대는 일체형으로 형성될 수 있다. 메인 프레임(212)은, 메인 프레임의 후방을 향하여 양 측면에 위치하고, 리프트 아암 조립체(230)를 지지하고 리프트 아암 조립체(230)가 피벗 부착되는, 한 쌍의 직립부(214A 및 214B)를 포함한다. 리프트 아암 조립체(230)는 직립부(214A 및 214B) 각각에 예시적으로 핀 고정된다. 직립부(214A 및 214B) 상의 장착부와 리프트 아암 조립체(230)와 장착 하드웨어(리프트 아암 조립체를 메인 프레임(212)에 고정하기 위한 핀(pin)을 포함함)의 조합을 본 발명의 목적상 집합적으로 조인트(216A 및 216B)(직립부(214)의 각각에 하나가 위치함)로 지칭한다. 조인트(216A 및 216B)는 차축(218)을 따라 배열되고, 아래에 설명하는 바와 같이, 리프트 아암 조립체가 프레임(210)에 대해 차축(218) 중심으로 피벗할 수 있도록 한다. 다른 동력기계는 프레임의 양쪽 측면 상에 직립부를 포함하지 않거나, 프레임의 후방을 향해 양쪽 측면 상의 직립부에 장착될 수 있는 리프트 아암 조립체를 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 일부 동력기계는 동력기계의 단일 측면 또는 동력기계의 전방 또는 후방 단부에 장착된 단일 아암을 가질 수 있다. 다른 기계는 복수의 리프트 아암을 포함하는 복수의 작업요소를 가질 수 있고, 이들 각각은 그 자신 고유의 구조로 기계에 장착된다. 프레임(210)은 또한 로더(200)의 양 측면 상에 바퀴(219A-D)의 형태인 한 쌍의 견인요소를 또한 지지한다.
도 2 및 도 3에 도시된 리프트 암 조립체(230)는, 본 발명의 실시예를 실현할 수 있는 로더(200) 또는 다른 동력기계와 같은 동력기계에 장착될 수 있는 리프트 암 조립체의 많은 상이한 유형 중 하나의 예이다. 리프트 암 조립체(230)는 수직 리프트 암으로 알려진 것이고, 리프트 암 조립체(230)가 로더(200)의 제어하에 프레임(210)에 대하여 일반적으로 수직 경로를 형성하는 리프트 경로(path)(237)를 따라 이동 가능한 것(즉, 리프트 암 조립체는 상승 및 하강할 수 있음)을 의미한다. 다른 리프트 암 조립체는 다른 기하구조를 가질 수 있고, 로더의 프레임에 다양한 방법으로 결합되어 리프트 암 조립체(230)의 방사상(radial) 경로와 다른 리프트 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 다른 로더에서의 일부 리프트 경로는 방사상 리프트 경로를 제공한다. 다른 리프트 암 조립체는 확장 가능한 또는 신축형(telescoping) 부분을 가질 수 있다. 다른 동력기계는 그들의 프레임에 부착된 복수의 리프트 암 조립체를 가질 수 있고, 각각의 리프트 암 조립체는 다른 것에 대해 독립적이다. 본 발명에 특별히 언급하지 않는 한, 상세한 설명에 개시한 본 발명의 개념은 특정한 동력기계에 결합되는 리프트 암 조립체의 형태나 수에 제한되지 않는다.
위에 간략하게 설명한 바와 같이, 리프트 암 조립체(230)는 프레임(210)의 대향 측면 상에 배치되는 한 쌍의 리프트 아암(234)을 갖는다. 도 2에 도시된 하강 위치에서의 경우, 리프트 아암(234) 각각의 제1 단부는 조인트(216)에서 동력기계에 피벗 결합되고, 리프트 아암 각각의 제2 단부(232B)는 프레임(210)의 전방을 향해 위치한다. 조인트(216)는 로더(200)의 후면을 향하여 위치하고 리프트 암은 프레임(210)의 측면을 따라 확장한다. 리프트 경로(237)는 리프트 암 조립체(23)가 최소 및 최고 높이 사이에서 이동함에 따라 리프트 암(234)의 제2 단부(232B)의 이동 경로에 의하여 정의된다.
리프트 아암(234) 각각은 조인트(216) 중 하나에서 프레임(210)에 피벗 결합되는 각각의 리프트 암(234)의 제1 부분(234A) 및 제1 부분(234A)에의 연결부로부터 리프트 암 조립체(230)의 제2 단부(232B)로 확장되는 제2 부분(234B)을 갖는다. 리프트 아암(234)의 제1 부분(234A)은 서로에 대하여 교차 부재(cross member)(236)에 의하여 각각 결합된다. 교차 부재(236)는 리프트 암 조립체(230)에 증가된 구조 안정성을 제공한다. 제2 부분(234B)은 리프트 암의 제2 부분(234B) 각각에 부착된 교차 부재(239)를 통해 서로 결합된다. 교차 부재(239)는 리프트 암 조립체(230)에 증가된 구조 안정성을 제공한다.
동력 시스템(220)으로부터 가압 유체를 수용하도록 로더(200) 상에 구성된 유압 실린더인 한 쌍의 작동기(238)는, 로더(200)의 각 측면 상의 피벗 가능한 조인트(238A 및 238B)에서 각각 프레임(210)과 리프트 아암(234) 모두에 피벗 결합된다. 작동기(238)는 개별적 그리고 집합적으로 리프트 실린더로서 종종 지칭된다. 작동기(238)의 작동(즉, 확장 및 수축)은 리프트 암 조립체(230)가 조인트(216) 주위로 피벗함으로써 화살표(237)로 표시된 고정 경로를 따라 상승 및 하강하도록 한다. 한 쌍의 제어 링크(217) 각각은 프레임(210)의 양 측면 상에서 프레임(210)과 하나의 리프트 아암(232)에 피벗 장착된다. 제어 링크(217)는 리프트 암 조립체(230)의 고정 리프트 경로를 정의하는 것을 도와준다.
굴착기에서 가장 두드러지고 다른 로더에서도 가능한 일부 리프트 아암은, 도 2에 도시된 리프트 암 조립체(230)의 경우와 같이 함께(즉, 소정 경로를 따라) 이동하는 대신에 다른 세그먼트에 대해 피벗하도록 제어 가능한 부분을 가질 수 있다. 일부 동력기계는, 굴착기 또는 일부 로더 및 다른 동력기계에 알려진 것처럼 단일 리프트 아암을 갖는 리프트 암 조립체를 갖는다. 다른 동력기계는 복수의 리프트 암 조립체를 가질 수 있고, 각각은 다른 것들에 대해 독립적이다.
도구 인터페이스(270)는 리프트 암 조립체(230)의 제2 단부(232B)에 인접하여 제공된다. 도구 인터페이스(270)는 다양한 서로 다른 도구를 리프트 아암(234)에 수용하고 고정할 수 있는 도구 캐리어(272)를 포함한다. 이러한 도구는 도구 캐리어(272)와 맞물리게 구성되는 상보(complementary) 기계 인터페이스를 갖는다. 도구 캐리어(272)는 아암(234)의 제2 단부(232B)에 피벗 가능하게 장착된다. 도구 캐리어 작동기(235)는 리프트 암 조립체(230)와 도구 캐리어(272)에 작동 가능하게 결합되고, 도구 캐리어(272)를 리프트 암 조립체에 대해 회전하도록 작동 가능하다. 도구 캐리어 작동기(235)는 예시적으로는 유압 실린더이고 종종 틸트 실린더로 알려져 있다.
복수의 다른 도구에 부착될 수 있는 도구 캐리어를 가짐으로써, 하나의 도구에서 다른 도구로의 변경이 비교적 쉽게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도구 캐리어를 갖는 기계는 도구 캐리어와 리프트 암 조립체 사이에 작동기를 제공할 수 있고, 도구의 제거 또는 부착은 도구로부터 작동기의 제거 또는 부착, 또는 리프트 암 조립체로부터 도구의 제거 또는 부착을 필요로 하지 않는다. 도구 캐리어(272)는 도구를 리프트 암(또는 동력기계의 다른 부분)에 쉽게 부착하는, 도구 캐리어 를 가질 필요 없는 리프트 암 조립체의 장착 구조를 제공한다.
일부 동력기계는 도구 또는 틸트 작동기를 갖는 리프트 암에 핀 고정(pinned)에 의하여 부착되고 도구 또는 도구 형태 구조에 직접 결합되는 도구 유사 장치를 가질 수 있다. 리프트 암에 회전 가능하게 핀 고정되는 이러한 도구의 보통의 예가 버킷이고, 용접 또는 조임장치에 의하여 버킷에 직접 고정되는 브라킷에 하나 이상의 틸트 실린더가 부착된다. 이러한 동력기계는 도구 캐리어를 갖지 않고, 오히려 리프트 암과 도구 사이의 직접 연결을 갖는다.
도구 인터페이스(270)는 또한 리프트 암 조립체(230)의 도구의 연결에 이용 가능한 도구 동력원(274)을 포함한다. 도구 동력원(274)은 도구가 제거 가능하게 결합될 수 있는 가압 유압 유체 포트를 포함한다. 가압 유압 유체 포트는 도구 상에서 하나 이상의 기능 또는 작동기에 동력을 제공하기 위하여 가압 유압 유체를 선택적으로 제공한다. 도구 동력원은 또한 도구 상에서 전기식 작동기 및/또는 전자식 제어기에 전력을 제공하기 위하여 전력원을 포함할 수 있다. 도구 동력원(274)은 또한, 도구의 제어기와 로더(200)의 전자식 장치 사이에서 통신을 가능하게 하기 위하여 굴착기(200) 상의 데이터 버스와 연결하는 전기 도관(conduits)을 예시적으로 포함한다.
상기의 동력기계(100) 및 로더(200)에 대한 개시는 설명의 목적으로 제공되고, 이하 기술되는 실시예가 실현될 수 있는 예시적인 환경을 제공한다. 도 1의 블록 다이어그램에 도시된 동력기계(100)로 일반적으로 기술된 바와 같이, 설명된 실시예는 동력기계 및 특히 로더(200)와 같은 로더 상에서 실현될 수 있는 반면, 본 발명에 달리 주지되거나 언급되지 않으면, 이하 기술되는 본 발명의 개념은 그 적용분야에서 위에서 특별히 설명된 환경으로 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이(302)가 천정의 개방 도어 사용을 용이하게 하도록 구성된 상태의 운전실 또는 운전 스테이션(355)을 제공하는 운전실(350)에 대한 측면도이다. 도 4a는 디스플레이(302)가 생략되어 다른 운전실 및 도어 특징부에 대한 설명을 단순화한 운전실(350)의 사시도이다. 도 4 및 도 4a는 도어가 닫힘 위치에 있는 운전실(350)을 도시한 것이다. 도 5 및 도 5a는 도어가 부분적으로 개방 위치에 있는 운전실(350)에 대한 측면도 및 사시도이다. 도 5a에서 다른 운전실 및 도어 특징부에 대한 도시를 단순화하기 위해 디스플레이(302)는 생략되었다. 도 6은 도어가 완전히 개방 위치에 있는 운전실(350)의 측면도이다.
운전실(350)은 일반적으로 상술한 운전자 스테이션(150)과 같은 운전자 스테이션을 제공한다는 의미에서 운전실(250)과 유사하다. 운전실(350)은 또한 도어가 닫힘 위치와 개방 위치 사이에서 이동하게 해서 운전자가 보다 쉽게 운전실에 진출입하는 개선된 구조체를 제공하고, 도어가 리프트 암 구조체와 간섭하는 것을 방지하여 운전자 시계(visibility)에 대한 간섭을 최소화한다. 디스플레이(302)는 운전자에게 디스플레이에 대한 개선된 시각적 접근성을 제공하고, 도어가 닫힘 위치에서 운전자 머리 위의 개방 위치로 이동할 때, 도어(324) 및 도어 연결부(330, 이하 참조)와의 간섭을 회피하는 위치의 코너에서 운전실(35) 내에 장착된다. 본 발명의 개시된 다양한 실시예의 다른 이점도 다음의 설명에서 명백해질 것이다.
운전실(350)은 제1 및 제2 측벽(312; 314), 전면(316), 배면(318), 윗면(320) 및 저면(323)을 포함하는 운전실 프레임(310)을 갖는다. 디스플레이(302)는 이하 보다 상세하게 설명되는 것과 같이, 운전실 내부의 전면(316) 및 측벽(312) 사이의 코너에 장착된다. 도시된 바와 같이, 디스플레이(302)는 운전자의 관점에서 운전실의 오른쪽에 장착된다. 여기에서 도시되지는 않았지만, 일부 실시예에서 디스플레이(302)는 운전자의 왼쪽에 장착될 수 있다.
의자(364)는 운전실 프레임(310)의 저면(323) 상에 지지된다. 운전실 프레임(310) 또한 의자를 지지하는 저면 323) 아래에 위치하고, 기계 작동 동안에 운전자의 발이 위치하는 하부(322)를 정의한다. 도시된 바와 같이, 운전실(350)의 전면(316)은 하방으로 연장되어 하부(322)의 전면을 형성한다. 하부의 나머지는 개별 소재로 형성되고, 측벽(312; 314)에 용접되어 부착되거나, 하부(322)의 일부는 측벽의 일부로 형성될 수 있다. 도 4 및 도 4a에서, 운전실 도어(324)는 프레임(310)의 전방부(316) 내 개구부(326)를 커버하는 운전실(350)의 전면에서 닫힘 위치에 있다. 도 5 및 도 5a는 부분적으로 개방된 위치에 있는 운전실 도어(324)를 도시하고, 도 6은 완전히 개방된 위치에 있는 운전실 도어(324)를 도시한다. 일부 실시예에서 운전실 도어(324)는, 도어(324)가 도시된 닫힘 위치에 있을 때 하부(322)의 일부를 적어도 부분적으로 커버 및/또는 형성하는 커버부(328)를 포함한다. 일부 예시적인 실시예에서, 커버(328)는 도어(324)와 함께 올려지고 내려진다. 따라서, 도 6에서 도어(324)가 개방 위치로 올려졌을 때, 운전자가 운전실 내외로 이동하기 위한 개구부(326)는 완전히 또는 거의 완전히 방해되지 않고 개선된 진출입을 제공한다. 커버부(328)는 개방 위치에서 윗면(320)을 넘어서(즉, 전방향으로) 확장되는 것으로 도시되었지만, 일부 실시예에서, 커버부는 윗면(320)을 넘어서 확장되지 않는다.
일부 예시적인 실시예에서, 연결부(330)는 제1 및 제2 측벽(312; 314) 각각에 제공되어 도어(324)를 프레임(310)에 결합시키고, 구성된 경로를 따라 닫힘 및 개방 위치 사이에서 도어의 이동을 제어한다. 도 4 내지 도 6에 도시된 연결부 (330)는 각각 프레임(310) 및 도어(324)에 선회 가능하게 부착된 제1 링크(332) 및 제1 링크(342)를 포함하는 4-바 연결부 배열이다. 제1 링크(332)는 제1 피벗 연결부(334)에서 프레임(310)에 선회 가능하게 부착된다. 프레임에 대한 링크(332; 342)의 부착 포인트 사이의 프레임(310)의 부분은 4-바 연결부의 제3 링크로 동작한다. 연결 포인트들 사이의 도어(324)의 부분은 4-바 연결부(330)의 제4 링크를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 4-바 연결부(330)는 도어(324)에 대한 이동 경로를 제공하는 특징을 포함하고, 도어가 완전히 개방된 위치(도 6에 도시된)로 이동하면, 도어(324)는 운전실의 내부에 또는 실질적으로 내부에 운전자의 머리 위에 수평으로 위치한다. 따라서, 완전히 개방된 위치에서, 도어(324)는 이하에서 상세하게 설명되는 것처럼, 윗면(320) 아래에서 적어도 부분적으로 수평으로 확장된다. 도어(324)가 4-바 연결부(330)에 의해 제공된 이동 경로를 따라 올려지면, 도어 (324)는 도 5에 도시된 바와 같이 운전실(350)의 전면(점선(370)으로 나타냄)을 넘어 확장되지만, 프레임에 대한 리프트 암의 위치(즉, 완전히 낮춰지는지 여부)와 관계없이, 동력기계의 리프트 암의 어느 부분(예를 들어, 도 2에 도시된 교차부재(239))와도 간섭하지 않는다. 대안적으로는, 도어는 운전실(350) 전면(316)의 전방향으로 확장하지 않도록 위치할 수 있다. 또한 운전석의 일측(예를 들어, 우측)에 필러(382)상에 장착된 디스플레이(302)는, 도 5에 도시된 바와 같이 도어(324)가 닫힘 위치에서 개방 위치로 이동하면 도어나 연결부(330)의 어느 개별 링크도 디스플레이와 접촉하지 않도록 위치한다. 도어가 닫힘 위치에서 천정의 개방 위치로 이동하면, 링크 및 도어 역시 디스플레이(302)에 대한 운전자의 시야를 방해하지 않는다.
도시된 실시예에서, 4-바 연결부의 제1 링크(332)는 링크(332)가 프레임(310)에 대해 회전하도록 구성된 프레임(310)에 대한 제1 피벗 연결부(334)를 갖는다. 링크(332)는 또한 도어(324)에 대한 제2 피벗 연결부(336)를 갖는다. 이는 도 5 및 도 5a의 부분 개방 도어 위치에 보다 잘 도시되어 있다. 제2 피벗 연결부(336)는 링크(332)와 도어(324)가 서로에 대해 선회하도록 구성된다. 일부 예시적인 실시예에서, 제1 링크(332)는 적어도 제1 링크 섹션(338) 및 제2 링크 섹션(340)을 포함하고, 이들은 도 5에 가장 잘 도시되어 있다. 제1 링크(332)의 링크 섹션(338; 340)은 단단하게 연결되거나, 연속적으로 형성되어 섹션(338; 340)이 서로에 대해 선회하거나 회전하지 않는다. 일부 실시예에서, 링크 섹션(338; 340)은 링크 섹션이 서로에 대해 둔각을 형성하도록 배향되거나 배열된다. 제1 링크(332)의 링크 섹션(338 및 340) 사이에 둔각을 형성하는 것은 다양한 실시예에서 몇 가지 목적을 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 그러한 구성은 도어(324)의 이동이 닫힘 위치와 개방 위치 사이로 제한되는 움직임 범위를 제공한다. 또한, 링크 섹션(338; 340) 사이의 둔각의 도어의 이동은, 도어(324)가 닫힘 위치에 있을 때 링크 섹션(340)이 운전실 측벽(312)의 수평 확장 보강재(360)를 따라 위치하게 한다. 이는 제1 링크(332)에 의한 운전자의 시야 방해를 방지하거나 감소시켜 가시성을 개선한다.
제1 링크(332)와 유사하게, 4-바 연결부의 제2 링크(342)는 링크(342)가 프레임(310)에 대해 회전하도록 구성된 프레임(310)에 대한 제1 피벗 연결부(344)를 갖는다. 예를 들어, 피벗 연결부(344)는 수평 확장 보강재(360) 상에 또는 그 가까이에 있거나 측벽(312) 상에 있을 수 있다. 도 4 내지 도 6에 단순화하여 도시된 바와 같이, 수평 확장 보강재(360)의 일부 또는 측벽(312)의 일부는 피벗 연결부(344)의 위치가 더 잘 보이도록 제거되었다. 제2 링크(342)는 또한 도어(324)에 대한 제2 피벗 연결부(346)를 갖고, 이는 도 6에 보다 잘 도시되었다. 제2 피벗 연결부(346)는 링크(342)와 도어(324)가 서로에 대해 선회하도록 구성된다.
일부 예시적인 실시예에서, 제1 링크(332)와 같이, 제2 링크(342)는 적어도 제1 링크 섹션(348) 및 제2 링크 섹션(352)을 포함하고, 이들은 도 5에 가장 잘 도시되어 있다. 제2 링크(342)의 링크 섹션(348; 352)은 단단하게 연결되거나, 연속적으로 형성되어 섹션(348; 352)이 서로에 대해 선회하거나 회전하지 않도록 한다. 또한, 제1 링크(332)와 유사하게, 제2 링크(342)의 일부 실시예에서, 링크 섹션(348; 354)은 링크 섹션이 서로에 대해 둔각을 형성하여 도어(324)가 원하는 경로를 따라 움직이도록, 그리고 도어(324)가 닫힘 위치에 있을 때 링크 섹션(352)이 수평 확장 보강재(360)을 따라 위치하도록 배향되거나 배열된다. 링크(342)의 섹션에 의해 형성된 둔각은 링크(332)의 섹션에 의해 형성된 둔각과 같을 필요는 없다. 도어가 닫힘 위치에 있을 때 운전실 구조체에 의한 링크(332; 342)의 이러한 차폐(masking)는 동력기계 운전자의 측면 가시성을 크게 개선한다. 또한, 각각의 4-바 연결부에 대해 도시된 것과 같이 링크(332; 342)를 제공하는 것은, 도어가 도 6과 같이 완전히 개방 위치에 있을 때 운전자의 전방향 가시성을 방해하거나 간섭하지 않고 도어(324)를 운전실에 결합시킨다. 다른 실시예에서, 다른 연결부가 채용될 수 있다. 그러한 연결부는 연결부(330)로부터 다른 위치에 위치하여 가능한 한 운전자를 방해하지 않게 한다. 도면에 도시된 연결부 구성의 한 가지 장점은, 도어가 닫힘 위치에서 개방 위치로 이동함에 따라, 도어의 하부가 운전실 공간 밖으로 확장된다는 것이다. 그 결과, 도어가 이동하는 동안, 도어는 최고의 머리 공간(headroom)을 허용하는 경로를 따라 이동한다. 또한, 운전실 외부로 확장하는 도어 부분은 리프트 암이 그 이동 경로를 따라 위치하는 것에 관계없이 리프트 암을 클리어(clear) 한다. 다양한 연결부가 도어의 위치 결정에 사용될 수 있고, 또한 운전실 내 디스플레이 위치가 관련되어 있는 한, 한 위치에서 다른 위치로 이동할 때 연결부가 디스플레이를 간섭하지 않는다면, 또는 특히 연결부가 운전자의 관점에서 디스플레이의 시야를 손상시키지 않는다면, 연결부 배치가 필수이지는 않다. 연결부 자체 및 이들이 도어를 닫힘 위치에서 운전자의 머리 위 개방 위치로 어떻게 동작하여 이동시키는가는 디스플레이 위치와는 별개의 문제이고, 다양한 실시예는 그들 고유의 장점을 갖고 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 피벗 연결부(334; 344)는 구성된 경로를 따라 이동하는 도어(324)에서 4-바 연결부(330)의 개선된 혹은 최적화된 동작이 이루어지도록 배치되고, 가시성에 대한 영향을 감소시킨다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 측면 사시도에서 하부 피벗 연결부(334)를 운전자 시트백(seatback)(362)의 후방 및 운전석(364) 아래에 배치하는 것은 개선된 결과를 제공한다고 알려져 있다. 또한 일부 예시적인 실시예에서, 상부 피벗 연결부(344)를 수평 보강 부재(360)에 가깝게 수직으로 배치하는 것이 유리한 것으로 알려져 있다. 일부 대안적인 또는 보다 상세한 실시예에서, 운전실 측벽(312)의 수평 확장 중앙선(366)(수직으로 중앙에 위치한) 아래에 상부 피벗 연결부(344)를 배치하는 것이 개선된 결과를 가져온다. 일부 실시예에서, 상부 피벗 연결부(344)는 시트백(362)의 전방 그러나 조이스틱(368)의 후방 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 유럽 표준 EN ISO 3411:2007과 같은 표준에 따라 좌석 제조자에 의해 정의된 바와 같이, 상부 피벗 연결부(344)는 운전석에 대해 시트 인덱스 포인트(Seat Index Point; SIP)에 또는 그에 인접하여 위치할 수 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 도 4 내지 도 6에 도시된 운전실(350)과 유사한 운전실(450)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 운전실(450)은 운전석(464)의 일측에 그리고 필러(482) 전방에 장착된 디스플레이(402)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 디스플레이(402)는 운전석(464)의 우측에 장착된다. 그러나 다른 실시예에서, 디스플레이(402)는 운전석 좌측에 장착될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이(402)는 운전석의 어느 일측 필러의 데이터 포트(port) 사이에서 이동 가능하다.
운전실(450)은 운전실의 전면에 운전실(450)의 어느 일측 상의 연결부(430)를 사용하여 천정 위치로 개방되는 도어(424)를 갖는다. 연결부(430)는 연결부(330)와 유사할 수 있지만 개별 링크의 구성이 동일할 필요는 없다. 일반적으로, 운전실(450) 내의 운전석(464)의 일측의 연결부(430)는 4-바 연결부고, 이동 가능한 개별 링크는 운전자, 조이스틱(468) 또는 디스플레이와 간섭하지 않는 위치에서 운전실의 측면으로 이동한다. 좌석(464)은 서로 다른 체구의 운전자를 수용하기 위해 전후방으로 움직이도록 구성될 수 있고, 조이스틱(468)은 동일한 목적으로 상하로 이동하도록 구성될 수 있다. 디스플레이(402)는, 좌석(464)이 항상 전방으로 이동하고 조이스틱(468)이 최고 위치까지 올려진 상태에서도, 대응 조이스틱(468)(예를 들어, 우측) 위에서 거리(484)(도 7에 도시)를 유지하는 높이에 위치한다. 상기 거리(484)는 조이스틱 경로를 따르는 임의의 포인트에서, 조이스틱의 아치형 경로에 따른 가장 높은 조이스틱 위치, 조이스틱의 전방의 최대 작동 위치 등에서도, 디스플레이가 해당 조이스틱(468) 또는 운전자의 손(조이스틱에 위치한)과 간섭하지 않도록 선택된다. 일 실시예에서, 상기 거리(484)는 적어도 6인치이다.
일부 실시예에서, 도어가 닫힘 위치(도 7 내지 9에 도시)에서 천정의 개방 위치로 향해 이동하면, 디스플레이(402)는 또한 도어(424) 하부의 제2 거리(486)(도 10에 도시)를 유지하는 높이에 위치한다. 도 10은 천정의 개방 위치를 향하는 경로를 따르는 중간 위치의 도어(424)를 도시한 것이다. 예시적인 일 실시예에서, 제2 거리(486)는 적어도 2인치이다. 디스플레이(402)는 운전자가 도어가 임의의 위치에 있는 상태에서도 사용할 수 있도록 구성된다. 따라서 디스플레이는 도어가 완전히 닫힌 상태뿐만 아니라 도어가 완전히 개방되어 운전자의 머리 위에 수용되는 상태에서도 사용될 수 있다. 또한, 디스플레이는 도어가 닫힘 위치와 개방 위치 사이를 이동할 때 도어의 중간 위치에서 동작하도록 유지되고, 도어가 중간 위치에서 유지될 수 있다면(이는 연결부(430)가 있는 케이스가 아니다), 디스플레이는 도어(424) 또는 도어(424)를 프레임에 이동 가능하도록 부착시키는 연결부에 의해 방해받지 않고 운전자에게 여전히 보일 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 디스플레이(402)는 디스플레이 마운트(488)(도 9에 도시)를 사용하여 필러(482)에 장착될 수 있다. 마운트(488)는 디스플레이를 운전실(450)에 부착하는데 적합한 임의의 종류의 디스플레이 마운트일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 마운트(488)는 디스플레이(402)가 서로 다른 운전자를 위해 시야각을 변경하도록 이동 또는 회전하고 운전실에 진출입시 디스플레이를 이동하게 하는 힌지(hinged) 디스플레이 마운트일 수 있다. 다른 실시예에서, 이들 또는 다른 목적을 위해 구면 볼 조인트(spherical ball joint)가 사용되어 디스플레이를 이동하도록 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이는 세로 방향및 가로 방향 위치 사이에서 회전하고, 디스플레이의 세로 방향 및 가로 방향 위치에 기반하여 디스플레이에 나타난 사용자 인터페이스를 변경하도록 구성된다. 예를 들어, 디스플레이는 세로 방향에 있는 동안 사용자 작동 제어 정보를 보여주고, 가로 방향에 있는 동안 사용자에게 카메라로부터의 영상자료를 보여주도록 구성될 수 있다. 디스플레이는 사용자에게 부착된 버킷 또는 도구의 절단날 카메라 영상을 보여주어 사용자가 작업 운전을 보다 잘 제어하도록 구현될 수 있다. 절단날 영상(cutting-edge viewing) 시스템은 도 15 및 도 16을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이는 필러(482)에 고정되어 움직이지 않을 수 있다.
도 11 내지 도 13은 운전실(350; 450)과 같은, 닫힘 위치(각각 도 11 및 도 12의 정면도 및 배면도 도시)로부터 천정의 개방 위치(도 13에 도시)로 이동하는 전면 진입 도어(524)를 갖는 운전실(550)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 13). 도어를 개방 및 닫힘 위치 사이에서 이동하게 하는 연결부는 도시되지 않았지만, 운전실(350; 450)을 참조하여 위에서 논의된 연결부와 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 운전실(550) 내에 운전석(564), 조이스틱(568) 및 디스플레이(502)가 도시되어 있다.
운전실(550)에서, 디스플레이(502)는 도어(524) 상에서 운전자가 좌석(564)에 착석했을 때 운전자의 무릎 사이에 중심에 위치한다. 디스플레이(502)는 도어(524)의 바닥을 향해 위치하고, 위로 향하거나 각도를 가져서(도어가 닫힘 위치에 있을 때) 착석한 운전자에게 개선된 시야각을 제공한다. 도 14a는 도어(564)가 닫힘 위치에 있는 상태(도 11 및 12에 도시)에서 도어에 장착된 디스플레이(502)의 개략도를 제공한다. 이 위치에서, 디스플레이(502)는 수평 방향(506)에 대해 각도 Q 로 디스플레이 화면과 직교하는 방향(504)으로 위로 배향된다.
도어가 도 13에 도시된 천정의 개방 위치로 이동한 경우, 도어에 대한 디스플레이의 방향은 고정된 채로 있다. 따라서, 개방 도어 위치에서, 디스플레이는 아래로 향하거나 기울어져 착석한 운전자에게 개선된 시야각을 제공한다. 도 14b는 도어(564)가 개방 위치에 있는 상태에서 도어(564)와 디스플레이(502)의 개략도를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 각도 Q는 닫힘 및 개방 위치의 결합에서 디스플레이의 최적화된 시야를 제공하도록 선택된다. 예시적인 일 실시예에서, 30°내지 60°사이의 각도 Q는 닫힘 및 개방 위치에서 최적화된 시야 결합을 제공하는 것으로 알려졌다. 디스플레이(502) 및 도어(564)의 개략도는 실제 도어 형상, 방향 등에 대한 표현을 제공하도록 의도된 것이 아니라 수평 방향과 같은 기준 방향에 대한 디스플레이의 방향 선택을 표현하도록 제공된 것이다.
일부 실시예에서, 디스플레이(502)는, 도어 또는 수평 방향에 대한 디스플레이의 방향이 조정되게 하는 이동 가능 마운트(512)를 사용하여 도어(524)에 장착된다. 조정은 운전자에 의해 이루어지고, 운전자는 닫힘 및 개방 도어 위치 각각에서 최적화된 시야를 위한 디스플레이 위치를 선택하게 된다. 다른 실시예에서, 디스플레이 방향의 조정은, 경사계(inclinometer)로부터의 입력으로 유도되는 소형 전기 모터와 같은 장치 또는 작동기를 사용하여, 서로 다른 도어 위치에서 도어 또는 수평 방향에 대한 디스플레이의 방향을 자동으로 변경함으로써 자동으로 이루어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이의 각도는 고정되어 있다.
도 15를 참조하면, 운전실(350; 450; 550)과 유사한, 운전실(650)의 다른 실시예가 도시되어 있고, 운전실은 닫힘 위치에서 천정의 개방 위치로 이동하는 전면 진입 도어(624)를 갖는다. 운전실(650)에서, 디스플레이(602)는 도어(624) 아래의 프레임의 일부(622)에 장착된다. 이 위치에서, 디스플레이(602)는 운전실에 착석했을 때 운전자의 발에 가까운 프레임에 장착되고, 도어(624)가 닫혔는지 또는 개방되었는지 여부와 상관없이 이 위치에 그대로 있는다. 일부 실시예에서, 디스플레이(602)를 보호하고 디스플레이가 운전자의 진출입을 방해하는 것을 방지하기 위하여 디스플레이(602)는 도어 아래의 프레임의 립(626) 하부에 장착된다. 일부 실시예에서, 디스플레이(602)는 보호 덮개(604) 내에 위치하여 디스플레이(602)가 운전자의 발, 흙, 수분 등과의 접촉에 의해 손상되는 것으로부터 보호한다.
일부 실시예에서, 디스플레이(602)는 카메라(622)(도 16에 도시)로부터의, 동력기계의 전면에 결합된 도구의 절단날(626)의 영상자료를 운전자에게 제공하도록 구성된다. 카메라(622)는 운전실 윗면(620)의 꼭대기(621) 또는 임의의 적절한 위치에 장착되어 절단날(626)을 향하여 배향된다. 이러한 시스템이 없이 절단날(626)을 보는 경우, 운전자는 통상적으로 도구의 절단날을 향해 내려다 보도록 요구되어 왔다. 따라서, 절단날 영상 시스템이 있는 운전실 (650) 내의 낮은 위치의 디스플레이(602)는 개선된 절단날 영상을 제공하고, 운전자가 일반적으로 절단날을 관찰하기 위해 종래 방향으로 바라보게 한다..
카메라(622)는 운전실(650) 및 디스플레이 위치(602)를 참조하여 도시되었지만, 카메라(622)는 임의의 운전실 및 디스플레이 위치와 함께 사용되어 도구(628)의 절단날(626) 영상자료를 제공할 수 있다. 또한, 운전자에게 절단날 영상을 제공하는 디스플레이가 오직 이 목적을 위해서만 전용될 필요는 없다. 대신, 디스플레이는 다목적일 수 있고, 표시된 정보를 자동으로, 또는 운전자의 입력에 응답하여 변경할 수 있다. 상술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 디스플레이는, 디스플레이가 세로 방향에서 가로 방향으로 회전할 때, 표시된 정보를 변경하여 자동으로 절단날 사진을 제공하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명은 많은 중요한 이점을 제공한다. 운전실 내 다양한 위치에서 디스플레이를 장착하여 천정 위치로 개방되는 도어를 수용할 능력이 포함된다. 다양한 실시예에서, 디스플레이는 도어의 위치와 관계없이, 운전자에게 편안한 위치를 제공하면서 도어의 이동의 자유를 허용하여 디스플레이를 시청하게 하는 위치에 있게 된다.
이상 본 발명은 바람직한 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 발명의 기술분야의 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 형태에서 또는 세부적으로 변경될 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (21)

  1. 운전실을 구성하고 제1 측벽(312), 제2 측벽(314), 전면(316), 배면(318), 및 윗면(320)을 갖는 운전실 프레임(210; 310);
    상기 운전실 내에 위치한 운전석(364; 464; 564);
    닫힘 위치에 있을 때 상기 운전실 프레임 전면의 개구부(326)를 커버하고, 닫힘 위치 및 운전석 위 개방 위치 사이를 이동하도록 구성된 운전실 도어(324; 424; 524; 624); 및
    운전실 내부 위치에서 상기 제1 측벽 및 제2 측벽 중 하나와 전면 사이의 코너에서 운전실 프레임의 필러(382)에 장착되고, 상기 코너에 위치하여 운전실 도어가 닫힘 위치, 운전석 천정의 개방 위치, 또는 개방 및 닫힘 위치 사이의 전환 위치에 있는 동안 운전석에 위치한 운전자에게 디스플레이로의 시각적 접근성을 제공하는 디스플레이(302; 402)를 포함하는,
    동력기계(100; 200)용 운전실(250; 350; 450; 550; 650).
  2. 제1항에 있어서, 상기 운전실 프레임 및 운전실 도어에 결합되고, 운전실 도어가 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 사이를 이동할 때, 운전실 도어의 이동 경로를 정의하고 운전실 도어를 지지하도록 구성된 연결부(330)를 더 포함하는, 운전실.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디스플레이는, 운전실 도어가 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 사이에서 이동할 때, 운전실 도어나 연결부의 링크가 디스플레이에 대한 운전자의 시야를 방해하지 않도록 위치하는, 운전실.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연결부는 4-바 연결부인, 운전실.
  5. 제3항에 있어서, 상기 개방위치에서 운전실 도어는 운전실 프레임의 윗면 아래에 위치하는, 운전실.
  6. 제2항에 있어서, 상기 운전석 전방에 위치한 조이스틱 제어기(468)를 더 포함하고, 운전석이 최전방 위치로 이동하고 조이스틱 제어기가 최상부 위치로 올려진 상태에서 디스플레이는 조이스틱 제어기 위에서 거리(484)를 유지하는 위치에서 필러에 장착되는, 운전실.
  7. 제6항에 있어서, 상기 거리는 적어도 6인치인, 운전실.
  8. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이를 필러에 장착하고 디스플레이가 필러에 대해 상대적으로 이동하도록 구성된 디스플레이 마운트(488)를 더 포함하는, 운전실.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디스플레이 마운트는 디스플레이가 세로 방향 디스플레이 위치 및 가로 방향 디스플레이 위치 사이에서 회전하도록 구성되는, 운전실.
  10. 제9항에 있어서, 상기 디스플레이는 세로 방향 디스플레이 위치 및 가로 방향 디스플레이 위치에서 자동으로 서로 다른 정보를 제공하도록 구성되는, 운전실.
  11. 제10항에 있어서, 카메라(622)를 더 포함하고, 디스플레이는 세로 방향 디스플레이 위치에 있는 경우 동작 정보를 표시하고, 가로 방향 디스플레이 위치에 있는 경우 카메라로부터의 영상자료를 표시하도록 구성되는, 운전실.
  12. 제11항에 있어서, 상기 카메라로부터의 영상자료는 적어도 동력기계에 부착된 공구의 전면 에지의 영상자료인, 운전실.
  13. 운전실을 구성하고 제1 측벽(312), 제2 측벽(314), 전면(316), 배면(318) 및 윗면(320)을 갖는 운전실 프레임(210; 310);
    상기 운전실 내에 위치한 운전석(364; 464; 564);
    닫힘 위치에 있을 때 상기 운전실 프레임 전면의 개구부(326)를 커버하고, 닫힘 위치 및 운전석 위 개방 위치 사이를 이동하도록 구성된 운전실 도어(324; 424; 524; 624); 및
    상기 운전실 도어가 닫힘 위치에 있고 그리고 운전실 도어가 운전석 천정의 개방 위치에 있는 상태에서 운전석에 위치한 운전자에게 디스플레이로의 시각적 접근성을 제공하는 위치에서, 운전실 도어에 장착되는 디스플레이(502)를 포함하는,
    동력기계(100; 200)용 운전실(250; 350; 450; 550; 650).
  14. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이는 운전실 도어의 하반부 및 운전석 전면의 중심 위치에서 운전실 도어에 장착되는, 운전실.
  15. 제14항에 있어서, 상기 디스플레이는, 운전실 도어가 닫힘 위치에 있는 상태에서 디스플레이가 위로 향하는 각도가 되고, 운전실 도어가 운전석 천정의 개방 위치에 있는 상태에서 아래로 향하게 하는 각도가 되어, 운전실 도어가 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 모두에 있는 상태에서 운전자에게 개선된 시야각을 제공하도록, 운전실 도어에 대해 상대적인 각도로 장착되는, 운전실.
  16. 제15항에 있어서, 상기 각또는 30°내지 60°사이에 있는, 운전실.
  17. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이를 운전실 도어에 장착하고 운전실 도어에 대해 상대적인 디스플레이의 방향이 조정되도록 구성되는 이동 가능 마운트(512)를 더 포함하는, 운전실.
  18. 운전실을 구성하고 제1 측벽(312), 제2 측벽(314), 전면(316), 배면(318) 및 윗면(320)을 갖는 운전실 프레임 (210; 310);
    상기 운전실 내에 위치한 운전석(364; 464; 564);
    닫힘 위치에 있을 때 상기 운전실 프레임 전면의 개구부(326)를 커버하고, 닫힘 위치 및 운전석 천정의 개방 위치 사이를 이동하도록 구성된 운전실 도어(324; 424; 524; 624); 및
    상기 운전실 도어가 닫힘 위치에 있을 때 개구부(326)와 운전실 도어 아래에 있는 운전실 프레임의 전면에 장착된 디스플레이(602)를 포함하는,
    동력기계(100; 200)용 운전실(250; 350; 450; 550; 650).
  19. 제18항에 있어서, 상기 디스플레이는 디스플레이를 보호하고 디스플레이가 운전자의 진출입을 방해하는 것을 방지도록 운전실 프레임의 립(626) 아래에 장착되는, 운전실.
  20. 제18항에 있어서, 카메라(622)를 더 포함하고, 디스플레이는 카메라로부터의 영상자료를 표시하도록 구성된, 운전실.
  21. 제20항에 있어서, 상기 카메라로부터의 영상자료는 동력기계에 부착된 공구의 절단날 영상자료인, 운전실.
KR1020217003421A 2018-07-19 2019-07-19 천정 도어가 있는 운전실용 디스플레이 위치 KR20210032409A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862700539P 2018-07-19 2018-07-19
US62/700,539 2018-07-19
PCT/US2019/042510 WO2020018859A1 (en) 2018-07-19 2019-07-19 Display position for cab with overhead door

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210032409A true KR20210032409A (ko) 2021-03-24

Family

ID=67515179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217003421A KR20210032409A (ko) 2018-07-19 2019-07-19 천정 도어가 있는 운전실용 디스플레이 위치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10933814B2 (ko)
EP (1) EP3824142A1 (ko)
KR (1) KR20210032409A (ko)
CN (1) CN112449662A (ko)
CA (1) CA3106884A1 (ko)
WO (1) WO2020018859A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3707312A2 (en) * 2017-11-07 2020-09-16 Clark Equipment Company Cab door
CA3106884A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 Clark Equipment Company Display position for cab with overhead door
JP7195105B2 (ja) * 2018-10-09 2022-12-23 株式会社小松製作所 キャブ及び作業機械
JP7473305B2 (ja) * 2019-07-10 2024-04-23 株式会社小松製作所 キャブおよび作業車両
US20230089881A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 Caterpillar Sarl Removable cab toe box for a work machine

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5362118A (en) * 1993-02-17 1994-11-08 Caterpillar Inc. Window assembly for cab of a vehicle
US5673963A (en) 1993-03-18 1997-10-07 Pietzsch Automatisierungstechnik Gmbh Cab for accomodating the operator of a vehicle or machine
DE4308556A1 (de) 1993-03-18 1994-09-22 Pietzsch Automatisierungstech Bedienplatz für Fahrzeuge oder Arbeitsgeräte
DE4404415A1 (de) 1994-02-11 1995-08-17 Caterpillar Inc Fahrerhaus für ein Fahrzeug insbesondere einen Bagger und Frontfenster dafür
US6894621B2 (en) * 1997-02-27 2005-05-17 Jack B. Shaw Crane safety devices and methods
US6039141A (en) 1998-02-23 2000-03-21 Case Corporation Moving operator and display unit
JP3798572B2 (ja) * 1999-04-19 2006-07-19 日立建機株式会社 建設機械用キャブ
US7032703B2 (en) 2002-06-17 2006-04-25 Caterpillar Inc. Operator control station for controlling different work machines
US7532967B2 (en) * 2002-09-17 2009-05-12 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Excavation teaching apparatus for construction machine
US20050165521A1 (en) * 2004-01-27 2005-07-28 Gruhn Steve S. Precision turf treatment
US7137662B2 (en) 2004-04-30 2006-11-21 Takeuchi Mfg., Co., Ltd. Operator cab for construction machine
US9193375B2 (en) 2005-08-10 2015-11-24 Autoliv Asp, Inc. Steering apparatus
US7245207B1 (en) * 2006-01-20 2007-07-17 Intellectual Solutions, Inc. Camera and display device for use with vehicles
KR101090619B1 (ko) 2008-03-26 2011-12-08 가부시끼 가이샤 구보다 작업기의 표시 장치
US8016345B1 (en) 2009-01-02 2011-09-13 Gehl Company Operator cab having inwardly folding access door
US8172312B2 (en) * 2009-09-03 2012-05-08 Caterpillar Global Mining Llc Excavator cab with an improved field of view
US8087623B2 (en) * 2009-09-21 2012-01-03 Suddarth Wesley Allison Vertical display mounting device
JP5275281B2 (ja) 2010-03-29 2013-08-28 株式会社クボタ 作業機のキャビン装置
JP5363407B2 (ja) 2010-04-26 2013-12-11 日立建機株式会社 建設機械の表示装置
CN102656322B (zh) 2010-12-24 2013-04-03 株式会社小松制作所 建筑机械的驾驶室
JP5586568B2 (ja) 2011-11-15 2014-09-10 株式会社小松製作所 建設機械の情報表示装置、建設機械の情報表示方法及び建設機械の情報表示用コンピュータプログラム
JP5781454B2 (ja) 2012-02-20 2015-09-24 日立建機株式会社 建設機械の表示制御装置
JP5841008B2 (ja) 2012-05-28 2016-01-06 ヤンマー株式会社 旋回作業車
DE102012014655A1 (de) 2012-07-24 2014-03-06 Bomag Gmbh Bedieneinheit für eine Baumaschine und Verfahren zum Betreiben der Bedieneinheit
US9663338B1 (en) 2012-08-09 2017-05-30 Ramesh James Mount for attaching a tablet to a post of a forklift
JP5526197B2 (ja) 2012-08-10 2014-06-18 株式会社小松製作所 モニタ装置およびこれを備えた作業車両
JP5611290B2 (ja) 2012-08-10 2014-10-22 株式会社小松製作所 モニタ装置およびこれを備えた作業車両
DE102012107550A1 (de) * 2012-08-17 2014-05-15 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Anzeigenvorrichtung für Landmaschinen
US9639998B2 (en) 2012-09-26 2017-05-02 Kubota Corporation Ground work vehicle, ground work vehicle management system, and ground work information display method
US20140170617A1 (en) 2012-12-19 2014-06-19 Caterpillar Inc. Monitoring System for a Machine
JP5465345B1 (ja) * 2013-01-18 2014-04-09 株式会社小松製作所 油圧ショベル
US9056587B2 (en) 2013-03-01 2015-06-16 Deere & Company ROPS mount for work vehicle display interface
US20140277614A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Caterpillar Inc. Programmable user interface for a machine
CN104487681B (zh) * 2013-07-22 2016-01-27 株式会社小松制作所 工作车辆
KR102106758B1 (ko) 2013-09-13 2020-05-06 얀마 가부시키가이샤 작업 차량
DE102013015745A1 (de) 2013-09-21 2015-03-26 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Fahrzeug mit Leuchtanzeigeninstrument
CN104995380B (zh) * 2014-02-18 2018-03-06 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆用显示装置
WO2015140896A1 (ja) 2014-03-17 2015-09-24 富士機械製造株式会社 パネル装置、および作業機
JP6292617B2 (ja) 2014-04-16 2018-03-14 キャタピラー エス エー アール エル 作業機械用タッチパネルモニタの入力制御方法
JP5702033B1 (ja) * 2014-05-16 2015-04-15 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
DE112014000084B4 (de) 2014-07-30 2018-06-21 Komatsu Ltd. Anzeigevorrichtung einer Arbeitsmaschine, Anzeigeverfahren derselben und Arbeitsfahrzeug
DE102014012185A1 (de) * 2014-08-20 2016-02-25 Sig Technology Ag Bedienterminal für Verarbeitungsanlagen
DE102015012560A1 (de) 2014-10-07 2016-04-07 Bomag Gmbh Fahrstand für eine Baumaschine und Baumaschine mit einem Fahrstand
US9796391B2 (en) * 2014-10-13 2017-10-24 Verizon Patent And Licensing Inc. Distracted driver prevention systems and methods
WO2016068089A1 (ja) 2014-10-27 2016-05-06 ヤンマー株式会社 作業車両
US20160224227A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Caterpillar Inc. Indication Display System
WO2016157463A1 (ja) 2015-03-31 2016-10-06 株式会社小松製作所 作業機械の周辺監視装置
JP5985060B2 (ja) * 2015-04-22 2016-09-06 株式会社小松製作所 作業車両
WO2016013686A1 (ja) 2015-07-31 2016-01-28 株式会社小松製作所 作業機械の表示システム、作業機械の表示装置、および作業機械の表示方法
JP6689044B2 (ja) * 2015-08-18 2020-04-28 株式会社竹内製作所 作業用車両
US20170090741A1 (en) 2015-09-30 2017-03-30 Agco Corporation User Interface for Mobile Machines
US9764642B2 (en) 2015-10-30 2017-09-19 Caterpillar Global Mining America Llc Ergonomic adjustment system for operator station
US10287749B2 (en) * 2016-02-19 2019-05-14 Komatsu Ltd. Cab and work vehicle
EP3266640B1 (en) * 2016-07-06 2019-06-19 Volvo Car Corporation Multi mode screen device for a vehicle and a method for providing a multi mode screen device in a vehicle
US10232859B2 (en) * 2016-12-13 2019-03-19 Caterpillar Underground Mining Pty Ltd Control system for a machine
US10907326B2 (en) * 2017-08-11 2021-02-02 Deere & Company Vision system for monitoring a work tool of a work vehicle
EP3707312A2 (en) * 2017-11-07 2020-09-16 Clark Equipment Company Cab door
JP6981244B2 (ja) * 2017-12-27 2021-12-15 トヨタ自動車株式会社 車両用表示装置及び車両
US11191740B2 (en) * 2018-01-07 2021-12-07 Dr. Reddy's Laboratories Ltd. Methods for treating inflammatory skin conditions
JP6719494B2 (ja) * 2018-02-07 2020-07-08 直之 村上 追尾レーザー距離計測器の駆動計測で、3次元の数値駆動の制御機器の3次元の駆動数値を演算する方法。
CA3106884A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 Clark Equipment Company Display position for cab with overhead door
US11040670B2 (en) * 2018-11-26 2021-06-22 Caterpillar Paving Products Inc. Adjustable working machine operator display system
JP7473305B2 (ja) * 2019-07-10 2024-04-23 株式会社小松製作所 キャブおよび作業車両
EP4058635A1 (en) * 2019-11-12 2022-09-21 Clark Equipment Company Display integrated into door
US11955093B2 (en) * 2020-06-30 2024-04-09 Deere & Company Method of displaying work vehicle information in a field and system thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US11801794B2 (en) 2023-10-31
CA3106884A1 (en) 2020-01-23
CN112449662A (zh) 2021-03-05
US20200023789A1 (en) 2020-01-23
US20210178982A1 (en) 2021-06-17
US10933814B2 (en) 2021-03-02
WO2020018859A1 (en) 2020-01-23
EP3824142A1 (en) 2021-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210032409A (ko) 천정 도어가 있는 운전실용 디스플레이 위치
JP5465345B1 (ja) 油圧ショベル
US11518450B2 (en) Loader cab
CN111386368A (zh) 驾驶室门
US11530523B2 (en) Loader frame
US11047110B2 (en) Hydraulic sub-assembly for a power machine
CA3127491C (en) Mechanical self-leveling lift arm structure for a power machine, in particular a mini-loader
EP3704314B1 (en) Excavator man-lift
JP2007092278A (ja) バックホーの上部構造
KR20210035830A (ko) 유압 동력의 우선처리
JP2007092327A (ja) バックホー
EP3942115B1 (en) Excavator blade cylinder
JP4703334B2 (ja) バックホー
JP2007092430A (ja) バックホー
JP2007092326A (ja) バックホー

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal