KR20210130726A - 로더 운전실용 창문 - Google Patents

Abstract

동력기계(100; 200)용 운전실(350)은 우측 배면 운전실 프레임 포스트(366) 및 좌측 배면 운전실 프레임 포스트(368)의 동일한 하나에 각각 힌지 연결된 측면 창문(370) 및 배면 창문(372)을 갖고, 측면 창문 및 배면 창문이 모두 래치(378; 380)에 의하여 열려 동일한 배면 포스트에 대해 밖으로 회전하면, 공기흐름 경로는 운전실의 전면 코너와 대립하는 운전실의 배면 코너 사이에 운전자를 가로질러 대각선으로 생성된다.

Description

로더 운전실용 창문

본 발명은 동력기계에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계의 운전실 및 창문 그리고 운전실의 창문 배열에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 위한 동력기계는 특정 작업 또는 다양한 작업을 달성하기 위한 목적으로 동력을 생성하는 모든 유형의 기계를 포함한다. 동력기계의 일 유형은 작업 차량(work vehicle)이다. 로더와 같은 작업 차량은 일반적으로 작업 기능을 수행하도록 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.

밀폐된 운전실(cab) 구조를 갖는 동력기계는 운전실 내의 주위 조건을 제어하는 종종 가열, 환기 및 공기조절 (heating, ventilating and air conditioning; HVAC) 시스템을 갖는다. 그러나 모든 동력기계 운전실이 HVAC 시스템을 포함하는 것은 아니다. 또한, HVAC 시스템을 갖을지라도 운전실 외부의 주위 온도가 운전자에게 충분히 편안한 경우에 HVAC 시스템을 가동하지 않음으로써 에너지 절약을 달성할 수 있다. 또한, 일부 운전자는 HVAC 시스템으로부터 신선한 공기로 공기 조절하는 것을 선호할 수 있다. 운전실을 통하여 운전자에게 공기를 흐르게 하는 공기 흐름 경로를 제공하는 것이 바람직하다. 운전실의 측면의 모두 또는 거의 모두를 커버하는 1-피스(one-piece) 창문을 갖는 운전실 구조에서 이는 도전이 될 수 있다.

상기 설명은 본 발명의 일반적인 배경 기술 정보를 단순히 제공하고, 청구된 본 발명의 범위를 결정하는 데 도움을 주고자 의도되는 것은 아니다.

본 발명은 동력기계를 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계의 운전실 및 창문 그리고 운전실의 창문 배열에 관한 것이다.

본 발명의 요약 및 초록은 단순화된 형태의 개념을 설명하기 위하여 제공되고 이하 상세한 설명에서 더 개시된다. 본 발명의 요약 및 초록은 특허청구범위에 기재된 핵심 기술 또는 필수 기술을 특정하는 것은 아니고, 본 발명에 청구된 주제의 범위를 결정하는데 보조로서 사용되는 것은 아니다.

동력기계용 운전실은 우측 배면 운전실 프레임 포스트(post) 및 좌측 배면 운전실 프레임 포스트의 동일한 하나에 각각 힌지(hingedly) 연결된 측면 창문 및 배면 창문을 갖고, 측면 창문 및 배면 창문이 모두 래치(latches)에 의하여 열려 동일한 배면 포스트에 대해 밖으로 회전하면, 공기흐름 경로는 운전실의 전면 코너와 대립하는 운전실의 배면 코너 사이에 운전자를 가로질러 대각선으로 생성된다.

본 발명의 일 관점은, 우측 전면 포스트(362), 좌측 전면 포스트(364), 우측 배면 포스트(366) 및 좌측 배면 포스트(362)를 갖는 프레임(310); 우측 및 좌측 배면 포스트의 하나에 인접한 제1 힌지(374)에 의하여 프레임에 회전 가능하게 연결된 측면 창문(370); 우측 및 좌측 배면 포스트의 동일한 하나에 인접한 제2 힌지(374)에 의하여 프레임에 회전 가능하게 연결된 배면 창문(372)을 포함하는 동력기계(100; 200)의 운전실(350)을 포함하고, 측면 창문 및 배면 창문이 모두 각각의 제1 및 제2 힌지에 대한 회전에 의하여 열리면, 공기흐름 경로(402)는 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나와 우측 및 좌측 배면 포스트의 대립하는 하나 사이에 운전실을 가로질러 대각선으로 생성된다.

본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음 특징을 포함한다. 상기 프레임(310)은 덮개부(canopy section)(352) 및 하나 이상의 하층부(354)를 포함하고, 우측 전면 포스트, 좌측 전면 포스트, 우측 배면 포스트 및 좌측 배면 포스트는 덮개부와 하나 이상의 하층부 사이에 연장한다. 운전실은 측면 창문의 대립하는 측면에 위치하는 도어(382)를 더 포함한다. 운전실은 좌측 전면 포스트와 우측 전면 포스트 사이의 거리의 적어도 일부를 따라 연장하는 전면 창문(384)을 더 포함한다. 운전실은, 측면 창문 및 배면 창문이 제1 및 제2 힌지에 의하여 연결되는 우측 및 좌측 배면 포스트의 동일한 하나와 동일한 운전실의 측면의 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나에 인접한 프레임에 연동되는 제1 래치(378)를 더 포함하고, 제1 래치는 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나로부터 측면 창문을 밖으로 회전함으로써 측면 창문을 열도록 구성된다. 운전실은, 측면 창문 및 배면 창문이 제1 및 제2 힌지에 의하여 연결되는 우측 및 좌측 배면 포스트의 동일한 하나와 대립하는 다른 우측 및 좌측 배면 포스트에 인접한 프레임에 연동되는 제2 래치(380)를 더 포함하고, 제2 래치는 배면 창문을 배면으로 회전함으로써 배면 창문을 열도록 구성된다. 측면 창문은 제1 힌지에 의하여 우측 배면 포스트에 인접한 운전실 구조에 연결되고. 배면 창문은 제2 힌지에 의하여 우측 배면 포스트에 인접한 운전실 구조에 연결된다.

본 발명의 일 관점은 기계 프레임(110; 210)을 포함하는 동력기계(100; 200)를 포함한다. 동력기계(100; 200)는 또한 기계 프레임에 의하여 지지되고 동력기계의 기능을 작동하기 위하여 동력을 제공하도록 구성된 동력 시스템(120; 220)을 포함한다. 동력기계(100; 200)는 또한 기계 프레임에 의하여 지지되고 동력 시스템에 의하여 제공된 동력을 사용하여 동력기계의 작업 기능을 수행하도록 구성된 작업요소(130; 230); 및 기계 프레임에 의하여 지지되고, 운전 구역(compartment)을 정의하는 운전실(350)을 포함한다.

운전실은 전면, 좌측면, 우측면 및 배면을 갖는 운전실 프레임(310); 운전실의 좌측면 및 우측면의 하나로부터 선택된 운전실의 제1 측면의 운전실 프레임에 연결되고, 닫힘 위치 및 열림 위치 사이에서 이동 가능하고, 열림 위치에서 운전실의 전면에 인접한 측면 창문 개구(aperture)를 통하여 공기의 이동을 허용하는 측면 창문(370); 운전실 프레임에 연결되고, 닫힘 위치 및 열림 위치 사이에서 이동 가능하고, 열림 위치에서 측면 창문이 운전실의 전면에 대립하는 운전실의 제2 측면에 인접한 배면 창문 개구를 통하여 공기의 이동을 허용하는 배면 창문(372)을 포함하고, 측면 창문 및 배면 창문이 모두 열리면, 공기흐름 경로(402)는 측면 창문 개구와 배면 창문 개구 사이에 운전 구역을 가로질러 대각선으로 생성된다.

본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음 특징을 포함한다. 운전실은 측면 창문의 대립하는 측면 상의 도어(382) 및 좌측면과 우측면 사이의 운전실의 전면을 따라 연장하는 전면 창문(384)을 더 포함한다. 동력기계는 또한 운전실의 전면에 인접한 운전실 프레임에 연동되고, 측면 창문을 운전실 프레임에 방출 가능하게 고정하도록 구성된 측면 창문 래치(378)를 더 포함한다. 동력기계는 또한 운전실의 제2 측면에 인접한 운전실 프레임에 연동되고, 배면 창문을 운전실 프레임에 방출 가능하게 고정하도록 구성된 배면 창문 래치(380)를 더 포함한다.

본 발명의 실시예는 많은 이점을 제공한다. 대각선 경로 배열은 운전실 내부의 냉각을 위하여 운전자에게 가장 유용한 공기흐름 경로를 제공한다. 래치장치에 의하여 제어되는 단지 적은 양으로 열리는 힌지된 창문에 의하여는 운전실을 통하는 충분한 공기흐름을 달성하기가 어렵다. 모든 창문의 동일한 배면 포스트에의 힌징을 통하여 달성되는 대각선 공기흐름 경로를 이용함으로써, 운전자를 위한 공기흐름이 최적화된다.

도 1은 본 발명의 실시예가 유리하게 실시될 수 있는 대표적인 동력기계의 기능 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 개시된 실시예가 실시될 수 있는 소형 관절형 로더 형태의 동력기계의 전면을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 동력기계의 배면을 일반적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 창문을 갖는 도 2-3에 나타낸 운전실에 유사한 운전실의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 운전실을 통하여 간략화된 공기흐름 경로를 나타내는 개략도이다.

본 발명에 개시된 개념은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되고 도시된다. 그러나, 이들 개념은 도시한 실시예에서의 구성의 상세 및 구성요소의 배열에 대한 적용에 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 운전실의 통상의 배면 프레임 포스트에 또는 배면 프레임 포스트에 결합되고 래치 가능한(latchable) 구조에 힌지된 측면 창문 및 배면 창문을 갖는 동력기계 운전실을 포함하고, 측면 창문 및 배면 창문이 모두 열리면, 전면 코너와 대립하는 배면 코너 사이에 흐름 경로가 생성된다. 이는 일반적으로 운전실을 통하여 대각선으로 그리고 운전자를 가로지르는 공기흐름을 허용한다.

이들 개념은 아래에 기술되는 바와 같이 다양한 동력기계에 실시될 수 있다. 실시예를 실현할 수 있는 대표적인 동력기계는 도 1에 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 설명된다. 그러나 위에 언급한 바와 같이 하기 실시예는 도 2 및 도 3에 도시된 대표적인 동력기계와 다른 형태의 동력기계를 포함하는 다수의 동력기계 중 어느 것에도 실시될 수 있다.

본 발명의 설명의 목적상 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 동기(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. 위에 기술한 바와 같이 가장 기본적인 레벨에서, 본 발명의 설명을 위한 동력기계는 프레임, 동력원 및 작업요소를 포함할 수 있다. 동력기계(100)는 프레임(110), 동력원(120) 및 작업요소(130)를 포함한다. 도 1에 도시된 동력기계(100)는 자체 추진 작업 차량이기 때문에, 동력기계는 또한 지지면(support surface) 위로 동력기계(100)를 이동시키도록 제공된 그 자체로 작업요소인 견인 요소(140) 및 동력기계의 작업요소를 제어하는 운전 위치를 제공하는 운전자 스테이션(150)을 포함한다. 제어 시스템(160)은 적어도 부분적으로 운전자에 의한 제어신호에 응답하여 다른 시스템과 연동하여 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 조종될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 도구는 버킷을 리프트 암에 대해 회전시키는 것과 같이 작업요소에 대해 위치설정 될 수 있고, 도구는 추가로 위치설정 될 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 사용될 수 있고, 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 프레임(110) 또는 작업요소(130)에 도구를 직접 부착하는 연결 포인트와 같이 단순하거나 또는 후술하는 바와 같이 더 복잡할 수 있다.

일부 동력기계에서, 도구 인터페이스(170)는 작업요소에 이동 가능하게 부착되는 물리적 조립체인 도구 캐리어를 포함할 수 있다. 도구 캐리어는 다수의 다른 도구를 작업요소에 수용하고 고정하기 위한 체결부(engagement features) 및 잠금부(locking features)를 갖는다. 이러한 도구 캐리어의 일 특성은, 도구가 일단 도구 캐리어에 부착되면, 도구 캐리어는 도구에 고정되고(즉, 도구에 대해 이동 가능하지 않음), 도구 캐리어가 작업요소에 대해 이동하면, 도구는 도구 캐리어와 같이 이동한다. 여기서 사용된 용어, 도구 캐리어는 단순한 피벗 가능한 연결 포인트가 아니라, 다양한 도구에 수용되고 고정되도록 의도된 특별한 전용 장치이다. 도구 캐리어 자체는 리프트 암과 같은 작업요소(130) 또는 프레임(110)에 장착될 수 있다. 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 도구를 수용하는 하나의 도구 캐리어를 가질 수 있지만 반드시 필요하지는 않다. 일부 다른 동력기계는 복수의 도구 인터페이스를 갖는 하나의 작업요소를 가질 수 있고, 단일 작업요소는 복수의 도구를 동시에 수용할 수 있다. 이들 도구 인터페이스 각각은 도구 캐리어를 가질 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다.

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(강성) 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 프레임의 일부분이 다른 부분에 대해 피벗하여 조향(steering) 기능을 달성하는 관절형(articulated) 프레임을 갖는다.

프레임(110)은, 일부 예에서 도구 인터페이스(170)를 통해 부착된 도구가 사용할 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 어느 것에도 직접 제공될 수 있다. 대안적으로, 동력원(120)으로부터의 동력은 제어 시스템(160)에 제공될 수 있고, 이는 동력을 사용하여 작업 기능을 수행할 수 있는 구성요소에 동력을 순차적으로 선택적으로 제공한다. 동력기계용 동력원은 통상적으로 내연기관과 같은 엔진 및 엔진으로부터의 출력을 작업요소가 사용할 수 있는 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 움직일 수 있다. 또한, 견인요소(140)는, 그들의 작업 기능이 일반적으로 동력기계(100)를 지지면 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 차축에 부착된 바퀴(wheels), 트랙(track) 조립체 등일 수 있다. 견인요소는 견인요소의 이동이 차축 주위의 회전으로 제한되도록(미끄럼(skidding)에 의하여 조향 달성) 프레임에 장착될 수 있고, 또는 대안적으로 견인요소가 프레임에 대하여 피벗하여 조향을 달성하도록 프레임에 피벗 가능하게 장착될 수 있다.

동력기계(100)는 운전자가 동력기계의 운전을 제어할 수 있는 운전 위치를 포함하는 운전자 스테이션(150)을 포함한다. 일부 동력기계에서, 운전자 스테이션(150)은 폐쇄형 또는 부분 폐쇄형 운전실(cab)에 의하여 정의된다. 본 발명의 실시예가 실현될 수 있는 일부 동력기계는 위에 기술된 형태의 운전실 또는 운ㅈ전 구역(operator compartment)을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 워크 비하인드 로더(walk behind loader)는 운전실 또는 운전 구역을 갖지 않고 오히려 동력기계를 적합하게 작동하는 운전자 스테이션으로서의 역할을 하는 운전 위치(operating position)를 가질 수 있다. 보다 광범위하게, 작업 차량 이외의 동력기계는 위에 언급된 운전 위치 및 운전 구역과 반드시 유사하지 않은 운전자 스테이션을 가질 수 있다. 또한, 동력기계(100)와 같은 일부 동력기계 및 기타는, 이들이 운전 구역 또는 운전 위치를 갖는지에 상관없이, 동력기계 상의 또는 동력기계에 인접한 운전자 스테이션 대신에 또는 이에 더하여 원격(즉, 원격 위치한 운전자 스테이션으로부터)으로 작동될 수 있다. 동력기계의 운전자 제어 기능 중 적어도 일부가 동력기계에 연결된 도구와 연결된 운전 위치에서 작동할 수 있는 애플리케이션을 포함할 수 있다. 대안적으로 일부 동력기계의 경우, 동력기계 상의 운전자 제어 기능 중 적어도 일부를 제어할 수 있는 원격 제어 장치가 제공될 수 있다(즉, 동력기계 및 동력기계에 결합되는 임의의 도구로부터 원격임).

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예가 유리하게 이용될 수 있는, 도 1에 도시된 동력기계의 하나의 특정의 예인 로더(200)를 도시한다. 로더(200)는 전면 장착 리프트 암 조립체(230)를 갖는 관절형 로더로서, 이 실시예에서는 신축형(telescopic) 리프트 암이다. 로더(200)는 도 1에 광범위하게 도시되고 위에 설명된 동력기계의 하나의 특정한 예이다. 이 때문에 이하 설명되는 로더(200)의 특징은 도 1에 사용된 것과 유사한 인용번호를 포함한다. 예를 들어, 로더(200)는 동력기계(100)가 프레임(100)을 구비한 것과 같이 프레임(210)을 구비한 것으로 설명된다. 여기서 도 2-3을 참조한 로더(200)의 설명은, 이하 설명되는 실시예가 실시될 수 있는 환경에 대한 예시를 제공하고, 이 설명은 개시된 실시예에 필수적인 것이 아닌 로더(200)의 특징의 설명으로 특별히 제한되는 것으로 간주하여서는 안 된다. 이러한 특징은 후술되는 실시예가 구현될 수 있는 로더(200) 이외의 동력기계에 포함 또는 포함되지 않을 수 있다. 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 전체가, 몇 가지 예를 들면, 다양한 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. 프레임(210)은 또한 다양한 작업을 수행할 수 있고 동력 시스템(220)에 의하여 동력을 받는 리프트 암 조립체(230) 형태의 작업요소를 지지한다. 로더(200)가 작업 차량이므로, 프레임(210)은 또한 동력기계를 지지면 위로 추진하고 동력 시스템(220)에 의하여 동력을 받는 견인 시스템(240)을 지지한다. 리프트 암 조립체(230)는 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 지지한다. 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 운전 구역의 지붕을 제공하는 덮개(canopy)(252)를 포함하고, 운전자가 운전실을 진출입하도록 좌석의 일측에(도 3에 도시된 실시예에서, 좌측) 입구(254)를 갖도록 구성된다. 도시된 운전실(250)은 비록 창문이나 도어를 포함하지 않지만, 창문이나 도어가 제공될 수 있다.

운전자 스테이션(255)은 운전석(258) 및 다양한 기계 기능을 제어하기 위하여 운전자가 조정할 수 있는 제어 레버(260)를 포함하는 다양한 운전자 입력장치(260)를 포함한다. 운전자 입력장치는 조향 바퀴, 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 견인 시스템(240), 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 제공하기 위하여 전용화될 수 있고, 또는 다양한 크기와 성능의 모니터와 같은 프로그램 가능한 디스플레이 장치를 포함하여 프로그램 가능한 정보를 제공하기 위하여 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. 운전자가 사용할 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, 본 발명이 실시될 수 있는 동력기계의 유일한 형태로 간주되어서는 않된다.

위에 기술한 바와 같이, 로더(200)는 관절형 로더이고, 관절 조인트에서 서로 피벗 가능하게 결합되는 2개의 프레임 요소를 갖는다. 본 발명의 목적을 위하여, 프레임(210)은 로더의 전체 프레임을 지칭한다. 로더(200)의 프레임(210)은 전면 프레임 요소(212)와 배면 프레임 요소(214)를 포함한다. 전면 및 배면 프레임 요소(212; 214)는 관절 조인트(216)에서 함께 결합된다. 작동기(미도시)는 전면 및 배면 프레임 요소(212; 214)를 서로에 대하여 축(217) 중심으로 회전하여 선회를 달성하기 위하여 제공된다.

전면 프레임 요소(212)는 리프트 암(230)을 지지하고 관절 조인트(216)에서 작동 가능하게 결합된다. 리프트 암 실린더(미도시, 리프트 암(230) 아래에 위치)는 전면 프레임 요소(212)와 리프트 암(230)에 결합되고, 동력하에 리프트 암을 상승 및 하강하도록 작동 가능하다. 전면 프레임 요소(212)는 또한 전면 바퀴(242A; 242B)를 지지한다. 전면 바퀴(242A; 242B)는 강성 차축(rigid axles)(차축은 전면 프레임 요소(212)에 대하여 피벗하지 않는다). 운전실(250)은 또한, 전면 프레임 요소(212)에 의하여 지지되어, 전면 프레임 요소(212)가 배면 프레임 요소(214)에 대하여 관절 연결되면, 운전실(250)은 전면 프레임 요소(212)와 같이 이동하고, 로더(200)가 조향되는 방식에 따라 배면 프레임 요소(214)에 대하여 어느 한 측면으로 회전(swing)한다.

배면 프레임 요소(214)는 내연기관을 포함하는 동력 시스템(200)의 다양한 구성요소를 지지한다. 또한, 하나 이상의 유압펌프가 엔진에 결합되고 배면 프레임 요소(214)에 의하여 지지된다. 유압펌프는 동력 변환 시스템의 일부로서 엔진으로부터의 동력을 로더(200)에서 작동기(실린더와 구동모터와 같은)에 의하여 사용될 수 있는 형태로 변환한다. 동력 시스템(200)은 이하에 더 상세하게 설명된다. 또한, 배면 바퀴(244A; 244B)는 강성 차축에 장착되고 이어서 배면 프레임 요소(214)에 장착된다. 로더(200)가 직선 방향에 위치하면(즉, 전면 프레임 요소(212)가 배면 프레임 요소(214)에 정렬되면), 운전실의 일부는 배면 프레임 요소(214) 위에 위치한다.

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 방사상 리프트 암 조립체이고, 리프트 암은 리프트 암 조립체의 일단에서 프레임(210)에 장착되고, 상승 및 하강함에 따라 장착 조인트(216) 중심으로 피벗한다. 리프트 암 조립체(230)는 또한 신축형 리프트 암이다. 리프트 암 조립체는 조인트(216)에서 전면 프레임 요소(212)에 피벗 가능하게 장착되는 붐(232)을 포함한다. 신축요소(234)는 붐(232) 내로 미끄러저 삽입되고, 신축 실린더(미도시)는 붐 및 신축요소에 결합되고 동력하에 신축요소를 확장 및 수축 작동 가능하다. 신축요소(234)는 도 2 및 도 3에 완전히 수축된 위치로 도시되었다. 도구 캐리어(272) 및 동력 커플러(274)를 포함하는 도구 인터페이스(270)는 신축요소(234)에 작동 가능하게 결합된다. 도구 캐리어 장착 구조(276)는 신축요소에 장착된다. 도구 캐리어(272) 및 동력 커플러(274)는 위치결정 구조에 장착된다. 틸트 실린더(278)는 도구 캐리어 장착 구조(276) 및 도구 캐리어(272) 모두에 피벗 가능하게 장착되고, 동력하에 도구 캐리어를 도구 캐리어 장착 구조물에 대하여 회전하도록 작동 가능하다. 운전자 스테이션(255) 내의 운전자 제어(260) 중에는 운전자가 리프트 암 조립체(230)의 리프트, 신축 및 틸트 기능을 제어하도록 하는 운전자 제어를 포함한다.

다른 리프트 암 조립체는 다른 기하 구조를 가질 수 있고, 로더의 프레임에 다양한 방식으로 결합되어 리프트 암 조립체(230)의 방사상 경로와 다른 리프트 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 다른 로더의 일부 리프트 경로는 방사상 리프트 경로를 제공한다. 다른 것은 서로 결합된 복수의 리프트 암을 갖고 리프트 암 조립체로서 작동한다. 또 다른 리프트 암 조립체는 신축요소를 갖지 않는다. 다른 것은 복수의 세그먼트를 갖는다. 본 발명에 특별히 다르게 언급하지 않는 한, 본 발명에 개시된 개념은 특정의 동력기계에 결합된 리프트 암 조립체의 형태 또는 수에 한정되지 않는다.

동력기계(100) 및 로더(200)의 위의 설명은 예시적인 목적으로 제공되었고, 이하의 실시예가 실현될 수 있는 예시적인 환경을 제공한다. 본 발명에 개시된 실시예는 도 1의 블록 다이어그램에 나타낸 동력기계(100), 더 구체적으로는 관절형 로더(200)와 같은 로더에 의하여 일반적으로 기술된 동력기계에 실현될 수 있고, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 이하 설명하는 본 발명의 개념은 위에 특히 기술한 환경으로 제한되는 것은 아니다.

도 4는 위에 설명한 동력기계(200)의 운전실(250)에 실제적으로 유사한 운전실(350)의 개략 사시도이다. 운전실(350)은 상부 또는 덮개부(352), 하층부(354) 및 덮개부(352)와 하층부(354) 사이에 연장하는 코너 포스트(362; 364; 366; 368)를 갖는 운전실 프레임(310)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 코너 포스트(362; 364)는 각각 운전실의 우측 및 좌측 전면 코너에 위치한다. 코너 포스트(366; 368)는 각각 운전실의 우측 및 좌측 배면 코너에 위치한다. 운전실의 우측-손 측면에서, 창문(370)이 덮개부(352), 하층부(354) 및 우측면 포스트(362; 366) 사이에 창문 개구에 위치한다. 배면 창문(372)이 덮개부(352), 하층부(354) 및 배면 포스트(366; 368) 사이에 배면 창문 개구에 위치한다. 대립하는 측면에 전면 창문 및 도어가 또한 포함되지만 여기에 자세히 기술되지 않는다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 우측면 창문(370)은 힌지장치(374)를 사용하여 우측 배면 포스트(366)에 힌지되어 포스트에 대한 창문의 회전 이동을 허용한다. 배면 창문(372)은 힌지장치(376)를 사용하여 우측 배면 포스트(366)에 힌지되어 포스트에 대한 창문의 일부 회전 이동을 허용한다. 일부 실시예에서, 힌지장치는 포스트에 직접 부착될 수 없고, 오히려 포스트에 결합된 구조에 부착될 수 있다. 즉, 힌지는 포스트 자체를 포함하여 포스트에 인접한 운전실 구조에 부착된다. 이와 관련하여, 창문은 운전실 구조의 동일한 사분면(quadrant)에서 운전실에 피벗 가능하게 장착된다. 우측면 창문(370)은 우측 전면 포스트(362)에 결합된 래치장치(378)를 사용하여 열 수 있고, 우측면 창문이 우측 배면 포스트에 대해 회전함으로써 밖으로 열린다. 통상적으로 래치장치(378)는 우측면 창문(370)의 회전 이동을 제한하도록 구성되고, 다른 회전 제한 방법 및 구조가 사용될 수 있다. 배면 창문(372)은 좌측 배면 포스트(368)에 결합된 유사한 래치장치(380)를 사용하여 열 수 있고, 배면 창문이 우측 배면 포스트에 대해 또한 회전함으로써 배면으로 열린다. 다른 실시예에서, 측면 및 배면 창문의 하나 또는 모두는 힌지의 회전 이외의 다른 수단에 의하여 열릴 수 있다. 예를 들어, 창문의 하나 또는 모두는 열림과 닫힘 위치 사이에서 미끄러질 수 있다.

창문(370; 372)의 모두가 동일한 포스트(366)에 힌지되어 있으므로, 모든 창문이 열림 위치에 있는 경우, 공기흐름 경로는 운전실의 우측 전면 코너와 좌측 배면 코너 사이에 생성된다. 도 5에 개략적으로 도시한 이 공기흐름 경로(402)는 일반적으로 운전실(350)을 통하여 대각선으로 운전자를 가로질러 통과한다. 비록 하나의 대각선 공기흐름 경로가 도시되었지만, 다른 실시예에서 좌측면 창문 및 배면 창문 모두 좌측 배면 포스트(368)에 힌지되어 운전실의 좌측 전면 코너로부터 운전실의 우측 배면 코너까지의 대각선 경로를 생성힐 수 있다(예, 우측면 도어를 갖는 기계에서).

위에 설명한 본 발명의 실시예는 많은 이점을 제공한다. 대각선 경로 배열은 운전실 내부의 냉각을 위하여 운전자에게 가장 유용한 공기흐름 경로를 제공한다. 래치장치에 의하여 제어되는 단지 적은 양으로 열리는 힌지된 창문에 의하여는 운전실을 통하는 충분한 공기흐름을 달성하기가 어렵다. 모든 창문의 동일한 배면 포스트에의 힌징을 통하여 달성되는 대각선 공기흐름 경로를 이용함으로써, 운전자를 위한 공기흐름이 최적화된다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 형태에서 또는 세부적으로 변경될 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (11)

1. 우측 전면 포스트(362), 좌측 전면 포스트(364), 우측 배면 포스트(366) 및 좌측 배면 포스트(362)를 포함하는 프레임(310);
   우측 및 좌측 배면 포스트의 하나에 인접한 제1 힌지(374)에 의하여 프레임에 회전 가능하게 연결된 측면 창문(370);
   우측 및 좌측 배면 포스트의 동일한 하나에 인접한 제2 힌지(374)에 의하여 프레임에 회전 가능하게 연결된 배면 창문(372)을 포함하고,
   상기 측면 창문 및 배면 창문이 모두 각각의 제1 및 제2 힌지에 대한 회전에 의하여 열리면, 공기흐름 경로(402)는 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나와 우측 및 좌측 배면 포스트의 대립하는 하나 사이에 운전 구역을 가로질러 대각선으로 생성되는,
   동력기계(100; 200)용 운전실(350).
2. 제1항에 있어서, 상기 프레임(310)은 덮개부(352) 및 하나 이상의 하층부(354)를 포함하고, 우측 전면 포스트, 좌측 전면 포스트, 우측 배면 포스트 및 좌측 배면 포스트는 덮개부와 하나 이상의 하층부 사이에 연장하는 동력기계용 운전실.
3. 제2항에 있어서, 측면 창문의 대립하는 측면에 위치하는 도어(382)를 더 포함하는 동력기계용 운전실.
4. 제3항에 있어서, 좌측 전면 포스트와 우측 전면 포스트 사이의 거리의 적어도 일부를 따라 연장하는 전면 창문(384)을 더 포함하는 동력기계용 운전실.
5. 제1항에 있어서, 측면 창문 및 배면 창문이 제1 및 제2 힌지에 의하여 연결되는 우측 및 좌측 배면 포스트의 동일한 하나와 동일한 운전실의 측면의 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나에 인접한 프레임에 연동되는 제1 래치(378)를 더 포함하고, 제1 래치는 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나에 인접한 프레임에 측면 창문을 방출 가능하게 고정하도록 구성되는 동력기계용 운전실.
6. 제5항에 있어서, 측면 창문 및 배면 창문이 제1 및 제2 힌지에 의하여 연결되는 우측 및 좌측 배면 포스트의 동일한 하나와 대립하는 다른 우측 및 좌측 배면 포스트에 인접한 프레임에 연동되는 제2 래치(380)를 더 포함하고, 제2 래치는 제1 래치가 방출 가능하게 고정되는 우측 및 좌측 전면 포스트의 하나로부터 대립하는 우측 및 좌측 배면 포스트에 인접한 프레임에 배면 창문을 방출 가능하게 고정하도록 구성되는 동력기계용 운전실.
7. 제1항에 있어서, 상기 측면 창문은 제1 힌지에 의하여 우측 배면 포스트에 인접한 프레임에 연결되고. 배면 창문은 제2 힌지에 의하여 우측 배면 포스트에 인접한 프레임에 연결되는 동력기계용 운전실.
8. 기계 프레임(110; 210);
   기계 프레임에 의하여 지지되고 동력기계의 기능을 작동하기 위하여 동력을 제공하도록 구성된 동력 시스템(120; 220);
   기계 프레임에 의하여 지지되고 동력 시스템에 의하여 제공된 동력을 사용하여 동력기계의 작업 기능을 수행하도록 구성된 작업요소(130; 230); 및
   운전 구역(compartment)을 정의하고 프레임에 의하여 지지되는 운전실(350)을 포함하고,
   상기 운전실은,
   전면, 좌측면, 우측면 및 배면을 갖는 운전실 프레임(310);
   운전실의 좌측면 및 우측면의 하나로부터 선택된 운전실의 제1 측면의 운전실 프레임에 연결되고, 닫힘 위치 및 열림 위치 사이에서 이동 가능하고, 열림 위치에서 운전실의 전면에 인접한 측면 창문 개구를 통하여 공기의 이동을 허용하는 측면 창문(370);
   운전실 프레임에 연결되고, 닫힘 위치 및 열림 위치 사이에서 이동 가능하고, 열림 위치에서 측면 창문이 운전실의 전면에 대립하는 운전실의 제2 측면에 인접한 배면 창문 개구를 통하여 공기의 이동을 허용하는 배면 창문(372)을 포함하고,
   상기 측면 창문 및 배면 창문이 모두 열리면, 공기흐름 경로(402)는 측면 창문 개구와 배면 창문 개구 사이에 운전 구역을 가로질러 대각선으로 생성되는, 동력기계(100; 200).
9. 제8항에 있어서, 운전실의 제2 측면 상의 도어(382) 및 좌측면과 우측면 사이의 운전실의 전면을 따라 연장하는 전면 창문(384)을 더 포함하는 동력기계.
10. 제9항에 있어서, 운전실의 전면에 인접한 운전실 프레임에 연동되고, 측면 창문을 운전실 프레임에 방출 가능하게 고정하도록 구성된 측면 창문 래치(378)를 더 포함하는 동력기계.
11. 제10항에 있어서, 운전실의 제2 측면에 인접한 운전실 프레임에 연동되고, 배면 창문을 운전실 프레임에 방출 가능하게 고정하도록 구성된 배면 창문 래치(380)를 더 포함하는 동력기계.
    
    
    
    

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