JP7808161B2 - 移動式クレーンの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動式クレーンの駆動装置に関する。

移動式クレーンが他のタイプのクレーンと異なる点は、それがクレーンを移動させるための独自の駆動装置を備えていて、使用できる場所が非常に自由になることである。一般的な移動式クレーンは、運搬車両とそれに取り付けられたクレーンとで構成されている。運搬車両は、一般に、大型トラック（ローリー車）のシャーシの一種、または旋回リングを介して回転可能に取り付けられたクレーンに接続される特別な構造の車両のシャーシのいずれかである。

駆動装置の電動化が進むにつれて、特に移動式クレーンの駆動に今では電気モータを使用することが可能になっている。例えば、電気モータは、クレーンの運転に必要な油圧ポンプを作動させるために用いられるが、従来技術では、移動式クレーンを進行させるために内燃機関への依存が続いている。

本発明の目的は、必要とする構成部品ができるだけ少なく、同時にその構成部品で多くの望ましい機能を備えた、移動式クレーン用の改良されたハイブリッドの駆動装置を提供することである。

この目的は、独立の請求項１で特定される移動式クレーンの駆動装置によって達成される。従属請求項において、駆動装置の有利な実施態様を見出すことができる。さらに、本発明は、この駆動装置を作動させるための有利な方法も含み、この方法は、移動式クレーンの走行駆動に関して、または排出ガスの低減に関して特に有利である。

本発明によれば、動力を出力する内燃機関、特にディーゼルエンジンと、そのモータモードで動力を出力し且つ／またはその発電機モードで電力を生成する電気機械と、トランスファケースであって前記トランスファケースへ出力された動力を移動式クレーンの移動用の駆動機構とクレーン操作用のポンプ装置とに選択的に分配するトランスファケースとを備えた移動式クレーンの駆動装置が提供され、内燃機関はトランスファケースの入力軸と協働し、入力軸は駆動機構と協働し、電気機械はトランスファケースの中間軸と協働し、ポンプ装置はトランスファケースの出力軸と協働する。駆動装置は、入力軸と中間軸との間に、入力軸と中間軸とを必要に応じて互いに連結するためまたは互いに切り離すための第１クラッチが配置され、中間軸と出力軸との間に、中間軸と出力軸とを必要に応じて互いに連結するためまたは互いに切り離すための第２クラッチが配置されることを特徴とする。

本発明に係る駆動装置の有利な点は、第１クラッチと第２クラッチとが対応する位置にあるときに、内燃機関と電気機械の両方で駆動できる出力軸をトランスファケースが有することである。例えば、クレーン操作を純粋に電気的に行うことを望む場合には、第１クラッチを開くとともに第２クラッチを閉じることにより電気機械で中間軸を駆動し、さらに、閉じた第２クラッチを介してトランスファケースの出力軸を作動させることで（ポンプの作動により）クレーン操作を可能にすることができる。

このように、トランスファケースは、内燃機関と電気機械の両方がトランスファケースに動力を供給できるように構成されている。トランスファケースはこの動力を駆動機構とポンプ装置に伝えることができる。したがって、第１クラッチ（Ｋ１）が開いていると、電気機械はポンプ装置にトランスファケースを介して同時に電力供給することができ、内燃機関は移動式クレーンを移動させるための駆動機構にトランスファケースを介して供給（動力供給）することができる。

この点に関し、本発明に係る移動式クレーンの駆動装置の構成は、出力軸を駆動する電気機械（これは油圧ポンプを用いてクレーンを作動させる）が故障した場合には、内燃機関を代替手段として利用することもできるから、出力軸の駆動に関する構成が二重化されている。第１クラッチを閉じ且つ第２クラッチを閉じると、トランスファケースの入力軸と出力軸の間で摩擦接続が生じるので、内燃機関を用いて出力軸を駆動することもできる。このため、電気機械に不具合があってもクレーンの運転は可能ということであり、クレーンを停止に至らせずに運転継続することができる。

本発明に係る駆動装置システムのさらに他の有利な点は、トランスファケースの出力軸が内燃機関を用いて駆動されるときに、電気機械を発電機モードで運転することもできるので付属消費装置に電力供給できることである。

したがって、従来技術の実施においては一般的である別個のオルタネータを省略することができる。

本発明によれば、トランスファケースの入力軸を駆動するために内燃機関を使用することができるようになる。内燃機関は、トランスファケースの入力軸を駆動するように入力軸に連結することができる。

さらに、本発明によれば、電気機械を、トランスファケースの中間軸を駆動するために、またはその中間軸で駆動されるために使用することができるようになる。電気機械は、トランスファケースの中間軸を駆動するように中間軸に連結することができる。

さらに他の有利な変形例によれば、トランスファケースの出力軸は、クレーンの機能を実行するために使用される作動油を搬送するために、クレーンのポンプ、特に油圧ポンプの駆動に用いられる。

本発明の有利な変形例によれば、発電機モードにおいて電気機械からのエネルギ（電力）を蓄え、またはモータモードにおいて電気機械にエネルギを供給するために、電気機械に接続されたエネルギ貯蔵手段（電力貯蔵手段）を、駆動装置がさらに備えるようにすることができる。したがって、エネルギ貯蔵は、電気機械によって生成された電力を受け入れるため、または電気機械がモータモードで運転される場合に電気機械に給電するために使用される。

さらに、エネルギ貯蔵で蓄えた電力は、付属消費装置にエネルギを供給するために使用することもできる。

本発明の選択的な実施形態によれば、外部電源により充電ポートを用いてエネルギ貯蔵手段を充電することもできるようになる。電気機械がモータモードで運転される場合、充電の接続部を介して供給されるエネルギは、モータモードで電気機械を運転するために使用することもでき、そのような状態では、エネルギ貯蔵手段の充電はもはや行われないか、または低速でだけ行われる。

本発明の選択的な実施形態によれば、駆動装置が、少なくとも１つの付属消費装置、特に移動式クレーンのキャビン及び／または運転室を温度調節するための加熱要素、及び／または移動式クレーンのキャビンを温度調節するための空調システムの圧縮機、及び／またはエネルギ貯蔵装置を温度調節するためのヒートポンプ及び／またはエネルギ貯蔵装置を温度調節するための加熱要素をさらに備え、好ましくは、エネルギ供給のための少なくとも１つの付属消費装置が中間回路において電気機械に接続される。

この点に関して、電気機械に少なくとも１つの補助消費器を接続して、電気機械が少なくとも１つの補助消費器に発電機モードでエネルギを供給することができる。例えば、少なくとも１つの付属消費装置は、好ましくはエネルギ貯蔵装置とともに、中間回路内に、特に電気機械によって生成されたエネルギが供給される直流中間回路内に配置することができる。エネルギ貯蔵からのエネルギによる電力供給も可能である。

本発明に係る実施態様の有利な点は、電気機械が、電動クレーンの動作中に油圧ポンプを駆動するために使用され、クレーンの操作中及び移動式クレーンの移動中の両方で、内燃機関による運転中に少なくとも１つの付属消費装置に電力を供給するために使用できることである。つまり、電気機械が１台必要になるだけなので、通常は内燃機関に連結されている２４Ｖのオルタネータを省略できる。電動クレーンの動作では電気機械はクレーンの構成部品を駆動するためのモータとして機能し、一方で移動及び／またはクレーンの運転のために内燃機関を用いて駆動する場合、電気機械は発電機として使用される。

従来のヒータは、内燃機関からの排熱を利用するか、または燃料駆動の補助ヒータに依存していた。しかしながら、本発明によれば、中間回路または電気機械またはエネルギ貯蔵ユニットからのエネルギで、暖房ユニットまたは冷却回路の圧縮機を作動させることができるので、内燃機関の運転または燃料の消費とは関係なく空調を行うことが可能になる。

本発明のさらに他の選択的な実施形態によれば、中間回路を外部電源に接続可能にすることができる。外部電源への接続が可能であることにより、エネルギ貯蔵の充電だけでなく、さらにクレーン操作のためにモータモードで電気機械の連続運転も可能である。例えば移動式クレーンを使用する場合、排気や騒音が発生しないように、クレーンが作業場所に移動した後に、内燃機関を使用せずにクレーンを運転することが望ましい場合がある。この目的のために、外部電源が接続されて、クレーンの操作に必要なエネルギがその外部電源から引き出される。

本発明のさらに有利な実施態様によれば、中間回路が少なくとも１つのコンタクタ及び／またはインバータを介して電気機械に接続されるようにすることができる。これにより、電気機械をインバータ及び中間回路から切り離すことができ、これは例えば駆動操作中にインバータが故障した場合に有利である。

さらに、本発明によれば、車載ネットワーク、特に１２Ｖまたは２４Ｖの車載ネットワークがＤＣ／ＤＣコンバータを介して中間回路に接続されるようにすることができる。

本発明によれば、さらに、中間回路が４８Ｖより大きい電圧レベル、好ましくは少なくとも２００Ｖ、より好ましくは少なくとも５００Ｖ、最も好ましくは少なくとも７００Ｖの電圧レベルを有するようにすることができる。

本発明によれば、駆動装置が、トランスファケースの入力軸と内燃機関のエンジン出力軸との間に配置される、異なるギヤシフトするためのマニュアルトランスミッションをさらに備え、マニュアルトランスミッションの出力が、トランスファケースの入力軸と協働するか、またはトランスファケースの入力軸であるようにすることができる。

移動式クレーンを移動させるために、内燃機関がマニュアルトランスミッションを介してトランスファケースの入力軸に異なる比率を伝えることができるようにすると有利である。本発明に係る駆動装置は、第１クラッチを閉じることにより、マニュアルトランスミッションの種々のギヤのシフト中に、これに関して発生するトラクション（駆動力）の遮断を少なくすることが可能である。これにより、中間軸に取り付けられた電気機械が一時的にモータモードで作動するので、変速中に駆動力が完全に失われることはない。駆動力の中断のない駆動、または駆動力の中断の少ない駆動は、移動式クレーンの運転者にとってはより快適であり、運転体験の改善につながる。

本発明の選択的な実施形態によれば、電気機械を高電圧の電気モータにすることができる。好ましくは、高電圧電気モータの出力電圧は少なくとも４００Ｖである。

本発明の選択的な変更例によれば、第１クラッチが閉じ且つ第２クラッチが開いているときには、トランスファケースは、移動式クレーンを移動させるのに使用可能な駆動機構（例えば車軸）に内燃機関から動力を供給するように構成できる。内燃機関により入力軸に入力された動力を、駆動機構、例えば車輪などに連結されたドライビングアクスルに伝達するために第３クラッチを設けることもでき、この第３クラッチは、選択的に、入力軸と駆動機構、特に入力軸とドライビングアクスルとの間で圧力嵌め接続を形成または解除する。この点に関し、この第３クラッチはトランスファケース内に配置することもできる。

さらに、有利な変形例によれば、第１クラッチが閉じ且つ第２クラッチが開いているときには、トランスファケースは、電気機械が発電機モードで動力を発生すること、またはモータモードで内燃機関の動力を補助することができるように、電気機械との圧力嵌め接続が成立するように構成される。この点に関し、電気機械は、そのモータモードにおいて移動式クレーンの駆動を単独で担うこと、つまり内燃機関の補助なしで移動式クレーンの動作を保証することも可能である。

本発明のさらなる実施態様によれば、第２クラッチが閉じているときには、トランスファケースは、移動式クレーンが静止しているときにのみクレーン操作が可能となるように、駆動機構を第３クラッチによって入力軸から切り離すように構成するようにしてもよい。

さらに、本発明は、前述した態様のうちの１つに係る駆動装置を備えた移動式クレーンに関し、移動式クレーンは、少なくとも４００ｋＮｍの吊り上げモーメントを有する大型の移動式クレーンであることが好ましい。

また、本発明は、前述の態様の１つに係る駆動装置を操作する方法または前述の態様に係る移動式クレーンを操作する方法に関する。

この点に関して、シフト操作に起因する駆動力の遮断を少なくするために、手動トランスミッションのシフト操作中には電気機械が運転されるようにすることもできる。

そのため、内燃機関の比率を変更するためのマニュアルトランスミッションの変速中にその比率で内燃機関がトランスファケースの入力軸を駆動し、走行駆動力が電気機械によって供給されるので、ギヤチェンジ中に生じる駆動力の中断が軽減されるか、または完全に排除される。

さらに、本発明によれば、クレーン運転のアイドリングの段階においては、排気ガス温度を所定のレベルに維持するため、好ましくは高効率で排気ガスの後処理を実施するため、及び／または完全な充電後またはエネルギ貯蔵装置が所望の充電状態に達したときに内燃機関を停止させるため、そして内燃機関の運転中に発生する騒音または排気ガスの放出を止めるためにエネルギ貯蔵装置でクレーン運転を継続するため、発電機モードの電気機械で内燃機関に負荷をかけるようにすることができる。内燃機関は、エネルギ貯蔵装置の充電レベルが所定のレベルを下回ると再始動する。

本発明のさらなる特徴、詳細及び効果は、以下の図の説明から明らかになるであろう。

図１は、移動式クレーンの側面図である。 図２は、従来技術に係る移動式クレーンの駆動装置の概略図である。 図３は、本発明に係るクレーンの駆動装置を示す。 図４は、本発明に係る駆動装置における電気機械２２の接続を示す概略図である。

図１は、移動式クレーンの側面図である。

移動式クレーン１は、下部台車２と上部構造体３とを有する。下部台車２には運転室４が設けられ、上部構造体３にはキャビン５が設けられている。下部台車２は、車輪７を備えたドライビングアクスル６が設けられている。クレーン１は、ジブ（クレーンアームともいう）を有し、このジブは伸長可能であり、下部台車に対して回転可能にヒンジ連結されている。

図２は、従来技術で知られている移動式クレーン１の駆動装置の概略図である。

下部台車２に配置された内燃機関８、特にディーゼルエンジンは、パワーシフトトランスミッション９を介してドライビングアクスル６を駆動し、ひいては車輪７を駆動する。内燃機関８はスタータ１０により始動する。スタータ１０は、電圧が１２Ｖまたは２４Ｖ（接続は図示せず）の一般的な車両バッテリ１１から車載ネットワーク１２を介してエネルギ（電力）を受ける。オルタネータ１３は内燃機関８によって駆動され、車載ネットワーク１２に給電して車両バッテリ１１を充電する。このような構成は車両における公知のシステムを表している。

車載ネットワーク１２は、制御システムに関連するすべてのクレーン構成部品にエネルギを供給する。つまり、ほとんどの構成部品が必要とする電力は、車両バッテリ１１から供給する必要がなく、このために必要なエネルギは内燃機関８から供給される。車両バッテリは、構成部品の電子制御に必要なエネルギだけを供給する。

パワーシフトトランスミッション９とトランスファケース１４の間にはクラッチ（図示せず）が設けられ、移動式クレーンの走行中にクレーンブームが動かないように、走行中にはエネルギ（動力）がトランスファケース１４に伝達されないようになっている。

クレーンの操作中、内燃機関８はクレーン作業用の構成部品を駆動する（したがって、少なくとも１つの油圧ポンプ１５も駆動する）。示された図によれば、動力は、少なくとも１つの油圧ポンプ１５への機械的接続部を介してパワーシフトトランスミッション９とトランスファケース１４を通り、伝達される。クレーンアクチュエータへの油圧ラインは図示していない。少なくとも１つの油圧ポンプ１５は、制御に必要な電力を車載ネットワーク１２により得ており、タイプが異なるポンプ、例えばスイベルポンプによって実施できる。

排出ガスの出ない運転が望まれる場合、移動式クレーン１は外部電源１６を主電源（主エネルギ源）として使用することもできる。一般に、この外部電源１６は移動式クレーン１にプラグ接続で移接続できる。整流器１８は、コンタクタ１７を介して直流中間回路１９に給電する。高エネルギを必要とするすべてのクレーン部品は、この直流中間回路１９に接続される。直流中間回路１９は、例えば下部台車２及び上部構造体３に存在する。この直流中間回路１９は、下部台車２と上部構造体３との間の旋回リングを通じて成立する。

キャビン５は、高電圧暖房装置２０及び高電圧空調圧縮機により温度制御される。従来技術では、これらの構成部品は車載ネットワーク１２により電気的に制御される。高電圧の電気モータ２２は、インバータ２３を介して直流中間回路１９に接続されて給電される。排出ガスの出ないクレーン運転ではパワーシフトトランスミッション９がトランスファケース１４から分離され、エネルギがパワーシフトトランスミッションへの望ましくない経路を通らないため、高電圧電気モータ２２からのすべてのエネルギが機械的接続部及びトランスファケース１４を介して油圧ポンプ１５に入る。この運転状態（排出ガスの出ない運転）では内燃機関８が作動せず、オルタネータ１３を駆動できないため、車載ネットワーク１２に給電できない。この処理は、車載ネットワークに適切な電圧で給電されるように外部電源から供給されるエネルギを変換するＤＣ／ＤＣコントローラ２４によって実行される。

車載ネットワークの電力要件はかなり高く、約１ｋＷであるため、外部電源を介して行われる車載ネットワークへのこの給電なしでは、比較的小型の車両バッテリ１１はすぐに放電してしまう。

この構成の欠点は、例えば高電圧暖房システムまたはＨＶ（高電圧）空調圧縮機にエネルギを供給する内燃機関８でクレーンを操作するときに、成立し得る直流中間回路１９がないことである。この場合、すでに存在するオルタネータとは異なり、電圧を高電圧範囲で発生させなければならない発電機２５が明確に必要となる。内燃機関８によるクレーンの操作中に、高電圧ヒータ２０及び高電圧空調圧縮機２１によりキャビン５の暖房もすることが望まれる場合、これらの付属消費装置にエネルギを供給するために、（図１に示すように）内燃機関８にも追加の高電圧発電機２５を設けなければならない。これもコンタクタ１７を介して整流器１８に接続され、直流中間回路１９の（比較的低い）エネルギ要件をカバーするのに十分な電力を有する。高電圧電気モータ２２は、結局は内燃機関によるクレーン運転中は切り離されて運転されない。

図３は、本発明に係るクレーンの駆動装置を示す。

先行技術とは異なり、電気機械２２は非常に特殊な態様で移動式クレーン１の駆動装置のトランスファケース１４に組み込まれている。ディーゼルエンジンで実施される内燃機関８と、それに取り付けられるマニュアルトランスミッション９とを確認できる。この点において、マニュアルトランスミッション９の出力軸は、移動式クレーンの車輪駆動部７を駆動できるトランスファケース１４の入力軸に作用する。この点において、入力軸は、電気機械２２が接続される第１クラッチＫ１を介して中間軸に連結できる。中間軸は、第２クラッチＫ２を介してトランスファケース１４の出力軸に連結できる。この出力軸により、クレーンの操作に必要な少なくとも１つのポンプが作動する。

この点に関し、図４は、本発明に係る電気機械２２にどの構成要素が連結されているかを示している。

この点で、電気機械２２は、複数の付属消費装置が接続されてエネルギを引き出す直流中間回路１９に、コンタクタ２８及びインバータ２３を介して接続されている。

電気機械２２が発電機モードで運転されているときに電気機械２２で発生したエネルギを蓄えるように構成されたエネルギ貯蔵装置２６を確認できる。あるいは、電気機械２２をモータモードで駆動するためには、蓄電装置２６に蓄えられるエネルギが使用される。

また、移動式クレーンのキャビンを温度調節し、且つ中間回路１９からそのエネルギを引き出すために、高電圧空調圧縮機２１及びヒータ２０が設けられていることも確認できる。

一般に１２Ｖまたは２４Ｖで動作する車載ネットワーク１２もＤＣ／ＤＣコントローラ２４を介して中間回路１９に接続されている。ヒートポンプ１０１とさらなる加熱要素１０２もエネルギ貯蔵装置２６を温度調節するために設けられて使用されることがある。当業者には、大容量のエネルギ貯蔵装置はその温度に影響を受けることが知られており、性能向上と可能な限り長い寿命のためにそれらを好ましい温度範囲に保つことが効果的である。これは、特にエネルギ貯蔵ユニットの充電中に当てはまることで、その理由は。エネルギの貯蔵が、バテッリ２６に対応する温度帯でしか高速かつ穏やかに行うことができないからである。

さらに、少なくとも１つの充電式バッテリの充電器によりエネルギ貯蔵装置２６を充電できる外部電源１６も確認できる。しかしながら、外部電源１６からもたらされるエネルギは、電気機械２２の駆動に直接用いることも可能である。中間回路１９内のエネルギの流れを制御するために、ヒューズと対応する接続部を含むオプションの配電ボックス２９を設けることができる。充電式バッテリの充電器に接続するために、このようなオプションの配電ボックス２９に少なくとも１つのコンタクタを設けてもよい。各装置は、直流中間回路１９に接続し、その直流中間回路１９から電力を取り出せる。オプションの配電ボックス２９はここでは介在しない。

図３と図４の組み合わせから分かるように、電気機械２２は、クラッチＫ１を閉じることによって内燃機関８の駆動系（ドライブトレイン）に接続することができる。移動式クレーン１が移動しているとき、電気機械２２は、走行中に内燃機関８を補助することができ、または移動式クレーンの推進力の全部を賄うこともできる。

さらに、走行モードでは、電気機械２２は、内燃機関により第１クラッチＫ１を介して接続され、発電機として機能することもできる。このようにして、（例えば、バッテリ空調１０１、１０２、高電圧ヒータ２０、高電圧空調圧縮機用の）任意の付属消費装置に給電でき、及び／または高電圧空調バッテリ２６の形態のエネルギ貯蔵装置を充電できる。これは直流中間回路１９を介して行われ、そのような状態ではクラッチＫ２は常態で開となる。

電気機械２２による充電は、内燃機関による走行モードでも可能であり、電気機械２２の発電機モードによってエネルギ貯蔵装置２６が充電される。

クレーンの操作時は、クラッチＫ２は常に閉じられ、それは、このことが、対応するエネルギを少なくとも１つのクレーンポンプ１５に伝達する唯一の方法だからである。第１クラッチＫ１を作動させることにより、クレーンは内燃機関８（クラッチＫ１が閉）または電気的（クラッチＫ１が開）のいずれでも操作することができる。

第１クラッチＫ１が閉じていると、クレーンは内燃機関８を用いて運転され、電気機械２２は発電機として機能する。電気機械２２によって生成されたエネルギは、付属消費装置への給電またはエネルギ貯蔵装置２６の充電に用いられる。このことの効果は、直流中間回路１９と発電機モードの電気機械２２とを用いてそれぞれの構成部品を作動させることができるために、追加の暖房及び追加の機械式空調圧縮機を必要としないことである。

クレーンの操作時には、クレーンが内燃機関または電気機械２２のいずれを用いて運転されているかにかかわらず、キャビン５は常に高電圧部品を介して（高電圧ヒータ２０及び高電圧空調圧縮機で）空調される。このことには、出力軸２７が静止していて燃料の燃焼を望まないときでも空調が可能であるという効果がある。

電動クレーンの操作時、つまり内燃機関８が作動していないときは、付属消費装置用のエネルギはエネルギ貯蔵装置２６または外部電源１６から供給される。

この効果は、全駆動系（エンジン、トランスミッション、軸）が停止しているときでも、高電圧空調圧縮機２１及び高電圧ヒータ２０がキャビン５の空調もできることであり、さらに、燃料駆動のパーキングヒータと比較して高電圧空調圧縮機２０の運転時に汚染物質が排出されないことである。

駆動装置を動作させるための効果的な方法は、排気ガスの温度をある温度閾値よりも高い温度に保つために内燃機関８に負荷をかけ続けて、クレーン運転のアイドリング段階、つまりクレーンが作動しない段階を利用できることである。これにより、排気ガスの後処理が改善され、全体として排出ガスの低減につながる。エネルギ貯蔵ユニット２６がフル充電であるか、または特定の充電レベルを超えると、内燃機関８を停止させ、エネルギ貯蔵ユニットと連結された電気機械２２を用いてクレーンの操作を継続することができる。また、内燃機関８を停止させることで、内燃機関から放出される騒音も止まり、内燃機関８のアイドリング運転が少なくなる。

さらに、駆動装置は、有利なことに、ギヤシフトの際に生じる内燃機関のマニュアルトランスミッションの駆動力の中断を緩和するか、または完全になくすために使用できる。内燃機関８から車輪７への動力の流れは、ギヤシフトのために一時的に中断されなければならないが、モータモードの電気機械２２によりそれに対応する力を印加することによって、駆動力の中断が緩和される。

他の効果は、電気機械２２が故障した場合であっても、内燃機関及び対応する機械軸（第１クラッチＫ１と第２クラッチＫ２が閉じている場合）を用いて運転が可能であるため、高電圧システムに不具合が発生した場合にもクレーンの全ての機能が維持されることである。このことは、ディーゼルエンジンに高電圧電気モータを使用し、油圧ポンプの駆動に電気モータを使用する場合には必ずしも必要ではなく、それは内燃機関８を油圧ポンプに機械的に接続する必要がないためである。

１ 移動式クレーン
２ 下部台車
３ 上部構造体
４ 運転室
５ キャビン
６ ドライビングアクスル
７ 車輪
８ 内燃機関
９ パワーシフトトランスミッション
１０ スタータ
１１ 車両バッテリ
１２ 車載ネットワーク
１３ オルタネータ
１４ トランスファケース
１５ 油圧ポンプ
１６ 外部電源
１７ コンタクタ
１８ 整流器
１９ 直流中間回路
２０ 高電圧ヒータ
２１ 高電圧空調圧縮機
２２ 高電圧電気モータ
２３ インバータ
２４ ＤＣ／ＤＣコントローラ
２５ 高電圧発電機
２６ 高電圧バッテリ
２７ 軸
２８ 交流コンタクタ
２９ 高電圧配電ボックス
Ｋ１ クラッチ
Ｋ２ クラッチ
１００ ステアリングポンプ
１０１ ヒートポンプ
１０２ 高電圧ヒータ

Claims (14)

1. 移動式クレーンの駆動装置であって、
   動力を出力するための内燃機関と、
   モータモードでは動力を出力し且つ／または発電機モードではエネルギを生成する電気機械と、
   トランスファケースであって、前記トランスファケースへ出力された動力を、移動式クレーンの移動用の駆動機構とクレーン操作用のポンプ装置とに選択的に分配するトランスファケースとを備え、
   前記内燃機関は前記トランスファケースの入力軸と協働し、
   前記入力軸は前記駆動機構と協働し、
   前記電気機械は前記トランスファケースの中間軸と協働し、
   前記ポンプ装置は前記トランスファケースの出力軸と協働し、
   前記入力軸と前記中間軸との間に、前記入力軸と前記中間軸とを必要に応じて互いに連結するためまたは互いに切り離すための第１クラッチが配置され、
   前記中間軸と前記出力軸との間に、前記中間軸と前記出力軸とを必要に応じて互いに連結するためまたは互いに切り離すための第２クラッチが配置され、
   前記トランスファケースの入力軸と前記内燃機関のエンジン出力軸との間に配置される、異なるギヤシフトするためのマニュアルトランスミッションをさらに備え、前記マニュアルトランスミッションの出力は、前記トランスファケースの入力軸と協働するか、または前記トランスファケースの入力軸であることを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   発電機モードの前記電気機械からのエネルギを蓄え、またはモータモードの前記電気機械にエネルギを供給するために、前記電気機械に接続されたエネルギ貯蔵装置をさらに備えている駆動装置。
3. 請求項１に記載の駆動装置において、
   少なくとも１つの付属消費装置をさらに備え、エネルギ供給のための少なくとも１つの付属消費装置が中間回路において前記電気機械に接続されている駆動装置。
4. 請求項３に記載の駆動装置において、
   前記中間回路が外部電源に接続可能である駆動装置。
5. 請求項３に記載の駆動装置において、
   前記中間回路が少なくとも１つのコンタクタ及び／またはインバータを介して前記電気機械に接続されている駆動装置。
6. 請求項３に記載の駆動装置において、
   車載ネットワークがＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記中間回路に接続されている駆動装置。
7. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記電気機械が高電圧電気モータである駆動装置。
8. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記トランスファケースは、前記第１クラッチが閉じ且つ前記第２クラッチが開いているときには、前記移動式クレーンを移動させるのに使用可能な前記駆動機構に前記内燃機関の動力を供給するように構成されている駆動装置。
9. 請求項８に記載の駆動装置において、
   前記トランスファケースは、前記第１クラッチが閉じ且つ前記第２クラッチが開いているときには、前記電気機械が発電機モードで電力を生成でき、またはモータモードで前記内燃機関の出力を補助できるように、前記電気機械との圧力嵌め接続が成立するように構成されている駆動装置。
10. 請求項１に記載の駆動装置において、
    前記トランスファケースは、前記第２クラッチが閉じているときには、前記移動式クレーンが静止しているときにのみクレーン操作が可能となるように、第３クラッチによって前記駆動機構を前記入力軸から切り離すように構成されている駆動装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の駆動装置を備えた移動式クレーンであって、
    少なくとも４００ｋＮｍの吊り上げモーメントを有する大型の移動式クレーンであることを特徴とする移動式クレーン。
12. 請求項１に記載の駆動装置を操作する方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、
    前記駆動装置は、前記トランスファケースの入力軸と前記内燃機関のエンジン出力軸との間に配置される、異なるギヤシフトするためのマニュアルトランスミッションをさらに備え、前記マニュアルトランスミッションの出力は、前記トランスファケースの入力軸と協働するか、または前記トランスファケースの入力軸であり、
    シフト操作による駆動力の中断を軽減するために、手動トランスミッションのシフト操作中に前記電気機械のモータ動作を行うことを特徴とする方法。
14. 請求項１２に記載の方法において、
    排気ガス温度を所定のレベルに維持するため、高効率で排気ガスの後処理を実施するため、及び／または完全な充電後またはエネルギ貯蔵が所望の充電状態に達したときに前記内燃機関を停止するため、及び前記内燃機関の運転中に発生する騒音または排気ガスの放出を止めるためにエネルギ貯蔵装置でクレーン操作を継続するため、クレーン操作のアイドリング段階で発電機モードの前記電気機械により前記内燃機関に負荷をかけることを特徴とする方法。