WO2014069038A1 - ダンプトラック - Google Patents

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WO2014069038A1
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a dump truck, and more specifically, to an improvement in the mounting structure of an exhaust gas aftertreatment device mounted on the dump truck.
  • particulate matter (PM: Particulate Matter) contained in exhaust gas from internal combustion engines such as diesel engines is converted into a special filter (DPF: Diesel Particulate Filter). It is known to collect.
  • PM Particulate Matter
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • an on-road transportation truck equipped with a diesel engine is equipped with an exhaust gas aftertreatment device equipped with a DPF because of the need to comply with exhaust gas regulations.
  • An exhaust gas aftertreatment device is often provided in the middle of an exhaust pipe from an engine and is exposed in a position where it is susceptible to traveling wind, such as the underside of a vehicle.
  • Patent Document 1 the place where the exhaust gas aftertreatment device is mounted is an installation space of a separate room separated from the engine room, and cooling air by a cooling fan for the radiator is supplied to the exhaust gas aftertreatment device.
  • a cooling fan for an after cooler is disposed in front of the exhaust gas aftertreatment device. The cooling air sucked in by the cooling fan is supplied to the exhaust gas aftertreatment device on the rear side after cooling the aftercooler. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the exhaust gas aftertreatment device from excessively rising even when cooling air cannot be obtained from the running wind or the cooling fan for the radiator.
  • the exhaust gas aftertreatment device includes a reduction catalyst that purifies nitrogen oxides in the exhaust gas in addition to the DPF.
  • the reduction catalyst is usually arranged on the downstream side of the DPF.
  • the DPF is usually arranged on the downstream side of the DPF.
  • dump trucks that can travel on rough and soft grounds are particularly problematic because of their limited installation space, such as the need to place an exhaust gas aftertreatment device in a position that can avoid damage.
  • An object of the present invention is to provide a dump truck that can suppress damage to the reduction catalyst.
  • a dump truck is an exhaust gas aftertreatment device in which a cab is disposed behind an engine compartment in which an engine is accommodated, a body is disposed behind the cab, and exhaust gas from the engine is purified.
  • the exhaust gas aftertreatment device includes a filter device that collects particulate matter in the exhaust gas, a catalyst device that purifies nitrogen oxides in the exhaust gas, and the filter device And a communication pipe for communicating the catalyst device, the filter device is installed on an upper part of a fender provided on a side of the cab, and the catalyst device is installed between the cab and the body. It is characterized by that.
  • the catalyst device in addition to installing the filter device constituting the exhaust gas aftertreatment device at a high place above the fender, the catalyst device is installed between the cab and the body.
  • the body frame of the dump truck is usually located below the installation location, and the installed catalyst device is located above the vehicle body frame, so that it is located at a high place like the filter device. be able to. Therefore, it is possible to suppress the damage caused by the pebbles jumping up during traveling and the damage during traveling on soft ground, thereby achieving the object.
  • the cab and the body are spaced apart by a predetermined width, and this space is a dead space.
  • the catalyst device is arranged using such a space.
  • the dead space can be used effectively and the catalyst device can be satisfactorily installed without obstructing the view from the cab.
  • the filter device and the catalyst device at substantially the same height position, it is not necessary to bend the communication pipe that communicates them up and down so that the structure of the exhaust gas aftertreatment device can be simplified.
  • the mounting structure including the handling of the communication pipe can be simplified.
  • the cab is mounted so as to be tiltable with respect to the vehicle body frame, and the catalyst device is installed between the cab and the body and attached to the vehicle body frame. It is characterized by.
  • the installation position of the catalyst device does not change even when the cab is tilted up. Accordingly, since the installation position of the catalyst device relative to the filter device does not change, a structure for absorbing such a change in position can be eliminated, and the mounting structure can be further simplified.
  • a ladder having a plurality of steps extending toward the rear outer side of the vehicle body is provided at the rear part of the fender, and the communication pipe is connected to the ladder and the cab. It is characterized by being arranged through.
  • the communication pipe is placed between the cab and the ladder, the high-temperature communication pipe and the ladder will be close to each other, so servicemen and operators should raise and lower the ladder while being careful not to touch the communication pipe. become.
  • the ladder step is extended toward the rear outer side of the vehicle body, the ladder can be used at a position further away from the communication pipe, and the ladder can be used without being distracted by the communication pipe. Can be moved up and down quickly.
  • a ladder having a plurality of steps is provided at the rear part of the fender, and the filter device is installed so that exhaust gas flows in parallel with the front-rear direction of the vehicle body.
  • the pipe is disposed between the ladder and the cab in a state where the downstream side is inclined inward in a plan view with respect to the longitudinal direction of the vehicle body.
  • the downstream side of the communication pipe since the downstream side of the communication pipe is inclined toward the inner side of the vehicle body, the downstream side of the communication pipe can be further separated from the ladder, and the raising and lowering using the ladder can be performed more smoothly. it can.
  • the dump truck according to a fifth aspect is characterized in that at least a portion of the catalyst device and the communication pipe facing the ladder side is covered with a cover.
  • the catalyst device and the communication pipe are covered with the cover, the heat from them can be surely cut off, and it can be made smoother without raising and lowering the ladder.
  • the top view which shows the principal part of a dump truck.
  • the top view which shows the exhaust-gas aftertreatment apparatus mounted in a dump truck.
  • the perspective view which looked at the frame of a dump truck and the exhaust-gas aftertreatment device from diagonally forward and upward.
  • 1 and 2 are a side view and a plan view showing the main part of the dump truck 1 of the present embodiment. 1 and 2, the dump truck 1 is configured as an articulated dump truck in which a front frame 1A and a rear frame 1B are swingably connected via a connecting portion 55A (FIGS. 4 and 5).
  • a front frame 1A as a vehicle body frame of the dump truck 1 is provided with a front wheel 2 via a front axle and a front suspension, and a cab 3 is placed via a cab mount for vibration absorption / damping.
  • an engine chamber 4 is provided on the front side of the cab 3 so that the upper side is covered with an openable / closable bonnet 4A and the left and right sides are covered with a partition wall 4B.
  • a diesel engine (hereinafter abbreviated as engine) 5 is arranged in the engine room 4, a radiator cooling fan 6 is disposed in front of the engine 5, a radiator 7 is disposed in front of the cooling fan 6, and an air conditioner condenser 8 is disposed in front of the radiator 7.
  • An exhaust turbocharger 9 is attached to the engine 5.
  • a ventilation chamber 14 covered with a side cover 14A is provided on the right side of the engine chamber 4.
  • the ventilation chamber 14 and the engine chamber 4 are partitioned by a right partition 4B.
  • An air cleaner 15 is partially exposed in the ventilation chamber 14, an after cooler 16 is disposed behind the air cleaner 15, and an after cooler cooling fan 17 is disposed behind the after cooler 16. .
  • a right fender 18 is provided behind the ventilation chamber 14, that is, on the right side of the cab 3.
  • a DPF (diesel particulate filter) installation chamber 19 is provided at the upper part of the right fender 18 and is surrounded on the upper and side sides.
  • the front side of the DPF installation chamber 19 is open, and the ventilation chamber 14 and the DPF installation chamber 19 communicate with each other in the front-rear direction.
  • the upper surface of the DPF installation chamber 19 is an access passage 21.
  • the access passage 21 is higher than the left access passage 12 because the DPF installation chamber 19 is provided below.
  • the access passage 21 can rise from the ground through the ladder 22.
  • the intake air flowing into the air cleaner 15 is supplied to the compressor of the exhaust turbo supercharger 9 through the intake pipe 23 and is supercharged by the compressor.
  • the supercharged intake air is sent to the aftercooler 16 through the intake pipe 24.
  • the intake air heat-exchanged (cooled) by the aftercooler 16 is supplied to the engine 5 through the intake pipe 25 and an intake manifold (not shown).
  • Exhaust gas from the engine 5 is sent to the turbine of the exhaust turbocharger 9 through an exhaust manifold and an exhaust pipe 26 (not shown), and after driving the turbine, is sent to an exhaust gas aftertreatment device 30 (to be described later) through the exhaust pipe 27.
  • the exhaust gas that has passed through the exhaust gas aftertreatment device 30 is sent to the exhaust circuit for body heating provided in the rear body 29 through the exhaust pipe 28 (FIG. 1).
  • the exhaust gas that has passed through the exhaust circuit is discharged from an exhaust port provided in the body 29. When the body 29 is in an inclined position and is away from the end of the exhaust pipe 28, the exhaust gas is directly discharged from the end of the exhaust pipe 28.
  • the cooling fan 17 for the aftercooler by driving the cooling fan 17 for the aftercooler, the outside air is drawn into the ventilation chamber 14 from the plurality of intake ports 14B in the front part of the side cover 14A as cooling air.
  • the surface of the air cleaner 15 is cooled by a part of the cooling air.
  • the cooling air cools the aftercooler 16 and flows into the DPF installation chamber 19.
  • the inflowing cooling air cools a DPF device 31 (described later) as a filter device of the exhaust gas aftertreatment device 30 and is discharged from the rear portion of the DPF installation chamber 19.
  • the body 29 is supported by the rear frame 1B so as to be able to move up and down, and is driven by a hoist cylinder including a pair of hydraulic actuators (not shown).
  • the exhaust-gas aftertreatment apparatus 30 in this embodiment is demonstrated.
  • 3 to 5 are a plan view showing the exhaust gas aftertreatment device 30, a perspective view seen from the front obliquely upper side, and a perspective view seen from the obliquely lower rear side.
  • the exhaust gas aftertreatment device 30 includes a DPF device 31 installed in the DPF installation chamber 19 (FIGS. 1 and 2) and connected to the rear end of the exhaust pipe 27, and the DPF device 31.
  • An SCR (Selective Reduction Catalyst) device 32 as a catalytic device installed on the downstream side and between the cab 3 and the body 29, and a communication for communicating the downstream end of the DPF device 31 and the upstream end of the SCR device 32 A tube 33.
  • the DPF device 31, the SCR device 32, and the communication pipe 33 are installed at substantially the same height level, although there is a slight vertical difference.
  • the DPF device 31 includes a cylindrical case 34.
  • the axis AA of the DPF device 31 is parallel to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the exhaust gas flows in the DPF device 31 from the front side to the rear side along the front-rear direction of the vehicle.
  • Inside the case 34 are housed a DPF 35 that collects PM in the exhaust gas and an oxidation catalyst 36 that activates the dosing fuel.
  • the oxidation catalyst 36 is disposed on the upstream side of the DPF 35.
  • the dosing fuel is the same as the fuel of the engine 5, for example, and is supplied into the exhaust gas in order to cause the PM collected by the DPF 35 to self-combust.
  • the dosing fuel may be supplied as post injection into the cylinder of the engine 5 or may be injected into the exhaust pipe 27.
  • the dosing fuel supplied into the exhaust gas is activated by the oxidation catalyst 36 and raises the temperature of the exhaust gas to the combustion temperature of PM.
  • the PM collected by the DPF 35 is self-combusted by the high heat of the exhaust gas, and the DPF 35 is regenerated to a state where the PM is not clogged. Since the specific structures and the like of the DPF 35 and the oxidation catalyst 36 are known, description thereof is omitted here.
  • the SCR device 32 also includes a cylindrical case 37.
  • the axis BB of the SCR device 32 is orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle, that is, the axis AA of the DPF device 31 in plan view.
  • An outlet pipe 37A provided in the case 37 is bent vertically downward and is connected to the exhaust pipe 28 (FIG. 1) described above.
  • a selective reduction catalyst 38 for reducing and purifying nitrogen oxides in the exhaust gas is ammonia obtained from an aqueous urea solution. Since the structure and the like of the selective reduction catalyst 38 are already known, description thereof is omitted here.
  • An oxidation catalyst for reducing ammonia for oxidizing excess ammonia may be provided on the downstream side of the selective reduction catalyst 38.
  • the communication pipe 33 includes an upstream curved pipe 41 and a downstream mixing pipe 42.
  • the curved pipe 41 has a bent shape with a large diameter so as to swell to the side of the vehicle, and allows the DPF device 31 and the mixing pipe 42 to communicate with each other without reducing the flow path area.
  • a bellows pipe is disposed as necessary to prevent the vibration on the DPF device 31 side from being transmitted to the mixing pipe 42 side.
  • the mixing pipe 42 has an axis CC inclined at an angle ⁇ 1 in the plan view with respect to the longitudinal direction of the vehicle, that is, the axis AA of the DPF device 31. That is, the downstream side of the mixing pipe 42 is directed to the inner side of the vehicle.
  • the exhaust gas flows in from a direction orthogonal to the axis CC in a plan view, and the flow of the exhaust gas flowing in is changed to a direction along the axis CC.
  • a first elbow portion 43 that is positioned downstream of the first elbow portion 43, a straight pipe portion 44 having a predetermined length along the axis CC, and a downstream side of the straight pipe portion 44, the axis C And a second elbow portion 45 bent vertically upward with respect to ⁇ C.
  • the axis AA and the axis BB described above including the axis CC are all horizontal axes.
  • an injector 46 for injecting an aqueous urea solution into the mixing pipe 42 is attached on the extension of the axis CC.
  • the urea aqueous solution is pumped up by the supply module 48 from the urea aqueous solution tank 47 disposed on the lower front side of the right fender 18 (FIG. 1), and is supplied to the injector 46 through the supply tube 49.
  • the urea aqueous solution injected from the injector 46 is thermally decomposed by being mixed with the exhaust gas in the straight pipe portion 44 to obtain ammonia.
  • This ammonia serves as a reducing agent and is supplied to the downstream selective reduction catalyst 38 through the second elbow portion 45 to purify nitrogen oxides in the exhaust gas.
  • the front frame 1 ⁇ / b> A has a pair of left and right side members 51, 51 along the longitudinal direction of the vehicle body.
  • a cross member 52 is installed at the rear end of the side member 51.
  • a similar cross member 53 is provided below the cross member 52. Both ends of the cross members 52 and 53 are connected vertically by a vertical support member 54.
  • the articulate support 55 is provided with a connecting portion 55A to which the rear frame 1B (FIG. 1) is connected by an unillustrated articulate pin.
  • the articulate support 55 and each side member 51 are connected by a reinforcing side member 56.
  • a front pillar 57 is erected in the middle of each side member 51 in the longitudinal direction, and a rear pillar 58 is erected at the rear end of each support member 54.
  • Flat mounting surfaces 57A and 58A are provided at the upper ends of the front pillar 57 and the rear pillar 58, respectively.
  • the lower side of the cab 3 is placed on the placement surfaces 57A and 58A via a cab mount.
  • a rotation mechanism is provided between the mounting surface 58 ⁇ / b> A of the rear pillar 58 and the cab 3. By this rotation mechanism, the cab 3 can be tilted up to the rear side by a predetermined angle (see a two-dot chain line in FIG. 1).
  • a support frame 61 extending horizontally toward the right is provided on the upper part of the right front pillar 57.
  • a bracket 62 shaped like the right fender 18 is provided on the side surface of the right vertical support member 54.
  • the bracket 62 is used, for example, as an attachment location for an accumulator or the like incorporated in a hydraulic circuit.
  • a rectangular attachment plate 63 is installed on the upper portion of the bracket 62 and the support frame 61.
  • the upper part of the bracket 62 and the upper part of the right rear pillar 58 are connected via an L-shaped connecting frame 64.
  • the DPF device 31 is mounted on the mounting plate 63 by appropriate mounting means such as a V clamp.
  • the mounting surfaces 58A of the left and right rear pillars 58 are provided with mounting surface portions 58B that are continuously extended on the rear side.
  • a support frame 65 extending horizontally rearward is attached to these attachment surface portions 58B.
  • a rectangular mounting plate 66 is installed between the support frames 65.
  • the SCR device 32 is mounted on the mounting plate 66 by appropriate mounting means such as a V clamp.
  • the mounting plate 66 is also provided with a building-shaped cover 67 that covers the entire SCR device 32.
  • the communication tube 33 is attached to the aforementioned L-shaped connection frame 64 via a bracket 33A (FIG. 3) provided in the middle. It is done.
  • the mixing pipe 42 of the communication pipe 33 is inclined by the angle ⁇ 1 in plan view with respect to the longitudinal direction of the vehicle body (the same direction as the axis AA of the DPF device 31).
  • the piping is made using a narrow space between the cab 3 and the ladder 22 (FIG. 2).
  • the downstream side from the vicinity of the rear end of the curved pipe 41 protrudes from the DPF installation chamber 19.
  • the side and bottom sides of the bent pipe 41 and the first elbow portion 43 of the mixing pipe 42 are covered with a cover 68.
  • the upper part is covered with plate-like steps 21A and 21B provided as an extension of the access passage 21 (FIG. 2).
  • the mixing pipe 42 is covered with a cover 69 having a U-shaped cross section that opens toward the inside of the vehicle body.
  • the covers 67, 68, and 69 This prevents a serviceman or an operator who moves up and down the ladder 22 provided adjacent to the SCR device 32 and the communication pipe 33 from easily touching the SCR device 32 and the communication pipe 33 that become high temperature. The heat from them is shut off.
  • the ladder 22 of this embodiment has a plurality of steps 22A.
  • Each step 22A extends toward the rear outer side of the vehicle body by an angle ⁇ 2 (FIG. 2) in a plan view with respect to the longitudinal direction of the vehicle body (the same direction as the axis AA of the DPF device 31).
  • the service person and the operator who move up and down the ladder 22 are further away from the SCR device 32 and the mixing pipe 42 of the communication pipe 33 and are difficult to touch them.
  • the mixing pipe 42 that passes through the narrow space between the cab 3 and the ladder 22 is inclined at an angle ⁇ 1 (FIG. 3) on the downstream side thereof with respect to the axis AA opposite to the angle ⁇ 2 in a plan view. Therefore, it is further separated from the ladder 22 on the rear side, and this point is further difficult to touch.
  • the SCR device 32 is installed between the cab 3 and the body 29 in the longitudinal direction of the vehicle body. Yes.
  • the SCR device 32 is also installed on the right side of the center in the left-right direction of the vehicle body. Due to the connection with the exhaust pipe 28, the downstream end of the outlet pipe 37A provided in the SCR device 32 is located at the approximate center in the left-right direction of the vehicle body.
  • the SCR device 32 is installed at a position where it does not interfere with the hook-shaped guard 3 ⁇ / b> A provided behind the cab 3. In this case, the vertical position is a position where the cab 3 does not interfere with the cab 3 or the guard 3A even when the cab 3 is tilted rearward (see the two-dot chain line in FIG. 1).
  • the guard 3A is provided to protect the valve device for the hydraulic circuit disposed below the SCR device 32 from falling rocks or the like during loading work. However, since the SCR device 32 is also protected by the guard 3A, damage to the SCR device 32 and damage to the cover 67 that covers the SCR device 32 can be suppressed. In addition, since the SCR device 32 is located at a high position behind the cab 3, there is no fear of hitting pebbles or the like jumping while the dump truck 1 is traveling, and even if the vehicle body sinks in a soft ground, it can be buried. Absent. Also in this respect, damage to the SCR device 32 can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the cab 3 is rotatably supported on the front frame 1A and is provided so as to be tilted up rearward.
  • the cab tilt-up direction is arbitrary, and the front or side is In this case, it may be tilted up, or may not be tilted up.
  • the SCR device 32 of the exhaust gas aftertreatment device 30 is attached to the front frame 1A via the support frame 65.
  • the present invention is not limited to this. Included in the invention. In particular, when the cab does not tilt up with respect to the front frame, the position of the SCR device does not change significantly.
  • the cab is mounted on the front frame through a cab mount for vibration absorption and vibration damping, and the vibration system is different from the front frame.
  • a bellows pipe for absorbing different vibrations between the communication pipe and the SCR device. Etc., and the structure becomes complicated. Therefore, in such a case, it is desirable to attach the SCR device to the front frame as in the above embodiment.
  • the present invention can be used not only for articulated dump trucks but also for rigid dump trucks.

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Abstract

 エンジンが収容されるエンジン室の後方にキャブ(3)が配置されるとともに、キャブ(3)の後方にボディ(29)が配置され、かつエンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置(30)が搭載されたダンプトラック(1)において、排気ガス後処理装置(30)は、排気ガス中の粒子状物質を捕集するDPF装置(31)と、排気ガス中の窒素酸化物を浄化するSCR装置(32)と、DPF装置(31)およびSCR装置(32)を連通させる連通管(33)とを備え、DPF装置(31)は、キャブ(3)の側方に設けられた右フェンダ(18)の上部に設置され、SCR装置(32)は、キャブ(3)とボディ(29)との間に設置される。

Description

ダンプトラック
 本発明は、ダンプトラックに係り、より具体的にはダンプトラックに搭載される排気ガス後処理装置の搭載構造の改良に関する。
 従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matter;パーティキュレート・マター)を、専用のフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter;ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ)にて捕集することが知られている。ディーゼルエンジンを搭載した例えばオンロード用の輸送トラックには、排気ガス規制を遵守する必要性から、DPFを備えた排気ガス後処理装置が搭載されている。排気ガス後処理装置は、エンジンからの排気管の途中に設けられ、車両の下側など、走行風を受け易い位置に露出した状態で設置されることが多い。
 ところが、鉱山等の不整地やぬかるんだ軟弱地などを走行可能に設けられたダンプトラックでは、排気ガス後処理装置を車両の下側に設置してしまうと、走行中に跳ね上げられた小石等があたったり、車両が排気ガス後処理装置と共にぬかるみに沈み込んだりして排気ガス後処理装置が損傷するおそれがある。このため、そのようなダンプトラックにおいては、排気ガス後処理装置をオペレータが乗り込むキャブの側方であって、右前輪のフェンダ上部の高所に搭載することが提案されている(例えば、特許文献1、図1参照)。
 特許文献1において、排気ガス後処理装置が搭載される箇所は、エンジン室とは仕切られた別室の設置空間になっており、ラジエータ用の冷却ファンによる冷却空気が排気ガス後処理装置に供給されることはない。そこで、排気ガス後処理装置の前方には、アフタークーラ用の冷却ファンが配置されている。この冷却ファンにて吸い込まれた冷却空気は、アフタークーラを冷却した後、後方側の排気ガス後処理装置にあたるように供給される。こうすることで、走行風やラジエータ用の冷却ファンから冷却空気が得られない場合でも、排気ガス後処理装置の温度が過度に上昇するのを防止できる。
特開2010-96014号公報
 排気ガスに対する規制がより厳しくなっている昨今では、排気ガスをさらに浄化することが要求される。このため、排気ガス後処理装置としては、DPFに加えて排気ガス中の窒素酸化物を浄化する還元触媒を備えて構成することが望まれる。
 しかしながら、還元触媒は通常、DPFの下流側に配置されるが、DPFが配置されたフェンダ上部においては、DPFの下流側に還元触媒の配置スペースを確保するのが難しいという問題がある。特に不整地や軟弱地を走行可能とされたダンプトラックでは、損傷を免れる位置に排気ガス後処理装置を配置する必要があるなど、その配置スペースに制約があるため、特に問題となる。
 本発明の目的は、還元触媒の損傷を抑制できるダンプトラックを提供することにある。
 第1発明に係るダンプトラックは、エンジンが収容されるエンジン室の後方にキャブが配置されるとともに、キャブの後方にボディが配置され、かつ前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置が搭載されたダンプトラックにおいて、前記排気ガス後処理装置は、前記排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置と、前記排気ガス中の窒素酸化物を浄化する触媒装置と、前記フィルタ装置および前記触媒装置を連通させる連通管とを備え、前記フィルタ装置は、前記キャブの側方に設けられたフェンダの上部に設置され、前記触媒装置は、前記キャブと前記ボディとの間に設置されることを特徴とする。
 第1発明によれば、排気ガス後処理装置を構成するフィルタ装置をフェンダ上部の高所に設置する他、触媒装置をキャブとボディとの間に設置する。この際、そのような設置箇所の下方は通常、ダンプトラックの車体フレームが位置しており、設置された触媒装置は、車体フレームよりも上方となるから、フィルタ装置と同様、高所に位置させることができる。従って、走行中の小石の跳ね上げによる損傷や、軟弱地を走行中の損傷を抑制でき、前記目的を達成できる。
 その他、本発明によれば、次の作用効果を奏する。すなわち、特にアーティキュレート型のダンプトラックにおいては、キャブとボディとの間が所定幅で離間しており、この空間がデットスペースとなっているが、そのような空間を利用して触媒装置を配置することで、デットスペースを有効に利用でき、キャブからの視界を妨げることなく、触媒装置を良好に設置できる。また、フィルタ装置および触媒装置の両方を略同じ高さ位置に設けることにより、これらを連通させる連通管を上下に大きく曲げて配管する必要がないから、排気ガス後処理装置の構造を簡素化できるうえ、連通管の取り回しを含めた搭載構造を簡素化できる。
 第2発明に係るダンプトラックでは、前記キャブは、車体フレームに対してチルトアップ可能に載置され、前記触媒装置は、前記キャブと前記ボディとの間に設置されて前記車体フレームに取り付けられることを特徴とする。
 第2発明によれば、触媒装置をチルトアップ可能なキャブに取り付けるのではなく、車体フレームに取り付けるので、キャブをチルトアップさせても、触媒装置の設置位置が変化することはない。従って、触媒装置は、フィルタ装置に対する設置位置も変化しないから、そのような位置変化を吸収するための構造を不要にでき、搭載構造をより簡素化できる。
 第3発明に係るダンプトラックでは、前記フェンダの後部には、車体の後方外側に向けて延設された複数段のステップを有するラダーが設けられ、前記連通管は、前記ラダーと前記キャブとの間を通して配置されることを特徴とする。
 連通管をキャブとラダーとの間に配置すると、高温となる連通管とラダーとが近接することになるため、サービスマンやオペレータは、連通管に触れないよう気を付けながらラダーを昇降することになる。
 しかし、第3発明によれば、ラダーのステップを車体の後方外側に向けて延設させているので、連通管からより離間した位置でラダーを利用でき、連通管に気を取られることなくラダーを迅速に昇降できる。
 第4発明に係るダンプトラックでは、前記フェンダの後部には、複数段のステップを有するラダーが設けられ、前記フィルタ装置は、排気ガスが車体の前後方向と平行に流れるように設置され、前記連通管は、下流側が前記車体の前後方向に対し平面視にて内方側に傾いた状態で前記ラダーと前記キャブとの間を通して配置されることを特徴とする。
 第4発明によれば、連通管の下流側を車体の内方側に向けて傾けているから、連通管の下流側をラダーからさらに離間させることができ、ラダーを利用した昇降をよりスムーズにできる。
 第5発明に係るダンプトラックでは、前記触媒装置および前記連通管は、少なくとも前記ラダー側に臨む部分がカバーで覆われていることを特徴とする。
 第5発明によれば、触媒装置および連通管をカバーで覆うため、それらからの熱を確実に遮断でき、ラダーでの昇降を慌てることなく一層スムーズにできる。
本発明の一実施形態に係るダンプトラックの要部を示す側面図。 ダンプトラックの要部を示す平面図。 ダンプトラックに搭載される排気ガス後処理装置を示す平面図。 ダンプトラックのフレームの一部および排気ガス後処理装置を前方斜め上方から見た斜視図。 ダンプトラックのフレームの一部および排気ガス後処理装置を後方斜め下方から見た斜視図。
 以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
 図1、図2は、本実施形態のダンプトラック1の要部を示す側面図および平面図である。図1、図2において、ダンプトラック1は、フロントフレーム1Aおよびリアフレーム1Bが連結部55A(図4、図5)を介して揺動自在に連結されたアーティキュレートダンプトラックとして構成されている。
[ダンプトラック全体の説明]
 ダンプトラック1の車体フレームとしてのフロントフレーム1Aには、フロントアクスルおよびフロントサスペンションを介して前輪2が設けられ、振動吸収・減衰用のキャブマウントを介してキャブ3が載置されている。フロントフレーム1Aにおいて、キャブ3の前方側には、上方が開閉自在なボンネット4Aで覆われ、左右の側方が隔壁4Bで覆われたエンジン室4が設けられている。
 エンジン室4内には、ディーゼルエンジン(以下、エンジンと略す)5が配置されている。エンジン室4内において、エンジン5の前方にはラジエータ用冷却ファン6が配置され、冷却ファン6の前方にはラジエータ7が配置され、ラジエータ7の前方にはエアコンコンデンサ8が配置されている。また、エンジン5には、排気ターボ過給機9が取り付けられている。
 エンジン室4の左方前方から、キャブ3の左方に設けられた左フェンダ11の上部にかけては、オペレータやサービスマンが歩行可能なアクセス通路12になっている。オペレータは、左フェンダ11前方のステップ13を通って地上からアクセス通路12に登り、後方に移動してキャブ3内に乗り込むことが可能である。また、メンテナンス時には、ボンネット4Aを開けることで、アクセス通路12からエンジン室4内のメンテナンスが可能であり、図1中に2点鎖線で示すように、キャブ3を後方側にチルトアップさせることで、キャブ3の下方の油圧機器や動力伝達機器のメンテナンスが可能である。
 これに対して、エンジン室4の右方には、サイドカバー14Aで覆われた通気室14が設けられている。通気室14とエンジン室4とは、右方の隔壁4Bで仕切られている。通気室14内には、エアクリーナ15が一部露出した状態で配置され、エアクリーナ15の後方にはアフタークーラ16が配置され、アフタークーラ16の後方にはアフタークーラ用冷却ファン17が配置されている。
 通気室14の後方、すなわちキャブ3の右方には、右フェンダ18が設けられている。右フェンダ18の上部には、上方および側方が囲われたDPF(ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ)設置室19が設けられている。DPF設置室19の前側は開口しており、通気室14とDPF設置室19とが前後に連通している。DPF設置室19の上面は、アクセス通路21になっている。アクセス通路21は、下方にDPF設置室19が設けられていることで、左方のアクセス通路12よりも高い位置にある。アクセス通路21には、地上からラダー22を通して昇ることが可能である。
 ここで、エンジン5に供給される吸気およびエンジン5からの排気ガスの流れについて説明する。
 エアクリーナ15に流入した吸気は、吸気管23を通って排気ターボ過給機9のコンプレッサに供給され、コンプレッサにて過給される。過給された吸気は、吸気管24を通してアフタークーラ16に送られる。アフタークーラ16にて熱交換(冷却)された吸気は、吸気管25および図示しない吸気マニホールドを通してエンジン5に供給される。
 エンジン5からの排気ガスは、図示しない排気マニホールドおよび排気管26を通して排気ターボ過給機9のタービンに送られ、タービンを駆動した後に排気管27を通して後述する排気ガス後処理装置30に送られる。排気ガス後処理装置30を通過した排気ガスは、排気管28(図1)を通して後方のボディ29に設けられたボディヒーティング用の排気回路に送られる。排気回路を通った排気ガスは、同じくボディ29に設けられた排気口から排出される。ボディ29が傾いた位置にあり、排気管28の端部と離れている場合には、排気ガスが排気管28の端部から直接排出される。
 続いて、冷却空気の流れについて説明する。ラジエータ用冷却ファン6の駆動により、外気が冷却空気としてボンネット4A前部のフロントグリル4Cからエンジン室4内に引き込まれる。この冷却空気によって先ずエアコンコンデンサ8が冷却され、次いでラジエータ7が冷却される。ラジエータ7を通過した冷却空気は、エンジン5および排気ターボ過給機9の表面を冷却しながら後方に流れ、ボンネット4Aの後端とキャブ3との間の隙間等を通って排出される。
 一方、アフタークーラ用冷却ファン17の駆動により、外気が冷却空気としてサイドカバー14A前部の複数の吸気口14Bから通気室14内に引き込まれる。この冷却空気の一部によりエアクリーナ15の表面が冷却される。冷却空気はその後、アフタークーラ16を冷却し、DPF設置室19内に流入する。流入した冷却空気は排気ガス後処理装置30のフィルタ装置としてのDPF装置31(後述)を冷却し、DPF設置室19の後部から排出される。
 なお、ボディ29は、リアフレーム1Bに起伏自在に支承されており、図示しない一対の油圧アクチュエータからなるホイストシリンダにて駆動される。
[排気ガス後処理装置の説明]
 以下には、本実施形態での排気ガス後処理装置30について説明する。
 図3~図5は、排気ガス後処理装置30を示す平面図、前方斜め上方から見た斜視図、および後方斜め下方から見た斜視図である。図3~図5において、排気ガス後処理装置30は、DPF設置室19(図1、図2)内に設置されて排気管27の後端に接続されるDPF装置31と、DPF装置31の下流側に位置してキャブ3とボディ29との間に設置された触媒装置としてのSCR(選択還元触媒)装置32と、これらDPF装置31の下流端およびSCR装置32の上流端を連通させる連通管33とを備える。これらDPF装置31、SCR装置32、および連通管33は、多少の上下差はあるが、略同一の高さレベルで設置される。
 DPF装置31は、円筒状のケース34を備える。DPF装置31の軸線A-Aは、車両の前後方向と平行である。DPF装置31内部を排気ガスは、車両の前後方向に沿って前側から後側へと流れる。ケース34の内部には、排気ガス中のPMを捕集するDPF35と、ドージング燃料を活性化させる酸化触媒36とが収容されている。酸化触媒36はDPF35の上流側に配置されている。ドージング燃料は、例えばエンジン5の燃料と同じであり、DPF35で捕集されたPMを自己燃焼させるために排気ガス中に供給される。ドージング燃料は、エンジン5の気筒内にポスト噴射として供給されてもよいし、排気管27内に噴射されてもよい。
 排気ガス中に供給されたドージング燃料は、酸化触媒36にて活性化し、排気ガスの温度をPMの燃焼温度まで上昇させる。DPF35にて捕集されたPMは、排気ガスの高熱にて自己燃焼し、DPF35がPMの詰まりのない状態に再生する。DPF35および酸化触媒36の具体的な構造等は既知であるため、ここでの説明は省略する。
 SCR装置32も、円筒状のケース37を備える。SCR装置32の軸線B-Bは、車両の前後方向、すなわちDPF装置31の軸線A-Aに対し、平面視にて直交する。ケース37に設けられた出口管37Aは、下方に向けて鉛直に折曲しており、前述した排気管28(図1)に接続される。ケース37の内部には、排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化する選択還元触媒38が収容されている。選択還元触媒38に供給される還元剤としては、本実施形態では尿素水溶液から得られるアンモニアである。選択還元触媒38の構造等も既知であるため、ここでの説明は省略する。なお、選択還元触媒38の下流側に、余剰のアンモニアを酸化処理するアンモニア低減用の酸化触媒を設けてもよい。
 連通管33は、上流側の曲管41と、下流側のミキシング配管42とを備える。曲管41は、車両の側方に膨らむよう大きな径の曲げ形状を有し、その流路面積が絞られることなくDPF装置31とミキシング配管42とを連通させている。曲管41の途中には、必要に応じて蛇腹管が配置され、DPF装置31側の振動がミキシング配管42側に伝達されるのを防止する。ミキシング配管42は、平面視において、その軸線C-Cが車両の前後方向、すなわちDPF装置31の軸線A-Aに対し、平面視にて角度θ1だけ傾いている。つまりミキシング配管42の下流側が、車両の内方側に向いているのである。
 より具体的に、ミキシング配管42は、排気ガスが軸線C-Cに対して平面視にて直交する方向から流入するとともに、流入した排気ガスの流れを軸線C―Cに沿った方向へと変更する第1エルボ部43と、第1エルボ部43の下流側に位置し、軸線C-Cに沿った所定長さの直管部44と、直管部44の下流側に位置し、軸線C-Cに対して上方に向けて鉛直に折曲した第2エルボ部45とを有する。なお、軸線C-Cを含め、前述した軸線A-A、および軸線B-Bは全て水平な軸線である。
 第1エルボ部43において、軸線C―Cの延長上には、尿素水溶液をミキシング配管42内に噴射するインジェクタ46が取り付けられている。尿素水溶液は、右フェンダ18(図1)の前方下側に配置された尿素水溶液タンク47からサプライモジュール48によって汲み上げられ、供給チューブ49を通してインジェクタ46に供給される。インジェクタ46から噴射された尿素水溶液は、直管部44内で排気ガスと混合されることで熱分解し、アンモニアが得られる。このアンモニアが還元剤となり、第2エルボ部45を通して下流の選択還元触媒38に供給され、排気ガス中の窒素酸化物が浄化される。
[排気ガス後処理装置の搭載構造の説明]
 次に、排気ガス後処理装置30の搭載構造について説明する。
 図4、図5に示すように、フロントフレーム1Aは、車体の前後方向に沿った左右一対のサイドメンバー51,51を有している。サイドメンバー51の後端には、クロスメンバー52が架設されている。クロスメンバー52の下方には、同様なクロスメンバー53が設けられている。クロスメンバー52,53の両端は、鉛直なサポートメンバー54にて上下に連結されている。
 これらのクロスメンバー52,53およびサポートメンバー54にて枠状のアーティキュレートサポート55が構成されている。アーティキュレートサポート55には、図示しないアーティキュレートピンによりリアフレーム1B(図1)が連結される連結部55Aが設けられている。アーティキュレートサポート55と各サイドメンバー51とは、補強用サイドメンバー56で連結されている。
 各サイドメンバー51の長手方向の途中には、フロントピラー57が立設され、各サポートメンバー54の後端には、リアピラー58が立設されている。フロントピラー57およびリアピラー58の上端には、平坦な載置面57A,58Aがそれぞれ設けられている。載置面57A,58Aには、キャブ3の下部側がキャブマウントを介して載置される。この際、リアピラー58の載置面58Aとキャブ3との間には回動機構が設けられる。この回動機構によりキャブ3は、所定の角度だけ後方側にチルトアップ可能である(図1中の2点鎖線参照)。
 右側のフロントピラー57の上部には、右方に向けて水平に延出した支持フレーム61が設けられている。右側の鉛直なサポートメンバー54の側面には、右フェンダ18に倣った形状のブラケット62が設けられている。ブラケット62は、例えば油圧回路中に組み込まれるアキュムレータ等の取付箇所として用いられる。ブラケット62の上部と支持フレーム61とには、矩形状の取付プレート63が架設されている。また、ブラケット62の上部と右側のリアピラー58の上部とは、L字状の連結フレーム64を介して連結されている。取付プレート63上にDPF装置31がVクランプ等の適宜な取付手段にて取り付けられる。
 左右のリアピラー58の載置面58Aには、後方側に連続して拡張された取付面部58Bが設けられている。これらの取付面部58Bには、後方に向けて水平に延出した支持フレーム65が取り付けられている。支持フレーム65間には、矩形状の取付プレート66が架設されている。取付プレート66上にSCR装置32がVクランプ等の適宜な取付手段にて取り付けられる。取付プレート66にはまた、SCR装置32の全体を覆う建屋形状のカバー67が設けられている。
 連通管33は、その両端がDPF装置31およびSCR装置32にて支持されるのに加え、途中に設けられたブラケット33A(図3)を介して、前述のL字状の連結フレーム64に取り付けられる。このような連通管33のミキシング配管42は、前述したように、車体の前後方向(DPF装置31の軸線A-Aと同じ方向)に対して、平面視にて角度θ1だけ傾いていることで、キャブ3とラダー22との間の狭小スペースを利用して配管されている(図2)。
 連通管33において、曲管41の後端付近から下流側は、DPF設置室19からはみ出している。曲管41の後端側およびミキシング配管42の第1エルボ部43あたりは、その側方および底側がカバー68で覆われる。また、その上方は、アクセス通路21(図2)の延長として設けられたプレート状のステップ21A,21Bによって覆われる。さらに、ミキシング配管42としては、車体の内側に向けて開口した断面コ字形状のカバー69によって覆われる。
 このように、SCR装置32および連通管33の少なくともラダー22に臨む部分が各カバー67,68,69で覆われている。このことにより、SCR装置32および連通管33に隣接して設けられたラダー22を昇降するサービスマンやオペレータが、高温となるSCR装置32や連通管33に容易に触れるのを防いでいるとともに、それらからの熱を遮断している。
 加えて、本実施形態のラダー22は、複数段のステップ22Aを有している。各ステップ22Aは、車体の前後方向(DPF装置31の軸線A-Aと同じ方向)に対して、平面視にて角度θ2(図2)だけ車体の後方外側に向いて延設されている。このことからラダー22を昇降するサービスマンやオペレータは、SCR装置32や連通管33のミキシング配管42からより離間することとなり、それらに触れ難くなっている。また、キャブ3とラダー22との間の狭小スペースを通るミキシング配管42は、その下流側が平面視にて軸線A-Aに対し角度θ2とは逆側に角度θ1(図3)だけ傾いているから、後方側でさらにラダー22と離間することとなり、この点でも一層触れ難くなっている。
 以上のように搭載された排気ガス後処理装置30によれば、図1、図2に示すように、SCR装置32は、車体の前後方向において、キャブ3とボディ29との間に設置されている。SCR装置32はまた、車体の左右方向において、中央よりも右寄りに設置されている。排気管28との接続の関係から、SCR装置32に設けられた出口管37Aの下流端が車体の左右方向の略中央に位置する。上下方向において、SCR装置32は、キャブ3の背後に設けられた庇状のガード3Aと干渉しない位置に設置されている。この際の上下位置は、キャブ3が後方側にチルトアップした場合でも(図1中の2点鎖線参照)、キャブ3やガード3Aとは干渉しない位置である。
 なお、ガード3Aは、SCR装置32の下方に配置された油圧回路用のバルブ装置を、積込作業時の落石等から保護するために設けられる。しかし、ガード3AによりSCR装置32も保護されることとなるから、SCR装置32の損傷や、SCR装置32を覆うカバー67の損傷を抑制できる。また、SCR装置32は、キャブ3後方の高所に位置しているため、ダンプトラック1の走行中に跳ね上がる小石等が当たる心配もないうえ、軟弱地にて車体が沈み込んでも、埋もれることがない。この点でも、SCR装置32の損傷を抑制できる。
 本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
 例えば、前記実施形態では、キャブ3がフロントフレーム1Aに回動自在に支承され、後方にチルトアップ可能に設けられていたが、本発明では、キャブのチルトアップ方向は任意であり、前方または側方にチルトアップする場合であってもよく、また、チルトアップしない場合であってもよい。
 前記実施形態では、排気ガス後処理装置30のSCR装置32が支持フレーム65を介してフロントフレーム1Aに取り付けられていたが、これに限定されず、キャブの背面等に取り付けられた場合でも、本発明に含まれる。特にキャブがフロントフレームに対してチルトアップしない場合では、SCR装置の位置が大きく変わらないので、そうしてもよい。
 しかし、一般的にキャブは、フロントフレームに対して振動吸収および振動減衰用のキャブマウントを介して搭載されており、フロントフレームとは振動系が異なる。このため、排気ガス後処理装置の他のDPF装置や連通管がフロントフレームに取り付けられている場合には、連通管とSCR装置との間には、互いの異なる振動を吸収するための蛇腹管等を設ける必要があるなど、構造が複雑になる。従って、そのような場合には、前記実施形態のように、SCR装置もフロントフレームに取り付けることが望ましい。
 本発明は、アーティキュレート型のダンプトラックに利用できる他、リジット型のダンプトラックにも利用できる。
 1…ダンプトラック、1A…車体フレームであるフロントフレーム、3…キャブ、4…エンジン室、5…エンジン、18…フェンダである右フェンダ、22…ラダー、22A…ステップ、27…ボディ、30…排気ガス後処理装置、31…フィルタ装置であるDPF装置、32…触媒装置であるSCR装置、33…連通管、67,68,69…カバー。

Claims (5)

  1.  エンジンが収容されるエンジン室の後方にキャブが配置されるとともに、キャブの後方にボディが配置され、かつ前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置が搭載されたダンプトラックにおいて、
     前記排気ガス後処理装置は、
     前記排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置と、
     前記排気ガス中の窒素酸化物を浄化する触媒装置と、
     前記フィルタ装置および前記触媒装置を連通させる連通管とを備え、
     前記フィルタ装置は、前記キャブの側方に設けられたフェンダの上部に設置され、
     前記触媒装置は、前記キャブと前記ボディとの間に設置される
     ことを特徴とするダンプトラック。
  2.  請求項1に記載のダンプトラックにおいて、
     前記キャブは、車体フレームに対してチルトアップ可能に載置され、
     前記触媒装置は、前記キャブと前記ボディとの間に設置されて前記車体フレームに取り付けられる
     ことを特徴とするダンプトラック。
  3.  請求項1または請求項2に記載のダンプトラックにおいて、
     前記フェンダの後部には、車体の後方外側に向けて延設された複数段のステップを有するラダーが設けられ、
     前記連通管は、前記ラダーと前記キャブとの間を通して配置される
     ことを特徴とするダンプトラック。
  4.  請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のダンプトラックにおいて、
     前記フェンダの後部には、複数段のステップを有するラダーが設けられ、
     前記フィルタ装置は、排気ガスが車体の前後方向と平行に流れるように設置され、
     前記連通管は、下流側が前記車体の前後方向に対し平面視にて内方側に傾いた状態で前記ラダーと前記キャブとの間を通して配置される
     ことを特徴とするダンプトラック。
  5.  請求項3または請求項4に記載のダンプトラックにおいて、
     前記触媒装置および前記連通管は、少なくとも前記ラダー側に臨む部分がカバーで覆われている
     ことを特徴とするダンプトラック。
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