WO2022181390A1

WO2022181390A1 - ダンプトラック

Info

Publication number: WO2022181390A1
Application number: PCT/JP2022/005914
Authority: WO
Inventors: 佑太星野; 秀俊生井
Original assignee: 株式会社小松製作所
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2022-09-01
Also published as: JP7550677B2; CN116745491A; CA3204680A1; US12352193B2; US20240102413A1; JP2022129853A

Abstract

ダンプトラックは、エンジンと、エンジンよりも上方に配置されキャブを支持するキャブフロアと、エンジンの第１排気管から排出された排気ガスを処理する第１後処理装置と、エンジンの第２排気管から排出された排気ガスを処理する第２後処理装置と、を備える。第１後処理装置と第２後処理装置とは、エンジンよりも後方且つキャブフロアよりも下方において、車幅方向に並べて配置される。

Description

ダンプトラック

　本開示は、ダンプトラックに関する。

　エンジンから排出された排気ガスの後処理装置として、特許文献１に開示されているような後処理装置が知られている。

国際公開第２０１４／００７０６０号

　ダンプトラックに後処理装置を設置する場合、設置スペースの制約により後処理装置をエンジンルームに設置することが困難になる可能性がある。後処理装置をエンジンルームの外側に設置する場合、後処理装置の位置によっては、運転者の視界を妨げてしまう可能性がある。

　本開示は、排気ガスの後処理装置をダンプトラックの適正な位置に配置することを目的とする。

　本開示に従えば、エンジンと、エンジンよりも上方に配置されキャブを支持するキャブフロアと、エンジンの第１排気管から排出された排気ガスを処理する第１後処理装置と、エンジンの第２排気管から排出された排気ガスを処理する第２後処理装置と、を備え、第１後処理装置と第２後処理装置とは、エンジンよりも後方且つキャブフロアよりも下方において、車幅方向に並べて配置される、ダンプトラックが提供される。

　本開示によれば、排気ガスの後処理装置がダンプトラックの適正な位置に配置される。

図１は、実施形態に係るダンプトラックを模式的に示す前方からの斜視図である。図２は、実施形態に係るダンプトラックを模式的に示す左側面図である。図３は、実施形態に係るダンプトラックの一部を示す側断面図である。図４は、実施形態に係る車体フレームとエンジンと後処理装置とを示す左側面図である。図５は、実施形態に係るエンジンと後処理装置とを示す後方からの斜視図である。図６は、実施形態に係るキャブフロアと後処理装置との関係を示す平面図である。図７は、実施形態に係る後処理装置を示す右側面図である。

　以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

　実施形態においては、３次元直交座標系を設定し、３次元直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸と直交する所定面内のＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とし、所定面と直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。実施形態においては、ＸＹ平面と水平面とが平行であることとする。

　Ｘ軸方向は左右方向を示す。Ｙ軸方向は前後方向を示す。Ｚ軸方向は上下方向を示す。左右方向とは、ダンプトラックの操舵されない車輪の回転軸と平行な方向をいい、車幅方向と同義である。上下方向とは、地面と接触するダンプトラックのタイヤの接地面と直交する方向をいう。前後方向とは、左右方向及び上下方向と直交する方向をいう。＋Ｘ方向は右方向であり、－Ｘ方向は左方向である。＋Ｙ方向な前方向であり、－Ｙ方向は後方向である。＋Ｚ方向は上方向であり、－Ｚ方向は下方向である。

［ダンプトラック］
　図１は、実施形態に係るダンプトラック１を模式的に示す前方からの斜視図である。図２は、実施形態に係るダンプトラック１を模式的に示す左側面図である。図３は、実施形態に係るダンプトラック１の一部を示す側断面図である。

　ダンプトラック１は、鉱山の採掘現場で稼働する自走式のオフロードダンプトラックである。ダンプトラック１は、リジッドフレーム式である。

　図１、図２、及び図３に示すように、ダンプトラック１は、車体フレーム２と、エンジン３と、走行装置４と、キャブフロア５と、ダンプボディ６と、後処理装置７とを備える。

　車体フレーム２は、エンジン３、キャブフロア５、及びダンプボディ６のそれぞれを支持する。

　エンジン３は、ダンプトラック１の動力源である。エンジン３は、車体フレーム２の前部に支持される。エンジン３は、ディーゼルエンジンである。エンジン３は、燃料を燃焼して動力を発生する。エンジン３から排気ガスが排出される。

　走行装置４は、車体フレーム２を支持して走行する。走行装置４は、前車軸８Ｆと、後車軸８Ｒとを有する。前車軸８Ｆに前タイヤ９Ｆが装着される。後車軸８Ｒに後タイヤ９Ｒが装着される。前車軸８Ｆは、ダンプトラック１の操舵装置により操作される。後車軸８Ｒは、操舵されない。Ｘ軸方向は、後車軸８Ｒの回転軸と平行な方向である。走行装置４は、エンジン３が発生する動力により作動する。エンジン３は、パワーテイクオフ１０を介してトランスミッション１１に接続される。パワーテイクオフ１０は、エンジン３よりも後方に配置される。トランスミッション１１は、パワーテイクオフ１０よりも後方に配置される。エンジン３で発生した動力は、パワーテイクオフ１０、トランスミッション１１、及び後車軸８Ｒを介して、後タイヤ９Ｒに伝達される。後タイヤ９Ｒが回転することにより、ダンプトラック１が走行する。

　キャブフロア５は、プレート状の部材である。キャブフロア５は、エンジン３よりも上方において、車体フレーム２の前部に支持される。キャブフロア５は、エンジン３よりも上方に配置される。また、キャブフロア５の少なくとも一部は、前車軸８Ｆ（前タイヤ９Ｆ）よりも上方に配置される。キャブフロア５は、キャブ１２を支持する。キャブ１２は、キャブフロア５の上面の左部に配置される。キャブ１２の内側に運転室が設けられる。運転者は、運転室に搭乗してダンプトラック１を運転する。

　ダンプボディ６は、積荷を積載する。ダンプトラック１は、リアダンプ方式である。ダンプトラック１は、ダンプボディ６を後方に回動することによってダンプボディ６から積荷を排出する。

　ダンプボディ６は、回動することにより、積載姿勢とダンプ姿勢とに変化することができる。積載姿勢とは、ダンプボディ６の可動範囲において車体フレーム２に最も接近するように下降して車体フレーム２に着座した姿勢をいう。ダンプ姿勢とは、ダンプボディ６の可動範囲において車体フレーム２が最も離れるように上昇した姿勢をいう。ダンプボディ６が積載姿勢において、ダンプボディ６に積荷が積載され、ダンプトラック１は走行可能である。ダンプボディ６がダンプ姿勢において、ダンプボディ６から積荷が排出される。

　ダンプボディ６は、プロテクタ板６Ａと、前板６Ｂと、底板６Ｃと、右側板６Ｄと、左側板６Ｅとを有する。ダンプボディ６が積載姿勢において、プロテクタ板６Ａは、キャブ１２よりも上方に配置される。前板６Ｂは、プロテクタ板６Ａの後端部に接続される。プロテクタ板６Ａの後端部と前板６Ｂの上端部とが接続される。底板６Ｃは、前板６Ｂの下端部に接続される。前板６Ｂの下端部と底板６Ｃの前端部とが接続される。右側板６Ｄは、前板６Ｂの右端部及び底板６Ｃの右端部のそれぞれに接続される。左側板６Ｅは、前板６Ｂの左端部及び底板６Ｃの左端部のそれぞれに接続される。プロテクタ板６Ａ、前板６Ｂ、底板６Ｃ、右側板６Ｄ、及び左側板６Ｅは、一体である。

［後処理装置］
　図４は、実施形態に係る車体フレーム２とエンジン３と後処理装置７とを示す左側面図である。図５は、実施形態に係るエンジン３と後処理装置７とを示す後方からの斜視図である。図６は、実施形態に係るキャブフロア５と後処理装置７との関係を示す平面図である。図７は、実施形態に係る後処理装置７を示す右側面図である。

　後処理装置７は、エンジン３から排出された排気ガスを処理する。後処理装置７は、排気ガスを浄化する。実施形態において、後処理装置７は、選択触媒と還元剤とを利用して排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化する尿素ＳＣＲ（Selective　Catalytic　Reduction）システムを含む。

　実施形態において、後処理装置７は、第１後処理装置７１と、第２後処理装置７２とを含む。図３、図４、図５、図６、及び図７に示すように、第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、エンジン３よりも後方且つキャブフロア５よりも下方において、車幅方向（左右方向）に並べて配置される。実施形態において、第１後処理装置７１は、第２後処理装置７２の右方に配置される。

　上下方向において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、エンジン３よりも上方に配置される。上下方向において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、キャブフロア５よりも下方に配置される。実施形態において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、パワーテイクオフ１０及びトランスミッション１１の少なくとも一方の上方に配置される。前後方向において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、エンジン３よりも後方に配置される。前後方向において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、キャブフロア５よりも後方に配置される。ダンプボディ６が積載姿勢において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、ダンプボディ６の前板６Ｂよりも前方に配置される。

　第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、同一種類の尿素ＳＣＲシステムである。第１後処理装置７１の性能と第２後処理装置７２の性能とは、等しい。第１後処理装置７１の外形と第２後処理装置７２の外形とは、等しい。第１後処理装置７１の外形の寸法と第２後処理装置７２の外形の寸法とは、等しい。第１後処理装置７１の外形は、所定方向に長い。第２後処理装置７２の外形は、所定方向に長い。第１後処理装置７１の外形及び第２後処理装置７２の外形は、略円筒状でもよいし、それ以外の形状でもよい。

　第１後処理装置７１は、第１後処理装置７１の長手方向とダンプトラック１の車幅方向とが一致するように、車体フレーム２に配置される。第２後処理装置７２は、第２後処理装置７２の長手方向とダンプトラック１の車幅方向とが一致するように、車体フレーム２に配置される。

　実施形態において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、車体フレーム２に着脱可能である。

　前後方向において、第１後処理装置７１の位置と第２後処理装置７２の位置とは、実質的に等しい。上下方向において、第１後処理装置７１の位置と第２後処理装置７２の位置とは、実質的に等しい。

　第１後処理装置７１の右端部は、ダンプボディ６の右端部よりも左方に配置される。第２後処理装置７２の左端部は、ダンプボディ６の左端部よりも右方に配置される。すなわち、左右方向において、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、ダンプボディ６から外側に突出しない。

　実施形態において、エンジン３は、Ｖ型１２気筒エンジンである。エンジン３は、複数の右側のシリンダと複数の左側のシリンダとを有する。右側のシリンダと左側のシリンダとは、前後方向に交互に配置される。また、エンジン３は、所謂、縦置きエンジンである。すなわち、エンジン３のクランクシャフトは、前後方向に長い。右側のシリンダは、前後方向に６つ設けられる。左側のシリンダは、前後方向に６つ設けられる。エンジン３には、右側のシリンダと左側のシリンダとから排出された排気ガスをエンジン３の外部に排出する図示しない排出口が配置される。

　複数の右側のシリンダのそれぞれは、排出口を介して、第１排気管１３に接続される。複数の左側のシリンダのそれぞれは、排出口を介して、第２排気管１４に接続される。右側のシリンダから排出された排気ガスは、排出口を介して、第１排気管１３に排出される。左側のシリンダから排出された排気ガスは、排出口を介して、第２排気管１４に排出される。

　第１後処理装置７１は、第１排気管１３に接続される。第１後処理装置７１は、エンジン３の第１排気管１３から排出された排気ガスを処理する。第２後処理装置７２は、第２排気管１４に接続される。第２後処理装置７２は、エンジン３の第２排気管１４から排出された排気ガスを処理する。

　第１排気管１３は、第１後処理装置７１の吸気口１５に接続される。吸気口１５は、第１後処理装置７１の前部の左部に設けられる。第２排気管１４は、第２後処理装置７２の吸気口１６に接続される。吸気口１６は、第２後処理装置７２の前部の右部に設けられる。

　エンジン３から排出され第１排気管１３を介して第１後処理装置７１の吸気口１５に流入した排気ガスは、第１後処理装置７１において浄化された後、第１後処理装置７１の排気口１７から排出される。エンジン３から排出され第２排気管１４を介して第２後処理装置７２の吸気口１６に流入した排気ガスは、第２後処理装置７２において浄化された後、第２後処理装置７２の排気口１８から排出される。

　第１後処理装置７１の排気口１７は、第１後処理装置７１の右側の側部に設けられる。第２後処理装置７２の排気口１８は、第２後処理装置７２の左側の側部に設けられる。

　第１後処理装置７１の排気口１７は、第３排気管１９に接続される。第２後処理装置７２の排気口１８は、第４排気管２０に接続される。

　第３排気管１９は、流入口２１と流出口２２とを有する。流入口２１は、第３排気管１９の一端部に設けられる。流出口２２は、第３排気管１９の他端部に設けられる。第１後処理装置７１の排気口１７と第３排気管１９の流入口２１とが接続される。第１後処理装置７１の排気口１７から排出された排気ガスは、第３排気管１９を流通した後、第３排気管１９の流出口２２から流出する。

　第４排気管２０は、流入口２３と流出口２４とを有する。流入口２３は、第４排気管２０の一端部に設けられる。流出口２４は、第４排気管２０の他端部に設けられる。第２後処理装置７２の排気口１８と第４排気管２０の流入口２３とが接続される。第２後処理装置７２の排気口１８から排出された排気ガスは、第４排気管２０を流通した後、第４排気管２０の流出口２４から流出する。

　実施形態において、第３排気管１９の流出口２２及び第４排気管２０の流出口２４のそれぞれは、第１後処理装置７１よりも右側に配置される。エンジン３の排気ガスは、第３排気管１９の流出口２２及び第４排気管２０の流出口２４のそれぞれからダンプトラック１の右方に排出される。

　上下方向において、第４排気管２０の少なくとも一部は、第１後処理装置７１の中心Ｃ１及び第２後処理装置７２の中心Ｃ２よりも下方に配置される。実施形態において、第１，第２後処理装置７１，７２の中心Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）とは、上下方向及び前後方向における第１，第２後処理装置７１，７２の略中心をいう。実施形態において、第４排気管２０は、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２の後方に配置される中間部２０Ｍを有する。第４排気管２０の中間部２０Ｍが、上下方向において第１後処理装置７１の中心Ｃ１及び第２後処理装置７２の中心Ｃ２よりも下方に配置される。

　図７に示すように、第３排気管１９の流出口２２の位置と第４排気管２０の流出口２４の少なくとも一部の位置とは、一致する。すなわち、第３排気管１９の流出口２２の高さと第４排気管２０の流出口２４の少なくとも一部の高さとは、一致する。上下方向において、第３排気管１９の流出口２２及び第４排気管２０の流出口２４のそれぞれは、第１後処理装置７１の中心Ｃ１及び第２後処理装置７２の中心Ｃ２よりも上方に配置される。

　第３排気管１９の右端部（流出口２２）及び第４排気管２０の右端部（流出口２４）のそれぞれは、ダンプボディ６の右端部よりも左方に配置される。第３排気管１９の左端部及び第４排気管２０の左端部のそれぞれは、ダンプボディ６の左端部よりも右方に配置される。すなわち、左右方向において、第３排気管１９及び第４排気管２０のそれぞれは、ダンプボディ６から外側に突出しない。

［効果］
　以上説明したように、実施形態によれば、第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、エンジン３よりも後方且つキャブフロア５よりも下方において、車幅方向に並べて配置される。実施形態によれば、第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、エンジン３よりも後方に配置されるので、エンジンルームには設置されない。また、第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、キャブフロア５よりも下方に配置されるので、運転者の視界を妨げない。第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、車幅方向に並べて配置されるので、エンジン３よりも後方且つキャブフロア５よりも下方の空間が有効活用される。以上により、第１後処理装置７１と第２後処理装置７２とは、ダンプトラック１の適正な位置に配置される。

　第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、ダンプボディ６の前板６Ｂよりも前方に配置される。これにより、エンジン３よりも後方且つキャブフロア５よりも下方且つ前板６Ｂよりも前方の空間が有効活用される。また、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、プロテクタ板６Ａ及び前板６Ｂにより保護される。

　第１後処理装置７１は、第１後処理装置７１の長手方向と車幅方向とが一致するように配置される。第２後処理装置７２は、第２後処理装置７２の長手方向と車幅方向とが一致するように配置される。これにより、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２の占有空間が大きくなることが抑制される。

　第１後処理装置７１は、第２後処理装置７２の右側に配置される。第１後処理装置７１の排気口１７は、第１後処理装置７１の右側の側部に設けられる。第２後処理装置７２の排気口１８は、第２後処理装置７２の左側の側部に設けられる。排気口１７に接続される第３排気管１９の流出口２２は、第１後処理装置７１よりも右側に配置される。排気口１８に接続される第４排気管２０の流出口２４は、第１後処理装置７１よりも右側に配置される。第３排気管１９の流出口２２及び第４排気管２０の流出口２４のそれぞれが、第１後処理装置７１よりも右側に配置されるので、排気ガスは、ダンプトラック１の右側に排出される。キャブ１２はキャブフロア５の左側に配置されるので、運転室と流出口２２及び流出口２４との距離は長くなる。そのため、流出口２２及び流出口２４から排気ガスが排出されるときの騒音が運転室に伝達されることが抑制される。また、流出口２２及び流出口２４から排出された排気ガスが運転室に流入することが抑制される。

　上下方向において、第４排気管２０の少なくとも一部は、第１後処理装置７１の中心Ｃ１及び第２後処理装置７２の中心Ｃ２よりも下方に配置される。実施形態において、第４排気管２０の中間部２０Ｍが、第１後処理装置７１の中心Ｃ１及び第２後処理装置７２の中心Ｃ２よりも下方に配置される。これにより、第４排気管２０とダンプボディ６の少なくとも一部との接触が抑制される。

　上下方向において、第３排気管１９の流出口２２の位置と第４排気管２０の流出口２４の少なくとも一部の位置とは、一致する。流出口２２と流出口２４とが同じ高さに配置されるので、第３排気管１９及び第４排気管２０の占有空間が大きくなることが抑制される。また、必要に応じて、第３排気管１９の流出口２２と第４排気管２０の流出口２４とをマニホールドで接続することができる。

　上下方向において、第３排気管１９の流出口２２及び第４排気管２０の流出口２４のそれぞれは、第１後処理装置７１の中心Ｃ１及び第２後処理装置７２の中心Ｃ２よりも上方に配置される。流出口２２と流出口２４とが第１後処理装置７１の上部及び第２後処理装置７２上部と同じ高さに配置されるので、第３排気管１９及び第４排気管２０の占有空間が大きくなることが抑制される。

　第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれは、車体フレーム２に着脱される。第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれが車体フレーム２に支持されるので、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２と車体フレーム２との相対位置の変動が抑制される。第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれが車体フレーム２から外されることにより、第１後処理装置７１及び第２後処理装置７２のそれぞれのメンテナンス性が向上する。

　１…ダンプトラック、２…車体フレーム、３…エンジン、４…走行装置、５…キャブフロア、６…ダンプボディ、６Ａ…プロテクタ板、６Ｂ…前板、６Ｃ…底板、６Ｄ…右側板、６Ｅ…左側板、７…後処理装置、８Ｆ…前車軸、８Ｒ…後車軸、９Ｆ…前タイヤ、９Ｒ…後タイヤ、１０…パワーテイクオフ、１１…トランスミッション、１２…キャブ、１３…第１排気管、１４…第２排気管、１５…吸気口、１６…吸気口、１７…排気口、１８…排気口、１９…第３排気管、２０…第４排気管、２０Ｍ…中間部、２１…流入口、２２…流出口、２３…流入口、２４…流出口、７１…第１後処理装置、７２…第２後処理装置、Ｃ１…中心、Ｃ２…中心。

Claims

　エンジンと、
　前記エンジンよりも上方に配置されキャブを支持するキャブフロアと、
　前記エンジンの第１排気管から排出された排気ガスを処理する第１後処理装置と、
　前記エンジンの第２排気管から排出された排気ガスを処理する第２後処理装置と、を備え、
　前記第１後処理装置と前記第２後処理装置とは、前記エンジンよりも後方且つ前記キャブフロアよりも下方において、車幅方向に並べて配置される、
　ダンプトラック。
　前記キャブよりも上方に配置されるプロテクタ板及び前記プロテクタ板の後端部に接続される前板を有するダンプボディを備え、
　前記第１後処理装置及び前記第２後処理装置のそれぞれは、前記前板よりも前方に配置される、
　請求項１に記載のダンプトラック。
　前記第１後処理装置は、前記第１後処理装置の長手方向と前記車幅方向とが一致するように配置され、
　前記第２後処理装置は、前記第２後処理装置の長手方向と前記車幅方向とが一致するように配置される、
　請求項１又は請求項２に記載のダンプトラック。
　前記第１後処理装置は、前記第２後処理装置の車幅方向一方側に配置され、
　前記第１後処理装置の排気口は、前記第１後処理装置の車幅方向一方側の側部に設けられ、
　前記第２後処理装置の排気口は、前記第２後処理装置の車幅方向他方側の側部に設けられ、
　前記第１後処理装置の排気口に接続される第３排気管と、
　前記第２後処理装置の排気口に接続される第４排気管と、を備え、
　前記第３排気管の流出口及び前記第４排気管の流出口のそれぞれは、前記第１後処理装置よりも車幅方向一方側に配置される、
　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のダンプトラック。
　上下方向において、前記第４排気管の少なくとも一部は、前記第１後処理装置の中心及び前記第２後処理装置の中心よりも下方に配置される、
　請求項４に記載のダンプトラック。
　前記第４排気管は、前記第１後処理装置及び前記第２後処理装置の後方に配置される中間部を有し、
　上下方向において、前記第４排気管の中間部は、前記第１後処理装置の中心及び前記第２後処理装置の中心よりも下方に配置される、
　請求項５に記載のダンプトラック。
　上下方向において、前記第３排気管の流出口の位置と前記第４排気管の流出口の少なくとも一部の位置とは、一致する、
　請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のダンプトラック。
　上下方向において、前記第３排気管の流出口及び前記第４排気管の流出口のそれぞれは、前記第１後処理装置の中心及び前記第２後処理装置の中心よりも上方に配置される、
　請求項７に記載のダンプトラック。
　前記エンジンを支持する車体フレームを備え、
　前記第１後処理装置及び前記第２後処理装置のそれぞれは、前記車体フレームに着脱される、
　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のダンプトラック。