JP2014122479A - 作業車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】排気を処理する機能を備えつつ、後方視界を良好に保つ作業車両を提供する。
【解決手段】作業車両は、エンジンと、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置と、接続管と、選択還元触媒装置とを備える。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置は、エンジンからの排気を処理する。接続管は、前記エンジンと前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置とを接続する。接続管は、エンジンとの接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置に向かって斜め下方に伸びる。選択還元触媒装置は、エンジンからの排気を処理する。選択還元触媒装置は、接続管の上方に配置される。
【選択図】図3

Description

本発明は、作業機を備える作業車両に関する。
作業車両には、エンジンからの排気を処理する後処理装置が搭載される(特許文献1参照)。後処理装置は、接続管によりエンジンと接続される。後処理装置は、ディーゼル微粒子捕集フィルター(Diesel Particulate Filter:DPF)装置と選択還元触媒(Selective Catalytic Reduction:SCR)装置とを含むことが好ましい(特許文献2参照)。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置は、排気中の粒子状物質を低減する。選択還元触媒装置は、排気中の窒素酸化物(NOx)を低減する。
特許文献1では、後処理装置は、エンジンもしくは油圧ポンプの上方に配置されている。特許文献2では、後処理装置は、油圧ポンプの上方に配置される。後処理装置は、車体フレームに接続されたテーブルに支持される。
特表2011−529538号公報 特開2012−097413号公報
作業車両は、車両後部に設けたリッパ(図1、図2のリッパ51を参照)によって、掘削作業を行うことがある。その際、車体フレームにねじれが生じる。したがって、特許文献2のように、後処理装置が車体フレームに接続された部品により支持される場合、後処理装置とエンジンとを繋ぐ接続管に過大な負荷がかかる。
この問題を回避するために、特許文献1のように、エンジンの上に後処理装置を搭載する方法もある。この場合、後処理装置の位置が高くなり、エンジン及び後処理装置を覆う外装カバーの上面が上昇する。この結果、後方視界性が悪くなる。
本発明の一態様に係る作業車両は、エンジンと、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置と、接続管と、選択還元触媒装置とを備える。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置は、エンジンからの排気を処理する。接続管は、前記エンジンと前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置とを接続する。接続管は、エンジンとの接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置に向かって斜め下方に伸びる。選択還元触媒装置は、エンジンからの排気を処理する。選択還元触媒装置は、接続管の上方に配置される。
車両前方から、前記エンジン、選択還元触媒装置、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の順に配置されるとよい。より詳細には、エンジンの前後方向の中心、選択還元触媒装置の前後方向の中心、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の前後方向の中心の順に車両前方から位置するように、エンジン、選択還元触媒装置、及びディーゼル微粒子捕集フィルター装置が配置されるとよい。
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び選択還元触媒装置は、円筒状の外形を有するとよい。そして、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の中心軸線及び選択還元触媒装置の中心軸線が車両前後方向に対して垂直となるように、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び選択還元触媒装置が配置されるとよい。
選択還元触媒装置は、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置よりも上方に配置されるとよい。より詳細には、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び選択還元触媒装置は、円筒状の外形を有するとよい。そして、選択還元触媒装置の中心軸線がディーゼル微粒子捕集フィルター装置の中心軸線よりも上方となるように、選択還元触媒装置とディーゼル微粒子捕集フィルター装置とが配置されるとよい。
作業車両は、後処理装置支持ブラケットをさらに備えるとよい。後処理装置支持ブラケットは、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置と、選択還元触媒装置とを支持する。
作業車両は、マウントブラケットをさらに備えるとよい。マウントブラケットは、エンジンを支持する。マウントブラケットは、ダンパー取付部と、後処理装置支持ブラケット取付部とを有する。ダンパー取付部には、ダンパーが取り付けられる。後処理装置支持ブラケット取付部には、後処理装置支持ブラケットが取り付けられる。そして、後処理装置支持ブラケット取付部の鉛直方向の高さは、ダンパー取付部の鉛直方向の高さ以上であるとよい。
マウントブラケットと後処理装置支持ブラケットとが一体形成されているとよい。
本発明の一態様に係る作業車両では、接続管がエンジンとの接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置に向かって斜め下方に伸び、選択還元触媒装置が接続管の上方に配置される。したがって、選択還元触媒装置の鉛直方向の高さを抑えることができ、選択還元触媒装置によって、外装カバーの上面が上昇することはない。その結果、後方視界性がよくなる。
作業車両の外観斜視図。 作業車両の側面図。 エンジン室の内部構造の右側面図。 図3の後処理ユニット付近の拡大図。 エンジン室の内部構造の平面図。 図3及び図5のA方向から後処理ユニットを見た斜視図。 図3及び図5のB方向から後処理ユニットを見た斜視図。 後処理装置支持ブラケットの斜視図。 本発明の実施形態の変形例を示す図。
〔全体構成〕
本発明の一実施形態にかかる作業車両1の外観斜視図および側面図を図1及び図2に示す。作業車両1は、例えば、モータグレーダである。この作業車両1は、前輪11と後輪12とからなる走行輪を備えている。図1及び図2では、作業車両1が、左右一対の2つの前輪11と片側2輪ずつの4つの後輪12とを備える場合を図示しているが、走行輪の数及び配置はこれに限られない。この作業車両1は、前輪11および後輪12間に設けられたブレード42で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合等を行うことができる。なお、図1および図2では、後輪12のうち右側に位置するもののみを図示している。なお、以下の説明において、前後方向とは、作業車両1の前後方向を意味する。言い換えれば、前後方向とは、運転室3に着座した操作者から見た前後方向を意味する。また、左右方向、或いは、側方とは、作業車両1の車幅方向を意味する。言い換えれば、左右方向、車幅方向、或いは、側方とは、上述の操作者から見た左右の方向である。また、図面においては、前後方向をx軸、左右方向をy軸、上下方向をz軸で示している。
図1および図2に示すように、この作業車両1は、車体フレーム2、運転室3、作業機4、後部作業機5を備えている。また、作業車両1は、エンジン室6に配置された構成部品(図3及び図5を参照)も備えている。
〔車体フレーム2および運転室3〕
車体フレーム2は、図1および図2に示すように後部フレーム21、前部フレーム22及び外装カバー25によって構成されている。
後部フレーム21は、外装カバー25、後述するエンジン室6に配置された構成部品などを支持する。外装カバー25は、エンジン室6を覆う。また、後部フレーム21には、上述した後輪12が設けられている。これらの後輪12がエンジン61(図3及び図5を参照)からの駆動力によって回転駆動されることにより、車両が走行する。
前部フレーム22は、後部フレーム21の前方に取り付けられている。前部フレーム22の前端部には、前輪11が取り付けられている。
運転室3は、後部フレーム21に載置されている。運転室3の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機4の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングベダルなど(図示せず)が設けられている。なお、運転室3は、前部フレーム22に載置されてもよい。
〔作業機4〕
作業機4は、ドローバ40、サークル41、ブレード42、油圧モータ49、各種の油圧シリンダ44〜48などを有している。
ドローバ40の前端部は、前部フレーム22の前端部に揺動可能に取付けられている。一対のリフトシリンダ44,45の同期した伸縮によって、ドローバ40の後端部が上下に昇降する。また、ドローバ40は、リフトシリンダ44,45の異なった伸縮によって車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動する。さらに、ドローバ40は、ドローバシフトシリンダ46の伸縮によって左右に移動する。
サークル41は、ドローバ40の後端部に回転可能に取付けられている。サークル41は、油圧モータ49(図1参照)によって駆動される。サークル41は、ドローバ40に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に回転する。
ブレード42は、サークル41に対して左右方向に滑動可能、且つ、左右方向に平行な軸を中心に上下に揺動可能に支持されている。ブレード42は、ブレードシフトシリンダ47によってサークル41に対して左右方向に移動することができる。また、ブレード42は、サークル41に支持されたチルトシリンダ48(図2参照)によって、サークル41に対して左右方向に平行な軸を中心に揺動して上下方向に向きを変更することができる。ブレードシフトシリンダ47とチルトシリンダ48とは、サークル41に支持される。以上のように、ブレード42は、ドローバ40とサークル41とを介して、車両に対する上下の昇降、進行方向に対する傾きの変更、横方向に対する傾きの変更、回転、左右方向のシフトを行なうことが出来る。
油圧モータ49は、後述する油圧ポンプ(図示せず)から供給される圧油によって駆動されることによって、サークル41を回転させることができる。
油圧シリンダ44〜48は、油圧ポンプから供給される油圧によって駆動されるシリンダである。一対のリフトシリンダ44,45は、前部フレーム22を間に挟んで左右に離間して設けられている。リフトシリンダ44,45は、概ね上下方向に沿って配置されている。リフトシリンダ44,45は、前部フレーム22およびドローバ40に取り付けられている。リフトシリンダ44,45は、伸縮することによって、ドローバ40の後端部を上下に移動させる。これにより、リフトシリンダ44,45は、ブレード42を上下方向に移動させることができる。
ドローバシフトシリンダ46は、上下方向に対して傾斜して配置されている。ドローバシフトシリンダ46は、前部フレーム22およびドローバ40の側端部に取り付けられている。ドローバシフトシリンダ46は、伸縮することによって、横方向に対するドローバ40の位置を変更することができる。これにより、ドローバシフトシリンダ46は、ブレード42の位置を変更することができる。
ブレードシフトシリンダ47は、ブレード42の長手方向に沿って配置されている。ブレードシフトシリンダ47は、サークル41およびブレード42に取り付けられている。ブレードシフトシリンダ47は、伸縮することによって、ブレード42の長手方向の位置を変更することができる。
チルトシリンダ48は、サークル41およびブレード42に取り付けられている。チルトシリンダ48は、伸縮することによって、ブレード42を横方向に沿った軸を中心に上下に揺動させることができる。これにより、チルトシリンダ48は、ブレード42の進行方向に対する傾斜角度を変更することができる。
〔後部作業機5〕
後部作業機5は、作業車両1に対して着脱可能である。したがって、作業車両1は、後部作業機5を含まなくてもよい。後部作業機5は、リッパ51、昇降シリンダ52などを有している。リッパ51は、掘削作業に用いられる。リッパ51は、後部フレーム21に昇降自在に取り付けられている。昇降シリンダ52は、油圧ポンプから供給される油圧によって駆動されるシリンダである。昇降シリンダ52は、伸縮することによって、リッパ51の後端部を上下に移動させることができる。これにより、昇降シリンダ52は、リッパ51を上下方向に移動させることができる。
〔エンジン室6の内部構造〕
図3は、エンジン室の内部構造の右側面図である。図4は、図3の後処理ユニット8(詳細は後述)付近の拡大図である。図5は、エンジン室の内部構造の平面図である。図3では、説明の便宜上、後部フレーム21と、外装カバー25の外形を二点鎖線で示している。図5では、外装カバー25及び後述する作動油タンク101の外形を二点鎖線で示し、後述する還元剤タンク67の外形を点線で示している。なお、図3〜図5では、カバー100a〜100c(図6及び図7参照。詳しくは後述)を説明の便宜上、図示していない。
図3及び図5に示すように、エンジン室6には、エンジン61、動力伝達装置7、ラジエータ65、後処理ユニット8、作動油タンク101などが配置されている。エンジン室6の下方には、燃料タンク66と、還元剤タンク67が配置されている。言いかえれば、燃料タンク66と還元剤タンク67とは、車体フレームの下方に突出して配置されている。エンジン室6は、外装カバー25によって覆われている。
図3に示すように、後部フレーム21は、鉛直方向の高さが異なる第1支持部21a及び第2支持部21bと、テーパー部21cとを有する。第1支持部21aは、鉛直方向において第2支持部21bよりも高い。テーパー部21cは、第1支持部21aと第2支持部21bとの間に位置する。なお、第1支持部21a、第2支持部21b、及びテーパー部21cは、後部フレーム21の左右両側において、ほぼ左右対称に設けられる。
外装カバー25は、後部フレーム21に取り付けられる。外装カバー25はエンジン室を覆う。すなわち、外装カバー25は、エンジン61、ディーゼル微粒子フィルター装置91、選択還元触媒装置92、及びラジエータ65の上方に配置される。
エンジン61には、燃料タンク66に貯留されている燃料が供給される。エンジン61は、この燃料を燃やして駆動力を発生させ、トルクコンバータ62と油圧ポンプに駆動力を伝達する。エンジン61には、マウントブラケット70が取り付けられている。マウントブラケット70は、ダンパー73,74(図5参照)によって後部フレーム21に取り付けられている。より詳細には、マウントブラケット70は、ダンパー73,74によって第1支持部21aに取り付けられている。したがって、マウントブラケット70は、エンジン61を支持し、エンジン61を後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)と連結する。別の言い方をすれば、マウントブラケット70とエンジン61とは、弾性的に第1支持部21aによって支持されている。つまり、マウントブラケット70とエンジン61とは、弾性的に後部フレーム21によって支持されている。マウントブラケット70の詳細は後述する。
動力伝達装置7は、トルクコンバータ62とトランスミッション63とを有する。トルクコンバータ62とトランスミッション63とは、作動油タンク101の下方に配置されている。トランスミッション63には、フランジ63a及び63b(図5参照)が取り付けられている。フランジ63aは、ダンパー79a及び79bによって後部フレーム21に取り付けられている。フランジ63bは、ダンパー79c及び79d(図5参照)によって後部フレーム21に取り付けられている。より詳細には、フランジ63a及び63bは、ダンパー79a〜79dによって第1支持部21aに取り付けられている。別の言い方をすれば、トルクコンバータ62とトランスミッション63とは、弾性的に第1支持部21aによって支持されている。つまり、トルクコンバータ62とトランスミッション63とは、弾性的に後部フレーム21によって支持されている。
トルクコンバータ62はエンジン61の出力側に接続されている。トランスミッション63は、トルクコンバータ62の出力側に接続されている。トランスミッション63は、その内部に図示しない油圧式のクラッチ及び変速ギアなどを有する。トランスミッション63は、トルクコンバータ62の出力側に接続する入力軸の回転速度及びトルクを変換する。変換された回転速度及びトルクは、トランスミッション63の出力軸から、図示しない最終減速機及びタンデム装置を介して、最終的に後輪12に伝達される。後輪12が回転駆動されることにより車両が走行する。
油圧ポンプ(図示せず)は、トランスミッション63に併設されている。油圧ポンプは、作動油タンク101に貯留された作動油の油圧によって、トランスミッション63の各種クラッチ、油圧モータ49、並びに各種のシリンダ44〜48を駆動する。
ラジエータ65は、エンジン61の冷却水を冷却する。なお、ラジエータ65は、エンジン61及び後処理ユニット8より車両後方に設けられる。言い換えれば、エンジン61及び後処理ユニット8は、ラジエータ65より車両前方に設けられる。ラジエータ65は、第2支持部21bに支持されている。つまり、ラジエータ65は、マウントブラケット70が支持される位置よりも低い位置において、後部フレーム21によって支持されている。
〔後処理ユニット8の内部構造〕
つぎに、後処理ユニット8の詳細を説明する。図6は、図3及び図5のA方向から後処理ユニット8を見た斜視図である。図7は、図3及び図5のB方向から後処理ユニット8を見た斜視図である。図6及び図7では、説明の便宜上、エンジン61の一部の形状、隔壁68、還元剤の給水管98の保護カバー99、及び一部の管の表示を省略している。
図4、図6及び図7に示すように、後処理ユニット8は、後処理装置支持ブラケット80とディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92と第2の接続管93とを有する。また、作業車両1は、第1の接続管69と、排気管26とをさらに備える。第1の接続管69は、エンジン61の排気を後処理ユニット8に送るための管である。第1の接続管69は、エンジン61とディーゼル微粒子フィルター装置91とを接続する。排気管26は、後処理ユニット8に処理されたエンジン61からの排気を排出するための管である。
本実施形態では、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、第1の接続管69を介して送られるエンジン61からの排気を処理する。ディーゼル微粒子フィルター装置91は、排気中に含まれる粒子状物質をフィルターによって捕集する。ディーゼル微粒子フィルター装置91は、捕集した粒子状物質をフィルターに付設されたヒータによって焼却する。
図5に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、ラジエータ65よりも前方に位置する。図3〜図7に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、概ね円筒状の外形を有する。図5に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、その中心軸線Ay1が車幅方向に沿うように配置されている。つまり、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、その中心軸線Ay1が前後方向に対して垂直となるように配置されている。
図4及び図6に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、第1接続口91aと第2接続口91bとを有する。第1接続口91aには、第1の接続管69が接続される。第2接続口91bには、第2の接続管93が接続される。
第1接続口91aは、斜め上方に突出している。具体的には、第1接続口91aは、上方且つエンジン61側へ向かって斜めに突出している。これに対応して、第1の接続管69は、エンジン61との接続位置からディーゼル微粒子フィルター装置91に向かって斜め下方に延びている。このため、ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置は、エンジン61の最高位置より低い。また、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。つまり、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92との少なくとも一方は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。
第2接続口91bは、鉛直方向から少し後方に向かって傾いている。このため、図5に示すように、第2の接続管93の直線部93b(詳細は後述)の中心軸線Ay3は、平面視で中心軸線Ay1よりも少し後方に位置している。
第2の接続管93は、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とを接続する中継接続管である。図4に示すように、第2の接続管93の外径は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の外径より小さい。第2の接続管93の一端は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の第2接続口91bに接続されている。第2の接続管93の他端は、選択還元触媒装置92の第3接続口92aに接続されている。第2の接続管93は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の上方において、ディーゼル微粒子フィルター装置91と近接して配置されている。
図5〜7に示すように、第2の接続管93は、第1屈曲部93aと直線部93bと第2屈曲部93cとを有する。直線部93bは、ディーゼル微粒子フィルター装置91の上方に位置している。図5に示すように、直線部93bは、その中心軸線Ay3が車幅方向に沿うように配置されている。すなわち、直線部93bは、その中心軸線Ay3がディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1と平行になるように配置されている。第1屈曲部93aは、直線部93bと第2接続口91bとを連結している。第2屈曲部93cは、直線部93bと選択還元触媒装置92の第3接続口92aとを連結している。第1屈曲部93aには、還元剤噴射装置94が取り付けられている。還元剤噴射装置94は、第2の接続管93内に還元剤を噴射する。還元剤は、例えば、尿素水である。
本実施形態では、選択還元触媒装置92は、ディーゼル微粒子フィルター装置91によって処理されたエンジン61からの排気を処理する。選択還元触媒装置92は、選択的に窒素酸化物NOxを還元する。選択還元触媒装置92は、第1の接続管69の上方に配置される。
選択還元触媒装置92は、概ね円筒状の外形を有する。図5に示すように、選択還元触媒装置92は、その中心軸線Ay2が車幅方向に沿うように配置されている。つまり、選択還元触媒装置92は、その中心軸線Ay2が前後方向に対して垂直となるように配置されている。また、選択還元触媒装置92は、その中心軸線Ay2がディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1と平行となるように配置されている。また、図3及び図5に示すように、エンジン61の前後方向の中心E、選択還元触媒装置92の前後方向の中心Ay2、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の前後方向の中心Ay1の順に車両前方から位置するように、エンジン61、選択還元触媒装置92、及びディーゼル微粒子捕集フィルター装置91が配置される。つまり、車両前方から、エンジン61、選択還元触媒装置92、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の順に配置される。
図5に示すように、選択還元触媒装置92は、ラジエータ65よりも前方に位置する。より詳細には、選択還元触媒装置92は、第2の接続管93の側方に隣接して配置される。また、上述したように、第2の接続管93の径は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の径より小さく、第2の接続管93の直線部93bの中心軸線Ay3は、平面視で中心軸線Ay1よりも少し後方に位置している。このため、選択還元触媒装置92は、平面視においてディーゼル微粒子フィルター装置91の一部と重なるように配置される。また、選択還元触媒装置92は、平面視においてエンジン61の一部と重なるように配置される。
図3及び図4に示すように、選択還元触媒装置92の中心軸線Ay2は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1よりも上方となるように、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが配置される。言い換えれば、選択還元触媒装置92は、ディーゼル微粒子フィルター装置91よりも上方に配置される。
選択還元触媒装置92は、その最高位置がラジエータ65の最高位置以下となるように配置される。図3は、選択還元触媒装置92の最高位置がラジエータ65の最高位置と等しい例を示している。しかし、選択還元触媒装置92の最高位置がラジエータ65の最高位置から低くなってもよい。また、ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置は、選択還元触媒装置92の最高位置より低い。したがって、ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置は、いずれもラジエータ65の最高位置以下である。これによって、図3に示すように、外装カバー25の上面25aを水平とすることができる。ゆえに、後方視界を良好とすることができる。
図3〜図7に示すように、選択還元触媒装置92は、第3接続口92aと第4接続口92bとを有する。第3接続口92aには、第2の接続管93が接続される。第4接続口92bには、排気管26が接続される。すなわち、排気管26は、選択還元触媒装置92に接続される。
第3接続口92aは、後方に向かって水平方向から少し下方に向かって傾いている。したがって、図3に示すように、第2の接続管93の直線部93bの中心軸線Ay3は、中心軸線Ay2よりも鉛直方向において少し下方に位置している。
第4接続口92bは、斜め上方に突出している。具体的には、第4接続口92bは、上方且つエンジン61側へ向かって斜めに突出している。これによって、排気管26は、エンジン61上方において斜め上方に突出する。このため、第4接続口92bを真上に配置するのに比べて、外装カバー25を低くすることができる。さらに、排気管26とエンジン61との間に図示しないエアークリーナーを配置することができる。排気管26の上部は、外装カバー25から上方へ突出している。
エンジン61と、第1の接続管69と、ディーゼル微粒子フィルター装置91と、第2の接続管93と、選択還元触媒装置92と、排気管26とは、順に直列に接続されている。したがって、エンジン61からの排気は、第1の接続管69を通り、ディーゼル微粒子フィルター装置91に送られる。ディーゼル微粒子フィルター装置91では、主に粒子状物質が排気中から低減される。次に、排気は、第2の接続管93を通り、選択還元触媒装置92に送られる。選択還元触媒装置92では、主にNOxが低減される。その後、清浄化された排気は排気管26を通って外部へ排出される。
〔後処理ユニット8の支持部材〕
つぎに、後処理ユニット8の各構成要素がどのように支持されているかについて説明する。図6に示すように、マウントブラケット70は、第1マウント部品71と第2マウント部品72とを有する。
図7に示すように、第1マウント部品71は、エンジン61の右側面にボルト等によって取り付けられている。第1マウント部品71は、第1ダンパー取付部71aと、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bとを有する。すなわち、マウントブラケット70は、第1ダンパー取付部71aと、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bとを有する。第1支持部21aは、車両内側に突出する第1突出部21eを有しており、第1ダンパー取付部71aは、第1突出部21eと重畳する。第1ダンパー取付部71aには、ダンパー73が取り付けられ、ダンパー73が第1突出部21eと接続する。第1後処理装置支持ブラケット取付部71bは、第1マウント部品71の一端(後端)に設けられている。つまり、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bは、マウントブラケット70の一端(後端)に設けられている。第1後処理装置支持ブラケット取付部71bには、後処理ユニット8が取り付けられる。より詳細には、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bには、後処理装置支持ブラケット80がボルト等によって固定される。第1ダンパー取付部71aは、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bが設けられている第1マウント部品71の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。つまり、第1ダンパー取付部71aは、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bが設けられているマウントブラケット70の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。第1支持部21aは、車両内側に突出する第1突出部21eを有しており、第1ダンパー取付部71aは、第1突出部21eと重畳する。第1ダンパー取付部71aには、ダンパー73が取り付けられ、ダンパー73が第1突出部21eと接続する。図4及び図7に示すように、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bの鉛直方向の高さは、第1ダンパー取付部71aの鉛直方向の高さ以上である。
図6に示すように、第2マウント部品72は、エンジン61の左側面にボルト等によって取り付けられている。第2マウント部品72は、第2ダンパー取付部72aと、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bとを有する。すなわち、マウントブラケット70は、第2ダンパー取付部72aと、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bとを有する。第1支持部21aは、車両内側に突出する第2突出部21fを有しており、第2ダンパー取付部72aは、第2突出部21fと重畳する。第2ダンパー取付部72aには、ダンパー74が取り付けられ、ダンパー74が第2突出部21fと接続する。第2後処理装置支持ブラケット取付部72bは、第2マウント部品72の一端(後端)に設けられている。つまり、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bは、マウントブラケット70の一端(後端)に設けられている。第2後処理装置支持ブラケット取付部72bには、後処理ユニット8が取り付けられる。より詳細には、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bには、後処理装置支持ブラケット80がボルト等によって固定される。第2ダンパー取付部72aは、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bが設けられている第2マウント部品72の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。つまり、第2ダンパー取付部72aは、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bが設けられているマウントブラケット70の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。第1支持部21aは、車両内側に突出する第2突出部21fを有しており、第2ダンパー取付部72aは、第2突出部21fと重畳する。第2ダンパー取付部72aには、ダンパー74が取り付けられ、ダンパー74が第2突出部21fと接続する。図6に示すように、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bの鉛直方向の高さは、第1ダンパー取付部72aの鉛直方向の高さ以上である。
このような構造を有することにより、後処理ユニット8は、マウントブラケット70の一端(後端)にある第1後処理装置支持ブラケット取付部71bと第2後処理装置支持ブラケット取付部72bにおいて、マウントブラケット70に着脱可能に取り付けられる。別の言い方をすれば、後処理ユニット8は、マウントブラケット70の一端(後端)において、マウントブラケット70に支持される。より詳細には、後処理装置支持ブラケット80がマウントブラケット70の一端(後端)において、マウントブラケット70に支持される。また、後処理ユニット8は、弾性的に第1支持部21aによって支持される。つまり、後処理ユニット8は、弾性的に後部フレーム21によって支持される。したがって、後処理ユニット8は、エンジン61と一体となって振動する。
また、前述したように、トルクコンバータ62とトランスミッション63、トルクコンバータ62とエンジン61、エンジン61とマウントブラケット70、マウントブラケット70と後処理ユニット8が互いに接続し、これらの構成部品は、すべて、ダンパー79a〜79d、73、74を介して後部フレーム21と接続している。したがって、トルクコンバータ62、トランスミッション63、エンジン61、及び後処理ユニット8は、一体となって振動し、後部フレーム21からの振動の影響を受けにくい。
図8は、後処理装置支持ブラケット80の斜視図である。後処理装置支持ブラケット80は、下部材81と上部材87と揺れ防止部品89(図7参照)とを有する。図8は、下部材81と上部材87のみを例示している。上部材87は、下部材81に着脱可能に取り付けられる。下部材81は、右脚部82、左脚部83、下段部84、上段部85、及び下支持部86a,86bを有する。上部材87は、上支持部88a,88bを有する。図5に示すように、後処理装置支持ブラケット80は、ラジエータ65よりも前方に位置する。
右脚部82は、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bに固定するための第1取付部82a,82b,82cを有する。同様に、左脚部83は、それぞれ、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bに固定するための第2取付部83a,83b,83cを有する。
右脚部82と左脚部83との間で、且つ、下段部84の下方には、開口部81aが形成されている。すなわち、後処理装置支持ブラケット80は、開口部81aを含む。開口部81aには、エンジン61との接続管61a(図6参照)に接続する図示しないPTO(パワーテイクオフ)ポンプを介して、図示しない他の動力装置を設けることができる。
上段部85と下段部84は、マウントブラケット70との接続位置(第1取付部82a〜82c及び第2取付部83a〜83cの位置)からの高さが異なる。より詳細には、上段部85は、下段部84より高い。下部材81は、上段部85と下段部84とを有する階段状である。また、図4等に示されるように、上段部85は、平面視において下段部84よりもエンジン61に近い位置に位置するように、下部材81が配置される。
さらに、上段部85は、エンジン61側の側面に第3取付部85aを有する。図4及び図7に示すように、第3取付部85aには、揺れ防止部品89が取り付けられる。揺れ防止部品89は、エンジン61と接続し、エンジン61上部と上段部85とを連結する。後処理ユニット8は、上部に重量物を有するため、マウントブラケット70の振動により、後処理ユニット8の上部の振動、特に前後方向の振動が大きくなりやすい。揺れ防止部品89は、後処理ユニット8の上部をエンジン61の上部と固定するため、後処理ユニット8の上部の前後方向の振動を低減する。
下支持部86a,86bは、下段部84上に設けられている。下支持部86a,86bは、ディーゼル微粒子フィルター装置91を支持する。すなわち、後処理装置支持ブラケット80は、ディーゼル微粒子フィルター装置91を支持する。ディーゼル微粒子フィルター装置91は、概ね円筒形状の外形を有しており、下支持部86a,86bは、ディーゼル微粒子フィルター装置91の外周面に対応した接触面を有する。より具体的には、下支持部86a,86bは、下方に向かって膨らむ凸形状の接触面を有する。
下支持部86a,86bは、第4取付部86c,86d,86e,86fを含む。第4取付部86c〜86fは、ディーゼル微粒子フィルター装置91を係止する第1の係止部品95a,95b(図6参照)を挿通させる孔を含む。図4若しくは図6に示すように、第4取付部86c〜86fでは、ディーゼル微粒子フィルター装置91が支持される側と反対側の下支持部86a,86bの裏面において、第1の係止部品95a,95bがナットで固定される。このように、第1の係止部品95a,95bによって、ディーゼル微粒子フィルター装置91が下支持部86a,86b上に固定される。
上部材87が下部材81に取り付けられているとき、上支持部88a,88bは、上段部85上に位置する。したがって、上支持部88a,88bと下支持部86a,86bは、マウントブラケット70との接続位置(第1取付部82a〜82c及び第2取付部83a〜83cの位置)からの高さが異なる。より詳細には、上支持部88a,88bは、下支持部86a,86bより高い。さらに、図4等に示されるように、上支持部88a,88bは、平面視において下支持部86a,86bよりもエンジン61に近い位置に位置する。
上支持部88a,88bは、選択還元触媒装置92を支持する。すなわち、後処理装置支持ブラケット80は、選択還元触媒装置92を支持する。選択還元触媒装置92は、概ね円筒形状の外形を有しており、上支持部88a,88bは、選択還元触媒装置92の外周面に対応した接触面を有する。より具体的には、上支持部88a,88bは、下方に向かって膨らむ凸形状の接触面を有する。
上支持部88a,88bは、第5取付部88c,88d,88e,88fを含む。第5取付部88c〜88fは、選択還元触媒装置92を係止する第2の係止部品96a,96b(図6参照)を挿通させる孔を含む。図4若しくは図6に示すように、第5取付部88c〜88fでは、選択還元触媒装置92が支持される側と反対側の上支持部88a,88bの裏面において、第2の係止部品96a,96bがナットで固定される。このように、第2の係止部品96a,96bによって、選択還元触媒装置92が上支持部88a,88b上に固定される。
なお、下段部84は、第1カバー取付部84a,84bをさらに有してもよい。第1カバー取付部84a,84bには、ディーゼル微粒子フィルター装置91の右側面を覆う第1カバー100a(図7参照)が取り付けられる。
下支持部86bは、第2カバー取付部86g,86hをさらに有してもよい。第2カバー取付部86g,86hには、ディーゼル微粒子フィルター装置91の左側面を覆う第2カバー100b(図6参照)が取り付けられる。
上段部85は、第3カバー取付部85b,85cをさらに有してもよい。第3カバー取付部85b,85cには、選択還元触媒装置92の右側面を覆う第3カバー100c(図7参照)が取り付けられる。
また、上段部85は、第6取付部85dと、第7取付部85eとをさらに有してもよい。第6取付部85dには、第2の接続管93を係止する第3の係止部品97(図6参照)が取り付けられる。第7取付部85eには、排気管26を係止する第4の係止部品27(図6及び図7参照)が取り付けられる。
〔還元剤の配管〕
還元剤噴射装置94によって噴射される還元剤は、還元剤タンク67に貯留される。前述したように、還元剤は、例えば尿素水である。図3及び図5に示すように、還元剤タンク67は、ラジエータ65より後方に配置されているが、必ずしもこれに限られない。還元剤タンク67は、エンジン61及び後処理装置91、92からの熱が伝わりにくい場所であれば、どのような場所でもよい。図5に示すように、還元剤タンク67の上には、天板21dが設けられている。これによって、還元剤タンク67にラジエータ65からの熱風が直接当たらなくなり、還元剤が熱せられにくくなる。
図3及び図4に示すように、還元剤は、送水管98と汲み上げポンプ98aとによって、還元剤タンク67から還元剤噴射装置94へ送られる。エンジン61及び後処理装置91、92からの熱が送水管98へ伝導しにくくするために、作業車両1は、エンジン室6に隔壁68を備える。隔壁68は、送水管98と後処理ユニット8との間に配置される。隔壁68は、図示しない支持部材を介して、ラジエータ65によって支持される。
また、外装カバー25は、平面視でラジエータ65と隔壁68との間において外気を吸入するための吸気口25b(図1及び図3参照)を含む。吸入された外気とラジエータ65からの冷気とによって送水管98が大きく冷却されないように、作業車両1は、エンジン室6に、送水管98と汲み上げポンプ98aとを覆う保護カバー99を備える。
〔効果〕
本実施形態に係る作業車両1は、以下の特徴を備える。
作業車両1では、第1の接続管69がエンジン61との接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置91に向かって斜め下方に伸び、選択還元触媒装置92が第1の接続管69の上方に配置される。したがって、選択還元触媒装置92の鉛直方向の高さを抑えることができる。したがって、選択還元触媒装置92によって、外装カバー25の上面が上昇することはない。その結果、後方視界性がよくなる。
エンジン61の前後方向の中心E、選択還元触媒装置92の前後方向の中心Ay2、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の前後方向の中心Ay1の順に車両前方から位置するように、エンジン61、選択還元触媒装置92、及びディーゼル微粒子捕集フィルター装置91が配置される。つまり、車両前方から、エンジン61、選択還元触媒装置92、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の順に配置される。したがって、選択還元触媒装置92の下方にエンジン61を配置することにより、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の前後長をさらに短くすることができる。ゆえに、作業車両1の大型化を抑えることができる。
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の中心軸線Ay1及び選択還元触媒装置92の中心軸線Ay2が車両前後方向に対して垂直となるように、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91及び選択還元触媒装置92が配置される。このため、後処理ユニット8の前後長を更に短くすることができる。
選択還元触媒装置92の中心軸線Ay2は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1よりも上方となるように、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが配置される。言い換えれば、選択還元触媒装置92は、ディーゼル微粒子フィルター装置91よりも上方に配置される。このため、第1の接続管69及び第2の接続管93の配置やディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92との接続位置を工夫しなくても、第1の接続管69及び第2の接続管93と干渉しないように選択還元触媒装置92に接続された排気管26を配置することができる。これにより、排気処理ユニット8の左右長を短くすることができる。ゆえに、作業車両1の大型化を抑えることができる。
後処理装置支持ブラケット80は、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91と、選択還元触媒装置92とを支持する。これにより、エンジン61がこれらの装置を直接支持するのに比べて、後処理装置の最高位置(ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置のうち、高い方の最高位置)を低くすることができる。したがって、外装カバー25の上面を低くすることができる。その結果、後方視界性が更によくなる。
マウントブラケット70は、ダンパー取付部71a,72aと、後処理装置支持ブラケット取付部71b,72bとを有し、後処理装置支持ブラケット取付部71b,72bの鉛直方向の高さは、ダンパー取付部71a,72aの鉛直方向の高さ以上である。したがって、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91は、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の上端よりも上方に配置される。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91が後部フレーム21の上端よりも下方に配置されると、PTOポンプを介して他の動力装置を接続するための後処理装置支持ブラケット80の開口部81aの障害となる。このため、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の上端よりも上方に配置されるよう、後処理装置支持ブラケット80の高さの下限値が決められている。
作業車両1では、マウントブラケット70は、エンジン61と後処理装置支持ブラケット80とを共に支持する。したがって、エンジン61とディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが共に振動する。その結果、ディーゼル微粒子フィルター装置91とエンジン61とを繋ぐ第1の接続管69に大きな負荷がかからない。このため、第1の接続管69は、ベローズなどの振動を吸収する部材を設ける必要がなくなる。さらに、第1の接続管69を短くすることが可能となる。
ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置は、いずれもラジエータ65の最高位置以下の高さである。したがって、後処理装置91、92によって、外装カバー25の上面が上昇することはない。より具体的には、外装カバー25の上面を水平にできる。その結果、後方視界性が更によくなる。
ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92との少なくとも一方は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。より詳細には、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。その結果、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92の両方をエンジン61の上方に配置する場合に比べて、後処理装置の最高位置(ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置のうち、高い方の最高位置)を低くすることができる。したがって、外装カバー25の上面を低くすることができる。その結果、後方視界性が更によくなる。
マウントブラケット70は、後処理装置支持ブラケット80が支持される一端と他端との間に、ダンパー取付部71a、72aを有する。そして、マウントブラケット70と後部フレーム21との間には、ダンパー73、74が取り付けられる。このため、ダンパー73、74を中心に重量物である後処理ユニット8の荷重を前後に振り分ける。さらに、リッパ作業等によって後部フレーム21にねじれが生じても、ディーゼル微粒子フィルター装置91とエンジン61とを繋ぐ第1の接続管69に大きな負荷がかからない。このため、第1の接続管69は、ベローズなどの振動を吸収する部材を設ける必要がなくなる。さらに、第1の接続管69を短くすることが可能となる。
後処理装置支持ブラケット80は、マウントブラケット70との接続位置82a〜82c,83a〜83cからの高さの異なる上支持部88a,88bと下支持部86a,86bとを有する。そして、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、下支持部86a,86bに支持され、選択還元触媒装置92は、上支持部88a,88bに支持される。したがって、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが異なる高さで配置されるので、後処理ユニット8の前後長を短くすることができる。その結果、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の前後長を短くすることができる。
選択還元触媒装置92は、平面視においてディーゼル微粒子フィルター装置91の一部と重なるように配置される。また、選択還元触媒装置92は、第2の接続管93の側方に隣接して配置される。したがって、下部材81(すなわち、後処理装置支持ブラケット80)のの前後長を短くすることができる。つまり、後処理ユニット8の前後長をさらに短くすることができる。その結果、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の前後長をさらに短くすることができる。
排気管26は、エンジン61上方において斜め上方に突出する。これにより、エンジン61と排気管26との間に空間を設けることができるので、その空間にエアークリーナーを配置することができる。また、排気管26が鉛直上方に突出する場合に比べて、外装カバー25を低くすることができる。
後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)は、マウントブラケット70を支持する第1支持部21aと、ラジエータ65を支持する第2支持部21bとを含む。そして、第2支持部21bは、第1支持部21aよりも低い。後処理ユニット8を作業車両1に搭載するために、冷却能力の高い大型のラジエータ65を搭載しても、第2支持部21bは、第1支持部21aよりも低いことによって、外装カバー25の上面を低くすることができる。その結果、後方視界性が更によくなる。
後処理装置支持ブラケット80は、エンジン61と接続される揺れ防止部品89をさらに含む。これによって、後処理装置支持ブラケット80の上側の部分は、揺れ防止部品89によってエンジン61と固定される。よって、後処理装置支持ブラケット80が車体前後方向に揺れることが低減される。
後処理装置支持ブラケット80は、開口部81aを含む。したがって、開口部81aにはPTO(パワーテイクオフ)ポンプを介して、他の動力装置を設けることができる。
〔変形例〕
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上述の実施形態では、エンジン室6には、車両前方から順に、トランスミッション63、トルクコンバータ62、エンジン61、後処理ユニット8、ラジエータ65、還元剤タンク67が配置されている例を説明した。しかし、この順序は、エンジン61及び後処理ユニット8がラジエータ65より前方に位置することを除いて任意である。
図9は、本発明の実施形態の変形例を示す図である。本変形例では、車両前方から順に、還元剤タンク67、後処理ユニット8、エンジン61、トルクコンバータ62、トランスミッション63が配置されている。本変形例に係る作業車両も、本発明の実施形態と同様の効果を奏する。
外装カバー25の上面は、水平でなくてもよい。例えば、選択還元触媒装置92の最高位置がラジエータ65の最高位置よりも低い場合、外装カバー25の上面のうち、ラジエータ65の上方の部分は、選択還元触媒装置92の上方の部分より高くなっていてもよい。
選択還元触媒装置92は、平面視において、エンジン61と重ならなくてもよい。
第1マウント部品71と第2マウント部品72は、別部品ではなく、一体として形成されていてもよい。同様に、下部材81と上部材87は、別部品ではなく、一体として形成されていてもよい。さらには、マウントブラケット70と後処理装置支持ブラケット80が一体として形成されていてもよい。マウントブラケット70と後処理装置支持ブラケット80が一体として形成される場合、後処理装置支持ブラケット取付部71b,72bに後処理装置支持ブラケット80が接続される。このようにブラケットを形成すると、部品点数を削減し、組み立て工数を削減する効果がある。
ダンパー73、74、79a〜79dの個数は任意である。ただし、左右方向に同数のダンパーが設けられることが望ましい。
後処理支持ブラケット80は、上段部85と下段部84とのいずれか、もしくは両方を有していなくてもよい。ただし、このような場合においても、後処理支持ブラケット80は、高さの異なる下支持部86a,86bと上支持部88a,88bとを備える。また、作業車両1は、後処理支持ブラケット80を備えなくてもよい。その場合、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92が直接エンジン61に取り付けられるとよい。
下支持部86a,86b、上支持部88a,88b、第1の係止部品95a,95b、第2の係止部品96a,96bの数はそれぞれ2つとは限らず、1つもしくは3つ以上であってもよい。
第1取付部〜第7取付部の個数及び位置は、適宜変更可能である。また、後処理支持ブラケット80は、第1取付部〜第7取付部の一部又は全部を含んでいなくてもよい。作業車両1は、第1カバー100a、第2カバー100b、及び第3カバー100cの一部又は全部を有していなくてもよい。
ディーゼル微粒子フィルター装置91及び選択還元触媒装置92は、円筒状等に限らず、楕円状や直方体状など他の形状であってもよい。
ディーゼル微粒子フィルター装置91及び選択還元触媒装置92は車幅方向と異なる方向に並んで配置されてもよい。すなわち、ディーゼル微粒子フィルター装置91及び選択還元触媒装置92とは車両前後方向に並んで配置されてもよい。
本発明によれば、排気を処理する機能を備えつつ、後方視界を良好に保つ作業車両を提供することができる。
2 車体フレーム
21 後部フレーム
21a 第1支持部
21b 第2支持部
25 外装カバー
26 排気管
61 エンジン
65 ラジエータ
70 マウントブラケット
80 後処理装置支持ブラケット
81a 開口部
86a,86b 下支持部
88a,88b 上支持部
89 揺れ防止部品
91 ディーゼル微粒子フィルター装置
92 選択還元触媒装置
93 第2の接続管
本発明は、作業機を備える作業車両に関する。
作業車両には、エンジンからの排気を処理する後処理装置が搭載される(特許文献1参照)。後処理装置は、接続管によりエンジンと接続される。後処理装置は、ディーゼル微粒子捕集フィルター(Diesel Particulate Filter:DPF)装置と選択還元触媒(Selective Catalytic Reduction:SCR)装置とを含むことが好ましい(特許文献2参照)。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置は、排気中の粒子状物質を低減する。選択還元触媒装置は、排気中の窒素酸化物(NOx)を低減する。
特許文献1では、後処理装置は、エンジンもしくは油圧ポンプの上方に配置されている。特許文献2では、後処理装置は、油圧ポンプの上方に配置される。後処理装置は、車体フレームに接続されたテーブルに支持される。
特表2011−529538号公報 特開2012−097413号公報
作業車両は、車両後部に設けたリッパ(図1、図2のリッパ51を参照)によって、掘削作業を行うことがある。その際、車体フレームにねじれが生じる。したがって、特許文献2のように、後処理装置が車体フレームに接続された部品により支持される場合、後処理装置とエンジンとを繋ぐ接続管に過大な負荷がかかる。
この問題を回避するために、特許文献1のように、エンジンの上に後処理装置を搭載する方法もある。この場合、後処理装置の位置が高くなり、エンジン及び後処理装置を覆う外装カバーの上面が上昇する。この結果、後方視界性が悪くなる。
本発明の一態様に係る作業車両は、エンジンと、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置と、接続管と、選択還元触媒装置とを備える。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置は、エンジンからの排気を処理する。接続管は、前記エンジンと前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置とを接続する。接続管は、エンジンとの接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置に向かって斜め下方に伸びる。選択還元触媒装置は、エンジンからの排気を処理する。選択還元触媒装置は、接続管の上方に配置される。
車両前方から、前記エンジン、選択還元触媒装置、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の順に配置されるとよい。より詳細には、エンジンの前後方向の中心、選択還元触媒装置の前後方向の中心、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の前後方向の中心の順に車両前方から位置するように、エンジン、選択還元触媒装置、及びディーゼル微粒子捕集フィルター装置が配置されるとよい。
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び選択還元触媒装置は、円筒状の外形を有するとよい。そして、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の中心軸線及び選択還元触媒装置の中心軸線が車両前後方向に対して垂直となるように、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び選択還元触媒装置が配置されるとよい。
選択還元触媒装置は、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置よりも上方に配置されるとよい。より詳細には、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び選択還元触媒装置は、円筒状の外形を有するとよい。そして、選択還元触媒装置の中心軸線がディーゼル微粒子捕集フィルター装置の中心軸線よりも上方となるように、選択還元触媒装置とディーゼル微粒子捕集フィルター装置とが配置されるとよい。
作業車両は、後処理装置支持ブラケットをさらに備えるとよい。後処理装置支持ブラケットは、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置と、選択還元触媒装置とを支持する。
作業車両は、マウントブラケットをさらに備えるとよい。マウントブラケットは、エンジンを支持する。マウントブラケットは、ダンパー取付部と、後処理装置支持ブラケット取付部とを有する。ダンパー取付部には、ダンパーが取り付けられる。後処理装置支持ブラケット取付部には、後処理装置支持ブラケットが取り付けられる。そして、後処理装置支持ブラケット取付部の鉛直方向の高さは、ダンパー取付部の鉛直方向の高さ以上であるとよい。
マウントブラケットと後処理装置支持ブラケットとが一体形成されているとよい。
本発明の一態様に係る作業車両では、接続管がエンジンとの接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置に向かって斜め下方に伸び、選択還元触媒装置が接続管の上方に配置される。したがって、選択還元触媒装置の鉛直方向の高さを抑えることができ、選択還元触媒装置によって、外装カバーの上面が上昇することはない。その結果、後方視界性がよくなる。
作業車両の外観斜視図。 作業車両の側面図。 エンジン室の内部構造の右側面図。 図3の後処理ユニット付近の拡大図。 エンジン室の内部構造の平面図。 図3及び図5のA方向から後処理ユニットを見た斜視図。 図3及び図5のB方向から後処理ユニットを見た斜視図。 後処理装置支持ブラケットの斜視図。 本発明の実施形態の変形例を示す図。
〔全体構成〕
本発明の一実施形態にかかる作業車両1の外観斜視図および側面図を図1及び図2に示す。作業車両1は、例えば、モータグレーダである。この作業車両1は、前輪11と後輪12とからなる走行輪を備えている。図1及び図2では、作業車両1が、左右一対の2つの前輪11と片側2輪ずつの4つの後輪12とを備える場合を図示しているが、走行輪の数及び配置はこれに限られない。この作業車両1は、前輪11および後輪12間に設けられたブレード42で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合等を行うことができる。なお、図1および図2では、後輪12のうち右側に位置するもののみを図示している。なお、以下の説明において、前後方向とは、作業車両1の前後方向を意味する。言い換えれば、前後方向とは、運転室3に着座した操作者から見た前後方向を意味する。また、左右方向、或いは、側方とは、作業車両1の車幅方向を意味する。言い換えれば、左右方向、車幅方向、或いは、側方とは、上述の操作者から見た左右の方向である。また、図面においては、前後方向をx軸、左右方向をy軸、上下方向をz軸で示している。
図1および図2に示すように、この作業車両1は、車体フレーム2、運転室3、作業機4、後部作業機5を備えている。また、作業車両1は、エンジン室6に配置された構成部品(図3及び図5を参照)も備えている。
〔車体フレーム2および運転室3〕
車体フレーム2は、図1および図2に示すように後部フレーム21、前部フレーム22及び外装カバー25によって構成されている。
後部フレーム21は、外装カバー25、後述するエンジン室6に配置された構成部品などを支持する。外装カバー25は、エンジン室6を覆う。また、後部フレーム21には、上述した後輪12が設けられている。これらの後輪12がエンジン61(図3及び図5を参照)からの駆動力によって回転駆動されることにより、車両が走行する。
前部フレーム22は、後部フレーム21の前方に取り付けられている。前部フレーム22の前端部には、前輪11が取り付けられている。
運転室3は、後部フレーム21に載置されている。運転室3の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機4の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングベダルなど(図示せず)が設けられている。なお、運転室3は、前部フレーム22に載置されてもよい。
〔作業機4〕
作業機4は、ドローバ40、サークル41、ブレード42、油圧モータ49、各種の油圧シリンダ44〜48などを有している。
ドローバ40の前端部は、前部フレーム22の前端部に揺動可能に取付けられている。一対のリフトシリンダ44,45の同期した伸縮によって、ドローバ40の後端部が上下に昇降する。また、ドローバ40は、リフトシリンダ44,45の異なった伸縮によって車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動する。さらに、ドローバ40は、ドローバシフトシリンダ46の伸縮によって左右に移動する。
サークル41は、ドローバ40の後端部に回転可能に取付けられている。サークル41は、油圧モータ49(図1参照)によって駆動される。サークル41は、ドローバ40に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に回転する。
ブレード42は、サークル41に対して左右方向に滑動可能、且つ、左右方向に平行な軸を中心に上下に揺動可能に支持されている。ブレード42は、ブレードシフトシリンダ47によってサークル41に対して左右方向に移動することができる。また、ブレード42は、サークル41に支持されたチルトシリンダ48(図2参照)によって、サークル41に対して左右方向に平行な軸を中心に揺動して上下方向に向きを変更することができる。ブレードシフトシリンダ47とチルトシリンダ48とは、サークル41に支持される。以上のように、ブレード42は、ドローバ40とサークル41とを介して、車両に対する上下の昇降、進行方向に対する傾きの変更、横方向に対する傾きの変更、回転、左右方向のシフトを行なうことが出来る。
油圧モータ49は、後述する油圧ポンプ(図示せず)から供給される圧油によって駆動されることによって、サークル41を回転させることができる。
油圧シリンダ44〜48は、油圧ポンプから供給される油圧によって駆動されるシリンダである。一対のリフトシリンダ44,45は、前部フレーム22を間に挟んで左右に離間して設けられている。リフトシリンダ44,45は、概ね上下方向に沿って配置されている。リフトシリンダ44,45は、前部フレーム22およびドローバ40に取り付けられている。リフトシリンダ44,45は、伸縮することによって、ドローバ40の後端部を上下に移動させる。これにより、リフトシリンダ44,45は、ブレード42を上下方向に移動させることができる。
ドローバシフトシリンダ46は、上下方向に対して傾斜して配置されている。ドローバシフトシリンダ46は、前部フレーム22およびドローバ40の側端部に取り付けられている。ドローバシフトシリンダ46は、伸縮することによって、横方向に対するドローバ40の位置を変更することができる。これにより、ドローバシフトシリンダ46は、ブレード42の位置を変更することができる。
ブレードシフトシリンダ47は、ブレード42の長手方向に沿って配置されている。ブレードシフトシリンダ47は、サークル41およびブレード42に取り付けられている。ブレードシフトシリンダ47は、伸縮することによって、ブレード42の長手方向の位置を変更することができる。
チルトシリンダ48は、サークル41およびブレード42に取り付けられている。チルトシリンダ48は、伸縮することによって、ブレード42を横方向に沿った軸を中心に上下に揺動させることができる。これにより、チルトシリンダ48は、ブレード42の進行方向に対する傾斜角度を変更することができる。
〔後部作業機5〕
後部作業機5は、作業車両1に対して着脱可能である。したがって、作業車両1は、後部作業機5を含まなくてもよい。後部作業機5は、リッパ51、昇降シリンダ52などを有している。リッパ51は、掘削作業に用いられる。リッパ51は、後部フレーム21に昇降自在に取り付けられている。昇降シリンダ52は、油圧ポンプから供給される油圧によって駆動されるシリンダである。昇降シリンダ52は、伸縮することによって、リッパ51の後端部を上下に移動させることができる。これにより、昇降シリンダ52は、リッパ51を上下方向に移動させることができる。
〔エンジン室6の内部構造〕
図3は、エンジン室の内部構造の右側面図である。図4は、図3の後処理ユニット8(詳細は後述)付近の拡大図である。図5は、エンジン室の内部構造の平面図である。図3では、説明の便宜上、後部フレーム21と、外装カバー25の外形を二点鎖線で示している。図5では、外装カバー25及び後述する作動油タンク101の外形を二点鎖線で示し、後述する還元剤タンク67の外形を点線で示している。なお、図3〜図5では、カバー100a〜100c(図6及び図7参照。詳しくは後述)を説明の便宜上、図示していない。
図3及び図5に示すように、エンジン室6には、エンジン61、動力伝達装置7、ラジエータ65、後処理ユニット8、作動油タンク101などが配置されている。エンジン室6の下方には、燃料タンク66と、還元剤タンク67が配置されている。言いかえれば、燃料タンク66と還元剤タンク67とは、車体フレームの下方に突出して配置されている。エンジン室6は、外装カバー25によって覆われている。
図3に示すように、後部フレーム21は、鉛直方向の高さが異なる第1支持部21a及び第2支持部21bと、テーパー部21cとを有する。第1支持部21aは、鉛直方向において第2支持部21bよりも高い。テーパー部21cは、第1支持部21aと第2支持部21bとの間に位置する。なお、第1支持部21a、第2支持部21b、及びテーパー部21cは、後部フレーム21の左右両側において、ほぼ左右対称に設けられる。
外装カバー25は、後部フレーム21に取り付けられる。外装カバー25はエンジン室を覆う。すなわち、外装カバー25は、エンジン61、ディーゼル微粒子フィルター装置91、選択還元触媒装置92、及びラジエータ65の上方に配置される。
エンジン61には、燃料タンク66に貯留されている燃料が供給される。エンジン61は、この燃料を燃やして駆動力を発生させ、トルクコンバータ62と油圧ポンプに駆動力を伝達する。エンジン61には、マウントブラケット70が取り付けられている。マウントブラケット70は、ダンパー73,74(図5参照)によって後部フレーム21に取り付けられている。より詳細には、マウントブラケット70は、ダンパー73,74によって第1支持部21aに取り付けられている。したがって、マウントブラケット70は、エンジン61を支持し、エンジン61を後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)と連結する。別の言い方をすれば、マウントブラケット70とエンジン61とは、弾性的に第1支持部21aによって支持されている。つまり、マウントブラケット70とエンジン61とは、弾性的に後部フレーム21によって支持されている。マウントブラケット70の詳細は後述する。
動力伝達装置7は、トルクコンバータ62とトランスミッション63とを有する。トルクコンバータ62とトランスミッション63とは、作動油タンク101の下方に配置されている。トランスミッション63には、フランジ63a及び63b(図5参照)が取り付けられている。フランジ63aは、ダンパー79a及び79bによって後部フレーム21に取り付けられている。フランジ63bは、ダンパー79c及び79d(図5参照)によって後部フレーム21に取り付けられている。より詳細には、フランジ63a及び63bは、ダンパー79a〜79dによって第1支持部21aに取り付けられている。別の言い方をすれば、トルクコンバータ62とトランスミッション63とは、弾性的に第1支持部21aによって支持されている。つまり、トルクコンバータ62とトランスミッション63とは、弾性的に後部フレーム21によって支持されている。
トルクコンバータ62はエンジン61の出力側に接続されている。トランスミッション63は、トルクコンバータ62の出力側に接続されている。トランスミッション63は、その内部に図示しない油圧式のクラッチ及び変速ギアなどを有する。トランスミッション63は、トルクコンバータ62の出力側に接続する入力軸の回転速度及びトルクを変換する。変換された回転速度及びトルクは、トランスミッション63の出力軸から、図示しない最終減速機及びタンデム装置を介して、最終的に後輪12に伝達される。後輪12が回転駆動されることにより車両が走行する。
油圧ポンプ(図示せず)は、トランスミッション63に併設されている。油圧ポンプは、作動油タンク101に貯留された作動油の油圧によって、トランスミッション63の各種クラッチ、油圧モータ49、並びに各種のシリンダ44〜48を駆動する。
ラジエータ65は、エンジン61の冷却水を冷却する。なお、ラジエータ65は、エンジン61及び後処理ユニット8より車両後方に設けられる。言い換えれば、エンジン61及び後処理ユニット8は、ラジエータ65より車両前方に設けられる。ラジエータ65は、第2支持部21bに支持されている。つまり、ラジエータ65は、マウントブラケット70が支持される位置よりも低い位置において、後部フレーム21によって支持されている。
〔後処理ユニット8の内部構造〕
つぎに、後処理ユニット8の詳細を説明する。図6は、図3及び図5のA方向から後処理ユニット8を見た斜視図である。図7は、図3及び図5のB方向から後処理ユニット8を見た斜視図である。図6及び図7では、説明の便宜上、エンジン61の一部の形状、隔壁68、還元剤の給水管98の保護カバー99、及び一部の管の表示を省略している。
図4、図6及び図7に示すように、後処理ユニット8は、後処理装置支持ブラケット80とディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92と第2の接続管93とを有する。また、作業車両1は、第1の接続管69と、排気管26とをさらに備える。第1の接続管69は、エンジン61の排気を後処理ユニット8に送るための管である。第1の接続管69は、エンジン61とディーゼル微粒子フィルター装置91とを接続する。排気管26は、後処理ユニット8に処理されたエンジン61からの排気を排出するための管である。
本実施形態では、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、第1の接続管69を介して送られるエンジン61からの排気を処理する。ディーゼル微粒子フィルター装置91は、排気中に含まれる粒子状物質をフィルターによって捕集する。ディーゼル微粒子フィルター装置91は、捕集した粒子状物質をフィルターに付設されたヒータによって焼却する。
図5に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、ラジエータ65よりも前方に位置する。図3〜図7に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、概ね円筒状の外形を有する。図5に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、その中心軸線Ay1が車幅方向に沿うように配置されている。つまり、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、その中心軸線Ay1が前後方向に対して垂直となるように配置されている。
図4及び図6に示すように、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、第1接続口91aと第2接続口91bとを有する。第1接続口91aには、第1の接続管69が接続される。第2接続口91bには、第2の接続管93が接続される。
第1接続口91aは、斜め上方に突出している。具体的には、第1接続口91aは、上方且つエンジン61側へ向かって斜めに突出している。これに対応して、第1の接続管69は、エンジン61との接続位置からディーゼル微粒子フィルター装置91に向かって斜め下方に延びている。このため、ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置は、エンジン61の最高位置より低い。また、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。つまり、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92との少なくとも一方は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。
第2接続口91bは、鉛直方向から少し後方に向かって傾いている。このため、図5に示すように、第2の接続管93の直線部93b(詳細は後述)の中心軸線Ay3は、平面視で中心軸線Ay1よりも少し後方に位置している。
第2の接続管93は、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とを接続する中継接続管である。図4に示すように、第2の接続管93の外径は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の外径より小さい。第2の接続管93の一端は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の第2接続口91bに接続されている。第2の接続管93の他端は、選択還元触媒装置92の第3接続口92aに接続されている。第2の接続管93は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の上方において、ディーゼル微粒子フィルター装置91と近接して配置されている。
図5〜7に示すように、第2の接続管93は、第1屈曲部93aと直線部93bと第2屈曲部93cとを有する。直線部93bは、ディーゼル微粒子フィルター装置91の上方に位置している。図5に示すように、直線部93bは、その中心軸線Ay3が車幅方向に沿うように配置されている。すなわち、直線部93bは、その中心軸線Ay3がディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1と平行になるように配置されている。第1屈曲部93aは、直線部93bと第2接続口91bとを連結している。第2屈曲部93cは、直線部93bと選択還元触媒装置92の第3接続口92aとを連結している。第1屈曲部93aには、還元剤噴射装置94が取り付けられている。還元剤噴射装置94は、第2の接続管93内に還元剤を噴射する。還元剤は、例えば、尿素水である。
本実施形態では、選択還元触媒装置92は、ディーゼル微粒子フィルター装置91によって処理されたエンジン61からの排気を処理する。選択還元触媒装置92は、選択的に窒素酸化物NOxを還元する。選択還元触媒装置92は、第1の接続管69の上方に配置される。
選択還元触媒装置92は、概ね円筒状の外形を有する。図5に示すように、選択還元触媒装置92は、その中心軸線Ay2が車幅方向に沿うように配置されている。つまり、選択還元触媒装置92は、その中心軸線Ay2が前後方向に対して垂直となるように配置されている。また、選択還元触媒装置92は、その中心軸線Ay2がディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1と平行となるように配置されている。また、図3及び図5に示すように、エンジン61の前後方向の中心E、選択還元触媒装置92の前後方向の中心Ay2、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の前後方向の中心Ay1の順に車両前方から位置するように、エンジン61、選択還元触媒装置92、及びディーゼル微粒子捕集フィルター装置91が配置される。つまり、車両前方から、エンジン61、選択還元触媒装置92、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の順に配置される。
図5に示すように、選択還元触媒装置92は、ラジエータ65よりも前方に位置する。より詳細には、選択還元触媒装置92は、第2の接続管93の側方に隣接して配置される。また、上述したように、第2の接続管93の径は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の径より小さく、第2の接続管93の直線部93bの中心軸線Ay3は、平面視で中心軸線Ay1よりも少し後方に位置している。このため、選択還元触媒装置92は、平面視においてディーゼル微粒子フィルター装置91の一部と重なるように配置される。また、選択還元触媒装置92は、平面視においてエンジン61の一部と重なるように配置される。
図3及び図4に示すように、選択還元触媒装置92の中心軸線Ay2は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1よりも上方となるように、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが配置される。言い換えれば、選択還元触媒装置92は、ディーゼル微粒子フィルター装置91よりも上方に配置される。
選択還元触媒装置92は、その最高位置がラジエータ65の最高位置以下となるように配置される。図3は、選択還元触媒装置92の最高位置がラジエータ65の最高位置と等しい例を示している。しかし、選択還元触媒装置92の最高位置がラジエータ65の最高位置から低くなってもよい。また、ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置は、選択還元触媒装置92の最高位置より低い。したがって、ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置は、いずれもラジエータ65の最高位置以下である。これによって、図3に示すように、外装カバー25の上面25aを水平とすることができる。ゆえに、後方視界を良好とすることができる。
図3〜図7に示すように、選択還元触媒装置92は、第3接続口92aと第4接続口92bとを有する。第3接続口92aには、第2の接続管93が接続される。第4接続口92bには、排気管26が接続される。すなわち、排気管26は、選択還元触媒装置92に接続される。
第3接続口92aは、後方に向かって水平方向から少し下方に向かって傾いている。したがって、図3に示すように、第2の接続管93の直線部93bの中心軸線Ay3は、中心軸線Ay2よりも鉛直方向において少し下方に位置している。
第4接続口92bは、斜め上方に突出している。具体的には、第4接続口92bは、上方且つエンジン61側へ向かって斜めに突出している。これによって、排気管26は、エンジン61上方において斜め上方に突出する。このため、第4接続口92bを真上に配置するのに比べて、外装カバー25を低くすることができる。さらに、排気管26とエンジン61との間に図示しないエアークリーナーを配置することができる。排気管26の上部は、外装カバー25から上方へ突出している。
エンジン61と、第1の接続管69と、ディーゼル微粒子フィルター装置91と、第2の接続管93と、選択還元触媒装置92と、排気管26とは、順に直列に接続されている。したがって、エンジン61からの排気は、第1の接続管69を通り、ディーゼル微粒子フィルター装置91に送られる。ディーゼル微粒子フィルター装置91では、主に粒子状物質が排気中から低減される。次に、排気は、第2の接続管93を通り、選択還元触媒装置92に送られる。選択還元触媒装置92では、主にNOxが低減される。その後、清浄化された排気は排気管26を通って外部へ排出される。
〔後処理ユニット8の支持部材〕
つぎに、後処理ユニット8の各構成要素がどのように支持されているかについて説明する。図6に示すように、マウントブラケット70は、第1マウント部品71と第2マウント部品72とを有する。
図7に示すように、第1マウント部品71は、エンジン61の右側面にボルト等によって取り付けられている。第1マウント部品71は、第1ダンパー取付部71aと、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bとを有する。すなわち、マウントブラケット70は、第1ダンパー取付部71aと、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bとを有する。第1支持部21aは、車両内側に突出する第1突出部21eを有しており、第1ダンパー取付部71aは、第1突出部21eと重畳する。第1ダンパー取付部71aには、ダンパー73が取り付けられ、ダンパー73が第1突出部21eと接続する。第1後処理装置支持ブラケット取付部71bは、第1マウント部品71の一端(後端)に設けられている。つまり、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bは、マウントブラケット70の一端(後端)に設けられている。第1後処理装置支持ブラケット取付部71bには、後処理ユニット8が取り付けられる。より詳細には、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bには、後処理装置支持ブラケット80がボルト等によって固定される。第1ダンパー取付部71aは、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bが設けられている第1マウント部品71の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。つまり、第1ダンパー取付部71aは、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bが設けられているマウントブラケット70の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。第1支持部21aは、車両内側に突出する第1突出部21eを有しており、第1ダンパー取付部71aは、第1突出部21eと重畳する。第1ダンパー取付部71aには、ダンパー73が取り付けられ、ダンパー73が第1突出部21eと接続する。図4及び図7に示すように、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bの鉛直方向の高さは、第1ダンパー取付部71aの鉛直方向の高さ以上である。
図6に示すように、第2マウント部品72は、エンジン61の左側面にボルト等によって取り付けられている。第2マウント部品72は、第2ダンパー取付部72aと、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bとを有する。すなわち、マウントブラケット70は、第2ダンパー取付部72aと、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bとを有する。第1支持部21aは、車両内側に突出する第2突出部21fを有しており、第2ダンパー取付部72aは、第2突出部21fと重畳する。第2ダンパー取付部72aには、ダンパー74が取り付けられ、ダンパー74が第2突出部21fと接続する。第2後処理装置支持ブラケット取付部72bは、第2マウント部品72の一端(後端)に設けられている。つまり、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bは、マウントブラケット70の一端(後端)に設けられている。第2後処理装置支持ブラケット取付部72bには、後処理ユニット8が取り付けられる。より詳細には、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bには、後処理装置支持ブラケット80がボルト等によって固定される。第2ダンパー取付部72aは、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bが設けられている第2マウント部品72の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。つまり、第2ダンパー取付部72aは、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bが設けられているマウントブラケット70の一端(後端)と他端(前端)との間に設けられる。第1支持部21aは、車両内側に突出する第2突出部21fを有しており、第2ダンパー取付部72aは、第2突出部21fと重畳する。第2ダンパー取付部72aには、ダンパー74が取り付けられ、ダンパー74が第2突出部21fと接続する。図6に示すように、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bの鉛直方向の高さは、第ダンパー取付部72aの鉛直方向の高さ以上である。
このような構造を有することにより、後処理ユニット8は、マウントブラケット70の一端(後端)にある第1後処理装置支持ブラケット取付部71bと第2後処理装置支持ブラケット取付部72bにおいて、マウントブラケット70に着脱可能に取り付けられる。別の言い方をすれば、後処理ユニット8は、マウントブラケット70の一端(後端)において、マウントブラケット70に支持される。より詳細には、後処理装置支持ブラケット80がマウントブラケット70の一端(後端)において、マウントブラケット70に支持される。また、後処理ユニット8は、弾性的に第1支持部21aによって支持される。つまり、後処理ユニット8は、弾性的に後部フレーム21によって支持される。したがって、後処理ユニット8は、エンジン61と一体となって振動する。
また、前述したように、トルクコンバータ62とトランスミッション63、トルクコンバータ62とエンジン61、エンジン61とマウントブラケット70、マウントブラケット70と後処理ユニット8が互いに接続し、これらの構成部品は、すべて、ダンパー79a〜79d、73、74を介して後部フレーム21と接続している。したがって、トルクコンバータ62、トランスミッション63、エンジン61、及び後処理ユニット8は、一体となって振動し、後部フレーム21からの振動の影響を受けにくい。
図8は、後処理装置支持ブラケット80の斜視図である。後処理装置支持ブラケット80は、下部材81と上部材87と揺れ防止部品89(図7参照)とを有する。図8は、下部材81と上部材87のみを例示している。上部材87は、下部材81に着脱可能に取り付けられる。下部材81は、右脚部82、左脚部83、下段部84、上段部85、及び下支持部86a,86bを有する。上部材87は、上支持部88a,88bを有する。図5に示すように、後処理装置支持ブラケット80は、ラジエータ65よりも前方に位置する。
右脚部82は、第1後処理装置支持ブラケット取付部71bに固定するための第1取付部82a,82b,82cを有する。同様に、左脚部83は、それぞれ、第2後処理装置支持ブラケット取付部72bに固定するための第2取付部83a,83b,83cを有する。
右脚部82と左脚部83との間で、且つ、下段部84の下方には、開口部81aが形成されている。すなわち、後処理装置支持ブラケット80は、開口部81aを含む。開口部81aには、エンジン61との接続管61a(図6参照)に接続する図示しないPTO(パワーテイクオフ)ポンプを介して、図示しない他の動力装置を設けることができる。
上段部85と下段部84は、マウントブラケット70との接続位置(第1取付部82a〜82c及び第2取付部83a〜83cの位置)からの高さが異なる。より詳細には、上段部85は、下段部84より高い。下部材81は、上段部85と下段部84とを有する階段状である。また、図4等に示されるように、上段部85は、平面視において下段部84よりもエンジン61に近い位置に位置するように、下部材81が配置される。
さらに、上段部85は、エンジン61側の側面に第3取付部85aを有する。図4及び図7に示すように、第3取付部85aには、揺れ防止部品89が取り付けられる。揺れ防止部品89は、エンジン61と接続し、エンジン61上部と上段部85とを連結する。後処理ユニット8は、上部に重量物を有するため、マウントブラケット70の振動により、後処理ユニット8の上部の振動、特に前後方向の振動が大きくなりやすい。揺れ防止部品89は、後処理ユニット8の上部をエンジン61の上部と固定するため、後処理ユニット8の上部の前後方向の振動を低減する。
下支持部86a,86bは、下段部84上に設けられている。下支持部86a,86bは、ディーゼル微粒子フィルター装置91を支持する。すなわち、後処理装置支持ブラケット80は、ディーゼル微粒子フィルター装置91を支持する。ディーゼル微粒子フィルター装置91は、概ね円筒形状の外形を有しており、下支持部86a,86bは、ディーゼル微粒子フィルター装置91の外周面に対応した接触面を有する。より具体的には、下支持部86a,86bは、下方に向かって膨らむ凸形状の接触面を有する。
下支持部86a,86bは、第4取付部86c,86d,86e,86fを含む。第4取付部86c〜86fは、ディーゼル微粒子フィルター装置91を係止する第1の係止部品95a,95b(図6参照)を挿通させる孔を含む。図4若しくは図6に示すように、第4取付部86c〜86fでは、ディーゼル微粒子フィルター装置91が支持される側と反対側の下支持部86a,86bの裏面において、第1の係止部品95a,95bがナットで固定される。このように、第1の係止部品95a,95bによって、ディーゼル微粒子フィルター装置91が下支持部86a,86b上に固定される。
上部材87が下部材81に取り付けられているとき、上支持部88a,88bは、上段部85上に位置する。したがって、上支持部88a,88bと下支持部86a,86bは、マウントブラケット70との接続位置(第1取付部82a〜82c及び第2取付部83a〜83cの位置)からの高さが異なる。より詳細には、上支持部88a,88bは、下支持部86a,86bより高い。さらに、図4等に示されるように、上支持部88a,88bは、平面視において下支持部86a,86bよりもエンジン61に近い位置に位置する。
上支持部88a,88bは、選択還元触媒装置92を支持する。すなわち、後処理装置支持ブラケット80は、選択還元触媒装置92を支持する。選択還元触媒装置92は、概ね円筒形状の外形を有しており、上支持部88a,88bは、選択還元触媒装置92の外周面に対応した接触面を有する。より具体的には、上支持部88a,88bは、下方に向かって膨らむ凸形状の接触面を有する。
上支持部88a,88bは、第5取付部88c,88d,88e,88fを含む。第5取付部88c〜88fは、選択還元触媒装置92を係止する第2の係止部品96a,96b(図6参照)を挿通させる孔を含む。図4若しくは図6に示すように、第5取付部88c〜88fでは、選択還元触媒装置92が支持される側と反対側の上支持部88a,88bの裏面において、第2の係止部品96a,96bがナットで固定される。このように、第2の係止部品96a,96bによって、選択還元触媒装置92が上支持部88a,88b上に固定される。
なお、下段部84は、第1カバー取付部84a,84bをさらに有してもよい。第1カバー取付部84a,84bには、ディーゼル微粒子フィルター装置91の右側面を覆う第1カバー100a(図7参照)が取り付けられる。
下支持部86bは、第2カバー取付部86g,86hをさらに有してもよい。第2カバー取付部86g,86hには、ディーゼル微粒子フィルター装置91の左側面を覆う第2カバー100b(図6参照)が取り付けられる。
上段部85は、第3カバー取付部85b,85cをさらに有してもよい。第3カバー取付部85b,85cには、選択還元触媒装置92の右側面を覆う第3カバー100c(図7参照)が取り付けられる。
また、上段部85は、第6取付部85dと、第7取付部85eとをさらに有してもよい。第6取付部85dには、第2の接続管93を係止する第3の係止部品97(図6参照)が取り付けられる。第7取付部85eには、排気管26を係止する第4の係止部品27(図6及び図7参照)が取り付けられる。
〔還元剤の配管〕
還元剤噴射装置94によって噴射される還元剤は、還元剤タンク67に貯留される。前述したように、還元剤は、例えば尿素水である。図3及び図5に示すように、還元剤タンク67は、ラジエータ65より後方に配置されているが、必ずしもこれに限られない。還元剤タンク67は、エンジン61及び後処理装置91、92からの熱が伝わりにくい場所であれば、どのような場所でもよい。図5に示すように、還元剤タンク67の上には、天板21dが設けられている。これによって、還元剤タンク67にラジエータ65からの熱風が直接当たらなくなり、還元剤が熱せられにくくなる。
図3及び図4に示すように、還元剤は、送水管98と汲み上げポンプ98aとによって、還元剤タンク67から還元剤噴射装置94へ送られる。エンジン61及び後処理装置91、92からの熱が送水管98へ伝導しにくくするために、作業車両1は、エンジン室6に隔壁68を備える。隔壁68は、送水管98と後処理ユニット8との間に配置される。隔壁68は、図示しない支持部材を介して、ラジエータ65によって支持される。
また、外装カバー25は、平面視でラジエータ65と隔壁68との間において外気を吸入するための吸気口25b(図1及び図3参照)を含む。吸入された外気とラジエータ65からの冷気とによって送水管98が大きく冷却されないように、作業車両1は、エンジン室6に、送水管98と汲み上げポンプ98aとを覆う保護カバー99を備える。
〔効果〕
本実施形態に係る作業車両1は、以下の特徴を備える。
作業車両1では、第1の接続管69がエンジン61との接続位置からディーゼル微粒子捕集フィルター装置91に向かって斜め下方に伸び、選択還元触媒装置92が第1の接続管69の上方に配置される。したがって、選択還元触媒装置92の鉛直方向の高さを抑えることができる。したがって、選択還元触媒装置92によって、外装カバー25の上面が上昇することはない。その結果、後方視界性がよくなる。
エンジン61の前後方向の中心E、選択還元触媒装置92の前後方向の中心Ay2、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の前後方向の中心Ay1の順に車両前方から位置するように、エンジン61、選択還元触媒装置92、及びディーゼル微粒子捕集フィルター装置91が配置される。つまり、車両前方から、エンジン61、選択還元触媒装置92、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の順に配置される。したがって、選択還元触媒装置92の下方にエンジン61を配置することにより、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の前後長をさらに短くすることができる。ゆえに、作業車両1の大型化を抑えることができる。
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91の中心軸線Ay1及び選択還元触媒装置92の中心軸線Ay2が車両前後方向に対して垂直となるように、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91及び選択還元触媒装置92が配置される。このため、後処理ユニット8の前後長を更に短くすることができる。
選択還元触媒装置92の中心軸線Ay2は、ディーゼル微粒子フィルター装置91の中心軸線Ay1よりも上方となるように、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが配置される。言い換えれば、選択還元触媒装置92は、ディーゼル微粒子フィルター装置91よりも上方に配置される。このため、第1の接続管69及び第2の接続管93の配置やディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92との接続位置を工夫しなくても、第1の接続管69及び第2の接続管93と干渉しないように選択還元触媒装置92に接続された排気管26を配置することができる。これにより、処理ユニット8の左右長を短くすることができる。ゆえに、作業車両1の大型化を抑えることができる。
後処理装置支持ブラケット80は、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91と、選択還元触媒装置92とを支持する。これにより、エンジン61がこれらの装置を直接支持するのに比べて、後処理装置の最高位置(ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置のうち、高い方の最高位置)を低くすることができる。したがって、外装カバー25の上面を低くすることができる。その結果、後方視界性が更によくなる。
マウントブラケット70は、ダンパー取付部71a,72aと、後処理装置支持ブラケット取付部71b,72bとを有し、後処理装置支持ブラケット取付部71b,72bの鉛直方向の高さは、ダンパー取付部71a,72aの鉛直方向の高さ以上である。したがって、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91は、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の上端よりも上方に配置される。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置91が後部フレーム21の上端よりも下方に配置されると、PTOポンプを介して他の動力装置を接続するための後処理装置支持ブラケット80の開口部81aの障害となる。このため、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の上端よりも上方に配置されるよう、後処理装置支持ブラケット80の高さの下限値が決められている。
作業車両1では、マウントブラケット70は、エンジン61と後処理装置支持ブラケット80とを共に支持する。したがって、エンジン61とディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが共に振動する。その結果、ディーゼル微粒子フィルター装置91とエンジン61とを繋ぐ第1の接続管69に大きな負荷がかからない。このため、第1の接続管69は、ベローズなどの振動を吸収する部材を設ける必要がなくなる。さらに、第1の接続管69を短くすることが可能となる。
ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置は、いずれもラジエータ65の最高位置以下の高さである。したがって、後処理装置91、92によって、外装カバー25の上面が上昇することはない。より具体的には、外装カバー25の上面を水平にできる。その結果、後方視界性が更によくなる。
ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92との少なくとも一方は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。より詳細には、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、平面視でエンジン61と重ならない位置に配置される。その結果、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92の両方をエンジン61の上方に配置する場合に比べて、後処理装置の最高位置(ディーゼル微粒子フィルター装置91の最高位置と選択還元触媒装置92の最高位置のうち、高い方の最高位置)を低くすることができる。したがって、外装カバー25の上面を低くすることができる。その結果、後方視界性が更によくなる。
マウントブラケット70は、後処理装置支持ブラケット80が支持される一端と他端との間に、ダンパー取付部71a、72aを有する。そして、マウントブラケット70と後部フレーム21との間には、ダンパー73、74が取り付けられる。このため、ダンパー73、74を中心に重量物である後処理ユニット8の荷重を前後に振り分ける。さらに、リッパ作業等によって後部フレーム21にねじれが生じても、ディーゼル微粒子フィルター装置91とエンジン61とを繋ぐ第1の接続管69に大きな負荷がかからない。このため、第1の接続管69は、ベローズなどの振動を吸収する部材を設ける必要がなくなる。さらに、第1の接続管69を短くすることが可能となる。
後処理装置支持ブラケット80は、マウントブラケット70との接続位置82a〜82c,83a〜83cからの高さの異なる上支持部88a,88bと下支持部86a,86bとを有する。そして、ディーゼル微粒子フィルター装置91は、下支持部86a,86bに支持され、選択還元触媒装置92は、上支持部88a,88bに支持される。したがって、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92とが異なる高さで配置されるので、後処理ユニット8の前後長を短くすることができる。その結果、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の前後長を短くすることができる。
選択還元触媒装置92は、平面視においてディーゼル微粒子フィルター装置91の一部と重なるように配置される。また、選択還元触媒装置92は、第2の接続管93の側方に隣接して配置される。したがって、下部材81(すなわち、後処理装置支持ブラケット80)のの前後長を短くすることができる。つまり、後処理ユニット8の前後長をさらに短くすることができる。その結果、後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)の前後長をさらに短くすることができる。
排気管26は、エンジン61上方において斜め上方に突出する。これにより、エンジン61と排気管26との間に空間を設けることができるので、その空間にエアークリーナーを配置することができる。また、排気管26が鉛直上方に突出する場合に比べて、外装カバー25を低くすることができる。
後部フレーム21(すなわち、車体フレーム2)は、マウントブラケット70を支持する第1支持部21aと、ラジエータ65を支持する第2支持部21bとを含む。そして、第2支持部21bは、第1支持部21aよりも低い。後処理ユニット8を作業車両1に搭載するために、冷却能力の高い大型のラジエータ65を搭載しても、第2支持部21bは、第1支持部21aよりも低いことによって、外装カバー25の上面を低くすることができる。その結果、後方視界性が更によくなる。
後処理装置支持ブラケット80は、エンジン61と接続される揺れ防止部品89をさらに含む。これによって、後処理装置支持ブラケット80の上側の部分は、揺れ防止部品89によってエンジン61と固定される。よって、後処理装置支持ブラケット80が車体前後方向に揺れることが低減される。
後処理装置支持ブラケット80は、開口部81aを含む。したがって、開口部81aにはPTO(パワーテイクオフ)ポンプを介して、他の動力装置を設けることができる。
〔変形例〕
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上述の実施形態では、エンジン室6には、車両前方から順に、トランスミッション63、トルクコンバータ62、エンジン61、後処理ユニット8、ラジエータ65、還元剤タンク67が配置されている例を説明した。しかし、この順序は、エンジン61及び後処理ユニット8がラジエータ65より前方に位置することを除いて任意である。
図9は、本発明の実施形態の変形例を示す図である。本変形例では、車両前方から順に、還元剤タンク67、後処理ユニット8、エンジン61、トルクコンバータ62、トランスミッション63が配置されている。本変形例に係る作業車両も、本発明の実施形態と同様の効果を奏する。
外装カバー25の上面は、水平でなくてもよい。例えば、選択還元触媒装置92の最高位置がラジエータ65の最高位置よりも低い場合、外装カバー25の上面のうち、ラジエータ65の上方の部分は、選択還元触媒装置92の上方の部分より高くなっていてもよい。
選択還元触媒装置92は、平面視において、エンジン61と重ならなくてもよい。
第1マウント部品71と第2マウント部品72は、別部品ではなく、一体として形成されていてもよい。同様に、下部材81と上部材87は、別部品ではなく、一体として形成されていてもよい。さらには、マウントブラケット70と後処理装置支持ブラケット80が一体として形成されていてもよい。マウントブラケット70と後処理装置支持ブラケット80が一体として形成される場合、後処理装置支持ブラケット取付部71b,72bに後処理装置支持ブラケット80が接続される。このようにブラケットを形成すると、部品点数を削減し、組み立て工数を削減する効果がある。
ダンパー73、74、79a〜79dの個数は任意である。ただし、左右方向に同数のダンパーが設けられることが望ましい。
後処理装置支持ブラケット80は、上段部85と下段部84とのいずれか、もしくは両方を有していなくてもよい。ただし、このような場合においても、後処理装置支持ブラケット80は、高さの異なる下支持部86a,86bと上支持部88a,88bとを備える。また、作業車両1は、後処理装置支持ブラケット80を備えなくてもよい。その場合、ディーゼル微粒子フィルター装置91と選択還元触媒装置92が直接エンジン61に取り付けられるとよい。
下支持部86a,86b、上支持部88a,88b、第1の係止部品95a,95b、第2の係止部品96a,96bの数はそれぞれ2つとは限らず、1つもしくは3つ以上であってもよい。
第1取付部〜第7取付部の個数及び位置は、適宜変更可能である。また、後処理装置支持ブラケット80は、第1取付部〜第7取付部の一部又は全部を含んでいなくてもよい。作業車両1は、第1カバー100a、第2カバー100b、及び第3カバー100cの一部又は全部を有していなくてもよい。
ディーゼル微粒子フィルター装置91及び選択還元触媒装置92は、円筒状等に限らず、楕円状や直方体状など他の形状であってもよい。
ディーゼル微粒子フィルター装置91及び選択還元触媒装置92は車幅方向と異なる方向に並んで配置されてもよい。すなわち、ディーゼル微粒子フィルター装置91及び選択還元触媒装置92とは車両前後方向に並んで配置されてもよい。
本発明によれば、排気を処理する機能を備えつつ、後方視界を良好に保つ作業車両を提供することができる。
2 車体フレーム
21 後部フレーム
21a 第1支持部
21b 第2支持部
25 外装カバー
26 排気管
61 エンジン
65 ラジエータ
70 マウントブラケット
80 後処理装置支持ブラケット
81a 開口部
86a,86b 下支持部
88a,88b 上支持部
89 揺れ防止部品
91 ディーゼル微粒子フィルター装置
92 選択還元触媒装置
93 第2の接続管

Claims (7)

  1. エンジンと、
    前記エンジンからの排気を処理するディーゼル微粒子捕集フィルター装置と、
    前記エンジンと前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置とを接続し、前記エンジンとの接続位置から前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置に向かって斜め下方に伸びる接続管と、
    前記エンジンからの排気を処理し、前記接続管の上方に配置される選択還元触媒装置と、
    を備える、作業車両。
  2. 前記エンジンの前後方向の中心、前記選択還元触媒装置の前後方向の中心、前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の前後方向の中心の順に車両前方から位置するように、前記エンジン、前記選択還元触媒装置、及び前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置が配置される、請求項1に記載の作業車両。
  3. 前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び前記選択還元触媒装置は、円筒状の外形を有し、
    前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の中心軸線及び前記選択還元触媒装置の中心軸線が車両前後方向に対して垂直となるように、前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び前記選択還元触媒装置が配置される、請求項1又は2に記載の作業車両。
  4. 前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置及び前記選択還元触媒装置は、円筒状の外形を有し、
    前記選択還元触媒装置の中心軸線が前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置の中心軸線よりも上方となるように、前記選択還元触媒装置と前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置とが配置される、請求項1から3のいずれかに記載の作業車両。
  5. 前記ディーゼル微粒子捕集フィルター装置と前記選択還元触媒装置とを支持する後処理装置支持ブラケットをさらに備える、請求項1から4のいずれかに記載の作業車両。
  6. 前記エンジンを支持するマウントブラケットをさらに備え、
    前記マウントブラケットは、
    ダンパーが取り付けられるダンパー取付部と、
    前記後処理装置支持ブラケットが取り付けられる後処理装置支持ブラケット取付部とを有し、
    前記後処理装置支持ブラケット取付部の鉛直方向の高さは、前記ダンパー取付部の鉛直方向の高さ以上である、請求項5に記載の作業車両。
  7. 前記マウントブラケットと前記後処理装置支持ブラケットとが一体形成されている、請求項6に記載の作業車両。
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