JP6518616B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に関する。

排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する排気ガス浄化装置を備えた作業車両が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の作業車両では、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置と窒素酸化物還元触媒装置とが並列して配置されている。ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置と窒素酸化物還元触媒装置とは、尿素水溶液ミキシング装置が設けられたＳ字状の接続管によって接続されている。

特許第５５２６２８８号

特許文献１に記載のように、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置などの後処理装置と、窒素酸化物還元触媒装置などの後処理装置とを並列に配置してしまうと、２つの後処理装置の長手方向の一方が他方に比べて長い場合、長い方に合わせて、エンジン室の左右幅方向の寸法が決定されることになる。つまり、特許文献１に記載の配置では、エンジン室の左右幅が大きくなってしまうおそれがある。

本発明の一態様による作業車両は、エンジン室内にエンジンと前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置を備えた作業車両において、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上方に配置され、円筒状の酸化触媒装置と、円筒状の還元剤噴射装置と、円筒状の選択触媒還元装置と、を備え、前記酸化触媒装置は、前記酸化触媒装置の中心軸が前記作業車両の左右方向に沿うように配置され、前記還元剤噴射装置は、前記還元剤噴射装置の中心軸が前記作業車両の前後方向に沿うように配置され、前記選択触媒還元装置は、前記選択触媒還元装置の中心軸が前記作業車両の前後方向に沿うように配置され、前記酸化触媒装置、前記還元剤噴射装置、および、前記選択触媒還元装置のそれぞれの中心軸が、同一の高さとなる関係に配置され、かつ、前記選択触媒還元装置の中心軸が前記酸化触媒装置を通過するように配置されている。

本発明によれば、エンジン室の左右幅を短くできる。

ホイールローダの側面図。 天板などの上部構造体を取り除いた状態のホイールローダの平面図。 冷却器室の内部を示す斜視図。 エンジン室の内部を示す斜視図。 排気ガス浄化装置の固定構造について説明する分解斜視図。 ベースブラケットの平面模式図。 （ａ）はベースブラケットに固定された排気ガス浄化装置を下方から見た斜視図、（ｂ）は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面模式図。 エンジン室を左側方から見た図。 排気ガス浄化装置を構成する各後処理装置の配置について説明する図。 エンジン室を前方から見た図。 フィルタの引き抜き領域を示す図。 フィルタを引き抜く作業について説明する図。 建屋を左斜め上方から見た斜視図。 排気ガス浄化装置４００の左右方向の寸法について説明する平面模式図。

以下、図面を参照して、本発明による作業車両の一実施の形態を説明する。説明の便宜上、本実施の形態では各図に記載したように前後左右方向および上下方向を規定する。また、本実施の形態では、各図において、作業車両を構成する部材のうち説明のために記載を省略する必要があるものについては、その一部または全部についての記載を省略している。

図１は、本発明の一実施の形態に係る作業車両の一例であるホイールローダの側面図である。図１に示すように、ホイールローダは、アーム１１１、バケット１１２、および、前輪１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１、建屋１２２、および、後輪１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。

アーム１１１はアームシリンダ（不図示）の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（クラウドまたはダンプ）する。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ１１６の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。

建屋１２２は、エンジン３０１や排気ガス浄化装置４００、熱交換器や各種油圧機器等を収容する収容室の外郭を構成している。建屋１２２の左右側面の開口部は、開閉可能な左右一対の建屋カバー１３０によって覆われている。建屋カバー１３０はガルウイングタイプの開閉カバーであって、建屋１２２の天板と建屋カバー１３０との間に回動支点（ヒンジ）が設けられ、地面に対し略水平に展開する構成とされている。ホイールローダ１００の左右側面にそれぞれ設けられた建屋カバー１３０は、左右で略対称の形状である。

図２は、天板などの上部構造体を取り除いた状態のホイールローダの平面図である。図２に示すように、建屋１２２は、内部に設けられた収容室（収容空間）が、隔壁１６０によって、車両前側のエンジン室１２２Ｅと、車両後側の冷却器室１２２Ｃとに仕切られている。

図１に示すように、エンジン室１２２Ｅの側面は、建屋カバー１３０の一部により覆われ、エンジン室１２２Ｅの上面は、建屋１２２の天板を構成するエンジンフード１４０により覆われている。エンジン室１２２Ｅの前面は、前側フレーム８１０の前面板８１１（図４参照）により覆われ、エンジン室１２２Ｅの後面は、後側フレーム１６１の隔壁１６０（図３参照）により覆われている。すなわち、エンジン室１２２Ｅは、左右一対の建屋カバー１３０の一部と、エンジンフード１４０と、前面板８１１（図４参照）と、隔壁１６０（図３参照）によって画成されている。

冷却器室１２２Ｃの側面は、建屋カバー１３０の一部により覆われ、冷却器室１２２Ｃの上面は、建屋１２２の天板を構成する冷却器用建屋カバー１３２により覆われている。冷却器室１２２Ｃの前面は、隔壁１６０により覆われ、冷却器室１２２Ｃの後面は、グリル２００により覆われている。すなわち、冷却器室１２２Ｃは、左右一対の建屋カバー１３０の一部と、冷却器用建屋カバー１３２と、隔壁１６０と、グリル２００によって画成されている。

冷却器室１２２Ｃの内部には、熱交換器ユニット５０１と、冷却ファンユニット５０２が配置されている。熱交換器ユニット５０１は、エンジン３０１の冷却水を冷却するラジエータや、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン３０１の過給機で加圧された空気を冷却するインタークーラ等の複数の熱交換器と、これらの熱交換器を支持するラジエータフレームを備えている。冷却ファンユニット５０２は、熱交換器ユニット５０１を冷却するための冷却風を発生する冷却ファンと、冷却ファンを支持するシュラウドを備えている。なお、ホイールローダの機種により、熱交換器ユニット５０１には、トランスミッションオイルクーラや、運転室１２１の空調用のエアコンのコンデンサなどの熱交換器も取り付けられる。

図１に示すように、冷却器用建屋カバー１３２の上面からは、エンジン３０１の駆動に必要な空気をエアクリーナ３１０（図３参照）を介して外部から取り込むための吸気管１４５が突出している。図３に示すように、エアクリーナ３１０は、冷却器室１２２Ｃ内で、隔壁１６０の直後に設けられている。エアクリーナ３１０は、吸気配管を介してエンジン３０１に接続されている。冷却器室１２２Ｃ内にエアクリーナ３１０を設けることで、エンジン３０１や排気ガス浄化装置４００からエアクリーナ３１０への熱の影響を抑制できる。これにより、エンジン３０１で吸入される空気の温度上昇を抑制して、エンジン３０１での吸気効率の低下を抑制できる。

図１に示すように、排気ガス浄化装置４００は、エンジン３０１の排気ガスを浄化する装置であって、エンジン室１２２Ｅ内で、エンジン３０１の上方に配設される。エンジンフード１４０からは、排気ガスを排出するためのテールパイプ１７１が突出している。

図３は冷却器室１２２Ｃの内部を示す斜視図であり、図４はエンジン室１２２Ｅの内部を示す斜視図である。図３および図４では、建屋１２２を構成する建屋カバー１３０やエンジンフード１４０、冷却器用建屋カバー１３２、グリル２００等の図示を省略している。

図４に示すように、エンジン室１２２Ｅ内で、エンジン３０１は後部車体１２０の不図示のエンジン取り付け用ブラケットに取り付けられている。エンジン３０１には、過給機（ターボチャージャ）３０２が取り付けられている。過給機３０２は、コンプレッサ３０２ａの吸気口が後方を向き、タービン３０２ｂの排気口が前方を向くように配設されている。

図２および図４に示すように、排気ガス浄化装置４００はエンジン３０１の排気流路中に設置された酸化触媒装置（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４１０と、還元剤噴射装置（ＤＲＴ：Decomposition Reactor Tube）４２０と、選択触媒還元装置（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）４３０と、を備える。排気ガスの流れに沿って、上流側から酸化触媒装置４１０、還元剤噴射装置４２０、選択触媒還元装置４３０の順に配置されている。

酸化触媒装置４１０は、排気ガスに含まれる一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する酸化触媒と、酸化触媒を保持する円筒状のＤＯＣ筐体４１１とを備えている。ＤＯＣ筐体４１１の軸方向の一端部には排気ガスの入口４１２（図７、図９参照）が下方に突設され、軸方向の他端部近傍には排気ガスの出口４１３（図７、図９参照）が後方に突設されている。酸化触媒装置４１０の下流側には、還元剤噴射装置４２０が設置されている。

還元剤噴射装置４２０は、還元剤である尿素水溶液（以下、尿素水と記す）を噴射する噴射弁４２９と、噴射弁４２９を保持する円筒状のＤＲＴ筐体４２１を備えている。噴射弁４２９は、ＤＲＴ筐体４２１の略中央部に設けられている。噴射弁４２９は、図示しない制御装置からの制御信号に応じて、ＤＲＴ筐体４２１内に尿素水を噴射する。噴射弁４２９は、コイルに電流を流すことにより可動子とコアとを含む磁気回路に磁束を発生させ、可動子をコア側に引き付ける磁気吸引力を作用させることにより、弁体の開閉を行うものであり、周知の電磁駆動式の燃料噴射弁（インジェクタ）と同様の構成を有している。還元剤噴射装置４２０の下流側には選択触媒還元装置４３０が設置されている。

選択触媒還元装置４３０は、還元剤として尿素水を利用して排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化する還元触媒と、還元触媒を保持する円筒状のＳＣＲ筐体４３１とを備えている。選択触媒還元装置４３０には、還元触媒の下流側に酸化触媒が設けられている。ＳＣＲ筐体４３１の軸方向の一端部には排気ガスの入口４３２（図７、図９参照）が左方に突設され、軸方向の他端部には排気ガスの出口４３３（図７、図９参照）が上方に突設されている。ＳＣＲ筐体４３１の排気ガスの出口４３３の先端は、エンジンフード１４０に取り付けられたテールパイプ１７１（図１参照）の下部に挿入されている。

還元剤噴射装置４２０の軸方向一端は、９０°エルボ４２３を介して、ＳＣＲ筐体４３１の排気ガスの入口４３２に接続され、還元剤噴射装置４２０の軸方向他端は、ＤＯＣ筐体４１１の排気ガスの出口４１３に接続されている。

図３に示すように、噴射弁４２９は、配管（吸込み配管４２５ａ、還元剤供給配管４２５ｓ）を介して尿素水タンク１２７に接続されている。尿素水タンク１２７は、還元剤としての尿素水を蓄える容器である。エンジン室１２２Ｅ内の噴射弁４２９と、冷却器室１２２Ｃ内の尿素水タンク１２７との間には尿素水ポンプ１２８が設けられている。尿素水ポンプ１２８は、冷却器室１２２Ｃの内部において、隔壁１６０に固定されている。尿素水ポンプ１２８は、尿素水タンク１２７内の尿素水を吸い上げて、噴射弁４２９に尿素水を送給する電動ポンプである。

図４に示す噴射弁４２９は、尿素水タンク１２７から尿素水ポンプ１２８により供給される尿素水を排気流路中に噴射する。尿素水が噴射されると、選択触媒還元装置４３０の還元触媒により尿素水からアンモニアが生成され、アンモニアにより排気ガス中のＮＯｘが還元反応して、水と窒素に分解される。選択触媒還元装置４３０における還元触媒の下流側に設けられた酸化触媒により、排気ガス中のアンモニアが低減される。

図４に示すように、酸化触媒装置４１０の排気ガスの入口４１２と、過給機３０２のタービン３０２ｂの排気口とは、排気管１８１で接続されている。排気管１８１には、振動吸収用のベローズ１８１ｂが設けられている。ベローズ１８１ｂは、蛇腹構造であり、ベローズ１８１ｂの下流側の配管に比べて単位長さあたりの重量が大きい。このため、ベローズ１８１ｂは、タービン３０２ｂとの接続部（排気口）に近接した位置に固定し、かつ、前後方向に延在する過給機３０２の中心軸に対して傾けて配置することで、振動が増幅されることを防止している。

図３および図４に示すように、後部車体１２０を構成するリアフレーム２２０は、左右一対の縦板２２１と、左右一対の縦板２２１を前端部および後端部のそれぞれで連結する横板２２２（前端部の横板については不図示）とで矩形枠状に構成されている。

図４に示すように、排気ガス浄化装置４００は、支持構造体であるベースブラケット８２０に固定される。図５は排気ガス浄化装置４００の固定構造について説明する分解斜視図であり、図６はベースブラケット８２０の平面模式図である。図５および図６に示すように、ベースブラケット８２０は、矩形枠状の第１ベース８２１と、矩形枠状の第２ベース８３１とを有している。

第１ベース８２１は、前後方向に延在する左右一対の縦枠部８２２と、左右一対の縦枠部８２２の前後両端部を連結する前後一対の連結枠部８２３と、左右一対の縦枠部８２２に固定される前後一対の支持枠部８２４と、前後一対の支持枠部８２４のそれぞれに固定される前後一対の筒受部８２５と、を備えている。左右一対の縦枠部８２２のうち、左側の縦枠部８２２Ｌは、右側の縦枠部８２２Ｒに比べて前方に突出している。

第２ベース８３１は、第１ベース８２１の左側の縦枠部８２２Ｌの前端部に固定され、固定部分から右方に延在する横連結部８３３と、横連結部８３３の右端部に固定され、固定部分から後方に延在する縦連結部８３２と、縦連結部８３２の後端部に一端が固定され、他端が横連結部８３３の左端部に固定される平面視Ｌ字状のＬ字枠部８３４と、縦連結部８３２およびＬ字枠部８３４の左側板８３４ａのそれぞれに固定される左右一対の筒受部８３５と、を備えている。

なお、第１ベース８２１および第２ベース８３１を構成する各部は、断面がＬ字状のアングル（山形鋼）や、断面Ｕ字状のチャンネル（溝形鋼）、平板を曲げ加工した鋼材等により形成される。

図６に示すように、ベースブラケット８２０は、平面視外縁で囲まれる領域内において、部材が配置される面積よりも開口面積の方が大きい吹き抜け構造を有している。ベースブラケット８２０を構成する各部は、予め溶接などにより結合され、一体とされている。

一対設けられる筒受部８２５は、それぞれ両端が左右一対の縦フレーム（縦枠部８２２Ｌ，８２２Ｒ）に懸架されている。筒受部８２５は、ＳＣＲ筐体４３１の下端面が当接される円弧状の凹部８２５ａと、凹部８２５ａの両端の頂部において外方に突出する一対の取付片８２５ｂとを備えている。取付片８２５ｂには、後述するクランプ部材８５０（図５参照）の先端部が挿通される挿通孔が設けられている。

同様に、一対設けられる筒受部８３５は、それぞれ両端が上下一対の横フレーム（横連結部８３３およびＬ字枠部８３４の一部）に懸架されている。筒受部８３５は、ＤＯＣ筐体４１１の下端面が当接される円弧状の凹部８３５ａと、凹部８３５ａの両端の頂部において外方に突出する一対の取付片８３５ｂとを備えている。取付片８３５ｂには、後述するクランプ部材８６０（図５参照）の先端部が挿通される挿通孔が設けられている。

図５に示すように、ベースブラケット８２０の前端部には前脚８３８が設けられ、ベースブラケット８２０の後端部には後脚８３９が設けられている。前脚８３８は、横連結部８３３の下端部を折り曲げ加工することで形成され、後脚８３９は後側の連結枠部８２３の下端部を折り曲げ加工することで形成されている。前脚８３８および後脚８３９にはナットが予め溶接され、下方からボルトが取り付けられるようになっている。

クランプ部材８５０は、Ｕ字状であって、ＳＣＲ筐体４３１の上端面に押し当てられる当接部８５１と、当接部８５１の両端から延在する軸部８５２を備えている。軸部８５２には、ナットが螺合されるおねじ部が形成されている。同様に、クランプ部材８６０は、Ｕ字状であって、ＤＯＣ筐体４１１の上端面に押し当てられる当接部８６１と、当接部８６１の両端から延在する軸部８６２を備えている。軸部８６２には、ナットが螺合されるおねじ部が形成されている。

排気ガス浄化装置４００は、ＤＯＣ筐体４１１が第２ベース８３１の筒受部８３５に載置され、ＳＣＲ筐体４３１が第１ベース８２１の筒受部８２５に載置されることで、ベースブラケット８２０に支持される。この状態で、クランプ部材８５０，８６０を装着する。

図７（ａ）はベースブラケット８２０に固定された排気ガス浄化装置４００を下方から見た斜視図である。クランプ部材８６０をＤＯＣ筐体４１１に押し当て、軸部８６２を取付片８３５ｂの挿通孔に挿通させた状態でナットをおねじ部に螺合することで酸化触媒装置４１０を第２ベース８３１に固定できる。クランプ部材８５０をＳＣＲ筐体４３１に押し当て、軸部８５２を取付片８２５ｂの挿通孔に挿通させた状態でナットをおねじ部に螺合することで選択触媒還元装置４３０を第１ベース８２１に固定できる。これにより、排気ガス浄化装置４００がベースブラケット８２０により固定される。

図７（ｂ）は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面模式図である。図７（ｂ）に示すように、ＳＣＲ筐体４３１は、円弧状の凹部８２５ａを有する筒受部８２５によって支持されている。凹部８２５ａの最も低い位置は、縦枠部８２２の頂部よりも下方に位置している。つまり、ＳＣＲ筐体４３１はベースブラケット８２０に沈み込む形で保持されている。同様に、ＤＯＣ筐体４１１は、円弧状の凹部８３５ａを有する筒受部８３５によって支持されている。凹部８３５ａの最も低い位置は、連結枠部８２３や横連結部８３３の頂部よりも下方に位置している。つまり、ＤＯＣ筐体４１１はベースブラケット８２０に沈み込む形で保持されている。これにより、排気ガス浄化装置４００とベースブラケット８２０からなる排気ガス浄化装置ユニットの上下方向の寸法の短縮化が図られている。

図４に示すように、排気ガス浄化装置ユニットは、前側フレーム８１０と後側フレーム１６１によって支持されている。後側フレーム１６１は、リアフレーム２２０を構成する左右一対の縦板２２１の内側に溶接されるブラケット２２１ｂを介して、縦板２２１に固定されている。後側フレーム１６１は、門型形状の支持部材であって、左右一対の脚部１６２が左右一対の縦板２２１のそれぞれに取り付けられている。左右一対の脚部１６２には、左右水平方向に延在する支持梁１６３が固着されている。支持梁１６３には、前方に突出する突出受部１６３ａが設けられている。なお、図３に示すように、後側フレーム１６１の後面には、上述した平板状の隔壁１６０がボルト、ナットなどの締結部材により取り付けられている。

図４に示すように、前側フレーム８１０は、後側フレーム１６１と同様の構成とされている。前側フレーム８１０は、リアフレーム２２０を構成する左右一対の縦板２２１に固定されている。前側フレーム８１０は、門型形状の支持部材であって、左右一対の脚部８１２が左右一対の縦板２２１のそれぞれに取り付けられている。左右一対の脚部８１２には、左右水平方向に延在する支持梁８１３が固着されている。支持梁８１３には、後方に突出する突出受部８１３ａが設けられている。なお、前側フレーム８１０の前面には、平板状の前面板８１１がボルト、ナットなどの締結部材により取り付けられている。

前側フレーム８１０の突出受部８１３ａにはベースブラケット８２０の前脚８３８が載置され、後側フレーム１６１の突出受部１６３ａにはベースブラケット８２０の後脚８３９が載置される。前脚８３８がボルトおよびナットにより突出受部８１３ａに固定され、後脚８３９がボルトおよびナットにより突出受部１６３ａに固定されると、ベースブラケット８２０が前側フレーム８１０および後側フレーム１６１に固定、支持される。

図８は、エンジン室１２２Ｅを左側方から見た図である。図８において、建屋カバー１３０の図示は省略している。図８に示すように、エンジンフード１４０の前端部は前側フレーム８１０の上端部に取り付けられ、エンジンフード１４０の後端部は後側フレーム１６１の上端部に取り付けられる。つまり、前側フレーム８１０および後側フレーム１６１は、エンジン室１２２Ｅの天板を構成するエンジンフード１４０の前端部および後端部を支持する支持構造体である。

このように、排気ガス浄化装置４００はベースブラケット８２０に固定され、ベースブラケット８２０が前側フレーム８１０および後側フレーム１６１に固定されることで、排気ガス浄化装置４００がエンジン３０１の上方において、所定の位置に配置、固定されている。

図９は、排気ガス浄化装置４００を構成する各後処理装置の配置について説明する図である。図９（ａ）は排気ガス浄化装置４００を左側方から見た図であり、図９（ｂ）は排気ガス浄化装置４００を上方から見た図である。図９（ｃ）は排気ガス浄化装置４００を前方から見た図である。図２および図９に示すように、酸化触媒装置４１０は、ＤＯＣ筐体４１１の中心軸ＣＬ１が車両の左右方向に沿うように配置されている。還元剤噴射装置４２０は、ＤＲＴ筐体４２１の中心軸ＣＬ２が車両の前後方向に沿うように配置されている。選択触媒還元装置４３０は、ＳＣＲ筐体４３１の中心軸ＣＬ３が車両の前後方向に沿うように配置されている。

図９に示すように、酸化触媒装置４１０の中心軸ＣＬ１、還元剤噴射装置４２０の中心軸ＣＬ２および選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３のそれぞれは、水平な地面に対し平行な同一の仮想平面を形成する関係、すなわち、同一の高さとなる関係に配置されている。

酸化触媒装置４１０、還元剤噴射装置４２０および選択触媒還元装置４３０は、還元剤噴射装置４２０の中心軸ＣＬ２および選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３の双方が酸化触媒装置４１０のＤＯＣ筐体４１１を通過するように配置されている。

図９（ｃ）に示すように、排気ガス浄化装置４００は、車両の前方から見たときに、酸化触媒装置４１０に還元剤噴射装置４２０が重なるように構成されている。また、排気ガス浄化装置４００は、車両の前方から見たときに、酸化触媒装置４１０に選択触媒還元装置４３０が重なるように構成されている。このような、配置を採用することで、排気ガス浄化装置４００の上下方向寸法および左右方向寸法を短くすることができる。

図１０は、エンジン室１２２Ｅを前方から見た図である。図１０において、ベースブラケット８２０の図示は省略している。図１０に示すように、エンジン３０１には、ブローバイガス還元装置７５０が設けられている。ブローバイガスとは、エンジン３０１のピストンとシリンダとの隙間からクランクケースに漏れ出た未燃焼ガスであり、クランクケースからエンジン吸気系に戻され、再度燃焼室に送られる。ブローバイガス還元装置７５０は、ブローバイガスを吸気系に戻す際に霧状の潤滑油（オイルミスト）を除去するフィルタを備えている。フィルタは、定期的な（たとえば、運転積算時間２０００時間あたりに１回）交換が必要な部品である。

図１１は、エンジン室１２２Ｅを左方向から見た図であり、フィルタの引き抜き領域７５１を示す図である。図４および図１１に示すように、ブローバイガス還元装置７５０のフィルタの引き抜き領域７５１は、ブローバイガス還元装置７５０と排気ガス浄化装置４００との間の空間に設定されている。引き抜き代は、たとえば、１９０〜２１０ｍｍ程度とされ、手の入り代として７０〜１００ｍｍ程度が確保されている。引き抜き領域７５１の上下方向の寸法は、２４０ｍｍ以上を確保することが好ましい。

本実施の形態では、上述したように、排気ガス浄化装置４００の上下方向の寸法を短くできる。このため、たとえば、酸化触媒装置４１０の上方に還元剤噴射装置４２０を配置するような場合に比べて、排気ガス浄化装置４００の下端部を上方へ位置させることができる。すなわち、エンジン３０１と排気ガス浄化装置４００との間の空間を広くとることができる。その結果、ブローバイガス還元装置７５０のフィルタの引き抜き領域７５１を排気ガス浄化装置４００とブローバイガス還元装置７５０との間に設定することができる。

図１２は、フィルタを引き抜く作業について説明する図である。図１１に示すように、酸化触媒装置４１０の排気ガスの入口４１２と過給機３０２のタービン３０２ｂとを接続する排気管１８１は、過給機３０２から前方に延在し、前面板８１１の近傍で右側に屈曲する。図１２に示すように、前面板８１１の近傍で右側に屈曲した排気管１８１は、右斜め後方に屈曲した後、上方に屈曲して酸化触媒装置４１０の排気ガスの入口４１２に接続されている。図１１に示すように、排気管１８１の中心経路の最前部ＦＰは、酸化触媒装置４１０の入口４１２の中心軸ＣＬ４よりも車両前側に位置している。排気管１８１をブローバイガス還元装置７５０の周囲を回り込むように配索することで、ブローバイガス還元装置７５０の周囲に十分な作業スペースを確保できる。

本実施の形態では、排気管１８１とブローバイガス還元装置７５０との間に、すくなくとも人の手の指が入る隙間（たとえば、４０ｍｍ程度）を設けている。排気管１８１は、長すぎると排気ガスの温度が低下し、排気ガス浄化装置４００での処理能力が低下するため、通常、最短距離で接続することが考えられる。しかしながら、本実施の形態では、敢えて、ブローバイガス還元装置７５０を回り込ませるように配置することで、作業性の向上を図っている。

この作業スペースを使って、作業者はレンチなどの工具７６０を回動させてブローバイガス還元装置７５０の蓋７５３を取り外し、フィルタを引き抜くことができる。本実施の形態では、９０°以上のレンチの回し代が確保されている。

図２に示すように、選択触媒還元装置４３０は、ＳＣＲ筐体４３１の中心軸ＣＬ３が車両の中心軸ＣＬ０の右方に位置するように配置されている。なお、車両の中心軸ＣＬ０とは、車両前後に延在し、車両左右幅を２分する車両の中心軸であって、車両が真っ直ぐに前進する姿勢であるときに、左右一対の後輪１２３の中心と、左右一対の前輪１１３の中心とを結ぶ直線のことを指す。

酸化触媒装置４１０は、左右幅方向の中心ＣＰが車両の中心軸ＣＬ０の右方に位置するように配置されている。つまり、排気ガス浄化装置４００は、車両右側に偏って配置されている。これにより、図１０に示すように、エンジン室１２２Ｅの左側上部隅に広い空間Ｓを確保できる。この空間Ｓには、図２に示すように、尿素水を噴射弁４２９に導く還元剤供給配管４２５ｓ、ならびに、エンジン３０１の冷却水を噴射弁４２９に導く冷却水供給配管４３５ｓおよび冷却水をエンジン３０１に戻す戻り配管４３５ｒが配置される。空間Ｓの体積が広いため、還元剤供給配管４２５ｓ、冷却水供給配管４３５ｓおよび戻り配管４３５ｒ等の配索の自由度を向上できる。

図１３は、建屋１２２を左斜め上方から見た斜視図である。図１３に示すように、エンジンフード１４０には、エンジンフード１４０の矩形開口部を覆う開口カバー１４２が設けられている。開口カバー１４２は、平板状部材を加工して、下側が開口された四角錐台形状としたものである。エンジンフード１４０を構成する天井板１４１には、開口カバー１４２よりも面積の小さい開口部が設けられており、上方が開口カバー１４２によって覆われている。開口カバー１４２の外縁下端部と、天井板１４１との間には、隙間が形成されており、エンジン室１２２Ｅ内の空気を外部に排出できる構成とされている。

本実施の形態では、エンジンフード１４０の開口カバー１４２は、車両の中心軸ＣＬ０よりも左方に位置している。エンジンフード１４０の開口カバー１４２の位置は、上述した空間Ｓや、還元剤噴射装置４２０の直上に位置している。エンジン室１２２Ｅ内で温度が上昇した空気は、エンジンフード１４０の開口部から車両外部に排出される。空間Ｓはエンジン室１２２Ｅ内から自然対流により外部へ排出される空気の流れの経路（流路）上に位置しているので、この空気の流れによって、空間Ｓに配索される還元剤供給配管４２５ｓ、冷却水供給配管４３５ｓおよび戻り配管４３５ｒを冷却することができる。

図６に示すように、ベースブラケット８２０の右前方には直方体状の空間Ａが設けられている。本実施の形態では、右側の縦枠部８２２Ｒは、左側の縦枠部８２２Ｌよりも前後方向の長さが短い。左側の縦枠部８２２Ｌは、酸化触媒装置４１０の下方にも位置し、縦枠部８２２Ｌの前端部が酸化触媒装置４１０の前端部近傍に位置している。これに対して、右側の縦枠部８２２Ｒの前端部は酸化触媒装置４１０よりも後方に位置している。

第２ベース８３１の右側の筒受部８３５は、酸化触媒装置４１０の排気ガスの入口４１２に干渉しないように、入口４１２よりも左側に位置している。なお、本実施の形態では、一部を円弧状に切り欠いて、入口４１２との干渉を回避している。図示するように、直方体状の空間Ａは、平面視で、第１ベース８２１の右側の縦枠部８２２Ｒの右側縁部を前方に延長した仮想線と、第２ベース８３１の横連結部８３３の前端部を右方に延長した仮想線と、第２ベース８３１の右端部と、第１ベース８２１の前端部とで区画される領域である。

本実施の形態では、この空間Ａを設けるために、ベースブラケット８２０を平面視で矩形状とするのではなく、矩形状から右前隅部を切り欠いたような形状とした。これにより、酸化触媒装置４１０をベースブラケット８２０に取り付ける際、クランプ部材８６０（図５、図７参照）のおねじ部にナットを下方から螺合する作業のための空間を広くとることができ、容易に取り付け作業を行うことができる。また、取り外し作業も容易に行うことができる。

酸化触媒装置４１０の排気ガスの入口４１２の近くに、ナットの取り付け、取り外し作業を妨げる部材を配置させないことで、作業性を向上できる。本実施の形態では、ベースブラケット８２０は、酸化触媒装置４１０の排気ガスの入口４１２と排気管１８１との接続部の周囲５０ｍｍ以内の範囲に遮蔽物となるものを位置させない構成とされている。なお、遮蔽物となるものを位置させない範囲は、大きくすることでより作業性が向上する。遮蔽物を位置させない範囲は、たとえば、４０〜５０ｍｍ程度以上を確保することが好適である。

酸化触媒装置４１０および選択触媒還元装置４３０は、予め一体物のベースブラケット８２０に仮止めされ、排気ガス浄化装置ユニットとして、ベースブラケット８２０が前側フレーム８１０と後側フレーム１６１に取り付けられる。なお、排気管１８１は、酸化触媒装置４１０に予め接続されている。取付片８２５ｂ，８３５ｂに設けられた挿通孔には、クランプ部材８５０，８６０の軸部８５２，８６２が遊びをもって挿通される。このため、酸化触媒装置４１０および選択触媒還元装置４３０は、クランプ部材８５０，８６０の軸部８５２，８６２が挿通孔に挿通された状態でも、位置の微調整が可能であり、排気管１８１をエンジン３０１の過給機３０２に接続する作業における位置決めを容易に行うことができる。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）排気ガス浄化装置４００は、エンジン３０１の上方に配置されている。排気ガス浄化装置４００は、円筒状の酸化触媒装置４１０と、円筒状の還元剤噴射装置４２０と、円筒状の選択触媒還元装置４３０と、を備えている。酸化触媒装置４１０は、酸化触媒装置の中心軸ＣＬ１が車両の左右方向に沿うように配置されている。還元剤噴射装置４２０は、還元剤噴射装置４２０の中心軸ＣＬ２が車両の前後方向に沿うように配置されている。選択触媒還元装置４３０は、選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３が車両の前後方向に沿うように配置されている。酸化触媒装置４１０、還元剤噴射装置４２０、および、選択触媒還元装置４３０のそれぞれの中心軸が、同一の高さとなる関係に配置され、かつ、選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３が酸化触媒装置４１０を通過するように配置されている。

排気ガス浄化装置４００の左右方向の寸法を短くできるので、排気ガス浄化装置４００を収容するエンジン室１２２Ｅの左右幅を短くできる。図１４を参照して、本実施の形態において、排気ガス浄化装置４００の左右方向の寸法を短くできることについて、比較例と比較して説明する。

図１４は、排気ガス浄化装置４００の左右方向の寸法について説明する平面模式図である。図１４では、排気ガス浄化装置４００を構成する装置のうち、最もサイズの大きい選択触媒還元装置４３０と、次にサイズの大きい酸化触媒装置４１０を矩形の実線で示し、両者を接続する配管については、その位置を配管の中心線で簡易的に示している。図１４（ａ）は、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置４００を模式的に示したものである。本実施の形態では、選択触媒還元装置４３０の長手方向を車両前後方向に沿わせ、酸化触媒装置４１０の長手方向を車両左右方向に沿わせて配置している。つまり、選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３と、酸化触媒装置４１０の中心軸ＣＬ１とを直交させている。

酸化触媒装置４１０の長手方向の寸法をＷ１、選択触媒還元装置４３０の長手方向の寸法をＷ２としたとき、Ｗ１とＷ２の大小関係はＷ１＜Ｗ２となる。本実施の形態では、横配置した酸化触媒装置４１０の後方に選択触媒還元装置４３０を縦配置しているため、排気ガス浄化装置４００の左右幅を略Ｗ１とすることができる。

これに対して、比較例では、図１４（ｂ）に示すように、選択触媒還元装置４３０を横配置、すなわち長手方向が車両左右方向に沿うように配置されている。選択触媒還元装置４３０と、酸化触媒装置４１０を並列に配置すると、選択触媒還元装置４３０、酸化触媒装置４１０のうち長手方向に長い装置を基準に排気ガス浄化装置４００の左右幅が決定してしまう。その結果、比較例に係る排気ガス浄化装置では左右幅が略Ｗ２となり、本実施の形態に比べて左右幅が大きくなってしまう。

このように、本実施の形態では、複数の後処理装置のうち最も長手方向の短い第１の後処理装置（酸化触媒装置４１０）を車両左右方向に沿うように配置し、その他の後処理装置（選択触媒還元装置４３０、および還元剤噴射装置４２０）を、第１の後処理装置の後方に配置した。これにより、エンジン室１２２Ｅ内の左右幅の短縮化を図ることができ、ホイールローダの小型、軽量化を図ることができる。還元剤供給配管４２５ｓ、冷却水供給配管４３５ｓおよび戻り配管４３５ｒ（図２参照）などの配管類の配索スペースを十分に確保することもできる。建屋１２２の左右幅を短くできるので、運転室１２１からの後方視認性を向上することもできる。

（２）酸化触媒装置４１０、還元剤噴射装置４２０、および選択触媒還元装置４３０の全ての後処理装置に一の仮想平面が通過するように、各後処理装置を配置したので、排気ガス浄化装置４００の上下方向の寸法（高さ）を短くできる。この結果、排気ガス浄化装置４００とエンジン３０１との間の上下方向の寸法（離間距離）を長くすることができ、以下の点でメリットがある。
（２−１）発熱体であるエンジン３０１から排気ガス浄化装置４００への熱影響を低減できる。
（２−２）エンジン３０１の交換部品（たとえば、ブローバイガス還元装置７５０のフィルタ）の交換作業などのメンテナンス作業の効率の向上を図ることができる。
（２−３）建屋１２２の高さ寸法を短くできるので、運転室１２１からの後方視認性を向上できる。

（３）選択触媒還元装置４３０は、選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３が車両の左右の中心軸ＣＬ０から左右のいずれか一方（本実施の形態では右方）に位置するように配置されている。酸化触媒装置４１０は、左右幅方向の中心ＣＰが車両の左右の中心軸ＣＬ０から左右のいずれか一方（本実施の形態では右方）に位置するように配置されている。平面視でＬ字状に配置された選択触媒還元装置４３０と、酸化触媒装置４１０を車両の右側に寄せる配置としたので、選択触媒還元装置４３０および酸化触媒装置４１０の左側に、還元剤供給配管４２５ｓ、冷却水供給配管４３５ｓおよび戻り配管４３５ｒ（図２参照）の配索スペース（空間Ｓ）を十分に確保することができる。配索スペースを十分に確保できるので、配管の配索作業の作業効率が向上する。

（４）還元剤噴射装置４２０および空間Ｓの直上に、エンジンフード１４０の排気用開口部を設けたので、自然対流による空気の流れによって、空間Ｓに配置される還元剤供給配管４２５ｓ内の尿素水の温度上昇を抑制し、尿素水の品質の劣化を抑制できる。空間Ｓに配置される冷却水供給配管４３５ｓおよび戻り配管４３５ｒ内の冷却水の温度上昇を抑制することもできるので、還元剤噴射装置４２０の温度上昇を効果的に抑制することもできる。これにより、還元剤噴射装置４２０と各配管（４２５ｓ，４３５ｓ，４３５ｒ）との接続部などにおけるシール材の劣化を防止することができる。

（５）排気ガス浄化装置４００は、選択触媒還元装置４３０および酸化触媒装置４１０を支持する支持構造体として、ベースブラケット８２０を備えている。ベースブラケット８２０は、酸化触媒装置４１０の外形状に沿う円弧状の第１の凹部８３５ａと、選択触媒還元装置４３０の外形状に沿う円弧状の第２の凹部８２５ａと、を備えている。酸化触媒装置４１０が第１の凹部８３５ａに支持され、選択触媒還元装置４３０が第２の凹部８２５ａに支持されている。これにより、選択触媒還元装置４３０および酸化触媒装置４１０をベースブラケット８２０に沈み込む形で保持できるので、ベースブラケット８２０を含んでモジュールとされた排気ガス浄化装置ユニットの上下方向の寸法を短くできる。

（６）ホイールローダは、エンジン室１２２Ｅの天板を構成するエンジンフード１４０の前端部を支持する前側フレーム８１０と、エンジンフード１４０の後端部を支持する後側フレーム１６１とを備えている。上記ベースブラケット８２０は、前側フレーム８１０と後側フレーム１６１に支持されている。排気ガス浄化装置４００を、エンジンフード１４０を支持する部材を利用して支持する構成としたので、排気ガス浄化装置４００だけを支持するための支持構造をリアフレーム２２０に取り付ける必要がない。これにより、部品点数およびコストの低減、ならびにエンジン室１２２Ｅ内の空間を広くとることができる。

（７）ベースブラケット８２０は、一対設けられる第１の凹部８３５ａの両端が懸架される一対の横フレーム（横連結部８３３およびＬ字枠部８３４の一部）と、一対設けられる第２の凹部８２５ａの両端が懸架される一対の縦フレーム（縦枠部８２２Ｌ，８２２Ｒ）と、を備えている。ベースブラケット８２０が、一対の第１の凹部８３５ａの相互間や、一対の第２の凹部８２５ａの相互間に空間が設けられた吹き抜け構造とされている。これにより、ベースブラケット８２０を軽量化できる。また、開口部を多く設けることで、周囲の作業スペース（たとえば、交換部品の交換作業の作業ペース等）を広くとることができる。

（８）本実施の形態では、酸化触媒装置４１０の中心軸ＣＬ１と選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３とが直交し、酸化触媒装置４１０の中心軸ＣＬ１と還元剤噴射装置４２０の中心軸ＣＬ２とが直交している。これにより、各後処理装置を接続する配管の屈曲部（エルボ）の曲がり角を全て９０°とすることができる。その結果、組み付け作業性を向上することができる。また、各構成部材を固定した後の、水平器（水準器）等による水平度の確認作業も容易に行うことができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、酸化触媒装置４１０の中心軸ＣＬ１と、還元剤噴射装置４２０の中心軸ＣＬ２と、選択触媒還元装置４３０の中心軸ＣＬ３のそれぞれが、水平な地面に対し平行な同一の仮想平面を形成する関係、すなわち同一の高さとなる関係に配置されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。同一とは、完全な同一だけでなく、ほぼ同一を含む。すなわち、各中心軸ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３は、高さ方向に僅かにずれていてもよい。少なくとも、一の仮想平面が、酸化触媒装置４１０、還元剤噴射装置４２０、および、選択触媒還元装置４３０を通過するように、各後処理装置が配置されていればよい。本変形例では、水平な地面から中心軸ＣＬ１、中心軸ＣＬ２および中心軸ＣＬ３のそれぞれまでの高さが僅かに異なる場合も含まれる。また、本変形例では、水平な地面から仮想平面までの高さと、水平な地面から後処理装置の中心軸までの高さが僅かに異なる場合も含まれる。

（変形例２）
上述した実施の形態では、酸化触媒装置４１０および選択触媒還元装置４３０を含む排気ガス浄化装置４００の左右方向の中心が右側に位置するように、排気ガス浄化装置４００を右側に寄せて配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。左側に位置するように配置してもよいし、排気ガス浄化装置４００の左右幅を２分する中心軸を、車両の中心軸ＣＬ０に合わせて配置してもよい。

（変形例３）
上述した実施の形態では、還元剤として尿素水溶液を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。アンモニア水溶液など種々の還元剤を利用した排気ガス浄化装置４００を備える作業車両に本発明を適用することができる。

（変形例４）
上述した実施の形態では、ホイールローダに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ホイール式の油圧ショベルなど、種々の作業車両に適用することができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１２２Ｅ エンジン室、１４０ エンジンフード（天板）、１６１ 後側フレーム、３０１ エンジン、４００ 排気ガス浄化装置、４１０ 酸化触媒装置、４２０ 還元剤噴射装置、４３０ 選択触媒還元装置、８１０ 前側フレーム、８２０ ベースブラケット（支持構造体）、８２２ 縦枠部（縦フレーム）、８２５ａ 第２の凹部、８３３ 横連結部（横フレーム）、８３４ Ｌ字枠部（横フレーム）、８３５ａ 第１の凹部

Claims (5)

1. エンジン室内にエンジンと前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置を備えた作業車両において、
   前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上方に配置され、円筒状の酸化触媒装置と、円筒状の還元剤噴射装置と、円筒状の選択触媒還元装置と、を備え、
   前記酸化触媒装置は、前記酸化触媒装置の中心軸が前記作業車両の左右方向に沿うように配置され、
   前記還元剤噴射装置は、前記還元剤噴射装置の中心軸が前記作業車両の前後方向に沿うように配置され、
   前記選択触媒還元装置は、前記選択触媒還元装置の中心軸が前記作業車両の前後方向に沿うように配置され、
   前記酸化触媒装置、前記還元剤噴射装置、および、前記選択触媒還元装置のそれぞれの中心軸が、同一の高さとなる関係に配置され、かつ、前記選択触媒還元装置の中心軸が前記酸化触媒装置を通過するように配置されていることを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記選択触媒還元装置は、前記選択触媒還元装置の中心軸が前記作業車両の左右中心から左右のいずれか一方に位置するように配置され、
   前記酸化触媒装置は、左右幅方向の中心が前記作業車両の左右中心から左右のいずれか一方に位置するように配置されていることを特徴とする作業車両。
3. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記選択触媒還元装置および前記酸化触媒装置を支持する支持構造体を備え、
   前記支持構造体は、前記酸化触媒装置の外形状に沿う円弧状の第１の凹部と、前記選択触媒還元装置の外形状に沿う円弧状の第２の凹部と、を備え、
   前記酸化触媒装置が前記第１の凹部に支持され、
   前記選択触媒還元装置が前記第２の凹部に支持されていることを特徴とする作業車両。
4. 請求項３に記載の作業車両において、
   前記エンジン室の天板の前端部を支持する前側フレームと、前記天板の後端部を支持する後側フレームとを備え、
   前記支持構造体は、前記前側フレームと前記後側フレームに支持されていることを特徴とする作業車両。
5. 請求項３に記載の作業車両において、
   前記支持構造体は、一対設けられる前記第１の凹部のそれぞれの両端が懸架される一対の横フレームと、一対設けられる前記第２の凹部のそれぞれの両端が懸架される一対の縦フレームと、を備えていることを特徴とする作業車両。

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