JP6985470B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は作業車両に関し、特に排気浄化装置で用いる還元剤を貯蔵する還元剤タンクを備えた作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle, and more particularly to a work vehicle provided with a reducing agent tank for storing a reducing agent used in an exhaust gas purification device.
従来から農作業用のトラクタや土木作業用のホイルローダといった作業車両が知られている。このうち、ディーゼルエンジンを搭載した作業車両には、排気中に含まれる粒子状物質(すす、パティキュレート)や窒素酸化物(NOx)等を低減する排気浄化装置が搭載されている。 Conventionally, work vehicles such as tractors for agricultural work and wheel loaders for civil engineering work have been known. Of these, a work vehicle equipped with a diesel engine is equipped with an exhaust purification device that reduces particulate matter (soot, particulate), nitrogen oxides (NOx), etc. contained in the exhaust.
窒素酸化物を低減させる装置として、選択還元型のNOx触媒(SCR触媒)と還元剤とを用いて、NOxを窒素と水とに還元する排気浄化装置が知られている。例えば、高温の排気中に噴射した尿素水からアンモニアを生成し、NOx触媒と接触させることでNOxを窒素と水に還元するものがある。 As a device for reducing nitrogen oxides, an exhaust purification device that reduces NOx to nitrogen and water by using a selective reduction type NOx catalyst (SCR catalyst) and a reducing agent is known. For example, there is a method in which ammonia is generated from urea water injected into high-temperature exhaust gas and brought into contact with a NOx catalyst to reduce NOx to nitrogen and water.
尿素水を用いる場合、作業車両には尿素水を貯蔵する尿素水タンクと、尿素供給用の尿素水噴射ノズルと、尿素水噴射ノズルに尿素水タンクの尿素水を圧送する尿素水ポンプとが搭載される(特許文献1参照)。これにより、尿素水タンク内の尿素水が尿素水噴射ポンプから尿素水噴射ノズルに圧送され、尿素水噴射ノズルから尿素混合管内に噴射され、尿素混合管内でエンジンからの排気と混合される。尿素水が混合された排気はSCR触媒を通過することで窒素酸化物が低減され、マフラーから外部に放出される。 When using urea water, the work vehicle is equipped with a urea water tank that stores urea water, a urea water injection nozzle for supplying urea, and a urea water pump that pumps urea water from the urea water tank to the urea water injection nozzle. (See Patent Document 1). As a result, the urea water in the urea water tank is pumped from the urea water injection pump to the urea water injection nozzle, injected from the urea water injection nozzle into the urea mixing pipe, and mixed with the exhaust from the engine in the urea mixing pipe. The exhaust gas mixed with urea water passes through the SCR catalyst to reduce nitrogen oxides and is discharged from the muffler to the outside.
このような排気浄化装置を搭載するには大きなスペースが必要であり、各部材をどのように配置するかが大きな課題となる。その中でも尿素水タンクは大きく、尿素水を補給する必要もあるため、一般的には燃料タンク近辺の空いているスペースに配置されることが多い。例えば、上記の特許文献1では、尿素水タンクはキャビンの前面のうち、ボンネットの左側部に設置されている。 A large space is required to mount such an exhaust gas purification device, and how to arrange each member becomes a big issue. Among them, the urea water tank is large and it is necessary to replenish urea water, so it is generally placed in an empty space near the fuel tank. For example, in Patent Document 1 above, the urea water tank is installed on the left side of the bonnet in the front surface of the cabin.
このような現状において、排気浄化装置を搭載することを前提として作業車両を設計することによって、排気浄化装置の各部材の配置を最適化することが考えられる。その中で、尿素水等の還元剤を貯蔵する還元剤タンクについても配置を最適化することが課題となる。 Under such circumstances, it is conceivable to optimize the arrangement of each member of the exhaust gas purification device by designing the work vehicle on the premise that the exhaust gas purification device is mounted. Among them, it is an issue to optimize the arrangement of the reducing agent tank for storing the reducing agent such as urea water.
本発明は、還元剤タンクの配置を最適化した作業車両を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a work vehicle in which the arrangement of the reducing agent tank is optimized.
機体に設けられるキャビンと、トランスミッションと、エンジンと、エンジンの排気ガス浄化装置で用いる還元剤を貯蔵する還元剤タンクとを備えるトラクタであって、前記キャビンの下部後方には、左右一対のフェンダーが設けられ、前記フェンダーの内側方には、前記トランスミッションに連結された支持台が設けられ、前記支持台には、前記機体の左右一方側において前記還元剤タンクが設けられることを特徴とする。 A tractor equipped with a cabin provided in the airframe, a transmission, an engine, and a reducing agent tank for storing the reducing agent used in the exhaust gas purification device of the engine, and a pair of left and right fenders are provided behind the lower part of the cabin. A support base connected to the transmission is provided on the inner side of the fender, and the support base is provided with the reducing agent tank on one of the left and right sides of the machine body.
上記の作業車両において、前記支持台は、前記支持台を固定する支持部材と、前記支持部材を固定し前記トランスミッションに固定されるトランスファーケースとを介して、前記トランスミッションに連結されるように構成とすることもできる。 In the above-mentioned work vehicle, the support base is configured to be connected to the transmission via a support member for fixing the support base and a transfer case for fixing the support member and being fixed to the transmission. You can also do it.
また、前記還元剤タンクは、エンジンの燃料タンクと並べて配置されるとともに、前記フェンダーには、前記燃料タンクの給油口に臨む開口を開閉可能に設けられた第一の蓋と、前記還元剤タンクの還元剤を補給する補給口に臨む開口を開閉可能に設けられた第二の蓋とが設けられるように構成とすることもできる。 Further, the reducing agent tank is arranged side by side with the fuel tank of the engine, and the fender has a first lid provided so as to open and close an opening facing the fuel filler port of the fuel tank, and the reducing agent tank. The opening facing the replenishment port for replenishing the reducing agent of the above can be configured to be provided with a second lid provided so as to be openable and closable.
上記の作業車両によれば、還元剤タンクの配置を最適化した作業車両を提供することができる。 According to the above-mentioned work vehicle, it is possible to provide a work vehicle in which the arrangement of the reducing agent tank is optimized.
また上記の作業車両によれば、支持台を強固な構成にすることができる。 Further, according to the above-mentioned work vehicle, the support base can be made to have a strong configuration.
また上記の作業車両によれば、還元剤タンクと燃料タンクとを、支持台の空いたスペースに配置することでき、スペースを有効に活用することができる。 Further, according to the above-mentioned work vehicle, the reducing agent tank and the fuel tank can be arranged in an empty space of the support base, and the space can be effectively utilized.
本発明の技術的思想は、あらゆる作業車両に適用することが可能である。以下では、代表的な作業車両であるトラクタを用いて説明する。第1実施形態はホイルトラクタ、第2実施形態はクローラトラクタについて説明する。 The technical idea of the present invention can be applied to any work vehicle. In the following, a tractor, which is a typical work vehicle, will be described. A foil tractor will be described in the first embodiment, and a crawler tractor will be described in the second embodiment.
[第1実施形態] 本実施形態ではキャビン仕様のホイルトラクタを例に説明するがロプス仕様のホイルトラクタであってもよい。 [First Embodiment] In this embodiment, a cabin specification foil tractor will be described as an example, but a rops specification foil tractor may be used.
<ホイルトラクタの全体構成> 図1はトラクタ1の右面図、図2はトラクタ1の左面図であり、図3はトラクタ1の上面図である。なお、図中には、トラクタ1の前後方向、左右方向及び上下方向を表す。 <Overall Configuration of Foil Tractor> FIG. 1 is a right side view of the tractor 1, FIG. 2 is a left side view of the tractor 1, and FIG. 3 is a top view of the tractor 1. In the figure, the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the tractor 1 are shown.
トラクタ1は、フレーム11と、エンジン12と、トランスミッション13と、フロントアクスル14と、リヤアクスル15と、キャビン16とを備えている。また、トラクタ1はエンジン12の排気を浄化する排気浄化装置2を備えている。
The tractor 1 includes a
フレーム11は、トラクタ1の骨格をなす。フレーム11は、トランスミッション13、フロントアクスル14、リヤアクスル15とともにトラクタ1のシャシを構成する。エンジン12及びキャビン16は、防振ゴム等を介してフレーム11に防振支持される。
The
エンジン12はディーゼルエンジンであり、燃料を燃焼させて得た熱エネルギーを運動エネルギーに変換する。つまり、エンジン12は、燃料を燃やすことによって回転動力を生み出す。なお、エンジン12には、エンジン制御装置が接続されている(図示せず)。エンジン制御装置は、オペレータがアクセルペダルを操作すると、その操作に応じてエンジン12の運転状態を変更する。また、エンジン12には、排気浄化装置2が接続されている。
The engine 12 is a diesel engine and converts the heat energy obtained by burning fuel into kinetic energy. That is, the engine 12 produces rotational power by burning fuel. An engine control device is connected to the engine 12 (not shown). When the operator operates the accelerator pedal, the engine control device changes the operating state of the engine 12 according to the operation. Further, an exhaust
トランスミッション13は、エンジン12の回転動力をフロントアクスル14やリヤアクスル15に伝達する。トランスミッション13には、連結機構を介してエンジン12の回転動力が入力される。なお、トランスミッション13には、無段変速装置(HST又はHMT、図示せず)が備えられている。無段変速装置は、オペレータがシフトレバーを操作すると、その操作に応じてトランスミッション13の作動状態を変更する。
The
フロントアクスル14は、エンジン12の回転動力をフロントタイヤ141に伝達する。フロントアクスル14には、トランスミッション13を介してエンジン12の回転動力が入力される。なお、フロントアクスル14には、操舵装置が並設されている(図示せず)。操舵装置は、オペレータがハンドル162を操作すると、その操作に応じてフロントタイヤ141の舵角を変更する。
The
リヤアクスル15は、エンジン12の回転動力をリヤタイヤ151に伝達する。リヤアクスル15には、トランスミッション13を介してエンジン12の回転動力が入力される。なお、リヤアクスル15には、PTO出力装置(図示せず)が設けられている。PTO出力装置は、オペレータがPTOスイッチ(図示せず)を操作すると、その操作に応じて牽引する作業機に回転動力を伝達する。
The rear axle 15 transmits the rotational power of the engine 12 to the
キャビン16は、その内側が操縦室になっており、運転座席161、ハンドル162、アクセルペダル(図示せず)、シフトレバー(図示せず)、PTOスイッチなどが配置されている。オペレータは、運転座席161に座った状態でハンドル162、アクセルペダル、シフトレバーなどを操作することでトラクタ1を操縦できる。
The inside of the
<排気浄化装置> 図4はトラクタ1の排気浄化装置2周辺部分の右面図、図5はトラクタ1の排気浄化装置2周辺部分の上面図である。図4及び図5ではボンネットを仮想線で示している。
<Exhaust gas purification device> FIG. 4 is a right side view of the peripheral portion of the exhaust
排気浄化装置2は、エンジン12の排気中に含まれる粒子状物質(すす、パティキュレート)や窒素酸化物(NOx)等を除去し、浄化された排気を外部へ排出する装置である。排気浄化装置2は、エンジン12の排気中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)としての第1ケース21と、第1ケース21の排気中の窒素酸化物を還元する尿素選択触媒還元(SCR)システムとしての第2ケース22とを備える。第1ケース21には酸化触媒及びスートフィルタが内設される。第2ケース22には、尿素選択触媒還元用のSCR触媒及び酸化触媒が内設される。
The exhaust
第1ケース21は前後方向に延びる円筒形状に構成される。第1ケース21はエンジン12の上面にボルト等によって固定される。第2ケース22は上下方向に延びる円筒形状に構成される。第2ケース22はフレーム11に板状のブラケット27を介して固定される。
The
また、排気浄化装置2は、排気の流れる方向において上流側から、第1ケース21の出口に接続される第1排気管23と、第1排気管23の出口に接続される伸縮管24と、伸縮管24の出口と第2ケース22の入口とを接続する第2排気管25と、第2ケース22の出口に接続される第3排気管26とを備える。
Further, the
第2排気管25の途中には尿素水噴射ノズル28が配設される。尿素水噴射ノズル28はポンプ及び尿素水タンクに接続され、第2排気管25内に尿素水を噴射する構成となっている。噴射された尿素水は第2排気管25内で排気と混合される。よって、第2排気管25は混合器としての役割がある。第2排気管25のうち尿素水噴射ノズル28から下流側は、排気と尿素水を反応可能な温度に維持する観点から二重管とすることが望ましい。 A urea water injection nozzle 28 is arranged in the middle of the second exhaust pipe 25. The urea water injection nozzle 28 is connected to a pump and a urea water tank, and is configured to inject urea water into the second exhaust pipe 25. The injected urea water is mixed with the exhaust gas in the second exhaust pipe 25. Therefore, the second exhaust pipe 25 has a role as a mixer. The downstream side of the second exhaust pipe 25 from the urea water injection nozzle 28 is preferably a double pipe from the viewpoint of maintaining the temperature at which the exhaust and the urea water can react.
第3排気管26は、第2ケース22からの排気を外部に排出する排気管である。第3排気管26はブラケット262を介してキャビン16の支柱に固定されている。第3排気管26の周囲はカバー部材261によって覆われている。
The
このような構成により、エンジン12から排出される排気は排気浄化装置2を経由して外部に放出される。その際、排気浄化装置2によって、排気中の一酸化炭素、炭化水素、粒子状物質、窒素酸化物が低減される
。なお、排気浄化装置2は尿素水以外の還元剤を用いる形態であってもよい。
With such a configuration, the exhaust gas discharged from the engine 12 is discharged to the outside via the exhaust
<尿素水タンク及び燃料タンクの配置> 図6は尿素水タンク及び燃料タンク周辺部分の上面図、図7は尿素水タンク及び燃料タンクとフレームと支持台の上面図、図8は尿素水タンク及び燃料タンクとフレームと支持台の下面図である。 <Arrangement of urea water tank and fuel tank> FIG. 6 is a top view of the urea water tank and the peripheral part of the fuel tank, FIG. 7 is a top view of the urea water tank, the fuel tank, the frame and the support base, and FIG. 8 is the urea water tank and the support base. It is a bottom view of a fuel tank, a frame, and a support base.
フレーム11は、トラクタ1の前部における骨格をなす前部フレーム(エンジンフレーム)111(図4参照)と、前部フレーム111の後部に固定される左右の後部フレーム(機体フレーム)112とを有する。前部フレーム111はエンジン12を搭載し、後部フレーム112はトランスミッション13及びキャビン16を搭載する。
The
またフレーム11は、後部フレーム112に吊り下げ固定され、左右外向きに張り出した前側横桟フレーム113と、トランスミッション13の下面に固定された後側横桟フレーム114とを有する。そして、前側横桟フレーム113及び後側横桟フレーム114の左側端部上に、左側支持台30が架設される。一方、前側横桟フレーム113及び後側横桟フレーム114の右側端部上に、右側支持台31が架設される。
Further, the
左側支持台30及び右側支持台31は、略矩形枠板状に形成されたプレートである。左側支持台30には、左側燃料タンク32が載置され、バンド321で結束されて固定されている。一方、右側支持台31には、右側燃料タンク33及び尿素水タンク34が並べて載置され、バンド331、341で結束されて固定されている。
The left support base 30 and the
左側燃料タンク32、右側燃料タンク33及び尿素水タンク34は、キャビン16の下側であって、フロントタイヤ141及びリヤタイヤ151の間で、且つリヤタイヤ151よりも内側(フレーム11側)に配置される。左側燃料タンク32と、右側燃料タンク33及び尿素水タンク34とは、機体(フレーム11)の左右に振り分けて配置される。
The
左側燃料タンク32は容量の大きなメイン燃料タンクであり、右側燃料タンク33は左側燃料タンク32よりも容量の小さなサブ燃料タンクである。左側燃料タンク32及び右側燃料タンク33の下部は燃料連通管35で連通され、上部は空気連通管36で連通されている。このように、左側燃料タンク32で容量を確保し、サブの右側燃料タンク33で容量を追加することができる。なお、右側燃料タンク33は省略してもよい。
The
燃料の給油口322は左側燃料タンク32の前端上部に配置される。また、尿素水の給水口342は尿素水タンク34の上部に配置される。このように、給油口322と給水口342とを機体の左右に振り分けることにより、燃料と尿素水とを入れ間違えることを抑制できる。
The
なお、給油口322は右側燃料タンク33に配置してもよい。この場合、給油口322と給水口342とを機体の左右同一側に配置することになり、燃料と尿素水とを同じ側で補給することができ利便性がよい。
The
尿素水タンク34は左側燃料タンク32より小さいので、右側支持台31の空いたスペースにサブ燃料タンクである右側燃料タンク33を配置することで、1つの支持台31に燃料タンク33と尿素水タンク34を配置でき、スペースを有効に活用することができる。また、尿素水タンク34を第2ケース22と同じ側(本実施形態では機体の右側)に配置することにより、尿素水の配管を短くすることができる。
Since the
本実施形態においては、尿素水タンク34を前側、右側燃料タンク33を後側に並べて配置しているが、前後逆に配置してもよい。また、本実施形態においては、メイン燃料タンクを機体の左側に、尿素水タンク34及びサブ燃料タンクを右側に配置しているが、左右逆に配置してもよい。
In the present embodiment, the
[第2実施形態] 本実施形態ではキャビン仕様のクローラトラクタを例に説明するがロプス仕様のクローラトラクタであってもよい。 [Second Embodiment] In this embodiment, a cabin specification crawler tractor will be described as an example, but a rops specification crawler tractor may be used.
<クローラトラクタの全体構成> 図9はトラクタ100の右面図、図10はトラクタ100の左面図、図11はトラクタ100の上面図である。なお、図中には、トラクタ100の前後方向、左右方向及び上下方向を表す。第1実施形態のトラクタ1と同様の構成については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Overall Configuration of Crawler Tractor> FIG. 9 is a right side view of the
トラクタ100は、フレーム11と、エンジン12と、トランスミッション13と、フロントアクスル14と、クローラ式走行装置51と、キャビン16と、フェンダー17とを備えている。また、トラクタ100はエンジン12の排気を浄化する排気浄化装置2を備えている。
The
クローラ式走行装置51は、フロントアクスル14に支持された左右の駆動スプロケット511と、左右の駆動スプロケット511にそれぞれ巻装されたクローラベルト512とを有する。フロントアクスル14は、エンジン12の回転動力を駆動スプロケット511に伝達する。フロントアクスル14には、トランスミッション13を介してエンジン12の回転動力が入力される。なお、フロントアクスル14には、操舵装置が並設されている(図示せず)。操舵装置は、オペレータがハンドル162を操作すると、その操作に応じて左右のクローラベルト512の速度及び回転方向を変更する。フェンダー17、左右のクローラベルト512を覆うように左右一対設けられている。
The crawler
<尿素水タンク及び燃料タンクの配置> 図12は尿素水タンク及び燃料タンク周辺部分の上面図、図13は尿素水タンク及び燃料タンクと支持台の上面図、図14は尿素水タンク及び燃料タンクと支持台の下面図、図15は尿素水タンク及び燃料タンクと支持台の右面図である。 <Arrangement of urea water tank and fuel tank> FIG. 12 is a top view of the urea water tank and the peripheral part of the fuel tank, FIG. 13 is a top view of the urea water tank, the fuel tank and the support base, and FIG. 14 is the urea water tank and the fuel tank. A bottom view of the support base, and FIG. 15 is a right side view of the urea water tank, the fuel tank, and the support base.
トランスミッション13の後部の左右側面にはそれぞれトランスファーケース131が固定されている。両トランスファーケース131の上端部にはそれぞれ略コ字型の支持部材40が固定されている。そして、左側の支持部材40の上面には左側支持台41が固定されている。一方、右側の支持部材40の上面には右側支持台42が固定されている。
Transfer cases 131 are fixed to the left and right sides of the rear part of the
左側支持台41及び右側支持台42は、略矩形枠板状に形成されたプレートである。左側支持台41には、左側燃料タンク43が載置され、バンド431で結束されて固定されている。一方、右側支持台42には、右側燃料タンク44及び尿素水タンク34が並べて載置され、バンド441、341で結束されて固定されている。尿素水タンク34は第1実施形態と同様のものを用いることができる。
The left support base 41 and the
左側燃料タンク43、右側燃料タンク44及び尿素水タンク34は、フェンダー17の内側に設置される。左側燃料タンク43と、右側燃料タンク44及び尿素水タンク34とは、機体(フレーム11)の左右に振り分けて配置される。
The
左側燃料タンク43は容量の大きな燃料タンクであり、右側燃料タンク44は左側燃料タンク43よりも容量の小さな燃料タンクである。左側燃料タンク43及び右側燃料タンク44の下部は燃料連通管45で連通され、上部は空気連通管46で連通されている。このように、左側燃料タンク43で容量を確保し、右側燃料タンク44で容量を追加することができる。なお、右側燃料タンク44は省略してもよい。
The
燃料の給油口442は右側燃料タンク44の上部に配置される。また、尿素水の給水口342は尿素水タンク34の上部に配置される。このように、給油口442と給水口342とを機体の左右同一側に配置することにより、燃料と尿素水とを同じ側で補給することができ利便性がよい。右側のフェンダー17には、給油口442にアクセスするための蓋171と、給水口342にアクセスするための蓋172とが開閉可能に設けられている(図9参照)。
The
なお、給油口442は左側燃料タンク43に配置してもよい。この場合、給油口442と給水口342とを機体の左右に振り分けることになり、燃料と尿素水とを入れ間違えることを抑制できる。
The
尿素水タンク34は左側燃料タンク43より小さいので、右側支持台42の空いたスペースに右側燃料タンク44を配置することで、1つの支持台42に燃料タンク44と尿素水タンク34を配置でき、スペースを有効に活用することができる。また、給油口442を給水口342と同一側に配置できる。また、尿素水タンク34を第2ケース22と同じ側(本実施形態では機体の右側)に配置することにより、尿素水の配管を短くすることができる。
Since the
本実施形態においては、尿素水タンク34を前側、右側燃料タンク44を後側に並べて配置しているが、前後逆に配置してもよい。また、本実施形態においては、メイン燃料タンクを機体の左側に、尿素水タンク34及びサブ燃料タンクを右側に配置しているが、左右逆に配置してもよい。
In the present embodiment, the
以上、第1又は第2実施形態によれば、尿素水タンクの配置を最適化した作業車両を提供することができる。 As described above, according to the first or second embodiment, it is possible to provide a work vehicle in which the arrangement of the urea water tank is optimized.
1 トラクタ(作業車両) 2 排気浄化装置 30 左側支持台 31 右側支持台 32 左側燃料タンク 33 右側燃料タンク(サブ燃料タンク) 34 尿素水タンク(還元剤タンク) 41 左側支持台 42 右側支持台 43 左側燃料タンク 44 右側燃料タンク(サブ燃料タンク) 100 トラクタ(作業車両) 322 給油口 342 給水口 442 給油口
1 Tractor (work vehicle) 2 Exhaust purification device 30 Left support stand 31 Right support stand 32
Claims (3)
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