(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
左,右の前輪と左,右の後輪とを有する自走可能な車体と、前記左前輪と右前輪との間に位置して前記車体に搭載されたエンジンと、前記各前輪の前側に設けられるフェンダと、該フェンダの前側に配置され空気中のダストを分離して前記エンジンに清浄な空気を供給するエアクリーナと、一端側が前記エアクリーナに接続されると共に他端側が前記エンジンに接続され前記エアクリーナにより清浄化された空気を前記エンジンに導く吸気管とを備えた運搬車両において、
前記フェンダの前側には、当該フェンダと前,後方向で空間を保った状態で前記エアクリーナ取付用のブラケットを設け、前記エアクリーナは、該ブラケットの前面に取付ける構成とし、
前記吸気管は、その途中部位が前記フェンダと前記ブラケットとの間の空間に配置されその一端側が前記ブラケットの位置で前記エアクリーナと接続される構成としたことを特徴とする運搬車両。
前記吸気管の途中部位は、前記前輪の前側で左,右方向に延びる横配管と、前記エンジンと前記前輪との間で前,後方向に延び前端側が前記横配管に接続された縦配管とにより構成し、
前記横配管は、前記フェンダと前記ブラケットとの間の空間に配置する構成としてなる請求項1に記載の運搬車両。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、エアクリーナとエンジンとの間を接続する吸気管は、エアクリーナが車体の前側に配置されていることから、ダンプトラックの前輪の周囲に配設されることになる。このため、吸気管の途中部位を前輪の前側に配置した場合には、例えば、ダンプトラックが走行しているときに前輪のタイヤトレッド部が剥離した際、剥がれたタイヤトレッド部が吸気管に接触して、この吸気管が破損、損傷する虞がある。このように、剥離したタイヤトレッド部によって吸気管が破損すると、この破損した箇所からダストを含んだ空気がエンジンに供給されエンジンが破損してしまうという問題がある。
【0007】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、エアクリーナとエンジンとの間を接続する吸気管を保護して、常にエンジンに清浄な空気を供給することができる運搬車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決するため本発明は、左,右の前輪と左,右の後輪とを有する自走可能な車体と、前記左前輪と右前輪との間に位置して前記車体に搭載されたエンジンと、前記各前輪の前側に設けられるフェンダと、該フェンダの前側に配置され空気中のダストを分離して前記エンジンに清浄な空気を供給するエアクリーナと、一端側が前記エアクリーナに接続されると共に他端側が前記エンジンに接続され前記エアクリーナにより清浄化された空気を前記エンジンに導く吸気管とを備えてなる運搬車両に適用される。
【0009】
そして、請求項1に係る発明の特徴は、前記フェンダの前側には、当該フェンダと前,後方向で空間を保った状態で前記エアクリーナ取付用のブラケットを設け、前記エアクリーナは、該ブラケットの前面に取付ける構成とし、前記吸気管は、その途中部位が前記フェンダと前記ブラケットとの間の空間に配置され、その一端側が前記ブラケットの位置で前記エアクリーナと接続される構成としたことにある。
【0010】
請求項2に係る発明の特徴は、前記吸気管の途中部位は、前記前輪の前側で左,右方向に延びる横配管と、前記エンジンと前記前輪との間で前,後方向に延び前端側が前記横配管に接続された縦配管とにより構成し、前記横配管は、前記フェンダと前記ブラケットとの間の空間に配置する構成としたことにある。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の発明によれば、エアクリーナとエンジンとの間を接続する吸気管の途中部位は、前輪の前側に設けられるフェンダによって前輪とは隔てて配設されているので、このフェンダにより吸気管の途中部位を保護することができる。例えば、運搬車両が走行しているときに、前輪のタイヤトレッド部が剥離したとしても剥がれたタイヤトレッド部は、吸気管に接触することなくフェンダに接触するので、吸気管の破損、損傷を防止することができる。また、運搬車両が走行しているときに、前輪が小石等を巻込み跳上げたとしても、吸気管は、フェンダにより保護されているので、この跳上げた小石等が吸気管に衝突するのを防止することができる。これにより、ダストを含んだ空気がエンジンに供給されることがなく、常に清浄な空気をエンジンに供給することができる。この結果、エンジンの破損を防止することができ、運搬車両の信頼性、安定性を高めることができる。
【0012】
請求項2の発明によれば、吸気管の途中部位を構成する横配管をフェンダとブラケットとの間に配置することにより、この横配管は、フェンダを挟んで前輪の前側に配設することができる。このため、例えば、運搬車両が走行しているときに前輪のタイヤトレッド部が剥離し、前輪の回転に伴い横配管に向かって飛んできたとしても、剥がれたタイヤトレッド部は、フェンダに接触することになり、横配管が破損、損傷するのを防止することができる。これにより、運搬車両の走行時に前輪のタイヤトレッド部が剥離した場合でも、吸気管を確実に保護し、この吸気管を通じてエンジンに常に清浄な空気を供給することができるので、運搬車両の信頼性、安定性、経済性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る運搬車両の実施の形態を、鉱山で採掘された鉱物等の運搬作業に用いられる大型のダンプトラックを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0015】
図中、1は運搬車両であるダンプトラックで、該ダンプトラック1は、後述する左,右の前輪7と左,右の後輪9とを有する自走可能な車体2と、該車体2上に傾転(起伏)可能に搭載された後述の荷台12とにより大略構成されている。そして、車体2は、後述のフレーム3、左下側デッキ5、右下側デッキ6、建屋15、上側デッキ17、キャブ18等を含んで構成されるものである。
【0016】
3は車体2のベースとなるフレームで、該フレーム3は、強固な支持構造体として形成されている。そして、フレーム3は、前,後方向に延びるベースフレーム4と、該ベースフレーム4の前,後方向の中間部に配置された上部横梁(図示せず)とにより大略構成されている。
【0017】
ここで、ベースフレーム4は、
図1及び
図4に示すように、略長方形状をなして前,後方向に延びる後枠部4Aと、該後枠部4Aの前端側から前方に向け二又状(V字状ないしU字状)に拡開して延びた左,右の脚部4Bと、該各脚部4Bの前端を左,右方向で連結した前連結梁部4Cと、各脚部4Bの長さ方向(前,後方向)の途中位置から上向きに突出した左,右の支柱部4D(左側のみ図示)と、後枠部4Aの前部側から下向きに突出した左,右のシリンダ取付部4E(左側のみ図示)と、後枠部4Aの後端部に後向きに突設された左,右一対の荷台取付部4Fとにより構成されている。
【0018】
そして、左,右の脚部4B間には後述するエンジン11が配置され、左,右の脚部4B上には後述の建屋15が取付けられる構成となっている。また、左脚部4Bの左側面には、左下側デッキ5が取付けられ、右脚部4Bの右側面には、右下側デッキ6が取付けられる構成となっている。また、左,右のシリンダ取付部4Eには、後述するホイストシリンダ14が取付けられ、左,右の荷台取付部4Fには、後述する荷台12が取付けられる構成となっている。
【0019】
次に、7は車体2の前部側に回転可能に設けられた左,右の前輪で、該各前輪7は、ダンプトラック1のオペレータによって操舵(ステアリング操作)される操舵輪を構成するものである。そして、左,右の前輪7は後述の後輪9と同様に、例えば2〜4メートルに及ぶタイヤ径(外径寸法)をもって形成されている。ここで、各前輪7の外周面には、ゴム製の帯状体からなるタイヤトレッド部7Aを巻付けることにより形成されている。
【0020】
8は前輪7を車体2に対して支持する左,右一対の前輪側サスペンションを示している(
図1中に左側のみ図示)。この前輪側サスペンション8は、例えば油圧緩衝器等により構成され、フレーム3と前輪7との間に伸縮可能に取付けられている。そして、前輪側サスペンション8は、路面の凹凸等に伴って前輪7が振動しても、この振動が車体2の前部側に伝わるのを緩衝するものである。
【0021】
9は車体2の後部側に回転可能に設けられた左,右の後輪で、該各後輪9は、ダンプトラック1の駆動輪を構成し、走行駆動装置(図示せず)により回転駆動されるものである。ここで、各後輪9の外周面には、ゴム製の帯状体からなるタイヤトレッド部9Aを巻付けることにより形成されている。
【0022】
そして、フレーム3の後部と後輪9との間には、例えば油圧緩衝器等からなる後輪側サスペンション10が設けられ、この後輪側サスペンション10は、前輪側サスペンション8と同様に、後輪9の振動が車体2の後部側に伝わるのを緩衝するものである。
【0023】
11は左前輪7と右前輪7との間に位置して車体2に搭載された原動機としてのエンジンを示し、該エンジン11は、例えば大型のディーゼルエンジン等により構成され、発電機(図示せず)を駆動するものである。そして、発電機で発電された電力は、バッテリ等に受電され、後輪9を回転駆動する走行用の電動モータ(図示せず)等を駆動する。
【0024】
また、エンジン11は、油圧ポンプ(図示せず)を回転駆動し、後述のホイストシリンダ14、パワーステアリング用の操舵シリンダ(図示せず)等に圧油を給排させる機能も有している。そして、エンジン11には、後述するエアクリーナ29により清浄化された空気を導く後述の吸気管40が接続されている。
【0025】
次に、12は車体2上に傾転可能に搭載された荷台(ベッセル)を示し、該荷台12は、例えば油圧ショベル(図示せず)によって採掘された大量の鉱物等を受入れるものである。この荷台12は、鉱物等を多量に積載するため、全長が10〜14メートルにも及ぶ大型の容器として形成されている。
【0026】
ここで、荷台12の後側底部は、ベースフレーム4の後端側に設けられた左,右の荷台取付部4Fに、連結ピン13等を介して回動可能に連結されている。また、荷台12の前部側には、その上端部から前方に向けて水平に延びる庇部12Aが一体に設けられ、この庇部12Aは、後述のキャブ18を上側から覆った状態で後述する上側デッキ17の前端部近傍まで延びている。
【0027】
14は車体2に対して荷台12を上,下に傾動するためのホイストシリンダ(
図1中に1個のみ図示)で、該各ホイストシリンダ14は、例えば多段式の油圧シリンダからなり、ベースフレーム4と荷台12との間に伸縮可能に設けられている。この場合、ホイストシリンダ14の下端側(ロッド側)は、ベースフレーム4のシリンダ取付部4Eに回動可能に取付けられ、ホイストシリンダ14の上端側(チューブ側)は、荷台12の下面側に回動可能に取付けられている。
【0028】
従って、ホイストシリンダ14を伸長または縮小させることにより、荷台12の前部側は連結ピン13を支点として上,下方向に回動(昇降)し、荷台12の前部側が上方に持上げられることにより、荷台12に積載された鉱物等を排出することができる構成となっている。
【0029】
次に、15はフレーム3の前端側に設けられた建屋を示し、該建屋15は、フレーム3等と共に車体2の一部を構成するものである。ここで、建屋15は、ベースフレーム4の左脚部4Bに固定された左側面板15Aと、ベースフレーム4の右脚部4Bに固定され左側面板15Aと間隔をもって対面した右側面板15Bと、これら左,右の側面板15A,15Bの上端部間に架渡された上面板15Cとにより大略構成され、これら左,右の側面板15A,15Bと上面板15Cとによって囲まれた四角形の枠状に形成されている。また、左,右の側面板15A,15Bの上側には、左,右方向に貫通する貫通孔15Dがそれぞれ穿設されている。この貫通孔15Dは、後述する吸気管40を貫通させるためのものである。
【0030】
そして、建屋15の内部には、ラジエータ等の熱交換装置16が収容される構成となっている。また、建屋15及び熱交換装置16の前端側には、後述する乗降用ステップ21が取付けられる構成となっている。
【0031】
17は建屋15の上側に配設された上側デッキを示し、該上側デッキ17は、フレーム3、建屋15等と共に車体2の一部を構成するものである。ここで、上側デッキ17は、水平方向に延びる平板状をなし、建屋15とフレーム3とによって下側から支持されることにより、左,右の前輪7よりも上方となる位置に配置されている。そして、上側デッキ17は、建屋15上に平坦な通路面を形成し、該上側デッキ17上には、後述のキャブ18、コントロールキャビネット19、グリッドボックス20等が設置されている。
【0032】
また、上側デッキ17の前端側には前側の手摺り17Aが設けられ、左端側には左側の手摺り17Bが設けられ、右端側には右側の手摺り17Cが設けられている。これら各手摺り17A,17B,17Cは、上側デッキ17の外周を取囲むことにより、上側デッキ17上でメンテナンス作業等を行うときの安全性を確保するものである。
【0033】
次に、18は荷台12の前側に位置して上側デッキ17上に配置されたキャブで該キャブ18は、フレーム3と建屋15とによって下側から支持されている。そして、キャブ18は、その内部にオペレータが乗込む運転室を画成するもので、キャブ18内には、運転席、操舵用のハンドル、始動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダルおよび操作レバー(いずれも図示せず)等が設けられている。
【0034】
19はキャブ18の右側に並んで上側デッキ17上に設けられたコントロールキャビネットを示し、該コントロールキャビネット19は、フレーム3と建屋15とによって下側から支持されている。そして、コントロールキャビネット19は、モータを制御するインバータと、エンジン11に設けられた発電機(図示せず)により発生する電流およびエンジン速度を制御する制御盤とによって構成されるものである。
【0035】
20はコントロールキャビネット19の右側に並んで上側デッキ17上に設けられたグリッドボックスを示し、該グリッドボックス20は、フレーム3と建屋15とによって下側から支持されている。そして、グリッドボックス20は、車両の減速時に直流電力を消費する抵抗器とその抵抗器を冷却するブロアからなる装置を構成するものである。
【0036】
21は車体2の前面側に設けられた乗降用ステップを示している。この乗降用ステップ21は、オペレータ等が上側デッキ17に乗降するときの足場を構成するもので、右下側デッキ6から上側デッキ17上のキャブ18に向けて斜め上向きに延びる階段状に形成されている。
【0037】
次に、22は左,右の前輪7の前側にそれぞれ設けられた左,右のフェンダを示している。これら各フェンダ22は、上面22A、下面22B、内側面22C、外側面22D、前面22E、後面22Fを有する長方形状の板体として形成されている。ここで、フェンダ22は、前輪7の上部前側を前方から覆う位置に配置され、フェンダ22の上面22Aは、上側デッキ17の下面に固定されている。そして、このフェンダ22は、ダンプトラック1が走行時に跳上げる泥水や小石等を受止めて、この泥水等が前方に向けて飛散するのを抑止するものである。
【0038】
23はフェンダ22の前側に設けられたエアクリーナ支持部材を示している。該エアクリーナ支持部材23は、後述するエアクリーナ29を支持するものである。このエアクリーナ支持部材23は、
図3ないし
図8に示すように、後述の脚部24と、支持枠25と、ブラケット26とにより大略構成されている。
【0039】
24はフェンダ22の前面22Eから前側に向けて突出する4本の脚部を示し、該各脚部24は、エアクリーナ支持部材23を構成するものである。ここで、各脚部24は、
図3ないし
図8に示すように、鋼材により形成された中空状の角筒体からなり、フェンダ22の前面22Eの角隅部近傍に配置され、各脚部24の先端側(突出端側)には、後述のブラケット26が取付けられている。これら各脚部24の突出長さ寸法Aは、後述する吸気管40の外径寸法よりも大きく設定されており、各脚部24の先端側に取付けられたブラケット26とフェンダ22の前面22Eとの間に形成された空間S内に吸気管40を配設することができる構成としている。
【0040】
25は各脚部24の先端部に固定された支持枠を示し、該支持枠25は、鋼材により形成された中空状の角筒体を長方形の枠状に組立てて溶接等により固着したものである。そして、支持枠25の後面25Aの角隅部は、各脚部24の先端部に溶接等により固着されている。
【0041】
26は支持枠25の前面25Bに固定されたブラケットを示し、該ブラケット26は、後述するエアクリーナ29が取付けられるものである。ここで、ブラケット26は、長方形状の板体からなり、フェンダ22の前面22Eと前,後方向で対面している。具体的には、ブラケット26は、各脚部24、支持枠25を介してフェンダ22の前側に設けられ、フェンダ22の前面22Eとの間に前,後方向の空間Sを保持している。そして、
図8等に示すように、ブラケット26には、前,後方向に貫通し後述するエアクリーナ29の空気流出管35が挿通される2個の貫通孔27が穿設されている。また、ブラケット26には、エアクリーナ29を取付けるための複数のボルト挿通孔28が、前,後方向に貫通して穿設されている。
【0042】
次に、29はブラケット26の前面26Aに取付けられるエアクリーナを示している。該エアクリーナ29は、空気中に含まれるダストを分離し、後述する吸気管40を通じてエンジン11に清浄な空気を供給するものである。
【0043】
ここで、エアクリーナ29は、
図5ないし
図8等に示すように、それぞれ直方体形状の上側ケーシング30と下側ケーシング31とを有し、これら上,下のケーシング30、31は、ボルト32により締結されている。上側ケーシング30内には、空気中のダストを捕捉する円筒状のフィルタエレメント33が2個設けられ、上側ケーシング30の前面30Aには、フィルタエレメント33を交換するときに開,閉する円筒状のカバ−34が2個設けられている。また、上側ケーシング30の後面30Bには、フィルタエレメント33を通過して清浄化された空気を後述の吸気管40へと流出させる2個の空気流出管35が、それぞれ後方に突出して設けられている。
【0044】
一方、下側ケーシング31には、外部から空気を流入させる複数の空気流入口36が設けられ、下側ケーシング31内には、空気流入口36から流入した空気中に含まれるダストを遠心分離し、ダストが分離された空気をフィルタエレメント33に導く2個の遠心分離部37が設けられている。また、下側ケーシング31の下面31Aには、各遠心分離部37で分離した空気中のダストを溜める2個のダストカップ38が設けられている。
【0045】
そして、
図6及び
図7に示すように、エアクリーナ29の上側ケーシング30の後面30B及び下側ケーシング31の後面31Bを、エアクリーナ支持部材23を構成するブラケット26の前面26Aに当接させ、ブラケット26の後面26Bからボルト挿通孔28に挿通したボルト39を、上側ケーシング30の後面30B及び下側ケーシング31の後面31Bに螺合する。これにより、エアクリーナ29は、ブラケット26の前面26Aに取付けられ、エアクリーナ29の各空気流出管35は、ブラケット26に穿設された貫通孔27を貫通して空間S内に突出する構成となっている。
【0046】
そして、エアクリーナ29は、空気流入口36を通じて下側ケーシング31内に導入された空気を遠心分離部37内で旋回させてダストを遠心分離した後、上側ケーシング30内のフィルタエレメント33によってさらにダストを捕捉する。これにより、清浄化された空気のみを各空気流出管35に導出し、後述の吸気管40を介してエンジン11に供給することができる構成となっている。
【0047】
次に、40は左,右のエアクリーナ29とエンジン11との間をそれぞれ接続する左,右の吸気管を示している。これら各吸気管40は、エアクリーナ29の各空気流出管35に接続される一端側としての一端側接続口41と、エンジン11に接続される他端側としての他端側接続口42と、これら一端側接続口41と他端側接続口42との間を接続する途中部位としての途中配管43とにより構成され、エアクリーナ29により清浄化された空気をエンジン11に導くものである。
【0048】
ここで、吸気管40の途中配管43は、各前輪7の前側で左,右方向に延びる横配管43Aと、エンジン11と各前輪7との間で前,後方向に延びる縦配管43Bとにより、上方からみて略L字状に形成されている(
図4参照)。この場合、各吸気管40の横配管43Aは、縦配管43Bの前端側から左,右方向に延び、建屋15の各側面板15A,15Bに設けられた貫通孔15Dを通じてフェンダ22の前面22Eとブラケット26との間の空間S内まで延びている。そして、横配管43Aのうち空間S内に配置される部位に、吸気管40の一端側接続口41が前方に向けて突設されており、エアクリーナ29をブラケット26の前面26Aに取付けたときに、エアクリーナ29の各空気流出管35が、吸気管40の一端側接続口41に嵌合するように構成されている。
【0049】
このように吸気管40の途中配管43を構成する横配管43Aは、前輪7の前側に設けられたフェンダ22の前面22Eと、エアクリーナ支持部材23のブラケット26との間の空間S内に配置され、吸気管40の一端側接続口41は、ブラケット26の位置でエアクリーナ29の各空気流出管35に接続される構成となっている。
【0050】
本実施の形態によるダンプトラック1は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【0051】
まず、鉱山等の採掘現場では、例えば、油圧ショベル(図示せず)を用いて運搬対象の鉱物等を荷台12上に積載する。そして、ダンプトラック1は、荷台12上に鉱物を多量に積載した状態で荷降し場に向けて運搬する。
【0052】
そして、荷台12に大量の鉱物を積載したダンプトラック1は、荷降し場まで走行した後、ホイストシリンダ14を伸長させることにより、荷台12を連結ピン13を支点として上向きに回動させる。これにより、荷台12に積載した鉱物等を、集荷場に排出することができる。
【0053】
このダンプトラック1の走行時においては、左,右の前輪7の前側に配置された各エアクリーナ29は、空気流入口36から空気を取込み、この取込んだ空気中のダストを遠心分離部37及びフィルタエレメント33によって分離した後、清浄化された空気を各空気流出管35に導出する。これにより、清浄な空気のみを吸気管40の一端側接続口41、途中配管43、他端側接続口42を通じてエンジン11に供給することができる。
【0054】
ここで、ダンプトラック1が走行しているときに、例えば、前輪7のタイヤトレッド部7Aが剥離した場合には、剥がれたタイヤトレッド部7Aが前輪7の回転に追従し、前輪7の前方へと飛出すことがある。
【0055】
これに対し、本実施の形態では、前輪7の前側に設けられるフェンダ22の前側に、当該フェンダ22との間に前,後方向の空間Sを保った状態でエアクリーナ支持部材23のブラケット26を設け、ブラケット26の前面26A側にエアクリーナ29を取付けると共に、吸気管40の途中配管43を構成する横配管43Aを空間S内に配置している。従って、この横配管43Aと前輪7との間には、フェンダ22が介在しているので、剥がれたタイヤトレッド部7Aは、フェンダ22に接触するだけで直接横配管43Aに接触することはない。これにより、前輪7のタイヤトレッド部7Aが剥離したとしても、この剥がれたタイヤトレッド部7Aが吸気管40の横配管43Aに接触するのを確実に防止し、この横配管43Aが破損、損傷するのを未然に防止することができる。
【0056】
しかも、ダンプトラック1は、舗装のされていない不整地を走行することが多く、前輪7によって巻上げられた小石が、吸気管40の横配管43Aに向けて飛散することがある。しかし、前輪7と吸気管40の横配管43Aとの間には、フェンダ22が設けられているので、飛散した小石が、横配管43Aに衝突するのをフェンダ22によって遮ることができる。これにより、運転手がダンプトラック1の走行中に気が付かないような横配管43Aの亀裂等を防止することができる。
【0057】
この結果、エンジン11にダストを含んだ空気が供給されてエンジン11が故障することを未然に防止することができ、エンジン11の耐久性を高めることができると共に、ダンプトラック1の信頼性、安定性を高めることができる。
【0058】
なお、上述した実施の形態では、エアクリーナ29の各空気流出管35と吸気管40の一端側接続口41とを、フェンダ22とブラケット26との間の空間S内で接続する場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、
図9に示す変形例のように、吸気管51の一端側接続口52を、ブラケット26の貫通孔27を通じて前方に突出させることにより、ブラケット26の前側で、吸気管51の一端側接続口52とエアクリーナ29の各空気流出管53とを接続する構成としてもよい。