自卸车辆的制作方法
自卸车辆的制作方法
【专利摘要】一种自卸车辆（1），在收容发动机的发动机室的后方配置有驾驶部（3），在驾驶部（3）的后方配置有车斗主体（29），并且该自卸车辆（1）搭载有净化来自发动机的排气的排气后处理装置（30），排气后处理装置（30）包括：捕集排气中的微粒的DPF装置（31）、净化排气中的氮氧化物的SCR装置（32）、连通DPF装置（31）和SCR装置（32）的连通管（33）。DPF装置（31）设置在右挡泥板（18）的上部，该右挡泥板（18）设置在驾驶部（3）的侧方，SCR装置（32）设置在驾驶部（3）与车斗主体（29）之间。
【专利说明】自卸车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自卸车辆，更具体地涉及搭载在自卸车辆上的排气后处理装置的搭载结构的改良。
【背景技术】
[0002]以前，公知的是使用专用的过滤器(DPF:Diesel Particulate Filter,柴油机微粒过滤器)捕集来自柴油机等内燃机的排气中所含有的粒子状物质(PM:ParticulateMatter，微粒)的技术。考虑到要遵守排气限制的必要性，在搭载有柴油机的例如公路行驶用运输车辆上，搭载有包括DPF的排气后处理装置。排气后处理装置设置在来自发动机的排气管的中途，多数以露出的状态设置在车辆的下侧等容易被行驶风吹到的位置。
[0003]不过，对设计成能够行驶在矿山等不平整地面或者泥泞的松软地面等上的自卸车辆来说，若将排气后处理装置设置在车辆的下侧，则有可能在行驶中弹起的碎石等打到排气后处理装置，或者车辆与排气后处理装置一起陷入泥泞中而损坏排气后处理装置。因此，对这样的自卸车辆提出了将排气后处理装置搭载在操作人员乘入的驾驶部的侧方且右前轮的挡泥板上部的高处(例如，参照专利文献I的图1)的技术。
[0004]在专利文献I中，搭载排气后处理装置的部位成为与发动机室隔开的另一室的设置空间，来自散热器用的冷却风扇的冷却空气不会供给到排气后处理装置。于是，在排气后处理装置的前方配置有后冷却器用冷却风扇。由该冷却风扇吸入的冷却空气被供给成冷却后冷却器之后吹到后方侧的排气后处理装置。由此，即便在不能从行驶风或者散热器用冷却风扇得到冷却空气的情况下，也能够防止排气后处理装置的温度过度上升。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:(日本)特开2010 - 96014号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术课题
[0009]如今，对排气的限制变得更加严格，这就要求进一步净化排气。因此，人们希望排气后处理装置构成为除了 DPF之外还包括净化排气中所含有的氮氧化物的还原催化剂。
[0010]但是，还原催化剂通常配置在DPF的下游侧，但是存在在配置有DPF的挡泥板上部，难以在DPF的下游侧确保还原催化剂的配置空间的问题。特别是，对能够行驶在不平整地面或者松软地面上的自卸车辆来说，需要将排气后处理装置配置在免于损伤的位置等，由于该配置空间受到限制，因此配置位置特别成为问题。
[0011]本发明的目的在于提供一种能够抑制还原催化剂受到损伤的自卸车辆。
[0012]用于解决技术课题的技术方案
[0013]第一发明的自卸车辆的特征在于，在收容发动机的发动机室的后方配置有驾驶部，在驾驶部的后方配置有车斗主体，并且该自卸车辆搭载有净化来自所述发动机的排气的排气后处理装置，所述排气后处理装置包括:捕集所述排气中的微粒的过滤装置、净化所述排气中的氮氧化物的催化装置、连通所述过滤装置和所述催化装置的连通管。所述过滤装置设置在挡泥板的上部，该挡泥板设置在所述驾驶部的侧方，所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间。
[0014]根据第一发明，构成排气后处理装置的过滤装置设置在挡泥板上部的高处，而且催化装置设置在驾驶部与车斗主体之间。此时，在这样的设置位置的下方通常配置有自卸车辆的车架，所设置的催化装置比车架位置靠近上方，因此能够使催化装置与过滤装置同样位于高处。因此，能够抑制因行驶中的碎石弹起而导致的损伤和在松软地面上行驶中的损伤，能够达成所述目的。
[0015]另外，根据本发明，能够取得以下作用效果。即，特别在铰接型自卸车辆中，在驾驶部与车斗主体之间以规定宽度分离，通过分离而形成的空间成为死角，利用该空间来配置催化装置，能够有效利用死角，不妨碍从驾驶部看向的视野，能够良好地设置催化装置。另夕卜，通过将过滤装置和催化装置两者设置在大致相同高度的位置，不需要将连通过滤装置和催化装置的连通管在上下方向上大幅度弯曲来布设管道，因此能够使排气后处理装置的结构简化，并且能够简化包括连通管处理在内的搭载结构。
[0016]第二发明的自卸车辆的特征在于，所述驾驶部载置成相对于车架能够倾斜向上，所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间并安装在所述车架上。
[0017]根据第二发明，不在能够倾斜向上的驾驶部上安装催化装置，而是安装在车架上，因此，即便使驾驶部倾斜向上，催化装置的设置位置也不会发生变化。因此，由于催化装置相对于过滤装置的设置位置不发生变化，因此不需要用于吸收该位置变化的结构，能够使搭载结构更加简化。
[0018]第三发明的自卸车辆的特征在于，所述挡泥板的后部设置有梯子，该梯子包括向车体的后方外侧延伸的多级阶梯，所述连通管配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
[0019]在将连通管配置在驾驶部与梯子之间时，由于高温的连通管与梯子靠近，因此维护人员或操作人员需要一边注意触碰连通管一边上下梯子。
[0020]但是，根据第三发明，由于梯子的阶梯向车体的后方外侧延伸，因此能够在更加远离连通管的位置使用梯子，从而不需要注意连通管，能够迅速上下梯子。
[0021]第四发明的自卸车辆的特征在于，在所述挡泥板的后部设置有包括多级阶梯的梯子，所述过滤装置设置成使排气与车体的前后方向平行地流动，所述连通管以使下游侧相对于所述车体的前后方向俯视时向内侧倾斜的状态配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
[0022]根据第四发明，由于连通管的下游侧向车体的内侧倾斜，因此能够使连通管的下游侧进一步远离梯子，能够使通过梯子上下的动作更加顺利。
[0023]第五发明的自卸车辆的特征在于，所述催化装置和所述连通管的至少面向所述梯子侧的部分被罩体覆盖。
[0024]根据第五发明，由于催化装置和连通管被罩体覆盖，因此能够可靠地阻隔来自催化装置和连通管的热量，能够不慌不忙地上下梯子，能够更加顺利地进行上下动作。
【专利附图】
【附图说明】[0025]图1是表示本发明一实施方式的自卸车辆的主要部分的侧视图。
[0026]图2是表示自卸车辆的主要部分的俯视图。
[0027]图3是表示搭载在自卸车辆上的排气后处理装置的俯视图。
[0028]图4是从前斜上方看到的自卸车辆车架的一部分和排气后处理装置的立体图。
[0029]图5是从后斜下方看到的自卸车辆车架的一部分和排气后处理装置的立体图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明一实施方式。
[0031]图1和图2分别是表示本实施方式的自卸车辆I的主要部分的侧视图和俯视图。在图1和图2中，自卸车辆I构成为铰接型自卸车辆，前车架IA和后车架IB经由连结部55A (图4、图5)自如摆动地连结。
[0032][自卸车辆整体的说明]
[0033]在作为自卸车辆I的车架的前车架IA上，经由前轴和前悬架设置有前轮2，经由振动吸收和衰减用的驾驶部安装装置搭载有驾驶部3。在前车架IA上，在驾驶部3的前方侧设置有发动机室4,该发动机室4的上方由开闭自如的发动机罩体4A覆盖,左右侧方由隔壁4B覆盖。
[0034]在发动机室4内配置有柴油机(以下简称发动机)5。在发动机室4内，在发动机5的前方配置有散热器用冷却风扇6,在冷却风扇6的前方配置有散热器7,在散热器7的前方配置有空调冷凝器8。另外，在发动机5上安装有排气涡轮增压器9。
[0035]从发动机室4的左前方到设置在驾驶部3的左方的左挡泥板11的上部成为能够供操作人员或者维护人员行走的接近通路12。操作人员通过左挡泥板11前方的阶梯13，从地面登上接近通路12并向后方移动而能够乘入驾驶部3内。另外，在维护时，通过打开发动机罩体4A，能够从接近通路12进行发动机室4内的维护，如图1中的双点划线所示，通过使驾驶部3向后方侧倾斜向上，能够进行驾驶部3下方的液压设备、动力传递设备的维护。
[0036]另外，在发动机室4的右方设置有由侧罩体14A覆盖的通气室14。通气室14与发动机室4通过右方的隔壁4B隔开。在通气室14内，以一部分露出的状态配置有空气滤清器15，在空气滤清器15的后方配置有后冷却器16，在后冷却器16的后方配置有后冷却器用冷却风扇17。
[0037]在通气室14的后方即驾驶部3的右方设置有右挡泥板18。在右挡泥板18的上部设置有上方和侧方被包围的DPF (柴油机微粒过滤器)设置室19。DPF设置室19的前侧开口，通气室14和DPF设置室19在前后方向上连通。DPF设置室19的上表面成为接近通路21。由于在接近通路21的下方设置有DPF设置室19，因此接近通路21比左方的接近通路12位置高。能够从地面通过梯子22而登上接近通路21。
[0038]在此，说明向发动机5供给的进气和来自发动机5的排气的流向。
[0039]流入空气滤清器15的进气通过进气管23向排气涡轮增压器9的压缩机供给，并在压缩机中被增压。增压后的进气通过进气管24向后冷却器16输送。在后冷却器16中进行热交换(冷却)后的进气通过进气管25和未图示的进气歧管向发动机5供给。
[0040]来自发动机5的排气通过未图示的排气歧管和排气管26向排气涡轮增压器9的涡轮输送，驱动涡轮之后，通过排气管27向后述排气后处理装置30输送。通过排气后处理装置30的排气通过排气管28 (图1)向设置在后方车斗主体29上的车斗主体加热用排气回路输送。通过排气回路的排气从同样设置在车斗主体29上的排气口排出。在车斗主体29位于倾斜位置且远离排气管28的端部的情况下，排气从排气管28的端部直接排出。
[0041]接下来，说明冷却空气的流向。通过散热器用冷却风扇6的驱动，外部气体作为冷却空气，从发动机罩体4A前部的前格栅4C吸入发动机室4内。该冷却空气首先冷却空调冷凝器8，然后冷却散热器7。通过散热器7的冷却空气一边冷却发动机5和排气涡轮增压器9的表面一边流向后方，并通过发动机罩体4A的后端与驾驶部3之间的间隙等排出。
[0042]另一方面，通过后冷却器用冷却风扇17的驱动，外部气体作为冷却空气，从侧罩体14A前部的多个进气口 14B吸入通气室14内。该冷却空气的一部分冷却空气滤清器15的表面。之后，冷却空气冷却后冷却器16，并流入DPF设置室19内。流入的冷却空气冷却作为排气后处理装置30的过滤装置的DPF装置31(后述)，并从DPF设置室19的后部排出。
[0043]需要说明的是，车斗主体29起伏自如地支撑在后车架IB上，并使用由未图示的一对液压执行机构构成的翻斗缸来驱动。
[0044][排气后处理装置的说明]
[0045]以下，说明本实施方式的排气后处理装置30。
[0046]图3?图5分别是表示排气后处理装置30的俯视图、从前斜上方看到的立体图和从后斜下方看到的立体图。在图3?图5中，排气后处理装置30包括DPF装置31、SCR(选择性催化还原)装置32和连通管33，其中DPF装置31设置在DPF设置室19 (图1、图2)内并与排气管27的后端连接，作为催化剂装置的SCR (选择性催化还原)装置32位于DPF装置31的下游侧，设置在驾驶部3与车斗主体29之间，连通管33使这些DPF装置31的下游端和SCR装置32的上游端连通。这些DPF装置31、SCR装置32及连通管33在上下高度方面稍有差异，但设置为具有大致同一高度。
[0047]DPF装置31包括圆筒状的外壳34。DPF装置31的轴线A — A与车辆的前后方向平行。排气沿着车辆的前后方向从前侧经过DPF装置31内部流向后侧。外壳34的内部收容有捕集排气中的PM的DPF35和使定量燃料活化的氧化催化剂36。氧化催化剂36配置在DPF35的上游侧。定量燃料(卜''一 7 7燃料)与例如发动机5的燃料相同，为使由DPF35捕集到的PM自燃，向排气中供给定量燃料。定量燃料可以向发动机5的气缸内作为后喷射供给，也可以向排气管27内喷射。
[0048]供给到排气中的定量燃料被氧化催化剂36活化，使排气温度一直上升到PM的燃烧温度。由DPF35捕集到的PM利用排气的高热自燃，使DPF35再生到不被PM堵塞的状态。由于DPF35和氧化催化剂36的具体结构等是已知的，所以在此省略说明。
[0049]SCR装置32也包括圆筒状的外壳37。SCR装置32的轴线B — B俯视时与车辆的前后方向即DPF装置31的轴线A — A正交。设置在外壳37上的出口管37A向下方铅垂地弯曲，并与前述排气管28 (图1)连接。外壳37的内部收容有还原净化排气中的氮氧化物的选择性还原催化剂38。作为供给到选择性还原催化剂38的还原剂，在本实施方式中采用从尿素水溶液中获得的氨气。由于选择性还原催化剂38的结构等也是已知的，所以在此省略说明。需要说明的是，选择性还原催化剂38的下游侧也可以设置对剩余的氨气进行氧化处理的氨气减少用氧化催化剂。[0050]连通管33包括上游侧的弯曲管41和下游侧的混合配管42。弯曲管41具有向车辆的侧方鼓出的大径的弯曲形状，其流路面积不缩小地连通DPF装置31和混合配管42。在弯曲管41的中途，根据需要设置波纹管，由此来防止DPF装置31 —侧的振动传递到混合配管42侧。在俯视时，混合配管42的轴线C 一 C相对车辆的前后方向即DPF装置31的轴线A-A以角度Θ I倾斜，即混合配管42的下游侧朝向车辆的内侧。
[0051]更具体地说，混合配管42包括第一弯头部43、直管部44及第二弯头部45，其中，在第一弯头部43中排气从俯视时相对轴线C 一 C正交的方向流入，并且该第一弯头部43将流入的排气的流向改变为沿着轴线C 一 C延伸的方向，直管部44位于第一弯头部43的下游侧，在沿轴线C 一 C的方向上具有规定长度，第二弯头部45位于直管部44的下游侧，相对于轴线C 一 C向上方铅垂地弯曲。需要说明的是，包括轴线C 一 C在内的前述的轴线A-A和轴线B — B都是水平轴线。
[0052]在第一弯头部43中，在轴线C C的延长线上安装有将尿素水溶液喷射到混合配管42内的喷射器46。尿素水溶液从配置在右挡泥板18 (图1)的前方下侧的尿素水溶液箱47使用供给单元48被吸上，并通过供给管49向喷射器46供给。从喷射器46喷射的尿素水溶液通过在直管部44内与排气混合而热分解，从而得到氨气。该氨气成为还原剂，通过第二弯头部45向下游的选择性还原催化剂38供给，从而净化排气中的氮氧化物。
[0053][排气后处理装置的搭载结构的说明]
[0054]接下来，说明排气后处理装置30的搭载结构。
[0055]如图4和图5所示，前车架IA包括沿着车体前后方向延伸的左右一对侧部构件51,51。在侧部构件51的后端架设有横向构件52。在横向构件52的下方设置有同样的横向构件53。横向构件52，53的两端使用铅垂的支撑构件54上下连结。
[0056]由这些横向构件52，53和支撑构件54构成框状的铰接支撑架55。在铰接支撑架55上，设置有使用未图示的铰接销来连结后车架IB (图1)的连结部55A。铰接支撑架55和各侧部构件51使用加强用侧部构件56连结。
[0057]在各侧部构件51的长度方向的中途直立设置有前支柱57，在各支撑构件54的后端直立设置有后支柱58。在前支柱57的上端设置有平坦的承载面57A，在后支柱58的上端设置有平坦的承载面58A。在承载面57A，58A上经由驾驶部安装装置承载驾驶部3的下部侧。此时，在后支柱58的承载面58A与驾驶部3之间设置有转动机构。驾驶部3通过该转动机构能够以规定的角度向后方侧倾斜向上(参照图1中的双点划线)。
[0058]在右侧的前支柱57的上部设置有朝向右方水平延伸的支撑框架61。在右侧的铅垂支撑构件54的侧面上设置有形状模仿右挡泥板18形状的托架62。托架62作为安装例如液压回路所含有的蓄压器等的部位来使用。在托架62的上部和支撑框架61上架设有矩形安装板63。另外，托架62的上部和右侧的后支柱58的上部经由L形的连接框架64连结。DPF装置31使用V形夹具等合适的安装机构安装在安装板63上。
[0059]在左右的后支柱58的承载面58A上设置有向后方侧连续扩大的安装面部58B。在这些安装面部58B上安装有朝向后方水平延伸的支撑框架65。在支撑框架65之间架设有矩形安装板66。SCR装置32使用V形夹具等合适的安装机构安装在安装板66上。在安装板66上还设置有覆盖SCR装置32整体的房屋形状的罩体67。
[0060]连通管33除了其两端由DPF装置31和SCR装置32支撑之外，经由在中途设置的托架33A (图3)安装在前述L形连接框架64上。如前所述，由于这样的连通管33的混合配管42相对于车体前后方向(与DPF装置31的轴线A — A相同的方向)，在俯视时以角度Θ I倾斜，因此利用驾驶部3与梯子22之间的狭小空间来布设管道(图2)。
[0061]在连通管33中，弯曲管41的后端附近的下游侧从DPF设置室19突出。在弯曲管41的后端侧和混合配管42的第一弯头部43附近，其侧方和底侧由罩体68覆盖。另外，其上方由作为接近通路21 (图2)的延长通路设置的板状阶梯21A，21B覆盖。而且，作为混合配管42，由朝向车体内侧开口的剖面呈-形的罩体69覆盖。
[0062]这样，SCR装置32和连通管33中至少面向梯子22的部分由各罩体67，68，69覆盖。由此，防止在邻接SCR装置32和连通管33设置的梯子22上上下的维护人员或操作人员容易触碰到高温SCR装置32和连通管33，并且阻隔来自SCR装置32和连通管33的热量。
[0063]此外，本实施方式的梯子22包括多级阶梯22A。各阶梯22k相对于车体前后方向(与DPF装置31的轴线A — A相同的方向)，在俯视时以角度Θ2 (图2)向车体的后方外侧延伸。由此，上下梯子22的维护人员或操作人员更加远离SCR装置32和连通管33的混合配管42，从而难以触碰SCR装置32和连通管33的混合配管42。另外，穿过驾驶部3与梯子22之间的狭小空间的混合配管42的下游侧在俯视时相对于轴线A — A以与角度Θ 2相反一侧的角度Θ1 (图3)倾斜，因此在后方侧更加远离梯子22，凭借这一点进一步难以触碰。
[0064]如图1和图2所示，若使用如上所述那样搭载的排气后处理装置30，SCR装置32在车体前后方向上设置在驾驶部3与车斗主体29之间。并且，SCR装置32在车体的左右方向上设置在比中央靠近右侧。从与排气管28的连接关系来看，设置在SCR装置32上的出口管37A的下游端位于车体左右方向的大致中央位置。在上下方向上，SCR装置32设置在与设置在驾驶部3背后的檐状护罩体3A不干涉的位置。此时的上下位置，是指即便驾驶部3向后方侧倾斜向上(参照图1中的双点划线)，也不与驾驶部3和护罩体3A干涉的位置。
[0065]需要说明的是，护罩体3A是为了保护配置在SCR装置32下方的液压回路用阀装置免受装载作业时的落石等撞击而设置的。但是，由于使用护罩体3A也保护SCR装置32，因此能够抑制SCR装置32的损伤以及覆盖SCR装置32的罩体67的损伤。另外，由于SCR装置32位于驾驶部3后方的高处，因此不必担心自卸车辆I的行驶中弹起的碎石等撞击SCR装置32，而且即便车体陷入松软地面，也不会被掩埋。凭借这一点也能够抑制SCR装置32的损伤。
[0066]本发明不限于前述实施方式，在能够达到本发明目的范围内的变形、改良等都包含在发明之内。
[0067]例如，在所述实施方式中，驾驶部3转动自如地支撑在前车架IA上，并设置为能够向后方倾斜向上，但在本发明中，驾驶部的倾斜向上方向可以是任意的，也可以向前方或者侧方倾斜向上，另外也可以不倾斜向上。
[0068]在所述实施方式中，排气后处理装置30的SCR装置32经由支撑框架65安装在前车架IA上，但不限于此，安装在驾驶部的背面等情况也包含于本发明。特别是，在驾驶部相对于前车架不倾斜向上的情况下，由于SCR装置的位置变化不大，因此也可以安装在驾驶部的背面等。[0069]但是，通常驾驶部经由振动吸收和振动衰减用驾驶部安装装置搭载在前车架上，与前车架的振动系不同。因此，在排气后处理装置中的其他DPF装置和连通管安装在前车架上的情况下，在连通管与SCR装置之间需要设置吸收彼此不同的振动的波纹管等，从而导致结构变得复杂。因此，在这种情况下，如所述实施方式，优选SCR装置也安装在前车架上。
[0070]工业实用性
[0071]本发明除了可以应用于铰接型自卸车辆之外，还可以应用于整体型自卸车辆。
[0072]符号说明
[0073]I自卸车辆
[0074]IA作为车架的前车架
[0075]3驾驶部
[0076]4发动机室
[0077]5发动机
[0078]18作为挡泥板的右挡泥板
[0079]22 梯子
[0080]22A 阶梯
[0081]27车斗主体
[0082]30排气后处理装置
[0083]31作为过滤装置的DPF装置
[0084]32作为催化装置的SCR装置
[0085]33连通管
[0086]67, 68, 69 罩体
【权利要求】
1.一种自卸车辆，在收容发动机的发动机室的后方配置有驾驶部，在驾驶部的后方配置有车斗主体，并且该自卸车辆搭载有净化来自所述发动机的排气的排气后处理装置，其特征在于， 所述排气后处理装置包括: 捕集所述排气中的微粒的过滤装置； 净化所述排气中的氮氧化物的催化装置； 连通所述过滤装置和所述催化装置的连通管； 所述过滤装置设置在挡泥板的上部，该挡泥板设置在所述驾驶部的侧方； 所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间。
2.如权利要求1所述的自卸车辆，其特征在于， 所述驾驶部载置成相对车架能够倾斜向上， 所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间并安装在所述车架上。
3.如权利要求1或2所述的自卸车辆，其特征在于， 在所述挡泥板的后部设置有梯子，该梯子包括向车体后方外侧延伸的多级阶梯； 所述连通管配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的自卸车辆，其特征在于， 在所述挡泥板的后部设置有包括多级阶梯的梯子， 所述过滤装置设置成使排气与车体的前后方向平行地流动， 所述连通管以使下游侧相对于所述车体的前后方向俯视时向内侧倾斜的状态配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
5.如权利要求3或4所述的自卸车辆，其特征在于， 所述催化装置和所述连通管的至少面向所述梯子侧的部分被罩体覆盖。
【文档编号】B62D33/067GK103917395SQ201380002216
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】关谷茂夫 申请人:株式会社小松制作所
【专利摘要】一种自卸车辆（1），在收容发动机的发动机室的后方配置有驾驶部（3），在驾驶部（3）的后方配置有车斗主体（29），并且该自卸车辆（1）搭载有净化来自发动机的排气的排气后处理装置（30），排气后处理装置（30）包括：捕集排气中的微粒的DPF装置（31）、净化排气中的氮氧化物的SCR装置（32）、连通DPF装置（31）和SCR装置（32）的连通管（33）。DPF装置（31）设置在右挡泥板（18）的上部，该右挡泥板（18）设置在驾驶部（3）的侧方，SCR装置（32）设置在驾驶部（3）与车斗主体（29）之间。
【专利说明】自卸车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自卸车辆，更具体地涉及搭载在自卸车辆上的排气后处理装置的搭载结构的改良。
【背景技术】
[0002]以前，公知的是使用专用的过滤器(DPF:Diesel Particulate Filter,柴油机微粒过滤器)捕集来自柴油机等内燃机的排气中所含有的粒子状物质(PM:ParticulateMatter，微粒)的技术。考虑到要遵守排气限制的必要性，在搭载有柴油机的例如公路行驶用运输车辆上，搭载有包括DPF的排气后处理装置。排气后处理装置设置在来自发动机的排气管的中途，多数以露出的状态设置在车辆的下侧等容易被行驶风吹到的位置。
[0003]不过，对设计成能够行驶在矿山等不平整地面或者泥泞的松软地面等上的自卸车辆来说，若将排气后处理装置设置在车辆的下侧，则有可能在行驶中弹起的碎石等打到排气后处理装置，或者车辆与排气后处理装置一起陷入泥泞中而损坏排气后处理装置。因此，对这样的自卸车辆提出了将排气后处理装置搭载在操作人员乘入的驾驶部的侧方且右前轮的挡泥板上部的高处(例如，参照专利文献I的图1)的技术。
[0004]在专利文献I中，搭载排气后处理装置的部位成为与发动机室隔开的另一室的设置空间，来自散热器用的冷却风扇的冷却空气不会供给到排气后处理装置。于是，在排气后处理装置的前方配置有后冷却器用冷却风扇。由该冷却风扇吸入的冷却空气被供给成冷却后冷却器之后吹到后方侧的排气后处理装置。由此，即便在不能从行驶风或者散热器用冷却风扇得到冷却空气的情况下，也能够防止排气后处理装置的温度过度上升。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:(日本)特开2010 - 96014号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术课题
[0009]如今，对排气的限制变得更加严格，这就要求进一步净化排气。因此，人们希望排气后处理装置构成为除了 DPF之外还包括净化排气中所含有的氮氧化物的还原催化剂。
[0010]但是，还原催化剂通常配置在DPF的下游侧，但是存在在配置有DPF的挡泥板上部，难以在DPF的下游侧确保还原催化剂的配置空间的问题。特别是，对能够行驶在不平整地面或者松软地面上的自卸车辆来说，需要将排气后处理装置配置在免于损伤的位置等，由于该配置空间受到限制，因此配置位置特别成为问题。
[0011]本发明的目的在于提供一种能够抑制还原催化剂受到损伤的自卸车辆。
[0012]用于解决技术课题的技术方案
[0013]第一发明的自卸车辆的特征在于，在收容发动机的发动机室的后方配置有驾驶部，在驾驶部的后方配置有车斗主体，并且该自卸车辆搭载有净化来自所述发动机的排气的排气后处理装置，所述排气后处理装置包括:捕集所述排气中的微粒的过滤装置、净化所述排气中的氮氧化物的催化装置、连通所述过滤装置和所述催化装置的连通管。所述过滤装置设置在挡泥板的上部，该挡泥板设置在所述驾驶部的侧方，所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间。
[0014]根据第一发明，构成排气后处理装置的过滤装置设置在挡泥板上部的高处，而且催化装置设置在驾驶部与车斗主体之间。此时，在这样的设置位置的下方通常配置有自卸车辆的车架，所设置的催化装置比车架位置靠近上方，因此能够使催化装置与过滤装置同样位于高处。因此，能够抑制因行驶中的碎石弹起而导致的损伤和在松软地面上行驶中的损伤，能够达成所述目的。
[0015]另外，根据本发明，能够取得以下作用效果。即，特别在铰接型自卸车辆中，在驾驶部与车斗主体之间以规定宽度分离，通过分离而形成的空间成为死角，利用该空间来配置催化装置，能够有效利用死角，不妨碍从驾驶部看向的视野，能够良好地设置催化装置。另夕卜，通过将过滤装置和催化装置两者设置在大致相同高度的位置，不需要将连通过滤装置和催化装置的连通管在上下方向上大幅度弯曲来布设管道，因此能够使排气后处理装置的结构简化，并且能够简化包括连通管处理在内的搭载结构。
[0016]第二发明的自卸车辆的特征在于，所述驾驶部载置成相对于车架能够倾斜向上，所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间并安装在所述车架上。
[0017]根据第二发明，不在能够倾斜向上的驾驶部上安装催化装置，而是安装在车架上，因此，即便使驾驶部倾斜向上，催化装置的设置位置也不会发生变化。因此，由于催化装置相对于过滤装置的设置位置不发生变化，因此不需要用于吸收该位置变化的结构，能够使搭载结构更加简化。
[0018]第三发明的自卸车辆的特征在于，所述挡泥板的后部设置有梯子，该梯子包括向车体的后方外侧延伸的多级阶梯，所述连通管配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
[0019]在将连通管配置在驾驶部与梯子之间时，由于高温的连通管与梯子靠近，因此维护人员或操作人员需要一边注意触碰连通管一边上下梯子。
[0020]但是，根据第三发明，由于梯子的阶梯向车体的后方外侧延伸，因此能够在更加远离连通管的位置使用梯子，从而不需要注意连通管，能够迅速上下梯子。
[0021]第四发明的自卸车辆的特征在于，在所述挡泥板的后部设置有包括多级阶梯的梯子，所述过滤装置设置成使排气与车体的前后方向平行地流动，所述连通管以使下游侧相对于所述车体的前后方向俯视时向内侧倾斜的状态配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
[0022]根据第四发明，由于连通管的下游侧向车体的内侧倾斜，因此能够使连通管的下游侧进一步远离梯子，能够使通过梯子上下的动作更加顺利。
[0023]第五发明的自卸车辆的特征在于，所述催化装置和所述连通管的至少面向所述梯子侧的部分被罩体覆盖。
[0024]根据第五发明，由于催化装置和连通管被罩体覆盖，因此能够可靠地阻隔来自催化装置和连通管的热量，能够不慌不忙地上下梯子，能够更加顺利地进行上下动作。
【专利附图】
【附图说明】[0025]图1是表示本发明一实施方式的自卸车辆的主要部分的侧视图。
[0026]图2是表示自卸车辆的主要部分的俯视图。
[0027]图3是表示搭载在自卸车辆上的排气后处理装置的俯视图。
[0028]图4是从前斜上方看到的自卸车辆车架的一部分和排气后处理装置的立体图。
[0029]图5是从后斜下方看到的自卸车辆车架的一部分和排气后处理装置的立体图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明一实施方式。
[0031]图1和图2分别是表示本实施方式的自卸车辆I的主要部分的侧视图和俯视图。在图1和图2中，自卸车辆I构成为铰接型自卸车辆，前车架IA和后车架IB经由连结部55A (图4、图5)自如摆动地连结。
[0032][自卸车辆整体的说明]
[0033]在作为自卸车辆I的车架的前车架IA上，经由前轴和前悬架设置有前轮2，经由振动吸收和衰减用的驾驶部安装装置搭载有驾驶部3。在前车架IA上，在驾驶部3的前方侧设置有发动机室4,该发动机室4的上方由开闭自如的发动机罩体4A覆盖,左右侧方由隔壁4B覆盖。
[0034]在发动机室4内配置有柴油机(以下简称发动机)5。在发动机室4内，在发动机5的前方配置有散热器用冷却风扇6,在冷却风扇6的前方配置有散热器7,在散热器7的前方配置有空调冷凝器8。另外，在发动机5上安装有排气涡轮增压器9。
[0035]从发动机室4的左前方到设置在驾驶部3的左方的左挡泥板11的上部成为能够供操作人员或者维护人员行走的接近通路12。操作人员通过左挡泥板11前方的阶梯13，从地面登上接近通路12并向后方移动而能够乘入驾驶部3内。另外，在维护时，通过打开发动机罩体4A，能够从接近通路12进行发动机室4内的维护，如图1中的双点划线所示，通过使驾驶部3向后方侧倾斜向上，能够进行驾驶部3下方的液压设备、动力传递设备的维护。
[0036]另外，在发动机室4的右方设置有由侧罩体14A覆盖的通气室14。通气室14与发动机室4通过右方的隔壁4B隔开。在通气室14内，以一部分露出的状态配置有空气滤清器15，在空气滤清器15的后方配置有后冷却器16，在后冷却器16的后方配置有后冷却器用冷却风扇17。
[0037]在通气室14的后方即驾驶部3的右方设置有右挡泥板18。在右挡泥板18的上部设置有上方和侧方被包围的DPF (柴油机微粒过滤器)设置室19。DPF设置室19的前侧开口，通气室14和DPF设置室19在前后方向上连通。DPF设置室19的上表面成为接近通路21。由于在接近通路21的下方设置有DPF设置室19，因此接近通路21比左方的接近通路12位置高。能够从地面通过梯子22而登上接近通路21。
[0038]在此，说明向发动机5供给的进气和来自发动机5的排气的流向。
[0039]流入空气滤清器15的进气通过进气管23向排气涡轮增压器9的压缩机供给，并在压缩机中被增压。增压后的进气通过进气管24向后冷却器16输送。在后冷却器16中进行热交换(冷却)后的进气通过进气管25和未图示的进气歧管向发动机5供给。
[0040]来自发动机5的排气通过未图示的排气歧管和排气管26向排气涡轮增压器9的涡轮输送，驱动涡轮之后，通过排气管27向后述排气后处理装置30输送。通过排气后处理装置30的排气通过排气管28 (图1)向设置在后方车斗主体29上的车斗主体加热用排气回路输送。通过排气回路的排气从同样设置在车斗主体29上的排气口排出。在车斗主体29位于倾斜位置且远离排气管28的端部的情况下，排气从排气管28的端部直接排出。
[0041]接下来，说明冷却空气的流向。通过散热器用冷却风扇6的驱动，外部气体作为冷却空气，从发动机罩体4A前部的前格栅4C吸入发动机室4内。该冷却空气首先冷却空调冷凝器8，然后冷却散热器7。通过散热器7的冷却空气一边冷却发动机5和排气涡轮增压器9的表面一边流向后方，并通过发动机罩体4A的后端与驾驶部3之间的间隙等排出。
[0042]另一方面，通过后冷却器用冷却风扇17的驱动，外部气体作为冷却空气，从侧罩体14A前部的多个进气口 14B吸入通气室14内。该冷却空气的一部分冷却空气滤清器15的表面。之后，冷却空气冷却后冷却器16，并流入DPF设置室19内。流入的冷却空气冷却作为排气后处理装置30的过滤装置的DPF装置31(后述)，并从DPF设置室19的后部排出。
[0043]需要说明的是，车斗主体29起伏自如地支撑在后车架IB上，并使用由未图示的一对液压执行机构构成的翻斗缸来驱动。
[0044][排气后处理装置的说明]
[0045]以下，说明本实施方式的排气后处理装置30。
[0046]图3?图5分别是表示排气后处理装置30的俯视图、从前斜上方看到的立体图和从后斜下方看到的立体图。在图3?图5中，排气后处理装置30包括DPF装置31、SCR(选择性催化还原)装置32和连通管33，其中DPF装置31设置在DPF设置室19 (图1、图2)内并与排气管27的后端连接，作为催化剂装置的SCR (选择性催化还原)装置32位于DPF装置31的下游侧，设置在驾驶部3与车斗主体29之间，连通管33使这些DPF装置31的下游端和SCR装置32的上游端连通。这些DPF装置31、SCR装置32及连通管33在上下高度方面稍有差异，但设置为具有大致同一高度。
[0047]DPF装置31包括圆筒状的外壳34。DPF装置31的轴线A — A与车辆的前后方向平行。排气沿着车辆的前后方向从前侧经过DPF装置31内部流向后侧。外壳34的内部收容有捕集排气中的PM的DPF35和使定量燃料活化的氧化催化剂36。氧化催化剂36配置在DPF35的上游侧。定量燃料(卜''一 7 7燃料)与例如发动机5的燃料相同，为使由DPF35捕集到的PM自燃，向排气中供给定量燃料。定量燃料可以向发动机5的气缸内作为后喷射供给，也可以向排气管27内喷射。
[0048]供给到排气中的定量燃料被氧化催化剂36活化，使排气温度一直上升到PM的燃烧温度。由DPF35捕集到的PM利用排气的高热自燃，使DPF35再生到不被PM堵塞的状态。由于DPF35和氧化催化剂36的具体结构等是已知的，所以在此省略说明。
[0049]SCR装置32也包括圆筒状的外壳37。SCR装置32的轴线B — B俯视时与车辆的前后方向即DPF装置31的轴线A — A正交。设置在外壳37上的出口管37A向下方铅垂地弯曲，并与前述排气管28 (图1)连接。外壳37的内部收容有还原净化排气中的氮氧化物的选择性还原催化剂38。作为供给到选择性还原催化剂38的还原剂，在本实施方式中采用从尿素水溶液中获得的氨气。由于选择性还原催化剂38的结构等也是已知的，所以在此省略说明。需要说明的是，选择性还原催化剂38的下游侧也可以设置对剩余的氨气进行氧化处理的氨气减少用氧化催化剂。[0050]连通管33包括上游侧的弯曲管41和下游侧的混合配管42。弯曲管41具有向车辆的侧方鼓出的大径的弯曲形状，其流路面积不缩小地连通DPF装置31和混合配管42。在弯曲管41的中途，根据需要设置波纹管，由此来防止DPF装置31 —侧的振动传递到混合配管42侧。在俯视时，混合配管42的轴线C 一 C相对车辆的前后方向即DPF装置31的轴线A-A以角度Θ I倾斜，即混合配管42的下游侧朝向车辆的内侧。
[0051]更具体地说，混合配管42包括第一弯头部43、直管部44及第二弯头部45，其中，在第一弯头部43中排气从俯视时相对轴线C 一 C正交的方向流入，并且该第一弯头部43将流入的排气的流向改变为沿着轴线C 一 C延伸的方向，直管部44位于第一弯头部43的下游侧，在沿轴线C 一 C的方向上具有规定长度，第二弯头部45位于直管部44的下游侧，相对于轴线C 一 C向上方铅垂地弯曲。需要说明的是，包括轴线C 一 C在内的前述的轴线A-A和轴线B — B都是水平轴线。
[0052]在第一弯头部43中，在轴线C C的延长线上安装有将尿素水溶液喷射到混合配管42内的喷射器46。尿素水溶液从配置在右挡泥板18 (图1)的前方下侧的尿素水溶液箱47使用供给单元48被吸上，并通过供给管49向喷射器46供给。从喷射器46喷射的尿素水溶液通过在直管部44内与排气混合而热分解，从而得到氨气。该氨气成为还原剂，通过第二弯头部45向下游的选择性还原催化剂38供给，从而净化排气中的氮氧化物。
[0053][排气后处理装置的搭载结构的说明]
[0054]接下来，说明排气后处理装置30的搭载结构。
[0055]如图4和图5所示，前车架IA包括沿着车体前后方向延伸的左右一对侧部构件51,51。在侧部构件51的后端架设有横向构件52。在横向构件52的下方设置有同样的横向构件53。横向构件52，53的两端使用铅垂的支撑构件54上下连结。
[0056]由这些横向构件52，53和支撑构件54构成框状的铰接支撑架55。在铰接支撑架55上，设置有使用未图示的铰接销来连结后车架IB (图1)的连结部55A。铰接支撑架55和各侧部构件51使用加强用侧部构件56连结。
[0057]在各侧部构件51的长度方向的中途直立设置有前支柱57，在各支撑构件54的后端直立设置有后支柱58。在前支柱57的上端设置有平坦的承载面57A，在后支柱58的上端设置有平坦的承载面58A。在承载面57A，58A上经由驾驶部安装装置承载驾驶部3的下部侧。此时，在后支柱58的承载面58A与驾驶部3之间设置有转动机构。驾驶部3通过该转动机构能够以规定的角度向后方侧倾斜向上(参照图1中的双点划线)。
[0058]在右侧的前支柱57的上部设置有朝向右方水平延伸的支撑框架61。在右侧的铅垂支撑构件54的侧面上设置有形状模仿右挡泥板18形状的托架62。托架62作为安装例如液压回路所含有的蓄压器等的部位来使用。在托架62的上部和支撑框架61上架设有矩形安装板63。另外，托架62的上部和右侧的后支柱58的上部经由L形的连接框架64连结。DPF装置31使用V形夹具等合适的安装机构安装在安装板63上。
[0059]在左右的后支柱58的承载面58A上设置有向后方侧连续扩大的安装面部58B。在这些安装面部58B上安装有朝向后方水平延伸的支撑框架65。在支撑框架65之间架设有矩形安装板66。SCR装置32使用V形夹具等合适的安装机构安装在安装板66上。在安装板66上还设置有覆盖SCR装置32整体的房屋形状的罩体67。
[0060]连通管33除了其两端由DPF装置31和SCR装置32支撑之外，经由在中途设置的托架33A (图3)安装在前述L形连接框架64上。如前所述，由于这样的连通管33的混合配管42相对于车体前后方向(与DPF装置31的轴线A — A相同的方向)，在俯视时以角度Θ I倾斜，因此利用驾驶部3与梯子22之间的狭小空间来布设管道(图2)。
[0061]在连通管33中，弯曲管41的后端附近的下游侧从DPF设置室19突出。在弯曲管41的后端侧和混合配管42的第一弯头部43附近，其侧方和底侧由罩体68覆盖。另外，其上方由作为接近通路21 (图2)的延长通路设置的板状阶梯21A，21B覆盖。而且，作为混合配管42，由朝向车体内侧开口的剖面呈-形的罩体69覆盖。
[0062]这样，SCR装置32和连通管33中至少面向梯子22的部分由各罩体67，68，69覆盖。由此，防止在邻接SCR装置32和连通管33设置的梯子22上上下的维护人员或操作人员容易触碰到高温SCR装置32和连通管33，并且阻隔来自SCR装置32和连通管33的热量。
[0063]此外，本实施方式的梯子22包括多级阶梯22A。各阶梯22k相对于车体前后方向(与DPF装置31的轴线A — A相同的方向)，在俯视时以角度Θ2 (图2)向车体的后方外侧延伸。由此，上下梯子22的维护人员或操作人员更加远离SCR装置32和连通管33的混合配管42，从而难以触碰SCR装置32和连通管33的混合配管42。另外，穿过驾驶部3与梯子22之间的狭小空间的混合配管42的下游侧在俯视时相对于轴线A — A以与角度Θ 2相反一侧的角度Θ1 (图3)倾斜，因此在后方侧更加远离梯子22，凭借这一点进一步难以触碰。
[0064]如图1和图2所示，若使用如上所述那样搭载的排气后处理装置30，SCR装置32在车体前后方向上设置在驾驶部3与车斗主体29之间。并且，SCR装置32在车体的左右方向上设置在比中央靠近右侧。从与排气管28的连接关系来看，设置在SCR装置32上的出口管37A的下游端位于车体左右方向的大致中央位置。在上下方向上，SCR装置32设置在与设置在驾驶部3背后的檐状护罩体3A不干涉的位置。此时的上下位置，是指即便驾驶部3向后方侧倾斜向上(参照图1中的双点划线)，也不与驾驶部3和护罩体3A干涉的位置。
[0065]需要说明的是，护罩体3A是为了保护配置在SCR装置32下方的液压回路用阀装置免受装载作业时的落石等撞击而设置的。但是，由于使用护罩体3A也保护SCR装置32，因此能够抑制SCR装置32的损伤以及覆盖SCR装置32的罩体67的损伤。另外，由于SCR装置32位于驾驶部3后方的高处，因此不必担心自卸车辆I的行驶中弹起的碎石等撞击SCR装置32，而且即便车体陷入松软地面，也不会被掩埋。凭借这一点也能够抑制SCR装置32的损伤。
[0066]本发明不限于前述实施方式，在能够达到本发明目的范围内的变形、改良等都包含在发明之内。
[0067]例如，在所述实施方式中，驾驶部3转动自如地支撑在前车架IA上，并设置为能够向后方倾斜向上，但在本发明中，驾驶部的倾斜向上方向可以是任意的，也可以向前方或者侧方倾斜向上，另外也可以不倾斜向上。
[0068]在所述实施方式中，排气后处理装置30的SCR装置32经由支撑框架65安装在前车架IA上，但不限于此，安装在驾驶部的背面等情况也包含于本发明。特别是，在驾驶部相对于前车架不倾斜向上的情况下，由于SCR装置的位置变化不大，因此也可以安装在驾驶部的背面等。[0069]但是，通常驾驶部经由振动吸收和振动衰减用驾驶部安装装置搭载在前车架上，与前车架的振动系不同。因此，在排气后处理装置中的其他DPF装置和连通管安装在前车架上的情况下，在连通管与SCR装置之间需要设置吸收彼此不同的振动的波纹管等，从而导致结构变得复杂。因此，在这种情况下，如所述实施方式，优选SCR装置也安装在前车架上。
[0070]工业实用性
[0071]本发明除了可以应用于铰接型自卸车辆之外，还可以应用于整体型自卸车辆。
[0072]符号说明
[0073]I自卸车辆
[0074]IA作为车架的前车架
[0075]3驾驶部
[0076]4发动机室
[0077]5发动机
[0078]18作为挡泥板的右挡泥板
[0079]22 梯子
[0080]22A 阶梯
[0081]27车斗主体
[0082]30排气后处理装置
[0083]31作为过滤装置的DPF装置
[0084]32作为催化装置的SCR装置
[0085]33连通管
[0086]67, 68, 69 罩体
【权利要求】
1.一种自卸车辆，在收容发动机的发动机室的后方配置有驾驶部，在驾驶部的后方配置有车斗主体，并且该自卸车辆搭载有净化来自所述发动机的排气的排气后处理装置，其特征在于， 所述排气后处理装置包括: 捕集所述排气中的微粒的过滤装置； 净化所述排气中的氮氧化物的催化装置； 连通所述过滤装置和所述催化装置的连通管； 所述过滤装置设置在挡泥板的上部，该挡泥板设置在所述驾驶部的侧方； 所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间。
2.如权利要求1所述的自卸车辆，其特征在于， 所述驾驶部载置成相对车架能够倾斜向上， 所述催化装置设置在所述驾驶部与所述车斗主体之间并安装在所述车架上。
3.如权利要求1或2所述的自卸车辆，其特征在于， 在所述挡泥板的后部设置有梯子，该梯子包括向车体后方外侧延伸的多级阶梯； 所述连通管配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的自卸车辆，其特征在于， 在所述挡泥板的后部设置有包括多级阶梯的梯子， 所述过滤装置设置成使排气与车体的前后方向平行地流动， 所述连通管以使下游侧相对于所述车体的前后方向俯视时向内侧倾斜的状态配置成穿过所述梯子与所述驾驶部之间。
5.如权利要求3或4所述的自卸车辆，其特征在于， 所述催化装置和所述连通管的至少面向所述梯子侧的部分被罩体覆盖。
【文档编号】B62D33/067GK103917395SQ201380002216
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】关谷茂夫 申请人:株式会社小松制作所
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