(57)【要約】  ホイールローダにおいて、後方視界の悪化を防止し、かつメンテナンス作業が容易になるようにエアクリーナを配置する。このホイールローダ（１）は、キャブ（６）と、キャブ（６）の側方に設けられたステップ（１０）と、キャブ（６）の後方に配置されたエンジン（１５）と、エアクリーナ（１３）と、を有している。エアクリーナ（１３）は、水平方向に引き抜いて交換可能なフィルタ（７２）を内部に有し、エンジンと吸気管を介して接続されている。また、エアクリーナ（１３）は、車体カバーの外側でかつキャブの後部側方に、フィルタ（７２）が引き抜かれる側が逆側よりもキャブ（６）から離れるように傾斜して配置されている。
2014064852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に運転席が設けられたキャブと、
前記キャブの側方に設けられ、前記キャブに乗降するためのステップと、
前記キャブの後方に配置されたエンジンと、
前記エンジンを覆う車体カバーと、
水平方向に引き抜いて交換可能なフィルタを内部に有し、前記エンジンと吸気管を介して接続されるエアクリーナと、
を備え、
前記エアクリーナは、前記車体カバーの外側でかつ前記キャブの後部側方に、前記フィルタが引き抜かれる側が逆側よりも前記キャブから離れるように傾斜して配置されている、
ホイールローダ。
【請求項２】
前記エアクリーナは前記ステップより後方に配置されている、請求項１に記載のホイールローダ。
【請求項３】
前記キャブは、キャブ本体と、前記キャブ本体に後部が支持され前方側が開閉自在なドアと、を有し、
前記エアクリーナは、前記ドアが最大に開かれた状態で前記ドアに干渉しない位置に配置されている、
請求項１又は２に記載のホイールローダ。
【請求項４】
前記キャブと前記エンジンとの間に配置された作動油タンクをさらに備え、
前記エアクリーナは前記作動油タンクの側方に配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載のホイールローダ。
【請求項５】
後輪の上方に配置された後輪用フェンダをさらに備え、
前記エアクリーナは前記後輪用フェンダの上部に固定されている、
請求項１から４のいずれかに記載のホイールローダ。
【請求項６】
前記エンジンの上方に配置され、前後方向に並べて配置されたディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を含む排気ガス後処理装置をさらに備えている、請求項１から５のいずれかに記載のホイールローダ。
【請求項７】
前記エンジンを支持する車体フレームと、
前記車体フレームに固定され、前記排気ガス後処理装置が搭載された支持機構と、
をさらに備えた請求項６に記載のホイールローダ。
【請求項８】
前記エアクリーナの、前記フィルタの引き抜き口及びエア取入口を除いた部分を覆うエアクリーナカバーをさらに備えた請求項１から７のいずれかに記載のホイールローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダ、特に、エアクリーナを備えたホイールローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダには排気ガス後処理装置が搭載されている。排気ガス後処理装置は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる煤等の粒子状物質を捕集して除去するディーゼル微粒子捕集フィルタ装置を含んでいる。このディーゼル微粒子捕集フィルタ装置はエンジンの上部にエアクリーナと並べて装着されている。また、排気ガスをより浄化するために、排気ガス中のＮＯｘを除去する窒素酸化物還元触媒装置が設けられる場合もある。窒素酸化物還元触媒装置はディーゼル微粒子捕集フィルタ装置の排気下流側に設けられる。【０００３】
前述のように、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置はエンジンの上部にエアクリーナ等とともに配置されているが、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置に加えて窒素酸化物還元触媒装置を設置する場合は、窒素酸化物還元触媒装置の設置場所が問題になる。窒素酸化物還元触媒装置はディーゼル微粒子捕集フィルタ装置の排気下流側に配置する必要があるために、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置に加えて窒素酸化物還元触媒装置を設ける場合、一般的には、窒素酸化物還元触媒装置を、エアクリーナやディーゼル微粒子捕集フィルタ装置とともにエンジンの上部に並べて搭載することになる。【０００４】
しかし、エアクリーナ、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置、及び窒素酸化物還元触媒装置のすべてをエンジンの上方に並べて配置するのは、スペースの関係上困難である。したがって、比較的重量の軽いエアクリーナをディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置の上方に配置することが考えられるが、この場合は、エンジンルームの天板の高さが高くなり、後方視界性が悪化することになる。【０００５】
ここで、特許文献１に示された大型ダンプトラックでは、キャブの側方にエンジンルームが設けられ、このエンジンルームの外部にエアクリーナを配置する構成が提案されている。このような構成では、エンジンルームの上部にエアクリーナを配置しても後方視界の妨げになることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３３５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ホイールローダにおいては、キャブの後方にエンジンルームが配置されているために、特許文献１の構成をそのままホイールローダに適用すると、後方視界の悪化を招く。また、エアクリーナは、内部のフィルタを所定時間ごとに清掃又は交換する作業が必要になるために、メンテナンス作業が容易になるように配置する必要がある。【０００８】
本発明の課題は、ホイールローダにおいて、後方視界の悪化を防止し、かつメンテナンス作業が容易になるようにエアクリーナを配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１側面に係るホイールローダは、内部に運転席が設けられたキャブと、キャブの側方に設けられキャブに乗降するためのステップと、キャブの後方に配置されたエンジンと、エアクリーナと、を有している。エアクリーナは、水平方向に引き抜いて交換可能なフィルタを内部に有し、エンジンと吸気管を介して接続されている。また、エアクリーナは、車体カバーの外側でかつキャブの後部側方に、フィルタが引き抜かれる側が逆側よりもキャブから離れるように傾斜して配置されている。【００１０】
このホイールローダでは、エアクリーナは、エンジンルームではなく、車体カバーの外側でかつキャブの後部側方に設けられている。また、エアクリーナは、フィルタが引き抜かれる側が逆側よりもキャブから離れるように傾斜して配置されている。【００１１】
ここでは、エアクリーナがエンジンルームの外部に配置されているので、エンジンルーム内において、エンジンの上方に排気ガス後処理装置を設置しても、エンジンルームの天板を高くする必要がない。したがって、排気ガス後処理装置を設置しても後方視界が悪化するのを避けることができる。また、作業者はステップに乗った状態でエアクリーナのメンテナンスを行うことができ、メンテナンス作業が容易になる。さらに、エアクリーナは、フィルタが引き抜かれる側が逆側よりもキャブから離れるように傾斜して配置されているので、フィルタの交換時に、フィルタを容易に取り出すことができる。【００１２】
本発明の第２側面に係るホイールローダは、第１側面のホイールローダにおいて、エアクリーナはステップより後方に配置されている。【００１３】
ここでは、エアクリーナはステップより後方に配置されているので、作業者がステップに乗ってエアクリーナのメンテナンスを行う際に、作業がより容易になる。【００１４】
本発明の第３側面に係るホイールローダは、第１又は第２側面のホイールローダにおいて、キャブは、キャブ本体と、キャブ本体に後部が支持され前方側が開閉自在なドアと、を有している。そして、エアクリーナは、ドアが最大に開かれた状態でドアに干渉しない位置に配置されている。【００１５】
ここでは、運転者がキャブに出入りする際のドア開閉時に、ドアがエアクリーナに干渉することがない。【００１６】
本発明の第４側面に係るホイールローダは、第１から第３側面のいずれかのホイールローダにおいて、キャブとエンジンとの間に配置された作動油タンクをさらに備え、エアクリーナは作動油タンクの側方に配置されている。【００１７】
ここでは、第１側面のホイールローダと同様に、排気ガス後処理装置を設置しても後方視界が悪化するのを避けることができ、また、エアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。【００１８】
本発明の第５側面に係るホイールローダは、第１から第４側面のいずれかのホイールローダにおいて、後輪の上方に配置された後輪用フェンダをさらに備え、エアクリーナは後輪用フェンダの上部に固定されている。【００１９】
ここでは、第１側面及び第４側面のホイールローダと同様に、排気ガス後処理装置を設置しても後方視界が悪化するのを避けることができ、また、エアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。【００２０】
本発明の第６側面に係るホイールローダは、第１から第５側面のいずれかのホイールローダにおいて、エンジンの上方に配置され、前後方向に並べて配置されたディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を含む排気ガス後処理装置をさらに備えている。【００２１】
ここでは、エアクリーナがキャブの後部側方に配置されているので、後方視界を妨げることなくエンジンの上方にディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を設置することができる。【００２２】
本発明の第７側面に係るホイールローダは、第６側面のホイールローダにおいて、エンジンを支持する車体フレームと、車体フレームに固定され排気ガス後処理装置が搭載された支持機構と、をさらに備えている。【００２３】
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を含む排気ガス後処理装置の重量は重い。このため、これらをエンジンに直接支持させると、エンジンを含む構造物の重心が高くなり、エンジンの振動が非常に大きくなる。【００２４】
そこで、この第７側面のホイールローダでは、車体フレームに固定された支持機構を設け、この支持機構に排気ガス後処理装置を搭載している。このため、エンジンの振動を抑えることができる。【００２５】
本発明の第８側面に係るホイールローダは、エアクリーナの、フィルタの引き抜き口及びエア取入口を除いた部分を覆うエアクリーナカバーをさらに備えている。【００２６】
ここでは、エアクリーナをエアクリーナカバーによって保護することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のような本発明では、ホイールローダにおいて、エアクリーナをキャブの後部側方に配置するとともに、フィルタが引き抜かれる前方がキャブからより離れるように傾斜して配置したので、後方視界の悪化を防止でき、またエアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態によるホイールローダの外観斜視図。
【図２】図１のホイールローダを左前方から見た外観斜視部分図。
【図３】図１のホイールローダの車体カバーを取り外した状態の側面部分図。
【図４】エンジン及びトランスミッションの搭載状態を示す図。
【図５】排気ガス後処理装置及び支持機構を示す斜視図。
【図６】支持機構の分解斜視図。
【図７】支持機構に取付けられるシムを示す図。
【図８】接続配管の外観斜視図。
【図９】フランジ接続部の調整機能を説明するための模式図。
【図１０】エアクリーナの配置を示す平面図。
【図１１】エアクリーナとドアの関係を示す図。
【図１２】エアクリーナのメンテナンス作業の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施形態によるホイールローダ１の外観斜視図を図１に示している。また、図２はホイールローダのキャブの左側方の一部を示したものである。
【００３０】
ここで、以下の説明における「前方」は車両の前方を、「後方」は車両の後方を示している。また、「左方向」及び「右方向」は、それぞれ車両の前方に向かって車両の左方向、右方向を意味する。
【００３１】
［全体構成］
ホイールローダ１は、車体フレーム２、作業機３、前輪４、後輪５、キャブ６を備えている。このホイールローダ１は、前輪４、後輪５が回転駆動されることにより自走可能であり、作業機３を用いて所望の作業を行うことができる。
【００３２】
車体フレーム２は前車体部及び後車体部を有しており、前車体部と後車体部とは互いに左右方向に揺動可能に連結されている。前車体部には、作業機３及び前輪４が設けられている。後車体部には、後輪５及びキャブ６が設けられている。作業機３は、前車体部の前方に配置されており、バケット７及びバケットシリンダ８等を有している。前輪４及び後輪５のそれぞれの上方及び後方には、フェンダ４ａ，５ａが設けられている。キャブ６の内部には運転室６ａが設けられるとともに、各種の操作部材や操作盤が設けられている。
【００３３】
また、図２に示すように、キャブ６の左側方には、キャブ６に対して乗降するためのステップ１０が設けられている。ステップ１０は後輪用フェンダ５ａの前方に配置されている。なお、キャブ６には、後方がキャブ本体６ｂにヒンジによって支持され、前方が開閉可能なドア１１が設けられている。このドア１１は、キャブ本体６ｂの外側部に設けられたストッパ１２によって最大開度が規制されている。詳細は後述するが、左側の後輪用フェンダ５ａの上部にはエアクリーナ１３が配置されている。このエアクリーナ１３によって、エンジン１５に取り込まれるエアから異物が取り除かれ、浄化される。
【００３４】
図３は、キャブ６の後方の車体カバー９（図１）を取り外し、車両の左側方から後車体部を見た図である。この図に示すように、後車体部の後部には、エンジン１５と、エンジン１５の後方に配置された冷却ユニット１６と、支持機構１７と、エンジン１５の上方において支持機構１７に搭載された排気ガス後処理装置１８と、が配置されている。また、キャブ６とエンジン１５との間には作動油タンク１９が配置されている。
【００３５】
エンジン１５は、いわゆる縦置きであり、クランク軸が前後方向に延びるように配置されている。エンジン１５は、図４に示すように、トランスミッション２０とボルトで固定されて一体構造となっている。そして、このエンジン１５とトランスミッション２０とが、４個所のゴムマウント２１を介して車体フレーム２に支持されている。
【００３６】
また、図３に示すように、エンジン１５の左側には排気ガスによって吸気を過給するターボチャージャー２２が設けられている。ターボチャージャー２２は、排気ガス出口が後方に向くように設けられている。そして、ターボチャージャー２２と排気ガス後処理装置１８との間に接続配管２３が設けられている。また、ターボチャージャー２２とエアクリーナ１３との間には樹脂あるいはゴムで形成された可撓性の吸気管２４が設けられている。この吸気管２４によって、エンジン１５とエアクリーナ１３との振動の違いが吸収される。
【００３７】
［支持機構１７］
図５は、図３の一部を後方から見た斜視図である。また、図６は支持機構１７を分解して示す斜視図である。これらの図に示すように、支持機構１７は、車体フレーム２にボルトによって直接固定されており、前支持フレーム２６と、後支持フレーム２７と、ベースプレート２８と、から構成されている。より詳細には、図５に示すように、後車体部の左右両側には、それぞれ前後方向に延びるサイドフレーム２ａ，２ｂが設けられている。この左右のサイドフレーム２ａ，２ｂの車体内側において、前後にブラケット２９が設けられ、各ブラケット２９に前支持フレーム２６と後支持フレーム２７とが固定されている。
【００３８】
前支持フレーム２６は、左右の側部３０，３１と、天板部３２と、連結部３３と、を有している。左右の側部３０，３１のそれぞれは、前方部分にほぼ半円状の切欠き部３０ａ，３１ａを有する矩形状に形成されている。また、左右の側部３０，３１プレートは、下端部に外側に張り出して形成された取付部３０ｂ，３１ｂを有している。この取付部３０ｂ，３１ｂが複数のボルト３４によって左右のサイドフレーム２ａ，２ｂの内側に設けられたブラケット２９に固定されている。天板部３２は左右の側部３０，３１の上部を連結するように設けられている。この天板部３２の上面には作動油タンク１９が搭載されている。すなわち、前支持フレーム２６は作動油タンク１９を支持するための台座でもある。連結部３３は左右の側部３０，３１の後部を連結している。連結部３３の左右方向の中央部は天板部３２の上面よりさらに上方に突出しており、前支持部３５を形成している。なお、前支持部３５の左右方向の幅は、天板３２の左右方向の幅より短く形成されている。
【００３９】
後支持フレーム２７は、左右の支柱３７，３８と、上梁３９と、後支持部４０と、を有している。左右の支柱３７，３８は下端部に取付部３７ａ，３８ａを有している。取付部３７ａ，３８ａは、側方視で略三角形状であり、下端は内側に張り出して形成されている。この内側に張り出した部分が複数のボルト４１によって左右のサイドフレーム２ａ，２ｂの内側に設けられたブラケット２９に固定されている。上梁３９は左右の支柱３７，３８の上部を連結しており、後支持部４０は上梁３９の左右方向の中央部に設けられている。後支持部４０は、上梁３９からさらに上方に突出しており、前支持フレーム２６の前支持部３５と同じ高さに形成されている。
【００４０】
このような後支持フレーム２７では、後支持部４０が上梁３９より上方に突出し、かつ左右方向の幅が上梁３９より短いので、後支持部４０の左右方向には、部材を配置するためのスペースＳ１，Ｓ２が形成されている。この実施形態では、図３に示すように、接続配管２３の一部や、冷却ユニット１６に接続される配管４２ａ，４２ｂがスペースＳ１，Ｓ２を利用して配置されている。
【００４１】
ベースプレート２８は前支持フレーム２６の前支持部３５と後支持フレーム２７の後支持部４０との間に設けられている。ベースプレート２８は、矩形状であり、左右方向の幅は、前支持部３５及び後支持部４０の幅とほぼ同じに形成されている。
【００４２】
また、図７に示すように、ベースプレート２８の下面と後支持部２７の後支持部４０の上面との間には、左右方向の２個所において、シム４３を装着することが可能である（図７では一方のみを示している）。このシム４３は、排気ガス後処理装置１８が搭載されたベースプレート２８を後支持フレーム２７の後支持部４０に固定する際に、排気ガス後処理装置１８と接続配管２３との高さ調整をするためのものである。シム４３は、矩形状であって、左右方向の両端部に一方側が開放された１対の切欠き４３ａを有し、この１対の切欠き４３ａの間に貫通孔４３ｂを有している。
【００４３】
このシム４３は後支持部４０の上面にボルト４４によって固定されている。ベースプレート２８には、ボルト４４が設けられている位置に、ボルト４４の頭部の径よりも大径の孔２８ａが形成されている。この孔２８ａによってベースプレート２８とボルト４４との干渉を避けることができる。したがって、シム４３を後支持部４０に固定したままベースプレート２８を着脱することができる。
【００４４】
なお、シム４３は、種々の厚みのものが用意されており、１枚のシム４３あるいは複数のシム４３を組み合わせて使用することによって、高さの調節を行うことが可能である。
【００４５】
［排気ガス後処理装置１８］
図５及び図６に示すように、排気ガス後処理装置１８は、エンジン１５側の排気上流側（以下、単に「上流側」と記す）から順に、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と、接続管４８と、窒素酸化物還元触媒装置４７と、を備えている。接続管４８には尿素水溶液ミキシング装置４６が取り付けられている。
【００４６】
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５は、排気ガス中の煤等の粒子状物質を捕集するものであり、支持機構１７のベースプレート２８の後部に搭載されている。尿素水溶液ミキシング装置４６は、図示しない尿素水溶液タンクから、やはり図示しないポンプによって吸い上げられた尿素水溶液を噴射し、排気ガス中に還元剤としての尿素水溶液を添加するものである。添加された尿素水溶液は加水分解されてアンモニアとなり、アンモニアは排気ガスとともに接続管４８を介して窒素酸化物還元触媒装置４７に供給される。窒素酸化物還元触媒装置４７は、尿素水溶液ミキシング装置４６からのアンモニアが還元剤として使用されて、排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化する。窒素酸化物還元触媒装置４７はディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と同様に支持機構１７のベースプレート２８の前部に搭載されている。なお、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と窒素酸化物還元触媒装置４７とは、それぞれ別の取付プレートを介してベースプレート２８に固定されている。
【００４７】
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７は、それぞれ並列に配置されている。具体的には、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７は、共に円筒形状であり、中心軸が左右方向に互いに平行に延びるように配置されている。ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導入口４５ａは、左端部に設けられ、その開口は後方を向いている。また、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導出口４５ｂは、右端部に設けられ、その開口は前方を向いている。窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導入口４７ａは、左端部に設けられ、その開口は後方を向いている。また、窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導出口４７ｂは、右端部に設けられ、その開口は後方で斜め上方を向いている。そして、接続管４８がディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導出口４５ｂと窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導入口４７ａとの間に配置されている。
【００４８】
接続管４８は、図５及び図１０に示すように、第１屈曲部４８ａと、直線部４８ｂと、第２屈曲部４８ｃと、を有し、全体としてＳ字状に形成されている。第１屈曲部４８ａはディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導出口４５ｂ近傍に位置し、第２屈曲部４８ｃは窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導入口４７ａ近傍に位置している。直線部４８ｂは、第１屈曲部４８ａと第２屈曲部４８ｃとの間に位置し、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と窒素酸化物還元触媒装置４７と並列して配置されている。
【００４９】
そして、尿素水溶液ミキシング装置４６は、第１屈曲部４８ａに設けられており、接続管４８内に尿素水溶液を噴射する。噴射された尿素水溶液は長い直線部４８ｂを通過する際に、排気ガスと均等に混じり合うことになる。
【００５０】
なお、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７の左右方向の長さはベースプレート２８の左右方向の幅よりも長く形成されている。
【００５１】
［接続配管２３］
接続配管２３を図８に拡大して示している。接続配管２３は、上流側配管５１と、下流側配管５２と、を有している。
【００５２】
上流側配管５１は、配管本体５４と、配管本体５４の両端に設けられた前フランジ５５及び後フランジ５６と、を有している。また、配管本体５４と前後のフランジ５５，５６との間には球面ジョイント５７が構成されている。
【００５３】
配管本体５４は、ステンレス製であり、前方から後方に延びる直線状の延長部５４ａと、延長部５４ａの後端部を上方に屈曲して形成された屈曲部５４ｂと、を有している。延長部５４ａには、蛇腹状に形成された２つの可撓性管部５４ｃ，５４ｄが形成されている。前後のフランジ５５，５６はそれぞれ、矩形状の接続端面５５ａ，５６ａと、接続端面５５ａ，５６ａから延びる管部５５ｂ，５６ｂと、を有している。前フランジ５５の接続端面５５ａはターボチャージャー２２の排気ガス導出口に連結されている。また、後フランジ５６の接続端面５６ａは下流側配管５２に連結されている。
【００５４】
球面ジョイント５７としては、例えば米国特許公開公報第２０１１／００７４１５０号に開示されている公知の技術を利用すればよい。
【００５５】
また、図８に示すように、上流側配管５１は、固定プレート６０及びＵ字金具６１を介して後支持フレーム２７の左支柱３７に固定されている。固定プレート６０は、Ｌ字形状であり、下辺が左支柱３７の上部に固定されている。そして、この固定プレート６０の縦辺に、配管本体５４の可撓性管部５４ｄの後部（排気下流側）を抱え込んだＵ字金具６１の両端がナット６２によって固定されている。
【００５６】
下流側配管５２は、９０°エルボであり、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５に連結される第１管部６４と、この第１管部６４に直交する第２管部６５と、を有する。第２管部６５は上流側排管５１の屈曲部５４ｂとともに、接続配管２３の下部と上部とを連絡する連絡部を構成している。
【００５７】
第１管部６４の排気下流側端部にはフランジ６４ａが形成され、フランジ６４ａはディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導入口４５ａに連結されている。また、第２管部６５の排気上流側端部にはフランジ６５ａが形成され、フランジ６５ａは上流側配管５１の後フランジ５６の接続端面５６ａに連結されている。
【００５８】
なお、図９に模式的に示すように、フランジＦ（各フランジの総称）の連結において、一方又は両方のフランジＦのボルト貫通孔Ｈは、連結用ボルトＢの径よりも大径に形成されている。このため、排気ガス後処理装置１８をベースプレート２８に搭載してサブユニット化し、このサブユニットを後支持フレーム２７に固定された接続配管２３に組み付ける際に、排気ガス後処理装置１８側と接続配管２３側との位置関係に誤差がある場合でも、組付誤差を吸収することができる。すなわち、このフランジＦの組付構造が組付位置を調整する調整機構として機能している。
【００５９】
［エアクリーナ１３］
エアクリーナ１３及びその配置について、図２及び図１１を用いて説明する。エアクリーナ１３は、エンジンルームの外部であって、後輪用フェンダ５ａの上部に設けられている。ここで、後輪用フェンダ５ａは、フェンダ前部５ｂと、フェンダ前部５ｂに締結されたフェンダ後部５ｃと、から構成されている。フェンダ前部５ｂは、水平部分と、水平部分から前方かつ下方に傾斜する傾斜部分と、から構成されている。また、フェンダ後部５ｃは、側面視で円弧状に形成されており、後輪５の上方及び上方後部を覆っている。そして、エアクリーナ１３はフェンダ前部５ｂの水平部分に搭載されている。
【００６０】
図２に示されるように、エアクリーナ１３は一部を除いて、車体カバー９の外側に設けられたエアクリーナカバー７０によって覆われている。図１１は、車体カバー９及びエアクリーナカバー７０を取り外した状態のエアクリーナ１３及びそれに関連する部分の平面図である。
【００６１】
図２及び図１１に示されるように、エアクリーナ１３は円筒形であって、上部にはエア取入口１３ａを覆うキャップ７１が設けられ、前端部には蓋１３ｂが開閉自在に設けられている。また、エアクリーナ１３の内部にはフィルタ７２が着脱自在に配置されている。そして、エアクリーナカバー７０は、エア取入口１３ａ、キャップ７１、及び蓋１３ｂが装着された前端部を除いて、エアクリーナ１３の大半を覆っている。なお、フィルタ７２は、蓋１３ｂを開けて斜め前方に引き抜くことによって、メンテナンス及び交換が可能である。
【００６２】
次に、エアクリーナ１３の配置について詳細に説明する。
【００６３】
図１１に示すように、エアクリーナ１３は、後輪用フェンダ５ａのフェンダ前部５ｂの上部であって、キャブ６の後部側方に配置されている。より詳細には、エアクリーナ１３の前部はステップ１０の後方かつキャブ６の後端部の側方に位置し、後部は作動油タンク１９の前部の側方に位置している。また、エアクリーナ１３の中心軸Ｃは、ほぼ水平であって、前方が後方に比較してキャブ６からより離れるように、車両の前後に延びる中心軸に対して傾斜している。なお、前述のように、フィルタ７２はこの中心軸Ｃに沿って前方に取り出すことが可能である。
【００６４】
また、前述のように、キャブ６には、ドア１１の最大開度を規制するためのストッパ１２が設けられており、図１２に示すように、エアクリーナ１３の前端部は、ドア１１がストッパ１２に当接するまで最大に開けられた場合でも、ドア１１と干渉しない位置に配置されている。
【００６５】
以上のようなエアクリーナ１３の配置によって、図１２に示すように、作業者はステップ１０に乗り、エアクリーナ１３の蓋１３ｂを開けてフィルタ７２のメンテナンス又は交換作業を容易に行うことができる。
【００６６】
［エア・排気ガスの流れ］
図３に示すように、エアは、エアクリーナ１３から導入され、吸気管２４及びターボチャージャー２２を経由してエンジン１５に供給される。また、エンジン１５からの排気ガスは、ターボチャージャー２２を駆動した後、接続配管２３を介して排気ガス後処理装置１８に導入される。
【００６７】
排気ガス後処理装置１８では、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５によって煤等の粒子状物質が捕集される。その後、尿素水溶液ミキシング装置４６に導入される。この尿素水溶液ミキシング装置４６では、排気ガス中に尿素水溶液が噴射され、排気ガスと尿素水溶液とが混合される。これにより、尿素水溶液は排気ガスの熱及び排気ガス中の水蒸気によって加水分解されてアンモニアとなる。このようにして生成されたアンモニアは、排気ガスとともに接続管４８を介して窒素酸化物還元触媒装置４７に供給される。そして、この窒素酸化物還元触媒装置４７においては、アンモニアが還元剤として使用されて、排気ガス中の窒素酸化物が還元浄化される。
【００６８】
［排気ガス後処理装置１８の着脱］
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５は所定時間ご毎に車両から取り外してメンテナンスが必要である。そこで、排気ガス後処理装置１８の組付及びメンテナンスが容易になるように、排気ガス後処理装置１８はベースプレート２８とともにサブユニット化されている。このサブユニットを支持機構１７に組み付ける際には、まず、接続配管２３をエンジン１５及び支持機構１７に固定しておく。
【００６９】
具体的には、上流側配管５１の前フランジ５５をターボチャージャー２２の排気ガス導出口に連結するとともに、固定プレート６０及びＵ字金具６１によって配管本体５４の可撓性管部５４ｄのさらに排気下流側を支持機構１７に固定する。ここで、上流側配管５１をターボチャージャー２２に連結する際には、排気上流側の球面ジョイント５７を仮止めした状態で両者を連結する。また、Ｕ字金具６１についても仮止めした状態にしておく。
【００７０】
次に、上流側配管５１に下流側配管５２を連結する。なお、上流側配管５１と下流側配管５２とは、上流側配管５１をターボチャージャー２２に連結する前に連結しておいてもよい。このとき、前記同様に、排気下流側の球面ジョイント５７を仮止めした状態で、両者のフランジ５６，６５ａを連結する。
【００７１】
以上のようにして接続配管２３をエンジン１５及び支持機構１７側に固定した状態で、サブユニットを支持機構１７に支持させる。サブユニットを支持機構１７に組み付ける際には、シム４３によって両者の高さを調整し、また下流側配管５２の両端部のフランジ６４ａ，６５ａの組付を調整することによって前後、上下及び左右方向の調整を行う。さらに、上流側配管５１の両端部の球面ジョイント５７によって両者の角度調整を行う。なお、シム調整は、出荷前にメーカ側で調整するので、メンテナンス時に調整することはほとんどない。
【００７２】
以上の調整を行うにあたって、接続配管２３の上流側配管５１には比較的長い可撓性管部５４ｃ，５４ｄが設けられているので、この可撓性管部５４ｃ，５４ｄによって組付誤差を吸収することも可能である。
【００７３】
以上のようにして、サブユニットとエンジン１５及び支持機構１７側の位置が適切に調整されると、仮止めしていた各部を確実に固定し、組付作業を終了する。
【００７４】
排気ガス後処理装置１８が組み付けられた状態では、エンジン１５及びトランスミッション２０はゴムマウント２１によって車体フレーム２に搭載され、排気ガス後処理装置１８は支持機構１７によって車体フレーム２に直接搭載されている。このため、運転状態では、エンジン１５側の振動と排気ガス後処理装置１８側の振動とが異なることになる。
【００７５】
しかし、接続配管２３の延長部５４ａに、比較的長い可撓性管部５４ｃ，５４ｄが形成されているために、両者の振動の違いを十分に吸収することができる。したがって、エンジン１５の振動を抑えることができる。
【００７６】
［エアクリーナ１３のメンテナンス］
エアクリーナ１３においては、所定期間毎にフィルタ７２の清掃又は交換作業が必要になる。このとき、フィルタ７２をエアクリーナ１３から取り外す必要がある。
【００７７】
エアクリーナ１３からフィルタ７２を取り外す場合は、図１３に示すように、作業者はステップ１０に乗り、エアクリーナ１３の蓋１３ｂを開ける。そして、エアクリーナ１３からフィルタ７２をエアクリーナ１３の中心軸Ｃに沿って前方に抜き出せばよい。このとき、エアクリーナ１３は前方側が後方側に比較してキャブ６から離れるように傾斜しているので、フィルタ７２の引き抜き作業が容易になる。
【００７８】
［特徴］
（１）エアクリーナ１３をエンジンルームの外部でキャブ６の後部側方に配置したので、エンジンルームの天板を高くすることなく、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７をエンジン１５の上方に配置することができる。したがって、排気ガス後処理装置１８として窒素酸化物還元触媒装置４７を追加した場合でも、後方視界の悪化を避けることができる。
【００７９】
（２）エアクリーナ１３は、ステップ１０の後方であって、フィルタ７２が引き抜かれる前方側が後方側よりもキャブ６から離れるように傾斜して配置されている。したがって、作業者は、ステップ１０に乗った状態でフィルタ７２を容易に取り出すことができ、メンテナンス作業が容易になる。
【００８０】
（３）エアクリーナ１３は、キャブ６のドア１１が最大に開かれた状態でもドア１１に干渉しない位置に配置されている。したがって、運転者は、ドア１１の開閉を気にすることなくキャブ６の運転室に出入りすることができる。
【００８１】
（４）排気ガス後処理装置１８は、エンジン１５とは別に設けられた支持機構１７に搭載されている。したがって、従来装置のようにエンジンにディーゼル微粒子捕集フィルタ装置を搭載した場合に比較して、エンジンの振動を抑えることができる。
【００８２】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００８３】
（ａ）前記実施形態では、後輪用フェンダ５ａにエアクリーナ１３を固定したが、キャブ６の後部側方であれば他の部材にエアクリーナを固定するようにしてもよい。
【００８４】
（ｂ）前記実施形態では、後輪用フェンダ５ａが２つの部分に分割され、エアクリーナ１３がフェンダ前部５ｂに固定されている場合について説明したが、一体型の後輪用フェンダの上部にエアクリーナ１３を固定するようにしてもよい。
【００８５】
（ｃ）前記実施形態では、ステップ１０及びエアクリーナ１３がキャブ６の左側に設けられている場合について説明したが、これがキャブ６の右側に配置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のホイールローダでは、エアクリーナをキャブの後部側方に配置するとともに、フィルタが引き抜かれる前方がキャブからより離れるように傾斜して配置したので、後方視界の悪化を防止でき、またエアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。
【符号の説明】
【００８７】
１  ホイールローダ
２  車体フレーム
６  キャブ
５  後輪
５ａ  後輪用フェンダ
６ａ  運転室
６ｂ  キャブ本体
１０  ステップ
１１  ドア
１２  ストッパ
１３  エアクリーナ
１３ａ  エア取入口
１３ｂ  蓋
１５  エンジン
１７  支持機構
１８  排気ガス後処理装置
１９  作動油タンク
４５  ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置
４７  窒素酸化物還元触媒装置
【図１】
2014064852.tif 000003
【図２】
2014064852.tif 000004
【図３】
2014064852.tif 000005
【図４】
2014064852.tif 000006
【図５】
2014064852.tif 000007
【図６】
2014064852.tif 000008
【図７】
2014064852.tif 000009
【図８】
2014064852.tif 000010
【図９】
2014064852.tif 000011
【図１０】
2014064852.tif 000012
【図１１】
2014064852.tif 000013
【図１２】
2014064852.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に運転席が設けられたキャブと、
前記キャブの側方に設けられ、前記キャブに乗降するためのステップと、
前記キャブの後方に配置されたエンジンと、
前記エンジンを覆う車体カバーと、
水平方向に引き抜いて交換可能なフィルタを内部に有し、前記エンジンと吸気管を介して接続されるエアクリーナと、
を備え、
前記エアクリーナは、前記車体カバーの外側であって前記キャブの後部側方でかつ前記ステップの後方に配置されるとともに、前記フィルタが前記ステップ側に引き抜かれるように配置されており、前記フィルタが引き抜かれる側が逆側よりも前記キャブから離れるように傾斜している、
ホイールローダ。
【請求項２】
前記キャブは、キャブ本体と、前記キャブ本体に後部が支持され前方側が開閉自在なドアと、を有し、
前記エアクリーナは、前記ドアが最大に開かれた状態で前記ドアに干渉しない位置に配置されている、
請求項１に記載のホイールローダ。
【請求項３】
前記キャブと前記エンジンとの間に配置された作動油タンクをさらに備え、
前記エアクリーナは前記作動油タンクの側方に配置されている、
請求項１又は２に記載のホイールローダ。
【請求項４】
後輪の上方に配置された後輪用フェンダをさらに備え、
前記エアクリーナは前記後輪用フェンダの上部に固定されている、
請求項１から３のいずれかに記載のホイールローダ。
【請求項５】
前記エンジンの上方に配置され、前後方向に並べて配置されたディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を含む排気ガス後処理装置をさらに備えており、
前記ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び前記窒素酸化物還元触媒装置は、円筒形状であって、中心軸が車両の左右方向に互いに平行に延びるように配置されている、
請求項１から４のいずれかに記載のホイールローダ。
【請求項６】
前記エンジンを支持する車体フレームと、
前記車体フレームに固定され、前記排気ガス後処理装置が搭載された支持機構と、
をさらに備えた請求項５に記載のホイールローダ。
【請求項７】
前記エアクリーナの、前記フィルタの引き抜き口及びエア取入口を除いた部分を覆うエアクリーナカバーをさらに備えた請求項１から６のいずれかに記載のホイールローダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダ、特に、エアクリーナを備えたホイールローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダには排気ガス後処理装置が搭載されている。排気ガス後処理装置は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる煤等の粒子状物質を捕集して除去するディーゼル微粒子捕集フィルタ装置を含んでいる。このディーゼル微粒子捕集フィルタ装置はエンジンの上部にエアクリーナと並べて装着されている。また、排気ガスをより浄化するために、排気ガス中のＮＯｘを除去する窒素酸化物還元触媒装置が設けられる場合もある。窒素酸化物還元触媒装置はディーゼル微粒子捕集フィルタ装置の排気下流側に設けられる。
【０００３】
前述のように、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置はエンジンの上部にエアクリーナ等とともに配置されているが、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置に加えて窒素酸化物還元触媒装置を設置する場合は、窒素酸化物還元触媒装置の設置場所が問題になる。窒素酸化物還元触媒装置はディーゼル微粒子捕集フィルタ装置の排気下流側に配置する必要があるために、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置に加えて窒素酸化物還元触媒装置を設ける場合、一般的には、窒素酸化物還元触媒装置を、エアクリーナやディーゼル微粒子捕集フィルタ装置とともにエンジンの上部に並べて搭載することになる。
【０００４】
しかし、エアクリーナ、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置、及び窒素酸化物還元触媒装置のすべてをエンジンの上方に並べて配置するのは、スペースの関係上困難である。したがって、比較的重量の軽いエアクリーナをディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置の上方に配置することが考えられるが、この場合は、エンジンルームの天板の高さが高くなり、後方視界性が悪化することになる。
【０００５】
ここで、特許文献１に示された大型ダンプトラックでは、キャブの側方にエンジンルームが設けられ、このエンジンルームの外部にエアクリーナを配置する構成が提案されている。このような構成では、エンジンルームの上部にエアクリーナを配置しても後方視界の妨げになることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３３５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ホイールローダにおいては、キャブの後方にエンジンルームが配置されているために、特許文献１の構成をそのままホイールローダに適用すると、後方視界の悪化を招く。また、エアクリーナは、内部のフィルタを所定時間ごとに清掃又は交換する作業が必要になるために、メンテナンス作業が容易になるように配置する必要がある。
【０００８】
本発明の課題は、ホイールローダにおいて、後方視界の悪化を防止し、かつメンテナンス作業が容易になるようにエアクリーナを配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１側面に係るホイールローダは、内部に運転席が設けられたキャブと、キャブの側方に設けられキャブに乗降するためのステップと、キャブの後方に配置されたエンジンと、エアクリーナと、を有している。エアクリーナは、水平方向に引き抜いて交換可能なフィルタを内部に有し、エンジンと吸気管を介して接続されている。また、エアクリーナは、車体カバーの外側であってキャブの後部側方でかつステップの後方に配置されるとともに、フィルタがステップ側に引き抜かれるように配置されており、フィルタが引き抜かれる側が逆側よりもキャブから離れるように傾斜して配置されている。
【００１０】
このホイールローダでは、エアクリーナは、エンジンルームではなく、車体カバーの外側でかつキャブの後部側方に設けられている。また、エアクリーナは、フィルタが引き抜かれる側が逆側よりもキャブから離れるように傾斜して配置されている。
【００１１】
ここでは、エアクリーナがエンジンルームの外部に配置されているので、エンジンルーム内において、エンジンの上方に排気ガス後処理装置を設置しても、エンジンルームの天板を高くする必要がない。したがって、排気ガス後処理装置を設置しても後方視界が悪化するのを避けることができる。また、作業者はステップに乗った状態でエアクリーナのメンテナンスを行うことができ、メンテナンス作業が容易になる。さらに、エアクリーナは、フィルタが引き抜かれる側が逆側よりもキャブから離れるように傾斜して配置されているので、フィルタの交換時に、フィルタを容易に取り出すことができる。
【００１２】
また、エアクリーナはステップより後方に配置されているので、作業者がステップに乗ってエアクリーナのメンテナンスを行う際に、作業がより容易になる。
【００１３】
本発明の第２側面に係るホイールローダは、第１側面のホイールローダにおいて、キャブは、キャブ本体と、キャブ本体に後部が支持され前方側が開閉自在なドアと、を有している。そして、エアクリーナは、ドアが最大に開かれた状態でドアに干渉しない位置に配置されている。
【００１４】
ここでは、運転者がキャブに出入りする際のドア開閉時に、ドアがエアクリーナに干渉することがない。
【００１５】
本発明の第３側面に係るホイールローダは、第１又は第２側面のホイールローダにおいて、キャブとエンジンとの間に配置された作動油タンクをさらに備え、エアクリーナは作動油タンクの側方に配置されている。
【００１６】
ここでは、第１側面のホイールローダと同様に、排気ガス後処理装置を設置しても後方視界が悪化するのを避けることができ、また、エアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。
【００１７】
本発明の第４側面に係るホイールローダは、第１から第３側面のいずれかのホイールローダにおいて、後輪の上方に配置された後輪用フェンダをさらに備え、エアクリーナは後輪用フェンダの上部に固定されている。
【００１８】
ここでは、第１側面及び第３側面のホイールローダと同様に、排気ガス後処理装置を設置しても後方視界が悪化するのを避けることができ、また、エアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。
【００１９】
本発明の第５側面に係るホイールローダは、第１から第４側面のいずれかのホイールローダにおいて、エンジンの上方に配置され、前後方向に並べて配置されたディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を含む排気ガス後処理装置をさらに備えている。ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置は、円筒形状であって、中心軸が車両の左右方向に互いに平行に延びるように配置されている。
【００２０】
ここでは、エアクリーナがキャブの後部側方に配置されているので、後方視界を妨げることなくエンジンの上方にディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を設置することができる。
【００２１】
本発明の第６側面に係るホイールローダは、第５側面のホイールローダにおいて、エンジンを支持する車体フレームと、車体フレームに固定され排気ガス後処理装置が搭載された支持機構と、をさらに備えている。
【００２２】
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置及び窒素酸化物還元触媒装置を含む排気ガス後処理装置の重量は重い。このため、これらをエンジンに直接支持させると、エンジンを含む構造物の重心が高くなり、エンジンの振動が非常に大きくなる。
【００２３】
そこで、この第６側面のホイールローダでは、車体フレームに固定された支持機構を設け、この支持機構に排気ガス後処理装置を搭載している。このため、エンジンの振動を抑えることができる。
【００２４】
本発明の第７側面に係るホイールローダは、第１から第６側面のいずれかのホイールローダにおいて、エアクリーナの、フィルタの引き抜き口及びエア取入口を除いた部分を覆うエアクリーナカバーをさらに備えている。
【００２５】
ここでは、エアクリーナをエアクリーナカバーによって保護することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のような本発明では、ホイールローダにおいて、エアクリーナをキャブの後部側方に配置するとともに、フィルタが引き抜かれる前方がキャブからより離れるように傾斜して配置したので、後方視界の悪化を防止でき、またエアクリーナのメンテナンス作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態によるホイールローダの外観斜視図。
【図２】図１のホイールローダを左前方から見た外観斜視部分図。
【図３】図１のホイールローダの車体カバーを取り外した状態の側面部分図。
【図４】エンジン及びトランスミッションの搭載状態を示す図。
【図５】排気ガス後処理装置及び支持機構を示す斜視図。
【図６】支持機構の分解斜視図。
【図７】支持機構に取付けられるシムを示す図。
【図８】接続配管の外観斜視図。
【図９】フランジ接続部の調整機能を説明するための模式図。
【図１０】エアクリーナの配置を示す平面図。
【図１１】エアクリーナとドアの関係を示す図。
【図１２】エアクリーナのメンテナンス作業の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の一実施形態によるホイールローダ１の外観斜視図を図１に示している。また、図２はホイールローダのキャブの左側方の一部を示したものである。
【００２９】
ここで、以下の説明における「前方」は車両の前方を、「後方」は車両の後方を示している。また、「左方向」及び「右方向」は、それぞれ車両の前方に向かって車両の左方向、右方向を意味する。
【００３０】
［全体構成］
ホイールローダ１は、車体フレーム２、作業機３、前輪４、後輪５、キャブ６を備えている。このホイールローダ１は、前輪４、後輪５が回転駆動されることにより自走可能であり、作業機３を用いて所望の作業を行うことができる。
【００３１】
車体フレーム２は前車体部及び後車体部を有しており、前車体部と後車体部とは互いに左右方向に揺動可能に連結されている。前車体部には、作業機３及び前輪４が設けられている。後車体部には、後輪５及びキャブ６が設けられている。作業機３は、前車体部の前方に配置されており、バケット７及びバケットシリンダ８等を有している。前輪４及び後輪５のそれぞれの上方及び後方には、フェンダ４ａ，５ａが設けられている。キャブ６の内部には運転室６ａが設けられるとともに、各種の操作部材や操作盤が設けられている。
【００３２】
また、図２に示すように、キャブ６の左側方には、キャブ６に対して乗降するためのステップ１０が設けられている。ステップ１０は後輪用フェンダ５ａの前方に配置されている。なお、キャブ６には、後方がキャブ本体６ｂにヒンジによって支持され、前方が開閉可能なドア１１が設けられている。このドア１１は、キャブ本体６ｂの外側部に設けられたストッパ１２によって最大開度が規制されている。詳細は後述するが、左側の後輪用フェンダ５ａの上部にはエアクリーナ１３が配置されている。このエアクリーナ１３によって、エンジン１５に取り込まれるエアから異物が取り除かれ、浄化される。
【００３３】
図３は、キャブ６の後方の車体カバー９（図１）を取り外し、車両の左側方から後車体部を見た図である。この図に示すように、後車体部の後部には、エンジン１５と、エンジン１５の後方に配置された冷却ユニット１６と、支持機構１７と、エンジン１５の上方において支持機構１７に搭載された排気ガス後処理装置１８と、が配置されている。また、キャブ６とエンジン１５との間には作動油タンク１９が配置されている。
【００３４】
エンジン１５は、いわゆる縦置きであり、クランク軸が前後方向に延びるように配置されている。エンジン１５は、図４に示すように、トランスミッション２０とボルトで固定されて一体構造となっている。そして、このエンジン１５とトランスミッション２０とが、４個所のゴムマウント２１を介して車体フレーム２に支持されている。
【００３５】
また、図３に示すように、エンジン１５の左側には排気ガスによって吸気を過給するターボチャージャー２２が設けられている。ターボチャージャー２２は、排気ガス出口が後方に向くように設けられている。そして、ターボチャージャー２２と排気ガス後処理装置１８との間に接続配管２３が設けられている。また、ターボチャージャー２２とエアクリーナ１３との間には樹脂で形成された可撓性の吸気管２４が設けられている。この吸気管２４によって、エンジン１５とエアクリーナ１３との振動の違いが吸収される。
【００３６】
［支持機構１７］
図５は、図３の一部を後方から見た斜視図である。また、図６は支持機構１７を分解して示す斜視図である。これらの図に示すように、支持機構１７は、車体フレーム２にボルトによって直接固定されており、前支持フレーム２６と、後支持フレーム２７と、ベースプレート２８と、から構成されている。より詳細には、図５に示すように、後車体部の左右両側には、それぞれ前後方向に延びるサイドフレーム２ａ，２ｂが設けられている。この左右のサイドフレーム２ａ，２ｂの車体内側において、前後にブラケット２９が設けられ、各ブラケット２９に前支持フレーム２６と後支持フレーム２７とが固定されている。
【００３７】
前支持フレーム２６は、左右の側部３０，３１と、天板部３２と、連結部３３と、を有している。左右の側部３０，３１のそれぞれは、前方部分にほぼ半円状の切欠き部３０ａ，３１ａを有する矩形状に形成されている。また、左右の側部３０，３１プレートは、下端部に外側に張り出して形成された取付部３０ｂ，３１ｂを有している。この取付部３０ｂ，３１ｂが複数のボルト３４によって左右のサイドフレーム２ａ，２ｂの内側に設けられたブラケット２９に固定されている。天板部３２は左右の側部３０，３１の上部を連結するように設けられている。この天板部３２の上面には作動油タンク１９が搭載されている。すなわち、前支持フレーム２６は作動油タンク１９を支持するための台座でもある。連結部３３は左右の側部３０，３１の後部を連結している。連結部３３の左右方向の中央部は天板部３２の上面よりさらに上方に突出しており、前支持部３５を形成している。なお、前支持部３５の左右方向の幅は、天板３２の左右方向の幅より短く形成されている。
【００３８】
後支持フレーム２７は、左右の支柱３７，３８と、上梁３９と、後支持部４０と、を有している。左右の支柱３７，３８は下端部に取付部３７ａ，３８ａを有している。取付部３７ａ，３８ａは、側方視で略三角形状であり、下端は内側に張り出して形成されている。この内側に張り出した部分が複数のボルト４１によって左右のサイドフレーム２ａ，２ｂの内側に設けられたブラケット２９に固定されている。上梁３９は左右の支柱３７，３８の上部を連結しており、後支持部４０は上梁３９の左右方向の中央部に設けられている。後支持部４０は上梁３９からさらに上方に突出しており、前支持フレーム２６の前支持部３５と同じ高さで、かつ同じ幅でに形成されている。
【００３９】
このような後支持フレーム２７では、後支持部４０が上梁３９より上方に突出し、かつ左右方向の幅が上梁３９より短いので、後支持部４０の左右方向には、部材を配置するためのスペースＳ１，Ｓ２が形成されている。この実施形態では、図３に示すように、接続配管２３の一部や、冷却ユニット１６に接続される配管４２ａ，４２ｂがスペースＳ１，Ｓ２を利用して配置されている。
【００４０】
ベースプレート２８は前支持フレーム２６の前支持部３５と後支持フレーム２７の後支持部４０との間に設けられている。ベースプレート２８は、矩形状であり、左右方向の幅は、前支持部３５及び後支持部４０の幅とほぼ同じに形成されている。
【００４１】
また、図７に示すように、ベースプレート２８の下面と後支持部２７の後支持部４０の上面との間には、左右方向の２個所において、シム４３を装着することが可能である（図７では一方のみを示している）。このシム４３は、排気ガス後処理装置１８が搭載されたベースプレート２８を後支持フレーム２７の後支持部４０に固定する際に、排気ガス後処理装置１８と接続配管２３との高さ調整をするためのものである。シム４３は、矩形状であって、左右方向の両端部に一方側が開放された１対の切欠き４３ａを有し、この１対の切欠き４３ａの間に貫通孔４３ｂを有している。
【００４２】
このシム４３は後支持部４０の上面にボルト４４によって固定されている。ベースプレート２８には、ボルト４４が設けられている位置に、ボルト４４の頭部の径よりも大径の孔２８ａが形成されている。この孔２８ａによってベースプレート２８とボルト４４との干渉を避けることができる。したがって、シム４３を後支持部４０に固定したままベースプレート２８を着脱することができる。
【００４３】
なお、シム４３は、種々の厚みのものが用意されており、１枚のシム４３あるいは複数のシム４３を組み合わせて使用することによって、高さの調節を行うことが可能である。
【００４４】
［排気ガス後処理装置１８］
図５及び図６に示すように、排気ガス後処理装置１８は、エンジン１５側の排気上流側（以下、単に「上流側」と記す）から順に、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と、窒素酸化物還元触媒装置４７と、接続管４８と、を備えている。接続管４８には尿素水溶液ミキシング装置４６が取り付けられている。
【００４５】
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５は、排気ガス中の煤等の粒子状物質を捕集するものであり、支持機構１７のベースプレート２８の後部に搭載されている。尿素水溶液ミキシング装置４６は、図示しない尿素水溶液タンクから、やはり図示しないポンプによって吸い上げられた尿素水溶液を噴射し、排気ガス中に還元剤としての尿素水溶液を添加するものである。添加された尿素水溶液は加水分解されてアンモニアとなり、アンモニアは排気ガスとともに接続管４８を介して窒素酸化物還元触媒装置４７に供給される。窒素酸化物還元触媒装置４７は、尿素水溶液ミキシング装置４６からのアンモニアが還元剤として使用されて、排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化する。窒素酸化物還元触媒装置４７はディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と同様に支持機構１７のベースプレート２８の前部に搭載されている。なお、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と窒素酸化物還元触媒装置４７とは、それぞれ別の取付プレートを介してベースプレート２８に固定されている。
【００４６】
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７は、それぞれ並列に配置されている。具体的には、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７は、共に円筒形状であり、中心軸が左右方向に互いに平行に延びるように配置されている。ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導入口４５ａは、左端部に設けられ、その開口は後方を向いている。また、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導出口４５ｂは、右端部に設けられ、その開口は前方を向いている。窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導入口４７ａは、左端部に設けられ、その開口は後方を向いている。また、窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導出口４７ｂは、右端部に設けられ、その開口は後方で斜め上方を向いている。そして、接続管４８がディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導出口４５ｂと窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導入口４７ａとの間に配置されている。
【００４７】
接続管４８は、図５及び図１０に示すように、第１屈曲部４８ａと、直線部４８ｂと、第２屈曲部４８ｃと、を有し、全体としてＳ字状に形成されている。第１屈曲部４８ａはディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導出口４５ｂ近傍に位置し、第２屈曲部４８ｃは窒素酸化物還元触媒装置４７の排気ガス導入口４７ａ近傍に位置している。直線部４８ｂは、第１屈曲部４８ａと第２屈曲部４８ｃとの間に位置し、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５と窒素酸化物還元触媒装置４７と並列して配置されている。
【００４８】
そして、尿素水溶液ミキシング装置４６は、第１屈曲部４８ａに設けられており、接続管４８内に尿素水溶液を噴射する。噴射された尿素水溶液は長い直線部４８ｂを通過する際に、排気ガスと均等に混じり合うことになる。
【００４９】
なお、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７の左右方向の長さはベースプレート２８の左右方向の幅よりも長く形成されている。
【００５０】
［接続配管２３］
接続配管２３を図８に拡大して示している。接続配管２３は、上流側配管５１と、下流側配管５２と、を有している。
【００５１】
上流側配管５１は、配管本体５４と、配管本体５４の両端に設けられた前フランジ５５及び後フランジ５６と、を有している。また、配管本体５４と前後のフランジ５５，５６との間には球面ジョイント５７が構成されている。
【００５２】
配管本体５４は、ステンレス製であり、前方から後方に延びる直線状の延長部５４ａと、延長部５４ａの後端部を上方に屈曲して形成された屈曲部５４ｂと、を有している。延長部５４ａには、蛇腹状に形成された２つの可撓性管部５４ｃ，５４ｄが形成されている。前後のフランジ５５，５６はそれぞれ、矩形状の接続端面５５ａ，５６ａと、接続端面５５ａ，５６ａから延びる管部５５ｂ，５６ｂと、を有している。前フランジ５５の接続端面５５ａはターボチャージャー２２の排気ガス導出口に連結されている。また、後フランジ５６の接続端面５６ａは下流側配管５２に連結されている。
【００５３】
球面ジョイント５７としては、例えば米国特許公開公報第２０１１／００７４１５０号に開示されている公知の技術を利用すればよい。
【００５４】
また、図８に示すように、上流側配管５１は、固定プレート６０及びＵ字金具６１を介して後支持フレーム２７の左支柱３７に固定されている。固定プレート６０は、Ｌ字形状であり、下辺が左支柱３７の上部に固定されている。そして、この固定プレート６０の縦辺に、配管本体５４の可撓性管部５４ｄの後部（排気下流側）を抱え込んだＵ字金具６１の両端がナット６２によって固定されている。
【００５５】
下流側配管５２は、９０°エルボであり、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５に連結される第１管部６４と、この第１管部６４に直交する第２管部６５と、を有する。第２管部６５は上流側排管５１の屈曲部５４ｂとともに、接続配管２３の下部と上部とを連絡する連絡部を構成している。
【００５６】
第１管部６４の排気下流側端部にはフランジ６４ａが形成され、フランジ６４ａはディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５の排気ガス導入口４５ａに連結されている。また、第２管部６５の排気上流側端部にはフランジ６５ａが形成され、フランジ６５ａは上流側配管５１の後フランジ５６の接続端面５６ａに連結されている。
【００５７】
なお、図１０に模式的に示すように、フランジＦ（各フランジの総称）の連結において、一方又は両方のフランジＦのボルト貫通孔Ｈは、連結用ボルトＢの径よりも大径に形成されている。このため、排気ガス後処理装置１８をベースプレート２８に搭載してサブユニット化し、このサブユニットを後支持フレーム２７に固定された接続配管２３に組み付ける際に、排気ガス後処理装置１８側と接続配管２３側との位置関係に誤差がある場合でも、組付誤差を吸収することができる。すなわち、このフランジＦの組付構造が組付位置を調整する調整機構として機能している。
【００５８】
［エアクリーナ１３］
エアクリーナ１３及びその配置について、図２及び図１１を用いて説明する。エアクリーナ１３は、エンジンルームの外部であって、後輪用フェンダ５ａの上部に設けられている。ここで、後輪用フェンダ５ａは、フェンダ前部５ｂと、フェンダ前部５ｂに締結されたフェンダ後部５ｃと、から構成されている。フェンダ前部５ｂは、水平部分と、水平部分から前方かつ下方に傾斜する傾斜部分と、から構成されている。また、フェンダ後部５ｃは、側面視で円弧状に形成されており、後輪５の上方及び上方後部を覆っている。そして、エアクリーナ１３はフェンダ前部５ｂの水平部分に搭載されている。
【００５９】
図２に示されるように、エアクリーナ１３は一部を除いて、車体カバー９の外側に設けられたエアクリーナカバー７０によって覆われている。図１１は、車体カバー９及びエアクリーナカバー７０を取り外した状態のエアクリーナ１３及びそれに関連する部分の平面図である。
【００６０】
図２及び図１１に示されるように、エアクリーナ１３は円筒形であって、上部にはエア取入口１３ａを覆うキャップ７１が設けられ、前端部には蓋１３ｂが開閉自在に設けられている。また、エアクリーナ１３の内部にはフィルタ７２が着脱自在に配置されている。そして、エアクリーナカバー７０は、エア取入口１３ａ、キャップ７１、及び蓋１３ｂが装着された前端部を除いて、エアクリーナ１３の大半を覆っている。なお、フィルタ７２は、蓋１３ｂを開けて斜め前方に引き抜くことによって、メンテナンス及び交換が可能である。
【００６１】
次に、エアクリーナ１３の配置について詳細に説明する。
【００６２】
図１１に示すように、エアクリーナ１３は、後輪用フェンダ５ａのフェンダ前部５ｂの上部であって、キャブ６の後部側方に配置されている。より詳細には、エアクリーナ１３の前部はステップ１０の後方かつキャブ６の後端部の側方に位置し、後部は作動油タンク１９の前部の側方に位置している。また、エアクリーナ１３の中心軸Ｃは、ほぼ水平であって、前方が後方に比較してキャブ６からより離れるように、車両の前後に延びる中心軸に対して傾斜している。なお、前述のように、フィルタ７２はこの中心軸Ｃに沿って前方に取り出すことが可能である。
【００６３】
また、前述のように、キャブ６には、ドア１１の最大開度を規制するためのストッパ１２が設けられており、図１２に示すように、エアクリーナ１３の前端部は、ドア１１がストッパ１２に当接するまで最大に開けられた場合でも、ドア１１と干渉しない位置に配置されている。
【００６４】
以上のようなエアクリーナ１３の配置によって、図１３に示すように、作業者はステップ１０に乗り、エアクリーナ１３の蓋１３ｂを開けてフィルタ７２のメンテナンス又は交換作業を容易に行うことができる。
【００６５】
［エア・排気ガスの流れ］
図３に示すように、エアは、エアクリーナ１３から導入され、吸気管２４及びターボチャージャー２２を経由してエンジン１５に供給される。また、エンジン１５からの排気ガスは、ターボチャージャー２２を駆動した後、接続配管２３を介して排気ガス後処理装置１８に導入される。
【００６６】
排気ガス後処理装置１８では、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５によって煤等の粒子状物質が捕集される。その後、尿素水溶液ミキシング装置４６に導入される。この尿素水溶液ミキシング装置４６では、排気ガス中に尿素水溶液が噴射され、排気ガスと尿素水溶液とが混合される。これにより、尿素水溶液は排気ガスの熱及び排気ガス中の水蒸気によって加水分解されてアンモニアとなる。このようにして生成されたアンモニアは、排気ガスとともに接続管４８を介して窒素酸化物還元触媒装置４７に供給される。そして、この窒素酸化物還元触媒装置４７においては、アンモニアが還元剤として使用されて、排気ガス中の窒素酸化物が還元浄化される。
【００６７】
［排気ガス後処理装置１８の着脱］
ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５は所定時間ご毎に車両から取り外してメンテナンスが必要である。そこで、排気ガス後処理装置１８の組付及びメンテナンスが容易になるように、排気ガス後処理装置１８はベースプレート２８とともにサブユニット化されている。このサブユニットを支持機構１７に組み付ける際には、まず、接続配管２３をエンジン１５及び支持機構１７に固定しておく。
【００６８】
具体的には、上流側配管５１の前フランジ５５をターボチャージャー２２の排気ガス導出口に連結するとともに、固定プレート６０及びＵ字金具６１によって配管本体５４の可撓性管部５４ｄのさらに排気下流側を支持機構１７に固定する。ここで、上流側配管５１をターボチャージャー２２に連結する際には、排気上流側の球面ジョイント５７を仮止めした状態で両者を連結する。また、Ｕ字金具６１についても仮止めした状態にしておく。
【００６９】
次に、上流側配管５１に下流側配管５２を連結する。なお、上流側配管５１と下流側配管５２とは、上流側配管５１をターボチャージャー２２に連結する前に連結しておいてもよい。このとき、前記同様に、排気下流側の球面ジョイント５７を仮止めした状態で、両者のフランジ５６，６５ａを連結する。
【００７０】
以上のようにして接続配管２３をエンジン１５及び支持機構１７側に固定した状態で、サブユニットを支持機構１７に支持させる。サブユニットを支持機構１７に組み付ける際には、シム４３によって両者の高さを調整し、また下流側配管５２の両端部のフランジ６４ａ，６５ａの組付を調整することによって上下及び左右方向の調整を行う。さらに、上流側配管５１の両端部の球面ジョイント５７によって両者の角度調整を行う。
【００７１】
以上の調整を行うにあたって、接続配管２３の上流側配管５１には比較的長い可撓性管部５４ｃ，５４ｄが設けられているので、この可撓性管部５４ｃ，５４ｄによって組付誤差を吸収することも可能である。
【００７２】
以上のようにして、サブユニットとエンジン１５及び支持機構１７側の位置が適切に調整されると、仮止めしていた各部を確実に固定し、組付作業を終了する。
【００７３】
排気ガス後処理装置１８が組み付けられた状態では、エンジン１５及びトランスミッション２０はゴムマウント２１によって車体フレーム２に搭載され、排気ガス後処理装置１８は支持機構１７によって車体フレーム２に直接搭載されている。このため、運転状態では、エンジン１５側の振動と排気ガス後処理装置１８側の振動とが異なることになる。
【００７４】
しかし、接続配管２３の延長部５４ａに、比較的長い可撓性管部５４ｃ，５４ｄが形成されているために、両者の振動の違いを十分に吸収することができる。したがって、エンジン１５の振動を抑えることができる。
【００７５】
［エアクリーナ１３のメンテナンス］
エアクリーナ１３においては、所定期間毎にフィルタ７２の清掃又は交換作業が必要になる。このとき、フィルタ７２をエアクリーナ１３から取り外す必要がある。
【００７６】
エアクリーナ１３からフィルタ７２を取り外す場合は、図１３に示すように、作業者はステップ１０に乗り、エアクリーナ１３の蓋１３ｂを開ける。そして、エアクリーナ１３からフィルタ７２をエアクリーナ１３の中心軸Ｃに沿って前方に抜き出せばよい。このとき、エアクリーナ１３は前方側が後方側に比較してキャブ６から離れるように傾斜しているので、フィルタ７２の引き抜き作業が容易になる。
【００７７】
［特徴］
（１）エアクリーナ１３をエンジンルームの外部でキャブ６の後部側方に配置したので、エンジンルームの天板を高くすることなく、ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置４５及び窒素酸化物還元触媒装置４７をエンジン１５の上方に配置することができる。したがって、排気ガス後処理装置１８として窒素酸化物還元触媒装置４７を追加した場合でも、後方視界の悪化を避けることができる。
【００７８】
（２）エアクリーナ１３は、ステップ１０の後方であって、フィルタ７２が引き抜かれる前方側が後方側よりもキャブ６から離れるように傾斜して配置されている。したがって、作業者は、ステップ１０に乗った状態でフィルタ７２を容易に取り出すことができ、メンテナンス作業が容易になる。
【００７９】
（３）エアクリーナ１３は、キャブ６のドア１１が最大に開かれた状態でもドア１１に干渉しない位置に配置されている。したがって、運転者は、ドア１１の開閉を気にすることなくキャブ６の運転室に出入りすることができる。
【００８０】
（４）排気ガス後処理装置１８は、エンジン１５とは別に設けられた支持機構１７に搭載されている。したがって、従来装置のようにエンジンにディーゼル微粒子捕集フィルタ装置を搭載した場合に比較して、エンジンの振動を抑えることができる。
【００８１】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００８２】
（ａ）前記実施形態では、後輪用フェンダ５ａにエアクリーナ１３を固定したが、キャブ６の後部側方であれば他の部材にエアクリーナを固定するようにしてもよい。
【００８３】
（ｂ）前記実施形態では、後輪用フェンダ５ａが２つの部分に分割され、エアクリーナ１３がフェンダ前部５ｂに固定されている場合について説明したが、一体型の後輪用フェンダの上部にエアクリーナ１３を固定するようにしてもよい。
【００８４】
（ｃ）前記実施形態では、ステップ１０及びエアクリーナ１３がキャブ６の左側に設けられている場合について説明したが、これがキャブ６の右側に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１  ホイールローダ
２  車体フレーム
６  キャブ
５  後輪
５ａ  後輪用フェンダ
６ａ  運転室
６ｂ  キャブ本体
１０  ステップ
１１  ドア
１２  ストッパ
１３  エアクリーナ
１３ａ  エア取入口
１３ｂ  蓋
１５  エンジン
１７  支持機構
１８  排気ガス後処理装置
１９  作動油タンク
４５  ディーゼル微粒子捕集フィルタ装置
４７  窒素酸化物還元触媒装置
【国際調査報告】
2014064852.tif 000015
2014064852.tif 000016