(57)【要約】【課題】低騒音化を図った上でエンジン室内の温度上昇を抑えることができる電気駆動式ダンプトラックを提供する。【解決手段】エンジン１０と、エンジン１０によって駆動する電動機４０と、リターダブレーキ操作によって電動機４０から発生する回生起電力ｅを熱エネルギーｈに変換する抵抗器５０と、抵抗器５０に空気を供給するための冷却ファン（ブロワー）５１とを備えた電気駆動式ダンプトラック１において、エンジン１０がカバー部材６によって包囲されたエンジン室８の内部に配置されていると共に、このエンジン室８と冷却ファン５１の吸気側がダクト１１によって連通されており、冷却ファン５１の作動によってエンジン室８内の空気がダクト１１を介して外部に排出されるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンによって駆動する電動機と、リターダブレーキ操作によって前記電動機から発生する回生起電力を熱エネルギーに変換する抵抗器と、前記抵抗器に空気を供給するためのブロワーとを備えた電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記エンジンがカバー部材によって包囲されたエンジン室の内部に配置されていると共に、前記エンジン室と前記ブロワーの吸気側がダクトによって連通されており、前記ブロワーは前記ダクトを介して前記エンジン室内の空気を吸気して前記抵抗器に供給することを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
【請求項２】
請求項１に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、前記ダクトは前記エンジン室の内部上方に位置する開口を有していることを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
【請求項３】
請求項２に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、前記ダクトは前記開口を複数有していることを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
【請求項４】
請求項１に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、前記ダクトは途中に屈曲部を有していることを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動式ダンプトラックに係り、より詳しくはリターダブレーキを用いた電気駆動式ダンプトラックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模土木工事現場や鉱山などにおいては、粉砕物等を運搬するためにダンプトラックが用いられており、現在の世界各地の露天掘り鉱山では、１９０トン以上の超大型のダンプトラックが使用されている。このような大型のダンプトラックでは、効率と保守性を向上させるために、ディーゼルエンジン直接駆動方式から、ディーゼルエンジンを駆動源とした交流電動機を用いる電気駆動式の採用が進んでいる。特許文献１には、このような電気駆動式のダンプトラックが開示されている。
【０００３】
一般に、電気駆動式のダンプトラックにおいては、制動時に電動機を発電機として動作させ、その電動機の回生起電力を抵抗器により熱の形で消費することで制動力を得る、いわゆる発電ブレーキ（リターダブレーキ）が用いられている。
【０００４】
このリターダブレーキを構成する抵抗器は、その外形が大きいこと、及び、通電による発熱を冷却することが必要なことから、冷却ファン（ブロワー）を備えた抵抗器ボックスに収納されていることが多く、通常、この抵抗器ボックスはダンプトラックの車体前方上部の台板上に搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８８２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した電気駆動式ダンプトラックにおいて、民家に近い作業現場などを考慮すると、できるだけ騒音を抑えて作業することが望ましい。ダンプトラックの騒音はディーゼルエンジンから発せられるエンジン音が支配的であるため、エンジンをカバー部材によって包囲すれば、周囲に漏れるエンジン音を遮断して低騒音化を図ることができる。
【０００７】
しかしながら、このようにエンジンをカバー部材で包囲してしまうと、カバー部材で囲まれたエンジン室の内部空間と外気との接触が不十分となるため、ラジエータファンによる冷却風の流れが悪くなってエンジン室内の温度が上昇してしまい、最悪の場合はオーバーヒートしてしまうという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、低騒音化を図った上でエンジン室内の温度上昇を抑えることができる電気駆動式ダンプトラックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の電気駆動式ダンプトラックは、エンジンと、前記エンジンによって駆動する電動機と、リターダブレーキ操作によって前記電動機から発生する回生起電力を熱エネルギーに変換する抵抗器と、前記抵抗器に空気を供給するためのブロワーとを備えた電気駆動式ダンプトラックにおいて、前記エンジンがカバー部材によって包囲されたエンジン室の内部に配置されていると共に、前記エンジン室と前記ブロワーの吸気側がダクトによって連通されており、前記ブロワーは前記ダクトを介して前記エンジン室内の空気を吸気して前記抵抗器に供給することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電気駆動式ダンプトラックによれば、低騒音化を図った上でエンジン室内の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る電気駆動式ダンプトラックの側面概略図である。
【図２】図１に示す電気駆動式ダンプトラックの正面図である。
【図３】図１，２の電気駆動式ダンプトラックに備えられる駆動部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の電気駆動式ダンプトラックを図面に基づいて説明する。
【００１３】
図３は本発明の実施形態に係る電気駆動式ダンプトラック１に備えられる駆動部の構成図であり、この駆動部は、原動機としてのディーゼルエンジン（以下単にエンジンという）１０と、エンジン１０と互いに回転軸で連結されている主発電機２０と、主発電機２０の回転軸に連結されている補助発電機２０ａと、主発電機２０からの交流電力を可変周波数電力に変換するコントロールキャビネット３と、このコントロールキャビネット３からの可変周波数電力によって回転動力を得る駆動電動機４０と、リターダブレーキ操作時に発生した回生起電力ｅを消費する抵抗器５０を収納した抵抗器ボックス５とを備えている。
【００１４】
コントロールキャビネット３は、主発電機２０の交流出力を整流する整流器３１と、整流器３１の出力を可変周波数電力に変換するインバータ３２と、抵抗器５０とインバータ３２とを導通・遮断する半導体素子で構成されたスイッチ３３と、補助発電機２０ａの出力を抵抗器ボックス５の冷却ファン５１用の電力に変換する変換器３４とを備えている。なお、インバータ３２は、リターダブレーキ操作時には、駆動電動機４０からの発電電力（回生起電力ｅ）である交流電力を受電し、これを直流電力に変換する双方向性変換器の特性を有している。駆動電動機４０は、減速機４１を介して後輪９に連結されている。抵抗器ボックス５は、抵抗器５０と、この抵抗器５０を収納するケーシング５２とを備えている。抵抗器ボックス５のケーシング５２には、ケーシング５２内に空気を導入させるための冷却ファン（ブロワー）５１が設けられている。
【００１５】
主発電機２０の出力端と整流器３１、補助発電機２０ａの出力端と変換器３４の入力端、インバータ３２の交流側端と駆動電動機４０、および変換器３４の出力端と冷却ファン５１、がそれぞれ交流電路によって接続されている。また、インバータ３２の直流側端と抵抗器５０とが、スイッチ３３を介して直流電路によって接続されている。この抵抗器５０とスイッチ３３とからなる一組の回路は、直流電路において、並列に複数組配置されている。このため、ダンプトラック１の加速時には、エンジン１０に直結された主発電機２０により発電された交流電力が、コントロールキャビネット３内で適切に制御され所要の可変周波数電力となって、駆動電動機４０に送電される。この結果、駆動電動機４０が減速機４１を介して車軸および後輪を駆動する。一方、リターダブレーキ操作時は、駆動電動機４０が発電機として動作し、発電した交流電力（回生起電力ｅ）がコントロールキャビネット３に送電される。コントロールキャビネット３において、まず、インバータ３２で回生起電力ｅが交流電力から直流電力に変換される。次に、スイッチ３３の最適な制御により、変換された直流電力が抵抗器５０で消費されて熱エネルギーｈに変換させられる。さらに、補助発電機２０ａにより発電された交流電力が、変換器３４を介して冷却ファン５１を駆動することにより、冷却ファン５１から抵抗器５０に空気が送られて、上述の熱エネルギーｈが大気に放出される。
【００１６】
次に、本実施形態に係る電気駆動式ダンプトラック１の構成を図１および図２を用いて説明する。
【００１７】
これらの図１，２に示すように、ダンプトラック１は、ダンプトラック１の前後方向に延びる支持構造体を構成する車体フレーム２と、この車体フレーム２上に起伏可能に搭載された荷台としてのベッセルＶとにより概略構成されている。
【００１８】
車体フレーム２の前部左右両側には前輪７が回転可能に設けられており、これら前輪７はダンプトラック１の運転者によって操舵される。図示省略されているが、車体フレーム２の後部左右両側には後輪が回転可能に設けられており、前述したように、これら後輪は駆動電動機４０により減速機を介して回転駆動される。
【００１９】
ベッセルＶは、例えば砕石物等の重量物を多量に積載するための大型の容器として形成され、その後側底部が車体フレーム２の後端側にピン結合部を介して起伏可能に連結されている。ベッセルＶは作動油により伸縮するホイストシリンダＶＣによって起伏される。また、ベッセルＶの前側上部には、後述のコントロールキャビネット３、運転室４、および抵抗器ボックス５を上側から覆う庇部ＶＡが設けられている。
【００２０】
車体フレーム２の前側上部には梁状の支持ベース２Ａが設けられており、この支持ベース２Ａの下部における車体フレーム２の幅方向中央部には、エンジン１０と主発電機２０および補助発電機２０ａが配設されている。また、車体フレーム２の前側下部にはカバー部材６が取り付けられており、このカバー部材６と支持ベース２Ａとの間に画成された空間がエンジン室８となっている。すなわち、エンジン１０と主発電機２０および補助発電機２０ａはエンジン室８の内部に収納されており、このようにカバー部材６でエンジン１０を下側から覆うことによって、エンジン１０から発せられるエンジン音が外部に漏れることを抑制している。
【００２１】
運転室４は、車体フレーム２の幅方向の左側に位置するように支持ベース２Ａ上に固定されており、その内部に、運転席、起動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルおよび複数の操作レバー（いずれも図示せず）等を備えている。
【００２２】
コントロールキャビネット３は、運転室４の右側部の後方で支持ベース２Ａの略中央部の上部に配設されており、このコントロールキャビネット３内には、上述した整流器３１、インバータ３２、スイッチ３３、変換器３４等の制御機器が設けられている。
【００２３】
支持ベース２Ａの幅方向の右側には略方形の台板２Ｂが固定されており、この台板２Ｂの上に複数の抵抗器ボックス５が積載され並置されている。本実施形態では、冷却ファン５１を有する吸引側が車体内側部に、排気側が車体側部に位置するように、台板２Ｂの前側と後側にそれぞれ２段ずつ積載している。
【００２４】
図２に示すように、エンジン室８内の空気を外部に排気するために、抵抗器ボックス５の冷却ファン５１とエンジン室８との間にダクト１１が配設されている。このダクト１１の途中はクランク状に折れ曲がる屈曲部となっており、ダクト１１の一端側は複数に分岐されて各冷却ファン５１の吸気側に連結されている。また、ダクトの１１の他端側はエンジン室８の内部に挿入されており、この他端側に形成された複数の開口１１ａはエンジン室８の内部上方に位置している。
【００２５】
このように構成された電気駆動式ダンプトラック１では、上述したように、リターダブレーキの操作時に、駆動電動機４０が発電機として動作し、発電した交流電力をコントロールキャビネット３に送電し、インバータ３２で交流電力から直流電力に変換し、この直流電力をスイッチ３３の最適な制御により抵抗器５０で消費して熱エネルギーｈに変換している。その際に、補助発電機２０ａにより発電された交流電力が変換器３４を介して冷却ファン５１を駆動すると、冷却ファン５１の回転によってエンジン室８内の空気がダクト１１を介して吸引され、その空気が抵抗器ボックス５の抵抗器５０の内部を通り抜けることにより、上述の熱エネルギーｈが大気に放出される。
【００２６】
このように、本発明の実施形態に係る電気駆動式ダンプトラック１では、リターダブレーキの操作時に、抵抗器５０を冷却するために冷却ファン５１が回転駆動されると、その回転に伴って生じる負圧を利用して、エンジン室８内の空気をダクト１１を介して外部に排気することができる。したがって、エンジン１０をカバー部材６で包囲して低騒音化を図った上で、エンジン室８内の温度上昇を抑えることができ、温度上昇に起因するオーバーヒートの発生を防止することができる。しかも、新たにエンジン室８内の換気用ブロワーを付設しなくても、リターダブレーキの構成部材である既存の冷却ファン５１を利用してエンジン室８内の温度上昇を抑えることができるため、コストの上昇を抑えることができる。
【００２７】
なお、上記した実施形態では、リターダブレーキ操作時に作動される冷却ファン５１の回転によって、エンジン室８内の空気がダクト１１を介して外部に排気されるようになっているが、リターダブレーキ操作時以外にも冷却ファン５１を作動させるようにしても良い。例えば、走行停止してベッセルＶに砕石物等を積載作業している場合でも、ラジエータ温度や温度計などを用いてエンジン室８内の温度を検出し、エンジン室８内の温度が所定値を超えたときに冷却ファン５１を作動させれば、エンジン室８内の温度上昇した空気を外部に排出することができる。
【００２８】
また、本発明の実施形態に係る電気駆動式ダンプトラックでは、より効果的に低騒音化を図るために、エンジン音の周波数やエンジン室８内の構造等に応じてダクト１１の形状や長さ、太さ、材質等を適宜設定することが好ましい。例えば、エンジン１０から発せられるエンジン音との共振を防止するために、ダクト１１の屈曲部を増減して全長を調整したり、ダクト１１の直径を適宜の太さに調整したり、ダクト１１の開口１１ａの数を増減することが好ましい。あるいは、ダクト１１を通って外部に排出される音を低減するために、ダクト１１自体を吸音性の高い材料で形成したり、ダクト１１の内面に吸音材を設けるようにしても良い。
【００２９】
また、上記した実施形態では、ダクト１１をエンジン室８内の上部位置に水平姿勢で配置したが、ダクト１１をエンジン室８内に垂直姿勢や斜め姿勢に配置しても良く、その場合でも、ダクト１１にエンジン室８の内部上方に位置する開口１１ａを設けることが好ましい。また、ダクト１１の一端側が連結される冷却ファン５１の数は特に限定されず、電気駆動式ダンプトラック１に搭載された全ての抵抗器ボックス５の冷却ファン５１に連結したり、１つまたは複数の冷却ファン５１のみに連結しても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１  電気駆動式ダンプトラック
２  車体フレーム
２Ａ  支持ベース
２Ｂ  台板
３  コントロールキャビネット
５  抵抗器ボックス
６  カバー部材
７  前輪
８  エンジン室
９  後輪
１０  ディーゼルエンジン（エンジン）
１１  ダクト
１１ａ  開口
２０  主発電機
２０ａ  補助発電機
３１  整流器
３２  インバータ
３３  スイッチ
３４  変換器
４０  駆動電動機
４１  減速機
５０  抵抗器
５１  冷却ファン（ブロワー）
５２  ケーシング
Ｖ  ベッセル
ＶＡ  庇部
ＶＣ  ホイストシリンダ
ｅ  回生起電力
ｈ  熱エネルギー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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