(57)【要約】【課題】メンテナンスが不要でダストを自動的に捕集して排出できる構造を持つ運搬車両を提供する。【解決手段】本発明に係る運搬車両において、冷却空気供給装置（１６）は、冷却空気をオルタネータ（１８）へ向けて流すダクト（２５）と、冷却ファン（２１）と、冷却空気中に含まれるダストを捕集した後に排出可能なダスト捕集装置（２４）とを有して構成される。ダスト捕集装置は、冷却空気の遠心力が作用するダクトの内壁（２６）に配置されており、入口（３３）と、出口（３４）と、支点（２７）を中心に回動するシーソー部材（２９Ａ）と、を有する。シーソー部材は、冷却ファンの稼働時に冷却空気圧により回動して入口が開かれ、且つ出口が閉じられてダストを捕集可能な状態となり、冷却ファンの停止時に回動して入口が閉じられ、且つ出口が開かれてダストを排出可能な状態となる。【選択図】図３
2019064326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、前記車体に搭載されたエンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電を行うオルタネータと、前記オルタネータに冷却空気を供給する冷却空気供給装置と、を備えた運搬車両において、
前記冷却空気供給装置は、冷却空気を前記オルタネータへ向けて流すダクトと、前記ダクトに設けられて冷却空気を吸い込んで吐出する冷却ファンと、前記ダクトに設けられて冷却空気中に含まれるダストを捕集した後に排出可能なダスト捕集装置と、を有して構成され、
前記ダスト捕集装置は、前記ダクトにおける冷却空気の遠心力が作用する前記冷却ファンの軸中心から遠い側の前記ダクトの内壁に配置されており、前記ダクトの内部に位置して前記ダストを取り込むための入口と、前記ダクトの外部に位置して前記ダストを外部に排出するための出口と、前記入口と前記出口との間に設けられて支点を中心に回動するシーソー部材と、前記入口から前記ダクトの外側に延びて形成され、前記入口から前記出口まで前記ダストを案内する案内部と、を有し、
前記シーソー部材は、前記支点を挟んで一端側に設けられ、前記入口を開閉する蓋部と、前記支点を挟んで他端側に設けられ、前記出口を開閉すると共に、前記案内部と接することで前記案内部との間に閉塞空間を形成する捕集部と、前記蓋部から前記ダクトの内側に延びる受風部とを備え、
前記シーソー部材は、前記冷却ファンの稼働時に冷却空気圧により前記受風部が押圧されることで回動して前記入口が開かれ、且つ前記出口が閉じられて前記捕集部により形成された前記閉塞空間に前記ダストを捕集可能な状態となり、前記冷却ファンの停止時に回動して前記入口が閉じられ、且つ前記出口が開かれて前記ダストを排出可能な状態となることを特徴とする運搬車両。
【請求項２】
請求項１に記載の運搬車両において、
前記シーソー部材は、前記支点に対して質量差を有する形状であり、前記冷却ファンの停止時に質量差により前記支点を中心に回動して、前記ダストを排出可能な状態となることを特徴とする運搬車両。
【請求項３】
請求項１に記載の運搬車両において、
前記ダスト捕集装置は、前記ダクトの内壁と前記受風部とに接続されて前記シーソー部材に対して前記冷却ファンの非稼働時に前記ダストを排出可能な状態に保持する第１の弾性体を備え、
前記第１の弾性体は、前記冷却ファンの稼働時に前記ダストを捕集可能な状態にでき、前記冷却ファンの停止時に前記ダストを排出可能な状態に保持できるような弾性力を有することを特徴とする運搬車両。
【請求項４】
請求項３に記載の運搬車両において、
前記ダスト捕集装置は、前記シーソー部材により前記ダストを排出可能な状態で前記入口を別途遮蔽する入口遮蔽部材を備え、
前記入口遮蔽部材は、前記冷却ファンの非稼働時に前記シーソー部材が前記ダストを排出可能な状態で第２の弾性体の弾性力により前記入口を遮蔽し、
前記第２の弾性体は、前記入口遮蔽部材と前記案内部との間に前記入口遮蔽部材を押圧するように設けられ、前記冷却ファンの稼働時に冷却空気圧を受けて前記入口を開放し、前記冷却ファンの停止時に前記入口を遮蔽できるような弾性力を有することを特徴とする運搬車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉱山等で採掘した鉱物等を運搬するダンプトラック等の運搬車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に露天掘りの採掘場や鉱山等においては、油圧ショベルを用いて大量の鉱物や土砂を掘削し、掘削された大量の鉱物（砕石物）等をダンプトラックと呼ばれる大型の運搬車両に積載し、港等の荷下し場まで運搬する作業が行われる。
【０００３】
特に交流（ＡＣ）ドライブ駆動を採用した大型ダンプトラックの場合には、エンジンで発電機を駆動し、その電気をインバータで制御した後、交流モータを駆動して走行する。発電機は、コイルの電気抵抗によるエネルギ損失として熱を発生するため、強制的に冷却空気を発電機内に送り込み、発電機の冷却を行う必要がある。
【０００４】
大型ダンプトラックが稼働する鉱山では、積込機や先行走行する運搬車両が巻上げる砂塵により大気中には砂等の不純物質（以下、ダストと呼ぶ）が多く含まれる。そのため、ダストを含んだ空気を運搬車両に搭載される発電機内に直接取り込んでしまうと、ダストによって発電機の絶縁被膜が摩耗して、絶縁抵抗が低下する虞がある。
【０００５】
このように絶縁被膜が摩耗した状態で発電機の使用が継続されると、摩耗が進展して絶縁物が無くなり、最終的には絶縁破壊し、回転子が使用不可になる可能性がある。発電機の寿命延長は冷却空気からダストを除去することが最も有効な手段と考えられるが、フィルタを有する集塵装置は定期的なメンテナンスが必要である上に、フィルタの目詰まりによる冷却性能の低下が懸念される。
【０００６】
そこで、フィルタの目詰まり寿命を延長して空気中のダストを分離する技術も提案されており、一例として、「車両室内への吸気構造」（特許文献１参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５３５６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１には、建設機械等の車両室内への吸気構造において、サイクロン式のダスト分離機を配置してダストを分離し、分離されたダストを大気圧と吸気圧との差圧により開閉する開閉弁を用いて自動で排出する技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、ここでのダスト分離機は、ダストが溜まり続けて重くなるとスプリング式の開閉弁が伸びて開口してしまい、開口した口から空気が逃げることでエンジンへの流入空気量が低下し、冷却機能が劣化してしまうという問題がある。また、開閉弁によるダストの排出の際に、スプリング機能が劣化していると開口面積が小さくなるためにダストの排出量が低減し、ダストの排出効率が劣化してしまうという問題もある。これらの問題を解決するためには、頻繁にメンテナンスを行う必要があるため、特許文献１ではメンテナンス性において課題が残る。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、メンテナンスが不要でダストを自動的に捕集して排出できる構造を持つ運搬車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、車体と、前記車体に搭載されたエンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電を行うオルタネータと、前記オルタネータに冷却空気を供給する冷却空気供給装置と、を備えた運搬車両において、前記冷却空気供給装置は、冷却空気を前記オルタネータへ向けて流すダクトと、前記ダクトに設けられて冷却空気を吸い込んで吐出する冷却ファンと、前記ダクトに設けられて冷却空気中に含まれるダストを捕集した後に排出可能なダスト捕集装置と、を有して構成され、前記ダスト捕集装置は、前記ダクトにおける冷却空気の遠心力が作用する前記冷却ファンの軸中心から遠い側の前記ダクトの内壁に配置されており、前記ダクトの内部に位置して前記ダストを取り込むための入口と、前記ダクトの外部に位置して前記ダストを外部に排出するための出口と、前記入口と前記出口との間に設けられて支点を中心に回動するシーソー部材と、前記入口から前記ダクトの外側に延びて形成され、前記入口から前記出口まで前記ダストを案内する案内部と、を有し、前記シーソー部材は、前記支点を挟んで一端側に設けられ、前記入口を開閉する蓋部と、前記支点を挟んで他端側に設けられ、前記出口を開閉すると共に、前記案内部と接することで前記案内部との間に閉塞空間を形成する捕集部と、前記蓋部から前記ダクトの内側に延びる受風部とを備え、前記シーソー部材は、前記冷却ファンの稼働時に冷却空気圧により前記受風部が押圧されることで回動して前記入口が開かれ、且つ前記出口が閉じられて前記捕集部により形成された前記閉塞空間に前記ダストを捕集可能な状態となり、前記冷却ファンの停止時に回動して前記入口が閉じられ、且つ前記出口が開かれて前記ダストを排出可能な状態となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記構成により、メンテナンスが不要でダストを自動的に捕集して排出できる構造を持つ運搬車両を提供できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る運搬車両の実施形態であるダンプトラックの基本構成を一部透視して示した側面図である。
【図２】図１に示すダンプトラックに備えられる冷却系装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示すダンプトラックに備えられるオルタネータへの冷却構造をダスト捕集装置の取付け構造と合わせて示す要部の概略図である。
【図４】図１に示すダンプトラックを上面方向から示した図である。
【図５】図１に示すダンプトラックを後面方向から示した図である。
【図６Ａ】第１実施形態に係るダスト捕集装置の基本構成及び動作を示した概略図であって、冷却ファン稼働時のダストを捕集可能な状態を示す図である。
【図６Ｂ】第１実施形態に係るダスト捕集装置の基本構成及び動作を示した概略図であって、冷却ファン停止時のダストを排出可能な状態を示す図である。
【図７Ａ】第２実施形態に係るダスト捕集装置の基本構成及び動作を示した概略図であって、冷却ファン稼働時のダストを捕集可能な状態を示す図である。
【図７Ｂ】第２実施形態に係るダスト捕集装置の基本構成及び動作を示した概略図であって、冷却ファン停止時のダストを排出可能な状態を示す図である。
【図８Ａ】第３実施形態に係るダスト捕集装置の基本構成及び動作を示した概略図であって、冷却ファン稼働時のダストを捕集可能な状態を示す図である。
【図８Ｂ】第３実施形態に係るダスト捕集装置の基本構成及び動作を示した概略図であって、冷却ファン停止時のダストを排出可能な状態を示す図である。
【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形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る運搬車両の実施形態に係るダンプトラック１の基本構成を一部透視して示した側面図である。このダンプトラック１は、鉱山等で採掘された砕石物（鉱物）等を運搬する大型の運搬車両であり、頑丈なフレーム構造をなす車体２と、この車体２上に砕石物等の重い運搬物を大量に積載する荷台（ベッセル）３とにより大略構成される。車体２は、後述するフレーム４、建屋５、デッキ６、及びキャブ７等を含んで構成される。フレーム４は、車体２のベースとなるもので、製缶構造をなす強固な支持構造体として形成され、前後方向に延びるベースフレーム８と、このベースフレーム８の前後方向の中間部に配置された上部横梁９とにより大略構成される。
【００１６】
ベースフレーム８には、前方に向けて二又状（Ｖ字状やＵ字状）に拡開して延びた左右の脚部８Ａ（左側のみ図示）と、各脚部８Ａ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持部８Ｂ（左側のみ図示）とが具備されている。各脚部８Ａの間には後述するエンジン１０が配置されている。ベースフレーム８と共にフレーム４を構成する上部横梁９は、左右方向に延びる中空な角柱状に形成され、ベースフレーム８を構成する各支持部８Ｂの上端部に取付けられている。この上部横梁９は、ベースフレーム８の各支持部８Ｂから左右方向に張り出して延び、後述するデッキ６、キャブ７、コントロールキャビネット１１等を下側から支持する。
【００１７】
車体２の前部側に回転可能に設けられた左右の前輪１２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。各前輪１２は後述する左右の後輪１３と同様に、例えば２〜４メートルにおよぶタイヤ径（外形寸法）を持つ。車体２の後部側に回転可能に設けられた各後輪１３は、ダンプトラック１の駆動輪を構成し、後述するリアアクスルハウジング１４に対して回転可能に支持されている。そして、各後輪１３は、リアアクスルハウジング１４内に収容された後述する電動モータ１５によりそれぞれ回転駆動される。車体２の後部下側に設けられたリアアクスルハウジング１４は、各後輪１３間を軸方向（車体２の左右方向）に延びる筒状体として形成されている。
【００１８】
リアアクスルハウジング１４内には、各後輪１３をそれぞれ個別に回転駆動するための後述する一対の電動モータ１５が収容されている。これらの各電動モータ１５の出力軸の回転は、歯車減速機構（図示せず）等を介して低速、大トルクとなって各後輪１３に伝えられる。リアアクスルハウジング１４の軸方向中間部には、後述する冷却空気供給装置１６の電動モータ側ダクト１７が接続され、この電動モータ側ダクト１７を通じて供給される冷却空気により各電動モータ１５が間接的に冷却される構成となっている。
【００１９】
車体２の一部を構成する建屋５は、各支持部８Ｂの前側に位置して各脚部８Ａに取付けられている。また、建屋５は上部横梁９と協働して後述するデッキ６を下側から支持する。建屋５の上側に設けられたデッキ６は、各前輪１２よりも上方となる位置に配置され、車体２の前部上側の建屋５上に平坦な通路面等を形成する。このデッキ６上には、後述するキャブ７等が設置されている。荷台３の前面に位置して車体２の上端部左側に設けられたキャブ７は、デッキ６に配置されており、フレーム４の上部横梁９と建屋５とによって下側から支持される。
【００２０】
フレーム４の上部横梁９の下側に位置して車体２に搭載されたエンジン１０は、例えば大型のディーゼルエンジン等を用いて構成され、後述するオルタネータ１８を駆動する。エンジン１０により駆動されるオルタネータ１８は、後述する電動モータ１５に出力される駆動電力を発電するためのもので、例えば１５００ｋＷ程度の３相交流電力を発生させる。また、オルタネータ１８には、後述する冷却空気供給装置１６のオルタネータ側ダクト１９が接続され、このオルタネータ側ダクト１９を通じて供給される冷却空気によりオルタネータ１８を直接的に冷却する構成となっている。
【００２１】
リアアクスルハウジング１４内に設けられた一対の走行用の電動モータ１５は、例えば３相誘導電動機、３相ブラシレス直流電動機等の大型の電動モータによって構成され、各後輪１３を互いに独立して回転駆動する。ここで、各電動モータ１５には、オルタネータ１８の発電に基づく駆動電力が供給され、この駆動電力の供給により各電動モータ１５の回転軸が回転する。各電動モータ１５の回転軸の回転は、図示しない歯車減速機構等を介して各後輪１３に伝達され、各後輪１３の回転に応じてダンプトラック１が走行する構造となっている。
【００２２】
キャブ７の右側に並んで車体２の上端部中央に設けられたコントロールキャビネット１１は、フレーム４の上部横梁９によって下側から支持される。このコントロールキャビネット１１内には、走行用の各電動モータ１５を制御するインバータ、オルタネータ１８により発生する電流及びエンジン１０の回転速度を制御する制御盤、インバータ用の冷却水を冷却するラジエータ等が収容されている。ここでのコントロールキャビネット１１は、インバータ、制御盤を収容する役目を有する他、後述する冷却空気供給装置１６へ冷却空気を供給するための通路を構成する。このため、コントロールキャビネット１１の前面には、外気を冷却空気として取入れる冷却空気取入れ口１１Ａが開口して設けられている。また、コントロールキャビネット１１の底部には、コントロールキャビネット１１内に取入れられた冷却空気が流出する冷却空気の出口となる冷却空気流出口１１Ｂが開口して設けられている。
【００２３】
冷却空気供給装置１６は、コントロールキャビネット１１の冷却空気取入れ口１１Ａから流入し、冷却空気流出口１１Ｂから流出した外気を冷却空気として取り込み、その冷却空気をオルタネータ１８と電動モータ１５とに供給する。これにより、オルタネータ１８及び電動モータ１５を冷却するものである。この冷却空気供給装置１６は、冷却空気が流れる冷却空気供給路２０と、冷却空気中のダスト３０を除去するダスト捕集装置２４と、オルタネータ側冷却ファン２１と、電動モータ側冷却ファン２２とにより大略構成される。
【００２４】
冷却空気供給路２０は、コントロールキャビネット１１に設けられた冷却空気流出口１１Ｂから流出した冷却空気を取り込むための集合ボックス（プレナムボックス）２３を備える。また、冷却空気供給路２０は、集合ボックス２３から分岐してオルタネータ１８へ冷却空気を導く円筒状のオルタネータ側ダクト１９と、集合ボックス２３から分岐して電動モータ１５へ冷却空気を導く円筒状の電動モータ側ダクト１７と、を備えて構成されている。集合ボックス２３は、コントロールキャビネット１１の下側にボルト等の固定具（図示せず）を用いて取付けられ、コントロールキャビネット１１の冷却空気流出口１１Ｂと連通する。因みに、この集合ボックス２３についても、冷却空気をオルタネータ１８へ向けて流すダクトとみなすことができる。
【００２５】
図２は、上述したダンプトラック１に備えられる冷却系装置の概略構成を示したブロック図である。図２に示すように、この冷却系装置は、コントロールキャビネット１１における冷却空気の取り込みを受けて、冷却空気供給装置１６がオルタネータ１８とリアアクスルハウジング１４内の各電動モータ１５とを冷却する。
【００２６】
具体的に言えば、コントロールキャビネット１１の冷却空気取入れ口１１Ａから流入し、冷却空気流出口１１Ｂから流出した冷却空気を冷却空気供給装置１６の集合ボックス２３で取り込む。集合ボックス２３で取り込まれた冷却空気はオルタネータ側ダクト１９と電動モータ側ダクト１７とに導かれる。オルタネータ側ダクト１９にはオルタネータ側冷却ファン２１が設けられているため、集合ボックス２３に流入した冷却空気は、オルタネータ側冷却ファン２１によってオルタネータ側ダクト１９に流れる。即ち、オルタネータ側冷却ファン２１は冷却空気を吸い込んで吐出する。また、電動モータ側ダクト１７には電動モータ側冷却ファン２２が設けられているため、集合ボックス２３に流入した冷却空気は、電動モータ側冷却ファン２２によって電動モータ側ダクト１７にも流れる。即ち、電動モータ側冷却ファン２２も冷却空気を吸い込んで吐出する。この結果、集合ボックス２３に流入した冷却空気は、オルタネータ側ダクト１９と電動モータ側ダクト１７とに分流する。
【００２７】
ここで、本実施形態における冷却空気供給装置１６は、冷却空気供給路２０の形状（各ダクト１７，１９の形状）とオルタネータ１８及び各電動モータ１５の配置とにより、オルタネータ１８内に供給された冷却空気が直接的に固定子及び回転子コイル（図示せず）に衝突する場合がある。これに対し、リアアクスルハウジング１４内に供給された冷却空気は直接的に各電動モータ１５に衝突しない構成となっている。このため、本実施形態では、オルタネータ１８側にダスト捕集装置２４を設置することによって、オルタネータ１８の固定子及び回転子コイルの絶縁被膜が冷却空気中のダストによって摩滅しないように対策を講じている。一方、リアアクスルハウジング１４内に供給された冷却空気は、直接的に各電動モータ１５に衝突しないため、絶縁被膜の摩滅問題の発生する可能性が低いことにより、ダスト捕集装置２４を設けていない。
【００２８】
図３は、上述したダンプトラック１に備えられるオルタネータ１８への冷却構造（冷却空気供給装置１６の要部）をダスト捕集装置２４の取付け構造と合わせて示す要部の概略図である。このオルタネータ１８への冷却構造では、オルタネータ側冷却ファン２１とオルタネータ１８との間の位置にオルタネータ側通風ダクト２５に設け、ダストを捕集・排出するダスト捕集装置２４をオルタネータ側通風ダクト２５に設けている。
【００２９】
コントロールキャビネット１１から集合ボックス２３及びオルタネータ側ダクト１９を経由してオルタネータ側冷却ファン２１により排出された冷却空気は、オルタネータ側通風ダクト２５の屈曲面部を通過する際に遠心力が発生する。このとき、質量のあるダスト粒子は慣性力で直進しようとする性質があるため、オルタネータ側通風ダクト２５の側面の冷却空気による遠心力の働く特定領域２６にダスト捕集装置２４を設ければ、効率良くダストを捕集することができる。この特定領域２６は、オルタネータ側冷却ファン２１の軸中心から遠い側のオルタネータ側通風ダクト（ダクト）２５の内壁を示す。なお、ダスト捕集装置２４の設置個所は、冷却空気による遠心力の働く領域であればどの位置でもよい。例えば、図３に示したようなオルタネータ側通風ダクト２５でなく、ダスト捕集装置２４を集合ボックス２３内に設置することも可能である。
【００３０】
図４は、上述したダンプトラック１を上面方向から示した図である。また、図５は、上述したダンプトラック１を後面方向から示した図である。図４に示すように、ダスト捕集装置２４は、車体２の中央に設置されており、ダスト捕集装置２４で捕集されたダストを排出する場所も車体２の中央となる。そこで、図５に示されるように、車体２の中央にダスト３０を排出後にダンプトラック１が走行を再開した場合を想定する。こうした場合においても、排出されたダスト３０は車体２の中央にあるため、前進後進に拘らず各前輪１２及び各後輪１３によってダスト３０が上空に巻上げられることはない。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、オルタネータ１８に冷却空気が直接当たり、各電動モータ１５には冷却空気が間接的に当たるため、ダスト捕集装置２４をオルタネータ１８側にのみ設ける構成とした。これに対し、各電動モータ１５に冷却空気が直接当たり、オルタネータ１８には冷却空気が間接的に当たる構成の場合には、ダスト捕集装置２４を各電動モータ１５側にのみ設けるようにすれば良い。また、ダスト捕集装置２４は、ダンプトラック１の冷却系統に設置する以外にも、運搬車両全般における冷却系統に用いることができることは言うまでもない。以下は、ダスト捕集装置２４をオルタネータ１８側にのみ設ける場合の細部構成について、幾つかの実施形態を挙げて詳細に説明する。
【００３２】
「第１実施形態」
図６Ａ及び図６Ｂは、上述したダンプトラック１に備えられる第１実施形態に係るダスト捕集装置２４Ａの基本構成及び動作を示した概略図である。図６Ａは冷却ファン稼働時のダスト３０を捕集可能な状態を示す図、図６Ｂは冷却ファン停止時のダスト３０を排出可能な状態を示す図である。
【００３３】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１実施形態に係るダスト捕集装置２４Ａは、オルタネータ側通風ダクト２５における冷却空気の遠心力が作用する特定領域２６に配置されており、オルタネータ側通風ダクト２５の内部に位置してダスト３０を取り込むためのダスト捕集入口（入口）３３と、オルタネータ側通風ダクト２５の外部に位置してダスト３０を外部に排出するためのダスト排出口（出口）３４と、ダスト捕集入口３３とダスト排出口３４との間に設けられて支点となるヒンジ２７を中心に回動するシーソー部材２９Ａと、ダスト捕集入口３３からオルタネータ側通風ダクト２５の外側に延びて形成され、ダスト捕集入口３３からダスト排出口３４までダスト３０を案内する案内部Ｇと、を有している。なお、案内部Ｇはオルタネータ側通風ダクト２５と一体で形成されている。
【００３４】
シーソー部材２９Ａは、ヒンジ（支点）２７を挟んで一端側（オルタネータ側通風ダクト２５の内側）に設けられ、ダスト捕集入口３３を開閉する蓋部２８Ｂと、ヒンジ２７を挟んで他端側（オルタネータ側通風ダクト２５の外側）に設けられ、ダスト排出口３４を開閉すると共に、案内部Ｇと接することで案内部Ｇとの間に閉塞空間を形成する捕集部２８Ａと、蓋部２８Ｂのうちヒンジ２７から蓋部２８Ｂの端部までの間の位置（この例では端部）からオルタネータ側通風ダクト２５の内側に屈曲して延びる受風部２８Ｃとから成る。このシーソー部材２９Ａは、ヒンジ２７を中心に回動可能なようにヒンジ２７に対して蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃ＞捕集部２８Ａとなるように質量差を持たせた形状となっている。
【００３５】
具体的に言えば、捕集部２８Ａは、ヒンジ２７に結合される長さＬ１とこれより垂直方向に屈曲した長さＬ０との片部から成る短尺な寸法となっている。蓋部２８Ｂは、ヒンジ２７に結合される長さＬ２の片部から成る長尺な寸法となっている。受風部２８Ｃは蓋部２８Ｂより鈍角方向に屈曲した長さＬ３の片部から成る短尺な寸法となっている。長さＬ１の片部と長さＬ２の片部とは、一体化されて同一平面を成している。捕集部２８Ａと蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃとはヒンジ２７を中心としてシーソー動作する。なお、ヒンジ２７の代わりにピン等を用いても良い。
【００３６】
この捕集部２８Ａにおける片部の長さＬ０、長さＬ１と、蓋部２８Ｂにおける片部の長さＬ２、及び受風部２８Ｃにおける片部の長さＬ３とは、以下の物理的特性及び設計事項の関係を満たすように選定されている。第１に捕集部２８Ａの質量Ｗ１と蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃの質量Ｗ２との関係がＷ１＜Ｗ２となっている。第２に捕集部２８Ａが受ける風圧Ｐ１と蓋部２８Ｂが受ける風圧Ｐ２との関係がＰ１＜Ｐ２となっている。第３に受風部２８Ｃとオルタネータ側通風ダクト２５との開口角度θ１とオルタネータ側通風ダクト２５の曲面部の角度θ２との関係がθ１≧θ２となっている。
【００３７】
このような諸条件の関係を満たすことにより、図６Ａに示すオルタネータ側冷却ファン２１の稼働時には、冷却空気の風圧（冷却空気圧）によりシーソー部材２９Ａに係る受風部２８Ｃが押されることになる。これにより、ヒンジ２７を支点に捕集部２８Ａと蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃとが半時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂとオルタネータ側通風ダクト２５とに隙間が生じてダスト捕集入口３３が形成される。
【００３８】
このとき、同時に捕集部２８Ａとオルタネータ側通風ダクト２５から延びて形成された案内部Ｇとの隙間（ダスト排出口３４）が閉じられて捕集部２８Ａと案内部Ｇとの間に閉塞空間が形成され、この閉塞空間にダスト３０を捕集可能な状態となる。即ち、オルタネータ側冷却ファン２１の稼働中において、捕集部２８Ａが受ける風圧Ｐ１と蓋部２８Ｂが受ける風圧Ｐ２との関係はＰ１＜Ｐ２であるため、ダスト排出口３４が形成されない。この結果、ダスト３０の捕集可能な状態が安定して保持され、ダスト３０を効率良く捕集することができる。
【００３９】
これに対し、図６Ｂに示すオルタネータ側冷却ファン２１の停止時には、冷却空気圧がシーソー部材２９Ａに作用しない。さらに、捕集部２８Ａの質量Ｗ１と蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃの質量Ｗ２の関係がＷ１＜Ｗ２であるため、シーソー部材２９Ａの重心位置はヒンジ２７に対して蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃ側寄りである。これにより、ヒンジ２７を支点にシーソー部材２９Ａが時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂとオルタネータ側通風ダクト２５との隙間のダスト捕集入口３３が閉じる。このとき、同時に捕集部２８Ａと案内部Ｇとに隙間が生じてダスト排出口３４が形成され、ダスト３０を排出可能な状態となる。この結果、ダスト３０の排出可能な状態が安定して保持され、ダスト３０を自動的に、かつ、効率良く排出することができる。
【００４０】
なお、第１実施形態に係るダスト捕集装置２４Ａにおいて、捕集部２８Ａにフィルタを取付けるようにしても良い。この場合、フィルタによって捕集部２８Ａとオルタネータ側通風ダクト２５とが閉状態となって形成されたダスト捕集部でのダスト３０の巻き上がりを防止することができる。この結果、より安定してダスト３０の捕集を行うことが可能になる。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態に係るダスト捕集装置２４Ａによれば、オルタネータ側冷却ファン２１の稼働中（エンジン１０稼働中）は冷却空気圧の作用により、ダスト３０を効率良く安定して捕集し、オルタネータ側冷却ファン２１の稼働が停止したとき（エンジン１０停止中）には、シーソー部材２９Ａが自重（質量差）で傾いて自動的に、かつ効率良くダスト３０を排出できる。また、ダスト捕集装置２４Ａを、シーソー部材２９Ａを用いた簡単な構成としたので、メンテナンスが不要で、使い勝手が良い。なお、第１実施形態において、支点となるヒンジ２７に代えて、ピンを用いることも可能である。
【００４２】
「第２実施形態」
図７Ａ及び図７Ｂは、上述したダンプトラック１に備えられる第２実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｂの基本構成及び動作を示した概略図である。図７Ａは冷却ファン稼働時のダスト３０を捕集可能な状態を示す図、図７Ｂは冷却ファン停止時のダスト３０を排出可能な状態を示す図である。
【００４３】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第２実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｂは、先のダスト捕集装置２４Ａと比べ、シーソー部材２９Ａとは形状が異なるシーソー部材２９Ｂにばね等による第１の弾性体３１を備えた点が相違している。このダスト捕集装置２４Ｂについても、オルタネータ側通風ダクト２５における冷却空気の遠心力が作用する特定領域２６に配置される。ここでのシーソー部材２９Ｂについても、第１実施形態と同様な蓋部２８Ｂ及び捕集部２８Ａから成る。その上、蓋部２８Ｂは、ヒンジ２７から蓋部２８Ｂの端部までの間の位置、ここではヒンジ２７の位置からオルタネータ側通風ダクト２５の内側方向に延びる受風部２８Ｃを備えている。捕集部２８Ａは、ヒンジ２７に結合される長さＬ１とこれより垂直方向に屈曲した長さＬ０との片部から成る短尺な寸法となっている。蓋部２８Ｂは、ヒンジ２７に結合された長さＬ４の片部から成る長尺な寸法となっている。受風部２８Ｃは、ヒンジ２７に起立するように結合された長さＬ５の片部から成る短尺な寸法となっている。長さＬ１の片部と長さＬ４の片部とは、一体化されて同一平面を成すように形成されている。また、このダスト捕集装置２４Ｂでは、受風部２８Ｃとオルタネータ側通風ダクト２５の内壁とに接続されてシーソー部材２９Ｂに対してオルタネータ側冷却ファン２１の非稼働時にダスト３０を排出可能な状態に保持する第１の弾性体３１が備えられている。
【００４４】
この捕集部２８Ａにおける片部の長さＬ０、長さＬ１と、蓋部２８Ｂにおける片部の長さＬ４、受風部２８Ｃにおける片部の長さＬ５と、第１の弾性体３１のばね定数Ｋ１とは、以下の要件を満たすように選定されている。この要件は捕集部２８Ａが受ける風圧Ｐ１と蓋部２８Ｂが受ける風圧Ｐ２との関係がＰ１＜Ｐ２となることである。また、第１の弾性体３１のばね定数Ｋ１は、シーソー部材２９Ｂの受風部２８Ｃに対してダスト３０を排出可能な状態に保持する弾性力を有するものとする。即ち、この弾性力は、オルタネータ側冷却ファン２１における稼働時にダスト排出口３４を閉じてダスト捕集入口３３を開き、停止時にダスト排出口３４を開いてダスト捕集入口３３を閉じることができれば良い。
【００４５】
このような要件を満たすことにより、図７Ａに示すオルタネータ側冷却ファン２１の稼働時には、冷却空気の風圧（冷却空気圧）によりシーソー部材２９Ｂに係る受風部２８Ｃが押されることになる。これにより、ヒンジ２７を支点に捕集部２８Ａと蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃとが第１の弾性体３１の弾性力に抗して半時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂとオルタネータ側通風ダクト２５とに隙間が生じてダスト捕集入口３３が形成される。このとき、同時に捕集部２８Ａと案内部Ｇとの隙間（ダスト排出口３４）が閉じられて捕集部２８Ａと案内部Ｇとの間に閉塞空間が形成され、この閉塞空間にダスト３０を捕集可能な状態となる。オルタネータ側冷却ファン２１の稼働中において、捕集部２８Ａが受ける風圧Ｐ１と蓋部２８Ｂが受ける風圧Ｐ２との関係はＰ１＜Ｐ２であるため、ダスト排出口３４が形成されない。この結果、ダスト３０の捕集可能な状態が安定して保持され、ダスト３０を効率良く捕集することができる。
【００４６】
これに対し、図７Ｂに示すオルタネータ側冷却ファン２１の停止時には、シーソー部材２９Ｂに係る受風部２８Ｃへ第１の弾性体３１の弾性力（復元力）が作用する。これにより、ヒンジ２７を支点に捕集部２８Ａと蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃとが時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂとオルタネータ側通風ダクト２５との隙間のダスト捕集入口３３が閉じる。このとき、同時に捕集部２８Ａと案内部Ｇとに隙間が生じてダスト排出口３４が形成され、ダスト３０を排出可能な状態となる。このとき、第１の弾性体３１の弾性力により、ダスト排出口３４の開放状態が安定する。この結果、ダスト３０の排出可能な状態がより一層安定して保持され、ダスト３０を自動的に、かつ効率良く排出することができる。
【００４７】
以上説明したように、第２実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｂによれば、第１実施形態と同様な作用効果を奏することに加えて、第１の弾性体３１を備えたことにより、ダスト３０の排出をより一層安定して行うことができる利点がある。
【００４８】
因みに、第２実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｂにおいても、捕集部２８Ａにフィルタを取付けるようにしたり、或いは捕集部２８Ａ及び受風部２８Ｃの質量Ｗ１と蓋部２８Ｂの質量Ｗ２との関係をＷ１＜Ｗ２として作用させても良い。後者のように捕集部２８Ａ及び受風部２８Ｃの質量Ｗ１と蓋部２８Ｂの質量Ｗ２の関係をＷ１＜Ｗ２として作用させた場合においても、第１の弾性体３１の弾性力に関する要件は同じである。但し、第１の弾性体３１の弾性力が受風部２８Ｃに作用する分、捕集部２８Ａ及び受風部２８Ｃの質量Ｗ１を蓋部２８Ｂの質量Ｗ２に近付けることができる。
【００４９】
「第３実施形態」
図８Ａ及び図８Ｂは、上述したダンプトラック１に備えられる第３実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｃの基本構成及び動作を示した概略図である。図８Ａは冷却ファン稼働時のダスト３０を捕集可能な状態に関する図、図８Ｂは冷却ファン停止時のダスト３０を排出可能な状態に関する図である。
【００５０】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第３実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｃは、先のダスト捕集装置２４Ｂと比べ、シーソー部材２９Ｂ以外にダスト３０を排出可能な状態でダスト捕集入口３３を別途遮蔽する入口遮蔽部材を備えた点が相違している。このダスト捕集装置２４Ｃについても、オルタネータ側通風ダクト２５における冷却空気の遠心力が作用する特定領域２６に配置される。
【００５１】
第３実施形態における入口遮蔽部材は、オルタネータ側通風ダクト２５の傾斜角部に支点であるヒンジ２７′を用いて遮蔽プレート２８Ｄを取付け、オルタネータ側通風ダクト２５の傾斜面と遮蔽プレート２８Ｄとの間に第２の弾性体３１′を取付けて構成される。即ち、この入口遮蔽部材は、オルタネータ側冷却ファン２１の非稼働時にシーソー部材２９Ｂがダスト３０を排出可能な状態で第２の弾性体３１′の弾性力によりダスト捕集入口３３を遮蔽する。第２の弾性体３１′は、ダスト捕集入口３３とダスト排出口３４との間に存在する入口遮蔽口３５内であって、入口遮蔽部材の遮蔽プレート２８Ｄと案内部Ｇとの間に遮蔽プレート２８Ｄを押圧するように設けられる。この第２の弾性体３１′は、オルタネータ側冷却ファン２１における稼働時に冷却空気圧を受けてダスト捕集入口３３を開放し、停止時にダスト捕集入口３３を遮蔽する弾性力を有するものであれば良い。因みに、第１の弾性体３１のばね定数Ｋ１と第２の弾性体３１′のばね定数Ｋ２との関係はＫ１＜Ｋ２とする。
【００５２】
このような要件を満たすことにより、図８Ａに示すオルタネータ側冷却ファン２１の稼働時には、まず冷却空気の風圧（冷却空気圧）によりシーソー部材２９Ｂに係る受風部２８Ｃが押されることになる。これにより、ヒンジ２７を支点に捕集部２８Ａと蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃとが第１の弾性体３１の弾性力に抗して半時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂと遮蔽プレート２８Ｄとの間に隙間が生じてダスト捕集入口３３が形成される。このとき、同時に捕集部２８Ａと案内部Ｇとの隙間（ダスト排出口３４）が閉じられて捕集部２８Ａと案内部Ｇとの間に閉塞空間が形成され、この閉塞空間にダスト３０を捕集可能な状態となる。
【００５３】
さらに、ダスト捕集入口３３から吹き込む冷却空気の風圧（冷却空気圧）により遮蔽プレート２８Ｄが押されて、ヒンジ２７′を支点に遮蔽プレート２８Ｄが第２の弾性体３１′の弾性力に抗して半時計回りに回転する。これに伴い、遮蔽プレート２８Ｄと受風部２８Ｃとの隙間が広がり、ダスト３０を良好に捕集可能な状態が得られる。この結果、冷却空気を外に逃がすこと無く冷却性能を維持した上でダスト３０の捕集可能な状態が安定して保持され、ダスト３０を効率良く捕集することができる。
【００５４】
ここで、第１の弾性体３１のばね定数Ｋ１と第２の弾性体３１′のばね定数Ｋ２との関係はＫ１＜Ｋ２であるため、第１の弾性体３１の弾性力Ｆ１と第２の弾性体３１′の弾性力Ｆ２の関係はＦ１＜Ｆ２となる。従って、この弾性力の相違により、遮蔽プレート２８Ｄが冷却空気の風圧で押されるタイミングは、シーソー部材２９Ｂに係る受風部２８Ｃが冷却空気の風圧で押されるタイミングよりも遅くなる。こうしたタイミングの時間差ができることにより、シーソー部材２９Ｂが反時計回りに回転してダスト排出口３４が塞がれた状態になった後、ダスト捕集入口３３が遮蔽プレート２８Ｄで開けられるため、冷却空気を外部に漏らすことがない。
【００５５】
これに対し、図８Ｂに示すオルタネータ側冷却ファン２１の停止時には、まずシーソー部材２９Ｂに係る受風部２８Ｃへ第１の弾性体３１の弾性力（復元力）が作用する。これにより、ヒンジ２７を支点に捕集部２８Ａと蓋部２８Ｂ及び受風部２８Ｃとが時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂと遮蔽プレート２８Ｄとの隙間のダスト捕集入口３３が閉じる。このとき、同時に捕集部２８Ａと案内部Ｇとに隙間が生じてダスト排出口３４が形成され、ダスト３０を排出可能な状態となる。
【００５６】
さらに、遮蔽プレート２８Ｄへ第２の弾性体３１′の弾性力（復元力）が作用する。これにより、ヒンジ２７′を支点に遮蔽プレート２８Ｄが時計回りに回転する。これに伴い、蓋部２８Ｂと遮蔽プレート２８Ｄとの隙間のダスト捕集入口３３が閉じ、ダスト３０を良好に排出可能な状態が得られる。この結果、冷却空気を外に逃がすこと無く冷却性能を維持した上でダスト３０の排出可能な状態が安定して保持され、ダスト３０を効率良く排出することができる。
【００５７】
以上説明したように、第３実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｃによれば、第２実施形態と同様な作用効果を奏することに加えて、遮蔽プレート２８Ｄを設ける構成としたことにより、冷却効率の低下を防止できる利点もある。よって、第３実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｃをダンプトラック１に適用すると、例えばオルタネータ側冷却ファン２１の停止中に車体２外で強風が起き、ダスト３０が舞い上がった場合でも遮蔽プレート２８Ｄがダストカバーとして働く。これにより、オルタネータ側通風ダクト２５内へダスト３０が逆流することが防止される。なお、第３実施形態で説明したような第２の弾性体３１′を用いずに、例えば図６Ａ及び図６Ｂに示したような質量差を持たせたシーソー構造の入口遮蔽部材に変更することもできる。
【００５８】
因みに、第３実施形態に係るダスト捕集装置２４Ｃにおいても、捕集部２８Ａにフィルタを取付けるようにしたり、或いは捕集部２８Ａ及び受風部２８Ｃの質量Ｗ１と蓋部２８Ｂの質量Ｗ２との関係をＷ１＜Ｗ２として作用させても良い。
【００５９】
以上説明したように、各実施形態で説明したダスト捕集装置２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、冷却空気に遠心力の働くオルタネータ側通風ダクト２５の特定領域２６に設けられる。そして、オルタネータ側冷却ファン２１における稼働中にはダスト３０を遠心分離により捕集し、停止時にはダスト３０を自動的に排出する。この結果、冷却空気の風量を下げることなく、冷却空気の動力のみでダスト３０を捕集・排出できる。
【００６０】
また、各実施形態に係るダスト捕集装置２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、プレート部材やヒンジ部材を取付けることを基本とし、さらに弾性部材を取付けるだけの簡単な構成にすることができる。これにより、ダスト捕集装置２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの製作工程を短縮し、製造コストを下げることができる。さらに、冷却空気中のダスト３０が自動的に分離・捕集・排出されるため、ダスト捕集装置２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃはメンテナンスフリーとなり、使い勝手が良い。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施形態や各実施形態で開示した主旨に限定されず、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態や各実施形態は、好適な例を示したが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現可能であるが、これらは添付した特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。例えば各実施形態で説明したシーソー部材２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、オルタネータ側冷却ファン２１の停止時にダスト捕集入口３３を閉じる形状や仕組みとして説明したが、ダスト３０をダスト排出口３４から排出する際、ダスト捕集入口３３を閉じない形状や仕組みとしても良い場合等を例示できる。
【符号の説明】
【００６２】
１  ダンプトラック（運搬車両）
２  車体
１０  エンジン
１１  コントロールキャビネット
１１Ａ  冷却空気取入れ口
１１Ｂ  冷却空気流出口
１４  リアアクスルハウジング
１５  電動モータ
１６  冷却空気供給装置
１７  電動モータ側ダクト
１８  オルタネータ
１９  オルタネータ側ダクト
２０  冷却空気供給路
２１  オルタネータ側冷却ファン
２２  電動モータ側冷却ファン
２３  集合ボックス(プレナムボックス)
２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ  ダスト捕集装置
２５  オルタネータ側通風ダクト
２６  特定領域
２７  ヒンジ（支点）
２７′  ヒンジ（入口遮蔽部材）
２８Ａ  捕集部
２８Ｂ  蓋部
２８Ｃ  受風部
２８Ｄ  遮蔽プレート
２９Ａ、２９Ｂ  シーソー部材
３０  ダスト
３１  第１の弾性体
３１′  第２の弾性体（入口遮蔽部材）
３２  冷却風（冷却空気）の流れ
３３  ダスト捕集入口（入口）
３４  ダスト排出口（出口）
３５  入口遮蔽口
Ｇ  案内部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019064326.tif 000006
【図５】
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【図６Ａ】
2019064326.tif 000008
【図６Ｂ】
2019064326.tif 000009
【図７Ａ】
2019064326.tif 000010
【図７Ｂ】
2019064326.tif 000011
【図８Ａ】
2019064326.tif 000012
【図８Ｂ】
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