(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬物の積載をする積載部と、複数のタイヤを車幅方向に並行に配置してなる後輪とを有し、前記積載部に運搬物を積載したまま走行が可能な車両本体と、
前記車両本体に設けられ、前記後輪の車幅方向内側に配置された後内輪タイヤを強制的に冷却する冷却手段とを有し、
前記車両本体は、前記後内輪タイヤの内側面の近傍に配置された電動モータ、前記後内輪タイヤのホイールを回転自在に支持する筒形のスピンドル部材、同スピンドル部材に設けられ前記電動モータの回転を前記スピンドル部材内を通して受け減速して前記ホイールに伝える減速ユニットを有して構成される電動式の走行駆動装置と、前記スピンドル部材の端と連ねて前記電動モータの周囲を覆うように設けられたケーシング部材、前記ケーシング部材内へ外気を冷却風として送るブロアとを有したモータ冷却構造とを有し、
前記冷却手段は、前記後内輪タイヤの内側面の近辺に配置される前記スピンドル部材あるいは前記ケーシング部材の外壁に設けられ、前記電動モータの冷却を終えた後の冷却風を前記後内輪タイヤの内側面へ中心側から放射状に吹き出させる吹出部から構成される
ことを特徴とする運搬車両。
【請求項２】
前記吹出部は、前記後内輪タイヤの中心側に配置される前記スピンドル部材あるいは前記ケーシング部材の外壁部分に前記後内輪タイヤの周方向に沿って複数設けられた吹出口と、前記スピンドル部材あるいは前記ケーシング部材に設けられ前記吹出口から放射状に吹き出した冷却風を前記後内輪タイヤの内側面に沿わせる流れに整流する整流部とを有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の運搬車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高重量の運搬物を積載して運搬する運搬車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山の採掘現場では、ダンプトラックと呼ばれる大型の運搬車両を用いて、採掘した砕石物（高重量の運搬物）を運搬することが行われている。
こうした運搬車両の車両本体には、特許文献１にも開示されているように前側に操舵輪をなす前輪、後側に駆動輪をなす、複数のタイヤを車幅方向に並行に配置してなる後輪を有し、上部に砕石物などの運搬物を積載するベッセルをもつ構造が用いられる。この運搬車両も、前・後輪には、一般の自動車と同様、ゴム製のタイヤが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７３４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、後輪の車幅方向内側に配置される後内輪タイヤは、走行風による冷却が期待できないため、温度上昇しやすく、他のタイヤより負担が強いられやすい。
このため、後内輪タイヤは、損傷しやすく、他のタイヤに比べ寿命が短くなる傾向にある。
【０００５】
特に電動駆動式のパワーユニットを搭載した運搬車両、すなわちエンジンの軸出力で発電機を駆動し、同発電機で発電された電力で、電動式の走行駆動装置を駆動、すなわち電動モータを励磁して車輪を駆動するパワーユニットを用いた運搬車両の場合、後内輪タイヤは、電動モータの熱の影響を受けやすい。
【０００６】
すなわち、多くの電動式の走行駆動装置は、後内輪タイヤの近くに、空冷式の冷却構造で冷却される電動モータを配置し、後内輪タイヤのホイール内側に、スピンドル部材と共に減速ユニットを配置し、電動モータの回転を減速ユニットで減速して後内輪タイヤのホイールに伝える構造が採用されるため（特許文献１を参照）、後内輪タイヤは、電動モータの熱が加わり、温度上昇しやすくいなるからであり、この点も後内輪タイヤの寿命が短くなる要因ともなっている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、後内輪タイヤの寿命が延ばせる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】
【０００８】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、  搬物の積載をする積載部、複数のタイヤを車幅方向に並行に配置してなる後輪を有する車両本体と、後輪の車幅方向内側に配置された後内輪タイヤを強制的に冷却する冷却手段とを有し、車両本体は、後内輪タイヤの内側面の近傍に配置された電動モータ、後内輪タイヤのホイールを回転自在に支持する筒形のスピンドル部材、同スピンドル部材に設けられ電動モータの回転をスピンドル部材内を通して受け減速してホイールに伝える減速ユニットを有して構成される電動式の走行駆動装置と、スピンドル部材の端と連ねて電動モータの周囲を覆うように設けられたケーシング部材、ケーシング部材内へ外気を冷却風として送るブロアとを有したモータ冷却構造とを有し、冷却手段は、後内輪タイヤの内側面の近辺に配置されるスピンドル部材あるいはケーシング部材の外壁に設けられ、電動モータの冷却を終えた後の冷却風を後内輪タイヤの内側面へ中心側から放射状に吹き出させる吹出部から構成されるものとした。
【０００９】
請求項２の発明は、さらに冷却風が後内輪タイヤの内側面の全域へくまなく届いて効果的に後内輪タイヤを冷却するよう、吹出部には、後内輪タイヤの中心側に配置されるスピンドル部材あるいはケーシング部材の外壁部分に、後内輪タイヤの周方向に沿って複数の吹出口を設け、スピンドル部材あるいはケーシング部材に、吹出口から放射状に吹き出した冷却風を後内輪タイヤの内側面に沿わせる流れに整流する整流部を設けた構成を採用した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、温度上昇が生じやすい後内輪タイヤの内側面は、空冷の冷却構造で冷却される電動モータ、減速ユニットを組み合わせた既存の電動式の走行駆動装置の各機器を流用して、簡単に冷却することができ、電動駆動式の運搬車両において過度な温度上昇が抑えられる。
したがって、後内輪タイヤの寿命を延ばすことができる。特に後内輪タイヤは、作業がしにくい場所に配置されているため、タイヤ交換作業やタイヤローテション作業は面倒であるが、後内輪タイヤの寿命が延ばせることによって、その作業頻度を少なくすることができ、その効果は大である。
【００１３】
請求項２の発明によれば、さらに冷却風を後内輪タイヤの内側面の全域へくまなく届かせることができ、効果的に後内輪タイヤを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る運搬車両となるダンプトラックの全体を示す一部切欠した側面図。
【図２】同ダンプトラックにおいて、後輪の車幅方向内側に配置された後内輪タイヤを冷却する冷却構造を示す斜視図。
【図３】図２中のＡ−Ａ線に沿う後輪周辺の構造を示す断面図。
【図４】ダンプトラックの走行中、後内輪タイヤが冷却されているときを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を図１ないし図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、運搬車両であるところの例えば電動駆動式のパワーユニットを採用したダンプトラック（例えば車両総重量４００ｔクラス）の概略的な構成を示し、図２は、同ダンプトラックのタイヤ冷却構造を示し、図３は、同タイヤ冷却構造の後輪付近の構造を示し、図４は、同タイヤ冷却構造で後内輪タイヤを冷却しているときを示している。但し、図１，２中の矢印Ｆは、ダンプトラックの前側を示し、矢印Ｒはダンプトラックの後側を示している。
【００１７】
まず、ダンプトラックの主な構成について説明する。
図１，２中１は車両本体を示している。車両本体１は、車両前後方向に延びるラダー状のフレーム２を有している。このフレーム２の前部両側（左右；車幅方向両側）には、前輪をなす左右に操舵可能な操舵輪３が組み付けられている（片側しか図示せず）。操舵輪３は、いずれもホイール４（図２に一部図示）が組み付いたゴム製の走行タイヤ５で構成され、懸架装置（図示しない）でフレーム２に支持させてある。フレーム２の後部両側（左右；車幅方向両側）には、後輪をなす駆動輪７が組み付けられている。駆動輪７は、いずれもホイール８の組み付いたゴム製の走行タイヤ９を二本、並行に配置したタイヤ、いわゆるダブルタイヤで構成され、後述する懸架装置１１でフレーム２に支持させてある。ちなみに、この駆動輪７の外側に配置された走行タイヤを、ここでは後外輪タイヤ９ｃとし、内側に配置された走行タイヤを後内輪タイヤ９ｄとして区別する。
【００１８】
図１に示されるようにフレーム２の中央〜後部の上部分には、重量の有る運搬物、ここでは砕石物Ｔを積載するベッセル１５（本願の積載部に相当）が搭載されている。このベッセル１５の後部は、連結ピン部１６でフレーム２に回動自在に支持され、ベッセル１５の中央両側は、フレーム２から延びるシリンダ装置１７（いずれも図１に一部図示）が連結されていて、シリンダ装置１７の伸縮動作により、ベッセル全体を連結ピン部１６を支点として、起立する方向や伏せる方向に駆動する構造としてある。
【００１９】
フレーム２の前部には、図２にも示されるようにフレーム２よりも上方となる地点にフロントデッキ２０が組み付けられている。このフロントデッキ２０上の左右方向片側には、ダンプトラックの運転に必要な各種機器（計器盤、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、チェンジレバー、ベッセル操作部など）が装備されたキャビン２１が設けられる。反対側には、大容量のインバータや同インバータの放熱器などといったインバータ機器２３（図１に一部だけ図示）が収められたキャビネット２４が設けられている。このキャビネット２４の壁部、例えば前面壁の上段には、外気を冷却風として取り入れる冷却空気取入口２４ａが設けられている。
【００２０】
またフレーム２には、図１，２に示されるように電動駆動式のパワーユニット２７（電動駆動構造）が設けられる。同パワーユニット２７は、例えばフロントデッキ２０の直下のフレーム部分（前部)に設置した発電用のエンジン２９、エンジン２９の出力軸に連結されたオルタネータ３０（発電機）、フレーム２の後部両側に配置された一対の電動式の走行駆動装置３２と、同電動式の走行駆動装置２３を構成する電動モータ３３を冷却するモータ冷却構造６０とを有して構成される。
【００２１】
このうち電動式の走行駆動装置３２は、左右のいずれ共、図２，３に示されるように駆動輪７（後輪）を懸架する懸架装置１１で、駆動輪７と共に走行用の電動モータ３３、筒形のスピンドル部材３５、減速ユニット３７を懸架させた構造が用いられる。
具体的には走行駆動装置３２は、フレーム２の車幅方向中央に配置されたモータ支持筒４０（本願のケーシング部材に相当）を有する。同モータ支持筒４０の左右両側に、対称的に一対の電動モータ３３が収容されている。このモータ支持筒４０は、左右両側から車両前方へ突き出る一対のトレーリングアーム４１にてフレーム２に上下動可能に支持される。またモータ支持筒４０は、直上のフレーム部分との間に介装されたリンク機構４２によっても上下動可能に支持される。むろんモータ支持筒４０は、フレーム２との間に介装された弾性部材やショックアブソーバ（いずれも図示しない）でも支持してある。
【００２２】
モータ支持筒４０の端部には、それぞれ筒形のスピンドル部材３５、減速ユニット３７などが組み付けられている。スピンドル部材３５、減速ユニット３７の組み付き構造は、左右両側、すなわちモータ支持筒４０を挟んだ両側共、同じ構造なので、片側だけを説明すると、図３に示されるようにスピンドル部材３５は、例えばモータ支持筒４０の端部と固定されるスピンドル本体４５と、同スピンドル本体４５の外周部に回転自在に組み付くホイール支持筒部４６とを組み合わせた構造が用いられる。
【００２３】
具体的には、スピンドル本体４５は、モータ支持筒部４０端にボルト固定される椀形の大径部４５ａと、同大径部４５ａから車幅方向外側へ突き出る小径部４５ｂを有する筒形部材が用いられる。筒形のホイール支持筒部４６は、駆動輪７のホイール内径に対応した外周外形をもつ筒形部材で構成される。この筒形部材が、スピンドル本体４５の小径部４５ｂの外周部に、軸受け部４５ｃを介して回転自在に組み付いている。このホイール支持筒部４６の外周部に駆動輪７のホイール８が挿入される。大径部４５ａの内周部には、電動モータ３３の本体部３３ａが固定され、電動モータ３３の出力部３３ｂを大径部４２ａの中心に位置決めている。
【００２４】
減速ユニット３７は、図３に示されるように駆動輪７のホイール内側に収まる外形に組まれている。この減速ユニット３７はホイール支持筒部４６端に設けられる。同減速ユニット３７の入出部は、ホイール支持筒部４６の端部とスピンドル本体４５の端部と組み付き、電動モータ３３の回転を減速して駆動輪７へ伝える構造にしている。
すなわち、減速ユニット３７は、例えば２つの遊星歯車機構５０，５５を直列に組み合わせた構造が用いられる。例えば一段目の遊星歯車機構５０には、サンギヤ５１を入力側とし、プラネタリギヤのキャリア（図示しない）を出力側、リングギヤ５３を固定側とした減速要素を用い、同機構に直列に続く二段目の遊星歯車機構５５には、プラネタリギヤのキャリアを固定側として、一段目のキャリアからの入力をサンギヤ（図示しない）で受け、リングギヤ５６から出力させる減速要素を用いられる。
【００２５】
このうち一段目のリングギヤ、二段目のキャリアは、スピンドル本体４５の小径部４２ｂに締結され、二段目のリングギヤ５３はホイール支持筒部４６に締結される。一段目のサンギヤ５１は、同サンギヤ５１から延びる中継軸部５８、さらには図示しない継手部を介して電動モータ３３の出力部３３ｂに接続され、スピンドル部材３５内を通して受けた電動モータ３３からの回転を減速して、駆動輪７を構成するホイール８に伝える構造としてある。
【００２６】
このホイール支持筒部４６の端部に、図示しないボルト締結構造により、ダブルタイヤ（駆動輪７）のホイール８は固定される。つまり、電動モータ３３、減速ユニット３７は、駆動輪７（後輪）と共に懸架される。
【００２７】
電動モータ３３は、キャビネット２１内に収めたインバータ（インバータ機器２３の一部）に接続される。このインバータや発電用のエンジン２９のコントローラ（図示しない）は、ダンプトラックの走行制御を統括する制御部（図示しない）に接続されていて、同制御部に予め設定された走行モードにしたがい、各種アクセル操作やシフト操作やハンドル操作に応じ、オルタネータ３０の出力が可変、左右両側の電動モータ３３の電源周波数が可変されることで、所望の走行、旋回などが行える構造となっている。
【００２８】
一方、図１〜図３に示されるようにモータ冷却構造６０は、例えばモータ支持筒４０の周辺のフレーム部分（後部分）に据え付けたブロア、例えば電動モータ６２ａで駆動する電動式のブロア６２を有している。このブロア６２の吹出部６２ｂとモータ支持筒４０の外周壁とは、駆動輪７の上下動を許すダクト、例えば可とう性のダクト部材６３で接続される。ブロア６２の吸込部６２ｃは、集合用のダクト部材６５、さらには複数のダクト、例えば二本の可とう性のダクト部材６６ａ，６６ｂを介して、インバータ機器２３を収めたキャビネット２４の壁部に接続され、キャビネット内部と連通させている。さらに述べればダクト部材６６ａ，６６ｂは、冷却空気取入口２４ａから離れた地点、ここではキャビネット２４の底部と連通している。
【００２９】
電動モータ６２ａは、例えば上記制御部（図示しない）で行われる制御により、少なくとも車両走行中は作動するように設定されていて、走行中を含め電動モータ３３ａが温度上昇（発熱による）しているとき、電動モータ３３ａ，３３ａを覆うモータ支持筒４０内へ外気を冷却風として送り、温度上昇している電動モータ３３ａ，３３ｂを周囲から冷却風で冷却する構造にしている。
ここでは、キャビネット２４の冷却空気取入口２４ａから取り入れた冷却風（外気）にて、インバータ機器２３を冷却してから、モータ支持筒４０内へ送風する構造が用いられ、インバータ機器２３の冷却を終えた冷却風で、左右の電動モータ３３ａ，３３ａを冷却する。
【００３０】
オルタネータ３０は、別途、フレーム２に設置したオルタネータ冷却用の電動ブロア６８を用いて冷却される。具体的には、図１，２に示されるように電動ブロア６８の吹出部６８ａは、オルタネータ３０のケーシング３０ａに接続され、電動ブロア６８の吸込部６８ｂは、可とう性のダクト部材６９を介してキャビネット２４内に連通されている。つまり、オルタネータ３０は、同様に外気を冷却風とした空冷構造で冷却される。
【００３１】
ここで、ダンプトラックの走行タイヤに関し、駆動輪７の車幅方向内側に配置される後内輪タイヤ９ｄは、走行風による冷却が期待できないため、温度上昇しやすく、他のタイヤより負担が強いられやすい。
【００３２】
電動式の走行駆動装置２３で駆動される構造は、大駆動力を確保する都合上、後内輪タイヤ９ｄの近くに発熱機器となる電動モータ３３ａを配置して、ホイール内側を通じ、駆動輪７に駆動力を伝えるために、電動モータ３３ａの熱的影響も避けられない。
このため、後内輪タイヤ９ｄは損傷しやすく、他のタイヤに比べ寿命が短くなる傾向にある。
【００３３】
そこで、本実施形態のダンプトラックには、後内輪タイヤ９ｄの負担を軽減する工夫が施されている。
同工夫には、後内輪タイヤ９ｄを強制的に冷却する冷却構造７０（本願の冷却手段に相当）を設ける構造が用いられる。これには、ベッセル１５の下側に配置されている後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂへ冷却風αを吹き出して冷却する送風構造が用いられる。
【００３４】
特に送風構造は、既に有る車両本体１の発熱機器を外気で冷却する冷却機器を流用して、発熱機器の冷却を終えた後の冷却風αを後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂへ導く空冷構造を用いている（既存の送風構造の利用）。ここでは、電動式の走行駆動装置２３の電動モータ３３を空冷するモータ冷却構造６０をそのまま流用して、後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂを冷却する構造が採用されている。
【００３５】
図２，３には、このモータ冷却構造６０を流用した空冷構造（冷却構造７０）が示されている。同構造は、後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂ（車幅方向中央側に臨む面）の近辺に配置される部材、例えばスピンドル本体４５（スピンドル部材３５）の周壁（外壁）に、電動モータ３３の冷却を終えた冷却風αを後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂの中心側から放射状に吹き出す吹出部７４を設けて構成される。
【００３６】
具体的には吹出部７４は、例えば後内輪タイヤ９ｄの中心側に配置される大径部４５ａの周壁部分（外壁）に、円形の吹出口７５を後内輪タイヤ９ｄの周方向沿いに複数個（例えば４〜５個）が設ける。さらに整流部として、吹出口７５を挟んだ大径部４５ａの両側（車幅方向）の外周部分に、それぞれリング状の整流板７６，７７を設けて、整流板７６，７７にて各吹出口７５から吹き出された冷却風αを後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂに沿わせる流れ、具体的には後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂに放射状に冷却風αを沿わせる流れに整流する構造が用いられている。
【００３７】
このように構成された冷却構造７０によると、後内輪タイヤ９ｄの温度上昇は抑えられる。
すなわち、今、ダンプトラックは、例えば図１に示されるように砕石物Ｔ（高重量物）を積載して、図３、４に示されるように路面ａを走行しているとする。
ここで、ベッセル１５の下側の後内輪タイヤ９ｄは、走行風による冷却が期待できないため、温度上昇しやすい。
【００３８】
このとき電動駆動式のダンプトラックは、電動モータ３３を冷却するため、モータ冷却用のブロア６２を運転させている。すると、図１，２に示されるようにキャビネット２４の冷却空気取入口２４ａから外気を冷却風αとして取り入れ、キャビネット２４内のインバータ機器２３などを冷却する。キャビネット２４を通過した冷却風αは、図１，２に示されるようにダクト部材６６ａ，６６ｂおよびダクト部材６５を経てモータ支持筒４０内に導かれ、モータ支持筒４０内に収めた左右一対の電動モータ３３を冷却する。ついで、この冷却風αは、後内輪タイヤ９ｄの近くに配置されている吹出口７５へ向う。
【００３９】
すると、吹出口７５から、図２，３に示されるように電動モータ３３を冷却した後の冷却風αが吹き出される。ここで、吹出口７５は、ホイール８の開口端の近辺に配置されているため、吹き出された冷却風αは、後内輪タイヤ９ｄの中心側から放射状に吹き出される。この冷却風αが、吹出口７５の直後に配置されている整流板７６，７７、さらにはホイール８の周壁８ａやリム部８ｂを整流部品として、後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂに沿わせる流れに整流される。これにより、後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂは、同内側面９ｂの全域にくまなく導かれる冷却風αによって冷却される。つまり、強制的に後内輪タイヤ９ｄは冷却される。この冷却がダンプトラックの運転中、続けられる。
【００４０】
このように冷却構造７０により、ダンプトラックの後内輪タイヤ９ｄは、強制的に冷却され続けられるので、過度な温度上昇は抑えられる。
したがって、後内輪タイヤ９ｄの寿命を延ばすことができる。ベッセル１５の下側に配置される後内輪タイヤ９ｄには有効である。特に後内輪タイヤ９ｄは、作業がしにくい場所に配置されているため、タイヤ交換作業やタイヤローテション作業は面倒であるが、後内輪タイヤ９ｄの寿命が延ばせることによって、その作業頻度を少なくすることができ、その効果は大である。
【００４１】
しかも、後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂを冷却風αで冷却する冷却構造７０は、内側面９ｂを的確に冷却することができる。そのうえ、冷却構造７０は、既存の冷却機器を流用したので、簡単な構造ですむ。特に電動駆動式のダンプトラックは、スピンドル部材３５に吹出部７４を設けるだけで、電動モータ３３を冷却したモータ冷却構造６０をそのまま流用して簡単に後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂを冷却でき、電動駆動式のダンプトラックには好適である。
【００４２】
そのうえ、吹出部７４には、スピンドル部材３５の外壁部分に設けた吹出口７５から冷却風αを外部に吹き出せ、整流板７６，７７で後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂに沿わせる流れに整流する構造を用いてあるので、冷却風αを後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂの全域へくまなく届かせることができ、効果的に後内輪タイヤ９ｄを冷却することができる。
【００４３】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態では、スピンドル部材に吹出口、整流板を設ける例を挙げたが、これに限らず、例えば図３中の二点鎖線に示されるように後内輪タイヤ９ｄと近いモータ支持筒４６（ケーシング部材の相当）の周壁に吹出口８０、整流部をなす整流板８１を設けて、一実施形態と同様、モータ支持筒４６からの冷却風αを後内輪タイヤ９ｄの内側面９ｂに沿わせる流れにしてもよい。また一実施形態では、電動駆動式の運搬車両に本発明を適用したが、これに限らず、エンジンの軸出力で車輪を駆動するエンジン駆動式の運搬車両に適用しても構わない。
【符号の説明】
【００４４】
１  車両本体
２  フレーム
３  操舵輪（前輪）
７  駆動輪（後輪）
９ｂ  後内輪タイヤの内側面
９ｄ  後内輪タイヤ
９  走行タイヤ
１５  ベッセル（積載部）
２３  電動式の走行駆動装置
３３  電動モータ
３５  スピンドル部材
３７  減速ユニット
４５  スピンドル本体
４６  ホイール支持筒部
４０  モータ支持筒（ケーシング部材）
６０  モータ冷却構造
７０  冷却構造（冷却手段）
７４  吹出部
７５  吹出口
７６，７７  整流板（整流部）
【図１】
0005697213.tif 000002
【図２】
0005697213.tif 000003
【図３】
0005697213.tif 000004
【図４】
0005697213.tif 000005