JP2014177914A

JP2014177914A - 作業車両のエンジン装置

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Publication number: JP2014177914A
Application number: JP2013053380A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Santo; 義幸山東; Satoyuki Kimura; 智行木村
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: EP2975236A4; KR102103687B1; EP2975236A1; CN105051341A; KR20230016713A; KR20210143330A; KR102210794B1; KR20150130274A; JP6066787B2; KR20240063201A; WO2014142223A1; KR20240142550A; US9752478B2; KR20200043495A; KR20210012060A; KR102329366B1; KR102706024B1; KR20200022529A; KR102084290B1; EP2975236B1

Abstract

【課題】エンジンルーム９２のフレーム９１を活用して、第１ケース６２と第２ケース２２９を高剛性に固着できるようにした作業車両のエンジン装置を提供しようとするものである。
【解決手段】エンジン１４の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース６２と、エンジン１４の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２２９を備える作業車両のエンジン装置において、エンジン１４が内設されるエンジンルーム９２に第１ケース支持体２１１を介して第１ケース６２を設け、エンジンルーム９２に第２ケース支持体２３０，２３１を介して第２ケース２２９を設けたものである。
【選択図】図１６

Description

本発明は、圃場に植立した穀稈を刈取って穀粒を収集するコンバイン、又は飼料用穀稈を刈取って飼料として収集する飼料コンバイン等の作業車両のエンジン装置に係り、より詳しくは、ディーゼルエンジン等の排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質（ＮＯｘ）等を除去する排気ガス浄化装置が備えられた作業車両のエンジン装置に関するものである。

従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（排気ガス後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設したケース（以下、ＤＰＦケースという）と、尿素選択還元型触媒を内設したケース（以下、ＳＣＲケースという）を設け、ＤＰＦケースとＳＣＲケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。また、従来、コンバインは、圃場の未刈り穀稈を刈刃装置によって切断し、穀稈搬送装置によって脱穀装置にその刈取り穀稈を搬送して脱穀し、穀物タンクに穀粒を収集する構造であって、走行機体にエンジンが搭載され、そのエンジン上面側にＤＰＦケースが横向き姿勢に配置され、エンジンからＤＰＦケースに向けて排気ガスを排出するように構成していた（例えば、特許文献４参照）。

特開２００９−７４４２０号公報特開２０１２−２１５０５号公報特開２０１２−１７７２３３号公報特開２０１０−２０９８１３号公報

特許文献１または２のように、エンジンに対して離間させてＤＰＦケースとＳＣＲケースを組付ける場合、エンジンからＤＰＦケースまたはＳＣＲケースに供給される排気ガスの温度が低下して、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生、または選択触媒還元作用などの化学反応が不完全になりやすいから、ＳＣＲケース内の排気ガスの温度を高温に維持する特別の装置が必要になる等の問題がある。

一方、特許文献３または特許文献４のように、エンジンにＤＰＦケースとＳＣＲケースを組付ける場合、エンジンからＳＣＲケースに供給される排気ガスの温度低下を低減して、ＳＣＲケース内の排気ガスの温度を高温に維持しやすいが、エンジンの外周部にＤＰＦケースとＳＣＲケース用の設置空間などを確保する必要があり、エンジンの外形状寸法などをコンパクトに構成しにくいと共に、ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース等を簡単に支持できない等の問題がある。また、狭少なエンジンルームでは、ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース等の組付け作業性又はメンテナンス作業性などを向上できない等の問題もある。

そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施した作業車両のエンジン装置を提供しようとするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備える作業車両のエンジン装置において、前記エンジンが内設されるエンジンルームに第１ケース支持体を介して前記第１ケースを設け、前記エンジンルームに第２ケース支持体を介して前記第２ケースを設けたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の作業車両のエンジン装置において、前記第１ケースに尿素混合管を介して前記第２ケースを接続すると共に、前記第２ケースにテールパイプを接続する構造であって、前記第１ケースの排気ガスの移動方向と走行機体の前後方向を一致させると共に、前記第２ケースの排気ガスの移動方向と前記走行機体の上下方向を一致させ、前記エンジンの排気ガスの移動方向を前記尿素混合管にて変更するように構成したものである。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の作業車両のエンジン装置において、前記エンジンルームに脱穀装置を隣接させて配置する構造であって、前記エンジンルームと脱穀装置の間に前記第１ケースを横型に支持する一方、前記エンジンルームの側面に前記第２ケースを縦型に支持するように構成したものである。

請求項１に係る発明によれば、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備える作業車両のエンジン装置において、前記エンジンが内設されるエンジンルームに第１ケース支持体を介して前記第１ケースを設け、前記エンジンルームに第２ケース支持体を介して前記第２ケースを設けたものであるから、前記エンジンルームのフレームにて前記第１ケース及び第２ケースの荷重を負担でき、前記エンジンルームのフレームを活用して、前記第１ケースと第２ケースを高剛性に固着できる。例えば、脱穀装置の後部側方にエンジンを搭載するコンバインにおいて、前記エンジンルームと脱穀装置の間に前記第１ケースを横型にコンパクトに組付けることができると共に、前記エンジンルームの後面側などに前記第２ケースを簡単な支持構造にて縦型にコンパクトに組付けることができる。

請求項２に係る発明によれば、前記第１ケースに尿素混合管を介して前記第２ケースを接続すると共に、前記第２ケースにテールパイプを接続する構造であって、前記第１ケースの排気ガスの移動方向と走行機体の前後方向を一致させると共に、前記第２ケースの排気ガスの移動方向と前記走行機体の上下方向を一致させ、前記エンジンの排気ガスの移動方向を前記尿素混合管にて変更するように構成したものであるから、横型の前記第１ケースと縦型の前記第２ケースをＬ形状の排気ガス接続径路にて連結でき、そのＬ形状の排気ガス接続径路を尿素混合管にて簡単に形成でき、前記第２ケースに至る排気ガス中に尿素水を噴出させるための尿素混合構造を容易に構成できる。

請求項３に係る発明によれば、前記エンジンルームに脱穀装置を隣接させて配置する構造であって、前記エンジンルームと脱穀装置の間に前記第１ケースを横型に支持する一方、前記エンジンルームの側面に前記第２ケースを縦型に支持するように構成したものであるから、前記エンジンルームと脱穀装置間に第１ケース支持体を掛け渡すことができ、前記エンジンルームと脱穀装置間の狭少スペースに前記第１ケースを簡単に設置できるものでありながら、前記エンジンルームの後面側フレームなどに前記第２ケース支持体を縦長構造に設置でき、前記第２ケースと、該第２ケースに接続するテールパイプなどを、縦長支持構造の前記第２ケース支持体にコンパクトに配置でき、前記第１ケースまたは第２ケースの組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。

本発明の実施形態の汎用コンバインの左側面図である。同平面図である。同右側面図である。汎用コンバインを後方側から視た斜視図である。エンジンと排気ガス浄化装置を背面側から視た斜視図である。エンジンと排気ガス浄化装置を前面側から視た斜視図である。背面側から視たエンジンと排気ガス浄化装置の斜視図である。前面側から視たエンジンと排気ガス浄化装置の斜視図である。左側後方から視たエンジンと排気ガス浄化装置の斜視図である。左側前方から視たエンジンと排気ガス浄化装置の斜視図である。第１ケース部の背面側から視た斜視図である。第１ケース部の正面側から視た斜視図である。第２ケース部の正面側から視た斜視図である。第２ケース部の背面側から視た斜視図である。エンジンと排気ガス浄化装置の背面図である。エンジンと排気ガス浄化装置の左側面図である。第１ケース部の正面図である。同左側面図である。同背面図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３を参照して、汎用コンバインの全体構造について説明する。なお、以下の説明では、走行機体１の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。図１〜図３に示す如く、走行部としての左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備える。走行機体１の前部には、穀稈を刈取りながら取込む刈取装置３が、単動式の昇降用油圧シリンダ４によって刈取回動支点軸４ａ回りに昇降調節可能に装着される。走行機体１には、扱胴６を有する脱穀装置５と、該脱穀装置５から取出された穀粒を貯留する穀物タンク７とが横並び状に搭載される。なお、脱穀装置５が走行機体１の前進方向左側に、穀物タンク７が走行機体１の前進方向右側に配置される。走行機体１の後部に旋回可能な排出オーガ８が設けられ、穀物タンク７の内部の穀粒が、排出オーガ８の籾投げ口９からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成されている。刈取装置３の右側方で、穀物タンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられている。

運転キャビン１０内には、操縦ハンドル１１と、運転座席１２と、主変速レバー４３と、副変速レバー４４と、脱穀クラッチ及び刈取クラッチを入り切り操作する作業クラッチレバー４５とを配置している。なお、運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドル１１を設けたハンドルコラム４６と、前記各レバー４３，４４，４５を設けたレバーコラム４７とが配置されている。穀物タンク７の後方の走行機体１上には、動力源としてのディーゼルエンジン１４が配置されている。

図１、図３に示す如く、走行機体１の下面側に左右のトラックフレーム２１を配置している。トラックフレーム２１には、走行クローラ２にディーゼルエンジン１４の動力を伝える駆動スプロケット２２と、走行クローラ２のテンションを維持するテンションローラ２３と、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ２４と、走行クローラ２の非接地側を保持する前後の中間ローラ２５とを設けている。駆動スプロケット２２によって走行クローラ２の前側を支持し、テンションローラ２３によって走行クローラ２の後側を支持し、トラックローラ２４によって走行クローラ２の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持する。

図１〜図３に示す如く、刈取装置３は、脱穀装置５前部の扱口５ａに連通したフィーダハウス５１と、フィーダハウス５１の前端に連設された横長バケット状の穀物ヘッダー５２とを備える。穀物ヘッダー５２内に掻込みオーガ５３（プラットホームオーガ）を回転可能に軸支する。掻込みオーガ５３の前部上方にタインバー付き掻込みリール５４を配置する。穀物ヘッダー５２の前部にバリカン状の刈刃５５を配置する。穀物ヘッダー５２前部の左右両側に左右の分草体５６を突設する。また、フィーダハウス５１に供給コンベヤ５７を内設する。なお、フィーダハウス５１の下面部と走行機体１の前端部とが昇降用油圧シリンダ４を介して連結され、刈取回動支点軸４ａ（刈取入力軸であるフィーダハウスコンベヤ軸）を昇降支点として、刈取装置３が昇降用油圧シリンダ４にて昇降動する。

上記の構成により、左右の分草体５６間の未刈り穀稈の穂先側が掻込みリール５４にて掻込まれ、未刈り穀稈の稈側が刈刃５５にて刈取られ、掻込みオーガ５３の回転駆動によって、穀物ヘッダー５２の左右幅の中央部寄りのフィーダハウス５１入口付近に刈取穀稈が集められる。穀物ヘッダー５２の刈取穀稈の全量は、供給コンベヤ５７によって搬送され、脱穀装置５の扱口５ａに投入されるように構成している。

また、図１、図２に示す如く、フィーダハウス５１の前部に左右傾斜調節支点軸５８を介して穀物ヘッダー５２を左右傾斜調節可能に連結している。穀物ヘッダー５２を左右傾斜調節支点軸５８回りに回動させる左右傾斜調節用油圧ローリングシリンダ５９を備え、穀物ヘッダー５２の左右方向の傾斜角度をローリングシリンダ５９にて調節して、穀物ヘッダー５２、刈刃５５、及び掻込みリール５４を圃場面に対して水平に支持する。

また、図１〜図３に示す如く、脱穀装置５の扱室内に扱胴６を回転可能に設ける。走行機体１の前後方向に延長させた扱胴軸７１に扱胴６を軸支する。扱胴６の下方側には、穀粒を漏下させる受網７４を張設する。なお、扱胴６前部の外周面には、螺旋状のスクリュー羽根状の取込み羽根が半径方向外向きに突設されている。

上記の構成により、扱口５ａから投入された刈取穀稈は、扱胴６の回転にて走行機体１の後方に向けて搬送されながら、扱胴６と受網７４との間などにて混練されて脱穀される。受網７４の網目よりも小さい穀粒等の脱穀物は受網７４から漏下する。受網７４から漏下しない藁屑等は、扱胴６の搬送作用によって、脱穀装置５後部の排塵口７３から圃場に排出される。

なお、扱胴６の上方側には、扱室内の脱穀物の搬送速度を調節する複数の送塵弁（図示省略）を回動可能に枢着する。前記送塵弁の角度調整によって、扱室内の脱穀物の搬送速度（滞留時間）を、刈取穀稈の品種や性状に応じて調節できる。一方、脱穀装置５の下方に配置された穀粒選別機構７５として、グレンパン、チャフシーブ、グレンシーブ、及びストローラック等を有する比重選別用の揺動選別盤７６を備える。

また、穀粒選別機構７５として、揺動選別盤７６に選別風を供給する唐箕ファン７７等を備える。扱胴６にて脱穀されて受網７４から漏下した脱穀物は、揺動選別盤７６の比重選別作用と唐箕ファン７７の風選別作用とにより、穀粒（精粒等の一番物）、穀粒と藁の混合物（枝梗付き穀粒等の二番物）、及び藁屑等に選別されて取出されるように構成する。

揺動選別盤７６の下側方には、穀粒選別機構７５として、一番コンベヤ機構７８及び二番コンベヤ機構７９を備える。揺動選別盤７６及び唐箕ファン７７の選別によって、揺動選別盤７６から落下した穀粒（一番物）は、一番コンベヤ機構７８及び揚穀コンベヤ８０によってグレンタンク７に収集される。穀粒と藁の混合物（二番物）は、二番コンベヤ機構７９及び二番還元コンベヤ８１等を介して扱胴６の脱穀始端側に戻され、扱胴６によって再脱穀される。藁屑等は、走行機体１後部の排塵口７３から圃場に排出されるように構成する。

次に、図４〜図１６を参照して、ディーゼルエンジン１４と、排気ガス浄化装置６１としての排気ガス浄化用の第１ケース６２並びにその取付け構造について説明する。図５に示す如く、排気ガス浄化装置６１は、ディーゼルエンジン１４の排気ガスを導入する連続再生式の第１ケース６２を備えている。第１ケース６２は、入口側ケース６３と、出口側ケース６４を有する。

また、入口側ケース６３と出口側ケース６４の内部に、二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒６５（ガス浄化体）と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ６６（ガス浄化体）とを、排気ガスの移動方向に直列に配置している。入口側ケース６３及び出口側ケース６４に内蔵したディーゼル酸化触媒６５とスートフィルタ６６によって、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減するように構成している。

さらに、図７〜図１０に示す如く、入口側ケース６３に排気ガス入口管としての浄化入口管８６を溶接固定すると共に、後述する尿素混合管２３９、第２ケース２２９、テールパイプ８７などに、出口側ケース６４を連通接続させる。ディーゼルエンジン１４の排気ガスが浄化入口管８６から第１ケース６２内に導入され、第１ケース６２内の排気ガスが、尿素混合管２３９及び第２ケース２２９を介して、テールパイプ８７から機外に放出されるように構成している。なお、入口側ケース６３と出口側ケース６４は、複数組の厚板状中間フランジ体８８と複数本のボルト８９にて着脱可能に締結されている。

上記の構成により、ディーゼル酸化触媒６５の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ２）が、スートフィルタ６６内に一側端面（取入れ側端面）から供給される。ディーゼルエンジン１４の排気ガス中に含まれた粒子状物質（ＰＭ）は、スートフィルタ６６に捕集されて、二酸化窒素（ＮＯ２）によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

次いで、図４〜図６、図１１〜図１６に示す如く、穀物タンク７後方の走行機体１上に機体フレームとしてのエンジンルームフレーム９１を立設し、エンジンルームフレーム９１にてエンジンルーム９２を形成している。走行機体１上面側にディーゼルエンジン１４を載置し、エンジンルーム９２内部の下方側にディーゼルエンジン１４を内設すると共に、エンジンルーム９２内部のうちディーゼルエンジン１４の上側方に水冷用ラジエータ９３及び冷却ファン９４などを内設する。即ち、ディーゼルエンジン１４と、ディーゼルエンジン１４の水冷用ラジエータ９３とを、縦長形状のエンジンルーム９２内部に上下二段構造に配置している。水冷用ラジエータ９３の左側に冷却ファン９４を配置させ、冷却ファン９４にてラジエータ９３に向けてコンバイン機体の右側外方から外気を取込む一方、脱穀装置５側に向けてラジエータ９３の暖気を冷却ファン９４にて排出させるように構成している。

また、ディーゼルエンジン１４と水冷用ラジエータ９３の右側と背面側と上面側がエンジンルームフレーム９１にて囲まれ、エンジンルームフレーム９１の右側外方からエンジンルーム９２内部に水冷用外気を取込む一方、ディーゼルエンジン１４と水冷用ラジエータ９３を冷却した後の暖気が、エンジンルームフレーム９１（エンジンルーム９２）に隣接した作業部としての脱穀装置５に向けて排出されるように構成している。

次いで、図４〜図１６に示す如く、脱穀装置５に対面したエンジンルーム９２上側部に第１ケース６２（排気ガス浄化装置６１）を配置させている。図５、図６、図１１、図１６に示す如く、脱穀装置５寄りのエンジンルーム９２上部の左側面に、第１ケース６２が支持される第１ケース支持体としての搭載台フレーム２１１を形成する。排気ガス移動方向に間隔を設けた複数の上置き固定具としての前支持枠体２１２と後支持枠体２１３が搭載台フレーム２１１に配置されている。前支持枠体２１２と後支持枠体２１３を介して第１ケース６２を脱穀装置５に隣接させて配置し、第１ケース６２の下面側に浄化入口管８６を下向きに開口させると共に、チェンブロックまたはホイストなどの荷役機器に排気ガス浄化装置６１を吊下げて、前支持枠体２１２と後支持枠体２１３に、エンジンルーム９２の上方側から第１ケース６２を組付け、脱穀装置５の右側面に対して第１ケース６２の排気ガス移動方向が平行になるように、円筒状の第１ケース６２が横置き姿勢（前後向き姿勢）に搭載台フレーム２１１に上載固着されている。

図４〜図６、図１１〜図１６に示す如く、エンジンルーム９２前側のエンジンルームフレーム９１から脱穀装置５の右側面に向けて水平に突設させる端面Ｃ形状の前部上面フレーム２１４と、前部上面フレーム２１４の右側端部に前端側を連結する排気ガス浄化フレーム２１５とを備える。前支持枠体２１２及び後支持枠体２１３と、エンジンルームフレーム９１の一部である前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５にて、第１ケース支持体としての搭載台フレーム２１１を形成する。エンジンルーム９２後側のエンジンルームフレーム９１に排気ガス浄化フレーム２１５の後端側を固着し、脱穀装置５の右側面に対して平行になるように、前後方向に向けて排気ガス浄化フレーム２１５を延設させている。ディーゼルエンジン１４設置部（エンジンルーム９２）と脱穀装置５にて第１ケース６２を包囲して、高温になる第１ケース６２に作業者などが接触するのを防止するように構成している。

図４〜図６、図１１〜図１６に示す如く、エンジンルーム９２前面側のエンジンルームフレーム９１に前部支持ブラケット１３４を溶接固定し、前部支持ブラケット１３４に前部上面フレーム２１４の右側端部をボルト１３５締結する。左右方向に水平に延設した前部上面フレーム２１４の左側端部に排気ガス浄化フレーム２１５の前端部を溶接固定し、脱穀装置５の右側面と平行に後方に向けて排気ガス浄化フレーム２１５を延設する。脱穀装置５の右側面と平行な排気ガス浄化フレーム２１５の中間部に中間部支持ブラケット１３６を溶接固定し、中間部支持ブラケット１３６の上面側に後支持枠体２１３をボルト１３３締結する。なお、排気ガス浄化フレーム２１５の中間部に、前後の下カバーブラケット２１８を立設させる。

図４〜図６、図１１〜図１６に示す如く、エンジンルーム９２後面側のエンジンルームフレーム９１に後部支持ブラケット１３７を溶接固定すると共に、排気ガス浄化フレーム２１５の後端部に座板体１３８を溶接固定し、後部支持ブラケット１３７に座板体１３８をボルト１３９締結する。エンジンルームフレーム９１から脱穀装置５の右側面に向けて突設させた前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５にて、エンジンルームフレーム９１の上面高さを多段状に構成している。即ち、エンジンルームフレーム９１の最上面よりも低い位置に、前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５にてエンジンルーム９２上面が形成される。即ち、前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５上に載置した第１ケース６２の上面高さが、エンジンルームフレーム９１の最上面高さと同じか低くなるように構成されている。

また、エンジンルーム９２の上面のうち、第１ケース６２の上下幅寸法だけ最上面（排出オーガ８の移動軌跡）よりも低い位置に、前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５を配置する。脱穀装置５の最上面高さと略同じ位置に、前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５にてエンジンルーム９２上面が形成される。即ち、エンジンルーム９２の上面のうち、第１ケース６２の上下幅寸法だけ最上面（排出オーガ８の移動軌跡）よりも低い位置に、前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５が配置される。前部上面フレーム２１４と排気ガス浄化フレーム２１５上に載置した第１ケース６２の下面高さが、エンジンルームフレーム９１の最上面高さと同じか高くなるように構成されている。

上記したように、エンジンルームフレーム９１の側面から脱穀装置５に向けてサブルームフレームとしての排気ガス浄化フレーム２１５を突設させ、排気ガス浄化フレーム２１５に第１ケース６２を上載固定させる。エンジンルームフレーム９１の最上面より低位置に排気ガス浄化装置６１を支持すると共に、第１ケース６２に付設する排気ガス検知手段としての差圧センサ１２５がエンジンルームフレーム９１の最上面より高位置に支持されるように構成する。脱穀装置５の上面より高位置で、エンジンルームフレーム９１の最上面より低位置に、排気ガス浄化フレーム２１５を介して第１ケース６２が支持されるものであり、第１ケース６２に供給される排気ガスの温度が低下しない（自己再生能力が低減しない）範囲内で、ディーゼルエンジン１４から離間させた位置に第１ケース６２の設置部を形成し、脱穀装置５に対向するエンジンルーム９２上側面部の高位置に第１ケース６２を組付け、ディーゼルエンジン１４を停止させたときに、第１ケース６２の放熱にてディーゼルエンジン１４の周辺が高温になる弊害を低減している。

図１１〜図１８に示す如く、丸パイプ形状の支脚フレーム１５１の門型両端部に支脚取付け体１５０を溶接固定し、エンジンルーム９２に対向する脱穀装置５の右側面側に支脚フレーム１５１門型両端部の支脚取付け体１５０をボルト１５２締結する。排気ガス浄化フレーム２１５から下方側に向けて上支脚ブラケット１５３を突設する。一方、支脚フレーム１５１の門型中間部に下支脚ブラケット１５４を固着する。下支脚ブラケット１５４の上面側に上支脚ブラケット１５３の下端側をボルト１５５締結する。前後方向に延設した排気ガス浄化フレーム２１５の中間部に、下方側から支脚フレーム１５１の上端側を連結し、排気ガス浄化フレーム２１５中間部の剛性が高くなるように、支脚フレーム１５１にて排気ガス浄化フレーム２１５を補強している。

さらに、図６〜図１０、図１５、図１６に示す如く、第１ケース６２前端側の排気ガス供給側のうち、第１ケース６２の下面側に排気ガス取入れ口としての浄化入口管８６を下向き姿勢に設け、第１ケース６２の下面側に浄化入口管８６を下向きに開口させたものであり、ディーゼルエンジン１４の上面側に向けて浄化入口管８６を開口している。また、ディーゼルエンジン１４の出力軸１１１を左右方向に向けて走行機体１に搭載したディーゼルエンジン１４の前面側上部に、排気マニホールド１１２と過給機１１３が配置されている。第１ケース６２下面の浄化入口管８６に向けて、過給機１１３の排気出口管１１６を上向きに開口している。浄化入口管８６に排気連結管１１５の一端側を連結する一方、過給機１１３の排気出口管１１６に折曲可能な蛇腹状排気管１１４を介して排気連結管１１５の他端側を連結している。

上記の構成により、排気マニホールド１１２に過給機１１３と排気連結管１１５などを介して第１ケース６２が連通接続される。図４に示す如く、脱穀装置５後部の右側方において、脱穀装置５右側面寄りのエンジンルームフレーム９１上面側に形成されるスペースに、前後方向に長い円筒形状（横置き姿勢）の第１ケース６２が配置される。排気マニホールド１１２、過給機１１３、排気出口管１１６、蛇腹状排気管１１４、排気連結管１１５を介して、ディーゼルエンジン１４の排気ガスが第１ケース６２の入口側ケース６３内に導入される。ディーゼルエンジン１４の排気ガスは、第１ケース６２前部のディーゼル酸化触媒６５から、第１ケース６２後部のスートフィルタ６６に移動して、脱穀装置５（エンジンルーム９２）の後側方に向けて移動し、尿素混合管２３９、第２ケース２２９、テールパイプ８７などを介して大気中に放出される。

また、脱穀装置５寄りのエンジンルームフレーム９１上側面部に、第１ケース６２が配置される。即ち、前記排出オーガ８下面高さよりも第１ケース６２上面高さを低く形成し、脱穀装置５上面高さよりも第１ケース６２下面高さを高く形成している。収納位置（収穫作業姿勢）の前記排出オーガ８下面よりも低い位置に第１ケース６２が支持される。したがって、収納位置または機外側方の穀粒排出位置のいずれに前記排出オーガ８を移動させても、排出オーガ８が第１ケース６２などに衝突することがないから、穀物タンク７の穀粒排出作業において、機体内外に排出オーガ８を容易に旋回移動できる。

一方、図１１、図１７、図１９に示す如く、第１ケース６２の前面側と後面側に前後の吊下げ金具体１２１，１２２をそれぞれ設けている。したがって、前記コンバインの組立工場などにおいて、例えばチェンブロックまたはホイストなどの荷役機器の吊下げフックに吊下げ金具体１２１，１２２を係止させ、前記チェンブロックなどに吊下げ金具体１２１，１２２を介して第１ケース６２を吊下げることができ、重い第１ケース６２の組付けまたは取外し等の作業を簡単に実行できる。なお、第１ケース６２の後端側に浄化出口管８５を連結するための厚板状後端フランジ体１２３に、吊下げ金具体１２２を一体的に形成している。

また、厚板状後端フランジ体１２３にセンサブラケット１２４をボルト締結して、第１ケース６２後端側の出口側ケース６４の上面側にセンサブラケット１２４を突設する。第１ケース６２後端部の上面側にセンサブラケット１２４を配置させる。電気配線コネクタを一体的に設けた差圧センサ１２５が、センサブラケット１２４の平坦な上面に取付けられる。第１ケース６２の外側面にセンサブラケット１２４を介して差圧センサ１２５が配置される。

なお、差圧センサ１２５には、図示しない上流側センサ配管と下流側センサ配管の一端側がそれぞれ接続される。第１ケース６２内のスートフィルタ６６を挟むように、第１ケース６２に配置された上流側と下流側の各センサ配管ボス体に、上流側と下流側の前記各センサ配管の他端側がそれぞれ接続される。

したがって、スートフィルタ６６の流入側の排気ガス圧力と、スートフィルタ６６の流出側の排気ガス圧力の差（排気ガスの差圧）が、差圧センサ１２５を介して検出される。スートフィルタ６６に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ６６に残留する粒子状物質の量が所定以上に増加したときに、差圧センサ１２５の検出結果に基づき、スートフィルタ６６の粒子状物質量を減少させる再生制御（例えば排気温度を上昇させる制御）または警報表示などが実行される。

また、ディーゼル酸化触媒６５の排気ガス取入れ側の排気温度を検出する上流側ガス温度センサ１２８と、ディーゼル酸化触媒６５の排気ガス排出側の排気温度を検出する下流側ガス温度センサ１３０を備えると共に、上流側ガス温度センサ１２８の電気配線コネクタ１２９と、下流側ガス温度センサ１３０の電気配線コネクタ１３１を、センサブラケット１２４に固着する。第１ケース６２内部の排気温度の検出結果（各センサ１２８，１３０出力）に基づき、その適否または警報表示などが実行される。

また、第１ケース６２の上面及び右側面を覆う浄化装置カバー体２１６を備える。浄化装置カバー体２１６は、その側面部に多数の孔を開口させている。エンジンルームフレーム９１の最上面に前後の上カバーブラケット２１７を設け、排気ガス浄化フレーム２１５に前後の下カバーブラケット２１８を設ける。上カバーブラケット２１７と下カバーブラケット２１８に浄化装置カバー体２１６を着脱可能に締結している。第１ケース６２周辺の換気などを考慮しながら、浄化装置カバー体２１６にて第１ケース６２及び差圧センサ１２５などを保護している。

図１、図１１〜図１６に示す如く、脱穀装置５にエンジンルームフレーム９１を並設させ、エンジンルームフレーム９１にて形成するエンジンルーム９２にディーゼルエンジン１４を内設させると共に、ディーゼルエンジン１４の排気ガスを処理する第１ケース６２を備え、ディーゼルエンジン１４の排気管としての排気出口管１１６に第１ケース６２を接続させるコンバインにおいて、エンジンルームフレーム９１の側面から脱穀装置５に向けてサブルームフレームとしての搭載台フレーム２１１を突設させ、搭載台フレーム２１１に第１ケース６２を上載固定させている。したがって、エンジンルーム９２上側面の高位置に搭載台フレーム２１１を介して第１ケース６２を組付けることができる。エンジンルーム９２外側面の高位置に搭載台フレーム２１１を追加して、第１ケース６２の設置スペースを容易に確保でき、エンジンルーム９２容積または第１ケース６２容積が制限されることがない。しかも、搭載台フレーム２１１の上方側を大きく開放して、チェンブロックまたはホイストなどの荷役機器に重量部品である第１ケース６２を吊下げて組付けることができ、第１ケース６２の取付けまたは取外し等の作業を簡単に実行でき、第１ケース６２の着脱作業性を向上できる。

さらに、図１１〜図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１４に外気を供給するエアクリーナ２２１と、エアクリーナ２２１に外気を取込むプリクリーナ２２２を備える。プリクリーナ２２２は、エンジンルーム９２の上面のうち、穀物タンク７の後面側に配置している。エアクリーナ２２１は、ディーゼルエンジン１４の上面側と排気ガス浄化装置６１の下面側の間に配置している。プリクリーナ２２２からエアクリーナ２２１を介してディーゼルエンジン１４の吸気マニホールドに燃焼用空気を取込むように構成している。

図１１〜図１９に示す如く、エンジンルームフレーム９１に固着した背面カバー板体１４３側から下方に吊下げフレーム１６１を突設し、吊下げフレーム１６１の下端側にエアクリーナ２２１の上面側を連結する。吊下げフレーム１６１を介してエアクリーナ２２１を吊下げ支持するものであり、エンジンルーム９２の高位置に排気ガス浄化装置６１を配置し、ディーゼルエンジン１４の上面と排気ガス浄化装置６１の下面との間にエアクリーナ２２１を設置している。

図１７〜図１９に示す如く、排気ガス浄化フレーム２１５を挟んで、排気ガス浄化フレーム２１５の上方側に第１ケース６２（排気ガス浄化装置６１）を配置し、排気ガス浄化フレーム２１５の下方側にエアクリーナ２２１を配置する。第１ケース６２の後端側と、エアクリーナ２２１の前端側を上下に所定間隔を設けて対向させ、第１ケース６２とエアクリーナ２２１を、それらの後部と前部を上下にラップさせて、エンジンルーム９２一側部に略平行に支持するように構成している。

また、第１ケース６２（排気ガス浄化装置６１）とエアクリーナ２２１の間で、第１ケース６２とエアクリーナ２２１が上下にラップした部位に遮熱板１６２を配置する。吊下げフレーム１６１の下端側にエアクリーナ２２１の上面側を締結するボルト１６３を介して、エアクリーナ２２１の上面側に遮熱板１６２の一端側を固着する。エアクリーナ２２１の上面側から、第１ケース６２とエアクリーナ２２１の間に、遮熱板１６２の他端側を延設させる。第１ケース６２側の発熱（輻射熱）が遮熱板１６２にて遮断され、第１ケース６２側の発熱（輻射熱）にてエアクリーナ２２１が損傷変形するのを防止するように構成している。

次いで、図７〜図１０、図１５、図１６に示す如く、前記ディーゼルエンジン１の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置６１として、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）としての第１ケース６２と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元（ＳＣＲ）システムとしての第２ケース２２９を備える。上記したように、第１ケース６２には、酸化触媒６５、スートフィルタ６６が内設される。一方、第２ケース２２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒２３２、酸化触媒２３３が内設される。

第１ケース６２は、前後方向に長く延びた横長の長尺円筒形状に構成する一方、第２ケース２２９は、縦方向に長く延びた縦長の長尺円筒形状に構成し、第２ケース２２９の両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＳＣＲ入口管２３６と、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管としてのテールパイプ８７を設けている。

そして、ディーゼルエンジン１４の排気ガスを第１ケース６２内に導入する一方、尿素混合管２３９を介して、第１ケース６２の浄化出口管８５にＳＣＲ入口管２３６を接続させ、第１ケース６２の排気ガスを第２ケース２２９内に導入するように構成している。なお、尿素混合管２３９内に供給される尿素水が、第１ケース６２から第２ケース２２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。

また、図１５〜図１９に示す如く、入口側ケース６３に排気ガス入口管としての浄化入口管８６を溶接固定すると共に、出口側ケース６４に排気ガス出口管としての浄化出口管８５の一端側をボルト締結する。浄化出口管８５の他端側に後述する尿素混合管２３９（排気管）の一端側を接続している。ディーゼルエンジン１４の排気ガスが浄化入口管８６から第１ケース６２内に導入され、第１ケース６２内の排気ガスが、浄化出口管８５から尿素混合管２３９に排出されるように構成している。

一方、図１９に示す如く、背面カバー板体１４３の後面側にパイプ支持台１４６をボルト締結し、パイプ支持台１４６にパイプ支持ブラケット１４４を着脱可能にボルト締結し、第１ケース６２の浄化出口管８５にパイプ支持ブラケット１４４を溶接固定し、第１ケース６２の浄化出口管８５をパイプ支持ブラケット１４４にて支持する。加えて、第１ケース６２が配置されたエンジンルーム９２の左側から、エンジンルーム９２の後面側に亘って、尿素混合管２３９を延設させる。そして、尿素混合管２３９をＬ形状に折り曲げ形成し、折曲げ及び伸縮可能な蛇腹状連結パイプ２４１を介して、浄化出口管８５に尿素混合管２３９の排気ガス入口を接続すると共に、尿素混合管２３９の排気ガス出口にＳＣＲ入口管２３６を接続し、エンジンルーム９２の左側面側に配置した第１ケース６１に、尿素混合管２３９を介して、エンジンルーム９２の後面側に配置した第２ケース２２９を連通させている。

また、図９に示す如く、走行機体１に搭載された尿素水タンク１７４内の尿素水溶液を圧送する尿素水噴射ポンプ１７５と、尿素水噴射ポンプ１７５を駆動する電動モータ１７６と、尿素水噴射ポンプ１７５に尿素水噴射管１７７を介して接続させる尿素水噴射ノズル１７８を備える。尿素混合管２３９に噴射台座１７９を介して尿素水噴射ノズル１７８を取付け、尿素混合管２３９の内部に尿素水噴射ノズル１７８から尿素水溶液を噴霧する。尿素混合管２３９内に供給される尿素水が、第１ケース６２から第２ケース２２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。

ディーゼルエンジン１４の各気筒から排気マニホールド１１２に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置６１等を経由して、外部に放出される。排気ガス浄化装置６１によって、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）や、粒子状物質（ＰＭ）や、窒素酸化物質（ＮＯｘ）を低減するように構成している。

一方、図７〜図１０に示す如く、ディーゼルエンジン１４の側面のうち、シリンダヘッド３２２右側面に吸気マニホールド３２３を設置する。吸気マニホールド３２３には、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）３１５を配置する。図示しないエアクリーナが吸気マニホールド３２３に接続される。前記エアクリーナ２２１にて除塵・浄化された外部空気は、吸気マニホールド３２３に送られ、ディーゼルエンジン１４の各気筒に供給されるように構成している。なお、ディーゼルエンジン１４の側面のうち、シリンダヘッド３２２左側面に排気マニホールド１１２が設置されている。

上記の構成により、ディーゼルエンジン１４から排気マニホールド１１２に排出された排気ガスの一部が、排気ガス再循環装置３１５を介して、吸気マニホールド３２３からディーゼルエンジン１４の各気筒に還流されることによって、ディーゼルエンジン１４の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン１４からの窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン１４の燃費が向上される。

なお、シリンダブロック２２５内とラジエータ９３とに冷却水を循環させる冷却水ポンプ３１７を備える。冷却水ポンプ３１７を駆動して、冷却水ポンプ３１７から、排気ガス再循環装置３１５のＥＧＲクーラ３１９を介して、シリンダブロック２２５内に冷却水を送込むように構成している。なお、ディーゼルエンジン１４のエンジン出力軸にＶベルトなどを介して冷却水ポンプ３１７を連結している。

図７〜図１０に示す如く、ディーゼルエンジン１４の多気筒分の各インジェクタ（図示省略）に、走行機体１に搭載された燃料タンク（図示省略）を接続する燃料ポンプ２４２とコモンレール２４３を備える。ディーゼルエンジン１４の側面のうち、シリンダヘッド３２２右側面の吸気マニホールド３２３設置側の側面に、コモンレール２４３と燃料フィルタ２４４を配置し、吸気マニホールド２２３下方のシリンダブロック２２５に燃料ポンプ２４２を配置している。なお、前記各インジェクタは、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。

前記燃料タンク内の燃料が燃料フィルタ２４４を介して燃料ポンプ２４２に吸込まれる一方、燃料ポンプ２４２の吐出側にコモンレール２４３が接続され、円筒状のコモンレール２４３がディーゼルエンジン１４の各インジェクタにそれぞれ接続されている。なお、燃料ポンプ２４２からコモンレール２４３に圧送される燃料のうち余剰分は、前記燃料タンクに戻され、高圧の燃料がコモンレール２４３内に一時貯留され、コモンレール２４３内の高圧燃料がディーゼルエンジン１４の各気筒（シリンダ）内部に供給される。

上記の構成により、前記燃料タンクの燃料が燃料ポンプ２４２によってコモンレール２４３に圧送され、高圧の燃料がコモンレール２４３に蓄えられると共に、前記各インジェクタの燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール２４３内の高圧の燃料がディーゼルエンジン１４の各気筒に噴射される。即ち、前記各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン１４から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。

図１３〜図１６に示す如く、走行機体１の右側後部にディーゼルエンジン１４を搭載し、エンジンルーム９２にディーゼルエンジン１４を内設する。エンジンルーム９２の後部左側に設けたエンジンルームフレーム９１に第２ケース２２９を縦長に支持し、エンジンルーム９２の後側面に第２ケース２２９を配置している。第２ケース２２９の外周に上下の第２ケース支持体２３０，２３１の一端側を着脱可能にボルト締結し、第２ケース２２９の外周に第２ケース支持体２３０，２３１の他端側を放射状に突設している。前記エンジンルームフレーム９１に上下の第２ケース支持体２３０，２３１の他端側を着脱可能にボルト締結する。第２ケース２２９の下端側から走行機体１後方に向けてテールパイプ８７を延設している。

上記の構成により、第２ケース２２９にて浄化された排気ガスがテールパイプ８７から走行機体１の後方側に向けて排出される。なお、テールパイプ８７は、小径側のテールパイプと大径側のテールパイプにて形成し、各パイプの接続部に隙間を形成して、前記隙間からテールパイプ８７内に外気を吸込ませ、第２ケース２２９（小径側のテールパイプ）からの排気ガスに前記外気を混合して、排気温度が低下した排気ガスを、テールパイプ８７出口（大径側のテールパイプ）から排出させてもよい。

上記の構成により、第１ケース６２内の酸化触媒６５及びスートフィルタ６６にて、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）が低減される。次いで、尿素混合管２３９の内部で、ディーゼルエンジン１４からの排気ガスに、尿素水噴射ノズル１７８からの尿素水が混合される。そして、第２ケース２２９内のＳＣＲ触媒２３２、酸化触媒２３３にて、尿素水がアンモニアとして混合された排気ガス中の窒素酸化物質（ＮＯｘ）が低減され、テールパイプ８３から機外に放出される。

図９、図１６に示す如く、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース６２と、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２２９を備える作業車両のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１４が内設されるエンジンルーム９２に第１ケース支持体２１１を介して第１ケース６２を設け、エンジンルーム９２に第２ケース支持体２３０，２３１を介して第２ケース２２９を設けている。したがって、前記エンジンルーム９２のフレーム９１にて第１ケース６２及び第２ケース２２９の荷重を負担でき、エンジンルーム９２のフレーム９１を活用して、第１ケース６２と第２ケース２２９を高剛性に固着できる。例えば、脱穀装置５の後部側方にディーゼルエンジン１４を搭載するコンバインにおいて、エンジンルーム９２と脱穀装置５の間に第１ケース６２を横型にコンパクトに組付けることができると共に、エンジンルーム９２の後面側などに第２ケース２２９を簡単な支持構造にて縦型にコンパクトに組付けることができる。

図１、図９、図１６に示す如く、第１ケース６２に尿素混合管２３９を介して第２ケース２２９を接続すると共に、第２ケース２２９にテールパイプ８７を接続する構造であって、第１ケース６２の排気ガスの移動方向と走行機体１の前後方向を一致させると共に、第２ケース２２９の排気ガスの移動方向と走行機体１の上下方向を一致させ、ディーゼルエンジン１４の排気ガスの移動方向を尿素混合管２３９にて変更するように構成している。したがって、横型の第１ケース６２と縦型の第２ケース２２９をＬ形状の排気ガス接続径路にて連結でき、そのＬ形状の排気ガス接続径路を尿素混合管２３９にて簡単に形成でき、第２ケース２２９に至る排気ガス中に尿素水を噴出させるための尿素混合構造を容易に構成できる。

図１、図２、図９、図１６に示す如く、エンジンルーム９２に脱穀装置５を隣接させて配置する構造であって、エンジンルーム９２と脱穀装置５の間に第１ケース６２を横型に支持する一方、エンジンルーム９２の側面に第２ケース２２９を縦型に支持するように構成している。したがって、エンジンルーム９２と脱穀装置５間に第１ケース支持体としての搭載台フレーム２１１を掛け渡すことができ、エンジンルーム９２と脱穀装置５間の狭少スペースに前記第１ケース６２を簡単に設置できるものでありながら、エンジンルーム９２の後面側のエンジンルームフレーム９１などに第２ケース支持体２３０，２３１を縦長構造に設置でき、第２ケース２２９と、該第２ケース２２９に接続するテールパイプ８７などを、縦長支持構造の第２ケース支持体２３０，２３１にコンパクトに配置でき、第１ケース６２または第２ケース２２９の組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。

１走行機体
５脱穀装置
１４ディーゼルエンジン
６２第１ケース
８７テールパイプ
９１エンジンルームフレーム
９２エンジンルーム
２１１搭載台フレーム（第１支持体）
２１１搭載台フレーム（第１ケース支持体）
２２９第２ケース
２３０第２ケース支持体
２３１第２ケース支持体
２３９尿素混合管

Claims

エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備える作業車両のエンジン装置において、
前記エンジンが内設されるエンジンルームに第１ケース支持体を介して前記第１ケースを設け、前記エンジンルームに第２ケース支持体を介して前記第２ケースを設けたことを特徴とする作業車両のエンジン装置。
前記第１ケースに尿素混合管を介して前記第２ケースを接続すると共に、前記第２ケースにテールパイプを接続する構造であって、前記第１ケースの排気ガスの移動方向と走行機体の前後方向を一致させると共に、前記第２ケースの排気ガスの移動方向と前記走行機体の上下方向を一致させ、前記エンジンの排気ガスの移動方向を前記尿素混合管にて変更するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両のエンジン装置。
前記エンジンルームに脱穀装置を隣接させて配置する構造であって、前記エンジンルームと脱穀装置の間に前記第１ケースを横型に支持する一方、前記エンジンルームの側面に前記第２ケースを縦型に支持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両のエンジン装置。