JP2018093832A

JP2018093832A - コンバイン

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Publication number: JP2018093832A
Application number: JP2016244227A
Authority: JP
Inventors: 上村　孝彦; Takahiko Kamimura; 孝彦上村; 西崎　宏; Hiroshi Nishizaki; 西崎　　宏; 長井　敏郎; Toshiro Nagai; 敏郎長井; 白方　幹也; Mikiya Shirakata; 幹也白方; 裕也田口; Yuya Taguchi; 寛之森本; Hiroyuki Morimoto; 幸信國松; Yukinobu Kunimatsu; 啓一郎近藤; Keiichiro Kondo
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: JP6587155B2

Abstract

【課題】ファンによって吸引された外気によってラジエータを効率良く冷却できるコンバインを提供する。【解決手段】エンジン（Ｅ）の外側にラジエータ（２０）を設け、エンジン（Ｅ）とラジエータ（２０）の間に、正回転状態で外気をエンジンルーム（６）内に吸引し、逆回転状態ではエンジンルーム（６）の内気を外部に排出するファン（１０）を設け、ラジエータ（２０）の外側上部に、作動オイルを冷却するオイルクーラ（２１）を設け、オイルクーラ（２１）の外側下部には、エンジン（Ｅ）に供給される燃焼空気を冷却するインタークーラ（２２）を設け、オイルクーラ（２１）の外側におけるインタークーラ（２２）の前側の部位に、エンジン（Ｅ）に供給される燃料を冷却する燃料クーラ（２３）を設け、インタークーラ（２２）の後端部をオイルクーラ（２１）の後端部よりも前側に配置し、燃料クーラ（２３）の前端部をオイルクーラ（２１）の前端部よりも後側に配置した。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンルームを備えたコンバインに関するものである。

従来のコンバインでは、エンジンルームのラジエータの右側上部に、作動オイルを冷却するオイルクーラを設け、オイルクーラの右側下部の前側に燃焼空気を冷却するインタークーラを設け、オイルクーラの右側下部の後側に燃料を冷却する燃料クーラを設ける技術が知られている。（特許文献１）

特開２０１０―２８５９０２号公報

しかし、特許文献１の技術のように、オイルクーラの前側にインタークーラの前部を延在させ、オイルクーラの後側にオイルクーラの後部を延在させた場合、インタークーラの前部とオイルクーラの後部によってファンによって吸引された外気の送風が妨害されて、外気が直接的に当たるラジエータの面積が減少してラジエータの冷却効果が低下する問題がある。

そこで、本発明の主たる課題は、ファンによって吸引された外気によってラジエータを効率良く冷却できるコンバインを提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項１記載の発明は、操縦部（５）の下部にエンジン（Ｅ）を内装するエンジンルーム（６）を備えたコンバインであって、
前記エンジン（Ｅ）の外側にラジエータ（２０）を設け、前記エンジン（Ｅ）とラジエータ（２０）の間に、正回転状態で外気を前記エンジンルーム（６）内に吸引し、逆回転状態では前記エンジンルーム（６）の内気を外部に排出するファン（１０）を設け、前記ラジエータ（２０）の外側上部に、作動オイルを冷却するオイルクーラ（２１）を設け、前記オイルクーラ（２１）の外側下部には、前記エンジン（Ｅ）に供給される燃焼空気を冷却するインタークーラ（２２）を設け、前記オイルクーラ（２１）の外側における前記インタークーラ（２２）の前側の部位に、前記エンジン（Ｅ）に供給される燃料を冷却する燃料クーラ（２３）を設け、前記インタークーラ（２２）の後端部をオイルクーラ（２１）の後端部よりも前側に配置し、前記燃料クーラ（２３）の前端部をオイルクーラ（２１）の前端部よりも後側に配置したことを特徴とするコンバインである。

請求項２記載の発明は、前記オイルクーラ（２１）の後端部をラジエータ（２０）の後端部よりも前側に配置し、前記オイルクーラ（２１）の前端部をラジエータ（２０）の前端部よりも後側に配置した請求項１記載のコンバインである。

請求項３記載の発明は、前記エンジン（Ｅ）の出力軸とファン（１０）の回転軸の間の伝動経路に、前記エンジン（Ｅ）の出力回転方向を逆方向に変換してファン（１０）の回転軸に伝達するギヤボックス（１３）を設け、前記ファン（１０）の回転軸の軸心方向視においてファン（１０）の回転軌跡の前側下部に、前記ギヤボックス（１３）を配置した請求項１又は２記載のコンバインである。

請求項１記載の発明によれば、エンジン（Ｅ）の外側にラジエータ（２０）を設け、エンジン（Ｅ）とラジエータ（２０）の間に、正回転状態で外気をエンジンルーム（６）内に吸引し、逆回転状態ではエンジンルーム（６）の内気を外部に排出するファン（１０）を設け、ラジエータ（２０）の外側上部に、作動オイルを冷却するオイルクーラ（２１）を設け、オイルクーラ（２１）の外側下部には、エンジン（Ｅ）に供給される燃焼空気を冷却するインタークーラ（２２）を設け、オイルクーラ（２１）の外側におけるインタークーラ（２２）の前側の部位に、エンジン（Ｅ）に供給される燃料を冷却する燃料クーラ（２３）を設け、インタークーラ（２２）の後端部をオイルクーラ（２１）の後端部よりも前側に配置し、燃料クーラ（２３）の前端部をオイルクーラ（２１）の前端部よりも後側に配置したので、ファン（１０）の正回転によって吸引された外気が、インタークーラ（２２）の後部と燃料クーラ（２３）の前部に衝突せず、ラジエータ（２０）の前部に向かって送風されてラジエータ（２０）を効率良く冷却することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、オイルクーラ（２１）の後端部をラジエータ（２０）の後端部よりも前側に配置し、オイルクーラ（２１）の前端部をラジエータ（２０）の前端部よりも後側に配置したので、ファン（１０）によって吸引された外気が、ラジエータ（２０）の後部に向かって送風されてラジエータ（２０）をより効率良く冷却することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明による効果に加えて、エンジン（Ｅ）の出力軸とファン（１０）の回転軸の間の伝動経路に、エンジン（Ｅ）の出力回転方向を逆方向に変換してファン（１０）の回転軸に伝達するギヤボックス（１３）を設け、ファン（１０）の回転軸の軸心方向視においてファン（１０）の回転軌跡の前側下部に、ギヤボックス（１３）を配置したので、ファン（１０）によって吸引された外気が、ギヤボックス（１３）に衝突せず、エンジン（Ｅ）に向かって送風されてエンジン（Ｅ）を効率良く冷却することができる。

コンバインの左側面図である。コンバインの平面図である。エンジンルームに設けられたオイルクーラと、インタークーラと、燃料クーラを示した（ａ）は右側面図、（ｂ）は正面図である。エンジンに装着されたＥＧＲクーラとジェネレータを示した（ａ）は右側面図、（ｂ）は正面図である。ギヤケースを示した（ａ）は右側面図、（ｂ）は正面図である。ファン回転を切換えるモータを示した（ａ）は右側面図、（ｂ）は正面図である。エンジンルームに設けられたエアクリーナ用のホースとインタークーラ用のホースを示した（ａ）は背面図、（ｂ）は右側面図である。エンジンルームに設けられたエアクリーナ用のホースとインタークーラ用のホースを示した平面図である。エンジンの伝動図である。走行装置の（ａ）は水平姿勢、（ｂ）は後下がり姿勢の左側面図である。ロワーアームとピッチングフレーの平面図である。他のロワーアームを有する走行装置の左側面図であるクローラガイドの（ａ）は成型後の状態、（ｂ）はＡ―Ａ断面、（ｃ）は成型前の状態の左側面図である。

本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、操縦者から見て、前方を前側、後方を後側、右手側を右側、左手側を左側として便宜的に方向を示して説明する。

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置３が設けられ、刈取装置３の後方左側部に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側部に操縦者が搭乗する操縦部５が設けられている。

操縦部５の下側にはエンジンＥを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する縦排出オーガと前後方向に延在する横排出オーガからなる排出オーガ８が設けられている。

図７に示すように、エンジンルーム６の内側にはエンジンＥが設けられ、エンジンＥの外側（外気が吸入される上流側）には、所定の間隔を隔ててラジエータ２０が設けられ、エンジンＥとラジエータ２０の間には正回転・逆回転駆動するファン１０が設けられている。

ラジエータ２０の外側には、オイルクーラ２１が設けられている。オイルクーラ２１は、走行装置２のトランスミッション等を駆動するオイルを冷却する上側オイルクーラ２１Ａと、刈取装置３の昇降シリンダ等を駆動するオイルを冷却する下側オイルクーラ２１Ｂからなり、上側オイルクーラ２１Ａと下側オイルクーラ２１Ｂは別体に形成されている。

オイルクーラ２１の外側には、エンジンＥに供給される燃焼空気を冷却するインタークーラ２２と、燃料クーラ２３に供給される軽油を冷却する燃料クーラ２３が設けられている。これにより、燃焼空気の膨張率を高め、軽油の燃料密度を下げてエンジンＥの出力回転を高めることができる。

図３に示すように、燃料クーラ２３は、右側面視において上側オイルクーラ２１Ａの前端部とインタークーラ２２の前端部の間に長手方向の上下方向に沿って設けられ、燃料クーラ２３の下部は、上側オイルクーラ２１Ａの下端部よりも下側に延在して設けられている。これにより、ファン１０によってエンジンルーム６の外側カバー６Ａに形成された濾過体から吸入された外気が直接的にラジエータ２０に向かって送風されてラジエータ２０を効率良く冷却することができる。また、ファン１０によって吸入された外気が直接的にインタークーラ２２に向かって送風されてインタークーラ２２を効率良く冷却することができる。

下側オイルクーラ２１Ｂは、右側面視においてインタークーラ２２の内側に設けている。また、稼働時にラジエータ２０とインタークーラ２２は、オイルクーラ２１と燃料クーラ２３よりも高温になる。

図４に示すように、エンジンＥの前部には、インタークーラ２２からエンジンＥに供給される空気にエンジンＥから排出された排気ガスの一部を再循環させる排気ガス再循環装置２５が設けられ、排気ガス再循環装置２５の右側には、電気を発電するジェネレータ２６が設けられている。

排気ガス再循環装置２５は、右側面視においてインタークーラ２２の前端部よりも前側に設けられ、排気ガス再循環装置２５の下部は、右側面視において上側オイルクーラ２１Ａの下端部よりも下側に延在して設けられている。これにより、稼働時に高温になったインタークーラ２２により加熱された空気にさらされるのを防止して排気ガス再循環装置２５の性能を維持することができる。また、排気ガス再循環装置２５は、右側面視においてラジエータ２０の左部とファン１０の外周部を覆うシュラウド１１に形成された円形状の送風ガイド１２の内周部に設けられている。これにより、ファン１０によって吸入された外気が直接的に排気ガス再循環装置２５に向かって送風されて排気ガス再循環装置２５を効率良く冷却することができる。

ジェネレータ２６は、右側面視においてインタークーラ２２の前端部よりも前側に設けられ、ジェネレータ２６の前部は、右側面視において上側オイルクーラ２１Ａの前端部よりも前側に延在して設けられている。これにより、稼働時に高温になったインタークーラ２２により加熱された空気にさらされるのを防止してジェネレータ２６の性能を維持することができる。また、ジェネレータ２６は、右側面視において送風ガイド１２の内周部に設けられている。これにより、ファン１０によって吸入された外気が直接的にジェネレータ２６に向かって送風されてジェネレータ２６を効率良く冷却することができる。

図５に示すように、エンジンＥの下部の右側前部には、ファン１０の回転方向を切換えるギヤボックス１３が設けられている。ギヤボックス１３は、右側面視においてインタークーラ２２の前端部よりも前側で、ファン１０の外周部よりも前側下部に設けられている。これにより、稼働時に高温になったインタークーラ２２により加熱された空気にさらされるのを防止し、ギヤボックス１３のシール部材の劣化を抑制してオイルの吹出しを防止することができ、また、ファン１０によって吸引された外気をエンジンＥに向かって効率良く送風することができる。

図６に示すように、シュラウド１１の左面から右側に延在して設けられたステー１４の下部には、テンションアーム１７，１８を駆動するモータ１５が設けられている。モータ１５は、右側面視において上側オイルクーラ２１Ａの前端部よりも前側に設けられている。これにより、ファン１０によって吸入された外気が直接的にモータ１５に向かって送風されてモータ１５を効率良く冷却することができる。

図７，８に示すように、脱穀装置４の上壁の前側右部には、エンジンＥに供給される空気中に浮遊した不純物を除去するエアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０の排気口とエンジンＥの上部に設けられたマニホールド３２の吸気口は、ホース３１で接続されている。エアクリーナ３０の排気口に一端が接続されたホース３１は、エンジンルーム６の左壁６Ｂを貫通してエンジンルーム６の上部の電装室６Ｃに延在した後に、エンジンルーム６の仕切り壁６Ｄを貫通してエンジンＥの上側に延在する。また、その後、ホース３１は、仕切り壁６Ｄの下部に沿って前側に延在して、他端がマニホールド３２の吸気口に接続されている。これにより、エンジンＥのメンテナンス時に、ホース３１のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。

マニホールド３２の排気口とインタークーラ２２の吸気口は、ホース３４で接続されている。マニホールド３２の排気口に一端が接続されたホース３４は、仕切り壁６Ｄの下部に沿って、仕切り壁６Ｄの下部に近接した状態で左側に延在して、他端がマニホールド３２の吸気口に接続されている。また、インタークーラ２２の排気口とエンジンＥの吸気口は、ホース３６で接続されている。インタークーラ２２の排気口に一端が接続されたホース３６は、仕切り壁６Ｄの上部に沿って左側に延在した後に、左壁６Ｂを貫通してエンジンＥの上側に延在する。また、その後、ホース３６は、下側に向かって延在して、他端がエンジンＥの吸気口に接続されている。これにより、インタークーラ２２によって冷却された空気がエンジンＥによって加熱されるのを防止することができる。

次に、エンジンＥの出力回転をファン１０に伝動する伝動図について説明する。図９に示すように、エンジンＥの出力回転は、エンジンＥの出力軸に支持されたプーリ４０と、ギヤボックス１３の入力軸に支持されたプーリ４１と、プーリ４０とプーリ４１に巻回されたベルト４２を介してギヤボックス１３の入力軸に伝動される。なお、ベルト４２には、ベルト４２のテンションを緊張又は弛緩するテンションアーム４２Ａが設けられている。

ギヤボックス１３の入力軸の回転は、ギヤボックス１３の入力軸に支持されたプーリ４３と、ファン１０の回転軸に支持されたプーリ４４と、プーリ４３とプーリ４４に巻回されたベルト４５を介してファン１０の回転軸に伝動される。これにより、ファン１０は、正面からの回転軸視で時計方向に回転して、外気をエンジンルーム６内に吸引することができる。

また、ギヤボックス１３の入力軸の回転は、ギヤボックス１３の入力軸に支持されたギヤ４６と、ギヤボックス１３の出力軸に支持されたギヤ４７を介してギヤボックス１３の出力軸に伝動される。

ギヤボックス１３の出力軸の回転は、ギヤボックス１３の出力軸に支持されたプーリ４８と、ファン１０の回転軸に支持されたプーリ４９と、プーリ４８とプーリ４９に巻回されたベルト５０を介してファン１０の回転軸に伝動される。これにより、ファン１０は、正面からの回転軸視で反時計方向に回転して、エンジンルーム１０内の加熱された内気をエンジンルーム６の外側に排出することができる。また、この際には、外側カバー６Ａの濾過体に付着した藁屑等も除去することができる。

ベルト４５には、ベルト４５のテンションを緊張又は弛緩するテンションアーム１７が設けられ、ベルト５０には、ベルト５０のテンションを緊張又は弛緩するテンションアーム１８が設けられ、テンションアーム１７とテンションアーム１８は、一つのモータ１５によって切換え操作されている。すなわち、モータ１５によってテンションアーム１７がベルト４５のテンションを緊張させる場合は、テンションアーム１８がベルト５０のテンションを弛緩させて、ファン１０の回転軸には、ギヤボックス１３の入力軸の回転が伝動されて、ファン１０が時計方向に回転する。一方、モータ１５によってテンションアーム１７がベルト４５のテンションを弛緩させる場合には、テンションアーム１８がベルト５０のテンションを緊張させて、ファン１０の回転軸には、ギヤボックス１３の出力軸の回転が伝動されて、ファン１０が反時計方向に回転する。これにより、一つのファン１０で外気の吸引と内気の排出を行い、また、一つのモータ１５でテンションアーム１７とテンションアーム１８を操作するので、エンジンルーム６内に大きなスペースを確保することができる。

エンジンＥの出力回転は、エンジンＥの出力軸に支持されたプーリ５２と、ベルト５３等を介してグレンタンク７の下部に設けられた搬送螺旋に伝動される。また、ギヤボックス１３の出力軸の回転は、ギヤボックス１３の出力軸に支持されたプーリ５５と、コンプレッサ５８の回転軸に支持されたプーリ５６と、プーリ５５とプーリ５６に巻回されたベルト５７を介してコンプレッサ５８に伝動される。

次に、ローリングシリンダ６０によって駆動されるローリングアーム７０と、ピッチングシリンダ６１によって駆動されるピッチングフレーム７４の連結構造について説明する。図１０に示すように、機体フレーム１には、左右方向に傾斜したコンバインの姿勢を水平姿勢に修正する左右一対のローリングシリンダ６０と、前後方向に傾斜したコンバインの姿勢を水平姿勢に修正するピッチングシリンダ６１が設けられている。また、走行装置２は、前部上側に設けられた走行ミッション（図示省略）を介してエンジンの出力回転を伝動する駆動輪６５と、後部下側に設けられた緊張輪６６と、駆動輪６５と緊張輪６６の間の下側に設けられた走行フレーム６７に回転自在に支持された複数の転輪６８に無端帯状のクローラ６９を巻回して形成されている。

走行装置２を機体フレーム１に対して水平姿勢にした場合における機体フレーム１と非接地面側の走行装置２のクローラ６９の上下方向の離間距離Ｈ１と、走行装置２を機体フレーム１に対して後下がり姿勢にした場合における機体フレーム１と非接地面側の走行装置２のクローラ６９の上下方向の離間距離Ｈ２が同一距離に設定されている。これにより、ピッチングシリンダ６１の伸長時に機体フレーム１と非接地面側の走行装置２のクローラ６９の干渉を防止することができる。

図１１に示すように、ローリングシリンダ６０によって駆動されるローリングアーム７０は、上側に位置するアッパーアーム７１と、下側に位置するロワーアーム７２と、アッパーアーム７１の下部に対してロワーアーム７２の前部を回転自在に支持する左右方向に延在する支軸７３から形成されている。ロワーアーム７２は、支軸７３に支持される前部から走行フレーム６７に支持される後部まで略直線的に形成され、ロワーアーム７２の上部における支軸７３に支持される前部の近傍の部位にはクローラ６９の内周部を当接する転輪７６が設けられている。

ロワーアーム７２の前部は、ピッチングシリンダ６１によって駆動されるピッチングフレーム７４の下部にボルト等の連結手段７５によって連結されている。連結手段７５の左部は、ロワーアーム７２の前部の左面から突出することなく、ロワーアーム７２の前部に形成された取付孔の内部に入り込んでいる。これにより、ピッチングシリンダ６１の伸長時に機体フレーム１とロワーアーム７２の干渉を防止することができる。

図１２に示すように、アッパーアーム７１を上側アーム７１Ａと下側アーム７１Ｂに分割して形成して、上側アーム７１Ａと下側アーム７１Ｂによって支軸７３を上下方向から挟込む構成とすることもできる。これにより、支軸７３の交換作業を簡易に行うことができる。

次に、走行装置２のクローラ６９の脱輪を防止するクローラガイド８０の製造方法について説明する。図１３に示すように、所定の長さに切断された丸棒８１の前端部に側面視で略Ｖ字形状の前側切欠き部８２Ａを形成し、同様に、丸棒８１の後端部に側面視で略Ｖ字形状の後側切欠き部８２Ｂを形成する。なお、この場合、前側切欠き部８２Ａの下端部と後側切欠き部８２Ｂの下端部を丸棒８１の軸心８３に一致させるのが好ましい。

次に、丸棒８１の前端部を前側切欠き部８２Ａを塞ぐように上側に曲げ、丸棒８１の後端部を後側切欠き部８２Ｂを塞ぐように上側に曲げた後に、塞がれた前側切欠き部８２Ａと後側切欠き部８２Ｂの周囲を溶接する。

これにより、丸棒８１の前端部と後端部を上方に向かってに所定の半径を持って容易に湾曲させることができる。

５操縦部
６エンジンルーム
１０ファン
１３ギヤボックス
２０ラジエータ
２１オイルクーラ
２２インタークーラ
２３燃料クーラ
Ｅエンジン

Claims

操縦部（５）の下部にエンジン（Ｅ）を内装するエンジンルーム（６）を備えたコンバインであって、
前記エンジン（Ｅ）の外側にラジエータ（２０）を設け、前記エンジン（Ｅ）とラジエータ（２０）の間に、正回転状態で外気を前記エンジンルーム（６）内に吸引し、逆回転状態では前記エンジンルーム（６）の内気を外部に排出するファン（１０）を設け、
前記ラジエータ（２０）の外側上部に、作動オイルを冷却するオイルクーラ（２１）を設け、
前記オイルクーラ（２１）の外側下部には、前記エンジン（Ｅ）に供給される燃焼空気を冷却するインタークーラ（２２）を設け、
前記オイルクーラ（２１）の外側における前記インタークーラ（２２）の前側の部位に、前記エンジン（Ｅ）に供給される燃料を冷却する燃料クーラ（２３）を設け、
前記インタークーラ（２２）の後端部をオイルクーラ（２１）の後端部よりも前側に配置し、前記燃料クーラ（２３）の前端部をオイルクーラ（２１）の前端部よりも後側に配置したことを特徴とするコンバイン。
前記オイルクーラ（２１）の後端部をラジエータ（２０）の後端部よりも前側に配置し、前記オイルクーラ（２１）の前端部をラジエータ（２０）の前端部よりも後側に配置した請求項１記載のコンバイン。
前記エンジン（Ｅ）の出力軸とファン（１０）の回転軸の間の伝動経路に、前記エンジン（Ｅ）の出力回転方向を逆方向に変換してファン（１０）の回転軸に伝達するギヤボックス（１３）を設け、前記ファン（１０）の回転軸の軸心方向視においてファン（１０）の回転軌跡の前側下部に、前記ギヤボックス（１３）を配置した請求項１又は２記載のコンバイン。