JP2019004712A

JP2019004712A - 農用作業機

Info

Publication number: JP2019004712A
Application number: JP2017121003A
Authority: JP
Inventors: 和志迫; Kazushi Sako; 佑樹小田; Yuki Oda; 敏章藤田; Toshiaki Fujita
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-06-21
Also published as: JP7080021B2

Abstract

【課題】排気管への泥土等の付着を抑制し、作物等に対する熱の影響を抑制しつつ排気管の耐久性の向上が可能な農用作業機を構成する。【解決手段】運転座席が配置されたキャビン５の下側にエンジンが配置され、エンジンからの排ガスを処理する排ガス処理装置４８を備え、この排ガス処理装置４８からの排ガスを上方に送り出す排気管ＥＰを備えている。排気管ＥＰが、キャビン５に支持されると共に、排気管ＥＰを覆うカバー６５を排気管ＥＰとは異なる構造によりキャビン５に支持している。【選択図】図６

Description

本発明は、コンバインやトラクタのように運転座席を覆うキャビンを備えた農用作業機に関する。

農用作業機としてコンバインを例に挙げると、特許文献１にはキャビンの下側にエンジンと、エンジンからの排ガスを浄化処理する排ガス浄化装置とを備え、排ガス浄化装置から排ガスを、走行機体の比較的低い位置において後方に導き、外方に排出する排気管を備えた技術が示されている。

特開２０１３−１号公報

特許文献１に記載されるように、排ガスを排気管により走行機体の比較的低い位置において後方に導く構成では、高温の排ガスの熱が未刈り領域に作物に影響することや、高温の排気管に圃場の泥土が付着して排気管の劣化が促進されることも考えられた。

このような理由から、排気管への泥土等の付着を抑制し、作物等に対する熱の影響を抑制しつつ排気管の耐久性の向上が可能な農用作業機が求められる。

本発明の特徴は、内部に運転座席が配置されたキャビンと、前記キャビンの下側に配置されたエンジンと、前記エンジンからの排ガスを処理する排ガス処理装置と、前記排ガス処理装置からの排ガスを上方に送り出す排気管とを備えると共に、
前記排気管が、前記キャビンに支持されると共に、この排気管を覆うカバーが前記排気管とは異なる構造により前記キャビンに支持されている点にある。

この特徴構成によると、排ガス処理装置から排出された排ガスは、排気管により上方に送られ走行機体の高い位置から排出されるため、排気ガスを高い位置で拡散させることが可能となる。また、排気管がキャビンに支持されるため、排気管の姿勢が安定する。更に、排気管を覆うカバーが排気管とは異なる構造によりキャビンに支持されるため、カバーを強固に支持することが可能となり、例えば、排気管に対してブラケット等を介してカバーを支持する構成と比較すると、カバーの温度上昇を抑制することも可能となる。
従って、排気管への泥土等の付着を抑制し、作物等に対する熱の影響を抑制しつつ排気管の耐久性の向上が可能な農用作業機が構成された。

他の構成として、前記排気管が、前記排ガス処理装置からの排ガスを送る第１管体と、これより下流側に配置される第２管体とで構成され、前記第１管体からの排ガスを前記第２管体に受け渡す中継箇所が前記カバーで覆われても良い。

この構成では、排気管の全長が長くとも、第１管体と第２管体とを独立した作業によって取り付けることが可能となり、取付作業が容易となる。特に、この構成では排気管が２分割されたため、第１管体と第２管体との中継位置でエゼクタ効果により外気を吸入できるように構成することも可能であり、このように構成することにより、排ガスの希釈が可能になるだけでなく、排気管の温度上昇も抑制できる。

他の構成として、前記排気管が、下端側に第１屈曲部を形成し、上端側に第２屈曲部を形成しており、前記第１屈曲部と、前記第２屈曲部と、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部との中間部位とが前記カバーで覆われても良い。

この構成では、第１屈曲部から第２屈曲部に亘る領域の全てをカバーで覆うため、第１屈曲と第２屈曲部との何れか一方が外部に突出する形状であっても、突出部位の保護が可能になり、この突出部に作業者が誤って接触する不都合の抑制も可能となる。

他の構成として、前記キャビンの外壁に縦向方向に伸びる凹状溝部が形成され、前記凹状溝部に沿って前記排気管が配置され、この排気管を覆う位置に前記カバーが配置されても良い。

これによると、キャビンの外壁の凹状溝部に対して排気管を沈み込むように配置できるため、この排気管とカバーとをキャビンの外壁面より外方に突出させることがない。

他の構成として、前記キャビンのルーフが、前記排気管と前記カバーとの上方を覆うように外方に張り出すオーバーラップ部を備えており、前記排気管の下流側部分を、前記カバーの外方に引き出すための切欠部が、前記カバーの上端に形成されても良い。

これによると、排気管の上方をキャビンのルーフが覆うため、この部位にカバーを配置しなくて済み、カバーの上端の切欠部から排気管の下流側部分を引き出すため、カバーの上端をキャビンのルーフの下面の近くに配置し、排気管の露出箇所を少なくし、作業者が誤って触れる不都合を防ぐことができる。

コンバインの左側面図である。コンバインの右側面図である。コンバインの平面図である。エンジンと排ガス浄化装置と排気管との配置を示す側面図である。エンジンと排ガス浄化装置と排気管との配置を示す後面図である。排気管の側面図である。排気管の後面図である。排気管の平面図である。

以下、本発明に係る農用作業機の一例であるコンバインの実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、図１，２，３に示すように、収穫作業時に機体が走行する方向を機体前側Ｆと定義し、この逆方向を機体後側Ｂと定義しており、作業者が機体前側Ｆに向かう姿勢にある状態で作業者の右側となる方向を機体右側Ｒと定義し、この逆側となる方向の機体左側Ｌと定義している。

〔全体構成〕
図１，２，３に、本発明に係る農用作業機として普通型コンバインを示している。このコンバインは、稲、麦、そば、大豆、トウモロコシ等の作物を収穫することができる。

このコンバインは、クローラ走行装置３により走行する走行機体１に対し、作物を収穫する刈取部２と、キャビン５を有する運転部６と、ディーゼルエンジン４４（以下、エンジンと略称する）を有する原動部７（図４，５を参照）と、収穫した作物を脱穀する脱穀装置８と、脱穀により得られた穀物を貯留する穀粒タンク９とを備えてコンバインが構成されている。

走行機体１は機体フレーム４を備えており、この機体フレーム４に左右一対のクローラ走行装置３を備え、この機体フレーム４の前端に刈取部２を昇降自在に備えている。運転部６は走行機体１の前部の右側に配置され、この運転部６の下側に原動部７が配置されている。脱穀装置８は、走行機体１の左側に配置され、これと左右方向で並列するように走行機体１の右側に穀粒タンク９が配置されている。

運転部６には、運転座席１０、メータパネル１１、サイドパネル１２、操向レバー１３等を備えており、これらがキャビン５の内部空間に配置されている。キャビン５の右側面には、搭乗者の乗降可能にするドア１４が開閉自在に備えられている。サイドパネル１２は、ドア１４とは反対側となる運転座席１０の左横側に備えられている。このサイドパネル１２には、主変速レバー１５の他、作業用のクラッチレバー等が備えられる。

キャビン５は、フロントガラス３１を備えると共に、左側に開閉自在なガラス窓部を有する左側壁３２を配置し、右側に前述したドア１４を配置し、後側にガラス窓部を有した後壁３３を配置し、これらを覆う位置にルーフ３４を配置している。

刈取部２には、植立状態の作物を刈取対象と非刈取対象に分ける左右一対のデバイダ１７と、植立状態の作物を掻き込む掻込リール１８と、植立状態の作物の株元を切断するバリカン型の刈取装置１９と、刈取作物を刈幅方向中央側に寄せ集めるオーガ２０と、刈取作物を脱穀装置８に搬送するフィーダ２１とが備えられている。

脱穀装置８は、扱室内に備えられた扱胴２２と、その下方側に備えられた受網（図示せず）とにより、搬送された刈取作物の脱穀処理が行われる。扱室の下方に備えられた選別部２３にて、受網を漏下した脱穀処理物を穀粒と排ワラ屑等に分離する選別処理が行われる。脱穀装置８の機体後部には、排ワラ屑を細断処理して下方外方に排出する排ワラ細断装置２４が備えられている。

図１，２，３に示すように、脱穀装置８は、選別部２３による選別処理によって得られた穀粒を、一番物搬送スクリュー２７により脱穀装置８の右横側外方に搬送した後に、バケットコンベア式の揚穀装置２５により上方から穀粒タンク９に供給する。また、脱穀装置８の下部で回収された枝付き籾等の二番物を、二番物搬送スクリュー２８により脱穀装置８の右横側外方に搬送し、この二番物を選別部２３に還元する二番物還元装置２６が備えられている。

穀粒タンク９の下部には貯留している穀粒を、後方に搬送する底スクリュー３０が備えられている（図２参照）。穀粒タンク９の後部には、底スクリュー３０で搬送された穀粒を外部に排出する穀粒排出装置２９が備えられている。この穀粒排出装置２９は、穀粒を上方に搬送する縦スクリューコンベア２９Ａと、この縦スクリューコンベア２９Ａの上端部から穀粒を横方向に搬送して先端の排出口から排出する横スクリューコンベア２９Ｂとを備えている。

図４，５に示すように原動部７は、エンジンボンネット４２によりエンジンルーム４３が形成されている。このエンジンボンネット４２が、エンジンルーム４３と運転用空間とを仕切っており、エンジンボンネット４２の上方に運転座席１０が配置されている。

〔排ガス浄化装置〕
図４，５に示すようにエンジンルーム４３に、エンジン４４と、エンジン冷却用のラジエータ４５と、ラジエータ４５に供給する冷却風を生起する冷却ファン４６と、第１排ガス浄化装置４７と、第２排ガス浄化装置４８とを備えている。

エンジン４４から排出される排ガスは、第１排ガス浄化装置（ＤＰＦ）４７に供給された後に、第２排ガス浄化装置（ＳＣＲ）４８に供給される。これらは、エンジン４４と一体化した状態でエンジン４４の上部に配置されている。

第１排ガス浄化装置４７と、第２排ガス浄化装置４８とが排ガス処理装置の一例である。この排ガス処理装置としては単一の装置として構成されるものや、３つ以上の装置をユニット化したものであっても良い。

第１排ガス浄化装置４７は、エンジン４４の排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）（ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ）を減少させると処理を行うと共に、排ガスに含まれるディーゼル微粒子を捕集する公知技術であるディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）（ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）（図示せず）を備え、このディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）を排ガスが通過することによって粒子状物質（ＰＭ）を減少させる。

第２排ガス浄化装置４８は、ＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）（選択的触媒還元）を用いて排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を減少させる処理を行う。説明を加えると、還元剤の一例である尿素水を排ガス中に噴射して加水分解させてアンモニアを生成し、そのアンモニア（ＮＨ３）と排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とを化学反応させて、窒素（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）とに還元させることで排ガス中に含まれる窒素酸化物を減少させる処理が行われる。

図４，５に示すように、第１排ガス浄化装置４７は、前部側の排気導入部４９からエンジン４４からの排気を受け入れ、後方に流動させながら粒子状物質を低減する処理を行い、この処理後の排ガスを後部側の排気送出部５０から第２排ガス浄化装置４８の中継管４８Ｂに送り出す。

第２排ガス浄化装置４８は、第２排ガス浄化装置本体４８Ａと、中継管４８Ｂとで構成されている。中継管４８Ｂでは、内部空間に対して噴射ノズル５３から尿素水を噴射することにより、この尿素水と混合した排ガスを前側に送る。中継管４８Ｂの前端が第２排ガス浄化装置本体４８Ａの前端の排気受入部５１に連結しており、第２排ガス浄化装置本体４８Ａでは、中継管４８Ｂから供給された排ガスの浄化を行うと共に、浄化後の排ガスを後端の上部の排気排出部５２から上方に送り出す。

このように、第１排ガス浄化装置４７と、第２排ガス浄化装置４８とを備えることにより、エンジン４４から排出される排ガスに含まれる微粒子は除去され、窒素酸化物を減少させ、浄化したガスとして排出する。尚、噴射ノズル５３に供給する尿素水は尿素水タンク（図示せず）に貯留されたものが用いられる。

〔排気管〕
図４〜８に示すように、第２排ガス浄化装置４８に備えた排気排出部５２に排気管ＥＰの下端が接続している。排気管ＥＰは、第２排ガス浄化装置４８（排ガス処理装置）からの排ガスを上方に送る第１管体６１と、この上に配置され、排ガスの流動方向で下流側に配置される第２管体６２と、この第２管体６２の下流側に接続する第３管体６３とを備えて構成されている。第３管体６３の下流側の端部には排気ガスの排出方向を決める排気ガイド板６４を備えている。更に、キャビン５の後部位置には第１管体６１と第２管体６２との一部を覆う排気管カバー６５（カバーの一例）を備えている。

この排気管ＥＰでは、第１管体６１と、第２管体６２とに金属パイプ材が用いられ、第３管体６３として金属材を折り曲げることで断面が６角形となるパイプ材が用いられ、排気ガイド板６４には金属板が用いられている。

特に、排気管ＥＰは、第１管体６１と第２管体６２の一部とを平面視においてキャビン５の後部の左側において左側壁３２と後壁３３との一部を切り欠いて形成される排気管収容空間Ｓに配置しており、第１管体６１と、第２管体６２の一部と、排気管カバー６５とはキャビン５のルーフ３４の下方に配置される。つまり、排気管収容空間Ｓは、キャビン５の外壁に縦方向に伸びる凹状溝部として形成されるものであり、この排気管収容空間Ｓの上方空間を覆うようにキャビン５のルーフ３４には、オーバーラップ部が形成されている。

排気排出部５２の上端にはフランジ部に接続する状態で、縦向きで少し外方に傾斜する姿勢の排出管６６を備えている。第１管体６１は、上端の第１排出開口６１Ａが上方に開放するように、その上端部分が縦向き姿勢に設定されると共に、下端部分が排出管６６の姿勢に沿うように屈曲する第１屈曲部Ｃ１を備えており、この第１管体６１の下端位置に対して下側ほど拡径する第１導入開口６１Ｂが形成されている。

第２管体６２は、排ガスの流動方向での下流側が後方の斜め上方に向かう姿勢となるように屈曲する第２屈曲部Ｃ２を備えており、この第２屈曲部Ｃ２より上流側となる中間部が縦向き姿勢に設定され、この中間部より下側（上流側）には第１管体６１の上端部分が入り込むように下側ほど拡径する第２導入開口６２Ｂが形成されている。

図８に示すように、第１管体６１と第２管体６２とは、排気管収容空間Ｓの後部壁面Ｓｒの後方位置に配置されるものであり、第１管体６１と第２管体６２とは、後部壁面Ｓｒに対して各々が独立したブラケット６７を介して支持されている。特に、このブラケット６７は排気管のみを支持するものであり、排気管カバー６５は異なる構造によりキャビン５に支持される。

この異なる構造とは、排気管カバー６５をキャビン５に支持するための構造（図６，７，８等に示すブラケット６７）を利用しないで排気管カバー６５をキャビンに支持することを意味しており排気管ＥＰに排気管カバー６５を支持する構造は含まない。これにより、実施形態では、排気管カバー６５をキャビン５に支持するための構造（図６、７，８等に示すブラケット６７）と、排気管カバー６５をキャビン５に支持する構造（図６、７，８等に示す支持ボルト７２）とが異なっている。

図６，７，８に示すように、ブラケット６７は、管体（第１管体６１と第２管体６２との上位概念）の外面に溶接固定される第１部材６７ａと、この第１部材６７ａに対して位置調節自在に支持される第２部材６７ｂと、第１部材６７ａに対する第２部材６７ｂの位置を固定する位置固定ボルト６７ｃとを備えて構成されている。

各々の第２部材６７ｂには、排気管収容空間Ｓの後部壁面Ｓｒと平行姿勢となる連結面を備えており、これらの連結面のボルト挿通孔に固定ボルト６８を挿通し、後部壁面Ｓｒに固設した支持プレート６９に締結固定することにより、第１管体６１と第２管体６２とがキャビン５に支持される。

この構成では、ブラケット６７が、第１部材６７ａと第２部材６７ｂとの位置関係を調節できる構成であるため、後部壁面Ｓｒに対する第１管体６１と第２管体６２との位置関係を調節して、これらを適正な位置に配置できる。

第２管体６２の第２排出開口６２Ａの開口縁に複数の取付片７０が溶接固定されている。第３管体６３に形成された複数の貫通孔の各々に対して取付ボルト７１を挿通し、これらの取付ボルト７１を取付片７０のネジ部に螺合させることにより、第３管体６３が第２管体６２に支持されている。また、この第３管体６３は、排気管カバー６５の外部に配置される。

排気ガイド板６４は、第３管体６３の後端に対して固定されるものあり、この排気ガイド板６４は、キャビン５のルーフ３４の後端から少し後方に突出する位置関係となる。

図６，７，８に示すように、排気管カバー６５は、金属板を平面視でＬ字状に折り曲げることによりキャビン５の左側壁３２から後壁３３に亘る領域に配置可能に構成され、この排気管カバー６５の上端には、第２管体６２の下流側の端部（後端部）が挿通する切欠部６５ａが形成されている。

このように構成された排気管カバー６５の側面を複数の支持ボルト７２によりキャビン５の左側壁３２の中間フレーム３２ａに固定し、後面を複数の支持ボルト７２によりキャビン５の後壁３３の中間部材３３ａに固定することにより排気管カバー６５がキャビン５に支持されている。尚、排気管カバー６５をキャビン５に支持する構成として、排気管カバー６５の側面を左側壁３２に対して直接固定し、後面をキャビン５の後壁３３に対して直接固定するように構成しても良い。

この排気管カバー６５をキャビン５に支持した状態では、排気管ＥＰの第１屈曲部Ｃ１と第２屈曲部Ｃ２と、これらの中間部位としての中継箇所が排気管カバー６５で覆われることになる。

第１管体６１と第２管体６２とがキャビン５に対して決まった位置に支持されることにより、排出管６６の上端との間に間隙を形成する状態で第１導入開口６１Ｂが配置される。この第１導入開口６１Ｂの部位でエゼクタ効果を得る。また、第１管体６１の上端の第１排出繰り６１Ａとの中継箇所では、これらの間に間隙を形成する状態で第２管体６２の第２導入開口６２Ｂが配置され、この部位でエゼクタ効果を得る。

これと同様に、第２管体６２の第２排出開口６２Ａとの間に間隙を形成する状態で第３管体６３の前端部分が外嵌することにより、この部位でエゼクタ効果を得る。

〔実施形態における排気管の作用効果〕
このように排気管ＥＰが構成されることにより、排ガス処理装置としての第２排ガス浄化装置４８から排出された高温の排ガスを高い位置に排出して拡散させることが可能となる。また、排気管ＥＰのうち第１屈曲部Ｃ１を含む第１管体６１と、第２屈曲部Ｃ２を含む第２管体６２と、これらの中継箇所とが排気管収容空間Ｓに収容されると共に、これらが排気管カバー６５で覆われる。

このため、排気管収容空間Ｓはキャビン５のルーフ３４がオーバーラップする位置であるため、圃場の泥土が排気管ＥＰに付着する不都合が解消され、排気管ＥＰのうち高温の部位に雨水や塵埃、ワラなどが接触する不都合も抑制される。

排気管ＥＰの第１管体６１と第２管体６２とがキャビン５に支持され、排気管カバー６５がキャビン５に対して支持されているため（キャビン５に対して排気管ＥＰを支持する構造と異なる構造に排気管カバー６５が支持されているため）排気管カバー６５が高温となることもない。特に、この排気管ＥＰでは、前述したように排気管カバー６５の内部に箇所にエゼクタ効果により外部の空気の吸入が可能となるため、排気管ＥＰの全体での温度上昇を抑制すると同時に、外部の空気で希釈された排ガスを高い位置から排出することも可能となる。

また、排気管ＥＰでは、第１管体６１に第１屈曲部Ｃ１を形成し、第２管体６２に第２屈曲部Ｃ２を形成しているため、例えば、単位のパイプ材の両端に屈曲部を形成するものと比較すると長尺のパイプ材を扱わないで済むため、各々の屈曲部を形成する加工が容易となる。また、第１屈曲部Ｃ１の屈曲方向と第２屈曲部Ｃ２の屈曲方向を決める場合にも、ブラケット６７の取付位置を調整することで適正にセットできる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）本発明の排気管ＥＰは、キャビン５を有するトラクタに備えることが可能であり、自脱型のコンバインに備えることも可能である。

（ｂ）キャビン５の左側壁３２や、後壁３３において縦方向に伸びるように排気管収容空間Ｓ（凹状溝部）を形成し、これに排気管ＥＰを収容する。この構成では、排気管カバー６５を平坦なプレート状に成形することも考えられる。

（ｃ）本発明では、排気管ＥＰが単一のパイプ材で形成されるものを除外するものではなく、例えば、単一のパイプ材を屈曲して上端側が後方に伸びる形状のものや、上端が直線的に上方に延びる形状のものを用いても良い。

本発明は、運転座席を覆うキャビンを備えた農用作業機に利用することができる。

５キャビン
１０運転座席
３４ルーフ
４４ディーゼルエンジン（エンジン）
４７第１排ガス浄化装置（排ガス処理装置）
４８第２排ガス浄化装置（排ガス処理装置）
６１第１管体
６２第２管体
６５排気管カバー（カバー）
６５ａ切欠部
Ｓ排気管収容空間（凹状溝部）
Ｃ１第１屈曲部
Ｃ２第２屈曲部
ＥＰ排気管

Claims

内部に運転座席が配置されたキャビンと、前記キャビンの下側に配置されたエンジンと、前記エンジンからの排ガスを処理する排ガス処理装置と、前記排ガス処理装置からの排ガスを上方に送り出す排気管とを備えると共に、
前記排気管が、前記キャビンに支持されると共に、この排気管を覆うカバーが前記排気管とは異なる構造により前記キャビンに支持されている農用作業機。
前記排気管が、前記排ガス処理装置からの排ガスを送る第１管体と、これより下流側に配置される第２管体とで構成され、前記第１管体からの排ガスを前記第２管体に受け渡す中継箇所が前記カバーで覆われている請求項１に記載の農用作業機。
前記排気管が、下端側に第１屈曲部を形成し、上端側に第２屈曲部を形成しており、前記第１屈曲部と、前記第２屈曲部と、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部との中間部位とが前記カバーで覆われている請求項１又は２に記載の農用作業機。
前記キャビンの外壁に縦向方向に伸びる凹状溝部が形成され、前記凹状溝部に沿って前記排気管が配置され、この排気管を覆う位置に前記カバーが配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の農用作業機。
前記キャビンのルーフが、前記排気管と前記カバーとの上方を覆うように外方に張り出すオーバーラップ部を備えており、前記排気管の下流側部分を、前記カバーの外方に引き出すための切欠部が、前記カバーの上端に形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の農用作業機。