JP4484913B2 - Harvester engine cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、コンバインなどの収穫機に利用するエンジン冷却装置に関する。 The present invention relates to an engine cooling device used for a harvester such as a combine.
コンバインのエンジン冷却装置としては、例えば特許文献1に開示されているように、除塵網を通して外気を吸引してエンジン冷却部に供給するように通風させる順風モードと、その順風モードとは通風方向を逆向きにして前記除塵網に空気を供給するように通風させる逆風モードとに切換え自在に構成し、順風モードを順風用設定時間の間実行した後、逆風モードを逆風用設定時間の間実行することを繰り返す通風運転処理を行うように通風手段の作動を制御する通風制御手段を設けたものが知られている。
上記エンジン冷却装置においては、通常のエンジン冷却モードである順風モードでの運転中に除塵網に付着堆積した塵埃を逆風モードでの運転によって機外に吹き飛ばし除去することで、浮塵の多い作業環境の元でも十分な冷却風量を確保して良好な冷却を行うことができるものであるが、順風用設定時間の終わり近い時点で作業が停止された場合、次に作業が再開されると通常の通風運転処理が行われることで順風モードでの通風が開始されることになり、作業が停止される前後において順風モードでの通風が長くなり、浮塵の多い作業状況のもとでは、長い順風モードでの通風によって除塵網に目詰まりが発生してエンジ冷却機能が低下してしまうことがあった。 In the above engine cooling device, the dust adhering to the dust removal net during operation in the normal wind mode, which is the normal engine cooling mode, is blown off to the outside by the operation in the reverse wind mode. Originally, a sufficient amount of cooling air can be secured and good cooling can be performed, but if the work is stopped near the end of the set time for normal wind, normal ventilation will be performed when the work is resumed next time. When the operation process is performed, ventilation in the normal wind mode will be started, and the ventilation in the normal wind mode will be longer before and after the work is stopped. In some cases, the air cooling function may cause clogging of the dust removal net and reduce the engine cooling function.
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、作業を停止して再開した場合に不当に長く順風モードでの通風が行われることを回避して、除塵網の清掃が適切に実行されるようにし、常に良好な冷却機能を発揮させることができるようにすることを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such a point, and when the work is stopped and restarted, it is avoided that ventilation in the normal wind mode is performed unduly and the dust removal net is cleaned. The purpose is to ensure that it is executed properly and always has a good cooling function.
第1の発明は、通風手段を、除塵網を通して外気を吸引してエンジン冷却部に供給するように通風させる順風モードと、その順風モードとは通風方向を逆向きにして前記除塵網に空気を供給するように通風させる逆風モードとに切換え自在に構成し、前記順風モードを順風用設定時間の間実行した後、前記逆風モードを逆風用設定時間の間実行することを繰り返す通風運転処理を行うように前記通風手段の作動を制御する通風制御手段を設けた収穫機のエンジン冷却装置であって、
エンジン回転速度を検出する回転センサを備え、
前記通風制御手段が、前記回転センサにより検出されたエンジン回転速度が設定回転速度以上にアクセルアップされた状態になり作業開始状態であると認識された場合には、前記逆風モードを起動用設定時間の間実行した後、前記通風運転処理を実行するように構成され、前記回転センサにより検出されたエンジン回転速度が前記設定回転速度未満で作業開始状態でないと認識された場合には、前記順風モードを実行するように構成されていることを特徴とする。
The first invention is a normal wind mode in which the ventilation means sucks outside air through the dust removal net and supplies it to the engine cooling section, and the normal wind mode reverses the ventilation direction so that air is passed to the dust removal net. It is configured to be freely switchable to a reverse wind mode that allows ventilation to be supplied, and after the forward wind mode is executed for the set time for the forward wind, the reverse wind mode is repeatedly executed for the set time for the reverse wind. An engine cooling device for a harvester provided with ventilation control means for controlling the operation of the ventilation means as described above,
Equipped with a rotation sensor to detect the engine speed,
When the ventilation control means recognizes that the engine rotation speed detected by the rotation sensor has been accelerated up to a set rotation speed and is in a work start state, the headwind mode is set to the set time for starting. When the engine rotation speed detected by the rotation sensor is less than the set rotation speed and is not in a work start state, the forward wind mode is executed. It is comprised so that may be performed .
第1の発明の構成によると、作業を停止した後に作業を再開すると、先ず起動用設定時間だけ逆風モードでの通風が行われ、次いで通常の通風運転処理に移行し、順風用設定時間の順風モード運転と逆風用設定時間の逆風モード運転が順次繰返し行われる。 According to a first inventions configurations and resume work after stopping working, first ventilation alone headwinds mode activation setting period are performed, and then proceeds to normal ventilation operation process, the set time for favorable wind The normal wind mode operation and the reverse wind mode operation for the set time for the reverse wind are sequentially repeated.
従って、第1の発明によると、作業を停止した前後において順風モードでの通風が長く続くことがなくなり、除塵網の清掃タイミングが送れてエンジン冷却機能が低下するような事態の発生を未然に回避することができるようになった。 Therefore, advance according to a first inventions, it is not possible to continue long ventilation in favorable wind mode before and after stopping the work, and send cleaning timing dust network the occurrence of a situation such as the engine cooling is reduced Can now be avoided.
第2の発明は、上記第1の発明において、According to a second invention, in the first invention,
作業クラッチの入り状態を検出する作業スイッチを備え、It has a work switch that detects the engagement state of the work clutch,
前記通風制御手段が、前記回転センサにより検出されたエンジン回転速度が前記設定回転速度以上にアクセルアップされた状態になり、かつ、前記作業スイッチにより前記作業クラッチが入り状態であることが検出されると、作業開始状態であると認識するように構成されている。The ventilation control means detects that the engine rotational speed detected by the rotation sensor has been accelerated up to the set rotational speed or higher and that the work clutch is engaged by the work switch. It is configured to recognize that it is in a work start state.
上記構成によると、作業を行う場合には、エンジン出力を作業負荷に対応できるよう高めるためにエンジンをアクセルアップした状態で作業クラッチが入れられるので、作業開始状態であることが的確に認識されることになり、除塵網の清掃処理を適切なタイミングで行うことができる。 According to the above configuration , when the work is performed, the work clutch is put in the state where the engine is accelerated in order to increase the engine output so as to be able to cope with the work load. In other words, the dust net cleaning process can be performed at an appropriate timing.
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、
前記通風手段が、一定方向に回転駆動されるハブに対して羽根の向きを反転させて、前記順風モードと前記逆風モードとに通風方向を変更する冷却ファンを備えて構成されている。
According to a third invention, in the first or second invention,
Said ventilation means inverts the orientation of the blade relative to the hub that is rotated in a predetermined direction, the favorable wind mode and the cooling fan is Bei Ete configure to change the airflow direction and the headwind mode.
上記構成によると、例えば、一定姿勢の羽根をハブに備えた冷却ファンの駆動回転方向を正逆に切換えて順風モードと逆風モードとに切換えるように通風手段を構成する場合に比べて、冷却ファンの駆動構造は単純なものですますことができ、通風手段を小型で安価に製作しやすい。 According to the above configuration, for example, compared to the case where the ventilation means is configured to switch between the forward wind mode and the reverse wind mode by switching the driving rotation direction of the cooling fan having blades with a fixed posture on the hub to forward and reverse. The drive structure can be simple, and the ventilation means is small and easy to manufacture at low cost.
図1に、収穫機の一例である自脱型コンバインが示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置1を備えた走行機体2の前部に刈取り部3を昇降自在に連結するとともに、走行機体2の左側に脱穀装置4、右側の前部に運転部5、その後方に穀粒タンク6をそれぞれ配備して構成されており、運転部5に配備された箱形のボンネット7に水冷式のエンジン8が収容されるとともに、ボンネット7の上面に運転座席9が支持されている。
FIG. 1 shows a self-removing combine that is an example of a harvesting machine. This combine connects the cutting
図2に示すように、前記エンジン8は、その回転軸心が左右方向に向かう横置き姿勢で機体フレーム10上に防振搭載されており、このエンジン8の右横外側にラジエータ11が配備されるとともに、エンジン出力軸8aに伝動ベルト12を介して連動連結された冷却ファン13がラジエータ11の背部に対向配備されている。また、ボンネット7の右横外側には、ラジエータ11に対向して中空構造の導風ダクト14が立設配備されており、冷却ファン12で吸引導入された外気が導風ダクト14を通してラジエータ9に供給されるようになっている。ここで、導風ダクト14には除塵網15を張設した吸気口16が設けられており、除塵網15によって塵埃が濾過除去された清浄な外気がエンジン冷却部としてのラジエータ11に供給される。
As shown in FIG. 2, the
図4,図5に前記冷却ファン13の詳細な構造が示されている。エンジン8の上部前面にはエンジン内の冷却水ジャケットとラジエータ11との間で冷却水を循環流動させるウオータポンプ17を駆動する回転軸18が設けられており、この回転軸18に取付けられたプーリ19とエンジン出力軸8aに取付けられたプーリ20およびテンションプーリを兼ねた発電機駆動プーリ21とに亘って前記伝動ベルト12が巻回されて、エンジン作動中は回転軸18が常に一定方向Aに回転駆動されるようになっている。そして、この回転軸18の先端側に連設された六角軸部18aに前記冷却ファン13が装着されている。
4 and 5 show the detailed structure of the
この冷却ファン13は、回転軸18の六角軸部18aに連結固定されたドラム状のハブ22と、その外周部に周方向一定ピッチで装着された複数枚(この例では8枚)の羽根23とで構成されており、各羽根23の基部に備えられた支軸24がハブ22の外周部に軸受けブッシュ25を介して放射状に挿通支持され、各羽根23が支軸周りに回動可能となっている。そして、各支軸24の内方突出部には羽根23に対して一定姿勢となるように操作アーム26が連結され、この操作アーム26の先端に、支軸軸心pに対して偏心した操作ピン27が備えられている。
The
他方、回転軸18の六角軸部18aには、軸心方向にスライド可能かつバネ28によって一定方向にスライド付勢された操作ボス29が外嵌装着されるとともに、この操作ボス29の外周溝29aに各羽根23の操作ピン27が係合支持されており、操作ボス29を軸心方向にスライド変位させることで、操作アーム26が回動されて羽根23が支軸24の軸心p周りにその姿勢を変更されるようになっている。
On the other hand, an
エンジン8の上部に取付けたブラケット30に、前記冷却ファン13における羽根23の姿勢を切換え変更する羽根姿勢切換え機構31が装備されており、以下、その構造について説明する。
The
図4に示すように、前記ブラケット30から前方に延出されたステー30aに、支点a周りに揺動可能に操作レバー32が枢支連結され、この操作レバー32の一端に備えた一対のローラ33が前記操作ボス31に背面側から接当されている。また、前記ブラケット30には、正逆転可能な減速機付きの電動モータ34が装備され、その出力軸35に備えられたピニオンギヤ36で扇形ギヤ37が支点b周りに正逆に回転駆動されるよう構成さている。そして、扇形ギヤ37から延出された駆動アーム38と前記操作レバー32の他端とがレリーズワイヤ39で連動連結され、電動モータ34の作動によってレリーズワイヤ39が引き操作されることで操作レバー32がバネ28に抗して操作ボス29を外方にスライド操作し、電動モータ34の逆作動によってレリーズワイヤ39が弛められることで操作ボス29がバネ28によって内方に復帰スライドするようになっている。
As shown in FIG. 4, an
上記のように構成された通風手段としての前記冷却ファン13は、一定方向に回転されるハブ22に対して羽根23の姿勢を反転させることで、図6(イ),図7(イ)に示すように、除塵網15を通して外気を吸引してエンジン冷却部としてのラジエータ11に供給するように通風させる順風モードと、図6(ロ),図7(ロ)に示すように、その順風モードとは通風方向を逆向きにして除塵網15に空気を内側から吹き付けるように通風させる逆風モードとに切換え自在となっている。
The
図8に、羽根姿勢切換え機構31を制御するための制御ブロック図が示されている。前記電動モータ34はマクロコンピュータ利用の制御装置40によって正逆に作動制御されるものであり、この制御装置には、エンジン回転速度Nを検出する回転センサS1、前記脱穀装置への動力伝達を断続する図示されない脱穀クラッチ(作業クラッチ)の入り切りを検出する作業スイッチS2、前記扇形ギヤ37の停止位置を2箇所において設定するリミットスイッチS3,S4、人為操作される逆風指令手段としての逆風指令スイッチS5、がそれぞれ接続されており、これらセンサおよびスイッチ類からの情報に基づいて電動モータ34がプログラム制御されるようになっている。
FIG. 8 shows a control block diagram for controlling the blade
上記のように送風方向が反転可能に構成された冷却ファン13の制御作動を図9のフロー図に基づいて説明する。
The control operation of the cooling
制御が開始されると、先ず、回転センサS1および作業スイッチS2からの情報から作業状態が判断され(ステップ♯1〜♯3)、エンジン8が停止している(N=0)か、あるいは、脱穀クラッチが入れられて作業スイッチS2がオンになっているかいずれかの状態、つまり、非作業状態であることが認識されると、次に逆風指令スイッチS5の操作の有無が判断される(ステップ♯4)。ここで、冷却ファン13のメンテナンスや羽根作動の確認等のために逆風指令スイッチS5が操作されたことが認識されると逆風運転処理工程に移行し(ステップ♯5,♯6)、また、逆風指令スイッチS5が操作されていないことが認識される通常の通風運転処理工程に移行する。
When the control is started, first, the working state is determined from information from the rotation sensor S1 and the work switch S2 (
前記逆風運転処理工程では、一方のリミットスイッチS4が操作されるまで電動モータ34が作動制御されて、冷却ファン13の羽根23が図6(イ),図7(イ)の順風姿勢から図6(ロ),図7(ロ)の逆風姿勢に切換えられ、かつ、この逆風モードでの運転は設定時間t1(例えば10秒)だけ実行され、以後、通常の通風運転処理工程に移行する。これによって、冷却ファン13のメンテナンスや機能確認のために逆風運転指令を行っても、順風モードでの運転、つまり、エンジン冷却運転が長時間に亘って休止されることが未然に回避されるようになっている。なお、逆風運転処理工程の間にエンジン8を停止すると冷却ファン13を逆風モードの羽根姿勢に止めておくことができる。
In the reverse wind operation processing step, the
また、エンジン回転速度Nが前記設定回転速度n未満の低速で作動している場合には、直ちに順風モードで通風運転される(ステップ♯2,♯12))。
If the engine speed N is operating at a speed lower than the set speed n, the engine is immediately ventilated in the normal wind mode (
また、エンジン回転速度Nが前記設定回転速度n以上にアクセルアップされた状態にあり、かつ、脱穀クラッチが入れられて作業スイッチS2がオンになった状態、つまり作業開始状態になったことが認識されると(ステップ♯2,♯3)、一方のリミットスイッチS4が操作されるまで電動モータ34が制御されて冷却ファン13の羽根姿勢が逆風モードに切換えられ、冷却ファン13が設定時間t2(例えば10秒)だけ逆風モードで作動される(♯8,♯9)。これによって、大きい負荷がエンジン8に作用する収穫作業が開始された時点に除塵網15の初期清掃処理が実行され、除塵網15に目詰まりのない状態で実際の収穫作業が開始されるのである。
Further, it is recognized that the engine speed N has been accelerated up to the set speed n or higher and that the threshing clutch has been engaged and the work switch S2 has been turned on, that is, the work has started. Then (
設定時間t2の初期清掃処理が終了すると、通常の通風運転処理工程に移行する。この通風運転処理工程に移行すると、先ず、他方のリミットスイッチ34が操作されるまで電動モータ34が制御されて冷却ファン13の羽根23が順風姿勢に切換えられ、この順風モードでの通風が長い設定時間t3(例えば3分)行われ(♯10)、次いで、逆風モードでの通風が短い設定時間t4(例えば数十秒)行われ(♯11)、以後、設定時間t3の順風モード運転と設定時間t4の逆風モード運転が順次繰り返される。これによって、順風モード運転中の吸気よって除塵網15に付着した塵埃が、周期的な逆風モード運転によって機外に吹き飛ばし除去され、目詰まりのない運転が連続して行われるのである。
When the initial cleaning process at the set time t2 is completed, the process proceeds to a normal ventilation operation process. When the process proceeds to the ventilation operation processing step, first, the
〔別実施例〕 [Another Example]
(1)順風モードと逆風モードとに通風方向を変更する通風手段としては、上記実施例のように、一定方向に回転駆動されるハブ22に対して羽根23の向きを反転させる構造の冷却ファン13を利用する他に、羽根姿勢が固定された冷却ファンの駆動回転方向を正逆に切換えて順風モードと逆風モードを現出するように構成したものを利用することもできる。
(1) As a ventilation means for changing the ventilation direction between the normal wind mode and the reverse wind mode, as in the above-described embodiment, a cooling fan having a structure in which the direction of the
(2)順風モードと逆風モードとに通風方向を変更する通風手段としては、順風モードをもたらすエンジン冷却専用の冷却ファンと、逆風モードをもたらす除塵専用の冷却ファンとを備え、これらを使い分けるようにすることもできる。 (2) As a ventilation means for changing the ventilation direction between the normal wind mode and the reverse wind mode, a cooling fan dedicated to engine cooling that provides the normal wind mode and a cooling fan dedicated to dust removal that provides the reverse wind mode are provided. You can also
(3)上記実施例では、エンジンに水冷エンジンを利用している場合を例示したが、空冷エンジンを搭載した小型の収穫機に適用することもでき、この場合の除塵された冷却風は、エンジン冷却部としてエンジンのシリンダ周辺に直接に供給されることになる。
(4)エンジンに対してラジエータを任意の箇所に配備して、電動モータで駆動される冷却ファンでラジエータを冷却する形態で実施することもでき、この場合は、順風モードと逆風モードとに通風方向を変更する通風手段として、電動モータを正逆転制御して冷却ファンの回転方向を切換えることができる。
(3) In the above embodiment, the case where a water-cooled engine is used as an engine has been exemplified. However, the present invention can be applied to a small harvester equipped with an air-cooled engine. It is supplied directly around the cylinder of the engine as a cooling unit.
(4) A radiator can be arranged at an arbitrary position with respect to the engine, and the radiator can be cooled by a cooling fan driven by an electric motor. In this case, ventilation is performed in the normal wind mode and the reverse wind mode. As a ventilation means for changing the direction, the rotation direction of the cooling fan can be switched by forward / reverse control of the electric motor.
8 エンジン
13 冷却ファン(通風手段)
15 除塵網
22 ハブ
23 羽根
40 通風制御手段
S1 回転センサ
S2 作業スイッチ
n 設定回転速度
t2 起動用設定時間
t3 順風用設定時間
t4 逆風用設定時間
8
15
S1 Rotation sensor
S2 Work switch n Setting speed
t2 Startup time
t3 Setting time for forward wind
t4 Set time for back wind
Claims (3)
エンジン回転速度を検出する回転センサを備え、
前記通風制御手段が、前記回転センサにより検出されたエンジン回転速度が設定回転速度以上にアクセルアップされた状態になり作業開始状態であると認識された場合には、前記逆風モードを起動用設定時間の間実行した後、前記通風運転処理を実行するように構成され、前記回転センサにより検出されたエンジン回転速度が前記設定回転速度未満で作業開始状態でないと認識された場合には、前記順風モードを実行するように構成されていることを特徴とする収穫機のエンジン冷却装置。 The normal air mode in which the ventilation means sucks the outside air through the dust removal net and supplies it to the engine cooling unit, and the normal wind mode reverses the ventilation direction to supply air to the dust removal net. The ventilation means is configured to be able to be switched to the reverse wind mode, and performs the ventilation operation processing in which the forward wind mode is executed for the set time for forward wind and then the execution of the reverse wind mode for the set time for the reverse wind is repeated. An engine cooling device for a harvesting machine provided with ventilation control means for controlling operation,
Equipped with a rotation sensor to detect the engine speed,
When the ventilation control means recognizes that the engine rotation speed detected by the rotation sensor has been accelerated up to a set rotation speed and is in a work start state, the headwind mode is set to the set time for starting. When the engine rotation speed detected by the rotation sensor is less than the set rotation speed and is not in a work start state, the forward wind mode is executed. An engine cooling device for a harvesting machine, wherein the harvesting machine is configured to perform the following .
前記通風制御手段が、前記回転センサにより検出されたエンジン回転速度が前記設定回転速度以上にアクセルアップされた状態になり、かつ、前記作業スイッチにより前記作業クラッチが入り状態であることが検出されると、作業開始状態であると認識するように構成されている請求項1記載の収穫機のエンジン冷却装置。 It has a work switch that detects the engagement state of the work clutch,
The ventilation control means, the engine rotational speed detected by the rotation sensor becomes the state of being the accelerator up to more than the setting rotational speed, and it is detected that the working clutch is in a state enters by the working switch The engine cooling device for a harvesting machine according to claim 1 , wherein the engine cooling device is configured to recognize that it is in a work start state .
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