JP4758232B2

JP4758232B2 - プレクリーナ

Info

Publication number: JP4758232B2
Application number: JP2006004604A
Authority: JP
Inventors: 智行木村
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: JP2007187040A

Description

本発明は、エンジンの吸気経路において、エアクリーナの上流側に設けるプレクリーナの技術に関する。

従来、エンジンに燃焼用の空気を送る前段階において、空気を浄化するために吸気マニホールドの上流側にエアクリーナを配置し、該エアクリーナの上流側にプレクリーナを設ける技術は公知となっている（特許文献１、特許文献２参照）。該プレクリーナはコンバインやトラクタ等の農業機械等では、比較的大型のエンジンであって、塵埃が多く発生する場所等でエンジンを作動させる場合に使用され、比較的大きな塵埃等を除去するようにしている。そして、前記プレクリーナは機体外部に配置されて、多量の吸気量を確保できるようにしている。
特開２００１−３１７４２２号公報特開２００２−７０６７７号公報

前記プレクリーナは上側を閉じ下方を開放した円筒状の外側ケース内にエレメントを収納し、平面視中央の下部に連通した吸気パイプを介してエアクリーナと連通する構成としている。従って、外側ケース下部から空気を取り入れて、エレメントで清浄化して、中央より吸気パイプに吸い込む構成としていた。しかし、雨天において農業機械を使用すると、プレクリーナの外周に付着した雨水は、表面を伝って下方へ流れ落ち、外側ケース下端に至った雨水は吸気とともに吸い込まれ、燃焼室に至り白煙の発生や機関停止等のトラブルの原因となることがあった。そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは雨水の吸い込みを防止することが可能で、かつ、小型のプレクリーナを提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、側部カバー（６０）と上部カバー（６１）と本体（６４）から構成された筐体の下部から空気を吸込み、エレメント（６３）により清浄化後、該筐体の中央下方より吐出するプレクリーナ（３１）において、該筐体の下部に吸気孔（６５）を設け、該吸気孔（６５）の周囲より下方に下部カバー（６２）を延設し、該下部カバー（６２）は上部を円筒状に構成した嵌合部（６２ｂ）とし、下部が逆漏斗状に形成したスカート部（６２ｃ）とし、下端を断面視略Ｕ字状に折り曲げ形成して樋（６２ａ）とし、該嵌合部（６２ｂ）の外周には上端から下方に略Ｕ字状の切欠（６２ｄ・・）を所定間隔をあけて形成し、該嵌合部（６２ｂ）の外側にホースクリップ（５０）を外嵌して、該ホースクリップ（５０）を締め付けることで、該本体（６４）の外枠（６４ａ）に固定し、該嵌合部（６２ｂ）と外枠（６４ａ）の間に雨水の侵入を阻止するパッキン（４９）を介装し、前記下部カバー（６２）を本体（６４）に対して、着脱可能に構成し、該嵌合部（６２ｂ）の上端には、外方向に折り曲げ部（６２ｅ）を形成して、該ホースクリップ（５０）が外れ難いようにし、前記スカート部（６２ｃ）は下方ほど外側に広がり、断面視において下方に膨らむ曲面として吸気孔を大きくするとともに、該側部カバー（６０）に沿って流れ落ちる雨水を該スカート部（６２ｃ）によりガイドし、該吸気孔（６５）よりできるだけ外側に落下するようにし、該スカート部（６２ｃ）の下端では空気流入速度を減少させ、雨水の吸い込みを抑制したものである。

請求項２においては、請求項１記載のプレクリーナにおいて、前記下部カバー（６２）の下端外周先端部に設けた樋（６２ａ）の一箇所もしくは複数箇所に、スリット（６２ｆ）を設け、該スリット（６２ｆ）は前記樋（６２ａ）に溜まった水が流れ出る排水口としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、側部カバー（６０）と上部カバー（６１）と本体（６４）から構成された筐体の下部から空気を吸込み、エレメント（６３）により清浄化後、該筐体の中央下方より吐出するプレクリーナ（３１）において、該筐体の下部に吸気孔（６５）を設け、該吸気孔（６５）の周囲より下方に下部カバー（６２）を延設し、該下部カバー（６２）は上部を円筒状に構成した嵌合部（６２ｂ）とし、下部が逆漏斗状に形成したスカート部（６２ｃ）とし、下端を断面視略Ｕ字状に折り曲げ形成して樋（６２ａ）とし、該嵌合部（６２ｂ）の外周には上端から下方に略Ｕ字状の切欠（６２ｄ・・）を所定間隔をあけて形成し、該嵌合部（６２ｂ）の外側にホースクリップ（５０）を外嵌して、該ホースクリップ（５０）を締め付けることで、該本体（６４）の外枠（６４ａ）に固定し、該嵌合部（６２ｂ）と外枠（６４ａ）の間に雨水の侵入を阻止するパッキン（４９）を介装し、前記下部カバー（６２）を本体（６４）に対して、着脱可能に構成し、該嵌合部（６２ｂ）の上端には、外方向に折り曲げ部（６２ｅ）を形成して、該ホースクリップ（５０）が外れ難いようにし、前記スカート部（６２ｃ）は下方ほど外側に広がり、断面視において下方に膨らむ曲面として吸気孔を大きくするとともに、該側部カバー（６０）に沿って流れ落ちる雨水を該スカート部（６２ｃ）によりガイドし、該吸気孔（６５）よりできるだけ外側に落下するようにし、該スカート部（６２ｃ）の下端では空気流入速度を減少させ、雨水の吸い込みを抑制したので、プレクリーナの小型化を図りつつ、空気吸入面積の増大を図ることにより、空気吸入速度を下げ、雨水の吸い込みを抑制することが可能となる。

また、空気吸入面積の増大を図ることにより、空気吸入速度を下げ、雨水の吸い込みを抑制することが可能となる。

また、晴天等で不要な時に容易に取り外せる。また、必要な時オプションで容易に追加できる。

また、プレクリーナ外側面部、及びカバー外側面部をつたって落ちた雨粒は、樋で集められて大きな水滴または雨水とし、外周より落下させることができ、吸気孔より吸い込まれるのを防止できる。

請求項２においては、請求項１記載のプレクリーナにおいて、前記下部カバー（６２）の下端外周先端部に設けた樋（６２ａ）の一箇所もしくは複数箇所に、スリット（６２ｆ）を設け、該スリット（６２ｆ）は前記樋（６２ａ）に溜まった水が流れ出る排水口としたので、樋に溜まった雨水を、排水口よりある程度まとめた状態で落下させることができ、雨水が吸気孔より吸い込まれにくくすることができる。

また、排水口を進行方向後方に向くように取り付けることにより、雨水を吸気孔に吸込みにくくすることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の一実施例に係るコンバインの全体的な構成を示した側面図、図２はエンジンルームの正面図、図３はエアクリーナとエンジンとの間の吸気経路の正面図、図４はエアクリーナとエンジンとの間の吸気経路の左側面図、図５はプレクリーナ等の装着順序を示した正面図、図６はプレクリーナの正面一部断面図、図７は樋を具備したプレクリーナの正面一部断面図、図８は下部カバーの正面図、図９は下部カバーの平面図である。

以下では図１を用いて本発明に係るプレクリーナを装備したコンバインの実施の一形態であるコンバイン１の概略構成について説明する。なお、本発明にかかるプレクリーナは、コンバインに装備されるだけでなく、図９に示すように作業機に装備することも可能である。コンバイン１は稲の収穫作業、より詳細には圃場（田圃）を走行しつつ圃場から稲の穀稈を刈り取り、穀粒（稲籾）を脱穀し、選別してグレンタンクに貯留するものである。コンバイン１の最下部の構造体を成すトラックフレーム２の左右には走行クローラ３Ｌ・３Ｒが設けられ、トラックフレーム２の上に機台４が設けられる。機台４上には脱穀部が設けられる。脱穀部は扱胴、フィードチェン等を具備する。機台４上における脱穀部の前方には刈取部が設けられ、機台４上における脱穀部の後方には排藁処理部が設けられる。

脱穀部にて脱穀された稲籾は、脱穀部の下方に設けられた選別部にて風力選別や揺動選別により籾と藁屑や塵埃等とに分離された後、精粒は揚穀筒を経て脱穀部の右側方に設けられたグレンタンク１２に搬入され、貯溜される。また、グレンタンク１２には排出オーガ１３が連通接続されており、排出オーガ１３を作動することによりグレンタンク１２に貯溜された精粒をグレンタンク１２の外部に搬出することが可能である。

グレンタンク１２の前方には運転キャビン１４が設けられ、運転キャビン１４の内部には操向ハンドル等からなる運転操作部や運転席が設けられる。運転キャビン１４の下方にはエンジンルーム７０が設けられ、図２、図３、図４に示すように、該エンジンルーム７０は、上面カバー７４、前面カバー７６、及び側面カバー８２により構成されるエンジンルームカバー７７により覆われている。このようなエンジンルーム７０内には、エンジン７３が収納されると共に、エンジンルーム７０の機体右側には、空冷用の外気を取り入れるための開口部が設けられ、該開口部は前記側面カバー８２により閉じられた構成となっている。

そして、前記運転キャビン１４の後部からエンジン７３にかけては、本発明に係わるエアクリーナ３２や吸気サイレンサ３４等を配設した吸気経路５５が形成され、該吸気経路５５は、前記エンジン７３に連結連通されており、この吸気経路５５を経由して取り込まれた外気は、エンジン７３内で燃焼に使用された後、排気ガスとして、排気サイレンサ５４を通って消音されながら排出されるのである。

また、図２乃至図４に示すように、前記上面カバー７４の後部上面には、支持フレーム４４が固設され、該支持フレーム４４上の機体右側には、エアクリーナ室３３が配設されている。

該エアクリーナ室３３は、前記支持フレーム４４上に左右平行に立設した側板３３ｂ・３３ｂと、該側板３３ｂ・３３ｂの上辺間を左右に連結した上板３３ａとから構成され、該上板３３ａの後辺は、前記グレンタンク１２の前部側面に固定ステー４５を介して連結されており、該固定ステー４５及び前記支持フレーム４４とにより、エアクリーナ室３３は機体に強固に支持される構成となっている。

このようなエアクリーナ室３３には、円筒状のエアクリーナ３２が内設され、該エアクリーナ３２を左右両側より被装する前記側板３３ｂ・３３ｂには、略中央部に開口部３３ｃ・３３ｃが設けられている。そして、エアクリーナ３２の外周側面には締結リング４３が外嵌され、該締結リング４３の前後端部は、前記支持フレーム４４より立設した固定台４２・５６に着脱可能に締結固定されており、エアフィルター交換などの際には、締結リング４３を外した後、前記開口部３３ｃ・３３ｃからエアクリーナ３２を抜き出して取り外せるようにしており、メンテナンス性の向上を図っている。

前記上板３３ａ上には正面視コの字状の支持台４７が載置固定され、該支持台４７の平面視略中央部には吸気パイプとなるプレクリーナパイプ３１ａが挿通立設され、該プレクリーナパイプ３１ａの外周側面は、複数の三角状補強板４６により前記支持台４７上面に固定されている。さらに、該プレクリーナパイプ３１ａの上端は、後述するプレクリーナ３１の嵌合部６４ｄに嵌合され、ホースクリップ３１ｂにより締結される一方、プレクリーナパイプ３１ａの下端は、前記上板３３ａよりエアクリーナ室３３内に挿入されている。

このプレクリーナパイプ３１ａの下端は、前記エアクリーナ３２外周側面より立設したエアクリーナ入側パイプ３２ａの上端に、連結チューブ３６を介して止め輪３７により連結されており、また、エアクリーナ３２の機体左側面からは、エアクリーナ出側パイプ３２ｂが突設されている。

該エアクリーナ出側パイプ３２ｂは、側方に一旦延出してから下方に屈曲した後、その先端は、連結チューブ３９を介して吸気サイレンサ３４の入側パイプ３４ａに連結され、さらに、該吸気サイレンサ３４の出側パイプ３４ｂは、連結チューブ４０、中間パイプ４８、連結チューブ４１を介してエンジン７３の吸気口（吸気マニホールド）７５に連結されている。このように吸気経路５５は、複数の連結チューブの組合せで連結されているため、エンジンルーム７０内の経路位置を適正位置に自在に変更することができ、エンジンルーム７０のスペースを無駄なく有効に活用することができるのである。

前記プレクリーナ３１の構造について、図５及び図６を用いて説明する。前記プレクリーナ３１は、筐体となる側部カバー６０、上部カバー６１、下部カバー６２、本体６４等から構成されている。上部カバー６１は、ドーム状に構成してプレクリーナ３１の全体上部を覆い、側部カバー６０の上部に配置される。側部カバー６０は上部よりも下部の直径を小さくして略円筒状に形成しており、下部を細くすることにより体積を小さくしている。そして、内部は下部よりも上部の直径が小さくなる構成としている。こうして、塵埃とともに吸入された空気は上部カバー６１の内面に当接して、塵埃等が側部カバー６０の内面に沿って落下するようにしている。また、側部カバー６０は合成樹脂やガラス等の透明な部材で構成して、内部の詰まり等が外部から見ることを可能としている。本体６４は円筒状の外枠６４ａと内枠６４ｂと、該外枠６４ａと内枠６４ｂの間を放射状に複数のプレートを配置して連結する連結板６４ｃ・６４ｃ・・・より構成され、該外枠６４ａ上に側部カバー６０が載置固定され、該外枠６４ａ下部外周に後述する下部カバー６２が取り付けられて固定される。前記外枠６４ａと６４ｂの間を吸気孔６５としている。内枠６４ｃの中心と前記上部カバー６１の中心に固定ネジ６６が貫通され、固定ネジ６６にエレメント６３の中心部が嵌装される。該内枠６４ｂの下部に嵌合部６４ｄを形成して前記プレクリーナパイプ３１ａの上端が連結される。

このように構成することにより、エンジン７３が作動すると、空気の流れは図６及び図７の矢印Ｂで示すように、下部カバー６２の内側から側部カバー６０、上部カバー６１内部に外気が吸い込まれ、この吸入と同時に吸い込まれた大きな塵埃は、上部カバー６１の内壁に衝突して側部カバー６０の内面に沿って落下し、または、中央のエレメント６３上に落下して外周から下方に落下する。エレメント６３で塵埃等を除去した空気は、プレクリーナパイプ３１ａを介してエアクリーナ３２に吸い込まれるのである。

次に、本発明の要部である下部カバー６２の構成について、図５、図８、図９を用いて説明する。前記下部カバー６２は、下部が末広がりの円筒状に構成され、その上部の嵌合部６２ｂが前記本体６４の外枠６４ａの外側にパッキン４９を介して外嵌され、嵌合部６２ｂの外側にホースクリップ５０を配置して締着され、下部カバー６２を着脱可能に構成している。

即ち、図８に示すように、前記下部カバー６２は、上部が円筒状に構成して嵌合部６２ｂとし、下部が逆漏斗状に形成してスカート部６２ｃとし、下端を断面視略Ｕ字状に折り曲げ形成して樋６２ａとしている。そして、前記嵌合部６２ｂの外周には上端から下方に略Ｕ字状の切欠６２ｄ・６２ｄ・・・を所定間隔をあけて形成し、嵌合部６２ｂの外側にホースクリップ５０を外嵌して、該ホースクリップ５０を締め付けることで、嵌合部６２ｂに皺が寄ることなく本体６４の外枠６４ａに固定できるようにしている。更に、該嵌合部６２ｂの上端には、外方向に折り曲げ部６２ｅを形成して、該ホースクリップ５０が外れ難いようにしている。なお、嵌合部６２ｂと外枠６４ａの間にパッキン４９を介装することにより、雨水等が浸入し難い構成としている。前記スカート部６２ｃは下方ほど外側に広がり、断面視において下方に膨らむ曲面としている。このように構成することで、吸気孔を大きくするとともに、側部カバー６０に沿って流れ落ちる雨水は、図６及び図７の矢印Ａで示すように、スカート部６２ｃにガイドされて吸気孔よりできるだけ外側に落下するようにしている。よって、雨水は吸気孔より吸込み難くなるようにしている。更に、スカート部６２ｃ下端では、空気流入速度が減少するので、雨水の吸い込みを抑制することが可能となる。

また、図７に示すように、前記下部カバー６２の最下端外周には樋６２ａを設けることも可能である。該樋６２ａをプレクリーナ３１の下部外周に設けることにより、上部カバー６１や側部カバー６０や下部カバー６２に対してあらゆる方向から雨水が付着しても、上部カバー６１及び側部カバー６０、下部カバー６２を伝って下方に落下して、樋６２ａに溜められることとなり、所定量以上溜まると該樋６２ａから溢れて、大きな水滴となって落下するので、下部カバー６２の下部周囲の任意位置から雨滴となって落下するよりも重量は大きくなり、吸い込まれる空気とともに水滴がプレクリーナ３１内に吸い込まれることを防止することができる。

また、図９に示すように、前記樋６２ａの適宜位置には少なくとも一カ所スリット６２ｆを設けることも可能である。即ち、本実施例では、樋６２ａの外側の側面には一カ所平面視略半円状のスリット６２ｆを設けている。該スリット６２ｆは前記樋６２ａを切り欠いて設けており、樋６２ａに溜まった水が流れ出るようになっている。このように構成することにより、雨天での作動時には、雨がプレクリーナ３１にかかり、上部カバー６１及び側部カバー６０、下部カバー６２を伝って下方に落下して樋６２ａに溜まり、雨水が一定量以上となると、樋６２ａの外側側面に設けたスリット６２ｆより流れ落ちることになり、滴となって落ちるよりも体積及び重量が大きくなり、プレクリーナ３１内に吸入されなくなるのである。なお、本実施例に示す以外に、スリットを複数箇所設ける構成としても良い。また、スリットの形状は本実施例に示す形状に限定するものでなく、例えば前記樋の側面部に長方形の切れ込みを入れる構成でも構わない。

また、スリット６２ｆの位置は変更可能としている。つまり、ホースクリップ５０を緩めることにより、下部カバー６２は回転することが可能となっており、スリット６２ｆの位置は３６０度変更できる。従って、進行方向に対して後側にスリット６２ｆを配置することにより、走行時にはスリット６２ａより排出される雨水は吸気孔側に至ることがなく、プレクリーナ３１に吸入されることを防止できる。また、図１のように、プレクリーナ３１がキャビン１４の後部に隠れるように配置された場合には、樋６２ａの前側にスリット６２ｆを設けたほうが風の影響を受け難くなり、雨滴の吸込みも殆どなくすことができる。また、プレクリーナ３１が傾斜して取り付けられる場合には、スリット６２ｆは最下端の位置となるように調整するのである。このように、スリット６２ｆの位置を変更可能とすることで、プレクリーナ３１の取付状態に応じて変更し、雨滴の吸込みをできるのである。

本発明の一実施例に係るコンバインの全体的な構成を示した側面図。エンジンルームの正面図。エアクリーナとエンジンとの間の吸気経路の正面図。エアクリーナとエンジンとの間の吸気経路の左側面図。プレクリーナ等の装着順序を示した正面図。プレクリーナの正面一部断面図。樋を具備したプレクリーナの正面一部断面図。下部カバーの正面図。下部カバーの平面図。

１コンバイン
３１プレクリーナ
３２エアクリーナ
６１上部カバー
６２下部カバー
６２ａ樋

Claims

側部カバー（６０）と上部カバー（６１）と本体（６４）から構成された筐体の下部から空気を吸込み、エレメント（６３）により清浄化後、該筐体の中央下方より吐出するプレクリーナ（３１）において、該筐体の下部に吸気孔（６５）を設け、該吸気孔（６５）の周囲より下方に下部カバー（６２）を延設し、該下部カバー（６２）は上部を円筒状に構成した嵌合部（６２ｂ）とし、下部が逆漏斗状に形成したスカート部（６２ｃ）とし、下端を断面視略Ｕ字状に折り曲げ形成して樋（６２ａ）とし、該嵌合部（６２ｂ）の外周には上端から下方に略Ｕ字状の切欠（６２ｄ・・）を所定間隔をあけて形成し、該嵌合部（６２ｂ）の外側にホースクリップ（５０）を外嵌して、該ホースクリップ（５０）を締め付けることで、該本体（６４）の外枠（６４ａ）に固定し、該嵌合部（６２ｂ）と外枠（６４ａ）の間に雨水の侵入を阻止するパッキン（４９）を介装し、前記下部カバー（６２）を本体（６４）に対して、着脱可能に構成し、該嵌合部（６２ｂ）の上端には、外方向に折り曲げ部（６２ｅ）を形成して、該ホースクリップ（５０）が外れ難いようにし、前記スカート部（６２ｃ）は下方ほど外側に広がり、断面視において下方に膨らむ曲面として吸気孔を大きくするとともに、該側部カバー（６０）に沿って流れ落ちる雨水を該スカート部（６２ｃ）によりガイドし、該吸気孔（６５）よりできるだけ外側に落下するようにし、該スカート部（６２ｃ）の下端では空気流入速度を減少させ、雨水の吸い込みを抑制したことを特徴とするプレクリーナ。
請求項１記載のプレクリーナにおいて、前記下部カバー（６２）の下端外周先端部に設けた樋（６２ａ）の一箇所もしくは複数箇所に、スリット（６２ｆ）を設け、該スリット（６２ｆ）は前記樋（６２ａ）に溜まった水が流れ出る排水口としたことを特徴とするプレクリーナ。