JP5224954B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、刈取装置によって圃場の未刈り穀稈を刈取り、刈取った穀稈を脱穀装置によって脱穀するコンバインに係り、より詳しくは、ディーゼルエンジンを搭載したコンバインに関するものである。

従来、作業車両としてのトラクタ等において、走行機体に搭載されたディーゼルエンジンの排気ガス排出径路中に、ディーゼルパティキュレートフィルタ又はＮＯｘ触媒等が設けられ、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが、ディーゼルパティキュレートフィルタ又はＮＯｘ触媒等によって浄化処理されるようにした技術がある（特許文献１参照）。
特開２００８−３１９５５号公報

刈取装置や脱穀装置を備えたコンバインでは、運転席の下方にディーゼルエンジンを設けた場合、刈取装置や脱穀装置等の作業部と、走行用のミッションケースとに、ディーゼルエンジンの動力を短距離で伝達するように構成していた。例えば、運転席から離れた脱穀装置の上方や、走行機体の下方等に排気管を延長させることによって、脱穀装置の上方や走行機体の下方にディーゼルパティキュレートフィルタを設けるスペースを簡単に確保できるが、ディーゼルパティキュレートフィルタの温度管理が面倒になる等の問題があった。

本発明の目的は、ディーゼルパティキュレートフィルタ等を簡単に組付けることができるものでありながら、ディーゼルパティキュレートフィルタの温度管理等の取扱い性を向上できるようにしたコンバインを提供するものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明のコンバインは、ディーゼルエンジン（２０）を搭載した走行機体（１）と、左右の走行クローラ（２）と、刈取装置（３）と、脱穀装置（５）と、前記脱穀装置（５）と横並び状に配置されたグレンタンク（７）とを備えたコンバインにおいて、前記ディーゼルエンジン（２０）に付設した冷却ファン（７７）からの冷却風の影響を受けないように、前記ディーゼルエンジン（２０）を挟んで、前記ディーゼルエンジン（２０）に付設した水冷用のラジエータ（７６）と反対側で、且つ、前記ディーゼルエンジン（２０）と前記刈取装置（３）との間に、ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）を設け、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）を前記ディーゼルエンジン（２０）の出力部の上方に位置させ、前記ディーゼルエンジン（２０）と前記脱穀装置（５）との間で、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）から上方に向けて排気管（６７）を延長させて、前記排気管（６７）の延長途中にＮＯｘ触媒を配置し、平面視で前記ディーゼルエンジン（２０）と前記脱穀装置（５）と前記グレンタンク（７）とで囲まれた位置に、前記ＮＯｘ触媒を縦向きに設けているものである。

請求項１に記載の発明によれば、ディーゼルエンジン（２０）を搭載した走行機体（１）と、左右の走行クローラ（２）と、刈取装置（３）と、脱穀装置（５）と、前記脱穀装置（５）と横並び状に配置されたグレンタンク（７）とを備えたコンバインにおいて、前記ディーゼルエンジン（２０）に付設した冷却ファン（７７）からの冷却風の影響を受けないように、前記ディーゼルエンジン（２０）を挟んで、前記ディーゼルエンジン（２０）に付設した水冷用のラジエータ（７６）と反対側で、且つ、前記ディーゼルエンジン（２０）と前記刈取装置（３）との間に、ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）を設け、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）を前記ディーゼルエンジン（２０）の出力部の上方に位置させ、前記ディーゼルエンジン（２０）と前記脱穀装置（５）との間で、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）から上方に向けて排気管（６７）を延長させて、前記排気管（６７）の延長途中にＮＯｘ触媒を配置し、平面視で前記ディーゼルエンジン（２０）と前記脱穀装置（５）と前記グレンタンク（７）とで囲まれた位置に、前記ＮＯｘ触媒を縦向きに設けているから、前記冷却ファンからの冷却風の影響を受けることなく、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を管理できる。例えば、前記ディーゼルパティキュレートフィルタにて捕集された未燃焼物の燃焼処理用の加熱手段等を不要にでき、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ等を簡単に組付けることができるものでありながら、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの温度管理等の取扱い性を向上できる。

また、前記ディーゼルエンジンに付設した水冷用のラジエータに対して、前記ディーゼルエンジンを挟んで、前記ディーゼルパティキュレートフィルタを配置したものであるから、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの設置に際して、前記ラジエータを考慮する必要がない。また、前記ラジエータの設置に際して、前記ディーゼルパティキュレートフィルタを考慮する必要がない。前記ディーゼルエンジンと前記刈取装置との間で、前記ディーゼルエンジンに近接させて、簡単な支持構造にて、前記ディーゼルパティキュレートフィルタをコンパクトに設置でき、且つ前記ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を適正温度に簡単に維持できる。

更に、前記ディーゼルエンジンと前記刈取装置との間に前記ディーゼルパティキュレートフィルタを配置したから、前記ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの近傍に配置された前記刈取装置の穂先搬送側との間に形成されるスペースを活用して、前記ディーゼルパティキュレートフィルタをコンパクトに設置できる。また、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの放熱によって、前記刈取装置の穂先搬送ガイドを加温できる。前記刈取装置の穂先搬送ガイドに付着し易い湿材等の収穫作業性を向上できる。

しかも、前記ディーゼルエンジンの出力部の上方に前記ディーゼルパティキュレートフィルタを配置したから、前記刈取装置の穂先搬送側や前記脱穀装置の扱口に近接させて前記ディーゼルパティキュレートフィルタを組付けることができる。前記ディーゼルエンジンの出力用のＶベルト延長部の上方に形成されるデッドスペースに、前記ディーゼルパティキュレートフィルタをコンパクトに設置できる。前記ディーゼルパティキュレートフィルタの放熱によって、前記刈取装置の穂先搬送側や前記脱穀装置の扱口が加温されるから、湿材等の刈取作業において、前記刈取装置の穂先搬送ガイドや前記脱穀装置の扱口に付着する湿材等を低減できる。前記刈取装置の穂先搬送ガイドや前記脱穀装置の扱口に付着し易い湿材等の収穫作業性を向上できる。

その上、前記ディーゼルエンジンと前記脱穀装置との間で、前記ディーゼルパティキュレートフィルタから上方に向けて排気管を延長させて、ＮＯｘ触媒を前記排気管の延長途中に縦向きに配置したから、前記ディーゼルパティキュレートフィルタや前記ＮＯｘ触媒の放熱によって、前記刈取装置の穂先搬送側や前記脱穀装置の扱口を加温でき、湿材等の収穫作業性を向上できる。

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はコンバインの左側面図、図２はコンバインの右側面図、図３はコンバインの平面図、図４はディーゼルエンジンの左側面図、図５はディーゼルエンジンの正面図、図６はディーゼルエンジンの平面図である。図１〜図３を参照しながら、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に示されるように、本実施形態のコンバインは、左右一対の走行クローラ２（走行部）にて支持された走行機体１を備えている。走行機体１の前部には、穀稈を刈取る４条刈り用の刈取装置３が配置されている。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、走行機体１の前部に刈取装置３が装着されている。走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、脱穀後の穀粒を貯留するグレンタンク７とが横並び状に搭載されている。脱穀装置５が走行機体１の前進方向に向かって左側に配置され、グレンタンク７が走行機体１の前進方向に向かって右側に配置されている（図３参照）。グレンタンク７内の穀粒を機体外部に排出する穀粒排出オーガ８が配設されている。

走行機体１の右側前部には、運転部１０が設けられている。グレンタンク７の前方の運転部１０には、オペレータが搭乗するステップ１１、運転座席１２、操向ハンドル１３や各種の操作レバーなどを備えた操作装置を配置している。運転座席１２の下方の走行機体１には、動力源としてのディーゼルエンジン２０が配置されている。

図１及び図２に示されるように、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２０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の接地側を支持する。

図１〜図３に示されるように、刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに刈取フレーム９を連結している。刈取装置３は、圃場の未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置４７と、圃場の未刈り穀稈を引起す４条分の穀稈引起装置４８と、刈刃装置４７によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置４９と、圃場の未刈り穀稈を分草する４条分の分草体５０とを備える。刈取フレーム９の下方に刈刃装置４７が設けられている。刈取フレーム９の前方に穀稈引起装置４８が配置されている。穀稈引起装置４８とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間に穀稈搬送装置４９が配置されている。穀稈引起装置４８の下部前方に分草体５０が突設されている。ディーゼルエンジン２０にて走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３を駆動して圃場の未刈り穀稈を連続的に刈取る。

図１及び図２に示されるように、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴２６と、扱胴２６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別機構としての揺動選別盤２７と、揺動選別盤２７に選別風を供給する唐箕ファン２８と、扱胴２６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴２９と、揺動選別盤２７の後部の排塵を機外に排出する排塵ファン３０とを備えている。

図１乃至図３に示す如く、フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン３４が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン３４に受け継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁カッタ３５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出される。

揺動選別盤２７の下方側には、揺動選別盤２７にて選別された穀粒（一番選別物）を取出す一番コンベヤ３１と、枝梗付き穀粒等の二番選別物を取出す二番コンベヤ３２とが設けられている。本実施形態の両コンベヤ３１，３２は、走行機体１の進行方向前側から一番コンベヤ３１、二番コンベヤ３２の順で、側面視において走行機体１の上面側に横設されている。

図１乃至図３に示す如く、揺動選別盤２７は、扱胴２６の下方に落下した脱穀物を、揺動選別（比重選別）するように構成している。揺動選別盤２７から落下した穀粒（一番選別物）は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン２８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ３１に落下する。一番コンベヤ３１のうち脱穀装置５におけるグレンタンク７寄りの一側壁（実施形態では右側壁）から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる一番揚穀筒３３が連通接続されている。一番コンベヤ３１から取出された穀粒は、一番揚穀筒３３内の一番揚穀コンベヤ（図示せず）によってグレンタンク７に搬入され、グレンタンク７に収集される。

揺動選別盤２７は、揺動選別（比重選別）によって、枝梗付き穀粒等の二番選別物（穀粒と藁屑等が混在した再選別用の還元再処理物）を二番コンベヤ３２に落下させるように構成している。二番コンベヤ３２によって取出された二番選別物は、二番還元筒３６及び二番処理部３７を介して揺動選別盤２７の上面側に戻されて再選別される。また、扱胴２６からの脱粒物中の藁屑及び粉塵等は、唐箕ファン２８からの選別風によって、走行機体１の後部から圃場に向けて排出される。

図４乃至図６を参照して、ディーゼルエンジン２０の吸気構造と排気構造を説明する。ディーゼルエンジン２０は、上面にシリンダヘッド６０が締結されたシリンダブロック（図示省略）を備えている。シリンダヘッド６０には、ターボ過給機６１が取付けられている。ターボ過給機６１は、タービンホィール（図示省略）を内蔵したタービンケース６２と、ブロアホィール（図示省略）を内蔵したコンプレッサケース６３とを有する。

図５に示す如く、シリンダヘッド６０の前側面に排気マニホールド６４が配置されている。タービンケース６２の排気ガス取入れ側に排気マニホールド６４が接続されている。タービンケース６２の排気ガス排出側には、排気ガス処理装置としてのディーゼルパティキュレートフィルタ６５（以下、ＤＰＦという）が設けられている。タービンケース６２の排気ガス排出側に前部排気管６６を介してＤＰＦ６５が接続されている。

図４に示す如く、ＤＰＦ６５に中間排気管６７を介してマフラー６８が接続されている。マフラー６８にテールパイプ６９が接続されている。即ち、ディーゼルエンジン２０の各気筒から排気マニホールド６４に排出された排気ガスは、ＤＰＦ６５を経由して浄化処理されたのち、マフラー６８を経由して、テールパイプ６９から外部に放出される。なお、ＤＰＦ６５は排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）等を捕集するためのものである。詳細は図示していないが、ＤＰＦ６５は、耐熱金属材料製のＤＰＦケーシングに内蔵した略筒型のフィルタケースに、例えば白金等の酸化触媒とハニカム構造のフィルタ体とを直列に並べて収容した構造になっている。前記ＤＰＦケーシングは、シリンダヘッド６０の左側面にボルト等にて着脱可能に締結されている。

図５に示す如く、ディーゼルエンジン２０の前面に、ターボ過給機６１が配置されている。ディーゼルエンジン２０の左側面に、ＤＰＦ６５（前記ＤＰＦケーシング）が配置されている。ＤＰＦ６５から後方に向けて中間排気管６７が延長される。中間排気管６７の延長後端側を上向きに開口させてマフラー６８の排気ガス取入れ側を連結している。脱穀装置５とグレンタンク７の間で、マフラー６８からテールパイプ６９の前端側を上向きに延長させる。脱穀装置５の上面よりも高所で、テールパイプ６９の後端側を後方に向けて延長させる。グレンタンク７の左側で、グレンタンク７から離れる方向に向けてテールパイプ６９の後端側を開口させている。

また、マフラー６８に代えて、消音機能を有したＮＯｘ触媒（図示省略）を配置することも可能である。ＮＯｘ触媒は、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して無害化し、且つ排気音を減衰するためのものである。ＮＯｘ触媒としては、尿素水を還元剤とした選択接触還元触媒がある。ＤＰＦ６５とＮＯｘ触媒との間に、尿素供給装置（図示省略）から尿素水溶液が噴射される。

一方、図４乃至図６に示す如く、コンプレッサケース６３の給気取入れ側に給気管７０を介してエアクリーナ７１の給気排出側が接続されている。プリクリーナ７２に給気ダクト７３を介してエアクリーナ７１の給気取入れ側が接続されている。シリンダヘッド６０の後側面に給気マニホールド７５が配置されている。コンプレッサケース６３の給気排出側に過給管７４を介して給気マニホールド７５が接続されている。即ち、プリクリーナ７２からエアクリーナ７１に吸込まれた外気は、エアクリーナ７１によって除塵されたのち、ディーゼルエンジン２０の各気筒に供給される。

図５に示す如く、プリクリーナ７２は、走行機体１の高所に配置される。即ち、操縦座席とグレンタンク７の間で、グレンタンク７の上面よりも高い位置にプリクリーナ７２が配置されている。また、グレンタンク７の上面よりも低い位置で、プリクリーナ７２（グレンタンク７）から離れる方向に向けてテールパイプ６９の後端側が開口されている。その結果、テールパイプ６９の後端側から排出された排気ガスは、プリクリーナ７２に吸込まれにくい。

図４乃至図６に示す如く、ディーゼルエンジン２０の左側方で、ディーゼルエンジン２０の上面よりも低い位置に、ＤＰＦ６５が配置されている。ディーゼルエンジン２０の右側方に、ディーゼルエンジン２０の水冷用のラジエータ７６と、ディーゼルエンジン２０の空冷用の冷却ファン７７が配置されている。即ち、ディーゼルエンジン２０が内設されたエンジンルーム７９の右側方に冷却ファン７７が配置され、ディーゼルエンジン２０を挟んで、冷却ファン７７設置場所と反対側にＤＰＦ６５が配置されている。

図４及び図５から明らかなように、ディーゼルエンジン２０を搭載した走行機体１と、左右の走行クローラ２と、刈取装置３と、脱穀装置５とを備えたコンバインにおいて、ディーゼルエンジン２０に付設した冷却ファン７７からの冷却風の影響を受けない位置にＤＰＦ６５が配置されている。冷却ファン７７によって機外側の除塵スクリーン７８を介して外気をエンジンルーム７９内に取入れたときに、冷却ファン７７からの冷却風がＤＰＦ６５に直接当たらない。その結果、冷却ファン７７からの冷却風の影響を受けることなく、ＤＰＦ６５の温度を管理できる。例えば、ＤＰＦ６５にて捕集された未燃焼物の燃焼処理用の加熱手段等を不要にできるから、ＤＰＦ６５等を簡単に組付けることができるものでありながら、ＤＰＦ６５の温度管理等の取扱い性を向上できる。

また、ディーゼルエンジン２０に付設した水冷用のラジエータ７６に対して、ディーゼルエンジン２０を挟んで、ＤＰＦ６５が配置されているから、ＤＰＦ６５の設置に際して、ラジエータ７６を考慮する必要がない。また、ラジエータ７６の設置に際して、ＤＰＦ６５を考慮する必要がない。即ち、ディーゼルエンジン２０と刈取装置３との間で、ディーゼルエンジン２０に近接させて、簡単な支持構造にて、ＤＰＦ６５をコンパクトに設置できる。且つＤＰＦ６５の温度を適正温度に簡単に維持できる。

図１及び図５から明らかなように、ディーゼルエンジン２０と刈取装置３との間にＤＰＦ６５が配置されている。刈取装置３における穀稈搬送装置４９のうち穂先搬送機構８０の穀稈送り終端部や、脱穀装置５の扱口８１等に対峙する位置にＤＰＦ６５が設置されるから、ディーゼルエンジン２０と、ディーゼルエンジン２０の近傍に配置された刈取装置３の穂先搬送側との間に形成されるスペースを活用して、ＤＰＦ６５をコンパクトに設置できる。また、ＤＰＦ６５の放熱によって、刈取装置３における穂先搬送機構８０のうち穂先搬送ガイド８２を加温できる。例えば朝露等によって湿った穀稈の袴等が穂先搬送ガイド８２に付着するのを防止でき、穂先搬送ガイド８２に付着し易い湿材等の収穫作業性を向上できる。

図４及び図５に示す如く、ディーゼルエンジン２０から左側方に出力軸８３を突出させる。出力軸８３上にフライホィール８４を設けている。フライホィール８４に、刈取装置３や脱穀装置５に駆動力を伝達する作業部駆動プーリ８５や、走行クローラ２にミッションケース８６から駆動力を伝達する走行駆動プーリ８７を固着させ、ディーゼルエンジン２０の出力部を構成している。ディーゼルエンジン２０の出力部としての作業部駆動プーリ８５や走行駆動プーリ８７の上方にＤＰＦ６５が配置されている。刈取装置３の穂先搬送機構８０や脱穀装置５の扱口８１に近接させてＤＰＦ６５を組付けることができる。ディーゼルエンジン２０の出力用のＶベルト延長部の上方に形成されるデッドスペースに、ＤＰＦ６５をコンパクトに設置できる。ＤＰＦ６５の放熱によって、穂先搬送機構８０や扱口８１が加温されるから、湿材等の刈取作業において、穂先搬送ガイド８２や扱口８１に付着する湿材等を低減できる。穂先搬送ガイド８２や扱口８１に袴等が付着し易い湿材の収穫作業性を向上できる。

図５に示す如く、ディーゼルエンジン２０と脱穀装置５との間で、ＤＰＦ６５から上方に向けて排気管６７を延長させて、ＮＯｘ触媒が内蔵可能なマフラー６８を、排気管６７の延長途中に配置したから、ＤＰＦ６５やマフラー６８の放熱によって、刈取装置３の穂先搬送側や脱穀装置５の扱口８１を加温でき、湿材等の収穫作業性を向上できる。また、必要に応じてマフラー６８にＮＯｘ触媒を内蔵することによって、排気ガスの浄化機能を簡単に向上できる。

本発明の実施形態の４条刈り用の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。 ディーゼルエンジンの左側面図である。 ディーゼルエンジンの正面図である。 ディーゼルエンジンの平面図である。

１ 走行機体
２ 走行クローラ
３ 刈取装置
５ 脱穀装置
２０ディーゼルエンジン
６５ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
６７排気管
６８マフラー
７６ラジエータ
７７冷却ファン
８５作業部駆動プーリ（出力部）
８７走行駆動プーリ（出力部）

Claims (1)

1. ディーゼルエンジン（２０）を搭載した走行機体（１）と、左右の走行クローラ（２）と、刈取装置（３）と、脱穀装置（５）と、前記脱穀装置（５）と横並び状に配置されたグレンタンク（７）とを備えたコンバインにおいて、
   前記ディーゼルエンジン（２０）に付設した冷却ファン（７７）からの冷却風の影響を受けないように、前記ディーゼルエンジン（２０）を挟んで、前記ディーゼルエンジン（２０）に付設した水冷用のラジエータ（７６）と反対側で、且つ、前記ディーゼルエンジン（２０）と前記刈取装置（３）との間に、ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）を設け、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）を前記ディーゼルエンジン（２０）の出力部の上方に位置させ、
   前記ディーゼルエンジン（２０）と前記脱穀装置（５）との間で、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（６５）から上方に向けて排気管（６７）を延長させて、前記排気管（６７）の延長途中にＮＯｘ触媒を配置し、平面視で前記ディーゼルエンジン（２０）と前記脱穀装置（５）と前記グレンタンク（７）とで囲まれた位置に、前記ＮＯｘ触媒を縦向きに設けている、
   コンバイン。

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