JP5652257B2

JP5652257B2 - 作業車のエンジン冷却装置

Info

Publication number: JP5652257B2
Application number: JP2011041467A
Authority: JP
Inventors: 大崎　正美; 正美大崎; 亮澤村; 大原　一志; 一志大原; 田上　和成; 和成田上
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: JP2012177351A

Description

本発明は、作業車のエンジン冷却装置に関するものである。

コンバイン等の作業車において、ラジエータ及びエンジン冷却用のファンを逆転させ、防塵フィルタに付着した塵埃を吹き飛ばすことで、エンジンのオーバーヒートを防止しようとする技術がある。

このような技術として、例えば、特許文献１には、ラジエータ用の冷却ファンを正転状態と逆転状態とに切換自在なベルト伝動装置として、駆動プーリで常時駆動される駆動ベルトの内周面と外周面に対して正転用プーリと逆転用プーリとを択一的に押圧させる構成とし、冷却ファンを正転させて吸気冷却状態にしたり、逆転させて吹出除塵状態にしたりするように切り換える構成が記載されている。

特開２００１−２６３０６３号公報

前記従来のラジエータ用の冷却ファンの正転状態と逆転状態との切換は、正逆転切換時に回転方向を逆転させるために大きな駆動力が必要であり、正転用プーリと逆転用プーリを共に移動してベルトの内周面と外周面とに択一的に押圧させる特殊な構成となり、正転用プーリと逆転用プーリを大きく動かさなければならないので、作動不良を来たし易い。

本発明は、正転用ファンと逆転用ファンを設け、単純なベルト伝動式のクラッチ機構を用いて吸引と吹出の切替えをスムーズに行えるようにすることで、作動不良の虞の少ない作業車のエンジン冷却装置を提供することを目的とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、ラジエータ（１２）に臨む位置において同一軸心上に吸引ファン（１）と吹出ファン（２）を備え、該吸引ファン（１）と吹出ファン（２）との夫々に回転を伝達する吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）を有し、該吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）を背反的に緊張および弛緩させてラジエータ（１２）の冷却と除塵を行う作業車のエンジン冷却装置であって、前記吸引ファン（１）の直径を吹出ファン（２）の直径よりも大きく形成し、前記吹出ファン（２）を備える吹出ファン駆動軸（１８）を筒状に形成し、該吹出ファン駆動軸（１８）の内部に、前記吸引ファン（１）を備える吸引ファン駆動軸（１７）を挿通し、該吸引ファン駆動軸（１７）の端部に吸引ファン従動プーリ（１９）を設け、前記吹出ファン駆動軸（１８）の端部には吹出ファン従動プーリ（２０）を設け、吸引駆動プーリ（３３）から前記吸引ファン従動プーリ（１９）へ吸引駆動ベルト（３）で伝動し、吹出駆動プーリ（３１）から前記吹出ファン従動プーリ（２０）へ吹出駆動ベルト（４）で伝動する構成とし、前記吸引駆動ベルト（３）を緊張させる吸引クラッチプーリ（５）を枢支した吸引クラッチアーム（６）と吸引作動杆（９）を、前記吸引駆動ベルト（３）を弛緩させる方向へ吸引クラッチアーム（６）を弾発する第１圧縮バネ（９ａ）を介して連結し、吹出駆動ベルト（４）を緊張させる吹出クラッチプーリ（７）を枢支した吹出クラッチアーム（８）と吹出作動杆（１０）を、前記吹出駆動ベルト（４）を弛緩させる方向へ吹出クラッチアーム（８）を弾発する第２圧縮バネ（１０ａ）を介して連結し、前記吸引作動杆（９）の端部と前記吹出作動杆（１０）の端部を連動具（３６）に連結し、該連動具（３６）をクラッチ軸（１１）に備えたクランクアーム（３５）に連結し、前記クラッチ軸（１１）の回転によって前記吸引作動杆（９）と吹出作動杆（１０）を移動させることで前記吸引クラッチアーム（６）と吹出クラッチアーム（８）を回動させて、前記吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）のうちのいずれか一方を弛緩し他方を緊張させる構成としたことを特徴とする作業車のエンジン冷却装置とした。

請求項２に記載の発明は、エンジン（２３）の出力軸（２４）に固着されたエンジンプーリ（２５）から、中継軸（２６）に固着された第一中継プーリ（２７）にベルト伝動し、前記中継軸（２６）に固着された吸引駆動プーリ（３３）から、前記吸引ファン従動プーリ（１９）へ吸引駆動ベルト（３）で伝動する構成とし、前記中継軸（２６）に固着された第二中継プーリ（２８）から逆転ギヤケース（３０）のギヤ入力プーリ（２９）へベルト伝動し、前記逆転ギヤケース（３０）の出力軸に固着された吹出駆動プーリ（３１）から前記吹出ファン従動プーリ（２０）へ吹出駆動ベルト（４）で伝動する構成とした請求項１に記載の作業車のエンジン冷却装置とした。

請求項３に記載の発明は、前記吸引ファン従動プーリ（１９）に巻き掛けた吸引駆動ベルト（３）の外れを防止する第１ベルトストッパ（３８ａ）を吸引クラッチアーム（６）に設け、前記吹出ファン従動プーリ（２０）に巻き掛けた吹出駆動ベルト（４）の外れを防止する第２ベルトストッパ（３８ｂ）を吹出クラッチアーム（８）に設けた請求項２に記載の作業車のエンジン冷却装置とした。

請求項４に記載の発明は、前記吸引ファン駆動軸（１７）の回転を検出する吸引回転センサ（４０）と、前記吹出ファン駆動軸（１８）の回転を検出する吹出回転センサ（３９）を設け、前記吸引ファン駆動軸（１７）と吹出ファン駆動軸（１８）の回転数が一定回転数を維持しているか監視し、この吸引ファン駆動軸（１７）と吹出ファン駆動軸（１８）の回転数が前記一定回転数よりも低下した場合に、吸引ファン（１）と吹出ファン（２）の回転異常としてモニタ表示する構成とした請求項３に記載の作業車のエンジン冷却装置とした。

請求項１に記載の発明によれば、吹出ファン（２）を停止させ吸引ファン（１）を駆動してラジエータ（１２）を冷却する状態と、吸引ファン（１）を停止させ吹出ファン（２）を駆動してラジエータ（１２）に付着した塵埃を除去する状態との切換えを、クラッチ軸（１１）の回転に連動した簡素な機構で行なえるため、作動不良による不具合の発生が少なくなり、エンジンのオーバーヒートを防止することができる。

そして、吸引ファン（１）の直径を吹出ファン（２）の直径よりも大きく形成することで、吸引ファン（１）によって吸入される冷却風が、吹出ファン（２）によって邪魔されにくくなり、エンジンの冷却効率を高めることができる。

また、吹出ファン駆動軸（１８）の内部に吸引ファン駆動軸（１７）を挿通することで、吸引ファン（１）と吹出ファン（２）を同一軸心上に備えることができ、エンジン冷却装置の構成をより簡素化することができる。

また、第１圧縮バネ（９ａ）と第２圧縮バネ（１０ａ）によって、弛緩状態における吸引駆動ベルト（３）や吹出駆動ベルト（４）に、吸引クラッチプーリ（５）や吹出クラッチプーリ（７）が接触しにくくなり、エンジン冷却装置の耐久性を高めることができる。
請求項２に記載の発明によると、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、逆転ギヤケース（３０）の出力軸に固着された吹出駆動プーリ（３１）から前記吹出ファン従動プーリ（２０）へ吹出駆動ベルト（４）で伝動することができる。

請求項３に記載の発明によると、上記請求項２に記載の発明の効果に加え、吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）の、吸引ファン従動プーリ（１９）および吹出ファン従動プーリ（２０）からの外れや付き回りを防ぐことができ、エンジン冷却装置の耐久性をより高めることができる。

請求項４に記載の発明によると、上記請求項３に記載の発明の効果に加え、吸引ファン駆動軸（１７）と吹出ファン駆動軸（１８）の回転数が一定回転数を維持しているか監視し、この吸引ファン駆動軸（１７）と吹出ファン駆動軸（１８）の回転数が前記の一定回転数よりも低下した場合に、吸引ファン（１）と吹出ファン（２）の回転異常としてモニタ表示することができる。

吸引ファンと吹出ファンの動力伝動部の部分破断側面図である。吸引ファンと吹出ファンの正面図である。吸引ファンと吹出ファンの拡大背面図である。コンバイン全体の動力伝動線図である。エンジン冷却装置の動力伝動線図である。吸引ファンと吹出ファンの別実施例の部分破断側面図である。汎用コンバインの全体側面図である。汎用コンバインの一部の平面図である。汎用コンバインの一部の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
図１に示す如く、目抜き鉄板などのカバー１３で覆われたラジエータ１２と内部のエンジン２３（図４、図５）との間において、外支持枠１４と内支持枠１５に固着した軸支持筒１６に、吸引ファン駆動軸１７を内側に、筒状の吹出ファン駆動軸１８を外側に二重軸として同一軸心で軸支し、ラジエータ１２側の軸端にそれぞれ吸引ファン１と吹出ファン２を固着し、エンジン２３側軸端に吸引ファン従動プーリ１９と吹出ファン従動プーリ２０を固着している。

吸引ファン１は吹出ファン２よりも大径で、吸引ファン１を筒状に囲う吸引ファンシュラウド２１と吹出ファンを筒状に囲う吹出ファンシュラウド２２を外支持枠１４に設けて、吸引ファン１が回転すると外気がカバー１３とラジエータ１２を通して吸引ファンシュラウド２１をから内部のエンジン２４に吹き込んできて、ラジエータ１２やエンジン２３が冷却される。また、吸引ファン１の回転を止めて吹出ファン２を駆動すると、エンジン２３側の内部空気が吹出ファンシュラウド２２を通ってラジエータ１２に吹き付け、カバー１３から外へ出ていくので、ラジエータ１２やカバー１３に付着した塵埃が吹き飛ばされて目詰まりを除去される。

吸引ファン従動プーリ１９と吹出ファン従動プーリ２０への駆動力の伝動は、図４、図５に示す如く、エンジン２３の出力軸２４に固着のエンジンプーリ２５から中継軸２６に固着の第一中継プーリ２７にベルト伝動し、この中継軸２６に固着の吸引駆動プーリ３３から吸引ファン従動プーリ１９へ吸引駆動ベルト３で伝動され、吸引クラッチプーリ５で動力伝動の断続が行われる。また、中継軸２６に固着の第二中継プーリ２８からコンプレッサ３２の入力プーリと逆転ギヤケース３０のギヤ入力プーリ２９へベルト伝動され、逆転ギヤケース３０の出力軸に固着の吹出駆動プーリ３１から吹出ファン従動プーリ２０へ吹出駆動ベルト４で伝動され、吹出クラッチプーリ７で動力伝動のオン・オフが行われる。

次に、吸引ファン１と吹出ファン２のオン・オフ切換機構について説明する。
図３に、吸引ファン従動プーリ１９と吹出ファン従動プーリ２０の駆動部を詳細に示す如く、吸引駆動プーリ３３と吸引ファン従動プーリ１９に吸引駆動ベルト３を巻き掛け、内支持枠１５にプーリアーム軸６ｂで枢支した吸引クラッチアーム６の先端に枢支した吸引クラッチプーリ５を前記吸引駆動ベルト３に圧接したり離したりすることで吸引ファン従動プーリ１９の駆動・停止を行う。また、吹出駆動プーリ３１と吹出ファン従動プーリ２０に吹出駆動ベルト４を巻き掛け、内支持枠１５にプーリアーム軸８ｂで枢支した吹出クラッチアーム８の先端に枢支した吹出クラッチプーリ７を前記吹出駆動ベルト４に圧接したり離したりすることで吹出ファン従動プーリ２０の駆動・停止を行う。

そして、吸引クラッチアーム６の係合プレート６ａを貫通して吸引作動杆９を設け、この吸引作動杆９に係合プレート６ａを挟んで圧縮バネ（第１圧縮バネ）９ａ，９ａで押圧するように設け、吸引作動杆９のスライドで吸引クラッチアーム６を動かし、吹出クラッチアーム８の係合プレート８ａを貫通して吹出作動杆１０を設け、この吹出作動杆１０に係合プレート８ａを挟んで圧縮バネ（第２圧縮バネ）１０ａ，１０ａで押圧するように設け、吹出作動杆１０のスライドで吸引クラッチアーム６を動かすようにしている。

圧縮バネ９ａ，９ａは、吸引クラッチプーリ５のクラッチ切り移動を付勢し、圧縮バネ１０ａ，１０ａは吹出クラッチプーリ７のクラッチ切り移動を付勢することで、それぞれのクラッチ切り移動を確実にし、クラッチ軸１１の回転を補助してクラッチモータ３４の回転を助力するようになる。

吸引クラッチアーム６には、吸引クラッチプーリ５を吸引駆動ベルト３から離して張りを緩めた際に、該吸引駆動ベルト３が吸引ファン従動プーリ１９から外れないように押えるベルトストッパ（第１ベルトストッパ）３８ａを取付位置調整可能に設けている。また、吹出クラッチアーム８にも吹出駆動ベルト４が吹出ファン従動プーリ２０から外れるのを防ぐベルトストッパ（第２ベルトストッパ）３８ｂを設ける。

吹出作動杆１０は直接連動具３６に連結し、吸引作動杆９はリンク３７を介して連動具３６の連結し、連動具３６は、クランクアーム３５でクラッチ軸１１に連結し、クラッチ軸１１が一回転すると連動具３６が左右に往復運動をする。

この実施例では、クラッチ軸１１がクラッチモータ３４の出力軸で構成しているが、手動レバーの操作で回転する軸であっても良い。
この構成で、クラッチ軸１１を回転して、連動具３６を図３に示す如く右方向へ動かすと、吹出クラッチプーリ７が吹出駆動ベルト４を押圧して吹出ファン２を駆動し、吸引クラッチプーリ５が吸引駆動ベルト３から離れて吸引ファン１の駆動を停止する。逆に、連動具３６を図３の左方向へ動かすと、吸引ファン１が停止し、吹出ファン２が駆動される。

図６には、吸引ファン駆動軸１７の回転を検出する吸引回転センサ４０と吹出ファン駆動軸１８の回転を検出する吹出回転センサ３９を設けた実施例を示し、エンジン２３の正規回転数に対する一定回転数を吸引ファン駆動軸１７と吹出ファン駆動軸１８が維持しているかを監視し、低下していれば吸引ファン１と吹出ファン２の回転に異常が生じていることをモニタに表示するようにする。

吸引ファン１と吹出ファン２の駆動タイミングは、コンバインの収穫作業中は、吸引ファン１を５分駆動し吹出ファン２を３秒駆動するタイミングで行うが、グレンタンクに穀粒が無くなったことを検出するか機体の走行が低速になって停止を検出するか穀粒排出オーガの駆動停止を検出するか或いはグレンタンクの満杯センサが穀粒を検出すると、吹出ファン２を５秒間駆動して、再収穫開始時にラジエータ１２等への塵埃付着を少なくして連続収穫作業時間を長くできるようにする。

図７に、汎用コンバインを示し、作業者が搭乗するキャビン４５の前方に刈取前処理装置４６を設けている。
刈取前処理装置４６は、機体の左右幅と略同一幅の植立穀稈を刈り取る刈取装置４７と刈り取った穀稈を横送りする掻込みオーガ４８を内装する刈取ケース４９と機体の左側で刈り取った穀稈を機体左側上部の脱穀装置に送り揚げるフィーダーケース５１で構成し、前記刈取ケース４９の上部を左右に支持する上部横杆５０ａ，５０ｂから刈取装置４７上に向けて支持アーム５３で延ばして掻込みリール５４を設けている。

上部横杆５０ａ，５０ｂは、右横杆５０ａが左横杆５０ｂより低く、キャビン４５内の作業者が刈取装置４７で刈り取る穀稈の根元を見易くしている。また、右横杆５０ａには、作業者が手刈りした穀稈を置く枕扱ぎ穀稈台５２を設けて、機体の走行を停止して刈り取った穀稈をこの枕扱ぎ穀稈台５２に一旦置いて、オーガ４８上に投入するようにすることで、安全に枕扱ぎ作業を行える。

なお、枕扱ぎ穀稈台５２を右横杆５０ａに対してヒンジで取り付け、上方作用位置と下方収納位置へ回動出来るようにすると良い。
図８、図９は、汎用コンバインのグレンタンク５５を示し、脱穀装置側に設ける脱穀ギヤボックス５６に動力を入力する脱穀プーリ５８の上部に後方へ向けて下り傾斜させてプーリカバー５７を設けて、脱穀ギヤボックス５６や脱穀プーリ５８に雨水がかかるのを防ぎ、雨水がプーリカバー５７上を後方へ流れるようにする。

１吸引ファン
２吹出ファン
３吸引駆動ベルト
４吹出駆動ベルト
５吸引クラッチプーリ
６吸引クラッチアーム
７吹出クラッチプーリ
８吹出クラッチアーム
９吸引作動杆
９ａ圧縮バネ（第１圧縮バネ）
１０吹出作動杆
１０ａ圧縮バネ（第２圧縮バネ）
１１クラッチ軸
１２ラジエータ
１７吸引ファン駆動軸
１８吹出ファン駆動軸
１９吸引ファン従動プーリ
２０吹出ファン従動プーリ
２３エンジン
２４出力軸
２５エンジンプーリ
２６中継軸
２７第一中継プーリ
２８第ニ中継プーリ
２９ギヤ入力プーリ
３０逆転ギヤケース
３１吹出駆動プーリ
３３吸引駆動プーリ
３５クランクアーム
３６連動具
３７リンク
３８ａベルトストッパ（第１ベルトストッパ）
３８ｂベルトストッパ（第２ベルトストッパ）
３９吹出回転センサ
４０吸引回転センサ

Claims

ラジエータ（１２）に臨む位置において同一軸心上に吸引ファン（１）と吹出ファン（２）を備え、該吸引ファン（１）と吹出ファン（２）との夫々に回転を伝達する吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）を有し、該吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）を背反的に緊張および弛緩させてラジエータ（１２）の冷却と除塵を行う作業車のエンジン冷却装置であって、前記吸引ファン（１）の直径を吹出ファン（２）の直径よりも大きく形成し、前記吹出ファン（２）を備える吹出ファン駆動軸（１８）を筒状に形成し、該吹出ファン駆動軸（１８）の内部に、前記吸引ファン（１）を備える吸引ファン駆動軸（１７）を挿通し、該吸引ファン駆動軸（１７）の端部に吸引ファン従動プーリ（１９）を設け、前記吹出ファン駆動軸（１８）の端部には吹出ファン従動プーリ（２０）を設け、吸引駆動プーリ（３３）から前記吸引ファン従動プーリ（１９）へ吸引駆動ベルト（３）で伝動し、吹出駆動プーリ（３１）から前記吹出ファン従動プーリ（２０）へ吹出駆動ベルト（４）で伝動する構成とし、前記吸引駆動ベルト（３）を緊張させる吸引クラッチプーリ（５）を枢支した吸引クラッチアーム（６）と吸引作動杆（９）を、前記吸引駆動ベルト（３）を弛緩させる方向へ吸引クラッチアーム（６）を弾発する第１圧縮バネ（９ａ）を介して連結し、吹出駆動ベルト（４）を緊張させる吹出クラッチプーリ（７）を枢支した吹出クラッチアーム（８）と吹出作動杆（１０）を、前記吹出駆動ベルト（４）を弛緩させる方向へ吹出クラッチアーム（８）を弾発する第２圧縮バネ（１０ａ）を介して連結し、前記吸引作動杆（９）の端部と前記吹出作動杆（１０）の端部を連動具（３６）に連結し、該連動具（３６）をクラッチ軸（１１）に備えたクランクアーム（３５）に連結し、前記クラッチ軸（１１）の回転によって前記吸引作動杆（９）と吹出作動杆（１０）を移動させることで前記吸引クラッチアーム（６）と吹出クラッチアーム（８）を回動させて、前記吸引駆動ベルト（３）と吹出駆動ベルト（４）のうちのいずれか一方を弛緩し他方を緊張させる構成としたことを特徴とする作業車のエンジン冷却装置。
エンジン（２３）の出力軸（２４）に固着されたエンジンプーリ（２５）から、中継軸（２６）に固着された第一中継プーリ（２７）にベルト伝動し、前記中継軸（２６）に固着された吸引駆動プーリ（３３）から、前記吸引ファン従動プーリ（１９）へ吸引駆動ベルト（３）で伝動する構成とし、前記中継軸（２６）に固着された第二中継プーリ（２８）から逆転ギヤケース（３０）のギヤ入力プーリ（２９）へベルト伝動し、前記逆転ギヤケース（３０）の出力軸に固着された吹出駆動プーリ（３１）から前記吹出ファン従動プーリ（２０）へ吹出駆動ベルト（４）で伝動する構成とした請求項１に記載の作業車のエンジン冷却装置。
前記吸引ファン従動プーリ（１９）に巻き掛けた吸引駆動ベルト（３）の外れを防止する第１ベルトストッパ（３８ａ）を吸引クラッチアーム（６）に設け、前記吹出ファン従動プーリ（２０）に巻き掛けた吹出駆動ベルト（４）の外れを防止する第２ベルトストッパ（３８ｂ）を吹出クラッチアーム（８）に設けた請求項２に記載の作業車のエンジン冷却装置。
前記吸引ファン駆動軸（１７）の回転を検出する吸引回転センサ（４０）と、前記吹出ファン駆動軸（１８）の回転を検出する吹出回転センサ（３９）を設け、前記吸引ファン駆動軸（１７）と吹出ファン駆動軸（１８）の回転数が一定回転数を維持しているか監視し、この吸引ファン駆動軸（１７）と吹出ファン駆動軸（１８）の回転数が前記一定回転数よりも低下した場合に、吸引ファン（１）と吹出ファン（２）の回転異常としてモニタ表示する構成とした請求項３に記載の作業車のエンジン冷却装置。