JP5936004B2 - コンバイン - Google Patents

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Description

本発明は、コンバインに係るものである。
従来、機体フレームの上方の左側に脱穀装置を、右側にグレンタンクをそれぞれ設け、グレンタンクの前側にエンジンを設け、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去するDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)を、エンジンの後方であって、グレンタンクと脱穀装置との間の空間内に、DPFの内部における排気ガスの流れ方向を機体の前後方向に沿わせて配置し、DPFはカバーにより包囲した構成は、公知である(特許文献1)。
特開2011−135846号公報
前記公知例は、DPFを機体フレームに固定した場合、エンジンの振動によってDPFを接続する配管が破損するおそれがあるという課題がある。
また、DPFの内部温度や圧力を検出するセンサユニットをDPFの近傍に配置すると、DPFの放熱によりセンサユニットが高温に晒されるという課題がある。
このことは、DPFを包囲するケースからの放熱の影響も考えられ、DPFのケースの冷却に課題がある。
本願は、排気浄化装置の配管を工夫して、DPFの接続配管やセンサユニットの耐久性を高めるものである。
請求項1記載の発明は、下方に走行装置2を設けた機体フレーム1の上方の一側に脱穀装置3を設け、他側にはグレンタンク5を設け、機体フレーム1の前方に刈取部4を設け、前記グレンタンク5の前方にはエンジン11を設け、前記グレンタンク5と前記脱穀装置3との間に、エンジン11から排出される排気を浄化する前後方向に長いDPF17を設け、前記エンジン11に接続された可撓性を有する上手側配管21と、前記DPF17により処理された排気を排出する下手側配管22とは、共にDPF17の本体18の上部に接続し、前記DPF17の内部圧力や温度を検出するセンサーユニット34を、側面視において、前記上手側配管21と前記下手側配管22の間に配置し、前記DPF17の本体18に八角形の前後一対のフランジ61を設け、該フランジ61の上面と、左右の上側斜め面と、左右側面との5面を包囲すると共に下側部分の一部を開放する内側ケース62を設け、該内側ケース62の外側に前記フランジ61の上面を包囲する外側ケース63を設け、内側ケース62と外側ケース63とにより前記DPF17の一部を二重に包囲する構成とし、前記外側ケース63の上部は、機体前後方向から視て前記フランジ61の上面の上方に頂点を有した三角状に形成し、前記脱穀装置3に軸心が左右方向の唐箕53を設け、該唐箕53の左右両側に吸引開口部を設け、左右の吸引開口部のうち、グレンタンク5側の吸引開口部は前記DPF17の側方に配置し、前記グレンタンク5を設けた側とは反対側に設けた吸引開口部にシャッタ54を設け、該シャッタ54とシャッタ用モータ55とを操作伝動部材56により連結したコンバインとしたものであり、エンジン11の駆動中に排出される排気ガスは可撓性を有する上手側配管21によりDPF17の本体18の上側からDPF17内に入って粒子状物質が濾過除去され、濾過された排気ガスはDPF17の上側に接続された下手側配管22より排気され、センサーユニット34によりDPF17の内部圧力や温度が検出される。
請求項記載の発明は、前記センサーユニット34は、前記DPF17の本体18に対して上下に間隔をおいて配置したコンバインとしたものであり、DPF17の本体18に対して上方に位置するセンサーユニット34によりDPF17の内部圧力や温度を検出される。
請求項記載の発明は、前記下手側配管22の下部に該下手側配管22の内部へ外気を導入して排気温度を低下させるエジェクタ部29を設け、該エジェクタ部29よりも上方に前記センサーユニット34を配置したコンバインとしたものであり、DPF17で濾過された排気ガスが下手側配管22により揚穀筒25に沿って上昇する際に、エジェクタ部29から外気を吸引し、排気温度を低下させる。
請求項1記載の発明では、エンジン11とDPF17可撓性を有する上手側配管21で接続することで、エンジン11の振動によって上手側配管21やDPF17が破損することが防止でき、エンジン11からDPF17を経て大気中に排出する排気ガスの排出経路を直線的にでき、排気処理装置をコンパクトに設置でき、センサーユニット34を上手側配管21と下手側配管22の間に設置しているので、センサーユニット34へのDPF17の高温放熱の影響を少なく、センサーユニット34の故障を防止することができる。
請求項記載の発明では、上記請求項記載の発明の効果に加え、一層、センサーユニット34へのDPF17の高温放熱の影響を少なくできる。
請求項記載の発明では、上記請求項記載の発明の効果に加え、エジェクタ部29により下手側配管22内の排気ガスの温度を低下させるので、下手側配管22の周辺各部が高温になることを抑制できる。
コンバインの側面図。 グレンタンク付近の側面図。 DPF付近の背面図。 同側面図。 同背面図。 コンバインの一部背面図。 DPF付近の平面図。 DPFの冷却の他の実施例の背面図。 同平面図。 DPFの冷却の他の実施例の側面図。 DPF付近の側面図。 エンジンマウント実施例の側面図。 同平面図。 エンジン付近の一部正面図。
本発明の一実施例を図により説明すると、1は作業機の機体フレームであり、本願はコンバインの実施例である。
機体フレーム1の下方には走行装置2を設け、機体フレーム1の上方の一側には脱穀装置3を設ける。脱穀装置3の前方には刈取部4を設け、脱穀装置3の側部にはグレンタンク5を設ける。6は操縦部である。
操縦部6の運転座席10の下方にはエンジン11を設け(図1)、エンジン11には排気装置12の排気管14を接続し、排気管14の途中に排気浄化装置15を設ける。
排気浄化装置15は、DPF17(Diesel particulate filter、ディーゼルパティキュレートフィルタ)により構成し、DPF17は排気ガス中の粒子状物質を除去する。
前記DPF17は、前後方向に長い形状とし、前記エンジン11の後方であって、前記グレンタンク5と前記脱穀装置3との間に配置する。
DPF17の本体18の前側上部部分には、前記エンジン11に接続した排気管14の一部を構成する可撓性を有する上手側配管21の下部を接続し、前記本体18の後側上部部分には、排気管14の一部を構成する下手側配管22の下部を接続する。
そのため、排気の流れが、エンジン11からDPF17と直線的な排気管14により流れ、排気ロスが少なく、配管長も短くて済む。
エンジン11は弾性マウント11Aを介して機体フレーム1に支持され、DPF17は、鋼材からなるステー(支持部材38)によって機体フレーム1に支持されている。
エンジン11とDPF17が可撓性を有する上手側配管21によって接続されていることで、エンジン11の振動が上手側配管21によって吸収されるため、上手側配管21やDPF17の破損を防止することができる。
また、上手側配管21と下手側配管22は共に、本体18に対して上方に向いているため、組立およびメンテナンスが容易である。
また、DPF17の本体18の下方に上手側配管21と下手側配管22を配置していないので、機体フレーム1の下方での発火発煙等の不具合発生を未然に防止する。
DPF17の下手側配管22は脱穀装置3からグレンタンク5に穀粒を供給移送する揚穀筒25の前側で揚穀筒(一番揚穀筒)25に沿って上方へ延出させる。
下手側配管22は揚穀筒25に支持されるように取付ける。
そのため、下手側配管22の支持強度を強固にする。
DPF17の左右方向のセンターと脱穀装置3からグレンタンク5に穀粒を供給移送する揚穀筒25の軸心とは略一致させて配置する(図3)。
揚穀筒25は脱穀装置3とグレンタンク5の間の左右中間に配置しており、この揚穀筒25の軸心と略一致させてDPF17のセンターを一致させているので、DPF17のグレンタンク5側へのはみ出しを最小限にして、グレンタンク5の容積を拡大させられる。
下手側配管22は、上方に立ち上げて、前記揚穀筒25の側方に略平行に沿わせて配置する。
DPF17は、非作業中に、エンジン11の回転を上昇させ、DPF17に付着した煤等を燃焼させて除去して再生する再生処理を適宜行うため、排気温度が高温になるので、下手側配管22は上方に立ち上げて配置して排気ガスを上方に放出する。
この下手側配管22は揚穀筒25の前側に位置させ、下手側配管22の左右方向のセンターは揚穀筒25の軸心と略一致させて配置する。
下手側配管22は揚穀筒25と平行に沿わせてセンターを合わせているので、下手側配管22の取付が容易であり、取付スペースも小さくできる。
下手側配管22はDPF17の本体18と一体の出口配管部22Aと、この出口配管部22Aの上方に配置される縦配管部22Bを有する。下手側配管22内の排気ガスをの温度を低下させるエジェクタ部29を形成している。
即ち、縦配管部22Bの下部には出口配管部22Aの上部が挿入されており、両配管部の間に隙間を有する。そのため、出口配管部22Aから縦配管部22Bに流入する排気ガスの流れによって、縦配管部22Bの下端と出口配管部22Aの隙間から、後述するDPF17のケース31内部および外部から外気を縦配管部22Bの内部に導入し、排気ガスの温度を低下させる。
26は下手側配管22の外周を所定間隔をおいて包囲するカバーである。
30は、略半円筒状であって側面視L型形状の排気ガス案内体であり(図2)、下手側配管22の上部に着脱自在に取付ける。
前記DPF17はケース31により包囲して、ケース31内の略密閉した空間内にDPF17を設置する。
そのため、DPF17の温度変化を抑制し、処理効率の低下を抑制する。
ケース31の外側の上手側配管21と下手側配管22の間には、DPF17のセンサーユニット34を設ける。
そのため、センサーユニット34の設置スペースを小さくできる。
また、センサーユニット34は、揚穀筒25の軸心と略一致する左右中間位置に設ける。
そのため、DPF17の高温の影響が少なく、メンテナンスが容易になる。
また、ケース31の上手側配管21と下手側配管22の間であって揚穀筒25の軸心と略一致する左右中間位置にセンサーユニット34を設けているので、センサーユニット34の周囲にクリアランスが十分に確保される。
この場合、センサーユニット34は、感知部35の信号を処理する感知信号処理部を意味し、ケース31の外側に配置することにより、DPF17の高温の影響を受けないようにして、破損を防止し、耐久性を低下させない。
センサーユニット34の感知部は、例えば、DPF17の圧力を検知する圧力センサや温度センサにより構成し、DPF17における燃焼具合や濾過除去状況や付着物を除去する再生状況を把握する。
前記センサーユニット34は、前記DPF17の本体18に対して上下に間隔をおいて配置する。
そのため、DPF17により加温されるのを抑制する。
また、センサーユニット34は、前記エジェクタ部29より上方に配置する(図4)。
そのため、エジェクタ部29への風路中にセンサーユニット34が位置して過剰に高温になるのを防止する。
34Aはセンサーユニット34を取付けるステーである。
38は前記DPF17を機体フレーム1に取付ける支持部材であり、支持部材38の前方に走行装置2の車体水平制御用のローリングシリンダ39を設ける(図4)。
そのため、ローリングシリンダ39への配管を容易にする。
40はエンジン11の後方内側を支持する後内側支持フレーム、41は後内側支持フレーム40の上部を固定する後横フレームであり、後内側支持フレーム40の上部より下部を脱穀装置3側に近づくように、後内側支持フレーム40の中間部分を屈曲させて形成する。
そのため、前記上手側配管21と下手側配管22の設置スペースを確保しつつ、後内側支持フレーム40の上下中間部に屈曲部42を設けることにより支持剛性を向上させられる。
図7のように、エンジン11の右方外側には冷却ファン45を設け、冷却ファン45の外側にラジエーター46を設ける。冷却ファン45はラジエーター46よりも後側(グレンタンク5側)部分で回転するように、ラジエーター46の左右幅よりも冷却ファン45の径を大きく形成する。エンジン11とグレンタンク5の間には左右方向の送風ケース47を設け、送風ケース47の外端は前記冷却ファン45の近傍に臨ませ、送風ケース47の内端は前記DPF17のケース31の前側近傍に臨ませる。
そのため、DPF17はケース31内にて保温されて処理効率を維持する一方で、冷却ファン45による冷却風の一部が送風ケース47により案内されてDPF17に向けて送風され、ケース31の外側を冷却することができ、周囲の脱穀装置3やグレンタンク5にDPF17の発する高温の影響を回避する。特に、ケース31の外側のセンサーユニット34の冷却効果を高くすることができる。
図8は、ケース31を冷却する他の実施例であり、ラジエーター46の後側上部に冷却ファン45とは別にファン50を設け、ファン50の送風を前記送風ケース47によりケース31の誘導する構成にしている。
ファン50には冷却ファン45の伝動部から回転が伝達される。また、ファン50と冷却ファン45の伝動部との間にクラッチ等を設け、ファン50の回転を入切操作できるようにしてもよい。
図10は、ケース31を冷却する他の実施例であり、脱穀装置3に軸心が左右方向の唐箕53を設け、唐箕53の左右両側に吸引開口部を設ける。吸引開口部はDPF17の側方に位置させる。
左右の吸引開口部のうち、反グレンタンク5側(外側)の吸引開口部にシャッタ54を設け、該シャッタ54はDPF17の温度が上昇すると閉じるように構成する。
そのため、DPF17の温度が上昇するとシャッタ54を閉じ、グレンタンク5側の吸引開口部からの吸引風量を多くし、増加した吸引風をDPF17の周囲に通すことにより、DPF17の冷却効果を高められる。
シャッタ54は取付軸57により回動自在に取付け、シャッタ54とシャッタ用モータ55とを操作伝動部材56により連結する。
前記DPF17は、筒状の本体18に前後一対のフランジ61を設ける。フランジ61は八角形形状に形成し、少なくとも、フランジ61の上面と、左右の上側斜め面と、左右側面との5面を包囲して、下側部分の一部を開放する内側ケース62を設ける。内側ケース62の外側に、フランジ61の上面を左右側から三角状に包囲する外側ケース63を設け、内側ケース62と外側ケース63により前記ケース31を構成する。また、内側ケース62および外側ケース63は、DPF17の前後側も二重に包囲する。
そのため、内側ケース62と外側ケース63により二重構成としているので、外側ケース63の温度が高温になるのを抑制し、接触事故を防止する。
また、外側ケース63はフランジ61の上面部分上方に頂点を有する三角状に包囲する正面形状に形成しているので、外側ケース63にゴミ等の堆積を抑制する。
前記上手側配管21の外周には所定間隔をおいて包囲するカバー65を設ける。カバー65と下手側配管22のカバー26は、共に、内側ケース62と外側ケース63の上手側配管21と下手側配管22を通す開口部66を塞ぐように構成する。
そのため、上手側配管21と下手側配管22のケース31への挿入接続部分からケース31(内側ケース62と外側ケース63)内への塵埃等の進入を防止する。
図12,13は、エンジン11の搭載状態を示し、機体フレーム1に4カ所のエンジンマウント用の弾性部材70を設け、前後の弾性部材70に夫々設けた軸71を取付部材72に取付け、取付部材72は前後のステー73を介してエンジン11に取付ける。
取付部材72は前後の弾性部材70を連結するように取付けるので、部品点数を減らすことができる。
取付部材72には脱穀テンションアーム75とベルトストッパ76を取付ける。
そのため、エンジン11と脱穀テンションアーム75およびベルトストッパ76は一体で振動することになり、脱穀ベルト(図示省略)の外れ、つき回りを防止する。
図14、15は、エンジン11の周辺を示し、80は走行用HST駆動プーリー、81は冷却ファン45を正逆回転駆動させるファン用無段変速装置、82はファン用無段変速装置81の入力プーリ、83はベルト、84はテンションプーリー、85はテンションアームであり、テンションアーム85の基部をエンジン11の周囲の操作席フレーム86に軸87により回動自在に取付ける。
このとき、テンションプーリー84の回動支点となる軸87は、正面視において、テンションプーリー84よりもエンジン11側であって、ベルト83の移動軌跡の内側に配置する。
そのため、ファン用無段変速装置81へのベルト伝動構成をコンパクトにすることができる。
(実施例の作用)
エンジン11を始動し、エンジン11の回転により脱穀装置3と刈取装置4の各部を駆動し、走行装置2を駆動して走行して刈取脱穀作業を行う。
エンジン11は供給された燃料を燃焼させて得た駆動力を各部に伝達し、燃焼した燃料は排気ガスとして排気装置12を通して機外に排出する。
排気装置12には、排気浄化装置15を設けているので、排気浄化装置15によりエンジン11の排気ガス中の粒子状物質を濾過除去する。
排気浄化装置15は、DPF17により構成しているので、エンジン11からの排気ガスをDPF17に送って粒子状物質を除去する。
DPF17は、前後方向に長い形状とし、エンジン11の後方であって、グレンタンク5と脱穀装置3との間に配置し、DPF17の前側部分には、エンジン11に接続した排気管14の一部を構成する上手側配管21を接続し、DPF17の後側部分には排気管14の一部を構成する下手側配管22を接続しているので、排気の流れが、エンジン11からDPF17と直線的な排気管14により流れ、排気ロスを少なくし、配管長も短くて済む。
また、DPF17の上手側配管21と下手側配管22は共に本体18の上側に接続されているので、DPF17を前後左右方向において、コンパクトに収容する。
また、上手側配管21と下手側配管22は共に、本体18に対して上方に向いているので、組立およびメンテナンスが容易である。
また、DPF17の本体18の下方に上手側配管21と下手側配管22を配置していないので、機体フレーム1の下方での発火発煙等の不具合発生を未然に防止する。
DPF17の下手側配管22は脱穀装置3からグレンタンク5に穀粒を供給移送する揚穀筒25の前側で揚穀筒25に沿って上方へ延出させているので、下手側配管22は揚穀筒25により強固に支持される。
DPF17の左右方向のセンターと脱穀装置3からグレンタンク5に穀粒を供給移送する揚穀筒25の軸心とは略一致させて配置させているので、この点でも、DPF17を前後左右方向において、コンパクトに収容する。
即ち、揚穀筒25は脱穀装置3とグレンタンク5の間の左右中間に配置しており、この揚穀筒25の軸心と略一致させてDPF17のセンター一致させているので、DPF17のグレンタンク5側へのはみ出しを最小限にして、グレンタンク5の容積を確保する。
DPF17は、非作業中に、エンジン11の回転を上昇させ、DPF17に付着した煤等を燃焼させて除去して再生する再生作業を適宜行うため、排気温度が高温になるが、下手側配管22は上方に立ち上げて配置しているので、排気ガスを上方に放出する。
そのため、排気ガスを上方に放出するので、機体周辺の各部を排気ガスで熱するのを防止する。
この下手側配管22の左右方向のセンターは揚穀筒25の前側に揚穀筒25の軸心と略一致させて配置しているので、下手側配管22のグレンタンク5側へのはみ出しを最小限にして、グレンタンク5の容積を確保する。
下手側配管22は揚穀筒25と平行に沿わせてセンターを合わせているので、下手側配管22の取付が容易であり、取付スペースも小さくできる。
下手側配管22の外周を所定間隔をおいて包囲するカバーカバー26の下部には、開口部開口部28を有してカバー26と下手側配管22の間の熱気を上方に排出するエジェクタ部エジェクタ部29を設けているので、カバー26の表面温度の上昇を抑制でき、機体周辺の各部の加熱を抑制し、排気ガスの高温による影響を防止する。
略半円筒状であって側面視L型形状の排気ガス案内体30を、下手側配管22の上部に着脱自在に取付けているので、下手側配管22からの排気ガスを後方へ円滑に誘導する。
ケース31の略密閉した空間内にDPF17を設置しているので、DPF17の温度変化を抑制し、処理効率の低下を抑制する。
ケース31の外側の上手側配管21と下手側配管22の間にDPF17のセンサーユニット34を設けているので、センサーユニット34の設置スペースを小さくできる。
また、センサーユニット34は揚穀筒25の軸心と略一致する左右中間位置に設けているので、DPF17の高温の影響が少なく、メンテナンスが容易になる。
また、ケース31の上手側配管21と下手側配管22の間であって揚穀筒25の軸心と略一致する左右中間位置にセンサーユニット34を設けているので、センサーユニット34の周囲にクリアランスが十分に確保される。
この場合、センサーユニット34は、感知部35の信号を処理する感知信号処理部を意味し、ケース31の外側に配置することにより、DPF17の高温の影響を受けないようにして、破損を防止し、耐久性を低下させない。
また、センサーユニット34は、下手側配管22のエジェクタ部29より上方に配置しているので、エジェクタ部29への風路中にセンサーユニット34が位置して過剰に高温になるのを防止する。
DPF17を機体フレーム1に取付ける支持部材38の前方に走行装置2の車体水平制御用のローリングシリンダ39を設けているので、ローリングシリンダ39への配管を容易にする。
なお、前記した各実施例は、理解を容易にするために、個別または混在させて図示および説明しているが、これらの実施例は夫々種々組合せ可能であり、これらの表現によって、構成・作用等が限定されるものではなく、また、相乗効果を奏する場合も勿論存在する。
1…機体フレーム、2…走行装置、3…脱穀装置、4…刈取部、5…グレンタンク、10…運転座席、11…エンジン、12…排気装置、14…排気管、15…排気浄化装置、16…DOC、17…DPF、18…本体、21…上手側配管、22…下手側配管、25…揚穀筒、26…カバー、30…排気ガス案内体、28…開口部、29…エジェクタ部、31…ケース、34…センサーユニット、35…感知部、38…支持部材、39…ローリングシリンダ、40…後内側支持フレーム、41…後横フレーム、45…冷却ファン、46…ラジエーター、47…送風ケース、50…ファン、53…唐箕、54…シャッタ、55…シャッタ用モータ、56…操作伝動部材、61…フランジ、62…内側ケース、63…外側ケース、65…カバー、66…開口部、70…弾性部材、71…軸、72…取付部材、73…ステー、75…脱穀テンションアーム、76…ベルトストッパ、84…テンションプーリー、85…テンションアーム、87…軸。

Claims (3)

  1. 下方に走行装置(2)を設けた機体フレーム(1)の上方の一側に脱穀装置(3)を設け、他側にはグレンタンク(5)を設け、機体フレーム(1)の前方に刈取部(4)を設け、前記グレンタンク(5)の前方にはエンジン(11)を設け、前記グレンタンク(5)と前記脱穀装置(3)との間に、エンジン(11)から排出される排気を浄化する前後方向に長いDPF(17)を設け、前記エンジン(11)に接続された可撓性を有する上手側配管(21)と、前記DPF(17)により処理された排気を排出する下手側配管(22)とは、共にDPF(17)の本体(18)の上部に接続し、前記DPF(17)の内部圧力や温度を検出するセンサーユニット(34)を、側面視において、前記上手側配管(21)と前記下手側配管(22)の間に配置し、前記DPF(17)の本体(18)に八角形の前後一対のフランジ(61)を設け、該フランジ(61)の上面と、左右の上側斜め面と、左右側面との5面を包囲すると共に下側部分の一部を開放する内側ケース(62)を設け、該内側ケース(62)の外側に前記フランジ(61)の上面を包囲する外側ケース(63)を設け、内側ケース(62)と外側ケース(63)とにより前記DPF(17)の一部を二重に包囲する構成とし、前記外側ケース(63)の上部は、機体前後方向から視て前記フランジ(61)の上面の上方に頂点を有した三角状に形成し、前記脱穀装置(3)に軸心が左右方向の唐箕(53)を設け、該唐箕(53)の左右両側に吸引開口部を設け、左右の吸引開口部のうち、グレンタンク5側の吸引開口部は前記DPF(17)の側方に配置し、前記グレンタンク(5)を設けた側とは反対側に設けた吸引開口部にシャッタ(54)を設け、該シャッタ(54)とシャッタ用モータ(55)とを操作伝動部材(56)により連結したコンバイン。
  2. 前記センサーユニット(34)は、前記DPF(17)の本体(18)に対して上下に間隔をおいて配置した請求項1記載のコンバイン。
  3. 前記下手側配管(22)の下部に該下手側配管(22)の内部へ外気を導入して排気温度を低下させるエジェクタ部(29)を設け、該エジェクタ部(29)よりも上方に前記センサーユニット(34)を配置した請求項1または請求項2記載のコンバイン。
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