JP6489638B2

JP6489638B2 - コンバイン

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Publication number: JP6489638B2
Application number: JP2015042041A
Authority: JP
Inventors: 翔太國松; 梶原　康一; 康一梶原
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2035-03-04
Also published as: JP2016158591A

Description

本発明は、圃場に植立した穀稈を刈取って穀粒を収集するコンバイン、又は飼料用穀稈を刈取って飼料として収集する飼料コンバイン等のコンバインに係り、より詳しくは、ディーゼルエンジン等の排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質（ＮＯｘ）等を除去する排気ガス浄化装置が備えられたコンバインに関するものである。

従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（排気ガス後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設したケース（以下、ＤＰＦケースという）と、尿素選択還元型触媒を内設したケース（以下、ＳＣＲケースという）を設け、ＤＰＦケースとＳＣＲケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。また、従来、コンバインは、圃場の未刈り穀稈を刈刃装置によって切断し、穀稈搬送装置によって脱穀装置にその刈取り穀稈を搬送して脱穀し、穀物タンクに穀粒を収集する構造であって、走行機体にエンジンが搭載され、そのエンジン上面側にＤＰＦケースが横向き姿勢に配置され、エンジンからＤＰＦケースに向けて排気ガスを排出するように構成していた。（例えば、特許文献４参照）。

特開２００９−７４４２０号公報特開２０１２−２１５０５号公報特開２０１２−１７７２３３号公報特開２０１０−２０９８１３号公報

前記従来技術は、エンジンルームに、エンジンと排気ガス浄化装置（ＤＰＦケース）を近接させて設置する構造では、エンジン取付け部の周辺に排気ガス浄化装置（ＳＣＲケース）の設置スペースを確保する必要があり、エンジンルーム容積または排気ガス浄化装置（ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース）容積が制限される等の問題がある。また、エンジンルーム外側に排気ガス浄化装置（ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース）を支持させる構造では、ＤＰＦケースにＳＣＲケースを接続させる尿素混合管、または排気ガス浄化装置などの取付け位置が制限され、排気ガス浄化装置の取付け構造を簡略化できない等の問題がある。なお、貨物自動車のように、エンジンから離れた位置の走行機体に排気ガス浄化装置（ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース）を設置する構造では、排気ガス浄化装置の設置スペースを容易に確保できるが、排気ガス浄化装置内の排気ガス温度が所定温度以下に低下し易い不具合がある。

そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施したコンバインを提供しようとするものである。

前記目的を達成するため、本願発明のコンバインは、動力源であるエンジンと、該エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースとで構成される排気ガス浄化装置と、前記エンジンを内設させるエンジンルームと、収穫した穀物を搬入する穀物タンクとを備えたコンバインにおいて、前記穀物タンクは、前記エンジンルームと対向する面に凹部を有しており、前記第１ケースと前記第２ケースとは、それぞれの長手方向を進行方向前後となるようにして、前記穀物タンクの凹部に左右に並設して配置され、並列状に連結した前記第１ケースと前記第２ケースを一体で固定させる固定部材を有しており、走行機体から立設させた支持フレームで前記固定部材を支持して、前記排気ガス浄化装置を固定させたものである。

上記コンバインにおいて、走行機体上に前記穀物タンク、前記脱穀装置、及び前記エンジンルームを配置させた構造であって、前記第１及び第２ケースそれぞれの長手方向を前後方向として、前記第１及び第２ケースを左右に並設しており、前記第１ケースを前記脱穀装置側に配置させても構わない。また、上記コンバインにおいて、前記第１及び第２ケースそれぞれの長手方向を前後方向として、前記第１及び第２ケースを左右に並設しており、前記第２ケースを前記脱穀装置側に配置させても構わない。

また、上記コンバインにおいて、前記第１及び第２ケースそれぞれの長手方向を左右方向として、前記第１及び第２ケースを前後に並設しており、前記第１ケースを前記エンジンルーム側に配置させても構わない。このように前記第１及び第２ケースを前後に並設し、前記エンジンルーム側に前記第１ケースを配置することで、穀物タンク前面に沿わせて、前記第１ケース及び前記第２ケースと前記尿素混合管をコンパクトに設置できるものでありながら、前記第２ケースの排気出口に前記脱穀装置右側のテールパイプを容易に接続できる。また、エンジンとテールパイプ間の排気経路を短尺に形成して、排気ガスの浄化に必要な高温度に、排気経路中の排気ガスの温度を容易に維持できる。

また、上記コンバインにおいて、前記第１ケースの排気出口に尿素混合管を介して前記第２ケースの排気入口を接続し、前記第１及び第２ケースの間で前記第１及び第２ケースそれぞれと平行に前記尿素混合管を配置させるものとしても構わない。

更に、上記コンバインにおいて、前記支持フレーム、前記エンジンフレーム、及び前記脱穀装置上面で前記固定部材を支持して、前記排気ガス浄化装置を固定させるものとしても構わない。

また、上記コンバインにおいて、前記排気ガス浄化装置と前記穀物タンクとの間に断熱材を配置させるものとしてもよい。更に、前記排気ガス浄化装置の一側方から上方にかけて前記断熱材を覆う一方、前記排気ガス浄化装置の他側方から上方にかけて前記脱穀装置に固定された遮熱板で覆うものとしてもよい。

本願発明によれば、穀物タンクとエンジンルームの間でエンジンに近い位置に排気ガス浄化装置を配置できるものでありながら、高温になる排気ガス浄化装置に作業者が接触するのを防止できる。また、エンジンルーム後方に穀物タンクの凹部を対面させて、当該凹部に排気ガス浄化装置を配置させる構成であるため、エンジンルームからの排熱を排気ガス浄化装置に誘導させることができる。したがって、排気ガスの浄化に必要な高温環境下に排気ガス浄化装置を配置し、排気ガス浄化装置において高い浄化効果を維持できる。

本願発明によれば、第１ケース及び第２ケースを水平に支持することで、エンジンよりも高い位置でコンパクトに配置でき、エンジンからの高温の排気ガスを排気ガス浄化装置に誘導しやすい構造とできる。また、排気ガス浄化装置を高い位置に配置することにより、停止時の温度低下による結露などで発生した水が排気ガス浄化装置内に溜まることを防止できる。また、第１ケース及び第２ケースと尿素混合管と一体的ユニット構造に構成し、穀物タンク前方の凹部内側でコンパクトに設置できる。したがって、排気ガス浄化装置の設置スペースを容易に確保できるものでありながら、穀物タンクの凹部を狭小に構成して、穀物タンクの穀物収納容量を確保できる。

本願発明によれば、第１ケースを脱穀装置側に配置する一方、第２ケースを穀物タンクの凹部奥側に配置することで、脱穀装置から穀物タンクの凹部に亘って第１ケースと第２ケースを水平に支持させて、第１ケース及び第２ケースを並列に配置させることができる。これにより、第２ケース及び尿素混合管を穀物タンクで覆うように配置できると同時に、エンジンの排気口に近い位置に第１ケースを配置できる。したがって、エンジンから第１ケースまでの排気経路を短経路で構成して、第１ケースでの再生処理を高性能に維持できる。また、第２ケース及び尿素混合管を高温環境下に配置でき、尿素水の凍結を防止すると同時に、第２ケースにおける浄化能力を高度に維持できる。

本願発明によれば、第２ケースを脱穀装置側に配置する一方、第１ケースを穀物タンクの凹部の奥に配置するため、第１ケースを穀物タンクと第２ケースとで囲むように配置できる。したがって、エンジンルームからの高温の排熱により第１ケースを高温環境下に配置でき、第１ケースでの再生処理を高性能に維持できるとともに、第２ケースの排気出口に脱穀装置右側のテールパイプを容易に接続できる。

本願発明によれば、支持フレームに固定した固定部材を介して排気ガス浄化装置を固定配置するため、エンジンルーム外側で排気ガス浄化装置と尿素混合管をコンパクトに支持できる。また、エンジンルームまたは脱穀装置にて排気ガス浄化装置の支持荷重を分担することで、重量部品である排気ガス浄化装置を高剛性に支持できる。

本願発明によれば、排気ガス浄化装置と穀物タンクとの間に断熱材を配置するため、穀物タンク内側への排気ガス浄化装置による熱的影響を低減できる。また、排気ガス浄化装置の一側方から上方にかけて断熱材を覆う一方、排気ガス浄化装置の他側方から上方にかけて脱穀装置に固定された遮熱板で覆うものとすることで、排気ガス浄化装置による周辺部品への熱的影響を抑制するとともに高温の排気ガス浄化装置への接触を防止できる一方で、排気ガス浄化装置の周辺雰囲気をエンジンからの排熱により高温に維持できる。

本発明の実施形態を示す６条刈りコンバインの左側面図である。同平面図である。同右側面図である。エンジンルーム内の構成を示す正面斜視図である。エンジン及び排気ガス浄化装置の配置を示す斜視図である。図４の拡大説明図である。排気ガス浄化装置取付け部の背面斜視図である。走行機体上の部品配置を示す斜視図である。尿素水供給説明図である。排気ガス浄化装置の配置における第１変形例である。排気ガス浄化装置の配置における第２変形例である。エンジン及び排気ガス浄化装置周辺の構成を示す正面図である。排気ガス浄化装置取付け部周辺の構成を示す斜視図である。排気ガス浄化装置取付け部周辺の構成を示す背面斜視図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１〜図３を参照して、ディーゼルエンジンが搭載された実施形態の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に示す如く、走行部としての左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備える。走行機体１の前部には、穀稈を刈取りながら取込む６条刈り用の刈取装置３が、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装着される。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、該脱穀装置５から取出された穀粒を貯留する穀物タンク（グレンタンク）７とが横並び状に搭載される。なお、脱穀装置５が走行機体１の左側に、穀物タンク７が走行機体１の右側に配置される。

また、走行機体１の後部に縦取出しコンベヤ８ａを介して旋回可能な穀物排出コンベヤ８が設けられ、穀物タンク７の内部の穀粒が、穀物排出コンベヤ８の籾投げ口９からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成している。刈取装置３の右側方で、穀物タンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられている。運転キャビン１０の前面下部にキャビン回動支点軸１０ａを設け、キャビン回動支点軸１０ａを介して走行機体１に運転キャビン１０の前面下部を回動可能に軸支し、機外前側方に向けて運転キャビン１０を移動可能に設置し、キャビン回動支点軸１０ａ回りに運転キャビン１０を前方側に回動させるように構成している。

運転キャビン１０内には、操縦ハンドル１１と、運転座席１２と、主変速レバー１５と、副変速レバー１６と、脱穀クラッチを入り切り操作する脱穀クラッチレバー１７と、刈取クラッチを入り切り操作する刈取クラッチレバー１８とを配置している。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１４が配置されている。なお、運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドル１１を設けたハンドルコラムと、前記各レバー１５，１６，１７，１８を設けたレバーコラム等が配置されている。

図１に示す如く、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にエンジン１４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、走行クローラ２の非接地側を保持する中間ローラ２５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の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持する。

図１及び図２に示す如く、エンジン１４に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク３１を、走行機体１の左側後部に配置し、脱穀装置５左側の機外側方から燃料タンク３１内にディーゼル燃料を補充可能に構成している。すなわち、燃料タンク３１は、走行機体１上であって、脱穀装置５後部の排藁カッタ６５下方となる位置に設置されており、給油口３２（図８参照）を脱穀装置５左側に延設させて、機外側方より給油可能としている。

図１及び図２に示す如く、刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに連結した刈取フレーム５１には、圃場に植立した未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置５２が設けられている。刈取フレーム５１の前方には、圃場に植立した未刈り穀稈を引起す６条分の穀稈引起装置５３が配置されている。穀稈引起装置５３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置５２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５４が配置される。なお、穀稈引起装置５３の下部前方には、未刈り穀稈を分草する６条分の分草体５５が突設されている。圃場内を移動しながら、刈取装置３によって圃場に植立した未刈り穀稈を連続的に刈取るように構成している。

次に、図１及び図２を参照して、脱穀装置５の構造を説明する。図１及び図２に示す如く、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴５６と、扱胴５６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別盤５７及び唐箕ファン５８と、扱胴５６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴５９と、揺動選別盤５７の後部の排塵を排出する排塵ファン６０を備えている。なお、刈取装置３から穀稈搬送装置５４によって搬送された穀稈は、フィードチェン６に受継がれて、脱穀装置５に搬入されて扱胴５６にて脱穀される。

図１に示す如く、揺動選別盤５７の下方側には、揺動選別盤５７にて選別された穀粒（一番物）を取出す一番コンベヤ６１と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ６２とが設けられている。揺動選別盤５７は、扱胴５６の下方に張設された受網６７から漏下した脱穀物が、フィードパン６８及びチャフシーブ６９によって揺動選別（比重選別）されるように構成している。揺動選別盤５７から落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン５８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ６１に落下する。一番コンベヤ６１から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ６３を介して穀物タンク７に搬入され、穀物タンク７に収集される。

また、図１に示す如く、揺動選別盤５７は、揺動選別によってチャフシーブ６９から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ６２に落下させるように構成している。チャフシーブ６９の下方に落下する二番物を風選する選別ファン７１を備える。チャフシーブ６９から落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が選別ファン７１からの選別風によって除去され、二番コンベヤ６２に落下する。二番コンベヤ６２の終端部は、還元コンベヤ６６を介して、フィードパン６８の上面側に連通接続され、二番物を揺動選別盤６７の上面側に戻して再選別するように構成している。

一方、図１及び図２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６４と排藁カッタ６５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６４に受継がれた排藁（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の後部に設けられた排藁カッタ６５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ように構成している。

次に、図４〜図８を参照して、排気ガス浄化装置７４としての第１ケース７５（ディーゼルパティキュレートフィルタ、ＤＰＦ）及び第２ケース２２９（選択触媒還元、ＳＣＲ）と、ディーゼルエンジン１４とについて説明する。ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）としての第１ケース７５と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元（ＳＣＲ）システムとしての第２ケース２２９を備える。図５に示すように、第１ケース７５には、酸化触媒７９と、スートフィルタ８０が内設されている。図７に示すように、第２ケース２２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒２３２と、酸化触媒２３３が内設されている。

また、第１ケース７５は、入口側ケース７６と、出口側ケース７７を有している。入口側ケース７６の内部に、二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒７９を配置している。入口側ケース７６と出口側ケース７７の内部に、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ８０を配置している。入口側ケース７６及び出口側ケース７７内で排気ガスの移動方向に直列に配置したディーゼル酸化触媒７９とスートフィルタ８０によって、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減する。一方、第２ケース２２９内で排気ガスの移動方向に直列にＳＣＲ触媒２３２と酸化触媒２３３を配置している。第２ケース２２９内のＳＣＲ触媒２３２と酸化触媒２３３にて窒素酸化物質（ＮＯｘ）を低減するように構成している。

さらに、図４〜図８に示す如く、第１ケース７５と第２ケース２２９は、機体左右方向に長く延びた長尺円筒形状に構成している。第１ケース７５の筒形状両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＤＰＦ入口管８１と、排気ガスを排出するＤＰＦ出口管８２を設けている。同様に、第２ケース２９の両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＳＣＲ入口管２３６と、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管２３７を設けている。

また、図４〜図８に示す如く、ディーゼルエンジン１４の排気ガス出口（排気マニホールド１１７）に、ディーゼルエンジン１４に空気を強制的に送り込む過給機１１８を配置している。過給機１１８の排気ガス出口側に排気連結管１１９を介してＤＰＦ入口管８１を連通させ、ディーゼルエンジン１４の排気ガスを第１ケース７５内に導入する。ＤＰＦ出口管８２にＳＣＲ入口管２３６を接続させる尿素混合管２３９を連結し、第１ケース７５から尿素混合管２３９を介して第２ケース２２９内に排気ガスを導入するように構成している。加えて、過給機１１８の排気ガス出口側と排気連結管１１９は、折曲げ及び伸縮可能な蛇腹状連結パイプ９８にて接続され、過給機１１８側のエンジン１４振動が排気連結管１１９側に伝達されないように構成している。

一方、ＤＰＦ出口管８２と、尿素混合管２３９の尿素水噴射部２４０は、パイプフランジにて着脱可能にボルト締結している。入口側ケース７６と出口側ケース７７は、複数組の厚板状中間フランジ体８４のボルト締結にて着脱可能に連結し、出口側ケース７７を分離してスートフィルタ８０の分解メンテナンスを実行可能に構成している。また、ＳＣＲ出口管２３７にテールパイプ８３を連結して、機体上側方に向けてテールパイプ８３の排気ガス出口を開設するものであり、ディーゼルエンジン１４（各気筒）の排気ガスは、過給機１１８から第１ケース７５内に導入され、第１ケース７５から尿素混合管２３９に移動し、後述する尿素水タンク１７４内の尿素水が排気ガスに混合されてから、その排気ガスが第２ケース２２９内に導入され、テールパイプ８３から機外に放出されるように構成している。

上記の構成により、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中に含まれた粒子状物質（ＰＭ）は、第１ケース７５内のスートフィルタ８０に捕集されて、二酸化窒素（ＮＯ２）によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。次いで、尿素混合管２３９の内部で、ディーゼルエンジン１４からの排気ガスに、尿素水噴射部２４０の尿素水噴射ノズル体から尿素水が噴射され、加水分解にて生成されたアンモニアが混合された第２ケース２２９内の排気ガスは、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒２３２、酸化触媒２３３にて窒素酸化物質（ＮＯｘ）の含有量が低減される。第１ケース７５と第２ケース２２９にてディーゼルエンジン１４の排気ガスが浄化されて、テールパイプ８３から機外に放出される。

次いで、図４及び図６に示す如く、穀物タンク７前方の走行機体１上に機体フレームとしてのエンジンルームフレーム９１を立設し、エンジンルームフレーム９１にてエンジンルーム９７を形成している。走行機体１上面側にディーゼルエンジン１４を載置し、エンジンルーム９７内部にディーゼルエンジン１４を内設する。また、エンジンルーム９７内部のうちディーゼルエンジン１４側方に水冷用ラジエータ（図示省略）及び冷却ファン１１５などの冷却部品を内設する。冷却ファン１１５にてラジエータ（図示省略）などの冷却部品に向けてコンバイン機体の右側外方から外気を取込む一方、脱穀装置５側に向けてディーゼルエンジン１４の暖気を排出させるように構成している。

また、ディーゼルエンジン１４と冷却部品の右側と背面側と上面側がエンジンルームフレーム９１にて囲まれ、ディーゼルエンジン１４の冷却ファン１１５にて、エンジンルームフレーム９１の右側外方からエンジンルーム９７内部に冷却用外気を取込む一方、ディーゼルエンジン１４と冷却部品を冷却した後の暖気が、エンジンルームフレーム９１（エンジンルーム９７）に隣接した作業部としての脱穀装置５右側に向けて排出されるように構成している。

エンジンルームフレーム９１は、左の角パイプ状支柱体９２と、右の逆Ｕ字形状支柱体９３と、左右の支柱体９２，９３に両端側を一体的に固定させた角パイプ状横フレーム９４を有する。角パイプ状横フレーム９４は、一端が角パイプ状支柱体９２上端と連結する一方、他端を逆Ｕ字形状支柱体９３上方に固定した角パイプ状フレーム９３ａと連結して、固定されている。

また、運転キャビン１０の底面後部に設けるゴム製の圧接脚体（図示省略）を、横フレーム９４の左右の受け台９６上面に上方側から当接させて、横フレーム９４の各受け台９６に運転キャビン１０の後部を上下方向に接離可能に支持している。運転キャビン１０底面側とエンジンルームフレーム９１にて形成されるエンジンルーム９７の内部にディーゼルエンジン１４を設置している。なお、図４に示す如く、左支柱体９２の上端側にコンベヤ支持体９０を設け、コンベヤ支持体９０を介して穀物排出コンベヤ８を収納位置に支持させる。

さらに、ディーゼルエンジン１４に外気を供給するエアクリーナ１２３と、エアクリーナ１２３に外気を取込むプリクリーナ１２４を備える。エンジンルーム９７の上面のうち、排気ガス浄化装置７４右側方にエアクリーナ１２３を配置すると共に、穀物タンク７前方右側であってエンジンルーム９４上方にプリクリーナ１２４を配置し、プリクリーナ１２４に給気管１２５を介してエアクリーナ１２３を接続させている。プリクリーナ１２４からエアクリーナ１２３を介してディーゼルエンジン１４の過給機１１８のコンプレッサケース１１８ａに燃焼用空気を取込むように構成している。エアクリーナ１２３は、エンジンルームフレーム９１の横フレーム９４の後面右側で固定されることで、排気ガス浄化装置７４の前方右側に位置している。

図４〜図６等に示す如く、過給機１１８は、ディーゼルエンジン１４の上方前側に設置されており、その右側にブロアホイルを内蔵したコンプレッサケース１１８ａを設ける一方、左側にタービンホイルを内蔵したタービンケース１１８ｂを設けている。そして、コンプレッサ１１８ａ右端に設けた吸気取入れ側が、給気管１２０を介してエアクリーナ１２３の吸気排出側と連通する。一方、タービンケース１１８ｂ左端に設置される排気出口管９９が、折曲可能な蛇腹状排気導入管９８を介して、後処理装置である排気ガス浄化装置７４の排気ガス入口（ＤＰＦ入口管８１）に接続させた排気連結管１１９と連結する。

図３〜図６及び図８に示す如く、第１ケース７５及び第２ケース２２９を備える排気ガス浄化装置７４と、エアクリーナ１２３及びプリクリーナ１２４とは、エンジンルームフレーム９１背面でエンジン１４に対して左右に振り分けて配置されている。すなわち、エンジン１４前面の過給機１１８に対して、右側のコンプレッサケース１１８ａ側に吸気系となるエアクリーナ１２３及びプリクリーナ１２４を配置する一方、左側のタービンケース１１９ｂ側に排気系となる排気ガス浄化装置７４を配置している。従って、過給機１１８を備えるエンジン１４の吸気経路及び排気経路を左右に振り分けて配置するため、吸気経路及び排気経路を短経路で構成できるとともに、高温の排気ガスが通過する排気経路に対して吸気経路を離間させて配置できる。

次に、図４〜図７を参照して、排気ガス浄化装置７４の取付け構造及び支持構造について説明する。排気ガス浄化装置７４は、第１ケース（ＤＰＦ）７５と第２ケース（ＳＣＲ）２２９をケース固定体２３１にて並列状に連結してユニット構成している。ケース固定体２３１上において、第１ケース７５を複数の締結バンド８５で着脱可能に固定するとともに、第２ケース２２９を複数の締結バンド２３０で着脱可能に固定する。すなわち、複数の締結バンド８５，２３０それぞれの両端をケース固定体２３１にボルト締結させることで、第１ケース７５及び第２ケース２２９が平行となるようにケース固定体２３１上に並設させる。

第１ケース７５及び第２ケース２２９を上面に搭載したケース固定体２３１を支持台２５０に固定することで、走行機体１上で排気ガス浄化装置７４を支持している。図４〜図８に示すように、支持台２５０は、穀物タンク７の前面左側（脱穀装置５側）に設けた浄化装置設置用凹部７ａ下方に配置しており、排気ガス浄化装置７４をエンジンルーム９７から浄化装置設置用凹部７ａに亘って支持している。支持台２５０は、図５〜図７に示すように、左縁が脱穀装置５の機筐フレーム右側で固定され、前側がエンジンルームフレーム９４で固定され、右縁が走行機体１より立設させた支柱フレーム２５１で固定されることにより、穀物タンク７の凹部７ａにおける上方位置に支持されている。

支持台２５０前側は、図４及び図６に示すように、一端を支持台２５０裏面で固定された架橋フレーム２５２の他端をエンジンルームフレーム９１の横フレーム９４と連結させることで、エンジンルームフレーム９１により支持されている。また、支持台２５０左縁は、図５に示すように、脱穀装置５上面の右側部（脱穀機筐右側上部の脱穀上面フレーム）と組付調整フレーム２５３を介して連結することで、脱穀装置５の右側部で支持されている。更に、支持台２５０右縁は、図７に示すように、支柱フレーム２５１上端と横桟フレーム２５４を介して連結することで、支柱フレーム２５１上に支持されている。

図４及び図５に示すように、架橋フレーム２５２は、エアクリーナ１２３と浄化入口管８１の間となる位置で、支持台２５０から横フレーム９４に向かって延設されている。これにより、横フレーム９４下方に配置された蛇腹状排気導入管９８と第１ケース７５の浄化入口管９１との連結のための空間を確保できるだけでなく、エアクリーナ１２３との緩衝をも防止できる。更には、エアクリーナ１２３を含む吸気経路と、第１ケース７５と連結させる排気経路のあいだとなる位置に架橋フレーム２５２を配置することとなるため、エアクリーナ１２３に対する排気経路からの排熱の影響を低減できる。

図４〜図８に示すように、穀物タンク７が、エンジンルーム９７と対向する面に浄化装置設置用凹部７ａを有しており、穀物タンク７の凹部７ａに第１ケース７５と第２ケース２２９による排気ガス浄化装置７５を配置している。これにより、穀物タンク７とエンジンルーム９７の間でエンジン１４に近い位置に排気ガス浄化装置７４を配置できるものでありながら、高温になる排気ガス浄化装置７４に作業者が接触するのを防止できる。また、エンジンルーム９７からの排熱を排気ガス浄化装置７４に誘導させることができるため、排気ガスの浄化に必要な高温環境下に排気ガス浄化装置７４を配置し、排気ガス浄化装置７４において高い浄化効果を維持できる。

このとき、図４〜図８に示すように、脱穀装置５から穀物タンク７の凹部７ａに亘って第１ケース７５と第２ケース２２９を水平に支持させて、第１ケース７５及び第２ケース２２９を並列に配置させている。第１ケース７５及び第２ケース２２９を水平に支持することで、排気ガス浄化装置７４をエンジン１４よりも高い位置でコンパクトに配置でき、エンジン１４からの高温の排気ガスを排気ガス浄化装置７４に誘導しやすい構造とできる。また、排気ガス浄化装置７４を高い位置に配置することで、エンジン１４停止時の温度低下による結露などで発生した水が排気ガス浄化装置７４内に溜まることを防止できる。

図４〜図８に示すように、排気ガス浄化装置７４の第１ケース７５と第２ケース２２９をケース固定体２３１にて並列状に連結するとともに、第１ケース７５の排気出口に尿素混合管２３９を介して第２ケース２２９の排気入口を接続し、第１及び第２ケース７５，２２９の間で第１及び第２ケース７５，２２９それぞれと平行に尿素混合管２３９を配置させている。これにより、第１ケース及び第２ケースと尿素混合管と一体的ユニット構造に構成し、穀物タンク７前方の凹部７ａ内側で排気ガス浄化装置７４をコンパクトに設置できる。したがって、排気ガス浄化装置７４の設置スペースを容易に確保できるものでありながら、穀物タンク７の凹部７ａを狭小に構成して、穀物タンク７の穀物収納容量を確保できる。

排気ガス浄化装置７４の第１及び第２ケース７５，２２９それぞれの長手方向を前後方向として、第１及び第２ケース７５，２２９を左右に並設させており、第１ケース７５を脱穀装置５側に配置させている。第１ケース７５を脱穀装置５側に配置する一方、第２ケース２２９を穀物タンク７の凹部７ａ奥側に配置することで、第２ケース２２９及び尿素混合管２３９を穀物タンク７で覆うように配置できると同時に、エンジン１４の排気口に近い位置に第１ケース７５を配置できる。したがって、エンジン１４から第１ケース７５までの排気経路を短経路で構成して、第１ケース７５での再生処理を高性能に維持できる。また、第２ケース２２９及び尿素混合管２３９をエンジンルーム９７後方の穀物タンク７で囲まれた高温環境下に配置でき、尿素水の凍結を防止すると同時に、第２ケース２２９における浄化能力を高度に維持できる。

図５及び図７〜図９に示す如く、尿素水（選択触媒還元用尿素水溶液）を貯蔵する尿素水タンク１７４と、尿素混合管２３９の尿素水噴射部２４０に尿素水を供給する尿素水供給装置１７５を備えている。尿素水供給装置１７５が尿素水タンク１７４内の尿素水を尿素混合管２３９の尿素水噴射部２４０に供給することで、尿素水噴射部２４０の尿素水噴射弁１７８から尿素水を尿素混合管２３９内に噴霧させる。

図９に示す如く、尿素水供給装置１７５は、尿素水タンク１７４内の尿素水溶液を圧送する尿素水ポンプ１７１と、尿素水ポンプ１７１を駆動する尿素水供給用電動モータ１７２を備える。尿素水タンク１７４と尿素水供給装置１７５の間に、尿素水供給管１７９と尿素水戻し管１８０を接続させると共に、ディーゼルエンジン１４の燃料噴射制御などを実行するエンジンコントローラ１８１と、尿素水供給装置１７５または尿素水噴射弁１７８を制御する尿素噴射コントローラ１８２を備えている。

そして、尿素混合管２３９の尿素噴射部２４０に尿素水噴射弁１７８を取付け、尿素混合管２３９の内部に尿素水噴射弁１７８から尿素水溶液を噴霧する。尿素混合管２３９内に供給される尿素水が、第１ケース７５から第２ケース２２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。なお、尿素水タンク１７４の尿素水温度センサ１８３と、尿素水タンク１７４の尿素水量センサ１８４に、尿素噴射コントローラ１８２を接続すると共に、エンジンコントローラ１８１と尿素噴射コントローラ１８２を接続し、ディーゼルエンジン１４の作動状況などに応じて、尿素混合管２３９内に尿素水が適正時期に供給されるように構成している。

図７及び図８に示す如く、穀物タンク７前面とエンジンルーム９７後面の間であって、排気ガス浄化装置７４下方に尿素水タンク１７４を配置する。尿素水タンク１７４は、タンク上方に設けた給水口１７４ａを機外側方（右側方）に向けて配置し、穀物タンク７とエンジンルーム９７間の機外側方から尿素水タンク１７４内に尿素水溶液を補充可能に構成している。また、尿素水タンク１７４は、脱穀装置５の右側方に配置されており、エンジンルームフレーム９１、脱穀装置５右側面、及び穀物タンク７前面によって包囲されている。これにより、エンジンルーム９７を通過して加熱された空気を誘導する位置に尿素水タンク１７４を配置させることとなり、尿素水タンク１７４を適温に維持でき、貯蔵させた尿素水の凍結を防止できる。更に、走行機体１の左右に燃料タンク３１及び尿素水タンク１７４を配置させるとともに、走行機体１の左側方に向けて給油口３２と反対側の右側方に向けて給水口１７４ａを突出させるため、燃料タンク３１への給油作業又は尿素水タンク１７４への給水作業を行う際に、給油口３２と給水口１７４ａとの誤判断を防止できる。

図７及び図８に示す如く、尿素水供給装置１７５を、脱穀装置５と穀物タンク７との間であって、排気ガス浄化装置７４よりも下側となる高さ位置に配置する。また、尿素水供給装置１７５を、尿素水タンク１７４よりも高い位置で前後方向（又は左右方向）にオフセットさせて配置している。すなわち、尿素水供給装置１７５は、尿素水タンク１７４よりも高い位置で且つ尿素水噴射弁１７８よりも低い位置に固定されている。

従って、尿素水の噴射停止後において、尿素水供給装置１７５と尿素水噴射弁１７８との高低差により、尿素水噴射管１７７などに残留した尿素水を、尿素水供給装置１７５に還流させることもできる。同様に、尿素水の噴射停止後において、尿素水タンク１７４と尿素水供給装置１７５との高低差により、尿素水供給装置１７５、尿素水供給管１７９、及び尿素水戻し管１８０などに残留した尿素水を、尿素水タンク１７４に還流させることもできる。また、尿素水タンク１７４と尿素水供給装置１７５とを水平方向でオフセット配置しているため、尿素水タンク１７４より高い位置にある尿素水供給装置１７５のフィルタ交換などといったメンテナンス作業が容易になる。

図７及び図８に示す如く、脱穀装置５右側（穀物タンク７側）側面であって、揚穀コンベヤ６３と還元コンベヤ６６とで挟まれた領域に、尿素水供給装置１７５を固定している。これにより、尿素水供給装置１７５を、脱穀装置５に隣接した穀物タンク７前面に位置する排気ガス浄化装置７４及び尿素水タンク１７４近傍に配置できるため、尿素水タンク１７４から尿素水噴射部２４０までをつなぐ尿素水配管を短尺に構成できる。また、エンジンルーム９７後方の脱穀装置５及び穀物タンク７間に構成される排熱空気の流路に、排気ガス浄化装置７４、尿素水タンク１７４及び尿素水供給装置１７５によるＳＣＲシステムを配置できる。そのため、ＳＣＲシステムの搭載を容易にできるだけでなく、尿素水の凍結を防止できるなど、ＳＣＲシステムを最適な温度環境下で動作させることができる。

図８に示すように、穀物タンク７は、前面左側を切り欠いた形状による浄化装置設置用凹部７ａと、上面左側に前後方向の溝形状による穀物排出コンベヤ設置用凹部７ｂと、左側面中央に上下方向に沿って段差を設けた形状による揚穀コンベヤ設置用凹部７ｃとを備えている。穀物タンク７前面の浄化装置設置用凹部７ａには、エンジンルーム９７後方に空間が設けられ、排気ガス浄化装置７４及び尿素水タンク１７４が配置される。穀物タンク７上面の穀物排出コンベヤ設置用凹部７ｂには、コンベヤ支持体に先端を収容した穀物排出コンベヤ８が穀物排出コンベヤ設置用凹部７ｂに沿って収容される。更に、穀物タンク７左側面の揚穀コンベヤ設置用凹部７ｃには、揚穀コンベヤ６３が揚穀コンベヤ設置用凹部７ｃに沿って固定されており、揚穀コンベヤ設置用凹部７ｃ上部に設けた受け口で連結される。

穀物タンク７は、縦取出しコンベヤ８ａ上に穀物タンク７後部を支持され、縦取出しコンベヤ８ａ軸心線回りに機外側に向けて横移動可能に構成されている。穀物タンク７を縦取出しコンベヤ８ａの垂直回動軸を中心として垂直周りに機外側方に回動させることで、脱穀装置５右側面とエンジンルーム９７後面を開放できる。したがって、作業者は、穀物タンク７の横移動により開放させたときに、エンジンルーム９７後方の、排気ガス浄化装置７４、尿素水タンク１７４及び尿素水供給装置１７５によるＳＣＲシステムに容易にアクセスできる一方、穀物タンク７を収納した場合に、上記ＳＣＲシステムにアクセス不可能な状態となる。そのため、作業者は、作動中に高温となる排気ガス浄化装置７４、尿素水タンク１７４及び尿素水供給装置１７５に対して接触不可能となるため、安全性を確保できるとともに、尿素水補給やメンテナンスなどの各種作業においてＳＣＲシステムへのアクセスを簡単に行える。

図１０は、排気ガス浄−化装置７４（第１ケース７５または第２ケース２２９）取付け構造における第１変形例の説明図である。図４などに示す上記実施形態では、排気ガス浄化装置７４のうちの第１ケース７５を脱穀装置５側に配置したが、図１０に示す第１変形例では、並列状に連結された第１ケース７５と第２ケース２２９を左右で隣接するようにケース固定体２３１にて支持させて、第２ケースを脱穀装置５側に配置させた。これにより、長尺な円筒状の第１ケース７５と第２ケース２２９と尿素混合管２３９を、前後方向に向けて支持するとともに、脱穀装置５の右側で第２ケース２２９後方にテールパイプ８３を配置させて、ＳＣＲ出口管２３７に連結させる。

図１０に示す如く、第１変形例では、排気ガス浄化装置７４の第１ケース７５及び第２ケース２２９それぞれの長手方向を前後方向として、第１ケース７５及び第２ケース７５，２２９を左右に並設しており、第２ケース２２９を脱穀装置５側に配置させる。すなわち、第１変形例では、第２ケース２２９を脱穀装置５側に配置する一方、第１ケース７５を穀物タンク７の凹部７ａの奥（右奥）に配置するため、第１ケース７５を穀物タンク７と第２ケース２２９とで囲むように配置できる。したがって、エンジンルーム９７からの高温の排熱により第１ケース７５を高温環境下に配置でき、第１ケース７５での再生処理を高性能に維持できる。また、第２ケース２２９のＳＣＲ出口管（排気出口）２３７から脱穀装置５右側に配置したテールパイプ８３までの経路を短縮でき、テールパイプ８３に対してＳＣＲ出口管２３７を容易に接続できる。

図１１は、排気ガス浄化装置７４（第１ケース７５または第２ケース２２９）取付け構造における第２変形例の説明図である。図４などに示す上記実施形態では、前後に長尺な円筒状の第１ケース７５と第２ケース２２９とを左右に並べて配置したが、図１１に示す第２変形例では、並列状に連結された第１ケース７５と第２ケース２２９を前後で隣接するようにケース固定体２３１にて支持させ、左右に長尺な円筒状の第１ケース７５と第２ケース２２９間に尿素混合管２３９を配置させた。このとき、第１ケース７５は、エンジン１４側となるように第２ケース２２９の前側に配置する。そして、ＳＣＲ出口管（排気出口）２３７が左側となるように第２ケース２２９を配置するとともに、脱穀装置５の右側で第２ケース２２９後方にテールパイプ８３を配置させて、ＳＣＲ出口管２３７にテールパイプ８３を連結させる。

図１１に示す如く、第２変形例では、排気ガス浄化装置７４の第１ケース７５及び第２ケース２２９それぞれの長手方向を左右方向として、第１ケース７５及び第２ケース２２９を前後に並設しており、第１ケース７５をエンジンルーム９７側に配置させる。すなわち、第２変形例では、第１ケース７５をエンジン１４側に配置する一方、第２ケース２２９を穀物タンク７側に配置している。

上記構成による第２変形例では、穀物タンク７前面に沿わせて、第１ケース７５及び第２ケース２２９と尿素混合管２３９をコンパクトに設置できるものでありながら、第２ケース２２９のＳＣＲ出口管（排気出口）２３７に脱穀装置５右側のテールパイプ８３を容易に接続できる。したがって、エンジンルーム９７からの高温の排熱により第１ケース７５を高温環境下に配置でき、第１ケース７５での再生処理を高性能に維持できる。また、エンジン１４とテールパイプ８３間の排気経路を短尺に形成して、排気経路中の排気ガスの温度を、排気ガス浄化装置７４における排気ガスの浄化に必要な高温度に維持できる。

上記第２変形例では、図１１に示す如く、第１ケース７４右端側に浄化入口管８１を設ける一方、第１ケース７４左端側に浄化出口管８２を設けるとともに、第２ケース２２９右端側にＳＣＲ入口管２３６を設ける一方、第２ケース２２９左端側にＳＣＲ出口管２３７を設けた構成としている。そして、左右に長尺な円筒状の第１ケース７５と第２ケース２２９間で、各ケース７５，２２９の上側方に、左右に長尺な円筒状の尿素混合管２３９を平行に延設している。なお、本変形例において、第１ケース７４左端側に浄化入口管８１を設ける一方、第１ケース７４右端側に浄化出口管８２を設けるとともに、第２ケース２２９左端側にＳＣＲ入口管２３６を設ける一方、第２ケース２２９右端側にＳＣＲ出口管２３７を設けた構成とし、エンジン１４から第１ケース７４の浄化入口管８１への接続を短尺に構成できるものとしてもよい。

上記実施形態の構成に加えて、熱源となる排気ガス浄化装置７４からの放熱による周辺部品への影響を低減させるべく、排気ガス浄化装置７４外周に遮熱部材を配置するものとしても構わない。図１２に示す如く、遮熱板となる浄化装置カバー体２６１により排気ガス浄化装置７４の上面及び左側面（脱穀装置５側）を覆うことで、排気ガス浄化装置７４からの熱を遮断し、脱穀装置５側への熱的影響を低減する一方、排気ガス浄化装置７４周辺の温度低下を抑制する。また、図１３に示す如く、浄化装置カバー体２６１は、その側面部に多数の孔を開口させるものとすることで、排気ガス浄化装置７４周辺で加熱された空気の滞留を抑制し、穀物タンク７が排気ガス浄化装置７４により過度に加熱されることを防止できる。

図１２及び図１３に示す如く、ロックピン固定フレーム１６０を脱穀装置５の機筐フレーム右側上方より延設し、ロックピン固定フレーム１６０上端に穀物タンク７を固定支持するロックピン１６１を固着している。穀物タンク７前面にロックアーム１６２を取付けており、走行機体１の収納位置に穀物タンク７を収納させたとき、ロックアーム１６２がロックピン１６１に咬合する。また、穀物タンク７前面にロック解除レバー（図示省略）を取付けており、ロックアーム１６２に連係ロッド１６３を介してロック解除レバーを連結させ、ロック解除レバー操作にてロックピン１６１からロックアーム１６２を離脱可能に構成する。穀物タンク７後部を縦取出しコンベヤ８ａ上に支持させており、ロック解除レバーのロックアーム１６２離脱操作にて、縦取出しコンベヤ８ａ軸心線回りに穀物タンク７を機外側に向けて横移動させ、脱穀装置５右側面とエンジンルーム９７後面を開放可能に構成している。

図１２及び図１３に示す如く、浄化装置カバー体２６１をロックピン固定フレーム１６０で支持する一方、穀物タンク７の左側面を断熱材２６０で覆うことで、排気ガス浄化装置７４の周辺を遮熱する構成としても構わない。すなわち、排気ガス浄化装置７４の右側面及び上面の一部を断熱材２６０で覆う一方、排気ガス浄化装置７４の左側面及び上面の残り部分を浄化装置カバー体２６１で覆うことで、排気ガス浄化装置７４からの熱を遮熱できる。そのため、排気ガス浄化装置７４による周辺部品への熱的影響を抑制するとともに高温の排気ガス浄化装置７４への作業者による接触を防止できる一方で、排気ガス浄化装置７４の周辺雰囲気をエンジン１４からの排熱により高温に維持できる。そして、穀物タンク７の浄化装置設置用凹部７ａに断熱材２６０を貼設するため、穀物タンク７内側への排気ガス浄化装置７４による熱的影響を低減できる。

また、図１４に示すように、高温の熱源となる排気ガス浄化装置７４による穀物タンク７への加温を抑制するべく、断熱材２６０を設ける以外に、支持台２５０の右縁より遮熱板２６２を排気ガス浄化装置７４の上側に向かって延設するものとしてもよい。すなわち、穀物タンク７の左側面と排気ガス浄化装置７４の右側面との間に遮熱板２６２を設けることにより、排気ガス浄化装置７４からの輻射熱を遮熱板２６２で遮断することで、穀物タンク７が排気ガス浄化装置７４により加熱されることを防止できる。

５脱穀装置
１０運転キャビン
１４ディーゼルエンジン
７４排気ガス浄化装置
７５第１ケース
８１浄化入口管（排気ガス取入れ口）
８２浄化出口管（排気ガス出口）
８３テールパイプ
９７エンジンルーム
９１エンジンルームフレーム
９２左支柱体（背面側フレーム）
９４横フレーム（背面側フレーム）
９７エンジンルーム
２２９第２ケース
２３６ＳＣＲ入口管（排気ガス取入れ口）
２３７ＳＣＲ出口管（排気ガス排出口）
２３９尿素混合管

Claims

動力源であるエンジンと、該エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースとで構成される排気ガス浄化装置と、前記エンジンを内設させるエンジンルームと、収穫した穀物を搬入する穀物タンクとを備えたコンバインにおいて、
前記穀物タンクは、前記エンジンルームと対向する面に凹部を有しており、
前記第１ケースと前記第２ケースとは、それぞれの長手方向が進行方向前後となるようにして、前記穀物タンクの凹部に左右に並設して配置され、
並列状に連結した前記第１ケースと前記第２ケースを一体で固定させる固定部材を有しており、走行機体から立設させた支持フレームで前記固定部材を支持して、前記排気ガス浄化装置を固定させたことを特徴とするコンバイン。
前記第１ケースの排気出口に尿素混合管を介して前記第２ケースの排気入口を接続し、前記第１及び第２ケースの間で前記第１及び第２ケースそれぞれと平行に前記尿素混合管を配置させたことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
前記排気ガス浄化装置と前記穀物タンクとの間に断熱材を配置させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンバイン。