JP6669231B2 - コンバインの原動部構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンバインの原動部構造に関するものである。

従来のコンバインの原動部構造として、エンジンルーム内に設けられたエンジンとラジエータの間に、外気をエンジンルーム内に吸引するファンと、このファンを出力軸上に備えたＨＳＴ（油圧式無段変速装置）を設け、このＨＳＴをエンジンの出力回転で駆動する構成のものがある。（特許文献１）

特開２００８−８８８２３号公報

しかし、特許文献１に記載された技術では、ＨＳＴが、ファンで吸引した外気をエンジンに向けて送風する際の障害になり、エンジンの冷却効率が低く、エンジンがオーバーヒートし易くなる問題がある。

そこで、本発明の課題は、ファンで吸引した外気をエンジンに向けて効率良く送風してエンジンのオーバーヒートを防止できるコンバインの原動部構造を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。

すなわち、請求項１記載の発明は、エンジンルーム（６）に内装されたエンジン（Ｅ）の外側にラジエータ（３０）を設け、該ラジエータ（３０）の外側に濾過体を備えたカバー（９）を設けたコンバインの原動部構造であって、前記エンジン（Ｅ）とラジエータ（３０）の間に、正転状態では外気を前記カバー（９）の外側からエンジンルーム（６）内に吸引し、逆転状態では内気を前記カバー（９）の内側から外側へ送風するファン（４５）を設け、該ファン（４５）をシュラウド（３３）の内側に入り込ませ、該シュラウド（３３）を有する枠体（３９）の内側面に、該枠体（３９）における上部後側の部位から下部前側の部位に延在するファン支持部材（４０）を設け、該ファン支持部材（４０）を、前下がりに設けられた前側アーム（４１）と、該前側アーム（４１）と平行に前下がりに設けられた後側アーム（４２）と、前記前側アーム（４１）の中間部と後側アーム（４２）の中間部を連結する接続部（４３）から形成し、該接続部（４３）に前記ファン（４５）の回転軸（４６）を回転自在に支持し、前記エンジン（Ｅ）で駆動される油圧ポンプ（６２）からの送油によって前記ファン（４５）を駆動する油圧モータ（５０）を設け、前記ファン（４５）の回転軸（４６）の軸心方向視において、前記油圧モータ（５０）をファン（４５）の回転軌跡の外側に配置し、前記油圧モータ（５０）をエンジンルーム（６）の後部における外側の部位に配置し、前記油圧ポンプ（６２）をエンジン（Ｅ）の前部に配置し、前記ファン（４５）の回転軸（４６）の軸心方向視において、前記油圧ポンプ（６２）をファン（４５）の回転軌跡の内側に入り込ませて配置したことを特徴とするコンバインの原動部構造である。

請求項２記載の発明は、前記ラジエータ（３０）の外側に、前記油圧モータ（５０）に供給される作動オイルを冷却するオイルクーラ（３１）を設け、作動オイルを貯留するオイルタンク（６０）の上側に、前記油圧モータ（５０）を正転状態と逆転状態に切替える油圧バルブ（６４）を配置した請求項１記載のコンバインの原動部構造である。

請求項１記載の発明によれば、エンジン（Ｅ）とラジエータ（３０）の間に、正転状態では外気をカバー（９）の外側からエンジンルーム（６）内に吸引し、逆転状態では内気をカバー（９）の内側から外側へ送風するファン（４５）を設け、エンジン（Ｅ）で駆動される油圧ポンプ（６２）からの送油によってファン（４５）を駆動する油圧モータ（５０）を設け、ファン（４５）の回転軸（４６）の軸心方向視において、油圧モータ（５０）をファン（４５）の回転軌跡の外側に配置したので、ファン（４５）の正転によって吸引した外気をエンジン（Ｅ）に向けて効率良く送風して、エンジン（Ｅ）の冷却効果を高め、エンジン（Ｅ）のオーバーヒートや出力低下を防ぎ、作業能率を高めることができる。また、ファン（４５）の逆転によってカバー（９）の濾過体に付着した塵埃を除去して通気面積を確保することができる。

また、油圧モータ（５０）をエンジンルーム（６）の後部における外側の部位に配置し、油圧ポンプ（６２）をエンジン（Ｅ）の前部に配置し、ファン（４５）の回転軸（４６）の軸心方向視において、油圧ポンプ（６２）をファン（４５）の回転軌跡の内側に入り込ませて配置したので、油圧モータ（５０）の出力回転をファン（４５）に伝動する伝達手段の長さを短くすることができる。また、油圧ポンプ（６２）を効率良く冷却して油圧ポンプ（６２）から油圧モータ（５０）に供給する作動オイルの過度の温度上昇を抑制して油圧モータ（５０）の駆動状態を良好に維持することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、ラジエータ（３０）の外側に、油圧モータ（５０）に供給される作動オイルを冷却するオイルクーラ（３１）を設けので、ファン（４５）で吸引された外気によってラジエータ（３０）とオイルクーラ（３１）を効率良く冷却することができ、油圧モータ（５０）に供給される作動オイルの過度の温度上昇を抑制して油圧モータ（５０）の駆動状態をより良好に維持することができる。

また、オイルタンク（６０）の上側に、油圧モータ（５０）を正転状態と逆転状態に切替える油圧バルブ（６４）を配置したので、オイルタンク（６０）と油圧バルブ（６４）を接続する油圧ホースの長さを短くすることができる。

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。 エンジンルームの右側面図である。 エンジンルームの平面図である。 エンジンルームの正面図である。 電動モータで冷却ファンを駆動する他の実施形態の説明図である。 エンジンルームの右側面図であり、補強フレームの説明図である。 エンジンルームの平面図であり、補強フレームの説明図である。 キャビンの底壁を支持する第１アームとステップ部を支持する第２アームの説明図である。 ステップ階段の開閉を行う操作レバーの説明図である。 機体の正面図であり、エアクリーナとエンジンを接続するホースの説明図である。 機体の右側面図であり、エアクリーナとエンジンを接続するホースの説明図である。 機体の平面図であり、エアクリーナとエンジンを接続するホースの説明図である。 エンジンの右側面図であり、エンジンの出力回転をコンプレッサに伝動する説明図である。 エンジンの正面図であり、エンジンの出力回転をコンプレッサに伝動する説明図である。

本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、操縦者から見て、前方を前側、後方を後側、右手側を右側、左手側を左側として便宜的に方向を示して説明する。

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置３が設けられ、刈取装置３の後側左部に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後側右部に操縦者が搭乗する操縦部５が設けられている。

操縦部５の下側にはエンジンＥを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する縦排出筒と前後方向に延在する横排出筒からなる排出オーガ８が設けられている。

図３〜５に示すように、エンジンＥとエンジンルーム６のエンジンルームカバー（請求項における「カバー」）９の間には、エンジンＥに供給される冷却水を冷却するラジエータ３０が設けられ、ラジエータ３０の前側には、油圧モータ５０に供給される作動オイルを冷却する第１オイルクーラ（請求項における「オイルクーラ」）３１が設けられている。また、ラジエータ３０の前面と第１オイルクーラ３１の上面は、接続部材３２を介して連結されている。これにより、ラジエータ３０と第１オイルクーラ３１を前後方向に隙間なく配置することができ、ラジエータ３０と第１オイルクーラ３１の設置スペースの省スペースにすることができる。

ラジエータ３０と第１オイルクーラ３１の外周には、ラジエータ３０と第１オイルクーラ３１からエンジンＥに向かって延在する鉄板から形成され、ファン４５の回転軌跡の外周を覆う筒状のシュラウド３３と一体の枠体３９が設けられている。また、第１オイルクーラ３１の給油口と排油口に接続された油圧ホースは、枠体３９の前壁を貫通して前側に延出して設けられている。これにより、第１オイルクーラ３１とエンジンＥの前方に設けられたオイルタンク６０の接続を容易に行うことができる。

ラジエータ３０における下部の前側部位の外側には、操縦部５の空調機器に供給される冷却媒体を冷却するコンデンサ３４が設けられ、第１オイルクーラ３１における下部の外側には、走行装置２のトランスミッション２Ａに供給される作動オイル等を冷却する第２オイルクーラ３５が設けられている。

ラジエータ３０における上部の前側部位の外側で、且つ、コンデンサ３４よりも外側には、エンジンＥに供給される燃焼用の混合気体を冷却するインタクーラ３６が設けられている。なお、本明細書では、ラジエータ３０と、第１オイルクーラ３１と、コンデンサ３４、第２オイルクーラ３５と、インタクーラ３６を総称して、便宜的に冷却装置Ａと言う。

シュラウド３３を有した枠体３９の内側面には、枠体３９における上部の後側部位から下部の前側部位に延在するファン支持部材４０が設けられている。ファン支持部材４０は、前下がりに設けられた前側アーム４１と、前側アーム４１と平行に前下がりに設けられた後側アーム４２と、前側アーム４１の中間部と後側アーム４２の中間部を連結する接続部４３から形成されている。

接続部４３には、ファン４５の中心部を支持する回転軸４６が回転自在に支持されている。また、回転軸４６の内側部には、回転軸４６にエンジンＥの出力回転を伝動するプーリ４７が設けられている。なお、ファン４５の外側部は、シュラウド３３の内側に入り込んでいる。

ファン４５の外周部に位置する前側アーム４１の上部と後側アーム４２上部には、機体内側である左側に向かって延在する水平部と、水平部の左端部で湾曲して上側に向かって延在する立上り部からなるブラケット４８が設けられている。ブラケット４８の立上り部には、長手方向を左右方向に向けた姿勢でエンジンＥの出力回転をプーリ４７に伝動する油圧モータ５０が固定されている。これにより、油圧モータ５０がファン４５によって吸引された空気の障害にならず、吸引された空気をエンジンＥに送風してエンジンＥを効率良く冷却することができる。

操縦部５の座席が固定される底壁８４の後部における油圧モータ５０と対向する外側の部位には上側に向かって膨出する凸状の空間Ｓを形成している。これにより、油圧モータ５０に接続される油圧ホースを効率良く配置することができる。

枠体３９の内側面とブラケット４８の立上り部は、左右方向に延在する補強プレート４９で連結されている。これにより、ブラケット４８の剛性が高まり、ブラケット４８の変形を防止することができる。

油圧モータ５０の出力軸にはプーリ５１が取付けられている。プーリ４７とプーリ５１には、ベルト５２が巻回されており、ベルト５２は、ブラケット４８の立上り部における油圧モータ５０よりも前側に設けられた左右方向に延在する支軸５３に支持されたテンションアーム５４によって張圧されている。

油圧モータ５０には、油圧ホースを介して油圧ポンプ６２が接続され、閉回路が構成されている。また、この閉回路における油圧モータ５０と油圧ポンプ６２の間には、油圧モータ５０への送油方向の切替えによって油圧モータ５０の出力回転方向の切替えを行う油圧バルブ６４が設けられている。

ファン４５が正転方向に回転する正転状態の場合は、エンジンルームカバー９に設けられた濾過体を介してエンジンルーム６内に外部の空気を吸引して冷却装置Ａを冷却することができる。また、吸引された空気をエンジンＥに向けて送風してエンジンＥを冷却することができる。一方、ファン４５を逆転方向に回転する逆転状態の場合には、エンジンルーム６内の空気をエンジンルームカバー９の濾過体を介して外部に排出してエンジンルームカバー９の濾過体に付着した藁屑等の塵埃を吹き飛ばして除去することができる。

閉回路に補填する作動オイルを貯留するオイルタンク６０は、機体側面視においてエンジンＥの下部の前側であって操縦部５のステップ部５Ａの下側に設けられている。また、オイルタンク６０は、機体平面視においてオイルタンク６０の右部を第１オイルクーラ３１の前側に位置させている。これにより、第１オイルクーラ３１とオイルタンク６０を接続する油圧ホースの長さを短くすることができる。

油圧ポンプ６２は、機体側面視においてエンジンＥの上下方向の中間部の前部であってファン４５の回転軌跡の内側に臨んで設けられている。また、油圧ポンプ６２は、機体平面視においてオイルタンク６０の排油口の後側に設けられている。これにより、油圧ポンプ６２を効率良く冷却して油圧ポンプ６２から油圧モータ５０に送油される作動オイルの過度の温度上昇を抑制して油圧モータ５０の耐久性を高めることができる。また、オイルタンク６０と油圧ポンプ６２を接続する油圧ホースの長さを短くすることができる。

油圧バルブ６４は、機体側面視においてオイルタンク６０の前部の上側に設けられている。また、油圧バルブ６４は、機体正面視においてエンジンＥの右部よりも右側に設けられている。これにより、オイルタンク６０と油圧バルブ６４を接続する油圧ホースの長さを短くすることができる。また、油圧モータ５０に送油される作動オイルの過度の温度上昇を抑制して油圧モータ５０を円滑に駆動させることができる。

図６に示すように、油圧モータ５０で駆動されるファン４５に替えて軸流ファンである電動ファン６６を設けることもできる。図６に示された形態においては、エンジンルーム６における上下方向の中間部の前側部位に第１電動ファン６６Ａを設け、エンジンルーム６における上下方向の上部の後側部位に第２電動ファン６６Ｂを設け、エンジンルーム６における上下方向の下部の後側部位に第３電動ファン６６Ｃを設けている。これにより、電動ファン６６を正転方向に回転する正転状態の場合は、エンジンルームカバー９に設けられた濾過体を介してエンジンルーム６の広範囲な領域内に外部の空気を吸引して冷却装置Ａを冷却することができる。一方、電動ファン６６を逆転方向に回転する逆転状態の場合には、エンジンＥによって暖められた空気をエンジンルームカバー９の濾過体を介して外部に排出してエンジンルームカバー９の濾過体に付着した藁屑等の塵埃を吹き飛ばして除去することができる。

図７，８に示すように、エンジンＥの左前側には、走行装置２のトランスミッション２Ａが設けられている。また、エンジンＥの後側には、エンジンＥで燃焼された排気ガス中の不純物を浄化する排気浄化装置２０が設けられている。

排気浄化装置２０は、排気ガス中の未燃焼ガスを酸化する触媒であるＤＯＣ２１と、ＤＯＣ２１から排気された排気ガス中の窒素酸化物を尿素水溶液（以下、尿素水と言う。）から発生するアンモニアで還元して浄化するＳＣＲ触媒２２から構成されている。また、ＤＯＣ２１の上側には、油圧バルブ２７を載置する置台２８が設けられている。

エンジンＥの排気口とＤＯＣ２１の下部に形成された排気ガスの流入口は、可撓性の部分を有する接続管１１で接続され、ＤＯＣ２１の上部に形成された排気ガスの流出口とＳＣＲ触媒２２の後部に形成された流入口は、両端部に可撓性の部分を有する接続管１２で接続されている。また、接続管１２の上流部には、接続管１２内に尿素水を噴射する噴射装置２３が設けられ、噴射装置２３の後方には、尿素水ホース１３を介して噴射装置２３に尿素水を供給する供給装置２４が設けられ、供給装置２４の後方には、尿素水ホース１４を介して供給装置２４に供給される尿素水を貯留する尿素水タンク２５が設けられている。なお、ＳＣＲ触媒２２の流出口には排気管２９が接続され、尿素水タンク２５の左側には、燃料タンク３８が設けられている。

トランスミッション２Ａの上部と操縦部６の上部の後側部位に左右方向に延在して設けられた上側左右フレーム１５Ａは、第１補強フレーム１６で連結されている。第１補強フレーム６は、エンジンＥを迂回するためにトランスミッション２Ａの上部から略上側に向かって延在した後に、湾曲して後上がり傾斜して延在し、その後、湾曲して後側に向かって延在して上側左右フレーム１５Ａに至っている。これにより、トランスミッション２Ａと上側左右フレーム１５Ａの剛性を高めることができる。また、エンジンＥに設けられた電装部品のハーネス等を第１補強フレーム１６に支持することができハーネス等の配索作業を容易に行うことができる。

ＳＣＲ触媒２２の後部の左側には、機体の前後方向の高さを調整するピッチングシリンダ１９が設けられている。左右フレーム１６から下側に向かって延在するフレームステー１７の下部とピッチングシリンダ１９の上部は、第２補強フレーム１８で連結されている。第２補強フレーム１８は、浄化装置２０を迂回するためにフレームステー１７の下部から後側に向かって延在して噴射装置の上方に至った後に、湾曲して後下がり傾斜して延在し、その後、湾曲して下側に向かって延在してピッチングシリンダ１９の上部に至っている。これにより、上側左右フレーム１５Ａとピッチングシリンダ１９の剛性を高めることができる。また、浄化装置２０に設けられた電装部品のハーネス等を第２補強フレーム１８に支持することができハーネス等の配索作業を容易に行うことができる。

図９，１０に示すように、上側左右フレーム１５Ａの左右方向の中間部に設けられた上下方向に延在する第１支軸７０には、操縦部５のキャビンの底壁８４における前部の左側部位を支持する第１アーム７１の後部が回動自在に連結されている。また、上側左右フレーム１５Ａの下側に設けられた下側左右フレーム１５Ｂの左右方向の右部に設けられた上下方向に延在する第２支軸７２には、操縦部５のキャビンのステップ部５Ａにおける前部の右側部位を支持する第２アーム７３の後部が回動自在に連結されている。

キャビンを収納姿勢に位置させた場合に、第１アーム７１は、第１支軸７０から左前側に傾斜して延在する第１アーム後側部７１Ａと、第１アーム後側部７１Ａの前端部から前側に向かって延在する第１アーム前側部７１Ｂから形成され、第２アーム７３は、第２支軸７２から前側に延在する第２アーム後側部７３Ａと、第２アーム後側部７３Ａの前端部から左前側に傾斜して延在する第２アーム前側部７３Ｂから形成されている。また、第１アーム後側部７１Ａの中間部には、下側に向かって延在する補強アーム７４が固定され、補強アーム７４の下部には、エンジンＥの上部に設けられた円弧上のガイドプレート７７の上面を回転しながら移動するローラ７５が設けられている。これにより、第１アーム７１の変形を防止してキャビンを収納姿勢から開放姿勢に容易に回動させることができる。

第２オイルクーラ３５とインタクーラ３６の前側には、雨水の侵入を防止するために右後側に傾斜して延在する仕切り壁３７が設けられている。これにより、キャビンを収納姿勢から開放姿勢に容易に回動させた場合に、キャビンの部ステップ部５Ａと仕切り壁３７との接触を防止することができる。

第２アーム前側部７３Ｂの前側には、操縦者が操縦部５に搭乗する場合に使用するステップ階段７８の開閉操作を行う操作レバー７９が設けられている。これにより、操縦者が搭乗時に操作レバー７９を容易に操作してステップ階段７８を開放姿勢にすることができる。

図１１〜１３に示すように、脱穀装置４で選別処理された穀粒は揚穀筒（図示省略）によってグレンタンク７に搬送される。揚穀筒の前部には、外部の空気を吸引して空気中のパーティクル状の不純物を除去するプレクリーナ８０が支持されている。また、脱穀装置４の上壁における右側部位には、プレクリーナ８０から供給される空気中の不純物を除去する長手方向を前後方向に向けた姿勢でエアクリーナ８２が設けられている。

プレクリーナ８０の排気口とエアクリーナ８２の吸気口は可撓性のエアホース８１で接続されている。また、エアクリーナ８２の排気口とエンジンＥの吸気口はエアホース８３で接続されている。

機体正面視において、エアホース８３は、エアクリーナ８２の排気口から下側に向かって延在した後に、湾曲して右側に向かって延在して、エンジンＥの上側に位置する操縦部５の座席を固定する底壁８４に近接した位置を通ってエンジンＥの左右方向の略中間部に至る。その後に、湾曲して下側に向かって延在してエンジンＥの吸気口に至る。また、機体側面視において、エアホース８３は、エアクリーナ８２の排気口から下側に向かって延在した後に、湾曲して前側に向かって延在して、底壁８４に近接した位置を通ってエンジンＥの前部よりも前側に至る。その後に、湾曲して下側に向かって延在した後に、湾曲して後側に向かって延在してエンジンＥの吸気口に至る。これにより、エンジンＥに供給される空気が加熱されるのを防止してエンジンＥの燃焼効率を高めることができる。なお、エアホース８３は、第１アーム７１よりも機体内側の左側に配置されている。これにより、キャビンを収納姿勢から開放姿勢に回動させる場合に、エアホース８３がキャビンの回動障害になるのを防止することができる。

図１４，１５に示すように、エンジンＥの機体外側に向かって延在する右側出力軸９０の出力回転は、グレンタンク７の底部に設けられた搬出螺旋と、コンプレッサに伝動される。

右側出力軸９０に支持されたプーリ９１と搬出螺旋の伝動部に支持されたプーリ９２にはベルト９３が巻回されている。また、プーリ９１とコンプレッサの伝動部９６に支持されたプーリ９４にはベルト９５が巻回されている。また、機体正面視においてベルト９３はベルト９５よりも機体外側である右側に設けられている。これにより、交換頻度が多いベルト９３を外部から容易に交換することができる。

伝動部９６は、エンジンＥの前部に設けられた左右方向に延在する支軸９７を中心として揺動可能に固定されている。これにより、伝動部９６を支軸９７を中心として揺動させてベルト９５の張力の調整を行うことができ、テンションアーム等の部材を設ける必要がなく部品点数を削減することができる。

６ エンジンルーム
９ エンジンルームカバー（カバー）
３０ ラジエータ
３１ 第１オイルクーラ（オイルクーラ）
３３ シュラウド
３９ 枠体
４０ ファン支持部材
４１ 前側アーム
４２ 後側アーム
４３ 接続部
４５ ファン
４６ 回転軸
５０ 油圧モータ
６０ オイルタンク
６２ 油圧ポンプ
６４ 油圧バルブ
Ｅ エンジン

Claims (2)

1. エンジンルーム（６）に内装されたエンジン（Ｅ）の外側にラジエータ（３０）を設け、該ラジエータ（３０）の外側に濾過体を備えたカバー（９）を設けたコンバインの原動部構造であって、前記エンジン（Ｅ）とラジエータ（３０）の間に、正転状態では外気を前記カバー（９）の外側からエンジンルーム（６）内に吸引し、逆転状態では内気を前記カバー（９）の内側から外側へ送風するファン（４５）を設け、該ファン（４５）をシュラウド（３３）の内側に入り込ませ、該シュラウド（３３）を有する枠体（３９）の内側面に、該枠体（３９）における上部後側の部位から下部前側の部位に延在するファン支持部材（４０）を設け、該ファン支持部材（４０）を、前下がりに設けられた前側アーム（４１）と、該前側アーム（４１）と平行に前下がりに設けられた後側アーム（４２）と、前記前側アーム（４１）の中間部と後側アーム（４２）の中間部を連結する接続部（４３）から形成し、該接続部（４３）に前記ファン（４５）の回転軸（４６）を回転自在に支持し、前記エンジン（Ｅ）で駆動される油圧ポンプ（６２）からの送油によって前記ファン（４５）を駆動する油圧モータ（５０）を設け、前記ファン（４５）の回転軸（４６）の軸心方向視において、前記油圧モータ（５０）をファン（４５）の回転軌跡の外側に配置し、前記油圧モータ（５０）をエンジンルーム（６）の後部における外側の部位に配置し、前記油圧ポンプ（６２）をエンジン（Ｅ）の前部に配置し、前記ファン（４５）の回転軸（４６）の軸心方向視において、前記油圧ポンプ（６２）をファン（４５）の回転軌跡の内側に入り込ませて配置したことを特徴とするコンバインの原動部構造。
2. 前記ラジエータ（３０）の外側に、前記油圧モータ（５０）に供給される作動オイルを冷却するオイルクーラ（３１）を設け、作動オイルを貯留するオイルタンク（６０）の上側に、前記油圧モータ（５０）を正転状態と逆転状態に切替える油圧バルブ（６４）を配置した請求項１記載のコンバインの原動部構造。

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