JP6687916B2

JP6687916B2 - コンバインの原動部構造

Info

Publication number: JP6687916B2
Application number: JP2018010216A
Authority: JP
Inventors: 藤田　靖; 靖藤田
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2038-01-25
Also published as: JP2019126304A

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）の機体の進行方向に対する右外側にラジエータ（３０）を設け、該ラジエータ（３０）の機体の進行方向に対する右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）の機体の進行方向に対する右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）の機体の進行方向に対する左内側から右外側へ送風するファン（４５）を設け、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）を第１ブラケット（４０）で支持し、前記油圧モータ（５０）を第２ブラケット（５５）で支持し、前記回転軸（４６）に設けられた第１プーリ（４７）と、前記油圧モータ（５０）の出力軸（５０Ａ）に設けられた第２プーリ（５０Ａ）にベルト（５２）を巻回し、前記回転軸（４６）の軸心方向視において、前記ベルト（５２）を挟んで第１ブラケット（４０）の第１アーム（４１）と第２アーム（４２）を平行に設け、該第１アーム（４１）と第２アーム（４２）に架設された接続部（４３）で回転軸（４６）を回転自在に支持し、前記ラジエータ（３０）の機体の進行方向に対する左内側に、前記ファン（４５）の外周部を覆うシュラウド（３３）が形成された枠体（３９）を設け、前記第２ブラケット（５５）を、前記油圧モータ（５０）を支持する内壁（５８）と、前記枠体（３９）から左内側に延在して内壁（５８）の前部に連結される第１壁（５６）と、前記枠体（３９）から左内側に延在して内壁（５８）の後部に連結される第２壁（５７）で形成し、前記第１壁（５６）の前部を、前記第１アーム（４１）におけるシュラウド（３３）の外周部に位置する後部に連結し、前記第２壁（５７）の前部を、前記第１アーム（４１）におけるシュラウド（３３）の外周部に位置する後部に連結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３記載の発明は、前記油圧モータ（５０）の上側に、操作部（５）の底壁を上側に膨出させて形成される空間（Ｓ）を設けた請求項１又は２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）の機体の進行方向に対する右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）の機体の進行方向に対する左内側から右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）を第１ブラケット（４０）で支持し、油圧モータ（５０）を第２ブラケット（５５）で支持し、回転軸（４６）に設けられた第１プーリ（４７）と、油圧モータ（５０）の出力軸（５０Ａ）に設けられた第２プーリ（５０Ａ）にベルト（５２）を巻回し、回転軸（４６）の軸心方向視において、ベルト（５２）を挟んで第１ブラケット（４０）の第１アーム（４１）と第２アーム（４２）を平行に設け、第１アーム（４１）と第２アーム（４２）に架設された接続部（４３）で回転軸（４６）を回転自在に支持し、ラジエータ（３０）の機体の進行方向に対する左内側に、ファン（４５）の外周部を覆うシュラウド（３３）が形成された枠体（３９）を設け、第２ブラケット（５５）を、油圧モータ（５０）を支持する内壁（５８）と、枠体（３９）から左内側に延在して内壁（５８）の前部に連結される第１壁（５６）と、枠体（３９）から左内側に延在して内壁（５８）の後部に連結される第２壁（５７）で形成し、第１壁（５６）の前部を、第１アーム（４１）におけるシュラウド（３３）の外周部に位置する後部に連結し、第２壁（５７）の前部を、第１アーム（４１）におけるシュラウド（３３）の外周部に位置する後部に連結したので、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、第２ブラケット（５５）の剛性が高まり、第２ブラケット（５５）で油圧モータ（５０）を強固に支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、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、吸引した外気をエンジン（Ｅ）に向けてより効率良く送風して、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、作業能率をより高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明による効果に加えて、油圧モータ（５０）の上側に、操作部（５）の底壁を上側に膨出させて形成される空間（Ｓ）を設けたので、油圧モータ（５０）の周囲に大きな空間を形成して、油圧モータ（５０）に接続される油圧ホースの配索を容易に行うことができる。

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。ファン支持部材を説明する拡大右側面図である。ファン支持部材を説明する拡大平面図である。ファン支持部材を説明する拡大正面図である。油圧回路の説明図である。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。電動モータの回転速度の説明図である。

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第１ブラケット４０が設けられている。第１ブラケット４０は、前下がりに設けられた第１アーム４１と、第１アーム４１と平行に前下がりに設けられた第２アーム４２と、第１アーム４１の中間部と第２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。

図６〜８に示すように、枠体３９におけるシュラウド３３の外周部の内側面には、エンジンＥの出力回転をプーリ（請求項における「第１プーリ」）４７に伝動する油圧モータ５０を固定する第２ブラケット５５が設けられている。

第２ブラケット５５は、枠体３９の内側面から機体内側である左側に向かって延在する第１壁５６と、枠体３９の内側面から機体内側である左側に向かって延在する第２壁５７と、第１壁５６の内側端部と第２壁５７の内側端部を連結する内壁５８から形成されている。

第１壁５６の下部は、シュラウド３３の外周部の位置する第１アーム４１の上部に固定され、第１壁５６の外側部は、シュラウド３３の外周部の位置する枠体３９の内側面と外周面に固定されている。また、第２壁５７の下部は、シュラウド３３の外周部の位置する第２アーム４２の上部に固定され、第２壁５７の外側部は、シュラウド３３の外周部の位置する枠体３９の内側面と外周面に固定されている。これにより、枠体３９に第２ブラケット５５を容易に組込むことができ、立てが容易に行え、枠体３９に対して第２ブラケット５５を容易に位置決めすることができる。

油圧モータ５０は、長手方向を左右方向に向けた姿勢で、シュラウド３３の外周部に位置する第２ブラケット５５の内壁５８に固定されている。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の内側面と第２ブラケット５５の内壁５８の下部は、左右方向に延在する補強プレート５９で連結されている。また、補強プレート５９の前部は、第２ブラケット５５の第１壁５６に連結され、補強プレート５９の後部は、第２ブラケット５５の第２壁５７の連結されている。これにより、第２ブラケット５５の剛性が高まり、第２ブラケット５５の変形を防止することができる。

油圧モータ５０の出力軸５０Ａにはプーリ（請求項における「第２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、第１ブラケット４０の第１アーム４１と第２アーム４２の間に、第１アーム４１と第２アーム４２に略平行に設けられている。また、ベルト５２は、第２ブラケット５５の内壁５８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。これにより、ベルト５２の張力の変動による第１アーム４１と第２アーム４２の変形を防止することができる。

ラジエータ３０の下部は、機体フレーム１の上面に隙間なく配置されている。これにより、機体フレーム１とラジエータ３０の下部の隙間からエンジンＥによって加熱された空気の漏れ出しによるラジエータ３０等の冷却効果の悪化を防止することができる。

図９に示すように、油圧モータ５０とオイルタンク６０は、油圧ホース６７と油圧ホース６８で接続されて閉回路を構成している。油圧ホース６７には、油圧ポンプ６２が接続され、油圧ホース６８には、逆止弁と可変絞り弁が並設されたチェック弁６１が接続され、ている。また、油圧ホース６７における油圧ポンプ６２よりも下流側の部位と油圧ホース６８におけるチェック弁６１よりも上流側の部位は、油圧モータ５０への作動オイルの送油方向を切替えて油圧モータ５０の出力軸５０Ａの回転方向の切替えを行う油圧バルブ６４が接続され、油圧ホース６７における油圧ポンプ６２と油圧バルブ６４の間の部位には、閉回路内に残存した作動オイルをオイルタンク６０に戻すリリーフ弁６９が接続されている。

油圧ホース６７は、オイルタンク６０と油圧バルブ６４を接続する油圧ホース６７Ａと、油圧バルブ６４と油圧モータ５０を接続する油圧ホース６７Ｂから形成され、油圧ホース６８は、オイルタンク６０と油圧バルブ６４を接続する油圧ホース６７Ａと、油圧バルブ６４と油圧モータ５０を接続する油圧ホース６７Ｂから形成されている。

油圧モータ５０の出力軸５０Ａの回転を正転方向にする場合は、油圧バルブ６４を作動させて油圧ホース６７Ａと油圧ホース６８Ｂを連通し、油圧ホース６７Ｂと油圧ホース６８Ａを連通する。オイルタンク６０に貯留された作動オイルは、油圧ホース６７Ａと油圧ホース６８Ｂを介して油圧モータ５０に送油され、油圧モータ５０から排油された作動オイルは、油圧ホース６７Ｂと油圧ホース６８Ａを介してオイルタンク６０に戻される。

一方、油圧モータ５０の出力軸５０Ａの回転を逆転方向にする場合には、油圧バルブ６４を作動させて油圧ホース６７Ａと油圧ホース６７Ｂを連通し、油圧ホース６８Ａと油圧ホース６８Ｂを連通する。オイルタンク６０に貯留された作動オイルは、油圧ホース６７Ａと油圧ホース６７Ｂを介して油圧モータ５０に送油され、油圧モータ５０から排油された作動オイルは、油圧ホース６８Ｂと油圧ホース６８Ａを介してオイルタンク６０に戻される。

これにより、油圧モータ５０の正転方向に回転する回転速度は、油圧バルブ６４に送油される作動オイルがチェック弁６１によって絞られないので、油圧モータ５０の正転速度を高速にすることができる。一方、油圧モータ５０の逆転方向に回転する回転速度は、油圧バルブ６４から排油される作動オイルがチェック弁６１によって絞られるので、油圧モータ５０の逆転速度は正転速度に比較して低速になる。

油圧モータ５０の出力軸５０Ａが正転方向に回転しファン４５が正転方向に回転する正転状態の場合は、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、油圧モータ５０の出力軸５０Ａが逆転方向に回転しファン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内の空気をカバー９の濾過体を介して外部に排出してカバー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、ファン４５から発生する騒音も少なくすることができる。

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１０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１０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、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カバー９の濾過体を介して外部に排出してカバー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。

電動ファン６６の状態、すなわち正転方向に回転する正転状態、逆転方向に回転する逆転状態、停止状態の切換は、操縦部５に配置されたコントローラ（図示省略）で操作され、電動ファン６６のいずれか１つの電動ファン６６は、正転状態または逆転状態に切換えられている。例えば、第２電動ファン６６Ｂと第３電動ファン６６Ｃが停止状態に切換えられている場合は、第１電動ファン６６Ａは、正転状態または逆転状態に切換えられている。これにより、エンジンルーム６内の温度が過度に高温になるのを防止することができる。

図１１に示すように、電動ファン６６の正転または逆転方向に回転する回転速度は、
エンジンＥの出力軸の回転速度に増減速に伴って増減速され、エンジンＥがアイドリング状態時で最も低速になり、エンジンＥが定格回転状態で最も高速になる。また、電動ファン６６の正転または逆転方向に回転する回転速度は、エンジンＥとラジエータ３０を循環している冷却水の水温が上昇した場合は増速され、冷却水の水温が下降した場合には減速される。これにより、エンジンルーム６に搭載されたエンジンＥの温度上昇を防止し、エンジンＥのオーバーヒートを防止することができる。

５操縦部
６エンジンルーム
９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第１ブラケット
４１第１アーム
４２第２アーム
４３接続部
４５ファン
４６回転軸
４７プーリ（第１プーリ）
５０油圧モータ
５０Ａ出力軸
５１プーリ（第２プーリ）
５２ベルト
５５第２ブラケット
５６第１壁
５７第２壁
５８内壁
６０オイルタンク
６２油圧ポンプ
６４油圧バルブ
Ｅエンジン
Ｓ空間

Claims

エンジンルーム（６）に内装されたエンジン（Ｅ）の機体の進行方向に対する右外側にラジエータ（３０）を設け、該ラジエータ（３０）の機体の進行方向に対する右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）の機体の進行方向に対する右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）の機体の進行方向に対する左内側から右外側へ送風するファン（４５）を設け、
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）を第１ブラケット（４０）で支持し、
前記油圧モータ（５０）を第２ブラケット（５５）で支持し、
前記回転軸（４６）に設けられた第１プーリ（４７）と、前記油圧モータ（５０）の出力軸（５０Ａ）に設けられた第２プーリ（５０Ａ）にベルト（５２）を巻回し、
前記回転軸（４６）の軸心方向視において、前記ベルト（５２）を挟んで第１ブラケット（４０）の第１アーム（４１）と第２アーム（４２）を平行に設け、該第１アーム（４１）と第２アーム（４２）に架設された接続部（４３）で回転軸（４６）を回転自在に支持し、
前記ラジエータ（３０）の機体の進行方向に対する左内側に、前記ファン（４５）の外周部を覆うシュラウド（３３）が形成された枠体（３９）を設け、
前記第２ブラケット（５５）を、前記油圧モータ（５０）を支持する内壁（５８）と、
前記枠体（３９）から左内側に延在して内壁（５８）の前部に連結される第１壁（５６）と、前記枠体（３９）から左内側に延在して内壁（５８）の後部に連結される第２壁（５７）で形成し、
前記第１壁（５６）の前部を、前記第１アーム（４１）におけるシュラウド（３３）の外周部に位置する後部に連結し、
前記第２壁（５７）の前部を、前記第１アーム（４１）におけるシュラウド（３３）の外周部に位置する後部に連結したことを特徴とするコンバインの原動部構造。
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た請求項１記載のコンバインの原動部構造。
前記油圧モータ（５０）の上側に、操作部（５）の底壁を上側に膨出させて形成される空間（Ｓ）を設けた請求項１又は２記載のコンバインの原動部構造。