JPH08189357A - 作業機の冷却風供給ファンの逆転駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト鳴き現象が生じにくい作業機の冷却風
供給ファンの逆転駆動機構を提供する。 【構成】 駆動プーリ１２と中継プーリ１１とに第１ベ
ルト１４を懸けわたし、冷却風供給ファン９用のベルト
伝動機構を、冷却風供給ファン９の入力プーリ９ａと正
転用クラッチプーリ１７と逆転用クラッチプーリ１８と
にわたって第２ベルト１９を懸け渡して構成し、正転用
クラッチプーリ７が第１ベルト１４と連動回転するべく
第１ベルト１４のベルト腹面に押圧接触する第１伝動状
態と、逆転用クラッチプーリ１８が第１ベルトと連動回
転するべく第１ベルト１４のベルト背面に押圧接触する
第２伝動状態とに切換自在に、正転用クラッチプーリ１
７及び逆転用クラッチプーリ１８を一体的に位置変更す
る位置変更手段を設け、正転用クラッチプーリ１７及び
逆転用クラッチプーリ１８を、第２伝動状態から第１伝
動状態へ移動させる中間での移動速度を一時的に減速す
る減速手段を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンで回転駆動さ
れる駆動プーリと中継プーリとに第１ベルトを懸けわた
すとともに、ラジエータ用の正逆転自在な冷却風供給フ
ァンに回動動力を伝達するベルト伝動機構を、前記冷却
風供給ファンに連動連結する入力プーリと正転用クラッ
チプーリと逆転用クラッチプーリとにわたって第２ベル
トを懸けわたして構成し、かつ、前記正転用クラッチプ
ーリが前記第１ベルトと連動回転するべく該第１ベルト
のベルト腹面に押圧接触する第１伝動状態と、前記逆転
用クラッチプーリが前記第１ベルトと連動回転するべく
該第１ベルトのベルト背面に押圧接触する第２伝動状態
とに切換自在に、前記正転用クラッチプーリ及び逆転用
クラッチプーリを一体的に位置変更する位置変更手段を
設けた作業機の冷却風供給ファンの逆転駆動機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の作業機の冷却風供給ファ
ンの逆転駆動機構としては、例えば、本出願人が先に出
願した特願平６‐２８６８９号に提案されているものの
ように、ラジエータの吸気がなされる表面がわや防塵網
に付着したゴミ等を除去するために、冷却風供給ファン
を一時的に逆転駆動することで吸い込みと逆の送風を行
って前記ゴミ等を吹き飛ばすようにした構造のものが知
られている。そして、冷却風供給ファンを正転状態と逆
転状態とに切り換えるのに、正転用クラッチプーリ及び
逆転用クラッチプーリのそれぞれが第１ベルトに対して
押圧接当する第１伝動状態と第２伝動状態とにわたって
両クラッチプーリを一体的に位置変更するようにしてい
るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構造のものにあっては、逆転用クラッチプーリが第１
ベルトに接当押圧された逆転駆動状態から通常の正転駆
動状態へ、つまり正転用クラッチプーリが第１ベルトに
接当押圧される第１伝動状態に切り換える際に、第１ベ
ルトの腹面に正転用クラッチプーリが一気に接当押圧し
ていくように切り換えるようにしていたので、その切換
の際に、第１ベルトの速度と正転用クラッチプーリの回
転速度との差が大きいことから、第１ベルトの腹面と正
転用クラッチプーリとの間で一時的にスリップが生じ
て、そのスリップによってベルトが鳴くような異常音の
発生する虞れが高く、作業者にとってそのベルト鳴き現
象が耳障りなものとなっていた。本発明は、上記実情に
鑑みてなされたものであって、逆転駆動状態から正転駆
動状態に切り換える際にベルト鳴き現象が生じないよう
にできる作業機の冷却風供給ファンの逆転駆動機構の提
供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる作業機の
冷却風供給ファンの逆転駆動機構は、上記目的を達成す
るために、エンジンで回転駆動される駆動プーリと中継
プーリとに第１ベルトを懸けわたすとともに、ラジエー
タ用の正逆転自在な冷却風供給ファンに回動動力を伝達
するベルト伝動機構を、前記冷却風供給ファンに連動連
結する入力プーリと正転用クラッチプーリと逆転用クラ
ッチプーリとにわたって第２ベルトを懸けわたして構成
し、かつ、前記正転用クラッチプーリが前記第１ベルト
と連動回転するべく該第１ベルトのベルト腹面に押圧接
触する第１伝動状態と、前記逆転用クラッチプーリが前
記第１ベルトと連動回転するべく該第１ベルトのベルト
背面に押圧接触する第２伝動状態とに切換自在に、前記
正転用クラッチプーリ及び逆転用クラッチプーリを一体
的に位置変更する位置変更手段を設けた作業機の冷却風
供給ファンの逆転駆動機構であって、前記正転用クラッ
チプーリ及び逆転用クラッチプーリを、前記第２伝動状
態から第１伝動状態へ移動させる中間での移動速度を一
時的に減速する減速手段を設けてあることを特徴構成と
する。かかる特徴構成による作用・効果は次の通りであ
る。

【０００５】

【作用】即ち、減速手段によって、正転用クラッチプー
リ及び逆転用クラッチプーリを第２伝動状態から第１伝
動状態へ移動させる中間での移動速度を一時的に減速す
ることで、正転用クラッチプーリが第１ベルトの腹面に
接当押圧する際には、一気の接当押圧が抑制されて、徐
々に接当押圧するようになっているため、正転用クラッ
チプーリと第１ベルトとの摩擦接触も徐々になされて、
その正転用クラッチプーリと第１ベルトとの速度差も徐
々に小さくなるように正転駆動速度を増速しながら伝動
していくから、第１ベルトと正転用クラッチプーリとの
スリップによって生じるベルト鳴き現象も抑制されるこ
とになる。

【０００６】

【発明の効果】従って、正転用クラッチプーリ及び逆転
用クラッチプーリの移動速度を変更するという簡単な制
御によって、ベルト鳴き現象が生じにくくできたので、
その耳障りなベルト鳴き現象で作業者に不快感を与える
ことが解消され、良好な作業環境に維持できるに至っ
た。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に、穀物の刈取収穫用のコンバインを作業機
の一例として示している。このコンバインは、左右一対
のクローラ走行装置１，１で支持された機体の後部に脱
穀装置２、機体の前部に刈取前処理部３を備え、刈取前
処理部３の後部右側に運転部４を配置して構成してい
る。図１及び図２に示すように、エンジン５を覆うボン
ネット６の上部に、運転部４用の操縦座席７を備えてお
り、ボンネット６内にエンジン５用のラジエータ８と冷
却風供給ファン９とを配置している。

【０００８】次に、ラジエータ８用の冷却風供給ファン
９の駆動構造について説明する。図２乃至図４及び図８
に示すように、エンジン５の側面に支持された回転軸１
０に中継プーリ１１が固定されて、この中継プーリ１
１、駆動プーリとしてのエンジン５の出力プーリ１２及
びオルタネータ１３の入力プーリ１３ａにわたって第１
ベルト１４を懸けわたしている。オルタネータ１３のケ
ースの横軸芯Ｐ３周りで支持アーム１５ａが揺動自在に
支持され、支持アーム１５ａの先端にテンションプーリ
１５が備えられており、支持アーム１５ａを第１ベルト
１４側に付勢するバネ１５ｂが接続されている。これに
より、テンションプーリ１５が常時第１ベルト１４の外
面に押圧することになる。

【０００９】回転軸１０に平板状で三角形状の切換部材
１６が揺動自在に支持され、該切換部材１６にプーリを
２枚同軸で一体回動自在に枢支した正転用クラッチプー
リ１７と、同じくプーリを２枚同軸で一体回動自在に枢
支した逆転用クラッチプーリ１８とを設けている。回転
軸１０の中継プーリ１１に冷却風供給ファン９がベアリ
ングを介して相対回転自在に支持され、冷却風供給ファ
ン９の基部に入力プーリ９ａが設けられており、この入
力プーリ９ａと切換部材１６の正転用及び逆転用クラッ
チプーリ１７，１８にわたって第２ベルト１９が懸けわ
たされている。そして、図８に示すように、切換部材１
６に固定された支持軸１７ａに正転用クラッチプーリ１
７が支持されている。これに対し、逆転用クラッチプー
リ１８の支持軸１８ａは、図９に示すように、ボルト２
１及びブラケット２２により切換部材１６の長孔１６ａ
に沿って位置調節自在に支持されており、正転用及び逆
転用クラッチプーリ１７，１８の間隔を微調整できるよ
うに構成している。

【００１０】以上の構造により、出力プーリ１２や第１
ベルト１４は図３に示す矢印の方向に常時回転してい
る。そして、切換部材１６を図３に示す正転位置Ａに揺
動操作すると、正転用クラッチプーリ１７が第１ベルト
１４の内面に紙面右側から押圧され、第１ベルト１４の
動力が正転用クラッチプーリ１７及び第２ベルト１９を
介して、入力プーリ９ａに正転用動力として伝達され、
冷却風供給ファン９及び入力プーリ９ａが図３の紙面時
計方向に正転駆動される。このように冷却風供給ファン
９が正転駆動される状態において、図２の実線の矢印に
示すように冷却風供給ファン９の吸引作用により外気が
冷却風として、ボンネット６の防塵網２０からラジエー
タ８を通りエンジン５側に流れるのであり、この状態が
通常の状態である。

【００１１】逆に、切換部材１６を図４に示す逆転位置
Ｂに揺動操作すると、逆転用クラッチプーリ１８が第１
ベルト１４の外面に紙面左側から押圧されて、第１ベル
ト１４の動力が逆転用クラッチプーリ１８及び第２ベル
ト１９を介して、入力プーリ９ａに逆転用動力として伝
達され、冷却風供給ファン９及び入力プーリ９ａが図４
の紙面反時計方向に逆転駆動される。このように冷却風
供給ファン９が逆転駆動される状態において、図２の二
点鎖線の矢印に示すように冷却風供給ファン９の吹き出
し作用により空気が前述とは逆に流れて、ラジエータ８
の表面及び防塵網２０（特に下側）に付着したゴミ等が
吹き飛ばされる。

【００１２】次に、冷却風供給ファン９用の切換部材１
６の揺動操作の構造について説明する。図６乃至図８に
示すように、切換部材１６の回転軸１０とは別位置に円
盤状の第１巻き取り部材２３が軸芯Ｐ１周りに回転自在
に支持されて、第１巻き取り部材２３を回転駆動する電
動モータ２４がギア減速機構等を介して備えられてお
り、切換部材１６にも半円盤状の第２巻き取り部材２５
が固定されている。ここで、電動モータ２４は図示しな
い制御手段によって、後述のように周期的な作動が行わ
れるべく制御されている。そして、第１巻き取り部材２
３のピン２３ａに接続されたワイヤ２６が、第２巻き取
り部材２５に巻回されて、切換部材１６の支持軸１７ａ
に接続されており、第１巻き取り部材２３のピン２３ａ
と切換部材１６とにわたってバネ２７が接続されてい
る。ここで、第１巻き取り部材２３、電動モータ２４、
制御手段、第２巻き取り部材２５、ワイヤ２６、バネ２
７は位置変更手段を構成している。

【００１３】図６に示す状態は、第１巻き取り部材２３
が切換部材１６の正転位置Ａに対応する角度に位置して
いる状態であり、バネ２７の引っ張り作用により切換部
材１６が正転位置に揺動操作されて、冷却風供給ファン
９が正転駆動されている状態である（図３参照）。この
状態でワイヤ２６が少したるんで、バネ２７の付勢力と
第１ベルト１４の張力とが釣り合っている。この場合、
バネ２７及びピン２３ａが第１巻き取り部材２３の軸芯
Ｐ１を紙面右側に越えて、バネ２７の付勢力により第１
巻き取り部材２３が紙面時計方向に回転させられようと
しているが、第１巻き取り部材２３を図６に示す角度で
止めるストッパー２９が設けられているので、バネ２７
の付勢力及びストッパー２９の作用により、第１巻き取
り部材２３が図６に示す角度に保持される。

【００１４】次に、電動モータ２４により第１巻き取り
部材２３を紙面反時計方向に約１８０度だけ回転駆動す
ると、ワイヤ２６が第１巻き取り部材２３に巻き取られ
ながら引き操作されて、切換部材１６及び第２巻き取り
部材２５も紙面反時計方向に揺動し、図７に示すように
切換部材１６が逆転位置Ｂに揺動操作されて、冷却風供
給ファン９が逆転駆動される（図４参照）。この図３か
ら図４に示すように、切換部材１６を正転位置Ａから逆
転位置Ｂに揺動操作すると、切換部材１６の揺動に伴っ
てバネ２７が切換部材１６側に引き操作されることにな
るが、これと同時にバネ２７が接続される第１巻き取り
部材２３のピン２３ａも切換部材１６側に移動（第１巻
き取り部材２３の直径の長さ程度）するので、切換部材
１６の正転位置Ａから逆転位置Ｂへの揺動操作に対して
バネ２７が大きな抵抗になることはない。

【００１５】逆に図７に示すように第１巻き取り部材２
３が切換部材１６の逆転位置Ｂに対応する角度に位置し
ている状態において、電動モータ２４により第１巻き取
り部材２３を紙面時計方向に約１８０度だけ回転駆動す
ると、ワイヤ２６が第１巻き取り部材２３から繰り出さ
れ、ピン２３ａの移動によりバネ２７が引き操作され
て、バネ２７の付勢力により切換部材１６及び第２巻き
取り部材２５も紙面反時計方向に揺動して、図３及び図
６に示すように切換部材１６が正転位置Ａに揺動操作さ
れるのである。

【００１６】次に、切換部材１６を図４及び図７の逆転
位置Ｂに揺動操作する場合のサイクルについて説明す
る。このサイクルでは図５に示すように、最初に設定時
間Ｔ２の間だけ切換部材１６が正転位置Ａに保持され、
次に設定時間Ｔ４をかけて切換部材１６が正転位置Ａか
ら逆転位置Ｂに揺動操作されるのであり、この間は冷却
風供給ファン９に動力は伝わらない。そして、切換部材
１６が設定時間Ｔ３の間だけ逆転位置Ｂに保持され、次
に設定時間Ｔ５をかけて切換部材１６が逆転位置Ｂから
正転位置Ａに揺動操作されて、周期Ｔ１の１回のサイク
ルを終了する。このサイクルの設定は、前述の制御手段
において、タイマ作動で順次なされるようにしている。

【００１７】以上のようなサイクルにおいて、冷却風供
給ファン９が正転駆動されている状態から冷却風供給フ
ァン９への動力を一度遮断することにより、図２に示す
ラジエータ８の表面に付着した比較的大きなゴミ等を、
機体の振動によりラジエータ８と防塵網２０との間の下
方に落とす。次に冷却風供給ファン９を逆転駆動するこ
とによって、ラジエータ８の表面に付着したゴミ等を吹
き飛ばすのである。図５に示すように、切換部材１６が
正転位置Ａから逆転位置Ｂに（又は逆に）揺動操作され
る設定時間Ｔ４、並びに、切換部材１６が逆転位置Ｂに
保持される設定時間Ｔ３をほぼ同じ長さとしており、切
換部材１６が正転位置Ａに保持される設定時間Ｔ２を、
前述の設定時間Ｔ３，Ｔ４よりも充分に長いものに設定
している。又、設定時間Ｔ４よりも設定時間Ｔ５の方を
後述のように長く設定している。

【００１８】次に、図５に示すサイクルで切換部材１６
を逆転位置Ｂに揺動操作する場合の流れについて説明す
る。図６に示すように、エンジン５の横側面にロータリ
式のポテンショメータ２８が固定されており、ポテンシ
ョメータ２８の回転式の検出軸にゴム製のローラ８ａが
固定されて、このローラ２８ａが第２巻き取り部材２５
の外周面に当て付けられている。これにより、ポテンシ
ョメータ２８の検出値によって切換部材１６の揺動位置
が連続的に検出されるのであり、ポテンショメータ２８
の検出値を微分処理することによって、切換部材１６の
作動速度が連続的に検出される。

【００１９】図５に示すように、切換部材１６の正転位
置Ａを最初の基準として（時点Ｃ１）、設定時間Ｔ２が
経過するまでは電動モータ２４へは操作電流は供給され
ず、切換部材１６は正転位置Ａに保持される。切換部材
１６が正転位置Ａに位置した状態で設定時間Ｔ２が経過
すると（時点Ｃ２）、電動モータ２４に対して逆転位置
Ｂ側への操作電流が供給され始めて、電動モータ２４及
びワイヤ２６により、切換部材１６が図３に示す正転位
置Ａから図４に示す逆転位置に揺動操作され始める。こ
の場合、図６に示すポテンショメータ２８の検出値の変
化率（切換部材１６の作動速度）は、前述の逆転位置Ｂ
側への操作電流に対応する変化率Ｄ１となっている。

【００２０】切換部材１６が図４の逆転位置Ｂ側に接近
して、逆転用クラッチプーリ１８が第１ベルト１４の外
面、つまり背面に押圧され始めると、第１ベルト１４の
張力が抵抗として切換部材１６及び電動モータ２４に掛
かり始める。第１ベルト１４の張力の抵抗により、ポテ
ンショメータ２８の検出値の変化率の絶対値（切換部材
１６移動速度）が低下して設定値Ｄ２に達すると（時点
Ｃ３）、逆転用クラッチプーリ１８が第１ベルト１４の
外面に充分な力で押圧されて、冷却風供給ファン９が逆
転駆動される第２状態としての逆転位置Ｂに切換部材１
６が達したと判断されて（図５参照）、電動モータ２４
に対する逆転位置Ｂ側への操作電流が遮断される（時点
Ｃ４）。これにより、電動モータ２４が停止して切換部
材１６の逆転位置Ｂ側への揺動操作を終了する。

【００２１】次に切換部材１６が逆転位置Ｂに位置した
状態で設定時間Ｔ３が経過すると（時点Ｃ５）、電動モ
ータ２４に対して正転位置Ａ側への操作電流が供給され
始めて、電動モータ２４及びバネ２７により切換部材１
６が図４に示す逆転位置Ｂから、図３に示す正転位置Ａ
側に揺動操作され始める。この場合、図５に示すポテン
ショメータ８の検出値の変化率（切換部材１６の移動速
度）は、前述の正転位置Ａ側への操作電流に対応する変
化率Ｄ１まで上昇させた後ただちに減速し、一時的に停
止させる。そして、停止させた後ただちに正転位置Ａ側
への操作電流を再び電動モータ２４に供給する。切換部
材１６が図３の正転位置Ａ側に接近して、正転用クラッ
チプーリ１７が第１ベルト１４の内面、つまり腹面に押
圧され始めると、第１ベルト１４の張力が抵抗として切
換部材１６及び電動モータ２４に掛かり始める。第１ベ
ルト１４の張力の抵抗により、ポテンショメータ２８の
検出値の変化率の絶対値（切換部材１６移動速度）が設
定値Ｄ２に達するとただちに減速し（時点Ｃ６）、正転
用クラッチプーリ１７が第１ベルト１４の内面に充分な
力で押圧されて、冷却風供給ファン９が正転駆動される
第１状態としての正転位置Ａに切換部材１６が達したと
判断されて（図５参照）、電動モータ２４に対する正転
位置Ａ側への操作電流が遮断される（時点Ｃ７）。これ
により、電動モータ２４が停止して切換部材１６の正転
位置Ａ側への揺動操作を終了する。（以上、減速手段に
相当）

【００２２】図５に示すように、切換部材１６の正転位
置Ａから逆転位置Ｂへの揺動操作（時点Ｃ２から時点Ｃ
４）、及び逆転位置Ｂから正転位置Ａへの揺動操作（時
点Ｃ５から時点Ｃ７）において、図６のポテンショメー
タ２８の検出値により、切換部材１６の揺動位置を連続
的に検出している。これにより、切換部材１６の正転位
置Ａから逆転位置Ｂへの揺動操作途中において、ポテン
ショメータ２８の検出値が図４の逆転位置Ｂに対応する
ような検出値にまだ達していないのに、ポテンショメー
タ２８の検出値の変化率が設定値Ｄ２以下にまで低下す
ると、正転位置Ａから逆転位置Ｂへの揺動操作途中で切
換部材１６が停止したと判断できる。従って、このよう
な場合には警報ブザー（図示せず）が作動して、作業者
に異常を知らせるように構成している。

【００２３】逆に、切換部材１６の逆転位置Ｂから正転
位置Ａへの揺動操作途中において、ポテンショメータ２
８の検出値が図３の正転位置Ａに対応するような検出値
にまだ達していないのに、切換部材１６が最終的に停止
したままであると、逆転位置Ｂから正転位置Ａへの揺動
操作途中で切換部材１６が停止したままであると判断で
きる。従って、このような場合にも警報ブザー（図示せ
ず）が作動して、作業者に知らせるように構成してい
る。

【００２４】〔別実施例〕 上記実施例では減速手段によって、正転用及び逆転用
クラッチプーリ１７，１８を第２状態から第１状態への
移動経路途中で一時的に停止するところまで減速したも
のを示したが、途中で停止するのでなく、所定の低速状
態まで減速するようにしても良い。

【００２５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインを示す全体側面図

【図２】コンバインのボンネット付近を示す縦断正面図

【図３】正転状態の切換部材、第１ベルト及び第２ベル
ト等を示す側面図

【図４】逆転状態の切換部材、第１ベルト及び第２ベル
ト等を示す側面図

【図５】切換部材の揺動位置、モータへの操作電流、ポ
テンショメータの検出値の変化率の経時的な変動の様子
を示すグラフ

【図６】正転状態の切換部材、第１及び第２巻き取り部
材等を示す側面図

【図７】逆転状態の切換部材、第１及び第２巻き取り部
材等を示す側面図

【図８】切換部材、第１及び第２巻き取り部材等を示す
縦断正面図

【図９】切換部材における逆転用クラッチプーリの支持
構造を示す断面図

【符号の説明】

５ エンジン ８ ラジエータ ９ 冷却風供給ファン ９ａ 入力プーリ １１ 中継プーリ １２ 駆動プーリ １４ 第１ベルト １７ 正転用クラッチプーリ １８ 逆転用クラッチプーリ １９ 第２ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（５）で回転駆動される駆動プ
   ーリ（１２）と中継プーリ（１１）とに第１ベルト（１
   ４）を懸けわたすとともに、ラジエータ（８）用の正逆
   転自在な冷却風供給ファン（９）に回動動力を伝達する
   ベルト伝動機構を、前記冷却風供給ファン（９）に連動
   連結する入力プーリ（９ａ）と正転用クラッチプーリ
   （１７）と逆転用クラッチプーリ（１８）とにわたって
   第２ベルト（１９）を懸けわたして構成し、かつ、前記
   正転用クラッチプーリ（１７）が前記第１ベルト（１
   ４）と連動回転するべく該第１ベルト（１４）のベルト
   腹面に押圧接触する第１伝動状態と、前記逆転用クラッ
   チプーリ（１８）が前記第１ベルト（１４）と連動回転
   するべく該第１ベルト（１４）のベルト背面に押圧接触
   する第２伝動状態とに切換自在に、前記正転用クラッチ
   プーリ（１７）及び逆転用クラッチプーリ（１８）を一
   体的に位置変更する位置変更手段を設けた作業機の冷却
   風供給ファンの逆転駆動機構であって、 前記正転用クラッチプーリ（１７）及び逆転用クラッチ
   プーリ（１８）を、前記第２伝動状態から第１伝動状態
   へ移動させる中間での移動速度を一時的に減速する減速
   手段を設けてある作業機の冷却風供給ファンの逆転駆動
   機構。