JP2010285903A - コンバインのｅｇｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】刈取部４で刈取った穀稈を脱穀部５へ搬送し、脱穀部５で選別しながら穀粒を回収すべく構成し、更に脱穀部５の横側方にエンジン装置９を配設したコンバイン１において、エンジン装置９のＥＧＲクーラ３８を適切な位置に配置する。
【解決手段】エンジン装置９は、エンジンブロック２９の一側方に排気マニホールド３３と吸気マニホールド３４の間に、ＥＧＲクーラ３８を具備したＥＧＲ装置を介設し、しかもＥＧＲクーラ３８は、エンジンブロック２９と脱穀部５の間に配置した。
【選択図】図４

Description

この発明は、多気筒用インジエクタに燃料を供給するコモンレールを備えたエンジンブロックから排出される排気ガスの一部を、エンジンブロックに還流するＥＧＲ装置において、ＥＧＲ冷却のためのＥＧＲクーラの配設位置に関する。

従来、コンバインの原動機部には、燃焼排気ガスを還流するためのいわゆるＥＧＲ装置が設けられている。すなわち、多気筒用インジエクタに燃料を供給するコモンレールを備えたエンジンブロックから排出される排気ガスの一部を還流して再度エンジンブロック内に戻すＥＧＲ装置が設けられている。

かかるＥＧＲ装置は、コモンレールと相俟って排気ガス規制の問題や燃焼効率、燃費低減の課題に貢献するものであり、特に大型のコンバインにおいて採用されてきた。

そして、特許文献１に示すように、ＥＧＲ装置を有したエンジンにおいて、ＥＧＲクーラとそれに付設する吸気管やＥＧＲ弁ケースや逆止弁などとの連設を可撓管を用いることなく、接撓し、製造ラインでの組立作業を円滑に行えるようにした技術が開示されている。

また、特許文献２に示すように排気合流通路と吸気分配通路との間にＥＧＲクーラを介在させたエンジンにおいて、ＥＧＲクーラをシロンダブロックの横側方で前後方向に架設し、その真上に排気合流通路壁を位置させて、排気合流通路の過熱によるＥＧＲクーラの損傷を抑制するようにし、また、エンジン冷却ファンが有効にＥＧＲガス導出管に吹き当たるようにしてＥＧＲクーラの機能を高めるようにした技術が開示されている。

また、特許文献３に示すように、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを隣合せに配置すると共にＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを吸気分配通路壁に沿って配置するように構成することにより、エンジンを小型化することができ、吸気分配通路やエンジン等の過熱によるＥＧＲクーラの損傷を可及的に抑制することができる技術が開示されている。

特開２００５−２７３６１０号公報 特開２００７−９２５９５号公報 特開２００８−７５６３２号公報

かかる従来の特許文献１、２、３に記載のＥＧＲ装置及びＥＧＲクーラに関する技術は、エンジンに特有の技術として開示されたものであり、コンバインのエンジン装置においてＥＧＲクーラをどの位置に配置するか及びその配置によってコンバインの構造や機能に対していかなるメリットを生起するか等の具体的な技術は一切開示がなく、特に、コンバインのエンジン装置の外形及びその配置に特有の技術との関連を示すものではない。

そこで、上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、刈取り部で刈取った穀稈を脱穀部へ搬送し、該脱穀部で選別しながら穀粒を回収すべく構成すると共に、該脱穀部の横側方にエンジン装置を配設したコンバインにおいて、エンジン装置の一側方で排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に、ＥＧＲクーラを具備したＥＧＲ装置を介設し、しかもＥＧＲクーラは、エンジンと脱穀部との間に配置した。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンバインのＥＧＲ装置において、ＥＧＲクーラは、エンジンの背後でフライホイールの上方に形成された空間に配設したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ＥＧＲクーラをエンジンブロックと脱穀部との間に配置したことにより、エンジンブロックと脱穀部との間の空間に面してＥＧＲクーラを介設することができることになり、かかる空間からの放熱機能を利用してＥＧＲクーラの冷却機能をより向上することができると共に、ＥＧＲクーラを外部からの衝撃に対して可及的に保護することができる効果がある。

請求項２の発明によれば、ＥＧＲクーラはエンジンブロックの背後でフライホイールの上方に形成された空間に配設したので、本来、フライホイールがエンジンブロックの側面から突出状に設けられるとその上方は一定空間が形成されることになり、その一定空間にＥＧＲクーラを配設することができることになり、不要の空間を有効に利用し得ると共に、ＥＧＲクーラはＥＧＲパイプの中途に一定の容積を有したケースとして形成されるため、エンジンブロック側面のフライホイール上方の空間を占拠する状態で配置するとかかる空間を冷却用の空間として利用することができ、ＥＧＲクーラの冷却機能を更に向上することができ、循環排ガスの冷却効率を上げることができ、更には、エンジン装置全体をコンパクトに集約化できる効果を有する。

本発明のコンバインのＥＧＲ装置が使用されるコンバインの構成を示す右側面図である。 本発明のコンバインのＥＧＲ装置が使用されるコンバインの構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインのＥＧＲ装置を取り付けたエンジン装置の正面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインのＥＧＲ装置を取り付けたエンジン装置の左側面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインのＥＧＲ装置を取り付けたエンジン装置の右側面図である。

以下、本発明の実施形態に係るコンバインのＥＧＲ装置を、図面を用いて詳細に説明する。

まず、本発明のエンジン装置が使用されるコンバイン１の全体構成について説明する。
図１はコンバイン１の構成を示す右側面図であり、図２はコンバイン１の構成を示す平面図である。コンバイン１は、機体フレーム２に固定された走行部３、刈取部４、脱穀部５、選別部６、穀粒貯留部７、排藁処理部８、穀粒排出装置２２、エンジン装置９及び操縦部１０を備えている。以下の説明において、コンバイン１の進行方向を前側とし、進行方向に対して右側、左側及び後側とする。

走行部３は、機体フレーム２の下部に設置されている。走行部３は、左右一対のクローラを有するクローラ式走行装置１１を備え、機体を前進又は後退方向に走行させることができるように構成されている。

刈取部４は、機体フレーム２の前端部に対して昇降可能に設置されている。刈取部４は、分草具１２、掻込リール１３、切断装置１４、搬送装置１５等を備えている。分草具１２は圃場の穀稈を分草し、掻込リール１３は分草後の穀稈を掻込み、切断装置１４は掻込後の穀稈の株元を切断し、搬送装置１５は切断後の穀稈を脱穀部５へ搬送できるように構成されている。

脱穀部５は、機体フレーム２の左側であり刈取部４の後方に設置されている。脱穀部５は図示しない扱胴及び受網（コンケーブ）等を備えている。脱穀部５は、搬送された穀稈を後方に送りながら脱穀し、脱穀物を漏下させることができるように構成されている。

選別部６は、機体フレーム２の左側であって脱穀部５の下方に設置されている。選別部６は、揺動選別装置、風選別装置、穀粒搬送装置２０等を備えている。揺動選別装置は脱穀部５から漏下した脱穀物を揺動により穀粒や藁屑等の選別し、風選別装置は揺動選別後の穀粒と藁屑等に風選別し、穀粒搬送装置２０は選別した穀粒を穀粒貯留部７に搬送することができるように構成されている。

穀粒貯留部７は、機体フレーム２の右側前後中央部であって、脱穀部５及び選別部６の右側に設置されている。穀粒貯留部７は、穀粒タンク２１等を備えて、選別部６から搬送される穀粒を穀粒タンク２１に貯留することができるように構成されている。穀粒排出装置２２は穀粒タンク２１に接続し、穀粒タンク２１から穀粒を機体に対して任意の方向に排出可能に構成されている。

穀粒排出装置２２は、その基部がエンジン装置９後方の収納室２３に設置されている。穀粒排出装置２２は、その基部を回転軸として水平方向の任意の角度に回転可能に設置され、穀粒タンク２１に貯留された穀粒を機体外の任意の方向に排出可能に構成されている。

排藁処理部８は、機体フレーム２の左側後端部であって脱穀部５の下方、かつ選別部６の後方に設置されている。排藁処理部８は、スプレッダを備えている。スプレッダは脱穀部５から脱穀済みの穀稈を排藁として圃場へ均一に拡散放出可能に構成されている。

エンジン装置９は、機体フレーム２の右側後部であって、穀粒貯留部７の後方であり脱穀部５の右方に設置されている。エンジン装置９の右側はエンジンカバー８１により覆われている。エンジンカバー８１の上部には外気取入口８２が開口し、その機体側には図示しない除塵装置が設置されている。図４に記載の冷却ファン６６が回転する場合にエンジンルーム内に吸気される外気の除塵処理が施される。エンジン装置９は、ディーゼルエンジンからなるエンジンブロック２９とエンジンブロック２９の上部に配置された冷却ユニット３０から構成されている。エンジン装置９は、コンバイン１の移動や、刈取部４、脱穀部５等を駆動させることができるように構成されている。

操縦部１０は、機体フレーム２の右側前部であって、穀粒貯留部７の前方に設置されている。操縦部１０は、ステアリングハンドル、変速レバー等を含む操作具、操縦席、キャビン等を備えている。操縦席は操作者が着座することができ、キャビンは操縦席を囲むように構成されている。

コンバイン１は、操作者の操作によりエンジン装置９からの動力を走行部３、刈取部４、脱穀部５、選別部６、排藁処理部８等に伝達可能に構成されている。コンバイン１は、走行部３により移動しながら刈取部４により圃場の穀稈を刈取り、搬送装置１５により穀稈を脱穀部５に搬送し、脱穀部５により穀稈から脱穀物を脱穀し、選別部６により藁屑と穀粒を選別し、選別した穀粒を穀粒貯留部７に貯留できるように構成されている。

次に、本発明の実施形態に係るコンバイン１のＥＧＲ装置が使用されるエンジン装置９の構成を詳細に説明する。
図３はエンジン装置９の正面図であり、図４はエンジン装置９の左側面図であり、図５はエンジン装置９の右側面図である。エンジン装置９は、穀粒タンク２１の後端側であり、穀粒搬送装置２０の右側面側に配置されている。エンジン装置９は、エンジンブロック２９と冷却ユニット３０を備え、機体フレーム２の上に設置されている。冷却ユニット３０は、エンジンブロック２９の上方であり、箱型架台２８に設置されている。

エンジンブロック２９は、出力軸であるクランク軸３２がコンバイン１の前後方向に対して直交する方向を向いている。エンジンブロック２９は、シリンダブロック３１と、シリンダブロック３１の上部前方に設置される排気マニホールド３３と、シリンダブロック３１の上部後方に設置される吸気マニホールド３４と、シリンダブロック３１の吸気マニホールド３４側に設置されるコモンレール３５及び燃料フィルタ６４と、シリンダブロック３１の下部に設置されるオイルパン３９を備えている。

クランク軸３２はシリンダブロック３１の両側面から突出し、左側面の突出部にはフライホイール３６とプーリ３７ａが、右側面の突出部にはプーリ３７ｂが回転可能に装着されている。フライホイール３６の上部には排気ガス再生循環用のＥＧＲクーラ３８が配置されている。ＥＧＲクーラ３８は、エンジンブロック２９の左側面であり、フライホイール３６上部の脱穀部５側に配置されている。ＥＧＲクーラ３８は、ＥＧＲバルブ６５と共にＥＧＲ装置を構成している。ＥＧＲクーラ３８は、排気マニホールド３３とＥＧＲバルブ６５との間に設置され、排気マニホールド３３からの再循環排気ガスを冷却し、ＥＧＲバルブ６５を介して吸気マニホールド３４に供給する。

このように、ＥＧＲクーラ３８をフライホイール３６の上部空間に配設し、しかもコンバイン１の脱穀部５側に開放設置したので、ＥＧＲクーラ３８の冷却機能を向上させることができるとともに、外部からの衝撃に対しても可及的に保護することができる。また、フライホイール３６の上部空間に設置したので、エンジン装置９の全体をコンパクトに集約化できる。

基台４４は、エンジンブロック２９前方の機体フレーム２に設置されている。基台４４の上端部にはプーリが軸支され、Ｖベルトによりプーリ３７ａと連結してディーゼルエンジンの回転を伝達可能に構成されている。

シリンダブロック３１の前面上部には過給機４０が固設されている。過給機４０は、ブロイラホイールを内蔵するコンプレッサケース４２と、タービンホイールを内蔵するタービンケース４３とを備え、シリンダブロック３１に対してコンプレッサケース４２が左側、タービンケース４３が右側に配置されている。過給機４０は、排気ガス圧を利用して吸気ガスを加圧する。

コンプレッサケース４２に接続される第一吸気管５３はエアクリーナ５２に連通し、更に吸気ダクト５１を介してプレクリーナ５０に連通する。第一吸気管５３及びエアクリーナ５２は冷却ユニット３０の左側面外方、即ち脱穀部５側に設置されている。タービンケース４３に排気ガス取入管５９と排気管５７ａが接続されている。排気ガス取入管５９は排気マニホールド３３に連通し、ディーゼルエンジンの排気ガスを取り出す。排気管５７ａには、ディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵するＤＰＦケース５８が連通し、更に排気管５７ｂを介してマフラー５６、更にテールパイプ５５に連通する。ＤＰＦケース５８は冷却ユニット３０の前方外側面に設置され、マフラー５６は、エアクリーナ５２の上部であり、冷却ユニット３０の左側面と脱穀部５との間に設置されている。なお、ＤＰＦケース５８は、マフラー５６により置き換えることができる。

排気マニホールド３３からの排気は、排気ガス取入管５９を通して過給機４０のタービン側に導入される。過給機４０から排出される排気ガスは、排気管５７ｂを介してＤＰＦケース５８に導入され、排気管５７ａ、マフラー５６及びテールパイプ５５を介して大気に放出される。吸気ガス（大気）は、プレクリーナ５０、吸気ダクト５１、エアクリーナ５２、第一吸気管５３を介して過給機４０のタービン側に導入される。

次に、冷却ユニット３０の構成について説明する。
冷却ユニット３０はエンジンブロック２９の上部の箱型架台２８に設置されている。箱型架台２８は、左右側を開放した四辺枠体より構成されており、四辺枠体内の空間に冷却ユニット３０を収納してエンジンブロック２９より区画した冷却空間を形成している。

冷却ユニット３０は、冷却ファン６６、ラジエータ６８、インタークーラ６２、オイルクーラ７１、燃料クーラ４９を備えている。冷却ファン６６は冷却ユニット３０の左側、つまり脱穀部５側に配置されている。ラジエータ６８は、冷却ファン６６の右側に対面して配置されている。オイルクーラ７１はラジエータ６８の右側面の上部に対面して設置されている。インタークーラ６２はオイルクーラ７１の右側面の下方前方に対面して配置されている。燃料クーラ４９は、オイルクーラ７１の右側面の下方後方に対面し、インタークーラ６２と並列に配置されている。

これらの各種冷却手段は、上下面及び前後面に設置した図示しないシュラウド、エンジンカバー８１及び左側面に設置した冷却部カバー６７に囲まれている。エンジンカバー８１は、冷却ユニット３０の右側面の対応する箇所に外気取入口８２が開口し、冷却部カバー６７は、冷却ファン６６の対応する箇所に冷却風放出口７６が開口している。

冷却ファン６６は、箱型架台２８の上部左側面に設けた梁部に回転可能に軸支されている。冷却ファン６６は、ファン側プーリ４８と基台４４のプーリ４６間に設けたＶベルト、及び、基台４４のプーリ４６とクランク軸３２のプーリ３７ａ間に設けたＶベルト４５を介してエンジンブロック２９からの回転動力により回転する。冷却ファン６６の回転により、エンジンカバー８１に設けた外気取入口８２から空気を吸引し、この吸引した空気が冷却ユニット３０の側壁等に設けた冷却部カバー６７に案内されて各種冷却手段を冷却し、左側面に開口する冷却風放出口７６から放出される。更に、放出された冷却風は脱穀部５とエンジン装置９の間隙を通して機体下部に導かれる。

ラジエータ６８は、エンジンブロック２９の周囲を循環する冷却水の熱を放出する。エンジンブロック２９の右側面の中央上部には冷却水を吐出するための冷却水吐出口７４が設置されている。冷却水第一配管６９は、一端を冷却水吐出口７４に連結し他端をラジエータ６８上部の冷却水取入口に連結している。冷却水第二配管７０は、一端をラジエータ６８下部の冷却水取出し口に連結し、他端をエンジンブロック２９の右側面の中央部に設けられた冷却水流入口７７に連結している。冷却水第一配管６９は、冷却ユニット３０の前方内側面に沿って立設し、上面近傍で屈曲して後方に延長し、ラジエータ６８上部の冷却水取入口に連通している。

オイルクーラ７１は、各種の油圧シリンダ用オイルからなる作動油を冷却する。オイルクーラ７１は、作動油取入口７３から加熱した作動油を流入し、冷却された作動油を作動油排出口７２から排出する。作動油取入口７３及び作動油排出口７２はオイルクーラ７１の前方端面に設置されている。

インタークーラ６２は、過給機４０により圧縮された吸気と排気の混合ガスを冷却して吸気マニホールド３４へ供給する。第一過給管６１は、一端を過給機４０のコンプレッサケース４２に連結し、他端をインタークーラ６２の混合ガス流入口に連結する。第一過給管６１は、コンプレッサケース４２から冷却ユニット３０とエンジンブロック２９との間をエンジンブロック２９の左側面から右側面方向に水平に延長し、インタークーラ６２の前方底部に設けられた混合ガス流入口に連結する。

第二過給管６３は、一端をインタークーラ６２の底部に設けられた混合ガス排出口に連結し、屈曲して冷却ユニット３０とエンジンブロック２９との間を後方水平方向に延長し、更に下方に屈曲してＥＧＲ装置の混合ガス流入口に連結する。

燃料クーラ４９は、コモンレール３５に供給する燃料を冷却する。図示しないフィードポンプは、燃料タンクから燃料を汲み上げて燃料クーラ４９に送出する。燃料クーラ４９は、後側面の下部に設置された燃料流入口７８から燃料を流入し、後方の側面上部に設置された燃料送出口７９から燃料を流出させる。

以上のとおり、本発明においては、ＥＧＲクーラ３８をエンジンブロック２９のフライホイール３６の上部空間であり、脱穀部５側に設置したことにより、ＥＧＲクーラ３８の冷却機能を向上させることができるとともに、エンジン装置９全体をコンパクトに構成することができる。

なお、本実施形態において、各種冷却手段を冷却ユニット３０に集約し、エンジンブロック２９の上部に設置したが、これに限定されない。冷却ファンやラジエータをエンジンブロックの左側面に設置してもよいし、その他の冷却手段をエンジンブロックの周囲に設置してもよい。

１ コンバイン
２ 機体フレーム
３ 走行部
４ 刈取部
５ 脱穀部
６ 選別部
７ 穀粒貯留部
８ 排藁処理部
９ エンジン装置
１０ 操縦部
２９ エンジンブロック
３０ 冷却ユニット
３３ 排気マニホールド
３４ 吸気マニホールド
３５ コモンレール
３８ ＥＧＲクーラ
６５ ＥＧＲバルブ

Claims (2)

1. 刈取り部で刈取った穀稈を脱穀部へ搬送し、該脱穀部で選別しながら穀粒を回収すべく構成すると共に、該脱穀部の横側方にエンジン装置を配設したコンバインにおいて、エンジン装置の一側方で排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に、ＥＧＲクーラを具備したＥＧＲ装置を介設し、しかもＥＧＲクーラは、エンジンと脱穀部との間に配置したことを特徴とするコンバインのＥＧＲ装置。
2. ＥＧＲクーラは、エンジンの背後でフライホイールの上方に形成された空間に配設したことを特徴とする請求項１に記載のコンバインのＥＧＲ装置。

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