JP5640693B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、コンバインに関する。

従来コンバインは、特許文献１に示すように、機体メインフレームの上部に脱穀装置を搭載し、この脱穀装置の側方に操縦席とエンジンを設け、走行装置で圃場を走行しながら、機体前方に設けた刈取装置で穀稈を刈取って搬送し、脱穀装置に穀稈を供給して脱穀する。刈取収穫作業中は略常時脱穀装置に穀稈が供給されており、この脱穀処理に必要な駆動力を発生させるエンジンは高負荷状態で稼動される。従って、ラジエータによりエンジンの過昇温を防止している。

また、刈取収穫作業中は、刈取装置の刈取搬送中の穀稈から発生した藁屑や砂埃などの塵埃が、走行風で後方へ巻き上がる。そのため、エンジンルームの外側に防塵網を設けて、この防塵網の内側にラジエータを設けることで、塵埃によるラジエータの目詰まりを防止している。

特願２００３−４１９７４１号公報

本発明は、エンジンの冷却効率を向上しながらも、塵埃による冷却能力の低下を招く虞のないコンバインを提供することを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、機体フレーム（１）の下側に走行装置（４０）を設け、機体フレーム（１）の前側には刈取装置（４２）を設け、機体フレーム（１）の上側にエンジン（２）を搭載し、該エンジン（２）の外側にサブラジエータ（５）を設け、該サブラジエータ（５）の外側に第二濾過体（５９ａ）を設け、エンジン（２）の前側には前記サブラジエータ（５）よりも機体内側に偏倚させてメインラジエータ（３）を設け、該メインラジエータ（３）の外側に第一濾過体（５８ａ）を設け、前記メインラジエータ（３）の内側に前記第一濾過体（５８ａ）から外気を導入してメインラジエータ（３）を冷却するメイン冷却ファン（１９）と、前記第一濾過体（５８ａ）の内側から外側に送風して第一濾過体（５８ａ）の外面に付着した塵埃を除去するメイン除塵ファン（３８）を設け、前記サブラジエータ（５）の内側にはサブ冷却ファン（２０）を設け、前記エンジン（２）の左右両側に突出させた回転駆動力を出力するクランク軸（２１）の機体外側の端部から前記サブ冷却ファン（２０）を駆動し、クランク軸（２１）の機体内側の端部からエンジン（２）を迂回して前記メイン冷却ファン（１９）及びメイン除塵ファン（３８）を駆動する伝動経路を設け、前記メイン冷却ファン（１９）への伝動経路中には、前記エンジン（２）から前記メイン冷却ファン（１９）への回転駆動力を接続及び遮断する冷却用クラッチ（４７）を備え、前記エンジン（２）の回転駆動力をクランク軸（２１）とは反対の回転方向で前記メイン除塵ファン（３８）へ伝達する伝動経路中には、前記エンジン（２）から前記メイン除塵ファン（３８）への回転駆動力を接続及び遮断する除塵用クラッチ（４９）を備え、前記冷却用クラッチ（４７）と前記除塵用クラッチ（４９）のうちのいずれか一方のクラッチを、電動モータの作動によって択一的に接続する構成としたことを特徴とするコンバインとした。

請求項２に記載の発明は、機体側面視におけるサブラジエータ（５）の投影面積よりも、機体側面視におけるメインラジエータ（３）の投影面積を大きく設定したことを特徴とする請求項１記載のコンバインとした。

請求項３に記載の発明は、前記サブ冷却ファン（２０）の回転軸心位置を、前記メイン冷却ファン（１９）の回転軸心位置よりも高い位置に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のコンバインとした。

請求項４に記載の発明は、前記サブラジエータ（５）を機体フレーム（１）の外端部よりも左右方向外側に配置したことを特徴とする請求項１又は２又は３記載のコンバインとした。

請求項５に記載の発明は、前記サブラジエータ（５）及びサブ冷却ファン（２０）を機体フレーム（１）上に設けたラジエータ支持台（４）に一体的に取り付け、該ラジエータ支持台（４）を機体フレーム（１）に対して着脱可能な構成としたことを特徴とする請求項１から４いずれか一項に記載のコンバインとした。

請求項６に記載の発明は、前記ラジエータ支持台（４）をエンジン（２）の後方の部位に配置したことを特徴とする請求項５記載のコンバインとした。

請求項１記載の発明によると、メインラジエータ（３）及びサブラジエータ（５）によって冷却水の冷却を行うので、冷却効率が向上するとともに、エンジン（２）から駆動力を出力するクランク軸（２１）の機体内側端部からエンジン（２）を迂回してメイン冷却ファン（１９）を駆動する駆動経路を設け、メインラジエータ（３）をサブラジエータ（５）よりも機体内側に偏倚させて配置したので、刈取装置（４２）から発生し、浮遊しながら後方へ流れる塵埃や藁屑がメインラジエータ（３）の外側に設けた第一濾過体（５８ａ）に付着し難く、第一濾過体（５８ａ）に塵埃等が付着することによるメイン冷却ファン（１９）の吸気風量の低下を防止して、メインラジエータ（３）の冷却効率を維持することができる。
また、メイン冷却ファン（１９）を駆動して、第一濾過体（５８ａ）から外気を導入し、メインラジエータ（３）を冷却するとともに、メイン除塵ファン（３８）を駆動する状態に切換えて、第一濾過体（５８ａ）の内側から外側に送風して第一濾過体（５８ａ）の外面に付着する塵埃を除去することができ、メインラジエータ（３）の冷却効率を高めることができる。

請求項２記載の発明によると、上記請求項１記載の発明による効果に加え、機体側面視においてサブラジエータ（５）の投影面積よりもメインラジエータ（３）の投影面積を大きく設定したので、エンジン（２）よりも前方に配置されることで、このエンジン（２）の熱の影響を受けにくいメインラジエータ（３）により、冷却水を効率的に冷却することができ、更に効果的にエンジン（２）を冷却することができる。

請求項３記載の発明によると、上記請求項１又は２記載の発明による効果に加え、サブ冷却ファン（２０）の回転軸心位置を、前記メイン冷却ファン（１９）の回転軸心位置よりも高い位置に設定したので、比較的塵埃の少ない高い位置でサブ冷却ファン（２０）の冷却風導入を行い、第二濾過体（５９ａ）に付着する塵埃によるサブラジエータ（５）の冷却効率の低下を防ぐことができ、エンジン（２）の冷却効率を更に高めることができる。

請求項４記載の発明によると、上記請求項１又は２又は３記載の発明による効果に加え、サブラジエータ（５）を機体フレーム（１）の外端部よりも左右方向外側に配置したので、メンテナンス作業時に冷却水の排水を行うにあたって、冷却水が機体フレーム（１）にかからず、能率的に排水作業を行うことができ、メンテナンス作業の能率が向上する。

請求項５記載の発明によると、請求項１から４いずれか一項に記載の発明による効果に加え、ラジエータ支持台（４）を取り外すことによって、エンジン（２）の側方を開放することができ、エンジン（２）のメンテナンス作業の能率が向上する。

請求項６記載の発明によると、上記請求項５記載の発明の効果に加え、ラジエータ支持台（４）を機体フレーム（１）に取付けたまま、エンジン（２）機体前方部位のメンテナンスを行うことができ、メンテナンス作業の能率がより一層向上する。

ラジエータの側面図である。 ラジエータとエンジンの平面図である。 ラジエータの平面図である。 動力伝動線図である。 コンバインの側面図である。 コンバインの平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
図６及び図７に示すように、本発明を実施するコンバインは、機体フレ−ム１の下側に走行装置４０を設け、機体フレーム１の上側に脱穀装置４１を設け、脱穀装置４１の前側に刈取装置４２を設け、脱穀装置４１の右側に該脱穀装置４１で脱穀された穀物を貯留するグレンタンク４３を設け、グレンタンク４３の前側にレバー形状の変速操作具等を備えた操縦部４４を設け、グレンタンク４３の後側には穀物を外部へ排出する排出装置４５を設けて構成する。

グレンタンク４３の前側下部には機体フレーム１上にエンジン２を搭載している。
図２は、機体の平面図で右側が機体前方となり、図に示す如く、エンジン２の前方位置の操縦部４４下部にメインラジエータ３を搭載し、エンジン２の外側方部位の、エンジン２の前後方向中央よりも後方に偏倚した位置にラジエータ支持台４をボルトとナットで着脱可能に機体フレーム１に取り付け、このラジエータ支持台４にサブラジエータ５を取り付ける。メインラジエータ３の外側方はラジエータカバー５８で覆い、サブラジエータ５の外側方は原動室カバー５９で覆っている。ラジエータカバー５８には第一濾過体５８ａ、原動室カバー５９には第二濾過体５９ａを設けている。

メインラジエータ３の側方投影面積をサブラジエータ５のそれよりも大きくしている。エンジン２が発生させる熱の影響が少ないメインラジエータ３によって効果的に冷却し、エンジン２の側方に設けたサブラジエータ５で更に冷却効果を高めることができる。

メインラジエータ３の上部流入口３ｕとサブラジエータ５の上部流入口５ｕは、略同じ高さに位置し、低い位置のエンジン２側の冷媒流出口３５から第一流出パイプ１１と上合流管８と経て前後に分流して、直線的に上り傾斜した第二流出パイプ１２で上部流入口３ｕに繋ぎ、同じく直線的に上り傾斜した第三流出パイプ１３で上部流入口５ｕに繋いでいる。この構成で、気泡がメインラジエータ３とサブラジエータ５の内部で冷媒の流れを妨げることが無い。

また、メインラジエータ３の下部流出口３ｄは、第一流入パイプ１４で下合流管９に繋ぎ、サブラジエータ５の下部流出口５ｄは第二流入パイプ１５で下合流管９に繋ぎ、下合流管９で合流して第三流入パイプ１６でエンジン２側の冷媒流入口３６に繋いでいる。下合流管９は、図１の実施例では第一流入パイプ１４と第二流入パイプ１５の傾斜部分に下合流管９を設けているので気泡が溜まることが無いが、別実施例として、機体フレーム１の外側で配管の最下に位置して下合流管９を設け、この下合流管９にドレンコック１０を設けて受皿へ冷媒を完全に抜くようにすることが出来る。

なお、上合流管８と下合流管９は、エンジン２の近くに配置することで、配管を短くして、メインラジエータ３とサブラジエータ５に冷媒が分配されて効率的に冷却する。
エンジン２の前側側面には、油圧ポンプ６やスタータ１７を装着しているが、メインラジエータ３がエンジン２よりも前側に位置しているためにメンテナンスの作業を行い易い。

エンジン２の上部に設けるエアークリナー１８での吸引エアーは、エアー吸引ホース７でサブラジエータ５の背面側に導いている。このサブラジエータ５の背面側のタービン２９やオルタネータ３０のメンテナンスを行う際には、ラジエータ支持台４ごと機体フレーム１から取り外して作業を行う。その際にサブ吸引ファン２０の駆動プーリやテンションプーリをラジエータ支持台４に取り付けて、伝動ベルトを外すだけでラジエータ支持台４とともにサブラジエータ５を取り外せる。

メインラジエータ３は機体フレーム１の最外側位置よりも内側に設け、サブラジエータ５は機体フレーム１の外側に設けている。したがって、原動部の整備作業において、各冷媒配管と、各冷媒配管で接続されたメインラジエータ３及びサブラジエータ５の冷媒を、サブラジエータ５近傍に設けた下合流管９のドレンコック１０より排出する際に、機体フレーム１が邪魔にならず容易に冷媒排出を行うことができる。

メインラジエータ３の内側には、メイン吸引ファン１９とメイン除塵ファン３８を設けている。またサブラジエータ５の内側には、サブ吸引ファン２０を設けている。
図４に基づき、メイン吸引ファン１９、メイン除塵ファン３８及びサブ吸引ファンの伝動構成について説明する。

メインラジエータ３の内側にはメイン冷却ファン１９とメイン除塵ファン３８を設けている。メイン除塵ファン３８の除塵用回転軸３８ａを図示せぬフレームに固定した筒体５７に軸受けし、中空軸である除塵用回転軸３８ａの内部にメイン冷却ファン１９の冷却用回転軸１９ａを軸受けしている。除塵用回転軸３８ａ及び冷却用回転軸１９ａの端部のプーリ３８ｂ，１９ｂにはエンジン２からの回転駆動力を入力する。

エンジン２のクランク軸２１の回転をメイン吸引ファン１９に伝動するため、エンジン１１のクランク軸２１と一体で回転するプーリ２１ａと、プーリ２１ａに対向する位置に設けられた中間軸２５に軸支され中間軸２５と一体となって回転するプーリ２５ａと、中間軸２５に軸支され中間軸２５と一体となって回転するプーリ２５ｃに対向する位置に設けられたラジエータ用回転軸１９ａに軸支され冷却用回転軸１９ａと一体となって回転するプーリ１９ｂには、それぞれベルト２３，４６がベルト掛け回されている。

エンジン２のクランク軸２１の回転をメイン除塵ファン３８に伝動するため、エンジン２のクランク軸２１に軸支されクランク軸２１と一体となって回転するプーリ２１ａと、プーリ２１ａに対向する位置に設けられた中間軸２５に軸支され中間軸２５と一体となって回転するプーリ２５ａと、中間軸２５に軸支され中間軸２５と一体となって回転するプーリ２５ｂと、プーリ２５ｂに対向する位置に設けられたギアボックス２７の中間軸２６に軸支され中間軸２６と一体となって回転するプーリ２６ａと、ギアボックス２７の中間軸２８に軸支され中間軸２８と一体となって回転するプーリ２８ａに対向する位置に設けられた排塵用回転軸３８ａに軸支され排塵用回転軸３８ａと一体となって回転するプーリ３８ｂには、それぞれベルト２３，３９，４８がベルト掛け回されている。

ギアボックス２７は、入力側の中間軸２６に軸支された２７ａと出力側の中間軸２８に軸支されたギヤ２７ｂとが噛合い、例えば、入力側のプーリ２６ａが時計方向に回転する場合、出力側のプーリ２８ａは反時計方向に回転する。

この構成によって、エンジン２のクランク軸２１の回転はプーリ３８ｂとメイン除塵ファン３８が一体の排塵用回転軸３８ａに、クランク軸２１とは反対の回転方向で伝達され、メイン除塵ファン３８が回転駆動される。

メイン冷却ファン１９の伝動経路中のベルト４８には冷却用クラッチ４７を、メイン除塵ファン３８の伝動経路中のベルト４６には除塵用クラッチ４９を各々設けており、電動モータ（図示省略）の作動によっていずれか一方のクラッチが択一的に接続される構成としている。

これらの構成により、メイン冷却ファン１９を駆動して、第一濾過体５８ａから外気を導入し、メインラジエータ３を冷却するとともに、メイン除塵ファン３８を駆動する状態に切換えて、第一濾過体５８ａの内側から外側に送風して第一濾過体５８ａの外面に付着する塵埃を除去することができ、メインラジエータ３の冷却効率を高めることができる。

エンジン２のクランク軸２１の回転をサブ冷却ファン２０に伝動するため、エンジンのクランク軸２１のプーリ２１ａとの反対側端部に、クランク軸２１と一体でプーリ２１ｂを設けている。このプーリ２１ｂとウォーターポンプ駆動軸５１に一体のプーリ５１ａとジェネレータ駆動軸５３に一体のプーリ５３ａとにベルト５５を掛けまわし、ウォーターポンプ駆動軸５１と一体のプーリ５１ｂと、サブ冷却ファン２０の駆動軸５４端部に設けたプーリ５４ａとの間にベルト５６を掛け回している。

冷却用クラッチ４７及び除塵用クラッチ４９の切換可能な前記電動モータで行って、例えば、コンバインで、オーガを収納した後に主変速レバーの前進側操作を行ったことを検出すると、３秒間メイン除塵ファン３８を駆動したり、収穫作業中には５分間メイン冷却ファン１９を駆動した後、３秒間メイン除塵ファン３８の駆動を行ったりして第一濾過体５８ａの外面に付着する塵埃を除去する。

１ 機体フレーム
２ エンジン
３ メインラジエータ
４ ラジエータ支持台
５ サブラジエータ
１９ メイン冷却ファン
２０ サブ冷却ファン
２１ クランク軸
３８ メイン除塵ファン
４０ 走行装置
４２ 刈取装置
４７ 冷却用クラッチ
４９ 除塵用クラッチ
５８ａ 第一濾過体
５９ａ 第二濾過体

Claims (6)

1. 機体フレーム（１）の下側に走行装置（４０）を設け、機体フレーム（１）の前側には刈取装置（４２）を設け、機体フレーム（１）の上側にエンジン（２）を搭載し、該エンジン（２）の外側にサブラジエータ（５）を設け、該サブラジエータ（５）の外側に第二濾過体（５９ａ）を設け、エンジン（２）の前側には前記サブラジエータ（５）よりも機体内側に偏倚させてメインラジエータ（３）を設け、該メインラジエータ（３）の外側に第一濾過体（５８ａ）を設け、前記メインラジエータ（３）の内側に前記第一濾過体（５８ａ）から外気を導入してメインラジエータ（３）を冷却するメイン冷却ファン（１９）と、前記第一濾過体（５８ａ）の内側から外側に送風して第一濾過体（５８ａ）の外面に付着した塵埃を除去するメイン除塵ファン（３８）を設け、前記サブラジエータ（５）の内側にはサブ冷却ファン（２０）を設け、前記エンジン（２）の左右両側に突出させた回転駆動力を出力するクランク軸（２１）の機体外側の端部から前記サブ冷却ファン（２０）を駆動し、クランク軸（２１）の機体内側の端部からエンジン（２）を迂回して前記メイン冷却ファン（１９）及びメイン除塵ファン（３８）を駆動する伝動経路を設け、
   前記メイン冷却ファン（１９）への伝動経路中には、前記エンジン（２）から前記メイン冷却ファン（１９）への回転駆動力を接続及び遮断する冷却用クラッチ（４７）を備え、
   前記エンジン（２）の回転駆動力をクランク軸（２１）とは反対の回転方向で前記メイン除塵ファン（３８）へ伝達する伝動経路中には、前記エンジン（２）から前記メイン除塵ファン（３８）への回転駆動力を接続及び遮断する除塵用クラッチ（４９）を備え、
   前記冷却用クラッチ（４７）と前記除塵用クラッチ（４９）のうちのいずれか一方のクラッチを、電動モータの作動によって択一的に接続する構成としたことを特徴とするコンバイン。
2. 機体側面視におけるサブラジエータ（５）の投影面積よりも、機体側面視におけるメインラジエータ（３）の投影面積を大きく設定したことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
3. 前記サブ冷却ファン（２０）の回転軸心位置を、前記メイン冷却ファン（１９）の回転軸心位置よりも高い位置に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のコンバイン。
4. 前記サブラジエータ（５）を機体フレーム（１）の外端部よりも左右方向外側に配置したことを特徴とする請求項１又は２又は３記載のコンバイン。
5. 前記サブラジエータ（５）及びサブ冷却ファン（２０）を機体フレーム（１）上に設けたラジエータ支持台（４）に一体的に取り付け、該ラジエータ支持台（４）を機体フレーム（１）に対して着脱可能な構成としたことを特徴とする請求項１から４いずれか一項に記載のコンバイン。
6. 前記ラジエータ支持台（４）をエンジン（２）の後方の部位に配置したことを特徴とする請求項５記載のコンバイン。

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