KR101310698B1

KR101310698B1 - 작업 차량의 원동부 구조

Info

Publication number: KR101310698B1
Application number: KR1020110066087A
Authority: KR
Inventors: 야스시 후지타
Original assignee: 이세키노우키가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-09-25
Also published as: CN102529691A; TWI424807B; KR20120068672A; TW201225834A; CN102529691B

Abstract

작업 차량의 엔진 냉각 효율을 높인다
엔진(20)의 구동력을 정회전 방향 및 역회전 방향으로 변속하여 출력하는 유압식 무단 변속 장치(30)를 설치하고, 팬(40)의 회전축(41)의 축심을 유압식 무단 변속 장치(30)의 출력축(33)의 축심으로부터 벗어난 위치에 배치하고, 상기 출력축(33)과 회전축(41)을 연동하는 제 1 전동 장치(250)를 설치하고, 상기 유압식 무단 변속 장치(30)의 변속 작동에 의해 팬(40)을 정회전 방향으로 구동하여 여과체(12A, 12B, 12C)의 외측으로부터 내측으로 외기를 흡입하는 냉각 상태와, 상기 팬(40)을 역회전 방향으로 구동하여 여과체(12A, 12B, 12C)의 내측으로부터 외측으로 내기를 분사하는 진애 제거 상태로 스위칭 가능하게 한다.

Description

작업 차량의 원동부 구조{DRIVING SECTION STRUCTURE OF WORKING VEHICLE}

본 발명은 작업 차량의 엔진 룸이 한정된 스페이스에 라디에이터, 냉각 팬, 유압식 무단 변속기 및 엔진을 배치하는 작업 차량의 원동부 구조에 관한 것이다.

콤바인의 엔진 룸의 공간 절약을 도모하기 위해 특허 문헌 1에는 엔진 룸 내에 기체 외측으로부터 내측을 향하여 라디에이터, 냉각 팬, 유압식 무단 변속기 및 엔진을 배치한 원동부 구조가 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제 2008-88823 호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는 냉각 팬과 엔진 사이에 유압식 무단 변속기를 배치하고, 유압식 무단 변속기의 입력축을 엔진에 대향하는 기체 내측 부위에 위치시키고, 출력축을 냉각 팬에 대향하는 기체 외측 부위에 위치시키고 있으므로, 기체 정면에서 본 엔진 룸의 폭 치수가 커진다. 따라서, 엔진 룸이 기체 외측방으로 돌출되게 되고, 주위에 장해물이 많은 작업 환경에서는 엔진 룸의 외측부가 선회시 등에 장해물과 간섭하기 쉬워지는 문제가 있었다.

또한, 냉각 팬에 의해 흡입된 외기를 엔진을 향하여 송풍할 때에 유압식 무단 변속기가 장해가 되어 엔진의 냉각 효율이 저하하는 문제도 있었다.

또한, 유압식 무단 변속기를 엔진과 냉각 팬 사이에 배치하고 있기 때문에 이 유압식 무단 변속기의 유지 보수를 행하기 어렵다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 주된 과제는 이러한 문제점을 해소하는 것에 있다.

상기 과제를 해결한 본 발명은 하기와 같다.

청구항 1에 의한 발명은 엔진(20)의 외측에 라디에이터(80)를 배치하고, 상기 라디에이터(80)의 외측에 여과체(12A, 12B, 12C)를 배치하고, 상기 엔진(20)과 라디에이터(80) 사이에 팬(40)을 배치한 작업 차량의 원동부 구조에 있어서, 상기 엔진(20)의 구동력을 정회전 방향 및 역회전 방향으로 변속하여 출력하는 유압식 무단 변속 장치(30)를 설치하고, 상기 팬(40)의 회전축[입력축(41)]의 축심을 유압식 무단 변속 장치(30)의 출력축(33)의 축심으로부터 벗어난 위치에 배치하고, 상기 출력축(33)과 회전축(41)을 연동하는 제 1 전동 장치(傳動裝置)(250)를 설치하고, 상기 유압식 무단 변속 장치(30)의 변속 작동에 의해 팬(40)을 정회전 방향으로 구동하여 여과체(12A, 12B, 12C)의 외측으로부터 내측으로 외기를 흡입하는 냉각 상태와, 상기 팬(40)을 역회전 방향으로 구동하여 여과체(12A, 12B, 12C)의 내측으로부터 외측으로 내기를 분사하는 진애 제거 상태로 스위칭 가능한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 작업 차량의 원동부 구조이다.

청구항 2에 의한 발명은 상기 회전축(41)의 축심 방향으로 바라봐서 유압식 무단 변속 장치(30)를 팬(40)의 회전 궤적의 외측에 배치한 청구항 1에 기재된 작업 차량의 원동부 구조이다.

청구항 3에 의한 발명은 상기 유압식 무단 변속 장치(30)를 엔진(20) 본체에 설치하고,

상기 팬(40)을 엔진(20)에 지지되는 중간축(71)에 회전 가능하게 지지한 청구항 2에 기재된 작업 차량의 원동부 구조이다.

청구항 4에 의한 발명은 상기 엔진(20)의 엔진 출력축(21)과 중간축(71)을 연동하는 제 2 전동 장치(251)와, 상기 중간축(71)과 유압식 무단 변속 장치(30)의 입력축(31)을 연동하는 제 3 전동 장치(252)를 설치한 청구항 3에 기재된 작업 차량의 원동부 구조이다.

청구항 5에 의한 발명은 상기 중간축(71)의 회전 방향과 팬(40)의 회전축(41)의 정회전 방향을 동일한 회전 방향으로 설정한 청구항 4에 기재된 작업 차량의 원동부 구조이다.

청구항 6에 의한 발명은 상기 유압식 무단 변속 장치(30)를 변속 제어하고, 냉각 상태와 진애 제거 상태로 설정 시간 간격으로 반복하여 스위칭하는 제어 장치(220)를 설치한 청구항 5에 기재된 작업 차량의 원동부 구조이다.

<발명의 효과>

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 팬(40)의 회전축(41)의 축심을 유압식 무단 변속기(30)의 출력축(33)의 축심으로부터 벗어난 위치에 배치함으로써 팬(40)을 엔진(20)에 접근시켜서 배치할 수 있고, 원동부의 좌우 폭을 컴팩트하게 구성할 수 있으며, 이 원동부가 기체 외측방으로 돌출되기 어려워져 장해물로의 간섭을 방지하여 원활하게 주행할 수 있다.

또한, 라디에이터(80)와 팬(40), 및 엔진(20)과 팬(40)을 접근시킬 수 있고, 팬(40)에 의한 냉각풍을 라디에이터(80) 및 엔진(20)에 효과적으로 작용시켜 엔진(20)의 냉각 효율을 높일 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1에 기재된 발명의 효과에 추가하여, 라디에이터(80)와 팬(40), 및 엔진(20)과 팬(40)을 더욱 접근시킬 수 있어 팬(40)에 의한 엔진의 냉각 효율을 한층 높일 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 청구항 2에 기재된 발명의 효과에 추가하여, 유압식 무단 변속 장치(30)를 엔진(20) 본체에 설치하고, 팬(40)을 엔진(20)에 지지되는 중간축(71)에 회전 가능하게 지지함으로써 라디에이터(80)에 대하여 광범위하게 팬(40)의 냉각풍 또는 제진풍을 송풍할 수 있어 라디에이터(80)의 냉각 효율이 높아진다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 청구항 3에 기재된 발명의 효과에 추가하여, 엔진 출력축(21)으로부터의 구동력을 중간축(71)을 통하여 유압식 무단 변속 장치(30)에 전달할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 청구항 4에 기재된 발명의 효과에 추가하여, 엔진(20)의 구동력에 의한 중간축(71)의 회전 방향과 냉각 상태에 있어서의 팬(40)의 회전 방향을 동일 방향으로 설정했으므로 중간축(71)과 팬(40)의 상대 회전 속도차가 작아져 팬(40)의 베어링의 마모를 방지하고, 내구성을 향상시킬 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 청구항 5에 기재된 발명의 효과에 추가하여, 팬(40)을 소정 시간 마다 정회전 구동 상태와 역회전 구동 상태로 스위칭함으로써 여과체(12A, 12B, 12C)에 부착된 짚 부스러기나 진애를 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1은 콤바인의 우측면도이다.
도 2는 콤바인의 좌측면도이다.
도 3은 콤바인의 평면도이다.
도 4는 엔진 룸의 확대 우측면도이다.
도 5는 원동부의 확대 정면도이다.
도 6은 원동부의 요부 확대 정면도이다.
도 7은 원동부의 우측면도이다.
도 8은 클러치 동작시의 원동부의 우측면도이다.
도 9는 원동부의 동력 전달도이다.
도 10은 콤바인의 동력 전달도이다.
도 11은 유압식 무단 변속기의 유압 회로도이다.
도 12는 유압식 무단 변속기의 설명도이다.
도 13은 원동부의 확대 정면도이다.
도 14는 전동 기구 개략도이다.
도 15는 제어 장치의 접속도이다.
도 16은 냉각 팬의 구동 상태의 설명도이다.

이하, 본 발명의 작업 차량의 원동부 구조의 실시형태에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 실시형태는 작업 차량으로서 콤바인을 예시하고 있지만 콤바인에 한정되는 것이 아니고, 트랙터, 전식기(田植機) 등의 농업용 작업 차량에도 적용할 수 있는 것이다.

이하의 설명에 있어서 콤바인(1)의 기체 내측을 「내측」, 기체 외측을 「외측」으로 하고, 캐빈(9) 내의 조작석(도시 생략)에 착석하는 조작자로부터 바라봐서 오른쪽을 「우측」, 왼쪽을 「좌측」, 상방측을 「상방」, 하방측을 「하방」, 콤바인의 진행 방향을 「전방측」으로, 후퇴 방향을 「후방측」으로 한다.

「정회전 구동 상태」란 외측으로부터 내측을 향하여 외기를 흡입하는 냉각 팬(팬)(40)의 회전 방향을 말하고, 「역회전 구동 상태」란 내측으로부터 외측을 향하여 내기를 송풍하는 냉각 팬(40)의 회전 방향을 말하고, 「비구동 상태」란 냉각 팬(40)이 정회전 및 역회전하지 않고 있는 팬의 휴지 상태를 말하는 것으로 한다.

즉, 후술하는 냉각 팬(40)에 있어서의 「정회전 구동 상태」란, 도 6에 S1로 나타낸 바와 같이, 엔진 커버(11)의 눈에 띄는 철판 등으로 이루어지는 여과체(12A, 12B, 12C)를 통하여 외측으로부터 엔진(20), 라디에이터(80)를 향하여 외기를 흡입해 송풍하는 냉각 팬(40)의 회전 방향을 말하고, 냉각 팬(40)에 있어서의 「역회전 구동 상태」란, 도 6에 S2로 나타낸 바와 같이, 엔진 커버(11)의 주요 철판 등으로 이루어지는 여과체(12A, 12B, 12C)를 통하여 내측으로부터 콤바인(1)의 외측을 향하여 내기를 배기하여 송풍하는 냉각 팬(40)의 회전 방향을 말한다.

또한, 냉각 팬(40)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 유압식 무단 변속 장치(30)의 트러니언(trunnion) 축(115)을 암(116)으로 회동시킴으로써 정회전 구동 상태, 역회전 구동 상태 및 비구동 상태로 스위칭할 수 있다.

「내방」이란 엔진 룸(10)으로 구획되는 내부 영역을 말하고, 「외방」이란 엔진 룸(10)으로 구획되는 영역의 외부를 말하는 것으로 한다.

도 1∼도 3에는 본 발명의 원동부 구조를 갖는 콤바인(1)이 나타내어져 있다. 콤바인(1)의 차대(2)의 하방에는 토양면을 주행하기 위한 좌우 1쌍의 크롤러로 이루어지는 주행 장치(3)가 설치되고, 차대(2)의 상방 좌측에는 탈곡 및 선별을 하는 탈곡 장치(4)가 설치되고, 탈곡 장치(4)의 전방측에는 예취 장치(6)가 설치되어 있다.

곡간은 예취 장치(6)에 구비된 예취날(도시 생략)에 의해 예취된 후, 탈곡 장치(4)로 보내진다. 탈곡 장치(4)에서 탈곡 및 선별된 곡립은 탈곡 장치(4)의 우측에 설치된 곡물 탱크(작업부)(7)에 저류되고, 저류된 곡립은 곡립 배출통(8)에 의해 외부로 배출된다.

차대(2)의 상방 우측에는 조작자가 탑승하는 조작석을 구비한 캐빈(9)이 설치되고, 캐빈(9)의 하방에는 엔진 룸(10)이 설치되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 캐빈(9)에는 냉각 팬(40)의 구동 상태를 스위칭하는 조작 레버(14)가 설치되고, 엔진 룸(10)의 엔진 커버(11)에는 눈에 띄는 철판 등으로 이루어진 여과체(12A, 12B, 12C)가 설치되어 있다.

또한, 엔진 커버(11)의 여과체(12A, 12B, 12C)의 망 스케일을 동일하게 할 수도 있지만, 냉각 팬(40)에 대향하여 설치되어 있지 않은 여과체(12A)의 망 스케일을 크게 하고, 냉각 팬(40)에 대향하여 설치되어 있는 여과체(12B, 12C)의 망 스케일을 작게 하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 작업 차량의 원동부 구조의 실시형태에 대해서 설명한다.

도 5∼도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 엔진 룸(10)의 엔진 커버(11)의 내측에는 외측으로부터 순서대로 인터쿨러(90), 오일쿨러(85), 라디에이터(80), 냉각 팬(40), 엔진(20)이 배치되고, 엔진 룸(10)의 엔진(20)의 상방 전방측에는 냉각 팬(40)의 회전 궤적의 외측으로 편의시켜서 유압식 무단 변속 장치(30)가 배치되어 있다.

인터쿨러(90)는 엔진(20)의 연소 효율을 높이기 위하여 연소용의 혼합기를 냉각하는 기기이며, 엔진(20)의 흡기 경로인 매니폴드(93)에 접속되어 있다.

인터쿨러(90)는 라디에이터(80)의 외측에 설치된 지지 부재(83)에 착탈 가능하게 설치되고, 인터쿨러(90)의 상방부는 연결 부재(91)를 통하여 회동 지지 부재(92)에 지지되어 있다. 지지 부재(92)를 시계 방향으로 회동시킴으로써 도 13에 S3으로 나타낸 바와 같이, 인터쿨러(90)는 상방 외측을 향하여 개방된다. 그 때문에, 라디에이터(80)의 세정, 라디에이터(80)의 외측에 부착된 짚 부스러기, 진애의 제거 등의 보수·점검 작업을 용이하게 행할 수 있다.

오일쿨러(85)는 승강용 실린더 및 미션의 구동용 오일을 냉각하는 기기이며, 인터쿨러(90)의 하방의 라디에이터(80)의 외측에 설치된 지지 부재(83)에 설치되어 있다. 또한, 용도 마다 복수개의 오일쿨러(85)를 설치할 수도 있다.

라디에이터(80)는 엔진(20)에 의해 가열된 냉각수를 냉각하는 기기이며 엔진(20)의 냉각수 경로인 매니폴드(82)에 접속되어 있다.

라디에이터(80)는 인터쿨러(90) 및 오일쿨러(85)와 냉각 팬(40) 사이에 배치되고, 라디에이터(80)의 외측에는 인터쿨러(90) 및 오일쿨러(85)를 설치하는 지지 부재(83)가 설치되고, 라디에이터(80)의 내측에는 후술하는 냉각 팬(40)의 흡입 효율을 높이기 위해 냉각 팬(40)을 둘러싸는 슈라우드(81)가 설치되어 있다.

슈라우드(81)의 형상은 냉각 팬(40)의 외주를 따라 원형상 또는 다각형상으로 형성되고, 냉각 팬(40)에 의한 외기의 흡입 저항이 작은 박판 형상의 강판에 의해 성형 가공하는 것이 바람직하다.

냉각 팬(40)은 정회전 구동 상태에 있어서는 엔진 커버(11)의 여과체(12A, 12B, 12C)를 통하여 외측으로부터 내측으로 외기를 흡입하고, 라디에이터(80) 및 엔진(20)을 냉각하고, 역회전 구동 상태에 있어서는 엔진 커버(11)의 여과체(12A, 12B, 12C)를 통하여 기체 내측으로부터 기체 외측으로 내기를 배기하고, 여과체(12A, 12B, 12C)에 부착된 짚 부스러기, 진애 등을 제거하는 기기이다.

냉각 팬(40)은 날개(40A)와 날개(40A)의 기부를 지지하는 중심부(40B)에 의해 구성되고, 냉각 팬(40)의 중심부(40B)에는 내측으로 신장되는 입력축(회전축)(41)이 설치되고, 입력축(41)의 내측 단부에는 풀리(42)가 축지지되어 있다. 또한, 냉각 팬(40)의 입력축(41)은 베어링(43)을 통하여 후술하는 워터펌프(70)의 입력축(중간축)(71)에 회전 가능하게 축지지되어 있다.

유압식 무단 변속 장치(30)는 냉각 팬(40)의 구동 상태의 스위칭, 유압식 무단 변속 장치(30)의 입력축(31)에 전동(傳動)된 엔진(20)의 회전(동력) 증감속을 행하는 기기이다. 유압식 무단 변속 장치(30)는 엔진 룸(10)의 조작 프레임과 엔진 리어 프레임에 양단부가 고정되어 있는 상부 보강 프레임에 설치된 브래킷에 설치되고, 엔진(20)의 상방 전방측에 배치되어 있다.

유압식 무단 변속 장치(30)의 외측에는 엔진(20)의 회전이 전동되는 풀리(32)를 축지지하는 입력축(31)이 설치되고, 유압식 무단 변속 장치(30)의 내측에는 유압식 무단 변속 장치(30)에 의해 증감속된 회전을 출력하는 기어 박스가 설치되어 있다.

기어 박스는 증감속된 회전을 출력하는 출력축(33)과, 출력축(33)에 축지지 된 기어(34)와, 중간축(35)과, 중간축(35)에 축지지된 기어(36)와, 회전을 전동하는 출력축(38)과, 출력축(38)에 축지지된 기어(37)로 구성되고, 기어(34)와 기어(36) 및 기어(36)와 기어(37)가 서로 맞물려져 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 동일한 모듈 지름을 갖는 기어(34, 36, 37)를 이용하고 있지만, 모듈 지름이 다른 기어(34, 36, 37)를 이용할 수도 있고, 이에 따라, 기어 박스에 있어서도 회전의 증감속을 행할 수 있다.

유압식 무단 변속 장치(30)의 기종에 따라 다르지만, 본 실시형태의 유압식 무단 변속 장치(30)에 있어서는 냉각 팬(40)을 정회전 구동 상태로 하기 위해서는 캐빈(9)에 설치된 조작 레버로 원격 조작되는 조작 로드(117)를 단축시키고, 유압식 무단 변속 장치(30)의 트러니언축(115)에 축지지된 암(116)을 시계 방향으로 회동시키고, 냉각 팬(40)을 역회전 구동 상태로 하기 위해서는 조작 로드(117)를 신장시키고, 유압식 무단 변속 장치(30)의 트러니언축(115)에 축지지된 암(116)을 반시계 방향으로 회전시킴으로써 행한다.

또한, 냉각 팬(40)을 비구동 상태로 하기 위해서는 조작 로드(117)를 중립 위치로 리턴시키고, 유압식 무단 변속 장치(30)의 트러니언축(115)에 축지지된 암(116)을 12시의 시계 방향으로 위치시킴으로써 행한다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 유압식 무단 변속 장치(30)의 유입관(110) 및 유출관(111)은 각각 유압 밸브 장치(200)와 오일쿨러(85) 사이의 유압 회로에 접속되어 있다. 유압식 무단 변속 장치(30)로부터 유출된 구동 오일은 오일쿨러(85)에 의해 냉각되기 때문에 유압식 무단 변속 장치(30)에 전용의 냉매용 챠지 펌프를 설치할 필요는 없다.

구동용 오일은 오일 탱크(201)로부터 부유물 등을 제거하는 필터(202)를 통하여 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)에 유입되고, 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)에 유입된 일부의 구동용 오일은 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)로부터 승강용 실린더 및 미션을 구동하는 작업 밸브를 갖는 유압 밸브 장치(200)에 유입되고, 그 후, 유압 밸브 장치(200)로부터 유압식 무단 변속 장치(30)와 오일쿨러(85)를 통하여 다시 오일 탱크(201)에 유입된다.

또한, 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)에 유입된 일부의 구동용 오일은 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)로부터 필터(202)와 분류 밸브(204)를 통하여 예취용 유압식 무단 변속 장치(191)에 유입되고, 그 후, 예취용 유압식 무단 변속 장치(191)로부터 오일 탱크(201)에 유입된다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 유압식 무단 변속 장치(30)는 입력축(31)에 접속된 정상식 유압 펌프(112)와, 출력축(33)에 접속된 가변식 유압 모터(113)를 가진다. 입력축(31)에 전동된 회전을 증감속해 출력축(33)에 출력하기 위해서는 캐빈(9)에 설치된 조작 레버로 원격 조작되는 가변식 유압 펌프(112)의 경사판(44)의 경사 각도를 변경한다.

또한, 본 실시형태의 유압식 무단 변속 장치(30)에서는 출력축(31)에 정상식 유압 모터(113)를 접속하고 있지만, 가변식 유압 모터(113)를 이용할 수도 있고, 이 경우 출력축(33)에 전동된 회전을 광범위하게 증감속할 수 있다.

이어서, 엔진의 동력계에 대해서 설명한다.

엔진(20)의 출력축(엔진 출력축)(21)으로부터 출력된 회전 구동력은 제 2 전동 장치(251)에 의해 워터펌프(70)의 입력축(중간축)(71)에 전달된다. 이 제 2 전동 장치(251)는 풀리(22, 72)와 벨트(51)로 구성된다.

즉, 도 9 및 14에 나타낸 바와 같이, 엔진(20)의 회전을 발전기를 기동하는 제너레이터(60) 및 냉각수를 엔진(20)에 순환시키는 워터펌프(70)에 전동하기 위해서, 엔진(20)의 출력축(21)에 축지지되고 상기 출력축(21)과 일체로 되어 회전하는 풀리(22)와, 제너레이터(60)의 입력축(61)에 축지지되고 상기 입력축(61)과 일체로 되어 회전하는 풀리(62)와, 워터펌프(70)의 입력축(71)에 축지지되고 상기 입력축(71)과 일체로 되어 회전하는 풀리(72)에는 벨트(51)가 감아 걸어져 있다.

그리고, 워터펌프(70)의 입력축(71)으로부터 유압식 무단 변속 장치(30)로는 제 3 전동 장치(252)에 의해 회전 구동력이 전달되고, 이 제 3 전동 장치(252)는 풀리(73, 32)와 벨트(52)로 구성된다.

즉, 입력축(71)에 전동된 엔진(20)의 회전을 냉각 팬(40)의 구동 상태의 스위칭 및 회전의 증감속을 행하는 유압식 무단 변속 장치(30)에 전동하기 위해서, 워터펌프(70)의 입력축(71)에 축지지되고 상기 입력축(71)과 일체로 되어 회전하는 풀리(73)와, 유압식 무단 변속 장치(30)의 입력축(31)에 축지지되고 상기 입력축(31)과 일체로 되어 회전하는 풀리(32)에는 벨트(52)가 감아 걸려 있다.

또한, 유압식 무단 변속 장치(30)의 입력축(31)에 전동된 엔진(20)의 회전은 유압식 무단 변속 장치(30)의 내부에서 회전 방향이 스위칭되거나 또는 증감속되어 유압식 무단 변속 장치(30)의 출력축(33)에 전동되고, 이 출력축(33)으로부터 제 1 전동 장치(250)에 의해 냉각 팬(40)에 전동된다. 제 1 전동 장치(250)는 기어(34, 36, 37), 출력축(38), 풀리(39, 42), 벨트(53)로 구성된다.

즉, 유압식 무단 변속 장치(30)로부터 출력된 회전 동력은 서로 맞물리는 기어(34, 36, 37)를 통하여 출력축(38)으로 전동된다. 그리고, 출력축(38)에 전동된 엔진(20)의 회전을 냉각 팬(40)에 전동하기 위해 출력축(38)에 축지지됨과 아울러 출력축(38)과 일체로 되어 회전하는 풀리(39)와, 냉각 팬(40)의 입력축(41)에 축지지됨과 아울러 입력축(41)과 일체로 되어 회전하는 풀리(42)에는 벨트(53)가 감아 걸어져 있다.

또한, 냉각 팬(40)의 입력축(41)은 베어링(43)을 통하여 워터펌프(70)의 입력축(71)에 회전 가능하게 축지지되어 있다.

도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이, 벨트(52)의 텐션은 텐션 클러치(130)에 의해 조정할 수 있다. 한편, 벨트(53)의 텐션은 상시 암(141)의 선단에 설치된 텐션 롤러(140)에 의해 압박되어 긴장되어 있다.

텐션 클러치(130)는 벨트(52)를 압박하는 텐션 롤러(131)와, 텐션 롤러(131)를 지지하여 지지 부재(133)를 중심으로 회동하는 암(132)과, 지지 부재(133)를 중심으로 회동하는 전동 모터(136)와, 전동 모터(136)의 출력축에 설치되어 크랭크 운동을 행하는 연결 부재(135)와, 암(132)과 연결 부재(135)를 연결하는 코일 스프링(134)으로 구성되어 있다.

벨트(52)의 텐션을 완화시키기 위해서는 전동 모터(136)에 의해 연결 부재(135)를 전방측으로 이동시키고, 지지 부재(133)를 중심으로 암(132)을 시계 방향으로 회동하여 텐션 롤러(131)의 압박을 약화시킴으로써 행한다. 또한, 전동 모터(136)는 캐빈(9)에 설치되는 조작 레버(도시 생략)로 원격 조작된다. 한편, 벨트(52)의 텐션을 강화하기 위해서는 전동 모터(136)에 의해 연결 부재(135)를 후방측으로 이동시키고, 지지 부재(133)를 중심으로 암(132)을 반시계 방향으로 회동하여 텐션 롤러(131)의 압박을 강화함으로써 행한다.

유압식 무단 변속 장치(30)에 있어서의 냉각 팬(40)의 구동 상태에 동기시켜서 벨트(52)의 텐션을 완화하는 것이 바람직하며, 이에 따라 냉각 팬(40)의 구동 상태의 스위칭이 원활하게 행해지고, 또한 벨트(52)의 내구성도 향상된다.

이어서, 콤바인의 동력계에 대해서 설명한다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 엔진(20)의 회전을 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)에 전동하기 위해서, 엔진(20)의 출력축(21)에 축지지되어 출력축(21)과 일체로 되어 회전하는 풀리(23)와, 트랜스미션(150)의 입력축에 축지지되어 입력축과 일체로 되어 회전하는 풀리(152)에는 벨트가 감아 걸려 있다.

또한, 트랜스미션(150)의 입력축에 전동된 엔진(20)의 회전은 트랜스미션(150)의 출력축을 통하여 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)에 전동된다.

엔진(20)의 회전을 선별 장치부(185)에 전동하기 위해서, 엔진(20)의 출력축(21)에 축지지된 풀리(23)와, 기어 박스(163)의 입력축(162)에 축지지되어 입력축(162)과 일체로 되어 회전하는 풀리(161)에는 벨트가 감아 걸어져 있다. 또한, 탈곡 클러치(160)가 입력된 경우에 한해, 엔진(20)의 회전은 풀리(161)에 전동된다.

풀리(161)에 전동된 엔진(20)의 회전은 기어 박스(163)의 중간축(165)에 축지지되어 중간축(165)과 일체로 되어 회전하는 풀리(166)에 전동된다.

풀리(166)와, 선별 장치부(185)의 입력축(186)에 축지지되어 입력축(186)과 일체로 되어 회전하는 풀리에는 벨트가 감아 걸어져 있고, 풀리(166)에 전동된 엔진(20)의 회전은 선별 장치부(185)에 전동된다.

엔진(20)의 회전을 탈곡 장치부(180)에 전동하기 위해서, 풀리(161)에 전동된 엔진(20)의 회전은 기어 박스(163)의 출력축(167)에 축지지되어 출력축(167)과 일체로 되어 회전하는 풀리(168)에 전동된다.

풀리(168)와, 탈곡 장치부(180)의 입력축(181)에 축지지되어 입력축(181)과 일체로 되어 회전하는 풀리(182)에는 벨트가 감아 걸어져 있어 풀리(168)에 전동된 엔진(20)의 회전은 탈곡 장치부(180)에 전동된다.

엔진(20)의 회전을 예취 장치부(190)에 전동하기 위해 풀리(161)에 전동된 엔진(20)의 회전은 기어 박스(163)의 출력축(169)을 통하여 예취용 유압식 무단 변속 장치(191)에 전동된다.

예취용 유압식 무단 변속 장치(191)에 전동된 엔진(20)의 회전은 출력축(192)에 전동되고, 복수의 서로 맞물리는 기어(193)를 통하여 예취 장치부(190)의 입력축(195)에 전동되어 예취 장치부(190)에 전동된다.

본 실시형태에 있어서는 유압식 무단 변속기(30)를 엔진 룸(10)의 냉각 팬(40)과 겹치지 않는 주변부의 엔진(20)의 상방 전방측에 배치하고 있으므로, 유압식 무단 변속기(30)가 냉각 팬(40)에 의해 흡입된 외기의 송풍의 장해로 되지 않아 엔진(20)의 냉각 효율을 높일 수 있고, 냉각 팬(40)에 의해 배출되는 내기의 송풍의 장해로도 되지 않으므로, 여과체(12A, 12B, 12C)에 부착된 짚 부스러기, 진애의 제거 효율을 높일 수 있고, 캐빈(9) 내로부터 유압식 무단 변속기(30)의 보수·점검을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 벨트(51, 52, 53)가 엔진(20) 및 유압식 무단 변속 장치(30)의 외측에 배치되어 있으므로 엔진 룸(10)의 엔진 커버(11)를 개방함으로써 보수·점검을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 입력축(71)과 일체의 풀리(72) 및 풀리(22, 62)에 감아 걸어진 벨트(51)에 의해 입력축(71)에 작용하는 하방 후방측으로의 인장력과, 동일한 입력축(71)과 일체의 풀리(73) 및 풀리(32)에 감아 걸어진 벨트(52)에 의해 입력축(71)에 작용하는 상방 전방측으로의 인장력이 상쇄됨으로써 워터펌프(70)의 입력축(71)에 생기는 휨을 억제할 수 있다.

이어서, 냉각 팬(40)의 구동 상태에 대해서 설명한다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(220)의 입력 포트에는 엔진(20)의 출력축(21)의 회전 속도를 검출하는 회전 센서(221), 엔진(20)의 연료 분사량을 검출하는 연료 센서(222), 엔진(20)의 냉각수의 수온을 검출하는 수온 센서(223), 탈곡 클러치, 예취 클러치 등의 작업 클러치(160)의 온/오프 상태를 검출하는 작업 스위치(224), 냉각 팬(40)의 입력축(41)의 회전 속도를 검출하는 냉각 팬 센서(냉각 팬 회전 센서)(225), 유압식 무단 변속 장치(30)의 트러니언축(115)의 회전 각도를 검출하는 냉각 팬 센서(냉각 팬 개도 센서)(226), 냉각 팬(40)을 정회전 구동 상태로부터 역회전 구동 상태로 스위칭하는 정역회전 스위치(227), 냉각 팬(40)의 회전 속도를 설정하는 냉각 팬 설정 스위치(228), 주행 장치(3)의 구동 축의 회전 속도를 검출하는 주행 센서(주행 속도 센서)(229), 주행 장치(3)의 구동 축의 회전 속도의 증감속을 행하는 변속 레버(14)의 경사 각도를 검출하는 주행 센서(변속 레버 센서)(230), 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)의 트러니언축의 회전 각도를 검출하는 주행 센서(주행용 트러니언 개도 센서)(231), 곡물 탱크(7)에 저류된 벼의 양을 검출하는 저량 센서(232)가 접속되어 있다.

한편, 제어 장치(220)의 출력 포트에는 유압식 무단 변속 장치(30)의 트러니언축을 회동시키는 냉각용 모터(241), 엔진(20)의 인젝션, 흡기 스로틀 등을 제어하는 엔진 제어 장치(242), 주행용 유압식 무단 변속 장치(151)의 트러니언축을 회동시키는 주행용 모터(243)가 접속되어 있다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 냉각 팬(40)은 정회전 구동 상태와 역회전 구동 상태를 반복 계속한다. 작업 환경에 따라 다르지만 일반적인 콤바인(1)에 있어서는 냉각 팬(40)의 정회전 구동 상태의 유지 시간(t1)은 약 10분이며, 역회전 구동 상태의 유지 시간(t2)은 약 10초이다.

또한, 유지 시간(t1, t2)은 정역회전 스위치(227)에 의해 임의로 설정할 수 있고, 냉각 팬(40)의 회전 속도(R2)는 냉각 팬 설정 스위치(228)에 의해 임의로 설정할 수 있다.

냉각 팬(40)을 소정 시간 마다 정회전 구동 상태와 역회전 구동 상태로 반복하여 스위칭함으로써 엔진(20)을 효율적으로 냉각할 수 있고, 엔진 커버(11)의 여과체(12A, 12B, 12C)에 부착된 짚 부스러기, 진애 등을 효율적으로 제거할 수 있다.

1: 콤바인 7: 곡물 탱크(작업부)
9: 캐빈 10: 엔진 룸
11: 엔진 커버 12A: 여과체
12B: 여과체 12C: 여과체
20: 엔진 21: 출력축(엔진 출력축)
30: 유압식 무단 변속 장치 31: 입력축
33: 출력축 38: 출력축
40: 냉각 팬(팬) 41: 입력축(회전축)
51: 벨트 52: 벨트
53: 벨트 60: 제너레이터
61: 입력축 70: 워터펌프
71: 입력축(중간축) 80: 라디에이터
85: 오일쿨러 90: 인터쿨러
95: 스텝 112: 유압 펌프
113: 유압 모터 115: 트러니언축
130: 텐션 클러치 131: 텐션 롤러
140: 텐션 롤러 150: 트랜스미션
151: 주행용 유압식 무단 변속 장치
180: 탈곡 장치부 185: 선별 장치부
190: 예취 장치부 191: 예취용 유압식 무단 변속 장치
200: 유압 밸브 장치 220: 제어 장치
250: 제 1 전동 장치 251: 제 2 전동 장치
252: 제 3 전동 장치

Claims

엔진(20)의 외측에 라디에이터(80)를 배치하고, 상기 라디에이터(80)의 외측에 여과체(12A, 12B, 12C)를 배치하고, 상기 엔진(20)과 상기 라디에이터(80) 사이에 팬(40)을 배치한 작업 차량의 원동부 구조에 있어서:
상기 엔진(20)의 구동력을 정회전 방향 및 역회전 방향으로 변속하여 출력하는 유압식 무단 변속 장치(30)를 설치하고,
상기 팬(40)의 회전축(41)의 축심을 상기 유압식 무단 변속 장치(30)의 출력축(33)의 축심으로부터 벗어난 위치에 배치함과 아울러,
상기 회전축(41)의 축심 방향으로 바라봐서 상기 유압식 무단 변속 장치(30)를 상기 팬(40)의 회전 궤적의 외측에 배치하고,
상기 출력축(33)과 상기 회전축(41)을 연동하고, 상기 출력축(33)으로부터 상기 엔진(20)과 상기 팬(40) 사이를 통과해서 상기 회전축(41)으로 전동하는 제 1 전동 장치(250)를 설치하고,
상기 팬(40)은 날개(40A)와 날개(40A)의 기부를 지지하는 중심부(40B)에 의해 구성되며, 상기 팬(40)의 회전축(41)을 회전가능하게 지지하는 베어링(43)이 상기 팬(40)의 중심부(40B)에 들어가 있고,
상기 유압식 무단 변속 장치(30)의 변속 작동에 의해 상기 팬(40)을 정회전 방향으로 구동하여 상기 여과체(12A, 12B, 12C)의 외측으로부터 내측으로 외기를 흡입하는 냉각 상태와, 상기 팬(40)을 역회전 방향으로 구동하여 상기 여과체(12A, 12B, 12C)의 내측으로부터 외측으로 내기를 분사하는 진애 제거 상태로 스위칭 가능한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 작업 차량의 원동부 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 유압식 무단 변속 장치(30)를 상기 엔진(20) 상방에 배치하고,
상기 팬(40)을 상기 엔진(20)에 지지되는 중간축(71)에 회전 가능하게 지지한 것을 특징으로 하는 작업 차량의 원동부 구조.
제 2 항에 있어서,
상기 엔진(20)의 엔진 출력축(21)과 상기 중간축(71)을 연동하는 제 2 전동 장치(251)와, 상기 중간축(71)과 상기 유압식 무단 변속 장치(30)의 입력축(31)을 연동하는 제 3 전동 장치(252)를 설치한 것을 특징으로 하는 작업 차량의 원동부 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 중간축(71)의 회전 방향과 상기 팬(40)의 회전축(41)의 정회전 방향을 동일한 회전 방향으로 설정한 것을 특징으로 하는 작업 차량의 원동부 구조.
제 4 항에 있어서,
상기 유압식 무단 변속 장치(30)를 변속 제어하고, 냉각 상태와 진애 제거 상태로 설정 시간 간격으로 반복하여 스위칭하는 제어 장치(220)를 설치한 것을 특징으로 하는 작업 차량의 원동부 구조.
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