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図面 (11)

課題

エンジン冷却用ファン除塵用のファンを一つのファンに置換えて、冷却と除塵作用シンプルな構成でファンを正逆転駆動させる構成を提供する。

解決手段

エンジン11の外側にラジエーター13を設け、ラジエーター13とエンジン11との間にファン12を設け、ファン12の駆動回転方向正転方向と逆転方向に切換え伝動機構Kを設け、伝動機構Kには、エンジン11の回転が入力される入力軸23を軸装したギヤボックス22を備え、ギヤボックス22内において、入力軸23に固定した逆転用の第一平歯車30と、ファン12に逆回転を出力する逆転軸32に固定した第二平歯車31とを噛み合わせ、入力軸23と逆転軸32とを軸装したギヤボックス22を、車体の側面視で傾斜させて配置すると共に、ファン12の外周に設けたシュラウドの開口部の外側に入力軸23と逆転軸32とを配置させる。

概要

背景

従来、エンジン冷却用ファンと、ラジエターカバー防塵ネット付着物を除去する除塵用のファンを設け、この二つのファンを正回転と逆回転とに切り替えて、エンジンの冷却と防塵ネットの塵埃を除去する構成は、公知である(特許文献1)。

概要

エンジン冷却用のファンと除塵用のファンを一つのファンに置換えて、冷却と除塵作用シンプルな構成でファンを正逆転駆動させる構成を提供する。エンジン11の外側にラジエーター13を設け、ラジエーター13とエンジン11との間にファン12を設け、ファン12の駆動回転方向正転方向と逆転方向に切換え伝動機構Kを設け、伝動機構Kには、エンジン11の回転が入力される入力軸23を軸装したギヤボックス22を備え、ギヤボックス22内において、入力軸23に固定した逆転用の第一平歯車30と、ファン12に逆回転を出力する逆転軸32に固定した第二平歯車31とを噛み合わせ、入力軸23と逆転軸32とを軸装したギヤボックス22を、車体の側面視で傾斜させて配置すると共に、ファン12の外周に設けたシュラウドの開口部の外側に入力軸23と逆転軸32とを配置させる。

目的

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請求項1

エンジン(11)の外側にラジエーター(13)を設け、該ラジエーター(13)の外側には防塵用濾過体(15)を設け、前記ラジエーター(13)と前記エンジン(11)との間にファン(12)を設け、該ファン(12)の駆動回転方向正転方向と逆転方向に切換え伝動機構(K)を設け、該伝動機構(K)には、前記エンジン(11)の回転が入力される入力軸(23)を軸装したギヤボックス(22)を備え、該ギヤボックス(22)内において、前記入力軸(23)に固定した逆転用の第一平歯車(30)と、前記ファン(12)に逆回転を出力する逆転軸(32)に固定した第二平歯車(31)とを噛み合わせ、前記入力軸(23)と逆転軸(32)とを軸装したギヤボックス(22)を、車体の側面視で傾斜させて配置すると共に、前記ファン(12)の外周に設けたシュラウド(16)の開口部(38)の外側に前記入力軸(23)と逆転軸(32)とを配置した作業車両原動部構造

請求項2

前記伝動機構(K)は、入力軸(23)に設けた第一出力プーリー(26)とファン(12)の回転軸(27)に設けた第一入力プーリー(28)との間に第一伝動ベルト(29)を掛け回して正転伝動経路(S)を構成し、前記逆転軸(32)に設けた第二出プーリー(33)とファン(12)の回転軸(27)に設けた第二入力プーリー(34)との間に第二伝動ベルト(35)を掛け回して逆転伝動経路(G)を構成し、前記第一伝動ベルト(29)に、前記正転伝動経路(S)における動力伝達を接続および遮断する第一テンションプーリー(40)を設け、前記第二伝動ベルト(35)に逆転伝動経路(G)における動力伝達を接続および遮断する第二テンションプーリー(41)を設け、動力伝達遮断状態の第一テンションプーリー(40)および第二テンションプーリー(41)の回転軸心が前記開口部(38)の外側に位置する構成とした請求項1記載の作業車両の原動部構造。

請求項3

前記第一テンションプーリー(40)と第二テンションプーリー(41)による動力伝達の接続および遮断を、単一のモーター(50)により行う構成とし、該モーター(50)は前記開口部(38)の外側に位置する構成とした請求項1または請求項2記載の作業車両の原動部構造。

技術分野

0001

本発明は、コンバイン等の作業車両原動部構造に係るものである。

背景技術

0002

従来、エンジン冷却用ファンと、ラジエターカバー防塵ネット付着物を除去する除塵用のファンを設け、この二つのファンを正回転と逆回転とに切り替えて、エンジンの冷却と防塵ネットの塵埃を除去する構成は、公知である(特許文献1)。

先行技術

0003

特許5641160号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前記公知例は、エンジン冷却用のファンと、除塵用のファンを必要とするので、構成が複雑になるという課題がある。
本願は、ファンの伝動機構を工夫し、エンジンの回転により一つのファンを正逆回転駆動できるものとし、構成の簡素化を図るものである。

課題を解決するための手段

0005

請求項1記載の発明は、エンジン11の外側にラジエーター13を設け、該ラジエーター13の外側には防塵用濾過体15を設け、前記ラジエーター13と前記エンジン11との間にファン12を設け、該ファン12の駆動回転方向正転方向と逆転方向に切換える伝動機構Kを設け、該伝動機構Kには、前記エンジン11の回転が入力される入力軸23を軸装したギヤボックス22を備え、該ギヤボックス22内において、前記入力軸23に固定した逆転用の第一平歯車30と、前記ファン12に逆回転を出力する逆転軸32に固定した第二平歯車31とを噛み合わせ、前記入力軸23と逆転軸32とを軸装したギヤボックス22を、車体の側面視で傾斜させて配置すると共に、前記ファン12の外周に設けたシュラウド16の開口部38の外側に前記入力軸23と逆転軸32とを配置した作業車両の原動部構造としたものである。
請求項2記載の発明は、前記伝動機構Kは、入力軸23に設けた第一出力プーリー26とファン12の回転軸27に設けた第一入力プーリー28との間に第一伝動ベルト29を掛け回して正転伝動経路Sを構成し、前記逆転軸32に設けた第二出プーリー33とファン12の回転軸27に設けた第二入力プーリー34との間に第二伝動ベルト35を掛け回して逆転伝動経路Gを構成し、前記第一伝動ベルト29に、前記正転伝動経路Sにおける動力伝達を接続および遮断する第一テンションプーリー40を設け、前記第二伝動ベルト35に逆転伝動経路Gにおける動力伝達を接続および遮断する第二テンションプーリー41を設け、動力伝達遮断状態の第一テンションプーリー40および第二テンションプーリー41の回転軸心が前記開口部38の外側に位置する構成とした請求項1記載の作業車両の原動部構造としたものである。
請求項3記載の発明は、前記第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41による動力伝達の接続および遮断を、単一のモーター50により行う構成とし、該モーター50は前記開口部38の外側に位置する構成とした請求項1または請求項2記載の作業車両の原動部構造としたものである。

発明の効果

0006

請求項1に記載の発明では、シンプルな構成でファン12を正逆転駆動させることができると共に、各部材をファン12の送風への干渉を減少させるように配置でき、エンジン11の冷却効果を高め、エンジン出力の低下を防止することができる。
請求項2に記載の発明では、上記請求項1記載の発明の効果に加え、動力伝達遮断状態の第一テンションプーリー40および第二テンションプーリー41がシュラウド16の開口部38の外側に位置するので、各部材をファン12による送風の妨げになりにくいように配置でき、エンジン11の冷却効果を高め、エンジン出力の低下を防止することができる。
請求項3に記載の発明では、上記請求項1または請求項2記載の発明の効果に加え、ファン12の正逆転を切り換えるモーター50をファン12による送風の妨げになりにくいように配置でき、エンジン11の冷却効果を高め、エンジン出力の低下を防止することができる。

図面の簡単な説明

0007

コンバインの側面図。
ラジエーターカバーの側面図。
エンジン周辺の正面図。
伝動機構の概略図。
ファン付近の拡大平面図。
伝動機構の一部側面図。
ギヤボックスの正面図。
同側面図。
ファン付近の側面図
ギヤボックスの底面図。

実施例

0008

本発明の作業車両をコンバインの例にて図面により説明すると、1はコンバインの機体フレーム、2は走行装置、3は走行装置2の上方の一側に設けた脱穀装置、4は刈取装置、5は脱穀装置4の側方に設けたグレンタンク、6は操縦部である(図1)。
前記走行装置2等のコンバインの各部は、運転座席8の下方付近に設けたエンジン11により駆動し、エンジン11の外側(走行方向右側)にはファン12を設け、ファン12の外側にラジエーター13を設け、ラジエーター13の外側にはラジエターカバー14を設ける。ラジエターカバー14に設けた開口部には濾過体15を設ける(図4)。16はファン12を包囲するシュラウドである。
ファン12は、伝動機構Kにより、正逆駆動回転自在に構成する。

0009

前記伝動機構Kは、前記ファン12を機体外部から機体内部方向へ送風するべく正回転駆動する冷却状態と、前記ファン12を機体内部から機体外部方向へ送風するべく逆回転駆動する除塵状態とに切替自在に構成する。
即ち、伝動機構Kは、通常作業時でファン12を、機体外部から機体内部方向へ送風する正回転させ、所定の場合に、伝動機構Kから逆回転を伝達して機体内部から機体外部方向へ送風する逆回転させ、ラジエターカバー14の濾過体15の表側に付着している藁屑や塵埃等の付着物を吹散させて除去する。
ファン12は平歯車を噛み合わせて構成した伝動機構Kにより、正逆駆動回転自在に構成する。
そのため、シンプルな構成でファン12を正逆転駆動させられる。

0010

伝動機構Kの一例を、図4に示すと、エンジン11の出力軸20の出力プーリー21とギヤボックス22の入力軸23の入力プーリー24との間にベルト25を掛け回す。入力軸23には別途第一出力プーリー26を設け、第一出力プーリー26とファン12の回転軸27の第一入力プーリー28との間に第一伝動ベルト29を掛け回し、正転伝動経路Sを構成する。
前記ギヤボックス22内の入力軸23には逆転用の第一平歯車30を固定し、第一平歯車30に第二平歯車31を噛み合わせ、第二平歯車31はギヤボックス22の逆転軸32に固定する。逆転軸32には別途第二出力プーリー33を設け、第二出力プーリー33とファン12の回転軸27の第二入力プーリー34との間に第二伝動ベルト35を掛け回し、逆転伝動経路Gを構成する。
そのため、伝動機構Kは、プーリーと逆転歯車31を有するギヤボックス22のシンプルな構成でファン12を正逆転駆動させられる。

0011

また、ファン12の回転軸27に設けた第一入力プーリー28と第二入力プーリー34は2連プーリーとして構成し(図5)、2連プーリーの各溝に正転用の第一伝動ベルト29と逆転用の第二伝動ベルト35を掛け回す。
そのため、1個のファン12でエンジン11の冷却とラジエターカバー14の除塵とを行える。
この場合、ファン12の回転軸27に設けた第一入力プーリー28の第一伝動ベルト29と第二入力プーリー34の第二伝動ベルト35は、側面視において、一部が重なるように配置する(図6)。
そのため、ファン12からの冷却風抵抗となるのを抑制できる。
また、ファン12の回転軸27に設けた第一入力プーリー28と第二入力プーリー34は、第一入力プーリー28をファン12から離すように内側に配置する。
そのため、第一入力プーリー28に掛け回した第一伝動ベルト29への風当たりを抑制する。

0012

ファン12の回転軸27に設けた第一入力プーリー28と第二入力プーリー34とは、所謂2連プーリーとして一体化して形成し(図5)、第二入力プーリー34は第一入力プーリー28より右側に一定間隔をおいて配置してギヤボックス22から放している。
そのため、回転軸27には2本の第一伝動ベルト29、35の張力が掛かるが、第二入力プーリー34を遠ざけているので、回転軸27に発生するモーメントを小さくしている。
前記ギヤボックス22は、入力軸23の軸装部分である入力受部(上側部分)36を、逆転軸32の軸装部分である逆転受部(下側部分)37より、軸方向の厚さを薄く形成する(図7)。

0013

そのため、下側が幅広で上方は薄く構成でき、各プーリーに発生するベルトの張力によるモーメントに耐える構成にすることができる。また、下方が幅広で左右に厚みを有して膨らんでいるので、潤滑油の量を増やすことができる。
前記ギヤボックス22は、上下方向の下方に入力軸23を、上方に逆転軸32を夫々配置する(図8)。
エンジン11からの駆動回転の入力をギヤボックス22の下方に受けることにより、テンション力によるギヤボックス22のモーメントが発生しにくい。
即ち、ギヤボックス22は、機体フレーム1側に取付けた逆転受部37の軸方向の厚さを厚く形成しているので(図7)、上部に比し剛性が高く、支持剛性の確保が容易となる、合理的構成にしている。
また、入力軸23からファン12に正転駆動する構成としているので、ギヤボックス22内の平歯車30、31が破損したとしても、エンジン11からの駆動をファン12に伝達でき、エンジン11への冷却風を確保できる。

0014

側面視において、ギヤボックス22の入力軸23と逆転軸32とは斜めに配置する(図8、,図9)。
そのため、シュラウド16の円形の開口部(送風口)38の中心外側に入力軸23と逆転軸32を配置でき、冷却風の通過面積を減少させない。
しかして、図6のように、第一伝動ベルト29には第一テンションプーリー40を接離自在に設けて正転駆動用のテンションクラッチを構成し、第二伝動ベルト35には第二テンションプーリー41を接離自在に設けて逆転駆動用のテンションクラッチを構成する。
この第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41とによりエンジン11からの駆動回転をファン12に正転と逆転とに切り替えて伝達する。

0015

第一出力プーリー26と第二出力プーリー33の位置(距離間)は、夫々の第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41が第一伝動ベルト29と第二伝動ベルト35に接触しないように配置する。
即ち、第一テンションプーリー40は第一伝動ベルト29の下側移動部分に接離させ、第二テンションプーリー41は第二伝動ベルト35の下側移動部分に接離するように配置し(図6)、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41は、互いに、他方のベルト25の上側移動部分に第二テンションプーリー41が接触しないように、第二伝動ベルト35の下側移動部分に第一テンションプーリー40が接触しないようにしている。
したがって、第一テンションプーリー40と第二伝動ベルト35との干渉、および、第二テンションプーリー41とベルト25との干渉を防止する。

0016

ファン12は、図9のように、回転軸27を支持プレート43に軸装し、支持プレート43は前記開口部38を跨ぐパイプ状の2本の支持体44に取付け、支持体44はシュラウド16の縦板部分45に取付ける。
このファン12を支持する支持プレート43に第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41のテンションアーム46の基部を夫々取付軸47により回動自在に取付ける。
そのため、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41の各テンションアーム46の回動支点支持構成を、ファン12の支持構成と兼用でき、合理的構成となる。
第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41の各テンションアーム46は、図示は省略するが、テンションバネにより入り方向に常時付勢されている。

0017

この場合、各テンションアーム46の取付軸47は、支持体44近傍の支持プレート43に配置する。
そのため、比較的肉厚の薄い支持プレート43でも第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41の支持強度を確保できる。
また、支持体44は、ファン12と第一入力プーリー28および第二入力プーリー34の2連プーリーとの間に配置する(図3図5)。
そのため、ファン12に近い位置にて支持体44は回転軸27を支持するので、ファン12の支持剛性を高め、しかも、第一入力プーリー28および第二入力プーリー34の2連プーリーのベルト交換を容易にできる。
第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41は、何れも、切り状態の時、シュラウド16の開口部38より外れた位置に移動するように構成する(図9)。

0018

そのため、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41が切りの時冷却風の通りを妨げず、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41が第一伝動ベルト29と第二伝動ベルト35に接触して入りとなっている時、ベルトを冷却できる。
第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41の動力伝達接続および遮断は、単一のモーター50により行う構成とし、切替モーター50と第二テンションプーリー41とはロッド51によりダイレクトに連結するが、切替モーター50と第一テンションプーリー40とはリンク機構Lを介在させて連結する構成としている。
そのため、第一テンションプーリー40が上方回動して入りとなると、第二テンションプーリー41を上方回動させて切りとする構成にでき、単一の切替モーター50による動力伝達接続および遮断を実現できる。

0019

切替モーター50の出力軸(図示省略)には回転体52を設け、回転体52には一対のピン53を180度位相を変えて設け(図6図9)、各ピン53にアーム54の一端を夫々取付け、一対のアーム54の内の一方にはロッド51の一端を軸着する。ロッド51の他端はプレート55の先端に取付け、プレート55の基部は第二テンションプーリー41のテンションアーム46の取付軸47に固定する。
一対のアーム54の内の他方アーム54にはリンク機構Lの一部を構成するロッド58の一端(上端)を軸着し、ロッド58の他端(下端)は第二テンションプーリー41のテンションアーム46の取付軸47に別途回動自在に設けたプレート59の先端に取付け、プレート59にはリンク機構Lのロッド60の一端を取付け、ロッド60の他端は第一テンションプーリー40のテンションアーム46の取付軸47に設けたアーム61に取付ける。

0020

そのため、切替モーター50により回転体52を回転させると、一対のアーム54の一方は牽引され、他方は弛められ、これにより、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41の一方は入りになって、他方は切りになる。
このように、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41とは、何れも途中にプレート55とプレート59を介して作動するが、このプレート55とプレート59は第二テンションプーリー41の回動支点である取付軸47に取付けているので、正転と逆転との切替える際の切替モーター50の引き代を略同一としつつ、しかも、引き方向を同一にすることができ、一つの切替モーター50による切替えを可能にする合理的構成となっている。
なお、プレート55とプレート59は図示は省略するが、取付軸47の軸方向にずらせて取り付けており、理解を容易にするため、図6では回動方向に位置をずらせて図示しているが、これにより配置構成が限定されない。

0021

第一テンションプーリー40に切替モーター50の操作力を伝達するプレート59とロッド60からなるリンク機構Lは、左右方向において、第一伝動ベルト29と第二伝動ベルト35を迂回して配置しているので、第一テンションプーリー40を確実に作動させる。
ファン12の回転軸27に設けた第一入力プーリー28と第二入力プーリー34とを2連プーリーとして一体化し、第一入力プーリー28と第二入力プーリー34を迂回して第一テンションプーリー40のロッド60とロッド58とプレート59とアーム61により構成するリンク機構Lを配置する。
そのため、第一テンションプーリー40のテンションアーム46が入力プーリー24と第一出力プーリー26の影響を受けない。
それゆえ、機体の左右幅を広げずに、第一テンションプーリー40のリンク機構Lを配置できる。

0022

第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41を動力伝達接続および遮断させる、一対のアーム54は、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41のテンションアーム46を引く方向に対して死点越えした位置で停止するように構成する(図6図9)。
即ち、アーム54は回転体52が180度回転すると、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41との入切位置が入れ替わるが、このとき、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41のテンションアーム46を引く方向に対して死点越えした位置で停止させる。具体的には、ロッド51とロッド58の牽引方向と回転体52のピン53の位置とを直線状に配置している。
そのため、切替モーター50にテンション負荷が掛かるのを抑制でき、テンション力を低下させずに、動力伝達接続および遮断作動を安定させる。

0023

また、入力軸23を下方に、逆転軸32を上方に配置し、第一伝動ベルト29と第二伝動ベルト35の張り側どうしを内側に設け、また、第一伝動ベルト29と第二伝動ベルト35の緩み側どうしを外側に設ける(図6)。
そのため、入力軸23と逆転軸32の軸間距離を小さくでき、伝動機構の小型化が図れる。
この場合、入力軸23と逆転軸32の軸間距離は、入力軸23に設けた第一出力プーリー26と逆転軸32の第二出力プーリー33の夫々に第一伝動ベルト29と第二伝動ベルト35を掛けるスペースを有するように設定する。
そのため、必要最小限の大きさとなる。
切替モーター50による第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41との動力伝達接続および遮断の切替は、切替モーター50をゆっくり作動させて正逆転切替を行う。
そのため、伝動機構Kに過大な負荷が掛かるのを抑制する。

0024

また、この場合、「ゆっくり」とは、正逆転切替時に、正逆何れか一方回転が停止してから、他方回転させる構成とすると、所謂、ベルトの「鳴き」を抑制できる。
また、第一テンションプーリー40と第二テンションプーリー41との入切切替は、現在「入り」となっているテンションクラッチの「切り」は早く行ってよいが、逆側の「切り」のテンションクラッチを入りにするときはゆっくり行う。
ファン12はテンションクラッチを切りにしても、慣性で空転するため、テンションクラッチを切りでの異音発生は「入り」のときより少ないので、「切り」は早く行ってよいが、逆側の「切り」のテンションクラッチを入りにするときはゆっくり行って、異音発生を抑制する。
切替モーター50は、シュラウド16の開口部38から外れた位置に配置する(図9)。
そのため、切替モーター50の存在が冷却風の抵抗とならない。

0025

また、ベルト25にファン駆動入切プーリー65を接離自在に設け、ファン駆動入切プーリー65のテンションアーム66の基部を逆転軸32を支持するギヤボックス22の支柱部分67に回動自在に取付ける(図7)。
そのため、ファン駆動入切プーリー65の支持構成を、ギヤボックス22を利用できて、支持構造を簡素にして、コストダウンできる。
逆転軸32は伝動機構Kのギヤボックス22から第二出力プーリー33と反対側に突出させ、この突出部分の逆転軸32にエアーコンデショナー68の入力プーリー69に出力する出力プーリー70を設ける(図4図7)。
そのため、ファン12の伝動機構Kからエアーコンデショナー68に駆動を伝達でき、別途、エンジン11からの伝動機構を設けずにすみ、シンプルな構成にでき、コストダウンを図れる。

0026

ギヤボックス22の下面に潤滑油の排出用のドレン71を設ける(図10)。
そのため、ギヤボックス22の下面にドレン71を設けているので、潤滑油を完全に排出でき、また、下面に設けているので、ギヤボックス22の幅を小型にできる。
ギヤボックス22は、左右に分割して形成し、ギヤボックス22内に第一平歯車30と第二平歯車31を内装し、左右のケース72を固定する締め付けナットは第一出力プーリー26と第二出力プーリー33の端面よりはみ出ないように構成する。
そのため、エンジン11とラジエーター13との間隔(距離)を小さくできる。また、締め付けナット73がベルト交換の邪魔にならない。

0027

1…機体フレーム、2…走行装置、3…脱穀装置、4…刈取装置、5…グレンタンク、6…操縦部、11…エンジン、12…ファン、13…ラジエーター、14…ラジエターカバー、15…濾過体、16…シュラウド、20…出力軸、21…出力プーリー、22…ギヤボックス、23…入力軸、24…入力プーリー、25…ベルト、26…第一出力プーリー、27…回転軸、28…第一入力プーリー、29…第一伝動ベルト、30…第一平歯車、31…第二平歯車、32…逆転軸、33…第二出力プーリー、34…第二入力プーリー、35…第二伝動ベルト、36…入力受部、37…逆転受部、38…開口部、40…第一テンションプーリー、41…第二テンションプーリー、43…支持プレート、44…支持体、45…縦板部分、46…テンションアーム、47…取付軸、50…切替モーター、51…ロッド、52…回転体、53…ピン、54…アーム、55…プレート、58…ロッド、59…プレート、61…アーム、65…ファン駆動入切プーリー、66…テンションアーム、67…支柱部分、68…エアーコンデショナー、69…入力プーリー、70…出力プーリー、71…ドレン、72…ケース、L…リンク機構。

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