(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防塵網（１５）とエンジン（１６）の間にラジエータ（１４）を設け、該ラジエータ（１４）とエンジン（１６）の間に冷却ファン（７）を設け、前記エンジン（１６）のエンジン出力軸（１）の回転を、クラッチ（５）を介して電動モータ（３）のモータ入出力軸（４）へ伝動すると共に、該モータ入出力軸（４）の回転を冷却ファン（７）に伝動する構成とし、前記クラッチ（５）を接続してエンジン（１６）の駆動力により冷却ファン（７）を正回転させて防塵網(１５)の外側から内側へ外気を吸入する冷却状態と、前記クラッチ（５）を遮断して電動モータ（３）の駆動力により冷却ファン（７）を逆回転させて防塵網（１５）の内側から外側へ送風する除塵状態とに切換自在に構成したことを特徴とする作業車両の原動部構造。
【請求項２】
前記エンジン出力軸（１）とモータ入出力軸（４）との間にベルト（Ｄ２）を掛け回し、該ベルト（Ｄ２）を緊張及び弛緩させるテンション式のクラッチ（５）を設けたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の原動部構造。
【請求項３】
前記モータ入出力軸（４）と一体のギア（２７）と、前記エンジン出力軸（１）とモータ入出力軸（４）の間に設けたケース入力軸（１９）に回転自在に設けたクラッチギア（２６）とを噛合わせ、ケース入力軸（１９）とクラッチギア（２６）との間に前記クラッチ（５）を設けたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の原動部構造。
【請求項４】
前記クラッチ（５）の接続状態と遮断状態を検出するセンサ（５ａ）を設け、冷却状態から除塵状態に切換える際に、該センサ（５ａ）がクラッチ（５）の動力遮断状態を検出した後に電動モータ（３）の駆動による冷却ファン（７）の逆回転を開始する構成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の作業車両の原動部構造。
【請求項５】
前記電動モータ（３）を正回転駆動及び逆回転駆動可能な構成とし、除塵状態から冷却状態に切換える際に、該電動モータ（３）の逆回転駆動を終了してから該電動モータ（３）を所定時間に亘って正回転駆動し、該電動モータ（３）の正回転駆動中に前記クラッチ（５）を接続する構成としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両の原動部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車の原動部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、コンバイン等の作業車両におけるラジエータの冷却装置において、ラジエータ用の冷却ファンを正転状態と逆転状態とに切換自在なベルト伝動装置として、エンジン駆動力によって常時駆動される駆動ベルトの内周面に接触するプーリと外周面に接触するプーリの何れかによって冷却ファンを駆動することで、冷却ファンを正転状態と逆転状態とに切換える技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６３０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記特許文献１に記載の技術では、ラジエータ用の冷却ファンの正転状態と逆転状態との切換機構は、正転用プーリと逆転用プーリを一体的に回動させ、ベルトの内周面と外周面とに択一的に押圧させる構造である。従って、正転用プーリと逆転用プーリを大きく動かさなければならないので、作動不良になることが多い。
【０００５】
本発明は、動力の断続を行う単純なクラッチを用いて冷却ファンの正逆回転切換を行えるようにすることで、作動不良の虞の少ない作業車のエンジン冷却装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、防塵網（１５）とエンジン（１６）の間にラジエータ（１４）を設け、該ラジエータ（１４）とエンジン（１６）の間に冷却ファン（７）を設け、前記エンジン（１６）のエンジン出力軸（１）の回転を、クラッチ（５）を介して電動モータ（３）のモータ入出力軸（４）へ伝動すると共に、該モータ入出力軸（４）の回転を冷却ファン（７）に伝動する構成とし、前記クラッチ（５）を接続してエンジン（１６）の駆動力により冷却ファン（７）を正回転させて防塵網(１５)の外側から内側へ外気を吸入する冷却状態と、前記クラッチ（５）を遮断して電動モータ（３）の駆動力により冷却ファン（７）を逆回転させて防塵網（１５）の内側から外側へ送風する除塵状態とに切換自在に構成したことを特徴とする作業車両の原動部構造とした。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記エンジン出力軸（１）とモータ入出力軸（４）との間にベルト（Ｄ２）を掛け回し、該ベルト（Ｄ２）を緊張及び弛緩させるテンション式のクラッチ（５）を設けたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の原動部構造とした。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記モータ入出力軸（４）と一体のギア（２７）と、前記エンジン出力軸（１）とモータ入出力軸（４）の間に設けたケース入力軸（１９）に回転自在に設けたクラッチギア（２６）とを噛合わせ、ケース入力軸（１９）とクラッチギア（２６）との間に前記クラッチ（５）を設けたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の原動部構造とした。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記クラッチ（５）の接続状態と遮断状態を検出するセンサ（５ａ）を設け、冷却状態から除塵状態に切換える際に、該センサ（５ａ）がクラッチ（５）の動力遮断状態を検出した後に電動モータ（３）の駆動による冷却ファン（７）の逆回転を開始する構成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の作業車両の原動部構造とした。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記電動モータ（３）を正回転駆動及び逆回転駆動可能な構成とし、除塵状態から冷却状態に切換える際に、該電動モータ（３）の逆回転駆動を終了してから該電動モータ（３）を所定時間に亘って正回転駆動し、該電動モータ（３）の正回転駆動中に前記クラッチ（５）を接続する構成としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両の原動部構造とした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、冷却状態ではエンジン（１６）の駆動力によって冷却ファン（７）を正回転駆動してラジエータ（１４）の冷却を行い、除塵状態においては電動モータ（３）によって冷却ファン（７）の逆回転駆動を行い、冷却状態と除塵状態の切換えをクラッチ（５）の継断操作と電動モータ（３）の駆動状態の切換えのみで行えるので、切換機構を簡単な構造とすることができる。また、電動モータ（３）を、出力軸への入力によって逆起電力を生じる発電機モータとすれば、冷却状態において、電動モータ（３）のモータ入出力軸（４）がエンジン（１６）の駆動力で回転駆動されることにより、該電動モータ（３）で電力を発生させることも可能であり、エンジン（１６）の稼動に要する電力や冷却ファン（７）の駆動に用いる電動モータ（３）の電力を自給することも可能となる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、エンジン（１６）とラジエータ（１４）の間に構成する切換機構をコンパクトにすることができ、冷却ファン（７）によるラジエータ（１４）の冷却効率を向上させることができる。また、クラッチ（５）が、ベルト（Ｄ２）を緊張及び弛緩させるテンション式のクラッチであるため、このクラッチ（５）を接続する際の衝撃が緩和される。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、ギア（２７）とクラッチギア（２６）の噛合いによって伝動するのでエンジン（１６）の伝動力を効率よく冷却ファン（７）に伝達でき、エンジン（１６）の燃料消費量を低減できるとともに冷却ファン（７）の駆動回転速度を安定させて、ラジエータ（１４）の冷却効率を高めることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２又は請求項３記載の発明の効果に加えて、モータ入出力軸（４）へのエンジン（７）の駆動力を確実に遮断した状態で電動モータ（３）を駆動することができるので、クラッチ（５）の磨耗や損傷を防止して、耐久性を高めることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明の効果を奏するうえに、電動モータ（３）によってモータ出力軸（４）が正回転駆動状態に復帰した状態でクラッチ（５）を接続するので、モータ出力軸（４）が逆回転している状態でクラッチ（５）を接続することによるクラッチ（５）の磨耗や損傷を防止し、耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施例の動力伝動線図である。
【図２】本発明の第二実施例の動力伝動線図である。
【図３】本発明の第三実施例の動力伝動線図である。
【図４】冷却ファン伝動機構の動力伝動線図である。
【図５】冷却ファン伝動機構の動力伝動線図である。
【図６】コンバインの側面図である。
【図７】コンバインの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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に基づき本発明を備えたコンバインの全体構成について説明する。
コンバイン３０の走行車体３１の下方には、左右一対のクローラ走行装置３２，３２を配設し、走行車体３１の右前側部に操縦部３３を、その後方にグレンタンク３５を配設し、左側部に脱穀部３４を配設し、脱穀部３４の後方に排藁処理装置３６を配設している。操縦部３３及び脱穀部３４の前方には、植立穀稈を分草し、引起しながら刈取り、後方の脱穀部５に向けて搬送する刈取搬送部３７を昇降自在に設けている。
【００１８】
図１に示す伝動線図は、本発明の第一実施例で、エンジン１６のエンジン出力軸１に第一出力プーリ８と第二出力プーリ１０とを一体で設け、エンジン１６内のウォーターポンプの駆動軸をエンジン１６の外側に突出させたウォーターポンプ駆動軸２に一体のファン軸プーリ９と前記第一出力プーリ８との間に第一ベルトＤ１を巻き掛けてウォーターポンプ駆動伝動系を構成し、電動モータ３のモータ入出力軸４と一体の第一モータプーリ１１と前記第二出力プーリ１０との間に第二ベルト（ベルト）Ｄ２を巻き掛けてモータ駆動伝動系を構成している。このベルトＤ２は、該第二ベルトＤ２を緊張弛緩によって動力伝達状態と動力遮断状態を切換えるテンション式のクラッチ５で動力の伝動を断続出来るようにしている。なお、この実施の形態では、電動モータ３を、モータ入出力軸４を外力で強制回転させることによって逆起電力を生じる発電機モータとしている。また、ウォーターポンプ駆動軸２をファン支持軸２としているが、ファン支持軸２を別に設けても良い。
【００１９】
冷却ファン７は、エンジン１６の駆動力と電動モータ３の駆動力との何れかによって駆動され、エンジン駆動力によって、冷却ファン７を正回転で駆動し、防塵網１５の外側から内側へと吸気する冷却状態と、電動モータ３により冷却ファン７を逆回転させて、防塵網１５の内側から外側へ吹出す除塵状態に切換可能に構成している。
【００２０】
なお、以下の説明で正回転とは冷却ファン７を冷却状態で駆動する回転方向を指し、逆回転とは冷却ファン７を除塵状態で駆動する回転方向を指す。
ファン駆動軸２にはその軸端に冷却ファン７を軸支し、冷却ファン７の外側に配置するラジエータ１４と防塵網１５を通して冷却ファン７を正回転で駆動して冷却風を吸引する。
【００２１】
また、モータ入出力軸４には、第二モータプーリ１２を一体で設け、冷却ファン７に備えるファンプーリ１３との間に第三ベルトＤ３を巻き掛けてファン駆動系を構成し、逆転駆動で冷却ファン７を逆回転で駆動して、ラジエータ１４と防塵網１５に対して吹き出し風を吹き付けて付着した塵埃を除去する。
【００２２】
この構成で、前記冷却状態から除塵状態に切換える場合には、クラッチ５が切れたことをセンサ５ａが検出し、冷却ファン７の回転が極低速になるか停止したことを確認してから電動モータ３を逆回転で駆動し、冷却ファン７を除塵状態から冷却状態に切換える場合には、電動モータ３の逆回転駆動を停止し、正回転駆動を行ってからクラッチ５を接続しエンジン１６の駆動力によって冷却ファン７が正回転で駆動され、電動モータ３は駆動力によって電流を発生させ、図示せぬ蓄電装置に電力を蓄電する。
【００２３】
図２に示す伝動線図は、本発明の第二実施例で、第一実施例との違いは、ウォーターポンプ駆動軸２と一体で第二ファン軸プーリ１７を設け、この第二ファン軸プーリ１７と第一モータプーリ１１にベルトＤ２を巻き掛けて、モータ駆動伝動系を構成したところである。
【００２４】
図３に示す伝動線図に基づき、本発明の第三実施例を説明する。
エンジン出力軸１とモータ入出力軸４の間の伝動経路に、爪クラッチ或いは摩擦クラッチによるクラッチ５を内蔵したギヤケース１８を介在させ、このギヤケース１８のケース入力軸１９に設けたケース入力プーリ２０と第一出力プーリ８の間にベルト２１を巻きかけ、モータ入出力軸４に第二モータプーリ１２を一体で設け、この第二モータプーリ１２と反対側に突出させた軸端のモータ出力軸４ａを継手２３で連結している。ケース入力軸１９の回転がクラッチギヤ２６からケース出力軸２２のギヤ２７に伝動してケース出力軸２２が駆動される。
【００２５】
なお、クラッチ５をスライドするシフトアーム２４の動きをセンサ５ａで検出し、電動モータ３で冷却ファン７を逆回転する場合には、センサ５ａでクラッチ５の動力遮断状態を検出してエンジン出力軸１からの駆動力を断った後数秒後に冷却ファン７の回転が極低速になったことを確認の上に、電動モータ３を駆動する。クラッチを入れる際には、電動モータ３を正回転してケース入力軸１９の回転とクラッチギヤ２６の回転が同速回転となってから入れ、電動モータ３の駆動を断って発電機として発電する。
【００２６】
図４と図５は、電動モータ３を発電機３ａとモータ３ｂに分割した例で、発電機３ａで発電した電力をバッテリ２９に蓄えてモータ３ｂを駆動する。図４の実施例ではモータ入力軸２８にモータ３ｂを連結しているが、図５の実施例ではケース出力軸２２にモータ３ｂを連結している。両実施例は、共に発電機３ａとモータ３ｂをギヤケース１８に対してケース入力プーリ２０と反対側へコンパクトに配置して冷却風の抜けを良くしている。
【００２７】
以上の実施例で、冷却ファン７を逆回転するタイミングは、適宜の間隔で自動的に実施する自動モードと作業者がスイッチを操作して行うマニュアルモードとする。マニュアルモードはラジエータの水温が９０℃以下で、コンバインでは脱穀装置が駆動されていない時や刈取装置の穀稈搬送路に穀稈を検出しない時や走行を停止している時やエンジン１６の回転が低速の時で、塵埃除去スイッチを押すと冷却ファン７の逆回転を一定時間行い自動で正回転に戻るようにする。
【符号の説明】
【００２８】
１    エンジン出力軸
３    電動モータ
４    モータ入出力軸
５    クラッチ
５ａ  センサ
７    冷却ファン
１５    防塵網
１６    エンジン
１９    ケース入力軸
２６    クラッチギア
２７    ギア
Ｄ２    ベルト
【図１】
0005578000.tif 000002
【図２】
0005578000.tif 000003
【図３】
0005578000.tif 000004
【図４】
0005578000.tif 000005
【図５】
0005578000.tif 000006
【図６】
0005578000.tif 000007
【図７】
0005578000.tif 000008