(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に直接又は間接的に支持されたエンジン本体及び前記エンジン本体から外方へ延在されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸によって作動的に駆動される冷却ファンと、前記冷却ファンによる冷却風が前記エンジン本体の前面に当たった後に前記エンジン本体の第１側面，第２側面及び上面を通って後面の側から外方へ抜けるように前記エンジン本体を覆うエンジンカバーと、排気ガス再循環装置とを備えたエンジン構造であって、
前記エンジンの排気側及び吸気側は前記エンジン本体の幅方向中央を挟んで一方側及び他方側にそれぞれ配置され、
前記排気ガス再循環装置は、前記エンジン本体の後面側において前記エンジン本体の幅方向中央を跨ぐように配置され、前記エンジンの排気ガスの一部を排気側から吸気側へ還流させる連通手段と、エンジン冷却水を利用して前記連通手段を冷却する冷却手段とを含み、
前記エンジンカバーの端壁のうち前記エンジン本体の後面と対向する後壁には前記冷却風を外方へ排出させる排出口が設けられ、
前記後壁は、前記連通手段より後方側において上下に延びる上側上下延在面と、前記連通手段の下方において横方向に延びるように前記上側上下延在面の下端部から前方へ延びる前後延在面と、前記前後延在面の前端エッジから下方へ延びる下側上下延在面とを有しており、
前記排出口は、前記冷却手段より前記エンジン本体の幅方向一方側に位置し、前記前後延在面の幅方向一方側につながっていることを特徴とするエンジン構造。
【請求項２】
一端部が前記エンジンの排気側に流体接続された排気管を備え、
前記排気管は前記エンジン本体の第１側面及び前記第１側面と対向する前記エンジンカバーの第１側壁の間の間隙を通って下方から外方へ延在していることを特徴とする請求項１に記載のエンジン構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと前記エンジンによって作動的に駆動される冷却ファンと前記エンジンを覆うエンジンカバーと排気ガス再循環装置とを備えたエンジン構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気中に含まれるスス等の環境負荷物質の減少及び前記エンジンの燃料消費率の向上を図る為に、前記エンジンの排気ガスの一部を排気側から吸気側へ還流させる排気ガス再循環装置を前記エンジンに備えることが提案されている（下記特許文献１参照））。
【０００３】
前記排気ガス再循環装置による環境負荷物質の減少及び燃料消費率の向上という効果を効率的に得る為には、前記排気ガス再循環装置によって排気側から吸気側へ還流される排気ガスの温度を下げることが好ましいが、エンジンカバーによってエンジンが覆われている，いわゆる密閉型エンジンに前記排気ガス再循環装置を備える際には、前記排気ガス再循環装置を前記エンジンカバー内において無理なく配置させつつ前記排気ガスの温度を下げる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、エンジンと前記エンジンによって作動的に駆動される冷却ファンと前記冷却ファンによる冷却風が前記エンジンの前面に当たった後に前記エンジンの第１側面，第２側面及び上面を通って後面の側から外方へ抜けるように前記エンジンを覆うエンジンカバーと前記エンジンの排気ガスの一部を排気側から吸気側へ還流させる連通手段を含む排気ガス再循環装置とを備えたエンジン構造であって、前記排気ガス再循環装置を無理なく前記エンジンカバー内に配置させつつ、前記冷却ファンによる冷却風によって前記排気ガス再循環装置を効率的に冷却させ得るエンジン構造の提供を、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記目的を達成するために、走行機体に直接又は間接的に支持されたエンジン本体及び前記エンジン本体から外方へ延在されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸によって作動的に駆動される冷却ファンと、前記冷却ファンによる冷却風が前記エンジン本体の前面に当たった後に前記エンジン本体の第１側面，第２側面及び上面を通って後面の側から外方へ抜けるように前記エンジン本体を覆うエンジンカバーと、排気ガス再循環装置とを備えたエンジン構造であって、前記エンジンの排気側及び吸気側は前記エンジン本体の幅方向中央を挟んで一方側及び他方側にそれぞれ配置され、前記排気ガス再循環装置は、前記エンジン本体の後面側において前記エンジン本体の幅方向中央を跨ぐように配置され、前記エンジンの排気ガスの一部を排気側から吸気側へ還流させる連通手段と、エンジン冷却水を利用して前記連通手段を冷却する冷却手段とを含み、前記エンジンカバーの端壁のうち前記エンジン本体の後面と対向する後壁には前記冷却風を外方へ排出させる排出口が設けられ、前記後壁は、前記連通手段より後方側において上下に延びる上側上下延在面と、前記連通手段の下方において横方向に延びるように前記上側上下延在面の下端部から前方へ延びる前後延在面と、前記前後延在面の前端エッジから下方へ延びる下側上下延在面とを有しており、前記排出口は、前記冷却手段より前記エンジン本体の幅方向一方側に位置し、前記前後延在面の幅方向一方側につながっているエンジン構造を提供する。
【０００７】
好ましくは、前記エンジン構造は、一端部が前記エンジンの排気側に流体接続された排気管を備え得る。前記排気管は前記エンジン本体の第１側面及び前記第１側面と対向する前記エンジンカバーの第１側壁の間の間隙を通って下方から外方へ延在される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るエンジン構造においては、エンジンの排気側及び吸気側がエンジン本体の幅方向中央を挟んで一方側及び他方側にそれぞれ位置するように前記エンジン本体が配置された上で、排気ガス再循環装置が、エンジン本体の後面側においてエンジン本体の幅方向中央を跨ぐように配置され、前記エンジンの排気ガスの一部を排気側から吸気側へ還流させる連通手段と、エンジン冷却水を利用して前記連通手段を冷却する冷却手段とを含み、さらに、冷却ファンからエンジン本体の前面に向けて供給され且つエンジン本体の第１側面，第２側面及び上面に沿って後方側へ流れ込んだ冷却風を外方へ排出させる為の排出口が、前記連通手段より後方側において上下に延びる上側上下延在面と、前記連通手段の下方において横方向に延びるように前記上側上下延在面の下端部から前方へ延びる前後延在面と、前記前後延在面の前端エッジから下方へ延びる下側上下延在面とを有するエンジンカバーの後壁に、前記冷却手段よりエンジン本体の幅方向一方側に位置し、前記前後延在面の幅方向一方側につながるように形成されている。
【０００９】
斯かる構成によれば、前記エンジン本体の第１側面に沿って流れて前記エンジンの排気側によって比較的に高温となる冷却風の大部分を前記排気ガス再循環装置の冷却手段を介さずに直接的に前記排出口へ導きつつ、前記エンジン本体の第２側面や上端面に沿って流れる比較的に低温のままの冷却風を前記冷却手段を通過させて前記排出口へ導くことができ、従って、前記排気ガス再循環装置を無理なく前記エンジンカバー内に配置させつつ、前記冷却ファンによる冷却風によって前記排気ガス再循環装置を効率的に冷却させることができる。
【００１０】
一端部が前記エンジンの排気側に流体接続された排気管が前記エンジン本体の第１側面及び前記第１側面と対向する前記エンジンカバーの第１側壁の間の間隙を通って下方から外方へ延在するように構成すれば、前記エンジン本体の前記上面及び前記第２側面を通って後方側へ流れる冷却風が前記排気管を流れる高温の排気ガスによって高温化することを有効に防止して、前記冷却風による前記排気ガス再循環装置の効率的な冷却を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るエンジン構造が適用される作業車輌の一例であるコンバインの右側面図である。
【図２】図２は、前記コンバインの左側面図である。
【図３】図３は、前記エンジン構造が適用された前記コンバインのエンジン部の斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す前記エンジン部の平面図である。
【図５】図５は、図４におけるV-V線に沿った断面図である。
【図６】図６は、図４におけるVI-VI線に沿った断面図である。
【図７】図７は、図４におけるVII-VII線に沿った断面図である。
【図８】図８は、図５におけるVIII-VII線に沿った断面図である。
【図９】図９は、前記エンジン構造の正面図であり、冷却ファンの吸引路を画する吸引ダクトを削除した状態を示している。
【図１０】図１０は、前記エンジンの模式平面図である。
【図１１】図１１は、前記エンジン構造の背面図である。
【図１２】図１２は、エンジンカバーの後壁の一部を省略した状態の前記エンジン構造の拡大背面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す前記エンジン構造の拡大背面斜視図である。
【図１４】図１４は、前記エンジンカバーを横断面で切り取った状態の前記エンジン構造の斜視図である。
【図１５】図１５は、前記エンジンカバーを縦断面で切り取った状態の前記エンジン構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るエンジン構造の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２に、それぞれ、本実施の形態に係るエンジン構造が適用される作業車輌の一例であるコンバイン１の右側面図及び左側面図を示す。
【００１３】
まず、前記コンバインの全体構造について説明する。
図１及び図２に示すように、前記コンバイン１は、走行機体２と、前記走行機体２に連結された左右一対のクローラ１２の形態をなす走行部３と、前記走行機体２の前方において前記走行機体２に昇降可能に連結された刈取部４と、前記刈取部４によって刈り取られた穀稈に対して脱穀処理を行う脱穀部５と、前記脱穀部５によって脱穀された脱穀物に対して選別処理を行う選別部６と、前記選別部６によって選別された穀粒を貯留する穀粒貯留部７と、本実施の形態に係るエンジン構造が適用されたエンジン部９と、前記エンジン部９から入力される回転動力を変速するトランスミッションを含むミッション部２５（下記図３及び図４参照）と、運転席２６及びステアリングハンドル２７を含む操縦部１１とを備えている。
【００１４】
前記刈取部４は、図１及び図２に示すように、圃場の穀稈を分草する分草具１３と、前記分草具１３によって分草された穀稈を引き起こす引起装置１４と、前記引起装置１４によって引き起こされた後の穀稈を切断する切断装置１５と、前記切断装置１５によって切断された後の穀稈を前記脱穀部５へ向けて搬送する刈取搬送装置１６とを含んでいる。
前記刈取部４は、前記走行機体２に対して刈取入力軸（図示せず）の軸線回りに昇降可能とされる。
【００１５】
前記脱穀部５は、前記刈取部４から刈り取り穀稈を受け継ぐように、前記刈取部４の後方側で且つ前記走行機体２の左側部分に配置されている。
前記脱穀部５は、図１及び図２に示すように、扱室内に配設された扱胴（図示せず）と、前記刈取搬送装置１６から刈取穀稈を受け継ぎ且つ前記刈取穀稈の穂先側を前記扱室内に突入させつつ後方へ搬送する脱穀搬送装置１７と、前記扱胴の下方に配設された受網（図示せず）とを有している。
【００１６】
前記選別部６は、前記脱穀部５の下方に位置するように前記走行機体２の左側部分に配置されている。
図示を省略するが、前記選別部６は、前記受網から流下する脱穀物に対して揺動選別を行う揺動選別装置と、前記脱穀物に対して風選別を行う風選別装置と、前記揺動選別装置及び前記風選別装置によって選別された穀粒を前記穀粒貯留部７に搬送する穀粒搬送装置と、前記揺動選別装置及び前記風選別装置によって脱穀物から取り除かれた藁屑や塵埃等の不要物を外部へ排出する藁屑排出装置とを有している。
【００１７】
前記穀粒貯留部７は、前記操縦部１１の後方側で且つ前記脱穀部５及び前記選別部６の右側に位置するように前記走行機体２の右側部分に配設されている。
前記穀粒貯留部７は、図１及び図２に示すように、前記穀粒搬送装置によって搬送されてくる穀粒を貯留可能な穀粒タンク２１と、前記穀粒タンク２１内に貯留されている穀粒を外部へ排出可能な穀粒排出装置２２とを有している。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る前記エンジン構造について説明する。
図３及び図４に、それぞれ、前記エンジン構造が適用された前記エンジン部９の斜視図及び平面図を示す。
図５〜図７に、それぞれ、図４におけるV-V線，VI-VI線及びVII-VII線に沿った断面図を示す。なお、図５においては、理解容易化の為に下記冷却ファンカバー１８０の図示を省略している。
さらに、図８に、図５におけるVIII-VII線に沿った断面図を示す。
【００１９】
図３〜図８に示すように、本実施の形態に係る前記エンジン構造は、エンジン１００と、冷却ファン１５０と、エンジンカバー２００と、排気ガス再循環装置２５０とを備えている。
【００２０】
図５〜図８に示すように、前記エンジン１００は、前記走行機体２に直接又は間接的に支持されたエンジン本体１１０と、前記エンジン本体１１０から外方へ延在されたエンジン出力軸１２０とを備えている。
【００２１】
前記エンジン本体１１０は、シリンダブロック１１１及びシリンダヘッド１１２を含んでいる。
本実施の形態においては、前記エンジン出力軸１２０は、前記エンジン本体１１０から前方及び後方へそれぞれ延在された前側出力軸１２１及び後側出力軸１２２を含んでいる。
【００２２】
前記冷却ファン１５０は、前記エンジン出力軸１２０によって作動的に駆動されて前記エンジン本体１１１の前面へ向けて冷却風を供給する。
本実施の形態においては、図５及び図８に示すように、前記冷却ファン１５０は、前記エンジン本体１１１の前面へ向けて冷却風を供給し得るように前記前側出力軸１２１に相対回転不能に支持されている。
【００２３】
なお、前記冷却ファン１５０は、フィルター１７０及び吸引ダクト１８０を介して外気を吸引するように構成されている。
即ち、図２〜図４に示すように、前記エンジン構造は、前記コンバイン１の外側面に設けられた前記フィルター１７０と、前記フィルター１７０によって浄化された空気を前記冷却ファン１５０へ導く為の風路を画する前記吸引ダクト１８０とを有している。
【００２４】
前記エンジンカバー２００は、前記冷却ファン１５０による冷却風が前記エンジン本体１１０の前面に当たった後に前記エンジン本体１１０の第１側面，第２側面及び上面を通って後面の側から外方へ抜けるように前記エンジン本体１１０を覆っている。
【００２５】
詳しくは、前記エンジンカバー２００は、図３〜図８に示すように、前記エンジン本体１１０の前面，第１側面，第２側面，上面及び後面のそれぞれと間隙を存しつつ対向する前壁２０１、第１側壁２０２，第２側壁２０３，上壁２０４及び後壁２０５を有している。
【００２６】
図９に、前記吸引ダクト１８０を削除した状態の前記エンジン構造の正面図を示す。
図９に示すように、前記前壁２０１には、前記冷却ファン１５０からの冷却風が前記エンジンカバー２００内に導入されることを許容する為の開口２１０が設けられている。
【００２７】
図１０に、前記エンジン１００の模式平面図を示す。
図６，図８及び図１０等に示すように、前記排気ガス再循環装置２５０は、前記エンジン本体１１０の後面側において、前記エンジン１００の排気側から排気ガスの一部を吸気側へ還流させる連通手段２６０を含んでいる。
【００２８】
本実施の形態においては、図５〜図８に示すように、前記エンジン１００は、排気側及び吸気側が前記エンジン本体１１０の幅方向中央１１０Ｍ（図６，図８及び図１０参照）を挟んで車輌幅方向一方側及び他方側に位置するように、配置されている。
【００２９】
詳しくは、前記エンジン本体１１０は、前記エンジン１００の排気側に流体接続されるように前記シリンダヘッド１１２の車輌幅方向一方側に連結された排気マニホールド１１５(OUT)と、前記エンジン１００の吸気側に流体接続されるように前記シリンダヘッド１１２の車輌幅方向他方側に連結された吸気マニホールド１１５(IN)とを有している。
【００３０】
そして、前記連通手段２６０は、図６，図８及び図１０に示すように、上流側が前記排気マニホールド１１５(OUT)に流体接続され且つ下流側が前記吸気マニホールド１１５(IN)に流体接続されるように、前記エンジン本体１１０の後面側において前記エンジン本体１１０の幅方向中央１１０Ｍを跨いでいる。
【００３１】
図６，図８及び図１０に示すように、前記排気ガス再循環装置２５０は、前記連通手段２６０を選択的に連通又は遮断させる制御弁２７０を有している。
前記制御弁２７０は、例えば、前記連通手段２６０に介挿される電磁弁とされ、エンジンコントローラ（図示せず）からの制御信号に基づき前記連通手段２６０を選択的に連通又は遮断させる。
【００３２】
好ましくは、前記排気ガス再循環装置２５０は、前記連通手段２６０によって前記エンジン１００の排気側から吸気側へ還流される排気ガスを冷却させる冷却手段２８０を有することができる。
前記冷却手段２８０は、前記エンジン１００を冷却する為のエンジン冷却水を利用して前記連通手段２６０を冷却するように構成され得る。
【００３３】
図１１に前記エンジン構造の背面図を示す。
又、図１２及び図１３に、前記後壁の一部を省略した状態の前記エンジン構造の拡大背面図及び拡大背面斜視図を示す。
さらに、図１４に前記エンジンカバー２００を横断面で切り取った状態の前記エンジン構造の斜視図を示す。
【００３４】
図１１〜図１４に示すように、前記エンジンカバー２００の後壁には、前記冷却ファン１５０から前記エンジンカバー２００内に導入された冷却風を前記エンジンカバー２００の外方へ排出させる為の排出口２１５が設けられている。
【００３５】
即ち、前記冷却ファン１５０から前記エンジン本体１１０の前面に向けて供給された冷却風は、前記エンジン本体１１０の第１側面及び前記エンジンカバー２００の第１側壁２０２の間の間隙、前記エンジン本体１１０の第２側面及び前記エンジンカバー２００の第２側壁２０３の間の間隙、並びに、前記エンジン本体１１０の上面及び前記エンジンカバー２００の上壁２０４の間の間隙を通って後方側へ流れ、前記エンジンカバー２００の後壁２０５に形成された前記排出口２１５から外方へ排出される。
【００３６】
本実施の形態に係る前記エンジン構造においては、図１１及び図１２に示すように、前記排出口２１５は前記エンジン本体１１０の幅方向中央１１０Ｍよりも一方側、即ち、前記エンジン本体１１０の幅方向中央１１０Ｍを基準にして前記エンジン１００の排気側に近接する側に配置されている。
【００３７】
斯かる構成を備えた前記エンジン構造によれば、前記エンジン本体１１０を冷却する為の前記冷却ファン１５０による冷却風によって前記排気ガス再循環装置２５０を効率的に冷却させることができ、これにより、前記排気ガス再循環装置２５０による環境負荷物質の減少及び燃料消費率の向上という効果を効率的に得ることができる。
【００３８】
即ち、前記エンジン１００の排気側は吸気側より高温になる。従って、前記冷却ファン１５０から供給される冷却風のうち前記エンジン１００の排気側に近接する前記エンジン本体１１０の第１側面に沿って流れる冷却風は、前記エンジン１００の吸気側に近接する前記エンジン本体１１０の第２側面や前記エンジン本体１１０の上面に沿って流れる冷却風よりも高温になる。
【００３９】
この点を考慮して、本実施の形態に係る前記エンジン構造においては、前記エンジン１００の排気側及び吸気側が前記エンジン本体１１０の幅方向中央１１０Ｍを挟んで一方側及び他方側にそれぞれ位置するように前記エンジン本体１１０を配置させた上で、前記エンジンカバー２００の前記後壁２０５に形成された前記排出口２１５を前記エンジン本体１１０の幅方向中央１１０Ｍよりも一方側（前記エンジン１００の排気側に近接する側）に位置させている。
【００４０】
斯かる構成によれば、前記エンジン本体１１０の第１側面に沿って流れて前記エンジン１００の排気側によって比較的に高温となる冷却風の大部分を前記排気ガス再循環装置２５０を介さずに直接的に前記排出口２１５へ導きつつ、前記エンジン本体１１０の第２側面や上面に沿って流れる比較的に低温のままの冷却風を前記排気ガス再循環装置２５０を通過させて前記排出口２１５へ導くことができる。従って、前記冷却ファン１５０による冷却風によって前記排気ガス再循環装置２５０を効率的に冷却させることができる。
【００４１】
図１５に前記エンジンカバー２００を縦断面で切り取った状態の前記エンジン構造の斜視図を示す。
図１３〜図１５に示すように、前記エンジンカバー２００の後壁２０５は、前記連通手段２６０より後方側において上下に延びる上側上下延在面２０５ａと、前記連通手段２６０の下方において前後方向に延びるように前記上側上下延在面２０５ａの下端部から前方へ延びる前後延在面２０５ｂと、前記前後延在面２０５ｂの前端エッジから下方へ延びる下側上下延在面２０５ｃとを有しており、前記前後延在面２０５ｂの幅方向一方側が前記排出口２１５につながっている。
【００４２】
斯かる構成によれば、前記エンジン本体１１０の前記第２側面及び前記上面に沿って前記エンジン本体１１０の後面側へ流れ込む冷却風の大部分を前記連通手段２６０の近傍を通してから前記排出口２１５へ導くことができ、前記冷却風による前記排気ガス再循環装置２５０の冷却をより効率的に行うことができる。
【００４３】
図３〜図６及び図１２等に示すように、前記エンジン構造は、さらに、下流側端部が前記エンジン１００の吸気側に流体接続された下流側吸気管１３２と、前記下流側吸気管１３２の上流側端部に接続されたエアクリーナ１４５と、プレクリーナ１４０（図１及び図２参照）と、前記プレクリーナ１４０及び前記エアクリーナ１４５を流体接続する上流側吸気管１３１と、前記エンジン１００の排気側に流体接続された排気管１３５とを有している。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、前記エアクリーナ１４５は前記エンジンカバー２００の上壁２０４の上方に配置されており、前記プレクリーナ１４０は前記操縦部１１及び前記穀粒貯留部７の間において前記穀粒貯留部７の前記貯留タンク２１より上方に配置されている。
【００４５】
図５，図６及び図１２に示すように、前記排気管１３５は、上流側が前記排気マニホールド１１５(OUT)に流体接続された状態で前記エンジン本体１１０の第１側面及び前記エンジンカバー２００の第１側壁２０２の間の間隙を通って下方から外方へ延在している。
【００４６】
このように、前記排気管１３５を前記エンジン本体１１０の第１側面と前記エンジンカバー２００の第１側壁２０２との間の間隙を通して下方から外方へ延在させることにより、前記エンジン本体１１０の上面及び第２側面を通って後方側へ流れる冷却風が前記排気管１３５を流れる排気ガスによって高温化されることを有効に防止できる。
なお、前記排気管１３５の下流側はマフラー１３６（図１０参照）に流体接続され、前記マフラー１３６にはテールパイプ（図示せず）が接続される。
【符号の説明】
【００４７】
２        走行機体
１００    エンジン
１１０    エンジン本体
１２０    エンジン出力軸
１３５    排気管
１５０    冷却ファン
２００    エンジンカバー
２０２    第１側壁
２０５    後壁
２０５ａ  上側上下延在面
２０５ｂ  前後延在面
２０５ｃ  下側上下延在面
２１５    排出口
２５０    排気ガス再循環装置
２６０    連通手段
【図１】
0005523863.tif 000002
【図２】
0005523863.tif 000003
【図３】
0005523863.tif 000004
【図４】
0005523863.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0005523863.tif 000008
【図８】
0005523863.tif 000009
【図９】
0005523863.tif 000010
【図１０】
0005523863.tif 000011
【図１１】
0005523863.tif 000012
【図１２】
0005523863.tif 000013
【図１３】
0005523863.tif 000014
【図１４】
0005523863.tif 000015
【図１５】
0005523863.tif 000016