(57)【要約】【課題】冷却ファンを、除塵網を通して外気を吸引してエンジン冷却部に供給するように通風させる順風モードと、その順風モードとは通風方向を逆向きにして除塵網に空気を供給するように通風させる逆風モードとに切換え自在に構成し、順風モードを順風用設定時間の間実行した後、逆風モードを逆風用設定時間の間実行することを繰り返す通風運転処理を行うように冷却ファンの作動を制御する通風制御手段を設けた収穫機のエンジン冷却装置において、任意に逆風モードを現出することができるようにして、メンテナンス性を高める。【解決手段】  逆風モードによる通風を指令する人為操作式の逆風指令手段を設けて、通風制御手段を、逆風指令手段の指令により、逆風モードにて通風する逆風運転処理を行うように冷却ファンの作動を制御する。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風手段を、除塵網を通して外気を吸引してエンジン冷却部に供給するように通風させる順風モードと、その順風モードとは通風方向を逆向きにして前記除塵網に空気を供給するように通風させる逆風モードとに切換え自在に構成し、
前記順風モードを順風用設定時間の間実行した後、前記逆風モードを逆風用設定時間の間実行することを繰り返す通風運転処理を行うように前記通風手段の作動を制御する通風制御手段を設けた収穫機のエンジン冷却装置であって、
前記逆風モードによる通風を指令する人為操作式の逆風指令手段を設けて、
前記通風制御手段を、前記逆風指令手段の指令により、前記逆風モードにて通風する逆風運転処理を行うように前記通風手段の作動を制御するように構成してある収穫機のエンジン冷却装置。
【請求項２】
前記通風制御手段を、作業開始から作業停止までの作業中状態を検出すると、前記通風運転処理を実行し、且つ、非作業中状態を検出するときに、前記逆風指令手段にて指令されると前記逆風運転処理を行うように構成してある請求項１記載の収穫機のエンジン冷却装置。
【請求項３】
前記通風制御手段を、前記作業中状態として、エンジンが設定回転速度以上の回転状態であり、かつ、作業クラッチが入り状態であることを検出すると前記作業中状態とし、前記エンジンが前記設定回転速度未満の回転状態である、あるいは、前記作業クラッチが切り状態であることのいずれかを検出すると前記非作業中状態とするように構成してある請求項１又は２記載の収穫機のエンジン冷却装置。
【請求項４】
前記通風制御手段を、前記逆風運転処理を逆風運転用設定時間が経過すると自動停止するように構成してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の収穫機のエンジン冷却装置。
【請求項５】
前記通風手段が、一定方向に回転駆動されるハブに対して羽根の向きを反転させて、前記順風モードと前記逆風モードとに通風方向を変更する冷却ファンを備えさせて構成してある請求項１〜４のいずれか１項に記載の収穫機のエンジン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインなどの収穫機に利用するエンジン冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインのエンジン冷却装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、除塵網を通して外気を吸引してエンジン冷却部に供給するように通風させる順風モードと、その順風モードとは通風方向を逆向きにして前記除塵網に空気を供給するように通風させる逆風モードとに切換え自在に構成し、順風モードを順風用設定時間の間実行した後、逆風モードを逆風用設定時間の間実行することを繰り返す通風運転処理を行うように通風手段の作動を制御する通風制御手段を設けたものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−２６３０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記エンジン冷却装置においては、通常の冷却モードである順風モードでの運転中に除塵網に付着堆積した塵埃を逆風モードでの運転によって機外に吹き飛ばし除去することで、浮塵の多い作業環境の元でも十分な冷却風量を確保して良好な冷却を行うことができるものであるが、この通風制御手段は、浮塵の多く発生する収穫作業中においてのみ実行され、浮塵の少ない移動走行中は無駄に制御作動が行われないように設定されていたために、例えば、収穫作業を停止した後に防塵網の清掃のために逆風モードを実行したい場合や、通風手段の作動をチェックしたい場合には、逐一、起動条件を満たす操作を行う必要があり、収穫作業でない時に逆風モードを現出することが煩わしいものとなっていた。
【０００４】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、任意に逆風モードを現出することができるようにして、メンテナンス性を高めることを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、通風手段を、除塵網を通して外気を吸引してエンジン冷却部に供給するように通風させる順風モードと、その順風モードとは通風方向を逆向きにして前記除塵網に空気を供給するように通風させる逆風モードとに切換え自在に構成し、
前記順風モードを順風用設定時間の間実行した後、前記逆風モードを逆風用設定時間の間実行することを繰り返す通風運転処理を行うように前記通風手段の作動を制御する通風制御手段を設けた収穫機のエンジン冷却装置であって、
前記逆風モードによる通風を指令する人為操作式の逆風指令手段を設けて、
前記通風制御手段を、前記逆風指令手段の指令により、前記逆風モードにて通風する逆風運転処理を行うように前記通風手段の作動を制御するように構成してあることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によると、順風勇風と逆風通風を交互に繰り返す通風運転処理を行うように通風手段の作動を制御する通風制御手段は、スイッチなどの人為操作式の逆風指令手段による逆風指令に基づいて通風手段を逆風運転処理する状態となり、収穫作業状態にしなくても逆風モードを現出することが可能となる。
【０００７】
従って、第１の発明によると、任意に逆風モードを現出してメンテナンス性を高めることが可能となった。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、
前記通風制御手段を、作業開始から作業停止までの作業中状態を検出すると、前記通風運転処理を実行し、且つ、非作業中状態を検出するときに、前記逆風指令手段にて指令されると前記逆風運転処理を行うように構成してあることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によると、エンジンに大きい作業負荷が働いている作業中に誤って逆風指令手段を操作してしまっても逆風運転処理が行われることはなく、通常の通風運転処理が実行され、不用意に逆風モードになってエンジン冷却が中断されてしまうことが未然に回避される。そして、エンジンにかかる負荷が小さい非作業中においてのみ逆風指令に基づいて任意に逆風運転処理を行わせることができる。
【００１０】
従って、第２の発明によると、作業中に不用意に逆風モードになってエンジン冷却が中断されてしまうことを未然に回避して、ヒートアップし難い良好なエンジン冷却を行うことができる。
【００１１】
第３の発明は、上記第１又は２の発明において、
前記通風制御手段を、前記作業中状態として、エンジンが設定回転速度以上の回転状態であり、かつ、作業クラッチが入り状態であることを検出すると前記作業中状態とし、前記エンジンが前記設定回転速度未満の回転状態である、あるいは、前記作業クラッチが切り状態であることのいずれかを検出すると前記非作業中状態とするように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によると、エンジンが過熱しやすい作業中状態、および、逆風運転処理が許容される非作業中状態を的確に検出することができ、上記第１又は第２の発明を好適に実施することができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１〜３のいずれか一つの発明において、
前記通風制御手段を、前記逆風運転処理を逆風運転用設定時間が経過すると自動停止するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によると、非作業中状態は作業中状態に比べてエンジンが過熱しにくい状況にあるといえども、むやみに逆風モードを続けると過熱状態に陥るおそれがるが、逆風運転処理での逆風モードは逆風運転用設定時間によって制限されているので、エンジンが過熱するまでに逆風モードは自動終了され、逆風運転処理を利用したメンテナンス中にエンジンが過熱する事態を的確に回避することができる。
【００１５】
第５の発明は、上記第１〜３のいずれか一つの発明において、
前記通風手段が、一定方向に回転駆動されるハブに対して羽根の向きを反転させて、前記順風モードと前記逆風モードとに通風方向を変更する冷却ファンを備えさせて構成してあることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によると、例えば、一定姿勢の羽根をハブに備えた冷却ファンの駆動回転方向を正逆に切換えて順風モードと逆風モードとに切換えるように通風手段を構成する場合に比べて、冷却ファンの駆動構造は単純なものですますことができ、通風手段を小型で安価に製作しやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に、収穫機の一例である自脱型コンバインが示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２の前部に刈取り部３を昇降自在に連結するとともに、走行機体２の左側に脱穀装置４、右側の前部に運転部５、その後方に穀粒タンク６をそれぞれ配備して構成されており、運転部５に配備された箱形のボンネット７に水冷式のエンジン８が収容されるとともに、ボンネット７の上面に運転座席９が支持されている。
【００１８】
図２に示すように、前記エンジン８は、その回転軸心が左右方向に向かう横置き姿勢で機体フレーム１０上に防振搭載されており、このエンジン８の右横外側にラジエータ１１が配備されるとともに、エンジン出力軸８ａに伝動ベルト１２を介して連動連結された冷却ファン１３がラジエータ１１の背部に対向配備されている。また、ボンネット７の右横外側には、ラジエータ１１に対向して中空構造の導風ダクト１４が立設配備されており、冷却ファン１２で吸引導入された外気が導風ダクト１４を通してラジエータ９に供給されるようになっている。ここで、導風ダクト１４には除塵網１５を張設した吸気口１６が設けられており、除塵網１５によって塵埃が濾過除去された清浄な外気がエンジン冷却部としてのラジエータ１１に供給される。
【００１９】
図４，図５に前記冷却ファン１３の詳細な構造が示されている。エンジン８の上部前面にはエンジン内の冷却水ジャケットとラジエータ１１との間で冷却水を循環流動させるウオータポンプ１７を駆動する回転軸１８が設けられており、この回転軸１８に取付けられたプーリ１９とエンジン出力軸８ａに取付けられたプーリ２０およびテンションプーリを兼ねた発電機駆動プーリ２１とに亘って前記伝動ベルト１２が巻回されて、エンジン作動中は回転軸１８が常に一定方向Ａに回転駆動されるようになっている。そして、この回転軸１８の先端側に連設された六角軸部１８ａに前記冷却ファン１３が装着されている。
【００２０】
この冷却ファン１３は、回転軸１８の六角軸部１８ａに連結固定されたドラム状のハブ２２と、その外周部に周方向一定ピッチで装着された複数枚（この例では８枚）の羽根２３とで構成されており、各羽根２３の基部に備えられた支軸２４がハブ２２の外周部に軸受けブッシュ２５を介して放射状に挿通支持され、各羽根２３が支軸周りに回動可能となっている。そして、各支軸２４の内方突出部には羽根２３に対して一定姿勢となるように操作アーム２６が連結され、この操作アーム２６の先端に、支軸軸心ｐに対して偏心した操作ピン２７が備えられている。
【００２１】
他方、回転軸１８の六角軸部１８ａには、軸心方向にスライド可能かつバネ２８によって一定方向にスライド付勢された操作ボス２９が外嵌装着されるとともに、この操作ボス２９の外周溝２９ａに各羽根２３の操作ピン２７が係合支持されており、操作ボス２９を軸心方向にスライド変位させることで、操作アーム２６が回動されて羽根２３が支軸２４の軸心ｐ周りにその姿勢を変更されるようになっている。
【００２２】
エンジン８の上部に取付けたブラケット３０に、前記冷却ファン１３における羽根２３の姿勢を切換え変更する羽根姿勢切換え機構３１が装備されており、以下、その構造について説明する。
【００２３】
図４に示すように、前記ブラケット３０から前方に延出されたステー３０ａに、支点ａ周りに揺動可能に操作レバー３２が枢支連結され、この操作レバー３２の一端に備えた一対のローラ３３が前記操作ボス３１に背面側から接当されている。また、前記ブラケット３０には、正逆転可能な減速機付きの電動モータ３４が装備され、その出力軸３５に備えられたピニオンギヤ３６で扇形ギヤ３７が支点ｂ周りに正逆に回転駆動されるよう構成さている。そして、扇形ギヤ３７から延出された駆動アーム３８と前記操作レバー３２の他端とがレリーズワイヤ３９で連動連結され、電動モータ３４の作動によってレリーズワイヤ３９が引き操作されることで操作レバー３２がバネ２８に抗して操作ボス２９を外方にスライド操作し、電動モータ３４の逆作動によってレリーズワイヤ３９が弛められることで操作ボス２９がバネ２８によって内方に復帰スライドするようになっている。
【００２４】
上記のように構成された通風手段としての前記冷却ファン１３は、一定方向に回転されるハブ２２に対して羽根２３の姿勢を反転させることで、図６（イ），図７（イ）に示すように、除塵網１５を通して外気を吸引してエンジン冷却部としてのラジエータ１１に供給するように通風させる順風モードと、図６（ロ），図７（ロ）に示すように、その順風モードとは通風方向を逆向きにして除塵網１５に空気を内側から吹き付けるように通風させる逆風モードとに切換え自在となっている。
【００２５】
図８に、羽根姿勢切換え機構３１を制御するための制御ブロック図が示されている。前記電動モータ３４はマクロコンピュータ利用の制御装置４０によって正逆に作動制御されるものであり、この制御装置には、エンジン回転速度Ｎを検出する回転センサＳ1、前記脱穀装置への動力伝達を断続する図示されない脱穀クラッチ（作業クラッチ）の入り切りを検出する作業スイッチＳ2、前記扇形ギヤ３７の停止位置を２箇所において設定するリミットスイッチＳ3，Ｓ4、人為操作される逆風指令手段としての逆風指令スイッチＳ5、がそれぞれ接続されており、これらセンサおよびスイッチ類からの情報に基づいて電動モータ３４がプログラム制御されるようになっている。
【００２６】
上記のように送風方向が反転可能に構成された冷却ファン１３の制御作動を図９のフロー図に基づいて説明する。
【００２７】
制御が開始されると、先ず、回転センサＳ1および作業スイッチＳ2からの情報から作業状態が判断され（ステップ♯1〜♯3）、エンジン８が停止している（Ｎ＝０）か、あるいは、脱穀クラッチが入れられて作業スイッチＳ2がオンになっているかいずれかの状態、つまり、非作業状態であることが認識されると、次に逆風指令スイッチＳ5の操作の有無が判断される（ステップ♯4）。ここで、冷却ファン１３のメンテナンスや羽根作動の確認等のために逆風指令スイッチＳ5が操作されたことが認識されると逆風運転処理工程に移行し（ステップ♯5，♯6）、また、逆風指令スイッチＳ5が操作されていないことが認識される通常の通風運転処理工程に移行する。
【００２８】
前記逆風運転処理工程では、一方のリミットスイッチＳ4が操作されるまで電動モータ３４が作動制御されて、冷却ファン１３の羽根２３が図６（イ），図７（イ）の順風姿勢から図６（ロ），図７（ロ）の逆風姿勢に切換えられ、かつ、この逆風モードでの運転は設定時間ｔ1（例えば１０秒）だけ実行され、以後、通常の通風運転処理工程に移行する。これによって、冷却ファン１３のメンテナンスや機能確認のために逆風運転指令を行っても、順風モードでの運転、つまり、エンジン冷却運転が長時間に亘って休止されることが未然に回避されるようになっている。なお、逆風運転処理工程の間にエンジン８を停止すると冷却ファン１３を逆風モードの羽根姿勢に止めておくことができる。
【００２９】
また、エンジン回転速度Ｎが前記設定回転速度ｎ未満の低速で作動している場合には、直ちに順風モードで通風運転される（ステップ♯2，♯12））。
【００３０】
また、エンジン回転速度Ｎが前記設定回転速度ｎ以上にアクセルアップされた状態にあり、かつ、脱穀クラッチが入れられて作業スイッチＳ2がオンになった状態、つまり作業開始状態になったことが認識されると（ステップ♯2，♯3）、一方のリミットスイッチＳ4が操作されるまで電動モータ３４が制御されて冷却ファン１３の羽根姿勢が逆風モードに切換えられ、冷却ファン１３が設定時間ｔ2（例えば１０秒）だけ逆風モードで作動される（♯8，♯9）。これによって、大きい負荷がエンジン８に作用する収穫作業が開始された時点に除塵網１５の初期清掃処理が実行され、除塵網１５に目詰まりのない状態で実際の収穫作業が開始されるのである。
【００３１】
設定時間ｔ2の初期清掃処理が終了すると、通常の通風運転処理工程に移行する。この通風運転処理工程に移行すると、先ず、他方のリミットスイッチ34が操作されるまで電動モータ３４が制御されて冷却ファン１３の羽根２３が順風姿勢に切換えられ、この順風モードでの通風が長い設定時間ｔ3（例えば３分）行われ（♯10）、次いで、逆風モードでの通風が短い設定時間ｔ4（例えば数十秒）行われ（♯11）、以後、設定時間ｔ3の順風モード運転と設定時間ｔ4の逆風モード運転が順次繰り返される。これによって、順風モード運転中の吸気よって除塵網１５に付着した塵埃が、周期的な逆風モード運転によって機外に吹き飛ばし除去され、目詰まりのない運転が連続して行われるのである。
【００３２】
〔別実施例〕
【００３３】
（１）順風モードと逆風モードとに通風方向を変更する通風手段としては、上記実施例のように、一定方向に回転駆動されるハブ２２に対して羽根２３の向きを反転させる構造の冷却ファン１３を利用する他に、羽根姿勢が固定された冷却ファンの駆動回転方向を正逆に切換えて順風モードと逆風モードを現出するように構成したものを利用することもできる。
【００３４】
（２）順風モードと逆風モードとに通風方向を変更する通風手段としては、順風モードをもたらすエンジン冷却専用の冷却ファンと、逆風モードをもたらす除塵専用の冷却ファンとを備え、これらを使い分けるようにすることもできる。
【００３５】
（３）上記実施例では、エンジンに水冷エンジンを利用している場合を例示したが、空冷エンジンを搭載した小型の収穫機に適用することもでき、この場合の除塵された冷却風は、エンジン冷却部としてエンジンのシリンダ周辺に直接に供給されることになる。
【００３６】
（４）エンジンに対してラジエータを任意の箇所に配備して、電動モータで駆動される冷却ファンでラジエータを冷却する形態で実施することもでき、この場合は、順風モードと逆風モードとに通風方向を変更する通風手段として、電動モータを正逆転制御して冷却ファンの回転方向を切換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】コンバインの全体側面図
【図２】エンジン冷却構造の縦断背面図
【図３】エンジンの右側面図
【図４】冷却ファンおよびその制御機構を示す縦断背面図
【図５】冷却ファンを機体内側から見た正面図
【図６】冷却ファンのモード切換え状態を示す説明図
【図７】冷却ファンのモード切換え状態を示す説明図
【図８】制御ブロック図
【図９】制御フロー図
【符号の説明】
【００３８】
８                  エンジン
１３                冷却ファン(通風手段）
１５                除塵網
２２                ハブ
２３                羽根
ｎ                  設定回転速度
t3                  順風用設定時間
t4                  逆風用設定時間
Ｓ5                 逆風指令手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005278451.tif 000009
【図８】
2005278451.tif 000010
【図９】
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