JP2017210109A - 作業車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジン冷却および藁屑や塵埃などの除去を、シンプルな構成で実現することのできる作業車両を提供する。【解決手段】作業車両としてのコンバインは、駆動源となるエンジン20と、エンジン20の冷却水を冷却するラジエータ30と、エンジン20とラジエータ30との間に配設された単一のファン40と、エンジン20からの動力をファン40に伝達する経路を、当該ファン40を正転させる第1の伝動経路W1と逆転させる第2の伝動経路W2とに選択的に切替える動力切替機構60とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、作業車両に関する。
従来、コンバインなどの作業車両において、原動部に設けられたエンジンを冷却するラジエータへ外気を吸入する冷却用のファンと、ラジエータの表面やラジエータの前方に配置したフィルタに付着した藁屑や塵埃などを吹き飛ばす排塵用のファンとを備えたものがあった(例えば、特許文献1参照)。
特開2015−189386号公報
しかしながら、上述した従来の構成では、冷却用のファンを回転させる駆動機構、排塵用のファンを回転させる駆動機構が、それぞれ別々に構成されているため、部品点数が増えてしまい、コストアップの要因ともなっていた。また、冷却用のファンと排塵用のファンとは軸方向に並設されるため、軸方向における幅が広くなってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エンジン冷却および藁屑や塵埃などの除去を、シンプルな構成で実現することのできる作業車両を提供することを目的とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の作業車両(1)は、駆動源となるエンジン(20)と、前記エンジン(20)の冷却水を冷却するラジエータ(30)と、前記エンジン(20)と前記ラジエータ(30)との間に配設された単一のファン(40)と、前記エンジン(20)からの動力を前記ファン(40)に伝達する経路を、当該ファン(40)を正転させる第1ベルト(51)を含む第1の伝動経路(W1)と、前記ファン(40)を逆転させる第2ベルト(52)を含む第2の伝動経路(W2)とに選択的に切替える動力切替機構(60)とを備える。
請求項2に記載の作業車両(1)は、請求項1に記載の作業車両(1)において、前記動力切替機構は(60)、互いに噛合する一対の歯車(61),(61)が収納されたギヤケース(62)と、前記ギヤケース(62)からそれぞれ突出し、前記一対の歯車(61),(61)の一方と接続する第1の伝動軸(71)および前記一対の歯車(61),(61)の他方と接続する第2の伝動軸(72)と、前記第1の伝動軸(71)にそれぞれ取付けられた正転用プーリ(81)および前記エンジン(20)からの動力を入力するための入力プーリ(82)と、前記第2の伝動軸(72)に取付けられた逆転用プーリ(83)と、前記エンジン(20)の出力軸(73)に取付けられ、伝動ベルト(50)を介して前記入力プーリ(82)に連動する出力プーリ(84)と、前記ファン(40)に設けられ、前記第1ベルト(51)を介して前記正転用プーリ(81)に連動する正転プーリ(85)と、前記ファン(40)に設けられ、前記第2ベルト(52)を介して前記逆転用プーリ(83)に連動する逆転プーリ(86)と、前記第1ベルト(51)と前記第2ベルト(52)とのいずれかに、前記ファン(40)を回転させる動力が伝動される張力を選択的に付与するテンション機構(90)とを備える。
請求項3に記載の作業車両(1)は、請求項2に記載の作業車両(1)において、前記テンション機構(90)は、前記第1ベルト(51)と前記第2ベルト(52)との間に配設され、前記第1ベルト(51)と前記第2ベルト(52)とのいずれかに、前記ファン(40)を回転させる動力が伝動される張力を付与するローラ体(91)を備える構成とした。
請求項4に記載の作業車両(1)は、請求項3に記載の作業車両(1)において、前記ローラ体(91)を、前記第1ベルト(51)および前記第2ベルト(52)のいずれにも張力が付与されないニュートラル位置と、前記第1ベルト(51)のみに張力を付与する正転位置と、前記第2ベルト(52)のみに張力を付与する逆転位置とに移動させるローラ可動機構(100)を備える。
請求項5に記載の作業車両(1)は、請求項4に記載の作業車両(1)において、前記ローラ可動機構(100)は、一端に前記ローラ体(91)が取付けられ、支軸(101)を中心に揺動自在な杆体(102)と、当該杆体(102)を前記支軸(101)周りに揺動させる回動体(103)と、前記回動体(103)を回転させる駆動部(104)とを備える構成とした。
請求項6に記載の作業車両(1)は、請求項2から5のいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記正転用プーリ(81)と前記逆転用プーリ(83)とは、前記ファン(40)の回転軸(41)を中心とする仮想円弧状(C)に配置される構成とした。
請求項7に記載の作業車両(1)は、請求項2から6のいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記第1の伝動軸(71)の先端に前記正転用プーリ(81)が取り付けられ、当該正転用プーリ(81)よりも前記ギヤケース(62)側に前記入力プーリ(82)が取付けられる。
請求項8に記載の作業車両(1)は、請求項7に記載の作業車両(1)において、前記第2の伝動軸(72)に取付けられた前記逆転用プーリ(83)は、前記第1の伝動軸(71)の先端に取付けられた前記正転用プーリ(81)よりも前記ファン(40)側に偏倚して配置され、機体内側から順に、前記伝動ベルト(50)、前記第1ベルト(51)、前記第2ベルト(52)が配設される。
請求項9に記載の作業車両(1)は、請求項2から8のいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記第1の伝動軸(71)の一端側に前記正転用プーリ(81)および前記入力プーリ(82)が取り付けられる一方、該第1の伝動軸(71)の他端側にはグレンタンク(8)の排出螺旋軸(850)を駆動するための螺旋軸駆動プーリ(87)が取付けられる。
請求項10に記載の作業車両(1)は、請求項2から9のいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記ファン(40)を支持するファン支持部材(400)を備え、前記ファン支持部材(400)は、前記ファン(40)の軸部(43)が取付けられるプレート(410)と、当該プレート(410)を支持するとともに、前記ファン(40)のシュラウド(42)に両端がそれぞれ連結される一対のフレーム(421),(422)とを備え、前記ファン(40)の回転軸心方向から見て、前記一対のフレーム(421),(422)は、前記第1ベルト(51)および前記第2ベルト(52)の張設方向に沿って、両ベルト(51),(52)を挟むように架設される構成とした。
請求項1に記載の作業車両によれば、それぞれベルトを有する2つの伝動経路を介して単一のファンを正転・逆転させることができ、正転させればラジエータに風を送る一方、逆転させればラジエータの表面やラジエータの前方に配置したフィルタに付着した藁屑や塵埃などを吹き飛ばすことができる。このように、きわめてシンプルな構成でありながら、エンジンのオーバーヒートなどを効果的に防止することができる。
請求項2に記載の作業車両によれば、動力切替機構は、互いに噛合する一対の歯車が収納されたギヤケースと、第1ベルトと第2ベルトとのいずれかに、ファンを回転させる動力が伝動される張力を選択的に付与するテンション機構を備える。したがって、請求項1に記載の発明の効果に加えて、例えば、原動部などを拡張することなく配置可能な動力切替機構を用いて、エンジンのオーバーヒートなどを効果的に防止することができる。
請求項3に記載の作業車両によれば、1つのローラ体によって、第1の伝動経路と第2の伝動経路とに選択的に切り替えることができ、請求項2に記載の発明の効果に加えて、よりシンプルな構成でエンジンのオーバーヒートを防止することができる。
請求項4に記載の作業車両によれば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、簡単な構成でありながらも、一方に張力が付与される状態では他方には張力が付与されない状態を、確実に構成することができる。
請求項5に記載の作業車両によれば、請求項4に記載の発明の効果に加えて、一方に張力が付与される状態では他方には張力が付与されない状態を、より確実に構成することができる。
請求項6に記載の作業車両によれば、第1ベルトと第2ベルトの緩み具合や張り具合がアンバランスになることがなく、請求項2から5のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、エンジンからの動力をファンに伝達する2つの経路を、より確実に切り替えることができる。特に、ローラ体が1つであっても、2つの経路の切替が容易となる。
請求項7に記載の作業車両によれば、請求項2から6のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、エンジンの動力切替機構をよりコンパクトに構成することができる。
請求項8に記載の作業車両によれば、請求項7に記載の発明の効果に加えて、エンジンとラジエータとの位置関係を特に変えることなく、動力切替機構をコンパクトに構成することができる。
請求項9に記載の作業車両によれば、請求項2から8のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、1つのギヤケースを介してグレンタンクの排出螺旋軸までも駆動することが可能となり、作業車両としての部品点数の削減およびコストダウンを図ることができる。
請求項10に記載の作業車両によれば、請求項2から9のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、第1ベルトおよび第2ベルトの取付けや取り外しなどを容易に行うことができ、ベルト交換などの作業性の向上を図ることができる。
図1は、実施形態に係る作業車両としてのコンバインの側面図である。 図2は、同上のコンバインにおける動力切替機構の平面視による模式的説明図である。 図3は、同上の動力切替機構の側面視による模式的説明図である。 図4は、同上のコンバインにおける原動部内を正面視で示す説明図である。 図5は、同上のコンバインにおけるファンと動力切替機構のレイアウトを示す側面視による説明図である。 図6Aは、テンション機構のローラ体の動きの一例を示す説明図である。 図6Bは、テンション機構のローラ体の動きの一例を示す説明図である。 図7は、ファンの中心軸に対する正転用プーリおよび逆転用プーリの配置例を示す説明図である。 図8は、同上の動力切替機構が備えるギヤケースの側面図である。 図9は、図8に示すギヤケースの背面視による説明図である。 図10は、同上の動力切替機構が備えるプーリの変形例を示す模式的説明図である。
本発明に係る作業車両の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、作業車両の一例をコンバインとして説明するが、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、かつ、容易なもの、或いは実質的に同一のものいわゆる均等の範囲のものが含まれる。
図1は、実施形態に係るコンバイン1の側面図である。なお、以下の説明では、コンバイン1の通常の使用態様時における前後方向、左右方向、上下方向を、各部位におけるそれぞれの前後方向、左右方向、上下方向として説明する。すなわち、前後(X軸)方向はコンバイン1の長さ方向、左右(Y軸)方向は幅方向、上下(Z軸)方向は高さ方向である。このうち、前方は、刈り取り作業時におけるコンバイン1の進行方向であり、左方は、前方に向かって左手方向であり、下方は、重力が作用する方向である。なお、これらの方向は、説明をわかりやすくするために便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。
<コンバイン1の全体構成>
コンバイン1は、図1に示すように、機体フレーム2と、機体フレーム2の下方側に設けられた走行装置3と、機体フレーム2の上部前側に設けられたキャビン6と、このキャビン6の前側下方に取り付けられた刈取装置7と、機体フレーム2の後方左側に取り付けられた図示しない脱穀装置とを備える。
また、キャビン6の後方で、脱穀装置の右側には、脱穀装置で脱穀・選別された穀粒を貯留するグレンタンク8が設けられており、貯留された穀粒は、穀粒排出オーガ9によって外部へ排出される。穀粒排出オーガ9は、内部に設けられた螺旋軸(図2参照)を駆動することにより、グレンタンク8に貯留された穀粒を外部へ排出することができる。
キャビン6の下方右側にはエンジンルームが設けられ、動力源となるエンジン20などを有する原動部10が収容される。なお、原動部10を収容するエンジンルームは、フィルタ部(図示省略)が取付けられたカバー10aで覆われる。
エンジンルームに収容された原動部10は、エンジン20の冷却水を冷却する後述のラジエータ30(図2参照)およびラジエータファン(請求項における「ファン」)40、さらには、エンジン20からの動力をラジエータファン40に2系統で切替自在に伝達する動力切替機構60を備える。この動力切替機構60は、本実施形態の要部をなすものであり、原動部10の構成とともに後に詳述する。
<走行装置3>
走行装置3は、エンジン20から動力が伝達されて周回する左右一対の履帯4を備え、かかる履帯4によりコンバイン1は圃場を走行することができる。
<キャビン6>
機体フレーム2の上部前側に設けられたキャビン6は、操縦室として機能し、図示を省略した運転席や各種操縦用レバー、計器類及び操作パネル、さらには各種情報を表示可能なモニタなどが設けられる。
<刈取装置7>
刈取装置7は、圃場の穀稈を分草する分草杆と、分草された穀稈を引き起こす引起し装置と、引き起こされた穀稈の根元を切断する刈刃とを備えており、圃場に立毛する穀稈を分草杆で分草し、分草した穀稈を引起し装置で引き起こし、引き起こした穀稈を刈刃で刈り取る。
<原動部10>
図2は、コンバイン1における動力切替機構60の平面視による模式的説明図、図3は、動力切替機構60の側面視による模式的説明図、図4は、コンバイン1における原動部10内を正面視で示す説明図、図5は、コンバイン1におけるラジエータファン40と動力切替機構60のレイアウトを示す側面視による説明図である。
エンジンルームに配設された原動部10は、図2に示すように、機体の進行方向に対して右側に出力軸73が向くように配置されたエンジン20と、エンジン20の右側(図2では左側)に所定の間隔をあけて配置したラジエータ30と、エンジン20とラジエータ30との間に配設された単一のラジエータファン40を備える。
ラジエータファン40は、エンジン20を駆動源として回転するが、本実施形態に係るコンバイン1は、エンジン20の出力軸73とラジエータファン40の回転軸41とは、直接的には連結しておらず、ベルト駆動によって連動している。すなわち、図3に示すように、ラジエータファン40の回転軸41は、エンジン20の出力軸73よりも上方に配置されている。
すなわち、原動部10は、図2に示すように、エンジン20からの動力をラジエータファン40に伝達する経路として、ラジエータファン40を正転(例えば時計回り)させる第1ベルト51を含む第1の伝動経路W1と、ラジエータファン40を逆転(例えば反時計回り)させる第2ベルト52を含む第2の伝動経路W2とを備える。そして、本実施形態では、第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2とを選択的に切替える動力切替機構60を備えている。
(動力伝達経路)
ここで、主に図2および図3を参照しながら、コンバイン1におけるエンジン20からラジエータファン40へ動力を伝達する第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2とを含む動力伝達経路について説明する。
本実施形態に係るコンバイン1は、図2に示すように、互いに噛合する一対の歯車61,61が収納されたギヤケース62を備える。ここでは、歯車61,61を平歯車としている。
ギヤケース62は、エンジン20の下部後方(図4参照)に配設されており、かかるギヤケース62には、それぞれ外方へ突出する第1の伝動軸71および第2の伝動軸72が設けられている。そして、第1の伝動軸71は一対の歯車61,61の一方と接続し、第2の伝動軸72は他方の歯車61と接続している。本実施形態では、第1の伝動軸71は、ギヤケース62を貫通して左右方向へ延在しており、第2の伝動軸72は、ギヤケース62の右側(図2では左側)へ突出している。
第1の伝動軸71のギヤケース62から機体右側方へ突出した部分には、内側から入力プーリ82と正転用プーリ81とが並設されている。他方、エンジン20の出力軸73には、出力プーリ84が取付けられており、この出力プーリ84と入力プーリ82との間に伝動ベルト50が張設されている。図3において、符号500で示すものは、伝動ベルト50に当接するテンションローラを示す。
また、図2および図4に示すように、第1の伝動軸71よりも上方に位置する第2の伝動軸72の先端には逆転用プーリ83が取付けられる。
ラジエータファン40の回転軸41には、その先端部(エンジン20の側の端部)に正転プーリ85が取付けられるとともに、この正転プーリ85と所定の間隔をあけて、逆転プーリ86をラジエータファン40寄りに取付けている。
そして、ギヤケース62の第1の伝動軸71に取付けられた正転用プーリ81とラジエータファン40の回転軸41に取付けられた正転プーリ85との間に第1ベルト51が張設される一方、ギヤケース62の第2の伝動軸72に取付けられた逆転用プーリ83とラジエータファン40の回転軸41に取付けられた逆転プーリ86との間に第2ベルト52が張設される。
すなわち、本実施形態では、第1の伝動軸71の先端に正転用プーリ81が取り付けられ、この正転用プーリ81よりもギヤケース62側に入力プーリ82が取付けられる。そして、エンジン20の出力軸73に設けた出力プーリ84とラジエータファン40の回転軸41に設けた正転プーリ85との間隔が、Y軸方向で正転用プーリ81と入力プーリ82との間隔に等しくなるように構成され、伝動ベルト50と第1ベルト51とを有する第1の伝動経路W1が形成される。
また、第2の伝動軸72に取付けられた逆転用プーリ83は、第1の伝動軸71の先端に取付けられた正転用プーリ81よりもラジエータファン40側に偏倚して配置される。そして、逆転用プーリ83と正転用プーリ81との間隔が、Y軸方向でラジエータファン40の回転軸41に設けた逆転プーリ86と正転プーリ85との間隔に等しくなるように構成され、伝動ベルト50と第1ベルト51と第2ベルト52とを有する第2の伝動経路W2が形成される。
こうして、第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2とを有する原動部10においては、機体内側から順に、伝動ベルト50、第1ベルト51、第2ベルト52が配設されることになる。
したがって、第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2とを選択的に切替える動力切替機構60を、後述するようにコンパクトに構成することができ、エンジン20とラジエータ30までの限られた空間に効率的に配設することが可能となる。
さらに、コンパクトに構成される動力切替機構60としたことにより、結果的には、コンバイン1の限られた広さのエンジンルームに効率的に原動部10全体を配設することが可能となり、しかも、エンジン20とラジエータ30との位置関係については、従来の位置関係から特に変える必要もなくなる。
上述したように、第1の伝動経路W1は、エンジン20の出力軸73、出力プーリ84と、ギヤケース62の第1の伝動軸71、入力プーリ82および正転用プーリ81と、ラジエータファン40の回転軸41、正転プーリ85とにより構成される。したがって、第1の伝動経路W1によってラジエータファン40に伝達されるエンジン20からの動力は、図2に示すように、出力軸73(出力プーリ84)→第1の伝動軸71(入力プーリ82および正転用プーリ81)→回転軸41(正転プーリ85)と伝達され、ラジエータファン40が正転することになる。
また、第2の伝動経路W2は、エンジン20の出力軸73、出力プーリ84と、ギヤケース62の第1の伝動軸71、入力プーリ82、一対の歯車61,61、第2の伝動軸72、逆転用プーリ83と、ラジエータファン40の回転軸41、逆転プーリ86とにより構成される。したがって、第2の伝動経路W2によってラジエータファン40に伝達されるエンジン20からの動力は、図2に示すように、出力軸73(出力プーリ84)→第1の伝動軸71(入力プーリ82)→一方の歯車61→他方の歯車61→第2の伝動軸72(逆転用プーリ83)→回転軸41(逆転プーリ86)の経路を経て伝達され、ラジエータファン40が逆転することになる。
このように、本実施形態に係るコンバイン1では、単一のラジエータファン40を正転あるいは逆転させることにより、エンジン20の冷却およびラジエータ30の表面やエンジンルームを覆うカバー10a(図1)のフィルタ部に付着した藁屑や塵埃などを除去することができる。
ところで、本実施形態に係るラジエータファン40は、図5に示すように、ラジエータファン40を囲繞するシュラウド42にファン支持部材400を介して取付けられる。
すなわち、ファン支持部材400は、図4および図5に示すように、ラジエータファン40の軸部43が取付けられるプレート410と、このプレート410が連結支持されるとともに、ラジエータファン40のシュラウド42に両端がそれぞれ連結される一対のフレーム421,422とを備えている。なお、図4において、符号44は軸受を示し、この軸受44を介してラジエータファン40の軸部43がプレート410に支持される。
一対のフレーム421,422は、図4に示すように、それぞれ扁平コ字状に形成されており、各端部をシュラウド42に連結している。このとき、両フレーム421,422は、第1ベルト51および第2ベルト52の張設方向に沿って、両ベルトを挟むように、下方に向かって漸次拡開したハ字状の態様で架設されている。
プレート410は、四方に延伸する取付部411a,b、412a,bを有し、それぞれの先端部をフレーム421,422に連結している。図示するように、取付部411a,b、412a,bは、ハ字状に配置された一対のフレーム421,422に対応するように、高さ方向で上位に位置する取付部411a,412aよりも下位に位置する取付部411b,412bが相対的に長く形成されている。
このように、ラジエータファン40を、上述した構成のファン支持部材400を介してシュラウド42に取付けたため、第1ベルト51および第2ベルト52の取付けや取り外しなどのベルト交換作業を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。
<動力切替機構60>
次に、動力切替機構60について説明する。動力切替機構60は、第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2とを選択的に切替えるとともに、第1ベルト51と第2ベルト52とのいずれかに、ラジエータファン40を確実に回転させる力を発生させるテンションを選択的に付与するテンション機構90を備える。
テンション機構90は、図2および図3に示すように、第1ベルト51と第2ベルト52との間に配設されるローラ体91を備える。第1ベルト51と第2ベルト52とは、図2に示すように、正転用プーリ81および正転プーリ85と、逆転用プーリ83と逆転プーリ86との機体幅方向の距離の分だけ間隔が設けられている。
そのため、ローラ体91については、少なくとも第1ベルト51の幅と第2ベルト52の幅と両ベルト51,52間の間隔とを足し合わせた幅以上の大きさに形成されている。そして、かかるローラ体91は、図3および図5に示すように、ローラ可動機構100に連動連結されている。
<ローラ可動機構100>
ローラ可動機構100は、図3および図5に示すように、一端にローラ体91が取付けられ、支軸101を中心に揺動自在な杆体102と、この杆体102を支軸101周りに揺動させる回動体103と、この回動体103を回転させる駆動部としてのモータ104とを備えている。
回動体103は、その中心がモータ104の出力軸(不図示)に連動連結された歯車などを収納したケーシング106の出力軸103aに連結されており、両端側にはそれぞれアーム体105の基端を連結している。
そして、アーム体105,105の先端には、それぞれ杆体102に先端を連結したスプリング107の基端が連結されている。2つのスプリング107,107の先端は、互いが支軸101を挟む位置に連結されている。かかる構成により、モータ104を正転あるいは逆転させると一方のスプリング107が引っ張られ、他方のスプリング107が緩むため、杆体102は、支軸101を中心に揺動する。
杆体102が支軸101を中心に揺動すると、図示するように、杆体102の先端に取付けられたローラ体91が、第1ベルト51または第2ベルト52のいずれかを押し込み、ラジエータファン40を回転させるだけの力を発生させるテンションを選択的に付与することができる。
図6A,6Bは、テンション機構90のローラ体91の動きの一例を示す説明図である。なお、図示することは省略したが、ローラ体91は、その外面に第1ベルト51および第2ベルト52に対応する溝部などを形成しておくことが好ましい。
ローラ体91を用いて第1ベルト51にテンションを加える場合、すなわち、ラジエータファン40を正転させる場合は、図6Aに示すように、ローラ体91が下方へ移動するように杆体102を揺動させる。他方、第2ベルト52にテンションを加える場合、すなわち、ラジエータファン40を逆転させる場合は、図6Bに示すように、ローラ体91が上方へ移動するように杆体102を揺動させる。
このように、ローラ体91は、ローラ可動機構100により、第1ベルト51および第2ベルト52のいずれにもテンションが付与されないニュートラル位置(図6A(a),図6B(a))と、第1ベルト51のみに当接する正転位置(図6A(c))と、第2ベルト52のみに当接する逆転位置(図6B(c))とに移動する。したがって、第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2との選択的な切替えが、単一のローラ体91を備える簡単でローコストで構成可能なローラ可動機構100によって確実に行うことができる。
なお、ローラ体91を揺動させる際には、モータ104の回転速度を適宜減速させるとよい。すなわち、ローラ体91の移動もモータ104を高速回転させるよりも遅くなるため、第1ベルト51または第2ベルト52の一方が緩み始めると、他方のテンションが増していく。したがって、例えば正転しているラジエータファン40が減速していき、ひいては徐々に逆転方向に増速していくため、ベルト51(52)のスリップ音も可及的に抑制され、静音性が向上する。
また、例えば、図6Aに示す状態から図6Bに示す状態へ、あるいはその逆の状態となるようにローラ体91を動作させる場合、ローラ体91がベルト(51,52)から離隔していく際にはベルト(51,52)からの反発力が生じるため、結果的にモータ104の駆動力をアシストすることになる。したがって、本実施形態に係る構成のローラ可動機構100であれば、相対的に小型のモータ104としても第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2との切替えを円滑に行うことができる。
(その他)
ところで、図7に示すように、正転用プーリ81と逆転用プーリ83とは、ラジエータファン40の回転軸41を中心とする仮想円弧C上に配置することができる。すなわち、正転用プーリ81と逆転用プーリ83とを、ラジエータファン40の回転軸41から同距離の位置に配置するものである。図7は、ラジエータファン40の回転軸41に対する正転用プーリ81および逆転用プーリ83の配置例を示す説明図である。
このように、正転用プーリ81と逆転用プーリ83とを、ラジエータファン40の回転軸41からいずれも半径Rの仮想円弧C上に配置することによって、第1ベルト51と第2ベルト52におけるテンションの緩み具合や張り具合はアンバランスになることがない。したがって、エンジン20からの動力をラジエータファン40に伝達する第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2(図2参照)を、1つのローラ体91によって、確実に切り替えることができる。また、第1ベルト51と第2ベルト52との共有化が可能となり、コストダウンを図ることができる。
なお、図3や図7で示したラジエータファン40のファン数は7枚であったのに対し、図7に示した例では8枚としている。すなわち、ラジエータファン40のファン数については特に限定するものではなく、大きさは送風能力などを勘案して適宜決定することができる。
また、本実施形態に係るコンバイン1は、図2に示すように、第1の伝動軸71の一端側、すなわちギヤケース62から機体右側に延在する部分に正転用プーリ81および入力プーリ82が取り付けられる一方、他端側、すなわちギヤケース62から機体左側に延在する部分には、グレンタンク8(図1参照)の排出螺旋軸850を駆動するための螺旋軸駆動プーリ87が取付けられている。
図2に示すように、螺旋軸駆動プーリ87から排出螺旋軸850までの動力伝達経路は、以下のように構成される。
すなわち、ギヤケース62と排出螺旋軸850との間に、ベベルギヤ組801を収納した第1ギヤボックス800を設け、ベベルギヤ組801の一方に連結した軸802に伝達プーリ88を取付け、この伝達プーリ88と螺旋軸駆動プーリ87との間に第3ベルト53を張設する。なお、伝達プーリ88と螺旋軸駆動プーリ87との間は、第3ベルト53のテンションを入り切りするクラッチ840が設けられる。
ベベルギヤ組801の他方には、バイブロシャフト810の基端を連結し、このバイブロシャフト810の先端を、第2ギヤボックス820を介して排出螺旋軸850の基端と連動連結している。なお、第2ギヤボックス820の内部には、例えば複数の平歯車が噛合する伝達歯車群821が収納されている。なお、バイブロシャフト810には、グレンタンク8の底部を叩くカム体830が設けられている。
こうして、本実施形態に係るコンバイン1では、ラジエータファン40の正転・逆転に加え、穀粒排出オーガ9の排出螺旋軸850の駆動も行うことができる。
さらに本実施形態においては、第1の伝動軸71の他端側には、螺旋軸駆動プーリ87と隣接するように、エアコン用のコンプレッサ200を駆動するためのエアコン駆動用プーリ89を設けている。そして、エアコン駆動用プーリ89とコンプレッサ200に連動連結するエアコン受動プーリ210との間に第4ベルト54を張設している。なお、本実施形態における螺旋軸駆動プーリ87とエアコン駆動用プーリ89とは、後述するように2連プーリにより一体的に構成されている(図9参照)。
したがって、本実施形態に係るコンバイン1では、ギヤケース62を設けたシンプルな構成とすることで、コストアップを抑制しながらも、ラジエータファン40の正転・逆転や穀粒排出オーガ9の排出螺旋軸850の駆動に加え、さらにエアコン用のコンプレッサ200の駆動までも行うことができる。
ここで、上述した動力切替機構60が備えるギヤケース62の構成について、図8および図9を参照しながら説明を加える。図8は、ギヤケース62の側面図、図9は、図8に示すギヤケース62の背面視による説明図である。
図示するように、ギヤケース62は、機体側へ取付けるためのフランジ621が基部に形成され、この基部から略45°の角度で斜め上方へ延伸する長円状のケース本体622が形成されている。
ケース本体622は、図9に示すように、相対的に短尺とした第1の伝動軸71を収容する第1軸収容部623をケース下部に膨出形成するとともに、相対的に長尺とした第2の伝動軸72を収容する第2軸収容部624をケース上部に膨出形成している。そして、ケース本体622における螺旋軸駆動プーリ87とエアコン駆動用プーリ89とに近接する側に、互いに噛合する平歯車からなる一対の歯車61,61を収納している。
かかる構成のギヤケース62を、動力切替機構60に採用することで、第1の伝動経路W1と第2の伝動経路W2との切替えが容易となり、ラジエータファン40の正転または逆転を選択的に行いつつ、排出螺旋軸850の駆動やエアコンの駆動まで、簡単な構成で行うことができる。
上述した実施形態より、以下のコンバイン1が実現できる。
(1)駆動源となるエンジン20と、エンジン20の冷却水を冷却するラジエータ30と、エンジン20とラジエータ30との間に配設された単一のラジエータファン40と、エンジン20からの動力をラジエータファン40に伝達する経路を、当該ラジエータファン40を正転させる第1ベルト51を含む第1の伝動経路W1と、ラジエータファン40を逆転させる第2ベルト52を含む第2の伝動経路W2とに選択的に切替える動力切替機構60とを備えるコンバイン1。
(2)上記(1)の構成において、動力切替機構は60、互いに噛合する一対の歯車61,61が収納されたギヤケース62と、ギヤケース62からそれぞれ突出し、一対の歯車61,61の一方と接続する第1の伝動軸71および一対の歯車61,61の他方と接続する第2の伝動軸72と、第1の伝動軸71にそれぞれ取付けられた正転用プーリ81およびエンジン20からの動力を入力するための入力プーリ82と、第2の伝動軸72に取付けられた逆転用プーリ83と、エンジン20の出力軸73に取付けられ、伝動ベルト50を介して入力プーリ82に連動する出力プーリ84と、ラジエータファン40に設けられ、第1ベルト51を介して正転用プーリ81に連動する正転プーリ85と、ラジエータファン40に設けられ、第2ベルト52を介して逆転用プーリ83に連動する逆転プーリ86と、第1ベルト51と第2ベルト52とのいずれかに、ラジエータファン40を回転させる動力が伝動される張力を選択的に付与するテンション機構90とを備えるコンバイン1。
(3)上記(2)の構成において、テンション機構90は、第1ベルト51と第2ベルト52との間に配設され、第1ベルト51と第2ベルト52とのいずれかに、ラジエータファン40を回転させる動力が伝動される張力を付与するローラ体91を備える構成としたコンバイン1。
(4)上記(3)の構成において、ローラ体91を、第1ベルト51および第2ベルト52のいずれにも張力が付与されないニュートラル位置と、第1ベルト51のみに張力を付与する正転位置と、第2ベルト52のみに張力を付与する逆転位置とに移動させるローラ可動機構100を備えるコンバイン1。
(5)上記(4)の構成において、ローラ可動機構100は、一端にローラ体91が取付けられ、支軸101を中心に揺動自在な杆体102と、当該杆体102を支軸101周りに揺動させる回動体103と、回動体103を回転させる駆動部104とを備えるコンバイン1。
(6)上記(2)から(5)のいずれか一つの構成において、正転用プーリ81と逆転用プーリ83とは、ラジエータファン40の回転軸41を中心とする仮想円弧状Cに配置される構成としたコンバイン1。
(7)上記(2)から(6)のいずれか一つの構成において、第1の伝動軸71の先端に正転用プーリ81が取り付けられ、当該正転用プーリ81よりもギヤケース62側に入力プーリ82が取付けられるコンバイン1。
(8)上記(7)の構成において、第2の伝動軸72に取付けられた逆転用プーリ83は、第1の伝動軸71の先端に取付けられた正転用プーリ81よりもラジエータファン40側に偏倚して配置され、機体内側から順に、伝動ベルト50、第1ベルト51、第2ベルト52が配設されるコンバイン1。
(9)上記(2)から(8)のいずれか一つの構成において、第1の伝動軸71の一端側に正転用プーリ81および入力プーリ82が取り付けられる一方、該第1の伝動軸71の他端側にはグレンタンク8の排出螺旋軸850を駆動するための螺旋軸駆動プーリ87が取付けられるコンバイン1。
(10)上記(2)から(9)のいずれか一つの構成において、ラジエータファン40を支持するファン支持部材400を備え、ファン支持部材400は、ラジエータファン40の軸部43が取付けられるプレート410と、当該プレート410を支持するとともに、ラジエータファン40のシュラウド42に両端がそれぞれ連結される一対のフレーム421,422とを備え、ラジエータファン40の回転軸心方向から見て、一対のフレーム421,422は、第1ベルト51および第2ベルト52の張設方向に沿って、両ベルト51,52を挟むように架設されるコンバイン1。
<変形例>
上術してきた実施形態では、第1の伝動経路W1や第2の伝動経路W2を構成するためのプーリについては、それぞれ独立したプーリを用いる構成とした。しかし、例えば、図10に示すように、ギヤケース62に設けた第1の伝動軸71に並設した正転用プーリ81および入力プーリ82に代えて、2連プーリ860を用いることもできる。図10は、動力切替機構60が備えるプーリの変形例を示す模式的説明図である。
また、ラジエータファン40の回転軸41に設けた正転プーリ85と逆転プーリ86とに代えて、これも2連プーリ870を用いることができる。
このように、2連プーリ860(870)を用いることで、部品点数を削減し、コストダウンを図ることができる。
また、上述した実施形態では、正転プーリ85と逆転プーリ86とを同径としたが、必ずしも同径としなくてもよい。
また、上述してきた実施形態では、ギヤケース62内に収納した一対の歯車61,61は平歯車としたが、他の種類の歯車を用いてもよい。例えば、第1の伝動軸71と第2の伝動軸72の延在方向が平行ではない場合は傘歯車などを用いてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細、及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲、及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 コンバイン
8 グレンタンク
10 原動部
20 エンジン
30 ラジエータ
40 ラジエータファン
41 回転軸
42 シュラウド
43 軸部
50 伝動ベルト
51 第1ベルト
52 第2ベルト
61 歯車
62 ギヤケース
71 第1の伝動軸
72 第2の伝動軸
81 正転用プーリ
82 入力プーリ
83 逆転用プーリ
84 出力プーリ
85 正転プーリ
86 逆転プーリ
87 螺旋軸駆動プーリ
90 テンション機構
91 ローラ体
100 ローラ可動機構
101 支軸
102 杆体
103 回動体
104 モータ(駆動部)
400 ファン支持部材
410 プレート
421,422 フレーム
850 排出螺旋軸
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の作業車両(1)は、駆動源となるエンジン(20)と、前記エンジン(20)の冷却水を冷却するラジエータ(30)と、前記エンジン(20)と前記ラジエータ(30)との間に配設された単一のファン(40)と、前記エンジン(20)からの動力を前記ファン(40)に伝達する経路を、当該ファン(40)を正転させる第1ベルト(51)を含む第1の伝動経路(W1)と、前記ファン(40)を逆転させる第2ベルト(52)を含む第2の伝動経路(W2)とに選択的に切替える動力切替機構(60)とを備え、前記動力切替機構は(60)、互いに噛合する一対の歯車(61),(61)が収納されたギヤケース(62)と、前記ギヤケース(62)からそれぞれ突出し、前記一対の歯車(61),(61)の一方と接続する第1の伝動軸(71)および前記一対の歯車(61),(61)の他方と接続する第2の伝動軸(72)と、前記第1の伝動軸(71)にそれぞれ取付けられた正転用プーリ(81)および前記エンジン(20)からの動力を入力するための入力プーリ(82)と、前記第2の伝動軸(72)に取付けられた逆転用プーリ(83)と、前記エンジン(20)の出力軸(73)に取付けられ、伝動ベルト(50)を介して前記入力プーリ(82)に連動する出力プーリ(84)と、前記ファン(40)に設けられ、前記第1ベルト(51)を介して前記正転用プーリ(81)に連動する正転プーリ(85)と、前記ファン(40)に設けられ、前記第2ベルト(52)を介して前記逆転用プーリ(83)に連動する逆転プーリ(86)と、前記第1ベルト(51)と前記第2ベルト(52)とのいずれかに、前記ファン(40)を回転させる動力が伝動される張力を選択的に付与するテンション機構(90)とを備え、前記正転用プーリ(81)と前記逆転用プーリ(83)とは、前記ファン(40)の回転軸(41)を中心とする仮想円弧状(C)に配置される構成とした
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項に記載の作業車両(1)において、前記テンション機構(90)は、前記第1ベルト(51)と前記第2ベルト(52)との間に配設され、前記第1ベルト(51)と前記第2ベルト(52)とのいずれかに、前記ファン(40)を回転させる動力が伝動される張力を付与するローラ体(91)を備える構成とした。
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項に記載の作業車両(1)において、前記ローラ体(91)を、前記第1ベルト(51)および前記第2ベルト(52)のいずれにも張力が付与されないニュートラル位置と、前記第1ベルト(51)のみに張力を付与する正転位置と、前記第2ベルト(52)のみに張力を付与する逆転位置とに移動させるローラ可動機構(100)を備える。
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項に記載の作業車両(1)において、前記ローラ可動機構(100)は、一端に前記ローラ体(91)が取付けられ、支軸(101)を中心に揺動自在な杆体(102)と、当該杆体(102)を前記支軸(101)周りに揺動させる回動体(103)と、前記回動体(103)を回転させる駆動部(104)とを備える構成とした。
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項からのいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記第1の伝動軸(71)の先端に前記正転用プーリ(81)が取り付けられ、当該正転用プーリ(81)よりも前記ギヤケース(62)側に前記入力プーリ(82)が取付けられる。
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項に記載の作業車両(1)において、前記第2の伝動軸(72)に取付けられた前記逆転用プーリ(83)は、前記第1の伝動軸(71)の先端に取付けられた前記正転用プーリ(81)よりも前記ファン(40)側に偏倚して配置され、機体内側から順に、前記伝動ベルト(50)、前記第1ベルト(51)、前記第2ベルト(52)が配設される。
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項からのいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記第1の伝動軸(71)の一端側に前記正転用プーリ(81)および前記入力プーリ(82)が取り付けられる一方、該第1の伝動軸(71)の他端側にはグレンタンク(8)の排出螺旋軸(850)を駆動するための螺旋軸駆動プーリ(87)が取付けられる。
請求項に記載の作業車両(1)は、請求項からのいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記ファン(40)を支持するファン支持部材(400)を備え、前記ファン支持部材(400)は、前記ファン(40)の軸部(43)が取付けられるプレート(410)と、当該プレート(410)を支持するとともに、前記ファン(40)のシュラウド(42)に両端がそれぞれ連結される一対のフレーム(421),(422)とを備え、前記ファン(40)の回転軸心方向から見て、前記一対のフレーム(421),(422)は、前記第1ベルト(51)および前記第2ベルト(52)の張設方向に沿って、両ベルト(51),(52)を挟むように架設される構成とした。
請求項1に記載の作業車両によれば、それぞれベルトを有する2つの伝動経路を介して単一のファンを正転・逆転させることができ、正転させればラジエータに風を送る一方、逆転させればラジエータの表面やラジエータの前方に配置したフィルタに付着した藁屑や塵埃などを吹き飛ばすことができる。このように、きわめてシンプルな構成でありながら、エンジンのオーバーヒートなどを効果的に防止することができる。また、例えば、原動部などを拡張することなく配置可能な動力切替機構を用いて、エンジンのオーバーヒートなどを効果的に防止することができる。しかも、第1ベルトと第2ベルトの緩み具合や張り具合がアンバランスになることがなく、エンジンからの動力をファンに伝達する2つの経路を、より確実に切り替えることができる。特に、ローラ体が1つであっても、2つの経路の切替が容易となる
請求項に記載の作業車両によれば、1つのローラ体によって、第1の伝動経路と第2の伝動経路とに選択的に切り替えることができ、請求項に記載の発明の効果に加えて、よりシンプルな構成でエンジンのオーバーヒートを防止することができる。
請求項に記載の作業車両によれば、請求項に記載の発明の効果に加えて、簡単な構成でありながらも、一方に張力が付与される状態では他方には張力が付与されない状態を、確実に構成することができる。
請求項に記載の作業車両によれば、請求項に記載の発明の効果に加えて、一方に張力が付与される状態では他方には張力が付与されない状態を、より確実に構成することができる。
請求項に記載の作業車両によれば、請求項からのいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、エンジンの動力切替機構をよりコンパクトに構成することができる。
請求項に記載の作業車両によれば、請求項に記載の発明の効果に加えて、エンジンとラジエータとの位置関係を特に変えることなく、動力切替機構をコンパクトに構成することができる。
請求項に記載の作業車両によれば、請求項からのいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、1つのギヤケースを介してグレンタンクの排出螺旋軸までも駆動することが可能となり、作業車両としての部品点数の削減およびコストダウンを図ることができる。
請求項に記載の作業車両によれば、請求項からのいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、第1ベルトおよび第2ベルトの取付けや取り外しなどを容易に行うことができ、ベルト交換などの作業性の向上を図ることができる。

Claims (10)

  1. 駆動源となるエンジンと、
    前記エンジンの冷却水を冷却するラジエータと、
    前記エンジンと前記ラジエータとの間に配設された単一のファンと、
    前記エンジンからの動力を前記ファンに伝達する経路を、当該ファンを正転させる第1ベルトを含む第1の伝動経路と、前記ファンを逆転させる第2ベルトを含む第2の伝動経路とに選択的に切替える動力切替機構と
    を備える作業車両。
  2. 前記動力切替機構は、
    互いに噛合する一対の歯車が収納されたギヤケースと、
    前記ギヤケースからそれぞれ突出し、前記一対の歯車の一方と接続する第1の伝動軸および前記一対の歯車の他方と接続する第2の伝動軸と、
    前記第1の伝動軸にそれぞれ取付けられた正転用プーリおよび前記エンジンからの動力を入力するための入力プーリと、
    前記第2の伝動軸に取付けられた逆転用プーリと、
    前記エンジンの出力軸に取付けられ、伝動ベルトを介して前記入力プーリに連動する出力プーリと、
    前記ファンに設けられ、前記第1ベルトを介して前記正転用プーリに連動する正転プーリと、
    前記ファンに設けられ、前記第2ベルトを介して前記逆転用プーリに連動する逆転プーリと、
    前記第1ベルトと前記第2ベルトとのいずれかに、前記ファンを回転させる動力が伝動される張力を選択的に付与するテンション機構と
    を備えた請求項1に記載の作業車両。
  3. 前記テンション機構は、
    前記第1ベルトと前記第2ベルトとの間に配設され、前記第1ベルトと前記第2ベルトとのいずれかに、前記ファンを回転させる動力が伝動される張力を付与するローラ体を備える構成とした請求項2に記載の作業車両。
  4. 前記ローラ体を、前記第1ベルトおよび前記第2ベルトのいずれにも張力が付与されないニュートラル位置と、前記第1ベルトのみに張力を付与する正転位置と、前記第2ベルトのみに張力を付与する逆転位置とに移動させるローラ可動機構を備えた請求項3に記載の作業車両。
  5. 前記ローラ可動機構は、
    一端に前記ローラ体が取付けられ、支軸を中心に揺動自在な杆体と、
    当該杆体を前記支軸周りに揺動させる回動体と、
    前記回動体を回転させる駆動部と
    を備える構成とした請求項4に記載の作業車両。
  6. 前記正転用プーリと前記逆転用プーリとは、前記ファンの回転軸を中心とする仮想円弧状に配置される構成とした請求項2から5のいずれか1項に記載の作業車両。
  7. 前記第1の伝動軸の先端に前記正転用プーリが取り付けられ、当該正転用プーリよりも前記ギヤケース側に前記入力プーリが取付けられた請求項2から6のいずれか1項に記載の作業車両。
  8. 前記第2の伝動軸に取付けられた前記逆転用プーリは、前記第1の伝動軸の先端に取付けられた前記正転用プーリよりも前記ファン側に偏倚して配置され、機体内側から順に、前記伝動ベルト、前記第1ベルト、前記第2ベルトが配設された請求項7に記載の作業車両。
  9. 前記第1の伝動軸の一端側に前記正転用プーリおよび前記入力プーリが取り付けられる一方、該第1の伝動軸の他端側にはグレンタンクの排出螺旋軸を駆動するための螺旋軸駆動プーリが取付けられた請求項2から8のいずれか1項に記載の作業車両。
  10. 前記ファンを支持するファン支持部材を備え、
    前記ファン支持部材は、
    前記ファンの軸部が取付けられるプレートと、
    当該プレートを支持するとともに、前記ファンのシュラウドに両端がそれぞれ連結される一対のフレームとを備え、
    前記ファンの回転軸心方向から見て、前記一対のフレームは、
    前記第1ベルトおよび前記第2ベルトの張設方向に沿って、両ベルトを挟むように架設される構成とした請求項2〜9のいずれか1項に記載の作業車両。
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