JP4758291B2

JP4758291B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP4758291B2
Application number: JP2006170763A
Authority: JP
Inventors: 潤一正野
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2026-06-20
Also published as: JP2008000022A

Description

本発明はコンバインのエンジンからの排気装置に関し、より詳細には、コンバインの機体上部に配管された排気装置と排出オーガとの干渉を防止する技術に関する。

従来、コンバインの排気装置はエンジンから機体下部を通って機体後方側に配管され、エンジンで発生した排気ガスを機体後方で排出している。排気装置は排気音を低減させる排気サイレンサや排気ガスを排出するテールパイプ等から構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、排気サイレンサやテールパイプ等の排気装置が機体下部に配管されていると、走行中に巻上げられた泥等が排気装置に掛かり易い。排気装置に泥等が掛かると、排気サイレンサやテールパイプに泥等が抱き込まれて付着、固化する場合や、テールパイプに泥等が浸入する場合がある。特にコンバインが湿田で走行する場合には排気装置に泥等が大量に付着し、排気装置内への泥等の浸入も増大するため、コンバインの走行性能の低下が問題となる。

このため、排気装置が機体上部に配管されたコンバインの技術もあり、このような排気装置を備えたコンバインとして、例えば、エンジンルーム内に排気サイレンサが設けられ、前記排気サイレンサに接続されたテールパイプが機体上方に配管されており、前記テールパイプの後部が脱穀部の上部に固定されている。また、エンジンからのエキゾーストパイプが機体上方に配管され、前記エキゾーストパイプに接続される排気サイレンサが脱穀部の上部に固定されており、テールパイプが前記排気サイレンサに接続されているコンバインもある。

上記のように排気装置を機体上部に配管したコンバインによれば、走行中に巻上げられた泥等が排気装置に掛かり難くなり、排気装置に泥等が抱き込まれることや、排気装置に泥等が浸入することが防止される。このため、排気装置の泥等の抱き込みや、泥等の浸入によるコンバインの走行性能の低下を防止することができる。

一方、穀物を貯溜するグレンタンク、及びグレンタンク内の穀物をトラックの荷台等に移送するための排出オーガを備えたコンバインが従来から知られており、また、排出オーガが上下方向に俯仰自在かつ左右方向に旋回自在に構成されており、排出オーガの使用位置を予め設定しておき、使用時には前記使用位置へ自動的に旋回させるオートセット機能や、使用後にオーガレストの位置まで自動的に回帰・載置固定させるオートリターン機能を備えたコンバインも知られている。
特開２００５−２６１２７９号公報

しかしながら、排気装置が機体上部に配管されたコンバインの場合、排気装置の一部がコンバインの上部に突出する。また、テールパイプに藁屑や作物等が掛からないようにするため、テールパイプの高さをある程度高く設置する必要もある。そのため、排出オーガを不用意に俯仰、旋回させると、テールパイプと排出オーガとが干渉して、双方とも変形、破損するおそれがある。また、テールパイプが機体上部に配管されたコンバインの場合、排出オーガをテールパイプの排気口に接近して排気ガスに当たる位置まで旋回させて使用できるようにすると、排気ガスに含まれる煤が排出オーガに付着しやすくなり、排出オーガの表面が汚れやすくなるという問題もある。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、機体上部に配管された排気装置と排出オーガとの干渉を防止するとともに、排気ガスによる排出オーガの汚れを防止したコンバインの提供を目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上のとおりであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、
刈取り、脱穀、選別後の籾を貯留するグレンタンクと、
上下方向と水平方向に回動自在に配置されて、前記グレンタンクより籾を排出する排出オーガと、
機体上に搭載されたエンジンに接続されて、後端部を脱穀部とグレンタンクとの間に配置された排気装置と、を備えたコンバインであって、
前記排気装置の下流側に配置されたテールパイプの下流側端部を、前記脱穀部の左右一側上部から、他側斜め上後方に排気ガスを排出するように形成し、
前記テールパイプと排出オーガとの干渉を防止するガード部材を、略逆Ｕ字状に形成するとともに、前記テールパイプの下流側端部の排出オーガ側の側部から、脱穀部側の斜め上後方へ延設したものである。

請求項２においては、
前記ガード部材の延設方向と、前記テールパイプの下流側端部からの排気ガスの排出方向とが略平行となるように構成したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、排出オーガを穀粒排出するために、または、排出後に収納するために回動した時に、コンバインの機体上部に配管された排気装置と排出オーガとの干渉を防止することができる。

請求項２においては、排気ガスが排出オーガに直接かかるのを防止することができるため、排気ガスに含まれる煤が排出オーガに付着し難くなり、排出オーガの表面の汚れを防止することができる。また、高温な排気ガスによる排出オーガの変形・変質等を防止することができる。

次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。

本発明に係るコンバイン１１について、図を用いて説明する。図１はコンバイン１１の全体側面図、図２はコンバイン１１の正面図、図３はコンバイン１１の平面図、図４は排気装置４１の側面簡略図、図５は排気装置４１の正面簡略図、図６は排気装置４１の平面簡略図、図７は縦送りオーガ２２と横送りオーガ２３の接続部の側面簡略図、図８は図３におけるガード部材８１のＰ矢視図である。

まずコンバイン１１の全体構成について説明する。図１から図３に示すように、コンバイン１１は、左右のクローラを支承してなるクローラ走行装置１２上に機体（シャーシ）１３が配設されており、この機体１３の前部右側にエンジン３４が搭載されている。機体１３の前方にはエンジン３４の駆動力を変速してクローラ走行装置１２に伝達するミッションケース３１が配設されており、ミッションケース３１にはクローラ走行装置１２の駆動輪の車軸が設けられている。また、機体１３の前部には刈取部１４、機体１３の上部において走行方向の左側には選別部１６が設けられ、選別部１６の上部には扱胴及びフィードチェーン１５ａ等を具備する脱穀部１５が設けられている。機体１３の上部の右側前部には座席１９及びキャビン１８が設けられており、機体１３の右側後部にはグレンタンク１７が設けられている。グレンタンク１７の底部には排出コンベア２６が前後方向に配設され、グレンタンク１７の後部には排出オーガ２１が立設されている。グレンタンク１７に貯溜された穀粒は排出コンベア２６により後方に搬送され、排出オーガ２１の縦送りオーガ２２、横送りオーガ２３を経て、横送りオーガ２３先端部の排出口２４からトラック等へ排出される。また、機体１３の上方には、テールパイプ６１と排出オーガ２１との干渉を防止するガード部材８１が設けられている。

図３に示すように、コンバイン１１の機体１３の前方のキャビン１８の下方には前記エンジン３４が搭載されており、このエンジン３４はエンジンルーム３２内に収容されている。エンジンルーム３２は上面、前面、左右側面を覆うエンジンルームカバー（図示せず）により構成されており、後面はエンジンルーム後部フレーム３３により構成されている。エンジンルーム３２には、冷却用の外気を取り入れるための開部（図示せず）が右側方に設けられ、キャビン１８の後下部からエンジン３４にかけては、エアクリーナや吸気サイレンサ等を配設した吸気経路（図示せず）が形成される。

次に排気装置４１について説明する。図４に示すように、排気装置４１はエンジン３４の排気マニホールド３６に接続され、燃焼後の排気ガスを排出し、爆発に伴う排気音を低減させるものである。排気装置４１は、排気サイレンサ４２、テールパイプ６１、外気導入部７１を有している。

前記排気サイレンサ４２について説明すると、前記排気サイレンサ４２は、エンジン３４の排気マニホールド３６に接続されて排気音を低減させるためのものである。図４に示すように、排気サイレンサ４２は断面形状が略楕円の筒状体であり、一側部付近に排気ガス出口であるサイレンサ出口管４３が設けられている。排気サイレンサ４２はエンジンルーム３２内に配置されており、エンジン３４の上方において、冷却ファン３５の排風が当たる位置に設けられている。排気サイレンサ４２が冷却ファン３５の排風が当たる位置に設けられているため、排気サイレンサ４２が冷却されるとともに塵が溜まることも防止できる。また、図５に示すように、排気サイレンサ４２は長手方向を機体１３の左右方向に向け、かつ排気マニホールド３６に対して機体１３の左側方向にオフセットして配置されており、前記サイレンサ出口管４３が機体１３の進行方向左側となるように接続されている。

次に前記テールパイプ６１について説明する。前記テールパイプ６１は、前記排気サイレンサ４２の下流側に接続されてエンジン３４からの排気ガスを排出するためのものである。テールパイプ６１の全体形状は、図４から図６に示すように、排気サイレンサ４２のサイレンサ出口管４３に接続される部分である上流側端部６２から機体１３の後方に向けて延出し、次に、エンジンルーム後部フレーム３３の貫通部の後方で機体１３の上方に向けて屈曲しつつ、かつ機体１３の左側に向けて延出し、次に、グレンタンク１７と脱穀部１５の間まで至ったところで再度機体１３の後方に向けて水平方向に屈曲して後方へ延出し、本機（脱穀部１５またはグレンタンク１７）前後中央付近にテールパイプ６１の下流側端部６３を配置している。下流側端部６３は、側面視で水平面に対して斜め上方に角度β（図４）屈曲し、かつ、平面視で前後方向に対して斜め左後方（フィードチェーン側）に角度α（図６）屈曲している。すなわち、排気ガスを下流側端部６３（排気口）から機体１３の上部で、横送りオーガ２３と反対側の斜め左後上方へ排出するように配管されている。

図４に示すように、前記テールパイプ６１は、外管６４と内管６５から構成される。内管６５は排気サイレンサ４２のサイレンサ出口管４３に接続されて排気ガスが通過する部分であり、外管６４は内管６５との間に断熱層を形成する部分である。内管６５と外管６４はそれぞれ金属製の直管とエルボとで構成されており、外管６４に内管６５が内挿される。外管６４に内挿された内管６５の固定は、内管固定部材を内管６５の外面と外管６４の内面に溶接手段等で固定して、内管６５と外管６４との間に所定の間隙を確保して固定するようにしている。この内管６５と外管６４との間隙の部分が断熱層となる。前記間隙はテールパイプ６１の上流側端部６２から下流側端部６３まで連通している。尚、本実施例ではテールパイプ６１は外管６４と内管６５から構成される２重管としたが、内管６５のみからなる１重管としてもよいし、あるいは、さらに外側にパイプを設けて３重管以上としてもよい。

テールパイプ６１の下流側端部６３の形状は、外管６４の端部の上流側に内管６５の端部が位置するようにしており、テールパイプ６１の下流側端部６３において、外管６４と内管６５の端部位置に差を設けている。また、外管６４の端部は斜めに切断して上部側が長くなるように突出させて、テールパイプ６１内に雨水等が浸入し難い構成としている。テールパイプ６１の下流側端部６３において外管６４と内管６５の端部位置に差を設けているため、エンジン３４が作動して排気ガスが内管６５の下流端から排出されると、排気ガスの気流により、内管６５後端と外管６４との間に負圧が発生して、外管６４前端と内管６５前部との間から空気が吸入されて、内管６５と外管６４との間隙に下流方向の空気の流れが生じる。空気に流れが生じると間隙内部の換気が行われて間隙内部の空気の温度上昇は低く抑えられ、内管６５と外管６４の間の断熱効果が高くなる。このため、外管６４の表面温度の上昇を低く抑えることができ、テールパイプ６１に接近させてハーネス等が設置されても、ハーネス等への熱影響を防止することができる。また、テールパイプ６１内に雨水等を浸入させ難くすることができる。

エンジンルーム３２側のテールパイプ６１の上流側端部６２での形状は、外管６４の端部の上流側に内管６５の端部が突出するようにしており、テールパイプ６１の上流側端部６２において、外管６４と内管６５の端部位置に差を設けている。尚、内管６５と外管６４との間の間隙は、テールパイプ６１の上流側端部６２において外気と連通しているため、テールパイプ６１の下流側端部６３から雨水等が浸入してきた場合でも、上流側端部６２における抜き孔から水が排出される。このため、内管６５と外管６４との間隙を通じて排気サイレンサ４２内部やエンジン３４に雨水等が浸入することを防止できる。

ここで、図３及び図６に示すように、テールパイプ６１は、本機中央付近にて脱穀部１５の扱室カバー上方に、かつ本機進行方向に対し左後方に角度α（以下、排出方向αという）に排出するように配管される形状であるとともに、テールパイプ６１の下流側端部６３は、本機中央付近に位置する。すなわち、テールパイプ６１は、本機中央付近にて下流側端部６３から排出方向αに排出することになる。

したがって、本機中央付近にて下流側端部６３から排出するため、図３に示すように、本機周縁（ここでは、左側縁）までの寸法Ａを長く取れ、そして、排出方向αに排出するため、オペレータから遠方へ排気ガスを排出でき、オペレータへの排気ガスの影響を少なくでき、本機右側に位置する排出オーガやグレンタンクへの排気ガスの影響も少なくできる。尚、本機左側への排出方向の角度αは３０度以下とすることが好ましい。

次に前記外気導入部７１について説明する。前記外気導入部７１は、外気をテールパイプ６１の内管６５に導入して、排気ガスの温度を外気により低下させるものである。テールパイプ６１の上流側端部６２には排気サイレンサ４２のサイレンサ出口管４３が接続されており、外気導入部７１は排気サイレンサ４２とテールパイプ６１との接続部分に形成されている。エンジン３４作動時に内管６５を排気ガスが通過すると、排気ガスの気流により外気導入部７１に負圧が生じ、外気導入部７１の開口部から内管６５に外気が吸引される。

尚、図６に示すように、外気導入部７１は排気サイレンサ４２に近いエンジンルーム３２内に設けられ、冷却ファン３５の排風が当たる位置に設けられる。冷却ファン３５の排風が外気導入部７１に常に当たることにより、外気導入部７１から低い温度の空気を導入させることができるとともに、外気導入部７１に塵が溜まることが防止できる。

また、図６に示すように、テールパイプ６１とサイレンサ出口管４３を接続する方向は、機体１３の前後方向としている。エンジン３４の振動方向に沿った方向にサイレンサ出口管４３を挿入することにより、エンジン３４の振動によるサイレンサ出口管４３の振動は、挿入方向と一致するため、テールパイプ６１の内管６５に接触し難くなる。サイレンサ出口管４３とテールパイプ６１の干渉を防止するため、サイレンサ出口管４３の挿入方向は、エンジン３４の振動が大きい方向に沿った方向であることが好ましい。

また、外気導入部７１は、排気サイレンサ４２に設けられたサイレンサ出口管４３がテールパイプ６１に挿入され、サイレンサ出口管４３とテールパイプ６１との間に間隙が確保されている構成としているため、排気サイレンサ４２とテールパイプ６１とを接続するフランジが不要となる。振動体である排気サイレンサ４２の質量がフランジを不要とすることで低減することができ、排気サイレンサ４２の振動を低減させることができるため、振動による騒音を低減することができる。

次に、排気装置４１の支持について説明する。図４から図６に示すように、テールパイプ６１は、支持部材８２・８３を介して脱穀部１５で支持されるようにしている。前述のように、排気装置４１を機体１３の上方に配管、支持させると、排気装置４１に藁屑等が蓄積されにくくなる。また、テールパイプ６１の脱穀部１５での支持部では、テールパイプ６１と脱穀部１５との間隔を十分確保しており、テールパイプ６１下部にハーネス、注油ホース等が配置されても、熱による影響を防ぐようにしている。

次に、排出オーガ２１について説明する。図１に示すように、排出オーガ２１は縦送りオーガ２２と横送りオーガ２３とを有している。図７に示すように、横送りオーガ２３の根元側は縦送りオーガ２２の上部に上下方向に回動自在に接続される。縦送りオーガ２２の側部にはブラケット５５が突設され、横送りオーガ２３の側部にはブラケット５６が突設される。前記ブラケット５５には上下方向駆動手段としてのシリンダ５１の一端が回転自在に取り付けられ、前記ブラケット５６にはシリンダ５１の他端が回転自在に取り付けられる。シリンダ５１の伸縮により、排出オーガ２１は上下方向に俯仰する。また、横送りオーガ２３には上下角度検出手段としての回転式ポテンショメータ５３が設けられており、回転式ポテンショメータ５３により、排出オーガ２１の上下角度が検出される。

前記縦送りオーガ２２の中途部には、図７に示すように、平歯車５７が外嵌固定されている。機体１３側には水平方向駆動手段としてのアクチュエータ５２が設けられており、アクチュエータ５２の回転軸には平歯車５８が設けられている。平歯車５７と平歯車５８は歯合しており、アクチュエータ５２を作動させることにより、縦送りオーガ２２及び横送りオーガ２３は一体的に水平方向に旋回する。平歯車５８と同軸に水平角度検出手段としての回転式ポテンショメータ５４が設けられる。回転式ポテンショメータ５４により、排出オーガ２１の水平角度が検出される。尚、前記上下角度検出手段及び前記水平角度検出手段は、回転式ポテンショメータの他、レゾルバ、ロータリーエンコーダ等の回転角度検出手段を用いることができる。

次に、ガード部材８１について説明する。図１から図６及び図８に示すように、コンバイン１１の機体１３上方には、ガード部材８１が設けられている。ガード部材８１は、排出オーガ２１がテールパイプ６１に接近したときに、排出オーガ２１がテールパイプ６１と当接することがなく、テールパイプ６１と排出オーガ２１との干渉を防止する部材である。ガード部材８１の取付位置及び形状は、テールパイプ６１に干渉する可能性のある位置に対応する排出オーガ２１の上下角度及び水平角度を求めた上で、その上下角度及び水平角度に排出オーガ２１が侵入する前に、横送りオーガ２３がテールパイプ６１より先にガード部材８１に当接する位置及び形状とする。

具体的には、ガード部材８１は、金属製のパイプまたは棒状部材または帯板状部材を略逆Ｕ字状に折り曲げて構成されている。パイプの一端を図４に示すように、テールパイプ６１の後端下方位置であって、図６に示すように、テールパイプ６１の後端から直接排気がかからない程度の所定長さ離れた位置で、グレンタンク１７と脱穀部１５の間のフレームに固定して立設し、このフレームから機体１３の上方に向けて鉛直方向に延出している。そして、図５に示すように、テールパイプ６１の後端と略同じ高さの位置から「く」字状に屈曲して機体１３の斜め左後方に向けて延設して横ガード部材８１ａを形成している。次に、横ガード部材８１ａの後部がグレンタンク１７の上端と略同じ高さに至ったところで下方に向けて屈曲して鉛直方向に延出し、縦ガード部材８１ｂを形成している。縦ガード部材８１ｂをそのまま下方へ延設すると脱穀部１５に当たるので、正面視において略クランク状に折り曲げて、平面視において略一直線となる形状として下方に延設して、脱穀部１５の右側側面に設けた取付台に下端を固定している。

こうして、ガード部材８１は、排気装置４１の右後方に配置され、横ガード部材８１ａがテールパイプ６１の下流側端部６３の上端より高い位置に配置される。ここで、図４及び図８に示すように、テールパイプ６１は、機体水平方向に対し上方に角度β（以下、排出方向βという）に排出するように配管される形状である。そして、ガード部材８１は、テールパイプ６１の排出方向βと平行に配置される。具体的には、ガード部材８１の横ガード部材８１ａの長手軸方向と、テールパイプ６１の排出方向βとが平行に配置される。また、テールパイプ６１の下流側端部６３から排出方向βのガード部材８１（縦ガード部材８１ｂ）までは、寸法Ｂが離隔される。

したがって、図８に示すように、テールパイプ６１の下流側端部６３から、排出方向βに排気ガスが排出されるが、この排気ガスはガード部材８１に直接かかることがない。一方、排出オーガ２１の横送りオーガ２３を回動操作した場合であって、横送りオーガ２３をガード部材８１に最接近させて、すなわち、横送りオーガ２３をオーガ収納位置（図８に示す実線）から横ガード部材８１ａに沿って左上方に回動させても、横送りオーガ２３は排出方向βと平行に移動し、横ガード部材８１ａと縦ガード部材８１ｂとの最接触位置であっても、横送りオーガ２３は、寸法Ｂ以上離隔された位置となる。（図８に示す二点差線）。したがって、排出オーガを誤操作してガード部材８１に最接近させても、排出オーガに排気ガスが直接かかることはなく、その熱の影響もほとんどない。

また、ガード部材８１は、図６に示すように、テールパイプ６１の排出方向αと平行に配置される。すなわち、前述のようにガード部材８１は、平面視においては略一文字となる形状であり、ガード部材８１は、平面視においてテールパイプ６１の排出方向αと平行に配置される。このため、ガード部材８１を機体１３上にコンパクトに配置でき、機体１３上のスペースを有効活用できる。

以上のように、本実施例のコンバイン１１は、刈取り、脱穀、選別後の籾を貯留するグレンタンク１７と、上下方向と水平方向に回動自在に配置されて、前記グレンタンク１７より籾を排出する排出オーガ２１と、機体１３上に搭載されたエンジン３４に接続されて、後端部を脱穀部１５とグレンタンク１７との間に配置された排気装置４１と、を備えたコンバイン１１であって、前記排気装置４１の下流側に配置されたテールパイプ６１の下流側端部６３を、前記脱穀部１５の左右一側上部から、他側斜め上後方に排気ガスを排出するように形成し、前記テールパイプ６１と排出オーガ２１との干渉を防止するガード部材８１を、略逆Ｕ字状に形成するとともに、前記テールパイプ６１の下流側端部６３の排出オーガ２１側の側部から、脱穀部１５側の斜め上後方へ延設したものである。このような構成とすることで、排出オーガ２１を穀粒排出するために、または、排出後に収納するために回動した時に、コンバイン１１の機体１３上部に配管された排気装置４１と排出オーガ２１との干渉を防止することができる。

そして、前記ガード部材８１の延設方向と、前記テールパイプ６１の下流側端部６３からの排気ガスの排出方向とが略平行となるように構成したものである。このような構成とすることで、排気ガスが排出オーガ２１に直接かかるのを防止することができるため、排気ガスに含まれる煤が排出オーガ２１に付着し難くなり、排出オーガ２１の表面の汚れを防止することができる。また、高温な排気ガスによる排出オーガ２１の変形・変質等を防止することができる。

コンバイン１１の全体側面図。コンバイン１１の正面図。コンバイン１１の平面図。排気装置４１の側面簡略図。排気装置４１の正面簡略図。排気装置４１の平面簡略図。縦送りオーガ２２と横送りオーガ２３の接続部の側面簡略図。図３におけるガード部材８１のＰ矢視図。

符号の説明

１１コンバイン
１３機体
１５脱穀部
１７グレンタンク
２１排出オーガ
３４エンジン
４１排気装置
６１テールパイプ
６３下流側端部
８１ガード部材

Claims

刈取り、脱穀、選別後の籾を貯留するグレンタンクと、
上下方向と水平方向に回動自在に配置されて、前記グレンタンクより籾を排出する排出オーガと、
機体上に搭載されたエンジンに接続されて、後端部を脱穀部とグレンタンクとの間に配置された排気装置と、を備えたコンバインであって、
前記排気装置の下流側に配置されたテールパイプの下流側端部を、前記脱穀部の左右一側上部から、他側斜め上後方に排気ガスを排出するように形成し、
前記テールパイプと排出オーガとの干渉を防止するガード部材を、略逆Ｕ字状に形成するとともに、前記テールパイプの下流側端部の排出オーガ側の側部から、脱穀部側の斜め上後方へ延設したことを特徴とするコンバイン。
前記ガード部材の延設方向と、前記テールパイプの下流側端部からの排気ガスの排出方向とが略平行となるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。