JP6343119B2

JP6343119B2 - コンバインのエンジン装置

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Publication number: JP6343119B2
Application number: JP2013053379A
Authority: JP
Inventors: 義幸山東; 智行木村
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: KR102519242B1; KR102198653B1; CN105051340A; EP2975235A4; KR102359401B1; KR20210094136A; KR102282270B1; KR20150130275A; EP2975235B1; KR102592385B1; CN105051340B; WO2014142222A1; KR102446474B1; US20160010525A1; KR20200040935A; KR20230152157A; KR20220018100A; JP2014177913A; KR20220132054A; KR20230051604A

Description

本発明は、圃場に植立した穀稈を刈取って穀粒を収集するコンバイン、又は飼料用穀稈を刈取って飼料として収集する飼料コンバイン等の作業車両のエンジン装置に係り、より詳しくは、ディーゼルエンジン等の排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質（ＮＯｘ）等を除去する排気ガス浄化装置が備えられたコンバインのエンジン装置に関するものである。

従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（排気ガス後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設したケース（以下、ＤＰＦケースという）と、尿素選択還元型触媒を内設したケース（以下、ＳＣＲケースという）を設け、ＤＰＦケースとＳＣＲケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。また、従来、コンバインは、圃場の未刈り穀稈を刈刃装置によって切断し、穀稈搬送装置によって脱穀装置にその刈取り穀稈を搬送して脱穀し、穀物タンクに穀粒を収集する構造であって、走行機体にエンジンが搭載され、そのエンジン上面側にＤＰＦケースが横向き姿勢に配置され、エンジンからＤＰＦケースに向けて排気ガスを排出するように構成していた（例えば、特許文献４参照）。

特開２００９−７４４２０号公報特開２０１２−２１５０５号公報特開２０１２−１７７２３３号公報特開２０１０−２０９８１３号公報

特許文献１または２のように、エンジンに対して離間させてＤＰＦケースとＳＣＲケースを組付ける場合、エンジンからＤＰＦケースまたはＳＣＲケースに供給される排気ガスの温度が低下して、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生、または選択触媒還元作用などの化学反応が不完全になりやすいから、ＳＣＲケース内の排気ガスの温度を高温に維持する特別の装置が必要になる等の問題がある。

一方、特許文献３または特許文献４のように、エンジンにＤＰＦケースとＳＣＲケースを組付ける場合、エンジンからＳＣＲケースに供給される排気ガスの温度低下を低減して、ＳＣＲケース内の排気ガスの温度を高温に維持しやすいが、エンジンルーム内にＤＰＦケースとＳＣＲケース用の設置空間を確保する必要があり、エンジンルームをコンパクトに構成しにくいと共に、ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース等を簡単に支持できない等の問題がある。また、狭少なエンジンルームでは、ＤＰＦケースまたはＳＣＲケース等の組付け作業性又はメンテナンス作業性などを向上できない等の問題もある。

そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施したコンバインのエンジン装置を提供しようとするものである。

前記目的を達成するため、本願発明のコンバインのエンジン装置は、脱穀装置に隣接させて穀物タンクを配置し、前記穀物タンクの前方に運転部を配置し、前記運転部の下方にエンジンを内設するエンジンルームを配置するコンバインのエンジン装置において、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備え、前記エンジンルームを構成するエンジンフレームに第１ケース支持体を介して前記第１ケースが固定されて、前記穀物タンク前面と前記運転部背面の間に前記第１ケースを縦型に設ける一方、前記穀物タンクに隣接する前記脱穀装置の機内側上面に前記第２ケースを横型に設けており、前記第１ケースの排気ガス出口に尿素混合管を介して前記第２ケースの排気ガス入口を接続すると共に、前記第２ケースの排気ガス出口にテールパイプを接続する構造であって、前記第１ケースと前記尿素混合管との間に蛇腹状連結パイプを設置し、前記エンジンルームに隣接した前記脱穀装置の機内側上部より上方に立設させた混合管支持体、第２ケース支持体、及びテールパイプ支持体それぞれにより、前記尿素混合管、前記第２ケース、及び前記テールパイプを支持することで、前記尿素混合管と前記第２ケースと前記テールパイプを略一直線上に連結したものである。

本願発明によれば、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備えるコンバインのエンジン装置において、前記エンジンが内設されるエンジンルームの外側に第１ケース支持体を介して前記第１ケースを設け、前記エンジンルームに隣接した作業部に第２ケース支持体を介して前記第２ケースを設けたものであるから、前記エンジンルームのフレームにて前記第１ケース荷重を負担する一方、作業部のフレームにて前記第２ケース荷重を負担でき、前記エンジンルームまたは前記作業部にて第１ケースと第２ケースの支持荷重を分担して、前記第１ケースと第２ケースを高剛性に固着できる。例えば、コンバインにおいて、穀物タンク前面と運転キャビン背面の間に前記第１ケースを縦型にコンパクトに組付けることができると共に、穀物タンクに隣接する脱穀装置の一側上面に前記第２ケースを簡単な支持構造にて組付けることができる。

本願発明において、前記第１ケースを縦型に支持する一方、前記第２ケースを横型に支持するように構成すると、前記第１ケースを狭少スペース（例えば穀物タンク前面と運転キャビン背面の間）に簡単に設置できるものでありながら、前記第２ケースと、該第２ケースに接続するテールパイプなどを、前記作業部の上面側（例えば穀物タンクに隣接する脱穀装置の一側上面）に容易に配置でき、前記第１ケースまたは第２ケースの組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。また、縦型の前記第１ケースと横型の前記第２ケースをＬ形状の接続径路にて連結でき、そのＬ形状の接続径路を尿素混合管にて簡単に形成でき、第２ケースに至る排気ガス中に尿素水を噴出させるための尿素混合構造を容易に構成できる。

本願発明のように、前記第１ケースの排気ガス出口に尿素混合管を介して前記第２ケースの排気ガス入口を接続すると共に、前記第２ケースの排気ガス出口にテールパイプを接続する構造であって、前記尿素混合管と前記第２ケースとテールパイプを略一直線上に連結すれば、前記作業部の上面側で一側角隅部に沿わせて前記尿素混合管と前記第２ケースとテールパイプをコンパクトに配置できるものでありながら、前記尿素混合管と前記第２ケースとテールパイプの組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。

本願発明のように、脱穀装置に隣接させて穀物タンクを配置し、前記穀物タンクの前方に運転キャビンを配置し、前記運転キャビンの下方に前記エンジンを配置する構造であって、前記穀物タンク前面と運転キャビン背面の間に前記第１ケースを縦型に設ける一方、前記穀物タンクに隣接する前記脱穀装置の一側上面に前記第２ケースを横型に設けると、前記穀物タンク前面と前記運転キャビン背面間の狭少スペースに前記第１ケースを簡単に設置できるものでありながら、前記第２ケースと、該第２ケースに接続するテールパイプなどを、前記穀物タンクに隣接する前記脱穀装置の一側上面に沿わせてコンパクトに配置でき、前記第１ケースまたは第２ケースの組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。

本発明の第１実施形態を示す６条刈り用コンバインの左側面図である。同平面図である。同右側面図である。第１ケース取付け部の背面斜視図である。同正面斜視図である。同平面説明図である。図４の拡大説明図である。エンジンと第１ケースの正面斜視図である。第１ケースの左側面図である。同左側断面説明図である。第１ケース及び第２ケースの上面側説明図である。第１ケースの左側取付け部の説明図である。エンジンと第１ケース及び第２ケースの前面斜視図である。エンジンと第１ケース及び第２ケースの背面斜視図である。第１ケース取付け部の平面説明図である。第１ケース及び第２ケースと尿素混合管の説明図である。

以下に、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１〜図３を参照して、ディーゼルエンジンが搭載された第１実施形態のコンバインの全体構造について説明する。なお、以下の説明では、走行機体１の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。図１〜図３に示す如く、走行部としての左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備える。走行機体１の前部には、穀稈を刈取りながら取込む６条刈り用の刈取装置３が、単動式の昇降用油圧シリンダ４によって刈取回動支点軸４ａ回りに昇降調節可能に装着される。走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、該脱穀装置５から取出された穀粒を貯留する穀物タンク７とが横並び状に搭載される。なお、脱穀装置５が走行機体１の左側に、穀物タンク７が走行機体１の右側に配置される。

また、走行機体１の後部に縦取出しコンベヤ８ａを介して旋回可能な穀物排出コンベヤ８が設けられ、穀物タンク７の内部の穀粒が、穀物排出コンベヤ８の籾投げ口９からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成している。刈取装置３の右側方で、穀物タンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられている。運転キャビン１０の前面下部にキャビン回動支点軸１０ａを設け、キャビン回動支点軸１０ａを介して走行機体１に運転キャビン１０の前面下部を回動可能に軸支し、機外前側方に向けて運転キャビン１０を移動可能に設置し、キャビン回動支点軸１０ａ回りに運転キャビン１０を前方側に回動させるように構成している。

運転キャビン１０内には、操縦ハンドル１１と、運転座席１２と、主変速レバー１５と、副変速レバー１６と、脱穀クラッチを入り切り操作する脱穀クラッチレバー１７と、刈取クラッチを入り切り操作する刈取クラッチレバー１８とを配置している。運転座席１２の下方の走行機体１には、動力源としてのディーゼルエンジン１４が配置されている。なお、運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドル１１を設けたハンドルコラムと、前記各レバー１５，１６，１７，１８を設けたレバーコラム等が配置されている。

図１に示す如く、走行機体１の下面側に左右のトラックフレーム２１を配置している。トラックフレーム２１には、走行クローラ２にエンジン１４の動力を伝える駆動スプロケット２２と、走行クローラ２のテンションを維持するテンションローラ２３と、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ２４と、走行クローラ２の非接地側を保持する中間ローラ２５とを設けている。駆動スプロケット２２によって走行クローラ２の前側を支持し、テンションローラ２３によって走行クローラ２の後側を支持し、トラックローラ２４によって走行クローラ２の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持する。

図１、図２に示す如く、刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに連結した刈取フレーム５１には、圃場に植立した未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置５２が設けられている。刈取フレーム５１の前方には、圃場に植立した未刈り穀稈を引起す６条分の穀稈引起装置５３が配置されている。穀稈引起装置５３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置５２によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置５４が配置される。なお、穀稈引起装置５３の下部前方には、未刈り穀稈を分草する６条分の分草体５５が突設されている。圃場内を移動しながら、刈取装置３によって圃場に植立した未刈り穀稈を連続的に刈取るように構成している。

次に、図１及び図２を参照して、脱穀装置５の構造を説明する。図１及び図２に示す如く、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴５６と、扱胴５６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別盤５７及び唐箕ファン５８と、扱胴５６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴５９と、揺動選別盤５７の後部の排塵を排出する排塵ファン６０を備えている。なお、刈取装置３から穀稈搬送装置５４によって搬送された穀稈は、フィードチェン６に受継がれて、脱穀装置５に搬入されて扱胴５６にて脱穀される。

図１に示す如く、揺動選別盤５７の下方側には、揺動選別盤５７にて選別された穀粒（一番物）を取出す一番コンベヤ６１と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ６２とが設けられている。揺動選別盤５７は、扱胴５６の下方に張設された受網６７から漏下した脱穀物が、フィードパン６８及びチャフシーブ６９によって揺動選別（比重選別）されるように構成している。揺動選別盤５７から落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン５８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ６１に落下する。一番コンベヤ６１から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ６３を介して穀物タンク７に搬入され、穀物タンク７に収集される。

また、図１に示す如く、揺動選別盤５７は、揺動選別によってチャフシーブ６９から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ６２に落下させるように構成している。チャフシーブ６９の下方に落下する二番物を風選する選別ファン７１を備える。チャフシーブ６９から落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が選別ファン７１からの選別風によって除去され、二番コンベヤ６２に落下する。二番コンベヤ６２の終端部は、還元コンベヤ６６を介して、フィードパン６８の上面側に連通接続され、二番物を揺動選別盤６７の上面側に戻して再選別するように構成している。

一方、図１及び図２に示す如く、フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン６４と排藁カッタ６５が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン６４に受継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後部に設けられた排藁カッタ６５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出されるように構成している。

次に、図４〜図１２を参照して、連続再生式の排気ガス浄化装置７４（ディーゼルパティキュレートフィルタ）としての第１ケース７５並びにその取付け構造について説明する。図４〜図８に示す如く、排気ガス浄化装置７４は、ディーゼルエンジン１４の排気ガスを導入する連続再生式の第１ケース７５を備えている。排気ガス浄化ケースとしての第１ケース７５は、入口側ケース７６と、出口側ケース７７を有する。入口側ケース７６と出口側ケース７７の内部に、二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒７９（ガス浄化体）と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ８０（ガス浄化体）とを、排気ガスの移動方向（図７の下側から上側）に直列に並べている。入口側ケース７６と出口側ケース７７内のディーゼル酸化触媒７９とスートフィルタ８０によって、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減するように構成している。

また、図４〜図８に示す如く、入口側ケース７６に排気ガス入口管としての浄化入口管８１を溶接固定すると共に、出口側ケース７７に排気ガス出口管としての浄化出口管８２の一端側をボルト締結する。浄化出口管８２の他端側に後述する尿素混合管２３９（排気管）の一端側を被嵌させ、浄化出口管８２に尿素混合管２３９を接続している。ディーゼルエンジン１４の排気ガスが浄化入口管８１から第１ケース７５内に導入され、第１ケース７５内の排気ガスが、浄化出口管８２から尿素混合管２３９に排出されるように構成している。なお、入口側ケース７６と出口側ケース７７は、複数組の厚板状中間フランジ体８４と複数本のボルト８５にて着脱可能に締結されている。

上記の構成により、ディーゼル酸化触媒７９の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ２）が、スートフィルタ８０内に一側端面（取入れ側端面）から供給される。ディーゼルエンジン１４の排気ガス中に含まれた粒子状物質（ＰＭ）は、スートフィルタ８０に捕集されて、二酸化窒素（ＮＯ２）によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

次いで、図４〜図１１に示す如く、走行機体１上にエンジンルームフレーム９１を立設し、走行機体１上面側に載置したディーゼルエンジン１４の後面側をエンジンルームフレーム９１にて囲む。エンジンルームフレーム９１は、左の角パイプ状支柱体９２と、右の角パイプ状支柱体９３と、左右の支柱体９２，９３に両端側を一体的に溶接固着する角パイプ状横フレーム９４を有する。また、運転キャビン１０の底面後部にゴム製の圧接脚体９５を設け、横フレーム９４の左右の受け台９６上面に上方側から運転キャビン１０底部の圧接脚体９５を当接し、横フレーム９４の各受け台９６に運転キャビン１０の後部を上下方向に接離可能に支持している。運転キャビン１０底面側とエンジンルームフレーム９１にて形成されるエンジンルーム９７の内部にディーゼルエンジン１４を設置している。

さらに、横フレーム９４に左右一対の浄化ケース支持体１１１を一体的に溶接固着している。また、第１ケース７５のうち入口側ケース７６の外側面に前面支持ブラケット１１４を一体的に溶接固着している。第１ケース７５の上下幅中間部（浄化入口管８１の上方側）に前面支持ブラケット１１４が配置される。左右一対の浄化ケース支持体１１１の間に前面支持ブラケット１１４の前部を後側方から嵌着させ、左右一対の浄化ケース支持体１１１と前面支持ブラケット１１４の左右側面に左右方向から螺着操作する上ボルト１１６ａと下ボルト１１６ｂによって、浄化ケース支持体１１１に前面支持ブラケット１１４を着脱可能に締結している。

図７、図９に示す如く、浄化ケース支持体１１１の係合ノッチ１１１ａに上ボルト１１６ａを係脱可能に係止させると共に、浄化ケース支持体１１１の位置調節用長孔１１１ｂに下ボルト１１６ｂを貫通させる。即ち、排気ガス浄化装置７４を組付ける場合、前面支持ブラケット１１４に上ボルト１１６ａを仮止め締結させ、浄化ケース支持体１１１の取付け位置に排気ガス浄化装置７４を近接させ、浄化ケース支持体１１１の係合ノッチ１１１ａに上ボルト１１６ａを係合させ、浄化ケース支持体１１１に第１ケース７５を仮止め支持させる。その後、浄化ケース支持体１１１の位置調節用長孔１１１ｂに下ボルト１１６ｂを貫通させ、前面支持ブラケット１１４に下ボルト１１６ｂを締結すると共に、前面支持ブラケット１１４に上ボルト１１６ａも締結し、各ボルト１１６ａ，１１６ｂを介して浄化ケース支持体１１１に前面支持ブラケット１１４を着脱可能に固着し、横フレーム９４を介してエンジンルーム９７背面側に排気ガス浄化装置７４を装着するように構成している。なお、図１０に示す如く、平面視Ｕ形状の前面支持ブラケット１１４の上端側と下端側に天板体１１４ａと底板体１１４ｂを溶接固定して、前面支持ブラケット１１４を四角箱状の高剛性構造に形成している。

即ち、キャビン１０の下方側にエンジンルーム９７を形成すると共に、走行機体１の前方上方（機外側方）に向けてキャビン１０を移動可能に設置し、キャビン１０を支持する受け台９６と、第１ケース７５を支持する浄化ケース支持体１１１とを、エンジンルームフレーム９１の同一部位（横フレーム９４）に配置し、第１ケース７５に対してキャビン１０を接離可能に構成している。

さらに、図４〜図８、図１２に示す如く、第１ケース７５のうち入口側ケース７６の左側外周面に側面支持ブラケット１４１を一体的に溶接固着している。入口側ケース７６の外側面のうち同一円周上に、前面支持ブラケット１１４と側面支持ブラケット１４１を放射状（十字方向）に配置する。側面支持ブラケット１４１に組付け調節板１４２の一端側を位置調節可能にボルト１４３締結すると共に、脱穀装置５の機筐フレーム１４４右側面に組付け調節板１４２の他端側をボルト１４５締結する。組付け調節板１４２を介して位置調節可能に側面支持ブラケット１４１と機筐フレーム１４４を連結固定させる。浄化ケース支持体１１１の側面と脱穀装置５の右側が側面支持ブラケット１４１を介して着脱可能に連結されている。換言すると、エンジンルーム９７側（横フレーム９４）に入口側ケース７６の前面を締結固定する一方、脱穀装置５側（機筐フレーム１４４）に入口側ケース７６の左側面を締結固定している。

即ち、図４〜図８に示す如く、エンジンルームフレーム９１に入口側ケース７６を介して第１ケース７５の中間部が縦置き姿勢に固着される。また、第１ケース７５下端側の排気ガス供給側のうち、第１ケース７５の前側面に浄化入口管８１を前向き姿勢に設け、エンジン１４上面側（機体前方）に向けて浄化入口管８１が延設されている。出力軸１１２を左右方向に向けて走行機体１に搭載したエンジン１４の前面側上部に、排気マニホールド１１７と過給機１１８を配置している。浄化入口管８１に折曲可能な蛇腹状排気導入管９８を介して排気連結管１１９の一端側を連結する一方、過給機１１８の排気出口管９９に排気連結管１１９の他端側を連結する。排気マニホールド１１７に過給機１１８と排気連結管１１９を介して第１ケース７５が連通接続されるように構成している。

また、図４に示す如く、脱穀装置５の右側方において、穀物タンク７の前面とキャビン１０の後面との間に形成されるスペースに、上下方向に長い円筒形状（縦置き姿勢）の第１ケース７５を配置し、排気マニホールド１１７、過給機１１８、排気連結管１１９を介して、エンジン１４の排気ガスを第１ケース７５に導入するように構成している。また、脱穀装置５と穀物タンク７間の上面側で後側方に向けて尿素混合管２３９と後述する第２ケース２２９とテールパイプ８３から排気ガスを排出させるように構成している。

一方、図４〜図７、図１０、図１１に示す如く、Ｌ形丸パイプ状の尿素混合管２３９の排気入口側と排気出口側にそれぞれ固着するパイプ入口側支持体１５１とパイプ出口側支持体１５２を備える。第１ケース７５上面部の厚板状上端フランジ体８６の左側端部を脱穀装置５方向に突設させ、上端フランジ体８６左側端部に排気支持台１５３の一端側を締結し、上端フランジ体８６左側端部から脱穀装置５に向けて排気支持台１５３の他端側を突設する。排気支持台１５３の他端側に入口側ブラケット１５４下端側をボルト締結し、排気支持台１５３に入口側ブラケット１５４を立設し、入口側ブラケット１５４の上端側にパイプ入口側支持体１５１の下端側をボルト締結する。

また、脱穀装置５上面の右側部に出口側ブラケット１５５をボルト締結し、脱穀装置５上面（脱穀機筐の右側上部の角隅）に出口側ブラケット１５５を立設させると共に、出口側ブラケット１５５の上端側にパイプ出口側支持体１５２の下端側をボルト締結する。脱穀装置５と第１ケース７５の各上面側に立設させるパイプ入口側支持体１５１とパイプ出口側支持体１５２とを介して、第１ケース７５上面と脱穀装置５上面に亘って、尿素混合管２３９を延設させる。脱穀装置５と第１ケース７５の各上面側に尿素混合管２３９が支持されるように構成している。

また、図１３に示す如く、走行機体１に搭載された尿素水タンク１７４内の尿素水溶液を圧送する尿素水噴射ポンプ１７５と、尿素水噴射ポンプ１７５を駆動する電動モータ１７６と、尿素水噴射ポンプ１７５に尿素水噴射管１７７を介して接続させる尿素水噴射ノズル１７８を備える。尿素混合管２３９に噴射台座１７９を介して尿素水噴射ノズル１７８を取付け、尿素混合管２３９の内部に尿素水噴射ノズル１７８から尿素水溶液を噴霧する。尿素混合管２３９内に供給される尿素水が、第１ケース７５から第２ケース２２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。

図９〜図１１に示す如く、第１ケース７５の上面側を覆う傘形状の上面カバー体１５６を備える。浄化出口管８２の外周面に放射状にカバー支持ブラケット１５７を溶接固定する。カバー支持ブラケット１５７に上面カバー体１５６を着脱可能にボルト１５８締結している。第１ケース７５の上面に塵や藁屑などが堆積するのを、上面カバー体１５６にて防止するように構成している。なお、第１ケース７５のうち出口側ケース７７に、複数組の厚板状上端フランジ体８６を介して出口側蓋体７８を着脱可能に締結固定している。浄化出口管８２の下端側に出口管フランジ体８７を溶接固定し、出口側蓋体７８を介して出口側ケース７７に浄化出口管８２を支持している。

一方、図６、図７に示す如く、第１ケース７５（排気ガス浄化装置７４）の外側面のうちこの上端側に一対の吊下げ係合孔体１３４を設けている。一対の吊下げ係合孔体１３４は、厚板状上端フランジ体８６の前端縁と後端縁を放射方向に突出させて、上端フランジ体８６の前端部と後端部に一体的に形成されている。したがって、前記コンバインの組立工場などにおいて、例えばチェンブロックまたはホイストなどの荷役吊下げ装置のフックを吊下げ係合孔体１３４に係止させ、前記チェンブロックなどに吊下げ係合孔体１３４（上端フランジ体８６）を介して第１ケース７５を吊下げ、重い第１ケース７５を運搬移動するように構成している。第１ケース７５の組付けまたは取外し等の作業を簡単に実行でき、排気ガス浄化装置７４の着脱作業性を向上できる。

また、出口側ケース７７の右側方向に放射状に突設する厚板状上端フランジ体８６にセンサブラケット１２１をボルト締結して、第１ケース７５上端側の右側部にセンサブラケット１２１を配置させる。電気配線コネクタを一体的に設けた差圧センサ１２２が、第１ケース７５から横向きに突設させたセンサブラケット１２１の平坦な上面に取付けられる。なお、差圧センサ１２２には、図示しない上流側センサ配管１２３と下流側センサ配管１２４の一端側がそれぞれ接続される。第１ケース７５内のスートフィルタ８０を挟むように、第１ケース７５に配置された上流側と下流側の各センサ配管ボス体１２５，１２６に、上流側と下流側の前記各センサ配管１２３，１２４の他端側がそれぞれ接続される。

上記の構成により、スートフィルタ８０の流入側の排気ガス圧力と、スートフィルタ８０の流出側の排気ガス圧力の差（排気ガスの差圧）が、差圧センサ１２２を介して検出される。スートフィルタ８０に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ８０に残留する粒子状物質の量が所定以上に増加したときに、差圧センサ１２２の検出結果に基づき、スートフィルタ８０の粒子状物質量を減少させる再生制御（例えば排気温度を上昇させる制御）が実行される。また、再生制御可能範囲以上に、粒子状物質の残留量がさらに増加したときには、第１ケース７５を着脱分解して、スートフィルタ８０を掃除し、粒子状物質を人為的に除去するメンテナンス作業が行われる。

また、差圧センサ１２２の外側ケース部に電気配線コネクタを一体的に設けて電気配線すると共に、ディーゼル酸化触媒７９の排気ガス取入れ側の排気温度を検出する上流側ガス温度センサ１２８と、ディーゼル酸化触媒７９の排気ガス排出側の排気温度を検出する下流側ガス温度センサ１３０を備える。上流側ガス温度センサ１２８の電気配線コネクタ１２９と、下流側ガス温度センサ１３０の電気配線コネクタ１３１を、センサブラケット１２１に固着する。

さらに、第１ケース７５の上部に、センサブラケット１２１を介して、排気ガス用差圧センサ１２２と、排気温度センサ用コネクタとしての電気配線コネクタ１２９，１３１とが配置されている。差圧センサ１２２の電気配線コネクタと、上流側ガス温度センサ１２８の電気配線コネクタ１２９と、下流側ガス温度センサ１３０の電気配線コネクタ１３１の各接続方向を同一方向に向けた姿勢で、前記各コネクタ１２９，１３１を支持している。また、キャビン１０背面に設置された空調用ファン１１５の空気排出部に対向して第１ケース７５の上部が配置されている。したがって、空調用ファン１１５の排気によって、差圧センサ１２２または各コネクタ１２９，１３１の配線などを冷却できる。

一方、図１、図７、図９〜図１１に示す如く、排出オーガ８を支持する縦取出しコンベヤ８ａに穀物タンク７の後部を支持し、取出しコンベヤ８ａ回りに穀物タンク７の前側を水平回動させ、機外側方に向けて穀物タンク７を移動可能に設けている。また、穀物タンク７に対向する第１ケース７５の後面側に複数のカバー支持台１３６を溶接固定し、各カバー支持台１３６に後面カバー体１３７を着脱可能にボルト１３８締結している。即ち、エンジンルーム９７（エンジンルームフレーム９１）と穀物タンク７の間に第１ケース７５を配置し、穀物タンク７と第１ケース７５の間に後面カバー体１３７を配置している。機外側方に向けて穀物タンク７を移動させて、エンジンルーム９７後方側を開放してメンテナンス作業などを行うときに、作業者が第１ケース７５に接触するのを、後面カバー体１３７にて防止するように構成している。

次いで、図１〜図４、図１１、図１３〜図１６に示す如く、前記ディーゼルエンジン１の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置７４として、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）としての第１ケース７５と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元（ＳＣＲ）システムとしての第２ケース２２９を備える。第１ケース７５には、酸化触媒７９、スートフィルタ８０が内設される。第２ケース２２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒２３２、酸化触媒２３３が内設される。

ディーゼルエンジン１４の各気筒から排気マニホールド６に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置７４等を経由して、外部に放出される。排気ガス浄化装置７４によって、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）や、粒子状物質（ＰＭ）や、窒素酸化物質（ＮＯｘ）を低減するように構成している。

第１ケース７５は、縦方向に長く延びた縦長の長尺円筒形状に構成する一方、第２ケース２２９は、前後方向に長く延びた横長の長尺円筒形状に構成し、第２ケース２２９の両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＳＣＲ入口管２３６と、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管２３７を設けている。

上記したように、ディーゼルエンジン１４の排気ガスを第１ケース７５内に導入する一方、尿素混合管２３９を介して、浄化出口管８２にＳＣＲ入口管２３６を接続させ、第１ケース７５の排気ガスを第２ケース２２９内に導入するように構成している。加えて、浄化出口管８２と、尿素混合管２３９は、折曲げ及び伸縮可能な蛇腹状連結パイプ２４１に接続されている。なお、尿素混合管２３９内に供給される尿素水が、第１ケース７５から第２ケース２２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。

図１３、図１４に示すように、ディーゼルエンジン１４の側面のうち、シリンダヘッド２２２右側面に吸気マニホールド２２３を設置する。吸気マニホールド２２３には、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）２１５を配置する。図示しないエアクリーナが吸気マニホールド２２３に接続される。前記エアクリーナにて除塵・浄化された外部空気は、吸気マニホールド２２３に送られ、ディーゼルエンジン１４の各気筒に供給されるように構成している。なお、ディーゼルエンジン１４の側面のうち、シリンダヘッド２２２左側面に排気マニホールド２１６を設置している。

上記の構成により、ディーゼルエンジン１４から排気マニホールド２１６に排出された排気ガスの一部が、排気ガス再循環装置２１５を介して、吸気マニホールド２２３からディーゼルエンジン４１の各気筒に還流されることによって、ディーゼルエンジン１４の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン１４からの窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン１４の燃費が向上される。

なお、シリンダブロック２２５内と図示しないラジエータとに冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１７を備える。ディーゼルエンジン１４の冷却ファン２１８設置側に冷却水ポンプ２１７を配置する。冷却水ポンプ２１７及び冷却ファン２１８を駆動して、冷却水ポンプ２１７から、排気ガス再循環装置２１５のＥＧＲクーラ２１９を介して、シリンダブロック２２５内に冷却水を送込む一方、冷却ファン２１８風にてディーゼルエンジン１４を冷却するように構成している。なお、ディーゼルエンジン１４のエンジン出力軸にＶベルトなどを介して冷却水ポンプ２１７及び冷却ファン２１８を連結している。

図１４に示す如く、ディーゼルエンジン１４の多気筒分の各インジェクタ（図示省略）に、走行機体１に搭載された燃料タンク（図示省略）を接続する燃料ポンプ２４２とコモンレール２４３を備える。ディーゼルエンジン１４の側面のうち、シリンダヘッド２２２右側面の吸気マニホールド２２３設置側の側面に、コモンレール２４３と燃料フィルタ２４４を配置し、吸気マニホールド２２３下方のシリンダブロック２２５に燃料ポンプ２４２を配置している。なお、前記各インジェクタは、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。

燃料タンク内の燃料が燃料フィルタ２４４を介して燃料ポンプ２４２に吸込まれる一方、燃料ポンプ２４２の吐出側にコモンレール２４３が接続され、円筒状のコモンレール２４３がディーゼルエンジン１４の各インジェクタにそれぞれ接続されている。なお、燃料ポンプ２４２からコモンレール２４３に圧送される燃料のうち余剰分は、前記燃料タンクに戻され、高圧の燃料がコモンレール２４３内に一時貯留され、コモンレール２４３内の高圧燃料がディーゼルエンジン１４の各気筒（シリンダ）内部に供給される。

上記の構成により、前記燃料タンクの燃料が燃料ポンプ２４２によってコモンレール２４３に圧送され、高圧の燃料がコモンレール２４３に蓄えられると共に、前記各インジェクタの燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール２４３内の高圧の燃料がディーゼルエンジン１４の各気筒に噴射される。即ち、前記各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン１４から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。

図４、図１１に示す如く、脱穀装置５の上面側に第２ケース２２９を支持させている。脱穀装置５上面の右側部に前後のケースブラケット２２６，２２７をボルト締結し、脱穀装置５上面（脱穀機筐右側上部の角隅の脱穀上面フレーム５ａ）に前後のケースブラケット２２６，２２７を立設させると共に、各ケースブラケット２２６，２２７の上端側に前後の第２ケース支持体２３０，２３１の下端側をボルト締結する。前後の第２ケース支持体２３０，２３１の上端側に第２ケース２２９を固着し、脱穀装置５の上面側に立設させるケースブラケット２２６，２２７と第２ケース支持体２３０，２３１とを介して、脱穀装置５上面に第２ケース２２９が支持されるように構成している。

図４、図１１に示す如く、脱穀装置５の上面側にテールパイプ８３を支持させている。脱穀装置５上面の右側部に前後のパイプブラケット２４６，２４７をボルト締結し、脱穀装置５上面（脱穀機筐右側上部の角隅の脱穀上面フレーム５ａ）に前後のパイプブラケット２４６，２４７を立設させると共に、各パイプブラケット２４６，２４７の上端側に前後のパイプ支持体２４８，２４９の下端側をボルト締結する。前後のパイプ支持体２４８，２４９の上端側にテールパイプ８３の前後端部を固着し、脱穀装置５の上面側に立設させるパイプブラケット２４６，２４７とパイプ支持体２４８，２４９とを介して、脱穀装置５上面にテールパイプ８３が支持されている。

上記の構成により、第２ケース２２９にて淨化された排気ガスがテールパイプ８３から脱穀装置５後部の上面側に向けて排出される。なお、小径側のＳＣＲ出口管２３７と大径側のテールパイプ８３の接続部に隙間が形成されるもので、前記隙間からテールパイプ８３内に外気を吸込ませ、ＳＣＲ出口管２３７からの排気ガスに前記外気を混合して、排気温度が低下した排気ガスを、テールパイプ８３から排出させるように構成している。

上記の構成により、第１ケース７５内の酸化触媒７９及びスートフィルタ８０にて、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）が低減される。次いで、尿素混合管２３９の内部で、ディーゼルエンジン１４からの排気ガスに、尿素水噴射ノズル１７８からの尿素水が混合される。そして、第２ケース２２９内のＳＣＲ触媒２３２、酸化触媒２３３にて、尿素水がアンモニアとして混合された排気ガス中の窒素酸化物質（ＮＯｘ）が低減され、テールパイプ８３から機外に放出される。

次いで、図１６を参照して、尿素混合管２３９部の構造を説明する。図１６に示す如く、尿素混合管２３９は、蛇腹状連結パイプ２４１に接続させるエルボ管部２３９ａと、ＳＣＲ入口管３６に接続させる長尺な円筒状の直管部２３９ｂを有する。エルボ管部２３９ａと直管部２３９ｂが接合する付近のエルボ管部２３９ａに噴射台座１７９を溶接固定し、エルボ管部２３９ａ側から直管部２３９ｂの内孔に向けて尿素水噴射ノズル１７８を開口させる。

また、図１６に示す如く、円筒状の直管部２３９ｂの円筒軸心線３１１（直管部２３９ｂ内の排気ガス流れ方向）に対して、尿素水噴射ノズル１７８の尿素水噴射方向３１２を、エルボ管部２３９ａの排気ガス下手側に所定傾斜角度３１３（約４度）だけ傾斜させる。即ち、直管部２３９ｂの内壁面３１４のうち、エルボ管部２３９ａの湾曲内径側の内壁面３１４ａ側に向けて、尿素水噴射ノズル１７８から尿素水が噴射される。尿素水噴射ノズル１７８から噴射された尿素水は、エルボ管部２３９ａから直管部２３９ｂに移動する排気ガスの排出圧力により、直管部２３９ｂの内壁面３１４のうち、エルボ管部２３９ａの湾曲外径側の内壁面３１４ｂ側に向けて拡散されて、排気ガス中にアンモニアとして混合される。

なお、直管部３９ｂの円筒軸心線３１１に対する尿素水噴射ノズル１７８の傾斜角度３１３（尿素水噴射方向３１２）は、エルボ管部２３９ａ及び直管部２３９ｂの内径、または標準作業（ディーゼルエンジン１４の定格回転における運転）での排気ガスの流速などに基づき決定される。例えば、傾斜角度３１３が過大のときには、エルボ管部２３９ａの湾曲内径側の内壁面３１４ａに尿素水が付着して、湾曲内径側の内壁面３１４ａ部において尿素が結晶化し易い不具合がある。また、傾斜角度３１３が過小のときには、エルボ管部２３９ａの湾曲外径側の内壁面３１４ｂに尿素水が付着して、湾曲外径側の内壁面３１４ｂ部において尿素が結晶化し易い不具合がある。

図４、図６、図１１、図１３に示す如く、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース７５と、ディーゼルエンジン１４の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２２９を備える作業車両のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１４が内設されるエンジンルーム９７の外側に第１ケース支持体を介して第１ケースを設け、エンジンルーム７に隣接した作業部としての脱穀装置５に第２ケース支持体２３０，２３１を介して第２ケース２２９を設けている。したがって、エンジンルーム９７のフレームにて第１ケース７５荷重を負担する一方、脱穀装置５の脱穀上面フレーム５ａにて第２ケース２２９荷重を負担でき、エンジンルーム９７または脱穀装置５にて第１ケース７５と第２ケース２２９の支持荷重を分担して、第１ケース７５と第２ケース２２９を高剛性に固着できる。上記のコンバインにおいて、穀物タンク７前面と運転キャビン１０背面の間に第１ケース７５を縦型にコンパクトに組付けることができると共に、穀物タンク７に隣接する脱穀装置５の一側上面に第２ケース２２９を簡単な支持構造にて組付けることができる。

図４、図６、図１１、図１３に示す如く、第１ケース７５を縦型に支持する一方、第２ケース２２９を横型に支持するように構成している。したがって、第１ケース７５を狭少スペース（例えば穀物タンク７前面と運転キャビン１０背面の間）に簡単に設置できるものでありながら、第２ケース２２９と、該第２ケース２２９に接続するテールパイプ８３などを、脱穀装置５の上面側（例えば穀物タンク７に隣接する脱穀装置５の一側上面）に容易に配置でき、第１ケース７５または第２ケース２２９の組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。また、縦型の第１ケース７５と横型の第２ケース２２９をＬ形状の接続径路にて連結でき、そのＬ形状の接続径路を尿素混合管２３９にて簡単に形成でき、第２ケース２２９に至る排気ガス中に尿素水を噴出させるための尿素混合構造を容易に構成できる。

図４、図６、図１１、図１３に示す如く、第１ケース７５の排気ガス出口に尿素混合管２３９を介して第２ケース２２９の排気ガス入口を接続すると共に、第２ケース２２９の排気ガス出口にテールパイプ８３を接続する構造であって、尿素混合管２３９と第２ケース２２９とテールパイプ８３を略一直線上に連結している。したがって、脱穀装置５の上面側で一側角隅部に沿わせて尿素混合管２３９と第２ケース２２９とテールパイプ８３をコンパクトに配置できるものでありながら、尿素混合管２３９と第２ケース２２９とテールパイプ８３の組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。

図４、図６、図１１、図１３に示す如く、脱穀装置５に隣接させて穀物タンク７を配置し、穀物タンク７の前方に運転キャビン１０を配置し、運転キャビン１０の下方にディーゼルエンジン１４を配置する構造であって、穀物タンク７前面と運転キャビン１０背面の間に第１ケース７５を縦型に設ける一方、穀物タンク７に隣接する脱穀装置５の一側上面に第２ケース２２９を横型に設けている。したがって、穀物タンク７前面と運転キャビン１０背面間の狭少スペースに前記第１ケース７５を簡単に設置できるものでありながら、第２ケース２２９と、該第２ケース２２９に接続するテールパイプ８３などを、穀物タンク７に隣接する脱穀装置５の一側上面に沿わせてコンパクトに配置でき、第１ケース７５または第２ケース２２９の組付け作業性またはメンテナンス作業性などを向上できる。

５脱穀装置
７穀物タンク
１０運転キャビン
１４ディーゼルエンジン
７５第１ケース
８３テールパイプ
９７エンジンルーム
２２９第２ケース
２３０第２ケース支持体
２３１第２ケース支持体
２３９尿素混合管

Claims

脱穀装置に隣接させて穀物タンクを配置し、前記穀物タンクの前方に運転部を配置し、前記運転部の下方にエンジンを内設するエンジンルームを配置するコンバインのエンジン装置において、
エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備え、
前記エンジンルームを構成するエンジンフレームに第１ケース支持体を介して前記第１ケースが固定されて、前記穀物タンク前面と前記運転部背面の間に前記第１ケースを縦型に設ける一方、
前記穀物タンクに隣接する前記脱穀装置の機内側上面に前記第２ケースを横型に設けており、
前記第１ケースの排気ガス出口に尿素混合管を介して前記第２ケースの排気ガス入口を接続すると共に、前記第２ケースの排気ガス出口にテールパイプを接続する構造であって、前記第１ケースと前記尿素混合管との間に蛇腹状連結パイプを設置し、前記エンジンルームに隣接した前記脱穀装置の機内側上部より上方に立設させた混合管支持体、第２ケース支持体、及びテールパイプ支持体それぞれにより、前記尿素混合管、前記第２ケース、及び前記テールパイプを支持することで、前記尿素混合管と前記第２ケースと前記テールパイプを略一直線上に連結したことを特徴とするコンバインのエンジン装置。