JPH1136862A - 作業車のエンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刈取作物の条件から防塵網等への塵埃の付着
量を予測して、防塵網等に付着した塵埃を除去するため
に、エンジンの冷却性能を極力低下させない状態で、適
切にラジエータ用のファンを正逆転切換制御する。 【解決手段】 塵埃発生量が多い刈取作物の条件がファ
ン駆動条件として入力されたときには、除塵部を通して
外気が吸入される正転状態である時間に対して逆向きに
空気が流れる逆転状態である時間の比が大きい状態で、
ラジエータ用のファンが正転状態と逆転状態とに長い時
間間隔Ｔ１で間欠的に切り換えられ、一方、塵埃発生量
が少ない刈取作物の条件がファン駆動条件として入力さ
れたときには、上記正転状態である時間に対して上記逆
転状態である時間の比が小さい状態で、ラジエータ用の
ファンが正転状態と逆転状態とに短い時間間隔Ｔ３で間
欠的に切り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除塵部を通して外
気が吸入される正転状態と逆向きに空気が流れる逆転状
態とにラジエータ用のファンを切換駆動する駆動手段
と、前記ラジエータ用のファンが正転状態と逆転状態と
に間欠的に切り換えられるように前記駆動手段の作動を
制御する制御手段とが設けられた作業車のエンジン冷却
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車のエンジン冷却装置では、防
塵網等の除塵部を通してラジエータ冷却用の外気を吸入
する時間が長くなると、外気に含まれている塵埃が防塵
網等に付着して冷却風の吸入量が少なくなり、エンジン
の冷却性能が低下するという問題点を解決するために、
ラジエータ用のファンを正転状態から逆転状態に間欠的
に切り換えて、吸入方向とは逆向きの風の力で防塵網に
付着した塵埃を吹き飛ばして除去するようにしていた。
そして、防塵網等に塵埃が付着してエンジンの冷却性能
が低下するとラジエータの水温が上昇する点に着目し
て、そのラジエータの検出水温に応じて、ラジエータ用
のファンを正転状態から逆転状態に切換操作する時間間
隔や逆転作動の時間を変更するように制御していた（例
えば、特開平７‐２２４６５４号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、防塵網等に塵埃が付着してエンジンの冷却
性能が低下したことを検出してから、ラジエータ用のフ
ァンを逆転状態に切換操作する時間を大にするように制
御しているので、制御の遅れを避けることができず、エ
ンジンの耐久性を低下させるおそれがあった。一方、例
えば、作業車が圃場に植立した作物を刈り取るコンバイ
ン等の刈取作業車のような場合においては、例えば大豆
を刈り取る場合の塵埃発生量は稲の場合に比べて多いと
いうように、作業条件（この例では、刈取作物の条件）
によって塵埃発生量の多少は予測でき、塵埃発生量が多
い作業条件では、外気に含まれる塵埃が防塵網等に付着
する量も多いと考えられる。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、例えば作業条件等から判断した
塵埃発生量の予測に基づいて、ラジエータ用のファンを
逆転状態に切換操作する時間を変更設定して、エンジン
の冷却性能を極力低下させない状態で適切なファンの正
逆転切換制御を実現することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１では、ラジエー
タ用のファンが正転状態である時間に対する逆転状態で
ある時間の比を定めるためのファン駆動条件が入力さ
れ、その入力されたファン駆動条件から定まる時間の比
になる状態で、ラジエータ用のファンが除塵部を通して
外気が吸入される正転状態と逆向きに空気が流れる逆転
状態とに間欠的に切り換えられる。

【０００６】従って、例えば塵埃発生量が多く防塵網等
への塵埃の付着量が多いと予測される場合には、ラジエ
ータ用のファンが正転状態である時間に対する逆転状態
である時間の比を大きくするようなファン駆動条件を入
力して、防塵網等に付着した多量の塵埃を適切に除去さ
せることができるとともに、塵埃発生量が少なく防塵網
等への塵埃の付着量が少ないと予測される場合には、上
記正転状態である時間に対する逆転状態である時間の比
を小さくするようなファン駆動条件を入力して、防塵網
等に付着した塵埃を適切に除去させながら不必要に逆転
状態に切り換えることが回避でき、もって、エンジンの
冷却性能を極力低下させない状態で適切なファンの正逆
転切換制御を実現することができる。

【０００７】請求項２では、請求項１において、ファン
駆動条件として異なる作業条件が入力され、その作業条
件から定まる正転状態の時間と逆転状態の時間の比にな
る状態で、ラジエータ用のファンが除塵部を通して外気
が吸入される正転状態と逆向きに空気が流れる逆転状態
とに間欠的に切り換えられる。

【０００８】従って、各作業条件に対応して塵埃発生量
が予め予測できるような場合に、各作業条件の情報を入
力するだけでラジエータ用のファンを正逆転切り換えす
る時間比を適切に設定することができるので、例えば上
記時間比を数値等で入力するものに比べて、容易に且つ
間違いなく適切なファン駆動条件を入力することがで
き、もって、請求項１の好適な手段が得られる。

【０００９】請求項３では、請求項１又は２において、
作業車が圃場に植立した作物を刈り取る刈取作業車であ
って、ファン駆動条件として刈取作物の条件が入力さ
れ、その刈取作物の条件から定まる正転状態の時間と逆
転状態の時間の比になる状態で、ラジエータ用のファン
が除塵部を通して外気が吸入される正転状態と逆向きに
空気が流れる逆転状態とに間欠的に切り換えられる。

【００１０】従って、例えば刈取作物が大豆である場合
の塵埃発生量は稲の場合に比べて多いというように、塵
埃発生量が刈取作物の種類等の条件によって予め予測で
きるような場合に、刈取作物の条件を入力するだけでラ
ジエータ用のファンを正逆転切り換えする時間比を適切
に設定することができるので、例えば上記時間比を数値
等で入力するものに比べて、容易に且つ間違いなく適切
なファン駆動条件を入力することができ、もって、圃場
に植立した作物を刈り取る刈取作業車において、請求項
１又は２の好適な手段が得られる。

【００１１】請求項４では、請求項１〜３のいずれか１
項において、ラジエータの検出水温が設定上限温度を越
えていない場合には、ラジエータ用のファンを正転状態
又は逆転状態に切り換える前記操作を行い、ラジエータ
の検出水温が設定上限温度を越えている場合には、ラジ
エータ用のファンを逆転状態に切り換えないで、正転状
態に維持する。

【００１２】従って、例えば設定上限温度をエンジンの
オーバーヒート状態に近い温度に設定すると、ラジエー
タの水温が高温になってオーバーヒートのおそれがある
場合には、ラジエータ用のファンが正転状態に維持され
て、適切な状態でエンジンを冷却することができ、もっ
て、請求項１〜３のいずれか１項の好適な手段が得られ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、圃場に
植立した作物を刈り取る刈取作業車（具体的には、コン
バイン）の場合について、図面に基づいて説明する。図
１に示すように、左右一対のクローラ式の走行装置１を
備えた機体の後部に脱穀装置２を、機体の前部に刈取部
３を夫々備え、刈取部３の後部右側に運転部４を配置し
て、作物の刈取収穫用のコンバインを構成している。

【００１４】図２に示すように、運転部４に設けた操縦
席７の下方に配置したボンネット６内に、エンジン５
と、そのエンジン５の冷却用のラジエータ８と、ラジエ
ータ用のファン９とを設置している。また、ボンネット
６の横側面に設けた外気との連通口には、その全面を覆
う状態で防塵網２０を設けている。

【００１５】次に、ラジエータ８用のファン９の駆動構
造について説明する。図３及び図５に示すように、エン
ジン５の側面に支持された回転軸１０にプーリー１１が
固定され、このプーリー１１と、エンジン５の出力プー
リー１２と、オルタネータ１３の入力プーリー１３ａと
に亘って、第１伝動ベルト１４が巻回されている。又、
オルタネータ１３のケース上部の横軸芯Ｐ３周りに揺動
自在に支持されたアーム１５ａの先端に、テンションプ
ーリー１５が支持され、さらに、アーム１５ａを第１伝
動ベルト１４側に付勢するバネ１５ｂが設けられ、これ
により、テンションプーリー１５が常に第１伝動ベルト
１４の外面に押圧されている。

【００１６】三角形の平板状の切換部材１６の１つの角
部箇所が回転軸１０に揺動自在に支持されると共に、プ
ーリーを２枚重ねたような正転用プーリー１７と、プー
リーを２枚重ねたような逆転用プーリー１８とが、上記
切換部材１６の他の２つの角部箇所夫々に位置する支持
軸１７ａ，１８ａに支持されている。又、前記ファン９
がベアリングを介して回転軸１０のプーリー１１に相対
回転自在に支持されると共に、ファン９の基部に入力プ
ーリー９ａが取り付けられ、この入力プーリー９ａと切
換部材１６の正転用及び逆転用プーリー１７，１８に亘
って、第２伝動ベルト１９が巻回されている。

【００１７】図６及び図７に示すように、正転用プーリ
ー１７を支持する支持軸１７ａは切換部材１６に固定さ
れる一方、逆転用プーリー１８の支持軸１８ａは、ボル
ト２１及びブラケット２２により切換部材１６に形成し
た長孔１６ａに沿って位置調節自在に支持されており、
正転用及び逆転用プーリー１７，１８の間隔を微調節で
きるように構成している。

【００１８】以上の構造において、図３に示すように、
出力プーリー１２がエンジン５の作動に伴って回転し
て、第１伝動ベルト１４が図の矢印の方向に常時周回し
ている。そして、切換部材１６を図３に示す正転位置Ａ
（正転状態に相当）に揺動操作すると、正転用プーリー
１７が第１伝動ベルト１４の内面に押圧され、第１伝動
ベルト１４の動力が正転用プーリー１７及び第２伝動ベ
ルト１９を介して、入力プーリー９ａに正転用動力とし
て伝達され、ファン９及び入力プーリー９ａが図３に示
す時計周り方向に正転駆動される。このようにファン９
が正転駆動される状態において、図２の実線の矢印に示
すようにファン９の吸引作用により外気が冷却風とし
て、ボンネット６の防塵網２０からラジエータ８を通り
エンジン５側に流れる通常の通風状態になる。

【００１９】逆に、切換部材１６を図４に示す逆転位置
Ｂ（逆転状態に相当）に揺動操作すると、逆転用プーリ
ー１８が第１伝動ベルト１４の外面に押圧されて、第１
伝動ベルト１４の動力が逆転用プーリー１８及び第２伝
動ベルト１９を介して、入力プーリー９ａに逆転用動力
として伝達され、ファン９及び入力プーリー９ａが図４
に示す反時計周り方向に逆転駆動される。このようにフ
ァン９が逆転駆動される状態において、図２の二点鎖線
の矢印に示すようにファン９の吹き出し作用により空気
が前述とは逆に流れて、ラジエータ８の表面及び防塵網
２０（特に下側）に付着したゴミ等が吹き飛ばされる。

【００２０】次に、上記切換部材１６の揺動操作構造に
ついて説明する。図２、図５及び図７に示すように、円
盤状の第１巻き取り部材２３が、切換部材１６の回転軸
１０とは別位置の軸芯Ｐ１周りに回転自在に支持され、
さらに、第１巻き取り部材２３を回転駆動するモータ２
４が備えられ、一方、切換部材１６にも半円盤状の第２
巻き取り部材２５が固定されている。第１巻き取り部材
２３のピン２３ａに接続されたワイヤ２６が、第２巻き
取り部材２５に巻回されて、切換部材１６の支持軸１７
ａに接続され、又、第１巻き取り部材２３のピン２３ａ
と切換部材１６とに亘ってバネ２７が接続されている。

【００２１】図７に示す状態は、第１巻き取り部材２３
が切換部材１６の正転位置Ａに対応する角度に位置して
いる状態であり、バネ２７の引っ張り作用により切換部
材１６が正転位置Ａに揺動操作されて、ファン９が正転
駆動されている状態である（図３参照）。この状態でワ
イヤ２６が少したるんで、バネ２７の付勢力と第１伝動
ベルト１４の張力とが釣り合っている。この場合、バネ
２７及びピン２３ａが第１巻き取り部材２３の軸芯Ｐ１
を紙面右側に越えて、バネ２７の付勢力により第１巻き
取り部材２３が時計周り方向に回転しようとしている
が、第１巻き取り部材２３を図７に示す角度で止めるス
トッパー２９が設けられているので、バネ２７の付勢力
及びストッパー２９の作用により、第１巻き取り部材２
３が図７に示す角度に保持される。

【００２２】次に、図８に示すように、モータ２４によ
り第１巻き取り部材２３を反時計周り方向に約１８０°
だけ回転駆動すると、ワイヤ２６が第１巻き取り部材２
３に巻き取られながら引き操作されて、切換部材１６及
び第２巻き取り部材２５も反時計周り方向に揺動し、切
換部材１６が逆転位置Ｂに揺動操作されて、ファン９が
逆転駆動される（図４参照）。この場合に、切換部材１
６を正転位置Ａから逆転位置Ｂに揺動操作すると、切換
部材１６の揺動に伴ってバネ２７が切換部材１６側に引
き操作されることになるが、これと同時にバネ２７が接
続される第１巻き取り部材２３のピン２３ａも切換部材
１６側に移動（第１巻き取り部材２３の直径の長さ程
度）するので、切換部材１６の正転位置Ａから逆転位置
Ｂへの揺動操作に対してバネ２７が大きな抵抗になるこ
とはない。

【００２３】逆に、図８に示すように第１巻き取り部材
２３が切換部材１６の逆転位置Ｂに対応する角度に位置
している状態において、モータ２４により第１巻き取り
部材２３を時計周り方向に約１８０°だけ回転駆動する
と、ワイヤ２６が第１巻き取り部材２３から繰り出され
ピン２３ａの移動によりバネ２７が引き操作されて、バ
ネ２７の付勢力により切換部材１６及び第２巻き取り部
材２５も時計周り方向に揺動して、図７に示すように切
換部材１６が正転位置Ａに揺動操作される。

【００２４】以上より、前記モータ２４が、、除塵部と
しての防塵網２０を通して外気が吸入される正転状態と
逆向きに空気が流れる逆転状態とにラジエータ８用のフ
ァン９を切換駆動する駆動手段として機能する。

【００２５】エンジン冷却のための制御構成として、図
９に示すように、マイクロコンピュータを利用した制御
装置３０が設けられ、この制御装置３０に、ラジエータ
８の水温を検出する水温検出手段としての水温センサー
Ｓ１と、脱穀クラッチ（図示しない）の入り切り状態を
検出する脱穀スイッチＳ２と、刈取作物の条件として刈
取作物の種類（具体的には、稲、麦、大豆）を入力する
作物切換スイッチＳ３の各情報が入力され、一方、制御
装置３０からは、前記モータ２４に対する駆動信号が出
力されている。

【００２６】そして、制御装置３０を利用して、前記ラ
ジエータ８用のファン９が正転状態（切換部材１６の正
転位置Ａ）と逆転状態（切換部材１６の逆転位置Ｂ）と
に間欠的に切り換えられるように前記モータ２４の作動
を制御する制御手段１００が構成されている。

【００２７】具体的には、刈り取り作業時において、
稲、麦、大豆の順で塵埃発生量が多くなるので、図１０
に示すように、切換部材１６を正転位置Ａに保持してラ
ジエータ８用のファン９を正転駆動した状態から、設定
時間間隔で所定時間ｔだけ切換部材１６を正転位置Ｂに
切り換えるようにしながら、その設定時間間隔が、稲、
麦、大豆の順で短くなるように制御する。つまり、図
（イ）に示す稲での時間間隔Ｔ１＞図（ロ）に示す麦で
の時間間隔Ｔ２＞図（ハ）に示す大豆での時間間隔Ｔ３
に設定される。尚、切換部材１６を正転位置Ａと逆転位
置Ｂの間で切り換えるには所定の操作時間を要し、この
間は切換部材１６は中立位置になる。

【００２８】以上より、前記作物切換スイッチＳ３に
て、前記ラジエータ８用のファン９が正転状態である時
間に対する逆転状態である時間の比を定めるためのファ
ン駆動条件を入力する駆動条件入力手段が構成され、前
記制御手段１００は、その駆動条件入力手段つまり作物
切換スイッチＳ３の入力情報に基づいて、前記ラジエー
タ８用のファン９が正転状態である時間に対する逆転状
態である時間の比が前記ファン駆動条件つまり刈取作物
の条件から定まる比になる状態で、前記モータ２４を作
動させるように構成されている。

【００２９】ただし、制御手段１００は、前記水温セン
サーＳ１の情報に基づいて、前記ラジエータ８の検出水
温が設定上限温度（例えば、オーバーヒート状態に近い
温度）を越えている場合には、前記ラジエータ用のファ
ン９を逆転状態に切り換えないように構成されている。
つまり、ラジエータ用のファン９は正転状態に維持され
る。

【００３０】次に、図１１に示す制御フローに基づい
て、前記制御装置３０の制御作動について説明する。制
御がスタートすると、切換部材１６を正転位置Ａに操作
してファン９を正転状態にする。次に、脱穀スイッチＳ
２がオン状態で、さらに、水温センサーＳ１の検出水温
が設定上限温度を越えていなければ、作物切換スイッチ
Ｓ３にて、稲、麦、大豆のいずれが選択されているかを
判断し、稲が選択されていれば長い時間間隔Ｔ１を設定
し、麦が選択されていれば中間の時間間隔Ｔ２を設定
し、大豆が選択されていれば短い時間間隔Ｔ３を設定す
る。そして、各時間間隔Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３で、ｔ時間だ
け切換部材１６を逆転位置Ｂに操作する。

【００３１】尚、脱穀スイッチＳ２がオフのとき、及
び、水温センサーＳ１の検出水温が設定上限温度を越え
ているときには、切換部材１６を逆転位置Ｂに操作する
制御は実行しない。

【００３２】〔別実施形態〕上記実施例では、ラジエー
タ用のファン９が正転状態である時間に対する逆転状態
である時間の比をファン駆動条件（刈取作物の条件）に
よって変更する場合に、逆転状態に切り換える時間の時
間間隔を変更するようにしたが、これに限らない。例え
ば、図１２に示すように、切換部材１６を正転位置Ａに
保持してラジエータ８用のファン９を正転駆動した状態
から、設定時間間隔Ｔで所定時間だけ切換部材１６を逆
転位置Ｂに切り換えるようにしながら、その逆転位置Ｂ
に切り換える逆転時間が、稲、麦、大豆の順で長くなる
ように制御する。つまり、図（イ）に示す稲での逆転時
間ｔ１＜図（ロ）に示す麦での逆転時間ｔ２＜図（ハ）
に示す大豆での逆転時間ｔ３に設定されるようにしても
よい。

【００３３】上記実施例では、除塵部（防塵網２０）を
通して吸入される外気の流れ方向において、ラジエータ
８よりも下流側にファン９を配置したが、これ以外に、
例えば、ラジエータ８の上流側にファン９を配置しても
よい。

【００３４】上記実施例では、ラジエータ用のファン９
を正転状態と逆転状態とに切換駆動する駆動手段２４と
して、エンジン５からの回転力をファン回転機構に伝達
させる際の伝達方向を切り換える手段（モータ２４）に
て構成したが、これ以外に、上記ファン９を電動モータ
によって回転駆動するように構成しながら、その電動モ
ータの回転方向を正逆に切り換えるようにしてもよい。

【００３５】上記実施例では、作業車が刈取作業車であ
る場合について説明したが、これ以外の農作業用の作業
車や、土木・建設用の作業車等でもよい。

【００３６】上記実施例では、駆動条件入力手段がファ
ン駆動条件として刈取作物の条件を入力する場合につい
て説明したが、これに限るものではない。例えば、駆動
条件入力手段を、前記正転状態である時間に対する逆転
状態である時間の比を数値情報にて入力する数値入力手
段で構成したり、あるいは、大、中、小の３段階に時間
比を切り換えるスイッチ等で構成してもよい。

【００３７】又、作業車が作業する異なる作業条件に対
応して塵埃発生量が予測されるような場合に、駆動条件
入力手段がファン駆動条件として異なる作業条件を入力
し、前記制御手段１００が、各作業条件から定まる正転
状態の時間と逆転状態の時間の比になる状態で、ラジエ
ータ８用のファン９を正転状態と逆転状態とに間欠的に
切り換え制御するものでもよい。

【００３８】又、作業車が刈取作業車である場合に、上
記ファン駆動条件として刈取作物の条件を入力する場合
も、刈取作物の種類を入力するものに限らず、例えば、
同じ作物（稲や大豆等）であっても、作物の濡れ状態等
によって塵埃発生量が異なる（濡れ状態よりも乾燥状態
の方が塵埃は多いと判断される）ので、作物の種類とと
もに濡れ状態を入力するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの全体側面図

【図２】コンバインのボンネット付近の縦断正面図

【図３】正転状態における切換部材の操作状態を示す正
面図

【図４】逆転状態における切換部材の操作状態を示す正
面図

【図５】切換部材、第１及び第２巻き取り部材付近の縦
断側面図

【図６】切換部材における逆転用プーリーの支持構造を
示す断面図

【図７】正転状態における切換部材、第１及び第２巻き
取り部材を示す正面図

【図８】逆転状態における切換部材、第１及び第２巻き
取り部材を示す正面図

【図９】制御構成のブロック図

【図１０】ラジエータ用のファンの切り換え操作を示す
タイムチャート

【図１１】制御作動のフローチャート

【図１２】別実施例のラジエータ用のファンの切り換え
操作を示すタイムチャート

【符号の説明】

８ ラジエータ ９ ファン ２０ 除塵部 ２４ 駆動手段 １００ 制御手段 Ｓ１ 水温検出手段 Ｓ３ 駆動条件入力手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除塵部を通して外気が吸入される正転状
   態と逆向きに空気が流れる逆転状態とにラジエータ用の
   ファンを切換駆動する駆動手段と、前記ラジエータ用の
   ファンが正転状態と逆転状態とに間欠的に切り換えられ
   るように前記駆動手段の作動を制御する制御手段とが設
   けられた作業車のエンジン冷却装置であって、 前記ラジエータ用のファンが正転状態である時間に対す
   る逆転状態である時間の比を定めるためのファン駆動条
   件を入力する駆動条件入力手段が設けられ、 前記制御手段は、前記駆動条件入力手段の入力情報に基
   づいて、前記ラジエータ用のファンが正転状態である時
   間に対する逆転状態である時間の比が前記ファン駆動条
   件から定まる比になる状態で、前記駆動手段を作動させ
   るように構成されている作業車のエンジン冷却装置。
2. 【請求項２】 前記駆動条件入力手段は、前記ファン駆
   動条件として、異なる作業条件を入力するように構成さ
   れている請求項１記載の作業車のエンジン冷却装置。
3. 【請求項３】 作業車が、圃場に植立した作物を刈り取
   る刈取作業車に構成され、 前記駆動条件入力手段は、前記ファン駆動条件として、
   刈取作物の条件を入力するように構成されている請求項
   １又は２記載の作業車のエンジン冷却装置。
4. 【請求項４】 ラジエータの水温を検出する水温検出手
   段が設けられ、 前記制御手段は、前記水温検出手段の情報に基づいて、
   前記ラジエータの検出水温が設定上限温度を越えている
   場合には、前記ラジエータ用のファンを逆転状態に切り
   換えないように構成されている請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の作業車のエンジン冷却装置。