JP7346320B2 - フロントローダ及び作業機 - Google Patents

Description

本発明は、フロントローダ及び当該フロントローダを備えた作業機に関する。

従来、下記特許文献１に開示されたフロントローダが知られている。
特許文献１に開示のフロントローダは、トラクタの車体に着脱可能に装着される装着機構を備えている。装着機構は、車体の左側と右側に設けられた被係合部材と、フロントローダの左側と右側に設けられた係合部材とを備えており、係合部材を被係合部材に対して係合させることによって、フロントローダを車体に装着することができる。

特開２０１７－１０６１８０号公報

しかしながら、フロントローダに対して車体が傾いている場合（例えば、フロントローダは水平であるが、車体は左側と右側の高さが異なる場合、或いは、車体は水平であるが、フロントローダは左側と右側の高さが異なる場合）には、左側と右側の両方において係合部材と被係合部材とを円滑に係合させることが難しくなり、フロントローダの装着に時間を要するという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みて、フロントローダに対して車体が傾いている場合であってもフロントローダを車体に対して容易に装着することが可能なフロントローダ及び当該フロントローダを備えた作業機を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
本発明の一態様に係るフロントローダは、ブームと、車体に取り付けられるメインフレームと、前記メインフレームに対して着脱可能であって前記ブームを支持するサブフレームと、前記メインフレームに設けられた第１係合部と、前記サブフレームに設けられ、前記サブフレームを前記メインフレームに装着したときに前記第１係合部に係合する第２係合部と、前記メインフレームに設けられ、前記第２係合部を前記第１係合部との係合に導くガイド部と、前記サブフレームに設けられ、前記第２係合部が前記第１係合部と係合するときに、前記ガイド部が挿入される開口部が形成された開口部材と、前記開口部の縁部に設けられ、前記サブフレームを前記メインフレームに装着する過程において、前記ガイド部に当接しながら前記メインフレームに対して相対的に移動するガイドピンと、を備えている。
本発明の一態様に係る作業機は、上記一態様に係るフロントローダと、前記フロントローダを支持する車体と、を備えている。

上記したフロントローダ及び作業機によれば、フロントローダに対して車体が傾いている場合であっても、フロントローダを車体に対して容易に装着することが可能である。

作業機の側面図である。 フロントローダの斜視図である。 メインフレーム及びサブフレームを示す後方斜視図である。 メインフレーム及びサブフレームを示す側面図である。 メインフレーム及びサブフレームを示す前方斜視図である（初期状態）。 メインフレームの上部を拡大して示す側面図である。 メインフレーム及びサブフレームを示す前方斜視図である（装着状態）。 サブフレームに設けられた連結板、ガイドピン、第２係合部等を示す後方斜視図である。 フロントローダを車体に装着する前の状態（初期状態）を示す側面図である。 図９の部分拡大図である。 フロントローダを車体に装着する過程の第１段階を示す側面図である。 図１１の部分拡大図である。 フロントローダを車体に装着する過程の第２段階を示す側面図である。 図１３の部分拡大図である。 フロントローダを車体に装着する過程の第３段階を示す側面図である。 図１５の部分拡大図である。 フロントローダを車体に装着した状態（装着状態）を示す側面図である。 図１７の部分拡大図である。 フロントローダに対して車体が傾斜している状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
＜作業機＞
図１は、作業機１の一実施形態を示す側面図である。本実施形態の場合、作業機１はトラクタである。但し、作業機１は、トラクタに限定されず、他の種類の作業機（作業車両）であってもよい。
以下、トラクタ（作業機）１の運転席５に着座した運転者の前側（図１の左側）を前方、運転者の後側（図１の右側）を後方、運転者の左側（図１の手前側）を左方、運転者の右側（図１の奥側）を右方として説明する。また、作業機１の前後方向（車体前後方向）に直交する方向である水平方向（図１の奥行方向）を車体幅方向として説明する。また、車体幅方向であって当該車体幅方向の中心から離れる方向を車体外方、車体幅方向であって当該車体幅方向の中心に近づく方向を車体内方として説明する。

トラクタ１は、車体２と走行装置３とを備えている。
車体２の上部には運転席５が設けられている。車体２の前部には、ボンネット６が設けられている。ボンネット６の内部にはエンジン等が収容されている。車体２の後部には、クラッチハウジング、ミッションケース４等が設けられている。走行装置３は、車体２の前部に設けられた前輪３Ｆと、車体２の後部に設けられた後輪３Ｒとを有している。
車体２には、フロントローダ７が装着されている。フロントローダ７は、車体２の前部に支持されている。以下、フロントローダ７について説明する。

＜フロントローダ＞
図２等に示すように、フロントローダ７は、取付フレーム８、ブーム９、バケット１０、ブームシリンダ１１、バケットシリンダ１２を備えている。
取付フレーム８は、左フレーム８Ｌと右フレーム８Ｒとを含む。左フレーム８Ｌと右フレーム８Ｒは、それぞれ取付プレート１３、支持体１４、メインフレーム１５、サブフレーム１６を有している。

取付プレート１３は、車体２の左側と右側にそれぞれ取り付け可能である。左フレーム８Ｌの取付プレート１３は、車体２の左側に取り付け可能である。右フレーム８Ｒの取付プレート１３は、車体２の右側に取り付け可能である。支持体１４は、左と右の取付プレート１３からそれぞれ車体外方に向けて突出している。

メインフレーム１５は、平板状であって、左と右の支持体１４の車体外方側の端部から
それぞれ上方に延びるように設けられている。図３に示すように、メインフレーム１５は、円筒状に突出するボス１５ａを有している。ボス１５ａは、メインフレーム１５の上部に設けられている。ボス１５ａは、車体内方側に突出した内ボス１５ａ１と車体外方側に突出した外ボス１５ａ２とを含む。図１に示すように、メインフレーム１５は、取付プレート１３を車体２に取り付けることによって支持体１４を介して車体２に取り付けられる。

サブフレーム１６は、メインフレーム１５に取り付けられる。サブフレーム１６は、メインフレーム１５に対して着脱可能である。サブフレーム１６は、メインフレーム１５に装着された状態（図１参照）において、メインフレーム１５から上方に延びる。図２、図３に示すように、サブフレーム１６は、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを含む。内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとは対向して配置されている。内側サブフレーム１６Ａは、車体内方側に配置される。外側サブフレーム１６Ｂは、車体外方側に配置される。
図３、図８に示すように、サブフレーム１６（内側サブフレーム１６Ａ、外側サブフレーム１６Ｂ）には、貫通孔１６ａが形成されている。貫通孔１６ａは、車体２にフロントローダ７を装着した状態において、メインフレーム１５のボス１５ａの内孔と重なる。貫通孔１６ａの周囲には、円筒状のボスを設けてもよい。
図２に示すように、サブフレーム１６の上部には、車体幅方向に延びる枢軸１８が設けられている。枢軸１８は、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとにわたって延びている。サブフレーム１６は、枢軸１８を介してブーム９を支持している。

図２に示すように、ブーム９は、左ブーム９Ｌと右ブーム９Ｒとを含む。左ブーム９Ｌは、左フレーム８Ｌに支持されている。右ブーム９Ｒは、右フレーム８Ｒに支持されている。左ブーム９Ｌの中途部と右ブーム９Ｒの中途部は、連結体２４により互いに連結されている。これにより、左ブーム９Ｌと右ブーム９Ｒは一体的に動作する。ブーム９（左ブーム９Ｌ、右ブーム９Ｒ）の基端側は、取付フレーム８（サブフレーム１６）に設けられた枢軸１８回りに揺動可能に支持されている。ブーム９の先端側には、車体幅方向に延びる枢軸１９が設けられている。

ブーム９にはスタンド２０が設けられている。スタンド２０は、左ブーム９Ｌと右ブーム９Ｒにそれぞれ設けられている。左側のスタンド２０は、左ブーム９Ｌの下方において前後方向に延びている。右側のスタンド２０は。右ブーム９Ｒの下方において前後方向に延びている。
スタンド２０は、前部に設けられた支軸を支点として上方又は下方に回動可能である。図１、図２は、スタンド２０を下方に回動させた状態（下降させた状態）を示している。スタンド２０には、係止部２０ａが設けられている。係止部２０ａは、スタンド２０を上方に回動した位置にてブーム９側に設けられた被係止部２０ｂに係止することができる。図示していないが、被係止部２０ｂは、リンク機構を介してサブフレーム１６の後方に配置された操作具と連結されている。操作具は、作業者が運転席５に着座した状態で操作可能である。操作具を操作することによって、係止部２０ａの被係止部２０ｂに対する係止を解除することができる。スタンド２０は、係止部２０ａの係止を解除して下方に回動させることによって接地し、車体２から取り外されたフロントローダ７を地面上に支持することができる。

図１、図２に示すように、ブームシリンダ１１は、サブフレーム１６とブーム９を連結している。図２に示すように、ブームシリンダ１１の一端部（基端部）は、横軸２２を介してサブフレーム１６に回動可能に枢支されている。ブームシリンダ１１の他端部（先端部）は、ブーム９の前後方向（長手方向）の中途部に、横軸２３を介して回動可能に枢支されている。ブーム９は、ブームシリンダ１１の伸長によって枢軸１８回りの上方に揺動
し、ブームシリンダ１１の短縮によって枢軸１８回りの下方に揺動する。ブームシリンダ１１は、油圧シリンダにより構成されている。

図２に示すように、バケット１０は、バケットブラケット１０ａとバケット本体１０ｂとを有している。バケットブラケット１０ａは、枢軸１９回りに揺動可能に支持されている。バケット本体１０ｂは、土砂等を掬う（収容する）部分であって、バケットブラケット１０ａの前部に取り付けられている。バケットブラケット１０ａとバケット本体１０ｂとは、枢軸１９回りに一体的に回動する。
図２に示すように、バケット１０の後面には、シリンダブラケット１７が設けられている。バケットシリンダ１２の一端部（先端部）は、シリンダブラケット１７に取り付けられている。バケットシリンダ１２の他端部（基端部）は、ブーム９に設けられた姿勢保持機構２１に取り付けられている。姿勢保持機構２１は、バケット１０のすくい姿勢等の対地姿勢を予め設定するための機構である。姿勢保持機構２１は、ブーム９に対して着脱可能である。姿勢保持機構２１をブーム９から取り外した場合には、バケットシリンダ１２の他端部（基端部）は、ブーム９の前後方向（長手方向）の中途部に取り付けられる。バケット１０は、バケットシリンダ１２の伸長によって枢軸１９回りにスクイ動作し、バケットシリンダ１２の短縮によって枢軸１９回りにダンプ動作する。バケットシリンダ１２は、油圧シリンダにより構成されている。

＜フロントローダの着脱構造＞
図１に示すように、メインフレーム１５は、支持体１４および取付フレーム１３を介して車体２に取り付けられる。サブフレーム１６は、メインフレーム１５に対して着脱可能である。そのため、サブフレーム１６をメインフレーム１５に対して着脱することによって、フロントローダ７を車体２に対して着脱することができる。具体的には、サブフレーム１６をメインフレーム１５に対して装着することによって、フロントローダ７の全体が車体２に装着された状態（装着状態）とすることができる。また、サブフレーム１６をメインフレーム１５から離脱させることによって、フロントローダ７の主要部（取付プレート１３、支持体１４、メインフレーム１５以外の部分）が車体２から離脱した状態（離脱状態）とすることができる。

以下、主に図３～図８に基づいて、フロントローダ７を装着状態又は離脱状態とするための構造（フロントローダ７の着脱構造）について詳しく説明する。
尚、図３～図８では左フレーム８Ｌ側を図示しているが、右フレーム８Ｒ側の構造も同様である。また、サブフレーム１６の内部を示すために、図４では外側サブフレーム１６Ｂを省略し、図５、図７、図８では外側サブフレーム１６Ｂを仮想線で表している。

図３～図７に示すように、メインフレーム１５には、第１係合部３０が設けられている。第１係合部３０は、メインフレーム１５の上部から下向きに凹んで形成されている。第１係合部３０は、下方から上方に向かうにつれて次第に拡がる形状で凹んでいる。第１係合部３０は、切欠き部３１と、切欠き部３１の上部に固定された受け具３２とを有している。

図６等に示すように、切欠き部３１は、メインフレーム１５の上縁から下向きに切り欠かれている。切欠き部３１は、円弧部３１ａと傾斜部３１ｂと延出部３１ｃとを有している。円弧部３１ａは、下に向けて凸形の円弧状に形成されている。傾斜部３１ｂは、円弧部３１ａの後側の上端から斜め上後方に向けて延びている。延出部３１ｃは、円弧部３１ａの前側の上端から後方に延出している。延出部３１ｃは、第１縁部３１ｃ１と第２縁部３１ｃ２とを有している。第１縁部３１ｃ１は、円弧部３１ａの前側の上端から斜め上後方に向けて延びている。第２縁部３１ｃ２は、第１縁部３１ｃ１の上端から上方に向けて延びている。詳しくは、第２縁部３１ｃ２は、第１縁部３１ｃ１の上端から上方に延びる
につれて後方に移行している。
切欠き部３１の前方には、傾斜面３７が設けられている。傾斜面３７は、第２縁部３１ｃ２の上端から前方に向けて直線状に延びている。傾斜面３７は、第２縁部３１ｃ２の上端から離れるにつれて（前方に延びるにつれて）下方に移行している。

受け具３２は、側面視にてＪ字状に屈曲された板材である。受け具３２は、切欠き部３１の円弧部３１ａ及び傾斜部３１ｂに沿って配置されている。図５に示すように、受け具３２の幅（車体幅方向の長さ）は、切欠き部３１の幅（メインフレーム１５の板厚）よりも広い。これにより、後述する第２係合部４１を確実に受けることができる。
受け具３２の上面（切欠き部３１側を向く面と反対側の面）は、円弧部３２ａ及び傾斜部３２ｂを有している。円弧部３２ａは、下に向けて凸形の円弧状に形成されている。傾斜部３２ｂは、円弧部３２ａの後側の上端から斜め上後方に向けて延びている。円弧部３１ａの前部は上方に延びており、当該前部の延長線上に第２縁部３１ｃ２が位置している。
受け具３２の下面は、切欠き部３１及び支持板３６により支持されている。支持板３６は、メインフレーム１５の左面と右面にそれぞれ固定されている。支持板３６の上面の形状は、受け具３２の下面に沿った形状である。支持板３６は、受け具３２の下面のうち、切欠き部３１から左方及び右方にはみ出た部分を支持している。

図３～図５等に示すように、サブフレーム１６には、第２係合部４１が設けられている。第２係合部４１は、サブフレーム１６の下部に設けられている。第２係合部４１は、車体幅方向に延びる円柱状の軸体である。第２係合部４１は、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを連結している。第２係合部４１を構成する軸体の半径は、第１係合部３０の円弧部３１ａの曲率半径及び受け具３２の円弧部３２ａの曲率半径より小さい。
図７に示すように、第２係合部４１を構成する軸体は、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着したときに第１係合部３０に係合する。第２係合部（軸体）４１は、第１係合部３０に係合した状態において、切欠き部３１に入り込んで受け具３２により支持される。

尚、上述した第１係合部３０の形状と第２係合部４１の形状を逆にしてもよい。つまり、第１係合部３０を軸体とし、第２係合部４１を切欠きとしてもよい。言い換えれば、メインフレーム１５に軸体を設け、サブフレーム１６に切欠きを設けてもよい。

図３～図５、図７に示すように、サブフレーム１６には、ガイドピン４２が設けられている。ガイドピン４２は、第２係合部４１の後上方に設けられている。ガイドピン４２は、車体幅方向に延びる円柱状の軸体である。ガイドピン４２は、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを連結している。ガイドピン４２を構成する軸体の直径は、第２係合部４１を構成する軸体の直径よりも小さい。ガイドピン４２は、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着する過程において、第２係合部４１と共にメインフレーム１５に対して相対的に移動する。
尚、サブフレーム１６には、上述したガイドピン４２を設けることが好ましいが、ガイドピン４２を設けなくてもよい。また、ガイドピン４２に代えて、サブフレーム１６にガイドピン４２と同様の機能をもつガイド突起を設けてもよい。

図４～図７に示すように、メインフレーム１５には、ガイド部３３が設けられている。ガイド部３３は、第２係合部４１を第１係合部３０との係合に導く。詳しくは、ガイド部３３は、後述する開口部４４に挿入されることによって、第２係合部４１を第１係合部３０と係合する方向に導く。また、ガイド部３３は、ガイドピン４２の移動（メインフレーム１５に対する相対移動）を案内することによっても、第２係合部４１を第１係合部３０
と係合する方向に導く。
ガイド部３３は、メインフレーム１５から前方（車体前後方向の前方）に向けて突出する突出部である。以下、ガイド部３３を突出部３３という場合がある。ガイド部３３は、メインフレーム１５の上部から斜め前上方に向けて突出している。ガイド部３３の側面視の幅は、突出方向の基端側（根元側）から先端側に向かうにつれて細くなっている。本実施形態の場合、ガイド部３３の形状は、側面視にて台形状であるが、側面視にて三角形状であってもよい。
ガイド部３３は、ボス１５ａよりも下方に設けられている。ガイド部（突出部）３３は、第１係合部３０よりも上方に設けられている。ガイド部３３は、傾斜面３７よりも後方に設けられている。ガイド部３３の先端は、切欠き部３１の上方に位置している。

図６に示すように、ガイド部（突出部）３３は、下面３３ａ、上面３３ｂ、前面３３ｃを有している。下面３３ａは、後方に向かうにつれて下方に移行するように傾斜している。下面３３ａの前端は、切欠き部３１の上方に位置している。下面３３ａの後端は、切欠き部３１よりも後方に位置している。
下面３３ａは、サブフレーム１６がメインフレーム１５に対して相対的に移動するとき、ガイドピン４２が当接しながら移動する案内面である。以下、ガイド部（突出部）３３の下面３３ａを案内面３３ａという場合がある。第２係合部４１及びガイドピン４２は両方ともサブフレーム１６に設けられているため、ガイドピン４２の移動（メインフレーム１５に対する相対移動）に伴って第２係合部４１も移動する。具体的には、ガイドピン４２がガイド部３３の下面３３ａに当接しながら移動することによって、第２係合部４１は第１係合部３０と係合する方向（斜め後下方）に移動する。

図６に示すように、ガイド部３３の上面３３ｂは、後方に向かうにつれて下方に移行するように傾斜している。上面３３ｂの傾斜は、下面３３ａの傾斜に比べてなだらかである。言い換えれば、上面３３ｂは下面と比べて水平に近い。上面３３ｂには、仮想線で示すような隆起部３３ｄを設けてもよい。隆起部３３ｄを設けることによって、ガイドピン４２が上面３３ｂに乗ることを防止することができる。これにより、下面（案内面）３３ａに沿って案内されるべきガイドピン４２が、上面３３ｂに沿って案内されることを防止することができる。
ガイド部３３の前面３３ｃは、上方に向かうにつれて後方に移行するように傾斜している。前面３３ｃと上面３３ｂ、及び、前面３３ｃと下面３３ａとは、共に滑らかな曲面を介して連続している。また、隆起部３３ｄを設ける場合、隆起部３３ｄの前端は、前面３３ｃと連続するように設けることが好ましい。

図４～図６に示すように、メインフレーム１５は、凹み部３４を有している。凹み部３４は、ガイド部３３の基端（根元）に設けられている。詳しくは、凹み部３４は、ガイド部３３の下面３３ａの延長線上に設けられている。
凹み部３４は、斜め後下方に向けて凹んでいる。凹み部３４の入口の幅は、ガイドピン４２の直径よりも大きい。凹み部３４は、第２係合部４１が第１係合部３０と係合したときにガイドピン４２を保持する（図１８参照）。凹み部３４は、第１係合部３０よりも上方に設けられている。また、凹み部３４は、第１係合部３０よりも後方に設けられている。
凹み部３４と第１係合部３０との間は、連絡部３５により連絡されている。連絡部３５は、凹み部３４の下端と第１係合部３０の上縁とを連絡している。連絡部３５は、下方に向かうにつれて前方に移行するように傾斜している。連絡部３５の下部の延長線上には、受け具３２の傾斜部３２ｂの表面が配置されている。

図３～図５、図７、図８に示すように、サブフレーム１６には、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを連結する連結板４３が設けられている。連結板４３は、
サブフレーム１６を補強する補強板としての機能を有している。連結板４３は、サブフレーム１６の下部から上部にわたって延びている。
図８に示すように、連結板４３は、複数の屈曲部を有する板である。具体的には、連結板４３は、第１部位４３ａ、第２部位４３ｂ、第３部位４３ｃ、第４部位４３ｄ、第５部位４３ｅを有している。第１部位４３ａは、サブフレーム１６の下部から上方に延びている。第２部位４３ｂは、第１部位４３ａの上端から屈曲して前方に延びている。第３部位４３ｃは、第２部位４３ｂの前端から屈曲して上方に延びている。第４部位４３ｄは、第３部位４３ｃの上端から屈曲して後上方に延びている。第５部位４３ｅは、第４部位４３ｄの上端から屈曲して上方に延びている。

連結板４３には、第２係合部（軸体）４１が固定されている。第２係合部４１は、連結板４３の下部（第１部位４３ａの下部）に固定されている。連結板４３には、開口部４４が形成されている。つまり、連結板４３は、開口部４４が形成された開口部材である。言い換えれば、開口部４４が形成された開口部材は、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを連結する連結板４３である。以下、連結板４３を開口部材４３という場合がある。
開口部４４は、第１部位４３ａに形成されている。開口部４４は、下部（下縁）４４ａの長さが上部（上縁）４４ｂの長さに比べて広く形成されている。開口部４４の下部４４ａの長さ及び上部４４ｂの長さは、いずれもガイド部３３の幅（厚み）よりも長い。本実施形態の場合、開口部４４は台形状に形成されている。但し、開口部４４の形状は、台形には限定されず、長方形や正方形であってもよい。

開口部４４には、後述するガイド部３３が挿入される（図７参照）。詳しくは、第２係合部４１が第１係合部３０と係合する方向にガイドピン４２が移動したときに、開口部４４にガイド部３３が挿入される。
開口部４４の縁部（上縁４４ａ、下縁４４ｂ）は、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着する過程において、突出部３３に当接することによって突出部３３の挿入の方向（開口部４４に挿入される方向）への移動を案内する。
尚、ガイド部３３及び開口部４４は左フレーム８Ｌと右フレーム８Ｒにそれぞれ設けられるが、少なくとも左側又は右側のいずれか一方のガイド部３３が開口部４４の縁部に当接することによって突出部３３の移動が案内される。

開口部４４は、第２係合部４１よりも上方に位置している。ガイドピン４２は、開口部４４の縁部に設けられている。本実施形態の場合、ガイドピン４２は、開口部４４の下縁４４ａに沿って固定されているが、開口部４４の上縁４４ｂに沿って固定されていてもよい。ガイドピン４２の長さは、開口部４４の下縁４４ａの長さよりも長い。
第２係合部４１を第１係合部３０に係合したとき（サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着したとき）、連結板４３の第１部位４３ａは、メインフレーム１５の連絡部３５に当接する（図１８参照）。

図４、図５、図７に示すように、フロントローダ７は、サブフレーム１６をメインフレーム１５に対して装着した状態で保持する保持機構５０を備えている。保持機構５０は、メインフレーム１５に設けられたボス１５ａと、サブフレーム１６に設けられた受け部材５１及びフック５２とから構成されている。

図４，図７に示すように、受け部材５１は、サブフレーム１６がメインフレーム１５に対して装着された状態において、ボス１５ａの外周面を受けて支持する部材である。尚、図４では、サブフレーム１６がメインフレーム１５に対して装着される前のボス１５ａの位置を実線で表し、装着されるときのボス１５ａの位置を仮想線で表している。
図７に示すように、受け部材５１は、内部材５１１と外部材５１２とを含む。内部材５
１１は、内側サブフレーム１６Ａの内面（外側サブフレーム１６Ｂ側の面）に設けられている。外部材５１２は、外側サブフレーム１６Ｂの内面（内側サブフレーム１６Ａ側の面）に設けられている。内部材５１１は、内ボス１５ａ１の外周面を受ける。外部材５１２は、外ボス１５ａ２の外周面を受ける。
図４に示すように、受け部材５１は、ボス１５ａの外周面に当接する当接面５１ａを有している。当接面５１ａは、側面視にて円弧状に形成されている。また、図５に示すように、受け部材５１は、当接面５１ａから後方に延設された延設部５１ｂを有している。第２係合部４１を第１係合部３０に係合したとき（サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着したとき）、外部材５１２の延設部５１ｂと内部材５１１の延設部５１ｂとの間にボス１５ａが配置される。延設部５１ｂには、貫通孔５１ｃが形成されている。第２係合部４１を第１係合部３０に係合したとき、貫通孔５１ｃはボス１５ａの内孔と重なる。貫通孔５１ｃには、メインフレーム１５及びサブフレーム１６を貫通するピン２５（図１、図２参照）を挿通可能である。貫通孔５１ｃの周囲には、円筒状のボスを設けることができる。

図３、図５、図７に示すように、フック５２は、内フック５２１と外フック５２２とを含む。内フック５２１は、内ボス１５ａ１の外周面に係止される。外フック５２２は、外ボス１５ａ２の外周面に係止される。内フック５２１と外フック５２２とは連結されており、一体的に動作する。
フック５２は、車幅方向に延びる横軸５５に支持されており、横軸５５回りに回動可能である。フック５２は、ボス１５ａの外周面に対して係止される係止位置（図４の実線位置）と、ボス１５ａの外周面から離脱する離脱位置（図４の仮想線位置）とに移動（回動）可能である。フック５２が係止位置にあるとき、サブフレーム１６はメインフレーム１５に対して装着した状態で保持される。
フック５２は、付勢部材（バネ）５３によって係止位置に向かう方向（下方向）に付勢されている。フック５２には操作レバー５４が連結されている。操作レバー５４は、運転席５に着座した作業者が操作可能な位置に配置されている。操作レバー５４を握って付勢部材５３の付勢力に抗して上方（図４の矢印Ａ１方向）に操作することによって、フック５２を係止位置（実線で示す位置）から離脱位置（仮想線で示す位置）へと移動（回動）させることができる。フック５２を離脱位置に移動（回動）させることにより、サブフレーム１６をメインフレーム１５から離脱することが可能となる。

上述したフロントローダの着脱構造は、左フレーム８Ｌ側と右フレーム８Ｒ側とで同じである。そのため、メインフレーム１５に設けられた構成要素（第１係合部３０、ガイド部３３、凹み部３４等）及びサブフレーム１６に設けられた構成要素（第２係合部４１、ガイドピン４２、開口部４４等）の形状、構造は、左フレーム８Ｌ側と右フレーム８Ｒ側とで同じである。
また、フロントローダ７を車体２に装着した状態において、メインフレーム１５に設けられた構成要素（第１係合部３０、ガイド部３３、凹み部３４等）及びサブフレーム１６に設けられた構成要素（第２係合部４１、ガイドピン４２、開口部４４等）の車体２に対する前後方向及び上下方向の位置は、左フレーム８Ｌ側と右フレーム８Ｒ側とで同じである。

＜フロントローダの着脱方法＞
以下、フロントローダ７の着脱方法について説明する。
先ず、主に図９～図１８に基づいてフロントローダ７の装着方法について説明する。尚、図の簡明化のために、図９～図１８では、フロントローダ７の左側の部位（左フレーム８Ｌ等）のみを示している。また、外側サブフレーム１６Ｂの図示を省略している。

図９は、フロントローダ７の装着前の初期状態を示す。初期状態では、フロントローダ
７はスタンド２０に支持されて地面に置かれている。また、サブフレーム１６に設けられた第２係合部４１は、メインフレーム１５に設けられた第１係合部３０に係合していない。第２係合部４１は、第１係合部３０の前方且つ上方に位置している。具体的には、図１０に示すように、第２係合部４１は、第１係合部３０の前方に位置する傾斜面３７の上方に位置している。また、ガイドピン４２は、ガイド部３３の前方に位置している。

図９、図１０に示した初期状態から、車体２の前進及び油圧シリンダ（ブームシリンダ１１、バケットシリンダ１２）の伸縮を行うことによって、第２係合部４１を第１係合部３０に対して係合し、フロントローダ７を車体２に装着することができる。
以下、主に図１１～図１８に基づき、フロントローダ７を車体２に装着するための動作について説明する。但し、図１１～図１８は動作の一例を示すものであって、具体的な動作（油圧シリンダの伸縮の手順や回数等）は、メインフレーム１５とサブフレーム１６との位置関係の変化等に対応して適宜変更することができる。

先ず、図１１、図１２に示すように、初期状態から、車体２をフロントローダ７に対して前進させるとともに、ブームシリンダ１１を伸長してバケットシリンダ１２を短縮する。これにより、第２係合部４１は、第１係合部３０に対して相対的に移動し、第１係合部３０の上方位置に達する。また、ガイドピン４２は、ガイド部３３に対して相対的に移動し、ガイド部３３の下面３３ａに当接する。

続いて、図１３、図１４に示すように、ブームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を伸長することによって、ガイドピン４２がガイド部３３の下面３３ａに当接しながら下面３３ａに沿って後下方へと移動する。また、ガイドピン４２の移動に伴って、第２係合部４１が下降して第１係合部３０の切欠き部３１内に侵入し、延出部３１ｃの第２縁部３１ｃ２に沿って下降する。

次いで、図１５、図１６に示すように、ブームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を短縮させることによって、ガイドピン４２がガイド部３３の下面３３ａに当接しながら下面３３ａに沿って更に後下方へと移動する。また、ガイドピン４２の移動に伴って、第２係合部４１が延出部３１ｃの第２縁部３１ｃ２に沿って更に下降する。そして、ガイドピン４２と共に連結板（開口部材）４３がガイド部３３に対して相対的に移動する。これにより、ガイド部３３は開口部４４の縁部（下縁４４ａ又は上縁４４ｂ）に当接しながら移動し、ガイド部３３の先端部が連結板（開口部材）４３の開口部４４に挿入される。
ここで、フロントローダ７に対して車体２が傾いていると、左側又は右側の一方のガイド部３３は開口部４４の縁部に当接するが、他方は当接しない場合がある。このような場合であっても、少なくとも左側又は右側のいずれか一方のガイド部３３が開口部４４の縁部に当接することによって、開口部４４の縁部４４によりガイド部３３の移動が案内されるため、左側と右側の両方のガイド部３３を確実に開口部４４に挿入することができる。

続いて、図１７、図１８に示すように、ブームシリンダ１１を短縮させ、バケットシリンダ１２を伸長させることによって、ガイドピン４２がガイド部３３の下面３３ａに沿って更に後下方へと移動して凹み部３４に入り込む。また、ガイドピン４２の移動に伴って、第２係合部４１が更に下降して受け具３２に当接する。これにより、第２係合部４１が第１係合部３０に係合される。第２係合部４１が第１係合部３０に係合されると、メインフレーム１５のボス１５ａの内孔がサブフレーム１６の貫通孔１６ａと重なる（ボス１５ａと貫通孔１６ａの中心軸が合致する）。また、図７に示すように、ガイド部３３が基端部（根元）付近まで連結板（開口部材）４３の開口部４４に挿入された状態となる。

図１６の状態から図１８の状態に移行する過程において、ガイド部３３が連結板（開口部材）４３の開口部４４に挿入されることにより、メインフレーム１５に対するサブフレ
ーム１６の移動方向が一定の方向（第２係合部４１を第１係合部３０との係合に導く方向）に規制される。詳しくは、ガイド部３３が開口部４４の縁部（下縁４４ａ、上縁４４ｂ）に当接しながら移動することによって、ガイド部３３の移動方向が一定の方向（第２係合部４１を第１係合部３０との係合に導く方向）に規制される。

図１６の状態から図１８の状態に移行する過程において、フック５２は、ボス１５ａにより押されて上方に回動して離脱位置に向けて移動する。これにより、ボス１５ａと貫通孔１６ａとが接近することが許容される。ボス１５ａの内孔が貫通孔１６ａと重なる位置まで移動すると、フック５２は付勢部材５３の付勢力により係止位置に戻ってボス１５ａに係止される（図１８参照）。これにより、メインフレーム１５に対してサブフレーム１６が連結される。その結果、フロントローダ７の全体が車体２に対して装着された状態となる。

図１７、図１８に示す第２係合部４１が第１係合部３０に係合された状態では、メインフレーム１５のボス１５ａの内孔、サブフレーム１６の貫通孔１６ａ、受け部材５１の貫通孔５１ｃが重なる。そのため、ボス１５ａ、貫通孔１６ａ及び貫通孔５１ｃにピン２５を挿通することができる（図１、図２参照）。ピン２５を挿通することによって、メインフレーム１５に対してサブフレーム１６をより強固に連結することができる。

上述したように、本実施形態のフロントローダ７によれば、ガイド部３３が連結板（開口部材）４３の開口部４４に挿入されることによって、第２係合部４１が第１係合部３０と係合する方向に導かれる。また、メインフレーム１５に設けられたガイド部３３によりガイドピン４２の移動が案内されることによって、第２係合部４１が第１係合部３０と係合する方向に導かれる。別の言い方をすれば、ガイド部３３は、開口部４４に挿入されるとともにガイドピン４２の移動を案内することによって、第２係合部４１の上下方向の位置を第１係合部３０と接近する方向に調整する。
これにより、フロントローダ７に対して車体２が傾いている場合（例えば、図１９に示すように、走行装置３の接地面Ｇ２に対してフロントローダ７の接地面Ｇ１が傾いている場合）であっても、左側と右側の両方において第２係合部４１が第１係合部３０と係合する方向に案内される。別の言い方をすれば、初期状態（フロントローダ装着前の状態）において、第１係合部３０と第２係合部４１の高さ（上下位置）の差が左側と右側とで異なる場合であっても、左側と右側の両方において第２係合部４１の上下位置が第１係合部３０と接近する方向に調整される。その結果、第２係合部４１を第１係合部３０に対して確実に係合することが可能となり、フロントローダ７を車体２に対して容易に装着することができる。

図９、図１１、図１３、図１５において、左側と右側の前輪３Ｆの高さが異なって描かれているのは、フロントローダ７に対して車体２が傾いていることを表している。フロントローダ７に対する車体２の傾きの大きさは、フロントローダ７が車体２に装着される過程において、車体２の左側と右側で第２係合部４１の上下位置が第１係合部３０と接近する方向に調整されることによって徐々に小さくなり、フロントローダ７が車体２に装着された状態（図１７参照）では傾きが解消する。

フロントローダ７を車体２から離脱させる場合、先ず、操作レバー５４を付勢部材５３の付勢力に抗して上方に操作することによって、フック５２を係止位置から離脱位置へと移動させる。これにより、サブフレーム１６をメインフレーム１５から離脱することが可能な状態となる。続いて、上述した装着方法と逆の手順にて、油圧シリンダの伸縮及び車体２の移動（但し、前進に代えて後進を行う）を行う。これにより、第２係合部４１と第１係合部３０との係合を解除して、フロントローダ７を車体２から離脱させることができる。

＜効果＞
以下、上記実施形態に係るフロントローダ７及び作業機１の効果について説明する。
フロントローダ７は、ブーム９と、車体２に取り付けられるメインフレーム１５と、メインフレーム１５に対して着脱可能であってブーム９を支持するサブフレーム１６と、メインフレーム１５に設けられた第１係合部３０と、サブフレーム１６に設けられてサブフレーム１６をメインフレーム１５に装着したときに第１係合部３０に係合する第２係合部４１と、メインフレーム１５に設けられ、第２係合部４１を第１係合部３０との係合に導くガイド部３３と、サブフレーム１６に設けられ、第２係合部４１が第１係合部３０と係合するときに、ガイド部３３が挿入される開口部４４が形成された開口部材４３と、を備えている。
この構成によれば、メインフレーム１５に設けられたガイド部３３が、サブフレーム１６側に設けられた開口部４４に挿入されることによって、第２係合部４１が第１係合部３０との係合に導かれる。これにより、フロントローダ７に対して車体２が傾いている場合であっても、左側と右側の両方において第２係合部４１が第１係合部３０との係合に導かれる。その結果、第２係合部４１を第１係合部３０に確実に係合することが可能となり、フロントローダ７を車体２に対して容易に装着することができる。

また、ガイド部３３は、メインフレーム１５から車体前後方向の前方に向けて突出する突出部である。
この構成によれば、メインフレーム１５をサブフレーム１６に対して前進させることによって、メインフレーム１５に設けられたガイド部（突出部）３３をサブフレーム１６側に設けられた開口部４４に対して容易に挿入することができる。

また、開口部材４３に形成された開口部４４の縁部は、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着する過程において、突出部３３に当接することによって突出部３３の挿入の方向への移動を案内する。
この構成によれば、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着する過程において、開口部４４の縁部によって突出部３３が開口部４４に挿入される方向へと移動するように案内されるため、突出部３３を開口部４４に対して容易に且つ確実に挿入することができる。

また、突出部３３は第１係合部３０よりも上方に設けられており、突出部３３の下面３３ａは後方に向かうにつれて下方に移行するように傾斜している。
この構成によれば、突出部３３が開口部４４に挿入される過程で、突出部３３の下面３３ａの傾斜によって、開口部材４３が設けられたサブフレーム１６を後方に向かうにつれて下方に移行するように導くことができる。その結果、第２係合部４１が第１係合部３０との係合に確実に導かれる。

また、サブフレーム１６は、対向して配置された内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを有し、開口部材４３は、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを連結する連結板である。
この構成によれば、連結板（開口部材）４３によってサブフレーム１６の強度を向上させることができる。また、内側サブフレーム１６Ａと外側サブフレーム１６Ｂとを連結する連結板４３を利用して開口部４４を形成し、当該開口部４４によって突出部３３の移動を案内することができる。

また、開口部４４の縁部に設けられ、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着する過程において、ガイド部３３に当接しながらメインフレーム１５に対して相対的に移動するガイドピン４２を備えている。
この構成によれば、開口部４４の縁部に設けられたガイドピン４２がガイド部３３に当接しながら移動することによって、ガイド部３３を開口部４４へと確実に導くことができる。

また、ガイドピン４２は、連結板４３の開口部４４の下縁４４ａに沿って固定されている。
この構成によれば、ガイドピン４２がガイド部３３によって案内されて移動したとき、ガイド部３３を下縁４４ａにより案内して開口部４４へと確実に導くことができる。

また、ガイドピン４２は、連結板４３の開口部４４の上縁４４ｂに沿って固定されている。
この構成によれば、ガイドピン４２がガイド部３３によって案内されて移動したとき、ガイド部３３を上縁４４ｂにより案内して開口部４４へと確実に導くことができる。

また、連結板４３に形成された開口部４４は、下部の幅が上部の幅に比べて広い。
この構成によれば、ガイド部３３を幅が広い下部側から開口部４４に容易に且つ確実に侵入させることができるとともに、幅が狭い上部によってガイド部３３の車体幅方向の位置を適切な位置に調整することができる。

また、第２係合部４１は、連結板４３に固定されている。
この構成によれば、第２係合部４１と連結板４３とが一体化することにより、第２係合部４１及び連結板４３の剛性を向上させることができる。

また、メインフレーム１５は、第２係合部４１が第１係合部３０と係合したときにガイドピン４２を保持する凹み部３４を有している。
この構成によれば、ガイドピン４２を第２係合部４１が第１係合部３０と係合する際の妨げにならない位置（凹み部３４）に退避させることができるとともに、ガイドピン４２が凹み部３４に保持されることによって第２係合部４１と第１係合部３０との係合を確実に行わせることができる。

また、開口部４４の縁部に設けられ、サブフレーム１６をメインフレーム１５に装着する過程において、ガイド部３３に当接しながらメインフレーム１５に対して相対的に移動するガイドピン４２を備え、メインフレーム１５は、第２係合部４１が第１係合部３０と係合したときにガイドピン４２を保持する凹み部３４を有し、凹み部３４は、突出部（ガイド部）３３の下面３３ａの延長線上に設けられている。
この構成によれば、突出部（ガイド部）３３の下面３３ａに沿って移動してきたガイドピン４２を確実に凹み部３４へと導くことができる。

また、作業機１は、上記フロントローダ７と、フロントローダ７を支持する車体２と、を備えている。
この構成によれば、フロントローダ７に対して車体２が傾いている場合であってもフロントローダ７を車体２に対して容易に装着することが可能な作業機１を提供することができる。

以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 作業機
２ 車体
７ フロントローダ
９ ブーム
１５ メインフレーム
１６ サブフレーム
１６Ａ 内側サブフレーム
１６Ｂ 外側サブフレーム
３０ 第１係合部
３３ ガイド部（突出部）
３３ａ 下面
３４ 凹み部
４１ 第２係合部
４３ 開口部材（連結板）
４４ 開口部
４４ａ 下縁
４４ｂ 上縁

Claims (13)

1. ブームと、
   車体に取り付けられるメインフレームと、
   前記メインフレームに対して着脱可能であって前記ブームを支持するサブフレームと、
   前記メインフレームに設けられた第１係合部と、
   前記サブフレームに設けられ、前記サブフレームを前記メインフレームに装着したときに前記第１係合部に係合する第２係合部と、
   前記メインフレームに設けられ、前記第２係合部を前記第１係合部との係合に導くガイド部と、
   前記サブフレームに設けられ、前記第２係合部が前記第１係合部と係合するときに、前記ガイド部が挿入される開口部が形成された開口部材と、
   前記開口部の縁部に設けられ、前記サブフレームを前記メインフレームに装着する過程において、前記ガイド部に当接しながら前記メインフレームに対して相対的に移動するガイドピンと、
   を備えているフロントローダ。
2. ブームと、
   車体に取り付けられるメインフレームと、
   前記メインフレームに対して着脱可能であって前記ブームを支持するサブフレームと、
   前記メインフレームに設けられた第１係合部と、
   前記サブフレームに設けられ、前記サブフレームを前記メインフレームに装着したときに前記第１係合部に係合する第２係合部と、
   前記メインフレームに設けられ、前記第２係合部を前記第１係合部との係合に導くガイド部と、
   前記サブフレームに設けられ、前記第２係合部が前記第１係合部と係合するときに、前記ガイド部が挿入される開口部が形成された開口部材と、
   を備え、
   前記開口部は、下部の幅が上部の幅に比べて広いフロントローダ。
3. 前記ガイド部は、前記メインフレームから前記車体前後方向の前方に向けて突出する突出部である請求項１又は２に記載のフロントローダ。
4. 前記開口部材に形成された開口部の縁部は、前記サブフレームを前記メインフレームに装着する過程において、前記突出部に当接することによって前記突出部の前記挿入の方向への移動を案内する請求項３に記載のフロントローダ。
5. 前記突出部は、前記第１係合部よりも上方に設けられており、
   前記突出部の下面は、後方に向かうにつれて下方に移行するように傾斜している請求項３又は４に記載のフロントローダ。
6. 前記サブフレームは、対向して配置された内側サブフレームと外側サブフレームを有し、
   前記開口部材は、前記内側サブフレームと前記外側サブフレームとを連結する連結板である請求項１～５のいずれか１項に記載のフロントローダ。
7. 前記ガイドピンは、前記開口部の下縁に沿って固定されている請求項１に記載のフロントローダ。
8. 前記ガイドピンは、前記開口部の上縁に沿って固定されている請求項１に記載のフロントローダ。
9. 前記第２係合部は、前記連結板に固定されている請求項６に記載のフロントローダ。
10. 前記メインフレームは、前記第２係合部が前記第１係合部と係合したときに前記ガイドピンを保持する凹み部を有している請求項１に記載のフロントローダ。
11. 前記メインフレームは、前記第２係合部が前記第１係合部と係合したときに前記ガイドピンを保持する凹み部を有し、
    前記凹み部は、前記突出部の下面の延長線上に設けられている請求項１を引用する請求項３に記載のフロントローダ。
12. 前記開口部の縁部に設けられ、前記サブフレームを前記メインフレームに装着する過程において、前記ガイド部に当接しながら前記メインフレームに対して相対的に移動するガイドピンを備え、
    前記メインフレームは、前記第２係合部が前記第１係合部と係合したときに前記ガイドピンを保持する凹み部を有し、
    前記凹み部は、前記突出部の下面の延長線上に設けられている請求項２を引用する請求項３に記載のフロントローダ。
13. 請求項１～１２のいずれか１項に記載されたフロントローダと、
    前記フロントローダを支持する車体と、
    を備えた作業機。

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