WO2012157675A1 - 建設機械用アーム - Google Patents

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WO2012157675A1
WO2012157675A1 PCT/JP2012/062514 JP2012062514W WO2012157675A1 WO 2012157675 A1 WO2012157675 A1 WO 2012157675A1 JP 2012062514 W JP2012062514 W JP 2012062514W WO 2012157675 A1 WO2012157675 A1 WO 2012157675A1
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WO
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plate
welding
thick
upper plate
joined
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PCT/JP2012/062514
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English (en)
French (fr)
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菅谷 誠
高橋 毅
下平 貴之
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/14—Booms only for booms with cable suspension arrangements; Cable suspensions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/38—Cantilever beams, i.e. booms;, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for booms; Dipper-arms, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for dipper-arms; Bucket-arms

Definitions

  • the present invention relates to an arm for a construction machine suitably used for a working device mounted on a construction machine such as a hydraulic shovel, for example.
  • a hydraulic shovel which is a typical example of a construction machine, includes a self-propelled lower traveling body, and an upper revolving body rotatably provided on the lower traveling body.
  • a working device for excavating soil and the like is provided so as to be capable of raising and lowering.
  • the working device of the hydraulic shovel is normally provided with a boom rotatably mounted on the pivot frame on the proximal side, an arm rotatably mounted on the distal end side of the boom, and the distal end side of the arm It is roughly configured by a work tool such as a rotatably mounted bucket and the boom, an arm, a boom cylinder for driving the bucket, an arm cylinder, and a bucket cylinder.
  • the arm that constitutes such a working device is usually formed as a long welded structure with a total length of several meters. That is, the arms are: left and right side plates, an upper plate joined by welding to the upper ends of the left and right side plates, a lower plate joined by welding to the lower ends of the left and right side plates, and left And a rear plate joined by welding to the rear end side of the right side plate and the upper plate.
  • the arm is a box-shaped structure having a closed cross-sectional structure having a square cross section.
  • An arm cylinder bracket in which a boom connection boss connected with a connection pin on the tip end side of the boom is provided on the rear lower side of the arm and an arm cylinder is connected with the connection pin on the rear end side of the arm Is provided.
  • a bucket cylinder bracket to which a bucket cylinder is connected using a connection pin is provided on the rear upper side of the arm.
  • a bucket connection boss is provided at the front end of the arm, in which the buckets are connected using a connection pin (Patent Document 1).
  • the boom connection boss, the arm cylinder bracket and the bucket cylinder bracket are provided on the rear side of the arm, the strength required for the arm is large on the rear side and small on the front side.
  • the upper plate and the lower plate are usually formed using a single plate material such as a steel plate having a uniform plate thickness. Therefore, on the front side of the arm, the plate thickness of the upper plate and the lower plate tends to be too thick with respect to the required strength, and there is a problem that the weight of the entire arm becomes larger than necessary.
  • the present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide an arm for a construction machine capable of reducing the overall weight while securing necessary strength.
  • the present invention relates to left and right side plates, an upper plate joined by welding to the upper ends of the left and right side plates, and joined by welding to the lower ends of the left and right side plates.
  • a boom connection boss is provided below the rear of the left and right side plates and is welded to the left and right side plates, the rear end of the lower plate, and the front end of the rear plate by welding.
  • An arm for a construction machine comprising a bucket connecting boss joined by welding at the front end of the side plate, the upper plate and the lower plate, and a pair of left and right bucket cylinder brackets joined by welding to the outer surface of the upper plate. Applies to
  • the upper plate is a rear thick upper plate located on the rear side and made of a thick plate material, and a front thin plate located on the front side of the rear thick upper plate made of a thin plate material
  • the bucket cylinder bracket is formed by joining two members with the upper plate, and the bucket cylinder bracket is configured to be joined to the outer surface of the rear thick upper plate.
  • the rear side requiring high strength is constituted by the rear thick upper plate having a large thickness
  • the front side not requiring large strength as compared to the rear side Can be constituted by a thin front plate with a small thickness.
  • the feature of the present invention is that the lower plate is located on the rear side and a thick lower plate is made of a plate material, and the rear thick plate is located on the front side of the lower plate and a thin plate plate is made of a thinner plate.
  • the boom connection boss is formed by joining two members with the plate, and the boom connection boss is configured to be joined to the rear end of the rear thick lower plate.
  • the rear side requiring high strength is constituted by the rear thick lower plate having a large thickness
  • the front side not requiring high strength as compared to the rear side Can be constituted by a thin front plate with a small thickness.
  • the feature of the present invention is that the upper plate is located on the rear side and a thick upper plate is made of a plate material, and the rear thick upper plate is located on the front side of a thin plate material.
  • the lower plate is formed by joining two members with a plate, and the lower plate is located on the rear side and is a rear thick lower plate made of a thick plate material, and is positioned on the front side of the rear thick lower plate to have a plate thickness
  • the bucket cylinder bracket is formed by joining two members with a front thin lower plate made of thin plate members, and the bucket cylinder bracket is connected to the outer surface of the rear thick upper plate, and the boom connection boss is formed after the rear thick lower plate. It is in the configuration to be joined to the end.
  • the rear side requiring the greater strength is constituted by the rear thick upper plate and the rear thick lower plate having a large thickness, and compared with the rear side.
  • the front side which does not require a large strength can be constituted by the front thin upper plate and the front thin lower plate having a small thickness.
  • the upper plate is a rear thick upper plate which is located on the rear side and is made of a thick plate material, and a front thin plate which is located on the front side of the rear thick upper plate and is made a thin plate material
  • the lower plate is formed by joining two members with the upper plate, and the lower plate is a rear thick lower plate located on the rear side and a thick lower plate, and a lower plate located on the front side of the rear thick lower plate
  • the left and right side plates are formed by joining two members with a front thin lower plate made of a thin plate material, and the left and right side plates are positioned on the rear side and a rear thick side plate made of a thick plate and the rear side plate.
  • the bucket cylinder bracket is formed on a front side of a thick side plate by joining two members with a front thin side plate made of a thin plate material, and the bucket cylinder bracket is joined to the outer surface of the rear thick upper plate
  • the boom connection boss is configured to be joined to the rear end of the rear thick lower plate, and the joint between the rear thick side plate and the front thin side plate is the upper end thereof It joined to a thickness upper plate after the is to the lower end and configured to be joined to the thick lower plate after the.
  • the left and right side plates, the upper plate, and the lower plate, which constitute the arm can be thick on the rear side and thin on the front side.
  • the upper end of the joint between the rear thick side plate and the front thin side plate is joined to the rear thick upper plate
  • the lower end of the joint between the rear thick side plate and the front thin side plate is joined to the rear thick lower plate.
  • the strength of the joint between the side plate and the front thin side plate can be enhanced, and the strength of the entire arm can be enhanced.
  • an inner partition wall for reinforcement is provided between the inner surface side of the rear thick upper plate and the boom connection boss.
  • the inner partition wall connects the left and right side plates, the rear end of the lower plate, the boom connection boss joined to the front end of the rear plate, and the rear thick upper plate to each other
  • the rear end of the arm provided with the boom connection boss and the bucket cylinder bracket can be strengthened.
  • the rear plate is formed as a thick rear plate using a plate material having a plate thickness equal to or more than the rear thick upper plate and the rear thick side plate, and the thick rear plate is formed of the left and right
  • the rear thick side plate is joined to the rear end of the rear thick side plate and the rear end of the rear thick upper plate, and the front end of the thick rear plate is joined to the boom connection boss.
  • the strength of the rear side of the arm is further enhanced by joining the front end of the thick rear plate having the same thickness or more as the rear thick upper plate and the left and right rear thick side plates to the boom connection boss. be able to.
  • the front end of the rear thick side plate and the rear end of the front thin side plate are respectively provided with grooves extending upward and downward by cutting out without root face, and the groove of the rear thick side plate and By abutting the groove of the front thin side plate, a V-shaped groove without a root face and no gap is formed, and between the rear thick side plate and the front thin side plate at the position of the V-shaped groove. Welding bead to form a weld bead.
  • a backing material is not disposed on the back side of the V-shaped groove.
  • Complete welding can be performed on the butt portion of the rear thick side plate and the front thin side plate. Therefore, the workability when performing butt welding between the rear thick side plate and the front thin side plate can be enhanced.
  • the bucket connecting boss is provided with hooks located on the left and right sides of the cylindrical boss and extending toward the left and right side plates, and the front ends of the left and right side plates are
  • An upper and a lower extending groove are respectively provided by cutting out without a root face, and a rear end of the left and right buttocks of the bucket connecting boss is opened by extending a lower and a lower end by cutting out without a root face.
  • a V-shaped groove having no root face and no gap is formed by providing a tip and matching the groove of the left and right side plates with the groove of the left and right buttocks.
  • a welding bead is formed by welding between the left and right side plates and the left and right ridges at the position of the forming groove.
  • the front end of the rear thick upper plate and the rear end of the front thin upper plate are provided with grooves extending in the left and right directions by cutting out without root face, respectively.
  • a V-shaped groove without a root face and no gap is formed, and the rear thick plate and the front are formed at the position of the V-shaped groove.
  • a welding bead is formed by applying a weld between the thin upper plate and the thin upper plate.
  • the front end of the rear thick lower plate and the rear end of the front thin lower plate are provided with grooves extending in the left and right directions by cutting out without root face, respectively.
  • a V-shaped groove without a root face and without a gap is formed, and the back thick lower plate and the above-mentioned rear thick lower plate at the position of the V-shaped groove.
  • the welding bead is formed by welding between the front thin lower plate and the lower thin plate.
  • the groove angle of the V-shaped groove is set to be in the range of 43 degrees or more and 90 degrees or less. According to this configuration, when two members are butt-welded using means such as arc welding, arc heat is sufficiently supplied to the groove of one member butted and the groove of the other member. The two members can be melted in over the entire thickness. Further, by setting the groove angle of the V-shaped groove of the butt portion of two members to 90 degrees or less, the inside of the V-shaped groove can be filled with the molten metal without excess and deficiency, and the two members are smoothly continuous. Weld bead can be formed.
  • a flat auxiliary welding member is provided on the outer surface on the rear side of the upper plate so as to surround a welded portion between the left and right bucket cylinder brackets and the upper plate, and the auxiliary welding member
  • the weld bead is formed by applying a fillet weld to the periphery of the.
  • the auxiliary welding member by providing the auxiliary welding member, it is possible to partially increase the thickness of the portion of the upper plate to which the bucket cylinder brackets are joined. As a result, it is possible to suppress large deformation of the upper plate or each bucket cylinder bracket due to the load acting on each bucket cylinder bracket, and to improve the durability of the entire arm. Furthermore, by performing fillet welding around the auxiliary welding member, the welded portion between each bucket cylinder bracket and the upper plate can be reinforced by the weld bead formed between the auxiliary welding member and the upper plate. . For this reason, the stress which arises in the welding part of each bucket cylinder bracket and a top plate can be reduced. As a result, the strength of the upper plate and each bucket cylinder bracket can be increased without increasing the thickness of the upper plate and each bucket cylinder bracket, and the weight reduction of the entire arm can be achieved while securing the required strength. Can.
  • a reinforcing internal partition wall is provided between the boom connection boss and a position on the inner surface side of the upper plate and in front of the position of the connection pin provided on the bucket cylinder bracket,
  • the rear end of the auxiliary welding member is configured to extend rearward beyond the upper end position of the inner partition wall.
  • the gap between the bucket cylinder bracket and the auxiliary welding member on the outer surface of the upper plate is embedded by the welding bead of the bucket cylinder bracket and the welding bead of the auxiliary welding member. It is to have done.
  • the weld bead formed between the bucket cylinder bracket and the upper plate and the weld bead formed between the auxiliary welding member and the upper plate can be integrated. As a result, the bonding strength of the bucket cylinder bracket to the upper plate can be enhanced.
  • the auxiliary welding member is formed in an M shape in a plan view, and a notch cut in a concave shape toward the rear is provided on the front side of the M-shaped auxiliary welding member. It is in. According to this configuration, by performing fillet welding around the auxiliary welding member, a large welding length can be secured. As a result, the joint strength of the auxiliary welding member to the upper plate can be enhanced, and the strength of the weld between the upper plate and the bucket cylinder bracket reinforced by the auxiliary welding member can be further enhanced.
  • FIG. 3 is a plan view of the arm as viewed in the direction of arrows III-III in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the arm as viewed in the direction of arrows IV-IV in FIG. 3;
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a rear thick upper plate, a front thin upper plate, a rear thick lower plate, a front thin lower plate, and a rear thick plate in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of left and right side plates, a rear thick upper plate, and a rear thick lower plate as viewed in the direction of arrows VI-VI in FIG. 5; It is a perspective view which shows the inside of an arm in the state which removed the right side board. It is an exploded perspective view which disassembles and shows a side plate, an upper plate, a lower plate, a back plate, a boom connection boss, an arm cylinder bracket, and a bucket cylinder bracket which constitute an arm.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a joint portion between a rear thick side plate and a front thin side plate as viewed in the direction of arrows IX-IX in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a junction between a front thin side plate and a bucket connecting boss, as viewed in the direction of arrows XIII-XIII in FIG. 2; It is sectional drawing which shows the groove of a front thin side plate, and the groove of the buttocks of a bucket connecting boss.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the welding portion of the upper plate, the bucket cylinder bracket, and the auxiliary welding member, as viewed in the direction of arrows XXVI-XXVI in FIG. 25. It is sectional drawing which shows the state which arrange
  • the hydraulic shovel 1 indicates a hydraulic shovel as a representative example of a construction machine.
  • the hydraulic shovel 1 includes a self-propelled crawler type lower traveling body 2 and an upper swing body 3 rotatably mounted on the lower traveling body 2.
  • a working device 4 is provided on the front side of a swing frame 3A, which is a base of the upper swing body 3, so as to be capable of raising and lowering.
  • the working device 4 has a boom 5 whose proximal end is pin-pind movably up and down on the front side of the swing frame 3A, and an arm 11 described below whose base end is pivotally pin-connected to the distal end of the boom 5
  • a bucket 6 rotatably pin-connected to the tip of the arm 11 and a bucket link 7 provided between the tip of the arm 11 and the bucket 6 are provided.
  • the working device 4 rotates the boom cylinder 8 that raises and lowers the boom 5 with respect to the turning frame 3A, the arm cylinder 9 that rotates the arm 11 with respect to the boom 5, and the bucket 6 with respect to the arm 11 And a bucket cylinder 10.
  • the bucket link 7 has a rear link 7A having one end connected to the tip end of the arm 11, and a front link 7B having one end connected to the other end of the rear link 7A and the other end connected to the bucket 6. It is configured.
  • the bottom side of the bucket cylinder 10 is attached to a bucket cylinder bracket 23 of an arm 11 described later using a connection pin 10A.
  • the rod side of the bucket cylinder 10 is connected to the connecting portion of the rear link 7A of the bucket link 7 and the front link 7B using a connecting pin 10B.
  • Reference numeral 11 denotes an arm rotatably attached to the tip of the boom 5.
  • the arm 11 is formed as a long box-shaped structure extending forward and backward as a whole, and is pivoted up and down with respect to the boom 5 by the arm cylinder 9.
  • the arm 11 is formed by left and right side plates 12 and 13, an upper plate 14, a lower plate 15, and a thick rear plate 16 which will be described later, and the arm 11 has a square cross section as a whole. It has a box-shaped structure with a closed cross-sectional structure.
  • a boom connection boss 18, an arm cylinder bracket 22, a bucket cylinder bracket 23, and the like, which will be described later, are provided on the rear side (the boom 5 side) of the arm 11.
  • a bucket connection boss 20, a rear link connection boss 21 and the like described later are provided on the front side (the bucket 6 side) of the arm 11.
  • Reference numeral 12 denotes a left side plate which constitutes the left side surface of the arm 11.
  • the left side plate 12 extends in the front and rear directions while facing the right side plate 13 described later in the left and right directions.
  • the left side plate 12 includes two of the rear thick side plate 12A positioned on the rear side in the front and rear direction and the front thin side plate 12B positioned on the front side in the front and rear direction. It is formed by joining members.
  • a boom connection boss 18 described later is fixed to the rear thick side plate 12A, and a bucket connection boss 20 and a rear link connection boss 21 described later are fixed to the front thin side plate 12B.
  • the rear thick side plate 12A is formed using a plate material such as a thick steel plate material, and is formed by the upper plate joint portion 12A1, the lower plate joint portion 12A2, the rear plate joint portion 12A3, and the front thin side plate joint portion 12A4. It has an enclosed hexagonal shape.
  • the front thin side plate bonding portion 12A4 extends obliquely forward from the upper plate bonding portion 12A1 to the lower plate bonding portion 12A2, thereby increasing the length of the bonding portion between the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B. It is configured to secure.
  • a boom connection boss joint groove 12A5 notched in an arc shape for joining the flange portion 18B of the boom connection boss 18 is provided at a corner where the lower plate joint portion 12A2 and the rear plate joint portion 12A3 intersect. .
  • a groove 12A6 is provided at the front end of the rear thick side plate 12A, and the groove 12A6 is abutted with the rear side groove 12B6 of the front thin side plate 12B described later.
  • the groove 12A6 is formed by cutting out the edge of the front thin side plate bonding portion 12A4 constituting the rear thick side plate 12A by inclining toward the outer surface side. ing.
  • the groove 12A6 is formed as a uniform inclined surface having no root face, and is provided over the entire area of the front thin side plate joint portion 12A4.
  • the front thin side plate 12B is formed using a plate material such as a steel plate material thinner than the rear thick side plate 12A, and the upper plate joint portion 12B1, the lower plate joint portion 12B2, and the bucket connecting boss joint portion 12B3 , And the rear thick side plate joint portion 12B4 has a rectangular shape.
  • the rear thick side plate joint portion 12B4 extends obliquely forward from the upper plate joint portion 12B1 to the lower plate joint portion 12B2.
  • a rear link connection boss joint hole 12B5 formed of a circular hole for joining the flange portion 21B of the rear link connection boss 21 is provided.
  • a rear groove 12B6 is provided at the rear end of the front thin side plate 12B, and the rear groove 12B6 is abutted with the groove 12A6 of the rear thick side plate 12A.
  • the rear groove 12B6 is cut out by inclining the end edge of the rear thick side plate bonding portion 12B4 that constitutes the front thin side plate 12B toward the outer surface side. It is formed.
  • the groove 12B6 is formed as a uniform inclined surface having no root face, and is provided over the entire area of the rear thick side plate joint portion 12B4.
  • a front side groove 12B7 is provided at the front end of the front thin side plate 12B, and the front side groove 12B7 is abutted with a groove 20B1 provided in a port portion 20B of a bucket connecting boss 20 described later.
  • the front groove 12B7 is cut out by inclining the end edge portion of the bucket connecting boss joint portion 12B3 constituting the front thin side plate 12B toward the inner surface side. , It is formed as a uniform slope without root face.
  • the thickness 12At and the thickness 12Bt are different.
  • the relationship is set as shown in the following equation 1.
  • the inner surface of the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12A are abutted by butting together the groove 12A6 of the rear thick side plate 12A and the rear side groove 12B6 of the front thin side plate 12B without a gap. It forms the same plane without a level
  • the outer surface of the rear thick side plate 12A and the outer surface of the front thin side plate 12B form a step according to the plate thickness difference, and a V-shaped groove 12C having no root face and no gap is formed in this step portion.
  • the groove angle of the V-shaped groove 12C is ⁇
  • the groove angle ⁇ is set in the range of the following formula 2.
  • butt welding is performed using a welding torch 100 or the like at the position of the V-shaped groove 12C, the back thickness of the front thin side plate joint portion 12A4 of the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B.
  • the side plate joint portion 12B4 is joined in a completely welded state, and the left side plate 12 including the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B is formed.
  • the opening width of the V-shaped groove 12C is determined in accordance with the outer diameter of the welding torch 100.
  • the groove angle ⁇ of the V-shaped groove 12C is determined based on the outer diameter of the welding torch 100, the thickness 12At of the rear thick side plate 12A and the thickness 12Bt of the front thin side plate 12B, and the required amount of welding beads. It is In this case, if the groove angle ⁇ is too small, the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B will not be sufficiently melted, and if the groove angle ⁇ is too large, the amount of beads used will increase and welding workability will be improved. In order to decrease, it is desirable to set the groove angle ⁇ within the range of the above-mentioned equation 2.
  • the groove angle ⁇ of V-shaped grooves 13C, 14C, 15C, 20D, and 20E described later is also set in the range of the above-mentioned number 2 similarly to the groove angle ⁇ of the V-shaped groove 12C.
  • the reference numeral 13 denotes a right side plate constituting the right side surface of the arm 11, and the right side plate 13 has the same shape as the left side plate 12. That is, the right side plate 13 is formed by joining two members, a rear thick side plate 13A positioned on the rear side in the front and rear directions, and a front thin side plate 13B positioned on the front side in the front and rear directions.
  • a boom connection boss 18 described later is fixed to the rear thick side plate 13A, and a bucket connection boss 20 and a rear link connection boss 21 described later are fixed to the front thin side plate 13B.
  • the rear thick side plate 13A is formed using a plate material such as a thick steel plate material, and is formed by the upper plate joint portion 13A1, the lower plate joint portion 13A2, the rear plate joint portion 13A3, and the front thin side plate joint portion 13A4. It has an enclosed hexagonal shape.
  • a boom connection boss joint groove 13A5 cut in an arc shape is provided at a corner where the lower plate joint portion 13A2 and the rear plate joint portion 13A3 intersect.
  • a groove 13A6 is provided at the front end of the rear thick side plate 13A, and the groove 13A6 is abutted with the rear side groove 13B6 of the front thin side plate 13B described later.
  • the groove 13A6 is a root by cutting the edge of the front thin side plate bonding portion 13A4 constituting the rear thick side plate 13A toward the outer surface side and cutting it out. It is formed as a uniform inclined surface with no face.
  • the front thin side plate 13B is formed using a plate material such as a steel plate material thinner than the rear thick side plate 13A, and the upper plate joint portion 13B1, the lower plate joint portion 13B2, and the bucket connecting boss joint portion 13B3 , And the rear thick side plate joint portion 13B4 has a rectangular shape surrounded. Further, on the front end side of the front thin side plate 13B, a rear link connection boss joint hole 13B5 consisting of a circular hole is provided.
  • a rear side groove 13B6 is provided at the rear end of the front thin side plate 13B, and the rear side groove 13B6 is abutted with the groove 13A6 of the rear thick side plate 13A.
  • the rear side groove 13B6 is cut out by inclining the end edge of the rear thick side plate joint portion 13B4 constituting the front thin side plate 13B toward the outer surface side. , It is formed as a uniform slope without root face.
  • a front side groove 13B7 is provided at the front end of the front thin side plate 13B, and the front side groove 13B7 is abutted with a groove 20C1 provided on the right flange 20C of the bucket connecting boss 20 described later.
  • the front groove 13B7 is formed by cutting the edge of the bucket connecting boss joint portion 13B3 constituting the front thin side plate 13B toward the inner surface side and cutting it out. It is formed as a uniform slope without root face.
  • the groove 13A6 of the rear thick side plate 13A and the rear side groove 13B6 of the front thin side plate 13B are butted without gaps (gaps) to form the inner surface of the rear thick side plate 13A and the front thin side plate 13B. It forms the same plane without a level difference with the inner surface.
  • the outer surface of the rear thick side plate 13A and the outer surface of the front thin side plate 13B form a step according to the plate thickness difference, and there is no root face at this step portion. 13C is formed.
  • butt welding is performed using a welding torch 100 or the like at the position of the V-shaped groove 13C.
  • the front thin side plate joint portion 13A4 of the rear thick side plate 13A and the rear thick side plate joint portion 13B4 of the front thin side plate 13B are joined in a completely welded state, and the right side plate consisting of the rear thick side plate 13A and the front thin side plate 13B. 13 is formed.
  • reference numeral 14 denotes a top plate which constitutes the upper surface of the arm 11.
  • the upper plate 14 is joined to the upper ends of the left and right side plates 12 and 13 and extends in the front and rear directions.
  • the upper plate 14 is formed by joining two members, a rear thick upper plate 14A positioned on the rear side in the front and rear directions, and a front thin upper plate 14B positioned on the front side in the front and rear directions. ing.
  • a bucket cylinder bracket 23 described later is fixed to the rear thick upper plate 14A.
  • the rear thick upper plate 14A is formed in a rectangular plate shape extending in the front and rear directions, using a plate material such as a thick steel plate, and the portion on the rear side of the bucket cylinder bracket 23 is slightly inclined downward. I am bent.
  • the rear end edge of the rear thick upper plate 14A is a rear plate joint portion 14A1 joined to the thick rear plate 16 described later, and the front end edge of the rear thick upper plate 14A is a front thin upper portion bonded to the front thin upper plate 14B. It becomes board junction part 14A2.
  • a bucket cylinder bracket 23 described later is joined to an outer surface 14A4 of the rear thick upper plate 14A, and an upper end 19A of an inner partition wall 19 described later is joined to an inner surface 14A5 of the rear thick upper plate 14A.
  • a groove 14A3 is provided at the front end of the rear thick upper plate 14A, and the groove 14A3 is abutted with a groove 14B3 of a front thin upper plate 14B described later.
  • the groove 14A3 is cut out by inclining the edge of the front thin upper plate bonding portion 14A2 constituting the rear thick upper plate 14A toward the outer surface 14A4.
  • it is formed as a uniform inclined surface having no root face.
  • the front thin upper plate 14B is formed in a rectangular flat plate shape extending in the front and rear directions, using a plate material such as a steel plate material thinner than the rear thick upper plate 14A.
  • a rear end edge of the front thin upper plate 14B is a rear thick upper plate joint portion 14B1
  • a front end edge of the front thin upper plate 14B is a bucket connecting boss joint portion 14B2 which is joined to a bucket connection boss 20 described later.
  • a groove 14B3 is provided at the rear end of the front thin upper plate 14B, and the groove 14B3 is abutted with the groove 14A3 of the rear thick upper plate 14A.
  • the groove 14B3 is formed by cutting the end edge of the rear thick upper plate bonding portion 14B1 constituting the front thin upper plate 14B toward the outer surface side. , It is formed as a uniform slope without root face.
  • the inner surface 14A5 of the rear thick upper plate 14A and the front thin upper surface are matched by butting the groove 14A3 of the rear thick upper plate 14A and the groove 14B3 of the front thin upper plate 14B without a gap. It forms the same plane without a level difference with the inside of board 14B.
  • a step corresponding to the thickness difference is formed between the outer surface 14A4 of the rear thick upper plate 14A and the outer surface of the front thin upper plate 14B.
  • Form groove 14C is formed.
  • butt welding is performed using a welding torch 100 or the like at the position of the V-shaped groove 14C.
  • the front thin upper plate joint portion 14A2 of the rear thick upper plate 14A and the rear thick upper plate joint portion 14B1 of the front thin upper plate 14B are joined in a completely welded state, and the rear thick upper plate 14A and the front thin upper plate An upper plate 14 consisting of 14B is formed.
  • reference numeral 15 denotes a lower plate which constitutes the lower surface of the arm 11.
  • the lower plate 15 is joined to the lower ends of the left and right side plates 12 and 13 and extends in the front and rear directions.
  • the lower plate 15 is formed by joining two members, a lower thickness lower plate 15A located on the rear side in the front and rear directions, and a front thin lower plate 15B located on the front side in the front and rear directions. ing.
  • the rear thickness lower plate 15A is formed in a rectangular flat plate shape extending in the front and rear directions, using a plate material such as a thick steel plate material.
  • the rear end edge of the rear thick lower plate 15A is a boom connection boss joint portion 15A1 joined to a boom connection boss 18 described later.
  • the front end edge of the rear thick lower plate 15A is a front thin lower plate joint portion 15A2 joined to the front thin lower plate 15B.
  • a groove 15A3 is provided at the front end of the rear thickness lower plate 15A, and the groove 15A3 is abutted with a groove 15B3 of the front thin lower plate 15B described later.
  • the groove 15A3 is cut out by inclining the end edge of the front thin lower plate bonding portion 15A2 constituting the rear thick lower plate 15A toward the outer surface side. , It is formed as a uniform slope without root face.
  • the front thin lower plate 15B is formed in a rectangular flat plate shape extending in the front and rear directions, using a plate material such as a steel plate material thinner than the rear thick lower plate 15A.
  • the rear end edge of the front thin lower plate 15B is a rear thick lower plate joint portion 15B1.
  • the front end edge of the front thin lower plate 15B is a bucket connecting boss joint portion 15B2 joined to a bucket connecting boss 20 described later.
  • a groove 15B3 is provided at the rear end of the front thin lower plate 15B, and the groove 15B3 is abutted with the groove 15A3 of the rear thick lower plate 15A.
  • the groove 15B3 is cut out by inclining the end edge of the rear thick lower plate joint portion 15B1 constituting the front thin lower plate 15B toward the outer surface side. , It is formed as a uniform slope without root face.
  • the inner surface of the rear lower thickness plate 15A and the front thin lower plate are butted by abutting the groove 15A3 of the rear thickness lower plate 15A and the groove 15B3 of the front thin lower plate 15B without a gap. It forms the same plane without a level difference with the inner surface of 15B.
  • the outer surface of the rear thick lower plate 15A and the outer surface of the front thin lower plate 15B form a step according to the plate thickness difference, and there is no root face and no gap at this step portion. Grooves 15C are formed.
  • butt welding is performed using a welding torch 100 or the like at the position of the V-shaped groove 15C.
  • the front thin lower plate joint portion 15A2 of the rear thick lower plate 15A and the rear thick lower plate joint portion 15B1 of the front thin lower plate 15B are joined in a completely welded state, and the rear thick lower plate 15A and the front thin lower plate A lower plate 15 consisting of 15B is formed.
  • reference numeral 16 denotes a thick rear plate as a rear plate constituting the rear surface of the arm 11.
  • the thick rear plate 16 is formed in a rectangular plate shape using a plate material such as a steel plate material, and a central portion in a length direction is bent in a mountain shape (see FIG. 5).
  • the thickness 16t of the rear plate 16 is the thickness 12At of the rear thick side plate 12A constituting the left side plate 12, the thickness 13At of the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13, and the rear thickness upper side
  • the thickness 14At of the plate 14A and the thickness 15At of the lower thickness plate 15A constituting the lower plate 15 have the same thickness or more than these thicknesses, and they are set as in the following equation 6.
  • the thick rear plate 16 is joined to the rear end sides of the left and right side plates 12 and 13 and the upper plate 14 by welding, and closes the rear end of the hollow arm 11.
  • the thick rear plate 16 constitutes the rear plate joint portion 12A3 of the rear thick side plate 12A constituting the left side plate 12, the rear plate joint portion 13A3 of the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13, and the upper plate 14 It is joined by welding to back board joined part 14A1 of back thick board 14A.
  • the front end edge of the thick rear plate 16 is a boom connection boss joint portion 16A joined to a boom connection boss 18 described later.
  • An arm cylinder bracket 22 described later is fixed to the outer surface of the thick rear plate 16.
  • Fillet welding is applied between the upper plate joint portion 12A1 of the rear thick side plate 12A constituting the left side plate 12 and the upper plate 14. Similarly, fillet welding is applied between the upper plate joint portion 12B1 of the front thin side plate 12B and the upper plate 14. On the other hand, a fillet weld is applied between the upper plate joint portion 13A1 of the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13 and the upper plate 14. Similarly, fillet welding is applied between the upper plate joint portion 13B1 of the front thin side plate 13B and the upper plate 14. Thus, the upper plate 14 is firmly joined to the upper ends of the left and right side plates 12 and 13.
  • fillet welding is performed between the lower plate joint portion 12A2 of the rear thick side plate 12A and the lower plate 15 which constitute the left side plate 12.
  • fillet welding is applied between the lower plate joint portion 12B2 of the front thin side plate 12B and the lower plate 15.
  • a fillet weld is applied between the lower plate joint portion 13A2 of the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13 and the lower plate 15.
  • fillet welding is applied between the lower plate joint portion 13B2 of the front thin side plate 13B and the lower plate 15.
  • fillet welding is applied between the rear plate joint portion 12A3 of the rear thick side plate 12A constituting the left side plate 12 and the thick rear plate 16.
  • a fillet weld is applied between the rear plate joint portion 13A3 of the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13 and the thick rear plate 16.
  • a fillet weld is also applied between the rear plate joint portion 14A1 of the rear thick upper plate 14A and the rear thick plate 16 which constitute the upper plate 14.
  • the upper end 12D of the joint portion between the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B constituting the left side plate 12 is joined at the middle portion of the rear thick upper plate 14A.
  • the lower end 12E of the joint portion is joined at a position on the front side of the rear thickness lower plate 15A.
  • the upper end 13D is joined at the position of the middle portion of the rear thick upper plate 14A.
  • the lower end 13E of the joint portion is joined at a position on the front side of the rear thick lower plate 15A.
  • the backing material 17 shows left and right backing materials provided between the rear thick side plate 12A of the left side plate 12 and the thick rear plate 16 and between the rear thick side plate 13A of the right side plate 13 and the thick rear plate 16, respectively.
  • the backing material 17 is formed, for example, by bending an elongated rectangular rod into a mountain shape, and is fixed to the inner surface of the rear plate joint portions 12A3 and 13A3 of the rear thick side plates 12A and 13A by spot welding or the like.
  • the back plate joint portion 12A3 of the rear thick side plate 12A constituting the left side plate 12 and the thick rear plate 16 are fillet-welded using the backing material 17, and the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13 Between the rear plate joint portion 13A3 and the thick rear plate 16, fillet welding is performed using the backing material 17. This makes these fillet welds a perfect weld.
  • reference numeral 18 denotes a boom connecting boss provided on the rear lower side of the left and right side plates 12 and 13.
  • the boom connection boss 18 is for insertion of a connection pin (not shown) that rotatably connects the boom 5 and the arm 11.
  • the boom connecting boss 18 is a left and right hollow cylindrical boss 18A extending left and right, and an arc-shaped flat plate provided on the left and right ends of the cylindrical boss 18A. It is comprised by the flange part 18B.
  • the cylindrical boss portion 18A of the boom connection boss 18 is joined by welding to the boom connection boss joint portion 15A1 of the rear thick lower plate 15A and the boom connection boss joint portion 16A of the thick rear plate 16.
  • the left flange portion 18B of the boom connection boss 18 is joined to the boom connection boss joint groove 12A5 of the rear thick side plate 12A, and the right flange portion 18B is joined to the boom connection boss joint groove 13A5 of the rear thick side plate 13A.
  • Reference numeral 19 denotes an internal partition wall provided between the inner surface of the rear thick upper plate 14A of the upper plate 14 and the boom connection boss 18.
  • the inner partition wall 19 is disposed to form two closed spaces in the arm 11 to increase the rigidity of the arm 11.
  • the inner partition wall 19 is formed of a rectangular flat plate having left and right width dimensions substantially equal to the distance between the left and right side plates 12 and 13.
  • the upper end 19A of the inner partition wall 19 is joined by welding at a position near the junction of the rear thick upper plate 14A and the front thin upper plate 14B.
  • the lower end 19B of the inner bulkhead 19 is joined to the cylindrical boss portion 18A of the boom connection boss 18 by welding.
  • the upper end 19A of the inner partition wall 19 is located on the front side of the pin insertion hole 23A of the bucket cylinder bracket 23, which will be described later, that is, on the front side of the connection pin 10A to which the bucket cylinder 10 is connected. It is joined to the inner surface 14A5 of the plate 14A.
  • the left side end 19C of the inner partition wall 19 is welded to the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B of the left side plate 12 by welding
  • the right side end 19C is the rear thick side plate 13A of the right side plate 13 and the front It is joined to the thin side plate 13B by welding.
  • Reference numeral 20 denotes a bucket connecting boss provided at the front end of the left and right side plates 12 and 13, the upper plate 14 and the lower plate 15.
  • the bucket connection boss 20 is for insertion of a connection pin (not shown) that rotatably connects the bucket 6 and the arm 11.
  • the bucket connecting boss 20 includes a hollow cylindrical boss portion 20A extending in the left and right directions, and flat left and right end portions 20B and 20C provided on both left and right ends of the cylindrical boss portion 20A. And consists of.
  • a groove 20B1 is provided at the rear end of the port portion 20B, and the groove 20B1 is abutted with a front groove 12B7 provided on the front thin side plate 12B.
  • the bevel 20B1 has a uniform inclination without a root face by inclining and cutting the rear end edge of the port portion 20B toward the inner surface side. It is formed as a face.
  • the left side 20B has a thickness substantially equal to the thickness 12Bt of the front thin side plate 12B. Therefore, as shown in FIG. 15, the outer surface of the front thin side plate 12B and the left collar portion 20B can be obtained by butting the front groove 12B7 of the front thin side plate 12B and the groove 20B1 of the left collar 20B without a gap. It forms the same plane without a level difference with the outer surface of.
  • a V-shaped groove 20D having a groove angle ⁇ with no root face and no gap is formed on the inner surface side of the front thin side plate 12B and the left hook portion 20B.
  • a groove 20C1 is provided at the rear end of the starboard portion 20C, and the groove 20C1 is abutted with a front groove 13B7 provided on the front thin side plate 13B.
  • the groove 20C1 is formed by inclining the rear end edge of the starboard portion 20C toward the inner surface and cutting it out, and is formed as a uniform inclined surface having no root face.
  • the right gutter portion 20C has a thickness substantially equal to the thickness 13Bt of the front thin side plate 13B. Therefore, there is no difference in level between the outer surface of the front thin side plate 13B and the outer surface of the right collar portion 20C by abutting the front groove 13B7 of the front thin side plate 13B and the groove 20C1 of the right collar portion 20C without a gap. Form the same plane.
  • a V-shaped groove 20E having a groove angle ⁇ with no root face and no gap is formed on the inner surface side of the front thin side plate 13B and the starboard portion 20C.
  • bucket connection boss joint portion 13B3 of front thin side plate 13B and right hook portion 20C of bucket connection boss 20 are completely welded. It is joined.
  • the cylindrical boss portion 20A of the bucket connecting boss 20 includes a bucket connecting boss joint portion 14B2 of the front thin upper plate 14B constituting the upper plate 14 and a bucket connecting boss joint portion 15B2 of the front thin lower plate 15B constituting the lower plate 15. Are joined by welding.
  • Reference numeral 21 denotes a rear link connection boss provided adjacent to the bucket connection boss 20 on the front end side of the left and right side plates 12 and 13.
  • the rear link connection boss 21 is formed such that a connection pin (not shown) rotatably connecting between the rear link 7A of the bucket link 7 and the arm 11 is inserted.
  • the rear link connection bosses 21 are hollow cylindrical boss portions 21A extending in the left and right directions, and disk-shaped left and right flanges provided on both left and right end sides of the cylindrical boss portions 21A. It is comprised by the part 21B.
  • the left flange portion 21B of the rear link connection boss 21 is joined to the rear link connection boss joint hole 12B5 of the front thin side plate 12B, and the right flange portion 21B is joined to the rear link connection boss joint hole 13B5 of the front thin side plate 13B. It is done.
  • the reference numeral 22 denotes a pair of arm cylinder brackets provided on the outer surface of the thick rear plate 16, and the arm cylinder brackets 21 are arranged in pairs in the left and right directions.
  • Each of the arm cylinder brackets 22 is rotatably connected to a rod end of the arm cylinder 9 via a connection pin (not shown).
  • each arm cylinder bracket 22 is formed as a substantially triangular plate using a plate material such as a steel plate, and a pin insertion hole 22A for inserting the above-mentioned connection pin is formed in the central portion thereof. It is set up.
  • each arm cylinder bracket 22 is joined to the outer surface of the thick rear plate 16 by welding in a state of maintaining a constant distance in the left and right directions.
  • a reference numeral 23 denotes a pair of bucket cylinder brackets provided on the outer surface 14A4 of the rear thick upper plate 14A that constitutes the upper plate 14.
  • the bucket cylinder brackets 23 are disposed in pairs in the left and right directions, and the bottom side of the bucket cylinder 10 is rotatably coupled via a coupling pin 10A.
  • each bucket cylinder bracket 23 is formed as a plate having a substantially triangular shape using a plate material such as a steel plate material, and a pin insertion hole 23A for inserting the above-mentioned connection pin 10A is provided on the tip side thereof. It is drilled.
  • each bucket cylinder bracket 23 is joined by welding to the outer surface 14A4 of the rear thick top plate 14A with a constant distance left and right.
  • reference numeral 24 denotes an auxiliary welding member provided on the rear side of the upper plate 14.
  • the auxiliary welding member 24 is provided on the outer surface 14A4 of the rear thick upper plate 14A so as to surround the weld between the rear thick upper plate 14A of the upper plate 14 and the bucket cylinder brackets 23.
  • the auxiliary welding member 24 is formed as a flat plate having a substantially M shape in a plan view as viewed from above. That is, the auxiliary welding member 24 is generally made of a rectangular flat plate having a width slightly smaller than the width of the rear thick upper plate 14A in the left and right directions.
  • the auxiliary welding member 24 has a notch 24B located in the middle between left and right and notched backward from the front end 24A and a pair of grooves 24D extending forward from the rear end 24C. ing.
  • the periphery (outer peripheral edge portion) of the auxiliary welding member 24 is fillet-welded to the outer surface 14A4 of the rear thick top plate 14A over the entire periphery.
  • the plate thickness 24t of the auxiliary welding member 24 is superimposed on the plate thickness 14At of the rear thick upper plate 14A, and a plate of a portion of the rear thick upper plate 14A where the bucket cylinder bracket 23 is joined. The thickness can be partially increased.
  • the front end 24A of the auxiliary welding member 24 is disposed forward of the pin insertion hole 23A of the bucket cylinder bracket 23, and the rear end 24C of the auxiliary welding member 24 is from the upper end 19A of the internal partition 19. It is also located on the back side.
  • the auxiliary welding member 24 is disposed so as to extend in the front and rear directions sandwiching the upper end portion 19A of the inner partition wall 19.
  • a bracket-side weld bead 26A constituting a weld bead 26 described later is formed at the junction of the outer surface 14A4 of the rear thick upper plate 14A and the bucket cylinder bracket 23.
  • a gap 25 is formed between the groove 24D of the auxiliary welding member 24 and the bucket cylinder bracket 23.
  • auxiliary welding member formed between the bracket side weld bead 26A formed between the bucket cylinder bracket 23 and the rear thick upper plate 14A, the groove 24D of the auxiliary welding member 24 and the rear thick upper plate 14A
  • the welding bead 26 is formed integrally with the side welding bead 26B.
  • the weld bead 26 can fill the gap 25 formed between the groove 24 D of the auxiliary weld member 24 and the bucket cylinder bracket 23.
  • the grooves 24D of the auxiliary welding member 24 and the bucket cylinder brackets 23 can be joined by the welding bead 26 which is smoothly continuous.
  • the cutout portion 24B provided at the front end portion 24A of the auxiliary welding member 24 a large welding length of the auxiliary welding member 24 to the rear thick upper plate 14A can be secured.
  • the arm 11 according to the present embodiment has the above-described configuration, and an example of the procedure for manufacturing the arm 11 will be described with reference to FIG.
  • the V-shaped groove 12C is formed by butting the groove 12A6 of the rear thick side plate 12A constituting the left side plate 12 with the rear groove 12B6 of the front thin side plate 12B. Butt welding is performed using a means such as arc welding at the position of the V-shaped groove 12C. In this case, since the V-shaped groove 12C has no root face and no gap, the arc from the welding torch 100 can be supplied over the entire surfaces of the respective grooves 12A6 and 12B6. Thereby, it is possible to perform complete welding in which the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B are melted into the entire area of the plate thickness.
  • the groove angle ⁇ of the V-shaped groove 12C is set in the range of 43 degrees or more and 90 degrees or less, arc heat can be sufficiently supplied to the respective grooves 12A6 and 12B6.
  • the inside of the V-shaped groove 12C can be filled with the molten metal without excess or deficiency. Therefore, as shown in FIG. 9, it is possible to form a smoothly continuous weld bead 12F between the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B. As a result, it is possible to form the left side plate 12 in which the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B are firmly joined without arranging a backing material or the like on the back side of the V-shaped groove 12C.
  • the groove 13A6 of the rear thick side plate 13A constituting the right side plate 13 and the rear groove 13B6 of the front thin side plate 13B are butted to form a V-shaped groove 13C, and the V-shaped groove 13C is formed. Perform butt welding at the position. Thereby, it is possible to form a weld bead 13F that is smoothly continuous between the rear thick side plate 13A and the front thin side plate 13B, and the right side plate 13 in which the rear thick side plate 13A and the front thin side plate 13B are firmly joined is obtained. It can be formed.
  • the left and right flange portions 18B of the boom connection boss 18 are joined respectively to the boom connection boss joint groove 12A5 of the left side plate 12 and the boom connection boss joint groove 13A5 of the right side plate 13 by welding. Further, the left and right flange portions 21B of the rear link connection boss 21 are respectively welded to the rear link connection boss joint hole 12B5 of the left side plate 12 and the rear link connection boss joint portion 13B5 of the right side plate 13.
  • the front groove 12B7 of the front thin side plate 12B constituting the left side plate 12 and the groove 20B1 of the port portion 20B constituting the bucket connecting boss 20 are butted to each other.
  • a groove 20D is formed, and butt welding is performed at the position of the V-shaped groove 20D.
  • a weld bead 20F can be formed smoothly and continuously between the front thin side plate 12B and the left hook portion 20B, and the front thin side plate 12B and the left hook portion 20B can be firmly joined.
  • a V-shaped groove 20E is formed by butting the front groove 13B7 of the front thin side plate 13B constituting the right side plate 13 and the groove 20C1 of the right collar 20C constituting the bucket connecting boss 20. Butt welding is performed at the position of the groove 20E. Thereby, it is possible to form a smoothly continuous weld bead 20G between the front thin side plate 13B and the right heel portion 20C, and it is possible to firmly bond the front thin side plate 13B and the right heel portion 20C.
  • the groove 14A3 of the rear thick upper plate 14A and the groove 14B3 of the front thin upper plate 14B are butted to form a V-shaped groove 14C.
  • the upper plate 14 can be formed.
  • the V-shaped groove 15C is formed by butting the groove 15A3 of the rear lower thickness plate 15A with the groove 15B3 of the front thin lower plate 15B. Perform butt welding at position 15C. Thereby, it is possible to form a smoothly continuous weld bead 15D between the rear lower thickness plate 15A and the front thin lower plate 15B, and the rear thickness lower plate 15A and the front thin lower plate 15B are firmly joined.
  • the lower plate 15 can be formed.
  • the upper plate 14 is disposed on the upper side of the left side plate 12 and the right side plate 13, and fillet welding is performed over the entire length between the left side plate 12 and the upper plate 14. Similarly, fillet welding is applied over the entire length between the right side plate 13 and the upper plate 14. Further, the bucket connecting boss joint portion 14B2 of the front thin upper plate 14B constituting the upper plate 14 is joined to the cylindrical boss portion 20A of the bucket connecting boss 20 by welding. Thereby, the upper plate 14 can be joined to the upper end side of the left and right side plates 12 and 13.
  • the inner partition wall 19 is prepared, and the upper end portion 19A of the inner partition wall 19 is welded to the vicinity of the front thin upper plate bonding portion 14A2 of the rear thick upper plate 14A constituting the upper plate 14. Further, the lower end 19 B of the inner bulkhead 19 is welded to the cylindrical boss portion 18 A of the boom connection boss 18. Further, the left end 19C of the inner partition 19 is welded to the inner surface of the rear thick side plate 12A of the left side plate 12 and the front thin side plate 12B, and the right end 19C of the inner partition 19 is formed of the rear thick side plate 13A of the right side plate 13 and the front It welds to the inside of thin side board 13B.
  • the lower plate 15 is disposed on the lower end side of the left side plate 12 and the right side plate 13, and the fillet welding is performed over the entire length between the left side plate 12 and the lower plate 15. Similarly, a fillet weld is applied between the right side plate 13 and the lower plate 15 over the entire length.
  • the boom connection boss joint portion 15A1 of the rear thick lower plate 15A is joined to the cylindrical boss portion 18A of the boom connection boss 18 by welding.
  • the bucket connecting boss joint portion 15B2 of the front thin lower plate 15B is joined to the cylindrical boss portion 20A of the bucket connecting boss 20 by welding. Thereby, the lower plate 15 can be joined to the lower end side of the left and right side plates 12 and 13.
  • a thick rear plate 16 is prepared.
  • a fillet is formed between the rear plate joint portion 12A3 of the rear thick side plate 12A and the thick rear plate 16 Apply welding.
  • a fillet is formed between the rear plate joint portion 13A3 of the rear thick side plate 13A and the rear thick plate 16 Apply welding.
  • a pair of left and right bucket cylinder brackets 23 is joined to the outer surface of the rear thick upper plate 14A constituting the upper plate 14 by welding.
  • the auxiliary welding member 24 is provided on the outer surface 14A4 of the rear thick upper plate 14A so as to surround the weld between the rear thick upper plate 14A and each of the bucket cylinder brackets 23.
  • the outer peripheral edge of the auxiliary welding member 24 is fillet welded over the entire circumference to the outer surface 14A4 of the rear thick top plate 14A.
  • the plate thickness 24t of the auxiliary welding member 24 can be superimposed on the plate thickness 14At of the rear thick plate 14A, and the bucket cylinder bracket 23 of the rear thick plate 14A is joined.
  • the thickness of the portion can be partially increased.
  • a bracket-side weld bead 26A is formed at the junction of the outer surface 14A4 of the rear thick top plate 14A and the bucket cylinder bracket 23.
  • a gap 25 is formed between the groove 24 D of the auxiliary welding member 24 and the bucket cylinder bracket 23.
  • the arm 11 having a closed cross-sectional structure having a square cross section.
  • the upper plate 14 is formed by welding the rear thick upper plate 14A having the large thickness 14At and the front thin upper plate 14B having the small thickness 14Bt by welding.
  • the bucket cylinder bracket 23 to which the bucket cylinder 10 is connected is joined to the outer surface of the rear thick top plate 14A.
  • the rear side of the upper plate 14 requiring high strength is constituted by the rear thick upper plate 14A
  • the front side not requiring large strength as compared with the rear side is constituted by the front thin upper plate 14B.
  • the lower plate 15 is also formed by welding a rear lower plate 15A having a large plate thickness 15At and a front thin lower plate 15B having a small plate thickness 15Bt by welding.
  • the left side plate 12 is also formed by welding a rear thick side plate 12A having a large thickness 12At and a front thin side plate 12B having a small thickness 12Bt by welding
  • the right side plate 13 also has a large thickness 13At. It is formed by welding the rear thick side plate 13A and the front thin side plate 13B having a small thickness 13Bt by welding.
  • the upper end 12D of this joint is joined to the rear thick upper plate 14A of the upper plate 14
  • the lower end 12E of the joint portion is joined to the rear lower plate 15A of the lower plate 14.
  • the upper end 13D of this joint is joined to the rear thick upper plate 14A of the upper plate 14.
  • the lower end 13E of the joint portion is joined to the rear lower plate 15A of the lower plate 14.
  • the strength of the joint between the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B of the left side plate 12 can be enhanced, and the strength of the joint between the rear thick side plate 13A and the front thin side plate 13B of the right side plate 13 can be enhanced.
  • the strength of the entire arm 11 can be increased.
  • the inner partition wall 19 is provided between the left and right side plates 12 and 13, the boom connection boss 18, and the upper plate 14.
  • two closed spaces can be formed in the arm 11 by the internal partition wall 19, and the rigidity of the entire arm 11 can be enhanced.
  • the thick rear plate 16 is used as the rear thick side plates 12A and 13A of the left and right side plates 12 and 13 and the rear thick plate 14A of the upper plate 14 and the rear thick lower plate of the lower plate 15. It is formed using a plate having a thickness equal to or greater than 15A. Thereby, the strength of the rear end of the arm 11 on which the arm cylinder bracket 22 is provided can be further enhanced.
  • the V-shaped groove 12C is formed between the groove 12A6 provided on the rear thick side plate 12A of the left side plate 12 and the rear side groove 12B6 provided on the front thin side plate 12B.
  • the bonding strength between the rear thick side plate 12A and the front thin side plate 12B can be enhanced.
  • the rear thickness is obtained.
  • the bonding strength between the side plate 13A and the front thin side plate 13B can be increased.
  • a V-shaped groove 20D is formed between the front groove 12B7 of the front thin side plate 12B and the groove 20B1 of the port 20B of the bucket connecting boss 20, and the front groove 13B7 of the front thin side plate 13B;
  • a V-shaped groove 20E is formed between the bucket connecting boss 20 and the groove 20C1 of the right heel portion 20C.
  • the rear thick upper plate 14A is formed. And the bonding strength between the front thin upper plate 14B and the front thin upper plate 14B.
  • the V-shaped groove 15C is formed between the groove 15A3 provided on the rear thick lower plate 15A of the lower plate 15 and the groove 15B3 provided on the front thin lower plate 15B.
  • the bonding strength between the lower plate 15A and the front thin lower plate 15B can be increased.
  • the fillet welding is performed over the entire circumference between the outer peripheral edge of the auxiliary welding member 24 and the rear thick upper plate 14A.
  • the thickness of the portion of the rear thickness upper plate 14A where the bucket cylinder bracket 23 is joined can be increased by the thickness of the auxiliary welding member 24.
  • each groove 24D of the auxiliary welding member 24 and each bucket cylinder bracket 23 is , Can be joined by a smoothly continuous weld bead 26.
  • the bonding strength of each bucket cylinder bracket 23 to the rear thick upper plate 14A can be enhanced.
  • auxiliary welding member 27 having the notch 24B and the left and right grooves 24D is illustrated.
  • the present invention is not limited to this.
  • a total of two auxiliary welding members 27 are provided to the left and right bucket cylinder brackets 23, one each. It is also good.
  • the auxiliary welding member 27 is formed of a rectangular flat plate extending in the front and rear directions, with the bucket cylinder bracket 23 inserted in one groove 27A extending in the front and rear directions, the outer peripheral edge of the auxiliary welding member 27 is all around Fillet-welded to the outer surface 14A4 of the rear thick top plate 14A.
  • the boom connection boss 18, the bucket connection boss 20, and the rear link connection boss 21 are joined to the left and right side plates 12 and 13 as an example of the procedure for assembling the arm 11. , 13 to the upper plate 14.
  • the assembly procedure of the arm 11 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the procedure of assembling the arm 11 can be changed as appropriate.
  • the backing material 17 is fixed to the rear thick side plates 12A and 13A constituting the left and right side plates 12 and 13, and the rear thick side plates 12A and 13A and the rear thick side plates 12A and 13A are utilized.
  • a configuration in which fillet welding is performed between the thick rear plate 16 is illustrated.
  • the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which fillet welding is performed between the rear thick side plates 12A and 13A and the thick rear plate 16 without using the backing material 17.
  • the crawler type hydraulic shovel 1 is described as an example of the construction machine.
  • the present invention is not limited to this, and can be widely applied to, for example, an arm for another construction machine such as an arm used for a wheeled hydraulic excavator.

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Abstract

 油圧ショベル(1)のアーム(11)を、左,右の側板(12,13)と、各側板(12,13)の上端側に接合される上板(14)と、各側板(12,13)の下端側に接合される下板(15)と、各側板(12,13)と上板(14)の後端側に接合される厚後板(16)とによって囲まれた箱型構造体として形成する。左側板(12)は、後厚側板(12A)と前薄側板(12B)との2部材を接合して形成し、右側板(13)は、後厚側板(13A)と前薄側板(13B)との2部材を接合して形成し、上板(14)は、後厚上板(14A)と前薄上板(14B)との2部材を接合して形成し、下板(15)は、後厚下板(15A)と前薄下板(15B)との2部材を接合して形成する。

Description

建設機械用アーム
 本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に搭載された作業装置に好適に用いられる建設機械用アームに関する。
 一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体とを備えている。上部旋回体を構成する旋回フレームの前側には、土砂等の掘削作業を行う作業装置が俯仰動可能に設けられている。
 ここで、油圧ショベルの作業装置は、通常、基端側が旋回フレームに回動可能に取付けられたブームと、該ブームの先端側に回動可能に取付けられたアームと、該アームの先端側に回動可能に取付けられたバケット等の作業具と、これらブーム、アーム、バケットを駆動するブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダとにより大略構成されている。
 このような作業装置を構成するアームは、通常、全長が数メートルにも及ぶ長尺な溶接構造体として形成されている。即ち、アームは、左,右の側板と、これら左,右の側板の上端側に溶接により接合された上板と、左,右の側板の下端側に溶接により接合された下板と、左,右の側板と上板との後端側に溶接により接合された後板とにより形成されている。これにより、アームは、横断面が四角形の閉断面構造をなす箱型構造体となっている。
 アームの後部下側には、ブームの先端側に連結ピンを用いて連結されるブーム連結ボスが設けられ、アームの後端側には、アームシリンダが連結ピンを用いて連結されるアームシリンダブラケットが設けられている。一方、アームの後部上側には、バケットシリンダが連結ピンを用いて連結されるバケットシリンダブラケットが設けられている。さらに、アームの前端には、バケットが連結ピンを用いて連結されるバケット連結ボスが設けられている(特許文献1)。
特開2003-261956号公報
 ところで、アームの後側にはブーム連結ボス、アームシリンダブラケット、バケットシリンダブラケットが設けられているため、アームに要求される強度は、後側では大きく、前側では小さくなっている。
 これに対し、上述した従来技術によるアームは、通常、上板と下板とが、均等な板厚を有する鋼板材等の1枚の板材を用いて形成されている。このため、アームの前側では、要求される強度に対して上板と下板の板厚が厚過ぎる傾向にあり、アーム全体の重量が必要以上に大きくなってしまうという問題がある。
 本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、必要な強度を確保しつつ全体の重量を軽量化することができるようにした建設機械用アームを提供することを目的としている。
 (1).上述した課題を解決するため本発明は、左,右の側板と、該左,右の側板の上端側に溶接により接合された上板と、前記左,右の側板の下端側に溶接により接合された下板と、前記左,右の側板の後端側と前記上板の後端側とに溶接により接合された後板とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、前記左,右の側板の後部下側に位置して、該左,右の側板と前記下板の後端と前記後板の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボスを設け、前記左,右の側板、上板および下板の前端に溶接により接合されたバケット連結ボスを設け、前記上板の外面に溶接により接合された左,右一対のバケットシリンダブラケットとを設けてなる建設機械用アームに適用される。
 本発明の特徴は、前記上板を、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚上板と、該後厚上板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄上板との2部材を接合することにより形成し、前記バケットシリンダブラケットは、前記後厚上板の外面に接合する構成としたことにある。
 この構成によれば、アームを構成する上板のうち大きな強度を必要とする後側を、板厚が大きな後厚上板によって構成し、後側に比較して大きな強度を必要としない前側を、板厚が小さな前薄上板によって構成することができる。これにより、アームの後側では後厚上板によって必要な強度を確保し、アームの前側では前薄上板によって軽量化を図ることができる。この結果、均一な板厚を有する1枚の板材を用いて上板を構成する場合に比較して、必要な強度を保ちつつアーム全体の軽量化を図ることができる。
 (2).本発明の特徴は、下板を、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚下板と、該後厚下板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄下板との2部材を接合することにより形成し、ブーム連結ボスは、前記後厚下板の後端に接合する構成としたことにある。
 この構成によれば、アームを構成する下板のうち大きな強度を必要とする後側を、板厚が大きな後厚下板によって構成し、後側に比較して大きな強度を必要としない前側を、板厚が小さな前薄下板によって構成することができる。これにより、アームの後側では後厚下板によって必要な強度を確保し、アームの前側では前薄下板によって軽量化を図ることができる。
 (3).本発明の特徴は、上板を、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚上板と、該後厚上板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄上板との2部材を接合することにより形成し、下板は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚下板と、該後厚下板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄下板との2部材を接合することにより形成し、バケットシリンダブラケットは、前記後厚上板の外面に接合する構成とし、ブーム連結ボスは、前記後厚下板の後端に接合する構成としたことにある。
 この構成によれば、アームを構成する上板および下板のうち大きな強度を必要とする後側を、板厚が大きな後厚上板と後厚下板とによって構成し、後側に比較して大きな強度を必要としない前側を、板厚が小さな前薄上板と前薄下板とによって構成することができる。この結果、アームの後側では必要な強度を確保しつつ、アーム全体の軽量化を図ることができる。
 (4).本発明の特徴は、前記上板は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚上板と、該後厚上板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄上板との2部材を接合することにより形成し、前記下板は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚下板と、該後厚下板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄下板との2部材を接合することにより形成し、前記左,右の側板は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚側板と、該後厚側板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄側板との2部材を接合することにより形成し、前記バケットシリンダブラケットは、前記後厚上板の外面に接合する構成とし、前記ブーム連結ボスは、前記後厚下板の後端に接合する構成とし、前記後厚側板と前記前薄側板との接合部は、その上端を前記後厚上板に接合し、下端を前記後厚下板に接合する構成としたことにある。
 この構成によれば、アームを構成する左,右の側板、上板および下板について、後側では厚肉に構成し、前側では薄肉に構成することができる。この結果、アームの後部側では必要な強度を確保しつつ、アーム全体の更なる軽量化を図ることができる。しかも、後厚側板と前薄側板との接合部の上端を後厚上板に接合し、後厚側板と前薄側板との接合部の下端を後厚下板に接合することにより、後厚側板と前薄側板との接合部の強度を高めることができ、アーム全体の強度を高めることができる。
 (5).本発明によると、前記後厚上板の内面側と前記ブーム連結ボスとの間には、補強用の内部隔壁を設ける構成としたことにある。この構成によれば、左,右の側板と、下板の後端と、後板の前端とに接合されたブーム連結ボスと、後厚上板との間を内部隔壁によって互いに連結することにより、ブーム連結ボス、バケットシリンダブラケットが設けられたアームの後側の強度を高めることができる。
 (6).本発明によると、前記後板を、前記後厚上板および前記後厚側板と同等以上の板厚を有する板材を用いた厚後板として形成し、該厚後板は、前記左,右の後厚側板の後端と前記後厚上板の後端とに接合すると共に、前記厚後板の前端を前記ブーム連結ボスに接合する構成としたことにある。この構成によれば、後厚上板と左,右の後厚側板と同等以上の板厚を有する厚後板の前端をブーム連結ボスに接合することにより、アームの後部側の強度を一層高めることができる。
 (7).本発明によると、前記後厚側板の前端と前記前薄側板の後端とには、ルートフェイスなく切欠くことにより上,下方向に延びる開先をそれぞれ設け、前記後厚側板の開先と前記前薄側板の開先とを突合わせることにより、ルートフェイスがなくかつギャップがないV形開先を形成し、該V形開先の位置で前記後厚側板と前記前薄側板との間に溶接を施すことにより溶接ビードを形成する構成としたことにある。
 この構成によれば、後厚側板の前端と前薄側板の後端とを突合わせたV形開先の位置で突合せ溶接を行うことにより、後厚側板と前薄側板とが板厚の全域に亘って溶け込んだ完全溶接を行うことができる。この結果、後厚側板と前薄側板との接合強度を高めることができ、アーム全体の強度や耐久性を高めることができる。
 しかも、後厚側板と前薄側板との突合せ部分にルートフェイスがなく、かつギャップがないV形開先を形成することにより、当該V形開先の裏側に裏当て材を配置することなく、後厚側板と前薄側板との突合せ部分に対して完全溶接を行うことができる。従って、後厚側板と前薄側板との間に突合せ溶接を行うときの作業性を高めることができる。
 (8).本発明によると、前記バケット連結ボスには、円筒状ボス部の左,右両側に位置して左,右の側板に向けて延びる鍔部を設け、前記左,右の側板の前端には、ルートフェイスなく切欠くことにより上,下方向に延びる開先をそれぞれ設け、前記バケット連結ボスの左,右の鍔部の後端には、ルートフェイスなく切欠くことにより上,下方向に延びる開先をそれぞれ設け、前記左,右の側板の開先と前記左,右の鍔部の開先とを突合わせることにより、ルートフェイスがなくかつギャップがないV形開先を形成し、該V形開先の位置で前記左,右の側板と前記左,右の鍔部との間に溶接を施すことにより溶接ビードを形成する構成としたことにある。
 (9).本発明によると、前記後厚上板の前端と前記前薄上板の後端とには、ルートフェイスなく切欠くことにより左,右方向に延びる開先をそれぞれ設け、前記後厚上板の開先と前記前薄上板の開先とを突合わせることにより、ルートフェイスがなくかつギャップがないV形開先を形成し、該V形開先の位置で前記後厚上板と前記前薄上板との間に溶接を施すことにより溶接ビードを形成する構成としたことにある。
 (10).本発明によると、前記後厚下板の前端と前記前薄下板の後端とには、ルートフェイスなく切欠くことにより左,右方向に延びる開先をそれぞれ設け、前記後厚下板の開先と前記前薄下板の開先とを突合わせることにより、ルートフェイスがなく、かつギャップがないV形開先を形成し、該V形開先の位置で前記後厚下板と前記前薄下板との間に溶接を施すことにより溶接ビードを形成する構成としたことにある。
 (11).本発明によると、V形開先の開先角度は、43度以上90度以下の範囲に設定する構成としたことにある。この構成によれば、アーク溶接等の手段を用いて2部材を突合せ溶接する場合に、突合わされた一方の部材の開先と他方の部材の開先とに対し、充分にアークの熱を供給することができ、2部材を板厚の全域に亘って溶け込ませることができる。また、2部材の突合せ部分のV形開先の開先角度を90度以下とすることにより、このV形開先内を過不足なく溶融金属で満たすことができ、2部材間に滑らかに連続する溶接ビードを形成することができる。
 (12).本発明によると、前記上板の後部側の外面には、前記左,右一対のバケットシリンダブラケットと前記上板との溶接部を囲むように平板状の補助溶接部材を設け、該補助溶接部材の周囲に隅肉溶接を施すことにより溶接ビードを形成する構成としたことにある。
 この構成によれば、補助溶接部材を設けることにより、上板のうち各バケットシリンダブラケットが接合された部位の板厚を部分的に厚くすることができる。これにより、各バケットシリンダブラケットに作用する負荷によって上板や各バケットシリンダブラケットが大きく変形するのを抑え、アーム全体の耐久性を高めることができる。さらに、補助溶接部材の周囲に隅肉溶接を施すことにより、各バケットシリンダブラケットと上板との溶接部を、補助溶接部材と上板との間に形成される溶接ビードによって補強することができる。このため、各バケットシリンダブラケットと上板との溶接部に生じる応力を低減することができる。この結果、上板や各バケットシリンダブラケットの板厚を厚くすることなく、これら上板や各バケットシリンダブラケットの強度を高めることができ、必要な強度を確保しつつアーム全体の軽量化を図ることができる。
 (13).本発明によると、前記ブーム連結ボスと、前記上板の内面側であって前記バケットシリンダブラケットに設けられた連結ピンの位置よりも前側の位置との間に、補強用の内部隔壁を設け、前記補助溶接部材の後端は、前記内部隔壁の上端位置よりも後側まで延在させる構成としたことにある。これにより、上板が荷重を受けて内面側に沈み込むように変形するのを内部隔壁によって抑えることができる。
 (14).本発明によると、前記上板の外面において前記バケットシリンダブラケットと前記補助溶接部材との間に生じる隙間は、前記バケットシリンダブラケットの溶接ビードと、前記補助溶接部材の溶接ビードとにより埋込む構成としたことにある。これにより、バケットシリンダブラケットと上板との間に形成された溶接ビードと、補助溶接部材と上板との間に形成される溶接ビードとを一体化させることができる。この結果、上板に対するバケットシリンダブラケットの接合強度を高めることができる。
 (15).本発明によると、前記補助溶接部材は、平面視でM字形に形成し、該M字形補助溶接部材の前部側には、後方に向けて凹形状に切欠いた切欠部を設ける構成としたことにある。この構成によれば、補助溶接部材の周囲に隅肉溶接を施すことにより、溶接長さを大きく確保することができる。この結果、上板に対する補助溶接部材の接合強度を高めることができ、この補助溶接部材によって補強される上板とバケットシリンダブラケットとの溶接部の強度を一層高めることができる。
本発明に係るアームを備えた建設機械としての油圧ショベルを示す正面図である。 アームを単体で示す正面図である。 アームを図2中の矢示III-III方向からみた平面図である。 アームを図3中の矢示IV-IV方向からみた断面図である。 図4中の後厚上板、前薄上板、後厚下板、前薄下板、厚後板を示す拡大断面図である。 左,右の側板、後厚上板、後厚下板を図5中の矢示VI-VI方向からみた断面図である。 右側板を取外した状態でアームの内部を示す斜視図である。 アームを構成する側板、上板、下板、後板、ブーム連結ボス、アームシリンダブラケット、バケットシリンダブラケットを分解して示す分解斜視図である。 後厚側板と前薄側板との接合部を図5中の矢示IX-IX方向からみた断面図である。 後厚側板の開先と前薄側板の開先とを示す断面図である。 後厚側板の開先と前薄側板の開先とによって形成されたV形開先を示す断面図である。 V形開先の位置で後厚側板と前薄側板とを突合せ溶接する状態を示す断面図である。 前薄側板とバケット連結ボスとの接合部を図2中の矢示XIII-XIII方向からみた断面図である。 前薄側板の開先とバケット連結ボスの鍔部の開先を示す断面図である。 前薄側板の開先とバケット連結ボスの鍔部の開先とによって形成されたV形開先を示す断面図である。 V形開先の位置で前薄側板とバケット連結ボスの鍔部とを突合せ溶接する状態を示す断面図である。 後厚上板と前薄上板との接合部を示す断面図である。 後厚上板の開先と前薄上板の開先を示す断面図である。 後厚上板の開先と前薄上板の開先とによって形成されたV形開先を示す断面図である。 V形開先の位置で後厚上板と前薄上板とを突合せ溶接する状態を示す断面図である。 後厚下板と前薄下板との接合部を示す断面図である。 後厚下板の開先と前薄下板の開先を示す断面図である。 後厚下板の開先と前薄下板の開先とによって形成されたV形開先を示す断面図である。 V形開先の位置で後厚下板と前薄下板とを突合せ溶接する状態を示す断面図である。 図3中の上板、バケットシリンダブラケット、補助溶接部材を拡大して示す要部拡大図である。 上板、バケットシリンダブラケット、補助溶接部材の溶接部を図25中の矢示XXVI-XXVI方向からみた断面図である。 上板とバケットシリンダブラケットとの溶接部の近傍に補助溶接部材を配置する状態を示す断面図である。 上板とバケットシリンダブラケットとの間の溶接ビードと補助溶接部材との間を溶接する状態を示す断面図である。 補助溶接部材の変形例を示す図25と同様な要部拡大図である。
 以下、本発明に係る建設機械用アームの実施の形態を、油圧ショベルのアームに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
 図中、1は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示している。油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3とを備えている。上部旋回体3のベースとなる旋回フレーム3Aの前部側には、作業装置4が俯仰動可能に設けられている。
 作業装置4は、基端部が旋回フレーム3Aの前側に俯仰動可能にピン結合されたブーム5と、基端部がブーム5の先端部に回動可能にピン結合された後述のアーム11と、該アーム11の先端部に回動可能にピン結合されたバケット6と、アーム11の先端側とバケット6との間に設けられたバケットリンク7とを備えている。さらに、作業装置4は、ブーム5を旋回フレーム3Aに対して俯仰動させるブームシリンダ8と、アーム11をブーム5に対して回動させるアームシリンダ9と、バケット6をアーム11に対して回動させるバケットシリンダ10とを備えている。
 ここで、バケットリンク7は、一端側がアーム11の先端側に連結された後リンク7Aと、一端側が後リンク7Aの他端側に連結され他端側がバケット6に連結された前リンク7Bとにより構成されている。一方、バケットシリンダ10のボトム側は、後述するアーム11のバケットシリンダブラケット23に連結ピン10Aを用いて取付けられる。バケットシリンダ10のロッド側は、バケットリンク7の後リンク7Aと前リンク7Bとの連結部分に連結ピン10Bを用いて接続されている。
 次に、本実施の形態によるアームについて、図2ないし図8を参照して説明する。
 11はブーム5の先端部に回動可能に取付けられたアームを示している。このアーム11は、全体として前,後方向に延びる長尺な箱型構造体として形成され、アームシリンダ9によりブーム5に対して上,下方向に回動するものである。
 ここで、アーム11は、後述する左,右の側板12,13と、上板14と、下板15と、厚後板16とにより形成され、該アーム11は、全体として横断面が四角形の閉断面構造をなす箱型構造体をなしている。アーム11の後側(ブーム5側)には後述のブーム連結ボス18、アームシリンダブラケット22、バケットシリンダブラケット23等が設けられている。一方、アーム11の前側(バケット6側)には、後述のバケット連結ボス20、後リンク連結ボス21等が設けられている。
 12はアーム11の左側面を構成する左側板を示している。左側板12は、後述する右側板13と左,右方向で対面しつつ前,後方向に延びている。ここで、図4および図8に示すように、左側板12は、前,後方向の後側に位置する後厚側板12Aと、前,後方向の前側に位置する前薄側板12Bとの2部材を接合することにより形成されている。後厚側板12Aには、後述のブーム連結ボス18が固定され、前薄側板12Bには、後述のバケット連結ボス20、後リンク連結ボス21が固定されている。
 後厚側板12Aは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて形成され、上板接合部位12A1と、下板接合部位12A2と、後板接合部位12A3と、前薄側板接合部位12A4とによって囲まれた六角形状をなしている。この場合、前薄側板接合部位12A4は、上板接合部位12A1から下板接合部位12A2に向けて斜め前方に延びることにより、後厚側板12Aと前薄側板12Bとの接合部の長さを大きく確保する構成となっている。下板接合部位12A2と後板接合部位12A3とが交わる角隅部には、ブーム連結ボス18のフランジ部18Bを接合するために円弧状に切欠かれたブーム連結ボス接合溝12A5が設けられている。
 後厚側板12Aの前端には、開先12A6が設けられ、該開先12A6は、後述する前薄側板12Bの後側開先12B6と突合わされるものである。ここで、図9ないし図12に示すように、開先12A6は、後厚側板12Aを構成する前薄側板接合部位12A4の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより形成されている。この開先12A6は、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成され、前薄側板接合部位12A4の全域に亘って設けられている。
 一方、前薄側板12Bは、後厚側板12Aよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて形成され、上板接合部位12B1と、下板接合部位12B2と、バケット連結ボス接合部位12B3と、後厚側板接合部位12B4とによって囲まれた四角形状をなしている。この場合、後厚側板接合部位12B4は、上板接合部位12B1から下板接合部位12B2に向けて斜め前方に延びている。前薄側板12Bの前端側には、後リンク連結ボス21のフランジ部21Bを接合するための円形孔からなる後リンク連結ボス接合孔12B5が設けられている。
 前薄側板12Bの後端には、後側開先12B6が設けられ、該後側開先12B6は、後厚側板12Aの開先12A6と突合わされるものである。ここで、図9ないし図12に示すように、後側開先12B6は、前薄側板12Bを構成する後厚側板接合部位12B4の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより形成されている。この開先12B6は、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成され、後厚側板接合部位12B4の全域に亘って設けられている。
 前薄側板12Bの前端には、前側開先12B7が設けられ、該前側開先12B7は、後述するバケット連結ボス20の左鍔部20Bに設けられた開先20B1と突合わされるものである。ここで、図13ないし図16に示すように、前側開先12B7は、前薄側板12Bを構成するバケット連結ボス接合部位12B3の端縁部を、内面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、図6および図9に示すように、左側板12を構成する後厚側板12Aの板厚を12Atとし、前薄側板12Bの板厚を12Btとすると、板厚12Atと板厚12Btとの関係は、下記数1のように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、図11に示すように、後厚側板12Aの開先12A6と前薄側板12Bの後側開先12B6とを隙間(ギャップ)なく突合せることにより、後厚側板12Aの内面と前薄側板12Bの内面とは段差がない同一平面を形成する。一方、後厚側板12Aの外面と前薄側板12Bの外面とは板厚差に応じた段差を形成し、この段差部には、ルートフェイスがなくギャップがないV形開先12Cが形成される。この場合、V形開先12Cの開先角度をθとすると、この開先角度θは、下記数2の範囲に設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 そして、図12に示すように、V形開先12Cの位置で溶接トーチ100等を用いて突合せ溶接を行うことにより、後厚側板12Aの前薄側板接合部位12A4と前薄側板12Bの後厚側板接合部位12B4とが完全溶接の状態で接合され、後厚側板12Aと前薄側板12Bとからなる左側板12が形成されている。
 ここで、V形開先12Cの開口幅は、溶接トーチ100の外径寸法に応じて決定されるものである。また、V形開先12Cの開先角度θは、溶接トーチ100の外径寸法、後厚側板12Aの板厚12At及び前薄側板12Bの板厚12Bt、必要な溶接ビードの量に基づいて決定されるものである。この場合、開先角度θが小さすぎると、後厚側板12Aと前薄側板12Bとが充分に溶込まず、開先角度θが大きすぎると使用するビードの量が増大して溶接作業性が低下するため、開先角度θは上記数2の範囲に設定するのが望ましい。なお、後述するV形開先13C,14C,15C,20D,20Eの開先角度θについても、V形開先12Cの開先角度θと同様に、上記数2の範囲に設定されている。
 13はアーム11の右側面を構成する右側板を示し、該右側板13は、左側板12と同一形状を有している。即ち、右側板13は、前,後方向の後側に位置する後厚側板13Aと、前,後方向の前側に位置する前薄側板13Bとの2部材を接合することにより形成されている。後厚側板13Aには、後述のブーム連結ボス18が固定され、前薄側板13Bには、後述のバケット連結ボス20、後リンク連結ボス21が固定されている。
 後厚側板13Aは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて形成され、上板接合部位13A1と、下板接合部位13A2と、後板接合部位13A3と、前薄側板接合部位13A4とによって囲まれた六角形状をなしている。下板接合部位13A2と後板接合部位13A3とが交わる角隅部には、円弧状に切欠かれたブーム連結ボス接合溝13A5が設けられている。
 後厚側板13Aの前端には、開先13A6が設けられ、該開先13A6は、後述する前薄側板13Bの後側開先13B6と突合わされるものである。ここで、図9ないし図12に示すように、開先13A6は、後厚側板13Aを構成する前薄側板接合部位13A4の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、前薄側板13Bは、後厚側板13Aよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて形成され、上板接合部位13B1と、下板接合部位13B2と、バケット連結ボス接合部位13B3と、後厚側板接合部位13B4とによって囲まれた四角形状をなしている。また、前薄側板13Bの前端側には、円形孔からなる後リンク連結ボス接合孔13B5が設けられている。
 前薄側板13Bの後端には、後側開先13B6が設けられ、該後側開先13B6は、後厚側板13Aの開先13A6と突合わされるものである。ここで、図9ないし図12に示すように、後側開先13B6は、前薄側板13Bを構成する後厚側板接合部位13B4の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 前薄側板13Bの前端には、前側開先13B7が設けられ、該前側開先13B7は、後述するバケット連結ボス20の右鍔部20Cに設けられた開先20C1と突合わされるものである。ここで、図13ないし図16に示すように、前側開先13B7は、前薄側板13Bを構成するバケット連結ボス接合部位13B3の端縁を、内面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、図6および図9に示すように、右側板13を構成する後厚側板13Aの板厚を13Atとし、前薄側板13Bの板厚を13Btとすると、板厚13Atと板厚13Btとの関係は、下記数3のように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 図11に示すように、後厚側板13Aの開先13A6と前薄側板13Bの後側開先13B6とを隙間(ギャップ)なく突合せることにより、後厚側板13Aの内面と前薄側板13Bの内面とは段差がない同一平面を形成する。一方、後厚側板13Aの外面と前薄側板13Bの外面とは板厚差に応じた段差を形成し、この段差部には、ルートフェイスがなくギャップがない開先角度θのV形開先13Cが形成される。
 図12に示すように、V形開先13Cの位置で溶接トーチ100等を用いて突合せ溶接を行う。これにより、後厚側板13Aの前薄側板接合部位13A4と前薄側板13Bの後厚側板接合部位13B4とが完全溶接の状態で接合され、後厚側板13Aと前薄側板13Bとからなる右側板13が形成されている。
 次に、14はアーム11の上面を構成する上板を示している。この上板14は、左,右の側板12,13の上端側に接合され、前,後方向に延びている。ここで、上板14は、前,後方向の後側に位置する後厚上板14Aと、前,後方向の前側に位置する前薄上板14Bとの2部材を接合することにより形成されている。後厚上板14Aには、後述のバケットシリンダブラケット23が固定されている。
 後厚上板14Aは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて前,後方向に延びる長方形の板状に形成され、バケットシリンダブラケット23よりも後側の部位が、僅かに斜め下向きに屈曲している。後厚上板14Aの後端縁は、後述の厚後板16に接合される後板接合部位14A1となり、後厚上板14Aの前端縁は、前薄上板14Bに接合される前薄上板接合部位14A2となっている。また、後厚上板14Aの外面14A4には、後述のバケットシリンダブラケット23が接合され、後厚上板14Aの内面14A5には、後述する内部隔壁19の上端部19Aが接合されている。
 後厚上板14Aの前端には、開先14A3が設けられ、該開先14A3は、後述する前薄上板14Bの開先14B3と突合わされるものである。ここで、図17ないし図20に示すように、開先14A3は、後厚上板14Aを構成する前薄上板接合部位14A2の端縁を、外面14A4側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、前薄上板14Bは、後厚上板14Aよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて前,後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。前薄上板14Bの後端縁は後厚上板接合部位14B1となり、前薄上板14Bの前端縁は、後述するバケット連結ボス20に接合されるバケット連結ボス接合部位14B2となっている。
 前薄上板14Bの後端には、開先14B3が設けられ、該開先14B3は、後厚上板14Aの開先14A3と突合わされるものである。ここで、図17ないし図20に示すように、開先14B3は、前薄上板14Bを構成する後厚上板接合部位14B1の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、図5および図17に示すように、上板14を構成する後厚上板14Aの板厚を14Atとし、前薄上板14Bの板厚を14Btとすると、板厚14Atと板厚14Btとの関係は、下記数4のように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 図19に示すように、後厚上板14Aの開先14A3と前薄上板14Bの開先14B3とを隙間(ギャップ)なく突合せることにより、後厚上板14Aの内面14A5と前薄上板14Bの内面とは段差がない同一平面を形成する。一方、後厚上板14Aの外面14A4と前薄上板14Bの外面とは板厚差に応じた段差を形成し、この段差部には、ルートフェイスがなくギャップがない開先角度θのV形開先14Cが形成される。
 図20に示すように、V形開先14Cの位置で溶接トーチ100等を用いて突合せ溶接を行う。これにより、後厚上板14Aの前薄上板接合部位14A2と前薄上板14Bの後厚上板接合部位14B1とが完全溶接の状態で接合され、後厚上板14Aと前薄上板14Bとからなる上板14が形成されている。
 次に、15はアーム11の下面を構成する下板を示している。この下板15は、左,右の側板12,13の下端側に接合され、前,後方向に延びている。ここで、下板15は、前,後方向の後側に位置する後厚下板15Aと、前,後方向の前側に位置する前薄下板15Bとの2部材を接合することにより形成されている。
 後厚下板15Aは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて前,後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。後厚下板15Aの後端縁は、後述のブーム連結ボス18に接合されるブーム連結ボス接合部位15A1となっている。後厚下板15Aの前端縁は、前薄下板15Bに接合される前薄下板接合部位15A2となっている。
 後厚下板15Aの前端には、開先15A3が設けられ、該開先15A3は、後述する前薄下板15Bの開先15B3と突合わされるものである。ここで、図21ないし図24に示すように、開先15A3は、後厚下板15Aを構成する前薄下板接合部位15A2の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、前薄下板15Bは、後厚下板15Aよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて前,後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。前薄下板15Bの後端縁は後厚下板接合部位15B1となっている。前薄下板15Bの前端縁は、後述するバケット連結ボス20に接合されるバケット連結ボス接合部位15B2となっている。
 前薄下板15Bの後端には、開先15B3が設けられ、該開先15B3は、後厚下板15Aの開先15A3と突合わされるものである。ここで、図21ないし図24に示すように、開先15B3は、前薄下板15Bを構成する後厚下板接合部位15B1の端縁を、外面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 一方、図5および図21に示すように、下板15を構成する後厚下板15Aの板厚を15Atとし、前薄下板15Bの板厚を15Btとすると、板厚15Atと板厚15Btとの関係は、下記数5のように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 図23に示すように、後厚下板15Aの開先15A3と前薄下板15Bの開先15B3とを隙間(ギャップ)なく突合せることにより、後厚下板15Aの内面と前薄下板15Bの内面とは段差がない同一平面を形成する。一方、後厚下板15Aの外面と前薄下板15Bの外面とは板厚差に応じた段差を形成し、この段差部には、ルートフェイスがなくギャップがない開先角度θのV形開先15Cが形成される。
 図24に示すように、V形開先15Cの位置で溶接トーチ100等を用いて突合せ溶接を行う。これにより、後厚下板15Aの前薄下板接合部位15A2と前薄下板15Bの後厚下板接合部位15B1とが完全溶接の状態で接合され、後厚下板15Aと前薄下板15Bとからなる下板15が形成されている。
 次に、16はアーム11の後面を構成する後板としての厚後板を示している。この厚後板16は、鋼板材等の板材を用いて長方形の板状に形成され、長さ方向の中央部が山形に屈曲している(図5参照)。この厚後板16の板厚16tは、左側板12を構成する後厚側板12Aの板厚12At、右側板13を構成する後厚側板13Aの板厚13At、上板14を構成する後厚上板14Aの板厚14At、下板15を構成する後厚下板15Aの板厚15Atと同じ厚さ、またはこれら以上の厚さを有し、下記数6のように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここで、厚後板16は、左,右の側板12,13と上板14との後端側に溶接によって接合され、中空なアーム11の後端を閉塞するものである。この場合、厚後板16は、左側板12を構成する後厚側板12Aの後板接合部位12A3と、右側板13を構成する後厚側板13Aの後板接合部位13A3と、上板14を構成する後厚上板14Aの後板接合部位14A1とに溶接によって接合されている。厚後板16の前端縁は、後述のブーム連結ボス18に接合されるブーム連結ボス接合部位16Aとなっている。厚後板16の外面には、後述するアームシリンダブラケット22が固定される構成となっている。
 左側板12を構成する後厚側板12Aの上板接合部位12A1と上板14との間に隅肉溶接が施される。同様に、前薄側板12Bの上板接合部位12B1と上板14との間に隅肉溶接が施される。一方、右側板13を構成する後厚側板13Aの上板接合部位13A1と上板14との間に隅肉溶接が施される。同様に、前薄側板13Bの上板接合部位13B1と上板14との間に隅肉溶接が施される。これにより、左,右の側板12,13の上端に上板14が強固に接合されている。
 また、左側板12を構成する後厚側板12Aの下板接合部位12A2と下板15との間に隅肉溶接が施される。同様に、前薄側板12Bの下板接合部位12B2と下板15との間に隅肉溶接が施される。一方、右側板13を構成する後厚側板13Aの下板接合部位13A2と下板15との間に隅肉溶接が施される。同様に、前薄側板13Bの下板接合部位13B2と下板15との間に隅肉溶接が施される。これにより、左,右の側板12,13の下端に下板15が強固に接合されている。
 さらに、左側板12を構成する後厚側板12Aの後板接合部位12A3と厚後板16との間に隅肉溶接が施される。同様に、右側板13を構成する後厚側板13Aの後板接合部位13A3と厚後板16との間に隅肉溶接が施される。さらに、上板14を構成する後厚上板14Aの後板接合部位14A1と厚後板16との間にも、隅肉溶接が施される。これにより、左,右の側板12,13と上板14との後端側に厚後板16が強固に接合されている。
 ここで、図4および図5に示すように、左側板12を構成する後厚側板12Aと前薄側板12Bとの接合部の上端12Dは、後厚上板14Aの中間部の位置で接合され、接合部の下端12Eは、後厚下板15Aの前側の位置で接合されている。一方、図2に示すように、右側板13を構成する後厚側板13Aと前薄側板13Bとの接合部についてみると、上端13Dは、後厚上板14Aの中間部の位置で接合され、接合部の下端13Eは、後厚下板15Aの前部側の位置で接合されている。
 17は左側板12の後厚側板12Aと厚後板16との間、右側板13の後厚側板13Aと厚後板16との間にそれぞれ設けられた左,右の裏当て材を示している。この裏当て材17は、例えば細長い角材を山形に折曲げることにより形成され、後厚側板12A,13Aの後板接合部位12A3,13A3の内面にスポット溶接等によって固定されている。
 左側板12を構成する後厚側板12Aの後板接合部位12A3と厚後板16との間は、裏当て材17を利用して隅肉溶接され、右側板13を構成する後厚側板13Aの後板接合部位13A3と厚後板16との間は、裏当て材17を利用して隅肉溶接される構成となっている。これによって、これらの隅肉溶接部位は完全溶接となる。
 次に、18は左,右の側板12,13の後部下側に設けられたブーム連結ボスを示している。このブーム連結ボス18は、ブーム5とアーム11との間を回動可能に連結する連結ピン(図示せず)が挿通されるものである。ここで、ブーム連結ボス18は、左,右方向に延びる中空な円筒ボス部18Aと、該円筒ボス部18Aの左,右方向の両端側に設けられた円弧状の平板からなる左,右のフランジ部18Bとにより構成されている。
 ブーム連結ボス18の円筒ボス部18Aは、後厚下板15Aのブーム連結ボス接合部位15A1と、厚後板16のブーム連結ボス接合部位16Aとに溶接によって接合されている。ブーム連結ボス18の左側のフランジ部18Bは、後厚側板12Aのブーム連結ボス接合溝12A5に接合され、右側のフランジ部18Bは、後厚側板13Aのブーム連結ボス接合溝13A5に接合されている。
 19は上板14の後厚上板14Aの内面とブーム連結ボス18との間に設けられた内部隔壁を示している。この内部隔壁19は、アーム11内に2つの閉空間を形成するように配置され、アーム11の剛性を高めるものである。この内部隔壁19は、左,右の側板12,13の間隔とほぼ等しい左,右方向の幅寸法を有する長方形の平板からなっている。
 ここで、図4および図5に示すように、内部隔壁19の上端19Aは、後厚上板14Aと前薄上板14Bとの接合部の近傍位置に溶接によって接合されている。内部隔壁19の下端19Bは、ブーム連結ボス18の円筒ボス部18Aに溶接によって接合されている。ここで、内部隔壁19の上端19Aは、後述するバケットシリンダブラケット23のピン挿通孔23Aよりも前側の位置、即ち、バケットシリンダ10が連結される連結ピン10Aよりも前側の位置で、後厚上板14Aの内面14A5に接合されている。一方、内部隔壁19の左側の側端19Cは、左側板12の後厚側板12Aと前薄側板12Bとに溶接によって接合され、右側の側端19Cは、右側板13の後厚側板13Aと前薄側板13Bとに溶接によって接合されている。
 20は左,右の側板12,13、上板14および下板15の前端に設けられたバケット連結ボスを示している。バケット連結ボス20は、バケット6とアーム11との間を回動可能に連結する連結ピン(図示せず)が挿通されるものである。このバケット連結ボス20は、左,右方向に延びる中空な円筒ボス部20Aと、該円筒ボス部20Aの左,右方向の両端側に設けられた平板状の左鍔部20B,右鍔部20Cとにより構成されている。
 左鍔部20Bの後端には、開先20B1が設けられ、該開先20B1は、前薄側板12Bに設けられた前側開先12B7と突合わされるものである。ここで、図13ないし図16に示すように、開先20B1は、左鍔部20Bの後端縁を内面側に向けて傾斜させて切欠くことにより、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 この場合、左鍔部20Bは、前薄側板12Bの板厚12Btとほぼ等しい板厚を有している。従って、図15に示すように、前薄側板12Bの前側開先12B7と左鍔部20Bの開先20B1とを隙間(ギャップ)なく突合せることにより、前薄側板12Bの外面と左鍔部20Bの外面とは段差がない同一平面を形成する。一方、前薄側板12Bと左鍔部20Bの内面側には、ルートフェイスがなくギャップがない開先角度θのV形開先20Dが形成される。
 図16に示すように、V形開先20Dの位置で溶接トーチ100等を用いて突合せ溶接を行うことにより、前薄側板12Bのバケット連結ボス接合部12B3とバケット連結ボス20の左鍔部20Bとが完全溶接の状態で接合されている。
 右鍔部20Cの後端には、開先20C1が設けられ、該開先20C1は、前薄側板13Bに設けられた前側開先13B7と突合わされるものである。ここで、開先20C1は、右鍔部20Cの後端縁を内面側に向けて傾斜させて切欠くことにより形成され、ルートフェイスをもたない一様な傾斜面として形成されている。
 この場合、右鍔部20Cは、前薄側板13Bの板厚13Btとほぼ等しい板厚を有している。従って、前薄側板13Bの前側開先13B7と右鍔部20Cの開先20C1とを隙間(ギャップ)なく突合せることにより、前薄側板13Bの外面と右鍔部20Cの外面とは段差がない同一平面を形成する。一方、前薄側板13Bと右鍔部20Cの内面側には、ルートフェイスがなくギャップがない開先角度θのV形開先20Eが形成される。
 V形開先20Eの位置で溶接トーチ100等を用いて突合せ溶接を行うことにより、前薄側板13Bのバケット連結ボス接合部13B3とバケット連結ボス20の右鍔部20Cとが完全溶接の状態で接合されている。
 バケット連結ボス20の円筒ボス部20Aは、上板14を構成する前薄上板14Bのバケット連結ボス接合部位14B2と、下板15を構成する前薄下板15Bのバケット連結ボス接合部位15B2とに溶接によって接合されている。
 21はバケット連結ボス20に隣接して左,右の側板12,13の前端側に設けられた後リンク連結ボスを示している。この後リンク連結ボス21は、バケットリンク7の後リンク7Aとアーム11との間を回動可能に連結する連結ピン(図示せず)が挿通されるものである。ここで、後リンク連結ボス21は、左,右方向に延びる中空な円筒ボス部21Aと、該円筒ボス部21Aの左,右方向の両端側に設けられた円板状の左,右のフランジ部21Bとにより構成されている。後リンク連結ボス21の左側のフランジ部21Bは、前薄側板12Bの後リンク連結ボス接合孔12B5に接合され、右側のフランジ部21Bは、前薄側板13Bの後リンク連結ボス接合孔13B5に接合されている。
 22は厚後板16の外面に設けられた一対のアームシリンダブラケットを示し、該各アームシリンダブラケット21は、左,右方向で対をなして配置されている。これら各アームシリンダブラケット22は、アームシリンダ9のロッド先端が、連結ピン(図示せず)を介して回動可能に連結されるものである。ここで、各アームシリンダブラケット22は、鋼板材等の板材を用いてほぼ三角形状をなす板体として形成され、その中央部には、上述の連結ピンを挿通するためのピン挿通孔22Aが穿設されている。さらに、各アームシリンダブラケット22は、左,右方向に一定の間隔を保った状態で、厚後板16の外面に溶接によって接合されている。
 23は上板14を構成する後厚上板14Aの外面14A4に設けられた一対のバケットシリンダブラケットを示している。各バケットシリンダブラケット23は、左,右方向で対をなして配置され、バケットシリンダ10のボトム側が、連結ピン10Aを介して回動可能に連結されるものである。ここで、各バケットシリンダブラケット23は、鋼板材等の板材を用いてほぼ三角形状をなす板体として形成され、その先端側には、上述の連結ピン10Aを挿通するためのピン挿通孔23Aが穿設されている。さらに、各バケットシリンダブラケット23は、左,右方向に一定の間隔を保った状態で、後厚上板14Aの外面14A4に溶接によって接合されている。
 次に、24は上板14の後側に設けられた補助溶接部材を示している。この補助溶接部材24は、上板14の後厚上板14Aと各バケットシリンダブラケット23との溶接部を囲むように、後厚上板14Aの外面14A4に設けられている。ここで、図25および図26に示すように、補助溶接部材24は、上方からみた平面視で略M字形をなす平板として形成されている。即ち、補助溶接部材24は、全体として後厚上板14Aの左,右方向の幅寸法よりも若干小さい幅寸法を有する四角形の平板からなっている。この補助溶接部材24は、左,右方向の中間に位置し前端24Aから後方に向けて凹形状に切欠かれた切欠部24Bと、後端24Cから前方へと延びる一対の溝部24Dとを有している。
 ここで、補助溶接部材24の周囲(外周縁部)は、全周に亘って後厚上板14Aの外面14A4に隅肉溶接されている。これにより、図26に示すように、後厚上板14Aの板厚14Atに補助溶接部材24の板厚24tが重畳され、後厚上板14Aのうちバケットシリンダブラケット23が接合された部位の板厚を部分的に厚くすることができる構成となっている。
 図5に示すように、補助溶接部材24の前端24Aは、バケットシリンダブラケット23のピン挿通孔23Aよりも前側に配置され、補助溶接部材24の後端24Cは、内部隔壁19の上端部19Aよりも後側に配置されている。このように、補助溶接部材24は、内部隔壁19の上端部19Aを挟んで前,後方向に延びるように配置されている。
 一方、図27および図28に示すように、後厚上板14Aの外面14A4とバケットシリンダブラケット23との接合部には、後述の溶接ビード26を構成するブラケット側溶接ビード26Aが形成されている。ここで、補助溶接部材24の溝部24Dをバケットシリンダブラケット23の前部側に挿通した状態では、補助溶接部材24の溝部24Dとバケットシリンダブラケット23との間には隙間25が形成される。
 この状態で、補助溶接部材24に設けられた溝部24Dの周縁部に対し、例えば溶接トーチ100を用いて隅肉溶接を施す。これにより、バケットシリンダブラケット23と後厚上板14Aとの間に形成されたブラケット側溶接ビード26Aと、補助溶接部材24の溝部24Dと後厚上板14Aとの間に形成された補助溶接部材側溶接ビード26Bとが一体化して溶接ビード26が形成される。この溶接ビード26は、補助溶接部材24の溝部24Dとバケットシリンダブラケット23との間に形成された隙間25を埋込むことができる。
 これにより、図26に示すように、補助溶接部材24の各溝部24Dと各バケットシリンダブラケット23との間を、滑らかに連続する溶接ビード26によって接合することができる。一方、補助溶接部材24の前端部24Aに設けた切欠部24Bの周囲に隅肉溶接を施すことにより、後厚上板14Aに対する補助溶接部材24の溶接長さを大きく確保することができる。
 本実施の形態によるアーム11は上述の如き構成を有するもので、このアーム11を製造する手順の一例を図8を参照して説明する。
 まず、図10および図11に示すように、左側板12を構成する後厚側板12Aの開先12A6と、前薄側板12Bの後側開先12B6とを突合せてV形開先12Cを形成し、このV形開先12Cの位置でアーク溶接等の手段を用いて突合せ溶接を行う。この場合、V形開先12Cは、ルートフェイスがなく、かつギャップがないため、溶接トーチ100からのアークを各開先12A6,12B6の全面に亘って供給することができる。これにより、後厚側板12Aと前薄側板12Bとが板厚の全域に亘って溶け込んだ完全溶接を行うことができる。
 しかも、V形開先12Cの開先角度θが、43度以上90度以下の範囲に設定されているので、各開先12A6,12B6に対し充分にアークの熱を供給することができると共に、V形開先12C内を過不足なく溶融金属で満たすことができる。このため、図9に示すように、後厚側板12Aと前薄側板12Bとの間に、滑らかに連続する溶接ビード12Fを形成することができる。この結果、V形開先12Cの裏側に裏当て材等を配置することなく、後厚側板12Aと前薄側板12Bとが強固に接合された左側板12を形成することができる。
 これと同様に、右側板13を構成する後厚側板13Aの開先13A6と前薄側板13Bの後側開先13B6とを突合せてV形開先13Cを形成し、このV形開先13Cの位置で突合せ溶接を行う。これにより、後厚側板13Aと前薄側板13Bとの間に滑らかに連続する溶接ビード13Fを形成することができ、後厚側板13Aと前薄側板13Bとが強固に接合された右側板13を形成することができる。
 次に、左側板12のブーム連結ボス接合溝12A5と、右側板13のブーム連結ボス接合溝13A5とに対し、ブーム連結ボス18の左,右のフランジ部18Bをそれぞれ溶接によって接合する。さらに、左側板12の後リンク連結ボス接合孔12B5と、右側板13の後リンク連結ボス接合部13B5とに対し、後リンク連結ボス21の左,右のフランジ部21Bをそれぞれ溶接によって接合する。
 次に、図14および図15に示すように、左側板12を構成する前薄側板12Bの前側開先12B7と、バケット連結ボス20を構成する左鍔部20Bの開先20B1とを突合せてV形開先20Dを形成し、このV形開先20Dの位置で突合せ溶接を行う。これにより、前薄側板12Bと左鍔部20Bとの間に滑らかに連続する溶接ビード20Fを形成することができ、前薄側板12Bと左鍔部20Bとを強固に接合することができる。
 一方、右側板13を構成する前薄側板13Bの前側開先13B7と、バケット連結ボス20を構成する右鍔部20Cの開先20C1とを突合せてV形開先20Eを形成し、このV形開先20Eの位置で突合せ溶接を行う。これにより、前薄側板13Bと右鍔部20Cとの間に滑らかに連続する溶接ビード20Gを形成することができ、前薄側板13Bと右鍔部20Cとを強固に接合することができる。
 次に、図18および図19に示すように、後厚上板14Aの開先14A3と、前薄上板14Bの開先14B3とを突合せてV形開先14Cを形成し、このV形開先14Cの位置で突合せ溶接を行う。これにより、後厚上板14Aと前薄上板14Bとの間に滑らかに連続する溶接ビード14Dを形成することができ、後厚上板14Aと前薄上板14Bとが強固に接合された上板14を形成することができる。
 また、図22および図23に示すように、後厚下板15Aの開先15A3と、前薄下板15Bの開先15B3とを突合せてV形開先15Cを形成し、このV形開先15Cの位置で突合せ溶接を行う。これにより、後厚下板15Aと前薄下板15Bとの間に滑らかに連続する溶接ビード15Dを形成することができ、後厚下板15Aと前薄下板15Bとが強固に接合された下板15を形成することができる。
 次に、左側板12と右側板13との上側に上板14を配置し、左側板12と上板14との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。同様に、右側板13と上板14との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。さらに、上板14を構成する前薄上板14Bのバケット連結ボス接合部位14B2を、バケット連結ボス20の円筒ボス部20Aに溶接によって接合する。これにより、左,右の側板12,13の上端側に上板14を接合することができる。
 一方、内部隔壁19を用意し、この内部隔壁19の上端部19Aは、上板14を構成する後厚上板14Aの前薄上板接合部位14A2の近傍部位に溶接する。また、内部隔壁19の下端19Bを、ブーム連結ボス18の円筒ボス部18Aに溶接する。さらに、内部隔壁19の左側端19Cは、左側板12の後厚側板12Aと前薄側板12Bとの内面に溶接し、内部隔壁19の右側端19Cは、右側板13の後厚側板13Aと前薄側板13Bとの内面に溶接する。
 次に、左側板12と右側板13との下端側に下板15を配置し、左側板12と下板15との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。これと同様に、右側板13と下板15との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。一方、後厚下板15Aのブーム連結ボス接合部位15A1を、ブーム連結ボス18の円筒ボス部18Aに溶接によって接合する。さらに、前薄下板15Bのバケット連結ボス接合部位15B2を、バケット連結ボス20の円筒ボス部20Aに溶接によって接合する。これにより、左,右の側板12,13の下端側に下板15を接合することができる。
 左,右の側板12,13の上端側に上板14を接合し、下端側に下板15を接合した後には、厚後板16を用意する。左側板12の後厚側板12Aに固定した裏当て材17と厚後板16とを当接させた状態で、後厚側板12Aの後板接合部位12A3と厚後板16との間に隅肉溶接を施す。右側板13の後厚側板13Aに固定した裏当て材17と厚後板16とを当接させた状態で、後厚側板13Aの後板接合部位13A3と厚後板16との間に隅肉溶接を施す。一方、上板14を構成する後厚上板14Aの後板接合部位14A1と厚後板16との間に隅肉溶接を施すと共に、厚後板16のブーム連結ボス接合部位16Aを、ブーム連結ボス18の円筒ボス部18Aに溶接する。
 次に、上板14を構成する後厚上板14Aの外面に、左,右一対のバケットシリンダブラケット23を溶接によって接合する。また、後厚上板14Aと各バケットシリンダブラケット23との溶接部を取囲むように、後厚上板14Aの外面14A4上に補助溶接部材24を設ける。この状態で、補助溶接部材24の外周縁を、全周に亘って後厚上板14Aの外面14A4に隅肉溶接する。これにより、図26に示すように、後厚上板14Aの板厚14Atに補助溶接部材24の板厚24tを重畳することができ、後厚上板14Aのうちバケットシリンダブラケット23が接合された部位の板厚を部分的に厚くすることができる。
 この場合、図27および図28に示すように、後厚上板14Aの外面14A4とバケットシリンダブラケット23との接合部にはブラケット側溶接ビード26Aが形成されている。一方、補助溶接部材24の溝部24Dとバケットシリンダブラケット23との間には隙間25が形成されている。
 この状態で、補助溶接部材24に設けられた溝部24Dの周縁に対し、溶接トーチ100を用いて隅肉溶接を施す。これにより、バケットシリンダブラケット23と後厚上板14Aとの間に形成されたブラケット側溶接ビード26Aと、補助溶接部材24の溝部24Dと後厚上板14Aとの間に形成される補助溶接部材側溶接ビード26Bとが溶込んだ溶接ビード26を形成することができる。この溶接ビード26は、補助溶接部材24の溝部24Dとバケットシリンダブラケット23との間に形成された隙間25内を埋込む。この結果、補助溶接部材24の各溝部24Dと各バケットシリンダブラケット23との間を、滑らかに連続する溶接ビード26によって接合することができる。
 かくして、左,右の側板12,13、上板14、下板15、厚後板16等を互いに溶接することにより、横断面が四角形の閉断面構造をなすアーム11を形成することができる。
 この場合、本実施の形態によれば、上板14を、大きな板厚14Atを有する後厚上板14Aと、小さな板厚14Btを有する前薄上板14Bとを溶接によって接合することにより形成し、バケットシリンダ10が連結されるバケットシリンダブラケット23を、後厚上板14Aの外面に接合している。
 このように、上板14のうち大きな強度を必要とする後側を、後厚上板14Aによって構成し、後側に比較して大きな強度を必要としない前側を、前薄上板14Bによって構成することができる。これにより、アーム11の後側では後厚上板14Aによって必要な強度を確保し、アーム11の前側では前薄上板14Bによって軽量化を図ることができる。この結果、均一な板厚を有する1枚の板材を用いて上板を構成する場合に比較して、必要な強度を保ちつつアーム11全体の軽量化を図ることができる。
 一方、下板15も、大きな板厚15Atを有する後厚下板15Aと、小さな板厚15Btを有する前薄下板15Bとを溶接によって接合することにより形成している。さらに、左側板12も、大きな板厚12Atを有する後厚側板12Aと小さな板厚12Btを有する前薄側板12Bとを溶接によって接合することにより形成し、右側板13も、大きな板厚13Atを有する後厚側板13Aと小さな板厚13Btを有する前薄側板13Bとを溶接によって接合することにより形成している。
 これにより、ブーム連結ボス18、アームシリンダブラケット22、バケットシリンダブラケット23等が設けられるアーム11の後部側では、後厚下板15A、左,右の後厚側板12A,13Aによって必要な強度を確保することができる。一方、アーム11の前部側では、前薄下板15B、左,右の前薄側板12B,13Bによって軽量化を図ることができる。従って、均一な板厚を有する1枚の板材を用いて下板および各側板を構成する場合に比較して、必要な強度を保ちつつアーム11全体のさらなる軽量化を図ることができる。
 しかも、図4に示すように、左側板12の後厚側板12Aと前薄側板12Bとの接合部についてみると、この接合部の上端12Dを、上板14の後厚上板14Aに接合し、接合部の下端12Eを、下板14の後厚下板15Aに接合する構成としている。一方、図2に示すように、右側板13の後厚側板13Aと前薄側板13Bとの接合部についてみると、この接合部の上端13Dを、上板14の後厚上板14Aに接合し、接合部の下端13Eを、下板14の後厚下板15Aに接合する構成としている。
 この結果、左側板12の後厚側板12Aと前薄側板12Bとの接合部の強度を高めると共に、右側板13の後厚側板13Aと前薄側板13Bとの接合部の強度を高めることができ、アーム11全体の強度を高めることができる。
 一方、本実施の形態によれば、左,右の側板12,13と、ブーム連結ボス18と、上板14との間に内部隔壁19を設ける構成としている。この結果、内部隔壁19によってアーム11内に2つの閉空間を形成することができ、アーム11全体の剛性を高めることができる。
 さらに、本実施の形態によれば、厚後板16を、左,右の側板12,13の後厚側板12A,13A、上板14の後厚上板14A、下板15の後厚下板15Aと同等以上の板厚を有する板材を用いて形成している。これにより、アームシリンダブラケット22が設けられるアーム11の後端の強度を一層高めることができる。
 一方、本実施の形態によれば、左側板12の後厚側板12Aに設けた開先12A6と、前薄側板12Bに設けた後側開先12B6との間にV形開先12Cを形成することにより、後厚側板12Aと前薄側板12Bとの接合強度を高めることができる。
 これと同様に、右側板13の後厚側板13Aに設けた開先13A6と、前薄側板13Bに設けた後側開先13B6との間にV形開先13Cを形成することにより、後厚側板13Aと前薄側板13Bとの接合強度を高めることができる。
 一方、前薄側板12Bの前側開先12B7と、バケット連結ボス20の左鍔部20Bの開先20B1との間にV形開先20Dを形成し、前薄側板13Bの前側開先13B7と、バケット連結ボス20の右鍔部20Cの開先20C1との間にV形開先20Eを形成する。これにより、左側板12とバケット連結ボス20の左鍔部20Bとの接合強度を高め、右側板13とバケット連結ボス20の右鍔部20Cとの接合強度を高めることができる。
 さらに、上板14の後厚上板14Aに設けた開先14A3と、前薄上板14Bに設けた開先14B3との間にV形開先14Cを形成することにより、後厚上板14Aと前薄上板14Bとの接合強度を高めることができる。
 これと同様に、下板15の後厚下板15Aに設けた開先15A3と、前薄下板15Bに設けた開先15B3との間にV形開先15Cを形成することにより、後厚下板15Aと前薄下板15Bとの接合強度を高めることができる。
 一方、本実施の形態によれば、補助溶接部材24の外周縁と後厚上板14Aとの間に全周に亘って隅肉溶接を施す構成としている。これにより、後厚上板14Aのうちバケットシリンダブラケット23が接合された部位の板厚を、補助溶接部材24の板厚分だけ厚くすることができる。この結果、各バケットシリンダブラケット23に作用する負荷によって後厚上板14Aや各バケットシリンダブラケット23が大きく変形するのを抑え、アーム11全体の耐久性を高めることができる。
 しかも、補助溶接部材24に設けられた溝部24Dの周縁と後厚上板14Aとの間に隅肉溶接を施すことにより、補助溶接部材24の各溝部24Dと各バケットシリンダブラケット23との間を、滑らかに連続する溶接ビード26によって接合することができる。この結果、各バケットシリンダブラケット23の板厚を厚くすることなく、後厚上板14Aに対する各バケットシリンダブラケット23の接合強度を高めることができる。
 なお、上述した実施の形態では、切欠部24Bと左,右の溝部24Dとを有する1個のM字形の補助溶接部材24を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図29に示す変形例のように、左,右のバケットシリンダブラケット23に対して1個ずつ、合計2個の補助溶接部材27を設ける構成としてもよい。この補助溶接部材27は、前,後方向に延びる長方形状の平板により形成され、前,後方向に延びる1本の溝部27A内にバケットシリンダブラケット23を挿通した状態で、その外周縁が全周に亘って後厚上板14Aの外面14A4に隅肉溶接される。
 さらに、上述した実施の形態では、アーム11を組立てる手順の一例として、左,右の側板12,13にブーム連結ボス18、バケット連結ボス20、後リンク連結ボス21を接合した後、各側板12,13に上板14を接合する。次に、上板14とブーム連結ボス18との間に内部隔壁19を接合した後、各側板12,13に下板15と厚後板16とを接合した場合を例示している。しかし、本発明によるアーム11の組立手順は、上述した実施の形態に限るものではなく、アーム11を組立てる手順は適宜に変更することができるものである。
 上述した実施の形態では、左,右の側板12,13を構成する後厚側板12A,13Aに裏当て材17を固定し、この裏当て材17を利用して各後厚側板12A,13Aと厚後板16との間に隅肉溶接を施す構成を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、裏当て材17を用いることなく、各後厚側板12A,13Aと厚後板16との間に隅肉溶接を施す構成としてもよい。
 さらに、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル1を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式油圧ショベルに用いられるアーム等の他の建設機械用のアームにも広く適用することができる。
 1 油圧ショベル(建設機械)
 10 バケットシリンダ
 10A 連結ピン
 11 アーム
 12 左側板
 12A,13A 後厚側板
 12A6,13A6,14A3,14B3,15A3,15B3,20B1,20C1 開先
 12B,13B 前薄側板
 12B6,13B6 後側開先(開先)
 12B7,13B7 前側開先(開先)
 12C,13C,14C,15C,20D,20E V形開先
 13 右側板
 14 上板
 14A 後厚上板
 14A4 外面
 14B 前薄上板
 15 下板
 15A 後厚下板
 15B 前薄下板
 16 厚後板
 18 ブーム連結ボス
 19 内部隔壁
 19A 上端
 20 バケット連結ボス
 20A 円筒状ボス部
 20B 左鍔部
 20C 右鍔部
 23 バケットシリンダブラケット
 24,27 補助溶接部材
 24A 前端
 24B 切欠部
 24C 後端
 25 隙間
 26 溶接ビード
 26A ブラケット側溶接ビード
 26B 補助溶接部材側溶接ビード

Claims (15)

  1.  左,右の側板(12,13)と、該左,右の側板(12,13)の上端側に溶接により接合された上板(14)と、前記左,右の側板(12,13)の下端側に溶接により接合された下板(15)と、前記左,右の側板(12,13)の後端側と前記上板(14)の後端側とに溶接により接合された後板(16)とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、
     前記左,右の側板(12,13)の後部下側に位置して、該左,右の側板(12,13)と前記下板(15)の後端と前記後板(16)の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボス(18)を設け、
     前記左,右の側板(12,13)、上板(14)および下板(15)の前端に溶接により接合されたバケット連結ボス(20)を設け、
     前記上板(14)の外面に溶接により接合された左,右方向で一対のバケットシリンダブラケット(23)とを設けてなる建設機械用アームにおいて、
     前記上板(14)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚上板(14A)と、該後厚上板(14A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄上板(14B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記バケットシリンダブラケット(23)は、前記後厚上板(14A)の外面に接合する構成としたことを特徴とする建設機械用アーム。
  2.  左,右の側板(12,13)と、該左,右の側板(12,13)の上端側に溶接により接合された上板(14)と、前記左,右の側板(12,13)の下端側に溶接により接合された下板(15)と、前記左,右の側板(12,13)の後端側と前記上板(14)の後端側とに溶接により接合された後板(16)とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、
     前記左,右の側板(12,13)の後部下側に位置して、該左,右の側板(12,13)と前記下板(15)の後端と前記後板(16)の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボス(18)を設け、
     前記左,右の側板(12,13)、上板(14)および下板(15)の前端に溶接により接合されたバケット連結ボス(20)を設け、
     前記上板(14)の外面に溶接により接合された左,右方向で一対のバケットシリンダブラケット(23)とを設けてなる建設機械用アームにおいて、
     前記下板(15)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚下板(15A)と、該後厚下板(15A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄下板(15B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記ブーム連結ボス(18)は、前記後厚下板(15A)の後端に接合する構成としたことを特徴とする建設機械用アーム。
  3.  左,右の側板(12,13)と、該左,右の側板(12,13)の上端側に溶接により接合された上板(14)と、前記左,右の側板(12,13)の下端側に溶接により接合された下板(15)と、前記左,右の側板(12,13)の後端側と前記上板(14)の後端側とに溶接により接合された後板(16)とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、
     前記左,右の側板(12,13)の後部下側に位置して、該左,右の側板(12,13)と前記下板(15)の後端と前記後板(16)の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボス(18)を設け、
     前記左,右の側板(12,13)、上板(14)および下板(15)の前端に溶接により接合されたバケット連結ボス(20)を設け、
     前記上板(14)の外面に溶接により接合された左,右方向で一対のバケットシリンダブラケット(23)とを設けてなる建設機械用アームにおいて、
     前記上板(14)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚上板(14A)と、該後厚上板(14A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄上板(14B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記下板(15)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚下板(15A)と、該後厚下板(15A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄下板(15B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記バケットシリンダブラケット(23)は、前記後厚上板(14A)の外面に接合する構成とし、
     前記ブーム連結ボス(18)は、前記後厚下板(15A)の後端に接合する構成としたことを特徴とする建設機械用アーム。
  4.  左,右の側板(12,13)と、該左,右の側板(12,13)の上端側に溶接により接合された上板(14)と、前記左,右の側板(12,13)の下端側に溶接により接合された下板(15)と、前記左,右の側板(12,13)の後端側と前記上板(14)の後端側とに溶接により接合された後板(16)とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、
     前記左,右の側板(12,13)の後部下側に位置して、該左,右の側板(12,13)と前記下板(15)の後端と前記後板(16)の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボス(18)を設け、
     前記左,右の側板(12,13)、上板(14)および下板(15)の前端に溶接により接合されたバケット連結ボス(20)を設け、
     前記上板(14)の外面に溶接により接合された左,右方向で一対のバケットシリンダブラケット(23)とを設けてなる建設機械用アームにおいて、
     前記上板(14)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚上板(14A)と、該後厚上板(14A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄上板(14B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記下板(15)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚下板(15A)と、該後厚下板(15A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄下板(15B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記左,右の側板(12,13)は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚側板(12A,13A)と、該後厚側板(12A,13A)の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄側板(12B,13B)との2部材を接合することにより形成し、
     前記バケットシリンダブラケット(23)は、前記後厚上板(14A)の外面に接合する構成とし、
     前記ブーム連結ボス(18)は、前記後厚下板(15A)の後端に接合する構成とし、
     前記後厚側板(12A,13A)と前記前薄側板(12B,13B)との接合部は、その上端(12D,13D)を前記後厚上板(14A)に接合し、下端(12E,13E)を前記後厚下板(15A)に接合する構成としたことを特徴とする建設機械用アーム。
  5.  前記後厚上板(14A)の内面側と前記ブーム連結ボス(18)との間には、補強用の内部隔壁(19)を設ける構成としてなる請求項1,3または4に記載の建設機械用アーム。
  6.  前記後板(16)は、前記後厚上板(14A)および前記後厚側板(12A,13A)と同等以上の板厚を有する板材を用いた厚後板(16)として形成し、
     該厚後板(16)は、前記左,右の後厚側板(12A,13A)の後端と前記後厚上板(14A)の後端とに接合すると共に、前記厚後板(16)の前端を前記ブーム連結ボス(18)に接合する構成としてなる請求項4に記載の建設機械用アーム。
  7.  前記後厚側板(12A,13A)の前端と前記前薄側板(12B,13B)の後端とには、ルートフェイスなく切欠くことにより上,下方向に延びる開先(12A6,13A6,12B6,13B6)をそれぞれ設け、
     前記後厚側板(12A,13A)の開先(12A6,13A6)と前記前薄側板(12B,13B)の開先(12B6,13B6)とを突合わせることにより、ルートフェイスがなくかつギャップがないV形開先(12C,13C)を形成し、
     該V形開先(12C,13C)の位置で前記後厚側板(12A,13A)と前記前薄側板(12B,13B)との間に溶接を施すことにより溶接ビード(12F,13F)を形成する構成としてなる請求項4に記載の建設機械用アーム。
  8.  前記バケット連結ボス(20)には、円筒状ボス部(20A)の左,右両側に位置して前記左,右の側板(12,13)に向けて延びる鍔部(20B,20C)を設け、
     前記左,右の側板(12,13)の前端には、ルートフェイスなく切欠くことにより上,下方向に延びる開先(12B7,13B7)をそれぞれ設け、
     前記バケット連結ボス(20)の左,右の鍔部(20B,20C)の後端には、ルートフェイスなく切欠くことにより上,下方向に延びる開先(20B1,20C1)をそれぞれ設け、
     前記左,右の側板(12,13)の開先(12B7,13B7)と前記左,右の鍔部(20B,20C)の開先(20B1,20C1)とを突合わせることにより、ルートフェイスがなくかつギャップがないV形開先(20D,20E)を形成し、
     該V形開先(20D,20E)の位置で前記左,右の側板(12,13)と前記左,右の鍔部(20B,20C)との間に溶接を施すことにより溶接ビード(20F,20G)を形成する構成としてなる請求項1,2,3または4に記載の建設機械用アーム。
  9.  前記後厚上板(14A)の前端と前記前薄上板(14B)の後端とには、ルートフェイスなく切欠くことにより左,右方向に延びる開先(14A3,14B3)をそれぞれ設け、
     前記後厚上板(14A)の開先(14A3)と前記前薄上板(14B)の開先(14B3)とを突合わせることにより、ルートフェイスがなくかつギャップがないV形開先(14C)を形成し、
     該V形開先(14C)の位置で前記後厚上板(14A)と前記前薄上板(14B)との間に溶接を施すことにより溶接ビード(14D)を形成する構成としてなる請求項1,3または4に記載の建設機械用アーム。
  10.  前記後厚下板(15A)の前端と前記前薄下板(15B)の後端とには、ルートフェイスなく切欠くことにより左,右方向に延びる開先(15A3,15B3)をそれぞれ設け、
     前記後厚下板(15A)の開先(15A3)と前記前薄下板(15B)の開先(15B3)とを突合わせることにより、ルートフェイスがなく、かつギャップがないV形開先(15C)を形成し、
     該V形開先(15C)の位置で前記後厚下板(15A)と前記前薄下板(15B)との間に溶接を施すことにより溶接ビード(15D)を形成する構成としてなる請求項2,3または4に記載の建設機械用アーム。
  11.  前記V形開先(12C,13C,14C,15C,20D,20E)の開先角度は、43度以上90度以下の範囲に設定する構成としてなる請求項7,8,9または10に記載の建設機械用アーム。
  12.  前記上板(14)の後部側の外面(14A4)には、前記左,右方向で一対のバケットシリンダブラケット(23)と前記上板(14)との溶接部を囲むように平板状の補助溶接部材(24)を設け、
     該補助溶接部材(24)の周囲に隅肉溶接を施すことにより溶接ビード(26)を形成する構成としてなる請求項1,2,3または4に記載の建設機械用アーム。
  13.  前記ブーム連結ボス(18)と、前記上板(14)の内面側であって前記バケットシリンダブラケット(23)に設けられた連結ピン(10A)の位置よりも前側の位置との間に、補強用の内部隔壁(19)を設け、
     前記補助溶接部材(24)の後端(24C)は、前記内部隔壁(19)の上端位置よりも後側まで延在させる構成としてなる請求項12に記載の建設機械用アーム。
  14.  前記上板(14)の外面(14A)において前記バケットシリンダブラケット(23)と前記補助溶接部材(24)との間に生じる隙間(25)は、前記バケットシリンダブラケット(23)の溶接ビード(26A)と、前記補助溶接部材(24)の溶接ビード(26B)とにより埋込む構成としてなる請求項12に記載の建設機械用アーム。
  15.  前記補助溶接部材(24)は、平面視でM字形に形成し、
     該M字形補助溶接部材(24)の前部側には、後方に向けて凹形状に切欠いた切欠部(24B)を設ける構成としてなる請求項12に記載の建設機械用アーム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2518000A (en) * 2013-09-10 2015-03-11 Jc Bamford Excavators Ltd Welded Component and method of fabrication
US10370817B2 (en) * 2014-06-05 2019-08-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Boom for construction machine

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937626B2 (ja) * 2012-02-16 2016-06-22 日立建機株式会社 建設機械用アーム
JP6178284B2 (ja) * 2014-06-13 2017-08-09 株式会社クボタ 作業機の作業要素
KR101674736B1 (ko) * 2014-10-02 2016-11-10 한양대학교 산학협력단 리튬 공기 이차 전지, 및 그 제조 방법
JP6507990B2 (ja) 2014-11-06 2019-05-08 コベルコ建機株式会社 建設機械のアーム及びその製造方法
JP6433782B2 (ja) * 2014-12-24 2018-12-05 日立建機株式会社 建設機械用アームおよび建設機械用アームに用いるバケット連結ボスの交換方法
GB201506783D0 (en) * 2015-04-21 2015-06-03 Bamford Excavators Ltd A method of mounting an attachment
DE102016112748A1 (de) 2016-07-12 2018-01-18 Schwing Gmbh Großmanipulator mit gewichtoptimiertem Knickmast
JP6829674B2 (ja) * 2017-09-25 2021-02-10 日立建機株式会社 作業機械の作業腕
CN115218739B (zh) * 2022-06-29 2023-10-10 湖南金石智造科技有限公司 一种智能对孔机械手及其工作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127199A (ja) * 1984-07-17 1986-02-06 Nippon Steel Corp 片面溶接用裏当材
JP2003261956A (ja) 2002-01-04 2003-09-19 Komatsu Ltd 作業機の長尺構造部材
JP2005029984A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械用作業腕及びその製造方法
JP2005213819A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械用作業腕
JP2006026682A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Nippon Steel Corp 溶接部疲労強度に優れる建設機械のブーム・アーム部材およびその疲労強度向上方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3902295A (en) 1974-05-28 1975-09-02 Caterpillar Tractor Co Boom construction and method for making same
JPH1110383A (ja) * 1997-06-17 1999-01-19 Komatsu Ltd 溶接部材及びその溶接部成形方法
WO1999004104A1 (en) * 1997-07-15 1999-01-28 Komatsu Ltd. Structure for working unit for bucket excavators and method for manufacturing the same
JP2000248576A (ja) * 1999-03-03 2000-09-12 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の作業腕構造
JP2003034946A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Kubota Corp 掘削作業機のアーム補強構造
US7165929B2 (en) 2001-12-20 2007-01-23 Caterpillar Inc Load bearing member arrangement and method
JP2004270269A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケット
CN1530496B (zh) * 2003-03-10 2010-04-21 株式会社小松制作所 建筑机械的履带构架
WO2005001211A1 (ja) * 2003-06-30 2005-01-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 建設機械用作業腕及びその製造方法
JP4948080B2 (ja) * 2006-08-11 2012-06-06 株式会社クボタ ブーム
US8610031B2 (en) * 2009-11-11 2013-12-17 Lincoln Global, Inc. Method of arc welding root pass
CN201574412U (zh) * 2009-12-31 2010-09-08 斗山工程机械(中国)有限公司 一种挖掘机动臂加强结构及挖掘机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127199A (ja) * 1984-07-17 1986-02-06 Nippon Steel Corp 片面溶接用裏当材
JP2003261956A (ja) 2002-01-04 2003-09-19 Komatsu Ltd 作業機の長尺構造部材
JP2005029984A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械用作業腕及びその製造方法
JP2005213819A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械用作業腕
JP2006026682A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Nippon Steel Corp 溶接部疲労強度に優れる建設機械のブーム・アーム部材およびその疲労強度向上方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2518000A (en) * 2013-09-10 2015-03-11 Jc Bamford Excavators Ltd Welded Component and method of fabrication
GB2518000B (en) * 2013-09-10 2017-05-31 Jc Bamford Excavators Ltd Welded component and method of fabrication
US9856624B2 (en) 2013-09-10 2018-01-02 J.C. Bamford Excavators Limited Welded component and method of fabrication
US10370817B2 (en) * 2014-06-05 2019-08-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Boom for construction machine

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