特許 5937626 建設機械用アーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5937626

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】建設機械用アーム

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/38 20060101AFI20160609BHJP

【ＦＩ】

   E02F3/38 A

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-558660(P2013-558660)

(86)(22)【出願日】2013年2月7日

(86)【国際出願番号】JP2013052858

(87)【国際公開番号】WO2013121969

(87)【国際公開日】20130822

【審査請求日】2015年2月26日

(31)【優先権主張番号】特願2012-31534(P2012-31534)

(32)【優先日】2012年2月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079441

【弁理士】

【氏名又は名称】広瀬 和彦

(72)【発明者】

【氏名】高橋 毅

(72)【発明者】

【氏名】下平 貴之

(72)【発明者】

【氏名】高田 龍二

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 誠

【審査官】 富山 博喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０２９９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１３８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６１９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２７１３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２４２１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左側板と、右側板と、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、
前記後板の外側面に溶接により接合された左，右一対のアームシリンダブラケットを設けてなる建設機械用アームにおいて、
前記左側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる左後厚側板と、該左後厚側板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼材からなる左前薄側板との２部材を接合することにより形成し、
前記右側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる右後厚側板と、該右後厚側板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼材からなる右前薄側板との２部材を接合することにより形成し、
前記上板は、前記後板が接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる後厚上板と、該後厚上板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼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、前記ブーム連結ボスが接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる後厚下板と、該後厚下板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼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、
前記後板は板厚が厚い軟鋼材を用いて形成したことを特徴とする建設機械用アーム。

【請求項2】

前記左後厚側板と前記左前薄側板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合し、前記右後厚側板と前記右前薄側板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合し、前記後厚上板と前記前薄上板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合し、前記後厚下板と前記前薄下板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合する構成としてなる請求項１に記載の建設機械用アーム。

【請求項3】

前記左後厚側板と左前薄側板からなる前記左側板の上端側と前記後厚上板と前薄上板からなる前記上板との間は、その外側面と内側面との両面からの隅肉溶接によって形成された外側ビード部と内側ビード部とが一体化した溶接ビードにより接合し、
前記右後厚側板と右前薄側板からなる前記右側板の上端側と前記後厚上板と前薄上板からなる前記上板との間は、その外側面と内側面との両面からの隅肉溶接によって形成された外側ビード部と内側ビード部とが一体化した溶接ビードにより接合し、
前記左後厚側板と左前薄側板からなる前記左側板の下端側と前記後厚下板と前薄下板からなる前記下板との間は、その外側面からの隅肉溶接によって形成された溶接ビードにより接合し、
前記右後厚側板と右前薄側板からなる前記右側板の下端側と前記後厚下板と前薄下板からなる前記下板との間は、その外側面からの隅肉溶接によって形成された溶接ビードにより接合する構成としてなる請求項１に記載の建設機械用アーム。

【請求項4】

前記左，右の側板を構成する前記左，右の前薄側板、前記上板を構成する前記前薄上板および前記下板を構成する前記前薄下板の先端には、バケット連結ボスを溶接により接合して設け、
前記左，右の側板を構成する前記左，右の前薄側板の前側には、前記バケット連結ボスの後側に隣接してリンク連結ボスを溶接により接合して設け、
前記上板を構成する前記後厚上板の外側面には、左，右一対のバケットシリンダブラケットを溶接により接合して設ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械用アーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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部側には、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。

【0003】

ここで、油圧ショベルの作業装置は、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。

【0004】

作業装置を構成するアームは、横断面が四角形の閉断面構造を有し、全長が数メートルにも及ぶ長尺な箱型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、横断面が四角形の閉断面構造をなす箱型構造体として形成されている。

【0005】

ここで、アームを構成する左，右の側板の後側にはブーム連結ボスが溶接によって接合され、ブームとアームとの間を回動可能に連結する連結ピンは、ブーム連結ボスに挿通されている。また、アームを構成する後板にはアームシリンダブラケットが溶接によって接合され、このアームシリンダブラケットには、基端側がブームに取付けられたアームシリンダの先端側が連結ピンを介して連結されている。

【0006】

アームを構成する左，右の側板、上板、下板、後板としては、通常、軟鋼材、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材が用いられている。この軟鋼材からなる左，右の側板、上板、下板、後板を互いに溶接することにより、強固な箱型構造体からなるアームを形成することができる。

【0007】

ところで、油圧ショベル等のブームを構成する左，右の側板を、第１部材、第２部材、第３部材の３つの部材（板材）を接合することにより形成したブームが提案されている。このブームは、長さ方向の中間部に位置し座屈が生じやすい第２部材を、第１，第３部材よりも降伏応力の高い材料を用いて形成している。これにより、第１，第２，第３部材を同じ材料を用いて形成する場合に比較して、第２部材の板厚を薄くすることができ、ブームの軽量化を図ることができる（特許文献１）。

【0008】

従って、アームを構成する左，右の側板、上板、下板、後板として、軟鋼材よりも引張り強さが大きな高張力鋼材を用いた場合には、軟鋼材からなる左，右の側板、上板、下板、後板の板厚に比較して、高張力鋼材からなる左，右の側板、上板、下板、後板の板厚を小さくすることができる。このため、高張力鋼材からなる鋼板を用いて形成されたアームは、軟鋼材からなる鋼板を用いて形成されたアームと同等の強度を保ちつつ、軽量化を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００９−６２７１３号公報

【発明の概要】

【0010】

ところで、油圧ショベルの掘削作業時には、アームシリンダの伸縮動作に応じてブームの先端側に連結されたアームが回動する。このため、ブームに対してアームを回動させるときには、アームの後側に設けられたブーム連結ボス及びアームシリンダブラケットの近傍部位に大きな外力が作用する。

【0011】

ここで、アームを軟鋼材からなる左側板、右側板、上板、下板、後板を用いて形成し、このアームにアームシリンダから大きな外力が作用した場合には、ブーム連結ボス及びアームシリンダブラケットの近傍に位置する各板体に作用する降伏応力が低いため、各板体間の溶接部に残留する残留応力は低い。このため、アームシリンダから大きな外力が作用した場合でも、各板体間の溶接部に発生する応力は比較的低い。

【0012】

これに対し、アームを高張力鋼材からなる左側板、右側板、上板、下板、後板を用いて形成した場合には、ブーム連結ボス及びアームシリンダブラケットの近傍に位置する各板体に作用する降伏応力が高く、各板体間の溶接部の残留応力が高い。このため、アームシリンダから大きな外力が作用した場合には、アームシリンダから作用する大きな外力に溶接部の残留応力が加わり、各板体間の溶接部に高い応力が発生してしまう。

【0013】

この場合、アームは、左，右の側板と、上板と、下板とによって囲まれた閉断面構造を有している。このため、例えば左，右の側板の上端側に上板を溶接した後、左，右の側板の下端側に下板を溶接した場合には、上板と左，右の側板とが交わる角すみ部に対して各側板の外側と内側から隅肉溶接を施すことができる。しかし、下板と左，右の側板とが交わる角隅部に対しては各側板の外側からしか隅肉溶接を施すことができない。即ち、各側板の内側からは隅肉溶接を施すことはできない。このため、左，右の側板の内側と下板とが交わる角隅部の内側には、溶接不溶着部が形成されてしまう。

【0014】

このように、左，右の側板と、上板と、下板とによって囲まれた閉断面構造をなすアームは、左，右の側板と上板とが交わる２箇所の角隅部と、左，右の側板と下板とが交わる２箇所の角隅部との合計４箇所の角隅部のうち、いずれか２箇所の角隅部には、左，右の側板の内側に溶接不溶着部が形成されてしまう。

【0015】

従って、高張力鋼材からなる左，右の側板、上板、下板、後板を用いて形成されたアームに対し、アームシリンダから大きな外力が作用した場合には、左，右の側板と、上板と、下板とが交わる複数の角隅部のうち各側板の内側に形成された溶接不溶着部に応力が集中する。この結果、この溶接不溶着部から疲労亀裂を発生し易くなり、アームの疲労強度が低下してしまうという問題がある。

【0016】

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、左，右の側板と、上板と、下板とを接合してなるアーム全体の軽量化を図り、かつ、疲労強度を高め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。

【0017】

本発明は、左側板と、右側板と、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、前記後板の外側面に溶接により接合された左，右一対のアームシリンダブラケットを設けてなる建設機械用アームに適用される。

【0018】

請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記左側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる左後厚側板と、該左後厚側板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼材からなる左前薄側板との２部材を接合することにより形成し、前記右側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる右後厚側板と、該右後厚側板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼材からなる右前薄側板との２部材を接合することにより形成し、前記上板は、前記後板が接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる後厚上板と、該後厚上板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼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、前記ブーム連結ボスが接合される後側に位置し板厚が厚い軟鋼材からなる後厚下板と、該後厚下板の前側に位置し板厚が薄い高張力鋼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、前記後板は板厚が厚い軟鋼材を用いて形成したことにある。

【0019】

この構成によれば、左後厚側板と、右後厚側板と、後厚上板と、後厚下板とを板厚が厚い軟鋼材により形成し、左前薄側板と、右前薄側板と、前薄上板と、前薄下板とを板厚が薄い高張力鋼材により形成したので、例えば１枚の軟鋼材からなる左側板、右側板、上板、下板を用いてアームを形成する場合に比較して、アーム全体の軽量化を図ることができる。

【0020】

一方、ブーム連結ボスは、軟鋼材からなる左後厚側板と、右後厚側板と、後厚下板とに接合することができ、アームシリンダブラケットが接合される後板は、軟鋼材からなる左後厚側板と、右後厚側板と、後厚上板とに接合することができる。このため、左後厚側板と、右後厚側板と、後厚上板と、後厚下板と、後板とを互いに接合することにより、これら各板が交わる角隅部の内側に溶接不溶着部が形成されたとしても、ブーム連結ボス及びアームシリンダブラケットを介してアームに外力が作用したときに、軟鋼材からなる左後厚側板、右後厚側板、後厚上板、後厚下板、後板は、降伏応力が低いため適度な撓みを生じることができる。

【0021】

これにより、各板が交わる角隅部の内側に形成された溶接不溶着部に応力が集中するのを抑え、アームの疲労強度を高めることができる。この結果、アームの軽量化と、アームの疲労強度の向上とを両立することができ、アーム全体の信頼性を高めることができる。

【0022】

請求項２の発明は、前記左後厚側板と前記左前薄側板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合し、前記右後厚側板と前記右前薄側板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合し、前記後厚上板と前記前薄上板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合し、前記後厚下板と前記前薄下板との間は、外側面と内側面との両面からの両面溶接によって形成された両面溶接ビードにより接合する構成としたことにある。

【0023】

この構成によれば、左，右の後厚側板と左，右の前薄側板との接合部に溶接不溶着部が形成されるのを抑え、左後厚側板と左前薄側板とからなる強固な左側板と、右後厚側板と右前薄側板とからなる強固な右側板とを形成することができる。また、後厚上板と前薄上板との接合部に溶接不溶着部が形成されるのを抑え、後厚上板と前薄上板とからなる強固な上板を形成することができる。さらに、後厚下板と前薄下板との接合部に溶接不溶着部が形成されるのを抑え、後厚下板と前薄下板とからなる強固な下板を形成することができる。この結果、左，右の側板と、上板と、下板と、後板とによって囲まれた箱型構造体からなるアーム全体の強度を一層高めることができる。

【0026】

請求項３の発明は、前記左後厚側板と左前薄側板からなる前記左側板の上端側と前記後厚上板と前薄上板からなる前記上板との間は、その外側面と内側面との両面からの隅肉溶接によって形成された外側ビード部と内側ビード部とが一体化した溶接ビードにより接合し、前記右後厚側板と右前薄側板からなる前記右側板の上端側と前記後厚上板と前薄上板からなる前記上板との間は、その外側面と内側面との両面からの隅肉溶接によって形成された外側ビード部と内側ビード部とが一体化した溶接ビードにより接合し、前記左後厚側板と左前薄側板からなる前記左側板の下端側と前記後厚下板と前薄下板からなる前記下板との間は、その外側面からの隅肉溶接によって形成された溶接ビードにより接合し、前記右後厚側板と右前薄側板からなる前記右側板の下端側と前記後厚下板と前薄下板からなる前記下板との間は、その外側面からの隅肉溶接によって形成された溶接ビードにより接合する構成としている。

【0027】

この構成によれば、左側板と上板との間を、外側ビード部と内側ビード部とが一体化した溶接ビードによって強固に接合すると共に、右側板と上板との間を、外側ビード部と内側ビード部とが一体化した溶接ビードによって強固に接合することができる。一方、左側板と下板との間を、左側板の外側面に形成された溶接ビードによって強固に接合すると共に、右側板と下板との間を、右側板の外側面に形成された溶接ビードによって強固に接合することができる。

【0028】

請求項４の発明は、前記左，右の側板を構成する前記左，右の前薄側板、前記上板を構成する前記前薄上板および前記下板を構成する前記前薄下板の先端には、バケット連結ボスを溶接により接合して設け、前記左，右の側板を構成する前記左，右の前薄側板の前側には、前記バケット連結ボスの後側に隣接してリンク連結ボスを溶接により接合して設け、前記上板を構成する前記後厚上板の外側面には、左，右一対のバケットシリンダブラケットを溶接により接合して設ける構成としている。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】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。

【図2】アームを単体で示す斜視図である。

【図3】アームを構成する左，右の側板、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等を分解して示す分解斜視図である。

【図4】アームを図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。

【図5】図４中の後厚上板、前薄上板、後厚下板、前薄下板、後板等を示す拡大断面図である。

【図6】左，右の側板、後厚上板、後厚下板等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。

【図7】左，右の側板、後厚上板、ブーム連結ボス等を図５中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。

【図8】左後厚側板と左前薄側板との接合部を示す図６中のVIII部拡大図である。

【図9】後厚上板と前薄上板との接合部を示す図５中のIX部拡大図である。

【図10】左前薄側板と後厚上板との接合部を示す図６中のＸ部拡大図である。

【図11】左後厚側板と後厚下板との接合部を示す図６中のXI部拡大図である。

【図12】左後厚側板とブーム連結ボスとの接合部を示す図７中のXII部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

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。

【0032】

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。この油圧ショベル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、該上部旋回体３のベースとなる旋回フレーム３Ａの前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置４とにより構成されている。

【0033】

作業装置４は、基端部が旋回フレーム３Ａの前部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。また、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。

【0034】

ここで、ブーム５は、左，右の側板５Ａ（左側のみ図示）と、上板５Ｂと、下板５Ｃとを互いに溶接によって接合することにより形成されている。ブーム５は、四角形の閉断面形状を有する箱型構造体として形成され、長さ方向の中央部が山形状に屈曲している。ブーム５の先端側には二又状のブラケット５Ｄが設けられ、このブラケット５Ｄと後述するアーム１１のブーム連結ボス１７とを連結ピン５Ｅを介して連結することにより、ブーム５の先端側にアーム１１が回動可能に支持されている。ブーム５を構成する左，右の側板５Ａ、上板５Ｂ、下板５Ｃは、板厚が厚い軟鋼材、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材を用いて形成され左，右の側板５Ａの上端部には、上板５Ｂが隅肉溶接によって接合され、左，右の側板５Ａの下端部には、下板５Ｃが隅肉溶接によって接合されている。

【0035】

この場合、ブーム５は四角形の閉断面形状を有する箱型構造体であるため、左，右の側板５Ａ、上板５Ｂ、下板５Ｃが交わる４箇所の角隅部のうち２箇所の角隅部の内側（ブーム５の内部側）には溶接不溶着部が形成されることがある。しかし、ブーム５に外力が作用した場合には、軟鋼材からなる左，右の側板５Ａ、上板５Ｂ、下板５Ｃが適度な撓みを生じることにより、これら各板が交わる角隅部の内側に形成された溶接不溶着部に応力が集中するのを抑えることができる。これにより、ブーム５は、左，右の側板５Ａ、上板５Ｂ、下板５Ｃが交わる角隅部の内側に溶接不溶着部が形成されていたとしても、充分な疲労強度を維持することができる。

【0036】

次に、本実施の形態によるアームについて、図２ないし図１２を参照して説明する。

【0037】

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。

【0038】

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、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有する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１７、アームシリンダブラケット２２、およびバケットシリンダブラケット２３が設けられている。一方、アーム１１の前部側（バケット６側）には、後述のバケット連結ボス２０とリンク連結ボス２１が設けられている。

【0039】

１２はアーム１１の左側面を構成する左側板を示している。この左側板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２および図３に示すように、左側板１２は、前，後方向の後側に位置する左後厚側板１２Ａと、前，後方向の前側に位置する左前薄側板１２Ｂとの２部材を接合することにより形成されている。左後厚側板１２Ａには、後述のブーム連結ボス１７が接合され、左前薄側板１２Ｂには、後述のバケット連結ボス２０、リンク連結ボス２１が接合される。

【0040】

左後厚側板１２Ａは、板厚が厚い軟鋼材、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材を用いて形成されている。ここで、軟鋼材とは、例えば炭素の含有量が０.１％以上で０.３％未満の低炭素鋼材を指し、溶接用の鋼材として広く用いられるものである。左後厚側板１２Ａは、上板当接部１２Ａ１と、下板当接部１２Ａ２と、後板当接部１２Ａ３と、前薄側板当接部１２Ａ４とによって囲まれた六角形状をなしている。この場合、前薄側板当接部１２Ａ４は、上板当接部１２Ａ１から下板当接部１２Ａ２に向けて斜め前方に延びることにより、左後厚側板１２Ａと左前薄側板１２Ｂとの接合部の長さを大きく確保している。また、下板当接部１２Ａ２と後板当接部１２Ａ３とが交わる角隅部には、円弧状に切欠かれたボス嵌合溝１２Ａ５が設けられ、該ボス嵌合溝１２Ａ５には、ブーム連結ボス１７のフランジ部１７Ｂが嵌合するものである。

【0041】

一方、左前薄側板１２Ｂは、左後厚側板１２Ａよりも板厚が薄い高張力鋼材、例えばＳＭ５７０等の高張力鋼材を用いて形成されている。ここで、高張力鋼材とは、軟鋼に対する熱処理、合金元素の添加等によって強度が高められた引張り強さが５０Kgf／mm^２（４９１Ｎ／mm^２）以上の鋼材を指し、溶接用の鋼材として広く用いられるものである。左前薄側板１２Ｂは、上板当接部１２Ｂ１と、下板当接部１２Ｂ２と、バケット連結ボス当接部１２Ｂ３と、後厚側板当接部１２Ｂ４とによって囲まれた四角形状をなしている。この場合、後厚側板当接部１２Ｂ４は、上板当接部１２Ｂ１から下板当接部１２Ｂ２に向けて斜め前方に延びている。左前薄側板１２Ｂの前端側には、円形状のボス嵌合孔１２Ｂ５が設けられ、該ボス嵌合孔１２Ｂ５には、後リンク連結ボス２１のフランジ部２１Ｂが嵌合するものである。

【0042】

左後厚側板１２Ａの前薄側板当接部１２Ａ４と、左前薄側板１２Ｂの後厚側板当接部１２Ｂ４とを突合せた状態で、これら前薄側板当接部１２Ａ４と後厚側板当接部１２Ｂ４とに外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、左後厚側板１２Ａと左前薄側板１２Ｂとの２部材が、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１２Ｃによって強固に接合された左側板１２が形成されている。

【0043】

この場合、図６に示すように、高張力鋼材を用いて形成された左前薄側板１２Ｂの板厚１２Ｂｔは、軟鋼材を用いて形成された左後厚側板１２Ａの板厚１２Ａｔよりも薄く設定されている（１２Ｂｔ＜１２Ａｔ）。これにより、軟鋼材のみを用いて左側板を形成する場合に比較して、左側板１２を軽量化することができる。

【0044】

次に、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右後厚側板１３Ａと、前，後方向の前側に位置する右前薄側板１３Ｂとの２部材を接合することにより形成されている。右後厚側板１３Ａには、後述のブーム連結ボス１７が接合され、右前薄側板１３Ｂには、後述のバケット連結ボス２０、後リンク連結ボス２１が接合される。

【0045】

右後厚側板１３Ａは、板厚が厚い軟鋼材を用いて形成され、上板当接部１３Ａ１と、下板当接部１３Ａ２と、後板当接部１３Ａ３と、前薄側板当接部１３Ａ４とによって囲まれた六角形状をなしている。下板当接部１３Ａ２と後板当接部１３Ａ３とが交わる角隅部には、円弧状に切欠かれたボス嵌合溝１３Ａ５が設けられている。

【0046】

一方、右前薄側板１３Ｂは、右後厚側板１３Ａよりも板厚が薄い高張力鋼材を用いて形成され、上板当接部１３Ｂ１と、下板当接部１３Ｂ２と、バケット連結ボス当接部１３Ｂ３と、後厚側板当接部１３Ｂ４とによって囲まれた四角形状をなしている。右前薄側板１３Ｂの前端側には円形状のボス嵌合孔１３Ｂ５が設けられている。

【0047】

右後厚側板１３Ａの前薄側板当接部１３Ａ４と、右前薄側板１３Ｂの後厚側板当接部１３Ｂ４とを突合せた状態で、これら前薄側板当接部１３Ａ４と後厚側板当接部１３Ｂ４とに外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、右後厚側板１３Ａと右前薄側板１３Ｂとの２部材が、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１３Ｃによって強固に接合された右側板１３が形成されている。

【0048】

この場合、高張力鋼材を用いて形成された右前薄側板１３Ｂの板厚１３Ｂｔは、軟鋼材を用いて形成された右後厚側板１３Ａの板厚１３Ａｔよりも薄く設定されている（１３Ｂｔ＜１３Ａｔ）。これにより、軟鋼材のみを用いて右側板を形成する場合に比較して、右側板１３を軽量化することができる。

【0049】

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，後方向に延びるものである。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、後厚上板１４Ａには後述のバケットシリンダブラケット２３が接合されている。

【0050】

後厚上板１４Ａは、板厚が厚い軟鋼材、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材を用いて、前，後方向に延びる長方形の板状に形成されている。後厚上板１４Ａは、バケットシリンダブラケット２３よりも後側の部位が斜め下向きに屈曲している。後厚上板１４Ａの後端縁は、後述の後板１６に接合される後板当接部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当接部１４Ａ２となっている。

【0051】

一方、前薄上板１４Ｂは、後厚上板１４Ａよりも板厚が薄い高張力鋼材、例えばＳＭ５７０等の高張力鋼材を用いて、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当接部１４Ｂ１となり、前薄上板１４Ｂの前端縁はバケット連結ボス当接部１４Ｂ２となっている。このバケット連結ボス当接部１４Ｂ２には、後述するバケット連結ボス２０が接合される。

【0052】

後厚上板１４Ａの前薄上板当接部１４Ａ２と、前薄上板１４Ｂの後厚上板当接部１４Ｂ１とを突合せた状態で、これら前薄上板当接部１４Ａ２と後厚上板当接部１４Ｂ１とに外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、後厚上板１４Ａと前薄上板１４Ｂとの２部材が、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１４Ｃによって強固に接合された上板１４が形成されている。

【0053】

この場合、図５に示すように、高張力鋼材を用いて形成された前薄上板１４Ｂの板厚１４Ｂｔは、軟鋼材を用いて形成された後厚上板１４Ａの板厚１４Ａｔよりも薄く設定されている（１４Ｂｔ＜１４Ａｔ）。これにより、軟鋼材のみを用いて上板を形成する場合に比較して、上板１４を軽量化することができる。

【0054】

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，後方向に延びるものである。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。

【0055】

後厚下板１５Ａは、板厚が厚い軟鋼材、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材を用いて、前，後方向に延びる長方形の板状に形成されている。後厚下板１５Ａの後端縁は、ブーム連結ボス当接部１５Ａ１となり、該ブーム連結ボス当接部１５Ａ１は、後述のブーム連結ボス１７に接合される。後厚下板１５Ａの前端縁は、前薄下板当接部１５Ａ２となり、該前薄下板当接部１５Ａ２は、前薄下板１５Ｂに接合される。

【0056】

一方、前薄下板１５Ｂは、後厚下板１５Ａよりも板厚が薄い高張力鋼材、例えばＳＭ５７０等の高張力鋼材を用いて、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、後厚下板当接部１５Ｂ１となり、前薄下板１５Ｂの前端縁は、バケット連結ボス当接部１５Ｂ２となっている。このバケット連結ボス当接部１５Ｂ２には、後述のバケット連結ボス２０が接合される。

【0057】

後厚下板１５Ａの前薄下板当接部１５Ａ２と、前薄下板１５Ｂの後厚下板当接部１５Ｂ１とを突合せた状態で、これら前薄下板当接部１５Ａ２と後厚下板当接部１５Ｂ１とに外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、後厚下板１５Ａと前薄下板１５Ｂとの２部材が、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１５Ｃによって強固に接合された下板１５が形成されている。

【0058】

この場合、図５に示すように、高張力鋼材を用いて形成された前薄下板１５Ｂの板厚１５Ｂｔは、軟鋼材を用いて形成された後厚下板１５Ａの板厚１５Ａｔよりも薄く設定されている（１５Ｂｔ＜１５Ａｔ）。これにより、軟鋼材のみを用いて下板を形成する場合に比較して、下板１５を軽量化することができる。

【0059】

次に、１６はアーム１１の後面を構成する後板を示している。この後板１６は、板厚が厚い軟鋼材、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼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状に屈曲している。ここで、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の後端部を閉塞している。

【0060】

この場合、後板１６は、左側板１２を構成する左後厚側板１２Ａの後板当接部１２Ａ３と、右側板１３を構成する右後厚側板１３Ａの後板当接部１３Ａ３と、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの後板当接部１４Ａ１とに溶接によって接合されている。後板１６の前端縁は、ブーム連結ボス当接部１６Ａとなり、該ブーム連結ボス当接部１６Ａは、後述のブーム連結ボス１７に接合される。一方、後板１６の外側面には、後述するアームシリンダブラケット２２が固定される。

【0061】

次に、１７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。該ブーム連結ボス１７は、図１に示すブーム５とアーム１１との間を回動可能に連結する連結ピン５Ｅが挿通されるものである。ここで、ブーム連結ボス１７は、左，右方向に延びる中空な円筒ボス部１７Ａと、該円筒ボス部１７Ａ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１７Ｂとにより構成されている。

【0062】

ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａは、下板１５を構成する後厚下板１５Ａのブーム連結ボス当接部１５Ａ１と、後板１６のブーム連結ボス当接部１６Ａとに溶接によって接合されている。一方、ブーム連結ボス１７の左，右のフランジ部１７Ｂは、左側板１２を構成する左後厚側板１２Ａのボス嵌合溝１２Ａ５と、右側板１３を構成する右後厚側板１３Ａのボス嵌合溝１３Ａ５とに、それぞれ溶接によって接合されている。

【0063】

１８は左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａとブーム連結ボス１７の左，右のフランジ部１７Ｂの内側面に設けられた左，右の裏当て材を示している。この裏当て材１８は、円弧状に湾曲した帯状の鋼板材からなり、左後厚側板１２Ａのボス嵌合溝１２Ａ５とブーム連結ボス１７の左側のフランジ部１７Ｂとの境界部に沿って配置されると共に、右後厚側板１３Ａのボス嵌合溝１３Ａ５とブーム連結ボス１７の右側のフランジ部１７Ｂとの境界部に沿って配置されている。左後厚側板１２Ａとブーム連結ボス１７の左側のフランジ部１７Ｂとの間には、内側面に裏当て材１８を当接させた状態で外側面から片面溶接が施される。一方、右後厚側板１３Ａとブーム連結ボス１７の右側のフランジ部１７Ｂとの間には、内側面に裏当て材１８を当接させた状態で外側面から片面溶接が施される。これにより、図７に示すように、左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａとブーム連結ボス１７の左，右のフランジ部１７Ｂとの間は、片面溶接ビード１７Ｃによって強固に接合されている。

【0064】

１９は上板１４の後厚上板１４Ａの内側面とブーム連結ボス１７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。ここで、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。内部隔壁１９の上端部は、後厚上板１４Ａに溶接によって接合され、内部隔壁１９の下端部は、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接によって接合されている。

【0065】

次に、２０は左，右の側板１２，１３、上板１４および下板１５の前端部に設けられたバケット連結ボスを示している。このバケット連結ボス２０は、図１に示すバケット６とアーム１１との間を回動可能に連結する連結ピンが挿通されるものである。ここで、バケット連結ボス２０は、中空な円筒ボス部２０Ａと、該円筒ボス部２０Ａの両端側に設けられた平板状の左，右の鍔部２０Ｂとにより構成されている。バケット連結ボス２０の円筒ボス部２０Ａは、前薄上板１４Ｂのバケット連結ボス当接部１４Ｂ２と、前薄下板１５Ｂのバケット連結ボス当接部１５Ｂ２とに溶接によって接合される。一方、左側の鍔部２０Ｂは、左前薄側板１２Ｂのバケット連結ボス当接部１２Ｂ３に溶接によって接合され、右側の鍔部２０Ｂは、右前薄側板１３Ｂのバケット連結ボス当接部１３Ｂ３に溶接によって接合される。

【0066】

２１はバケット連結ボス２０の後側に隣接して左，右の側板１２，１３の前端側に設けられたリンク連結ボスを示している。このリンク連結ボス２１は、図１に示すバケットリンク７とアーム１１との間を連結する連結ピンが挿通されるものである。ここで、リンク連結ボス２１は、中空な円筒ボス部２１Ａと、該円筒ボス部２１Ａの両端側に設けられた左，右のフランジ部２１Ｂとにより構成されている。リンク連結ボス２１の左側のフランジ部２１Ｂは、左前薄側板１２Ｂのボス嵌合孔１２Ｂ５に溶接によって接合され、リンク連結ボス２１の右側のフランジ部２１Ｂは、右前薄側板１３Ｂのボス嵌合孔１３Ｂ５に溶接によって接合される。

【0067】

次に、２２は後板１６の外側面に設けられた左，右一対のアームシリンダブラケットを示している。これら各アームシリンダブラケット２２は、図１に示すアームシリンダ９のロッド先端が、連結ピン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、ほぼ三角形状をなす板体として形成され、その先端側にはピン挿通孔２２Ａが穿設されている。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後板１６の外側面に溶接によって接合されている。

【0068】

２３は上板１４の後端側の外側面に設けられた左，右一対のバケットシリンダブラケットを示している。これら各バケットシリンダブラケット２３は、図１に示すバケットシリンダ１０のボトム側が連結ピン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、その先端側にはピン挿通孔２３Ａが穿設されている。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の外側面に溶接によって接合されている。

【0069】

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、次に、アーム１１を製造する手順の一例を説明する。

【0070】

まず、左後厚側板１２Ａの前薄側板当接部１２Ａ４と、左前薄側板１２Ｂの後厚側板当接部１２Ｂ４とを突合せた状態で、両者間に外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、図６ないし図８に示すように、左後厚側板１２Ａの前薄側板当接部１２Ａ４と左前薄側板１２Ｂの後厚側板当接部１２Ｂ４との間に、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１２Ｃを形成することができる。この結果、左後厚側板１２Ａと左前薄側板１２Ｂとの２部材が強固に接合された左側板１２を形成することができる。

【0071】

一方、右後厚側板１３Ａの前薄側板当接部１３Ａ４と、右前薄側板１３Ｂの後厚側板当接部１３Ｂ４とを突合せた状態で、両者間に外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、右後厚側板１３Ａの前薄側板当接部１３Ａ４と右前薄側板１３Ｂの後厚側板当接部１３Ｂ４との間に、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１３Ｃを形成することができる。この結果、右後厚側板１３Ａと右前薄側板１３Ｂとの２部材が強固に接合された右側板１３を形成することができる。

【0072】

次に、左側板１２の左後厚側板１２Ａに設けたボス嵌合溝１２Ａ５と、右側板１３の右後厚側板１３Ａに設けたボス嵌合溝１３Ａ５とに対し、ブーム連結ボス１７の左，右のフランジ部１７Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。この場合、各フランジ部１７Ｂの内側面には予め裏当て材１８が固定されており、フランジ部１７Ｂの外周縁部から突出した裏当て材１８を左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａの内側面に当接させる。この状態で、左後厚側板１２Ａとフランジ部１７Ｂとの間に、左後厚側板１２Ａの外側面から片面溶接を施す。一方、右後厚側板１３Ａとフランジ部１７Ｂとの間に、右後厚側板１３Ａの外側面から片面溶接を施す。これにより、左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａとブーム連結ボス１７の左，右のフランジ部１７Ｂとの間を、片面溶接ビード１７Ｃを介して強固に接合することができる。この場合、左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａにブーム連結ボス１７の左，右のフランジ部１７Ｂを溶接する作業は、左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａの外側面から行うことができ、その作業性を高めることができる。

【0073】

次に、左側板１２の左前薄側板１２Ｂに設けたボス嵌合孔１２Ｂ５と、右側板１３の右前薄側板１３Ｂに設けたボス嵌合孔１３Ｂ５とに対し、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。さらに、左側板１２の左前薄側板１２Ｂに設けたバケット連結ボス当接部１２Ｂ３と、右側板１３の右前薄側板１３Ｂに設けたバケット連結ボス当接部１３Ｂ３とに対し、バケット連結ボス２０の左，右の鍔部２０Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。

【0074】

一方、後厚上板１４Ａの前薄上板当接部１４Ａ２と、前薄上板１４Ｂの後厚上板当接部１４Ｂ１とを突合せた状態で、両者間に外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、図５及び図９に示すように、後厚上板１４Ａの前薄上板当接部１４Ａ２と前薄上板１４Ｂの後厚上板当接部１４Ｂ１との間に、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１４Ｃを形成することができる。この結果、後厚上板１４Ａと前薄上板１４Ｂとの２部材が強固に接合された上板１４を形成することができる。

【0075】

さらに、後厚下板１５Ａの前薄下板当接部１５Ａ２と、前薄下板１５Ｂの後厚下板当接部１５Ｂ１とを突合せた状態で、両者間に外側面と内側面との両面からの両面溶接を施す。これにより、図５に示すように、後厚下板１５Ａの前薄下板当接部１５Ａ２と前薄下板１５Ｂの後厚下板当接部１５Ｂ１との間に、溶接不溶着部がない両面溶接ビード１５Ｃを形成することができる。この結果、後厚下板１５Ａと前薄下板１５Ｂとの２部材が強固に接合された下板１５を形成することができる。

【0076】

次に、左側板１２と右側板１３との上端側に上板１４を配置した状態で、左側板１２を構成する左後厚側板１２Ａの上板当接部１２Ａ１と上板１４の後厚上板１４Ａとの間に、その外側面と内側面との両面から隅肉溶接を施す。一方、左前薄側板１２Ｂの上板当接部１２Ｂ１と上板１４の後厚上板１４Ａ及び前薄上板１４Ｂとの間に、その外側面と内側面との両面から隅肉溶接を施す。これと同様に、右側板１３を構成する右後厚側板１３Ａの上板当接部１３Ａ１と上板１４の後厚上板１４Ａとの間に、その外側面と内側面との両面から隅肉溶接を施す。一方、右前薄側板１３Ｂの上板当接部１３Ｂ１と上板１４の後厚上板１４Ａ及び前薄上板１４Ｂとの間に、その外側面と内側面との両面から隅肉溶接を施す。

【0077】

これにより、図６及び図１０に示すように、左側板１２と上板１４とが交わる角隅部に対し、左側板１２の外側から形成された外側ビード部２４Ａと左側板１２の内側から形成された内側ビード部２４Ｂとが溶込んで一体化した溶接不溶着部がない溶接ビード２４を形成することができる。これと同様に、図６に示すように、右側板１３と上板１４とが交わる角隅部に対し、右側板１３の外側から形成された外側ビード部２５Ａと右側板１３の内側から形成された内側ビード部２５Ｂとが溶込んで一体化した溶接不溶着部がない溶接ビード２５を形成することができる。

【0078】

次に、図４、図５に示すように、内部隔壁１９の上端部１９Ａを、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの前部位置に溶接すると共に、内部隔壁１９の下端部１９Ｂを、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接する。一方、図６に示すように、内部隔壁１９の左，右の側端部１９Ｃを、左側板１２の内側面と右側板１３の内側面にそれぞれ溶接する。

【0079】

次に、左側板１２と右側板１３との下端側に下板１５を配置した状態で、左後厚側板１２Ａの下板当接部１２Ａ２と下板１５の後厚下板１５Ａとの間に、その外側面から隅肉溶接を施すと共に、左前薄側板１２Ｂの下板当接部１２Ｂ２と下板１５の後厚下板１５Ａ及び前薄下板１５Ｂとの間に、その外側面から隅肉溶接を施す。一方、右後厚側板１３Ａの下板当接部１３Ａ２と下板１５の後厚下板１５Ａとの間に、その外側面から隅肉溶接を施すと共に、右前薄側板１３Ｂの下板当接部１３Ｂ２と下板１５の後厚下板１５Ａ及び前薄下板１５Ｂとの間に、その外側面から隅肉溶接を施す。

【0080】

これにより、図６及び図１１に示すように、左側板１２と下板１５とが交わる角隅部に対し、左側板１２の外側から溶接ビード２６を形成することができる。また、右側板１３と下板１５とが交わる角隅部に対し、右側板１３の外側から溶接ビード２７を形成することができる。この場合、左，右の側板１２，１３に下板１５を接合するときには、左，右の側板１２，１３、上板１４、下板１５によって囲まれる閉空間が下板１５によって施蓋される。このため、左側板１２と下板１５とが交わる角隅部に対して左側板１２の内側から溶接ビードを形成することはできず、右側板１３と下板１５とが交わる角隅部に対して右側板１３の内側から溶接ビードを形成することはできない。

【0081】

従って、図６及び図１１に示すように、左側板１２と下板１５とが交わる角隅部に形成された溶接ビード２６は、左側板１２の内側面において溶接不溶着部２６Ａを含むことがある。また、図６に示すように、右側板１３と下板１５とが交わる角隅部に形成された溶接ビード２７は、右側板１３の内側面において溶接不溶着部２７Ａを含むことがある。

【0082】

次に、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、左後厚側板１２Ａの後板当接部１２Ａ３と後板１６との間に隅肉溶接を施すと共に、右後厚側板１３Ａの後板当接部１３Ａ３と後板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の後板当接部１４Ａ１と後板１６との間に隅肉溶接を施すと共に、後板１６のブーム連結ボス当接部１６Ａを、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接する。

【0083】

次に、後板１６の外側面に左，右一対のアームシリンダブラケット２２を溶接によって接合し、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの外側面に、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。

【0084】

このようにして、左側板１２、右側板１３、上板１４、下板１５、後板１６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箱型構造体のアーム１１を形成することができる。

【0085】

ここで、本実施の形態によるアーム１１は、左側板１２を構成する左後厚側板１２Ａと、右側板１３を構成する右後厚側板１３Ａと、上板１４を構成する後厚上板１４Ａと、下板１５を構成する後厚下板１５Ａとを、それぞれ板厚が厚い軟鋼材を用いて形成している。一方、左前薄側板１２Ｂと、右前薄側板１３Ｂと、前薄上板１４Ｂと、前薄下板１５Ｂとを、それぞれ板厚が薄い高張力鋼材を用いて形成している。これにより、例えば１枚の軟鋼材からなる上板、下板、左側板、右側板を用いてアームを形成する場合に比較して、アーム１１全体の軽量化を図ることができる。

【0086】

一方、本実施の形態によるアーム１１によれば、ブーム５とアーム１１との間を連結する連結ピン５Ｅが挿通されるブーム連結ボス１７を、軟鋼材からなる左後厚側板１２Ａと、右後厚側板１３Ａと、後厚下板１５Ａと、後板１６とに接合することができる。また、アームシリンダブラケット２２が接合される後板１６を、軟鋼材からなる左後厚側板１２Ａと、右後厚側板１３Ａと、後厚上板１４Ａとに接合することができる。

【0087】

このため、ブーム連結ボス１７及びアームシリンダブラケット２２を介してアーム１１に外力が作用したときに、軟鋼材からなる左後厚側板１２Ａ、右後厚側板１３Ａ、後厚上板１４Ａ、後厚下板１５Ａ、後板１６は、外力に応じて適度な撓みを生じることができる。

【0088】

これにより、図６に示すように、例えば左後厚側板１２Ａと後厚下板１５Ａとが交わる角隅部の内側に溶接不溶着部２６Ａが形成され、右後厚側板１３Ａと後厚下板１５Ａとが交わる角隅部の内側に溶接不溶着部２７Ａが形成されたとしても、この溶接不溶着部２６Ａ，２７Ａに応力が集中するのを抑えることができ、アーム１１の疲労強度を高めることができる。この結果、本実施の形態によれば、アーム１１の軽量化と、アーム１１の疲労強度の向上とを両立することができ、アーム１１全体の信頼性を高めることができる。

【0089】

しかも、本実施の形態によるアーム１１は、左後厚側板１２Ａと左前薄側板１２Ｂとの間、右後厚側板１３Ａと右前薄側板１３Ｂとの間、後厚上板１４Ａと前薄上板１４Ｂとの間、後厚下板１５Ａと前薄下板１５Ｂとの間を、それぞれ外側面と内側面との両面からの両面溶接によって接合している。

【0090】

これにより、左後厚側板１２Ａと左前薄側板１２Ｂとが両面溶接ビード１２Ｃによって接合された左側板１２を形成することができる。右後厚側板１３Ａと右前薄側板１３Ｂとが両面溶接ビード１３Ｃによって接合された右側板１３とを形成することができる。一方、後厚上板１４Ａと前薄上板１４Ｂとが両面溶接ビード１４Ｃによって接合された上板１４を形成することができる。さらに、後厚下板１５Ａと前薄下板１５Ｂとが両面溶接ビード１５Ｃによって接合された下板１５とを形成することができる。この結果、左側板１２と、右側板１３と、上板１４と、下板１５と、後板１６とによって囲まれた箱型構造体からなるアーム１１全体の強度を一層高めることができる。

【0091】

なお、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１７、バケット連結ボス２０、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１７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の組立手順はこれ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。

【0092】

また、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たが、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。

【符号の説明】

【0093】

１ 油圧ショベル（建設機械）
１１ アーム
１２ 左側板
１２Ａ 左後厚側板
１２Ｂ 左前薄側板
１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃ，１５Ｃ 両面溶接ビード
１３ 右側板
１３Ａ 右後厚側板
１３Ｂ 右前薄側板
１４ 上板
１４Ａ 後厚上板
１４Ｂ 前薄上板
１５ 下板
１５Ａ 後厚下板
１５Ｂ 前薄下板
１６ 後板
１７ ブーム連結ボス
１７Ａ 円筒ボス部
１７Ｂ フランジ部
１７Ｃ 片面溶接ビード
１８ 裏当て材
２０ バケット連結ボス
２１ リンク連結ボス
２２ アームシリンダブラケット
２３ バケットシリンダブラケット
２４，２５，２６，２７ 溶接ビード
２４Ａ，２５Ａ 外側ビード
２４Ｂ，２５Ｂ 内側ビード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】