特許 6232643 建設機械用ブーム

(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】6232643

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】建設機械用ブーム

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/38 20060101AFI20171113BHJP

【ＦＩ】

   E02F3/38 A

【請求項の数】4

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-116824(P2014-116824)

(22)【出願日】2014年6月5日

(65)【公開番号】特開2015-229876(P2015-229876A)

(43)【公開日】2015年12月21日

【審査請求日】2016年11月2日

(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】山下 悟

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１４４０３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０２９９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５０７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２０８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０６０６４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−２４２１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１４２６０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第７４４８８４１（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−０６２７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４１４２４（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，右方向で間隔をもって対面しつつ前，後方向に延びる左側板および右側板と、該左，右の側板の上端側に溶接により接合される上板と、前記左，右の側板の下端側に溶接により接合される下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を有し、
前記箱型構造体には、前記左側板、前記右側板、前記上板および前記下板の後端にそれぞれ溶接により接合されるフート側取付部材が設けられており、
前記箱型構造体には、前記左，右の側板の前端がそれぞれ溶接により接合される左，右の接合板を有すると共に、前記上板，前記下板の前端がそれぞれ溶接により接合される上，下の接合板を有するアーム側取付部材が設けられており、
前記下板は、前記アーム側取付部材の下接合板に溶接により接合される第１の前下板と、該第１の前下板の後端に溶接により接合される第２の前下板と、該第２の前下板の後端に溶接により接合される第３の前下板と、該第３の前下板の後端に接合される１枚または複数枚の板材からなる後下板とにより構成してなる建設機械用ブームにおいて、
前記第１の前下板は前記アーム側取付部材の下接合板と等しい板厚を有する板材からなり、
前記第２の前下板と前記第３の前下板とは等しい板厚を有すると共に前記第１の前下板よりも薄い板厚を有する板材からなり、
前記アーム側取付部材の下接合板の後端には裏当て材が設けられており、
前記第３の前下板の前端には裏当て材が設けられており、
前記第１の前下板と前記第２の前下板とを突合せて板厚方向の両側から突合せ溶接された１枚の差厚板が形成されており、
前記差厚板を構成する前記第１の前下板の前端は、前記アーム側取付部材の下接合板と当該下接合板に設けた前記裏当て材とに対し前記箱型構造体の外側から溶接によって接合されており、
前記差厚板を構成する前記第２の前下板の後端は、前記第３の前下板の前端と当該第３の前下板に設けた前記裏当て材とに対し前記箱型構造体の外側から溶接によって接合された構成としたことを特徴とする建設機械用ブーム。

【請求項2】

前記差厚板を構成する前記第１の前下板の後端と前記第２の前下板の前端との間にはＸ形開先が形成されており、該Ｘ形開先に対して板厚方向の両側からグルーブ溶接が施された構成としてなる請求項１に記載の建設機械用ブーム。

【請求項3】

前記差厚板を構成する前記第１の前下板の前端と前記アーム側取付部材の下接合板の後端との間にはＶ形開先が形成されており、該Ｖ形開先に対して前記箱型構造体の外側からグルーブ溶接が施された構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械用ブーム。

【請求項4】

前記差厚板を構成する前記第２の前下板の後端と前記第３の前下板の前端との間にはＶ形開先が形成されており、該Ｖ形開先に対して前記箱型構造体の外側からグルーブ溶接が施された構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械用ブーム。

【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の作業装置に作業腕として好適に用いられる建設機械用ブームに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、油圧ショベル等の建設機械に設けられる作業装置は、基端側が車体側のフレームに俯仰動可能に連結されたブームと、該ブームの先端側に回動可能に連結されたアームと、該アームの先端側に回動可能に連結された掘削バケット等の作業具と、これらブーム、アーム、作業具を作動させるブームシリンダ、アームシリンダ、作業具シリンダとにより構成されている。

【0003】

ここで、作業装置を構成するブームは、左，右方向で対面しつつ前，後方向に延びる左，右の側板と、左，右の側板の上端側に溶接により接合される上板と、左，右の側板の下端側に溶接により接合される下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が形成され、この箱型構造体の後端側にはフート側取付部材が設けられると共に前端側にはアーム側取付部材が設けられている。このため、油圧ショベルのブームは、全長が数メートル以上にも及ぶ長尺な溶接構造物となり、その重量も大きくなる。

【0004】

これに対し、左，右の側板、上板、下板を、それぞれ複数枚の板材を突合せ溶接することにより形成したブームが提案されている。この従来技術によるブームは、必要な強度に応じて各板材の板厚を設定し、板厚の薄い板材をできるだけ広範囲に配置することにより、構造物全体の軽量化を図ることができる構成となっている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＷＯ２０１２／１４４０３７Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、２枚の板材を突合せ溶接する場合には、板厚方向の両側から溶接を施す両面溶接の方が、裏当て材を用いて板厚方向の片側から溶接を施す片面溶接に比較して、溶接部の疲労強度が高くなることが知られている。一方、板厚が異なる２枚の板材を突合せ溶接する場合と、板厚が等しい２枚の板材を突合せ溶接する場合とを比較すると、両面溶接であるか裏当て材を用いた片面溶接であるかに関わらず、板厚が等しい２枚の板材を突合せ溶接する方が、溶接部の疲労強度が高くなることが知られている。

【0007】

従って、溶接部の疲労強度に着目すると、板厚が等しい２枚の板材を両面溶接によって接合した場合が最も疲労強度が高く、板厚が異なる２枚の板材を両面溶接によって接合した場合の疲労強度が次に高く、板厚が等しい２枚の板材を裏当て材を用いた片面溶接によって接合した場合の疲労強度が次に高く、板厚が異なる２枚の板材を裏当て材を用いた片面溶接によって接合した場合の疲労強度が最も低くなる。

【0008】

これに対し、油圧ショベルに用いられるブームのような箱型構造体を製造する場合には、缶組みした箱型構造体を閉塞する蓋が必要であり、この蓋に対応する板材については、裏当て材を用いて箱型構造体の外側から溶接作業（片面溶接）を行うことになる。

【0009】

しかし、蓋に対応する板材の板厚と、この板材が溶接される板材の板厚とが異なる場合には、上述したように、板厚が異なる２枚の板材を裏当て材を用いて片面溶接することになり、溶接部の疲労強度が低下してしまう。この結果、箱型構造体の耐久性が低下してしまうという問題がある。

【0010】

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、本発明の目的は、箱型構造体の疲労強度を高めることができ、箱型構造体を閉塞する板材を溶接するときの作業性を高めることができる建設機械用ブームを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述した課題を解決するため本発明は、左，右方向で間隔をもって対面しつつ前，後方向に延びる左側板および右側板と、該左，右の側板の上端側に溶接により接合される上板と、前記左，右の側板の下端側に溶接により接合される下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を有し、前記箱型構造体には、前記左側板、前記右側板、前記上板および前記下板の後端にそれぞれ溶接により接合されるフート側取付部材が設けられており、前記箱型構造体には、前記左，右の側板の前端がそれぞれ溶接により接合される左，右の接合板を有すると共に、前記上板，前記下板の前端がそれぞれ溶接により接合される上，下の接合板を有するアーム側取付部材が設けられており、前記下板は、前記アーム側取付部材の下接合板に溶接により接合される第１の前下板と、該第１の前下板の後端に溶接により接合される第２の前下板と、該第２の前下板の後端に溶接により接合される第３の前下板と、該第３の前下板の後端に接合される１枚または複数枚の板材からなる後下板とにより構成してなる建設機械用ブームに適用される。

【0012】

そして、請求項１の発明の特徴は、前記第１の前下板は前記アーム側取付部材の下接合板と等しい板厚を有する板材からなり、前記第２の前下板と前記第３の前下板とは等しい板厚を有すると共に前記第１の前下板よりも薄い板厚を有する板材からなり、前記アーム側取付部材の下接合板の後端には裏当て材が設けられており、前記第３の前下板の前端には裏当て材が設けられており、前記第１の前下板と前記第２の前下板とを突合せて板厚方向の両側から突合せ溶接された１枚の差厚板が形成されており、前記差厚板を構成する前記第１の前下板の前端は、前記アーム側取付部材の下接合板と当該下接合板に設けた前記裏当て材とに対し前記箱型構造体の外側から溶接によって接合されており、前記差厚板を構成する前記第２の前下板の後端は、前記第３の前下板の前端と当該第３の前下板に設けた前記裏当て材とに対し前記箱型構造体の外側から溶接によって接合された構成としたことにある。

【0013】

請求項２の発明は、前記差厚板を構成する前記第１の前下板の後端と前記第２の前下板の前端との間にはＸ形開先が形成されており、該Ｘ形開先に対して板厚方向の両側からグルーブ溶接が施された構成としたことにある。

【0014】

請求項３の発明は、前記差厚板を構成する前記第１の前下板の前端と前記アーム側取付部材の下接合板の後端との間にはＶ形開先が形成されており、該Ｖ形開先に対して前記箱型構造体の外側からグルーブ溶接が施された構成としたことにある。

【0015】

請求項４の発明は、前記差厚板を構成する前記第２の前下板の後端と前記第３の前下板の前端との間にはＶ形開先が形成されており、該Ｖ形開先に対して前記箱型構造体の外側からグルーブ溶接が施された構成としたことにある。

【発明の効果】

【0016】

請求項１の発明によれば、板厚が異なる第１の前下板と第２の前下板とを、板厚方向の両側から両面溶接することにより、第１，第２の前下板が板厚の全域に亘って溶込んだ疲労強度の高い差厚板を形成することができる。また、差厚板を構成する第１の前下板の板厚は、アーム側取付部材の下接合板と等しい。このため、裏当て材を用いて第１の前下板の前端とアーム側取付部材の下接合板とを外側から突合せ溶接した場合でも、第１の前下板とアーム側取付部材の下接合板との溶接部の疲労強度を高くすることができる。一方、差厚板を構成する第２の前下板の板厚は、第３の前下板と等しい。このため、裏当て材を用いて第２の前下板の後端と第３の前下板の前端とを外側から突合せ溶接した場合でも、第２の前下板と第３の前下板との溶接部の疲労強度を高くすることができる。

【0017】

従って、差厚板を構成する第１の前下板とアーム側取付部材の下接合板とを突合せ溶接し、差厚板を構成する第２の前下板と第３の前下板とを突合せ溶接することにより、箱型構造体全体の疲労強度を高めることができ、ブームの耐久性を高めることができる。

【0018】

しかも、第１の前下板と第２の前下板とは、予め箱型構造体の外側で突合せ溶接されることにより１枚の差厚板として形成されるので、この差厚板を構成する第１の前下板とアーム側取付部材の下接合板とを突合せ溶接する作業と、差厚板を構成する第２の前下板と第３の前下板とを突合せ溶接する作業を、箱型構造体の外側から行うことができる。この結果、箱型構造体を閉塞する第１，第２の前下板を溶接するときの作業性を高めることができる。

【0019】

請求項２の発明によれば、第１の前下板の後端と第２の前下板の前端との間に形成したＸ形開先の位置で板厚方向の両側からグルーブ溶接を行うことにより、第１の前下板と第２の前下板とが、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、第１の前下板と第２の前下板との接合強度を高めることができ、ブーム全体の強度や耐久性を高めることができる。

【0020】

請求項３の発明によれば、第１の前下板の前端とアーム側取付部材の下接合板の後端との間に形成したＶ形開先の位置でグルーブ溶接を行うことにより、第１の前下板とアーム側取付部材の下接合板とが、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、第１の前下板とアーム側取付部材との接合強度を高めることができ、ブーム全体の強度や耐久性を高めることができる。

【0021】

請求項４の発明によれば、第２の前下板の後端と第３の前下板の前端との間に形成したＶ形開先の位置でグルーブ溶接を行うことにより、第２の前下板と第３の前下板とが、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、第２の前下板と第３の前下板との接合強度を高めることができ、ブーム全体の強度や耐久性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態によるブームを備えた油圧ショベルを示す正面図である。

【図2】図１中のブームを単体で示す正面図である。

【図3】ブームを構成する各板材を示す分解斜視図である。

【図4】左，右の側板および上板からフート側取付部材とアーム側取付部材を取外した状態を示す分解斜視図である。

【図5】上板に缶組みされた左，右の側板に対して第１，第２の前下板（差厚板）を接合する状態を示す分解斜視図である。

【図6】アーム側取付部材の下接合板、第１，第２，第３の前下板の接合状態を示す断面図である。

【図7】差厚板を構成する第１の前下板の後端と第２の前下板の前端との間のＸ形開先を示す断面図である。

【図8】差厚板を構成する第１の前下板の前端とアーム側取付部材の下接合板との間のＶ形開先を示す断面図である。

【図9】図６中のIX部を拡大した拡大断面図である。

【図10】第２の前下板の後端と第３の前下板の前端との間のＶ形開先を示す断面図である。

【図11】図６中のXI部を拡大した拡大断面図である。

【図12】アーム側取付部材の下接合板と第３の前下板との間に差厚板を配置する状態を示す断面図である。

【図13】差厚板を構成する第１の前下板の前端とアーム側取付部材の下接合板とを接合する状態を示す断面図である。

【図14】差厚板を構成する第２の前下板の後端と第３の前下板の前端とを接合する状態を示す断面図である。

【図15】比較例による第１，第２，第３の前下板の相互の接合状態を示す断面図である。

【図16】比較例による第１の前下板をアーム側取付部材の下接合板に対して両面溶接する状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態による建設機械用ブームを、油圧ショベルのブームに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

【0024】

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、図１に示すように、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、後述の作業装置８とにより大略構成されている。油圧ショベル１の上部旋回体３は、下部走行体２と共に建設機械の車体を構成するものである。上部旋回体３は、後述の旋回フレーム４、キャブ５、カウンタウエイト６および建屋カバー７等により構成されている。

【0025】

４は上部旋回体３のフレームを構成する旋回フレームを示し、該旋回フレーム４は、その前側に後述の作業装置８が俯仰動可能に取付けられ、後側には後述のカウンタウエイト６が取付けられている。旋回フレーム４の前部左側にはキャブ５が配設され、該キャブ５は、内部に運転室を画成している。キャブ５内には、オペレータが着席する運転席、操作レバー、走行用レバーまたはペダル（いずれも図示せず）等が配設されている。

【0026】

旋回フレーム４の後端側にはカウンタウエイト６が設けられている。カウンタウエイト６は、旋回フレーム４の後端側に着脱可能に搭載され、前側の作業装置８に対して上部旋回体３全体の重量バランスをとるものである。

【0027】

キャブ５とカウンタウエイト６との間には、旋回フレーム４上に立設された建屋カバー７が配置されている。建屋カバー７は、例えば薄い鋼板からなる複数枚の金属パネル等を用いて建屋構造に形成され、内部にエンジン等を収容する機械室（図示せず）を画成するものである。

【0028】

８は上部旋回体３の前部に俯仰動可能に設けられた作業装置を示している。作業装置８は、後述のブーム１１と、ブーム１１の先端側に俯仰動可能に取付けられたアーム９と、例えば土砂等の掘削作業を行うため該アーム９の先端側に回動可能に設けられた作業具としてのバケット１０とにより大略構成されている。作業装置８のブーム１１は、ブームシリンダ１１Ａにより旋回フレーム４に対して上，下に俯仰動され、アーム９は、ブーム１１の先端側でアームシリンダ９Ａにより上，下に俯仰動される。作業具としてのバケット１０は、アーム９の先端側でバケットシリンダ１０Ａにより上，下に回動されるものである。

【0029】

次に、本実施の形態に用いられるブームについて説明する。

【0030】

１１は作業装置８の作業腕を構成するブームを示している。このブーム１１は、ブームシリンダ１１Ａにより旋回フレーム４に対して上，下に俯仰動されるものである。ここで、ブーム１１は、弓形状に湾曲しつつ前，後方向（ブーム１１の長さ方向）に延びる長尺な箱型構造体１２と、箱型構造体１２の後端側に設けられた後述のフート側取付部材３１と、箱型構造体１２の前端側に設けられた後述のアーム側取付部材３３とにより構成されている。

【0031】

ここで、ブーム１１の主要部を構成する箱型構造体１２について説明する。

【0032】

図２ないし図５に示すように、箱型構造体１２は、左，右方向で間隔をもって対面しつつ前，後方向に延びた左側板１３，右側板１３′と、各側板１３，１３′の上端側に溶接により接合された上板１５と、各側板１３，１３′の下端側に溶接により接合された下板１７とにより、横断面が四角形の閉断面構造をもって形成されている。

【0033】

左側板１３，右側板１３′、上板１５および下板１７は、例えば高張力鋼からなる板材を用いて形成され、これにより各板材の板厚を可能な限り薄くできるようにしている。同様に、後述の各仕切板２９，３０、フート側取付部材３１、シリンダ取付ボス部材３２、アーム側取付部材３３、シリンダブラケット３４についても、同様な高張力鋼からなる鋼材を用いて形成されている。

【0034】

次に、箱型構造体１２を構成する左側板１３と右側板１３′について、具体的に説明する。

【0035】

即ち、左側板１３は箱型構造体１２の左側面を形成し、右側板１３′は箱型構造体１２の右側面を形成している。なお、左側板１３と右側板１３′とは互いに同一な形状に形成されるため、左側板１３について説明し、右側板１３′については、左側板１３に対応する符号にダッシュ（′）を付し、その説明は省略する。また、ブーム１１の長さ方向である前，後方向の後端側とは、油圧ショベル１の車両後方からみた場合にブーム１１の後部側に相当し、前，後方向の前端側とは、油圧ショベル１の車両後方からみた場合にブーム１１の前部側（先端側）に相当するものである。

【0036】

図３に示すように、左側板１３は、その全長のうち後端側（ブーム１１のフート側）に位置する第１側板１３Ａと、その前側に順次配置され互いに形状が異なる第２側板１３Ｂ，第３側板１３Ｃ，第４側板１３Ｄおよび第５側板１３Ｅとからなる合計５枚の板材を接合することにより構成されている。

【0037】

このうち前，後方向の最も後側に位置する第１側板１３Ａは、高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより、上，下方向の幅寸法が後側から前側に向けて漸次大きくなる四角形状に形成されている。第２側板１３Ｂも、高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより、上，下方向の幅寸法が後側から前側に向けて漸次大きくなる四角形状に形成されている。

【0038】

左側板１３のうち前，後方向の最も中央に位置する第３側板１３Ｃは、高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより、平行四辺形状に形成されている。ここで、第３側板１３Ｃの上，下両端側は、それぞれ予め決められた曲率をもって円弧状に形成されている。さらに、第３側板１３Ｃには円形の打抜き穴１３Ｃ１が形成され、該打抜き穴１３Ｃ１には、後述するシリンダ取付ボス部材３２の左環状鍔部３２Ｂが溶接により接合される。一方、第４側板１３Ｄは、高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより、その上底の方が下底よりも長い台形状に形成されている。

【0039】

左側板１３のうち前，後方向の最も前側（前端側）に位置する第５側板１３Ｅは、高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより、上，下方向の幅寸法が後側から前側に向けて漸次小さくなる四角形状に形成されている。第５側板１３Ｅは、第１側板１３Ａ〜第５側板１３Ｅの中で前，後方向の長さ寸法が最も大きく、その板厚は最も薄く形成されている。

【0040】

図３に示すように、第１側板１３Ａの前端は、第２側板１３Ｂの後端に突合せ溶接され、第１側板１３Ａと第２側板１３Ｂとは溶接線１４Ａに沿って接合される。第２側板１３Ｂの前端は、第３側板１３Ｃの後端に突合せ溶接され、第２側板１３Ｂと第３側板１３Ｃとは溶接線１４Ｂに沿って接合される。第３側板１３Ｃの前端は、第４側板１３Ｄの後端に突合せ溶接され、第３側板１３Ｃと第４側板１３Ｄとは溶接線１４Ｃに沿って接合される。さらに、第４側板１３Ｄの前端は、第５側板１３Ｅの後端に突合せ溶接され、第４側板１３Ｄと第５側板１３Ｅとは溶接線１４Ｄに沿って接合される。

【0041】

一方、図４に示すように、右側板１３′を構成する第１側板１３Ａ′と第２側板１３Ｂ′とは溶接線１４Ａ′に沿って接合され、第２側板１３Ｂ′と第３側板１３Ｃ′とは溶接線１４Ｂ′に沿って接合され、第３側板１３Ｃ′と第４側板１３Ｄ′とは溶接線１４Ｃ′に沿って接合され、第４側板１３Ｄ′と第５側板１３Ｅ′とは溶接線１４Ｄ′に沿って接合される。

【0042】

ここで、左側板１３を構成する第１側板１３Ａ〜第５側板１３Ｅのうち、その荷重分担が最も大きくなるのは第１側板１３Ａと第３側板１３Ｃであり、第１側板１３Ａの板厚ｔ１ａと第３側板１３Ｃの板厚ｔ１ｃとは最も大きく設定されている。このため、第１側板１３Ａの板厚ｔ１ａと、第２側板１３Ｂの板厚ｔ１ｂと、第３側板１３Ｃの板厚ｔ１ｃと、第４側板１３Ｄの板厚ｔ１ｄと、第５側板１３Ｅの板厚ｔ１ｅとは、下記数１のような関係にある。

【0043】

【数1】

【0044】

右側板１３′を構成する第１側板１３Ａ′〜第５側板１３Ｅ′の板厚も、左側板１３を構成する第１側板１３Ａ〜第５側板１３Ｅの板厚と同様な関係を有している。

【0045】

次に、箱型構造体１２を構成する上板１５について、具体的に説明する。

【0046】

上板１５は、左側板１３および右側板１３′の上端側に隅肉溶接により接合されている。図３に示すように、上板１５は、上板１５の全長のうち前，後方向の後側に位置する後上板１５Ａと、前，後方向の前側に位置する前上板１５Ｂと、後上板１５Ａと前上板１５Ｂとの間に配置される中間上板１５Ｃとからなる合計３枚の板材により構成されている。中間上板１５Ｃは、後述のシリンダ取付ボス部材３２を上方から覆う位置に配置される。

【0047】

後上板１５Ａ、前上板１５Ｂおよび中間上板１５Ｃは、それぞれ高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより四角形状に形成され、互いに異なる形状をもって前，後方向に延びている。その長さ寸法は、後上板１５Ａが最も短く、中間上板１５Ｃが最も長く、前上板１５Ｂは両者の中間の長さに形成されている。

【0048】

上板１５は、後述のシリンダブラケット３４が中間上板１５Ｃの外側面に接合されるため、中間上板１５Ｃの板厚ｔ２ｃが最も厚く、前上板１５Ｂの板厚ｔ２ｂが最も薄く、後上板１５Ａの板厚ｔ２ａが中間の板厚に設定されている。従って、後上板１５Ａの板厚ｔ２ａ、前上板１５Ｂの板厚ｔ２ｂおよび中間上板１５Ｃの板厚ｔ２ｃは、下記数２のような関係にある。

【0049】

【数2】

【0050】

中間上板１５Ｃの後端は、後上板１５Ａの前端に突合せ溶接され、中間上板１５Ｃと後上板１５Ａとは溶接線１６Ａに沿って接合される。前上板１５Ｂの後端は、中間上板１５Ｃの前端に突合せ溶接され、前上板１５Ｂと中間上板１５Ｃとは溶接線１６Ｂに沿って接合される。

【0051】

上板１５は、後上板１５Ａと前上板１５Ｂとの間に中間上板１５Ｃを接合した状態で、板継後のロール加工が施される。これにより、上板１５は、図３に示すように湾曲する。即ち、上板１５の後上板１５Ａと中間上板１５Ｃとは、左，右の側板１３，１３′の上端側における円弧状の輪郭線に沿った形状に湾曲する。

【0052】

次に、箱型構造体１２を構成する下板１７について、具体的に説明する。

【0053】

下板１７は、左側板１３および右側板１３′の下端側に溶接により接合された下板を示している。図３に示すように、下板１７は、下板１７の前端側に位置する第１の前下板１７Ａと、該第１の前下板１７Ａの後側に位置する第２の前下板１７Ｂと、該第２の前下板１７Ｂの後側に位置する第３の前下板１７Ｃと、該第３の前下板１７Ｃの後側に位置する後下板１７Ｄとにより構成されている。さらに、後下板１７Ｄは、第１の後下板１７Ｄ１と、該第１の後下板１７Ｄ１の後側に位置する第２の後下板１７Ｄ２と、該第２の後下板１７Ｄ２の後側に位置する第３の後下板１７Ｄ３との３枚の板材により構成されている。即ち、下板１７は合計６枚の板材により構成されている。

【0054】

第１の前下板１７Ａ，第２の前下板１７Ｂ，第３の前下板１７Ｃは、それぞれ高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより四角形状に形成され、互いに異なる形状をもって前，後方向に延びている。第１の前下板１７Ａの長さ寸法は最も短く設定され、第２の前下板１７Ｂの長さ寸法は最も長く設定されている。第３の前下板１７Ｃの長さ寸法は、第１の前下板１７Ａよりも長く、第２の前下板１７Ｂよりも短く設定されている。

【0055】

図６ないし図１０に示すように、第１の前下板１７Ａの板厚ｔ３ａは最も厚く、後述するアーム側取付部材３３を構成する下接合板３３Ｆの板厚ｔ４と等しい厚さに設定されている。一方、第２の前下板１７Ｂの板厚ｔ３ｂと第３の前下板１７Ｃの板厚ｔ３ｃとは等しく設定されている。従って、第１の前下板１７Ａの板厚ｔ３ａと、第２の前下板１７Ｂの板厚ｔ３ｂと、第３の前下板１７Ｃの板厚ｔ３ｃは、下記数３のような関係にある。

【0056】

【数3】

【0057】

ここで、図５に示すように、第１の前下板１７Ａの後端１７Ａ１と第２の前下板１７Ｂの前端１７Ｂ１とは、上板１５に缶組された左，右の側板１３，１３′の下端側に接合される前段階で、予め突合せ溶接される。これにより、前側が第１の前下板１７Ａとなり後側が第２の前下板１７Ｂとなった１枚の差厚板１８が形成される。

【0058】

図７に示すように、第１の前下板１７Ａの後端１７Ａ１と第２の前下板１７Ｂの前端１７Ｂ１との間には、板厚方向の両側から突合せ溶接を行うためのＸ形開先１９が形成されている。従って、このＸ形開先１９の位置で板厚方向の両側からグルーブ溶接（両面溶接）を行うことにより、第１の前下板１７Ａと第２の前下板１７Ｂとが溶接ビード２０によって接合された１枚の差厚板１８が形成される。この場合、第１の前下板１７Ａの後端１７Ａ１と第２の前下板１７Ｂの前端１７Ｂ１とは、Ｘ形開先１９によって板厚方向の両側からグルーブ溶接が施されることにより、板厚の全域に亘って溶込んだ完全溶接の状態で接合される。

【0059】

一方、後下板１７Ｄを構成する第１の後下板１７Ｄ１，第２の後下板１７Ｄ２，第３の後下板１７Ｄ３は、高張力鋼からなる平板材をプレス成形することにより四角形状に形成され、互いに異なる形状をもって前，後方向に延びている。

【0060】

第１の後下板１７Ｄ１の長さ寸法は最も長く設定され、第２の後下板１７Ｄ２の長さ寸法は最も短く設定されている。第３の後下板１７Ｄ３の長さ寸法は、第１の後下板１７Ｄ１よりも短く、第２の後下板１７Ｄ２よりも長く設定されている。一方、第１の後下板１７Ｄ１の板厚ｔ３ｄは最も厚く、第２の後下板１７Ｄ２の板厚ｔ３ｅと第３の後下板１７Ｄ３の板厚ｔ３ｆとは等しく設定されている。従って、第１の後下板１７Ｄ１の板厚ｔ３ｄと、第２の後下板１７Ｄ２の板厚ｔ３ｅと、第３の後下板１７Ｄ３の板厚ｔ３ｆは、下記数４のような関係にある。

【0061】

【数4】

【0062】

図３に示すように、第１の後下板１７Ｄ１には板継前のロール加工が施され、第１の後下板１７Ｄ１は、左側板１３の下端側における円弧状の輪郭線に沿った形状に湾曲する。図５に示すように、第１の後下板１７Ｄ１の前端は、第３の前下板１７Ｃの後端に突合せ溶接され、第１の後下板１７Ｄ１と第３の前下板１７Ｃとは、溶接線２１Ａに沿って接合される。互いに接合された第１の後下板１７Ｄ１と第３の前下板１７Ｃとは、上板１５に缶組みして溶接された各側板１３，１３′に対し、長さ方向中間部の下端側を閉塞するように溶接により接合される。

【0063】

第２の後下板１７Ｄ２は、第１の後下板１７Ｄ１よりも後側に配置され、各側板１３，１３′に対し、その下端側を閉塞するように溶接により接合される。このとき、第２の後下板１７Ｄ２の前端は、第１の後下板１７Ｄ１の後端に突合せ溶接され、第２の後下板１７Ｄ２と第１の後下板１７Ｄ１とは、溶接線２１Ｂに沿って接合される。さらに、第３の後下板１７Ｄ３は、第２の後下板１７Ｄ２よりも後側に配置され、各側板１３，１３′に対し、その下端側を閉塞するように溶接により接合される。このとき、第３の後下板１７Ｄ３の前端は、第２の後下板１７Ｄ２の後端に突合せ溶接され、第３の後下板１７Ｄ３と第２の後下板１７Ｄ２とは、溶接線２１Ｃに沿って接合される。第３の後下板１７Ｄ３の後端は、後述するフート側取付部材３１のボス部３１Ａに溶接によって接合される。

【0064】

ここで、図５に示すように、箱型構造をなすブーム１１を形成するときには、上板１５に缶組された各側板１３，１３′の下端側に下板１７を接合する前段階で、各側板１３，１３′と上板１５の後端側にフート側取付部材３１を接合すると共に、各側板１３，１３′と上板１５の前端側にアーム側取付部材３３を接合する。この状態で、アーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆと第３の前下板１７Ｃとの間には開口部２２が形成され、この開口部２２を、蓋となる差厚板１８によって閉塞するようになっている。即ち、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとを接合すると共に、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂと第３の前下板１７Ｃとを接合することにより、箱型構造体１２を構成する各側板１３，１３′の下端側を完全に閉塞することができる。

【0065】

この場合、図６および図９に示すように、後述するアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１には、箱型構造体１２の内部側に位置して裏当て材２３が設けられている。この裏当て材２３は、各側板１３，１３′の間隔と等しい長さ寸法を有し、下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１に予め溶接によって固着されている。

【0066】

図８に示すように、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２と、アーム側取付部材３３を構成する下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１との間には、裏当て材２３に向けてＶ字状に傾斜したＶ形開先２４が形成されている。従って、このＶ形開先２４の位置で箱型構造体１２の外側からグルーブ溶接（片面溶接）を行うことにより、第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２とアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１との間を溶接ビード２５によって接合することができる（図９参照）。

【0067】

一方、図６および図１１に示すように、第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１には、箱型構造体１２の内部側に位置して裏当て材２６が設けられている。この裏当て材２６は、各側板１３，１３′の間隔と等しい長さ寸法を有し、第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１に予め溶接によって固着されている。

【0068】

図１０に示すように、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と、第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１との間には、裏当て材２６に向けてＶ字状に傾斜したＶ形開先２７が形成されている。従って、このＶ形開先２７の位置で箱型構造体１２の外側からグルーブ溶接（片面溶接）を行うことにより、第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１との間を溶接ビード２８によって接合することができる（図１１参照）。

【0069】

２９は箱型構造体１２の内部に設けられた第１の仕切板で、該第１の仕切板２９は、各側板１３，１３′を構成する第２側板１３Ｂ，１３Ｂ′と、上板１５と、下板１７との間に接合されている。第１の仕切板２９の上端は、上板１５の中間上板１５Ｃに溶接により接合されている。第１の仕切板２９の下端は、下板１７の第１の後下板１７Ｄ１に溶接により接合されている。第１の仕切板２９の左端は、左側板１３の第２側板１３Ｂに溶接により接合され、第１の仕切板２９の右端は、右側板１３′の第２側板１３Ｂ′に溶接により接合されている。

【0070】

３０は箱型構造体１２の内部に設けられた第２の仕切板で、該第２の仕切板３０は、各側板１３，１３′を構成する第４側板１３Ｄ，１３Ｄ′と、上板１５と、下板１７との間に接合されている。第２の仕切板３０の上端は、上板１５の中間上板１５Ｃに溶接により接合されている。第２の仕切板３０の下端は、下板１７の第１の後下板１７Ｄ１に溶接により接合されている。第２の仕切板３０の左端は、左側板１３の第４側板１３Ｄに溶接により接合され、第２の仕切板３０の右端は、右側板１３′の第４側板１３Ｄ′に溶接により接合されている。

【0071】

次に、箱型構造体１２に設けられるフート側取付部材、シリンダ取付ボス部材、アーム側取付部材、シリンダブラケットの構成について説明する。

【0072】

３１は箱型構造体１２の後端側に設けられたフート側取付部材を示している。このフート側取付部材３１は、油圧ショベル１の旋回フレーム４に連結ピン（図示せず）を介して回動可能に取付けられるものである。ここで、フート側取付部材３１は、左，右方向に延びる円筒状のボス部３１Ａと、ボス部３１Ａの左端側に設けられた左接合板３１Ｂと、ボス部３１Ａの右端側に設けられた右接合板３１Ｃとにより構成されている。フート側取付部材３１の左接合板３１Ｂは、左側板１３を構成する第１側板１３Ａの後端に溶接によって接合され、フート側取付部材３１の右接合板３１Ｃは、右側板１３′を構成する第１側板１３Ａ′の後端に溶接によって接合される。一方、フート側取付部材３１のボス部３１Ａには、上板１５を構成する後上板１５Ａの後端と、下板１７を構成する第３の後下板１７Ｄ３の後端が、それぞれ溶接によって接合される。

【0073】

３２は箱型構造体１２の長さ方向中間部に設けられたシリンダ取付ボス部材である。このシリンダ取付ボス部材３２は、図１に示すブームシリンダ１１Ａのロッド先端が回動可能にピン結合されるものである。ここで、シリンダ取付ボス部材３２は、左，右方向に延びる円筒状のボス部３２Ａと、ボス部３２Ａの左端側に設けられた左環状鍔部３２Ｂと、ボス部３２Ａの右端側に設けられた右環状鍔部３２Ｃとにより構成されている。シリンダ取付ボス部材３２の左環状鍔部３２Ｂは、左側板１３を構成する第３側板１３Ｃに形成された打抜き穴１３Ｃ１の周囲に溶接によって接合され、右環状鍔部３２Ｃは、右側板１３′を構成する第３側板１３Ｃ′に形成された打抜き穴１３Ｃ１′の周囲に溶接によって接合される。

【0074】

３３は箱型構造体１２の前端に設けられたアーム側取付部材を示している。このアーム側取付部材３３は、図１に示すアーム９の基端側が連結ピン（図示せず）を介して回動可能に取付けられるものである。ここで、アーム側取付部材３３は、二又状をなす左，右一対のブラケット部３３Ａと、該各ブラケット部３３Ａ間を一体的に連結する継手部３３Ｂとにより構成されている。また、継手部３３Ｂには、左側板１３を構成する第５側板１３Ｅの前端に溶接により接合される左接合板３３Ｃと、右側板１３′を構成する第５側板１３Ｅ′の前端に溶接により接合される右接合板３３Ｄと、上板１５を構成する前上板１５Ｂの前端に溶接により接合される上接合板３３Ｅと、下板１７を構成する第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２に溶接により接合される下接合板３３Ｆとが設けられている。この場合、図６および図８に示すように、下接合板３３Ｆは、第１の前下板１７Ａの板厚ｔ３ａと等しい板厚ｔ４に設定され、下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１には、裏当て材２３が固着されている。

【0075】

３４はアームシリンダ９Ａが取付けられるシリンダブラケットである。このシリンダブラケット３４は、図１に示すアームシリンダ９Ａのボトム側が回動可能にピン結合されるものである。ここで、シリンダブラケット３４は、左，右方向で間隔をもって対面する一対の板体からなり、上板１５を構成する中間上板１５Ｃの上面側に溶接によって接合されている。

【0076】

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、ブーム１１の製造工程について、図３ないし図１４を参照して説明する。

【0077】

左側板１３については、第１側板１３Ａと第２側板１３Ｂとを、溶接線１４Ａに沿って突合せ溶接し、第２側板１３Ｂと第３側板１３Ｃとを、溶接線１４Ｂに沿って突合せ溶接する。さらに、第３側板１３Ｃと第４側板１３Ｄとを、溶接線１４Ｃに沿って突合せ溶接し、第４側板１３Ｄと第５側板１３Ｅとを、溶接線１４Ｄに沿って突合せ溶接する。これにより、第１側板１３Ａ〜第５側板１３Ｅを溶接によって接合してなる左側板１３が形成される。

【0078】

これと同様に、右側板１３′についても、第１側板１３Ａ′と第２側板１３Ｂ′とを溶接線１４Ａ′に沿って溶接し、第２側板１３Ｂ′と第３側板１３Ｃ′とを溶接線１４Ｂ′に沿って溶接し、第３側板１３Ｃ′と第４側板１３Ｄ′とを溶接線１４Ｃ′に沿って溶接し、第４側板１３Ｄ′と第５側板１３Ｅ′とを溶接線１４Ｄ′に沿って突合せ溶接する。これにより、第１側板１３Ａ′〜第５側板１３Ｅ′を溶接によって接合してなる右側板１３′が形成される。

【0079】

上板１５については、後上板１５Ａと中間上板１５Ｃとを、溶接線１６Ａに沿って突合せ溶接し、中間上板１５Ｃと前上板１５Ｂとを、溶接線１６Ｂに沿って突合せ溶接する。後上板１５Ａと前上板１５Ｂとの間に中間上板１５Ｃを接合してなる上板１５が形成された状態で、この上板１５にロール加工を施す。これにより、後上板１５Ａと中間上板１５Ｃとを、各側板１３，１３′の上端側における円弧状の輪郭線に沿って湾曲させる。

【0080】

下板１７については、後下板１７Ｄを構成する第１の後下板１７Ｄ１にロール加工を施す。これにより、第１の後下板１７Ｄ１を、各側板１３，１３′の下端側における円弧状の輪郭線に沿って湾曲させる。

【0081】

次に、各側板１３，１３′の間に、第１，第２の仕切板２９，３０、シリンダ取付ボス部材３２を配置した状態で、各側板１３，１３′の上端側に上板１５を溶接によって接合する。また、上板１５を構成する中間上板１５Ｃの上面側に、シリンダブラケット３４を溶接によって接合する。

【0082】

次に、各側板１３，１３′と上板１５の後端側にフート側取付部材３１を接合する。即ち、左側板１３を構成する第１側板１３Ａの後端をフート側取付部材３１の左接合板３１Ｂに突合せ溶接し、右側板１３′を構成する第１側板１３Ａ′の後端をフート側取付部材３１の右接合板３１Ｃに突合せ溶接する。また、上板１５を構成する後上板１５Ａの後端を、フート側取付部材３１のボス部３１Ａに溶接する。

【0083】

一方、各側板１３，１３′と上板１５の前端側にアーム側取付部材３３を接合する。即ち、左側板１３を構成する第５側板１３Ｅの前端を、アーム側取付部材３３を構成する左接合板３３Ｃに突合せ溶接すると共に、右側板１３′を構成する第５側板１３Ｅ′の前端を、アーム側取付部材３３を構成する右接合板３３Ｄに突合せ溶接する。また、上板１５を構成する前上板１５Ｂの前端を、アーム側取付部材３３を構成する上接合板３３Ｅに突合せ溶接する。

【0084】

このようにして、缶組された各側板１３，１３′と上板１５に対し、第１，第２の仕切板２９，３０、フート側取付部材３１、シリンダ取付ボス部材３２、アーム側取付部材３３、シリンダブラケット３４を組付けた状態で、各側板１３，１３′の下端側に下板１７を接合する。

【0085】

まず、第１の後下板１７Ｄ１の前端に、第３の前下板１７Ｃの後端を突合せ溶接することにより、第１の後下板１７Ｄ１と第３の前下板１７Ｃとを溶接線２１Ａに沿って接合し、これら第１の後下板１７Ｄ１と第３の前下板１７Ｃとにより、上板１５に缶組みされた各側板１３，１３′の下端側を閉塞する。

【0086】

また、第２の後下板１７Ｄ２の前端を、第１の後下板１７Ｄ１の後端に突合せ溶接することにより、第２の後下板１７Ｄ２と第１の後下板１７Ｄ１とを溶接線２１Ｂに沿って接合する。さらに、第３の後下板１７Ｄ３の前端を、第２の後下板１７Ｄ２の後端に突合せ溶接し、第３の後下板１７Ｄ３と第２の後下板１７Ｄ２とを溶接線２１Ｃに沿って接合すると共に、第３の後下板１７Ｄ３の後端を、フート側取付部材３１のボス部３１Ａに溶接によって接合する。

【0087】

このようにして、図５に示すように、上板１５に缶組みされた各側板１３，１３′の下端側を、第１の後下板１７Ｄ１〜第３の後下板１７Ｄ３からなる後下板１７Ｄと、第３の前下板１７Ｃとによって閉塞する。この状態で、第３の前下板１７Ｃとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとの間には、開口部２２が形成される。この場合、第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１には裏当て材２６が予め設けられ、アーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１には裏当て材２３が予め設けられている。

【0088】

次に、図７に示すように、第１の前下板１７Ａの後端１７Ａ１と第２の前下板１７Ｂの前端１７Ｂ１とを突合せ溶接し、前側が第１の前下板１７Ａとなり後側が第２の前下板１７Ｂとなった１枚の差厚板１８を形成する。この場合、第１の前下板１７Ａの後端１７Ａ１と第２の前下板１７Ｂの前端１７Ｂ１との間には、Ｘ形開先１９が形成されているので、このＸ形開先１９の位置で板厚方向の両側から溶接トーチ３５を用いてグルーブ溶接（両面溶接）を行うことにより、大きな強度を有する差厚板１８を形成することができる。

【0089】

次に、図１２ないし図１４に示すように、各側板１３，１３′の下端側に接合された第３の前下板１７Ｃとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとに対し、差厚板１８を溶接によって接合する。まず、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２を、アーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆに設けられた裏当て材２３に当接させた状態で、第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２と下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１とに対し、箱型構造体１２の外側から突合せ溶接を行う。

【0090】

この場合、図８に示すように、第１の前下板１７Ａの板厚ｔ３ａは、下接合板３３Ｆの板厚ｔ４と等しく設定され、第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２と下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１との間には、裏当て材２３に向けてＶ字状に傾斜したＶ形開先２４が形成されている。従って、このＶ形開先２４の位置で箱型構造体１２の外側から溶接トーチ３５を用いてグルーブ溶接（片面溶接）を行うことにより、第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２とアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの後端３３Ｆ１との間を溶接ビード２５によって強固に接合することができる（図９参照）。

【0091】

次に、図１４に示すように、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２を、第３の前下板１７Ｃに設けられた裏当て材２６に当接させた状態で、第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１とに対し、箱型構造体１２の外側から突合せ溶接を行う。

【0092】

この場合、図１０に示すように、第２の前下板１７Ｂの板厚ｔ３ｂと第３の前下板１７Ｃの板厚ｔ３ｃとは等しく設定され、第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１との間には、裏当て材２６に向けてＶ字状に傾斜したＶ形開先２７が形成されている。従って、このＶ形開先２７の位置で箱型構造体１２の外側から溶接トーチ３５を用いてグルーブ溶接（片面溶接）を行うことにより、第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１との間を溶接ビード２８によって強固に接合することができる（図１１参照）。

【0093】

このようにして、各側板１３，１３′の下端側に接合された第３の前下板１７Ｃとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとの間の開口部２２を、差厚板１８によって閉塞することができ、閉断面構造をなす箱型構造体１２を有するブーム１１を形成することができる。

【0094】

かくして、本実施の形態によれば、アーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの板厚ｔ４と等しい板厚ｔ３ａを有する第１の前下板１７Ａと、第３の前下板１７Ｃの板厚ｔ３ｃと等しい板厚ｔ３ｂを有する第２の前下板１７Ｂとを、Ｘ形開先１９の位置で板厚方向の両側から両面溶接することにより、１枚の差厚板１８を形成している。このため、例えば裏当て材を用いて片面溶接する場合に比較して、溶接部の疲労強度が高い差厚板１８を形成することができる。

【0095】

しかも、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａの板厚ｔ３ａは、アーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの板厚ｔ４と等しい。このため、第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２とアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとを、裏当て材２３を用いて外側から片面溶接した場合でも、第１の前下板１７Ａとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとの溶接部（溶接ビード２５）の疲労強度を高くすることができる。一方、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂの板厚ｔ３ｂは、第３の前下板１７Ｃの板厚ｔ３ｃと等しい。このため、第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１とを、裏当て材２６を用いて外側から片面溶接した場合でも、第２の前下板１７Ｂと第３の前下板１７Ｃとの溶接部（溶接ビード２８）の疲労強度を高くすることができる。

【0096】

従って、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとを突合せ溶接し、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂと第３の前下板１７Ｃとを突合せ溶接することにより、箱型構造体１２全体の疲労強度を高めることができ、ブーム１１の耐久性を高めることができる。

【0097】

さらに、本実施の形態では、第１の前下板１７Ａと下接合板３３Ｆとに対する溶接作業と、第２の前下板１７Ｂと第３の前下板１７Ｃとに対する溶接作業を、箱型構造体１２内の狭隘な作業スペース内で無理な作業姿勢で行う必要がなく、箱型構造体１２の外側で余裕をもって行うことができる。この結果、溶接品質を高めることができ、第１，第２の前下板１７Ａ，１７Ｂによって箱型構造体１２を確実に閉塞することにより、ブーム１１全体の疲労強度を高めることができる。さらに、第１，第２の前下板１７Ａ，１７Ｂを溶接するときの作業性を高めることができる。

【0098】

次に、本実施の形態によるブーム１１と、図１５および図１６に示す比較例によるブーム１００との比較について説明する。

【0099】

まず、比較例によるブーム１００は、本実施の形態によるブーム１１とほぼ同様に、左，右の側板１０１（左側のみ図示）と、上板１０２と、下板１０３と、アーム側取付部材１０４とを有している。

【0100】

ここで、下板１０３は、前側（アーム側取付部材１０４側）から順に第１の前下板１０３Ａ、第２の前下板１０３Ｂ、第３の前下板１０３Ｃを有し、第３の前下板１０３Ｃは、第１，第２の前下板１０３Ａ，１０３Ｂに先立って側板１０１の下端側に接合されている。一方、アーム側取付部材１０４は、ブラケット部１０４Ａと継手部１０４Ｂとからなり、継手部１０４Ｂは、左，右の接合板１０４Ｃ、上接合板１０４Ｄ、下接合板１０４Ｅを有している。第１，第２の前下板１０３Ａ，１０３Ｂの板厚ｔ５ａは、第３の前下板１０３Ｃの板厚ｔ５ｂと等しく、アーム側取付部材１０４の下接合板１０４Ｅの板厚ｔ５ｃよりも薄く設定されている（ｔ５ａ＝ｔ５ｂ＜ｔ５ｃ）。

【0101】

この場合、第１の前下板１０３Ａの板厚ｔ５ａは、アーム側取付部材１０４の下接合板１０４Ｅの板厚ｔ５ｃよりも薄いため、第１の前下板１０３Ａとアーム側取付部材１０４の下接合板１０４Ｅとに対し、裏当て材を用いて片面溶接を行った場合には、溶接部の疲労強度が低くなってしまう。このため、比較例においては、第１の前下板１０３Ａとアーム側取付部材１０４の下接合板１０４Ｅとに対し、両面溶接を行うことにより溶接部の疲労強度を高くすることが考えられる。

【0102】

しかし、アーム側取付部材１０４の下接合板１０４Ｅの後端と第１の前下板１０３Ａの前端とを突合せ溶接するときには、図１６に示すように、作業者Ｗは、左，右の側板１０１と上板１０２とによって囲まれた狭隘な空間内で無理な作業姿勢で溶接作業を行うため、溶接部に対する視認性が低下する。この結果、溶接作業の作業性が悪いだけでなく、アーム側取付部材１０４の下接合板１０４Ｅと第１の前下板１０３Ａとの間の溶接部の溶接品質が低下して疲労強度が低くなり、ブーム１００の耐久性が低下する虞れがある。

【0103】

これに対し、本実施の形態によるブーム１１は、第１の前下板１７Ａと第２の前下板１７ｂとを板厚方向の両側から両面溶接することにより１枚の差厚板１８を形成している。これにより、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａの板厚ｔ３ａとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆの板厚ｔ４とを等しくし、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂの板厚ｔ３ｂと第３の前下板１７Ｃの板厚ｔ３ｃとを等しくすることができる。従って、第１の前下板１７Ａの前端１７Ａ２とアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとを、箱型構造体１２の外側から、裏当て材２３を用いた片面溶接によって強固に接合することができる。また、第２の前下板１７Ｂの後端１７Ｂ２と第３の前下板１７Ｃの前端１７Ｃ１とを、箱型構造体１２の外側から、裏当て材２６を用いた片面溶接によって強固に接合することができる。この結果、箱型構造体１２全体の疲労強度を高めることができ、ブーム１１の耐久性を高めることができる。

【0104】

しかも、差厚板１８を構成する第１の前下板１７Ａとアーム側取付部材３３の下接合板３３Ｆとを突合せ溶接する作業と、差厚板１８を構成する第２の前下板１７Ｂと第３の前下板１７Ｃとを突合せ溶接する作業を、箱型構造体１２の外側から行うことができるので、第１，第２の前下板１７Ａ，１７Ｂを溶接するときの作業性を高めることができる。

【0105】

なお、上述した実施の形態では、第１の前下板１７Ａ〜第３の前下板１７Ｃと共に下板１７を構成する後下板１７Ｄを、第１の後下板１７Ｄ１，第２の後下板１７Ｄ２，第３の後下板１７Ｄ３の３枚の板材を用いて形成し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１〜２枚の板材、あるいは４枚以上の板材を用いて後下板を形成してもよい。

【0106】

また、上述した実施の形態では、左側板１３を第１側板１３Ａ〜第５側板１３Ｅの５枚の板材を用いて形成し、右側板１３′を第１側板１３Ａ′〜第５側板１３Ｅ′の５枚の板材を用いて形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１〜４枚の板材、あるいは６枚以上の板材を用いて左，右の側板を形成してもよい。

【0107】

これと同様に、上述した実施の形態では、上板１５を、後上板１５Ａ，前上板１５Ｂ，中間上板１５Ｃの３枚の板材を用いて形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１枚〜２枚の板材、あるいは４枚以上の板材を用いて上板を形成してもよい。

【0108】

さらに、上述した実施の形態では、建設機械の代表例としてクローラ式の油圧ショベル１に用いられるブーム１１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、例えばホイール式の油圧ショベル等の他の建設機械に用いられるブームに広く適用することができる。

【符号の説明】

【0109】

１ 油圧ショベル（建設機械）
１１ ブーム
１３ 左側板
１３′ 右側板
１５ 上板
１７ 下板
１７Ａ 第１の前下板
１７Ａ１，１７Ｂ２，３３Ｆ１ 後端
１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｃ１ 前端
１７Ｂ 第２の前下板
１７Ｃ 第３の前下板
１７Ｄ 後下板
１８ 差厚板
１９ Ｘ形開先
２３，２６ 裏当て材
２４，２７ Ｖ形開先
３１ フート側取付部材
３３ アーム側取付部材
３３Ｃ 左接合板
３３Ｄ 右接合板
３３Ｅ 上接合板
３３Ｆ 下接合板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】