(57)【要約】【課題】  互いに溶接される一側部材と他側部材との接合強度を高める。【解決手段】  角筒体１２の左ウェブ１２Ａと補強板１６との間、右ウェブ１２Ｂと補強板１６との間に、すみ肉溶接部１７を形成すると共に、このすみ肉溶接部１７と交差する複数の深溶け込み溶接部１８を形成する構成とする。これにより、すみ肉溶接部１７を複数の深溶け込み溶接部１８によって補強することができ、角筒体１２と補強板１６との接合強度を高めることができる。また、すみ肉溶接部１７と各深溶け込み溶接部１８とが交差した部位には、深溶け込み溶接部１８による滑らかなビード止端部１８Ａ，１８Ｂを形成することができるので、角筒体１２と補強板１６との接合強度を一層高めることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側部材と該一側部材に接合される他側部材とを有し、前記一側部材と他側部材とをすみ肉溶接によって接合してなる溶接構造体において、
前記すみ肉溶接部の位置には、当該すみ肉溶接部と交差した状態で、前記一側部材と前記他側部材とに対し板厚方向に溶込ませる複数の深溶け込み溶接部を設ける構成としたことを特徴とする溶接構造体。
【請求項２】
前記各深溶け込み溶接部は、前記すみ肉溶接部の溶接方向に対して直交する方向に設ける構成としてなる請求項１に記載の溶接構造体。
【請求項３】
前記一側部材は、左，右のウェブと上，下のフランジとに囲まれて形成され建設機械のブームに回動可能に取付けられるブーム用ボスが設けられた建設機械用アームの角筒体であり、
前記他側部材は、前記ブーム用ボスの周囲を補強するため前記角筒体のウェブに固着された補強板であり、
前記角筒体のウェブと前記補強板とをすみ肉溶接によって接合し、
前記各深溶け込み溶接部は、前記すみ肉溶接部と交差すると共に、前記ブーム用ボスから前記角筒体に作用する主応力の方向に沿って延びる構成としてなる請求項１に記載の溶接構造体。
【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ブーム、アームといった建設機械の構造物等に好適に用いられる溶接構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成されている。
【０００３】
また、油圧ショベルの作業装置は、通常、基端側が上部旋回体の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により構成され、土砂の掘削作業等を行うものである。
【０００４】
そして、上述した油圧ショベルの作業装置に用いられるアームは、左，右のウェブと上，下のフランジとに囲まれた中空な角筒体と、この角筒体の左，右のウェブに軸方向の両端側が固定されブームの先端側に回動可能にピン結合される円筒状のブーム用ボスと、このブーム用ボスの周囲を補強するため角筒体の左，右のウェブに固着された補強板とを備えた溶接構造体として構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６８８０４号公報
【０００６】
ここで、上述した従来技術によるアームは、角筒体を構成する左，右のウェブと補強板との間に、すみ肉溶接部と深溶け込み溶接部とを設ける構成としている。この場合、すみ肉溶接部は、例えばアーク溶接等の手段を用いて補強板の周縁部とウェブとの間の角隅部にすみ肉溶接を施すことにより形成され、深溶け込み溶接部は、例えばレーザ溶接等の手段を用いて補強板とウェブとを板厚方向に溶込ませることにより形成されている。
【０００７】
このように、角筒体のウェブと補強板との間にすみ肉溶接部と深溶け込み溶接部とを形成することにより、角筒体と補強板との溶着部が増大するので、角筒体と補強板との接合強度を高めることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した従来技術では、角筒体のウェブと補強板の端縁部との間に形成されたすみ肉溶接部のビード止端部が、ウェブの表面から大きな段差をもって突出することがある。このように、ビード止端部とウェブの表面との境界部に急激な段差が形成された場合には、この段差部に応力が集中することにより、ビード止端部を起点として角筒体のウェブや補強板に亀裂が生じ易くなり、角筒体と補強板との接合強度が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
これに対し、グラインダ等を用いてすみ肉溶接部のビード止端部を研削し、当該ビード止端部がウェブ表面に滑らかに連続するように成形することにより、角筒体と補強板との接合強度を高めることができる。しかし、この場合には、ビード止端部を滑らかに研削する作業に多大な時間と労力が必要となり、作業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、すみ肉溶接によって接合される一側部材と他側部材との接合強度を高めることができるようにした溶接構造体を提供することを目的としている。
【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、一側部材と該一側部材に接合される他側部材とを有し、前記一側部材と他側部材とをすみ肉溶接によって接合してなる溶接構造体に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記すみ肉溶接部の位置には、当該すみ肉溶接部と交差した状態で、前記一側部材と前記他側部材とに対し板厚方向に溶込ませる複数の深溶け込み溶接部を設けたことにある。
【００１３】
請求項２の発明は、前記各深溶け込み溶接部は、前記すみ肉溶接部の溶接方向に対して直交する方向に設ける構成としたことにある。
【００１４】
請求項３の発明は、前記一側部材は、左，右のウェブと上，下のフランジとに囲まれて形成され建設機械のブームに回動可能に取付けられるブーム用ボスが設けられた建設機械用アームの角筒体であり、前記他側部材は、前記ブーム用ボスの周囲を補強するため前記角筒体のウェブに固着された補強板であり、前記角筒体のウェブと前記補強板とをすみ肉溶接によって接合し、前記各深溶け込み溶接部は、前記すみ肉溶接部と交差すると共に、前記ブーム用ボスから前記角筒体に作用する主応力の方向に沿って延びる構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、一側部材と他側部材との間を接合するすみ肉溶接部と交差した状態で、一側部材と他側部材との間に複数の深溶け込み溶接部を形成することにより、これら各深溶け込み溶接部によってすみ肉溶接部を補強することができる。また、一側部材と他側部材との溶着部を大きく確保することができるので、一側部材と他側部材との接合強度を高めることができる。
【００１６】
しかも、各深溶け込み溶接部がすみ肉溶接部と交差することにより、すみ肉溶接部の溶接ビードを、一側部材や他側部材と一緒に溶融させることができ、すみ肉溶接部と深溶け込み溶接部とが交差した部位には、深溶け込み溶接部による滑らかなビード止端部を形成することができる。この結果、ビード止端部を起点として一側部材や他側部材に亀裂が生じるのを防止でき、これら一側部材と他側部材との接合強度を一層高めることができる。また、グラインダ等を用いてビード止端部を滑らかに成形する必要がなくなる分、一側部材と他側部材とを接合するときの作業性を高めることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、一側部材と他側部材との間に形成されたすみ肉溶接部に対し、例えばその溶接方向と直交する方向に応力が作用したとしても、この応力をすみ肉溶接部と交差する各深溶け込み溶接部によって確実に受けることができるので、一側部材と他側部材との接合強度を高めることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、角筒体のウェブと補強板との間にすみ肉溶接部と複数の深溶け込み溶接部とを設けることにより、角筒体と補強板との溶着部を大きく確保することができるので、角筒体と補強板との接合強度を高めることができる。しかも、複数の深溶け込み溶接部を、ブーム用ボスから角筒体に作用する主応力の方向に沿って延びるように設けることにより、ブーム用ボスから角筒体に主応力が作用したとしても、この応力を各深溶け込み溶接部によって確実に受けることができる。この結果、深溶け込み溶接部の止端部を起点として角筒体や補強板に亀裂が生じるのを防止でき、角筒体、補強板等からなる建設機械用アーム全体の強度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る溶接構造体の実施の形態を、油圧ショベルを構成する部材に適用した場合を例に挙げ、図１ないし図１６を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態では油圧ショベルのアームを例に挙げている。
【００２１】
図中、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル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の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置４とからなり、この作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行うものである。
【００２２】
ここで、作業装置４は、基端側が上部旋回体３に回動可能に取付けられた後述のブーム２１と、該ブーム２１の先端側に回動可能に取付けられた後述のアーム１１と、該アーム１１の先端側に回動可能に取付けられた後述のバケット４１と、ブームシリンダ５、アームシリンダ６、バケットシリンダ７とにより大略構成されている。
【００２３】
１１は本実施の形態による溶接構造体としてのアームで、該アーム１１は、ブーム２１の先端側に回動可能に取付けられるものである。そして、アーム１１は、図２ないし図５に示すように、後述の角筒体１２、ブーム用ボス１３、バケット用ボス１４、シリンダブラケット１５、補強板１６等により構成されている。
【００２４】
１２はアーム１１の本体部分を構成する角筒体で、該角筒体１２は、後述の補強板１６が溶接される一側部材を構成するものである。ここで、角筒体１２は、左，右方向で対面する左ウェブ１２Ａ，右ウェブ１２Ｂと、これら左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂを挟んで上，下方向で対面する上フランジ１２Ｃ、下フランジ１２Ｄとを溶接することにより、断面四角形の角筒状に形成されている。また、角筒体１２の基端部には、平板状の基端側端板１２Ｅが溶接によって固着され、この基端側端板１２Ｅによって角筒体１２の基端側が閉塞されている。
【００２５】
１３は角筒体１２の下フランジ１２Ｄと基端側端板１２Ｅとの間の角隅部に設けられたブーム用ボスで、該ブーム用ボス１３は、ブーム２１の先端側に回動可能にピン結合されるものである（図１参照）。そして、ブーム用ボス１３は円筒体からなり、軸方向の両端側が角筒体１２の左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂに溶接されると共に、外周面が下フランジ１２Ｄ、基端側端板１２Ｅに溶接されている。
【００２６】
１４は角筒体１２の先端側に設けられたバケット用ボスで、該バケット用ボス１４は、バケット４１が回動可能にピン結合されるものである。そして、バケット用ボス１４は円筒体からなり、軸方向の両端側が角筒体１２の左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂに溶接されると共に、外周面が上フランジ１２Ｃ、下フランジ１２Ｄの先端部に溶接されている。
【００２７】
１５は角筒体１２の基端側に設けられたシリンダブラケットで、該シリンダブラケット１５は、左，右方向で対面する一対の板体により構成され、角筒体１２の上フランジ１２Ｃと基端側端板１２Ｅとに溶接等の手段を用いて固着されている。そして、シリンダブラケット１５には、アームシリンダ６の先端側が回動可能にピン結合されると共に、バケットシリンダ７の基端側が回動可能にピン結合される構成となっている。
【００２８】
１６はブーム用ボス１３の周囲を補強するため角筒体１２の左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂに溶接された左，右の補強板（一方のみ図示）で、該補強板１６は、一側部材としての角筒体１２に対して他側部材を構成するものである。
【００２９】
ここで、補強板１６は、図３及び図４に示すように、ブーム用ボス１３の外周縁部を取囲むように円弧状に湾曲した凹湾曲部１６Ａと、角筒体１２の下フランジ１２Ｄから基端側端板１２Ｅに向けて延びる前壁部１６Ｂと、下フランジ１２Ｄに沿って凹湾曲部１６Ａから前壁部１６Ｂへと延びる一方の側壁部１６Ｃと、基端側端板１２Ｅに沿って凹湾曲部１６Ａから前壁部１６Ｂへと延びる他方の側壁部１６Ｄとを有する山形状の板体として形成され、ウェブ１２Ａに溶接によって強固に固着されている。そして、図４及び図５に示すように、角筒体１２のウェブ１２Ａと補強板１６との間には、後述のすみ肉溶接部１７と、複数の深溶け込み溶接部１８とが設けられている。
【００３０】
１７は一側部材としての角筒体１２（ウェブ１２Ａ）と他側部材としての補強板１６との間に設けられたすみ肉溶接部で、該すみ肉溶接部１７は、図４及び図５に示すように、ウェブ１２Ａの表面と補強板１６の端縁部との間に、例えばアーク溶接等の手段を用いてすみ肉溶接を施すことにより形成されている。そして、すみ肉溶接部１７は、補強板１６の全周に亘って連続する溶接ビード部を形成している。
【００３１】
１８，１８，…はすみ肉溶接部１７とは別に角筒体１２（一側部材）のウェブ１２Ａと補強板１６（他側部材）との間に設けられた複数の深溶け込み溶接部で、これら各深溶け込み溶接部１８は、図４に示すように、補強板１６の一方の側壁部１６Ｃから他方の側壁部１６Ｄに亘って設けられたすみ肉溶接部１７と交差した状態で、当該すみ肉溶接部１７の溶接方向に適度な間隔をもって複数箇所に形成されている。そして、各深溶け込み溶接部１８は、すみ肉溶接部１７と協働してウェブ１２Ａの表面に補強板１６を強固に固着するものである。
【００３２】
ここで、各深溶け込み溶接部１８は、図４及び図５に示すように、例えばレーザ溶接等のエネルギ密度が高い深溶け込み溶接を用いて、補強板１６の表面からウェブ１２Ａの板厚の中間部までを板厚方向に溶込ませることにより形成されている。そして、各深溶け込み溶接部１８は、補強板１６のうち前壁部１６Ｂの近傍部位からウェブ１２Ａまで直線的に延び、その途中部位がすみ肉溶接部１７と交差する構成となっている。
【００３３】
この場合、掘削作業時においてアーム１１が作動するときには、図３中に矢印Ｆで示すように、角筒体１２に対しブーム用ボス１３から放射状に延びる方向に主応力が作用する。これに対し、各深溶け込み溶接部１８は、ブーム用ボス１３を中心として放射状に広がるように配置され、ブーム用ボス１３の周囲に作用する主応力の方向に沿って延びる構成となっている。
【００３４】
そして、深溶け込み溶接部１８は、図５に示すように、補強板１６のうちすみ肉溶接部１７の近傍に位置する一方のビード止端部１８Ａと、ウェブ１２Ａのうちすみ肉溶接部１７の近傍に位置する他方のビード止端部１８Ｂとの間で直線状に延び、補強板１６の表面からウェブ１２Ａの板厚方向の中間部に亘って深く溶け込んでいる。
【００３５】
この場合、深溶け込み溶接部１８を形成するときの深溶け込み溶接は、エネルギ密度が高いので、補強板１６とウェブ１２Ａとを溶融させるだけでなく、すみ肉溶接部１７の溶接ビードをも溶融させることができる。これにより、すみ肉溶接部１７と深溶け込み溶接部１８とが交差した部位には、補強板１６の表面から滑らかに連続するビード止端部１８Ａと、ウェブ１２Ａの表面から滑らかに連続するビード止端部１８Ｂとを有する深溶け込み溶接部１８を形成することができ、当該深溶け込み溶接部１８のビード止端部１８Ａ，１８Ｂを起点としてウェブ１２Ａ、補強板１６等に亀裂が生じるのを防止できる構成となっている。
【００３６】
また、深溶け込み溶接部１８を形成するときの深溶け込み溶接は、例えばアーク溶接等に比較して溶接速度を大きくできるので、この分、溶接対象である補強板１６、ウェブ１２Ａへの入熱量を低くすることができる。このため、各深溶け込み溶接部１８の溶接ビード部（溶接金属）は、急加熱、急冷却されることにより母材（補強板１６、ウェブ１２Ａ）よりも硬化する構成となっている。
【００３７】
本実施の形態による溶接構造体としてのアーム１１は上述の如き構成を有するもので、角筒体１２を構成する左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂの表面と補強板１６の端縁部との間にすみ肉溶接部１７を形成すると共に、このすみ肉溶接部１７と交差した状態でウェブ１２Ａ，１２Ｂと補強板１６とを板厚方向に溶込ませる複数の深溶け込み溶接部１８を設ける構成としている。
【００３８】
これにより、角筒体１２のウェブ１２Ａと補強板１６との間に形成したすみ肉溶接部１７を、複数の深溶け込み溶接部１８によって補強することができ、かつ、各深溶け込み溶接部１８を設けた分、ウェブ１２Ａと補強板１６との溶着部を増大することができるので、角筒体１２と補強板１６との接合強度を高めることができる。
【００３９】
また、角筒体１２のウェブ１２Ａと補強板１６との接合強度を高めることにより、すみ肉溶接部１７の脚長を短くすることができる。この結果、ウェブ１２Ａと補強板１６の端縁部との間にすみ肉溶接を施すときに、その溶接時間を短縮することができ、溶接作業の作業性を高めることができる。また、すみ肉溶接部１７の脚長を短くできる分、補強板１６の板厚を小さく（薄く）することができるので、アーム１１全体の重量を軽減することができる上に、製造コストの軽減にも寄与することができる。
【００４０】
しかも、各深溶け込み溶接部１８をすみ肉溶接部１７と交差させることにより、ウェブ１２Ａと補強板１６とに深溶け込み溶接を施すときに、ウェブ１２Ａと補強板１６とを溶融させるだけでなく、すみ肉溶接部１７の溶接ビードをも溶融させることができる。これにより、すみ肉溶接部１７と深溶け込み溶接部１８とが交差した部位には、深溶け込み溶接部１８による滑らかなビード止端部１８Ａ，１８Ｂを形成することができ、これらビード止端部１８Ａ，１８Ｂを起点としてウェブ１２Ａ、補強板１６等に亀裂が生じるのを防止することができる。
【００４１】
この結果、角筒体１２と補強板１６との接合強度を高めることができ、アーム１１の耐久性を高めることができる。また、グラインダ等を用いてビード止端部１８Ａ，１８Ｂを滑らかに成形する必要がなくなる分、角筒体１２と補強板１６とを接合するときの作業性を高めることができる。
【００４２】
また、深溶け込み溶接部１８は、すみ肉溶接部１７の溶接方向に間隔をもって複数個設けたので、滑らかに連続する深溶け込み溶接部１８のビード止端部１８Ａ，１８Ｂを複数箇所に形成することができ、角筒体１２と補強板１６との接合強度を一層高めることができる。
【００４３】
さらに、各深溶け込み溶接部１８は、アーム１１の作動時にブーム用ボス１３から角筒体１２に作用する主応力の方向（図３中の矢示Ｆ方向）に沿って延びるように、ブーム用ボス１３を中心として放射状に形成されている。このため、作業装置４の掘削作業等によりアーム１１に対して外部から応力が加わる場合に、ブーム用ボス１３から角筒体１２に対して放射状に主応力が作用したとしても、この主応力の方向と深溶け込み溶接部１８の溶接方向とを一致させることができる。これにより、図５に示す深溶け込み溶接部１８のビード止端部１８Ａ，１８Ｂに作用する応力を緩和することができるので、これらビード止端部１８Ａ，１８Ｂを起点として角筒体１２、補強板１６に亀裂が生じるのを確実に防止することができ、アーム１１全体の強度を高めることができる。
【００４４】
次に、図６ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、溶接構造体として油圧ショベルのブームを例に挙げている。
【００４５】
図中、２１は本実施の形態による溶接構造体としてのブームで、該ブーム２１は、油圧ショベル１の上部旋回体３に回動可能に取付けられるものである。そして、ブーム２１は、図６に示すように、後述の角筒体２２、基端側ボス２３、補強板２６、アーム取付ブラケット２９等により構成されている。
【００４６】
２２はブーム２１の本体部分を構成する角筒体で、該角筒体２２は、後述の基端側ボス２３、補強板２６、アーム取付ブラケット２９が溶接される一側部材を構成するものである。ここで、角筒体２２は、全体として略「く」字状に湾曲した細長い中空構造体として形成されている。そして、角筒体２２は、左，右方向で対面する左ウェブ２２Ａ，右ウェブ２２Ｂと、これら左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂを挟んで上，下方向で対面する上フランジ２２Ｃ、下フランジ２２Ｄとを溶接することにより、断面四角形の角筒状に形成されている。
【００４７】
２３は角筒体２２の基端側に溶接された基端側ボスで、該基端側ボス２３は、一側部材としての角筒体２２に対して他側部材を構成するもので、上部旋回体３に回動可能にピン結合されるものである。そして、基端側ボス２３は中空な円筒体からなり、基端側ボスの外周側は、後述のすみ肉溶接部２４、深溶け込み溶接部２５によって角筒体２２の上フランジ２２Ｃ、下フランジ２２Ｄに溶接されるものである。
【００４８】
２４は一側部材としての角筒体２２と他側部材としての基端側ボス２３との間に設けられたすみ肉溶接部で、該すみ肉溶接部２４は、図７及び図８に示すように、角筒体２２を構成する上フランジ２２Ｃの端縁部と基端側ボス２３の外周面との間と、下フランジ２２Ｄの端縁部と基端側ボス２３の外周面との間とにそれぞれ形成されている。そして、すみ肉溶接部２４は、基端側ボス２３の軸方向に沿って直線的に連続する溶接ビード部を形成している。
【００４９】
２５，２５，…はすみ肉溶接部２４と交差した状態で角筒体２２の上フランジ２２Ｃと基端側ボス２３との間、及び角筒体２２の下フランジ２２Ｄと基端側ボス２３との間に設けられた複数の深溶け込み溶接部で、これら各深溶け込み溶接部２５は、すみ肉溶接部２４の溶接方向に適度な間隔をもって複数個設けられている。そして、各深溶け込み溶接部２５は、すみ肉溶接部２４と協働して上，下のフランジ２２Ｃ，２２Ｄと基端側ボス２３とを強固に固着するものである。
【００５０】
ここで、各深溶け込み溶接部２５は、図７及び図８に示すように、上，下のフランジ２２Ｃ，２２Ｄと基端側ボス２３とを板厚方向に溶込ませることにより形成されている。そして、各深溶け込み溶接部２５は、上フランジ２２Ｃから基端側ボス２３までの間、及び下フランジ２２Ｄから基端側ボス２３までの間を直線的に延び、その途中部位がすみ肉溶接部２４と交差している。
【００５１】
これにより、すみ肉溶接部２４と深溶け込み溶接部２５とが交差した部位には、深溶け込み溶接部２５による滑らかなビード止端部２５Ａ，２５Ｂが形成され、これらビード止端部２５Ａ，２５Ｂを起点として角筒体２２の上，下のフランジ２２Ｃ，２２Ｄ、基端側ボス２３等に亀裂が生じるのを防止できる構成となっている。
【００５２】
また、図７に示すように、各深溶け込み溶接部２５は、すみ肉溶接部２４の溶接方向に対して直交する方向に延びて形成されている。このため、例えば角筒体２２に引張り荷重等が作用することにより、すみ肉溶接部２４に対してその溶接方向と直交する方向に応力が作用したとしても、この応力をすみ肉溶接部２４と交差する各深溶け込み溶接部２５によって確実に受けることができる構成となっている。
【００５３】
２６，２６は角筒体２２の基端側に位置して左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂに溶接された左，右の補強板で、該各補強板２６は、基端側ボス２３の周囲を補強し、一側部材としての角筒体２２に対して他側部材を構成するものである。
【００５４】
ここで、補強板２６は、図９及び図１０に示すように、角筒体２２の上，下のフランジ２２Ｃ，２２Ｄ間で略Ｖ字状に湾曲した凹湾曲部２６Ａを有する平板からなり、角筒体２２の左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂに溶接によって強固に固着されている。そして、左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂと補強板２６の凹湾曲部２６Ａとの間には、後述のすみ肉溶接部２７と深溶け込み溶接部２８とが設けられている。
【００５５】
２７は一側部材としての角筒体２２と他側部材としての補強板２６との間に設けられたすみ肉溶接部で、該すみ肉溶接部２７は、角筒体２２を構成する左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂの表面と、補強板２６の凹湾曲部２６Ａの端縁部との間に形成されている。そして、すみ肉溶接部２７は、凹湾曲部２６Ａの湾曲形状に沿って連続する溶接ビード部を形成している。
【００５６】
２８，２８，…はすみ肉溶接部２７と交差した状態で角筒体２２の左ウェブ２２Ａと補強板２６との間、及び角筒体２２の右ウェブ２２Ｂと基端側ボス２３との間に設けられた複数の深溶け込み溶接部で、これら各深溶け込み溶接部２８は、補強板２６の凹湾曲部２６Ａに沿って設けられたすみ肉溶接部２７の溶接方向に適度な間隔をもって複数個設けられている。
【００５７】
ここで、各深溶け込み溶接部２８は、図９及び図１０に示すように、補強板２６のうち凹湾曲部２６Ａの近傍部位と角筒体２２の左ウェブ２２Ａとの間、及び補強板２６のうち凹湾曲部２６Ａの近傍部位と角筒体２２の右ウェブ２２Ｂとの間を直線的に延び、その途中部位がすみ肉溶接部２７と交差している。
【００５８】
これにより、すみ肉溶接部２７と深溶け込み溶接部２８とが交差した部位には、深溶け込み溶接部２８による滑らかなビード止端部２８Ａ，２８Ｂが形成されされ、これらビード止端部２８Ａ，２８Ｂを起点として角筒体２２の左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂ、補強板２６等に亀裂が生じるのを防止できる構成となっている。
【００５９】
また、各深溶け込み溶接部２８は、すみ肉溶接部２７の溶接方向に対して直交する方向に延びて形成され、すみ肉溶接部２７に対してその溶接方向と直交する方向に応力が作用したとしても、この応力を各深溶け込み溶接部２８によって確実に受けることができる構成となっている。
【００６０】
２９，２９は角筒体２２の先端側に溶接された左，右のアーム取付ブラケットで、これら左，右のアーム取付ブラケット２９は、一側部材としての角筒体２２に対して他側部材を構成するもので、アーム１１が回動可能にピン結合されるものである。ここで、各アーム取付ブラケット２９は、図１１及び図１２に示すように、全体として略三角形状をなす平板からなり、その基端側に略Ｖ字状に湾曲した凹湾曲部２９Ａが設けられると共に先端側にはピン挿通孔２９Ｂが設けられている。
【００６１】
そして、アーム取付ブラケット２９は、角筒体２２の先端側に溶接によって強固に固着され、角筒体２２の左ウェブ２２Ａとアーム取付ブラケット２９との間、及び角筒体２２の右ウェブ２２Ｂとアーム取付ブラケット２９との間には、後述のすみ肉溶接部３０と深溶け込み溶接部３１とが設けられている。
【００６２】
３０は一側部材としての角筒体２２と他側部材としてのアーム取付ブラケット２９との間に設けられたすみ肉溶接部で、該すみ肉溶接部３０は、角筒体２２を構成する左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂの表面と、アーム取付ブラケット２９の凹湾曲部２９Ａの端縁部との間に形成され、当該凹湾曲部２９Ａの湾曲形状に沿って連続する溶接ビード部を形成している。
【００６３】
３１，３１，…はすみ肉溶接部３０と交差した状態で角筒体２２の左ウェブ２２Ａとアーム取付ブラケット２９との間、及び角筒体２２の右ウェブ２２Ｂとアーム取付ブラケット２９との間に設けられた複数の深溶け込み溶接部で、これら各深溶け込み溶接部３１は、アーム取付ブラケット２９の凹湾曲部２９Ａに沿って設けられたすみ肉溶接部３０の溶接方向に適度な間隔をもって複数個設けられている。
【００６４】
ここで、各深溶け込み溶接部３１は、アーム取付ブラケット２９のうち凹湾曲部２９Ａの近傍部位と角筒体２２の左ウェブ２２Ａとの間、及びアーム取付ブラケット２９のうち凹湾曲部２９Ａの近傍部位と角筒体２２の右ウェブ２２Ｂとの間を直線的に延び、その途中部位がすみ肉溶接部３０と交差している。
【００６５】
これにより、すみ肉溶接部３０と深溶け込み溶接部３１とが交差した部位には、深溶け込み溶接部３１による滑らかなビード止端部３１Ａ，３１Ｂが形成され、これらビード止端部３１Ａ，３１Ｂを起点として角筒体２２の左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂ、アーム取付ブラケット２９等に亀裂が生じるのを防止できる構成となっている。
【００６６】
また、各深溶け込み溶接部３１は、すみ肉溶接部３０の溶接方向に対して直交する方向に延びて形成され、すみ肉溶接部３０に対してその溶接方向と直交する方向に応力が作用したとしても、この応力を各深溶け込み溶接部３１によって確実に受けることができる構成となっている。
【００６７】
本実施の形態による溶接構造体としてのブーム２１は上述の如き構成を有するもので、角筒体２２を構成する上，下のフランジ２２Ｃ，２２Ｄと基端側ボス２３との間にすみ肉溶接部２４を形成すると共に、該すみ肉溶接部２４と交差する深溶け込み溶接部２５を形成している。これにより、すみ肉溶接部２４と深溶け込み溶接部２５とが交差した部位に、深溶け込み溶接部２５による滑らかなビード止端部２５Ａ，２５Ｂを形成することができ、角筒体２２と基端側ボス２３との接合強度を高めることができる。
【００６８】
また、角筒体２２を構成する左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂと補強板２６との間に、すみ肉溶接部２７と深溶け込み溶接部２８とを形成することにより、すみ肉溶接部２７と深溶け込み溶接部２８とが交差した部位に滑らかなビード止端部２８Ａ，２８Ｂを形成することができ、角筒体２２と補強板２６との接合強度を高めることができる。
【００６９】
さらに、角筒体２２を構成する左，右のウェブ２２Ａ，２２Ｂとアーム取付ブラケット２９との間に、すみ肉溶接部３０と深溶け込み溶接部３１とを形成することにより、すみ肉溶接部３０と深溶け込み溶接部３１とが交差した部位に滑らかなビード止端部３１Ａ，３１Ｂを形成することができ、角筒体２２とアーム取付ブラケット２９との接合強度を高めることができる。
【００７０】
次に、図１３及び図１４は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態では、溶接構造体として油圧ショベルのバケットを例に挙げている。
【００７１】
図中、４１は本実施の形態による溶接構造体としてのバケットで、該バケット４１は、アーム１１の先端側に回動可能に取付けられ土砂等を掘削するものである。そして、バケット４１は、後述の底板４２、左側板４４、右側板４５、左サイドエッジ４６、右サイドエッジ４７、カッティングエッジ４８、底板補強板５０、側板補強板５３等により構成されている。
【００７２】
４２はバケット４１の底板で、該底板４２は、鋼板等に折曲加工を施すことにより、上，下方向の途中部位が円弧状に湾曲した板体として形成されている。そして、底板４２の上端側には、左，右の取付ブラケット４３，４３が固着して設けられ、該各取付ブラケット４３が、アーム１１の先端側に回動可能にピン結合される構成となっている。ここで、底板４２は、後述の底板補強板５０が溶接される一側部材を構成するものである。
【００７３】
４４は底板４２の左端部に固着された左側板、４５は底板４２の右端部に固着された右側板で、これら左，右の側板４４，４５は、後述の側板補強板５３が溶接される一側部材を構成するものである。ここで、左，右の側板４４，４５は、略三角形状をなす平板からなり、底板４２を挟んで左，右方向で対面することにより、当該底板４２との間に土砂等の収容空間を形成するものである。
【００７４】
そして、左側板４４のうち底板４２とは反対側となる開口側には、左サイドエッジ４６が上，下方向に延びて設けられ、右側板４５の開口側には、右サイドエッジ４７が上，下方向に延びて設けられている。
【００７５】
４８は底板４２の下端側に設けられたカッティングエッジで、該カッティングエッジ４８は、例えば底板４２により厚肉な板体からなり、底板４２の下端部、左，右のサイドエッジ４６，４７の下端部等に溶接等によって固着され、左，右方向に延びている。そして、カッティングエッジ４８には、複数の掘削爪４９が左，右方向に並んで取付けられている。
【００７６】
５０，５０，…は底板４２の外側面に溶接された複数の底板補強板で、該各底板補強板５０は、一側部材としての底板４２に対して他側部材を構成するものである。ここで、底板補強板５０は、底板４２の湾曲形状に対応して湾曲した長方形の平板からなり、底板４２に溶接によって固着されている。
【００７７】
５１は一側部材としての底板４２と他側部材としての底板補強板５０との間に設けられたすみ肉溶接部で、該すみ肉溶接部５１は、底板４２の外側面と底板補強板５０の端縁部との間に形成され、当該底板補強板５０の外周縁に沿って連続する溶接ビード部を形成している。
【００７８】
５２，５２，…はすみ肉溶接部５１と交差した状態で底板４２と底板補強板５０との間に設けられた複数の深溶け込み溶接部で、これら各深溶け込み溶接部５２は、すみ肉溶接部５１の溶接方向に適度な間隔をもって複数個設けられている。そして、各深溶け込み溶接部５２は、底板補強板５０の周縁部から底板４２へと直線的に延び、その途中部位がすみ肉溶接部５１に対し、その溶接方向と直交する方向に交差している。
【００７９】
５３は左，右の左側板４４，４５の外側面に溶接された側板補強板で、該側板補強板５３は、一側部材としての左，右の側板４４，４５に対して他側部材を構成するものである。ここで、側板補強板５３は、略長方形状をなす平板からなり、左，右の側板４４，４５の上，下方向の中間部位から下端側に亘る範囲に溶接によって固着されている。
【００８０】
５４は一側部材としての左，右の側板４４，４５と他側部材としての側板補強板５３との間に設けられたすみ肉溶接部で、該すみ肉溶接部５４は、左側板４４の外側面と側板補強板５３の端縁部との間に形成されると共に、右側板４５の外側面と側板補強板５３の端縁部との間に形成されている。
【００８１】
５５，５５，…はすみ肉溶接部５４と交差した状態で左，右の側板４４，４５と側板補強板５３との間に設けられた複数の深溶け込み溶接部で、これら各深溶け込み溶接部５５は、すみ肉溶接部５４の溶接方向に適度な間隔をもって複数個設けられている。そして、各深溶け込み溶接部５５は、すみ肉溶接部５４に対し、その溶接方向と直交する方向に交差している。
【００８２】
本実施の形態による溶接構造体としてのバケット４１は上述の如き構成を有するもので、底板４２と底板補強板５０との間にすみ肉溶接部５１を形成すると共に、該すみ肉溶接部５１と交差する深溶け込み溶接部５２を形成することにより、底板４２と底板補強板５０との接合強度を高めることができる。また、左，右の側板４４，４５と側板補強板５３との間にすみ肉溶接部５４を形成すると共に、該すみ肉溶接部５４と交差する深溶け込み溶接部５５を形成することにより、左，右の側板４４，４５と側板補強板５３との接合強度を高めることができる。
【００８３】
なお、上述した第１の実施の形態では、角筒体１２の左ウェブ１２Ａと補強板１６とに対し、すみ肉溶接部１７と交差すると共に、ブーム用ボス１３から角筒体１２に作用する主応力の方向に沿って延びる複数の深溶け込み溶接部１８を設けた場合を例示している。
【００８４】
しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１５に示す変形例のように、すみ肉溶接部１７の溶接方向に対して直交する方向に延びる複数の深溶け込み溶接部６１を設ける構成としてもよい。
【００８５】
また、上述した第２の実施の形態では、ブーム２１を構成する角筒体２２と基端側ボス２３との間に、すみ肉溶接部２４と複数の深溶け込み溶接部２５とを設け、各深溶け込み溶接部２５を、すみ肉溶接部２４の溶接方向と直交する方向に延びる構成とした場合を例示している。
【００８６】
しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１６に示す他の変形例のように、すみ肉溶接部２４の溶接方向に対して傾斜した方向に延びる複数の深溶け込み溶接部６２を設ける構成としてもよい。この場合には、すみ肉溶接部２４の溶接方向に対して傾斜させた分、各深溶け込み溶接部６２の溶接長さを大きくすることができるので、角筒体２２と基端側ボス２３との溶着部を一層大きく確保することができ、両者の接合強度を高めることができる。
【００８７】
また、上述した第１の実施の形態では、アーム１１を構成する角筒体１２の左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂと補強板１６との接合部に、すみ肉溶接部１７と深溶け込み溶接部１８とを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、例えば角筒体１２の左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂと上フランジ１２Ｃとの接合部、左，右のウェブ１２Ａ，１２Ｂと下フランジ１２Ｄとの接合部等に、すみ肉溶接部と深溶け込み溶接部とを形成する構成としてもよい。
【００８８】
さらに、本発明に係る溶接構造体は、上述した第１の実施の形態によるアーム１１、第２の実施の形態によるブーム２１、第３の実施の形態によるバケット４１に限らず、溶接によって接合される一側部材と他側部材とを備えた溶接構造体に広く適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施の形態による溶接構造体としてのア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中のアームを単体で示す正面図である。
【図３】アームと補強板とを分解した状態で示す分解斜視図である。
【図４】図２中の角筒体、補強板、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部等を拡大して示す正面図である。
【図５】ウェブ、補強板、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【図６】第２の実施の形態による溶接構造体としてのブームを単体で示す正面図である。
【図７】角筒体、基端側ボス、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を図６中の矢示VII−VII方向から拡大してみた平面図である。
【図８】角筒体、基端側ボス、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を図７中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。
【図９】図６中の角筒体、基端側ボス、補強板、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を拡大して示す正面図である。
【図１０】角筒体、補強板、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。
【図１１】図６中の角筒体、アーム取付ブラケット、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を拡大して示す正面図である。
【図１２】角筒体、アーム取付ブラケット、すみ肉溶接部、深溶け込み溶接部を図１１中の矢示XII−XII方向からみた断面図である。
【図１３】第３の実施の形態による溶接構造体としてのバケットを単体で示す正面図である。
【図１４】バケットを図１３中の矢示XIV−XIV方向からみた左側面図である。
【図１５】アームのウェブと補強板との間に形成したすみ肉溶接部に対し、各深溶け込み溶接部を直交して交差させた変形例を示す図４と同様な正面図である。
【図１６】ブームの角筒体と基端側ボスとの間に形成したすみ肉溶接部に対し、各深溶け込み溶接部を傾斜して交差させた変形例を示す図７と同様な平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  油圧ショベル
４  作業装置
１１  アーム（溶接構造体）
１２，２２  角筒体（一側部材）
１２Ａ  左ウェブ
１２Ｂ  右ウェブ
１２Ｃ  上フランジ
１２Ｄ  下フランジ
１３  ブーム用ボス
１６，２６  補強板（他側部材）
１７，２４，２７，３０，５１，５４  すみ肉溶接部
１８，２５，２８，３１，５２，５５，６１，６２  深溶け込み溶接部
２１  ブーム（溶接構造体）
２３  基端側ボス（他側部材）
２９  アーム取付ブラケット（他側部材）
４１  バケット（溶接構造体）
４２  底板（一側部材）
４４  左側板（一側部材）
４５  右側板（一側部材）
５０  底板補強板（他側部材）
５３  側板補強板（他側部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008050807.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2008050807.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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