(57)【要約】【課題】作業腕駆動用シリンダから強大な力を受けてもブラケットの溶接部に亀裂が生じにくい建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを提供する。【解決手段】アームシリンダを軸着する建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを構成する場合に、立て板１ａの基部をブームの上面板１１ａに当接させた状態で、立て板１ａの溶融金属と上面板１１ａの溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とを混合させた混合溶融物により、立て板１ａの基部側の側部全周に隅肉ビート２１，２２を形成するほか、この混合溶融物に形成される隅肉ビート２１，２２を、立て板１ａの基部と上面板１１ａとの当接部の全域にわたってこの当接部及びその周辺における立て板１ａの基部側の端部及び上面板１１ａに溶け込ませるようにして立て板１ａを溶接により固着して構成した。【選択図】        図３
2004270269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列させた一対の立て板の基部をブラケット取付部に溶接により固着して構成し、作業腕駆動用シリンダを軸着する建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットにおいて、一対の立て板の基部をブラケット取付部に当接させた状態で、ブラケット取付部の溶融金属と立て板の溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とを混合させた混合溶融物により、一対の各立て板の基部側の側部全周に隅肉ビートを形成するほか、この混合溶融物に形成される隅肉ビートを、各立て板の基部とブラケット取付部との当接部の全域にわたって、この当接部及びその周辺における立て板の基部側の端部及びブラケット取付部に溶け込ませるようにして、一対の立て板を溶接により固着して構成したことを特徴とする建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接により固着されブームシリンダ、アームシリンダ及びバケットシリンダ等の作業腕駆動用シリンダを軸着する建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の建設機械では、フロントとしての作業機が通常旋回フレーム上に設置されている。この作業機の標準的なものは、旋回フレーム上に傾動可能に軸着されたブームと、このブームに揺動可能に軸着されたアームと、このアームに揺動可能に軸着されて掘削作業等を行うバケットとを備えている。また、これらのブーム、アーム及びバケットをそれぞれ駆動するため、ブームシリンダ、アームシリンダ及びバケットシリンダを備えている。さらに、バケットは、必要に応じてブレーカ及び小割機等のアタッチメントと交換してこのアタッチメントをバケットシリンダで駆動できるようにしている。本明細書では、ブームやアームやバケット及びアタッチメントのような機器を作業腕と総称し、こうした作業腕を駆動するためのブームシリンダ、アームシリンダ及びバケットシリンダのようなシリンダを作業腕駆動用シリンダと総称する。
【０００３】
建設機械では、こうした作業腕駆動用シリンダを取り付けるため、作業腕駆動用シリンダを軸で回動可能に取り付けるためのブラケットを各所に設けており、これらのブラケットは、建設機械の所定個所に溶接で固着している。例えば、アームシリンダは、ブームとアームとに取り付けられるため、これらの所定個所にそれぞれブラケットを溶接している。こうした建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットは、建設作業時に作業腕駆動用シリンダから強大な力を繰り返し幾度も受けるため、そのブラケットの溶接部が損傷しやすい。本発明は、こうした問題が生じないようにするため、従来の建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットに対して溶接部に改良を加えようとするものである。
【０００４】
そこで、本発明の理解を容易に行えるようにするため、建設機械の一般的な構造や本発明が改良の対象としている従来例に係る建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを図６乃至図８に基づいて説明する。図６は、建設機械の一例である標準型の油圧ショベルの側面図、図７は、図６の油圧ショベルのブームの部分を拡大して示す側面図、図８は、図６のＡ部を拡大して示す作業腕駆動用シリンダのブラケット付近の図であり、（ａ）はＡ部の平面図、（ｂ）はＡ部におけるブラケットの溶接状態を示す平面図である。
【０００５】
まず、ここで建設機械の例として挙げた油圧ショベルの全体像を図６に基づいて概説する。図６には、建設機械の一例としてクローラ式の油圧ショベルを示しているが、後述する本発明の技術内容は、クローラ式のクレーン、ホイールショベル等他の建設機械にも適用することができる。
【０００６】
４は上部旋回体５を設置するための基台となり作業現場をクローラにより走行することが可能な自走式の油圧ショベルの下部走行体、５はこの下部走行体４上に旋回可能に搭載された旋回フレーム９とその上部に設置された諸装置とからなる上部旋回体、６はオペレータによりフロント１０等の操縦が行われる運転室、７はエンジンルーム等を形成する建屋カバー、８はフロント１０による作業時に油圧ショベルに作用する外力と釣り合わせるためのカウンタウエイト、９は下部走行体４上に旋回可能に取り付けられて旋回モータや減速機により旋回するように駆動される旋回フレーム、１０は掘削作業や掘削土砂の積込作業等の種々の作業を行う油圧ショベルの作業装置をなすフロントである。
【０００７】
旋回フレーム９は、上部旋回体５の基盤となり、運転室６、建屋カバー７、カウンタウエイト８、図示しない旋回モータや減速機等の諸装置が設置されて上部旋回体５を構成している。また、旋回フレーム９上の運転室６の右側には、フロント１０が俯仰動可能に設置されている。そこで、この油圧ショベルのフロント１０を図６及び図７に基づいて概説する。
【０００８】
１１は後端部１１ｂが旋回フレーム９上に傾動可能に軸着して設置されたブーム、１１ａはこのブーム１１の上面をなすブーム１１の上面板、１２は伸縮させてブーム１１を傾動させるように駆動するブームシリンダ、１３は後端部がブーム１１の前端部１１ｃに揺動可能に軸着されたアーム、１４は伸縮させてアーム１３を揺動させるように駆動するアームシリンダ、１５はアーム１３の前端部に回動可能にかつ着脱可能に軸着されて土砂の掘削等を行うバケット、１６は伸縮させてバケット１５やこれと交換して使用されるブレーカや小割機等のアタッチメントを駆動するバケットシリンダである。
【０００９】
ブームシリンダ１２は、後端部が旋回フレーム９上のブラケット（図示せず）に軸着され、前端部がブーム１１に軸着されている。アームシリンダ１４は、後端部がブーム１１の上面板１１ａ上のブラケット１に軸着され、前端部がアーム１３の後端部のブラケット１ｘに軸着されている。バケットシリンダ１６は、後端部がアーム１３の上面板１３ａ上のブラケット１ｙに軸着され、前端部が、アーム１３及びバケット１５に軸着された各リンクにピンで軸着されている。ブームシリンダ１２の前端部軸着用のブラケット、アームシリンダ１４の後端部軸着用のブラケット１、同シリンダ１４の前端部軸着用のブラケット１ｘ及びバケットシリンダ１６の後端部軸着用のブラケット１ｙをそれぞれ旋回フレーム９、ブーム１１の上面板１１ａ、アーム１３の後端部及びアーム１３の上面板１３ａのようなブラケット取付部に取り付ける場合、何れも溶接により固着する。
【００１０】
そこで、作業腕駆動用シリンダのブラケットをブラケット取付部に取り付ける場合の構造につき、アームシリンダ１４の後端部軸着用のブラケット１をブーム１１の上面板１１ａ上に取り付ける場合を例にして、従来の取付構造を図８に基づいて説明する。
【００１１】
アームシリンダ１４の後端部軸着用のブラケット１は、所定間隔を置いて平行に配置された一対の立て板１ａ，１ｂの基部（下部）を、ブラケット取付部であるブーム１１の上面板１１ａ上に溶接により固着して構成される。このブラケット１を構成する一対の立て板１ａ，１ｂの内面側の中央部には、それぞれ、アームシリンダ１４を軸着するピン３を挿通するためのボス２ａ，２ｂを予め取り付けている。ブラケット１は、このボス２ａ，２ｂの前後で一定区間高さが高くなるように形成されて山形状（図１参照）をなしている。ボス２ａ，２ｂを取り付けた一対の立て板１ａ，１ｂは、その基部側に、図８（ｂ）に示す態様で溶接ワイヤの溶融物によりビート２１，２２を形成して上面板１１ａに溶接する。
【００１２】
この点について具体的に説明する。図８に示すブラケット１は、立て板１ａ，１ｂ間の間隔ｄが狭いものの例である。図８（ｂ）に示すように、立て板１ａ，１ｂの外側面の基部側には、溶接ワイヤの溶融物による隅肉ビート２１を連続的に形成している。また、立て板１ａ，１ｂの内側面の基部側には、この隅肉ビート２１と繋がるように隅肉ビート２２を形成しているものの、山形状の立て板１ａ，１ｂにおける高さの高い区間Ｌの個所では、隅肉ビート２２を形成していない。すなわち、立て板１ａ，１ｂの内側面を溶接するとき、立て板１ａ，１ｂにおける高さの高い区間Ｌ以外の個所では、溶接トーチ１７（図３参照）を立て板１ａ，１ｂ間の空間に挿入して前後方向に移動させることができるものの、立て板１ａ，１ｂにおける高さの高い区間Ｌの個所では、溶接トーチ１７が立て板１ａ，１ｂの上部と干渉して溶接トーチ１７を前後方向に移動させることができないため、立て板１ａ，１ｂの内側面に隅肉ビート２２を形成していない。
【００１３】
一方、立て板１ａ，１ｂ間の間隔ｄが広い場合には、立て板１ａ，１ｂの基部側の側部全周にわたって、すなわち、立て板１ａ，１ｂの基部側の外側面から内側面にかけて隅肉ビート２１，２２を切れ目なく連続的に形成することにより、各立て板１ａ，１ｂの基部がブーム１１の上面板１１ａに対し全周溶接される。このように一対の各立て板をブラケット取付部に全周溶接して構成した建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットが開示されている特許文献の例としては、特許文献１を挙げることができる。
【００１４】
この特許文献１に記載されている考案の実施例のブラケット（１７Ａ）及び他の実施例のブラケット（１７Ｂ）について、特許文献１で使用している符号を括弧内に付記しながら概説すると、これらのブラケット（１７Ａ）及びブラケット（１７Ｂ）は、何れも、作業腕駆動用シリンダであるバケットシリンダ（６）の後端部を軸着するためのブラケットである。これらの各ブラケット（１７Ａ）及びブラケット（１７Ｂ）は、それぞれ、一対の立板（１８Ａ）の各基部及び一対の立板（１８Ｂ）の各基部をブラケット取付部であるアーム（３）の上面に全周溶接して構成している。
【００１５】
【特許文献１】
実願昭６１ー１７５６６５号（実開昭６３ー８１９６１号）のマイクロフィルム（第２−３頁、第７−８頁、図１−５）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来の技術に係る建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットのうち、図８に図示のブラケット１は、立て板１ａ，１ｂの内側における区間Ｌの個所で隅肉ビート２２を形成していないので、立て板１ａ，１ｂの内側における区間Ｌの両端に、上面板１１ａに対して溶接されている部分と溶接されていない部分との境界ができる。そのため、ブラケット１は、建設作業時にアームシリンダ１４から強大な力を受けると、その溶接されている部分と溶接されていない部分との境界付近に過大な応力集中が生じて、こうした強大な力を繰り返し幾度も受けると、やがて、その境界付近の隅肉ビート２２に亀裂が生じる。
【００１７】
一方、特許文献１に記載の各ブラケットは、何れも、一対の各立て板の基部をブラケット取付部（アームの上面）に全周溶接して構成しているので、図８に図示のブラケット１にみられる前記ような問題は生じない。しかしながら、これらの各ブラケットは、立て板の基部側の周面がブラケット取付部に溶接されているだけであって、立て板の基部側の端部（底面）には、ブラケット取付部に溶接されていない非溶接部が存在するため、建設作業時に作業腕駆動用シリンダ（バケットシリンダ）から強大な力を受けると、今度は、立て板の基部側の周面の溶接部と立て板の基部側の端部の非溶接部との境界付近に過大な応力集中が生じる。そして、作業腕駆動用シリンダからこうした強大な力を繰り返し受けると、やがて、立て板の周面の溶接部と立て板の端部の非溶接部との境界付近に亀裂が生じることとなる。こうした問題は、図８に図示の前記ブラケット１においても、当然発生する。
【００１８】
本発明は、こうした問題を解決するために創作されたものであって、その技術課題は、作業腕駆動用シリンダから強大な力を繰り返し受けてもブラケットの溶接部に亀裂が生じにくい建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のこうした技術課題を達成するため、
並列させた一対の立て板の基部をブラケット取付部に溶接により固着して構成し、作業腕駆動用シリンダを軸着する建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを構成する場合に、
一対の立て板の基部をブラケット取付部に当接させた状態で、ブラケット取付部の溶融金属と立て板の溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とを混合させた混合溶融物により、一対の各立て板の基部側の側部全周に隅肉ビートを形成するほか、この混合溶融物に形成される隅肉ビートを、各立て板の基部とブラケット取付部との当接部の全域にわたって、この当接部及びその周辺における立て板の基部側の端部及びブラケット取付部に溶け込ませるようにして、一対の立て板を溶接により固着して構成した。
【００２０】
本発明の作業腕駆動用シリンダのブラケットは、このように構成されているので、一対の各立て板の基部側の側部全周に、ブラケット取付部に溶接されていない非溶接部が存在しないだけではなく、各立て板の基部側の端部の全域にも、非溶接部が存在せず、各立て板の基部側の全ての領域がブラケット取付部に対して連続的に溶接されることとなる。そのため、一対の各立て板の基部側には、ブラケット取付部に対して溶接されている部分と溶接されていない部分との境界ができないので、ブラケットの溶接部には、従来の技術にみられるような過大な応力集中をもたらす個所が存在しなくなる。
【００２１】
そして、各立て板の基部側の端部とブラケット取付部との間は、単に溶接ワイヤの溶融物をブリッジさせて溶接するのではなく、特に、ブラケット取付部の溶融金属と立て板の溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とを混合させた混合溶融物による隅肉ビートを、各立て板の基部とブラケット取付部との当接部及びその周辺における立て板の基部側の端部及びブラケット取付部の双方に溶け込ませて溶接するので、溶接金属が双方の母材に良く融合した状態で溶接され、ブラケットの溶接部が疲労強度の大きいものとなる。以上のことから、本発明の建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットは、作業腕駆動用シリンダから強大な力を繰り返し受けても、ブラケットの溶接部に亀裂が生じにくい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図５に基づいて説明することにより、本発明の実施の形態を明らかにする。
【００２３】
図１は、本発明の具体化例に係る建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを溶接により組み立てる前の斜視図、図２は、図１のブラケットの立て板を溶接する直前の状態を示す後面図、図３は、図１のブラケットの立て板を溶接して初層を形成したときの状態を示す斜視図、図４は、本発明の効果を説明するための比較例に係るブラケットの立て板の溶接継手の拡大後面図、図５は、本発明に係るブラケットの立て板の溶接継手を拡大して示す後面図である。これらの図において既述の図６乃至図８と同一の符号を付けた部分は、これら図６乃至図８と同等の部分を表すので、詳述しない。
【００２４】
本発明の具体化例に係る建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケット１は、図８のブラケット１と同様、作業腕駆動用シリンダとしてのアームシリンダ１４の後端部を軸着するためのブラケットであって山形状をなしており、所定間隔を置いて平行に配置することにより並列させた一対の立て板１ａ，１ｂの基部をブラケット取付部としてのブーム１１の上面板１１ａに溶接により固着して構成していて、基本的な構造は、図８の従来のブラケット１と変わらない。また、このブラケット１を構成する一対の立て板１ａ，１ｂの内面側の中央部には、それぞれ、アームシリンダ１４を軸着するピン３を挿通するためのボス２ａ，２ｂを予め取り付けており、この点も、図８の従来のブラケット１と変わらない。
【００２５】
この具体化例に係る建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットの最大の特徴は、こうした構造を備えた建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットにおいて、一対の立て板１ａ，１ｂの基部をブーム１１の上面板１１ａに当接させた状態で、この上面板１１ａの溶融金属と立て板１ａ，１ｂの溶融金属と溶接ワイヤ１８の溶融物とを混合させた混合溶融物により、一対の各立て板１ａ，１ｂの基部側の側部全周に隅肉ビート（横断面略三角形状のビート）を形成するほか、この混合溶融物に形成される隅肉ビートを、各立て板１ａ，１ｂの基部とブーム１１の上面板１１ａとの当接部の全域にわたって、この当接部及びその周辺における立て板１ａ，１ｂの基部側の端部及び上面板１１ａに溶け込ませるようにして、一対の立て板１ａ，１ｂを溶接により固着して構成した点にある。
【００２６】
その構造を更に具体的に説明すると、この建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケット１は、各立て板１ａ，１ｂに基部の外面側（立て板１ａ，１ｂと対向しない面の側）に開先を設けて、ルートギャップ（立て板１ａ，１ｂとブーム１１の上面板１１ａとの間隙）が０の状態で、開先側からブーム１１の上面板１１ａに片側溶接して構成することを前提にしている。その具体的な構造を、一方の立て板１ａを上面板１１ａに溶接する場合を例にして説明すると、この立て板１ａは、基部の外面側の全域にレ形開先１ｄを形成し、基部の内面側（立て板１ｂと対向する面の側）には開先を形成しないようにして、片側開先を設けている。その場合に、立て板１ａにおける基部側の端面には、内面寄りに寸法Ｒｆ（例えば１ｍｍ前後）のルートフェイス１ｃ（ブーム１１の上面板１１ａに対する当接面）を形成する。
【００２７】
こうした構造を有する立て板１ａは、ルートフェイス１ｃをブーム１１の上面板１１ａに当接させて開先１ｄ側から上面板１１ａにアーク溶接により片面溶接する。そして、その過程で、上面板１１ａの溶融金属と立て板１ａ，１ｂの溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とを混合させた混合溶融物を生成させ、この混合溶融物により、立て板１ａにおける基部側の側部の外面側に隅肉ビート２１を形成するとともに、その基部側の側部の内面側にも、裏波ビートとしての隅肉ビート２２を形成して、これらのビート２１，２２を連続させるようにする。その結果、立て板１ａが上面板１１ａに対して全周溶接される。さらに、これらの隅肉ビート２１，２２を形成する過程で、ルートフェイス１ｃやその周辺の個所において前記混合溶融物を立て板１ａ，１ｂの基部側の端部及び上面板１１ａに溶け込ませるようにして、図３や図５に示すように立て板１ａ，１ｂの基部側の端部及び上面板１１ａにそれぞれ溶け込み部２３及び溶け込み部２４を形成する。
【００２８】
こうした立て板１ａの溶接構造は、以上のように立て板１ａの基部をブーム１１の上面板１１ａに当接させた状態で片側溶接して得るものである。しかしながら、前記のような溶接構造は、立て板１ａの片側にレ形開先１ｄを形成してブーム１１の上面板１１ａに当接させた後に単に片面溶接するだけでは得られないので、次に、この立て板１ａの溶接方法について具体的に説明する。
【００２９】
最初に示す溶接方法の例は、溶接トーチ１７の溶接電源として直流電源を用いて溶接トーチ１７をウイービングさせずに固定して溶接する例である。立て板１ａをブーム１１の上面板１１ａに溶接するときには、まず、図２に示すように、立て板１ａのルートフェイス１ｃをブーム１１の上面板１１ａに当接させた後、溶接トーチ１７から送給される溶接ワイヤ１８の狙い位置Ｑ（溶接ワイヤ１８から発せられるアークの中心位置）が開先１ｄ内に位置して例えば開先１ｄの先端Ｐから数ｍｍ程度手間側、望ましくは２ｍｍ〜３ｍｍ手前側すなわちＰ−Ｑ間の距離が２ｍｍ以上３ｍｍ以内になるように溶接トーチ１７を設置する。また、上面板１１ａに対する溶接トーチ１７の傾斜角度αは、開先角度βよりも小さくなるように、望ましくは２０°〜３５°になるようにする。次いで、溶接トーチ１７を立て板１ａの長手方向に沿って逐次移動させながら溶接トーチ１７により、炭酸ガスアーク溶接等のシールドアーク溶接を行う。
【００３０】
そうすると、立て板１ａとブーム１１の上面板１１ａの当接部を溶接ワイヤ１８のアークで溶融させるが、溶接ワイヤ１８の狙い位置Ｑを開先先端Ｐから所定距離だけ手間側になるよに予め設定しているため、熱容量の大きな上面板１１ａの母材への入熱が多くなり、熱容量の小さな立て板１ａの母材への入熱が少なくなるように調整されて、立て板１ａとの上面板１１ａとの当接部における両母材が溶融する。その結果、立て板１ａの母材は、開先１ｄが溶け落ちたり開先１ｄの溶融不足が生じたりしないように溶融するとともに、上面板１１ａの母材は、ルートフェイス１ｃに対応する領域やその周辺領域にわたって溶融する。
【００３１】
その場合、特に、立て板１ａをルートギャップがないように上面板１１ａに当接させて、両者の当接部一帯をアークで溶融させるようにしているので、溶接ワイヤ１８だけではなく立て板１ａ及び上面板１１ａの母材の当接部一帯も少なからず溶融して両母材の多量の溶融金属が溶接ワイヤ１８の溶融物に加わって、両母材の各溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とによる溶融プールが形成される。この溶融プール内では、上面板１１ａから溶融プールの表面付近へ上昇して循環する上下方向の流れと溶接トーチ１７の進行方向の前方から後方へ運動して循環する前後方向の流れとによる対流が生じて、立て板１ａと上面板１１ａと溶接ワイヤ１８との各溶融物は、この対流により積極的に撹拌されて均一に混合され、各溶融物の混合体である混合溶融物を生成する。
【００３２】
この対流により流動化されて生成される混合溶融物は、アーク力で立て板１ａの内側（裏側）に押し出されて、裏波ビートとしての隅肉ビート２２を形成するとともに、その間、立て板１ａの開先１ｄ側にも、当然隅肉ビート２１を形成する。その場合、立て板１ａ及び上面板１１ａの溶融物を溶接ワイヤ１８の溶融物に多量に添加して対流により積極的に撹拌混合するようにしているため、溶融プールの温度が適度に低下するとともに溶融物の粘性が調整されて、立て板１ａの開先１ｄ部分が溶け落ちたり溶融不足により裏波ビードが形成されなくなったりする現象変化が抑制され、隅肉ビード２２を安定的に溶着することができる。
【００３３】
一方、隅肉ビート２１，２２を形成する過程で、溶融プールは、隅肉ビート２１から隅肉ビート２２の部位にかけて開先１ｄ付近の立て板１ａの端部や上面板１１ａの内部にも形成される。そのため、この溶融プールの混合溶融物が凝固すると、混合溶融物が立て板１ａの基部側の端部や上面板１１ａの内部に溶け込んだ状態になるので、単に隅肉ビート２１，２２が形成されるだけではなく、図３や図５に示すように溶け込み部２３や溶け込み部２４が形成されて、溶接金属が立て板１ａや上面板１１ａの母材に良く融合した状態で溶接される。そして、これらの溶け込み部２３，２４は、隅肉ビート２１，２２と一体となって、均一な組成の混合溶融物で溶接継手の初層２０が形成される。
【００３４】
こうした溶接方法を採用すると、立て板１ａをその外面側から溶接トーチ１７により片面溶接するだけで、立て板１ａの外側に隅肉ビート２１が形成されるだけではなく、立て板１ａの内側にも同時に隅肉ビート２２を形成することができるので、立て板１ａ，１ｂ間の間隔ｄが溶接トーチ１７を移動させる上で広いか否かに係りなく、立て板１ａを上面板１１ａに全周溶接することができる。
【００３５】
以上、直流電流によりアーク溶接を行う例を述べたが、直流電流によるアークは、指向性が小さいため、溶接ワイヤ１８の狙い位置Ｑが僅かでもずれると、立て板１ａへの入熱量が大きく変動して開先１ｄの部分が溶け落ちたり裏波ビードが形成されなくなったりする危惧がある。こうした問題に対応して、溶接ワイヤ１８の狙い位置Ｑがずれてもアークの偏りの少ないパルス波形電流による高指向性アークによりアーク溶接を行うと、裏波ビードとしての隅肉ビード２２を一層安定して形成することができる。
【００３６】
二つの母材を当接して突合せ溶接をする場合、通常、ルートフェイスは、開先側だけに片側隅肉溶接を行うことを前提にして設けられるが、以上述べた溶接方法では、ルートフェイス１ｃは、立て板１ａの両側に隅肉溶接を行う場合に、立て板１ａの開先１ｄ付近の先端部が溶け落ちないようにするために特別に設けている。しかしながら、前記のパルス波形電流による高指向性アークによりアーク溶接を行うと、ルートフェイス１ｃを設けなくても（Ｒｆが０ｍｍでも）、開先１ｄ側及び開先１ｄの裏側に、それぞれ、安定した形状の隅肉ビード２１及び隅肉ビード２２を形成することが可能である。
【００３７】
以上述べた「溶接トーチ１７を固定して溶接する溶接方法」の例では、安定した裏波ビードを形成可能なＰ−Ｑ間の距離の範囲が数ｍｍ程度と狭いため、この範囲を拡大することが望まれる。こうした要求に応える溶接方法として、溶接ワイヤ１８（溶接ワイヤ１８のアーク）をウイービングさせながら矩形波パルス電流による高指向性アークによりアーク溶接を行う方法を考えた。この溶接方法において溶接ワイヤ１８をウイービングさせる場合、溶接ワイヤ１８を狙い位置Ｑに向けたときの溶接ワイヤ１８の軸線を基準線にして、溶接トーチ１７の所定個所を中心に所定の角度だけ揺動させることにより溶接ワイヤ１８の先端が上下に円弧状に振れるようにしてもよいし、溶接ワイヤ１８をその傾斜方向に直角に前記基準線から所定の幅だけ上下に平行移動させるようにしてもよい。
【００３８】
こうした溶接ワイヤ１８をウイービングさせる方法でアーク溶接を行うと、溶接ワイヤ１８が立て板１ａ側に振れたときには、立て板１ａの開先１ｄ付近を溶融して溶融プールの混合溶融物を立て板１ａの内側へ逃がす出口を形成する働きをする。また、溶接ワイヤ１８が上面板１１ａ側に振れたときには、溶融プールの混合溶融物をアーク力により前記の出口から押し出すとともに立て板１ａの開先１ｄ付近が溶融しすぎて溶け落ちるのを防ぐ働きをする。この方法は、こうしたプロセスを繰り返すことにより、安定した裏波ビードを形成可能なＰ−Ｑ間の距離の範囲を０．５ｍｍ〜５ｍｍに拡大することができる。
【００３９】
以上、立て板１ａ，１ｂの一方の立て板１ａを上面板１１ａに溶接する場合を例にして説明したが、他方の立て板１ｂも以上の方法と同様の方法で溶接することができる。立て板１ａ，１ｂをその外面側から溶接トーチ１７により片面溶接するだけで、裏波ビードとしての隅肉ビート２２を形成することができて、立て板１ａ，１ｂを全周溶接することができるので、溶接作業を行う場合の段取り作業を軽減することができるとともに溶接工数を減らすことができる。
【００４０】
以上例示した溶接方法により一対の立て板１ａ，１ｂを上面板１１ａに溶接してブラケット１を組み立てると、各立て板１ａ，１ｂの基部をブーム１１の上面板１１ａに当接させた状態で立て板１ａ，１ｂの溶融金属と上面板１１ａの溶融金属と溶接ワイヤ１８の溶融物とを混合させた混合溶融物により各立て板１ａ，１ｂの基部側の側部全周に隅肉ビート２１，２２を形成するほか、これらの隅肉ビート２１，２２を、各立て板１ａ，１ｂの基部と上面板１１ａとの当接部の長手方向全域にわたって同当接部及びその周辺における立て板１ａ，１ｂの基部側の端部及び上面板１１ａに溶け込ませるようにして一対の立て板１ａ，１ｂが溶接され、ブラケット１が組み立てられる。
【００４１】
この本発明に係るブラケット１は、このように構成されているので、一対の各立て板１ａ，１ｂの基部側の側部には、隅肉ビート２１，２２によりブーム１１の上面板１１ａに溶接されていない非溶接部が全周に存在しないだけではなく、各立て板板１ａ，１ｂの基部側の端部すなわちルートフェイス１ｃ付近の全域にも、非溶接部が存在せず、各立て板１ａ，１ｂの基部側の全ての領域が上面板１１ａに対して連続的に溶接されることとなる。そのため、一対の各立て板１ａ，１ｂの基部側には、ブーム１１の上面板１１ａに対して溶接されている部分と溶接されていない部分との境界ができないので、ブラケット１の溶接部には、従来の技術にみられるような過大な応力集中をもたらす個所が存在しなくなる。
【００４２】
こうしたことに加えて、各立て板１ａ，１ｂの基部側の端部とブーム１１の上面板１１ａとの間は、単に溶接ワイヤ１８の溶融物をブリッジさせて溶接するのではなく、特に、立て板１ａ，１ｂの溶融金属と上面板１１ａの溶融金属と溶接ワイヤ１８の溶融物とを混合させた混合溶融物による隅肉ビート２１，２２を、各立て板１ａ，１ｂの基部と上面板１１ａとの当接部及びその周辺における立て板１ａ，１ｂの基部側の端部及び上面板１１ａの双方に溶け込ませて溶接するので、均一で双方の母材に馴染みやすい組成の溶接金属が立て板１ａ，１ｂ及び上面板１１ａに良く融合した状態で溶接され、ブラケット１の溶接部が疲労強度の大きいものとなる。以上のことから、この本発明に係るブラケット１は、アームシリンダ１４から強大な力を繰り返し受けても、ブラケット１の溶接部に亀裂が生じにくく、その耐用年数を従来よりも大幅に増加させることができる。
【００４３】
以上述べた本発明に係るブラケット１と図８（ｂ）に図示の従来のブラケット１との差異を図４及び図５に基づいて具体的に述べる。前述したように、従来のブラケット１は、図８に示したように、裏波ビードとしての隅肉ビート２２を立て板１ａの区間Ｌで形成していないので、この部位における立て板１ａの溶接継手を図示すると、図４のようになる。すなわち、図４に示すように立て板１ａの片側だけに片側隅肉溶接を行うようにしていて、立て板１ａの左側（内側）やさらには底部（基部側の端部）の左側に未溶接部が存在する。そのため、立て板１ａの左側における区間Ｌの両端には、すでに述べたように、溶接されている部分と溶接されていない部分との境界ができて、その境界付近に過大な応力集中が生じて、溶接部の隅肉ビート２２（図４には図示せず、図８参照）に亀裂が発生しやすい。また、立て板１ａの底部右側の溶接部２５と底部左側の未溶接部２６との境界付近にも、過大な応力集中が生じて、亀裂が発生しやすい。
【００４４】
これに対して、本発明に係るブラケット１は、図５に示すように、隅肉ビード２１，２２が立て板１ａの左右両側すなわちに立て板１ａの全周にわたって形成されている。また、これらの隅肉ビード２１，２２は、立て板１ａ及び上面板１１ａの双方に完全に溶け込んで溶け込み部２３，２４を形成しており、立て板１ａの底部及びこの底部に対向する立て板１ａの上面部やその周辺に未溶接部が存在しない。そのため、本発明に係るブラケット１では、立て板１ａに過大な応力集中応力をもたらすような溶接部と未溶接部との境界が存在せず、従来のブラケット１よりも強度が大幅に向上する。
【００４５】
以上、作業腕駆動用シリンダのブラケットがアームシリンダ１４の後端部軸着用のブラケット１である場合を例にして本発明に係る技術内容を説明したが、本発明は、こうしたブラケット１だけに限らず、アームシリンダ１４の前端部軸着用のブラケット１ｘやバケットシリンダ１６の後端部軸着用のブラケット１ｙ、さらには、図示しないブームシリンダ１２の前端部軸着用のブラケットにも適用することができる。また、こうした油圧ショベルの作業腕駆動用シリンダのブラケットだけに限らず、他の建設機械に作業腕駆動用シリンダのブラケットにも適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットは、特に、「一対の立て板の基部をブラケット取付部に当接させた状態で、ブラケット取付部の溶融金属と立て板の溶融金属と溶接ワイヤの溶融物とを混合させた混合溶融物により、一対の各立て板の基部側の側部全周に隅肉ビートを形成するほか、この混合溶融物に形成される隅肉ビートを、各立て板の基部とブラケット取付部との当接部の全域にわたって、この当接部及びその周辺における立て板の基部側の端部及びブラケット取付部に溶け込ませるようにして、一対の立て板を溶接により固着して構成した」ので、作業腕駆動用シリンダから強大な力を繰り返し受けても、ブラケットの溶接部に亀裂が生じにくく、その耐用年数を従来よりも大幅に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例に係る建設機械の作業腕駆動用シリンダのブラケットを溶接により組み立てる前の斜視図である。
【図２】図１のブラケットの立て板を溶接する直前の状態を示す後面図である。
【図３】図１のブラケットの立て板を溶接して初層を形成したときの状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の効果を説明するための比較例に係るブラケットの立て板の溶接継手の拡大後面図である。
【図５】本発明に係るブラケットの立て板の溶接継手を拡大して示す後面図である。
【図６】建設機械の一例である標準型の油圧ショベルの側面図である。
【図７】図６の油圧ショベルのブームの部分を拡大して示す側面図である。
【図８】図６のＡ部を拡大して示す作業腕駆動用シリンダのブラケット付近の図であり、（ａ）はＡ部の平面図、（ｂ）はＡ部におけるブラケットの溶接状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１，１ｘ，１ｙ  ブラケット
１ａ，１ｂ  立て板
１ｃ  ルートフェイス
１ｄ  開先
２ａ，２ｂ  ボス
３    ピン
１０    フロント
１１    ブーム
１１ａ  上面板
１２    ブームシリンダ
１３    アーム
１４    アームシリンダ
１５    バケット
１６    バケットシリンダ
１７    溶接トーチ
１８    溶接ワイヤ
２０    溶接継手の初層
２１，２２  隅肉ビード
２３，２４  溶け込み部
２５    溶接部
２６    未溶接部
Ｐ    （開先１ｄの）先端
Ｑ    （溶接ワイヤ１８の）狙い位置
【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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