(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左，右の側板と、前記左，右の側板の上端に接合された上板と、前記左，右の側板の下端に接合された下板と、前記左，右の側板の後端と前記上板の後端とに接合された後板と、前記左，右の側板の後部下側、前記下板の後端および前記後板の前端に接合されたブーム連結ボスと、前記左，右の側板、前記上板および前記下板の前端に接合されたバケット連結ボスと、前記バケット連結ボスの後側に位置して前記左，右の側板に接合されたバケットリンク連結ボスと、前記上板の後側に接合されたバケットシリンダブラケットと、前記後板に接合されたアームシリンダブラケットとを備えてなる建設機械用アームにおいて、
前記左，右の側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側板と、前記バケット連結ボスおよび前記バケットリンク連結ボスが接合される前側板と、前記後側板の前端と前記前側板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間側板とにより構成されており、
前記上板は、前記バケットシリンダブラケットが接合される後上板と、前記バケット連結ボスが接合される前上板と、前記後上板の前端と前記前上板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間上板とにより構成されており、
前記下板は、前記ブーム連結ボスが接合される後下板と、前記バケット連結ボスが接合される前下板と、前記後下板の前端と前記前下板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間下板とにより構成されており、
前記左，右の側板を構成する前記後側板と前記前側板、前記上板を構成する前記後上板と前記前上板、前記下板を構成する前記後下板と前記前下板は、それぞれ厚板材を用いて形成されており、
前記左，右の側板を構成する前記中間側板、前記上板を構成する前記中間上板、前記下板を構成する前記中間下板は、それぞれ前記厚板材よりも板厚が薄い薄板材を用いて形成されたことを特徴とする建設機械用アーム。
【請求項２】
前記バケット連結ボスと前記左，右の側板を構成する前記前側板との間は、裏当て材を用いた裏当て溶接により接合されると共に、前記バケットリンク連結ボスと前記左，右の側板を構成する前記前側板との間は、裏当て材を用いた裏当て溶接により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用アーム。
【請求項３】
左，右の側板と、前記左，右の側板の上端に接合された上板と、前記左，右の側板の下端に接合された下板と、前記左，右の側板の後端と前記上板の後端とに接合された後板と、前記左，右の側板の後部下側、前記下板の後端および前記後板の前端に接合されたブーム連結ボスと、前記左，右の側板、前記上板および前記下板の前端に接合されたバケット連結ボスと、前記バケット連結ボスの後側に位置して前記左，右の側板に接合されたバケットリンク連結ボスと、前記上板の後側に接合されたバケットシリンダブラケットと、前記後板に接合されたアームシリンダブラケットとを備え、
前記左，右の側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側板と、前記バケット連結ボスおよび前記バケットリンク連結ボスが接合される前側板と、前記後側板の前端と前記前側板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間側板とにより構成し、
前記上板は、前記バケットシリンダブラケットが接合される後上板と、前記バケット連結ボスが接合される前上板と、前記後上板の前端と前記前上板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間上板とにより構成し、
前記下板は、前記ブーム連結ボスが接合される後下板と、前記バケット連結ボスが接合される前下板と、前記後下板の前端と前記前下板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間下板とにより構成してなる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において、
前記左，右の前側板と、前記前上板と、前記前下板とを前記バケット連結ボスと前記バケットリンク連結ボスとの間で切断し、前記左，右の前側板、前記前上板および前記前下板から前記バケット連結ボスを切離す切離し工程と、
交換用の新たなバケット連結ボスに対し、前記左，右の前側板に突合わされる左，右の側板フランジと、前記前上板に突合わされる上板フランジと、前記前下板に突合わされる下板フランジとをそれぞれ接合し、バケット連結ボス組立体を成形する組立体成形工程と、
前記切離し工程で切断された前記左，右の前側板の前端と前記バケット連結ボス組立体の前記側板フランジとの間、前記切離し工程で切断された前記前上板の前端と前記バケット連結ボス組立体の前記上板フランジとの間、前記切離し工程で切断された前記前下板の前端と前記バケット連結ボス組立体の前記下板フランジとの間を、裏当て材を用いた裏当て溶接によってそれぞれ接合するバケット連結ボス接合工程とを含んでなる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。
【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フロントに適用される建設機械用アーム、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フロント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フロントは、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。
【０００４】
このような作業フロント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，右の側板の上端に接合された上板と、左，右の側板の下端に接合された下板と、左，右の側板の後端と上板の後端側とに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】
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ている。アームの前端側には、バケット等の作業具に回動可能に連結されるバケット連結ボスが設けられると共に、バケット連結ボスの後側に配置されバケットリンクが回動可能に連結されるバケットリンク連結ボスが設けられている。さらに、アームの後側には、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、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（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１０５１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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等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。
【０００８】
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。
【０００９】
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、かつ製造時の作業性を高めることができるようにした建設機械用アーム、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】
【００１０】
本発明は、左，右の側板と、前記左，右の側板の上端に接合された上板と、前記左，右の側板の下端に接合された下板と、前記左，右の側板の後端と前記上板の後端とに接合された後板と、前記左，右の側板の後部下側、前記下板の後端および前記後板の前端に接合されたブーム連結ボスと、前記左，右の側板、前記上板および前記下板の前端に接合されたバケット連結ボスと、前記バケット連結ボスの後側に位置して前記左，右の側板に接合されたバケットリンク連結ボスと、前記上板の後側に接合されたバケットシリンダブラケットと、前記後板に接合されたアームシリンダブラケットとを備えてなる建設機械用アームに適用される。
【００１１】
本発明の特徴は、前記左，右の側板は、前記ブーム連結ボスが接合される後側板と、前記バケット連結ボスおよび前記バケットリンク連結ボスが接合される前側板と、前記後側板の前端と前記前側板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間側板とにより構成されており、前記上板は、前記バケットシリンダブラケットが接合される後上板と、前記バケット連結ボスが接合される前上板と、前記後上板の前端と前記前上板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間上板とにより構成されており、前記下板は、前記ブーム連結ボスが接合される後下板と、前記バケット連結ボスが接合される前下板と、前記後下板の前端と前記前下板の後端とに対してそれぞれ内面側および外面側からの両面溶接によって接合される中間下板とにより構成されており、前記左，右の側板を構成する前記後側板と前記前側板、前記上板を構成する前記後上板と前記前上板、前記下板を構成する前記後下板と前記前下板は、それぞれ厚板材を用いて形成されており、前記左，右の側板を構成する前記中間側板、前記上板を構成する前記中間上板、前記下板を構成する前記中間下板は、それぞれ前記厚板材よりも板厚が薄い薄板材を用いて形成されたことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、必要な強度を確保しつつアーム全体の重量を軽量化することができ、かつアームの製造時の作業性を高めることができる
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】アームを図２中の矢示III−III方向からみた断面図である。
【図４】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５】アームを構成する側板、上板、下板、後板、ブーム連結ボス、バケット連結ボス、バケットリンク連結ボス等を分解して示す分解斜視図である。
【図６】バケット連結ボスを交換するときの切離し工程において、左，右の前側板を切断する作業を示す作業図である。
【図７】切離し工程において、前上板と前下板とを切断する作業を示す作業図である。
【図８】切離し工程において、左，右の前側板、前上板および前下板からバケット連結ボスを切離した状態を示す作業図である。
【図９】組立体成形工程において、交換用の新たなバケット連結ボスに、左，右の側板フランジと、上板フランジと、下板フランジを接合する状態を示す作業図である。
【図１０】バケット連結ボス接合工程において、切離し工程で切断された前側板とバケット連結ボス組立体とに裏当て材を取付けた状態を示す作業図である。
【図１１】バケット連結ボス接合工程において、前側板、前上板、前下板の前端に新たなバケット連結ボスを裏当て溶接する状態を示す作業図である。
【図１２】新たなバケット連結ボスを取付けたアームの先端部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図中、油圧ショベル１は建設機械の代表例であり、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とを含んで構成されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム３Ａを有し、旋回フレーム３Ａの前端側には、土砂の掘削作業等を行う作業フロント４が俯仰動可能に設けられている。
【００１６】
作業フロント４は、上部旋回体３を構成する旋回フレーム３Ａの前端側にピン結合されたブーム５と、ブーム５の先端に回動可能にピン結合された後述のアーム１１と、アーム１１の先端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とを含んで構成されている。
【００１７】
旋回フレーム３Ａとブーム５との間には、ブーム５を駆動するブームシリンダ８が設けられ、ブーム５とアーム１１との間には、アーム１１を回動させるアームシリンダ９が設けられている。また、アーム１１とバケットリンク７との間には、バケット６を回動させるバケットシリンダ１０が設けられている。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。
【００１８】
次に、本実施の形態によるアームについて、図２ないし図５を参照して説明する。
【００１９】
アーム１１は、ブーム５の先端に回動可能に取付けられている。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を伸縮させることにより、ブーム５に対して上，下方向に回動するものである。
【００２０】
ここで、アーム１１は、後述する左側板１２および右側板１３と、上板１４と、下板１５と、後板１６とを含んで構成されている。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１７、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等が設けられている。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１９、バケットリンク連結ボス２１等が設けられている。
【００２１】
左側板１２は、アーム１１の左側面を形成している。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５に示すように、左側板１２は、前，後方向の後側に位置する後側板１２Ａと、前，後方向の前側に位置する前側板１２Ｂと、後側板１２Ａと前側板１２Ｂとの間に位置する中間側板１２Ｃとの３部材を接合することにより構成されている。
【００２２】
この場合、後側板１２Ａと中間側板１２Ｃとは、例えば高張力鋼材を用いて形成され、前側板１２Ｂは、例えば一般構造用鋼材を用いて形成されている。ここで、後側板１２Ａの板厚を１２Ａｔ、前側板１２Ｂの板厚を１２Ｂｔ、中間側板１２Ｃの板厚を１２Ｃｔとすると、中間側板１２Ｃの板厚１２Ｃｔと後側板１２Ａの板厚１２Ａｔとは、下記数１の関係に設定されている。
【００２３】
【数１】
0006433782.tif 000002
【００２４】
また、中間側板１２Ｃの板厚１２Ｃｔと前側板１２Ｂの板厚１２Ｂｔとは、下記数２の関係に設定されている。
【００２５】
【数２】
0006433782.tif 000003
【００２６】
即ち、左側板１２を構成する後側板１２Ａと前側板１２Ｂとは、厚板材を用いて形成され、中間側板１２Ｃは、後側板１２Ａおよび前側板１２Ｂよりも板厚が薄い薄板材を用いて形成されている。そして、前側板１２Ｂの板厚１２Ｂｔは、中間側板１２Ｃの板厚１２Ｃｔに対し、ほぼ１．２倍の板厚に設定されている。
【００２７】
後側板１２Ａは、上板接合部１２Ａ１と、下板接合部１２Ａ２と、後板接合部１２Ａ３と、中間側板接合部１２Ａ４とによって囲まれた五角形状をなしている。中間側板接合部１２Ａ４は、上板接合部１２Ａ１から下板接合部１２Ａ２に向けて斜め前方に延びることにより、後側板１２Ａと中間側板１２Ｃとの接合部の長さを大きく確保している。また、下板接合部１２Ａ２と後板接合部１２Ａ３とが交わる角隅部には、ブーム連結ボス１７の鍔部１７Ｂ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部１２Ａ５が設けられている。
【００２８】
前側板１２Ｂは、上板接合部１２Ｂ１と、下板接合部１２Ｂ２と、バケット連結ボス接合部１２Ｂ３と、中間側板接合部１２Ｂ４とによって囲まれた四角形状をなしている。前側板１２Ｂの前，後方向の中間部には、バケットリンク連結ボス２１の鍔部２１Ｂを接合するための円形孔からなるバケットリンク連結ボス接合部１２Ｂ５が設けられている。
【００２９】
中間側板１２Ｃは、上板接合部１２Ｃ１と、下板接合部１２Ｃ２と、後側板接合部１２Ｃ３と、前側板接合部１２Ｃ４とによって囲まれた四角形状をなしている。後側板接合部１２Ｃ３は、上板接合部１２Ｃ１から下板接合部１２Ｃ２に向けて斜め前方に延びている。
【００３０】
そして、後側板１２Ａの中間側板接合部１２Ａ４と中間側板１２Ｃの後側板接合部１２Ｃ３とを突合せ、両者間を内面側および外面側からの両面溶接による完全溶接（以下、単に完全溶接という）によって接合すると共に、前側板１２Ｂの中間側板接合部１２Ｂ４と中間側板１２Ｃの前側板接合部１２Ｃ４との間を完全溶接によって接合することにより、後側板１２Ａと前側板１２Ｂと中間側板１２Ｃの３部材が接合された左側板１２が形成されている。
【００３１】
この場合、左側板１２の後側板１２Ａと中間側板１２Ｃとは、高張力鋼材を用いて形成され、中間側板１２Ｃの板厚１２Ｃｔは、後側板１２Ａの板厚１２Ａｔおよび前側板１２Ｂの板厚１２Ｂｔよりも小さく（薄く）設定されている。これにより、後側板１２Ａと前側板１２Ｂと中間側板１２Ｃとの３部材からなる左側板１２は、充分な強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。
【００３２】
右側板１３は、アーム１１の右側面を形成している。この右側板１３は、左側板１２と同一の構成を有している。即ち、右側板１３は、後側板１３Ａと、前側板１３Ｂと、中間側板１３Ｃとの３部材を接合することにより構成されている。
【００３３】
この場合、後側板１３Ａと中間側板１３Ｃとは、例えば高張力鋼材を用いて形成され、前側板１３Ｂは、例えば一般構造用鋼材を用いて形成されている。ここで、後側板１３Ａの板厚を１３Ａｔ、前側板１３Ｂの板厚を１３Ｂｔ、中間側板１３Ｃの板厚を１３Ｃｔとすると、中間側板１３Ｃの板厚１３Ｃｔと後側板１３Ａの板厚１３Ａｔとは、下記数３の関係に設定されている。
【００３４】
【数３】
0006433782.tif 000004
【００３５】
また、中間側板１３Ｃの板厚１３Ｃｔと前側板１３Ｂの板厚１３Ｂｔとは、下記数４の関係に設定されている。
【００３６】
【数４】
0006433782.tif 000005
【００３７】
即ち、右側板１３を構成する後側板１３Ａと前側板１３Ｂとは、厚板材を用いて形成され、中間側板１３Ｃは、後側板１３Ａおよび前側板１３Ｂよりも板厚が薄い薄板材を用いて形成されている。そして、前側板１３Ｂの板厚１３Ｂｔは、中間側板１３Ｃの板厚１３Ｃｔに対し、ほぼ１．２倍の板厚に設定されている。
【００３８】
後側板１３Ａは、上板接合部１３Ａ１と、下板接合部１３Ａ２と、後板接合部１３Ａ３と、中間側板接合部１３Ａ４とによって囲まれた五角形状をなしている。下板接合部１３Ａ２と後板接合部１３Ａ３とが交わる角隅部には、ブーム連結ボス接合部１３Ａ５が設けられている。
【００３９】
前側板１３Ｂは、上板接合部１３Ｂ１と、下板接合部１３Ｂ２と、バケット連結ボス接合部１３Ｂ３と、中間側板接合部１３Ｂ４とによって囲まれた四角形状をなしている。前側板１３Ｂの前，後方向の中間部には、円形孔からなるバケットリンク連結ボス接合部１３Ｂ５が設けられている。
【００４０】
中間側板１３Ｃは、上板接合部１３Ｃ１と、下板接合部１３Ｃ２と、後側板接合部１３Ｃ３と、前側板接合部１３Ｃ４とによって囲まれた四角形状をなしている。
【００４１】
そして、後側板１３Ａの中間側板接合部１３Ａ４と中間側板１３Ｃの後側板接合部１３Ｃ３との間を完全溶接によって接合すると共に、前側板１３Ｂの中間側板接合部１３Ｂ４と中間側板１３Ｃの前側板接合部１３Ｃ４との間を完全溶接によって接合することにより、後側板１３Ａと前側板１３Ｂと中間側板１３Ｃの３部材が接合された右側板１３が形成されている。
【００４２】
この場合、右側板１３の後側板１３Ａと中間側板１３Ｃとは、高張力鋼材を用いて形成され、中間側板１３Ｃの板厚１３Ｃｔは、後側板１３Ａの板厚１３Ａｔおよび前側板１３Ｂの板厚１３Ｂｔよりも小さく（薄く）設定されている。これにより、後側板１３Ａと前側板１３Ｂと中間側板１３Ｃとの３部材からなる右側板１３は、充分な強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。
【００４３】
上板１４は、アーム１１の上面を形成している。この上板１４は、左側板１２および右側板１３の上端に接合され、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上板１４Ａと、前，後方向の前側に位置する前上板１４Ｂと、後上板１４Ａと前上板１４Ｂとの間に位置する中間上板１４Ｃとの３部材を接合することにより形成されている。
【００４４】
この場合、後上板１４Ａと中間上板１４Ｃとは、例えば高張力鋼材を用いて形成され、前上板１４Ｂは、例えば一般構造用鋼材を用いて形成されている。ここで、後上板１４Ａの板厚を１４Ａｔ、前上板１４Ｂの板厚を１４Ｂｔ、中間上板１４Ｃの板厚を１４Ｃｔとすると、中間上板１４Ｃの板厚１４Ｃｔと後上板１４Ａの板厚１４Ａｔとは、下記数５の関係に設定されている。
【００４５】
【数５】
0006433782.tif 000006
【００４６】
また、中間上板１４Ｃの板厚１４Ｃｔと前上板１４Ｂの板厚１４Ｂｔとは、下記数６の関係に設定されている。
【００４７】
【数６】
0006433782.tif 000007
【００４８】
即ち、上板１４を構成する後上板１４Ａと前上板１４Ｂとは、厚板材を用いて形成され、中間上板１４Ｃは、後上板１４Ａおよび前上板１４Ｂよりも板厚が薄い薄板材を用いて形成されている。そして、前上板１４Ｂの板厚１４Ｂｔは、中間上板１４Ｃの板厚１４Ｃｔに対し、ほぼ１．２倍の板厚に設定されている。
【００４９】
後上板１４Ａは、前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。後上板１４Ａの後端は、後述の後板１６に接合される後板接合部１４Ａ１となり、後上板１４Ａの前端は、中間上板１４Ｃに接合される中間上板接合部１４Ａ２となっている。後上板１４Ａの外面１４Ａ３には、後述のバケットシリンダブラケット２４が接合されている。
【００５０】
前上板１４Ｂは、前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。前上板１４Ｂの後端は、中間上板１４Ｃに接合される中間上板接合部１４Ｂ１となり、前上板１４Ｂの前端は、バケット連結ボス１９に接合されるバケット連結ボス接合部１４Ｂ２となっている。
【００５１】
中間上板１４Ｃは、後上板１４Ａおよび前上板１４Ｂよりも短尺な長方形の平板状に形成されている。中間上板１４Ｃの後端は、後上板１４Ａに接合される後上板接合部１４Ｃ１となり、中間上板１４Ｃの前端は、前上板１４Ｂに接合される前上板接合部１４Ｃ２となっている。
【００５２】
そして、後上板１４Ａの中間上板接合部１４Ａ２と中間上板１４Ｃの後上板接合部１４Ｃ１との間を完全溶接によって接合すると共に、前上板１４Ｂの中間上板接合部１４Ｂ１と中間上板１４Ｃの前上板接合部１４Ｃ２との間を完全溶接によって接合することにより、後上板１４Ａと前上板１４Ｂと中間上板１４Ｃの３部材が接合された上板１４が形成されている。
【００５３】
この場合、上板１４の後上板１４Ａと中間上板１４Ｃとは、高張力鋼材を用いて形成され、中間上板１４Ｃの板厚１４Ｃｔは、後上板１４Ａの板厚１４Ａｔおよび前上板１４Ｂの板厚１４Ｂｔよりも小さく（薄く）設定されている。これにより、後上板１４Ａと前上板１４Ｂと中間上板１４Ｃとの３部材からなる上板１４は、充分な強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。
【００５４】
下板１５は、アーム１１の下面を形成している。この下板１５は、左側板１２および右側板１３の下端に接合され、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下板１５Ａと、前，後方向の前側に位置する前下板１５Ｂと、後下板１５Ａと前下板１５Ｂとの間に位置する中間下板１５Ｃとの３部材を接合することにより形成されている。
【００５５】
この場合、後下板１５Ａと中間下板１５Ｃとは、例えば高張力鋼材を用いて形成され、前下板１５Ｂは、例えば一般構造用鋼材を用いて形成されている。ここで、後下板１５Ａの板厚を１５Ａｔ、前下板１５Ｂの板厚を１５Ｂｔ、中間下板１５Ｃの板厚を１５Ｃｔとすると、中間下板１５Ｃの板厚１５Ｃｔと後下板１５Ａの板厚１５Ａｔとは、下記数７の関係に設定されている。
【００５６】
【数７】
0006433782.tif 000008
【００５７】
また、中間下板１５Ｃの板厚１５Ｃｔと前下板１５Ｂの板厚１５Ｂｔとは、下記数８の関係に設定されている。
【００５８】
【数８】
0006433782.tif 000009
【００５９】
即ち、下板１５を構成する後下板１５Ａと前下板１５Ｂとは、厚板材を用いて形成され、中間下板１５Ｃは、後下板１５Ａおよび前下板１５Ｂよりも板厚が薄い薄板材を用いて形成されている。そして、前下板１５Ｂの板厚１５Ｂｔは、中間下板１５Ｃの板厚１５Ｃｔに対し、ほぼ１．２倍の板厚に設定されている。
【００６０】
後下板１５Ａは、前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。後下板１５Ａの後端は、ブーム連結ボス１７に接合されるブーム連結ボス接合部１５Ａ１となり、後下板１５Ａの前端は、中間下板１５Ｃに接合される中間下板接合部１５Ａ２となっている。
【００６１】
前下板１５Ｂは、前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。前下板１５Ｂの後端は、中間下板１５Ｃに接合される中間下板接合部１５Ｂ１となり、前下板１５Ｂの前端は、バケット連結ボス１９に接合されるバケット連結ボス接合部１５Ｂ２となっている。
【００６２】
中間下板１５Ｃは、後下板１５Ａおよび前下板１５Ｂよりも短尺な長方形の平板状に形成されている。中間下板１５Ｃの後端は、後下板１５Ａに接合される後下板接合部１５Ｃ１となり、中間下板１５Ｃの前端は、前下板１５Ｂに接合される前下板接合部１５Ｃ２となっている。
【００６３】
そして、後下板１５Ａの中間下板接合部１５Ａ２と中間下板１５Ｃの後下板接合部１５Ｃ１との間を完全溶接によって接合すると共に、前下板１５Ｂの中間下板接合部１５Ｂ1と中間下板１５Ｃの前下板接合部１５Ｃ２との間を完全溶接によって接合することにより、後下板１５Ａと前下板１５Ｂと中間下板１５Ｃの３部材が接合された下板１５が形成されている。
【００６４】
この場合、下板１５の後下板１５Ａと中間下板１５Ｃとは、高張力鋼材を用いて形成され、中間下板１５Ｃの板厚１５Ｃｔは、後下板１５Ａの板厚１５Ａｔおよび前下板１５Ｂの板厚１５Ｂｔよりも小さく（薄く）設定されている。これにより、後下板１５Ａと前下板１５Ｂと中間下板１５Ｃとの３部材からなる下板１５は、充分な強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。
【００６５】
後板１６は、アーム１１の後面を形成している。この後板１６は、例えば高張力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く字型に屈曲している。ここで、後板１６は、左，右の側板１２，１３の後端と上板１４の後端とに溶接によって接合され、中空なアーム１１の後端部を閉塞するものである。
【００６６】
この場合、後板１６は、左側板１２を構成する後側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３と、右側板１３を構成する後側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３と、上板１４を構成する後上板１４Ａの後板接合部１４Ａ１とに溶接によって接合されている。また、後板１６の前端は、ブーム連結ボス１７に接合されるブーム連結ボス接合部１６Ａとなり、後板１６の外面１６Ｂには、後述するアームシリンダブラケット２３が接合されている。
【００６７】
そして、左側板１２を構成する後側板１２Ａの上板接合部１２Ａ１、前側板１２Ｂの上板接合部１２Ｂ１、中間側板１２Ｃの上板接合部１２Ｃ１と上板１４との間に、それぞれ隅肉溶接を施すと共に、右側板１３を構成する後側板１３Ａの上板接合部１３Ａ１、前側板１３Ｂの上板接合部１３Ｂ１、中間側板１３Ｃの上板接合部１３Ｃ１と上板１４との間に、それぞれ隅肉溶接を施すことにより、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。
【００６８】
一方、左側板１２を構成する後側板１２Ａの下板接合部１２Ａ２、前側板１２Ｂの下板接合部１２Ｂ２、中間側板１２Ｃの下板接合部１２Ｃ２と下板１５との間に隅肉溶接を施すと共に、右側板１３を構成する後側板１３Ａの下板接合部１３Ａ２、前側板１３Ｂの下板接合部１３Ｂ２、中間側板１３Ｃの下板接合部１３Ｃ２と下板１５との間に隅肉溶接を施すことにより、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。
【００６９】
さらに、左側板１２を構成する後側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３、右側板１３を構成する後側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３、上板１４を構成する後上板１４Ａの後板接合部１４Ａ１と後板１６との間に、それぞれ隅肉溶接を施すことにより、左，右の側板１２，１３と上板１４との後端に後板１６が強固に接合されている。
【００７０】
ブーム連結ボス１７は、左，右の側板１２，１３の後部下側に設けられている。このブーム連結ボス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、円筒ボス部１７Ａの左，右方向の両端側に設けられた円弧状（扇状）の平板からなる左，右の鍔部１７Ｂとにより構成されている。
【００７１】
ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａは、下板１５を構成する後下板１５Ａのブーム連結ボス接合部１５Ａ１と、後板１６のブーム連結ボス接合部１６Ａとに溶接によって接合されている。また、ブーム連結ボス１７の左，右の鍔部１７Ｂは、左側板１２を構成する後側板１２Ａのブーム連結ボス接合部１２Ａ５と、右側板１３を構成する後側板１３Ａのブーム連結ボス接合部１３Ａ５とに、それぞれ溶接によって接合されている。
【００７２】
ここで、左，右の側板１２，１３を構成する後側板１２Ａ，１３Ａと、ブーム連結ボス１７の左，右の鍔部１７Ｂとの間には、それぞれブーム連結ボス用裏当て材１８が設けられている。このブーム連結ボス用裏当て材１８は、鍔部１７Ｂの形状に対応する円弧状の板体からなり、ブーム連結ボス１７の各鍔部１７Ｂまたは左，右の後側板１２Ａ，１３Ａのブーム連結ボス接合部１２Ａ５，１３Ａ５に予め固定されている。
【００７３】
バケット連結ボス１９は、左，右の側板１２，１３、上板１４および下板１５の前端に設けられている。このバケット連結ボス１９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１９は、左，右方向に延びる中空な円筒ボス部１９Ａと、円筒ボス部１９Ａの左，右方向の両端側に設けられた左，右の側板フランジ１９Ｂとにより構成されている。
【００７４】
バケット連結ボス１９の円筒ボス部１９Ａは、上板１４を構成する前上板１４Ｂのバケット連結ボス接合部１４Ｂ２と、下板１５を構成する前下板１５Ｂのバケット連結ボス接合部１５Ｂ２とに溶接によって接合されている。一方、バケット連結ボス１９の左，右の側板フランジ１９Ｂは、左側板１２を構成する前側板１２Ｂのバケット連結ボス接合部１２Ｂ３と、右側板１３を構成する前側板１３Ｂのバケット連結ボス接合部１３Ｂ３とに、それぞれ溶接によって接合されている。
【００７５】
ここで、左，右の側板１２，１３を構成する前側板１２Ｂ，１３Ｂと、バケット連結ボス１９の左，右の側板フランジ１９Ｂとの間には、それぞれバケット連結ボス用裏当て材２０が設けられている。このバケット連結ボス用裏当て材２０は、上，下方向に延びる長方形の板体からなり、例えば各前側板１２Ｂ，１３Ｂの前端側の内面に予め固定されている。
【００７６】
バケットリンク連結ボス２１は、バケット連結ボス１９の後側に配置され、左，右の側板１２，１３の前側板１２Ｂ，１３Ｂに接合されている。このバケットリンク連結ボス２１は、図１に示すバケットリンク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が挿通されるものである。ここで、バケットリンク連結ボス２１は、左，右方向に延びる中空な円筒ボス部２１Ａと、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，右の鍔部２１Ｂとにより構成されている。
【００７７】
左，右の鍔部２１Ｂは、左側板１２を構成する前側板１２Ｂのバケットリンク連結ボス接合部１２Ｂ５と、右側板１３を構成する前側板１３Ｂのバケットリンク連結ボス接合部１３Ｂ５とに、それぞれ溶接によって接合されている。
【００７８】
ここで、左，右の側板１２，１３を構成する前側板１２Ｂ，１３Ｂと、バケットリンク連結ボス２１の左，右の鍔部２１Ｂとの間には、それぞれバケットリンク連結ボス用裏当て材２２が設けられている。このバケットリンク連結ボス用裏当て材２２は、鍔部２１Ｂの外径よりも大きな外径寸法を有する環状体からなり、左，右の鍔部２１Ｂに予め固定されている。
【００７９】
左，右一対のアームシリンダブラケット２３は、後板１６の外面１６Ｂに設けられている。これら各アームシリンダブラケット２３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２３は、ほぼ三角形状をなす板体からなり、上述の連結ピンを挿通するためのピン挿通孔２３Ａが穿設されている。そして、各アーム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、後板１６の外面に溶接によって接合されている。
【００８０】
左，右一対のバケットシリンダブラケット２４は、上板１４を構成する後上板１４Ａの外面１４Ａ３に設けられている。これら各バケットシリンダブラケット２４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２４は、ほぼ三角形状をなす板体からなり、上述の連結ピンを挿通するためのピン挿通孔２４Ａが穿設されている。そして、左，右一対のバケットシリンダブラケット２４は、左，右方向に一定の間隔を保った状態で、上板１４を構成する後上板１４Ａの外面１４Ａ３に溶接によって接合されている。
【００８１】
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５を参照して説明する。
【００８２】
まず、左側板１２を構成する後側板１２Ａの中間側板接合部１２Ａ４と中間側板１２Ｃの後側板接合部１２Ｃ３とを突合せ、両者間を完全溶接（両面溶接）によって接合すると共に、前側板１２Ｂの中間側板接合部１２Ｂ４と中間側板１２Ｃの前側板接合部１２Ｃ４とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合する。これにより、後側板１２Ａと前側板１２Ｂと中間側板１２Ｃとの３部材が互いに完全溶接によって接合された左側板１２を形成することができる。
【００８３】
同様に、右側板１３を構成する後側板１３Ａの中間側板接合部１３Ａ４と中間側板１３Ｃの後側板接合部１３Ｃ３とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合すると共に、前側板１３Ｂの中間側板接合部１３Ｂ４と中間側板１３Ｃの前側板接合部１３Ｃ４とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合する。これにより、後側板１３Ａと前側板１３Ｂと中間側板１３Ｃとの３部材が互いに完全溶接によって接合された右側板１３を形成することができる。
【００８４】
次に、左側板１２の後側板１２Ａに設けたブーム連結ボス接合部１２Ａ５と、右側板１３の後側板１３Ａに設けたブーム連結ボス接合部１３Ａ５とに対し、ブーム連結ボス１７の左，右の鍔部１７Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。
【００８５】
この場合、左，右の後側板１２Ａ，１３Ａのブーム連結ボス接合部１２Ａ５，１３Ａ５、またはブーム連結ボス１７の各鍔部１７Ｂには、ブーム連結ボス用裏当て材１８が予め固定されている。これにより、後側板１２Ａのブーム連結ボス接合部１２Ａ５と、ブーム連結ボス１７の鍔部１７Ｂとの間を溶接する作業を、左側板１２の外側から容易に行うことができる。また、後側板１３Ａのブーム連結ボス接合部１３Ａ５と、ブーム連結ボス１７の鍔部１７Ｂとの間を溶接する作業を、右側板１３の外側から容易に行うことができる。
【００８６】
次に、左側板１２の前側板１２Ｂに設けたバケット連結ボス接合部１２Ｂ３と、右側板１３の前側板１３Ｂに設けたバケット連結ボス接合部１３Ｂ３とに対し、バケット連結ボス１９の左，右の側板フランジ１９Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。
【００８７】
この場合、左，右の側板１２，１３を構成する前側板１２Ｂ，１３Ｂの前端側の内面には、それぞれバケット連結ボス用裏当て材２０が予め固定されている。これにより、前側板１２Ｂのバケット連結ボス接合部１２Ｂ３と、バケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間を溶接する作業を、左側板１２の外側から容易に行うことができる。また、前側板１３Ｂのバケット連結ボス接合部１３Ｂ３と、バケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間を溶接する作業を、右側板１３の外側から容易に行うことができる。
【００８８】
しかも、バケット連結ボス用裏当て材２０を設けることにより、前側板１２Ｂのバケット連結ボス接合部１２Ｂ３と側板フランジ１９Ｂとの間を溶接するときに、厚板材からなる前側板１２Ｂを深く溶込ませることができ、前側板１３Ｂのバケット連結ボス接合部１３Ｂ３と側板フランジ１９Ｂとの間を溶接するときに、厚板材からなる前側板１３Ｂを深く溶込ませることができる。これにより、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂとバケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間を、薄板の完全溶接と同等の溶接強度をもって強固に接合することができる。
【００８９】
次に、左側板１２の前側板１２Ｂに設けたバケットリンク連結ボス接合部１２Ｂ５と、右側板１３の前側板１３Ｂに設けたバケットリンク連結ボス接合部１３Ｂ５とに対し、バケットリンク連結ボス２１の左，右の鍔部２１Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。
【００９０】
この場合、バケットリンク連結ボス２１の左，右の鍔部２１Ｂには、それぞれバケットリンク連結ボス用裏当て材２２が予め固定されている。
【００９１】
これにより、前側板１２Ｂのバケットリンク連結ボス接合部１２Ｂ５と、バケットリンク連結ボス２１の鍔部２１Ｂとの間を溶接する作業を、左側板１２の外側から容易に行うことができ、前側板１３Ｂのバケットリンク連結ボス接合部１３Ｂ５と、バケットリンク連結ボス２１の鍔部２１Ｂとの間を溶接する作業を、右側板１３の外側から容易に行うことができる。
【００９２】
一方、上板１４を構成する後上板１４Ａの中間上板接合部１４Ａ２と中間上板１４Ｃの後上板接合部１４Ｃ１とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合すると共に、前上板１４Ｂの中間上板接合部１４Ｂ１と中間上板１４Ｃの前上板接合部１４Ｃ２とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合する。これにより、後上板１４Ａと前上板１４Ｂと中間上板１４Ｃとの３部材が互いに完全溶接によって接合された上板１４を形成することができる。
【００９３】
また、下板１５を構成する後下板１５Ａの中間下板接合部１５Ａ２と中間下板１５Ｃの後下板接合部１５Ｃ１とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合すると共に、前下板１５Ｂの中間下板接合部１５Ｂ１と中間下板１５Ｃの前下板接合部１５Ｃ２とを突合せ、両者間を完全溶接によって接合する。これにより、後下板１５Ａと前下板１５Ｂと中間下板１５Ｃとの３部材が互いに完全溶接によって接合された下板１５を形成することができる。
【００９４】
次に、左側板１２と右側板１３との上端側に上板１４を配置し、左側板１２を構成する後側板１２Ａの上板接合部１２Ａ１、前側板１２Ｂの上板接合部１２Ｂ１、中間側板１２Ｃの上板接合部１２Ｃ１と上板１４との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。また、右側板１３を構成する後側板１３Ａの上板接合部１３Ａ１、前側板１３Ｂの上板接合部１３Ｂ１、中間側板１３Ｃの上板接合部１３Ｃ１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を構成する前上板１４Ｂのバケット連結ボス接合部１４Ｂ２を、バケット連結ボス１９の円筒ボス部１９Ａに溶接によって接合する。これにより、左，右の側板１２，１３の上端に上板１４を接合することができる。
【００９５】
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を構成する後側板１２Ａの下板接合部１２Ａ２、前側板１２Ｂの下板接合部１２Ｂ２、中間側板１２Ｃの下板接合部１２Ｃ２と下板１５との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。また、右側板１３を構成する後側板１３Ａの下板接合部１３Ａ２、前側板１３Ｂの下板接合部１３Ｂ２、中間側板１３Ｃの下板接合部１３Ｃ２と下板１５との間に全長に亘って隅肉溶接を施す。さらに、下板１５を構成する後下板１５Ａのブーム連結ボス接合部１５Ａ１を、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接によって接合すると共に、下板１５を構成する前下板１５Ｂのバケット連結ボス接合部１５Ｂ２を、バケット連結ボス１９の円筒ボス部１９Ａに溶接によって接合する。これにより、左，右の側板１２，１３の下端に下板１５を接合することができる。
【００９６】
このようにして、左，右の側板１２，１３の上端に上板１４を接合し、下端に下板１５を接合した後には、後板１６を用意する。そして、左側板１２を構成する後側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３と後板１６との間に隅肉溶接を施こす。また、右側板１３を構成する後側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３と後板１６との間に隅肉溶接を施こす。さらに、上板１４を構成する後上板１４Ａの後板接合部１４Ａ１と後板１６との間に隅肉溶接を施すと共に、後板１６のブーム連結ボス接合部１６Ａを、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接によって接合する。
【００９７】
一方、後板１６の外面１６Ｂにアームシリンダブラケット２３を溶接によって接合する。さらに、上板１４を構成する後上板１４Ａの外面１４Ａ３に、バケットシリンダブラケット２４を溶接によって接合する。
【００９８】
このようにして、左，右の側板１２，１３、上板１４、下板１５、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。
【００９９】
この場合、本実施の形態によるアーム１１は、左，右の側板１２，１３を構成する後側板１２Ａ，１３Ａと前側板１２Ｂ，１３Ｂ、上板１４を構成する後上板１４Ａと前上板１４Ｂ、下板１５を構成する後下板１５Ａと前下板１５Ｂを、それぞれ厚板材を用いて形成し、左，右の側板１２，１３を構成する中間側板１２Ｃ，１３Ｃ、上板１４を構成する中間上板１４Ｃ、下板１５を構成する中間下板１５Ｃを、それぞれ薄板材を用いて形成している。
【０１００】
これにより、ブーム連結ボス１７、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等が設けられたアーム１１の後側の強度と、バケット連結ボス１９、バケットリンク連結ボス２１等が設けられたアーム１１の前側の強度とを維持しつつ、アーム１１全体の軽量化を図ることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態によるアーム１１は、左，右の側板１２，１３を構成する前側板１２Ｂ，１３Ｂ、上板１４を構成する前上板１４Ｂ、下板１５を構成する前下板１５Ｂを、それぞれ一般構造用鋼材を用いて形成し、左，右の側板１２，１３を構成する後側板１２Ａ，１３Ａおよび中間側板１２Ｃ，１３Ｃ、上板１４を構成する後上板１４Ａおよび中間上板１４Ｃ、下板１５を構成する後下板１５Ａおよび中間下板１５Ｃは、それぞれ高張力鋼材を用いて形成している。
【０１０２】
これにより、左，右の中間側板１２Ｃ，１３Ｃ、中間上板１４Ｃ、中間下板１５Ｃを、薄板材を用いて形成したとしても、これら左，右の中間側板１２Ｃ，１３Ｃ、中間上板１４Ｃ、中間下板１５Ｃの強度を確保することができる。
【０１０３】
さらに、本実施の形態によるアーム１１は、バケット連結ボス１９の左，右の側板フランジ１９Ｂと、左，右の側板１２，１３を構成する前側板１２Ｂ，１３Ｂとの間を、バケット連結ボス用裏当て材２０を用いた裏当て溶接によって接合している。
【０１０４】
これにより、左側板１２の前側板１２Ｂとバケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間を溶接する作業を、左側板１２の外側から容易に行うことができる。また、右側板１３の前側板１３Ｂとバケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間を溶接する作業を、右側板１３の外側から容易に行うことができる。この結果、バケット連結ボス１９を左，右の側板１２，１３に溶接するときの作業性を向上させることができ、アーム１１の製造コストを低減することができる。
【０１０５】
しかも、左側板１２の前側板１２Ｂは、中間側板１２Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成されているので、バケット連結ボス用裏当て材２０を利用した裏当て溶接を行うことにより、前側板１２Ｂを深く溶込ませることができる。同様に、右側板１３の前側板１３Ｂは、中間側板１３Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成されているので、バケット連結ボス用裏当て材２０を利用した裏当て溶接を行うことにより、前側板１３Ｂを深く溶込ませることができる。
【０１０６】
これにより、左側板１２の前側板１２Ｂとバケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間、右側板１３の前側板１３Ｂとバケット連結ボス１９の側板フランジ１９Ｂとの間を、それぞれ薄板の完全溶接と同等の溶接強度をもって強固に接合することができる。この結果、バケット連結ボス１９を左，右の側板１２，１３に溶接するときの作業性を向上させつつ、左，右の側板１２，１３に対するバケット連結ボス１９の接合強度を十分に確保することができる。
【０１０７】
次に、本実施の形態によるアーム１１は、土砂の掘削作業を繰返すことによりバケット連結ボス１９が摩耗した場合に、この摩耗したバケット連結ボス１９を交換する作業を、掘削作業の作業現場において容易に行うことができるようになっている。
【０１０８】
そこで、摩耗したバケット連結ボス１９の交換方法について、図６ないし図１２を参照しつつ説明する。
【０１０９】
まず、図６ないし図８に示すように、バケット連結ボス１９の円筒ボス部１９Ａの内周面１９Ａ１や端面１９Ａ２が摩耗したり損傷した場合には、この摩耗したバケット連結ボス１９をアーム１１の先端から切離す切離し工程を実行する。
【０１１０】
この切離し工程では、例えばガス溶接用の溶接トーチ３１を用いたガス切断（溶断）により、左，右の側板１２，１３の前側板１２Ｂ，１３Ｂと、上板１４の前上板１４Ｂと、下板１５の前下板１５Ｂとを、それぞれバケット連結ボス１９とバケットリンク連結ボス２１との間で切断する。この状態で、図８に示すように、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂの切断片、前上板１４Ｂの切断片、前下板１５Ｂの切断片が残存したバケット連結ボス１９を、切断された左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂ、前上板１４Ｂ、前下板１５Ｂの前端から切り離す。
【０１１１】
次に、図９に示す組立体成形工程では、摩耗したバケット連結ボス１９に代えて、交換用のバケット連結ボス組立体３２を成形する。即ち、交換用の新たな円筒ボス部３２Ａに対し、切断された左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂに突合わされる左，右の側板フランジ３２Ｂと、切断された前上板１４Ｂに突合わされる上板フランジ３２Ｃと、切断された前下板１５Ｂに突合わされる下板フランジ３２Ｄとをそれぞれ溶接によって接合する。この場合、各側板フランジ３２Ｂは、切離し工程で切断された左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂの切断片と同等の長さ寸法を有し、上板フランジ３２Ｃは、切離し工程で切断された前上板１４Ｂの切断片と同等の長さ寸法を有し、下板フランジ３２Ｄは、切離し工程で切断された前下板１５Ｂの切断片と同等の長さ寸法を有している。
【０１１２】
これにより、新たな円筒ボス部３２Ａの長さ方向の両側に左，右の側板フランジ３２Ｂが接合され、円筒ボス部３２Ａと各側板フランジ３２Ｂの上端に上板フランジ３２Ｃが接合され、円筒ボス部３２Ａと各側板フランジ３２Ｂの下端に下板フランジ３２Ｄが接合された交換用のバケット連結ボス組立体３２を成形することができる（図１０参照）。
【０１１３】
次に、図１０に示すように、切離し工程で切断された左，右の側板１２，１３の前側板１２Ｂ，１３Ｂの前端側に、それぞれ平板状の側板用裏当て材３３を溶接等の手段を用いて固着する。一方、バケット連結ボス組立体３２を構成する上板フランジ３２Ｃの後端側に、平板状の上板用裏当て材３４を固着すると共に、バケット連結ボス組立体３２を構成する下板フランジ３２Ｄの後端側に、平板状の下板用裏当て材３５を固着する。そして、切断されたアーム１１の先端に、円筒ボス部１９Ａの内周面１９Ａ１、端面１９Ａ２が摩耗したバケット連結ボス１９に代えて、バケット連結ボス組立体３２を装着する。
【０１１４】
次に、図１１に示すバケット連結ボス接合工程では、切離し工程で切断された左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂ、前上板１４Ｂ、前下板１５Ｂの前端に、バケット連結ボス組立体３２を接合する。
【０１１５】
まず、切断された左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂの前端に、バケット連結ボス組立体３２の左，右の側板フランジ３２Ｂを突合わせた状態で、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂと左，右の側板フランジ３２Ｂとに対し、溶接トーチ３１を用いて溶接を施す。
【０１１６】
この場合、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂの前端には、予め側板用裏当て材３３が固着されているので、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂとバケット連結ボス組立体３２の左，右の側板フランジ３２Ｂとの間を溶接する作業を、側板用裏当て材３３を用いた裏当て溶接によって、左，右の側板１２，１３の外側から容易に行うことができる。
【０１１７】
しかも、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂは、中間側板１２Ｃ，１３Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成されているので、側板用裏当て材３３を利用した裏当て溶接を行うことにより、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂを深く溶込ませることができる。この結果、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂとバケット連結ボス組立体３２の左，右の側板フランジ３２Ｂとの間を、それぞれ薄板の完全溶接と同等の溶接強度をもって強固に接合することができる。
【０１１８】
次に、切断された前上板１４Ｂの前端に、バケット連結ボス組立体３２の上板フランジ３２Ｃを突合わせた状態で、両者間に溶接トーチ３１を用いて溶接を施す。この場合、上板フランジ３２Ｃの後端には、予め上板用裏当て材３４が固着されているので、前上板１４Ｂと上板フランジ３２Ｃとの間を溶接する作業を、上板用裏当て材３４を用いた裏当て溶接によって、上板１４の外側から容易に行うことができる。
【０１１９】
しかも、前上板１４Ｂは、中間上板１４Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成されているので、上板用裏当て材３４を利用した裏当て溶接を行うことにより、前上板１４Ｂを深く溶込ませることができる。この結果、前上板１４Ｂとバケット連結ボス組立体３２の上板フランジ３２Ｃとの間を薄板の完全溶接と同等の溶接強度をもって強固に接合することができる。
【０１２０】
次に、切断された前下板１５Ｂの前端に、バケット連結ボス組立体３２の下板フランジ３２Ｄを突合わせた状態で、両者間に溶接トーチ３１を用いて溶接を施す。この場合、下板フランジ３２Ｄの後端には、予め下板用裏当て材３５が固着されているので、前下板１５Ｂと下板フランジ３２Ｄとの間を溶接する作業を、下板用裏当て材３５を用いた裏当て溶接によって、下板１５の外側から容易に行うことができる。
【０１２１】
しかも、前下板１５Ｂは、中間下板１５Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成されているので、下板用裏当て材３５を利用した裏当て溶接を行うことにより、前下板１５Ｂを深く溶込ませることができる。この結果、前下板１５Ｂとバケット連結ボス組立体３２の下板フランジ３２Ｄとの間を薄板の完全溶接と同等の溶接強度をもって強固に接合することができる。
【０１２２】
このように、本実施の形態によるアーム１１は、左，右の側板１２，１３を構成する前側板１２Ｂ，１３Ｂを、中間側板１２Ｃ，１３Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成し、上板１４を構成する前上板１４Ｂを、中間上板１４Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成し、下板１５を構成する前下板１５Ｂを、中間下板１５Ｃよりも板厚が大きな厚板材を用いて形成している。
【０１２３】
このため、掘削作業によってバケット連結ボス１９が摩耗したときに、アーム１１の外側からの裏当て溶接によって、交換用のバケット連結ボス組立体３２をアーム１１の前端に接合することができ、かつ、アーム１１に対するバケット連結ボス組立体３２の接合強度を十分に確保することができる。この結果、摩耗したバケット連結ボス１９の交換作業を、掘削作業の現場で行うことができるようになり、サービス性を大幅に向上させることができる。
【０１２４】
かくして、本実施の形態によるバケット連結ボスの交換方法は、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂと、前上板１４Ｂと、前下板１５Ｂとをバケット連結ボス１９とバケットリンク連結ボス２１との間で切断し、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂ、前上板１４Ｂおよび前下板１５Ｂからバケット連結ボス１９を切離す切離し工程と、交換用の新たなバケット連結ボスに対し、左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂに突合わされる左，右の側板フランジ３２Ｂと、前上板１４Ｂに突合わされる上板フランジ３２Ｃと、前下板１５Ｂに突合わされる下板フランジ３２Ｄとをそれぞれ接合し、バケット連結ボス組立体３２を成形する組立体成形工程と、切離し工程で切断された左，右の前側板１２Ｂ，１３Ｂの前端とバケット連結ボス組立体３２の側板フランジ３２Ｂとの間、切離し工程で切断された前上板１４Ｂの前端とバケット連結ボス組立体３２の上板フランジ３２Ｃとの間、切離し工程で切断された前下板１５Ｂの前端とバケット連結ボス組立体３２の下板フランジ３２Ｄとの間を、裏当て材を用いた裏当て溶接によってそれぞれ接合するバケット連結ボス接合工程とを含んでなる。
【０１２５】
これにより、掘削作業によってバケット連結ボス１９が摩耗したとしても、掘削作業の現場において、アーム１１の外側からの裏当て溶接によって交換用のバケット連結ボス組立体３２をアーム１１の前端に接合することができ、サービス性を大幅に向上させることができる。
【０１２６】
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１９、バケットリンク連結ボス２１を接合した後、各側板１２，１３に上板１４、下板１５、後板１６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の組立手順は本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。
【０１２７】
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】
【０１２８】
１  油圧ショベル（建設機械）
１１  アーム
１２  左側板
１２Ａ，１３Ａ  後側板
１２Ｂ，１３Ｂ  前側板
１２Ｃ，１３Ｃ  中間側板
１３  右側板
１４  上板
１４Ａ  後上板
１４Ｂ  前上板
１４Ｃ  中間上板
１５  下板
１５Ａ  後下板
１５Ｂ  前下板
１５Ｃ  中間下板
１６  後板
１７  ブーム連結ボス
１９  バケット連結ボス
２０  バケット連結ボス用裏当て材（裏当て材）
２１  バケットリンク連結ボス
２２  バケットリンク連結ボス用裏当て材（裏当て材）
２３  アームシリンダブラケット
２４  バケットシリンダブラケット
３２  バケット連結ボス組立体
３２Ｂ  側板フランジ
３２Ｃ  上板フランジ
３２Ｄ  下板フランジ
３３  側板用裏当て材（裏当て材）
３４  上板用裏当て材（裏当て材）
３５  下板用裏当て材（裏当て材）
【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】
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