(57)【要約】【課題】  差厚材を構成する一対の厚板材に対して金型を用いた折曲げ加工を施すときに、これら一対の厚板材間に位置する薄板材が変形するのを抑える。【解決手段】  差厚材２１を構成する一対の厚板材２４を雌型３３と雄型３７との間で折曲げ加工するときに、これら一対の厚板材２４間に位置する薄板材２２と雄型３７との間にシム板３８を挟込むことにより、このシム板３８によって厚板材２４と薄板材２２との間の板厚差を埋めるようにする。これにより、薄板材２２と雄型３７との間に隙間が形成されるのを確実に抑えることができ、一対の厚板材２４を折曲げるときにこれら各厚板材２４間に位置する薄板材２２が凹湾曲状に変形してしまうのを抑えることができる。【選択図】        図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が異なる平板状の厚板材と薄板材とを幅方向に交互に接合してなる差厚材に対し、前記薄板材を挟む一対の厚板材に金型を用いて折曲げ加工を施す差厚材の曲げ加工方法において、
前記差厚材の薄板材と前記金型との間にシム板を挟んで曲げ加工を行うことを特徴とする差厚材の曲げ加工方法。
【請求項２】
前記一対の厚板材は幅方向にコ字状の横断面形状をもって曲げ加工するようにした請求項１に記載の差厚材の曲げ加工方法。
【請求項３】
前記厚板材と薄板材との間の板厚差とほぼ等しい板厚を有するシム板を用いてなる請求項１または２に記載の差厚材の曲げ加工方法。
【請求項４】
板厚が異なる平板状の厚板材と薄板材とを幅方向に交互に接合してなる差厚材に対し、前記薄板材を挟む一対の厚板材に金型を用いて折曲げ加工を施す差厚材の曲げ加工装置において、
前記差厚材の薄板材と前記金型との間にシム板を介在させる構成としたことを特徴とする差厚材の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記シム板の板厚は、前記厚板材と薄板材との間の板厚差とほぼ等しい厚さに設定してなる請求項４に記載の差厚材の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板厚が異なる平板状の厚板材と薄板材とを幅方向に交互に接合してなる差厚材に曲げ加工を施すための、差厚材の曲げ加工方法および差厚材の曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な走行体と、この走行体上に旋回可能に搭載された旋回体と、この旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられたブーム、アーム、作業具（例えば、バケット）等からなる作業装置とにより大略構成されている。そして、作業装置を構成するブーム、アーム等の作業腕は、通常、横断面が四角形状をなす中空な角筒体として形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０３１１号公報
【０００４】
ここで、この従来技術による作業腕は、角筒状をなす作業腕の角隅部（コーナ部）に応力集中等が発生するのを抑えるため、板厚が大きな鋼板材を断面Ｌ字状に湾曲させた４つのコーナ部材と、これら各コーナ部材間を接合する４枚の平板とにより、断面四角形状をなす角筒体として形成されている。
【０００５】
しかし、この従来技術は、作業腕を構成する４つのコーナ部材と４枚の平板とが、ほぼ等しい板厚を有する鋼板を用いて形成されているため、作業腕全体の重量が重くなるという問題がある。
【０００６】
一方、例えば自動車の車体（シャーシ）等を形成するために用いられる板材として、差厚材が知られている。この差厚材は、板厚が異なる平板状の厚板材と薄板材とをレーザ溶接等の手段を用いて幅方向に交互に接合したもので、１枚の板材中に厚板材と薄板材とを含んだものである。
【０００７】
そして、自動車のシャーシ等を形成する場合には、通常、厚板材の板厚が０．８ｍｍ〜３．２ｍｍ程度の差厚材が用いられ、この差厚材に対し、例えば雌型と雄型とからなる金型を用いた曲げ加工を施すことにより、適度な剛性を確保しつつ軽量化された自動車のシャーシを形成することができる。
【０００８】
ここで、上述の如き差厚材を用いて油圧ショベルの作業腕を形成することが検討されており、この場合には、差厚材に対して金型を用いた曲げ加工を施すことにより、差厚材のうち薄板材を挟む一対の厚板材をＬ型に折曲げることができる。従って、差厚材の厚板材がＬ型に折曲げられた角隅部となり、各角隅部間に平板状の薄板材が接合された作業腕を形成することができ、コーナ部の剛性を確保しつつ全体として軽量化された作業腕を形成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、油圧ショベルの作業腕は、長期に亘る掘削作業等に耐えるだけの大きな剛性が必要となるため、この油圧ショベルの作業腕を形成する場合には、比較的板厚が大きな差厚材、例えば厚板材の板厚が６ｍｍ以上となる差厚材を用いる必要がある。
【００１０】
しかし、厚板材の板厚を大きくすることにより、この厚板材と薄板材との間に大きな板厚差が生じると、雌型と雄型との間で差厚材をプレスして一対の厚板材を折曲げたときに、これら一対の厚板材は適正なＬ型状に折曲げられるものの、一対の厚板材間に位置する平板状の薄板材が、不所望に凹湾曲状に変形する現象が発生する。
【００１１】
そして、この薄板材の変形は、差厚材の一対の厚板材と薄板材とを雌型と雄型との間に挟みこんだときに、薄板材と雄型（または雌型）との間に板厚差に応じた隙間が生じることに起因すると考えられ、この薄板材の変形によって作業腕全体の剛性が低下してしまうという問題がある。
【００１２】
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、差厚材の一対の厚板材に対して金型を用いた折曲げ加工を施すときに、これら一対の厚板材間に位置する薄板材が不所望に変形してしまうのを抑えることができるようした差厚材の曲げ加工方法および差厚材の曲げ加工装置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】
【００１３】
上述した課題を解決するため本発明は、板厚が異なる平板状の厚板材と薄板材とを幅方向に交互に接合してなる差厚材に対し、薄板材を挟む一対の厚板材に金型を用いて折曲げ加工を施す差厚材の曲げ加工方法に適用される。
【００１４】
そして、請求項１の発明による差厚材の曲げ加工方法の特徴は、差厚材の薄板材と金型との間にシム板を挟んで曲げ加工を行うことにある。
【００１５】
請求項２の発明は、一対の厚板材は幅方向にコ字状の横断面形状をもって曲げ加工するようにしたことにある。
【００１６】
請求項３の発明は、厚板材と薄板材との間の板厚差とほぼ等しい板厚を有するシム板を用いたことにある。
【００１７】
一方、請求項４の発明は、板厚が異なる平板状の厚板材と薄板材とを幅方向に交互に接合してなる差厚材に対し、薄板材を挟む一対の厚板材に金型を用いて折曲げ加工を施す差厚材の曲げ加工装置に適用される。
【００１８】
そして、請求項４の発明が採用する構成の特徴は、差厚材の薄板材と金型との間にシム板を介在させることにある。
【００１９】
請求項５の発明は、シム板の板厚は、厚板材と薄板材との間の板厚差とほぼ等しい厚さに設定したことにある。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明による差厚材の曲げ加工方法によれば、差厚材の一対の厚板材に対して金型を用いた曲げ加工を施すときに、一対の厚板材間に位置する薄板材と金型との間にシム板を挟むことにより、金型と薄板材との間に、厚板材と薄板材との間の板厚差に応じた大きな隙間が生じるのを抑えることができる。これにより、金型を用いて一対の厚板材を折曲げるときに、これら一対の厚板材間に位置する薄板材が不所望に変形するのを抑えることができ、差厚材を用いて形成した曲げ加工品の剛性を高めることができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、差厚材の一対の厚板材をコ字状の横断面形状をもって幅方向に折曲げることにより、コ字状の横断面形状のうち２箇所の角隅部を厚板材によって形成することができ、この角隅部の剛性を高めることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、一対の厚板材に挟まれた薄板材と金型との間に、厚板材と薄板材との間の板厚差とほぼ等しい板厚を有するシム板を挟むことにより、金型を用いて一対の厚板材を折曲げるときに、薄板材と金型との間に形成される隙間をシム板によって確実に埋めることができる。従って、一対の厚板材を折曲げたときに、これら各厚板材間に位置する薄板材が変形するのを確実に抑えることができる。
【００２３】
請求項４の発明による差厚材の曲げ加工装置によれば、一対の厚板材に対して金型を用いた曲げ加工を施すときに、一対の厚板材間に位置する薄板材と金型との間にシム板を介在させることにより、金型と薄板材との間に生じる隙間をシム板によって埋めることができる。これにより、金型を用いて一対の厚板材を折曲げるときに、これら一対の厚板材間に位置する薄板材が不所望に変形するのを抑えることができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、薄板材と金型との間にシム板を介在させることにより、このシム板によって薄板材と金型との間に形成される隙間を確実に埋めることができ、金型を用いて一対の厚板材を折曲げるときの薄板材の変形を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る差厚材の曲げ加工方法および差厚材の曲げ加工装置の実施の形態を、油圧ショベルに用いられる作業腕を形成する場合を例に挙げ、図１ないし図１６を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な装軌式の走行体２と、この走行体２上に旋回可能に搭載された旋回体３と、この旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられたオフセットブーム式の作業装置４とにより大略構成されている。
【００２７】
ここで、作業装置４は、旋回体３に俯仰動可能に取付けられたロアブーム５と、このロアブーム５の先端部に左，右方向に揺動可能に取付けられたアッパブーム６と、このアッパブーム６の先端部に左，右方向に揺動可能に取付けられたアームステー７と、このアームステー７に俯仰動可能に取付けられた後述のアーム１１と、このアーム１１の先端部に回動可能に取付けられた作業具としてのバケット８とにより大略構成されている。そして、ロアブーム５、アッパブーム６およびアーム１１は、建設機械用の作業腕を構成するものである。
【００２８】
また、オフセットブーム式の作業装置４にあっては、ロアブーム５の先端部とアームステー７との間にリンクロッド（図示せず）が左，右方向に回動可能に連結して設けられている。そして、このリンクロッドは、ロアブーム５、アッパブーム６、アームステー７と共に平行リンクを構成し、この平行リンクによってアーム１１とロアブーム５とが常に平行な状態を保持する構成となっている。
【００２９】
また、旋回体３とロアブーム５との間にはブームシリンダ５Ａが設けられ、アームステー７とアーム１１との間にはアームシリンダ７Ａが設けられ、アーム１１とバケット８との間には、バケットリンク９を介してバケットシリンダ８Ａが設けられている。
【００３０】
１１は油圧ショベル１の作業腕を構成する作業装置４のアームで、このアーム１１は、図２ないし図４に示すように、後述の主要部１５と、主要部１５の基端側（長さ方向の一側）に設けられた基端側ボス取付部１２と、主要部１５の先端側（長さ方向の他側）に設けられた先端側ボス取付部１３と、基端側ボス取付部１２の近傍に設けられたシリンダブラケット１４とにより大略構成されている。
【００３１】
そして、基端側ボス取付部１２には、アームステー７がピン結合されるボス部１２Ａが設けられ、先端側ボス取付部１３には、バケットリンク９がピン結合されるボス部１３Ａと、バケット８がピン結合されるボス部１３Ｂとが設けられている。また、シリンダブラケット１４には、アームシリンダ７Ａの先端部がピン結合されると共に、バケットシリンダ８Ａの基端部がピン結合される構成となっている。
【００３２】
１５はアーム１１の本体部分を構成する主要部で、該主要部１５は、図３および図４に示すように、ほぼコ字状の横断面形状をなし下端側が開口端となった枠体１６と、この枠体１６の開口端を施蓋する蓋体１７とにより、四角形の横断面形状をもった中空な角筒体として形成されている。
【００３３】
ここで、枠体１６は、その上面を構成する薄板状の平面部１６Ａと、平面部１６Ａを挟んで隣合う厚板状の左，右の折曲面部１６Ｂ，１６Ｂと、各折曲面部１６Ｂから下方に延びる薄板状の左，右の平面部１６Ｃ，１６Ｃと、各平面部１６Ｃ，１６Ｃの下端部に位置する厚板状の左，右の平面部１６Ｄ，１６Ｄとにより構成されている。
【００３４】
一方、蓋体１７は、薄板状の平面部１７Ａと、この平面部１７Ａを挟む厚板状の左，右の平面部１７Ｂ，１７Ｂとにより構成されている。そして、蓋体１７を構成する左，右の平面部１７Ｂの両端部を、枠体１６を構成する左，右の平面部１６Ｄに溶接等の手段を用いて固着することにより、枠体１６と蓋体１７とからなるアーム１１の主要部１５が形成されている。
【００３５】
この場合、主要部１５の上側の左，右の角隅部は、枠体１６の厚板状の折曲面部１６Ｂによって形成され、主要部１５の下側の左，右の角隅部は、枠体１６の厚板状の平面部１６Ｄと蓋体１７の厚板状の平面部１７Ｂとを接合することによって形成されている。また、主要部１５の上面は、枠体１６の薄板状の平面部１６Ａによって形成され、主要部１５の左，右の側面は、枠体１６の薄板状の平面部１６Ｃ，１６Ｃによって形成され、主要部１５の下面は、蓋体１７の薄板状の平面部１７Ａによって形成されている。これにより、主要部１５の各角隅部の剛性を確保しつつ、主要部１５全体の軽量化を図ることができる構成となっている。
【００３６】
ここで、上述したアーム１１の主要部１５を構成する枠体１６は、後述する差厚材２１をコ字状に折曲げることにより形成されるもので、以下、この差厚材２１について説明する。
【００３７】
２１は枠体１６を形成するための素材となる差厚材で、この差厚材２１は、図５および図６に示すように、長手方向に延びる平板状の厚板材と薄板材とを、溶接によって幅方向に交互に接合することにより形成され、厚板材と薄板材との間の突合わせ溶接は、例えばレーザ溶接等の深い溶込みが得られる高エネルギ密度溶接により行われている。これにより、差厚材２１は、３枚の薄板材２２，２３，２３と、４枚の厚板材２４，２４，２５，２５とが幅方向に交互に配置された１枚の板体として構成されている。
【００３８】
ここで、差厚材２１の幅方向中央部に位置する薄板材２２は、長手方向に細長く延びる薄鋼板によって形成され、該薄板材２２を挟む左，右一対の厚板材２４，２４は、長手方向に細長く延びる厚鋼板によって形成されている。また、各厚板材２４を挟む左，右の薄板材２３，２３は、略台形の平面形状を有した薄鋼板によって形成され、各薄板材２３を挟む左，右の厚板材２５，２５は、長手方向に細長く延びる厚鋼板によって形成されている。
【００３９】
この場合、差厚材２１を構成する各厚板材２４，２５の板厚をＡとすると、この板厚Ａは、例えば６ｍｍ程度の厚さに設定されている。また、差厚材２１を構成する各薄板材２２，２３の板厚をＢとすると、この板厚Ｂは、例えば３．２ｍｍ程度の厚さに設定されている。このように、差厚材２１を構成する厚板材２４，２５の板厚Ａは、薄板材２２，２３の板厚Ｂよりも板厚差Ｃだけ大きく設定されている。
【００４０】
そして、この差厚材２１のうち薄板材２２を挟む一対の厚板材２４，２４に対し、図５中に点線で示すように、薄板材２２との接合線と平行な折曲線２４Ａの位置で幅方向に折曲げ加工を施すことにより、図３および図４に示すように、薄板材２２が平面部１６Ａとなり、薄板材２２を挟む左，右の厚板材２４が折曲面部１６Ｂとなり、各厚板材２４を挟む左，右の薄板材２３が平面部１６Ｃとなり、各薄板材２３を挟む左，右の厚板材２５が平面部１６Ｄとなったコ字状の横断面形状を有する枠体１６が形成される。
【００４１】
次に、枠体１６を形成するために差厚材２１に対して行なう曲げ加工方法、および差厚材２１の曲げ加工装置について、図７ないし図１５を参照しつつ説明する。
【００４２】
図中、３１は本実施の形態に用いる曲げ加工装置で、この曲げ加工装置３１は、定盤３２上に固定して設けられ差厚材２１が取付けられる雌型３３と、複数の支柱３４Ａを介して雌型３３の上方に配置された門型の支持枠３４と、複数のスライダ３５Ａを介して支持枠３４に上，下方向に移動可能に支持された昇降台３５と、該昇降台３５と支持枠３４との間に設けられ昇降台３５を昇降させる複数の油圧シリンダ３６と、昇降台３５の下面側に固定して設けられ雌型３３と共に金型を構成する雄型３７と、後述のシム板３８とにより大略構成されている。
【００４３】
ここで、図８に示すように、雌型３３は、差厚材２１の長手方向に沿って延び、その上面は差厚材２１が取付けられる平坦なワーク取付面３３Ａとなっている。また、雌型３３の幅方向の中央部には、コ字状の横断面形状をなす凹陥部３３Ｂが長手方向に延びて形成されている。そして、雌型３３のワーク取付面３３Ａ上に差厚材２１を取付け、この差厚材２１を雄型３７によって下向きに押圧して雌型３３の凹陥部３３Ｂに嵌合させることにより、差厚材２１をコ字状に折曲げることができる構成となっている。
【００４４】
３８は平板状のシム板で、このシム板３８は、雌型３３と雄型３７との間で差厚材２１をプレスして折曲げるときに、該差厚材２１のうち一対の厚板材２４間に位置する薄板材２２と雄型３７との間に挟込まれるものである。そして、シム板３８は、図８および図１０に示すように、差厚材２１の薄板材２２に沿って長手方向に細長く延びる薄鋼鈑により形成されている。
【００４５】
ここで、シム板３８の板厚をＤとすると、この板厚Ｄは、差厚材２１を構成する厚板材２４の板厚Ａと薄板材２２の板厚Ｂとの間の板厚差Ｃとほぼ等しい厚さに設定され、好ましくは、板厚差Ｃと等しい厚さに設定されている（Ｄ≒Ｃ、またはＤ＝Ｃ）。
【００４６】
また、差厚材２１を構成する薄板材２２の幅寸法をＥとし、シム板３８の幅寸法をＦとすると、このシム板３８の幅寸法Ｆは、薄板材２２の幅寸法Ｅとほぼ等しい値に設定され、好ましくは薄板材２２の幅寸法Ｅと等しい値に設定されている（Ｆ≒Ｅ、またはＦ＝Ｅ）。
【００４７】
本実施の形態による曲げ加工装置３１は上述の如き構成を有するもので、以下、この曲げ加工装置３１を用いて差厚材２１を折曲げることにより、枠体１６を形成する曲げ加工方法について、図７ないし図１２を参照しつつ説明する。
【００４８】
まず、枠体１６の素材となる差厚材２１を用意し、この差厚材２１を雌型３３のワーク取付面３３Ａ上に取付ける。この場合、図９に示すように、差厚材２１のうち薄板材２２とこれを挟む一対の厚板材２４とを、雌型３３に設けた凹陥部３３Ｂの上方に配置する。
【００４９】
次に、図１０に示すように、雌型３３に取付けた差厚材２１の薄板材２２上に、シム板３８を配置する（シム板配置工程）。この場合、シム板３８の板厚Ｄは、上述の如く厚板材２４の板厚Ａと薄板材２２の板厚Ｂとの間の板厚差Ｃと等しい厚さに設定されているので、一対の厚板材２４の上面とシム板３８の上面とは、ほぼ同一平面を形成する。
【００５０】
そして、差厚材２１の薄板材２２上にシム板３８を配置した状態で、雄型３７を下向きに移動させることにより、図１１に示すように、差厚材２１の一対の厚板材２４を、雌型３３の凹陥部３３Ｂと雄型３７との間で塑性変形させてコ字状に折曲げる（曲げ加工工程）。
【００５１】
このとき、差厚材２１の薄板材２２と雄型３７との間には、厚板材２４の板厚Ａと薄板材２２の板厚Ｂとの間の板厚差Ｃと等しい板厚Ｄを有するシム板３８が挟込まれているので、一対の厚板材２４に対する曲げ加工時に薄板材２２と雄型３７との間に隙間が形成されるのを確実に抑えることができる。
【００５２】
これにより、一対の厚板材２４が、雌型３３の凹陥部３３Ｂと雄型３７との間でＬ型に折曲げられるときに、該各厚板材２４間に位置する薄板材２２が凹湾曲状に変形してしまうのを抑えることができる。従って、図１２に示すように、差厚材２１に曲げ加工を施すことにより得られる枠体１６は、Ｌ型に折曲げられた厚板材２４からなる左，右の折曲面部１６Ｂ，１６Ｂの間に、平板状の薄板材２２からなる平面部１６Ａを形成することができる。
【００５３】
この場合、図１２に示す枠体１６のうち、厚板材２４に接合された薄板材２２の端部から任意の測定位置までの距離をＸとし、この測定位置における厚板材２４の上面を基準とした薄板材２２の上，下方向の変形量をＹとすると、距離Ｘと変形量Ｙとの関係は図１３中の特性線４１のようになる。即ち、厚板材２４の板厚Ａを６ｍｍとし、薄板材２２の板厚Ｂを３．２ｍｍとし、シム板３８の板厚Ｄを２．８ｍｍとし、薄板材２２の幅寸法Ｅを６０ｍｍとして曲げ加工を行なった場合に、薄板材２２は、その幅方向の中間部位において厚板材２４の上面から最も下向きに変形するものの、このときの変形量Ｙを０．５ｍｍ程度に抑えることができる。
【００５４】
このように、差厚材２１の薄板材２２と雄型３７との間にシム板３８を挟込んだ状態で、差厚材２１の厚板材２４に対して曲げ加工を施す、本実施の形態による曲げ加工方法を採用することにより、Ｌ型に折曲げられた厚板材２４からなる枠体１６の左，右の折曲面部１６Ｂ間に、ほぼ平板状となった薄板材２２からなる平面部１６Ａを形成することができ、枠体１６の剛性を高めることができる。
【００５５】
また、シム板３８の板厚Ｄを、厚板材２４の板厚Ａと薄板材２２の板厚Ｂとの板厚差Ｃよりも小さく設定した場合には、薄板材２２の端部から測定位置までの距離Ｘと、この測定位置における薄板材２２の変形量Ｙとの関係は、図１３中の特性線４２のようになる。即ち、板厚Ｄを１．８ｍｍとしたシム板３８を用いて曲げ加工を行った場合には、薄板材２２は、その幅方向の中間部位において厚板材２４の上面から下向きに１．０ｍｍ程度の変形を生じる。従って、シム板３８の板厚Ｄは、厚板材２４の板厚Ａと薄板材２２の板厚Ｂとの間の板厚差Ｃと等しい厚さに設定することが望ましい。
【００５６】
次に、本実施の形態による差厚材２１の曲げ加工方法の比較例として、差厚材２１の薄板材２２と雄型３７との間にシム板を配置しない曲げ加工方法について説明する。
【００５７】
この場合には、図１４に示すように、差厚材２１の薄板材２２と雄型３７との間にシム板を挟込まないため、雌型３３と雄型３７との間で厚板材２４を折曲げるときに、薄板材２２と雄型３７との間に、厚板材２４と薄板材２２との間の板厚差に応じた隙間Ｇが形成される。
【００５８】
これにより、一対の厚板材２４がＬ型に折曲げられるときに、該各厚板材２４間に位置する薄板材２２が、隙間Ｇ内に向けて凹湾曲状に変形してしまう。この結果、図１５に示すように、差厚材２１から枠体１６′を形成したとしても、この枠体１６′を構成する左，右の折曲面部１６Ｂ間に、枠体１６′の内側に向けて凹湾曲状に変形した凹湾曲面１６Ａ′が形成されてしまう。
【００５９】
この場合、図１５に示す枠体１６′のうち、厚板材２４に接合された薄板材２２の端部から任意の測定位置までの距離をＸとし、この測定位置における薄板材２２の変形量をＹとすると、距離Ｘと変形量Ｙとの関係は図１３中の特性線４３のようになる。即ち、シム板を用いずに曲げ加工を行った場合には、薄板材２２は、その幅方向の中間部位において、厚板材２４の上面から下向きに１．５ｍｍ程度の大きな変形を生じるようになる。
【００６０】
このように、差厚材２１の薄板材２２と雄型３７との間にシム板を挟込まずに、雌型３３と雄型３７との間で一対の厚板材２４を折曲げる方法を採用した場合には、枠体１６′の左，右の折曲面部１６Ｂ間に、枠体１６′の内側に向けて変形した凹湾曲面１６Ａ′が形成されてしまい、この凹湾曲面１６Ａ′によって枠体１６′の剛性が低下してしまうことが確認された。
【００６１】
かくして、本実施の形態によれば、差厚材２１を構成する一対の厚板材２４に対し、雌型３３と雄型３７との間で曲げ加工を施すときに、薄板材２２と雄型３７との間にシム板３８を配置することにより、このシム板３８によって厚板材２４と薄板材２２との間の板厚差を埋めるようにしている。
【００６２】
これにより、一対の厚板材２４に対する曲げ加工時に、該各厚板材２４間に位置する薄板材２２と雄型３７との間に隙間が形成されるのを確実に抑えることができ、一対の厚板材２４が塑性変形によってＬ型に折曲げられるときに、薄板材２２が不所望な変形を生じるのを抑えることができる。従って、曲げ加工装置３１を用いて差厚材２１に曲げ加工を施すことにより、大きな剛性を有すると共に軽量化された枠体１６を形成することができる。
【００６３】
しかも、シム板３８の板厚Ｄを、差厚材２１を構成する厚板材２４の板厚Ａと薄板材２２の板厚Ｂとの間の板厚差Ｃと等しい厚さに設定することにより、差厚材２１の薄板材２２と雄型３７との間に形成される隙間をシム板３８によって確実に埋めることができる。従って、一対の厚板材２４を折曲げたときに薄板材２２が凹湾曲状に変形するのを確実に抑えることができる。
【００６４】
なお、上述した実施の形態では、３枚の薄板材２２，２３，２３と、４枚の厚板材２４，２４，２５，２５とが幅方向で交互に接合された差厚材２１を用いた場合を例示している（図５参照）。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１６に示す変形例のように、３枚の薄板材２２，２３，２３と、４枚の厚板材２４，２４，２５，２５とが幅方向で交互に接合されると共に、各薄板材２２，２３，２３の長手方向の両側に補強材４４を設けた差厚材２１′を用いてもよい。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、油圧ショベル１のアーム１１を構成する主要部１５を、差厚材２１を用いて形成する場合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、例えばロアブーム５、アッパブーム６等の他の作業腕の主要部を、差厚材を用いて形成する場合にも適用することができる。
【００６６】
さらに、本発明は油圧ショベルに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、浚渫船等の建設機械に装備される作業腕を形成するときに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態によって形成されるアームを備えた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正面図である。
【図３】アームの主要部を図２中の矢示III−III方向からみた横断面図である。
【図４】アームの主要部を構成する枠体と蓋体とを分割して示す横断面図である。
【図５】アームを構成する枠体の素材となる差厚材を示す展開図である。
【図６】差厚材を図５中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図である。
【図７】本発明の実施の形態による差厚材の曲げ加工装置を示す正面図である。
【図８】曲げ加工装置の雌型、雄型、シム板、および差厚材を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態による差厚材の曲げ加工方法において、雌型に差厚材を取付けた状態を示す断面図である。
【図１０】差厚材の薄板材にシム板を配置した状態を示す断面図である。
【図１１】薄板材にシム板を配置した状態で、雌型と雄型との間で差厚材を折曲げる状態を示す断面図である。
【図１２】差厚材に対する曲げ加工によって形成された枠体を単体で示す断面図である。
【図１３】枠体を構成する薄板材の端部から測定位置までの距離と、測定位置における薄板材の変形量との関係を示す特性線図である。
【図１４】薄板材にシム板を配置せずに、雌型と雄型との間で差厚材を折曲げる状態を示す断面図である。
【図１５】薄板材にシム板を配置せずに、差厚材に対する曲げ加工によって形成された枠体を単体で示す断面図である。
【図１６】差厚材の変形例を示す図５と同様な展開図である。
【符号の説明】
【００６８】
１１  アーム
１５  主要部
１６  枠体
１６Ａ，１６Ｃ，１６Ｄ  平面部
１６Ｂ  折曲面部
２１，２１′  差厚材
２２，２３  薄板材
２４，２５  厚板材
３１  曲げ加工装置
３３  雌型（金型）
３７  雄型（金型）
３８  シム板
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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