(57)【要約】【課題】  左，右の側板と後板との接合部の疲労強度を高める。【解決手段】  油圧ショベル１のアーム１１を、左，右の側板１２，１３と、各側板１２，１３の上端側に接合される上板１４と、各側板１２，１３の下端側に接合される下板１５と、各側板と上板の後端側に接合される後板とによって囲まれた箱型構造体として形成する。左側板１２の後端側にはルートフェイスがない開先２４を設け、右側板１３の後端側にはルートフェイスがない開先２８を設ける。また、左側板１２の内面１２Ａ７には裏当て材２５を設け、右側板１３の内面１３Ａ７には裏当て材２９を設ける。このため、各開先２４，２８と厚後板１６との間に隅肉溶接を施すことにより、左側板１２の後端側と右側板１３の後端側とを、それぞれ板厚の全域に亘って溶け込ませた状態で、厚後板１６に強固に溶接することができる。【選択図】        図５
2012241421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左，右の側板と、該左，右の側板の上端側に溶接により接合された上板と、前記左，右の側板の下端側に溶接により接合された下板と、前記左，右の側板の後端側と前記上板の後端側とに溶接により接合された後板とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、
前記左，右の側板の後部下側に位置して、該左，右の側板と前記下板の後端と前記後板の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボスを設け、
前記左，右の側板、上板および下板の前端に溶接により接合されたバケット連結ボスを設けてなる建設機械用アームにおいて、
前記左，右の側板と前記後板との間を隅肉溶接するために、前記左，右の側板の後端位置には外面に向けて傾斜すると共にルートフェイスなく切欠かれた開先を設け、
前記左，右の側板の内面側には前記開先が設けられた位置に沿って裏当て材を設け、
前記左，右の側板に設けられた裏当て材と前記後板の内面とを当接させた状態で、前記各側板の開先と前記後板との間を溶し込むことにより隅肉溶接を施こし完全溶接する構成としたことを特徴とする建設機械用アーム。
【請求項２】
前記裏当て材は、前記左，右の側板の内面側に位置して前記後板に向けて突出した状態で設け、
前記裏当て材の突出端と前記後板の内面とを当接させた状態で、前記各側板の開先と前記後板の内面との間に形成される隙間に隅肉溶接を施こす構成としてなる請求項１に記載の建設機械用アーム。
【請求項３】
左，右の側板と、該左，右の側板の上端側に溶接により接合された上板と、前記左，右の側板の下端側に溶接により接合された下板と、前記左，右の側板の後端側と前記上板の後端側とに溶接により接合された後板とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、
前記左，右の側板の後部下側に位置して、該左，右の側板と前記下板の後端と前記後板の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボスを設け、
前記左，右の側板、上板および下板の前端に溶接により接合されたバケット連結ボスを設けてなる建設機械用アームにおいて、
前記左，右の側板と前記後板との間を隅肉溶接するために、前記左，右の側板の後端位置には外面に向けて傾斜すると共にルートフェイスなく切欠かれた開先を設け、
前記後板の内面側には裏当て材を設け、
前記裏当て材と前記左，右の側板の内面とを当接させた状態で、前記各側板の開先と前記後板との間を溶し込むことにより隅肉溶接を施こし完全溶接する構成としたことを特徴とする建設機械用アーム。
【請求項４】
前記裏当て材は、前記後板の内面側であって左，右方向の端部から少なくとも前記左，右の側板の板厚分だけ内側に入った位置に設け、
前記各側板に設けた開先の先端を前記後板の内面に当接させると共に前記各側板の内面を前記裏当て材に当接させた状態で前記各側板の開先と前記後板の内面との間を溶し込むことにより隅肉溶接を施こす構成としてなる請求項３に記載の建設機械用アーム。
【請求項５】
前記左，右の側板は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚側板と、該後厚側板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄側板との２部材を接合することにより形成し、
前記後板は、前記後厚側板と同等以上の板厚を有する板材を用いた厚後板として形成し、
前記開先は前記後厚側板に形成してなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械用アーム。
【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等の建設機械に搭載された作業装置に好適に用いられる建設機械用アームに関する。
【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、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装置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装置は、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】
このような作業装置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，右の側板の上端側に溶接により接合された上板と、左，右の側板の下端側に溶接により接合された下板と、左，右の側板と上板との後端側に溶接により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】
また、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、アームの後端側には、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２００３−２６１９５６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、アームの後部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、後部側では大きく、前部側では小さくなっている。
【０００８】
特に、アームの後端側に接合された後板には、アームシリンダを連結するためのアームシリンダブラケットが設けられているため、アーム全体の強度や耐久性を高めるためには、左，右の側板の後端部と後板との接合部の疲労強度を高める必要がある。
【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、左，右の側板と後板との接合部の疲労強度を高めることができるようにした建設機械用アーム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】
上述した課題を解決するため本発明は、左，右の側板と、該左，右の側板の上端側に溶接により接合された上板と、前記左，右の側板の下端側に溶接により接合された下板と、前記左，右の側板の後端側と前記上板の後端側とに溶接により接合された後板とにより横断面が四角形をなす箱型構造体として形成され、前記左，右の側板の後部下側に位置して、該左，右の側板と前記下板の後端と前記後板の前端とに溶接により接合されたブーム連結ボスを設け、前記左，右の側板、上板および下板の前端に溶接により接合されたバケット連結ボスを設けてなる建設機械用アームに適用される。
【００１１】
そして、請求項１に係る発明の特徴は、前記左，右の側板と前記後板との間を隅肉溶接するために、前記左，右の側板の後端位置には外面に向けて傾斜すると共にルートフェイスなく切欠かれた開先を設け、前記左，右の側板の内面側には前記開先が設けられた位置に沿って裏当て材を設け、前記左，右の側板に設けられた裏当て材と前記後板の内面とを当接させた状態で、前記各側板の開先と前記後板との間を溶し込むことにより隅肉溶接を施こし完全溶接する構成としたことにある。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記裏当て材は、前記左，右の側板の内面側に位置して前記後板に向けて突出した状態で設け、前記裏当て材の突出端と前記後板の内面とを当接させた状態で、前記各側板の開先と前記後板の内面との間に形成される隙間に隅肉溶接を施こす構成としたことにある。
【００１３】
請求項３に係る発明の特徴は、左，右の側板と後板との間を隅肉溶接するために、前記左，右の側板の後端位置には外面に向けて傾斜すると共にルートフェイスなく切欠かれた開先を設け、前記後板の内面側には裏当て材を設け、前記裏当て材と前記左，右の側板の内面とを当接させた状態で、前記各側板の開先と前記後板との間を溶し込むことにより隅肉溶接を施こし完全溶接する構成としたことにある。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記裏当て材は、前記後板の内面側であって左，右方向の端部から少なくとも前記左，右の側板の板厚分だけ内側に入った位置に設け、前記各側板に設けた開先の先端を前記後板の内面に当接させると共に前記各側板の内面を前記裏当て材に当接させた状態で前記各側板の開先と前記後板の内面との間を溶し込むことにより隅肉溶接を施こす構成としたことにある。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記左，右の側板は、後側に位置して板厚が厚い板材からなる後厚側板と、該後厚側板の前側に位置して板厚が薄い板材からなる前薄側板との２部材を接合することにより形成し、前記後板は、前記後厚側板と同等以上の板厚を有する板材を用いた厚後板として形成し、前記開先は前記後厚側板に形成したことにある。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、左，右の側板の後端位置にルートフェイスがない開先を設け、これら各側板の開先と後板との間に隅肉溶接を施すことにより、各側板がその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。この場合、各側板の内面側には開先に沿って裏当て材を設けているので、例えば各側板の開先と後板との間をアーク溶接によって接合する場合に、アークが各側板の開先と後板との間のギャップを通じて各側板の内面側に抜けてしまうのを裏当て材によって抑えることができる。これにより、各側板の開先と後板との間にアークの熱を集中させることにより、左，右の側板を後板に対して完全溶接することができる。この結果、左，右の側板の後端側を後板に対して強固に接合することができ、各側板と後板との間の隅肉溶接部の疲労強度を高めることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、左，右の側板に設けた裏当て材を後板に向けて突出させることにより、後板に裏当て材の突出端部を当接させたときに、各側板の開先と後板の内面との間に適度な隙間を形成することができる。これにより、例えば各側板の開先と後板との間をアーク溶接によって接合する場合に、各側板に設けた開先の先端まで確実にアークを届かせることができる。この結果、各側板を板厚の全域に亘って溶け込ませることができ、これら各側板を後板に対して完全溶接することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、後板の内面側に裏当て材を設け、この裏当て材に左，右の側板の内面を当接させた状態で各側板の開先と後板との間に隅肉溶接を施すことにより、例えば各側板の開先と後板との間をアーク溶接によって接合する場合に、アークが各側板の開先と後板との間のギャップを通じて各側板の内面側に抜けてしまうのを裏当て材によって抑えることができる。この結果、各側板の開先と後板との間にアークの熱を集中させることができ、左，右の側板を後板に対して完全溶接することができるので、各側板と後板との間の隅肉溶接部の疲労強度を高めることができる。しかも、後板に設けた裏当て材に各側板の内面を当接させることにより、後板と各側板との位置決めを容易に行うことができ、溶接作業の作業性を高めることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、後板の左，右方向の端部から少なくとも各側板の板厚分だけ内側に寄った位置に裏当て材を配置することにより、各側板の内面を裏当て材に当接させた状態で、各側板の外面が後板の端部からはみ出すのを防止することができる。この結果、各側板の開先と後板との間を、隅肉溶接によって強固に接合することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、左，右の側板を後厚側板と前薄側板との２部材により形成することにより、アームを構成する左，右の側板を後側では厚肉に前側では薄肉に構成することができる。また、後板を、後厚側板と同等以上の板厚を有する厚後板として形成し、この厚後板に対し、左，右の後厚側板を板厚の全域に亘って溶け込ませた完全溶接を行うことができる。この結果、アームの後部側では必要な強度を確保しつつ、アーム全体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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正面図である。
【図３】アームを図２中の矢示III−III方向からみた平面図である。
【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】図４中の後厚上板、前薄上板、後厚下板、前薄下板、厚後板等を示す拡大断面図である。
【図６】左，右の側板、後厚上板、後厚下板等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】右側板を取外した状態でアームの内部を示す斜視図である。
【図８】アームを構成する側板、上板、下板、後板、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を分解して示す分解斜視図である。
【図９】左，右の側板と厚後板との接合部を図５中の矢示IX−IX方向からみた断面図である。
【図１０】開先を設けた左，右の側板の内面に裏当て材を取付ける状態を示す断面図である。
【図１１】左，右の側板に取付けた裏当て材を厚後板の内面に当接させた状態を示す断面図である。
【図１２】左，右の側板の開先と厚後板との間に隅肉溶接を施す状態を示す断面図である。
【図１３】比較例による左，右の側板と厚後板との接合部を示す図９と同様位置の断面図である。
【図１４】第２の実施の形態による左，右の側板と厚後板との接合部を示す断面図である。
【図１５】厚後板の内面に裏当て材を取付けた状態を示す断面図である。
【図１６】開先が設けられた左，右の側板の内面を裏当て材に当接させた状態を示す断面図である。
【図１７】左，右の側板の開先と厚後板との間に隅肉溶接を施す状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
まず、図１ないし図１２は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示し、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のベースとなる旋回フレーム３Ａの前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置４とにより大略構成されている。
【００２４】
作業装置４は、基端部が旋回フレーム３Ａの前部側に俯仰動可能にピン結合されたブーム５と、基端部がブーム５の先端部に回動可能にピン結合された後述のアーム１１と、該アーム１１の先端部に回動可能にピン結合されたバケット６と、アーム１１の先端側とバケット６との間に設けられたバケットリンク７と、ブーム５を旋回フレーム３Ａに対して俯仰動させるブームシリンダ８と、アーム１１をブーム５に対して回動させるアームシリンダ９と、バケット６をアーム１１に対して回動させるバケットシリンダ１０とにより構成されている。
【００２５】
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。一方、バケットシリンダ１０のボトム側は、後述するアーム１１のバケットシリンダブラケット２２に取付けられ、バケットシリンダ１０のロッド側は、バケットリンク７の後リンク７Ａと前リンク７Ｂとの連結部分に接続されている。
【００２６】
次に、本実施の形態によるアームについて、図２ないし図８を参照して説明する。
【００２７】
１１はブーム５の先端部に回動可能に取付けられたアームを示している。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。
【００２８】
ここで、アーム１１は、後述する左，右の側板１２，１３と、上板１４と、下板１５と、厚後板１６とにより形成され、該アーム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。また、アーム１１の後部側（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２１、バケットシリンダブラケット２２等が設けられ、アーム１１の前部側（バケット６側）には後述のバケット連結ボス１９、後リンク連結ボス２０等が設けられている。
【００２９】
１２はアーム１１の左側面を構成する左側板を示し、該左側板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４および図８に示すように、左側板１２は、前，後方向の後側に位置し後述のブーム連結ボス１７が固定される後厚側板１２Ａと、前，後方向の前側に位置し後述のバケット連結ボス１９、後リンク連結ボス２０が固定される前薄側板１２Ｂとの２部材を接合することにより形成されている。
【００３０】
後厚側板１２Ａは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて形成され、上板接合部１２Ａ１と、下板接合部１２Ａ２と、後板接合部１２Ａ３と、前薄側板接合部１２Ａ４とによって囲まれた六角形状をなしている。この場合、前薄側板接合部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、後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの接合部の長さを大きく確保する構成となっている。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のフランジ部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。さらに、図１０に示すように、後厚側板１２Ａの外面１２Ａ６側には、後板接合部１２Ａ３の端縁部に位置して後述の開先２４が形成され、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７側には後述の裏当て材２５が固着されている。
【００３１】
一方、前薄側板１２Ｂは、後厚側板１２Ａよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて形成され、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、後厚側板接合部１２Ｂ４とによって囲まれた四角形状をなしている。この場合、後厚側板接合部１２Ｂ４は、上板接合部１２Ｂ１から下板接合部１２Ｂ２に向けて斜め前方に延びている。また、前薄側板１２Ｂの前端側には、後リンク連結ボス２０のフランジ部２０Ｂを接合するための円形孔からなる後リンク連結ボス接合部１２Ｂ５が設けられている。
【００３２】
そして、後厚側板１２Ａの前薄側板接合部１２Ａ４と、前薄側板１２Ｂの後厚側板接合部１２Ｂ４とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施すことにより、後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの２部材が接合された左側板１２が形成されている。
【００３３】
この場合、図６に示すように、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの板厚を１２Ａｔとし、前薄側板１２Ｂの板厚を１２Ｂｔとすると、板厚１２Ａｔと板厚１２Ｂｔとの関係は、下記数１のように設定されている。
【００３４】
【数１】
2012241421.tif 000003
【００３５】
１３はアーム１１の右側面を構成する右側板を示し、該右側板１３は、左側板１２と同一形状を有している。即ち、右側板１３は、前，後方向の後側に位置し後述のブーム連結ボス１７が固定される後厚側板１３Ａと、前，後方向の前側に位置し後述のバケット連結ボス１９、後リンク連結ボス２０が固定される前薄側板１３Ｂとの２部材を接合することにより形成されている。
【００３６】
後厚側板１３Ａは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて形成され、上板接合部１３Ａ１と、下板接合部１３Ａ２と、後板接合部１３Ａ３と、前薄側板接合部１３Ａ４とによって囲まれた六角形状をなしている。また、下板接合部１３Ａ２と後板接合部１３Ａ３とが交わる角隅部には、円弧状に切欠かれたブーム連結ボス接合部１３Ａ５が設けられている。さらに、図１０に示すように、後厚側板１３Ａの外面１３Ａ６側には、後板接合部１３Ａ３の端縁部に位置して後述の開先２８が形成され、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７側には後述の裏当て材２９が固着されている。
【００３７】
一方、前薄側板１３Ｂは、後厚側板１３Ａよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて形成され、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、後厚側板接合部１３Ｂ４とによって囲まれた四角形状をなしている。また、前薄側板１３Ｂの前端側には、円形孔からなる後リンク連結ボス接合部１３Ｂ５が設けられている。
【００３８】
そして、後厚側板１３Ａの前薄側板接合部１３Ａ４と、前薄側板１３Ｂの後厚側板接合部１３Ｂ４とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施すことにより、後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとの２部材が接合された右側板１３が形成されている。
【００３９】
この場合、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの板厚を１３Ａｔとし、前薄側板１３Ｂの板厚を１３Ｂｔとすると、板厚１３Ａｔと板厚１３Ｂｔとの関係は、下記数２のように設定されている。
【００４０】
【数２】
2012241421.tif 000004
【００４１】
次に、１４はアーム１１の上面を構成する上板を示し、この上板１４は、左，右の側板１２，１３の上端側に接合され、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し後述のバケットシリンダブラケット２２が固定される後厚上板１４Ａと、前，後方向の前側に位置する前薄上板１４Ｂとの２部材を接合することにより形成されている。
【００４２】
後厚上板１４Ａは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて前，後方向に延びる長方形の板状に形成され、バケットシリンダブラケット２２よりも後側の部位が、僅かに斜め下向きに屈曲している。また、後厚上板１４Ａの後端縁は、後述の厚後板１６に接合される後板接合部１４Ａ１となり、後厚上板１４Ａの前端縁は、前薄上板１４Ｂに接合される前薄上板接合部１４Ａ２となっている。
【００４３】
一方、前薄上板１４Ｂは、後厚上板１４Ａよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。また、前薄上板１４Ｂの後端縁は後厚上板接合部１４Ｂ１となり、前薄上板１４Ｂの前端縁は、後述するバケット連結ボス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。
【００４４】
そして、後厚上板１４Ａの前薄上板接合部１４Ａ２と、前薄上板１４Ｂの後厚上板接合部１４Ｂ１とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施すことにより、後厚上板１４Ａと前薄上板１４Ｂとの２部材が接合された上板１４が形成されている。
【００４５】
この場合、図５に示すように、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの板厚を１４Ａｔとし、前薄上板１４Ｂの板厚を１４Ｂｔとすると、板厚１４Ａｔと板厚１４Ｂｔとの関係は、下記数３のように設定されている。
【００４６】
【数３】
2012241421.tif 000005
【００４７】
次に、１５はアーム１１の下面を構成する下板を示し、この下板１５は、左，右の側板１２，１３の下端側に接合され、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厚下板１５Ａと、前，後方向の前側に位置する前薄下板１５Ｂとの２部材を接合することにより形成されている。
【００４８】
後厚下板１５Ａは、板厚が厚い鋼板材等の板材を用いて前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。また、後厚下板１５Ａの後端縁は、後述のブーム連結ボス１７に接合されるブーム連結ボス接合部１５Ａ１となり、後厚下板１５Ａの前端縁は、前薄下板１５Ｂに接合される前薄下板接合部１５Ａ２となっている。
【００４９】
一方、前薄下板１５Ｂは、後厚下板１５Ａよりも板厚が薄い鋼板材等の板材を用いて前，後方向に延びる長方形の平板状に形成されている。また、前薄下板１５Ｂの後端縁は後厚下板接合部１５Ｂ１となり、前薄下板１５Ｂの前端縁は、後述するバケット連結ボス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。
【００５０】
そして、後厚下板１５Ａの前薄下板接合部１５Ａ２と、前薄下板１５Ｂの後厚下板接合部１５Ｂ１とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施すことにより、後厚下板１５Ａと前薄下板１５Ｂとの２部材が接合された下板１５が形成されている。
【００５１】
この場合、図５に示すように、下板１５を構成する後厚下板１５Ａの板厚を１５Ａｔとし、前薄下板１５Ｂの板厚を１５Ｂｔとすると、板厚１５Ａｔと板厚１５Ｂｔとの関係は、下記数４のように設定されている。
【００５２】
【数４】
2012241421.tif 000006
【００５３】
次に、１６はアーム１１の後面を構成する後板としての厚後板を示し、該厚後板１６は、鋼板材等の板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（図５参照）。この厚後板１６の板厚１６ｔは、左側板１２の後厚側板１２Ａの板厚１２Ａｔ、右側板１３の後厚側板１３Ａの板厚１３Ａｔ、上板１４の後厚上板１４Ａの板厚１４Ａｔ、下板１５の後厚下板１５Ａの板厚１５Ａｔと同じ厚さ、またはこれら以上の厚さを有し、下記数５のように設定されている。
【００５４】
【数５】
2012241421.tif 000007
【００５５】
ここで、厚後板１６は、左，右の側板１２，１３と上板１４との後端側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。この場合、厚後板１６は、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３と、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３と、上板１４を構成する後厚上板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、厚後板１６の前端縁は、後述のブーム連結ボス１７に接合されるブーム連結ボス接合部１６Ａとなり、厚後板１６の外面には、後述するアームシリンダブラケット２１が固定される構成となっている。
【００５６】
そして、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの上板接合部１２Ａ１と上板１４との間、前薄側板１２Ｂの上板接合部１２Ｂ１と上板１４との間に隅肉溶接を施すと共に、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの上板接合部１３Ａ１と上板１４との間、前薄側板１３Ｂの上板接合部１３Ｂ１と上板１４との間に隅肉溶接を施すことにより、左，右の側板１２，１３の上端部に上板１４が強固に接合されている。
【００５７】
また、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの下板接合部１２Ａ２と下板１５との間、前薄側板１２Ｂの下板接合部１２Ｂ２と下板１５との間に隅肉溶接を施すと共に、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの下板接合部１３Ａ２と下板１５との間、前薄側板１３Ｂの下板接合部１３Ｂ２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の下端部に下板１５が強固に接合されている。
【００５８】
さらに、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３と厚後板１６との間、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３と厚後板１６との間に、後述の如く隅肉溶接を施すと共に、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの後板接合部１４Ａ１と厚後板１６との間に隅肉溶接を施すことにより、左，右の側板１２，１３と上板１４との後端側に厚後板１６が強固に接合されている。
【００５９】
ここで、図４および図５に示すように、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの接合部についてみると、この接合部の上端部１２Ｃは、上板１４の後厚上板１４Ａの中間部の位置で接合され、接合部の下端部１２Ｄは、下板１５の後厚下板１５Ａの前部側の位置で接合されている。一方、図２に示すように、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとの接合部についてみると、この接合部の上端部１３Ｃは、上板１４の後厚上板１４Ａの中間部の位置で接合され、接合部の下端部１３Ｄは、下板１５の後厚下板１５Ａの前部側の位置で接合されている。
【００６０】
次に、１７は左，右の側板１２，１３の後部下側に設けられたブーム連結ボスを示し、該ブーム連結ボス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（図示せず）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、該円筒ボス部１７Ａの左，右方向の両端側に設けられた円弧状の平板からなる左，右のフランジ部１７Ｂとにより構成されている。
【００６１】
そして、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａは、下板１５を構成する後厚下板１５Ａのブーム連結ボス接合部１５Ａ１と、厚後板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，右のフランジ部１７Ｂは、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａのブーム連結ボス接合部１２Ａ５と、右側板１３を構成する後厚側板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。
【００６２】
１８は上板１４の内面とブーム連結ボス１７との間に設けられた内部隔壁を示し、該内部隔壁１８は、アーム１１内に２つの閉空間を形成するように配置され、アーム１１の剛性を高めるものである。この内部隔壁１８は、左，右の側板１２，１３の間隔とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有する長方形の平板からなっている。
【００６３】
ここで、図４および図５に示すように、内部隔壁１８の上端部１８Ａは、上板１４を構成する後厚上板１４Ａのうち、前薄上板１４Ｂとの接合部の近傍部位に溶接によって接合され、内部隔壁１８の下端部１８Ｂは、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接によって接合されている。一方、内部隔壁１８の左，右の側端部は、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとに溶接によって接合されると共に、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとに溶接によって接合されている。
【００６４】
１９は左，右の側板１２，１３、上板１４および下板１５の前端部に設けられたバケット連結ボスを示し、該バケット連結ボス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（図示せず）が挿通されるものである。このバケット連結ボス１９は、左，右方向に延びる中空な円筒ボス部１９Ａと、該円筒ボス部１９Ａの左，右方向の両端側に設けられた平板状の左，右の鍔部１９Ｂとにより構成されている。
【００６５】
ここで、バケット連結ボス１９の円筒ボス部１９Ａは、上板１４を構成する前薄上板１４Ｂのバケット連結ボス接合部１４Ｂ２と、下板１５を構成する前薄下板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。また、バケット連結ボス１９の左，右の鍔部１９Ｂは、左側板１２を構成する前薄側板１２Ｂのバケット連結ボス接合部１２Ｂ３と、右側板１３を構成する前薄側板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。
【００６６】
２０はバケット連結ボス１９に隣接して左，右の側板１２，１３の前端側に設けられた後リンク連結ボスを示し、該後リンク連結ボス２０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（図示せず）が挿通されるものである。ここで、後リンク連結ボス２０は、左，右方向に延びる中空な円筒ボス部２０Ａと、該円筒ボス部２０Ａの左，右方向の両端側に設けられた円板状の左，右のフランジ部２０Ｂとにより構成されている。そして、後リンク連結ボス２０の左，右のフランジ部２０Ｂは、左側板１２を構成する前薄側板１２Ｂの後リンク連結ボス接合部１２Ｂ５と、右側板１３を構成する前薄側板１３Ｂの後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。
【００６７】
次に、２１は厚後板１６の外面に設けられた左，右一対のアームシリンダブラケットを示している。これら各アームシリンダブラケット２１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(図示せず)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２１は、鋼板材等の板材を用いてほぼ三角形状をなす板体として形成され、その先端側には、上述の連結ピンを挿通するためのピン挿通孔２１Ａが穿設されている。そして、左，右一対のアームシリンダブラケット２１は、左，右方向に一定の間隔を保った状態で、厚後板１６の外面に溶接によって接合されている。
【００６８】
２２は上板１４の後端側の外面に設けられた左，右一対のバケットシリンダブラケットを示している。これら各バケットシリンダブラケット２２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(図示せず)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２２は、鋼板材等の板材を用いてほぼ三角形状をなす板体として形成され、その先端側には、上述の連結ピンを挿通するためのピン挿通孔２２Ａ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２２は、左，右方向に一定の間隔を保った状態で、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの外面に溶接によって接合されている。
【００６９】
次に、２３は上板１４の後端側の外面に設けられた補助溶接部材を示し、該補助溶接部材２３は、図３に示すように、平面視で略Ｍ字形をなす平板からなっている。この補助溶接部材２３は、上板１４の後厚上板１４Ａと各バケットシリンダブラケット２２との溶接部を囲むように、後厚上板１４Ａの外面に溶接によって接合されている。
【００７０】
そして、補助溶接部材２３と後厚上板１４Ａとの間を溶接によって接合するときに、各バケットシリンダブラケット２２と後厚上板１４Ａとの間に形成された溶接部（溶接ビード部）と、補助溶接部材２３と、後厚上板１４Ａとの間に形成された隙間を溶接ビードによって埋込むことにより、上板１４に対する各バケットシリンダブラケット２２の接合強度を高めることができる構成となっている。
【００７１】
ここで、本実施の形態によるアーム１１は、後厚側板１２Ａの後端側に後述の開先２４を設けると共に後述の裏当て材２５を設けることにより、左側板１２の後厚側板１２Ａを厚後板１６に対して完全溶接し、後厚側板１３Ａの後端側に後述の開先２８を設けると共に後述の裏当て材２９を設けることにより、右側板１３の後厚側板１３Ａを厚後板１６に対して完全溶接する構成となっている。そこで、これら各後厚側板１２Ａ，１３Ａの開先２４,２８と、各裏当て材２５，２９とについて、図９ないし図１２を参照して説明する。
【００７２】
２４は左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後端側に設けられた開先を示し、該開先２４は、左側板１２の後厚側板１２Ａを厚後板１６に隅肉溶接するときに、この後厚側板１２Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませるものである。この開先２４は、図１０等に示すように、後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３の端縁部を、後厚側板１２Ａの外面１２Ａ６に向けて傾斜させて切欠くことにより形成されている。この場合、開先２４は、ルートフェイスをもたず、水平面に対して角度θをもって傾斜した傾斜面として形成され、後板接合部１２Ａ３の全域に亘って設けられている。
【００７３】
２５は左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７側に設けられた裏当て材を示し、該裏当て材２５は、例えば細長い角材を略く字形に折曲げることにより形成されている（図８参照）。この裏当て材２５は、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７のうち、開先２４が設けられた後板接合部１２Ａ３の範囲に、例えばスポット溶接等の手段を用いて固定されている。
【００７４】
ここで、図１０に示すように、裏当て材２５は、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７に固定された状態で、開先２４の先端部から厚後板１６側に突出寸法Ｌ１をもって突出している。従って、図１１に示すように、裏当て材２５を厚後板１６の内面１６Ｂに当接させた状態で、開先２４の先端部と厚後板１６の内面１６Ｂとの間には、裏当て材２５の突出寸法Ｌ１と等しい隙間２６が形成される。このとき、裏当て材２５は、厚後板１６の左端部１６Ｃから寸法Ｌ２だけ内側に入った位置に配置され、この寸法Ｌ２は、後厚側板１２Ａの板厚１２Ａｔに引込み長さＬ３を加えた長さに設定されている。従って、後厚側板１２Ａの外面１２Ａ６は、厚後板１６の左端部１６Ｃから引込み長さＬ３だけ内側に配置され、引込み長さＬ３の範囲に後述の溶接ビード２７を盛ることができる構成となっている。
【００７５】
そして、図１２に示すように、隙間２６をもって対面した後厚側板１２Ａの開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に、例えばアーク溶接等の手段を用いて隅肉溶接を施すときに、溶接トーチ１００からのアークが隙間２６を通じて後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７側に抜けてしまうのを裏当て材２５によって抑え、開先２４と厚後板１６との間にアークの熱を集中させることができる構成となっている。
【００７６】
２７は開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に形成された溶接ビードを示し、該溶接ビード２７は、開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に隅肉溶接を施すことにより、両者間に形成されるものである。ここで、溶接ビード２７は、図９に示すように、裏当て材２５によって堰止められた状態で開先２４と厚後板１６との間の隙間２６を埋込むように形成されており、後厚側板１２Ａが板厚の全域に亘って溶け込んだ状態で、厚後板１６に対して完全溶接されていることを示している。
【００７７】
次に、２８は右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後端側に設けられた開先を示し、該開先２８は、右側板１３の後厚側板１３Ａを厚後板１６に隅肉溶接するときに、この後厚側板１３Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませるものである。この開先２８は、後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３の端縁部を、後厚側板１３Ａの外面１３Ａ６に向けて傾斜させて切欠くことにより形成されている。この場合、開先２８は、ルートフェイスをもたず、水平面に対して角度θをもって傾斜した傾斜面として形成され、後板接合部１３Ａ３の全域に亘って設けられている。
【００７８】
２９は右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７側に設けられた裏当て材を示し、該裏当て材２９は、上述の裏当て材２５と同一形状を有し、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７のうち、開先２８が設けられた後板接合部１３Ａ３の範囲に、例えばスポット溶接等の手段を用いて固定されている。
【００７９】
ここで、裏当て材２９は、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７に固定された状態で、開先２８の先端部から厚後板１６側に突出寸法Ｌ１をもって突出している。従って、裏当て材２９を厚後板１６の内面１６Ｂに当接させた状態で、開先２８の先端部と厚後板１６の内面１６Ｂとの間には、裏当て材２９の突出寸法Ｌ１と等しい隙間３０が形成される。このとき、裏当て材２９は、厚後板１６の右端部１６Ｄから寸法Ｌ２だけ内側に入った位置に配置され、この寸法Ｌ２は、後厚側板１３Ａの板厚１３Ａｔに引込み長さＬ３を加えた長さに設定されている。従って、後厚側板１３Ａの外面１３Ａ６は、厚後板１６の右端部１６Ｄから引込み長さＬ３だけ内側に配置され、引込み長さＬ３の範囲に後述の溶接ビード３１を盛ることができる構成となっている。
【００８０】
そして、隙間３０をもって対面した後厚側板１３Ａの開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に、例えばアーク溶接等の手段を用いて隅肉溶接を施すときに、溶接トーチ１００からのアークが隙間３０を通じて後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７側に抜けてしまうのを裏当て材２９によって抑え、開先２８と厚後板１６との間にアークの熱を集中させることができる構成となっている。
【００８１】
３１は開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に形成された溶接ビードを示し、該溶接ビード３１は、開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に隅肉溶接を施すことにより、両者間に形成されるものである。ここで、溶接ビード３１は、図９に示すように、裏当て材２９によって堰止められた状態で開先２８と厚後板１６との間の隙間３０を埋込むように形成されており、後厚側板１３Ａが板厚の全域に亘って溶け込んだ状態で、厚後板１６に対して完全溶接されていることを示している。
【００８２】
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、以下、アーム１１を製造する手順の一例を図８を参照して説明する。
【００８３】
まず、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの前薄側板接合部１２Ａ４と、前薄側板１２Ｂの後厚側板接合部１２Ｂ４とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施す。これにより、後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの２部材が接合された左側板１２を形成することができる。また、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの前薄側板接合部１３Ａ４と、前薄側板１３Ｂの後厚側板接合部１３Ｂ４とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施す。これにより、後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとの２部材が接合された右側板１３を形成することができる。
【００８４】
この場合、左側板１２の後厚側板１２Ａに設けられた後板接合部１２Ａ３の端縁部には、図１０に示す開先２４が予め形成され、右側板１３の後厚側板１３Ａに設けられた後板接合部１３Ａ３の端縁部には、図１０に示す開先２８が予め形成されている。
【００８５】
次に、左側板１２の後厚側板１２Ａに設けたブーム連結ボス接合部１２Ａ５と、右側板１３の後厚側板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，右のフランジ部１７Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。また、左側板１２の前薄側板１２Ｂに設けた後リンク連結ボス接合部１２Ｂ５と、右側板１３の前薄側板１３Ｂに設けた後リンク連結ボス接合部１３Ｂ５とに対し、後リンク連結ボス２０の左，右のフランジ部２０Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。さらに、左側板１２の前薄側板１２Ｂに設けたバケット連結ボス接合部１２Ｂ３と、右側板１３の前薄側板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，右の鍔部１９Ｂをそれぞれ溶接によって接合する。
【００８６】
一方、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの前薄上板接合部１４Ａ２と、前薄上板１４Ｂの後厚上板接合部１４Ｂ１とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施す。これにより、後厚上板１４Ａと前薄上板１４Ｂとの２部材が接合された上板１４を形成することができる。
【００８７】
次に、下板１５を構成する後厚下板１５Ａの前薄下板接合部１５Ａ２と、前薄下板１５Ｂの後厚下板接合部１５Ｂ１とを突合せた状態で、両者間に突合せ溶接を施す。これにより、後厚下板１５Ａと前薄下板１５Ｂとの２部材が接合された下板１５を形成することができる。
【００８８】
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を構成する後厚側板１２Ａの上板接合部１２Ａ１および前薄側板１２Ｂの上板接合部１２Ｂ１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を構成する後厚側板１３Ａの上板接合部１３Ａ１および前薄側板１３Ｂの上板接合部１３Ｂ１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を構成する前薄上板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の上端側に上板１４を接合することができる。
【００８９】
一方、内部隔壁１８を用意し、この内部隔壁１８の上端部１８Ａを、上板１４を構成する後厚上板１４Ａのうち前薄上板１４Ｂとの接合部の近傍部位に溶接すると共に、内部隔壁１８の下端部１８Ｂを、ブーム連結ボス１７の円筒ボス部１７Ａに溶接する。また、内部隔壁１８の左，右の側端部を、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの内面に溶接すると共に、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとの内面に溶接する。
【００９０】
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を構成する後厚側板１２Ａの下板接合部１２Ａ２および前薄側板１２Ｂの下板接合部１２Ｂ２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を構成する後厚側板１３Ａの下板接合部１３Ａ２および前薄側板１３Ｂの下板接合部１３Ｂ２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を構成する後厚下板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を構成する前薄下板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の下端側に下板１５を接合することができる。
【００９１】
このようにして、左，右の側板１２，１３の上端側に上板１４を接合し、下端側に下板１５を接合した後には、図１０ないし図１２に示すように、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３と、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３とに対し、厚後板１６を接合する。
【００９２】
まず、図１０に示すように、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７のうち開先２４が設けられた後板接合部１２Ａ３の範囲に、スポット溶接等の手段を用いて裏当て材２５を固定し、この裏当て材２５を開先２４の先端部から厚後板１６側に突出させる。これと同様に、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７のうち開先２８が設けられた後板接合部１３Ａ３の範囲に、裏当て材２９を固定し、この裏当て材２９を開先２８の先端部から厚後板１６側に突出させる。
【００９３】
次に、図１１に示すように、後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３に固定した裏当て材２５を厚後板１６の内面１６Ｂに当接させ、開先２４の先端部と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に、裏当て材２５の突出寸法Ｌ１に対応した隙間２６を形成する。このとき、裏当て材２５を、厚後板１６の左端部１６Ｃから寸法Ｌ２だけ内側に入った位置に配置することにより、後厚側板１２Ａの外面１２Ａ６を、厚後板１６の左端部１６Ｃから引込み長さＬ３だけ内側に配置する。
【００９４】
一方、後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３に固定した裏当て材２９を厚後板１６の内面１６Ｂに当接させ、開先２８の先端部と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に、裏当て材２９の突出寸法Ｌ１に対応した隙間３０を形成する。このとき、裏当て材２９を、厚後板１６の右端部１６Ｄから寸法Ｌ２だけ内側に入った位置に配置することにより、後厚側板１３Ａの外面１３Ａ６を、厚後板１６の右端部１６Ｄから引込み長さＬ３だけ内側に配置する。
【００９５】
この状態で、図１２に示すように、後厚側板１２Ａの開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に、例えばアーク溶接等の手段を用いて隅肉溶接を施す。このとき、溶接トーチ１００からのアークが裏当て材２５に堰止められることにより、開先２４と厚後板１６との間にアークの熱を集中させることができ、開先２４と厚後板１６とを十分に溶け込ませることができる。これと同様に、後厚側板１３Ａの開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間を隅肉溶接する場合にも、溶接トーチ１００からのアークが裏当て材２９に堰止められることにより、開先２８と厚後板１６との間にアークの熱を集中させることができ、開先２８と厚後板１６とを十分に溶け込ませることができる。
【００９６】
この結果、図９に示すように、開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間の隙間２６を埋込むように溶接ビード２７を形成することができ、左側板１２の後厚側板１２Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませた状態で、この後厚側板１２Ａを厚後板１６に対して完全溶接するこができる。また、開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間の隙間３０を埋込むように溶接ビード３１を形成することができ、右側板１３の後厚側板１３Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませた状態で、この後厚側板１３Ａを厚後板１６に対して完全溶接するこができる。
【００９７】
このようにして、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３を、厚後板１６に隅肉溶接し、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３を、厚後板１６に隅肉溶接した後には、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの後板接合部１４Ａ１と厚後板１６との間に隅肉溶接を施すと共に、厚後板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に溶接する。
【００９８】
次に、上板１４を構成する後厚上板１４Ａの外面に、左，右一対のバケットシリンダブラケット２２を溶接によって接合する。また、後厚上板１４Ａと各バケットシリンダブラケット２２との溶接部を取囲むように、後厚上板１４Ａの外面にＭ字形の補助溶接部材２３を配置し、この補助溶接部材２３を後厚上板１４Ａに溶接することにより、後厚上板１４Ａに対する各バケットシリンダブラケット２２の接合強度を高める。さらに、厚後板１６の外面に左，右一対のアームシリンダブラケット２１を溶接によって接合する。
【００９９】
このようにして、左，右の側板１２，１３、上板１４、下板１５、厚後板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。
【０１００】
この場合、本実施の形態によれば、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後端側にルートフェイスがない開先２４を設けると共に、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後端側にルートフェイスがない開先２８を設け、これら各開先２４，２８と厚後板１６との間に隅肉溶接を施す構成としている。これにより、左側板１２の後厚側板１２Ａと、右側板１３の後厚側板１３Ａとを、それぞれ板厚の全域に亘って溶け込ませた状態で、厚後板１６に強固に溶接することができる。
【０１０１】
しかも、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７には裏当て材２５を設け、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７には裏当て材２９を設ける構成としている。これにより、後厚側板１２Ａに設けた開先２４と厚後板１６との間をアーク溶接によって接合する場合に、アークが開先２４と厚後板１６との間の隙間２６を通じて後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７側に抜けてしまうのを裏当て材２５によって抑えることができ、後厚側板１３Ａに設けた開先２８と厚後板１６との間をアーク溶接によって接合する場合に、アークが開先２８と厚後板１６との間の隙間３０を通じて後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７側に抜けてしまうのを裏当て材２９によって抑えることができる。
【０１０２】
この結果、左側板１２を構成する後厚側板１２Ａの後板接合部１２Ａ３と、右側板１３を構成する後厚側板１３Ａの後板接合部１３Ａ３とを、厚後板１６に対して一層強固に接合することができる。これにより、左，右の側板１２，１３と厚後板１６との間の隅肉溶接部の疲労強度を高めることができ、アーム１１全体の強度や耐久性を高めることができる。
【０１０３】
さらに、左側板１２の後厚側板１２Ａに設けた裏当て材２５を、開先２４の先端部から厚後板１６に向けて突出させると共に、右側板１３の後厚側板１３Ａに設けた裏当て材２９を、開先２８の先端部から厚後板１６に向けて突出させる構成としている。これにより、厚後板１６の内面１６Ｂに裏当て材２５の突出端部を当接させたときに、開先２４と厚後板１６との間に適度な隙間２６を形成することができ、厚後板１６の内面１６Ｂに裏当て材２９の突出端部を当接させたときに、開先２８と厚後板１６との間に適度な隙間３０を形成することができる。
【０１０４】
これにより、開先２４と厚後板１６との間をアーク溶接によって接合する場合に、開先２４の先端部まで確実にアークを届かせることができ、開先２８と厚後板１６との間をアーク溶接によって接合する場合に、開先２８の先端部まで確実にアークを届かせることができる。この結果、左側板１２の後厚側板１２Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませることができ、右側板１３の後厚側板１３Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませることができるので、左，右の側板１２，１３を厚後板１６に対して完全溶接することができ、その接合強度を高めることができる。
【０１０５】
ここで、図９に示す本実施の形態による左，右の側板１２，１３と、図１３に示す比較例による左，右の側板１１２，１１３との比較について説明する。
【０１０６】
まず、図１３は比較例による左側板１１２および右側板１１３と厚後板１６との接合部を示している。ここで、左側板１１２の端縁部には、外面１１２Ａに向けて傾斜する開先１１２Ｂが設けられ、この開先１１２Ｂの先端部には、板厚方向に幅寸法Ｒ１を有するルートフェイス１１２Ｃが設けられている。一方、右側板１１３の端縁部にも、外面１１３Ａに向けて傾斜する開先１１３Ｂが設けられ、この開先１１３Ｂの先端部には、板厚方向に幅寸法Ｒ１を有するルートフェイス１１３Ｃが設けられている。
【０１０７】
比較例による左側板１１２は、ルートフェイス１１２Ｃを厚後板１６の内面１６Ｂに当接させた状態で、アーク溶接等の手段を用いて開先１１２Ｂと厚後板１６との間に隅肉溶接を施すことにより、厚後板１６に接合されている。また、比較例による右側板１１３は、ルートフェイス１１３Ｃを厚後板１６の内面１６Ｂに当接させた状態で、開先１１３Ｂと厚後板１６との間に隅肉溶接を施すことにより、厚後板１６に接合されている。
【０１０８】
この場合、比較例による左側板１１２は、ルートフェイス１１２Ｃが厚後板１６に当接しているため、このルートフェイス１１２Ｃの範囲（幅寸法Ｒ１）にアークの熱が充分に伝わらず、左側板１１２を板厚全域に亘って溶し込むことができない。また、比較例による右側板１１３も、ルートフェイス１１３Ｃが厚後板１６に当接しているため、このルートフェイス１１３Ｃの範囲（幅寸法Ｒ１）にアークの熱が充分に伝わらず、右側板１１３を板厚全域に亘って溶し込むことができない。
【０１０９】
これに対し、図９に示す本実施の形態による左側板１２においては、後厚側板１２Ａの端縁部にルートフェイスがない開先２４を設けると共に、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７に裏当て材２５を設けている。また、本実施の形態による右側板１３においては、後厚側板１３Ａの端縁部にルートフェイスがない開先２８を設けると共に、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７に裏当て材２９を設けている。
【０１１０】
このため、開先２４の先端部まで確実にアークを届かせることができると共に、開先２８の先端部まで確実にアークを届かせることができる。これにより、左側板１２の後厚側板１２Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませることができ、右側板１３の後厚側板１３Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませることができる。
【０１１１】
このように、本実施の形態によれば、左，右の側板１２，１３を厚後板１６に対して完全溶接することができるので、比較例による左，右の側板１１２，１１３と厚後板１６との接合強度に比較して、本実施の形態による左，右の側板１２，１３と厚後板１６との接合強度を高めることができる。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、左側板１２を後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの２部材により形成し、右側板１３を後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとの２部材により形成することにより、アーム１１を構成する左，右の側板１２，１３を後側では厚肉に前側では薄肉に構成している。また、厚後板１６を後厚側板１２Ａ，１３Ａと同等以上の板厚をもって形成し、この厚後板１６に対し、左，右の後厚側板１２Ａ，１３Ａを板厚の全域に亘って溶け込ませた完全溶接を行う構成としている。この結果、アーム１１の後部側では必要な強度を確保しつつ、アーム１１全体の軽量化を図ることができる。
【０１１３】
次に、図１４ないし図１７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、厚後板の内面に裏当て材を設け、左，右の側板の内面を裏当て材に当接させた状態で、各側板の開先と後板との間に隅肉溶接を施す構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１４】
図中、４１，４２は厚後板１６の内面１６Ｂに設けられた左，右の裏当て材を示し、これら各裏当て材４１，４２は、第１の実施の形態による裏当て材２５，２９に代えて本実施の形態に用いたものである。
【０１１５】
ここで、左側の裏当て材４１は、第１の実施の形態で用いた裏当て材２５と同一形状を有し、厚後板１６の左端部１６Ｃから寸法Ｌ４だけ内側に入った位置で、スポット溶接等の手段を用いて厚後板１６の内面１６Ｂに固定されている。この寸法Ｌ４は、後厚側板１２Ａの板厚１２Ａｔに引込み長さＬ５を加えた長さに設定されている。従って、後厚側板１２Ａの外面１２Ａ６は、厚後板１６の左端部１６Ｃから引込み長さＬ５だけ内側に引込んだ位置に配置され、この引込み長さＬ５の範囲に溶接ビード４３を盛ることができる構成となっている。
【０１１６】
一方、右側の裏当て材４２は、厚後板１６の右端部１６Ｄから寸法Ｌ４だけ内側に入った位置で、スポット溶接等の手段を用いて厚後板１６の内面１６Ｂに固定されている。この寸法Ｌ４は、後厚側板１３Ａの板厚１３Ａｔに引込み長さＬ５を加えた長さに設定されている。従って、後厚側板１３Ａの外面１３Ａ６は、厚後板１６の右端部１６Ｄから引込み長さＬ５だけ内側に引込んだ位置に配置され、この引込み長さＬ５の範囲に溶接ビード４４を盛ることができる構成となっている。
【０１１７】
そして、図１６および図１７に示すように、開先２４が設けられた後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７を裏当て材４１に当接させると共に、開先２４の先端部を厚後板１６の上面１６Ｂに当接させた状態で、開先２４と厚後板１６との間に、例えばアーク溶接等の手段を用いて隅肉溶接を施すことにより、開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間を埋込むように溶接ビード４３を形成することができる。また、開先２８が設けられた後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７を裏当て材４２に当接させると共に、開先２８の先端部を厚後板１６の内面１６Ｂに当接させた状態で、開先２８と厚後板１６との間に隅肉溶接を施すことにより、開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間を埋込むように溶接ビード４４を形成することができる。
【０１１８】
この場合、後厚側板１２Ａの開先２４および後厚側板１３Ａの開先２８には、いずれもルートフェイスがないため、溶接トーチ１００からのアークを開先２４，２８の先端部まで届かせることができる。これにより、各後厚側板１２Ａ，１３Ａを板厚の全域に亘って溶し込むことができる。
【０１１９】
しかも、後厚側板１２Ａの開先２４と厚後板１６の内面１６Ｂとの間に微小な隙間（ギャップ）が生じた場合でも、このギャップを通じてアークが後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７側に抜けるのを、厚後板１６に設けた裏当て材４１によって抑えることができる。また、後厚側板１３Ａの開先２８と厚後板１６の内面１６Ｂとの間にギャップが生じた場合でも、このギャップを通じてアークが後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７側に抜けるのを、厚後板１６に設けた裏当て材４２によって抑えることができる。
【０１２０】
この結果、開先２４と厚後板１６との間にアークの熱を集中させ、開先２４と厚後板１６とを十分に溶け込ませることにより、左側板１２の後厚側板１２Ａを厚後板１６に対して完全溶接することができる。また、開先２８と厚後板１６との間にアークの熱を集中させ、開先２８と厚後板１６とを十分に溶け込ませることにより、右側板１３の後厚側板１３Ａを厚後板１６に対して完全溶接することができる。
【０１２１】
さらに、本実施の形態によれば、厚後板１６に設けた裏当て材４１に後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７を当接させることにより、厚後板１６と左側板１２との位置決めを容易に行うことができ、厚後板１６に設けた裏当て材４２に後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７を当接させることにより、厚後板１６と右側板１３との位置決めを容易に行うことができるので、左，右の側板１２，１３と厚後板１６とを溶接するときの作業性を高めることができる。
【０１２２】
また、裏当て材４１は、厚後板１６の左端部１６Ｃから少なくとも後厚側板１２Ａの板厚分だけ内側に入った位置で厚後板１６の内面１６Ｂに固着され、裏当て材４２は、厚後板１６の右端部１６Ｄから少なくとも後厚側板１３Ａの板厚分だけ内側に入った位置で厚後板１６の内面１６Ｂに固着されている。これにより、後厚側板１２Ａの内面１２Ａ７を裏当て材４１に当接させた状態で、後厚側板１２Ａの外面１２Ａ６が厚後板１６の左端部１６Ｃからはみ出すのを確実に防止できる。また、後厚側板１３Ａの内面１３Ａ７を裏当て材４２に当接させた状態で、後厚側板１３Ａの外面１３Ａ６が厚後板１６の右端部１６Ｄからはみ出すのを確実に防止できる。この結果、後厚側板１２Ａの開先２４と厚後板１６との間、および後厚側板１３Ａの開先２８と厚後板１６との間を、隅肉溶接によって強固に接合することができる。
【０１２３】
なお、上述した各実施の形態では、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、後リンク連結ボス２０を接合した後、各側板１２，１３に上板１４を接合し、上板１４とブーム連結ボス１７との間に内部隔壁１８を接合した後、各側板１２，１３に下板１５と厚後板１６と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。
【０１２４】
また、上述した各実施の形態では、左側板１２を後厚側板１２Ａと前薄側板１２Ｂとの２部材により形成し、右側板１３を後厚側板１３Ａと前薄側板１３Ｂとの２部材により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、例えば一様な板厚を有する１枚の板材を用いて左，右の側板を形成してもよい。このことは、上板１４、下板１５についても同様である。
【０１２５】
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】
【０１２６】
１  油圧ショベル（建設機械）
１１  アーム
１２  左側板
１２Ａ，１３Ａ  後厚側板
１２Ａ６，１３Ａ６  外面
１２Ａ７，１３Ａ7  内面
１２Ｂ，１３Ｂ  前薄側板
１３  右側板
１４  上板
１５  下板
１６  厚後板
１６Ｂ  内面
１６Ｃ  左端部
１６Ｄ  右端部
１７  ブーム連結ボス
１９  バケット連結ボス
２４，２８  開先
２５，２９，４１，４２  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】
2012241421.tif 000014
【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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【図１７】
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