JP4369792B2 - 構造物の溶接構造 - Google Patents
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Description
そこで、応力集中を緩和し、前記表面側の割れを防止する対策として、図6(a)に示すようにキャブサポート用のクロスメンバー31に、スカートチャンネル30との接合部を延長して応力逃し用のガセット部26を形成し、更に、表裏の溶接部21、23には、ガセット部26の端部の数mm〜10mm程度の範囲L1を溶接しない非溶接部22を設けた構造が用いられている(図6(b)参照)。
しかし、前記ガセット部26の端部は表裏とも溶接していないため、せっかく設けたガセット部26の端部は構造上応力逃しとして機能しておらず、結果的に溶接していない範囲L1の非溶接部22はガセット部26を延長していないことと同じになるという欠点があった。
また、溶接を外す部分を設ける必要があるため、図7に示すように、スカートチャンネル30と縦板27の溶接部分(裏面第1溶接部23)と、前記ガセット部26と前記縦板27との溶接部分(裏面第2溶接部24)とに溶接工程を分けて行う必要があり、作業工程数が増えるという問題点もある。
剛性部材と薄板とを溶接して接合する構造物の溶接構造において、
剛性部材に、薄板との接合個所に応力逃し用のガセット部を形成し、
ガセット部と薄板との接合個所の表面側で、ガセット部の先端に溶接しない非溶接部を形成し、該非溶接部を除く接合個所を溶接する表側溶接部を設け、
ガセット部と薄板との接合個所の裏面側で、ガセット部と薄板ないし薄板を補強する縦板とを溶接する裏側第1溶接部と、該接合個所の延長上で薄板と該薄板を補強する縦板とを溶接する裏側第2溶接部とを切れ目無く連続して形成し裏面連続溶接部としたことを特徴とする。
また、請求項2の発明では、
建設機械のスイングフレームに設けられたキャビンを配置するキャブサポート用のクロスメンバーと、スイングフレームの外枠となって前後に延びるスカートチャンネルとの接合個所での構造物の溶接構造において、
前記クロスメンバーに、スカートチャンネルとの接合個所に応力逃し用のガセット部を形成し、
ガセット部とスカートチャンネルとの接合個所の表面側で、ガセット部の先端に溶接しない非溶接部を形成し、該非溶接部を除く接合個所を溶接する表側溶接部を設け、
ガセット部とスカートチャンネルとの接合個所の裏面側で、ガセット部とスカートチャンネルないしスカートチャンネルを補強する縦向きのプレートからなる補強部材とを溶接する裏側第1溶接部と、該接合個所の延長上でスカートチャンネルと前記補強部材とを溶接する裏側第2溶接部とを切れ目無く連続して溶接してなることを特徴とする。
また、溶接の無い非溶接部を拡大できるため、構造物の重量低減及び溶接コスト削減が可能となる。
裏面については、構造上、応力集中が生じるのはガセット端部表側であるため、溶接を連続させても応力集中が生じることは無い。
また溶接が連続となるので、負荷を受ける面積が拡大されるため、結果として同一条件の荷重下では従来構造より応力が下がることになり、疲労寿命が向上する。
このように、結果として従来の溶接方法では応力集中により高応力となる表面に対しては溶接部をガセット先端から離すことで応力集中を防ぐと共に溶接を削減し、裏面に対しては、連続した溶接によって溶接の作業効率が向上すると共に、溶接部の面積を拡大して応力の低減を図り、結果として全体の疲労寿命を飛躍的に向上することができる。
油圧ショベルは、図示しないが、クローラ式足回り装置からなる下部走行体と、該下部走行体に旋回自在に設けられる上部旋回体とを備えており、該上部旋回体はスイングフレーム上に運転席を構成するキャビン、作業用アタッチメント、油圧駆動装置およびカウンターウエイトなどが装備された公知構成からなっている。
前記上部旋回体を支持するスイングフレーム8は、図5に示すように、左右に設けられた一対のスカートチャンネル10と、中央で前後方向に長く形成された左右一対のブームタワー9と、該ブームタワー9間およびブームタワー9とスカートチャンネル10間に掛け渡された梁状のクロスメンバー11とを一体に有する枠体からなっている(図5参照)。
ブームタワー9の後方側には、油圧装置を構成するコントロールバルブユニットが配置される油圧機器配置部12と、その後方にエンジン配置部13が形成される。
左側のスカートチャンネル10側には燃料タンク・作動油タンク等の配置部16や油圧ポンプ配置部17が形成される。
スカートチャンネル10は、図4に示すように、断面がチャンネル状からなっており、内部に縦板となる補強部材7が、上端が外側寄りで下端が内側寄りとなるように斜めに掛け渡され溶着されており、薄板のスカートチャンネル10の強度を高めている。
ここで、前記クロスメンバー11Aには、従来構造と同様に、スカートチャンネル10Aとの接合個所に、略三角形状のプレート状からなる応力逃し用のガセット部6が一体に形成してある。
このガセット部6の形状は、上記実施例に限定されず、クロスメンバー11Aから接合個所に沿って延長方向に延びる形状であればよい(図2、図3参照)。
そして、クロスメンバー11Aとスカートチャンネル10Aとの表面側では、長手方向に沿って溶接を行い表面溶接部1を形成するが、ガセット部6の先端側は溶接せず表面非溶接部2を設けている。
この表面非溶接部2は、従来はガセット部6の板端から数mmないし10mm程度の範囲L1(図6(a)参照)であったが、図1、2に示すようにその範囲L2を拡大することが可能であり、このL2は機体の大きさに応じて適宜定めることができる。
一方、キャブサポート用のクロスメンバー11Aとスカートチャンネル10Aとの接合部分の裏面については、ガセット部6と補強部材7とを溶接する裏側第1溶接部3と、該接合個所の延長上でスカートチャンネル10Aと前記補強部材7とを溶接する裏側第2溶接部4とを切れ目無く溶接し、一連となる裏面連続溶接部5が形成される(図1参照)。
2 表面非溶接部
3 裏面第1溶接部
4 裏面第2溶接部
5 裏面連続溶接部
6 ガセット部
7 補強部材
8 スイングフレーム
9 ブームタワー
9a 第1ブラケット
9b 第2ブラケット
10、10A スカートチャンネル
11、11A クロスメンバー
12 油圧機器配置部
13 エンジン配置部
14 キャビン配置部
15 エアクリーナ・バッテリ配置部
16 燃料タンク・作動油タンク等の配置部
17 油圧ポンプ配置部
Claims (2)
- 剛性部材と薄板とを溶接して接合する構造物の溶接構造において、
剛性部材に、薄板との接合個所に応力逃し用のガセット部を形成し、
ガセット部と薄板との接合個所の表面側で、ガセット部の先端に溶接しない非溶接部を形成し、該非溶接部を除く接合個所を溶接する表側溶接部を設け、
ガセット部と薄板との接合個所の裏面側で、ガセット部と薄板ないし薄板を補強する縦板とを溶接する裏側第1溶接部と、該接合個所の延長上で薄板と該薄板を補強する縦板とを溶接する裏側第2溶接部とを切れ目無く連続して形成し裏面連続溶接部としたことを特徴とする構造物の溶接構造。 - 建設機械のスイングフレームに設けられたキャビンを配置するキャブサポート用のクロスメンバーと、スイングフレームの外枠となって前後に延びるスカートチャンネルとの接合個所での構造物の溶接構造において、
前記クロスメンバーに、スカートチャンネルとの接合個所に応力逃し用のガセット部を形成し、
ガセット部とスカートチャンネルとの接合個所の表面側で、ガセット部の先端に溶接しない非溶接部を形成し、該非溶接部を除く接合個所を溶接する表側溶接部を設け、
ガセット部とスカートチャンネルとの接合個所の裏面側で、ガセット部とスカートチャンネルないしスカートチャンネルを補強する縦向きのプレートからなる補強部材とを溶接する裏側第1溶接部と、該接合個所の延長上でスカートチャンネルと前記補強部材とを溶接する裏側第2溶接部とを切れ目無く連続して溶接してなることを特徴とする請求項1に記載の構造物の溶接構造。
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