JP6721432B2

JP6721432B2 - 油圧ショベルの作業機、および油圧ショベルの作業機の製造方法

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Publication number: JP6721432B2
Application number: JP2016126685A
Authority: JP
Inventors: 慎平有藤; 毅淺田; 伸泰杉原; 直弘國澤; 勇起中谷; 仁史上野
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: KR20180110087A; US20190112779A1; KR102131317B1; DE112017001180T5; WO2018003522A1; JP2018003268A; CN108779613A

Description

本発明は、油圧ショベルの作業機と、油圧ショベルの作業機の製造方法とに関する。

従来、油圧ショベルの作業機に関し、堰を境に分断された板材の突き合わせ面と堰との間に形成されたラインに沿って溶接が行なわれ、当該ライン上に溶接ビードが形成される技術が提案されている（たとえば、特開２０１５−１５１７４１号公報（特許文献１）参照）。

特開２０１５−１５１７４１号公報

油圧ショベルの作業機を構成する各部材を溶接によって接合する場合、連続した溶接線を設定するのが、溶接作業に要する工数の低減および溶接品質の向上の観点から望ましい。

本発明の目的は、溶接作業に要する工数を低減できるとともに溶接品質を向上できる、油圧ショベルの作業機を提供することである。

本発明に係る油圧ショベルの作業機は、第１の板材と、第１の板材に接合された第２の板材と、第１の板材に接合され、第２の板材と間隔を空けて対向する第３の板材と、第２の板材および第３の板材に接合され、第１の板材と間隔を空けて対向する第４の板材と、を備えている。第１の板材、第２の板材、第３の板材、および第４の板材は、互いに接合されて箱型構造体を形成している。油圧ショベルの作業機はさらに、箱型構造体の長手方向の端部において、第１の板材、第２の板材、第３の板材、および第４の板材の各々に接合された、第１の取付部材を備えている。第１の取付部材は、箱型構造体の長手方向に延びる延出部を有している。延出部は、第１の板材の側面に対向する部分を有している。

上記の油圧ショベルの作業機において、第１の板材の、延出部に対向する部分に、切欠きが形成されている。

上記の油圧ショベルの作業機において、第１の板材は、箱型構造体の外表面を形成する第１の表面と、第１の表面と反対側の第１の裏面とを有している。第１の取付部材の、第１の裏面に対向する部分に、第１の裏面とともに開先を形成する開先加工面が形成されている。第１の板材に切欠きが形成された部分の側面と、開先の底部とが、第１の表面に垂直な方向から見てつながるように、開先継手がつながっている。

上記の油圧ショベルの作業機において、箱型構造体の長手方向において、切欠きは、第１の板材の端部から延出部の長手方向の先端を超えて形成されている。

上記の油圧ショベルの作業機において、延出部は、長手方向の先端に近づくにつれて隆起高さが小さくなる堤状の形状を有している。

上記の油圧ショベルの作業機において、第１の取付部材は鋳物である。
本発明に係る製造方法は、油圧ショベルの作業機の製造方法である。油圧ショベルの作業機は、第１の板材と、第１の板材に接合された第２の板材と、第１の板材に接合され、第２の板材と間隔を空けて対向する第３の板材と、第２の板材および第３の板材に接合され、第１の板材と間隔を空けて対向する第４の板材と、を備えている。第１の板材、第２の板材、第３の板材、および第４の板材は、互いに接合されて箱型構造体を形成している。油圧ショベルの作業機はさらに、箱型構造体の長手方向の端部において、第１の板材、第２の板材、第３の板材、および第４の板材の各々に接合された、第１の取付部材を備えている。第１の取付部材は、箱型構造体の長手方向に延びる延出部を有している。延出部は、第１の板材の側面に対向する部分を有している。製造方法は、延出部と、延出部に対向する第１の板材の側面との間に、第１の取付部材の表面の一部が窪んだ窪み部を形成することと、窪み部を溶接により埋めることとを備えている。

本発明によると、油圧ショベルの作業機の溶接作業に要する工数を低減することができ、溶接品質を向上することができる。

実施形態に基づく油圧ショベルの外観を説明する図である。図１に示すブームの概略構成を示す側面図である。図２中に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うブームの断面図である。図２中の領域ＩＶを拡大して示す斜視図である。上板の一部分を拡大して示す斜視図である。ブームフートブラケットの構成を示す斜視図である。図２中の領域ＩＶの平面図である。図２中の領域ＩＶの側面図である。上板とブームフートブラケットとが溶接された状態を示す斜視図である。上板とブームフートブラケットとが溶接された状態を異なる角度から見た斜視図である。図１に示すアームの概略構成を示す側面図である。

以下、実施の形態に係る油圧ショベルの作業機および油圧ショベルの作業機の製造方法について説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、実施形態に基づく油圧ショベル１００の外観を説明する図である。
油圧ショベル１００は、走行体１と、旋回体３と、作業機４とを主に有している。油圧ショベル本体は、走行体１と旋回体３とにより構成されている。走行体１は、左右１対の履帯を有している。旋回体３は、走行体１の上部の旋回機構を介して、走行体１に装着されている。旋回体３は、運転室８を有している。

作業機４は、旋回体３において、上下方向に作動可能に軸支されており、土砂の掘削などの作業を行う。作業機４は、ブーム５と、アーム６と、バケット７とを含んでいる。ブーム５の基部は、旋回体３に連結されている。アーム６は、ブーム５の先端に連結されている。バケット７は、アーム６の先端に連結されている。ブーム５、アーム６およびバケット７の各々が油圧シリンダによって駆動されることにより、作業機４は駆動可能である。

図２は、図１に示すブーム５の概略構成を示す側面図である。図３は、図２中に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うブーム５の断面図である。図２，３に示すように、ブーム５は、上板１１と、左側板１２と、右側板１３と、下板１４とを有している。左側板１２と右側板１３とは、図３に示すように、上端において上板１１に溶接により接合されており、下端において下板１４に溶接により接合されている。右側板１３は、左側板１２と間隔を空けて対向している。左側板１２と右側板１３とは、略平行に配置されている。下板１４は、上板１１と間隔を空けて対向している。上板１１と下板１４とは、略平行に配置されている。

図３に示すように、上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４は、互いに接合されて、箱型構造体１９を形成している。上板１１と左側板１２との接合部分に、溶接ビード１１１が形成されている。上板１１と右側板１３との接合部分に、溶接ビード１１２が形成されている。左側板１２と下板１４との接合部分に、溶接ビード１１３が形成されている。右側板１３と下板１４との接合部分に、溶接ビード１１４が形成されている。

図２を併せて参照して、上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４は、各々、細長板状の形状を有している。箱型構造体１９は、ブーム５の長手方向に延びる長尺の構造体である。箱型構造体１９の長手方向は、図３中の紙面垂直方向である。

図２に示すように、箱型構造体１９の長手方向の一方端に、ブームフートブラケット１５が接合されている。箱型構造体１９の長手方向の他方端に、アーム取付ブラケット１６が接合されている。ブームフートブラケット１５と、アーム取付ブラケット１６とは、箱型構造体１９の長手方向の端部において、上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４の各々に接合されている。ブームフートブラケット１５は、ブーム５の後端部を成し、アーム取付ブラケット１６は、ブーム５の前端部を成している。ブームフートブラケット１５は、旋回体３にピンで結合される。アーム取付ブラケット１６には、アーム６がピンで結合される。

なお実施形態においては、上板１１と下板１４とが並ぶ方向（図３中の上下方向）を上下方向という。左側板１２と右側板１３とが並ぶ方向（図３中の左右方向）を左右方向という。ブーム５の延びる方向、または箱型構造体１９の長手方向（図３中の紙面垂直方向）を前後方向という。前後方向において、ブーム５が旋回体３に連結される側が後方向であり、アーム６がブーム５に連結される側が前方向である。

左側板１２および右側板１３の、前後方向におけるほぼ中央部には、ブームシリンダ取付部１７が設けられている。ブームシリンダ取付部１７に、ブーム５を駆動するブームシリンダの先端が連結される。上板１１の上面側の、前後方向におけるほぼ中央部には、アームシリンダ取付部１８が設けられている。アームシリンダ取付部１８に、アーム６を駆動するアームシリンダの基端が連結される。

上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４は、それぞれ一枚の板材によって形成されていてもよい。または、複数の板材が溶接などによって互いに接合されて、上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４の各々を形成してもよい。箱型構造体１９の内部空間に、ブーム５の強度を増大するための補強部材が配置されていてもよい。

図４は、図２中の領域ＩＶを拡大して示す斜視図である。図４に示すように、左側板１２は、平板状の形状を有している。左側板１２は、図３に示す箱型構造体１９の外表面を構成する表面３１と、ブームフートブラケット１５に対向する側面３２とを有している。表面３１は、平面状の形状を有している。側面３２は、表面３１に対して略直交して延びている。

上板１１は、表面２１と、表面２１と反対側の裏面２２と、側面２３と、端面２４とを有している。図５は、上板１１の一部分を拡大して示す斜視図である。図４および図５に示す上板１１の部分図の範囲において、上板１１は平板状の形状を有しており、表面２１および裏面２２は平面状の形状を有している。表面２１は、図３に示す箱型構造体１９の外表面を構成している。裏面２２は、図３に示す箱型構造体１９の内表面を構成している。側面２３は、表面２１と裏面２２とに連なっている。側面２３は、表面２１および裏面２２に対し、略直交している。

端面２４は、上板１１の後端面を構成している。端面２４は、上板１１の厚み方向に対して傾斜するテーパ面である。表面２１と端面２４との境界部分よりも、裏面２２と端面２４との境界部分の方が、前後方向においてより後方に配置されている。端面２４は、表面２１から裏面２２へ向かって、下り勾配で傾斜している。端面２４は、表面２１と裏面２２とに連なっている。

上板１１には、側面２３の一部が切り欠かれた切欠き２８が形成されている。切欠き２８は、上板１１の左右方向の長さを減少させている。側面２３は、切欠き形成面２５，２６を有している。切欠き形成面２５，２６は、切欠き２８の壁面を形成している。切欠き形成面２５，２６は、上板１１の厚み方向に延びている。

切欠き形成面２５は、前後方向に延びる平面状に形成されている。切欠き形成面２６は、前後方向に対して傾斜して延びる平面状に形成されている。切欠き形成面２５は、端面２４に連なっている。切欠き形成面２５は、端面２４と切欠き形成面２６との間に設けられている。切欠き形成面２５，２６は、表面２１と裏面２２とに連なっている。切欠き形成面２５，２６は、表面２１および裏面２２に対し、略直交している。

図６は、ブームフートブラケット１５の構成を示す斜視図である。ブームフートブラケット１５は、鋳造により成形された鋳物であり、たとえば、鋳鋼または溶接可能な鋳鉄などの金属鋳物である。ブームフートブラケット１５は、一体成形されている。図６に示すように、ブームフートブラケット１５は、上板１１が搭載される搭載面５９を有している。

図４および図６に示すように、ブームフートブラケット１５は、後方壁部５１を有している。後方壁部５１は、搭載面５９に対して上方に突起している。後方壁部５１は、左右方向に沿って延在している。後方壁部５１は、堤状の形状を有している。後方壁部５１は、上板１１の端面２４に対向する対向面５２を有している。対向面５２は、端面２４との間に隙間を空けて、端面２４に沿って延びている。対向面５２と端面２４との間の間隔は、搭載面５９から上方に離れるにつれて、次第に増大している。

ブームフートブラケット１５は、延出部５４を有している。延出部５４は、搭載面５９に対して上方に突起している。延出部５４は、前後方向に延びている。延出部５４は、図３に示す箱型構造体１９の長手方向に延びている。延出部５４は、後方壁部５１から前方へ向けて延び、先端５５まで延びている。先端５５は、箱型構造体１９の長手方向における、延出部５４の先端部分である。延出部５４は、先端５５に近づくにつれて隆起高さが小さくなる堤状の形状を有している。

延出部５４と、上板１１の側面２３とは、隙間を隔てて互いに対向している。延出部５４は、上板１１に切欠き２８が形成されている部分に対向している。延出部５４は、上板１１の切欠き形成面２５，２６と対向している。

延出部５４に沿って、ブームフートブラケット１５の一部が窪んだ窪み部５６が形成されている。窪み部５６は、搭載面５９に対して窪んでいる。上板１１が搭載面５９に搭載された図４に示す状態で、窪み部５６は、延出部５４と、延出部５４に対向する上板１１の側面２３との間に形成されている。窪み部５６は、延出部５４と、上板１１の切欠き形成面２５，２６との間に形成されている。

窪み部５６に連なって、開先加工面５７が形成されている。開先加工面５７は、搭載面５９に対して傾斜している。開先加工面５７は、窪み部５６に対して前方に形成されている。縁部５８は、開先加工面５７と搭載面５９との境界を形成している。縁部５８は、前後方向に延びている。

開先加工面５７は、上板１１が搭載面５９に搭載された状態で上板１１の裏面２２に対向する部分に形成されている。開先加工面５７は、上板１１の裏面２２に対向しており、裏面２２に対して非平行に形成されている。開先加工面５７と裏面２２との間に、開先が形成されている。開先加工面５７と裏面２２との間の開先幅は、縁部５８から離れるにつれて、次第に増大している。

開先加工面５７が形成されていることにより、ブームフートブラケット１５には、搭載面５９に対して窪んだ形状が形成されている。この窪んだ形状の最前方部分に、左側板１２の側面３２に対向する対向面６０が形成されている。対向面６０は、左側板１２の側面３２に対して非平行に形成されている。対向面６０と側面３２との間に、開先が形成されている。左側板１２の厚み方向における対向面６０と側面３２との間の開先幅は、左側板１２の表面３１に近づくにつれて、次第に増大している。

図７は、図２中の領域ＩＶの平面図である。図７には、上板１１とブームフートブラケット１５とを、上板１１の表面２１に垂直な方向から見た図が示されている。図７中の上下方向が上述した左右方向であり、図７中の左右方向が上述した前後方向である。

図７に示すように、延出部５４は、上板１１の側面２３、より具体的には切欠き形成面２５，２６に対向する対向面６１を有している。対向面６１は、上板１１との間に隙間を空けて、上板１１の側面２３に沿って延びている。上板１１の切欠き２８は、箱型構造体１９の長手方向において、上板１１の端面２４から延出部５４の先端５５を超えて形成されている。前後方向における、上板１１に切欠き２８が形成された長さは、延出部５４の長さよりも大きくなっている。延出部５４の先端５５は、切欠き形成面２６と向き合っている。

切欠き２８の境界の一部を規定する切欠き形成面２５と、縁部５８とは、上板１１の表面２１に垂直な方向から見てつながっている。切欠き形成面２５と縁部５８とは、上板１１の厚み方向に見て、同一平面上に存在している。切欠き形成面２５と縁部５８とは、図７に示す上方視において、一直線上に前後方向に延びている。

左側板１２は、図４に示した表面３１と、表面３１と反対側の裏面３３とを有している。上板１１の表面２１に垂直な方向から見て、縁部５８と左側板１２の裏面３３とが平行に配置されていてもよい。左右方向において、縁部５８は、左側板１２の表面３１と裏面３３との間に設けられていてもよい。

図８は、図２中の領域ＩＶの側面図である。図８には、上板１１とブームフートブラケット１５とを、図７中の矢印ＶＩＩＩ方向に見た図が図示されている。なお図７には、上板１１とブームフートブラケット１５とを、図８中の矢印ＶＩＩ方向に見た図が図示されている。図８中の上下方向が上述した上下方向であり、図８中の左右方向が上述した前後方向である。

図８に示す側方視において、ブームフートブラケット１５の延出部５４は、上板１１の側面２３、より具体的には切欠き形成面２５，２６の一部を覆っている。切欠き２８は、上板１１の側面２３の、延出部５４に対向する部分に、形成されている。上板１１とブームフートブラケット１５とを左右方向に見て、延出部５４と切欠き形成面２５，２６とは、一部が重なっている。延出部５４は、左側板１２の表面３１に垂直な方向、または左側板１２の厚み方向に見て、その一部が上板１１の側面２３の一部と重畳している。延出部５４は、上板１１の側面２３に対向する部分を有している。

図９は、上板１１とブームフートブラケット１５とが溶接された状態を示す斜視図である。図１０は、上板１１とブームフートブラケット１５とが溶接された状態を異なる角度から見た斜視図である。

ブームフートブラケット１５の対向面５２と、上板１１の端面２４との間に、第１の開先が形成されている。ブームフートブラケット１５の延出部５４の対向面６１と、上板１１の側面２３、より具体的には切欠き形成面２５、２６との間に、第２の開先が形成されている。ブームフートブラケット１５の開先加工面５７と、上板１１の裏面２２との間に、第３の開先が形成されている。

第１の開先、第２の開先および第３の開先は、上板１１とブームフートブラケット１５との溶接部分を形成している。上板１１の端面２４に、第１の開先が形成されている。第２の開先の底面には、窪み部５６が形成されている。開先加工面５７の縁部５８が、第３の開先の底部を構成している。図９，１０中には、第１の開先、第２の開先および第３の開先に沿って上板１１とブームフートブラケット１５とを溶接した溶接ビード１０１が図示されている。

第１の開先は、第２の開先とつながっている。第２の開先は、第３の開先とつながっている。上板１１とブームフートブラケット１５とは、第１の開先、第２の開先および第３の開先の順に、一続きに溶接することが可能である。第１の開先の開口を上方へ向けて第１の開先を溶接する。第１の開先の終端部に到達すると、図１０に示す矢印方向に上板１１とブームフートブラケット１５とを一体に回転させ、第２の開先の開口を上方へ向けて、この状態で第２の開先を溶接する。第２の開先の終端部に到達すると、図１０に示す矢印方向に上板１１とブームフートブラケット１５とをさらに回転させ、第３の開先の開口を上方へ向けて、この状態で第３の開先を溶接する。このようにして、第１〜第３の開先が連続溶接されて、上板１１とブームフートブラケット１５とが接合される。

上板１１とブームフートブラケット１５とを、溶接ロボットのポジショナに取り付けることにより、上板１１とブームフートブラケット１５とを自動で一体回転させることが可能である。第１の開先を溶接するとき、上板１１は、略水平方向に延びるように配置される。第２の開先を溶接するとき、上板１１は、水平方向および鉛直方向に対して傾斜するように配置される。第３の開先を溶接するとき、上板１１は、略鉛直方向に配置される。

左側板１２の側面３２と、ブームフートブラケット１５の対向面６０との間に、第４の開先が形成される。上板１１の裏面２２と、左側板１２の表面３１との間に、隅肉溶接で溶接される第５の溶接箇所が形成される。図３に示す溶接ビード１１１は、上板１１の裏面２２と左側板１２の表面３１とが隅肉溶接により溶接された溶接ビードを示している。

第３の開先の終端部に到達すると、続いて、第４の開先または第５の溶接箇所のいずれかが溶接される。第１〜第３の開先は、のど厚を十分に確保するために、複数回繰り返して溶接される。一連の溶接作業において、第４の開先の溶接が完了するまでは第３の開先に続いて第４の開先の溶接を行ない、その後、第３の開先に続いて第５の溶接箇所の溶接を行なうようにしてもよい。このようにして、第１〜第３の開先に続いて第４の開先または第５の溶接箇所が連続溶接されて、ブームフートブラケット１５と左側板１２、および、上板１１と左側板１２とが接合される。

上述した説明と一部重複する部分もあるが、本実施形態の特徴的な構成を列挙すると以下のようになる。本実施形態のブーム５は、図１に示す油圧ショベル１００に用いられるブーム５であって、図２，３に示すように、上板１１と、左側板１２と、右側板１３と、下板１４とを備えている。左側板１２は、上板１１に接合されている。右側板１３は、上板に接合されており、左側板１２と間隔を空けて対向している。下板１４は、左側板１２および右側板１３に接合されており、上板１１と間隔を空けて対向している。上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４は、互いに接合された図３に示す箱型構造体１９を形成している。実施形態の上板１１、左側板１２、右側板１３、および下板１４が、それぞれ、第１の板材、第２の板材、第３の板材、および第４の板材に相当する。

ブーム５はさらに、図２に示すように、ブームフートブラケット１５を備えている。ブームフートブラケット１５は、図３に示す箱型構造体１９の長手方向の端部において、上板１１、左側板１２、右側板１３および下板１４の各々に接合されている。図４，６〜８に示すように、ブームフートブラケット１５は、延出部５４を有している。延出部５４は、箱型構造体１９の長手方向に延びている。延出部５４は、図４，７〜８に示すように、上板１１の側面２３に対向する部分を有している。実施形態のブームフートブラケット１５が、第１の取付部材に相当する。

上板１１の端面２４と、ブームフートブラケット１５の対向面５２とによって形成される第１の開先を溶接するとき、延出部５４が設けられていることにより、溶融金属が延出部５４によって堰き止められる。延出部５４を備え、延出部５４が溶接作業中に溶融金属がこぼれないようにする堰の機能を奏することにより、第１の開先を溶接するときに十分なのど厚を確保することができる。これにより、第１の開先の溶接作業に要する工数を低減できるとともに、第１の開先の溶接品質を向上することができる。

上板１１の側面２３と、延出部５４の対向面６１とによって、第２の開先が形成されている。第１の開先と第２の開先とは、互いに連通して形成されている。これにより、第１の開先の溶接から第２の開先の溶接へスムーズに移行することが可能になる。第１の開先と第２の開先とを連続的に溶接することができるので、溶接作業に要する工数を低減できる。第１の開先と第２の開先とを溶接ロボットを用いて連続溶接することが可能になるため、安定した溶接が可能になり、溶接品質を向上することができる。

また図４〜５，７〜８に示すように、上板１１の、延出部５４に対向する部分に、切欠き２８が形成されている。上板１１の側面２３のうち、切欠き２８を構成している切欠き形成面２５，２６と、延出部５４の対向面６０とによって、第２の開先が形成されている。上板１１の裏面２２と、ブームフートブラケット１５の開先加工面５７とによって、第３の開先が形成されている。上板１１に切欠き２８を形成することにより、第２の開先と第３の開先とを互いに連通して形成することができるので、第２の開先の溶接から第３の開先の溶接へスムーズに移行することが可能になる。第２の開先と第３の開先とを連続的に溶接することができるので、溶接作業に要する工数を低減できる。第２の開先と第３の開先とを溶接ロボットを用いて連続溶接することが可能になるため、安定した溶接が可能になり、溶接品質を向上することができる。

また図４，８に示すように、上板１１は、表面２１と、表面２１と反対側の裏面２２とを有している。表面２１は、図３に示す箱型構造体１９の外表面を形成している。実施形態の表面２１が第１の表面に相当し、裏面２２が第１の裏面に相当する。図６〜８に示すように、ブームフートブラケット１５の、上板１１の裏面２２に対向する部分に、開先加工面５７が形成されている。開先加工面５７は、裏面２２とともに第３の開先を形成している。開先加工面５７の縁部５８が、第３の開先の底部を構成している。図７に示すように、切欠き形成面２５と、縁部５８とが、上板１１の表面２１に垂直な方向から見てつながっている。

切欠き形成面２５と縁部５８とを同一平面上に設けることにより、第２の開先の溶接から第３の開先の溶接へスムーズに移行することがより容易になる。第２の開先と第３の開先とを、より確実に連続溶接することができるので、溶接作業に要する工数を低減でき、溶接品質を向上することができる。

また図７，８に示すように、切欠き２８は、上板１１の端面２４から延出部５４の先端５５を超えて形成されている。このように切欠き２８を形成する範囲を規定することにより、第２の開先から第３の開先へ移行するときに、延出部５４が溶接機の先端のノズルに干渉することを回避できる。したがって、第２の開先の溶接から第３の開先の溶接へスムーズに移行することがより容易になる。

また図４，６に示すように、延出部５４と、延出部５４に対向する上板１１の側面２３との間に、ブームフートブラケット１５の表面の一部が窪んだ窪み部５６が形成されている。第１の開先、第２の開先および第３の開先を連続で溶接施工する場合には、溶接中に上板１１およびブームフートブラケット１５を回転させる必要がある。窪み部５６を形成することによって、回転中に窪み部５６に溶融金属を溜めることができるので、溶接作業中に溶融金属がよりこぼれにくい構成を実現することができる。窪み部５６を溶接で埋めることで、平坦な溶接ビード１０１を得ることが可能であり、また第２の開先の必要なのど厚を確保することができる。

また図４，６，８に示すように、延出部５４は、先端５５に近づくにつれて隆起高さが小さくなる堤状の形状を有している。このように延出部５４の形状を規定することにより、第２の開先から第３の開先へ移行するときに、延出部５４が溶接機の先端のノズルに干渉することを回避できる。したがって、第２の開先の溶接から第３の開先の溶接へスムーズに移行することがより容易になる。

以上説明したような構成を備えている本実施形態のブーム５は、第１の開先から第３の開先へ至る溶接線を連続させることができ、溶接ロボットを用いて連続的に溶接することができる。したがって、溶接作業に要する工数を低減できるとともに、溶接品質を向上することができる。ブーム５において応力集中が発生し易い角部分を自動で連続溶接して溶接品質を向上することにより、ブーム５の強度を向上することができる。

好ましくは、ブームフートブラケット１５は、鋳物である。延出部５４、窪み部５６および開先加工面５７などを有する複雑な形状のブームフートブラケット１５を、適切な金型を準備して鋳造で一体成形すれば、容易に成形することが可能になる。したがって、ブームフートブラケット１５の成形に係る工数を低減でき、かつ成形品の形状のばらつきを低減することができる。

上記の実施形態においては、作業機４のブーム５の上板１１とブームフートブラケット１５との溶接について説明した。本発明は、作業機４のアーム６を溶接により成形する際にも適用可能である。本発明の対象である油圧ショベル１００の作業機４は、ブーム５とアーム６とを指すものである。

図１１は、図１に示すアーム６の概略構成を示す側面図である。図１１に示すように、アーム６は、上板７１と、下板７４と、アームシリンダ取付ブラケット７５と、アームトップブラケット７６とを有している。アームシリンダ取付ブラケット７５は、アーム６の長手方向の一方端において、上板７１および下板７４に接合されている。アームトップブラケット７６は、アーム６の長手方向の他方端において、上板７１および下板７４に接合されている。アームシリンダ取付ブラケット７５は、アーム６の後端部を成し、アームトップブラケット７６は、アーム６の前端部を成している。アームトップブラケット７６は、鋳造により成形された鋳物である。

アーム６の長手方向の、アームシリンダ取付ブラケット７５の近傍の位置に、ブーム接続孔７７が形成されている。ブーム接続孔７７に、図３に示すアーム取付ブラケット１６が連結される。

アームトップブラケット７６と上板７１との溶接部位に、上述したブームフートブラケット１５および上板１１と同様の構成を適用することにより、溶接作業に要する工数を低減できるとともに、溶接品質を向上することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

４作業機、５ブーム、６アーム、１１上板、１２左側板、１３右側板、１４下板、１５ブームフートブラケット、１９箱型構造体、２１，３１表面、２２，３３裏面、２３，３２側面、２４端面、２５，２６切欠き形成面、２８切欠き、５１後方壁部、５２，６０，６１対向面、５４延出部、５５先端、５６窪み部、５７開先加工面、５８縁部、５９搭載面、７６アームトップブラケット、１００油圧ショベル、１０１，１１１，１１２，１１３，１１４溶接ビード。

Claims

第１の板材と、
前記第１の板材に接合された第２の板材と、
前記第１の板材に接合され、前記第２の板材と間隔を空けて対向する第３の板材と、
前記第２の板材および前記第３の板材に接合され、前記第１の板材と間隔を空けて対向する第４の板材と、を備え、
前記第１の板材、前記第２の板材、前記第３の板材、および前記第４の板材は、互いに接合されて箱型構造体を形成し、さらに、
前記箱型構造体の長手方向の端部において、前記第１の板材、前記第２の板材、前記第３の板材、および前記第４の板材の各々に接合された、第１の取付部材を備え、
前記第１の取付部材は、前記箱型構造体の前記長手方向に延びる延出部を有し、
前記延出部は、前記第１の板材の側面に対向する部分を有し、
前記第１の板材の、前記延出部に対向する部分に、切欠きが形成されている、油圧ショベルの作業機。
前記第１の板材は、前記箱型構造体の外表面を形成する第１の表面と、前記第１の表面と反対側の第１の裏面とを有し、
前記第１の取付部材の、前記第１の裏面に対向する部分に、前記第１の裏面とともに開先を形成する開先加工面が形成され、
前記第１の板材に前記切欠きが形成された部分の前記側面と、前記開先の底部とが、前記第１の表面に垂直な方向から見てつながっている、請求項１に記載の油圧ショベルの作業機。
前記箱型構造体の前記長手方向において、前記切欠きは、前記第１の板材の端部から前記延出部の前記長手方向の先端を超えて形成されている、請求項１または２に記載の油圧ショベルの作業機。
前記延出部は、前記長手方向の先端に近づくにつれて隆起高さが小さくなる堤状の形状を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧ショベルの作業機。
前記第１の取付部材は鋳物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の油圧ショベルの作業機。
油圧ショベルの作業機の製造方法であって、
前記作業機は、
第１の板材と、
前記第１の板材に接合された第２の板材と、
前記第１の板材に接合され、前記第２の板材と間隔を空けて対向する第３の板材と、
前記第２の板材および前記第３の板材に接合され、前記第１の板材と間隔を空けて対向する第４の板材と、を含み、
前記第１の板材、前記第２の板材、前記第３の板材、および前記第４の板材は、互いに接合されて箱型構造体を形成し、さらに、
前記箱型構造体の長手方向の端部において、前記第１の板材、前記第２の板材、前記第３の板材、および前記第４の板材の各々に接合された、第１の取付部材を含み、
前記第１の取付部材は、前記箱型構造体の前記長手方向に延びる延出部を有し、
前記延出部は、前記第１の板材の側面に対向する部分を有し、
前記延出部と、前記延出部に対向する前記第１の板材の前記側面との間に、前記第１の取付部材の表面の一部が窪んだ窪み部を形成することと、
前記窪み部を溶接により埋めることと、を備える、油圧ショベルの作業機の製造方法。