KR20050070146A - 건설기계용 작업 암 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

평면용 박판재(28, 29)와 모서리용 후판재(30), 후판재(31)를 번갈아서 맞대기 용접함으로써, 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체(27)를 형성한다. 그리고, 이 광폭 판형체(27)를 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30)의 위치에서 벤딩 가공하여, 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재(32)를 프레스 성형한다. 또, U자형 부재(32)와는 별도의 판형 부재(33)를 박판재(34)의 좌, 우 양측에 후판재(35, 35)를 맞대기 용접함으로써 형성한다. 그리고, 이 판형 부재(33)를 U자형 부재(32)의 하측에 레이저용접 등의 수단을 이용하여 접합함으로써, 횡단면이 사각형을 이루어 암의 주요부가 되는 각통체를 형성한다.

Description

건설기계용 작업 암 및 그 제조 방법 {WORKING ARM FOR CONSTRUCTION MACHINE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 예를 들면 토사 등의 굴착 작업을 행하는 유압셔블 등에 적합하게 이용되는 건설기계용 작업 암 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건설기계로서의 유압셔블은 자주 가능한 주행체와, 이 주행체 상에 선회 가능하게 탑재된 선회체와, 이 선회체의 전부 측에 승강 가능하게 설치된 붐, 암 및 프론트 어태치먼트(예를 들면, 버킷) 등의 프론트 부분으로 이루어지는 작업 장치에 의해 구성되어 있다.

그리고, 이러한(프론트 부분) 작업 장치를 구성하는 붐, 암 등의 작업 암은 예를 들면 상판, 하판, 좌측판 및 우측판으로 이루어지는 4매의 강판을 서로 접합함으로써 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성되는 것이다(예를 들면, 일본 특개평11-21939호 공보 등).

이러한 종류의 종래 기술에 의한 건설기계의 작업 암은 그 강성을 높이는 동시에 경량화를 도모하기 위해, 상판의 좌, 우 양측 부위를 두께가 두꺼운 부분으로 하고, 그 중간부위를 두께가 얇은 부분으로 하여 형성하고 있다. 또, 하판도 좌, 우 양측 부위를 두께가 두꺼운 부분으로 하고, 그 중간부위를 두께가 얇은 부분으로 하여 형성하고 있다. 그리고, 상판과 하판의 좌, 우 양 측부(두께가 두꺼운 부분)에 대하여 좌측판, 우측판을 맞대기 용접함으로써 각통체를 구성하여, 각통체의 경량화를 꾀하면서, 높은 강성도 얻도록 하고 있다.

또, 다른 종래 기술에서는, 각통체로서 형성되는 건설기계의 작업 암을 합계 4개의 모서리부(코너부)를 형성하는 4개의 코너 부재와, 이들 코너 부재 사이를 서로 연결하는 합계 4매의 평판에 의해 구성한 것도 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개2001-20311호 공보 등).

그리고, 이 경우에는 각통체로서 형성되는 작업 암의 모서리부에 응력 집중 등이 발생하는 것을 억제하기 위해, 코너부를 형성하는 4개의 코너 부재를 미리 곡면부를 가지는 단면 L자형으로 만곡시켜 놓는다. 다음에, 각 코너 부재에 대하여 상기 평판을 용접하여, 전체로서 단면 사각형의 상기 각통체를 형성하는 구성으로 하고 있다.

그런데, 상술한 제1 종래 기술에서는 상판과 하판의 좌, 우 양측 부위를 두께가 두꺼운 부분으로 하여 형성하고, 이들 두께가 두꺼운 부분에 대하여 좌, 우의 측판을 맞대기 용접하는 구성으로 하고 있다. 이로 인하여, 예를 들면 상판, 하판 및 측판의 전체를 두꺼운 강판을 이용하여 형성할 필요가 없고, 작업 암의 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 어느 정도의 강성도 확보할 수 있다고 하는 이점이 있다.

그러나, 이 경우에는 상판과 하판의 좌, 우 양측에 위치하는 두께가 두꺼운 부분에 대하여 좌, 우의 측판을 맞대기 용접할 때에, 예를 들면 상판과 하판 사이에 좌, 우의 측판을 끼워넣으면서, 양자의 접합부위를 정확하게 위치 맞춤하여 용접 작업을 행할 필요가 있다. 이로 인하여, 용접 시에 이용하는 위치 맞춤 지그가 복잡한 형상이 되어 버린다. 그리고, 이 경우에는 예를 들면 3차원의 용접 시공이 요구되기 때문에, 용접 작업에 막대한 노동력과 시간이 소모되는 문제가 있다.

특히, 용접부에 깊은 용입(溶入)이 얻어지는 레이저용접 등의 고에너지밀도 용접을 전술한 3차원의 용접 시공에 이용하는 경우에는 하기와 같은 문제가 있다. 즉, 상판, 하판과 좌, 우의 측판의 접합면에는 3차원의 용접 시공이 행하여지기 때문에, 접합면에 갭이 발생하기 쉽다. 그리고, 예를 들면 0.5mm 이상의 갭이 접합면에 발생했을 때에는 이 접합면의 근방부위가 레이저의 조사범위로부터 벗어나서, 충분한 접합 강도를 얻는 것이 어렵게 된다.

또, 상기 각통체의 모서리부는 상판, 하판의 두께가 두꺼운 부분과 좌, 우의 측판과의 접합부(즉, 용접부)에 의해 형성되어 있다. 이로 인하여, 이들 모서리부에 위치하는 용접부에는 잔류 응력이나 응력 집중 등이 발생하기 쉽고, 작업 암으로서의 강성을 반드시 충분히 확보할 수 없다고 하는 문제가 있다.

한편, 제2 종래 기술의 경우에는, 각통체로서 형성되는 작업 암의 모서리부를 단면 L자형으로 만곡시켜 이루어지는 코너 부재에 의해 구성하고 있기 때문에, 잔류 응력이나 응력 집중 등의 영향을 저감시킬 수 있다고 하는 이점이 있다.

그러나, 이 경우는 합계 4개의 코너 부재와 각 코너 부재 사이를 서로 연결하는 4매의 평판을 두께가 거의 동일한 강판에 의해 형성하고 있다. 이로 인하여, 작업 암의 경량화와 강성의 확보라는 상반되는 2개의 과제를 함께 해결할 수 없다. 그리고, 강성을 확보하기 위해서 두꺼운 강판을 이용했을 때에는 작업 암 전체의 중량이 무겁게 된다고 하는 문제가 있다.

또, 경량화를 도모하기 위해서 얇은 강판을 이용하여 코너 부재와 평판을 형성한 경우에는 코너 부재와 평판을 서로 맞대어 용접할 때에, 예를 들면 3차원의 용접 시공에 의해 양자의 접합부위를 정확하게 위치 맞춤하여 용접 작업을 행할 필요가 생긴다. 이 때문에, 접합부위의 위치 맞춤에 막대한 노동력과 시간이 소모되는 문제가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 유압셔블을 나타내는 정면도이다.

도 2는 도 1의 암을 단일체로서 나타내는 확대정면도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 암의 소재가 되는 광폭 판형체 및 보스용 후판재의 평면도이다.

도 4는 도 3의 광폭 판형체를 비스듬하게 상방에서 본 사시도이다.

도 5는 광폭 판형체를 도 3의 화살표 V-V 방향에서 본 확대단면도이다.

도 6은 도 5의 광폭 판형체를 U자 형상으로 벤딩 가공한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 7은 U자형 부재에 판형 부재를 접합하기 전의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 8은 U자형 부재에 판형 부재를 접합하여 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 9는 U자형 부재에 판형 부재를 접합하기 전의 상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 10은 보스 장착부의 소재인 보스용 후판재에 판형 부재를 접합하기 전의 상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 11은 도 10의 보스용 후판재와는 다른 보스 장착부를 구성하는 보스용 후판재를 나타내는 평면도이다.

도 12는 도 11 중의 보스용 후판재를 벤딩 가공하여 보스 장착부를 형성한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 13은 제2 실시예에서 사용하는 광폭 판형체 및 보스용 후판재의 평면도이다.

도 14는 도 13의 광폭 판형체를 벤딩 가공한 U자형 부재에 판형 부재를 접합하기 전의 상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 15는 제3 실시예에 의한 판형 부재를 U자형 부재에 접합하기 전의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 16은 도 15의 U자형 부재에 판형 부재를 접합하여 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 17은 제4 실시예에 의한 U자형 부재에 판형 부재를 접합하여 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 18은 제5 실시예에 의한 각통체의 소재인 광폭 판형체를 나타내는 사시도이다.

도 19는 광폭 판형체를 도 18의 화살표 XIX-XIX 방향에서 본 단면도이다.

도 20은 도 19의 광폭 판형체를 U자 형상으로 벤딩 가공한 후에 판형 부재를 접합하는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 21은 도 20의 U자형 부재에 판형 부재를 접합하여 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 22는 제6 실시예에 의한 U자형 부재에 판형 부재를 접합하여 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 23은 제7 실시예에 의한 U자형 부재에 판형 부재를 접합하여 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 24는 제8 실시예에 의한 각통체의 소재인 광폭 판형체를 나타내는 사시도이다.

도 25는 광폭 판형체를 도 24의 화살표 XXX-XXX 방향에서 본 단면도이다.

도 26은 도 25의 광폭 판형체를 U자 형상으로 벤딩 가공한 후에 판형 부재를 접합하는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 27은 도 26 중에 나타내는 U자형 부재의 주요부 확대도이다.

도 28은 도 26의 U자형 부재와 판형 부재에 의해 각통체를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 29는 제9 실시예에 의한 각통체를 U자형 부재와 판형 부재에 의해 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 30은 도 29의 U자형 부재를 벤딩 가공하기 전의 광폭 판형체를 나타내는 도 5와 동일한 위치에서의 단면도이다.

도 31은 제10 실시예에 의한 각통체를 U자형 부재와 판형 부재에 의해 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 32는 도 31의 U자형 부재를 벤딩 가공하기 전의 광폭 판형체를 나타내는 도 5와 동일한 위치에서의 단면도이다.

도 33은 도 32의 광폭 판형체를 U자 형상으로 벤딩 가공한 후에 판형 부재를 접합하는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 34는 도 33에 나타낸 U자형 부재의 주요부 확대도이다.

도 35는 본 발명의 변형예에 의한 유압셔블을 나타내는 정면도이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 두께가 상이한 복수의 판재를 이용하여 횡단면이 사각형을 이루는 각통체를 형성함으로써, 작업 암의 경량화와 강성의 확보라는 상반되는 2개의 과제를 함께 해결할 수 있도록 한 건설기계용 작업 암 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 3차원의 용접 시공보다도 접합부의 위치 결정 작업이 간단한 2차원의 용접 시공을 채용할 수 있어, 용접시의 작업성을 향상시킬 수 있는 동시에, 접합부의 강도를 충분히 확보할 수 있도록 한 건설기계용 작업 암 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 건설기계용 작업 암은 건설기계의 프론트 부분을 구성하기 위해 복수의 판재를 서로 접합함으로써 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성되는 것이다.

그리고, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은 상기 복수의 판재를, 상기 각통체의 평면부를 형성하는 평탄한 형상의 평면용 박판재와, 이 평면용 박판재보다도 두꺼운 두께로 평탄한 형상을 가지고 상기 각통체의 모서리부를 형성하기 위해 상기 평면용 박판재에 미리 접합한 상태로 벤딩 가공되는 모서리용 후판재를 포함하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 평면용 박판재와 모서리용 후판재를 각각 두께가 상이한 강판 등을 이용하여 형성할 수 있고, 작업 암의 소재로서 범용성이 높은 판재를 채용할 수 있다. 또, 모서리용 후판재는 벤딩 가공하기 전의 단계에서 평탄한 형상을 가지고 있다. 그리고, 이와 같이 평탄한 형상의 모서리용 후판재는 그 폭 방향 단부면을 평면용 박판재의 단부면에 맞대는 것만으로 상기 박판재에 대한 위치 맞춤 작업을 간단히 행할 수 있어, 예를 들면 2차원의 용접 시공에 의해 평면용 박판재와 모서리용 후판재를 용이하게 접합할 수 있다. 이에 따라, 종래 기술에서 설명한 바와 같은 3차원의 용접 시공을 불필요로 할 수 있고, 판재의 접합부위를 용접 전에 위치 맞춤할 때의 위치 맞춤 작업을 간소화할 수 있다. 그리고, 상기 각통체의 모서리부를 형성하는 모서리용 후판재의 두께를 크게 하고, 상기 각통체의 평면부를 형성하는 평면용 박판재의 두께를 얇게 하는 것이 가능하게 되어, 작업 암으로서의 강성을 확보하면서 전체의 경량화를 도모할 수 있다.

즉, 본 발명자들은 건설기계용 작업 암에 요구되는 구조 해석을 행한 결과, 상기 각통체의 모서리부 측에서는 강성을 확보하는 데에 있어서 두께를 크게 하는 것이 필요하지만, 이들 모서리부 사이에 위치하는 평면부 측은 각각의 모서리부 측보다도 하중 분담이 낮은 것이 확인되었다.

이로 인하여, 상기 각통체의 평면부를 형성하는 평면용 박판재의 두께를 얇게 함으로써, 작업 암 전체의 중량을 경감할 수 있다. 그리고, 상기 각통체의 모서리부를 형성하는 모서리용 후판재는 두께를 크게 함으로써 작업 암 전체의 강성을 높일 수 있다. 이에 따라, 평면용 박판재와 모서리용 후판재로 이루어지는 각통체는 예를 들면 토사 등의 굴착 작업 시에 작업 암이 받는 굴착 반력 등을 충분한 강도로 수용할 수 있어, 작업 암으로서의 강성을 확보할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 모서리용 후판재와 평면용 박판재는 그 폭 방향에서 서로 맞대어 용접함으로써 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체를 형성하고, 이 광폭 판형체는 각통체의 일부를 형성하기 위해 상기 모서리용 후판재의 위치에서 벤딩 가공되는 것에 의해 횡단면이 U자 형상을 이루는 부재를 구성하고 있다.

이 경우에는 모서리용 후판재와 평면용 박판재를 맞대기 용접하여 형성되는 광폭 판형체를 예를 들면 프레스 성형 등의 수단을 이용하여 상기 모서리용 후판재의 위치에서 벤딩 가공함으로써, 광폭 판형체로부터 횡단면이 U자 형상을 이루는 부재를 프레스 성형할 수 있고, 이 U자형 부재에 의해서 횡단면이 사각형을 이루는 각통체의 주요부를 형성할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 평면용 박판재와 모서리용 후판재는 두께 방향의 한 쪽은 대략 동일면 상에 위치하고 두께 방향의 다른 쪽은 요철면 형상을 이루도록 서로 맞대기 용접되는 구성으로 하고 있다.

이에 따라, 상기 두께 방향의 일 측면을 상기 각통체의 외측 면으로서 이용하도록 하면, 평면용 박판재와 모서리용 후판재의 두께 차이에 의한 요철면이 각통체의 외측 면에 노출되지 않게 되어, 각통체의 외측 면을 균일한 면으로서 형성할 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면, 평면용 박판재와 모서리용 후판재는 두께 방향의 한 쪽이 요철면 형상을 이루고 두께 방향의 다른 쪽이 대략 동일면 상에 위치하도록 서로 맞대기 용접되는 구성으로 하고 있다.

이 경우에는, 상기 두께 방향의 한 쪽이 외측 면이 되도록 모서리용 후판재를 벤딩 가공함으로써, 벤딩 가공에 의해 평면용 박판재와 모서리용 후판재의 용접부에 발생하는 인장 응력을 낮게 억제할 수 있어, 용접부에서 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 이 경우에는 평면용 박판재와 모서리용 후판재의 두께 차이에 의한 요철면을 각통체의 외측 면에 노출시킴에 따라, 각통체가 튼튼한 구조로 형성되어 있는 것을 강조하도록, 요철면에 의한 디자인성을 각통체의 외측 면에 부여할 수 있어, 건설기계용 작업 암으로서의 상품 가치를 높일 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면, 평면용 박판재와 모서리용 후판재는 두께 방향의 한 쪽과 다른 쪽이 각각 요철면 형상을 이루도록 서로 맞대기 용접하는 구성으로 하고 있다.

그리고, 이 경우에도 평면용 박판재와 모서리용 후판재의 두께 차이에 의한 요철면을 각통체의 외측 면에 노출시키고, 요철면에 의한 디자인성을 각통체의 외측 면에 부여할 수 있어, 건설기계용 작업 암으로서의 상품 가치를 높일 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 각통체를 구성하는 평면용 박판재와 모서리용 후판재의 길이 방향 단부에는 프론트 부분의 보스 장착부가 되는 보스용 후판재를 미리 접합하여 설치하고, 이 보스용 후판재는 상기 모서리용 후판재와 함께 벤딩 가공하는 구성으로 하고 있다.

이 경우에는 프론트 부분의 보스 장착부가 되는 보스용 후판재를 평면용 박판재와 모서리용 후판재의 길이 방향 단부에 미리 접합하여 설치한 상태에서 이 보스용 후판재를 모서리용 후판재와 함께 벤딩 가공할 수 있어, 벤딩 가공 시의 공정 수를 삭감하여 작업성을 높일 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 보스용 후판재는 모서리용 후판재와 동일한 두께로 형성하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 보스용 후판재와 모서리용 후판재를 함께 벤딩 가공할 때에, 양자의 응력 분포 및 하중 분담 등을 균등화할 수 있다.

한편, 본 발명은 건설기계의 프론트 부분을 구성하기 위해 복수의 판재를 서로 접합함으로써 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성되는 건설기계용 작업 암의 제조 방법에 있어서, 상기 각통체를 두께가 상이한 상기 복수의 판재를 이용하여 형성하기 위해, 이들 판재를 폭 방향으로 서로 맞대기 용접하여 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체를 형성하는 제1 용접 공정과, 상기 각통체의 모서리부를 형성하기 위해 상기 광폭 판형체의 후판 부분에 벤딩 가공을 실시하여, 상기 광폭 판형체를 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재로 소성 변형시키는 벤딩 가공 공정과, 상기 U자형 부재의 개구 측을 별도의 판형 부재로 폐쇄하여 횡단면이 사각형인 상기 각통체를 형성하기 위해, 상기 판형 부재를 상기 U자형 부재의 개구 측에 용접하여 설치하는 제2 용접 공정으로 이루어지는 것이다.

이러한 제조 방법을 채용함으로써, 제1 용접 공정에서는 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체를 두께가 상이한 복수의 판재를 폭 방향으로 서로 맞대기 용접하여 형성할 수 있고, 이 때의 용접 작업을 예를 들면 2차원의 용접 시공으로서 행할 수 있다. 그리고, 그 후의 벤딩 가공 공정에서는 상기 광폭 판형체의 후판 부분에 벤딩 가공을 실시함으로써, 상기 광폭 판형체를 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재로서 형성할 수 있다. 또, 그 후의 제2 용접 공정에서는 별도의 판형 부재를 상기 U자형 부재의 개구 측에 용접함으로써, 상기 U자형 부재의 개구 측을 판형 부재로 폐쇄할 수 있고, 작업 암을 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 제1 용접 공정에서는 광폭 판형체의 길이 방향 단부에 프론트 부분의 보스 장착부가 되는 보스용 후판재를 용접하여 설치하고, 벤딩 가공 공정에서는 이 보스용 후판재를 상기 광폭 판형체와 함께 벤딩 가공하여 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재를 형성하고 있다.

이에 따라, 프론트 부분의 보스 장착부가 되는 보스용 후판재를 광폭 판형체의 길이 방향 단부에 미리 접합하여 설치한 상태에서 이 보스용 후판재를 광폭 판형체와 함께 벤딩 가공할 수 있어, 벤딩 가공 시의 공정 수를 삭감시켜 작업성을 높일 수 있다. 또, 광폭 판형체의 길이 방향 단부에 보스용 후판재를 접합함으로써, 상기 광폭 판형체(두께가 상이한 판재 사이)의 접합 강도를 높인 상태로 벤딩 가공을 행하는 것이 가능하게 되어, 예를 들면 벤딩 가공에 따르는 부하가 광폭 판형체의 박판 부분에 악영향을 미치게 하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 제1 용접 공정에서는 깊은 용입이 얻어지는 고에너지밀도 용접을 실시하도록 하고 있다. 이 경우에는 예를 들면 두께가 상이한 복수의 판재로 이루어지는 광폭 판형체의 접합 강도를 깊은 용입이 얻어지는 고에너지밀도 용접에 의해 높일 수 있어, 벤딩 가공 시의 부하에 대해서도 충분한 접합 강도를 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 작업 암 및 그 제조 방법을, 오프셋 붐식의 작업 장치를 구비한 유압셔블에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라서 상세하게 설명한다.

여기에서, 도 1 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시예를 나타내고 있다. 도면 중, 참조부호 1은 건설기계로서의 유압셔블로, 상기 유압셔블(1)은 자주 가능한 캐터필러식의 주행체(2)와, 이 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재된 선회체(3)와, 후술하는 작업 장치(11) 등에 의하여 구성되어 있다.

이 경우, 선회체(3)는 선회 프레임(4)과, 이 선회 프레임(4) 상에 설치된 캡(5), 외장 커버(6), 균형추(7) 등에 의해 구성되어 있다. 그리고, 캡(5)은 오퍼레이터가 승강하는 조작운전용 공간을 구성하고, 그 내부에 운전실을 구획 형성하고 있다. 또, 외장 커버(6)는 균형추(7)와 함께 엔진, 유압 펌프(모두 도시하지 않음) 등이 내부에 수용되는 기계실을 구획 형성하는 것이다.

참조부호 8은 주행체(2)의 앞쪽에 설치된 블레이드 장치로, 이 블레이드 장치(8)는 주행체(2)에 대하여 상, 하로 승강 가능하게 설치되고, 예를 들면 정지 작업, 배토(排土) 작업 등을 행하는 것이다.

참조부호 11은 선회체(3)의 전방부 측에 승강 가능하게 설치된 프론트 부분이 되는 오프셋 붐식의 작업 장치로, 이 작업 장치(11)는 선회 프레임(4)에 승강 가능하게 장착된 하측 붐(12)과, 이 하측 붐(12)의 선단부에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 장착된 상측 붐(13)과, 이 상측 붐(13)의 선단부에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 장착된 암스테이(14)와, 이 암스테이(14)에 승강 가능하게 장착된 후술하는 암(21)과, 이 암(21)의 선단부에 회전 가능하게 장착된 프론트 어태치먼트로서의 버킷(15)에 의해 구성되어 있다.

여기에서, 작업 장치(11)의 하측 붐(12), 상측 붐(13) 및 암(21)은 건설기계용 작업 암을 구성하는 것이다. 또, 오프셋 붐식의 작업 장치(11)에서는 하측 붐(12)의 선단부와 암스테이(14) 사이에 링크 로드(도시하지 않음)가 좌, 우 방향으로 회전 가능하게 연결하여 설치되어 있다.

그리고, 이 링크 로드는 하측 붐(12), 상측 붐(13), 암스테이(14)와 함께 평행링크를 구성하고, 이 평행링크에 의해 암(21)(암스테이(14))은 하측 붐(12)에 대하여 항상 평행한 상태로 유지되는 것이다.

또, 선회 프레임(4)과 하측 붐(12) 사이에는 붐실린더(16)가 설치되고, 암스테이(14)와 암(21) 사이에는 암실린더(17)가 설치되어 있다. 그리고, 암(21)과 버킷(15) 사이에는 링크(18, 19)를 통하여 프론트 어태치먼트용 버킷실린더(20)가 설치되어 있다.

또, 하측 붐(12)과 상측 붐(13) 사이에는 오프셋 실린더(도시하지 않음)가 설치되고, 예를 들면 측부 홈파기 작업 등을 행할 때에는 이 오프셋 실린더를 신축시킴으로써, 암(21)은 상기 평행링크를 통하여 하측 붐(12)에 대하여 좌, 우로 평행 이동되는 것이다.

참조부호 21은 건설기계용 작업 암을 구성하는 작업 장치(11)의 암으로, 이 암(21)은 도 2 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 그 길이 방향으로 연장되는 각통체(22)와, 각통체(22)의 길이 방향 한 쪽에 설치되어 2개의 보스부(23A, 23B)가 접합된 보스 장착부(23)와, 각통체(22)의 길이 방향 다른 쪽에 설치되어 1개의 보스부(24A)가 접합된 다른 보스 장착부(24)와, 후술하는 실린더 브래킷(26) 등에 의해 구성되어 있다.

여기에서, 암(21)의 주요부를 구성하는 각통체(22)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 사각형을 이루는 통체로서 형성되어 있다. 즉, 각통체(22)는 상측에 위치하여 좌, 우로 이격된 모서리부(22A, 22A)와, 각 모서리부(22A) 사이에 위치한 상측의 평면부(22B)와, 하측에 위치하여 좌, 우로 이격된 다른 모서리부(22C, 22C)와, 각 모서리부(22C) 사이에 위치한 하측의 평면부(22D)와, 모서리부(22A, 22C) 사이에 위치한 좌, 우의 평면부(22E, 22E)에 의해 구성되어 있다.

그리고, 각통체(22)의 모서리부(22A)는 후술하는 모서리용 후판재(30)를 이용하여 형성되고, 상측의 평면부(22B)는 후술하는 평면용 박판재(28)를 이용하여 형성된다. 또, 하측의 모서리부(22C)는 후술하는 후판재(31) 등에 의하여 형성되고, 하측의 평면부(22D)는 후술하는 박판재(34) 등에 의하여 형성되고, 좌, 우의 평면부(22E)는 후술하는 평면용 박판재(29)를 이용하여 형성되는 것이다.

또, 암(21)의 한 쪽에 위치하는 보스 장착부(23)에는 도 1에 나타내는 링크(18)가 보스부(23A)에 핀 결합되고, 버킷(15)이 보스부(23B)에 회전 가능하게 핀 결합되는 것이다. 또, 암(21)의 다른 쪽에 위치하는 보스 장착부(24)는 도 1에 나타내는 암스테이(14)에 보스부(24A)를 통하여 회전 가능하게 핀 결합되는 것이다.

참조부호 25는 각통체(22)의 다른 쪽을 보스 장착부(24)와 함께 폐쇄하는 덮개판이고, 참조부호 26은 각통체(22)의 다른 쪽에 덮개판(25)을 통하여 설치된 실린더 브래킷을 나타내고 있다. 여기에서, 이 실린더 브래킷(26)은 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 대략 부채 형상을 이루는 브래킷판으로서 형성되고, 2개의 핀구멍(26A, 26B)이 형성되어 있다.

또, 실린더 브래킷(26)의 핀구멍(26A)에는 도 1에 나타내는 암실린더(17)의 로드 측 단부가 회전 가능하게 핀 결합되고, 핀구멍(26B)에는 버킷실린더(20)의 저부 측단부가 회전 가능하게 핀 결합되는 것이다.

참조부호 27은 각통체(22)의 소재가 되는 광폭 판형체로, 이 광폭 판형체(27)는 도 3 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 그 길이 방향으로 연장되는 박판 부분으로서의 평면용 박판재(28, 29, 29)와, 후판 부분으로서의 모서리용 후판재(30, 30), 후판재(31, 31)를 그 폭 방향으로 번갈아서 맞대기 용접함으로써 구성되어 있다. 그리고, 이들 맞대기 용접은 예를 들면 레이저용접 등의 깊은 용입이 얻어지는 고에너지밀도 용접에 의해 행하여지고 있다.

여기에서, 광폭 판형체(27)의 폭 방향 중앙부에 위치하는 평면용 박판재(28)는 길이 방향으로 가늘고 길게 연장되는 평탄한 형상의 박강판을 이용하여 형성되어 있다. 또, 평면용 박판재(28)의 폭 방향(좌, 우 방향) 양측에 접합된 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30)도 평면용 박판재(28)와 마찬가지로 길이 방향으로 가늘고 길게 연장되는 강판을 이용하여 형성되어 있다.

그리고, 평면용 박판재(28, 29)와 모서리용 후판재(30), 후판재(31)는 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 두께 방향의 한 쪽(상측 면)이 대략 동일면 상에 위치하고, 두께 방향의 다른 쪽(하측 면)이 요철면 형상을 이루도록, 각각의 폭 방향 단부를 서로 맞대어 용접되어 있다.

또, 광폭 판형체(27)의 모서리용 후판재(30, 30)는 평면용 박판재(28)보다도 두꺼운 두께를 가지고, 도 3, 도 4에 점선으로 나타내는 절곡선(30A)의 위치에서 볼록한 만곡형으로 벤딩 가공되는 벤딩 판재를 구성한다. 그리고, 모서리용 후판재(30)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 단면 L자형으로 곡면부를 가지고 만곡되는 것에 의해, 도 8에 나타내는 각통체(22)의 모서리부(22A)를 형성하는 것이다.

또, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30)의 폭 방향의 외측으로 접합된 좌, 우의 평면용 박판재(29, 29)는 모서리용 후판재(30)를 따라 길이 방향으로 연장되고 대략 사다리꼴의 평면 형상을 가진 박강판에 의해 형성되어 있다. 그리고, 평면용 박판재(29)의 폭 방향의 외측으로 접합된 좌, 우의 후판재(31, 31)는 평면용 박판재(29)의 외측 면을 따라 길이 방향으로 가늘고 길게 연장되는 두꺼운 강판에 의해 형성되어 있다.

이 경우, 평면용 박판재(28, 29)는 예를 들면 3∼6㎜, 바람직하게는 3.2㎜ 정도의 두께를 가지는 강판을 이용하여 형성된다. 또, 모서리용 후판재(30), 후판재(31)는 평면용 박판재(28, 29)의 2배 정도의 두께(예를 들면, 6∼12㎜ 정도)를 가지는 강판을 이용하여 형성되어 있다.

그리고, 이들 박판재(28, 29) 및 후판재(30, 31)로 이루어지는 광폭 판형체(27)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 길이 방향 한 쪽 단부면이 보스 장착부(23)(후술하는 보스용 후판재(37))에 대한 접합단(27A)이 되고, 길이 방향 다른 쪽의 단부면은 도 2에 나타내는 덮개판(25)에 대한 접합단(27B)으로 되어 있다.

또, 광폭 판형체(27)의 길이 방향 다른 쪽에는 접합단(27B)의 폭 방향 양측으로부터 후판재(31)의 다른 쪽 단부면을 향해서 평면용 박판재(29, 29)의 단부를 경사지게 잘라내어 형성된 경사단(27C, 27C)이 설치되어 있다. 그리고, 이들 경사단(27C)에는 도 2, 도 12에 나타내는 보스 장착부(24)가 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용하여 접합되는 것이다.

참조부호 32는 광폭의 판형체(27)를 벤딩 가공함으로써 형성된 U자형 부재로, 상기 U자형 부재(32)는 광폭의 판형체(27)의 각 후판재(30)를 도 3에 점선으로 나타내는 절곡선(30A)의 위치에서 볼록한 만곡형으로 벤딩 가공함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루도록 소성 변형하여 형성된 것이다.

이 때에, 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30)는 벤딩 가공에 따라 도 6에 나타내는 바와 같이, 단면 L자형으로 만곡되어, 도 8에 나타내는 각통체(22)의 모서리부(22A, 22A)를 형성하는 것이다. 또, 중앙의 평면용 박판재(28)는 각통체(22)의 상측에 위치하는 평면부(22B)를 형성하고 있다.

또, 좌, 우의 평면용 박판재(29, 29)는 각통체(22)의 좌, 우의 평면부(22E, 22E)를 형성하는 것이 된다. 그리고, 좌, 우의 후판재(31, 31) 사이에는 도 7에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(32)의 하측에 위치하는 개구(32A)가 형성되고, 이 개구(32A)는 후술하는 판형 부재(33)에 의해 폐쇄되는 것이다.

참조부호 33은 U자형 부재(32)와 함께 각통체(22)를 구성하는 판형 부재로, 이 판형 부재(33)는 도 7 내지 도 9에 나타내는 바와 같이, 중앙의 박판재(34)와, 박판재(34)의 폭 방향 양측에 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용하여 접합된 좌, 우의 후판재(35, 35)에 의해 구성되어 있다.

이 경우, 판형 부재(33)는 도 9에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(32)의 후판재(31)에 대략 대응되는 길이로 형성되고, 그 폭 치수는 도 7에 나타낸 바와 같이, 좌, 우의 후판재(31, 31) 사이의 이격 치수에 대응하고 있다. 그리고, 판형 부재(33)는 도 7에 나타낸 U자형 부재(32)의 개구(32A) 내(후판재(31, 31) 사이)에 삽입되고, 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용한 접합부(36, 36)에 의해 후판재(31, 31) 사이에 고정되는 것이다.

이에 따라, U자형 부재(32)의 개구(32A)는 하측으로부터 판형 부재(33)를 이용하여 폐쇄되어, 도 8에 나타내는 바와 같이 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(22)가 형성된다. 그리고, 각통체(22)의 하측에 위치하는 좌, 우의 모서리부(22C, 22C)는 U자형 부재(32)의 후판재(31)와 판형 부재(33)의 후판재(35)의 접합부(36) 근방부에 의해 형성되고, 각통체(22)의 하측에 위치하는 평면부(22D)는 판형 부재(33)의 하면에 의해 형성되는 것이다.

또, 판형 부재(33)의 박판재(34)는 전술한 광폭 판형체(27)의 평면용 박판재(28, 29)와 대략 동일한 두께로 형성되고, 후판재(35)는 광폭 판형체(27)의 후판재(30, 31)와 동일한 두께를 가지고 형성되는 것이다.

참조부호 37은 보스 장착부(23)의 소재가 되는 보스용 후판재로, 보스용 후판재(37)는 광폭 판형체(27)의 모서리용 후판재(30) 및 후판재(31)와 동일한 두께로 도 3에 나타내는 바와 같이 형성되어 있다. 또, 보스용 후판재(37)에는 도 2에 나타내는 원통형의 보스부(23A)가 용접에 의해 장착되는 2개의 장착구멍(37A, 37A)과, 도 2에 나타내는 원통형의 보스부(23B)가 용접에 의해 장착되는 반원 형상을 이룬 2개의 장착홈(37B, 37B)이 형성되어 있다.

그리고, 이 보스용 후판재(37)는 도 3에 점선으로 나타내는 절곡선(37C, 37C)의 위치에서 도 10에 나타내는 바와 같이 벤딩 가공되어, 전술한 U자형 부재(32)와 대략 동일하게 횡단면이 U자 형상을 이루는 부재로서 형성되는 것이다.

참조부호 38은 보스용 후판재(37)와 함께 보스 장착부(23)를 구성하는 판형 부재로, 이 판형 부재(38)는 전술한 각통체(22)의 판형 부재(33)와 대략 마찬가지로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 중앙의 박판재(38A)와, 좌, 우의 후판재(38B, 38B)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 판형 부재(38)는 보스용 후판재(37)에 대응하여 짧게 형성되고, 보스용 후판재(37)의 하측 개구를 폐쇄하도록 보스용 후판재(37)에 접합되는 것이다. 그리고, 보스 장착부(23)는 보스용 후판재(37)와 판형 부재(38)를 접합함으로써 횡단면이 사각형을 이루는 짧은 각통으로서 형성된다. 그 후에, 이 보스 장착부(23)는 도 2에 나타내는 접합단(27A)의 위치에서 각통체(22)의 길이 방향 한 쪽에 접합되는 것이다.

참조부호 39는 보스 장착부(24)의 소재가 되는 다른 보스용 후판재로, 이 보스용 후판재(39)는 광폭 판형체(27)의 후판재(30, 31)와 동일한 두께로 도 11에 나타내는 바와 같이 형성되어 있다. 또, 보스용 후판재(39)에는 도 2에 나타내는 원통형의 보스부(24A)가 용접에 의해 장착되는 대략 반원 형상을 이룬 2개의 장착홈(39A, 39A)이 형성되어 있다.

이 경우, 보스용 후판재(39)는 도 11에 점선으로 나타내는 절곡선(39B, 39B)의 위치에서 도 12에 나타내는 바와 같이 상향으로 접어 구부러지도록 벤딩 가공되어, 횡단면이 U자 형상을 이루는 보스 장착부(24)를 형성하는 것이다. 그리고, 보스 장착부(24)는 도 2에 나타내는 경사단(27C)의 위치에서 각통체(22)의 길이 방향 다른 쪽에 접합되는 것이다.

본 실시예에 의한 유압셔블(1)은 전술한 것과 같은 구성을 가지는 것으로, 다음에, 그 작업 암이 되는 암(21)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 암(21)의 주요부가 되는 각통체(22)를 제조하는 공정에서는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 중앙부의 평면용 박판재(28)와, 그 좌, 우 양측의 모서리용 후판재(30, 30)와, 그 외측 평면용 박판재(29, 29)와, 더 외측의 후판재(31, 31)를 각각의 폭 방향으로 레이저용접 등의 수단을 이용하여 맞대기 용접하고, 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체(27)를 형성한다(제1 용접 공정).

다음에, 이와 같이 형성한 광폭 판형체(27)를 프레스기계의 금형(도시하지 않음) 등을 이용하여 벤딩 가공하고, 도 6 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재(32)로 소성 변형시킨다(벤딩 가공 공정. 이 경우, 광폭 판형체(27)는 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30)가 도 6에 나타내는 바와 같이, 단면 L자형으로 만곡되어, U자형 부재(32)로서 프레스 성형된다.

또, U자형 부재(32)와는 별도의 판형 부재(33)를 도 7에 나타낸 바와 같이, 박판재(34)의 좌, 우 양측에 후판재(35, 35)를 맞대기 용접함으로써 형성한다. 그리고, U자형 부재(32)의 하측에 위치하는 개구(32A)를 판형 부재(33)로 폐쇄하도록, 이 판형 부재(33)를 U자형 부재(32)의 개구(32A) 측에 레이저용접 등의 수단을 이용하여 접합한다(제2 용접 공정).

이에 따라, U자형 부재(32)와 판형 부재(33)로부터 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(22)를 도 8에 나타내는 바와 같이 형성한다. 그리고, 각통체(22)의 상측에 위치하는 모서리부(22A)를 모서리용 후판재(30)에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(22B)를 평면용 박판재(28)에 의해 형성할 수 있다.

또, 각통체(22)의 하측에 위치하는 모서리부(22C)를 후판재(31, 35) 사이의 접합부(36) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 하측의 평면부(22D)를 판형 부재(33)(박판재(34))의 하면 측에 따라서 형성할 수 있다. 그리고, 각통체(22)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(22E)를 후판재(30, 31) 사이의 평면용 박판재(29)에 의해서 형성할 수 있다.

다음에, 보스 장착부(23)의 제조 공정에서는 먼저, 보스 장착부(23)의 소재가 되는 보스용 후판재(37)에, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원형구멍으로 이루어지는 2개의 장착구멍(37A, 37A)과, 반원 형상을 이루는 2개의 장착홈(37B, 37B)을 프레스 성형 등의 수단을 이용하여 형성한다.

그리고, 이 보스용 후판재(37)를 도 3에 점선으로 나타내는 절곡선(37C, 37C)의 위치에서 벤딩 가공하고, 이에 따라 보스용 후판재(37)를 도 10에 나타내는 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루는 부재로서 프레스 성형한다.

또, 보스용 후판재(37)와는 별도의 판형 부재(38)를 도 10에 나타내는 바와 같이, 박판재(38A)의 좌, 우 양측에 후판재(38B, 38B)를 맞대기 용접함으로써 형성한다. 그리고, 이 판형 부재(38)를 보스용 후판재(37)의 하측 개구를 폐쇄하도록 레이저용접 등에 의하여 접합한다.

이에 따라, 횡단면이 사각형을 이루는 보스 장착부(23)를 보스용 후판재(37)와 판형 부재(38)를 이용하여 짧은 각통으로서 형성한다. 그리고, 이와 같이 형성한 보스 장착부(23)를 도 2에 나타내는 접합단(27A)의 위치에서 각통체(22)의 길이 방향 한 쪽에 레이저용접 등에 의하여 접합한다.

한편, 보스 장착부(24)의 제조 공정에서는 먼저, 보스 장착부(24)의 소재가 되는 보스용 후판재(39)에, 도 11에 나타낸 바와 같이, 대략 반원 형상을 이루는 2개의 장착홈(39A, 39A)을 프레스 성형 등의 수단을 이용하여 형성한다.

그리고, 이 보스용 후판재(39)를 도 11에 점선으로 나타내는 절곡선(39B, 39B)의 위치에서 벤딩 가공하고, 이에 따라 보스용 후판재(39)를 도 12에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루는 부재로서 프레스 성형한다. 다음에, 이와 같이 형성한 보스 장착부(24)를 도 2에 나타내는 경사단(27C)의 위치에서 각통체(22)의 길이 방향 다른 쪽에 레이저용접 등의 수단을 이용하여 접합한다.

또, 각통체(22)의 길이 방향 다른 쪽에는 도 2에 나타낸 접합단(27B)의 위치에 덮개판(25)을 레이저용접 등의 수단을 이용하여 접합하고, 이 덮개판(25)에 의해서 각통체(22)의 다른 쪽 단부를 폐쇄한다.

그리고, 이 덮개판(25)의 외측에는 각통체(22)의 다른 쪽 상면을 향해서 연장되도록 실린더 브래킷(26)을 용접하여 설치한다. 이에 따라, 작업 암으로서의 암(21)을 도 2에 나타낸 바와 같이 제조할 수 있다.

또, 도 1에 나타낸 작업 장치(11)의 다른 작업 암이 되는 하측 붐(12), 상측 붐(13)에 관해서도, 암(21)과 같이 각각 각통체로서 형성할 수 있는 것이다.

다음에, 이러한 오프셋 붐식의 작업 장치(11)가 설치된 유압셔블(1)은 주행체(2)를 주행구동함으로써 전진 또는 후진할 수 있다. 또, 선회체(3)를 주행체(2) 상에서 선회구동함으로써, 작업 장치(11)의 방향을 적절히 바꿀 수 있다.

그리고, 토사 등의 굴삭 작업을 행할 때에는 붐실린더(16), 암실린더(17) 및 버킷실린더(20)를 신축시킴으로써, 작업 장치(11)의 하측 붐(12), 암(21) 및 버킷(15)을 작동시켜, 이 버킷(15)에 의해서 굴착 작업을 행할 수 있다.

또, 오프셋 붐식의 작업 장치(11)는 오프셋 실린더(도시하지 않음)를 신축시킴으로써 하측 붐(12)에 대하여 상측 붐(13)을 좌, 우로 회전할 수 있고, 암(21)을 하측 붐(12)에 대하여 좌, 우로 평행 이동시킨 상태에서 예를 들면 측부 홈파기 작업 등을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 작업 장치(11)의 하측 붐(12)을 상방으로 크게 상승시키고, 암(21) 및 버킷(15)을 하측 붐(12) 쪽으로 접도록 회전한 상태에서는 작업 장치(11) 전체를 선회체(3)의 선회 반경 내에 수용할 수 있어, 협소한 작업현장에서도 주위의 장애물 등에 접촉하지 않고, 토사 등의 굴삭 작업을 원활히 행할 수 있다.

이렇게 하여, 본 실시예에 의하면, 암(21)의 주요부가 되는 각통체(22)를 제조할 때에, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 중앙부의 평면용 박판재(28), 그 좌, 우 양측의 모서리용 후판재(30, 30), 그 외측 평면용 박판재(29, 29) 및 그 외측 후판재(31, 31)를 레이저용접 등의 수단을 이용하여 맞대기 용접함으로써, 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체(27)를 형성한다. 다음에, 광폭 판형체(27)를 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30)의 위치에서 단면 L자형으로 벤딩 가공함으로써, 도 6 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재(32)를 형성하는 구성으로 하고 있다.

또, U자형 부재(32)와는 별도의 판형 부재(33)를 도 7에 나타낸 바와 같이, 박판재(34)의 좌, 우 양측에 후판재(35, 35)를 맞대기 용접함으로써 형성한다. 다음에, 판형 부재(33)를 이용하여 U자형 부재(32)의 하측에 위치하는 개구(32A)를 폐쇄하도록, 이 판형 부재(33)를 U자형 부재(32)의 개구(32A) 측에 레이저용접 등의 수단을 이용하여 접합하여, 도 8에 나타내는 바와 같이 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(22)를 형성하는 구성으로 하고 있다.

그 결과, 암(21)의 주요부가 되는 각통체(22)는 그 상측 모서리부(22A)를 모서리용 후판재(30)에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(22B)를 평면용 박판재(28)에 의해 형성할 수 있다. 또, 각통체(22)의 하측에 위치하는 모서리부(22C)를 후판재(31, 35) 사이의 접합부(36) 근방에 의해 형성할 수 있고, 하측의 평면부(22D)를 판형 부재(33)(박판재(34))의 하면 측에 의해 형성할 수 있다. 또한, 각통체(22)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(22E)를 후판재(30, 31) 사이의 평면용 박판재(29)에 의해서 형성할 수 있다.

즉, 본 발명자들이 행한 작업 암(예를 들면, 암(21))에 요구되는 구조 해석에 의하면, 각통체(22)의 모서리부(22A, 22C) 측에서는 강성을 확보하는 데에 있어서 두께를 크게 하는 것이 필요하다. 그러나, 이들 모서리부(22A, 22C) 사이에 위치하는 평면부(22B, 22D, 22E) 측은 각 모서리부(22A, 22C) 측보다도 하중 분담이 적다. 이 때문에, 평면부(22B, 22D, 22E) 측은 두께를 반드시 크게 할 필요가 없는 것이 확인된 것이다.

따라서, 본 실시예에서는 각통체(22)의 평면부(22B, 22D, 22E) 측을 박판재(28, 29, 34)를 이용하여 형성하여, 암(21) 전체의 중량을 경감시키는 구성으로 하고 있다. 또, 각통체(22)의 모서리부(22A, 22C)는 모서리용 후판재(30)와 후판재(31, 35)를 이용하여 형성하는 구성으로 하고 있다.

이에 따라, 암(21) 전체의 강성을 높일 수 있어, 예를 들면 토사 등의 굴삭 작업 시에 버킷(15) 측에서 암(21)이 받는 굴착 반력 등을 충분한 강도로 수용 할 수 있다. 또, 박판재(28, 29, 34) 및 후판재(30, 31, 35)와 같이 두께가 상이한 강판 등을 이용하여 암(21)의 각통체(22)를 형성할 수 있고, 암(21)의 소재로서 범용성이 높은 판재를 채용할 수 있다.

또, 각통체(22)의 소재가 되는 광폭 판형체(27)는 U자형 부재(32)로서 벤딩 가공을 행하기 전의 단계에서, 박판재(28, 29)와 후판재(30, 31)를 번갈아서 맞대기 용접함으로써 형성할 수 있고, 이 때의 용접 작업을 예를 들면 2차원의 용접 시공으로서 행할 수 있다.

이 경우, 예를 들면 도 3에 나타낸 평면용 박판재(28), 좌, 우의 모서리용 후판재(30, 30), 좌, 우의 평면용 박판재(29, 29) 및 좌, 우의 후판재(31, 31)는 두께 방향의 일 측면(도 5에 나타낸 상측의 면)을 하측을 향하도록 반전시킨 상태로 정반 상에 정렬되도록 배치하면 된다.

이에 따라, 이들 판재(28, 30, 29, 31)를 정반의 표면에 의한 동일 평면상에 배치한 상태에서 맞대기 용접을 간단히 행할 수 있고, 2차원의 용접 시공이 가능하게 된다. 이러한 2차원의 용접 시공을 채용함으로써, 종래 기술에서 설명한 3차원의 용접 시공보다도 접합부의 위치 결정 작업을 대폭 간소화할 수 있다. 또한, 2차원의 용접 시공에 의해 용접시의 작업성을 향상시킬 수 있어, 접합부의 강도를 충분히 확보할 수 있다.

또, 깊은 용입이 얻어지는 레이저용접 등의 고에너지밀도 용접을 이용함으로써, 광폭 판형체(27)의 박판재(28, 29)와 후판재(30, 31)의 용접 부위에서의 접합 강도를 높일 수 있어, 예를 들면 한쪽으로부터의 용접 시공에 의해 뒤편으로 관통하는 완전 용접이 가능하게 된다.

이에 따라, 레이저용접 등의 고에너지밀도 용접은 아크용접 등에 의한 부분 용입, 백킹(backing)부의 완전 용입에 비교하더라도, 용접부의 피로수명을 향상시킬 수 있다. 또, 아크용접에 비해 5배 정도의 고속용접이 가능하여, 입열량을 낮게 억제할 수 있다. 그 결과, 고에너지밀도 용접을 이용함으로써, 특히 두께가 10㎜ 이하인 박판재(28, 29) 등에 용접 후의 변형이 생기거나 하는 것을 억제할 수 있다. 또, 벤딩 가공 시에 발생하는 인장 하중 등의 부하에 대해서도 충분한 접합 강도를 확보할 수 있다.

또, 광폭 판형체(27)를 벤딩 가공하여 U자형 부재(32)를 형성할 때에는 평면용 박판재(28, 29)와 모서리용 후판재(30)의 두께 차이에 의한 요철면이 도 6에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(32)의 외측 면에 노출되지 않는다. 이로 인하여, U자형 부재(32)의 외측 면, 즉 각통체(22)의 외측 면을 요철이 없는 균일한 면으로서 형성할 수 있다.

또, 도 7 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 판형 부재(33)를 U자형 부재(32)의 개구(32A) 측에 레이저용접 등의 수단으로 접합하여, 도 8에 나타낸 각통체(22)를 형성하는 경우에도, 대략 90°의 벤딩각도 가지고 프레스 성형된 U자형 부재(32)에 대하여, 그 개구(32A) 측을 폐쇄하도록 판형 부재(33)를 위치 맞춤하기만 할 수도 있다.

이로 인하여, U자형 부재(32)와 판형 부재(33)의 위치 맞춤 작업을 도 9에 나타낸 U자형 부재(32)의 길이 방향에 대해서도 용이하게 행할 수 있어, 용접 시의 작업성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 고에너지밀도 용접을 이용한 완전 용접에 의해, 접합부의 강도를 충분히 확보할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 서로 두께가 상이한 평면용 박판재(28, 29)와 모서리용 후판재(30), 후판재(31) 등을 이용하여 광폭 판형체(27) 및 U자형 부재(32)를 형성하고, 판형 부재(33)를 U자형 부재(32)의 개구(32A) 측에 조합하여 접합하는 것만으로, 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(22)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 작업 암이 되는 암(21)의 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 그 강성도 충분히 확보할 수 있다.

또, 예를 들면 2차원의 용접 시공에 의해 평면용 박판재(28, 29)와 모서리용 후판재(30), 후판재(31)로 이루어지는 광폭 판형체(27)를 형성할 수 있어, 3차원의 용접 시공에 비해 접합부의 위치 결정 작업을 대폭 간소화할 수 있는 동시에, 용접 시의 작업성을 향상시킬 수 있어, 접합부의 강도를 충분히 확보할 수 있다.

다음에, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 평면용 박판재(28, 29)와 모서리용 후판재(30), 후판재(31)로 이루어지는 광폭 판형체(27)의 길이 방향 단부(접합단(27A)과 경사단(27C, 27C))에 보스용 후판재(41, 42, 42)를 용접하여 설치하고, 그 후에 보스용 후판재(41)를 광폭 판형체(27)와 함께 벤딩 가공하는 구성으로 한 것에 있다.

여기에서, 보스용 후판재(41)는 제1 실시예에서 설명한 보스용 후판재(37)와 대략 동일하게 형성되고, 원형구멍으로 이루어지는 2개의 장착구멍(41A, 41A)과, 반원 형상을 이룬 2개의 장착홈(41B, 41B)을 가지고 있다. 그리고, 보스용 후판재(41)는 도 13에 점선으로 나타낸 절곡선(41C, 41C)의 위치에서 벤딩 가공되어, 도 2에 나타낸 보스 장착부(23)를 구성하는 것이다.

그러나, 이 경우의 보스용 후판재(41)는 예를 들면 레이저용접 등의 고에너지밀도 용접에 의해 광폭 판형체(27)의 접합단(27A)에 미리 접합되고, 그 후에 도 14에 나타낸 바와 같이, 광폭 판형체(27)와 함께 벤딩 가공되어, 후술하는 U자형 부재(43)가 성형되는 것이다.

또, 다른 보스용 후판재(42, 42)는 도 2에 나타낸 보스 장착부(24)를 구성하기 위해, 제1 실시예에서 설명한 보스용 후판재(39)로 바꿔 이용되는 것이다. 그리고, 보스용 후판재(42)는 광폭 판형체(27)의 후판재(30, 31)와 동일한 두께로 도 13에 나타낸 바와 같이, 대략 삼각형으로 형성되어 있다.

또, 보스용 후판재(42)에는 도 2에 나타낸 보스부(24A)가 용접에 의해 장착되는 대략 반원 형상을 이룬 장착홈(42A)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 보스용 후판재(42)는 도 13에 나타낸 경사단(27C)의 위치에서 광폭 판형체(27)의 길이 방향 다른 쪽에 레이저용접 등의 수단으로 접합되는 것이다.

참조부호 43은 광폭 판형체(27)와 후판재(41, 42)를 함께 벤딩 가공함으로써 성형된 U자형 부재로, 이 U자형 부재(43)는 제1 실시예에서 설명한 U자형 부재(32)와 대략 동일하게 형성되고, 암(21)의 주요부가 되는 각통체(22)를 후술하는 판형 부재(44)와 함께 구성하는 것이다.

그러나, 이 경우의 U자형 부재(43)는 보스용 후판재(41, 42, 42)가 미리 접합된 상태의 광폭 판형체(27)를, 도 14에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루도록 프레스 가공함으로써 형성되고, 보스용 후판재(41, 42)는 U자형 부재(43)의 일부를 구성하고 있는 것이다.

참조부호 44는 본 실시예에서 채용한 판형 부재로, 이 판형 부재(44)는 제1 실시예에서 설명한 판형 부재(33)와 대략 동일하게 형성되고, 중앙의 박판재(45)와, 박판재(45)의 폭 방향 양측에 레이저용접 등의 수단을 이용하여 접합된 좌, 우의 후판재(46, 46)에 의해 구성되어 있다.

이 경우, 판형 부재(44)는 도 14에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(43)의 후판재(31)와 후판재(41, 42)에 대략 대응되는 길이로 형성되고, 그 폭 치수는 좌, 우의 후판재(31, 31) 사이의 이격 치수에 대응하고 있다. 또, 판형 부재(44)는 U자형 부재(43)의 하측 개구 내(후판재(31, 31) 사이)에 삽입되어, 레이저용접 등의 수단을 이용하여 후판재(31, 31) 사이에 고정되는 것이다.

이에 따라, U자형 부재(43)의 하측 개구는 판형 부재(44)를 이용하여 폐쇄되어, 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 같이 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 거의 마찬가지로, 서로 두께가 상이한 박판재(28, 29)와 후판재(30, 31) 등을 이용하여 광폭 판형체(27) 및 U자형 부재(43)를 형성할 수 있어, 작업 암이 되는 암(21)의 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 그 강성도 충분히 확보할 수 있다.

특히, 본 실시예에 의하면, 박판재(28, 29)와 후판재(30, 31)로 이루어지는 광폭 판형체(27)의 길이 방향 단부에 보스용 후판재(41, 42, 42)를 용접하여 설치하고, 그 후에 보스용 후판재(41)를 광폭 판형체(27)와 함께 벤딩 가공하여 U자형 부재(43)를 형성하는 구성으로 하고 있다.

이에 따라, 보스 장착부(23)가 되는 보스용 후판재(41)를 광폭 판형체(27)와 함께 벤딩 가공할 수 있어, 벤딩 가공 시의 공정 수를 삭감시키고, 작업성을 높일 수 있다.

또, 광폭 판형체(27)의 길이 방향 단부에 보스용 후판재(41, 42)를 접합함으로써, 예를 들면 벤딩 가공에 따르는 인장 하중, 압축하중 등의 부하가 광폭 판형체(27)의 박판재(28, 29)에 악영향을 미치게 하는 것을 억제할 수 있어, 보스용 후판재(41, 42)를 박판재(28, 29)에 대한 보강재로서 이용할 수 있다. 또, 보스용 후판재(41)를 모서리용 후판재(30) 등과 동일한 두께를 가지고 형성함으로써, 양자를 함께 벤딩 가공할 때의 응력 분포, 하중 분담 등을 균등화할 수 있다.

다음에, 도 15 및 도 16은 본 발명의 제3 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 U자형 부재(32)의 개구(32A) 측을 판형 부재(51)를 이용하여 폐쇄하는 구성으로 한 것에 있다.

여기에서, 판형 부재(51)는 제1 실시예에서 설명한 판형 부재(33)와 대략 마찬가지로, 중앙의 박판재(52)와 좌, 우의 후판재(53, 53)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 판형 부재(51)는 상기 판형 부재(33)보다도 폭 치수가 크게 형성되고, 좌, 우의 후판재(53, 53)는 그 상면이 U자형 부재(32)(후판재(31, 31))의 하면에 접촉한 상태로 접합부(54, 54)에 의해 접합되어 있다.

그리고, 이들 접합부(54)는 판형 부재(51)의 후판재(53)를 U자형 부재(32)의 하면 측에서 후판재(31)에 레이저용접 등의 수단으로 접합하고, 양자에 깊은 용입을 형성시켜 고정시킨다. 이에 따라, U자형 부재(32)의 개구(32A)는 판형 부재(51)를 이용하여 폐쇄되고, 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 마찬가지로 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(22')로서 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 이 경우에는 각통체(22')의 상측에 위치하는 모서리부(22A')를 모서리용 후판재(30)에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(22B')를 평면용 박판재(28)에 의해 형성할 수 있다.

또, 각통체(22')의 하측에 위치하는 모서리부(22C')를 후판재(31, 53) 사이의 접합부(54) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 하측의 평면부(22D')를 판형 부재(51)(박판재(52))의 하면 측에 의해서 형성할 수 있다. 한편, 각통체(22')의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(22E')를 후판재(30, 31) 사이의 박판재(29)에 의해서 형성할 수 있다.

다음에, 도 17은 본 발명의 제4 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 암(21)의 주요부를 구성하는 각통체(61)를 평면용 박판재(62, 63, 63) 및 모서리용 후판재(64, 64)로 이루어지는 U자형 부재(65)와, U자형 부재(65)의 하측 개구를 폐쇄하는 판형 부재(66)를 이용하여 구성한 것에 있다.

여기에서, 평면용 박판재(62, 63, 63)와 모서리용 후판재(64, 64)는 제1 실시예에서 설명한 광폭 판형체(27)와 대략 마찬가지로, 그 폭 방향으로 미리 맞대기 용접되고, 모서리용 후판재(64, 64)의 위치에서 벤딩 가공되는 것에 의해 U자형 부재(65)로서 프레스 성형되는 것이다.

또, 판형 부재(66)는 모서리용 후판재(64)와 동일한 두께를 가진 단일 강판에 의해 상기 판형 부재(33)보다도 커다란 폭 치수를 가지고 형성되고, 판형 부재(66)의 좌, 우 양측 부위는 그 상면이 U자형 부재(65)(박판재(63, 63))의 하면에 접촉한 상태로 접합부(67, 67)에 의해 접합되어 있다.

그리고, 이들 접합부(67)는 판형 부재(66)의 양측 부위를 U자형 부재(65)의 하면 측에서 박판재(63)에 레이저용접 등의 수단으로 접합하고, 양자에 깊은 용입을 형성시켜 고정시킨다. 이에 따라, U자형 부재(65)의 하측 개구는 판형 부재(66)를 이용하여 폐쇄되고, 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 마찬가지로 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(61)로서 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 이 경우에는 각통체(61)의 상측에 위치하는 모서리부(61A)를 모서리용 후판재(64)에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(61B)를 평면용 박판재(62)에 의해 형성할 수 있다.

또, 각통체(61)의 하측에 위치하는 모서리부(61C)를, 박판재(63)와 판형 부재(66) 사이의 접합부(67) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 하측의 평면부(61D)를 판형 부재(66)의 하면 측에 의해서 형성할 수 있다. 한편, 각통체(61)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(61E)를 평면용 박판재(63)에 의해서 형성할 수 있다.

다음에, 도 18 내지 도 21은 본 발명의 제5 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 암(21)의 주요부를 구성하는 각통체(71)를 모서리용 후판재(72) 및 좌, 우의 평면용 박판재(73, 73)로 이루어지는 U자형 부재(74)와, U자형 부재(74)의 하측 개구를 폐쇄하는 판형 부재(75)를 이용하여 구성한 것에 있다. 여기에서, U자형 부재(74)의 소재가 되는 광폭 판형체(74')는 제1 실시예에서 설명한 광폭 판형체(27)와 대략 마찬가지로, 모서리용 후판재(72)와 평면용 박판재(73, 73)를 도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 그 폭 방향으로 맞대기 용접함으로써 형성된다. 그리고, 이 경우의 광폭 판형체(74')는 모서리용 후판재(72)를 도 18에 점선으로 나타내는 절곡선(72A, 72A)의 위치에서 U자 형상으로 벤딩 가공함으로써, 도 20에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(74)로서 프레스 성형되는 것이다.

또, 판형 부재(75)는 제1 실시예에서 설명한 판형 부재(33)와 같이 중앙의 박판재(76)와 좌, 우의 후판재(77, 77)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 판형 부재(75)는 상기 판형 부재(33)보다도 폭 치수가 크게 형성되고, 좌, 우의 후판재(77, 77)는 그 상면이 U자형 부재(74)(박판재(73, 73))의 하면에 접촉한 상태로 접합부(78, 78)에 의해 접합되어 있다.

그리고, 이들 접합부(78)는 판형 부재(75)의 후판재(77)를 U자형 부재(74)의 하면 측에서 박판재(73)에 레이저용접 등의 수단으로 접합하고, 양자에 깊은 용입을 형성시켜 고정시킨다. 이에 따라, U자형 부재(74)의 하측 개구는 판형 부재(75)를 이용하여 폐쇄되고, 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 마찬가지로 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(71)로서 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 이 경우에는 각통체(71)의 상측에 위치하는 모서리부(71A)를 모서리용 후판재(72)의 좌, 우 양측 부위에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(71B)를 모서리용 후판재(72)의 폭 방향 중간부에 의해 형성할 수 있다.

또, 각통체(71)의 하측에 위치하는 모서리부(71C)를 박판재(73)와 판형 부재(75)(후판재(77)) 사이의 접합부(78) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 하측의 평면부(71D)를 판형 부재(75)(박판재(76))의 하면 측에 의해서 형성할 수 있다. 한편, 각통체(71)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(71E)를 평면용 박판재로서의 박판재(73)에 의해서 형성할 수 있다.

다음에, 도 22는 본 발명의 제6 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 암(21)의 주요부를 구성하는 각통체(81)를 모서리용 후판재(82), 후판재(83, 83) 및 좌, 우의 평면용 박판재(84, 84)로 이루어지는 U자형 부재(85)와, U자형 부재(85)의 하측 개구를 폐쇄하는 판형 부재(86)를 이용하여 구성한 것에 있다.

여기에서, 모서리용 후판재(82), 후판재(83, 83)와 평면용 박판재(84, 84)는 도 18 및 도 19에 나타내는 제5 실시예에서 설명한 광폭 판형체(74')와 대략 마찬가지로, 그 폭 방향으로 미리 맞대기 용접되고, 그 후에 모서리용 후판재(82)의 좌, 우 양측 부위를 U자 형상으로 벤딩 가공함으로써 U자형 부재(85)로서 프레스 성형되는 것이다.

또, 판형 부재(86)는 제1 실시예에서 설명한 판형 부재(33)와 마찬가지로 중앙의 박판재(87)와 좌, 우의 후판재(88, 88)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 판형 부재(86)는 상기 판형 부재(33)보다도 폭 치수가 크게 형성되고, 좌, 우의 후판재(88, 88)는 그 상면이 U자형 부재(85)(후판재(83, 83))의 하면에 접촉한 상태로 접합부(89, 89)에 의해 접합되어 있다.

그리고, 이들 접합부(89)는 판형 부재(86)의 후판재(88)를 U자형 부재(85)의 하면 측에서 후판재(83)에 레이저용접 등의 수단으로 접합하고, 양자에 깊은 용입을 형성시켜 고정시킨다. 이에 따라, U자형 부재(85)의 하측 개구는 판형 부재(86)를 이용하여 폐쇄되고, 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 마찬가지로 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(81)로서 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 이 경우에는 각통체(81)의 상측에 위치하는 모서리부(81A)를 모서리용 후판재(82)의 좌, 우 양측 부위에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(81B)를 후판재(82)의 폭 방향 중간부에 의해 형성할 수 있다.

또, 각통체(81)의 하측에 위치하는 모서리부(81C)를 후판재(83)와 판형 부재(86)(후판재(88)) 사이의 접합부(89) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 하측의 평면부(81D)를 판형 부재(86)(박판재(87))의 하면 측에 의해서 형성할 수 있다. 한편, 각통체(81)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(81E)를 평면용 박판재(84)에 의해서 형성할 수 있다.

다음에, 도 23은 본 발명의 제7 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 암(21)의 주요부를 구성하는 각통체(91)를 평면용 박판재(92, 93, 93) 및 모서리용 후판재(94, 94)로 이루어지는 U자형 부재(95)와, U자형 부재(95)의 상측 개구를 폐쇄하는 판형 부재(96)를 이용하여 구성한 것에 있다.

즉, 본 실시예에서는 U자형 부재(95)가 판형 부재(96)의 하측에 배치된다. 그리고, 판형 부재(96)는 도 23에 나타낸 바와 같이, 단면 U자 형상을 이루어 상측이 개구된 U자형 부재(95)를 상방으로부터 덮도록, 후술하는 접합부(97, 97)를 통하여 U자형 부재(95)에 고정되어 있다.

여기에서, 평면용 박판재(92, 93, 93)와 모서리용 후판재(94, 94)는 제1 실시예에서 설명한 광폭 판형체(27)와 대략 마찬가지로, 그 폭 방향으로 미리 맞대기 용접되고, 모서리용 후판재(94)를 평면용 박판재(93)가 상향이 되도록 벤딩 가공함으로써 U자형 부재(95)로서 프레스 성형되는 것이다.

또, 판형 부재(96)는 모서리용 후판재(94)와 동일한 두께를 가진 단일 강판에 의해 상기 판형 부재(33)보다도 큰 폭 치수를 가지고 형성되고, 판형 부재(96)의 좌, 우 양측 부위는 그 하면이 U자형 부재(95)(평면용 박판재(93, 93))의 상측 단부면에 접촉한 상태로 접합부(97, 97)에 의해 접합되어 있다.

그리고, 이들 접합부(97)는 판형 부재(96)의 좌, 우 양측 부위를 U자형 부재(95)의 상단 측에서 박판재(93)에 레이저용접 등의 수단으로 접합하고, 양자에 깊은 용입을 형성시켜 고정시킨다. 이에 따라, U자형 부재(95)의 상측 개구는 판형 부재(96)를 이용하여 폐쇄되고, 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 대략 동일하게 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(91)로서 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 각통체(91)의 상측에 위치하는 모서리부(91A)를 평면용 박판재(93)와 판형 부재(96) 사이의 접합부(97) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 상측의 평면부(91B)를 판형 부재(96)의 상면 측에 의해서 형성할 수 있다.

또, 각통체(91)의 하측에 위치하는 모서리부(91C)를 모서리용 후판재(94)에 의해 형성할 수 있고, 하측의 평면부(91D)를 평면용 박판재(92)에 의해 형성할 수 있다. 한편, 각통체(91)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(91E)를 평면용 박판재(93)에 의해 형성할 수 있다.

다음에, 도 24 내지 도 28은 본 발명의 제8 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 평면용 박판재와 모서리용 후판재는 두께 방향의 한 쪽이 요철면 형상을 이루고 다른 쪽이 대략 동일면 상에 위치하도록 서로 맞대기 용접하는 구성으로 한 것에 있다.

도면에서, 참조부호 101은 본 실시예에서 채용한 각통체로, 이 각통체(101)는 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 대략 동일하게 형성되어 있다. 여기에서, 각통체(101)는 도 28에 나타낸 바와 같이, 상측에 위치하여 좌, 우로 이격된 모서리부(101A, 101A)와, 각 모서리부(101A) 사이에 위치한 상측의 평면부(101B)와, 하측에 위치하여 좌, 우로 이격된 다른 모서리부(101C, 101C)와, 각 모서리부(101C) 사이에 위치한 하측의 평면부(101D)와, 모서리부(101A, 101C) 사이에 위치한 좌, 우의 평면부(101E, 101E)에 의해 구성되어 있다.

참조부호 102는 각통체(101)의 소재가 되는 광폭 판형체로, 이 광폭 판형체(102)는 제1 실시예에서 설명한 광폭 판형체(27)와 대략 동일하게 형성되어 있다. 여기에서, 광폭 판형체(102)는 도 24 및 도 25에 나타낸 바와 같이, 평면용 박판재(103, 104, 104)와, 모서리용 후판재(105, 105), 후판재(106, 106)를 그 폭 방향으로 번갈아서 맞대기 용접함으로써 구성되어 있다. 그리고, 이들 맞대기 용접은 예를 들면 레이저용접 등의 깊은 용입이 얻어지는 고에너지밀도 용접에 의해 행하여지고 있다.

그러나, 이 경우의 평면용 박판재(103, 104)와 모서리용 후판재(105), 후판재(106)는 도 24 및 도 25에 나타낸 바와 같이, 두께 방향의 한 쪽(상측 면)이 요철면 형상을 이루고, 두께 방향의 다른 쪽(하측 면)이 대략 동일면 상에 위치하도록 서로 맞대기 용접되어, 이에 따라 광폭 판형체(102)를 형성하고 있다.

참조부호 107은 광폭 판형체(102)를 벤딩 가공함으로써 형성된 U자형 부재로, 이 U자형 부재(107)는 광폭 판형체(102)의 각 모서리용 후판재(105)를 도 24에 점선으로 나타낸 절곡선(105A, 105A)의 위치에서 볼록한 만곡형으로 벤딩 가공함으로써, 도 26 및 도 27에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 U자 형상을 이루도록 소성 변형하여 형성된 것이다.

이 때에, 좌, 우의 모서리용 후판재(105, 105)는 벤딩 가공에 따라 도 26에 나타낸 바와 같이, 단면 L자형으로 만곡되어, 도 28에 나타낸 각통체(101)의 모서리부(101A, 101A)를 형성하는 것이다. 또, 중앙의 평면용 박판재(103)는 각통체(101)의 상측에 위치하는 평면부(101B)를 형성하고 있다.

또, 좌, 우의 평면용 박판재(104, 104)는 각통체(101)의 좌, 우의 평면부(101E, 101E)를 형성하게 된다. 그리고, 좌, 우의 후판재(106, 106) 사이에는 도 26에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(107)의 하측에 위치하는 개구(107A)가 형성되고, 이 개구(107A)는 후술하는 판형 부재(108)에 의해 폐쇄되는 것이다.

또, U자형 부재(107)의 외측 면에는 평면용 박판재(103, 104, 104)와 모서리용 후판재(105, 105)의 두께 차이에 의해 요철면(107B, 107C, 107C)이 형성되어 있다. 그러나, U자형 부재(107)의 내측 면은 대략 균일한 면으로서 형성되어 있다.

참조부호 108은 U자형 부재(107)와 함께 각통체(101)를 구성하는 판형 부재로, 이 판형 부재(108)는 도 26에 나타낸 바와 같이, 중앙의 박판재(109)와, 박판재(109)의 폭 방향 양측에 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용하여 접합된 좌, 우의 후판재(110, 110)에 의해 구성되어 있다.

이 경우, 중앙의 박판재(109)와 좌, 우의 후판재(110, 110)는 도 26에 나타낸 바와 같이, 하측 면이 요철면 형상을 이루고, 상측 면이 대략 동일면 상에 위치하도록 서로 맞대기 용접되어, 이에 따라 판형 부재(108)를 형성하고 있다.

그리고, 판형 부재(108)는 U자형 부재(107)의 개구(107A) 쪽(후판재(106, 106)의 하단)에 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용한 접합부(111, 111)에 의해 도 28에 나타낸 바와 같이 후판재(106, 106)에 고정되는 것이다.

이에 따라, U자형 부재(107)의 개구(107A)는 하측으로부터 판형 부재(108)를 이용하여 폐쇄되고, 도 28에 나타낸 바와 같이 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(101)가 형성된다. 그리고, 각통체(101)의 하측에 위치하는 좌, 우의 모서리부(101C, 101C)는 U자형 부재(107)의 후판재(106)와 판형 부재(108)의 후판재(110)와의 접합부(111) 근방부에 의해 형성되고, 각통체(110)의 하측에 위치하는 평면부(101D)는 판형 부재(108)의 하면에 의해 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 본 실시의 형태에서는 광폭 판형체(102)를 형성할 때에, 평면용 박판재(103, 104)와 모서리용 후판재(105), 후판재(106)는 도 24 및 도 25에 나타낸 바와 같이, 상측 면이 요철면 형상을 이루고, 하측 면이 대략 동일면 상에 위치하도록 맞대기 용접되어 있다.

이로 인하여, 광폭 판형체(102)의 모서리용 후판재(105, 105)를 볼록한 만곡형으로 벤딩 가공하여 도 27에 나타내는 U자형 부재(107)를 형성할 때에, 평면용 박판재(103)와 모서리용 후판재(105)와의 용접부(112)에 인장 하중 등이 작용하는 것을 억제할 수 있어, 예를 들면 용접부(112)로부터 용접부(112)에 크랙 등이 발생하는 것 방지할 수 있다.

즉, U자형 부재(107)의 외측 면(요철면(107B) 쪽)에는 모서리용 후판재(105)를 벤딩 가공할 때에, 인장 하중이 도 27의 화살표 A방향으로 발생하고, U자형 부재(107)의 내측 면에는 화살표 B방향으로 압축 하중이 발생하는 경향이 있다. 그러나, 이 경우의 평면용 박판재(103)와 모서리용 후판재(105)는 외측 면이 요철면(107B)이 되고, 내측 면이 균일한 면으로 되어 있다.

이에 따라, 평면용 박판재(103)와 모서리용 후판재(105) 사이의 용접부(112)에는 화살표 A방향의 인장 응력이 작용하는 일은 거의 없고, 인장 응력의 영향에 의해 용접부(112)의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또, 평면용 박판재(103)와 모서리용 후판재(105) 사이의 용접부(112)에는 화살표 B방향의 압축 응력이 작용하지만, 이 압축 응력이 용접부(112)에 악영향을 주는 일은 없다. 즉, 이 압축 응력은 도 27의 화살표 B방향으로 작용하고, 화살표 A방향과 같이 용접부(112)를 분리하는 방향으로는 작용하지 않기 때문에, 이 압축 응력이 용접부(112)에 약영향을 주는 일은 없다.

그 결과, 용접부(112)가 파단되는 것을 억제하여, 용접부(112)에 충분한 강도를 확보할 수 있다. 그리고, U자형 부재(107)의 용접부(112)는 제1 실시예에서 설명한 U자형 부재(32) 등에 비해 잔류 인장 응력 등을 확실하게 저감시킬 수 있어, 균열 내성, 피로 수명 등을 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 이 경우의 U자형 부재(107)는 평면용 박판재(103, 104)와 모서리용 후판재(105)의 두께 차이에 의한 요철면(107B, 107C)을 각통체(101)의 외측 면에 노출시키도록 형성할 수 있다. 이로 인해, 각통체(101)의 외측 면에는 요철면(107B, 107C)에 의한 디자인성을 부여하고, 각통체(101)를 튼튼한 구조로 형성하고 있다는 것을 강조할 수 있는 동시에, 건설기계용 작업 암으로서의 상품 가치를 높일 수 있다.

다음에, 도 29 및 도 30은 본 발명의 제9 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 전술한 제8 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 각통체(121)의 소재가 되는 광폭 판형체(122)를 도 30에 나타낸 바와 같이, 모서리용 후판재(123) 등을 이용하여 구성하고, 이 모서리용 후판재(123)의 폭 방향 양측에는 모따기(chamfering) 가공 등을 실시함으로써 경사면(123A, 123B)을 형성한 것에 있다.

여기에서, 광폭 판형체(122)는 제8 실시예에서 설명한 광폭 판형체(102)와 대략 마찬가지로, 평면용 박판재(103, 104, 104)와, 모서리용 후판재(123, 123), 후판재(124, 124)를 그 폭 방향으로 번갈아서 맞대기 용접함으로써 구성되어 있다.

그러나, 이 경우의 광폭 판형체(122)는 모서리용 후판재(123)의 폭 방향 양측에 경사면(123A, 123B)을 형성한 점에서 상이하다. 또, 광폭 판형체(122)의 후판재(124, 124)에도, 그 폭 방향 일 측에 모따기 가공 등을 실시함으로써 경사면(124A, 124A)이 형성되어 있다.

그리고, 이 경우의 광폭 판형체(122)도 모서리용 후판재(123)가 벤딩 가공됨으로써, 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재(125)로서 프레스 성형되는 것이다. 또, U자형 부재(125)의 하측 개구(125A)는 도 29에 나타낸 바와 같이 판형 부재(126)를 이용하여 폐쇄되는 것이다.

이 경우, 판형 부재(126)는 제8 실시예에서 설명한 판형 부재(108)와 대략 마찬가지로, 중앙의 박판재(109)와, 좌, 우의 후판재(127, 127)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 판형 부재(126)의 후판재(127)는 그 폭 방향 일 측에 모따기 가공 등을 실시함으로써 경사면(127A)이 형성되어 있는 것이다.

그리고, 각통체(121)(U자형 부재(125))의 외측 면에는 평면용 박판재(103, 104, 104)와 모서리용 후판재(123, 123)의 두께 차이에 의해 요철면(125B, 125C, 125C)이 형성되어 있다. 또, 각통체(121)의 내측 면은 대략 균일한 면으로서 형성되어 있는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제8 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 이 경우에는 각통체(121)의 상측에 위치하는 모서리부(121A)를 모서리용 후판재(123)에 의해 형성할 수 있고, 상측의 평면부(121B)를 평면용 박판재(103)에 의해 형성할 수 있다.

또, 각통체(121)의 하측에 위치하는 모서리부(121C)를 후판재(124)와 판형 부재(126) 사이의 접합부(111) 근방에 의해서 형성할 수 있고, 하측의 평면부(121D)를 판형 부재(126)의 하면 측에 의해서 형성할 수 있다. 그리고, 각통체(121)의 좌, 우 양측에 위치하는 평면부(121E)를 평면용 박판재(104)에 의해서 형성할 수 있다.

그러나, 본 실시의 형태에서는 모서리용 후판재(123)의 폭 방향 양측에 경사면(123A, 123B)을 형성하고, 후판재(124, 127)에도 경사면(124A, 127A)을 형성하고 있다. 이로 인하여, 각통체(121)(U자형 부재(125))의 외측 면에 노출되는 요철면(125B, 125C) 등을 경사면(123A, 123B, 124A, 127A)에 의해 매끄러운 요철면으로서 형성할 수 있고, 이로 인해, 건설기계용 작업 암으로서의 상품 가치를 높일 수 있다.

다음에, 도 31 내지 도 34는 본 발명의 제10 실시예를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

그런데, 본 실시예의 특징은 평면용 박판재와 모서리용 후판재는 두께 방향의 한 쪽과 다른 쪽이 각각 요철면 형상을 이루도록 서로 맞대기 용접하는 구성으로 한 것에 있다.

도면에서, 참조부호 131은 본 실시예에서 채용한 각통체로, 이 각통체(131)는 제1 실시예에서 설명한 각통체(22)와 대략 동일하게 형성되고, 도 31에 나타낸 바와 같이, 상측에 위치하여 좌, 우로 이격된 모서리부(131A, 131A)와, 각 모서리부(131A) 사이에 위치한 상측의 평면부(131B)와, 하측에 위치하여 좌, 우로 이격된 다른 모서리부(131C, 131C)와, 각 모서리부(131C) 사이에 위치한 하측의 평면부(131D)와, 모서리부(131A, 131C) 사이에 위치한 좌, 우의 평면부(131E, 131E)에 의해 구성되어 있다.

참조부호 132는 각통체(13l)의 소재가 되는 광폭 판형체로, 이 광폭 판형체(132)는 제1 실시예에서 설명한 광폭 판형체(27)와 대략 동일하게 형성되어 있다. 여기에서, 광폭 판형체(132)는 도 32에 나타낸 바와 같이, 평면용 박판재(133, 134, 134)와, 모서리용 후판재(135, 135), 후판재(136, 136)를 그 폭 방향으로 번갈아서 맞대기 용접함으로써 구성되어 있다. 그리고, 이들 맞대기 용접은 예를 들면 레이저용접 등의 깊은 용입이 얻어지는 고에너지밀도 용접에 의해 행하여지고 있다.

그러나, 이 경우의 평면용 박판재(133, 134)와 모서리용 후판재(135), 후판재(136)는 도 32에 나타낸 바와 같이, 두께 방향의 한 쪽, 다른 쪽(상, 하면 측)이 각각 요철면 형상을 이루도록 두께 방향의 중간 부위에서 서로 맞대기 용접되어, 이에 따라 광폭 판형체(132)를 형성하고 있다.

참조부호 137은 광폭 판형체(132)를 용접에 의해 형성할 때에 이용하는 지그로서의 탑재대로, 이 탑재대(137)의 상면 측에는 도 32에 나타낸 바와 같이, 평면용 박판재(133, 134)와 대응하는 위치에 볼록면(137A, 137B, 137B)이 형성되고, 이들 볼록면(137A), 137B, 137B) 사이는 오목면(137C, 137C, 137D, 137D)으로 되어 있다.

그리고, 탑재대(137)의 볼록면 (137A, 137B) 상에는 평면용 박판재(133, 134)가 탑재되고, 오목면(137C, 137D) 상에는 모서리용 후판재(135) 및 후판재(136)가 각각 탑재된다. 이 때에 평면용 박판재(133, 134)는 도 32에 나타낸 바와 같이, 모서리용 후판재(135) 및 후판재(136)에 대하여 치수 t만큼 하측이 되는 위치에 배치되는 것이다. 이 경우의 치수 t는 모서리용 후판재(135) 및 후판재(136)의 두께 T에 대하여, 예를 들면 1/2(t=T/2) 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

참조부호 138은 광폭 판형체(132)를 벤딩 가공함으로써 형성된 U자형 부재로, 이 U자형 부재(138)는 광폭 판형체(132)의 각 모서리용 후판재(135)를 볼록한 만곡형으로 벤딩 가공함으로써, 도 33 및 도 34에 나타내는 바와 같이 횡단면이 U자 형상을 이루도록 소성 변형하여 형성된 것이다.

이 때에, 좌, 우의 모서리용 후판재(135, 135)는 벤딩 가공에 다라 도 34에 나타낸 바와 같이, 단면 L자형으로 만곡되어, 도 31에 나타낸 각통체(131)의 모서리부(131A, 131A)를 형성하는 것이다. 또, 중앙의 평면용 박판재(133)는 각통체(131)의 상측에 위치하는 평면부(131B)를 형성하고 있다.

또, 좌, 우의 평면용 박판재(134, 134)는 각통체(131)의 좌, 우의 평면부(131E, 131E)를 형성하는 것이 된다. 그리고, 좌, 우의 후판재(136, 136) 사이에는 도 33에 나타낸 바와 같이, U자형 부재(138)의 하측에 위치하는 개구(138A)가 형성되고, 이 개구(138A)는 후술하는 판형 부재(139)에 의해 폐쇄되는 것이다.

또, U자형 부재(138)의 외측 면에는 평면용 박판재(133, 134, 134)와 모서리용 후판재(135, 135)의 두께 차이에 의해 요철면(138B, 138C, 138C)이 형성되어 있다. 그리고, U자형 부재(138)의 내측 면에는 대략 동일한 요철면이 형성되어 있는 것이다.

참조부호 139는 U자형 부재(138)와 함께 각통체(131)를 구성하는 판형 부재로, 이 판형 부재(139)는 도 33에 나타낸 바와 같이, 중앙의 박판재(14O)와, 박판재(140)의 폭 방향 양측에 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용하여 접합된 좌, 우의 후판재(141, 141)에 의해 구성되어 있다.

이 경우, 중앙의 박판재(140)와 좌, 우의 후판재(141)는 도 33에 나타낸 바와 같이, 하측 면과 상측 면이 요철면 형상을 이루도록 두께 방향의 중간 부위에서 서로 맞대기 용접되어, 이에 따라 판형 부재(139)를 형성하고 있다. 그리고, 판형 부재(139)는 U자형 부재(138)의 개구(138A) 쪽(후판재(136, 136)의 하단)에 상호 맞대어져, 고에너지밀도 용접 등의 수단을 이용한 접합부(142, 142)에 의해, 도 31에 나타낸 바와 같이 후판재(136, 136)에 고정되는 것이다.

이에 따라, U자형 부재(138)의 개구(138A)는 하측으로부터 판형 부재(139)를 이용하여 폐쇄되어, 도 31에 나타낸 바와 같이 횡단면이 사각형을 이루는 각통체(131)가 형성된다. 그리고, 각통체(131)의 하측에 위치하는 좌, 우의 모서리부(131C, 131C)는 U자형 부재(138)의 후판재(136)와 판형 부재(139)의 후판재(141)와의 접합부(142) 근방부에 의해 형성되고, 각통체(131)의 하측에 위치하는 평면부(131D)는 판형 부재(139)의 하면에 의해 형성되는 것이다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 본 실시의 형태에서는 광폭 판형체(132)를 형성할 때에, 평면용 박판재(133, 134)와 모서리용 후판재(135), 후판재(136)는 도 32에 나타낸 바와 같이, 상, 하의 양 측면이 요철면 형상을 이루도록 돌출되어 용접되어 있다.

이로 인하여, 광폭 판형체(132)의 모서리용 후판재(135, 135)를 볼록한 만곡형으로 벤딩 가공하여 도 33에 나타내는 U자형 부재(138)를 형성할 때에, 평면용 박판재(133)와 모서리용 후판재(135)의 용접부(143)에 인장 하중 등이 작용하는 것을 억제할 수 있어, 예를 들면 용접 비드의 경계부로부터 용접부(143)에 크랙 등이 발생하는 것 방지할 수 있다.

특히, 도 34에 나타낸 바와 같이, 평면용 박판재(133)와 모서리용 후판재(135)의 단차에 해당하는 치수 t를 모서리용 후판재(135)의 두께 T에 대하여, 예를 들면1/2(t=T/2) 정도로 설정한 경우에는 평면용 박판재(133)와 모서리용 후판재(135) 사이의 용접부(143)에 화살표 A방향의 인장 응력이 작용하는 것을 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

이에 따라, 평면용 박판재(133)와 모서리용 후판재(135) 사이의 용접부(143)에는 화살표 A방향의 인장 응력이 작용하는 일은 거의 없으며, 인장 응력의 영향에 의해 용접부(143)의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또, 평면용 박판재(133)와 모서리용 후판재(135) 사이의 용접부(143)에는 화살표 B방향의 압축 응력이 작용하지만, 이 압축 응력이 용접부(143)에 약영향을 주는 일은 없다.

그 결과, 용접부(143)가 용접 비드의 경계부로부터 파단되는 것을 억제하여, 용접부(143)에 충분한 강도를 확보할 수 있다. 그리고, U자형 부재(138)의 용접부(143)는 제1 실시예에서 설명한 U자형 부재(32) 등에 비해 잔류 인장 응력 등을 확실하게 저감시킬 수 있어, 피로 수명 등을 대폭 연장시킬 수 있다.

또, 본 실시예에서 채용한 U자형 부재(138)로 이루어지는 각통체(131)도, 상기 제8 실시예와 대략 동일하게 요철면(138B, 138C)에 의한 디자인성을 각통체(131)의 외측 면에 부여할 수 있어, 건설기계용 작업 암으로서의 상품 가치를 높일 수 있다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 오프셋 붐식의 작업 장치(11)에서의 암(21)을, 예를 들면 각통체(22, 22', 61, 71, 81, 91, 101, 121, 131) 등으로 이루어지는 작업 암으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 1에 나타낸 하측 붐(12), 상측 붐(13)에 관해서도 전술한 것과 같은 각통체를 이용하여 형성할 수도 있다.

또, 본 발명의 적용 대상은 오프셋 붐식의 작업 장치(11)에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 도 35에 나타낸 변형예와 같이 일반적으로 표준 기계라고 하는 유압셔블(151)의 작업 장치(161)에 적용할 수도 있다. 이 경우, 건설기계로서의 유압셔블(151)은 캐터필러식의 주행체(152), 선회체(153) 및 작업 장치(161) 등에 의하여 구성되어 있다.

그리고, 선회체(153)는 선회 프레임(154), 조작자가 승강하는 조작운전용 공간으로서의 캡(155), 외장 커버로서의 공간 커버(156), 균형추(157) 등에 의해 구성되어 있다.

또, 선회체(153)의 전방부 측에 승강 가능하게 설치된 프론트 부분이 되는 작업 장치(161)는 붐(162), 암(163) 및 프론트 어태치먼트로서의 버킷(164) 등에 의하여 구성되어 있다. 그리고, 선회 프레임(154)과 붐(162) 사이에는 붐실린더(165)가 설치되고, 붐(162)과 암(163) 사이에는 암실린더(166)가 설치되어 있다. 또, 암(163)과 버킷(164) 사이에는 링크(167, 168)를 통하여 프론트 어태치먼트용 버킷실린더(169)가 설치되어 있다.

그리고, 이 경우의 작업 암이 되는 붐(162) 또는 암(163)에 관해서도, 전술한 각 실시예에 의한 각통체(22, 22', 61, 71, 81, 91, 101, 121, 131) 등과 대략 동일한 각통체를 이용하여 구성할 수 있는 것이다.

또, 본 발명은 캐터필러식의 유압셔블에 한정되지 않고, 예를 들면 휠식의 유압셔블 또는 준설선 등에 이용하는 작업 장치(프론트 부분)에 적용할 수도 있으며, 유압크레인 등의 건설기계에도 널리 적용할 수 있는 것이다.

한편, 상기 제7 실시예에서 설명한 각통체(91)는 상기 제4 실시예에서 설명한, 도 17에 나타낸 각통체(61)를 상, 하로 반전시킨 경우와 대략 동일한 구성을 가지는 것이다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 상기 제1∼제3, 제5, 제6, 제8∼제10 실시예에서 설명한 각통체(22, 22', 71, 81, 101, 121, 131)에 관해서도, 상기 각통체(91)와 같이 상, 하를 반전시킨 형상으로 형성할 수도 있다.

또, 상기 제8∼제10 실시예에서는 각통체(101)(121, 131)의 외측 면에 두께 차이에 의한 요철면(107B, 107C)(125B, 125C, 138B, 138C)을 의도적으로 형성하는 구성으로 하고 있다. 그러나, 본 발명에서는, 제1∼제7 실시예에 관해서도, 각통체(22, 22', 71, 81, 91)의 외측 면에, 제8∼제10 실시예와 같이 요철면을 형성하는 구성으로 할 수도 있다.

Claims (10)

1. 건설기계의 프론트 부분을 구성하기 위해 복수의 판재를 서로 접합함으로써 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성되는 건설기계용 작업 암에 있어서,

   상기 복수의 판재는 상기 각통체의 평면부를 형성하는 평탄한 형상의 평면용 박판재(薄板材), 및

   상기 평면용 박판재보다 두껍고 평탄한 형상을 가지며 상기 각통체의 모서리부를 형성하기 위해서 상기 평면용 박판재에 미리 접합한 상태로 벤딩 가공되는 모서리용 후판재(厚板材)

   를 포함하는 건설기계용 작업 암.
2. 제1항에 있어서,

   상기 모서리용 후판재 및 상기 평면용 박판재는 그 폭 방향으로 서로 맞대어 용접함으로써 두께가 부분적으로 상이한 광폭(廣幅) 판형체를 형성하고, 상기 광폭 판형체는 상기 각통체의 일부를 형성하기 위해서 상기 모서리용 후판재의 위치에서 벤딩 가공됨으로써 횡단면이 U자 형상을 이루는 부재로 된 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암.
3. 제1항에 있어서,

   상기 평면용 박판재 및 상기 모서리용 후판재는, 두께 방향의 일 측은 실질적으로 동일면 상에 위치하고, 두께 방향의 타 측은 요철면 형상을 이루도록 서로 맞대어 용접된 것을 특징으로 하는 기재의 건설기계용 작업 암.
4. 제1항에 있어서,

   상기 평면용 박판재 및 상기 모서리용 후판재는, 두께 방향의 일 측은 요철면 형상을 이루고, 두께 방향의 타 측은 실질적으로 동일면 상에 위치하도록 서로 맞대어 용접된 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암.
5. 제1항에 있어서,

   상기 평면용 박판재 및 상기 모서리용 후판재는, 두께 방향의 일 측 및 타 측이 각각 요철면 형상을 이루도록 서로 맞대어 용접된 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암.
6. 제1항에 있어서,

   상기 각통체를 구성하는 상기 평면용 박판재 및 상기 모서리용 후판재의 길이 방향 단부에는, 상기 프론트 부분의 보스 장착부가 되는 보스용 후판재가 미리 접합에 의해 설치되고, 상기 보스용 후판재는 상기 모서리용 후판재와 함께 벤딩 가공된 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암.
7. 제6항에 있어서,

   상기 보스용 후판재는 상기 모서리용 후판재와 동일한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암.
8. 건설기계의 프론트 부분을 구성하기 위해서 복수의 판재를 서로 접합함으로써 횡단면이 사각형을 이루는 각통체로서 형성되는 건설기계용 작업 암의 제조 방법에 있어서,

   상기 각통체를 두께가 상이한 상기 복수의 판재를 이용하여 형성하기 위해, 상기 판재를 폭 방향으로 서로 맞대어 용접하여 두께가 부분적으로 상이한 광폭 판형체를 형성하는 제1 용접 공정,

   상기 각통체의 모서리부를 형성하기 위해 상기 광폭 판형체의 후판 부분에 벤딩 가공을 실시하여, 상기 광폭 판형체를 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재로 소성 변형시키는 벤딩 가공 공정, 및

   상기 U자형 부재의 개구 측을 별도의 판형 부재로 폐쇄하여 횡단면이 사각형인 상기 각통체를 형성하기 위해, 상기 판형 부재를 상기 U자형 부재의 개구 측에 용접하여 설치하는 제2 용접 공정

   으로 이루어지는 건설기계용 작업 암의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1 용접 공정에서는 상기 광폭 판형체의 길이 방향 단부에 상기 프론트 부분의 보스 장착부가 되는 보스용 후판재를 용접하여 설치하고, 상기 벤딩 가공 공정에서는 상기 보스용 후판재를 상기 광폭 판형체와 함께 벤딩 가공하여 횡단면이 U자 형상을 이루는 U자형 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암의 제조 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 제1 용접 공정에서는 깊은 용입(溶入)이 얻어지는 고에너지밀도 용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 작업 암의 제조 방법.