建設機械に搭載される作動油のタンク台は、車両の安定性と安全性を支える重要部品です。特にタンク重量を支える構造体には、高い強度と寸法精度が求められます。本記事では、鉄（スチール）を用いて製作された建設機械用タンク台の溶接・曲げ加工技術について紹介します。溶接歪みを抑えるために脚長寸法を最適化した事例を中心に解説します。

【製品概要】
・製品名：作動油のタンク台
・素材：鉄（スチール）
・板厚：4.5mm、9mm、12mm、16mm
・業界：建設機械
・加工方法：曲げ加工・溶接
・寸法：1000×700×600mm

本製品は、建設機械の油圧ユニットに接続された作動油タンクを固定するためのベース台です。上面にタンクが載る構造のため、負荷に耐えられる高剛性設計となっています。タンク内の油重量に加え、車両振動にも耐える必要があり、板厚は最大16mmの鉄材を採用しています。

【歪みを考慮した脚長設計】
溶接構造体では、熱による歪みが発生しやすく、特に厚板を使用する場合は変形量が大きくなります。このタンク台では、溶接部の脚長寸法を8mmから12mmの範囲で調整し、部位ごとの熱収縮量を均一化することで歪みを抑制しています。

脚長を一律に設定すると、溶接熱の影響が局所的に集中し、反りやねじれが発生する場合があります。そこで、構造上の応力分布を考慮し、厚板部は脚長を長く、薄板部は短くする設計を採用しました。この調整によって、強度を維持しながらも最小限の歪みで仕上げることができました。

【高精度が求められる理由】
タンク台は、上面に油タンク、下面にフレームが取り付く構造のため、接合部の精度が全体性能に直結します。本製品では、底面に対して軸足の直角度1mm以内、上面と床面の平行度・平面度1.5mm以内という厳しい公差が求められました。

曲げ加工と溶接後に生じるわずかな変形を予測し、治具設計や溶接順序を最適化しています。溶接後には測定治具を用いて全数確認を行い、各面の幾何精度を検証しています。これにより、タンクの設置時にも無理な荷重がかからず、長期使用における疲労や漏れリスクを低減しました。

【曲げ加工と溶接工程の工夫】
板厚4.5mmから16mmまでの複数素材を使用しており、各部品に適したベンダー条件を設定しています。特に厚板材では、曲げラインに割れが発生しないよう、角度補正と押し当て力を細かく調整しました。

溶接では、組み立て時の位置ずれを防ぐため、仮付け治具を活用し、全体の歪みを均等に分散させています。高トルク構造を実現するため、主要な接合部は完全溶込みを確保しつつ、不要な肉盛りを避けて熱入力を最小限に抑えました。

【品質と検査体制】
完成後には、寸法検査・外観検査・気密検査を実施し、精度と強度を確認しています。特に平行度・平面度の確認には三次元測定器を用い、複数基準点で測定しています。これにより、量産時でも安定した品質を維持できます。

溶接歪みを考慮した設計と工程管理により、組立時の修正作業が不要となり、リードタイム短縮とコスト削減にもつながっています。

【適用分野と今後の展開】
本技術は、タンク台以外にもエンジンマウント、油圧シリンダーベース、制御ボックス架台などの構造部品に応用できます。脚長を調整して熱影響を抑える設計手法は、厚板製缶品や精度が求められるフレーム製品においても有効です。

また、溶接熱による歪み制御技術は、鉄だけでなくステンレスやアルミ製の製缶板金品にも展開可能であり、幅広い産業分野での活用が期待されています。

【加工技術のポイント】
・脚長を8mm〜12mmで調整し、溶接歪みを抑制
・曲げ加工と溶接順序の最適化で高精度を維持
・直角度1mm、平行度・平面度1.5mmを実現
・厚板を含む複合構造で高強度を確保
・工程短縮によるコストダウン

これらの技術により、強度と精度の両立を実現したタンク台が完成しました。特に、厚板構造品で歪みや寸法精度に課題を抱える設計者にとって、有効な設計・加工の指針となります。

【お問い合わせ先】
株式会社岩本鉄工所
石川県小松市吉竹町タ33番地
TEL：0761-22-1486
FAX：0761-21-7701
URL：https://www.tk-iwa.jp/
溶接板金加工.com：https://yousetsubankinkakou.com/