JPH0540128Y2 - - Google Patents

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JPH0540128Y2
JPH0540128Y2 JP1987113151U JP11315187U JPH0540128Y2 JP H0540128 Y2 JPH0540128 Y2 JP H0540128Y2 JP 1987113151 U JP1987113151 U JP 1987113151U JP 11315187 U JP11315187 U JP 11315187U JP H0540128 Y2 JPH0540128 Y2 JP H0540128Y2
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arm
boom
cylinder
gas
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば油圧シヨベル等の建設機械に
関し、特に、ブーム、アーム等からなるフロント
の自重を封入気体によつて軽くできるようにした
建設機械に関する。
[Detailed description of the invention] [Industrial field of application] The present invention relates to construction machines such as hydraulic excavators, and is particularly applicable to construction machines in which the weight of the front section consisting of a boom, arm, etc. can be reduced by using sealed gas. Regarding machines.

〔従来技術〕[Prior art]

第5図ないし第9図に従来技術の建設機械とし
て油圧シヨベルを例に挙げて示す。
5 to 9 show a hydraulic excavator as an example of a conventional construction machine.

図において、1は下部走行体、2は該下部走行
体1上に旋回可能に搭載された上部旋回体を示
し、該上部旋回体2は下部走行体1と共に作業機
本体を構成し、該上部旋回体2には運転室2A、
機械室2Bおよびカウンタウエイト2C等が設け
られている。3は上部旋回体2の前部に設けられ
たフロントを示し、該フロント3は第7図、第8
図に示すように、中空部材からなるブーム4およ
びアーム5によつて構成され、該ブーム4は上部
旋回体2にピン結合され、アーム5はブーム4の
先端にピン結合されている。そして、ブーム4は
ブームシリンダ6によつて回動され、アーム5は
アームシリンダ7によつて回動されるようになつ
ている。
In the figure, 1 indicates an undercarriage, and 2 indicates an upper revolving structure rotatably mounted on the undercarriage 1. The upper revolving structure 2 constitutes a working machine main body together with the undercarriage 1; The revolving body 2 has a driver's cab 2A,
A machine room 2B, a counterweight 2C, etc. are provided. 3 indicates a front provided at the front part of the upper revolving body 2, and the front 3 is shown in FIGS. 7 and 8.
As shown in the figure, it is composed of a boom 4 and an arm 5 made of hollow members, the boom 4 being connected to the upper revolving body 2 with a pin, and the arm 5 being connected to the tip of the boom 4 with a pin. The boom 4 is rotated by a boom cylinder 6, and the arm 5 is rotated by an arm cylinder 7.

また、8はアーム5の先端にピン結合された作
業具としてのバケツトを示し、該バケツト8はア
ーム5にピン結合されたバケツトシリンダ9の先
端側にリンク10,11等を介してピン結合さ
れ、該バケツトシリンダ9によつて回動されるよ
うになつている。そして、該バケツト8は堀削作
業等を行うときに、ブームシリンダ6およびアー
ムシリンダ7によりブーム4およびアーム5を回
動させつつ、バケツトシリンダ9により回動さ
れ、土砂等の堀削を実行するようになつている。
Further, reference numeral 8 indicates a bucket as a working tool which is pin-coupled to the tip of the arm 5, and the bucket 8 is pin-coupled to the tip side of a bucket cylinder 9 which is pin-coupled to the arm 5 via links 10, 11, etc. and is adapted to be rotated by the bucket cylinder 9. When performing excavation work, the bucket 8 is rotated by the bucket cylinder 9 while the boom 4 and arm 5 are rotated by the boom cylinder 6 and arm cylinder 7, and excavates earth and sand. I'm starting to do that.

次に、第6図ないし第9図を参照しつつブーム
4およびアーム5の構造について詳述する。
Next, the structures of the boom 4 and the arm 5 will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 9.

まず、ブーム4は第7図に示す如く、左、右の
ウエブ12,12と、該ウエブ12の上、下両端
面側に溶接等の手段を用いて嵌合された上、下の
フランジ13,14とからなる中空部材によつて
大略構成され、内部は実質的に密閉された長方形
状の中空構造となつている。そして、該フランジ
13,14および各ウエブ12の長手方向基端側
にはブーム4を上部旋回体2にピン結合するため
のボス部15が固着され、先端側にはアーム5を
ピン結合するためのブラケツト16が固着されて
いる。また、各ウエブ12の長手方向中間部には
ブームシリンダ6をピン結合するためのボス部1
7が貫通して固着され、フランジ13の中間部上
面にはアームシリンダ7をピン結合するためのブ
ラケツト18が固着されている。
First, as shown in FIG. 7, the boom 4 includes left and right webs 12, 12, and upper and lower flanges 13 fitted to both upper and lower end surfaces of the webs 12 by means of welding or the like. , 14, and has a substantially sealed rectangular hollow structure inside. A boss portion 15 for pin-coupling the boom 4 to the upper revolving body 2 is fixed to the base end side in the longitudinal direction of the flanges 13, 14 and each web 12, and a boss portion 15 for pin-coupling the arm 5 to the tip side thereof is fixed. A bracket 16 is fixed. In addition, a boss portion 1 for connecting the boom cylinder 6 with a pin is provided at the intermediate portion in the longitudinal direction of each web 12.
A bracket 18 for connecting the arm cylinder 7 with a pin is fixed to the upper surface of the intermediate portion of the flange 13.

また、アーム5もブーム4とほぼ同様に、左、
右のウエブ19,19と上、下のフランジ20,
21とからなる中空部材によつて大略構成され
(第9図参照)、内部は実質的に密閉された長方形
状の中空構造となつている。そして、該各ウエブ
19およびフランジ20,21の長手方向基端側
にはアームシリンダ7用のブラケツト22が固着
され、先端側にはバケツト8用のボス部23が固
着されている。また、各ウエブ19の基端側およ
び先端側にはブーム4用のボス部24およびリン
ク10用のボス部25が貫通して固着され、フラ
ンジ20の基端側上面にはバケツトシリンダ9用
のブラケツト26が固着されている。
Also, the arm 5 is almost the same as the boom 4.
Right web 19, 19 and upper and lower flanges 20,
21 (see FIG. 9), and has a substantially sealed rectangular hollow structure inside. A bracket 22 for the arm cylinder 7 is fixed to the proximal end side in the longitudinal direction of each web 19 and flanges 20, 21, and a boss portion 23 for the bucket bag 8 is fixed to the distal end side. Further, a boss portion 24 for the boom 4 and a boss portion 25 for the link 10 are fixed to the base end side and the distal end side of each web 19, and a boss portion 24 for the boom 4 and a boss portion 25 for the link 10 are fixed to the base end side of each web 19. A bracket 26 is fixed.

かくして、このように構成される油圧シヨベル
では、バケツト8により土砂等を堀削し、運搬ま
たは排土するとき等に、ブーム4およびアーム5
に大きな外部負荷が作用するから、該ブーム4お
よびアーム5の各ウエブ12,19およびフラン
ジ13,14,20,21を比較的厚肉の板材に
よつて形成し、該ブーム4およびアーム5の強度
を高めるようにしている。また、上部旋回体2の
後部側にはカウンタウエイト2Cを設け、上部旋
回体2の旋回時等にフロント3に対するバランス
を取るようにしている。
Thus, in the hydraulic excavator configured in this way, when excavating earth and sand etc. with the bucket 8 and transporting or removing the earth, the boom 4 and the arm 5 are
Since a large external load acts on the boom 4 and the arm 5, the webs 12, 19 and the flanges 13, 14, 20, 21 of the boom 4 and the arm 5 are formed of relatively thick plate materials, and the boom 4 and the arm 5 are I'm trying to increase the strength. Further, a counterweight 2C is provided on the rear side of the revolving upper structure 2 to maintain balance with respect to the front 3 when the revolving upper structure 2 turns.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

然るに、上述した従来技術では、フロント3を
構成するブーム4およびアーム5の各ウエブ1
2,19やフランジ13,14,20,21等を
比較的厚肉の板材によつて形成しているから、ブ
ーム4およびアーム5の自重が大きくなり、これ
らを回動するブームシリンダ6およびアームシリ
ンダ7を大型化しなければならないという欠点が
ある。また、ブーム4およびアーム5の自重が大
きいから、各ウエブ12,19およびフランジ1
3,14,20,21の強度はこの自重を支える
ために大きく分担され、作業時等に外部からの負
荷を支えるための強度が弱くなつてしまうという
欠点がある。
However, in the above-mentioned conventional technology, each web 1 of the boom 4 and the arm 5 that constitute the front 3
2, 19, flanges 13, 14, 20, 21, etc. are made of relatively thick plate material, the weight of the boom 4 and arm 5 is large, and the boom cylinder 6 and arm that rotate them are There is a drawback that the cylinder 7 must be made larger. Also, since the boom 4 and arm 5 have a large weight, each web 12, 19 and flange 1
The strength of the parts 3, 14, 20, and 21 is largely shared to support this own weight, and there is a drawback that the strength to support external loads during work is weakened.

さらに、ブーム4やアーム5を回動するときに
大きな慣性力が作用するから、ブーム4やアーム
5の回動操作性が悪くなる上に、上部旋回体2等
の安定性が低下し、カウンタウエイト2C等の重
量を大きくしなければならないという欠点があ
る。
Furthermore, since a large inertial force acts when rotating the boom 4 and arm 5, the operability of rotating the boom 4 and arm 5 becomes poor, and the stability of the upper rotating structure 2, etc. decreases, and the counter There is a drawback that the weight of the weight 2C etc. must be increased.

本考案は上述した従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、本考案はブームやアーム等のフロント
の自重を軽減でき、慣性力等を小さくできる上
に、ブームシリンダやアームシリンダ等のアクチ
ユエータを小型化でき、外部負荷等に対するフロ
ントの強度を確実に高めることができるようにし
た建設機械を提供するものである。
The present invention was developed in view of the above-mentioned shortcomings of the prior art.The present invention can reduce the weight of the front of the boom and arm, reduce inertia, etc., and downsize actuators such as the boom cylinder and arm cylinder. The purpose of the present invention is to provide a construction machine in which the strength of the front end against external loads and the like can be reliably increased.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述した問題点を解決するために本考案は、作
業機本体と、該作業機本体の前部に設けられ、そ
れぞれ中空部材によつて形成されたブームおよび
アームと、該アーム の先端側に設けられた作業
具とからなる建設機械において、前記ブームとア
ームを形成する中空部材のうち、少なくともいず
れか一方の中空部材内には外気よりも軽い気体を
封入したことを特徴としてなる構成を採用してい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a work machine main body, a boom and an arm provided at the front part of the work machine main body and each formed of a hollow member, and a boom and an arm provided at the tip side of the arm. In the construction machine, the construction machine is characterized in that a gas lighter than outside air is filled in at least one of the hollow members forming the boom and the arm. ing.

〔作用〕[Effect]

ブームとアームを構成する中空部材のうち、少
なくとも一方の中空部材内に外気より軽い気体を
封入したから、この気体により中空部材全体に浮
力が作用して、該中空部材の自重を軽減できると
共に、慣性力を小さくすることができる。
Since at least one of the hollow members constituting the boom and the arm is filled with a gas that is lighter than the outside air, this gas exerts buoyancy on the entire hollow member, reducing the weight of the hollow member. Inertial force can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本考案の実施例を第1図ないし第4図に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した第
5図に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. In the embodiment, the same components as those of the prior art shown in FIG. 5 described above are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

図中、31は上部旋回体2の前部に回動可能に
ピン結合されるブームを示し、該ブーム31は後
述のアーム41と共にフロント3を構成し、ブー
ムシリンダ6によつて回動されるようになつてい
る。ここで、該ブーム31は従来技術で述べたブ
ーム4とほぼ同様に左、右の各ウエブ32と上、
下のフランジ33,34とからなる中空部材によ
つて大略構成され、長手方向基端側にはボス部3
5が、先端側にはブラケツト36が、中間部には
ブームシリンダ6用のボス部37およびアームシ
リンダ7用のブラケツト38がそれぞれ設けられ
ている。
In the figure, reference numeral 31 indicates a boom rotatably pin-coupled to the front part of the revolving upper structure 2. The boom 31 constitutes the front 3 together with an arm 41, which will be described later, and is rotated by the boom cylinder 6. It's becoming like that. Here, the boom 31 has left and right webs 32, upper and
It is generally constituted by a hollow member consisting of lower flanges 33 and 34, and has a boss portion 3 on the base end side in the longitudinal direction.
5, a bracket 36 is provided on the tip side, and a boss portion 37 for the boom cylinder 6 and a bracket 38 for the arm cylinder 7 are provided at the intermediate portion, respectively.

然るに、該ブーム31には第2図中に示す如く
各ウエブ32のうち、例えば図中左側のウエブ3
2の所定部位に気体の封入口32Aが形成され、
該封入口32Aは栓体39によつて閉塞されるよ
うになつている。また、該ブーム31の各ウエブ
32およびフランジ33,34等は溶接等の手段
を用いて互いに気密に接合され、内部は横断面が
長方形状の密閉空間Aとなつている。そして、該
密閉空間A内には封入口32Aから内部の空気を
排出して、例えばヘリウム等の外気よりも軽い気
体40が封入され、該封入口32Aは気体40の
封入後に栓体39により、螺着、圧入または溶着
等の手段を用いて閉塞されている。
However, as shown in FIG. 2, the boom 31 has one of the webs 32, for example, the web 3 on the left side in the figure.
A gas sealing port 32A is formed at a predetermined portion of 2,
The sealing port 32A is closed by a stopper 39. The webs 32, flanges 33, 34, etc. of the boom 31 are hermetically joined to each other by means such as welding, and the interior thereof is a closed space A having a rectangular cross section. The air inside the sealed space A is discharged from the filling port 32A, and a gas 40, such as helium, which is lighter than the outside air, is sealed in the sealed space A. It is closed using means such as screwing, press-fitting, or welding.

41はブーム31のブラケツト36に回動可能
にピン結合されるアーム(第3図参照)を示し、
該アーム41も従来技術で述べたアーム5とほぼ
同様に左、右の各ウエブ42と上、下のフランジ
43,44とからなる中空部材によつて大略構成
され、長手方向基端側にはアームシリンダ7用の
ブラケツト45、ブーム31用のボス部46およ
びバケツトシリンダ9用のブラケツト47が、先
端側にはバケツト8用のボス部48およびリンク
10用のボス部49がそれぞれ設けられている。
41 designates an arm (see FIG. 3) rotatably connected to the bracket 36 of the boom 31 with a pin;
Similar to the arm 5 described in the prior art, the arm 41 is generally constituted by a hollow member consisting of left and right webs 42 and upper and lower flanges 43, 44, and has a base end on the longitudinal direction. A bracket 45 for the arm cylinder 7, a boss part 46 for the boom 31, and a bracket 47 for the bucket cylinder 9 are provided on the tip side, and a boss part 48 for the bucket belt 8 and a boss part 49 for the link 10 are provided on the tip side, respectively. There is.

然るに、該アーム41には第4図中に示す如く
各ウエブ42のうち、例えば図中左側のウエブ4
2の所定部位に気体の封入口42Aが形成され、
該封入口42Aは栓体50によつて閉塞されるよ
うになつている。また、該アーム41の各ウエブ
42およびフランジ43,44等は溶接等の手段
を用いて互いに気密に接合され、内部は横断面が
長方形状の密閉空間Bとなつている。そして、該
密閉空間B内にも前記密閉空間Aと同様にヘリウ
ム等の気体40が封入され、封入口42Aは気体
40の封入後に栓体50により、前記封入口32
Aと同様に閉塞されている。
However, as shown in FIG. 4, the arm 41 has one of the webs 42, for example, the web 4 on the left side in the figure.
A gas sealing port 42A is formed at a predetermined portion of 2,
The sealing port 42A is closed by a stopper 50. Further, the webs 42 and flanges 43, 44, etc. of the arm 41 are hermetically joined to each other by means such as welding, and the inside forms a closed space B having a rectangular cross section. Then, a gas 40 such as helium is sealed in the sealed space B as well as in the sealed space A, and after filling the gas 40, the filling port 42A is closed to the filling port 32 by a plug 50.
It is closed like A.

本実施例による油圧シヨベルは上述の如き構成
を有するもので、その基本的作動については従来
技術によるものと格別差異はない。
The hydraulic excavator according to this embodiment has the above-mentioned configuration, and its basic operation is not particularly different from that of the prior art.

然るに本実施例では、ブーム31およびアーム
41を構成する各ウエブ32,42およびフラン
ジ33,34,43,44内に密閉空間A,Bを
形成し、該密閉空間A,B内に外気よりも軽いヘ
リウム等の気体40を封入した後、ウエブ32,
42の封入口32A,42Aを栓体39,50に
よつて閉塞したから、密閉空間A,B内には気体
40によつて浮力が発生し、ブーム31およびア
ーム41の自重を軽減することができる。そし
て、各ウエブ32,42およびフランジ33,3
4,43,44の強度がブーム31およびアーム
41の自重を支えるために大きく分担させられる
のを防止でき、ブーム31およびアーム41の強
度を実質的に増大させて、作業時等に外部負荷を
高強度に支えることができる。
However, in this embodiment, sealed spaces A and B are formed in each of the webs 32 and 42 and flanges 33, 34, 43, and 44 that constitute the boom 31 and the arm 41, and the sealed spaces A and B are filled with more air than the outside air. After filling a light gas 40 such as helium, the web 32,
Since the filling ports 32A and 42A of 42 are closed by the plugs 39 and 50, buoyancy is generated in the sealed spaces A and B by the gas 40, and the weight of the boom 31 and the arm 41 can be reduced. can. And each web 32, 42 and flange 33, 3
It is possible to prevent the strength of the boom 31 and the arm 41 from having to share a large amount of strength to support the own weight of the boom 31 and the arm 41, and to substantially increase the strength of the boom 31 and the arm 41, thereby reducing external loads during work. Can be supported with high strength.

従つて、ブームシリンダ6やアームシリンダ7
等を小型化することができるばかりでなく、各ウ
エブ32,42およびフランジ33,34,4
3,44の板厚を可及的に薄くでき、これによつ
ても、さらにブーム31、アーム41の自重を軽
量化できる。
Therefore, the boom cylinder 6 and the arm cylinder 7
Not only can the webs 32, 42 and the flanges 33, 34, 4
The thickness of the plates 3 and 44 can be made as thin as possible, thereby further reducing the weight of the boom 31 and the arm 41.

また、ブーム31やアーム41に作用する慣性
力を確実に小さくできるから、該ブーム31やア
ーム41の回動操作性を向上できる上に、上部旋
回体2等の安定性を高めることができ、カウンタ
ウエイト2Cの重量を小さくできる等、種々の効
果を奏する。
In addition, since the inertial force acting on the boom 31 and the arm 41 can be reliably reduced, the rotational operability of the boom 31 and the arm 41 can be improved, and the stability of the upper revolving structure 2 and the like can be improved. Various effects can be achieved, such as being able to reduce the weight of the counterweight 2C.

なお、前記実施例では、密閉空間A,B内にヘ
リウム等の気体40を封入するものとして述べた
が、気体40はヘリウムに限定されず、外気より
も軽い種々の気体を採用できる。
In the above embodiment, a gas 40 such as helium is sealed in the closed spaces A and B, but the gas 40 is not limited to helium, and various gases lighter than the outside air can be used.

また、前記実施例では油圧シヨベルを例に挙げ
て説明したが、本考案はこれに限定されず、中空
部材によつて形成されるブームおよびアームを有
する、例えばバツクホウ船等の建設機械にも適用
できるものである。さらに、ヘリウム等の気体4
0はブーム31またはアーム41のいずれか一方
に封入してもよいものである。
Furthermore, although the above embodiments have been explained using a hydraulic excavator as an example, the present invention is not limited to this, but can also be applied to construction machines such as backhoe boats, etc., which have booms and arms formed of hollow members. It is possible. Furthermore, gases such as helium 4
0 may be enclosed in either the boom 31 or the arm 41.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上詳述した通り、本考案によれば、ブームと
アームを形成する中空部材のうち、少なくともい
ずれか一方の中空部材内に、外気よりも軽い気体
を封入したから、該中空部材の強度が自重を支え
るために大きく分担させられるのを防止でき、外
部負荷等を支える必要のある当該中空部材の強度
を確実に増大させることができる。しかも、ブー
ムやアームに作用する慣性力を小さくすることが
できるから、例えばブームシリンダやアームシリ
ンダ等のアクチユエータを小型化でき、ブームや
アームからなるフロントの操作性を向上できると
共に、フロントとバランスさせるために作業機本
体の後部に設けるカウンタウエイトの重量を軽減
でき、作業機本体の安定性を確実に向上させるこ
とができる等、種々の効果を奏する。
As detailed above, according to the present invention, at least one of the hollow members forming the boom and the arm is filled with a gas that is lighter than the outside air, so that the strength of the hollow member is lower than its own weight. It is possible to prevent the hollow member from having to bear a large burden of support, and it is possible to reliably increase the strength of the hollow member that needs to support external loads. Furthermore, since the inertial force acting on the boom and arm can be reduced, actuators such as boom cylinders and arm cylinders can be made smaller, improving the operability of the front section consisting of the boom and arm, and improving balance with the front section. Therefore, the weight of the counterweight provided at the rear of the work machine body can be reduced, and the stability of the work machine body can be reliably improved, and various other effects can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第4図は本考案の実施例を示し、
第1図はブームの斜視図、第2図は第1図中の
−矢示方向断面図、第3図はアームの斜視図、
第4図は第3図中の−矢示方向断面図、第5
図ないし第9図は従来技術を示し、第5図は油圧
シヨベルの斜視図、第6図はブームの斜視図、第
7図は第6図中の−矢示方断面図、第8図は
アームの斜視図、第9図は第8図中の−矢示
方向断面図である。 1……下部走行体、2……上部旋回体、3……
フロント、6……ブームシリンダ、7……アーム
シリンダ、8……バケツト、9……バケツトシリ
ンダ、10,11……リンク、31……ブーム、
32,42……ウエブ、32A,42A……封入
口、33,34,43,44……フランジ、3
9,50……栓体、40……気体、41……アー
ム、A,B……密閉空間。
1 to 4 show embodiments of the present invention,
Figure 1 is a perspective view of the boom, Figure 2 is a sectional view in the direction of the - arrow in Figure 1, Figure 3 is a perspective view of the arm,
Figure 4 is a sectional view in the direction of the - arrow in Figure 3;
9 to 9 show the prior art, FIG. 5 is a perspective view of a hydraulic excavator, FIG. 6 is a perspective view of a boom, FIG. 7 is a cross-sectional view in the direction indicated by the − arrow in FIG. 6, and FIG. 8 is an arm FIG. 9 is a sectional view taken in the direction indicated by the - arrow in FIG. 8. 1... Lower traveling body, 2... Upper revolving body, 3...
Front, 6...Boom cylinder, 7...Arm cylinder, 8...Bucket cylinder, 9...Bucket cylinder, 10, 11...Link, 31...Boom,
32, 42... Web, 32A, 42A... Enclosure port, 33, 34, 43, 44... Flange, 3
9, 50...Plug body, 40...Gas, 41...Arm, A, B...Closed space.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 作業機本体と、該作業機本体の前部に設けら
れ、それぞれ中空部材によつて形成されたブーム
およびアームと、該アームの先端側に設けられた
作業具とからなる建設機械において、前記ブーム
とアームを形成する中空部材のうち、少なくとも
いずれか一方の中空部材内には外気よりも軽い気
体を封入したことを特徴とする建設機械。
A construction machine comprising a work machine main body, a boom and an arm provided at the front part of the work machine main body and each formed of a hollow member, and a work implement provided at the tip side of the arm, wherein the boom A construction machine characterized in that at least one of the hollow members forming the arm is filled with a gas lighter than outside air.
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