熱処理データベースの構築とシミュレーション技術の向上 Heat Treatment Database, Heat Treatment Simulation, Heat Treatment, Carburizing, Hardness, Residual

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きょうすけきせんばる
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製品紹介 PC27/30/35MR-3 製品紹介 Introduction of PC27/30/35MR-3 山本宏 Hiroshi Yamamoto 横尾勝実 Katsumi Yokoo コマツの建機共通の環境, 安全, IT をコンセプトに, ミニショベル PC27/30/35MR-3 を開発, 市場導入した. その背景と技術を解説し, 製品紹介をする.

The background and technologies are described, and the new products are also explained. Key Words: ミニショベル,MR-3, 排ガス規制, 安全,Interim Tier4,KOMTRAX, 走行自動変速, チルトアップフロア 1.

1 製品紹介 PC27/30/35MR-3 製品紹介 Introduction of PC27/30/35MR-3 山本宏 Hiroshi Yamamoto 横尾勝実 Katsumi Yokoo コマツの建機共通の環境, 安全, IT をコンセプトに, ミニショベル PC27/30/35MR-3 を開発, 市場導入した. その背景と技術を解説し, 製品紹介をする. Compact excavators, models PC27/30/35MR-3, have been developed and introduced into the market based on the concepts of environment, safety and IT, which is common to Komatsu construction machinery. The background and technologies are described, and the new products are also explained. Key Words: ミニショベル,MR-3, 排ガス規制, 安全,Interim Tier4,KOMTRAX, 走行自動変速, チルトアップフロア 1. はじめに 2003 年に市場導入した従来機 MR-2 シリーズは, ミニショベルの主力機種として国内だけでなく欧州, 北米も含め高い評価を得てきた. しかしながら, 中小型建機と同様にミニショベルでも排ガス規制への対応時期が迫ってきており,2007 年 10 月よりオフロード法規制が開始され,2008 年からは米国 EPA の Interim Tier4 が実施となる. この規制への対応と同時に商品力向上を織り込んだモデルチェンジ車 (MR-3 シリーズ ) を開発し, 第 1 弾として PC27/30/35MR-3 を市場導入したのでその概要を紹介する ( 写真 1, 表 1). 表 1 主要スペック項目単位 PC27MR-3 PC30MR-3 PC35MR-3 < キャノピ > < キャノピ > < キャノピ > 機械質量 kg 定格出力 kw/rpm 19.2/ / /2400 標準バケット容量 (JIS) m 走行速度 Hi km/h Lo km/h 最大掘削深さ mm 最大掘削半径 mm 写真 1 PC30MR-3 41

2 2. 開発のねらい MR-3 シリーズはコマツの建機開発の基本コンセプトである環境, 安全, IT を踏襲し, それぞれ以下の特徴をセリングポイントとして織り込んだ. すなわち, 1 環境 - 北米 EPA Interim Tier4, 国内オフロード法規制への適合エンジン搭載 * 国土交通省超低騒音型建設機械指定適合 2 安全 - *2 本柱 ROPS キャノピ (ROPS CAB) およびトップガードの標準装備世界最高水準に匹敵する安全対応輸送性の向上 3IT - KOMTRAX 標準装備 (*:MR-2 からの織込み項目 ) である. また, 作業機のスピードアップなど操作性の向上や整備性の向上も同時に織り込んだ. 3. 主なセリングポイントと達成手段前記を踏まえ,PC27/30/35MR-3 の主なセリングポイントとその達成手段について解説する ( 図 1). 3.1 環境排ガス規制対応 MR-3 は米国 EPA の Interim Tier4,EU 排ガス 3 次規制, 国内オフロード法規制適合エンジン搭載により, 国内外の排ガス規制に適合している ( 表 2). 表 2 排ガス規制一覧 Model Year EU (NOx/HC/PM<smoke(%)>) EU Directive StageII StageIII (NOx+NMHC/PM) unit:g/kwh sales date (8.0/1.5/0.8) (7.5/0.6) 18 P<37 NA US EPA Tier2 Tier3 production (7.5/0.60) (Interim Tier4) date (7.5/0.30) 19 P<37 JAPAN Off Road Law 19 P<37 MR-2 で達成 New Emission Regulation grace period (6.0/1.0/0.4/40) '07/10 '08/9 (NOx+NMHC/PM) unit:g/kwh (NOx/HC/PM<smoke(%)>) unit:g/kwh MR-3 で達成エンジンの主要変更点を図 2, 表 3 に示す. 情報発信ミニショベル継承と発展もっと安全安心な車 : 安全性の真価環境, 安全, IT の継承と発展機械質量 / 寸法の最適化 ( 適正輸送対応 ) の標準装備 ( ミニショベル初 ) 排ガス規制 ( 特定特殊自動車 : オフロード法 ) 対応エンジン * 超低騒音世界最高レベルの安全基準適合クリア * 後方超小旋回 *2 本柱 ROPS キャノピ標準装備 * エンジンニュートラルスタート機構もっと乗りやすい車 : 操作性快適性の真価 CLSS 油圧システムで抜群の微操作複合操作 + 作業機スピード 10% アップ自動走行変速走行切換スイッチをブレードレバーに装備手前かき寄せ作業性向上 *78US 並みの運転席空間 ( 豪華 & 快適大型キャブ * 抜群の安定性 & 絶妙の 8 センチの追加ウエイトでさらに安定性アップもっと手間のかからない車 : 整備性の真価さらに整備容易なチルトアップフロア & フルオープンカバー *X 型トラックフレーム ( 泥がたまりにくく落としやすい ) * すべての給油脂間隔交換時間 500H :MR-3 のセリングポイント *: 従来機より実施のセリングポイント図 1 MR-3 のセリングポイント 42

シリンダヘッド形状変更 ( 排ガス対応 ) 噴射ノズル形状変更 ( 排ガス対応 ) 低温補助装置エアヒータグロープラグ ( 低温始動性向上 )

エンジンの変更点 ( 例 :3D88E) 夜間識別用反射シール 12V 外部電源取り出し口表 3 エンジン仕様写真 2 安全アクセサリの装着例

燃焼方式水冷ディーゼル水冷ディーゼル直噴式直噴式仕シリンダ数 3 3 ボア径ストローク mm φ88 90 φ84 90 φ88 90

EPA Tier2 EPA Interim Tier4 EPA Tier2 欧州向け EU3 次規制 EU3 次規制外気フィルタ噴出し口 3.

キャノピ,ROPS ヘッドガード CAB の標準装備の安全構造に加え,MR-3 では世界最高水準である EU

1エンジン停止時の作業機緊急接地用にアキュムレータ装着 2 高圧ホースに圧油飛散防止カバーを装着 3 夜間整備用に 12V 外部電源取出し口を装着

3 シリンダヘッド形状変更 ( 排ガス対応 ) 噴射ノズル形状変更 ( 排ガス対応 ) 低温補助装置エアヒータグロープラグ ( 低温始動性向上 ) 潤滑油ポンプ変更 ( 燃費低減 ) 燃料噴射ポンプ高圧化噴射時期最適化 ( 排ガス対応 ) 圧油飛散防止カバーリアビュ - ミラー図 2 エンジンの変更点 ( 例 :3D88E) 夜間識別用反射シール 12V 外部電源取り出し口表 3 エンジン仕様写真 2 安全アクセサリの装着例 (1) PC30MR PC35MR MR-3 MR-2 MR-3 MR-2 型式 3D88E 6 3D84E 5 3D88E 6 3D88E 5 燃焼方式水冷ディーゼル水冷ディーゼル直噴式直噴式仕シリンダ数 3 3 ボア径ストローク mm φ88 90 φ84 90 φ88 90 様総排気量 CC 定格回転数 rpm 定格出力 kw(ps) 21.4(29.1) 20.6(28) 21.4(29.1) 21.7(29.5) 規国内向けオフロード法規制国土交通省 2 次規制オフロード法規制国土交通省 2 次規制排ガス制北米向け EPA Interim Tier4 EPA Tier2 EPA Interim Tier4 EPA Tier2 欧州向け EU3 次規制 EU3 次規制外気フィルタ噴出し口 3.2 安全安全性の追求安全への対応として 2 本柱 ROPS ヘッドガード ( トップガードレベル 1 にも適合 ) キャノピ,ROPS ヘッドガード CAB の標準装備の安全構造に加え,MR-3 では世界最高水準である EU 安全規制へも適合する以下の安全アクセサリを標準装備し, さらなる安全性の向上を図った ( 写真 2, 図 3). 1エンジン停止時の作業機緊急接地用にアキュムレータ装着 2 高圧ホースに圧油飛散防止カバーを装着 3 夜間整備用に 12V 外部電源取出し口を装着 4 夜間識別用の反射シールを車体後方左右に装着 5くもり防止用に外気導入式ヒータの採用 (CAB 車 ) 6 後方視界性確保のためリアビューミラー装着これにより, 安全性の大幅な向上の他, 中古車の再販性にも考慮した商品力の向上を図っている. ヒータユニット内気フィルタ噴出し口外気導入ヒータ図 3 安全アクセサリの装着例 (2) 43

3.2.2 輸送性の向上 - 機械質量の低減最近, より重要視されてきた適正輸送化に対応するため,MR-3 シリーズでは車体構造や作業範囲を一部見直し, 機械質量を低減した ( 表 4). 3ton 系の場合,PC30MR-ではキャノピ標準仕様が 3 トン車で確実に輸送可能なようにした.

PC35MR の場合では, 上部旋回体を 65mm 車体後方にずらすことにより安定性を維持しつつ機械質量の低減を達成し, 加えて現行機の C/W 部分の出張り感を改善し外観品質を向上した ( 図 4).

表 5 ミニショベル用 KOMTRAX の機能表 4 機械質量の低減項目単位 PC30MR PC35MR MR-3 MR-2 MR-3 MR-2 機械質量 < キャノピ > kg 2910 3140 3350 3580 CAB kg 3060 3255 3500 3755 最大掘削深さ mm 2760 2910 3110 3170 最大掘削半径 mm 5050

( 170kg) PC35MR-3 STD C/W 620kg PC35MR-2 3.4 操作性快適性の向上 3.4.1 作業機スピードアップ MR-3 では, 市場のニーズへの対応として作業機 ( ブーム, アーム ) の単独スピードを約 10% アップした ( 表 6).

4 3.2.2 輸送性の向上 - 機械質量の低減最近, より重要視されてきた適正輸送化に対応するため,MR-3 シリーズでは車体構造や作業範囲を一部見直し, 機械質量を低減した ( 表 4). 3ton 系の場合,PC30MR-ではキャノピ標準仕様が 3 トン車で確実に輸送可能なようにした. レンタルに多い 1ATT 配管,4way 切換弁, 強化アームを装着する場合では,3ton 車の場合は PC27MR,4ton 車の場合は PC35MR をリコメンドできるように PC30MR 同様, 軽量化を図った.PC35MR の場合では, 上部旋回体を 65mm 車体後方にずらすことにより安定性を維持しつつ機械質量の低減を達成し, 加えて現行機の C/W 部分の出張り感を改善し外観品質を向上した ( 図 4). 可能 2 最新のサービスメータ情報が入手可能 3モニタ表示の燃料ゲージ情報が入手可能 4 遠隔操作によるエンジン始動ロックが可能が主なものであり, モニタのコーション情報や水温ゲージの表示やメール送信により夜間のエンジン始動操作等のセキュリティ情報も入手可能である. これにより稼働管理等車両のトータル管理が可能より安価な盗難保険に加入可能などのユーザメリットがある. 表 5 ミニショベル用 KOMTRAX の機能表 4 機械質量の低減項目単位 PC30MR PC35MR MR-3 MR-2 MR-3 MR-2 機械質量 < キャノピ > kg CAB kg 最大掘削深さ mm 最大掘削半径 mm < 参考 > PC30MR-2 車両位置サーヒスメータ稼働時間帯燃料ケーシ水温ケーシコーション情報交換時期情報エンシン始動ロックメール送信ミニショベル未対応 ( セキュリティ情報 ) 油圧ショヘル情報をリアルタイムに把握可能要申し込み 65mm 旋回中心 PC35MR-3 PC35MR-2 STD C/W 450kg ( 170kg) PC35MR-3 STD C/W 620kg PC35MR 操作性快適性の向上作業機スピードアップ MR-3 では, 市場のニーズへの対応として作業機 ( ブーム, アーム ) の単独スピードを約 10% アップした ( 表 6). この結果, オペレータが乗ってすぐに作業効率のアップを体感でき, また荒スキ ( 仕上げ ) 作業等の複合操作においても大幅なスピードアップが図られており, 作業性向上が得られた ( 写真 3). 図 4 PC35MR 上部旋回体の後方移動による軽量化表 6 作業機スピードアップ 3.3 IT 化 KOMTRAX の標準装備 PC27/30/35MR-3 ではミニショベル業界で初めて KOMTRAX 標準装備とし,IT 化による商品の差別化を織り込んだ ( 表 5). ミニショベル用の KOMTRAX の機能として, 1GPS 衛星を使用し最新の車両位置を地図上で確認 PC30MR PC35MR MR-3 MR-2 MR-3 MR-2 単独操作複合操作ブーム上げ時間 10 回サイクルタイム指標 (%) sec アーム排土時間荒スキ ( 仕上げ ) 作業指標 (%) 指標 (%)

走行自動変速スイッチ移設手前かき寄せ性向上写真 4 操作性向上の織込み例写真 3 荒スキ

2 走行自動変速の操作性向上走行作業時の自動変速機能においては, 自動 2 速 1 速固定

5 走行自動変速スイッチ移設手前かき寄せ性向上写真 4 操作性向上の織込み例写真 3 荒スキ ( 仕上げ ) 作業走行自動変速の操作性向上走行作業時の自動変速機能においては, 自動 2 速 1 速固定の切換スイッチをモニタパネルからブレードレバーに移設した ( 写真 4). これにより, ブレード操作による押し回し, 整地走行中でもブレードレバーから手を離さずに切換可能とし, 市場要望の強かった舗装作業等での操作性を向上した. 3.5 整備性の向上チルトアップフロアの開口高さアップ整備性にて高い評価を得ているフロアチルトアップ構造に関し,MR-3 では間口をより大きくして欲しいとの市場要望へ対応し開口高さを 70mm アップして整備性をさらに向上した. また, フロアチルト構造を見直し簡素化することによりキャノピポール台座部分の軽量化を図った ( 図 5) 手前かき寄せ作業の向上ブレードとバケットツース間距離を見直し, 手前かき寄せ作業の作業性を向上した ( 写真 4). キャノヒごとチルトアッフキャノヒは車体に固定 470m 400m キャノヒヘース鍛造部材左右分割し小型化軽量化キャノヒヘース鍛造部材左右一体図 5 フロアチルト開口部の拡大及び構造の簡素化 45

6 4. おわりにミニショベルは競合メーカが多いこと, 建機メーカ以外の農機等のメーカとも競合が必要であることから, コスト競争力を持ち商品力向上を織り込んだモデルチェンジをいかに早く効率的に実施できるかが重要である. MR-3 シリーズは, 排ガス規制対応が主な目的であったが, 一目でわかるセリングポイントを持ち好評であった MR-2 の開発コンセプトの継承と発展による商品力の更なる向上を目的として開発した.3ton クラス機種である PC27/30/35MR-3 が第一弾として市場導入されたが, 今後は MR-3 シリーズでの早期のラインナップ化を進めていく. 筆者紹介 Hiroshi Yamamoto やまもとひろし山本宏 1984 年, コマツ入社. 現在, コマツユーティリティ開発本部ユーティリティ第一開発センタ所属. Katsumi Yokoo よこおかつみ横尾勝実 1993 年, 小松ゼノア入社. 現在, コマツユーティリティ開発本部ユーティリティ第一開発センタ所属. 筆者からのひと言ミニショベルは大別すると 1~2ton クラス,3ton クラス,4~ 5ton クラスの 3 種類があり, 各々のクラスにも 2~3 機種が販売されている. 今回の MR-3 シリーズ開発では, グローバルでの市場規模の点から 3ton クラスの 3 機種が第一弾として同時開発となった. 排ガス規制対応で納期も限られており非常に苦労したが, なんとか計画通りの日程で市場導入することができた. 今後は, グローバル市場によりマッチした機械になるよう MR シリーズを進化させていきたい 46

２. 開発のねらい国内海外のニーズを取り込む必要があり開発コンセプトは PC20~50MR-2 同様安全悠然健全をキャッチフレーズに開発を行った表２開発コンセプト主なセリングポイント開発コンセプト項目実施内容安全二本柱 ROPS キャノピ 3.2 PC18MR-2

２. 開発のねらい国内海外のニーズを取り込む必要があり開発コンセプトは PC20~50MR-2 同様安全悠然健全をキャッチフレーズに開発を行った表２開発コンセプト主なセリングポイント開発コンセプト項目実施内容安全二本柱 ROPS キャノピ 3.2 PC18MR-2 製品紹介 PC18MR-2 製品紹介 Introduction of PC18MR-2 梅田進一 Shinichi Umeda 安藤豪修 Takenobu Ando 横尾勝実 Katsumi Yokoo 清水幸夫 Sachio Shimizu 後方小旋回ミニショベル PC15MR-1 をフルモデルチェンジし, グローバルに対応できる機種として PC18MR-2 を市場導入したので, 紹介する. The