設計(機器)

建設機械の商品力に直結する、コア部品長寿命化に挑む

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DESIGN

佐藤 貴宏

佐藤 貴宏

パワー・情報制御プラットフォーム事業部

開発設計センタコンポーネントグループ

2015年入社

建設現場が何より求める研究成果

建設機械に求められる性能はパワーや燃費、機能、操作性など様々ですが、耐久性は最も重要とされます。工事現場での建設機械の稼働性は工事の進捗に直結するからです。特に私の所属する部署が開発と研究を担っている走行減速機に故障が生じると、建設機械は自走ができなくなり、無用の鉄の塊になってしまいます。ですから私が入社してから担当した走行減速機を構成する部品の長寿命化研究は、非常に重要なミッションでした。

油圧モータのパワーを駆動用のトルクに置き換えるコンポーネント部品である減速機は、複数の歯車や軸、ベアリング、ケース等で構成されますが、それらの形状や材料、表面処理等を少し変えるだけでも耐久性が大きく左右します。そこで、各パーツの最適化を求めて数々の実験を繰り返し、全体として耐久性能を引き上げていくのが私の役目でした。研究には材料や力学面の理論のリサーチに加え、試験装置の調整、治具の開発、材料メーカーや加工・熱処理等を外注するサプライヤへの依頼と検証、生産技術部門との加工条件の検討、品質保証部との試験条件の検討まで含まれます。研究に専念した3年間で、構成部品の長寿命化につながる知見をいくつか獲得することができました。

部品ではなく建設機械をつくる

部品ではなく建設機械をつくる

現在は主要業務が移り、新型の建設機械に搭載される走行減速機の開発設計に携わっています。具体的には、車体チームの要求仕様を満たす減速機の試作と評価を日程内にやり遂げる仕事になります。減速機の耐久性向上は、長寿命化に貢献するだけではありません。他の構成部品の設計の自由度を上げることにもつながります。例えば、耐久性の向上は建設機械の自重の増加を許容しますから、エンジンや油圧モータなどの大型化を可能にし、出力を向上させた新製品を実現します。


ですから車体チームからの期待は高く、こんな性能の新製品を世に送り出したいとか、こんな工事を可能にする製品に仕上げたいといった要望を耳にする機会がたくさんあります。そのため、構成部品を開発しているのではなく、建設機械をつくっているという手応えを日々感じています。

また、走行減速機に限らず主要構成部品の開発は自部署だけで完結するものではありません。依頼元の走行チームに加え、調達や試作、製造等の部署、さらにサプライヤと密に連携を取り、進める必要があります。初めて開発を任された時は、自部署の上司・先輩を含め、多くの方々の助言や協力を得て、完成に漕ぎ着けることができました。

佐藤 貴宏

ブレイクスルーを目指す

これまで開発に携わった案件は、既存の減速機をベースに改良を加えるような設計内容でした。パーツの加工方法を変えて耐久性を確保したり、車体の仕様に見合った減速比に最適化したりするようなマイナーチェンジです。それでもこれまでの研究成果を十分に活かせることが分かり、貴重な知見を積むことができました。また、自分に足りない専門知識も浮き彫りになるなど、成長につながる開発だったと言えるでしょう。

次の段階は、もっとチャレンジ要素の多い開発に携わることになるはずです。そして、いずれは既存製品をベースにした開発ではなく、まったくの新製品開発に挑むことになります。そこでは従来の標準的な構造や常識的な材料選定にとらわれず、新しい発想によるブレイクスルーの実現が期待されます。

減速機を構成するコンポーネント部品は複雑かつ高精密な部品や機械要素が多いため、大掛かりな設計変更は容易ではありません。でも、研究と開発を行き来し、スキルを高めてチャレンジしたいと思います。建設機械業界はメーカー間の激しい競争が続いています。日立建機がいつまでもトップランナーの一員であり続けるために、高い目標を設定して、それに向かって全力で取り組んでいきたいと考えています。

ブレイクスルーを目指す
佐藤 貴宏

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