HELI (CQCTRACK): コマツ PC1250 鉱山用油圧ショベル向けODM設計ファイナルドライブホイール／トラックスプロケットアセンブリ（部品番号：21N2731191）

HELI (CQCTRACK): コマツ PC1250 鉱山用掘削機用 ODM 設計の最終駆動ホイール / トラック スプロケット アセンブリ (部品番号)21N2731191)

HELI（CQCTRACKブランド）は、過酷な使用環境下回りソリューションにおけるグローバルなODM（オリジナルデザイン製造）リーダーであり、超大型鉱山機械向けのミッションクリティカルな駆動アセンブリの設計・製造を専門としています。この技術資料では、KOMATSU PC1250ヘビーデューティー鉱山用クローラーショベル専用に設計された、KOMATSU純正部品番号21N2731191の直接交換用として設計された、完全統合型の高性能ソリューションである、当社のファイナルドライブホイール／トラックスプロケットアセンブリについて詳しく解説します。

1. 製品概要：過酷な駆動条件に対応する一体型ファイナルドライブスプロケット

クローラー式油圧ショベルにおいて、ファイナルドライブホイール／スプロケットアセンブリは動力伝達の中核を成す部品です。コマツPC1250のような鉱山用機械では、この部品は単にトルクを伝達するだけでなく、破壊的なねじり応力、爆破された岩盤上を走行する際の激しい衝撃荷重、そして絶え間ない摩耗に耐えなければなりません。この部品が故障すると、機械は完全に動かなくなり、修理費用も莫大なものになります。HELIのODM（オリジナルデザイン製造）アプローチは、スプロケットとファイナルドライブのインターフェースを一体化し、信頼性を最適化した単一のアセンブリとして設計することで、最も過酷な鉱山環境においても優れた性能を発揮します。

• OEM部品番号：コマツ 21N2731191.
• 対象機械：コマツ PC1250 重荷重鉱山用クローラー式油圧ショベル。
• 主要機能：最終減速ギアと履帯係合スプロケットを一体化したユニットとして機能します。走行モーターの出力に直接取り付けられ、高速・低トルクの回転を低速・高トルクの履帯運動に変換します。
• 主要な工学目標：
  1. 最終減速段階における歯車の歯の曲げ強度とピッチング耐性を最大化する。
  2. スプロケットの歯の硬度と靭性を最適化し、トラックチェーンによる摩耗や衝撃に耐えられるようにする。
  3. スプラインまたはボルト締めハブのインターフェースの完全性を完全に確保し、摩耗や致命的な脱落を防いでください。
  4. 内部遊星歯車機構を微粒子汚染から保護する優れたシール保護機能を提供します。

2. 材料科学とODMエンジニアリング手法

当社の設計理念は、PC1250クラスの採掘作業で観察される特定の故障モードを標的とした、先制的なものです。

A. 冶金学の基礎と材料認証：
このアセンブリは、用途に応じた2種類の異なる合金鋼から製造されています。

• ギア／スプロケット本体：SAE 9310（またはDIN 18CrNiMo7-6）などの浸炭合金鋼を採用しています。このニッケル・クロム・モリブデン鋼は、優れた芯部強度（引張強度1100MPa以上）と卓越した焼入れ性を備えているため選定されており、ギアの歯やスプロケットのラグに必要な延性と耐疲労性を損なうことなく、深く硬い表面層を形成することができます。
• 遊星歯車およびシャフトの内部部品：これらの高接触応力部品には、真空脱ガス処理された浸炭鋼（例：SAE 8620）を使用し、孔食や剥離の原因となる介在物のない清浄な微細構造を確保する場合があります。
• 入荷するすべての材料は、工場試験報告書によって認証されており、社内での分光分析による検証の対象となります。

B. 高度な鍛造および粗加工：
重要な構造要素は、精密金型鍛造されたブランク材から始まります。このプロセスは次のとおりです。

• 歯車の歯とスプロケットのラグの輪郭に沿って結晶粒の流れを整えることで、棒材から機械加工されたものと比較して疲労寿命を2～3倍向上させます。
• 内部の多孔性を排除し、密度を向上させることで、内部亀裂の発生を起こさずに高サイクル荷重に耐えうる均質な構造を作り出します。

C. 精密CNC加工および歯車製造：
鍛造および正規化処理されたブランク材は、多軸CNC加工と特殊な歯車切削加工を受ける。

• 歯車の歯の切削：最終駆動歯車の歯は、CNC歯車ホブリング加工後、プロファイル研削加工によって切削され、AGMAクラス11以上の精度を実現します。これにより、内部遊星歯車との完璧な噛み合いが確保され、騒音、発熱、局所的な応力が最小限に抑えられます。
• スプロケット歯形最適化：外側スプロケット歯は、改良されたインボリュート形状と最適化された歯底フィレットで切削加工されています。当社のODM設計では、トラックの係合および係合解除時の非対称な荷重分布をより適切に管理し、ピーク応力を低減するために、非対称な歯形を採用する場合があります。
• ハブおよびインターフェースの機械加工：取り付けハブ、スプライン（または精密ボルトサークル）、およびシール摺動面は、IT6以上の公差で仕上げ加工されます。これにより、完全な同心度が保証され、アンバランスが解消され、最終駆動ハウジングとの漏れのないインターフェースが確保されます。

D. 独自の多段階熱処理：
アセンブリの各ゾーンは、それぞれに合わせた熱処理を受ける。

1. 深層浸炭処理：ギア／スプロケット本体全体に、コンピューター制御による深層ガス浸炭処理を施します。
2. 高圧ガス焼入れ：制御された高圧ガス焼入れにより、熱による歪みを最小限に抑えつつ、望ましいマルテンサイト組織を実現します。
3. 極低温処理（過酷な使用環境向けオプション）：寸法安定性と耐摩耗性を最大限に高めるため、部品は残留オーステナイトをマルテンサイトに変化させる深層極低温処理を受ける場合があります。
4. 二段階焼き戻し：2段階の焼き戻し工程により、内部応力が緩和され、最終的な機械的特性が決定されます。
   • 結果仕様：
     • ギア/スプロケットの歯のケース深さ：550 HVで7.0～8.5 mm。
     • 表面硬度：60～64 HRC。
     • コア硬度と靭性：38～42 HRC、シャルピーVノッチ硬度値が高い。

E. 組み立て、密封、最終統合：
精密研磨された遊星歯車、ベアリング、高性能シールは、温度・湿度管理されたクリーンルーム内で組み立てられます。

• シールシステム：当社では、耐熱性、耐摩耗性、および潤滑剤の劣化に対する優れた耐性を実現するために、水素化ニトリルブタジエンゴム（HNBR）製の高耐久性マルチリップラジアルシールとラビリンスシールを組み合わせて使用​​しています。
• 潤滑：アセンブリには、鉱業用途向けに指定された高性能極圧（EP）合成ギアオイルが充填されています。

3. 鉱業グレードの品質保証と性能検証

すべての組立品は、最終的な検証手順に従います。

1. 幾何学的および寸法計測：完全な3D CMM検査により、歯車の歯の形状、スプロケットのピッチ、ハブの寸法、およびアセンブリの同心度を検証します。
2. 硬度および微細構造分析：試料片の微小硬度試験および金属組織学的検査による浸炭深さの検証。
3. 非破壊検査（NDT）：すべての重要表面の100％磁粉探傷検査（MPI）と、高応力領域（歯根、ハブフィレット）の100％超音波探傷検査（UT）を実施。
4. 慣らし運転および性能テスト：各ユニットは、動作時のトルクと速度をシミュレートするテスト装置上で、負荷をかけた慣らし運転サイクルを受けます。このテストでは、以下の点が検証されます。
   • スムーズで静かな動作。
   • 油漏れがないこと。
   • ベアリングの予圧と温度上昇を適切に調整する。

4. 鉱山用車両群におけるHELI（CQCTRACK）ODMの利点

• 信頼性を高めるための統合設計：スプロケットとファイナルドライブのインターフェースを一体システムとして設計することで、別々に調達した部品に見られる可能性のある不整合や弱点を排除しています。
• 摩耗環境下における予測可能なライフサイクル：高品質な冶金技術、深層浸炭処理、最適化されたギア／スプロケット形状の組み合わせにより、長寿命で予測可能な耐用年数を実現し、予期せぬダウンタイムを削減します。
• 仕様を強化した直接交換品：鉱山用途における現場データに基づいた材料および設計の改良を取り入れつつ、シームレスな互換性を実現するように設計されています。
• 完全な垂直統合型製造管理：鍛造から最終組み立てまで、社内管理によりトレーサビリティ、サプライチェーンの安全性、そして一貫した鉱山グレードの品質を保証します。

免責事項：KOMATSU、PC1250、および部品番号21N2731191は、株式会社コマツの商標です。HELI（CQCTRACKは、大型車両の足回りおよび駆動部品を製造する独立系ODMメーカーです。当社の製品は、独自の設計に基づいて設計されており、記載されている用途において、参照されているOEM部品と機械的にも機能的にも互換性があります。この文書は、コマツ株式会社との提携、承認、またはスポンサーシップを意味するものではありません。