軸受シム

自動車部品の軸受シム（軸受座金またはシムとも呼ばれる）は、自動車のエンジンまたはトランスミッションシステムで使用される軸受アセンブリの重要な補助部品です。主に軸受溝（クランクシャフトのメインベアリングキャップやコネクティングロッドの軸受溝など）に取り付けられ、軸受とジャーナル間の隙間を正確に調整し、回転部品の円滑な動作と耐久性を確保します。薄型の金属リング状構造で、製造公差や熱膨張による変形を補正するために、高精度な用途でよく使用されます。
 

主な役割

• 隙間の調整：異なる厚さのシムを重ねたり減らしたりすることで、軸受の隙間（通常0.02〜0.05mm）を正確に制御し、軸受の締めすぎによる過熱や、緩すぎによる振動や摩耗を防ぎます。
• 軸方向荷重の緩和：軸方向の推力を吸収し、荷重を分散させ、軸と軸受の直接的な摩擦を減らし、伝達効率と寿命を向上させます。
• 熱変形の補正：エンジンの高温環境下（100〜200℃に達することがある）で、伸縮のためのスペースを確保し、組み立て変形による故障を回避します。
• 密閉性の向上：軸受端蓋とハウジングの密閉を補助し、オイル漏れや異物の侵入を防ぎ、動力システム全体の信頼性を高めます。

構造的特徴

• 基本形態：扁平なリング状または半円弧状で、厚さは通常0.01〜0.5mm、直径は軸受の内輪/外輪に適合します（一般的な仕様はφ40〜100mm）。エッジには、軸受溝に埋め込みやすいように、位置決め溝や鋸歯状の加工が施されている場合があります。
• 取り付け位置：主にエンジンのクランクシャフト、カムシャフト、またはトランスミッションの軸受溝で使用され、軸受メタル（tile）と組み合わせて、「メタル-シム-蓋」構造を形成します。
• 多様な仕様：車種（フォルクスワーゲンEA888エンジンやトヨタ2GR-FEなど）に合わせてカスタマイズされ、厚さは段階的に分けられています（0.05mm刻みなど）。現場での選択が容易です。

一般的な材料

• 軸受鋼（GCr15）：高硬度（HRC58〜62）、耐摩耗性に優れ、高速回転の用途に適しています。
• 銅合金またはアルミニウム合金：熱伝導率が高く、高温領域で使用され、熱応力を軽減します。
• 複合材料：鋼背銅層など、耐食性を高め、ターボチャージャー付きエンジンによく使用されます。

加工と組み立ての概要

加工には精密プレスまたはワイヤーカットを使用し、平面度<0.005mm、表面粗さRa 0.2μmを確保します。組み立て時には、マイクロメーターを使用して隙間を測定し、厚さの合計が設計値に一致するように選択します（誤差<0.01mm）。一般的な故障は、シムの変形による軸受のノック音です。5〜10万kmごとに点検することをお勧めします。