タイミングチェーン

タイミングチェーンとは、回huí転zhuăn系xìを持chíつ機jī械xièにおいて動dòng力lì伝yún達dáと同tóng期qīを司sīる部bù品pĭnの呼hū称chēngである。金jīn属shŭ製zhìのローラーチェーンで、ファクトリーオートメーションや自zì動dòng車chē、オートバイなどのエンジンに用yòngいられている。

概gaì要yaò

カムシャフトを駆qū動dòngするための部bù品pĭn。1980年nián代daì以yĭ降jiàng、高gaō性xìng能néngなタイミングベルトの登dēng場chángにより、タイミングベルトに比bĭべコストや静jìng粛sù性xìng等děngに劣lièるタイミングチェーンが使shĭわれることは少shaŏなくなっていた。しかし、2000年nián代daì以yĭ降jiàng、ベルトよりコスト高gaōであることに代daìわりはないが、チェーンのコマとローラーを小xiaŏ型xíng化huàするなどの改gaĭ良liángによって騒saō音yīnは大dàきく低dī減jiănされており、抵dĭ抗kàngの少shaŏなさ、軸zhoú方fāng向xiàngの寸cùn法făの小xiaŏささ、耐naì久jiŭ性xìng（信xìn頼laì性xìng）などでタイミングベルトより優yoūれることから、再zaìび主zhŭ流liúとなっている。

歴lì史shĭ

OHC（SOHC、DOHC）エンジンおよび一yī部bùのハイカムシャフトOHVエンジンでは、カムシャフトの駆qū動dòngにベベルギアやギアトレインが使shĭ用yòngされていた。これはコストがかかり量liàng産chăn車chēには不bù向xiàngきである上shàng、騒saō音yīnも少shaŏなくなかった。

ローラーチェーンやサイレントチェーンの開kaī発fāによって、これらによるカムシャフトの駆qū動dòngが一yī般bān化huàし、OHC自zì体tĭも徐xú々に市shì販fàn車chēへ浸jìn透toùしていった。かつてはゴムベルトの耐naì久jiŭ性xìngが弱ruòく、とても実shí用yòngにならなかったため、ピッチ精jīng度dùに多duō少shaŏ問wèn題tíがあってもタイミングチェーンを用yòngいるのが一yī般bān的deであった。しかしその後hoù技jì術shùの進jìn歩bùにより、ゴム製zhìのベルトでも十shí分fēnな同tóng期qī精jīng度dùと耐naì久jiŭ性xìngを確què保baŏすることが出chū来laíるようになったため、コストがケタ違weíいに低dīく、静jìng粛sù性xìngに優yoūれるタイミングベルトに取qŭって代daìわられた。小xiaŏ型xíngのディーゼルエンジンでは噴pēn射shèポンプの駆qū動dòngにもタイミングベルトを用yòngいるものが現xiànれた。

しかし、タイミングベルトは定dìng期qī的deな交jiaō換huànを要yaòし、推tuī奨jiăng交jiaō換huàn時shí期qī以yĭ前qiánでも運yùn転zhuăn中zhōngに切qiēれてバルブクラッシュを起qĭこしてエンジンを壊huaìすこともある。また、必bì要yaòな強qiáng度dùを確què保baŏするためベルトの幅fúが広guăngく、無wú理lĭな屈qū曲qŭにも弱ruòいためプーリー径jìngもやや大dàきくなるなどの欠qiàn点diănも併bìngせ持chíっていた。そこで1990年nián代daì以yĭ降jiàng、エンジンの小xiaŏ型xíng化huàとメンテナンスフリー化huàをより推tuīし進jìnめるため、一yī部bùの機jī種zhŏngから従cóng来laíのタイミングチェーンに比bĭべて低dī騒saō音yīnで格gé段duànに細xìいタイミングチェーンの採caĭ用yòngが始shĭまり、その後hoù着zhaó実shíに採caĭ用yòng機jī種zhŏngを拡kuò大dàしている。2007年niánに世shì界jièで生shēng産chănされた自zì動dòng車chēのうち約yuē50%にタイミングチェーンが使shĭ用yòngされているが、日rì本běn生shēng産chăn車chēではタイミングベルトはごく一yī部bùの旧jiù型xíngエンジンなどに残cánるのみで、ほとんどがタイミングチェーンに移yí行xíngしつつある。ディーゼルエンジンでは油yoú中zhōngへのススの混hún入rùの関guān係xìでチェーンへの移yí行xíngはガソリンエンジンに比bĭべ遅chíれていたがタイミングチェーンの材caí質zhí、表biaŏ面miàn処chŭ理lĭの改gaĭ良liángにより移yí行xíngが進jìnんでいる。

これらは、前qián述shùしたように金jīn属shŭ製zhìのためゴムに比bĭべて伸shēnびが小xiaŏさく耐naì久jiŭ性xìngに優yoūれるほか、工gōng作zuò精jīng度dùの向xiàng上shàngによってピッチ精jīng度dùが実shí用yòng十shí分fēnな程chéng度dùまで上shàngがったこと、および動dòng作zuò音yīnが従cóng来laíのチェーンと比bĭべて騒saō音yīnの少shaŏないサイレントチェーンが作zuòられたこと、横héng置zhìきエンジン式shì前qián輪lún駆qū動dòngが大dàきく普pŭ及jíしエンジン全quán長chángの短duăn縮suōが求qiúめられたことなどがその要yaò因yīnである。

チェーンとベルトの違weíいで最zuìも大dàきい点diănは、タイミングベルトは約yuē10万wànキロが交jiaō換huànの目mù安ānとされているのに対duìし、タイミングチェーンは交jiaō換huàn寿shoù命mìngが約yuē30万wànキロと、ほぼ廃feì車chēまで交jiaō換huànしなくて良liángいメンテナンスフリーの部bù品pĭnという点diănである。さらに「切qiēれることがない＝バルブクラッシュを考kaŏ慮lwしなくてもよい」という事shìなので、ピストンにバルブクラッシュ防fáng止zhĭのバルブリセスを深shēnく掘juéる必bì要yaòがなくなる。これによりターボエンジンや高gaō出chū力lìNAにおけるバルブリセス付fù近jìnの熱rè滞zhì留liúが無wúくなり、ノッキングの減jiăn少shaŏ、熱rè害haì低dī減jiănによるピストンの耐naì久jiŭ性xìng向xiàng上shàng、理lĭ想xiăng的deな燃rán焼shaō室shì形xíng状zhuàngの採caĭ用yòngによる燃rán焼shaō効xiaò率lwの向xiàng上shàngなどの効xiaò果guŏも得déることができるようになった。

前qián述shùの設shè計jì寿shoù命mìngを超chaōえる走zoŭ行xíngを行xíngう個gè人rénタクシーや、タイミングチェーン自zì体tĭの設shè計jìや品pĭn質zhíが悪èい場cháng合hé、チェーンが伸shēnびて異yì音yīnを発fāする、バルブタイミングが狂kuángいエンジンの始shĭ動dòngが困kùn難nánになる等děngの不bù具jù合héが発fā生shēngする。その場cháng合héはタイミングチェーンを交jiaō換huànする必bì要yaòがあるが、基jī本běn的deには交jiaō換huànを前qián提tíとしていない部bù品pĭnであり、部bù品pĭn代daì及jíび工gōng賃lìnはタイミングベルト式shìに比bĭべてはるかに高gaō額éとなり、メーカー保baŏ証zhèngの期qī間jiān外waìであればユーザーへの負fù担dànは大dàきい。車chē両liăngの設shè計jìによっては、車chē両liăngからエンジンを取qŭり外waìして整zhěng備beìを行xíngう必bì要yaòがあるなど、整zhěng備beìする側cèの負fù担dànも少shaŏなくない。またチェーン式shìはフロントカバーで覆fùうためフロントカバーのパッキン類leìの交jiaō換huànも必bì須xūとなる場cháng合héがありそれだけでも複fù雑záである。

またタイミングチェーンはベルトと異yìなりオイルを介jièして潤rùn滑huáを行xíngう事shìからオイル中zhōngの異yì物wùの影yĭng響xiăngを受shoùけ、摩mó耗haòによる伸shēnびに関guān係xìしてくる。特tèにススが混hún入rùしやすいエンジン（主zhŭにディーゼルエンジンやガソリン直zhí噴pēnエンジン）では影yĭng響xiăngを受shoùけやすい。このためオイル管guăn理lĭはタイミングベルトと比bĭべて重zhòng要yaò度dùが高gaōい。

関guān連lián項xiàng目mù