自動車の後輪ベアリングの機能
ハブベアリングの主な機能は、重量を支え、ハブの回転を正確にガイドすることです。軸方向荷重とラジアル荷重の両方を支える非常に重要な部品です。自動車のホイールに使用される従来のベアリングは、2組のテーパーローラーベアリングまたはボールベアリングで構成されています。ベアリングの取り付け、給油、シール、クリアランス調整はすべて自動車の生産ラインで行われます。この構造は、自動車メーカーでの組み立てを困難にし、コストがかかり、信頼性に欠けます。さらに、修理工場で自動車を整備する際には、ベアリングの洗浄、給油、調整も必要になります。ハブベアリングユニットは、標準的なアンギュラコンタクトボールベアリングとテーパーローラーベアリングをベースに開発されました。2組のベアリングを1つに統合し、優れた組み立て性能、クリアランス調整不要、軽量、コンパクトな構造、大きな耐荷重、シールベアリングとしてグリースが予め充填されているため外部ハブシールが不要、メンテナンス不要といった特長を備えています。自動車で広く使用されており、大型トラックへの適用も徐々に拡大する傾向にあります。
従来、自動車のハブベアリングは、単列円錐ころ軸受またはボールベアリングとしてペアで使用されるのが一般的でした。技術の発展に伴い、自動車のハブユニットは自動車に広く使用されるようになりました。ハブベアリングユニットの適用範囲と使用量は日々増加しており、現在では第3世代に発展しています。第1世代は、複列アンギュラコンタクトベアリングで構成されていました。第2世代は、ベアリングを固定するための外輪にフランジがあり、車軸に簡単に取り付けてナットで固定できます。これにより、自動車のメンテナンスが容易になります。第3世代のハブベアリングユニットは、アンチロックブレーキシステム（ABS）と組み合わせたベアリングユニットを採用しています。ハブユニットは、内側フランジと外側フランジで設計されています。内側フランジはボルトでドライブシャフトに固定され、外側フランジはベアリング全体を一緒に取り付けます。摩耗または損傷したハブベアリングまたはハブユニットは、運転中に車両の不適切で高額な故障を引き起こし、安全性を脅かす可能性があります。
ハブベアリングの使用および取り付けにあたっては、以下の点にご注意ください。
安全性と信頼性を最大限に確保するため、車両の年式に関わらず、ハブベアリングを定期的に点検することをお勧めします。ベアリング摩耗の初期兆候、例えば回転時の摩擦音や旋回時のサスペンションコンビネーションホイールの異常な減速などに注意してください。後輪駆動車の場合は、走行距離が38,000キロメートルに達したら、フロントハブベアリングに潤滑油を塗布することをお勧めします。ブレーキシステムを交換する際は、ベアリングを点検し、オイルシールを交換してください。
ハブベアリング付近から異音が聞こえる場合、まず最も重要なのは、異音の発生源を特定することです。異音の原因となる可動部品は多数存在し、回転部品が非回転部品に接触している可能性もあります。異音がベアリングから発生していることが確認された場合は、ベアリングが損傷している可能性があり、交換が必要になります。
フロントホイールハブに起因する両側のベアリングの故障を引き起こす動作条件は類似しているため、ベアリングが片方だけ損傷している場合でも、左右両方を交換することをお勧めします。
ハブベアリングは非常にデリケートな部品であるため、いずれの場合も適切な方法と工具を使用する必要があります。保管、輸送、取り付けの際には、ベアリングの部品を損傷しないように注意してください。ベアリングによっては、比較的大きな圧力をかけて圧入する必要があるため、専用工具が必要となる場合があります。必ず自動車メーカーのマニュアルを参照してください。
ベアリングを取り付ける際は、清潔で整頓された環境で行う必要があります。ベアリング内部に微粒子が入り込むと、ベアリングの寿命が短くなります。ベアリング交換時には、清潔な環境を維持することが非常に重要です。ベアリングをハンマーで叩くことは絶対にしないでください。ベアリングを地面に落としたり、同様に不適切な方法で扱ったりしないように注意してください。取り付け前に、シャフトとベアリングハウジングの状態も点検する必要があります。わずかな摩耗でも嵌合不良につながり、ベアリングの早期故障の原因となる可能性があります。
ハブベアリングユニットの場合、ハブベアリングを分解したり、ハブユニットのシールリングを調整したりしないでください。そうしないと、シールリングが損傷し、水や埃が侵入する可能性があります。シールリングと内輪の軌道面が損傷し、ベアリングが永久的に故障する恐れがあります。
ABS装置付きベアリングのシールリング内部には磁気スラストリングが内蔵されています。このスラストリングは、衝突、衝撃、または他の磁場との接触を避けてください。取り付け前に、パッケージから取り出し、電動モーターや電動工具の使用中など、磁場から遠ざけてください。これらのベアリングを取り付ける際は、走行条件テストを行い、ダッシュボードのABSアラーム針を観察してベアリングの動作を調整してください。
ABS磁気スラストリング付きハブベアリングの場合、スラストリングがどちら側に取り付けられているかを確認するには、小さくて軽い物体をベアリングの端に近づけてください。ベアリングが発生させる磁力で物体が引き寄せられます。取り付けの際は、磁気スラストリングが付いている側を内側に向け、ABSの敏感な部品に直接面するようにしてください。取り付けを誤ると、ブレーキシステムの機能不全につながる可能性があります。
多くのベアリングは密閉型で、耐用期間中グリースを必要としません。一方、複列円錐ころ軸受などの密閉されていないベアリングは、取り付け時にグリースを塗布する必要があります。ベアリングの内部空洞のサイズが異なるため、グリースの量を正確に判断するのは困難です。最も重要なのは、ベアリング内にグリースが確実に充填されていることを確認することです。グリースが多すぎると、ベアリングが回転する際に余分なグリースが漏れ出してしまいます。一般的な経験では、取り付け時にグリースの総量はベアリングのクリアランスの50%程度になるようにするのが良いでしょう。
ロックナットを取り付ける際、ベアリングの種類やベアリングハウジングの違いにより、トルクの大きさは大きく異なります。
メンテナンス作業中に、一部の車両で比較的大きな走行音がするケースがよくあります。点検の結果、タイヤに異常な摩耗は見られず、リフトで車輪を回しても明らかな異音は発生しません。このような現象は、ハブベアリングの異常な損傷が原因であることが多いです。ここでいう異常とは、取り付け不良によるベアリングの損傷を指します。自動車のフロントホイールベアリングは一般的に複列ボールベアリングです。ベアリングを取り付ける際に、ハンマーで叩いたり、ベアリングハウジングに取り付ける際にベアリングの内輪を押し込んだりすると、ベアリングの片側の軌道面に損傷が生じます。車両が走行すると異音が発生しますが、車輪が地面から離れているときは、軌道面の状態が良いため、明らかな異音は聞こえません。ベアリングの長寿命化には、正しい取り付けと操作が鍵となります。
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