ホイールベアリングの異音：症状を特定し、交換時期を知る方法

ホイールベアリング 徐々に失敗し、それらが引き起こす症状は予測可能な進行に従います。ベアリングが初期故障すると、ほとんどのドライバーがロードノイズやタイヤノイズとして無視してしまう微妙なノイズが発生します。ベアリングが劣化し続けると、騒音がより顕著になり、車両の他の騒音源とは区別される特性が現れます。後期段階での故障では、ベアリングがステアリングホイールやシートに振動を発生させたり、ブレーキをかけた際に車両が引っ張られたり、ひどい場合にはホイールの遊びが検出できるほどになったりすることがあります。これらの症状とその原因を理解することは、ドライバーや技術者が、軽微な問題が高価な問題や危険な問題に発展する前に、ベアリングの故障を早期に特定するのに役立ちます。

ホイールベアリングの役割と故障の理由

ホイールベアリングにより、ホイールハブは最小限の摩擦でスピンドルまたはアクスルシャフトの周りを回転できます。最新のハブ ユニット設計 (内側と外側のベアリング リング、転動体、ケージ、シールを 1 つのコンポーネントに統合した、密封された事前に組み立てられたユニット) では、ベアリングは通常の条件下で車両の動作寿命が続くように設計されています。潤滑剤は組み立て時に封入されるため、定期的なメンテナンスは必要ありません。早期故障の原因は異常な負荷です。ベアリングは、持続的に処理するように設計されていない力を受けます。

最も一般的な原因は過負荷です。縁石、ポットホール、道路の破片に衝突すると、ホイールを介してベアリングに衝撃荷重が伝わり、その大きさはベアリングの動定格荷重を超え、転動体やレースが変形したり亀裂が入ったりする可能性があります。通常の道路を何マイルも使用すると、最終的にはベアリングレースの表面下に疲労亀裂が生じますが、これが通常の摩耗メカニズムです。しかし、異常な衝撃によってこのプロセスが劇的に加速されます。

シールの不良が 2 番目の原因です。ハブユニットベアリングのシールは、ベアリングへの汚染物の侵入や潤滑剤の流出を防ぎます。シールリップへの衝撃による損傷、シールシートの腐食、または非常に長い走行距離によるシールリップの物理的摩耗によってシールが破損すると、水、砂、その他の汚染物質がベアリングに入ります。汚染は転動体とレースの摩耗を引き起こし、表面および表面下の損傷の進行を加速させ、騒音を発生させます。

ホイールベアリングの故障の主な症状

ハミングまたはグラインドノイズ

ホイールベアリングの故障の最も一般的かつ初期の症状は、車の速度に応じて変化する連続的なうなり音または摩擦音です。一定の路面で一定の速度で比較的一定であるタイヤ ノイズとは異なり、ホイール ベアリング ノイズには独特の性質があります。つまり、安定して継続する傾向があり、滑らかな道路でもランブル ストリップを走行しているような音とよく言われます。また、そのピッチと音量はエンジン速度ではなく車両速度に比例して変化します。加速すると音が大きくなります。減速すると減少します。ドライブトレインが接続されているかどうかに関係なく、ベアリングがホイールとともに回転しているため、クラッチを踏んでいるときや車両がニュートラルにあるときでも、音は同じ周波数で鳴り続けます。

ベアリングの損傷が進行するにつれて、低速でのうなり音のような音質が、高速でのゴリゴリとした音や唸り声のような音に変わります。これは、ベアリング表面の損傷により、異なる回転周波数で異なるノイズ特性が発生するためです。初期の損傷では、損傷した要素が負荷ゾーンを通過する際に低周波のハム音が発生しますが、表面の欠陥が大きくなり、粗さが増加する進行した損傷では、より耳障りな研削音が発生します。

コーナリング時に変化する異音

ホイールベアリング異音の古典的な診断テストは、車両が穏やかに走行したり、コーナリング中に負荷がかかったときに音が変化するかどうかを観察することです。車両がコーナリングすると、左右のベアリング間の横方向の荷重配分が変化します。左折の外側のベアリングは内側のベアリングよりも多くの荷重を受けます。左側のベアリングが故障している場合、右回転（左側のベアリングに負荷がかかります）で騒音が増加しますが、左回転（左側のベアリングの負荷が部分的に解除されます）では騒音が減少します。この速度と荷重の感度は診断に役立ちます。コーナリング方向の 1 つで増加し、反対方向で減少するノイズは、特定のホイール ベアリングを強く示しています。

このテストは安全な環境で低速で行う必要があります。効果を観察するには、空き駐車場で 30 ～ 50 km/h で穏やかにウィービングするだけで十分です。ステアリング入力に伴うノイズの変化は、故障したベアリングでは非常に顕著であることが多く、より正式な検査の前であっても、問題が発生している特定のコーナーを特定することができます。

ハンドルやシートの振動

ホイールベアリングの損傷が進行すると、ベアリング表面の粗さによって振動が発生し、その振動がホイールからサスペンションを介して車両構造に伝わります。前輪ベアリングの場合、この振動はステアリング コラムを介して伝わり、特にベアリングの回転周波数がステアリング システムの共振周波数と一致する特定の速度範囲で、ステアリング ホイールに感じられます。後輪ベアリングの場合、振動はフロアを介して伝わり、通常はステアリングホイールではなくシートで感じられます。

ホイールベアリングからの振動は、同じく速度に敏感なタイヤバランスの振動とよく混同されます。特徴: タイヤ バランスの振動は通常、特定の速度範囲 (通常 80 ～ 100 km/h) で発生し、高速になると目立たなくなる場合があります。ベアリングの振動は速度とともに徐々に増加し、タイヤのバランスの問題では発生しない特有のブーンという音や摩擦音を伴います。

ホイールの遊びや緩み

ベアリングの故障が進行すると、転動体とレースが摩耗するにつれてベアリングの内部すきまが増加します。このクリアランスの増加は、ホイールの物理的な緩みとして検出できるようになります。ホイールをジャッキで地面から外し、(タイヤの 12 時と 6 時の位置に両手を置いて) 上下方向に揺さぶろうとすると、小さいながらも検出可能なぐらつきは、ベアリングの内部クリアランスが許容限界を超えていることを示します。このテストでは、通常のベアリングの遊びは無視できるはずです。

このテストは、最初に車輪が地面にある状態で実行する必要があります。車輪が地面にあるときに遊びが感じられる場合は、ベアリングに重大な故障があるため、交換するまでそれ以上走行しないでください。ホイールを地面から離した状態で同じ揺動テストを行うと、荷重が軽減されるため、通常のベアリングでは多少大きな動きが見られますが、過剰な動き (数ミリメートル以上) は依然としてベアリングの摩耗が進んでいることを示します。

ABS警告灯

最新のハブ ユニット ベアリングには、ABS 車輪速度センサー リング (車輪速度を決定するために ABS が読み取るトーン リングまたはエンコーダ リング) が組み込まれています。ベアリングが重大な故障を起こし、内部クリアランスによりトーン リングがセンサーに対して相対的に移動できるようになった場合、またはベアリングの内部損傷によってトーン リングが損傷した場合、ABS センサーは不規則な信号または信号の欠如を検出し、ABS 警告灯を点灯します。異音や振動の症状とともに ABS またはトラクション コントロールの警告灯が表示される場合は、ベアリングの故障がホイール速度感知機能に影響を与えるほど進行していることを示しており、交換が急務です。

どのベアリングが故障しているかを判断する方法

症状がホイールベアリングを示唆していることを確認した後、分解する前にどのコーナーが原因であるかを特定すると、診断時間を節約できます。上記のコーナリング荷重テストは、最も信頼性の高い初期チェックです。追加の確認:

同乗者が車両に乗っているときに、音の方向に耳を傾けてください。ホイールベアリングの騒音は、故障したベアリングが配置されている側でより大きくなります。左後部からのうなり声は、通常、車両の左側からより大きくなります。指向性聴覚を確保するため、窓を下げた静かな場所でゆっくり運転してください。

適切な路面での路上テストが可能であれば、加速時に音が増加し（荷重が後方に移動します）、減速時に減少するか、またはその逆が発生するかどうかを調べると、フロントベアリングとリアベアリングのどちらが発生源であるかを特定するのに役立ちます。前輪ベアリングはステアリング入力に対してより敏感になる傾向があります。リアベアリングは、加速と制動の荷重変化に対してより敏感になる傾向があります。

交換時期

診断症状が明らかになり次第、早期に交換することで、ひどく摩耗したベアリングを動作させたときに発生する連鎖的な損傷を防ぎます。転動体とレースが摩耗したベアリングでは、ベアリング内に金属汚染が発生し、摩耗がさらに促進されます。走行中にベアリングが故障すると、ホイールが動かなくなったり、固着したりして、車両の制御が失われる可能性があります。車輪の遊びが検出できるほど故障したハブユニットのベアリングは、公道で走行しないでください。

適切な交換時期は、ホイールベアリングに起因する明らかなうなり音や摩擦音が確認されたとき、ホイールの遊びテストで異常な動きを示したとき、またはベアリングの状態によって ABS 機能が影響を受けたときです。異音が自然に解決するのを待つのは適切ではありません。ホイールベアリングは自然に回復せず、損傷の進行は不可逆的です。

よくある質問

ホイールベアリングの異音は発生したり消えたりすることがありますか? それとも常に継続的なものですか?

ホイールベアリングの異音は通常、継続的に発生し、ホイールが影響を受ける速度で回転しているときは常に発生しますが、見かけの音量は温度によって変化します。ベアリングに障害が発生すると、低温時には音が悪くなり、温まると若干静かになることがよくあります。これは、動作温度でグリースの粘度が低下し、潤滑がわずかに向上するためです。この温度依存の変化は、問題が「解消する」ものと誤解されることがあり、ドライバーが交換を遅らせる原因となります。根本的なダメージはウォーミングアップによって元に戻るわけではありません。ベアリングは劣化し続けます。寒い時には明らかに音が悪くなりますが、暖かい時には良くなるベアリングでも、交換する必要がある故障ベアリングです。

故障したホイールベアリングを使用して修理工場に行くのは安全ですか?

これは故障の段階によって異なります。静かなハム音があり、その他の症状が見られない初期段階のベアリング故障は、修理施設に到着するための適度な速度で短距離であれば通常は許容できますが、高速での振動は損傷の進行を加速するため、これを高速道路の走行や長距離に拡大すべきではありません。摩擦音が聞こえる、ホイールの遊びが検出できる、または ABS の照明があるベアリングは、高速道路で走行すべきではなく、早急に修理する必要があります。ベアリングが故障した場合、つまりひどい磨耗が生じたり、目に見えるぐらつきが生じたり、ホイールが自由に回転できなくなったりした場合は、絶対に駆動しないでください。ベアリングが完全に故障すると、警告なしに突然ホイールがロックする可能性があるため、疑わしい場合は、車を運転するのではなく、修理施設まで車両を牽引してもらう方が安全な選択です。

ホイールベアリングの交換にはどのくらいの時間がかかりますか?両側を同時に交換する必要がありますか?

最新のハブ ユニット ベアリング アセンブリ (単一コンポーネントのベアリング、ハブ、ABS トーン リングを含むユニット全体を交換するもの) の場合、ほとんどの乗用車に簡単に取り付ける場合、交換時間は通常 1 コーナーあたり 45 ～ 90 分です。症状が現れない限り、反対側のコーナーも同時に交換する必要はありません。同じ車軸の反対側にあるホイール ベアリングは必ずしも同じ摩耗段階にあるわけではなく、一方の側が他方より先に故障するのが通常です。ただし、1 つのベアリングが故障し、車両の走行距離がかなりある場合は、同じ整備中に反対側のベアリングの状態をチェックして、故障が近づいているかどうかを判断するのが合理的です。一部の技術者は、走行距離の多い車両の予防策としてアクスルペアを交換することを推奨しています。他のものは、故障が確認されたベアリングのみを交換します。この決定は、特定の車両の履歴と、近い将来に行われる可能性のある 2 回目の修理にかかる人件費に基づいて、専門家の判断によって決定されます。