ホイール ハブ ユニット (ハブ ベアリング アセンブリまたはホイール ベアリング ハブとも呼ばれます) は、車両のホイールをサスペンションに接続し、車両の全重量を支えながらホイールが自由に回転できるようにする内蔵コンポーネントです。これは各ホイールの中心にあり、ホイール、ブレーキ ローター、車軸がすべて交わる正確な点として機能します。走行するたびにホイールハブユニットがバックグラウンドで静かに作動し、スムーズな回転、正確なステアリング、安定したハンドリングを実現します。
モダン ホイールハブユニット ホイール ベアリング、ハブ フランジ、およびほとんどの最新モデルの車両では ABS 速度センサーを単一の密閉ユニットに組み合わせた統合アセンブリです。これは、ベアリング、ハブ、レースが個別のコンポーネントであり、現場での正確な調整が必要だった古い設計に比べて、大幅な改善です。統合されたハブ アセンブリは、一体品として取り外しおよび交換できるように設計されているため、サービスが簡単になり、多くの場合、専用のベアリング プレス ツールが必要なくなります。
ホイールハブユニットの内部構造を理解することは、最終的に摩耗する理由と、摩耗したときにどのような症状に注意すべきかを説明するのに役立ちます。すべてのハブ アセンブリの中核は、2 列に配置された一連の精密ボール ベアリングまたはテーパー ローラー ベアリングです。これらの転動体は、内輪 (スピンドルまたは車軸に取り付けられている) と外輪 (ハブ本体に圧入されている) の間に配置され、保持器によって均等な間隔を保っています。
ベアリングアセンブリ全体には高温グリースが充填され、両側がゴムまたは金属シールでシールされています。これらのシールは非常に重要であり、グリースを保持し、道路の破片、水、ブレーキダストの侵入を防ぎます。シールが故障すると、ベアリングに汚染物が侵入し、潤滑剤が劣化して摩耗が急速に加速します。外側のハブ フランジは、ホイール スタッドが圧入されるボルト サークルであり、ホイール自体はこのフランジに直接ボルトで固定されます。ドリブン アクスルでは、ハブには CV アクスル スタブ シャフトを受け入れる中央ボアもあり、大きなアクスル ナットで固定されています。
ホイールハブテクノロジーは、3 つの異なる世代を経て進化してきました。世代ごとに、ベアリングが車両にどのように統合されるか、メンテナンス方法、およびベアリングに含まれる機能が変化します。
| 世代 | デザイン | ABSセンサー | サービス方法 |
| 第 1 世代 | ナックルに圧入された複列アンギュラコンタクトベアリング | 外部トーンリング | 取り外しと取り付けにはプレスが必要です |
| 第2世代 | 一体化されたハブとベアリングのフランジユニット、ボルトからナックルまで | 磁気エンコーダリング内蔵 | ボルトオン交換、プレス不要 |
| 第 3 世代 | 完全に統合されたハブ、ベアリング、ナックルアセンブリ | 多方向検出機能を備えた統合アクティブセンサー | コーナーモジュールの完全な交換 |
過去 20 年間に製造されたほとんどの乗用車と小型トラックは、整備が最も容易な第 2 世代ハブ アセンブリを使用しています。第 3 世代ユニットは新しいプラットフォームでますます一般的になっており、通常、交換にはディーラーレベルのツールが必要です。第 1 世代のセットアップは、よりシンプルで保守しやすい設計が好まれた古いトラックやリアアクスルに今でも搭載されています。
ホイールハブベアリングの故障は、警告なしに起こることはほとんどありません。症状は徐々に進行し、時間の経過とともにより顕著になる傾向があります。早期に発見することで、ナックル、CV アクスル、ブレーキ コンポーネントへのさらに高額な損傷を防ぐことができます。視聴すべきものは次のとおりです。
摩耗したホイール ハブ アセンブリの最も一般的な症状は、車の速度とともに増加する、ゴシゴシ音、うなり音、またはハム音です。ほぼ一定のロードノイズとは異なり、ハブベアリングのノイズは、旋回中に体重を移動するとピッチや音量が変化することがよくあります。左折時にノイズが大きくなる場合は、通常、右側に問題があり、その逆も同様です。これは、コーナリングにより一方のベアリングからもう一方のベアリングに荷重が移動し、荷重が増加すると摩耗した側の音がより聞こえるようになるためです。
車両をジャッキ スタンドに安全に持ち上げた状態で、12 時と 6 時の位置でホイールを掴み、前後に揺すってみてください。一部の古い設計では、ホイール ベアリングの少量の遊びは正常ですが、最新の密閉ハブ アセンブリで顕著な緩みは、ベアリングが許容範囲を超えて摩耗していることを示す明らかな兆候です。また、9 時と 3 時の位置も確認してください。この方向の遊びは、ハブ ベアリングまたはタイロッド エンドの摩耗を示している可能性があり、この 2 つを区別することが重要です。
車輪速度センサーは最新のハブ ユニットに組み込まれているため、ベアリングに障害が発生するとセンサー信号が破損したり中断されたりする可能性があります。これにより、ABS 警告灯が点灯し、場合によってはスタビリティ コントロール システムやトラクション コントロール システムも無効になります。これらのライトが点灯していて、明らかな配線障害が見つからない場合は、ハブ アセンブリが摩耗し、内部エンコーダ リングが損傷している可能性が高くなります。
ホイールベアリングに過剰な遊びがあると、ホイールの動きに合わせてキャンバー角が動的に変化し、タイヤが不均一に路面と接触する原因になります。時間の経過とともに、これは異常な摩耗パターンとして現れます。通常、トレッドの内側または外側のエッジで摩耗が増加します。アライメントをチェックしてもタイヤの異常な磨耗が見られる場合は、サスペンションのジオメトリに問題があると考える前に、ハブ アセンブリの遊びを検査してください。
ホイール ハブ ベアリングが故障する固定の走行距離はありませんが、よく整備された車両に搭載されている高品質ユニットのほとんどは、通常の運転条件下で 100,000 マイルから 150,000 マイルの間で持続します。いくつかの要因により寿命が大幅に短くなる可能性があります。
第 2 世代のボルトオン ハブ アセンブリを搭載した車両の交換は、有能な在宅整備士が基本的な工具セットを持って手の届く範囲で行うことができます。一般的なプロセスには、ホイールの取り外し、ブレーキ キャリパーとローターのボルトの取り外し、ABS センサーのワイヤリング ハーネスの取り外し、アクスル ナットの取り外し (ドリブン アクスルの場合)、ステアリング ナックルからハブ アセンブリのボルトの取り外しが含まれます。新しいユニットは逆の順序で取り付けます。アクスル ナットはメーカーの仕様に従ってトルクをかける必要があります。通常、車両に応じて 150 ～ 250 フィートポンドのトルクで締め付けます。
多くの人が省略している、交換中に実行する価値のあることがいくつかあります。まず、ステアリング ナックルの取り付け面に腐食や損傷がないかどうかを検査します。表面に穴があいたり、凹凸があると、新しいベアリングの取り付け方に影響を及ぼし、早期故障の原因となる可能性があります。取り付ける前にワイヤーブラシなどで綺麗に掃除してください。第二に、指定されている場合は常に新しいハードウェアを使用してください。特にアクスル ナットは、多くの車両でトルクを伝達する締結具であるため、再利用すべきではありません。 3 番目に、ハブを取り外した状態で CV アクスルのスプラインに摩耗や損傷がないか確認します。新しいハブを取り付けた後よりも、今すぐ対処する方がはるかに簡単です。
さまざまな価格帯や品質レベルで幅広いハブ ベアリング アセンブリが入手できるため、実際に何を購入するのかを知ることが重要です。代替品を選択する際の主な考慮事項は次のとおりです。
OEM (相手先ブランド供給) ハブ ユニットは、工場から車両に付属する部品と同じ仕様で製造されています。これらは、フィット感、仕上げ、予想される耐用年数の点で最も安全な選択ですが、通常はアフターマーケットの代替品よりも大幅に高価です。 Timken、SKF、Moog、FAG などの高品質のアフターマーケット ブランドは、OEM 基準を満たすかそれを上回るハブ アセンブリを製造しており、プロの技術者から広く信頼されています。特にハブベアリングのような安全性が重要なコンポーネントの場合は、安価な無名オプションは避けてください。コスト削減が早期故障のリスクに見合う価値があることはほとんどありません。
車両に ABS が装備されている場合 (1990 年代半ば以降に製造されたほぼすべての車両に ABS が搭載されています) は、車両の設計に応じて、交換用ハブ ユニットに正しい統合センサーが含まれているか、既存の外部センサーと互換性があることを確認してください。エンコーダ リングの歯の数、センサーのタイプ (パッシブまたはアクティブ)、およびコネクタのタイプはすべて、アプリケーションに適合する必要があります。間違ったエンコーダー リングや互換性のないセンサーをハブに取り付けると、ベアリング自体が完全に機能していても、ABS が機能しなくなります。
交換用ハブ アセンブリを注文する場合は、ホイール ボルト パターン (PCD)、ホイール スタッドの数、ハブ ボア径を必ず確認してください。これらの仕様は車両固有のものであり、互換性はありません。ほとんどの信頼できる部品サプライヤーでは、年、メーカー、モデル、トリム レベルで検索して、結果を正しい適合品に絞り込むことができますが、特に車軸の交換やアフターマーケットの改造が行われたトラックや車両の場合は、部品番号と車両の元の仕様を相互参照する価値は常にあります。
これは、ホイール ベアリング サービスにおいて最も頻繁に議論される質問の 1 つです。ほとんどのメーカーの一般的なガイダンスでは、両方に症状が現れない限り、ハブ アセンブリをペアで交換する必要はありません。車軸の両側の摩擦材が同じ割合で摩耗するブレーキパッドとは異なり、ホイールベアリングはポットホールの衝撃や局所的なシールの破損など、必ずしも反対側に当てはまるとは限らない個別の要因の影響を受けます。
とはいえ、車軸上の両方のユニットの走行距離が同程度で、一方が故障した場合は、もう一方を慎重に検査するのが合理的です。反対側のベアリングに顕著な遊びがある場合、または独自の異音を発している場合は、両方を同時に交換すると、作業を短時間続けて 2 回行う人件費が節約されます。走行距離の多い古い車両では、たとえもう一方の側がまだ技術的に故障していない場合でも、ペアで交換することがより現実的な選択肢となることがよくあります。
ホイールハブベアリングは単なる摩耗品と考えられがちですが、現代の車両のより広範な安全構造におけるその役割は重要です。ハブ アセンブリに統合されたセンサーによって生成された車輪速度データは ABS コントローラーに直接供給され、ABS コントローラーはそれを使用して急停止時のブレーキ圧力を調整し、ホイールのロックを防ぎます。同じ信号が電子安定制御システムに供給され、各車輪速度の違いを利用してオーバーステアまたはアンダーステアを検出し、修正ブレーキを適用します。トラクション コントロール、ヒルスタート アシスト、そして最近の車両では半自動運転機能はすべて、各コーナーからの正確なリアルタイムの車輪速度データに依存しています。
破損した速度センサー データを生成するハブ ユニットに障害が発生すると、警告灯が点灯するだけでなく、システムが誤って応答したり、最も必要なときに完全に非アクティブになったりする可能性があります。これは、ホイールハブベアリングの問題に、致命的になるまで既知の不良ベアリングを使用するのではなく、迅速に対処するための最も強力な議論の 1 つです。
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