自動車用ベアリングの開発と応用

古代エジプト人がピラミッドを構築して以来、ベアリングが存在していました。ホイールベアリングの背後にある概念は単純です。物事はスライドするよりも転がりやすくなります。物事が滑るとき、それらの間の摩擦はそれらを遅くします。2つの表面が互いに転がることができる場合、摩擦は大幅に減少します。古代エジプト人は丸い丸太を重い石の下に置いて、それらを建築現場に転がすことができるようにしました。これにより、石を地面に引きずることによって引き起こされる摩擦を減らしました。

ベアリングは摩擦を大幅に低減しますが、自動車のホイールベアリングは依然として多くの悪用をします。彼らは、甌穴、さまざまな種類の道路、および時折の縁石を走行するときに車両の重量を支える必要があるだけでなく、あなたが取るコーナーの横方向の力にも耐える必要があり、車輪を回転させながらこれらすべてを行う必要があります毎分数千回転で最小限の摩擦で。また、ほこりや水質汚染を防ぐために、自給自足でしっかりと密閉されている必要があります。最新のホイールベアリングは、これらすべてを達成するのに十分な耐久性があります。今、それは印象的です!

現在販売されているほとんどの車両には、ハブアセンブリ内に密閉されたホイールベアリングが装備されており、メンテナンスは不要です。密封されたベアリングは、ほとんどの新しい車、および独立したフロントサスペンションを備えたトラックやSUVの前輪に見られます。シールドホイールベアリングは、100,000マイル以上の耐用年数で設計されており、多くはその2倍の距離を移動できます。それでも、平均ベアリング寿命は、車両の運転方法とベアリングがさらされているものに応じて、80,000〜120,000マイルの範囲になります。

一般的なハブには、内側と外側のホイールベアリングが含まれています。ベアリングはローラーまたはボールスタイルのいずれかです。円すいころ軸受は、水平荷重と横荷重の両方をより効率的にサポートし、穴にぶつかるなどの極端な衝撃に耐えることができるため、最良の代替手段です。円すいころ軸受は、ある角度で座面があります。円すいころ軸受は通常、角度が反対方向を向くようにペアで取り付けられるため、両方向の推力を処理できます。鋼製ローラーベアリングは、荷重を支える小さなドラムです。テーパーまたは角度は、水平および横方向の荷重をサポートします。

ホイールベアリングは、高品質で高スペックの鋼を使用して作られています。内輪と外輪、ボールまたはローラーが置かれる溝のあるリング、および圧延要素、ローラーまたはボールはすべて熱処理されています。硬化した表面は、ベアリングの耐摩耗性を大幅に向上させます。

平均的な車両の重量は約4,000ポンドです。それは何千マイルにもわたって支えられなければならないたくさんの重さです。必要に応じて実行するには、ホイールベアリングがほぼ完全な状態にあり、適切な潤滑が行われ、潤滑剤の混入と汚染を防ぐために密封されている必要があります。ホイールベアリングは長持ちするように設計されていますが、一定の負荷と回転はベアリング、グリース、およびシールに負担をかけます。ホイールベアリングの早期故障は、衝撃、汚染、グリースの損失、またはこれらの組み合わせによる損傷が原因で発生します。

ホイールベアリングシールが漏れ始めると、ベアリングは故障のプロセスを開始します。グリースシールが損傷すると、グリースがベアリングから漏れ出し、汚れや水がベアリングキャビティに入る可能性があります。水は錆を引き起こし、グリースを汚染するため、ベアリングにとって最悪のものです。走行中やコーナリング時にホイールベアリングにかかる​​重量が非常に大きいため、わずかなレースやベアリングの損傷でもノイズが発生します。

シールされたベアリングアセンブリのシールが破損した場合、シールを個別に交換することはできません。ハブアセンブリ全体を交換する必要があります。工場で密封されていないホイールベアリングは、今日ではまれですが、定期的なメンテナンスが必要です。それらは、清掃、検査、新しいグリースの再梱包、および約30,000マイルごとまたはメーカーの推奨に従って新しいシールを取り付ける必要があります。

ホイールベアリングの問題の最初の症状は、ホイールの近くから発生するノイズです。それは通常、かろうじて聞こえる唸り声、うなり声、ハミング、またはある種の周期的なノイズから始まります。騒音は一般に、車両が運転されるにつれて深刻さが増します。もう1つの症状は、過度のホイールベアリングの遊びに起因するステアリングのふらつきです。

ホイールベアリングのノイズは、加速または減速しても変化しませんが、回転すると変化する可能性があります。特定の速度では、音量が大きくなったり、消えたりする場合があります。ホイールベアリングのノイズをタイヤのノイズ、または悪い等速(CV)ジョイントが発生するノイズと混同しないことが重要です。欠陥のあるCVジョイントは通常、回転時にカチッという音を立てます。

ホイールベアリングノイズの診断は必ずしも簡単ではありません。熟練した技術者であっても、車両のホイールベアリングのどれが騒音を出しているのかを判断するのは難しい場合があります。したがって、多くの整備士は、どれが故障したかわからない場合があるため、複数のホイールベアリングを同時に交換することを推奨することがよくあります。

ホイールベアリングを検査する一般的な方法は、ホイールを地面から持ち上げ、ハブの粗さや遊びを聞いて感じながら、各ホイールを手で回転させることです。密閉されたホイールベアリングを備えた車両では、遊び(最大で.004インチ未満)または遊びがほとんどなく、粗さやノイズがまったくないはずです。遊びの検査は、タイヤを12時と6時の位置に保持し、タイヤを前後に揺らすことによって行うことができます。目立った遊びがある場合は、ホイールベアリングが緩んでいるため、交換または修理する必要があります。

ホイールベアリングに欠陥があると、車両のアンチロックブレーキシステム(ABS)にも影響を与える可能性があります。ハブの過度の遊び、摩耗、または緩みにより、センサーリングが回転するときにぐらつくことがよくあります。ホイールスピードセンサーは、センサーの先端とセンサーリングの間のエアギャップの変化に非常に敏感です。その結果、ホイールベアリングが摩耗すると、信号が不安定になり、ホイールスピードセンサーのトラブルコードが設定され、ABS警告灯が点灯する場合があります。

ホイールベアリングの故障は、特に高速道路の速度で運転しているときに発生し、車両がホイールを失った場合に、深刻な結果をもたらす可能性があります。そのため、ASE認定の技術者に少なくとも年に1回はホイールベアリングを検査してもらい、車両を試乗して厄介なノイズがないかどうかを確認する必要があります。

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投稿時間:2021年10月29日