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ハブベアリングの仕組み|車輪を支えながら回す構造

Opel Vectra Cの後輪用ハブベアリングユニット

車輪の中心付近には、「ハブベアリング」という部品が付いています。重い車を支えながら、どうして車輪をスムーズに回せるのでしょうか?詳しく解説していきます。

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ハブベアリングは、車輪を支えながら回せる部品

ホイールを取り付ける場所がハブ

Opel Vectra Cの後輪用ハブベアリングユニット
Opel Vectra Cの後輪用ハブの実物。ホイールを固定する面と、車体へ付ける部分があります。
Cschirp / Wheel hub assembly.jpg / CC BY 3.0
ホイールを付ける場所がハブ。その回る部分をベアリングが支えます。
ホイールを付ける場所がハブ。その回る部分をベアリングが支えます。
図:メカニズモ(模式図)

タイヤをはめたホイールは、車輪の中心にある「ハブ」という部品へ固定します。ハブはホイールと一緒に回ります。

その回る部分を、車体につながる部分で支えるのがハブベアリングです。ベアリングは、回るものを滑らかに支える部品で、軸受とも呼ばれます。車輪を好き勝手に動かさず、決まった場所で回せるようにしているわけです。[1]

車輪、ハブ、車体側の支えの位置関係です。
車輪、ハブ、車体側の支えの位置関係です。
イラスト:メカニズモ(形・位置の概略)

エンジンで回していない車輪にも付く

前輪駆動の車では、後ろの車輪をエンジンで回しているわけではありません。それでも後輪には、車の重さを支えながら回る仕組みが必要です。

ハブベアリングの仕事は、回す力を作ることではなく、車輪を支えて回れるようにすること。車輪が道路に転がされて回る場合も、しっかり働いています。[1]

ボルトくん

エンジンで回さない後ろのタイヤなら、棒に付けるだけでいいの?

ハグルマ先生

後ろのタイヤも、重い車を支えていますからね。その力を受けながら、スムーズに回れる仕組みが必要なんですよ。

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中のボールや小さなローラーが転がる

金属の輪の間に、転がる部品がある

内側と外側の輪の間で、ボールなどが転がります。ボールの間隔を保つ部品もあります。
内側と外側の輪の間で、ボールなどが転がります。ボールの間隔を保つ部品もあります。
図:メカニズモ(模式図)

よく使われるベアリングは、内側と外側の金属の輪、その間に並ぶボールや小さなローラーでできています。ローラーは「ころ」とも呼ばれます。

金属同士をそのままこすり合わせるより、間の部品をコロコロ転がしたほうが、軽く動かせます。その仕組みで、車輪を滑らかに回しているんです。もちろん、抵抗が完全にゼロになるわけではありません。[1]

中には、こすれを減らす油も入っている

中の油を保ち、水や砂を入りにくくする仕組みです。
中の油を保ち、水や砂を入りにくくする仕組みです。
図:メカニズモ(模式図)

ベアリングの中には、グリースという、粘り気のある油を使うものがあります。部品同士が触れる場所を滑らかにして、すり減るのを抑えます。

その油を中に保ち、水や砂が入るのを防ぐのがシールという部品です。最近の乗用車には、ハブなどと一体になり、中を開けて普段から油を足す使い方をしないものも多くあります。[1]

ボルトくん

変な音がしたら、外から油をかければスルスル回るようになるの?

ハグルマ先生

外からかけても、閉じた中へきちんと届く方法にはなりませんよ。ブレーキのまわりに油が付くのも危険なので、まず点検を相談しましょう。

重さだけでなく、曲がるときの力も支える

車輪には、いろいろな向きの力がかかる

車の重さ、曲がるときの横向きの力、車輪を傾けようとする力などを受け止めます。
車の重さ、曲がるときの横向きの力、車輪を傾けようとする力などを受け止めます。
図:メカニズモ(模式図)

ハブベアリングが受け止めるのは、車の重さだけではありません。曲がるときの横向きの力や、段差を踏んだときの力も受けます。車輪を傾けようとする力もかかるんです。

専門的には、軸を横から押す力を「ラジアル荷重」、軸に沿って押す力を「アキシアル荷重」と呼びます。ここでは、いろいろな方向から押される部品、と考えると分かりやすいですね。[2]

二列に並べて、しっかり支えるタイプもある

ボールやローラーを並べた構造の例。形や列の数は製品によって違います。
ボールやローラーを並べた構造の例。形や列の数は製品によって違います。
図:メカニズモ(模式図)

車輪用には、ボールやローラーを二列に並べたものなどがあります。二列の配置を工夫して、いろいろな向きの力や、車輪を傾けようとする力を受けやすくしています。

丸いボールを使うものも、先細りのローラーを使うものもあります。必要な強さや大きさ、回りやすさに合わせて選ばれるので、中身はどれも同じとは限りません。[1]

ボルトくん

曲がるときの力も受けてるんだ! 回すだけじゃないんだね。

ハグルマ先生

そうなんです。車輪の場所を保ちながら、いろいろな向きの力を受けます。小さく見えても、なかなか忙しい部品ですね。

うなるような音や、ぐらつきは点検のきっかけ

傷んだベアリングでは、走行中にうなるような音などが出る場合があります。タイヤの回る速さを読み取る仕組みと一体になった部品では、その部分の不具合がABSなどの警告に関わることもあります。[1][3]

ただ、似た音はタイヤやほかの部品からも出ます。「いつから」「どのあたりで」「どんな走り方のときに」気付いたかを、整備工場へ伝えましょう。

強い振動やぐらつきがあり、走りが不安定なら、安全な場所へ止まって救援を相談します。原因探しのために急に曲がったり、ジャッキだけで持ち上げた車の下へ入ったりするのは危険です。

新品でも、取り付け方が大切

ベアリングは、新品を付ければ何でも安心という部品でもありません。取り付けるときに力をかける場所を間違えたり、固定する部品を正しく締めなかったりすると、傷む原因になります。[1]

車輪のサイズを変えると、ベアリングへの力のかかり方が変わる場合もあります。交換には、その車の部品と取り付け方に合った作業が必要なんです。

ボルトくん

新しい部品に替えたら、それだけでもう安心なの?

ハグルマ先生

取り付け方も大事ですよ。正しい場所に、正しい方法でしっかり付いてこそ、車輪を支えられますからね。

よくある疑問

何万km走ったら交換するの?

どの車も同じ距離で交換、とは決められません。車の構造や使い方、部品の状態を点検して判断します。

ABSの警告が出たら、ハブベアリングの故障なの?

必ずそうとは限りません。センサーや配線など、ほかの部分にも原因があるので、点検で確かめます。

関連記事

参考資料

  1. NTN「Hub Bearings」:ハブ軸受の構造、形式、荷重、取り付け。
  2. NSK「荷重と負荷圏」:ラジアル荷重とアキシアル荷重。
  3. NTN「Technical Review No.79」:ハブ軸受の傷みと異音、厳しい使用条件への対応。

アイキャッチ写真:Cschirp / Wheel hub assembly.jpg / CC BY 3.0

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この記事を書いた人
ハグルマ先生のイラスト

ハグルマ先生

メカニズモ編集長

2016年より自動車業界に携わり、輸入車ディーラーや中古車販売店などで実務経験を積む。

自動車専門ウェブメディアの運営にも携わり、業界で培った知識と講師としての経験を活かしながら、車の構造や部品、メンテナンスに関する情報を分かりやすく発信している。

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