ハブベアリングのグリースとシールの種類：購買担当者向けガイド

ハブベアリングのグリースとシールの種類は、それぞれ別個の仕様でありながら、互いに適合させる必要がある。グリースは基油、増ちょう剤、添加剤パッケージによって決まり、代表的な系統はリチウム石けん、リチウムコンプレックス、ポリウレア、カルシウムスルホネートコンプレックスである。シールは設計によって決まり、シングルリップ、ダブルリップ、カセット、ラビリンス、または磁気エンコーダー一体型リップシールがある。ハブベアリングが寿命を全うするのは、両方が同じ使用条件、すなわち水、熱、荷重、ABS機能に対して選定され、かつ部品番号から推測するのではなく図面で確認されている場合だけである。

ハブベアリングにはどのようなグリースとシールの種類があるか

ハブベアリングは、基油、増ちょう剤、添加剤からなり、寿命まで交換不要の封入グリースで運転され、そのグリースは5つのシール系統、すなわちシングルリップ、ダブルリップ、カセット、ラビリンス、エンコーダーシールのいずれかによって保持される。この2つの仕様は相互依存している。高価なグリースでも摩耗したリップを補うことはできず、カセットシールでもフランジ部の温度に耐える定格のないグリースを救うことはできない。どちらも図面段階で確定するため、両方を図面から読み取る必要がある。

ハブベアリングのグリースは実際に何からできているか

ハブベアリング用グリースは、増ちょう剤の構造体に保持された基油と添加剤パッケージからなる。潤滑を担うのは基油であり、それ以外の成分は、グリースがどれだけ長くその場にとどまり、何を保護するかを左右する。

• 基油。鉱物油または合成油で、一般にはポリアルファオレフィンが用いられる。運転温度での粘度が、転動体と軌道面を分離する油膜厚さを決め、低温での粘度が始動時の抵抗を決める。これは寒冷地のABS装備ハブで重要となる。
• 増ちょう剤。油を保持する石けん系または非石けん系の構造体。滴点、耐水性、他のグリースとの相溶性を決める。
• 添加剤。摩耗防止剤、極圧剤、酸化防止剤、防錆・腐食防止剤、場合によってはせん断安定性向上のためのポリマー。
• 封入量。通常、絶対質量ではなく、自由空間に対する割合で表される。密封ハブユニットへの過剰封入は攪拌による温度上昇を招き、グリースをリップから押し出す可能性がある。封入不足は外輪軌道の寿命を短縮する。

現場では、単なるグリース不足よりも、誤った増ちょう剤系統やグリースの混合によるハブ故障の方が多い。以下の4系統で、自動車のホイール用途の大半をカバーできる。

増ちょう剤系統	ハブで重要となる特性	一般的な指定用途	注意事項
リチウム石けん（12-ヒドロキシステアレート）	機械的安定性が良好で耐水性は中程度。中程度のハブ温度では十分	一般的な自動車用ホイールベアリング、多くの第1世代の複列ベアリング	水分侵入により徐々に軟化する。ポリウレアと非相溶
リチウムコンプレックス	滴点が高く高温寿命が長い。持続荷重下でのせん断安定性に優れる	ブレーキに近いハブユニット、大型車両、高温気候での使用	コスト高。温度に応じた適切な基油粘度が依然として必要
ポリウレア	高温での酸化安定性が良好で、始動トルクが低い。低騒音の工場封入グリースとして選ばれることが多い	密封式の第2世代および第3世代ハブユニット	リチウムおよび大半の他の増ちょう剤と非相溶。再封入前には完全除去が必要
カルシウムスルホネートコンプレックス	耐水洗性と耐食性に優れ、極圧特性も良好	湿潤、融雪塩、沿岸、オフロード用途	コスト高で入手性が限られる。切り替え前に相溶性を確認する

増ちょう剤は互換性がない。リチウムグリースとポリウレアグリースは一般に非相溶であり、混合すると構造が軟化し、基油が分離する可能性がある。したがって、再封入には旧グリースの完全な除去が必要で、補充では代用できない。

ハブベアリングおよびハブユニットにはどのようなシール設計があるか

シール設計は、ベアリングを何から守るかを決める。磁気トラックを備えたシールはABS信号も生成するため、単なるカバーではなく機能部品である。接触式リップシールは水の侵入を防ぐが摩擦が増える。ラビリンスシールは抵抗をほとんど増やさないが、水没に対する保護性能は大幅に低い。

シール設計	作動原理	抵抗	適する用途	制限事項
シングルリップ（スプリング付き）	ガータースプリングで押された1つのエラストマーリップが、研削仕上げされた相手面を走る	低～中	インボード側、乾燥路面での使用	研磨性粉塵がリップに達すると急速に摩耗する。水没時は弱い
ダブルリップ	主シールリップと、その前方に配置された二次ダストリップ	中	粉塵の多い道路、トレーラー、複合用途	摩擦と運転温度がやや高い
カセット	エクスクルーダーリングとリップを備えた一体型カートリッジが、専用の相手面を走る	中	湿潤、泥濘、オフロード用途	コスト高。取付け深さと直角度が重要
ラビリンス（非接触）	摺動接触のない屈曲したすきま通路	極低	高速部位、二次保護	水没や加圧下の微粉塵には弱い
シールド	小さなすきまを設けた金属板	極低	内部保護のみ	ホイール側のシールではなく、防水性はない
エンコーダーシール	ABSセンサーが読み取る多極磁石リングに接着されたリップシール	中	ABS付き第2世代・第3世代ハブ	圧入、ハンマー打撃、金属粉、誤ったエアギャップにより磁石リングが損傷する

第2世代および第3世代ユニットでは、アウトボード側にカセットシールまたはラビリンスシール、インボード側にリップシールまたはエンコーダーシールを組み合わせることが多く、同じハブでも両側が同じ設計とは限らない。目に見える側だけでなく、ベアリングの両側を確認することは、日常的なホイールベアリングのシール点検の一部である。

第1世代、第2世代、第3世代のハブユニットは密封と潤滑の面でどのように異なるか

第1世代、第2世代、第3世代のハブユニットは、主に取付フランジの位置と、シールおよびABS機能がベアリングにどれだけ組み込まれているかが異なる。この違いによって、組立て後にグリースとシールを整備できるかどうかが決まる。

第1世代：専用シールを備えた分離型ベアリング

第1世代のハブベアリングは、複列アンギュラコンタクトベアリングまたはテーパーローラーベアリングの対で、外輪にシールが圧入され、生産時にグリースが封入される。スピンドルに装着され、ナットで保持されるため、調整や予圧設定が作業の一部となる。シール交換時に再封入できる設計もあり、密封ユニットよりもグリース系統が重要になる理由がここにある。

第2世代：外輪フランジ付き

第2世代ユニットは外輪にフランジを備え、ナックルまたはアクスルハウジングに直接ボルト固定される。シールは一体化され、調整は不要で、ユニットは寿命まで密封されている。フランジが静止しているため、ブレーキ熱はハブ面ではなくハウジングを通してベアリングに伝わり、厳しい制動条件下ではグリースの温度定格が制約要因となる。

第3世代：エンコーダー一体型の内輪フランジ付き

第3世代ユニットは、回転する内輪にフランジを設け、ドライブシャフトとスプライン結合し、ホイールとブレーキディスクをボルト固定する。インボード側シールは通常、ABS用磁気エンコーダーを備える。誤った輪に圧入したり、グリースの限界を超えてユニットを加熱したりすると、リップまたは磁石が損傷し、どちらの故障も後に漏れやABS警告として現れる。この世代では軌道面の清浄度と熱処理公差も同様に重要である。その背景は、ベアリング鋼の品質と熱処理に関するこちらの記事で説明している。

テーパーローラー軸受と円筒ころ軸受はどの位置に適するか

テーパーローラーベアリングはラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に受けるため、商用車、トレーラー、重荷重用ホイール位置で主流であり、ユニットとして密封されるのではなく、ナットまたはシムで調整される。円筒ころ軸受は位置決め肩を備え、非常に高いラジアル荷重を受け、ギアボックスや一部のハブ位置で一般的である。どちらの場合もシールはハブまたはアクスルハウジング内の別部品であり、オイルバス式アクスルでは、ベアリングはグリース封入ではなくアクスル潤滑油を共有する。

テンショナーとCVジョイントも同じグリースとシールの考え方か

駆動ベルトテンショナーとCVジョイントは同じ原則に従うが、使用する部品は同じではない。テンショナープーリーは、寿命封入グリースとシールドまたはダブルリップシールを備えた密封深溝玉軸受で回転し、シールが乾燥してグリースが漏れ出すと故障する。CVジョイントは、ボールケージまたは等速ジョイントとも呼ばれ、二硫化モリブデングリースを封入し、リップシールではなくゴムブーツとクランプで密封される。そのため、ブーツが裂けると、ベアリング面に摩耗が現れるよりはるか前に、グリースの漏失と研磨性異物の侵入が始まる。

どのグリースとシールの組み合わせが、どの使用条件に適するか

他の要素を検討する前に、グリースとシールを4つの変数、すなわち水への曝露、温度、荷重、ABS機能に適合させる。このうち1つを無視した組み合わせは、残り3つがどれほど優れていても早期に故障する。正しい組み合わせは、部品番号ごとに図面とサンプルで確認する。

• 湿潤、融雪塩、沿岸用途。カルシウムスルホネートコンプレックスやリチウムコンプレックスなど耐水性の高い増ちょう剤を指定し、カセットシールまたはダブルリップシールと組み合わせる。シール面への高圧洗浄の直接噴射は、正しく仕様設定されたハブでも異物侵入の一般的な原因となる。
• ブレーキ熱が高い用途。合成基油のリチウムコンプレックスまたはポリウレアグリースを指定し、エンコーダーシールが装備されている場合は同じ温度定格であることを確認する。フランジ部で軟化するグリースは、健全なリップを越えて移動する。
• 乾燥した粉塵や砂。異物排除側を優先する。ダブルリップまたはカセットシールは研磨性粒子を主リップから遠ざけ、グリースを高性能品に変更するよりも寿命を延ばす。
• ABS装備の第2世代および第3世代ハブ。エンコーダーシールはセンサーの極数とエアギャップに適合する必要があり、通常のシールでは代替できない。エンコーダーの構成は図面に記載すべきである。
• 重荷重および商用用途。別体の重荷重シールと正しい予圧設定を備えたテーパーローラーセットは、この位置ではどの密封玉軸受ユニットよりも優れた性能を発揮する。
• 寒冷地。基油粘度が低いと始動抵抗が減り、最初の回転時のABS信号の遅れを避けられる。粘度が高すぎると、ハブが暖まるまで軌道面への潤滑が不足する可能性もある。

ベアリング単体と完成ユニットのどちらを選ぶかという全体的な考え方は、こちらのホイールベアリングおよびハブアッセンブリ選定ガイドで説明している。

図面またはデータシートからグリースとシールの仕様を確認する方法

グリースとシールは、型番だけから判断せず、図面またはサンプルで確認する。境界寸法が同一の2つのベアリングでも、シール設計、グリース封入量、すきま、エンコーダーが異なる場合があり、互換性はない。huayuanbearing.com の製造元である Jinan Huayuan Bearing Co., Ltd. は、アフターマーケットおよびOE供給向けに、図面またはサンプルからハブベアリング、ハブユニット、テンショナー、CVジョイント部品を開発しており、グリースとシールの仕様は、後からカタログで選ぶのではなく、その段階で確定する。

ハブベアリング図面で確認すべきパラメータは次のとおりである。

• 境界寸法。内径、外径、幅、フランジ径、ボルトピッチ円、ボルト穴数、ねじ。
• シール仕様。設計、エラストマー材料、インボード側・アウトボード側の位置、該当する場合はエンコーダー極数と公称エアギャップ。
• グリース仕様。増ちょう剤系統、基油粘度、封入率、許容使用温度範囲。
• 内部形状。すきま等級または予圧、接触角、玉またはころの構成、保持器材料。
• 定格性能。動定格荷重、静定格荷重、限界回転数、ユニット質量。
• マーキングと包装。レーザーマーキング、箱ラベル、相互参照欄、内包装、パレット構成。

OE番号または相互参照番号は出発点にすぎない。同じ番号が、シールやエンコーダーの異なる派生品で再利用されるためである。識別の考え方は、こちらのOE番号適合とABSハブ識別のガイドで説明している。発注がグリースやシールの仕様に関する主張に依存する場合、証拠の記録は主張そのものと同じくらい重要である。調達におけるホイールハブのシールとグリースの証拠に関するこちらの記事では、そのファイルのまとめ方を示している。

グリースとシールを損なわずにハブベアリングを取付ける方法

グリースやシールに起因するとされるハブ故障の多くは、取付け時に始まる。圧入、加熱、洗浄によってリップが破壊されたり、工場封入グリースがベアリングから洗い出されたりするためである。以下の手順はその両方を保護する。

1. 車両を分解する前に、ABSまたは非ABSの構成を含め、図面またはOE参照情報と部品を照合する。
2. スピンドルまたはナックル穴を清掃し、古いシール残留物、錆、バリを除去する。シール相手面にワイヤブラシをかけない。
3. 密封ハブユニットを溶剤やブレーキクリーナーで洗浄してはならない。工場封入グリースが除去され、リップが乾燥する。
4. 圧入時は、メーカーが指定する輪、通常は内輪またはフランジを支持し、外輪、玉、エンコーダー側を介して圧入してはならない。
5. 平らなドライバーまたは正しいアダプターを使用し、シールが直角に入ることを確認する。傾いたシールは最初の1kmから漏れる。
6. 乾燥状態、または図面に指定された潤滑剤を塗布して組み付ける。指定がない限り、リップの背後に追加のグリースを詰めない。
7. アクスルナットまたはフランジボルトを車両メーカー指定値で締め付ける。手順が要求する場合はホイールを浮かせた状態で行う。過大トルクは内部すきまを減少させ、運転温度を上昇させる。
8. ABSセンサー面を清掃し、エアギャップを確認する。エンコーダーリング上の金属粉は、ベアリング故障に似た断続的な信号を発生させる。
9. ブレーキを再取付けする前にハブを手で回し、ざらつきや乾燥したリップがないかを音と感触で確認する。
10. 最初の熱サイクル後、ハブが通常の運転温度に達した時点で、シール周囲にグリースの跡がないか再確認する。

一般的なグリースとシールの故障モードと、その見え方

グリースとシールの故障は必ず、リップ、グリース、軌道面のいずれかに物理的な痕跡を残す。その痕跡を読み取ることで、真の材料問題と、取付けや取扱いに起因する問題を区別できる。

故障モード	見られる症状	通常の原因	防止策
水の侵入	乳白色または灰褐色のグリース、軌道面の錆の筋、リップ下の汚れの筋	シールの摩耗または誤選定、水没、シールへの高圧洗浄の直接噴射	正しいシール系統の選定、湿潤用途ではカセットまたはダブルリップ、直接噴射の回避
グリース漏れ	リップ周囲のリング状の濡れ跡、ブレーキシールドやホイール内側に飛散したグリース	過剰封入、過熱、組付け時のリップ反転または欠け	適正封入量、適切なドライバー、直角な着座
リップ溝摩耗	リップ下の相手面に見える溝	ダストリップを越えて入り込んだ研磨性粉塵、乾燥運転	ダストリップまたはカセットシール、清浄な組立て
エンコーダー損傷	ABS警告、信号なし、磁石リングの割れまたは傷、リング上の金属粒子	エンコーダー側への圧入、ハンマーによる組付け、センサーのエアギャップ不良	指定された輪のみに圧入、衝撃工具の使用禁止、エアギャップの確認
偽ブリネリング	ころまたは玉の間隔で軌道面に均等に並ぶ痕跡	振動があり回転のない状態での長期保管	在庫のローテーション、保管条件の管理、適切なグリース
グリース劣化	黒変、硬化、ひび割れしたグリース、変色した軌道面	ハブ温度に対する定格のないグリース、ブレーキ引きずり、過剰封入	温度に基づくグリース指定、ブレーキ引きずりの是正

騒音がベアリングではなくシールの問題となるのはどのような場合か

乾燥または硬化したリップは、速度には変化するが旋回荷重には変化しない軽い鳴きや擦過音を生じる。一方、損傷した軌道面はゴロゴロ音を発し、車両に左右の荷重をかけると変化する。交換前に両者を区別することで、ブレーキシールドや乾燥したシールによる騒音を治すために2つ目のユニットを取付ける事態を避けられる。診断手順は、ハブベアリングが故障しているかどうかの見分け方に関するこちらのガイドで、音の種類のより細かな分類は、ハブベアリングの騒音診断に関するこちらの記事で示している。

輸入者は入荷時に何を確認すべきか

ハブベアリングの入荷検査は、シール状態、グリース保持、エンコーダーの有無、マーキングを短時間で再現性よく確認するものであり、輸送中や生産時の問題の大半を、整備工場に届く前に捉えることができる。Huayuan Bearing はカスタム包装とプライベートブランドプログラムを提供しているため、ラベルとアートワークの確認も技術確認と同じルーチンに含めるべきである。

• カートンとラベルを発注書と照合する。部品番号、数量、ラベルアートワーク、プライベートブランド注文では改訂版も確認する。
• シールの着座。シールと外輪の間に隙間がなく、リップの反転やエラストマーの欠けがないこと。
• エンコーダーリング。磁気トラックが連続しており、割れや表面の金属粉がないこと。
• グリース保持。内包装や箱にグリースが付着しておらず、手回しが滑らかで引っ掛かりがないこと。
• 腐食。海上輸送後、特に混載貨物では、内径、フランジ面、スプラインを確認する。
• サンプル記録。ロットごとに抜き取りサンプルを撮影し、図面の改訂版を検査記録とともに保管する。

これらの確認を裏付ける書類一式は、こちらのハブベアリングRFQチェックリストに記載している。

ハブベアリングのグリースとシールの種類について、購買担当者が依然として尋ねることは何か

2種類のハブベアリンググリースを混合できるか

一般には混合できない。グリースは増ちょう剤で分類され、リチウム系とポリウレア系は非相溶である。混合すると構造が軟化し、滴点が低下し、基油が分離する可能性がある。誤ったグリースで再封入したハブは、単に潤滑不足だったハブよりも早く故障することが多い。元のグリースの種類が不明な場合は、再封入前に旧グリースを完全に除去する。

密封ハブユニットにグリースを再封入できるか

第2世代および第3世代のハブユニットは寿命まで密封されており、整備用の給脂口はない。シールを開けるとリップが破壊され、ABS仕様ではエンコーダーも破壊される。シール交換可能な第1世代ベアリングは、シールとグリースの仕様が分かっている場合に再封入できる。いずれの場合も、整備現場の慣習ではなく図面に従う。

ハブベアリングにはどれだけのグリースを封入すべきか

封入量は通常、固定重量ではなく、転動体とシールの間の自由空間に対する割合で指定される。少なすぎると外輪軌道への潤滑が不足し、多すぎると攪拌による温度上昇を招き、グリースがリップを越えて押し出される。数値は図面に記載されるべきものであり、部品番号ごとに図面とサンプルで確認する。

シールの種類はABS信号に影響するか

はい。第2世代および第3世代ハブでは、インボード側シールがABSセンサーに読み取られる多極磁石リングを備えているため、シールは機能部品である。エンコーダーシールの代わりに通常のシールを組み付けるとセンサーが機能しなくなり、リングの損傷や極数の誤りは断続的な信号を生じる。エンコーダーの構成は図面で確認しなければならない。