不良Uジョイントの音はどのようなものですか?兆候と修正

悪い Uジョイント 最も一般的には、加速中、減速中、またはドライブとリバースの間でシフトするときに、カタカタ、ノッキング、またはきしむノイズが発生します。 この音は通常、車両の下のドライブシャフト付近から発生し、車両の速度や荷重に応じて強度が変化します。多くの場合、U ジョイントの故障により、床やシートに振動が感じられ、速度が上がるにつれて悪化します。磨耗した U ジョイントを放置すると、完全に分離し、致命的なドライブシャフトの故障や車両制御の喪失を引き起こす可能性があります。

このガイドでは、不良 U ジョイントが発するあらゆる音を取り上げ、それぞれの異音が発生する理由を説明し、間違った修理に時間やお金を費やす前に、CV アクスル、ディファレンシャル、ホイール ベアリングではなく U ジョイントが原因であることを確認する方法を説明します。

U ジョイントとは何か、そしてそれが何をするのか

ユニバーサル ジョイント (U ジョイント) は、2 つの回転軸を角度を付けて接続する機械的なカップリングで、軸が完全に一致していなくてもトルクを伝達できます。後輪駆動車と四輪駆動車では、U ジョイントがトランスミッションの出力シャフトをドライブシャフトに接続し、ドライブシャフトをリアディファレンシャルに接続します。これにより、エンジンの動力を車輪に伝達しながら、サスペンションの上下動に応じてドライブシャフトが曲がることができます。

典型的な U ジョイントは、トラニオンまたはスパイダーと呼ばれる十字形の中央部分、ニードル ローラー ベアリングが詰め込まれた 4 つのベアリング キャップ、およびキャップをヨークに固定するスナップ リングまたは U ボルトで構成されます。 ほとんどの乗用車の U ジョイントは、通常の条件下で 100,000 ～ 150,000 マイルの走行距離に耐えられます。 ただし、オフロードでの使用、激しい牽引、潤滑不足により耐用年数が大幅に短くなります。一部のシールされた U ジョイントはグリースを使用できないため、特に濡れた状態やぬかるみの状態で運転される車両では、多くの場合 60,000 ～ 80,000 マイル以内ですぐに故障します。

不良Uジョイントが発する特有の音

U ジョイントの故障によって発生する騒音は、ジョイントが乾燥して磨耗しているか、亀裂が入っているか、ニードル ベアリングが失われたかなど、故障モードによって異なります。それぞれの音のパターンは、障害の異なる段階と緊急度のレベルを示しています。

加減速時のカタカタ音やノッキング音

これは最も一般的に報告されている U ジョイントの不良音です。 停止状態から加速するとき、またはスロットルから手を離すときの明確なカタカタ音やノック音は、U ジョイントが摩耗または緩んでいることを示す強力な指標です。 カタカタという音は、ジョイントの過剰な遊びによって発生します。ニードルベアリングが磨耗しているか、トラニオンに傾斜が生じているため、トルクの方向が逆転するときに瞬間的なバックラッシュが発生します。このサウンドは、継続的に発生するのではなく、遷移ごとに 1 回だけ発生することがよくあります (加速時にカタカタ音 1 回、減速時にカタカタ音 1 回)。負荷遷移時のこの特徴的な単一カタカタ音のパターンは、U ジョイントの故障と差動ノイズまたはトランスミッション ノイズを区別する最も信頼できる診断の手がかりの 1 つです。

低速でのきしみまたはきしみ

車速が低いときにリズミカルにきしむ音やキーキーという音は、ドライブシャフトの 1 回転につき 1 回発生するとよく表現されますが、通常は U ジョイントが乾燥しており、適切な潤滑が行われていないことを示しています。ベアリングキャップ内のニードルベアリングはメタルオンメタルであり、グリースがないとジョイント回転の高負荷位置を通過するたびに摩擦音が発生します。 このきしみ音は通常、速度に依存します。車の速度が上がると速度も上がり、高速道路の速度になると消えます。 摩耗したジョイントがより高い RPM でスムーズな回転を維持できなくなるため、振動が発生します。 U ジョイントがグリース対応である (Zerk フィッティングを備えている) 場合、この段階は多くの場合元に戻すことができます。この時点でグリースを導入すると、交換の手配中に一時的に静かな動作が回復する可能性があります。

金属のこすれ音または研削音

走行中に車両の下から聞こえるゴリゴリまたはこすれる音、特に車速に応じてピッチや強度が変化する音は、U ジョイントにベアリング カップが摩耗しているか、トラニオンの表面がひどく腐食していることを示唆しています。この段階では、 ジョイントは座面なしで金属と金属で動作します。 、失敗が差し迫っています。これは、すぐにお店に行くか、運転を中止するかのような状況です。研削が開始されると、数マイル以内にドライブシャフトが車両から分離する可能性があります。

ゴロゴロと聞こえる振動

著しい磨耗が生じた不良 U ジョイントはスムーズに回転しません。ドライブシャフトの不均衡が生じ、フロア、シート、場合によってはステアリングホイールに振動が伝わります。この振動は、多くの場合、周囲から始まる低周波のゴロゴロ音やドローンのように聞こえます。 時速45～55マイル 高速になると音質が低下したり変化したりする場合があります。タイヤのアンバランス (通常、特定の速度範囲で現れ、高速になると消える) とは異なり、U ジョイントの振動は速度とともに徐々に悪化する傾向があり、同じ予測可能な方法でオンとオフを繰り返すわけではありません。

ドライブとリバースの間でシフトするときのカタカタ音

U 関節の最も顕著な症状の 1 つは、 セレクターをドライブからリバース、またはパークからドライブに移動するときのカタカタという音 特に車両が停止しているとき。これは、ギアをシフトするとドライブシャフトにかかる負荷の方向が逆転するため、過剰な遊びを持つ摩耗した U ジョイントが、トルクの方向が変わるとその遊びを通して激しくぶつかるために起こります。多くのドライバーは、駐車場や私道で運転するときに初めてこの症状に気づき、トランスミッションやディファレンシャルの問題と間違えます。

U ジョイントの故障音とその他の一般的なドライブトレインの異音

不良 U ジョイントが発生する音は、ホイール ベアリング、CV アクスル、ディファレンシャル、トランスミッション出力シャフト ベアリングから発生する音とかなり重なります。誤診はよくあることで、間違ったコンポーネントを交換すると数百ドルが無駄になります。以下の表は、主な特徴を比較したものです。

U ジョイントのカタカタ音と、スリップ ヨークやディファレンシャルの問題とを区別する最も信頼できる唯一の方法は、ドライブトレインを停止させた状態で車両の下で物理的に検査することです。これについては、以下の診断セクションで説明します。

U ジョイントが失敗する理由: 異音の背後にある根本原因

U ジョイントが故障する理由を理解することは、問題の診断と交換後の早期故障の防止の両方に役立ちます。ノイズは症状であり、根本的な原因はほとんどの場合、5 つの状態のいずれかです。

潤滑不足

グリース可能な U ジョイントには定期的な潤滑が必要です。ほとんどのメーカーは、グリースを毎日塗布するよう指定しています。 5,000マイルまたはオイル交換ごと 過酷な条件（オフロード、牽引、または頻繁な水路横断）で使用される車両向け。シールされた (グリース不可の) U ジョイントは工場で潤滑されており、修理することができません。つまり、グリースが劣化すると (通常は 60,000 ～ 80,000 マイル後に) 故障が発生します。乾燥したニードルベアリングは過熱して穴が開き、最終的には崩壊してリズミカルなきしみ音を発生させ、その後上記のような研ぎを生じます。

水や泥の侵入による腐食

水、泥、道路の塩は、U ジョイントにとって最も破壊的な力の 1 つです。汚染水がベアリングキャップに入ると、ベアリングカップのゴムシールに亀裂が入ったり、損傷したりしたときに発生しますが、グリースが洗い流され、トラニオン表面やニードルベアリングの錆が急速に促進されます。 深海やオフロード状況を走行する車両は、30,000 マイル未満で U ジョイントの故障が発生する可能性があります ジョイントに頻繁にグリースが塗られておらず、シールが定期的に検査されていない場合。

極端な角度での動作

U ジョイントは、最大約 100 °C の角度で効率的に動作するように設計されています。 15～20度 。サスペンションがリフトアップされている車両や、ジョイント角度がこの範囲を超える変更されたドライブシャフト形状を備えた車両では、回転するたびにベアリングに非常に高い応力がかかり、摩耗が劇的に加速します。これが、純正の U ジョイントを備えたリフト付きトラックやオフロード車が早期故障に見舞われることが多い理由です。リフトによって生じた形状の変化は、別のドライブシャフトやダブル カルダン ジョイントでは補償されませんでした。

過負荷および高トルクの用途

重い荷物の牽引、ハイスロットルでの車両の発進、および積極的な四輪駆動の使用はすべて、時間の経過とともに設計仕様を超えるピークトルク負荷を U ジョイントに与えます。トラニオンのクロスに応力破壊が発生する可能性があり、ベアリング キャップがスナップ リングの溝から緩む可能性があり、カタカタという音を立て、最終的には後の故障段階で説明される壊滅的な分離につながる可能性があります。

経年劣化と通常の摩耗

たとえ理想的な条件下であっても、U ジョイントは磨耗します。針状ころ軸受は、車両の寿命にわたってその負荷ゾーンを何百万回も循環します。時速 60 マイルで、一般的な後輪駆動車のドライブシャフトは約 100 メートルで回転します。 1,500 ～ 2,000 RPM これは、各 U ジョイント ベアリング セットが負荷位置を 1 分間に 1,500 回以上循環することを意味します。 100,000マイルを超えると膨大な数の疲労サイクルが蓄積され、ベアリング表面の劣化は避けられません。

自宅で不良Uジョイントを診断する方法

U ジョイントが異音の発生源であることを確認するには、音だけよりも物理的な検査の方が信頼性が高くなります。この手順では、ジャッキ スタンドで車両を安全に持ち上げる必要があります。フロア ジャッキのみで支えられた車両の下で作業しないでください。

1. 車両を持ち上げて支える 平らな地面では、フレームの下のジャッキスタンドまたは指定されたリフトポイントを使用してください。トランスミッションをニュートラルに入れます。
2. ドライブシャフトの位置を確認する — トランスミッション（またはトランスファーケース）の後部からディファレンシャルまでつながっています。ほとんどの後輪駆動車と 4WD 車には 1 つまたは 2 つのドライブシャフトがあり、それぞれに 2 つ以上の U ジョイントがあります。
3. ドライブシャフトをしっかりと握る 両手でそれを前後に回転させてみます（回転させるのではなく、各方向に数度回転させます）。目に見える遊び（ドライブシャフトがドライブトレインに噛み合う前に起こる動き）は、U ジョイントまたはスリップ ヨークの過度の摩耗を示します。 健全なドライブシャフトには、回転遊びが実質的にゼロである必要があります。
4. ドライブシャフトを掴んで上下左右に動かしてみます。 各 U ジョイント位置にあります。ジョイント自体 (ヨーク内で動くクロスピース) に緩みや動きがあれば、U ジョイントが許容範囲を超えて摩耗していることがわかります。
5. 各接合部を目視検査します ベアリングキャップから出る錆びの縞（水の浸入とシールの破損の兆候）、スナップリングの紛失または外れ、またはベアリングキャップがヨークシートから外れ始めていないか。
6. ドライブシャフトを手で回す 完全に回転させて、回転のどの時点でも粗さ、結合、または抵抗を感じます。特定の位置に硬いまたは粗いスポットがある場合は、ベアリングが焼き付いているか穴が開いていることを示します。

ステップ 3 または 4 で検出された遊び、ステップ 6 の粗さ、またはステップ 5 で目に見える腐食やシールの損傷がある場合は、U ジョイントの故障となり、直ちに交換する必要があります。

U ジョイントの故障の段階: 最初のきしみからドライブシャフトの分離まで

U ジョイントの破損は進行性であり、ほとんどの場合、突然起こるわけではありません。段階を理解することは、車両所有者が修理にどの程度の緊急性を割り当てるかを判断するのに役立ちます。

高速道路の速度でドライブシャフトが分離すると、歩道に落下し、車両の下に飛び込み、制御不能になったり、他の車両と接触したりする可能性があります。 NHTSA の記録には、U ジョイントの故障に関連したドライブシャフトの分離によって引き起こされた複数の死亡事故と重大事故が記録されています。 U ジョイント交換の費用 - 通常 店での人件費込みで150ドルから400ドル — このリスクと比較検討する必要があります。

異音の原因がトランスミッションやディファレンシャルではなく、U ジョイントであることを確認する方法

交換部品にお金をかける前に実行される 3 つの簡単なテストは、トランスミッション、ディファレンシャル、またはホイール ベアリングからの U ジョイントのノイズを分離するのに役立ちます。

パーク・トゥ・ドライブ・クランク・テスト

車を平地に置き、パーキングブレーキをかけた状態で、注意して聞きながらセレクターをパークからリバースに、次にリバースからドライブにゆっくりと動かします。ドライブトレインが新しい方向に荷重を加えるたびに、明確なカタカタという音が 1 回発生しますが、同じギアでの通常の運転移行中にカタカタという音は発生しません。これは、トランスミッションの内部摩耗ではなく、U ジョイントの遊びを強く示唆しています。トランスミッションノイズは通常、方向性負荷の反転時にのみ発生するのではなく、継続的または RPM に関連しています。

ホイールベアリングとUジョイントのステアリング荷重テスト

何もない直線道路を時速約 30 マイルで、音を聞きながら車をゆっくりと左右に動かします。 ステアリングホイールを回したときに騒音が大きく変化する場合（一方の方向に回すと大きくなり、他方の方向に回すと静かになります）、発生源はほぼ確実に U ジョイントではなくホイール ベアリングです。 ほとんどの後輪駆動車では、ドライブシャフトがホイール角度の影響を受けない中心的なコンポーネントであるため、ステアリング荷重が左右に移動しても、U ジョイントのノイズは大きく変化しません。

CV アクスルと U ジョイントのコーストダウン テスト

CV アクスルのカチカチ音は通常、旋回中の負荷がかかった場合にのみ発生します。直進走行中、特にスロットルを離したときにカタカタという音や異音が発生し、ゆっくりとした急旋回中に発生しない場合は、CV アクスルが原因である可能性は低いです。 U ジョイントのカタカタ音は旋回時ではなく、直線の加減速時に最も顕著に発生します。 従来の U ジョイントを備えていない前輪駆動車では、直進時には発生しない回転中のカチッという音が U ジョイントではなく CV ジョイントであることを確認します。

U ジョイントの交換費用と予想されること

U ジョイントが故障の原因であることが確認されたら、交換することが唯一の正しい解決策です。ひどく摩耗した接合部にグリースを塗ったり、漏れ止め製品を塗布したりしても、構造の完全性は回復せず、避けられない故障が一時的に遅れるだけです。

通常、プロの整備士は交換を推奨します ドライブシャフト上のすべての U ジョイントを同時に 1 つのジョイントが摩耗していることが判明した場合、ドライブシャフトの取り外しと再取り付けにかかる人件費は、1 つのジョイントを交換してもすべてのジョイントを交換しても同じであり、故障したジョイントに隣接するジョイントは同じ耐用年数と同様の摩耗状態を経験しています。最悪の接合部のみを交換し、その他の接合部はそのままにするのは、誤った経済です。

DIY で交換する場合、U ジョイントの交換にはプレスまたは大きな C クランプ、スナップ リング プライヤー、および基本的な手動工具が必要です。ドライブトレインの作業に慣れている人にとっては簡単な作業です。部品代は、 ジョイントあたり 15 ～ 60 ドル DIY 交換は、アクセス可能なドライブシャフトを備えた車両で特にコスト効率が高くなります。

Uジョイントの故障を防ぐ：寿命を延ばすメンテナンス

グリース可能な U ジョイントを備えた車両では、正しい潤滑を実践することがジョイントの寿命を延ばす最も効果的な方法です。次のメンテナンス習慣により、早期故障が大幅に減少します。

• 5,000 マイルごとにグリース可能な U ジョイントにグリースを塗布してください 通常の使用では（またはオイル交換ごと）、オフロード、牽引、または水路横断の場合は 1,000 ～ 2,000 マイルごとに交換してください。極圧 (EP) 用途向けに評価された高品質の NLGI #2 グリースを使用してください。
• グリースを注入するときは、4 つのベアリング キャップすべてから新しいグリースがなくなるまでグリースをポンプで注入します。これにより、古くて汚染されたグリースが除去されたことが確認されます。パージはオプションではありません。抵抗が増加したときに停止すると、最も重要な領域に古いグリースが残ります。
• U ジョイントのシールを検査する 潤滑間隔ごとに、シールリップのひび割れ、裂け、または欠落が発生します。ジョイントに新たにグリースが塗布されている場合でも、シールが損傷すると水や汚れが侵入します。
• 深い水や泥の中を走行した後は、できるだけ早くすべての U ジョイントにグリースを再塗布してください。浸漬圧力がかかると、適切に密閉されたジョイント内であっても、水によってグリースが置き換えられます。
• トラックや SUV をリフトする場合は、リフトの設置後にドライブシャフトの角度を測定して修正してください。過剰な角度で運転すると、潤滑の頻度に関係なく、摩耗が指数関数的に加速します。
• 牽引、オフロード、または高トルク用途に使用される車両の純正シール ジョイントを交換する場合は、耐久性の高い U ジョイントまたはグリース可能な U ジョイントへのアップグレードを検討してください。わずかな追加コストで耐用年数が大幅に延長されます。