タイヤ脱落の原因とは｜タイヤが外れる前兆の音や振動を知ろう

今回は、車のタイヤが脱落してしまう原因について考えていきます。

車のタイヤが外れるという非常に恐ろしい事故は、トラックなどプロの運転手が行った場合でも起こりうることです。

とくにスタッドレスタイヤの脱着を自分でするユーザーさんが多い積雪地帯でも「あわや大事故」という事例もあります。

タイヤがパンクしたため応急処置として、スペアタイヤへの交換をした際にもタイヤ脱落の事故につながることもあります。

僕自身は自動車整備士として25年以上、フォークリフトや大型ダンプカーの車検や整備で多くのタイヤの脱着を行ってきました。

たとえプロでも気をつけないといけないようなヒヤリとする場面も経験していますし、正しい知識があってもヒューマンエラーで締め忘れやオーバートルクの可能性もありました。

今回の記事はDIYでタイヤ・ホイールの脱着を行うユーザーさんなどに対する注意喚起を目的としています。

実際に作業をするさいは修理マニュアルなども参考にし、確実な作業を心がけてください。

なお正しいホイールナットの締め付けトルクについては別の記事がありますので参考にしてください。

【関連記事】国産普通車のタイヤ・ホイールナット締め付けトルク一覧表

タイヤが脱落する原因

これから紹介するタイヤ脱落の原因についてですが、他の整備工場や整備振興会の検査員研修などで紹介されていた事例なども含みます。

幸い、僕が整備してきた車でタイヤが脱落したということは無いようでしたが、先輩や同僚のおかげで助けられた「ヒヤリハット」なことはあり、

最悪の場合、タイヤ・ホイールが脱落してしまう事故に発展する可能性があった事例も経験しています。

【ケース1】ホイールナットの締め忘れ

タイヤ脱落の原因としては最多

「全部を締めたつもりだったのに・・・」

ホイールナットの締め忘れをしてしまった場合でも、作業者は自分の過失に全く気づいていないことがほとんどです。

トラックなどの場合、運転手が自分でスタッドレスタイヤの入れ替えをするという運送会社もかなりあります。

運転手としての経験はかなりあっても、年間に数回しかやらないタイヤの入れ替え作業に対しては経験不足で、確認作業があいまいだったり勘違いをしてしまうこともあります。

あわやタイヤ脱落事故になる寸前で異常に気づけて事なきを得るケースでも、作業者はホイールナットの締め忘れにまったく気づけていなかったこともあります。

また、一般ドライバーも積雪地帯では自分でスタッドレスタイヤの入れ替えをするケースも多く、締め忘れをしてしまうこともあります。

タイヤの入れ替えをしていく手順を、正しい流れで「緩める」「仮付けする」「仮締めする」「増し締めする」をテンポよくやっていないと、一箇所だけが「仮付け」の工程のままになっていることがあります。

これはプロの整備士でも起こりうることで、複数の車の整備を並行してやっていたり、作業途中で他の業務に携わっていたりすると、「あれ？どこまで進めてたっけ？？」ということになります。

作業の区切りがいいところまでは絶対にその場を離れずに最後まで一気に終わらせるほうが、締め忘れになる確率は低いです。

ダブルチェックの重要性

カーショップによっては、作業後のトルクレンチでの増し締め作業は別の作業員がするというルールになっているところもあります。

これは非常に有効なやり方で、作業者の勘違いや思い込みを別のスタッフが最終確認をする際に気づいてくれることもあります。

はじめてタイヤ・ホイールの入れ替えなどをする方は、できれば経験者と一緒に作業をし、前半は自分で、後半は経験者に再度チェックもらうのもいいでしょう。

トルクレンチでの増し締めと最終チェックは大事

トルクレンチを予め用意しておくことで作業後の「ちゃんと締まってるかな・・・？」という不安は解消されます。

もちろんその車に合った締め付けトルクで締め付けることはいうまでもありません。

トルクレンチは安価なものでもしっかりしたものを選べば問題なく、エマーソンのトルクレンチはかなり高評価です。

【ケース2】ホイールナットの締め付けトルクが不足していた

正しい規定トルクまで締め付ける

タイヤのパンクなどでスペアタイヤに付け替えをするときなど、普段タイヤの脱着をすることがないユーザーが作業をすると、ホイールナットを正しいトルクで増し締めできていないことがあります。

そもそも、その車種のホイールナットの正しい締め付けトルクを知らないままタイヤの脱着作業をしていることもあり、なおかつトルクレンチを使用することもできていない場合もあります。

【関連記事】国産普通車のタイヤ・ホイールナット締め付けトルク一覧表

【ケース3】オーバートルクによるハブボルトの折損

どんなボルトにも破断強度がある

正しいトルクを知らない場合、ほとんどの作業者はホイールナットを必要以上に締め付ける傾向にあります。

「もしも走行中にホイールナットが緩んだら大変だから・・・」

そう考えるのが作業者の心理ですが、あまりにもオーバートルクで締め付けてしまうと、ボルトが伸びてしまうことがあります。

ハブボルトは、温度変化だけでなく強い力が加わることで伸びることがありますが、「破断強度」という一定以上の荷重がかかることで破壊する強度が決まっています。

もしも、ホイールナットを規定トルク以上の締め付けトルクで締め付けた場合、多少のオーバートルクではボルトの張力の範囲で破断には至らないことが多いです。

それに対して、規定トルクよりもはるかに高いトルクで締め付けてしまった場合、ハブボルトは限界寸前の状態まで伸びていることがあります。

自動車が静止した状態ではかろうじて保たれていても、車が走行することで車重や路面からの衝撃を受けることでボルトがさらに伸びて破断します。

また、ハブボルトはブレーキに近い位置にあることで、ブレーキからの熱を受けて高温になり破断しやすい状態になりやすくなります。

インパクトレンチや継手パイプでオーバートルクで締め付け

↑　電動のインパクトレンチは強力なものもあり不慣れなままで使用するとオーバートルクになりやすい

ホイールナットをオーバートルクで締め付けてしまう原因としてよくあるのが、インパクトレンチを使用している場合です。

インパクトレンチは、コンプレッサーのエアーで動力を発生しているタイプのものが主流ですが、エアタンク内の圧力の違いでも締め付け強度が変化します。

そのため、不慣れなインパクトレンチを使用したり、コンプレッサーの圧力変化を気にしない作業者では知らず知らずのうちにオーバートルクで締め付けていることがあります。

とくにトラック用の大型のインパクトレンチの場合、力の加減が難しく、少し長めにトリガーを引いたままにすると、簡単に目標値を上回るトルクで締まってしまいます。

プロの整備士もインパクトレンチでホイールナットを締め付けていますが、回転を落としたりトリガーで低回転にするなどをしています。

DIYで作業をする場合、インパクトレンチの使い方に慣れないうちは緩め作業だけに使用するほうがいいでしょう。

パイプや長いレンチで仮締めをすると締めすぎになる

また、適切な工具がないような状況では、車載工具を使用してホイールナットを緩めたり締めたりすることがあります。

この場合、短いレンチでは力が入らないこともあり、レンチを足で蹴りつけたり、パイプなどを継手にしてホイールナットを締め付けることがあります。

緩める場合にはいいのですが、締め付けるときに長いパイプなどを継手にしてしまうと、強力なテコの原理が働き、少し体重をかけただけでもオーバートルクになってしまうことがあります。

【ケース4】使用するホイールナットが間違っていた

ホンダ車の球面座のホイールとナットは要注意

国産車の中でもホンダだけはホイールナットに「球面座」と呼ばれるタイプのものが使用されています。

球面座とは、文字通りホイールナットとホイールの接触する部分がテーパーではなく球面になっていて、ホイール側もナット側も球面のものしか使えません。

ホンダ車でよくあるのが、社外品のアルミホイールにホンダ純正のホイールナットをそのまま使用してしまっているケースです。

社外品のホイールは、ホンダ車以外のメーカーと同じく、ナットとの接地面がテーパー上になっています。

そのため、テーパー状のホイールにホンダ純正の球面ナットを使用すると接地面が均等にあたっていないため、正しいトルクで締め付けてもナットが緩む可能性があります。

平面座ナット専用ホイールにテーパーナットを使用

トヨタ車や三菱車のなかには、「平面座」と呼ばれるタイプのホイールナットを使用していることがあります。

この場合、平面座のナットしか使用できないアルミホイールに対して通常のテーパーナットを使用すると、ナットの一部分しかホイール側に接触していません。

この状態ではホイールナットもアルミホイールも傷むだけでなく、正しいトルクで締め付けてもホイールナットが緩んでくるおそれがあります。

ただし、平面座のホイールナットの先端部分はテーパー状になっているので、スチール製のスペアタイヤなどに使用することができます。

【ケース5】ハブやディスク面などに異物やサビが付着

ハブとホイールの接触面が錆びついているときは注意

凍結防止剤が使用される地域で使用される場合や、海風にさらされる場所に車を停めるていると、スチール製のホイールとハブが錆びてくっついてしまうことがあります。

問題なのは、錆びついたハブ側をきれいにしておかないと別のホイールを組み付けるときにハブとホイールの接地面が密着していないことがあります。

すると、ホイールナットを本来のトルクで締め付けても走行中にホイールとハブの間に挟まっていた錆などが落ちてそこに隙間ができることがあります。

この状態では本来のトルクでホイールナットは締まっていないので、すこしずつ緩んでいき、最終的にはナットが脱落していく可能性があります。

【ケース6】締め付けの順番などが不適切

ホイールナットは対角に締め付ける

ホイールナットはできるだけ遠い位置を締め付けていくことが大事で、となりのホイールナットを締め付けると、ホイールに偏った力が加わることになります。

するとホイールのディスク面が歪んだ状態になり、ホイールナットが取り付いてないほうが浮いた状態になります。

とくにスチール製のたわみやすいホイールだと、明らかに反対側のディスク面が浮いていて、締め付けているほうもナットとホイールが均等にあたっていないことがあります。

強い応力を一点集中させない

ホイールをホイールナットで締め付けることで同じ力でホイール側に応力が発生します。

ところが、ホイールの隣合わせの位置のナットを強い力で締め付けることで、偏った力がホイールに加わることになり、ホイールのディスク面が変形することもあります。

変形するほどのトルクを加えなくても、ホイールのディスク面とハブの当たりが悪い状態では正しいトルクで締め付けても、正しいトルクで均等に締まっていないことがあるのです。

これは、上述した『ホイールナットを対角に締め付けていく』という締め付け順序とセットで守るべき工程といえます。

つまり、ホイールナットは「対角に」なおかつ「弱いトルクで」二回以上の手順で締め付けることで、ホイールに偏った応力を発生させずに取り付けができるということになります。

【ケース7】ハブスペーサーやハブリングの取り付け不良など

スペーサーの厚みが不適切

スペーサーはホイールとハブの間に挟んでホイールのオフセットを調整するためのドレスアップパーツですが、ハブボルトの長さを考慮せずに使用すると締め付け不足になります。

とくに多いのが、ホイールナットとハブボルトが噛み合うネジ山が、スペーサーの厚みだけ短くなってしまうことで、ハブボルトのネジ山が届かないことです。

もともとのハブボルトが短いような車種で厚めのスペーサーを使ってしまうと、ナットとボルトが１センチも満たないくらいのネジ山しかかかっていないことがあります。

この状態では純正のハブボルトとホイールナットで、規定トルクで締め付けた場合でもボルトが破断したりナットが緩んでしまう可能性があります。

ハブスペーサーとハブの間に異物

スペーサーを入れ替えしたりする場合、ハブの周辺にサビや小石などが付着したままホイールを取り付けてしまうと、ホイールのディスク面に隙間ができたままになることがあります。

このままの状態で走行してしまうと少しづつ異物が取れていくにつれてディスク面の隙間が大きくなり、結果的にナットの締付けトルクが不足して緩んでしまうことがあります。

ハブリングが別のハブに残っていた

社外品のアルミホイールの中にはホイール側のセンターと車両側のハブとの間にセンター出しのための専用のハブリングを付けることがあります。

その場合、タイヤローテーションなどでタイヤ・ホイールの位置を変えたさいに、アルミホイール側にセンターリングが残っていたり車両のハブ側に残っていたりすることがあります。

すると、アルミホイール側にもハブ側にもセンターリングが引っ付いたままでホイールの取付を行ってしまった事例がありました。

これは担当した整備士の技量というか注意力が足りないことが原因と言えますが、作業後にタイヤ周りから振動がするとユーザーからの苦情があったことで判明したようです。

【ケース8】逆ネジに対する認識不足など

一部の貨物車に採用されていたのが左側だけが「逆ネジ」と呼ばれる、締付け方向が反時計回りのボルト・ナットになっているタイプのものです。

JIS規格では走行中の緩み防止のために左側のホイールナットだけが逆ネジとなっていて、比較的に古いタイプの貨物車に多く、整備の現場ではしばしば知識不足や作業者の勘違いがおきます。

2010年以降はISO方式の左右とも正ネジ（時計回りで締まる）を採用することになり、左後輪の脱落が増えたと言われています。

逆ネジ用のトルクレンチは少ない

JIS規格からISO方式になったことで逆ネジでなくなったことでタイヤの脱落が増えたとする意見もありますが、逆ネジだからこその正しいトルクで締め付けれず、オーバートルクでボルト破損も考えられます。

とくに、乗用車や小型車を中心に整備をしているような整備工場では、逆ネジ仕様のトラックであることを知らずにインパクトレンチで締めすぎてしまうこともあります。

また、逆方向に締めていくことで締め付けトルクの精度が正確さにかけることもあり、ホイールナット脱落の原因にもなりえます。

【ケース9】ハブの強度不足など

↑画像のハブはあくませも参考画像で問題のあるハブではありません

リコールに発展した事例も

ハブの強度不足により、タイヤホイールとドラムブレーキが一体になって外れ、歩道を歩いていた歩行者に衝突したという非常に痛ましい事故もあります。

また、別のメーカーでも物損事故などが発生し、市場からの情報で発覚し大量のリコールに発展した事例もあります。

タイヤが外れる前兆とは

タイヤ周辺から音がし始める

ホイールナットが緩み始めると、タイヤとホイールが暴れるように回転するため、走行中に「ゴトゴト」とか「ガチャガチャ」といった金属同士が当たるような音がし始めます。

とくに凹凸を超えたあとやブレーキをかけたすぐ、ハンドル操作をしたときなどに車体側であるハブと、タイヤ側であるホイールが動くことで大きな音がします。

ただし、前側のタイヤの場合はわかりやすいのですが、後ろのタイヤの場合、異音が聞こえにくいこともあり脱落するまで気づかないことがあります。

ハンドル操作をするたびに異音がする

フロント側のタイヤが脱落しそうになった場合、ハンドルを操作することでガタの振れ幅が変化するため「ガチャ」とか「ゴキ」といった異音がすることがあります。

走行中にハンドルを切ることで、タイヤ・ホイールに加わっていた慣性と車体側のハブとの慣性の向きにズレが生じることで、ハンドルを切り始めたときにはこれらの異音がなりやすいです。

また、異常な振動がハンドルに伝わってくることもあり、フロントタイヤに関しては比較的に異常に気づきやすいといえます。

とくにハンドルを左右交互に小刻みに操作して車を蛇行させた場合などは、「ガチャガチャ」と連続して異音がすることもあります。

タイヤがブレると振動が発生する

ホイールバランス不良よりもひどい振動が起きる

タイヤとホイールが左右に振れながら回転すると、車体全体が振動するほどの大きな揺れが発生することがあります。

上述したようにフロントタイヤで異常振動が起きると、ハンドルがガタガタと大きく触れたりひどい場合は車体が上下に振れることもあります。

この大きな振動は、タイヤ・ホイールの中心部分がが偏心していることで発生し、ほとんどタイヤが外れかけている状態といえます。

また後ろ側のタイヤの異常は、リアシートに座っている乗員が先に気づくこともあり、運転手に伝えることで最悪のタイヤ脱落にいたらなかったこともあります。

 

まとめ

「ヒューマンエラー」と言う言葉があります。

ヒューマンエラーとは、本来やるべき工程を忘れていたり、やるべきではないことを勘違いでやってしまったことで起こる事故などを指します。

25年ちかく自動車整備士をし、タイヤの脱落事故に関して、これまで経験したことや他の整備士の経験談も含めさまざまな事例を知りました。

リコールに発展したような車の設計や強度に問題があったこともありますが、やはりタイヤ・ホイールの脱落に関しては、脱着作業におけるヒューマンエラーがほとんどでした。

人為的ミスとも言い換えることができるヒューマンエラーには知識不足や経験不足も多く含まれていて、まずは基本的なタイヤ脱着のやり方を知っておく必要があります。

その上で複数の作業員によるダブルチェックや、走行後に再度トルクレンチをあてて確認するなども有効な確認方法です。

それでは最後までお読みいただいた皆様、ご安全に。

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