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最近バイクが乗りづらい!?そんな時はライテクより先にステアリングステムをチェックしよう

配信元:WEBIKE
最近バイクが乗りづらい!?そんな時はライテクより先にステアリングステムをチェックしよう

 教習所で「バイクはライダーの視線の方向に曲がる」と言われるように、車線変更やコーナリングは意識的にハンドルを曲げるより、視線や体重移動に頼る割合が多いのがバイクの特徴です。そしてステアリングステムベアリングはスムーズな走行のために欠かせない重要なパーツです。コーナリングだけでなく、真っ直ぐ走っている時にもハンドリングに何か違和感がある場合は、タイヤの空気圧やライダー自身のテクニックに加えて、ステアリングステムベアリングの状態も確認してみましょう。

 
文/栗田晃
 

ステアリングステムベアリングは最重要パーツ



フレームとフロントフォークをつないでいるのがステアリングステムで、ステアリングを左右に切る際にスムーズに回転させるためにあるのがステアリングステムベアリング。バイクは直進走行時にもハンドルが小刻みに左右に動きながらバランスを取っており、ステムベアリングレースに打痕があるとハンドルがブレる原因にもなる。

 自転車に乗り始めた少年時代、ちょっと慣れてきた頃に(本当はいけませんが)手離し運転をした人は少なくないでしょう。フロントフォークのキャスター角と前輪のトレールによって、ペダルを漕いでいるうちは倒れることなく真っ直ぐ進むことに感動した経験があるでしょう。

 しかしこの時、実際にはハンドルは真っ直ぐに固定されているわけではなく、左右に細かく動き(切れ)ながら走っていたはずです。そしてハンドルが勝手に微調整しながら走行する際に要となっているのがステアリングステムベアリングです。

 ステアリングステムベアリングは、フロントフォークとフレームをつなぎ、ハンドル操作を滑らかかつ正確に伝える部品です。

 自転車でもバイクでもステムベアリングの重要性は同様で、適切に調整されたベアリングは自然なセルフステアを生み、まさに目線を送った方向にライダーの意図通りにバイクを曲げることが可能になります。

 一方で摩耗や締め付け不良、さらにベアリングやベアリングレースに打痕や破損があると、ハンドルの引っかかりや振動、最悪の場合は操縦不能に近い挙動を招くこともあります。

 タイヤの摩耗具合や空気圧の点検はマメに行うライダーでも、ステムベアリングの確認をしたことはない、という人は少なくありません。

 ステムベアリングの良否を判断するには、地面から前輪を浮かせた状態でハンドルを左右にゆっくり切ってみましょう。右から左、左から右にフルロックした際に全域でスムーズにハンドルが切れれば、ステムベアリングには異常はないと判断して良いでしょう。

 逆に、ハンドルを切る途中で引っ掛かりやカックンと止まるようなことがあれば、ステムベアリングやレースに何らかの不具合、トラブルがあると考えられます。そして一度傷ついたステムベアリングが自然に回復することはないので、適切なメンテナンスが必要です。

 
 
 

ボールベアリングとテーパーローラーベアリングは何が違う?



ステアリングステムベアリングにおけるテーパーローラーベアリングの一例。インナーレースの保持器(ケージ)に並んだコロの形状は円柱ではなく円錐で、ボールベアリングより大きな荷重に耐えられるのが特長。ステアリングステム以外に、ハーレーダビッドソンやBMWではホイールベアリングに使用されていることもある。

 バイクのステムベアリングには「ボールベアリング(玉軸受)」と「テーパーローラーベアリング(円すいころ軸受)」の2種類があり、それぞれの特性は以下のようになります。

●ボールベアリング

利点
1.転がり抵抗が小さく、ハンドリングが軽い
2.低コストで量産性が高く小排気量車が純正採用しやすい

弱点
1.点接触のため荷重分散能力が低い
2.接触面の面圧が高いため打痕が発生しやすい
3.摩耗が進むと“引っかかり”が出る

●テーパーローラーベアリング

利点
1.線接触となるため荷重分散に優れる
2.剛性が高い
3.耐久性が高く段付き摩耗が出にくい

弱点
1.ボールベアリングに対してフリクションが大きくハンドリングが重くなる傾向
2.プリロードの大小による影響が大きく調整がシビア
3.ボールベアリングよりコストが高い

 上記の違いにより小排気量車はボールベアリング、大排気量車はテーパーローラーベアリングという傾向がありますが、現在では大型車でもフリクションロスを嫌ってボールベアリングを採用する車種も少なくありません。

 
 

ベアリング交換はフロント周りをすべて取り外すため作業は大がかりになる



前輪やフロントフォーク、ブレーキやカウルやメーター周りの部品をすべて取り外し、フロントフォークを抜いてトップブリッジを外すと、ようやくステアリングステムを取り外すことができる。前輪を外した状態でバイクの安定を保つには、しっかりしたスタンドで車体を支えることが重要。

ベアリングレースに打痕がつくと、ハンドルを左右に切る際に引っ掛かり、スムーズなコーナリングの妨げになります。ただベアリング交換時には、ホイールやフロントフォーク、ステアリングステムを取り外すため、前輪を外してもバイクが倒れない環境を作ることが必要です。
センタースタンド付きの車両なら、センタースタンドとエンジン下をジャッキで支えたり、サイドスタンドしかない車両の場合はメンテナンススタンドとエンジン下のジャッキを併用するなど、作業環境と車体を支える道具が不可欠です。

その上で、カウル付きのバイクならカウルやカウルステー、ネイキッドモデルでもヘッドライトステーやメーターなど、ハンドル周りに取り付けられた部品をことごとく取り外さなくてはならないため、入念な準備が必要です。
ベアリング交換作業では、以下のポイントが難関になりがちです。

●アウターレースの取り外し

フレームのステアリングヘッドパイプに装着されたアウターレースは、容易に抜けたり傾いたりしないよう小さな公差でしっかり圧入されており、簡単には外れません。
もっとも単純な抜き方は、
1.ヘッドパイプ下から上向きに棒を差し込み、ヘッドパイプ上部のレースを叩き抜き
2.ヘッドパイプ上から下向きに棒を差し込み、ヘッドパイプ下部のレースを叩き抜く


という手順です。

 ヘッドパイプの内側にレースが出ている車種であれば、叩き棒がレースに引っ掛かるためうまく抜けますが、叩き棒が掛からない場合は専用工具が必要です。また、レースを圧入するホルダー部分が深い車種で、叩き抜く際にレースが傾いてホルダー内側を傷つけてしまうと、新品レースを圧入する際に入りづらくなったり、傷によって生じたバリが原因でホルダーへの収まりが悪くなってしまうこともあるため注意が必要です。



ヘッドパイプに圧入されたロアアウターレース。定期的にグリスアップしないとレース面のグリスがなくなりサビが発生することもあるが、規則的な線は汚れやサビとは別物だ。



ヘッドパイプ上に圧入されたアッパーアウターレースは、ヘッドパイプ下から挿入した棒をハンマーで叩いて抜く。この時、レースの縁に棒が引っ掛からない場合は専用工具が必要。また棒が引っ掛かった場合も、一カ所を集中的に叩くのではなく、ヘッドパイプ内周に沿って平均的に叩いて、大きく傾けないように注意しながら抜き取る。



レースに付着した汚れやグリスを拭き取るとこの通り。ローラーのピッチ通りの打痕は、指を滑らせると見事な段付き状態で、これではハンドルを切る際に引っ掛かってスムーズに動かない。打痕の発生要因は路面からの衝撃やハードなブレーキング、ステムシャフトのトップスレッドやステムナットのオーバートルクなど、いくつかのパターンがある。

●ロアインナーレースの取り外し

上下のインナーレースのうちアッパーレースは簡単に取り外せますが、ロアレースはステムシャフトに圧入されているため、手で引っ張る程度では絶対に外せません。
最低でもタガネなどが必要で、テーパーローラーベアリングの場合は専用工具のベアリングリムーバーが必要になることもあります。

 インナーレースを叩き抜く際にレースが傾くと、レースが食い込んでステムシャフトに傷が付くのもアウターレースと同様で、全周を均等に少しずつ叩くことが重要です。



ステアリングステムのステムシャフト根元に圧入されたロアインナーレース。ボールベアリングの場合はレースのみだが、テーパーローラーベアリングはインナーレースとテーパーローラー、保持器が一体となっている。ロアインナーレース下部には汚れや水が入らないようダストシールが付いているが、メンテ不足によりローラー表面にサビが発生している。



ロアインナーレースを外すには、ステムシャフトをバイスでクランプしてタガネでレースを叩くか、専用工具を使用する。高価な専用工具ではなくタガネで抜く際は、レースが傾いてシャフトに食い込まないよう、全周を均等に叩く。



保持器が変形してローラーがバラバラに落下したが、ステムシャフトを傷つけることなくインナーレースを抜くことができた。タガネによって分解してしまったが、本来ダストシールはレースと一体式だ。



ステアリングステムベアリング上下とアッパー側のカバー、ステムナット回り止め用スペシャルナットを交換する。アッパー側カバーは内側にダストシールが貼り付けられた仕様となっている。

新品ベアリング取付時にはグリスアップを忘れずに

 新品ベアリングを取り付ける際の最大の注意点は「レースが傾いた状態で圧入しないこと」です。

 ベアリングレースの素材は鉄フレームやアルミフレームより遙かに硬いクロム鋼で、ベアリングホルダーやステムシャフトに対して斜めの状態で圧入すると、フレームやシャフトに食い込んでしまいます。

 「多少傾いても、反対側を叩いて水平を取り戻せば良い」と考えがちですが、傾いたレースがベアリングホルダーやステムシャフトをえぐるとバリが生じて、バリが下敷きになった状態で圧入を続けると適正な位置に取り付けできないこともあります。

 また圧入時にボールやテーパーローラーが転がるレース面を叩いてしまうと、せっかくの新品ベアリングに傷が付いてしまうので、使用する工具選びにも気を遣わなくてはなりません。



フレームのステアリングヘッドパイプに新品アウターレースを圧入する。ローラーが接触するレース面に傷を付けないよう、レースの外周部分に接触するベアリングインストーラーで圧入する。インストーラーのテーパーはレース面を逃げるための傾斜で、レース面に接触するわけではない。



ベアリングインストーラーの外周がヘッドパイプのホルダーに干渉する時は、先に外した古いアウターレースを当て金代わりにして新しいレースを打ち込むと良い。強い力で叩くと斜めに入ってしまうので、ある程度圧入するまではレース全周を軽い力で叩いていく。



テーパーローラーの外側からグリスを塗っても、本当に潤滑が必要なローラーとレース面に充分に届いているか不安なときに頼りになるのがグリスパッカー。この中にインナーレースを入れて上からハンドルで押さえつけると、レース面からローラー側にグリスが圧送されて確実に行き渡る。



レース面から保持器を通ってローラー表面に到達したグリスを全体に塗り広げる。インナーレースだけでなく、ステアリングヘッドパイプに圧入したアウターレースの表面にもグリスを塗っておく。



ステムシャフトより内径が大きく、インナーレースの保持器に当たらないパイプで圧入する。この時一気に叩き込まず、ロアインナーレースが傾いていないことを確認しながら徐々に叩き込む。

まずは愛車のベアリングの種類を把握することが第一歩

 ここまで説明したように、ステアリングステムベアリングはボルトやナットで取り付けられた部品ではない分、取り外し作業にはハンドツール以外の道具が必要で、作業上のコツもあります。

 前輪を浮かせてハンドルを左右に切れば、引っかかりの有無は容易に確認できます。逆に、前輪を浮かせて保持できない場合は、ステムベアリング交換を考えない方が無難です。

 その上で、ステアリングステムまで取り外した後にアウターレースやインナーレースが外せないとなると最悪なので、まずは愛車のステムベアリングの種類や着脱の手順や難易度を、サービスマニュアルやインターネットのメンテ記事などを検索して予習しておくことをお勧めします。

 今回紹介しているのはテーパーローラーベアリングを使用しているバイクの例ですが、タガネやステンレスパイプなどの道具を活用することで交換できました。

 実際のベアリング交換作業では、ステムシャフトのトップスレッドやトップブリッジを固定するステムナットの締め付けトルクも重要ですが、その前に手持ちの工具、環境、現状の技量でベアリング交換作業ができるか否かを判断することが重要です。



アッパーインナーレースはアウターレース内に置くだけで、ヘッドパイプ下から挿入するステムシャフトも圧入ではなく貫通する。ステムシャフトを締め付けるナットのトルクによってステムベアリングに加わる与圧(プリロード)が変化する。プリロードが弱すぎるとブレーキング時にステアリングステムが前後にガタついてレース打痕の原因となり、逆に強すぎてもハンドルを切る際のフリクションが増えると同時に面圧が高くなり打痕の原因となるため、サービスマニュアルなどに示された方法で適切に締め付けよう。

POINT
 

 

  • ポイント1・原付きスクーターでも街乗り専門バイクでも、ステアリングステムベアリングの良否により操縦性が大きく左右される
  • ポイント2・ボールベアリングとテーパーローラーベアリングにはそれぞれに強みと弱点がある
  • ポイント3・実際に分解する前に愛車のステムベアリング交換の難易度を把握することが重要

 

詳細はこちらのリンクよりご覧ください。
https://news.webike.net/maintenance/528519/

最近バイクが乗りづらい!?そんな時はライテクより先にステアリングステムをチェックしよう【画像ギャラリー】
https://news.webike.net/gallery3/528519/528546/

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