微妙な調整でフィーリングが変化する、ステアリングステムのメンテナンス
まっすぐの道でも、意識しないうちに微妙なハンドル操作を行いながら走っているバイク。そんなバイクにとって、スムーズなステアリング動作の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。ベアリングを支えるレースの僅かな傷や打痕が違和感の原因となり操縦性にも影響を与えるので、定期的に確認することが必要です。

フロントフォークやタイヤが付いていると、ステムベアリングのコンディションは分かりづらい

ステアリングステムナットの調整はとてもデリケートなので、微妙な締め付け角度を調整できるフックレンチを使おう。ナットの切り欠き部分をマイナスドライバーや平ポンチで叩いて回すこともできるが、とても雑な調整になってしまう。

他人のバイクを借りた時に「よくこんなに乗りづらい状態で走ってるなぁ」と感じることもあれば「自分のバイクよりずっと乗りやすいぞ」と感じることもあります。慣れというのは怖いもので、最初は違和感を感じてもやがてそれが当たり前になると、人間の方で修正や補正を行ってしまいます。

フレームとフロントフォークの接点であるステアリングステムは、バイクの中でももっとも繊細であり、なおかつ違和感を生み出す宝庫のような部分でもあります。なにより厄介なのは「組み立て方に明確な正解がないこと」です。フレームのヘッドパイプ上下に組み込まれたステムベアリングは、ステアリングステムのナットを適度に締め付けることで、タイヤから伝わる衝撃を受け止めながらハンドルがスムーズに切れるようステムの回転を支えています。

実際には、それぞれのバイクごとのサービスマニュアルには組み立て方が記載されていますが、緩まないように締めるといったタイプのパーツではなく、作業者の感覚に頼る部分もあるので、均等に仕上がりづらい面があります。

ステムナットを強く締め過ぎるとステアリングの左右への動きが重くなり、路面のうねりや凸凹などの変化を逃がさずフレームに伝えてしまうためハンドルが取られやすくなります。またベアリングが強く接した状態が続くことで、路面からの衝撃によって損傷しやすくなります。逆にステムナットが緩すぎるとステアリングが不自然に軽くなり、ステムとフレームの間にガタが生じるとブレーキング時に異音や違和感が出る原因となります。

ステムナットを締める際、ステム単体で締めるのか、フロントフォークやフロントタイヤが付いた状態で締めるのかによって印象は全く異なります。ステム単体の場合、ステムがスムーズに左右に動く程度の締め付け具合では、フォークやタイヤを取り付けると緩すぎる傾向になります。逆にフォークやタイヤが付いた状態でステアリングの切れ具合をちょうど良くすると、タイヤとフォークを外してステム単体を左右に切った時に想像以上に動きが渋く感じるはずです。

ステムベアリングのグリスアップを行う際は、フロントフォークやタイヤを取り外し、ステム単品の状態にしてからベアリングやレースにグリスを塗布することになるので、ステムナットを締める時はステムの動きが重い、抵抗感のある状態までトルクを掛けてからフォークやタイヤを復元するのが良いようです。
リテーナー(保持器)のないボールベアリングの場合、アンダーブラケットを抜き取るとヘッドパイプ下部からバラバラとボールがこぼれ落ちる可能性が高い。うまくすればグリスでアウターレース側に張りついて残ることもあるが、ボールの紛失を避けるためにアンダーブラケット下側に大きめの段ボール箱や平らなパーツトレイを置いておくのがおすすめ。

POINT
  • ポイント1・ステアリングステムベアリングが重すぎるとハンドルが取られやすくなり、軽すぎるとハンドリングが不安定になる
  • ポイント2・ステアリングステムナットの締め付けトルクは作業者の感覚に依存する面もある

レースの打痕はもちろんNGだが、ロックナットの締め付け具合でもハンドリングが変化する

このバイクは今から40年以上も昔のモデルなので、グリスが切れたレース表面には点サビが発生している。だが目立った打痕はなく、グリスアップだけでこの先も問題なく使えそうな雰囲気。ただせっかくの機会なので、予防的に新品ベアリングに交換しておく。

アウターレースの内径がヘッドパイプの内側に出ているので、硬い金属棒(ここではスイングアームピボットのカラーを使用)が引っかかり、ハンマーで叩くと簡単に抜ける。ベアリングホルダー内部でレースが傾かないよう、全周に渡って分散して均等に叩く。ヘッドパイプ内径よりアウターレース内径の方が小さい場合はこの手は使えないので、アウターレース外側に適当な鉄棒を溶接して、ヘッドパイプ内側からその棒を叩いて抜くテクニックがある。

ステアリングステムベアリングは、ホイールベアリングのように高速で回転する部品を支えるわけではありません。ステアリングの切れ角という限られた範囲での動きを支える部品です。

しかし先の通り、ステムナットの締め付けトルク次第でハンドリングが大きく変化する重要な部品であり、なおかつホイールベアリングよりもダメージを受けやすく、受けたダメージが操縦性に大きく影響するという側面があります。軽い立ちゴケ程度の衝撃でも、ハンドルが左右どちらかにフルロックした状態で転倒時の衝撃が加われば、ベアリングはいとも簡単にレースに傷を残します。

通常の走行状態でも、フレームとエンジン以降の重量を支えながらステアリングを左右に切る際の回転力が加わることで、ベアリングとレースには大きな力が加わり続けています。それゆえ、ベアリング部分の潤滑不足によってレースが傷ついたり、かじりを生じる場合もあります。

ベアリングレースに傷や打痕がつくと、その上を転がるベアリングの球が引っかかり滑らかさを欠いた動きになります。しかしダメージが軽いうちは、フロントフォークやタイヤの慣性力が大きいため違和感を感じづらいこともあります。しかし傷が大きくなるとベアリングの引っかかりも大きくなるので、ステアリングを切った時にある角度でカクン、と止まってしまうようになります。

さすがに走行中に特定の角度でステアリングがロックするようなことはないでしょうが、左右のコーナーリングで操縦性が異なったり、スムーズに曲がらなく感じる時には、フロントタイヤを浮かせてステアリングを左右に切ってみると状態が分かります。

この時、ステアリングの動きがカクカクと段付きになるようなら、ベアリングレースに凹凸がある確率が高くなります。一方でレースに問題がなくても、グリスによる潤滑不足とステムナットの締め付けトルク過大という組み合わせによってステアリングの動きが渋くなることもあるので、その場合はグリスアップと適正トルクでの締め付けによって状況が改善されるかもしれません。

ステムナットの締め付けとステアリングの重さは、ベアリングの種類によっても変わります。ステアリングステムベアリングにはボールベアリングテーパーローラーベアリングの2種類があり、ローラーとレースが線接触となり接触面積が多いテーパーローラーは、点接触のボールベアリングより剛性が高い分フリクションが多くなりがちな傾向にあります。

その分ステムナットの締め付けトルクがデリケートで、ステム単体でちょっとフリクション多めに締めると、フロントフォークやタイヤを組み付けてもやっぱり重めということになりかねないので、ナットの締め付けは慎重に行わなければなりません。

ベアリングホルダー部分の肉厚は薄く、硬いアウターレースが斜めになると簡単に変形したり削れたりする。一度ダメージを負うと修正は簡単ではないので、ハンマーを振る際は慎重に。

POINT
  • ポイント1・立ちゴケ程度の衝撃でもベアリングレースに打痕が入ることがある
  • ポイント2・テーパーローラーベアリングはステアリング周りの剛性を高めるがフリクションが増える側面もある

ベアリングレースを交換する際はヘッドパイプやステムシャフトを傷つけないように注意

アンダーブラケット上面にハンドルストッパーなどの干渉物がないので、分割タイプのベアリングプーラーがセットできる。これが使えない時はインナーレースとアンダーブラケットの隙間にタガネを打ち込み少しずつ叩き抜く。ある程度抜くとステムシャフトが細くなるのでスッと抜けるが、それまでの間にレースを傾けてシャフトに傷を付けないように注意が必要。

プーラーの内径とインナーレースの外径はぴったり一致していないが、プーラーが4点で接しているのでインナーレースをまっすぐ引き抜くことができる。このプーラーは汎用工具だが、テーパーローラーベアリングのインナーレースを抜くための専用工具も存在する。

ステアリングの切れ方に違和感を覚え、ベアリングレースに打痕が認められたなら、レースを交換しなくてはなりません。ボールベアリングの場合、フレームのヘッドパイプ側のアウターレースと、ステアリングステムシャフト下部に圧入されたインナーレースを叩き抜き、新品レースを圧入します。ベアリングボールがバラバラになるボールベアリングに対して、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が一体となっているのが相違点です。

圧入されたレースを抜く際は、相手の部品にダメージを与えないことが重要です。アウターレースはフレームのヘッドパイプに圧入されていますが、一般的にはヘッドパイプの上から下のレースを、ヘッドパイプ下側から上のレースを長く硬い金属棒で叩き抜きます。ベアリングレースとフレーム素材の硬さを比較するとレースの方が硬いので、レースの一カ所だけを叩き続けるとヘッドパイプのレースホルダーが変形したり、レースの外周がホルダーに食い込むことがあります。それを避けるにはレースの内周を均等に少しずつ叩いて、レースが傾かないよう平行に押し上げることが重要です。

ステムシャフト下部に圧入されたインナーレースを抜く際も注意が必要です。インナーレースはアンダーブラケットとほぼ密着していることが多く、両者の隙間にタガネを差し込んで少しずつ叩いてずらします。一気に抜こうと一カ所だけにタガネを入れると、レースが傾いてステムシャフトに食い込み、傷を付ける原因となります。またアンダーブラケットを削ってしまうと、次に圧入したインナーレースが密着不良となるリスクがあります。

ここではインナーレースを左右から挟み込んで引き上げるベアリングプーラーを使用することで、安全に取り外しました。ただ、機種によってはアンダーブラケットの形状やハンドルストッパーのデザインによりプーラーが使えない場合があるので確認が必要です。

復元は分解の逆の手順で行いますが、レース圧入の際にベアリングの軌道面を叩かないように注意します。ソケットなどをコマとしてハンマーで叩いてセットする時は、ソケットがずれないようにレースの外径と合ったサイズのコマを選ぶことが重要です。

また圧入初期の段階では、レースが平行に入っているかを確認しながら叩くことも重要です。斜めの状態で叩くとレースがホルダーに食い込んでささくれ立ち、その破片がホルダーの底に残るとレースが斜めになって止まってしまいます。その2点に注意しながら圧入し、アウターレースがレースホルダーの底に当たると、ハンマーの打撃音がフレーム全体が響いて甲高い音になるので分かります。

ステムシャフトに組み付けるインナーレースも、ベアリングが転がる部分を叩かず、レースの内側がシャフトに食い込まないように注意しながら、さらにレース下側のダストシールが斜めに転ばないように圧入します。

アウターレースとインナーレースをセットしたらグリスを塗布してボールを並べ、ヘッドパイプにステアリングステムを挿入してロックナットを締め付けます。段付き摩耗していたレースを新品に取り替えると、ロックナットをかなり強く締め付けても、ステアリングは左右にスムーズに切れるようになります。

ここでもステムナットの締め付け具合が問題となりますが、ステム単体の時はちょっと重めにすることで足周りを装着した際に軽すぎないハンドリングに仕上がることが多いようです。前輪が接地すると車重が加わることで判断が難しくなるので、浮かせた状態でフロントフォーク下端を前後に浮かせてガタが生じないか、ステアリングを左右に切りかけるとフロント周りの自重でスムーズにフルロックまで切れるかどうかを確認して、必要であれば再調整を行います。

ステムナットの調整はデリケートですが、ダメージのあるステムベアリングを交換した際のスムーズさは格別です。ステアリング操作に違和感があったら、まずは前輪を浮かせて現状を確認して、カクカクと引っかかるような手応えがあったらステムベアリング交換にチャレンジしてみましょう。
アウターレースとインナーレースを新調し、サビも傷もなかったベアリング球は洗浄して再使用する。ステムシャフトに圧入されるインナーレースの下のゴムシールは、ヘッドパイプ下部に密着してホコリや水の浸入を防ぐ重要な部品。経年劣化で破損している時は交換する。

ステアリングステムには耐水性と極圧性の高いグリスを用いる。潤滑と防錆を両立させるためレースにたっぷり塗布してボールを並べ、そのボールにもたっぷりまとわりつかせておく。

POINT
  • ポイント1・ハンマーを使って行うレースの脱着時は、レースが傾かないよう慎重に作業する
  • ポイント2・レースを圧入する際はホルダーの底部に密着するまで叩き込む
 
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