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倒立フロントフォークはなんのため?【教えてネモケン041】

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A.より高い剛性を得るために開発されました

フロントフォークには、正立と倒立タイプがあり、
見た目は上下をひっくり返しただけのように見えます。
倒立式は速そうなバイクに装着されていることが
多いようですが、どんなメリットがあるのでしょう?

剛性を高め、スムーズな動きを追求

フロントのサスペンション機構、“フロントフォーク”には正立タイプと倒立タイプがある……と聞いて何のこと? と思われた方は、まず写真を見て違いを確認しておくと良いでしょう。

昔から採用されている一般的な正立タイプは、前輪を支持しているアクスルシャフト(車軸)までボトムケース(アウターチューブ)と呼ばれるアルミ製の長い筒があって、その上にインナーチューブと呼ばれるメッキされたスチール製のパイプがあります。フロントフォークの中にはスプリングやフォーク用オイルが入っていて、インナーチューブとボトムケースがスライドすることで衝撃を吸収しています。

さて、ブレーキを強くかけたとき、フロントフォークにはどのような負荷がかかるでしょう。ブレーキがかかるとフロントタイヤがグリップするのと同時に減速G(車重やライダーの体重の慣性力)でフロントフォークは大きく沈み込みます。

このときインナーチューブが「くの字」にたわんでしまうと、ボトムケースのアウター側とスムーズにスライドできなくなってしまいます。そこでインナーチューブの剛性が必要になります。

しかしインナーチューブには、ハンドルなどが装着されるトップブリッジと、ステアリングヘッド下で同じくフロントフォークを支えているアンダーブラケットを貫通する、相当な長さが必要になります。これだけの長さがある金属パイプで剛性を高めれば、当然重量が増えてしまいます。そのため、ブレーキが強力なバイクほど、パイプ径を大径化してパイプの肉厚を薄くする、強靭な剛性と軽量化の両方をクリアする手法が採り入れられてきました。

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正立フォーク

細いインナーチューブと太いアウターチューブが伸縮することで緩衝装置として機能するテレスコピックフォーク。正立フォークは、上部にあるインナーチューブがトップブリッジとアンダーブラケットに固定される。バイクらしい雰囲気を持つネイキッドをはじめ、一般的なフロントフォークとして多くのモデルに採用される

オフロードからオンロードモデルへ

その発想を根底からひっくり返したのが倒立タイプでした。始まりはモトクロッサーのようなオフロードバイクでした。大きなギャップに対し、長いストロークで対応するため、オフロード車のフロントフォークはインナーチューブがとてつもなく長くなってしまい、それ自体の重量増が避けられませんでした。

そこで、インナーチューブを短くするには……そう、ボトムケース側をフォークのブリッジ側でホールドしたのです。こうすることで重量がかさむインナーチューブは嵌合するスライド量より少し長いだけで事足りるというわけです。もちろん剛性も高くなります。

しかしロードレースでは、サスペンションのストロークが短いため、インナーチューブもそこまで長くなく、オフロード車のように軽量かつ剛性が高いという差がつきにくかったのです。むしろ重量増になるリスクもあったのですが、複雑な動きに対応するダンパー機能のスペースが大きいという構造上のメリットを活かそうと、幾度となく改良が重ねられました。

最新の倒立タイプは、ブレーキキャリパーを装着する位置関係が、応力が釣り合うようにたわみ方向への負荷が小さくなるなど、完成度も高まりました。その結果、特に超強力なブレーキを装備するマシンには、この倒立タイプが使われるようになっているのです。

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倒立フォーク

倒立フォークは、アウターチューブ側が固定されインナーチューブから下の部分が動く構造。正立フォークに対し、ねじれ剛性などに優れる。容量のあるアウターチューブ内のスペースを活かし、効果の高いダンパー機能を設けるなどのメリットを活かす構造を持ち、スポーツ性を追求したモデルを中心に採用されている

Words:根本 健 Photos:本田技研工業