[SR500F.I.]フロント・ブレーキキャリパーのオーバーホール……で、何が変わる!? その1


先日SRのフロント・ブレーキキャリパーのオーバーホールをしました。


いつも交換するたびに「ハッ」とさせられるブレーキパッドの減り具合とブレーキフルードの劣化具合。ブレーキ関連は毎度「そろそろチェックしないとなぁ」と思っているわりには、つい後回しにしてしまう部分。案の定真っ黒だったフルードを見て「前回のフルード交換いつだったっけ? 」となる始末。

マスターシリンダー内のフルードはティッシュで吸い取り、ホース内のフルードはキャリパー側から抜くと作業は少し楽チン。

左列の分厚い方がピストンシール。右列の薄い方がピストン・ダストシール。2種類あるピストンの大きさに合わせ、上段の方が直径が大きいのですが、スミマセン……写真の撮り方が悪くわかりずらいです。

さて、今回の作業の目的はこちら。

これ、キャリパー内部の部品ですが、いったい何の部品かわかるでしょうか? 僕は以前交換するまで、ブレーキ・キャリパーの中にこんなゴム製パーツが入ってるとは知りませんでした。SRのフロントブレーキはキャリパー・ピストンが2つですが、大小2種類の輪っか状のこの ゴムパーツは、キャリパー・ピストンが収まる円筒状の筒の内側に、それぞれ2つずつ入るのですがいったい何のためなのか!?

パーツ名は、厚みがある方がピストンシールで、薄い方がダストシール

ちなみに……

[マニュアルによるそれぞれの推奨交換時期]
ブレーキフルードの交換:2年毎、又はブレーキ分解時。
ピストンシール&ダストシール:初回5年目、以降4年毎
ブレーキホース:4年毎
ブレーキパッド:交換必要時

僕のSRの場合……記憶ではブレーキフルードは4年前に一回、ブレーキホースは納車後7年目くらいに交換、シール類は一度交換してからもう7〜8年!? 経ってる頃でしょうか。それほどシビアになる必要はないかもしれませんが、もう少し気をつけてもいいですね…。

 


フロントフォークからブレーキキャリパーを外し、キャリパーからパッドを取り外した状態。この状態ではピストンシールとダストシールは見えません。


2つのキャリパーピストンを抜き出して初めてお目見えするシール類。


2種類のシール、手前からダストシール、奥にピストンシールが収まっているのがわかるでしょうか?


さらにグッと寄ります。
キャリパーピストンが収まる筒状の入り口付近に、それぞれのシールが収まる“溝”があり、各シールはそこに収まっていました。

さて、問題はこのシールの役割。ダストシールはその名のとおり、パッドの粉や、チリ、ホコリ等のキャリパー内部への侵入を防ぎ、同時にブレーキフルードの漏れを防ぐ役目。では、厚みのあるピストンシールはいったい何をしているのか!?


ブレーキレバーを引く(ブレーキをかける)と、その油圧でキャリパー内のピストンが押し出され、ブレーキパッドがブレーキディスクを挟み、パッドとディスクの間に発生する摩擦熱で制動力を発揮するディスクブレーキ。

では、ブレーキレバーを離したと同時にブレーキパッドがディスク板から離れるのはどうしてか!? じつは、これまで考えたこともなかった“この部分”こそ、ピストンシールの役割・仕事だったのです。

 

※イラストの手がピストンだと想像してください。[左]が、ブレーキをかけていない(油圧でピストンが押し出されていない)時のピストンシール。[右]が、ブレーキをかけた(油圧でブレーキピストンが押し出されている)時のピストンシールの状態。

ピストンシールの役割はなんと!? 油圧で押し出されたピストンを元の状態に“戻す”コト。それもゴムそのものがもつ特性だけで!!

上のイラストはタイヤの剪断剛性を説明するために、以前誌面で使用したモノですが、原理は同じ。[左]が、ブレーキをかけていない(油圧でブレーキピストンが押し出されていない)時のピストンシール[右]が、ブレーキをかけた(油圧でブレーキピストンが押し出されている)時のピストンシールの状態。※イラストの手がピストンだと想像してください。

つまり、ブレーキをかけている時=油圧でピストンが押し出され、ブレーキパッドがブレーキディスクを挟んでいる時、ピストンシールは[右]のイラストのように“変形”していたのです。

ゴムに限らず、物体が変形するとき、縦方向は「伸び縮み」、横方向に変形する(ズレる)ことは「剪断(せんだん)変形」と呼ばれますが、特に変形(ズレ)が生じやすい物質のゴムは、このせんだん剛性が特性を測る指標のひとつとされる……ワケですが、

引っ張った輪ゴムを離したらパチンッと元に戻るように、ある力によって変形( ズレ)したゴムが“元の状態に戻ろう”とするのはわかるケド……わずか5ミリ程度のピストンシールが、ブレーキをかける度に“せんだん変形”を繰り返していた!? なんて想像すらしませんでした。

で、ようやく本題。ピストンシールの弾性が落ちていたら? 当初の状態よりも固くなっていたとしたら? はたまた新品に交換したら? いったい何がどう変わるのか!?

結果は、いや〜効果絶大!?

というわけで、次回に続く。

 

[KZ1000]ステムって意外とカンタンにねじれる!?

※写真は最近のモノなので、フォークもステムも正常。当然タイヤも真っ直ぐ前を向いてます。

これまた少し前のハナシ。

KZ1000での通勤途中、編集部近くの路地で僕の前をノロノロ走っていたワンボックスカーが突然停車、からのバックランプ点灯!? 慌ててクラクションを鳴らすも、運転者が気づいたのはワンボックスカーのバンパーとKZのフロントタイヤが「ゴンッ」と当たってから……。

ぶつかったのは、バンパーとフロントタイヤ。勢い的にはアクセルをほとんど踏んでいない速度で、ぶつかり方も真っ直ぐ。クルマにもバイクにもぶつかった形跡が探してもわからない程度の事故でした。幸い運転手さんもバイク乗りで、「これくらいの事故でもフロントフォークのインナーチューブが曲がることもありますからね、バイク屋さんで調べてください」なんて話ながら事故処理を済ませたのでした。

速度はゆっくりだったとはいえ、僕が無意識にフロントブレーキを握っていたこともあり、少し心配していましたが、調べるとやはりインナーチューブのわずかな曲がりが確認できインナーチューブ交換となったワケですが……問題はその後。

 

※写真は最近のモノなので、フォークもステムも正常です。

当時整備をお願いしていたバイク屋さんと相手の保険屋さんの話も済み、丸く収まったと思っていたのですが、その後、真っ直ぐ走っていると……なんだかカラダが歪んでいるような気持ちになるゾ……と。で、さらによくよく調べると、曲がっていたインナーチューブを交換したにもかかわらず、ハンドルを真っ直ぐな状態にした時に、フロントタイヤがわずかに“左を向いている”状態だったのです。

その原因は、ステム。つまりトップブリッジとアンダーブラケット(どちらか、もしくは両方)のねじれだったのでした。

普通ならインナーチューブを交換した後にすぐ気がつくハズなんですが……インナーチューブを交換した安心感と、トップブリッジやアンダーブラケットなんて歪むハズがない!! なんて勝手に思い込んでいたため、なかなか気がつきませんでした。相変わらず鈍感というか自分が残念……。


気がついてしまったら即作業というわけで、仕事終わりに編集部下のガレージでフロント周りを外します。何度もフロント周りの脱着作業をしているSRはセンターバランス式のメインスタンドなので、フロントタイヤを外せば自然とリアタイヤが接地してくれるため、カンタンな作業であればジャッキ等は必要ありませんが、重たい1000cc4気筒エンジンのKZはさすがにそうはいきませんね。ジャッキをかましながら慎重に作業を進めます。

編集部下の狭いガレージで夜な夜な作業。外したステムと2本のフロントフォークは、翌日リュックに入れてSRでモトショップ梶ヶ谷へ運ぶのでした。当然ながら外してみるとズシッとけっこうな重量……バイクで運ぶのはなかなか大変でした。

KZのフロント周りをバラすのは初めてだったので、マニュアルに沿って順序どおり作業すると、驚くほどあっさり作業は終了。あらためてマニュアルさすが!! なんて当たり前のことをしみじみと実感。慣れてるヒトなら大丈夫なんでしょうが……SRと同じだろ〜なんて勢いで作業しなくてよかった〜。

で、外したフロントフォークとステムの確認・修正は、フレームやステムの修正で定評のあるモトショップ梶ヶ谷さんへお願いすることにしました。

👇👇👇
ここからはモトショップ梶ヶ谷さんから送っていただいた作業写真で進めます。

■インナーチューブ計測

念のため、交換したインナーチューブも計測。曲がりはなく正常でした。

■トップブリッジのねじれ確認

まずはトップブリッジに修正用インナーチューブを装着し、専用の四角い治具で計測。正常であれば、治具とインナーチューブは四箇所、同じように接地します……が!? 写真じゃわかりづらいのですが、向かって左側が接地していません。とくに⬇︎の場所では治具が接地していないことが、かろうじて写真でも確認できます。

○修正後

修正後、4点接地。

 

■アンダーブラケットのねじれ確認

続いて、アンダーブラケットのねじれを確認。こちらもトップブリッジと同様に、向かって左側⬇︎の場所が明らかに接地していません。

○修正後

修正後、しっかり接地しています。

■ステム・シャフトの確認

アンダーブラケットの修正が終わった段階で、トップブリッジをステムシャフトに通すと、ステムシャフトは左上方向に寄っている(曲がっている)ことが判明。⬅︎の部分がはっきりと隙間が空いていることがわかります。

○修正後

きっちりと中心にステムシャフトが通っています。


ちなみにステムシャフトの修正方法は、修正機(プレス)を使用したり、状況に応じて治具を製作したりと、曲がり方でさまざまだそう。

 


しかし、トップブリッジやアンダーブラケットが、今回のようなわずかな衝撃でこれほどカンタンに変形してしまうとは考えたこともありませんでした。

とはいえ、フレーム等に大事が至らないようにフロント周りが先に変形し衝撃を吸収していると思うと、あらためて「オートバイはよく出来てるなぁ……」なんて感心してしまいました。たしかにフロント周りの脱着と修正で済めばお財布にも優しいですからね。

[SR500F.I.]勝手に追求シリーズ!? “SRリア・アクスルナットの歴史”〜アクスルシャフト締結、トルク管理していますか?


写真は、約40年の間にじつは“3種類も存在していた”SRのリア・アクスルナットの3兄弟。

[左]1978〜1996までの回り止めコッターピンを使用するキャッスルナット
[中]1997〜2003までのフランジ付きセルフロックナット
[右]2004(2001)〜からのセルフロックナット+ワッシャー

SRのリアのアクスルナットが3種類もあったなんてご存知でしょうか!? 僕はコッターピンを使うキャッスルナットと自分の2010年式SRに使われているセルフロックナット+ワッシャーは知っていましたが、[写真中]のフランジ付きセルフロックナットの存在は知りませんでした。

というワケで、今回の“勝手に追求シリーズ”は、おそらくSRユーザーでも興味ないヒトが多数であろうリアのアクスルナットの変遷の歴史について、勝手に考察したいと思います。。

 

車体から抜いたアクスルシャフトをチェーンアジャスターに通し始めた状態。普通はスルスルと通るのですが、この状態からシャフトは動きません。

コトの発端はこちら。
この部品はSR乗りの方なら分かると思いますが リアのアクスルシャフトと車体左側に付くチェーンアジャスターです。なぜこんな写真を撮ったかというと、通常スルスルと通るハズのアクスルシャフトとチェーンアジャスターのはずが、写真の状態ですでに引っかかりを感じるようになってしまったからです。

じつは4〜5回くらい前からホイールを外す時に「なんだかアクスルシャフトが抜けにくいなぁ(スルスルと抜けてこないなぁ)」と感じることがあったのですが、どうやらチェーンアジャスターが歪んでしまったようで、目視では分かりづらいのですが、アクスルシャフトが通る穴位置がわずかにズレてしまったようなのです。


上の写真は車体から外したアクスルシャフトとアクスルシャフト取り付けに必要な部品。一見、特に問題ないように見えますが、よく見るとシャフト以外の各部品は驚くほど変形・摩耗していました。2010年に新車で購入し丸11年、そして10万キロを超える走行距離を振り返ると、タイヤ交換から各部整備のためのリアホイール脱着回数は数え切れません。というわけで、各部しっかりチェックすることにしたのです。

[上]新品。[下]使用した期間は今年で丸11年、走行距離は10万キロ、それこそリアホイールの脱着は何回したか数えきれませんが、数十回にはなるかと思います。

写真は車体左側に使用するチェーンアジャスター。[上]が新品で[下]が使用していたモノ。アクスルシャフトの“アタマの部分”が当たる“外側”が、アクスルシャフトのアタマの径(大きさ)に合わせて見事に1mmほど凹んでしまっています。そしてどうやらリアホイール脱着の際にアクスルシャフトが抜けにくくなる原因(アジャスターの歪みによる穴位置のズレ)を作ったのがこの凹み……

※写真のチェーンアジャスターは新品。

通常アクスルシャフト締結時はこのような状態。アクスルシャフトのアタマ部分とチェーンアジャスターの間にワッシャー等は使用しません。じつはここ数回リアホイールを外す時に、シャフト締結時の締め付けによるチカラで変形したこのアジャスター・プレート部の凹みにアクスルシャフトのアタマが“噛み込んで”しまい、アクスルシャフトを抜こうとするとアジャスターの外側がシャフトのアタマに引っ張られ、アジャスターが“ハの字”に開いてしまうことがありました。どうやらその作業を何度か繰り返しているうちにチェーンアジャスターが変形してしまい、その結果、アジャスターが歪み穴位置がズレてしまったようなのです。

 


よく見ればその裏側、ホイール側もカラー(写真一番右)の径に合わせて凹んでしまっていました。


こちらは車体右側のチェーンアジャスターで、[左]が新品、[右]が使用していたモノ。

車体右側のチェーンアジャスターには外側に2mm厚(Φ27mm)のワッシャーが入り、セルフロックナットで締結しますが、アジャスターのプレート部分とワッシャーはナットの締め付けによりやや円錐状に変形してしまっていました。


さて、ここで質問ですが、皆さんはSRのリアのアクスルシャフトを固定するM16ナットをどれくらいのチカラで締めていますか? これまで10年間、僕は締付トルクなど調べたこともなく“なんとなくガッチリ”締めていました。しかも基本マフラーも外さずモンキーでの作業…。


ふと、少し前にもう少し丁寧に作業してみようとサービスマニュアルでSRのリアホイールのアクスルナットの締付トルクを調べると……なんと129Nm=12.9キロ!! 知り合いのタイヤ屋さんや旧車屋さん、普段SRをあまり整備しないメカニックの方々は揃って「そんなに締めるんですか!?」と驚いた驚異的な数値でした。


そこで最初の写真に戻るワケですが……これまで数え切れない回数の脱着を繰り返しているリアホイールですが、そのうち正しい締付トルクでリアホイールのアクスルナットを締めたのはここ5回ほど。いつ頃からチェーンアジャスターのプレート部が凹み始めたのか定かじゃありませんが、少なからずモンキーで締めていた頃の締付トルクは手や腕の感触から明らかに12.9キロ以下だったこと、またアクスルシャフトが抜けにくくなったのはここ4〜5回? なんて(やや曖昧ですが)記憶を遡ると、なんだか12.9キロの締付トルクはちと締め過ぎ!? なんて疑う気持ちが出てきてしまうのです。

とはいえ、大した整備経験があるワケじゃない僕がメーカーの締付トルクを疑うのもお門違い。参考までに編集部にある他車種サービスマニュアルのリアホイール・アクスルナットの締付トルクを調べると……

・1977 Kawasaki KZ1000=10〜14キロ
・1985 YAMAHA TZ250=10〜13キロ
・2000 Kawasaki W650=10キロ

それぞれ時代や排気量、気筒数等の違いがあるとはいえ、どのモデルも基本的に10キロ以上。やはり締め過ぎと考えたのは僕の勝手な思い込みか……なんて思っていたのですが……


この写真をご覧ください。チェーンアジャスターを新品に交換後、リアホイールをメーカー指定の締付トルクで組み付け2日走行後の状態。もうすでにうっすらとアクスルシャフトのアタマの径に沿って凹みが出来始めていました。このチェーンアジャスター、車体左側が¥990右側が¥1,364。さほど高価ではないとはいえ、こんな短期間でこうした状態になってしまうと思うと……よく脱着する整備箇所として、はたまた工業製品として、はたしてコレは正しい状態なのだろうか!? ……と考えてしまうワケです。


そこで、最初に紹介したSRのリアホイール・アクスルナット3兄弟に戻ります。

[左]1978〜1996までの回り止めコッターピンを使用するキャッスルナット
[中]1997〜2003までのフランジ付きセルフロックナット
[右]2004(2001)〜からのセルフロックナット+ワッシャー

ちなみに、それぞれの時代のマニュアルで締付トルクを調べると……
[左]1978〜1996:キャッスルナット=締付トルク:8.3〜13kg・m
[中]1997〜2003:フランジ付きセルフロックナット=締付トルク:11kg・m
[右]2004(2001)〜:セルフロックナット+ワッシャー=締付トルク:12.9kg・m

まぁ、やっぱり10キロ以上では締めた方が良いのは確かなのですが……アクスルナット側はチェーンアジャスターだけじゃなくワッシャーも変形していたことを考えると……[写真中]のフランジ付きセルフロックナットの存在が気になるのです。そもそも1978年〜1996年までのキャッスルナットもフランジ付きだし……。


平ワッシャーの主な役割は、広い面積で締め付けることによる座面の安定や緩み止めですが、2004年以降のセルフロックナット+ワッシャーのワッシャーそのものが歪んでしまったことを考えると……どう見ても歪むことはなさそうな一体成型でしっかりとした厚みがあるフランジ付きナットが気になる……というワケです。

さらに!! フランジ部分(ワッシャー)の直径を比べると、[左]キャッスルナットのフランジ部分と[右]現行モデルのワッシャーの直径は27mmにもかかわらず、[中]のフランジ付きセルフロックナットのみ直径はなんと30mm!! おまけに30mmの直径はチェーンアジャスターのプレート部の径とほぼ同じ。締め付けによるアジャスタープレートの凹みのことも考えると……やっぱり「1997〜2003年までのフランジ付きセルフロックナットの一択じゃないか!!」となるワケです。

ところが!!

[左]1978〜1996年:キャッスルナット=価格:¥830(税別)
[中]1997〜2003年:フランジ付きセルフロックナット=価格:¥1,110(税別)
[右]2004(2001)〜:セルフロックナット+ワッシャー=価格:¥420+110(税別)

ありがたいことにどれもまだヤマハから購入できるのですが、コレしかない!! と思ったフランジ付きセルフロックナットは、なんと1,110円もするのです!! 現行モデルのセルフロックナット+ワッシャーの約2倍の価格。これはなかなかの違いであります。



さて、懸案の「一度締めただけで凹みが生じるチェーンアジャスター問題」。ちなみにサービスマニュアルには「磨耗していたら交換」等の記述はないため、そもそもチェーンアジャスターが凹むことは想定にないのかもしれません。

というわけで、機能的に問題ない程度であっても、そして見えない部分であってもチェーンアジャスターが凹むことは極力避けたい、と思う僕は両サイドのチェーンアジャスター脇に〈1997〜2003年までに使われていたフランジ付きセルフロックナット〉のフランジ部分と同じ直径30mm(チェーンアジャスターのプレート部とほぼ同じ!!)で、厚さも現行ワッシャーよりもぶ厚い3mm厚のワッシャーを加えることとしました。

唯一、気がかりは左側チェーンアジャスターのホイール側。ここには余計なワッシャーを挟むことはできないため我慢するしかありません。左右に3mm厚のワッシャーを組み込み締結後、ナットから飛び出たシャフトの長さを確認しましたが、これだけ余裕があればまず問題ないでしょう。というワケで、アジャスタープレートの保護はひとまずいいんじゃないでしょうか?


とはいえ10キロ以上締められるトルクレンチなんてそうそう持っているモノじゃありませんし、律儀に規定トルクで締めましょう……なんてハナシでもありません。実際、僕も9年間はマフラーすら外さずにモンキーでの作業でしたしね。一度、チェーンアジャスターやワッシャーの摩耗具合を確認し、各パーツを新品にした際には新たにワッシャーを追加するのもオススメ……なんて話です。


……と言いつつ、今回実際に見比べるために3種類のアクスルナットを購入したため、いずれナット側は3mm厚のワッシャーをやめて最高級のフランジ付きセルフロックナットに交換するつもり(笑)

 

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