バイクのフロントサスペンションは
フロントフォークと言う呼び方をします。
（以後フロントフォーク）
正確にはテレスコピック式フォークと言います。
テレスコピックとは＂望遠鏡＂と言う意味です。
自動車と比べると１つの車輪に
左右２つのサスペンションを備えているので
しっかりとした減衰力が有ります。
正立フォークと、倒立フォーク
そしてバイクのフロントフォークには
正立式と倒立式の２種類が有ります。
バイクに詳しくない人は
どちらも同じ様に見えると思いますが
正立式と倒立式には大きな違いが有ります。
今回は正立式と倒立式の違いを
なるべく解り易く、そして深く掘り下げていきます。
正立式と倒立式の違いとは
では正立式と倒立式フォークの何が違うのかと言うと
その違いは＂アウターチューブの位置＂です。
▼ 正立式
正立式フロントフォークは
オイルが入っているアウターチューブが下に有ります。
反対に倒立式フロントフォークは
アウターチューブが上に有ります。
アウターチューブが下 ＝ 正立フォーク
アウターチューブが上 ＝ 倒立フォーク
図解 正立式と倒立式
つまり正立フォークに比べて
倒立フォークは反対に逆立ちしている（倒立）
という事で倒立フォークと言います。
倒立式フォークの特徴とは
このアウターチューブの位置の違いによって
どんな違いが有るのかと言うと
倒立式の最大の強みは高剛性であるという事です。
倒立式フォークはサスペンションの筒の部分である
太いアウターチューブが大きく
インナーチューブ（細いロッド）が小さいです。
太くて丈夫なアウターチューブが、ハンドルに固定されているので
捻じれ剛性も強く、絶対的な負荷強度も高いです。
また倒立式のもう一つの強みが“バネ下重量の軽量化”です。
倒立式は重いダンパー部が上に有る為に
バネ下重量が下がり走行性能が上がります。
バネ下重量とはサスペンションより下の部品、ホイールやキャリパー等の重量の事です。
そのバネ下重量を軽くすると
エンジンから出力されたパワーがホイールに伝わった時に
回転力の負荷が減る事になります。
解りやすく言うと５キロの靴を履いて走るのと
１キロの靴を履いて４キロの荷物を背負って走るのでは
人間全体の重量は同じでも
明らかに靴が軽い方が早く楽に走る事が出来ます。
また減衰力に関してもバネ下重量が軽い方が高性能です。
路面のギャップの突き上げの際に、バネ下重量が軽い方が慣性力が減って
サスペンションが受ける入力負荷が減り
反力も小さくなってダンパーの動作負荷が減って、サスペンションの動きが良くなり
タイヤの追随性が上がります。
（※過度なバネ下重量の軽量化は逆に足回りがバタつきます）
これは解りやすく言うと
ピンポン玉を地面に投げて返ってくる力と
野球ボールを地面に投げて返ってくる力では
重い野球ボールの方が遥かに受ける力が大きくなります。
サーキット走行などの、常にタイヤが路面に設置していなければならない様な、過酷な状況では追随性が高い倒立式の方が優れます。
そのためバネ下重量の軽量化は、車体の軽量化の10倍の効果があると言われています。
またそれ以外にも倒立式の方が、オイル容量を多く確保できます。
またストローク（可動量）も確保しやすい事から
オフロード車には倒立式が積極的に採用されています。
ただ倒立式は全ての面で、正立式よりも優れている訳ではありません。
倒立式はアウターチューブが上に来るので
どうしても重心が高くなってしまいます。
重心が高くなると取り回しや旋回性に影響が出ます。
また倒立式フォークは、ロッドよりも太いアウターチューブが長いので
サスペンション自体も重くなってしまいます。
なので車両重量が増えてしまうので、重量増から来る加速性能や減速性能の低下、燃費も悪くなります。
バネ下重量が下がって運動性能は上がりますが、最終構成重量は上がってしまうので
絶対的走行性能に影響を受けます。
この重量に関する性能差は結果的に、打ち消し合っている面がありますが
圧倒的にメリットの方が大きいのは、言うまでもありません。
正立式フォークの特徴とは
正立式フォークはシンプルな構造で軽量です。
重いアウターチューブが下に来るので
低重心になり取り回しや旋回性等が良くなります。
またバネ下重量が重いので、サスペンションの追随性が下がる分
路面からの入力を受けにくくなって、乗り心地が穏やかになります。
なのでクルーザーやツアラーバイクには
正立フォークの方が向いています。
正立式と倒立式、オイルシール重要度の違い
またその他に正立フォークと倒立フォークでは
オイルシールが劣化した時の危険性にも違いが有ります。
フロントフォークのオイルシールに関しては
倒立式の方が劣化のリスクが高くなります。
倒立フォークは重力で下に落ちてこようとする
フォークオイルをオイルシールでせき止めている構造です。
倒立式は構造上オイルシールが劣化すると、フォークオイルが上から漏れてきます。
正立式はオイルが入ったアウターチューブが下に有るので
オイルシールが劣化しても、下に溜まったオイルはサスペンションの運動時以外は、上に上がってこないので
すぐにオイルが漏れて垂れてくる事は有りません。
なので正立式フォークのオイルシールの重要度は
倒立式程シビアでは無いです。
正立式ではオイルシールが劣化しても
オイルの漏れは限定的でまず気づかない程です。
それが倒立式ではオイルシールが劣化すると
オイルがダラダラと漏れてきて危険で、すぐに修理を要します。
またそれ以外には
倒立式は上部にダストシールが有るので
跳ねた小石が当たりやすい側面も有ります。
正立式フォークは
小石がダストシールに当たる事は有りません。
事故の際にフレームも曲がる倒立式
またその他に万が一バイクが事故に遭った時に
バイクは事故の際殆どの場合、フロントタイヤが潰れてフォークに大きな力が加わります。
その場合、倒立式フォークのバイクは
フロントフォークの剛性が高すぎて
フレームまで曲がってしまう事が有ります。
▼ 倒立式の事故想定図
正立式フォークの場合は
上部のロッド部分が変形してダメージを吸収するので
フレームへのダメージは免れる事が有ります。
▼ 正立式の事故想定図
フロントフォークが変形した場合は
フォークを交換する事で安価に修理が出来ますが
フレームが変形した場合は修理は不可能ではありませんが
専用のフレーム矯正設備が有る整備工場で修理する必要が有り
修理代も高額になります。
正立式、倒立式 メンテナンス性の違い
また最後にもう１点、正立式と倒立式の大きな違いが有ります。
それはフロントフォークは一定の走行距離が経過した時や
錆びによるオイルシールの劣化、経年経過によるゴムの劣化等で
フロントフォークのアウターチューブ内のオイルを交換する必要が有ります。
つまり、四輪車のサスペンションと違い
バイクのフロントフォークは
廃車までノーメンテナンスのパーツではありません。
バイクは一般的に、フォークオイルを交換するのが普通です。
そしていざフロントフォークをばらして、オイル交換をしようとすると
正立式なら簡単にばらして組み込めますが
倒立式はまず素人ではできない行程が有ります。
それは倒立式の場合は分解後、組み込む際に
メタルやオイルシールをアウターチューブに圧入する時に
正立式は上から簡単に塩ビ管等で押し込めますが
倒立式はインナーチューブの先がオープンになっていないので
オイルシールを圧入するのが難しいです。
ちなみにプロは倒立式の専用工具で圧入します。
代用工具を作れば安く出来ます。
▼ 倒立式フォークオーバーホールの記事はこちら
そういった事も有ってか
主なスクーター、カブ、ＣＢ４００ＳＦ等は
全て正立式フォークを採用しています。
つまり、バイクの設計には僅かな性能を上げるよりも
整備性の良さ、オイルシールが劣化した時のリスク
それに加えて事故の際の修理費用等
様々な総合的な観点を考慮して設計されています。
まとめ
正立フォークの特徴
● 軽い
● 乗り心地穏やか
● 低重心で取り回しが軽い
● オイルシールが劣化してもオイル漏れしにくい
● オイルシールの交換は容易
● 事故の際フレームのダメージを受けにくい
倒立式フォークの特徴
● 高剛性
● バネ下重量が軽い
● タイヤの追随性が高い
● オイルシールが劣化するとすぐオイル漏れする
● オイルシールの交換は大変
● 事故の際フレームまで変形する可能性がある
正立式フォークと倒立式フォークを比べてみましたが
実際にはそれほど大きな違いは有りません。
また強度や減衰力の性能は
フォーク自体の径を大きくする事で
性能を簡単に上げられるので
実はそれほど正立と倒立での絶対的性能の
大きな違いは有りません。
また通勤や仕事等で使用するバイクに関しては
正立式の方が適していると言えます。
それは絶対的な性能は倒立式に対して劣っていても
総合的な観点で考えると
正立式の方がメリットが多いからです。
正立式フォークの方が軽くて低重心の為に
取り回しも良く、乗り心地が穏やかです。
また一番懸念されるのは
倒立式はオイルシールが劣化した時に、フォークオイルがダラダラと漏れる可能性が有るので、使用頻度の高い仕事用では不向きです。
という訳でバイクのフロントフォークの
正立式と倒立式を掘り下げてみました。
正立式と倒立式はどちらが良いと言うものでは無く
どちらも一長一短が有ります。
安全の為に、たまには
フロントフォークのダストシール部分をチェックして
ダストシールとオイルシールの異常が無いか確認しましょう。
▼リヤサスペンションについての記事はこちら