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BMXフォークオフセットの奇々怪々

 BMXフォークオフセットの怪とは。
 フォークオフセットについては過去に記事を書いた。

 このジオメトリの話はなんだかそこそこPV数があって、適当な解釈を書いただけにして申し訳ない気持ちでいっぱいであるが、結構色んな人が謎の先にたどり着きたいのかしら、と思ったりもする。

          が、

 前回はフォークオフセット周りのジオメトリについての確証たる理解が少なく、また車体全体のジオメトリを紐解いたのでフォーク周りのハンドリングについてあまり細かく書けなかった。
 あれ以来自身もそれなりにネットやなにやらで調べ、各人の言うことを噛み砕き自分の物にしてきたこの情報をここにまとめ、さらなるご理解を深めようというものだ。

 ※ ここに出てくる記述は素人の考えであり、一般の情報や熟練者、プロの意見と喧嘩しようというものではなくまた、ここの通りにやったのに思ったようにならなかった等のクレームもお受けしないので軽い小咄と思いながら眺めて頂きたい。

Angelica 

 さて、考察を始める前にもう一度フロント周りのジオメトリについておさらいしよう。

フォークジオメトリ。あらゆる数値が相関関係。

 フォークジオメトリと言いながら、ヘッド角はフレームに支配されている。 ぼくが乗り始めた頃はおおよそ75°だったと思うのだけど、近頃のストリートフレームは75.5°あたりが主流の様に思う。 反応の良さを狙ったものの様に見える。
 全てのフレームを詳細にチェックしているわけではないのだが、Wethepeople社からはヘッド角76.5°というものまで出ている。 ノーズ系の技がやりやすいようにとのことらしいが、前まくれする時は一気に行くらしい。 こういうのはチェーンステーの長さの特性と似ているんだなと思う。

 次にフォークを買うときにノリで買いがちなオフセット。 そう、一番書きたかったオフセットの話。 オフセットから変化するトレイル値の話。
 雰囲気、ショートオフセットがクイックで、ロングオフセットが直進安定性がよい、と思われがちである。 一理はある。
 ユーザーがハンドリングについてのバイク特性をチョイスできるのはこの二点で、あとはタイヤ径や空気圧などで多少変化する。 多少といいつつ、この多少が意外と影響するのでもし色々試すならタイヤは同じ物であるべきで、この曲がりのよさはジオメトリによるものか、タイヤによるものかが判らなくなってしまうと何をしているこっちゃになってしまう。

 あと、フォーク股下長さによっても色々変わるが現存するフォークはこぞって最短で大した違いはないので今回は扱わないことにする。

 ちなみに、このバイクはハンドリングがクイックだ、とかコーナリングで粘るなあ、という曖昧な定義のはっきりしない感触はタイヤの種類や空気圧でもかなり変わるので気をつけたい。
 フロント周りのジオメトリで得られる定義のはっきりしない挙動の変化をざっとあげてみよう。

・このバイクは  クイック ⇔ ルーズ
・倒すと    よく曲がる ⇔ 曲がらない
・コーナリング 限界が高い ⇔ 突然滑る
・スピードを出す 安定する ⇔ 不安定
・意志に対し  反応がよい ⇔ 動きが遅い
・ハンドリングが   軽い ⇔ 重い

 あげるとキリがないが、モーターサイクルジャーナリストみたいな人たちがよく使う、今年のボジョレー評みたいな言葉は人を混乱させるのにとても役立つ。
 
 モーターサイクルでもそうだけど、セッティングがキマると全然曲がらなかったバイクが突然シケインを時速200キロで駆け抜けられる様になったりはしないし、両手離しで全く直進するバイクがまるっきり曲がれないバイクであるということもない。 不安定と曲がらないは対極の原因によるものだ。 求めるのはそのバランスの中の匙加減なのだ。

 だけど全ては相関関係にあり、相互関係にあり、とても複雑だけど、サスペンションが無い分走りながらジオメトリが変化しないのである程度ラクである。

 トレードオフ

 な案件を考えてみよう。 巷に溢れる勘違いも込めて。

 クイックなハンドリング

バーライズの変化でも受ける印象は変わる。

 クイック、クイックリー、クイッククエンチ
 クイックというと何を思い浮かべるか。 曲がりたいと思ったら必要以上に反応し、切れ込んで曲がっていく。 オーバーステア、 高い運動性。
 高い運動性とは不安定と切り離せない。 かつて一世を風靡した、米F-16マルチロール機は姿勢制御にコンピューターを導入し、パイロットが細やかな修正を加えなくても安定した状態で高い運動性を発揮した。 高い運動性を確保するために機体設計は不安定な作りとなり、いつでも即座にあらゆる方向にバランスを崩すことが出来るが、常時それをコンピューターが補っている、というようなものを読んだ覚えがある。

 さて我らがBMXにコンピューター姿勢制御などという崇高な代物は一切付いていない。 というか男らしく基本機能以外の物は何も付いていないので全てはライダーの勘ピューター次第というところだが、運動性が高いということは安定性をある程度犠牲にしているということである。 だがこのBMXという乗り物は基本的に高運動性を所望されて今の形になっていると思う。

 安定性が低いということは、コーナリング中にハンドルがぶれ切れ込んで車体が起きたり、切れ戻ってバンク角が深くなり転倒したりが起きやすい。
 フロントフォークジオメトリのトレイルというスペックは、地面まで延長したハンドルの回転軸に対してタイヤの接地面点がどのくらい後方にあるかを示し、前方に進行する場合はフロントタイヤを進行方向に向けようとする力が働く。 これをセルフステアという。 
 自動車だって、ハンドルから手を離すと勝手にタイヤが進行方向を向くべくハンドルが回転する。 作りは同じである。
 進行方向に向かうということは後輪が滑っている時でも進行方向に向く、ということである。 車体に対して前を向くということではない。

セオリー的に組んだけど何か気に入らない。

 このトレイル距離によりセルフステアは働き、バンクさせたときによりフロントタイヤは内側に切れ込み車体を起こす力を働かせる。 2輪車が倒れずに走れる要素の一つだが、ここが大きすぎても小さすぎてもちょうど良いとはならなくて、各ホイール径や運動ジャンルにより最適範囲というものがあるようだ。
 27~28インチくらいのロードバイクなら50~70ミリ、27~29インチくらいのDHMTB なら60~80ミリ、みたいに。
 尚この数値はネットを見渡してきた曖昧な記憶を元に並べているだけで正確なものではなく、おおよその雰囲気と受け取ってほしい。

 そこにきて20インチBMXはというと、パーツの組み合わせによって30~70ミリくらいの範囲を実現することが出来る。
 結構頑張って探したけれどBMXはもとより、20インチホイール車についてトレイル値を明記した文献は見つからなかったし、最適トレイル値の範囲などというご親切な物も見つからなかった。 いや、もっと真面目にネット検索以上の事をすれば見つかるのかもしれないが、20インチとトレイルのキーワードのノイズの多さに諦めざるを得なかった。

 さて、答えを見つけるにあたってトレイルが短い場合はどうかを考えてみる。 直進安定性が著しく落ちる事は想像出来る。 あとはセルフステアが効きすぎるので車体を傾けている時はハンドルの切れ角を自分で調整しないといけない。 支点と作用点の距離の位置関係的に急激に深く切れ込むし、切れ込みすぎて大きく振り戻る。 勝手にはいい感じの切れ角には収まってくれない。 気を抜くとフロントがキョロキョロする。
 逆に言うと、リーンアウトのフルバンクでも舵角を減らし大きく回る走り方や、あまりバンクさせないリーンインでも遠心力に負けなければハンドルを切り込んで曲がる様な器用な乗り方はやりやすいが、腕、というか集中力がないと切り込みすぎたり、振り戻ってバンクし過ぎたりして転倒しやすい。

 トレイル値が大きいとおおよそ逆になる。 バンク角に対してセルフステアが働くが大きすぎはしないので局面によっては舵切りが足りず曲がらないと感じる。 値が大きすぎると遠心力に対抗するだけのコーナリングフォースが生まれない。 操縦者が切り足す様なシチュエーションも出てくるだろう。 
 バンク角に対して切れる力は強いのでコーナリング中などはハンドリングが重くなる。 直進安定性が高く、手放し運転が容易。 曲がる量はバンク角に依るところが大きくなる。

 このトレイル値の増減についてを書きたくて延々文章を綴ってきたけれど、言いたいことはBMX界にあるフォークオフセットの解の怪の奇々怪々が、一般と逆だということ。

極端なフォークオフセットによるトレイル値の変化

 図を見れば一目瞭然なのだが、オフセットが増えるとトレイルは減り、オフセットが減るとトレイル値は増える。 数字で言うと逆相の働きとなる。
 図を見た上でこれに反論出来るロジックを組み立てられる人はなかなか居ないのではないかと思う。

 ところがBMXのフォークオフセットの解説や選び方の説明を見るとほぼ皆口をそろえて、ロングオフセットは高速、レースやパークライド向きのルーズなハンドリング、ショートオフセットはテクニカルなストリートやフラットランド向きのクイックなハンドリング、の様に書かれている。 国内外かなり探したが、この逆の説は見つけることが出来なかった。 これはロードバイク、マウンテンバイク、原付、モーターサイクル、自動車の世の全ての舵取り機構と逆の説明である。

 そんな事ってあるの?

 あるわけない。 BMXだけが特殊なフロントジオメトリを持っているなんて事はない。 まごう事なき普通の二輪車の構造である。
 原付や自動二輪でサーキットやゴニョゴニョしたところを走り回ってはセッティング解を求め得た知識と正面衝突して頭がどうにかなりそうだった。

 イメージとしては気持ち判らなくもない。 ロングオフセットはアメリカンチョッパー風味があり、ゆったりと直進しそうだし、ゼロオフセットなんてものはとかく不安定な様に見える。 が、実際に起こる影響は逆である。
 というわけでこのエントリはBMX界のセオリーを無視して一般のジオメトリ解釈をベースに進めていく。 

 これがと称した理由である。

 ゼロオフセットやショートオフセットにはフラットランドを含め安定や機敏さを越えた理由があるし、ロングオフセットにもホイールベースを伸ばしたり落ち着かせたりのトレイルと関係ない理由はある。

 それはさておき

 フロントの舵取り機構の特性を差配するもう一つの要素のヘッド角である。 ヘッド角とはフレームのヘッドチューブの角度の事である。
 ヘッド角が立つとクイックリー、寝るとステイブルな雰囲気はもちろんある。
 ヘッド角そのものがハンドリング特性を支配するといっていいと思う。 ヘッド角がもたらす効果を考えてみよう。 ヘッド角によってクイックになったりルーズになったりする理由はやはりその結果生まれるトレイルの変化である。 やっぱりトレイルか!

極端なヘッド角によるトレイル値の変化

 トレイル値の変化についてはおおよその予想に反しない。 なる程そのままだ。 余談だけど先のオフセットの画像にもあるヘッド角の線と、車軸と接地面を結んだ垂直の線の交差点をP点と呼ぶのだが、これが高いほどハンドリングは軽くなる。 
 勘違いしてはいけないのだけれど、クイックになったり、ステイブルになったりするのではなく要素として軽くなったり重くなったりするのだ。 BMX程度なら大した影響もなく腕力で捻りきれるが大型バイクで高速クルージングの時なんかには割と重要な要素だ。


 つまり、フォークオフセット値とヘッド角で何を行うのかという事なのだけど、要するにトレイル値の調整をしている、という事なのだ。
 これらを数値化してキチンと算数できればたくさんのフレームを買い、たくさんのフォークを合わせて頭を捻ることもなく、財布に優しくしてあげられるはずだ。

 ちなみに算数とは三角関数だ。 とても苦手である。 どうしてBMXに乗るのに三角関数などを扱わねばならないのか。 とても理不尽である。


 さて、ハンドリングについて突然(突然でもないのだが)こんなに大騒ぎを始めた理由には現ファーストバイクのハンドリングにある。
 いわゆる普通の今時のフレームに、ザ・中央値の25mmオフセットフォークを入れたのだがどうにもこうにも気に入らない。 いやいや、小型のBMXはこんなもんですよ、と主張する人もたくさん居るだろうけど、いわゆるキョロキョロハンドリングで高速で曲がるときなどとても怖く心置けない。
 前々から切れ込みすぎて転んだりするのも立ったヘッド角のせいなのかと考えていたが、パークに行くようになってそのミニランプをぐるぐる回り続けている間中、ハンドル操作を頑張らなくてはいけない。 高いGが掛かっている時、底の平面を曲がりながら走っている時、頂上付近で接地感がなくなった時、いかなる時もいつも不安定でどこに行くかわからない。 これは違う、違うはずだと思ってから真剣にBMXのフロントジオメトリを勉強し始めたのである。

 ここからは実数値での話をしていこう。 今までの練習車一号は、ヘッド角75.3°にフォークオフセット25mmだった。 トレイル値は計算によると43mmとなる。 トレイル値は実測が難しいので計算による。 三角関数はもっと難しいので計算サイトを使う。 自転車 トレイル計算とかで調べるといくつが出てくるもの。

 とりあえずこのキョロキョロするハンドリングを43mmと代入して名前にする。
 今の状態から反応が良すぎる、または不安定が過ぎると思って対策を調べるとロングオフセットのフォークにたどり着くことになる。
 ヘッド角75.3°のオフセット値33mmとなるとトレイル値は35mmとなる。 ここまでの説明の通りなら割と最悪な、地獄を見るセッティングになったことが予想できる。
 今までショートオフセットのフォークを買わなかったのは、トレイル値43mmがBMXには普通なんだと思いこんでいた所にもあるんだけど、今のフレームになるまでのヘッド角75°のバイクには不満を感じるほどにはならなかったのか、パークに行ってない頃だったので気が付かなかったのか。
 この場合のトレイル値は45mmとなる。
 不満を感じてからこちら、色々調べたりしながらここまで来たけれどどうしても自分の考えを確認するにはショートオフセットフォークを買うしかない。 買って乗ってみるまでこの考察を世に出すわけには行かない。
 ところでそそくさとポチったS&M Twitcifork 15mmは1ヶ月間ロサンゼルスを楽しんてから手元に届けられた。 その間ずっとこの文章は凍結されたままであった。
 トレイル値は54mmとなる。

 このフォークについて詳しくは前記事を参照。 あまり詳しくはないが。

 このショートオフセットフォークの感想としては全く予想したものだった。
 ハンドリングのキョロキョロ感は一切なくなり、バンク角に対してリニアにタイヤが切れ込んでいく。 乗り味はマイルドでハンドル操作のことをあまり考えなくても良い。
 ミニランプをぐるぐる回るにしても、行きたい方向に自転車を倒すだけでよいので、ハンドルは自転車に任せて安心してBB荷重でいられる。
 前のフォークでは突然フラついたりするので多少ハンドルにしがみついていなくてはならないような感覚だった。
 とにかくもう最高で、驚いたのはフェイキーがとても安定するようになったこと。 進行方向が逆でもキョロつかないフォークは安定をもたらすようで、フェイキー中のココロのゆとりをもたらすので今どうなっているのかに神経を注ぐことができる。

 トレードオフ案件として、ロールバックや180のフロントに圧を掛けながら切り込むような動きに対しては反応がユルい。 ぐいっと切れ込む感触が希薄だ。 でもまあこれは慣れたら問題なさそうだし、ショートオフセットによってリヤアップがしやすくなったのでトータルではロールバックはめちゃくちゃやりやすくなった。 ノーズマニュアルやGターン的な動きもかなり楽になるんじゃないかと思う。 出来ないから検証できないのがとてももどかしい。

 ここまでのまとめとして、今回トレイル値は54mmとなったけれど、しばらく乗り込んでみてトレイル値としては50mmがベストなんじゃないかなぁと思う。
 少しステイブルが過ぎるというか、BMXとしてはもう少し機敏でもいいように思うけれど、ヘッド角75.3°でトレイル値を50mmにするにはオフセット値18mmがベストとなる。 が、 その数値のフォークはレアであるので逆にヘッド角75.5°の練習車二号に15mmオフセットフォークを入れたら完璧なんだろうなあと思い、ODYSSEYのF15…… は存在しないので、990ブレーキブラケット付きの15mmフォークを確保する必要があるかもなあと思ったりしている。

 フォークオフセットで変化するのは不安定になるか、鈍重になるかの調整であってクイックや安定を得るために調整すべきはフレームのヘッド角なのである。 ヘッド角が変化するとベストなトレイル値から変化するのでそれを修正、調整するのがフォークオフセットであり、フレームがもつ基本特性を大幅に変化させることは出来ないんだなあって今回勉強した。

左から、33mm、30mm、28mm。 あと32mmと26mmと25mmと今回買った15mmがある。 怪は沼なのだ。

 もし今の自転車のハンドリング特性が気に入らないならまずトレイル値を算出してみる事。 トレイル値をハジキ出すのにヘッド角を知ることになり、そのフレームの性格が判る。 もしフレームと音楽性の不一致が起きていると判明してなお、譲れないなら早い目に解散したほうがいいかもしれない。 フレームを買い替える時、そのヘッド角から自分の手に入れたい最適なトレイル値をもたらすフォークはどの子か、それだけの話だったんだね。

 結果として因と果が逆になって、ヘッド角の寝たフレームにはロングオフセットのフォークがついているし、ヘッド角の立ったフレームにはショートオフセットのフォークが付いているだけの話だ。 フォークにフレームが付いているのではない。

 他人のバイクについてジオメトリを聞いてみたい時、「そのフォークオフセット何ミリ?」と聞くのは意味がない。「そのバイクのトレイル値はいくつにしているの? それでヘッド角は?」と聞くのが正しい。 多分答えられる人は超レアだとは思う。
 同じトレイル値のヘッド角の違うバイクの特性はそれぞれ違う。 ぼくの持っているサイクリング車のREDLINEはヘッド角が74°である。 手持ちで一番立っている練習車二号は75.5°で、それらを同じトレイル値にしても同じになるというのではなく、基本特性はヘッド角そのものだ。
 トレイル値で一番いいあたりを外すとただ乗りにくいだけの自転車になるのでライダーそれぞれの好みはあるとして、ヘッド角によって選ぶオフセット値は最初から決まっているという話だ。
 あとは自分の好きなトレイル値はどのくらいか、を知っておけば今後のBMXライフがより良いものになるのではないかと思っている。
 あと、74°のフレームと75.5°のフレームの最適トレイル値が同じだとは思わないのでそのへんも今後の研究課題にしようかと思うけれど、まあぼちぼちといきましょうや感。
 もし、フロント系の技が何か全く掴めなかったりいつまでも安定しないなんて時は疑ってみてもいいと思う。

 長々と書いたけど、長々と書くだけの理由と不条理があった。 それでも、言うことをよく聞くバイクは可愛くて仕方がなくなるので、最高の相棒に出会うための一助になったら幸いだね。

 ご安全に。

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