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クロスバイクのリムブレーキ(Vブレーキ)の調整

クロスバイクによく使われているV(ブイ)ブレーキというブレーキシステムは、外形も制動の仕組み、調整の仕組みもロードバイクのキャリパーブレーキとは大きく異なります。
キャリパーブレーキの場合は基本機構的にはブレーキケーブルの引き具合しか調整する部分がない(コンポのグレードが上がるといろいろな調整ができるようになりますが)のですが、Vブレーキの場合の調整は左右の2つのネジを駆使する必要があります。この調整は本当に初心者には難解なのですが、たった一つのことを覚えておくだけで誰でもできるようになるはずです。

覚えておくべきたった一つのこと
「ネジを緩めるとアームは動かなくなる」

Vブレーキのトラブルは、ほぼ間違いなく片効きの状態になること。左右のアームのどちらかは動くのに、反対側が動かない。動かない方がリムに擦れている状態です。
この時やるべきことは、動いている方のアームの調整ネジを緩めることです。ブレーキを握ったり、離したりしながら少しづつネジを緩めてみてください。すると徐々にいいままで動ていなかった方のアームがリムから離れ、動くようになってきます。まずはこれだけ覚えて置けば咄嗟の時にササっと調整できます。

調整ネジはここにあります。ピンボケでごめん。

これでnoteが終わってしまっては上辺だけの記事になってしまいますので、Vブレーキの仕組みと調整のノウハウを続けます。仕組みには興味なくて、ちゃんと整備したいだけの方はVブレーキ調整の実践まで飛ばしていいただいて構いませんが、仕組みを知っているのといないのとではトラブル時の対応に差が出てきますので、お時間あるようでしたらぜひ仕組みの方も読んでみてください。

Vブレーキの構造と動作の仕組み

Vブレーキは、非常にシンプルな構造で、かつなんと前後輪用は同じモノです。後輪側についていたブレーキを前輪側で使っても何ら問題ありません。(ただしブレーキシューに前後があるため、ブレーキシューだけは左右入れ替える必要があります。また後述する理由により、左右異なる商品のアームを使用することは多分無理ですし、推奨されません)
Vブレーキは大きく2つのパーツに分かれます。左右のアームです。それぞれのアームはフレーム側の台座パーツに完全に独立に固定されています。ケーブルを外し、各アームの固定ボルトを外すと、簡単にフレーム側台座から外れます。

左右はひとまずこうしときます
アームを外したところ

固定は一つのボルトでおこなわれていますが、ブレーキ側にピン、フレーム側に受け穴があるため。固定後は回転方向に回ってしまうことがありません。この受け穴については調整の項目で触れます。
自転車のケーブルで引くタイプのブレーキは普遍的な仕組みがあって、固定したケーブルを引っ張る(テンションをかける)とブレーキがかかり、テンションを解除すると元の位置に戻る。つまりブレーキ本体には常にブレーキが緩む方向の力がかかっていて、それをケーブルで抑えているという構造です。この緩む方向の力は、ねじりコイルバネっていうバネで発生しています。(Vブレーキのバネはループはしているものの、コイル状になっているわけではないので、本当の呼び方は知りません。ご存じの方はぜひ教えてください)
さて、Vブレーキのアームを裏側からみてみます。便宜上これからはこちら(インナーケーブル固定ネジのあるほう)のアームを右アームと呼びますね。

右アームの裏側

フレームに固定する部分に調整ネジとバネのコイル部分が収まってます。でブレーキシューが付くところがあって、更にのアームの先にインナーケーブルを固定するボルト(ネジ?)があります。そのあたりまでコイルバネの一方が伸びているのが見えます。
この構造をみると、写真の状態から、ケーブル固定部が右に動くとバネによる反発力が左方向に発生することがわかります。つまりブレーキが緩む方向ですね。こっち側のアームはとても分かりやすいです。
さて、反対側の左アームはどうでしょう?こちらも同様の構造です。違うのはインナーケーブルを固定するボルトの代わりにリードパイプ(アウターケーブルの終端と見なせる)を押さえる構造があることです。

さて、両方のアームにアウター、インナー、それぞれのケーブルが固定されたとき、ブレーキをかける、インナーケーブルを引く、ということはどういうことでしょう?
答えは、左アームと右アームの間のインナーケーブルの長さが短くなる。です。途中の状態を全部気にせず、Vブレーキのリードパイプ(90度くらい曲がっている金属の部分)の終端だけを観察すれば、ブレーキレバーによって引かれた分のインナーケーブルがリードパイプの中に入っていくのがわかります。アウターケーブルの終端だけが固定されていれば、インナーケーブルが引っ込んで短くなると観察できますが、逆にインナーケーブルの終端だけが固定されていたとしたら、アウターケーブルの終端がインナーケーブルの終端に近づくというように観察できます。
つまり最初に言った通り、ブレーキを引けば左アームと右アームの間のインナーケーブルの長さが短くなるのですが、インナーとアウターのどちらを固定するかで観察できる現象は変わります。インナーケーブルを固定した右アームが動くか、アウターケーブルを固定した左アームが動くか、です。
核心に近づいてきました。ではどちらの終端も完全には固定されていないとすれば?完全ではない固定する力が左右で拮抗していたら?そう、両方が動く、のです。これがVブレーキの動作の仕組みです。
つまり、Vブレーキを調整するということは、この左右の力のバランスを取る、ということになります。

反発力の調整とは

コイルバネは、初期状態から曲げれば曲げるほど元に戻ろうとする力が強くなります。
Vブレーキは初期状態の位置を変えることでバネの反発力を調整する仕組みになっています。写真をみてください。

調整ネジを締めこんだ状態だと
アームの初期位置は外側に

調整ネジを締めこむ=アームの初期位置が外にずれる。調整ネジを緩める=アームの初期位置が内側にずれる。この初期位置とは、ケーブルを張っていない状態で、バネの反発力がかかり始めるポイントと考えてください。

調整ネジを緩めると
アームの初期位置が内側になります。結構差が大きいことが分かります。

さて、ケーブルを張ってブレーキシューの位置を大体合わせるとその時のアームの位置は先ほどの初期位置よりもさらに内側になるはずです。(緩めすぎた場合には外側になっちゃうかもしれません)つまり反発力が発生しているわけですね。この時のアームの位置をブレーキ開放位置と呼ぶことにします。
で、初期位置とブレーキ開放位置との角度差があればあるほど反発力は強くなっているということになります。先の例でいえば、締め込んで初期位置が外側にずれた状態の方が、ブレーキ開放位置との角度差が大きいので、初期位置に戻ろうとする力が強いです。逆に緩めすぎた場合、初期位置がブレーキ開放位置よりも内側に行ってしまうので、初期位置に戻ろうとする力は0になります。
ブレーキの調整は両アームの外に開こうとする力(初期位置に戻ろうとする力)を拮抗させること、でしたから、この構造を考えると、ブレーキ開放位置での反発力を拮抗させるためには初期位置を調整すればよいということが分かります。
これがネジを回すことで調整できる理由となります。

図をみてください。ブレーキも、というよりバネも工業製品ですからそれなりのばらつきを持ちますし、もしかすると経年変化で反発力も変化しているかもしれません。同じ初期位置にしたとしても、同じ反発力となる保証はないわけです。ただほとんどの場合図の赤いバーの様に重なる領域が必ずあるはずです。この調整方法のポイントは、拮抗する点は一つではなく幅を持っているということ。これを踏まえて調整方法を考えます。

左右のバネが完全に同じでなくても調整可能な範囲(赤いバー)は存在する。拮抗点ということで考えれば赤いバーの範囲であればどこでもいい。

Vブレーキ調整の実践

通常の調整範囲であれば、この記事の先頭にあったように、ブレーキを握ったときに良く動く方の調整ネジを緩めていく、というのが一番手っ取り早い方法です。が、図を見てください。もし両方のバネのバランスが崩れていて、左アームの調整ネジが赤矢印の状態だったとすると、右アームの調整可能範囲を超えてしまっているので、右アームのネジを最大まで緩めても拮抗点がないことになります。

調整可能範囲を超えたところに相手がいる場合には調整できない

そんな時は慌てず、動かない方の調整ネジを締めこんでいけばいいのです。図で言えば左アームを締めこんで、赤矢印を上にずらせば右アームの調整可能範囲に入ることになります。
パターンとしては、
・両方の調整ネジが締まっている場合、動く方の調整ネジを緩める
・両方の調整ネジが緩んでいる場合、動かない方の調整ネジを締める
もうちょっと理知的にやるなら、
・良く動く方のネジが動かない方のネジよりも締まっているときは、動く方のネジを緩める
・良く動く方のネジが動かない方のネジより緩んでいる場合、動かない方のネジを締める
はい、めんどくさいですね。このパターンを覚えるのは調整の意味を理解していないと無理でしょう。

ぜんぜん調整できない!とき

ここまで読んでいただいた方は大体の予想が付くと思うのですが、下図の様に完全にバランスが崩れている場合があります。実際私の息子のクロスバイクのリアブレーキがこの状態でした。片側のバネが馬鹿になってきていて、反発力が著しく落ちてしまっていたんです。

左右のバネの力が著しく違う場合。右アームの調整ネジをどれだけ締めこんでも、左アームの最弱位置に到達しない。この場合調整可能範囲が存在しない

正直にいえば、こうなってしまったならブレーキ本体を交換すべきですが、応急処置的に調整することはできます。アームを一旦フレームから外す必要がありますが、フレーム側のピンの受け穴の位置を変えるのです。これは初期位置を変えることになりますので、バネの力が弱まっているなら、弱まっているほうのアームの初期位置をさらに外側にずらす方向(より上の受け穴)にします。もしくは逆側を内側にずらす方向(より下の受け穴)に変えるか。

弱いアーム(動かないアーム)を一度外してピン受け穴を上寄りの穴にずらす
さっきよりさらに外側に初期位置が行きました
アームの可動範囲が増えるので反発力も上がる。それによって調整可能範囲ができる

Vブレーキのリセット整備

片効きの症状を改善するだけならば、Vブレーキ調整の実践、の通りなのですが、その他ケーブルのつけ外し、ブレーキシューの交換などについても触れておきます。

ブレーキシューの付け替え

ブレーキシューの溝が浅くなってきたり、表面になにやらいろんなものが噛みこんで来たりしている場合、ブレーキシューの交換時期です。

ぼろぼろ

Vブレーキのシューもキャリパーブレーキと同様、アーレンキーで簡単に取り外すことができます。とはいえケーブルが張った状態では取り外しに必要な空間を確保できないので。リードパイプをブレーキ本体から外してアームが自由に動くようにしてからシューを外します。
ブレーキシューには締め付けるナットの他におそらく5個のワッシャーがついているはず。

ブレーキシューのワッシャー

シュー側から、凹スペーサー、凸ワッシャー、(ここにブレーキ本体が挟まって)、凸ワッシャー、凹スペーサー、ワッシャーです。呼び方は私が勝手に名付けてます。
外すときはどうせ捨てるのでワッシャーを無くしても痛くないですが、新しいものを嵌めるときにはワッシャーを無くさない様に注意してください。特に凹スペーサー、凸ワッシャーはなくすと調整の自由度が減りますので絶対になくさないでください。凹スペーサーと凸ワッシャーには向きもありますのでご注意。かならず凹凸がかみ合うように取り付けましょう。新品のシューをよく見て構造を確認しましょう。
またVブレーキのブレーキシューには向きがあります。左用、右用でおそらく表示されていますので、間違いないように。実物を見ればわかりますが、シューは軽く弧を描いています。この曲りと、ホイールのRが合うように組み付ける必要があります。
まずシュー側の凹スペーサー、凸ワッシャーを残して外側の3つのワッシャーと固定ナットを軸から外します。その状態のシューをブレーキ本体の取り付け穴に通します。

イラッとしてワッシャーを落とさない様に・・・

穴を通ったら、残りのワッシャーと固定ナットを取り付けます。そこからの手順は。
①シューの固定ナットを軽く締め付け左右両側のシューを仮固定します。
②ケーブルを仮固定します。ケーブルのつけ外しの項目を参照のこと。
③片手でブレーキを握りこみます。
④ブレーキを握った状態のまま、もう一方の手で固定ナットをさらに緩めて、シューの位置の調整をします。リムのRとシューのRが合うように。タイヤに当たらないように。
⑤位置が決まったら、ブレーキを握りこんだまま固定ナットを締め込み、仮固定します。力を入れすぎるとシューが回ってしまうので力加減に注意。
⑥この作業を左右繰り返します。
次にトーインの調整をします。

トーインの調整

バイクのブレーキシューはトーインと言って車体前側からリムに接地する様に調整する必要があります。この前後の角度が変わり、車体後ろ側からリムに接地するようになるとキーッと音が鳴るのです。
この調整にはだいたい1mmくらいの厚さのプラバンが役立ちます。プラバンがなくても適当に厚紙を折ったものでも全然大丈夫。
このプラバンを、片手で車体後方側のブレーキシューとリムの間に差し込み、反対の手でブレーキを握ります。

プラバンを車体後方側のシューとリムの間に挟み込む

挟んだものが固定されたら、プラバンから手を放し、代わりにアーレンキーを拾って、固定ネジを緩めます。ブレーキは握ったままです。十分に固定ネジを緩めたら、そのまま今度は締めていきます。軽く固定出来たらブレーキレバーを離し、シューが回転しない様に片手で抑えながら、固定ボルトを締め付けます。左右ともやります。
ブレーキシューの位置が決まったら、最後にブレーキケーブルを固定します。

ケーブルの固定

ホイールのつけ外し時の様に、一時的にブレーキを開放するには、金属製のリードパイプをブレーキ本体から外せばよいのですが、ブレーキの効き具合を調整するのであればインナーケーブル固定ボルトを緩めるてケーブルを外すことになります。調整ボルトを十分に緩めればエンドキャップが付いた状態でも外せますので気軽に試せます。
ケーブルを固定する時は、まずブレーキレバーについているアジャスターを締め込み、最もインナーケーブルの経路が短くなるようにします。

調整ボルトとブレーキレバー本体の間に隙間ができない様に締めこむ

次にインナーケーブルをブレーキ本体の固定ボルトに通し、片方の手でインナーケーブルを引っ張りながら、もう片方の手で両側のアームを掴み、ブレーキが軽くかかった状態(シューがリムに軽く接触している状態)にします。ケーブルを引っ張っていた手を離し、アーレンキーに持ち替え、固定ボルトを締めます。アームをつかんでいる手を離すと、ケーブルのたるみなどで少しアームが外側に戻ると思います。
Vブレーキの場合、ケーブルのテンションは左右のブレーキシュー間の距離の合計に対応します。言い換えると、左右のブレーキシューとリムの隙間を足したものです。ケーブルを張った段階で見るべきはこの隙間の合計値のみ。左右のバランスはここではいったん忘れて大丈夫。両方の隙間を足して3~4mmあればちょうどいい感じです。もしこれより幅が広ければもう一度同じ手順で、ケーブルを引っ張るのを頑張って、張りなおします。何度やっても隙間が広くなってしまうようなら、ケーブルを固定した後、ブレーキレバー側のアジャスターボルトを緩めて隙間を狭くしていきましょう。
もし3~4mmよりも狭くなってしまった場合は、今度は両側のアームを掴んでブレーキがかかった状態にするときに、少しだけリムとブレーキシューが離れる距離感でケーブルを固定してみます。何度やっても隙間が狭い場合には、ケーブルを固定する前にブレーキレバー側のアジャスターボルトを数ミリ緩めてからケーブルを張り、その後アジャスターボルトを締めこんで隙間を広げます。
この後の左右の隙間、アームの動きの調整はVブレーキ調整の実践のとおりです。

終わりに

ブレーキは安全にかかわる重要なパーツです。はじめのうちはケーブルのつけ外し、シューの交換などを行ったときには最寄りの自転車やさんに行って点検してもらうことをお勧めします。
またロングライドやレースを控えているのなら、各ボルトの増し締めや、ブレーキの動き、効き具合のチェックなど、念入りに行ってください。
当たり前ですが、走り始める前にインナーケーブルが固定されていること、リードパイプがホルダーに嵌まっていることをしっかりと確認してください。

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