ロードバイクのヘッドパーツ 構造と仕組み

せっかくの週末3連休が雨でフラストレーションが溜っているかたもおおいのでは、、、

「乗れない時こそロードバイクを綺麗にするチャンス!」

ということで今回はヘッドセットのメンテナンスに欠かせないヘッドパーツの構造と仕組みのお話しです。
これはヘッドパーツのメンテナンスをする上で大切なことだと思います。

ヘッドパーツはしっかりとメンテナンスをしておかないと結構動きが悪くなったり、錆びてしまったり、トラブルのもとになります。一生懸命乗っている方のほうがメンテナンスをしっかりしておかないといけない部分であります。
というのもローラー台、3本でも固定でもですが、汗による影響が大きくでてしまうところなんですね。




早速本題へ

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ものすごく簡単な構造です。

▶トップキャップ

主にコラム・フォークを引き上げるためについています。

▶プレッシャープラグ(アンカー)
コラム部がカーボン製品の場合に使用します。
コラム内に挿入してアンカー(イカリの用に)しておくパーツです。
コラムがアルミの場合は通常【スターファングルナット】と言うものを打ち込みます(文字通りトンカチで叩いて固定する少し乱暴といえば乱暴な取り付け方をするパーツです)が、カーボン製の場合は強度の問題などから使用ができません。

トップキャップの役割と構造

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トップキャプを締め込んでいくとしっかりとアンカーされたプレッシャープラグ、またはスターファングルナットとともにコラム部が持ち上がってきます。

つまりこんなイメージです。
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プレッシャーアンカー・スターファングルナットで固定されたコラム部を引き上げることガタをなくして適切な玉当りを出します。


しかし適切な量のスペーサーがはいっていないとどうなるかというと、、、
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このままの状態でトップキャップを締めても、、、
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アンカーがもちあがるだけで何も意味がありません。

ですのでしっかりとコラム部を引き上げるために適切な厚みのスペーサーが必要になるってわけです。
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こんな感じで5mmぐらいコラムよりもスペーサーがでている状態で締め込んでいくと、、、

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しっかりとコラムを持ち上げることができます。


簡単に考えると、、、

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地中の土管につっかえ棒をしてあみあみのグレーチングの隙間からロープで引っ張り上げることと同じです。
地面の位置までは引っ張り上げることができます。
しかし地面(グレーチング)と土管の隙間がなくなった時点でそれ以上は引き上げることができなくなります。
※地面がトップキャップってことです。

★トップキャップを締め付けすぎると?
プレッシャーアンカーやスターファングルナットがずれます。
もしくはトップキャップがぶっ壊れます。

トップキャップの締め付けはガタが出なければいいぐらいで最初は思いっきり締める必要はありません。
プレッシャーアンカーの場合は適正トルクを守って作業を行います。

スターファングルナットはずれてしまうほどだと再利用は不可の場合が多いですので、曲がったものを抜去、その後新品を打ち込む必要があります。



コラムカット時なんかにビシっとツラを揃えてしまうといつまでたってもガタが取れないどうしようもないヘッド回りが出来上がります(笑
というものこういう理由ですね。

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ピンク色の点が【引き上げしろ】ということです。

トップキャップ→ステムのほうがスッキリするのですが、アンカーかなんかのコラムカットのページで「強度を保つためにスペーサー分を残してねっ♪」ってあった気がします。
確かにこうしてみてみると、コラムは締め付ける方向に力が加わり、ピンポイントでプレッシャーアンカーが入っていたほうが強度が出るような気がしてきます、、、
プレッシャープラグ云々を抜きにしても、サランラップの芯を潰すときにさきっぽの方を潰したほうが潰れやすいですが、真ん中を潰そうとしても難しいです。
ってことでワタクシはスペーサー1枚分残してしてあります。

超低予算カーボンコラムカットはこちらから


▶コラムスペーサー
トップキャップでしっかりとフォークを引き上げる動きのために必要になります。


構造を理解してしまえばわかりやすいと思いますが、ステムを固定してしまえばトップキャップは締め込むだけではプレッシャープラグやスターファングルナットに負担がかかるだけで特に変わりません。
少々乱暴な言い方ですが、トップキャップの調整でガタが取れていれば、ステムが飛んでいかなければいいかなぁと思います。


▶ダストカバー
主にベアリングがむき出しでは、ゴミや異物が混入する恐れもありベアリングの保護のために使用します。
特に上側のベアリングは汗やスポーツドリンク、雨の影響をうけやすいです。

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このパーツは厚みが色々あります。
ステムをもっと下げたい場合は薄いものを使用したりします。

▶上ベアリング

▶下ベアリング


ヘッドチューブ内には上下2つのベアリングがはいっています。
最近は殆どシールドタイプのベアリングの場合が多いです。
なんだっけ、、、インテグレーテッド、、、?

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上ベアリングと下ベアリングの大きさが全然違います。

これが【上下異径ヘッド】とか呼ばれるものです。
その他だと【上下異径ベアリング】【上下異径コラム】、、、なんでもいいんですが、要はヘッドパーツの上と下のベアリングの径が違うよってことです。

当然違う系のベアリングが入るためにはコラムの太さが上下で違います。

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こんな感じです。

でこれを踏まえてFSAのヘッドセットのカタログを見てみます。

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・1-1/8in Upper,1.5in Bottom
→これはベアリングの寸法で【1-1/8インチ上部、1.5インチ下部】ですよってことです。
 つまり上下異径(大きさが違うっす!)ってことです。

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外したベアリングにもかいてありますね。

【36°×45°】ってなんじゃって言うとこんな画像を見てみるとわかるかと思います。

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これの【OA(アウターアングル)】【IA(インナーアングル?)】ですね。
(※なんか最近は色々な規格が乱立しすぎて複雑です。間違っていたらご連絡お願い致しますm(_ _)m)

これ以外だと
ID(インナーダイヤメーター)(内側の径)
OD(アウターダイヤメーター)(外側の径)
H(ハイト)(高さ)、、、かな。




▶クラウンレース

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この部分です。
よくちょうどいいサイズの塩ビパイプかなんか用いてハンマーで圧入するものです。
本当はきちんとした工具を使いましょう(笑

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つまり下部ベアリングの内側とクラウンレースの角度はあっていないとだめよってことです。


ピッタリはめるとこんな感じになります。
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フレームはベアリングの角度に合わせて成形させています。

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※左が上部、右が下部です。

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上部ベアリングにはスリットの入ったコンプレッションリングをはめることでセンターをびしっと出します。

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これがコンプレッションリングまでハマった状態です。

でダストキャップを付けて、ステムを入れた際に最初の方にお話したトップキャップの調整が入ります。

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多少オーバーな絵ですが、トップキャップのボルトを締めることで、フォークコラム全体を引き上げて、各所のガタ(隙間)をピチッと締めてあげるってことです。

コノの調整をトップキャップで行います。
シールドベアリングは締めすぎても通常のむき出しのベアリングよりも弊害は出にくいですが、ヘタすれば各所がぶっ壊れます。

つまりトップキャップの締め付けトルクはよく【固くなったところから1/4回転】なんて言いますが、要は締め付けすぎてはだめよってことです。
このときにしっかりとハマっていなかったり、どこかがずれていたりしたら乗っているうちに振動で隙間が埋まることでガタが出る場合もあります。、

ガタが出た場合はステムのボルトを緩めて(多分理解ができていると思います、分からなければ上の方に説明があります)トップキャップで再度ガタをとってあげてステムボルトを締めて、最後に更にトップキャップを締め込み直して終わりです。

トップキャップを締め込み直すのはステムのコラムクランプを締め込んだ際にすこ~しだけズレる、ズレるというと嫌なんですが、緩んだり締まったりすることが理論的には考えられるからです。


ということでヘッドパーツの構造と仕組みのお話しでした。

上部ベアリングは汗、ドリンク、雨等の影響を受けやすく、下部ベアリングは路面から拾ってしまう砂や泥水の影響をうけやすいです。
でどっちが汚れやすいかというと、、、圧倒的に下部のベアリングのほうが早くダメになることが多いです。
そうならないためにもしっかりと定期的にグリスアップ等のメンテナンスをしておくことで長持ちさせることができると思いますヨ。


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ヘッドセットはものすごく色々な種類のものがあります。
サビやゴリががでていたら交換になる場合が多いです。
フレームによって合う合わないがありますので購入する際は外したベアリングを確認するなり、メーカーに適合を確認するなりしてお間違えのないようにお願い致します。


プレッシャープラグです。


プレッシャープラグといえばヒラメ?そんなぐらいの信用性ですが、難点は少々重い。

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この辺はある程度のしっかりと固定できれば後はお好きなものでいい気がします。
これもコラム径がありますのでお間違えのないように。。。



こちらはアルミコラム用のスターファングルナットです。


ぶっちゃけ、、、安いです。。。
こちらもサイズがあります。


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ロードバイクメンテ【ヘッドパーツのオーバーホール】
 
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ロードバイクの締め付けトルク管理 トルクレンチ選び
 

ということでヘッドパーツの構造と仕組みのお話しでした。

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