自転車ヘッドセットのボール ベアリング: サイズ、種類、ガイド

最もモダンな 自転車ヘッドセットボールベアリング ルーズボールベアリングはもう使用しません。シールされたカートリッジアンギュラコンタクトベアリングを使用します。通常、次のようなサイズです。 外径 41.8mm、接触角 45/45 度 標準の 1-1/8 インチのネジなしセットアップの場合。ヘッドセットのベアリングを交換する場合、適切な部品に到達する最速の方法は、キャリパーを使用して 3 つの項目を測定することです。 外径、内径、接触角 ベアリング自体ではなく、ステアリングチューブを表す「1-1/8インチ」で注文するだけではなく、レースに刻印または表示されます。

ヘッドセットは、バイクの中で最も露出が多く、最も過酷な作業が行われる場所の 1 つに設置されます。ステアリングの負荷を担い、路面からの衝撃を吸収し、水と砂がステアラー チューブをまっすぐに流れるステムの真下に設置されます。荷重と汚染への曝露の組み合わせにより、ここではベアリングのタイプ、サイズ、シールの品質を適切にすることが、バイクの他のほとんどの部分よりも重要になります。以下のセクションでは、これらのベアリングの実際のサイズ決定方法、良好なベアリングと不良なベアリングの区別、およびメンテナンスの頻度について説明します。

カートリッジベアリング vs ルーズボールベアリング

古いネジ付きヘッドセット (および一部の古いネジなしヘッドセット) では、ルーズ ボール ベアリングが機械加工されたカップに直接設置され、グリースと軽いケージだけで保持されていました。このデザインは、現在の自転車ではほとんど時代遅れになっています。今日、ほぼ普遍的な標準となっているのは、 密閉型カートリッジベアリング : ボール、ケージ、レースが 1 つの部品として一緒にプレスされ、単一のコンポーネントとしてヘッド チューブに組み込まれた自己完結型ユニット。

2 つのタイプはサービスの方法がまったく異なるため、独自のメンテナンスを行う人にとって、この区別は重要です。

• ルーズボールベアリング 穴が開いたり摩耗したりした場合は、分解して掃除し、ボール自体を個別に交換することができます。分解するように設計されているヴィンテージまたはカンパニョーロ スタイルのヘッドセットに便利です。
• カートリッジベアリング ユニットとして封印されています。ほとんどの製品は、クリーニングのために開けるように設計されていません。シールが壊れたり、レースに遊びが生じたりした場合、部品ごとに修理するのではなく、カートリッジ全体を交換する必要があります。

ヘッドセットのベアリングは、バイクの他の部分にあるベアリングとは機械的に異なります。ハブまたはボトムブラケットのベアリングは通常、直線ラジアル荷重に耐えるように作られた深溝ベアリングです。ヘッドセットのベアリングはほとんどの場合、 アンギュラコンタクトベアリング — レースが斜めにカットされているのは、ヘッドセットがラジアル荷重とアキシアル荷重の組み合わせに同時に耐える必要があるためです。ステアラーを介して押し下げられる重量に加えて、ステアリングとブレーキからの横方向の力にも耐えなければなりません。

ヘッドセット ベアリングのサイジングが実際にどのように機能するか (SHIS)

これは、ヘッドセットのベアリングを交換するときにほとんどの人がつまずく部分です。 「1-1/8 インチ」として販売されているヘッドセットには、ステアリング チューブの直径が表示されますが、ベアリングの実際の寸法については何も表示されません。ベアリング自体のサイズは、3 つの数字と角度コードによって決まり、規格に基づいて業界全体で標準化されています。 標準化されたヘッドセット識別システム (SHIS) .

カートリッジ ヘッドセット ベアリングの完全な仕様は次のようになります。外径 × 内径 × 幅、その後に上部レースと下部レースの接触角が続きます。たとえば、次のようになります。 41.8×30.5×8mm、45°/45° 。 2 つの角度の数値が重要なのは、必ずしも同一ではないためです。インナー レース (フォークのクラウン レースまたはヘッドセット コーンに対して) とアウター レース (フレームまたはカップに対して) は、規格に応じて異なる角度でカットされる可能性があります。

仕様が不明な古いベアリングの測定

すべての自転車に説明書が同梱されているわけではなく、刻印されたコードはすり切れたり、最初から明確に印刷されていなかったりします。そうなると、デジタル ノギスが唯一の信頼できるツールになります。標準の定規では、41.8 mm のベアリングと 42 mm のベアリングを区別できるほど正確ではありません。その 0.5 ミリメートルの差が、正しく装着されているベアリングとガタガタしているベアリングとの隙間になります。

• 外径 (OD): アウターレースの最も広い部分で測定され、これがフレームまたはカップに接触する部分です。
• 内径 (ID): ボア全体で測定 - これは、フォークのクラウン レースまたはヘッドセットのコンプレッション コーンに接触する部分です。
• 幅: ベアリング自体のスタック高さ（真っ直ぐに測定）。
• 接触角: 内輪と外輪の斜めのカットとして見えます。マークがない場合は、既知の基準ベアリングまたはメーカーのチャートと比較するのが最も安全な方法です。

ユニバーサルベアリング識別子を使用すると、このプロセスを短縮することもできます。一部のカートリッジベアリングには次のようなコードが付いています。 6802 シールドに直接刻印されており、ベアリング メーカーのカタログに記載されている正確な ID/OD/幅の組み合わせを相互参照します。これは、交換品が元の自転車ブランドから提供されている必要がまったくないことを意味するため便利です。

古いヘッドセットやネジ付きヘッドセットのボール サイズが緩い

真のルーズ ボール ベアリングを備えたネジ付きヘッドセットを現在も使用している人や修復している人にとっては、カートリッジの 3 つの寸法ではなくボールの直径によって、サイジングの方法がまったく異なります。自転車用途の圧倒的多数を占めるサイズは 4 つあります。

単一ブランド内であっても、歴史的な差異は現実にあります。カンパニョーロ独自のビンテージ ヘッドセットの仕様では、あるモデルでは 3/16 インチで 22 個のボールが使用されていますが、同じ時代の密接に関連したモデルでは 5/32 インチで 25 個のボールが使用されています。そのため、バイクの年齢やブランドのみに基づいてサイズを推測するのは安全ではありません。信頼性の高い方法は、カートリッジ ベアリングの場合と同じです。交換品を注文する前に、キャリパーで実際の古いボールを測定するか、サービス中に出てくるものを数えて測定します。

ボールの質も、多くの人が思っている以上に重要です。ベアリングボールは真円度等級で評価されており、自転車用としては、 G25グレード これは広く考えられており、十分すぎると考えられています。特に「自転車用」ボールとして販売されている高精度グレードに追加料金を支払うと、通常、意味のある滑らかな乗り心地ではなく、ブランドのパッケージが購入されます。これは、関連する公差がすでにヘッドセットの動作負荷に必要な値をはるかに超えているためです。

密閉と汚染: 本当の失敗点

ヘッドセットのベアリングの故障は、機械的疲労によるボールの磨耗が原因であることはほとんどありません。ほとんどの場合、シールを通過した汚染が原因です。ヘッドセットはステムとステアリング チューブの真下に配置されているため、道路の水しぶき、フレームを伝う雨、ライダーから滴る汗はすべてまったく同じ場所に集まります。

これが、ヘッドセットのベアリングの寿命において、スチールのグレードやボール数よりもシールの品質の方がおそらくより大きな要素である理由です。濡れた状態や埃っぽい状態のライダー向けに、より保護性の高いシールを備えたベアリングにアップグレードします。一般的にマークが付いています。 2RS (二重ゴムシール) または LLU — バイクのフィット感やジオメトリについて何も変更せずに、整備間隔を延長する簡単な方法です。

• 両方のベアリングを一緒に交換します。 上部または下部のベアリングだけが荒れていると感じられる場合でも、ペアを同時に整備することが標準的な推奨事項です。この 2 つは同様の露出と走行距離を示すため、一致した故障が発生するのはよくあることです。
• バーをまっすぐ前に回すときに、溝または「ノッチ」の感触に注意してください。 これは、レース中に同じライディングポジションで小さな動きを繰り返すことで形成される摩耗したトラックの典型的な兆候であり、「ブリネリング」またはインデックスと呼ばれることもあります。
• ベアリングだけでなくコンプレッションリングやトップキャップも点検してください。 ヘッドセットに緩みやギザギザ感がある場合は、ベアリングの磨耗の問題ではなく、調整の問題である場合があります。部品を交換する前にプリロードの問題を除外しておくと、不必要な購入を避けることができます。
• ブレーキやドライブトレインの整備と同じ間隔でグリスを補充してください 雨の多い冬の間、何の注意も払わずに乗り続けたヘッドセットは、次回のフルサービス時にベアリングの焼き付きや穴が見つかることが最も多い場所の 1 つであるため、雨の多い気候のライダーにとっては最適です。

代替品の選択: 実際に良いものと悪いものを分けるもの

サイズと角度が確認できたら、残りの決定は実際にどのベアリングを購入するかです。手頃なカートリッジ ベアリングと高級カートリッジ ベアリングの違いは、単なるブランド設定ではなく具体的です。

• スチールレースとステンレススチールレース ステンレス レースは、標準的なスチールよりも適度な価格で、雨季に道路の塩分や湿気によって引き起こされる腐食に耐えます。
• シールタイプ 2RS または LLU シールドベアリングは、オープンまたは軽くシールドされた設計よりも多くの水と砂を排出し、湿潤気候での保守間隔を直接延長します。
• フルカートリッジ vs オープンベアリングカップキット 完全に密閉されたカートリッジは、ほとんどのライダーにとって正しく整備するのが簡単です。オープンカップアンドコーンシステムではより慎重な調整が必要ですが、ボールを個別に交換できます。
• 一致した角度の仕様 外径と内径が正しくても接触角が間違っているベアリングは、ステアリングが間違っていても物理的に適合します。寸法だけでなく角度コードを常に確認してください。
• スプリット vs ソリッド クラウン レース スプリット クラウン レースは、フォーク交換時の取り付けと取り外しが簡単です。これは、ヘッドセットの修理やフォークの交換が複数回行われる場合に重要です。
• ブランド間の互換性 多くのカートリッジ ベアリングは、ブランド間で共通のボア/外径/幅寸法を共有しているため、ベアリング メーカーの同じ仕様のベアリングは、多くの場合、自転車ブランド固有の部品のドロップイン交換品として機能します。

ヘッドセットベアリングを注文する前のクイックチェックリスト

注文する前に、次の点を確認しておくことで、交換用ベアリングが返送される最も一般的な理由、つまりステアリング チューブには適合するが、実際のベアリング シートには適合しないという事態を回避できます。

• 外径、内径、幅をノギスで測ったことがありますか？ ヘッドセットの市販の「1-1/8 インチ」または「1.5 インチ」というラベルからサイズを推測するのではなく、?
• 接触角ってご存知ですか？ スタンプコードまたはSHIS参照チャートから、45°/45°または36°/45°の混合セットアップかどうか?
• 上下のベアリングを一緒に交換するのですが、 現在騒がしいものだけではなく？
• 走行環境によってはシールのアップグレードが必要になりますか? 通常、バイクのこの部分に到達する水と砂の量を考えると、2RS や LLU などでしょうか?
• 単純なプリロード調整を除外していませんか ベアリング自体を交換する必要があると考える前に?