自転車用ヘッド部品
【課題】 自転車用ヘッド部品において、ハンドルステムの上下位置を容易に調整できかつフォークコラムに充分に固定できるようにする。
【解決手段】 自転車用ヘッド部品１０は、両端に配置される上下１対の玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂを有する自転車のヘッドパイプ１０２ａにフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａを装着するための部品であって、調整部材１５と、第１ロック部材１６とを備えている。調整部材は、フォークコラムが通過可能な筒状部２０、筒状部の一端外周面に形成された雄ねじ部２１、筒状部の他端に設けられヘッドパイプの上部に装着される玉軸受に接触可能な接触部２２、及び筒状部の雄ねじ部形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロット２３を有する部材である。第１ロック部材は、内周側に雄ねじ部２１に螺合する雌ねじ部２５を有し、筒状部を外周側から押圧してフォークコラムに固定可能なものである。
【解決手段】 自転車用ヘッド部品１０は、両端に配置される上下１対の玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂを有する自転車のヘッドパイプ１０２ａにフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａを装着するための部品であって、調整部材１５と、第１ロック部材１６とを備えている。調整部材は、フォークコラムが通過可能な筒状部２０、筒状部の一端外周面に形成された雄ねじ部２１、筒状部の他端に設けられヘッドパイプの上部に装着される玉軸受に接触可能な接触部２２、及び筒状部の雄ねじ部形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロット２３を有する部材である。第１ロック部材は、内周側に雄ねじ部２１に螺合する雌ねじ部２５を有し、筒状部を外周側から押圧してフォークコラムに固定可能なものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド部品、特に、両端に配置される上下１対の軸受を有する自転車のヘッドパイプにフロントフォークのフォークコラムを装着するための自転車用ヘッド部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車のフロントフォークは、フレームのヘッドパイプに回動自在に装着される。ヘッドパイプの両端には、玉軸受が装着されており、フォークコラムには、ヘッド部品と呼ばれるフロントフォーク装着用の部品が取り付けられている。従来のヘッド部品は、フロントフォークのフォークコラムの外周部に形成された雄ねじ部に螺合する上玉押しと、上玉押しをロックするロックナットとを有している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、最近では、フォークコラムに雄ねじ部を有さないフロントフォークが広く使用されている。このような雄ねじ部を有さない形状のフロントフォークの場合、フォークコラムがヘッドパイプから上方に突出し、突出したフォークコラムの外周部にハンドルステムが装着される。このようなフロントフォークを装着する従来のヘッド部品は、フォークコラムの内部に係止されたロックナットと、ロックナットに螺合する調整ボルトと、調整ボルトによりハンドルステムの上部に装着される蓋部材と、上側の玉軸受とフォークコラムとの間に設けられスリットを有するコンプレッションリングとを有している（たとえば、特許文献２参照）。このような構造の従来のヘッド部品では、コンプレッションリングとハンドルステムとをフォークコラムに装着した後、蓋部材をハンドルステムの上部に装着し、調整ボルトをロックナットに螺合させることによりフロントフォークをヘッドパイプに装着している。また、玉軸受の玉当たりは、コンプレッションリングをフォークコラムと軸受との間に挿入密着させて調整ボルトの締め付け加減により調整している。さらにハンドルステムの高さは、リング状のスペーサをハンドルステムと上玉押しとの間やハンドルステムと蓋部材との間に装着することにより調整されている。
【０００４】
しかし、このような構造の従来のヘッド部品では、ロックナットがフォークコラム内部で係止されているために、たとえばフロントフォークの玉当たりを調整しようとすると、ハンドルステムの固定を緩めて調整しなければならず、玉当たりの調整が煩わしい。
【０００５】
そこで、フォークコラムの外周面にロック部材を設けフォークコラムをヘッドパイプに装着することが考えられる。このような構成を実現する場合、ハンドルステムの外周に取り付けられる従来のヘッド部品を流用することが考えられる（たとえば、特許文献３参照）。従来のベッド部品は、上下延びるスリットを有しスリットに上下に設けられた２本のボルトによりハンドルステムに固定される円形の空間を有するリング状のロック部材（第１及び第２固定手段の一例）と、ロック部材の下半分の空間に装着される上玉押し（調整部材の一例）とを有している。ロック部材の下半分の空間の内周面には、雌ねじ部が形成されており、ロック部材の上半分の空間はハンドルステムに接触するように雌ねじ部より小径に形成されている。上玉押しは、上側の玉軸受に接触可能であり、ハンドルステムが貫通可能な円筒状の部材であり、上部外周面には、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が形成されている。また、中間部外周面には、スパナなどを係止可能な平面視六角形の外形の工具係止部が形成されている。
【０００６】
このような構成の従来のヘッド部品をハンドルステムではなくフォークコラムの装着に用いる場合、上玉押し及びロック部材をこの順でフォークコラムに装着し、上側のボルトによりロック部材の上半分をフォークコラムに固定する。このとき、下側のボルトは緩めておく。そして、上玉押しをスパナなどの工具で回して玉軸受の玉当たりを調整し、フォークコラムががたつきなくかつ滑らかに回動するようにする。玉当たりの調整が終わると、下側のボルトも締め付けてヘッド部品をフォークコラムに固定し、フロントフォークの装着を完了する。
【特許文献１】米国特許第５３３０２２０号公報
【特許文献２】米国特許第５０９５７７０号公報
【特許文献３】中華民国特許第２２５７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来のヘッド部品では、上側のボルトを締め付けることによりフォークコラムにロック部材を固定することができる。このため、ハンドルステムを緩めることなく軸受の調整を行える。しかし、下側のボルトを締め付けたとき、上玉押しの回り止めは実現できるが、上玉押しが変形しないため、上玉押しをフォークコラムに充分に締め付け固定することができない。このため、従来のヘッド部品をフォークコラムの固定に流用すると、フォークコラムへの固定が不十分になるおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、フォークコラムの外周で固定する自転車用ヘッド部品において、軸受を容易に調整できるとともにフォークコラムに充分に固定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明１に係る自転車用ヘッド部品は、両端に配置される上下１対の軸受を有する自転車のヘッドパイプにフロントフォークのフォークコラムを装着するための部品であって、調整部材と、第１固定手段とを備えている。調整部材は、フォークコラムが通過可能な筒状部、筒状部の一端外周面に形成された雄ねじ部、筒状部の他端に設けられヘッドパイプの上部に装着される軸受に接触可能な接触部、及び筒状部の雄ねじ部形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロットを有する部材である。第１固定手段は、内周側に雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、筒状部を外周側から押圧してフォークコラムに固定可能な手段である。
【００１０】
このヘッド部品を組み込む際には、第１固定手段を調整部材の雌ねじ部にねじ込む。そして、ヘッドパイプの下端に配置された軸受をフロントフォークの肩部に接触させた状態で、ヘッドパイプを貫通したフォークコラムの上端から外周面に調整部材に第１固定手段が組み込まれた組立体をヘッドパイプの上端に配置された軸受に接触するように装着する。調整部材を含む組立体を装着すると、第１固定手段を回り止めしかつ上方に移動しないように規制した状態で調整部材をスパナ等の工具を利用して回す。すると、第１固定手段は、フォークコラムに対して回らないので、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する調整部材が第１固定手段に対して上下に移動し軸受の当たりを調整できる。軸受の当たりの調整が終わると、第１固定手段により筒状部を押圧してさらにフォークコラムに第１固定手段を固定する。このとき、筒状部の雌ねじ部の形成部分には軸方向に沿って複数のスロットが形成されているため、第１固定手段により筒状部を押圧すると、筒状部がフォークコラム側に変形し、筒状部を介して第１固定手段がフォークコラムに固定される。ここでは、フォークコラムの外周部に調整部材と第１固定手段を配置したので、ハンドルステムにかかわらず軸受の調整を行える。このため、軸受の調整が容易である。また、調整部材の筒状部にスロットを設けて筒状部がフォークコラム側に変形しやすいようにしたので、第１固定手段とともに調整部材もフォークコラムに固定され、ヘッド部品をフォークコラムに確実に固定できる。
【００１１】
発明２に係る自転車用ヘッド部品は、発明１に記載の部品において、筒状部の上方でフォークコラムを外周側から押圧してフォークコラムに固定可能であり、第１固定手段に対して回転不能な第２固定手段をさらに備える。
【００１２】
この場合には、ヘッド部品を組み込む際には、第１固定手段を調整部材の雌ねじ部にねじ込むとともに、第２固定手段を第１固定手段に回転不能に装着する。そして、ヘッドパイプの下端に配置された軸受をフロントフォークの肩部に接触させた状態でヘッドパイプを貫通したフォークコラムの上端から外周面に調整部材に第１及び第２固定手段が組み込まれた組立体をヘッドパイプの上端に配置された軸受に接触するように装着する。調整部材を含む組立体を装着すると、第２固定手段によりフォークコラムの外周面を押圧して第２固定手段をフォークコラムに固定する。これにより、フォークコラムに対して第２固定手段が上方に移動しなくなるとともに回転しなくなり、第２固定手段に対して回転不能な第１固定手段も回転しなくなるとともに上方に移動しなくなる。この状態で調整部材をスパナ等の工具を利用して回すと、第１固定手段は、フォークコラムに対して回らないので、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する調整部材が第１固定手段に対して上下に移動し軸受の当たりを調整できる。軸受の当たりの調整が終わると、第１固定手段により筒状部を押圧してさらにフォークコラムに第１固定手段を固定する。このとき、筒状部の雌ねじ部の形成部分には軸方向に沿って複数のスロットが形成されているため、第１固定手段により筒状部を押圧すると、筒状部がフォークコラム側に変形し、筒状部を介して第１固定手段がフォークコラムに固定される。ここでは、フォークコラムの外周部に調整部材と第１及び第２固定手段を配置したので、発明１と同様に、ハンドルステムに関わらず軸受を調整できる。このため、軸受の調整が容易である。また、調整部材の筒状部にスロットを設けて筒状部がフォークコラム側に変形しやすいようにしたので、第２固定手段とともに第１固定手段もフォークコラムに固定され、ヘッド部品をフォークコラムに確実に固定できる。なお、この場合、ヘッド部品によるフロントフォークの装着が終わると、第２固定手段を取り外すようにしてもよい。
【００１３】
発明３に係る自転車用ヘッド部品は、発明２に記載の部品において、第１固定手段は、内周に雌ねじ部を有しフォークコラムに装着可能な第１リング部、第１リング部の径方向外方に突出する第１突出部、及び第１突出部に第１リング部の内周部から径方向に沿って形成された第１スリットを有する第１リング部材と、第１突出部に装着され第１スリットの幅を調整するための第１締結部材とを有し、第２固定手段は、フォークコラムに装着可能な第２リング部、第２リング部の径方向外方に突出する第２突出部、及び第２突出部に第２リング部の内周部から径方向に沿って形成された第２スリットを有し、第１リング部材に対して回転不能な第２リング部材と、第２突出部に装着され第２スリットの幅を調整するための第２締結部材とを有する。この場合には、第１リング部を調整部材にねじ込んで装着した後に第２リング部を第１リング部に装着する。そして、フォークコラムに調整部材とともに装着し、第２締結部材を第２スリット幅が狭まるように第２突出部に締結し、第２リング部材をフォークコラムに固定する。この状態で、調整部材をまわして軸受の当たりを調整し、その後第１締結部材を第１スリットが狭まるように第１突出部に締結する。これにより、筒状部が押圧され第１リング部材がフォークコラムに固定される。ここでは、第１固定手段と第２固定手段とを分割したので、第２固定手段（第２リング部材）がフォークコラムにより確実に固定される。
【００１４】
発明４に係る自転車用ヘッド部品は、発明３に記載の部品において、第１スリットと第２スリットとが第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、第１及び第２固定手段は配置される。この場合には、第１及び第２突出部にそれぞれ設けられた第１及び第２スリットが径方向に対向して配置されるので、第１及び第２リング部の厚みを第１及び第２突出部の厚みより薄くすることにより第１及び第２固定手段全体の厚みを薄くすることができ、ヘッド部品の小型軽量化を図ることができる。
【００１５】
発明５に係る自転車用ヘッド部品は、発明４に記載の部品において、第１締結手段と第２締結手段とが第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、第１及び第２固定手段は配置される。この場合には、第１及び第２締結手段が径方向に対向して配置されるので、第１及び第２リング部の厚みを第１及び第２突出部の厚みより薄くすることにより第１及び第２固定手段全体の厚みを薄くすることができ、ヘッド部品の小型軽量化を図ることができる。
【００１６】
発明６に係る自転車用ヘッド部品は、発明３に記載の部品において、第１スリットと第２スリットとが径方向の同じ位置に配置されるように、第１及び第２固定手段は配置される。この場合には、第１及び第２スリットの幅を縮めるための第１及び第２締結部材を同じ径方向位置に配置できるので、締結作業が容易である。
【００１７】
発明７に係る自転車用ヘッド部品は、発明６に記載の部品において、第１及び第２リング部は、それぞれ開閉自在な第１及び第２ヒンジ部をそれぞれさらに有する。この場合には、第１及び第２リングが開閉するので、第１及び第２リングの着脱が容易になる。また、ヒンジにより両リング部が締まりやすくなるので、フォークコラムに対する締め付け固定力が強くなる。
【００１８】
発明８に係る自転車用ヘッド部品は、発明３から７のいずれかに記載の部品において、第１リング部と第２リング部とは、周方向に形成された段差により回り止めされる。この場合には、段差により簡単に回り止めできる。
【００１９】
発明９に係る自転車用ヘッド部品は、発明３から７のいずれかに記載の部品において、第１リング部と第２リング部とは、径方向に突出及び凹む凹凸嵌合により回り止めされる。
【００２０】
発明１０に係る自転車用ヘッド部品は、発明３から９のいずれかに記載の部品において、第２リング部は、筒状部の先端を受け入れる逃がし部と、逃がし部より小径でフォークコラムの外周面に接触可能な接触部とを有する。この場合には、第２リング部側に筒状部の先端を配置できるので当たりの調整範囲を広くすることができる。
【００２１】
発明１１に係る自転車用ヘッド部品は、発明２に記載の部品において、第２固定手段は、フォークコラムに装着可能であり径方向内方に突出してフォークコラムに食い込み可能な食い込み部を有する第３リング部、第３リング部の径方向外方に突出する第３突出部、及び第３突出部に第３リング部の内周部から径方向に沿って形成された第３スリットを有する第３リング部材と、第３突出部に装着され前記第３スリットの幅を調整するための第３締結部材とを有し、第１固定手段は、内周に雌ねじ部を有し第３リング部と一体形成された第４リング部を有する。この場合には、まず、第３締結部材を食い込み部がフォークコラムの外周面に食い込む程度に第３突出部に締結する。この状態で調整部材を回して当たりを調整し、最後に第３締結部材で確実に締結する。ここでは、１つの締結部材でヘッド部品をフォークコラムに充分に固定できる。
【００２２】
発明１２に係る自転車用ヘッド部品は、発明１から１１のいずれかに記載の部品において、軸受をシールするシール部材をさらに備える。この場合には、軸受への異物の侵入を防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フォークコラムの外周部に調整部材と第１固定手段を配置したので、ハンドルステムに関わらず軸受を調整できる。このため、軸受の調整が容易である。また、筒状部にスロットを設けて筒状部がフォークコラム側に変形しやすいようにしたので、第１固定手段とともに調整部材もフォークコラムに固定され、ヘッド部品をフォークコラムに確実に固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
図１において、本発明の第１実施形態を採用した自転車１００は、ロードレーサであり、フロントフォーク９８及びフロントフォーク９８がヘッドパイプ１０２ａに回動自在に装着されたダイヤモンド形のフレーム体１０２を有するフレーム１０１と、フロントフォーク９８に固定されたハンドル部１０４と、チェーン９５やペダルＰＤが装着されたクランク９６や前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒや前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒ等からなる駆動部１０５と、フロントフォーク９８及びフレーム体１０２後部に装着された前輪及び後輪１０６ｆ，１０６ｒと、前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒとを備えている。
【００２５】
ハンドル部１０４は、図１に示すように、ハンドルステム１１１と、ハンドルステム１１１の上端で嵌合固定されたハンドルバー１１２とで構成されている。ハンドルステム１１１は、図１及び図２に示すように、フロントフォーク９８の上部のフォークコラム９８ａの上端部に嵌合固定されている。ハンドルバー１１２は、ドロップハンドル型のものであり、左右１対のブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒを備えている。
【００２６】
フロントフォーク９８は、図２及び図３に示すように、本発明の一実施形態によるヘッド部品１０によりフレーム体１０２の前部に配置されたヘッドパイプ１０２ａに回動自在に装着されている。ヘッドパイプ１０２ａの両端には、上下１対の玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂが装着されており、ヘッド部品１０は、ヘッドパイプ１０２ａにフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａをフォーク肩９８ｂとの間で挟んで玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂとの玉当たりを調整しつつ装着可能である。フォークコラム９８ａの上部はキャップ部材５１により塞がれている。キャップ部材５１はたとえば合成樹脂製であり、フォークコラム９８ａ内周面に弾性係止されている。
【００２７】
ヘッド部品１０は、図２〜図４に示すように、玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂとの玉当たりを調整するための調整部材１５と、フォークコラム９８ａに固定可能であり調整部材１５に螺合する第１ロック部材（第１固定手段の一例）１６とを有している。また、ヘッド部品１０は、ヘッドパイプ１０２ａの下部で玉軸受ユニット１１ｂとフォーク肩９８ｂとに接触する装着リング１８と、装着リング１８に装着されヘッドパイプ１０２ａの下端に接触して玉軸受ユニット１１ｂをシールするシール部材１９と、調整部材１５の外周側をカバーするカバー部材５０とを有している。
【００２８】
調整部材１５は、たとえば金属製の部材であり、フォークコラム９８ａが通過可能な筒状部２０と、筒状部２０の上端外周面に形成された雄ねじ部２１と、筒状部２０の下端に設けられヘッドパイプ１０２ａの上部に装着される玉軸受ユニット１１ａに接触可能な接触部２２と、筒状部２０の雄ねじ部２１形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロット２３と、筒状部２０の雄ねじ部２１と接触部２２との間の外周面に形成された工具係止部２４とを有している。
【００２９】
筒状部２０には、内径がたとえば２８ｍｍ程度でフォークコラム９８ａがすきまばめ程度の隙間で通過可能な貫通孔２０ａが形成されている。雄ねじ部２１は、たとえば、Ｍ３２程度の大きさのねじであり、第１ロック部材１６に螺合する。接触部２２は、たとえば下方に向かうテーパ面で構成され、玉軸受ユニット１１ａに接触して押圧し、玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂの押圧力を変化させて玉当たりを調整するために設けられている。玉当たりの調整は、がたつかずかつスムーズに回動するようにフロントフォーク９８をヘッドパイプ１０２ａに装着するために行われる。スロット２３は、たとえば、周方向に等間隔に８箇所設けられている。このスロット２３を形成することにより、筒状部２０の雄ねじ部２１形成部分が中心側に変形しやすくなる。工具係止部２４は、スパナなどの工具により調整部材１５を回転させることができるようにするために設けられている。工具係止部２４は、たとえば互いに平行に配置された４組の面取り部２４ａ〜２４ｄにより構成されている。工具係止部２４と接触部２２との間には大径の鍔部２０ｂが形成されている。鍔部２０ｂは、工具係止部２４にスパナ等の工具を装着したときに、工具が下方にずれないようにするために設けられている。この結果、工具の工具係止部２４への装着が容易になる。
【００３０】
第１ロック部材１６は、内周側に雄ねじ部２１に螺合する雌ねじ部２５を有し、筒状部２０を外周側から押圧してフォークコラム９８ａに固定可能なものである。第１ロック部材１６は、内周面に雌ねじ部２５を有する第１リング部３０、第１リング部３０の径方向外方に突出する第１突出部３１、及び第１突出部３１に形成された第１スリット３２を有する第１リング部材２６と、第１突出部３１に装着され第１スリット３２の幅を調整するための第１締め付けボルト２７とを有している。
【００３１】
第１リング部３０は、調整部材１５にねじ込まれた状態でフォークコラム９８ａに装着可能である。第１スリット３２は、第１リング部３０の内周部から径方向に沿って形成されており、第１リング部３０を狭めてフォークコラム９８ａに第１ロック部材１６を固定するために設けられている。
【００３２】
第１締め付けボルト２７は、たとえば六角穴付きボルトであり、第１突出部３１に第１スリット３２と直交する方向に沿って装着されている。第１突出部３１の第１スリット３２を挟んだ一方には、第１締め付けボルト２７が貫通する貫通孔及び第１締め付けボルト２７の頭部を収納可能な座繰り穴が形成されている。また、他方には第１締め付けボルト２７が螺合するねじ孔が形成されている。
【００３３】
装着リング１８は、上部に形成された玉軸受ユニット１１ｂに接触する接触部１８ａと、中間部に形成された環状のシール装着溝１８ｂと、径方向に沿って形成された第５スリット４０とを有する鍔付き円板状の部材である。装着リング１８は、フォークコラムの基端部であるフォーク肩９８ｂに形成された段差により下方への移動が規制されている。接触部１８ａは、上方に向かうテーパ面で構成されている。これにより、調整部材１５により玉軸受ユニット１１ａを下方に押圧すると、その力がフォーク肩９８ｂを介して玉軸受ユニット１１ｂにも伝わって押圧され、両玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂの玉当たりを調整できる。
【００３４】
シール部材１９は、先端に尖ったリップを有する、たとえばニトリルゴム等の弾性体製の部材である。シール部材１９は、先端リップ部がヘッドパイプ１０２ａの下面に接触しており、ヘッドパイプ１０２ａとフォークコラム９８ａの隙間からの液体を含む異物の侵入を防止するために設けられている。これにより玉軸受ユニット１１ｂがシールされ、下側からの異物の侵入を防止できる。
【００３５】
カバー部材５０は、たとえば伸縮性を有するゴム製の部材であり、湾曲した外観を有している。カバー部材５０は、フロントフォーク９８の装着が完了まで下端を逆転させて調整部材１５を露出させておき、フロントフォーク９８の装着が完了すると下端を反転させてヘッドパイプ１０２ａ上部に装着し調整部材１５をカバーする。これにより玉軸受ユニット１１ａをシールできる。
【００３６】
次に、このような構成のヘッド部品１０を用いてフロントフォーク９８をヘッドパイプ１０２ａに装着する組立手順について説明する。
【００３７】
組立前に、シール部材１９を装着リング１８に装着したり、調整部材１５に第１ロック部材１６をねじ込む等の準備をおこなう。準備が終わると、フォークコラム９８ａの上部から装着リング１８を装着してフォーク肩９８ａに当接させるとともに玉軸受ユニット１１ｂをフォークコラム９８ａに装着リング１８に接触するように上部から装着する。この状態でフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａを下側からヘッドパイプ１０２ａを貫通して装着し、玉軸受ユニット１１ｂをヘッドパイプ１０２ａの下端に装着する。
【００３８】
次に、ヘッドパイプ１０２ａから飛び出したフォークコラム９８ａの上部から玉軸受ユニット１１ａ及び第１ロック部材１６が装着された調整部材１５をこの順に挿入し、玉軸受ユニット１１ａをヘッドパイプ１０２ａの上端の所定の位置に装着する。また、調整部材１５を接触部２２が玉軸受ユニット１１ａに接触する位置まで下げる。この状態で適宜の治具等を用いて第１ロック部材１６を回り止めするとともに上方への移動を規制し、その状態でスパナ等の工具を工具係止部２４に装着して調整部材１５をたとえば反時計回りに回す。すると、第１ロック部材１６が回転不能かつ上方への移動が規制された状態であるので、調整部材１５が下方に移動し、押圧力が徐々に強くなり、玉当たりが徐々にきつくなる。そして、フロントフォーク９８ががたつきなくスムーズに回動するようになり玉当たりの調整が終わると、第１締め付けボルト２７を締め付けて第１ロック部材１６をフォークコラム９８ａに固定する。第１締め付けボルト２７を締め付けると、筒状部２０にはスロット２３が形成されているため、第１リング部３０により筒状部２０が締め付けられ、調整部材１５が、フォークコラム９８ａにきつく抱きついて回り止めされる。この結果、第１ロック部材１６がフォークコラム９８ａに固定される。
【００３９】
これらの作業が終了すると、カバー部材５０を反転させて調整部材１５の周囲に装着する。そして、ハンドルステム１１１を任意の上下位置でフォークコラム９８ａの上端に装着する。
【００４０】
ここでは、フォークコラム９８ａの外周部に調整部材１５と第１ロック部材１６を配置したので、ハンドルステム１１１を装着することなく玉当たりの調整を行える。このため、ハンドルステム１１１に関わりなく玉当たりを調整できる。したがって、ハンドル部１０４の上下位置の調整が容易であるとともに軸受ユニット１１ａ，１１ｂの玉当たりの調整も容易である。なお、上方への移動を規制する治具として、たとえばハンドルステム１１１を第１ロック部材１６に接触させた状態でフォークコラム９８ａに固定し、これにより第１ロック部材１６の上方への移動を規制してもよい。この場合にも、第１ロック部材１６がフォークコラム９８ａに固定された後はハンドルステム１１１の上下位置の調整が容易である。また、別の部材をフォークコラム９８ａに固定して第１ロック部材１６の上方への移動を規制してもよい。この場合、玉当たりの調整が終わると固定した部材を取り外すのが好ましい。ここでは、不必要な部品を省いてヘッド部品１０の軽量かつコンパクト化を図ることもできる。
【００４１】
また、筒状部２０にスロット２３を設けて筒状部２０がフォークコラム９８ａ側に変形しやすいようにしたので、第１ロック部材１６がフォークコラム９８に固定され、ヘッド部品１０をフォークコラム９８ａに確実に固定できる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
前記第１実施形態では１つの第１ロック部材１６によりヘッド部品１０をフォークステム９８ａに固定したが、図５〜図７に示すように、第１及び第２ロック部材１６’，１７’によりヘッド部品１０’をフォークコラム９８ａに固定するようにしてもよい。
【００４３】
本発明の第２実施形態によるヘッド部品１０’は、図５〜図７に示すように、玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂとの玉当たりを調整するための調整部材１５と、フォークコラム９８ａに固定可能であり調整部材１５の上方に上下に並べて配置された第１及び第２ロック部材（第１及び第２固定手段の一例）１６’，１７’とを有している。また、ヘッド部品１０’は、ヘッドパイプ１０２ａの下部で玉軸受ユニット１１ｂとフォーク肩９８ｂとに接触する装着リング１８と、装着リング１８に装着されヘッドパイプ１０２ａの下端に接触して玉軸受ユニット１１ｂをシールするシール部材１９と、調整部材１５の外周側をカバーするカバー部材５０とを有している。
【００４４】
調整部材１５は、第１実施形態と同様な部材であり、フォークコラム９８ａが通過可能な筒状部２０と、筒状部２０の上端外周面に形成された雄ねじ部２１と、筒状部２０の下端に設けられヘッドパイプ１０２ａの上部に装着される玉軸受ユニット１１ａに接触可能な接触部２２と、筒状部２０の雄ねじ部２１形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロット２３と、筒状部２０の雄ねじ部２１と接触部２２との間の外周面に形成された工具係止部２４とを有している。調整部材１５の詳細な構成は第１実施形態と同様なため説明を省略する。
【００４５】
第１ロック部材１６’は、第２ロック部材１７’に対して回転不能であり、内周側に雄ねじ部２１に螺合する雌ねじ部２５を有し、筒状部２０を外周側から押圧してフォークコラム９８ａに固定可能なものである。第１ロック部材１６’は、内周面に雌ねじ部２５を有する第１リング部３０、第１リング部３０の径方向外方に突出する第１突出部３１、及び第１突出部３１に形成された第１スリット３２を有する第１リング部材２６と、第１突出部３１に装着され第１スリット３２の幅を調整するための第１締め付けボルト２７を有している。
【００４６】
第１リング部３０は、調整部材１５にねじ込まれた状態でフォークコラム９８ａに装着可能である。第１突出部３１は、後述する第２リング部３３の略２倍の厚みを有しており、第２ロック部材１７’の後述する第２リング部材２８の第２リング部３３と実質的に面一となるような厚みである。第１突出部３１には、第２リング部３３の外周面に接触する円弧状に凹んだ第１凹み部３１ａが形成されている。
【００４７】
第１スリット３２は、第１リング部３０の内周部から径方向に沿って形成されており、第１リング部３０を狭めてフォークコラム９８ａに第１ロック部材１６’を固定するために設けられている。
【００４８】
第１締め付けボルト２７は、たとえば六角穴付きボルトであり、第１突出部３１に第１スリット３２と直交する方向に沿って装着されている。第１突出部３１の第１スリット３２を挟んだ一方には、第１締め付けボルト２７が貫通する貫通孔及び第１締め付けボルト２７の頭部を収納可能な座繰り穴が形成されている。また、他方には第１締め付けボルト２７が螺合するねじ孔が形成されている。
【００４９】
第２ロック部材１７’は、筒状部２０の上方でフォークコラム９８ａを外周側から押圧してフォークコラム９８ａに固定可能なものである。第２ロック部材１７’は、フォークコラムに装着可能な第２リング部３３、第２リング部３３の径方向外方に突出する第２突出部３４、及び第２突出部３４に形成された第２スリット３５を有し、第１リング部材２６に対して回転不能な第２リング部材２８と、第２突出部３４に装着され第２スリット３５の幅を調整するための第２締め付けボルト２９とを有している。
【００５０】
第２リング部３３は、第１リング部３０と略同一の厚みを有しており、上部内周面にフォークコラム９８ａが通過可能に形成された開口３３ａと、下部内周面に開口３３ａより大径であり調整部材１５の筒状部２０の先端を受け入れ可能に形成された逃がし部３３ｂ（図５）とを有している。第２突出部３４は、第２リング部３３の略２倍の厚みを有しており、第１ロック部材１６’の第１リング部材２６の第１リング部３０と実質的に面一となるような厚みである。第２突出部３４には、第１リング部３０の外周面に接触する円弧状に凹んだ第２凹み部３４ａが形成されている。
【００５１】
第１突出部３１の第１凹み部３１ａには、回り止め凹部３７が形成されており、第２リング部３３の第１突出部３１に対向する外周面には、回り止め凹部３７に係合するように径方向外方に突出する回り止め凸部３６が形成されている。このような凹凸嵌合により、第１リング部材２６と第２リング部材２８とは回り止めされている。この回り止め凸部３６及び回り止め凹部３７は、第１及び第２突出部３１，３４並びに第１及び第２スリット３２，３５が第１及び第２リング部３０，３３の径方向で対向するように形成されている。
【００５２】
第２スリット３５は、第２リング部３３の内周部から径方向に沿って形成されており、第２リング部３３を狭めてフォークコラム９８ａに第２ロック部材１７’を固定するために設けられている。
【００５３】
第２締め付けボルト２９は、たとえば六角穴付きボルトであり、第２突出部３４に第２スリット３５と直交する方向に沿って装着されている。第２突出部３４の第２スリット３５を挟んだ一方には、第２締め付けボルト２９が貫通する貫通孔及び第２締め付けボルト２９の頭部を収納可能な座繰り穴が形成されている。また、他方には第２締め付けボルト２９が螺合するねじ孔が形成されている。
【００５４】
装着リング１８は、シール部材１９及びカバー部材５０は、第１実施形態と同様な構成のための説明を省略する。
【００５５】
次に、このような構成のヘッド部品１０’を用いてフロントフォーク９８をヘッドパイプ１０２ａに装着する組立手順について説明する。
【００５６】
組立前に、シール部材１９を装着リング１８に装着したり、調整部材１５に第１ロック部材１６’をねじ込むとともに、第１ロック部材１６’に第２ロック部材１７’も回り止めした状態で装着する等の準備をおこなう。準備が終わると、フォークコラム９８ａの上部から装着リング１８を装着してフォーク肩９８ａに当接させるとともに玉軸受ユニット１１ｂをフロックコラム９８ａに装着リング１８に接触するように上部から装着する。この状態でフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａを下側からヘッドパイプ１０２ａを貫通して装着し、玉軸受ユニット１１ｂをヘッドパイプ１０２ａの下端に装着する。
【００５７】
次に、ヘッドパイプ１０２ａから飛び出したフォークコラム９８ａの上部から玉軸受ユニット１１ａ並びに第１及び第２ロック部材１６’，１７’が装着された調整部材１５をこの順に挿入し、玉軸受ユニット１１ａをヘッドパイプ１０２ａの上端に装着する。また、調整部材１５を接触部２２が玉軸受ユニット１１ａに接触する位置まで下げる。この状態で第２締め付けボルト２９を締め付けて第２ロック部材１７’をフォークコラム９８ａに固定する。これにより、第２ロック部材１７’がフォークコラム９８ａに固定されるとともに、第２ロック部材１７’により回り止めされた第１ロック部材１６’の上方への移動が規制される。この状態でスパナ等の工具を工具係止部２４に装着して調整部材１５をたとえば反時計回りに回す。すると、ロック部材１６’が回転不能かつ上方への移動が規制された状態であるため、調整部材１５が下方に移動し、押圧力が徐々に強くなり、玉当たりが徐々にきつくなる。そして、フロントフォーク９８ががたつきなくスムーズに回動するようになり玉当たりの調整が終わると、第１締め付けボルト２７を締め付ける。第１締め付けボルト２７を締め付けると、筒状部２０にはスロット２３が形成されているため、第１リング部３０により筒状部２０が締め付けられ、調整部材１５が、フォークコラム９８ａにきつく抱きついて回り止めされる。この結果、第１ロック部材１６’もフォークコラム９８ａに固定される。
【００５８】
これらの作業が終了すると、カバー部材５０を調整部材１５の周囲に装着する。そして、ハンドルステム１１１を任意の上下位置でフォークコラム９８ａの上端に装着する。
【００５９】
ここでも、フォークコラム９８ａの外周部に調整部材１５と第１及び第２ロック部材１６’，１７’を配置したので、ハンドルステム１１１を装着することなく玉当たりの調整を行える。このため、ハンドルステム１１１に関わりなく玉当たりを調整できる。したがって、ハンドル部１０４の上下位置の調整が容易であるとともに軸受ユニット１１ａ，１１ｂの玉当たりの調整も容易である。また、筒状部２０にスロット２３を設けて筒状部２０がフォークコラム９８ａ側に変形しやすいようにしたので、第２ロック部材１７’とともに第１ロック部材１６’もフォークコラム９８に固定され、ヘッド部品１０’をフォークコラム９８ａに確実に固定できる。
【００６０】
また、回り止め凸部３６及び回り止め凹部３７により、第１及び第２突出部３１，３４並びに第２及び第２スリット３２，３５が第１及び第２リング部３０，３３の径方向で対向するように配置されて第１及び第２ロック部材１６’，１７’が回り止めされている。その上、第１及び第２リング部３０，３３が第１及び第２突出部３１，３４の半分の厚みを有している。これらのことにより、両突出部３１，３４を上下に並べて配置する構成に比べて、締め付けボルト２７，２９のネジ径を小さくすることなくヘッド部品１０全体の厚みを薄くすることができ、軽量化及びコンパクト化を図ることもできる。
【００６１】
なお、玉当たりの調整が終わって第１ロック部材１６’を固定した後に、第２ロック部材１７’をフォークコラム９８ａから取り外してもよい。この場合、ハンドルステム１１１を取り付ける前に第２ロック部材１７’を取り外せばよい。
【００６２】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記第２実施形態では、凹凸嵌合により第１ロック部材１６’と第２ロック部材１７’とを回り止めしたが、図８に示すように、たとえば第１及び第２リング部３０，３３にそれぞれ段差３０ｄ，３３ｄを設け、段差３０ｄ，３３ｄにより両ロック部材１６’，１７’の回り止めを行ってもよい。なお、この場合、段差３０ｄ，３３ｄを第１及び第２リング部３０，３３の半円部分に設けるのが好ましい。たとえば、第１及び第２ロック部材１６’，１７’全体の厚みをＴとした場合、第１及び第２リング部３０，３３をそれぞれ一方の半円部３０ｅ，３３ｅの厚みを半分（Ｔ／２）の厚みより厚くし（たとえば、６ｍｍ）、他方の半円部３０ｆ，３３ｆの厚みを全体の厚み（Ｔ）から一方の厚みを引いた値（たとえば、４ｍｍ）にして段差を形成すればよい。
【００６３】
（ｂ）前記第２実施形態では、第１及び第２ロック部材１６’，１７’の径方向で対向する位置に配置したが、図９に示すように、第１及び第２突出部３１，３４を第１及び第２ロック部材１６’’，１７’’の径方向の同じ位置に上下に並べて配置してもよい。この場合には、第１及び第２スリット３２，３５の幅を縮めるための第１及び第２締め付け部材２７，２９を同じ周方向位置に配置できるので、締結作業が容易である。
【００６４】
またこの場合、図１０に示すように、第１及び第２リング部３０，３３に開閉自在な第１及び第２ヒンジ部６０，６１をそれぞれ設けてもよい。この場合には、第１及び第２リング３０，３１が開閉するので、第１及び第２リング３０，３１の着脱が容易になる。なお、この場合にも、玉当たりの調整が終わって第１ロック部材１６’’を固定した後に第２ロック部材１７’’をフォークコラム９８ａから取り外してもよい。この場合、第２ヒンジ部６１が設けられているので、ハンドステム１１１を装着した後でも第２ロック部材１７’’を取り外すことができる。
【００６５】
（ｃ）前記第１実施形態では、第１ロック部材１６をフォークコラム９８ａに直接接触させずに第１ロック手段で第１固定手段だけを構成した。しかし、図１１に示すように、１つのロック部材７０で２つの固定手段を構成してもよい。具体的には、第２固定手段は、フォークコラムに装着可能であり径方向内方に突出してフォークコラムに食い込み可能な食い込み部７１を有する第３リング部８２、第３リング部８２の径方向外方に突出する第３突出部８３、及び第３突出部８３に第３リング部８２の内周部から径方向に沿って形成された第３スリット８４を有する第３リング部材８５と、第３突出部８３に装着され第３スリット８４の幅を調整するための第３締め付けボルト８６とを有している。第１固定手段は、内周に雌ねじ部２５を有し第３リング部８２と一体形成された第４リング部８７を有する。
【００６６】
この場合、締め付けボルト８６を僅かに締め付けて食い込み部７１をフォークコラム９８ａに食い込ませる。この状態で調整部材１５により玉当たりを調整し、最後に締め付けボルト８６を締め込んでロック部材７０を固定する。
【００６７】
（ｄ）図１２に示すように、ヘッド部品２１０の第１ロック部材１１６とハンドルステム２１１とを一体化してもよい。ここでは、ハンドルステム２１１は、第１スリット３２に連なる第４スリット２１２を有しており、上部に径方向外方に突出する第４突出部２１３を有している。第４突出部２１３には、第４スリット２１２の幅を調整するための第４締め付けボルト２１５が取り付けられている。
【００６８】
この場合、ハンドルステム２１１を調整部材１５にねじ込んだ状態でフォークコラム９８ａに装着し、第４締め付けボルト２１５を締め付けた状態で調整部材１５を回して玉当たりを調整する。そして、調整が終わると、第１締め付けボルト２７を締め付け、装着を完了する。この場合には、ハンドルステム２１１の取付とフロントフォーク９８の取付とを同時に行えるとともに、全体部品の軽量化及び簡素化を図ることができる。
【００６９】
（ｅ）前記実施形態では、軸受として玉軸受を例示したが軸受は玉軸受に限定されず、ニードル軸受等の転動体を有する転がり軸受であればどのような形態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】そのヘッド部分の半截断面図。
【図３】ヘッド部品装着部分の分解斜視図。
【図４】ヘッド部品の分解斜視図。
【図５】第２実施形態の図２に相当する図。
【図６】第２実施形態の図３に相当する図。
【図７】第２実施形態の図４に相当する図。
【図８】他の実施形態の図４に相当する図。
【図９】他の実施形態の図４に相当する図。
【図１０】他の実施形態の図４に相当する図。
【図１１】他の実施形態の図４に相当する図。
【図１２】他の実施形態の図２に相当する図。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１０’，１０’’，２１０ ヘッド部品
１５ 調整部材
１６，１６’，１６’’ 第１ロック部材
１７，１７’，１７’’ 第２ロック部材
１８ 装着リング
１９ シール部材
２０ 筒状部
２１ 雄ねじ部
２２ 接触部
２３ 第１スリット
２５ 雌ねじ部
２６，２８ 第１リング部材
２７，２９ 第１及び第２締め付け部材
３０，３３ 第１及び第２リング部
３１，３４ 第１及び第２突出部
３２，３５ 第２及び第２スリット
７０ ロック部材
７１ 食い込み部
９８ フロントフォーク
９８ａ フォークコラム
１０２ フレーム体
１０２ａ ヘッドパイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド部品、特に、両端に配置される上下１対の軸受を有する自転車のヘッドパイプにフロントフォークのフォークコラムを装着するための自転車用ヘッド部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車のフロントフォークは、フレームのヘッドパイプに回動自在に装着される。ヘッドパイプの両端には、玉軸受が装着されており、フォークコラムには、ヘッド部品と呼ばれるフロントフォーク装着用の部品が取り付けられている。従来のヘッド部品は、フロントフォークのフォークコラムの外周部に形成された雄ねじ部に螺合する上玉押しと、上玉押しをロックするロックナットとを有している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、最近では、フォークコラムに雄ねじ部を有さないフロントフォークが広く使用されている。このような雄ねじ部を有さない形状のフロントフォークの場合、フォークコラムがヘッドパイプから上方に突出し、突出したフォークコラムの外周部にハンドルステムが装着される。このようなフロントフォークを装着する従来のヘッド部品は、フォークコラムの内部に係止されたロックナットと、ロックナットに螺合する調整ボルトと、調整ボルトによりハンドルステムの上部に装着される蓋部材と、上側の玉軸受とフォークコラムとの間に設けられスリットを有するコンプレッションリングとを有している（たとえば、特許文献２参照）。このような構造の従来のヘッド部品では、コンプレッションリングとハンドルステムとをフォークコラムに装着した後、蓋部材をハンドルステムの上部に装着し、調整ボルトをロックナットに螺合させることによりフロントフォークをヘッドパイプに装着している。また、玉軸受の玉当たりは、コンプレッションリングをフォークコラムと軸受との間に挿入密着させて調整ボルトの締め付け加減により調整している。さらにハンドルステムの高さは、リング状のスペーサをハンドルステムと上玉押しとの間やハンドルステムと蓋部材との間に装着することにより調整されている。
【０００４】
しかし、このような構造の従来のヘッド部品では、ロックナットがフォークコラム内部で係止されているために、たとえばフロントフォークの玉当たりを調整しようとすると、ハンドルステムの固定を緩めて調整しなければならず、玉当たりの調整が煩わしい。
【０００５】
そこで、フォークコラムの外周面にロック部材を設けフォークコラムをヘッドパイプに装着することが考えられる。このような構成を実現する場合、ハンドルステムの外周に取り付けられる従来のヘッド部品を流用することが考えられる（たとえば、特許文献３参照）。従来のベッド部品は、上下延びるスリットを有しスリットに上下に設けられた２本のボルトによりハンドルステムに固定される円形の空間を有するリング状のロック部材（第１及び第２固定手段の一例）と、ロック部材の下半分の空間に装着される上玉押し（調整部材の一例）とを有している。ロック部材の下半分の空間の内周面には、雌ねじ部が形成されており、ロック部材の上半分の空間はハンドルステムに接触するように雌ねじ部より小径に形成されている。上玉押しは、上側の玉軸受に接触可能であり、ハンドルステムが貫通可能な円筒状の部材であり、上部外周面には、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が形成されている。また、中間部外周面には、スパナなどを係止可能な平面視六角形の外形の工具係止部が形成されている。
【０００６】
このような構成の従来のヘッド部品をハンドルステムではなくフォークコラムの装着に用いる場合、上玉押し及びロック部材をこの順でフォークコラムに装着し、上側のボルトによりロック部材の上半分をフォークコラムに固定する。このとき、下側のボルトは緩めておく。そして、上玉押しをスパナなどの工具で回して玉軸受の玉当たりを調整し、フォークコラムががたつきなくかつ滑らかに回動するようにする。玉当たりの調整が終わると、下側のボルトも締め付けてヘッド部品をフォークコラムに固定し、フロントフォークの装着を完了する。
【特許文献１】米国特許第５３３０２２０号公報
【特許文献２】米国特許第５０９５７７０号公報
【特許文献３】中華民国特許第２２５７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来のヘッド部品では、上側のボルトを締め付けることによりフォークコラムにロック部材を固定することができる。このため、ハンドルステムを緩めることなく軸受の調整を行える。しかし、下側のボルトを締め付けたとき、上玉押しの回り止めは実現できるが、上玉押しが変形しないため、上玉押しをフォークコラムに充分に締め付け固定することができない。このため、従来のヘッド部品をフォークコラムの固定に流用すると、フォークコラムへの固定が不十分になるおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、フォークコラムの外周で固定する自転車用ヘッド部品において、軸受を容易に調整できるとともにフォークコラムに充分に固定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明１に係る自転車用ヘッド部品は、両端に配置される上下１対の軸受を有する自転車のヘッドパイプにフロントフォークのフォークコラムを装着するための部品であって、調整部材と、第１固定手段とを備えている。調整部材は、フォークコラムが通過可能な筒状部、筒状部の一端外周面に形成された雄ねじ部、筒状部の他端に設けられヘッドパイプの上部に装着される軸受に接触可能な接触部、及び筒状部の雄ねじ部形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロットを有する部材である。第１固定手段は、内周側に雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、筒状部を外周側から押圧してフォークコラムに固定可能な手段である。
【００１０】
このヘッド部品を組み込む際には、第１固定手段を調整部材の雌ねじ部にねじ込む。そして、ヘッドパイプの下端に配置された軸受をフロントフォークの肩部に接触させた状態で、ヘッドパイプを貫通したフォークコラムの上端から外周面に調整部材に第１固定手段が組み込まれた組立体をヘッドパイプの上端に配置された軸受に接触するように装着する。調整部材を含む組立体を装着すると、第１固定手段を回り止めしかつ上方に移動しないように規制した状態で調整部材をスパナ等の工具を利用して回す。すると、第１固定手段は、フォークコラムに対して回らないので、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する調整部材が第１固定手段に対して上下に移動し軸受の当たりを調整できる。軸受の当たりの調整が終わると、第１固定手段により筒状部を押圧してさらにフォークコラムに第１固定手段を固定する。このとき、筒状部の雌ねじ部の形成部分には軸方向に沿って複数のスロットが形成されているため、第１固定手段により筒状部を押圧すると、筒状部がフォークコラム側に変形し、筒状部を介して第１固定手段がフォークコラムに固定される。ここでは、フォークコラムの外周部に調整部材と第１固定手段を配置したので、ハンドルステムにかかわらず軸受の調整を行える。このため、軸受の調整が容易である。また、調整部材の筒状部にスロットを設けて筒状部がフォークコラム側に変形しやすいようにしたので、第１固定手段とともに調整部材もフォークコラムに固定され、ヘッド部品をフォークコラムに確実に固定できる。
【００１１】
発明２に係る自転車用ヘッド部品は、発明１に記載の部品において、筒状部の上方でフォークコラムを外周側から押圧してフォークコラムに固定可能であり、第１固定手段に対して回転不能な第２固定手段をさらに備える。
【００１２】
この場合には、ヘッド部品を組み込む際には、第１固定手段を調整部材の雌ねじ部にねじ込むとともに、第２固定手段を第１固定手段に回転不能に装着する。そして、ヘッドパイプの下端に配置された軸受をフロントフォークの肩部に接触させた状態でヘッドパイプを貫通したフォークコラムの上端から外周面に調整部材に第１及び第２固定手段が組み込まれた組立体をヘッドパイプの上端に配置された軸受に接触するように装着する。調整部材を含む組立体を装着すると、第２固定手段によりフォークコラムの外周面を押圧して第２固定手段をフォークコラムに固定する。これにより、フォークコラムに対して第２固定手段が上方に移動しなくなるとともに回転しなくなり、第２固定手段に対して回転不能な第１固定手段も回転しなくなるとともに上方に移動しなくなる。この状態で調整部材をスパナ等の工具を利用して回すと、第１固定手段は、フォークコラムに対して回らないので、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する調整部材が第１固定手段に対して上下に移動し軸受の当たりを調整できる。軸受の当たりの調整が終わると、第１固定手段により筒状部を押圧してさらにフォークコラムに第１固定手段を固定する。このとき、筒状部の雌ねじ部の形成部分には軸方向に沿って複数のスロットが形成されているため、第１固定手段により筒状部を押圧すると、筒状部がフォークコラム側に変形し、筒状部を介して第１固定手段がフォークコラムに固定される。ここでは、フォークコラムの外周部に調整部材と第１及び第２固定手段を配置したので、発明１と同様に、ハンドルステムに関わらず軸受を調整できる。このため、軸受の調整が容易である。また、調整部材の筒状部にスロットを設けて筒状部がフォークコラム側に変形しやすいようにしたので、第２固定手段とともに第１固定手段もフォークコラムに固定され、ヘッド部品をフォークコラムに確実に固定できる。なお、この場合、ヘッド部品によるフロントフォークの装着が終わると、第２固定手段を取り外すようにしてもよい。
【００１３】
発明３に係る自転車用ヘッド部品は、発明２に記載の部品において、第１固定手段は、内周に雌ねじ部を有しフォークコラムに装着可能な第１リング部、第１リング部の径方向外方に突出する第１突出部、及び第１突出部に第１リング部の内周部から径方向に沿って形成された第１スリットを有する第１リング部材と、第１突出部に装着され第１スリットの幅を調整するための第１締結部材とを有し、第２固定手段は、フォークコラムに装着可能な第２リング部、第２リング部の径方向外方に突出する第２突出部、及び第２突出部に第２リング部の内周部から径方向に沿って形成された第２スリットを有し、第１リング部材に対して回転不能な第２リング部材と、第２突出部に装着され第２スリットの幅を調整するための第２締結部材とを有する。この場合には、第１リング部を調整部材にねじ込んで装着した後に第２リング部を第１リング部に装着する。そして、フォークコラムに調整部材とともに装着し、第２締結部材を第２スリット幅が狭まるように第２突出部に締結し、第２リング部材をフォークコラムに固定する。この状態で、調整部材をまわして軸受の当たりを調整し、その後第１締結部材を第１スリットが狭まるように第１突出部に締結する。これにより、筒状部が押圧され第１リング部材がフォークコラムに固定される。ここでは、第１固定手段と第２固定手段とを分割したので、第２固定手段（第２リング部材）がフォークコラムにより確実に固定される。
【００１４】
発明４に係る自転車用ヘッド部品は、発明３に記載の部品において、第１スリットと第２スリットとが第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、第１及び第２固定手段は配置される。この場合には、第１及び第２突出部にそれぞれ設けられた第１及び第２スリットが径方向に対向して配置されるので、第１及び第２リング部の厚みを第１及び第２突出部の厚みより薄くすることにより第１及び第２固定手段全体の厚みを薄くすることができ、ヘッド部品の小型軽量化を図ることができる。
【００１５】
発明５に係る自転車用ヘッド部品は、発明４に記載の部品において、第１締結手段と第２締結手段とが第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、第１及び第２固定手段は配置される。この場合には、第１及び第２締結手段が径方向に対向して配置されるので、第１及び第２リング部の厚みを第１及び第２突出部の厚みより薄くすることにより第１及び第２固定手段全体の厚みを薄くすることができ、ヘッド部品の小型軽量化を図ることができる。
【００１６】
発明６に係る自転車用ヘッド部品は、発明３に記載の部品において、第１スリットと第２スリットとが径方向の同じ位置に配置されるように、第１及び第２固定手段は配置される。この場合には、第１及び第２スリットの幅を縮めるための第１及び第２締結部材を同じ径方向位置に配置できるので、締結作業が容易である。
【００１７】
発明７に係る自転車用ヘッド部品は、発明６に記載の部品において、第１及び第２リング部は、それぞれ開閉自在な第１及び第２ヒンジ部をそれぞれさらに有する。この場合には、第１及び第２リングが開閉するので、第１及び第２リングの着脱が容易になる。また、ヒンジにより両リング部が締まりやすくなるので、フォークコラムに対する締め付け固定力が強くなる。
【００１８】
発明８に係る自転車用ヘッド部品は、発明３から７のいずれかに記載の部品において、第１リング部と第２リング部とは、周方向に形成された段差により回り止めされる。この場合には、段差により簡単に回り止めできる。
【００１９】
発明９に係る自転車用ヘッド部品は、発明３から７のいずれかに記載の部品において、第１リング部と第２リング部とは、径方向に突出及び凹む凹凸嵌合により回り止めされる。
【００２０】
発明１０に係る自転車用ヘッド部品は、発明３から９のいずれかに記載の部品において、第２リング部は、筒状部の先端を受け入れる逃がし部と、逃がし部より小径でフォークコラムの外周面に接触可能な接触部とを有する。この場合には、第２リング部側に筒状部の先端を配置できるので当たりの調整範囲を広くすることができる。
【００２１】
発明１１に係る自転車用ヘッド部品は、発明２に記載の部品において、第２固定手段は、フォークコラムに装着可能であり径方向内方に突出してフォークコラムに食い込み可能な食い込み部を有する第３リング部、第３リング部の径方向外方に突出する第３突出部、及び第３突出部に第３リング部の内周部から径方向に沿って形成された第３スリットを有する第３リング部材と、第３突出部に装着され前記第３スリットの幅を調整するための第３締結部材とを有し、第１固定手段は、内周に雌ねじ部を有し第３リング部と一体形成された第４リング部を有する。この場合には、まず、第３締結部材を食い込み部がフォークコラムの外周面に食い込む程度に第３突出部に締結する。この状態で調整部材を回して当たりを調整し、最後に第３締結部材で確実に締結する。ここでは、１つの締結部材でヘッド部品をフォークコラムに充分に固定できる。
【００２２】
発明１２に係る自転車用ヘッド部品は、発明１から１１のいずれかに記載の部品において、軸受をシールするシール部材をさらに備える。この場合には、軸受への異物の侵入を防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フォークコラムの外周部に調整部材と第１固定手段を配置したので、ハンドルステムに関わらず軸受を調整できる。このため、軸受の調整が容易である。また、筒状部にスロットを設けて筒状部がフォークコラム側に変形しやすいようにしたので、第１固定手段とともに調整部材もフォークコラムに固定され、ヘッド部品をフォークコラムに確実に固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
図１において、本発明の第１実施形態を採用した自転車１００は、ロードレーサであり、フロントフォーク９８及びフロントフォーク９８がヘッドパイプ１０２ａに回動自在に装着されたダイヤモンド形のフレーム体１０２を有するフレーム１０１と、フロントフォーク９８に固定されたハンドル部１０４と、チェーン９５やペダルＰＤが装着されたクランク９６や前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒや前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒ等からなる駆動部１０５と、フロントフォーク９８及びフレーム体１０２後部に装着された前輪及び後輪１０６ｆ，１０６ｒと、前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒとを備えている。
【００２５】
ハンドル部１０４は、図１に示すように、ハンドルステム１１１と、ハンドルステム１１１の上端で嵌合固定されたハンドルバー１１２とで構成されている。ハンドルステム１１１は、図１及び図２に示すように、フロントフォーク９８の上部のフォークコラム９８ａの上端部に嵌合固定されている。ハンドルバー１１２は、ドロップハンドル型のものであり、左右１対のブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒを備えている。
【００２６】
フロントフォーク９８は、図２及び図３に示すように、本発明の一実施形態によるヘッド部品１０によりフレーム体１０２の前部に配置されたヘッドパイプ１０２ａに回動自在に装着されている。ヘッドパイプ１０２ａの両端には、上下１対の玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂが装着されており、ヘッド部品１０は、ヘッドパイプ１０２ａにフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａをフォーク肩９８ｂとの間で挟んで玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂとの玉当たりを調整しつつ装着可能である。フォークコラム９８ａの上部はキャップ部材５１により塞がれている。キャップ部材５１はたとえば合成樹脂製であり、フォークコラム９８ａ内周面に弾性係止されている。
【００２７】
ヘッド部品１０は、図２〜図４に示すように、玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂとの玉当たりを調整するための調整部材１５と、フォークコラム９８ａに固定可能であり調整部材１５に螺合する第１ロック部材（第１固定手段の一例）１６とを有している。また、ヘッド部品１０は、ヘッドパイプ１０２ａの下部で玉軸受ユニット１１ｂとフォーク肩９８ｂとに接触する装着リング１８と、装着リング１８に装着されヘッドパイプ１０２ａの下端に接触して玉軸受ユニット１１ｂをシールするシール部材１９と、調整部材１５の外周側をカバーするカバー部材５０とを有している。
【００２８】
調整部材１５は、たとえば金属製の部材であり、フォークコラム９８ａが通過可能な筒状部２０と、筒状部２０の上端外周面に形成された雄ねじ部２１と、筒状部２０の下端に設けられヘッドパイプ１０２ａの上部に装着される玉軸受ユニット１１ａに接触可能な接触部２２と、筒状部２０の雄ねじ部２１形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロット２３と、筒状部２０の雄ねじ部２１と接触部２２との間の外周面に形成された工具係止部２４とを有している。
【００２９】
筒状部２０には、内径がたとえば２８ｍｍ程度でフォークコラム９８ａがすきまばめ程度の隙間で通過可能な貫通孔２０ａが形成されている。雄ねじ部２１は、たとえば、Ｍ３２程度の大きさのねじであり、第１ロック部材１６に螺合する。接触部２２は、たとえば下方に向かうテーパ面で構成され、玉軸受ユニット１１ａに接触して押圧し、玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂの押圧力を変化させて玉当たりを調整するために設けられている。玉当たりの調整は、がたつかずかつスムーズに回動するようにフロントフォーク９８をヘッドパイプ１０２ａに装着するために行われる。スロット２３は、たとえば、周方向に等間隔に８箇所設けられている。このスロット２３を形成することにより、筒状部２０の雄ねじ部２１形成部分が中心側に変形しやすくなる。工具係止部２４は、スパナなどの工具により調整部材１５を回転させることができるようにするために設けられている。工具係止部２４は、たとえば互いに平行に配置された４組の面取り部２４ａ〜２４ｄにより構成されている。工具係止部２４と接触部２２との間には大径の鍔部２０ｂが形成されている。鍔部２０ｂは、工具係止部２４にスパナ等の工具を装着したときに、工具が下方にずれないようにするために設けられている。この結果、工具の工具係止部２４への装着が容易になる。
【００３０】
第１ロック部材１６は、内周側に雄ねじ部２１に螺合する雌ねじ部２５を有し、筒状部２０を外周側から押圧してフォークコラム９８ａに固定可能なものである。第１ロック部材１６は、内周面に雌ねじ部２５を有する第１リング部３０、第１リング部３０の径方向外方に突出する第１突出部３１、及び第１突出部３１に形成された第１スリット３２を有する第１リング部材２６と、第１突出部３１に装着され第１スリット３２の幅を調整するための第１締め付けボルト２７とを有している。
【００３１】
第１リング部３０は、調整部材１５にねじ込まれた状態でフォークコラム９８ａに装着可能である。第１スリット３２は、第１リング部３０の内周部から径方向に沿って形成されており、第１リング部３０を狭めてフォークコラム９８ａに第１ロック部材１６を固定するために設けられている。
【００３２】
第１締め付けボルト２７は、たとえば六角穴付きボルトであり、第１突出部３１に第１スリット３２と直交する方向に沿って装着されている。第１突出部３１の第１スリット３２を挟んだ一方には、第１締め付けボルト２７が貫通する貫通孔及び第１締め付けボルト２７の頭部を収納可能な座繰り穴が形成されている。また、他方には第１締め付けボルト２７が螺合するねじ孔が形成されている。
【００３３】
装着リング１８は、上部に形成された玉軸受ユニット１１ｂに接触する接触部１８ａと、中間部に形成された環状のシール装着溝１８ｂと、径方向に沿って形成された第５スリット４０とを有する鍔付き円板状の部材である。装着リング１８は、フォークコラムの基端部であるフォーク肩９８ｂに形成された段差により下方への移動が規制されている。接触部１８ａは、上方に向かうテーパ面で構成されている。これにより、調整部材１５により玉軸受ユニット１１ａを下方に押圧すると、その力がフォーク肩９８ｂを介して玉軸受ユニット１１ｂにも伝わって押圧され、両玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂの玉当たりを調整できる。
【００３４】
シール部材１９は、先端に尖ったリップを有する、たとえばニトリルゴム等の弾性体製の部材である。シール部材１９は、先端リップ部がヘッドパイプ１０２ａの下面に接触しており、ヘッドパイプ１０２ａとフォークコラム９８ａの隙間からの液体を含む異物の侵入を防止するために設けられている。これにより玉軸受ユニット１１ｂがシールされ、下側からの異物の侵入を防止できる。
【００３５】
カバー部材５０は、たとえば伸縮性を有するゴム製の部材であり、湾曲した外観を有している。カバー部材５０は、フロントフォーク９８の装着が完了まで下端を逆転させて調整部材１５を露出させておき、フロントフォーク９８の装着が完了すると下端を反転させてヘッドパイプ１０２ａ上部に装着し調整部材１５をカバーする。これにより玉軸受ユニット１１ａをシールできる。
【００３６】
次に、このような構成のヘッド部品１０を用いてフロントフォーク９８をヘッドパイプ１０２ａに装着する組立手順について説明する。
【００３７】
組立前に、シール部材１９を装着リング１８に装着したり、調整部材１５に第１ロック部材１６をねじ込む等の準備をおこなう。準備が終わると、フォークコラム９８ａの上部から装着リング１８を装着してフォーク肩９８ａに当接させるとともに玉軸受ユニット１１ｂをフォークコラム９８ａに装着リング１８に接触するように上部から装着する。この状態でフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａを下側からヘッドパイプ１０２ａを貫通して装着し、玉軸受ユニット１１ｂをヘッドパイプ１０２ａの下端に装着する。
【００３８】
次に、ヘッドパイプ１０２ａから飛び出したフォークコラム９８ａの上部から玉軸受ユニット１１ａ及び第１ロック部材１６が装着された調整部材１５をこの順に挿入し、玉軸受ユニット１１ａをヘッドパイプ１０２ａの上端の所定の位置に装着する。また、調整部材１５を接触部２２が玉軸受ユニット１１ａに接触する位置まで下げる。この状態で適宜の治具等を用いて第１ロック部材１６を回り止めするとともに上方への移動を規制し、その状態でスパナ等の工具を工具係止部２４に装着して調整部材１５をたとえば反時計回りに回す。すると、第１ロック部材１６が回転不能かつ上方への移動が規制された状態であるので、調整部材１５が下方に移動し、押圧力が徐々に強くなり、玉当たりが徐々にきつくなる。そして、フロントフォーク９８ががたつきなくスムーズに回動するようになり玉当たりの調整が終わると、第１締め付けボルト２７を締め付けて第１ロック部材１６をフォークコラム９８ａに固定する。第１締め付けボルト２７を締め付けると、筒状部２０にはスロット２３が形成されているため、第１リング部３０により筒状部２０が締め付けられ、調整部材１５が、フォークコラム９８ａにきつく抱きついて回り止めされる。この結果、第１ロック部材１６がフォークコラム９８ａに固定される。
【００３９】
これらの作業が終了すると、カバー部材５０を反転させて調整部材１５の周囲に装着する。そして、ハンドルステム１１１を任意の上下位置でフォークコラム９８ａの上端に装着する。
【００４０】
ここでは、フォークコラム９８ａの外周部に調整部材１５と第１ロック部材１６を配置したので、ハンドルステム１１１を装着することなく玉当たりの調整を行える。このため、ハンドルステム１１１に関わりなく玉当たりを調整できる。したがって、ハンドル部１０４の上下位置の調整が容易であるとともに軸受ユニット１１ａ，１１ｂの玉当たりの調整も容易である。なお、上方への移動を規制する治具として、たとえばハンドルステム１１１を第１ロック部材１６に接触させた状態でフォークコラム９８ａに固定し、これにより第１ロック部材１６の上方への移動を規制してもよい。この場合にも、第１ロック部材１６がフォークコラム９８ａに固定された後はハンドルステム１１１の上下位置の調整が容易である。また、別の部材をフォークコラム９８ａに固定して第１ロック部材１６の上方への移動を規制してもよい。この場合、玉当たりの調整が終わると固定した部材を取り外すのが好ましい。ここでは、不必要な部品を省いてヘッド部品１０の軽量かつコンパクト化を図ることもできる。
【００４１】
また、筒状部２０にスロット２３を設けて筒状部２０がフォークコラム９８ａ側に変形しやすいようにしたので、第１ロック部材１６がフォークコラム９８に固定され、ヘッド部品１０をフォークコラム９８ａに確実に固定できる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
前記第１実施形態では１つの第１ロック部材１６によりヘッド部品１０をフォークステム９８ａに固定したが、図５〜図７に示すように、第１及び第２ロック部材１６’，１７’によりヘッド部品１０’をフォークコラム９８ａに固定するようにしてもよい。
【００４３】
本発明の第２実施形態によるヘッド部品１０’は、図５〜図７に示すように、玉軸受ユニット１１ａ，１１ｂとの玉当たりを調整するための調整部材１５と、フォークコラム９８ａに固定可能であり調整部材１５の上方に上下に並べて配置された第１及び第２ロック部材（第１及び第２固定手段の一例）１６’，１７’とを有している。また、ヘッド部品１０’は、ヘッドパイプ１０２ａの下部で玉軸受ユニット１１ｂとフォーク肩９８ｂとに接触する装着リング１８と、装着リング１８に装着されヘッドパイプ１０２ａの下端に接触して玉軸受ユニット１１ｂをシールするシール部材１９と、調整部材１５の外周側をカバーするカバー部材５０とを有している。
【００４４】
調整部材１５は、第１実施形態と同様な部材であり、フォークコラム９８ａが通過可能な筒状部２０と、筒状部２０の上端外周面に形成された雄ねじ部２１と、筒状部２０の下端に設けられヘッドパイプ１０２ａの上部に装着される玉軸受ユニット１１ａに接触可能な接触部２２と、筒状部２０の雄ねじ部２１形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロット２３と、筒状部２０の雄ねじ部２１と接触部２２との間の外周面に形成された工具係止部２４とを有している。調整部材１５の詳細な構成は第１実施形態と同様なため説明を省略する。
【００４５】
第１ロック部材１６’は、第２ロック部材１７’に対して回転不能であり、内周側に雄ねじ部２１に螺合する雌ねじ部２５を有し、筒状部２０を外周側から押圧してフォークコラム９８ａに固定可能なものである。第１ロック部材１６’は、内周面に雌ねじ部２５を有する第１リング部３０、第１リング部３０の径方向外方に突出する第１突出部３１、及び第１突出部３１に形成された第１スリット３２を有する第１リング部材２６と、第１突出部３１に装着され第１スリット３２の幅を調整するための第１締め付けボルト２７を有している。
【００４６】
第１リング部３０は、調整部材１５にねじ込まれた状態でフォークコラム９８ａに装着可能である。第１突出部３１は、後述する第２リング部３３の略２倍の厚みを有しており、第２ロック部材１７’の後述する第２リング部材２８の第２リング部３３と実質的に面一となるような厚みである。第１突出部３１には、第２リング部３３の外周面に接触する円弧状に凹んだ第１凹み部３１ａが形成されている。
【００４７】
第１スリット３２は、第１リング部３０の内周部から径方向に沿って形成されており、第１リング部３０を狭めてフォークコラム９８ａに第１ロック部材１６’を固定するために設けられている。
【００４８】
第１締め付けボルト２７は、たとえば六角穴付きボルトであり、第１突出部３１に第１スリット３２と直交する方向に沿って装着されている。第１突出部３１の第１スリット３２を挟んだ一方には、第１締め付けボルト２７が貫通する貫通孔及び第１締め付けボルト２７の頭部を収納可能な座繰り穴が形成されている。また、他方には第１締め付けボルト２７が螺合するねじ孔が形成されている。
【００４９】
第２ロック部材１７’は、筒状部２０の上方でフォークコラム９８ａを外周側から押圧してフォークコラム９８ａに固定可能なものである。第２ロック部材１７’は、フォークコラムに装着可能な第２リング部３３、第２リング部３３の径方向外方に突出する第２突出部３４、及び第２突出部３４に形成された第２スリット３５を有し、第１リング部材２６に対して回転不能な第２リング部材２８と、第２突出部３４に装着され第２スリット３５の幅を調整するための第２締め付けボルト２９とを有している。
【００５０】
第２リング部３３は、第１リング部３０と略同一の厚みを有しており、上部内周面にフォークコラム９８ａが通過可能に形成された開口３３ａと、下部内周面に開口３３ａより大径であり調整部材１５の筒状部２０の先端を受け入れ可能に形成された逃がし部３３ｂ（図５）とを有している。第２突出部３４は、第２リング部３３の略２倍の厚みを有しており、第１ロック部材１６’の第１リング部材２６の第１リング部３０と実質的に面一となるような厚みである。第２突出部３４には、第１リング部３０の外周面に接触する円弧状に凹んだ第２凹み部３４ａが形成されている。
【００５１】
第１突出部３１の第１凹み部３１ａには、回り止め凹部３７が形成されており、第２リング部３３の第１突出部３１に対向する外周面には、回り止め凹部３７に係合するように径方向外方に突出する回り止め凸部３６が形成されている。このような凹凸嵌合により、第１リング部材２６と第２リング部材２８とは回り止めされている。この回り止め凸部３６及び回り止め凹部３７は、第１及び第２突出部３１，３４並びに第１及び第２スリット３２，３５が第１及び第２リング部３０，３３の径方向で対向するように形成されている。
【００５２】
第２スリット３５は、第２リング部３３の内周部から径方向に沿って形成されており、第２リング部３３を狭めてフォークコラム９８ａに第２ロック部材１７’を固定するために設けられている。
【００５３】
第２締め付けボルト２９は、たとえば六角穴付きボルトであり、第２突出部３４に第２スリット３５と直交する方向に沿って装着されている。第２突出部３４の第２スリット３５を挟んだ一方には、第２締め付けボルト２９が貫通する貫通孔及び第２締め付けボルト２９の頭部を収納可能な座繰り穴が形成されている。また、他方には第２締め付けボルト２９が螺合するねじ孔が形成されている。
【００５４】
装着リング１８は、シール部材１９及びカバー部材５０は、第１実施形態と同様な構成のための説明を省略する。
【００５５】
次に、このような構成のヘッド部品１０’を用いてフロントフォーク９８をヘッドパイプ１０２ａに装着する組立手順について説明する。
【００５６】
組立前に、シール部材１９を装着リング１８に装着したり、調整部材１５に第１ロック部材１６’をねじ込むとともに、第１ロック部材１６’に第２ロック部材１７’も回り止めした状態で装着する等の準備をおこなう。準備が終わると、フォークコラム９８ａの上部から装着リング１８を装着してフォーク肩９８ａに当接させるとともに玉軸受ユニット１１ｂをフロックコラム９８ａに装着リング１８に接触するように上部から装着する。この状態でフロントフォーク９８のフォークコラム９８ａを下側からヘッドパイプ１０２ａを貫通して装着し、玉軸受ユニット１１ｂをヘッドパイプ１０２ａの下端に装着する。
【００５７】
次に、ヘッドパイプ１０２ａから飛び出したフォークコラム９８ａの上部から玉軸受ユニット１１ａ並びに第１及び第２ロック部材１６’，１７’が装着された調整部材１５をこの順に挿入し、玉軸受ユニット１１ａをヘッドパイプ１０２ａの上端に装着する。また、調整部材１５を接触部２２が玉軸受ユニット１１ａに接触する位置まで下げる。この状態で第２締め付けボルト２９を締め付けて第２ロック部材１７’をフォークコラム９８ａに固定する。これにより、第２ロック部材１７’がフォークコラム９８ａに固定されるとともに、第２ロック部材１７’により回り止めされた第１ロック部材１６’の上方への移動が規制される。この状態でスパナ等の工具を工具係止部２４に装着して調整部材１５をたとえば反時計回りに回す。すると、ロック部材１６’が回転不能かつ上方への移動が規制された状態であるため、調整部材１５が下方に移動し、押圧力が徐々に強くなり、玉当たりが徐々にきつくなる。そして、フロントフォーク９８ががたつきなくスムーズに回動するようになり玉当たりの調整が終わると、第１締め付けボルト２７を締め付ける。第１締め付けボルト２７を締め付けると、筒状部２０にはスロット２３が形成されているため、第１リング部３０により筒状部２０が締め付けられ、調整部材１５が、フォークコラム９８ａにきつく抱きついて回り止めされる。この結果、第１ロック部材１６’もフォークコラム９８ａに固定される。
【００５８】
これらの作業が終了すると、カバー部材５０を調整部材１５の周囲に装着する。そして、ハンドルステム１１１を任意の上下位置でフォークコラム９８ａの上端に装着する。
【００５９】
ここでも、フォークコラム９８ａの外周部に調整部材１５と第１及び第２ロック部材１６’，１７’を配置したので、ハンドルステム１１１を装着することなく玉当たりの調整を行える。このため、ハンドルステム１１１に関わりなく玉当たりを調整できる。したがって、ハンドル部１０４の上下位置の調整が容易であるとともに軸受ユニット１１ａ，１１ｂの玉当たりの調整も容易である。また、筒状部２０にスロット２３を設けて筒状部２０がフォークコラム９８ａ側に変形しやすいようにしたので、第２ロック部材１７’とともに第１ロック部材１６’もフォークコラム９８に固定され、ヘッド部品１０’をフォークコラム９８ａに確実に固定できる。
【００６０】
また、回り止め凸部３６及び回り止め凹部３７により、第１及び第２突出部３１，３４並びに第２及び第２スリット３２，３５が第１及び第２リング部３０，３３の径方向で対向するように配置されて第１及び第２ロック部材１６’，１７’が回り止めされている。その上、第１及び第２リング部３０，３３が第１及び第２突出部３１，３４の半分の厚みを有している。これらのことにより、両突出部３１，３４を上下に並べて配置する構成に比べて、締め付けボルト２７，２９のネジ径を小さくすることなくヘッド部品１０全体の厚みを薄くすることができ、軽量化及びコンパクト化を図ることもできる。
【００６１】
なお、玉当たりの調整が終わって第１ロック部材１６’を固定した後に、第２ロック部材１７’をフォークコラム９８ａから取り外してもよい。この場合、ハンドルステム１１１を取り付ける前に第２ロック部材１７’を取り外せばよい。
【００６２】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記第２実施形態では、凹凸嵌合により第１ロック部材１６’と第２ロック部材１７’とを回り止めしたが、図８に示すように、たとえば第１及び第２リング部３０，３３にそれぞれ段差３０ｄ，３３ｄを設け、段差３０ｄ，３３ｄにより両ロック部材１６’，１７’の回り止めを行ってもよい。なお、この場合、段差３０ｄ，３３ｄを第１及び第２リング部３０，３３の半円部分に設けるのが好ましい。たとえば、第１及び第２ロック部材１６’，１７’全体の厚みをＴとした場合、第１及び第２リング部３０，３３をそれぞれ一方の半円部３０ｅ，３３ｅの厚みを半分（Ｔ／２）の厚みより厚くし（たとえば、６ｍｍ）、他方の半円部３０ｆ，３３ｆの厚みを全体の厚み（Ｔ）から一方の厚みを引いた値（たとえば、４ｍｍ）にして段差を形成すればよい。
【００６３】
（ｂ）前記第２実施形態では、第１及び第２ロック部材１６’，１７’の径方向で対向する位置に配置したが、図９に示すように、第１及び第２突出部３１，３４を第１及び第２ロック部材１６’’，１７’’の径方向の同じ位置に上下に並べて配置してもよい。この場合には、第１及び第２スリット３２，３５の幅を縮めるための第１及び第２締め付け部材２７，２９を同じ周方向位置に配置できるので、締結作業が容易である。
【００６４】
またこの場合、図１０に示すように、第１及び第２リング部３０，３３に開閉自在な第１及び第２ヒンジ部６０，６１をそれぞれ設けてもよい。この場合には、第１及び第２リング３０，３１が開閉するので、第１及び第２リング３０，３１の着脱が容易になる。なお、この場合にも、玉当たりの調整が終わって第１ロック部材１６’’を固定した後に第２ロック部材１７’’をフォークコラム９８ａから取り外してもよい。この場合、第２ヒンジ部６１が設けられているので、ハンドステム１１１を装着した後でも第２ロック部材１７’’を取り外すことができる。
【００６５】
（ｃ）前記第１実施形態では、第１ロック部材１６をフォークコラム９８ａに直接接触させずに第１ロック手段で第１固定手段だけを構成した。しかし、図１１に示すように、１つのロック部材７０で２つの固定手段を構成してもよい。具体的には、第２固定手段は、フォークコラムに装着可能であり径方向内方に突出してフォークコラムに食い込み可能な食い込み部７１を有する第３リング部８２、第３リング部８２の径方向外方に突出する第３突出部８３、及び第３突出部８３に第３リング部８２の内周部から径方向に沿って形成された第３スリット８４を有する第３リング部材８５と、第３突出部８３に装着され第３スリット８４の幅を調整するための第３締め付けボルト８６とを有している。第１固定手段は、内周に雌ねじ部２５を有し第３リング部８２と一体形成された第４リング部８７を有する。
【００６６】
この場合、締め付けボルト８６を僅かに締め付けて食い込み部７１をフォークコラム９８ａに食い込ませる。この状態で調整部材１５により玉当たりを調整し、最後に締め付けボルト８６を締め込んでロック部材７０を固定する。
【００６７】
（ｄ）図１２に示すように、ヘッド部品２１０の第１ロック部材１１６とハンドルステム２１１とを一体化してもよい。ここでは、ハンドルステム２１１は、第１スリット３２に連なる第４スリット２１２を有しており、上部に径方向外方に突出する第４突出部２１３を有している。第４突出部２１３には、第４スリット２１２の幅を調整するための第４締め付けボルト２１５が取り付けられている。
【００６８】
この場合、ハンドルステム２１１を調整部材１５にねじ込んだ状態でフォークコラム９８ａに装着し、第４締め付けボルト２１５を締め付けた状態で調整部材１５を回して玉当たりを調整する。そして、調整が終わると、第１締め付けボルト２７を締め付け、装着を完了する。この場合には、ハンドルステム２１１の取付とフロントフォーク９８の取付とを同時に行えるとともに、全体部品の軽量化及び簡素化を図ることができる。
【００６９】
（ｅ）前記実施形態では、軸受として玉軸受を例示したが軸受は玉軸受に限定されず、ニードル軸受等の転動体を有する転がり軸受であればどのような形態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】そのヘッド部分の半截断面図。
【図３】ヘッド部品装着部分の分解斜視図。
【図４】ヘッド部品の分解斜視図。
【図５】第２実施形態の図２に相当する図。
【図６】第２実施形態の図３に相当する図。
【図７】第２実施形態の図４に相当する図。
【図８】他の実施形態の図４に相当する図。
【図９】他の実施形態の図４に相当する図。
【図１０】他の実施形態の図４に相当する図。
【図１１】他の実施形態の図４に相当する図。
【図１２】他の実施形態の図２に相当する図。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１０’，１０’’，２１０ ヘッド部品
１５ 調整部材
１６，１６’，１６’’ 第１ロック部材
１７，１７’，１７’’ 第２ロック部材
１８ 装着リング
１９ シール部材
２０ 筒状部
２１ 雄ねじ部
２２ 接触部
２３ 第１スリット
２５ 雌ねじ部
２６，２８ 第１リング部材
２７，２９ 第１及び第２締め付け部材
３０，３３ 第１及び第２リング部
３１，３４ 第１及び第２突出部
３２，３５ 第２及び第２スリット
７０ ロック部材
７１ 食い込み部
９８ フロントフォーク
９８ａ フォークコラム
１０２ フレーム体
１０２ａ ヘッドパイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に配置される上下１対の軸受を有する自転車のヘッドパイプにフロントフォークのフォークコラムを装着するための自転車用ヘッド部品であって、
前記フォークコラムが通過可能な筒状部、前記筒状部の一端外周面に形成された雄ねじ部、前記筒状部の他端に設けられ前記ヘッドパイプの上部に装着される軸受に接触可能な接触部、及び前記筒状部の前記雄ねじ部形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロットを有する調整部材と、
内周側に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、前記筒状部を外周側から押圧して前記フォークコラムに固定可能な第１固定手段と、
を備えた自転車用ヘッド部品。
【請求項２】
前記筒状部の上方で前記フォークコラムを外周側から押圧して前記フォークコラムに固定可能であり、前記第１固定手段に対して回転不能な第２固定手段をさらに備える、請求項１に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項３】
前記第１固定手段は、
内周に前記雌ねじ部を有し前記フォークコラムに装着可能な第１リング部、前記第１リング部の径方向外方に突出する第１突出部、及び前記第１突出部に第１リング部の内周部から径方向に沿って形成された第１スリットを有する第１リング部材と、
前記第１突出部に装着され前記第１スリットの幅を調整するための第１締結部材とを有し、
前記第２固定手段は、
前記フォークコラムに装着可能な第２リング部、前記第２リング部の径方向外方に突出する第２突出部、及び前記第２突出部に第２リング部の内周部から径方向に沿って形成された第２スリットを有し、前記第１リング部材に対して回転不能な第２リング部材と、
前記第２突出部に装着され前記第２スリットの幅を調整するための第２締結部材とを有
する、請求項２に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項４】
前記第１スリットと前記第２スリットとが前記第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、前記第１及び第２固定手段は配置される、請求項３に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項５】
前記第１締結手段と前記第２締結手段とが前記第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、前記第１及び第２固定手段は配置される、請求項４に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項６】
前記第１スリットと前記第２スリットとが径方向の同じ位置に配置されるように、前記第１及び第２固定手段は配置される、請求項３に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項７】
前記第１及び第２リング部は、それぞれ開閉自在な第１及び第２ヒンジ部をそれぞれさらに有する、請求項６に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項８】
前記第１リング部材と前記第２リング部材とは、周方向に形成された段差により回り止めされる、請求項３から７のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項９】
前記第１リング部材と前記第２リング部材とは、径方向に突出及び凹む凹凸嵌合により回り止めされる、請求項３から７のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１０】
前記第２リング部は、前記筒状部の先端を受け入れる逃がし部と、前記逃がし部より小径で前記フォークコラムの外周面に接触可能な接触面とを有する、請求項３から９のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１１】
前記第２固定手段は、
前記フォークコラムに装着可能であり径方向内方に突出して前記フォークコラムに食い込み可能な食い込み部を有する第３リング部、前記第３リング部の径方向外方に突出する第３突出部、及び前記第３突出部に第３リング部の内周部から径方向に沿って形成された第２スリットを有する第３リング部材と、
前記第３突出部に装着され前記第２スリットの幅を調整するための第３締結部材とを有し、
前記第１固定手段は、
内周に前記雌ねじ部を有し前記第３リング部と一体形成された第４リング部を有する、請求項２に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１２】
前記軸受をシールするシール部材をさらに備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１】
両端に配置される上下１対の軸受を有する自転車のヘッドパイプにフロントフォークのフォークコラムを装着するための自転車用ヘッド部品であって、
前記フォークコラムが通過可能な筒状部、前記筒状部の一端外周面に形成された雄ねじ部、前記筒状部の他端に設けられ前記ヘッドパイプの上部に装着される軸受に接触可能な接触部、及び前記筒状部の前記雄ねじ部形成部分に軸方向に沿いかつ周方向に間隔を隔てて形成された複数のスロットを有する調整部材と、
内周側に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、前記筒状部を外周側から押圧して前記フォークコラムに固定可能な第１固定手段と、
を備えた自転車用ヘッド部品。
【請求項２】
前記筒状部の上方で前記フォークコラムを外周側から押圧して前記フォークコラムに固定可能であり、前記第１固定手段に対して回転不能な第２固定手段をさらに備える、請求項１に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項３】
前記第１固定手段は、
内周に前記雌ねじ部を有し前記フォークコラムに装着可能な第１リング部、前記第１リング部の径方向外方に突出する第１突出部、及び前記第１突出部に第１リング部の内周部から径方向に沿って形成された第１スリットを有する第１リング部材と、
前記第１突出部に装着され前記第１スリットの幅を調整するための第１締結部材とを有し、
前記第２固定手段は、
前記フォークコラムに装着可能な第２リング部、前記第２リング部の径方向外方に突出する第２突出部、及び前記第２突出部に第２リング部の内周部から径方向に沿って形成された第２スリットを有し、前記第１リング部材に対して回転不能な第２リング部材と、
前記第２突出部に装着され前記第２スリットの幅を調整するための第２締結部材とを有
する、請求項２に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項４】
前記第１スリットと前記第２スリットとが前記第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、前記第１及び第２固定手段は配置される、請求項３に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項５】
前記第１締結手段と前記第２締結手段とが前記第１及び第２リング部の径方向に対向して配置されるように、前記第１及び第２固定手段は配置される、請求項４に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項６】
前記第１スリットと前記第２スリットとが径方向の同じ位置に配置されるように、前記第１及び第２固定手段は配置される、請求項３に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項７】
前記第１及び第２リング部は、それぞれ開閉自在な第１及び第２ヒンジ部をそれぞれさらに有する、請求項６に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項８】
前記第１リング部材と前記第２リング部材とは、周方向に形成された段差により回り止めされる、請求項３から７のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項９】
前記第１リング部材と前記第２リング部材とは、径方向に突出及び凹む凹凸嵌合により回り止めされる、請求項３から７のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１０】
前記第２リング部は、前記筒状部の先端を受け入れる逃がし部と、前記逃がし部より小径で前記フォークコラムの外周面に接触可能な接触面とを有する、請求項３から９のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１１】
前記第２固定手段は、
前記フォークコラムに装着可能であり径方向内方に突出して前記フォークコラムに食い込み可能な食い込み部を有する第３リング部、前記第３リング部の径方向外方に突出する第３突出部、及び前記第３突出部に第３リング部の内周部から径方向に沿って形成された第２スリットを有する第３リング部材と、
前記第３突出部に装着され前記第２スリットの幅を調整するための第３締結部材とを有し、
前記第１固定手段は、
内周に前記雌ねじ部を有し前記第３リング部と一体形成された第４リング部を有する、請求項２に記載の自転車用ヘッド部品。
【請求項１２】
前記軸受をシールするシール部材をさらに備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載の自転車用ヘッド部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−５６４１０（Ｐ２００６−５６４１０Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４０９９３（Ｐ２００４−２４０９９３）
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
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