ステムは自転車のハンドルとフォークコラムの連結具です。
ママチャリやシティサイクルのものはクイルステムorスレッドステムです。ステムの一部がフォークコラムと一本化します。
ロードバイク、クロスバイク、MTBのステムはアヘッドステムorスレッドレスステムです。
こちらはフォークコラムと完全に別個のパーツ、純粋な連結装置です。今回の作業はこのアヘッドステムの交換です。
ステムを外す
では、古いステムを外して、新しいステムを装着しましょう。ちなみに理由は『キュウリみたいな緑色に飽きたから』です。
トップキャップを外す
はじめにトップキャップを外しましょう。中央のボルトをアーレンキーで左回しにゆるめます。
はい、ぱかっとな。プレッシャーアンカーが出てきました。つまり、このフォークコラムはカーボン製です。
このアンカーはスターファングルナットみたいに打ち込み圧入タイプの部品ではありません。アタッチメント式のパーツです。
このとき、ステムの固定ボルト（画像の手前側の2本）をさきにゆるめると、フォークのコラムが微妙に膨らみ（圧から解放されて元の径に戻る）ます。
結果、中のアンカーがぎちぎちでなくなる。カーボンコラムは特にそうです。
そこからトップキャップをゆるめようとすると、高確率でボルトとアンカーの共回りを引き起こしてしまいます。なので、トップキャップからさきに外しましょう。
アルミコラム、スチールコラムのスターファングルナットはこの限りではありません。こいつはコラムの中で完全に固定されて、ぜんぜん共回りしません。
ステムのボルトをゆるめる
つぎにステムのボルトをゆるめます。ボルトは2本~です。ストレスが一極化するのはよろしくありません。トルクのかたよりを防ぐために交互にゆるめます。
このボルトは鉄製です。野ざらしのクロスバイクのものはしばしばボロボロになります。ナメナメするとあとで苦労します。ぴったりの六角を使いましょう。
ステムをぶっこぬく
トップキャップを外して、ボルトをゆるめたら、ステムをコラムからぶっこ抜きます。このときにハンドルが役立ちます。両サイドをもって、ねじねじ引き上げます。
手応えはコルク抜きです。固さもほんとにそのくらいです。ためにステム単体を引き上げるのはまあまあたいへんです。
ついでにヘッドチューブをふきふきすると、きもちよくなれますね。
最後にクランプのボルトをゆるめて、ハンドルバーを取っ払います。
ステム取り付け
新ステムの取り付けは取り外しの逆です。が、いくつかの注意点があります。キャップとギャップとヌスミです。順次に説明します。
ステムのサイズ
アヘッドステムの主流のサイズは3つです。25.4mm、31.8mm、35mmです。これはハンドルの取り付け部の外径とサイズと一致します。まんなかのところです。
35mmはハードなオフロード用です。31.8mmはロードやMTBの主流です。25.4mmはクロスバイク、ミニベロ、折り畳みによく使われます。たまに26mmもちらほら出ます。
フォークコラムの取り付け部のサイズはおおむね28.6mmのOS、オーバーサイズです。スポーツバイクの主流です。
ママチャリや軽快車、ヴィンテージなバイクは例外的に1インチです。まあ、マイナーです。
たまに1.5（ワンポイントファイブ）とかCannondale専用サイズとかが出ます。
コラム上端 < ステム上端
アヘッドステムの取り付けの最大のポイントがフォークコラムの上端とステムの上端のギャップです。ステムはコラムより上に来ます。
これはOKです。
ステムの上端よりコラムの上端が下にあります。これが正解です。
一方、これはNGです。
コラムがステムより上に来ます。このままキャップをボルトで固定しても、ガタや遊びを取れません。
自転車のヘッド周りの横からのイメージ断面図です。
トップキャップのボルトがプレッシャーアンカーやスターファングルナットを引き上げます。
NGのイメージ図です。
ボルトはアンカーやナットに入っていきますが、コラムは引きあがりませんし、ベアリングのあそびが消えません。
コラムトップはつねにステムトップないしスペーサーよりマイナス位置になります。理想的なギャップは-3mmから-5mmです。
ダストキャップのヌスミ
コラムとステムのギャップはメジャーな話ですが、もうひとつの非常にマイナーな注目箇所があります。ヘッドパーツのダストキャップのヌスミです。
上がダストキャップです。ダストカバー、トールキャップetcの異名があります。まんなかがセンタリングスリーブ、下がベアリングです。
このダストキャップの役目は文字通りのダストや水気の防止、ベアリングの保護、スペース調整、美観、そして、センタリングスリーブの押さえつけです。
センタリングスリーブはダストキャップの圧力=トップキャップの締め=フォークコラムの引き上げで押し広げられて、ベアリングにジャストフィットします。
横からのイメージ図です。緑がフレーム、灰色がカップ、銀色がベアリングです。
このときのポイントが『ヌスミ』です。フランス人のフランソワ・ヌスミ伯爵が考案した寸法・・・でなく、ヌスミ=盗みです。
アソビ、ガタ、ニガシみたいな設計分野の用語です、ヌスミ。
で、このヌスミというのは部品の内側の意図的なへこみ、くぼみ、クリアランス、オフセットのことです。パーツからスペースを盗むからヌスミだあ？
右側の状態がタイトなヌスミです。ヌスミ不足orスリーブ厚すぎなどの要因でダストカップとフレームの隙間が必要以上に大きくなります。
もっとも、この場合にはハンドルのガタやあそびは出ません。
より深刻なのは左側のゆるヌスミです。上下のヌスミが深すぎ、センタリングスリーブが薄すぎなどの要因でダストキャップのふちがフレームと完全に密着します。
この状態ではカップの内側のアソビはもう狭くなりません。センタリングスリーブが浮きます。
結果、ベアリングがセンタリングせずに、好き勝手に遊びほうけます。ハンドルのガタが取れません。この状況は前章のステムとコラムのNGパターンに通じます。
実際、ぼくはフレームとヘッドセットを別々で取り寄せて、このゆるヌスミ問題に直面しました。
ヌスミの浅さ
センタリングスリーブの高さ
この二つはマイナートラブルの中のメジャーケースです。
ゆるヌスミの解決策はスペーサーです。適当なオーバーサイズのコラムスペーサーをセンタリングスリーブの上に乗せて、ヌスミの余剰を埋めました。
トップキャップのねじをしめる
以上のことをチェックして、トップキャップを締めます。
締めの目安は最初の手応えから1/4回転です。フロントブレーキを掛ける、フォークを前後に揺らすとかして、がたとあそびをチェックしつつ増し締めします。
あと、ロゴ入りキャップを使うなら、正しい方向をぬからない。ここは乗り手のコンソールです。ちょっとのズレがじわじわ心をむしばみます。
ステム平行出し
ステムの角度を調整します。と、この工程までにハンドルを取り付けましょう。ステムの平行出しに使えます。
一本のボルトを一気にやらず、順々にちまちましめて、トルクを分散します。4本のやつはこうです。
平行出しです。縦の目安はボルト、フレーム、タイヤの延長線、横の目安はハンドルの中央のフラット部分やステムクランプの前面とホイールハブやシャフトです。
ここの少しのずれはバーエンドでは数cmまで拡大します。左右差が出ると、体がゆがみます。まっすぐにしましょう。
ただし、意図的に左右差を出すのは無しではありません。個人には体のくせやリーチのギャップがあります。人体は完全に左右対称ではない。
最後にステムのボルトを締めて、交換作業を終了します。
ヘッドパーツとヌスミの仕組みはややこしく見えますが、作業はそんなにむずかしくありません。
