JPH05502832A - 自転車用フォーク及びステアリング組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自転車用フォーク及びステアリング組立体本発明は、自転車の改良、特に、フロ ントフォーク及びステアリング組立体に関するものである。

発明の背景 本出願人の「高性能の自転車フレーム」に対する特許第４．５００．１０３号に おいて、自転車に極めて大径のフレーム管を使用し、比較的大きい捩り力及び曲 げ力に抵抗し、極めて軽量である一方、極めて剛性であり、これと同時に極めて 乗り心地の良い自転車が提供される。本出願人の特許第４，６２１，８２７号に おいて、本出願人は、チェーンステイ管が不均一な剛性にて形成され、チェーン の応力に起因するフレームの撓み程度を軽減することにより、動力列の効率を向 上させるように形成された自転車を開示している。本発明は、自転車のステアリ ング及びフロントフォーク組立体のヘットセット軸受及びハントルバーステムの 改良を目的とするものである。

自転車のフロントフォークは、典型的に、約２５．４ｍｍ　（約１インチ）のス テアラ（例えば、外径２５．４ｍｍ（１インチ）の鋼製ステアリングポスト）を 備えて鋼で製造されていた。ヘッドセット軸受及び全てのへラドセット片がこの 寸法に対応しなければならず、鋼製の場合、２５．４ｍｍ　（１インチ）の寸法 が限界であった。

鋼製のステアラは、クラウン付近の肉厚をかなり厚くし、十分堅牢なフォークが 形成されるようにしている。

本出願人の特許第４，６２１．８２７号に記載された自転車において、ヘッド管 は、約３６．０７ｍｍ　（約１．４２インチ）の外径、及び約２９．９７ｍｍ　 （約１．１８０インチ）の内径であり、中央部分の肉厚は約１．６５１ｍｍ　（ 約０．０６５インチ）である。アルミニウムの場合における２５．４ｍｍ（１イ ンチ）の軸受寸法の制約に対応し得るようにするため、中実なバーを使用しなけ ればならず、かかるバーはその径が小さいため、十分に堅牢ではない。

し始めた。これは、フォークをより剛性にし、コーナリングの制御を向上させる ために鋼にて製造されているが、当然、重量は等しく又はそれ以上となる。アル ミニウム製フォークが提案されている。これらは、従来のヘットセット及びヘッ ドセット軸受装償を使用するものである。従って、自転車のフロントフォーク及 びヘッドセット組立体は、自転車の重量部品であり、又、最も衝撃を受け易い部 品でもある。

湾曲したブレードを備えずに、直線状のブレードを備える多数のフロントフォー クが市販されており、自転車の分野において、これら直線状のブレードがより堅 牢なフォークを提供し得るか否か議論がある。本発明は、直線状のブレードを使 用するものである。

車軸は、所望のハンドル操作性が得られるように、典型的にステアリング軸線の 前方にオフセットさせである。このオフセット程度は、フォークの勾配角と呼ば れている。本発明は、約３８．１ｍｍ（約１−１／２インチ）のフォークの勾配 角を利用するものである。

ヘッドセット軸受の破損は、オフロード自転車において頻繁に生じる問題である 。オフロードで使用するときの反復的な衝撃力が軸受を脆弱にし、ヘッド管及び フォーククラウンの軸受ハウジングを緩ませて、ねじ式調整機構を緩めかつ損傷 させる。低廉に機械加工したステアラクラウン、ヘッド管及び調整ねじに対して 角度の非整合許容誤差が必要とされるため、従来の軸受組立体は、ボールの曲率 半径が少なくとも１つの軌道輪の曲率半径より遥かに小さいカップ及びコーンシ ステムを使用している。これにより、軸受は、角度非整合誤差を許容することが 出来、軌道輪がボールに近接して取り付けられたスーパー・コンラッド（Ｓｕｐ ｅｒＣｏｎｒａｄ）型式の軸受と比べて、ボールの接触面積を著しく軽減するこ とが出来る。このように、点接触型軸受の剛性は、トルク管型式の軸受の剛性よ り著しく小さくなり、荷重支障能力は遥かに低下する。本発明は、ステアリング 管の外径を直接取り付は可能であるように機械加工し、ヘッドセット軸受をステ アリング管の外面及びヘッド管内の軌道輪シートに接着剤で結合させることによ り、二重密封の航空機用トルク管型式の軸受の利点を完全に利用し、正確な整合 状態を確保するものである。又、ヘット管の端部は整合可能に精密に穿孔してあ り、これも又、直接取り付ける方式による利点である。従来のへラドセットのね じ式調整機構はもう一つの問題発生源である。ねじ部分は、肉厚の薄いステアリ ング管を弱体化させ、特に、ハントルバーステムをねじ内にクランプ止めしたと きに破断する虞れがある。

本発明の結果、遥かに優れた耐久性を備え、頻繁な調整又は保守を必要としない 自転車のフロント端が得られ、又、本発明は、フロントフォーク並びにヘットセ ット及びステアリング組立体の改良に関するものであり、特に、極めて大径のア ルミニウム管、ユニークなヘッドセット軸受組立体を利用することを目的とする ものである。本発明によれば、フォークブレードは、頂部にて約３８．１ｍｍ（ 約１−１／２インチ）以上であり、及び先端から下方にフォーク端部にて約２８ ．５７５ｍ　ｍ（約１−１／８インチ）以上の径である。これらフォークプレー トは、好適な実施例において、全ての部分に丸味が付けである。これらフォーク ブレードは、所定の距離だけ直線状であり、その後テーパーが付けられ、プレー トの特定の位置では力又は荷重に比例する肉厚にする。

ブレードの各々は、クラウン端にである角度で留め継ぎされており、特別な形状 のクラウン管がプレートに嵌まり得るように留め継ぎされている。大径の管を容 易に曲げることは極めて困難であり、タイトナ半径を備えており、その結果、開 示した実施例において、大径のアルミニウム管は留め継ぎ切断しかつ溶接する。

更に、従来のへｙＦ上セツト使用することに代えて、直径約４１．、２７５ｍ　 ｍ　（約１−５７８インチ）のステアラ管を使用し、軸受を通って上方に伸長す る部分は、約３９６９ｍｍ　（約１−９／１６インチ）とし、ステアラ管は実際 には、約３９．６６ｍｍ　（約１−９１６インチ）である。軸受の外径は、約５ ０．８ｍｍ　（約２インチ）であり、このため、ヘッド管の径は頂部及び底部に て約５７．１５ｍｍ　（約２−１／’４インチ）であり、軸受を取り付ける軌道 輪シートを提供し、軸受はヘット管及びステアリング管に圧力嵌めされかつ接着 剤で強固に結合される。この適用例において、ステアラ管は、応力又は力が小さ い箇所まで機械加工され、管の肉厚が増す軸受シートまでテーパーが付けられて いる。

この極めて大径のヘラ）・管は、大径のステアリング管又はポストと相俟って、 ラフな状態なとき、より確実に制御し、従来の２５．４ｍｍ　（１インチ）のス テアリングフォークよりもねじり剛性及び前後方向の剛性並びに横方向の剛性が 著しく増大し、より最近の大型の３１．７５ｍｍ　（１−１／４インチ）のフォ ークと略同−の剛性を備えるに至る。更に、その重量は、同等の剛性を備える従 来技術のあらゆるフォーク及びステアリング組立体よりも著しく軽量である。

本発明によるクラウン片は、通常のフォークに使用されるものよりも遥かに大形 である。この点に留意し、標準的なヘットセット軸受を使用する場合、例えば自 転車のフロント端は空気中で持ち上がり、組み合わせ高さは過大となる。従って 、従来のヘッドセットを使用することに代えて、本発明は、約４１．２７５ｍｍ 　（約Ｉ−５／８インチ）のステアラ管を使用し、軸受を通って伸長する部分は 、機械加工し、軸受を通って上方に伸長する部分は約３９．６９ｍｍ　（約１− ９．／１６インチ）の径であり、その結果、約３９．６９ｍｍ　（約１−９／′ １６インチ）まで機械加工したステアラ管が軸受を通って上方に伸長し、肩部又 は軌道輪ラードを形成する。上述のように、ステアリング管は、応力又は荷重の 小さい箇所にて金属を機械加工し、強度及び安全性を犠牲にせずに重量を軽減し 得るようにしていた。軸受の外径は、約５０８ｍｍ（約２インチ）である。上方 及び下方軸受軌道輪は、望ましくはアネロビック（ａｎｅｒｏｂｉｃ）接着剤で 適所に更に固着するが、エポキシ接着剤を使用することも出来る。

更に、本発明によれば、ハンドルバー、不ツタ及びステムは、より大径のヘット 管及び上述のステアラ管を受け入れ得るように一体化しかつ設計する。好適な実 施例において、ステムは、約３４．９２５ｍｍ　（約１−３１′８インチ）の径 とし、肉厚１．７７８ｍｍ（０，０７０インチ）及びより軽量なステム及びハン トルバーとする。これにより、確実な感触が増してその制御が可能となり、フロ ントフォークの撓みが軽減されているという事実に拘わらず、極めて良好な乗心 地が得られる。荒れ地を走行し、例えば、前輪が障害物に当たったとき、フォー クがその方向に曲げられ、可撓性のフォークが後方に撓み、その後方に撓むとき に自転車のフロント端にぶつかり、そのフロント端をポーゴー状に空中に持ち」 −げるため、フロントフォーフカ吠きく撓む必要はないと考えられる。これによ り、実際の垂直方向の動作を本出願で開示したような固い剛性なフォークの場合 に生じるときよりも増大する。固いフォークは反発程度を軽減し、その結果、突 起物にぶつかったとき、フォークが後方に撓み、自転車のフロント端を持ち上げ 、自転車と荒い路面との接触を分離させることがなく、フォークは後方に撓まず 、タイヤは一層屈曲すると考えられる。本発明によれば、タイヤはより強く作用 し、自転車は路面に一層良く接着する。即ち、自転車は路面に留まり、制御性が 向上し、感触が良くなり、自転車に乗る人は十分に制御されていると感じ、これ は極めて効果的なことである。更に、サイクリストは、一層の制御が可能である ため、より高速で走行することが出来、特に、下り坂のときに静止摩擦力は一層 増大するものと考えられる。

本発明は、マウンテンパイクに適用されるものであるが、同様に、ロード自転車 にも適用可能である。しかし、ロード自転車のフォーク管は、マウンテンパイク のように大きくする必要はな（、より軽量とし、ヘッドセットの寸法及びブレー ドをより小さくし、外観を向上させかつ空気抵抗性を小さくすることが出来る。

全体的な効果は、自転車のフロント端の重量を約５６７．５ｇ　（約１（／４ポ ンド）から約６８１ｇ（約１−１／２ポンド）だけ軽減し得ることである。ヘッ ドセットはより軽量となり、フロントフォークは遥かに軽量で、同様に、ハンド ルバー、ネック及びステムもより軽量となる。これは、市販されているその他の 高品質のステムの重量より重くない単一のハントルバー及びステムを使用するこ とに一部、起因するものである。本発明によるフォークは、より大きいヘッド管 を備えて形成された自転車にのみ適合することが注目される。従って、本発明は 、特殊なフレーム及び特殊なヘッド管を使用してかかる自転車に適用可能である ようにする。通常、新しい取り付は具が必要とされる。軸受組立体からの航空機 用トルク管軸受が使用される。軸受は、直接的に圧入して、接着剤で固着した軸 受であり、ねじは不要であるため、軸受を調整するためのねじはネ要である。こ の型式の軸受は、本発明による自転車に確実な感触を提供し、制御が可能にする ものであるが、これは、トルク管軸受の剛性が通常の自転車の軸受よりも遥かに 大きいからである。

軸受をヘッド管内に記屓することにより、ヘッド管の軸受継手が補強される。

本発明は、フォークプレートに使用される比例管に関するものである。従来技術 において、かかるブレードは、典型的に最も簡単な設計である直管を使用し、容 管の均一な壁が管壁の径を増大させ、管が全ての荷重及び集中荷重を支承するの に十分な強度を備えるようにする。しかし、その結果、重量の極めて重い管とな る。突き合わせ管は、中心部に肉厚の薄い管及び各端部により厚い肉厚の管を使 用する。応力は他の管と接続する箇所である管端部にて片持ち状に作用する。

これら管壁はより大きい継手応力を支承する一方、より肉厚の薄い部分は重量の 軽減を許容する。自転車のフレームの設計に比例管を使用する理由は、管の応力 は端部に向けて片持ち状に作用するが、実際の作用荷重は、各フレーム管の周縁 に沿って均一に配分されないからである。主フレームにおいて、ヘッド管の領域 における最大荷重は、大きい垂直方向接地荷重及び正面衝撃Ｉこよるものである 。

このため、フレーム管の頂部面及び底面は側部よりも遥かに大きい荷重を受ける 。

当該技術分野で公知のように、材料をより効率的に使用するためには、頂部及び 底部を補強して管の特別な寸法（円形以外）にし、又は管の頂部及び底部の肉厚 を厚くするか、又はこれら双方を組み合わせることである。

フロントフォークにおいて、通常の荷重には、一部のトルク荷重及び一部の側部 荷重が含まれる。最大荷重は、垂直方向の衝突又は正面衝撃及び／又はブレーキ 力に起因するものと考えられる。垂直方向及び長手方向力の双方は、前方／後方 片持ち曲げ動作にてフロントフォークに応力を加える。簡単な分析によれば、フ ォークプレート及びステアラの前方及び後方片持ちの強度を増加させることが正 しい解決手段であると考えられる。

しかし、実際の試験及び詳細な分析によれば、フォークブレードの力は、ステア ラを取り付ける箇所である側部、又は車輪あるいはフォーク内部に僅かに変位さ れることが判明した。従って、本発明により好適なことは、前方及び後方に直接 補強することではなく、２つの補強箇所（例えば、肉厚の厚い部分）を添付図面 に示すようにフォークの内側に僅かに移動させることである。別の７アクタは、 垂直方向の衝突荷重に起因する大きい圧縮応力が存在することである。このよう に、好適な実施例において、プレートの正面は後部よりも僅かに多く補強される （例えば、肉厚をより厚くし及びより多くの金属を使用することにより）が、そ れは、直線状の圧縮応力及び片持ち状の圧縮応力がプレートの正面にて蓄積し、 後部にて相互に対向するからである。このように、これら領域内の肉厚には、僅 かな差が生じる。

技術的特徴の概要 ■、ヘッドセット軸受。

航空機型式密封トルク管型式の軸受、高荷重機能、高剛性、精密取り付け、組立 体の構成要素の数が最小、二次的シール、大径の形状であり、両軸受は、スラス ト荷重を支承。接着剤による結合／圧力嵌め及び組立高さが低いため、大径のフ ォーククラウン片の使用が可能。

Ｔ１．フロントフォーク。

ユニークな設計、溶接構造、軽量、高剛性、高強度、大径のステアラ、大径のク ラウン、大径のテーパープレート及び比例管、並びにテーパープレート側壁。

ＩＩｌ、フォーク端りトロツプアウト）。

湾曲したテーパー付き断面、ブレード管の内径に合った小さい位ｌ決めリップ、 車輪の迅速な挿入に適したＶ字形底部、極めて軽量でかつ特殊な溶接形状、これ により管の端部を辛うじて拘束し、十分な貫入状態で清浄、平滑、コンパクトな 溶接を形成することが可能。

ＩＶ、ハンドルバー／ステム 溶接しかつ熱処理した単一の組立体。極めて軽量、大径で薄い肉厚のネック、１ ．７５及び１．６２５の径、接続管に嵌まるように各端をネック状の形状とし、 補強のためのテーパー付き側壁バー、軽量な５ｍｍの締め付はボルト、長い模、 小さい角度（２０°以下）により、遥かに優れた把持面が得られる、ステアリン グ管の内面にて一層の保持力が可能。マカロニ型式の前輪ブレーキケーブルが大 径のステム１．３７５内に組み込まれる。１．３７５　Ｘ　Ｏ，０７０ステム、 軽量、剛性、強力な機械加工しかつ溶接した設計。頂部は平坦で鋭角な端縁がな い。単一で軽量な中空構造体。

表面積の大きい長い楔でかつ軽量で中空の薄厚の楔設計。

■　ヘット管組立体。

改良された軸受支持体。ヘッドセットの構成要素が少なく、大径であるため、フ レームの剛性が増大し、大形のフレーム管を平滑にかつ見栄え良く接続するのを 許容する。端部のみ肥厚にしたため軽量であり、中央部分の肉厚は約１．２７ｍ ｍ（約０．０５０インチ）。

図面の簡単な説明 本発明の上記及びその他の目的、利点並びに特徴は、以下の説明及び添付図面を 参照することにより、一層明らかになるであろう。添付図面において、第１図は 、本発明を具体化するフロントフォーク、ヘッド管及びヘッドセｙｈ軸受の正面 断面図、 第１図すは、その拡大部分図、 第２図ａは、本発明を具体化するドロップアウトを示すフォークプレートの下端 の正面図（ドロップアウト間の間隔は小さくしである）、第２図すは、第２図ａ の線６−６に沿った断面図、第３図は、本発明によるドロップアウトの側面図、 第４図は、本発明に具体化されたバー及び過大な寸法のステムの正面図、第５図 は、本発明に具体化されたバー及び過大な寸法のステムの平面図、第６図ａは、 第４図の線６−６に沿った拡大断面図、第６図すは、締め付は楔の断面図、 第７図は、本発明に従い、フォークブレードが比例管を備えるフロントフォーク の側方断面図、 第８図は、本発明の原理を示す、フロントブレード及びステアラ管の断面部分の 正面図、 第９図は、本発明に具体化された比例管の断面図、第１０図は、−例としての管 の寸法上の特徴を示す図、第１１図は、本発明に従ったステアラ管及びヘッド管 の部分を示す図である。

発明の詳細な説明 先ず、第１図ａ及び第１図すを参照すると、フォーク管及びへ・ラド管組立体が 断面図で示してあり、ヘッド管１０は、約４７．６２５ｍｍ　（約１−７／８イ ンチ）（本好適な実施例の場合）の大きい内径を有し、かつ管の全長に沿って均 一であり、その本体中央部分で外径、即ちＯＤが５０．８ｍｍ　（２インチ）で あり、各端部にて約５７．１５ｍｍ　（約２−１／４インチ）のＯＤまで肉厚を 増しである。この実施例において、ヘット管の全長は、約１５２．４ｍｍ　（約 ６インチ）である（これは当然、フレームの寸法に依存する）。ヘット管１０の 上端１１及び下端１２は、本体中央の中間部分より厚くしてあり、内側上方端縁 １３は頂部の軌道輪シート１４を形成し得るように形成された環状肩部を有し、 同様に、下端には、下方軌道輪シート１６を形成し得るように環状肩部が設けら れている。航空機制御用、即ちトルク管軸受１８．１９がそれぞれ軌道輪シート １４．１６内に圧力嵌めされ、望ましくはアネロビック接着剤である接着剤を使 用して、これらを適所に恒久的に維持する。

これらは超強力でかつ耐久性のある二重密封航空機制御用又はトルク管軸受であ り、寿命が長くかつ軸受当たり少なくとも１４５２．８ｋ　ｇ　（３２００ポン ド）のスラスト力、及び３０８７．２ｋ　ｇ　（６８００ポンド）の半径方向へ の荷重支承能力を提供することが出来る。上述の構造は、緩みかつ／又は損傷さ れるねじ部分を一切必要とせず、これにより、接着剤で結合させるだけで上記へ ットセット軸受及びフロントフォークを適所に固着するヘッドレストの軸受構造 を提供するものである。これは、最小の組み立て高さの超軽量のへラドセットを 可能にする。又、かかる接着剤は、鋼軸受軌道輪をアルミニウムから隔離し、腐 食の軽減を支援すると考えられる。

又、底部ブラケット軸受にアネロビック接着剤を使用した長年の経験により、こ のことが実証される点に留意すべきである。

フロントフォーク（ここでは、ステアラ管２１、短いクラウン管の留め継ぎ片３ ０．３１、直線状ブレード管３５．３６、テーパー付きプレート管３７．３８及 びドロップアウト３８Ｄ、３９Ｄにて構成される）は、大径の衝撃吸収性熱処理 アルミニウム構造体にて形成し、確実なステアリング制御機能を提供し、超軽量 でかつ超強力な設計でありかつ大きいタイヤ隙間を備えている。具体的には、ス テアリング管２１は、従来技術のステアリング管（その一部は、上述のように３ １．７５ｍｍ　（１−１／４インチ）程度の大きさ）と比べて異常に大きい径で ある。本発明において、クラウン部分の真上のステアリング管の下端には、下方 へ・ｌドセ・クト軸受１９の内側軌道輪がその上に着座する底部軌道輪シート、 又は環状肩部２２が設けられている。このように、前輪からの荷重は、上方及び 下方軸受を介してヘット管に伝達され、極めて低い組み立て高さを提供する。第 １図に示した方法により、軸受をヘット管内に配置し、接着剤を使用して、軸受 軌道輪をヘッド及びステア「ルグ管の適所に固着することにより、ヘッド管の軸 受継手は顕著（こ補強され、組み立て高さが低くなる。ステアリング管２１の上 端２１Ｕに１よ、大径のシール部材（図示せず）を設けることが出来る。

第１図に図示するように、ステアリング管の内側下端は僅かにチー、（−が付く ように機械加工し、ステアリング管の上方部分の大径部分は完全に機械加工する 。

ステアリング管２１の下端には、一対の横方向に伸長するクラウン留め継ぎ管３ ０．３１を溶接する。これら管は、フォークブレードの上方直線状端部３５．３ ６と同一径の大径の円形又は楕円形の管である。クラウン片３０．３１（嘘、そ の下端を留め継ぎ切断し、図示した角度を形成し、又ステア１ルグ管及びそれぞ れのプレート３５．３６の上端に斜め円弧状に溶接されている。クラウン留め継 ぎ管３０．３１の端部はヘッド管の曲率に相補的な形状にしてあり、その結果、 ステアリング管１０の下端に斜め円弧状に溶接したとき、極めて強力で力）つ剛 性な継手が得られる。最終的に溶接した後、フォークユニットは、Ｔ６の状態（ こ熱処理する。

図示した実施例において、４１．２７５ｍｍ　（約１−５／８インチ）のアルミ ニウム管の直線状ブレード部分は、外周が約１１１．１２５ｍｍ　（約４−３／ ８インチ）とし、内周が約８７．３１３ｍｍ　（約３−７／１６インチ）とする 。管３５．３６の下端に、テーノ５−付き管３７．３８の上端を溶接する。これ らは、図示するように、約４１．２７５ｍｍ　（約１−５７８インチ）下方にテ ーパーを付けて約２８．５７５ｍｍ　（約１−１／８インチ）の径とし、側壁は クラウンの約１．４７３ｍｍ　（約０．０５８インチ）からドロップアウトの約 １．２４５ｍｍ（約０．０４９インチ）までテーパーを付ける。これら所定の寸 法のアルミニウム管は、衝撃吸収性の熱処理アルミニウム構造体を備える極めて 剛性な超強力な設計を提供し、これにより、横方向（側部方向）の可撓性が最小 の能動的なステアリング制御を可能にし、最大のコーナリング特性及び静止摩擦 並び１こ制御機能を実現する。これは、超剛性なブレーキ取り付は手段（図示せ ず）及び超軽量なフォーク設計による極めて大きいタイヤ隙間を提供するもので ある。

ドロップアウトの設計は、該ドロップアウトの拡大図である第２図ａの正面図に 示し７である（この拡大図において、左側及び右側ブレードは共に移動させであ る）。ドロップアウト部材３８Ｄ、３９Ｄの上端３８Ｕ、３９Ｕの曲率半径は、 湾曲しており、テーパー付き管３７．３８の下端はこれと相補的に湾曲して、ド ロップアウトを適所に溶接したとき、極めて強力な継手を提供する。ドロップア ウト３８Ｄ、３９Ｄは、ｒＵＪ字形の位置決めリッツ又はリップ３９Ｌを備える 湾曲した上端を有し、テーパー付き管部分３７．３８の対応して湾曲した下端に ら旋円弧状に溶接され、これにより、フロントフォークのプレートを完成する。

Ｕ字形の切欠き４０は、前輪車軸を受け入れる（文字ｒＬＪ及びｒＪは、左側及 び右側に対応する）。

第４図は、バー５０（テーパー付き側壁を備える）、ステム５１、ネック５２及 び締め付は楔５３の正面図である。ネック５２は、管友びテーパー付き側壁バー ５０に接続する各端部にて強度及び軽量が実現される形状にしである。該バー５ ０はネック５２に溶接され、該ネック５２はステム５１に溶接されている。これ ら構成要素は、溶接後にＴ６状態に熱処理した６０６１アルミニウムから成る。

締め付けｆｆ５３は、７０７５、Ｔ６アルミニウムにて形成される。カム面５１ Ｓ、５３Ｓは、従来技術より遥かに小さい角度（２００以下）を有している。そ の結果、より長い櫻５２及びより優れた把持面が得られ、ステアリング管２１の 内面により確実な保持力が実現される。小径（６ｍｍ）のねじ付きの長ポルト５ ４を使用して、楔及びステムの相互のカム面に締め付は喫５３を引き付ける。ス テム５１及び締め付は喫５３は大径であり、より長い大径のクランプ楔を備え、 圧力をより均一に分配し、より小さい力でより確実な把持を実現する。

この特徴によるカム５４のカム面５１５により、模５３は５０．８ｍｍ　（２イ ンチ）以上の実際の締め付は長さて作用可能となる。これは、２つのがみ合い模 面５１Ｓ、５３Ｓが軸線に沿って接触する距離である。一部の喫の部品は、ステ ムの底端縁を越えて伸長するが、この余分な接触長さは釣合いが取れず、より上 方に一層大きい集中応力点を形成し、従って、好適な実施例において望ましいも のではない。荷重を軸線に沿って分散させることにより、ステムはより確実に保 持され、ステアリング管２１に集中する応力はより小さくなる。従来のステムは 有効締め付は長さが２５．４ｍｍ（１インチ）以下であり、その典型的な勾配角 度が約３５″である。

この長い楔の別の利点は、バンドルバーからステムに付与される曲げモーメント の点である。側方向及び前方から後方への曲げ荷重は、フォークステアラに剛性 に伝達し、金属疲労、撓み又はクランプ止めした組立体の緩みを阻止しなければ ならない。標準的なステムは、通常、約０．１２７ｍｍ　（約０．００５インチ ）程度の遊びを伴ってフォークステアラ内に嵌入するが、場合によっては、この 測定値は０゜２５４ｍｍ　（０，０１０インチ）以上になることもある。機械加 工したステムの頂部分が遊びを伴う場合、該ステムがフォークステアラ内に緊密 に嵌合する唯一の箇所は、楔が膨張して嵌合する箇所である楔締め付は位置であ る。このように、ステムが側方向に撓むことにより、楔頒域に曲げモーメントか 付与される。クランプ長さが５０．８ｍｍ　（２インチ）である好適な形態のと き、従来のより短いクランプ組立体よりも曲げモーメントに対する大きい抵抗力 が得られる。傾斜面がステムの径の全体を横断しないため、実際に締め付は力を 受ける表面の面積が増大する。

従来のステム楔ボルトは、８ｍｍ径１ｊ１．２５ｍｍのねじを有する鋼製アレン ソケットへｙトキャップねじである。典型的に、３５°の楔角度と組み合わせた とき、該傾斜路が半径方向の締め付は力に対してボルトの張力の約１．４倍の力 を作用させるため（理想的な状態のとき）、僅かな締め付は力で済む。

従来の２２．２２５ｍｍ　（０，８７５インチ）の寸法におけるこの特徴による 好適な形態は、１６°の楔角度及び長い締め付は長さと組み合わせて、５ｍｍ径 Ｘ１ｍｍのねじを有する鋼製アレンヘットボルト５４を使用する。ボルト５４は 、従来寸法の僅か５６％に過ぎない断面積しか有せず、強度が幾分、低下するが （幾分補正可能である、通常のボルトよりも高級な等級のボルトを使用すること が望ましい）、２２．２２５ｍｍ　（０，８７５インチ）のモデルの１６°の傾 斜角度は半径方向の締め付は力に対してボルトの張力の約３．５倍の力を作用さ せる（理想的な状態のとき）。

これにより、従来のステム及び喫組立体に利用可能な半径方向の締め付は力の２ 倍以上の力が得られる。

新たな超過大な寸法３４．９２５ｍｍ　（１，３７５インチ）の径の好適な形態 は、又６ｍｍ径のステムボルト５４を使用するが、その楔角度は約２０°である 。３４．９２５ｍ　ｍ（１，３７５インチ）のステム５１は、薄い１．７７８ｍ ｍ　（０，０７０インチ）の肉厚を利用する。又、楔５３は、その他の製造業者 の中実な楔と異なり、同様の肉厚の薄い管状型式のものを利用する。この薄い肉 厚は、大径の設計が可能であるため、極めて大きい強度を実現し、重量は著しく 軽減される。２０°の楔角度はボルトの張力の約２．７倍の力を作用させるが、 ステム及びフォークステアリングの径が太き（、そのモーメントが増大するため 、ステムを切削加工するのに必要とされる捩りトルクは大きくなる。より大きい ３４．９２５ｍｍ　（１３７５インチ）径のステム５１は、従来の２２．２２５ ｍｍ　（０，８７５インチ）径のステムと比べて、同一の半径方向の締め付は力 に対して１．６倍以上のトルク抵抗力を作用させる。即ち、楔角度による２、７ 倍の力と組み合わさり、４．３倍のトルクが提供される（理想的な状態のとき、 即ち、摩擦率、潤滑油等が等しいとき）。本発明のかかる特徴は、従来のステム 及び楔組立体に比べて、トルクに対して２倍以上の抵抗力を実現可能にする。

ステムの締め付けは、フォークステアラが通常の作用状態のとき、捩り又は摺動 を阻止し得るものでなければならない。しかし、自転車が衝突したとき、ステム が衝突応力によりステアラ内部を摺動するならば、その他の損傷の発生を阻止す ることが出来る。従って、理想的なステム締め付は装置は、該ステムを適所に保 持するのに十分な締め付は摩擦を備えるが、異常に大きい応力が加えられたとき 、ステム又はフォークの何れをも損傷させずに摺動じ得るものであることを要す る。

従来のステムは、多くのフォークの故障の原因となっていた。従来技術における 小さい櫻又は膨張する円錐体の極めて集中した圧力は、フォークステアラを膨張 、屈曲又は破断させることもある。模の一部は、フォークステアラをより確実に 把持し得るように歯、鋸歯又はその他の粗面化手段を備えて形成される。しかし 、自転車が衝突し、クランプが無理に動かされる場合、かかる歯は、フォークス テアラの内部に食い込み、そのステアリングを損傷させる。試験したステムは、 ステアラに食い込む表面を使用することにより、通常のオフロード状態（越えな ければならない石、水草のある道を含む）のときに摺動しない十分な締め付は力 を発生させることが出来る。これら状態を乗り越えるためには、ロードバイクに 必要とされるよりもより大きいトルクを７オークステアラに作用させなければな らない。一般に、平滑な楔を備える従来型式のステムは、石又は本草を越えると きに摺動し、幾分かのトルクを付与して、前輪タイヤが所望の方向に走行するよ うにしなければならない。この状態のとき、ステムが摺動するならば、一般にラ イダーは放り出される。

本発明のフォークは、アルミニウムにて形成したフォークステアにより、この種 類の損傷に特に応答可能である。締め付は長さが２インチ以上である３４．９２ ５ｍｍ　（１，３７５インチ）の径のステムの結果、集中応力は、従来のクラン プよりも３乃至４倍少なくて済む。楔及びステムの表面は平滑であり、締め付け は従来のステムよりもより確実である。

楔５３は長く、従来のステムと異なり、ステムを完全に横断して割り込まず、該 ステムの途中の約２／３までしか横断しない。

本発明は、剛性で信顆し得る締め付は力を提供する必要性と装置を損傷させずに 極端な状態のときに摺動する機能とを精密に調和させるものである。これは、好 適な形状のアルミニウム合金のフォークステアラを使用するときに特に重要なこ とである。更に、この設計は、大径で溶接しかつ熱処理した単一体の設計により 、極めて軽量でかつ高剛性、高強度を実現するものである。

上述のように、自転車フレームの異なる部分は異なる応力荷重を受ける。より具 体的には、単一のフレーム管の異なる部分は異なる応力を受ける。本発明は、こ の事実を利用し、重量を軽減すると共に、強度を増加させる。本発明によれば、 フォークブレードの肉厚、特に高応力又は最大の力が作用する領域又は箇所の肉 厚は、その領域又は箇所が予想する力に直接比例する。本発明において最大の応 力が生じることが知られている箇所であるフレームの領域の金属の肉厚を増す− 般的な考えは公知である。フォークブレードにおいて、この応力は、通常の前後 （Ｔｒｉｒ方／後方）軸線からオフセットされていることが確認されている。

第７図乃至第１１図、特に、第１０図を参照すると、金属の最適な位ｌは、前方 ／後方、即ち、前後方向ではなく、２つの補強材は車輪又は内側に向けて軸方向 に移動させである（第７図乃至第１１図において、その前の図面に対応する部品 は、プライム付き番号で示しである）。第１０図において、管１００は、最初、 直管として開始し、次に、第１０図に示した断面となり、次に、下端をここに記 載した方法にて切削加工し、第７図及び第８図に示す厚さが得られるようにする 。

第９図には、左側プレートが示しである一方、第１０図には、フォークの上の右 側ブレードが示してあり、リブ１０１はフォークの正面及び自転車の正面と整合 させである。

第１０図に示すように、管１００は、基本的に切削加工用のガイドリブ１０１で あるが、管上の異なる角度位置の基準点を設定するためにも使用される。図示す るように、ガイドリブ１０１は、プレートの直接的な前号端縁面の後方にあり、 外側端縁面は１０２で示し、車輪又は内側端縁面は１０３、後端縁面は１０４で 示しである。正面端縁面から約２０°の位置が最大応力又は力が作用する箇所で あり、ここで最大の厚さ約２．２８６ｍｍ　（約ロー０９インチ）としてあり、 そこから約６００の角度で、約２０°のスペースに亙って伸長する下方応力部分 及び管の薄厚部分１．２４５ｍｍ　（０，０４９インチ）があり、このスペース は、この２０°の部分に対して伸長する。次に、２．１５９ｍｍ　（０，０８５ インチ）の次に厚い肉厚部分が更に６０°　（時計方向に）の位置にある。各側 部に対して、肉厚は薄い肉厚部分！、２４５ｍｍ　（０，０４９インチ）から最 大肉厚部分２．２８６ｍ　ｍ及び２．１５９ｍｍ　（０，０９インチ及び０．８ ５インチ）まで漸進的に増大する。このようにして、フォークプレートの最大応 力箇所はＭＳｌ及びＭＳ２で示した位置となり、最小応力位置は、直接、車輪側 及び外側にあり、ここの部分の金属は薄くする。補強管の２つの１２０°の部分 は、それぞれ最大応力箇所ＭＳＩ、ＭＳ２を受け入れる。第７図において、これ ら補強寸法は、正面及び後部で概略図的に示しであるが、これら寸法は第１０図 では変位している。即ち、フォークプレートの最大厚さ部分は、プレートの前端 縁又はガイドリブ１０１から車輪側まで約２０°の位置に位置決めされている。

同様に、次の最大の応力箇所は、ガイドリブ１０１から約１４０°の位置に位置 決めされた箇所ＭＳ２である。金属は、最小肉厚上２４４６ｍｍ　（０，０４９ インチ）部分から最大肉厚部分２゜２８６ｍｍ及び２１５９ｍｍ　（それぞれ０ ．０９インチ及び０．０８５インチ）まで漸進的に増大することに注目すべきで ある。その結果、特定の箇所又は位置における管の肉厚がその部分に予想される 力に直接比例した管が形成される。

第１Ｏ図に図示するように、ガイドリブ１０１は、ブレードの部分ＦＳの正面と なる箇所の後方にあり、内側又は車輪側に約２０°の角度部分が最大の応力又は 力が付与される箇所又は領域ＭＳとなり、肉厚はこの箇所で最大となる。肉厚は 箇所ＭＳＩから約６０°だけその各側部まで漸進的に低下し、その側部で最も薄 い肉厚（１，２４５ｍｍ　（０，０４９インチ））となる。約２０°のスペース が車輪側ＷＳＩＱ３となり、約１００°のスペース（肉厚約１．２４５ｍｍ　（ 約０．０４９インチ））が外側０８１０３となる。同様に、車輪側１０３から外 端縁１０２の後端まで漸進的に肉厚が増す。この内側後端縁又は後方端縁１０４ は、肉厚約２．１５９ｍｍ　（約０．０８５インチ）である第２の最大応力箇所 又は領域ＭＳ２まで漸進的に厚くなる。使用時にフォークプレートの車輪側に作 用する荷重応力又は力に従って、このように金属を比例的に配宜し又は位置決め することにより、金属は最も必要とされる箇所で最も多く使用されるため、重量 が軽減され、これと同時に、高度の安全性が保障される。

フォークブレードを製造するためには、左側及び右側ブレードを形成するのに十 分な第１０図に示す断面を有する１本の管を中間部分で切断する。左側及び右側 プレートマンドレル（図示せず）を使用し、各ブレードの形状を第７図及び第８ 図に図示した内側形状にする。鎖管の各々は、その左側及び右側マンドレル上に 摺動させ、該管上にクランプ止めし、マンドレルの各々はガイドリブを受け入れ るリブガイド溝を備えるようにする。これらマンドレルは旋盤に取り付け、ロー ラがマンドレルに沿って旋削し、フォークプレートの下端をテーパ一方向に回転 させる。これにより、ブレードの下方部分の金属が下方に（ドロップアウトに向 けて）マンドレルに付勢され、テーパーを付ける（第７図及び第８図に示した一 例としての寸法の場合、１．０１６ｍｍ　（０，０４０インチ））。これら管は 、トロツブアウトを受け入れるのに適した長さに切断し、その上端にて留め継ぎ し、クラウン留め継ぎ管に溶接する（この場合、この管は、肉厚２．４１３ｍｍ 　（０，０９５インチ）の管にて成形する）。上方プレート部分は直線状であり 、チーｌ々−が付けられて第７図及び第１１図において、その好適な実施例で略 砂時計の形状のステアラ管に同様の思想を適用し、その砂時計の形状の箇所にて 軸受シーｈＢｓ１、ＢＳ２が金属の厚さを増し、その間の金属は機械加して金属 量を減少させ、従って、これら箇所の重量を軽減する。環状ゴムシールリングＳ ＲＩ、ＳＲ２が軸受を摩耗等から保護する。

当業者には、本発明の範囲内でその他の変形例が可能であることが明らかであろ う。上記の開示内容は一例として読まれることを希望するものである。

浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、２ａ 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、１０ 自転車の正面 に対する箇所 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１　１ 手続補正書（ｊ′ｉ幻 平成　５年　１月ｒ日ト＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ヘッド管が上端及び下端を有するフレームを備える自転車において、上端及 び下端を有するステアリング管を備え、前記ヘッド管を通って上方に同軸状に伸 長するフロントフォークであって、少なくとも一対のヘッドセット軸受を有する フロントフォークと、前記ヘッド管及びステアリング管の上端及び下端に設けら れかつ前記ヘッド管及びステアリング管の間に配置された１つのヘッドセット軸 受とを備えるフロントフォークを備える自転車にして、前記ステアリング管の外 径が所定の径まで精密に機械加工され、かつねじ部分を形成せず、前記ヘッドセ ット軸受の各々が、前記上端及び下端にてそれぞれ前記ヘッド管と前記ステアリ ング管との間の適所に接着剤で接合された軌道輪を備えることを特徴とする自転 車。 ２．請求の範囲第１項に記載の自転車にして、前記ヘッド管の上端及び下端にて 機械加工され、前記ヘッドセット軸受を受け入れ得るように圧力嵌めされた軌道 輪シートを備えることを特徴とする自転車。 ３．請求の範囲第１項に記載の自転車にして、前記軸受がトルク管軸受であるこ とを特徴とする自転車。 ４．請求の範囲第３項に記載の自転車にして、前記トルク管軸受が二重密封軸受 であることを特徴とする自転車。 ５．請求の範囲第１項に記載の自転車にして、前記フォークが、クラウンであっ て、前記ステアリング管に溶接され、該クラウンの真上で前記ステアリング管の 両端の中間で機械加工された軌道輪シートを有するクラウンと、前記ヘッド管の 上端及び下端にて機械加工され、前記軸受を受け入れ得るように圧力嵌めされる 軸受軌道輪シートとを備えることを特徴とする自転車。 ６．請求の範囲第１項に記載の自転車にして、その両端の中間にて前記ステアリ ング管に機械加工された軌道輪シートと、前記ヘッド管の上端及び下端にて機械 加工され、前記ヘッドセット軸受を受け入れる軌道輪シートとを備え、前記ヘッ ドセット軸受が二重密封トルク管軸受であることを特徴とする自転車。 ７．請求の範囲第６項に記載の自転車にして、前記フロントフォークがアルミニ ウムにて形成され、クラウン及び一対のブレードを備え、前記クラウンが、各々 、前記ステアリング管の下端の側部にそれぞれ溶接された一対の留め継ぎ端部を 有する一対の留め継ぎ管により構成され、前記対のブレードが前記留め継ぎ管の それぞれの端部に溶接された留め継ぎ端部を有し、更に、前記ブレードの各々の 下端に溶接されたドロップアウト部材と、前記ドロップアウト部材の表面に設け られた位置決めリップとを備えることを特徴とする自転車。 ８．請求の範囲第１項に記載の自転車にして、前記フロントフォークがアルミニ ウムにて形成され、クラウン及び一対のブレードを備え、前記クラウンが、各々 、前記ステアリング管の下端の側部にそれぞれ溶接された一対の留め継ぎ端部を 有する一対の留め継ぎ管により構成され、前記対のブレードが前記留め継ぎ管の それぞれの端部に溶接された留め継ぎ端部を有し、更に、前記ブレードの下端に 溶接されたドロップアウトを備えることを特徴とする自転車。 ９．請求の範囲第８項に記載の自転車にして、アルミニウム製のハンドルバー及 びネックを備え、前記ハンドルバーが、前記ネックに溶接され、前記ネックが前 記ステムの上端に溶接されることを特徴とする自転車。 １０．請求の範囲第８項に記載の自転車にして、前記ヘッド管が約５０．８ｍｍ （約２インチ）の外径、前記ステアリング管が約３９．６９ｍｍ（約１−９／１ ６インチ）の外径を有し、前記ステムが約３４．９２５ｍｍ（約１−３／８イン チ）の径であり、更に、前記ステムの下端の相補的でかつ協働可能な直線状の小 さい角度のカム面を有する締め付け楔と、前記締め付け楔を上方に引き寄せ、前 記カム面により前記カム及び締め付け楔が前記ステアリング管を内部から把持す るようにするボルトとを備えることを特徴とする自転車。 １１．請求の範囲第１０項に記載の自転車にして、前記ヘッド管が約１．２７ｍ ｍ（約０．０５０インチ）の肉厚を有し、その両端にて肥厚にされることを特徴 とする自転車。 １２．軽量の自転車ステアリング組立体にして、自転車のヘッド管と、 ねじ部分の無いステアリング管と、前記ステアリング管の下端に溶接されたクラ ウンと、前記クラウンの側部に溶接された一対のブレード部材と、前記ブレード 部材の各々の下端に溶接されたドロップアウトとを有する剛性なフォークと、第 １の軸受セットと、前記ステアリング管の下端に形成された軌道輪シート手段と 、前記ヘッド管の下端に形成された対応する軌道輪シート手段とを備え、前記第 １の軸受セットが前記軌道輪シート手段内に貫入され、更に、前記ヘッド管の上 端に形成された別の軌道輪シート手段と、前記別の軌道輪シート手段内に貫入さ れた第２の軸受セットと、前記軸受を前記ステアリング管に及びそれぞれの軌道 輪シート内に接合する接着剤と、 前記ステアリング管に固着された自転車のハンドルバーと、ネックと、ステムと を備えることを特徴とする自転車ステアリング組立体。 １３．請求の範囲第１２項に記載の自転車ステアリング組立体にして、前記ステ アリング管及びヘッド管がアルミニウム合金製であり、前記ヘッド管が中央部分 に沿って約５０．８ｍｍ（約２インチ）の外径及びその頂部端及び底部端に約５ ７．１５ｍｍ（約２−１／４インチ）の外径を有することを特徴とする自転車ス テアリング組立体。 １４．請求の範囲第１３項に記載の自転車ステアリング組立体にして、前記ステ アリング管が約３９．６９ｍｍ（約１−９／１６インチ）の径であり、単一のハ ンドルバーのネック及びステムが、前記ステアリング管内にそのステム、締め付 け楔、前記カム上及び前記締め付け楔上の相補的なカム面を有し、前記カム面が 、小さい角度及び前記楔を機能させるボルトを有することを特徴とする自転車ス テアリング組立体。 １５．請求の範囲第１４項に記載の自転車ステアリング組立体にして、ブレード 部材の各々が、所定の均一な径の上端部分と、前記ドロップアウトまでテーパー が付けられた下端部分とを備えることを特徴とする自転車ステアリング組立体。 １６．請求の範囲第１１項に記載の自転車ステアリング組立体にして、前記フォ ークブレードがその上端から前記ドロップアウトまで正規の円形断面を有する管 であることを特徴とする自転車ステアリング組立体。 １７．請求の範囲第１１項に記載の自転車ステアリング組立体にして、前記ドロ ップアウトが、前輪車軸を受け入れる下方部材と、湾曲した上方の固着部分とを 備え、前記ブレードの下端が相補的に湾曲しかつ溶接され、更に、前記上方に湾 曲した固着部分に形成された位置決めリップを備えることを特徴とする自転車ス テアリング組立体。 １８．請求の範囲第１１項に記載の自転車ステアリング組立体にして、前記軸受 セットが航空機型式の密封した二重密封トルク管軸受であることを特徴とする自 転車ステアリング組立体。 １９．ラフな状態のとき確実な感触及び改良された制御機能を提供するマウンテ ン自転車用の軽量なアルミニウム製自転車用フォークにして、アルミニウムにて 形成され、上端及び下端を有し、３１．７５ｍｍ（１−１／４インチ）以上の径 を有する大径で円形のステアリング管と、一対の円形で大径のクラウン留め継ぎ 管であって、その各々の管がその一端が留め継ぎされかつ前記大径の円形のステ アリング管の曲率半径に適合する形状を備え、溶接により、前記ステアリング管 の前記下端の一側部に溶接されたクラウン留め継ぎ管と、 前記クラウンの留め継ぎ管を前記ステアリング管の前記下端に溶接する箇所の真 上にて、前記ステアリング管の表面に形成された軸受軌道輪シートと、一対の大 径のブレード部材であって、その各々が上方留め継ぎ端部を備えかつ前記クラウ ンの留め継ぎ管の一つの一端に溶接され、前記大径のブレード部材が前記クラウ ンの留め継ぎ管の径に等しい径からその下端のより小さい径までテーパーが付け られた一対の大径のブレード部材と、前記大径のブレード部材の前記下端に溶接 された一対のドロップアウト部材とを備えることを特徴とする自転車フォーク。 ２０．請求の範囲第１９項に記載の自転車フォークにして、前記ステアリング管 が少なくとも約３９．６９ｍｍ（約１−９／１６インチ）の外径を有することを 特徴とする自転車フォーク。 ２１．請求の範囲第１９項に記載の自転車フォークにして、前記ブレード部材の 各々が、肉厚及び径が共に小さい下方部までテーパーが付けられた上端が均一な 径である上方部分を備えることを特徴とする自転車フォーク。 ２２．軽量な自転車のフォークにおいて、ステアラ管と、クラウン手段により前 記ステアラ管の下端に固着された一対の中空ブレード管と、前記ブレード管の下 端に溶接されたドロップアウトとを備え、前記ブレード管が、その前後の面を二 等分する前方及び後方線と、前記ドロップアウト内に取り付けられた車輪に隣接 する車輪の側部部分と、車輪側でない側部分とを備えるフォークにして、前記車 輪側部分における前記中空管の肉厚が、前記車輪側でない側部分より厚いことを 特徴とする自転車のフォーク。 ２３．請求の範囲第２２項に記載の自転車のフォークにして、前記管を形成する 材料が、第１の薄い部分から約４０°の角度にて前記前方及び後方線に関して前 記車輪側でない側部まで漸進的に厚くなり、前記前方及び後方線の車輪側にて約 ２０°の角度で最も厚い部分となり、次に、前記最も厚い部分から約６０°の第 ２の薄い部分まで漸進的に薄くなることを特徴とする自転車のフォーク。 ２４．請求の範囲第２３項に記載の自転車のフォークにして、前記管を形成する 前記材料が、約６０°の再度にて前記第２の薄い部分から第２の厚い部分まで漸 進的に厚くなり、次に、第３の薄い部分まで漸進的に薄くなることを特徴とする 自転車のフォーク。 ２５．ヘッド管を有するフレームを備える軽量な自転車において、前記ヘッド管 を通って上方に同軸状に伸長するステアリング管と、少なくとも一対のヘッドセ ット軸受とを有するフロントフォークと、前記ヘッド管及びステアリング管の上 端及び下端に設けられかつ前記ヘッド菅及びステアリング管の間に配置された１ つのヘッドセット軸受とを備える自転車にして、前記ステアリング管の外径が１ −１／４インチ以上であり、外面が平滑に機械加工され、前記ヘッドセット軸受 が前記ヘッド管と前記機械加工した平滑なステアリング管との間で適所に取り付 けられかつ接着剤で接合された軌道輪を有することを特徴とする軽量な自転車。 ２６．請求の範囲第２５項に記載の自転車にして、前記ヘッド管の上端及び下端 にて機械加工され、前記ヘッドセット軸受を受け入れる軌道輪シートを有するこ とを特徴とする自転車。 ２７．請求の範囲第２５項に記載の自転車にして、前記ヘッドセット軸受が航空 機型式のトルク管軸受であることを特徴とする自転車。 ２８．請求の範囲第２７項に記載の自転車にして、前記ヘッドセット軸受が二重 密封した軸受であることを特徴とする自転車。 ２９．請求の範囲第２５項に記載の自転車にして、前記フォークが、前記ステア リング管に溶接されたクラウンであって、前記ステアリング管の両端の中間で機 械加工された軌道輪シートを備え、前記ステアリング管の外面が砂時計の形状で あるクラウンと、前記ヘッド管の上端及び下端にて機械加工され、前記ヘッドセ ット軸受を受け入れる軸受軌道輪シートとを備えることを特徴とする自転車。 ３０．請求の範囲第２５項に記載の自転車にして、その両端の中間にて前記ステ アリング管に機械加工された上方及び下方軌道輪シートと、前記ヘッド管の上端 及び下端にて機械加工され、前記ヘッドセット軸受を受け入れる軌道輪シートと を備え、前記ヘッドセット軸受が二重密封したトルク管軸受であることを特徴と する自転車。 ３１．請求の範囲第３０項に記載の自転車にして、前記フロントフォークがアル ミニウムにて形成され、クラウン及び一対のブレードを備え、前記クラウンが、 一対の円形の留め継ぎ管により構成され、前記管の各々が、前記ステアリング管 の下端の側部に溶接された一対の留め継ぎ端を備え、前記対のブレードが前記円 形の留め継ぎ管のそれぞれの端部に溶接された留め継ぎ端を有しかつ最大の応力 箇所により多くの金属を有し、更に、前記ブレードの下端に溶接されたドロップ アウト部材と、前記ドロップアウトの表面に設けられた位置決めリップとを備え ることを特徴とする自転車。 ３２．請求の範囲第３０項に記載の自転車にして、前記ヘッド管が約５０．８ｍ ｍ（約２インチ）の外径を有し、前記機械加工した平滑なステアリング管が約３ ９．６９ｍｍ（約１−９／１６インチ）の外径を有し、前記ステムが約３４．９ ２５ｍｍ（約１−３／８インチ）の径であり、更に、前記ステムの下端の上に及 び前記締め付け楔の上端に相補的でかつ協働可能な直線状の小さい角度のカム面 を備え、更に、前記締め付け楔を上方に引き出し、前記カム面により、前記ステ ム及び締め付け楔にて前記ステアリング管を内部から把持するようにしたボルト とを備えることを特徴とする自転車。 ３３．請求の範囲第３０項に記載の自転車にして、アルミニウム製のハンドルバ ー及びネックを備え、前記ハンドルバーが、前記ネックに溶接され、前記ネック が前記ステムの上端に溶接されることを特徴とする自転車。 ３４．自転車の自転車ステアリング組立体を組み立てる方法にして、フレームに ヘッド管を提供する段階と、ヘッド管を通って上方に及び同軸状に伸長するため のねじ部分を備えないステアリング管を有するフロントフォークを提供する段階 とを備え、前記ヘッド管及びステアリング管が上端及び下端を備え、更に、前記 ヘッド管及びステアリング管の前記下端に形成された軸受軌道輪シートと、前記 ヘッド管の前記上端に形成された軸受軌道輪シートと、前記軸受セットを前記軌 道輪シート内に及び前記ステアリング管上に位置決めしかつ接着剤で接合し、前 記接着剤の接合により、前記フロントフォークが前記ヘッド管及びフレームに固 着されるようにする軌道輪を有する軸受シートとを備えることを特徴とする方法 。 ３５．ヘッド管を有するフレームを備える自転車において、ヘッド管を通って上 方にかつ同軸状に伸長するステアリング管を有するフロントフォークを備え、前 記ヘッド管及びステアリング管が上端及び下端を備え、前記ステアリング管の上 端が平滑であり、更に、前記ヘッド管及びステアリング管の前記下端に形成され た軸受軌道輪シートと、前記ヘッド管の前記上端に形成された軸受軌道輪シート と、上方及び下方軸受セットとを備える自転車にして、前記軌道輪シート内でそ れそれ前記ステアリング管の平滑な上端に前記軸受セットを接着剤で接合させる ことにより、前記フロントフォークが前記接着剤による接合のみで前記ヘッド管 及びフレーム内に固着されるようする手段を備えることを特徴とする自転車。 ３６．ヘッド管を有するフレームを備える自転車において、前記ヘッド管を通っ て上方にかつ同軸状に伸長するステアリング管を有するフロントフォークを備え るステアリング組立体であって、前記ヘッド管及びステアリング管が上端及び下 端を有し、更に、前記ヘッド管及びステアリング管の前記下端に形成された軌道 輪シートと、前記ステアリング管の上端に形成された軌道輪シートと、前記軌道 輪シート内に嵌入させた軌道輪を有する軸受セットと、ネック及びステムに接続 されたハンドルバーとを備え、前記ステムが前記軸受管内に位置決めされ、更に 、前記ステムを前記ステアリング管内に保持する手段を備えるステアリング組立 体にして、軌道輪を有する前記軸受シートを前記軌道輪シート内に及び前記ステ アリング管上に結合させる接着剤手段を備え、前記フロントフォークが前記接着 剤手段によってのみ前記ヘッド管内に固着されることを特徴とするステアリング 組立体。