ステム（自転車部品）

2 つのハンドルバー ステム スタイルのうち古い方であるクイル タイプは、スポーツ バイクの業界標準としてはほぼ取って代わられました。しかし、価格に関係なく、ほとんどのユーティリティ バイク、安価なスポーツ バイク、および高級レトロバイクでは標準のままです。クイル ステムでは、フォークのねじ付きステアラー チューブがヘッドセットを貫通して上方に伸びている必要がありますが、ヘッドセットより突き出てはいけません。クイル ステムはステアラー チューブの上部の内側に収まり、くさび形のナットとボルト、または円錐形のエキスパンダー ナットとボルトのいずれかで固定されます。^{[ 2 ]}くさび形のナットの場合、ステムの下部はくさびに合わせて斜めにカットされ、ボルトがくさびをステムに押し付けてステアラー チューブの内側に拡張し、ステムを固定します。エキスパンダー ナットの場合、ステムの下部は長さに垂直にカットされ、長さに平行に 2 つのスリットがカットされています。円錐形のエキスパンダーナットはボルトによって上方に引っ張られ、ステムの側面が広がり、ステアリングチューブの内側に押し付けられて所定の位置に固定される。

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  取り外し可能なフェイスプレートのない、鍛造アルミニウム製のクイルステム。
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  取り外し可能なフェースプレートのない、溶接鋼製のクイルステム。
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  取り外し可能なフェイスプレート付きの羽根ペン軸。
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  調節可能な羽根ペン軸と取り外し可能なフェースプレート。
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  1980年代半ばの「スリングショット」型クイルステム。取り外し可能なフェイスプレートと一体型のブレーキケーブルハンガーを備えている。
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  調節可能な羽根ペン軸。
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  クラシックなロードバイク用クイルステム。
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  取り外し可能なフェースプレートのない、溶接鋼製のクイルステム。
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  一体型のクイルステムとハンドルバー。
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  茎の長さにばらつきがある。

スレッドレスステムは、2つのスタイルのうち新しい方で、広く普及しており、スポーツバイクの業界標準としてクイルステムに取って代わりました。スレッドレスステムはモジュール式設計で、ステムはヘッドセットより上に突き出たフォークステアラーチューブの上部外側をクランプで固定します。スレッドレスステムは、一般的に約130ミリメートル（5インチ）までの長さで入手可能です。

スレッドレスステムの場合、スターナットがスレッドレスステアラーチューブに打ち込まれ、2つのバーブフランジによって所定の位置に保持されます。トップキャップがスターナットにボルトで固定され、スターナットに引っ張られることで、ヘッドセットベアリングに予圧がかかります。（スターナットの写真を参照） カーボンファイバーステアラーチューブを備えた新しいモデルのフォークでは、スターナットの代わりにエキスパンダープラグが使用されます。これは、取り付け後はスターナットと同じ目的を果たしますが、スターナットのようにカーボンファイバーフォークを損傷することはありません（スターナットは設計上、周囲のチューブに食い込むため、アルミニウムでは安全ですが、カーボンファイバーでは破損するほど弱くなる可能性があります）。

特殊なアダプターを使用すれば、ねじ込み式のフォークにねじなし式のステムを取り付けることができる場合があります。

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  ドロップハンドルバーを取り付けるための、取り外し可能なフェイスプレートを備えた、レーシング自転車用のネジなしステム。
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  自転車を上から見た図。取り外し可能なフェイスプレートが付いたステムに、口ひげ型のハンドルバーが取り付けられている。
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  マウンテンバイク用の、取り外し可能なフェイスプレートを備えたスレッドレスステム。
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  調整可能なスレッドレスステムと取り外し可能なフェイスプレート。

スレッドレスの利点：

• スレッドレスステムは、ステムの交換、反転、組み合わせ、マッチングを簡単に行える方法を提供し、構造、色、リーチ、角度など、さまざまな構成やバリエーションのステムが容易に入手可能です。
• スレッドレスステムを採用することで、より軽量なカーボンファイバー製またはアルミニウム合金製のステアラーチューブを使用できるため、自転車全体の軽量化につながります。
• ネジなしステムは、六角レンチ1本で交換できます。（一部のクイルステムも六角レンチ1本で交換可能です。）
• ネジなしステムは、ハンドルバーの高さを変えることなく、センタリングを調整できます。
• ネジなしステムは、クイルステムのウェッジやコーンボルトで起こりうる内部の固着や焼き付きを防ぎます。

羽根ペンの利点：

• クイルステムは、ハンドルバーの高さを微調整できるという利点があります。
• クイルステムは、特にシャフトが長いタイプの場合、簡単に高さを調整できます。一方、スレッドレスヘッドセットをあらかじめ決められた（スペーサーによる）増分を超えて上下させるには、別のステムが必要になります。
• 羽根ペン型のステムは、ネジなしペン型の複数の部品が接合された外観に比べて、より細く滑らかな外観を提供する可能性がある。
• クイルステムはヘッドセットを分解することなく取り外すことができます。

ステムはアルミニウム合金で作られることが多いが、スチール、チタン、カーボンファイバー、カーボンファイバーで覆われたアルミニウム合金製のものもある。 ^{[ 3 ]}

ステムは、ハンドルバーを締め付けて固定するために、コントロール、アクセサリー、バーカバーを取り外した後、ハンドルバーをステムに通す必要があるピンチボルトを使用するか、特にBMX自転車ではピローブロックとも呼ばれる取り外し可能なフェイスプレートを使用するかのいずれかです^{[ 4 ]}。フェイスプレートまたはピローブロックを備えたステムは、ポップトップステムとして知られています^{[ 5 ] 。}

ステムには通常、自転車のフィット感に影響を与える2つの寸法があります。それは角度と前方への長さ（または突出量）です。クイルステムの場合は、高さ（最小挿入マークより上）も考慮する必要があります。ステムは、接続するコンポーネントの寸法、つまりハンドルバークランプ径とステアラーチューブ径とも互換性がなければなりません。

道路標識の支柱の角度は通常73°で、支柱の延長部分が地面とほぼ平行になるようにします。支柱の角度は90°など他の角度のものもあり、その場合は支柱が前方上向きになります。

スレッドレスヘッドセット用の新しいタイプのステムは、0°から40°まで幅広い角度が用意されており、上下を反転させて角度を上向きまたは下向きにすることも可能です。例えば、17°のステムを下向きに傾けると、一般的なロードバイクのクイルステムの角度を再現できます。

角度調整が可能なクイルステムやスレッドレスステムのモデルもあるが、この調整機能はしばしば剛性の低下を伴う。

ステムの長さによって、ハンドルバーがステアリングチューブからどれだけ前方に位置するかが決まります。

クイルステムはそれぞれ、ヘッドセットのステアラーチューブに挿入するための最小長さが定められており、それによってステアラーチューブより上に突き出ることができる最大長さが決まります。

ステムはフォークのステアラーチューブの寸法と互換性がある必要があります。ステアラーチューブは主に2つの一般的な公称サイズ、25.4 mmと28.6 mm (1インチと1 + 1/8インチ)があります。あまり一般的ではありませんが、 31.8 mm ( 1 + 1/4インチ)は一部のマウンテンバイクやタンデムで使用され、現在では一部のカーボンファイバーフォークで復活しており、38.1 mm ( 1 + 1/2インチ)はハイエンドのダウンヒルバイクで見られます。      

スレッドレスステムはステアラーチューブの外径に合わせる必要があります。28.6 mm ( 1 + 1 ⁄ 8 in) のステムを 25.4 mm ( 1 in) のステアラーチューブに合わせるには、縮小シムを使用できます。一方、クイルステムはステアラーチューブの内径に合わせる必要があります。したがって、28.6 mm ( 1 + 1 ⁄ 8 in )のステアラーチューブに適合するように作られたクイルステムの外径は25.4 mm ( 1 in ) です。25.4 mm ( 1 in) のステアラーチューブの場合、クイルの直径はほとんどの場合 22.2 mm ( 7 ⁄ 8 in) ですが、古いアメリカ製自転車の中には 21.15 mm のものもありました。古いフランス製自転車の中には、25 mm のステアラーチューブに22 mm 径のクイルステムを使用したものもありました。^{[ 6 ]}               

クイルステムとスレッドレスステムの両方に、さまざまな自転車のハンドルバークランプ径があります。ハンドルバーのクランプエリアのISO規格は25.4  mm（1 インチ）で、マウンテンバイクや多くの日本製ロードハンドルバーで使用されています。しかし、イタリアの非公式規格は26.0  mmで、ロードバーで最も一般的なクランプサイズです。ISO 規格またはイタリア規格のステムとの互換性を確保するために、25.8 mmなどの中間サイズや、古いチネリ独自のサイズである26.4  mmもあります。実際には、取り外し可能なフェイスプレートを備えた多くの最新のステムは、ハンドルバークランプ径のわずかな違いに対応できますが、1つのピンチボルトを備えた古いタイプのステムは正確に一致させる必要があります。クイルステムの時代には、ロードステムは「7番」の形状で明確に識別できましたが、今日では「ロード」（26.0  mm）ステムと「MTB」（25.4  mm）ステムの違いを見分けるのは難しい場合があります。メーカーは広告やパッケージにクランプのサイズを記載しないことが多い。

BMXバイクの クランプ径は通常22.2mmです。

より新しい規格は、 MTBとロードバイクの両方のハンドルバーに共通する31.8 mm (1.25インチ) クランプです。これは以前の様々なサイズに取って代わりつつありますが、ライトやサイクルコンピューターのブラケットなどの他のアクセサリーも、より太いハンドルバーに合うように特大サイズにする必要がある場合があります。ブレーキレバーは、ステムクランプの中央部分のみが特大サイズになっているため、標準サイズを使用できます。31.8  mm ステムを 25.4  mm または 26.0  mm のハンドルバーに取り付けるためのシムが用意されているため、多くの新しいステムモデルは特大サイズ専用となっています。

ステムの中には、シクロクロスバイクや古いマウンテンバイクなど、カンチレバーブレーキを備えた自転車のフロントブレーキケーブルを支えるために、水平部分に穴が開いているものもあります。

珍しいタイプの調整式ステムの中には、ハンドルバークランプユニットが可動式のスライドに取り付けられており、前後位置を自在に調整できるものがあります。この調整式ステムは、有名なサイクリストであるメジャー・テイラーによって開発されたため、メジャー・テイラー・アウトリガーと呼ばれることもあります。

かつて、一部のメーカー（Softride）はサスペンションステムを販売していました。Softrideのステムは最大76mm （3インチ）のトラベルが可能で、平行四辺形リンク機構を使用し、衝撃吸収のためにポリマーブッシュとスチールコイルスプリングを使用していました。^{[ 7 ]}  

タンデム自転車の後部座席（ストーカー）用のステムは、スレッドレスフォークとヘッドセット用のステムに似ていますが、前部座席（キャプテン）のシートポストにクランプで固定します。このタイプのステムは、チューブの一部が伸縮して長さを調整できるものもあります。

自転車を使用していないときに工具を使わずにハンドルバーを回転させることができるステムの例がいくつかあります。このようなステムは、自転車ラックやアパートでの保管スペースを節約したり、ドアや狭い廊下を通り抜けやすくしたり、自転車盗難防止の一形態として役立つなどの利点があります。折りたたみ自転車にも使用されています。ほとんどは横に回転してハンドルバーがフレームのトップチューブとほぼ平行になるようにします。例としては、Revelo THINstem、N-Lock Rotating Stem、Speedlifter Stem Twist SDS、Satori-ET2などがあります。^{[ 8 ]} Urbancyclo Quicktwistは、ハンドルバーがステアラーチューブと平行に上向きになるように回転できるステムを設計したスタートアップ企業です。^{[ 9 ]}