現在の自転車の進化の方向はますますテクノロジー化しており、将来の自転車の原型とも言えるでしょう。例えば、シートポストはBluetoothを使用してワイヤレスでリフト制御できるようになりました。多くの非電子部品も精巧なデザインと派手な外観を備えています。非電子部品の面では、当社の技術と職人技は向上しています。例えば、当社のロックシューの靴底は、以前はゴムを主な材料として作られていましたが、現在ではほとんどのロックシューの靴底は、カーボンファイバーまたはグラスファイバーを本体として使用しています。高品質の材料で作られているため、靴底の硬度が大幅に向上し、優れた力の伝達特性を持ち、伝達効率が大幅に向上します。しかし、多くのエンジニアの努力にもかかわらず、いまだにその地位を揺るがせない部品が1つあります。それはスポークニップルです。

   もちろん、一部のホイールブランドには、ホイールにフィットする独自のカスタムニップルが搭載されています。ほとんどのニップルは、工場でスポークのネジ山にネジ止め接着剤が塗布されており、自転車の使用中の振動によるスポークの緩みを効果的に防いでいますが、これらのニップルの実際の素材はアルミニウムまたは真鍮です。

50年以上もの間、真鍮はスポークニップルの主な素材として使用されてきました。実際、真鍮は私たちの身の回りで非常によく使われている素材です。例えば、ドアハンドルや航海用六分儀などの工具の素材のほとんどは真鍮で作られています。

では、なぜスポークのようにニップルをステンレスで作れないのでしょうか？自転車の部品のほとんどが真鍮で作られていません。一体どんな魔法で真鍮がスポークニップルを作れるのでしょうか？真鍮は実際には銅合金で、主に銅とニッケルで構成されています。強度が高く、可塑性も優れており、寒冷・高温環境にも耐えることができます。しかし、スポークニップルの素材は100%純粋な真鍮ではなく、表面に白または黒の酸化物層が残ります。もちろん、表面コーティングが剥がれると、真鍮本来の色が露わになります。

真鍮はステンレス鋼よりも柔らかい素材なので、負荷がかかった際に伸びやすくなります。スポークが動いている間は、常に様々な張力がかかります。自転車に乗るときも、ホイールを組み立てるときも、ナットとボルトは締め付けられる際にねじ山にわずかな歪みが生じることで締結されます。この歪みに対する素材の反発力により、ボルトは締まった状態を保ちやすく、そのためスプリットロックワッシャーが必要になることがあります。特にスポークに予測不可能な応力がかかっている場合、真鍮がもたらす余分なたわみによって摩擦が多少安定します。

さらに、真鍮は天然の潤滑剤です。スポークとニップルがステンレス鋼の場合、摩耗の問題が発生する可能性が高くなります。摩耗とは、ある材料が一定量削り取られて別の材料に付着し、元の材料に小さなクレーターが残り、もう一方の材料に小さな突起が残ることを意味します。これは、2つの表面間の滑り運動または回転運動に極度の力が加わることで接合される摩擦圧接の現象に似ています。

接合に関して言えば、真鍮と鋼は異なる素材であり、腐食を避けたいのであれば、これは絶対に避けるべきことです。しかし、すべての素材が同じ性質を持っているわけではなく、2つの異なる金属を一緒にすると、「ガルバニック腐食」の可能性が高まります。これは、異なる金属を一緒にすると、各素材の「陽極」指数に応じて腐食が発生することを意味します。2つの金属の陽極指数が類似しているほど、一緒に保管しても安全です。そして巧妙なことに、真鍮と鋼の陽極指数の差ははるかに小さいです。アルミニウムなどの素材の陽極指数は鋼のそれとはかなり異なるため、ステンレススポークのニップルには適していません。もちろん、一部のライダーは、一部のメーカーがアルミニウム合金スポークにアルミニウム合金ニップルを使用したらどうなるのか疑問に思うでしょう。もちろん、これは問題ありません。たとえば、FulcrumのR0ホイールセットは、耐腐食性と軽量性を向上させるために、アルミニウム合金スポークとアルミニウム合金ニップルを使用しています。

ステンレス鋼とアルミニウム合金について話した後、もちろんチタン合金について言及する必要があります。実際、チタン合金スポークとステンレス鋼スポークの陽極酸化指数に大きな違いはなく、スポークキャップとして自転車に取り付けるのにも非常に適しています。真鍮ニップルをアルミニウム合金ニップルに交換すると重量が大幅に軽減されますが、真鍮ニップルと比較して、チタン合金ニップルは基本的に重量をほとんど減らすことができません。もう1つの重要な理由は、チタン合金のコストが真鍮よりもはるかに高く、特にスポークキャップなどの繊細な部品に追加する場合、自転車のホイールセットのコストがさらに高くなることです。もちろん、チタン合金スポークニップルには、優れた耐食性や美しい光沢など、非常に満足のいく多くの利点があります。このようなチタン合金ニップルは、Alibabaなどのプラットフォームで簡単に見つけることができます。

自転車にテクノロジーにインスパイアされたデザインを見るのは新鮮ですが、物理法則はあらゆるもの、たとえ私たちが今乗っている「未来」の自転車であっても適用されます。ですから、将来、より適切な素材が見つかるか、誰かがより安価なフルカーボン製の自転車ホイールセットを実際に作るまでは、この自転車はリム、ハブ、スポーク、ニップルを含め、すべてカーボンファイバー製です。そうなって初めて、真鍮製のニップルは打ち負かされるのです。