ブレーキキャリパー

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フェラーリ・F430の対向ピストン式ブレーキキャリパー。

ブレーキキャリパー(brake caliper)は、ディスクブレーキを構成する部品の一つである。ブレーキパッドをブレーキローターに押さえつける役割を果たし、摩擦による制動を可能とする。

[編集] 素材

ディスクブレーキは、ブレーキローターにブレーキパッドを押付け、その摩擦によって制動するものである。ブレーキキャリパーには摩擦熱に強く、放熱効果が高い素材が求められることから、自動車には鋳鉄製のものが主に使用される。バイクやスポーツカーなどではアルミ合金製の物が用いられる事もある。

ブレーキキャリパー内にはブレーキピストンと呼ばれる部品が内蔵されており、高級品になるほどこのピストンの数が多くなる。ブレーキピストンはアルミ合金やクロームメッキ処理された鉄製の物が用いられる。

[編集] 作動による分類

現在使用されているブレーキキャリパーは、大きく分けて機械式と油圧式に分類される。

[編集] 機械式ブレーキキャリパー

機械式ブレーキキャリパーは、ワイヤー駆動によってブレーキパッドを押し付けるタイプのキャリパーである。構造が単純な為初期のディスクブレーキに多く採用されたが、倍力装置を装備する事が出来ず、ブレーキピストンの大型化や対向ピストン化が困難であった事から、現在では競技用自転車のディスクブレーキ機構に見られるのみになっている。

また、油圧式ディスクブレーキ車の中には、リアキャリパーに機械式パーキングブレーキ機構を備えた物もあったが、自己倍力作用が無く拘束力がドラムブレーキに比べて弱かった事や、リアキャリパーの対向ピストン化が進んだ事から、ハブ内部に小型のドラムブレーキ機構を内蔵したインナードラム式に現在では完全に取って代わられている。^[1]

[編集] 油圧式ブレーキキャリパー

油圧式ブレーキキャリパーは、ブレーキフルードによる油圧によりブレーキパッドを押し付けるタイプのキャリパーである。倍力装置を装備する事で、容易に制動力の強化が図れる事や、対向ピストンなどの形式に発展させる事も容易な為、現在ではほぼ全ての自動車やバイクにこの形式が採用されている。

[編集] 構造による分類

[編集] フローティングキャリパー

２ピストン式のフローティングキャリパーの一例

ブレーキキャリパー内にブレーキピストンを一つだけ持つ物で、片押し式や浮動式、スライド式と呼ばれる事もある。この形式はキャリパーベースとキャリパー本体の２つの部品で構成される。スライドピンを持つキャリパーベースがサスペンションに固定され、キャリパー本体はスライドピン上でブレーキディスクに対して平行移動するようになっており、これにより一つのピストンで両側からブレーキパッドを押さえつける事が可能となる。

しかしフローティングキャリパーは対向ピストン式に比べてキャリパー自体の剛性に劣り^[2]、ブレーキパッドの組み付け精度が悪い場合やスライドピンの潤滑不良^[3]が発生すると両側のパッドに掛かる圧力が不均一となり、本来の制動力が発揮できなくなってしまう事から、スポーツカーや高級車などでは次第に対向ピストンキャリパーに取って変わられる事となった。

対向ピストンキャリパーに比べて安価に製造できる為、軽自動車やファミリーカーでは現在でも広く採用されている。また、スライドピンの整備状態が良好であれば対向ピストンキャリパーと同様の大きさのブレーキパッドと併用する事で、日常使用に支障がない制動力は十分発揮できる為、上位グレードに対向ピストンキャリパーをもつ車種でも廉価なグレードでは２ピストン式に強化されたフローティングキャリパーが採用される事が多い。^[4]

[編集] 対向ピストンキャリパー

キャリパー内部にブレーキピストンを２つ以上持つ物で、ピストンがキャリパーの左右両側に対向して配置されているタイプのキャリパーを指す。 キャリパー本体は一つの部品で構成され、サスペンションに固定されたまま動く事はない。その為、キャリパー自体の剛性が高く過酷な使用でも安定したブレーキングが可能となる為、高級車やスポーツカーなどで採用される事が多い。

当初は左右に一つづつピストンを持つ２ピストン式（２ポット式）が登場したが、車両の動力性能向上に伴いブレーキパッドが大型化していくに従い、２ピストンではパッドへの面圧が不均一となる事から、市販車でも４ピストンや６ピストン、大型と小型のピストンを併せ持つ異径ピストン式が登場してきた。現在ではレース車両などでは１２ピストン式の物も使用されている。

なお、一般的な対向ピストンキャリパーは製造段階で二つの部品をモナカのように貼り合わせて作る２ピース構造の為、モータースポーツなどの極めて過酷な環境下ではフローティングキャリパー同様にキャリパーを貼り合わせる結合ボルト部分からハの字状に開いてしまう可能性がある。その為、後述のモノブロックキャリパーが登場する事になった。

[編集] モノブロックキャリパー

対向ピストンキャリパーのバリエーションの一つで、キャリパー本体が一つの鋼材から削り出され、合わせ面を一切持たない１ピース構造となっている物。高価だが非常に剛性が高い為、モータースポーツで使用される事が多い。

国産市販車両ではレクサス・LSやヤマハ・YZF1000Rサンダーエースで初めて採用された。

[編集] ブレーキキャリパーのメンテナンス

フローティングキャリパー特有のメンテナンスとしては、浮動側キャリパーのスライドピンにモリブデングリース等を注油し、ダストブーツの破損などがあれば交換を行う事が挙げられる。スライドピンの動きの良否がフローティングキャリパーの安定した制動に直結する為、定期的なメンテナンスを行う事が望ましい。

全てのキャリパーに共通のメンテナンスとしては、ブレーキピストン表面の錆などの有無を確認し、ダストシールが破れているようであれば交換を行う事が挙げられる。もしもピストンが固着していたり戻りが悪い場合、或いは左右のブレーキパッドが均一に摩耗していない場合には直ちにキャリパーの分解を行い、ピストンシールを交換してブレーキピストンの修正研磨（あるいは交換）を行う必要がある。特にピストン数の多い対向キャリパーの場合は要注意である。

[編集] ブレーキキャリパーの交換

フローティングキャリパーを対向ピストンキャリパーに交換する場合や、４ポットキャリパーを６ポットなどに交換する場合に共通の注意点は、交換前のキャリパーと交換予定のキャリパーに使用されるブレーキパッドを比較し、交換前後でパッド面積が増大するか否かを確認する事である。

ディスクブレーキの制動力を決める要素はブレーキローターの径とブレーキパッド面積に因る所が大きく、キャリパーの形式は飽くまでもハードブレーキングに対する耐久性や、ブレーキタッチの剛性感、パッドに対する面圧の安定性を左右する要素でしかない。

その為、例え交換によりキャリパー形式が高級な物になっても、元のキャリパーよりパッド面積が減ってしまった場合には、絶対的なブレーキ制動力は却って低下してしまう事に注意が必要である。^[5]

[編集] 関連項目

• ブレーキ
• ディスクブレーキ
• ブレーキローター
• ブレーキパッド

[編集] 脚注

1. ^ なお、このタイプのパーキングブレーキを装備した車種の場合、リアキャリパーを交換する際には元のパーキングブレーキ機構付きキャリパーを残したまま、キャリパーをもう一つ増設する形で強化を図る事になる。
2. ^ サーキット走行などでフルブレーキングを繰り返すとキャリパーベースのスライドピンが変形してキャリパー本体が固着してしまったり、キャリパー本体がハの字状に開いて制動不能になってしまう事がある。
3. ^ スライドピンにグリースを封入しているゴム製のダストブーツが破損する事で水分が侵入し、ピンが固着したり動きが悪くなったりする。
4. ^ 最も極端な例の一つが三菱・GTOで、日本国内においては最上位のツインターボMRには６ポッドキャリパー、ツインターボ及びノンターボSRには４ポッドキャリパーが採用されたが、北米仕様の3000GTには三菱・ディアマンテと共通の２ピストンフローティングキャリパーしか装備されなかった。
5. ^ フローティングキャリパーの車種で、交換予定の対向ピストンキャリパーが元のキャリパーよりパッド面積の小さい物しか選べないような場合には、下手にキャリパーを交換するよりも元のフローティングキャリパーをしっかりメンテナンスした方が良い場合もある。

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