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ブレーキキャリパーのしくみ


ブレーキキャリパーはあなたの車の停止能力に不可欠であり、間違いなく最も重要な自動車のブレーキ部品の1つです。とにかく、今日のほとんどの車は、少なくとも前輪のためにディスクブレーキを備えています。しかし、今では多くの車やトラックが後部にもディスクブレーキを使用しています。ディスクブレーキシステムでは、車のホイールは、ホイールと一緒に回転する金属ディスクまたはローターに取り付けられています。キャリパーの役割は、ローターとの摩擦によって車のホイールを遅くすることです。

ブレーキキャリパーはクランプのようにローターにフィットします。各キャリパーの中には

摩擦材で接着された一対の金属板-これらはブレーキパッドと呼ばれます 。外側のブレーキパッドはローターの外側(縁石に向かって)にあり、内側のブレーキパッドは内側(車両に向かって)にあります。ブレーキを踏むと、マスターシリンダーからのブレーキフルードがブレーキキャリパーの1つまたは複数のピストンに油圧を発生させ、パッドをローターに押し付けます。ブレーキパッドは摩擦の多い表面を備えており、ローターの速度を落としたり、ローターを完全に停止させたりするのに役立ちます。ローターが減速または停止すると、ホイールも互いに接続されているため、減速します。

古い車やトラックはドラムブレーキを使用していました。ドラムブレーキでは、回転するドラムとドラム内に取り付けられたブレーキシューの間の摩擦によって車輪の動きが遅くなります。この摩擦により、ドラム内に熱とガスが蓄積し、ブレーキフェードと呼ばれるブレーキ力が失われることがよくありました。 。ディスクブレーキシステムのブレーキパッドはドラム内ではなくディスクの外部にあるため、換気が容易で、熱がそれほど速く蓄積する傾向はありません。このため、最近の車両ではドラムブレーキがディスクブレーキに大幅に置き換えられています。ただし、一部の安価な車では、後輪にドラムブレーキが使用されており、必要な阻止能が少なくなっています。

キャリパーには主に2つのタイプがあります。フローティング(またはスライド)キャリパーと固定キャリパーです。 フローティングキャリパー ローターに対して出入りし、ローターの内側にのみ1つまたは2つのピストンがあります。このピストンは、ブレーキがかかるとキャリパー全体を押し、ローターの両側にあるブレーキパッドから摩擦を生じさせます。 固定キャリパー 、名前が示すように、動かないでください、むしろ、ローターの反対側に配置されたピストンを持っています。固定キャリパーは一般的にその性能のために好まれますが、フローティングタイプよりも高価です。高性能の固定キャリパーの中には、ローターの両側に2対以上のピストン(または「ポット」)が配置されているものもあります。合計で6対ものものもあります。

ブレーキキャリパーを操作するとき、特にブレーキパッドを交換するときは、特別なツールが役立ちます。これについては次のセクションで説明し、次にさまざまなタイプの車両で使用できるさまざまなタイプのブレーキキャリパーについて説明します。

コンテンツ
    ブレーキキャリパーツール オートバイブレーキキャリパー トラックブレーキキャリパー
  1. パフォーマンスブレーキキャリパー

>ブレーキキャリパーツール


ブレーキパッドは永遠に続くわけではありません。ディスクブレーキシステムのパッドが回転するローターに接触するたびに、パッドは少し摩耗します。徐々に、これらのブレーキ部品(パッド)はますます薄くなります。これを補うために、キャリパーのピストンは、キャリパーの内側にある中空シリンダーから出てきます。その際、摩耗したブレーキパッドがローターに向かってさらに内側に押し出されます。最終的には、ブレーキパッドを新品の未使用のパッドと交換する必要があります。残念ながら、キャリパーピストン(現在はほぼ完全に伸びています)により、パッドの取り外しと交換が困難になっています。ピストンをキャリパーに押し戻す必要があります。

これが特別なブレーキパッドツールの出番です。ブレーキキャリパーツールの仕事 ブレーキパッドを簡単に取り外して交換できるように、1つまたは複数のピストンをキャリパーに引き戻します。ピストンはネジのようにねじ山があり、巻き戻す必要があるため、キャリパーに簡単に押し戻すことはできません。たとえば、ペンチを使用してこれを行うことは可能ですが、お勧めしません。 。ピストン、キャリパー、手にも損傷を与える可能性があります。ブレーキキャリパーツールは通常、一方の端でピストンにフィットし、もう一方の端にハンドルがあり、ピストンを回転させることができます。ピストンが回転すると、ピストンはキャリパーに巻き戻されます。

フローティングキャリパーは、スライドするピンがくっつき始めた場合にも修理する必要があります。これは通常、汚れや錆が原因です。この場合、キャリパーはブレーキパッドをローターから完全に引き込むことができず、ブレーキペダルを踏んでいないときでも摩擦が続きます。これにより、パッドの過度の摩耗、燃料使用の非効率、さらには十分な熱が蓄積された場合のローターの反りが​​発生する可能性があります。

これまでのところ、ブレーキキャリパーについての説明は、すべてのモデルを完全に説明しているわけではありません。次のページでは、より特殊なタイプのキャリパーを見て、それらがより一般的なタイプとどのように異なるかを確認します。

>オートバイブレーキキャリパー


自動二輪車は自動車よりも小さいため、必要な停止力が少なくて済みます。それにもかかわらず、減速または停止する能力は、他の車両よりもオートバイでさらに重要です。どのように、あなたは尋ねるかもしれませんか?まあ、ドライバーはほとんど保護されていないので、小さなフェンダーベンダーでさえ潜在的に致命的である可能性があります。あなたがオートバイに乗っているとき、事故の回避は重要です。しかし、オートバイにはどのようなブレーキキャリパーが必要ですか?

答えは比較的簡単です-小さくて軽いです。一部の車やトラックで使用されている大型のキャリパーとは異なり、オートバイのブレーキキャリパーは、バイクの重量を減らしてライダーの邪魔にならないように、小さく保つ必要があります。オートバイのブレーキキャリパーは通常、アルミニウムなどの軽量素材でできており、

防錆性の利点が追加されました。一部のオートバイは他のオートバイよりも大きくて強力です。明らかに、それらのバイクはより多くのストッピングパワーを必要とします。はるかに小さい

それほど強力ではないバイクはまだドラムブレーキを使用していますが、より大きなバイクのほとんどは現在、特に前輪にディスクブレーキを備えています。阻止能を高めるために、より強力なモーターサイクルのキャリパーには通常、複数のピストンがあります。ピストンが2つまたは4つあるものもあれば、1つのキャリパーに12個ものピストンがあるものもあります。比較的軽量であるため、ほとんどのモーターサイクルは実際には絶対に必要な以上のストッピングパワーを備えていますが、前述のように、保護されていない高速車両に乗っている場合、それは悪い考えではありません。

オートバイでは、フロントキャリパーはフォークに取り付けられます -前輪とサスペンションを所定の位置に保持し、ハンドルバーをサポートする金属アセンブリ。最近まで、キャリパーはローターに対して直角に走るボルトを使用してフォークに取り付けられていました。近年、ラジアルディスクブレーキの人気が高まっています。 (レーシングバイクで始まった技術)、キャリパーはローターの表面に平行に走るボルトを使用してフォークから遠くに取り付けられています。これらの放射状に取り付けられたキャリパーは、従来取り付けられていたキャリパーによって引き起こされるフォークの振動量を低減します。

それらは自動車のキャリパーよりも露出しやすい傾向があり、キャリパーはおそらくすべてのオートバイのブレーキ部品の中で最も目立つため、オートバイのキャリパーの外観は多くのライダーにとって重要になる可能性があります。実際、ブレーキキャリパーペイントは自動車店から入手でき、オートバイのキャリパーをカスタマイズするために使用できます。もちろん、同じ塗料を自動車のキャリパーにも使用できます。ただし、専門家はキャリパーにクロームを塗らないようにアドバイスしています。魅力的かもしれませんが、クロームはキャリパーに熱を保持させ、不要なブレーキフェードを発生させる可能性があります。

次に、優れたトラックブレーキキャリパーの特徴を調べてみましょう。

>トラックブレーキキャリパー


それを否定することはできません:トラックとSUVは大きいです-場合によっては、過度に大きいです。サイズが大きくなると、勢いが増します。これは、トラックやSUVが車よりも多くのストッピングパワーを必要とすることを意味します。では、彼らはどこで彼らが必要とする阻止能を手に入れることができるのでしょうか?トラックブレーキキャリパー。キャリパーの阻止能は、そのクランプ力によって決まります。 -ローターの表面に加えることができる力の量。これは主に、ピストンの数とブレーキパッドの表面積(実際にローターに接触する場所)の関数です。明らかに、クランプ力が大きいキャリパーは、クランプ力が小さいキャリパーよりも簡単かつ迅速に車両を減速または停止させることができます。

多くのトラックは、ディーラーに配送されるときに車両に十分なクランプ力を提供する基本的なフローティングキャリパーを備えた工場から出荷されます。ただし、トラックがより大きなタイヤと重い付属品でカスタマイズされている場合、および大量の貨物が搭載されている場合、これらの工場で取り付けられたキャリパーは、トラックが必要とするブレーキ力を提供するのに十分なほど強力ではない可能性があります。幸いなことに、トラックキャリパーにはかなりのアフターマーケットがあります。メーカーによると、トラックには、ピストンとローターの間に5,000平方ミリメートル(7.8平方インチ)の表面積を提供するキャリパーが搭載されている場合があります。アフターマーケットキャリパーはその表面積を2倍以上にすることができ、完全にカスタマイズされた車両に必要なクランプ力を提供します。

ほとんどのブレーキ部品よりも、トラックのブレーキキャリパーは多くの熱に対処する必要があります。熱はブレーキのフェードや停止距離の短縮につながる可能性があるため、ブレーキに悪影響を及ぼします。キャリパーの良好な換気は、継続的で一貫したブレーキ性能のために不可欠です。さらに、ブレーキローター(またはブレーキディスク)の表面を大きくすると、熱をより広い領域に分散させるのにも役立ちます。

特別なブレーキ装置を必要とする車両は、トラックとSUVだけではありません。ただし、これらの大型車両のキャリパーは実行が困難です。トラックのブレーキキャリパーは高性能ブレーキキャリパーと見なされるべきだと言う人さえいるかもしれません。次のセクションでは、高性能ブレーキキャリパーが他の車両に提供できる機能のいくつかを見ていきます。

>パフォーマンスブレーキキャリパー


ディスクブレーキはもともとレースカー用に開発されました。レースカーは高速で移動することは誰もが知っていますが、急速に減速する必要もあります。レースの初期、ほとんどの車にドラムブレーキシステムが装備されていたとき、ブレーキフェードは多くの軌道上の事故を引き起こしました。ディスクブレーキシステムは換気が良く、その結果、レースや過度の熱によるストレスの一部が軽減されました

蓄積は、ブレーキのフェードを減少させる(ただし、なくすことはできません)原因となる可能性があります。やがて、これらの強力なブレーキは、パフォーマンスを重視しない車両にまで浸透しました。今では、ほとんどのエコノミーカーにも搭載されています。それにもかかわらず、高性能車は依然としてより優れたより強力なブレーキの主要な市場であり、基本的なブレーキキャリパーの設計のバリエーションは、これらのブレーキが優れた停止力を提供するのに役立ちます。

車両のブレーキとキャリパーが車両を停止するために実行できる量には、一定の制限があります。彼らは車輪を止めることができるかもしれませんが、残りを行うのはタイヤのグリップ力次第であり、改良されたブレーキ部品は特定のポイントを超えて助けることはできません。ただし、ブレーキキャリパーを改善する(そして改善した)方法はいくつかあります。パフォーマンスブレーキキャリパーに見られる一般的な機能は次のとおりです。

  • より大きなピストン- ピストンが大きいほど、またピストンがブレーキパッドと接触する領域が大きいほど、ローターにかかるクランプ力が大きくなります。
  • その他のピストン- ローエンドのフローティングブレーキキャリパーには、船内側に単一のピストンがあります。ローエンドの固定キャリパーには、ローターディスクに隣接する1対のピストンがあります。高性能キャリパーは、ローターの反対側に取り付けられた複数のピンまたはピンのペアを持つことができます。 6ピストンモデルはますます一般的になり、12ピストンモデルでさえ前代未聞ではありません。ピストンの数を増やすと、キャリパーのクランプ力も増加します。
  • 保温性が低い- ある意味で、ブレーキは動きを熱に変換するための装置と考えることができます。車両の速度が低下すると、その運動エネルギーはすべてどこかに移動する必要があり、そのほとんどが熱として発生します。別の見方をすると、ブレーキパッドとローターの間の摩擦はすべて、マッチを打つと熱が発生するのとほぼ同じ方法で熱を発生します。熱がこもりすぎると、ブレーキが弱まり始めたり、効果が低下したりします。したがって、ブレーキキャリパーの換気が良いほど、パフォーマンスは向上します。また、ブレーキローターの表面が大きいほど、熱が拡散します。
  • デフボアキャリパー- ローターの表面が熱くなると、ブレーキのフェードを防ぐためにピストンのクランプ力を上げる必要があります。キャリパーに複数のピストン(または複数のピストンペア)がある場合、ブレーキローターの表面は、キャリパーの前縁にあるブレーキパッドを押すピストンによって最初に加熱され、ピストンに近づくとローターの表面が熱くなります。キャリパーの後縁まで。したがって、キャリパーの後端に近いピストンが大きい場合に役立ちます。ディファレンシャルボアキャリパーは、前方に小さなピストンを使用し、後方に大きなピストンを使用します。

これらの技術はすべて、キャリパーが提供するブレーキ力を高めることができます。通常は高速で運転されない小型車の場合、この追加のブレーキ力は実際には必要ありません。ただし、車両が高速で強力であればあるほど、高性能キャリパーのメリットが大きくなります。

ブレーキキャリパーに関するFAQ

ブレーキキャリパーの機能は何ですか?
ブレーキキャリパーは、車のブレーキシステムの重要なコンポーネントであり、ホイール内のローターのスピンを減らして車両を停止させるのに役立ちます。ブレーキをかけると、キャリパーがパッドを押して車速を下げ、ブレーキ操作を行います。
キャリパーの交換にはどれくらいの費用がかかりますか?
キャリパーを交換するには、平均して525ドルから760ドルかかります。新しい部品のコストは、税抜きで約390ドルから590ドルの範囲になる可能性があります。これには人件費は含まれていませんが、場所によって異なります。
ブレーキキャリパーが故障するとどうなりますか?
キャリパーが摩耗すると、ブレーキパッドが不均一に摩耗します。片側が薄い場合は、キャリパーの故障の兆候である可能性があります。別の兆候は、ペダルを踏んだときにブレーキ力が低下する可能性があります。
一部の車に赤いブレーキキャリパーがあるのはなぜですか?
赤いブレーキキャリパーは比較的高価で、フェラーリ、ポルシェ、ケーニグセグ、マスタング、ブガッティなどの高級車に使用されています。赤いブレーキは、高性能ブレーキまたはスポーツブレーキとも呼ばれます。
ブレーキキャリパーを塗装するのにどれくらいの費用がかかりますか?
使用する塗料の種類によって異なります。通常、プロのワークショップでキャリパーを塗装する場合は、約250ドルから450ドルかかる場合があります。さらに、最高品質の特殊塗料を使用している場合は、キャリパーあたり200ドルが請求書に追加されると予想できます。

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  • Continental Corporation
  • ブレーキRUs
  • ブレーキバイブル

>ソース

  • CadillacFAQ.com。 「自分のブレーキパッドを交換するにはどうすればよいですか?」 (2008年11月12日)http://www.cadillacfaq.com/faq/answers/bpadchange/index.html
  • カーリー、ラリー。 「ロードされたブレーキキャリパー。」 AA1Car.com。 2004.(2008年11月12日)http://www.aa1car.com/library/2004/bf20426.htm
  • コンチネンタルコーポレーション。 「複合ブレーキディスクを備えたツインスライディングキャリパーは、魅力的な快適さを備えた最適なブレーキ性能を提供します。」 2006年6月8日。 (2008年11月12日)http://www.conti-online.com/generator/www/com/en/continental/portal/themes/ press_services / press_releases / products / automotive_systems / pr_2006_06_08_ twin_sliding_calipers_en.html
  • Tyagi、Parshant。 「レーシングブレーキキャリパーの革新的な設計の有限要素解析」。 2006年12月。(2008年11月12日)http://soar.wichita.edu/dspace/bitstream/10057/1181/1/t07057.pdf

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