ブレーキの構造 


バイクの3大性能の一番重要な部分なので構造を把握した上で知識向上したい。

カムが回転するとアンカーピンを主軸にシューが開き、ドラムとライニングが擦れる。
構造的にはドラム式とディスク式に分かれる。
 ドラム式は歴史が長く、摩擦面を広く取るためハブ内部に設置するといった画期的なものだ。ポピュラーなのは、カムが1つのリーディングトレーリング式であるがこれはアンカーピンを支点として、1点のカムを回転させ、ブレーキシューを壁面に擦りつけるため、アンカーピン側の摩擦する頃にはシュー交換が必要となる。そこでカムを2つ付けて平行に開くようにして、摩擦面を拡大した。しかし、ドラムタイプはブレーキかすがドラム内にたまるため、定期的に高圧Airでドラム内を清掃したり、シューを残量確認をしなければならない。また、シューが減ればロッド式でもワイヤー式でも調整が必要である。最大の欠点は、放熱性の悪さだ。高温になりすぎると効かなくなるのだ。このため現在ではスポーツタイプの車輌に使われていない。では、なぜ今でも使っている車体があるのだろう? それは制作にコストが掛からないことがまず挙げられる。次にオイルレスであること。構造が簡単なことだ。実際に売れ筋のTWはスピードを出すことを目的としていないし、コストパフォーマンスとスタイルを売りにしているのだからドラムが選択されている訳だ。再発しても変える必要がメーカーにはないのだ。
 さて、今度はディスクブレーキだ。 開発当初から油圧を持ちいて小さなパットで大きな鉄円を挟み込んで摩擦することにより、大きな制動トルクが得られることが魅力であった。さらに直接外気に触れるため冷却効果は向上し、雨天時の水はけもよく大型車やレース車輌に使われるようになった。 鉄円には鋳鉄を用い、パットにはアスベストを用いることで放熱性やタッチは向上したが、アスベストは発ガン物質で使えなくなり、鋳鉄は錆びるため見た目を損なうことや熱膨張やひずみにより効き方が違ったという話を聞いたのとがある。 ホンダのインボードデスクはそういった欠点を改善したもので、現在の過程と言えよう。現在はフローティングディスクで鉄円の材質にステンレスを用いて外観を損ねず、ひずみに対処できる形状のものがフロントに多く使われている。現在の技術ではドラムブレーキが性能で勝る点ががないといわれている。

 現在では量産によりコストが下がりほとんどのバイクにディスク式が採用されているが油圧系統構成はピストン比によって決まっている。パスカルの原理はご存知だろう。ピストン比が1:5であれば、ブレーキディスクに300kgの力を加えるにはマスターシリンダーのピストンを60kgで押さなくてはならない。さらにてこの原理でレバー比を1:6と仮定するとレバーを握る力は10kgで済むことになる。
キャリパーのロールバック機能ってご存知?
 キャリパーをOHした人なら名前を知らなくても知っているかもしれないね。油圧をかけていないときはディスクとパットは接触していないんだ。 ニュートラルで押すと判るよね。 
 油圧でピストンを押すときに油圧方向にダストシールも引っ張られる訳だ。 ダストシールはゴムのため油圧がなくなればゴムの弾性で戻ろうとする。そのため、ゴムの変形以上ピストンが押し出されれば戻る量はゴムの変形量となる。
 通常変形量は片側0.1mm以下であるため、空転するとフローティングディスクなどは擦ったり、擦らなかったりを繰り返すこととなる。 走行時にする場合は本来ピストンが戻るはずであるが、押して歩いている時車体が重く感じたらピストンやダストシールが汚れていないか、油圧系統のつまりなどはないか確認する必要がある。
- キャリパーのピストンが多ければ効くというわけではありません。 あくまでもブレーキの効きはディスクとパットの摩擦面積で決まるわけだから、まず、ピストン面積比(片面のピストン面積)で決まるのだ。 6POTキャリパーを付けていてもピストン面積比が同じ4POTキャリパーを付けていてば力のかかり具合は等しい訳だ。  ディスク自体を大きくすれば当然摩擦量が増えるため効果的だといえよう。
<ブレーキシステムとレギュレーション>
現在ホンダのDCBSやBMWのABSUなど前後輪のブレーキを自動制御するシステムも年々進化しながら市販化されている。 しかし、レースではブレーキは前後独立していなければならないとレギュレーションにある。 何故だろう? 車に比べてバイクはホイルベースが短いわりに重心が高い、総重量の中にライダーの体重の占める割合が高い。 ストレートからRの小さいコーナーに侵入する時、強いブレーキングによって前方に慣性力を受ける。 フロントフォークが縮んだ状態でフロントタイヤのグリップが強くなる。 しかし、リアは持ち上がる状態となり、リアブレーキは強く踏めなくなる。(だからフルブレーキの時はフロント8・リア2くらいでよい) しかし、コーナーを立ち上がる時にリアタイヤのグリップを高めたいのでコーナーの中では回転数を落とさないよう半クラッチを維持し、リアブレーキでトラクションコントロールする。 駆動させることでフロントフォークが持ち上がり、リアのグリップを高めることが出来る。 コーナーによって慣性力のかかる度合いも変わり、ブレーキ制御も変わるわけだ。(ワインディングで楽しむため、リアを重視してトラクションコントロールするのが今の私の乗り方。 不要なブレーキを減らし流れるように走る。 快適で楽しい走りが出来る。)  自動制御にスピードを条件に入れたシーケンスだけでは上のような無理な操作も出てくるし、当然グリップ力が低くなれば転倒する危険も増える。 今後の自動制御システムも見ものだが、前後のタイヤのグリップ力を考えた体重移動とブレーキ操作が出来るともっと楽しく乗れますよ。 「ブレーキが効かない→キャリパーを替えよう!」ではなく、「より機能する運転うをしよう!」というのもいいかもしれませんよ。
Q1:ブレーキはフロントとリアどちらを重視していますか?
A1サーキットでは当然速さを追求しますのでフロント重視と言いますが、現在峠に行く程度なのでリアタイヤを浮かせるようなフルブレーキを踏む機会は…一緒に走る人によりますね。 上にも書きましたがいかに楽しく走るかといった考えでは安定したフォームで少ないブレーキ。 これがベスト! ブレーキは止まるときとトラクションコントロールをするために使いますのでどちらかと言えばリア重視ですね。 コーナー立ち上がりでフロントが浮いてきてもリアブレーキで対処できる。 コーナーの中(ハングオンの状態)でもミッション操作やブレーキ操作が出来るようにしておくとよいですよ。(Gooseはステップの位置が高いのでブーツが磨り減ることもないです。 ミニバイクの方が難しいですね。) またどうしたら早く走れるか聞く人がいますが、「何処からでもスロットルを開けられる人は早い」とでもいっておきましょうか?
Q1:最近スクーター:スーパーディオ買ってパッド&ブレーキオイル&ピストンのシール交換したんですが(フロントディスクです!) ブレーキかけて、戻すとピストンが戻りきらなく若干ブレーキがかかった状態になるんです。 ピストンの汚れも掃除して取りきれなかったこびりついた汚れは鏡面仕上げのコンパウンドで落としました。(これがいけなかった??) 交換前はそのような現象はなかったのですが。 (交換前は完全にパッドなくなっていました。) やはりエア抜きが不十分なのでしょうか。
A1:スクーターに限らないことですのでここで説明します。 原理は上で述べたロールバック機能を思い浮かべてください。 ピストンはキャリパーから外して掃除しましたか? ちなみにこのときはコンパウンドでなくガソリンやシンナー・ブレーキクリーナーを使うのが良いですね。 ブレーキクリーナだからといって直接キャリパーやピストンにスプレーを吹き付ける乱暴なやり方をする人がいますが無知な人です。(整備に自身をもっている人に意外と多い。幻滅します。ゴム製品を硬化促進させたり、塗装を剥がしたりいいことなしです。) ウエスにとって拭くか、ピストンを外して漬け置くべきです。 ウエスで拭いても汚れは残ります。ブレーキフルードの交換時はキャリパーのOHもお奨めします。 拭き残したコンパウンドがダストシールの間に入ったら最悪です。 摩擦抵抗が増えますし、コンパウンドに含まれる有機性成分がゴムの劣化につながる可能性もあります。

 ただ、ピストンがエア抜きした時に出すぎて引きずってしまっている場合があります。 この時はマスターシリンダーの蓋とベローズを外し、キャリパーのピストンを1度シリンダーに押し込み、通常の状態に組み、そののち何度かレバーを握って固くなったところで蓋とベローズを付け、走ってみると直っている場合があります。 (初めからブレーキが引きずってロールバック出来ない状態だったとかが原因) エア抜きの上手・下手とは関係ないところです。 エアーが残っていても同じ現象を作ることができます。(作らなくてもいいけど)
以前相談を受け車検に合格した方からのお返事(以前のスレッドがなくなりました)
リアブレーキ不具合の原因はカップからのホースで故意としか考えられないことでした。とりはずしてホースを覗くととあきらかに固まりがあったのでホースと念のため頂いたマスターを交換し作業を終えたのですがどれくらい固まっていたのか気になり、切り開いてみたらなんと、ホースにぴったりのキャップが押し込まれてました。だれだ〜!!(疑りだしたらキリがない)
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