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サスペンション・足回り修理・整備 [2021.08.31 UP]

キャリパーはブレーキのどのパーツ?3種類の構造と仕組み

キャリパーはブレーキのどのパーツ?3種類の構造と仕組み

キャリパーとは、ブレーキキャリパーとも呼ばれる、ディスクブレーキの働きに欠かせないメインパーツです。ディスクブレーキはブレーキの種類の一つですが、同じようにキャリパーも3つのタイプに分かれます。

当記事では、そんなディスクブレーキの特徴と各キャリパーの違い、オーバーホールや交換方法をご紹介します。「ブレーキの調子が悪い」と感じている方は、ぜひ参考にしてください。

キャリパーはブレーキディスクを挟むパーツ

そもそも、ブレーキには、以下の2種類があります。

・ディスクブレーキ:ディスクローター(金属製の円盤)を使うブレーキ
・ドラムブレーキ:円筒状のなかにブレーキシューを持つブレーキ

キャリパーとは、上記2種類のうち、「ディスクブレーキ」に使われているメインパーツです。

キャリパーについて理解するためには、ブレーキが効くまでの流れを知っておく必要があります。大まかな流れは以下のとおりです。

ブレーキが効くまでの大まかな流れ

1.ブレーキペダルを踏む
2.踏力がブレーキブースターに伝わり約30倍へ変換
3.マスターシリンダーの油圧が上がりブレーキホースに伝わる
4.ブレーキホース内のブレーキフルードがピストンを押し込む
5.ピストンの動きでディスクローターにブレーキパッドが押し付けられる
6.ブレーキパッドの摩擦力で回転を減速・停止

キャリパーはブレーキパッドの動きを制御する部品で、車の減速・停止時にディスクローターを押さえつけながら回転をコントロールしています。ディスクローターを挟むように付いている部品なので、ホイールの隙間からキャリパーの姿を確認することができます。

以下では、さらに詳しくキャリパーの役割について見ていきましょう。

ブレーキキャリパーの「摩擦力」で車を減速

キャリパーは、内側にブレーキパッドやピストン、シリンダーが装着・内蔵されており、ディスクローターを挟み込むようにして取り付けられています。車の減速・停止は、ディスクローターの回転を止めて制御しますが、これはキャリパーがブレーキパッドを押し付けるときに生じる「摩擦力」によるものです。

ブレーキキャリパーを動かすのは「油圧」

ドライバーがブレーキペダルを踏み込むと、マスターシリンダー内の油圧がかかります。油圧がかかると、ブレーキホース内のブレーキフルードがキャリパーのピストンを動かし、ブレーキパッドがディスクローターに押し込まれる仕組みです。

このとき、ブレーキペダルとマスターシリンダーの間に位置しているのが、ブレーキブースターです。ブレーキブースターには踏力を約30倍に変換する働きがあり、例えば5kgの力でブレーキを踏み込むと5kg×30倍=150kgの制動力がブレーキパッドに伝わります。

キャリパーの種類は全部で3つ!

キャリパーの種類は全部で3つ!

ブレーキキャリパーと一口にいっても、「浮動型」「固定型」「スライディング型」と大きく3つのタイプがあります。各キャリパーの大きな違いは、回転のコントロール方法です。どのキャリパーもディスクローターを挟むように位置しています。

浮動型固定型スライディング型
ピストンの数12~102
シリンダーの数121
メリット軽くて安い
組み込みも比較的簡単
安定した制御力
優れた剛性
安定した制御力
軽くて安い
デメリットラトル音がする
剛性が弱い
コストが高い
重い
適用車種軽自動車・小型車大型車・高級車乗用車・トラック

シンプルな構造を持つ浮動型に対して、固定型は面積やピストンの数を増やし制動力の安定性や剛性感を高めているのが特徴です。スライディング型に関しては、浮動型をベースに固定型のメリットを組み合わせています。

フローティングタイプ(浮動ブレーキキャリパー)

浮動型のキャリパーを「フローティングタイプ」「浮動ブレーキキャリパー」と呼びます。

フローティングタイプは、二段階でディスクローターを挟み込んでいる構造です。ピストン側のパッドが直接押し込まれたあとに、反動でスライドピンが動き、向かい側のパッドとキャリパーを引き寄せています。

構成パーツが固定型よりも少なく軽いため、軽自動車・小型車で愛用されています。また、精度が問われる高単価なシリンダーが1つで済む点も、フローティングタイプのメリットです。

しかし、キャリパーの可動域を考慮した造りが影響し、ブレーキ時にガタガタと「ラトル音」が発せられる傾向があります。固定型と比べて剛性にも劣るため、ブレーキタッチもあまりよくありません。

オポーズドタイプ(固定ブレーキキャリパー)

固定型のキャリパーを「オポーズドタイプ」「固定ブレーキキャリパー」と呼びます。登場間もない頃はクラウン、セドリックなどの高級車に導入されてきました。

初めてオポーズドタイプを開発したダンロップ社に続き、ガーリング社やベンディック社など、各メーカーからも続々と登場しています。

両サイドにシリンダーを固定しているオポーズドタイプは、ブレーキパッドを同タイミングかつ均等な力で押し込めるのが特徴です。そのため、パッドの引きずりなどが発生しにくいなどのメリットがあります。

また、名前のとおりキャリパーが固定されているので、剛性感(ブレーキタッチ)に優れている点も特徴といえるでしょう。

ただ、コストのかかるシリンダーを2つ使うため、重量や価格が上がるのはもちろん、油圧経路の確保やパーキングブレーキへの配慮などのデメリットも目立ちます。

スライディング・キャリパー型

スライディング・キャリパー型のベースは、浮動型です。固定型のような剛性感を追求し、ピストンの数を2つに増やし、背合わせの状態で設置しています。片方のピストンが押し出されると、同時に向かい側を引き寄せる仕組みです。

ピストン2つに対してシリンダーは浮動型と変わらず1つなので、価格や重量における固定型のデメリット部分をうまく回避できます。

さらに、外気を効率よく取り組むベンチレーション効果にも優れているため、ベーパーロック現象(ブレーキ機能の低下を引き起こす現象)の発生も抑制します。

2つのピストンを用いる固定型キャリパーの部品も使用できるため、よりコスト面のメリットを感じやすいでしょう。これまでスライディング・キャリパー型は、トヨタ車に装着されていたB型や日産のローレル、スカイラインなどに使われています。

キャリパーのオーバーホールは10万kmが目安

キャリパーのオーバーホールは10万kmが目安

キャリパーは、約10万kmを目安にオーバーホールを実施しましょう。オーバーホールとは、「徹底的に見直す・点検する」という意味があります。

オーバーホールを含め、メンテナンスが不十分なキャリパーは、安全に停止できなくなる可能性が高まり危険です。そのため、定期的なオーバーホールでブレーキキャリパーの質を維持することが大切になります。使用年数が増すほどキャリパーの固着が激しくなるため、その他の不調が現れる前に分解・点検・清掃・修理をするよう心がけましょう。

具体的なオーバーホールの内容は下記のとおりです。

・サビの確認・洗浄
・ピストンシール・オイルシールの交換
・ブレーキフルードの再充填など

自分でオーバーホールする際は、「オーバーホールキット」を活用するとスムーズに作業が進みます。業者依頼の場合、工賃は1万5,000円~2万円ほどが目安です。

足回りの分解整備を必要とするほか、作業の質がブレーキ性能に影響してくるため、少しでも不安を感じる方は、セルフよりも業者依頼をおすすめします。

キャリパーを交換する方法

キャリパーを交換する方法

キャリパーは、車体を持ち上げたあとに各パーツを緩めて取り外せば、交換できます。ただし、キャリパー交換はブレーキに関わる重要作業に属するため、車の知識が浅い状態で安易に触るのは危険です。
セルフ交換を行なう際は、ブレーキパーツの取り扱いに注意しましょう。交換手順は以下の流れです。

1.ジャッキアップ後にタイヤ・ホイールを取り外す
2.フルードの漏れを防ぎながら、ブレーキホースを外す
3.キャリパーの取付け部分をレンチで緩めて取り外す
4.新しいキャリパーを指定トルクで締め付ける
5.ブレーキホースをキャリパーに装着する
6.足回りの干渉有無を確認する
7.ブレーキフルードに混入したエアーを抜く
8.タイヤ・ホイールを元の状態に戻す

整備工場にキャリパー交換を依頼する場合、例えばオートバックスでは、工賃は純正キャリパー1つにつき3,300円~(税込)となります。ただし、同時にブレーキフルードの交換も必須です。したがって、自分でブレーキフルードを用意した場合でも、1ヵ所6,600円~(税込)がかかります。

ブレーキの不具合は命に関わることもあります。そのため、基本的には素人が触るべきではありません。キャリパー交換は、専門業者に依頼することをおすすめします。

キャリパー交換の費用を詳しく知りたいときは、グーネットピットの無料見積りが便利です。ディーラーをはじめ、大手カー用品店や町の整備工場など、最寄りの自動車整備工場をまとめて比較できます。納得がいくまで何度でも比較が可能なので、ぜひご活用ください。

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キャリパーをお洒落に!ドレスアップの方法

キャリパーをお洒落に!ドレスアップの方法

キャリパーの見た目が気に入らないときは、塗装や専用カバーでドレスアップが可能です。純正オプションとして提供するメーカーもあり、足回りのドレスアップを気軽に楽しめます。塗装はキャリパーの性能に影響がないため、車検の通過も問題ありません。

費用は、キャリパー単体を持ち込んで塗装する場合は8,000円程度から。すでに車に取り付けてあるキャリパーに塗装する場合は、ブレーキ周りの分解など、工賃を含めて一台10万円程度と見積もっておくとよいでしょう。

DIYで塗装する場合、塗装自体は比較的簡単ですが、キャリパーの脱着作業が難しいケースがほとんどです。上述のように、キャリパーの脱着作業はブレーキにも大きく影響するため、慣れていない方は交換時同様に業者へ依頼するのが無難だといえます。

まとめ

キャリパーは、ディスクブレーキに欠かせない部品の一つです。キャリパーの種類によって、シリンダーやピストンの数が異なり、制御力にも大きく影響してきます。

車の減速・停止に欠かせないパーツなので、10万kmに一度のオーバーホールは忘れずに行ないましょう。特に整備に慣れていない・詳しくない方は、オーバーホールはもちろん、キャリパーの交換作業も業者依頼が安心です。

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グーネットピット編集部

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車検・点検、オイル交換、修理・塗装・板金、パーツ持ち込み取り付けなどのメンテナンス記事を制作している、
自動車整備に関するプロ集団です。愛車の整備の仕方にお困りの方々の手助けになれればと考えています。

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