日信工业开发出了可减小行驶阻力的制动钳“低拖曳制动钳(2012年款)”,并在“第42届东京车展2011”(公众开放日:2011年12月3~11日,会场:东京有明会展中心)上发布(图1)。该制动钳可减少非制动时刹车片与刹车盘之间的摩擦,降低行驶阻力,从而为提高燃效做出贡献。
图1:减小了行驶阻力的制动钳(2012年款)
制动钳是用于向刹车盘的两面推压刹车片的部件。利用摩擦力来获得制动力。制动时利用活塞的推力将刹车片推向刹车盘。而非制动时则切断活塞的推力,自然放开,利用设置在活塞上用来密封制动液的橡胶密封件(活塞密封件)的复原力,使刹车片离开刹车盘。
不过,刹车片过度离开刹车盘时,驾驶员刹车时获得的制动感就会变差。因为刹车片与刹车盘的距离变大,制动踏板的踩入量必须增加的缘故。这样,驾驶员就会产生“制动见效慢”的感觉。为了防止这一问题,现有制动钳在非制动时也会使刹车片与刹车盘轻微接触。这是为了缩短刹车片推向刹车盘的距离,由此加快产生制动效力。当然,这样一来行驶中就会发生刹车片与刹车盘接触的“拖曳力”,导致行驶阻力增加。
此次的新型制动钳除了橡胶密封件的复原力之外,还利用不锈钢制动挡圈的复原力,在保持良好感觉的情况下,使刹车片离开刹车盘0.5~0.7mm左右,确保“适度”的距离。为此,将原来用于防止刹车片与制动钳支架熔敷的挡圈加工成了类似“发夹”的形状,使其具有了弹簧特性(图2)。这样,就实现了拖曳力小的“低拖曳”设计,从而使行驶阻力减小到了现有制动钳的15%。
图2:具备弹簧特性的挡圈。从上方看图1中靠前的一侧。随着发夹状挡圈的开口动作,刹车片从中央(原来有刹车盘)向外侧移动。
将新型制钳配备在车辆上后,可将燃效提高1%。这一效果可与20~30kg的轻量化措施相匹敌。
由于冲压加工成了具备弹簧特性的挡圈,因此成本“略有升高”(日信工业的解说员)。新型制动钳由位于长野县的东部工厂来生产。
目前已有汽车厂商计划在2012年采用。届时将提供除上述低拖曳性能外还使用增大摩擦系数的制动片来提高制动力的产品。这样一来,如果是17英寸的制动钳,就需要使用两个活塞来获得大推力,而计划采用的制动钳只需一个活塞即可。结果使重量“减轻了1kg”。因此此次的轻量化措施在低拖曳性能之外还带来了提高燃效的效果。
日信工业正在开发对制动钳姿势实施Z佳控制以使拖曳力减至更小的产品(2013年款)。通过在形状、平衡及公差方面下工夫,目前已经制造出了试制品。在包括低速范围的所有车速范围内均实现了比2012年款更低的行驶阻力(图3)。
图3:现有产品、2012年款、2013年款之间的行驶阻力比较