INSPIRE(UC1) Rear Brake System

サーキット走行から離れて随分になりますが、車の使用用途から「サーキット」が無くなるとパーツ購入は激減するとともに「目指すもの」も変わってきます。
純正の方がよいものに関しては純正を、不満がある場合は社外品をと使い分けるようになり、結果として純正に回帰するパーツも増えてきました。
どんなものでも純正がベストというわけではなく、多面的に比較してよりよいほうを選ぶ、というだけのことなのですが。

その結果、パーツを購入するときは「速く走るためのもの」から「フィーリングが向上するもの」を重視するようになってきました。
今回交換したリアブレーキシステムも（結果的には純正流用という形になりましたが）フィーリング向上を狙ったものです。

ブレーキのフィーリングについて深く考えるようになったのは、2台のマツダ車がきっかけでした。
そのうちの1台は、約1年半前に我が家にやってきたNB8ロードスターです。
この車、エンジンは非力（低中回転域はともかく高回転域は涙ものです）なため速くはないものの、重量配分のよさ、重心の低さ、軽量さなどからとても楽しい車です。
その中でもブレーキのフィーリングは好感触で、キャリパー・ローターはもちろんパッドさえ純正ながらタッチも減速感も自然な感じで、個人的にはロードスターの美点の一つだと思っています。
そしてもう1台は、社用車のDE3デミオです。
皮肉なことに、こちらはフィーリングの悪さが非常に気になる車です。
制動力には全く問題ないのですが、オーバーアシストというべきか「意図する場所に自然に止まれない」ので、速度が落ちてきたときに踏力を抜く動作が不自然なくらい必要になってしまいます（ただし個体差も考えられるので全てのデミオに当てはまるものではないかもしれません）。
これら2台のマツダ車を頻繁に運転するようになって、これまであまり意識していなかったブレーキのフィーリングに関心を持つようになってきました。

NB8ロードスターでのフィーリングのよさには、重量配分と重心の低さが大きく影響しているようです。
制動力は荷重と密接に関係し、荷重が大きいほど制動力も大きく設定されます（荷重以上の制動力はロックを意味します）。
ブレーキ周りの設計において制動力の前後配分は非常に重要で、いかなるときもリアから先にロックすることのないようリアは弱めにされています（リアのロックを避けるため、Pバルブという装置もついています）。
その点FF車は相対的にリアが軽いことからその傾向は強く、4つのタイヤを有効に使うという意味ではFR・MR車には及びません。
重心が高い車も同様に、ブレーキング時の荷重移動量が大きくなるためリアを制動力を落とさざるを得ません。

なお、ブレーキング時の荷重移動量ΔWは
　　ΔW＝α・（W・H）／L
　　α：制動G、W：車重、H：重心高、L：ホイールベース
という式で表され、重心が高いほど大きく、ホイールベースが長いほど少なくなることがわかります。

ところでブレーキの一般的なチューニングといえばパッド交換ですが、フロントのみμの高いブレーキパッドに交換した場合は「つんのめり感」を感じることがあります。
リアはまだ余裕があるのにフロントが効きすぎている感じを受け、当然この状態では「いいフィーリング」とは言えません。
そこでリアブレーキを強化することで4つのタイヤを有効に使い、ブレーキング時の姿勢を安定させフィーリングを向上させようというのが今回の狙いです。
下手にバランスを変えるのは危険ですが、上記の式にもあるように純正より車高は低いこと、フロントブレーキを強化していることから大丈夫であろうと判断しました。

私のCL7にはCL1時代から使用していたNSX-R（NA2）のキャリパーが装着されています。
ローター径は同じですが、ピストンが小径なことからローター有効径は大きくなっています。

オレンジはNA2キャリパーのピストン、青はCL7キャリパーのピストンをイメージした図です。
この図からわかるように、ピストン径が小さいほどピストン中心をより外側に位置させることができます。
ローター中心からそれぞれのピストン中心までの距離の差がローター有効径の差となりますが、感覚的にも理解できる通り、ローターのより外側に力を掛けるほど制動力は高まります。
このように仮にピストン面積が同じでも、よりローター有効径を大きくすることができるのがマルチポッド・ピストンのメリットの一つです。

そんなわけでリアブレーキ強化の方法として、UC1インスパイアのキャリパー、ローターを流用してみることにしました。

実は、後でよく計算してみると意外な事実が発覚したのですが…。

UC1インスパイアのブレーキは、フロントはCL7と同じながらリアはローター径がCL1・CL7よりも大きくなっており、これを流用することで制動力が向上します（参考までにUC1の車重は1530kg、ホイールベース2740mmで、CL7と比較するとそれぞれ+140kg、+70mmとなります）。
ただしCL1への流用は試された方がおられますが（てらやんさんのサイトを参照）、CL7への流用は情報がありません。
CL1への流用もローターの取り付け面がずれるという問題があって、CL7への流用でも同じ対処法が必要ならば断念しようと思っていました（精度・剛性の必要な箇所にワッシャーを入れるのは好ましいことではありませんし、ホイールスペーサーも好きではないので）。
いろいろと調べましたがCL7とUC1は同世代でリアサスペンション周りの形状も酷似しており、ボルトオンで流用可能と判断して購入に踏み切りました。
ただしローターは新品を使うものの、キャリパーは非常に高価なので中古品を入手します。
使うのは一部の部品だけですし…。

純正のリアブレーキ。
ホンダ車のリアパッドは、多くの車種でサイズが共通です。

交換作業はローター交換＋αレベルの難易度で、難しいものではありません。
唯一ローターを取り付けているこのビスが固着し、なめてしまいがちなくらいです。
ここには緩める前に浸透性潤滑油をスプレーしておきます。
同時にスタッドボルト、ハブ中心にもスプレーしておくとよいでしょう。

まずはパッド交換と同様にキャリパーを切り離し、パッドを外します。
ブレーキホースのクランプ、サイドブレーキワイヤーのクランプも外しておきます。
パッドを外す際は、もちろんサイドブレーキを解除しておかなければいけません。

ところが、先にキャリパーを外してしまうと例のビスが緩められないということを忘れていました（汗）。
もう一度キャリパーを取り付けるのは面倒なので、フロアジャッキのパイプを回り止めにして緩めます。
まずは3番の太い貫通ドライバーを当て、固着を解くためハンマーで何度か殴ります。
その後、バイスプライヤーでドライバーを握り、一気に力を掛けるようにして緩めます。
このビスが外れたらローターを手前に引っ張って取り外すのですが、固着している場合がほとんどです。
そんなときのためにローターにはネジ切られた穴があり、ここにM8のボルトをねじ込んでいくことでボルトがハブに当たり、ローターが浮き上がって取り外せるようになります。
ブレーキホースクランプのボルトがちょうどM8なので、これを利用してもいいでしょう。

後で問題となるスプラッシュガード（バックプレート）。
このままローターが大きくなると干渉しますので、取り外すか曲げるかしてやらなければなりません。

ローターを取り外したところ。
ハブ回りの錆や汚れは、ワイヤーブラシ等で掃除しておきます。
錆や汚れによってハブの平面が出ていないと、ローターが振れるためです。
その後、キャリパーブラケットを取り外します。

ローターはDIXCELのPDタイプ（もっとも純正に近いもの）を選択しました。
お値段は左右セットで約1万円、最近純正部品の値上がりが著しいため非常に割安感があります。
しかもご丁寧に錆止め塗装までしてありました（黒色ならなおよかったのですけど）。
なお、この品番はFD2とも共通です。

CL7用とUC1用を並べたところ。

CL7用は直径約260mmでした。

対するUC1用は約280mm。

さて、上にも書いたようにローター交換前にスプラッシュガードを何とかしなければいけません。
私は曲げることにしましたが、これがなかなか面倒な作業な上にあまり美しい仕上がりにならなかったため、そのうちUC1用に交換するつもりです。

UC1用ローターを装着。
錆止め塗装のおかげで非常に奇妙な感じを受けます。
この状態でぐるぐる回して、スプラッシュガードとローターの干渉がないことをもう一度確認しておきます。

そしてこれが今回の主役とも言える、キャリパーブラケットです。
実はCL7用とUC1用のキャリパー本体は同一で、リアナックルとキャリパーの距離をこのブラケットで伸ばしているだけの違いしかありません（左がCL7用、右がUC1用）。
したがってキャリパー本体はCL7用をそのままつかうことで、ブレーキホースの脱着やそれに伴うエア抜きも不要になります。
本来はこのブラケットだけ交換すればよいのですが、単品での部品設定が無いためにキャリパーAssyを購入する羽目になりました。

キャリパーブラケットを取り付け、パッドとキャリパーを元に戻します。
磨耗したローターから新品ローターになるので必要に応じてキャリパーピストンを戻しておきます。
パッド当り面の錆止め塗装は、そのうち剥がれますのでそのままで構いません。

一点問題があるのがブレーキホースの取り付けです。
ローター径の拡大によってブレーキホースクランプからキャリパーまでが遠くなり、ブレーキホースが若干引張られ気味になってしまうのです。
対策として、写真の通りクランプを後側からボルト止めするようにしてクランプ〜キャリパー間に余裕を持たせることにしました。
ただし恒久的にはクランプ位置の自由度があるステンメッシュのホースに交換する必要がありそうです。
サイドブレーキワイヤーについては問題なさそうでしたので、特に対策はしませんでした。

装着完了。
ホイールとの隙間も狭くなり、見た目も向上します。
ローター径が拡大したといってもフロントよりはクリアランスがありますので、16インチホイールの装着も問題ありません。

こちらが交換前。

そして交換後。

しばらく走行してローターの防錆塗装が綺麗に剥げたら、アタリがついてきたということになります。
その頃になるとはっきり違いが感じ取れ、以前よりリアが効いているのが体感できます。
ロードスター並みというわけにはいきませんが、コントロール性もよく、ブレーキング時のつんのめり感も減り、満足のいく結果となりました。

ところが…制動力の前後配分を計算してみると下記の通り意外な結果となりました。

フロントはCL7純正キャリパーとNA2キャリパー、リアはCL7純正キャリパーとUC1キャリパーを比較し、一定圧力でピストンを押した際の制動トルクを比較してみます（実際にはこの値にパッドの摩擦係数μを乗じます）。
ピストン径・ローター径は簡易的な測定なので多少の誤差は含みますが、大きな差はないと思われます。
なおローター有効径は、ローター径からピストン径の1/2を引いたものとしました。

フロント ピストン径 ピストン面積 ローター径 ローター有効径 1kg/cm2でピストンを押した際の
制動トルク
（ローター有効半径×ピストン面積×2）
Pri. Sec.
CL7キャリパー 57mm 25.5cm2 300mm 272mm 6.94kg・m
NA2キャリパー 40mm 34mm 21.6cm2 280mm 6.05kg.m

なんと、純正キャリパーとNA2キャリパーを比較すると純正キャリパーの方がピストン面積が広く、ローター有効径の差を考慮しても制動トルクはNA2キャリパーを上回るという結果になりました。
純正を100%とするとNA2キャリパーは約87%となり、NA2キャリパーは決して効きがよくなるわけではないということになります。
これまでピストン径を測定したことがなかったので、まさかこんな結果になるとは思ってもみませんでしたが…NA2キャリパーを装着して「効きがよくなった」と言う人がほとんどいないのも納得がいきます（制動力は低下してもパッド偏磨耗の抑制やコントロール性の向上などのメリットはあります）。

リア ピストン径 ピストン面積 ローター径 ローター有効径 1kg/cm2でピストンを押した際の
制動トルク
（ローター有効半径×ピストン面積×2）
CL7キャリパー 33mm 8.5cm2 260mm 240mm 2.04kg・m
UC1キャリパー 280mm 260mm 2.21kg.m

リアは順当な結果で純正を100%とするとUC1キャリパーは約108%となりました。

これによりフロントNA2キャリパー＋リアUC1キャリパーの組み合わせは、フロントが-13%、リアが+8%ということになり、リアのスタビリティという観点から考えると少々危険なのではないか、という結果になってしまいました。
他に考慮すべき項目として車高の低さとスプリングレートの高さがあり、純正状態と比べると荷重移動量は減っているため危険性は減ると思われますが、これはしばらく乗ってみて見極めたいと思います。

念のため補足しておきますと、街乗りで少々強めのブレーキングをしたところでリアが急激にロックするなどの問題はありません。
むしろぎりぎりのところでリアタイヤをフルに使い切れているのではないかという期待感もあります。
季節柄スタッドレスタイヤを装着していることもありますので、長期間じっくりと試そうと思っています。

（2015.8.25追記）
スプラッシュガードの交換は断念しました。
ブレーキホースはUC1用を使用することで、純正と同じフィッティングとなります。
ブレーキホースの品番は
01466-SDA-A50
01468-SDA-A50
です。

メーカー DIXCEL
品名 リアブレーキローター
品番 PD Type, 335-5054
スペック 280mm ソリッド
購入先 オプショナル豊和
装着日 2010.1.16

メーカー ホンダ（純正流用）
品名 リアキャリパー
品番 -
スペック UC1インスパイア用
購入先 （中古パーツ）
装着日 2010.1.16