ただいま会員登録すると、500ptのお買い物ポイントをプレゼント!

ポイントキャンペーン実施中
信号が赤に!ブレーキを踏んだ瞬間、クルマの中では何が起こっているの?

信号が赤に!ブレーキを踏んだ瞬間、クルマの中では何が起こっているの?

クルマを止める「ブレーキ」

クルマを運転する際に、何気なく踏んで減速し車体を止めていますが、いったいどのように動作しているのか、考えたことはありますか?

今回は、そんなブレーキの構造について、アナタがブレーキを踏む瞬間から、順を追ってご紹介します。

構造さえわかれば、チューニングやメンテをするときに何を買えばいいか簡単にわかるようになりますよ!

ブレーキとは

ブレーキとは「制動装置」のことです。

基本的には、クルマや自転車・鉄道・飛行機など、動く物体を止めたり減速させるための装置として存在しています。

エアブレーキやドラムブレーキなど、その方式は様々ありますが、今回は現代のクルマにおいて最もポピュラーな「ディスクブレーキ」についてご紹介します。

また、電子制御のクルマも増えてきましたが、今回はカスタムカー・チューニングカーにはいまだに多い油圧制御かつ単純なブレーキの構造について触れていきます。

構造さえ理解してしまえば、どこを変えるとブレーキが効くようになるのか?どこをメンテナンスすれば良いのか?なぜ車検でブレーキにこんなにお金がかかったのか?といったことが明白になること間違いなし。

次の項目では、アナタがブレーキを踏んだ瞬間から、順を追ってブレーキがどのように動作しているかを追いかけていきます。

 

信号が赤だ!ブレーキペダルを踏もう。

出典:http://www.autoexe.co.jp/

運転中、進行方向の信号が赤であったり、前の車が詰まったりした際に、ドライバーはクルマを減速させようとします。

その際に踏み込むのがブレーキペダル。フットブレーキとも言います。

アクセルペダルから足をはなして、ブレーキペダルを踏み込むことによってクルマは減速を始めます。

では、ブレーキペダルを踏み込むことによって動くパーツとは?
 
 

ペダルを踏み込むと、マスターシリンダーのピストンが動く!

左:ペダル 中:マスターバック 右:ブレーキマスター(出典:https://ja.wikipedia.org/wiki/ブレーキブースター#/)

ブレーキペダルを踏み込むと、ペダルからリンクを介してブレーキマスターシリンダーに辿りつきます。

この時、マスターバック(ブレーキブースターとも呼ぶ)を介して、ペダルの踏む力を補助されていますが、今回は割愛します。

ブレーキマスターシリンダーとは、各タイヤに着いているブレーキキャリパーに、ブレーキフルードという液体(オイル)を送り込むパーツです。

シリンダーの中に、ブレーキフルードが充填されており、フットブレーキを踏まれると、中のピストンがフルードを押します。

Photo by Janet Hudson

イマイチ想像できない場合は、中に水を充填した注射器を想像してみてください。

水がブレーキフルード。注射器の親指で押す部分がピストンです。

ピストンを押されたことで、シリンダーの中に行き場のなくなったブレーキフルードは、マスターシリンダーに繋がれているブレーキパイプ・ブレーキホースを介して、ブレーキキャリパーに辿りつきます。

出典:http://www.knightsports.co.jp/
 

 
会員登録すれば500ポイント付与

ブレーキフルードは、キャリパーでどんな仕事をする?

出典:http://www.d2japan.com/

マスターシリンダーから押し出されたブレーキフルードは、パイプ・ホースを介して各4輪の「ブレーキキャリパー」というパーツに辿りつきます。

ブレーキキャリパーは、後に登場する「ブレーキディスク(ブレーキローター)」を挟み込む形をしており、マスターシリンダーと同じ「ピストン」を持っています。
 


出典:http://www.trust-power.com/

感の良い方はもうお分かりかもしれませんが、マスターシリンダーから押しだされたブレーキフルードは、ここでブレーキキャリパーのピストンを押し出すのです。

そして、そのピストンによって押されるのが、ブレーキパッドなのです。
 

キャリパーとブレーキパッドは、ペアな存在。

出典:http://www.shiba-lining.co.jp/FERODO/

前項でもお伝えしたように、ブレーキキャリパーから押しだされたピストンの先には、ブレーキパッドがあります。

ブレーキパッドとは、バックプレートという板の上に、制動効果を生み出す摩材が接着されたパーツ。
ローターを挟み込むようにして接地されているキャリパーの内側に、同じように挟み込むようにして装着します。
 


出典:https://www.blitz.co.jp/

このブレーキパッドが、ブレーキキャリパーから押し出されたピストンによってバックプレートを押され、摩材がブレーキローターに押し当てられるのです。
 

ブレーキローターvsブレーキパッド

出典:http://www.halfway.co.jp/

ブレーキローター(ブレーキディスク)とは、円盤状のパーツであり、ホイールと連結され走行中は常に回転しています。

そのブレーキローターに対して、左右からブレーキパッドを押し当てることで回転運動に対して抵抗が生まれ、回転速度が減少。
 


出典:http://k-takeoff.com/

ローターはホイールと連結されているため、当然ホイールの回転速度も減少。

この動作が各4輪で行われ、クルマは減速を行うのです。

これが、クルマを減速させるディスクブレーキ(油圧)のメカニズムなのです。
 
会員登録すれば500ポイント付与

構造がわかっても、整備はプロに任せよう。

Photo by Minh Hoang

さて、ここまで動作を見てきたことでブレーキが油圧で動いているということはお分かりいただけたと思います。

油圧だからこそ、少ない力で各タイヤにブレーキをかけることができるわけですが、逆に油圧ゆえのトラブルも存在します。

たとえば、下り坂などでブレーキを多用することによって温度があがり、ブレーキフルードが沸騰してしまう現象のことをべーパーロック現象と呼びます。
これは、ブレーキの機構が油圧である以上、マスターシリンダー、ブレーキパイプ・ホース・キャリパーの中に気泡が入ってしまうと、いくらブレーキを踏んでも、押されたフルードが気泡を潰すだけで、キャリパーのピストンを押すまでに至りません。その結果、ブレーキはまるで効きません。
基本的には、走行風などによって再度冷えることで効果を取り戻します。
峠道などでエンジンブレーキ使用を促す看板があるのは、極力ブレーキを使わないことで、この現象を回避するためです。

©Motorz-Garage

なお、度重なるブレーキで摩材の温度が上がり、ガス化。これがローターとの間に挟まってブレーキが効きにくくなる現象をフェード現象と呼びます。

その他にも、マスターシリンダー内のピストンのOリングが劣化することで、フルードの中に潜り込んでしまい、ブレーキペダルが戻ってこなくなるという非常に危険なトラブルもあります。


こういった事象を含め、ブレーキトラブルは命に直結する問題であるため、ブレーキの整備などは極力ショップやディーラー等のプロにお願いすることをオススメいたします。
 

まとめ

ブレーキの構造、お分かりいただけましたでしょうか?

現在は、電子制御のクルマが非常に多いため、ここまでシンプルなクルマは少ないと思いますが、基本的な原理は同じです。

もし走行時に何かトラブルが起きたら、緊急な状態でなければ構造を思い出してみてください。

上手くいけば、対処法がみつかるかもしれません。
 
会員登録すれば500ポイント付与

この記事をシェアする!