ブレーキのしくみ:油圧・ディスク・ドラム・倍力装置と、フェードとベーパ・ロックの違い
公開 2026-11-11
ブレーキは、車の運動のエネルギーを摩擦で熱に変えて止める装置です。3 級シャシでは毎回 3 問ほど出ます。フェードとベーパ・ロックの違い、キャリパの形式、自己倍力作用は必ず押さえましょう。
油圧で力を伝える
ブレーキ・ペダル → 制動倍力装置(ブースタ)→ マスタ・シリンダ → ブレーキ・パイプ・ホース → キャリパ(ホイール・シリンダ)→ パッド(シュー)
密閉した液体の一部に加えた圧力は、すべての所に同じ大きさで伝わります(パスカルの原理)。そのため、小さいピストン(マスタ・シリンダ)を押す力が、大きいピストン(キャリパ)では面積の比だけ大きな力になります。
キャリパのピストンの力 = マスタ・シリンダのピストンの力 ×(キャリパのピストンの面積 ÷ マスタのピストンの面積)
マスタ・シリンダは、前後または対角の2 系統に分かれていて、片方が漏れても、もう片方でブレーキが効くようになっています。
ディスク・ブレーキ
- 車輪と一緒に回るディスク・ロータを、両側からパッドではさんで止める。
- 浮動型キャリパ:ピストンが片側だけにある。ピストンが内側のパッドを押すと、その反力でキャリパ全体がスライド・ピンに沿って動き、外側のパッドも押し付ける。乗用車で多い。
- 対向型キャリパ:ディスクの両側にピストンがある。
- 放熱がよく、水をかぶっても効きが戻りやすい。パッドとロータのすき間は、ピストン・シールのねじれで自動的に調整される。
- パッドが減ると、ピストンが出たぶんリザーバ・タンクの液面が下がる。
ドラム・ブレーキ
- 車輪と一緒に回るブレーキ・ドラム(一般に鋳鉄製)の内側に、ホイール・シリンダでシューを押し付けて止める。
- 自己倍力作用:回っているドラムに引き込まれるように、シューがドラムに食い込もうとして、制動力が大きくなる働き。
- リーディング・トレーリング・シュー式:前進でも後退でも、片方がリーディング(自己倍力あり)・片方がトレーリングになるので、前進と後退でほぼ同じ制動力が出る。
真空式制動倍力装置(ブレーキ・ブースタ)
エンジンの吸気の負圧(ディーゼルなどはバキューム・ポンプの負圧)と大気圧の差で、ペダルを踏む力を助けます。ペダルを踏むとバルブが切り替わって、パワー・ピストンの片側に大気が入り、圧力差がマスタ・シリンダを押す力になります。踏んだ力の感じ(反力)は、リアクション・ディスク(ゴム)を通してペダルに返ります。
フェードとベーパ・ロック
| 現象 | 何が起きるか | 原因 |
|---|---|---|
| フェード現象 | パッド・ライニングの摩擦係数が下がって効きが悪くなる | 下り坂などでブレーキを使い続けて、摩擦材が過熱する |
| ベーパ・ロック現象 | ブレーキ液の中に気泡ができ、ペダルを踏んでも気泡が縮むだけで力が伝わらない | 過熱でブレーキ液が沸騰する。液が水分を吸って沸点が下がっていると起きやすい |
見分け方
「摩擦材」の話ならフェード、「ブレーキ液・気泡」の話ならベーパ・ロック。ブレーキ液は吸湿して沸点が下がるので、決められた時期に交換します。
「摩擦材」の話ならフェード、「ブレーキ液・気泡」の話ならベーパ・ロック。ブレーキ液は吸湿して沸点が下がるので、決められた時期に交換します。
点検のポイント
- パッドの残りの厚さ、ロータの摩耗と振れ(振れはダイヤル・ゲージで測る。引きずりや振動の原因になる)
- ブレーキ液の量と漏れ、ペダルの遊び・踏み残りしろ
- エア抜きは、マスタ・シリンダから遠い車輪から順に行うのが一般的
3D で確かめる
このアプリの3D 部品図鑑の「ブレーキ」では、油圧式ブレーキの全体、浮動型キャリパのディスク・ブレーキ、リーディング・トレーリング・シュー式のドラム・ブレーキを分解して見られます。「動かす」で作動の様子も確かめられます。