制動力はドラム式のほうがディスクより高い
現在のクルマのブレーキシステムを大別すると「ディスクブレーキ」と「ドラムブレーキ(リーディングトレーリング)」の2種類となる(回生、リターダー、空気抵抗等を利用したタイプもある)。昔の乗用車はドラム式が主流だったが、現在ではフロントにディスク、リヤにはディスクかドラム、あるいは前後ともディスクブレーキを採用するのが定番だ。
リヤは通常のブレーキだけでなくパーキングブレーキとしても使われる。車重の大きい車種では、ディスクブレーキの中にパーキング用のドラムブレーキを組み込んだ「ドラム in ディスク」が主流。このように現在の乗用車は、ディスクブレーキが一般的だが、ドラムブレーキも未だに根強く残っている。本稿では、あえて「ドラムブレーキ」に焦点を当ててメカニズムなどを紹介したい。
ディスクのメリットは放熱性とコントロール性
そもそもブレーキというのは、速度のエネルギーを摩擦熱に変換して大気解放することで制動力を生む装置。ブレーキを使うほど熱が発生して、ブレーキまわりの部品温度が上がってくる。その熱があまりに高くなると、摩擦が起きなくなりブレーキが効かなくなってしまうのが「フェード」や「ペーパーロック」といった現象。ディスクブレーキはディスクやパッド、キャリパーといったパーツが露出しているので外気への放熱性が高いため、繰り返しのブレーキ使用でもそれに耐えうることが可能で、コントロール性も良い。
一方ドラムブレーキは、桶のような形のドラムの内側に対してライニングという摩擦材を突っ張らせて摩擦力を生み出す方式。ドラムのメリットは摩擦材の面積を広く取れるうえに、リーディング側と呼ばれる方向が回転方向に食い込んでいくセルフサーボ効果によって、より強力な制動が発揮できる。
手動式や足踏み式のパーキングブレーキでは、フットブレーキで使われるブースター(倍力装置)が働かないので、単体の制動力を上げる必要があるためドラムブレーキが採用されている。それが車重の重い4輪ディスク車でリヤブレーキが”ドラム in ディスク”となる理由だ。
また、ドラム式ではライニングが強力なリターンスプリングで基準位置に戻されるようになっているので、ブレーキを使ってないときの摩擦(引きずり)が非常に小さいのも特徴。走行時の抵抗にならないという点も見逃せない。
反面、ディスクブレーキではパッドがローターに軽く接触していることがあるので、わずかだが抵抗になり厳密にいえば燃費悪化の原因に。もっとも、近年はパッドを戻りやすくする工夫が進歩しており、ドラムとの違いが分からないほどスムーズに回るようになっているが、経年劣化や汚れの蓄積あるいはサビで戻り側の動きが悪くなることで回転抵抗が出やすい傾向があるのも事実だ。
では、コスト面ではどうだろうか。ディスクブレーキに比べるとドラムは板金プレス製のパーツで構成されているので部品点数や組み立ての工程も多い。しかしながらトータルでのコストは安くできる。デメリットとしては、通気性が悪いので熱がこもりやすく、水が入ってしまうと抜けにくいために制動力が復帰しにくいこと。さらには、セルフサーボ力の影響を受けやすいため、ディスクに比べるとコントロール性が劣る一面もある。