【ドラムブレーキ】メリット、デメリットや一体なになのか解説します!

ブレーキにも種類があり、普通自動車にはディスクブレーキとドラムブレーキの2種類が使われています。現在の主流はディスクブレーキですが、軽自動車や小型車の後輪に多く採用されサイドブレーキにも使われています。構造的に高い制動力や拘束力を持つので、大型トラックやバスなどに広く採用されて現在も活躍しています。

ドラムブレーキとは?

どんな仕組みのブレーキ?

ドラムブレーキの仕組みは、軸と一緒に回転している円筒形状の部材(ドラム)にブレーキシュー(ブレーキライニング)を押し付けて制動力や拘束力を得ることができるブレーキです。現在主流のディスクブレーキは、ブレーキローターをブレーキパッドで挟むことでブレーキ力を得ています。
ドラムと呼ばれる円盤状のケースに密封されているので、外からでは中の状態を知ることができません。中の状態を見るときには、タイヤを外してからカバー(ドラム)を取り外さないと何も見ることができません。ブレーキシューの残量確認などは難しいですが、走行中に異音があったら整備工場などで点検を受けることが良いでしょう。
また、サイドブレーキの役割もあるので引きっぱなしの走行には注意が必要です。引きっぱなしで走行してしまうと、ブレーキの熱がブレーキオイルに伝わって最終的には沸騰します。ブレーキが効かなくなり事故や車両火災の原因になってしまいますので、サイドブレーキの解除を確認してから走行してください。

ディスクブレーキと何が違う?

ディスクブレーキとの大きな違いは、ブレーキ熱の放熱性にあります。密封されているドラムブレーキはどうしても放熱性が悪いために、繰り返し使用すると制動力が低下してしまいます。ただし、タイヤの回転力に応じてブレーキが食い込む構造なので、非常にブレーキ力は強いです。
制動力や拘束力が強いのに主流を奪われてしまったのには、乗用車の動力性能の向上があります。動力性能が向上することで、繰り返し使用しても制動力を維持できる熱に強いブレーキが必要になります。そのために熱に強いブレーキとして、主流になっているディスクブレーキが開発されました。理想的なブレーキなのですが、その開発には相当な苦労があったといわれています。
乗用車の性能が向上するのと同じで、ブレーキも進化しています。現在ではブレーキの発熱を利用して電気に変換する技術などが一部で使われています。ハイブリットカーにもこの技術が使われていて、空中に放出するのではなく再利用することで燃費向上などを補助しています。

乗用車以外でも使われているドラムブレーキ!

乗用車以外では、バイクのブレーキや大型トラックやバスにも使われています。ドラムブレーキの利点を重視して採用されたり、パワーや重量が小さくブレーキに負担が少ないバイクなどにも採用されています。ブレーキの使用頻度が少ないと、繰り返しの使用にも耐えることができるのでブレーキシューが長持ちするといえます。
乗用車ではあまり目立たないのですが、見た目で大きな差があります。バイクなどでは、放熱性が高いディスクブレーキはローターやキャリパーが見えるので見栄えが良くなります。ドラムブレーキだと黒やシルバーの塊にしか見えないので、見栄えは悪くなります。レトロ風バイクや旧車バイクなどでは、ドラムブレーキが似合うということで、現在でも採用されています。
ディスクブレーキが主流の時代でも、車のリアブレーキに使われたりバイクや大型トラックなどに使われています。乗用車の動力性能の向上やディスクブレーキの進化で姿を消すと思われますが、絶対的な制動力や拘束力が高いので見えないところで採用されています。技術が進んでも、特性を活かして、これからも使われていくといえるでしょう。

ドラムブレーキの制動力や拘束力が強いのは何で?

構造に違いがある!

自動車用として使われているのは、内接方式(ドラムの内側にシューを押し付ける方式)が多く使われています。その他には、外接方式(ドラムの外側にシューを押し付ける方式)や内外接方式(外側と内側の両方に押し付ける方式)の3種類があります。
強い制動力や拘束力が得られる理由としては、自己倍力作用(ドラムに引き込もうとする作用)により高い摩擦力が発生するためです。ブレーキの効きが強いので、フロントブレーキに使うと簡単にタイヤがロックしたり、ブレーキ熱によってペーパーロック現象(ブレーキオイルに気泡が発生する現象)が引き起こされてしまいます。
絶対的な制動力はディスクブレーキより優れていますが、繰り返しの使用などの熱によるトラブルを回避することは難しいので、ブレーキだけが強すぎることも問題といえます。安心してブレーキを操作するためにも、いつでも性能を発揮できるブレーキも必要となります。

フロントに使われないのは何で?

乗用車でフロントブレーキに使われないのは、放熱性の問題が大きいといえます。ブレーキの発熱量が多いとペーパーロック現象やフェード現象を発生させてしまい、ブレーキが効かなくなって事故へつながります。
ドラムブレーキをフロントブレーキに使っているのは大型トラックやバスなどで、乗用車では使われていないのが現状です。絶対的な制動力は勝っていますが、そのためにさまざまなトラブルが発生してしまいます。ブレーキシューがドラムに焼き付いてしまったり、水が入ったことでいきなりブレーキが効かなくなったりしてしまいます。
また、メンテナンス性も悪くブレーキダストが内部に蓄積してしまうと制動力が得られない場合があります。ドラムを外しての点検なのでそれなりの時間と手間がかかってしまい、外見からの目視点検では異常の有無を判断することができません。整備工場やディーラーでの点検整備が必要なので、維持や管理の費用は多くなるといえます。

どうしてリヤに使われるの?

軽自動車や小型車のリアに使われるドラムブレーキは、その特性を活かして使われています。ブレーキ装置全体でみると安価で成立することと、ハードな運転状況下での使用されないと予想される車種に採用されています。サーキット走行などで全輪にドラムブレーキが使われていると、1週するだけでブレーキがフェード現象を起こして走行不可能になってしまいます。
繰り返しの使用には弱いので、サイドブレーキとして使われています。サイドブレーキとして使用することで、放熱性の悪さが出てくることはありません。しかし、サイドブレーキをきちんと解除しないで走行してしまうと、ブレーキを損傷したり事故などにつながる恐れがあります。
リアがディスクブレーキでも、サイドブレーキ用にドラムが装備されている車(ドラムインディスク)も多数あります。斜めになっている駐車場に止めても両方のブレーキが作用しているので、拘束力が不足することはないといえます。AT車はシフトレンジをPに入れて駐車しますが、斜めになっている場所では動き出してしまう可能性があるのでサイドブレーキも一緒に使うことが良いでしょう。

ドラムブレーキのデメリットは?

熱に弱い!

ドラムブレーキは構造的に熱を逃がすことが難しく、改良を重ねても放熱性の悪さが問題となっています。ブレーキに発熱した熱がこもってしまうと、ブレーキシューがドラムへ焼き付いたりするなどの問題が発生してしまいます。ブレーキの異常は事故や車両火災の原因になり、多額の賠償費用などを必要としてしまいます。
焼き付いたりしてしまうと、タイヤが回転しなくなり引きずってしまう場合があります。無理矢理に走行することはできても、ブレーキ装置全体の故障の原因になってしまいます。最悪は車両火災の原因となり、人命にかかわる大事故へつながります。
熱によってドラムが高温になると、ホイールシリンダ(ブレーキシューを押し出す油圧装置)に伝わり、ペーパーロック現象を引き起こします。ディスクブレーキが主流になっても、サイドブレーキとして活躍していますのでくれぐれも引きっぱなしの走行には注意してください。サイドブレーキの引きが弱いと走行しますが、メーターに表示されるランプで確認したりして防ぐことができます。

水に弱い!

ドラムの中に水が入ってしまうと、ブレーキが効かなくなります。密封されているから水は入らないと思う人も多いと思いますが、完全に密封されてはいません。中に入ってしまうと、サイドブレーキを解除しても、解除されないなどの故障が発生してしまいます。
雨の日に大きな水たまりや冠水している場所を通行すると、ブレーキが効かなくなってしまうときがあります。ディスクブレーキだと数回のブレーキ操作で回復しますが、ドラムブレーキは回復するまで時間がかかってしまいます。一度ドラムの中に水が入ってしまうと、最悪は修理を必要として費用がかかってしまいます。
ゲリラ豪雨などの異常気象が起きたときは、収まるまで安全な場所に避難することが良いでしょう。時間がなくて無理だといっても、愛車と同乗者の命を守るためには必要な判断です。

コントロールが難しい!

ブレーキを安心して操作するためには、コントロール性も重要になります。コントロールが難しいブレーキでは、信号機で止まるたびにガクガクしたり追突事故を誘発してしまいます。車を止めるためには、ブレーキを使いますが、絶対的な制動力だけでは車を安全に運転することはできません。
サーキットなどを走行する車では、繰り返し使用しても変化が少なく安定した制動力が求められます。ドラムブレーキは絶対的な制動力はいいのですが、繰り返しハードなブレーキや熱に弱くては意味がなくなってしまいます。
自動車の動力性能向上やブレーキサポート装置の発展には、ディスクブレーキが必要になります。急ブレーキを踏んでもロックしないABS装置などは、ドラムブレーキでは実現することは難しいといえます。サイドブレーキには活用されても、サーキットや長い下り坂などではデメリットが大きく出てしまいます。

どうしてトラックやバスに使われるの?

総重量が違う!

乗用車と大型トラックなどでは、車両総重量や大きさに至るまで違います。そのためにブレーキ装置にも違いがあります。大型トラックの重量は空車で約10トン前後で、荷物を積載して満載にすると約20トンから25トンになります。
ディスクブレーキだけにすると制動力や拘束力が不足するだけではなく、ディスクローターの大型化などをしなくてはいけません。利点を活かしてドラムブレーキが採用されていますが、ディスクブレーキを搭載したトラックやバスなども走行しています。
放熱性が悪いドラムブレーキですが、トラックなどには補助ブレーキ装置が搭載されています。排気ブレーキ(エンジンブレーキ効果を増幅させるブレーキ)などがあり、ブレーキの補助として使われています。重量が増えると停止距離が伸びたりブレーキにかかる負担は多くなるために、確実に減速や停止ができるように補助ブレーキ装置を搭載しています。

ドラムブレーキの方が安い!

ドラムブレーキを採用する理由としては、ブレーキ装置の価格や維持管理費がディスクブレーキよりかからないことにあります。営業ナンバーを所得している大型トラックなどは、3ヵ月点検や1年に1回の車検が義務付けられているので、乗用車より頻繁に点検整備がおこなわれています。
異常やブレーキシューが減っていれば、交換するなどの整備がおこなわれています。整備性の問題はありますが、乗用車より整備の頻度が多いので特有の問題が多く発生する可能性が低いといえます。また、大型トラックなどには補助ブレーキ装置がブレーキのサポートをしているので、乗用車と比べると問題が起きにくいといえます。
大型トラックやバスに使われているのは、自己倍力作用の特性を活かしているといえます。ディスクブレーキも進化して採用されていますが、ブレーキパッドなどの整備コストを考えると長持ちするブレーキシューを使うことができるドラムブレーキに軍配が上がるといえるでしょう。

まとめ

デメリットが多いドラムブレーキですが、サイドブレーキに使われたりディスクブレーキと併用することでその特性を活かすことができます。不足しがちな拘束力を補う形になりますが、現在でも幅広く活躍しています。お互いのメリットを活かすことで、普段使うブレーキの性能が発揮されています。
車を止める装置であるブレーキは、車の性能向上と共に進化しています。素材の開発などの問題を解決してきたからこそ、ブレーキサポート装置などの安全装置が開発されています。ブレーキが進化することで、安全性能が向上するといえます。
車の安全性能やブレーキの進化が必ず安全につながるとはいえないので、性能を過信しないでください。車にはブレーキ装置がありますが、事故を防ぐのには安全運転が必要です。