第50回:ぶつからないという正義
スピードと戦うブレーキの進化

2019.05.30 自動車ヒストリー 自動車にとって、なくてはならない装備のひとつであるブレーキ。馬車からの流用品だった制動装置は、どのような進化を遂げて今日に至っているのか。油圧や電子制御といった技術革新の数々とともに、その歴史を振り返る。

最初のガソリン車は革ベルトで減速

自動車とは、その名の通り自ら動く乗り物である。動いたからには必ず止まらなければならない。1885年にカール・ベンツが造った世界初のガソリン自動車「パテント・モトールヴァーゲン」にも、ブレーキが備えられていた。レバーを引くと駆動軸のドラムに革ベルトが巻きつけられ、摩擦によって減速する。パテント・モトールヴァーゲンの最高速度はわずか15km/hほどだったが、それでも消耗は激しかった。このクルマでベンツ夫人が200km弱のドライブに出かけたエピソードは有名だが、道中で何度も革を交換しなくてはならなかったという。

馬車では、車輪の外側に摩擦物を押し付けて減速するブレーキを使っていた。初期の自動車では馬車から流用していたパーツが多く、ブレーキもそのひとつだった。ただ、馬車は馬が自ら止まろうとするが、自動車ではエンジンにその機能を求めることはできない。エンジンブレーキの作用はあるものの、制動力としては小さすぎる。自動車の速度が高くなるにつれ、ブレーキの重要性はさらに高まっていった。

自動車専用の機構として最初に考え出されたのは、金属ドラムの内側に摩擦材を入れ、それをシリンダーでドラムに押し付けて制動する方式だった。ドラムブレーキと呼ばれるもので、スタンダードなシステムとして広く採用されることになる。摩擦材をシュー(靴)と呼ぶのは、馬車の時代の名残だ。

ドラムブレーキの優れている点は、自己倍力作用があること。リーディングシューは回転する力によってドラムに押し付けられるため、自然に強い制動力が得られる。一方、弱点は放熱性が低いことだ。摩擦材による制動は、運動エネルギーを熱エネルギーに変換するという意味を持つ。ブレーキシューの温度が限界まで高くなると、それ以上は摩擦エネルギーをためられなくなり、制動力が低下する。フェードと呼ばれる現象で、長い下り坂でブレーキを多用すると利きが悪くなることがよくあった。今でも峠道に行くと「エンジンブレーキ併用」の看板が立っていたり、緊急待避所が設けられていたりする。

カール・ベンツが製作した最初のガソリン自動車「パテント・モトールヴァーゲン」。ドラムと革ベルトの摩擦を用いたブレーキが備えられていた。
カール・ベンツが製作した最初のガソリン自動車「パテント・モトールヴァーゲン」。ドラムと革ベルトの摩擦を用いたブレーキが備えられていた。拡大
薬局で燃料のベンジンを購入するベルタ・ベンツと2人の息子。「パテント・モトールヴァーゲン」で長距離ドライブを敢行したベンツ夫人は、途中で何度も消耗品を交換しなければならなかった。
薬局で燃料のベンジンを購入するベルタ・ベンツと2人の息子。「パテント・モトールヴァーゲン」で長距離ドライブを敢行したベンツ夫人は、途中で何度も消耗品を交換しなければならなかった。拡大
黎明(れいめい)期の自動車のパーツには、馬車からの流用が多く見受けられた。車輪の外側に摩擦材を押し付けるタイプのブレーキも、その例のひとつである。
黎明(れいめい)期の自動車のパーツには、馬車からの流用が多く見受けられた。車輪の外側に摩擦材を押し付けるタイプのブレーキも、その例のひとつである。拡大
金属ドラムの内側に摩擦材を押し付けることで制動力を発生させるドラムブレーキ。自然に強い制動力が得られる反面、放熱性が悪いという欠点を抱えていた。
金属ドラムの内側に摩擦材を押し付けることで制動力を発生させるドラムブレーキ。自然に強い制動力が得られる反面、放熱性が悪いという欠点を抱えていた。拡大
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