車のブレーキはどうやって止まる?仕組み・部品の役割・摩耗と点検のポイントを整備士が解説
車を運転していれば必ず使うブレーキ。
「走る」「曲がる」「止まる」は車の動きでも重要なもので、アクセルを離してブレーキペダルを踏めば、車は減速して最終的には止まります。
でも、「ブレーキを踏んだら、なぜ車が止まるの?」と聞かれると、詳しく説明できない人も意外と多いのではないでしょうか。
実は、ブレーキは単純に「何かを挟んで止めている」だけではありません。
ペダルを踏んだ力を油圧に変え、その力をブレーキまで伝え、ブレーキパッドとブレーキローターを強く押し付けることで、タイヤの回転を止めています。
この記事では、自動車で一般的に使われているディスクブレーキを中心に、
- ブレーキが車を止める仕組み
- ブレーキを構成する部品
- ブレーキパッドが減る理由
- ブレーキの種類による違い
- ブレーキ異常のサイン
- 日常点検で確認したいポイント
について、整備士目線で分かりやすく解説します。
車はどうやって止まる?
ブレーキの基本は「運動エネルギーを熱に変える」こと
車が走っているということは、車には運動エネルギーがあります。
ブレーキをかけると、そのエネルギーをブレーキの摩擦によって熱エネルギーへ変換します。
つまり、ブレーキは単純に「回転を止める装置」ではなく、車が持っている運動エネルギーを熱として捨てる装置と考えると分かりやすいでしょう。
高速道路を走っている車を止めるときほど、大きなエネルギーを熱に変換する必要があります。
そのため、ブレーキはかなり高温になります。
ブレーキを踏むと何が起きている?
一般的な油圧式ブレーキでは、
ブレーキペダル
↓
ブレーキブースター
↓
マスターシリンダー
↓
ブレーキフルード
↓
キャリパー
↓
ブレーキパッド
↓
ブレーキローター
↓
タイヤの回転を減速
という流れで力が伝わります。
普段何気なく踏んでいるブレーキペダルですが、実際には多くの部品が連携して車を止めています。
ブレーキペダルを踏んだ力はどうやって伝わる?
ブレーキブースターが踏む力を助ける
ブレーキペダルを踏んだ力だけで、車を止めるための大きな力を作るのは大変です。
そこで使われるのがブレーキブースターです。
エンジン車では負圧を利用するタイプが一般的ですが、近年は電動ポンプなどを利用した電動式のブレーキブースターもあります。
ブレーキブースターは、運転者がペダルを踏む力を補助して、少ない踏力でも大きな制動力を発生させられるようにしています。
マスターシリンダーが油圧を作る
ブレーキペダルを踏むと、その力によってマスターシリンダーが作動します。
ここでブレーキフルードに圧力がかかり、その油圧がブレーキ配管を通って各輪のブレーキへ伝わります。
液体は基本的に圧縮されにくいため、ペダルを踏んだ力を効率よくブレーキまで伝えることができます。
ブレーキキャリパーは何をしている?
油圧を「挟む力」に変える
ディスクブレーキの場合、ホイールの内側にはブレーキローターがあり、そのローターを挟むように取り付けられているのがブレーキキャリパーです。
ブレーキペダルを踏むとキャリパー内部のピストンが動き、ブレーキパッドをローターへ押し付けます。
イメージとしては、ブレーキローターを左右から強力に挟んでいると考えると分かりやすいでしょう。
ブレーキパッドは「摩擦する部品」
ブレーキパッドは、ブレーキローターに押し付けられることで摩擦を発生させるため、この摩擦によってローターの回転が減速し、最終的にタイヤの回転も減速します。
つまり、ブレーキパッドは車を止めるために、あえて摩耗する部品です。
タイヤと同じように、使えば少しずつ減っていきます。
ブレーキローターは何をしている?
パッドに挟まれて回転を減速する
ブレーキローターは、ホイールと一緒に回転しています。
ブレーキをかけると、固定されているブレーキパッドが回転しているローターを挟み、この回転体と摩擦材の間に摩擦力が発生することで、ローターの回転が減速します。
そしてローターはホイールと一緒に回っているため、最終的にタイヤの回転も減速します。
ローターも消耗する
ブレーキパッドだけが減るわけではありません。
ブレーキローターも長期間使用すると、
- 摩耗
- 錆
- 偏摩耗
- 変形
- 熱による影響
などが発生することがあります。
このローターの厚みに関しても限度値以下になっていないかの点検があり、ローターの状態によってはブレーキパッドを交換するだけでは十分でない場合もあります。
ブレーキパッドはなぜ減る?
摩擦を発生させるたびに少しずつ摩耗する
ブレーキパッドはローターと擦れ合うことで摩擦力を発生させるため、摩擦材も少しずつ削られます。
そのため、走行距離が増えれば基本的にはブレーキパッドも減っていきます。
ただし、同じ距離を走った車でも、摩耗量が同じになるとは限りません。
走り方によって摩耗量は変わる
例えば、
- 市街地でストップアンドゴーが多い
- 山道を頻繁に走る
- 下り坂が多い
- 急ブレーキが多い
- 重い荷物を載せる
- 走行距離が多い
といった使い方では、ブレーキの使用量が増えます。
逆に、高速道路などで一定速度で走ることが多ければ、同じ距離でもブレーキを使う回数は少なくなる場合があります。
つまり、ブレーキパッドの寿命は「何kmで交換」と単純には決められません。
ブレーキパッドが減りすぎるとどうなる?
異音が出ることがある
ブレーキパッドの摩擦材が減ってくると、車種によってはパッドウェアインジケーターがローターに接触して音を出す仕組みがあります。
「キーキー」「シャー」「ギャー」など、今まで聞いたことがない音が出る場合は、ブレーキの状態を確認する必要があります。
今回、実際に入庫した車でも、フロント左のブレーキパッドが約1.5mmまで摩耗しており、ウェアインジケーターの金属部分に摩耗した跡が確認されました。
走行中の異音について詳しく調べた整備事例は、こちらの記事で紹介しています。
→「走行中にギャー・シャーという異音|カーブや下り坂でだけ鳴る原因を整備士が点検した実例」
ブレーキローターまで傷める可能性がある
ブレーキパッドの摩擦材が極端に少なくなった状態で使い続けると、パッドの金属部分などがローターに接触する可能性があります。
そうなると、単純なブレーキパッド交換だけでは済まず、ローターにも交換や修正などの対応が必要になる場合があります。
「まだブレーキが効くから大丈夫」と考えて、そのまま使い続けるのはおすすめできません。
ブレーキには「ドラムブレーキ」もある
ドラムブレーキの仕組み
自動車のブレーキには、ディスクブレーキだけではなくドラムブレーキもあります。
ドラムブレーキでは、車輪と一緒に回転する円筒状のブレーキドラムの内側に、ブレーキシューを押し付けます。
ディスクブレーキが、ローターをパッドで挟むのに対して、ドラムブレーキは、ドラムの内側へシューを押し付けることで摩擦を発生させます。
ドラムブレーキの特徴
ドラムブレーキは構造上、内部に部品が多く、外側からブレーキシューの摩耗状態を簡単に確認できない車種もあります。
ブレーキシューは密閉されたドラムの中に入っているため、摩耗粉がドラム内に堆積していきます。
また、摺動部には金属接触を防ぐためのグリースが必要なので、定期点検などで摩耗粉の清掃やグリースの塗布をすることが重要です。
一方で、ブレーキをかける力を増幅しやすい「セルフサーボ(自己倍力)作用」があることも、ドラムブレーキの特徴です。
ディスクとドラムでは、ドラムブレーキの方が制動力は強いのですが、コスト面やメンテナンス性などによって、車種により使い分けがされています。
ABSはブレーキを強くする装置ではない
ABSの役割は「タイヤのロックを防ぐ」こと
急ブレーキをかけたときなどに、タイヤが完全にロックするとタイヤが路面を滑ってしまいます。
ABSは、各車輪の回転状態を監視しながらブレーキ油圧を調整して、タイヤがロックし続けることを防ぐシステムです。
つまり、ABS=ブレーキを強くする装置ではありません。
急ブレーキ時でもタイヤが路面をグリップしやすい状態を保ち、車両の安定性や操舵性を確保することが主な役割です。
ABSが作動するとペダルに振動を感じることがある
ABSが作動すると、ブレーキペダルに「ガガガッ」「ブルブル」といった振動を感じることがあります。
これはABSが油圧を細かく調整しているときに発生するもので、必ずしも故障ではありません。
ブレーキの点検では何を見る?
ブレーキパッドの残量
まず確認したいのがブレーキパッドの残量です。
残量が少なくなっていないかだけではなく、
- 左右で摩耗量に大きく差がないか
- 内側と外側で差がないか
- 偏摩耗していないか
なども重要です。
単純に「残量○mm」だけを見るのではなく、どのように減っているかを見ることで、ブレーキ周辺の異常が見つかることがあります。
ブレーキローターの状態
ローターについても、
- 深い傷
- 段付き
- 偏摩耗
- 錆
- クラック
- 異常な変色
などがないか確認します。
特にブレーキを踏んだときに、「ペダルが振動する」「ハンドルがブルブルする」といった症状がある場合は、ブレーキローターなどの状態確認が必要です。
ブレーキフルード
ブレーキフルードも重要で、ブレーキフルードは時間とともに劣化します。
また、ブレーキパッドが摩耗するとキャリパーピストンが押し出されるため、リザーバータンクの液面が低下することがあります。
ただし、ブレーキフルードの量が減っている=必ずフルードが漏れている、とは限りません。
パッドの摩耗との関係も含めて判断する必要があります。
ブレーキの異常を疑ったほうがいい症状
次のような症状がある場合は、一度点検してもらったほうがいいでしょう。
「キーキー」「シャー」「ギャー」という音がする
ブレーキパッドの摩耗や異物、部品の接触などが考えられます。
ブレーキを踏むと「ゴー」という音がする
ブレーキローターやパッドの状態などを確認する必要があります。
ブレーキを踏むとハンドルが振れる
ブレーキローターなどに異常がないか確認します。
車が左右どちらかに流れる
ブレーキの左右差やタイヤ、サスペンションなど、複数の原因が考えられます。
ブレーキペダルの感触がおかしい
「いつもより深く踏み込まないと効かない」「ペダルがフワフワする」などの変化がある場合は注意が必要です。
ブレーキは安全に直結するため、違和感をそのままにしないことが重要です。
ブレーキを長持ちさせるためにできること
車間距離を十分に取る
前方の車との車間距離が短いと急ブレーキが増えるため、十分な車間距離を確保することで急なブレーキ操作を減らせます。
下り坂では適切にエンジンブレーキを使う
長い下り坂でブレーキペダルを踏み続けると、ブレーキが高温になります。
摩擦材が高熱になることで材質が一時的に変化する「フェード」や、ブレーキフルードが高温になり気泡が発生することでブレーキの効きが悪化する「ベーパーロック」を引き起こす可能性も高くなるため、シフトダウンなどを利用したエンジンブレーキを併用することで、フットブレーキへの負担を減らすことができます。
異音や違和感を放置しない
ブレーキは、「まだ効いているから大丈夫」ではなく、いつもと違う状態になっていないかを見ることが大切です。
小さな異音が、ブレーキパッドやローターなどの異常を知らせるサインになっていることがあります。
まとめ|ブレーキは「摩擦」で車を止めている
車のブレーキは、ブレーキペダルを踏んだ力を油圧などによって各車輪へ伝え、ブレーキパッドとローターなどの摩擦によって車の運動エネルギーを熱へ変換しています。
そのため、ブレーキパッドやローターは使用するほど摩耗していき、特にブレーキパッドは、「車を止めるために、あえて摩耗する部品」です。
だからこそ、
- ブレーキパッドの残量
- 左右の摩耗差
- ローターの状態
- ブレーキフルード
- 異音
- ペダルの感触
- ブレーキをかけたときの車の挙動
などを定期的に確認することが重要です。
「キーキー音がする」「シャーという音がする」「ブレーキを踏むと振動する」「以前よりペダルが深くなった」など、いつもと違う症状があれば、ブレーキに問題がないか点検してもらいましょう。
ブレーキは、車の中でも特に安全に直結する重要な装置です。
「まだ走れる」ではなく、「安全に止まれる状態か」という視点で点検することが大切です。
