外部収縮式ドラムブレーキ：仕組みと特徴
車を知りたい
先生、『外部収縮式ドラムブレーキ』って、普通のブレーキと何が違うんですか？トラックとかによく使われているって聞きました。
自動車研究家
良い質問ですね！普通の乗用車に使われているブレーキは『内拡式』といって、ドラムの中でブレーキが広がって効く仕組みですが、『外部収縮式ドラムブレーキ』はドラムの外側からぎゅっと締め付けるように効くんです。トラックやバスなど、重い車を止めるのに適しているんですよ。
車を知りたい
なるほど！外から締め付けるから、力も強くなるんですね。でも、なんで全ての車に使われていないんですか？
自動車研究家
それは、外部収縮式は構造上、駆動系への負担が大きくなってしまうという欠点があるからなんです。そのため、主に駐車ブレーキや非常ブレーキとして使われていますね。
外部収縮式ドラムブレーキとは。
「外部収縮式ドラムブレーキ」は、自動車のブレーキ機構の一つです。回転するドラムの外側にブレーキシューが取り付けられており、ドラムを締め付けることでブレーキをかける仕組みです。トラックやバスによく使われており、変速機の後ろに取り付けられています。駐車ブレーキや非常ブレーキとしての役割を担いますが、構造がシンプルなので強力な制動力を発揮します。一方で、その力が駆動系にも伝わってしまうため、非常ブレーキとしての使用には強度面で限界があります。
外部収縮式ドラムブレーキとは？
外部収縮式ドラムブレーキは、自動車やオートバイなどの車両で広く使用されているブレーキシステムです。ドラムブレーキの一種であり、回転するドラム（円筒状の部品）の内側にブレーキシューを押し付けることで制動力を発生させます。
外部収縮式という名前は、ブレーキシューがドラムの外側から内側に押し付けられる仕組みに由来します。これにより、比較的単純な構造で大きな制動力を得ることが可能となります。
構造と動作原理：シンプルさが魅力
外部収縮式ドラムブレーキは、その名の通り、ブレーキドラムの外側からブレーキシューを押し広げることで制動力を発生させる仕組みです。 構造がシンプルであるため、製造コストが安く、整備もしやすいというメリットがあります。
動作原理としては、ブレーキペダルを踏むと、油圧または機械的な力がブレーキフルードを介してホイールシリンダーに伝わります。すると、ホイールシリンダー内のピストンが押し出され、ブレーキシューを外側に押し広げます。このとき、ブレーキシューとドラムの内側が摩擦を起こし、制動力が発生する仕組みです。
高い制動力：ギヤ比を活用
外部収縮式ドラムブレーキは、その構造上、高い制動力を発揮するのが特徴です。これは、ブレーキペダルを踏む力をギヤ比で増幅し、ブレーキシューに大きな力を伝達できるためです。そのため、重い車体を停止させる必要があるトラックやバスなどの大型車両に適しています。
用途：トラックやバスの安全を守る
大型車両であるトラックやバスは、その車重から大きな制動力を必要とします。 外部収縮式ドラムブレーキは、その強力な制動力から、かつてはトラックやバスの後輪ブレーキシステムに広く採用されていました。 ドラムブレーキは、油圧や空気圧を利用してブレーキシューをドラムに押し付け、摩擦によって車両を減速・停止させます。外部収縮式は、その構造上、自己倍力作用が働きやすく、大きな制動力を得やすいという特徴があります。これは、重い荷物を積載して走行するトラックや、多くの乗客を乗せるバスにとって、安全を確保するために重要な要素でした。
しかしながら、近年ではディスクブレーキの進化に伴い、トラックやバスにおいてもディスクブレーキの採用が増加しています。これは、ディスクブレーキがドラムブレーキよりも放熱性に優れており、フェード現象を起こしにくいという利点を持つためです。とはいえ、外部収縮式ドラムブレーキは、その構造のシンプルさや低コストという点で依然として利点があり、現在も特定の用途で使用され続けています。
メリット・デメリット：強度的な制約も
外部収縮式ドラムブレーキは、そのシンプルな構造ゆえに多くのメリットを持っています。まず、製造コストが安く抑えられることが挙げられます。これは、部品点数が少なく、複雑な加工も必要ないためです。また、自己倍力作用により、軽いペダル操作で大きな制動力を得られるという点も大きなメリットと言えるでしょう。
しかし、外部収縮式ドラムブレーキにはデメリットも存在します。特に、ドラム径が大きくなるほど強度的に不利になる点が挙げられます。これは、ドラム径が大きくなると、ブレーキ制動時に発生するモーメントが大きくなり、ドラムに大きな負荷がかかるためです。そのため、大型車や高出力車には、より強力な内部拡張式ドラムブレーキやディスクブレーキが採用される傾向にあります。