空気ブレーキ

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空気ブレーキ（くうきブレーキ）とは、空気制動器の一種でエア・タンクに貯めた圧縮空気（エアー）でブレーキをかける装置である。エアーブレーキ (Air Brake) とも呼ぶ。

[編集] 特徴

油圧を用いたブレーキに比べ大きな制動力が期待できるため、鉄道車両や中型・大型のトラックやバスのブレーキに使用される。ブレーキを解除すると溜まっていたエアーが抜けるのでプシュッというエアー音がする。トラックやバスなどから発せられるプシュッという音はこのためである。

油圧ブレーキと異なり、陸上である限り存在する「空気」を外部から取り入れてブレーキの媒体として用いており、この点において信頼性が高い方式と言える。しかしながら、ブレーキ管に破損があった場合、圧力が失われてブレーキが原則的に失効するのは同様である。そこで、複数の車両を連結して用いる鉄道車両においては、ブレーキ失効対策として様々な機構が施されている。

[編集] 鉄道車両の空気ブレーキ

鉄道車両においては、空気圧縮機により「元空気溜め」と呼ばれるタンクに圧縮空気を溜めておき、運転席のブレーキ弁により、ブレーキ力を制御するのが基本である。一方、鉄道車両は編成を組み多数の車両が連なった状態で運転されることから、連結が外れるなどの異常事態を想定し、様々な対策が取られている。以下、主な機構について述べる。詳細は各記事を参照のこと。

直通ブレーキ: 元空気溜めの圧縮空気を直接ブレーキ弁で制御し、各車軸のブレーキシリンダを作動する方式。構造は単純であるが、ブレーキ管が外れたり損傷があった場合には、まったくブレーキが効かなくなるため、そのまま用いられることは少ない。主に路面電車で使用される。
自動空気ブレーキ: 直通ブレーキの作用を逆にしたもので、通常はブレーキシリンダに元空気溜めの圧力を与えておき、ブレーキをかける際に圧力を抜くことでブレーキを作動させるものである。ブレーキ管に異常があった場合、自動的にブレーキがかかるフェールセーフを有しており、信頼性の高い方式と言える。このため、他のブレーキシステムのバックアップ機構としても用いられる。
電磁自動空気ブレーキ: 自動空気ブレーキは編成が長くなると、運転席のブレーキ弁による圧力が車両全体に行き渡らず、ブレーキの効きが悪くなるとの欠点がある。そこで、ブレーキ弁と連動する電磁弁を各車両に設け、編成全体に均等なブレーキ力が得られるように改良したものがこの方式である。
電磁直通ブレーキ: 電磁自動ブレーキにより開発された電磁弁を用いるブレーキ力制御を、直通ブレーキに応用したもの。応答性が高く、高い減速性能が求められる電車に多く用いられた方式である。多くの場合、非常時に備え自動空気ブレーキの機構を併設している。
電気指令式ブレーキ: 近年の鉄道車両に多く用いられる方式で、運転席からのブレーキ力指令を電気信号により各車両に伝える方式である。ブレーキ力が伝わる空気管が車両間に引き通されていないため信頼性が高く、応答性も高いことが特長である。

このうち、電気指令式ブレーキは、空気ブレーキのほか発電ブレーキ・回生ブレーキなどの他のブレーキシステムを統合して制御するシステムであり、他のブレーキシステムとは趣旨を異にする。

[編集] 自動車の空気ブレーキ

自動車においては、中型トラック・バス以上に用いられている方式である。欧米ではほとんどフルエアブレーキを採用しているが、日本では応答性に優れて制動力をコントロールしやすいという理由で、油圧ブレーキと空気ブレーキの長所を組み合わせた空気油圧複合式ブレーキ（エアオーバーハイドローリックブレーキ：AOH）も用いられる。しかし大型車（GVW12トン以上の大型観光バスなど）では、フルエアブレーキへの転換が進んでいる。仕組みは鉄道車両でいえばセルフラップ式の直通ブレーキに該当する。なお、パーキングブレーキはバネで作動させるものがあり、それらは緩解に圧縮空気を込める。

積載量4トン級トラックの場合、殆どの車種がAOHブレーキを採用している。また、日野・レンジャーといすゞ・フォワードに於いては「上吊り式ブレーキペダル（プロコントロールペダル）」を採用している為、丁寧なブレーキ操作には慣れが必要である（三菱ふそう・ファイターと日産ディーゼル・コンドルはフルエアブレーキのオルガン式ペダルである）。