ソリッドディスク

車は、走る、曲がる、止まるという基本動作を行うために様々な部品が複雑に組み合わさってできています。その中でも「止まる」という動作に大きく関わるのがブレーキ機構であり、構造の要となるのが今回解説する円盤状の部品です。この部品は、一般的に「回転板」や「制動円盤」などと呼ばれ、車輪と共に回転しています。 ブレーキを踏むと、油圧によって作動する装置が「制動片」と呼ばれる摩擦材を回転板の両面に押し付けます。この制動片と回転板との摩擦によって運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、車の速度が落ちる仕組みです。回転板は、摩擦による高温や摩耗に耐えられる丈夫な材質で作られる必要があります。そのため、一般的には「鋳鉄」が用いられます。鋳鉄は、強度が高く、摩擦熱への耐久性も高く、さらに製造しやすいという利点があるため、回転板の材料として最適です。 回転板の形状は、基本的には円盤状ですが、放熱性を高めるために様々な工夫が凝らされています。例えば、回転板に穴を開けたり、羽根のような形状にしたりすることで、表面積を増やし、発生した熱を効率的に空気に逃がすことができます。また、回転板の厚みや大きさも、車の大きさや性能に合わせて最適化されています。小さな車よりも大きな車の方が、制動時に発生する熱量は大きいため、より大きな回転板が必要となります。 近年では、鋳鉄だけでなく、より軽量で高性能な材料を用いた回転板も開発されています。例えば、炭素繊維強化炭素複合材料などは、鋳鉄よりも軽量でありながら、より高い強度と耐熱性を持ち、制動性能の向上に貢献しています。しかし、このような高性能な材料は製造コストが高いため、主に競技用車両や高級車などに採用されています。