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ディスクブレーキ () は、制動装置の一種であり、主に、航空機・自動車・オートバイ・自転車・鉄道車両に使用されている。車輪とともに回転する金属の円盤を、両側から挟み込むことによって制動する。

◆ 特徴

ディスクブレーキの長所は、主要構造が外部に露出していることにより、ブレーキローターに水が付着した場合でもローターの回転で水を弾き飛ばしてしまうためウォーターフェード現象(ブレーキディスク上のハイドロプレーニング現象)が起こりにくいこと、ローター自体の放熱性が良好でフェード現象が起こりにくいこと、摩耗粉がたまりにくく鳴きにくい、コントロールしやすく安定した制動力が得られる、等の点がある。

その反面、ドラムブレーキのような自己サーボ効果(自己倍力作用)が無い。そのままではドラムブレーキと比較した場合に制動力が弱いため、四輪自動車などでは別途エンジンの吸気負圧等を利用した倍力装置と呼ばれるシステムを付加し制動力を確保しているものもある(その場合、エンジンが停止しているときには十分な制動力が得られないので、通常よりもペダルを踏む力が必要となる。走行中に何らかの原因で倍力装置が失陥した場合、ノーブレーキと勘違いするほど強く踏み込まないと停車できないほどである)。そのため装置全体として見ると構造が複雑になり、重量も重くなってしまう。

また、ドラムブレーキと比較するとブレーキパッドの面積がどうしても大きくとれず、そのために制動力を大きくしようとすると前述の倍力装置に頼らざるを得ず、構造の複雑化と重量増は避けて通れない。

後輪にドラムブレーキを採用する車両においては、駐車ブレーキは後輪ドラムブレーキを機械的に作動させるシステムがほとんどであるが、全車輪にディスクブレーキを採用する車両では、後輪ディスクブレーキのピストンを機械的に押し、パッドをディスクに押し付けて制動力を発揮させるタイプ、若しくは駐車ブレーキ用にディスクローターとは別にドラムブレーキが追加されているものもある。ピストンを機械的に押すシステムの場合、レバー比、パッド面積に拠るが基本的に駐車制動力は低い(駐車に必要な制動力は十分に発揮される)。

◆ 構造

構造は、車輪と一緒に回転する円盤(ディスクローター、ブレーキローター)を両側からブレーキキャリパーに組み込まれたブレーキパッドで押さえつけることで摩擦を発生し、運動エネルギーを熱エネルギーに変換して制動する仕組みである。パッドを押さえつける力を伝達する構造は自動車用では主にパスカルの原理を用いてマスターシリンダーからの入力でピストンを動作させる液圧式が大半で、バス・ダンプカー・大型トレーラー・鉄道車両などでは空気圧によってパッドを押しつける空気式が多い。ローターの材質は自動車ではダクタイル鋳鉄(FCD)やねずみ鋳鉄(FC)、航空機用では鋳鉄の他に炭素繊維強化炭素複合材料(CCコンポジット)製のものが存在する。CCコンポジットブレーキは、1000℃を超える超高温状態でもフェード現象を起こさない事から、F1(Formula One World Championship)でも使用されている。しかし、非常に高価であることと耐久性に乏しく磨耗が早い事に加え、ある程度の高温に達しないと良好なブレーキングができないので、一部の高級スポーツカーでのみ使用されている。オートバイではサビや汚れに対する考慮からマルテンサイト系ステンレス鋼のものが主流。

付着したブレーキパッドの摩擦粉の除去やローターの放熱・冷却のため、ローターの面に穴開けや溝掘りなどの加工を施すことがあり、前者をドリルローター(またはドリルドローター:Drilled Rotor)、後者をスリットローター(Slit Rotor)と称する。ローターの冷却対策としてはディスクを2枚としてその間にフィンを挟んで放熱に関与する表面積と通風性を増したベンチレーテッドディスクブレーキ(Ventilated Disc Brake)を採用することが多い。一枚板のものはソリッドディスクブレーキ(Solid Disc Brake)と称する。

◇ 倍力装置

制動力を確保するために必要となる倍力装置には、次の3種類の主な方式がある。

; 負圧倍力式

: ガソリンエンジンの吸気負圧を利用するタイプで、最もポピュラーな方式である。バキューム、あるいはブレーキサーボと呼ばれることもある。普通乗用車クラスでディーゼルエンジン搭載車の場合、エンジンの機構上負圧が発生しないため、エンジンの駆動力を用いてバキュームポンプを作動させ、負圧を確保している。

; 空圧倍力装置

: エアコンプレッサにより圧縮した空気を使用するタイプである。負圧の発生しないディーゼルエンジン車(国内では主に積載量4トン級以上の中大型トラック)に使われる例が多い。補助できるブレーキ力は、負圧倍力式の10倍以上になる。

; 油圧倍力装置

: エンジンで発生させた油圧を利用するタイプである。負圧があまり確保できない直噴エンジン搭載車や、小型化を図る目的で一部の高級車にも採用されている。動力源は、ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)やTCS(トラクションコントロール)用の油圧装置を使用する。量産車では1962年にルノー車で採用されたのが最初である。また、当時のディスクブレーキは、油圧倍力装置の不安定さから、制動力不足となる事があった。

◆ 主要用途

◇ 自動車

自動車(乗用車)では一般的に、前輪にベンチレーテッドディスク(2枚のディスクの間に冷却フィンを挟んだもの)ブレーキ、後輪には制動力の配分上、またコスト上、通常のディスクブレーキまたはドラムブレーキを用いる事が多い。パーキングブレーキ用の小型ドラムブレーキを組み合わせた「ドラム・イン・ディスク」もある。

大型車では車両重量や荷重などの関係でディスクブレーキの採用はつい最近まで見送られていたが、EBS(電子制御ブレーキシステム)やリターダなどの普及で少しずつではあるが採用され始めた。

なお広義の自動車に範囲を広げるとレーシングカートにも採用されている。

◇ オートバイ

ディスクブレーキの信頼性がまだ確立されていなかった時代には、オートバイでも自動車と同様に、前後輪ともドラムブレーキという車種が一般的だった。公道用量産市販車として初めてディスクブレーキを採用したのは1969年のホンダ・ドリームCB750FOURであるが、当時はまだ高価だったこともあって前輪のみディスクブレーキで後輪はドラムブレーキであり、後に続く車種でもこういった形式で前輪のみディスクブレーキというものが多かった。

生産技術の向上や車両の走行性能の向上により、現在では多くの車種で前後ともにディスクブレーキが採用されている。しかしコストを低減する目的でドラムブレーキを採用する車種も存在し、特に原動機付き自転車(原付)では後輪もディスクブレーキとなっているものは希である。

オートバイで採用されるディスクブレーキは、初期にはケーブル等による機械作動式もみられたが、現在ほぼ全て液圧作動式となっている。

過去にはオートバイのディスクブレーキとしてベンチレーテッドディスクやスリットローターを採用する車種もあったが、現在ではほとんどの車種で軽量化、排熱効果向上や異物排除を目的にドリルドローターを採用している。ローター周辺への異物混入が多いオフロードタイプでは、異物を速やかに掻き出すことを目的としてローターの円周が波打っているウェーブローターを採用するものもある。

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