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ブレーキ方式 -- 空気ブレーキ
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まだ制御方式の解説が終わっていませんが、鉄道におけるブレーキ方式について数回にわたって解説します。
ブレーキ方式といっても電磁直通~とか全電気指令式~とかの指令方式ではなくディスクブレーキとか電磁吸着ブレーキといった作用方式です。
今回は空気ブレーキです。

空気ブレーキは基礎ブレーキや機械ブレーキとも呼ばれ、電気ブレーキが普及した現在でも使われ続けている方式です。というのも、例えば回生ブレーキが失効したときに発電ブレーキに切り替えることができない場合は空気ブレーキでなければ減速できません。また、非常ブレーキは強力な制動力、すなわちブレーキ能力が要求されますが、空気ブレーキは電気ブレーキより強い制動力を持ちます。電気ブレーキは減速しかできないので、停車中の車両が何らかの理由で走りだしてしまうことを防ぐためにも空気ブレーキは欠かせません。また、省令で2系統のブレーキを備えるよう義務づけられていることも空気ブレーキを使い続けている理由のひとつです。
一般的な空気ブレーキには踏面ブレーキとディスクブレーキがあります。
踏面ブレーキ
踏面ブレーキは制輪子(ブレーキシュー)を直接車輪に押し当ててブレーキをかける方式で、車輪の両側から押し付ける両抱き式と、片側から押し付ける片押し式(写真)とがあります。最も古典的ながら現在も主流の方式です。
制輪子には鋳鉄製、レジン製とがあり、鋳鉄製の場合は鉄同士が擦れるため、シャリシャリという音が聞こえることもあります。
踏面ブレーキでは制輪子が車輪を擦るため車輪に付いた異物を取り除くことができ、雪の日は軽く制輪子を押し当てて雪を取り除く「耐雪ブレーキ」が行えます。逆にこれをしないと雪の塊が邪魔をして制動力を低下させてしまいます。
踏面ブレーキの欠点としては、車輪自体を擦るため、車輪の寿命が短くなるなどが挙げられます。

ディスクブレーキは車輪の外側や内側に円盤(ディスクローター)を取り付け、それを挟み込むように制輪子を押し付ける方式です。踏面ブレーキより強力な制動力を得られ、車輪の摩耗もないといった利点がありますが、車輪が汚れたままになるため、とくに雪が付着したときのスリップを防ぐためには清掃装置や踏面ブレーキを併用(下写真赤枠)するなどの対策が必要となってきます。ただしディスクローター自体に雪が付着することはあまりないため、雪のせいで制動力が低下するということは滅多に起きません。
ディスクブレーキ
ディスクはパイオニアIII台車や相鉄の9000系までのようにディスクを車輪の外側につける方式(下写真)と、現在主流になっている、車輪の内側にディスクをつける方式(上写真白枠)とがあります。内側に取り付けるものはモーターと干渉することがあるため電動車に用いることはできません。外側に取り付けるものはパイオニアIII台車でよく見られましたが最近はあまり見られません。JRでは高速運転をする681系に採用されていますが、外側取り付けとした理由は不明です。最新では広島電鉄のGreen mover maxこと5100形の付随台車です。
相鉄8000系アウターローター台車


※予備知識
勾配起動

地形の関係でホームを傾斜させなければならない場合や何らかの理由で勾配の途中で停車したあと、発車する際に勾配を下っていかないよう、ブレーキをかけつつ加速する処置を勾配起動といいます。2ハンドル式ではブレーキとマスコンが独立しているため、車両側に装置などを取り付けることなく勾配起動が行えますが、1ハンドル式の場合は勾配起動を行えるように設計しなければなりません。多くの場合、運転台には勾配起動を行うためのスイッチが設けられ、発車する前にスイッチを入れてから加速します。

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最近反核運動に偏ってるのを反省したいけど
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