ブレーキシステムについて考える

昨今のバイクではすべからく搭載されているABS(アンチブレーロックシステム)が搭載されて安全性を高めています。この「安全性を高める」という言葉が詳細な説明を抜きに拡販されてしまったため、一般の方々は「ABSが装備されてるとブレーキがよくきく様になる」と誤解しています。
 
一方で「ABSはブレーキを効かなくすることで安全性を高めている」というこれまた詳細がさっぴかれた説明が出回り、「ABSって本当に安全なの?」という疑問も生まれ始めました。
 
本記事ではABSというブレーキシステムについてより深く考えたいと思います。
 
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ABSを知るためにブレーキロックの概念を正しく知ろう

車やバイクのブレーキは走行する車輌の速度を減速するために使うシステムでありデバイスです。昨今では自動車でもバイクでも使われているブレーキシステムは“ディスクブレーキシステム”と呼ばれるシステムで、バイクではホイールに装着されたディスクブレーキをブレーキキャリパーに装備されるブレーキパッドと呼ばれる“摩材”で挟み込み。ホイールの回転を抑制します。
 
この時、ブレーキディスクとブレーキパッドで発生する“制動力”に対して、路面とグリップするタイヤでは、「路面 vs 減速するタイヤ」の摩擦力で車輌の走行速度へブレーキングによる制動力を伝えます。
 
問題はブレーキディスクとブレーキパッドで発生した“制動力”がタイヤと路面間の“摩擦”を超えてしまった場合です。
つまりブレーキングの力がタイヤのグリップを超えてしまうとブレーキはホイールの回転を停めるための制動をし続けますがタイヤは既に路面とのグリップ力を失っていますので路面上で空転することになり、車速は落ちません。
 
これを「ブレーキロック」と呼びます。
自動車の場合ではタイヤがグリップを失ったことにより舵取りが効かなくなりドライバーの意図しない車輌の“暴れ”が起きます。
バイクではタイヤがグリップを失ったことで車輌バランスが崩れてしまい、転倒することになります。
 

ABSの役割はブレーキロックを防ぐこと=コントロール抜きにブレーキをかけ続けられる

 
ABSはこのブレーキロックを防ぐために働きます。
以前に筆者の記事でも紹介したことがありますがブレーキロックはブレーキパッドとディスクに押し付け“続ける”ことで発生してしまうため、意図的に小刻みにブレーキのオン/リリースを繰り返すことでブレーキロックを回避できるのですが、これを人間が行なうことは不可能です。
 
そこでこれを機械的に代行するのがABSなのです。
 

 
ABSはブレーキパッドを押し出し、ディスクに押しつけるブレーキピストンを小刻みにオン/リリースを繰り返させています。この機械的動作がブレーキをかけるたびに常に発生しているため、ブレーキがロックすることを抑制しているのです。
 
ABSの存在しなかった時代には、ライダーがブレーキをしっかりコントロールする(どの位のブレーキング必要であるか考えながら行う)ことが必要でしたが、ABSの搭乗により、深く考えずにブレーキングを行なうことができるようになった訳です。
 
一方で前述の通りABSの搭載されたバイクは常にブレーキピストンのON/OFFが行なわれていますから、ABSのない車輌と比べると制動力は絶対的に下がります。
しかしこれは「ブレーキを使いこなせるライダー」が比較して初めてわかる違いですから、一般のライダーがそれに気がつくことは殆どないと言えるでしょう。
 

バイクへのABS普及が遅れた理由はなぜ?

とは言え、数年前のバイクには99%の確立でABSが搭載されていませんでした。
正確にいうと「搭載することができなかった」という言い方が正しいでしょう。ABSを搭載するためには連動するセンサーやデバイスなど、「システム単位」で考えなければならず、またABSをコントロールするユニットも大型でした。
 
これはその技術を先行して自動車へ実装することが検討されていたため、バイクへの実装と開発は先送りにされていたという歴史があります。
 
更にABSを開発、実装、販売するためにはその分のコストがこれまでの車輌にたいして上乗せされることになりますから、販売台数に応じてはその販価が一気に高くなることが懸念されました。
 
生産現場へのネガティブインパクトや開発費などといったお金の問題も相まって開発が遅れていたたのです。
 

自動車に比べたバイクにおける搭載要件の厳しさ

自動車向けに先行開発されたABS。バイク向けに実装するためにはデバイスの小型化が必須でした。また、ABSの作動時におけるライダーに対するフィードバックもできるだけ小さくする必要がありました。
 
自動車ではABS作動時における“ガタツキ”は最大ブレーキング時においてブレーキペダルへ返ってきます。
押し戻されるブレーキピストンの圧力(油圧)が逆にドライバーの踏むペダルへ伝達されて、「ガタガタガタガタ」といった振動が伝わってきます。
 
バイクの場合、フロントブレーキはハンドルに装着されていますから、自動車のような振動が伝わってくると車輌の舵取りに影響する懸念があり、バイクへの実装には「ライダーが気付かない、もしくは気付いても非常に軽微である振動」であることが必須でした。
 
さらにこれを実践するためには、ブレーキピストンのOn/Offを自動車よりも小刻みにする必要があったため、機械的にも摩擦箇所に対する耐摩耗性の向上など、大きな壁が立ちはだかっていたのです。
 

欧州での安全基準、環境規制の激化する抑制思考

時がたち、欧州では自動車、バイク等だけではなく産業工業製品(パソコンやテレビなどの電化製品も含む)に対する安全基準、環境規制が一気に厳しくなります。
バイクではABSシステムが搭載されていないバイクの販売を禁止するなどその規制実施の方法は極端でした。
 
欧州での規制は欧州へ輸出するメーカーそれぞれに影響することになり、必然的にABS化が始まっていったのです。

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2018-08-04
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