直通ブレーキ

直通ブレーキの概要

直通ブレーキ（ちょくつうブレーキ）は、電車に採用される空気ブレーキの一形態であり、1868年にジョージ・ウェスティングハウスによって発明されました。このシステムは、シンプルな空気圧制御を基にしており、基本的に二つのタイプに分類されます。それは、単行運転用の直通空気ブレーキ（SM）と、連結運転用に設計された非常弁付き直通空気ブレーキ（SME）です。

SM（直通空気ブレーキ）

SMは、供給溜め（SR）と呼ばれる加圧された空気タンクから、運転台に至る空気管を通じて運転に必要な空気圧を供給します。そして、通常は締め切られている制動弁を操作することにより、直通管（SAP）に加圧を行い、所定の制動力を得る仕組みを持っています。ウェスティングハウスから付けられたモデル名はSM（Straight air brake / Motor car）で、特に日本ではその改良版であるSM3形が広く普及し、路面[[電車]]でも多く使用されています。

このシステムは、その単純な設計と迅速かつ確実な動作のおかげで人気があります。しかし、空気管の破損によって空気が抜けると制動が行われなくなる危険性があるため、連結運転には適さないというイメージがあります。

SME（非常弁付き直通空気ブレーキ）

SMで指摘された問題への対策として、非常弁と非常管（EP）を備えたブレーキが開発され、それがSMEです。このシステムは、複数両の短編成列車に適しています。元空気溜め（MR）を用いた空気供給システムと、非常ブレーキ用の補助空気溜めを備えています。通常は490kPaの圧力が常にかかっており、緊急時や非常管の故障時にも非常ブレーキが自動的に作動します。

SMEの制動加減は、通常のSMとは異なり、定められた速度で調整が行われ、基本的に「減圧」、「重なり」、「常用」、「非常」の4つの状態で機能します。日本の鉄道において、特に路面[[電車]]の発展に伴い普及しました。しかし、連結両数の増加とともに、自動空気ブレーキ等への変遷が進んでおり、現在は一部の路面[[電車]]でしか見られない状況になっています。

直通ブレーキの再評価

一時的に市中から姿を消したSMEですが、1920年代にアメリカで電磁同期弁による新しい制御方法が実用化され、その簡便さから再評価されることとなりました。その際、新たにSMEEやHSC電磁直通ブレーキとしての形に進化しました。

1960年代後半、日本では電気指令式ブレーキの開発が進み、直通ブレーキも新たな制御システムとともに活用されました。それでも、直通空気ブレーキの基本的な構造は現在も広く使用されており、列車の安全運行において重要な役割を果たしています。現在では、SMEに電磁弁制御を組み合わせることでその応答性が向上し、長編成での運用も可能になっています。特に小田急箱根や高松琴平電気鉄道での電磁SMEの例が見受けられます。これにより、直通ブレーキのシステムは進化を遂げ、今日でも多くの場面で利用されています。

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