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古くから鉄道車両に使われているブレーキで、圧縮空気の力を利用して「制輪子」という一種のブレーキパッドを車輪に押し付け、摩擦力で車輪の回転を止めるブレーキです。構造が簡単で、低速域でも確実に作動します。神戸市交通局の地下鉄車両では、この空気ブレーキと回生ブレーキを併用して使っています。
また、構造が単純な分、信頼性も高いので、保安ブレーキでは、この空気ブレーキのみが作動する仕組みになっています。
なお、海岸線を走る5000形も空気ブレーキを搭載してますが、西神・山手線車両と違って車軸に直結した円板（ディスク）をブレーキパッドで挟み込んで止める仕組みになっています。（ディスクブレーキ）