クラッシャブルゾーン
クラッシャブルゾーン(英:Crushable zone, Crush space)またはクランプルゾーン(英:Crumple zone)とは、衝突時に潰れることでそのエネルギーを吸収し、人や荷物、機械などを保護する働きを持つ空間や部分のことである[1]。
概要[編集]
当該ゾーンはその仕組み上、あえて潰れやすく造ってある。車両などで万が一の事故時に、衝突部が当該ゾーンの対象となる部分であれば、その部材が変形することで衝突時のエネルギーを効果的に吸収し、かつ、他の構造材へと伝えて分散する。
「ミスター・セーフティ」の異名を持つメルセデス・ベンツの天才エンジニア、ベラ・バレニーがベンツに入社前の1937年に思いついたもので、1952年にコンセプトが具体化され、メルセデス・ベンツとして特許を取得(特許番号854157)。1953年発売のメルセデス・ベンツ・W120「Ponton」に一部が取り入れられ、1959年のメルセデス・ベンツ・W111「Tail Fin」のセダン型において完成を見た。当初は自動車においてのみ搭載されたが、後に鉄道車両にも取り入れられた。
単に柔らかくされている訳ではなく、潰れる過程でのエネルギーの消費や、方向と分散の割合が計算されている。自動車などで軽度の衝突による変形をボディー修正(フレーム修正)や板金修理で修復した場合、外観的には元通りに見えても部分的に強度が変わって設計通りに潰れない可能性があるため[2]、例えば、事前に自動車メーカーによって組立られて一体構造となったフロントインナーフェンダーのように、ASSY単位での交換となることもある。また、軽自動車やコンパクトカーなどを中心に、エンジンブロックやトランスミッションなどの走行機器自体にクッション材の機能を持たせることで、衝撃吸収力をさらに高めている車種も誕生している。そのため、衝突時にこれらの機器が大きく損傷し、経済的全損に至るケースが増加している。
衝突時のエネルギーの大きさによって、当該ゾーンの変形度合いは変化し、衝突時のエネルギーが増すにつれて変形の度合いも大きくなる。当該ゾーンで吸収できるエネルギーを超えた場合は、エネルギーの分散する要素が他にない限り、生存空間(セーフティゾーン、サバイバルゾーン)などの非クラッシャブルゾーンにまで変形が及ぶ。
具体例[編集]
自動車[編集]
- ボンネット、フロントホイール、アルミニウム製シリンダーブロック[3]、エンジンマウント、トランスミッション - わざと潰れやすくして、衝撃を吸収する。また、ボンネットの短い軽自動車やミニバンなどでは、JR西日本の鉄道車両でも用いられている「ともえ投げ方式」を併用した車種も多く見られる。[4]
- タンクコンテナ車では、コンテナシャシをタンク本体よりも長くすることで、追突事故発生時のタンク本体へのダメージを最小限に抑える設計となっている。
- 大型バス車両では、前方の乗降口部分と後部のエンジンルームがクラッシャブルゾーン、床面が嵩上げされた運転席部分と客室のフロントタイヤハウスおよびエンジンルームの直上がサバイバルゾーンとなっている。
鉄道車両[編集]
- タンク車 (タンク体より長い台枠)
- JR東日本E217系電車以降に東日本旅客鉄道(JR東日本)が開発した在来線電車の運転室 (一部例外あり)は前後に大きな空間を有する。これは、1992年9月14日に成田線・久住駅 - 滑河駅間の大菅踏切で、立ち往生したダンプカーと衝突する踏切事故が発生した際、事故を被った国鉄113系電車の運転席が大きく潰れて変形し、運転士の救出が遅れ、搬送途中に殉職したことがきっかけである。当該ゾーンの確保とともに、救出時間のさらなる短縮を図るため、運転士席背後の客室との仕切り壁に「非常救出口」も設置された。以後、同社の標準となっている。
- JR東日本では、2008年9月8日に青梅線で踏切内で立ち往生していたトラックに激突する事故を起こしたが、該当列車に充当されていたE233系は衝撃吸収構造や当該ゾーンを有していたため、電車の乗員乗客に死傷者は出なかった。
- JR北海道731系電車・JR北海道キハ201系気動車以降の北海道旅客鉄道(JR北海道)の鉄道車両は衝撃吸収構造を有した高運転台構造となっている。これは、1991年1月8日に日高本線苫小牧駅 - 勇払駅間の勇払沼ノ端通踏切で立ち往生したタンクローリーと衝突する踏切事故が発生した際、事故を被ったJR北海道キハ130形気動車の運転席が大きく潰れて変形し、運転士が両足を切断する重傷を負ったことがきっかけである。
- JR西日本225系電車 - 運転台上部に衝撃吸収構造を有する。衝撃を水平方向に逃がす方式であるJR東日本やJR北海道、相鉄とは異なり、JR西日本では衝撃を上方=垂直方向に逃がす構造であり「ともえ投げ方式」と呼ばれる[6]。同種の構造は521系3次車や227系、通勤形車両の323系、特急形車両のキハ189系でも採用されている。
- 相鉄11000系電車 - 大手私鉄で初めて当該ゾーンを設けた鉄道車両。前面のデザインは大きく異なるが、車体の基本はJR東日本E233系と共通設計であることから11000系でも採用された。
- 香港MTR(九広鉄路)SP1900形電車 - 車体端部に機器室を兼ねた衝撃吸収スペースを有する。
など。
- 右の解説写真で、先頭部(右の青ライン上部付近)が乗務員室サバイバルゾーン、乗務員室扉部(中央の赤ライン上部付近)が当該ゾーン、客室部(左の青ライン上部付近)が客室サバイバルゾーンとなっている。
機械・道具類[編集]
など。
脚注[編集]
- ^ クラッシャブルゾーンとは - kotobank.jp
- ^ 修復の方法により、強度が落ちる場合と高まる場合とがある。
- ^ 自動車アセスメント:スズキハスラー:オフセット前面衝突試験 衝突の衝撃でフロントグリルとナンバープレートがめくれ上がり、大きく変形したアルミニウム製エンジンブロックが露出する様子が映っている。
- ^ http://www.youtube.com/watch?v=xatio7JupEQ 自動車アセスメント:日産セレナ:オフセット前面衝突試験
- ^ 詳しくは日本の鉄道事故 (2000年以降)#函館本線踏切事故を参照。]]
- ^ 名称の出典は47NEWS2010年5月17日付JR西、安全性高めた新車両公開 乗客の衝撃半減[リンク切れ]より。