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2017/06/02

衝突安全ボディーとは

前回のコラムでは、「モノコック構造」について触れましたが、今回のコラムではモノコック構造とも関係のある「衝突安全ボディー」について説明します。

衝突安全ボディーの仕組み


「衝突安全ボディー」とは、交通事故などの衝突時にその衝撃を吸収し、乗員を保護することを目的として設計された自動車の車体のことです。

衝突安全ボディーは、衝突時にあえて潰れることで衝撃を吸収する「クラッシャブルゾーン」と、乗員の安全を確保するために頑丈な作りの「セーフティゾーン(あるいはサバイバルゾーン)」に大きく別れており、それらを組み合わせたモノコック構造の車体です。

自動車全体が非常に頑丈で、潰れにくい構造になっている場合、衝突時に車体が無事だったとしても衝突エネルギーは乗員に伝わってしまい、負傷・後遺症・死亡などの原因になります。
しかし、フロントのボンネットやリアのトランクなど、人が入ることがないスペース(=クラッシャブルゾーン)のパーツ類の素材や構造をあえて潰れやすくすることで、クラッシャブルゾーンで衝突エネルギーを吸収できるようになり、逆に人が入るスペース(=セーフティゾーン)は頑丈な枠にすることで押しつぶされないようにして、乗員の安全を確保できます。

「クラッシャブルゾーン」はただ潰れやすい素材を使っているというだけではなく、潰れていく過程でその衝突エネルギーがどのように移動・分散・消費されるかまでを計算し、設計されています。
例えば、ミニバンや軽自動車などはボンネット部分が非常に短いため、前方のクラッシャブルゾーンを広く取れません。
そのような車両は、ボンネット側からの衝撃をAピラーやフロントガラスを伝ってルーフの方まで逃がすようにして、乗員への負担を抑えるように設計されています。これは自動車だけでなくJR西日本などの鉄道車両でも用いられており、「巴投げ形式」と呼ばれています。



日本における衝突安全ボディーの歴史


日本では1993年に「道路運送車両の保安基準」が改定され、翌年4月以降に製造される車については、「前面衝突試験」の実施が義務付けられました。
その後1996年にトヨタがスターレット(五代目)のフルモデルチェンジの際に衝突安全ボディー「GOA(ゴア)」を採用し、その後の車種にも採用していきます。また、トヨタ以外の自動車メーカーも衝突安全ボディーを採用した自動車が次々と開発されます。

現在では、「自動車事故対策センター」により「自動車アセスメント(JNCAP)」が行われ、公的機関等による衝突安全試験で各車種の衝突安全性能が可視化され、消費者は安全性を簡単に比較出来るようになりました。

しかし、自動車アセスメントでの衝突安全試験には「フルラップ前面衝突試験」「オフセット前面衝突試験」「側面衝突試験」「後面衝突頚部保護性能試験」などがありますが、現在も後方からの衝突安全性能はあまり重視されていません。
そのため、後部座席から車体後端までの距離が短い3列シートのミニバンや軽自動車などは、後方の安全性は低いままになっており、今後改善していくべき部分でしょう。



各メーカーの衝突安全ボディーの名称


自動車メーカー毎に、衝突安全ボディーの名称を定めていますので紹介します。

●トヨタ
…GOA(Global Outstanding Assessmentの略称/読み方はゴア)

●日産
…ゾーンボディ

●ホンダ
…全方位衝突安全設計ボディ、G-CON(G-force CONtrol technologyの略称/読み方はジーコン)、ACO(Advanced G-CONの略称)など

●三菱
…RISE(Reinforced Impact Safety Evolutionの略称/読み方はライズ)

●マツダ
…SKYACTIV-BODY(読み方はスカイアクティブボディ)、MAGMA(Mazda Geometric Motion Absorptionの略称/読み方はマグマ)など

● スバル
…クラッシュセイフ・ボディ、全方位衝突安全強化ボディ、新環状力骨構造ボディ、衝撃吸収位相制御構造など

●スズキ
…TECT(Total Effective Control Technologyの略称/読み方はテクト)、HEARTECT(読み方はハーテクト)など

●いすゞ
…高剛性キャブ

●ダイハツ
…TAF(Total Advanced Functionの略称/読み方はタフ)



衝突安全ボディーの発案者、ミスター・セーフティ


潰れても乗員に影響のない場所を変形させることで衝突エネルギーを効率良く吸収・分散し、乗員の安全性を確保する「衝突安全ボディー」ですが、考案したのはメルセデス・ベンツ(当時はダイムラー・ベンツ)にいた「ベラ・ヴィクトル・カール・バレニー」という天才技術者で、初めて採用されたのは「メルセデス・ベンツ W120」というクルマです。

「安全性を確保するため、今後のクルマはこれまでと全て違ったものにする必要がある」と考えていたバレニーは、ベンツ社に入社する前から既に「衝突安全ボディー」のアイデアを考えており、図面上では完成させていました。
当時のベンツ社の社長である「ヴィルヘルム・ハスペル」はバレニーの先を見据えた考え方を高く評価し、1939年に安全性研究のための部門を作り、バレニーをその部門の中心人物として採用します。
理想的な環境で研究できるようになりましたが、戦争(第二次世界大戦)により自動車の研究・開発は遅れてしまうことになり、1953年になってようやく衝突安全ボディーを初めて採用した「メルセデス・ベンツ W120」が登場することになります。
バレニーはその後も多数の発明をし続け、ベンツに在籍した34年の期間中に2500件もの特許を取得しました。
いつしかバレニーはその偉業から、「ミスター・セーフティ」と呼ばれるようになります。



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