変形エリアはどのように生まれ、何人の命を救ったのか?

変形ゾーンとは、自動車の前部と後部で衝突エネルギーを意図的に変形することで吸収し、乗客が座る中央部分は意図的に非常に剛性の高い設計とした車体構造のことです.このアイデアは 1951年1月23日にベーラ・バレーニの設計として特許出願へと発展し、 1959年のメルセデス・ベンツ W111 で量産化されました.それ以来、数え切れないほどの命を救うことになりました.

硬いボディは間違いだったのか? バレーニ以前の自動車安全性の考え方

少し考えてみてください.1950年代まで、技術者の頭の中にあったのはたった一つの考え、つまり車は硬ければ硬いほど安全だというものでした.衝突しても潰れず、曲がらず、岩のように耐えるボディ.聞こえは理屈に合っているでしょう? 残念ながら、物理はそうは動きません.エネルギーを吸収する構造がなければ、衝突の力は直接乗客スペースとその中の人々に伝わっていました.つまり、車体は無事でも、人間がそのエネルギーを自分の体で吸収していたのです.

ここで登場するのが、自動車史上最も静かな英雄の一人です. ベーラ・バレーニ (1907~1997).オーストリア・ハンガリー出身のこの技術者は、今日「パッシブセーフティの父」と呼ばれています.1939年から1974年までダイムラーで働きました.資料の一部によれば、1948年に会社へ復帰し、その後まもなく衝突エネルギー吸収のアイデアが特許化されたと伝えられています.バレーニは従来のアプローチ、すなわち「すべてをできる限り硬くする」という論理とは明確に決別し、ボディを機能別のゾーンに分割しました.技術者が自分の設計した車が衝突で潰れることを望む... 当時は誰もがそれを弱点と見なす中、彼はそれが命を救う戦略であることを理解していたのです.

バレーニの実績はこれで終わりではありません.衝突管理式ステアリングコラム、横転しても閉じ続ける安全ドアロック、内装パネルのクッション化、プラットフォームシャシー、そして有名な「パゴダ」ルーフコンセプトも彼の署名を帯びています.キャリアを通じて 2,500件以上の 特許を登録しましたが、そのほとんどは自動車に直接関わるものでした.バレーニのこれらの発明のうち、どれほどが純粋な安全性への配慮から、どれほどが他の工学上の優先事項から生まれたのかは、今も議論の対象です.自動車史愛好家たちは、このインスピレーションの源となる問いを今日でも語り合っています.

1951年1月23日: 安全性ボディの誕生と三層構造

バレーニがアイデアを正式な形にした日付は非常に明確です. 1951年1月23日'に、ダイムラー・ベンツは開発した安全車体コンセプトの特許を出願しました.コンセプトの核心は、それまで誰も試みなかったものでした.車体を3つの機能領域に分割すること.

• フロント変形ゾーン: 衝突時に制御された変形によって運動エネルギーを吸収する部分.
• リア変形ゾーン: 後方からの衝突時に同じ役割を果たす、第2のエネルギー吸収部.
• 剛性セーフティ乗員セル: 中央に位置し、特に頑丈に設計され、つぶれに抵抗する「サバイバル」セクション.

これを日常生活にたとえて考えてみましょう.ガラスを飛び越えるボールを考えたことはありますか?硬い地面では何度もバウンドして瞬時にエネルギーを失いますが、柔らかいクッションに落ちるとゆっくりと止まります.クッションが「つぶれる」ことこそ、まさに変形ゾーンの役割です.車の前方がつぶれる間、 cabin内のあなたは、そのエネルギーの一部がクッションのように「消費される」ことの恩恵を受けるのです.

小さなニュアンスも加えておきましょう.特許取得済みの安全車体のいくつかの原則は、1950年代のポントン時代に部分的に実用化され始めました.しかし、フロントとリアの変形ゾーンと剛性セルを組み合わせた完全な哲学のデビューは、数年後に持ち越されました.

1959年 メルセデス・ベンツ W111:フィンテールと最初の量産安全車体

転換点 1959年 年に訪れました.メルセデス・ベンツ W111、すなわち世間では「フィンテール」と呼ばれるシリーズは、フロントとリアの変形ゾーンと剛性セーフティセルを備えた最初の量産自動車として歴史に刻まれました.メルセデス・ベンツ博物館の説明によれば、 220 S およびその姉妹モデルである 220 と 220 SEは、バレーニの特許取得済み安全車体を用いて製造された、世界初の量産車両でした.つまり、あの世界的に有名なテールフィンの下には、ほとんどのドライバーが気づきさえしなかった革命が隠されていたのです.

W111の安全車体は、形状安定な乗員セルと、フロントおよびリアに設けられた一定の変形ゾーンで構成されていました.メルセデス・ベンツは1959年から衝突試験も定期的に実施し始めました.安全性への主張を書類の上に留めず、試験台に載せた最初のメーカーのひとつだったのです.今日、事故の際にドアが開くことや乗員セルが無事であることなど、私たちが当たり前と考えていることのすべてが、この1959年のアイデアの遺産です.では、このつぶれの仕組みは正確にはどのように機能しているのでしょうか?物理学を見てみましょう.

衝突時になぜつぶれることが命を救うのか? 変形ゾーンの物理学

実は、このアーキテクチャの背後にある科学は、たった一つの原則に基づいています. エネルギーをより長い時間かけて消費するほど、力は小さくなる. 変形ゾーンは、衝突の運動エネルギーを制御された変形に変換します.車体がつぶれるにつれて、cabinに追加の減速時間をもたらします.物理学では、停止時間が長くなるほど力は小さくなります.そのため、ほんの数秒、あるいは秒の分数でさえも、その差が生存限界において決定的になりうるのです.

リジッドボディの車両では状況は正反対だ.エネルギーを吸収する構造がないため、衝撃の力が直接乗員スペースとその中の人に伝わる.車は無事でも、中の人はあのエネルギーすべてを身体で感じることになる.これでは求められているものとは言えない.

では、エンジニアはこれらのゾーンをどのように設計しているのか.ここで驚くべき数字がある.前後の変形ゾーンは、リジッドな乗員ケージに約 20g の水平減速度を伝える力で潰れるように設計されている.つまり、潰れのレベルは偶然ではなく、計算された閾値なのだ.「レース車両でも市販車でも周囲には『ケージ』があり、その違いはエネルギーを吸収するクラッシュゾーンにある」というのはよくある質問で、その答えはまさにこのバランスにある.

Euro NCAPの星と2026年プロトコル: バレニーの遺産は今日どのように測定されているのか?

バレニーのアーキテクチャはあまりに永続的で、今日、新しい車の安全性を評価するシステムの背骨でさえ、彼の三ボックス構造のままだ.現代の車では、前方に制御された段階的(プログレッシブ)な変形があり、中央には堅牢なサバイバルセルが備わっている.1951年の特許の精神をそのまま体現したものだ.

この安全性を客観的に測定する機関の筆頭は Euro NCAP だ.ベルギーのルーヴェンに本部を置く自主的な車両安全評価プログラムであるEuro NCAPは、車を0から5の星で評価し、乗員保護や事故回避などの分野をテストしている.重要な詳細は、5つ星を獲得するには構造的保護と、衝突を能動的に回避する能力の両方が必要だということ.つまり、クラッシュゾーンは今なお重要だが、それだけではもはや十分ではない.

プロトコルも止まらない.Euro NCAPは2026年の更新で評価システムに大きな変更を加え、「4段階の安全(Four Stages of Safety)」アプローチを導入する.変形ゾーンは星システムの構造的基盤として存続し続けるが、変わるのは、その上に追加される能動的安全と事故回避のレイヤーがますます重みを増していることだ.バレニーが夢見た殻は、テクノロジーがどれだけ進歩しても、中の人を守る任務を担い続けるのだ.

あなたへの質問: 次の自動車を誰がデザインするのか?

バレニーの物語で私が最も心を打たれたのはこれだ.自動車史で最も重要な発明のひとつを、車自身が犠牲になることを望むという形で成し遂げたこと.誰も彼に記念碑を建てなかったが、毎日何百万人もの人々が、気づかないうちに彼が描いた三ボックス構造の中を移動している.「誰もが車に乗るが、物語を一つのブランドだけが所有している」と言う人たちも当然正しい.このアイデアは業界全体に広がり、今や人類共通の遺産となったのだから.

あなたも次に車に乗るとき、こんなことを考えてみてほしい.ボンネットのあの空間は、まったくの無駄な場所ではない.それはあなたのために計算されたエネルギーのクッションなのだ.さて、明日のバレニーは今どこかのガレージで、誰にも気づかれていないアイデアに取り組んでいるのではないだろうか? 私はそう思う.

出典

• Mercedes-Benz AGの投稿
• レジェンド5: ビジョナリー - 安全性と環境
• 世界初の試み.1959年、111シリーズが自動車安全の世界を変えた
• なぜベラ・バレニーは「パッシブセーフティの父」と呼ばれるのか
• バレニーは自ら壊れることを目的に設計された車を特許取得した
• 1959年メルセデス・ベンツ W111 フィンテールのクラッシュテスト
• クランプルゾーン
• クランプルゾーン – 概要
• クランプルゾーンの仕組みと交通事故での命を守る役割
• Euro NCAP – 2026年の新変更点
• Euro NCAP – 車をより安全にするものとは
• 安全はベラ・バレニーのクランプルゾーンにどれほど影響を与えたのか