衝撃減衰装置

衝撃緩和装置（クラッシュクッション、クラッシュアッテネーター、カウボーイクッションとも呼ばれる）は、自動車の 衝突によって生じる構造物、車両、および運転手への損傷を軽減することを目的とした装置です。衝撃緩​​和装置は、衝突した車両の運動エネルギーを吸収するように設計されています。^{[1] [2]}また、車両を危険物から遠ざけたり、道路の機械や作業員から遠ざけたりするように設計されている場合もあります。^{[3]衝撃緩和装置は通常、}ゴアポイント、衝突防止バリアの導入部、または高架支持部など、高速道路近くの固定構造物の前に配置されます。道路建設プロジェクトには、一時的なバージョンが使用される場合があります。

衝撃吸収装置は、衝突した車両の運動エネルギーを吸収して安全に停止させるように設計されています。衝撃吸収装置がない場合、路上の硬い物体に衝突した車両は突然停止します。車内の人はすぐに車内に衝突し、その人の内臓が胸壁に衝突して重度の内傷を引き起こし、場合によっては死亡します。車両の運動エネルギーを安全に分散させることで、衝撃吸収装置はそのような傷害を防ぐのに役立ちます。^[2]

衝撃緩和装置は、運動エネルギーを消散させる方法によって分類できます。

1. 運動量の伝達。初期のモデルの多くは、連続した列に水を満たした樽やモジュールを使用していました。運動量は水に伝達され、衝突する車両の速度を低下させます。^[2]
2. 材料の 変形。最近の多くの減衰装置は、エネルギーを吸収する衝撃吸収ゾーンを形成する、破砕可能な材料（様々な種類のフォームなど）を使用しています。^[2]その他、波形鋼板ガードレール部分を平らにしたり、鋼鉄製ボックスビームを分割したりするものもあります。
3. 摩擦。一部の減衰器は、鋼鉄製のケーブルまたはストラップを斜めのスロットまたはチューブに通して、運動エネルギーを熱に変換することによって機能します。

ゲーティング衝撃減衰器は、側面から衝突する車両が通過できるようにします（ゲートに似ています）。

ゲート式減衰器はより経済的ですが、効果を発揮するためには周囲に広い空間が必要です。十分な空間がなければ、逸脱した車両が対向車線などの別の危険に突き当たる可能性があります。^{[4] [5]}

水充填型緩衝器は、衝撃エネルギーを吸収するために水が充填された容器で構成されています。通常、これらは地面に固定されていないため、バリア移送機やクレーンを使用して簡単に展開および再配置できます。これらは方向転換がないため、側面に衝突した車両を道路に戻しません。衝突した車両のエネルギーにより、樽内の水が垂直方向と水平方向に加速され、そのエネルギーが水に対する作業で消費されます。さらに、この作業は時間の経過とともに行われるため、車両の乗員に適用される減速 (負の加速) が軽減されます。プラスチック容器をくしゃくしゃにするための作業で消費されるエネルギーは少なくなります。寒冷な気候では、水充填型緩衝器は使用しないか、凍結を防ぐために塩化マグネシウム塩などの添加剤が加えられます。

フィッチバリアは砂を詰めたプラスチックの樽で、通常は黄色で蓋は黒色である。「フィッチハイウェイバリアシステム」は、1955年のル・マン24時間レースで、レーシングカードライバーの ジョン・フィッチが、コ・ドライバーのピエール・ルヴェがオースチン・ヒーレーのドライバー、ランス・マックリンに猛スピードで追突し、車が空中を飛び出して観客席に突っ込んだ後に発明した。車は炎上し、ピエールと観客84名の命を奪った。これはレース史上最悪の事故の一つである。彼は、第二次世界大戦中にテントへの機銃掃射を防ぐために使用した砂を詰めた燃料缶にヒントを得たと述べた。[ ^6]初期のプロトタイプは、当初の支援が少なかったため、自費でテストされた。概念実証として、フィッチは砂を詰めた酒樽を使用して必要な衝撃緩和効果を生み出し、次に強化車両を自ら樽に衝突させ、減速率を捉えるために高速カメラで録画した。

フィッチバリアは、高速道路と出口車線の間のガードレールの端（ゴアと呼ばれるエリア）に、最も衝突の可能性が高い線に沿って三角形に配置されている場合が多い。前方のバリアには砂が最も少なく、後続のバレルには砂が多く含まれているため、車両がバレルに衝突すると、バレルが砕け、砂が散乱して運動エネルギーが分散され、車両は固体障害物に激しく衝突するのではなくスムーズに減速し、乗員が負傷するリスクが軽減される。

フィッチバリアは、その効果、低コスト、設置や修理・交換の容易さから広く普及しています。1960年代後半に初めて使用されて以来、フィッチバリアは17,000人もの命を救い、年間約4億ドルの物的損害と医療費を節約したと推定されています。^{[7] [8]}

非ゲート式衝撃緩衝装置は、正面衝突する車両の動きを止め、バリアの側面に衝突する車両の動きを逸らします。これらは固定式で高価ですが、狭いスペースでも使用できます。^[4]

衝突クッションは複数のセグメントで構成されており、衝突すると互いに押しつぶされて衝撃を吸収します。その主な利点は再利用性にあります。一部の緩衝器は衝突後に自動的に元の位置に戻りますが、^[9]他の緩衝器は最小限の修理で済みます。^[10]

トラック搭載型減衰器 (TMA) は、ある意味では鉄道車両の緩衝器に似ており、除雪車や道路工事または保守車両など、後方からの衝突を受けやすい車両に配備できます。作業区域規制では、多くの場合、減衰器トラックと作業区域間の最小緩衝距離と、トラックの最小質量が指定されており、作業員や機械への衝突によってトラックが前方に押し出される可能性を最小限に抑えます。これは、トラックのパーキング ブレーキが作動していない可能性がある移動作業区域で特に重要です。トラックは移動している可能性もあります (ただし、トラックに衝突する可能性のある車両よりも遅い場合)。

スウェーデンなどの一部の国では、道路安全当局が緊急車両として登録された専用のTMA車両^[11]を運用しており、渋滞や緊急事態に派遣することができます。

TMA車両は、消防車などの非特殊車両よりも、道路上の緊急作業員や建設作業員を保護するのに適しています。TMA車両には、購入および修理コストが低い、消防能力が向上する（消防車は使用可能であり、損傷しないため）、衝突した車両の乗員の安全性が向上するなど、消防車に比べていくつかの利点があります。これは、TMA車両が衝撃のエネルギーを吸収するように設計されているのに対し、消防車は硬すぎて重傷や死亡を引き起こす可能性があるためです。^[12]

米国では、衝撃緩衝装置は、 AASHTOの安全ハードウェア評価マニュアル（MASH）^[13]に従ってテストおよび分類されています。これは、 2016年に初めて発行され、全米道路共同研究プログラム（NCHRP）レポート350：道路機能の安全性能評価のための推奨手順（1993年）に取って代わりました。^[14]分類は、緩衝装置が設計されている衝突時の車両の最高速度に基づいています。連邦道路管理局は、連邦援助の払い戻しのためのハードウェア適格性通知を発行するために機器を審査します。^[15]

• クランプルゾーン
• ショックアブソーバー
• 交通バリア
• より安全なバリア

• 「衝突時の衝撃緩和材」(PDF)連邦道路管理局。2013 年 11 月。