スクールバス

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背景

スクールバスは、教育機関との間で学生を運ぶ自動車です。車両は通常、少なくとも10人の乗客を乗せることができない限り、バスとは見なされません。米国の全スクールバスの約85％は、重量が10,000ポンド（4,500 kg）を超え、16人以上の乗客を運んでいます。

自動車が開発される前は、馬車は公共交通機関に使用されていました。フランスでは、1828年には、25〜50人の乗客を乗せることができる馬車が使用されていました。1830年、英国の発明家であるゴールドワーシーガーニー卿は、蒸気を動力源とするバスを設計しました。蒸気動力車の初期の発明にもかかわらず、馬車は19世紀を通して公共交通機関の最も重要な形態であり続けました。

1832年のニューヨーク市では、馬車が荒れた街路をよりスムーズに転がることができるように、金属製のレールが最初に設置されました。これらのレールは、後に蒸気動力のケーブルカー、蒸気機関車、電車に使用されました。これらの車両は、鉄道をたどらなければならないため固定ルートに限定されていましたが、20世紀初頭に自動車が普及するまで、都市交通の主要な形態でした。

しかし、これが起こるずっと前に、公立学校は生徒に交通システムを提供し始めました。学生を学校に出入りさせるための公的資金を提供する米国での最初の立法は、1869年にマサチューセッツ州で制定されました。通常、地元の農民は、馬に引かれた荷馬車で学生を運ぶために州政府から支払いを受けました。バーモント州は1876年に同様の法律を可決し、メイン州とニューハンプシャー州がそれに続きました。 1900年までに、18の州がそのような法律を制定し、1919年までに、48の州すべてがそのような法律を制定しました。

2つの要因がこれらの法律の可決につながり、それがスクールバスの使用の増加につながりました。第一に、義務教育法はすべての子供たちに学校へ行くことを義務付けていました。第二に、統合法は、地方の小さな学校を廃止し、大きな中央学校を優先することで地方の教育を変えました。これにより、より多くの生徒に教育を改善できる可能性があります。すべての子供たちを学校に通わせる必要性と、地方の学校が今でははるかに広い地域にサービスを提供しているという事実と相まって、スクールバスは公教育の重要な部分になりました。

19世紀の間、学生を輸送するために使用された車両はスクールワゴンとして知られていました。初期の学校のワゴンは、単に木製の農場のワゴンでした。その後、天候からの保護を提供するために、キャンバスの防水シートがワゴンを覆うために使用されました。冬には、ストーブを使って荷馬車を暖めました。

その間、自動車は馬車に取って代わり始めました。 1860年、ベルギーの整備士ttienneLenoirが内燃エンジンを開発しました。 1885年、ドイツのエンジニアであるカールベンツとゴットリープダイムラーは、改良された内燃エンジンを独自に使用して、最初の自動車を製造しました。自動車は1890年代までに多くのヨーロッパ諸国と米国で生産されました。

ドイツでは、1895年に8人の乗客を乗せたバスに内燃機関を使用しました。同じ国で、1896年にゴットリープダイムラーが最初のモータートラックを製造しました。トラックとバスは、1920年代まで、同じタイプのシャーシ（エンジンに接続され、車両を推進する自動車の下部）を使用して製造されていました。 1921年、カリフォルニア州オークランドのFageol Safety Coach Companyは、トラックのシャーシよりも幅が広く、長く、低い特別なバスシャーシを導入しました。この設計はすぐに他の種類のバスの標準になりましたが、スクールバスは依然としてトラックのシャーシと同様のシャーシを使用して製造されています。

1913年、アメリカの自動車メーカーであるヘンリーフォードは、組立ラインを導入することで業界に革命をもたらしました。自動車は、最初から最後まで一度に1つずつ製造するのではなく、組み立てベルトを動かしてシャーシを引っ張ることで、標準化された部品から組み立てることができるようになりました。この方法により、自動車をより多く、より迅速に、より安価に製造することができました。自動車は、富裕層向けの贅沢品から中産階級向けの手頃な交通手段へと変貌しました。 1920年代の終わりまでに、スクールバスを含む自動車は、輸送手段として馬にほぼ完全に取って代わった。

20世紀初頭、スクールバスは多くの場合、スチール製のシャーシに取り付けられた木製のボディで構成されていました。 1920年代後半、鋼製の車体が木製の車体に取って代わり、現代のスクールバスに似た車両になりました。

スクールバスは、学校の統合が続くにつれて、20世紀の後半に公教育にとってさらに重要になりました。世界大戦の終わりから1970年代の初めにかけて、米国の学区の数は100,000以上から約17,000に減少しました。 1980年代後半までに、米国では2200万人以上の学生が毎日スクールバスで輸送されました。米国の公立スクールバスシステムは現在、世界最大の公共交通機関です。

原材料

スクールバスの製造に使用される最も重要な原材料は、鉄と少量の炭素の合金である鋼です。シャーシやボディ、その他のさまざまなコンポーネントの製造にはスチールが使用されています。鉄鋼は、鉄鉱石、コークス（空気のない状態で石炭を燃焼させることによって生成される炭素に富む物質）、および石灰石から作られています。コークスは炭素を供給し、それが鉄を鋼に変換し、石灰石は鉱石中の不純物と反応してスラグの形でそれらを除去します。次に、酸素を溶融混合物に吹き付けて、過剰な炭素やその他の不純物を除去します。

スクールバスの窓は合わせガラスでできています。合わせガラスは、プラスチックの層を囲む2層のガラスで構成されています。プラスチックは、窓が壊れた場合にガラスを所定の位置に保持し、安全性を高めます。

スクールバスのタイヤは、天然ゴムまたは合成ゴム、カーボンブラック、硫黄、およびタイヤの特性を決定するその他の化学物質の混合物で作られています。天然ゴムは、ゴムの木の樹皮を切るときに生成される液体であるラテックスから得られます。合成ゴムは、石油から得られる化学物質から製造されます。カーボンブラックは、限られた空気の中で石油や天然ガスを燃焼させることで作られ、大量の細かい煤が発生します。

スクールバスの製造に使用されるその他の原材料には、さまざまな金属やプラスチックが含まれます。これらは多くの小さな部品を作るために使用され、それらはシャーシとボディと一緒に組み立てられて完成した車両を構成します。

製造
プロセス

事前に製造された
コンポーネントの作成

• 1スクールバスは、何百もの異なるコンポーネントで構成されています。これらのコンポーネントの多くは、スクールバスメーカー以外の会社によって事前に製造されています。一部のコンポーネントは、スクールバスメーカーが所有する会社によって事前に製造されています。
• 2合わせガラスの窓は、二酸化ケイ素と他のさまざまな酸化物を一緒に溶かして溶融ガラスを作ることによって作られます。次に、高温の液体ガラスが溶融スズのプールに浮かびます。の平らな表面 シャーシが組み立てられ、本体が形成されます。ボディを組み立てた後、塗装します。液体スズは、溶融ガラスが冷えると、平らで滑らかな表面を持つ固体に変化します。次に、ガラスをすばやく加熱および冷却して強化します。これは、焼き戻しと呼ばれるプロセスです。強化ガラスの2つの層は、熱と圧力の下で透明で硬いプラスチックの層に結合され、合わせガラスを形成します。
• 3タイヤは、ゴム、カーボンブラック、硫黄、およびその他の化学物質を混合し、混合物を加熱して単一の化合物を形成することによって製造されます。このゴムコンパウンドのシートを回転ドラムに巻き付け、接着してトレッドのないタイヤを形成します。グリーンタイヤとして知られるこの予備タイヤは、さまざまな形状のゴムコンパウンドの多くの層で構成されています。

  次に、緑色のタイヤを型に入れます。型には、内面にトレッドが含まれています。インフレータブルブラダーはタイヤの内側に配置されています。型が閉じられ、ブラダーが蒸気で満たされます。蒸気の熱と圧力により、グリーンタイヤは金型内のトレッドパターンの形状になります。ブラダーを収縮させ、金型を開き、トレッドタイヤを冷却します。

• 4小さな金属部品は、ドリルや旋盤などのさまざまな精密金属加工機を使用して作られています。アルミニウム製などの一部の金属部品は、金属を溶かし、目的の部品の形状の型に流し込み、冷却することによって製造することができます。
• 5プラスチック部品は、射出成形で製造できます。このプロセスでは、プラスチックを溶融して液体にし、圧力をかけて金型に押し込み、そこで冷却して目的のコンポーネントにします。

すべての部品の組み立てが完了したら、シャーシと本体を組み立てます。

シャーシの作成

• 6鋼は、希望の厚さの板金の形でスクールバス工場に到着します。適切な形状とサイズの鋼片を製造するために、さまざまな切断およびスタンピングツールが使用されます。これらのさまざまな部品は、シャーシが組立ラインに沿って移動するときにボルトで固定されます。
• 7組み立てが始まると、フレーム（シャーシのベース）が鋼片からボルトで固定されます。フレームが組立ラインに沿って進むと、サスペンションシステムが取り付けられます。次に、ブレーキと排気システムが取り付けられています。次にエンジンが取り付けられ、続いてドライブシャフトとタイヤを含むホイールが取り付けられます。

  これでスクールバスの電動部分が完成しました。この時点で仮運転席を取り付けて、シャーシの予備運転試験を行うことができます。

体を作る

• 8シャーシと同様に、スクールバスのボディは、適切な厚さの鋼板から成形されたコンポーネントで構成されています。ボディがシャーシの組立ラインと同様の組立ラインに沿って進むときに、さまざまな鋼片がボルトで固定または溶接されます。
• 9スチールパネルを組み合わせて、本体の下部、側面、上部を形成します。次に、ドアが本体に結合されます。
• 10体を石鹸と水で洗浄し、次にリン酸塩で処理して錆から保護します。プライマーのコートが体にスプレーされ、大きなオーブンで乾かされます。次に、同様の方法で塗料をスプレーし、焼き付けて乾かします。
• 11個のウィンドウが本体に取り付けられています。次に、インストルメントパネルやシートなどのインテリアコンポーネントが取り付けられます。この時点で、ドアハンドルやライトなどの外付け部品も取り付けられています。

スクールバスの組み立て

• 12本体を大型クレーンで持ち上げ、シャーシの上に置きます。次に、2つの部品をボルトで固定して、スクールバスを作成します。電気配線の接続などの最終調整が行われます。スクールバスは検査され、大型自動車を運ぶために設計された特別なトラックで消費者に出荷されます。

品質管理

スクールバスの製造業者は、すべての事前に製造された部品を検査して、欠陥がないことを確認します。鋼板も検査され、腐食から保護するために保管中は覆われたままになります。板金から鋼片を切り取った後、それらが適切な形状とサイズであることを確認するために検査されます。

シャーシが完成したら、モーターを備えたコンポーネントが正しく動作することを確認するために、シャーシを短時間駆動します。ボディを取り付けた後、スクールバスは運転中の欠陥を検出するためにフルロードテストを受けます。

スクールバスに水を噴霧して漏れを検知します。車両全体が詳細な最終検査を受けます。スクールバスの発送準備が整う前に、長い書面のリストにあるすべてのアイテムを個別に検査して承認する必要があります。

安全性はスクールバスメーカーの主要な品質管理上の懸念事項です。米国政府は、ブレーキ、非常口、床の強度、座席システム、窓、鏡、燃料システム、およびボディとシャーシの耐衝撃性などの項目を扱う規則を発行しました。これらの規制の結果、スクールバスは学齢期の子供が使用する他の交通手段よりもはるかに安全であることが研究によって示されています。

未来

米国政府はスクールバスの安全基準を絶えず更新しています。物議を醸している問題の1つは、スクールバスにシートベルトが必要になる可能性です。 1989年に行われたある調査では、シートベルトの装着には年間4000万ドルの費用がかかり、年間1人の命を救うと予測されていました。

その他の考えられる傾向には、天然ガスや電力スクールバスの電気などの代替エネルギーの使用が含まれます。スクールバスはエアコンが完備されているので、より快適になりそうです。従来のインストルメントパネルを、ドライバーがダッシュボードを見下ろさずに見ることができる電子ディスプレイパネルに置き換えることで、安全性を向上させることができます。