【ボディの構造と名称①】モノコック構造には「フレーム」がない?

『ここをチェック』
★ボディ構造はフレーム構造とモノコック構造の2 つに大別
★現在の乗用車のほとんどはモノコック構造を採用
★耐久性が必要なオフロード車などは今もフレーム構造

モノコック構造には「フレーム」がない?

自動車のボディ構造は「フレーム構造」と「モノコック構造の2種類に大別できる。
フレーム構造というのは、まずは堅牢なフレームを作り、そこに別に製作したボディを載せる構造のこと。主に「セパレートフレーム」と「アンセパレートフレーム」の2種類があり、セパレートフレーム方式で数多く用いられているのは「ラダーフレーム」といわれる、その名のとおりはしご状のフレーム構造。ラダーフレームは製作と強度確保が容易なため、現在でも大柄なオフロード車など、耐久性が要求される本格派のSUVには好んで採用されている(※①)

補足情報

①好んで採用されている

国産車では、スズキのジムニーやトヨタのランドクルーザー300などが依然としてラダーフレームを採用しており、三菱パジェロはビルトイン・ラダーフレームという、モノコックにラダーフレームを溶接する構造を採用していた。輸入車ではメルセデス・ベンツGクラスが代表的だ。

アンセパレートフレームというのは非分解型のフレーム構造で、主に用いられているのは「マルチチューブラーフレーム」と言われるタイプ。多数の小径鋼管を応力の発生に沿った配置に組み合わせ、溶接するものだ。マルチチューブラーフレームの製作には大規模な生産設備が不要であり、また改造や修復も容易なことなどから、レーシングカーや少量生産のスポーツカーに採用例が多い。(※②)。

補足情報

②レーシングカーや少量生産のスポーツカー

例えば1980年代半ばの世界ラリー選手権で活躍したランチア・デルタS4は代表的なマルチチューブラーフレーム採用車。デルタS4のボディは単なる覆いにすぎず、主要な機能部品はすべて、細い鋼管組みのフレームに取り付けられていた。

モノコック構造というのは「フレームレスボディ」の総称で、骨組み(フレーム)の代わりに、外板そのものに強度剛性を持たせる設計のこと。つまりフレームとボディが一体化されていて、その全体で力を受け止める構造だ。内部空間を広く取ることができるというメリットがあり、構造を簡素化することで軽量化にもつながる。半面、衝突などによる変形や腐食が発生すると、剛性と強度が落ちることもある。
現在では高性能なスポーツカーから低価格大衆車まで、乗用車のほとんどはモノコック構造を採用している。

モノコック構造、フレーム構造ともに、衝突時に乗員を守るための生存空間を重要視する設計が行われてきた。だが、電気自動車の急増に伴い、乗員とともに駆動用バッテリーを保護するための安全な構造が重視されるようになってきた。電気自動車に使われるリチウムイオン電池は、衝突などによって変形し、発火して火災を起こすと消火させるのが難しい。そこで乗員と同様に、バッテリーを保護することを重視した設計となっている。

 

ラダーフレーム(はしご型フレーム)

■その名のとおりはしご状のフレーム。 強度に優れ、車体架装が容易。現代ではオフロード車に多い

 

マルチチューブラーフレーム

■小径の鋼管を組み合わせて溶接したフレームにボディを被せる。往年のレーシングカーなどが採用

 

モノコック

■骨組み(フレーム)の代わりに、外板全体で強度剛性を持たせる設計。現在主流の構造だ

参考情報 ここもチェック!

フレームに木材を使うクルマも存在する!

イギリスの少量生産スポーツカーメーカー「モーガン」のクルマは、フレームに木が使われていることで有名だ。 といってもシャシー自体が木製なわけではなく、車台そのものは鉄製(新世代のAero8は鉄製ではなくアルミ製)のラダーフレームが基本。しかしシャシーから上のボディ枠組みに木(アッシュ材)が使用されているのだ。
モーガンのドアフレームやリアウイングフレームなどはすべて専門の職人(というよりもマイスター)がノコギリやカンナ、ヤスリなどを使ってひとつずつ手作業で仕上げている。
そのできあがった木製フレームの上に、これまた手作業で薄い鋼板パネルを張って作られるのが、モーガンというクルマなのだ。ほとんど手作りのクルマだけに、当然値段は張る。

■英国の少量生産スポーツカーメーカーであるモーガンが生産していた「モーガン+4」。シャシー部分は強固な鉄製だが、ドア部分のフレームやリアウイングフレームにはアッシュ材という「木」を用いた。

■英国の少量生産スポーツカーメーカーであるモーガンが生産していた「モーガン+4」。シャシー部分は強固な鉄製だが、ドア部分のフレームやリアウイングフレームにはアッシュ材という「木」を用いた。

クルマ豆知識

例題/クルマの走行距離を積算表示しているメーターは何か?
①オットメーター ②メッドメーター ③オドメーター ④メタメーター(正解=③)

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