ラダーフレームとモノコック ― 本当に強靭なSUVとは

 

クルマのボデイ構造

クルマのボディ構造には大きく分けて2つの種類があります。

ラダーフレーム構造とモノコック構造です。

ラダーフレーム構造とは

「ラダーフレーム構造」は、馬車の頃から使用されている構造で、ハシゴ状のフレームを基本として、その上にボディを載せ、下部にはサスペンションやステアリング、あるいは走行装置関連の部品が付いているというのが大まかな構造です。
特徴としては、フレーム自体は独立しててとても丈夫なのですが全体的に重量が重くなり、また内部のスペースも犠牲になりがちです。
事故などでは衝撃が後部まで伝わり易く乗員の安全性に問題が出易くなります。
大型のトラックなどは今でもこのハシゴ型のフレーム構造を採用しています。

ラダーフレーム2

モノコック構造とは

それに対して、「モノコック構造」とは、ボディとシャシが一体となった構造のことをいいます。
昔は、シャシにボディを乗せないとボディ剛性が確保できなかったのですが、技術が進歩し、ボディとシャシが一体となって剛性を保つことができる技術が出てきました。
その結果、ボディとシャシが一体のいわば卵の殻のように一体で強度を持たせたのが、モノコックボディです。
モノコックボディは、ボディとシャシが一体であるためボディ剛性が高く、また軽量化を図ることができ、車内スペースを広く取ることができるため、今では乗用車のほとんどがモノコック構造を採用しています。

モノコック

ラダーフレーム構造は、フレームが骨格として存在しているので、人間の骨のようなものであるのに対し、モノコックはカニとかザリガニみたいな甲殻類だと思ってもらえればよいかと思います。

この他、モノコックとラダーフレームを組み合わせたような「ビルトインラダーフレームモノコック」という構造もあります。
これは、ラダーフレームをモノコックボディーに溶接取り付けして一体化したものです。

本格SUVとは何か

ところで、ラダーフレームとモノコックとではどちらが丈夫な構造で、どちらがSUVに適しているのでしょうか。

実は、モノコックボディを作る技術はすごく進化していて、今では、どちらも丈夫なボディを持つことができるようになっています。

ラダーフレーム構造では、ラダーフレームにエンジンやサスペンションが取り付けられ、その上に室内空間のボディを乗せたものなので、ボディ単体では剛性は低くなってしまいます。
その代わり、エンジンやサスペンションが頑丈なフレームで固定されている為、悪路走行で横転し、ボディがベッコベコに潰れてたとしてもフレームさえ無事ならば走行は可能です(生きて帰ってこられます)。

一方、モノコックはボディの各面(側面や天井)が支え合う事で高い剛性を実現している反面、全ての面で支え合うことによってボディ全体を形成しているので、フレームボディのように横転した場合などには、ボディ全体が大きく歪み、真っ直ぐ走れなくなったり、最悪の場合走行不能になってしまう場合もあります(生きて帰ってこられません)。

そういう意味では、道無き道、山や河や砂漠といったオフロードを走破する点においては、ラダーフレーム構造の方が圧倒的に有利といえるでしょう。
他方で、街乗りやサーキット、スポーツ走行においては、乗り心地やボディ剛性に優れたモノコック構造が適しているといえそうです。

多くのSUVを含め、今ではほとんどのクルマがモノコックを採用できている理由として、クルマの技術の進歩と同時に、先進国ではほとんど道路の舗装が完了してしまったということが上げられます。
最新のモノコック構造の4駆なら「ちょっとした未舗装路くらいは何の問題もなく走れるし、かなり激しい凸凹路でも、ゆっくりとなら走破できる」といったようなレベルには達しています。

もっとも、これは先進国においてのお話。
未だ舗装路の割合も低く、各地で戦争や紛争などが起きているような治安の悪い発展途上国ではどうなるか?

イスラムランクル

そう。答えは明らかです。

「モノコックボディでは強度不足でまったくお話になりません!」 なのです。

そういった国では、モノコックボディだと、全体で衝撃を吸収するために徐々にボディが疲弊していき、歪んでいき、最終的には走行不能となってしまいます。

「本格SUV」という言葉はあちこちで使われていて、もはやかなり多義的になっており、何がそうで何がそうでないかというのは難しいとは思います。
ただ、言えることは、モノコック構造を採用しているクルマは、「どんな状況でも走れる最も強靭なクルマ」とは決していえないのです。

ラダーフレーム構造の猛者たち

それではラダーフレーム構造を採用しているSUVにはどういった車種があるでしょう。

まず、代表的なのはトヨタのランクル(200もプラドも)です。

ランクル200

ランクル200−2

 

続いて、トヨタのFJクルーザー。

FJクルーザー

さらには、スズキのジムニー。

ジムニー

つまり国産SUVの中では、これらのクルマが圧倒的に走破性が高いわけです。

イスラムランクル4

下の動画を見ると、世界中の災害地や紛争地域、過酷な条件下の地域でなぜにここまでランクルが支持されるかわかります。
世界で最も評価をされているのは、レクサスでもGT-Rでもなく、圧倒的にランクルなのです。

 

 

さらに2015年は期間限定であのランクル70が復活しています。
ヘビー&デューティーといえば70!

ランクル70

ジムニーは軽自動車ということもあって若干パワー不足ですが、車重も軽く、日本の狭い山道などでは優れた走破能力を発揮します。
日本国内に限定すれば最強といっていいかもしれません。
そんな、小さいながらもヘビー&デューティな雰囲気を携えているところが、大変に人気を呼んでおります。

ジムニー2

他方で、海外のSUVだと、ジープや

ジープ・ラングラー

ベンツのGクラスといったところがラダーフレーム構造を採用しています。

Gクラス

ちなみに、上記以外のSUVは、ほとんどがモノコックSUVとなっています。
街乗り重視のクルマなので、「四輪駆動車だから」と調子に乗って、瓦礫の道を走ったり、河を渡ろうとしたりするととんでもない目に遭います。
あくまでモノコックSUVは、「クロスカントリーっぽい雰囲気で、強靭性の高そうな(悪路も走破できそうな)、アウトドア好きのための、舗装路を走るためのクルマ」です。

なお、SUV人気の立役者となった三菱パジェロの場合は、ビルトインラダーフレームモノコックを採用しています。
「SUV界のロールスロイス」とうたわれるレンジローバーも、2代目まではラダーフレームでしたが、

2代目レンジ

3代目以降はビルトインラダーフレームモノコックを採用しています。

3代目レンジ

次回はリジッド・アクスル(車軸懸架)とインディペンデント・サスペンション(独立懸架)の違いについても書きたいと思います。

 

 

 


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30 Responses

  1. 匿名 より:

    分かりやすく面白かったです

  2. 匿名 より:

    あなたはSUVを誤解しています
    今も昔もSUVは外遊びの為の利便性や日常生活での自動車運転を快適に楽しむためのただの遊び車です
    あなたが紹介している本格SUVを謳う4WD車やクロカン勢はその方が売れるのでユーザーの嗜好に合わせてSUVを騙っているに過ぎません
    本格的なSUVにしてみればいい迷惑です

    あと、瑣末なことですが軽量なFRベースのパートタイム4駆であるスズキ・ジムニーをあなたが想定しているような未舗装路で乗りこなすにはそれなりの運転技術が必要です
    もちろんご存知だとは思いますが、あまりに無邪気な礼賛振りにコメントさせていただきました

    それでは失礼します

    • フリードリヒ より:

      コメントありがとうございます。
      確かにマーケティング要素が強いところもあるのかもしれませんね。

      お詳しい方のコメントなので、恐縮してしまいます。

      ちなみに

      >本格的なSUVにしてみればいい迷惑です

      ここでいう「本格的なSUV」とはどういったクルマになるでしょうか。
      後学のためにご教示いただけますと幸甚です。

      • 通行人 より:

        私はフリードリヒさんの考えに賛同しますね。

        本格SUVにはラダーフレームもしくはビルトインラダーフレームありきで
        モノコックを採用している似た形状の車体はクロスーバーSUV(CUV)だと思います。

        迷惑している「本格的なSUV」ってどんな車なのか知りたいですねw

    • 匿名 より:

      どこにでも居てるな
      こういうやつ

  3. ジャクソン より:

    車の構造の理解しやすい説明頂ありがとうございます。
    文章の最後に書いてあり
    ”リジッド・アクスル(車軸懸架)とインディペンデント・サスペンション(独立懸架)の違い”とありますが、楽しみにしています~
    よろしくお願いします。

  4. sj10 より:

    匿名さんが言う本格的SUVは、ハリアー、エクストレイルなんかではないでしょうか?私は歴代ジムニーを30年ほど乗り継ぎロックやモーグルをガンガン走っていますが、悪路は素人が乗ったとしてもハリアーやエクストレイルより、ジムニーの方が走ります。

  5. 匿名 より:

    なるほど、ランクル欲しくなりますね。
    正直、ラダーフレーム構造を必要とするほどの悪路は、あえて選ばねば走ることがないのが現実なのでしょうが、
    当方は北海道に住んでおりますので、毎年冬になるとそれなりに走破性を求められます。
    どうせ買うなら長年走破性を維持してくれそうなラダーフレーム採用車に乗りたいものです。

  6. 山田 より:

    うーん勉強になった。
    車がボディ構造でまず2種に分けられることすらそもそも知らなんだ。

  7. 小島耕作 より:

    簡潔かつ明白な説明、ありがとうございました。勉強になりました。

  8. ジムロック優勝経験者 より:

    そもそも「本格的なSUV」とは?

    私独自の考えからすると

    SUVとは

    街乗り&砂利道程度の道が走れる中途半端な車

    だと考えます。

    このような考え方の私からすると

    「本格的な中途半端な車」になりますね。

    悪路はジムニーで街乗りはクラウンが最高です笑

  9. 日産 より:

    パトロールについて何も書いてませんね。

  10. サファリスト より:

    この手の記事に日産サファリが出ないのが不思議ですね。

    80の足回り&100の外装を持つY61
    いまでも国外には新車販売してるのに。

  11. satoshi より:

    うーん、SUVって利用目的による分類分けで、構造による分類分けじゃないですよね?
    元々はピックアップトラックですし、ラダーフレームも4×4もピックアップトラックがそうだったからという理由でしかなく、砂漠や川を渡ることが目的の車じゃないですよね?
    この記事でいう本格SUVはクロカンだと思うのですが?
    少なくともジムニーは絶対にSUVと呼びたくないですね。
    SUVとして考えた場合、積載量がなくてSUVとして使えません。まだキャリーのほうが本来のSUVに近いと思います。
    実際、バイクやボートなど遊びのための車として使用している人がたくさんいます。

  12. E岡田 より:

    サスペンションに関しての次回の項はまだなのでしょうか

  13. 犬猫 より:

    ラダーフレームだろうがモノコックだろうが耐えられる限界の力が加わらない限りは変形しませんし、徐々にダメージが溜まって破壊に至る疲労破壊を問題としているのであればそれはラダーフレームにも当てはまることです。ですので、「全体で衝撃を吸収するので徐々に〜」という説明は読者に誤解を与えます。ラダーフレームはあくまでも「ボコボコになってもある程度は走れる」のであってボコボコになりにくいのは寧ろモノコックの方なのです。オフロード用の自動車でラダーフレームが好まれるのは、変形しにくい(強度が高い)からではなく変形してもある程度は気にしないで済むからであることが正しく伝わる記述に改めるべきでしょう。

    モノコックのSUVだと凹凸路をゆっくりでしか走れないという印象を与える記述がありますが、凹凸路はそもそもゆっくり走るのが当たり前です。ジムニーだろうがランクルだろうが凹凸路は低速で走ります。

    ボディだけで走破性が決定的に決まるわけではありませんし、ジムニーやランクル、プラド、fjの走破性が突出して高いわけではないでしょう。ランクルが世界で売れているのも、走破性だけが理由ではないと思います。

    あと、パジェロは2代目まではラダーフレームでした。ビルトインフレームになったのは3代目からですが、ラダーフレームからビルトインフレームに変えたからといって走破性に大きく響くわけでもないでしょう。

  14. 匿名 より:

    スポーツユーティリティービーグル。
    荷物は必要な分だけ載せる。
    足りないなら屋根の上に足す。
    貨物車(バン)じゃない車だよ。

  15. 名無しさん@ほしゅそく より:

    シャーシは、ラダーフレームからラダーフレーム・ビルトイン・モノコックボディ(モノコックボディにラダーフレームを熔接した形)へ変更になった。これにより車重をロングで約100kg軽量化し、かつ低重心による優れた操縦安定性と乗り心地を提供するとともに、曲げ、捩り剛性とも従来の約3倍のボディとした。パジェロはモノコックとよくいわれる理由はここにあるが、前後貫通するラダーフレームも入っており、同車発表時には、むしろ単純なラダーフレームより同社比で剛性アップを果たしているとメーカーの説明もあった。

    つまりパジェロのラダーフレームビルトインモノコックは双方の良いとこ取りであり融合された物であるからして
    単純なラダーフレームよりも ねじれ、曲げ剛性は3倍

    ↑パジェロはモノコックだから区そなんて言ってる人は情報弱者 そんな人間がSUVについて語るな

    そして今のランクルのような高級車化して余計な装備の積みすぎで重くなりすぎて走破性落ちてるランクルをラダーフレームだからって理由だけで強靭なSUVだなんてちゃんちゃら可笑しいやw
    トヨタ自身今のランクルはステーションワゴンだって書いてるぞ ランクルスペシャルサイトより

    そんな町乗りSUVは四輪駆動車だからと調子に乗って、瓦礫の道を走ったり、河を渡ろうとしたりするととんでもない目に遭うだろうなw

    こんなトヨタ上げの偏向サイトは GoogleでラダーフレームとかSUVとか検索して上の方に出てきて良いようなサイトじゃねえよ

  16. なっくす より:

    犬猫さんが正しいかと
    最初の匿名さんは批判したがりの半端もんでしょうな

  17. ロミオ より:

    国産一のオフロード車はデフロックも出来てビルトインラダーフレームのパジェロだな
    FJクルーザーやジムニーはデフロック出来ないし今のランクルはただの高級車だし

    だが世界の四駆で一番凄いとなるとやはりJEEPなんだろうな

  18. 匿名 より:

    パジェロやレンジローバーが採用してる方式を、悪路走行に完全に向いていないもののように、ここまで自信満々に断言してしまうとは、何様なのでしょうか^^;
    過信すると危ないのはランクルだろうがなんだろうが同じですよ。調子に乗って、生きて帰れないようなことにならないようお気をつけください。

  19. オフ! より:

    ん~、ラダーフレームを用いるのは、ただ車体だけの問題だけではないと思いますけど・・・。利用目的に合った使い方をするには、絶対的に頑丈な部位が必要なわけですよね?例えば、重量物を積載したら、モノコックでは、いずれサス付近にヒビが入るでしょう。妻が15万キロのムーヴに乗っていますが、リアのサス付近、少々の錆から始まり、どんどんヒビが大きくなっていきました。修理しましたが、ラダーフレームならあり得ません。モノコックではピックアップトラックも作れません。ウインチだって、モノコックボディーに取り付けて引っ張ったら、取り付け部が簡単に歪むでしょう。海外では、動物との衝突に耐えられる頑丈な金属性のバンパーが必須の地区もありますが、モノコックではこの防護具ですら取付できませんよ。衝突したとき、この頑丈なバンパーがモノコックボディーを潰す形となり、走行不能になりますから。それから・・・、何かを牽引するのだって、モノコックでは、使い方によって取付け部が変形します。ラダーフレームは、「道具として使う」から必要なのです。「必要」なんです。昔、乗用車だった頃のハイエースは不整地にも少しは対応するので、海外の発展途上国などでも重宝されています。でも、ハイエースだって以前からモノコックですよ。なぜでしょう。ワンボックスは形状的、タイヤの小ささなどもありクロカンには不向き。元々人を乗せるための車種だからトラックに改造する意味もありません。ということは、ハイエースにラダーフレームは「必要ない」ってことなのではないでしょうか? クルマ自体の頑丈さなどよりも、道具として必要だからラダーフレームなんだと思いますが。ちなみに、私はアメリカのキャンピングトレーラーの牽引を検討していますが、ハリアーでもエクストレイルでも牽引は不可能です。もちろん、ヴェルファイアなどの高級ミニバンでも無理。でも、ラダーフレームだった頃の「クラウン」ならOK。アメリカントレーラーは、牽引部分への負荷がものすごく、モノコックフレームでは1回旅行に行くだけで場合によってはクルマ自体が廃車になるでしょう。 長々失礼しました。

  20. 匿名 より:

    SUVだろうがRVだろうがウィンチを付けられなければオフロードは走れない。
    ラダーフレームでなければウィンチは付けられない。
    故にラダーフレームがオフロード向きであることがわかる。
    ウィンチの使い方を知らない人がオフロード云々を語るなかれ。

  21. あいうえお より:

    ビルトインラダーフレームの車(主にパジェロ)は単純なラダーフレームの車より ねじれ、曲げ剛性、共に3倍ですよ。

  22. ジープサービス より:

    ラダーフレーム車は耐久性が高い
    モノコックは合理性が高い

    全ての道でだ、日本でもね

    ラダーフレームはオフロードではモノコックより扱いやすくなる

  23. 匿名 より:

    ボディの構造だけで強靭なSUV(笑)を語るとか意味不明です。
    パジェロとサファリの名前は出しちゃダメな案件だったんですかね。
    街乗りセダンの車高を上げただけのSUV(笑)って燃費が悪くなるだけでAWDにする意味なくね?

  24. NSR より:

    いろいと楽しいコメント参考になります、実際必要になることはほとんどないのですが、オフロード車の戦闘力夢がありますよね。ただ本当に厳しい場所にはいかないですよね。趣味で競技的にOFFに突っ込んでいっている人ですよね。本当のサバイバルならできるだけ厳しいところは避けていきます。あとはごく限られた仕事で使う人たちかな。モノコックも結構頑丈ですよ、まあ10年もガンガン使えばがたは来ますが。そんなこと言いながら自分もランクルは好きです。

  25. ボディ屋 より:

    途上国向けのクロカン車がラダーフレームを使う一番の理由はリペアビリティだと、ランクルを特集した番組で語られてました。下回りのヒット等で変形しても単純な形状で修理しやすいし、フローティングされているモノコック側にはダメージが伝わりにくい。
    昔中古で買ったジムニーもダンパーベースが抜けてワッシャー溶接して直してありました…
    雑な修理ですが、それでも普通に走れてしまえる緩さが過酷な環境で使われる車には必要なのかもしれません。決して過剰に丈夫で壊れない訳ではありません。

  26. ボディ屋 より:

    補足ですが、ここで言う丈夫さと衝突した時の安全性は全く別の話です。モノコックボディの乗用車がラダーフレームのクロカン車より安全性が低いと言う事はありません。
    車対車の事故では車重の重いクロカン車の方が物理的に有利ですが、動かない壁にぶつかった時は逆に重い方が不利になるのでこれも一概にどちらが良いとは言えません。

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