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モノコックボディの骨格と部品名|ピラー・サイドシル・メンバー

客室や後部の床が見えるToyota GR Corollaのボディシェル
客室や後部の床が見えるToyota GR Corollaのボディシェル。The chasis of Toyota GR COROLLA RZ (GZEA14H-BHFRZ).jpg — Tokumeigakarinoaoshima / 出典 / CC BY-SA 4.0。

車のボディには、屋根を支える「ピラー」や、ドアの下を通る「サイドシル」など、骨格となる部分があります。乗り降りするときに邪魔だと思っていたあの出っ張りも、実は車体を支える重要な働き者。足が引っかかるからといって、撤去していいものではありません。

今回は、モノコックボディを支える骨格の位置と名前、それぞれがどんな力を受け止めているのかをやさしく解説します。

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モノコックの内側にも、骨格と補強材がある

一般的な乗用車では、床、柱、屋根などを組み合わせたボディ全体で、走行中の力や重さを受け持ちます。これがモノコックを土台にした車体構造です。独立した大きなフレームへ、客室を丸ごと載せる構造とは違います。

ただし、外から見える板が、全部同じ仕事をしているわけではありません。窓の間の柱、ドアの下を通る太い部分、床を横切る部材などがつながり、骨格を作っています。まずはその位置関係を見てみましょう。

フレームとボディが一体というのは、別の車台へ載せる方式との違いです。補強骨格もあるので、セミモノコックと呼ぶこともあります。全体の比較はラダーフレームとモノコックの違いをご覧ください。

ボルトくん

薄い板なのに、どうして車の形を支えられるの?

ハグルマ先生

板を立体的な形にし、骨格になる部分をつないでいます。一枚をぺらっと置いた状態とは、力の受け方が違うんですよ。

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前側の骨格は、衝突と足まわりからの力を受ける

フロントサイドメンバー

Suzuki Alto GFの展示。機械室の周辺と客室の骨格がつながります。この写真へ車種未確認の部材番号や材料区分を付けていません。
車体前側を含むボディ構造展示
Suzuki Alto GFの展示。機械室の周辺と客室の骨格がつながります。Suzuki Alto (GF) hatchback, body in white (2010-10-16) 01.jpg — OSX / 出典 / Public domain

エンジンルームの左右を、前後へ伸びる骨格が「フロントサイドメンバー」です。前から衝撃を受けると、その力を床や側面の骨格へ伝えます。前側を狙った形につぶし、衝突のエネルギーを受け止める設計もあります。ただ硬い棒を並べているだけではないんです。

これだけで全部を受けるわけではありません。上の骨格やサブフレームなどへ分け、一か所へ負担が集中しないようにします。

クロスメンバーとサブフレーム

Tesla Model Sの車台展示。前輪の内側には、サスペンションや操舵系を支えるサブフレームがあります。独立した車台で車全体を支えるラダーフレームとは、範囲が異なります。
前輪の内側にあるサブフレームを見る
Tesla Model Sの車台展示。前輪の内側には、サスペンションや操舵系を支えるサブフレームがあります。独立した車台で車全体を支えるラダーフレームとは、範囲が異なります。Tesla Model S subframe front 01.jpg — Alison Cassidy / 出典 / CC BY-SA 3.0

クロスメンバーは、左右を横方向につなぐ部品の総称です。前後と床下にあり、場所に応じて重さを支え、骨格をつなぎ、衝突の力も伝えます。

エンジンや足回りをまとめる別の骨格が、サブフレームなどです。付いていてもモノコックはモノコック。また、クロスメンバーが全部エンジンを直接支えるわけでもありません。

インサイドパネル、エプロン、ストラットタワー

Peugeot 306 GTI6のエンジンルーム。赤いタワーバーの両端が、左右のストラット上部付近に取り付けられています。
エンジンルーム両側のストラット上部
Peugeot 306 GTI6のエンジンルーム。赤いタワーバーの両端が、左右のストラット上部付近に取り付けられています。Peugeot 306 GTI6 engine.jpg — Andrew Eaton from Somerset, UK / 出典 / CC BY-SA 2.0

エンジンルームの左右には、タイヤ周りと側面を作るパネルがあります。インサイドパネルやエプロンと呼び、周囲の骨格とつながります。

ストラット式では、車輪を支える筒状の支柱が上へ伸びています。その上端を取り付ける、車体側の盛り上がった部分がストラットタワーです。路面の力を受けるので、周りへしっかりつながる必要があります。方式で取付構造は違い、タイヤそのものを直接パネルへ付けるわけではありません。

ダッシュパネル

位置図。青い前部と橙色の客室側の間にある赤線が、ダッシュパネルに相当する仕切りです。
機械室と客室を分ける仕切りの位置
位置図。青い前部と橙色の客室側の間にある赤線が、ダッシュパネルに相当する仕切りです。Dash firewall.svg — User:Bryan Derksen / 出典 / Public domain

エンジンルームと客室を隔てる金属の仕切りが、ダッシュパネルです。バルクヘッドとも呼び、構造を支えながら、音と熱も遮ります。

室内の樹脂のダッシュボードとは、別の部品です。室内の名前は車の内装の名称と役割で整理しています。

ボルトくん

ダッシュパネルは、メーターが付くところなの?

ハグルマ先生

名前は似ていますが、こちらは機械室と客室を隔てる金属の仕切りですよ。室内のダッシュボードとは別です。

中央の骨格は、床と柱と屋根をつないで客室を囲む

ピラー・サイドシル・ルーフまわり

GR COROLLA RZのボディシェルを横から見た写真。ドア開口の下にあるサイドシルが、柱や屋根につながっています。赤い縁取りなどの展示の色から、内部の材料や強度を判定することはできません。
柱・ドア下・屋根がつながるボディの実例
GR COROLLA RZのボディシェルを横から見た写真。ドア開口の下にあるサイドシルが、柱や屋根につながっています。赤い縁取りなどの展示の色から、内部の材料や強度を判定することはできません。The chasis of Toyota GR COROLLA RZ (GZEA14H-BHFRZ) (2).jpg — Tokumeigakarinoaoshima / 出典 / CC BY-SA 4.0

ピラーは側面の柱です。普通は前からA、B、C。ワゴンなどで、後ろにDがある車もあります。

  • Aピラー:フロントガラスの左右にある柱です。
  • Bピラー:通常は前席ドアと後席ドアの間にある柱です。
  • Cピラー:後席付近から後ろにある柱です。形や位置はボディタイプで変わります。

柱は屋根の縁と、下のサイドシルにつながり、横や上から力が来ても客室を保ちます。固定のBピラーがなく、ドア内の補強を使う車もあるので、窓の数だけでは数えられません。

ドアの下を前後へ伸びる骨格が、サイドシル、またはロッカーです。柱の下をつなぎ、床と一緒に曲げとねじれへ抵抗します。外の樹脂のサイドスカートは、普通その骨格ではありません。

屋根も、表面のパネルと縁の骨格、横の補強でできています。柱と床までつながって支えます。大きなガラス屋根やオープンカーは、その開口に合う設計が必要です。

フロア、トンネル、フロアクロスメンバー

Suzuki Alto GFの客室側の構造展示です。中央のトンネルと、座席まわりの床を横切る部材を見られます。色分けだけで材料や強度を判断することはできません。
客室の床と中央の盛り上がりを見る
Suzuki Alto GFの客室側の構造展示です。中央のトンネルと、座席まわりの床を横切る部材を見られます。色分けだけで材料や強度を判断することはできません。Suzuki Alto (GF) hatchback, body in white (2010-10-16) 05.jpg — OSX / 出典 / Public domain

床がフロアパネルです。座席の取付点などに補強を入れ、縦と横の骨格につなぎます。真ん中のトンネルも、部品の道や変形を抑えるために使う場合があります。

EVは床下に大きな電池を置くものがあります。ただ、電池ケースがどれくらい構造を支えるかは車ごとに違います。全部でフレームの代わり、とは限りません。

ボルトくん

ドア下のサイドスカートも、車を支えるの?

ハグルマ先生

普通、外の樹脂スカートは骨格ではありませんよ。内側のサイドシルが、床と柱につながって支えます。

後ろの骨格は、荷室と後輪まわりを支える

リヤフロア・ホイールハウスと、それらを支える骨格

後ろの床がリヤフロアです。セダンならトランク、ハッチやワゴンなら客室から続く荷室になります。スペアタイヤ、工具、電装品の場所は車で違います。

GR COROLLA RZのシェルを後ろから見た写真。荷室の床と、左右の後輪を囲む膨らみ(ホイールハウス)を見られます。床の裏側に隠れるリヤサイドメンバーの全体や断面まで、この写真で確認できるわけではありません。
荷室の床と後輪まわりを後方から見る
GR COROLLA RZのシェルを後ろから見た写真。荷室の床と、左右の後輪を囲む膨らみ(ホイールハウス)を見られます。床の裏側に隠れるリヤサイドメンバーの全体や断面まで、この写真で確認できるわけではありません。The chasis of Toyota GR COROLLA RZ (GZEA14H-BHFRZ).jpg — Tokumeigakarinoaoshima / 出典 / CC BY-SA 4.0

後輪のホイールハウスも、周りの板と骨格へつながります。内装を外すと見えますが、安全装置と配線もあるので、見たいだけでむやみに分解しないでください。

写真の床と膨らみだけでなく、その下と周りにも、重さや力を受ける骨格があります。

後ろにも左右のサイドメンバーが伸び、横の部品へつながります。荷室と後輪周りを支え、後ろからの衝突の力も受けます。

床の周りでは、前後に伸びる骨格と、左右を結ぶ骨格がつながります。方向とつながりを示した模式図です。形、本数、高さ、接合方法は車ごとに違い、別体のサブフレームは省略しています。橙色は横向きの部材をまとめて示しており、実車の一本を再現したものではありません。
床を支える、縦と横の骨格
床の周りでは、前後に伸びる骨格と、左右を結ぶ骨格がつながります。方向とつながりを示した模式図です。形、本数、高さ、接合方法は車ごとに違い、別体のサブフレームは省略しています。橙色は横向きの部材をまとめて示しており、実車の一本を再現したものではありません。図:MECCANISMO / 技術根拠

縦と横を床へつなぎ、後部を作ります。図の横方向の骨格は、いくつかの部品で作る場合もあります。足回りをまとめる別のサブフレームとは、区別して見ましょう。

後輪をサブフレームへ付ける車もあります。足回りの方式と駆動するタイヤで、骨格と取り付ける位置が変わります。

ボルトくん

荷室の下にも、前みたいな骨格があるの?

ハグルマ先生

後ろにも縦と横の骨格がありますよ。荷室と後輪を支え、後ろからの衝突も受けます。

ジャガーがXEの名称発表時に公開した車体構造図の後部です。右側が車の後ろです。床の両側には、前後方向へ伸びる骨格が見えます。前後方向の後部骨格はリヤサイドメンバーと呼ばれます。床や骨格の形は車種によって異なります。
車体後部の床と、前後方向の骨格を見る
ジャガーがXEの名称発表時に公開した車体構造図の後部です。右側が車の後ろです。床の両側には、前後方向へ伸びる骨格が見えます。前後方向の後部骨格はリヤサイドメンバーと呼ばれます。床や骨格の形は車種によって異なります。Jaguar XE — Jaguar MENA / 出典 / CC BY 2.0

客室を守りながら、前後で衝突エネルギーを吸収する

走る間は曲げとねじれに耐え、衝突では場所ごとに役を変えます。前後はつぶれてエネルギーを吸い、客室は形を保ちながら、複数の道へ力を流します。

厚い板だけではできません。断面の形、材料の強さ、つなぐ位置、部品が連続する道が必要です。マツダのマルチロードパスも、力を複数へ分ける考え方です。

ボルトくん

つぶれるのは、弱い部分だからなの?

ハグルマ先生

ねらってつぶれるようにし、衝撃のエネルギーを受けるんですよ。人のいる空間は保ち、力をいくつもの骨格へ流します。

損傷は、見える傷だけで判断しない

骨格が少しずれても、ドアの合わせや足回りの位置へ影響することがあります。一方、外のへこみだけでは、中が傷んだかは分かりません。

事故後や中古車では、傷の見た目に加え、測定と修理履歴を確認します。強い材料や接着部分は、熱を加える、切る、どこまで替えるかの指定があります。部品図は位置を知るもの。実際の修理は、その車の手順が必要です。

ボルトくん

名前が分かれば、へこんだ場所も直せるの?

ハグルマ先生

材料とつなぎ方で、熱や切断の制約がありますよ。寸法と履歴を確かめ、その車の修理基準に従います。

ボディ・イン・ホワイトは、組み立ての段階の名前

骨格とパネルをつないだ、塗装前の組み立て済み車体が、ボディ・イン・ホワイト、BIWです。まだ内装やエンジンなどを取り付ける前の段階を指します。完成車の塗装を白くしろ、という名前ではありません。

展示のシェルは中を見る助けになりますが、製造中とまったく同じとは限りません。断面を見せ、色分けし、補強を追加する展示もあります。

写真の一本の部品を、全車共通の材料と役目だとは決められません。同じ名前でも、駆動方式、大きさ、衝突の設計で形とつなぎ方は変わります。

ボルトくん

白い展示ボディだから、イン・ホワイトなの?

ハグルマ先生

主に、組み立ての段階の名前ですよ。塗装色ではありません。展示は、断面を見せたり色を付けたりすることもあります。

よくある疑問

ダッシュパネルは室内のダッシュボード?

ここでは機械室と客室の間の金属の仕切りです。メーターの付く樹脂のダッシュボードとは分けます。

サイドスカートはサイドシル?

外の樹脂スカートと、中で床と柱をつなぐサイドシルは、別の部品です。

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参考資料

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この記事を書いた人
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ハグルマ先生

メカニズモ編集長

2016年より自動車業界に携わり、輸入車ディーラーや中古車販売店などで実務経験を積む。

自動車専門ウェブメディアの運営にも携わり、業界で培った知識と講師としての経験を活かしながら、車の構造や部品、メンテナンスに関する情報を分かりやすく発信している。

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