フタのない箱状態!? オープンカーの「ボディ剛性」は「屋根あり車」に劣るのかを考えてみた

この記事をまとめると

■クローズドボディに対してオープンカーではボディ剛性で不利になることは避けられない

■レーシングカーは独立した専用シャシーやカーボンモノコックシャシーを持つためオープンボディでも剛性は高い

■ホンダS2000ではレーシングカーの独立シャシーのようなフロアパン構造を採用し、高い剛性を実現していた

すべてのオープンカーのボディ剛性が低いとは限らない

車体剛性について考えてみたことはあるだろうか？　難しい話ではなく、たとえばロードインプレッションなどで「このモデルは車体剛性が高いから、サスペンションの動きが～」といったような記述を読んだときに受ける印象で、やはり「車体剛性は高いほうがよい」という評価基準を持つことになるのだろう。

そうした意味では、「屋根のないオープンカーは車体剛性で不利なのでは？」という判断を下しがちとなる。実際、屋根のある通常のボディ形状は、A/B/Cの各ピラーによって支えられたルーフパネルを持つため、車体を箱と見立てた場合の筐体剛性は確保されるが、「箱の上部がぽっかりと口を開けたオープンカーのボディは、剛性面で不利なのでは？」と考えがちだ。

余談だが、屋根を持つ通常のボディ形状は、オープンカーのように開口部がないことから、オープンに対して「クローズド」という表現を使う場合がある。とくにモーターレーシングの世界では、オープンボディに対してクローズドボディという表現が一般的に使われている。

さて、話は戻って車体剛性だが、何を意味しているのか、いま一度おさらいしておこう。自動車の車体剛性にはふたつの種類があって、ひとつは曲げ剛性、もうひとつが捻り剛性である。曲げ剛性は、車体を横方向から見たときに上下方向に曲げる力が働いたときの剛性、捻り剛性は、車体を前（後）方向から見たとき左右方向に捻る力が働いたときの剛性である。いずれの剛性も高いほうが、音、振動、接地性、ハンドリングの安定度などに対して有効とされている。

逆の言い方をすれば、曲げ方向の力が作用した場合、捻り方向の力が発生した場合、それぞれの力に対抗する（耐える）車体構造とすれば、車体剛性は向上することになる。車体の6面が閉じた面で構成される屋根付きの車両と、車体上部の面が開口構造となっているオープンカーでは、曲げ／捻りの両剛性で不利になることは避けられない。

現在は、車体設計の段階でコンピュータシミュレーションが可能なため、オープンボディを設計するにあたって著しい剛性不足が生じるケースはなく、フロアセンタートンネル剛性やサイドシル剛性などを高めることで曲げ／捻りの両剛性を確保する方向で設計は進められているが、それでも量産車の基本構造では、なかなかその実現はむずかしい。

レーシングカーは別次元の剛性を確保

では、レーシングカーのオープンボディはどうなのか、という話になるが、レーシングカーの場合はモノコックボディ構造（応力外皮構造）ではなく、独立した専用シャシーがあり、そこに外皮となるカウルを被せる構造となっているため、剛性に関してはまったく問題はない。むしろ、フォーミュラにせよスポーツプロトにせよ、上下方向が深く、大きな断面を持つカーボンモノコックでシャシーが形成されるため、量産車とはまったく次元の異なる剛性値を確保している。

量産車の場合は、それでも専用設計となる2シーターオープンはなんとか剛性確保は行えるはずだが（たとえば歴代マツダ・ロードスターの進化過程の例）、4／5シーター乗用車ベースのオープンカー（コンバーチブル）では、どこかで妥協せざるを得ない部分が生じてくることも確かだ。いずれにしても、車体上部に大きな開口部を持つオープンカーは、量産車のモノコックボディ構造ではなかなか理想的な剛性値はとりにくい、ということになるのかもしれない……。

などという見方が、誤りであることを教えてくれる量産オープン2シーターモデルが１台あった。ホンダS2000である。モノコックボディ構造ながら、思い切ったフロアパン構造を採用し、その形状は、まるでレーシングカーが採用する独立したシャシーを彷彿とさせる設計だった。

S2000の場合、9000回転から始まるレッドゾーンの設定と、エンジン／車体とも公道を走るレーシングカーとして企画されていたという印象が強い。量産オープン2シーターとして傑出した存在のモデルだったことが印象深い。

Comments

最初からオープンで設計しているものと、クローズドボディの改造じゃ、全然違うだろうね。

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