(57)【要約】【課題】部品点数の削減による構造の簡素化および溶接箇所の削減を図りながらも軽量化することができる車体のクロスメンバおよびクロスメンバの製造方法を提供する。【解決手段】金属製板材Ｗ１における一方側の面を凹状に他方側の面を凸状にそれぞれプレス加工する。金属製板材Ｗ１における前記他方側の面をシェービング加工により略平坦形状に切削する。このようにして作製された金属製板材Ｗ１を折り曲げた後、他の金属製板材Ｗ２に対し、閉断面構造を構成するように接合する。これにより、金属製板材Ｗ１に厚板部と薄板部とを設けることが可能となり、クロスメンバを軽量化することができる。また、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接する必要がないため、部品点数の削減を図ることができ、構造の簡素化、および、溶接箇所の削減による製造コストの低廉化、熱害の抑制、錆の発生の抑制を図ることができる。【選択図】図７
2020040444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームの一部を構成すると共に車幅方向に沿って延在し、上板部の一部にエンジンマウント取付部を有する所定断面形状の金属製板材で成るクロスメンバにおいて、
車幅方向に沿って延在する単一の金属製板材で成るクロスメンバアッパを有しており、
前記クロスメンバアッパは、前記上板部における前記エンジンマウント取付部およびその周辺部の領域の板厚寸法が他の領域の板厚寸法よりも大きく設定されていることを特徴とするクロスメンバ。
【請求項２】
請求項１記載のクロスメンバにおいて、
前記クロスメンバアッパにおける一方側の面には段差部が設けられており、前記段差部によって段落ちされた領域の裏面となる前記クロスメンバアッパの他方側の面には削り痕部が設けられていて、前記段差部を挟んで前記クロスメンバアッパの延在方向の一方側には厚板部が他方側には薄板部がそれぞれ設けられていることを特徴とするクロスメンバ。
【請求項３】
請求項２記載のクロスメンバにおいて、
当該クロスメンバは前記クロスメンバアッパとクロスメンバロアとが接合されて閉断面構造で構成されており、
前記クロスメンバアッパにおいて前記段差部が設けられている前記一方側の面は、前記閉断面構造の内側の面とされ、前記クロスメンバアッパにおいて前記削り痕部が設けられている前記他方側の面は、前記閉断面構造の外側の面とされていることを特徴とするクロスメンバ。
【請求項４】
車体フレームの一部を構成すると共に車幅方向に沿って延在し、上板部の一部にエンジンマウント取付部を有する所定断面形状の金属製板材で成るクロスメンバの製造方法であって、
クロスメンバアッパとなる金属製板材における一方側の面を凹状に他方側の面を凸状にそれぞれ形成するプレス加工工程と、
前記プレス加工工程の後、前記金属製板材における前記他方側の面の前記凸状の部分を切削して削り痕部を形成するシェービング加工工程と、
前記シェービング加工工程の後、前記金属製板材を所定断面形状とするように折り曲げる折り曲げ加工工程と、
を含んでいることを特徴とするクロスメンバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体のクロスメンバおよびクロスメンバの製造方法に係る。特に、本発明は、板厚寸法が互いに異なる複数の領域を備えたクロスメンバの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車体フレームとして、車体前後方向に沿って延在する左右一対のサイドレール（サイドフレームとも呼ばれる）と、これらサイドレール同士の間に架け渡されたクロスメンバとを備えた構造（フレーム構造と呼ばれている）が知られている。一般に、前記クロスメンバは、金属製板材（高張力鋼板等）がプレス加工等によって所定の断面構造（例えば閉断面構造等）とされて高い剛性が得られるようになっている。
【０００３】
特許文献１には、金属製板材のプレス加工によって断面ハット形状に構成されたクロスメンバ（フロアクロスメンバ）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているように金属製板材（板厚寸法が均一な金属製板材）をプレス加工することによってクロスメンバを製造した場合、クロスメンバの全体に亘って板厚寸法が均一となる。そして、この板厚寸法は、クロスメンバにおいて特に荷重が大きく作用する部分での強度が十分に確保できるように規定されている。従って、それ以外の部分（作用する荷重が比較的小さい部分）では板厚寸法が無駄に大きくなってしまうことになる。このため、クロスメンバを軽量化して車体重量の軽減を図るには限界がある。
【０００６】
クロスメンバの軽量化を図る構造として、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接することでクロスメンバを製造することが考えられる。例えば、図８に示すように、クロスメンバａを、アッパ側メンバｂとロア側メンバｃとで構成し、アッパ側メンバｂを、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材ｂ１，ｂ２，ｂ３を溶接することによって作製し、また、これらメンバｂ，ｃ同士も溶接によって一体化させるようにしたものである。例えば、長手方向の中央部分にエンジンマウント（図示省略）が取り付けられるクロスメンバａにあっては、前記アッパ側メンバｂにおいて、車幅方向の中央部分に大きな荷重（エンジンマウントを介してエンジンから入力される上下方向の荷重）が作用することになる。この場合、中央に位置するパネル材ｂ２の板厚寸法を大きくし、それ以外のパネル材ｂ１，ｂ３の板厚寸法を小さくすることで、前記荷重に対する剛性を十分に得ながらもクロスメンバａの軽量化を図ることが可能になる。なお、このクロスメンバａの長手方向の両側にはガセットｄ，ｄがボルト締結によって連結されており、クロスメンバａは、このガセットｄ，ｄを介してサイドレール（図示省略）に連結されることになる。
【０００７】
しかしながら、このようにしてクロスメンバａを製造する場合、部品点数が多くなって、構造の複雑化を招いてしまう可能性がある。また、複数箇所での溶接が必要となることから、製造コストの高騰、溶接箇所での熱害（溶接箇所の強度低下）、錆の発生（溶接箇所の周辺部での錆の発生）を招いてしまう可能性がある。また、溶接箇所（接合箇所）の強度が低下する（分割構造としない場合に比べて強度が低下する）ことから板厚寸法（前記パネル材ｂ１，ｂ３の板厚寸法）を小さくするには限界があり、その結果、クロスメンバａの軽量化を図るには限界があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数の削減による構造の簡素化および溶接箇所の削減を図りながらも軽量化することができる車体のクロスメンバおよびクロスメンバの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、車体フレームの一部を構成すると共に車幅方向に沿って延在し、上板部の一部にエンジンマウント取付部を有する所定断面形状の金属製板材で成るクロスメンバを前提とする。そして、このクロスメンバは、車幅方向に沿って延在する単一の金属製板材で成るクロスメンバアッパを有しており、前記クロスメンバアッパは、前記上板部における前記エンジンマウント取付部およびその周辺部の領域の板厚寸法が他の領域の板厚寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１０】
この特定事項により、単一の金属製板材で成るクロスメンバアッパに板厚寸法が大きく設定された厚板部と板厚寸法が小さく設定された薄板部とが設けられていることになる。つまり、クロスメンバにおいて特に荷重が大きく作用する部分である上板部のエンジンマウント取付部およびその周辺部の領域を厚板部で構成し、作用する荷重が比較的小さい部分を薄板部で構成することができ、これにより、作用する荷重に応じた板厚寸法を単一の金属製板材上に得ることができる。その結果、板厚寸法が無駄に大きくなってしまう領域を削減することができ、クロスメンバを軽量化することができる。また、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接する必要がないため（図８で示した構造を採用する必要がないため）、部品点数の削減を図ることができ、構造の簡素化、および、溶接箇所の削減による製造コストの低廉化、熱害の抑制、錆の発生の抑制を図ることができる。
【００１１】
この場合に、前記クロスメンバアッパにおける一方側の面（表裏各面のうちの一方側の面）には段差部が設けられており、前記段差部によって段落ちされた領域の裏面となる前記クロスメンバアッパの他方側の面には削り痕部（クロスメンバアッパの表面部分が削り取られたことによる削り痕部）が設けられていて、前記段差部を挟んで前記クロスメンバアッパの延在方向の一方側には厚板部が他方側には薄板部がそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１２】
つまり、クロスメンバアッパにおける一方側の面に段差部を設け、他方側の面に削り痕部を設けることで、単一の金属製板材で成るクロスメンバアッパに厚板部（一方側の面における段落ちが小さい部分）と薄板部（一方側の面における段落ちが大きい部分）とを設けることが可能となる。
【００１３】
また、前記クロスメンバは前記クロスメンバアッパとクロスメンバロアとが接合されて閉断面構造で構成されており、前記クロスメンバアッパにおいて前記段差部が設けられている前記一方側の面は、前記閉断面構造の内側の面とされ、前記クロスメンバアッパにおいて前記削り痕部が設けられている前記他方側の面は、前記閉断面構造の外側の面とされていることが好ましい。
【００１４】
閉断面構造のクロスメンバに外力が作用した場合、その外側の面には引っ張り応力が発生する。この際、この外側の面に段差部が存在していると、該段差部に応力が集中してしまう可能性がある。この点に鑑み、本解決手段では、内側の面（前記一方側の面）に段差部を設けると共に、外側の面（前記他方側の面）に削り痕部を設けて略平坦な面にし、これによって外側の面での引っ張り応力の集中が生じないようにしている。これにより、クロスメンバの強度の信頼性を高めることができる。
【００１５】
また、前記クロスメンバの製造方法も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、車体フレームの一部を構成すると共に車幅方向に沿って延在し、上板部の一部にエンジンマウント取付部を有する所定断面形状の金属製板材で成るクロスメンバの製造方法を対象とする。そして、このクロスメンバの製造方法は、プレス加工工程と、シェービング加工工程と、折り曲げ加工工程とを含んでいる。プレス加工工程では、クロスメンバアッパとなる金属製板材における一方側の面を凹状に他方側の面を凸状にそれぞれ形成する。シェービング加工工程では、前記プレス加工工程の後、前記金属製板材における前記他方側の面の前記凸状の部分を切削して削り痕部を形成する。折り曲げ加工工程では、前記シェービング加工工程の後、前記金属製板材を所定断面形状とするように折り曲げる。
【００１６】
この製造方法によって製造されたクロスメンバは、前記一方側の面においてプレス加工工程によって凹状に形成された部分の外縁に段差部が形成されている。また、前記他方側の面の凸状の部分がシェービング加工工程によって切削されて削り痕部が形成されている。これにより、前記段差部を挟んで金属製板材の延在方向の一方側には厚板部が他方側には薄板部がそれぞれ設けられることになる。
【００１７】
そして、この製造方法によって製造されたクロスメンバによっても、前述したように、板厚寸法が無駄に大きくなってしまう領域を削減することができ、軽量化することができる。また、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接する必要がないため、部品点数の削減を図ることができ、構造の簡素化、および、溶接箇所の削減による製造コストの低廉化、熱害の抑制、錆の発生の抑制を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、単一の金属製板材で成るクロスメンバアッパの上板部におけるエンジンマウント取付部およびその周辺部の領域の板厚寸法を他の領域の板厚寸法よりも大きく設定している。これにより、板厚寸法が無駄に大きくなってしまう領域を削減することができ、クロスメンバを軽量化することができる。また、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接する必要がないため、部品点数の削減を図ることができ、構造の簡素化、および、溶接箇所の削減による製造コストの低廉化、熱害の抑制、錆の発生の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る車体フレームを示す斜視図である。
【図２】第３クロスメンバを車体前方の左上側から見た斜視図である。
【図３】第３クロスメンバの平面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図２におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図４におけるVI部分の拡大図である。
【図７】第３クロスメンバの製造工程の概略を説明するための図である。
【図８】板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接してクロスメンバを製造する場合を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、所謂ラダーフレームとして構成された車体フレームのクロスメンバに対して本発明を適用した場合について説明する。
【００２１】
−車体フレームの概略構造−
図１は本実施形態に係る車体フレーム１を示す斜視図である。なお、この図１における矢印ＦＲは車体前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは車体右方向、矢印ＬＨは車体左方向をそれぞれ示している。
【００２２】
図１に示すように、車体フレーム１は、車幅方向の両外側において車体前後方向に沿って延在された左右一対のサイドレール１１，１１を備えている。このサイドレール１１，１１は、閉断面構造で成り、車体前後方向に沿って連続する中間部１１ａ，１１ａ、前側キック部１１ｂ，１１ｂ、前部１１ｃ，１１ｃ、後側キック部１１ｄ，１１ｄおよび後部１１ｅ，１１ｅを備えている。
【００２３】
中間部１１ａは、前輪（図示省略）の配設位置と後輪（図示省略）の配設位置との間の所定範囲において車体前後方向に沿って水平方向に延在している。
【００２４】
前側キック部１１ｂは、前記中間部１１ａの前端に連続し車体前方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状となっている。前部１１ｃは、前側キック部１１ｂの前端に連続し車体前方側に延在している。この前部１１ｃにおける車幅方向の外側には前記前輪が配設されている。このため、このサイドレール１１，１１の前部１１ｃ，１１ｃにおける車幅方向の寸法（左右の各前部１１ｃ，１１ｃ間の寸法）は、この前輪との干渉を考慮して、前記中間部１１ａ，１１ａにおける車幅方向の寸法（左右の各中間部１１ａ，１１ａ間の寸法）よりも短く設定されている。このため、前側キック部１１ｂ，１１ｂは、車体後方側に向かうに従って車幅方向の外側に湾曲する形状となっている。
【００２５】
後側キック部１１ｄは、前記中間部１１ａの後端に連続し車体後方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状となっている。後部１１ｅは、後側キック部１１ｄの後端に連続し車体後方側に延在している。この後部１１ｅにおける車幅方向の外側には前記後輪が配設されている。このため、このサイドレール１１，１１の後部１１ｅ，１１ｅにおける車幅方向の寸法（左右の各後部１１ｅ，１１ｅ間の寸法）も、この後輪との干渉を考慮して、前記中間部１１ａ，１１ａにおける車幅方向の寸法（左右の各中間部１１ａ，１１ａ間の寸法）よりも短く設定されている。このため、後側キック部１１ｄ，１１ｄは、車体前方側に向かうに従って車幅方向の外側に湾曲する形状となっている。
【００２６】
左右一対のサイドレール１１，１１の前部１１ｃ，１１ｃの前側には、車両前突時にエネルギ（衝突荷重）を吸収するためのクラッシュボックス１２，１２がそれぞれ設けられている。左右一対のクラッシュボックス１２，１２の前端部には、車幅方向に沿って延在するバンパリインフォースメント（図示省略）が架け渡されている。
【００２７】
各サイドレール１１，１１同士の間には、車幅方向に沿って延在された複数のクロスメンバ１３ａ〜１３ｈ，２が架け渡されている。図中における符号１３ａは第１クロスメンバ、符号１３ｂは第２クロスメンバ、符号２は第３クロスメンバ、符号１３ｄは第４クロスメンバ、符号１３ｅは第５クロスメンバ、符号１３ｆは第６クロスメンバ、符号１３ｇは第７クロスメンバ、符号１３ｈはリヤクロスメンバである。
【００２８】
サイドレール１１，１１の前部１１ｃ，１１ｃにおける第１クロスメンバ１３ａと第２クロスメンバ１３ｂとの間の位置には、車幅方向の外側に突出する金属製のサスペンションサポートブラケット１４，１４が配設されている。
【００２９】
また、サイドレール１１の前側キック部１１ｂの後端部、サイドレール１１の前部１１ｃの前端部、サイドレール１１の後側キック部１１ｄの前端部それぞれには、キャブマウントブラケット１５ａ，１５ｂ，１５ｃが配設されている。これらキャブマウントブラケット１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、車幅方向の外側へ突出されており、図示しないキャブマウントが取り付けられるようになっている。そして、キャブマウントおよびキャブマウントブラケット１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介して、キャビン（図示省略）をサイドレール１１に連結できるように構成されている。
【００３０】
−第３クロスメンバの構造−
本実施形態の特徴は、前記各クロスメンバ１３ａ〜１３ｈ，２のうち第３クロスメンバ２の構造にある。つまり、この第３クロスメンバ２が、本発明でいうクロスメンバに相当する。以下、この第３クロスメンバ２について説明する。
【００３１】
図２は、第３クロスメンバ２を車体前方の左上側から見た斜視図である。図３は、第３クロスメンバ２の平面図である。なお、これら図２および図３では第３クロスメンバ２をサイドレール１１に連結するためのガセット７，７も併せて示している。また、これら図２および図３における矢印ＦＲは車体前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは車体右方向、矢印ＬＨは車体左方向をそれぞれ示している。また、図４は、図２におけるIV−IV線に沿った断面図である。図５は、図２におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００３２】
第３クロスメンバ２は、２枚の金属製板材Ｗ１，Ｗ２が溶接されることにより断面が矩形状の閉断面構造（本発明でいう所定断面形状）で構成されている。より具体的には、第３クロスメンバ２は、下側が開放された断面形状のクロスメンバアッパ（上側の金属製板材）Ｗ１と、上側が開放された断面形状のクロスメンバロア（下側の金属製板材）Ｗ２とが一体的に接合されて構成されている。
【００３３】
また、この第３クロスメンバ２は、車体前側に位置する前壁部３、この前壁部３の上端縁から車体後方側に延在する上板部４、この上板部４の後端縁（車体前後方向における後側の端縁）から下方に延在する後壁部５、この後壁部５の下端縁から車体前方側に延在する下板部６を備えている。これにより、前壁部３と後壁部５とは車体前後方向で対向している。また、上板部４と下板部６とは上下方向で対向している。
【００３４】
上板部４における車幅方向の中央部分には、図示しないエンジンマウントの下部が挿入されるように上下方向に貫通されたエンジンマウント挿入孔（エンジンマウント取付部）４１が形成されている。また、このエンジンマウント挿入孔４１の周辺部には、エンジンマウントをボルト止めするためのボルト挿入孔４２，４２，…が形成されている。
【００３５】
また、第３クロスメンバ２の長手方向の両側にはガセット７，７がボルト締結によって連結されており、第３クロスメンバ２は、このガセット７，７を介してサイドレール１１，１１に連結されている。
【００３６】
（第３クロスメンバの板厚寸法）
第３クロスメンバ２の特徴は、クロスメンバアッパＷ１において、板厚寸法が互いに異なる複数の領域が備えられている点にある。本実施形態では、板厚寸法が互いに異なる４種類の領域が備えられている。板厚寸法が最も大きい領域を第１領域Ａと呼び、板厚寸法が第２番目に大きい領域を第２領域Ｂと呼び、板厚寸法が第３番目に大きい領域を第３領域Ｃと呼び、板厚寸法が最も小さい領域を第４領域Ｄと呼ぶこととする。
【００３７】
このように板厚寸法が互いに異なる複数の領域を設けるための構造として、具体的には、図６（図４におけるVI部分の拡大図）に示すように、第３クロスメンバ２の閉断面構造の内側の面（本発明でいうクロスメンバアッパにおける一方側の面）２１を部分的に凹陥させることで段差部２２，２３が設けられているのに対し、閉断面構造の外側の面（本発明でいうクロスメンバアッパの他方側の面）２４が略平坦になっており、内側の面２１の凹陥寸法が異なっていることで板厚寸法が互いに異なる複数の領域が構成されている。つまり、板厚寸法は、前記内側の面２１において段差部２２，２３によって段落ちされた領域と前記外側の面２４との間の寸法（図６における寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３）によって決定されることになり、前記凹陥寸法が大きい領域ほど（段差部２２，２３による段落ちが大きいほど）板厚寸法が小さい領域として構成されている。このため、前記段差部２２，２３を挟んでクロスメンバアッパＷ１の延在方向の一方側（段差部２２，２３による段落ちが小さい部分）は板厚寸法が比較的大きい領域（本発明でいう厚板部）となっており、クロスメンバアッパＷ１の延在方向の他方側（段差部２２，２３による段落ちが大きい部分）は板厚寸法が比較的小さい領域（本発明でいう薄板部）となっている。
【００３８】
図６に示すものでは、２箇所に段差部２２，２３が設けられている。このため、この図６における右側の段差部２２を挟んで左側の領域と右側の領域とでは板厚寸法が異なっている。この部分にあっては、段差部２２を挟んで右側の領域が本発明でいう厚板部（板厚寸法ｔ１の部分）となっており、段差部２２を挟んで左側の領域が本発明でいう薄板部（板厚寸法ｔ２の部分）となっている。また、この図６における左側の段差部２３を挟んで左側の領域と右側の領域とにおいても板厚寸法が異なっている。この部分にあっては、段差部２３を挟んで右側の領域が本発明でいう厚板部（板厚寸法ｔ２の部分）となっており、段差部２３を挟んで左側の領域が本発明でいう薄板部（板厚寸法ｔ３の部分）となっている。
【００３９】
前述したように、本実施形態では、第３クロスメンバ２に本発明が適用されているため、この第３クロスメンバ２（より具体的には第３クロスメンバ２のクロスメンバアッパＷ１）に前記厚板部および前記薄板部がそれぞれ設けられていることになる。
【００４０】
このように第３クロスメンバ２の閉断面構造の内側の面２１を部分的に凹陥させて段差部２２，２３を設けると共に、閉断面構造の外側の面２４を略平坦にするための製造方法としては、金属製板材（クロスメンバアッパとなる金属製板材）Ｗ１のプレス加工とシェービング加工とが行われる。詳しくは後述するが、金属製板材Ｗ１における一方側の面（閉断面構造の内側となる面２１）を凹状に他方側の面（閉断面構造の外側となる面２４）を凸状にそれぞれ形成するプレス加工を行った後に（このプレス加工が終了した時点での金属製板材Ｗ１の形状を図６において仮想線で示す）、この金属製板材Ｗ１における前記他方側の面（閉断面構造の外側となる面２４）の前記凸状の部分を切削するシェービング加工を行い（このシェービング加工が終了した時点での金属製板材Ｗ１の形状を図６において実線で示す）、この他方側の面（閉断面構造の外側となる面２４）を略平坦にする。つまり、一方側の面（閉断面構造の内側となる面２１）には凹部を残して前記段差部２２，２３を設けると共に、他方側の面（閉断面構造の外側となる面２４）の凸状の部分を切削することでこの面を略平坦にする。これにより、前述したような板厚寸法が互いに異なる複数の領域を１枚の金属製板材Ｗ１上に形成するようにしている。
【００４１】
このようにして金属製板材Ｗ１を加工した場合、前記他方側の面（外側の面）２４にあっては、シェービング加工によって前記凸状の部分を切削したことに伴い、この他方側の面２４の一部には削り痕部（段差部２２，２３によって段落ちされた領域の裏面となる金属製板材Ｗ１の他方側の面２４に設けられた削り痕部）２５が存在することになる。この削り痕部２５は、前記凸状の部分を切削した部分の切断面が現れている部分であって、他の部分（切削されていない部分）とは明らかに表面の形状（表面の光沢や表面粗さ等）が異なっている。例えば、金属製板材Ｗ１の表面処理が施されていた場合には、その表面処理層が除去されている。また、金属製板材Ｗ１の表面に酸化被膜が存在していた場合には、その酸化被膜が除去されている。また、場合によっては、削り痕部２５の外縁部には僅かなエッジが残っている。また、この削り痕部２５は、他の部分と完全に面一な平坦となっているとは限らず、他の部分よりも僅かに（例えば０．１ｍｍ程度）隆起した形状となっている場合もある。
【００４２】
図３では、これら板厚寸法が互いに異なる複数の領域を区別するためにそれぞれに斜線を付している。具体的には、第１領域Ａには左斜め下に向かって傾斜する実線の斜線を付している。第２領域Ｂには右斜め下に向かって傾斜する実線の斜線を付している。第３領域Ｃには左斜め下に向かって傾斜する破線の斜線を付している。第４領域Ｄには右斜め下に向かって傾斜する破線の斜線を付している。各領域Ａ〜Ｄの板厚寸法の一例として、第１領域Ａは３．５ｍｍ、第２領域Ｂは３．０ｍｍ、第３領域Ｃは２．５ｍｍ、第４領域Ｄは２．０ｍｍとなっている。これら値はこれに限定されるものではない。
【００４３】
（各領域の適用箇所）
次に、前記各領域Ａ〜Ｄの適用箇所について説明する。
【００４４】
第１領域Ａ（各領域Ａ〜Ｄのうち最も板厚寸法が大きい領域）の適用箇所は以下のとおりである。
・上板部４の車幅方向の中央部分であって、前記エンジンマウント挿入孔４１およびボルト挿入孔４２，４２，…の周辺部分（エンジンマウントの取付座となる部分）
第２領域Ｂ（各領域Ａ〜Ｄのうち２番目に板厚寸法が大きい領域）の適用箇所は以下のとおりである。
・上板部４において、第１領域Ａよりも車幅方向の外側の部分
・前壁部３における車幅方向の中央部分
・後壁部５における車幅方向の中央部分
第３領域Ｃ（各領域Ａ〜Ｄのうち３番目に板厚寸法が大きい領域）の適用箇所は以下のとおりである。
・上板部４において、第２領域Ｂよりも車幅方向の外側の部分であって、後述する第４領域Ｄを囲む部分
・前壁部３における車幅方向の両外側部分
・後壁部５における車幅方向の両外側部分
第４領域Ｄ（各領域Ａ〜Ｄのうち最も板厚寸法が小さい領域）の適用箇所は以下のとおりである。
・上板部４において、第３領域Ｃの中央部分
このように、第３クロスメンバ２にあっては、エンジンマウントの下部が挿入されるエンジンマウント挿入孔４１の周辺の領域における板厚寸法が、その他の領域における板厚寸法よりも大きくなっている。これにより、エンジンマウントを介してエンジンから入力される上下方向の荷重が入力されて応力が高くなりやすい車幅方向の中央部分の強度を高くすることができるようにしている。
【００４５】
−第３クロスメンバの製造工程−
次に、前述の如く構成される第３クロスメンバ２の製造工程について説明する。
【００４６】
この第３クロスメンバ２の製造工程としては、金属製板材（クロスメンバアッパとなる金属製板材：例えば高張力鋼板等）Ｗ１のプレス加工工程、金属製板材Ｗ１のシェービング加工工程、２つの金属製板材Ｗ１，Ｗ２の折り曲げ加工工程、および、２つの金属製板材Ｗ１，Ｗ２の接合工程が順に行われる。
【００４７】
図７は、この第３クロスメンバ２の製造工程の概略を説明するための図である。
【００４８】
先ず、図示しない剪断機によって所定形状（長尺状）に剪断された金属製板材Ｗ１をプレス機１００にセットする（図７（ａ）を参照）。このプレス機１００は、上面にダイス１０１が設置されたベース台１０２と、このベース台１０２に対して昇降可能なパンチ１０３とを備えている。このパンチ１０３を昇降させるための機構は従来のプレス機と同様であるのでここでの説明は省略する。
【００４９】
そして、ベース台１０２上に載置した金属製板材Ｗ１に向けてパンチ１０３を下降させることで（プレス加工工程）、金属製板材Ｗ１の下面に凸部を上面に凹部をそれぞれ形成する（図７（ｂ）を参照）。これにより、図７における金属製板材Ｗ１の外側部分にあっては、中央部分に対して上側に段落ちされた状態となる。つまり、この外側部分が上側に向けて凸状（本発明でいう凸状の部分）となる。また、このプレス加工工程で得られた前記凸部（下面における凸部）の外縁が、将来的に前記段差部２２，２３を構成することになる。
【００５０】
また、ここでの凹部の凹陥寸法としては、金属製板材Ｗ１の板厚寸法よりも小さく設定されている。また、この凹部の凹陥寸法は、後述するシェービング加工工程によって得ようとする板厚寸法（目標板厚寸法）に応じて設定される。つまり、目標板厚寸法が大きいほど凹部の凹陥寸法が小さくなるように、前記パンチ１０３の凸部の突出寸法および前記ダイス１０１の凹部の凹陥寸法がそれぞれ設定される。
【００５１】
その後、前記プレス加工された金属製板材Ｗ１のシェービング加工を行う。このシェービング加工では、金属製板材Ｗ１における上面を略平坦形状に切削する。具体的には、プレス加工された金属製板材Ｗ１を前記ベース台１０２上に載置した状態のまま、前記パンチ１０３に代えて押さえ治具２００を配置する。この押さえ治具２００の下面は平坦面となっている。また、この押さえ治具２００は、金属製板材Ｗ１との間にシェービング加工用の工具（切削刃）２０１が通過する空間だけベース台１０２との間に間隔を存している。図７（ｃ）に示すように、この空間に切削刃２０１を通過させることで、金属製板材Ｗ１の外側部分（上側に凸となっている部分）を切削により切除し、この金属製板材Ｗ１の上面が略平坦面とされる。つまり、金属製板材Ｗ１の中央部分の上面と略面一となるように外側部分が切削される。
【００５２】
このシェービング加工工程で得られた金属製板材Ｗ１は、切削刃２０１によって切削された領域が薄板部として加工されることになり、その他の部分が厚板部として加工されることになる。
【００５３】
この図７では、説明を簡単にするために金属製板材Ｗ１の中央部分に厚板部を、その外側に薄板部を加工する場合について説明したが、前述したように、実際の第３クロスメンバ２にあっては、板厚寸法が互いに異なる４種類の領域が各所に備えられているため、これら板厚寸法が得られるように前記パンチ１０３およびダイス１０１が作製されており、プレス加工工程で成形された複数箇所が切削刃２０１によって切削されることになる。
【００５４】
そして、このようにして板厚寸法が互いに異なる領域が備えられた金属製板材（クロスメンバアッパとなる金属製板材）Ｗ１を作製しておき、この金属製板材Ｗ１および他方の金属製板材（クロスメンバロアとなる金属製板材）Ｗ２それぞれをプレス加工などによってコ字状に成形し（折り曲げ加工工程）、図７（ｄ）に示すように、それぞれの端縁同士を重ね合わせ溶接（接合工程）することで略矩形状の閉断面にする。
【００５５】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態では、金属製板材Ｗ１における一方側の面（閉断面構造の内側となる面）２１に段差部２２，２３を設け、他方側の面（閉断面構造の外側となる面）２４に削り痕部２５を設けることで、単一の金属製板材Ｗ１に厚板部と薄板部とを設けるようにしている。つまり、この金属製板材Ｗ１によって第３クロスメンバ２を製造することにより、該第３クロスメンバ２において特に荷重が大きく作用する部分を厚板部で構成し、作用する荷重が比較的小さい部分を薄板部で構成することができ、これにより、作用する荷重に応じた板厚寸法を単一の金属製板材Ｗ１上に得ることができる。具体的には、第３クロスメンバ２の車幅方向の中央部分に設けられたエンジンマウント挿入孔４１およびボルト挿入孔４２，４２，…の周辺部分を、それに隣接する部分よりも板厚寸法が大きい厚板部として構成している。その結果、板厚寸法が無駄に大きくなってしまう領域を削減することができ、第３クロスメンバ２を軽量化することができる。また、板厚寸法が互いに異なる複数のパネル材を一体的に溶接する必要がないため（図８で示した構造を採用する必要がないため）、部品点数の削減を図ることができ、構造の簡素化、および、溶接箇所の削減による製造コストの低廉化、熱害の抑制、錆の発生の抑制を図ることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、金属製板材Ｗ１，Ｗ２それぞれは、車幅方向に亘る単一の部材として構成されている。このため、２枚の金属製板材Ｗ１，Ｗ２のみによって第３クロスメンバ２を構成することが可能になり、第３クロスメンバ２を構成するための部材の点数（金属製板材Ｗ１，Ｗ２の使用枚数）を大幅に削減することができる。また、第３クロスメンバ２を開断面構造で構成した場合には、１枚の金属製板材Ｗ１のみによって第３クロスメンバ２を構成することも可能である。
【００５７】
また、本実施形態では、第３クロスメンバ２の閉断面構造の内側の面２１に段差部２２，２３が設けられ、外側の面２４に削り痕部２５が設けられて略平坦とされている。閉断面構造の第３クロスメンバ２に外力が作用した場合、その外側の面２４には引っ張り応力が発生する。この際、この外側の面２４に段差部が存在していると、該段差部に応力が集中してしまう可能性がある。この点に鑑み、本実施形態では、内側の面２１に段差部２２，２３を設けると共に、外側の面２４に削り痕部２５を設けて略平坦な面にし、これによって外側の面２４での引っ張り応力の集中が生じないようにすることができる。これにより、第３クロスメンバ２の強度の信頼性を高めることができる。
【００５８】
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
【００５９】
例えば、前記実施形態では、各クロスメンバ１３ａ〜１３ｈ，２のうち第３クロスメンバ２として本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、エンジンマウントが取り付けられる他のクロスメンバに対して適用してもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、板厚寸法が互いに異なる４種類の領域を備えた第３クロスメンバ２について説明した。本発明はこれに限らず、板厚寸法が互いに異なる３種類以下の領域を備えた第３クロスメンバや、板厚寸法が互いに異なる５種類以上の領域を備えた第３クロスメンバとしてもよい。また、各領域の配設箇所や形状も前記実施形態に限定されることなく、適宜設定することが可能である。
【００６１】
また、前記実施形態では、金属製板材Ｗ１において段差部２２，２３が設けられている面を第３クロスメンバ２における閉断面構造の内側の面とし、平坦となっている面を第３クロスメンバ２における閉断面構造の外側の面としていた。本発明はこれに限らず、金属製板材において段差部が設けられている面を第３クロスメンバ２における閉断面構造の外側の面とし、平坦となっている面を第３クロスメンバ２における閉断面構造の内側の面とするようにしてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、クロスメンバアッパとなる金属製板材Ｗ１およびクロスメンバロアとなる金属製板材Ｗ２それぞれの開放側の端縁同士を部分的に重ね合わせて溶接する重ね溶接によって閉断面構造の第３クロスメンバ２を製造するようにしていた。本発明はこれに限らず、各金属製板材Ｗ１，Ｗ２を突き合わせ溶接することで閉断面構造の第３クロスメンバ２を製造するようにしてもよい。
【００６３】
また、本発明では、前述した構造の第３クロスメンバ２を製造する手段として、金属の３Ｄプリンタ（パウダヘッド方式やメタルデポジッション方式等）を使用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、フレーム構造の車体フレームに適用されるクロスメンバおよびクロスメンバの製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１          車体フレーム
１１        サイドレール
２          第３クロスメンバ（クロスメンバ）
２１        内側の面
２２，２３  段差部
２４        外側の面
２５        削り痕部
４          上板部
４１        エンジンマウント挿入孔（エンジンマウント取付部）
Ｗ１        クロスメンバアッパ、金属製板材
Ｗ２        クロスメンバロア、金属製板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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