(57)【要約】  衝突特性に優れたパネル状成形品を提供する。パネル状成形品（１）は、多角形状の天板部（２）と、複数の縦壁部（５）と、フランジ部（７）とを備える。縦壁部（５）は、天板部（２）の外縁の辺のうちの少なくとも２以上の各辺から延びる。フランジ部（７）は、縦壁部（５）の下端とつながり、天板部（２）の延在方向に延びる。天板部（２）の縁部（３）は、天板部（２）の外縁のうち縦壁部（５）とつながる辺を含む。凹部（４）は、縁部（３）の内側に配置され、縁部（３）から凹んでいる。互いに隣り合う少なくとも一組の縦壁部（５）の各々は、第１縦壁部（５Ａ）と、段差部（６）と、第２縦壁部（５Ｂ）を含む。段差部（５）は、第１縦壁部（５Ａ）の下端とつながり、天板部（２）の延在方向に延びる。第２縦壁部（５Ｂ）は、段差部（６）の外縁とつながり、第１縦壁部（５Ａ）の延在方向に延びる。フランジ部（７）は第２縦壁部（５Ｂ）の下端とつながる。
2017131193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板からなるパネル状成形品であって、
多角形状の天板部と、
前記天板部の外縁の辺のうちの少なくとも２以上の各辺から延びる複数の縦壁部と、
前記縦壁部の下端とつながり、前記天板部の延在方向に延びるフランジ部とを備え、
前記天板部は、
前記天板部の外縁のうち前記縦壁部とつながる辺を含む縁部と、
前記縁部の内側に配置され、前記縁部から凹んだ凹部とを含み、
複数の前記縦壁部のうち、互いに隣り合う少なくとも一組の前記縦壁部の各々は、
第１縦壁部と、
前記第１縦壁部の下端とつながり、前記天板部の延在方向に延びる段差部と、
前記段差部の外縁とつながり、前記第１縦壁部の延在方向に延びる第２縦壁部とを含み、
前記フランジ部は、前記第２縦壁部の下端とつながる、パネル状成形品。
【請求項２】
請求項１に記載のパネル状成形品であって、
前記縁部の幅Ｗ（ｍｍ）は、前記天板部の最大幅Ｌ（ｍｍ）との関係で、式（１）を満たす、パネル状成形品。
１０＜Ｗ＜０．２×Ｌ  （１）
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパネル状成形品であって、
前記縁部から前記凹部の底面までの高さは、前記縁部から前記段差部までの高さよりも大きい、パネル状成形品。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記金属板は鋼板であり、前記鋼板の引張強度は３４０ＭＰａ以上である、パネル状成形品。
【請求項５】
請求項４に記載のパネル状成形品であって、
前記金属板は鋼板であり、前記鋼板の引張強度は６００ＭＰａ以上である、パネル状成形品。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記天板部の前記凹部はさらに、
前記凹部の底面に、前記底面から凹んだ線状の陥没部、及び、前記底面から突出する線状の隆起部のうちの少なくとも一方を含む、パネル状成形品。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記金属板は、テーラードブランクである、パネル状成形品。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記パネル状成形品は車両用のドアインナーパネルであり、
前記天板部の外縁の複数の辺のうち、車両上側に対応する前記辺に前記縁部及び前記縦壁部を有さない、パネル状成形品。
【請求項９】
車両に搭載可能な車両用ドアであって、
請求項７に記載のパネル状成形品と、
前記パネル状成形品の車両外側に配置され、前記ドアインナーパネルと接合されるドアアウターパネルと、
前記凹部に収容可能であり、前記パネル状成形品の車両内側に配置されるウインドウ部材と、を備える、車両用ドア。
【請求項１０】
請求項１に記載のパネル状成形品の製造方法であって、
前記鋼板からなるブランク材を準備する準備工程と、
前記ブランク材にプレス加工を施すことにより、前記天板部を成形するとともに、前記第１縦壁部及び前記段差部の高さまで成形して、中間成形品を製造する中間プレス加工工程と、
最終プレス加工装置を用いて、前記中間成形品にプレス加工を施して前記パネル状成形品を製造する最終プレス加工工程とを備え、
前記最終プレス加工装置は、
前記パネル状成形品のうち前記天板部から前記段差部の外縁までの形状に対応する端面形状を含む中央ダイと、
前記中央ダイの外側であって前記中央ダイの隣に配置されるブランクホルダと、
前記中央ダイに対向し、前記パネル状成形品のうち前記天板部から前記段差部までの形状に対応する端面形状を含む中央パンチと、
前記中央パンチの外側であって前記中央パンチの隣に配置され、前記ブランクホルダに対向する外側パンチとを備え、
前記最終プレス加工工程では、
前記中央ダイ上に前記中間成形品を配置して、前記中央パンチ及び前記中央ダイにより前記中間成形品を挟み、さらに、前記外側パンチ及び前記ブランクホルダにより前記中間成形品を挟む前工程と、
前記中間成形品を挟んだままの前記中央パンチ及び前記中央ダイに対して、前記中間成形品を挟んだままの前記外側パンチ及び前記ブランクホルダを相対的に移動して、前記第２縦壁部及び前記フランジ部を成形して前記パネル状成形品を成形する後工程とを含む、パネル状成形品の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパネル状成形品の製造方法であってさらに、
前記最終プレス加工工程前に、前記中間成形品を加熱する加熱工程を備え、
前記最終プレス加工工程は、加熱された前記中間成形品にプレス加工を施しつつ焼入れを実施して、前記パネル状成形品を製造し、
前記最終プレス加工工程の前記前工程は、
前記中央ダイ上に加熱された前記中間成形品を配置して、前記中央パンチ及び前記中央ダイにより前記中間成形品を挟み、さらに、前記外側パンチを前記中間成形品に接触させる第１工程と、
前記外側パンチを前記中間成形品に接触させた後、前記中央パンチ及び前記中央ダイにより前記中間成形品を挟んだまま、さらに、前記ブランクホルダを前記中間成形品に接触させて前記外側パンチ及び前記ブランクホルダにより前記中間成形品を挟む第２工程とを含む、パネル状成形品の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパネル状成形品の製造方法であって、
前記第１工程では、前記ブランクホルダの端面の高さが前記中央ダイの端面のうち前記パネル状成形品の前記段差部に対応する段差面部の高さよりも低くなるよう、前記ブランクホルダを配置する、パネル状成形品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のパネル状成形品の製造方法であって、
前記鋼板は、テーラードブランクである、パネル状成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル状成形品、車両用ドア、及び、パネル状成形品の製造方法に関する。さらに詳しくは、自動車等の車両用ドアインナーパネルに適したパネル状成形品、自動車等の車両に適用可能な車両用ドア、及び、パネル状成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両用ドアは、主にドアインナーパネルとドアアウターパネルとを組み合わせて製造される。上記車両用ドアには、ウインドウ、ウインドウ駆動装置、音響スピーカ、取手等の種々の部品が取り付けられる。これらの部品を収納するため、ドアインナーパネルとドアアウターパネルとの間には空間が必要である。そのため、例えば、ドアインナーパネルには縦壁部が設けられ、縦壁部により、上記空間が形成される。また、自動車のドアが閉じられたとき、ドアによって車内が密閉される必要がある。そのため、例えば、ドアインナーパネルの縦壁部に段差部が設けられる。段差部が車体のピラー等と対向することにより、車内の密閉性が確保される。【０００３】
上記ドアインナーパネルは、鋼板をプレス加工して成形される。一般に、ドアインナーパネルの形状は複雑であるため、プレス加工により、鋼板を大きく変形させる。そのため、成形されたドアインナーパネルに割れ、シワ等が発生する場合がある。割れ及びシワ等の発生を抑制するため、通常、ドアインナーパネルの素材には、加工性の高い軟鋼板が用いられる。【０００４】
しかしながら、軟鋼板の強度は低い。そのため、軟鋼板で成形されたドアインナーパネルの強度は低い。したがって、ドアインナーパネルには補強部材（例：ベルトラインリインフォースメント、ドアインパクトビーム等）が取り付けられることが多い。【０００５】
ドアインナーパネルは例えば、特開２００７−２９６９５３号公報（特許文献１）、特開２００８−９４３５３号公報（特許文献２）及び特開２０１３−１１２１３３号公報（特許文献３）に開示されている。【０００６】
特許文献１に開示されたドアインナーパネルは、ベルトラインリインフォースメントを備える。ベルトラインリインフォースメントは、ドアインナーパネルのベルトライン部における車両前後方向に沿って接合される。これにより、ベルトラインリインフォースメントが車両前後方向の衝突荷重を負担し、ベルトライン部に作用する曲げモーメントを効果的に低減できる、と特許文献１には記載されている。【０００７】
特許文献２に開示されたドアインナーパネルでは、車両の側面から衝突荷重が負荷されたとき、ドアインナーパネルとベルトラインリインフォースメントとが接触し、ドアインナーパネルの荷重吸収部が変形する。これにより、荷重吸収部はドアインナーパネルの厚さ方向に負荷される荷重の一部を吸収するため、ドアインナーパネルの剛性が確保される、と特許文献２には記載されている。【０００８】
特許文献３に開示されたサイドドアでは、ホットスタンピングにより成形されたベルトラインリインフォースメントの後端部及び前端部が、本体部よりも低強度及び低剛性である。これにより、車体の前面から衝突荷重が負荷されたとき、ベルトラインリインフォースメントの後端部が塑性変形し、センターピラーとの接触面積が増加する。そのため、ベルトラインリインフォースメントの後端部の変形は、衝突のエネルギを吸収することができる、と特許文献３には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２９６９５３号公報
【特許文献２】特開２００８−９４３５３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１１２１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２及び３のドアインナーパネルには、衝突特性を確保するためベルトラインリインフォースメント等の別個の補強部材が不可欠である。そのため、特許文献１、２及び３のドアインナーパネルから製造されるドアは、生産効率が低く、コストも高い。【００１１】
本発明の目的は、衝突特性に優れたパネル状成形品、そのパネル状成形品を含む車両用ドア、及び、パネル状成形品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本実施形態によるパネル状成形品の素材は金属板である。パネル状成形品は、多角形状の天板部と、複数の縦壁部と、フランジ部とを備える。縦壁部は、天板部の外縁の辺のうちの少なくとも２以上の各辺から延びる。フランジ部は、縦壁部の下端とつながり、天板部の延在方向に延びる。天板部は、縁部と、凹部とを含む。縁部は、天板部の外縁のうち縦壁部とつながる辺を含む。凹部は、縁部の内側に配置され、縁部から凹んでいる。複数の縦壁部のうち、互いに隣り合う少なくとも一組の縦壁部の各々は、第１縦壁部と、段差部と、第２縦壁部を含む。段差部は、第１縦壁部の下端とつながり、天板部の延在方向に延びる。第２縦壁部は、段差部の外縁とつながり、第１縦壁部の延在方向に延びる。フランジ部は、第２縦壁部の下端とつながる。【００１３】
車両用ドアは、上記パネル状成形品と、ドアアウターパネルと、ウインドウ部材と、を備える。ドアアウターパネルは、パネル状成形品の車両外側に配置され、パネル状成形品と接合される。このとき、ドアアウターパネルは、パネル状成形品のフランジ部と接合され、パネル状成形部の凹部は、ドアアウターパネル側に凹んでいる。ウインドウ部材は、パネル状成形品の凹部に収容可能であり、パネル状成形品の車両内側に配置される。【００１４】
本実施形態によるパネル状成形品の製造方法は、鋼板を素材とするパネル状成形品の製造方法である。パネル状成形品は、上記構成を備える。本製造方法は、鋼板からなるブランク材を準備する準備工程と、ブランク材にプレス加工を施すことにより、天板部を成形するとともに、第１縦壁部及び段差部の高さまで成形して、中間成形品を製造する中間プレス加工工程と、最終プレス加工装置を用いて、中間成形品にプレス加工を施してパネル状成形品を製造する最終プレス加工工程とを備える。最終プレス加工装置は、パネル状成形品のうち天板部から段差部の外縁までの形状に対応する端面形状を含む中央ダイと、中央ダイの外側であって中央ダイの隣に配置されるブランクホルダと、中央ダイに対向し、パネル状成形品のうち天板部から段差部までの形状に対応する端面形状を含む中央パンチと、中央パンチの外側であって中央パンチの隣に配置され、ブランクホルダに対向する外側パンチとを備える。最終プレス加工工程では、中央ダイ上に中間成形品を配置して、中央パンチ及び中央ダイにより中間成形品を挟み、さらに、外側パンチ及びブランクホルダにより中間成形品を挟む前工程と、中間成形品を挟んだままの中央パンチ及び中央ダイに対して、中間成形品を挟んだままの外側パンチ及びブランクホルダを相対的に移動して、第２縦壁部及びフランジ部を成形してパネル状成形品を成形する後工程とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるパネル状成形品は、衝突特性に優れる。また、本発明によるパネル状成形品の製造方法は、衝突特性に優れたパネル状成形品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態のパネル状成形品の斜視図である。
【図２】図２は、車両用ドアの車両上下方向に垂直な断面図である。
【図３】図３は、図１に示すパネル状成形品がドアインナーパネルとして適用された車両用ドアの車両上下方向に垂直な断面図である。
【図４】図４は、図１とは異なるパネル状成形品の斜視図である。
【図５】図５は、パネル状成形品の中間品である中間成形品の断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、中間プレス加工工程の一工程を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに続く工程を示す模式図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ｂに続く工程を示す模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６Ａ〜図６Ｃと異なる中間プレス加工工程の第１中間プレス加工工程の一工程を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに続く工程を示す模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図７Ｂに続く工程を示す模式図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図７Ａ〜図７Ｃの工程後に実施される第２中間プレス加工工程における一工程を示す模式図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに続く工程を示す模式図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ｂに続く工程を示す模式図である。
【図９】図９は、中間プレス加工工程後に実施される加熱工程を示す模式図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、最終プレス加工工程で使用する最終プレス加工装置の模式図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図９の加熱工程後に実施される最終プレス加工工程の一工程を示す模式図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、図１０Ｂに続く工程を示す模式図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、図１０Ｃに続く工程を示す模式図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、図１０Ｄに続く工程を示す模式図である。
【図１１】図１１は、プレス工程中のシワ等の発生について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態によるパネル状成形品の素材は金属板である。パネル状成形品は、多角形状の天板部と、複数の縦壁部と、フランジ部とを備える。縦壁部は、天板部の外縁の辺のうちの少なくとも２以上の各辺から延びる。フランジ部は、縦壁部の下端とつながり、天板部の延在方向に延びる。天板部は、縁部と、凹部とを含む。縁部は、天板部の外縁のうち縦壁部とつながる辺を含む。凹部は、縁部の内側に配置され、縁部から凹んでいる。複数の縦壁部のうち、互いに隣り合う少なくとも一組の縦壁部の各々は、第１縦壁部と、段差部と、第２縦壁部を含む。段差部は、第１縦壁部の下端とつながり、天板部の延在方向に延びる。第２縦壁部は、段差部の外縁とつながり、第１縦壁部の延在方向に延びる。フランジ部は、第２縦壁部の下端とつながる。
【００１８】
このように、本実施形態のパネル状成形品は、天板部に凹部を備える。そのため、パネル状成形品の衝突特性が高まる。たとえば、パネル状成形品をアウターパネル等と組み合せた場合、組み合せた製品の衝突特性が向上する。具体的には、アウターパネル等が衝突荷重により変形すると、変形したアウターパネル等がパネル状成形品の天板部の凹部に当たる。これにより、凹部が衝突エネルギを吸収する。このように、本実施形態のパネル状成形品の衝突特性が高いため、このパネル状成形品が搭載された製品の衝突特性も高まる。
【００１９】
上述のパネル状成形品は、冷間プレス加工で成形されてもよいし、温間プレス加工で成形されてもよいし、熱間プレス加工で成形されてもよい。また、パネル状成形品のうち、天板部から段差部までの高さまでプレス成形された中間成形品に対して、ホットスタンピングを実施して、パネル状成形品を製造してもよい。
【００２０】
上記パネル状成形品において、縁部の幅Ｗ（ｍｍ）は、天板部の最大幅Ｌ（ｍｍ）との関係で、式（１）を満たしてもよい。
１０＜Ｗ＜０．２×Ｌ  （１）
【００２１】
パネル状成形品の縁部の幅Ｗが式（１）を満たせば、凹部の領域が十分に確保される。すなわち、凹部によって吸収できる衝突エネルギが大きい。したがって、パネル状成形品の衝突特性がさらに向上する。
【００２２】
上記パネル状成形品において、上記縁部から凹部の底面までの高さは、縁部から段差部までの高さよりも大きくてもよい。
【００２３】
この場合、パネル状成形品をアウターパネル等と組み合せて車両用ドアを構成した場合、パネル状成形品の凹部とアウターパネルとの間の距離が短くなる。つまり、パネル状成形品の凹部がアウターパネルの近くに配置される。そのため、パネル状成形品の凹部が、衝突時の早い段階でアウターパネル等に当たる。したがって、車両用ドア等の衝突特性がさらに向上する。
【００２４】
パネル状成形品の素材である金属板は鋼板であってもよい。この場合、鋼板の引張強度は３４０ＭＰａ以上であり、好ましくは、６００ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは１２００ＭＰａ以上である。
【００２５】
この場合、パネル状成形品の板厚を薄くすることができ、かつ、上記凹部が、ベルトラインリインフォースメント、ドアインパクトビーム等の補強部材を代替できる。したがって、パネル状成形品のさらなる軽量化が可能になる。
【００２６】
上記天板部の凹部はさらに、凹部の底面に、底面から凹んだ線状の陥没部、及び、底面から突出する線状の隆起部のうちの少なくとも一方を含んでもよい。具体的には、天板部の凹部は、陥没部を含み、隆起部を含まなくてもよい。天板部の凹部は、陥没部を含まず、隆起部を含んでもよい。天板部の凹部は、陥没部及び隆起部を含んでもよい。上記「線状」とは、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。波状であってもよい。線状の陥没部及び／又は線状の隆起部が複数含まれる場合、複数の陥没部及び／又は隆起部の延在方向は、交差してもよい。
【００２７】
上記パネル状成形品の素材である金属板は、テーラードブランクであってもよい。この場合、必要な箇所に限定して強度を強化することができ、板厚を減少することもできる。
【００２８】
上記パネル状成形品は、自動車等の車両用のドアインナーパネルであってもよい。この場合、パネル状成形品は、上記天板部の外縁の複数の辺のうち、自動車の車両上側に対応する辺に縁部及び縦壁部を有さなくてもよい。
【００２９】
上記パネル状成形品を自動車等の車両用ドアのドアインナーパネルとして適用する場合、車両用ドアは、上記のパネル状成形品と、ドアアウターパネルと、ウインドウ部材と、を備える。ドアアウターパネルは、パネル状成形品の車両外側に配置され、パネル状成形品と接合される。このとき、ドアアウターパネルは、パネル状成形品のフランジ部と接合され、パネル状成形部の凹部は、ドアアウターパネル側に凹んでいる。ウインドウ部材は、パネル状成形品の凹部に収容可能であり、パネル状成形品の車両内側に配置される。
【００３０】
この場合、車両用ドアのアウターパネルに衝突荷重が負荷されたとき、衝突の早い段階でパネル状成形品の凹部がドアアウターパネル等に当たる。したがって、車両用ドアの衝突特性が向上する。
【００３１】
ここで、ウインドウ部材とは、透過性を有する部材であって、たとえば、ウインドウガラスである。ウインドウ部材はたとえば、透過性を有する樹脂で構成されてもよい。
【００３２】
本実施形態によるパネル状成形品の製造方法は、鋼板を素材とするパネル状成形品の製造方法である。パネル状成形品は、上記構成を備える。本製造方法は、準備工程と、中間プレス加工工程と、最終プレス加工工程とを備える。準備工程では、鋼板からなるブランク材を準備する。中間プレス加工工程では、ブランク材にプレス加工を施すことにより、天板部を成形するとともに、第１縦壁部及び段差部の高さまで成形して、中間成形品を製造する。
最終プレス加工工程では、最終プレス加工装置を用いて、中間成形品にプレス加工を施してパネル状成形品を製造する。
最終プレス加工装置は、中央ダイと、ブランクホルダと、中央パンチと、外側パンチとを備える。
中央ダイは、パネル状成形品のうち天板部から段差部の外縁までの形状に対応する端面形状を含む。
ブランクホルダは、中央ダイの外側であって中央ダイの隣に配置される。
中央パンチは、中央ダイに対向し、パネル状成形品のうち天板部から段差部の外縁までの形状に対応する端面形状を含む。
外側パンチは、中央パンチの外側であって中央パンチの隣に配置され、ブランクホルダに対向する。
最終プレス加工工程は、前工程と、後工程とを含む。
前工程では、中央ダイ上に中間成形品を配置して、中央パンチ及び中央ダイにより中間成形品を挟み、さらに、外側パンチ及びブランクホルダにより中間成形品を挟む。
後工程では、中間成形品を挟んだままの中央パンチ及び中央ダイに対して、中間成形品を挟んだままの外側パンチ及びブランクホルダを相対的に移動して、第２縦壁部及びフランジ部を成形してパネル状成形品を成形する。
【００３３】
本実施形態のパネル状成形品の製造方法は、中間プレス加工工程及び最終プレス加工工程の２段階のプレス加工により、パネル状成形品を成形する。この場合、成形難易度が高い形状のパネル状成形品であっても、プレス加工中におけるシワや割れの発生を抑制して、パネル状成形品を製造できる。ここでいう成形難易度が高い形状とは、上述したように、パネル状成形品において、互いに隣り合う複数の縦壁部に、段差部が形成されている形状等である。
【００３４】
上記製造方法はさらに、最終プレス加工工程前に、中間成形品を加熱する加熱工程を備えてもよい。この場合、最終プレス加工工程は、加熱された中間成形品にプレス加工を施しつつ焼入れを実施して、パネル状成形品を製造する。
この場合、最終プレス加工工程の前工程は、第１工程及び第２工程を含む。
第１工程では、中央ダイ上に加熱された中間成形品を配置して、中央パンチ及び中央ダイにより中間成形品を挟み、さらに、外側パンチを中間成形品に接触させる。
第２工程では、外側パンチを中間成形品に接触させた後、中央パンチ及び中央ダイにより中間成形品を挟んだまま、さらに、ブランクホルダを中間成形品に接触させて外側パンチ及びブランクホルダにより中間成形品を挟む。
【００３５】
この場合、第１工程において、外側パンチが中間成形品に接触するまで、ブランクホルダが中間成形品に接触しない。そして、外側パンチが中間成形品に接触した後、第２工程において、ブランクホルダは中間成形品と接触する。そのため、プレス開始前に中間成形品がブランクホルダと接触することにより中間成形品の温度が低下するのを抑制できる。その結果、中間成形品の加工性を維持したまま、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施できる。
【００３６】
上記第１工程では、ブランクホルダの端面の高さが中央ダイの端面のうちパネル状成形品の段差部に対応する段差面部の高さよりも低くなるように、ブランクホルダを配置してもよい。
【００３７】
上記の製造方法において、鋼板はテーラードブランクであってもよい。
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態によるパネル状成形品、車両用ドア、及び、パネル状成形品の製造方法を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３９】
なお、本実施形態では一例として、パネル状成形品が自動車のサイドドア用のドアインナーパネルの場合について説明する。しかしながら、パネル状成形品は、自動車のサイドドア用のドアインナーパネルに限定されない。パネル状成形品はたとえば、リアドア等のサイドドア以外のドアのドアインナーパネルであってもよい。また、パネル状成形品はドアインナーパネルに限定されない。パネル状成形品は、衝突特性が要求される部材に適用できる。
【００４０】
図１を参照して、ドアインナーパネルであるパネル状成形品１は、天板部２、複数の縦壁部５、及び、フランジ部７を備える。本明細書において、パネル状成形品１のうち、フランジ部７から天板部２に向かう方向を上方向（図１中の矢印Ｕ）、天板部２からフランジ部７に向かう方向を下方向（図１中の矢印Ｄ）と定義する。さらに、ドアインナーパネルであるパネル状成形品１が自動車等の車両用のドアに組み込まれた場合の、車両の上方向ＶＵ及び下方向ＶＤを図１に示す。
【００４１】
図１を参照して、パネル状成形品１の素材は金属板である。パネル状成形品１は例えば、金属板をプレス加工して成形される。
【００４２】
図１において、パネル状成形品１の素材である金属板の板厚は略一定である。したがって、パネル状成形品１の板厚は全域にわたり略一定である。ただし、プレス加工による成形により、パネル状成形品１の板厚が多少変動してもよい。パネル状成形品１の板厚はたとえば、０．３〜２．３ｍｍである。
【００４３】
パネル状成形品１の天板部２は多角形状である。天板部２の形状は、例えば、四角形状でもよいし、五角形状でもよい。５角形以上の多角形状であってもよい。本明細書にいう「多角形状」は、多角形の角部（頂点）が丸み（例えばＲ形状）を有していてもよい。図１では、例として、天板部２が五角形状である場合を示す。
【００４４】
天板部２は、縁部３と、凹部４とを含む。縁部３は、天板部２の外縁ＯＥに沿って、外縁ＯＥの少なくとも一部に配置される。縁部３は、天板部２の外縁ＯＥの複数の辺のうち、縦壁部５とつながる辺を含む。図１では、縁部３は、外縁ＯＥを構成する複数の辺２Ａ〜２Ｅのうち、縦壁部５とつながる辺２Ａ〜２Ｄを含む。一方、外縁ＯＥのうち、車両上側（矢印ＶＵ側）に相当する辺２Ｅには、縁部３及び縦壁部５が形成されていない。辺２Ｅはいわゆるベルトラインを形成している。
【００４５】
凹部４は、天板部２において、縁部３の内側に配置され、縁部３から凹んでいる。凹部４は、底面部４Ａと側面部４Ｂとを含む。凹部４は、パネル状成形品１の上下方向（主として図１中の矢印Ｕ方向）からの外力（衝撃）に対する衝撃特性を高める。この点については後述する。図１に示す天板部２は貫通孔等の開口部を有していない。しかしながら、天板部２は貫通孔等の開口部を有していてもよい。天板部２が開口部を有する場合、その開口部は、他の部材をはめ込むためのものであってもよいし、パネル状成形品１の軽量化を目的としたものであってもよい。
【００４６】
複数の縦壁部５は、天板部２の外縁ＯＥの複数の辺のうちの少なくとも２以上の辺から延びている。縦壁部５は、天板部２の延在方向と交差する方向に延びている。図１では、縦壁部５は、天板部２の延在方向と直交して、パネル状成形品１の下方（矢印Ｄ方向）に延びている。換言すれば、縦壁部５は、天板部２に対して垂直に延びている。しかしながら、縦壁部５は、天板部２の延在方向に対して直交していなくてよいし、天板部２に対して垂直に延びていなくてよい。
【００４７】
各縦壁部５の上端は、対応する各辺２Ａ〜２Ｄとつながっている。図１では、複数の縦壁部５が辺２Ａ〜２Ｄから下方Ｄに延びている。しかしながら、複数の縦壁部５は、天板部２の外縁ＯＥの複数の辺のうち少なくとも隣り合う２つの辺から延びていれば足りる。
【００４８】
上述のとおり、ドアインナーパネルとしてのパネル状成形品１は、天板部２の外縁の辺２Ｅには縁部３及び縦壁部５を有さない。パネル状成形品１がドアインナーパネルとしてサイドドアに組み込まれた場合、辺２Ｅはウインドウ部材の出入口側となるためである。
【００４９】
複数の縦壁部５のうち、互いに隣り合う少なくとも一組の縦壁部５の各々は、第１縦壁部５Ａと、段差部６と、第２縦壁部５Ｂとを含む。つまり、段差部６を含む縦壁部５は階段状である。
【００５０】
第１縦壁部５Ａ及び第２縦壁部５Ｂは、天板部２の延在方向に交差して延びる。第１縦壁部５Ａ及び第２縦壁部５Ｂは互いに平行であってもよいし、平行でなくてもよい。第１縦壁部５Ａは、天板部２の延在方向に対して直交していてもよいし、直交していなくてもよい。第２縦壁部５Ｂは、天板部２の延在方向に対して直交していてもよいし、直交していなくてもよい。
【００５１】
段差部６は、天板部２の延在方向に延びる。段差部６の内縁６Ａは、第１縦壁部５Ａの下端とつながる。段差部６の外縁６Ｂは、第２縦壁部５Ｂの上端とつながる。図１に示す段差部６は、略平坦な表面を有する。段差部６の表面は厳密な平坦ではなく、多少の凹凸を有していてもよい。段差部６の延在方向は、天板部２の延在方向と平行であってもよいし、平行でなくてもよい。好ましくは、段差部６の表面に存在する凹凸の曲率は０．０１未満である。
【００５２】
フランジ部７は、複数の縦壁部５のうち、複数の第２縦壁部５Ｂの下端につながる。フランジ部７は、天板部２の延在方向に延びている。フランジ部７の延在方向は、天板部２の延在方向と平行であってもよいし、平行でなくてもよい。
【００５３】
図１では、連続して配置される４つの縦壁部５が階段状であり、段差部６を含む。つまり、図１では、互いに隣り合う２つの縦壁部５の組が３つ（辺２Ａとつながる縦壁部５及び辺２Ｂとつながる縦壁部５の組、辺２Ｂとつながる縦壁部５及び辺２Ｃとつながる縦壁部５の組、辺２Ｃとつながる縦壁部５及び辺２Ｄとつながる縦壁部５の組）であり、その３組が共に段差部６を含む。しかしながら、段差部６を含む階段状の縦壁部５の組数は３組に限定されない。パネル状成形品１は、隣接する縦壁部５の複数の組のうちの少なくとも１組（つまり、隣り合う２つの縦壁部５）が段差部６を含んでいればよい。
【００５４】
また、図１では、階段状の縦壁部５が１段の段差部６のみを含む。しかしながら、段差部６の数は１段に限定されず、階段状の縦壁部５が複数の段差部６を含んでいてもよい。つまり、縦壁部５が複数段の階段状であってもよい。この場合、第２縦壁部５Ｂの下端はフランジ部７の内縁とつながっており、第２縦壁部５Ｂの上端が最下段となる段差部６の外縁とつながる。また、最下段の段差部６の内縁が、第１縦壁部５Ａの下端とつながる。そして、第１縦壁部５Ａの上方に、最下段以外の他の階段状の構成（少なくとも１以上の他の段差部及び他の縦壁部）が形成される。
【００５５】
本実施形態のパネル状成形品１の天板部２は、上述のとおり、縁部３の内側に、縁部３から凹んだ凹部４を含む。凹部４により、パネル状成形品１は、優れた衝突特性を有する。以下、この点について説明する。
【００５６】
図２は、一般的な自動車用サイドドアの車両上下方向に垂直な断面図である。サイドドアは、ドアアウターパネルＡ及びドアインナーパネル１００を組み合わせて製造される。空間ＳＰは、ドアアウターパネルＡとドアインナーパネル１００との間に形成される空間である。空間ＳＰには、音響スピーカ、ウインドウ、ウインドウ駆動装置等が収納される。
【００５７】
自動車が側面衝突した場合、ドアアウターパネルＡに荷重Ｐ（図２中の白抜き矢印）が負荷される。このとき、荷重ＰによってドアアウターパネルＡが変形するとともに、ドアインナーパネル１００の縦壁部５００が変形する。この変形により、ドアインナーパネル１００の縦壁部５００は荷重Ｐによる衝突エネルギを吸収する。したがって、サイドドアの衝突特性を向上するためには、ドアインナーパネルの衝突特性を向上させる必要がある。
【００５８】
しかしながら、従来のドアインナーパネル１００の素材は強度の低い軟鋼板である。上述したように、ドアインナーパネルの形状は複雑であるため、素材の鋼板の強度が高ければ、プレス加工が困難となるからである。軟鋼板は例えば、引張強度が３３０ＭＰａ以下の鋼板である。したがって、軟鋼板からなる従来の車両用のサイドドアでは、通常、図２に示すとおり、ドアインナーパネル１００とは別個の補強部材１０１が、ドアアウターパネルＡとドアインナーパネル１００との間に配置され、サイドドアの衝突特性を高める。補強部材１０１は例えば、ベルトラインリインフォースメント、ドアインパクトビーム等である。
【００５９】
図２を参照して、補強部材１０１を備えたサイドドアでは、荷重ＰによってドアアウターパネルＡが車両内側に変形したとき、変形したドアアウターパネルＡはまず、補強部材１０１に当たる。そのため、衝突エネルギは、ドアインナーパネル１００だけでなく補強部材１０１にも吸収される。その結果、サイドドアの衝突特性が向上する。
【００６０】
これに対して、本実施形態のパネル状成形品１をドアインナーパネルとして車両用ドアに搭載した場合、補強部材１０１を用いなくても、車両用ドアの衝突特性を高めることができる。図３は、本実施形態のパネル状成形品１が適用された車両用ドアの車両上下方向に垂直な断面図である。本例では、車両用ドアは車両側面に取り付けられるサイドドアである。
【００６１】
図３を参照して、車両用ドアは、ドアインナーパネルとして搭載されるパネル状成形品１と、ドアアウターパネルＡと、ウインドウ部材８と、を備える。ウインドウ部材８は透過性を有する部材であり、たとえば、ウインドウガラスである。ウインドウ部材８はたとえば、透過性を有する樹脂で構成されてもよい。
【００６２】
ドアアウターパネルＡは、パネル状成形品１よりも車両外側に配置される。パネル状成形品１は、ドアアウターパネルＡよりも車両内側に配置される。パネル状成形品１は、ドアアウターパネルＡと接合される。具体的には、パネル状成形品１のフランジ部７が、ドアアウターパネルＡと接合される。このとき、パネル状成形品１の凹部４は、ドアアウターパネルＡ側に凹んでいる。ウインドウ部材８の少なくとも一部は、凹部４内に収納可能に配置される。
【００６３】
上述のとおり、本実施形態のパネル状成形品１では、縁部３よりも凹んだ凹部４が天板部２に形成されている。そのため、パネル状成形品１をドアアウターパネルＡと接合した場合、図３に示すとおり、凹部４の底面部４Ａが、ドアアウターパネルＡ近傍に配置される。したがって、衝突によりドアアウターパネルＡが車両内側に変形したとき、ドアアウターパネルＡは凹部４に当たる。この場合、衝突エネルギは、パネル状成形品１の縦壁部５だけでなく凹部４にも吸収される。そのため、パネル状成形品１が変形しにくく、パネル状成形品１及びサイドドアの衝突特性が向上する。
【００６４】
以上のとおり、本実施形態のパネル状成形品１の凹部４は、図２の補強部材１０１を代替できる。したがって、本実施形態のパネル状成形品１が適用されたサイドドアは、補強部材１０１を備えなくても、衝突特性に優れる。
【００６５】
図１のパネル状成形品１の素材は鋼板である。しかしながら、パネル状成形品１の素材は鋼板に限定されず、金属板であればよい。金属板は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、複層鋼板、チタン、マグネシウム等である。
【００６６】
パネル状成形品の形状は上述のとおり複雑である。そのため、パネル状成形品１の素材が鋼板である場合、従前のプレス加工法によりパネル状成形品１を製造すれば、シワ等の欠陥が生じ得る。しかしながら、後述の製造方法を適用すれば、パネル状成形品１を、シワ等の欠陥を抑制しつつ、製造することができる。さらに、後述のホットスタンピング工程を実施すれば、鋼板を素材とするパネル状成形品１の引張強度を６００ＭＰａ以上とすることができ、好ましくは、１２００ＭＰａ以上とすることができる。そのため、凹部４が補強部材１０１を十分に代替できる。なお、後述の最終プレス加工工程を冷間プレスで実施した場合、鋼板からなるパネル状成形品１の引張強度はたとえば、３４０ＭＰａ以上である。
【００６７】
本実施形態のパネル状成形品の素材が鋼板である場合、好ましくは、そのミクロ組織はマルテンサイトを含有する。さらに好ましくは、鋼板のミクロ組織はマルテンサイトを主体とし、引張強度は上述のとおり、好ましくは６００ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは、１２００ＭＰａ以上である。鋼板の好ましいビッカース硬さは好ましくはＨＶ１８０以上であり、さらに好ましくは、ＨＶ３８０以上である。引張強度はＪＩＳ  Ｚ  ２２４１（２０１１）に準拠して測定され、ビッカース硬さはＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（２００９）に準拠して測定される。
【００６８】
ここで、「マルテンサイトを主体とする」、とは、たとえば、ミクロ組織中のマルテンサイトの面積率が７０％以上であることを意味する。好ましいマルテンサイトの面積率は８０％以上であり、さらに好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９５％以上であり、最も好ましくは１００％である。ミクロ組織中のマルテンサイトは、焼戻しマルテンサイトであってもよい。周知の方法でミクロ組織中のマルテンサイトの面積率と焼戻し条件（焼戻し温度）とを適宜調整することにより、パネル状成形品の引張強度を６００ＭＰａ以上にすることができる。
【００６９】
パネル状成形品１の素材が鋼板である場合、その鋼板の化学組成はたとえば、質量％で、Ｃ：０．１１〜０．５０％、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％、Ｍｎ：０．０８〜１．５０％、Ｂ：０〜０．００３０、及びＣｒ：０〜０．２５％を含有する。上記鋼板の化学組成はたとえば、質量％で、Ｃ：０．１１〜０．５０％、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％、及び、Ｍｎ：０．０８〜１．５０％、Ｂ：０〜０．００３０、及びＣｒ：０〜０．２５％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなっていてもよい。上記鋼板はまた、Ｂ：０．００２０〜０．００３０％、及び、Ｃｒ：０．１５〜０．２５％からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
【００７０】
上述のとおり、パネル状成形品の素材の鋼板のミクロ組織は、マルテンサイトを含有する。このミクロ組織は、後述のホットスタンピングにより得られる。パネル状成形品の素材の鋼板は、マルテンサイトを含有するミクロ組織を有すれば、上記化学組成に限定されない。
【００７１】
パネル状成形品１がドアインナーパネルである場合、各部位の典型的な寸法の一例は次のとおりである。
・全長（フランジ部７を含む）：８００〜１３００ｍｍ
・全幅（フランジ部７を含む）：６００〜８００ｍｍ
・天板部２の全長            ：７００〜１２００ｍｍ
・天板部２の全幅            ：５００〜７００ｍｍ
・第１縦壁部５Ａの高さ      ：３０〜１００ｍｍ
・第２縦壁部５Ｂの高さ      ：３０〜１００ｍｍ
・段差部の最小幅            ：２０〜４０ｍｍ
・素材鋼板の板厚            ：０．３〜２．３ｍｍ（好ましくは０．５〜１．８ｍｍ）
【００７２】
好ましくは、パネル状成形品１の縁部３の幅Ｗ（単位はｍｍ、図１参照）は、天板部２の最大幅Ｌ（ｍｍ）との関係で、式（１）を満たすのが好ましい。天板部２の最大幅Ｌは、天板部２（縁部３及び凹部４を含む）を平面視（図１において、天板部２を矢印Ｄ方向に見た場合）における、天板部２の外縁ＯＥ上の任意の２点を結ぶ距離のうち、最大の距離を意味する。
１０＜Ｗ＜０．２×Ｌ  （１）
【００７３】
パネル状成形品１が自動車のサイドドアのドアインナーパネルである場合、天板部２の最大幅Ｌは、天板部２の車両前後方向の幅である。
【００７４】
縁部３の幅Ｗが１０ｍｍよりも大きければ、縁部３の幅Ｗが十分に確保できる。そのため、縁部３を含めた縦壁部５の強度が高く、衝突荷重が負荷されたときに縦壁部５が倒れにくくなる。さらに、縁部３の幅Ｗが０．２×Ｌ以下であれば、凹部４の大きさを十分に確保できる。この場合、凹部４が衝突エネルギを十分に吸収でき、補強部材１０１の役割を十分に果たすことができる。縁部３の幅Ｗは、式（１）を満たす範囲で、小さい方がさらに好ましい。また、縁部３の幅Ｗは全域にわたり一定であるのがさらに好ましい。天板部２の凹部４の領域を確保できるからである。
【００７５】
図３を参照して、縁部３と凹部４の底面部４Ａとの間の距離Ｈ（つまり、側面部４Ｂの高さに相当。以下、凹部４の高さともいう）は、縁部３と段差部６との間の距離Ｈ１（以下、段差部６の高さともいう）よりも大きい方が好ましい。この場合、サイドドアにパネル状成形品１を適用した場合、凹部４の底面部４ＡがドアアウターパネルＡ近傍に配置される。したがって、衝突によりドアアウターパネルＡが車両内側に変形したとき、凹部４は早い段階でドアアウターパネルＡに当たる。これにより、パネル状成形品１をドアインナーパネルに適用した場合、衝突特性が向上する。
【００７６】
図３を参照して、縁部３の表面とフランジ部７の表面との間の距離Ｈ０を、パネル状成形品１の全高Ｈ０と定義する。この場合、好ましくは、段差部６の高さＨ１（ｍｍ）は、式（２）を満たす。
０．２５×Ｈ０＜Ｈ１＜Ｈ  （２）
【００７７】
パネル状成形品１がドアインナーパネルに適用された場合、パネル状成形品１の段差部６は、車体のピラーＢ等と対向し、車内を密閉する（図３参照）。車内の密閉性を高めるため、段差部６とピラーＢ等との間にはシール部材が配置される。
【００７８】
段差部６の高さＨ１が０．２５×Ｈ０よりも大きければ、第２縦壁部５Ｂの高さを十分に確保できる。この場合、第２縦壁部５Ｂに取り付けられるシール部材の面積を十分に確保できるため、車内の密閉性が高められる。
【００７９】
凹部４の配置位置は、ドアアウターパネルＡに近い方が好ましい。図３に示すように、ウインドウ部材８は、パネル状成形品１の車両内側に配置され、パネル状成形品１の凹部４内に収容される。すなわち、図３に示すように、凹部４の底面部４Ａは、ドアアウターパネルＡとウインドウ部材８との間に存在する。
【００８０】
しかしながら、本実施形態のパネル状成形品１が適用されるサイドドアの構造は、図３に限定されない。パネル状成形品１とドアアウターパネルＡとの間にウインドウ部材８等の部品が収容されてもよい。要するに、パネル状成形品１の凹部４の高さＨは、成形する材料の材質、成形性等を考慮して決定される。そのため、ウインドウ部材８の配置は、凹部４の高さＨを考慮して決定される。
【００８１】
図４は、図１とは異なる本実施形態のパネル状成形品１０の斜視図である。図４を参照して、パネル状成形品１０は、パネル状成形品１の凹部４の底面部４Ａにさらに、１又は複数の陥没部１１を含む。
【００８２】
陥没部１１は例えば、凹部４の底面部４Ａに線状に形成される。ここで「線状」とはたとえば、直線状、曲線状、波状等である。パネル状成形品１０のその他の構成は、図１中のパネル状成形品１と同じである。以下、凹部４の底面部４Ａに陥没部１１を設けたパネル状成形品１０について説明する。
【００８３】
陥没部１１が底面部４Ａに形成されれば、陥没部１１が設けられた底面部４Ａの断面二次モーメントが増加する。すなわち、陥没部１１は、パネル状成形品１０の凹部４の強度を高める。したがって、陥没部１１が設けられた凹部４は、衝突エネルギをより吸収できる。特に、ベルトライン（辺２Ｅ）を含む凹部４の車両上側の領域１２（以下、「ベルトライン領域」ともいう）に、このベルトライン領域１２に沿って陥没部１１が設けられるのが好ましい。換言すれば、陥没部１１は、底面部４Ａのうち、ベルトラインを構成する辺２Ｅ近傍に、辺２Ｅに沿って形成されるのが好ましい。この場合、ドアインナーパネルとして適用されたパネル状成形品１のベルトラインが補強される。すなわち、陥没部１１はベルトラインリインフォースメントの役割を担う。
【００８４】
図４に示すように、陥没部１１がベルトラインを構成する辺２Ｅに対して斜めに延びるように、凹部４の底面部４Ａに形成されてもよい。この場合、陥没部１１は凹部４の底面部４Ａ全域を補強できる。凹部４の底面部４Ａには、陥没部１１に代えて隆起部を形成してもよい。陥没部１１と隆起部の両方を設けても構わない。凹部４の底面部４Ａに、陥没部１１及び／又は隆起部を形成することにより、凹部４の断面二次モーメントが増加する。
【００８５】
上述の説明では、サイドドア用のドアインナーパネルを例として、本実施形態のパネル状成形品を説明した。しかしながら、本実施形態のパネル状成形品はサイドドア用のドアインナーパネルに限定されない。本実施形態のパネル状成形品はたとえば、リアドア用のインナーパネル等、サイドドア以外のドアインナーパネルにも適用できる。本実施形態のパネル状成形品はさらに、ドアインナーパネルに限定されない。パネル状成形品は、優れた衝突特性が要求される部材に適用できる。そのような部材は、例えば、自動車、電車、気動車、建設機械のうち自走するもの、農業機械のうち自走するもの、産業機械のうち自走するもの、及び、航空機等の車両に適用可能であり、特に、これらの車両用ドアとして特に適式である。
【００８６】
上述の実施形態において、パネル状成形品１の素材である鋼板をテーラードブランクとしてもよい。テーラードブランクは、テーラード溶接ブランク（以下、「ＴＷＢ」ともいう）と、テーラードロールドブランク（以下、「ＴＲＢ」ともいう）に大別される。ＴＷＢは、板厚、引張強度等が異なる複数種の鋼板を溶接（例：突き合わせ溶接）によって一体化したものである。一方、ＴＲＢは、鋼板を製造する際に圧延ロールの間隔を変更することによって、板厚を変化させたものである。テーラードブランクを用いると、必要な箇所に限定して強度を強化することができ、板厚を減少することもできる。また、テーラードブランクを用いたパネル状成形品も車両用のドアインナーパネルに適用できる。これにより、衝突特性を向上することができ、更に軽量化を望める。
【００８７】
上述したように、本実施形態のパネル状成形品１では、天板部２は縁部３の内側に凹部４を含む。この凹部４により、パネル状成形品１は、従前にドアインナーパネルとドアインパクトビームに代表される補強部材とを一体化した形状を有する。したがって、パネル状成形品１が衝突特性に優れ、ドアインパクトビーム等の補強部材１０１を省略できる。
【００８８】
本実施形態のパネル状成形品の強度は高い方が好ましい。好ましくは、パネル状成形品の引張強度は６００ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは、１２００ＭＰａ以上である。引張強度の増加に伴って、ドアインナーパネルが衝突エネルギをより多く吸収できるからである。しかしながら、パネル状成形品１の素材が鋼板である場合、プレス加工により、強度が高いパネル状成形品を製造しにくい。高強度鋼板を素材として使用した場合、高強度鋼板の加工性は低いため、複雑な形状を有するパネル状成形品１をプレス加工で成形しにくいためである。
【００８９】
しかしながら、次に説明する本実施形態のパネル状成形品の製造方法を適用すれば、素材が鋼板であっても、高強度のパネル状成形品１を製造できる。以下、鋼板からなるパネル状成形品の製造方法の一例を説明する。
【００９０】
［製造方法］
本実施形態の製造方法は、準備工程と、中間プレス加工工程と、加熱工程と、最終プレス加工工程とを含む。本例では、最終プレス加工工程において、ホットスタンピングを実施する。以下、各工程について説明する。なお、最終プレス加工工程を冷間プレスで実施する場合、加熱工程は省略される。最終プレス加工工程を冷間プレスで実施する場合については後述する。
【００９１】
［準備工程］
準備工程では、鋼板からなる平板状のブランク材を準備する。ブランク材としての鋼板の化学組成は、後述のホットスタンピング工程により、ミクロ組織がマルテンサイトを含有すれば、特に限定されない。好ましくは、鋼板の化学組成は、質量％で、炭素（Ｃ）：０．１１％以上含有するのが好ましい。鋼板が０．１１％以上のＣを含有すれば、ホットスタンピング工程後のパネル状成形品の強度が高い。さらに好ましくは、鋼板の化学組成は、上述のパネル状成形品１の説明で記載したとおりである。
【００９２】
なお、ブランク材としての鋼板は、表面処理された鋼板であってもよい。表面処理された鋼板とは、例えば、表面に亜鉛めっき層を有する亜鉛めっき鋼板である。ブランク材は開口部を有していないものでもよいし、開口部を有しているものでもよい。
【００９３】
［中間プレス加工工程］
プレス加工工程では、冷間、温間又は熱間で、ブランク材にプレス加工を施し、図５に示す中間成形品１Ａを製造する。
【００９４】
図５を参照して、中間成形品１Ａは、パネル状成形品１と比較して、天板部２と第１縦壁部５Ａとが形成され、段差部６に相当する中間フランジ部７Ａの高さＨ１まで成形された中間品である。具体的には、中間成形品１Ａは、天板部２と、第１縦壁部５Ａと、中間フランジ部７Ａとを備える。第１縦壁部５Ａは、天板部２と中間フランジ部７Ａとの間に配置される。第１縦壁部５Ａの一端は、天板部２の外縁の辺とつながり、他端は中間フランジ部７Ａとつながっている。第１縦壁部５Ａは、天板部２の延在方向と交差して延びる。中間フランジ部７Ａは、第１縦壁部５Ａの他端から、天板部２の延在方向に延びる。中間フランジ部７Ａは、天板部２の延在方向と平行であってもよいし、平行でなくてもよい。天板部２の縁部３の表面から中間フランジ部７Ａの表面までの高さは、パネル状成形品１における縁部３の表面から段差部６の表面までの高さＨ１と同じである。
【００９５】
第１縦壁部５Ａは、最終製品であるパネル状成形品１の第１縦壁部５Ａに対応する。中間フランジ部７Ａは、最終製品であるパネル状成形品の段差部６を含む。要するに、中間成形品１Ａは、第２縦壁部５Ｂ、段差部６、及びフランジ部７を成形する前の、パネル状成形品１の途中段階の中間品である。
【００９６】
中間プレス加工工程では、初めに、ブランク材から凹部４を成形する（第１中間プレス加工工程）。次に、金型によって凹部４を挟んだ状態で、縁部３、第１縦壁部５Ａ、及び、中間フランジ部７Ａを成形する（第２中間プレス加工工程）。つまり、中間プレス加工工程では、ブランク材にプレス加工を施すことにより、天板部２及び第１縦壁部５Ａを成形して段差部６の高さまで成形することにより、中間成形品１Ａを成形する。
【００９７】
中間成形品１Ａを成形するとき、第２中間プレス加工工程において、凹部４を金型（パンチ及びダイ）で挟んで拘束しつつ、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形する。そのため、プレス加工に起因したシワ等の欠陥が発生しにくい。以下、中間プレス加工工程の２つの実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）を例示する。第１実施形態では、第１及び第２中間プレス加工工程を、同じ金型（パンチ及びダイ）を用いて実施する。第２実施形態では、第１中間プレス加工工程と第２中間プレス加工工程とで異なる金型（パンチ及びダイ）を用いる。以下、各実施形態を説明する。
【００９８】
［第１実施形態］
図６Ａ〜図６Ｃは、第１実施形態での中間プレス加工工程を模式的に示す断面図である。図６Ａは、ブランク材Ｓを中間プレス加工装置２０に配置する工程（ブランク材配置工程）を示す。図６Ｂは、プレス加工により凹部４を成形する工程（第１中間プレス加工工程）を示す。図６Ｃは、プレス加工により第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形する工程（第２中間プレス加工工程）を示す。
【００９９】
本実施形態の中間プレス加工工程では、図６Ａに示す中間プレス加工装置２０を用いる。中間プレス加工装置２０は、上型として中央パンチ２１と、中間パンチ２２と、外側パンチ２３とを備え、下型として中央ダイ２４と、ブランクホルダ２５とを備える。上型と下型とは対になる。
【０１００】
中央パンチ２１のパンチ端面（ブランク材Ｓに当たってプレス加工する端面）は、中間成形品１Ａの凹部４に対応する形状を有する。具体的には、中央パンチ２１のパンチ端面及びそのびパンチ端面近傍の側面の形状は、凹部４の底面部及び側面部の形状に対応する。
【０１０１】
中間パンチ２２は、中央パンチ２１の外側であって、外側パンチ２３の内側に配置される。中間パンチ２２のパンチ端面の形状は、天板部２の縁部３の形状に対応する。中間パンチ２２は、中央パンチ２１との間にクリアランスを有する。
【０１０２】
外側パンチ２３は、中間パンチ２２の外側であって、中間パンチ２２の隣に配置される。外側パンチ２３は、中間パンチ２２との間にクリアランスを有する。
【０１０３】
中央ダイ２４の端面（ブランク材Ｓに当たる端面）は、中央パンチ２１のパンチ端面及び中間パンチ２２のパンチ端面に対向する。中央ダイ２４のダイ端面の形状は、天板部２の形状に対応する。具体的には、中央ダイ２４のダイ端面は、凹部４に相当する凹部２４Ａと、縁部３に相当する縁部２４Ｂとを含む。
【０１０４】
ブランクホルダ２５は、中央ダイ２４の外側であって、中央ダイ２４の隣に配置される。ブランクホルダ２５は、中央ダイ２４との間にクリアランスを有する。ブランクホルダ２５の端面は、外側パンチ２３のパンチ端面と対向する。ブランクホルダ２５は、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形するために用いられる。
【０１０５】
図６Ａを参照して、中央パンチ２１、中間パンチ２２及び外側パンチ２３は、上型ホルダ２６に支持される。中央パンチ２１、中間パンチ２２及び外側パンチ２３は、互いに相対的に移動可能（昇降可能）である。たとえば、中間パンチ２２と上型ホルダ２６との間には図示しない加圧部材が配置され、外側パンチ２３と上型ホルダ２６との間に、図示しない加圧部材が配置されてもよい。加圧部材はたとえば、油圧シリンダ、ガスシリンダ、ばね、ゴム等である。
【０１０６】
中間パンチ２２及び外側パンチ２３を中央パンチ２１に対して相対的に昇降する加圧部材は１つであってもよいし、上記のとおり、各パンチに独立して設けられてもよい。中央パンチ２１と上型ホルダ２６との間に図示しない加圧部材が設けられてもよい。要するに、中央パンチ２１、中間パンチ２２、及び、外側パンチ２３が相対的に互いに独立して昇降可能であれば、これらのパンチの移動方法は特に限定されない。
【０１０７】
中央ダイ２４及びブランクホルダ２５は、下型ホルダ２７に支持される。ブランクホルダ２５は、中央ダイ２４に対して相対的に上下方向に昇降可能である。たとえば、ブランクホルダ２５と下型ホルダ２７との間には図示しない加圧部材が設けられる。加圧部材はたとえば、上述のとおりである。
【０１０８】
上型ホルダ２６は、図示しない昇降装置（スライド）が取り付けられる。昇降装置は駆動して、上型ホルダ２６を上下方向に昇降する。下型ホルダ２７は、図示しないボルスタプレートに取り付けられる。
【０１０９】
中間プレス加工装置２０は、中央パンチ２１、中間パンチ２２、及び、外側パンチ２３と、中央ダイ２４、及び、ブランクホルダ２５とを備えれば、その他の構成は図６Ａに限定されない。例えば、中央パンチ２１、中間パンチ２２及び外側パンチ２３は、それぞれ個別に昇降する複数のスライドの各々に取り付けられてもよい。
【０１１０】
中間プレス加工装置２０を用いた中間プレス加工工程の詳細は次のとおりである。初めに、図６Ａに示すように、平板状のブランク材Ｓを、中間プレス加工装置２０の上型と下型との間に配置する。このとき、上型の中央パンチ２１のパンチ端面と、中間パンチ２２のパンチ端面と、外側パンチ２３のパンチ端面とが、略同一の平面内となるように各パンチを配置する。つまり、このとき、パンチ２１〜パンチ２３のパンチ端面は、略同一の高さに配置されている。同様に、中央ダイ２４の縁部２４Ｂと、ブランクホルダ２５の端面とが略同一平面内となるようにしておく。つまり、中央ダイ２４の縁部２４Ｂと、ブランクホルダ２５の端面とが略同じ高さとなるように配置しておく。これにより、ブランク材Ｓは、中央ダイ２４の縁部２４Ｂ及びブランクホルダ２５の端面と接触して、中央ダイ２４及びブランクホルダ２５上に配置される。
【０１１１】
続いて、第１中間プレス加工工程を実施する。具体的には、昇降装置（スライド）を駆動して上型ホルダ２６を降下する。例えば、パンチ２１〜２３がブランク材Ｓの上表面と接触するまで、パンチ２１〜２３の各端面の高さは同じまま、パンチ２１〜２３を降下する。
【０１１２】
降下が進むと、中央パンチ２１、中間パンチ２２及び外側パンチ２３がブランク材Ｓの上表面と接触する。このとき、ブランク材Ｓは、中央パンチ２１のパンチ端面と、中央ダイ２４の縁部２４Ｂとに挟まれ拘束される。ブランク材Ｓはさらに、外側パンチ２３のパンチ端面と、ブランクホルダ２５の端面とに挟まれて拘束される。
【０１１３】
その後、ブランク材Ｓが中間パンチ及び中央ダイ２４の縁部２４Ｂに挟まれ、さらに、外側パンチ２３及びブランクホルダ２５に挟まれたまま、中間パンチ２２及び外側パンチ２３に対して中央パンチ２１が相対的をさらに降下して、ブランク材Ｓをプレス加工（絞り加工）して凹部４を成形する（図６Ｂ参照）。
【０１１４】
凹部４の成形が完了したとき、ブランク材Ｓの凹部４は、中央パンチ２１のパンチ端面と中央ダイ２４の凹部２４Ａとによって挟まれ、拘束される。つまり、第１中間プレス加工が完了したとき、ブランク材Ｓは、パンチ２１〜２３と、中央ダイ２４及びブランクホルダ２５とによって挟まれる。
【０１１５】
続いて、第２中間プレス加工を実施して、中間成形品１Ａの第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形する（第２中間プレス加工工程）。具体的には、中央パンチ２１及び中間パンチ２２と、中央ダイ２４とでブランク材Ｓを挟んだまま、かつ、外側パンチ２３及びブランクホルダ２５でブランク材Ｓを挟んだまま、中央パンチ２１、中間パンチ２２及び中央ダイ２４に対して外側パンチ２３及びブランクホルダ２５を相対的に降下して、ブランク材Ｓに対してプレス加工を実施する（図６Ｃ参照）。このとき、ブランク材Ｓに第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａが成形され、中間成形品１Ａが成形される。
【０１１６】
中間プレス加工工程では、第１中間プレス加工工程で凹部４を成形して、次に続く第２中間プレス加工工程で凹部４の外側に配置される縁部３Ａ、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形する。仮に、凹部４の成形よりも前に、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形した場合、ブランク材Ｓのうち、第１縦壁部５Ａよりも内側の部分では、材料が引っ張られた状態となる。材料が引っ張られた状態で、中央パンチ２１を降下すると、中央ダイ２４の凹部２４Ａに引き込む材料が不足する。つまり、凹部４の成形に必要な材料が不足する。そのため、中間成形品１Ａの凹部４の板厚が変動したり、凹部４に割れが発生したりする。本実施形態の中間プレス加工工程では、第１中間プレス加工工程において凹部４を成形し、その後、第２中間プレス加工工程で凹部４よりも外側の縁部３、第１縦壁部５Ａ、及び、中間フランジ部７Ａを成形する。この場合、第１中間プレス加工工程において、中央ダイ２４の凹部２４Ａに引き込み可能な材料が十分にある。そのため、凹部４が成形しやすい。さらに、第１中間プレス加工工程で凹部４を成形した後、中央パンチ２１、中間パンチ２２及び中央ダイ２４で凹部４が形成されたブランク材Ｓを挟んで拘束したまま、外側パンチ２３及びブランクホルダ２５によりプレス加工を実施して、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形して、中間成形品１Ａを製造する。そのため、中間成形品１Ａにおいて、シワや割れ等の欠陥の発生が抑制される。
【０１１７】
なお、図６Ａにおいて、中央パンチ２１、中間パンチ２２及び外側パンチ２３がブランク材Ｓの上表面に接触したとき、中間パンチ２２のパンチ端面と中央ダイ２４の縁部２４Ｂの端面との間隔（ギャップ）、及び、外側パンチ２３のパンチ端面とブランクホルダ２５の端面との間隔（ギャップ）は、それぞれ、ブランク材Ｓの板厚に０．１ｍｍ程度（より具体的には例えば０．０５〜０．３ｍｍ）の加算寸法を加えたギャップ寸法に維持されるのが好ましい。このギャップ寸法は例えば、次の構成により実現できる。中央ダイ２４の縁部２４Ｂの外縁、及び／又は、ブランクホルダ２５の端面の外縁の一部にスペーサ（図示せず）を設ける。スペーサは上記加算寸法の厚さを有し、中間パンチ２２のパンチ端面及び／又は外側パンチ２３のパンチ端面と接触する。これにより、ブランク材Ｓは、中間パンチ２２のパンチ端面と中央ダイ２４の縁部２４Ｂの端面との間隔（ギャップ）、及び、外側パンチ２３のパンチ端面とブランクホルダ２５の端面との間隔（ギャップ）とに、緩く挟まれた状態で接触する。そのため、第１中間プレス加工において凹部４を成形する場合、中央ダイ２４の凹部２４Ａに材料を引き込みやすい。図６Ｂにおいても同様である。ただし、このギャップによりシワが生じやすくなる場合、ギャップを設けず、シワが発生しない程度にブランク材Ｓに対して挟み込む力を加えてもよい。
【０１１８】
［第２実施形態］
第１実施形態では、１台の中間プレス加工装置２０を用いて第１中間プレス加工工程及び第２中間プレス加工工程を実施した。しかしながら、第１中間プレス加工工程及び第２中間プレス加工工程を別個の中間プレス加工装置（別個の金型）を用いて実施して、ブランク材Ｓを中間成形品１Ａに成形してもよい。以下、２台の中間プレス加工装置を用いたプレス加工工程の第２実施形態を説明する。
【０１１９】
本実施形態による中間プレス加工工程も、第１実施形態と同様に、ブランク材配置工程と、第１中間プレス加工工程と、第２中間プレス加工工程とを含む。
【０１２０】
図７Ａは、第１中間プレス加工工程に利用される第１中間プレス加工装置３０の模式図である。図７Ａを参照して、第１中間プレス加工装置３０は、一般的なプレス加工装置である。第１中間プレス加工装置３０は、上型として中央パンチ３１と、ブランクホルダ３３とを備え、下型としてダイ３２を備える。
【０１２１】
中央パンチ３１のパンチ端面は、中間成形品１Ａの天板部２の凹部４の底面部４Ａに対応する形状を有し、中央パンチ３１のうち、パンチ端面に隣接するパンチ側面は、天板部２の凹部４の側面部４Ｂに対応する形状を有する。
【０１２２】
ブランクホルダ３３は、中央パンチ３１の外側であって、中央パンチ３１の隣に配置される。中央パンチ３１及びブランクホルダ３３は、上型ホルダ３４に支持されている。ブランクホルダ３３と上型ホルダ３４との間には、図示しない加圧部材が配置され、ブランクホルダ３３は加圧部材により中央パンチ３１に対して相対的に昇降可能に上型ホルダ３４に支持される。加圧部材は第１実施形態の中間プレス加工装置２０の加圧部材と同様である。
【０１２３】
上型ホルダ３４は、図示しない昇降装置（スライド）に取り付けられている。中央パンチ３１及びブランクホルダ３３は、それぞれ個別に昇降するスライドに取り付けられてもよい。
【０１２４】
ダイ３２は、端面のうち中央パンチ３１の端面と対向する部分に開口部を有する。ダイ３２の端面のうち、開口部以外の部分は、ブランクホルダ３３の端面と対向する。ダイ３２は、下型ホルダ３５に支持される。
【０１２５】
本実施形態の中間プレス加工工程では、はじめに、第１中間プレス加工装置３０のダイ３２の端面にブランク材Ｓを配置する（ブランク材配置工程）。このとき、ブランク材Ｓは、中央パンチ３１及びブランクホルダ３３と、ダイ３２との間に配置される。
【０１２６】
このとき、一例として、中央パンチ３１の端面とブランクホルダ３３の端面とは、略同じ平面内に配置されている。換言すれば、中央パンチ３１の端面とブランクホルダ３３の端面とは略同じ高さに配置されている。
【０１２７】
続いて、第１中間プレス加工工程を実施する。上型ホルダ３４を図示しないスライドにより降下する。上型ホルダ３４の降下を継続すると、中央パンチ３１の端面及びブランクホルダ３３の端面がブランク材Ｓと接触する（図７Ｂ参照）。このとき、ブランク材Ｓが、ブランクホルダ３３とダイ３２とに挟まれる。
【０１２８】
ブランク材Ｓがブランクホルダ３３とダイ３２とに挟まれた後、上型ホルダ３４をブランクホルダ３３に対して相対的にさらに降下する。このとき、ブランクホルダ３３がブランク材Ｓを挟んだまま、中央パンチ３１がさらに降下してブランク材Ｓに押し込まれ、凹部４を成形する（図７Ｃ参照）。本実施形態の第１中間プレス加工工程は、上述の周知の方法によりブランク材Ｓをプレス加工する。そのため、ダイ３２及びブランクホルダ３３の動作の詳細説明は省略する。
【０１２９】
第１中間プレス加工工程によりブランク材Ｓに凹部４を成形した後、第２中間プレス加工工程を実施する。図８Ａ〜図８Ｃは、本実施形態の第２中間プレス加工工程を模式的に示す断面図である。図８Ａは、凹部４が成形されたブランク材Ｓを第２中間プレス加工装置４０に配置する工程を示す。図８Ｂは、凹部４が成形されたブランク材Ｓを挟み込む工程を示す。図８Ｃは、中間成形品１Ａを成形する工程を示す。
【０１３０】
図８Ａを参照して、第２中間プレス加工工程で使用される第２中間プレス加工装置４０は、上型として中央パンチ４１と、外側パンチ４２とを備え、下型として中央ダイ４３と、ブランクホルダ４４とを備える。
【０１３１】
中央パンチ４１のパンチ端面形状は、中間成形品１Ａの天板部２（凹部４及び縁部３）の形状に対応する。外側パンチ４２は、中央パンチ４１の外側であって、中央パンチ４１の隣に配置される。外側パンチ４２は中央パンチ４１との間にクリアランスを有する。本例では、外側パンチ４２の端面は平坦である。
【０１３２】
中央ダイ４３の端面形状は、中間成形品１Ａの天板部２（凹部４及び縁部３）の形状に対応し、中央ダイ４３の端面とつながる側面部分の形状は、中間成形品１Ａの第１縦壁部５Ａの形状に対応する。中央ダイ４３の端面は、中央パンチ４１のパンチ端面に対向する。ブランクホルダ４４は、中央ダイ４３の外側であって中央ダイ４３の隣に配置される。ブランクホルダ４４は中央ダイ４３との間にクリアランスを有する。本例では、ブランクホルダ４４の端面は平坦であり、外側パンチ４２の端面と対向する。
【０１３３】
図８Ａに示すように、中央パンチ４１及び外側パンチ４２は、上型ホルダ４５に支持される。中央パンチ４１と上型ホルダ４５との間には、図示しない加圧部材が設けられる。加圧部材は第１実施形態の加圧部材と同様である。中央パンチ４１は、外側パンチ４２に対して相対的に昇降可能に上型ホルダ４５に支持されている。上型ホルダ４５は、図示しない昇降装置（スライド）に取り付けられる。
【０１３４】
中央ダイ４３及びブランクホルダ４４は、下型ホルダ４６に支持される。ブランクホルダ４４と下型ホルダ４６との間には図示しない加圧部材が設けられる。ブランクホルダ４４は、中央ダイ４３に対して相対的に昇降可能に下型ホルダ４６に支持される。
【０１３５】
第２中間プレス加工装置４０は、図８Ａに限定されない。例えば、第２中間プレス加工装置４０において、中央パンチ４１及び外側パンチ４２が、それぞれ個別に昇降するスライドに取り付けられてもよい。
【０１３６】
図８Ａに示すように、凹部４が成形されたブランク材Ｓを第２中間プレス加工装置４０の中央ダイ４３及びブランクホルダ４４の端面上に配置する。このとき、中央ダイ４３の端面のうち凹部４に対応する部分には、第１中間プレス加工工程でブランク材Ｓに形成された凹部４が接触する。さらに、中央ダイ４３の端面のうち縁部３に対応する部分と、ブランクホルダ４４の端面とは、略同一の平面内に配置され、略同じ高さに配置されている。したがって、第１中間プレス加工後のブランク材Ｓのうち、凹部４以外の部分は、中央ダイ４３の端面のうちの縁部３に対応する部分と、ブランクホルダ４４の端面とに接触する。一方、中央パンチ４１の端面のうち、縁部３に対応する部分と、外側パンチ４２の端面とは、略同一の平面内に配置され、略同じ高さに配置されている。
【０１３７】
凹部４が成形されたブランク材Ｓを中央ダイ４３及びブランクホルダ４４に配置した後、上型ホルダ４５を降下する。その結果、図８Ｂに示すとおり、中央パンチ４１のパンチ端面及び外側パンチ４２のパンチ端面が、ブランク材Ｓと接触する。つまり、ブランク材Ｓのうち、凹部４と縁部３に相当する部分とが、中央パンチ４１及び中央ダイ４３に挟まれ、それ以外の部分は、外側パンチ４２及びブランクホルダ４４に挟まれる。
【０１３８】
その後、上型ホルダ４５をさらに降下する。この場合、中央パンチ４１及び中央ダイ４３が凹部４及び縁部３を含むブランク材Ｓを挟み、外側パンチ４２及びブランクホルダ４４がブランク材Ｓを挟んだまま、外側パンチ４２及びブランクホルダ４４が、中央パンチ４１及び中央ダイ４３に対して相対的に降下する。そのため、ブランク材Ｓがプレス加工され、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａが成形され、中間成形品１Ａが製造される（図８Ｃ）。要するに、ブランク材Ｓの凹部４及び縁部３が拘束されたまま、プレス加工が実施され、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａが成形される。
【０１３９】
第２実施形態においても、ブランク材Ｓに対して初めに凹部４を成形し、その後、凹部４よりも外側に配置される縁部３、第１縦壁部５Ａ及び中間フランジ部７Ａを成形する。そのため、第１実施形態と同じ理由により、中間成形品１Ａにシワや割れ等の欠陥が発生しにくい。
【０１４０】
なお、図７Ｂにおいて、中央パンチ３１の端面及びブランクホルダ３３の端面がブランク材Ｓと接触したとき、ブランクホルダ３３の端面とダイ３２の端面との間隔（ギャップ）は、ブランク材Ｓの板厚に０．１ｍｍ程度（より具体的には例えば０．０５〜０．３ｍｍ）の加算寸法を加えた寸法に維持されるのが好ましい。このギャップ寸法は例えば、次構成により実現できる。ダイ３２の端面の外縁の一部にスペーサ（図示せず）を設ける。スペーサは上記加算寸法の厚さを有し、ブランクホルダ３３と接触する。これにより、ブランク材Ｓは、ダイ３２とブランクホルダ３３との間に緩く挟まれた状態で接触する。ただし、このギャップによりシワが生じやすくなる場合、ギャップを設けず、シワが発生しない程度にブランク材Ｓに対して挟み込む力を加えてもよい。
【０１４１】
同様に、図８Ｂにおいて、中央パンチ４１の端面及び外側パンチ４２の端面が、ブランク材Ｓと接触したとき、外側パンチ４２の端面とブランクホルダ４４の端面との間隔（ギャップ）は、ブランク材Ｓの板厚に０．１ｍｍ程度（より具体的には例えば０．０５〜０．３ｍｍ）の加算寸法を加えた寸法に維持されるのが好ましい。このギャップ寸法は例えば、次構成により実現できる。ブランクホルダ４４の端面の外縁の一部にスペーサ（図示せず）を設ける。スペーサは上記加算寸法の厚さを有し、外側パンチ４２と接触する。これにより、ブランク材Ｓは、外側パンチ４２とブランクホルダ４４との間に緩く挟まれた状態で接触する。
【０１４２】
上述の中間プレス加工工程では、冷間でプレス加工を実施してもよく、温間でプレス加工を実施してもよい。ここでいう冷間とは常温（２５℃程度）を意味する。また、温間とは、ブランク材Ｓの素材である鋼板の１００℃〜Ａ１変態点未満の温度を意味する。また、ブランク材ＳをＡ１変態点以上に加熱して、熱間でプレス加工を実施してもよい。ここでいう熱間とは、Ａ１変態点以上を意味する。
【０１４３】
［加熱工程及び最終プレス加工工程］
中間プレス加工工程により製造された中間成形品１Ａを、加熱工程で加熱する。さらに、加熱された中間成形品１Ａに対して、最終プレス加工装置を用いて、加熱された中間成形品１Ａにプレス加工を施しつつ焼入れを実施して（つまり、ホットスタンピングを実施して）、パネル状成形品１を製造する。以下、加熱工程及び最終プレス加工工程について詳述する。
【０１４４】
［加熱工程］
加熱工程では、加熱装置を用いて中間成形品１Ａを加熱する。例えば、図９に示すとおり、中間成形品１Ａをバッチ式の加熱炉６０に装入して加熱する。加熱工程では、中間成形品１Ａを、中間成形品１Ａの素材の鋼板をＡ１変態点以上で加熱するのが好ましく、さらに好ましくはＡ３変態点以上に加熱する。好ましい加熱温度は７００℃以上であり、さらに好ましくは９００℃以上である。加熱温度の好ましい上限は９８０℃である。バッチ式の加熱炉を用いる方法以外では，通電によって加熱してもよい．
【０１４５】
中間成形品１ＡをＡ１変態点以上で加熱すれば、後述のホットスタンピング（焼入れ）後のミクロ組織がマルテンサイトを含む。そのため、パネル状成形品の強度が高まる。加熱温度は、素材の鋼種及び成形難易度等により適宜設計可能である。加熱後、中間成形品１Ａを加熱炉６０から抽出して、ホットスタンピング工程を実施する。
【０１４６】
［最終プレス加工工程］
本例では、最終プレス加工工程において、最終プレス加工装置を用いて、加熱された中間成形品１Ａに対してホットスタンピングを施す。これにより、ドアインナーパネルに代表されるパネル状成形品１が製造される。
【０１４７】
ホットスタンピングとは、加熱された中間成形品１Ａに対して、プレス加工を実施しつつ急冷して焼入れを実施することを意味する。ホットスタンピングにより、鋼板を素材とするパネル状成形品１のミクロ組織がマルテンサイトを含み、パネル状成形品１の強度が高まる。
【０１４８】
［最終プレス加工装置］
図１０Ａは、最終プレス加工工程で用いる最終プレス加工装置５０の模式図である。図１０Ａを参照して、最終プレス加工装置５０は、上型として中央パンチ５１と、外側パンチ５２とを備え、下型として中央ダイ５３と、ブランクホルダ５４とを備える。
【０１４９】
中央パンチ５１のパンチ端面形状は、パネル状成形品１の天板部２（凹部４及び縁部３）に対応し、パンチ端面近傍の側面形状は、第１縦壁部５Ａの形状に対応する。外側パンチ５２は、中央パンチ５１の外側であって、中央パンチ５１の隣に配置される。外側パンチ５２は、中央パンチ５１との間にクリアランスを有する。本例では、外側パンチ５２の端面５２Ａは略平坦であり、ブランクホルダ５４の端面５４Ａと対向する。
【０１５０】
中央ダイ５３は、端面５３Ａと、側面５３Ｃとを含む。端面５３Ａは、凹部５３１と、縁部５３２と、縦壁部５３３と、段差面部５３４を含む。凹部５３１の形状は、パネル状成形品１の凹部４の形状に対応する。縁部５３２は、凹部５３１の外側であって、凹部５３１に隣接して配置される。縁部５３２は、凹部５３１とつながっている。縁部５３２の形状は、パネル状成形品１の縁部３の形状に対応する。縦壁部５３３は、縁部５３２の外縁から下方に延びている。縦壁部５３３の形状は、パネル状成形品１の第１縦壁部５Ａに対応する。段差面部５３４は、縦壁部５３３の外側であって、縦壁部５３３の下端につながっている。段差面部５３４の形状は、パネル状成形品１の段差部６の形状に対応する。したがって、段差面部５３４と縁部５３２との間の高さは、パネル状成形品１の段差高さＨ１に相当する。
【０１５１】
側面５３Ｃは、段差面部５３４の外縁から、最終プレス加工装置５０の下方に延びる。側面５３Ｃの形状は、パネル状成形品１の第２縦壁部５Ｂの形状に対応する。中央ダイ５３の端面５３Ａは、中央パンチ５１の端面と対向する。
【０１５２】
ブランクホルダ５４は、中央ダイ５３の外側であって、中央ダイ５３の隣に配置される。ブランクホルダ５４は、中央ダイ５３との間にクリアランスを有する。ブランクホルダ５４の端面５４Ａは平坦である。ブランクホルダ５４の端面５４Ａは、外側パンチ５２の端面５２Ａと対向する。
【０１５３】
中央パンチ５１及び外側パンチ５２は、上型ホルダ５５に支持される。中央パンチ５１は、外側パンチ５２に対して相対的に昇降可能に上型ホルダ５５に取り付けられる。たとえば、中央パンチ５１は、図示しない加圧部材を介して、上型ホルダ５５に支持される。しかしながら、例えば、中央パンチ５１及び外側パンチ５２が、それぞれ個別に昇降可能に上型ホルダ５５に取り付けられてもよい。上型ホルダ５５は、図示しない昇降装置（スライド）に取り付けられており、昇降可能である。
【０１５４】
中央ダイ５３及びブランクホルダ５４は、下型ホルダ５６に支持される。ブランクホルダ５４は、中央ダイ５３に対して相対的に昇降可能に下型ホルダ５６に支持される。たとえば、ブランクホルダ５４は、図示しない加圧部材を介して下型ホルダ５６に支持される。しかしながら、中央ダイ５３及びブランクホルダ５４が、それぞれ個別に昇降可能に下型ホルダ５６に取り付けられてもよい。
【０１５５】
図１０Ａに示すとおり、ブランクホルダ５４の端面５４Ａの初期高さは、中央ダイ５３の段差面部５３４の高さよりも低い。たとえば、初期（プレス加工前）における端面５４Ａの高さと段差面部５３４の高さとは、図１０Ａに示す初期高さ差ｈ０が設けられる。初期高さ差ｈ０はたとえば、１．０〜５．０ｍｍである。
【０１５６】
上述の最終プレス加工装置５０を用いた最終プレス加工工程は、次の前工程及び後工程を含む。
前工程：中央ダイ５３上に中間成形品１Ａを配置して、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟み、さらに、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａを挟む。
後工程：中間成形品１Ａを挟んだままの中央パンチ５１及び中央ダイ５３に対して、中間成形品１Ａを挟んだままの外側パンチ５２及びブランクホルダ５４を相対的に移動して、パネル状成形品１を製造する。
【０１５７】
前工程で中間成形品１Ａの中央部を中央ダイ５３及び中央パンチ５１で挟みつつ、後工程で中間成形品１Ａを挟んだままの外側パンチ５２及びブランクホルダ５４を相対的に移動してプレス加工を実施することにより、パネル状成形品１にシワが発生するのを抑制できる。
【０１５８】
最終プレス加工工程でホットスタンピングを実施する場合はさらに、上記前工程は、次の第１工程と、第２工程とを含む。
第１工程：中間成形品１Ａを配置して、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟み、かつ、外側パンチ５２を中間成形品１Ａに接触させる。
第２工程：外側パンチ５２を中間成形品１Ａに接触させた後、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟んだまま、さらに、ブランクホルダ５４を中間成形品と接触させて、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４とにより中間成形品１Ａを挟む。
【０１５９】
第１工程及び第２工程を実施して、外側パンチ５２が接触するまでブランクホルダ５４を中間成形品１Ａと接触させないことにより、後工程でプレス加工を実施する前に中間成形品１Ａのプレス加工を施す部分の温度が低下するのを抑制できる。これにより、後工程のプレス加工時において、中間成形品１Ａの加工性を保ちつつ、十分な焼入れ性を確保することができる。以下、前工程、後工程について説明する。
【０１６０】
［前工程］
本例のように最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施する場合、前工程は、上記第１工程及び第２工程を含む。
［第１工程］
第１工程では、初めに、図１０Ｂに示すとおり、加熱工程にて加熱された中間成形品１Ａを最終プレス加工装置５０の中央ダイ５３及びブランクホルダ５４上に配置する。
【０１６１】
中間成形品１Ａを中央ダイ５３上に配置したとき、中央ダイ５３の端面５３Ａの凹部５３１は中間成形品１Ａの凹部４と接触し、中央ダイ５３の端面５３Ａの縁部５３２は中間成形品１Ａの縁部３と接触し、中央ダイ５３の端面５３Ａの縦壁部５３３は中間成形品１Ａの第１縦壁部５Ａと接触する。そして、中央ダイ５３の端面５３Ａの段差面部５３４は、中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａと接触する。
【０１６２】
一方、ブランクホルダ５４の端面５４Ａは、初期高さ差ｈ０だけ段差面部５３４よりも低く配置されている。そのため、中間成形品１Ａを中央ダイ５３上に配置したとき、中間成形品１Ａはブランクホルダ５４に接触せずに中央ダイ５３に配置される。
【０１６３】
中央ダイ５３上に中間成形品１Ａを配置した後、中央パンチ５１及び外側パンチ５２を降下する。このとき、中央パンチ５１のパンチ端面のうち、パネル状成形品１の段差部６に相当する端面部分と、外側パンチ５２の端面５２Ａとがほぼ同じ高さを維持したまま、降下する。
【０１６４】
中央パンチ５１及び外側パンチ５２を降下して、図１０Ｃに示すとおり、中央パンチ５１と中央ダイ５３とにより中間成形品１Ａを挟む。このとき、中央パンチ５１が中間成形品１Ａと接触するのとほぼ同時に、外側パンチ５２の端面５２Ａが中間成形品１Ａ（の中間フランジ部７Ａ）に接触する。このとき、図１０Ｃに示すとおり、ブランクホルダ５４の端面５４Ａは中間成形品１Ａに接触していない。つまり、第１工程では、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟み、さらに、ブランクホルダ５４を中間成形品１Ａと接触させることなく外側パンチ５２を中間成形品に接触させる。
【０１６５】
このとき、中間フランジ部７Ａがブランクホルダ５４の端面５４Ａと接触しないため、プレス加工が施される前に、中間フランジ部７Ａの温度が低下しにくい。したがって、プレス加工前の中間成形品１Ａの温度の低下を抑制でき、良好な加工性を維持できる。
【０１６６】
初期高さ差ｈ０は、好ましくは、１．０〜５．０ｍｍである。初期高さ差ｈ０が１．０ｍｍ以上であれば、外側パンチ５２を中間成形品１Ａに接触させたとき、ブランクホルダ５４と中間成形品１Ａとの間に十分な隙間を確保できる。この場合、外側パンチ５２の端面５２Ａが中間成形品１Ａと接触する前に、中間成形品１Ａがブランクホルダ５４の端面５４Ａに接触しない。そのため、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４が中間成形品１Ａを挟んでプレス加工を施す前に、中間成形品１Ａの温度が低下するのを十分に抑制できる。その結果、中間成形品１Ａの加工性の低下を抑制でき、かつ、十分な焼入れを施すことができる。
【０１６７】
初期高さ差が５．０ｍｍ以下であれば、ブランクホルダ５４と中間成形品１Ａとの隙間が大きくなりすぎず、適切な隙間間隔となる。そのため、外側パンチ５２が中間成形品１Ａと接触してから中間成形品１Ａがブランクホルダ５４に接触するまでの時間を短くすることができ、プレス加工によるシワ等がさらに発生しにくくなる。
【０１６８】
初期高さ差ｈ０は１．０〜５．０ｍｍに限定されない。図１０Ｃに示すとおり、外側パンチ５２の端面５２Ａを中間成形品１Ａと接触させたときに、ブランクホルダ５４の端面５４Ａが中間成形品１Ａに接触しなければ、初期高さ差ｈ０は特に限定されない。
【０１６９】
［第２工程］
中央パンチ５１及び中央ダイ５３が中間成形品１Ａを挟み、外側パンチ５２を中間成形品１Ａに接触させた後、第２工程では、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟んだまま、さらに、ブランクホルダ５４を中間成形品１Ａと接触させて外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａを挟む（図１０Ｄ参照）。
【０１７０】
本例では、外側パンチ５２を中間成形品１Ａに接触させた後、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟んだまま、外側パンチ５２を中央パンチ５１に対して相対的に降下する。これにより、中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａが若干変形し、その結果、中間フランジ部７Ａが外側パンチ５２の端面５２Ａだけでなく、ブランクホルダ５４の端面５４Ａとも接触する。これにより、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により、中間成形品１Ａ（の中間フランジ部７Ａ）を挟む。
【０１７１】
以上のとおり、外側パンチ５２が中間成形品１Ａに接触するまで、ブランクホルダ５４は中間成形品１Ａと接触しない。換言すれば、外側パンチ５２が中間成形品１Ａと接触した後（例えば、外側パンチ５２が中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａと接触してから外側パンチ５２がさらに１．０〜５．０ｍｍ降下した後）、ブランクホルダ５４が中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａと接触する。これにより、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟んだまま、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａを挟む。
【０１７２】
［後工程］
前工程（の第２工程）において外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａを挟んだ後、中間成形品１Ａを挟んだままの中央パンチ５１及び中央ダイ５３に対して、中間成形品１Ａを挟んだままの外側パンチ５２及びブランクホルダ５４を相対的に移動して、図１０Ｅに示すとおり、第２縦壁部５Ｂ及びフランジ部７を成形して、パネル状成形品１を成形する。本例では、中間成形品１Ａを挟んだままの外側パンチ５２及びブランクホルダ５４をさらに降下して、プレス加工（ホットスタンピング）を実施する。そして、外側パンチ５２が中間フランジ部７Ａと接触してからパネル状成形品１の第２縦壁部５Ｂの高さに相当する距離まで外側パンチ５２を降下したとき、外側パンチ５２の降下を停止する。以上の工程により、パネル状成形品１が製造される。
【０１７３】
なお、中央パンチ５１、外側パンチ５２、中央ダイ５３及びブランクホルダ５４の内部には、水等の冷却媒体が循環している。そのため、プレス加工中の中間成形品１Ａは急冷される。つまり、最終プレス加工工程では、中間成形品１Ａを、プレス加工しながら急冷（焼入れ）する。
【０１７４】
上述のとおり、最終プレス加工工程では、中間成形品１Ａをプレス加工しつつ焼入れする。そのため、パネル状成形品１のミクロ組織はマルテンサイトを含有する。そのため、高強度のパネル状成形品１を製造できる。
【０１７５】
本実施の形態ではさらに、前工程において、初めに、外側パンチ５２を中間成形品１Ａと接触させた後（第１工程）、ブランクホルダ５４を中間成形品１Ａと接触させる（第２工程）。仮に、中間成形品１Ａを中央ダイ５３に配置したとき、ブランクホルダ５４の端面５４Ａが中央ダイ５３の段差面部５３４と同じ高さであれば、プレス加工を受ける予定の中間フランジ部７Ａにブランクホルダ５４が接触してしまう。この場合、外側パンチ５２が中間フランジ部７Ａと接触する前に、中間フランジ部７Ａの温度は低下してしまう。そのため、プレス加工が困難となる。また、十分な焼入れを実施することが困難となる。
【０１７６】
これに対して、本実施形態では、中間成形品１Ａを中央ダイ５３上に配置したとき、ブランクホルダ５４を中間成形品１Ａに接触させない。そして、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟み、かつ、外側パンチ５２を中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａに接触させた後、ブランクホルダ５４を中間フランジ部７Ａに接触させる。そのため、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４によりプレス加工が施される前に、中間フランジ部７Ａの温度が低下するのを抑制できる。そのため、中間フランジ部７Ａの温度低下に起因して中間成形品１Ａの加工性が低下するのを抑制でき、中間成形品１Ａに対して十分な焼入れを実施しやすくなる。
【０１７７】
なお、外側パンチ５２とブランクホルダ５４とで中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａを挟んだ状態において、外側パンチ５２の端面５２Ａとブランクホルダ５４の端面５４Ａとの間隔（ギャップ）が、中間成形品１Ａの板厚に０．１ｍｍ程度加算した寸法（例えば、中間成形品１Ａの板厚に０．０５〜０．３ｍｍ加算した寸法）に維持されるのが好ましい。
【０１７８】
たとえば、ブランクホルダ５４は、端面５４Ａの外縁の一部に、図示しないスペーサを有する。スペーサは、中間成形品１Ａの板厚に０．１ｍｍ程度加算した寸法（例えば、中間成形品１Ａの板厚に０．０５〜０．３ｍｍ加算した寸法）の厚さを有する。そのため、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４が中間成形品１Ａを挟んだとき、外側パンチ５２はブランクホルダ５４のスペーサと接触する。そのため、外側パンチ５２とブランクホルダ５４との隙間が上記寸法となる。この場合、外側パンチ５２とブランクホルダ５４とにより、中間成形品１Ａは緩く挟まれた状態となる。そのため、プレス加工時に中間成形品１Ａが過剰に拘束されず、変形に応じて材料が引き込まれやすい。そのため、円滑にプレス加工が実施される。
【０１７９】
さらに、ホットスタンピング工程において、段差部６、第２縦壁部５Ｂ、及びフランジ部７を成形するとき、中間成形品１Ａの天板部２と、中間フランジ部７Ａのうち段差部６に成形される領域とが、中央パンチ５１及び中央ダイ５３に挟まれて拘束される。これにより、パネル状成形品１にシワ等の欠陥が発生しにくい。以下、この点について詳述する。
【０１８０】
［割れ及びシワの抑制］
図１１は、従来の最終プレス加工装置によるプレス加工中の状態を示す断面図である。図１１では、従来の最終プレス加工装置のパンチの段差面付近を拡大して示す。従来の最終プレス加工装置２００では、パンチ２２０の段差面部２２０Ｂ及び基準端面２２０Ｃは一体的に形成されている。そのため、プレス加工中において、パンチ２２０の端面部２２０Ａ及び段差面部２２０Ｂがダイ２１０の端面部２１０Ａ及び段差面部２１０Ｂに到達するよりも早く、パンチ２２０の基準端面２２０Ｃがブランクホルダ２３０の端面２３０Ｃに到達する。このとき、パンチ２２０の段差面部２２０Ｂに押し込まれるブランク材Ｓの領域Ｓ１は、拘束されていない。つまり、ブランク材Ｓの領域Ｓ１は、ダイ２１０及びパンチ２２０と接触しない。
【０１８１】
図１１に示すように、ダイ２１０及びパンチ２２０がブランク材Ｓを加工している間、ブランク材Ｓは、パンチ２２０の端面部２２０Ａ側に引き込まれる。そのため、ブランク材Ｓの材料が、ブランクホルダ２３０とパンチ２２０とによって挟まれる領域から、領域Ｓ１に流入しやすい。領域Ｓ１に材料が流入した状態で、領域Ｓ１がプレスされれば、領域Ｓ１にシワが発生しやすくなる。領域Ｓ１に流入した余分な材料が存在するためである。また、プレス中において、拘束されていない領域Ｓ１は、張力を受ける。領域Ｓ１が張力を受けた状態で、領域Ｓ１がプレスされれば、領域Ｓ１で割れが発生しやすくなる。ブランク材Ｓの板厚が薄い場合特に、割れが発生しやすい。
【０１８２】
これに対して、本実施形態では、プレス加工工程を、中間プレス加工工程と最終プレス加工工程の２つに分離する。そして、中間プレス加工工程において、パネル状成形品１の段差部６の高さまで成形された中間成形品１Ａをあらかじめ成形する。さらに、最終プレス加工工程において、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａの凹部４、縁部３、第１縦壁部５Ａ及び段差部６に相当する領域を挟んで拘束したまま、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４が中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａを挟んでプレス加工を実施する。この場合、中間成形品１Ａのうち、プレス加工される領域において、拘束されていない自由な領域（図１１中の領域Ｓ１のような領域）が極めて少ない。そのため、シワや割れの発生が抑制される。
【０１８３】
プレス加工工程を中間プレス加工工程と最終プレス加工工程とに分けて二段階で実施することによる上記シワ及び割れの発生の抑制効果は、最終プレス加工工程にてホットスタンピングを実施したときにも得られるし、後述のように、製造工程において加熱工程を省略して、最終プレス加工工程にて冷間プレスを実施した場合においても、同様に得られる。
【０１８４】
なお、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施する場合に、上記前工程を、第１工程と第２工程とに分けずに実施してもよい。つまり、外側パンチ５２が中間成形品１Ａと接触する前に、ブランクホルダ５４が中間成形品１Ａと接触してもよい。この場合であっても、中間プレス加工工程と最終プレス加工工程とで２段階のプレス加工を実施することにより、シワ等の発生を抑制することができる。ただし、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施する場合には、最終プレス加工工程の前工程を、上記第１工程及び第２工程に分けて実施する方が好ましい。ホットスタンピング前の中間成形品１Ａのプレス加工部分の温度低下を抑制できるため、ホットスタンピング時の中間成形品１Ａの加工性を維持でき、かつ、焼入れ性を十分に確保できるからである。
【０１８５】
上述のパネル状成形品１の割れ及びシワの抑制は、中間プレス加工工程において、ブランク材Ｓを中間成形品１Ａに成形する際においても、同様である。中間プレス加工工程では、第２中間プレス加工工程においてブランク材Ｓに縁部３及び第１縦壁部５Ａを成形する場合、第１中間プレス加工工程で既に成形した凹部４及び縁部３に成形される領域を拘束する（図６Ｂ及び図６Ｃ、図８Ｂ及び図８Ｃ参照）。すなわち、第２中間プレス加工工程において、図１１中のブランク材Ｓ中のＳ１領域のような、自由な領域が少ない。したがって、成形された中間成形品１Ａにシワ等が発生しにくい。
【０１８６】
上述のとおり、中間プレス加工工程では、冷間で、中間成形品１Ａを成形してもよい。冷間加工においても、プレス加工の際、図１１中のＳ１領域のような自由な領域が存在すれば、シワ等が生じやすい。これに対し、本実施形態の中間プレス加工工程では、上述のとおり、第２中間プレス加工工程において、凹部４及び縁部３が形成される領域を拘束しながら、縁部３及び第１縦壁部５Ａを成形する。したがって、中間プレス加工工程が冷間による加工であっても、温間による加工であっても、熱間による加工であっても、中間成形品１Ａにシワ等が発生しにくい。
【０１８７】
なお、最終プレス加工工程において、ホットスタンピングを実施する場合、ブランク材Ｓはパンチ、ダイ、及びブランクホルダとの接触によって冷却される。ところが、図１１のような従来の最終プレス加工装置を用いてホットスタンピングを実施する場合、ブランク材Ｓの一部分Ｓ１は、上述した理由により冷却されない。ブランク材Ｓの一部分Ｓ１は、パンチ２２０が図１１に示す位置よりさらに降下したとき、冷却される。要するに、一体的に形成されたパンチ２２０によって、縦壁部に段差を有するパネル状成形品を成形する場合、上述したようにブランク材Ｓの一部分Ｓ１は他の部分より遅れて冷却される。
【０１８８】
ブランク材Ｓの冷却が部分的に遅れた場合、ブランク材Ｓに強度、延性差が発生する。そのため、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施する場合はさらに、パネル状成形品に割れ、シワ等が発生しやすくなる。図１に示すように、ドアインナーパネルに代表されるパネル状成形品１の隣り合う縦壁部５が段状であり、段差部６を有する場合、特に割れ、シワ等が発生しやすい。
【０１８９】
これに対して、本実施形態では、上述のとおり、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａの凹部４、縁部３、第１縦壁部５Ａ及び段差部６に相当する領域を挟んで拘束したまま、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４が中間成形品１Ａの中間フランジ７Ａを挟んでプレス加工を実施する。この場合、中間成形品１Ａのうち、プレス加工される領域において、拘束されていない自由な領域が少ない。そのため、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施しても、シワ等の発生が抑制される。
【０１９０】
上述の実施の形態では、成形されるパネル状成形品１の素材が鋼板である場合を説明した。しかしながら、本実施形態の製造方法は、上述のとおり、鋼板以外の金属板を素材とするパネル状成形品１の製造にも適用できる。金属板は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、複層鋼板、チタン、マグネシウム等である。
【０１９１】
［最終プレス加工工程にてホットスタンピングに代えて冷間プレスを実施する場合］
上述の実施の形態では、加熱工程を実施して、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施した。しかしながら、上記製造工程において、中間成形品１Ａに対して加熱工程を省略し、最終プレス加工工程において冷間プレスを実施することにより、パネル状成形品１を製造してもよい。ブランク材が鋼板である場合、最終プレス加工工程において冷間プレスを実施して製造されるパネル状成形品１の引張強度は３４０ＭＰａ以上が好ましい。以下、最終プレス加工工程において、冷間プレスを実施する場合について、以下、説明する。
【０１９２】
最終プレス加工工程において冷間プレスを実施する場合の最終プレス加工装置は、図１０Ａに示す最終プレス加工装置５０と同じ構成を備える。ただし、中央パンチ５１、外側パンチ５２、中央ダイ５３、及びブランクホルダ５４内に冷却媒体を循環させなくてもよい。また、冷間プレスを実施する場合、ブランクホルダ５４の端面５４Ａは、中央ダイ５３の段差面部５３４と同じ高さに配置されてもよい。
【０１９３】
図１０Ａと同じ構成の最終プレス加工装置を用いて冷間プレスによりパネル状成形品１を製造する製造方法は、準備工程と、中間プレス加工工程と、最終プレス加工工程とを備える。つまり、冷間プレスを実施する場合、ホットスタンピングを実施する場合と比較して、加熱工程が省略される。
【０１９４】
最終プレス加工工程は、次の前工程及び後工程を含む。
前工程：中央ダイ５３上に（常温の）中間成形品１Ａを配置して、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟み、さらに、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａを挟む。
後工程：中間成形品１Ａを挟んだままの中央パンチ５１及び中央ダイ５３に対して、中間成形品１Ａを挟んだままの外側パンチ５２及びブランクホルダ５４を相対的に移動して、パネル状成形品１を製造する。
【０１９５】
以下、各工程の詳細を説明する。
【０１９６】
［前工程］
冷間プレスにより中間成形品１Ａからパネル状成形品１を製造する場合、最終プレス加工工程内の前工程において、中央ダイ５３及びブランクホルダ５４上に、中間成形品１Ａを配置する。配置後、中央パンチ５１及び外側パンチ５２を降下する。このとき、中央パンチ５１の端面のうちパネル状成形品１の段差部６に相当する端面部分と、外側パンチ５２の端面５２Ａとの高さを略同じにしたまま、中央パンチ５１及び外側パンチ５２を降下する。その結果、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟み、かつ、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａのうちの中間フランジ部７Ａを挟む。
【０１９７】
［後工程］
前工程を実施した後、中央パンチ５１及び中央ダイ５３により中間成形品１Ａを挟んだまま、かつ、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４により中間成形品１Ａの中間フランジ部７Ａを挟んだまま、外側パンチ５２及びブランクホルダ５４をさらに降下する。これにより、中間フランジ部７Ａがプレス加工され、第２縦壁部５Ｂ及びフランジ部７が成形されて、パネル状成形品１が製造される。
【０１９８】
なお、ホットスタンピングに代えて冷間プレスを実施する場合、前工程は第１工程及び第２工程に分けなくてもよい。第１工程及び第２工程は、ホットスタンピング実施前に中間成形品１Ａの加工部分（外縁部分）の温度が低下するのを抑制するための工程である。したがって、中間成形品１Ａを加熱せずにプレスする冷間プレスの場合、中間成形品１Ａは高温ではないため、前工程を第１及び第２工程に分けなくてよい。
【０１９９】
以上のとおり、最終プレス加工工程において、ホットスタンピングに代えて冷間プレスを実施した場合であっても、上述の中間プレス加工工程及び最終プレス加工工程を実施することにより、最終プレス加工工程においてホットスタンピングを実施した場合と同様に、パネル状成形品にシワ及び割れが発生するのを抑制できる。
【０２００】
図４に示されるような、凹部４に陥没部１１及び／又は隆起部を含むパネル状成形品１０を製造する場合、陥没部１１及び／又は隆起部を中間プレス加工工程で製造することができる。なお、中間プレス加工工程において、陥没部１１及び／又は隆起部に対応する中間陥没部及び又は中間隆起部を凹部４に成形しておき、その後、最終プレス加工工程にて、陥没部１１及び隆起部を成形してもよい。
【０２０１】
上述したプレス加工装置（中間プレス加工装置２０、３０及び４０、及び、最終プレス加工装置５０を含む）において、パンチ、ダイ、及びブランクホルダの配置は、各図に示される場合に限定されない。各プレス加工装置において、パンチ、ダイ、ブランクホルダ等で構成される上型及び下型の配置が上下反転していてもよい。
【実施例】
【０２０２】
本実施形態の製造方法による効果を確認するため、ＦＥＭ（有限要素法）による解析を実施した。本発明例では、図６に示す中間プレス加工装置２０、及び、図１０Ａに示す最終プレス加工装置５０を用いた第１実施形態の製造方法により、図１に示すパネル状成形品１（ドアインナーパネル）を製造することを想定した。一方、比較例では、図１１に示す従来のホットスタンピング装置を用いることにより、本発明例と同様のパネル状成形品（ドアインナーパネル）を製造することを想定した。本発明例及び比較例に対して、次の解析方法を実施して、解析結果からパネル状成形品のシワの発生状況を評価した。【０２０３】
［解析条件］
解析に用いた素材（発明例では中間成形品１Ａ、比較例ではブランク材）は、質量％で、Ｃ：０．２１％、Ｓｉ：０．２５％、Ｍｎ：１．２０％、Ｂ：０．００２０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる鋼板とした。ブランク材の板厚は１．２ｍｍとした。焼入れ後の材料特性は、ビッカース硬さＨＶ：４４８、降伏強さ：４４８ＭＰａ、引張強さ：１５０１ＭＰａ、及び、破断伸び：６．４％とした。素材の加熱温度は７５０℃とした。ホットスタンピングでの金型の移動速度は４０ｍ／ｓ相当とした。ホットスタンピングにおける金型と素材との摩擦係数は０．４とした。解析には、汎用のＦＥＭ解析ソフト（ＬＩＶＥＲＭＯＲＥ  ＳＯＦＴＷＡＲＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、商品名ＬＳ−ＤＹＮＡ）による熱−成形連成解析を用いた。【０２０４】
本発明例及び比較例ではいずれも、ドアインナーパネルとしてのパネル状成形品の諸寸法を以下のとおりとした。
・全長（フランジ部含む）：９５０ｍｍ
・全幅（フランジ部含む）：６７０ｍｍ
・天板部の全長：８３０ｍｍ
・天板部の全幅：６００ｍｍ
・第１縦壁部の高さ：４０ｍｍ
・第２縦壁部の高さ：４０ｍｍ
・段差部の最小幅：４０ｍｍ【０２０５】
本発明例のホットスタンピングにおいて、ブランクホルダ５４の端面５４Ａの初期高さを中央ダイ５３の段差面部５３４から３．０ｍｍ低い高さに設定した。したがって、本発明例では、中央パンチ５１及び外側パンチ５２が中間成形品１Ａに接触してからさらに外側パンチ５２が３．０ｍｍ降下した後、ブランクホルダ５４が中間成形品１Ａと接触した。【０２０６】
［評価方法］
本発明例及び比較例のパネル状成形品について、段差部６の表面に生じた凹凸の曲率を調査した。曲率は、下記の式を用いて算出した。
（曲率［１／ｍ］）＝（１／（曲率半径））【０２０７】
段差部６の表面に垂直な複数の断面それぞれにおいて、段差部６の表面に存在する凹凸の曲率半径を算出し、そのうちの最小値を上記式中の曲率半径として採用した。曲率が０．０１以上の場合、パネル状成形品にシワが発生したと判断した。【０２０８】
［解析結果］
発明例では、曲率が０．０１以上となる断面はなかった。したがって、シワは発生しなかったといえた。一方、比較例では、曲率が０．０１以上となる断面が多かった。したがって、シワが発生したといえた。【０２０９】
以上、本発明の実施形態を説明した。しかしながら、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変更して実施することができる。
【符号の説明】
【０２１０】
１、１０  パネル状成形品
１Ａ  中間成形品
２  天板部
３  縁部
４  凹部
５  縦壁部
６  段差部
７  フランジ部
８  ウインドウ部材
５０  最終プレス加工装置
【図１】
2017131193.tif 000003
【図２】
2017131193.tif 000004
【図３】
2017131193.tif 000005
【図４】
2017131193.tif 000006
【図５】
2017131193.tif 000007
【図６Ａ】
2017131193.tif 000008
【図６Ｂ】
2017131193.tif 000009
【図６Ｃ】
2017131193.tif 000010
【図７Ａ】
2017131193.tif 000011
【図７Ｂ】
2017131193.tif 000012
【図７Ｃ】
2017131193.tif 000013
【図８Ａ】
2017131193.tif 000014
【図８Ｂ】
2017131193.tif 000015
【図８Ｃ】
2017131193.tif 000016
【図９】
2017131193.tif 000017
【図１０Ａ】
2017131193.tif 000018
【図１０Ｂ】
2017131193.tif 000019
【図１０Ｃ】
2017131193.tif 000020
【図１０Ｄ】
2017131193.tif 000021
【図１０Ｅ】
2017131193.tif 000022
【図１１】
2017131193.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月26日(2017.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板からなるパネル状成形品であって、
多角形状の天板部と、
前記天板部の外縁の辺のうちの少なくとも２以上の各辺から延びる複数の縦壁部と、
前記縦壁部の下端とつながり、前記天板部の延在方向に延びるフランジ部とを備え、
前記天板部は、
前記天板部の外縁のうち前記縦壁部とつながる辺を含む縁部と、
前記縁部の内側に配置され、前記縁部から凹んだ凹部とを含み、
複数の前記縦壁部のうち、互いに隣り合う少なくとも一組の前記縦壁部の各々は、
第１縦壁部と、
前記第１縦壁部の下端とつながり、前記天板部の延在方向に延びる段差部と、
前記段差部の外縁とつながり、前記第１縦壁部の延在方向に延びる第２縦壁部とを含み、
前記フランジ部は、前記第２縦壁部の下端とつながり、
前記パネル状成形品は車両用のドアインナーパネルであり、
前記天板部の外縁の複数の辺のうち、車両上側に対応する前記辺に前記縁部及び前記縦壁部を有さない、パネル状成形品。
【請求項２】
請求項１に記載のパネル状成形品であって、
前記縁部の幅Ｗ（ｍｍ）は、前記天板部の最大幅Ｌ（ｍｍ）との関係で、式（１）を満たす、パネル状成形品。
１０＜Ｗ＜０．２×Ｌ  （１）
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパネル状成形品であって、
前記縁部から前記凹部の底面までの高さは、前記縁部から前記段差部までの高さよりも大きい、パネル状成形品。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記金属板は鋼板であり、前記鋼板の引張強度は３４０ＭＰａ以上である、パネル状成形品。
【請求項５】
請求項４に記載のパネル状成形品であって、
前記金属板は鋼板であり、前記鋼板の引張強度は６００ＭＰａ以上である、パネル状成形品。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記天板部の前記凹部はさらに、
前記凹部の底面に、前記底面から凹んだ線状の陥没部、及び、前記底面から突出する線状の隆起部のうちの少なくとも一方を含む、パネル状成形品。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパネル状成形品であって、
前記金属板は、テーラードブランクである、パネル状成形品。
【請求項８】
車両に搭載可能な車両用ドアであって、
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のパネル状成形品と、
前記パネル状成形品の車両外側に配置され、前記パネル状成形品と接合されるドアアウターパネルと、
前記凹部に収容可能であり、前記パネル状成形品の車両内側に配置されるウインドウ部材と、を備える、車両用ドア。
【請求項９】
請求項１に記載のパネル状成形品の製造方法であって、
前記金属板として鋼板からなるブランク材を準備する準備工程と、
前記ブランク材にプレス加工を施すことにより、前記天板部を成形するとともに、前記第１縦壁部及び前記段差部の高さまで成形して、中間成形品を製造する中間プレス加工工程と、
最終プレス加工装置を用いて、前記中間成形品にプレス加工を施して前記パネル状成形品を製造する最終プレス加工工程とを備え、
前記最終プレス加工装置は、
前記パネル状成形品のうち前記天板部から前記段差部の外縁までの形状に対応する端面形状を含む中央ダイと、
前記中央ダイの外側であって前記中央ダイの隣に配置されるブランクホルダと、
前記中央ダイに対向し、前記パネル状成形品のうち前記天板部から前記段差部までの形状に対応する端面形状を含む中央パンチと、
前記中央パンチの外側であって前記中央パンチの隣に配置され、前記ブランクホルダに対向する外側パンチとを備え、
前記最終プレス加工工程では、
前記中央ダイ上に前記中間成形品を配置して、前記中央パンチ及び前記中央ダイにより前記中間成形品を挟み、さらに、前記外側パンチ及び前記ブランクホルダにより前記中間成形品を挟む前工程と、
前記中間成形品を挟んだままの前記中央パンチ及び前記中央ダイに対して、前記中間成形品を挟んだままの前記外側パンチ及び前記ブランクホルダを相対的に移動して、前記第２縦壁部及び前記フランジ部を成形して前記パネル状成形品を成形する後工程とを含む、パネル状成形品の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のパネル状成形品の製造方法であってさらに、
前記最終プレス加工工程前に、前記中間成形品を加熱する加熱工程を備え、
前記最終プレス加工工程は、加熱された前記中間成形品にプレス加工を施しつつ焼入れを実施して、前記パネル状成形品を製造し、
前記最終プレス加工工程の前記前工程は、
前記中央ダイ上に加熱された前記中間成形品を配置して、前記中央パンチ及び前記中央ダイにより前記中間成形品を挟み、さらに、前記外側パンチを前記中間成形品に接触させる第１工程と、
前記外側パンチを前記中間成形品に接触させた後、前記中央パンチ及び前記中央ダイにより前記中間成形品を挟んだまま、さらに、前記ブランクホルダを前記中間成形品に接触させて前記外側パンチ及び前記ブランクホルダにより前記中間成形品を挟む第２工程とを含む、パネル状成形品の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパネル状成形品の製造方法であって、
前記第１工程では、前記ブランクホルダの端面の高さが前記中央ダイの端面のうち前記パネル状成形品の前記段差部に対応する段差面部の高さよりも低くなるよう、前記ブランクホルダを配置する、パネル状成形品の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパネル状成形品の製造方法であって、
前記鋼板は、テーラードブランクである、パネル状成形品の製造方法。
【国際調査報告】
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