(57)【要約】  このプレス成形品は、天板と、前記天板に凸稜線を介して連なる縦壁と、前記縦壁に凹稜線を介して連なるフランジと、前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジと、を備え、同一単位において、前記外向きフランジの平均板厚をＴＡｖｅ、最小板厚をＴＭｉｎ、最大板厚をＴＭａｘとした場合に、下記（式１）及び（式２）を満たす。０．８×ＴＡｖｅ≦ＴＭｉｎ＜ＴＡｖｅ      （式１）ＴＡｖｅ＜ＴＭａｘ≦１．２×ＴＡｖｅ      （式２）
2016194963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板と；
前記天板に凸稜線を介して連なる縦壁と；
前記縦壁に凹稜線を介して連なるフランジと；
前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジと；
を備え、
同一単位において、前記外向きフランジの平均板厚をＴＡｖｅ、最小板厚をＴＭｉｎ、最大板厚をＴＭａｘとした場合に、下記（式１）及び（式２）を満たす
ことを特徴とするプレス成形品。
０．８×ＴＡｖｅ≦ＴＭｉｎ＜ＴＡｖｅ      （式１）
ＴＡｖｅ＜ＴＭａｘ≦１．２×ＴＡｖｅ      （式２）
【請求項２】
前記縦壁及び前記フランジをそれぞれ一対ずつ備えたハット型横断面形状を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形品。
【請求項３】
素材が、引張強度３９０ＭＰａ以上の鋼板である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形品。
【請求項４】
前記外向きフランジの最小幅寸法が１２ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレス成形品。
【請求項５】
所定方向に直交する横断面形状が、天板と、前記天板に凸稜線を介して連続する縦壁と、前記縦壁に凹稜線を介して連続するフランジと、を有する被加工材の、前記所定方向に沿って見た場合の途中位置をせん断変形させることにより、前記天板、前記縦壁、及び前記フランジの何れにも連なる段差部、を形成するせん断工程を有する
ことを特徴とするプレス成形方法。
【請求項６】
前記せん断工程後、前記段差部の近傍にある不要部を切除することで、前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジを形成する切除工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項５に記載のプレス成形方法。
【請求項７】
前記せん断工程では、
前記被加工材の前記段差部に成形される部分を境とする一方の部分を第１のパンチおよび第１のダイで拘束し、
前記被加工材の前記段差部に成形される部分を境とする他方の部分を第２のパンチおよび第２のダイで拘束し、
さらに、前記第１のパンチおよび前記第１のダイと、前記第２のパンチおよび前記第２のダイとを、前記被加工材との間に隙間無しのまま斜めの方向へ相対的に移動させることによって、前記段差部を成形する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のプレス成形方法。
【請求項８】
前記斜めの方向は、前記横断面形状における、前記天板の延設方向となす角度、前記縦壁の延設方向となす角度、および、前記フランジの延設方向となす角度、がいずれも２０度以上となる方向である
ことを特徴とする請求項７に記載のプレス成形方法。
【請求項９】
所定方向に直交する横断面形状が、天板と、前記天板に凸稜線を介して連続する縦壁と、前記縦壁に凹稜線を介して連続するフランジと、を有する被加工材を加工することにより、前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジを有するプレス成形品を得るプレス成形装置であって、
前記被加工材の、前記所定方向に沿った途中位置を境とする一方の部分を拘束する第１のパンチ及び第１のダイと；
前記被加工材の、前記途中位置を境とする他方の部分を拘束する第２のパンチ及び第２のダイと；
前記第１のパンチ及び前記第１のダイと、前記第２のパンチ及び前記第２のダイとを、前記被加工材との間に隙間無しのまま斜めの方向へ相対的に移動させることによって、前記途中位置に段差部を形成する駆動部と；
を備えることを特徴とするプレス成形装置。
【請求項１０】
前記斜めの方向は、前記横断面形状における、前記天板の延設方向となす角度、前記縦壁の延設方向となす角度、および、前記フランジの延設方向となす角度、がいずれも２０度以上となる方向である
ことを特徴とする請求項９に記載のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車体用補強部材に好適に用いられる剛性および強度に優れたプレス成形品、プレス成形方法、およびプレス成形装置に関する。
本願は、２０１５年６月１日に、日本に出願された特願２０１５−１１１４３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車体のフロア（以下、単に「フロア」という）は、車両走行時には車体の捻じり剛性や曲げ剛性を第一義的に担うだけではなく、衝突時には衝撃荷重の伝達を担い、さらに、自動車車体の重量にも大きく影響する。このため、高剛性かつ軽量という二律背反の特性を兼ね備えることがフロアには要求される。
フロアは、互いに溶接されて接合される平板状のパネル（例えばダッシュパネル、フロントフロアパネル、リアフロアパネル等）と、溶接によりこれら平板状のパネルの車幅方向へ向けて固定配置されてフロアの剛性や強度を高める略ハット形断面を有する長尺のクロスメンバ類（例えばフロアクロスメンバ、シートクロスメンバ等）と、車体前後方向へ向けて固定配置されてフロアの剛性や強度を高める略ハット形断面を有する長尺のメンバ類（サイドシル、サイドメンバ等）とを有する。
このうち、クロスメンバ類は、通常、その長手方向の両端部に形成される外向きフランジを接合代として、例えばフロントフロアパネルのトンネル部およびサイドシルといった他の部材と接合される。【０００３】
図２８Ａ〜図２８Ｄは、長手方向の両端部に形成される外向きフランジ４を接合代として他部材と接合されるクロスメンバの代表例であるフロアクロスメンバ１を示す説明図である。図２８Ａは斜視図、図２８Ｂは図２８ＡにおけるＡ矢視図、図２８Ｃは図２８ＡにおけるＢ矢視図、図２８Ｄは図２８Ｂにおける丸破線囲み部を拡大して示す説明図である。【０００４】
例えばフロントフロアパネル２は、一般的に、フロントフロアパネル２の上面（室内側の面）に接合されて、フロントフロアパネル２の幅方向の略中心に膨出して形成されるトンネル部（図示を省略する）と、フロントフロアパネル２の幅方向の両側部にスポット溶接されるサイドシル３とを連結するフロアクロスメンバ１により補強される。
フロアクロスメンバ１を、長手方向の両端部に形成される外向きフランジ４を接合代として、トンネル部およびサイドシル３にスポット溶接等によって接合することにより、フロア２の剛性および衝撃荷重負荷時の荷重伝達特性が向上する。【０００５】
図２９は、フロアクロスメンバ１の従来のプレス成形方法の概略を、特にメンバ１の長手方向端部の領域を拡大して示す説明図である。図２９の（ａ）はプレス成形が絞り成形である場合を示し、図２９の（ｂ）はプレス成形が展開ブランク６を用いた曲げ成形である場合を示す。【０００６】
図２９の（ａ）は、絞り成形によるプレス成形により成形素材５に余肉部５ａを成形し、切断線５ｂに沿って余肉部５ａを切除した後にフランジ５ｃを立ち上げるプレス成形方法の例である。
図２９の（ｂ）は、展開ブランク形状を有する展開ブランク６に、曲げ成形によるプレス成形を行うプレス成形方法の例である。
なお、材料の歩留まり向上の観点からは、余肉部５ａの切断を伴う絞り成形によるプレス成形よりも曲げ成形によるプレス成形のほうが好ましい。【０００７】
図２９の（ａ）に示す絞り成形によるプレス成形を補足説明する。
図３０は、図２９の（ａ）に示す絞り成形によるプレス成形を行う製造装置７を示す斜視図である。
図３１の（ａ）は成形前の製造装置７を示す斜視図、図３１の（ｂ）は成形前の製造装置７を示す断面図、図３１の（ｃ）は成形前のブランク８を抜き出して示す斜視図である。
図３１の（ｄ）は成形途中の製造装置７を示す斜視図、図３１の（ｅ）は成形途中の製造装置７を示す断面図、図３１の（ｆ）は成形途中のブランク８を抜き出して示す斜視図である。
図３１の（ｇ）は成形後の製造装置７を示す斜視図、図３１の（ｈ）は成形後の製造装置７を示す断面図、図３１の（ｉ）はこの時のプレス成形品（成形素材５）を示す斜視図である。【０００８】
製造装置７は、パンチ７−１と、ブランクホルダ７−２と、図示しないダイパッドを支持するダイ７−４とを備える。ブランクホルダ７−２およびダイパッドにより予成形されたブランク８を挟持するとともにブランクホルダ７−２およびダイ７−４を支持した状態でパンチ７−１およびダイ７−４を相対的に接近させることにより、ブランク８に絞り成形によるプレス加工を行って、余肉部５ａを有する成形素材５を成形する。【０００９】
フロアクロスメンバ１は、自動車車体の剛性向上や側面衝突（側突）時の衝突荷重を伝達する役目を担う重要な構造部材である。このため、近年では、軽量化および衝突安全性の向上の観点から、より薄くかつより強度の高い高張力鋼板、例えば引張強度が３９０ＭＰａ以上の高張力鋼板（高強度鋼板またはハイテン）がフロアクロスメンバ１の素材として用いられるようになってきた。しかし、高張力鋼板の成形性は良好でないため、フロアクロスメンバ１の設計の自由度が低いことが問題になっている。これを、図２８Ａ〜図２８Ｄを参照しながら具体的に説明する。【００１０】
フロアクロスメンバ１の長手方向端部の外向きフランジ４としては、図２８Ｄの破線で示すように曲線部４ａを含む連続的でかつある程度のフランジ幅のフランジを得ることが、フロアクロスメンバ１とフロントフロアパネル２のトンネル部、サイドシル３との接合強度を高めて、フロア２の剛性および衝撃荷重負荷時の荷重伝達特性を高めるためには望ましい。【００１１】
しかし、外向きフランジ４の曲線部４ａを含む連続的なフランジを冷間でのプレス成形により形成し、かつある程度のフランジ幅を得ようとすると、基本的に、
（i）外向きフランジ４の曲線部４ａの板端部での伸びフランジ割れや、
（ii）フロアクロスメンバ１の凸稜線１ａの長手方向端部１ｂや外向きフランジ４の曲線部４ａの中央部から根元付近でのしわ、
を生じ、所望の形状が得られ難い。
これらの成形不具合は、フロアクロスメンバ１に用いられる鋼材の強度が高いほど、外向きフランジ４の曲線部４ａの成形における伸びフランジ率が高い形状であるほど（すなわち図２８Ｂおよび図２８Ｃにおける断面壁角度θが急峻であるほど）、発生し易い。【００１２】
フロアクロスメンバ１は、自動車車体の軽量化のために高強度化される傾向にある。従って、曲線部４ａを含む連続的な外向きフランジ４の冷間での成形は、従来のプレス成形法では難しくなる傾向にある。このため、フロアクロスメンバ１の他部材との接合部近傍の剛性や荷重伝達の特性の低下を甘受しても、このようなプレス成形技術上の制約により、高張力鋼板からなるフロアクロスメンバ１の外向きフランジ４の曲線部４ａに、図２８Ａおよび図２８Ｂに示す凸稜線１ａの長手方向端部１ｂにまで入り込む程度まで切欠きを設けて成形不良の発生を回避せざるを得ないのが現状である。【００１３】
特許文献１〜３には、フロアクロスメンバ１の成形を意図するものではないが、金型のパッドに工夫を施すことによって、高強度材料のプレス成形部材における形状凍結不良を解決する発明が開示されている。これらの発明は、パンチ頂部とパンチ頂部の平坦部に向き合う部分のみの平坦なパッドの位置関係によって、成形中の素材に意図的にたわみを発生させることによって、成形後の形状凍結性の向上を図る。
また、特許文献４は、曲げ成形又は絞り成形によってフロアクロスメンバ等をプレス成形する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】日本国特許第４４３８４６８号明細書
【特許文献２】日本国特開２００９−２５５１１６号公報
【特許文献３】日本国特開２０１２−０５１００５号公報
【特許文献４】日本国特許第５５６９６６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明者らの検討結果によれば、特許文献１〜３により開示された従来の発明に基づいても、長手方向の端部のうち、少なくとも天板から凸稜線にかけて外向きフランジ４を有する高張力鋼板製のプレス成形部材であるフロアクロスメンバ１を、凸稜線１ａの長手方向端部１ｂにまで入り込む程度まで外向きフランジ４の曲線部４ａに切り欠きを設けることなく、プレス成形により成形することは難しかった。
また、特許文献４に開示された従来の発明では、曲げ成形又は絞り成形により外向きフランジ４に相当する部位が形成されるため、当該箇所における伸びフランジ割れやシワの発生を防ぐための切欠き設けることが不可欠であり、その結果、切欠き近傍における剛性や他部材との接合強度を高めるための対策が必要があった。【００１６】
本発明の目的は、例えばフロアクロスメンバのようなプレス成形品を、外向きフランジに切欠きを設けることなく提供すること、更にはそのプレス成形品を製造するためのプレス成形方法及びプレス成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の概要は下記の通りである。【００１８】
（１）本発明の第一の態様は、天板と；前記天板に凸稜線を介して連なる縦壁と；前記縦壁に凹稜線を介して連なるフランジと；前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジと；を備え、同一単位において、前記外向きフランジの平均板厚をＴＡｖｅ、最小板厚をＴＭｉｎ、最大板厚をＴＭａｘとした場合に、下記（式１）及び（式２）を満たすプレス成形品である。
０．８×ＴＡｖｅ≦ＴＭｉｎ＜ＴＡｖｅ      （式１）
ＴＡｖｅ＜ＴＭａｘ≦１．２×ＴＡｖｅ      （式２）
（２）上記（１）に記載のプレス成形品では、前記縦壁及び前記フランジをそれぞれ一対ずつ備えたハット型横断面形状を有してもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載のプレス成形品では、素材が、引張強度３９０ＭＰａ以上の鋼板であってもよい。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載のプレス成形品では、前記外向きフランジの最小幅寸法が１２ｍｍ以上であってもよい。【００１９】
（５）本発明の第二の態様は、所定方向に直交する横断面形状が、天板と、前記天板に凸稜線を介して連続する縦壁と、前記縦壁に凹稜線を介して連続するフランジと、を有する被加工材の、前記所定方向に沿って見た場合の途中位置をせん断変形させることにより、前記天板、前記縦壁、及び前記フランジの何れにも連なる段差部、を形成するせん断工程を有するプレス成形方法である。
（６）上記（５）に記載のプレス成形方法では、前記せん断工程後、前記段差部の近傍にある不要部を切除することで、前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジを形成する切除工程をさらに有してもよい。
（７）上記（５）又は（６）に記載のプレス成形方法では、前記せん断工程では、前記被加工材の前記段差部に成形される部分を境とする一方の部分を第１のパンチおよび第１のダイで拘束し、前記被加工材の前記段差部に成形される部分を境とする他方の部分を第２のパンチおよび第２のダイで拘束し、さらに、前記第１のパンチおよび前記第１のダイと、前記第２のパンチおよび前記第２のダイとを、前記被加工材との間に隙間無しのまま斜めの方向へ相対的に移動させることによって、前記段差部を成形してもよい。
（８）上記（７）に記載のプレス成形方法では、前記斜めの方向は、前記横断面形状における、前記天板の延設方向となす角度、前記縦壁の延設方向となす角度、および、前記フランジの延設方向となす角度、がいずれも２０度以上となる方向であってもよい。【００２０】
（９）本発明の第三の態様は、所定方向に直交する横断面形状が、天板と、前記天板に凸稜線を介して連続する縦壁と、前記縦壁に凹稜線を介して連続するフランジと、を有する被加工材を加工することにより、前記天板の縁部から、前記凸稜線の縁部、前記縦壁の縁部、前記凹稜線の縁部、そして前記フランジの縁部にかけて連なる外向きフランジを有するプレス成形品を得るプレス成形装置であって、前記被加工材の、前記所定方向に沿った途中位置を境とする一方の部分を拘束する第１のパンチ及び第１のダイと；前記被加工材の、前記途中位置を境とする他方の部分を拘束する第２のパンチ及び第２のダイと；前記第１のパンチ及び前記第１のダイと、前記第２のパンチ及び前記第２のダイとを、前記被加工材との間に隙間無しのまま斜めの方向へ相対的に移動させることによって、前記途中位置に段差部を形成する駆動部と；を備えるプレス成形装置である。
（１０）上記（９）に記載のプレス成形装置では、前記斜めの方向は、前記横断面形状における、前記天板の延設方向となす角度、前記縦壁の延設方向となす角度、および、前記フランジの延設方向となす角度、がいずれも２０度以上となる方向であってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
上記のプレス成形品によれば、天板の縁部から、凸稜線の縁部、縦壁の縁部、凹稜線の縁部、そしてフランジの縁部にかけて連なる外向きフランジを接合代として、このプレス成形品を他の部材と接合することが可能になるので、このプレス成形品と他の部材との接合部近傍の剛性や荷重伝達の特性を高めることができる。このため、このプレス成形品を例えばフロアクロスメンバとして用いると、ボディシェルの曲げ剛性や捩じり剛性を高めることができ、これにより、自動車の操縦安定性や乗り心地、騒音を改善・向上することができる。【００２２】
また、上記のプレス成形方法及びプレス成形装置によれば、外向きフランジとなる段差部をせん断変形により形成することができる。従って、伸びフランジ割れやシワの発生を防ぐための切欠きを外向きフランジに設けることなく上記のプレス成形品を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るプレス成形品を示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いてプレス成形品の中間成形品を製造する状況の概要を示す説明図であって、外向きフランジとなる段差部を成形した後のプレス成形装置の要部を示す斜視図である。
【図２Ｂ】段差部が形成された中間成形品の要部を示す斜視図である。
【図２Ｃ】プレス成形品の外向きフランジ付近を示す斜視図である。
【図２Ｄ】図２ＣにおけるＡ矢視図である。
【図２Ｅ】外向きフランジの成形性に関係する要素を示す説明図である。
【図２Ｆ】図２ＣにおけるＢ矢視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプレス成形装置の構成要素を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いてプレス成形品の中間成形品を製造する状況の概要を示す説明図であり、外向きフランジとなる段差部を成形した後のプレス成形装置の要部を示す斜視図である。
【図８Ｂ】段差部が形成された中間成形品の要部を示す斜視図である。
【図８Ｃ】プレス成形品の外向きフランジ付近を示す斜視図である。
【図８Ｄ】図８ＣにおけるＡ矢視図である。
【図８Ｅ】図８ＣにおけるＢ矢視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るプレス成形装置の構成要素を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るプレス成形品の一例を示す斜視図である。
【図１５Ａ】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いてプレス成形品の中間成形品を製造する状況の概要を示す説明図であり、外向きフランジとなる段差部を成形した後のプレス成形装置の要部を示す斜視図である。
【図１５Ｂ】段差部が形成された中間成形品の要部を示す斜視図である。
【図１５Ｃ】プレス成形品の外向きフランジ付近を示す斜視図である。
【図１５Ｄ】図１５ＣにおけるＡ矢視図である。
【図１５Ｅ】図１５ＣにおけるＢ矢視図である。
【図１６】本発明の実施形態に係るプレス成形装置の構成要素を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図１９】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図２０】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図２１】本発明の実施形態に係るプレス成形品の他の一例を示す斜視図である。
【図２２Ａ】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いてプレス成形品の中間成形品を製造する状況の概要を示す説明図であり、外向きフランジとなる段差部を成形した後のプレス成形装置の要部を示す斜視図である。
【図２２Ｂ】段差部が形成された中間成形品の要部を示す斜視図である。
【図２２Ｃ】プレス成形品の外向きフランジ付近を示す斜視図である。
【図２２Ｄ】図２２ＣにおけるＡ矢視図である。
【図２２Ｅ】図２２ＣにおけるＢ矢視図である。
【図２３】本発明の実施形態に係るプレス成形装置の構成要素を示す斜視図である。
【図２４】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図２５】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図２６】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図２７】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を用いて中間成形品およびプレス成形品を製造する状況を示す説明図である。
【図２８Ａ】長手方向の両端部に形成される外向きフランジを接合代として他部材と接合されるクロスメンバの代表例であるフロアクロスメンバを示す斜視図である。
【図２８Ｂ】図２８ＡにおけるＡ矢視図である。
【図２８Ｃ】図２８ＡにおけるＢ矢視図である。
【図２８Ｄ】図２８Ｂにおける丸破線囲み部を拡大して示す説明図である。
【図２９】フロアクロスメンバの従来のプレス成形方法の概略を、特にメンバの長手方向端部の領域を拡大して示す説明図である。
【図３０】絞り成形によるプレス成形を行うプレス成形装置を示す斜視図である。
【図３１】（ａ）は成形前のプレス成形装置を示す斜視図、（ｂ）は成形前のプレス成形装置を示す断面図、（ｃ）は成形前のブランクを抜き出して示す斜視図、（ｄ）は成形途中のプレス成形装置を示す斜視図、（ｅ）は成形途中のプレス成形装置を示す断面図、（ｆ）は成形途中のブランクを抜き出して示す斜視図、（ｇ）は成形後のプレス成形装置を示す斜視図、（ｈ）は成形後のプレス成形装置を示す断面図、（ｉ）は成形後のブランクを抜き出して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見（Ａ），（Ｂ）を得て、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
【００２５】
（Ａ）天板と、天板に連続する凸稜線と、凸稜線に連続する縦壁と、縦壁に連続する凹稜線と、凹稜線に連続するフランジとを有する横断面形状を有するプレス成形体の長手方向の途中に、天板、凸稜線、縦壁、凹稜線およびフランジのいずれにもつながる段差部を前記長手方向と交差する方向へせん断変形により成形し、その後に、この段差部の近傍の不要部を切り落とすことにより、目的とする外向きフランジを有するプレス成形品を提供できる。
【００２６】
（Ｂ）プレス成形体に上記段差部を形成するには、プレス成形体の長手方向について段差部に成形される部分を境とする一方の部分を第１のパンチおよび第１のダイで拘束するとともに他方の部分を第２のパンチおよび第２のダイで拘束し、第１のパンチおよび第１のダイと、第２のパンチおよび第２のダイとを、プレス成形体との間に隙間を設けずにプレス成形体（被加工材）の天板に対して斜めの方向へ相対的に移動させることによって、プレス成形体の段差部に成形される部分をせん断変形させればよい。
【００２７】
本発明を実施するための実施形態１と、実施形態１の変形例である実施形態２〜４を、添付図面も参照しながら、説明する。なお、実施形態２〜４の説明では、実施形態１と相違する部分を説明し、実施形態１と共通する部分は同一の図中符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００２８】
（１）実施形態１
１．本実施形態に係るプレス成形品１０
図１は、本実施形態に係るプレス成形品１０を示す斜視図である。
図１に示すプレス成形品１０は、引張強度が３９０ＭＰａ以上、望ましくは５９０ＭＰａ以上、さらに望ましくは９８０ＭＰａ以上の高張力鋼板（板厚：０．６〜３．５ｍｍ）から形成されるプレス成形品である。
【００２９】
プレス成形品１０は、天板１１と、２つの凸稜線１２ａ，１２ｂと、２つの縦壁１３ａ，１３ｂと、２つの凹稜線１４ａ，１４ｂと、２つのフランジ１５ａ，１５ｂとを有する略ハット型の横断面形状を有する。
【００３０】
この横断面において、２つの凸稜線１２ａ，１２ｂは、いずれも、天板１１に連続する。２つの縦壁１３ａ，１３ｂは、それぞれ、２つの凸稜線１２ａ，１２ｂに連続する。２つの凹稜線１４ａ，１４ｂは、それぞれ、２つの縦壁１３ａ，１３ｂに連続する。さらに、２つのフランジ１５ａ，１５ｂは、それぞれ、２つの凹稜線１４，１４に連続する。
【００３１】
すなわち、プレス成形品１０は、天板１１と、天板１１に連続する凸稜線１２ａまたは１２ｂと、凸稜線１２ａまたは１２ｂに連続する縦壁１３ａまたは１３ｂと、縦壁１３ａまたは１３ｂに連続する凹稜線１４ａまたは１４ｂと、凹稜線１４ａまたは１４ｂに連続するフランジ１５ａまたは１５ｂとを有する横断面形状を有する。
【００３２】
プレス成形品１０の長手方向（図１における両方向向きの矢印方向）の両端部１０Ａ，１０Ｂにおいて、外向きフランジ１６−１，１６−２が形成される。
【００３３】
外向きフランジ１６−１，１６−２は、いずれも、一方のフランジ１５ａから、一方の凹稜線１４ａ，一方の縦壁１３ａ，一方の凸稜線１２ａ，天板１１，他方の凸稜線１２ｂ，他方の縦壁１３ｂおよび他方の凹稜線１４ｂの順に、他方のフランジ１５ｂへかけて、縁部に連続して形成される。
【００３４】
外向きフランジ１６−１，１６−２は、同一単位（例えばｍｍ）において、そのそれぞれの平均板厚をＴＡｖｅ、最小板厚をＴＭｉｎ、最大板厚をＴＭａｘとした場合、下記（式１）及び（式２）を満たす。
０．８×ＴＡｖｅ≦ＴＭｉｎ＜ＴＡｖｅ      （式１）
ＴＡｖｅ＜ＴＭａｘ≦１．２×ＴＡｖｅ      （式２）
【００３５】
ＴＭｉｎが０．８×ＴＡｖｅより小さい場合、又は、ＴＭａｘが１．２×ＴＡｖｅより大きい場合、外向きフランジにおける板厚のばらつきが大きいため、局所的に板厚が小さい箇所において剛性や他部材との接合強度が低下してしまう虞がある。
ＴＭｉｎの上限値及びＴＭａｘの下限値は特に限定されるべきものではないため、ＴＡｖｅ未満である。
【００３６】
尚、外向きフランジ１６−１，１６−２の板厚の最小値ＴＭｉｎ、最大板厚ＴＭａｘ、及び平均値ＴＡｖｅは、外向きフランジ１６−１，１６−２それぞれのフランジ幅方向の中心位置において、少なくとも２ｍｍの離間距離で１０箇所以上を測定して、外向きフランジ１６−１，１６−２それぞれについて算出される。
【００３７】
以上の説明では、プレス成形品１０の長手方向の両端部１０Ａ，１０Ｂに外向きフランジ１６−１，１６−２が形成される場合を例にとったが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、外向きフランジ１６−１または１６−２がプレス成形品１０の長手方向の端部１０Ａまたは１０Ｂにだけ形成されていてもよい。
【００３８】
また、以上の説明では、外向きフランジ１６−１，１６−２が、一方のフランジ１５ａから、一方の凹稜線１４ａ，一方の縦壁１３ａ，一方の凸稜線１２ａ，天板１１，他方の凸稜線１２ｂ，他方の縦壁１３ｂおよび他方の凹稜線１４ｂの順に、他方のフランジ１５ｂへかけて、縁部に連続して形成される場合を例にとったが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、外向きフランジ１６−１または１６−２は、一方のフランジ１５ａから、一方の凹稜線１４ａ，一方の縦壁１３ａ，一方の凸稜線１２ａの順に天板１１にかけて形成されているか、あるいは、他方のフランジ１５ｂから、他方の凹稜線１４ｂ，他方の縦壁１３ｂ，他方の凸稜線１２ｂの順に天板１１にかけて形成されていてもよい。
【００３９】
プレス成形品１０は、例えば略ハット型の断面形状で天板１１からフランジ１５ａ，１５ｂへかけて外向きフランジ１６−１，１６−２を、外向きフランジ１６−１，１６−２の曲線部に凸稜線１２ａ，１２ｂや凹稜線１４ａ，１４ｂにまで入り込むような切り欠きを設けずに成形されている。
【００４０】
プレス成形品１０によれば、長手方向の端部における少なくとも天板１１からフランジ１５ａ，１５ｂにかけて形成された外向きフランジ１６−１，１６−２を接合代として、このプレス成形品１０を他の部材（プレス成形品１０がクロスメンバである場合にはフロントフロアパネルのトンネル部やサイドシルインナパネル等）と接合することができるので、プレス成形品１０と他の部材との接合部近傍の剛性や荷重伝達の特性、さらにはフロアパネルとサイドシルとの接合強度を大幅に高めることができる。このため、プレス成形品１０を例えばフロアクロスメンバとして用いると、ボディシェルの曲げ剛性や捩じり剛性を高めることができ、これにより、自動車の操縦安定性や乗り心地、騒音を改善・向上することができる。
【００４１】
外向きフランジ１６−１，１６−２の最小幅寸法は、１２ｍｍ以上である場合、プレス成形品を他の部材と接合する際の接合代を十分に確保することが可能になるため好ましい。
外向きフランジ１６−１，１６−２の最小幅寸法は、１５ｍｍ以上であることが更に好ましく、２０ｍｍ以上であることが更に好ましい。
尚、外向きフランジ幅は、凹稜線から外向きフランジの端部までの、凹稜線の法線方向の距離である。
【００４２】
２．本実施形態に係るプレス成形装置２０およびプレス成形方法
図２Ａ〜図２Ｆは、本実施形態に係るプレス成形装置２０を用いてプレス成形品１０の中間成形品１０−１を製造する状況の概要を示す説明図である。図２Ａは外向きフランジとなる段差部１６−２を成形した後のプレス成形装置２０の要部を示す斜視図であり、図２Ｂは段差部１６−２を形成された中間成形品１０−１の要部を示す斜視図であり、図２Ｃはプレス成形品１０の外向きフランジ１６−２付近を示す斜視図であり、図２Ｄは図２ＣにおけるＡ矢視図であり、図２Ｅは外向きフランジ１６−２の成形性に関係する要素を示す説明図であり、図２Ｆは図２ＣにおけるＢ矢視図である。
【００４３】
図３は、本実施形態に係るプレス成形装置２０の構成要素を示す斜視図である。
図４は、本実施形態に係るプレス成形装置２０を用いて中間成形品１０−１およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０を示す斜視図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−２を抜き出して示す斜視図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０を示す斜視図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−２を示す斜視図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０を示す斜視図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−１を示す斜視図である。
（ｇ）はプレス成形品１０を示す斜視図である。
【００４４】
図５は、本実施形態に係るプレス成形装置２０を用いて中間成形品１０−１およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０を示す上面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−２を抜き出して示す上面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０を示す上面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−２を示す上面図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０を示す上面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−１を示す上面図である。
【００４５】
図６は、本実施形態に係るプレス成形装置２０を用いて中間成形品１０−１およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０を示す正面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−２を抜き出して示す正面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０を示す正面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−２を示す正面図である。
（ｅ）は段差部１６−１,１６−２の成形後のプレス成形装置２０を示す正面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−１を示す正面図である。
【００４６】
さらに、図７は、本実施形態に係るプレス成形装置２０を用いて中間成形品１０−１およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０を示す側面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−２を抜き出して示す側面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０を示す側面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−２を示す側面図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０を示す側面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−１を示す側面図である。
【００４７】
図２Ａ〜図２Ｆ、及び、図３〜７に示すように、プレス成形装置２０は、上述した本実施形態に係るプレス成形品１０の中間成形品１０−１をプレス成形する。
【００４８】
プレス成形装置２０は、図２Ａ〜図２Ｆ、及び、図３〜７に示すように、第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂと、第２のパンチ２２ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂおよび第２のダイ２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂとを備える。
【００４９】
ブランクであるプレス成形体１０−２は、別工程でパンチとダイを用いて事前に図４の（ｂ）に示す外形に成形されたものを用いればよいが、第１のパンチ２４ａおよび第２のパンチ２２ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂにより組み合わせパンチを構成するとともに、第１のダイ２４ｂおよび第２のダイ２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂにより組み合わせダイを構成し、組み合わせパンチおよび組み合わせダイを用いて平板状のブランクを図４の（ｂ）に示す外形に成形することにより製造することが、生産性の観点から望ましい。
【００５０】
プレス成形体１０−２は、天板１１と、天板１１に連続する２つの凸稜線１２ａ，１２ｂと、２つの凸稜線１２ａ，１２ｂにそれぞれ連続する２つの縦壁１３ａ，１３ｂと、２つの縦壁１３ａ，１３ｂにそれぞれ連続する２つの凹稜線１４ａ，１４ｂと、２つの凹稜線１４ａ，１４ｂにそれぞれ連続する２つのフランジ１５ａ，１５ｂとを有するハット型の横断面形状を有する。
【００５１】
第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂは、プレス成形体１０−２の長手方向について、プレス成形品１０における外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２に成形される部分を境とする一方の部分、すなわち段差部１６−１，１６−２の内側の部分を拘束する。
【００５２】
一方、第２のパンチ２２ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂおよび第２のダイ２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂは、プレス成形体１０−２の長手方向について、プレス成形品１０における外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２に成形される部分を除いた残余の部分、すなわち段差部１６−１，１６−２の外側の２つの部分を拘束する。
【００５３】
また、第２のパンチ２２ａおよび第２のダイ２３ａ、第２のパンチ２２ｂおよび第２のダイ２３ｂ、第２のパンチ２５ａおよび第２のダイ２６ａ、第２のパンチ２５ｂおよび第２のダイ２６ｂは、いずれも、プレス成形体１０−２との間に隙間を設けずにプレス成形体１０−２を拘束したまま、互いに独立して個別に、第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂに対して相対的に斜めの方向へ、具体的には、プレス成形体１０−２における天板１１に対する縦壁１３ａ，１３ｂの傾斜角度以上傾斜する方向へ相対的に移動できるように、構成されている。
【００５４】
具体的には、図２Ｅを参照し、プレス方向は、角度θ１，θ２，θ３がいずれも２０度以上となる方向であることが好ましい。
図２Ｅにおいて、
・符号ｌ１は天板１１に連続する外向きフランジとなる段差部１６−１（１６−２）の高さ（ｍｍ）であり、
・符号ｌ２は縦壁１３ａに連続する外向きフランジとなる段差部１６−１（１６−２）の高さ（ｍｍ）であり、
・符号ｈは縦壁１３ａの高さ（ｍｍ）であり、
・符号θ1は矢印で示すプレス方向と天板１１の延設方向とがなす角度（°）であり、
・符号θ２は矢印で示すプレス方向と縦壁１３ａの延設方向とがなす角度（°）であり、
・符号θ３は矢印で示すプレス方向とフランジ１５ａの延設方向とがなす角度（°）である。
また、符号θ４は縦壁１３ａの開き角であり、角度θ４は０度以上でよく、更に望ましくは２０度以上であればよい。
【００５５】
第２のパンチ２２ａおよび第２のダイ２３ａ、第２のパンチ２２ｂおよび第２のダイ２３ｂ、第２のパンチ２５ａおよび第２のダイ２６ａ、第２のパンチ２５ｂおよび第２のダイ２６ｂをこのように第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂに対して移動させる駆動部（移動機構）は、特定の駆動部には制限されず、この種の駆動部として慣用される機構（例えば、カムスライド機構やアクチュエータ（シリンダー）駆動機構等）を用いることが例示される。
【００５６】
次に、本実施形態に係るプレス成形方法を説明する。
本実施形態に係るプレス成形方法では、プレス成形装置２０を用い、第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂが、プレス成形体１０−２の長手方向について、プレス成形品１０における外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２に成形される部分を境とする一方の部分、すなわち段差部１６−１，１６−２の内側の部分を拘束したまま、第２のパンチ２２ａおよび第２のダイ２３ａ、第２のパンチ２２ｂおよび第２のダイ２３ｂ、第２のパンチ２５ａおよび第２のダイ２６ａ、第２のパンチ２５ｂおよび第２のダイ２６ｂが、いずれも、プレス成形体１０−２との間に隙間を設けずにプレス成形体１０−２を拘束したまま、互いに独立して個別に、第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂに対して相対的に斜めの方向へ、具体的には、上述したように、プレス成形体１０−２における天板１１に対する縦壁１３ａ，１３ｂの傾斜角度以上傾斜する方向へ、移動させる（せん断工程）。
【００５７】
これにより、プレス成形体１０−２の長手方向の途中に、天板１１、２つの凸稜線１２ａ，１２ｂ、２つの縦壁１３ａ，１３ｂ、２つの凹稜線１４ａ，１４ｂおよび２つのフランジ１５ａ，１５ｂのいずれにもつながるとともに天板１１、２つの凸稜線１２ａ，１２ｂ、２つの縦壁１３ａ，１３ｂ、２つの凹稜線１４ａ，１４ｂおよび２つのフランジ１５ａ，１５ｂそれぞれに交差する方向へ延びる段差部１６−１，１６−２をせん断変形により成形して、中間成形品１０−１を製造する。
【００５８】
この後、中間成形品１０−１の段差部１６−１，１６−２の近傍の不要部１７を適宜手段（例えばレーザ切断、あるいはカムトリム）切除することによって、本実施形態に係るプレス成形品１０を製造する（切除工程）。
【００５９】
段差部１６−１，１６−２は、せん断変形により成形されるため、板厚は実質的に減少しない。従って、プレス成形品１０の外向きフランジ１６−１，１６−２は、同一単位（例えばｍｍ）で、その平均板厚をＴＡｖｅ、最小板厚をＴＭｉｎ、最大板厚をＴＭａｘとした場合、上記（式１）及び（式２）を満たすことができる。
【００６０】
このようにして、プレス成形装置２０により、外向きフランジ１６−１，１６−２の曲線部に切り欠きを設けることなく、例えばフロアクロスメンバのような、天板１１と、天板１１に連続する凸稜線１２ａまたは１２ｂと、凸稜線１２ａまたは１２ｂに連続する縦壁１３ａまたは１３ｂと、縦壁１３ａまたは１３ｂに連続する凹稜線１４ａまたは１４ｂと、凹稜線１４ａまたは１４ｂに連続するフランジ１５ａまたは１５ｂとを有する横断面を有し、長手方向の両端部１０Ａ，１０Ｂのうち少なくとも一方に、少なくとも天板１１からフランジ１５ａまたは１５ｂへかけて連続する外向きフランジ１６−１または１６−２を有するプレス成形品１０を製造することができる。
【００６１】
（２）実施形態２
以降に参照する図８Ａ〜図２３では、パンチおよびダイに関して、第１のパンチ２４ａ−１，第１のダイ２４ｂ−１、第２のパンチ２２ａ−１〜３，２２ｂ−１〜３，２５ａ−１〜３，２５ｂ−１〜３および第２のダイ２３ａ−１〜３，２３ｂ−１〜３，２６ａ−１〜３，２６ｂ−１〜３の符号を用いるが、「−」記号以降の番号違いは、パンチの外面形状やダイの内面形状のみ相違することを意味する。
【００６２】
図８Ａ〜図８Ｅは、本実施形態に係るプレス成形装置２０−１を用いてプレス成形品１０の中間成形品１０−３を製造する状況の概要を示す説明図である。図８Ａは外向きフランジとなる段差部１６−２を成形した後のプレス成形装置２０−１の要部を示す斜視図であり、図８Ｂは段差部１６−２を形成された中間成形品１０−３の要部を示す斜視図であり、図８Ｃはプレス成形品１０の外向きフランジ１６−２付近を示す斜視図であり、図８Ｄは図８ＣにおけるＡ矢視図であり、図８Ｅは外向きフランジ１６−２の成形性に関係する要素を示す説明図であり、図８Ｆは図８ＣにおけるＢ矢視図である。
【００６３】
図９は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−１の構成要素を示す斜視図である。
図１０は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−１を用いて中間成形品１０−３およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−１を示す斜視図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−４を抜き出して示す斜視図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−１を示す斜視図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−４を示す斜視図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０−１を示す斜視図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−３を示す斜視図である。
【００６４】
図１１は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−１を用いて中間成形品１０−３およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−１を示す上面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−４を抜き出して示す上面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−１を示す上面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−４を示す上面図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０−１を示す上面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−３を示す上面図である。
【００６５】
図１２は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−１を用いて中間成形品１０−３およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−１を示す正面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−４を抜き出して示す正面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−１を示す正面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−４を示す正面図である。
（ｅ）は段差部１６−１,１６−２の成形後のプレス成形装置２０−１を示す正面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−３を示す正面図である。
【００６６】
さらに、図１３は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−１を用いて中間成形品１０−３およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−１を示す側面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−４を抜き出して示す側面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−１を示す側面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−４を示す側面図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０−１を示す側面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−３を示す側面図である。
【００６７】
実施形態２が実施形態１と相違するのは、第２のパンチ２２ａ−１および第２のダイ２３ａ−１、第２のパンチ２２ｂ−１および第２のダイ２３ｂ−１、第２のパンチ２５ａ−１および第２のダイ２６ａ−１、第２のパンチ２５ｂ−１および第２のダイ２６ｂ−１によって成形される、中間成形品１０−３の天板１１の幅が段差部１６−１，１６−２から離れるにつれて広がるように、成形する点である。これにより、段差部１６−１，１６−２のせん断成形時に、予め断面周長を長く確保してその後に断面周長を縮めることになるために段差部１６−１，１６−２への材料の流入を促進でき、段差部１６−１，１６−２と凸稜線１２ａ，１２ｂとの会合部（伸びフランジ成形される部位）での割れを効果的に抑制できる。
【００６８】
（３）実施形態３
図１４は、本実施形態に係るプレス成形品１０を示す斜視図である。
【００６９】
図１５は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−２を用いてプレス成形品１０の中間成形品１０−５を製造する状況の概要を示す説明図である。
図１５Ａは外向きフランジとなる段差部１６−２を成形した後のプレス成形装置２０−２の要部を示す斜視図、図１５Ｂは段差部１６−２を形成された中間成形品１０−５の要部を示す斜視図、図１５Ｃはプレス成形し品１０の外向きフランジ１６−２付近を示す斜視図、図１５Ｄは図１５ＣにおけるＡ矢視図、図１５Ｅは図１５ＣにおけるＢ矢視図である。
【００７０】
図１６は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−２の構成要素を示す斜視図である。
図１７は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−２を用いて中間成形品１０−５およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−２を示す斜視図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−６を抜き出して示す斜視図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−２を示す斜視図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−６を示す斜視図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０−２を示す斜視図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−５を示す斜視図である。
【００７１】
図１８は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−２を用いて中間成形品１０−５およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−２を示す上面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−６を抜き出して示す上面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−２を示す上面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−６を示す上面図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０−２を示す上面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−５を示す上面図である。
【００７２】
図１９は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−２を用いて中間成形品１０−５およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−２を示す正面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−６を抜き出して示す正面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−１を示す正面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−６を示す正面図である。
（ｅ）は段差部１６−１,１６−２の成形後のプレス成形装置２０−２を示す正面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−５を示す正面図である。
【００７３】
さらに、図２０は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−２を用いて中間成形品１０−５およびプレス成形品１０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のプレス成形装置２０−２を示す側面図であり、（ｂ）はこの時のブランク１０−６を抜き出して示す側面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のプレス成形装置２０−２を示す側面図であり、（ｄ）はこの時のブランク１０−６を示す側面図である。
（ｅ）は段差部１６−１，１６−２の成形後のプレス成形装置２０−２を示す側面図であり、（ｆ）はこの時の中間成形品１０−５を示す側面図である。
【００７４】
実施形態３が実施形態１と相違するのは、第２のパンチ２２ａ−２および第２のダイ２３ａ−２、第２のパンチ２２ｂ−２および第２のダイ２３ｂ−２、第２のパンチ２５ａ−２および第２のダイ２６ａ−２、第２のパンチ２５ｂ−２および第２のダイ２６ｂ−２によって成形される、中間成形品１０−３の凸稜線１２ａ，１２ｂの曲率半径が、第１のパンチ２４ａおよび第１のダイ２４ｂによって拘束される中間成形品１０−３の凸稜線１２ａ，１２ｂの曲率半径よりも、大きくなるように、成形する点である。
これにより、段差部１６−１，１６−２のせん断成形時に、断面周長差および張り出し形状が緩和されて段差部１６−１，１６−２への材料の流入を促進でき、段差部１６−１，１６−２と凸稜線１２ａ，１２ｂとの会合部（伸びフランジ成形部）での割れを効果的に抑制できる。
【００７５】
（４）実施形態４
図２１は、本実施形態に係るプレス成形品３０を示す斜視図である。
【００７６】
図２２は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−３を用いてプレス成形品３０の中間成形品１０−７を製造する状況の概要を示す説明図である。
図２２Ａは外向きフランジとなる段差部１６−２を成形した後のプレス成形装置２０−３の要部を示す斜視図であり、図２２Ｂは段差部が形成された中間成形品１０−７の要部を示す斜視図であり、図２２Ｃはプレス成形品３０の外向きフランジ１６−２付近を示す斜視図であり、図２２Ｄは図２ＣにおけるＡ矢視図であり、図２２Ｅは図２２ＣにおけるＢ矢視図である。
【００７７】
図２３は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−３の構成要素を示す斜視図である。
図２４は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−３を用いて中間成形品１０−７およびプレス成形品３０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のブランク１０−８を抜き出して示す斜視図であり、（ｂ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のブランク１０−８を示す斜視図であり、（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形後の中間成形品１０−７を示す斜視図であり、（ｄ）はプレス成形品３０を示す斜視図である。
【００７８】
図２５は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−３を用いて中間成形品１０−７およびプレス成形品３０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のブランク１０−８を抜き出して示す上面図である。
（ｂ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のブランク１０−８を示す上面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形後の中間成形品１０−７を示す上面図である。
【００７９】
図２６は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−３を用いて中間成形品１０−７およびプレス成形品３０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のブランク１０−８を抜き出して示す正面図である。
（ｂ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のブランク１０−８を示す正面図である。
（ｃ）は段差部１６−１,１６−２の成形後の中間成形品１０−７を示す正面図である。
【００８０】
さらに、図２７は、本実施形態に係るプレス成形装置２０−３を用いて中間成形品１０−７およびプレス成形品３０を製造する状況を示す説明図である。
（ａ）は外向きフランジとなる段差部１６−１，１６−２の成形前のブランク１０−８を抜き出して示す側面図である。
（ｂ）は段差部１６−１，１６−２の成形中のブランク１０−８を示す側面図である。
（ｃ）は段差部１６−１，１６−２の成形後の中間成形品１０−７を示す側面図である。
【００８１】
実施形態４は、基本的に実施形態１と同じであるが、成形前のブランク１０−８の天板１１および縦壁１３ａ，１３ｂに凹部１８を形成するとともにフランジ１５ａ，１５ｂに上方へ向けた膨出部１９を形成しておき、天板１１および縦壁１３ａ，１３ｂに凹部１８を有するとともにフランジ１５ａ，１５ｂに上方へ向けた膨出部１９を有するプレス成形品３０とする点が相違する。
【００８２】
以上、各種実施形態及び変形例に基づき本発明の具体例を説明したが、本発明はこれらの例示に限定されるものではない。本発明は、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００８３】
上述の説明ではブランク（素材）として鋼板を用いる場合を例示したが、ブランクは、溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板などのめっき鋼板であってもよく、また、アルミ板やチタン板等の金属板、ＦＲＰやＦＲＴＰ等のガラス繊維強化樹脂板、更にはこれらの複合板であってもよい。
上述の説明では、外フランジを一対有するプレス成形品を例示したが、外フランジを一つのみ有するプレス成形品であってもよい。
さらに、上述の説明では、凸稜線と、縦壁と、凹稜線と、フランジとを一対有する横断面形状を有するプレス成形品を例示したが、凸稜線と、縦壁と、凹稜線と、フランジとを一つのみ有する片ハット型の横断面形状を有するプレス成形品であってもよい。また、そのプレス成形品の外フランジは一つのみであってもよい。
上述の説明では、段差部又は外向フランジの面方向と、天板の面方向とがなす角度が９０度超であるプレス成形品を例示したが、９０度以下であってもよい。
【００８４】
（実施例）
図４の（ｂ）に示す外形を有するプレス成形体１０−２に対して、図３０に示す絞り成形による比較例のプレス成形装置（製造装置７）と、図３に示すせん断成形による本発明例のプレス成形装置２０とを用いて、図１に示す外形を有するプレス成形品１０を製造した。
【００８５】
表１に、プレス成形体１０−２の引張強度ＴＳと、図３に示す縦壁角度θと、成形性判定結果をまとめて示す。なお、「成形性判定」では割れずに成形できたものを○とし、割れて成形できなかったものを×とした。
【００８６】
【表１】
2016194963.tif 000003
【００８７】
表１に示すように、比較例では、プレス成形体１０−２の引張強度が４４０ＭＰａまでは問題なく外向きフランジ１６−１，１６−２を有するプレス成形品１０を製造することができたものの、外向きフランジ１６−１，１６−２と凸稜線１２ａ，１２ｂとの会合部で割れを生じてしまい、プレス成形品１０を製造できなかった。これに対し、本発明例では、プレス成形体１０−２の引張強度が５９０ＭＰａを超えても外向きフランジ１６−１，１６−２と凸稜線１２ａ，１２ｂとの会合部で割れを生じることなく、所望のプレス成形品１０を製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明によれば、外向きフランジに切り欠きを設けることなく、例えばフロアクロスメンバのような、天板と、天板に連続する凸稜線と、この凸稜線に連続する縦壁と、この縦壁に連続する凹稜線と、この凹稜線に連続するフランジとを有する横断面を有し、長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に、少なくとも天板からフランジへかけて連続する外向きフランジを有するプレス成形品、更にはそのプレス成形品を製造するためのプレス成形方法及びプレス成形装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０  プレス成形品
１１  天板
１２ａ，１２ｂ  凸稜線
１３ａ，１３ｂ  縦壁
１４ａ，１４ｂ  凹稜線
１５ａ，１５ｂ  フランジ
１６ａ，１６ｂ  外向きフランジ
【図１】
2016194963.tif 000004
【図２Ａ】
2016194963.tif 000005
【図２Ｂ】
2016194963.tif 000006
【図２Ｃ】
2016194963.tif 000007
【図２Ｄ】
2016194963.tif 000008
【図２Ｅ】
2016194963.tif 000009
【図２Ｆ】
2016194963.tif 000010
【図３】
2016194963.tif 000011
【図４】
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【図５】
2016194963.tif 000013
【図６】
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【図７】
2016194963.tif 000015
【図８Ａ】
2016194963.tif 000016
【図８Ｂ】
2016194963.tif 000017
【図８Ｃ】
2016194963.tif 000018
【図８Ｄ】
2016194963.tif 000019
【図８Ｅ】
2016194963.tif 000020
【図９】
2016194963.tif 000021
【図１０】
2016194963.tif 000022
【図１１】
2016194963.tif 000023
【図１２】
2016194963.tif 000024
【図１３】
2016194963.tif 000025
【図１４】
2016194963.tif 000026
【図１５Ａ】
2016194963.tif 000027
【図１５Ｂ】
2016194963.tif 000028
【図１５Ｃ】
2016194963.tif 000029
【図１５Ｄ】
2016194963.tif 000030
【図１５Ｅ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2016194963.tif 000036
【図２１】
2016194963.tif 000037
【図２２Ａ】
2016194963.tif 000038
【図２２Ｂ】
2016194963.tif 000039
【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２２Ｅ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2016194963.tif 000047
【図２８Ａ】
2016194963.tif 000048
【図２８Ｂ】
2016194963.tif 000049
【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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