(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板と厚板とを、一方の面が平坦面となり、他方の面が段差のある段差面となるように接合したテーラードブランク材を用いて、当該テーラードブランク材を、前記平坦面側の第１の金型と、前記段差面側の前記段差に対応する段差を有する第２の金型とでプレス成形する、テーラードブランク材の成形方法において、
前記第２の金型は、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に偏倚した位置に、前記段差に対応する段差を有し、
前記第１の金型は、前記テーラードブランク材の接合部の前記段差と、前記第２の金型の前記段差との間の前記薄板の部分を、前記平坦面側から前記段差面側へ押し込む押し込み部を有し、
前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に向かって所定の範囲を、前記第１の金型の前記押し込み部で前記段差面側に押し込みながら成形する、テーラードブランク材の成形方法。
【請求項２】
薄板と厚板とを、一方の面が平坦面となり、他方の面が段差のある段差面となるように接合したテーラードブランク材を用いて、当該テーラードブランク材を、前記平坦面側の第１の金型と、前記段差面側の前記段差に対応する段差を有する第２の金型とでプレス成形する、自動車パネルの製造方法において、
前記第２の金型は、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に偏倚した位置に、前記段差に対応する段差を有し、
前記第１の金型は、前記テーラードブランク材の接合部の前記段差と、前記第２の金型の前記段差との間の前記薄板の部分を、前記平坦面側から前記段差面側へ押し込む押し込み部を有し、
前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に向かって所定の範囲を、前記第１の金型の前記押し込み部で前記段差面側に押し込みながら成形する、自動車パネルの製造方法。
【請求項３】
薄板と厚板とを、一方の面が平坦面となり、他方の面が段差のある段差面となるように接合したテーラードブランク材の成形装置において、
前記平坦面側の第１の金型と、
前記段差面側の第２の金型と、を備え、
前記第２の金型は、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に偏倚した位置に、前記段差に対応する段差を有し、
前記第１の金型は、前記テーラードブランク材の接合部の前記段差と、前記第２の金型の前記段差との間の前記薄板の部分を、前記平坦面側から前記段差面側へ押し込む押し込み部を有する、テーラードブランク材の成形装置。
【請求項４】
請求項３に記載のテーラードブランク材の成形装置であって、
前記押し込み部は、前記テーラードブランク材の前記段差の位置から、前記第２の金型の前記段差の位置に向かって、押し込み量が徐々に深くなるように傾斜している、テーラードブランク材の成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載のテーラードブランク材の成形装置であって、
前記押し込み部の前記傾斜は、前記第１の金型に形成された凹Ｒによって実現される、テーラードブランク材の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーラードブランク材の成形方法、装置およびパネルに関する。詳しくは、薄板と厚板とを接合したテーラードブランク材の成形方法、装置およびパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、板厚が異なる複数の板材を突き合わせ接合してテーラードブランク材を作り、このテーラードブランク材をプレス成形することにより、特性（主に強度）が異なる複数の部分を持つ成形品を製造することは、知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
薄板と厚板とを接合してテーラードブランク材を作る場合、通常は、薄板と厚板とを、一方の面が平坦面となり、他方の面が段差のある段差面となるように接合するのが一般的である。接合部は、一方の面が平坦で、他方の面が段差となる。
【０００４】
薄板と厚板とを接合したテーラードブランク材の場合、通常は、大きい強度が必要な部分に厚板を用い、小さい強度が必要な部分に薄板を用いるのが一般的である。板厚に加えて、材質も考慮されてよい。すなわち、大きい強度が必要な部分には、高強度の材質からなる厚板を用い、小さい強度が必要な部分には、低強度の材質からなる薄板を用いることも、知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
薄板と厚板とを接合したテーラードブランク材を、平坦面側の金型と、段差面側の金型とでプレス成形する場合、段差面側の金型は、テーラードブランク材の接合部の段差面側の段差に対応する段差を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−３６２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような板厚および強度が異なるテーラードブランク材をプレス成形する場合、プレス成形中に、接合部の段差と金型の段差との位置がずれることにより、成形品には、接合部付近の薄板側（相対的に強度が弱い側）に凹みが生じるという課題がある。
【０００８】
また、接合部の段差と金型の段差との位置ずれ量は、ロット毎または個々の成形毎にも異なるため、成形品に生じる凹みの位置がばらつくという課題がある。
【０００９】
特許文献１には、接合部近傍を成形するポンチ表面に硬質ゴムをライニングしてプレス成形を行うことで、このような課題の解決を図るプレス成形方法が記載されている。
【００１０】
しかし、特許文献１に記載のプレス成形方法では、つぎのような課題がある。
（１）金型がコスト高になる。
（２）硬質ゴム層の耐久性が懸念される。
（３）従来の金属製金型とは摩擦係数等が異なるため、プレス成形中のワークの挙動（流入具合等）が異なり、従来とは異なる方法での成形条件の設定および金型設計が必要である。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、薄板と厚板との接合部付近の薄板側に不安定な凹みを生じさせず、見栄えを安定させることのできるテーラードブランク材の成形方法、装置およびパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のテーラードブランク材（例えば、後述のテーラードブランク材１）の成形方法は、薄板（例えば、後述の薄板２）と厚板（例えば、後述の厚板３）とを、一方の面が平坦面（例えば、後述の平坦面５）となり、他方の面が段差（例えば、後述の段差７）のある段差面（例えば、後述の段差面６）となるように接合したテーラードブランク材を用いて、当該テーラードブランク材を、前記平坦面側の第１の金型（例えば、後述の上型１０）と、前記段差面側の前記段差に対応する段差（例えば、後述の段差２１）を有する第２の金型（例えば、後述の下型２０）とでプレス成形する、テーラードブランク材の成形方法において、前記第２の金型は、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に偏倚した位置に、前記段差に対応する段差を有し、前記第１の金型は、前記テーラードブランク材の接合部の前記段差と、前記第２の金型の前記段差との間の前記薄板の部分を、前記平坦面側から前記段差面側へ押し込む押し込み部（例えば、後述の押し込み部１３）を有し、前記テーラードブランク材の接合部（例えば、後述の接合部４）から前記薄板側に向かって所定の範囲を、前記第１の金型の前記押し込み部で前記段差面側に押し込みながら成形する。
【００１３】
この発明によれば、テーラードブランク材の接合部から薄板側の平坦面（平面）が、押し込む第１の金型に押し当てられる。そのため、成形品には、接合部付近の薄板側に凹みが生じない。
【００１４】
本発明の自動車パネル（例えば、後述の自動車パネル３０）の製造方法は、薄板と厚板とを、一方の面が平坦面となり、他方の面が段差のある段差面となるように接合したテーラードブランク材を用いて、当該テーラードブランク材を、前記平坦面側の第１の金型と、前記段差面側の前記段差に対応する段差を有する第２の金型とでプレス成形する、自動車パネルの製造方法において、前記第２の金型は、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に偏倚した位置に、前記段差に対応する段差を有し、前記第１の金型は、前記テーラードブランク材の接合部の前記段差と、前記第２の金型の前記段差との間の前記薄板の部分を、前記平坦面側から前記段差面側へ押し込む押し込み部（例えば、後述の押し込み部１３）を有し、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に向かって所定の範囲を、前記第１の金型の前記押し込み部で前記段差面側に押し込みながら成形する。
【００１５】
この発明によれば、テーラードブランク材の接合部から薄板側の平坦面（平面）が、押し込む第１の金型に押し当てられる。そのため、成形された自動車パネルには、接合部付近の薄板側に凹みが生じない。
【００１６】
本発明のテーラードブランク材の成形装置は、薄板と厚板とを、一方の面が平坦面となり、他方の面が段差のある段差面となるように接合したテーラードブランク材の成形装置において、前記平坦面側の第１の金型と、前記段差面側の第２の金型と、を備え、前記第２の金型は、前記テーラードブランク材の接合部から前記薄板側に偏倚した位置に、前記段差に対応する段差を有し、前記第１の金型は、前記テーラードブランク材の接合部の前記段差と、前記第２の金型の前記段差との間の前記薄板の部分を、前記平坦面側から前記段差面側へ押し込む押し込み部（例えば、後述の押し込み部１３）を有する。
【００１７】
この発明によれば、テーラードブランク材の接合部から薄板側の平坦面（平面）が、第１の金型の押し込み部に押し当てられる。そのため、成形品には、接合部付近の薄板側に凹みが生じない。
【００１８】
この場合、前記押し込み部は、前記テーラードブランク材の前記段差の位置から、前記第２の金型の前記段差の位置に向かって、押し込み量が徐々に深くなるように傾斜していることが好ましい。
【００１９】
この発明によれば、上記の効果と同様の効果がある。
【００２０】
この場合、前記押し込み部の前記傾斜は、前記第１の金型に形成された凹Ｒ（例えば、後述の緩傾斜部１５）によって実現されることが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、上記の効果と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、テーラードブランク材の接合部から薄板側の平坦面（平面）が、押し込む第１の金型に押し当てられる。そのため、成形品には、接合部付近の薄板側に凹みが生じない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るテーラードブランク材の成形方法が適用される自動車パネルの要部を示す概略図である。
【図２】図１に示す自動車パネルの製造に用いるテーラードブランク材の一例を示す概略図である。
【図３】図２に示すテーラードブランク材を用いて本発明による成形方法により自動車パネルを製造する工程を示す説明図である。
【図４】図２に示すテーラードブランク材を用いて従来の成形方法により自動車パネルを製造する工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るテーラードブランク材の成形方法が適用される自動車パネル３０の要部を示す概略図であり、自動車パネル３０を自動車の側面方向から見た立面図である。すなわち、図１において、上下左右は、それぞれ、自動車の上方、下方、後方、前方を示す。
この自動車パネル３０は、自動車のフロアの左右の縁部を構成する前後方向に延びるフロアビーム３１からホイールアーチ部３２に続く部分を示す。
【００２７】
フロアビーム３１は、自動車の車体の強度を高めて、とくに自動車の前方衝突が起きた場合でも車室（キャビン）内の乗員を保護するため、十分な強度をもたなければならない。
一方、ホイールアーチ部３２は、車室（キャビン）よりも後方に位置する場合、フロアビーム３１ほど十分な強度をもつことは必要でない。
【００２８】
ホイールアーチ部３２は、追突された場合に、リアバンパーからホイールアーチ部３２に至るまでトランク全体が押し潰されることにより、追突の衝撃を吸収し、車室（キャビン）への衝撃の波及を軽減するために、フロアビーム３１に比べて小さい強度をもつことが望ましい。
一般に、強度が小さければ重量も軽くなるから、車体重量の軽量化および、それにともなう燃費の向上にも寄与する。
【００２９】
そのため、フロアビーム３１は、強度が大きい高剛性の条件を満たすように構成される。
ホイールアーチ部３２は、強度が小さい低剛性の条件を満たすように構成される。
具体的には、高剛性部すなわちフロアビーム３１には、厚板が用いられ、低剛性部すなわちホイールアーチ部３２には、薄板が用いられる。
【００３０】
つまり、自動車パネル３０は、図２に示すように、薄板２と厚板３とを、一方の面（車体の外側に向く面）が平坦面５となり、他方の面（車体の内側に向く面）が段差７のある段差面６となるように、接合部４で接合したテーラードブランク材１を、プレス成形することによって得られる。
図２は、成形前のテーラードブランク材１を自動車の上側から見た平面図である。すなわち、図２において、上下左右は、それぞれ、自動車の外側、内側、後方、前方を示す。
【００３１】
テーラードブランク材１をプレス成形した自動車パネル３０において、接合部４およびその近傍は、図１に矢印Ａで示す領域に位置する。
【００３２】
図３は、図２に示すテーラードブランク材１を用いて、本発明による成形方法により自動車パネル３０を製造する工程を示す説明図である。
図４は、図２に示すテーラードブランク材を用いて、従来の成形方法により自動車パネル３０を製造する工程を示す説明図である。
図３、図４を用いて、本発明による成形方法を、従来の成形方法と比較しながら説明する。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、本発明による成形方法に用いる装置の金型は、第１の金型としての上型１０と、第２の金型としての下型２０と、を備える。
上型１０は、テーラードブランク材１の平坦面５側の金型であり、下型２０は、テーラードブランク材１の段差面６側の金型である。
【００３４】
下型２０は、テーラードブランク材１の接合部４から薄板２側に偏倚した位置に配置される、段差７に対応する段差２１と、段差２１よりも薄板２側の金型部分２２と、段差２１よりも厚板３側の金型部分２３と、を有する。
上型１０は、テーラードブランク材１の薄板２側の金型部分１１と、厚板３側の金型部分１２と、を有する。
上型１０は、さらに、テーラードブランク材１の接合部４の段差７と、下型２０の段差２１との間の薄板２の部分を、平坦面５側から段差面６側へ押し込む押し込み部１３を有する。
【００３５】
押し込み部１３は、最も深く押し込む押し込み先端部１４と、押し込み先端部１４から厚板３側の金型部分１２に至る凹Ｒとしての緩傾斜部１５と、押し込み先端部１４から薄板２側の金型部分１１に至る平坦面側傾斜部としての急傾斜部１６と、を有する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、従来の成形方法に用いる装置の金型は、上型１１０と、下型１２０と、を備える。
上型１１０は、テーラードブランク材１の平坦面５側の金型であり、下型１２０は、テーラードブランク材１の段差面６側の金型である。
下型１２０は、テーラードブランク材１の接合部４から薄板２側に偏倚した位置に配置される、段差７に対応する段差１２１と、段差１２１よりも薄板２側の金型部分１２２と、段差１２１よりも厚板３側の金型部分１２３と、を有する。
上型１１０は、テーラードブランク材１の薄板２側の金型部分１１１と、厚板３側の金型部分１１２と、を有する。金型部分１１１および金型部分１１２は、一様に連なっている。
【００３７】
図３（ａ）は、テーラードブランク材１を下型２０に載せた状態を示す。このとき、上型１０は、テーラードブランク材１から上方へ離間している。
図４（ａ）も同様に、テーラードブランク材１を下型１２０に載せた状態を示す。このとき、上型１１０は、テーラードブランク材１から上方へ離間している。
【００３８】
図３（ｂ）は、上型１０がテーラードブランク材１上に当接するまで、上型１０を下降させた状態を示す。このとき、上型１０は、押し込み先端部１４がテーラードブランク材１の薄板２上に当接する。
【００３９】
図４（ｂ）も同様に、上型１１０がテーラードブランク材１上に当接するまで、上型１１０を下降させた状態を示す。このとき、上型１１０は、テーラードブランク材１の薄板２、厚板３および接合部４を含む実質的に全体に当接する。
【００４０】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態から、上型１０と下型２０とでテーラードブランク材１を加圧して成形した状態を示す。このとき、テーラードブランク材１の接合部４から薄板２側に向かって押し込み先端部１４に至るまでの領域は、緩傾斜部１５によって、接合部側傾斜部としての凸Ｒが付けられる（すなわち、緩やか且つ滑らかに湾曲される）。
一方、押し込み先端部１４から薄板２側の金型部分１１に至る幅狭の領域は、急傾斜部１６によって、平坦面側傾斜部としての急傾斜が付けられる。
これにより、テーラードブランク材１には、押し込み先端部１４の領域に、凹部８が形成される。
【００４１】
図４（ｃ）も同様に、図４（ｂ）の状態から、上型１１０と下型１２０とでテーラードブランク材１を加圧して成形した状態を示す。このとき、テーラードブランク材１の低剛性部すなわち薄板２側は、加圧されて伸びる。そのため、平坦面５側に凹み１０９が生じる。
【００４２】
換言すれば、本発明によるテーラードブランク材１の成形方法は、接合部４の段差７と下型２０の段差２１との位置がずれることによって生じる薄板２側の伸びを、成形工程に織り込み、押し込み先端部１４の決まった領域に凹部８を積極的に形成することで、その伸びによる凹み１０９が不安定に生じることを回避する。
【００４３】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）テーラードブランク材１の接合部４から薄板２側の平坦面５が、押し込み部１３の緩傾斜部１５に押し当てられる。そのため、成形品には、接合部４付近の薄板２側に凹みが生じない。また、緩傾斜面に凸Ｒを付けた場合は、接合部が凸Ｒ面に位置するため、接合部４およびその周囲の凹みがより目立たなくなる。
【００４４】
（２）成形品は視覚的に凹部８に注意が向くため、また接合部４付近が凹部８の影になるため、接合部４付近の歪みが目立たない。
【符号の説明】
【００４５】
１…テーラードブランク材
２…薄板
３…厚板
４…接合部
５…平坦面
６…段差面
７…段差
８…凹部
１０…上型（第１の金型）
１３…押し込み部
１５…緩傾斜部（凹Ｒ）
１６…急傾斜部
２０…下型（第２の金型）
２１…段差
３０…自動車パネル
【図１】
0005769551.tif 000002
【図２】
0005769551.tif 000003
【図３】
0005769551.tif 000004
【図４】
0005769551.tif 000005