(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板で形成された、縦壁部と、突出部と、前記突出部を介して前記縦壁部に隣接する天板部と、
を含む、長尺の成形品であって、
前記突出部において、
前記天板部から延びる前記金属板の一部と前記縦壁部から延びる前記金属板の一部とが重なり合う重ね合わせ部と、
前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の間に挟まれた挟み込み部と、
前記重ね合わせ部を形成する前記金属板が折り曲げられた先端部と、
を有し、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の板厚ｔが０．６ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、且つ、前記挟み込み部の板厚ｔａが０．６ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である成形品。
【請求項２】
前記成形品の長手方向に垂直な断面において、前記挟み込み部が、前記縦壁部又は前記天板部に沿って延長されている、
請求項１に記載の成形品。
【請求項３】
前記成形品の長手方向に垂直な断面において、前記先端部の内壁面から前記挟み込み部までの距離をＬとして、前記重ね合わせ部の長さをＬ０としたとき、下記（式１）を満たす、
請求項１又は２に記載の成形品。
０≦Ｌ≦Ｌ０  ．．．（式１）
【請求項４】
前記重ね合わせ部の一部と前記挟み込み部の一部とが溶接により接合されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項５】
前記成形品の長手方向において、前記突出部を有する突出領域と、前記突出部を有さない非突出領域とを備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項６】
前記先端部の内壁面から前記挟み込み部までの距離をＬとして、前記挟み込み部の板厚をｔａとしたとき、下記（式２）を満たす、
請求項１から５のいずれか一項に記載の成形品。
０≦Ｌ≦５ｔａ  ．．．（式２）
【請求項７】
前記突出部を構成する前記金属板の部位における最大硬さＡと、前記突出部を構成する前記金属板の部位における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値が１．１以上である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項８】
引張強度が７８０ＭＰａ以上である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の成形品と、前記成形品に固定された金属部材とを含み、
前記成形品の長手方向に垂直な断面において、前記成形品と前記金属部材とが閉断面を構成する、
構造部材。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の成形品の製造方法であって、
前記挟み込み部となる挟み込み部相当部を有する素材金属板を変形させることによって、
長尺形状を有し、
前記挟み込み部相当部、
前記縦壁部となる縦壁部相当部、
前記天板部となる天板部相当部、および
前記突出部となる突出部相当部、
を有する変形金属板を得る第１工程と、
前記変形金属板をさらに成形して前記成形品を形成する第２工程と、
を含み、
前記第２工程において、前記突出部相当部を重ね合わせかつ、前記突出部相当部によって前記挟み込み部相当部を挟み込み、前記突出部を形成する、
成形品の製造方法。
【請求項１１】
前記素材金属板の極限変形能である｜εｔ｜、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の板厚であるｔ、及び、前記挟み込み部の板厚であるｔａが下記（式３）を満たし、
前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の一様伸びが５％超である、
請求項１０に記載の成形品の製造方法。
｜εｔ｜＞ｌｎ（（２ｔ＋ｔａ）／（ｔ＋ｔａ））  ．．．（式３）
【請求項１２】
前記第２工程が冷間プレスにより行われる
請求項１０又は１１に記載の成形品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から８のいずれか一項に記載の成形品の製造方法であって、
上型、下型、ならびに鉛直方向および水平方向に移動可能な移動型を含むプレス装置を用いて行われ、
前記下型は、パンチ型と、前記パンチ型を挟むように配置されかつ少なくとも鉛直方向に移動可能な可動プレートを含み、
（Ｉａ）前記上型および前記移動型と前記下型との間に、前記挟み込み部となる挟み込み部相当部を有する素材金属板を配置する工程と、
（Ｉｂ）前記移動型を前記可動プレートと共に下降させかつ前記パンチ型に向かって移動させることによって、前記素材金属板の端部を前記パンチ型に接近させて変形金属板を得る工程と、
（ＩＩａ）前記移動型を前記パンチ型に向かってさらに移動させることによって、前記変形金属板の一部を前記移動型と前記パンチ型の側面部とによって拘束する工程と、
（ＩＩｂ）前記上型を下降させることによって、前記変形金属板の一部を前記上型と前記パンチ型とによって拘束する工程と、
を含み、
前記上型と前記移動型との間で、前記変形金属板の一部を重ね合わせることによって前記挟み込み部相当部を挟み込み、前記突出部を形成する
成形品の製造方法。
【請求項１４】
前記素材金属板の極限変形能である｜εｔ｜、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の板厚であるｔ、及び、前記挟み込み部の板厚であるｔａが下記（式３）を満たし、
前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の一様伸びが５％超である
請求項１３に記載の成形品の製造方法。
｜εｔ｜＞ｌｎ（（２ｔ＋ｔａ）／（ｔ＋ｔａ））  ．．．（式３）
【請求項１５】
冷間プレスにより行われる
請求項１３又は１４に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品およびそれを用いた構造部材、ならびに成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の構造部材（特に長尺部材）では、衝突安全性能を高めるため、三点曲げ試験における特性が高いことが求められている。そのため、従来から、様々な提案がなされてきた。【０００３】
特許文献１および特許文献２の図には、鋼板が３重に折り重ねられた部分を含む衝撃吸収部材が開示されている。【０００４】
特許文献３は、縦壁部と天壁部との連結領域が外方に張り出している中空柱状部品を開示している。断面における稜線の数を増やすため、その張り出した部分は折り重ねられていない。【０００５】
特許文献４は、縦壁部に、長手方向に沿って溝状のビード部が形成されている断面ハット状部品の製造方法を開示している。【０００６】
特許文献５は、一枚の鋼板で形成されたホットスタンプ成形品であって、鋼板の一部が重なり合う突出部を有する成形品とその製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２００８−２６５６０９号公報
【特許文献２】日本国特開２００８−１５５７４９号公報
【特許文献３】日本国特開２０１１−０６７８４１号公報
【特許文献４】日本国特開２０１１−０８３８０７号公報
【特許文献５】国際公開第２０１８／０１２６０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１から５に記載された技術では、従来のハット形状の構造部材と比べて衝撃特性や圧縮特性の向上を図っており、高強度かつ三点曲げ試験における特性がより高いプレス成形品が得られている例もある。
しかし現在では、サイドシル等の自動車の構造部材として、衝突安全性能をより高めることができる構造部材が求められている。換言すれば、より高強度かつ三点曲げ試験における特性がより高いプレス成形品が求められている。【０００９】
このような、より高強度かつ三点曲げ試験における特性がより高いプレス成形品を、例えば鋼板を加工して製造する場合、成形時の延性を確保するために、特にホットスタンプ成形を採用することが考えられる。
しかし、ホットスタンプ成形は製造コストが比較的高くなるため、ホットスタンプ成形に制限されない方法で、所望の特性を有する成形品を得たいという要望がある。【００１０】
このような状況に鑑みてなされた、本発明の目的の一つは、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品、およびそれを用いた構造部材を提供することである。
また、本発明の目的の一つは、製造コストを抑えつつ、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を容易且つ安定的に製造するため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】
【００１１】
（１）本発明の一態様に係る成形品は、金属板で形成された、縦壁部と、突出部と、前記突出部を介して前記縦壁部に隣接する天板部と、を含む、長尺の成形品であって、前記突出部において、前記天板部から延びる前記金属板の一部と前記縦壁部から延びる前記金属板の一部とが重なり合う重ね合わせ部と、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の間に挟まれた挟み込み部と、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板が折り曲げられた先端部と、を有し、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の板厚ｔが０．６ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、且つ、前記挟み込み部の板厚ｔａが０．６ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である成形品である。
（２）上記（１）に記載の成形品では、前記成形品の長手方向に垂直な断面において、前記挟み込み部が、前記縦壁部又は前記天板部に沿って延長されていてもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の成形品では、前記成形品の長手方向に垂直な断面において、前記先端部の内壁面から前記挟み込み部までの距離をＬとして、前記重ね合わせ部の長さをＬ０としたとき、下記（式１）を満たしてもよい。
０≦Ｌ≦Ｌ０  ．．．（式１）
（４）上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の成形品では、前記重ね合わせ部の一部と前記挟み込み部の一部とが溶接により接合されていてもよい。
（５）上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の成形品では、前記成形品の長手方向において、前記突出部を有する突出領域と、前記突出部を有さない非突出領域とを備えてもよい。
（６）上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の成形品では、前記先端部の内壁面から前記挟み込み部までの距離をＬとして、前記挟み込み部の板厚をｔａとしたとき、下記（式２）を満たしてもよい。
０≦Ｌ≦５ｔａ  ．．．（式２）
（７）上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の成形品では、前記突出部を構成する前記金属板の部位における最大硬さＡと、前記突出部を構成する前記金属板の部位における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値が１．１以上であってもよい。
（８）上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の成形品では、引張強度が７８０ＭＰａ以上であってもよい。
（９）本発明の第二の態様は、上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の成形品と、前記成形品に固定された金属部材とを含み、前記成形品の長手方向に垂直な断面において、前記成形品と前記金属部材とが閉断面を構成する、構造部材である。
（１０）本発明の第三の態様は、上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法であって、前記挟み込み部となる挟み込み部相当部を有する素材金属板を変形させることによって、長尺形状を有し、前記挟み込み部相当部、前記縦壁部となる縦壁部相当部、前記天板部となる天板部相当部、および前記突出部となる突出部相当部、を有する変形金属板を得る第１工程と、前記変形金属板をさらに成形して前記成形品を形成する第２工程と、を含み、前記第２工程において、前記突出部相当部を重ね合わせかつ、前記突出部相当部によって前記挟み込み部相当部を挟み込み、前記突出部を形成する、成形品の製造方法である。
（１１）上記（１０）に記載の成形品の製造方法では、前記素材金属板の極限変形能である｜εｔ｜、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の板厚であるｔ、及び、前記挟み込み部の板厚であるｔａが下記（式３）を満たし、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の一様伸びが５％超であってもよい。
｜εｔ｜＞ｌｎ（（２ｔ＋ｔａ）／（ｔ＋ｔａ））  ．．．（式３）
（１２）上記（１０）又は（１１）に記載の成形品の製造方法では、前記第２工程が冷間プレスにより行われてもよい。
（１３）本発明の第四の態様は、上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法であって、上型、下型、ならびに鉛直方向および水平方向に移動可能な移動型を含むプレス装置を用いて行われ、前記下型は、パンチ型と、前記パンチ型を挟むように配置されかつ少なくとも鉛直方向に移動可能な可動プレートを含み、（Ｉａ）前記上型および前記移動型と前記下型との間に、前記挟み込み部となる挟み込み部相当部を有する素材金属板を配置する工程と、（Ｉｂ）前記移動型を前記可動プレートと共に下降させかつ前記パンチ型に向かって移動させることによって、前記素材金属板の端部を前記パンチ型に接近させて変形金属板を得る工程と、（ＩＩａ）前記移動型を前記パンチ型に向かってさらに移動させることによって、前記変形金属板の一部を前記移動型と前記パンチ型の側面部とによって拘束する工程と、（ＩＩｂ）前記上型を下降させることによって、前記変形金属板の一部を前記上型と前記パンチ型とによって拘束する工程と、を含み、前記上型と前記移動型との間で、前記変形金属板の一部を重ね合わせることによって前記挟み込み部相当部を挟み込み、前記突出部を形成する成形品の製造方法である。
（１４）上記（１３）に記載の成形品の製造方法では、前記素材金属板の極限変形能である｜εｔ｜、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の板厚であるｔ、及び、前記挟み込み部の板厚であるｔａが下記（式３）を満たし、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の一様伸びが５％超であってもよい。
｜εｔ｜＞ｌｎ（（２ｔ＋ｔａ）／（ｔ＋ｔａ））  ．．．（式３）
（１５）上記（１３）又は（１４）に記載の成形品の製造方法では、冷間プレスにより行われてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品、およびそれを用いた構造部材が得られる。さらに、本発明の製造方法によれば、当該成形品を製造コストを抑えつつ容易且つ安定的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の成形品の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した成形品を模式的に示す断面図である。
【図３】第１実施形態の成形品の突出部を説明するための、模式的な断面図である。
【図４】第１実施形態の成形品の突出部を説明するための、模式的な断面図である。
【図５】第１実施形態の成形品の突出部の変形例を説明するための、模式的な断面図である。
【図６】第１実施形態の成形品の突出部の変形例を説明するための、模式的な断面図である。
【図７】本発明に係る成形品の他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図８】本発明に係る成形品の他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図９Ａ】中島法を説明するための模式図である。
【図９Ｂ】中島法を説明するための模式図である。
【図１０】本発明に係る素材鋼板を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した素材鋼板を模式的に示す断面図である。
【図１２】第２実施形態の製造方法において形成される予備成形品の一例を模式的に示す断面図である。
【図１３】第２実施形態の製造方法の一例における第２工程中の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１３の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図１５】図１４の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図１６】図１５の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図１７】第２実施形態の製造方法の他の一例における第２工程中の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１８】図１７の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図１９】図１８の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図２０】図１９の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図２１】第２実施形態の製造方法に用いることができる装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２２】図２１の装置の一例を示す写真である。
【図２３】第３実施形態の製造方法の一例における一工程を模式的に示す断面図である。
【図２４】図２３の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図２５】図２４の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図２６】図２５の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図２７】図２６の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図２８】第３実施形態の製造方法の他の一例における一工程を模式的に示す断面図である。
【図２９】図２８の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図３０】図２９の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図３１】図３０の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図３２】図３１の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。
【図３３】実験例１で用いたサンプルの形状を模式的に示す断面図である。
【図３４】実験例１でシミュレーションを行った三点曲げ試験を模式的に示す図である。
【図３５】実験例１の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を得るべく、鋭意検討した結果、特定の構造によって衝突に対する特性が向上すること、ならびに、このような特定の構造を高強度の金属板で作製することで、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品が得られることを見出した。
具体的には、高強度の金属板から形成され、２つの縦壁部と天板部とを有し、縦壁部と天板部との間に、外側を向く突出部が設けられた成形品とすることで、高強度かつ三点曲げ試験における優れた特性が得られることを見出した。
【００１５】
突出部を有するこのような構造の成形品を高強度鋼板から形成するためには、ホットスタンプ成形を採用することが考えられる。ホットスタンプ成形では、鋼板を所定の焼き入れ温度まで加熱することで鋼板に延性が付与され、大きい変形が生じても割れが生じにくくなる。このため、突出部などの鋼板が折り曲げられる箇所において割れが生じることなく、所望の形状に成形することができる。しかしながら、上記のような構造の成形品を冷間成形で作成しようとすると、突出部の折り曲げ部で割れが生じてしまうことがあり、安定的に製造することが困難となる。
【００１６】
本発明者らは、ホットスタンプ成形以外の製造方法を採用した場合にも、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を安定的に得るべく鋭意検討した結果、突出部において重ね合わせられる鋼板によって挟まれる挟み込み部を設けると、ホットスタンプ成形以外の製造方法であっても、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を容易且つ安定的に製造できることを新たに見出した。本発明は、この新たな知見に基づくものである。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について例を挙げて説明する。
なお、以下の説明では本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明が以下に説明する例に限定されないことは自明である。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。以下の説明では、成形品を「プレス成形品」と称して説明する場合がある。
【００１８】
以下の実施形態で説明する衝突特性とは、自動車が他の自動車または固定構造物に衝突した際の衝撃吸収エネルギー特性または、衝突荷重に対する反力発生挙動特性を指し、その衝撃吸収エネルギーまたは、最大発生反力が大きいほど望ましい。
【００１９】
（第１実施形態）
以下に、本発明の第一実施形態に係る成形品について説明する。
本実施形態に係る成形品は、鋼板で形成された、縦壁部と、突出部と、突出部を介して縦壁部に隣接する天板部と、を含む、長尺の成形品であって、突出部において、天板部から延びる鋼板の一部と縦壁部から延びる鋼板の一部とが重なり合う重ね合わせ部と、重ね合わせ部を形成する鋼板の間に挟まれた挟み込み部と、重ね合わせ部を形成する鋼板が折り曲げられた先端部と、を有する。
【００２０】
以下の説明では、２つの縦壁部と、２つの縦壁部の端部を結ぶ仮想の面と、天板部とによって囲まれた領域を「成形品の内側」と称し、縦壁部および天板部を挟んで当該内側とは反対側の領域を「成形品の外側」と称する場合がある。
また、天板部側を成形品の上方と称し、フランジ部側を成形品の下方と称する場合がある。
【００２１】
以下の実施形態の成形品の例では、天板部は、２つの縦壁部を連結する。より詳細には、天板部は、突出部を介して２つの縦壁部を連結する。別の観点では、天板部は、２つの縦壁部を連結する横壁部である。そのため、この明細書において、天板部を横壁部と読み替えることが可能である。横壁部（天板部）を下方に向けて成形品を配置した場合、横壁部を底板部と呼ぶことも可能である。
【００２２】
本実施形態の成形品１００の斜視図を図１に模式的に示す。また、成形品１００の長手方向に垂直な面の断面図を、図２に模式的に示す。
【００２３】
成形品１００は、挟み込み部が設けられた１枚の金属板で形成されている。本実施形態においては、金属板として鋼板１０１を用いる場合について説明する。金属板は、アルミニウム系合金やマグネシウム系合金からなる、あるいはこれらの合金を含む金属板であってもよい。
鋼板１０１としては、ＴＲＩＰ鋼板、複合組織鋼板、ホットスタンプ用鋼板、析出強化鋼板等を用いることができる。
金属板として鋼板１０１を用いる場合、成形前の鋼板（ブランク）の引張強度は、５９０ＭＰａ以上であってもよく、７８０ＭＰａ以上であってもよく、９８０ＭＰａ以上であってもよく、または１２００ＭＰａ以上であってもよい。成形品の引張強度の上限は特に限定されるものではないが、たとえば２５００ＭＰａである。
尚、後述する実施形態に係る製造方法の第２工程をホットスタンピングによって行う場合、プレス成形品の引張強度を、材料である鋼板（ブランク）の引張強度よりも高くすることができる。
【００２４】
金属板が鋼板であり、たとえば、成形品の引張強度が１５００ＭＰａ以上である場合、天板部から延びる鋼板の一部、すなわち突出部のビッカース硬さ（ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（２００９）  Ｈｖ１０、以下同じ）が４５４以上となってもよい。また、このときの縦壁部におけるビッカース硬さに対する突出部におけるビッカース硬さの比が０．９５以上となってもよい。
尚、ビッカース硬さは、板断面を鏡面に研磨し板厚の１／４位置において1ｋｇｆの荷重で室温で５点ずつ測定し、その平均値を求めた値である。
【００２５】
成形品のうち、突出部を構成する鋼板の部位におけるビッカース硬さが最大であることが、衝突特性を高める観点から好ましい。特に、突出部を構成する鋼板の部位のうち、後述する先端部におけるビッカース硬さが最大であることが、衝突特性を高める観点から好ましい。
より具体的には、突出部を構成する鋼板の部位におけるビッカース硬さの最大値は、突出部を構成する鋼板の部位におけるビッカース硬さの最低値の１．１倍以上であることが好ましい。換言すれば、突出部を構成する鋼板の部位における最大硬さＡと、突出部を構成する鋼板の部位における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値が１．１以上であることが衝突特性を高める観点から好ましい。
Ａ／Ｂの値が１．１以上である構成は、後述する製造方法の第２工程で冷間プレスを採用する場合により得ることができる。
【００２６】
以下の実施形態の成形品は、挟み込み部が設けられた１枚の素材鋼板を変形させることによって形成できる。具体的には、後述する第２実施形態又は第３実施形態に係る製造方法によって素材鋼板をプレス成形することによって成形品を製造できる。
【００２７】
図１および図２を参照して、長尺形状の成形品１００は、２つの縦壁部１１１、天板部１１２、２つのフランジ部１１３、２つの突出部１１５を含む。
縦壁部１１１、天板部１１２、およびフランジ部１１３はそれぞれ長尺かつ平板状である。天板部１１２は、２つの突出部１１５を介して、天板部１１２に隣接する２つの縦壁部１１１を結んでいる。
成形品１００の引張強度は好ましくは７８０ＭＰａ以上であり、より好ましくは９８０ＭＰａ以上である。成形品１００の引張強度は、縦壁部における平坦な部位から試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に沿って引張試験を行うことにより求められる引張強度である。
【００２８】
図２に示す一例では、２つのフランジ部１１３は、２つの縦壁部１１１の下端部から、外側に向かってほぼ水平に延びている。すなわち、フランジ部１１３は、天板部１１２とほぼ平行である。
尚、成形品１００は、フランジ部１１３が切断されることにより、フランジ部１１３を含まない形状とされてもよい。すなわち、天板部１１２と縦壁部１１１と突出部１１５から構成される成形品とされてもよい。
【００２９】
突出部１１５は、縦壁部１１１と天板部１１２とを結ぶコーナー部分の境界部１１４から、外側に向かって突出している。突出部１１５のうち、少なくとも先端部１１５ｔ側には、重ね合わせ部１１５ｄが存在する。
重ね合わせ部１１５ｄでは、天板部１１２から延びる部位１０１ａ（天板部１１２から延びる鋼板の一部）と縦壁部１１１から延びる部位１０１ｂ（縦壁部１１１から延びる鋼板の一部）とが、挟み込み部１１６を介して重ね合わされている。突出部は、２つの境界部のそれぞれから突出させてもよく、片方の境界部から突出させてもよい。
【００３０】
挟み込み部１１６は、重ね合わせ部１１５ｄを形成する鋼板とは別の部材で構成され、重ね合わせ部１１５ｄを形成する鋼板の間に挿入されている。
挟み込み部１１６としては、樹脂、木材、金属材料、セラミック材料、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）などが採用できる。成形品の衝突特性を確保するという観点からは、挟み込み部の材料は硬い材料であることが好ましい。
あるいは、製造コストを抑制しつつ、成形品の衝突特性を確保するという観点からは、挟み込み部の材料は天板部や縦板部と同じ材料であることが好ましい。
【００３１】
部位１０１ａおよび部位１０１ｂはそれぞれ、鋼板１０１の一部である。天板部１１２から延びる鋼板（部位１０１ａ）は、先端部１１５ｔにおいて逆方向に曲げられて部位１０１ｂとなっている。重ね合わせ部１１５ｄは、全体としては平板状である。
突出部１１５を除いた成形品１００の断面（長手方向に垂直な断面）は、略ハット状である。
【００３２】
図２に示すように、天板部１１２と突出部１１５とがなす角度を、角度Ｘとする。より詳細には、角度Ｘは、天板部１１２の外側表面１１２ｓを含む面と、突出部１１５の一部である重ね合わせ部１１５ｄの表面１１５ｄｓ（重ね合わせ部１１５ｄにおける部位１０１ａの表面）を含む面とがなす角度をいう。なお、天板部に微小な凹凸が形成される等して天板部の一部が平板状ではない場合、天板部全体として平板とみなしたときの角度を、天板部の角度とする。
【００３３】
角度Ｘは、９０°以上であってもよいし、１０５°以上であってもよいし、１３５°以上であってもよい。角度Ｘは、１８０°以下であってもよい。なお、角度Ｘが１８０°とは、天板部と突出部とが平行であることを意味する。
図１および図２には、角度Ｘが１８０°の場合を示す。この場合、天板部１１２と突出部１１５とは平行である。角度Ｘが１８０°である場合の好ましい一例では、天板部１１２から延びる部位１０１ａと天板部１１２との間に段差がない。
【００３４】
角度Ｘが９０°より大きい場合、天板部１１２の上方から成形品１００を見たときに、突出部１１５を構成する部位１０１ｂが部位１０１ａによって見えなくなっている。このような部分は、負角部と呼ばれることがある。別の観点では、負角部は、上型および下型のみでプレス成形しようとしたときに、逆勾配となる部分である。
【００３５】
本実施形態の成形品を構造部材として用いる場合、天板部１１２とフランジ部１１３とがそれぞれ他の部材の一部に固定されて利用される場合がある。その場合、角度Ｘが１８０°であることが好ましい場合がある。
角度Ｘが１８０°でかつ天板部１１２の表面と突出部１１５の表面とが面一となることによって、天板部１１２側を他の部材に固定しやすくなる場合がある。また、天板部１１２側から荷重が加えられたときに、天板部１１２および突出部１１５の全体で荷重を支えやすくなる。
突出部が、２つの境界部のそれぞれから突出する場合、２つの突出部における角度Ｘは、両者の差が１０°以内であることが好ましく、同じであってもよい。２つの突出部は、好ましくは、長手方向に垂直な断面におけるそれらの形状が線対称となるように形成される。
【００３６】
突出部１１５の長さであって、成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、突出部１１５の長さ方向に平行な方向において、縦壁部１１１と天板部１１２のそれぞれの延長線が交差する境界点１１４ｐから突出部１１５の先端部１１５ｔのまでの長さをＤ（図示せず）とする。
この長さＤは、３ｍｍ以上であればよく、好ましくは５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、または１５ｍｍ以上である。長さＤの上限に特に限定はないが、たとえば２５ｍｍ以下であってもよい。
成形品が２つの突出部を含む場合、２つの突出部の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３７】
本実施形態の成形品では、図２に示すように、縦壁部１１１と突出部１１５を構成する部位１０１ｂとは、コーナー部１１７により結ばれている。また、天板部１１２と、天板部１１２から延びる部位１０１ａとは、コーナー部１１７により結ばれていてもよい。
なお、図３の例では、角度Ｘが１８０°であるため、天板部１１２と突出部１１５との間にコーナー部は存在しない。また、コーナー部が設けられずに、縦壁部１１１と部位１０１ｂ、あるいは、天板部１１２と部位１０１ａとが所定の角度を有して接続されていてもよい。
【００３８】
また、図４に示すように、先端部１１５ｔにおいて逆方向に曲げられた鋼板は内壁面１１５ｔｉを有する。
内壁面１１５ｔｉの形状は、成形品１００の長手方向に垂直な断面において、半円形状、半楕円形状、三角形状など、種々の態様をとることができる。
【００３９】
成形品１００の長手方向に垂直な断面における重ね合わせ部１１５ｄの長さＬ０は、突出部１１５の長さ方向に平行な方向において、このコーナー部１１７と突出部１１５を構成する部位１０１ｂ又は部位１０１ａとの境界点（図示せず）から、先端部１１５ｔにおいて曲げられた鋼板の内壁面１１５ｔｉまでの距離とする。コーナー部１１７がない場合には、成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、縦壁部１１１と部位１０１ｂとの接続点、あるいは、天板部１１２と部位１０１ａとの接続点から内壁面１１５ｔｉまでの距離を長さＬ０とする。
【００４０】
本実施形態では、成形品１００の長手方向に垂直な断面において、先端部１１５ｔの内壁面１１５ｔｉのうち、縦壁部１１１から最も遠い内壁面１１５ｔｉの点を、距離Ｌ又は長さＬ０の基準とする。
すなわち、この点から、所定の位置までの距離を距離Ｌ又は長さＬ０として定義する。
内壁面１１５ｔｉの形状は、成形品１００の長手方向に垂直な断面において、半円形上、半楕円形状、三角形状など、種々の態様をとることができる。
【００４１】
重ね合わせ部１１５ｄの長さＬ０は、突出部の長さＤの１倍以下であり、０．１から１倍の範囲（たとえば０．５から１倍の範囲や、０．３から０．８倍の範囲）にあってもよい。
【００４２】
先端部１１５ｔ以外の領域において、突出部１１５を構成する鋼板の一部はカーブしていてもよいが折り曲げられていない。すなわち、先端部１１５ｔを除いて突出部１１５には、突出部１１５の外側に向かって突出する稜線部がない。これらの点で、成形品１００は、特許文献３および４に記載の部品とは異なる。
【００４３】
図２には、縦壁部１１１と天板部１１２とがなす角度Ｙが９０°より大きい場合の一例を示している。ここで、角度Ｙは、図２に示す角度、すなわち、成形品１００の内側において、縦壁部１１１と天板部１１２とがなす角度である。
角度Ｙは、９０°以下であってもよい。２つの角度Ｙは、異なっていてもよいが、ほぼ同じ（両者の差が１０°以内）であることが好ましく、同じであってもよい。
【００４４】
図２に示すように、縦壁部１１１とフランジ部１１３とを結ぶコーナー部１１８は、丸められた形状を有してもよい。コーナー部１１８が丸められた形状を有することによって、コーナー部１１８で座屈することを抑制できる。
【００４５】
突出部１１５における部位１０１ｂと縦壁部１１１との境界のコーナー部１１７は、成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、曲面であることが好ましい。当該コーナー部１１７を曲面とすることによって、当該コーナー部１１７で座屈することを抑制できる。
【００４６】
成形品１００の長手方向に垂直な面におけるコーナー部１１７の曲率半径は、長さＤの０．１から１倍の範囲（たとえば０．２から０．８倍の範囲や、０．２から０．５倍の範囲）にあってもよい。
たとえば、角度Ｘが１８０°より小さい場合、突出部１１５の部位１０１ａと天板部１１２との境界のコーナー部が曲面であってもよい。
【００４７】
本実施形態に係る成形品は、その長手方向に垂直な断面において、挟み込み部１１６が、縦壁部１１１又は天板部１１２に沿って延長されていてもよい。
【００４８】
図５に、挟み込み部１１６が縦壁部１１１に沿って延長されている例を示す。この例では、成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、挟み込み部１１６がコーナー部１１７および縦壁部１１１に沿って延長されている。挟み込み部１１６と縦壁部１１１あるいはコーナー部１１７とは、後述の接合手段によって接合されていてもよい。
挟み込み部１１６が縦壁部１１１に沿って延長されていることで、天板部１１２の板面に略垂直な方向から衝撃が加わったとき、縦壁部１１１の成形品１００の内側方向への変形を抑制して、自動車の構造部材として用いたときの衝突安全性能をより向上させることができる。
【００４９】
図６に、挟み込み部１１６が天板部１１２に沿って延長されている例を示す。この例では、成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、挟み込み部１１６が天板部１１２に沿って延長されている。挟み込み部１１６と天板部１１２とは、上述の接合手段によって接合されていてもよい。図６の例では、挟み込み部は平板状である。
挟み込み部１１６が天板部１１２に沿って延長されていることで、天板部１１２の板面に平行な面の剛性を高めることができ、自動車の構造部材として用いたときの衝突安全性能をより向上させることができる。
【００５０】
本実施形態に係る成形品においては、挟み込み部１１６は、成形品１００の長手方向の全長にわたり設けられていてもよく、成形品１００の長手方向の一部にのみ設けられていてもよい。
たとえば、成形品１００の長手方向の中央位置にのみ挟み込み部１１６が設けられていてもよく、成形品１００の長手方向の両端部近傍にのみ挟み込み部１１６が設けられていてもよい。
【００５１】
また、成形品１００の長手方向において、複数の挟み込み部１１６が所定の間隔を有して一列に並んで配置されてもよい。この場合の、成形品１００の長手方向における挟み込み部１１６の長さと挟み込み部１１６同士の間隔は、特に限定されないが、挟み込み部１１６が存在しない箇所においても、成形性が劣ることがなければよい。
【００５２】
重ね合わせ部を形成する金属板の板厚ｔは０．６ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、且つ、挟み込み部の板厚ｔａは０．６ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であることが、先端部の表層のひずみを抑制させる観点と衝突特性を向上させる観点から好ましい。
重ね合わせ部を形成する鋼板の板厚ｔは、重ね合わせ部１１５ｄの長さＬ０の中間位置における５点平均の測定板厚である。挟み込み部の板厚ｔａは、重ね合わせ部に挟まれた挟み込み部における５点平均の測定板厚である。
【００５３】
本実施形態に係る成形品では、先端部の内壁面から、挟み込み部の端部のうちで先端部の内壁面に近い方までの距離をＬとしたとき、重ね合わせ部の長さＬ０に対して、下記（式１）を満たすようにしてもよい。
０≦Ｌ≦Ｌ０  ．．．（式１）
【００５４】
先端部の内壁面から、挟み込み部の端部のうちで先端部の内壁面に近い方までの距離Ｌが（式１）を満たすことで、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を高い成形性で製造することができる。
【００５５】
更に、上述の実施形態の成形品では、先端部の内壁面から挟み込み部までの距離をＬとして、挟み込み部の板厚をｔａとしたとき、下記（式２）を満たすことが好ましい。
０≦Ｌ≦５ｔａ  ．．．（式２）
【００５６】
この（式２）は、密着曲げ部の曲げ外表層のひずみを低減させることに着目して見いだされた式であり、これを満たすことにより、板を挟み込む効果を向上させることができる。具体的にはＬが５Ｌａよりも大きい場合は密着曲げ部の先端部において挟み板が存在しなくなるため、先端部において挟み板の効果が無くなってしまうためである。
なお、挟み込み部の端部は、その形状が加工され、成形品の長手方向に垂直な断面において、半円形上、半楕円形状、三角形状など、種々の態様をとることができ、これにより距離Ｌを０とすることができる。
【００５７】
重ね合わせ部の一部と挟み込み部の一部とは、接合手段によって固定されていてもよい。接合手段は、たとえば挟み込み部が金属材料からなる場合、溶接を採用できる。たとえば、挟み込み部が鋼板から形成されている場合、抵抗スポット溶接やレーザー溶接によって溶接されていてもよい。挟み込み部の材料によらず、接合手段は、溶接、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合のいずれかであってもよい。
挟み込み部１１６と重ね合わせ部１１５ｄとは、全面が密着していることが好ましいが、上述のような接合手段により固定されていない部分については、挟み込み部と重ね合わせ部との間に空間があってもよい。
【００５８】
重ね合わせ部の一部と挟み込み部の一部とが溶接により接合される場合、突出部の剛性を高めることができ、自動車の構造部材として用いたときの衝突安全性能をより向上させることができる。
【００５９】
たとえば、天板部１１２から延びる部位１０１ａと挟み込み部１１６とが溶接により接合されていてもよい。あるいは、縦壁部１１１から延びる部位１０１ｂと挟み込み部１１６とが溶接により接合されていてもよい。なお、接合手段は、上述のものを採用できる。
【００６０】
上述の実施形態の成形品では、成形品の長手方向において、突出部を有する突出領域Ｐ１と、突出部を有さない非突出領域Ｐ２とを備えていてもよい。
【００６１】
長手方向の一部のみに突出部が形成されている成形品の一例の斜視図を、図７および図８に模式的に示す。図７又は図８の成形品４００（又は成形品５００）では、長手方向の両端の非突出領域Ｐ２に突出部４１５（又は突出部５１５）が形成されておらず、長手方向の中央の突出領域Ｐ１に突出部４１５（又は突出部５１５）が形成されている。
このように構成することで、プレス成形品を他の部材と組み合わせて構造部材とした場合に、他の部材が形状の制約を受けることなく、かつ所望の衝突安全性能を得ることができる。
尚、成形品には、縦壁部および天板部に凹部や凸部が形成されていてもよい。一例として、図８に示す成形品では、天板部に凹部が形成されている。
【００６２】
成形品４００（又は成形品５００）の長手方向における突出領域Ｐ１の長さは、成形品４００（又は成形品５００）の長手方向の全長の３０％以上であってもよい。
【００６３】
突出部４１５（又は突出部５１５）が形成される突出領域Ｐ１においては、その長手方向の全長にわたり挟み込み部４１６（又は挟み込み部５１６）が設けられていてもよく、複数の挟み込み部４１６（又は挟み込み部５１６）が所定の間隔を有して一列に並んで配置されてもよい。
【００６４】
上述の実施形態の成形品は、様々な用途に利用できる。たとえば、各種の移動手段（自動車、二輪車、鉄道車両、船舶、航空機）の構造部材や、各種機械の構造部材に用いることができる。
【００６５】
自動車の構造部材の例には、サイドシル、ピラー（フロントピラー、フロントピラーロア、センターピラー等）、ルーフレール、ルーフアーチ、バンパー、ベルトラインレインフォースメント、およびドアインパクトビームが含まれ、これら以外の構造部材であってもよい。
【００６６】
上述の実施形態に係る成形品は、そのまま各種の構造部材として用いることが可能である。あるいは、上述の実施形態に係る成形品は、他の部材（たとえば鋼板部材）と組み合わせて用いてもよい。
ここで、鋼板部材とは、鋼板で形成された部材である。以下の実施形態で説明する構造部材は、上述した実施形態のプレス成形品を含む。なお、以下で説明する自動車用の構造部材は、自動車以外の製品の構造部材として用いることが可能である。
【００６７】
構造部材の一例としては、上述した実施形態の成形品と、成形品と閉断面を構成するように成形品に固定された鋼板部材とを含むように構成された構造部材が挙げられる。すなわち、成形品と鋼板部材とは、中空体を構成してもよい。
【００６８】
上述した実施形態の成形品と、その成形品の２つのフランジ部に固定された１つの鋼板部材とを含むようにしてもよい。換言すれば、当該鋼板部材は、成形品の２つのフランジ部を結ぶように当該２つのフランジ部に固定されるようにしてもよい。
【００６９】
フランジ部には、他の部材がさらに固定されてもよい。鋼板部材の一例は、上述した実施形態のプレス成形品である。その場合の一例では、互いに固定される２つのプレス成形品は、それぞれの内側が対向するように向かい合わされて固定される。鋼板部材の例には、鋼板（裏板）や上述した実施形態の成形品ではない成形品が含まれてもよい。
【００７０】
成形品がフランジ部を含まない場合、鋼板部材は、閉断面を構成するように成形品の縦壁部に固定されてもよい。たとえば、鋼板部材の端部にフランジ部を設け、このフランジ部と成形品の縦壁部とを固定してもよい。
すなわち、上記実施形態に記載の成形品と、成形品に固定された鋼板部材とを含み、成形品の長手方向に垂直な面を断面視した場合、成形品と鋼板部材とが閉断面を構成する構造部材としてもよい。
【００７１】
成形品と鋼板部材との固定方法に特に限定はなく、状況に応じて適切な固定方法を選択すればよい。固定方法の例には、溶接、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合からなる群より選ばれる少なくとも１つが含まれる。これらの中でも、溶接は実施が容易である。溶接の例には、抵抗スポット溶接およびレーザー溶接が含まれる。
【００７２】
また、上述した実施形態の成形品のフランジ部の一部のみが他の鋼板部材に固定されていてもよい。その場合、フランジ部の他の部分は他の鋼板部材に固定されていない。たとえば、上述の実施形態の成形品のフランジ部のうち長手方向の両端部付近のフランジ部のみが他の鋼板部材に固定され、それ以外のフランジ部は他の鋼板部材に固定されていなくてもよい。
【００７３】
また、構造部材において、前記２つの縦壁部と前記天板部のうちの少なくとも一方、又は、前記２つの縦壁部のうちの少なくとも一方の縦壁部と前記天板部のそれぞれ、に接合された補助部材をさらに含んでもよい。
【００７４】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態に係る成形品の製造方法について説明する。本実施形態に係る成形品の製造方法は、上述した第１実施形態の成形品を製造するための方法であって、第１工程および第２工程を異なる装置または金型によって実施する成形品の製造方法である。
上述した第１実施形態の成形品について説明した事項は以下に説明する製造方法に適用できるため、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の製造方法について説明した事項は、上述した第１実施形態の成形品に適用できることも自明である。
【００７５】
第１工程は、２つの縦壁部となる２つの縦壁部相当部、天板部となる天板部相当部、および突出部となる突出部相当部、ならびに挟み込み部となる挟み込み部相当部を含む素材鋼板を変形させることによって、天板部相当部に対して２つの縦壁部相当部が同じ方向に曲がっている状態にある変形鋼板（変形された鋼板）を得る工程である。
第２工程は、変形鋼板をプレス成形することによって、プレス成形品を形成する工程である。第２工程において、突出部相当部の少なくとも一部を、挟み込み部となる挟み込み部相当部を挟んで重ね合わせることによって突出部を形成する。
【００７６】
変形鋼板において、縦壁部相当部、天板部相当部、挟み込み部相当部、および突出部相当部の間には、通常、明確な境界はない。しかし、それらの間に何らかの境界があってもよい。
変形鋼板は、荷重を除いたときに変形が解消される弾性変形の状態にあってもよいし、荷重を除いても変形が解消されない塑性変形の状態にあってもよい。すなわち、変形鋼板は、塑性変形の状態または弾性変形の状態にあってもよい。塑性変形の状態にある変形鋼板を、以下では「予備成形品」と称する場合がある。
【００７７】
第１工程に特に限定はなく、公知のプレス成形によって行ってもよい。
【００７８】
第２工程については後述するが、第２工程では、ホットプレス成形、冷間プレス成形のいずれかを利用することもできる。冷間プレスによって成形を行う場合、突出部を構成する鋼板の部位における最大硬さＡと、突出部を構成する鋼板の部位における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値を１．１以上とすることができ、衝突特性を高めることができる点で好ましい。第２工程によって得られたプレス成形品は、さらに後処理（例えば、フランジ切断加工など）されてもよい。
第２工程によって得られた（またはその後の後処理によって得られた）成形品は、そのまま用いられてもよいし、他の部材と組み合わせて用いられてもよい。
【００７９】
以下では、出発材料である鋼板（素材鋼板）を「ブランク」と称する場合がある。ブランクは通常、平板状の鋼板であり、製造されるプレス成形品の形状に応じた平面形状を有する。
ブランクの厚さおよび物性は、プレス成形品に求められる特性に応じて選択される。
たとえば、プレス成形品が自動車用の構造部材である場合には、それに応じたブランクが選択される。ブランクの厚さは、たとえば０．４ｍｍから４．０ｍｍの範囲にあってもよく、０．８ｍｍから２．０ｍｍの範囲にあってもよい。上述の実施形態の成形品の肉厚は、ブランクの厚さと加工工程とによって決まり、ここで例示したブランクの厚さの範囲にあってもよい。
【００８０】
本実施形態においては、素材鋼板の極限変形能を｜εｔ｜、重ね合わせ部を形成する鋼板の板厚をｔ、挟み込み部の板厚をｔａとしたとき、下記（式３）を満たしかつ、重ね合わせ部を形成する鋼板の一様伸びが５％超であることが好ましい。
｜εｔ｜＞ｌｎ（（２ｔ＋ｔａ）／（ｔ＋ｔａ））  ．．．（式３）
この（式３）は、密着曲げ部の曲げ外表層のひずみを低減させることに着目して見いだされた式であり、これを満たすことにより、密着曲げ部のひずみを低減させることができる。
ここで、理想状態で、曲げ部垂直断面をＵ字状の二重半円形状とみなした場合、その半円の外周部の長さは、π（ｔ＋ｔａ／２）で表せる。またその二重半円の板厚中心部の長さは、その曲げ部となる曲げる前の素材長さとみなすことができ、その長さは、π（ｔ／２＋ｔａ／２）と表せる。すると、それらの比が密着曲げ部のひずみと考えることができ、真ひずみとして（式３）が得られる。（式３）は、理想状態での式であるが、現実に生じるひずみ状態はこの式で近似できる。
【００８１】
素材鋼板の「極限変形能｜εｔ｜」は、平面ひずみ引張における極限変形能として定義できる。具体的には、板厚ｔ０の板を引張変形させて、板の幅方向の収縮がないと仮定した、平面ひずみ状態で板を破断させたときの破断部位の板厚をｔ１としたとき、極限変形能｜εｔ｜は以下の（式Ａ）で表すことができる。
｜εｔ｜＝ｌｎ（ｔ１／ｔ０）  ．．．（式Ａ）
【００８２】
平面ひずみ状態で板を破断させる方法は、中島法（Nakajima Test）と呼ばれる下記の方法を採用するものとする。
すなわち、図９Ａに示したように、素材から板厚はそのままで、縦２：横1の矩形材料（例えば、縦２００ｍｍ：横１００ｍｍ）を採取し、中央部に曲率半径が横幅と同じである切り欠き（cutout）を横幅の１０％（横１００ｍｍの場合、１０ｍｍ）まで入れる。試験片寸法精度は±０．０５ｍｍとする。この切り欠きを両側に付与した形状の材料を試験片１０００として用いる。
また、図９Ｂに示すように、ダイ３００１、ホルダ３００２、及び球頭パンチ３００３を備える球頭張出し試験金型３０００を準備する。球頭パンチ３００３は、その直径が試験片１０００の前記横幅の長さと同一（±０．０５ｍｍ）である球頭パンチを用いる。ダイ３００１及びホルダ３００２と、パンチ３００３との間のクリアランスは２ｍｍとする。
材料が流入しない程度に大きいしわ押さえ力を付与するようにダイ３００１とホルダ３００２とにより試験片１０００の一部を挟み込み、球頭張出し試験（ＩＳＯ  １２００４−２：２００８）によって破断させる。尚、試験片１０００とパンチ３００３との間には、厚さ０．１ｍｍのテフロン（登録商標）シート２０００を配置して試験片１０００と−パンチ３００３との間の摩擦係数を極力低減させる。ＩＳＯ  １２００４−２：２００８における平面ひずみ条件で試験することを優先させるが、成形品からＩＳＯ  １２００４−２：２００８に準拠した試験片１０００を採取できない場合には、平面ひずみ状態において破断させる方法として、ＩＳＯ  １２００４−２：２００８における平面ひずみ条件に対して、板厚を除く形状を相似形で縮小した寸法の球頭パンチと試験片で試験を実施してもよい。本試験後の、破断部の板厚を球頭マイクロメータで５箇所測定し平均値を求める。
【００８３】
鋼板の「一様伸び」は、引張試験において、試験片の平行部がほぼ一様に変形する永久伸びの限界値を意味する。具体的には、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１（２０１１）に規定される引張試験によって得られる一様伸びとして定義できる。より具体的に、一様伸びは、ブランクから１３Ｂ号（平行部幅１２．５ｍｍ、平行部厚さ全厚、平行部６０ｍｍ、ＧＬ５０ｍｍ）を１枚採取し、引張り試験を行い最大荷重到達時点の公称ひずみとして求める
【００８４】
ブランクは、挟み込み部となる挟み込み部相当部を有している。また、ブランクは、先端部となる先端部相当部を有していてもよい。先端部相当部は、突出部相当部に含まれていてもよい。
【００８５】
ブランクは、引張強度が５９０ＭＰａ以上、７８０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、または１２００ＭＰａ以上であることが好ましい。
ブランクの引張強度の上限に限定はなく、一例では２５００ＭＰａ以下である。
【００８６】
従来の製造方法では、ブランクの引張強度が高い場合、冷間プレスでは突出部の先端部で割れが生じる恐れがあったが、本実施形態に係る製造方法によれば、成形品において挟み込み部となる挟み込み部相当部を有する。このため、引張強度が高いブランクを使用して冷間プレス成形を行った場合にも、突出部などでしわや割れが生じることを抑制できる。
【００８７】
素材鋼板（ブランク）の引張強度が５９０ＭＰａ以上である場合、ブランクと同等以上のプレス成形品を得るためには、第２工程がホットスタンピング（熱間プレス）によって行われることが好ましい。
引張強度が５９０ＭＰａ未満のブランクを用いる場合でも、第２工程をホットスタンピングによって行ってもよい。ホットスタンピングを行う場合、それに適した公知の組成を有するブランクを用いてもよい。
【００８８】
たとえば、成形後の鋼板の引張強度を１２００ＭＰａ以上（たとえば１５００ＭＰａ以上または１８００ＭＰａ以上）とする場合には、第２工程をホットスタンピングによって行ってもよい。
成形後の鋼板の引張強度が１２００ＭＰａ未満となる場合でも、第２工程をホットスタンピングによって行ってもよい。
【００８９】
特許文献３および４では、ホットスタンピングを用いた製造方法は開示されていない。しかし、上記のように、引張強度が５９０ＭＰａ以上であるプレス成形品を得るためには、第２工程をホットスタンピングによって行うことが好ましい場合がある。
【００９０】
なお、ホットスタンピングを採用した場合、所望の強度を確保するため、ブランクの化学組成として、Ｃ量は０．０９〜０．４０質量％であることが好適である。また、Ｍｎも同様に１．０〜５．０質量％であることが好適である。また、Ｂも同様に０．０００５〜０．０５００質量％であることが好適である。
また、焼き入れ後の引張強度１５００ＭＰａ以上となるブランクの代表的な化学組成は、特に限定されないが、Ｃ：０．１９〜０．２３質量％、Ｓｉ：０．１８〜０．２２質量％、Ｍｎ：１．１〜１．５質量％、Ａｌ：０．０２〜０．０４質量％、Ｔｉ：０．０１５〜０．０３０質量％、Ｂ：０．００１０〜０．００２０質量％であることが好ましく、例えば、Ｃ：０．２０質量％、Ｓｉ：０．２０質量％、Ｍｎ：１．３質量％、Ａｌ：０．０３質量％、Ｔｉ：０．０２０質量％、Ｂ：０．００１５質量％である。
【００９１】
第１工程での変形は、通常、それほど大きくはない。そのため、ブランクの引張強度とは無関係に、第１工程は、通常、冷間加工（たとえば冷間プレス）で行うことができる。ただし、必要に応じて第１工程を熱間加工（たとえば熱間プレス）で行ってもよい。
【００９２】
第２工程でホットスタンプ成形（ホットスタンピング）を行う場合、まず、被加工物（ブランクまたは予備成形品）を所定の焼入れ温度まで加熱する。焼入れ温度は、被加工物がオーステナイト化するＡ３変態点（より具体的にはＡｃ３変態点）よりも高い温度であり、たとえば９１０℃以上であってもよい。
【００９３】
次に、加熱した被加工物を、プレス装置でプレスする。被加工物は加熱されているため、大きく変形させても割れが生じにくい。被加工物をプレスする際に被加工物を急冷する。この急冷によって、プレス加工の際に被加工物が焼入れされる。
被加工物の急冷は、金型を冷却したり、金型から被加工物に向けて水を噴出させたりすることによって実施できる。プレス装置によって被加工物を急冷するときの冷却速度は、たとえば、３０℃／ｓ以上が好ましい。
【００９４】
ホットスタンピングの手順（加熱およびプレス等）およびそれに用いられる装置に特に限定はなく、公知の手順および装置を用いてもよい。
【００９５】
予備成形品は、長手方向に垂直な断面がＵ字状であるＵ字状部を含んでもよい。このＵ字状部が、２つ縦壁部、天板部、および突出部となる。Ｕ字状部の端部には、フランジ部となる部分がつながっていてもよい。
【００９６】
第２工程においては、上型と下型とを含むプレス型と２つのカム型によってプレス成形が行われる。
第２工程においては、（ａ）天板部相当部を上型と下型によってプレスする工程と、（ｂ）２つの縦壁部相当部を、下型と２つのカム型とによってプレスする工程と、を含む。
【００９７】
第２工程は、以下の工程（ａ）および工程（ｂ）を含んでもよい。この第２工程は、変形鋼板が、塑性変形している予備成形品である場合に好ましく用いられる。
【００９８】
工程（ａ）では、天板部相当部を、対をなす上型と下型とを含むプレス型によってプレスする。工程（ｂ）では、２つの縦壁部相当部を、下型と２つのカム型とによってプレスする。
【００９９】
以下の実施形態の製造方法では、工程（ａ）および工程（ｂ）の両方が完了したときに突出部が形成されるような金型を用いてもよい。カム型は、主に、プレス方向に対して垂直な方向（水平方向）に移動する。典型的な一例では、カム型は水平方向にのみ移動する。
【０１００】
工程（ａ）および工程（ｂ）を行うタイミングは、状況に応じて選択でき、いずれかを先に完了させてもよいし、両者を同時に完了させてもよい。また、工程（ａ）および工程（ｂ）のいずれかを先に開始してもよいし、両者を同時に開始してもよい。
工程（ａ）および工程（ｂ）の完了のタイミングが異なる第１から第３の例について以下に説明する。
【０１０１】
第２工程の第１の例では、工程（ａ）が完了した後に工程（ｂ）を完了させる。第１の例は、天板部と重ね合わせ部とがなす角度Ｘが９０°より大きく１３５°以下である場合に好ましく行われる。
なお、工程（ａ）が完了した後に工程（ｂ）を完了させる限り、工程（ａ）が完了する前に工程（ｂ）におけるカム型の移動を開始してもよい。
【０１０２】
第２工程の第２の例では、工程（ｂ）が完了した後に工程（ａ）を完了させる。第２の例は、天板部と重ね合わせ部とがなす角度Ｘが１３５°以上（たとえば１３５°から１８０°の範囲）である場合に好ましく行われる。
なお、工程（ｂ）が完了した後に工程（ａ）を完了させる限り、工程（ｂ）が完了する前に工程（ａ）におけるプレス型の移動を開始してもよい。
【０１０３】
第２工程の第３の例では、工程（ａ）および工程（ｂ）を同時に完了させる。工程（ａ）と工程（ｂ）とが同時に完了する限り、工程（ａ）におけるプレス型の移動開始時期と、工程（ｂ）におけるカム型の移動開始時期に限定はない。
【０１０４】
なお、第２工程をホットプレス成形によって行う場合には、第１工程と第２工程との間に、変形鋼板を加熱する工程をさらに有し、第２工程において、下型の凸部と変形鋼板とが接しない状態で配置する工程をさらに有する。
【０１０５】
以下、本実施形態に係る成形品の製造方法について、図面を参照しながらより詳細に説明する。
【０１０６】
図１０に、素材鋼板の一例を示す。図１０の例では、素材鋼板６００は、一枚の鋼板６０１と、鋼板６０１に接合された挟み込み部相当部６０２とを有する。
【０１０７】
図１１は、図１０の素材鋼板６００を断面視した図であり、図１０の素材鋼板６００の長手方向に平行な方向から見た場合の素材鋼板６００の断面図である。
図１１に示すように、素材鋼板６００は、挟み込み部相当部６０２、縦壁部相当部６０３、天板部相当部６０４、突出部相当部６０５を有する。
【０１０８】
まず、第１工程では、２つの縦壁部１１１となる部分（２つの縦壁部相当部６０３）、天板部１１２となる部分（天板部相当部６０４）、２つの挟み込み部１１６となる部分（２つの挟み込み部相当部６０２）および突出部１１５となる部分（突出部相当部６０５）を少なくとも含む予備成形品６１０（変形鋼板）を、素材鋼板６００を変形させることによって形成する。
【０１０９】
第１工程は、上述した方法（たとえばプレス加工）によって行うことができる。第１工程で形成される予備成形品６１０の一例の断面（長手方向に垂直な断面）を、図１２に模式的に示す。
図１２に示すように、予備成形品６１０は、Ｕ字状部６１１ａと、フランジ部１１３となる平坦部６１１ｂ（フランジ部相当部）とを含む。Ｕ字状部６１１ａは、２つの縦壁部相当部６０３および天板部相当部６０４を含み、さらに、突出部相当部６０５を含む。
予備成形品６１０では、天板部相当部６０４に対して２つの縦壁部相当部６０３が同じ方向に曲がっている状態にある。すなわち、２つの縦壁部相当部６０３は共に、天板部相当部６０４の一方の主面側に曲がっている。
予備成形品６１０の断面は、略ハット状である。また、Ｕ字状部６１１ａの断面は、略Ｕ字状である。予備成形品６１０は塑性変形しており、荷重が加わっていない状態において、図１２の形状を維持する。
Ｕ字状部６１１ａの長さ（断面長さ）をＬｕとする。さらに、成形品において、縦壁部の高さをＨｂとし、２つの縦壁部間の幅をＷｂとする。Ｕ字状部６１１ａは、縦壁部相当部６０３および天板部相当部６０４に加えて、第２工程によって突出部１１５となる突出部相当部６０５を含む。そのため、長さＬｕ、幅Ｗｂ、および高さＨｂは、Ｗｂ＋２Ｈｂ＜Ｌｕの関係を満たす。
さらに、Ｕ字状部６１１ａの幅をＷａとし高さをＨａとする。通常、Ｗｂ≦Ｗａの関係とＷｂ＋２Ｈｂ＜Ｗａ＋２Ｈａの関係とが満たされる。
なお、図１２に示す予備成形品６１０のＵ字状部６１１ａでは、突出部相当部６０５と他の部分との間には明確な境界がない。
予備成形品６１０の平坦部６１１ｂの端部は下方（天板部１１２から離れる方向）に下がっていてもよい。
【０１１０】
以下の図１３から図１６では、平坦部６１１ｂの端部が下がっていない予備成形品６１０を用いて第２工程を行う一例について説明する。
図１７から図２０に示すように、平坦部６１１ｂの端部が下がっている予備成形品６１０でも同様に成形が可能である。
【０１１１】
第２工程をホットスタンピングによって行う場合、予め、予備成形品を、Ａｃ３変態点以上の温度（たとえばＡｃ３変態点より８０℃以上高い温度）にまで加熱する。この加熱は、たとえば、予備成形品を加熱装置内で加熱することによって行われる。
次に、予備成形品６１０をプレス装置４０ａによってプレス加工する。プレス加工に用いられるプレス型の構成の一例を図１３等に示す。プレス装置４０ａは、プレス型１０、プレート１３、伸縮機構１４、カム押圧型１５、およびカム型（スライド型）２１を含む。
【０１１２】
プレス型１０は、対となる上型１１と下型１２とを含む。下型１２は、凸面が上型１１の方向を向く凸部１２ａを含む。
カム押圧型１５およびカム型２１はそれぞれ、カム機構として働く傾斜面１５ａおよび２１ａを有する。カム押圧型１５は、伸縮可能な伸縮機構１４を介してプレート１３に固定されている。伸縮機構には、バネおよび油圧シリンダ等の公知の伸縮機構を用いることができる。
【０１１３】
プレート１３の下降に伴って、上型１１およびカム押圧型１５が下降する。カム押圧型１５の下降に伴い、カム型２１がカム押圧型１５に押されて下型１２の凸部１２ａ側に移動する。
よく知られているように、カム型２１の移動のタイミングは、傾斜面１５ａおよび２１ａの位置および形状を変化させることによって調整できる。すなわち、それらの調整によって、上述した工程（ａ）の完了および工程（ｂ）の完了のタイミングを調整できる。
【０１１４】
上記の例では、カム機構によってカム型２１を移動させている。しかし、カム機構を用いずに、油圧シリンダ等によってカム型２１が、他の型の移動に依存せずに、独立して移動するような構成としてもよい。
この実施形態では、上型１１とカム押圧型１５とがプレート１３を介してプレス機の同じスライドに取り付けられている一例について例示している。しかし、上型１１とカム押圧型１５とをプレス機の別々のスライドに取り付け、それらを個別に動作させてもよい。
また、この実施形態では、カム押圧型１５が押し当てられることによってカム型２１が移動する一例について例示している。しかし、カム型２１に直接取り付けた駆動装置によって、カム型２１を独立して移動させてもよい。
プレス型１０およびカム型２１は、冷却機能を有してもよい。たとえば、ホットスタンプ成形を採用する場合、プレス型１０およびカム型２１は、それらの内部を冷却水が循環するように構成されてもよい。冷却された金型を用いてプレスを行うことによって、加熱された予備成形品６１０が成形および冷却される。その結果、プレス成形と焼入れとが行われる。
なお、金型から水を噴出させることによって冷却を行ってもよい。
【０１１５】
図１３の装置を用いてプレス成形する工程の一例について説明する。図１３から図１６に、上述した第２の例の方法で第２工程を行う場合の一例を模式的に示す。この第２の例の方法は、角度Ｘが１３５°から１８０°の範囲にある場合に好ましく用いられる。
【０１１６】
まず、図１３に示すように、上型１１と下型１２との間に予備成形品６１０を配置する。
ここで、第２工程をホットスタンピングによって行う場合、上型１１と下型１２との間に予備成形品６１０を配置する際に、変形鋼板６１０のＵ字状部６１１ａ（挟み込み部相当部６０２、縦壁部相当部６０３、天板部相当部６０４、突出部相当部６０５を含む領域）、が下型１２の凸部１２ａと接した状態であると、変形鋼板６１０において下型１２の凸部１２ａと接している個所は下型１２によって冷却される。
この場合、プレス成形時に、ホットプレスに必要な鋼板温度を維持できなくなる。このため、プレス成形品に割れやしわが生じる虞があり、所望の強度を得ることができなくなる。また、焼入れに必要な冷却速度を得ることができず。所望の強度を得ることができなくなる。特に、変形鋼板６１０の突出部１１５となる部分（突出部相当部６０５）とその近傍においては、割れやしわが生じやすいため、下型１２の凸部１２ａと接しない状態で、変形鋼板６１０を配置することが重要である。
【０１１７】
次に、プレート１３を下降させる。カム型２１は、プレート１３に伴って下降するカム押圧型１５に押され、凸部１２ａ側にスライドする。その結果、図１４に示すように、下型１２（凸部１２ａ）とカム型２１とが、縦壁部１１１となる部分をプレスして拘束する。このようにして、工程（ｂ）が完了する。
【０１１８】
次に、図１５に示すように、プレート１３をさらに下降させ、それによって天板部１１２となる部分のプレスを開始する。このとき、伸縮機構１４が縮む。予備成形品６１０は突出部相当部６０５を有するため、その突出部相当部６０５がカム型２１側に張り出す。次に、図１６に示すように、上型１１を下死点まで下降させ、天板部１１２となる部分を上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とでプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
以上のようにして、プレス成形が完了する。突出部相当部６０５は、上型１１とカム型２１との間で折り重ねられて、重ね合わせ部１１５ｄを有する突出部１１５となる。そして、重ね合わせ部１１５ｄの間には、挟み込み部１１６が挟まれる。このようにして、成形品１００が得られる。
【０１１９】
なお、第２工程でホットスタンピングを行う場合、突出部の焼き入れ性を確保するため、すなわちプレス成形品の突出部の引張強度をホットスタンピングの所定の狙い強度とするためには、成形時の冷却速度を低下させないで成形する必要がある。この観点からすると、突出部以外においては、鋼板の両面が金型と接触するため、両面から材料が冷却されて所定の冷却速度を確保することができる。
一方、突出部では、鋼板の片面（プレス成形品の外側）からしか冷却されないため、冷却速度が低下して所望の引張強度が得られない場合がある。そのため、プレス成形品の突出部の角度Ｘが１３５°から１８０°の範囲にある場合には、カム型２１で縦壁部を成形した後に上型１１で天板部を成形することが好ましい。
【０１２０】
次に、上述した第１の例の方法で第２工程を行う場合について説明する。図１７から図２０に、各工程を模式的に示す。この第１の例の方法は、角度Ｘが９０°より大きく１３５°以下である場合に好ましく用いられる。
【０１２１】
図１７から図２０では、フランジ部１１３となる平坦部６１１ｂの端部が下方に曲がっており、下型１２がそれに対応する形状を有する場合について示す。このような構成によれば、平坦部６１１ｂの端部を、カム型２１の下面と下型１２との間に入れることが容易になる。
図１３から図１６に示すように、平坦部６１１ｂの端部が下方に曲がっていなくてもよい。すなわち、本実施形態の製造方法において、予備成形品のうちフランジ部となる部分の端部が、下方に曲がっていてもよいし、曲がっていなくてもよい。フランジ部となる部分の端部が下方に曲がっている場合、それに対応する凹部が下型に形成されていてもよい。
【０１２２】
図１７に示す装置では、伸縮可能な伸縮機構１４を介して上型１１がプレート１３に固定されている。一方、カム押圧型１５は、伸縮機構１４を介さずにプレート１３に固定されている。
【０１２３】
この第２工程では、まず、図１７に示すように、上型１１と下型１２との間に予備成形品６１０を配置する。
【０１２４】
次に、図１８に示すように、プレート１３を下降させ、上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とによって、天板部１１２となる部分をプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
【０１２５】
次に、伸縮機構１４を収縮させながらプレート１３をさらに下降させる。これによって、図１９に示すように、カム型２１を凸部１２ａ側にスライドさせる。予備成形品６１０は突出部相当部６０５を有するため、その突出部相当部６０５が上方に張り出す。次に、図２０に示すように、プレート１３を下死点まで下降させ、カム型２１と下型１２（凸部１２ａ）とによって縦壁部となる部分をプレスして拘束する。このとき、突出部相当部６０５は、上型１１とカム型２１との間で折り重ねられて突出部１１５となる。そして、重ね合わせ部１１５ｄの間には、挟み込み部１１６が挟まれる。このようにして、工程（ｂ）が完了する。
以上のようにしてプレス成形が完了し、成形品１００が得られる。
【０１２６】
第２工程の第３の例として上述したように、第２工程において、工程（ａ）および工程（ｂ）を同時に完了させてもよい。金型の形状および配置を調整することによって、工程（ａ）および工程（ｂ）を同時に完了させることができる。
【０１２７】
ホットスタンピングによって第２工程を行う場合、第２工程において適正な焼入れを行うために、金型（プレス型１０およびカム型２１）の移動が完了した時点で、それらの金型と成形品１００とが密着していることが好ましい。
第２工程で得られた成形品１００は、必要に応じて後処理がなされる。得られた成形品は、必要に応じて他の部品と組み合わされて用いられる。
【０１２８】
第２工程は、プレス型の上型および下型の少なくとも一方から突出するピンを含むプレス型を用いて行ってもよい（他の実施形態においても同様である）。そのような第２工程の一例を、図２１に模式的に示す。また、図２２は、実際に製造した一例の一工程を示す写真である。
【０１２９】
図２１のプレス装置４０ｂは、下型１２の凸部１２ａから突出するピン１６を含む。上型１１には、上型１１が下降したときにピン１６が挿入される穴１１ｈが形成されている。ピン１６は、予備成形品６１０に形成された貫通孔に挿入される。その状態で第２工程のプレス成形を行うことによって、突出部を精度よく形成できる。なお、プレス型は、ピン１６が上方から押圧されたときにピン１６の少なくとも一部が下型１２内に収納される機構を有してもよい。
【０１３０】
なお、第２工程でホットスタンピングを行う場合、成形品の突出部の角度Ｘが９０°より大きく１３５°以下である場合、プレス成形品の突出部の冷却速度を高めて狙いの強度を得るためには、上型１１で天板部を成形した後にカム型２１で縦壁部を成形することが好ましい。
【０１３１】
上記説明した本実施形態に係る成形品の製造方法によれば、製造コストを抑えつつ、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を容易且つ安定的に得ることができる。
【０１３２】
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態に係る成形品の製造方法について説明する。本実施形態に係る成形品の製造方法は、上述した第一実施形態に係る成形品を製造するための方法であって、１つの装置によって第１工程および第２工程を実施することが可能である点で上述の第二実施形態に係る製造方法と異なる。
【０１３３】
本実施形態に係る製造方法では、第１工程および第２工程は、上型、下型、および鉛直方向および水平方向に移動可能な２つの移動型を含むプレス装置を用いて行われる。
当該下型は、パンチ型と、パンチ型を挟むように配置されかつ少なくとも鉛直方向に移動可能な２つの可動プレートを含む。そして、第１工程は、以下の工程（Ｉａ）および工程（Ｉｂ）をこの順に含み、第２工程は、以下の工程（ＩＩａ）および工程（ＩＩｂ）をこの順に含む。
ここで、移動型の移動可能な方向として、鉛直方向および水平方向とは、単なる鉛直方向の一方向および単なる水平方向の一方向のみならず、鉛直方向および水平方向の両方向が重なった斜めの方向を含んでもよい。
【０１３４】
工程（Ｉａ）は、上型および２つの移動型と、下型との間に挟み込み部となる挟み込み部相当部を有する素材鋼板を配置する工程である。
素材鋼板としては、図１０又は図１１に示す素材鋼板６００を用いる。図１０又は図１１に示す素材鋼板６００を変形させることで、上述の第１実施形態の成形品を得ることができる。
なお、ホットスタンプ成形を採用する場合には、第１工程の前に素材鋼板を加熱する工程を含み、工程（Ｉａ）では、上型および２つの移動型と、下型との間に、パンチ型と素材鋼板が接しない状態で、素材鋼板を配置する。
【０１３５】
工程（Ｉｂ）は、２つの移動型を２つの可動プレートと共に下降させかつ、前記２つの移動型をパンチ型に向かって移動させることによって、２つの移動型と可動プレートとの間に２つのフランジ部相当部を挟み込んだ状態で変形鋼板を得る工程である。
あるいは、工程（Ｉｂ）は、２つの移動型を２つの可動プレートと共に下降させかつ、２つの移動型をパンチ型に向かって移動させることによって、素材鋼板の端部をパンチ型に接近させて変形鋼板を得る工程である。
【０１３６】
工程（ＩＩａ）は、２つの移動型をパンチ型に向かってさらに移動させることによって、２つの縦壁部相当部を２つの移動型とパンチ型の側面部とによって拘束する工程である。
なお、ホットスタンプ成形を採用する場合には、工程（ＩＩａ）では、パンチ型の上面部と変形鋼板が接しない状態を維持したままで、２つの縦壁部相当部を２つの移動型とパンチ型の側面部とによって拘束する。
【０１３７】
工程（ＩＩｂ）は、上型を下降させることによって、天板部相当部を上型とパンチ型とによって拘束する工程である。
【０１３８】
上述の工程を経ることで、上型と移動型との間で突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせ、これによって挟み込み部相当部を挟み込み、突出部および挟み込み部が形成されたプレス成形品を形成する。
【０１３９】
なお、以下の実施形態の製造方法では、天板部相当部に貫通孔が形成されていてもよい。そして、第２工程において、プレス型から突出するピンを当該貫通孔に通すことによって天板部相当部の移動を抑制してもよい。ピンは、通常、プレス型の上型および下型のうちのいずれか一方から突出する。
プレス型の他方には、ピンが通る貫通孔が形成される。貫通孔は、一般的にブランクの段階で形成されるが、第２工程の前の他の段階で形成されてもよい。なお、第１工程においても、ピンを貫通孔に通すことによってブランクの移動を抑制してもよい。
【０１４０】
以下では、一工程による製造方法について図面を参照しながら説明する。以下で説明する実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されず、上述した様々なバリエーションを適用できる。以下の説明では、同様の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
【０１４１】
本実施形態に係る製造方法は、上述した工程（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（ＩＩａ）、および（ＩＩｂ）を含む。この製造方法で製造されるプレス成形品は、２つのフランジ部を含む。そのため、変形鋼板は、２つのフランジ部となる２つのフランジ部相当部を含む。
【０１４２】
この製造方法では、第１工程および第２工程が一つのプレス装置で実施される。
ホットスタンピングによってプレス成形を行う場合には、第１工程の前に素材鋼板（ブランク）を加熱しておく必要がある。
【０１４３】
この製造方法で用いられるプレス装置の一例を図２３に示す。図２３のプレス装置４０ｃは、上型５０、下型６０、２つの移動型５１、およびプレート６３を含む。
【０１４４】
２つの移動型５１はそれぞれ、鉛直方向および水平方向に移動可能である。下型６０は、パンチ型６１と、パンチ型６１を挟むように配置されかつ鉛直方向に移動可能な２つの可動プレート６４を含む。
【０１４５】
なお、図２３には、可動プレート６４が、伸縮機構６４ａを介してプレート６３に接続されている一例について示す。伸縮機構６４ａには、伸縮機構６１ｂについて例示した機構を用いることができる。なお、可動プレート６４に直接取り付けた駆動装置によって、可動プレート６４を移動型５１と独立して移動させてもよい。
【０１４６】
プレス装置４０ｃを用いてプレス成形品を製造する製造工程の一例について以下に説明する。まず、図２３に示すように、上型５０および移動型５１と、下型６０との間に素材鋼板Ｂ１を配置する（工程（Ｉａ））。
素材鋼板Ｂ１は、中央に天板部相当部（図示せず）を有し、その両側に順に、突出部相当部（図示せず）、縦壁部相当部（図示せず）、およびフランジ部相当部（図示せず）を含む。また、素材鋼板Ｂ１は、挟み込み部相当部６０２を有する。
素材鋼板Ｂ１としては、図１０又は図１１に示す素材鋼板６００を用いることができる。図１０又は図１１に示す素材鋼板６００を変形させることで、上述の第１実施形態の成形品を得ることができる。
【０１４７】
次に、図２４に示すように、２つの移動型５１を下降させて２つの移動型５１の段部５１ａと可動プレート６４との間に２つのフランジ部相当部を挟み込み、さらに２つの移動型５１を２つの可動プレート６４と共に下降させかつ、２つの移動型５１をパンチ型６１に向かって移動させることによって、変形鋼板６１０を得る（工程（Ｉｂ））。
このとき、２つの移動型５１と可動プレート６４との間に２つのフランジ部相当部を挟み込んだ状態である。
【０１４８】
次の第２工程では、上型５０を下降させることによって、天板部相当部を上型５０とパンチ型６１とによってプレスするとともに上型５０と移動型５１との間で突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせて挟み込み部相当部６０２を挟み込み、突出部１１５を形成する。
第２工程の一例を以下に説明する。
【０１４９】
まず、図２５に示すように、２つの移動型５１をパンチ型６１に向かってさらに移動させることによって、２つの縦壁部相当部を２つの移動型５１とパンチ型６１の側面部とによって拘束する（工程（ＩＩａ））。この工程によって、縦壁部相当部が、所定の位置に拘束される。
このとき、移動型５１の移動に伴って、２つのフランジ部相当部（フランジ部）は、可動プレート６４上からパンチ型６１上に移動する。
図２５に示すように、パンチ型６１は、フランジ部に対応する形状を有する部分（段差部）を含む。工程（ＩＩａ）の際には、当該部分と可動プレート６４とを、ほぼ面一とする。工程（ＩＩａ）において、フランジ部相当部は、移動型５１と可動プレート６４との間に配置された状態から、移動型５１とパンチ型６１との間に配置された状態に移行する。
フランジ部相当部を挟む両者の間の間隔は、フランジ部相当部の板厚に０．１から０．３ｍｍ程度プラスした長さであることが好ましい。このような構成によれば、水平方向へのなめらかな移動が可能になる。
【０１５０】
次に、図２６に示すように、上型５０を下降させることによって、天板部相当部を上型５０とパンチ型６１とによってプレスするとともに、上型５０と移動型５１との間で突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせ挟み込み部相当部を挟み込み、突出部１１５および挟み込み部１１６を形成する、これによって成形品１００を形成する（工程（ＩＩｂ））。
【０１５１】
なお、上記の工程（ＩＩａ）では、２つの移動型５１を下降させて２つの移動型５１と可動プレート６４との間に２つのフランジ部相当部を挟み込み、さらに２つの移動型５１を下死点まで下降させる。その後に、２つの移動型５１を水平方向に移動させることによって、２つの縦壁部相当部を２つの移動型５１とパンチ型６１とによって拘束する（図２５参照）。
これに対し、２つの移動型５１を下降させて２つの移動型５１と可動プレート６４との間に２つのフランジ部相当部を挟み込み、その後に、２つの移動型５１を斜めの方向に移動させることによって、２つの縦壁部相当部を２つの移動型５１とパンチ型６１とによって拘束してもよい（図２５参照）。
【０１５２】
次に、図２７に示すように、突出部１１５から離れるまで移動型５１を水平方向に移動させた後に、移動型５１、可動プレート６４、および上型５０を上昇させる。そして、成形品１００をプレス装置４０ｃから搬出する。プレス装置４０ｃを用いるこの製造方法では、移動型５１と可動プレート６４とを同時に上昇させることができる。そのため、製造に要する時間を短縮することが可能である。
【０１５３】
図２３から図２７で説明した一例では、フランジ部相当部（またはフランジ部）の全体が、工程（ＩＩａ）および工程（ＩＩｂ）において、パンチ型６１上に配置されている。以下では、フランジ部相当部（またはフランジ部）の少なくとも一部が、工程（ＩＩａ）および工程（ＩＩｂ）において、可動プレート６４上に配置される一例について説明する。
【０１５４】
この一例の製造工程を、図２８から図３２に示す。図２３から図２７で説明した一例と同様の部分については、重複する説明を省略する場合がある。
【０１５５】
この製造方法で用いられるプレス装置の一例を図２８に示す。図２８のプレス装置４０ｄは、図２３に示したプレス装置４０ｃと比較して、パンチ型６１の形状、および、可動プレート６４の長さが異なる。プレス装置４０ｄのパンチ型６１は、フランジ部相当部（またはフランジ部）の全体を載せる形状とはなっておらず、その分だけ可動プレート６４が長くなっている。
【０１５６】
プレス装置４０ｄを用いてプレス成形品を製造する製造工程の一例について以下に説明する。まず、図２８に示すように、上型５０および移動型５１と、下型６０との間に素材鋼板Ｂ１を配置する（工程（Ｉａ））。
【０１５７】
次に、図２９に示すように、２つの移動型５１を下降させて２つの移動型５１と可動プレート６４との間に２つのフランジ部相当部を挟み込んだ状態で、変形鋼板６１０を得る（工程（Ｉｂ））。
【０１５８】
次の第２工程では、上型５０を下降させることによって、天板部相当部を上型５０とパンチ型６１とによってプレスするとともに上型５０と移動型５１との間で突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせて挟み込み部相当部６０２を挟み込み、突出部１１５を形成する。第２工程の一例を以下に説明する。
【０１５９】
まず、図３０に示すように、２つの移動型５１をパンチ型６１に向かって移動させることによって、２つの縦壁部相当部を２つの移動型５１とパンチ型６１の側面部とによって拘束する（工程（ＩＩａ））。この工程によって、縦壁部相当部が、所定の位置に拘束される。この製造方法では、図２５に示した製造方法とは異なり、２つのフランジ部相当部（フランジ部）は、依然として可動プレート６４上に存在する。
【０１６０】
次に、図３１に示すように、上型５０を下降させることによって、天板部相当部を上型５０とパンチ型６１とによってプレスするとともに、上型５０と移動型５１との間で突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせ挟み込み部相当部を挟み込み、突出部１１５および挟み込み部１１６を形成する、これによって成形品１００を形成する（工程（ＩＩｂ））。
【０１６１】
次に、図３２に示すように、上型５０、移動型５１、および可動プレート６４を上昇させる。また、移動型５１を水平方向に移動させる。この製造方法では、可動プレート６４の上昇に伴って成形品１００が上昇するため、上型５０、移動型５１、および可動プレート６４を同時に上昇させることができる。プレス装置４０ｄを用いるこの製造方法では、製造に要する時間をさらに短縮することが可能である。
【０１６２】
なお、第３実施形態においては、フランジ部を含む成形品を製造する例を示したが、移動型に段差部が設けられず、移動型と可動プレートが変形鋼板を挟まない状態で成形を行うように構成されてもよい。
【０１６３】
上記説明した本実施形態に係る成形品の製造方法によれば、製造コストを抑えつつ、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を容易且つ安定的に得ることができる。
【０１６４】
［実施例］
本発明について、次の実施例によって、より詳細に説明する。
【０１６５】
本発明に係る成形品に対する最大荷重の向上効果を検証するために、上記実施形態で説明した挟み込み部に相当する挟み板を有する発明例としての成形品Ａと、成形品Ａから挟み板を取り除いた比較例としての成形品Ｂと、成形品Ｂの突出部の外側に成形品Ａの挟み板と同等の板を補強板として取り付けた比較例としての成形品Ｃと、をそれぞれ用いた構造部材について、三点曲げ試験のシミュレーションを行った。シミュレーションには、汎用のＦＥＭ（有限要素法）ソフト（ＬＩＶＥＲＭＯＲＥ  ＳＯＦＴＷＡＲＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、商品名ＬＳ‐ＤＹＮＡ）を用いた。
【０１６６】
シミュレーションに用いた構造部材の断面図を、図３３に模式的に示す。図３３の構造部材は、成形品１００（成形品Ｂ、Ｃの場合は挟み込み部を除く）と、そのフランジ部１１３に溶接された裏板２２１とからなる。図３３に示したサンプルのサイズは以下の通りである。
図３３では、挟み板及び補強板の記載は省略している。
【０１６７】
・角度Ｘ：１８０°
・角度Ｙ：９０°
・突出部の長さＤ：１５ｍｍ
・縦壁部の高さＨｂ１：６０ｍｍ
・２つの突出部の先端部間の幅Ｗｔ１：８０ｍｍ
・２つの縦壁部間の距離（天板部の幅）Ｗｂ１：５０ｍｍ（８０−２Ｄ）
・裏板の幅Ｗｐ１：９０ｍｍ（１２０−２Ｄ）
・コーナー部ＲａおよびＲｂにおける曲率半径：５ｍｍ
・鋼板の板厚：１．４ｍｍ
・先端部を構成する鋼板の内壁面から挟み込み部までの距離：１ｍｍ
・挟み板の幅：１０ｍｍ
・長手方向の長さ：１０００ｍｍ
【０１６８】
成形品Ａ〜Ｃは、引張強度が１５００ＭＰａである鋼板からなるものであると仮定した。成形品のフランジ部と裏板とは、４０ｍｍのピッチでスポット溶接して固定したと仮定した。
挟み板を設けた成形品Ａと、補強板を設けた成形品Ｃは、長手方向における単位長さあたりの質量が同じになるように設計した。また、挟み板及び補強板は、４０ｍｍのピッチでスポット溶接して固定したと仮定した。
また、成形品Ｂの長手方向における単位長さあたりの質量は、成形品Ａから挟み板を除いた場合の長手方向における単位長さあたりの質量と同じになるように設計した。
成形品Ａ〜Ｃの材質は、挟み板及び補強板の材質も含め、いずれも同一であると仮定した。
【０１６９】
シミュレーションで用いた三点曲げ試験の方法を図３４に模式的に示す。三点曲げ試験は、２つの支点５にサンプルを載せ、インパクタ６によって上方からサンプルを押すことによって行った。２つの支点５の間の距離Ｓは４００ｍｍとした。支点５の曲率半径は３０ｍｍとした。インパクタ６の曲率半径は１５０ｍｍとした。インパクタ６の衝突速度は７．５ｋｍ／ｈとした。
【０１７０】
三点曲げ試験では、各サンプルの上方からインパクタ６を衝突させた。インパクタ６の衝突方向を、図３３中の矢印で示す。
【０１７１】
図３５に、挟み板を有する成形品Ａについて挟み板の板厚を変化させた場合の、挟み板を有さない成形品Ｂに対する挟み板を有する成形品の最大荷重の向上効果を表すグラフを示す。
【０１７２】
図３５に示されるように、挟み板を設けた成形品Ａの最大荷重は、挟み板を有さない成形品Ｂと比較して、挟み板の板厚が１ｍｍの場合で１５％以上、２ｍｍの場合で２０％以上、３ｍｍの場合で４０％も向上していることがわかる。
【０１７３】
また、挟み板の代わりに単に補強板を天板部外側に設けたの成形品Ｃと比較することで、挟み板を設けることによる効果が、板厚１ｍｍの場合で２．５倍近く、板厚２ｍｍの場合で２倍近く、板厚３ｍｍの場合で１．５倍近く発揮されていることがわかった。  成形品Ｃでは、衝突時に溶接部の負荷が大きくなり溶接部で早期に破断が生じる結果となった。これに対し、成形品Ａでは、挟み板が両側から挟み込まれているため、溶接部での破断を抑制することができた。
更に、成形品Ｃでは、挟み板が両側から挟み込まれていることによる、挟み板が面外に座屈することが抑制される効果、更には、重ね合わせ部の先端部のＲが大きいことによる変形抵抗の向上効果が相俟って、優れた最大荷重を発揮できたものと推察される。
【０１７４】
上記実験例からわかるように、本発明に係る成形品においては、挟み込み部を設けることで、最大荷重が顕著に向上する。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、成形品およびそれを用いた構造部材、ならびに成形品の製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【０１７６】
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ：プレス装置
１００：プレス成形品
１０１：鋼板
１０１ａ、１０１ｂ：鋼板の部位
１１１：縦壁部
１１２：天板部
１１４：境界部
１１４ｐ：境界点
１１５：突出部
１１５ｄ：重ね合わせ部
１１６：挟み込み部
【要約】
この成形品は、金属板で形成された、縦壁部と、突出部と、前記突出部を介して前記縦壁部に隣接する天板部と、を含む、長尺の成形品であって、前記突出部において、前記天板部から延びる前記金属板の一部と前記縦壁部から延びる前記金属板の一部とが重なり合う重ね合わせ部と、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板の間に挟まれた挟み込み部と、前記重ね合わせ部を形成する前記金属板が折り曲げられた先端部と、を有する。【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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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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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】
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【図２１】
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【図２２】
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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】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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