(57)【要約】【課題】  良好な部品強度を有しかつ軽量化および／又はコスト低減が可能な液圧成形部材を提供する。【解決手段】  重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、および、第１および第２外面材の内側に重なって配置される第１および第２補強材を有する予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させることによって、形成された液圧成形部材１０であって、第１および第２外面材から形成される第１および第２外面２０，５０を有する外面部、および、第１および第２補強材から形成され、外面部の中空断面を仕切る第１および第２補強リブ３０，４０を有しており、第１および第２補強リブ３０，４０は、テーラードブランク材からなる。【選択図】            図１
2007007717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形部材の外面部を形成することとなる第１および第２外面材、および、
前記第１および第２外面材の内側に重なって配置され、液圧成形部材の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを形成することとなる第１および第２補強材を有し、
前記第１および第２補強材は、２種類の板材で構成されたテーラードブランク材からなる
ことを特徴とする予備成形体。
【請求項２】
前記第１および第２補強材は、前記第１および第２外面材の内側に接合される末端接合部が配置される一端部および他端部と、前記一端部および他端部の間に位置しかつ相互に接合される中央接合部が配置される中間部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の予備成形体。
【請求項３】
前記テーラードブランク材は、薄肉化部を有することを特徴とする請求項２に記載の予備成形体。
【請求項４】
前記テーラードブランク材は、薄肉化部を有し、前記薄肉化部は、前記末端接合部と前記中央接合部との間に位置していることを特徴とする請求項２に記載の予備成形体。
【請求項５】
前記第１および第２補強材における末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する薄肉化部の寸法の比率は、前記第１および第２補強リブにおける末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する薄肉化部の寸法の比率が、８５％以下となるように、設定されていることを特徴とする請求項４に記載の予備成形体。
【請求項６】
前記第１および第２補強材における末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する薄肉化部の寸法の比率は、前記第１および第２補強リブにおける末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する薄肉化部の寸法の比率が、７８％以下となるように、設定されていることを特徴とする請求項５記載の予備成形体。
【請求項７】
前記テーラードブランク材は、軟質材料部を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の予備成形体。
【請求項８】
前記テーラードブランク材は、軟質材料部を有し、前記軟質材料部は、前記末端接合部と前記中央接合部との間に位置していることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の予備成形体。
【請求項９】
前記第１および第２補強材における末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する軟質材料部の寸法の比率は、前記第１および第２補強リブにおける末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する軟質材料部の寸法の比率が、７８％以下となるように、設定されていることを特徴とする請求項８記載の予備成形体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の予備成形体を、液圧成形部材の外面形状に対応するキャビティを有する成形型に配置し、
前記予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形部材の外面部の第１および第２外面材を形成し、
前記第１および第２補強材から、前記液圧成形部材の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを形成する
ことを特徴とする液圧成形方法。
【請求項１１】
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、および、前記第１および第２外面材の内側に重なって配置される第１および第２補強材を有する予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させることによって、形成された液圧成形部材であって、
前記第１および第２外面材から形成される第１および第２外面を有する外面部、および、
前記第１および第２補強材から形成され、前記外面部の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを有しており、
前記第１および第２補強リブは、テーラードブランク材からなる
ことを特徴とする液圧成形部材。
【請求項１２】
前記第１および第２補強リブは、前記第１および第２外面の内側に接合される末端接合部が配置される一端部および他端部と、前記一端部および他端部の間に位置しかつ相互に接合される中央接合部が配置される中間部と、を有することを特徴とする請求項１１に記載の液圧成形部材。
【請求項１３】
前記テーラードブランク材は、薄肉化部を有することを特徴とする請求項１２に記載の液圧成形部材。
【請求項１４】
前記テーラードブランク材は、薄肉化部を有し、前記薄肉化部は、前記末端接合部と前記中央接合部との間に位置していることを特徴とする請求項１２に記載の液圧成形部材。
【請求項１５】
前記第１および第２補強リブにおける末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する薄肉化部の寸法の比率は、８５％以下であることを特徴とする請求項１４に記載の液圧成形部材。
【請求項１６】
前記第１および第２補強リブにおける末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する薄肉化部の寸法の比率は、７８％以下であることを特徴とする請求項１５記載の液圧成形部材。
【請求項１７】
前記テーラードブランク材は、軟質材料部を有することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の液圧成形部材。
【請求項１８】
前記テーラードブランク材は、軟質材料部を有し、前記軟質材料部は、前記末端接合部と前記中央接合部との間に位置していることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の液圧成形部材。
【請求項１９】
前記第１および第２補強リブにおける末端接合部と中央接合部との間の寸法に対する軟質材料部の寸法の比率は、７８％以下であることを特徴とする請求項１８記載の液圧成形部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備成形体、液圧成形方法および液圧成形部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサイドメンバ等の自動車の車体構造部材は、衝撃吸収性を向上させるために中空構造を有し、かつ強度を補うための補強リブが内側に配置されている。車体構造部材に適用される液圧成形部材は、外面材および補強材を有する予備成形体の内部に液圧を供給し、膨出変形させて製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３２０９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、補強材を薄肉化し、液圧成形部材を軽量化する場合、部品強度が低下する問題を有する。また、安価な低グレードの軟質の板材を補強材に適用し、材料費低減を図る場合も、部品強度が低下する問題点を有する。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な部品強度を有しかつ軽量化および／又はコスト低減が可能な液圧成形部材を得るための予備成形体および液圧成形方法と、良好な部品強度を有しかつ軽量化および／又はコスト低減が可能な液圧成形部材と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】
【０００５】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形部材の外面部を形成することとなる第１および第２外面材、および、
前記第１および第２外面材の内側に重なって配置され、液圧成形部材の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを形成することとなる第１および第２補強材を有し、
前記第１および第２補強材は、２種類の板材で構成されたテーラードブランク材からなることを特徴とする予備成形体である。
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の予備成形体を、液圧成形部材の外面形状に対応するキャビティを有する成形型に配置し、
前記予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形部材の外面部の第１および第２外面材を形成し、
前記第１および第２補強材から、前記液圧成形部材の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを形成する
ことを特徴とする液圧成形方法である。
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１１に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、および、前記第１および第２外面材の内側に重なって配置される第１および第２補強材を有する予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させることによって、形成された液圧成形部材であって、
前記第１および第２外面材から形成される第１および第２外面を有する外面部、および、
前記第１および第２補強材から形成され、前記外面部の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを有しており、
前記第１および第２補強リブは、テーラードブランク材からなる
ことを特徴とする液圧成形部材である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、第１および第２補強材は、材質や肉厚を適宜変更可能であるテーラードブランク材からなる。そのため、例えば、強度の必要な部位に厚肉および／又は高強度の板材を使用し、その他の部位に薄肉および／又は低グレードの軟質の板材を使用した予備成形体を形成することで、当該予備成形体が適用される液圧成形部材は、強度を維持したまま重量削減および／又は低コスト化を図ることできる。したがって、良好な部品強度を有しかつ軽量化および／又はコスト低減が可能な液圧成形部材を得るための予備成形体を提供することができる。
【０００９】
請求項１０に記載の発明によれば、予備成形体の第１および第２補強材は、材質や肉厚を適宜変更可能であるテーラードブランク材からなる。そのため、例えば、強度の必要な部位に厚肉および／又は高強度の板材を使用し、その他の部位に薄肉および／又は低グレードの軟質の板材を使用した予備成形体を、適用することで得られる液圧成形部材は、強度を維持したまま重量削減および／又は低コスト化を図ることできる。したがって、良好な部品強度を有しかつ軽量化および／又はコスト低減が可能な液圧成形部材を得るための液圧成形方法を提供することができる。
【００１０】
請求項１１に記載の発明によれば、第１および第２補強リブは、材質や肉厚を適宜変更可能であるテーラードブランク材からなる。そのため、例えば、強度の必要な部位に厚肉および／又は高強度の板材を使用し、その他の部位に薄肉および／又は低グレードの軟質の板材を使用する場合、強度を維持したまま重量削減および／又は低コスト化を図ることできる。したがって、良好な部品強度を有しかつ軽量化および／又はコスト低減が可能な液圧成形部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態１に係る液圧成形部材を説明するための断面図である。
【００１３】
液圧成形部材１０は、略矩形状の中空断面を有する成形体であり、自動車の車体構造部品などに適用される。車体構造部品は、例えば、サイドメンバ、サイドシル、フロントピラー、サイドルーフレール、センターピラー、バンパーである。
【００１４】
液圧成形部材１０は、第１外面２０および第２外面５０を有する外面部と、外面部の中空断面を仕切る第１補強リブ３０および第２補強リブ４０とを有する。第１外面２０および第２外面５０は、重ね合わせて接合された外周接合部１２が配置される縁部２１，５１を有する。第１外面２０、第２外面５０、第１補強リブ３０および第２補強リブ４０を構成する板材の素材は、特に限定されないが、例えば、冷間圧延鋼板や熱間圧延軟鋼板を適用することが可能である。
【００１５】
第１補強リブ３０および第２補強リブ４０は、端部３２，４２と、端部３２，４２の間に位置する中間部３６，４６とを有する。端部３２，４２は、第１外面２０および第２外面５０の内側に接合される末端接合部１４，１６が配置される。中間部３６，４６は、相互に接合される中央接合部１８が配置される。
【００１６】
第１補強リブ３０および第２補強リブ４０は、材質や肉厚を適宜変更可能であるテーラードブランク材からなる。そのため、例えば、強度の必要な部位に厚肉および／又は高強度の板材を使用し、その他の部位に薄肉および／又は低グレードの軟質の板材を使用する場合、強度を維持したまま重量削減および／又は低コスト化を図ることできる。
【００１７】
実施の形態１においては、第１補強リブ３０および第２補強リブ４０は、例えば、レーザ溶接によって肉厚の異なる板同士を接合することで形成された差厚テーラードブランク材からなり、半径方向（断面方向）に位置する薄肉化部３５，４５と、薄肉化部３５，４５を挟んで位置する厚肉化部を有する。第１補強リブ３０および第２補強リブ４０の厚肉化部は、末端接合部１４，１６および中央接合部１８の近傍部位に、概して対応している。
【００１８】
薄肉化部３５，４５は、末端接合部１４，１６と中央接合部１８との間に位置し、液圧成形部材１０の長手方向に延長しており、部品強度に対する影響が大きい稜線部位を避けている。したがって、液圧成形部材１０は、第１補強リブ３０および第２補強リブ４０の部分的な薄肉化により、軽量化されているが、部品強度の低下は、抑制される。
【００１９】
末端接合部１４，１６と中央接合部１８との間の寸法Ｌ１に対する薄肉化部３５，４５の寸法Ｍ１の比率（成形後寸法比率）Ｒ１は、部品強度の低下および軽量化を考慮し、適宜設定することが可能である。成形後寸法比率Ｒ１は、後述するように、好ましくは８５％以下、さらに好ましくは、７８％以下である。
【００２０】
以上のように、実施の形態１に係る液圧成形部材１０においては、第１補強リブ３０および第２補強リブ４０に、差厚テーラードブランク材が適用されているため、強度の必要な部位に肉厚の板材を使用し、その他の部位に薄肉の板材を適用することが可能である。そのため、液圧成形部材１０は、強度を維持したまま重量削減を図ることができる。
【００２１】
図２は、実施の形態１に係る予備成形体の断面図、図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに関する断面図である。
【００２２】
予備成形体１１０は、上板（第１および第２外面材の一方）１２０、下板（第１および第２外面材の一方）１５０、上方中板（第１および第２補強材の一方）１３０、および下方中板（第１および第２補強材の他方）１４０を有する。上板１２０および下板１５０は、液圧成形部材１０の第１外面２０および第２外面５０を形成することとなる部材である。上方中板１３０および下方中板１４０は、液圧成形部材１０の第１補強リブ３０および第２補強リブ４０を形成することとなる部材である。
【００２３】
上板１２０および下板１５０は、重ね合わせて接合された外周接合部１１２が配置される縁部１２１，１５１を有する。外周接合部１１２は、例えば、すみ肉溶接によって形成される。外周接合部１１２の形成方式は、接合強度および密閉性が確保され、かつ液圧成形性に悪影響を及ぼさなければ、特に限定されず、例えば、レーザ溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００２４】
上板１２０は、中央部１２６と、中央部１２６を挟んで位置する端部１２２，１２８とを有する。端部１２２は、ドーム状部１２４が形成されている。下板１５０は、上板１２０より若干大きいサイズを有し、かつ上板１２０と相似形であり、上板１２０の中央部１２６と相対する中央部１５６と、上板１２０の端部１２２，１２８と相対する端部１５２，１５８とを有する。端部１５２は、ドーム状部１５４が形成されている。ドーム状部１５４は、開口部１５５が形成された頂部を有する。
【００２５】
上板１２０および下板１５０のドーム状部１２４，１５４は、位置合せされており、予備成形体１１０の内部に液圧を供給するための液圧供給部を、一体として構成する。開口部１５５は、液圧成形装置のノズル部が挿入され、成形媒体を注入するために使用される。
【００２６】
上方中板１３０および下方中板１４０は、略同一形状であり、上板１２０および下板１５０の内側に配置される。下方中板１４０は、下板１５０の内側に接合される末端接合部１１６が配置される端部（一端部および他端部）１４２と、端部１４２の間に位置する中間部１４６とを有する。上方中板１３０は、上板１２０の内側に接合される末端接合部１１４が配置される端部（一端部および他端部）１３２と、端部１３２の間に位置する中間部１３６とを有する。上方中板１３０および下方中板１４０の中間部１３６，１４６は、相互に接合される中央接合部１１８が配置される。
【００２７】
末端接合部１１４，１１６および中央接合部１１８は、貫通溶接によって形成される。貫通溶接は、表面に位置する１枚目の板材と、その内側に位置する２枚目の板材とが相互に融接し、良好な接合強度が得られるため、好ましい。貫通溶接は、レーザ溶接や電子ビーム溶接などを、適用することができる。しかし、末端接合部１１４，１１６および中央接合部１１８の形成方式は、接合強度が確保され、かつ液圧成形性に悪影響を及ぼさなければ、特に限定されず、例えば、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００２８】
上方中板１３０および下方中板１４０は、差厚テーラードブランク材からなり、薄肉化部１３５，１４５および厚肉化部を有しており、強度を維持したまま重量削減を図っている。薄肉化部１３５，１４５は、末端接合部１１４，１１６と中央接合部１１８との間に位置し、予備成形体１１０の長手方向に沿って延長している。上方中板１３０および下方中板１４０の厚肉化部は、末端接合部１１４，１１６および中央接合部１１８の近傍部位に、概して対応している。
【００２９】
末端接合部１１４，１１６と中央接合部１１８との間の寸法Ｌ０に対する薄肉化部１３５，１４５の寸法Ｍ０の比率（成形前寸法比率）Ｒ０は、液圧成形部材１０における成形後寸法比率Ｒ１を考慮し、適宜設定することが可能である。例えば、成形後寸法比率Ｒ１が、好ましくは８５％以下、さらに好ましくは、７８％以下となるように、成形前寸法比率Ｒ０は、膨出変形を考慮して、設定される。
【００３０】
次に、予備成形体の形成方法の一例を説明する。図４は、上方中板および下方中板の接合を説明するための断面図、図５は、図４に続く、下方中板および下板の接合を説明するための断面図、図６は、図５に続く、上方中板および上板の接合を説明するための断面図である。
【００３１】
まず、上方中板１３０が下方中板１４０に載置され、上方中板１３０の中間部１３６と、下方中板１４０の中間部１４６とが、位置合わせされる。中間部１３６，１４６は、互いに接合され、中央接合部１１８を形成する（図４参照）。
【００３２】
上方中板１３０および下方中板１４０の接合体は、下方中板１４０が下板１５０の内側に相対すように、配置される。下方中板１４０の端部１４２は、下板１５０に接合され、末端接合部１１６を形成する（図５参照）。
【００３３】
上板１２０が上方中板１３０に載置され、上板１２０の縁部と下板１５０の縁部とが、重ね合わされる。上方中板１３０の端部１３２は、上板１２０の内側に接合され、末端接合部１１４を形成する（図６参照）。末端接合部１１４の形成が完了すると、上板１２０および下板１５０の縁部１２１，１５１が接合され、外周接合部１１２を形成することで（図３参照）、予備成形体１１０が得られる。
【００３４】
以上のように、実施の形態１に係る予備成形体１１０においては、上方中板１３０および下方中板１４０に、差厚テーラードブランク材が適用されているため、強度の必要な部位に肉厚の板材を使用し、その他の部位に薄肉の板材を適用することができる。そのため、予備成形体１１０が適用される液圧成形部材は、強度を維持したまま重量削減を図ることが可能である。
【００３５】
図７は、実施の形態１に係る液圧成形装置を説明するための断面図、図８は、図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに関する断面図である。
【００３６】
液圧成形装置１６０は、成形金型（上型１７０および下型１８０）および液圧供給機構１９０を有する。上型１７０および下型１８０は、例えば、可変式の油圧系を有するスライド駆動機構（不図示）を有しており、近接離間可能に設置され、予備成形体１１０が内側に配置されて、型締めされる。
【００３７】
上型１７０および下型１８０は、キャビティ面１７２，１８２と、押圧部１７５，１８５とを有する。キャビティ面１７２，１８２は、液圧成形部材１０の第１外面２０および第２外面５０にそれぞれ対応している。押圧部１７５，１８５は、型締めによって予備成形体１１０の外周を把持する部位である。
【００３８】
上型１７０の押圧部１７５は、キャビティ面１７２から延長する凹部１７３を有する。凹部１７３の内面形状は、上板１２０のドーム状部１２４の外面形状と対応している。下型１８０の押圧部１８５は、キャビティ面１８２から延長する凹部１８３を有する。凹部１８３の内面形状は、下板１５０のドーム状部１５４の外面形状と対応している。
【００３９】
液圧供給機構１９０は、予備成形体１１０の内部に液圧を付与し、膨出変形させるために使用され、ノズル部１９２および配管系１９４を有する。
【００４０】
ノズル部１９２は、下型１８０の押圧部１８５に配置され、下板１５０のドーム状部１５４の開口部１５５に挿入自在に位置決めされる。ノズル部１９２は、成形媒体を注入するための吐出口１９３を有する。成形媒体は、例えば、水である。
【００４１】
配管系１９４は、例えば、増圧シリンダを利用する圧力発生装置や成形媒体源が連結される高圧ホース１９５、高圧ホース１９５が接続される導入口１９６、導入口１９６と吐出口１９３とを接続している通路１９７とを有する。
【００４２】
次に、実施の形態１に係る液圧成形方法を説明する。図９は、型締めを説明するための断面図、図１０は、図９の線Ｘ−Ｘに関する断面図、図１１は、図９に続く、膨出変形を説明するための断面図、図１２は、図１１の線ＸＩ−ＸＩに関する断面図である。
【００４３】
まず、差厚テーラードブランク材が適用されている上方中板１３０および下方中板１４０を有する予備成形体１１０が、下型１８０のキャビティ面１８２に相対するように配置される。この際、予備成形体１１０の下板１５０のドーム状部１５４および開口部１５５は、押圧部１８５の凹部１８３および液圧供給機構１９０のノズル部１９２に位置決めされ、開口部１５５に、ノズル部１９２が挿入される。
【００４４】
その後、待機位置に退避していた上型１７０が降下し、下型１８０に近接することで、上型１７０および下型１８０が型締めされる（図９および図１０参照）。この際、上板１２０は、上型１７０のキャビティ面１７２に相対するように配置され、上板１２０のドーム状部１２４は、押圧部１７５の凹部１７３に位置決めされる。
【００４５】
液圧供給機構１９０は、高圧ホース１９５からの成形媒体を、導入口１９６および通路１９７を経由し、予備成形体１１０のドーム状部１２４，１５４に挿入されているノズル部１９２に、供給する。ノズル部１９２に配置される吐出口１９３は、成形媒体を、予備成形体１１０の内部に導入し、液圧を付与する。その結果、予備成形体１１０は、膨出変形する。
【００４６】
成形媒体の供給が継続するに伴って、膨出変形する上板１２０および下板１５０に接合されている上方中板１３０および下方中板１４０は、引張られて引伸ばされるため、湾曲して不安定となることが無く、直線的に伸展する。
【００４７】
また、上方中板１３０および下方中板１４０の根元部は、末端接合部１１４，１１６の存在によって、Ｌ字状に屈曲し、その屈曲部の曲率半径が小さくなる。さらに、上方中板１３０および下方中板１４０は、中央接合部１１８を介して引張り合うため、加えられる力が均衡し、上方中板１３０および下方中板１４０の根元部の形状は、略同一となる。
【００４８】
予備成形体１１０の内部が最終液圧に到達すると、成形媒体の供給が停止され、所定時間保持されることで、予備成形体１１０の膨出が完了する。これにより、上板１２０および下板１５０は、液圧成形部材１０の第１外面２０および第２外面５０を形成し、差厚テーラードブランク材が適用されている上方中板１３０および下方中板１４０は、液圧成形部材１０の第１補強リブ３０および第２補強リブ４０を形成することとなる（図１１および図１２参照）。そして、除圧した後、上型１７０を上昇させて型開し、液圧成形部材１０を取り出し、切断などのトリミングが施される。
【００４９】
以上のように、実施の形態１に係る液圧成形方法によれば、上方中板１３０および下方中板１４０に、差厚テーラードブランク材が適用されているため、強度の必要な部位に肉厚の板材を使用し、その他の部位に薄肉の板材を適用することが可能である。そのため、予備成形体１１０が適用することで得られる液圧成形部材１０は、強度を維持したまま重量削減を図ることができる。
【００５０】
図１３は、実施の形態１に係る液圧成形部材の性能試験を説明するための側面図、図１４は、性能試験結果を示しているグラフ、図１５は、図１４と異なるテーラードブランク材が適用された場合における性能試験結果を説明するためのグラフである。
【００５１】
性能試験においては、異なる成形後寸法比率Ｒ１を有する液圧成形部材１０を複数準備し、ベースプレート６１に固定した後で、軸方向の加重Ｆを入力し、液圧成形部材１０の単位重量当たりの平均反力を、それぞれ測定した。性能評価は、標準試験片が呈する平均反力に対する比率（反力比率）（％）で評価した。標準試験片は、差厚テーラードブランク材の厚肉化部の肉厚と同一の肉厚を有する均一なブランク材が適用された液圧成形部材である。
【００５２】
なお、図１４に係る差厚テーラードブランク材における厚肉化部の肉厚に対する薄肉化部の肉厚の比率（肉厚比率）は、７５％である。図１５に係る差厚テーラードブランク材に肉厚比率は、５％である。
【００５３】
図１４から理解されるように、成形後寸法比率Ｒ１が約７５％を越える領域から、反力比率が、低下し始めている。反力比率の著しい低下を避け、９５％以上に維持することとした場合、成形後寸法比率Ｒ１は、８５％以下とすることが必要である。この場合、部品強度の低下を確実に抑制しながら、液圧成形部材１０を効率的に軽量化させることが可能となる。
【００５４】
一方、図１５から理解されるように、肉厚比率を著しく増加させる場合、成形後寸法比率Ｒ１が約６５％を越える領域から、反力比率が、低下し始めている。反力比率の著しい低下を避け、９５％以上に維持することとした場合、成形後寸法比率Ｒ１は、７８％以下とすることが必要である。この場合、部品強度の低下をさらに確実に抑制しながら、液圧成形部材１０を効率的に軽量化させることができる。
【００５５】
以上のように、実施の形態１においては、良好な部品強度を有しかつ軽量化が可能な液圧成形部材を得るための予備成形体および液圧成形方法と、良好な部品強度を有しかつ軽量化が可能な液圧成形部材とを提供することができる。
【００５６】
図１６は、実施の形態２に係る液圧成形部材を説明するための断面図、図１７は、実施の形態２に係る予備成形体を説明するための断面図である。
【００５７】
実施の形態２は、テーラードブランク材の種類に関し、実施の形態１と概して異なる。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００５８】
実施の形態２に係る液圧成形部材２１０は、第１外面２２０および第２外面２５０を有する外面２２０と、外面部の中空断面を仕切る第１補強リブ２４０および第２補強リブ２４０とを有する。
【００５９】
第１補強リブ２４０および第２補強リブ２４０は、端部２３２，２４２と、端部２３２，２４２の間に位置する中間部２３６，２４６とを有する。端部２３２，２４２は、第１外面２２０および第２外面２５０の内側に接合される末端接合部２１４，２１６が配置される。中間部２３６，２４６は、相互に接合される中央接合部２１８が配置される。
【００６０】
第１補強リブ２３０および第２補強リブ２４０は、材質の異なる板同士を接合することで形成された異材質テーラードブランク材からなり、半径方向（断面方向）に位置する軟質材料部２３５，２４５と、軟質材料部２３５，２４５を挟んで位置する高強度材料部を有する。軟質材料部２３５，２４５は、安価な低グレードの軟質の板材を使用した部位である。第１補強リブ２４０および第２補強リブ２４０の高強度材料部は、末端接合部２１４，２１６および中央接合部２１８の近傍部位に、概して対応している。
【００６１】
軟質材料部２３５，２４５は、末端接合部２１４，２１６と中央接合部２１８との間に位置し、液圧成形部材２１０の長手方向に延長しており、部品強度に対する影響が大きい稜線部位を避けている。したがって、液圧成形部材２１０は、第１補強リブ２３０および第２補強リブ２４０の部分的な軟質材料化により低コスト化されているが、部品強度の低下は、抑制されている。
【００６２】
以上のように、実施の形態２に係る液圧成形部材２１０においては、第１補強リブ２４０および第２補強リブ２４０における強度の必要な部位に、高強度の板材を使用し、その他の部位に、安価な軟質の板材を適用することができる。そのため、液圧成形部材２１０は、強度を維持したまま低コスト化（材料費の低減）を図ることが可能である。
【００６３】
実施の形態２に係る予備成形体３１０は、上板３２０、下板３５０、上方中板３３０、および下方中板３４０を有する。上方中板３３０および下方中板３４０は、液圧成形部材２１０の第１補強リブ２４０および第２補強リブ２４０を形成することとなる部材である。
【００６４】
上方中板３３０および下方中板３４０は、略同一形状であり、上板３２０および下板３５０の内側に配置される。下方中板３４０は、下板３５０の内側に接合される末端接合部３１６が配置される端部３４２と、端部３４２の間に位置する中間部３４６とを有する。上方中板３３０は、上板３２０の内側に接合される末端接合部３１４が配置される端部３３２と、端部３３２の間に位置する中間部３３６とを有する。上方中板３３０および下方中板３４０の中間部３３６，３４６は、相互に接合される中央接合部３１８が配置される。
【００６５】
上方中板３３０および下方中板３４０は、異材質テーラードブランク材からなり、軟質材料部３３５，３４５および高強度材料部を有しており、強度を維持したまま低コスト化を図っている。軟質材料部３３５，３４５は、末端接合部３１４，３１６と中央接合部３１８との間に位置し、予備成形体３１０の長手方向に沿って延長している。上方中板３３０および下方中板３４０の高強度材料部は、末端接合部３１４，３１６および中央接合部３１８の近傍部位に、概して対応している。
【００６６】
以上のように、実施の形態２に係る予備成形体３１０においては、上方中板３３０および下方中板３４０に、異材質テーラードブランク材が適用されているため、強度の必要な部位に高強度の板材を使用し、その他の部位に低グレードの軟質の板材を適用することが可能である。そのため、予備成形体３１０が適用される液圧成形部材は、強度を維持したまま低コスト化を図ることできる。
【００６７】
実施の形態２に係る液圧成形装置および液圧成形方法は、実施の形態１の場合と略一致するため、その説明は繰り返さない。
【００６８】
図１８は、実施の形態２に係る液圧成形部材の性能試験結果を説明するためのグラフである。
【００６９】
性能試験においては、異なる成形後寸法比率Ｒ１を有する液圧成形部材２１０を複数準備し、ベースプレート６１に固定した後で、軸方向の加重Ｆを入力し、液圧成形部材２１０の単位重量当たりの平均反力を、それぞれ測定した（図１３参照）。
【００７０】
なお、軟質材料部３３５，３４５は、引張強さ２７０Ｍｐａ級の軟質材が適用されている。高強度材料部は、引張強さ５９０Ｍｐａ級の高張力鋼板が適用されている。
【００７１】
図１８から理解されるように、成形後寸法比率Ｒ１が約６５％を越える領域から、反力比率が、低下し始めている。反力比率の著しい低下を避け、９５％以上に維持することとした場合、成形後寸法比率Ｒ１は、７８％以下とすることが必要である。この場合、部品強度の低下を確実に抑制しながら、材料費を効率的に低減させ、液圧成形部材２１０を低コスト化させることができる。
【００７２】
以上のように、実施の形態２においては、良好な部品強度を有しかつコスト低減が可能な液圧成形部材を得るための予備成形体および液圧成形方法と、良好な部品強度を有しかつコスト低減が可能な液圧成形部材とを提供することができる。
【００７３】
また、実施の形態２に実施の形態１を組み合わせる場合、良好な部品強度かつ軽量化およびコスト低減を図ることも可能である。
【００７４】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００７５】
例えば、予備成形体において、第１および第２補強材（上方中板および下方中板）を複数並置することで、離間して複数配置される第１および第２補強リブを形成することも可能である。
【００７６】
また、第１および第２補強材をオフセットして配置および接合することで、第１および第２補強リブの形状を変更したり、第１および第２補強材の形状を、異ならせることで、液圧成形部材の中空断面を不均等に仕切る第１および第２補強リブを得たりすることも可能である。
【００７７】
さらに、成形媒体は、第１および第２外面材の一方に形成される開口部から注入される形態に限定されず、例えば、第１外面材の端面と第２外面材の端面との当接面によって開口部を、形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施の形態１に係る液圧成形部材を説明するための断面図である。
【図２】実施の形態１に係る予備成形体の断面図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに関する断面図である。
【図４】図２の予備成形体の形成方法を説明するための断面図であり、予備成形体の上方中板および下方中板の接合を示している。
【図５】図４に続く、予備成形体の下方中板および下板の接合を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く、予備成形体の上方中板および上板の接合を説明するための断面図である。
【図７】実施の形態１に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図８】図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに関する断面図である。
【図９】実施の形態１に係る液圧成形方法を説明するための断面図であり、型締めを示している。
【図１０】図９の線Ｘ−Ｘに関する断面図である。
【図１１】図９に続く、膨出変形を説明するための断面図である。
【図１２】図１１の線ＸＩ−ＸＩに関する断面図である。
【図１３】実施の形態１に係る液圧成形部材の性能試験を説明するための側面図である。
【図１４】性能試験結果を説明するためのグラフである。
【図１５】図１４と異なるテーラードブランク材が適用された場合における性能試験結果を説明するためのグラフである。
【図１６】実施の形態２に係る液圧成形部材を説明するための断面図である。
【図１７】実施の形態２に係る予備成形体を説明するための断面図である。
【図１８】実施の形態２に係る液圧成形部材の性能試験結果を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００７９】
１０・・液圧成形部材、
１２・・外周接合部、
１４，１６・・末端接合部、
１８・・中央接合部、
２０・・第１外面、
２１・・縁部、
３０・・第１補強リブ、
３２・・端部、
３５・・薄肉化部、
３６・・中間部、
４０・・第２補強リブ、
４２・・端部、
４５・・薄肉化部、
４６・・中間部、
５０・・第２外面、
５１・・縁部、
６１・・ベースプレート、
１１０・・予備成形体、
１１２・・外周接合部、
１１４，１１６・・末端接合部、
１１８・・中央接合部、
１２０・・上板、
１２１・・縁部、
１２２，１２８・・端部、
１２４・・ドーム状部、
１２６・・中央部、
１３０・・上方中板、
１３２・・端部、
１３５・・薄肉化部、
１３６・・中間部、
１４０・・下方中板、
１４２・・端部、
１４５・・薄肉化部、
１４６・・中間部、
１５０・・下板、
１５１・・縁部、
１５２，１５８・・端部、
１５４・・ドーム状部、
１５５・・開口部、
１５６・・中央部、
１６０・・液圧成形装置、
１７０・・上型、
１７２・・キャビティ面、
１７３・・凹部、
１７５・・押圧部、
１８０・・下型、
１８２・・キャビティ面、
１８３・・凹部、
１８５・・押圧部、
１９０・・液圧供給機構、
１９２・・ノズル部、
１９３・・吐出口、
１９４・・配管系、
１９５・・高圧ホース、
１９６・・導入口、
１９７・・通路、
２１０・・液圧成形部材、
２１４，２１６・・末端接合部、
２１８・・中央接合部、
２２０・・第１外面、
２３０・・第１補強リブ、
２３２・・端部、
２３５・・軟質材料部、
２３６・・中間部、
２４０・・第２補強リブ、
２４２・・端部、
２４５・・軟質材料部、
２４６・・中間部、
２５０・・第２外面、
３１０・・予備成形体、
３１４，３１６・・末端接合部、
３１８・・中央接合部、
３２０・・上板、
３３０・・上方中板、
３３２・・端部、
３３５・・軟質材料部、
３３６・・中間部、
３４０・・下方中板、
３４２・・端部、
３４５・・軟質材料部、
３４６・・中間部、
３５０・・下板、
Ｆ・・加重、
Ｌ０，Ｌ１，Ｍ０，Ｍ１・・寸法、
Ｒ０・・成形前寸法比率、
Ｒ１・・成形後寸法比率。
【図１】
2007007717.tif 000003
【図２】
2007007717.tif 000004
【図３】
2007007717.tif 000005
【図４】
2007007717.tif 000006
【図５】
2007007717.tif 000007
【図６】
2007007717.tif 000008
【図７】
2007007717.tif 000009
【図８】
2007007717.tif 000010
【図９】
2007007717.tif 000011
【図１０】
2007007717.tif 000012
【図１１】
2007007717.tif 000013
【図１２】
2007007717.tif 000014
【図１３】
2007007717.tif 000015
【図１４】
2007007717.tif 000016
【図１５】
2007007717.tif 000017
【図１６】
2007007717.tif 000018
【図１７】
2007007717.tif 000019
【図１８】
2007007717.tif 000020