(57)【要約】【課題】溶接することなく、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材を製造する差厚部材の製造方法を提供すること。【解決手段】部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材１０、２０の製造方法において、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１の一部を圧延し、圧延部３ａ、４ａの板厚が非圧延部３ｂ、４ｂの板厚よりも薄い差厚材２、３、４を得る圧延工程３０と、差厚材をロールフォーミングにより成形するロールフォーミング工程８０と、を含む。【選択図】図２
2012110941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材の製造方法において、
板厚が実質的に均一な長尺状の板材の一部を圧延し、圧延部の板厚が残部の板厚よりも薄い差厚材を得る圧延工程と、
前記差厚材をロールフォーミングにより成形する成形工程と、
を含むことを特徴とする差厚部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の差厚部材の製造方法において、
前記圧延工程では、前記圧延部の見かけ上の厚みが前記残部の板厚と同じになるように前記圧延部に凹凸形状を成形することを特徴とする差厚部材の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の差厚部材の製造方法において、
前記圧延工程では、前記板材の幅方向の任意の位置で見て、前記凹凸形状の複数の凸部および凹部が前記板材の長手方向に沿って混在するように成形することを特徴とする差厚部材の製造方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の差厚部材の製造方法において、
前記圧延部は、前記凹凸形状の頂面に平坦部を備えることを特徴とする差厚部材の製造方法。
【請求項５】
第１の板厚を有する第１差厚部と、前記第１の板厚よりも小さい板厚を有する第２差厚部とを備える差厚板材から構成され、他部材と溶接される差厚部材において、
前記第２差厚部は、見かけ上の厚みが前記第１差厚部と同じであるように凹凸形状を備えることを特徴とする差厚部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差厚部材の製造方法および差厚部材に関する。詳しくは、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材の製造方法、およびそれによって製造された差厚部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の軽量化が広く検討されていて、軽量化の要請は、さまざまな断面形状の補強部材にも及んでいる。補強部材は、必要な部分に必要な強度があればよく、そのため、強度が必要な部分は板厚が厚く、他の部品を保持するなど強度がそれほど要求されない部分は板厚が薄くてもよい。このような用途に、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材が用いられる。
【０００３】
従来、差厚部材を製造するには、厚板と薄板とを用意し、それらを接合（突き合わせ溶接）して差厚材を作成し、この差厚材を巻いて管状に成形する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
接合して得られた差厚材をプレス成形することによって、さまざまな断面形状の差厚部材を製造することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来は、厚板と薄板とを接合して差厚材を作成するため、接合工程が必要となる。得られた差厚材は、板厚差および溶接部の入熱による加工硬化のため、接合部における材料特性の変化が大きくなる。したがって、この差厚材を成形した差厚部材を自動車に適用する場合、連続的に巻き成形または曲げ成形（例えば、ロールフォーミング加工）を行うが、差厚部材の長手方向に均一な加工力で加工を行っても、板厚が変化する境界部分である接合部の付近に歪み等が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、溶接することなく、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材を製造する差厚部材の製造方法および差厚部材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】
【０００７】
本発明の差厚部材の製造方法は、部分的に板厚が異なる長尺状の差厚部材（例えば、後述の差厚部材１０、２０）の製造方法において、板厚が実質的に均一な長尺状の板材（例えば、後述の板材１）の一部を圧延し、圧延部（例えば、後述の圧延部３ａ、４ａ）の板厚が残部（例えば、後述の非圧延部３ｂ、４ｂ）の板厚よりも薄い差厚材（例えば、後述の差厚材２、３、４）を得る圧延工程（例えば、後述の圧延工程３０）と、前記差厚材をロールフォーミングにより成形する成形工程（例えば、後述のロールフォーミング工程８０）と、を含む。
【０００８】
この発明によれば、板厚が実質的に均一な長尺状の板材から圧延によって差厚材を得る。そのため、板厚が変化する境界部分における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分に歪みが発生しにくい。
【０００９】
この場合、前記圧延工程では、前記圧延部の見かけ上の厚み（例えば、後述の厚みｔ１）が前記残部の板厚（例えば、後述の厚みｔ１）と同じになるように、前記圧延部に凹凸形状（例えば、後述の凸部５５ａ、６５ａおよび凹部５５ｂ、６５ｂ）を成形することが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、圧延部の見かけ上の厚みと、残部の板厚とを均一にする。そのため、圧延部と残部とを共通のローラにてロールフォーミングしても、ローラを圧延部にも残部にも確実に当接することができ、所望の形状に成形できる。
【００１１】
この場合、前記圧延工程では、前記板材の幅方向の任意の位置で見て、前記凹凸形状の複数の凸部（例えば、後述の凸部５５ａ、６５ａ）および凹部（例えば、後述の凹部５５ｂ、６５ｂ）が前記板材の長手方向に沿って混在するように成形することが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、板材の幅方向のどの位置に曲げ線が設定されても、その曲げ線上に凸部と凹部が混在する。そのため、曲げ線の位置によって曲げ加工に必要な曲げ強度に大差がなく、所望の曲げ線位置で曲げ加工を行うことができる。
【００１３】
この場合、前記圧延部は、前記凹凸形状の頂部に平坦部（例えば、後述の平坦部３ｃ、４ｃ）を備えることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、平坦部を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の差厚部材（例えば、後述の差厚部材２０）は、第１の板厚（例えば、後述の厚みｔ１）を有する第１差厚部（例えば、後述の非圧延部３ｂ）と、前記第１の板厚よりも小さい板厚（例えば、後述の厚みｔ２）を有する第２差厚部（例えば、後述の圧延部３ａ）とを備える差厚板材（例えば、後述の差厚材３）から構成され、他部材と溶接される差厚部材において、前記第２差厚部は、見かけ上の厚みが前記第１差厚部と同じであるように凹凸形状を備える。
【００１６】
この発明によれば、第１差厚部と第２差厚部とに跨って他部材を合わせる場合、第２差厚部の見かけ上の厚みが第１差厚部と同じであることで、他部材との位置合わせを容易に行うことができる。また、凹凸形状によって剛性を向上できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、板厚が実質的に均一な長尺状の板材から圧延によって差厚材を得る。そのため、板厚が変化する境界部分における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分に歪みが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る製造方法によって製造された差厚部材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る差厚部材の製造方法を示す概略的平面図である。
【図３】図２の圧延工程を示す断面図である。
【図４】図２のトリム工程を示す断面図である。
【図５ａ】図２のロールフォーミング工程を示す断面図である。
【図５ｂ】図２のロールフォーミング工程を示す断面図である。
【図５ｃ】図２のロールフォーミング工程を示す断面図である。
【図５ｄ】図２のロールフォーミング工程を示す断面図である。
【図５ｅ】図２のロールフォーミング工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る製造方法によって製造された差厚部材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る差厚部材の製造方法を示す要部の概略的平面図である。
【図８】図７の圧延工程を示す断面図である。
【図９】図７の圧延工程において、非圧延部と圧延部との曲げ加工精度の違いを示す断面図である。
【図１０】圧延部の見かけ上の厚みを非圧延部の厚みと同じに形成した差厚部材を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は曲げ加工精度を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る製造方法によって差厚部材を製造するための圧延ローラを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１２】図１１の圧延ローラによって圧延された差厚材を示す図であり、（ａ）は概略的平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線に沿った断面図、（ｃ）はＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る製造方法によって差厚部材を製造するための圧延ローラを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はＧ−Ｇ線に沿った断面図である。
【図１４】図１３の圧延ローラによって圧延された差厚材を示す図であり、（ａ）は概略的平面図、（ｂ）はＨ−Ｈ線に沿った断面図、（ｃ）はＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図１５】図１２の差厚材と図１４の差厚材との曲げ位置精度の違いを示す断面図である。
【図１６】別の圧延ローラの表面形状を展開して示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はＪ−Ｊ線に沿った断面図、（ｃ）はＫ−Ｋ線に沿った断面図である。
【図１７】さらに別の圧延ローラの表面形状を展開して示す斜視図である。
【図１８】他の圧延ローラの表面形状を展開して示す斜視図である。
【図１９】さらに他の圧延ローラの表面形状を展開して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る製造方法によって製造された差厚部材１０の斜視図（ａ）およびＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
差厚部材１０は、断面がほぼ矩形の長尺状の部材であり、矩形部１１と、これから外方へ張出した張出部１２とを備える。矩形部１１と張出部１２とは、境界部分１３を介して連なる。矩形部１１は、曲げ部ｂ１、ｂ２、ｂ３によって矩形状に形成されている。張出部１２は、矩形部１１に比べて薄肉に形成されている。薄肉部（張出部）１２は、ドットを付けて示す。
【００２０】
図２は差厚部材１０の製造方法を示す概略的平面図、図３は圧延工程３０の断面図、図４はトリム工程７０の断面図、図５は成形工程としてのロールフォーミング工程８０の断面図である。
差厚部材１０は、圧延工程３０、トリム工程７０、ロールフォーミング工程８０の順に加工されることにより製造される。
【００２１】
まず、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１が、ロール状に巻かれた状態（図示省略）から巻き戻されながら圧延工程３０に導入される。圧延工程３０では、板材１の表裏両面を圧延ローラ３１ａ、３１ｂで挟んで加圧することにより、板材１の厚さを薄く延ばす加工を行う。
圧延ローラ３１ａ、３１ｂは、板材１の全幅のうち所定の部分のみを圧延する。すなわち、圧延ローラ３１ａ、３１ｂは、板材１の表裏両面を加圧する加圧部３２ａ、３２ｂと、板材１の表裏両面を加圧しない非加圧部３３ａ、３３ｂとを、ローラの軸線方向に沿って分けて備える。
【００２２】
板厚が実質的に均一な長尺状の板材１は、圧延ローラ３１ａ、３１ｂの加圧部３２ａ、３２ｂを通る部分が圧延されて薄く延ばされる。
圧延ローラ３１ａ、３１ｂの非加圧部３３ａ、３３ｂを通る部分の板材１は、圧延されない。
そのため、板材１は、圧延ローラ３１ａ、３１ｂを通ることによって差厚材２に形成される。
【００２３】
差厚材２の境界部分（差厚部材１０の境界部分１３参照）は、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１を圧延加工することにより成形されたものであり、溶接接合ではないため入熱による加工硬化がない。
そのため、境界部分１３における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてより小さくできる。
したがって、差厚材２をロールフォーミング工程８０でロールフォーミング加工する際に、境界部分１３の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてより少ない。
【００２４】
差厚材２の境界部分１３は、その境界部分において板厚が急に変化するいわば線状の境界部分ではなく、非圧延側（差厚部材１０の矩形部１１側参照）から圧延側（差厚部材１０の張出部１２側参照）へ向かって徐々に厚みが減少する傾斜面を有する帯状に形成してもよい。
すなわち、境界部分１３の帯の幅は、圧延ローラ３１ａ、３１ｂの加圧部３２ａ、３２ｂと非加圧部３３ａ、３３ｂとの境界部分の形状に応じて、任意の幅にでき、非圧延側１１と圧延側１２との肉厚差を、少しずつ変わるように圧延加工してもよい。
このように形成すれば、境界部分１３における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてさらに小さくできる。
したがって、差厚材２をロールフォーミング工程８０でロールフォーミング加工する際に、境界部分１３の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてさらに少ない。
【００２５】
圧延工程３０から出た差厚材２は、つぎに、トリム工程７０に導入される。トリム工程７０では、差厚材２の表裏両面をトリムローラ７１ａ、７１ｂで挟んで切断する加工を行う。
トリムローラ７１ａ、７１ｂは、差厚材２の所定の切断幅の左右の位置に切断刃７２ａ、７２ｂを備える。
差厚材２は、トリムローラ７１ａ、７１ｂを通ることにより所定の切断幅に切断される。
【００２６】
トリム工程７０から出た差厚材２は、つぎに、ロールフォーミング工程８０に導入される。ロールフォーミング工程８０では、差厚材２の送り方向に沿って多数の金型ローラ９０ａ、９０ｂが配置され、対向する金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇに差厚材２を通すことにより、差厚材２の断面形状を任意の形状に成形する加工を行う。
金型ローラ９０ａ、９０ｂは、例えば、図５に示すように配置される。金型ローラ９０ａ、９０ｂには、以下に述べる非曲げローラ９１ａ、９１ｂ、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３の中間曲げローラ９２ａ、９２ｂ、曲げ部ｂ１、ｂ３の最終曲げローラ９３ａ、９３ｂ、差厚部材１０の曲げ部ｂ２の中間曲げローラ９４ａ、９４ｂ、曲げ部ｂ２の最終曲げローラ９５ａ、９５ｂ、等が含まれる。
【００２７】
まず、図５（ａ）に示すように、周面がいずれも円筒状に形成され、回転軸線が平行で上下一対の非曲げローラ９１ａ、９１ｂが配置される。
ロールフォーミング工程８０に導入され、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ２、ｂ３を含む全体が平坦な状態にある差厚材２は、非曲げローラ９１ａ、９１ｂ間のギャップ９１Ｇを通ることにより、全体が平坦な状態のまま、以後の曲げ加工に備えて位置決め保持される。
【００２８】
つぎに、図５（ｂ）に示すように、周面が、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位にほぼ角度４５°の屈曲部を有する凸状に形成された中間曲げローラ９２ａと、同様の凹状に形成された中間曲げローラ９２ｂとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材２は、中間曲げローラ９２ａ、９２ｂ間のギャップ９２Ｇを通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位がほぼ角度４５°に曲げ成形される。
【００２９】
図示してないが、図５（ａ）に示す非曲げローラ９１ａ、９１ｂと、図５（ｂ）に示す中間曲げローラ９２ａ、９２ｂとの間には、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度（０°〜４５°）が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ９０ａ、９０ｂに含まれる。
差厚材２は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位が少しずつ曲げ角度（０°〜４５°）を大きくしていく。
【００３０】
つぎに、図５（ｃ）に示すように、周面が、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位にほぼ角度９０°の屈曲部を有する凸状に形成された最終曲げローラ９３ａと、同様の凹状に形成された最終曲げローラ９３ｂとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材２は、最終曲げローラ９３ａ、９３ｂ間のギャップ９３Ｇを通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位がほぼ角度９０°に曲げ成形される。
【００３１】
図示してないが、図５（ｂ）に示す中間曲げローラ９２ａ、９２ｂと、図５（ｃ）に示す最終曲げローラ９３ａ、９３ｂとの間には、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度（４５°〜９０°）が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ９０ａ、９０ｂに含まれる。
差厚材２は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位が少しずつ曲げ角度（４５°〜９０°）を大きくしていく。
【００３２】
つぎに、図５（ｄ）に示すように、周面が、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位にほぼ角度９０°の屈曲部を保ったまま、曲げ部ｂ２に相当する部位にほぼ角度４５°の屈曲部を有する凸状に形成された中間曲げローラ９４ａと、同様の凹状に形成された中間曲げローラ９４ｂとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材２は、中間曲げローラ９４ａ、９４ｂ間のギャップ９４Ｇを通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ２に相当する部位がほぼ角度４５°に曲げ成形される。
【００３３】
図示してないが、図５（ｃ）に示す最終曲げローラ９３ａ、９３ｂと、図５（ｄ）に示す中間曲げローラ９４ａ、９４ｂとの間には、差厚部材１０の曲げ部ｂ２に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度（０°〜４５°）が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ９０ａ、９０ｂに含まれる。
差厚材２は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ２に相当する部位が少しずつ曲げ角度（０°〜４５°）を大きくしていく。
【００３４】
つぎに、図５（ｅ）に示すように、周面が、差厚部材１０の曲げ部ｂ１、ｂ３に相当する部位にほぼ角度９０°の屈曲部を保ったまま、曲げ部ｂ２に相当する部位にほぼ角度９０°の屈曲部を有する凸状に形成された最終曲げローラ９５ａと、同様の凹状に形成された最終曲げローラ９５ｂとが、回転軸線を互いに平行にして上下に配置される。
差厚材２は、最終曲げローラ９５ａ、９５ｂ間のギャップ９５Ｇを通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ２に相当する部位がほぼ角度９０°に曲げ成形される。
【００３５】
図示してないが、図５（ｄ）に示す中間曲げ金型ローラ９４ａ、９４ｂと、図５（ｅ）に示す最終曲げローラ９５ａ、９５ｂとの間には、差厚部材１０の曲げ部ｂ２に相当する部位を徐々に曲げ加工するために、曲げ角度（４５°〜９０°）が少しずつ大きくなる多数の曲げローラが配置される。これらの曲げローラも、金型ローラ９０ａ、９０ｂに含まれる。
差厚材２は、これらの多数の曲げローラ間のギャップを順番に通ることにより、差厚部材１０の曲げ部ｂ２に相当する部位が少しずつ曲げ角度（４５°〜９０°）を大きくしていく。
【００３６】
上記のような圧延加工、トリム加工、成形（ロールフォーミング）加工が順に行われた後、所定の長さに切断されることにより、図１に示すような差厚部材１０が製造される。
【００３７】
第１実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）板厚が実質的に均一な長尺状の板材１から圧延によって差厚材２を得る。そのため、板厚が変化する境界部分１３における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分１３に歪みが発生しにくい。
【００３８】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る製造方法によって製造された差厚部材２０の斜視図（ａ）および、Ｂ−Ｂ断面図（ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｃ）である。
差厚部材２０は、断面がほぼ矩形の長尺状の部材であり、矩形部２１と、これから外方へ張出した張出部２２とを備える。矩形部２１および張出部２２を含めて、差厚部材２０は、長手方向中間部を境界部分２３にして、一端部側（図６（ａ）では右上方部分）２４が、他端部側（図６（ａ）では左下方部分）２５に比べて薄肉に形成されている。薄肉部２４は、ドットを付けて示す。
【００３９】
図７は差厚部材２０の製造方法を示す概略的平面図、図８は圧延工程３０の断面図であり、成形工程としてのロールフォーミング工程の図示は省略してある。ロールフォーミング工程は、図２、図５を参照しながら第１実施形態の差厚部材１０に関して上述したロールフォーミング工程８０の説明がそのまま当てはまるので、本実施形態の差厚部材２０の製造方法におけるロールフォーミング工程についても、その記載を援用し、各部の符号も同一のものを使用する。
トリム工程７０は図示してあるが、これについても、図２、図４を参照しながら第１実施形態の差厚部材１０に関して上述したトリム工程７０の記載を援用する。
差厚部材２０は、圧延工程３０、トリム工程７０、ロールフォーミング工程８０の順に加工されることにより製造される。
【００４０】
まず、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１が、ロール状に巻かれた状態（図示省略）から巻き戻されながら圧延工程３０に導入される。圧延工程３０では、図８に示すように、板材１の表裏両面を圧延ローラ４１ａ、４１ｂで挟んで加圧することにより、板材１の厚さを薄く延ばす加工を行う。
圧延ローラ４１ａ、４１ｂは、板材１の長手方向に沿って所定長さの圧延と、別の所定長さの非圧延とを交互に繰り返す。すなわち、圧延ローラ４１ａ、４１ｂは、板材１の表裏両面を加圧する加圧部４２ａ、４２ｂと、板材１の表裏両面を加圧しない非加圧部４３ａ、４３ｂとを、円周方向に沿って分けて備える。
板材１は、圧延ローラ４１ａ、４１ｂの加圧部４２ａ、４２ｂを通る部分が圧延されて薄く延ばされる。
圧延ローラ４１ａ、４１ｂの非加圧部４３ａ、４３ｂを通る部分の板材１は、圧延されない。
そのため、板材１は、圧延ローラ４１ａ、４１ｂを通ることによって差厚材３に形成される。
【００４１】
差厚材３の境界部分（差厚部材２０の境界部分２３参照）は、差厚材２の境界部分（差厚部材１０の境界部分１３参照）について上述したように、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１を圧延加工することにより成形されたものであり、溶接接合ではないため入熱による加工硬化がない。
そのため、境界部分２３における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてより小さくできる。
したがって、差厚材３をロールフォーミング工程８０でロールフォーミング加工する際に、境界部分２３の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてより少ない。
【００４２】
差厚材３の境界部分２３は、その境界部分において板厚が急に変化するいわば線状の境界部分ではなく、非圧延側から圧延側へ向かって徐々に厚みが減少する傾斜面を有する帯状に形成してもよい。
すなわち、境界部分２３の帯の幅は、圧延ローラ４１ａ、４１ｂの加圧部４２ａ、４２ｂと非加圧部４３ａ、４３ｂとの境界部分の形状に応じて、任意の幅にでき、非圧延側と圧延側との肉厚差を、少しずつ変わるように圧延加工してもよい。
このように形成すれば、境界部分２３における材料特性の変化は、溶接接合の場合に比べてさらに小さくできる。
したがって、差厚材３をロールフォーミング工程８０でロールフォーミング加工する際に、境界部分２３の付近に歪み等が発生するおそれが、境界部分を溶接接合した場合に比べてさらに少ない。
【００４３】
圧延工程３０から出た差厚材３は、圧延部３ａと、残部としての非圧延部３ｂとが、差厚材３の送り方向に沿って交互に形成されている。この差厚材３は、つぎに、トリム工程７０に導入される。トリム工程７０では、差厚材３の表裏両面をトリムローラ７１ａ、７１ｂで挟んで切断する加工を行う。
具体的には、第１実施形態の差厚部材１０の場合と同様である。
【００４４】
トリム工程７０から出た差厚材３は、つぎに、ロールフォーミング工程８０に導入される。ロールフォーミング工程８０では、差厚材３の送り方向に沿って多数の金型ローラ９０ａ、９０ｂが配置され、対向する金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇに差厚材３を通すことにより、差厚材３の断面形状を任意の形状に成形する加工を行う。
具体的には、第１実施形態の差厚部材１０の場合と同様である。
【００４５】
上記のような圧延加工、トリム加工、成形（ロールフォーミング）加工が順に行われた後、所定の長さに切断されることにより、図６に示すような差厚部材２０が製造される。
【００４６】
第２実施形態によれば、前記（１）と同様の効果がある。すなわち、
（２）板厚が実質的に均一な長尺状の板材１から圧延によって差厚材３を得る。そのため、板厚が変化する境界部分２３における材料特性の変化が、溶接によって差厚材を得る場合に比べて、小さい。
よって、ロールフォーミングにより成形する際に境界部分２３に歪みが発生しにくい。
【００４７】
＜第３実施形態＞
ここで、差厚部材２０の薄肉部２４のように、ロールフォーミング工程８０において曲げ加工が行われる薄肉部の構成について、図９〜図１２を参照して具体的に説明する。
差厚部材２０を得る差厚材３の場合は、圧延部３ａと非圧延部３ｂとが差厚材３の送り方向に沿って交互に形成されている。
ロールフォーミング工程８０において、曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇは、差厚材３の圧延部３ａおよび非圧延部３ｂのうち相対的に厚い非圧延部３ｂの厚みに等しく形成される。
圧延部３ａと非圧延部３ｂとが送り方向に沿って交互に形成されている差厚材３の場合、曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇは、差厚材３の圧延部３ａに対しても、非圧延部３ｂの厚みから変更することはできない。
【００４８】
そのため、図９（ａ）に示すように、曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇは、差厚材３の非圧延部３ｂの厚みに等しく形成されているから、差厚材３の非圧延部３ｂが曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇを通るときは、非圧延部３ｂは、曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂに密着してギャップ９０Ｇのとおりに正確に曲げられる。
これに対して、図９（ｂ）に示すように、差厚材３の圧延部３ａが曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇを通るときは、圧延部３ａは曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂに密着しないため、ギャップ９０Ｇのとおりに正確に曲げられず、曲げ加工精度が低下することが避けられない。
【００４９】
そこで、図１０（ａ）に示すように、差厚材３の圧延部３ａに断面で見て凹凸の形状を形成する。すなわち、差厚材３の非圧延部３ｂの厚みをｔ１、圧延部３ａの厚みをｔ２とするとき、圧延部３ａに厚み方向に凹凸形状を形成して、差厚材３の圧延部３ａの見かけ上の厚みを、非圧延部３ｂの厚みｔ１に等しく形成する。ここで、差厚材３の圧延部３ａの「見かけ上の厚み」とは、差厚材３の板厚方向における、凹凸部の最上部と最下部との距離のことである。
【００５０】
このようにすることで、図１０（ｂ）に示すように、差厚材３の圧延部３ａが曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇを通るときも、差厚材３の非圧延部３ｂが曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂ間のギャップ９０Ｇを通るとき（図９（ａ）参照）と同様に、圧延部３ａは曲げ金型ローラ９０ａ、９０ｂに密着してギャップ９０Ｇのとおりに正確に曲げられる。
【００５１】
このような凹凸形状を形成する方法について説明する。
図１１は、本実施形態における圧延ローラ５１ａ、５１ｂの側面図（ａ）およびＤ−Ｄ断面図（ｂ）を示す。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、圧延ローラ５１ａ、５１ｂは、その周面に、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１の表裏両面を加圧する加圧部５２ａ、５２ｂと、板材１の表裏両面を加圧しない非加圧部５３ａ、５３ｂとが、円周方向に沿って形成されている。
圧延ローラ５１ａの加圧部５２ａには、その周面に、四角錐台状の凸部５５ａが多数形成されている。
圧延ローラ５１ｂの加圧部５２ｂには、その周面に、逆四角錐台状の凹部５５ｂが多数形成されている。
圧延ローラ５１ａの凸部５５ａと、圧延ローラ５１ｂの凹部５５ｂとは、互いに対応して配置される。
板材１は、圧延ローラ５１ａ、５１ｂの加圧部５２ａ、５２ｂを通ることにより、圧延部３ａが形成される。
板材１は、圧延ローラ５１ａ、５１ｂの非加圧部５３ａ、５３ｂを通ることにより、非圧延部３ｂとなる。
【００５２】
図１２は、本実施形態に係る製造方法の圧延工程３０において、圧延ローラ５１ａ、５１ｂを用いて加工した差厚材３の概略的平面図（ａ）および、Ｅ−Ｅ断面図（ｂ）、Ｆ−Ｆ断面図（ｃ）である。
この差厚材３は、圧延部３ａと、残部としての非圧延部３ｂとが形成され、圧延部３ａには、圧延ローラ５１ａ、５１ｂの加圧部５２ａ、５２ｂの表面の凹凸形状が転写されている。
すなわち、図１２（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面には、四角錐台状の凸部５５ａおよび逆四角錐台状の凹部５５ｂが多数形成されている。
図１２（ｃ）に示すＦ−Ｆ断面には、四角錐台状の凸部５５ａおよび逆四角錐台状の凹部５５ｂが全く形成されていない。
さらに、図１２（ｂ）のＥ−Ｅ断面および図１２（ｃ）のＦ−Ｆ断面に示すように、圧延部３ａの頂面には、重ね溶接を行うのに適した平坦部３ｃが形成されている。
【００５３】
第３実施形態によれば、前記（２）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（３）圧延部３ａの見かけ上の厚みｔ１と、非圧延部３ｂの板厚ｔ１とを均一にする。そのため、圧延部３ａと非圧延部３ｂとを共通のローラ９０ａ、９０ｂにてロールフォーミングしても、ローラ９０ａ、９０ｂを圧延部３ａにも非圧延部３ｂにも確実に当接することができ、所望の形状に成形できる。
（４）差厚材３は、平坦部３ｃを利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
（５）差厚材３は、凹凸形状によって剛性を向上できる。
【００５４】
＜第４実施形態＞
図１３は、第４実施形態における圧延ローラ６１ａ、６１ｂの側面図（ａ）およびＧ−Ｇ断面図（ｂ）を示す。
この圧延ローラ６１ａ、６１ｂは、図１１に示す圧延ローラ５１ａ、５１ｂと比べて、四角錐台状の凸部６５ａおよび逆四角錐台状の凹部６５ｂが千鳥状に形成されている点が異なる。
【００５５】
図１４は、本実施形態に係る製造方法の圧延工程３０において、圧延ローラ６１ａ、６１ｂを用いて加工した差厚材４の概略的平面図（ａ）および、Ｈ−Ｈ断面図（ｂ）、Ｉ−Ｉ断面図（ｃ）である。
この差厚材４は、圧延部４ａと、残部としての非圧延部４ｂとが形成され、圧延部４ａには、圧延ローラ６１ａ、６１ｂの加圧部６２ａ、６２ｂの表面の凹凸形状が転写されている。
さらに、図１４（ｂ）のＨ−Ｈ断面および図１４（ｃ）のＩ−Ｉ断面に示すように、圧延部４ａの頂面には、重ね溶接を行うのに適した平坦部４ｃが形成されている。
【００５６】
図１１に示す圧延ローラ５１ａ、５１ｂで加工された差厚材３の場合、図１２（ｃ）に示すＦ−Ｆ断面には、四角錐台状の凸部５５ａおよび逆四角錐台状の凹部５５ｂが全く形成されていない。
そのため、図１５（ａ）に示すように、差厚材３の位置によって金型ローラ９０ａ、９０ｂ内での当たりが変化し、これにより、曲がる場所が狙った位置からずれることがある。
【００５７】
例えば、差厚材３を、図１２（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面に沿って曲げ加工する場合と、図１２（ｃ）に示すＦ−Ｆ断面に沿って曲げ加工する場合とを比較すると、Ｆ−Ｆ断面に沿って曲げ加工する場合の方が、曲げ加工に必要な曲げ強度が小さいため曲がりやすい。
そのため、差厚材３を、凸部５５ａおよび凹部５５ｂが全くない領域に近接した凹凸部位で曲げようとするとき、曲げ位置が、凸部５５ａおよび凹部５５ｂが全くない領域側に移動してしまう場合がある。
【００５８】
これに対して、図１３に示す圧延ローラ６１ａ、６１ｂで加工された差厚材４の場合、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、差厚材４の幅方向のどこであっても、四角錐台状の凸部６５ａおよび逆四角錐台状の凹部６５ｂが必ずある。
そのため、図１５（ｂ）に示すように、差厚材４の位置にかかわらず金型ローラ９０ａ、９０ｂに全面が当たり、これにより、高い曲げ位置精度を確保できる。
【００５９】
例えば、差厚材４を、図１４（ｂ）に示すＨ−Ｈ断面に沿って曲げ加工する場合と、図１４（ｃ）に示すＩ−Ｉ断面に沿って曲げ加工する場合とで、曲げ加工に必要な曲げ強度に差異はない。
そのため、差厚材４を、その幅方向のどこで曲げようとしても、つねに曲げ位置精度を確保することができる。
【００６０】
第４実施形態によれば、前記（２）、（３）、（４）、（５）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（６）板厚が実質的に均一な長尺状の板材１の幅方向のどの位置に曲げ線が設定されても、その曲げ線上に凸部６５ａと凹部６５ｂが混在する。そのため、曲げ線の位置によって曲げ加工に必要な曲げ強度に大差がなく、所望の曲げ線位置で曲げ加工を行うことができる。
【００６１】
＜第５実施形態＞
圧延工程３０において、第１実施形態の圧延ローラ３１ａ、３１ｂに代えて、第３実施形態の凸部５５ａおよび凹部５５ｂを備えた圧延ローラ５１ａ、５１ｂを用いる。
この場合、圧延ローラ５１ａ、５１ｂは、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１の表裏両面を加圧する加圧部５２ａ、５２ｂと、板材１の表裏両面を加圧しない非加圧部５３ａ、５３ｂとを、ローラの軸線方向に沿って形成することはいうまでもない。
【００６２】
第５実施形態によれば、前記（１）、（３）、（４）、（５）の効果がある。
【００６３】
＜第６実施形態＞
圧延工程３０において、第２実施形態の圧延ローラ４１ａ、４１ｂに代えて、第３実施形態の凸部５５ａおよび凹部５５ｂを備えた圧延ローラ５１ａ、５１ｂを用いる。
【００６４】
第６実施形態によれば、前記（２）、（３）、（４）、（５）の効果がある。
【００６５】
＜第７実施形態＞
圧延工程３０において、第１実施形態の圧延ローラ３１ａ、３１ｂに代えて、第４実施形態の凸部６５ａおよび凹部６５ｂを備えた圧延ローラ６１ａ、６１ｂを用いる。
この場合、圧延ローラ６１ａ、６１ｂは、板厚が実質的に均一な長尺状の板材１の表裏両面を加圧する加圧部６２ａ、６２ｂと、板材１の表裏両面を加圧しない非加圧部６３ａ、６３ｂとを、ローラの軸線方向に沿って形成することはいうまでもない。
【００６６】
第７実施形態によれば、前記（１）、（３）、（４）、（５）、（６）の効果がある。
【００６７】
＜第８実施形態＞
圧延工程３０において、第２実施形態の圧延ローラ４１ａ、４１ｂに代えて、第４実施形態の凸部６５ａおよび凹部６５ｂを備えた圧延ローラ６１ａ、６１ｂを用いる。
【００６８】
第８実施形態によれば、前記（２）、（３）、（４）、（５）、（６）の効果がある。
【００６９】
なお、図１１に示すような四角錐台状の凸部５５ａおよび逆四角錐台状の凹部５５ｂを備えた圧延ローラ５１ａ、５１ｂ、または、図１３に示すような四角錐台状の凸部６５ａおよび逆四角錐台状の凹部６５ｂを備えた圧延ローラ６１ａ、６１ｂに代えて、図１６〜図１９に示すような凹凸形状を備えた圧延ローラ１０１〜１３１を用いてもよい。
【００７０】
図１６は、圧延ローラ１０１の表面の凹凸形状を展開して示す側面図（ａ）、Ｊ−Ｊ断面図（ｂ）、Ｋ−Ｋ断面図（ｃ）である。
この圧延ローラ１０１は、凸部１０５ａおよび凹部１０５ｂを交互に備える。隣り合う凸部１０５ａと凹部１０５ｂとは、傾斜部１０５ｃによって連なる。このような凹凸形状を備えた圧延ローラ１０１は、同一のものを２本用いて、一対の圧延ローラ１０１ａ、１０１ｂ（図示省略）を構成することができる。
【００７１】
圧延ローラ１０１を用いて圧延した差厚材には、圧延ローラ１０１の凸部１０５ａに相当する凸部１０５ａ、凹部１０５ｂに相当する凹部１０５ｂ、および、傾斜部１０５ｃに相当する傾斜部１０５ｃ、が形成される。これらの凸部１０５ａ、凹部１０５ｂおよび傾斜部１０５ｃはいずれも平坦である。
そのため、圧延ローラ１０１を用いて圧延した差厚材は、平坦な頂面である平坦部（凸部１０５ａ）を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
また、この差厚材は、凹凸形状によって剛性を向上できる。
【００７２】
図１６の圧延ローラ１０１では、凸部１０５ａおよび凹部１０５ｂの形状をそれぞれ正方形に形成し、隣り合う凸部１０５ａどうしを結ぶ稜線と、隣り合う凹部１０５ｂどうしを結ぶ稜線とが直角に交わるように配置した。
しかし、これに限らず、例えば、凸部および凹部の形状をそれぞれ三角形や六角形に形成してもよい。その場合、隣り合う凸部どうしを結ぶ稜線と、隣り合う凹部どうしを結ぶ稜線とが適宜の角度で交わるように配置することができる。
【００７３】
このように、凸部および凹部の形状をそれぞれ三角形や六角形に形成した圧延ローラを用いて圧延した差厚材の場合も、凸部はいずれも平坦部である。そのため、平坦部（凸部）を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
この差厚材の場合も、凹凸形状によって剛性を向上できる。
【００７４】
このような重ね溶接に適した平坦部は、第１実施形態〜第８実施形態における圧延ローラ３１ａ、３１ｂ、圧延ローラ４１ａ、４１ｂ、圧延ローラ５１ａ、５１ｂ、圧延ローラ６１ａ、６１ｂのいずれも備えている。
そのため、第１実施形態〜第８実施形態のすべてにおいて、圧延して得られた差厚材２、３、４、…は、その平坦部を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
【００７５】
図１７は、圧延ローラ１１１の表面の凹凸形状を展開して示す斜視図である。この圧延ローラ１１１は、ローラ１１１の軸線方向に沿って延びる凸部１１５ａと凹部１１５ｂとを交互に備える。隣り合う凸部１１５ａと凹部１１５ｂとは、垂直部１１５ｃによって連なる。
このような凹凸形状を備えた圧延ローラ１１１は、凸部１１５ａの幅と凹部１１５ｂの幅とを、凸ローラ１１１ａ用および凸ローラ１１１ｂにそれぞれ適宜設定することにより、一対の圧延ローラ１０１ａ、１０１ｂ（図示省略）を構成することができる。
【００７６】
圧延ローラ１１１を用いて圧延した差厚材には、圧延ローラ１１１の凸部１１５ａに相当する凸部１１５ａ、凹部１１５ｂに相当する凹部１１５ｂ、および、垂直部１１５ｃに相当する垂直部１１５ｃ、が形成される。これらの凸部１１５ａ、凹部１１５ｂおよび垂直部１１５ｃはいずれも平坦である。
そのため、圧延ローラ１１１を用いて圧延した差厚材は、平坦な頂面である平坦部（凸部１１５ａ）を利用して、重ね溶接を容易に行うことができる。
また、この差厚材は、凹凸形状によって剛性を向上できる。
【００７７】
図１８は、圧延ローラ１２１の表面の凹凸形状を展開して示す斜視図である。この圧延ローラ１２１は、ローラ１２１の軸線方向に沿って延びる凸部１２５ａと凹部１２５ｂとを交互に備える。隣り合う凸部１２５ａと凹部１２５ｂとは、傾斜部１２５ｃによって連なる。
このような凹凸形状を備えた圧延ローラ１２１は、同一のものを２本用いて、一対の圧延ローラ１２１ａ、１２１ｂ（図示省略）を構成することができる。
【００７８】
図１９は、圧延ローラ１３１の表面の凹凸形状を展開して示す斜視図である。この圧延ローラ１３１は、ローラ１３１の軸線方向に沿って延びる凸部１３５ａと凹部１３５ｂとを交互に備える。
このような凹凸形状を備えた圧延ローラ１３１は、凸部１３５ａの幅と凹部１３５ｂの幅とを、凸ローラ１３１ａ用および凸ローラ１３１ｂにそれぞれ適宜設定することにより、一対の圧延ローラ１０１ａ、１０１ｂ（図示省略）を構成することができる。
【００７９】
図１１に示すような凸部５５ａおよび凹部５５ｂを備えた圧延ローラ５１ａ、５１ｂ、図１３に示すような凸部６５ａおよび凹部６５ｂを備えた圧延ローラ６１ａ、６１ｂ、または、図１６に示すような凸部１０５ａおよび凹部１０５ｂを備えた圧延ローラ１０１を用いて板材１を圧延加工する際に、１回の圧延工程では目標とする形状に加工しきれない場合は、複数回の圧延工程によって目標形状まで圧延加工してもよい。
また、板材１を一旦、平板状に圧延した後、その表面に凹凸形状を加工することも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１…板材
２、３、４…差厚材
３ａ、４ａ…圧延部
３ｂ、４ｂ…非圧延部（残部）
３ｃ、４ｃ…平坦部
１０、２０…差厚部材
１３…境界部分
３０…圧延工程
５５ａ、６５ａ…凸部
５５ｂ、６５ｂ…凹部
８０…ロールフォーミング工程（成形工程）
【図１】
2012110941.tif 000003
【図２】
2012110941.tif 000004
【図３】
2012110941.tif 000005
【図４】
2012110941.tif 000006
【図５ａ】
2012110941.tif 000007
【図５ｂ】
2012110941.tif 000008
【図５ｃ】
2012110941.tif 000009
【図５ｄ】
2012110941.tif 000010
【図５ｅ】
2012110941.tif 000011
【図６】
2012110941.tif 000012
【図７】
2012110941.tif 000013
【図８】
2012110941.tif 000014
【図９】
2012110941.tif 000015
【図１０】
2012110941.tif 000016
【図１１】
2012110941.tif 000017
【図１２】
2012110941.tif 000018
【図１３】
2012110941.tif 000019
【図１４】
2012110941.tif 000020
【図１５】
2012110941.tif 000021
【図１６】
2012110941.tif 000022
【図１７】
2012110941.tif 000023
【図１８】
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【図１９】
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