JP2020082819A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】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、ならびに当該成形品を良好な成形性で容易に製造できる製造方法を提供する。【解決手段】金属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、天板部から延びる金属板の一部と縦壁部から延びる金属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金属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金属板が折り曲げられた先端部と、を有することを特徴とする成形品を提供する。【選択図】図１４

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

日本国特開２００８−２６５６０９号公報 日本国特開２００８−１５５７４９号公報 日本国特開２０１１−６７８４１号公報 日本国特開２０１１−８３８０７号公報 国際公開第２０１８／０１２６０３号

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。

また、近年では、省エネルギー化等の要請に伴い、従来の性能を維持しつつ、より小型化・軽量化された自動車部材が望まれている。そのため、自動車の構造部材にも、より良好な成形性が求められている。

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、良好な成形性を有しかつ、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を製造するための製造方法を提供することである。

（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、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、天板部から延びる金属板の一部と縦壁部から延びる金属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金属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金属板が折り曲げられた先端部と、を有することを特徴とする。
上記の構成からなる成形品は、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い。

（２）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、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、縦壁部から延びる金属板の一部又は天板部から延びる金属板の一部が重なり合う重ね合わせ部と、重ね合わせ部を形成する金属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金属板が折り曲げられた先端部と、を有することを特徴とする。
上記の構成からなる成形品は、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い。

（３）本発明の他の態様によれば、上記（２）に記載の成形品において、天板部から延びる金属板の一部が重ね合わせ部を形成し、縦壁部から延びる金属板の一部が挟み込み部を形成するようにしてもよい。

（４）本発明の他の態様によれば、上記（２）に記載の成形品において、縦壁部から延びる金属板の一部が重ね合わせ部を形成し、天板部から延びる金属板の一部が挟み込み部を形成するようにしてもよい。

（５）本発明の他の態様によれば、上記（１）の成形品において、挟み込み部が、縦壁部又は天板部に沿って延長されていてもよい。

（６）本発明の他の態様によれば、上記（１）から（５）のいずれかに記載の成形品において、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ていてもよい。

（７）本発明の他の態様によれば、上記（１）から（６）のいずれかに記載の成形品において、成形品の長手方向において、突出部を有する突出領域と、突出部を有さない非突出領域とを備えていてもよい。

（８）本発明の一態様に係る構造部材は、上記（１）から（７）のいずれかに記載の成形品と、成形品に固定された金属部材とを含み、成形品の長手方向に垂直な面を断面視した場合、成形品と金属部材とが閉断面を構成することを特徴とする。

（９）本発明の一態様に係る成形品の製造方法は、上記（１）から（７）のいずれかに記載の成形品の製造方法であって、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、挟み込み部相当部、縦壁部となる縦壁部相当部、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、を有する変形金属板を得る第１工程と、変形金属板をさらにホットプレス成形して成形品を形成する第２工程と、を含み、第２工程において、突出部相当部を重ね合わせかつ、突出部相当部によって挟み込み部相当部を挟み込み、突出部を形成することを特徴とする。
上記の構成からなる成形品の製造方法により、良好な成形性を有しかつ、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を得ることができる。

（１０）本発明の一態様に係る成形品の製造方法は、上記（１）から（７）のいずれかに記載の成形品の製造方法であって、上型、下型、並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、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可動プレートを含み、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加熱する工程と、（Ｉａ）上型および移動型と下型との間に、パンチ型と素材金属板が接しない状態で、素材金属板を配置する工程と、（Ｉｂ）移動型を可動プレートと共に下降させかつパンチ型に向かって移動させることによって、素材金属板の端部をパンチ型に接近させて変形金属板を得る工程と、（ＩＩａ）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、パンチ型の上面部と変形金属板とが接しない状態を維持したままで、変形金属板の一部を移動型とパンチ型の側面部とによって拘束する工程と、（ＩＩｂ）上型を下降させることによって、変形金属板の一部を上型とパンチ型とによって拘束する工程と、を含み、上型と移動型との間で、変形金属板の一部を重ね合わせることによって挟み込み部相当部を挟み込み、突出部を形成することを特徴とする。
上記の構成からなる成形品の製造方法により、良好な成形性を有しかつ、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を得ることができる。

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、良好な成形性を有しつつ、容易に製造できる。

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１に示した成形品を模式的に示す断面図である。 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。 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。 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。 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。 第２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。 第３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。 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。 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。 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に示した素材鋼板を模式的に示す断面図である。 第４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。 第４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の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 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１６の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 第４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の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 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２０の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 第４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の装置の一例を示す写真である。 第５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の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 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２６の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 図２７の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 第５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の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 図３０工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 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３２の工程に続く一工程を模式的に示す断面図である。 本発明に係る素材鋼板の他の一例を模式的に示す斜視図である。 図３４に示した素材鋼板を模式的に示す断面図である。 本発明に係る素材鋼板の他の一例を模式的に示す斜視図である。 図３６に示した素材鋼板を模式的に示す断面図である。 実験例２で用いたサンプルの形状を模式的に示す断面図である。 実験例２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。 実験例２の結果を示すグラフである。

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は、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。

しかしながら、突出部を有するこのような構造の成形品を高強度の金属板から形成するためには、冷間プレスでは難しい場合があった。そこで、本発明者らは、上記構造の成形品について、被加工材である金属板を加熱した状態でプレス成形を行うホットスタンプ成形により作製することを試みた。

その結果、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ためには、成形品の製造方法の特定の工程をホットスタンプ成形によって行うことで、良好な成形性で、容易に製造できることを見出した。本発明は、この新たな知見に基づくものである。

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。

また以下の実施形態においては、金属板が鋼板である場合を例に挙げて本発明を説明する。金属板とは、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を意味する。以下の実施形態における鋼板を金属板と読み替えることができる。
以下の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る。

以下の実施形態に係る成形品は、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。
あるいは、以下の実施形態に係る成形品は、突出部において、縦壁部から延びる鋼板の一部又は天板部から延びる鋼板の一部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。

上記の成形品は、少なくとも、縦壁部および天板部、ならびに、突出部を形成する重ね合わせ部が、鋼板から形成されている。

上記の突出部では、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挟み込み部を介して重なり合う。あるいは、上記の突出部では、縦壁部から延びる鋼板の一部が挟み込み部を介して重なり合うか、又は天板部から延びる鋼板の一部が挟み込み部を介して重なり合う。

以下の実施形態の成形品は、全体として長尺形状を有する。縦壁部、天板部、および突出部は、いずれも成形品の長手方向に沿って延びている。また、以下の実施形態の成形品は、縦壁部から延びるフランジ部をさらに有していてもよく、このフランジ部および突出部は、成形品の長手方向全体にわたって形成されていてもよいし、成形品の長手方向の一部のみに形成されていてもよい。

また、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。たとえば、図１０の例は、天板部に凹部が形成されている例を示す。

以下の実施形態の説明では、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。

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。

以下の実施形態では、突出部において鋼板が二重に重ね合わされている部分を、「重ね合わせ部」と称する。重ね合わせ部は、全体として板状の形状を有する。
以下の実施形態の成形品では、突出部の先端部では鋼板が折り曲げられている。

以下の実施形態において「挟み込み部」は、重ね合わせ部を形成する鋼板とは別の部材で構成されてもよい。あるいは、「挟み込み部」は、縦壁部から延びる鋼板の一部又は天板部から延びる鋼板の一部によって形成されてもよい。
挟み込み部は、重ね合わせ部を形成する鋼板の間に挿入されている。

挟み込み部が、重ね合わせ部を形成する鋼板とは別の部材で構成される場合、挟み込み部としては、金属材料、セラミック材料などが採用できる。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く、金属材料であることがより好ましい。
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。

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の平均厚さとして定義できる。また、重ね合わせ部を形成する鋼板の板厚ｔは、重ね合わせ部における鋼板の平均厚さとして定義できる。

たとえば、挟み込み部が、重ね合わせ部を形成する鋼板とは別の部材である場合、その部材の平均厚さを挟み込み部の板厚ｔａとしてもよい。
縦壁部から延びる鋼板の一部又は天板部から延びる鋼板の一部が挟み込み部を形成する場合、縦壁部又は天板部を形成する鋼板の平均厚さを重ね合わせ部の板厚ｔとしてもよい。あるいは、縦壁部又は天板部を形成する鋼板のうちで、重ね合わせ部を形成する部分の平均厚さを重ね合わせ部の板厚ｔとしてもよい。

成形品の長手方向に垂直な面を断面視した場合、天板部と縦壁部とがなす「角度Ｙ」は、通常、９０°程度である。角度Ｙについては、第１実施形態で説明する。角度Ｙは、９０°未満であってもよいが、通常は９０°以上であり、９０°から１５０°の範囲にあってもよい。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。

以下の実施形態の説明では、天板部と重ね合わせ部とがなす角度を「角度Ｘ」と称する場合がある。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。

以下の実施形態の成形品においては、突出部は、２つの境界部のそれぞれから突出させてもよい。この場合、２つの境界部のそれぞれから１つずつ突出部が突出する。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。しかし、２つの突出部は、線対称となるように形成されなくてもよい。

以下の実施形態の成形品においては、天板部と突出部とがなす角度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。角度Ｘは、９０°より大きく１８０°以下であってもよい。

以下の実施形態の成形品では、突出部の長さであって、プレス成形品の長手方向に垂直な面を断面視した場合、縦壁部と天板部のそれぞれの延長線が交差する境界点から前記突出部の先端部の外壁面までの長さが、３ｍｍ以上（たとえば５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、または１５ｍｍ以上）であってもよい。当該長さ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。

以下の実施形態の成形品では、突出部において、重ね合わせ部の一部と挟み込み部の一部とが、接合手段によって固定されていてもよい。接合手段は、たとえば溶接等である。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。

以下の実施形態の成形品では、挟み込み部と重ね合わせ部とは、密着していてもよい。あるいは、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。

上述の金属板が鋼板である場合、以下の実施形態のプレス成形品を構成する鋼板としては、ＴＲＩＰ鋼、複合組織鋼、ホットスタンプ用鋼板、析出強化鋼等を用いることができる。
上述の金属板が鋼板である場合、以下の実施形態の成形品を構成する鋼板の引張強度は、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。

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ことで、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。

なお、成形品の引張強度が上記の値以上であることは、換言すれば、成形品の金属組織において、マルテンサイト組織が体積率で２０％以上、成形品の引張強度が１３１０ＭＰａ以上の場合やホットスタンプ成形で製造された場合は９０％以上を占める金属組織である。

以下の実施形態の成形品では、上述の金属板が鋼板である場合、たとえば、成形品の引張強度が１５００ＭＰａ以上であり、マルテンサイト組織が体積率で９０％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度が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度に対する突出部におけるビッカース硬度の比が０．９５以上となってもよい。

以下の実施形態の成形品は、１枚の素材鋼板、あるいは、複数の鋼板が接合された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、以下の実施形態の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。材料となる素材鋼板については後述する。

（第１実施形態）
以下に、本発明に係る成形品のより具体的な例を第１実施形態として説明する。
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、を有することを特徴とする。

第１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。
なお、以下では、図２における上方（天板部側）を本実施形態の成形品の上方と称し、図２における下方（フランジ部側）を本実施形態の成形品の下方と称する場合がある。

成形品１００は、１枚の鋼板１０１で形成されている。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。

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。

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から延びる鋼板１０１ａ（天板部１１２から延びる鋼板の一部）と縦壁部１１１から延びる鋼板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。

鋼板１０１ａおよび鋼板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（鋼板１０１ａ）は、先端部１１５ｔにおいて逆方向に曲げられて鋼板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。

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における鋼板１０１ａの表面）を含む面とがなす角度をいう。

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から延びる鋼板１０１ａと天板部１１２との間に段差がない。
なお、角度Ｘが１８０°の状態は、別の観点では、天板部１１２と突出部１１５とがなす角度が０°の状態であるとみなすことも可能である。

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を構成する鋼板１０１ｂが鋼板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。

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Ｄ（図３参照）は、上述の範囲にあってもよい。

本実施形態の成形品では、図４に示すように、縦壁部１１１と突出部１１５を構成する鋼板１０１ｂとは、コーナー部１１７により結ばれている。また、天板部１１２と突出部１１５を構成する鋼板１０１ａとは、コーナー部１１７により結ばれている。

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１１７が設けられずに、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と鋼板１０１ｂ、あるいは、天板部１１２と鋼板１０１ａが角度を有して接続されていてもよい。

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。

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Ｌ_０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を構成する鋼板１０１ｂ又は鋼板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と鋼板１０１ｂとの接続点、あるいは、天板部１１２と鋼板１０１ａとの接続点から内壁面１１５ｔｉまでの距離を長さＬ_０とする。

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、後述する距離Ｌ又は長さＬ_０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Ｌ_０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。

重ね合わせ部１１５ｄの長さＬ_０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。

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。

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。

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。

突出部１１５における鋼板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。

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の鋼板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。

本実施形態に係る成形品において、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。

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、上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。

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。

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。

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。

（第２実施形態）
以下に、本発明に係る成形品の第２実施形態を説明する。
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、を有し、天板部から延びる鋼板の一部が重ね合わせ部を形成し、縦壁部から延びる鋼板の一部が挟み込み部を形成することを特徴とする。

本実施形態に係る成形品２００は、以下に説明する重ね合わせ部２１５ｄおよび挟み込み部２１６の構成を除き、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

第２実施形態の成形品１００の長手方向に垂直な面の断面図を、図７に模式的に示す。図７は突出部２１５周辺の断面図を示す。

成形品２００は、天板部２１２を形成する鋼板２０１と縦壁部２１１を形成する鋼板２０２とを含む。図７に示すように、成形品２００は、縦壁部２１１、天板部２１２、フランジ部２１３、突出部２１５を含む。
縦壁部２１１、天板部２１２、およびフランジ部２１３はそれぞれ長尺かつ平板状である。天板部２１２は、２つの突出部２１５を介して、天板部２１２に隣接する２つの縦壁部２１１を結んでいる。

突出部２１５は、縦壁部２１１と天板部２１２とを結ぶコーナー部分の境界部から、外側に向かって突出している。突出部２１５のうち、少なくとも先端部２１５ｔ側には、重ね合わせ部２１５ｄが存在する。
重ね合わせ部２１５ｄでは、天板部２１２から延びる鋼板２０１（天板部２１２から延びる鋼板の一部）が、縦壁部２１１から延びる鋼板２０２を挟んで配置されることで、挟み込み部２１６を介して重ね合わされている。

天板部２１２から延びる鋼板２０１は、先端部２１５ｔにおいて逆方向に曲げられている。重ね合わせ部２１５ｄは、全体としては平板状である。
突出部２１５を除いた成形品２００の断面（長手方向に垂直な断面）は、略ハット状である。

図７には、天板部２１２と突出部２１５とがなす角度が１８０°の場合を示す。この場合、天板部２１２と突出部２１５とは平行である。

本実施形態の成形品２００では、図７に示すように、縦壁部２１１と挟み込み部２１６とは、コーナー部２１７により結ばれている。すなわち、縦壁部２１１を形成する鋼板２０２が、当該コーナー部２１７において曲げられている。
図７の例では、天板部２１２と突出部２１５とがなす角度が１８０°であるため、天板部２１２と突出部２１５との間にコーナー部は存在しない。また、コーナー部２１７が設けられずに、成形品２００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、縦壁部２１１又は天板部２１２と突出部２１５とが角度を有して接続されていてもよい。

また、図７に示すように、先端部２１５ｔにおいて、天板部２１２を形成する鋼板２０１は、逆方向に曲げられて内壁面２１５ｔｉを形成する。

成形品２００の長手方向に垂直な断面における重ね合わせ部２１５ｄの長さＬ_０は、突出部２１５の長さ方向に平行な方向において、このコーナー部２１７と突出部２１５を構成する鋼板２０１又は鋼板２０２との境界点（図示せず）から、先端部２１５ｔにおいて曲げられた鋼板２０１の内壁面２１５ｔｉまでの距離とする。コーナー部２１７がない場合には、成形品２００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、縦壁部２１１と挟み込み部２１６との接続点、あるいは、天板部２１２と重ね合わせ部２１５ｄとの接続点から内壁面２１５ｔｉまでの距離を長さＬ_０とする。

（第３実施形態）
以下に、本発明に係る成形品の第３実施形態を説明する。
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、縦壁部から延びる鋼板の一部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、を有し、縦壁部から延びる鋼板の一部が重ね合わせ部を形成し、天板部から延びる鋼板の一部が挟み込み部を形成することを特徴とする。

本実施形態に係る成形品３００は、以下に説明する重ね合わせ部３１５ｄおよび挟み込み部３１６の構成を除き、基本的な構成は第１実施形態又は第２実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

第３実施形態の成形品３００の長手方向に垂直な面の断面図を、図８に模式的に示す。図８は突出部３１５周辺の断面図を示す。

成形品３００は、天板部３１２を形成する鋼板３０１と縦壁部３１１を形成する鋼板３０２とを含む。図８に示すように、成形品３００は、縦壁部３１１、天板部３１２、フランジ部３１３、突出部３１５を含む。
縦壁部３１１、天板部３１２、およびフランジ部３１３はそれぞれ長尺かつ平板状である。天板部３１２は、２つの突出部３１５を介して、天板部３１２に隣接する２つの縦壁部３１１を結んでいる。

突出部３１５は、縦壁部３１１と天板部３１２とを結ぶコーナー部分の境界部から、外側に向かって突出している。突出部３１５のうち、少なくとも先端部３１５ｔ側には、重ね合わせ部３１５ｄが存在する。
重ね合わせ部３１５ｄでは、縦壁部３１１から延びる鋼板３０２（縦壁部３１１から延びる鋼板の一部）が、天板部３１２から延びる鋼板３０１を挟んで配置されることで、挟み込み部３１６を介して重ね合わされている。

縦壁部３１１から延びる鋼板３０２は、先端部３１５ｔにおいて逆方向に曲げられている。重ね合わせ部３１５ｄは、全体としては平板状である。
突出部３１５を除いた成形品３００の断面（長手方向に垂直な断面）は、略ハット状である。

図８には、天板部３１２と突出部３１５とがなす角度が１８０°の場合を示す。この場合、天板部３１２と突出部３１５とは平行である。

本実施形態の成形品３００では、図８に示すように、縦壁部３１１と重ね合わせ部３１５ｄとは、コーナー部３１７により結ばれている。すなわち、縦壁部３１１を形成する鋼板３０２が、当該コーナー部３１７において曲げられている。
図８の例では、天板部３１２と突出部３１５とがなす角度が１８０°であるため、天板部３１２と突出部３１５（あるいは、天板部３１２と挟み込み部３１６）との間にコーナー部は存在しない。また、コーナー部３１７が設けられずに、成形品３００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、縦壁部３１１又は天板部３１２と突出部３１５とが角度を有して接続されていてもよい。

また、図８に示すように、先端部３１５ｔにおいて、縦壁部３１１を形成する鋼板３０２は、逆方向に曲げられて内壁面３１５ｔｉを形成する。

成形品３００の長手方向に垂直な断面における重ね合わせ部３１５ｄの長さＬ_０は、突出部３１５の長さ方向に平行な方向において、このコーナー部３１７と突出部３１５を構成する鋼板３０１又は鋼板３０２との境界点（図示せず）から、先端部３１５ｔにおいて曲げられた鋼板３０１の内壁面３１５ｔｉまでの距離とする。コーナー部３１７がない場合には、成形品３００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、縦壁部３１１と重ね合わせ部３１５ｄとの接続点、あるいは、天板部３１２と挟み込み部３１６との接続点から内壁面３１５ｔｉまでの距離を長さＬ_０とする。

第２実施形態および第３実施形態に係る成形品では、縦壁部を形成する鋼板と天板部を形成する鋼板が別の鋼板で構成される。そのため、成形品の衝突特性に寄与する縦壁部を形成する鋼板の板厚を、天板部を形成する鋼板の板厚よりも厚くすることで、衝突特性を確保しつつ部材の軽量化を図ることができる。

上述の実施形態の成形品では、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ていてもよい。これにより、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。

たとえば、上述の第１実施形態においては、天板部１１２から延びる鋼板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から延びる鋼板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。

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と、突出部を有さない非突出領域とを備えていてもよい。

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９および図１０に模式的に示す。図９又は図１０の成形品４００（又は成形品５００）では、長手方向の両端の領域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。

成形品４００（又は成形品５００）の長手方向における領域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。

突出部４１５（又は突出部５１５）が形成される領域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、第１実施形態の例と同様に、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。

上述の実施形態の成形品では、重ね合わせ部を形成する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１）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％超であるように構成してもよい。

｜εｔ｜＞ｌｎ（（２ｔ＋ｔａ）／（ｔ＋ｔａ）） ．．．（式１）

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ｔ_０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ｔ_１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。
平面ひずみ状態で板を破断させる方法は、溝付き引張試験、中島法、Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法を採用することができる。

｜εｔ｜＝ｌｎ（ｔ_１／ｔ_０） ．．．（式Ａ）

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。

上述の実施形態の成形品では、重ね合わせ部を形成する鋼板が折り曲げられた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）を満たすように構成してもよい。
０≦Ｌ≦５ｔａ ．．．（式２）

上述の実施形態では、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をＬとして定義する。
距離Ｌは、Ｌ≦５ｔａを満たす。すなわち、距離Ｌが、挟み込み部の板厚ｔａの５倍以内に規定される。また、距離Ｌは、Ｌ≧０を満たす。
あるいは、上記の（式１）を満たす場合、距離ＬはＬ_０以下であってもよい。

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、これにより距離Ｌを０とすることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以上に説明した実施形態に係る成形品は、突出部において重ね合わせ部と挟み込み部とを備えることで、衝撃を受けた際に、突出部の曲げ変形抵抗が大きくなり、衝突特性を高くすることが可能となる。

以下、本発明に係る成形品の製造方法について説明する。本発明に係る成形品の製造方法は、上述した実施形態の成形品を製造するための方法である。
上述した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、上述した実施形態の成形品に適用できることも自明である。

以下の実施形態の製造方法は、第１工程と第２工程とを含む。
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、変形鋼板をホット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。

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。

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。

第２工程については後述するが、第２工程では、ホットプレス成形を利用する。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。

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。

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。

ブランクは、引張強度が３４０ＭＰａ以上（たとえば、引張強度が５００〜８００ＭＰａ、４９０ＭＰａ以上、５９０ＭＰａ以上、７８０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、または１２００ＭＰａ以上）の高張力鋼板（ハイテン材）であることが好ましい。

構造部材としての強度を保ちつつ軽量化を図るためには、成形品の引張強度が高いことが好ましく、５９０ＭＰａ以上（たとえば、７８０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、または１１８０ＭＰａ以上）のブランクが用いられることがより好ましい。
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。本実施形態のプレス成形品の引張強度は、通常はブランクの引張強度と同等かそれよりも高く、ここで例示した範囲にあってもよい。

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工程がホットプレス成形（ホットスタンピング、熱間プレスとも称する）によって行われることが重要である。
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。

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、本発明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ため、引張強度が高いブランクを使用した場合にも、突出部などでしわや割れが生じることを抑制できる。

たとえば、成形後の鋼板の引張強度が１２００ＭＰａ以上（たとえば１５００ＭＰａ以上または１８００ＭＰａ以上）となる場合には、第２工程をホットスタンピングによって行うことで、良好な成形性で、成形品の製造を行うことができる。
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うことで、良好な成形性で、容易に成形品の製造を行うことができる。

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より好ましい。

なお、ホットスプレス成形においては、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％有することがより好ましい。また、Ｍｎも同様に１．０〜５．０質量％有することがより好ましい。また、Ｂも同様に０．０００５〜０．０５００質量％有することがより好ましい。

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。

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。

第２工程でホットスタンプ成形（ホットスタンピング）を行う場合について説明する。
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。

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。

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。

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。

以下の説明において、「断面」という語句は、原則として予備成形品等の部材の長手方向に垂直な断面を意味する。

［二工程による製造方法］
上述した第１工程および第２工程を含み、これらの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（二工程による成形品の製造方法）の一例について以下に説明する。

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。

以下に説明する第５実施形態の製造方法において、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（第４実施形態）
第４実施形態では、成形品を製造するための方法について説明する。第４実施形態では、第１実施形態で説明したプレス成形品を製造する一例について説明する。

第４実施形態に係る成形品の製造方法では、上述の実施形態に係る成形品の製造方法であって、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変形させることによって、長尺形状を有し、挟み込み部相当部、縦壁部となる縦壁部相当部、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、を有する変形鋼板を得る第１工程と、変形鋼板をさらにホットプレス成形して成形品を形成する第２工程と、を含み、第２工程において、突出部相当部を重ね合わせかつ、突出部相当部によって挟み込み部相当部を挟み込み、突出部を形成する。

第４実施形態では、塑性変形している予備成形品を変形鋼板として用いる場合について説明する。

図１１に、素材鋼板の一例を示す。図１１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。

図１２は、図１１の素材鋼板６００を断面視した図であり、図１１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１２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。

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。

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１３に模式的に示す。

図１３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１３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１３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。以下の図１４から図１７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１８から図２１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。

第２工程はホットスタンピングによって行われる。そのため、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１４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。

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。

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。

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、冷却機能を有する。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同時に行われる。
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。

図１４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１４から図１７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。

まず、図１４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。
このとき、下型１２の凸部１２ａと予備成形品６１０とが接しない状態で配置することが重要である。

第２工程はホットスタンピングによって行われるため、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。

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１５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。

次に、図１６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１７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。

第２工程でホットスタンピングを行うときに、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。

次に、上述した第１の例の方法で第２工程を行う場合の一例について説明する。図１８から図２１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。

図１８から図２１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１４から図１７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。

図１８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。

この第２工程では、まず、図１８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。
このとき、下型１２の凸部１２ａと予備成形品６１０とが接しない状態で配置することが重要である。

次に、図１９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。

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２０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２１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。

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。

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。

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２２に模式的に示す。また、図２３は、実際に製造した一例の一工程を示す写真である。

図２２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。

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。

［一工程による製造方法］
上述した第１工程および第２工程を含む製造方法のその他の一例について以下に説明する。この一例の製造方法によれば、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。

この製造方法では、第１工程の前に素材鋼板を加熱する工程を含み、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。

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１１又は図１２に示す素材鋼板６００を用いる。図１１又は図１２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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

（第５実施形態）
第５実施形態では、プレス成形品を製造するための一工程による製造方法の一例について説明する。この製造方法は、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。

第５実施形態に係る成形品の製造方法では、上述の実施形態に係る成形品の製造方法であって、上型、下型、並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、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可動プレートを含み、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加熱する工程と、（Ｉａ）上型および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工程と、（Ｉｂ）移動型を可動プレートと共に下降させかつ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と、（ＩＩａ）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、パンチ型の上面部と変形鋼板とが接しない状態を維持したままで、変形鋼板の一部を移動型とパンチ型の側面部とによって拘束する工程と、（ＩＩｂ）上型を下降させることによって、変形鋼板の一部を上型とパンチ型とによって拘束する工程と、を含み、上型と移動型との間で、変形鋼板の一部を重ね合わせることによって挟み込み部相当部を挟み込み、突出部を形成する。

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。
そのため、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。

この製造方法で用いられるプレス装置の一例を図２４に示す。図２４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。
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。

なお、図２４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。

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２４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を有し、その両側に順に、突出部相当部、縦壁部相当部、およびフランジ部相当部を含む。工程（Ｉａ）では、図２４に示すように、上型５０および２つの移動型５１と、下型６０との間に、パンチ型６１と素材鋼板Ｂ１が接しない状態で、素材鋼板Ｂ１を配置することが重要である。

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１１又は図１２に示す素材鋼板６００を用いることができる。図１１又は図１２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。

次に、図２５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。

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。

まず、図２６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２６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。

次に、図２７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））。

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２６参照）。

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２６参照）。

次に、図２８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。

図２４から図２８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。

この一例の製造工程を、図２９から図３３に示す。図２４から図２８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。

この製造方法で用いられるプレス装置の一例を図２９に示す。図２９のプレス装置４０ｄは、図２４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。

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２９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））。

次に、図３０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））。

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。

まず、図３１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２６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。

次に、図３２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））。

次に、図３３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。

なお、第５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、移動型に団部が設けられず、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。

図３４に、素材鋼板の他の一例を示す。図３４の例では、素材鋼板７００は、天板部相当部を含む鋼板７０１と、縦壁部相当部を含む鋼板７０２から構成される。

図３５は、図３４の素材鋼板７００を断面視した図であり、図３４の素材鋼板７００の長手方向に平行な方向から見た場合の素材鋼板７００の断面図である。図３５に示すように、素材鋼板７００は、挟み込み部相当部７０３、縦壁部相当部７０４、天板部相当部７０５、突出部相当部７０６を有する。

図３４又は図３５に示す素材鋼板７００を変形させることで、上述の第２実施形態の成形品を得ることができる。

図３６に、素材鋼板の他の一例を示す。図３６の例では、素材鋼板８００は、天板部相当部を含む鋼板８０１と、縦壁部相当部を含む鋼板８０２から構成される。

図３７は、図３６の素材鋼板８００を断面視した図であり、図３６の素材鋼板８００の長手方向に平行な方向から見た場合の素材鋼板８００の断面図である。図３７に示すように、素材鋼板８００は、挟み込み部相当部８０３、縦壁部相当部８０４、天板部相当部８０５、突出部相当部８０６を有する。

図３６又は図３７に示す素材鋼板８００を変形させることで、上述の第３実施形態の成形品を得ることができる。

上述の第４実施形態および第５実施形態の説明では、図１１又は図１２に示す素材鋼板６００を用いる例を説明したが、これに替えて、素材鋼板７００又は８００も同様に用いることができる。

上記の実施形態に係る成形品の製造方法により、良好な成形性で、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を得ることができる。

［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。

（実験例１）
実験例１では、本発明に係る成形品について、挟み板部を設けずに作成した成形品に対する最大荷重の向上効果を検証した。

上記実施形態で説明した挟み板を有する成形品と挟み板を有さない成形品とを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。

シミュレーションに用いたサンプルの断面図を、図３８に模式的に示す。図３８の構造部材は、上記実施形態の成形品１００と、そのフランジ部１１３に溶接された裏板２２１とからなる。図３８に示したサンプルのサイズは以下の通りである。
図３８では、挟み板の記載は省略している。

・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
・挟み板の幅：１０ｍｍ
・長手方向の長さ：１０００ｍｍ

サンプルは、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。サンプルは、挟み板を除き、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。

シミュレーションで用いた三点曲げ試験の方法を図３９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。実験例２の試験において、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。

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３８中の矢印で示す。

図４０に、挟み板を有する成形品のサンプルについて挟み板の板厚を変化させた場合の、挟み板部を有さない成形品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。

図４０に示されるように、挟み板部を有さない成形品のサンプルに対して、挟み板を有する成形品のサンプルは、最大荷重が１５％以上向上している。

実験例２からわかるように、本発明に係る成形品においては、挟みこみ部（挟み板）を有さない従来の成形品と比較した場合、最大荷重が顕著に向上する。

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。

４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ：プレス装置
１００：プレス成形品
１０１、１０１ａ、１０１ｂ：鋼板
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

Claims (10)

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、
   を有する
   ことを特徴とする成形品。
2. 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、
   前記縦壁部から延びる前記金属板の一部又は前記天板部から延びる前記金属板の一部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
   ことを特徴とする成形品。
3. 前記天板部から延びる前記金属板の一部が前記重ね合わせ部を形成し、
   前記縦壁部から延びる前記金属板の一部が前記挟み込み部を形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の成形品。
4. 前記縦壁部から延びる前記金属板の一部が前記重ね合わせ部を形成し、
   前記天板部から延びる前記金属板の一部が前記挟み込み部を形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の成形品。
5. 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
   ことを特徴とする請求項１に記載の成形品。
6. 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
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の成形品。
7. 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
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の成形品。
8. 請求項１から７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面を断面視した場合、前記成形品と前記金属部材とが閉断面を構成する
   ことを特徴とする構造部材。
9. 請求項１から７のいずれか１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ホットプレス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
   ことを特徴とする成形品の製造方法。
10. 請求項１から７のいずれか１項に記載の成形品の製造方法であって、
    上型、下型、並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、
    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加熱する工程と、
    （Ｉａ）前記上型および前記移動型と前記下型との間に、前記パンチ型と前記素材金属板が接しない状態で、前記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、前記パンチ型の上面部と前記変形金属板とが接しない状態を維持したままで、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
    ことを特徴とする成形品の製造方法。