特許 7656249 ブランク、構造部材の製造方法、及び構造部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-26

(45)【発行日】2025-04-03

(54)【発明の名称】ブランク、構造部材の製造方法、及び構造部材

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/20 20060101AFI20250327BHJP

   B21D 22/26 20060101ALI20250327BHJP

   B62D 25/02 20060101ALI20250327BHJP

   B62D 25/04 20060101ALI20250327BHJP

   B65D 25/04 20060101ALI20250327BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20250327BHJP

【ＦＩ】

B21D22/20 E

B21D22/20 H

B21D22/26 D

B62D25/02 A

B62D25/04 A

B65D25/04 B

B62D25/20 F

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024576465

(86)(22)【出願日】2024-04-24

(86)【国際出願番号】 JP2024016120

(87)【国際公開番号】W WO2024225330

(87)【国際公開日】2024-10-31

【審査請求日】2024-12-25

(31)【優先権主張番号】P 2023075318

(32)【優先日】2023-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001553

【氏名又は名称】アセンド弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】木本 野樹

(72)【発明者】

【氏名】久保 雅寛

(72)【発明者】

【氏名】井口 敬之助

(72)【発明者】

【氏名】吉田 博司

(72)【発明者】

【氏名】入川 秀昭

(72)【発明者】

【氏名】藤田 宗士

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 優貴

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２２／２１５２２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２１－５２８２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１５４３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７２６０７６５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２３－１８０６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２３／２２４１２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第６６８１２３９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第６６４５６３５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第５５０９３３７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】中国実用新案第２１７８９３０４０（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ２２／２０－２２／２６

Ｂ６２Ｄ２５／２－２５－２０

Ｃ２３Ｃ２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ホットスタンプ用のブランクであって、
当該ブランクの平面視で環状を有するように配置され、接合される複数の鋼板を備え、
前記複数の鋼板は、
第１鋼板と、
前記第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで前記第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する端部を有する第２鋼板と、
を含み、
前記複数の鋼板のうち、前記ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する鋼板は、母材鋼板と、前記母材鋼板上に設けられためっき層とを有するめっき鋼板であり、
前記オーバーラップ部は、前記ブランクにおいて最大の板厚を有し、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板の各々において前記オーバーラップ部の外側に位置する表面の放射率は、前記複数の鋼板における他の表面の少なくとも１つの放射率よりも大きい、ブランク。

【請求項2】

請求項１に記載のブランクであって、
前記複数の鋼板は、それぞれ、母材鋼板と、前記母材鋼板上に設けられためっき層とを有するめっき鋼板である、ブランク。

【請求項3】

請求項２に記載のブランクであって、
前記めっき層は、アルミニウム系めっき層である、ブランク。

【請求項4】

請求項１に記載のブランクであって、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板の各々において前記オーバーラップ部の外側に位置する表面は、２５℃における波長８．０μｍでの放射率が６０％以上である皮膜によって被覆される、ブランク。

【請求項5】

請求項１に記載のブランクであって、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板の各々において前記オーバーラップ部の外側に位置する表面は、皮膜によって被覆され、
前記皮膜は、カーボンブラックと、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物と、０～０．３０ｇ／ｍ^２のシリカとを含有し、
前記皮膜における前記カーボンブラックの含有量をＸ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）、前記酸化物の含有量をＸ_{Ｏｘｉｄｅ}（ｇ／ｍ^２）としたとき、Ｘ_ＣＢ及びＸ_{Ｏｘｉｄｅ}が以下の式（１）を満足する、ブランク。
１１８．９≦２４２８０／｛６７００／（１００＋７６×Ｘ_ＣＢ）＋１８０００／（１３０＋６５×Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}）｝≦３３２．０ （１）

【請求項6】

請求項１に記載のブランクであって、
前記複数の鋼板は、異なる板厚を有する２枚以上の鋼板を含み、
前記オーバーラップ部の板厚をｔ_ｍａｘ、前記ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する前記鋼板の板厚をｔ_ｍｉｎとしたとき、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ≦３．２である、ブランク。

【請求項7】

構造部材の製造方法であって、
請求項１から６のいずれか１項に記載のブランクを準備する工程と、
前記ブランクに含まれる前記複数の鋼板をオーステナイト変態完了温度以上に加熱する工程と、
金型を用い、加熱された前記ブランクを平面視で環状の構造部材に成形するとともに焼入れする工程と、
を備える、製造方法。

【請求項8】

構造部材であって、
第１鋼板と、前記第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで前記第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する端部を有する第２鋼板とを含み、互いに接合された複数の鋼板によって形成され、平面視で環状を有する部材本体と、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板の各々において前記オーバーラップ部の外側に位置する表面上に設けられ、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物を０．００１ｇ／ｍ^２以上含有する皮膜と、
を備える、構造部材。

【請求項9】

構造部材であって、
第１鋼板と、前記第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで前記第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する端部を有する第２鋼板とを含み、互いに接合された複数の鋼板によって形成され、平面視で環状を有する部材本体と、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板の各々において前記オーバーラップ部の外側に位置する表面上に設けられ、カーボンブラックを０．５００ｇ／ｍ^２以下含有する皮膜と、
を備える、構造部材。

【請求項10】

請求項８又は９に記載の構造部材であって、
前記構造部材は、自動車のドアリング部品であり、
前記部材本体は、フロントピラーと、センターピラーと、前記フロントピラーと前記センターピラーとを接続するロッカーとを含む、構造部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ホットスタンプ用のブランクに関する。また、本開示は、そのブランクを用いた構造部材の製造方法、及び構造部材に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車体等の構造物は、複数の構造部材によって形成されている。構造部材は、例えば、ブランクをプレス成形することによって製造される。構造部材は、高い強度及び良好な寸法精度を確保するため、ホットスタンプと称されるプレス成形方法によって製造されることがある。ホットスタンプは、鋼板であるブランクをオーステナイト域の温度まで加熱した後、金型によってブランクにプレス成形を施すとともに、金型内でブランクを保持して抜熱（急冷）することで焼入れする技術である。

【0003】

特許文献１には、ホットスタンプ用の鋼板（ブランク）が開示されている。特許文献１の鋼板は、２５℃における波長８．０μｍでの放射率が６０％以上である表面処理皮膜を少なくとも一方の表面の全面に有する。特許文献１によれば、表面処理皮膜が付与された鋼板の表面では、その放射率が高められ、輻射による伝熱効果が大きい。そのため、ホットスタンプに際して鋼板を加熱したとき、鋼板は、金属組織がオーステナイト相に変態するＡ_ｃ３点以上の温度まで迅速に昇温する。特許文献１には、これにより加熱時間の短縮を図ることができ、ホットスタンプ部材の生産性を向上させることができると記載されている。

【0004】

特許文献２には、複数のブランクから自動車のボディサイド構造フレームを製造する方法が開示されている。特許文献２では、複数のブランクを接合して複合ブランクを形成し、複合ブランクをプレス成形することでボディサイド構造フレームを製造する。特許文献２には、複合ブランクを熱間成形（ホットスタンプ）することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０２２／２１５２２９号

【文献】特表２０２１－５２８２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、構造物の製造プロセスを簡素化するため、２つ以上の部材をブランクの段階から一体化することが検討されている。特許文献２には、例えば、平面視で環状を有する複合ブランクをホットスタンプに供し、ピラーやロッカー等が一体化された環状のボディサイド構造フレームを成形することが開示されている。特許文献２には、複合ブランクにおいて隣り合う鋼板同士をオーバーラップさせ、スポット溶接によって接合することが記載されている。このように複合ブランクがオーバーラップ部を含んでいる場合、構造部材の製造におけるプロセスウィンドウが確保されにくい。具体的に説明すると、ホットスタンプに際し、ブランクは、そのミクロ組織がオーステナイト化するまで加熱される。しかしながら、鋼板同士の部分的な重ね合わせによって形成されるオーバーラップ部は非オーバーラップ部と比較して板厚が大きいため、昇温しにくい。例えば、ブランクにおいて最小の板厚を有する鋼板がめっき鋼板である場合、ブランクにおいて最大の板厚を有するオーバーラップ部の強度をホットスタンプによって確保するために当該オーバーラップ部を昇温させている間、先行して昇温した最薄のめっき鋼板においてめっき層の合金化が過度に進行し、拡散層が厚くなってめっき層による耐食性（防錆性）が低下又は消失することがある。したがって、ブランクにオーバーラップ部が存在する場合、加熱条件のプロセスウィンドウを確保することが難しい。また、ブランクにおいて最大の板厚を有するオーバーラップ部の昇温速度がボトルネックとなり、構造部材の生産性が低下する可能性もある。

【0007】

本開示は、最大の板厚を有するオーバーラップ部の強度と、最小の板厚を有する部分の防錆機能とを兼ね揃える構造部材を製造可能なホットスタンプ用のブランクを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係るホットスタンプ用のブランクは、複数の鋼板を備える。複数の鋼板は、ブランクの平面視で環状を有するように配置され、接合される。複数の鋼板は、第１鋼板と、第２鋼板とを含む。第２鋼板は端部を有する。第２鋼板の当該端部は、第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する。複数の鋼板のうち、ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する鋼板は、母材鋼板と、母材鋼板上に設けられためっき層とを有するめっき鋼板である。オーバーラップ部は、ブランクにおいて最大の板厚を有する。第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面の放射率は、複数の鋼板における他の表面の少なくとも１つの放射率よりも大きい。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係るホットスタンプ用のブランクによれば、最大の板厚を有するオーバーラップ部の強度と、最小の板厚を有する部分の防錆機能とを兼ね揃える構造部材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る構造部材の平面図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3A】図３Ａは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図であり、実施形態に係るブランクを示す図である。

【図3B】図３Ｂは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図であり、実施形態に係るブランクを示す図である。

【図3C】図３Ｃは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図であり、実施形態に係るブランクを示す図である。

【図3D】図３Ｄは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図であり、実施形態に係るブランクを示す図である。

【図3E】図３Ｅは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。

【図3F】図３Ｆは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。

【図3G】図３Ｇは、実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。

【図4】図４は、実施形態に係る製造方法によって製造された構造部材の断面図である。

【図5】図５は、上記実施形態の変形例に係る構造部材の平面図である。

【図6A】図６Ａは、第１実施例における構造部材の分割パターンを示す図である。

【図6B】図６Ｂは、第１実施例における構造部材の別の分割パターンを示す図である。

【図6C】図６Ｃは、第１実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【図6D】図６Ｄは、第１実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【図6E】図６Ｅは、第１実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【図6F】図６Ｆは、第１実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【図6G】図６Ｇは、第１実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【図7A】図７Ａは、第２実施例における構造部材の分割パターンを示す図である。

【図7B】図７Ｂは、第２実施例における構造部材の別の分割パターンを示す図である。

【図7C】図７Ｃは、第２実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【図7D】図７Ｄは、第２実施例における構造部材のさらに別の分割パターンを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施形態に係るホットスタンプ用のブランクは、複数の鋼板を備える。複数の鋼板は、ブランクの平面視で環状を有するように配置され、接合される。複数の鋼板は、第１鋼板と、第２鋼板とを含む。第２鋼板は端部を有する。第２鋼板の当該端部は、第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する。複数の鋼板のうち、ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する鋼板は、母材鋼板と、母材鋼板上に設けられためっき層とを有するめっき鋼板である。オーバーラップ部は、ブランクにおいて最大の板厚を有する。第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面の放射率は、複数の鋼板における他の表面の少なくとも１つの放射率よりも大きい（第１の構成）。

【0012】

第１の構成に係るブランクでは、第１鋼板の端部及び第２鋼板の端部が当該ブランクにおいて最大の板厚を有するオーバーラップ部を形成する。第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面の放射率は、ブランクにおける他の少なくとも１つの表面の放射率と比較して大きい。すなわち、ブランクにおいて、オーバーラップ部の両外側の表面の放射率が比較的高くなっている。これにより、ホットスタンプに際してブランクを加熱したとき、オーバーラップ部の昇温速度を高めることができるため、オーバーラップ部の加熱時間を短縮することができる。したがって、先行して昇温した最小の板厚の鋼板においてめっき層の合金化が過度に進行して拡散層が厚くなる前に、ホットスタンプに必要なブランクの加熱を完了することができる。その結果、最大の板厚のオーバーラップ部の強度をホットスタンプによって確保することができ、且つ、最小の板厚の鋼板の耐食性（防錆性）を確保することができる。

【0013】

このように、第１の構成に係るブランクによれば、最大の板厚を有するオーバーラップ部の強度と、最小の板厚を有する部分の防錆機能とを兼ね揃える構造部材を製造することが可能となる。すなわち、当該ブランクによれば、最大の板厚を有するオーバーラップ部の昇温速度を高めることができ、その結果、構造部材の製造における加熱条件のプロセスウィンドウを確保しやすくなる。また、オーバーラップ部の昇温速度を高めることにより、ホットスタンプのためのブランクの加熱時間を短縮することができるため、構造部材の生産性を向上させることができる。さらに、ブランクの加熱時間が短縮されることにより、構造部材の製造におけるエネルギー消費が抑制され、ホットスタンプに際してブランクを加熱するときの温室効果ガスの発生量を削減することができる。

【0014】

第１の構成において、複数の鋼板は、それぞれ、めっき鋼板であってもよい。めっき鋼板は、母材鋼板と、母材鋼板上に設けられためっき層とを有する（第２の構成）。

【0015】

第２の構成では、ブランクに含まれる各鋼板がめっき鋼板となっている。この場合、ブランクをホットスタンプによって構造部材に成形する際、酸化スケールの生成を抑制することができる。したがって、ホットスタンプの後、例えばショットブラスト処理等、酸化スケールを除去するための処理を構造部材に施す必要がない。よって、構造部材の生産性を高めることができる。

【0016】

第２の構成において、めっき層は、アルミニウム系めっき層であってもよい（第３の構成）。

【0017】

第３の構成のように各鋼板がアルミニウム系めっき層を有するめっき鋼板である場合、ホットスタンプに際してブランクを加熱したとき、特に、最大の板厚を有するオーバーラップ部と最小の板厚の鋼板との間に昇温速度の差が生じやすい。アルミニウム系めっき層は、白色に近いため、熱エネルギーを反射しやすくオーバーラップ部の昇温を阻害する。しかしながら、各鋼板がアルミニウム系めっき層を有するめっき鋼板であっても、オーバーラップ部の両外側の表面の放射率を高くしておくことにより、ホットスタンプに際してブランクを加熱したとき、オーバーラップ部の昇温を促進することができ、オーバーラップ部の加熱時間を短縮することができる。その結果、最小の板厚の鋼板の耐食性を確保することができ、且つブランクから製造される構造部材の生産性を向上させることができる。

【0018】

第１から第３のいずれかの構成に関し、第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面は、皮膜によって被覆されていてもよい。この皮膜は、例えば、２５℃における波長８．０μｍでの放射率が６０％以上である（第４の構成）。

【0019】

第１から第３のいずれかの構成に関し、第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面は、皮膜によって被覆されていてもよい。この皮膜は、カーボンブラックと、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物と、０～０．３０ｇ／ｍ^２のシリカとを含有することができる。カーボンブラック及び酸化物は、皮膜の全体に分散して存在していてもよい。皮膜におけるカーボンブラックの含有量をＸ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）、酸化物の含有量をＸ_{Ｏｘｉｄｅ}（ｇ／ｍ^２）としたとき、Ｘ_ＣＢ及びＸ_{Ｏｘｉｄｅ}は以下の式（１）（特許文献１参照）を満足することが好ましい（第５の構成）。
１１８．９≦２４２８０／｛６７００／（１００＋７６×Ｘ_ＣＢ）＋１８０００／（１３０＋６５×Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}）｝≦３３２．０ （１）

【0020】

第１から第５のいずれかの構成において、複数の鋼板は、異なる板厚を有する２枚以上の鋼板を含むことができる。この場合において、オーバーラップ部の板厚をｔ_ｍａｘ、ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する鋼板の板厚をｔ_ｍｉｎとしたとき、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ≦３．２であることが好ましい（第６の構成）。

【0021】

板厚が異なる２枚以上の鋼板がブランクに含まれている場合、ブランクに含まれる鋼板の板厚が全て同一である場合と比較して、オーバーラップ部と、ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する鋼板との板厚差が大きくなる。板厚差が過大である場合、ブランクからホットスタンプによって構造部材を製造する際、ブランクにおいて最小の板厚を有する部分を構成する鋼板と比較してオーバーラップ部の昇温がより遅くなり、加熱条件のプロセスウィンドウの確保がより困難になりやすい。そのため、第６の構成では、オーバーラップ部の板厚ｔ_ｍａｘと最小の板厚ｔ_ｍｉｎとの比率：ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎが３．２以下に設定されている。これにより、板厚が異なる２枚以上の鋼板がブランクに含まれている場合であっても、最薄の鋼板においてめっき層の合金化が過度に進行する前に最厚のオーバーラップ部の加熱を完了しやすくなり、加熱条件のプロセスウィンドウが確保されやすくなる。

【0022】

実施形態に係る構造部材の製造方法は、第１から第６のいずれかの構成に係るブランクを準備する工程と、ブランクに含まれる複数の鋼板をオーステナイト変態完了温度以上に加熱する工程と、金型を用い、加熱されたブランクを平面視で環状の構造部材に成形するとともに焼入れする工程とを備える（第７の構成）。

【0023】

実施形態に係る構造部材は、部材本体と、皮膜とを備える。部材本体は、互いに接合された複数の鋼板によって形成され、平面視で環状を有する。複数の鋼板は、第１鋼板と、第２鋼板とを含む。第２鋼板は端部を有する。第２鋼板の当該端部は、第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する。皮膜は、第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面上に設けられる。皮膜は、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物を０．００１ｇ／ｍ^２以上含有する（第８の構成）。

【0024】

実施形態に係る構造部材は、部材本体と、皮膜とを備える。部材本体は、互いに接合された複数の鋼板によって形成され、平面視で環状を有する。複数の鋼板は、第１鋼板と、第２鋼板とを含む。第２鋼板は端部を有する。第２鋼板の当該端部は、第１鋼板の端部に重ね合わされて接合されることで第１鋼板の端部とともにオーバーラップ部を形成する。皮膜は、第１鋼板及び第２鋼板の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面上に設けられる。皮膜は、カーボンブラックを０．５００ｇ／ｍ^２以下含有する（第９の構成）。

【0025】

第８又は第９の構成において、構造部材は、自動車のドアリング部品であってもよい。この場合、部材本体は、フロントピラーと、センターピラーと、フロントピラーとセンターピラーとを接続するロッカーとを含むことができる（第１０の構成）。

【0026】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

【0027】

［構造部材］
図１は、本実施形態に係る構造部材１０を水平面に載置した状態で上方から見た図（平面図）である。構造部材１０は、例えば自動車の車体に用いられる。構造部材１０は、典型的には自動車のドアリング部品である。本実施形態では、構造部材１０がドアリング部品である例について説明する。

【0028】

構造部材１０は、ホットスタンプ部材である。すなわち、構造部材１０は、複数の鋼板からなるブランクをホットスタンプ（熱間プレス加工）することによって形成されたものである。構造部材１０は、部材本体１１を含む。部材本体１１は、構造部材１０の平面視で環状を有する。部材本体１１は、フロントピラー１１１と、センターピラー１１２と、ロッカー１１３とを含む。構造部材１０が自動車の車体に組み付けられたとき、センターピラー１１２は、フロントピラー１１１の後方に配置される。センターピラー１１２は、概ね車体の上下方向に延在する。フロントピラー１１１は、センターピラー１１２に向かって延在する。構造部材１０が自動車の車体に組み付けられたとき、ロッカー１１３は、フロントピラー１１１及びセンターピラー１１２の下方に配置される。ロッカー１１３は、フロントピラー１１１とセンターピラー１１２とを接続する。

【0029】

本実施形態において、部材本体１１は、互いに接合された複数の鋼板２１，２２，２３によって形成されている。図１の例では、フロントピラー１１１は、主に鋼板２１，２３によって構成されている。センターピラー１１２は、主に鋼板２２によって構成されている。ロッカー１１３は、鋼板２２，２３によって構成されている。

【0030】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２では、構造部材１０を鋼板２１の位置でその板厚方向に沿って切断した断面を示す。図２に示すように、鋼板２１は、開断面を有している。鋼板２１は、構造部材１０の断面視で例えば概略ハット状を有する。より具体的には、鋼板２１は、天板２１１と、縦壁２１２，２１３と、フランジ２１４，２１５とを含む。縦壁２１２は、天板２１１に対して縦壁２１３の反対側に配置されている。構造部材１０の断面視で、縦壁２１２，２１３の一端部は天板２１１によって接続されている。構造部材１０の断面視で、縦壁２１２，２１３の他端部には、それぞれフランジ２１４，２１５が接続されている。フランジ２１４，２１５は、それぞれ縦壁２１２，２１３から構造部材１０の外側に突出している。

【0031】

構造部材１０において、鋼板２１、つまりフロントピラー１１１（図１）の上部に位置する部分の幅Ｗは、１５ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。鋼板２１、つまりフロントピラー１１１の上部に位置する部分の高さＨは、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってもよい。幅Ｗは、構造部材１０の断面において、天板２１１と縦壁２１２との間のコーナー部の縦壁２１２側のＲ止まりから、天板２１１と縦壁２１３との間のコーナー部の縦壁２１３側のＲ止まりまでの距離である。高さＨは、天板２１１からフランジ２１４，２１５までの天板２１１の板厚方向に沿った距離である。

【0032】

図示を省略するが、他の鋼板２２，２３も鋼板２１と同様に開断面を有する。鋼板２２，２３も、構造部材１０の断面視で例えば概略ハット状を有することができる。鋼板２２のうちセンターピラー１１２（図１）に相当する部分の幅は、１５ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。鋼板２２のうちセンターピラー１１２に相当する部分の高さは、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってもよい。鋼板２３のうちフロントピラー１１１（図１）の下部に相当する部分の幅は、例えば３０ｍｍ以上７５０ｍｍ以下である。鋼板２３のうちフロントピラー１１１の下部に相当する部分の高さは、２５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってもよい。鋼板２３のうちロッカー１１３（図１）に相当する部分の幅は、例えば３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。鋼板２３のうちロッカー１１３に相当する部分の高さは、２５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってもよい。

【0033】

平面視で環状の構造部材１０の大きさは、例えば１．０ｍ以上である。構造部材１０の大きさは、例えば４．０ｍ以下であってもよい。構造部材１０の大きさとは、構造部材１０を水平面に載置した状態で鉛直方向に沿って見たとき、構造部材１０の外周上の任意の二点のうち最も距離が遠くなる二点を結ぶ線分の長さである。

【0034】

［構造部材の製造方法］
以下、構造部材１０の製造方法について、図３Ａ～図３Ｇを参照しつつ説明する。本実施形態に係る構造部材１０の製造方法は、ブランク２０を準備する工程と、ブランク２０を加熱する工程と、加熱されたブランク２０を構造部材１０に成形する工程とを含む。

【0035】

（準備工程）
図３Ａに示すように、準備工程では、構造部材１０を展開した形状を有するブランク２０を準備する。ブランク２０は、複数の鋼板２１，２２，２３を含む。鋼板２１，２２，２３は、ブランク２０の平面視で環状を有するように配置され、接合されている。

【0036】

図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄは、鋼板２１，２２，２３の接合部を示すブランク２０の断面図である。図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄは、それぞれ、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ断面図、ＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ断面図、及びＩＩＩＤ－ＩＩＩＤ断面図である。図３Ｂ及び図３Ｃを参照して、鋼板２１は、鋼板２２，２３の各々に対して重ね合わせ接合されている。すなわち、鋼板２２の端部は、鋼板２１の端部に重ね合わせて接合されることで、鋼板２１の端部とともにオーバーラップ部２４１を形成する。同様に、鋼板２３の端部は、鋼板２１の端部に重ね合わせて接合されることで、鋼板２１の端部とともにオーバーラップ部２４２を形成する。図３Ｄを参照して、鋼板２２は、鋼板２１に加え、鋼板２３に対して重ね合わせ接合されている。鋼板２２の端部は、鋼板２３の端部に重ね合わせて接合されることで、鋼板２３の端部とともにオーバーラップ部２４３を形成する。鋼板２１，２２，２３は、例えばスポット溶接又はレーザー溶接等によって接合される。

【0037】

図３Ｂ～図３Ｄを参照して、鋼板２１は板厚ｔ_１を有する。鋼板２２は板厚ｔ_２を有する。鋼板２３は板厚ｔ_３を有する。本実施形態の例では、鋼板２１の板厚ｔ_１及び鋼板２２のｔ_２が鋼板２３の板厚ｔ_３よりも大きい。したがって、鋼板２１，２２のオーバーラップ部２４１は、ブランク２０において最大の板厚ｔ_ｍａｘを有する。オーバーラップ部２４１の板厚ｔ_ｍａｘは、鋼板２１，２３のオーバーラップ部２４２の板厚及び鋼板２２，２３のオーバーラップ部２４３の板厚よりも大きい。

【0038】

本実施形態の例では、ブランク２０に含まれる複数の鋼板２１，２２，２３の中で、鋼板２３の板厚ｔ_３が最小となっている。したがって、鋼板２３は、ブランク２０において最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する部分を構成する。すなわち、鋼板２３のうち他の鋼板２１，２２と重ね合わせられていない部分がブランク２０において最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する部分であり、鋼板２３の板厚ｔ_３がブランク２０における最小の板厚ｔ_ｍｉｎである。

【0039】

本実施形態のように、複数の鋼板２１，２２，２３が互いに異なる板厚ｔ_１，ｔ_２，ｔ_３を有する場合、ブランク２０における最大板厚ｔ_ｍａｘ及び最小板厚ｔ_ｍｉｎの比：ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎは、２．０よりも大きくなる。この場合において、最大板厚ｔ_ｍａｘ及び最小板厚ｔ_ｍｉｎは、例えばｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ＜４．０を満たす。最大板厚ｔ_ｍａｘ及び最小板厚ｔ_ｍｉｎは、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ≦３．２を満たすことが好ましい。最大板厚ｔ_ｍａｘ及び最小板厚ｔ_ｍｉｎは、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ≧２．５であってもよい。最大の板厚ｔ_ｍａｘは、例えば４．２ｍｍ以下である。板厚ｔ_ｍａｘは、１．６ｍｍ以上であってもよい。

【0040】

鋼板２１，２２は、ブランク２０において最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１を形成する。鋼板２１，２２の各々においてオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６における放射率は、ブランク２０に含まれる鋼板２１，２２，２３の他の表面の少なくとも１つの放射率よりも大きい。すなわち、鋼板２１，２２のうちオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６における放射率は、鋼板２１，２２のうちオーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７，２２７における放射率、及び／又は、他の鋼板２３の片面若しくは両面における放射率よりも高くなっている。鋼板２１，２２の各々においてオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６とは、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１の表裏面を構成する表面である。本実施形態では、鋼板２１，２２において、オーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６における放射率は、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７，２２７における放射率よりも大きい。また、鋼板２１，２２においてオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６における放射率は、最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する部分を構成する鋼板２３の両面における放射率よりも大きい。例えば、２５℃における波長８．０μｍでの放射率は、鋼板２１，２２の表面２１６，２２６において６０％以上である。鋼板２１，２２の表面２１６，２２６の２５℃における波長８．０μｍでの放射率は、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。ブランク２０に含まれる鋼板２１，２２，２３のうち表面２１６，２２６以外の表面の少なくとも１つにおいて、２５℃における波長８．０μｍでの放射率は６０％未満であってもよい。オーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２２６と、表面２１６，２２６以外の少なくとも１つの表面との間の２５℃における波長８．０μｍでの放射率の差は、５％よりも大きいことが好ましく、１０％よりも大きいことがより好ましく、２０％よりも大きいことがさらに好ましい。放射率は、ＪＩＳ Ｒ １８０１（２００２）に準拠して測定することができる。この場合、フーリエ変換赤外分光光度計に測定対象の鋼板から採取した試料をセットし、２５℃において波長８．０μｍでの放射強度を測定して放射率を算出する。あるいは、測定波長を８．０μｍに設定した放射温度計を用いて、２５℃において着目する部位の放射強度を測定し、黒体の放射強度に対する比から放射率を算出することも可能である。

【0041】

本実施形態では、鋼板２２と反対側の鋼板２１の表面２１６の全体が皮膜２５によって被覆されている。また、鋼板２１と反対側の鋼板２２の表面２２６の全体が皮膜２５によって被覆されている。一方、鋼板２３には皮膜２５が設けられていない。これにより、オーバーラップ部２４１の両外表面の放射率が鋼板２３の表面の放射率よりも高くなっている。

【0042】

皮膜２５は、例えば黒色の皮膜である。皮膜２５は、炭素系の表面処理皮膜（炭素（Ｃ）を含有する皮膜）であってもよい。例えば、皮膜２５の表面からの明度Ｌ^＊値（ＪＩＳ Ｚ８７８１－４（２０１３）に規定されるＣＩＥ １９７６ 明度指数Ｌ^＊）が６０以下である場合、皮膜２５は黒色であると判断することができる。皮膜２５の２５℃における波長８．０μｍでの放射率は６０％以上であり、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上である。すなわち、皮膜２５が付与された鋼板２１，２２の表面２１６，２２６の２５℃における波長８．０μｍでの放射率は、６０％以上となり、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上となる。皮膜２５は、７００℃における波長８．０μｍでの放射率が６０％以上であってもよい。皮膜２５として、例えば、特許文献１に記載された表面処理皮膜を使用することができる。具体的には、皮膜２５は、カーボンブラックと、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物とを含有することができる。皮膜２５は、シリカを含有してもよいし、含有していなくてもよい。すなわち、皮膜２５のシリカの含有量は、０ｇ／ｍ^２以上である。皮膜２５のシリカの含有量は、０．３０ｇ／ｍ^２以下であってもよい。シリカの含有量は、より好ましくは０．１０ｇ／ｍ^２以下であり、さらに好ましくは０．０５ｇ／ｍ^２以下である。

【0043】

カーボンブラック及び酸化物は、皮膜２５のうち鋼板２１の板厚方向に垂直な面において、その全体に分散して存在することができる。カーボンブラックの含有量をＸ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物（金属酸化物）の含有量をＸ_{Ｏｘｉｄｅ}（ｇ／ｍ^２）としたとき、Ｘ_ＣＢ及びＸ_{Ｏｘｉｄｅ}は、以下の式（１）を満足することが好ましい。
１１８．９≦２４２８０／｛６７００／（１００＋７６×Ｘ_ＣＢ）＋１８０００／（１３０＋６５×Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}）｝≦３３２．０ （１）

【0044】

式（１）において、中央の式：２４２８０／｛６７００／（１００＋７６×Ｘ_ＣＢ）＋１８０００／（１３０＋６５×Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}）｝で算出される値は、好ましくは１１９．０以上であり、より好ましくは１７０．０以上であり、さらに好ましくは２２０．０以上である。中央の式で算出される値は、好ましくは３３０．０以下であり、より好ましくは３１０．０以下であり、さらに好ましくは３００．０以下である。

【0045】

皮膜２５におけるカーボンブラック及び金属酸化物の分散状態は、電子プローブマイクロアナライザ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＥＰＭＡ）により、カーボンブラックに由来する元素（例えば、Ｃ）や、酸化物に由来する元素（Ｚｒ、Ｚｎ、及びＴｉ）について皮膜２５の面分析を行うことで確認することができる。カーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢは、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＴＥＭ）を用いた皮膜２５の断面分析によって測定することができる。すなわち、所定の大きさ（皮膜２５の膜厚×５μｍ）の領域についてＴＥＭ－ＥＤＳ分析によって皮膜２５の断面分析を行い、皮膜２５の膜厚と、炭素含有率が７０質量％以上となる粒子が当該領域において占める面積率とを測定する。カーボンブラックの密度をρ（ｔｏｎ／ｍ^３）、膜厚をｄ（μｍ）、面積率をａ（％）としたときにρ×ｄ×ａで表される値が、カーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）となる。酸化物の含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}は、蛍光Ｘ線分析装置（ＲＩＧＡＫＵ社製、ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ）を用いて皮膜２５の表面から元素分析を行い、金属Ｚｒ、金属Ｚｎ及び金属Ｔｉを定量することで求めることができる。

【0046】

皮膜２５におけるカーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢは、０．０３０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましく、０．１００ｇ／ｍ^２以上であることがより好ましい。含有量Ｘ_ＣＢは、式（１）を満たす範囲で設定されればよいが、好ましくは０．８００ｇ／ｍ^２以下であり、より好ましくは０．６００ｇ／ｍ^２以下である。

【0047】

皮膜２５は、体積％で５．０以上のカーボンブラックを含有することができ、好ましくは体積％で８．０以上のカーボンブラックを含有する。また、皮膜２５は、体積％で４０．０以下のカーボンブラックを含有することができ、好ましくは体積％で３０．０以下のカーボンブラックを含有する。

【0048】

皮膜２５における金属酸化物の含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}は、０．０３０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましく、０．０６０ｇ／ｍ^２以上であることがより好ましい。含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}は、式（１）を満たす範囲で設定されればよいが、好ましくは０．５００ｇ／ｍ^２以下であり、より好ましくは０．３００ｇ／ｍ^２以下である。

【0049】

皮膜２５は、体積％で１．０以上の金属酸化物を含有することができる。また、皮膜２５は、体積％で３０．０以下の金属酸化物を含有することができ、好ましくは体積％で２５．０以下の金属酸化物を含有する。

【0050】

カーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）と金属酸化物の含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}（ｇ／ｍ^２）との比率：Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}／Ｘ_ＣＢは、０．２０以上２００．００以下であることが好ましい。Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}／Ｘ_ＣＢは、より好ましくは０．４０以上１０．００以下であり、さらに好ましくは０．６０以上５．００以下である。

【0051】

皮膜２５は、上記のカーボンブラック及び金属酸化物に加え、各種のバインダー成分や添加剤を含有することができる。

【0052】

バインダー成分は、水分散性又は水溶解性の樹脂であることが好ましい。バインダー成分の含有量は、皮膜２５の全体積に対して４０体積％以上であることが好ましい。水分散性又は水溶解性の樹脂から選択されるバインダー成分としては、水分散性又は水溶解性を示す公知の各種の樹脂を用いることが可能である。このような水分散性又は水溶解性を示す樹脂として、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、シランカップリング剤を加水分解・縮重合して得られるポリマー化合物等が挙げられる。バインダー成分は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群より選択される１種又は２種以上であることがより好ましい。バインダー成分としてポリウレタン樹脂を用いる場合、ポリウレタン樹脂は、ポリエーテル系のポリウレタン樹脂であることが好ましい。

【0053】

添加剤は、例えば、レベリング剤、水溶性溶剤、金属安定化剤、エッチング抑制剤等である。レベリング剤は、例えばノニオン系又はカチオン系の界面活性剤である。ノニオン系又はカチオン系の界面活性剤として、例えば、ポリエチレンオキサイド又はポリプロピレンオキサイド付加物や、アセチレングリコール化合物等が挙げられる。水溶性溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔ－ブチルアルコール及びプロピレングリコール等のアルコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン類等が挙げられる。金属安定化剤としては、例えば、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸）等のキレート化合物が挙げられる。エッチング抑制剤としては、例えば、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミン、グアニジン及びピリミジン等のアミン化合物類が挙げられる。

【0054】

皮膜２５は、例えばカーボンブラック及び金属酸化物を含む有機系又は無機系の処理液を鋼板２１，２２の表面２１６，２２６の全体に塗布した後、処理液中の揮発成分を乾燥させることによって形成することができる。処理液は、例えばロールコーター、カーテンコーター、又はインクジェットによって鋼板２１，２２の表面２１６，２２６に塗布することができる。インクジェットの場合、皮膜２５の膜厚を連続的に変化させることもできる。皮膜２５の膜厚は、例えば、０．５μｍ以上５．０μｍ以下である。皮膜２５の膜厚は、１．０μｍ以上３．０μｍ以下であることが好ましい。皮膜２５の膜厚は、鋼板２１，２２の板厚ｔ_１，ｔ_２と比較して無視できるほどに小さい。したがって、皮膜２５込みで測定した鋼板２１，２２の板厚をそれぞれ板厚ｔ_１，ｔ_２として取り扱うことができる。

【0055】

ブランク２０において最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３は、めっき鋼板である。この場合、鋼板２３は、母材鋼板２３ａと、めっき層２３ｂとを有する。母材鋼板２３ａの種類は特に限定されない。めっき層２３ｂは、母材鋼板２３ａ上に設けられる。めっき層２３ｂは、母材鋼板２３ａの両面の全体又はほぼ全体を覆っている。めっき層２３ｂは、金属めっき層である。めっき層２３ｂは、例えば、溶融アルミニウムめっきであってもよいし、溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、又は電気亜鉛めっきであってもよい。鋼板２３としては、公知のアルミニウムめっき鋼板、亜鉛めっき鋼板等を使用することができる。鋼板２３の板厚ｔ_ｍｉｎは、母材鋼板２３ａ及びめっき層２３ｂを合わせた板厚となる。

【0056】

鋼板２１，２２は、鋼板２３と同様、公知のめっき鋼板であってもよい。すなわち、鋼板２１は、母材鋼板２１ａと、母材鋼板２１ａ上に設けられためっき層２１ｂとを有することができる。また、鋼板２２は、母材鋼板２２ａと、母材鋼板２２ａ上に設けられためっき層２２ｂとを有することができる。母材鋼板２１ａ，２２ａの種類は特に限定されない。めっき層２１ｂ，２２ｂは、それぞれ母材鋼板２１ａ，２２ａの両面の全体又はほぼ全体を覆っている。めっき層２１ｂ，２２ｂは、金属めっき層である。めっき層２１ｂ，２２ｂとしては、鋼板２３について例示しためっき層と同様のものを使用することができる。すなわち、鋼板２１，２２は、鋼板２３と同様、アルミニウムめっき鋼板であってもよいし、亜鉛めっき鋼板であってもよい。鋼板２１がめっき鋼板である場合、鋼板２１の板厚ｔ_１は、母材鋼板２１ａ及びめっき層２１ｂを合わせた板厚となる。同様に、鋼板２２がめっき鋼板である場合、鋼板２２の板厚ｔ_２は、母材鋼板２２ａ及びめっき層２２ｂを合わせた板厚となる。

【0057】

めっき層２１ｂ，２２ｂ，２３ｂは、典型的にはアルミニウムを主成分とするめっき層（アルミニウム系めっき層）である。アルミニウム系めっき層の構成は特に限定されない。めっき層２１ｂ，２２ｂ，２３ｂとして、公知のアルミニウム系めっき層を採用することができる。

【0058】

鋼板２１，２２，２３は、それぞれ他の鋼板と同種のめっき鋼板であってもよいし、他の鋼板と異なる種類のめっき鋼板であってもよい。鋼板２１，２２は、その表面にめっき層２１ｂ，２２ｂを有しない鋼板（裸材）であってもよい。鋼板２１，２２，２３のうち２つ以上がめっき鋼板である場合、各鋼板のめっきの目付量は他の鋼板と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0059】

（加熱工程）
準備されたブランク２０は、ホットスタンプ（熱間プレス加工）によって構造部材１０（図１及び図２）に成形される。ホットスタンプに際し、ブランク２０は加熱工程に供される。図３Ｅを参照して、加熱工程では、例えば加熱炉３０によってブランク２０が加熱される。ブランク２０に含まれる複数の鋼板２１，２２，２３は、オーステナイト変態完了温度（Ａ_ｃ３点）以上に加熱される。鋼板２１，２２，２３は、例えば９００℃以上に加熱される。これにより、鋼板２１，２２，２３のミクロ組織が例えば全て又はほぼオーステナイト相に変態する。

【0060】

（成形工程）
図３Ｆを参照して、成形工程では、金型４０を用い、加熱されたブランク２０を平面視で環状の構造部材１０（図１及び図２）に成形するとともに焼入れする。加熱工程によって加熱されたブランク２０は加熱炉３０（図３Ｅ）から取り出され、金型４０に搬送される。金型４０は、公知のプレス装置に取り付けられている。金型４０は、例えば、パンチ４１及びダイ４２を含む。ブランク２０は、パンチ４１とダイ４２との間に配置される。

【0061】

図３Ｇを参照して、ブランク２０がパンチ４１とダイ４２との間に配置された後、ダイ４２がパンチ４１に対して相対的に接近する。ブランク２０は、パンチ４１及びダイ４２によって挟持（プレス）され、パンチ４１及びダイ４２の成形面に沿った形状に成形される。ブランク２０は、パンチ４１及びダイ４２によって挟持されたまま保持される。ブランク２０は金型４０によって抜熱（急冷）され、そのミクロ組織がマルテンサイトに変態する。これにより、ブランク２０から構造部材１０を製造することができる。

【0062】

図４は、ホットスタンプ後の構造部材１０の断面図である。図４では、ブランク２０の段階で黒色の皮膜２５が付与されていた鋼板２１（図３Ｂ及び図３Ｃ）の位置での構造部材１０の断面を示す。この構造部材１０は、部材本体１１と、皮膜１２とを含む。皮膜１２は、鋼板２１上に設けられている。ブランク２０において鋼板２１に付与されていた黒色の皮膜２５（図３Ｂ及び図３Ｃ）は、ホットスタンプを経て皮膜１２となる。図示を省略するが、ブランク２０において鋼板２２に付与されていた黒色の皮膜２５（図３Ｂ及び図３Ｄ）は、ホットスタンプを経て皮膜１２となる。皮膜１２は、鋼板２１，２２の各々においてオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６上（図３Ｂ）に設けられる。ホットスタンプ前の皮膜２５がカーボンブラックを含有している場合、このカーボンブラックはホットスタンプ時の高温加熱によってほぼ消失するが、部材本体１１上に残存する場合もある。ホットスタンプ前の皮膜２５が上記式（１）を満たしていた場合、ホットスタンプ後の皮膜１２は、カーボンブラックを含有しないこともあるし、０．５００ｇ／ｍ^２以下のカーボンブラックを含有することもある。ホットスタンプ後の皮膜１２がカーボンブラックを含有する場合、皮膜１２におけるカーボンブラックの含有量は０ｇ／ｍ^２超である。また、ホットスタンプ前の皮膜２６が上記式（１）を満たしていた場合、ホットスタンプ後の皮膜１２では、中央の式：２４２８０／｛６７００／（１００＋７６×Ｘ_ＣＢ）＋１８０００／（１３０＋６５×Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}）｝で算出される値が例えば１２０．０以上１５０．０以下となっている。

【0063】

ホットスタンプ前の皮膜２５（図３Ｂ及び図３Ｃ）が上記式（１）を満たしていた場合、ホットスタンプ後の皮膜１２は、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物（金属酸化物）を例えば０ｇ／ｍ^２超、より望ましくは０．００１ｇ／ｍ^２以上含有する。皮膜１２の金属酸化物の含有量は、例えば０．５００ｇ／ｍ^２以下である。このように金属酸化物が構造部材１０に残存する場合、つまり皮膜１２が０ｇ／ｍ^２超の金属酸化物を含有する場合、構造部材１０の耐食性が向上するためより望ましい。ホットスタンプ前の皮膜２５が上記式（１）を満たしていた場合、ホットスタンプ後の皮膜１２は、０～０．３０ｇ／ｍ^２のシリカを含有する。

【0064】

皮膜１２におけるカーボンブラックの含有量、金属酸化物の含有量、及びシリカの含有量は、ブランク２０の段階の皮膜２５と同様にして測定することができる。具体的には、車体部品を解体して環状の構造部材１０を取得し、この構造部材１０から例えばレーザー切断等で分析試料を取得する。例えば、構造部材１０に含まれる複数の鋼板それぞれから分析試料を取得する。分析試料の取得位置は、開断面を有する鋼板それぞれの天板の中心部又はその近傍である。取得した分析試料をレーザー切断時の熱影響部外まで断面を研磨する等して調整し、皮膜分析用試料を作成する。この試料に対し、ＥＰＭＡにより、カーボンブラックに由来する元素（例えば、Ｃ）や、酸化物に由来する元素（Ｚｒ、Ｚｎ、及びＴｉ）について皮膜１２の面分析を行うことで、皮膜１２におけるカーボンブラック及び金属酸化物の分散状態を確認することができる。構造部材１０の部位によって、構造部材１０の表側及び／又は裏側に皮膜１２が存在しているため、分析試料の表側及び裏側を分析する。

【0065】

構造部材１０の最表層には、例えば電着塗装皮膜等が存在している場合が多い。その場合は、電着塗装皮膜層の下層、且つ合金化された金属めっき層の上層に存在する皮膜層を分析する。皮膜１２におけるカーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢは、ＴＥＭを用いた皮膜２５の断面分析によって測定することができる。すなわち、所定の大きさ（皮膜１２の膜厚×５μｍ）の領域についてＴＥＭ－ＥＤＳ分析によって皮膜１２の断面分析を行い、皮膜１２の膜厚と、炭素含有率が７０質量％以上となる粒子が当該領域において占める面積率とを測定する。カーボンブラックの密度をρ（ｔｏｎ／ｍ^３）、膜厚をｄ（μｍ）、面積率をａ（％）としたときにρ×ｄ×ａで表される値が、カーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）となる。酸化物の含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}は、上述した蛍光Ｘ線分析装置を用いて電着塗装皮膜層の下層、且つ合金化された金属めっき層の上層に存在する皮膜層から元素分析を行い、金属Ｚｒ、金属Ｚｎ及び金属Ｔｉを定量することで求めることができる。

【0066】

成形工程（ホットスタンプ）後において、鋼板２１は、例えば０．５ＧＰａ以上の引張強さを有することができ、好ましくは１．０ＧＰａ以上の引張強さを有する。同様に、成形工程（ホットスタンプ）後において、鋼板２２，２３（図１）は、例えば０．５ＧＰａ以上の引張強さを有することができ、好ましくは１．０ＧＰａ以上の引張強さを有する。鋼板２１，２２，２３のうち少なくとも１枚は、成形工程後において１．５ＧＰａ以上の引張強さを有していてもよい。鋼板２１，２２，２３のそれぞれの引張強さは、他の鋼板の引張強さと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0067】

［効果］
ホットスタンプに際してブランク２０が加熱されたとき、最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３では、母材鋼板２３ａからめっき層２３ｂに鉄が拡散して拡散層が形成される。拡散層は、ブランク２０の加熱時間が長くなるにつれて厚くなり、めっき層２３ｂによる鋼板２３の耐食性又は溶接性を低下させる場合がある。鋼板２３の耐食性及び溶接性を確保するためには、拡散層の厚みが所定値以下に抑えられることが好ましい。例えば、鋼板２３がめっき層２３ｂの目付量：５０～８０ｇ／ｍ^２程度の厚目付けの鋼板である場合、拡散層の厚みは１５μｍ以下であることが好ましい。また、例えば、鋼板２３がめっき層２３ｂの目付量：４０～５０ｇ／ｍ^２程度の薄目付けの鋼板である場合、拡散層の厚みは１０μｍ以下であることが好ましい。そこで、本実施形態に係るブランク２０では、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１の外側に位置する鋼板２１，２２の表面２１６，２２６の放射率が、鋼板２１，２２，２３における他の表面の少なくとも１つの放射率よりも大きくなっている。すなわち、鋼板２１，２２においてオーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２１７には、放射率を高めるための処理が施されている。これにより、ホットスタンプに際してブランク２０を加熱したとき、オーバーラップ部２４１の昇温速度を高めることができ、オーバーラップ部２４１の加熱時間を短縮することができる。したがって、先行して昇温した最薄の鋼板２３においてめっき層２３ｂの合金化が過度に進行し、拡散層が所定の厚みを超えるまで成長する前にブランク２０の加熱を終了することができる。その結果、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１の強度をホットスタンプによって確保することができ、且つ、最小の板厚ｔ_ｍｉｎの鋼板２３の耐食性（防錆性）を確保することができる。また、拡散層の厚みを抑えることにより、鋼板２３の溶接性が確保されやすくなる。

【0068】

このように、本実施形態に係るブランク２０によれば、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１の昇温速度を高めることができる。そのため、最薄の鋼板２３においてめっき層２３ｂの合金化が過度に進行する前にブランク２０全体をホットスタンプに必要な温度まで加熱することが可能となり、構造部材１０の製造における加熱条件のプロセスウィンドウを確保することができる。したがって、最大板厚ｔ_ｍａｘのオーバーラップ部２４１の強度と、最小板厚ｔ_ｍｉｎの鋼板２３の位置での防錆機能とを兼ね揃える構造部材１０を製造することができる。また、オーバーラップ部２４１の昇温速度を高めることにより、ブランク２０の加熱時間を短縮することができるため、構造部材１０の生産性を向上させることができる。さらに、ブランク２０の加熱時間が短縮されることにより、構造部材１０の製造におけるエネルギー消費が抑制され、加熱時における温室効果ガスの発生量を削減することができる。

【0069】

本実施形態において、ブランク２０に含まれる鋼板２１，２２，２３は、いずれもめっき鋼板であってもよい。この場合、ブランク２０をホットスタンプによって構造部材１０に成形する際、酸化スケールの生成を抑制することができる。したがって、ホットスタンプの後、例えばショットブラスト処理等、酸化スケールを除去するための処理を構造部材１０に施す必要がない。よって、構造部材１０の生産性を高めることができる。

【0070】

例えば、鋼板２１，２２，２３のめっき層２１ｂ，２２ｂ，２３ｂがアルミニウム系のめっき層である場合、加熱工程において、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１と最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３との昇温速度差が生じやすい。アルミニウム系めっき層は白色であるため、熱エネルギーを反射しやすく、オーバーラップ部２４１の昇温を阻害する。しかしながら、本実施形態に係るブランク２０では、オーバーラップ部２４１の両外側に配置された鋼板２１，２２の表面２１６，２２６に対し、放射率を高める処理が施されている。そのため、オーバーラップ部２４１を形成する鋼板２１，２２がアルミニウム系めっき層を有するめっき鋼板であっても、加熱工程におけるオーバーラップ部２４１の昇温を促進し、オーバーラップ部２４１の加熱時間を短縮することができる。したがって、薄肉の鋼板２３の耐食性及び溶接性を確保することができ、且つ構造部材１０の生産性を向上させることができる。

【0071】

本実施形態において、加熱工程では、まずブランク２０において最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３がオーステナイト域の温度に到達し、その後、板厚が薄い部位から順番に順にオーステナイト域の温度まで到達する。最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１は、最後にオーステナイト域の温度に到達する。本実施形態のようにブランク２０に含まれる鋼板２１，２２，２３に板厚差がある場合において、最小板厚ｔ_ｍｉｎと最大板厚ｔ_ｍａｘとが乖離しすぎていると、板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３に対して板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１の昇温が大幅に遅れ、加熱条件のプロセスウィンドウを確保できなくなることがある。そこで、最小板厚ｔ_ｍｉｎと最大板厚ｔ_ｍａｘとの比率：ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎは３．２以下であることが好ましい。これにより、鋼板２１，２２，２３に板厚差がある場合であっても、最薄の鋼板２３のめっき層２３ｂの合金化が進行し、拡散層が厚くなって耐食性が失われる前に、オーバーラップ部２４１をオーステナイトへの相変態が完了するまで十分に加熱することができる。よって、構造部材１０の製造においてプロセスウィンドウが確保されやすくなる。

【0072】

本実施形態では、オーバーラップ部２４１の放射率を高めるため、鋼板２１，２２の両表面のうち相手鋼板と反対側の表面２１６，２２６に皮膜２５を付与することができる。皮膜２５の放射率（温度２５℃及び波長８．０μｍ）は、例えば６０％以上となっている。これにより、オーバーラップ部２４１を効率よく放射加熱することができ、加熱工程においてオーバーラップ部２４１の昇温速度がより増加しやすくなる。

【0073】

本実施形態において、皮膜２５は、カーボンブラックと、Ｚｒ酸化物、Ｚｎ酸化物、及びＴｉ酸化物からなる群より選択される１種以上の酸化物と、０～０．３０ｇ／ｍ^２以下のシリカとを含有することができる。カーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢ（ｇ／ｍ^２）、及び酸化物の含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}（ｇ／ｍ^２）は、上記の式（１）を満足することが好ましい。特許文献１に記載されているように、式（１）は、昇温速度（℃／ｓ）の増加の倍率（％）と、カーボンブラックの含有量Ｘ_ＣＢ及び酸化物の含有量Ｘ_{Ｏｘｉｄｅ}との関係を規定した式である。式（１）は、７００℃までの範囲では主としてカーボンブラックが熱吸収材として機能し、７００℃以上の範囲では主として酸化物が熱吸収材として機能することを表している。皮膜２５が式（１）を満足することにより、皮膜２５が付与されたオーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２２６について、２５℃における波長８．０μｍでの放射率が６０％以上となりやすくなる。

【0074】

カーボンブラック及び酸化物は、皮膜２５のうち鋼板２１の板厚方向と垂直な面において、その全体に分散して存在することができる。これにより、オーバーラップ部２４１の両外側に位置する鋼板２１，２２の表面２１６，２２６の放射率が均一化されやすくなる。したがって、加熱工程において、最厚のオーバーラップ部２４１を迅速且つ均一に加熱することができる。

【0075】

ただし、皮膜２５の構成はこれに限定されるものではない。皮膜２５は、無処理の場合と比較してオーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２２６の放射率を高めるため、実質的に黒色の皮膜であればよい。例えば、皮膜２５は、カーボンブラックに代えて又は加えて、黒鉛又はすす等を含有することができる。あるいは、皮膜２５は、例えば、オーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２２６の放射率を高めるため、アスペクト比が４以上５０以下で六方晶系の結晶構造を有する針状化合物を含有することもできる。六方晶系の結晶構造を有する化合物は、典型的にはグラファイト（Ｃ）であるが、ランタンシリケート、二ホウ化マグネシウム、酸化ベリリウム（ベリリア）、酸化亜鉛、β－石英、針ニッケル鉱（ＮｉＳ）、ウルツ鉱（ＺｎＳ）等であってもよい。

【0076】

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0077】

上記実施形態では、最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３の両表面の放射率が鋼板２１，２２の各々においてオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６の放射率よりも小さい。すなわち、鋼板２３には、オーバーラップ部２４１のような皮膜２５が付与されていない。しかしながら、最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３において少なくとも一方の表面の放射率がオーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２２６の放射率と実質的に等しくてもよい。例えば、鋼板２３の片面又は両面がオーバーラップ部２４１と同様の皮膜２５で被覆されていてもよい。ただし、プロセスウィンドウ確保の観点からは、鋼板２３の少なくとも一方の表面には黒色の皮膜２５が付与されていないことが好ましい。すなわち、鋼板２１，２２の各々においてオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６の放射率が最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板２３の少なくとも一方の表面の放射率よりも大きいことが好ましい。

【0078】

上記実施形態では、鋼板２１，２２において、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７，２２７の放射率がオーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６の放射率よりも小さい。すなわち、鋼板２１，２２において、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７，２２７には皮膜２５が設けられていない。しかしながら、鋼板２１において、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７が皮膜２５によって被覆されていてもよい。同様に、鋼板２２において、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２２７が皮膜２５によって被覆されていてもよい。ただし、ホットスタンプの際にブランク２０の加熱を均一化する観点からは、鋼板２１，２２のそれぞれにおいて、オーバーラップ部２４１の外側の表面２１６，２２６が実質的に黒色の皮膜２５によって被覆され、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７，２２７は皮膜２５によって被覆されていないことが好ましい。鋼板２１の両表面２１６，２１７が皮膜２５によって被覆されている場合、鋼板２１のうち鋼板２２と重ね合わされていない部分の加熱が進行し、拡散層が厚くなって鋼板２１の耐食性及び溶接性の確保が困難になる可能性がある。同様に、鋼板２２の両表面２２６，２２７が皮膜２５によって被覆されている場合、鋼板２２のうち鋼板２１と重ね合わされていない部分の加熱が進行し、拡散層が厚くなって鋼板２２の耐食性及び溶接性が低下する可能性がある。したがって、良好な耐食性及び溶接性をより確保しやすくするためには、鋼板２１，２２において、オーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６に皮膜２５が設けられる一方、オーバーラップ部２４１の内側に位置する表面２１７，２２７には皮膜２５が設けられないことが好ましい。

【0079】

上記実施形態では、実質的に黒色の皮膜２５の存在により、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１の両外側の表面２１６，２２６の放射率が鋼板２１，２２，２３における他の１つ以上の表面の放射率と比較して大きくなっている。しかしながら、ブランク２０において、選択された部位の放射率を高める方法は皮膜２５に限定されない。例えば、選択された部位の表面粗さを他の部位の表面粗さと比較して大きくすることにより、選択された部位の放射率を他の部位よりも高めることができる。

【0080】

上記実施形態において、ブランク２０に含まれる鋼板２１，２２，２３は、それぞれ単層であってもよいし複層であってもよい。すなわち、鋼板２１，２２，２３は、それぞれ、単一の鋼板であってもよいし、複数の鋼板が重ね合わされて構成された板材であってもよい。

【0081】

上記実施形態では、鋼板２１，２２の端部同士が重ね合わせ接合され、オーバーラップ部２４１が形成されている。同様に、鋼板２１，２３の端部同士が重ね合わせ接合され、オーバーラップ部２４２が形成されている。また、鋼板２２，２３の端部同士が重ね合わせ接合され、オーバーラップ部２４３が形成されている。しかしながら、ブランク２０は、少なくとも１つのオーバーラップ部を含んでいればよい。すなわち、鋼板２３は、必ずしも鋼板２１，２２と重ね合わせ接合されている必要はない。鋼板２３は、鋼板２１，２２の一方又は双方と突き合わせ接合されていてもよい。

【0082】

上記実施形態では、ブランク２０が３枚の鋼板２１，２２，２３を含んでいる。しかしながら、ブランク２０に含まれる鋼板の数はこれに限定されるものではない。ブランク２０は、２枚の鋼板で構成されていてもよいし、４枚以上の鋼板を含んでいてもよい。平面視で環状のブランク２０は、典型的には３枚以上の鋼板を含む。ブランク２０に含まれる鋼板のうち、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１を形成する鋼板２１，２２は、オーバーラップ部２４１の外側に位置する表面２１６，２２６に放射率を高めるための処理が施される。その他の鋼板については、放射率を高めるための処理が施されてもよいし、施されなくてもよい。ブランク２０には、片面又は両面に放射率を高めるための処理が施されていない鋼板が１枚以上含まれていればよい。

【0083】

上記実施形態に係るブランク２０では、最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する部分を構成する鋼板２３とは異なる鋼板２１，２２が最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１を形成する。しかしながら、オーバーラップ部２４１を形成する鋼板２１又は鋼板２２がブランク２０において最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する鋼板であってもよい。

【0084】

上記実施形態では、ブランク２０において、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部２４１が１つのみ存在する。しかしながら、ブランク２０において、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部が複数存在してもよい。この場合、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の全てについて、両外側の表面に放射率を高める処理が施されていることが好ましい。

【0085】

上記実施形態に係るブランク２０において、複数の鋼板２１，２２，２３は互いに異なる板厚を有している。しかしながら、ブランク２０に含まれる鋼板の２枚以上が同一の板厚を有していてもよいし、全ての鋼板が同一の板厚を有していてもよい。ブランク２０に含まれる全ての鋼板が同一の板厚を有する場合、各鋼板においてオーバーラップ部を形成していない部分がブランク２０において最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する部分を構成し、各オーバーラップ部が最大の板厚ｔ_ｍａｘを有することになる。この場合も、最大の板厚ｔ_ｍａｘのオーバーラップ部の両外側の表面の放射率は、他の表面の少なくとも１つ以上の放射率よりも大きい。ブランク２０に含まれる鋼板の板厚が全て同一の場合、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎは２．０である。

【0086】

上記実施形態において、ブランク２０のホットスタンプに用いられる金型４０はパンチ４１及びダイ４２を含んでいる。ただし、金型４０の構成は、上記実施形態で説明した例に限定されるものではない。金型４０は、例えば、パッドやブランクホルダをさらに含むこともできる。

【0087】

上記実施形態において、構造部材１０の本体１１は、フロントピラー１１１と、センターピラー１１２と、ロッカー１１３とを含んでいる。しかしながら、部材本体１１は、さらに別の構成要素を含むことができる。例えば、図５に示すように、部材本体１１はさらにリアピラー１１４を含むことができる。上記実施形態に係る構造部材１０は、シングルリング形状を有するドアリング部品（シングルドアリング部品）である。一方、図５に示す構造部材は、ダブルリング形状を有するドアリング部品（ダブルドアリング部品）である。ダブルドアリング部品を製造する場合、その素材となるブランクもダブルリング形状を有する。

【実施例】

【0088】

以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0089】

［第１実施例］
本開示による効果を確認するため、シングルドアリング部品である構造部材のプレス成形（ホットスタンプ）について、構造部材に含まれる鋼板の種類（素材種）及び板厚、並びに構造部材の分割パターンを変更しながら、市販のソフトウェア（ＡＵＴＯＦＯＲＭ Ｒ．１０，ＡＵＴＯＦＯＲＭ社製）を使用してＣＡＥ解析を実施した。

【0090】

本解析に使用した鋼板を表１に示す。

【0091】

【表1】

【0092】

表１において、素材種は、めっき種、引張強さ、及び用途（ホットスタンプ）の順で表記されている。皮膜仕様について、黒色皮膜は、カーボンブラック及び金属酸化物を含有する黒色の皮膜である。「黒色皮膜－片面」とは、鋼板の片面全体が黒色皮膜で被覆されていることを意味する。「黒色皮膜－両面」とは、鋼板の両面全体が黒色皮膜で被覆されていることを意味する。

【0093】

構造部材の分割パターンを図６Ａ～図６Ｇに示す。図６Ａ～図６Ｇでは、シングルドアリング部品である構造部材に含まれる鋼板（素材）の枚数と、構造部材における鋼板同士の接合部の位置とを示している。図６Ａ～図６Ｇにおいて、各鋼板には括弧書きで数字を付与している。

【0094】

図６Ａ及び図６Ｂに示す分割パターン１及び２について、解析の条件及び結果を表２に示す。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、構造部材は３枚の素材（１）～（３）によって形成されている。素材（１）～（３）は、それぞれ、隣り合う素材と重ね合わせ接合されている。

【0095】

【表2】

【0096】

表２において、「９１０℃到達時間」とは、ブランクに含まれる素材のうち最小の板厚ｔ_ｍｉｎを有する素材がブランクの加熱開始から９１０℃（Ａ_ｃ３点以上）に到達するまでに要した時間である。「加熱完了時間」とは、ブランクにおいて最も昇温が遅い部位がブランクの加熱開始から９１０℃に到達してホットスタンプ可能になるまでに要した時間である。「プロセスウィンドウ（ＰＷ）」は、最小板厚ｔ_ｍｉｎを有する素材が９１０℃に到達した後許容できる加熱時間（２４５秒）を９１０℃到達時間に足し合わせた時間から、加熱完了時間を減じた値である。この値が大きいほど、構造部材のホットスタンプにおいて加熱条件のプロセスウィンドウが広いことを意味する。

【0097】

表２及び図６Ａを参照して、実施例１では、素材（１）と素材（２）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝２．８ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（２）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面には黒色皮膜が付されている。一方、素材（１）及び（２）の各々においてオーバーラップ部の内側に位置する表面には黒色皮膜が付されていない。また、実施例１では、素材（３）が最小の板厚ｔ_ｍｉｎ＝１．２ｍｍを有し、素材（３）の片面のみに黒色皮膜が付与されている。素材種及び板厚の組み合わせが実施例１と同一の比較例１では、素材（１）～（３）のいずれにも黒色皮膜が付されていない。実施例１では、最厚のオーバーラップ部の両外側に黒色皮膜を配置したことから、このオーバーラップ部の昇温が促進され、比較例１と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。実施例１では、最薄の素材（３）に黒色皮膜を付したことから９１０℃到達時間が比較例１よりも早まったにもかかわらず、比較例１に対してプロセスウィンドウが６０秒近くも拡大された。

【0098】

表２及び図６Ｂを参照して、実施例３では、素材（１）と素材（３）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝３．４ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（３）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面には黒色皮膜が付されている。一方、素材（１）及び（３）の各々においてオーバーラップ部の内側に位置する表面には黒色皮膜が付されていない。また、実施例３では、素材（２）が最小の板厚ｔ_ｍｉｎ＝１．２ｍｍを有し、素材（２）の片面のみに黒色皮膜が付与されている。素材種及び板厚の組み合わせが実施例３と同一の比較例２では、素材（１）～（３）のいずれにも黒色皮膜が付されていない。実施例３では、最厚のオーバーラップ部の両外側に黒色皮膜を配置したことから、このオーバーラップ部の昇温が促進され、比較例２と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。実施例３では、最薄の素材（２）に黒色皮膜を付したことから９１０℃到達時間が比較例２よりも早まったにもかかわらず、比較例２に対してプロセスウィンドウが７０秒以上も拡大された。比較例２では、加熱条件のプロセスウィンドウがなくなる（マイナス）という結果となった。

【0099】

実施例２では、素材（２）と素材（３）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝２．９ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（２）及び（３）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付されている。一方、素材（２）及び（３）の各々においてオーバーラップ部の内側に位置する表面には黒色皮膜が付されていない。また、実施例２では、素材（１）が最小の板厚ｔ_ｍｉｎ＝１．２ｍｍを有する。この実施例２においても、プロセスウィンドウが十分に確保されることが確認できた。

【0100】

図６Ｃ及び図６Ｄに示す分割パターン３及び４について、解析の条件及び結果を表３に示す。図６Ｃ及び図６Ｄにおいて、構造部材は４枚の素材（１）～（４）によって形成されている。素材（１）～（４）は、それぞれ、隣り合う素材と重ね合わせ接合されている。

【0101】

【表3】

【0102】

表３における実施例４～１０でも、実施例１～３（表２）と同様、少なくとも最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の両外側の表面に黒色皮膜を配置している。そのため、実施例４～１０についても、加熱条件のプロセスウィンドウを十分に確保することができた。各実施例を対応する比較例と比べた場合、プロセスウィンドウが拡大していることがわかる。

【0103】

例えば、実施例８では、素材（１）と素材（３）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝４．０ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（３）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付されている（表３及び図６Ｄ）。一方、比較例４は、素材種及び板厚の組み合わせが実施例８と同一であるが、オーバーラップ部を含めいずれの素材にも黒色皮膜が付与されていない。実施例８では、オーバーラップ部の昇温が促進され、比較例４と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。実施例８では、比較例４に対してプロセスウィンドウが１００秒以上も拡大された。比較例４では、加熱条件のプロセスウィンドウがなくなる（マイナス）という結果となった。

【0104】

例えば、実施例９では、素材（１）及び（３）、素材（３）及び（４）がそれぞれ最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝２．６ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）、（３）、（４）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付されている（表３及び図６Ｄ）。一方、比較例７は、素材種及び板厚の組み合わせが実施例９と同一であるが、オーバーラップ部を形成する素材（１）及び（３）に黒色皮膜が付与されていない。実施例９では、オーバーラップ部の昇温が促進され、比較例７と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。実施例９では、比較例７に対してプロセスウィンドウが８０秒以上も拡大された。比較例７では、最薄の素材（４）の両面に黒色皮膜が付与されており、９１０℃到達時間が実施例９よりも１０秒強早まっていたが、実施例９では比較例７よりもブランクの加熱完了時間が７０秒以上短縮されているため、９１０℃到達時間の差を考慮しても比較例７に対してプロセスウィンドウが拡大したといえる。

【0105】

図６Ｅ及び図６Ｆに示す分割パターン５及び６について、解析の条件及び結果を表４に示す。図６Ｅ及び図６Ｆにおいて、構造部材は５枚の素材（１）～（５）によって形成されている。素材（１）～（５）は、それぞれ、隣り合う素材と重ね合わせ接合されている。

【0106】

【表4】

【0107】

表４における実施例１１～１６でも、実施例１～１０（表２及び表３）と同様、少なくとも最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の両外側の表面に黒色皮膜を配置している。そのため、実施例１１～１６についても、加熱条件のプロセスウィンドウを十分に確保することができた。各実施例を対応する比較例と比べた場合、プロセスウィンドウが拡大していることがわかる。

【0108】

例えば、実施例１３では、素材（１）と素材（２）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝３．２ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（２）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付されている（表４及び図６Ｆ）。一方、比較例９は、素材種及び板厚の組み合わせが実施例１３と同一であるが、オーバーラップ部を含めいずれの素材にも黒色皮膜が付与されていない。実施例１３では、オーバーラップ部の昇温が促進され、比較例９と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。実施例１３では、比較例９に対してプロセスウィンドウが９０秒以上も拡大された。比較例９では、加熱条件のプロセスウィンドウがなくなる（マイナス）という結果となった。

【0109】

例えば、実施例１５では、素材（１）と素材（３）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝３．０ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（３）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付されている（表４及び図６Ｆ）。また、実施例１５では、素材（３）と素材（４）とが最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝３．０ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（３）及び（４）の各々においてオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付されている。一方、比較例１１は、素材種及び板厚の組み合わせが実施例１５と同一であるが、オーバーラップ部を含めいずれの素材にも黒色皮膜が付与されていない。実施例１５では、オーバーラップ部の昇温が促進され、比較例１１と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。実施例１５では、比較例１１に対してプロセスウィンドウが６０秒以上も拡大された。

【0110】

［第２実施例］
ダブルドアリング部品である構造部材のプレス成形（ホットスタンプ）について、構造部材に含まれる素材種及び板厚、並びに構造部材の分割パターンを変更しながら、第１実施例と同様の解析を実施した。

【0111】

素材である鋼板は、第１実施例と同様、表１に示すものの中から選択した。構造部材の分割パターンは、図７Ａ～図７Ｄに示す通りである。図７Ａ～図７Ｄでは、ダブルドアリング部品である構造部材に含まれる鋼板（素材）の枚数と、構造部材における鋼板同士の接合部の位置とを示している。図７Ａ～図７Ｄにおいて、素材である各鋼板には括弧書きで数字を付与している。

【0112】

図７Ａ及び図７Ｂに示す分割パターン８及び９について、解析の条件及び結果を表５に示す。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、構造部材は６枚の素材（１）～（６）によって形成されている。素材（１）～（６）は、それぞれ、隣り合う素材と重ね合わせ接合されている。

【0113】

【表5】

【0114】

表５を参照して、実施例１７～１９では、素材（１）及び（３）が最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝３．４ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（３）のうちオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付与されている。一方、比較例１２及び１３では、オーバーラップ部を含め素材（１）～（６）のいずれにも黒色皮膜が付与されていない。

【0115】

表５より、実施例１７～１９では、最大板厚ｔ_ｍａｘのオーバーラップ部の昇温が促進され、比較例１２及び１３と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。その結果、実施例１７～１９では、加熱条件のプロセスウィンドウが比較例１２及び１３に対して有意に拡大した。

【0116】

図７Ｃ及び図７Ｄに示す分割パターン１０及び１１について、解析の条件及び結果を表６に示す。図７Ｃ及び図７Ｄにおいて、構造部材は７枚の素材（１）～（７）によって形成されている。素材（１）～（７）は、それぞれ、隣り合う素材と重ね合わせ接合されている。

【0117】

【表6】

【0118】

表６を参照して、実施例２０～２２では、素材（１）及び（３）が最大の板厚ｔ_ｍａｘ＝３．４ｍｍを有するオーバーラップ部を形成し、素材（１）及び（３）のうちオーバーラップ部の外側に位置する表面に黒色皮膜が付与されている。一方、比較例１４及び１５では、オーバーラップ部を含め素材（１）～（７）のいずれにも黒色皮膜が付与されていない。

【0119】

表６より、実施例２０～２２では、最大板厚ｔ_ｍａｘのオーバーラップ部の昇温が促進され、比較例１４及び１５と比べてブランクの加熱完了時間が大幅に短縮された。その結果、実施例２０～２２では、加熱条件のプロセスウィンドウが比較例１４及び１５に対して有意に拡大した。

【0120】

［第３実施例］
シングルドアリング部品である構造部材のプレス成形（ホットスタンプ）について、最大板厚ｔ_ｍａｘと最小板厚ｔ_ｍｉｎとの差による影響を確認するため、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎを変更しながら第１実施例と同様の解析を実施した。解析の条件及び結果を表７に示す。

【0121】

【表7】

【0122】

試験例１及び３の分割パターンは、図６Ｇに示す分割パターン７である。試験例２及び参考例の分割パターンは、図６Ｅに示す分割パターン５である。試験例１～３及び参考例では、各素材が他の素材と接合部においてオーバーラップ部を形成している。試験例１～３のいずれにおいても、最大板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の両外側の表面に黒色皮膜が付与されている。また、試験例１～３の各々において、素材（１）～（５）の各々は他の１枚以上の素材との間に板厚差を有する。一方、参考例では、素材（１）～（５）が全て同一の板厚を有する。また、参考例では、オーバーラップ部を含め素材（１）～（５）のいずれにも黒色皮膜が付与されていない。

【0123】

参考例では、素材（１）～（５）の間に板厚差が存在しないため、最小板厚ｔ_ｍｉｎ（素材（１）～（５）の板厚）に対する最大板厚ｔ_ｍａｘ（オーバーラップ部の板厚）の比率：ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎが２．０である。参考例では、最大板厚ｔ_ｍａｘと最小板厚ｔ_ｍｉｎとの差（ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ）が大きくないため、オーバーラップ部の両外側の表面の放射率を高めなくても、加熱条件のプロセスウィンドウを若干確保することができた。一方、素材（１）～（５）の間に板厚差が存在する場合は、最大板厚ｔ_ｍａｘと最小板厚ｔ_ｍｉｎとの差（ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ）が２．０超となる。この場合、オーバーラップ部の両外側の表面の放射率を高めること（黒色皮膜を付与すること）の効果が顕著に発現されやすい。

【0124】

表７より、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の両外側の表面に黒色皮膜を付与した場合、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎが２．０を超える場合であっても加熱完了時間が長くなりにくく、プロセスウィンドウを確保できることがわかる（試験例１及び２）。試験例２では、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎが３．２と比較的大きいにもかかわらず、プロセスウィンドウを確保することができた。一方、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎが４．０を超える試験例３では、プロセスウィンドウがマイナスとなった。

【0125】

本解析の結果によれば、素材間に板厚差が存在する場合はｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ≦３．２であることが好ましいといえる。素材間に板厚差が存在する場合はｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ＞２．０となるが、ｔ_ｍａｘ／ｔ_ｍｉｎ≧２．５であってもよい。

【0126】

試験例１～３について、構造部材の生産性、及び温室効果ガスの発生量比率を評価した。また、試験例１～３について、構造部材の防錆性能を評価した。各評価結果を表８に示す。

【0127】

【表8】

【0128】

表８に示すように、試験例１及び２では、試験例３と比較するとブランクの加熱完了時間が短縮されていることから、試験例３よりも構造部材の生産性が向上した。また、試験例１及び２では、試験例３と比較するとブランクの加熱完了時間が短縮され、構造部材の製造に要するエネルギー消費量が低減したため、製造時の温室効果ガスの発生量比率も低減した。表８における「生産性」は、加熱炉で１分間当たりに加熱処理することができるブランク（構造部材）の個数である。「温室効果ガスの発生量比率」は、試験例３に対する温室効果ガスの発生量の比率である。加熱工程の温室効果ガスの発生量は、ホットスタンプブランク加熱用の多段式電気加熱炉の１時間の消費電力を４５０ｋＷｈ、炉温を９２０℃、１日の稼働時間を１５時間、加熱炉内の加温及び待ち時間を３時間と設定し、表８に記載の生産性での部材製造を仮定し、構造部材１個当たりの消費電力に配分し、２０１８年の日本平均電力の１ｋＷｈ当たりの温室効果ガス原単位（ＬＣＡデータベース 産総研ＩＤＥＡｖ３．２より）を乗じて求めた。構造部材の製造時のその他（加熱工程以外）の温室効果ガスの排出量は、自動車部品のＬＣＡ計算に関する公開文献（久保雅寛，他２名，“鋼製軽量車体および部品のライフサイクルでの温室効果ガス排出量評価”，春季大会学術講演会講演予稿集，公益社団法人 自動車技術会，２０２２年）に記載の手法を用いて計算した。

【0129】

試験例１及び２では、試験例３と比較するとブランクの加熱完了時間が短縮されていることから、ブランクの加熱時に最薄の素材のめっき層の合金化が過度に進行せず、素材の防錆性能（耐食性）の低下が抑制された。試験例１及び２では、試験例３と比較して高い防錆性能を維持することができた。防錆性能は、ホットスタンプ構造部材においてオーバーラップ部及びそれ以外の部分からそれぞれ腐食評価用試験片（評価サンプル）を切り出し、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）の腐食促進試験法（ＶＤＡ２３３－１０２）に規定される、実環境に近いサイクル条件を採用し、複合サイクル試験（ＣＣＴ）を実施して評価した。表８では、構造部材の複数の部位から取得した評価サンプルの全てについて防錆性能が問題なく、良好と評価された場合を「○」、評価サンプルのうち１個でも防錆不良と評価された場合を「×」で表示している。

【0130】

試験例３は、あくまで試験例１及び２との比較において低評価となっている。しかしながら、第１～第３実施例で説明したように、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の両外側の表面の放射率を高めることでオーバーラップ部の昇温を早めて加熱完了時間を短縮する効果を得ることができる。試験例３についても、最大の板厚ｔ_ｍａｘを有するオーバーラップ部の両外側の表面の放射率を高めたものであるため、例えば素材種及び板厚の組み合わせが試験例３と同一でオーバーラップ部の両外側の表面に放射率を高める処理を施さないケースと比較すると、ブランクの加熱完了時間が短くなり、生産性、温室効果ガスの発生量比率、及び防錆性能は高くなっていると推測される。

【符号の説明】

【0131】

１０：構造部材
１１：部材本体
１１１：フロントピラー
１１２：センターピラー
１１３：ロッカー
１２：皮膜
２０：ブランク
２１：鋼板（第１鋼板）
２２：鋼板（第２鋼板）
２３：鋼板
２１ａ，２２ａ，２３ａ：母材鋼板
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ：めっき層
２４１，２４２，２４３：オーバーラップ部
２５：皮膜
４０：金型

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】