(57)【要約】【課題】高電圧を用いることなく、補強部材を溶着可能に加熱することができる複合構造体の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】  被補強部材Ｍの一面に補強部材Ｐを備える複合構造体の製造装置１は、磁性体を含有する熱可塑性樹脂からなる補強部材Ｐを供給する供給手段３と、互いに並列に接続され、該磁性体を誘導加熱することにより補強部材Ｐを該熱可塑性樹脂の軟化温度Ｔｓ以上且つ劣化温度Ｔｄ未満の温度範囲に加熱する複数の誘導加熱手段４ａ，４ｂと、該温度範囲に加熱された補強部材Ｐを被補強部材Ｍに溶着する溶着手段６とを備える。【選択図】  図１
2014205298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被補強部材の一面に補強部材を備える複合構造体の製造方法であって、
磁性体を含有する熱可塑性樹脂からなる補強部材を供給する工程と、
互いに並列に接続された複数の誘導加熱手段で該磁性体を誘導加熱することにより、該補強部材を該熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する工程と、
該温度範囲に加熱された該補強部材を該被補強部材の一面に溶着する工程とを備えることを特徴とする複合構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の複合構造体の製造方法において、
前記補強部材は長尺体であることを特徴とする複合構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の複合構造体の製造方法において、
前記複数の誘導加熱手段は、互いに昇温速度が異なることを特徴とする複合構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の複合構造体の製造方法において、
前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど昇温速度が小さく排出側ほど昇温速度が大きいことを特徴とする複合構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項３記載の複合構造体の製造方法において、
前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど昇温速度が大きく排出側ほど昇温速度が小さいことを特徴とする複合構造体の製造方法。
【請求項６】
被補強部材の一面に補強部材を備える複合構造体の製造装置であって、
磁性体を含有する熱可塑性樹脂からなる補強部材を供給する供給手段と、
互いに並列に接続され、該磁性体を誘導加熱することにより該補強部材を該熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する複数の誘導加熱手段と、
該温度範囲に加熱された該補強部材を該被補強部材の一面に溶着する溶着手段とを備えることを特徴とする複合構造体の製造装置。
【請求項７】
請求項６記載の複合構造体の製造装置において、
前記補強部材は、長尺体であることを特徴とする複合構造体の製造装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の複合構造体の製造装置において、
前記複数の誘導加熱手段は、互いに磁束密度が異なることを特徴とする複合構造体の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載の複合構造体の製造装置において、
前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど磁束密度が小さく排出側ほど磁束密度が大きくなるように設けられていることを特徴とする複合構造体の製造装置。
【請求項１０】
請求項８記載の複合構造体の製造装置において、
前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど磁束密度が大きく排出側ほど磁束密度が小さくなるように設けられていることを特徴とする複合構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合構造体の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフェンダー、ルーフ等の自動車用外装部品は、一般に、鉄鋼等の金属板で形成されている。前記金属板は、燃費向上、生産コスト低減のために、肉薄に形成されて軽量化することが検討されている。
【０００３】
しかし、前記金属板を肉薄にすると所要の剛性を得られないことがあるので、補強部材としての樹脂製のリブ材を、被補強部材としての該金属板の一面に設けた複合構造体とすることにより、剛性を確保することが考えられる。
【０００４】
前記複合構造体の製造方法としては、従来、加熱装置で加熱した金属板を搬送ロボットでリブ成形押圧装置へ搬送し、該リブ成形押圧装置において、溶融樹脂を吐出してリブ材に成形し、該リブ材を該金属板の表面に押圧ローラで押圧して前記複合構造体を形成する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の製造方法は、溶融樹脂から成形した前記リブ材を前記押圧ローラで前記金属板に押圧して前記複合構造体を形成するために、該リブ材の形状によっては該リブ材の成形機構が複雑になるとともに、該リブ材を冷却して固化する必要があり該複合体の形成速度が低くなるという不都合がある。また、従来の製造方法は、加熱された前記金属板の温度が前記搬送ロボットによる搬送中に低下し、前記リブ材の溶着不良が発生することがあるという問題がある。
【０００７】
そこで、予め成形された熱可塑性樹脂製成形体からなる補強部材を該熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度に加熱し、前記金属板に溶着することが考えられる。そして、前記補強部材を前記軟化温度以上の温度に加熱する方法として、該補強部材の熱可塑性樹脂に磁性体を含有させて該磁性体を誘導加熱コイルによって誘導加熱することにより、該磁性体から該熱可塑性樹脂に熱伝導させて該補強部材を昇温させることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、前記誘導加熱により前記補強部材を前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度に加熱しようとすると、前記誘導加熱コイルが長大化することがあり、高電圧が必要になるという不都合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、高電圧を用いることなく、補強部材を溶着可能に加熱することができる複合構造体の製造方法及び製造装置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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、補強部材を被補強部材の一面に備える複合構造体の製造方法であって、磁性体を含有する熱可塑性樹脂からなる補強部材を供給する工程と、互いに並列に接続された複数の誘導加熱手段で該磁性体を誘導加熱することにより、該補強部材を該熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する工程と、該温度範囲に加熱された該補強部材を該被補強部材の一面に溶着する工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の製造方法では、まず、補強部材として磁性体を含有する熱可塑性樹脂を供給した後、複数の誘導加熱手段で該磁性体を誘導加熱することにより、該磁性体から該熱可塑性樹脂に熱伝導させ、該補強部材を熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する。次に、前記温度範囲に加熱された前記補強部材を前記被補強部材の一面に溶着することにより、複合構造体を得ることができる。
【００１２】
本発明の製造方法によれば、前記複数の誘導加熱手段が互いに並列に接続されているので、該複数の誘導加熱手段のインダクタンスの合計値が大きくなることを防ぐことができる。これにより、前記複数の誘導加熱手段に印加する電圧を小さくすることができるため、高電圧を用いることなく、前記補強部材を前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱して溶着可能にすることができる。
【００１３】
また、本発明の製造方法において、前記補強部材は、所定の長さを備えるものであってもよく、長尺体であってもよい。
【００１４】
また、本発明の製造方法において、前記複数の誘導加熱手段は、互いに昇温速度が異なることが好ましい。互いに昇温速度が異なる複数の誘導加熱手段を組み合わせることにより、前記補強部材を加熱する際に低温領域及び高温領域それぞれにおける昇温速度を制御することができる。
【００１５】
また、本発明の製造方法において、前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど昇温速度が小さく排出側ほど昇温速度が大きいものとすることができる。この場合には、まず、供給側において前記補強部材を小さい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度未満で該軟化温度に近い温度領域まで加熱した後に、該補強部材を前記供給側から排出側に移動させ、次に、排出側において該補強部材を大きい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する。供給側において前記補強部材を前記軟化温度に近い温度領域まで小さい昇温速度で予備加熱した後に、排出側において前記温度範囲に大きい昇温速度で加熱することができるので、高温領域での加熱時間を短縮することができる。また、排出側において大量の補強部材を一括して加熱することができるので、所定の長さを備える補強部材のバッチ処理に好適である。
【００１６】
ところで、本発明の製造方法においては、前記磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱伝導することにより前記補強部材が加熱されるので、前記排出側の誘導加熱手段の昇温速度があまりにも大きいと、該補強部材が該排出側の誘導加熱手段から排出された後も前記熱可塑性樹脂が昇温して劣化温度に達し、該補強部材が劣化する虞がある。
【００１７】
そこで、本発明の製造方法において、前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど昇温速度が大きく排出側ほど昇温速度が小さいものとすることができる。この場合には、まず、前記補強部材を大きい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度未満で該軟化温度に近い温度領域まで加熱した後に、該補強部材を前記供給側から排出側に移動させ、次に、該補強部材を小さい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する。前記補強部材の排出側において小さい昇温速度で加熱するので、前記温度範囲により確実に制御して加熱することができる。
【００１８】
また、前記目的を達成するために、本発明は、磁性体を含有する熱可塑性樹脂からなる補強部材を被補強部材の一面に備える複合構造体の製造装置であって、該補強部材を供給する供給手段と、互いに並列に接続され、該補強部材を該熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に誘導加熱する複数の誘導加熱手段と、該温度範囲に加熱された該補強部材を該被補強部材の一面に溶着する溶着手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の製造装置では、まず、供給手段により補強部材として磁性体を含有する熱可塑性樹脂を供給した後に、複数の誘導加熱手段により該磁性体を誘導加熱する。これにより、前記磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱伝導させ、前記補強部材を熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する。次に、溶着手段で前記温度範囲に加熱された前記補強部材を前記被補強部材の一面に溶着することにより、複合構造体を得ることができる。
【００２０】
本発明の製造装置によれば、前記複数の誘導加熱手段が互いに並列に接続されているので、該複数の誘導加熱手段のインダクタンスの合計値が大きくなることを防ぐことができる。これにより、前記複数の誘導加熱手段に印加する電圧を小さくすることができるため、高電圧を用いることなく、前記補強部材を前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱して溶着可能にすることができる。
【００２１】
また、本発明の製造装置において、前記補強部材は、所定の長さを備えるものであってもよく、長尺体であってもよい。
【００２２】
また、本発明の製造装置において、前記複数の誘導加熱手段は、互いに磁束密度が異なることが好ましい。磁束密度が異なることにより互いに昇温速度が異なる誘導加熱手段を複数組み合わせることにより、前記補強部材を加熱する際に低温領域及び高温領域それぞれにおける昇温速度を制御することができる。
【００２３】
また、本発明の製造装置において、前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど磁束密度が小さく排出側ほど磁束密度が大きくなるように設けられているものであってもよい。この場合には、まず、供給側に設けられた磁束密度の小さい誘導加熱手段により、前記補強部材を小さい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度未満で該軟化温度に近い温度領域まで加熱した後に、該補強部材を前記供給側から排出側に移動させる。次に、排出側に設けられ前記供給側の誘導加熱手段よりも磁束密度の大きい誘導加熱手段により、該供給側の誘導加熱手段で加熱された前記補強部材を大きい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する。供給側において前記補強部材を前記軟化温度に近い温度領域まで小さい昇温速度で予備加熱した後に、排出側において前記温度範囲に大きい昇温速度で加熱することができるので、高温領域での加熱時間を短縮することができる。また、排出側において大量の補強部材を一括して加熱することができるので、所定の長さを備える補強部材のバッチ処理に好適である。
【００２４】
また、本発明の製造装置において、前記複数の誘導加熱手段は、前記補強部材の供給側ほど磁束密度が大きく排出側ほど磁束密度が小さくなるように設けられているものであってもよい。この場合には、まず、供給側に設けられた磁束密度の大きい誘導加熱手段により前記補強部材を大きい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度未満で該軟化温度に近い温度領域まで加熱した後に、該補強部材を前記供給側から排出側に移動させる。次に、排出側に設けられ前記供給側よりも磁束密度の小さい誘導加熱手段により、該供給側の誘導加熱手段で加熱された前記補強部材を小さい昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱する。排出側において前記補強部材を磁束密度の小さい誘導加熱手段により小さい昇温速度で加熱するので、前記温度範囲により確実に制御して加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の複合構造体製造装置の構成を示す側面図。
【図２】本発明の実施形態の複合構造体製造装置における誘導加熱コイルの第１の配置例を示す模式図。
【図３】本発明の実施形態の複合構造体製造装置における誘導加熱コイルを第２の配置例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
【００２７】
図１に示す本実施形態の複合構造体製造装置１は、自動車用外装部品に用いられる例えば厚さ０．７ｍｍの鉄鋼製の金属板Ｍの一面に熱可塑性樹脂からなる補強部材Ｐを溶着することにより補強した複合構造体を製造するための装置である。金属板Ｍは、本発明における被補強部材に相当する。前記被補強部材として金属板Ｍに代えて樹脂製の板材を用いることも可能である。
【００２８】
補強部材Ｐは、磁性体を含有する熱可塑性樹脂製の長尺状成形体からなる。前記磁性体としては、例えばフェライト系ＳＵＳ、鉄鋼、軟鉄、鋼鉄、ニッケル等からなり、直径８０〜１５０μｍ、長さ１〜３ｍｍの繊維状体を用いることができる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系エラストマーを用いることができる。補強部材Ｐは、前記熱可塑性樹脂に対して前記磁性体を３０〜６０質量％の範囲で含有し、該磁性体が該熱可塑性樹脂に分散されている。
【００２９】
複合構造体製造装置１は、ボビンＢに巻回された長尺状成形体の補強部材Ｐを中継ローラＲを介して引き出し、補強部材Ｐを、その始端側から末端側に向かって順に、ジグＪに載置された金属板Ｍの一面に溶着することにより金属板Ｍを補強する。複合構造体製造装置１は、筐体２内に収容されていて、図示しないロボットにより金属板Ｍの上方において任意の位置に移動可能である。筐体２には、補強部材Ｐを内部に供給する供給口２ａと、補強部材Ｐが排出される排出口２ｂとが設けられている。
【００３０】
複合構造体製造装置１は、供給口２ａに近い側から遠い側へ順に、ボビンＢに巻回された補強部材Ｐを引き出して筐体２内に連続供給する１対の送りローラ３と、補強部材Ｐを誘導加熱によって溶着可能に加熱する誘導加熱機４と、補強部材Ｐを所定の位置で切断するカッタ５と、筐体２の底部に設けられ、排出口２ｂから排出された補強部材Ｐを金属板Ｍに押圧することにより溶着する押圧ローラ６とを備える。また、複合構造体製造装置１は、誘導加熱機４の下方の筐体２の底部に設けられ、金属板Ｍの表面を脱脂洗浄する大気プラズマ洗浄機７を備える。
【００３１】
誘導加熱機４は、補強部材Ｐに含まれる前記磁性体を誘導加熱することにより、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱伝導させ、補強部材Ｐを溶着可能に加熱することができる。誘導加熱機４は、図示しない電源に互いに並列に接続された複数の誘導加熱コイルを備え、本実施形態では、補強部材Ｐの供給側に設けられた第１の誘導加熱コイル４ａと、補強部材Ｐの排出側に設けられた第２の誘導加熱コイル４ｂとを備えている。第１の誘導加熱コイル４ａは、第２の誘導加熱コイル４ｂよりも大きい磁束密度を備えることにより、第２の誘導加熱コイルよりも大きい昇温速度で補強部材Ｐを加熱することができる。第１の誘導加熱コイル４ａは、例えば、コイル単位長さにおける巻数を大きくしたり、コイル長さを短くすることにより、第２のコイル４ｂよりも大きい磁束密度に設定することができる。尚、本実施形態では、２つの誘導加熱コイル４ａ，４ｂを用いる場合について説明するが、複数であればその数は限定されない。
【００３２】
次に、複合構造体製造装置１による複合構造体の製造方法を説明する。まず、ボビンＢに巻回された長尺状成形体の補強部材Ｐを中継ローラＲを介して送りローラ３で引き出し、誘導加熱機４の第１の誘導加熱コイル４ａ及び第２の誘導加熱コイル４ｂの内方へ連続供給する。
【００３３】
次に、誘導加熱機４により補強部材Ｐを溶着可能に加熱する。まず、第１の誘導加熱コイル４ａで前記磁性体を誘導加熱することにより、補強部材Ｐを例えば３５０℃／秒の第１の昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度未満で該軟化温度に近い温度領域まで加熱する。
【００３４】
次に、補強部材Ｐが供給側から排出側へ移動した後に、第２の誘導加熱コイル４ｂで前記磁性体を誘導加熱することにより、補強部材Ｐを例えば２００℃／秒の第２の昇温速度で前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲まで加熱し、溶着可能にさせる。ここで、第２の昇温速度は、第１の昇温速度よりも小さく設定されている。
【００３５】
次に、誘導加熱機４により溶着可能に加熱された補強部材Ｐを第２の誘導加熱コイル４ａから排出した後に、大気プラズマ洗浄機７によって脱脂洗浄された金属板Ｍと押圧ローラ６，６との間に供給する。このとき、金属板Ｍと押圧ローラ６との間に送り込まれる角度を小さくすることにより、補強部材Ｐにおいて該角度の曲げによって生じる応力を低減することができる。
【００３６】
次に、溶着可能に加熱された補強部材Ｐを押圧ローラ６で金属板Ｍの表面に押圧する。このとき、補強部材Ｐは溶着可能な状態であるので、金属板Ｍを加熱しなくても補強部材Ｐを金属板Ｍに溶着することができる。
【００３７】
そして、金属板Ｍに溶着された補強部材Ｐの長さが金属板Ｍの補強すべき所定の長さに近づいたとき、カッタ５で補強部材Ｐを切断することにより補強部材Ｐの供給が停止する。また、切断された補強部材Ｐを押圧ローラ６，６で押圧して補強部材Ｐの末端まで金属板Ｍに溶着することにより、金属板Ｍが所定の長さの補強部材Ｐにより補強された複合構造体を得ることができる。
【００３８】
複合構造体製造装置１は、図示しないロボットを介して長尺状成形体の補強部材Ｐの始端側から末端側に向かって移動するとともに金属板Ｍの幅方向に移動しながら、上記の動作を繰り返し行う。
【００３９】
本実施形態の複合構造体製造装置１によれば、２つの誘導加熱コイル４ａ，４ｂが互いに並列に前記電源に接続されているので、該２つの誘導加熱コイル４ａ，４ｂが互いに直列に接続している場合と比較して、インダクタンスの合計値を小さくすることができる。これにより、２つの誘導加熱コイル４ａ，４ｂに印加する電圧を小さくすることができるため、前記電源として高電圧を用いることなく、補強部材Ｐを前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上且つ劣化温度未満の温度範囲に加熱して溶着可能にすることができる。
【００４０】
また、本実施形態の複合構造体製造装置１では、長尺状成形体からなる補強部材Ｐを溶着可能に加熱した後に、金属板Ｍに溶着する工程で該補強部材Ｐを所定の長さに切断しているが、予め所定の長さに切断された成形体からなる補強部材Ｐを溶着可能に加熱し金属板Ｍに溶着するようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態の複合構造体製造装置１では、磁束密度が異なることで昇温速度が異なる複数の誘導加熱コイル４ａ，４ｂを組み合わせることにより、補強部材Ｐを加熱する際に低温領域及び高温領域それぞれにおける昇温速度を制御することができる。以下、その具体的方法について説明する。
【００４２】
はじめに、図２を参照しながら、３つの誘導加熱コイル８ａ，８ｂ，８ｃが、補強部材Ｐの供給側ほど磁束密度が大きく排出側ほど磁束密度が小さくなるように設けられている場合について説明する。
【００４３】
図２（ａ）に示すように、本実施形態の複合構造体製造装置１では、補強部材Ｐの供給側から排出側へ順に、第１の誘導加熱コイル８ａ、第２の誘導加熱コイル８ｂ及び第３の誘導加熱コイル８ｃが設けられ、各誘導加熱コイル８ａ，８ｂ，８ｃは電源９に互いに並列に接続している。各誘導加熱コイル８ａ，８ｂ，８ｃは、導線の直径、コイルの半径及びコイル単位長さにおける巻数が互いに同一であり、コイル長さのみが異なっている。各誘導加熱コイル８ａ，８ｂ，８ｃは、それぞれのコイル長さＡａ，Ａｂ，ＡｃがＡａ＜Ａｂ＜Ａｃであることにより、補強部材Ｐの供給側ほど大きく排出側ほど小さい磁束密度を備えている。
【００４４】
補強部材Ｐは、供給側から排出側へ移動しながら、各誘導加熱コイル８ａ,８ｂ，８ｃによって順に加熱される。このときの補強部材Ｐを構成する熱可塑性樹脂及び磁性体の温度を図２（ｂ）に示す。前記熱可塑性樹脂の温度は、補強部材Ｐの温度とみなすことができる。
【００４５】
補強部材Ｐを第１の誘導加熱コイル８ａに供給する直前において、前記熱可塑性樹脂温度及び磁性体の温度はともに温度Ｔｏである。
【００４６】
次に、補強部材Ｐを第１の誘導加熱コイル８ａに供給して排出する。この結果、第１の誘導加熱コイル８ａにより前記磁性体が誘導加熱されて温度Ｔmaに昇温し、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱が伝導して該熱可塑性樹脂が温度Ｔraに昇温する。
【００４７】
次に、補強部材Ｐを第２の誘導加熱コイル８ｂに供給して排出する。この結果、第２の誘導加熱コイル８ｂにより前記磁性体が誘導加熱されて温度Ｔmbに昇温し、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱が伝導して該熱可塑性樹脂が温度Ｔrbに昇温する。このとき、第２の誘導加熱コイル８ｂは、第１の誘導加熱コイル８ａよりも小さい磁束密度を備えることにより、第１の誘導加熱コイル８ａよりも小さい昇温速度を備えるので、前記熱可塑性樹脂の温度Ｔrbを軟化温度Ｔｓ未満で該軟化温度Ｔｓに近い温度領域に制御することができる。
【００４８】
次に、補強部材Ｐを第３の誘導加熱コイル８ｃに供給して排出する。この結果、第３の誘導加熱コイル８ｃにより前記磁性体が誘導加熱されて温度Ｔmcに昇温し、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱が伝導して該熱可塑性樹脂が温度Ｔrcに昇温する。このとき、第３の誘導加熱コイル８ｃは、第２の誘導加熱コイル８ｂよりもさらに小さい磁束密度を備えることにより、第２の誘導加熱コイル８ｂよりもさらに小さい昇温速度を備えるので、前記熱可塑性樹脂の温度Ｔrcを前記熱可塑性樹脂の軟化温度Ｔｓ以上且つ劣化温度Ｔｄの温度範囲に確実に制御することができる。
【００４９】
次に、図３を参照しながら、３つの誘導加熱コイル８ａ，８ｂ，８ｃが、補強部材Ｐの供給側ほど磁束密度が小さく排出側ほど磁束密度が大きくなるように設けられている場合について説明する。
【００５０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態の複合構造体製造装置１では、第１の誘導加熱コイル８ａ、第２の誘導加熱コイル８ｂ及び第３の誘導加熱コイル８ｃは、導線の直径、コイルの半径及びコイル単位長さにおける巻数が互いに同一であり、コイル長さのみが異なっている。各誘導加熱コイル８ａ，８ｂ，８ｃは、それぞれのコイル長さＡａ，Ａｂ，ＡｃがＡａ＞Ａｂ＞Ａｃであることにより、補強部材Ｐの供給側ほど小さく排出側ほど大きい磁束密度を備えている。
【００５１】
補強部材Ｐは、供給側から排出側へ移動しながら、各誘導加熱コイル８ａ,８ｂ，８ｃにより順に加熱される。このときの補強部材Ｐを構成する熱可塑性樹脂及び磁性体の温度を図３（ｂ）に示す。
【００５２】
補強部材Ｐを第１の誘導加熱コイル８ａに供給する直前において、前記熱可塑性樹脂温度及び磁性体の温度はともに温度Ｔｏである。
【００５３】
次に、補強部材Ｐを第１の誘導加熱コイル８ａに供給して排出する。この結果、第１の誘導加熱コイル８ａにより前記磁性体が誘導加熱されて温度Ｔmaに昇温し、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱が伝導して該熱可塑性樹脂が温度Ｔraに昇温する。
【００５４】
次に、補強部材Ｐを第２の誘導加熱コイル８ｂに供給して排出する。この結果、第２の誘導加熱コイル８ｂにより前記磁性体が誘導加熱されて温度Ｔmbに昇温し、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱が伝導して該熱可塑性樹脂が温度Ｔrbに昇温する。このとき、第２の誘導加熱コイル８ｂは、第１の誘導加熱コイル８ａよりも大きい磁束密度を備えることにより、第１の誘導加熱コイル８ａよりも大きい昇温速度を備えるので、前記熱可塑性樹脂の温度Ｔrbを軟化温度Ｔｓ未満で該軟化温度Ｔｓに近い温度領域に急速に昇温することができる。
【００５５】
次に、補強部材Ｐを第３の誘導加熱コイル８ｃに供給して排出する。この結果、第３の誘導加熱コイル８ｃにより前記磁性体が誘導加熱されて温度Ｔmcに昇温し、該磁性体から前記熱可塑性樹脂に熱が伝導して該熱可塑性樹脂が温度Ｔrcに昇温する。このとき、第３の誘導加熱コイル８ｃは、第２の誘導加熱コイル８ｂよりもさらに大きい磁束密度を備えることにより、第２の誘導加熱コイル８ｂよりもさらに大きい昇温速度を備えるので、前記熱可塑性樹脂の温度Ｔrcを前記熱可塑性樹脂の軟化温度Ｔｓ以上且つ劣化温度Ｔｄの温度範囲にさらに急速に昇温することができる。これにより、前記熱可塑性樹脂の軟化温度Ｔｓ付近の高温領域において、第３の誘導加熱コイル８ｃによる補強部材Ｐの加熱時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…複合構造体の製造装置、  ３…供給手段（送りローラ）、  ４ａ，４ｂ，８ａ，８ｂ，８ｃ…誘導加熱手段（誘導加熱コイル）、  ６…溶着手段（押圧ローラ）、  Ｍ…金属板（被補強部材）、  Ｐ…補強部材、  Ｔｄ…熱可塑性樹脂の劣化温度、  Ｔｓ…熱可塑性樹脂の軟化温度。
【図１】
2014205298.tif 000003
【図２】
2014205298.tif 000004
【図３】
2014205298.tif 000005