(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークに互いに離間する一対の電極を取り付けて通電することにより前記板状ワークを加熱する通電加熱方法であって、
所定形状に形成された前記板状ワークと、所定形状に形成された所定の電気抵抗率を有する導電性の加熱補助部材とを用意するステップと、
前記板状ワークと前記加熱補助部材とを重ね合わせるステップと、
前記板状ワークと前記加熱補助部材とが重ねられた状態で、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材に一対の電極を取り付けるステップと、
前記両電極間を通電するステップと、
を有し、
前記板状ワークと前記加熱補助部材とを用意するステップと前記板状ワークと前記加熱補助部材とを重ね合わせるステップでは、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材の通電方向に直交する所定の断面における前記板状ワークの断面積と前記板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における前記加熱補助部材の断面積と前記加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が、前記通電方向において略一定となるように前記板状ワークと前記加熱補助部材とが用意され重ね合わせられる、
ことを特徴とする通電加熱方法。
【請求項２】
前記電極を取り付けるステップでは、前記電極と前記板状ワーク及び前記加熱補助部材を挟んで前記電極の反対側に配置されたクランプ部材とによって前記板状ワーク及び前記加熱補助部材を挟持して前記板状ワーク及び前記加熱補助部材に前記電極を取り付ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の通電加熱方法。
【請求項３】
前記板状ワークと前記加熱補助部材とを重ね合わせるステップと前記両電極間を通電するステップの間に、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材をクランプするクランプ手段を用いて前記板状ワーク及び前記加熱補助部材を前記電極間の少なくとも１ヶ所以上でクランプするステップを有している、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通電加熱方法。
【請求項４】
前記両電極間を通電するステップの前に、前記板状ワークと前記加熱補助部材とが略同一温度になるように前記板状ワークを予め加熱するステップを有している、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の通電加熱方法。
【請求項５】
前記両電極間を通電するステップの前に、前記板状ワークと前記加熱補助部材とが略同一温度になるように前記加熱補助部材を予め冷却するステップを有している、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の通電加熱方法。
【請求項６】
互いに離間する一対の電極を有し、所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークに前記一対の電極を取り付けて通電することにより前記板状ワークを加熱する通電手段を備え、前記板状ワークに所定の電気抵抗率を有する導電性の加熱補助部材を、前記両電極間を通電する際に前記板状ワーク及び前記加熱補助部材の通電方向に直交する所定の断面における前記板状ワークの断面積と前記板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における前記加熱補助部材の断面積と前記加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が前記通電方向において略一定となるように重ね合わせた状態で、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材に一対の電極を取り付けて通電することにより前記板状ワークを加熱する通電加熱装置であって、
前記電極は、前記通電方向に略直交する方向に延び、重ね合わせられた前記板状ワーク及び前記加熱補助部材の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられている、
ことを特徴とする通電加熱装置。
【請求項７】
前記板状ワークの周縁部の少なくとも一部と係合して前記板状ワークを所定位置に位置決めする位置決め部材を備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載の通電加熱装置。
【請求項８】
前記電極と前記加熱補助部材とが一体的に形成されている、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の通電加熱装置。
【請求項９】
前記板状ワークを挟んで前記電極の反対側に配置され、前記電極とともに前記板状ワークを挟持するクランプ部材を備え、
前記クランプ部材と前記加熱補助部材とが一体的に形成されている、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の通電加熱装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の通電加熱方法によって前記板状ワークを加熱し、成形型を用いて前記加熱された板状ワークをプレス成形する熱間プレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通電加熱によって所定の電気抵抗を有する導電性の板状ワークを加熱する通電加熱方法及び通電加熱装置、並びに前記通電加熱方法によって加熱された板状ワークをプレス成形する熱間プレス成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等の車体に使用される鋼板などの板状素材（板状ワーク）は、プレス成形によって所定形状に成形して使用することが一般的に行われている。また、車体の軽量化や高強度化等を図るために高張力鋼板などの板状ワークを用いる場合には、該ワークを加熱して成形性を高めた上でプレス成形する熱間プレス成形によって成形することが行われている。
【０００３】
このように板状ワークを加熱してプレス成形する場合、成形サイクルタイムを短縮するために板状ワークを迅速に加熱することが求められている。かかる要求に対し、板状ワークの両端部に電極を取り付けて両電極間を通電することにより、板状ワークに生じるジュール熱によって迅速に該ワークを加熱する通電加熱方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、板状ワークの両端部に電極を取り付けて通電加熱によって加熱する場合、矩形状に形成された板状ワークでは板状ワークを略均一に加熱することができるものの、非矩形状に形成された板状ワークでは、電極間の通電方向において断面積が異なるので該ワークの加熱温度にバラツキが生じ、プレス成形時におけるワークの伸びや成形品の強度などにバラツキが生じる畏れがある。また、板状ワークが矩形状に形成されている場合においても、該ワークの厚さが電極間の通電方向において異なるときには同様の問題が生じることとなる。
【０００５】
これに対し、非矩形状に形成された板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制するものとして、例えば特許文献１には、板状ワークの相対向する長手方向の辺部に、該方向と直交する方向に相対する一対の電極を複数対取り付けて、電極対毎に通電量を調節するようにしたものが開示されている。
【０００６】
また、例えば特許文献２には、板状ワークの周縁部に４個以上の電極を取り付けてそれらの電極のうち２個の電極を順次選択し、その２個の電極間に電流を流すことによって、板状ワークを所望の温度分布になるように加熱するものが開示されている。
【０００７】
更に、例えば特許文献３には、板状ワークの長手方向の各部位において、対向する両辺部に一対のバー電極を平行に配置して一対のバー電極間を矩形状に形成し、各部位における一対の電極間を適宜通電制御するようにしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２４８５２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８９４０２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８３４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１から特許文献３に記載されるようにして板状ワークを通電加熱によって加熱する場合、非矩形状に形成された板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができるものの、ワークの形状に応じて非常に多くの電極を準備したり電極間の複雑な通電制御を行ったりする必要があるので、通電加熱に使用する装置が複雑になりコストが増大することとなる。したがって、非矩形状に形成された板状ワークを通電加熱によって加熱する際に、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することが望まれる。
【００１０】
そこで、本発明は、通電加熱によって板状ワークを加熱する際に、非矩形状に形成された板状ワークを加熱する場合においても、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができるようにする、ことを基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１２】
まず、本願の請求項１に係る発明は、所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークに互いに離間する一対の電極を取り付けて通電することにより前記板状ワークを加熱する通電加熱方法であって、所定形状に形成された前記板状ワークと、所定形状に形成された所定の電気抵抗率を有する導電性の加熱補助部材とを用意するステップと、前記板状ワークと前記加熱補助部材とを重ね合わせるステップと、前記板状ワークと前記加熱補助部材とが重ねられた状態で、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材に一対の電極を取り付けるステップと、前記両電極間を通電するステップと、を有し、前記板状ワークと前記加熱補助部材とを用意するステップと前記板状ワークと前記加熱補助部材とを重ね合わせるステップでは、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材の通電方向に直交する所定の断面における前記板状ワークの断面積と前記板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における前記加熱補助部材の断面積と前記加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が、前記通電方向において略一定となるように前記板状ワークと前記加熱補助部材とが用意され重ね合わせられる、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記電極を取り付けるステップでは、前記電極と前記板状ワーク及び前記加熱補助部材を挟んで前記電極の反対側に配置されたクランプ部材とによって前記板状ワーク及び前記加熱補助部材を挟持して前記板状ワーク及び前記加熱補助部材に前記電極を取り付ける、ことを特徴とする。
【００１４】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記板状ワークと前記加熱補助部材とを重ね合わせるステップと前記両電極間を通電するステップの間に、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材をクランプするクランプ手段を用いて前記板状ワーク及び前記加熱補助部材を前記電極間の少なくとも１ヶ所以上でクランプするステップを有している、ことを特徴とする。
【００１５】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記両電極間を通電するステップの前に、前記板状ワークと前記加熱補助部材とが略同一温度になるように前記板状ワークを予め加熱するステップを有している、ことを特徴とする。
【００１６】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に係る発明において、前記両電極間を通電するステップの前に、前記板状ワークと前記加熱補助部材とが略同一温度になるように前記加熱補助部材を予め冷却するステップを有している、ことを特徴とする。
【００１７】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、互いに離間する一対の電極を有し、所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークに前記一対の電極を取り付けて通電することにより前記板状ワークを加熱する通電手段を備え、前記板状ワークに所定の電気抵抗率を有する導電性の加熱補助部材を、前記両電極間を通電する際に前記板状ワーク及び前記加熱補助部材の通電方向に直交する所定の断面における前記板状ワークの断面積と前記板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における前記加熱補助部材の断面積と前記加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が前記通電方向において略一定となるように重ね合わせた状態で、前記板状ワーク及び前記加熱補助部材に一対の電極を取り付けて通電することにより前記板状ワークを加熱する通電加熱装置であって、前記電極は、前記通電方向に略直交する方向に延び、重ね合わせられた前記板状ワーク及び前記加熱補助部材の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられている、ことを特徴とする。
【００１８】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明において、前記板状ワークの周縁部の少なくとも一部と係合して前記板状ワークを所定位置に位置決めする位置決め部材を備えている、ことを特徴とする。
【００１９】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項６又は請求項７に係る発明において、前記電極と前記加熱補助部材とが一体的に形成されている、ことを特徴とする。
【００２０】
また更に、本願の請求項９に係る発明は、請求項６又は請求項７に係る発明において、前記板状ワークを挟んで前記電極の反対側に配置され、前記電極とともに前記板状ワークを挟持するクランプ部材を備え、前記クランプ部材と前記加熱補助部材とが一体的に形成されている、ことを特徴とする。
【００２１】
また更に、本願の請求項１０に係る発明は、熱間プレス成形方法であって、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の通電加熱方法によって前記板状ワークを加熱し、成形型を用いて前記加熱された板状ワークをプレス成形する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
【００２３】
まず、本願の請求項１に係る発明によれば、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように板状ワークと加熱補助部材とが用意され重ね合わせられることにより、両電極間を通電する際に板状ワーク及び加熱補助部材から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００２４】
非矩形状に形成された板状ワークを加熱する場合においても、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように加熱補助部材を用意して重ね合わせることで、非矩形状に形成された板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００２５】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、電極と板状ワーク及び加熱補助部材を挟んで電極の反対側に配置されたクランプ部材とによって板状ワーク及び加熱補助部材を挟持して板状ワーク及び加熱補助部材に電極を取り付けることにより、比較的簡便な方法によって板状ワークに電極を確実に取り付けることができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００２６】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、クランプ手段を用いて板状ワーク及び加熱補助部材を電極間の少なくとも１ヶ所以上でクランプすることにより、電極間において、重ね合わせられた板状ワーク及び加熱補助部材の間に隙間が生じることを防止することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２７】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、両電極間を通電する前に、板状ワークと加熱補助部材とが略同一温度になるように板状ワークを予め加熱することにより、両電極間を通電する前に、加熱補助部材が板状ワークに比して高温状態にある場合、通電加熱前に板状ワークと加熱補助部材との温度を略等しくすることができ、前記効果を有効に得ることができる。
【００２８】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、両電極間を通電する前に、板状ワークと加熱補助部材とが略同一温度になるように加熱補助部材を予め冷却することにより、両電極間を通電する前に、加熱補助部材が板状ワークに比して高温状態にある場合、通電加熱前に板状ワークと加熱補助部材との温度を略等しくすることができ、前記効果を有効に得ることができる。
【００２９】
また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、板状ワークに加熱補助部材を、両電極間を通電する際に板状ワーク及び加熱補助部材の通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせた状態で、板状ワーク及び加熱補助部材に一対の電極を取り付けて通電することにより板状ワークを加熱することにより、両電極間を通電する際に板状ワーク及び加熱補助部材から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００３０】
非矩形状に形成された板状ワークを加熱する場合においても、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように加熱補助部材を重ね合わせることで、非矩形状に形成された板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００３１】
また、電極は、通電方向に略直交する方向に延び、重ね合わせられた板状ワーク及び加熱補助部材の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられていることにより、電極が板状ワーク及び加熱補助部材の通電方向に直交する方向の一部に接触している場合に比して電極の接触面積を大きくすることができるので、板状ワーク及び加熱補助部材のそれぞれの通電方向に略均一に電流が流れるようになるとともに、電極と板状ワーク及び加熱補助部材との接触部分で発熱するジュール熱を小さくすることができ、前記効果をより有利に奏することができる。
【００３２】
また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、板状ワークの周縁部の少なくとも一部と係合して板状ワークを所定位置に位置決めする位置決め部材を備えていることにより、板状ワークの位置がずれることを防止して板状ワークを所定位置に精度良く保持することができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００３３】
また更に、本願の請求項８に係る発明によれば、電極と加熱補助部材とが一体的に形成されていることにより、電極と加熱補助部材とが別体で形成されている場合に比して、通電加熱装置の構成を簡素化することができる。
【００３４】
また更に、本願の請求項９に係る発明によれば、板状ワークを挟んで電極の反対側に配置され、電極とともに板状ワークを挟持するクランプ部材を備え、クランプ部材と加熱補助部材とが一体的に形成されていることにより、クランプ部材と加熱補助部材とが別体で形成されている場合に比して、通電加熱装置の構成を簡素化することができる。通電加熱後に板状ワークを搬送する場合、加熱補助部材をクランプ部材とともに移動させることができるので、板状ワークの搬送を容易に行うことができる。
【００３５】
また更に、本願の請求項１０に係る発明によれば、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられた板状ワーク及び加熱補助部材を通電加熱し、成形型を用いて前記加熱された板状ワークをプレス成形することにより、板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制しつつ板状ワークを迅速に加熱することができ、板状ワークの材料特性にバラツキが生じることを防止することができるとともに板状ワークのプレス成形サイクルタイムを短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通電加熱装置の概略平面図である。
【図２】図１におけるＹ２Ａ方向、Ｙ２Ｂ方向及びＹ２Ｃ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。
【図３】前記通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材を説明するための説明図である。
【図４】前記通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の通電方向に直交する断面における断面積と電気抵抗率の逆数との積について説明するための説明図である。
【図５】実施例１として用いた通電加熱によって加熱される板状ワークの温度測定条件を説明するための説明図である。
【図６】比較例として用いた通電加熱によって加熱される板状ワークの温度測定条件を説明するための説明図である。
【図７】前記通電加熱装置を備えたプレス成形装置の一例を示す概略図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る通電加熱装置の概略図である。
【図９】実施例２として用いた通電加熱によって加熱される板状ワークの温度測定条件を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る通電加熱装置の概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第１、第２及び第３の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第４の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第５の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第６の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第７の変形例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第８の変形例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第９の変形例を示す図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る通電加熱装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る通電加熱装置の概略平面図である。また、図２は、図１におけるＹ２Ａ方向、Ｙ２Ｂ方向及びＹ２Ｃ方向から見た前記通電加熱装置の側面図であり、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）はそれぞれ、Ｙ２Ａ方向、Ｙ２Ｂ方向及びＹ２Ｃ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）ではそれぞれ、後述する位置決め部材の一部を二点鎖線で示し、これを透過状態で示している。
【００３８】
前記通電加熱装置１は、略平板状に形成された板状ワーク（ブランク）に互いに離間する電極を取り付けて通電することにより板状ワークに生じるジュール熱によって板状ワークを加熱するものであり、本実施形態では、板状ワークに該板状ワークの加熱を補助するための加熱補助部材を重ね合わせて板状ワークを加熱するものである。
【００３９】
図１及び図２に示すように、前記通電加熱装置１は、所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークＷ１に略平板状に形成された所定の電気抵抗率を有する導電性の加熱補助部材Ｗ２を重ね合わせた状態で板状ワークＷ１を電気的に加熱するための通電手段１０を備えている。通電手段１０は、互いに離間して平行に配置される一対の電極１１と、電極１１に直流又は交流の電力を供給する電源１２と、電源１２と電極１１とを接続するケーブル１３とを備え、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の両端部に一対の電極１１を接触させて通電することにより板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱するように構成されている。一対の電極１１は、例えば銅などの材料を用いて略直方体状に形成されたバー電極であり、一方の電極１１ａが正電極として使用され、他方の電極１１ｂが負電極として使用される。
【００４０】
なお、図１及び図２では、板状ワークＷ１に加熱補助部材Ｗ２を重ね合わせた状態で加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を直接接触させているが、板状ワークＷ１に一対の電極１１を直接接触させるようにしてもよく、また、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１をそれぞれ直接接触させるようにしてもよい。
【００４１】
前記通電加熱装置１はまた、図２に示すように、一対の電極１１の上方にそれぞれ配置されるクランプ部材１５を備えている。クランプ部材１５は、電極１１の延びる方向に略平行に延びる略直方体状のクランプ基部１６と、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に接触する先端部を備えたピン部１７と、クランプ基部１５とピン部１７とに結合されるスプリング１８とを備え、クランプ基部１６が、図示しないクランプ基部移動手段に連結されて矢印Ｚ１に示すように上下方向に移動可能に構成されている。
【００４２】
クランプ部材１５は、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を挟んで電極１１の反対側に配置され、前記クランプ基部移動手段によってクランプ基部１６が下方へ移動されることにより下方へ移動される。板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に電極１１を取り付ける際には、クランプ部材１５が下方へ移動され、電極１１とクランプ部材１５とによって板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を挟持して取り付けることができる。これにより、比較的簡便な方法によって板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に電極１１を確実に取り付けることができる。
【００４３】
また、前記通電加熱装置１は、板状ワークＷ１を所定位置に保持するための位置決め部材２１，２２を備えている。位置決め部材２１は、略直方体状に形成されており、一対の電極１１の外側に配置され、図２（ａ）に示すように、一対の電極１１においてそれぞれ他方の電極１１が配置される側と反対側の面に、電極１１よりも上方へ延びるように結合されている。
【００４４】
これにより、位置決め部材２１は、板状ワークＷ１の周縁部の一部、具体的には板状ワークＷ１の平行な対辺Ｗ１ａを該位置決め部材２１と係合させることで、電極１１の延びる方向に直交する方向において板状ワークＷ１を所定位置に保持することができるようになっている。
【００４５】
位置決め部材２１はまた、板状ワークＷ１に重ね合わせられる加熱補助部材Ｗ２の周縁部の一部、具体的には加熱補助部材Ｗ２の平行な対辺Ｗ２ａを該位置決め部材２１と係合させることで、電極１１の延びる方向に直交する方向において加熱補助部材Ｗ２を所定位置に保持することができるようになっている。
【００４６】
一方、位置決め部材２２は、略直方体状に形成され、一対の電極１１の内側に配置されている。位置決め部材２２は、図１に示すように、一対の電極１１の対向する端部の間において電極１１の延びる方向に直交する方向に延び、図２（ａ）において二点鎖線で示すように、電極１１よりも上方へ延びている。
【００４７】
これにより、位置決め部材２２は、板状ワークＷ１の周縁部の一部、具体的には板状ワークＷ１の平行な対辺Ｗ１ａと直角な辺Ｗ１ｂを該位置決め部材２２と係合させることで、電極１１の延びる方向において板状ワークＷ１を所定位置に保持することができるようになっている。
【００４８】
位置決め部材２２はまた、板状ワークＷ１に重ね合わせられる加熱補助部材Ｗ２の周縁部の一部、具体的には加熱補助部材Ｗ２の平行な対辺Ｗ２ａと直角な辺Ｗ２ｂを該位置決め部材２２と係合させることで、電極１１の延びる方向において加熱補助部材Ｗ２を所定位置に保持することができるようになっている。
【００４９】
前記通電加熱装置１にはまた、該通電加熱装置１に関連する構成を総合的に制御する制御ユニット（不図示）が備えられ、該制御ユニットは、通電手段１０及び前記クランプ基部移動手段等の作動を制御することができるようになっている。なお、前記制御ユニットは、好ましくは、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００５０】
このようにして構成された通電加熱装置１では、クランプ部材１５がそれぞれ上方へ移動された状態で、所定形状にそれぞれ形成された板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを用意し、位置決め部材２１，２２によって所定位置に位置決めされた状態で電極１１上に板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせ、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に対してクランプ部材１５を下方へ移動させることにより電極１１とクランプ部材１５とによって板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を密着させた状態で挟持して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を取り付け、その後に、両電極１１間を通電して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱することが行われる。
【００５１】
ここで、本実施形態に係る通電加熱装置１において加熱される板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２について説明する。
図３は、前記通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材を説明するための説明図であり、図３（ａ）は、所定形状に形成される前の板状ワーク及び加熱補助部材を示し、図３（ｂ）は、所定形状に形成された後の板状ワーク及び加熱補助部材を示している。
【００５２】
通電加熱装置１では、高張力鋼板などの所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークＷ１が所定の電気抵抗率を有する導電性の加熱補助部材Ｗ２とともに通電加熱によって加熱されるが、加熱される板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、図３（ａ）に示すように、所定厚さを有する矩形状の板状ワークを、対角線の交点Ｃ１を通る（一点鎖線で示される）点対称な直線状のラインＬ１によって切断することによって形成される。図３（ｂ）では、板状ワークＷ１を上下反転した状態で示しているが、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２は、同一形状を有し、一対の対辺が互いに平行な直角台形状に形成されている。
【００５３】
また、図３に示す板状ワークＷ１は、車体構成部材であるピラーを成形するための（二点鎖線で示される）ピラー成形部Ｍ１を有するように形成されており、板状ワークＷ１は、通電加熱によって加熱された後に、加熱された板状ワークＷ１が所定形状にプレス成形される。具体的には、板状ワークＷ１は、ピラー成形部Ｍ１が所定形状にプレス成形されるとともにピラー成形部Ｍ１を除く部分がトリミング加工されて取り除かれる。
【００５４】
図４は、前記通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の通電方向に直交する断面における断面積と電気抵抗率の逆数との積について説明するための説明図であり、図４（ａ）は、板状ワークと加熱補助部材とを電極上に重ね合わせた状態を示し、図４（ｂ）は、電極間の通電方向における正電極からの距離と板状ワーク及び加熱補助部材の通電方向に直交する断面における断面積と電気抵抗率の逆数との積との関係を示している。なお、図４（ｂ）では、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２についてそれぞれ通電方向に直交する断面における断面積と電気抵抗率の逆数との積をラインＬ２、ラインＬ３で示し、通電方向に直交する断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和をラインＬ４で示している。
【００５５】
前記通電加熱装置１では、電極１１上に板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２が重ね合わせられて所定位置に配置される。板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、それらの直角部がそれぞれ一致するようにして重ね合わせられ、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の両端部にそれぞれ電極１１が取り付けられるように配置される。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、電極１１間の通電方向における正電極１１ａからの距離ｘ１において、板状ワークＷ１、加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する幅をｙ１，ｙ２とし、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２がともに所定の厚さｔを有するとすると、板状ワークＷ１，加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ、（ｙ１・ｔ），（ｙ２・ｔ）によって表される。
【００５７】
また、板状ワークＷ１が所定の電気抵抗率ρ１を有し、加熱補助部材Ｗ２が所定の電気抵抗率ρ２を有するとすると、通電方向における正電極１１ａからの距離ｘ１において、板状ワークＷ１の断面積Ｓ１と板状ワークＷ１の電気抵抗率ρ１の逆数との積は、（Ｓ１／ρ１）によって表され、加熱補助部材Ｗ２の断面積Ｓ２と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率ρ２の逆数との積は、（Ｓ２／ρ２）によって表される。
【００５８】
重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２では、通電方向における正電極１１ａからの距離ｘ１において、通電方向に直交する断面における板状ワークＷ１の断面積Ｓ１と板状ワークＷ１の電気抵抗率ρ１の逆数との積（Ｓ１／ρ１）と通電方向に直交する断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積Ｓ２と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率ρ２の逆数との積（Ｓ２／ρ２）との総和（Ｓ１／ρ１＋Ｓ２／ρ２）は、（ｙ１・ｔ／ρ１＋ｙ２・ｔ／ρ２）で表される。
【００５９】
図４（ａ）に示す板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２では、図４（ｂ）に示すように、通電方向における正電極１１ａからの距離が大きくなるにつれて、板状ワークＷ１の通電方向に直交する断面における断面積Ｓ１と板状ワークＷ１の電気抵抗率ρ１の逆数との積（Ｓ１／ρ１）は大きくなる（ラインＬ２参照）一方、通電方向における正電極１１ａからの距離が大きくなるにつれて、加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積Ｓ２と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率ρ２の逆数との積（Ｓ２／ρ２）は小さくなる（ラインＬ３参照）。
【００６０】
しかしながら、本実施形態では、通電方向に直交する断面における板状ワークＷ１の断面積Ｓ１と板状ワークＷ１の電気抵抗率ρ１の逆数との積と通電方向に直交する断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積Ｓ２と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率ρ２の逆数との積との総和（Ｓ１／ρ１＋Ｓ２／ρ２）は、通電方向における正電極１１ａからの距離に関わらず略一定となるように（ラインＬ４参照）板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２が用意され重ね合わせられる。
【００６１】
通電方向に直交する断面における板状ワークＷ１の断面積Ｓ１と板状ワークＷ１の電気抵抗率ρ１の逆数との積と通電方向に直交する断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積Ｓ２と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率ρ２の逆数との積との総和（Ｓ１／ρ１＋Ｓ２／ρ２）が、通電方向において略一定となるようにしたのは、通電方向において板状ワークＷ１の単位長さあたりの抵抗（ΔＲ１＝ρ１・ΔＬ／Ｓ１）と加熱補助部材Ｗ２の単位長さあたりの抵抗（ΔＲ２＝ρ２・ΔＬ／Ｓ２）とを並列回路とみなし、通電方向において板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の単位長さ当たりの合成抵抗を略一定にするためである。なお、前記ΔＬは、通電方向の単位長さを表し、前記ΔＲ１，ΔＲ２はそれぞれ、通電方向における板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の単位長さ当たりの抵抗を表している。
【００６２】
前述したように、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とは、所定の厚さを有する矩形状の板状ワークを切断して形成されていることにより、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とが同一の電気抵抗率を有しているが、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるものであれば、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とが異なる電気抵抗率や形状を有するものを用いることも可能である。
【００６３】
また、前述した実施形態では、１つの板状ワークＷ１に加熱補助部材Ｗ２が、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように用意され重ね合わせられるが、２つ以上の板状ワークに加熱補助部材を重ね合わせ、通電方向に直交する所定の断面における板状ワーク毎の断面積と板状ワーク毎の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるようにしてもよい。
【００６４】
このように、本実施形態では、所定の電気抵抗率を有する導電性の板状ワークＷ１に互いに離間する一対の電極１１を取り付けて通電することにより板状ワークＷ１を加熱する通電加熱において、所定形状に形成された板状ワークＷ１と所定形状に形成された加熱補助部材Ｗ２とを用意し、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせ、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とが重ねられた状態で、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を取り付けて、両電極１１間を通電する。その場合、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とは、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように用意され重ね合わせられる。
【００６５】
これにより、両電極１１間を通電する際に、通電方向において重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の抵抗値を略一定にして板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。直角台形状などの非矩形状に形成された板状ワークＷ１を加熱する場合においても、板状ワークＷ１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００６６】
また、板状ワークＷ１の周縁部の少なくとも一部Ｗ１ａ，Ｗ１ｂと係合して板状ワークＷ１を所定位置に位置決めする位置決め部材２１，２２を備えていることにより、板状ワークＷ１の位置がずれることを防止して板状ワークＷ１を所定位置に精度良く保持することができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００６７】
なお、前記通電加熱装置１では、一対の電極１１にそれぞれ位置決め部材２１が結合され、電極１１と位置決め部材２１とが別体で形成されているが、位置決め部材を電極によって形成し、電極と位置決め部材とを一体的に形成するようにしてもよい。
【００６８】
本実施形態ではまた、直角台形状に形成された板状ワークＷ１に同一の直角台形状に形成された加熱補助部材Ｗ２を、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせて通電することにより板状ワークＷ１を加熱し、板状ワークＷ１の加熱温度を測定した。
【００６９】
図５は、実施例１として用いた通電加熱によって加熱される板状ワークの温度測定条件を説明するための説明図であり、図５では、実施例１として用いた板状ワーク、加熱補助部材及び電極のみを示している。図５（ａ）は、前記板状ワーク、加熱補助部材及び電極の配置を示す平面図、図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図５（ｄ）はそれぞれ、図５（ａ）においてＹ５Ｂ方向、Ｙ５Ｃ方向及びＹ５Ｄ方向から見た前記板状ワーク、加熱補助部材及び電極の側面図を示している。
【００７０】
板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２として、所定の電気抵抗率を有するとともに厚さ１．６ｍｍを有する冷間圧延高張力鋼板ＳＰＦＣ４４０を用い、図３に示すように、長さが２８０ｍｍ、幅が１１０ｍｍである矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称な直線状のラインＬ１によって切断することにより、同一形状を有する直角台形状に形成したものを用意した。具体的には、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、図５（ａ）に示すように、上辺が２２ｍｍ、下辺が８８ｍｍ、長さが２８０ｍｍである直角台形状に形成したものを用いた。
【００７１】
板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、前記通電加熱装置１において、図５に示すように重ね合わせ、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とが重ね合わせられた状態で、電極１１とクランプ部材１５とによって板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を挟持して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に電極１１を取り付けて両電極１１間を通電し、板状ワークＷ１を加熱した。通電は、直流電源を用い、電流値を４．２Ａに設定して１０秒間行った。
【００７２】
そして、通電加熱によって板状ワークＷ１を１０秒間加熱した直後に、熱電対を用いて板状ワークＷ１の各測定位置において温度測定を行った。具体的には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の上面においてＰ１〜Ｐ４で示す各位置で測定した。
【００７３】
また、比較例として、前記通電加熱装置１において、電極１１上に板状ワークＷ１のみを配置して通電することにより板状ワークＷ１を加熱し、板状ワークＷ１の加熱温度を測定した。電極１１と板状ワークＷ１との間に加熱補助部材Ｗ２を重ね合わせていないことを除き、実施例１と同様にして通電加熱を行い、板状ワークＷ１の加熱温度を測定した。
【００７４】
図６は、比較例として用いた通電加熱によって加熱される板状ワークの温度測定条件を説明するための説明図であり、図６では、比較例として用いた板状ワーク及び電極のみを示している。図６（ａ）は、前記板状ワーク及び電極の配置を示す平面図、図６（ｂ）、図６（ｃ）及び図６（ｄ）はそれぞれ、図６（ａ）においてＹ６Ｂ方向、Ｙ６Ｃ方向及びＹ６Ｄ方向から見た前記板状ワーク及び電極の側面図を示している。
【００７５】
比較例として用いた板状ワークＷ１は、実施例１に用いた板状ワークＷ１と同様のものを用い、電極１１上に実施例１の場合と同じ位置に配置した。比較例についても、電極１１とクランプ部材１５とによって板状ワークＷ１を挟持して板状ワークＷ１に電極１１を取り付けて両電極１１間を通電し、板状ワークＷ１を加熱した。通電加熱条件及び板状ワークＷ１の測定位置は、実施例１と同様にして行った。
【００７６】
実施例１において加熱された板状ワークＷ１の温度測定結果を以下の表１に示し、比較例１において加熱された板状ワークＷ１の温度測定結果を以下の表２に示している。なお、表１及び表２では、板状ワークＷ１の各測定位置における測定温度と、板状ワークＷ１の最も高い測定温度と各測定位置における温度差とを示している。
【００７７】
【表１】
0005838823.tif 000002
【００７８】
【表２】
0005838823.tif 000003
【００７９】
表１に示すように、実施例１では、板状ワークＷ１について、測定位置Ｐ３において最高温度３２５℃が測定され、測定位置Ｐ１において最低温度２２７℃が測定され、これらの温度差が９８℃であるという結果が得られた。
【００８０】
一方、表２に示すように、比較例では、板状ワークＷ１について、測定位置Ｐ４において最高温度５７７℃が測定され、測定位置Ｐ２において最低温度１４４℃が測定され、これらの温度差が４３３℃であるという結果が得られた。
【００８１】
これらの結果から、比較例では加熱される板状ワークＷ１の温度差が４３３℃であるのに対し、実施例１では加熱される板状ワークＷ１の温度差が９８℃であり、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように用意して重ね合わせることで、通電加熱によって加熱される板状ワークＷ１の加熱温度のバラツキを抑制することができることが分かる。
【００８２】
このように、板状ワークＷ１に加熱補助部材Ｗ２を、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせることで、非矩形状に形成された板状ワークを通電加熱によって加熱する際に、板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００８３】
このようにして、前記通電加熱装置１を用いて板状ワークＷ１を加熱した後には、加熱された板状ワークＷ１を、搬送ロボットや搬送ベルトなどの搬送手段を用いて成形型を備えたプレス成形装置に搬送してプレス成形することで、板状ワークＷ１を熱間プレス成形することができるが、前記通電加熱装置１をプレス成形装置に組み込んで、通電加熱によって加熱された板状ワークをプレス成形するようにしてもよい。
【００８４】
図７は、前記通電加熱装置を備えたプレス成形装置の一例を示す概略図である。図７に示す前記通電加熱装置１を備えたプレス成形装置３１は、下方側へ突出する突出部４１を備えたパンチ４０と、突出部４１に対応して凹状に形成された凹部５１を備えたダイ５０と有する成形型３０を備え、突出部４１と凹部５１とを組み合わせることで板状ワークを所定形状に形成することができるように構成されている。
【００８５】
パンチ４０は、スプリング４２及びスプリングガイド４４を介してパンチプレート４４に取り付けられ、該パンチプレート４４がパンチホルダー４５に取り付けられている。パンチホルダー４５は、図示しないパンチ移動機構に連結されており、前記パンチ移動機構によってパンチホルダー４５が上下方向に移動されることにより、パンチ４０が上下方向に移動可能に構成されている。一方、ダイ５０は、ダイホルダー５２に取り付けられて固定されている。
【００８６】
プレス成形装置３１にはまた、前述した通電手段１０を有する通電加熱装置１が備えられ、ダイ５０には、ダイ５０の凹部５１を挟んで凹部５１の両側に一対の電極１１が取り付けられている。一対の電極１１は、ダイ５０の上面よりも突出するように設けられ、ケーブル１３によって電源１２に接続されている。また、一対の電極１１の上方にはクランプ部材１５が取り付けられている。
【００８７】
プレス成形装置３１では、パンチ４０が上方へ移動された状態で、板状ワークＷ１の断面積と電気抵抗率の逆数との積と加熱補助部材Ｗ２の断面積と電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を電極１１とクランプ部材１５とによって挟持して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を取り付けた後に、両電極１１間を通電して板状ワークＷ１を加熱することが行われる。
【００８８】
そして、板状ワークＷ１が加熱された後には、クランプ部材１５が上方へ移動され、図示しない搬送手段を用いて加熱補助部材Ｗ２がプレス成形装置３１から取り除かれ、次いで、パンチ４０が下方へ移動され、加熱された板状ワークＷ１が成形型３０を用いてプレス成形され、板状ワークＷ１の熱間プレス成形が行われる。
【００８９】
図７に示すように、前記通電加熱装置１を組み込んだプレス成形装置３１を用い、前記通電加熱装置１によって板状ワークＷ１を加熱し、その後に、成形型３０を用いて加熱された板状ワークＷ１をプレス成形して、熱間プレス成形を行うようにしてもよい。なお、熱間プレス成形は、板状ワークを焼入れ温度以上に加熱してプレス成形するものに限らず、板状ワークを焼入れ温度未満の温度に加熱してプレス成形するものも含むものとする。
【００９０】
このように、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を通電加熱し、成形型を用いて加熱された板状ワークＷ１をプレス成形することにより、板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制しつつ板状ワークを迅速に加熱することができ、板状ワークの材料特性にバラツキが生じることを防止することができるとともに板状ワークのプレス成形サイクルタイムを短縮することが可能である。
【００９１】
図８は、本発明の第２実施形態に係る通電加熱装置の概略図であり、図８（ａ）は、前記通電加熱装置の概略平面図、図８（ｂ）、図８（ｃ）及び図８（ｄ）はそれぞれ、図８（ａ）におけるＹ８Ｂ方向、Ｙ８Ｃ方向及びＹ８Ｄ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。なお、図８（ｂ）、図８（ｃ）及び図８（ｄ）ではそれぞれ、位置決め部材２１，２２の一部を二点鎖線で示し、これを透過状態で示している。
本発明の第２実施形態に係る通電加熱装置６１は、通電加熱装置１と、電極１１の形状が異なっていること以外は同様であるので、通電加熱装置１と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００９２】
図８に示すように、本発明の第２実施形態に係る通電加熱装置６１においても、互いに離間する一対の電極７１を有し、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極７１を取り付けて通電することにより板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱する通電手段７０を備え、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱するようになっているが、通電加熱装置６１では、電極７１が、通電方向に略直交する方向に延びるものの、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられている。
【００９３】
電極７１の正電極７１ａは、通電加熱装置１の正電極１１ａと同様に形成され、図８（ｃ）に示すように、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられているが、電極７１の負電極７１ｂは、図８（ｄ）に示すように、通電加熱装置１の負電極１１ｂと同様に略直方体状に形成された本体部７１ｃと、該本体部７１ｃから突出する突出部７１ｄとを備え、本体部７１ｃと突出部７１ｄとが一体的に形成されている。
【００９４】
負電極７１ｂの突出部７１ｄは、本体部７１ｃと通電方向において同一長さを有するとともに加熱補助部材Ｗ２の厚さと同一厚さを有し、本体部７１ｃと板状ワークＷ１との間に形成される空間を埋めるように形成されている。これにより、負電極７１ｂについても、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられている。
【００９５】
このようにして構成される通電加熱装置６１を用いる場合においても、板状ワークＷ１に、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように加熱補助部材Ｗ２が重ね合わせられることにより、電極７１間を通電する際に板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【００９６】
本実施形態ではまた、前記通電加熱装置６１を用い、直角台形状に形成された板状ワークＷ１に同一の直角台形状に形成された加熱補助部材Ｗ２を、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせて通電することにより板状ワークＷ１を加熱し、板状ワークＷ１の加熱温度を測定した。
【００９７】
図９は、実施例２として用いた通電加熱によって加熱される板状ワークの温度測定条件を説明するための説明図であり、図９では、実施例２として用いた板状ワーク、加熱補助部材及び電極のみを示している。図９（ａ）は、前記板状ワーク、加熱補助部材及び電極の配置を示す平面図、図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）はそれぞれ、図９（ａ）においてＹ９Ｂ方向、Ｙ９Ｃ方向及びＹ９Ｄ方向から見た前記板状ワーク、加熱補助部材及び電極の側面図を示している。
【００９８】
図９に示すように、通電加熱装置６１を用いた実施例２においても、実施例１と同様の板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用い、電極７１上に板状ワークＷ１の断面積と電気抵抗率の逆数との積と加熱補助部材Ｗ２の断面積と電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせて両電極７１間を通電し、板状ワークＷ１を通電加熱によって加熱し、板状ワークＷ１の加熱温度を測定した。通電加熱条件及び温度の測定位置についても実施例１と同様にして行った。
【００９９】
実施例２において加熱された板状ワークＷ１の温度測定結果を以下の表３に示している。なお、表３では、板状ワークＷ１の各測定位置における測定温度と、板状ワークＷ１の最も高い測定温度と各測定位置における温度差とを示している。
【０１００】
【表３】
0005838823.tif 000004
【０１０１】
表３に示すように、実施例２では、板状ワークＷ１について、測定位置Ｐ４において最高温度３７２℃が測定され、測定位置Ｐ１において最低温度３０９℃が測定され、これらの温度差が６３℃であるという測定結果が得られた。
【０１０２】
前述したように、比較例では加熱される板状ワークＷ１の温度差が４３３℃であるのに対し、実施例２では加熱される板状ワークＷ１の温度差が６３℃であり、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように用意して重ね合わせることで、通電加熱によって加熱される板状ワークＷ１の加熱温度のバラツキを抑制することができることが分かる。
【０１０３】
また、実施例１では加熱される板状ワークＷ１の温度差が９８℃であるのに対し、実施例２では加熱される板状ワークＷ１の温度差が６３℃であり、板状ワークＷ１の加熱温度のバラツキをさらに抑制することができることが分かる。
【０１０４】
このように、本実施形態に係る通電加熱装置６１を用いる場合においても、電極７１間を通電する際に板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークＷ１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。非矩形状に形成された板状ワークＷ１を加熱する場合においても、板状ワークＷ１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【０１０５】
また、電極７１は、通電方向に略直交する方向に延び、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する方向全体に接触するように設けられていることにより、電極７１が板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の通電方向に直交する方向の一部に接触している場合に比して電極７１の接触面積を大きくすることができるので、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２のそれぞれの通電方向に略均一に電流が流れるようになるとともに、電極７１と板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２との接触部分で発熱するジュール熱を小さくすることができ、前記効果をより有利に奏することができる。
【０１０６】
図１０は、本発明の第３実施形態に係る通電加熱装置の概略図であり、図１０（ａ）は、前記通電加熱装置の概略平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＹ１０Ｂ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。なお、図１０（ｂ）では、位置決め部材２２を二点鎖線で示し、これを透過状態で示している。
本発明の第３実施形態に係る通電加熱装置８１は、通電加熱装置１において板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を電極１１間でクランプするクランプ手段がさらに設けられたものであり、通電加熱装置１と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【０１０７】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、本発明の第３実施形態に係る通電加熱装置８１においても、互いに離間する一対の電極１１を有し、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を取り付けて通電することにより板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱する通電手段１０を備え、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱するようになっている。
【０１０８】
前記通電加熱装置８１ではまた、電極１１間の略中央部において板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２をクランプするクランプ手段８５が設けられ、クランプ手段８５は、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を上方からクランプする上側クランプ部材９１と、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を下方からクランプする下側クランプ部材９５とによって構成されている。
【０１０９】
上側クランプ９１は、クランプ部材１５と同様に構成され、電極１１の延びる方向に略平行に延びる略直方体状のクランプ基部９２と、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に接触する先端部を備えたピン部９３と、クランプ基部９２とピン部９３とに結合されるスプリング９４とを備え、クランプ基部９２が、図示しない上側クランプ移動手段に連結されて矢印Ｚ２に示すように上下方向に移動可能に構成されている。
【０１１０】
一方、下側クランプ９５は、上側クランプ９１を上下反転したものであり、電極１１の延びる方向に略平行に延びる略直方体状のクランプ基部９６と、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に接触する先端部を備えたピン部９７と、クランプ基部９６とピン部９７とに結合されるスプリング９８とを備え、クランプ基部９６が、図示しない下側クランプ移動手段に連結されて矢印Ｚ３に示すように上下方向に移動可能に構成されている。
【０１１１】
クランプ手段８５では、前記上側クランプ移動手段によってクランプ基部９１が下方へ移動されることにより上側クランプ部材９１が下方へ移動され、前記下側クランプ移動手段によってクランプ基部９６が上方へ移動されることにより下側クランプ部材９５が上方へ移動される。これにより、クランプ手段８５は、電極１１間の略中央部において電極１１上に配置された板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を上側クランプ部材９１と下側クランプ部材９５とによってクランプすることができるようになっている。
【０１１２】
なお、通電加熱装置８１では、電極１１間において板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２をクランプするクランプ手段８５が１つ設けられ、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を電極１１間の１ヶ所でクランプするように構成されているが、複数のクランプ手段を設けて板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を電極１１間の複数箇所でクランプするようにするようにしてもよい。
【０１１３】
このようにして構成される通電加熱装置８１においても、クランプ部材１５及び上側クランプ部材９１がそれぞれ上方へ移動されるとともに下側クランプ部材９５が下方へ移動された状態で、それぞれ所定形状に形成された板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用意し、電極１１上において板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせ、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に対してクランプ部材１５を下方へ移動させることにより電極１１とクランプ部材１５とによって板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を挟持して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を取り付けることが行われる。
【０１１４】
前記通電加熱装置８１ではまた、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせた後、両電極１１間を通電する前に、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に対して上側クランプ部材９１を下方へ移動させるとともに下側クランプ部材９５を上方へ移動させることにより上側クランプ部材９１と下側クランプ部材９５とによって電極１１間において板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２をクランプし、その後に、両電極１１間を通電して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱することが行われる。
【０１１５】
このように、通電加熱装置８１を用いる場合においても、板状ワークＷ１に、板状ワークＷ１の断面積と電気抵抗率の逆数との積と加熱補助部材Ｗ２の断面積と電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように加熱補助部材Ｗ２が重ね合わせられることにより、電極７１間を通電する際に板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【０１１６】
また、通電加熱装置８１では、クランプ手段８５を用いて板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を電極１１間の少なくとも１ヶ所以上でクランプすることにより、電極１１間において、重ね合わせられた板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の間に隙間が生じることを防止することができる。
【０１１７】
次に、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の変形例について説明する。
本実施形態では、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を、図３に示すように、所定の電気抵抗率を有する矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称な直線状のラインＬ１によって切断して同一の直角台形状に形成しているが、これに限定されるものではなく、図１１から図１３に示すような板状ワーク及び加熱補助部材を用いることも可能である。
【０１１８】
図１１は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第１、第２及び第３の変形例を示す図である。図１１（ａ）に示すように、矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称な直線状のラインＬ５によって切断して同一の直角三角形に形成した板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用い、通電加熱装置１，６１，８１において通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせることも可能である。
【０１１９】
また、図１１（ｂ）に示すように、矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称な階段状のラインＬ６によって切断して同一の形状に形成した板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用い、通電加熱装置１，６１，８１において通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせてもよい。
【０１２０】
また、図１１（ｃ）に示すように、矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称な曲線状のラインＬ７によって切断して同一の形状に形成した板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用い、通電加熱装置１，６１，８１において通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせることも可能である。
【０１２１】
図１１では、矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称なラインＬ５，Ｌ６，Ｌ７によって切断して同一の形状に形成した板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２について記載しているが、平行四辺形に形成された板状ワークを対角線の交点を通る点対称なラインによって切断して同一の形状に形成した板状ワーク及び加熱補助部材を用いることも可能である。
【０１２２】
図１２は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第４の変形例を示す図である。図１２（ａ）に示すように、平行四辺形に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ２を通る点対称な直線状のラインＬ８によって切断して同一の等脚台形に形成した板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用い、通電加熱装置１，８１において、図１２（ｂ）に示すように、電極１１上に板状ワークＷ１の断面積と電気抵抗率の逆数との積と加熱補助部材Ｗ２の断面積と電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせることも可能である。
【０１２３】
図１３は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第５の変形例を示す図である。図１２では、平行四辺形に形成された板状ワークを切断して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を同一の等脚台形に形成しているが、図１３（ａ）に示すように、平行四辺形に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ３を通る点対称な直線状のラインＬ９によって切断して同一形状を有する平行な対辺の間のもう１つの対辺の長さが異なる台形状に形成した板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を用い、通電加熱装置１，８１において、図１３（ｂ）に示すように、電極１１上に板状ワークＷ１の断面積と電気抵抗率の逆数との積と加熱補助部材Ｗ２の断面積と電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせることも可能である。
【０１２４】
図１４は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第６の変形例を示す図である。図１４に示される板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、図３（ａ）に示すように、矩形状に形成された板状ワークを対角線の交点Ｃ１を通る点対称な直線状のラインＬ１によって切断して同一の直角台形状に形成したものであるが、図１４に示すように、板状ワークＷ１を上下反転することなく、通電加熱装置１，８１において電極１１上に板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の重なり合う部分が矩形状になるように板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせ、板状ワークＷ１の断面積と電気抵抗率の逆数との積と加熱補助部材Ｗ２の断面積と電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせることも可能である。
【０１２５】
前記通電加熱装置１，６１，８１では、重ね合わせられる板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、一定の厚さを有して非矩形状に形成されているが、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２は、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられるものであれば、板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２の厚さが変化するものを用いることも可能である。
【０１２６】
図１５は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第７の変形例を示す図であり、図１５では、前記板状ワーク及び加熱補助部材を通電加熱装置１に取り付けた状態で示している。図１５（ａ）は、前記板状ワーク及び加熱補助部材が取り付けられた前記通電加熱装置の概略平面図、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）及び図１５（ｄ）はそれぞれ、図１５（ａ）におけるＹ１５Ｂ方向、Ｙ１５Ｃ方向及びＹ１５Ｄ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。
【０１２７】
図１５に示すように、通電加熱装置１において、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１１の断面積と板状ワークＷ１１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ１２の断面積と加熱補助部材Ｗ１２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように形成され重ね合わせられる場合には、同一の矩形状に形成されるとともに厚さが長手方向に変化する板状ワークＷ１１及び加熱補助部材Ｗ１２を用いることも可能である。
【０１２８】
かかる場合においても、両電極１１間を通電する際に、板状ワークＷ１１及び加熱補助部材Ｗ１２から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、比較的簡単に板状ワークＷ１１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【０１２９】
前述した板状ワークＷ１，Ｗ１１及び加熱補助部材Ｗ２，Ｗ１２は、同一形状に形成されているが、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークの断面積と板状ワークの電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材の断面積と加熱補助部材の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように形成され重ね合わせられるものであれば、板状ワークと加熱補助部材とが異なる形状を有するものを用いることも可能である。
【０１３０】
図１６は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第８の変形例を示す図である。図１６に示す板状ワークＷ２１は、車体構成部材であるピラーを成形するための（斜線ハッチングが施される）ピラー成形部Ｍ２１を有するものについて示している。
【０１３１】
図１６（ａ）に示すように、板状ワーク及び加熱補助部材として、ピラーの形状に応じて所定の矩形状に形成されるとともに所定の厚さを有する板状ワークＢ１がラインＬ１１及びＬ１２によって切断され、ピラー成形部Ｍ２１を有する板状ワークＷ２１と第１の加熱補助部材Ｗ２２と第２の加熱補助部材Ｗ２３とが形成される。
【０１３２】
そして、図１６（ｂ）に示すように、第１の加熱補助部材Ｗ２２と第２の加熱補助部材Ｗ２３とは、第１の加熱補助部材Ｗ２２のラインＬ１１によって切断された辺と反対側の辺と第２の加熱補助部材Ｗ２３のラインＬ１２によって切断された辺と反対側の辺とが突き合わせられ、板状ワークＷ２１及び加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ２３が用意される。
【０１３３】
次に、通電加熱装置１，８１において、図１６（ｃ）に示すように、電極１１上に、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ２１の断面積と板状ワークＷ２１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ２３の断面積と加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ２３の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられ、通電加熱によって板状ワークＷ２１が加熱される。なお、板状ワークＷ２１は、通電加熱によって加熱された後に、ピラー成形部Ｍ２１が所定形状にプレス成形されるとともにピラー成形部Ｍ２１を除く部分がトリミング加工されて取り除かれる。
【０１３４】
かかる場合においても、両電極１１間を通電する際に板状ワークＷ２１及び加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ２３から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、板状ワークＷ２１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。非矩形状に形成された板状ワークＷ２１を通電加熱によって加熱する際に、板状ワークＷ２１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【０１３５】
図１７は、本発明の実施形態に係る通電加熱装置において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材の第９の変形例を示す図である。図１７に示す板状ワークＷ３１は、車体構成部材であるインパクトバーを成形するための（斜線ハッチングが施される）インパクトバー成形部Ｍ３１を有するものについて示している。
【０１３６】
図１７（ａ）に示すように、板状ワーク及び加熱補助部材として、インパクトバーの形状に応じて所定の矩形状に形成されるとともに所定の厚さを有する板状ワークＢ２がラインＬ２１及びＬ２２によって切断され、インパクトバー成形部Ｍ３１を有する板状ワークＷ３１と第１の加熱補助部材Ｗ３２と第２の加熱補助部材Ｗ３３とが形成される。
【０１３７】
そして、図１７（ｂ）に示すように、第１の加熱補助部材Ｗ３２と第２の加熱補助部材Ｗ３３とは、第１の加熱補助部材Ｗ３２のラインＬ２１によって切断された辺と反対側の辺と第２の加熱補助部材Ｗ３３のラインＬ２２によって切断された辺と反対側の辺とが突き合わせられ、板状ワークＷ３１及び加熱補助部材Ｗ３２，Ｗ３３が用意される。
【０１３８】
次に、通電加熱装置１，８１において、図１７（ｃ）に示すように、電極１１上に、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ３１の断面積と板状ワークＷ３１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ３２，Ｗ３３の断面積と加熱補助部材Ｗ３２，Ｗ３３の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように重ね合わせられ、通電加熱によって板状ワークＷ２１が加熱される。なお、板状ワークＷ３１は、通電加熱によって加熱された後に、インパクトバー成形部Ｍ３１が所定形状にプレス成形されるとともにインパクトバー成形部Ｍ３１を除く部分がトリミング加工されて取り除かれる。
【０１３９】
かかる場合においても、両電極１１間を通電する際に板状ワークＷ３１及び加熱補助部材Ｗ３２，Ｗ３３から発生するジュール熱を通電方向において略等しくすることができるので、板状ワークＷ３１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。非矩形状に形成された板状ワークＷ３１を通電加熱によって加熱する際に、板状ワークＷ３１の加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【０１４０】
図１６及び図１７に示す板状ワーク及び加熱補助部材の変形例では、第１の加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ３２と第２の加熱補助部材とＷ２３，Ｗ３３を突き合わせ、突き合わせられた第１の加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ３２と第２の加熱補助部材Ｗ２３，Ｗ３３に板状ワークＷ２１，Ｗ３１を重ね合わせているが、突き合わせることなく離間して配置した第１の加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ３２と第２の加熱補助部材Ｗ２３，Ｗ３３に板状ワークＷ２１，Ｗ３１を重ね合わせるようにしてもよく、あるいは第１の加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ３２と第２の加熱補助部材Ｗ２３，Ｗ３３と板状ワークＷ２１，Ｗ３１とを３枚重ね合わせるようにしてもよい。また、第１の加熱補助部材Ｗ２２，Ｗ３２と第２の加熱補助部材Ｗ２３，Ｗ３３とを突き合わせた形状の加熱補助部材を一体的に形成し、この１つの加熱補助部材に板状ワークＷ２１，Ｗ３１を重ね合わせるようにすることも可能である。
【０１４１】
前述した実施形態に係る通電加熱装置１，６１，８１では、板状ワークと加熱補助部材とをそれぞれ用意した後に電極上に板状ワークと加熱補助部材とを重ね合わせ、重ね合わせられた板状ワーク及び加熱補助部材を電極とクランプ部材とによって挟持して板状ワーク及び加熱補助部材に一対の電極を取り付けているが、通電加熱装置１，６１，８１において、電極１１と加熱補助部材Ｗ２とを一体的に形成し、電極１１と一体的に形成された加熱補助部材Ｗ２に板状ワークＷ１を重ね合わせるようにすることも可能である。これにより、電極１１と加熱補助部材Ｗ２とが別体で形成されている場合に比して、通電加熱装置の構成を簡素化することができる。
【０１４２】
また、前記通電加熱装置１，６１，８１において、加熱補助部材Ｗ２をクランプ部材側に配置するとともにクランプ部材と加熱補助部材Ｗ２とを一体的に形成し、クランプ部材と一体的に形成された加熱補助部材Ｗ２と板状ワークＷ１とを重ね合わせるようにすることも可能である。
【０１４３】
図１８は、本発明の第４実施形態に係る通電加熱装置の概略図であり、図１８（ａ）は、前記通電加熱装置の概略平面図、図１８（ｂ）、図１８（ｃ）及び図１８（ｄ）はそれぞれ、図１８（ａ）におけるＹ１８Ｂ方向、Ｙ１８Ｃ方向及びＹ１８Ｄ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。
本発明の第４実施形態に係る通電加熱装置１０１は、通電加熱装置１において、加熱補助部材Ｗ２をクランプ部材側に配置するとともにクランプ部材と加熱補助部材Ｗ２とを一体的に形成したものである。通電加熱装置１と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【０１４４】
図１８に示すように、本発明の第４実施形態に係る通電加熱装置１０１では、電極１１の上方にそれぞれ、電極１１の延びる方向に略平行に延びる略直方体状に形成されたクランプ部材１０５が配置され、クランプ部材１０５が、図示しないクランプ移動手段に連結されて矢印Ｚ４に示すように上下方向に移動可能に構成されている。
【０１４５】
前記通電加熱装置１０１ではまた、クランプ部材１０５に加熱補助部材Ｗ２が一体的に形成され、加熱補助部材Ｗ２が、クランプ部材１０５とともに上下方向に移動されるようになっている。加熱補助部材Ｗ２はまた、板状ワークＷ１に重ね合わせた状態で、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように形成されている。
【０１４６】
このようにして構成される通電加熱装置１０１では、クランプ部材１０５が加熱補助部材Ｗ２とともに上方へ移動された状態で電極１１上に板状ワークＷ１を配置し、板状ワークＷ１に対してクランプ部材１０５を加熱補助部材Ｗ２とともに下方へ移動させ、板状ワークＷ１と加熱補助部材Ｗ２とを重ね合わせるとともに板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２に一対の電極１１を取り付けて、その後に、両電極１１間を通電して板状ワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２を加熱することが行われる。
【０１４７】
通電加熱装置１０１を用いる場合においても、板状ワークＷ１に、通電方向に直交する所定の断面における板状ワークＷ１の断面積と板状ワークＷ１の電気抵抗率の逆数との積と前記所定の断面における加熱補助部材Ｗ２の断面積と加熱補助部材Ｗ２の電気抵抗率の逆数との積との総和が通電方向において略一定となるように加熱補助部材Ｗ２が重ね合わせられることにより、比較的簡単に板状ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。
【０１４８】
また、通電加熱装置１０１では、板状ワークＷ１を挟んで電極１１の反対側に配置され、電極１１とともに板状ワークＷ１を挟持するクランプ部材１０５を備え、クランプ部材１０５と加熱補助部材Ｗ２とが一体的に形成されていることにより、クランプ部材１０５と加熱補助部材Ｗ２とが別体で形成されている場合に比して、通電加熱装置の構成を簡素化することができる。通電加熱後に板状ワークＷ１を搬送する場合、加熱補助部材Ｗ２をクランプ部材１０５とともに移動させることができるので、板状ワークＷ１の搬送を容易に行うことができる。
【０１４９】
このように、加熱補助部材と電極とを一体的に形成したり加熱補助部材とクランプ部材とを一体的に形成したりする通電加熱装置において、板状ワークを連続的に通電加熱によって加熱する場合、両電極間を通電する前に、加熱補助部材が板状ワークに対して高温状態になる畏れがある。
【０１５０】
この場合、好ましくは、両電極間を通電する前に、板状ワークと加熱補助部材とが略同一温度になるように、例えば板状ワークを加熱炉に保持して板状ワークを予め加熱したり、例えば加熱補助部材に冷風を供給して加熱補助部材を予め冷却したりすることが行われる。これにより、加熱補助部材が板状ワークに比して高温状態にある場合、通電加熱前に板状ワークと加熱補助部材との温度を略等しくすることができる。
【０１５１】
なお、本実施形態に係る通電加熱において加熱される板状ワーク及び加熱補助部材は、高張力鋼板などの金属製の板状ワーク及び加熱補助部材に限らず、所定の電気抵抗率をそれぞれ有する導電性の板状ワーク及び加熱補助部材であれば、樹脂製などのその他の板状ワーク及び加熱補助部材を使用することも可能である。また、加熱補助部材を電極やクランプ部材と一体的に形成して使用する場合、加熱補助部材として、板状ワークと同一の材料からなる部材に限らず、例えば、酸化しにくいステンレスや鋳鉄などからなる部材を用いるようにしてもよい。
【０１５２】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
以上のように、本発明によれば、通電加熱によって板状ワークを加熱する際に、非矩形状に形成された板状ワークを加熱する場合においても、比較的簡単に板状ワークを略均一に加熱することができることが可能となるから、ピラーやインパクトバーなどの車体構成部材に使用される高張力鋼板などのプレス成形において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１５４】
１，６１，８１，１０１  通電加熱装置
１１，１１ａ，１１ｂ，７１，７１ａ，７１ｂ  電極
１５，９１，９５，１０５  クランプ部材
２１，２２  位置決め部材
３０  成形型
３１  プレス成形装置
８５  クランプ手段
Ｗ１，Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１  板状ワーク
Ｗ２，Ｗ１２，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ３２，Ｗ３３  加熱補助部材
Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ  板状ワークの周縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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