(57)【要約】【課題】直接通電により焼き入れした自動車用部材と、前記自動車用部材を焼入れをする熱処理装置とを提供する。【解決手段】長手方向の断面積が略一定の本体部11と、前記長手方向にこの本体部11を挟んで設けられた一対の取付部12,12とからなり、両取付部12を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部12を通電部位として本体部11の長手方向に直接通電してこの本体部11を加熱し、加熱された前記本体部11を急冷してこの本体部11を焼き入れして得られるドアビ−ム１と、前記ドアビームを焼入れする熱処理装置である。【選択図】図１
2006322065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延在方向又は延在直交方向の断面積が略一定の本体部と、延在方向又は延在直交方向に該本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなり、両取付部を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部を通電部位として本体部に直接通電して該本体部を加熱し、加熱された前記本体部を急冷して該本体部を焼き入れしてなる自動車用部材。
【請求項２】
長手方向の断面積が略一定の本体部と、長手方向に該本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなり、両取付部を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部を通電部位として本体部の長手方向に直接通電して該本体部を加熱し、加熱された前記本体部を急冷して該本体部を焼き入れしてなる自動車用部材。
【請求項３】
短手方向の断面積が略一定の本体部と、短手方向に該本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなり、両取付部を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部を通電部位として本体部の短手方向に直接通電して該本体部を加熱し、加熱された前記本体部を急冷して該本体部を焼き入れしてなる自動車用部材。
【請求項４】
延在方向又は延在直交方向の断面積が略一定の本体部と、前記延在方向又は延在直交方向に該本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなる自動車用部材の前記本体部を焼き入れする熱処理装置であって、両取付部を固定部位として本体部を位置固定する一対の固定手段と、両取付部を通電部位として本体部に直接通電して該本体部を加熱する一対の通電手段と、加熱された前記本体部を急冷する冷却手段とからなる熱処理装置。
【請求項５】
一対の通電手段の間に変形抑制手段を設けてなり、該変形抑制手段は自動車用部材の本体部の下方に位置固定される下治具からなり、該下治具は自動車用部材の本体部に対面する表面に抑制凸部を設けてなり、該抑制凸部は自動車用部材の本体部の変形許容量以下の隙間を該本体部の外面に対して形成してなる請求項４記載の熱処理装置。
【請求項６】
下治具は、自動車用部材の本体部に対面する表面を有し、冷却液噴射孔を前記表面に多数開口して冷却手段を兼ねている請求項５記載の熱処理装置。
【請求項７】
一対の通電手段の間に変形抑制手段を設けてなり、該変形抑制手段は自動車用部材の本体部の上方に位置固定される上治具からなり、該上治具は自動車用部材の本体部に対面する内面に抑制凸部を設けてなり、該抑制凸部は自動車用部材の本体部の変形許容量以下の隙間を該本体部の外面に対して形成してなる請求項４記載の熱処理装置。
【請求項８】
上治具は、自動車用部材の本体部に対面する表面を有し、冷却液噴射孔を前記表面に多数開口して冷却手段を兼ねている請求項７記載の熱処理装置。
【請求項９】
一対の固定手段は、一方の固定手段に対して他方の固定手段が両固定手段を結ぶ並び方向に進退自在とした請求項４〜８いずれか記載の熱処理装置。
【請求項１０】
一対の通電手段は、一方の通電手段に対して他方の通電手段が両通電手段を結ぶ並び方向に進退自在とした請求項４〜９いずれか記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接通電により焼き入れされた自動車用部材と、この自動車用部材を焼き入れする熱処理装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用部材の多くは、高い構造強度（高い曲げ強度、高い捩れ強度、高い引っ張り強さ等）が要求される。前記要求は、高張力鋼板・超高張力鋼板（590N/mm2以上）等の材料選択や、自動車用部材の板厚増加又は補強部材の追加により、満たすことができる。また、安価で加工性のよい一般鋼板・高張力鋼板（270N/mm2〜440N/mm2）を用いて自動車用部材を作り、焼き入れして、高い構造強度を実現することもできる。
【０００３】
上述のように、高い構造強度と共に、安価で容易に加工でき、しかも軽量であることが要求される自動車用部材として、ドアビ−ムを例示できる。例えば特許文献1は本体部及び一対の取付部（取付用ブラケット）の3部材でドアビ−ムを構成しており、前記本体部の両端に取付部を溶接により一体化した後、「必要により焼き入れ、焼きなましなどの熱処理」を施すとしている（［0076］ほか）。
【０００４】
特許文献２はプレス成形による1部材でドアビ−ムを構成しながら、焼き入れ及び焼きなまし等の熱処理に伴うコスト減を図り、前記熱処理による残留応力の発生を防ぐ目的から、焼き入れ及び焼きなまし等の熱処理を要しない高張力鋼の使用を選択している（［0019］ほか）。逆に、特許文献３は、前記特許文献２のドアビ−ム同様１部材でドアビ−ムを構成しながら、焼き入れ及び焼きなまし等の熱処理を施さないことによる板厚の増加、そして重量増を問題として、薄い板厚のプレス成形品に焼き入れ及び焼きなまし等の熱処理を施すことで、必要な構造強度を満足している（［請求項１］ほか）。
【０００５】
また、特許文献４は、連続的な生産ラインを考慮して、プレス成形を終えたドアビ−ムをラインに沿って移動させながら焼き入れ及び焼きなまし等の熱処理ができる高周波焼き入れ（電磁誘導加熱）を用いている。具体的には、構造強度の向上が求められるドアビ−ムの本体部（中間部）のみに高周波焼き入れを施し、高い構造強度と共に、安価で容易に加工でき、しかも軽量であることの要求を満たしている（［0007］ほか）。
【０００６】
バッチ処理でもよければ、ドアビ−ムの焼き入れ手段として直接通電を利用することもできる。特許文献５は、ドアビ−ム様の長尺状の被加熱体に直接パルス電流を通電して、瞬間的に焼き入れ及び焼きなましする熱処理方法を開示している。この特許文献５は、パルス電流（交流）の通電による加熱は、被加熱体の表面に集中して生ずる「表皮効果」を考慮して、瞬間的な焼き入れ及び焼きなましが実現できるパルス幅を制御している。
【０００７】
【特許文献１】特許第3139984号公報
【特許文献２】特開平10-166860号公報
【特許文献３】特開2003-094943号公報
【特許文献４】特開平09-002066号公報
【特許文献５】特公昭44-014455号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複雑な構造の自動車用部材を部分的に焼き入れするには、電磁誘導コイルを用いた高周波焼き入れを用いる場合が多いが、簡素な構造の自動車用部材、特に延在直交方向の断面積が略一定の自動車用部材の場合、直接通電による焼き入れが好ましい。なぜなら、必要な熱処理装置の構成も簡素化できる上、自動車用部材を一様に加熱、急冷することにより、短時間で自動車用部材を焼き入れできるからである。
【０００９】
ここで、直接通電による焼き入れの場合、通電手段である電極を接触させた部分と、電極に挟まれた範囲以外の加熱ができない制約が生ずる。また、焼き入れする間、固定手段であるチャックで自動車用部材を位置固定する必要があるが、このチャックは流れる電流の経路を阻害したり、加熱又は冷却を妨げてはならない制約がある。そこで、直接通電による焼き入れに適した自動車用部材の特定と、前記自動車用部材を直接通電により焼き入れする熱処理装置の構成について、検討した。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
検討の結果開発したものが、延在方向又は延在直交方向の断面積が略一定の本体部と、延在方向又は延在直交方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなり、両取付部を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部を通電部位として本体部に直接通電してこの本体部を加熱し、加熱された前記本体部を急冷してこの本体部を焼き入れした自動車用部材である。通電する電流は、直流又は低周波（〜300Hz）交流が好ましい。ここで、断面積が「略一定」とは、断面形状の変化に伴う断面積の大きな変化がない、好ましくは断面積の変化が±10％以内の構造を意味する。
【００１１】
本発明は、短時間の直接通電、好ましくは短時間かつ一度限りの直接通電により焼き入れできるように、処理対象となる自動車用部材を特定している。本発明を適用する自動車用部材は、固定部位及び通電部位とする取付部を本体部の両端に備えた構成で、焼き入れを要しない取付部で固定し、この取付部を介して本体部を直接通電することにより、本体部を焼き入れできる。ここで、延在方向又は延在直交方向の断面積が略一定の本体部であれば、前記断面積が略一定の方向における本体部の抵抗値は略一定になるので、本体部の加熱が一様になり、短時間かつ一度限りの直接通電により焼き入れできる。
【００１２】
ドアビ−ムやバンパビ−ム等、本体部の長手方向を挟んで取付部が設けられる長尺な自動車用部材の場合、具体的には次のような構成になる。すなわち、長手方向の断面積が略一定の本体部と、前記長手方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなり、両取付部を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部を通電部位として本体部の長手方向に直接通電してこの本体部を加熱し、加熱された前記本体部を急冷してこの本体部を焼き入れして得られる自動車用部材である。
【００１３】
また、サイドメンバ、クロスメンバ、ピラ−等、本体部の短手方向を挟んで取付部が設けられる長尺な自動車用部材の場合、具体的には次のような構成になる。すなわち、短手方向の断面積が略一定の本体部と、短手方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなり、両取付部を固定部位として本体部を位置固定し、かつ両取付部を通電部位として本体部の短手方向に直接通電してこの本体部を加熱し、加熱された前記本体部を急冷してこの本体部を焼き入れして得られる自動車用部材である。
【００１４】
上記各自動車用部材を焼き入れする熱処理装置は、次の構成がよい。すなわち、延在方向又は延在直交方向の断面積が略一定の本体部と、前記延在方向又は延在直交方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなる自動車用部材の前記本体部を焼き入れする熱処理装置であって、両取付部を固定部位として本体部を位置固定する一対の固定手段と、両取付部を通電部位として本体部に直接通電してこの本体部を加熱する一対の通電手段と、加熱された前記本体部を急冷する冷却手段とからなる熱処理装置である。
【００１５】
固定手段は、焼き入れの間、自動車用部材を位置固定できるチャック等を例示できる。本発明は、本体部の位置固定に取付部を利用することから、固定手段は前記取付部の取付構造を利用しうる構成であればよい。通電手段は、固定手段への電流漏れや、固定手段による加熱又は冷却の影響を受けないように、固定手段に挟まれた範囲内で自動車用部材に接触させ、この自動車用部材に直流又は交流を通電できるクリップ電極等を例示できる。この通電手段は、固定手段と兼ねたチャック電極でもよい。冷却手段は、加熱した自動車用部材を急冷できる液冷手段等を例示できる。
【００１６】
上述したドアビ−ム、バンパビ−ム、サイドメンバ、クロスメンバ、ピラ−等の自動車用部材は、いずれも薄い鋼板（板厚ｔ＝1.6mm前後）製であるため、急冷に際して発生する残留応力により、本体部が局部的に曲がったり、捩れたり又は反ったりする可能性がある。そこで、加熱処理装置に一対の通電手段の間に変形抑制手段を設けることとした。この変形抑制手段は、自動車用部材の本体部の下方に位置固定される下治具からなり、この下治具は自動車用部材の本体部に対面する表面に抑制凸部を設け、この抑制凸部は自動車用部材の本体部の変形許容量以下の隙間をこの本体部の外面に対して形成する構成がよい。
【００１７】
変形抑制手段の下治具は、自動車用部材の本体部が変形した場合、変形した本体部の外面に抑制凸部を当接させて、この抑制凸部が当接した以後の変形を抑制する。このように、抑制凸部は自動車用部材の本体部の変形を抑制するものであるから、本体部の変形が生ずる虞の高い部位、例えば一対の通電手段の中間にあたる本体部の中間部位において、変形しそうな本体部の外面に対して数個程度の抑制凸部を設ければよい。ここで、抑制凸部を最初から本体部の外面に当接させないのは、本体部からの漏電を防止することはもちろん、抑制凸部が自動車用部材の本体部と接触することにより、熱量が流出することを防止するためである。
【００１８】
このように、変形抑制手段の下治具における抑制凸部は、本体部が変形しない限り、本体部の外面に接触する虞はないが、通電中の自動車用部材と万一接触したり、接触しなくても漏電等による不具合を避けるため、絶縁性を備えることが望ましい。また、抑制凸部は、耐熱性はもちろん、冷却中に変形した自動車用部材に接触した際、過剰な熱量の流出を防止するため、断熱性を備えることが望ましい。このほか、下治具に絶縁性又は断熱性を付与してもよい。この場合、耐熱性及び絶縁性を備えた抑制凸部を、耐熱性及び断熱性を備えた下治具の表面に設けてもよいし、逆に耐熱性及び断熱性の抑制凸部を、耐熱性及び絶縁性を備えた下治具の表面に設けてもよい。
【００１９】
変形抑制手段の下治具は自動車用部材の本体部に対して位置固定することから、この下治具は、自動車用部材の本体部に対面する表面を有し、冷却液噴射孔を前記表面に多数開口して冷却手段を兼ねた構成にするとよい。すなわち、下治具を冷却ジャケットとして利用する構成であり、逆に言えば冷却ジャケットを下治具として利用し、必要個所に抑制凸部を設ける。この場合、冷却液噴射孔から噴射した冷却液の余剰を流し落とすため、自動車用部材の本体部の外面と下治具との間に十分な隙間を設ける。冷却液は、急冷による焼き入れ効果を得るため、気化熱及び比熱の大きい水が望ましい。
【００２０】
変形抑制手段は、自動車用部材の本体部の上方に位置固定される上治具からなり、この上治具は自動車用部材の本体部に対面する内面に抑制凸部を設け、この抑制凸部は自動車用部材の本体部の変形許容量以下の隙間をこの本体部の外面に対して形成する構成にしてもよい。この変形抑制手段の上治具は、上記変形抑制手段の下治具と併用することもできる。上治具又は抑制凸部のいずれかに絶縁性又は断熱性が求められる点や組み合わせの構成、抑制凸部の働き等は、上述した下治具及び抑制凸部の説明と同様である。更に、上治具が、自動車用部材の本体部に対面する内面を有し、冷却液噴射孔を前記内面に多数開口して冷却手段を兼ねた構成にしてもよい点も、上述した下治具同様である。
【００２１】
熱処理に際する自動車用部材の長手方向の伸びを過度に拘束すると、かえって自動車用部材に歪みが発生する可能性がある。そこで、一対の固定手段は、一方の固定手段に対して他方の固定手段が両固定手段を結ぶ並び方向に進退自在にするとよい。同様に、一対の通電手段は、一方の通電手段に対して他方の通電手段が両通電手段を結ぶ並び方向に進退自在にするとよい。これにより、自動車用部材の伸びが許容されるようになり、この自動車用部材の歪みの発生を抑制できるようになる。
【００２２】
他方の固定手段又は通電手段の進退機構は、自動車用部材の伸びを一方向に限定するスライド機構が好ましい。ここで、通電手段は、自動車用部材に挟着するクリップ電極に可撓性のあるケ−ブルで通電する構成にする場合もあるが、この場合、通電手段による自動車用部材の拘束は生じないので、他方の通電手段を進退自在にする必要はない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、ドアビ−ムやバンパビ−ム等、本体部の長手方向を挟んで取付部が設けられる長尺な自動車用部材や、サイドメンバ、クロスメンバ、ピラ−等、本体部の短手方向を挟んで取付部が設けられる長尺な自動車用部材の本体部を、短時間かつ一度限りの直接通電により焼き入れできる。これにより、ドアビ−ム、バンパビ−ム、サイドメンバ、クロスメンバ、ピラ−等に安価な鋼板を用いながら、各自動車用部材の本体部に求められる高い構造強度を容易に実現できる。すなわち、本発明は費用対効果に優れた自動車用部材の製造を可能にする効果がある。
【００２４】
また、本発明の熱処理装置は、比較的薄い鋼板（板厚ｔ＝1.6mm前後）からなる上記ドアビ−ム、バンパビ−ム、サイドメンバ、クロスメンバ、ピラ−等の自動車部材の本体部を直接通電により焼き入れする際に生ずる虞のある前記本体部の変形を、変形抑制手段により抑制し、また進退自在な固定手段又は通電手段により前記変形の拡大を防止することで、自動車用部材全体の精度を損なうことなく、直接通電による本体部の焼き入れができるようにする効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明により焼き入れするドアビ−ム１の一例を表す斜視図、図２はドアビ−ム１を位置固定した熱処理装置２の側面図、図３はドアビ−ム１を位置固定した熱処理装置２の平面図、図４は図２中Ａ−Ａ部分断面図、図５はドアビ−ム１を位置固定した別例の熱処理装置３の図３相当平面図、図６は図４中Ｂ矢視部拡大図、図７はドアビ−ム1を覆う上治具235を用いた熱処理装置２の図２相当側面図、図８はドアビ−ム1を覆う上治具235を用いた熱処理装置２の図３相当平面図、図９は図７中Ｃ−Ｃ部分断面図であり、図10は図９中Ｄ矢視部拡大図である。
【００２６】
本例のドアビ−ム１は、図１に見られるように、長手方向の断面積が略一定の本体部11と、長手方向に前記本体部11を挟んで設けられた一対の取付部12,12とからなる自動車用部材である。このドアビ−ム１は、安価で加工性のよい一般鋼板・高張力鋼板（270N/mm2〜440N/mm2）をプレス成形、ロ−ル成形又は液圧成形（ハイドロフォ−ミング等）により、両側縁にリブ111,111を有する断面コの字状の本体部11を成形し、取付部12は鋼板そのままのフランジ状としている。本体部11は、鋼板の断面形状を変化させただけで、断面積の変化が±10％以内で長手方向の断面積が略一定となり、長手方向に略一定の抵抗値を示す。また、フランジ状の取付部12は、熱処理装置２のチャック電極21で挟持しやすくなっている。
【００２７】
上記ドアビ−ム１を焼き入れする熱処理装置２は、図２〜図４に見られるように、ドアビ−ム１を位置固定して通電する固定手段兼通電手段であるチャック電極21と、ドアビ−ム１に水を噴射して急冷しながら前記急冷に際する変形を抑制する変形抑制手段兼冷却手段である下抑制手段22及び上抑制手段23とからなる。ドアビ−ム１の搬入前は、上抑制手段23の上治具232を待避させた状態（図４中仮想線参照）で下抑制手段22の下治具223を下降させており、一対のチャック電極21,21でドアビ−ム１を位置固定した後、下抑制手段22の下治具223を上昇させると共に上抑制手段23の上治具232を降ろしてくる。熱処理後のドアビ−ム１を取り出すには、前記手順と逆を辿る。
【００２８】
チャック電極21は、チャック本体211へ開閉自在に取り付けたチャック爪212の先端に、ドアビ−ム１の取付部12の上下面それぞれに接面して位置固定し、かつ電流を流し込む通電ブロック213,213を取り付けて構成している。通電ブロック213は導体であるが、チャック爪212及びチャック本体211は絶縁処理を施しており、通電ワイヤ（図示略）等をチャック本体211からチャック爪212内部に通して、通電ブロック213に電流を送り込む。本例では、各図中左側に位置するチャック電極21はチャック本体211を位置固定して動かないが、各図中右側に位置するチャック電極21はチャック本体211をドアビ−ム１の長手方向に摺動する進退機構であるスライダ214に載せており、熱処理に際するドアビ−ム１の長手方向の伸びをチャック電極21の後退によって吸収する。
【００２９】
本例のチャック電極21は、通電ブロック213,213がドアビ−ム１の取付部12を挟持することにより、ドアビ−ム１を位置固定すると共に前記通電ブロック213,213から通電する。しかし、例えば図５に見られる別例の熱処理装置３のように、ドアビ−ム１の取付部12を挟持する固定ブロック311と、通電のみを担う通電ブロック312とを、それぞれ別にチャック爪313の先端に取り付けてチャック電極31を構成してもよい。この場合でも、前記別体の固定ブロック311及び通電ブロック312は共に同じチャック爪313に取り付けてあり、進退機構であるスライダ314を兼用している。このほか、図示は省略するが、別体の固定ブロックと通電ブロックとに、それぞれ別体の進退機構を割り当てたチャック電極を構成してもよい。
【００３０】
本例の下抑制手段22は、図４に見られるように、ドアビ−ム１の本体部11に下方から嵌まり込む突条221を形成し、前記本体部11の略全体に対面する表面222（図６参照）を有する下治具223からなり、前記下治具223は冷却液として水を噴射する冷却液噴射孔224を多数開口すると共に、本体部11の長手方向中間部位に対応して複数の下抑制凸部225を設けている。冷却液噴射孔224の一部は、下抑制凸部225に対してドアビ−ム１の長手方向にずらして開口している。すなわち、本例の下抑制手段22は冷却ジャケットを兼ねている。この下抑制手段22は、下治具223を支持する油圧シリンダ226（図示略）により昇降自在になっており、ドアビ−ム１を熱処理装置２に位置固定する前は下降させて待避させ、チャック電極21によりドアビ−ム１が位置固定された後、前記油圧シリンダ226により上昇させた下治具223の突条221をドアビ−ム１の本体部11に遊嵌した状態で、位置固定する。
【００３１】
上抑制手段23は、上記下抑制凸部225に対応して、下治具223に軸着して昇降自在な回動ア−ム231の先端に、ドアビ−ム1の本体部11の上面に倣った下向きコ字状のブロックである上治具232を取り付け、この上治具232の内面233に上抑制凸部234を設けている。冷却ジャケットを兼ねる本例の下抑制手段22の下治具223は、冷却液噴射孔224を本体部11の略全体にわたって設けることから、本体部11の長手方向に沿った長尺な部材である。しかし、上抑制手段23の上治具232は、本体部11の変形を抑制することだけが目的であるため、下治具223に設けた下抑制凸部225に対応して、本体部11の中間部位付近のみの短尺な部材である。
【００３２】
下抑制凸部225や上抑制凸部234は、絶縁性及び耐熱性を備えたセラミックス製ブロックや耐熱性を備えたカ−ボン製ブロック等で構成され、本例では冷却に際して最も変形しそうな部位、例えばリブ111の端縁近傍や本体部11の折り曲がり縁112近傍に配している。このように、最も変形しそうな部位に対して下抑制凸部225又は上抑制凸部234を配すれば、本体部11の変形を必要十分に抑制できる。これら下抑制凸部225や上抑制凸部234は、変形許容量ΔSを超えて本体部11が変形しない限り、本体部11に非接触となるように位置設定している。具体的には、図６に見られるように、下治具223の表面222や上治具232の内面233はそれぞれ本体部11の外面113から本体部11の変形許容量ΔSより大きく離しておきながら、下抑制凸部225及び上抑制凸部234それぞれが本体部11の外面113に対して形成する隙間ｔを、本体部11の変形許容量ΔS以下にしている。これにより、本体部11の変形は下抑制凸部225又は上抑制凸部234に接触するまでの範囲に制限され、本体部11の過剰な変形を抑制できる。
【００３３】
次に、本例の熱処理装置２によるドアビ−ム１の焼き入れ手順を説明する。プレス成形を終えたドアビ−ム１は、フランジ状の取付部12をチャック電極21でそれぞれ挟持され、熱処理装置２に位置固定される。この位置固定に際して、上抑制手段23は回動ア−ム231により上治具232を跳ね上げて上方を開放し、下抑制手段22は下治具223を下降させており、ドアビ−ム１の位置固定作業を邪魔しない。ここで、図示を省略するが、例えば両チャック電極における下側の各通電ブロックにそれぞれ位置決め突起を設け、ドアビ−ムの取付部に前記位置決め突起に対応する位置決め孔を開口しておくと、熱処理装置に対するドアビ−ムの位置関係を一義的に定めることができる。
【００３４】
ドアビ−ム１が位置固定されると、下抑制手段22の下治具223を油圧シリンダ226により上昇させ、突条221を本体部11に遊嵌状態に嵌め込み、続いて上抑制手段23は回動ア−ム231を降ろして上治具232を本体部11の中間部位に対して被せる。こうして、図２〜図４に見られるように、ドアビ−ム１の本体部11への通電準備が完了する。この通電準備の段階では、図６に見られるように、下抑制凸部225及び上抑制凸部234は隙間ｔ（≦変形許容量ΔS）を空けて、いずれも本体部11に接触していない。しかし、前記隙間ｔは非常に小さい（0.5mm〜1.5mm）ため、成形後のドアビ−ム１が微妙に捩れたり、曲がっていると、下抑制凸部225又は上抑制凸部234が本体部11に接触する虞もある。このため、下抑制凸部225又は上抑制凸部234は、絶縁性及び耐熱性を備えたセラミックス製ブロックや耐熱性を備えたカ−ボン製ブロックで構成する。
【００３５】
ドアビ−ム１の板厚は1.6mm前後で、本体部11の長さは車種により異なるが、600mm〜1500mmである。これから、ドアビ−ム１の本体部11を直接通電により焼き入れする場合、50Hz〜250Hz、3000Ａ程度の低周波交流を数10秒程度通電すれば、本体部11を加熱温度1000℃〜1200℃に加熱できる。本体部11の加熱温度は、例えば電流値を加減して調整することもできるが、電流値を低くすると加熱時間が長くなり、生産効率を低下させる問題が生ずる。ここで、加熱温度は電力量に比例することから、通電時間を加減することで本体部11の加熱温度を調整できる。これから、焼き入れに必要な加熱温度850℃〜950℃以上で、かつドアビ−ム等の自動車用部材の原料である鋼板の加熱限界1250℃を超えないように通電時間を設定し、以後は通電時間により加熱温度を微調整するとよい。
【００３６】
所定の通電時間により、焼き入れに必要な加熱温度（1000℃〜1200℃）にドアビ−ム１の本体部11が達した後、通電をやめ、今度は下抑制手段22が下治具223の冷却液噴射孔224から水を噴射して、前記本体部11を急冷する。本発明が対象とする自動車用部材は、本例のドアビ−ム１のように板厚が薄いため、容積に比例する熱容量が小さく、比熱の高い水の噴射により短時間で容易に冷却できる。このように、加熱及び冷却を短時間で終えることにより、本体部11を焼き入れしたドアビ−ム１を効率よく生産できる利点が本発明にある。
【００３７】
急冷に際してドアビ−ム１の本体部11が変形すると、下治具223の下抑制凸部225や上治具232の上抑制凸部234がそれぞれ変形した本体部11の外面113に当接し、本体部11の過剰な変形を抑制する。また、前記本体部11の変形によって、ドアビ−ム１の長手方向の伸びが発生した場合、本例では各図右側に位置するチャック電極21がスライダ214に従って後退し、前記長手方向の伸びを吸収する。
【００３８】
ここで、ドアビ−ム１の本体部11を均一に、かつ急冷するため、図７−図９に見られるように、ドアビ−ム1の本体部11の上面のほぼ全面を覆うカバ−状の上治具235からなる上抑制手段23を用いてもよい。この上治具235は、従来公知の各種昇降手段、例えば伸縮シリンダ等（図示略）で前記本体部11に対して上方から接近又は離反し、ドアビ−ム１の本体部11を覆った状態で、位置固定する。このカバ−状の上治具235は、上述した上治具232同様、内面236に上抑制凸部237を設けていると共に、下治具223同様、多数の冷却液噴射孔238を開口している。冷却液噴射孔238の一部は、上抑制凸部237に対してドアビ−ム１の長手方向にずらして開口している。
【００３９】
ドアビ−ム１の本体部11は、図10に見られるように、下方から下治具223の冷却液噴射孔224により、また上方から上治具235の冷却液噴射孔238により、それぞれ水Ｗの噴射を受けて、急激に冷却される。ここで、上治具235の冷却液噴射孔238を本体部11の長手方向にわたって均等に配置することから、急激な冷却にもかかわらず、ドアビ−ム１の本体部11は長手方向で均等に冷却される。また、この上治具235の内面236には、上抑制凸部237が設けられているので、急冷による本体部11の変形が抑制される。冷却終了後、上治具235は、上方へ待避させる（図９参照）。
【００４０】
本発明は、延在方向又は延在直交方向の断面積が略一定の本体部と、延在方向又は延在直交方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなる自動車用部材に適用できる。図11は本発明をバンパビ−ム４に適用した場合におけるチャック電極５によるバンパビ−ム４の位置固定状態を表した斜視図であり、図12は本発明をクロスメンバ６に適用した場合におけるチャック電極７によるクロスメンバ６の位置固定状態を表した斜視図である。
【００４１】
例えば、上述のドアビ−ム１のように、長手方向の断面積が略一定の本体部と、前記長手方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなる自動車部材として、図11に見られるように、バンパビ−ム４にも本発明が適用できる。バンパビ−ム４の場合、上記例示のドアビ−ム１（図１参照）のように、本体部及び取付部が明確に区分されているわけではないが、バンパ支持部材を取り付けるバンパビ−ム４の両端41を取付部とし、前記バンパビ−ム４の両端41を固定手段及び通電手段となるチャック電極５,５で挟持して、バンパ本体42に直接通電し、焼き入れすることができる。
【００４２】
また、短手方向の断面積が略一定の本体部と、短手方向にこの本体部を挟んで設けられた一対の取付部とからなる自動車用部材として、例えば図12に見られるように、クロスメンバ6にも本発明を適用することができる。このクロスメンバ6の場合、取付部はメンバ本体61の両側に張り出すフランジ62であり、メンバ本体61に沿って延びるフランジ62を複数のチャック電極７,７で挟持し、クロスメンバ６の短手方向に通電する。このように、チャック電極７を複数にすることで、クロスメンバ６の長手方向の伸びを各チャック電極７,７間の隙間の拡大によって吸収できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明により焼き入れするドアビ−ムの一例を表す斜視図である。
【図２】ドアビ−ムを位置固定した熱処理装置の側面図である。
【図３】ドアビ−ムを位置固定した熱処理装置の平面図である。
【図４】図２中Ａ−Ａ部分断面図である。
【図５】ドアビ−ムを位置固定した別例の熱処理装置の図３相当平面図である。
【図６】図４中Ｂ矢視部拡大図である。
【図７】ドアビ−ムを覆う上治具を用いた熱処理装置の図２相当側面図である。
【図８】ドアビ−ムを覆う上治具を用いた熱処理装置の図３相当平面図である。
【図９】図７中Ｃ−Ｃ部分断面図である。
【図１０】図９中Ｄ矢視部拡大図である。
【図１１】本発明をバンパビ−ムに適用した場合におけるチャック電極によるバンパビ−ムの位置固定状態を表した斜視図である。
【図１２】本発明をクロスメンバに適用した場合におけるチャック電極によるサイドメンバの位置固定状態を表した斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ドアビ−ム
11  本体部
12  取付部
２  熱処理装置
21  チャック電極
22  下抑制手段
223  下治具
225  下抑制凸部
23  上抑制手段
232  上治具
234  上抑制凸部
235  上治具
237  上抑制凸部
４  バンパビ−ム
５  チャック電極
６  クロスメンバ
７  チャック電極
Ｗ  冷却液（水）
【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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