(57)【要約】【課題】より簡易な構成で、ワーク全体を均等な温度で加熱することができる通電加熱方法、通電加熱用電極および通電加熱装置を提供する。【解決手段】通電加熱装置１を用いた通電加熱方法は、略柱状のワーク１０に対する通電加熱方法であって、通電開始時において、ワーク１０を冷却するための部材であるヒートシンク６を、ワーク１０の側面（外側面１０ｂあるいは内側面１０ｈ）の、該側面（外側面１０ｂあるいは内側面１０ｈ）の端から所定の範囲の部位として設定する側面端部（外側面端部１０ｄあるいは内側面端部１０ｆ）に接触させるとともに、ワーク１０に通電するための電極チップ５を、ワーク１０の端面１０ａと側面（外側面１０ｂあるいは内側面１０ｈ）の境界部であるエッジ部（外エッジ部１０ｃあるいは内エッジ部１０ｅ）に対して帯状に接触させる。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略柱状のワークに対する通電加熱方法であって、
通電開始時において、
前記ワークを冷却するための部材である冷却部材を、
前記ワークの側面の、該側面の端から所定の範囲の部位として設定する側面端部に接触させるとともに、
前記ワークに通電するための通電加熱用電極を、
前記ワークの端面と前記側面の境界部であるエッジ部に対して帯状に接触させる、
ことを特徴とする通電加熱方法。
【請求項２】
通電加熱中において、
前記通電加熱用電極の前記ワークに対する接触面積を、
前記冷却部材から離間する方向に向けて拡大させ続ける、
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】
前記通電加熱用電極の前記ワークに対して接触する部位である接触部は、
前記ワークに対して最も接近させる部位である凸部と、
前記ワークから最も離間させる部位である凹部と、
前記凸部と前記凹部を接続する面である斜面と、を備え、
通電開始時において、
前記凸部を前記エッジ部に接触させるとともに、
通電加熱中において、
前記ワークを、
前記凸部から前記凹部に向けて、前記斜面に倣うように変形させることによって、
前記接触面積を拡大させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の通電加熱方法。
【請求項４】
前記斜面は、
凸曲面として形成される、
ことを特徴とする請求項３に記載の通電加熱方法。
【請求項５】
前記ワークが円柱状であり、
前記通電加熱用電極の前記接触部が前記ワークに接触する方向視において円形であり、
前記凸部が前記接触部の外側端部に、前記ワークに接触する方向視において円環状に形成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通電加熱方法。
【請求項６】
略柱状のワークに対する通電加熱に用いる通電加熱用電極であって、
前記ワークに対して接触する部位である接触部は、
前記ワークに対して最も接近させる部位である凸部と、
前記ワークから最も離間させる部位である凹部と、
前記凸部と前記凹部を接続する面である斜面と、を備える、
ことを特徴とする通電加熱用電極。
【請求項７】
前記斜面は、
凸曲面として形成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の通電加熱用電極。
【請求項８】
略柱状のワークに対する通電加熱に用いる通電加熱装置であって、
前記ワークに対して通電するための通電加熱用電極を備え、
前記通電加熱用電極の前記ワークに対して接触する部位である接触部が、
前記ワークに対して最も接近させる部位である凸部と、
前記ワークから最も離間させる部位である凹部と、
前記凸部と前記凹部を接続する面である斜面と、を備える、
ことを特徴とする通電加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対する通電加熱方法、通電加熱用電極および通電加熱装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間鍛造により部品を製造する場合には、部品の元となる素材（以下、ワークと呼ぶ）を、全体的に均等な温度に加熱する必要がある。
このため従来、熱間鍛造を行う場合には、ワーク全体を均等な温度に加熱するための装置として、誘導加熱方式を採用した加熱装置（以下、誘導加熱装置と呼ぶ）が広く使用されている。
【０００３】
誘導加熱装置では、ワーク全体を当該装置（より詳しくは誘導コイル）により取り囲んでワークを加熱するため、ワーク全体を取り囲むためのスペースが必要である。
このため、誘導加熱装置では、装置が比較的大型になるという課題があった。
また、熱間鍛造に用いる加熱装置は、電力の消費量が多大であるため、省エネルギーの観点等から、加熱効率の更なる向上が望まれていた。
【０００４】
誘導加熱装置に比して加熱効率の更なる向上が見込まれる加熱装置としては、通電加熱方式を採用した加熱装置（以下、通電加熱装置と呼ぶ）が挙げられる。
通電加熱装置では、ワークに直接通電することにより、ワークを発熱（ジュール熱）させて加熱する構成であるため、誘導加熱方式に比して加熱効率が良いという特徴を有している。
またさらに、通電加熱装置では、加熱部たる電極をワークに対して局部的に付設する構成であるため、ワーク全体を加熱装置によって取り囲む必要がなく、誘導加熱装置に比して、装置の構成を簡易かつコンパクトにすることができるという特徴も有している。
【０００５】
しかしながら、このような特徴を有する通電加熱装置では、ワークにおける電極を付設した部位の周囲においては、局部的に電流集中が生じて過度に加熱されてしまうため、ワーク全体を均等な温度に加熱することが困難であるという問題があった。そして、ワークの過度に加熱された部位では、溶融・空洞化・組織の変質等を招いてしまうため、通電加熱装置を採用することが実用上困難であった。
【０００６】
そこで、通電加熱装置において、ワーク全体を均等な温度で加熱するための技術が種々検討されており、例えば、以下に示す特許文献１および特許文献２にその技術が開示され公知となっている。
【０００７】
特許文献１に開示された従来技術では、ワークの両端周面に電極を接触させ、該電極の接触面積を段階的に少なくすることによって、主にワーク中間部分の加熱を促し、その後にワークの両端面に他の電極を接触させて加熱し、ワーク両端部の加熱不足分を補うことによって、ワーク全体を均等な温度に加熱する構成としている。
【０００８】
また、特許文献２に開示された従来技術では、ワークの一端部に一対の電極を接触させるとともに、ワークの他端部にも一対の電極を接触させる（即ち、ワークの両端部に２個ずつ（合計４個）の電極を使用する）構成とし、スイッチにより、各電極への通電状態を切り替えることによって、ワーク全体を均等な温度に加熱する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−７４５１１号公報
【特許文献２】特開平６−１３６４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された従来の通電加熱に係る技術では、通電加熱中に複数の電極を移動させたり、通電する電極を切り替えたりする必要があるため、通電加熱方法が複雑となっており、また通電加熱装置の構成も複雑になっていた。
このため、通電加熱方式を採用しつつ、より簡易にワーク全体を均等な温度に加熱することができる通電加熱に係る技術の開発が望まれていた。
【００１１】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、より簡易な構成で、ワーク全体を均等な温度で加熱することができる通電加熱方法、通電加熱用電極および通電加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１３】
即ち、請求項１においては、略柱状のワークに対する通電加熱方法であって、通電開始時において、前記ワークを冷却するための部材である冷却部材を、前記ワークの側面の、該側面の端から所定の範囲の部位として設定する側面端部に接触させるとともに、前記ワークに通電するための通電加熱用電極を、前記ワークの端面と前記側面の境界部であるエッジ部に対して帯状に接触させるものである。
【００１４】
請求項２においては、通電加熱中において、前記通電加熱用電極の前記ワークに対する接触面積を、前記冷却部材から離間する方向に向けて拡大させ続けるものである。
【００１５】
請求項３においては、前記通電加熱用電極の前記ワークに対して接触する部位である接触部は、前記ワークに対して最も接近させる部位である凸部と、前記ワークから最も離間させる部位である凹部と、前記凸部と前記凹部を接続する面である斜面と、を備え、通電開始時において、前記凸部を前記エッジ部に接触させるとともに、通電加熱中において、前記ワークを、前記凸部から前記凹部に向けて、前記斜面に倣うように変形させることによって、前記接触面積を拡大させるものである。
【００１６】
請求項４においては、前記斜面は、凸曲面として形成されるものである。
【００１７】
請求項５においては、前記ワークが円柱状であり、前記通電加熱用電極の前記接触部が前記ワークに接触する方向視において円形であり、前記凸部が前記接触部の外側端部に、前記ワークに接触する方向視において円環状に形成されるものである。
【００１８】
請求項６においては、略柱状のワークに対する通電加熱に用いる通電加熱用電極であって、前記ワークに対して接触する部位である接触部は、前記ワークに対して最も接近させる部位である凸部と、前記ワークから最も離間させる部位である凹部と、前記凸部と前記凹部を接続する面である斜面と、を備えるものである。
【００１９】
請求項７においては、前記斜面は、凸曲面として形成されるものである。
【００２０】
請求項８においては、略柱状のワークに対する通電加熱に用いる通電加熱装置であって、前記ワークに対して通電するための通電加熱用電極を備え、前記通電加熱用電極の前記ワークに対して接触する部位である接触部が、前記ワークに対して最も接近させる部位である凸部と、前記ワークから最も離間させる部位である凹部と、前記凸部と前記凹部を接続する面である斜面と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２２】
請求項１においては、ワークと通電加熱用電極の接触部の近傍で、通電加熱の開始直後に、過加熱となる部位が生じることを防止できる。
【００２３】
請求項２においては、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させることができる。これにより、電流集中により高温となる領域が過加熱となることを防止できる。
【００２４】
請求項３においては、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させ続けることができる。これにより、通電加熱によって、ワークを均等な温度に加熱することができる。
【００２５】
請求項４においては、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させ続けるとともに、通電加熱用電極の寿命を確保できる。
【００２６】
請求項５においては、通電加熱によって、円柱状のワークを、均等な温度に加熱することができる。
【００２７】
請求項６においては、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させ続けることができる。これにより、通電加熱によって、ワークを均等な温度に加熱することができる。
【００２８】
請求項７においては、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させ続けるとともに、通電加熱用電極の寿命を確保できる。
【００２９】
請求項８においては、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させ続けることができる。これにより、通電加熱によって、ワークを均等な温度に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第一および第二の実施形態に係る通電加熱装置の全体構成を示す模式図。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置におけるワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す部分断面模式図。
【図３】本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たる中実のワークを示す模式図、（ａ）円柱状のワークを示す斜視模式図、（ｂ）中実のワークにおいて規定するエッジ部および外側面端部の説明図、（ｃ）略円柱状のワークを示す斜視模式図。
【図４】本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たる中実のワークを示す模式図、（ａ）三角柱状のワークを示す斜視模式図、（ｂ）四角柱状のワークを示す斜視模式図。
【図５】本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たる中空のワークを示す模式図、（ａ）円管状のワークを示す斜視模式図、（ｂ）中空のワークにおいて規定する外エッジ部、内エッジ部、外側面端部および内側面端部の説明図。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置におけるワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す斜視模式図。
【図７】ワークに対するヒートシンクの配置状態を示す模式図、（ａ）ワークが中実である場合、（ｂ）ワークが中空である場合。
【図８】円柱ワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す斜視模式図、（ａ）エッジ部における電極チップの配置位置と外側面端部におけるヒートシンクの配置位置を示す図、（ｂ）エッジ部における電極チップの接触位置と外側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図。
【図９】円管ワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す斜視模式図、（ａ）外エッジ部における電極チップの接触位置と外側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図、（ｂ）内エッジ部における電極チップの接触位置と内側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図。
【図１０】窪みを有する円柱ワークのエッジ部における電極チップの接触位置と外側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図。
【図１１】三角柱ワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す斜視模式図、（ａ）エッジ部における電極チップの配置位置と外側面端部におけるヒートシンクの配置位置を示す図、（ｂ）エッジ部における電極チップの接触位置と外側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図。
【図１２】四角柱ワークのエッジ部における電極チップ（接触部が矩形状）の接触位置と外側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図。
【図１３】四角柱ワークのエッジ部における電極チップ（接触部が分割された平行線状）の接触位置と外側面端部におけるヒートシンクの接触位置の関係を示す図。
【図１４】四角柱ワークに用いる電極チップを示す斜視模式図、（ａ）図１２に示す矩形状の接触部を有する電極チップを示す模式図、（ｂ）図１３に示す平行な二つの線状に分割された接触部を有する電極チップを示す模式図、（ｃ）平行な二つの線状に分割され、スリットが形成された接触部を有する電極チップを示す模式図。
【図１５】ワークに対する電極チップによる入熱状況とヒートシンクによる抜熱状況を示す模式図、（ａ）本発明に係る通電加熱方法の場合、（ｂ）従来の通電加熱方法の場合。
【図１６】本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置におけるワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す部分断面模式図。
【図１７】円柱ワークに対する電極チップおよびヒートシンクの配置状態を示す斜視模式図、（ａ）通電開始時におけるワークに対する電極チップの接触範囲を示す模式図、（ｂ）通電加熱開始後におけるワークに対する電極チップの接触範囲の拡大状況を示す模式図。
【図１８】本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置によるワークに対する通電加熱状況を示す模式図。
【図１９】本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置における電極チップの第一の変形例を示す模式図、（ａ）部分断面模式図、（ｂ）通電加熱の開始前後における接触部とエッジ部の接触状況を示す模式図。
【図２０】本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置における電極チップの第二の変形例を示す部分断面模式図。
【図２１】本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置による通電加熱結果を示す模式図、（ａ）通電加熱状況を示す模式図、（ｂ）通電加熱結果を示す図。
【図２２】従来の通電加熱装置による通電加熱結果を示す模式図、（ａ）通電加熱状況を示す模式図、（ｂ）通電加熱結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置の全体構成について、図１および図２を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１は、所定のワーク１０に対して通電することにより生じる発熱（ジュール発熱）を利用して、該ワーク１０を加熱することができる装置であり、変位装置２・２、電極ホルダ３・３、電源装置４、電極チップ５・５、ヒートシンク６・６等を備えている。
尚、本説明において「通電する」とは、所定の抵抗値を有するワーク１０の両端部に所定の電圧を印加することによって、ワーク１０に対して所定の電流を流すことを意味している。
【００３２】
変位装置２は、電極ホルダ３および電極チップ５を変位させて、電極チップ５によりワーク１０を押圧させるための装置であり、電極ホルダ３および電極チップ５を支持するための軸状の部位であって軸心方向に往復変位可能なシリンダ部２ａを備えている。
尚、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１では、変位装置２を油圧シリンダにより構成している。
【００３３】
通電加熱装置１では、一対の変位装置２・２を備えており、各シリンダ部２ａ・２ａの端部同士を向かい合わせつつ、各シリンダ部２ａ・２ａの軸心を同一軸心上に配置する構成としている。
尚、通電加熱装置１では、変位装置２を一対で（２個）備える構成としているが、変位装置２を１個のみ備える構成として、一方の電極ホルダ３および電極チップ５は変位可能であって、他方の電極ホルダ３および電極チップ５は通電加熱装置１の図示しない本体フレーム等に固定される構成であってもよい。
【００３４】
電極ホルダ３は、電極チップ５を保持するための部位であって、シリンダ部２ａの端部に固設されている。
そして、電極ホルダ３は、シリンダ部２ａの軸心方向への往復変位に伴って、シリンダ部２ａの軸心方向に往復変位される。
【００３５】
電極チップ５は、ワーク１０に直接接触させることによって、通電加熱装置１におけるワーク１０に対する通電経路を形成するとともに、ワーク１０を押圧する役目を果たす部位であり、図２に示すように、電極ホルダ３により保持される部位である基部５ａと、ワーク１０に接触させるための部位である接触部５ｂを備えている。
そして電極チップ５は、基部５ａにおいて形成されるボルト孔（図示せず）にボルト（図示せず）を挿通するとともに、該ボルトを電極ホルダ３に形成したナット孔（図示せず）に螺合させることによって、電極ホルダ３において保持される構成としている。
【００３６】
図１に示す如く、各電極チップ５・５は、その軸心を各シリンダ部２ａ・２ａの軸心に略一致させた状態で、各電極ホルダ３・３において保持される構成としている。
このため、各電極チップ５・５の間（各シリンダ部２ａ・２ａの軸心上）にワーク１０を配置した状態で、各変位装置２・２を作動させて、各電極チップ５・５を近づける方向へ変位させることにより、各電極チップ５・５によって、ワーク１０を長さ方向に対して圧縮する方向に押圧することができる構成としている。
このように通電加熱装置１においては、各電極チップ５・５でワーク１０を挟圧することによって、ワーク１０が保持される構成としている。
【００３７】
また、図２に示すように、電極チップ５の接触部５ｂには、基部５ａに接する側とは反対側において、ワーク１０に接触させるための面である接触面５ｃが形成されている。
そして、接触面５ｃには、最も基部５ａから離間した部位である凸部５ｄと、最も基部に接近した部位である凹部５ｅが形成されている。
【００３８】
このような構成により、電極チップ５をワーク１０に対して接触させるときにおいて、電極チップ５は、凸部５ｄにおいて、ワーク１０と接触し、凹部５ｅは、ワーク１０と接触しない。
【００３９】
図１に示す如く、電源装置４は、ワーク１０に印加するための所定の電圧を発生させるための電源部であり、配線７・７によって、各電極ホルダ３・３に対して電気的に接続されている。
電源装置４は、ワーク１０に所定の電流を流すために、ワーク１０が有する抵抗値に応じて、発生させる電圧を調整することができる。
そして、ワーク１０に対して、各電極チップ５・５を接触させた状態で、電源装置４によって、各電極ホルダ３・３に所定の電圧を印加することによって、各電極チップ５・５を介して、ワーク１０に通電することができる。
【００４０】
ヒートシンク６は、ワーク１０の温度に比して低い温度に維持される部材であって、ワーク１０に接触させることによって、ワーク１０から抜熱するための部材であり、ワーク１０の外側面１０ｂの形状に対応した形状を有する接触部６ｃが形成されている。
ヒートシンク６としては、例えば、ワークに比して熱伝達率の高い素材からなる冷し金や、内部に冷媒（水・空気等）を流通させる構成の冷し金、あるいは、ペルチェ素子等を採用することができる。
【００４１】
またヒートシンク６は、第一ヒートシンク６ａおよび第二ヒートシンク６ｂの二つまたはそれ以上の部位に分割できるように構成されている。
このためヒートシンク６は、ワーク１０を電極チップ５・５により挟圧して保持している状態において、その後でヒートシンク６を外側面１０ｂに対して接触させて、ワーク１０から抜熱したり、あるいは、ワーク１０を電極チップ５・５により挟圧して保持している状態において、ヒートシンク６の接触を中止させたりすることができる。
【００４２】
そして、通電加熱装置１では、ワーク１０に対してヒートシンク６を接触させるか否を選択したり、あるいは接触させる時間を調整することによって、ワーク１０の冷却度合を調整する構成としている。
【００４３】
このように、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１は、ワーク１０の両端部にそれぞれ一つずつ（合計２個）付設するための電極チップ５・５を備えており、従来に比してより簡易な装置構成となっている。
また、通電加熱装置１では、ワーク１０の全体を取り囲む必要がないため、通電加熱装置１自体の大きさも従来に比してコンパクトに構成されている。
【００４４】
ここで、本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たるワークについて、図２〜図５を用いて説明をする。
本発明に係る通電加熱装置では、略柱状のワークを通電加熱の対象物としている。
ここで言う「略柱状」とは、直線状の軸心を有し、軸心方向における両端部に端面が形成されるとともに、各端面の縁部同士を接続する側面が形成される形状を意味しており、例えば、円柱や三角柱、四角柱等の多角形柱が含まれる。
また、ここで言う「略柱状」には、中実である形状だけでなく中空である形状も含み、例えば、円筒形状や角パイプ形状等も含まれる。
【００４５】
まず、本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たる、中実のワークについて説明する。
本発明に係る通電加熱装置では、例えば、図３（ａ）に示すような、略円柱状のワーク１０（以下、円柱ワーク１０Ｐと呼ぶ）を、通電加熱の対象物とすることができる。
そして、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１では、図２に示すように、円柱ワーク１０Ｐを通電加熱の対象物としている。
【００４６】
図２および図３（ａ）に示す如く、円柱ワーク１０Ｐでは、軸心方向における両端部に端面１０ａ・１０ａが形成されており、また、各端面１０ａ・１０ａに連続する外側面１０ｂが形成されている。
【００４７】
また、円柱ワーク１０Ｐでは、端面１０ａと外側面１０ｂの境界部（即ち、各面１０ａ・１０ｂが形成する稜線）近傍の範囲の外縁を外エッジ部１０ｃとして規定している。
尚、ここでいう「外エッジ部」とは、図３（ｂ）に示すように、端面１０ａにおける外側面１０ｂとの境界部近傍の範囲Ｘ１のみならず、外側面１０ｂにおける端面１０ａとの境界部近傍の範囲Ｙ１も含む概念として規定している。
【００４８】
また、円柱ワーク１０Ｐでは、外側面１０ｂにおける端面１０ａと外側面１０ｂの境界部（即ち、各面１０ａ・１０ｂが形成する稜線）近傍の範囲を外側面端部１０ｄとして規定している。
この外側面端部１０ｄの範囲は、円柱ワーク１０Ｐに通電したときに、外側面１０ｂの端部において電流密度が不均一になる範囲に対応させており、その範囲の全部または一部を外側面端部１０ｄとして設定するようにしている。
【００４９】
尚、本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たるワーク１０は、その軸心方向に直交する断面がいずれの部位においても完全に一致しているものでなくてもよい。
例えばワーク１０は、図３（ｃ）に示すような、略円柱状であって、両端面１０ａ・１０ａに窪み１０ｇ・１０ｇが形成されるような態様の円柱状のワーク１０（以下、略円柱ワーク１０Ｑと呼ぶ）も、加熱対象物とすることができる。
【００５０】
また、その他（円柱状以外）の略柱状の形状を有する中実のワーク１０においても、同様に、外エッジ部１０ｃ、外側面端部１０ｄ等を規定することができる。
例えば、本発明に係る通電加熱装置では、図４（ａ）に示すような、略三角柱状のワーク１０（以下、三角柱ワーク１０Ｒと呼ぶ）を、通電加熱の対象物とすることができる。
三角柱ワーク１０Ｒでは、軸心方向における両端部に端面１０ａ・１０ａが形成されており、また、各端面１０ａ・１０ａに連続する３つの外側面１０ｂ・１０ｂ・１０ｂが形成されている。
そして、三角柱ワーク１０Ｒにおいては、端面１０ａと各外側面１０ｂ・１０ｂ・１０ｂの境界部（即ち、各面１０ａ・１０ｂ・１０ｂ・１０ｂが形成する稜線）近傍の範囲を外エッジ部１０ｃとして規定することができる。
【００５１】
さらに、三角柱ワーク１０Ｒにおいては、外側面１０ｂにおける外エッジ部１０ｃ近傍の範囲を外側面端部１０ｄとして規定することができる。
【００５２】
あるいは、本発明に係る通電加熱装置では、図４（ｂ）に示すような、略四角柱状のワーク１０（以下、四角柱ワーク１０Ｓと呼ぶ）を、通電加熱の対象物とすることができる。
四角柱ワーク１０Ｓでは、軸心方向における両端部に端面１０ａ・１０ａが形成されており、また、各端面１０ａ・１０ａに連続する４つの外側面１０ｂ・１０ｂ・１０ｂ・１０ｂが形成されている。
そして、四角柱ワーク１０Ｓにおいては、端面１０ａと各外側面１０ｂ・１０ｂ・１０ｂ・１０ｂの境界部（即ち、各面１０ａ・１０ｂ・１０ｂ・１０ｂ・１０ｂが形成する稜線）近傍の範囲を外エッジ部１０ｃとして規定することができる。
【００５３】
さらに、四角柱ワーク１０Ｓにおいては、外側面１０ｂにおける外エッジ部１０ｃ近傍の範囲を外側面端部１０ｄとして規定することができる。
【００５４】
次に、本発明に係る通電加熱装置の加熱対象物たる中空のワークについて説明する。
本発明に係る通電加熱装置では、例えば、図５（ａ）に示すような、略円管状の（中空である）ワーク１０（以下、円管ワーク１０Ｔと呼ぶ）を、通電加熱の対象物とすることができる。
円管ワーク１０Ｔでは、軸心方向における両端部に端面１０ａ・１０ａが形成されており、また、各端面１０ａ・１０ａに連続する外側面１０ｂと内側面１０ｈが形成されている。
そして、円管ワーク１０Ｔでは、端面１０ａと外側面１０ｂの境界部（即ち、各面１０ａ・１０ｂが形成する稜線）近傍の範囲を外エッジ部１０ｃとして規定するとともに、端面１０ａと内側面１０ｈの境界部（即ち、各面１０ａ・１０ｈが形成する稜線）近傍の範囲を内エッジ部１０ｅとして規定することができる。
【００５５】
尚、ここでいう「内エッジ部」とは、図５（ｂ）に示すように、端面１０ａにおける内側面１０ｈとの境界部近傍の範囲Ｘ２のみならず、内側面１０ｈにおける端面１０ａとの境界部近傍の範囲Ｙ２も含む概念として規定している。
【００５６】
さらに、円管ワーク１０Ｔにおいては、内側面１０ｈにおける内エッジ部１０ｅ近傍の範囲を内側面端部１０ｆとして規定することができる。
この内側面端部１０ｆの範囲は、円管ワーク１０Ｔに通電したときに、内側面１０ｈの端部において電流密度が不均一になる範囲に対応させており、その範囲の全部または一部を内側面端部１０ｆとして設定するようにしている。
【００５７】
尚、図３〜図５において示した各ワーク１０は例示であり、本発明に係る通電加熱装置では、電極チップの形状や、ヒートシンクの形状をワーク１０の形状に対応させることによって、その他の種々の「略柱状」のワーク１０を通電加熱の対象物とすることができる。
【００５８】
ここで、本発明に係る通電加熱装置におけるワークと電極チップとヒートシンクの位置関係について、図６〜図１４を用いて説明をする。
図６および図７（ａ）に示す如く、ワーク１０に対しては、各端面１０ａ・１０ａに各電極チップ５・５の各接触部５ｂ・５ｂを対面させて配置するとともに、各ヒートシンク６ａ・６ｂの各接触部６ｃ・６ｃを、ワーク１０の外側面１０ｂに対面させて配置する。
【００５９】
そして、例えば、図８（ａ）に示すように、円柱ワーク１０Ｐに対する通電加熱に用いる電極チップ５は、接触部５ｂを略円環状に形成しておくのが好適である。
そして、円柱ワーク１０Ｐに対して通電加熱をする場合においては、通電加熱の開始時において、ヒートシンク６の各接触部６ｃ・６ｃを外側面端部１０ｄに接触させるとともに、電極チップ５の接触部５ｂを、外エッジ部１０ｃに接触させるようにしている。
尚、図８（ｂ）に示すように、通電加熱開始時における接触部５ｂと外エッジ部１０ｃの接触範囲を範囲αと規定し、ヒートシンク６と各面端部１０ｄ・１０ｆの接触範囲を範囲βと規定する。
このような構成により、円柱ワーク１０Ｐに対する通電加熱の開始時において、範囲αは、外エッジ部１０ｃに沿って一定の幅で円形かつ帯状に形成するようにしている。
【００６０】
また、このような構成により、本発明に係る通電加熱装置により円柱ワーク１０Ｐの通電加熱を行う場合において、電極チップ５のワーク１０に対する接触位置（範囲α）と、ヒートシンク６のワーク１０に対する接触位置（範囲β）を意図的に接近させるようにしている。
【００６１】
また、図９（ａ）に示すように、円管ワーク１０Ｔに対して通電加熱をする場合においては、電極チップ５の接触部５ｂを円形の平板状に形成する構成とすることができる。
このとき、接触部５ｂの直径は、円管ワーク１０Ｔの端面１０ａにおける軸心位置から外エッジ部１０ｃまでの距離以上の大きさとしておく。
【００６２】
そして、円管ワーク１０Ｔに対して通電加熱をする場合において、ヒートシンク６の各接触部６ｃ・６ｃを外側面端部１０ｄに接触させるときには、通電加熱の開始時において、電極チップ５の接触部５ｂを、外エッジ部１０ｃに接触させるようにしている。
このような構成により、円管ワーク１０Ｔに対する通電加熱の開始時において、範囲αは、外エッジ部１０ｃに沿って一定の幅で円形かつ帯状に形成するようにしている。
【００６３】
あるいは、図９（ｂ）に示すように、円管ワーク１０Ｔに対して通電加熱をする場合において、ヒートシンク６を内側面端部１０ｆに接触させるときには、通電加熱の開始時において、電極チップ５の接触部５ｂを、内エッジ部１０ｅに接触させるようにしている。
このとき、接触部５ｂの直径は、円管ワーク１０Ｔの端面１０ａにおける軸心位置から内エッジ部１０ｅまでの距離以上の大きさとしておく。
このような構成により、円管ワーク１０Ｔに対する通電加熱の開始時において、範囲αは、内エッジ部１０ｅに沿って一定の幅で円形かつ帯状に形成するようにしている。
【００６４】
また、このような構成により、本発明に係る通電加熱装置により円管ワーク１０Ｔの通電加熱を行う場合において、電極チップ５のワーク１０に対する接触位置（範囲α）と、ヒートシンク６のワーク１０に対する接触位置（範囲β）を意図的に接近させるようにしている。
【００６５】
また、図１０に示すように、各端面１０ａ・１０ａに窪み１０ｇ・１０ｇを有する略円柱ワーク１０Ｑでは、円管ワーク１０Ｔと同様に、内エッジ部１０ｅの存在を観念することができるため、円管ワーク１０Ｔに対応する通電加熱装置と同様の構成の通電加熱装置を用いて通電加熱を行うことができる。
【００６６】
即ち、略円柱ワーク１０Ｑに対して通電加熱をする場合において、ヒートシンク６の各接触部６ｃ・６ｃを外側面端部１０ｄに接触させるときには、通電加熱の開始時において、電極チップ５の接触部５ｂを、外エッジ部１０ｃに接触させる構成とすることができる。
また、略円柱ワーク１０Ｑに対して通電加熱をする場合において、ヒートシンク６を内側面端部１０ｆに接触させるときには、通電加熱の開始時において、電極チップ５の接触部５ｂを、内エッジ部１０ｅに接触させる構成とすることができる。
【００６７】
さらに、図１１（ａ）に示すように、三角柱ワーク１０Ｒに対して通電加熱をする場合においては、電極チップ５の接触部５ｂを略円環状に形成する構成とすることができる。
そして、三角柱ワーク１０Ｒに対して通電加熱をする場合には、通電加熱の開始時において、ヒートシンク６の各接触部６ｃ・６ｃを外側面端部１０ｄに接触させるとともに、電極チップ５の接触部５ｂを、外エッジ部１０ｃに接触させるようにしている。
このような構成により、三角柱ワーク１０Ｒに対する通電加熱の開始時において、範囲αは、外エッジ部１０ｃと重複する範囲において一定の幅で円形かつ帯状に形成するようにしている。
【００６８】
また、このような構成により、本発明に係る通電加熱装置により三角柱ワーク１０Ｒの通電加熱を行う場合において、電極チップ５のワーク１０に対する接触位置（範囲α）と、ヒートシンク６のワーク１０に対する接触位置（範囲β）を意図的に接近させるようにしている。
【００６９】
図１２に示すように、四角柱ワーク１０Ｓに対して通電加熱をする場合においては、電極チップ５の接触部５ｂを図１４（ａ）に示すような略矩形の環状に形成する構成とすることができる。
そして、図１２に示すように、四角柱ワーク１０Ｓに対して通電加熱をする場合には、通電加熱の開始時において、ヒートシンク６の各接触部６ｃ・６ｃを外側面端部１０ｄに接触させるとともに、電極チップ５の接触部５ｂを、外エッジ部１０ｃに接触させるようにしている。
【００７０】
また、図１３に示すように、四角柱ワーク１０Ｓに対して通電加熱をする場合においては、図１４（ｂ）に示すように、接触部５ｂを複数の位置に分割して設ける構成とすることが可能である。
そして、図１３に示すように、このような接触部５ｂを有する電極チップ５を用いて四角柱ワーク１０Ｓに対して通電加熱をする場合には、通電加熱の開始時において、電極チップ５の接触部５ｂを、外エッジ部１０ｃに接触させるとともに、ヒートシンク６の各接触部６ｃ・６ｃを接触部５ｂの接触している外エッジ部１０ｃに隣接する各外側面端部１０ｄ・１０ｄにのみ接触させる構成とすることが可能である。
【００７１】
またさらに、図１３に示す接触部５ｂを複数に分割する場合の分割態様は、図１４（ｃ）に示すように、接触部５ｂにおける凸部５ｄを間欠的なスリット状に形成する構成とすることも可能である。
【００７２】
このように、本発明に係る通電加熱装置では、各エッジ部１０ｃ・１０ｅの近傍における発熱（入熱とも呼ぶ）と、各側面１０ｂ・１０ｈからの抜熱がバランスする構成であればよく、接触部５ｂの形状と端面１０ａの形状は必ずしも一致させる必要はない。
即ち、例えば、三角形である端面１０ａに対して接触させる電極チップ５の接触部５ｂは、図１１（ａ）（ｂ）に示すように三角形である必要はなく、電極チップ５の接触位置近傍において過度の発熱が生じた部位から抜熱できる位置にヒートシンク６を接触させて、通電加熱の開始時に過加熱となる部位が生じないような電極チップ５とヒートシンク６の配置関係を適宜選択することができる。
【００７３】
ここで、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１を用いた通電加熱方法について、図１５を用いて説明をする。
尚、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１では、図１５（ａ）に示すように、円柱ワーク１０Ｐを通電加熱の対象物としているため、ここでは、円柱ワーク１０Ｐに対する通電加熱方法を例示して説明をする。
【００７４】
図１５（ｂ）に示す如く、従来の通電加熱方法では、従来の電極チップ３５を、ワーク１０の端面１０ａにおける中央付近（即ち、外エッジ部１０ｃから離間した位置）に接触させるようにしていた。
【００７５】
即ち、従来の通電加熱方法では、従来のヒートシンク３６の外側面１０ｂに対する接触位置と、電極チップ３５の端面１０ａに対する接触位置を、接近させようとする意図はなく、通電加熱の開始時において、ヒートシンク３６の接触部３６ｃを外側面端部１０ｄに接触させたとしても、電極チップ３５とヒートシンク３６の各接触位置は、離間している状態となっていた。
【００７６】
ヒートシンク３６のワーク１０に対する接触位置と、電極チップ３５のワーク１０に対する接触位置が離間している場合、図１５（ｂ）に示すように、ヒートシンク３６によって、ワーク温度が過度に上昇した部位（図１５（ｂ）に示す高温領域Ｈ）から効率よく抜熱することができなかった。
このため、円柱ワーク１０Ｐにおける電極チップ３５の接触位置の近傍においては、通電加熱開始時に電流集中が生じて、その高温領域Ｈにおけるワーク温度が過度に上昇していた。
【００７７】
一方、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１による通電加熱方法では、電極チップ５は、端面１０ａにおける外エッジ部１０ｃに接触させるようにしており、また、ヒートシンク６は、外側面１０ｂにおける外側面端部１０ｄに接触させるようにしている。
【００７８】
即ち、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１による通電加熱方法では、ワーク１０の外側面１０ｂに接触させるヒートシンク６と、電極チップ５の接触位置を、意図的に接近させるようにしており、通電加熱の開始時において、ヒートシンク６と電極チップ５の各接触位置が、接近している状態となっている。
【００７９】
ヒートシンク６の円柱ワーク１０Ｐに対する接触位置と、電極チップ５の円柱ワーク１０Ｐに対する接触位置を接近させた場合、図１５（ａ）に示すように、ヒートシンク６によって、ワーク温度の上昇部（図１５（ａ）に示す高温領域Ｈ）から効率よく抜熱することができる。
このため、円柱ワーク１０Ｐにおける電極チップ５の接触位置の近傍（高温領域Ｈ）においては、通電加熱開始時に電流集中が生じたとしても、その高温領域Ｈにおけるワーク温度の上昇を抑えることができる。
【００８０】
このため、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１による通電加熱方法では、円柱ワーク１０Ｐにおける電極チップ５の接触位置の近傍（高温領域Ｈ）において、ワーク温度が過度に上昇することを防止できる。
【００８１】
尚、本説明では、円柱ワーク１０Ｐを通電加熱の対象物とする通電加熱装置１による通電加熱方法を例示して説明をしたが、本発明に係る通電加熱方法の適用対象たるワーク１０を円柱ワーク１０Ｐに限定するものではなく、図８〜図１４に示したように、各種の「略柱状」のワークに対応した電極チップおよびヒートシンクを用いるとともに、電極チップの接触位置（範囲α）と、ヒートシンクの接触位置（範囲β）を意図的に接近させる構成とすれば、種々の形状のワークについて、通電加熱開始時に、高温領域Ｈにおけるワーク温度の過度の上昇を防止できる。
【００８２】
即ち、本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１を用いた通電加熱方法は、略柱状のワーク１０に対する通電加熱方法であって、通電開始時において、ワーク１０を冷却するための部材であるヒートシンク６を、ワーク１０の側面（外側面１０ｂあるいは内側面１０ｈ）の、該側面（外側面１０ｂあるいは内側面１０ｈ）の端から所定の範囲の部位として設定する側面端部（外側面端部１０ｄあるいは内側面端部１０ｆ）に接触させるとともに、ワーク１０に通電するための電極チップ５を、ワーク１０の端面１０ａと側面（外側面１０ｂあるいは内側面１０ｈ）の境界部であるエッジ部（外エッジ部１０ｃあるいは内エッジ部１０ｅ）に対して帯状に接触させるものである。
このような構成により、ワーク１０と電極チップ５の接触部の近傍で、通電加熱の開始直後に、過加熱となる部位が生じることを防止できる。
【００８３】
次に、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置について、図１および図１６を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１は、電極チップ２５・２５を備える点で、前述した本発明の第一の実施形態に係る通電加熱装置１と相違しており、その他の構成については、通電加熱装置１と共通している。
【００８４】
図１６に示す如く、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１に備えられる電極チップ２５は、ワーク１０に直接接触させることによって、通電加熱装置２１におけるワーク１０に対する通電経路を形成するとともに、ワーク１０を押圧する役目を果たす部位であり、電極ホルダ３により保持される部位である基部２５ａと、ワーク１０に接触させるための部位である接触部２５ｂを備えている
また、電極チップ２５の接触部２５ｂには、基部２５ａに接する側と反対側の面において、ワーク１０に接触するための面である接触面２５ｃが形成されている。
そして、接触面２５ｃには、最も基部２５ａから離間した部位である凸部２５ｄと、最も基部に接近した部位である凹部２５ｅが形成されている。
【００８５】
また、電極チップ２５では、凸部２５ｄと凹部２５ｅを、斜面２５ｆによって連続される構成としている。
また、斜面２５ｆは、基部２５ａを基準とした面の高さが、凸部２５ｄから凹部２５ｅに向けて単調減少する形状としている。即ち、斜面２５ｆの形状は、凸部２５ｄと凹部２５ｅの間において、基部２５ａに対して平行な面を存在させない形状としている。
そして、斜面２５ｆは、外エッジ部１０ｃに接触する範囲を、凸曲面とする構成としている。
尚、本実施形態では、凸曲面である斜面２５ｆを例示しているが、凸曲面の曲率半径を無限大にして、斜面２５ｆを平らな面で構成することも可能であり、またあるいは、斜面２５ｆに相当する部位を、凸部２５ｄから凹部２５ｆに向けて下っていく階段状の部位で構成することも可能である。
【００８６】
次に、通電加熱装置２１による通電加熱方法について、図１および図１６〜図２０を用いて説明をする。
尚、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１では、図１に示すように、円柱ワーク１０Ｐを通電加熱の対象物としているため、ここでは、円柱ワーク１０Ｐに対する通電加熱方法を例示して説明をする。
【００８７】
通電加熱装置２１による通電加熱方法では、まず始めに、図１６に示すように、電極チップ２５の凸部２５ｄを端面１０ａの外エッジ部１０ｃに接触させた状態で、電極チップ２５によって、円柱ワーク１０Ｐを挟圧する。
このときの凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲は、図１７（ａ）に示すように、外エッジ部１０ｃに沿った円環状の範囲となっている。また、このときの凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲を、図１８に示すように、範囲Ｓ１と規定する。
【００８８】
そして、電極チップ２５・２５が範囲Ｓ１で接触している状態で、円柱ワーク１０Ｐに対して通電を開始する。
すると、端面１０ａに対する凸部２５ｄの接触部の近傍において、電流集中が起こり、当該接触部の近傍において、高温領域Ｈ１が生じる。
尚、ここでいう「高温領域」は、過加熱となる温度（即ち、ワーク１０を構成する材質の融点以上の温度）にまでは至っていないが、当該材質が軟化する温度に至っている部位を意味している。
【００８９】
電極チップ２５は、ヒートシンクとしての役割も果たすため、端面１０ａにおける電極チップ２５の接触部位は、電極チップ２５によって抜熱（冷却）される。
この結果、電極チップ２５の接触部近傍において最も高温となる部位（即ち、高温領域Ｈ１）は、図１８に示すように、端面１０ａから若干円柱ワーク１０Ｐの内部に入った部位において生じることとなる。
また、この高温領域Ｈ１の周囲では、円柱ワーク１０Ｐは軟化している。
【００９０】
即ち、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた通電加熱方法は、ワーク１０が円柱状の円柱ワーク１０Ｐであり、電極チップ２５の接触部２５ｂが円柱ワーク１０Ｐに接触する方向視において円形であり、凸部２５ｄが接触部２５ｂの外側端部に、円柱ワーク１０Ｐに接触する方向視において円環状に形成されるものである。
このような構成により、通電加熱によって、円柱ワーク１０Ｐを、均等な温度に加熱することができる。
【００９１】
次に、各電極チップ２５・２５により円柱ワーク１０Ｐを挟圧しながら継続して通電していると、軟化した高温領域Ｈ１が凸部２５ｄの形状に沿うように変形して、電極チップ２５と端面１０ａの接触面積が拡大するようになる。
このときの凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲は、図１７（ｂ）に示すように、引き続き外エッジ部１０ｃに沿った円環状の範囲となっており、また、接触面積が、外エッジ部１０ｃを基準として、ヒートシンク６から離間する方向に拡大している。
また、このときの凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲を、図１８に示すように、範囲Ｓ１に比して広範囲である範囲Ｓ２と規定する。
【００９２】
このときの電流集中の度合は、凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲が範囲Ｓ１から範囲Ｓ２に拡大するのに伴って緩和されている。
また、通電加熱開始時（即ち、接触範囲がＳ１であったとき）の高温領域Ｈ１には、ヒートシンク６による抜熱の効果が及び、既に冷却が進んでいるため、最もワーク温度が高温となる部位が、接触面積の拡大された方向に（即ち、高温領域Ｈ１を基準としてヒートシンク６から離間する方向に）向けて変位して、新たな高温領域Ｈ２が生じる。
高温領域Ｈ２におけるワーク温度は、電流集中の緩和に伴って、通電加熱開始時の高温領域Ｈ１におけるワーク温度に比して低くなっており、また、高温領域Ｈ２の範囲も高温領域Ｈ１に比して縮小されている。
【００９３】
そしてさらに、各電極チップ２５・２５により円柱ワーク１０Ｐを挟圧しながら継続して通電していると、軟化した高温領域Ｈ２が凸部２５ｄに沿ってさらに変形するため、電極チップ２５と端面１０ａの接触面積がさらに拡大する。
このときの凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲を、図１８に示すように、範囲Ｓ２に比してさらに広範囲である範囲Ｓ３と規定する。
【００９４】
このときの電流集中の度合は、凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触範囲が範囲Ｓ２から範囲Ｓ３に拡大するのに伴ってさらに緩和されている。
また、高温領域Ｈ２には、ヒートシンク６による抜熱の効果が及び、既に冷却が進んでいるため、最もワーク温度が高温となる部位が、接触面積の拡大された方向に（即ち、高温領域Ｈ２を基準としてヒートシンク６から離間する方向に）向けて変位して、新たな高温領域Ｈ３が生じる。
高温領域Ｈ３におけるワーク温度は、電流集中のさらなる緩和に伴って、高温領域Ｈ２におけるワーク温度に比してさらに低くなっており、また、高温領域Ｈ３の範囲も高温領域Ｈ２に比してさらに縮小されている。
【００９５】
そして、やがて凸部２５ｄの端面１０ａに対する接触面積は、電流集中の影響が無視できる面積にまで拡大されていく。
【００９６】
このように、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた通電加熱方法によれば、通電加熱の進行に伴って、電極チップ２５と端面１０ａとの接触面積を拡大させることができ、これにより、電流集中をより生じにくい状態に移行させることができる。
またこれと同時に、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた通電加熱方法によれば、高温領域の位置を、通電加熱の進行に伴って、通電開始時の電極チップ２５と端面１０ａとの接触位置を基準として、ヒートシンク６から離間する方向に移動させることができ、これにより、特定の部位が過加熱の状態に至ることが防止できる。
そして、これらの相乗効果により、通電開始時から通電終了時に至るまで、入熱と抜熱のバランス状態を継続することが可能になり、ワーク１０の電極チップ５・５の接触位置の近傍において、過度に加熱される部位が生じるのを確実に防止することができる。
【００９７】
即ち、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた通電加熱方法は、通電加熱中において、電極チップ２５の円柱ワーク１０Ｐに対する接触面積を、ヒートシンク６から離間する方向に向けて拡大させ続けるものである。
このような構成により、電流集中により高温となる領域（高温領域）を、通電加熱中に変位させることができる。これにより、高温領域が過加熱となることを防止できる。
【００９８】
また、このような通電加熱の過程において、電極チップ２５と端面１０ａとの接触面積の拡大が止まることは、局部的に過度の加熱が生じる原因となるため、電極チップ２５と端面１０ａとの接触面積は、通電加熱の開始時から通電加熱の終了時まで継続して拡大し続けることが望ましい。
このため、凸部２５ｄと凹部２５ｅを斜面２５ｆで接続させることによって、通電加熱の開始時から通電加熱の終了時まで電極チップ２５と端面１０ａとの接触面積を拡大させ続けることができる。
【００９９】
即ち、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１が備える電極チップ２５は、略柱状のワーク１０（本実施形態では、円柱ワーク１０Ｐ）に対する通電加熱に用いるものであって、円柱ワーク１０Ｐに対して接触する部位である接触部２５ｂは、円柱ワーク１０Ｐに対して最も接近させる部位である凸部２５ｄと、円柱ワーク１０Ｐから最も離間させる部位である凹部２５ｅと、凸部２５ｄと凹部２５ｅを接続する面である斜面２５ｆと、を備えるものである。
【０１００】
また、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１は、略柱状のワーク１０（本実施形態では円柱ワーク１０Ｐ）に対する通電加熱に用いるものであって、円柱ワーク１０Ｐに対して通電するための通電加熱用電極たる電極チップ２５を備え、電極チップ２５の円柱ワーク１０Ｐに対して接触する部位である接触部２５ｂが、円柱ワーク１０Ｐに対して最も接近させる部位である凸部２５ｄと、円柱ワーク１０Ｐから最も離間させる部位である凹部２５ｅと、凸部２５ｄと凹部２５ｅを接続する面である斜面２５ｆと、を備えるものである。
【０１０１】
そして、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた通電加熱方法において、電極チップ２５の円柱ワーク１０Ｐに対して接触する部位である接触部２５ｂは、円柱ワーク１０Ｐに対して最も接近させる部位である凸部２５ｄと、円柱ワーク１０Ｐから最も離間させる部位である凹部２５ｅと、凸部２５ｄと凹部２５ｅを接続する面である斜面２５ｆと、を備え、通電開始時において、前記凸部２５ｄを外エッジ部１０ｃに接触させるとともに、通電加熱中は、円柱ワーク１０Ｐを、凸部２５ｄから凹部２５ｅに向けて、斜面２５ｆに倣うように変形させることによって、接触面積を拡大させるものである。
【０１０２】
このような構成により、電流集中により高温となる領域（高温領域）を、通電加熱中に変位させ続けることができる。これにより、通電加熱によって、ワーク１０（本実施形態では円柱ワーク１０Ｐ）を均等な温度に加熱することができる。
【０１０３】
そして、電極チップ２５の寿命を確保するためには、斜面２５ｆを凸曲面で構成するのが好適である。
即ち、斜面２５ｆを凸曲面で構成しておけば、電極チップ２５と端面１０ａとの接触面積の拡大する際に、電極チップ２５と端面１０ａが接触する部位における逃げ角度をより大きくすることができるため、電極チップ２５の摩耗等を抑制することができる。
【０１０４】
即ち、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた通電加熱方法において、斜面２５ｆは、凸曲面として形成されるものである。
また、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１が備える電極チップ２５において、斜面２５ｆは、凸曲面として形成されるものである。
このような構成により、電流集中により高温となる領域を、通電加熱中に変位させ続けるとともに、電極チップ２５の寿命を確保できる。
【０１０５】
尚、本実施形態では、円柱ワーク１０Ｐの軸心方向視において、電極チップ２５の接触面２５ｃの面積が、端面１０ａの面積に比して小さい場合を例示しており、凸部２５ｄが端面１０ａと外側面１０ｂの境界部（端面１０ａと外側面１０ｂによって形成する稜線）よりも端面１０ａ側における外エッジ部１０ｃに接触する場合を例示しているが、例えば、図１９（ａ）に示すように、円柱ワーク１０Ｐの軸心方向視において、電極チップ２５の接触面２５ｃの面積が、端面１０ａの面積に比して大きくする構成であってもよい。
この場合、図１９（ｂ）に示すように、凸部２５ｄが端面１０ａと外側面１０ｂの境界部（端面１０ａと外側面１０ｂによって形成する稜線）よりも外側面１０ｂ側における外エッジ部１０ｃに接触する。
【０１０６】
また、本実施形態では、電極チップ２５に斜面２５ｆを形成する態様としているが、例えば、図２０に示すように、円柱ワーク１０Ｐの端面１０ａに斜面１０ｓを形成するとともに、電極チップ２５の接触部２５ｂの接触面２５ｃを平面状（即ち、凸部２５ｄ、凹部２５ｅ、斜面２５ｆを設けない）に形成する構成とした場合であっても、上述した実施形態と同様に、通電加熱の進行に伴って電極チップ２５とワーク１０の接触面積を拡大させることが可能である。
【０１０７】
次に、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いて通電加熱を行った場合のワーク１０の温度について、図２１および図２２を用いて説明をする。
ここでは、従来の通電加熱装置３１を用いて通電加熱をした場合のワーク１０の温度と、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いて通電加熱をした場合のワーク１０の温度を比較して説明をする。
【０１０８】
図２２（ａ）に示すような従来の通電加熱装置３１を用いた場合、電極チップ３５を、ワーク１０の端面１０ａにおける中心部に接触させる構成としている。
この場合、図２２（ｂ）に示すように、ワーク１０の長さ方向における略中央の部位（図２２（ａ）における点Ｃ）のワーク温度と、ワーク１０の長さ方向における端部（図２２（ａ）における点Ｄ）のワーク温度が、大きく相違している。
また、端部（点Ｄ）におけるワーク温度の上昇度合が、略中央の部位（点Ｃ）におけるワーク温度の上昇度合に比して高く、端部（点Ｄ）近傍において、過度の加熱が生じている状況が確認できる。
【０１０９】
即ち、図２２（ｂ）に示す実験結果によれば、従来の通電加熱装置３１では、簡易な装置構成であるが、ワーク１０を全体的に均等な温度に加熱するのが困難であり、また電極チップ３５の接触部位の近傍において、ワーク１０の溶融および変質等を招いてしまうことが確認できる。
【０１１０】
一方、図２１（ａ）に示すような本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１を用いた場合、図２１（ｂ）に示すように、ワーク１０の長さ方向における略中央の部位（図２１（ａ）における点Ａ）のワーク温度と、ワーク１０の長さ方向における端部（図２１（ａ）における点Ｂ）のワーク温度が、加熱中における温度上昇の傾向が異なるものの、端部（点Ｂ）において過度の加熱が生じている様子もなく、また、最終的な到達温度および到達時間は良く一致している。
【０１１１】
即ち、図２１（ｂ）に示す実験結果によれば、本発明の第二の実施形態に係る通電加熱装置２１は、簡易な装置構成でありながら、ワーク１０を全体的に均等な温度に加熱することが可能であり、また電極チップ３５の接触部位の近傍において、ワーク１０の溶融や組織の変質等を招くことがないということが確認できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１      通電加熱装置（第一の実施形態）
５      電極チップ（第一の実施形態）
５ｂ    接触部
６      ヒートシンク
１０    ワーク
１０ａ  端面
１０ｂ  外側面
１０ｃ  外エッジ部
１０ｄ  外側面端部
１０ｅ  内エッジ部
１０ｆ  内側面端部
１０ｈ  内側面
２１    通電加熱装置（第二の実施形態）
２５    電極チップ（第二の実施形態）
２５ｂ  接触部
２５ｃ  接触面
２５ｄ  凸部
２５ｅ  凹部
２５ｆ  斜面
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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