JP3587501B2 - 異形部品の加熱方法及び加熱装置 - Google Patents
異形部品の加熱方法及び加熱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3587501B2 JP3587501B2 JP14490598A JP14490598A JP3587501B2 JP 3587501 B2 JP3587501 B2 JP 3587501B2 JP 14490598 A JP14490598 A JP 14490598A JP 14490598 A JP14490598 A JP 14490598A JP 3587501 B2 JP3587501 B2 JP 3587501B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- deformed part
- heating
- cross
- width direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断面積の異なる部分が形成された異形部品を加熱する異形部品の加熱方法及び加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の産業機械や製品などには、様々な形状の鋼製の部品が数多く使用されている。これらの部品のなかには、例えば車両のドアを補強するドア補強材のように、長手方向の両端部と中央部とで形の異なるものが多数ある。また、一つの部品のなかの各部分において形だけでなく、厚さの異なる部分もある。このような部品を、ここでは異形部品と呼ぶ。
【０００３】
この異形部品の機械的強度を向上させるために、この異形部品を焼入れすることがある。この場合、異形部品を焼入温度に加熱し、その後、急冷することにより、異形部品を強化する。異形部品を焼入温度にまで加熱するための加熱方法としては、誘導加熱法や直接通電法など、様々な加熱方法が知られている。これらの加熱方法のうち、直接通電法とは、被加熱物（ここでは異形部品）に電極を直接に接触させて通電してこの被加熱物を加熱する方法である。
【０００４】
この直接通電法で被加熱物を加熱する技術として、Ｈ形鋼のウェブ部を加熱する技術が知られている（特開平５−６９０９２号公報参照）。この公報に記載されている技術は、Ｈ形鋼のうちウェブ部のみを加熱するために、直接通電法でウェブ部に通電すると共にフランジ部に誘導電流を流すものである。所定条件下でこのように通電することによりウェブ部だけを加熱できる、と上記公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ｈ形鋼のウェブ部の肉厚はどの部分でもほぼ等しく、また、その形状はほぼ長方形である。このように肉厚が等しく長方形のものは、両端部に電極を接触させてこれらの電極間で通電することにより各部分を一様にほぼ等しい温度に加熱できる。ところが、各部分によって厚さや形状の異なる異形部品を上記のように加熱しても各部分が一様に加熱されずに、異形部品の全体を所定範囲内の温度に加熱できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、一つの部品のなかの各部分において形や厚さが互いに異なる異形部品を所定範囲内の温度になるように加熱する異形部品の加熱方法及び加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の異形部品の加熱方法は、長手方向に切断したときに得られる縦断面積及びこの長手方向に直交する幅方向に切断したときに得られる横断面積それぞれが長手方向及び幅方向の所定長さに亘って略均一な断面積均一部分と、上記縦断面積及び上記横断面積の少なくとも一方が上記長手方向及び上記幅方向のいずれかに沿って変化する断面積変化部分とを有する、もしくは、上記断面積変化部分を有する異形部品を加熱する異形部品の加熱方法において、
（１）上記断面積均一部分のうち上記長手方向もしくは上記幅方向の両端部に電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電すると共に、
（２）上記断面積変化部分のうち断面積が変化する変化方向に交差する交差方向の両端部に所定間隔で電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより、上記異形部品を加熱することを特徴とするものである。
ここで、上記断面積均一部分に通電するに当り、
（３）上記長手方向もしくは上記幅方向の両端部に一つずつ電極を配置して、これら一対の電極間で通電してもよい。
【０００８】
また、上記断面積変化部分に通電するに当り、
（４）上記交差方向に平行な複数の境界線で分割された複数の領域を上記変化方向に沿って切断したときに得られる断面積が略均一になるように上記断面積変化部分を上記複数の境界線で複数の領域に分割し、各領域の上記交差方向両端部に電極を配置して、上記交差方向の両端部のうちの一端部に配置された電極と他端部に配置された電極との間で通電してもよい。
【０００９】
さらに、上記断面積変化部分に通電するに当り、
（５）上記断面積変化部分に孔が形成されているときは、上記孔の周縁部にも電極を配置して、この電極と上記交差方向両端部に配置された電極との間で通電してもよい。
【００１０】
ここで、上記異形部品を加熱するに当り、
（６）この異形部品を不活性ガス雰囲気中で加熱してもよい。
【００１１】
また、上記異形部品を加熱する際に、
（７）異形部品の膨張もしくは収縮に応じて上記電極を移動させてもよい。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明の異形部品の加熱装置は、長手方向に切断したときに得られる縦断面積及びこの長手方向に直交する幅方向に切断したときに得られる横断面積それぞれが長手方向及び幅方向の所定長さに亘って略均一な断面積均一部分と、上記縦面積及び上記横断面積の少なくとも一方が上記長手方向及び上記幅方向のいずれかに沿って変化する断面積変化部分とを有する、もしくは、上記断面積変化部分を有する異形部品を加熱する異形部品の加熱装置において、（８）上記断面積均一部分のうち上記長手方向もしくは上記幅方向のうちのいずれかの方向の両端部に配置される電極と、
（９）上記断面積変化部分のうち断面積が変化する変化方向に交差する交差方向の両端部に所定間隔で配置される複数の電極と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図１、図２を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、異形部品の一例とその加熱方法を模式的に示す平面図である。図２は、図１の異形部品の一部を拡大して示す、（ａ）は、断面積変化部分を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【００１６】
異形部品１０は、１．５ｍｍの均一な板厚を有するものであり、断面積均一部分２０と断面積変化部分３０とを有する。断面積均一部分２０の幅Ｌ１は２００ｍｍであり、長さＬ２は２５０ｍｍである。また、断面積変化部分３０の幅Ｌ４は１５０ｍｍであり、長さＬ３は１５０ｍｍである。また、断面積変化部分３０のほぼ中央部には、長径が４０ｍｍの楕円形の孔３２が形成されている。
【００１７】
断面積均一部分２０では、長手方向（矢印Ａ方向）に切断したときに得られる縦断面積及びこの長手方向に直交する幅方向（矢印Ｂ方向）に切断したときに得られる横断面積それぞれが長手方向及び幅方向の全長（本発明にいう所定長さの一例である）に亘って略均一になっている。一方、断面積変化部分３０では、横断面積が長手方向（本発明にいう変化方向の一例であり、矢印Ａ方向）に沿って変化する。
【００１８】
異形部品１０を加熱する加熱装置を説明する。
【００１９】
この加熱装置は、異形部品１０の断面積均一部分２０のうち長手方向の両端部に配置される長方形の２つの電極２２，２４を備えている。また、加熱装置は、断面積変化部分３０のうち幅方向（本発明にいう交差方向の一例であり、矢印Ｂ方向）の両端部に１０ｍｍの間隔で配置される一対の電極４０ａと４０ｂ，４１ａと４１ｂ，……，５４ａと５４ｂ，５５ａと５５ｂを１６組（図１では電極４２〜５３を省略している）備えている。さらに、加熱装置は、図２に示すように、孔３２の周縁部に配置される３組の一対の電極５６ａと５６ｂ，５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂも備えている。これらの電極２２，２４などは交流電源（図示せず）に接続されている。
【００２０】
異形部品１０を均一温度に加熱するに際しては、断面積均一部分２０のうち長手方向の両端部に長方形の電極２２，２４を一つずつ配置し、この両端部のうちの一端部と他端部との間に通電する。なお、長手方向の両端部ではなくて幅方向の両端部に一対の電極を配置してもよい。この場合は、幅方向両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することとなる。
【００２１】
また、断面積変化部分３０のうち幅方向の両端部に１０ｍｍの間隔で一対の電極４０ａと４０ｂ，４１ａと４１ｂ，……，５４ａと５４ｂ，５５ａと５５ｂを１６組配置し、この両端部のうちの一端部と他端部との間に通電する。
【００２２】
さらに、図２に示すように、孔３２の周縁部にも３組の一対の電極５６ａと５６ｂ，５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂを配置する。このように孔３２の周縁部にも電極を配置する理由は、断面積変化部分３０のうち孔３２が形成されている近傍は、この孔３２によって幅方向に２分割されることとなるからである。また、これらの電極５６ａと５６ｂ，５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂを配置する間隔は、孔３２の長径の二分の一以下になるように細かい間隔にした方が全体を一様な温度に加熱できる。
【００２３】
上述したように異形部品１０に複数の電極２２，２４，４０ａ，４０ｂ，……を固定して通電することにより、断面積均一部分２０には長手方向（矢印Ａ方向）両端部のうちの一端部と他端部との間で長手方向に電流が流れるので、断面積均一部分２０が一様に加熱される。一方、断面積変化部分３０には幅方向（矢印Ｂ方向）両端部のうちの一端部と他端部との間で幅方向に電流が流れるので、断面積変化部分３０が一様に加熱される。このようにして断面積均一部分２０と断面積変化部分３０とが互いに独立して加熱され、異形部品１０の全体は所定範囲内の温度にまで昇温する。
【００２４】
次に、異形部品１０を目標温度になるように加熱した具体例を説明する。
【００２５】
先ず、異形部品１０を目標温度にするための基本式を示す。
【００２６】
昇温させる温度を△Ｔとし、異形部品１０に流す電流値をＩ（アンペア）とし、異形部品１０に通電する時間をＳ（秒）とし、異形部品１０の抵抗率をρ（Ω・ｍ）、厚さをｔ（ｃｍ）、幅をＷ（ｃｍ）、比熱をＣ（Ｊ／ｋｇ・ｋ）、密度をｍ（ｋｇ／ｍ３ ）とすると、
△Ｔ＝（Ｉ２ ・ρ・Ｓ）／（ｔ２ ・Ｗ２ ・Ｃ・ｍ）
３となる。
【００２７】
この式に基づいて、図１に示すサイズの異形部品１０（材質はＪＩＳ規格でＳ３０Ｃ）の全体を、１０秒間で室温２０℃から９２０℃まで昇温させる。ここでは、△Ｔ＝９００℃となる。また、Ｓ３０Ｃの比熱Ｃは６００Ｊ／ｋｇ・ｋであり、密度ｍは７８７０ｋｇ／ｍ３ であり、抵抗率ρは７０×１０−８（Ω・ｍ）である。
【００２８】
断面積均一部分２０では、
△Ｔ（ｋ）＝（７０×１０−８×Ｉ２ ×１０（秒））／（（１．５×１０−３）２ ×（２００×１０−３）２ ×６００×７８７０）＝１．６４７×１０−５×Ｉ２
外部への熱の流出が無いものとして△Ｔ＝９００℃とするためには、
９００＝１．６４７×１０−５×Ｉ２
Ｉ＝７３９１．９（アンペア）となる。
【００２９】
断面積変化部分３０では、
△Ｔ（ｋ）＝（７０×１０−８×Ｉ２ ×１０（秒））／（（１．５×１０−３）２ ×（１０×１０−３）２ ×６００×７８７０）＝６．５８８５×１０−３×Ｉ２
外部への熱の流出が無いものとして△Ｔ＝９００℃とするためには、
９００＝６．５８８５×１０−３×Ｉ２
Ｉ＝３６９．６（アンペア）となる。
【００３０】
以上をまとめると、断面積均一部分２０では、一対の電極２２，２４に７３９１．９（アンペア）の電流を１０秒間流し、一方、断面積変化部分３０では、１９対の電極４０ａと４０ｂ，４１ａと４１ｂ，……５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂそれぞれに３６９．６（アンペア）の電流を１０秒間流す。これにより、異形部品１０の全体を同時に９２０℃に加熱できる。
【００３１】
表１に実測値を示す。表１のなかで「セクション」とは、断面積変化部分３０のうち、電極４０ａ，４０ｂに挟まれた領域がセクション「１」で、電極４１ａ，４１ｂに挟まれた領域がセクション「２」であるように、一対の電極に挟まれた領域を右側から順に表わしたものである。
【００３２】
【表１】
外部への放熱による熱損失があるので、表１に示すように、上記した理論値よりもやや時間がかかったが、異形部品１０の全体をほぼ同時に約９２０℃に加熱できた。
【００３３】
図３を参照して、異形部品の加熱方法の第２実施形態を説明する。
【００３４】
図３（ａ）は、第２実施形態との比較のために異形部品が均一厚さのときの加熱方法を示す模式図であり、（ｂ）は、異形部品の加熱方法の第２実施形態を示す模式図である。
【００３５】
第２実施形態の特徴は、長さ方向（矢印Ｄ方向）に厚さＦが変化している異形部品６０を所定範囲内の温度に加熱できる点にある。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、厚さＦが一定の異形部品７０を所定範囲内の温度に加熱する場合は、図１に示す第１実施形態と同様に、長さ方向（矢印Ｄ方向）に等間隔で複数組の一対の電極７２を配置する。各電極７２に上記の式に基づいて電流を流すことにより、異形部品７０を所定範囲内の温度に加熱できる。
【００３７】
異形部品７０に電極を配置する位置を、視点を変えて視る。先ず、長さ方向（矢印Ｄ方向）に直交する方向（矢印Ｅ方向）に平行であって等間隔の複数本の境界線７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７４ｅ，７４ｆ，７４ｇ（図では７本の境界線）で異形部品７０を分割する。この分割により、複数の領域７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈ（図では８つの領域）が得られる。各領域７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈを長手方向に沿って切断したときの断面積は等しい。異形部品７０では、このように長手方向（矢印Ｄ方向）の断面積が等しい各領域７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈそれぞれの矢印Ｅ方向の両端部に電極７２が配置されていることとなる。このような電極配置は、図１に示す第１実施形態の断面積変化部分３０でも同様である。
【００３８】
一方、長さ方向（矢印Ｄ方向）に厚さＦが変化している異形部品６０では、長さ方向（矢印Ｄ方向であり、本発明にいう変化方向の一例である）に直交する方向（矢印Ｅ方向であり、本発明にいう交差方向の一例である）に平行であって等間隔の複数本の境界線で異形部品６０を分割して得られる複数の領域を長手方向に沿って切断しても、長手方向に厚さＦが減少しているので、各領域の長手方向断面積は等しくならない。
【００３９】
そこで、図３（ｂ）に示すように、各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａを長手方向に沿って切断したときに得られる断面積が略均一になるように、異形部品６０を複数本の境界線６２，６４，６６，６８，６９で分割する。このようにして得られた各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａの矢印Ｅ方向両端部それぞれに電極６１を配置して通電する。この場合、各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａの長手方向断面積が略均一であるので、各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａに流れる電流密度は均一になり、異形部品６０は一様に加熱される。この結果、異形部品６０を所定範囲内の温度になるように加熱できる。
【００４０】
図４から図６までを参照して、異形部品を加熱したり冷却したりするときに、この異形部品が膨張したり収縮したりして変形することを低減する技術を説明する。
【００４１】
図４は、加熱冷却台に載置された異形部品を示す斜視図であり、図５は、異形部品１０に電極を配置した状態を模式的に示す平面図である。図６は、加熱冷却台に載置された異形部品を冷却する際の様子を模式的に示す正面図である。なお、図６では説明のために、図５に示す電極の位置とは異なる位置に電極を描いている。
【００４２】
図４に示すように、加熱冷却台１００には、矢印Ａ方向に延びる２本の基準レール１０２，１０４が固定されている。基準レール１０２，１０４の上には、この基準レール１０２，１０４に直交する方向（矢印Ｂ方向）に延びる複数本の移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂが配置されている。後述するように複数本の移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂは矢印Ａ方向に自在に移動するように構成されており、図４では３本のみを示すが、実際には電極の数に対応する数のレールが配置されている。移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂには、異形部品１０を支える複数本の支持棒１１２が、矢印Ｂ方向に移動自在に固定されている。異形部品１０は複数本の支持棒１１２に載置されて支持されている。
【００４３】
図５に示すように、異形部品１０の断面積均一部分２０には、幅方向（矢印Ｂ方向）の両端部それぞれに電極１２０，１２２が固定されている。また、異形部品１０の断面積変化部分３０には、幅方向（矢印Ｂ方向）の両端部それぞれに複数の電極１３０が固定されている。複数の電極１３０の配置は、図１の場合と同様である。
【００４４】
図６に示すように、複数本の移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂはそれぞれ、固定機能付きの移動スライダ１４０，１４２，１４４を介して固定レール１０２，１０４に載置されている。移動スライダ１４０，１４２，１４４は、異形部品１０の膨張・収縮に応じて固定レール１０２，１０４上を自在に移動する。また、異形部品１０に固定された電極１４６，１４８は、絶縁物１５０を介して移動スライダ１５２，１５４に固定されている。移動スライダ１５２，１５４は、異形部品１０の膨張・収縮に応じて移動レール１０６ａ，１１０ａ上を自在に移動する。このように異形部品１０の膨張・収縮に応じて移動スライダ１４０，１４２，１４４，１５２，１５４が移動し、この移動に伴って電極１４６，１４８も移動するので、異形部品１０の変形を低減できる。
【００４５】
また、異形部品１０が薄い板状のものであるときは、冷却時に波打つように変形し易い。このような変形を低減するために、異形部品１０の複数箇所を押さえ部材１６０，１６２で押さえ付けておく。押さえ部材１６２は移動スライダ１５６に固定されている。一方、押さえ部材１６０は、レール１６４に移動自在に固定されたシリンダ１６６の先端に固定されており、上下方向（矢印Ｉ方向）に移動できる。このような押さえ部材１６０，１６２を複数組用意して、異形部品１０の複数箇所を押さえ付けておくことにより、異形部品１０の変形を低減できる。
【００４６】
なお、上記した例では、加熱冷却台１００をほぼ水平に置いた場合を説明したが、この加熱冷却台１００を垂直に立てても良い。この場合、例えば移動レール１０６ａ，１０６ｂが上になるように（図５では矢印Ａ方向が垂直方向になるように）加熱冷却台１００を立てたときは、移動レール１０６ａ，１０６ｂを固定しておく。このように、加熱冷却台１００を垂直に立てると、冷却の際に冷却水の流れが良好になる。また、上記した例では板状のものを異形部品として挙げたが、一部もしくは全部をパイプ状に折り曲げたものも異形部品に含まれる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の異形部品加熱方法によれば、幅方向の両端部に電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積均一部分に一様に通電されると共に、交差方向の両端部に所定間隔で電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積変化部分も一様に通電されるので、異形部品が一様に加熱され、異形部品を所定範囲内の温度にすることができる。
【００４８】
ここで、上記断面積均一部分に通電するに当り、上記長手方向もしくは上記幅方向の両端部に一つずつ電極を配置して、これら一対の電極間で通電する場合は、電極の数が最小限であるので作業性に優れる。
【００４９】
また、上記断面積変化部分に通電するに当り、上記交差方向に平行な複数の境界線で分割された複数の領域を上記変化方向に沿って切断したときに得られる断面積が略均一になるように上記断面積変化部分を上記複数の境界線で複数の領域に分割し、各領域の上記交差方向両端部に電極を配置して、上記交差方向の両端部のうちの一端部に配置された電極と他端部に配置された電極との間で通電する場合は、各領域の断面積が略均一になるように電極を配置するので、断面積変化部分に流れる電流密度が均一になり、この断面積変化部分をいっそう一様に加熱できる。
【００５０】
さらに、上記断面積変化部分に通電するに当り、上記断面積変化部分に孔が形成されているときは、上記孔の周縁部にも電極を配置して、この電極と上記交差方向両端部に配置された電極との間で通電する場合は、孔によって幅方向に分けられたこととなるが、孔の周縁部に配置された電極と交差方向両端部に配置された電極との間で通電するので、断面積変化部分に孔が形成されていても断面積変化部分を一様に加熱できる。
【００５１】
ここで、上記異形部品を加熱するに当り、この異形部品を不活性ガス雰囲気中で加熱する場合は、異形部品の酸化を防止できる。
【００５２】
さらに、上記異形部品を加熱する際に、この異形部品の膨張もしくは収縮に応じて上記電極を移動させる場合は、異形部品の膨張もしくは収縮に応じて電極を移動させるので、異形部品の変形を低減できる。
【００５３】
また、本発明の異形部品の加熱装置によれば、幅方向の両端部に電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積均一部分に一様に通電されると共に、交差方向の両端部に所定間隔で電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積変化部分も一様に通電されるので、異形部品が一様に加熱され、異形部品を所定範囲内の温度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】異形部品の一例とその加熱方法を模式的に示す平面図である。
【図２】
図１の異形部品の一部を拡大して示す、（ａ）は、断面積変化部分を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図３】（ａ）は、第２実施形態との比較のために異形部品が均一厚さのときの加熱方法を示す模式図であり、（ｂ）は、異形部品の加熱方法の第２実施形態を示す模式図である。
【図４】加熱冷却台に載置された異形部品を示す斜視図である。
【図５】異形部品に電極を配置した状態を模式的に示す平面図である。
【図６】加熱冷却台に載置された異形部品を冷却する際の様子を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０ 異形部品
２０ 断面積均一部分
２２，２４，４０ａ，４０ｂ，５５ａ，５５ｂ 電極
３０ 断面積変化部分
３２ 孔
６２，６４，７４ 境界線
【発明の属する技術分野】
本発明は、断面積の異なる部分が形成された異形部品を加熱する異形部品の加熱方法及び加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の産業機械や製品などには、様々な形状の鋼製の部品が数多く使用されている。これらの部品のなかには、例えば車両のドアを補強するドア補強材のように、長手方向の両端部と中央部とで形の異なるものが多数ある。また、一つの部品のなかの各部分において形だけでなく、厚さの異なる部分もある。このような部品を、ここでは異形部品と呼ぶ。
【０００３】
この異形部品の機械的強度を向上させるために、この異形部品を焼入れすることがある。この場合、異形部品を焼入温度に加熱し、その後、急冷することにより、異形部品を強化する。異形部品を焼入温度にまで加熱するための加熱方法としては、誘導加熱法や直接通電法など、様々な加熱方法が知られている。これらの加熱方法のうち、直接通電法とは、被加熱物（ここでは異形部品）に電極を直接に接触させて通電してこの被加熱物を加熱する方法である。
【０００４】
この直接通電法で被加熱物を加熱する技術として、Ｈ形鋼のウェブ部を加熱する技術が知られている（特開平５−６９０９２号公報参照）。この公報に記載されている技術は、Ｈ形鋼のうちウェブ部のみを加熱するために、直接通電法でウェブ部に通電すると共にフランジ部に誘導電流を流すものである。所定条件下でこのように通電することによりウェブ部だけを加熱できる、と上記公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ｈ形鋼のウェブ部の肉厚はどの部分でもほぼ等しく、また、その形状はほぼ長方形である。このように肉厚が等しく長方形のものは、両端部に電極を接触させてこれらの電極間で通電することにより各部分を一様にほぼ等しい温度に加熱できる。ところが、各部分によって厚さや形状の異なる異形部品を上記のように加熱しても各部分が一様に加熱されずに、異形部品の全体を所定範囲内の温度に加熱できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、一つの部品のなかの各部分において形や厚さが互いに異なる異形部品を所定範囲内の温度になるように加熱する異形部品の加熱方法及び加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の異形部品の加熱方法は、長手方向に切断したときに得られる縦断面積及びこの長手方向に直交する幅方向に切断したときに得られる横断面積それぞれが長手方向及び幅方向の所定長さに亘って略均一な断面積均一部分と、上記縦断面積及び上記横断面積の少なくとも一方が上記長手方向及び上記幅方向のいずれかに沿って変化する断面積変化部分とを有する、もしくは、上記断面積変化部分を有する異形部品を加熱する異形部品の加熱方法において、
（１）上記断面積均一部分のうち上記長手方向もしくは上記幅方向の両端部に電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電すると共に、
（２）上記断面積変化部分のうち断面積が変化する変化方向に交差する交差方向の両端部に所定間隔で電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより、上記異形部品を加熱することを特徴とするものである。
ここで、上記断面積均一部分に通電するに当り、
（３）上記長手方向もしくは上記幅方向の両端部に一つずつ電極を配置して、これら一対の電極間で通電してもよい。
【０００８】
また、上記断面積変化部分に通電するに当り、
（４）上記交差方向に平行な複数の境界線で分割された複数の領域を上記変化方向に沿って切断したときに得られる断面積が略均一になるように上記断面積変化部分を上記複数の境界線で複数の領域に分割し、各領域の上記交差方向両端部に電極を配置して、上記交差方向の両端部のうちの一端部に配置された電極と他端部に配置された電極との間で通電してもよい。
【０００９】
さらに、上記断面積変化部分に通電するに当り、
（５）上記断面積変化部分に孔が形成されているときは、上記孔の周縁部にも電極を配置して、この電極と上記交差方向両端部に配置された電極との間で通電してもよい。
【００１０】
ここで、上記異形部品を加熱するに当り、
（６）この異形部品を不活性ガス雰囲気中で加熱してもよい。
【００１１】
また、上記異形部品を加熱する際に、
（７）異形部品の膨張もしくは収縮に応じて上記電極を移動させてもよい。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明の異形部品の加熱装置は、長手方向に切断したときに得られる縦断面積及びこの長手方向に直交する幅方向に切断したときに得られる横断面積それぞれが長手方向及び幅方向の所定長さに亘って略均一な断面積均一部分と、上記縦面積及び上記横断面積の少なくとも一方が上記長手方向及び上記幅方向のいずれかに沿って変化する断面積変化部分とを有する、もしくは、上記断面積変化部分を有する異形部品を加熱する異形部品の加熱装置において、（８）上記断面積均一部分のうち上記長手方向もしくは上記幅方向のうちのいずれかの方向の両端部に配置される電極と、
（９）上記断面積変化部分のうち断面積が変化する変化方向に交差する交差方向の両端部に所定間隔で配置される複数の電極と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図１、図２を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、異形部品の一例とその加熱方法を模式的に示す平面図である。図２は、図１の異形部品の一部を拡大して示す、（ａ）は、断面積変化部分を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【００１６】
異形部品１０は、１．５ｍｍの均一な板厚を有するものであり、断面積均一部分２０と断面積変化部分３０とを有する。断面積均一部分２０の幅Ｌ１は２００ｍｍであり、長さＬ２は２５０ｍｍである。また、断面積変化部分３０の幅Ｌ４は１５０ｍｍであり、長さＬ３は１５０ｍｍである。また、断面積変化部分３０のほぼ中央部には、長径が４０ｍｍの楕円形の孔３２が形成されている。
【００１７】
断面積均一部分２０では、長手方向（矢印Ａ方向）に切断したときに得られる縦断面積及びこの長手方向に直交する幅方向（矢印Ｂ方向）に切断したときに得られる横断面積それぞれが長手方向及び幅方向の全長（本発明にいう所定長さの一例である）に亘って略均一になっている。一方、断面積変化部分３０では、横断面積が長手方向（本発明にいう変化方向の一例であり、矢印Ａ方向）に沿って変化する。
【００１８】
異形部品１０を加熱する加熱装置を説明する。
【００１９】
この加熱装置は、異形部品１０の断面積均一部分２０のうち長手方向の両端部に配置される長方形の２つの電極２２，２４を備えている。また、加熱装置は、断面積変化部分３０のうち幅方向（本発明にいう交差方向の一例であり、矢印Ｂ方向）の両端部に１０ｍｍの間隔で配置される一対の電極４０ａと４０ｂ，４１ａと４１ｂ，……，５４ａと５４ｂ，５５ａと５５ｂを１６組（図１では電極４２〜５３を省略している）備えている。さらに、加熱装置は、図２に示すように、孔３２の周縁部に配置される３組の一対の電極５６ａと５６ｂ，５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂも備えている。これらの電極２２，２４などは交流電源（図示せず）に接続されている。
【００２０】
異形部品１０を均一温度に加熱するに際しては、断面積均一部分２０のうち長手方向の両端部に長方形の電極２２，２４を一つずつ配置し、この両端部のうちの一端部と他端部との間に通電する。なお、長手方向の両端部ではなくて幅方向の両端部に一対の電極を配置してもよい。この場合は、幅方向両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することとなる。
【００２１】
また、断面積変化部分３０のうち幅方向の両端部に１０ｍｍの間隔で一対の電極４０ａと４０ｂ，４１ａと４１ｂ，……，５４ａと５４ｂ，５５ａと５５ｂを１６組配置し、この両端部のうちの一端部と他端部との間に通電する。
【００２２】
さらに、図２に示すように、孔３２の周縁部にも３組の一対の電極５６ａと５６ｂ，５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂを配置する。このように孔３２の周縁部にも電極を配置する理由は、断面積変化部分３０のうち孔３２が形成されている近傍は、この孔３２によって幅方向に２分割されることとなるからである。また、これらの電極５６ａと５６ｂ，５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂを配置する間隔は、孔３２の長径の二分の一以下になるように細かい間隔にした方が全体を一様な温度に加熱できる。
【００２３】
上述したように異形部品１０に複数の電極２２，２４，４０ａ，４０ｂ，……を固定して通電することにより、断面積均一部分２０には長手方向（矢印Ａ方向）両端部のうちの一端部と他端部との間で長手方向に電流が流れるので、断面積均一部分２０が一様に加熱される。一方、断面積変化部分３０には幅方向（矢印Ｂ方向）両端部のうちの一端部と他端部との間で幅方向に電流が流れるので、断面積変化部分３０が一様に加熱される。このようにして断面積均一部分２０と断面積変化部分３０とが互いに独立して加熱され、異形部品１０の全体は所定範囲内の温度にまで昇温する。
【００２４】
次に、異形部品１０を目標温度になるように加熱した具体例を説明する。
【００２５】
先ず、異形部品１０を目標温度にするための基本式を示す。
【００２６】
昇温させる温度を△Ｔとし、異形部品１０に流す電流値をＩ（アンペア）とし、異形部品１０に通電する時間をＳ（秒）とし、異形部品１０の抵抗率をρ（Ω・ｍ）、厚さをｔ（ｃｍ）、幅をＷ（ｃｍ）、比熱をＣ（Ｊ／ｋｇ・ｋ）、密度をｍ（ｋｇ／ｍ３ ）とすると、
△Ｔ＝（Ｉ２ ・ρ・Ｓ）／（ｔ２ ・Ｗ２ ・Ｃ・ｍ）
３となる。
【００２７】
この式に基づいて、図１に示すサイズの異形部品１０（材質はＪＩＳ規格でＳ３０Ｃ）の全体を、１０秒間で室温２０℃から９２０℃まで昇温させる。ここでは、△Ｔ＝９００℃となる。また、Ｓ３０Ｃの比熱Ｃは６００Ｊ／ｋｇ・ｋであり、密度ｍは７８７０ｋｇ／ｍ３ であり、抵抗率ρは７０×１０−８（Ω・ｍ）である。
【００２８】
断面積均一部分２０では、
△Ｔ（ｋ）＝（７０×１０−８×Ｉ２ ×１０（秒））／（（１．５×１０−３）２ ×（２００×１０−３）２ ×６００×７８７０）＝１．６４７×１０−５×Ｉ２
外部への熱の流出が無いものとして△Ｔ＝９００℃とするためには、
９００＝１．６４７×１０−５×Ｉ２
Ｉ＝７３９１．９（アンペア）となる。
【００２９】
断面積変化部分３０では、
△Ｔ（ｋ）＝（７０×１０−８×Ｉ２ ×１０（秒））／（（１．５×１０−３）２ ×（１０×１０−３）２ ×６００×７８７０）＝６．５８８５×１０−３×Ｉ２
外部への熱の流出が無いものとして△Ｔ＝９００℃とするためには、
９００＝６．５８８５×１０−３×Ｉ２
Ｉ＝３６９．６（アンペア）となる。
【００３０】
以上をまとめると、断面積均一部分２０では、一対の電極２２，２４に７３９１．９（アンペア）の電流を１０秒間流し、一方、断面積変化部分３０では、１９対の電極４０ａと４０ｂ，４１ａと４１ｂ，……５７ａと５７ｂ，５８ａと５８ｂそれぞれに３６９．６（アンペア）の電流を１０秒間流す。これにより、異形部品１０の全体を同時に９２０℃に加熱できる。
【００３１】
表１に実測値を示す。表１のなかで「セクション」とは、断面積変化部分３０のうち、電極４０ａ，４０ｂに挟まれた領域がセクション「１」で、電極４１ａ，４１ｂに挟まれた領域がセクション「２」であるように、一対の電極に挟まれた領域を右側から順に表わしたものである。
【００３２】
【表１】
【００３３】
図３を参照して、異形部品の加熱方法の第２実施形態を説明する。
【００３４】
図３（ａ）は、第２実施形態との比較のために異形部品が均一厚さのときの加熱方法を示す模式図であり、（ｂ）は、異形部品の加熱方法の第２実施形態を示す模式図である。
【００３５】
第２実施形態の特徴は、長さ方向（矢印Ｄ方向）に厚さＦが変化している異形部品６０を所定範囲内の温度に加熱できる点にある。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、厚さＦが一定の異形部品７０を所定範囲内の温度に加熱する場合は、図１に示す第１実施形態と同様に、長さ方向（矢印Ｄ方向）に等間隔で複数組の一対の電極７２を配置する。各電極７２に上記の式に基づいて電流を流すことにより、異形部品７０を所定範囲内の温度に加熱できる。
【００３７】
異形部品７０に電極を配置する位置を、視点を変えて視る。先ず、長さ方向（矢印Ｄ方向）に直交する方向（矢印Ｅ方向）に平行であって等間隔の複数本の境界線７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７４ｅ，７４ｆ，７４ｇ（図では７本の境界線）で異形部品７０を分割する。この分割により、複数の領域７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈ（図では８つの領域）が得られる。各領域７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈを長手方向に沿って切断したときの断面積は等しい。異形部品７０では、このように長手方向（矢印Ｄ方向）の断面積が等しい各領域７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈそれぞれの矢印Ｅ方向の両端部に電極７２が配置されていることとなる。このような電極配置は、図１に示す第１実施形態の断面積変化部分３０でも同様である。
【００３８】
一方、長さ方向（矢印Ｄ方向）に厚さＦが変化している異形部品６０では、長さ方向（矢印Ｄ方向であり、本発明にいう変化方向の一例である）に直交する方向（矢印Ｅ方向であり、本発明にいう交差方向の一例である）に平行であって等間隔の複数本の境界線で異形部品６０を分割して得られる複数の領域を長手方向に沿って切断しても、長手方向に厚さＦが減少しているので、各領域の長手方向断面積は等しくならない。
【００３９】
そこで、図３（ｂ）に示すように、各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａを長手方向に沿って切断したときに得られる断面積が略均一になるように、異形部品６０を複数本の境界線６２，６４，６６，６８，６９で分割する。このようにして得られた各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａの矢印Ｅ方向両端部それぞれに電極６１を配置して通電する。この場合、各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａの長手方向断面積が略均一であるので、各領域６０Ａ，６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ，６８Ａ，６９Ａに流れる電流密度は均一になり、異形部品６０は一様に加熱される。この結果、異形部品６０を所定範囲内の温度になるように加熱できる。
【００４０】
図４から図６までを参照して、異形部品を加熱したり冷却したりするときに、この異形部品が膨張したり収縮したりして変形することを低減する技術を説明する。
【００４１】
図４は、加熱冷却台に載置された異形部品を示す斜視図であり、図５は、異形部品１０に電極を配置した状態を模式的に示す平面図である。図６は、加熱冷却台に載置された異形部品を冷却する際の様子を模式的に示す正面図である。なお、図６では説明のために、図５に示す電極の位置とは異なる位置に電極を描いている。
【００４２】
図４に示すように、加熱冷却台１００には、矢印Ａ方向に延びる２本の基準レール１０２，１０４が固定されている。基準レール１０２，１０４の上には、この基準レール１０２，１０４に直交する方向（矢印Ｂ方向）に延びる複数本の移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂが配置されている。後述するように複数本の移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂは矢印Ａ方向に自在に移動するように構成されており、図４では３本のみを示すが、実際には電極の数に対応する数のレールが配置されている。移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂには、異形部品１０を支える複数本の支持棒１１２が、矢印Ｂ方向に移動自在に固定されている。異形部品１０は複数本の支持棒１１２に載置されて支持されている。
【００４３】
図５に示すように、異形部品１０の断面積均一部分２０には、幅方向（矢印Ｂ方向）の両端部それぞれに電極１２０，１２２が固定されている。また、異形部品１０の断面積変化部分３０には、幅方向（矢印Ｂ方向）の両端部それぞれに複数の電極１３０が固定されている。複数の電極１３０の配置は、図１の場合と同様である。
【００４４】
図６に示すように、複数本の移動レール１０６ａ，１０６ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂはそれぞれ、固定機能付きの移動スライダ１４０，１４２，１４４を介して固定レール１０２，１０４に載置されている。移動スライダ１４０，１４２，１４４は、異形部品１０の膨張・収縮に応じて固定レール１０２，１０４上を自在に移動する。また、異形部品１０に固定された電極１４６，１４８は、絶縁物１５０を介して移動スライダ１５２，１５４に固定されている。移動スライダ１５２，１５４は、異形部品１０の膨張・収縮に応じて移動レール１０６ａ，１１０ａ上を自在に移動する。このように異形部品１０の膨張・収縮に応じて移動スライダ１４０，１４２，１４４，１５２，１５４が移動し、この移動に伴って電極１４６，１４８も移動するので、異形部品１０の変形を低減できる。
【００４５】
また、異形部品１０が薄い板状のものであるときは、冷却時に波打つように変形し易い。このような変形を低減するために、異形部品１０の複数箇所を押さえ部材１６０，１６２で押さえ付けておく。押さえ部材１６２は移動スライダ１５６に固定されている。一方、押さえ部材１６０は、レール１６４に移動自在に固定されたシリンダ１６６の先端に固定されており、上下方向（矢印Ｉ方向）に移動できる。このような押さえ部材１６０，１６２を複数組用意して、異形部品１０の複数箇所を押さえ付けておくことにより、異形部品１０の変形を低減できる。
【００４６】
なお、上記した例では、加熱冷却台１００をほぼ水平に置いた場合を説明したが、この加熱冷却台１００を垂直に立てても良い。この場合、例えば移動レール１０６ａ，１０６ｂが上になるように（図５では矢印Ａ方向が垂直方向になるように）加熱冷却台１００を立てたときは、移動レール１０６ａ，１０６ｂを固定しておく。このように、加熱冷却台１００を垂直に立てると、冷却の際に冷却水の流れが良好になる。また、上記した例では板状のものを異形部品として挙げたが、一部もしくは全部をパイプ状に折り曲げたものも異形部品に含まれる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の異形部品加熱方法によれば、幅方向の両端部に電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積均一部分に一様に通電されると共に、交差方向の両端部に所定間隔で電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積変化部分も一様に通電されるので、異形部品が一様に加熱され、異形部品を所定範囲内の温度にすることができる。
【００４８】
ここで、上記断面積均一部分に通電するに当り、上記長手方向もしくは上記幅方向の両端部に一つずつ電極を配置して、これら一対の電極間で通電する場合は、電極の数が最小限であるので作業性に優れる。
【００４９】
また、上記断面積変化部分に通電するに当り、上記交差方向に平行な複数の境界線で分割された複数の領域を上記変化方向に沿って切断したときに得られる断面積が略均一になるように上記断面積変化部分を上記複数の境界線で複数の領域に分割し、各領域の上記交差方向両端部に電極を配置して、上記交差方向の両端部のうちの一端部に配置された電極と他端部に配置された電極との間で通電する場合は、各領域の断面積が略均一になるように電極を配置するので、断面積変化部分に流れる電流密度が均一になり、この断面積変化部分をいっそう一様に加熱できる。
【００５０】
さらに、上記断面積変化部分に通電するに当り、上記断面積変化部分に孔が形成されているときは、上記孔の周縁部にも電極を配置して、この電極と上記交差方向両端部に配置された電極との間で通電する場合は、孔によって幅方向に分けられたこととなるが、孔の周縁部に配置された電極と交差方向両端部に配置された電極との間で通電するので、断面積変化部分に孔が形成されていても断面積変化部分を一様に加熱できる。
【００５１】
ここで、上記異形部品を加熱するに当り、この異形部品を不活性ガス雰囲気中で加熱する場合は、異形部品の酸化を防止できる。
【００５２】
さらに、上記異形部品を加熱する際に、この異形部品の膨張もしくは収縮に応じて上記電極を移動させる場合は、異形部品の膨張もしくは収縮に応じて電極を移動させるので、異形部品の変形を低減できる。
【００５３】
また、本発明の異形部品の加熱装置によれば、幅方向の両端部に電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積均一部分に一様に通電されると共に、交差方向の両端部に所定間隔で電極を配置してこの両端部のうちの一端部と他端部との間に通電することにより断面積変化部分も一様に通電されるので、異形部品が一様に加熱され、異形部品を所定範囲内の温度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】異形部品の一例とその加熱方法を模式的に示す平面図である。
【図２】
図１の異形部品の一部を拡大して示す、（ａ）は、断面積変化部分を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図３】（ａ）は、第２実施形態との比較のために異形部品が均一厚さのときの加熱方法を示す模式図であり、（ｂ）は、異形部品の加熱方法の第２実施形態を示す模式図である。
【図４】加熱冷却台に載置された異形部品を示す斜視図である。
【図５】異形部品に電極を配置した状態を模式的に示す平面図である。
【図６】加熱冷却台に載置された異形部品を冷却する際の様子を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０ 異形部品
２０ 断面積均一部分
２２，２４，４０ａ，４０ｂ，５５ａ，５５ｂ 電極
３０ 断面積変化部分
３２ 孔
６２，６４，７４ 境界線
Claims (7)
- 幅方向に切断したときに得られる横断面の面積が長手方向に沿って変化する、均一厚さの異形部品の加熱方法において、
この異形部品のうち前記幅方向の一端部及び他端部双方に、前記長手方向に等間隔で複数の電極を配置し、これら複数の電極のうち前記幅方向において向き合う一対の電極間それぞれに同一値の電流を通すことにより前記異形部品の全体を同時に一様な温度に加熱することを特徴とする異形部品の加熱方法。 - 幅方向に切断したときに得られる横断面の面積が長手方向に沿って変化する、均一厚さの異形部品の加熱方法において、
前記異形部品は、前記幅方向の一端部及び他端部双方の間の一部に孔が形成されたものであり、
前記異形部品のうち前記幅方向の一端部及び他端部双方に、前記長手方向に等間隔で複数の電極を配置すると共に、前記一端部及び前記他端部に配置された電極のうち前記孔の周縁部に対向する電極との間で電流が通る電極を前記孔の周縁部に配置し、
前記孔の形成された部分においては、前記一端部及び前記他端部に配置された電極と、これらの電極に対向する孔の周縁部に配置された電極との間で同一値の電流を通し、
前記孔の形成されていない部分においては、前記幅方向の一端部及び他端部双方に前記長手方向に等間隔で配置された複数の電極のうち前記幅方向において向き合う一対の電極間それぞれに前記同一値の電流を通すことにより前記異形部品の全体を同時に一様な温度に加熱することを特徴とする異形部品の加熱方法。 - 所定方向に沿って厚さが変化する厚さ変化部分が形成された異形部品を加熱する異形部品の加熱方法において、
各領域に同一値の電流を通したときにこれら各領域における電流密度が均一になるように前記厚さ変化部分を前記所定方向に直交する境界面で複数の領域に分割し、これら複数の領域それぞれに前記同一値の電流を通すことにより前記異形部品の全体を同時に一様な温度に加熱することを特徴とする異形部品の加熱方法。 - 前記複数の領域それぞれに前記同一値の電流を通す際に、
前記複数の領域のうち前記所定方向に直交する方向の両端部に一つずつ電極を配置して、これら一対の電極間で通電することにより前記異形部品の全体を同時に一様な温度に加熱することを特徴とする請求項３に記載の異形部品の加熱方法。 - 前記異形部品を加熱する際に、
該異形部品の膨張もしくは収縮に応じて前記電極を移動させることを特徴とする請求項１，２，３，又は４に記載の異形部品の加熱方法。 - 厚さの異なる部分が形成された異形部品を加熱する異形部品の加熱方法において、
前記厚さの異なる部分を、この厚さの異なる方向に直交する方向に分割して複数の領域を得、これら複数の領域それぞれにおける電流密度が均一になるようにこれら複数の領域それぞれに電流を通すことにより前記異形部品の全体を同時に一様な温度に加熱することを特徴とする異形部品の加熱方法。 - 幅方向に切断したときに得られる横断面の面積が長手方向に沿って変化する、均一厚さの異形部品を加熱する異形部品の加熱装置において、
この異形部品のうち前記幅方向の一端部及び他端部に等間隔で配置された複数の電極と、
これら複数の電極を前記幅方向に移動させるための移動レールと、
これら複数の電極を前記長手方向に移動させるための基準レールとを備えたことを特徴とする異形部品の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14490598A JP3587501B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 異形部品の加熱方法及び加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14490598A JP3587501B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 異形部品の加熱方法及び加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339928A JPH11339928A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3587501B2 true JP3587501B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=15373036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14490598A Expired - Fee Related JP3587501B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 異形部品の加熱方法及び加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3587501B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013081180A1 (en) | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Neturen Co., Ltd. | Direct resistance heating apparatus and direct resistance heating method |
| JP2013114941A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Neturen Co Ltd | 通電加熱装置 |
| JP2013114942A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Neturen Co Ltd | 通電加熱方法 |
| WO2013180313A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Neturen Co., Ltd. | Current applying apparatus, current applying method and direct resistance heating apparatus |
| WO2014010712A1 (en) | 2012-07-07 | 2014-01-16 | Neturen Co., Ltd. | Direct resistance heating method |
| WO2015199239A1 (en) | 2014-06-24 | 2015-12-30 | Neturen Co., Ltd. | Heating method, heating apparatus and method of manufacturing press-molded article |
| WO2016139944A1 (en) | 2015-03-05 | 2016-09-09 | Neturen Co., Ltd. | Heating method, heating apparatus and method for manufacturing press-molded article |
| WO2019050016A1 (en) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Neturen Co., Ltd. | DIRECT RESISTANCE HEATING APPARATUS, DIRECT RESISTANCE HEATING METHOD, HEATING APPARATUS, HEATING METHOD, AND HOT PRESSING MOLDING METHOD |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011189402A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Jfe Steel Corp | 金属板の抵抗加熱方法 |
| JP5835691B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2015-12-24 | 高周波熱錬株式会社 | 通電加熱装置及び方法 |
| JP6142409B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2017-06-07 | 高周波熱錬株式会社 | 通電加熱方法 |
| JP6194526B2 (ja) * | 2013-06-05 | 2017-09-13 | 高周波熱錬株式会社 | 板状ワークの加熱方法及び加熱装置並びにホットプレス成形方法 |
| JP6427397B2 (ja) * | 2014-11-20 | 2018-11-21 | 高周波熱錬株式会社 | 加熱方法及び加熱装置並びにプレス成形品の作製方法 |
| JP6384417B2 (ja) * | 2015-07-17 | 2018-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | 通電加熱装置および通電加熱方法 |
| CN111411204B (zh) * | 2020-04-08 | 2021-01-29 | 燕山大学 | 一种变厚度钢板加热装置及方法 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP14490598A patent/JP3587501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013114941A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Neturen Co Ltd | 通電加熱装置 |
| JP2013114942A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Neturen Co Ltd | 通電加熱方法 |
| WO2013081180A1 (en) | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Neturen Co., Ltd. | Direct resistance heating apparatus and direct resistance heating method |
| US9907118B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-02-27 | Neturen Co., Ltd. | Current applying apparatus, current applying method and direct resistance heating apparatus |
| WO2013180313A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Neturen Co., Ltd. | Current applying apparatus, current applying method and direct resistance heating apparatus |
| WO2014010712A1 (en) | 2012-07-07 | 2014-01-16 | Neturen Co., Ltd. | Direct resistance heating method |
| JP2014015658A (ja) * | 2012-07-07 | 2014-01-30 | Neturen Co Ltd | 通電加熱方法 |
| US10271384B2 (en) | 2012-07-07 | 2019-04-23 | Neturen Co., Ltd. | Direct resistance heating method |
| WO2015199239A1 (en) | 2014-06-24 | 2015-12-30 | Neturen Co., Ltd. | Heating method, heating apparatus and method of manufacturing press-molded article |
| US10638544B2 (en) | 2014-06-24 | 2020-04-28 | Neturen Co., Ltd. | Heating method, heating apparatus and method of manufacturing press-molded article |
| WO2016139944A1 (en) | 2015-03-05 | 2016-09-09 | Neturen Co., Ltd. | Heating method, heating apparatus and method for manufacturing press-molded article |
| US10537931B2 (en) | 2015-03-05 | 2020-01-21 | Neturen Co., Ltd | Heating method, heating apparatus and method for manufacturing press-molded article |
| WO2019050016A1 (en) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Neturen Co., Ltd. | DIRECT RESISTANCE HEATING APPARATUS, DIRECT RESISTANCE HEATING METHOD, HEATING APPARATUS, HEATING METHOD, AND HOT PRESSING MOLDING METHOD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11339928A (ja) | 1999-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3587501B2 (ja) | 異形部品の加熱方法及び加熱装置 | |
| JP6142409B2 (ja) | 通電加熱方法 | |
| US4321444A (en) | Induction heating apparatus | |
| JP6024063B2 (ja) | 通電加熱方法 | |
| US4891484A (en) | Variable width apparatus for induction heating of moving workpieces | |
| US20140339210A1 (en) | Direct resistance heating apparatus and direct resistance heating method | |
| JP5887885B2 (ja) | 通電加熱方法 | |
| JP6957279B2 (ja) | 通電加熱装置及び通電加熱方法、加熱装置及び加熱方法、並びにホットプレス成形方法 | |
| JP2016009590A (ja) | 加熱方法及び加熱装置並びにプレス成形品の作製方法 | |
| JP2016097424A (ja) | 加熱方法及び加熱装置並びにプレス成形品の作製方法 | |
| JP5887884B2 (ja) | 通電加熱装置 | |
| JP2004106035A (ja) | 金属薄板用加熱電極およびそれを用いた金属薄板加熱方法 | |
| JP5880175B2 (ja) | 通電加熱方法及び熱間プレス成形方法 | |
| ES2687101T3 (es) | Método de calentamiento por resistencia directa y método de fabricación de productos moldeados a presión | |
| JP2015080786A (ja) | 鋼板の加熱方法 | |
| JP2004353035A (ja) | 誘導加熱装置および薄肉部加熱方法 | |
| JP3761044B2 (ja) | 発泡体の加工装置 | |
| JP3590525B2 (ja) | 連続圧延設備の接合装置のクランプパッド | |
| JP3602631B2 (ja) | 連続誘導加熱装置 | |
| US5245148A (en) | Apparatus for and method of heating thick metal slabs | |
| JPH0570911B2 (ja) | ||
| JPH0131276B2 (ja) | ||
| JP5193655B2 (ja) | 誘導加熱装置及び誘導加熱方法 | |
| JP2013123752A (ja) | 均一通電加熱装置及び方法 | |
| JPH07144203A (ja) | 鋼片の接合方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040323 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040408 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040517 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040806 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040809 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090820 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100820 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100820 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110820 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120820 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120820 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |