JP5880176B2 - 通電加熱方法及び熱間プレス成形方法 - Google Patents

Description

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被加熱部材を加熱する通電加熱方法及び前記通電加熱方法によって加熱された被加熱部材をプレス成形する熱間プレス成形方法に関する。

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。

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。

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。

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。

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。

さらに、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。

特開２００２−２４８５２５号公報 特開２０１１−１８９４０２号公報 特開２０１１−１８３４１８号公報

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。

これに対しては、通電方向に直交する断面における断面積の総和が通電方向において略一定となるように、複数の板状ワークを準備して重ね合わせることで、両電極間を通電する際に複数の板状ワーク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、比較的簡単に、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。

また、板状ワークとこれに相当する板状の加熱補助部材とを互いに重ね合わせる場合でも、板状ワーク及び板状の加熱補助部材の電気抵抗率を考慮することで、複数の板状ワークを互いに重ね合わせた場合と同様の効果が得られる。

しかし、このように複数の被加熱部材を重ねて通電した場合、該部材の材質や通電量或いは重ね合わせる際の押圧力等によっては、重ね合わせた複数の被加熱部材が通電による加熱で溶着する、という問題の発生が予想される。溶着が起こった場合、板状ワークの搬送を慎重に行う必要があり、また、溶着が起こった部分には痕跡が残る場合もあり、その部分は製品として使用できないため、生産効率が低下する。

そこで、本発明は、被加熱部材を通電加熱する際に発生するおそれがある、被加熱部材同士の溶着という問題を回避しつつ、被加熱部材、特に非矩形状に形成された被加熱部材の加熱温度のバラツキを簡単に抑制することを課題とする。

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。

まず、本願の請求項１に係る発明は、それぞれ所定の電気抵抗率を有する複数の板状の被加熱部材を加熱する通電加熱方法であって、それぞれ所定形状に形成された前記複数の被加熱部材を用意するステップと、前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップと、前記複数の被加熱部材が重ねられた状態で、これらの被加熱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、前記複数の被加熱部材を用意するステップ及びこれらの被加熱部材を重ね合わせるステップでは、これらの被加熱部材の通電方向に直交する所定の断面における各被加熱部材の断面積と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、前記複数の被加熱部材を用意して重ね合わせ、かつ、前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップでは、これらの被加熱部材より小さい電気抵抗率を有する板状の一対の溶着防止部材を、互いに対向する端部が前記一対の電極の互いに対向する端部と略同位置になるように、これらの被加熱部材の両端部かつ各被加熱部材間に介在させる、ことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップでは、前記溶着防止部材として、厚さが、両電極間の通電時に前記複数の被加熱部材の少なくとも中央部同士が接触する厚さの溶着防止部材を用いる、ことを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、各被加熱部材の形状が異なることによって電極と溶着防止部材との間又は溶着防止部材同士の間に隙間が生じるときは、前記複数の被加熱部材が重ねられた状態で、これらの被加熱部材に一対の電極を取り付けるステップで前記電極として前記隙間を埋める厚肉部を有する電極を用い、又は前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップで前記溶着防止部材として前記隙間を埋める厚肉部を有する溶着防止部材を用い、又は、これらの被加熱部材より小さい電気抵抗率を有する板状の溶着防止補助部材を前記隙間に介在させるステップを設ける、ことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明において、前記被加熱部材は鉄で構成され、前記溶着防止部材は銅で構成される、ことを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、熱間プレス成形方法であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通電加熱方法によって前記被加熱部材を加熱し、成形型を用いて前記加熱された被加熱部材をプレス成形する、ことを特徴とする。

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。

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各被加熱部材の断面積と電気抵抗率の逆数との積の総和が、前記通電方向において略一定となるように、複数の被加熱部材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被加熱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、比較的簡単に被加熱部材の加熱温度のバラツキを抑制することができる。

非矩形状の被加熱部材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各被加熱部材の断面積と各被加熱部材の電気抵抗率の逆数との積の総和が、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被加熱部材の加熱温度のバラツキを抑制することができる。

被加熱部材より小さい電気抵抗率を有する板状の溶着防止部材を、各被加熱部材間の所定の位置に介在させたことで、被加熱部材の加熱温度のバラツキの抑制を阻害することなく、前記被加熱部材間の溶着を防止することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、両極間の通電時に、前記複数の被加熱部材の少なくとも中央部同士が接触するような厚さを有する溶着防止部材を用いることにより、さらに加熱温度のバラツキを抑制することができる。

また、請求項３に係る発明によれば、非矩形状の被加熱部材を用いることにより生じる、電極と溶着防止部材との間の隙間又は溶着防止部材同士の間の隙間を埋めるように形成された電極若しくは溶着防止部材を用い、又は前記隙間に被加熱部材より小さい電気抵抗率を有する板状の溶着防止補助部材を介在させることにより、電流を被加熱部材に均一に流すことができるため、さらに加熱温度のバラツキを抑制することができる。

また、請求項５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各被加熱部材の断面積と電気抵抗率の逆数との積の総和が、前記通電方向において略一定となるように重ね合わせ、各被加熱部材同士の間に溶着防止部材を介在させてこれらの被加熱部材を通電加熱し、成形型を用いて前記加熱された被加熱部材をプレス成形することにより、被加熱部材同士の溶着を防止し、加熱温度のバラツキを抑制しつつ被加熱部材を迅速に加熱することができ、被加熱部材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被加熱部材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。

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１におけるＹＡ方向、ＹＢ方向及びＹＣ方向から見た通電加熱装置の側面図である。 通電加熱される板状ワークを説明するための説明図である。 通電加熱される板状ワークの通電方向に直交する断面における断面積について説明するための説明図である。 通電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。 通電加熱前後の板状ワークを示す概念図である。 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。 通電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。 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。 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。 通電加熱される板状ワークの変形例を示す。

（第１実施形態）
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ＹＡ方向、ＹＢ方向及びＹＣ方向から見た通電加熱装置の側面図であり、図２（ａ）〜図２（ｃ）はそれぞれ、ＹＡ方向、ＹＢ方向及びＹＣ方向から見た通電加熱装置の側面図である。尚、図２（ａ）〜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。図１、図２に示すように、ｘ方向は通電方向に、ｙ方向は後述する電極１１、溶着防止部材１４が延びる方向である。

通電加熱装置１は、略平板状に形成されたワーク（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ワークに生じるジュール熱によってワークを加熱するものであり、本実施形態では、これに限定されるものではないが、重ね合わせられた２つのワークを加熱するものについて示している。

図１、図２に示すように、通電加熱装置１は、所定の電気抵抗を有する導電性の２つのワークＷ１，Ｗ２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、重ね合わせられたワークＷ１，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ワークＷ１，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。

通電加熱装置１はまた、ワークＷ１，Ｗ２の間に、一対の溶着防止部材１４ａ，１４ｂを備えている。溶着防止部材１４は、例えば電極１１と同じく銅などの材料を用いて板状に形成されるが、これに限定されることなく、ワークＷ１，Ｗ２よりも電気抵抗率の小さい材料で構成することができる。また、溶着防止部材１４は、電極と同じく略直方体状に形成することができる。

後述するように、ワークＷ１，Ｗ２は、端部でクランプ部材１５により圧力を受ける。それゆえ、通電によりワークが加熱されると、クランプ部材１５から圧力を受ける部分で溶着が発生しやすくなる。ワークＷ１，Ｗ２の間に、ワークよりも電気抵抗率の小さい材料で構成した溶着防止部材１４を介在させることにより、ワーク及び溶着防止部材に同じ大きさの電流が流れても、鉄同士よりも鉄と銅との方が接触抵抗が小さく、発熱量が少ないため、溶着防止部材１４の温度は溶着が起こる温度まで上昇せず、それゆえ溶着を防止することができる。

図１、図２においては、溶着防止部材１４は、電極１１と同じ長さ（ｘ方向）、幅（ｙ方向）を有している。溶着防止部材１４は、ワークＷ１，Ｗ２をｙ方向にカバーする幅を有していればよく、例えば、電極より大きい幅を有していてもよい。

一方、溶着防止部材１４は、ｘ方向には、電極１１より内側の通電範囲に入らないことが好ましい。これは、第１に、溶着防止部材１４が電気抵抗率の小さい材料で構成されることによる。即ち、溶着防止部材１４が電極より内側の通電範囲に入った場合、溶着防止部材１４を優先的に電流が流れるため、ワークＷ１，Ｗ２をｘ方向に均一に加熱ができない。また、第２に、電極１１より内側の通電範囲に溶着防止部材１４が入ると、通電方向に直交する所定の断面における各ワークの断面積と電気抵抗率の逆数との積の総和が一定でなくなるため、均一に加熱ができない。さらに、第３に、通電時のワークＷ１，Ｗ２の接触が阻害される。第３の理由については、後述する。

さらに、溶着防止部材１４がｘ方向において電極１１より外側にある場合、クランプ部材１５によって圧力を受けた際に、ワークＷ１，Ｗ２が接触する場合がある。この場合、ワークＷ１，Ｗ２の一部で溶着を充分防止できない可能性がある。

以上より、溶着防止部材１４ａの＋ｘ側の端部と電極１１ａの＋ｘ側の端部とが、また、溶着防止部材１４ｂの−ｘ側の端部と電極１１ｂの−ｘ側の端部とが、それぞれ略同位置になるように溶着防止部材１４を配置することにより、溶着を好適に防止することができる。

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、ワークＷ１、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及びピン部１７に結合されるスプリング１８とを備え、クランプ基部１６が、クランプ基部移動手段（不図示）に連結されて矢印Ｚ１に示すように上下方向（ｚ方向）に移動可能に構成されている。

クランプ部材１５は、ワークＷ１，Ｗ２を挟んで電極１１の反対側に配置され、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。ワークＷ１，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及びクランプ部材１５によってワークＷ１，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ワークＷ１，Ｗ２に電極１１を確実に取り付けることができる。

また、通電加熱装置１は、ワークＷ１，Ｗ２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。

これにより、位置決め部材２１は、ワークＷ１，Ｗ２の周縁部の一部、具体的にはワークＷ１，Ｗ２の平行な対辺Ｗ１ａ，Ｗ２ａを該位置決め部材２１と係合させることで、電極１１の延びる方向と略直交する方向においてワークＷ１，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。

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の延びる方向と略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。

これにより、位置決め部材２２は、ワークＷ１，Ｗ２の周縁部の一部、具体的にはワークＷ１，Ｗ２の平行な対辺Ｗ１ａ，Ｗ２ａと直角な辺Ｗ１ｂ，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ワークＷ１，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。

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。尚、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。

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、それぞれ所定形状に形成された２つのワークＷ１，Ｗ２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２つのワークＷ１，Ｗ２を重ね合わせ、重ね合わせられた２つのワークＷ１，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とによってワークＷ１，Ｗ２を密着させた状態で挟持してワークＷ１，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２つのワークＷ１，Ｗ２を加熱することが行われる。

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ワークＷ１，Ｗ２について説明する。図３は、通電加熱装置において加熱される板状ワークを説明するための説明図である。図３（ａ）、図３（ｂ）は、それぞれ所定形状に形成される前後のワークを示す。

通電加熱装置１では、高張力鋼板などの所定の電気抵抗を有する導電性のワークＷ１，Ｗ２が通電加熱されるが、加熱されるワークＷ１，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（二点鎖線で示される）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、ワークＷ１を上下反転した状態で示しているが、この図に示すように、ワークＷ１，Ｗ２は、同一の電気抵抗率を有するとともに同一形状を有し、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。

矩形状の板状ワークを用いる場合、その他例えば、１）対角線の交点Ｃ１を通る点対称な直線状のラインによって切断し、同一の直角三角形に形成する、２）対角線の交点Ｃ１を通る点対称な階段状のラインによって切断する、３）対角線の交点Ｃ１を通る点対称な曲線状のラインによって切断する、などが可能である。

また、平行四辺形に形成された板状ワークを用いる場合も同様に、１）対角線の交点を通る点対称な直線状のラインによって切断して同一の等脚台形に形成する、２）対角線の交点を通る点対称な直線状のライン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する、などが可能である。

図４は、通電加熱される板状ワークの断面積について説明するための説明図であり、図４（ａ）は、２つの板状ワーク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の断面積との関係を示している。尚、図４（ｂ）では、ワークＷ１，Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積をそれぞれラインＬ２、ラインＬ３で示し、ワークＷ１、Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積の総和をラインＬ４で示している。

通電加熱装置１では、電極１１上にワークＷ１，Ｗ２が重ね合わせられて所定位置に配置される。ワークＷ１とワークＷ２とは、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、ワークＷ１，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。

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、ワークＷ１，Ｗ２の通電方向に直交する幅をｙ１，ｙ２とし、ワークＷ１，Ｗ２の厚さをｔとすると、ワークＷ１，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、ワークＷ１，Ｗ２の幅ｙ１，ｙ２とワークＷ１，Ｗ２の厚さｔとの積（ｙ１・ｔ），（ｙ２・ｔ）によって表され、ワークＷ１，Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積の総和（Ｓ１＋Ｓ２）は、（ｙ１・ｔ＋ｙ２・ｔ）で表される。

図４（ｂ）に示すように、ワークＷ１は、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ワークＷ１の通電方向に直交する断面における断面積が大きくなる（ラインＬ２参照）一方、ワークＷ２は、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ワークＷ２の通電方向に直交する断面における断面積が小さくなる（ラインＬ３参照）が、本実施形態では、重ね合わせられたワークＷ１、Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積の総和が、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（ラインＬ４参照）ようにワークＷ１，Ｗ２が用意され重ね合わせられる。

本実施形態では、ワークＷ１，Ｗ２が、通電方向に直交する断面における断面積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が、３つ以上のワークを重ね合わせ、３つ以上ワークの通電方向に直交する断面における断面積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。

このように、本実施形態では、所定の電気抵抗を有する導電性の複数のワークＷ１，Ｗ２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ワークＷ１，Ｗ２を加熱する通電加熱において、それぞれ所定形状に形成されたワークＷ１，Ｗ２を用意し、ワークＷ１，Ｗ２を重ね合わせ、ワークＷ１，Ｗ２が重ね合わせられた状態で、複数のワークＷ１，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、ワークＷ１，Ｗ２は、通電方向に直交する断面における断面積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。

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ワークＷ１，Ｗ２の抵抗値を略一定にしてワークＷ１，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、比較的簡単にワークＷ１，Ｗ２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ワークＷ１，Ｗ２を加熱する場合においても、通電方向に直交する断面における断面積の総和が通電方向において略一定となるようにワークＷ１，Ｗ２を用意して重ね合わせることで、非矩形状に形成されたワークＷ１，Ｗ２の加熱温度のバラツキを抑制することができる。

また、重ね合わせられた複数のワークＷ１，Ｗ２の周縁部の少なくとも一部Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂと係合してワークＷ１，Ｗ２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、ワークＷ１，Ｗ２の位置がずれることを防止してワークＷ１，Ｗ２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。

尚、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。

次に、図３（ｂ）のように形成された板状ワークＷ１，Ｗ２を、間に溶着防止部材１４を介在させた状態で、通電方向に直交する断面における断面積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加熱した結果について説明する。

図５は、通電加熱される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５では、ワークＷ１，Ｗ２及び電極１１のみを示している。ワークＷ１，Ｗ２として、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，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。また、電極間の距離は２３０ｍｍに設定した。

通電には直流電源を用い、電流値を４．２ｋＡに設定して１０秒間行った。通電した結果を以下の表１に示す。「加熱状態」の判定は、通電直後のワークＷ１，Ｗ２のうち、最も高温な部分と最も低温な部分との温度差について、サーモグラフィを用いて調べた結果である。温度差が２００℃未満であれば、加熱後のプレス成形を非常に良好に行うことができるため、結果を○（均一）とした。「通電加熱中の被加熱部材同士の接触」の判定は、通電中の目視によって確認した。「溶着」の判定は、ワークＷ１，Ｗ２を分離する際にワークの重さ以上の力が必要か否かで判断した。また、溶着が起こった場合には、ワークＷ１，Ｗ２に溶着の痕跡が視認される場合もあった。

表１に示したように、ワークＷ１，Ｗ２の間に溶着防止部材１４を介在させた場合、溶着は起こらないことがわかる。ただし、溶着防止部材の厚さが大きすぎる場合には、ワーク同士が接触せず、従って加熱状態も、ワーク同士が接触しない場合に比べて均一でなくなる。それゆえ、溶着防止部材１４の厚さを所定の値以下にすることで、溶着を防止しつつ、加熱温度のバラツキを抑制することができることがわかる。

次に、ワークＷ１，Ｗ２の間に介在させる溶着防止部材１４の厚さを前記所定の値以下にした場合には、ワーク同士が接触する理由について説明する。
図６は、通電加熱前後の板状ワークを示す概念図である。図６（ａ）は、非通電時のワーク、図６（ｂ），図６（ｃ）は、通電時のワークを示す。図６（ａ）に示すように、ワークＷ１，Ｗ２の間には溶着防止部材１４が介在しているため、非通電時にはワークＷ１，Ｗ２は接触していない。一方、図６（ｂ）に示すように、通電時には、発生するジュール熱によってワークＷ１，Ｗ２は熱膨張する。さらに、ワークＷ１，Ｗ２には互いに同じ方向（＋ｘ方向）に電流が流れるため、一方のワークに流れる電流が他方のワークの位置に作る磁界によって、ワークＷ１，Ｗ２には互いに引き合う力が生じる。

ワークの変形量は、ワークを流れる電流の大きさ、ワークを構成する材料の物性値、例えば弾性率や熱膨張率に依存する。また、ワークＷ１，Ｗ２は、両端で電極１１と接触し、上側からはクランプ部材１５によって圧力を受ける。それゆえ、図６（ｂ）に示すように、ワークＷ１，Ｗ２は、一点鎖線で示す中央部から撓んだように互いに接触する。つまり、ワークＷ１，Ｗ２は、中央部で最も変形量が大きくなる。よって、溶着防止部材１４の前記所定の値は、通電時に、少なくとも中央部同士が接触する厚さに設定することができる。これにより、通電中にワークＷ１，Ｗ２を確実に接触させ、さらに加熱温度のバラツキを抑制することができる。

ここで、前述のように、溶着防止部材１４は、ｘ方向には、電極より内側の通電範囲に入らないことが好ましい。その第３の理由として、通電時のワークＷ１，Ｗ２の接触が阻害されることを述べた。図６（ｂ），図６（ｃ）は、それぞれ溶着防止部材が点線で示す電極の位置より内側に入らない場合、入った場合について図示している。ワークＷ１，Ｗ２は、溶着防止部材１４と接する端部で上側からクランプ部材１５により圧力を受けて固定される。それゆえ、溶着防止部材１４が電極１１よりも大きく内側に入った場合、図６（ｃ）に示すように、ワークＷ１，Ｗ２の変形量が小さくなり、接触が阻害される場合がある。

このように、複数のワークＷ１，Ｗ２を、電極１１間の通電方向に直交する断面における断面積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、かつ、溶着防止部材１４をワークＷ１，Ｗ２の間に介在させることで、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、溶着を防止しつつ、ワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。また、溶着防止部材１４を所定の位置に配置することで、ワークの加熱温度のバラツキの抑制が阻害されることはなく、さらに、溶着防止部材１４の厚さを所定の値以下にすることで、通電中にワークＷ１，Ｗ２を確実に接触させ、さらに加熱温度のバラツキを抑制することができる。

このようにして、通電加熱装置１を用いてワークＷ１，Ｗ２を加熱した後には、加熱されたワークＷ１，Ｗ２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、ワークＷ１，Ｗ２を熱間プレス成形することができるが、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ワークをプレス成形するようにしてもよい。

図７は、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。

パンチ４０は、スプリング４２及びスプリングガイド４３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、パンチ移動機構（不図示）に連結されており、パンチ移動機構によってパンチホルダー４５が上下方向（ｚ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。

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の上方にはそれぞれクランプ部材１５が取り付けられている。

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、ワークＷ１，Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積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る。次に、間に溶着防止部材１４が介在した状態で重ね合わせられたワークＷ１，Ｗ２を、電極１１及びクランプ部材１５によって挟持してワークＷ１，Ｗ２に一対の電極１１を取り付けた後に、両電極１１間を通電してワークＷ１，Ｗ２が通電加熱される。

続いて、ワークＷ１，Ｗ２の加熱後、クランプ部材１５が上方へ移動され、搬送手段（不図示）を用いてワークＷ１がプレス成形装置３１から取り除かれる。次に、パンチ４０が下方へ移動され、加熱されたワークＷ２が成形型３０を用いてプレス成形され、ワークＷ２の熱間プレス成形が行われる。

前述したように、通電加熱装置１を組み込んだプレス成形装置３１を用い、通電加熱装置１によってワークＷ１，Ｗ２を加熱し、その後、成形型３０を用いて加熱されたワークＷ２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。尚、熱間プレス成形は、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、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。

このように、間に溶着防止部材１４が介在した状態で、通電方向に直交する断面における断面積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ワークＷ１，Ｗ２を通電加熱し、続いて成形型を用いて加熱されたワークＷ１，Ｗ２をプレス成形することにより、ワーク同士の溶着を防止し、ワークの加熱温度のバラツキを抑制しつつワークを迅速に加熱することができる。その結果、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、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。

本実施形態では、複数のワークＷ１，Ｗ２を重ねる場合について説明した。一方、ワークＷ１と異なる材料で構成した加熱補助部材Ｗ２を重ねる場合でも、同様の効果を得ることができることを以下に示す。尚、これは以下の実施形態でも同様である。

（電気抵抗率が異なる被加熱部材を重ね合わせる場合）
図８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。尚、図８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。

通電加熱装置１では、電極１１上にワーク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。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、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。

図８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、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、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。ワークＷ１及び加熱補助部材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）で表される。

また、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。通電方向における正電極１１ａからの距離ｘ１において、ワークＷ１の断面積Ｓ１とワークＷ１の電気抵抗率ρ１の逆数との積は、（Ｓ１／ρ１）で表され、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）で表される。

重ね合わせられたワーク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ワークＷ１の断面積Ｓ１とワーク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。

図８に示すワークＷ１及び加熱補助部材Ｗ２では、通電方向における正電極１１ａからの距離が大きくなるにつれて、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）。

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ワークＷ１の断面積Ｓ１とワーク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）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。

通電方向に直交する断面におけるワークＷ１の断面積Ｓ１とワーク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。尚、ΔＬは、通電方向の単位長さを表し、ΔＲ１，ΔＲ２はそれぞれ、通電方向におけるワーク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。

以上、１枚のワークＷ１に加熱補助部材Ｗ２を重ね合わせる場合について説明したが、２枚以上の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。

本実施形態で使用するワークとしては、例えばアルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鋳鉄、チタン、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）を想定している。また、加熱補助部材は、高張力鋼板、樹脂製、その他、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ことができる。

（第２実施形態）
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る通電加熱装置の側面図である。尚、図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図２（ｃ）に対応する、ＹＢ方向から見た通電加熱装置の側面図である。第１実施形態の通電加熱装置１と同様の構成は、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の通電加熱装置６１では、非矩形の板状ワークＷ１，Ｗ２を重ねた場合に負電極７１ｂと溶着防止部材７４ｂとの間に生じる隙間を埋めるために、厚肉部７１ｄを有する電極７１を用い（図９(ａ））、又は厚肉部７４ｄを有する溶着防止部材７４を用い（図９(ｂ））、又は前記隙間に溶着防止補助部材１９を設ける（図９(ｃ））。

図２（ｂ）に示したように、正電極７１ａの側では、電極７１ａと溶着防止部材７４ａとの間に隙間が生じない。それゆえ、正電極７１ａ、溶着防止部材７４ａ（不図示）は、通電加熱装置１の正電極１１ａ、溶着防止部材１４ａとそれぞれ同様に形成される。

一方、図９（ａ）に示すように、負電極７１ｂの形状を変更して電極７１ｂと溶着防止部材７４ｂとの間に生じる隙間を埋める場合、負電極７１ｂは、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から突出した厚肉部７１ｄとを備え、本体部７１ｃと厚肉部７１ｄとは一体形成されている。

厚肉部７１ｄは、本体部７１ｃと通電方向（ｘ方向）において同一長さを有するとともにワークＷ２の厚さ（ｚ方向）と同一の厚さを有し、本体部７１ｃと溶着防止部材７４ｂ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。

また、図９（ｂ）に示すように、溶着防止部材７４ｂの形状を変更する場合して前記隙間を埋める場合、溶着防止部材７４ｂは、通電加熱装置１の溶着防止部材１４ｂと同様に略直方体状に形成された本体部７４ｃと、該本体部７４ｃから突出する厚肉部７１ｄとを備え、本体部７４ｃと厚肉部７４ｄとは一体形成されている。

厚肉部７４ｄは、本体部７４ｃと通電方向（ｘ方向）において同一長さを有するとともにワークＷ２の厚さ（ｚ方向）と同一の厚さを有し、本体部７１ｃと溶着防止部材７４ｂ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。

さらに、図９（ｃ）に示すように、溶着防止補助部材１９を設けて前記隙間を埋める場合、溶着防止補助部材１９は、電極７１と通電方向（ｘ方向）において同一長さを有するとともに、ワークＷ２の厚さ（ｙ方向）と同一の厚さを有し、本体部７１ｃと溶着防止部材７４ｂ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。溶着防止補助部材１９は、電気抵抗率がワークＷ１，Ｗ２より小さい材料、例えば銅で構成することができる。これにより、溶着防止補助部材１９についても、ワークの通電方向に直交するｙ方向全体に接触するように設けられている。

尚、本実施形態では、電極と溶着防止部材との間の隙間を埋める構成について説明したが、３枚以上の非矩形の板状ワークを重ね合わせた場合、各ワーク間に介在させる溶着防止部材同士の間にも隙間が生じる。この場合、厚肉部を有する溶着防止部材を用いるか、隙間に更なる溶着防止補助部材を介在させることにより、溶着防止部材同士の間の隙間を埋めることができる。

このようにして構成される通電加熱装置６１においても、ワークＷ１，Ｗ２の通電方向に直交する断面における断面積の総和が通電方向において略一定となるようにワークＷ１，Ｗ２が用意され重ね合わせられることにより、電極７１間を通電する際にワークＷ１，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、比較的簡単にワークの加熱温度のバラツキを抑制することができる。

また、非矩形のワークＷ１，Ｗ２を重ね合わせた場合に、負電極７１ｂと溶着防止部材７４ｂとの間に生じる隙間を埋める厚肉部を有する電極７１ｂ又は溶着防止部材７４ｂを用い、或いは該隙間に溶着防止補助部材１９を介在させることにより、正電極７１ａからの電流をワークＷ１全体に均一に流すことができる、つまり、電流が特定の部位に集中して流れることによる発熱を抑制できるので、ワークの加熱温度のバラツキをさらに抑制することができる。

（第３実施形態）
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ＹＢ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。尚、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、第１実施形態に係る通電加熱装置１において、ワークＷ１，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。

前記通電加熱装置８１では、電極１１間の略中央部においてワークＷ１，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、ワークＷ１，Ｗ２を上方からクランプする上側クランプ部材９１と、ワークＷ１，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。

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、ワークＷ１，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、上側クランプ移動手段（不図示）に連結されて矢印Ｚ２に示すように上下方向（ｚ方向）に移動可能に構成されている。

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、ワークＷ１，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とを備える。クランプ基部９６は、下側クランプ移動手段（不図示）に連結されて、矢印Ｚ３に示すように上下方向（ｚ方向）に移動可能に構成されている。

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上に配置されたワークＷ１，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。

尚、通電加熱装置８１では、電極１１間においてワークＷ１，Ｗ２をクランプするクランプ手段８５が１つ設けられ、ワークＷ１，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ワークＷ１，Ｗ２を電極１１間の複数箇所でクランプするようにしてもよい。

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２つのワークＷ１，Ｗ２を用意する。次に、電極１１上に２つのワークＷ１，Ｗ２を重ね合わせ、重ね合わせられた２つのワークに対してクランプ部材１５を下方へ移動させる。これにより、電極１１及びクランプ部材１５によってワークＷ１，Ｗ２を挟持して、ワークＷ１，Ｗ２に一対の電極１１が取り付けられる。

前記通電加熱装置８１ではまた、ワークＷ１，Ｗ２を重ね合わせた後、両電極１１間を通電する前に、重ね合わせられたワークＷ１，Ｗ２に対して上側クランプ部材９１を下方へ移動させる。また、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及び下側クランプ部材９５によって電極１１間においてワークＷ１，Ｗ２をクランプする。その後、両電極１１間を通電してワークＷ１，Ｗ２を加熱する。

このように、通電加熱装置８１を用いる場合においても、複数のワークＷ１，Ｗ２は、通電方向に直交する断面における断面積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ことにより、両電極１１間を通電する際に、ワークＷ１，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。それゆえ、比較的簡単にワークＷ１，Ｗ２の加熱温度のバラツキを抑制することができる。また、非矩形状に形成されたワークＷ１，Ｗ２を加熱する場合においても、ワークＷ１，Ｗ２の加熱温度のバラツキを抑制することができる。

また、通電加熱装置８１では、クランプ手段８５を用いてワークＷ１，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、重ね合わせられたワークＷ１，Ｗ２の間に隙間が生じることを防止することができる。それゆえ、ワークＷ１，Ｗ２の間に溶着防止部材１４を介在させた場合でも、ワークＷ１，Ｗ２を確実に接触させることができ、それゆえ加熱温度のバラツキをさらに抑制することができる。

（変形例）
以上の実施形態においては、前記通電加熱装置１，６１，８１では、ワークＷ１，Ｗ２は、一定の厚さを有して非矩形状に形成されている。一方、板状ワークＷ１，Ｗ２の厚さが長手方向（ｘ方向）に変化するものを用いることも可能である。

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の一変形例を示す図である。図１５では、前記板状ワークを本発明の第１実施形態に係る通電加熱装置１に取り付けた状態で示している。図１１（ａ）は、前記ワークが取り付けられた前記通電加熱装置の概略平面図、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）はそれぞれ、図１１（ａ）におけるＹＢ方向、ＹＣ方向及びＹＤ方向から見た前記通電加熱装置の側面図である。

図１１（ｂ）に示すように、本変形例では、溶着防止部材１４を、長手方向に変化する厚さに応じた略平行六面体形状に形成する。また、溶着防止部材１４ａの＋ｘ側の端部と電極１１ａの＋ｘ側の端部とが、また、溶着防止部材１４ｂの−ｘ側の端部と電極１１ｂの−ｘ側の端部とがそれぞれ略同位置になるように溶着防止部材１４を配置する。

ワークＷ１，Ｗ２が、通電加熱装置１において通電方向に直交する断面における断面積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、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ワークＷ１，Ｗ２を用いることも可能である。

かかる場合においても、両電極１１間を通電する際に、ワークＷ１，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、ワークＷ１，Ｗ２の間の溶着を防止しつつ、比較的簡単にワークＷ１，Ｗ２の加熱温度のバラツキを抑制することができる。

以上、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したが、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。

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時の加熱に好適に利用される可能性がある。

１，６１，８１ 通電加熱装置、 １１，７１ 電極、 １５，９１，９５ 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，Ｗ２ ワーク

Claims (5)

1. それぞれ所定の電気抵抗率を有する複数の板状の被加熱部材を加熱する通電加熱方法であって、
   それぞれ所定形状に形成された前記複数の被加熱部材を用意するステップと、
   前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップと、
   前記複数の被加熱部材が重ねられた状態で、これらの被加熱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、
   前記複数の被加熱部材を用意するステップ及びこれらの被加熱部材を重ね合わせるステップでは、これらの被加熱部材の通電方向に直交する所定の断面における各被加熱部材の断面積と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、前記複数の被加熱部材を用意して重ね合わせ、かつ、
   前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップでは、これらの被加熱部材より小さい電気抵抗率を有する板状の一対の溶着防止部材を、互いに対向する端部が前記一対の電極の互いに対向する端部と略同位置になるように、これらの被加熱部材の両端部かつ各被加熱部材間に介在させる、
   ことを特徴とする通電加熱方法。
2. 前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップでは、前記溶着防止部材として、厚さが、両電極間の通電時に前記複数の被加熱部材の少なくとも中央部同士が接触する厚さの溶着防止部材を用いる、
   ことを特徴とする請求項１記載の通電加熱方法。
3. 各被加熱部材の形状が異なることによって電極と溶着防止部材との間又は溶着防止部材同士の間に隙間が生じるときは、
   前記複数の被加熱部材が重ねられた状態で、これらの被加熱部材に一対の電極を取り付けるステップで前記電極として前記隙間を埋める厚肉部を有する電極を用い、又は
   前記複数の被加熱部材を重ね合わせるステップで前記溶着防止部材として前記隙間を埋める厚肉部を有する溶着防止部材を用い、又は、
   これらの被加熱部材より小さい電気抵抗率を有する板状の溶着防止補助部材を前記隙間に介在させるステップを設ける、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通電加熱方法。
4. 前記被加熱部材は鉄で構成され、前記溶着防止部材は銅で構成される、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通電加熱方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の通電加熱方法によって前記被加熱部材を加熱し、成形型を用いて前記加熱された被加熱部材をプレス成形する熱間プレス成形方法。

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