プレス成形のための加熱装置および方法
【課題】 プレス成形前の被加工材の特定の部分領域を、その平面形状にかかわらず、短時間に加熱する。
【解決手段】 ２枚の加熱プレート７０、７２が、互いに近づいたり遠ざかったりできるように対向配置される。加熱プレート７０、７２の主面に凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bが存在する。被加工材７４のプレス成形直前に、加熱プレート７０、８２が、通電加熱、誘導加熱または電熱線ヒータなどの方法で、被加工材７４の加熱予定温度より５０℃から１００℃程度高い温度まで均一に加熱される。続いて、加熱プレート７０、７２の間に被加工材７４が置かれ、加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチする。凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bが被加工材７４のプレス加工予定の部分領域だけに密着し、その部分領域を選択的に加熱する。
【解決手段】 ２枚の加熱プレート７０、７２が、互いに近づいたり遠ざかったりできるように対向配置される。加熱プレート７０、７２の主面に凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bが存在する。被加工材７４のプレス成形直前に、加熱プレート７０、８２が、通電加熱、誘導加熱または電熱線ヒータなどの方法で、被加工材７４の加熱予定温度より５０℃から１００℃程度高い温度まで均一に加熱される。続いて、加熱プレート７０、７２の間に被加工材７４が置かれ、加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチする。凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bが被加工材７４のプレス加工予定の部分領域だけに密着し、その部分領域を選択的に加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形前に被加工材を加熱するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電製品および電子部品などに多用される高抗張力鋼、マグネシウム合金、チタン合金またはアルミニウムなどの材質の被加工材のプレス成形では、温間プレス成形または熱間プレス成形（以下、「温／熱間プレス成形」という）法が採用されることが多い。すなわち、被加工材の全体が成形に適した高温まで加熱され、その高温の被加工材に対しプレス加工が行なわれる。従来、温／熱間プレス成形のための被加工材の加熱方法としては、電気炉またはガス炉などの炉内で複数の被加工材を加熱するバッチ炉加熱法が、広く採用されている。しかし、炉中での被加工材の酸化を防止するために、不活性ガス炉または真空炉を用いる必要があり、設備コストが高い。また、バッチ炉加熱は、量産ラインでのインライン処理が不可能である。また、加熱時間として数分から数十分がかかる場合が多く、秒オーダなどの短時間に被加工材を所望温度まで加熱することは難しい。
【０００３】
そこで、インラインで用いることができ、かつ、秒オーダの短時間に被加工材を所望温度まで加熱できる加熱方法として、被加工材に電流を流す通電加熱法が特許文献１に開示されている。この方法は、被加工材の複数箇所に電極を接触させ、それらの電極から直接被加工材に大電流を流すことで、被加工材を加熱するものである。
【特許文献１】特開２００５−１３１６５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の通電加熱の方法は、インラインで使用できる利点があるものの、被加工材の平面形状に関わらず被加工材の所望領域を加熱することが難しいという問題がある。この問題は、次の２つの側面に分けられる。
【０００５】
第1の側面は、被加工材の平面形状に関わらず、被加工材の全体領域を均一の温度に加熱することが難しいという問題である。一般に温／熱間プレス成形では、被加工材の全体領域を均一の温度に加熱することが要求される。被加工材が長方形の平面形状をもつ板である場合には、上述した従来の通電加熱の方法で、被加工材の全体領域を均一な温度に加熱することができる。しかし、被加工材が、長方形以外の平面形状をもつとか、内側に穴が開いているというような異形形状または複雑形状の板である場合、従来の通電加熱の方法では、被加工材の電流密度が不均一となり、被加工材の全体領域を均一な温度に加熱することが困難であり、また、通電中にスパークが発生したりもする。
【０００６】
第２の側面は、従来の通電加熱の方法では、被加工材の特定の部分領域だけを選択的に加熱するということができないことである。しかし、もし、被加工材の所望部分領域だけを選択的に加熱することが可能であれば、例えば以下のような新たな加工方法の可能性が開けてくる。すなわち、高抗張力鋼のように冷間プレス成形が困難な材料は、一般に温／熱間プレス法で成形される。しかし、冷間プレス成形において、被加工材の特定部分領域だけを選択的に加熱してその特定部分領域だけを選択的に塑性変形させることができるならば、高抗張力鋼のような冷間成形が困難な材料に対しても、順送加工法による冷間プレス成形が採用できるようになる。あるいは、温／熱間プレス成形においても、局部的なエンボス加工、局部抜き打ち、あるいは局部絞り加工などが一層容易に行なえるようになる。
【０００７】
さらに、従来の通電加熱の問題点として、電気抵抗の低い材質の被加工材には適用が困難であるという点もある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、プレス成形のための被加工材の加熱装置および方法において、インラインで使用でき、かつ、被加工材の所望領域を加熱できるようにすることにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱できるようにすることにある。
【００１０】
本発明のまた別の目的は、電気抵抗の低い材質の被加工材も加熱できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の側面に従う、プレス成形のための被加工材の加熱装置は、プレス成形前の被加工材を相互間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレートと、それらの加熱プレートを加熱する加熱手段と、上記加熱手段を制御する制御手段とを備える。そして、加熱プレートが加熱され且つ被加工材が加熱プレート間に挿入された場合、加熱プレートの一方が他方に近づいて、被加工材の所定領域の両面に密着するように被加工材をサンドイッチする。そして、加熱プレートが被加工材をサンドイッチした状態が、所定時間維持される。
【００１２】
この加熱装置によると、加熱された少なくとも２枚の加熱プレートが、プレス成形前の被加工材を両側からサンドイッチする。被加工材をサンドイッチしたとき、加熱プレートは、被加工材の所定領域の両面に密着する。このサンドイッチ状態が所定時間維持される。結果として、被加工材の平面形状にかかわらず、被加工材の所定領域を加熱することができる。また、被加工材が電気抵抗率の低い材質であっても、被加工材を良好に加熱することができる。また、この加熱装置は、生産ラインに（典型的にはプレス成形機械の直前に）組み込まれてインラインで使用することができる。
【００１３】
一つの実施形態では、加熱プレートは凸部を有し、被加工材をサンドイッチしたときに、その凸部で被加工材の特定の部分領域の両面に密着する。その結果、被加工材の特定部分領域を選択的に加熱することができる。凸部は、加熱プレートに一体形成されたものであってもよいし、或は、別個の部品として用意されて加熱プレートに取り付けられたものであってもよい。凸部の材質は、加熱プレートの本体よりは電気抵抗率が十分に高いものにすることができ、また、加熱プレートの形状は直方体とすることができ、そうすると、通電加熱または誘導加熱の方法で、加熱プレートを高速に均一に加熱することが容易である。
【００１４】
別の実施形態では、加熱プレートと被加工材の挿入位置との間に、接触板片が配置される。接触板片は、加熱プレートが加熱されるときには、加熱プレートから離れているが、加熱プレートが被加工材をサンドイッチしたときには、被加工材の所定の部分領域と加熱プレートとに挟まれて密着するようになっている。その結果、被加工材の特定部分領域を選択的に加熱することができる。加熱プレートの形状は直方体とすることができ、そうすると、通電加熱または誘導加熱の方法で、加熱プレートを高速に均一に加熱することが容易である。
【００１５】
本発明の第２の側面に従う、プレス成形のための被加工材の加熱方法は、少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、それらの加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、この挿入ステップ後に加熱プレートの一方を他方に近づけて、それらの加熱プレートが被加工材の所望領域の両面に密着するようにして被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、加熱プレートが被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する維持ステップとを有する。
【００１６】
この方法によると、被加工材の平面形状にかかわらず、被加工材の所定領域を加熱することができる。また、被加工材が電気抵抗率の低い材質であっても、被加工材を良好に加熱することができる。また、この加熱方法は、生産ラインにおいてインラインで（典型的にはプレス成形工程の直前で）使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレス成形前の被加工材の所望領域を加熱することができ、しかも、インラインで使用することができる。特に、加熱プレートが被加工材の特定の部分領域の両面に密着するようにした場合には、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、電気抵抗の低い材質の被加工材も加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の第1の実施形態にかかるプレス成形用の被加工材の加熱装置の要部の構成を示す。図２は、この加熱装置の全体の構成を示す。
【００２０】
図１に示すように、それぞれ直方体である（平面形状が長方形である）２枚の加熱プレート１０、１２（上加熱プレート１０と下加熱プレート１２）が、それぞれの主面（最も広い面であり、具体的には、上加熱プレート１０の下面と下加熱プレート１２の上面）が平行に向かい合うようにして、上下に配置される。図２に示すように、２枚の加熱プレート１０、１２は、この加熱装置用のプレス機械（被加工材１４のプレス成形用のプレス機械とは別のもの）４０に組み込まれる。２枚の加熱プレート１０、１２は、プレス機械４０により動かされて、一方が他方に近づいたり遠ざかったりする（つまり、加熱プレート１０、１２間の空間が狭くなったり広くなったりする）ようになっている。
【００２１】
この加熱装置での加熱対象となる被加工材１４は、典型的には、広い母板材から予め切り出された個別の板片であり、その平面形状は多種多様である。このような被加工材１４が、プレス成形前の平板状であるときに、被加工材搬送装置（図示せず）のフィンガー１６A、１６Bによって把持されて、下加熱プレート１２の上に置かれるようになっている。また、加熱プレート１０、１２による被加工材１４の加熱が終わると、下加熱プレート１２上の被加工材１４が、フィンガー１６A、１６Bによって再び把持されて、外へ取り出されたりするようになっている。被加工材１４に比べて、加熱プレート１０、１２は、平面サイズにおいて明らかに大きく、よって、後述するように加熱プレート１０、１２が被加工材１４をサンドイッチしたときには、加熱プレート１０、１２が被加工材１４の実質的に全周囲を包囲することになる。
【００２２】
加熱プレート１０、１２の加熱方法には、通電加熱、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによるヒータ加熱などの方法を採用することができるが、この実施形態では、一例として通電加熱法を採用する。
【００２３】
上加熱プレート１０の向かい合う両側面（４つの側面のうち、例えば面積の小さい方の２つの側面）に、それぞれ、通電加熱用の大電流を外部から上加熱プレート１０に流すための電極２０A、２０Bが接合されている。同様に、下加熱プレート１２の向かい合う両側面の全域にも、それぞれ、電極２２A、２２Bが接合されている。これらの電極２０A、２０B、２２A、２２Bの各々は、それが設けられた加熱プレート１０、１２の各側面の全域をカバーしている。これらの電極２０A、２０B、２２A、２２Bの頭部２４A、２４B、２６A、２６Bには、図２に示すように、電源回路６０からの加熱用電流を流す電流線６２、６４が接続される。
【００２４】
いずれの加熱プレート１０、１２においても、加熱用電流は一方の側の電極２０Ａ、２２Ａから加熱プレート１０、１２内に入り、加熱プレート１０、１２内をその断面全域にわたり均等な電流密度で流れ、そして、反対側の電極２０Ｂ、２２Ｂへ流れ出ることになる。よって、いずれの加熱プレート１０、１２も、その全体領域がほぼ均等な温度に加熱されることになる。
【００２５】
加熱プレート１０、１２の材質は、通電によりジュール熱を発生し易い、或る程度に電気抵抗率の高い金属である。一方、電極２０A、２０B、２２A、２２Bは、加熱プレート１０、１２よりも電気抵抗率が低く、大電流が流れてもあまり加熱されない金属である。加熱プレート１０、１２と電極２０A、２０B、２２A、２２Bとの接合には、接合面での電気抵抗を無視できる程度に小さく出来る方法、例えば、ボルトで強固に締結して押し付ける圧着法や、溶接のような冶金接合法などを採用することができる。
【００２６】
電極２０A、２０B、２２A、２２Bには、また、図２に示す支柱４６A、４６Bを通すための貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bがそれぞれ穿たれている。加熱プレート１０、１２が熱膨張しても加熱プレート１０、１２が変形しないように、貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bの内径は支柱４６A、４６Bの外径よりも或る程度大きくて、貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bと支柱４６A、４６B間には、加熱プレート１０、１２の熱膨張を吸収するのに十分な大きさの隙間ができるようになっている。
【００２７】
図２に示すように、加熱装置用のプレス機械４０のベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面には、加熱プレート１０、１２の位置を制御するためのガイド部材、例えば、絶縁材料製の２本の支柱４６A、４６Bが鉛直方向に立設される。下加熱プレート１２が断熱／絶縁板５２上に置かれ、下加熱プレート１２の両端の電極２２A、２２Bの貫通穴３０A、３０Bに、支柱４６A、４６Bがそれぞれ通される。断熱／絶縁板５２は、下加熱プレート１２とベース４２との間を断熱し、また、電気的に絶縁する。
【００２８】
下加熱プレート１２の上方に、上加熱プレート１０が配置され、上加熱プレート１０の両端の電極２０A、２０Bの貫通穴２８A、２８Bに、支柱４６A、４６Bがそれぞれ通される。上加熱プレート１０は、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート１２と上加熱プレート１０との間に、上加熱プレート１０を上方に押し上げるためお押し上げ部材、例えば、コイル状のバネ４８A、４８Bが配置される。これらのバネ４８A、４８Bは、支柱４６A、４６Bに嵌装される。支柱４６A、４６Bの上端には、ストッパ５０A、５０Bが取り付けられる。ストッパ５０A、５０Bは上加熱プレート１０のこれ以上の上昇を止めて、上加熱プレート１０が支柱４６A、４６Bから抜け落ちるのを防止する。
【００２９】
図２に示すように、プレス機械４０のスライド４４は、上加熱プレート１０の真上に位置する。スライド４４の下面に断熱／絶縁板５４が取り付けられる。図示のように、スライド４４が上死点に位置するときには、スライド４４は上加熱プレート１０から離れ、上加熱プレート１０はバネ４８A、４８Bの作用で図示の最高点に位置し、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２の間には、そこに被加工材１４を出し入れするための空間が大きく開いている。スライド４４が下降していくと、まず、スライド４４の下面の断熱／絶縁板５４が上加熱プレート１０の上面に接触し、そして、上加熱プレート１０を押し下げていく。上加熱プレート１０は、下加熱プレート１２が平行な姿勢で下降していく。上加熱プレート１０が一番低い位置まで来ると、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２とが被加工材１４の全体領域の両面に密着する。その後、スライド４４が上昇すると、バネ４８A、４８Bの作用で、上加熱プレート１０も上昇して、図示の最高点で止まる。断熱／絶縁板５４は、上加熱プレート１０とスライド４４との間を断熱し、また、電気的に絶縁する。
【００３０】
この加熱装置には、さらに、プレス機械４０、電源回路６０および被加工材搬送装置を制御するための制御装置６６が設けられる。その制御装置６６の制御により、以下に説明するような手順で、この加熱装置の動作が実行されるようになっている。
【００３１】
図３は、この加熱装置によって行われる、被加工材１４の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示す。
【００３２】
図３に示すように、ステップS1で、上加熱プレート１０が最高点に位置している。ステップS2で、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２のそれぞれに大電流が供給されて、これらの加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度にまで加熱される。ここで、加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度（プレス成形に適した温度）よりも幾分高い、例えば５０℃から１００℃程度高い、温度である。被加工材１４の加熱予定温度は生産ラインによって違うので、それに応じて加熱プレート１０、１２の加熱温度も違ってくる。例えば、９００℃程度の温度で自動車用高抗張力鋼板を温間プレス成形するラインでは、加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度９００℃より幾分高い、例えば９５０℃程度に設定される。この他にも、本発明が適用できるラインには、例えば、６５０℃以上のマルテンサイト変態点以上の温度にて高抗張力鋼板をプレス成形するダイクエッチング方法を行なうライン、３００℃程度の温度にてマグネシウム板材をプレス成形するライン、４００℃以上の温度でアルミニウム板材をプレス成形するラインなど、様々な種類がある。いずれにしても、被加工材１４の加熱予定温度に応じて加熱プレート１０、１２の加熱温度が定められる。ステップS2では、秒オーダ程度の非常に短時間で、加熱プレート１０、１２を上記加熱温度まで昇温させることができる。前述したように、各加熱プレート１０、１２は直方体であるため、全体的にほぼ均一に上記加熱温度まで加熱される。
【００３３】
加熱プレート１０、１２が上記加熱温度まで昇温すると、直ちに、ステップS3で、プレ成形前の平板状の被加工材１４が、フィンガー１６A、１６Bに把持されて下加熱プレート１２上に置かれる。フィンガー１６A、１６Bは、被加工材１４を下加熱プレート１２上に置くと、直ちに加熱プレート１０、１２間から退避する。
【００３４】
続いて直ちに、ステップS4で、スライド４４が下降して上加熱プレート１０を押し下げ、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチする。続いて、ステップS5で、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチした状態を、所定の加熱時間だけ維持する。その間、被加工材１４が変形しない程度の微力な加圧力を上加熱プレート１０に加える。この加圧により、両加熱プレート１０、１２の主面が被加工材１４の全体領域の両面に密着して、両加熱プレート１０、１２からの熱が被加工材１４に伝わって被加工材１４を全体的に加熱するとともに、被加工材１４の両面を空気から遮断して、被加工材１４の両面の酸化を防止する。被加工材１４は均一温度に加熱された加熱プレート１０、１２にサンドイッチされているため、被加工材１４もその全体領域が均一な温度に加熱されることになる。
【００３５】
上記サイドイッチ状態での加圧力の大きさは、被加工材１４が変形しない程度であること、被加工材１４の両面の酸化を防止できること、および、所望の短時間で被加工材１４を所定の加熱温度まで加熱できること、などの観点から選ばれる。例えば、被加工材１４が高抗張力鋼板であって、その加熱温度が９００℃程度である場合、被加工材１４は６００kg/cm2以上の圧力を加えると変形してしまうため、サイドイッチ状態での加圧力は４００〜５００kg/cm2程度以下、例えば３００kg/cm2程度が良いかも知れないし、あるいは、５０kg/cm2程度でもよいかもしれない。実際、発明者らが実験してみたところ、１００kg/cm2程度の微弱な加圧力であっても、９５０℃程度に予め加熱した両加熱プレート１０、１２でサンドイッチして、１０秒以下の短い時間で、被加工材１４である高抗張力鋼板を所定の加熱温度９００℃程度にまで加熱することができた。
【００３６】
サンドイッチ状態を所定時間維持した後、ステップS6で、スライド４４が上昇して上加熱プレート１０が上昇する。続いて直ちに、ステップS7で、被加工材搬送装置（図示せず）が、そのフィンガー１６A、１６Bで、加熱された被加工材１４を把持して、下加熱プレート１０上から取り出し、そして直ちに、その被加工材１４をプレス成形用のプレス機械（図示せず）にセットする。その後、プレス成形用のプレス機械では、加熱温度になっている被加工材１４のプレス成形が行なわれる。
【００３７】
以上のような１サイクルの加熱動作が、一つ一つの被加工材１４毎に繰り返される。
【００３８】
上述した第1実施形態にかかる加工装置および方法によれば、インラインで被加工材１４を加熱することができ、従来のバッチ炉加熱よりも短時間で加熱することができ、さらに、被加工材１４の温度を均一な温度に加熱することができる。また、被加工材１４が、電気抵抗の低い材質であっても、これを加熱することができる。さらに、特許文献１に開示されたような被加工材１４に直接電流を流す通電加熱方法では、通電加熱中に被加工材１４の熱膨張に合わせて被加工材１４の両端を外側に引かないと、被加工材１４が熱膨張で変形するおそれがある。これに対し、第1実施形態にかかる加工装置および方法によれば、被加工材１４は両加熱プレート１０、１２の間で熱膨張できるので、被加工材１４が加熱中に変形するおそれがない。
【００３９】
なお、変形例として、前述したように、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによる加熱などの方法を加熱プレート１０、１２の加熱するようにしてもよい。例えば、加熱プレート１０、１２の近傍に、加熱プレート１０、１２に誘導電界を印加する高周波コイルを設けることで、加熱プレート１０、１２を誘導加熱の方法で加熱することができる。あるいは、加熱プレート１０、１２の内部に電熱線ヒータを埋め込むことで、その電熱線ヒータにより加熱プレート１０、１２を加熱することができる。
【００４０】
図４は、本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置に用いられる２枚の加熱プレートの構造を示し、特に、図４（A)は２枚の加熱プレートの配置関係を示す断面図、図４Bは各加熱プレートの平面構造例を示す平面図である。図５は、この第２の実施形態にかかる加熱装置で加熱被加工材のプレス成形結果の例を示す断面図である。図６は、この第２の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図である。なお、図６においては、図２に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図２と同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。
【００４１】
上述した第１の実施形態にかかる加熱装置は、被加工材を全体的に均一の温度に加熱するものであるが、これに対し、図４から図６に示す第２の実施形態にかかる加熱装置は、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱するものである。
【００４２】
図４に示すように、２枚の加熱プレート７０、７２（上加熱プレート７０と、下加熱プレート７２）が平行に向かい合って配置される。この２枚の加熱プレート７０、７２は、図６に示すように、この加熱装置用のプレス機械４０に組み込まれて一方が他方に近づいたり離れたりする動きをするようになっている。そして、２枚の加熱プレート７０、７２間に被加工材７４が挿入されるようになっている。被加工材７４は、この加熱装置で加熱された後に、図５に示すように、その中の特定の部分領域８０A、８０Bだけが選択的にプレス成形される予定になっている。
【００４３】
図４に示すように、２枚の加熱プレート７０、７２の主面上に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけ接触するような凸部７６A、７６B、７６Cが形成されている。これらの凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bは、それぞれの加熱プレート７０、７２の本体部分と一体に形成されている。図４（A)に示すように、いずれの凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bも、メサ形（台形状）の形状を有し、その表面は被加工材７４の両面に密着することができるように平らである。また、図４Bに示すように、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bの平面形状は、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの平面形状にそれぞれ対応する。
【００４４】
図４（B）に示すように、加熱プレート７０、７２それ自体の平面形状は、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bの平面配置（つまり、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの平面配置）に応じた任意の形状であってよい。図４（B)に示した例では、上加熱プレート７０は、３つの凸部７６A、７６B、７６Cの配置に対応した三角形の平面形状を有する（図４（B)では、代表的に上加熱プレート７０だけを示すが、下加熱プレート７０も同様である）。
【００４５】
加熱プレート７０、７２の加熱方法には、通電加熱、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによる加熱などの方法を採用することができる。しかし、加熱プレート７０、７２は、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを有しており、さらには、その平面形状が長方形でなく、要するに単純な直方体の形状を有していない。そのため、加熱プレート７０、７２を全体的に均一温度に加熱すること、或は、少なくとも被加工材７４に接触することになる凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを均一温度に加熱することは、通電加熱または誘導加熱では難しい。そこで、この実施形態では電熱線ヒータによる加熱を採用する。加熱プレート７０、７２を全体的に均一温度に加熱できるようにするために、或は、少なくとも凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを均一温度に加熱できるようにするために、図４（B)に示すように、加熱プレート７０、７２の各々には、その全体領域にわたってほぼ均一な密度で電熱線ヒータ８２、８３が張り巡らされる。電熱線ヒータによる加熱法を採用する場合、加熱プレート７０、７２の材料は、金属でも絶縁体でもよい。
【００４６】
図６に示すように、加熱装置用のプレス機械４０のベース７２上に、断熱／絶縁板５２を介して、下加熱プレート７２が固定される。下加熱プレート７２の側面にも、断熱／絶縁板７３A、７３Bが設けられる。また、上加熱プレート７０が、支柱４６A、４６Bに沿って移動可能なスライドホルダ９０A、９０B上に、断熱／絶縁板９１A、９１Bを介して、支持される。既に説明した第１の実施形態の場合と同様、スライド４４の下降と上昇により、上加熱プレート７０が下降したり上昇したりするようになっている。なお、加熱プレート７０、７２自体が電気絶縁性を有していたり、或は、加熱プレート７０、７２とその内部の電熱ヒータ８２、８３との間が絶縁されている場合には、断熱／絶縁板５２、５４、７３A、７３B、９１A、９１Bには、電気絶縁性がなくてもよい。被加工材搬送装置、例えば、２本の搬送バー９２A、９２Bは、２つのフィンガー９４A、９４Bを有し、そのフィンガー９４A、９４Bで被加工材７４を把持して、加熱プレート７０、７２の間に挿入して、下加熱プレート７２上に置くようになっている。尚、図６では、加熱プレート７０、７２に加熱用電流を流すための電源装置や配線は図示省略してある。
【００４７】
この加熱装置による被加工材７４の加熱工程の１サイクルの動作は、図３を参照して既に説明した動作と基本的に同じである。すなわち、まず、加熱プレート７０、７２が所定の加熱温度まで加熱される（図３、S1−S2）。続いて直ちに、プレス加工前の平板状の被加工材７４が下加熱プレート７２上に置かれる（S3)。続いて直ちに、加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチして（S4)、被加工材７４を加熱する（S5)。
【００４８】
加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチすると、加熱プレート７０、７２の凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bだけが、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの上下両面に密着することになる。その結果、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bだけが選択的に加熱される。その後、直ちに、そのプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけプレス加工を施すことにより、図５に示すように、そのプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけを選択的にプレス成形することができる。
【００４９】
ところで、加熱プレート７０、７２の構造の変形例として、加熱プレート７０、７２を金属製にするとともに、その凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bにだけ不純物をドープするなどの方法により、電気抵抗率において、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bだけを加熱プレート７０、７２の本体部分より十分高くするようにしてもよい。それに加え、加熱プレート７０、７２の平面形状を長方形（加熱プレート７０、７２の、本体部分を直方体）に形成してもよい。そのような構造を採用すると、加熱プレート７０、７２中電流が流れ得る部分は、実質的に直方体の本体部分に限定されるので、通電加熱または誘導加熱の方法で加熱プレート７０、７２を加熱した場合にも、加熱プレート７０、７２の全体領域を均一温度で加熱することが容易になる。
【００５０】
上述した第２の実施形態にかかる加熱装置においては、被加工材７４は、図１に示した被加工材１４のような、大きい母板材から切り出された小さい個別板片であってもよいし、或は、母板材それ自体のような広い板材（例えば、順送加工の被加工材である長大な帯状の母板材）であってもよい。被加工材７４の所望部分領域だけを選択的に加熱することが可能であるために、この加熱装置を用いると、例えば以下のような新たな加工方法の可能性が開けてくる。すなわち、高抗張力鋼のように冷間プレス成形が困難な材料は、一般に温／熱間プレス法で成形される。しかし、順送加工法による冷間プレス成形ラインにおいて、成形用プレス機械の直前にこの加熱装置を組み込むと、被加工材である長大な帯状の母板材の特定部分領域だけを選択的に加熱して、その特定部分領域だけを成形用プレス機械で選択的に加工できるようになる。その結果、高抗張力鋼のような冷間成形が困難な材料に対しても、温／熱間プレス成形に代えて、冷間順送加工を適用することができる。また、温／熱間プレス成形のラインにおいても、この加熱装置を組み込むことで、局部的なエンボス加工、局部抜き打ち、あるいは局部絞り加工などが一層容易に行なえるようになる。
【００５１】
図７は、本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置で用いられる加熱プレートの構造を示す（代表的に一方の加熱プレートだけを示すが、他方の加熱プレートも同様である）。このうち、図７（A)は、加熱プレートの断面図であり、図７（B)は、加熱プレートの平面図である。
【００５２】
この第３の実施形態にかかる加熱装置も、上述した第２の実施形態と同様に、被加工材の特定部分領域だけを選択的に加熱するためのものであり、その全体的な構成は、図６に示した第２の実施形態のそれと同様である。
【００５３】
図７に示すように、加熱プレート１００の主面に、被加工材の加熱したい特定部分領域にだけ接触する凸部１０２A、１２０Bが取り付けられる。これらの凸部１０２A、１２０Bは、加熱プレート１００からは分離された個別の部品として予め用意され、そして、加熱プレート１００の主面に取り付けられたものである。生産ラインや被加工材が異なれば、被加工材の加熱したい特定部分領域の位置、形状、サイズが異なるが、それぞれの要求に応じて凸部１０２A、１２０Bを用意することで、同じ加熱プレート１００を、異なる生産ラインや被加工材の加熱に利用することができる。
【００５４】
図７の例では、加熱プレート１００の方法として、加熱プレート１００の全体領域を均一温度で加熱するために、電熱線ヒータ１０４による加熱方法が採用される。しかし、加熱プレート１００の材料を金属とし、その形状を直方体とし、さらに、凸部１０２A、１２０Bを加熱プレート１００より電気抵抗率が十分に高い金属、半導体または絶縁体製とすれば、通電加熱または誘導加熱の方法で加熱プレート７０、７２を加熱した場合にも、加熱プレート１００の全体領域を均一温度で加熱することが容易になる。
【００５５】
図８は、本発明の第４の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す。なお、図８においては、図２、６に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図２、６と同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。
【００５６】
図８に示す加熱装置も、上述した第２の実施形態と同様に、被加工材７４の特定の部分領域を選択的に加熱するためのものであるが、加熱プレート１０，１２は、図１および図２に示した第１の実施形態のそれと同様の直方体の金属プレートである。加熱プレート１０，１２の加熱方法には、既に説明したいくつかの方法が採用できるが、この実施形態では、第１の実施形態と同様に通電加熱を採用する。加熱プレート１０，１２のそれぞれの両側面には、図１および図２に示した第１の実施形態の場合と同様、電源回路６０から供給される加熱用電流を加熱プレート１０，１２に流すための電極２０A、２０B、２２A、２２Bが接合されている（図８に示す電極２０A、２０B、２２A、２２Bの具体的形状は図１および図２に示したものとは若干異なるが実質機能は同様である。）。
【００５７】
また、上加熱プレート１０の主面の正面に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域の上面に接触するため上接触板片１１０A、１１０Bが配置される。上接触板片１１０A、１１０Bは、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動可能なスライドホルダ１１１A、１１１Bにより支持される。伸縮自在のスペーサ１１４A、１１４Bが、スライドホルダ１１１A、１１１Bと上加熱プレート１０の電極２０A、２０Bとの間に設けられる。スペーサ１１４A、１１４Bは、例えば、支柱に４６A、４６Bに嵌装されたコイル状のバネである。スペーサ１１４A、１１４Bは、外力がかからない限り、上加熱プレート１０と上接触板片１１０A、１１０Bとを若干距離だけ離して配置する。
【００５８】
同様に、下加熱プレート１２の主面の正面に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域の下面に接触するための下接触板片１１２A、１１２Bが配置される。下接触板片１１２A、１１２Bは、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動可能なスライドホルダ１１６A、１１６Bにより支持される。伸縮自在のスペーサ１１８A、１１８Bが、スライドホルダ１１８A、１１８Bと下加熱プレート１２の電極２２A、２２Bとの間に設けられる。スペーサ１１８A、１１８Bは、例えば、支柱に４６A、４６Bに嵌装されたコイル状のバネである。スペーサ１１８A、１１８Bは、外力がかからない限り、下加熱プレート１２と下接触板片１１２A、１１２Bとを若干距離だけ離して配置する。
【００５９】
被加工材７４は、搬送バー９２A、９２Bのフィンガー９４A、９４Bにより把持されて、上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bとの間に挿入されて、下接触板片１１２A、１１２B上に降ろされるようになっている。
【００６０】
この加熱装置による加熱工程の１サイクルの動作は、図３を参照して既に説明した動作と基本的に同じである。すなわち、まず、加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度まで加熱される（図３、S1−S2）。加熱プレート１０、１２は直方体であるから、通電加熱または誘導加熱の方法でも、加熱プレート１０、１２は全体的にほぼ均一温度に加熱される。続いて直ちに、被加工材７４が上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bとの間に挿入されて、下接触板片１１２A、１１２B上に降ろされる（S3）。被加工材７４が降ろされると、下接触板片１１２A、１１２Bが押し下げられて下加熱プレート１２に密着するとともに、被加工材７４の加工予定部分領域にも密着する。その後直ちに、スライド４４が下降して、上加熱プレート１０を下降させる（S4)。上加熱プレート１０が下降すると、上接触板片１１０A、１１０Bも押し下げられて、ついには、上接触板片１１０A、１１０Bが、被加工材７４の加工予定部分領域に密着するとともに、上加熱プレート１０にも密着する。これで、両加熱プレート１０、１２が被加工材７４をサンドイッチした状態になる。
【００６１】
加熱プレート１０、１２が被加工材７４をサンドイッチすると、加熱プレート１０、１２の主面上の接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bだけが、被加工材７４のプレス加工予定部分領域に密着することになる。その結果、加熱プレート１０、１２の熱が接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bを通じて被加工材７４のプレス加工予定部分領域に供給されて、プレス加工予定部分領域だけが選択的に加熱される。
【００６２】
この加熱装置においては、加熱プレート１０、１２の通電中、加熱プレート１０、１２から接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bが離れているので、接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bとして熱伝導率の高い金属を用いることができる。
【００６３】
図９は、図２に示した第1の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体の構成を示す。図９において、図２に示した要素とほぼ同様の機能をもつ要素には同一の参照番号を付してある。以下、図９の加熱装置について、図２の加熱装置と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
図９に示すように、下加熱プレート１２が、ベース４２に固定された支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できるようになっている。下加熱プレート１２と断熱／絶縁板５２との間に、下加熱プレート１２を上方へ押し上げて断熱／絶縁板５２から離間させる部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが配置される。これらのバネ４８A、４８Bは、支柱４６A、４６Bに嵌装される。支柱４６A、４６Bの上端には、ストッパ５０A、５０Bが取り付けられる。これらストッパ５０A、５０Bは、下加熱プレート１２のそれ以上の上昇を止めて、下加熱プレート１２の支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。
【００６５】
スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、上加熱プレート１０の位置を制御するためのガイド部材、例えば、絶縁材料製の２本の支柱５３A、５３Bが、鉛直下方向に立設される。上加熱プレート１０は支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート１０と断熱／絶縁板５４との間に、上加熱プレート１０を下方へ押し下げて断熱／絶縁板５４から離間させる部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが配置される。これらのバネ５２A、５２Bは、支柱５３A、５３Bに嵌装される。支柱５３A、５３Bの上端には、ストッパ５１A、５１Bが取り付けられる。これらストッパ５１A、５１Bは、上加熱プレート１０のそれ以上の加工を止めて、上加熱プレート１０の支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。
【００６６】
図９に示すように、スライド４４が上死点に位置するときには、上加熱プレート１０は、バネ５２A、５２Bの作用で、スライド４４に取り付けられた断熱／絶縁板５４から離れ、また、下加熱プレート１２は、バネ４８A、４８Bの作用で、ベース４２に取り付けられた断熱／絶縁板５２から離れた状態にある。この離間状態により、上下加熱プレート１０、１２の断熱効果が良い。上加熱プレート１０と下加熱プレート１２との間には、そこに被加工材１４を出し入れするための空間が十分大きく開いている。
【００６７】
スライド４４が下降していくと、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２とが、被加工材１４の全体領域の両面に接触する。さらにスライド４４が下降していくと、上加熱プレート１０は断熱／絶縁板５４に密着し、下加熱プレート１２は断熱／絶縁板５２に密着する。そして、上下加熱プレート１０、１２は、プレス機械４０によって、被加工材１４の全体領域の両面に、所定の圧力で押し付けられる。その後、スライド４４が上昇すると、バネ５２A、５２Bの作用で、上加熱プレート１０は断熱／絶縁板５４から離れ、同時に、バネ４８A、４８Bの作用で、下加熱プレート１２は断熱／絶縁板５２から離れる。
【００６８】
図１０は、この加熱装置によって行われる、被加工材１４の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示す。
【００６９】
図１０に示すように、ステップS11で、スライド４４が上死点で待機している。ステップS12で、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２のそれぞれに大電流が供給されて、これらの加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度にまで加熱される。加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度に応じて予め定められている。加熱プレート１０、１２は、秒オーダ程度の非常に短時間で、全体的にほぼ均一に上記加熱温度まで加熱される。
【００７０】
加熱プレート１０、１２が上記加熱温度まで昇温すると、直ちに、ステップS13で、プレ成形前の平板状の被加工材１４が下加熱プレート１２上に置かれる。続いて直ちに、ステップS14で、スライド４４が下降して上加熱プレート１０を押し下げ、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチする。続いて、ステップS15で、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチした状態を、所定の加熱時間だけ維持する。その間、被加工材１４が変形しない程度の微力な加圧力を上加熱プレート１０に加えて、両加熱プレート１０、１２の主面を被加工材１４の全体領域の両面に密着させる。被加工材１４は全体的に加熱されるとともに、被加工材１４の両面の酸化も防止される。
【００７１】
サンドイッチ状態を所定時間維持した後、ステップS16で、スライド４４が上昇する。続いて直ちに、ステップS17で、加熱された被加工材１４が下加熱プレート１０上から取り出され、そして直ちに、その被加工材１４がプレス成形用のプレス機械（図示せず）にセットされる。その後、プレス成形用のプレス機械では、加熱温度になっている被加工材１４のプレス成形が行なわれる。
【００７２】
図１１は、図６に示した本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体構成を示す正面図である。なお、図１１において、図６に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図６と同じ参照番号が付されている。図１１では、加熱プレート７０、７２に加熱用電流を流すための電源装置や配線は図示省略してある。以下、図１１の加熱装置について、図６の加熱装置と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
図１１に示すように、ベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面に、支柱４６A、４６Bが鉛直上方に立設される。下加熱プレート７２が、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート１２の両側の側面にも、断熱／絶縁板７３A、７３Bが設けられる。下加熱プレート７２を押し上げてベース４２上の断熱／絶縁板５２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。ストッパ５０A、５０Bが、下加熱プレート７２の支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。
【００７４】
また、スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、支柱５３A、５３Bが鉛直下方に立設される。上加熱プレート７０が、支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート７０の両側の側面にも、断熱／絶縁板９１A、９１Bが設けられる。上加熱プレート７０を押し下げてスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。ストッパ５１A、５１Bが、上加熱プレート７０の支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。
【００７５】
この変形例にかかる加熱装置でも、図９に示した変形例にかる加熱装置と同様に、スライド４４が高い位置にあるときには、上加熱プレート７０がスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離れ、下加熱プレート７２がベース４２上の断熱／絶縁板５２から離れているので、上下加熱プレート７０、７２の断熱効果が良い。スライド４４が下降すれば、上下加熱プレート７０、７２は被加工材７４に押し付けられる。
【００７６】
図１２は、図８に示した本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体構成を示す正面図である。なお、図１２において、図８に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図８と同じ参照番号を付してある。以下、図１２の加熱装置について、図８の加熱装置と異なる点を中心に説明する。
【００７７】
図１２に示すように、ベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面に、支柱４６A、４６Bが鉛直上方に立設される。下加熱プレート１２が、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート７２を押し上げてベース４２上の断熱／絶縁板５２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。さらに、下接触板片１１２A、１１２Bが、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動できる。下接触板片１１２A、１１２Bを押し上げて下加熱プレート１２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ１１８A、１１８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。ストッパ５０A、５０Bが、下加熱プレート１２と下接触板片１１２A、１１２Bの支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。
【００７８】
また、スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、支柱５３A、５３Bが鉛直下方に立設される。上加熱プレート１０が、支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート１０を押し下げてスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。さらに、上接触板片１１０A、１１０Bが、支柱５３A、５３Bに沿って上下に移動できる。上接触板片１１０A、１１０Bを押し下げて上加熱プレート１０から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ１１４A、１１４Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。ストッパ５１A、５１Bが、上加熱プレート７０と上接触板片１１０A、１１０Bの支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。
【００７９】
この変形例にかかる加熱装置でも、図９及び図１１にそれぞれ示した変形例にかる加熱装置と同様に、スライド４４が高い位置にあるときには、上加熱プレート１０がスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離れ、下加熱プレート１２がベース４２上の断熱／絶縁板５２から離れているので、上下加熱プレート１０、１２の断熱効果が良い。スライド４４が下降すれば、上下加熱プレート１０、１２が上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bにそれぞれ押し付けられると共に、上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bが被加工材７４に押し付けられる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。
【００８１】
例えば、被加工材の搬送の邪魔になる支柱を無くすために、上加熱プレート１０の保持方法として、吊り下げなどの方法を採用することもできる。また、加熱プレートのほぼ均等温度に加熱される領域は、必ずしも加熱プレートの全体領域でなければならないわけではなく、少なくとも被加工材に作用する領域がカバーされていれば、部分的な領域であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第1の実施形態にかかるプレス成形用の被加工材の加熱装置の要部の構成を示す斜視図。
【図２】第1の実施形態にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【図３】第1の実施形態にかかる加熱装置よって行われる、被加工材の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置に用いられる２枚の加熱プレートの構造を示し、特に、図４（A)は２枚の加熱プレートの配置関係を示す断面図、図４Bは各加熱プレートの平面図。
【図５】第２の実施形態にかかる加熱装置で加熱された後の被加工材のプレス成形結果例を示す断面図。
【図６】第２の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置で用いられる加熱プレートの構造を示し、特に、図７（A)は加熱プレートの断面図、図７（B)は加熱プレートの平面図。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図。
【図９】第1の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【図１０】第1の実施形態の変形例にかかる加熱装置よって行われる、被加工材の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示すフローチャート。
【図１１】第２の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【図１２】第４の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【符号の説明】
【００８３】
１０、７０、１００ 上加熱プレート
１２、７２、１００ 下加熱プレート
１４、７４ 被加工材
２０A、２０B、２２A、２２B 電極
４０ 加熱装置用のプレス機械
４２ ベース
４４ スライド
５２、５４ 断熱／絶縁板
６０ 電源回路
７６A、７６B、７６C、７８A、７８B、１０２A、１０２B、 加熱プレートの凸部
８０A、８０B 被加工材の加工予定部分領域
８４、１０４ 電熱線ヒータ
１１０A、１１０B 上接触板片
１１２A、１１２B 下接触板片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形前に被加工材を加熱するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電製品および電子部品などに多用される高抗張力鋼、マグネシウム合金、チタン合金またはアルミニウムなどの材質の被加工材のプレス成形では、温間プレス成形または熱間プレス成形（以下、「温／熱間プレス成形」という）法が採用されることが多い。すなわち、被加工材の全体が成形に適した高温まで加熱され、その高温の被加工材に対しプレス加工が行なわれる。従来、温／熱間プレス成形のための被加工材の加熱方法としては、電気炉またはガス炉などの炉内で複数の被加工材を加熱するバッチ炉加熱法が、広く採用されている。しかし、炉中での被加工材の酸化を防止するために、不活性ガス炉または真空炉を用いる必要があり、設備コストが高い。また、バッチ炉加熱は、量産ラインでのインライン処理が不可能である。また、加熱時間として数分から数十分がかかる場合が多く、秒オーダなどの短時間に被加工材を所望温度まで加熱することは難しい。
【０００３】
そこで、インラインで用いることができ、かつ、秒オーダの短時間に被加工材を所望温度まで加熱できる加熱方法として、被加工材に電流を流す通電加熱法が特許文献１に開示されている。この方法は、被加工材の複数箇所に電極を接触させ、それらの電極から直接被加工材に大電流を流すことで、被加工材を加熱するものである。
【特許文献１】特開２００５−１３１６５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の通電加熱の方法は、インラインで使用できる利点があるものの、被加工材の平面形状に関わらず被加工材の所望領域を加熱することが難しいという問題がある。この問題は、次の２つの側面に分けられる。
【０００５】
第1の側面は、被加工材の平面形状に関わらず、被加工材の全体領域を均一の温度に加熱することが難しいという問題である。一般に温／熱間プレス成形では、被加工材の全体領域を均一の温度に加熱することが要求される。被加工材が長方形の平面形状をもつ板である場合には、上述した従来の通電加熱の方法で、被加工材の全体領域を均一な温度に加熱することができる。しかし、被加工材が、長方形以外の平面形状をもつとか、内側に穴が開いているというような異形形状または複雑形状の板である場合、従来の通電加熱の方法では、被加工材の電流密度が不均一となり、被加工材の全体領域を均一な温度に加熱することが困難であり、また、通電中にスパークが発生したりもする。
【０００６】
第２の側面は、従来の通電加熱の方法では、被加工材の特定の部分領域だけを選択的に加熱するということができないことである。しかし、もし、被加工材の所望部分領域だけを選択的に加熱することが可能であれば、例えば以下のような新たな加工方法の可能性が開けてくる。すなわち、高抗張力鋼のように冷間プレス成形が困難な材料は、一般に温／熱間プレス法で成形される。しかし、冷間プレス成形において、被加工材の特定部分領域だけを選択的に加熱してその特定部分領域だけを選択的に塑性変形させることができるならば、高抗張力鋼のような冷間成形が困難な材料に対しても、順送加工法による冷間プレス成形が採用できるようになる。あるいは、温／熱間プレス成形においても、局部的なエンボス加工、局部抜き打ち、あるいは局部絞り加工などが一層容易に行なえるようになる。
【０００７】
さらに、従来の通電加熱の問題点として、電気抵抗の低い材質の被加工材には適用が困難であるという点もある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、プレス成形のための被加工材の加熱装置および方法において、インラインで使用でき、かつ、被加工材の所望領域を加熱できるようにすることにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱できるようにすることにある。
【００１０】
本発明のまた別の目的は、電気抵抗の低い材質の被加工材も加熱できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の側面に従う、プレス成形のための被加工材の加熱装置は、プレス成形前の被加工材を相互間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレートと、それらの加熱プレートを加熱する加熱手段と、上記加熱手段を制御する制御手段とを備える。そして、加熱プレートが加熱され且つ被加工材が加熱プレート間に挿入された場合、加熱プレートの一方が他方に近づいて、被加工材の所定領域の両面に密着するように被加工材をサンドイッチする。そして、加熱プレートが被加工材をサンドイッチした状態が、所定時間維持される。
【００１２】
この加熱装置によると、加熱された少なくとも２枚の加熱プレートが、プレス成形前の被加工材を両側からサンドイッチする。被加工材をサンドイッチしたとき、加熱プレートは、被加工材の所定領域の両面に密着する。このサンドイッチ状態が所定時間維持される。結果として、被加工材の平面形状にかかわらず、被加工材の所定領域を加熱することができる。また、被加工材が電気抵抗率の低い材質であっても、被加工材を良好に加熱することができる。また、この加熱装置は、生産ラインに（典型的にはプレス成形機械の直前に）組み込まれてインラインで使用することができる。
【００１３】
一つの実施形態では、加熱プレートは凸部を有し、被加工材をサンドイッチしたときに、その凸部で被加工材の特定の部分領域の両面に密着する。その結果、被加工材の特定部分領域を選択的に加熱することができる。凸部は、加熱プレートに一体形成されたものであってもよいし、或は、別個の部品として用意されて加熱プレートに取り付けられたものであってもよい。凸部の材質は、加熱プレートの本体よりは電気抵抗率が十分に高いものにすることができ、また、加熱プレートの形状は直方体とすることができ、そうすると、通電加熱または誘導加熱の方法で、加熱プレートを高速に均一に加熱することが容易である。
【００１４】
別の実施形態では、加熱プレートと被加工材の挿入位置との間に、接触板片が配置される。接触板片は、加熱プレートが加熱されるときには、加熱プレートから離れているが、加熱プレートが被加工材をサンドイッチしたときには、被加工材の所定の部分領域と加熱プレートとに挟まれて密着するようになっている。その結果、被加工材の特定部分領域を選択的に加熱することができる。加熱プレートの形状は直方体とすることができ、そうすると、通電加熱または誘導加熱の方法で、加熱プレートを高速に均一に加熱することが容易である。
【００１５】
本発明の第２の側面に従う、プレス成形のための被加工材の加熱方法は、少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、それらの加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、この挿入ステップ後に加熱プレートの一方を他方に近づけて、それらの加熱プレートが被加工材の所望領域の両面に密着するようにして被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、加熱プレートが被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する維持ステップとを有する。
【００１６】
この方法によると、被加工材の平面形状にかかわらず、被加工材の所定領域を加熱することができる。また、被加工材が電気抵抗率の低い材質であっても、被加工材を良好に加熱することができる。また、この加熱方法は、生産ラインにおいてインラインで（典型的にはプレス成形工程の直前で）使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレス成形前の被加工材の所望領域を加熱することができ、しかも、インラインで使用することができる。特に、加熱プレートが被加工材の特定の部分領域の両面に密着するようにした場合には、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、電気抵抗の低い材質の被加工材も加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の第1の実施形態にかかるプレス成形用の被加工材の加熱装置の要部の構成を示す。図２は、この加熱装置の全体の構成を示す。
【００２０】
図１に示すように、それぞれ直方体である（平面形状が長方形である）２枚の加熱プレート１０、１２（上加熱プレート１０と下加熱プレート１２）が、それぞれの主面（最も広い面であり、具体的には、上加熱プレート１０の下面と下加熱プレート１２の上面）が平行に向かい合うようにして、上下に配置される。図２に示すように、２枚の加熱プレート１０、１２は、この加熱装置用のプレス機械（被加工材１４のプレス成形用のプレス機械とは別のもの）４０に組み込まれる。２枚の加熱プレート１０、１２は、プレス機械４０により動かされて、一方が他方に近づいたり遠ざかったりする（つまり、加熱プレート１０、１２間の空間が狭くなったり広くなったりする）ようになっている。
【００２１】
この加熱装置での加熱対象となる被加工材１４は、典型的には、広い母板材から予め切り出された個別の板片であり、その平面形状は多種多様である。このような被加工材１４が、プレス成形前の平板状であるときに、被加工材搬送装置（図示せず）のフィンガー１６A、１６Bによって把持されて、下加熱プレート１２の上に置かれるようになっている。また、加熱プレート１０、１２による被加工材１４の加熱が終わると、下加熱プレート１２上の被加工材１４が、フィンガー１６A、１６Bによって再び把持されて、外へ取り出されたりするようになっている。被加工材１４に比べて、加熱プレート１０、１２は、平面サイズにおいて明らかに大きく、よって、後述するように加熱プレート１０、１２が被加工材１４をサンドイッチしたときには、加熱プレート１０、１２が被加工材１４の実質的に全周囲を包囲することになる。
【００２２】
加熱プレート１０、１２の加熱方法には、通電加熱、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによるヒータ加熱などの方法を採用することができるが、この実施形態では、一例として通電加熱法を採用する。
【００２３】
上加熱プレート１０の向かい合う両側面（４つの側面のうち、例えば面積の小さい方の２つの側面）に、それぞれ、通電加熱用の大電流を外部から上加熱プレート１０に流すための電極２０A、２０Bが接合されている。同様に、下加熱プレート１２の向かい合う両側面の全域にも、それぞれ、電極２２A、２２Bが接合されている。これらの電極２０A、２０B、２２A、２２Bの各々は、それが設けられた加熱プレート１０、１２の各側面の全域をカバーしている。これらの電極２０A、２０B、２２A、２２Bの頭部２４A、２４B、２６A、２６Bには、図２に示すように、電源回路６０からの加熱用電流を流す電流線６２、６４が接続される。
【００２４】
いずれの加熱プレート１０、１２においても、加熱用電流は一方の側の電極２０Ａ、２２Ａから加熱プレート１０、１２内に入り、加熱プレート１０、１２内をその断面全域にわたり均等な電流密度で流れ、そして、反対側の電極２０Ｂ、２２Ｂへ流れ出ることになる。よって、いずれの加熱プレート１０、１２も、その全体領域がほぼ均等な温度に加熱されることになる。
【００２５】
加熱プレート１０、１２の材質は、通電によりジュール熱を発生し易い、或る程度に電気抵抗率の高い金属である。一方、電極２０A、２０B、２２A、２２Bは、加熱プレート１０、１２よりも電気抵抗率が低く、大電流が流れてもあまり加熱されない金属である。加熱プレート１０、１２と電極２０A、２０B、２２A、２２Bとの接合には、接合面での電気抵抗を無視できる程度に小さく出来る方法、例えば、ボルトで強固に締結して押し付ける圧着法や、溶接のような冶金接合法などを採用することができる。
【００２６】
電極２０A、２０B、２２A、２２Bには、また、図２に示す支柱４６A、４６Bを通すための貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bがそれぞれ穿たれている。加熱プレート１０、１２が熱膨張しても加熱プレート１０、１２が変形しないように、貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bの内径は支柱４６A、４６Bの外径よりも或る程度大きくて、貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bと支柱４６A、４６B間には、加熱プレート１０、１２の熱膨張を吸収するのに十分な大きさの隙間ができるようになっている。
【００２７】
図２に示すように、加熱装置用のプレス機械４０のベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面には、加熱プレート１０、１２の位置を制御するためのガイド部材、例えば、絶縁材料製の２本の支柱４６A、４６Bが鉛直方向に立設される。下加熱プレート１２が断熱／絶縁板５２上に置かれ、下加熱プレート１２の両端の電極２２A、２２Bの貫通穴３０A、３０Bに、支柱４６A、４６Bがそれぞれ通される。断熱／絶縁板５２は、下加熱プレート１２とベース４２との間を断熱し、また、電気的に絶縁する。
【００２８】
下加熱プレート１２の上方に、上加熱プレート１０が配置され、上加熱プレート１０の両端の電極２０A、２０Bの貫通穴２８A、２８Bに、支柱４６A、４６Bがそれぞれ通される。上加熱プレート１０は、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート１２と上加熱プレート１０との間に、上加熱プレート１０を上方に押し上げるためお押し上げ部材、例えば、コイル状のバネ４８A、４８Bが配置される。これらのバネ４８A、４８Bは、支柱４６A、４６Bに嵌装される。支柱４６A、４６Bの上端には、ストッパ５０A、５０Bが取り付けられる。ストッパ５０A、５０Bは上加熱プレート１０のこれ以上の上昇を止めて、上加熱プレート１０が支柱４６A、４６Bから抜け落ちるのを防止する。
【００２９】
図２に示すように、プレス機械４０のスライド４４は、上加熱プレート１０の真上に位置する。スライド４４の下面に断熱／絶縁板５４が取り付けられる。図示のように、スライド４４が上死点に位置するときには、スライド４４は上加熱プレート１０から離れ、上加熱プレート１０はバネ４８A、４８Bの作用で図示の最高点に位置し、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２の間には、そこに被加工材１４を出し入れするための空間が大きく開いている。スライド４４が下降していくと、まず、スライド４４の下面の断熱／絶縁板５４が上加熱プレート１０の上面に接触し、そして、上加熱プレート１０を押し下げていく。上加熱プレート１０は、下加熱プレート１２が平行な姿勢で下降していく。上加熱プレート１０が一番低い位置まで来ると、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２とが被加工材１４の全体領域の両面に密着する。その後、スライド４４が上昇すると、バネ４８A、４８Bの作用で、上加熱プレート１０も上昇して、図示の最高点で止まる。断熱／絶縁板５４は、上加熱プレート１０とスライド４４との間を断熱し、また、電気的に絶縁する。
【００３０】
この加熱装置には、さらに、プレス機械４０、電源回路６０および被加工材搬送装置を制御するための制御装置６６が設けられる。その制御装置６６の制御により、以下に説明するような手順で、この加熱装置の動作が実行されるようになっている。
【００３１】
図３は、この加熱装置によって行われる、被加工材１４の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示す。
【００３２】
図３に示すように、ステップS1で、上加熱プレート１０が最高点に位置している。ステップS2で、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２のそれぞれに大電流が供給されて、これらの加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度にまで加熱される。ここで、加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度（プレス成形に適した温度）よりも幾分高い、例えば５０℃から１００℃程度高い、温度である。被加工材１４の加熱予定温度は生産ラインによって違うので、それに応じて加熱プレート１０、１２の加熱温度も違ってくる。例えば、９００℃程度の温度で自動車用高抗張力鋼板を温間プレス成形するラインでは、加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度９００℃より幾分高い、例えば９５０℃程度に設定される。この他にも、本発明が適用できるラインには、例えば、６５０℃以上のマルテンサイト変態点以上の温度にて高抗張力鋼板をプレス成形するダイクエッチング方法を行なうライン、３００℃程度の温度にてマグネシウム板材をプレス成形するライン、４００℃以上の温度でアルミニウム板材をプレス成形するラインなど、様々な種類がある。いずれにしても、被加工材１４の加熱予定温度に応じて加熱プレート１０、１２の加熱温度が定められる。ステップS2では、秒オーダ程度の非常に短時間で、加熱プレート１０、１２を上記加熱温度まで昇温させることができる。前述したように、各加熱プレート１０、１２は直方体であるため、全体的にほぼ均一に上記加熱温度まで加熱される。
【００３３】
加熱プレート１０、１２が上記加熱温度まで昇温すると、直ちに、ステップS3で、プレ成形前の平板状の被加工材１４が、フィンガー１６A、１６Bに把持されて下加熱プレート１２上に置かれる。フィンガー１６A、１６Bは、被加工材１４を下加熱プレート１２上に置くと、直ちに加熱プレート１０、１２間から退避する。
【００３４】
続いて直ちに、ステップS4で、スライド４４が下降して上加熱プレート１０を押し下げ、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチする。続いて、ステップS5で、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチした状態を、所定の加熱時間だけ維持する。その間、被加工材１４が変形しない程度の微力な加圧力を上加熱プレート１０に加える。この加圧により、両加熱プレート１０、１２の主面が被加工材１４の全体領域の両面に密着して、両加熱プレート１０、１２からの熱が被加工材１４に伝わって被加工材１４を全体的に加熱するとともに、被加工材１４の両面を空気から遮断して、被加工材１４の両面の酸化を防止する。被加工材１４は均一温度に加熱された加熱プレート１０、１２にサンドイッチされているため、被加工材１４もその全体領域が均一な温度に加熱されることになる。
【００３５】
上記サイドイッチ状態での加圧力の大きさは、被加工材１４が変形しない程度であること、被加工材１４の両面の酸化を防止できること、および、所望の短時間で被加工材１４を所定の加熱温度まで加熱できること、などの観点から選ばれる。例えば、被加工材１４が高抗張力鋼板であって、その加熱温度が９００℃程度である場合、被加工材１４は６００kg/cm2以上の圧力を加えると変形してしまうため、サイドイッチ状態での加圧力は４００〜５００kg/cm2程度以下、例えば３００kg/cm2程度が良いかも知れないし、あるいは、５０kg/cm2程度でもよいかもしれない。実際、発明者らが実験してみたところ、１００kg/cm2程度の微弱な加圧力であっても、９５０℃程度に予め加熱した両加熱プレート１０、１２でサンドイッチして、１０秒以下の短い時間で、被加工材１４である高抗張力鋼板を所定の加熱温度９００℃程度にまで加熱することができた。
【００３６】
サンドイッチ状態を所定時間維持した後、ステップS6で、スライド４４が上昇して上加熱プレート１０が上昇する。続いて直ちに、ステップS7で、被加工材搬送装置（図示せず）が、そのフィンガー１６A、１６Bで、加熱された被加工材１４を把持して、下加熱プレート１０上から取り出し、そして直ちに、その被加工材１４をプレス成形用のプレス機械（図示せず）にセットする。その後、プレス成形用のプレス機械では、加熱温度になっている被加工材１４のプレス成形が行なわれる。
【００３７】
以上のような１サイクルの加熱動作が、一つ一つの被加工材１４毎に繰り返される。
【００３８】
上述した第1実施形態にかかる加工装置および方法によれば、インラインで被加工材１４を加熱することができ、従来のバッチ炉加熱よりも短時間で加熱することができ、さらに、被加工材１４の温度を均一な温度に加熱することができる。また、被加工材１４が、電気抵抗の低い材質であっても、これを加熱することができる。さらに、特許文献１に開示されたような被加工材１４に直接電流を流す通電加熱方法では、通電加熱中に被加工材１４の熱膨張に合わせて被加工材１４の両端を外側に引かないと、被加工材１４が熱膨張で変形するおそれがある。これに対し、第1実施形態にかかる加工装置および方法によれば、被加工材１４は両加熱プレート１０、１２の間で熱膨張できるので、被加工材１４が加熱中に変形するおそれがない。
【００３９】
なお、変形例として、前述したように、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによる加熱などの方法を加熱プレート１０、１２の加熱するようにしてもよい。例えば、加熱プレート１０、１２の近傍に、加熱プレート１０、１２に誘導電界を印加する高周波コイルを設けることで、加熱プレート１０、１２を誘導加熱の方法で加熱することができる。あるいは、加熱プレート１０、１２の内部に電熱線ヒータを埋め込むことで、その電熱線ヒータにより加熱プレート１０、１２を加熱することができる。
【００４０】
図４は、本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置に用いられる２枚の加熱プレートの構造を示し、特に、図４（A)は２枚の加熱プレートの配置関係を示す断面図、図４Bは各加熱プレートの平面構造例を示す平面図である。図５は、この第２の実施形態にかかる加熱装置で加熱被加工材のプレス成形結果の例を示す断面図である。図６は、この第２の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図である。なお、図６においては、図２に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図２と同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。
【００４１】
上述した第１の実施形態にかかる加熱装置は、被加工材を全体的に均一の温度に加熱するものであるが、これに対し、図４から図６に示す第２の実施形態にかかる加熱装置は、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱するものである。
【００４２】
図４に示すように、２枚の加熱プレート７０、７２（上加熱プレート７０と、下加熱プレート７２）が平行に向かい合って配置される。この２枚の加熱プレート７０、７２は、図６に示すように、この加熱装置用のプレス機械４０に組み込まれて一方が他方に近づいたり離れたりする動きをするようになっている。そして、２枚の加熱プレート７０、７２間に被加工材７４が挿入されるようになっている。被加工材７４は、この加熱装置で加熱された後に、図５に示すように、その中の特定の部分領域８０A、８０Bだけが選択的にプレス成形される予定になっている。
【００４３】
図４に示すように、２枚の加熱プレート７０、７２の主面上に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけ接触するような凸部７６A、７６B、７６Cが形成されている。これらの凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bは、それぞれの加熱プレート７０、７２の本体部分と一体に形成されている。図４（A)に示すように、いずれの凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bも、メサ形（台形状）の形状を有し、その表面は被加工材７４の両面に密着することができるように平らである。また、図４Bに示すように、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bの平面形状は、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの平面形状にそれぞれ対応する。
【００４４】
図４（B）に示すように、加熱プレート７０、７２それ自体の平面形状は、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bの平面配置（つまり、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの平面配置）に応じた任意の形状であってよい。図４（B)に示した例では、上加熱プレート７０は、３つの凸部７６A、７６B、７６Cの配置に対応した三角形の平面形状を有する（図４（B)では、代表的に上加熱プレート７０だけを示すが、下加熱プレート７０も同様である）。
【００４５】
加熱プレート７０、７２の加熱方法には、通電加熱、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによる加熱などの方法を採用することができる。しかし、加熱プレート７０、７２は、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを有しており、さらには、その平面形状が長方形でなく、要するに単純な直方体の形状を有していない。そのため、加熱プレート７０、７２を全体的に均一温度に加熱すること、或は、少なくとも被加工材７４に接触することになる凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを均一温度に加熱することは、通電加熱または誘導加熱では難しい。そこで、この実施形態では電熱線ヒータによる加熱を採用する。加熱プレート７０、７２を全体的に均一温度に加熱できるようにするために、或は、少なくとも凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを均一温度に加熱できるようにするために、図４（B)に示すように、加熱プレート７０、７２の各々には、その全体領域にわたってほぼ均一な密度で電熱線ヒータ８２、８３が張り巡らされる。電熱線ヒータによる加熱法を採用する場合、加熱プレート７０、７２の材料は、金属でも絶縁体でもよい。
【００４６】
図６に示すように、加熱装置用のプレス機械４０のベース７２上に、断熱／絶縁板５２を介して、下加熱プレート７２が固定される。下加熱プレート７２の側面にも、断熱／絶縁板７３A、７３Bが設けられる。また、上加熱プレート７０が、支柱４６A、４６Bに沿って移動可能なスライドホルダ９０A、９０B上に、断熱／絶縁板９１A、９１Bを介して、支持される。既に説明した第１の実施形態の場合と同様、スライド４４の下降と上昇により、上加熱プレート７０が下降したり上昇したりするようになっている。なお、加熱プレート７０、７２自体が電気絶縁性を有していたり、或は、加熱プレート７０、７２とその内部の電熱ヒータ８２、８３との間が絶縁されている場合には、断熱／絶縁板５２、５４、７３A、７３B、９１A、９１Bには、電気絶縁性がなくてもよい。被加工材搬送装置、例えば、２本の搬送バー９２A、９２Bは、２つのフィンガー９４A、９４Bを有し、そのフィンガー９４A、９４Bで被加工材７４を把持して、加熱プレート７０、７２の間に挿入して、下加熱プレート７２上に置くようになっている。尚、図６では、加熱プレート７０、７２に加熱用電流を流すための電源装置や配線は図示省略してある。
【００４７】
この加熱装置による被加工材７４の加熱工程の１サイクルの動作は、図３を参照して既に説明した動作と基本的に同じである。すなわち、まず、加熱プレート７０、７２が所定の加熱温度まで加熱される（図３、S1−S2）。続いて直ちに、プレス加工前の平板状の被加工材７４が下加熱プレート７２上に置かれる（S3)。続いて直ちに、加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチして（S4)、被加工材７４を加熱する（S5)。
【００４８】
加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチすると、加熱プレート７０、７２の凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bだけが、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの上下両面に密着することになる。その結果、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bだけが選択的に加熱される。その後、直ちに、そのプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけプレス加工を施すことにより、図５に示すように、そのプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけを選択的にプレス成形することができる。
【００４９】
ところで、加熱プレート７０、７２の構造の変形例として、加熱プレート７０、７２を金属製にするとともに、その凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bにだけ不純物をドープするなどの方法により、電気抵抗率において、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bだけを加熱プレート７０、７２の本体部分より十分高くするようにしてもよい。それに加え、加熱プレート７０、７２の平面形状を長方形（加熱プレート７０、７２の、本体部分を直方体）に形成してもよい。そのような構造を採用すると、加熱プレート７０、７２中電流が流れ得る部分は、実質的に直方体の本体部分に限定されるので、通電加熱または誘導加熱の方法で加熱プレート７０、７２を加熱した場合にも、加熱プレート７０、７２の全体領域を均一温度で加熱することが容易になる。
【００５０】
上述した第２の実施形態にかかる加熱装置においては、被加工材７４は、図１に示した被加工材１４のような、大きい母板材から切り出された小さい個別板片であってもよいし、或は、母板材それ自体のような広い板材（例えば、順送加工の被加工材である長大な帯状の母板材）であってもよい。被加工材７４の所望部分領域だけを選択的に加熱することが可能であるために、この加熱装置を用いると、例えば以下のような新たな加工方法の可能性が開けてくる。すなわち、高抗張力鋼のように冷間プレス成形が困難な材料は、一般に温／熱間プレス法で成形される。しかし、順送加工法による冷間プレス成形ラインにおいて、成形用プレス機械の直前にこの加熱装置を組み込むと、被加工材である長大な帯状の母板材の特定部分領域だけを選択的に加熱して、その特定部分領域だけを成形用プレス機械で選択的に加工できるようになる。その結果、高抗張力鋼のような冷間成形が困難な材料に対しても、温／熱間プレス成形に代えて、冷間順送加工を適用することができる。また、温／熱間プレス成形のラインにおいても、この加熱装置を組み込むことで、局部的なエンボス加工、局部抜き打ち、あるいは局部絞り加工などが一層容易に行なえるようになる。
【００５１】
図７は、本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置で用いられる加熱プレートの構造を示す（代表的に一方の加熱プレートだけを示すが、他方の加熱プレートも同様である）。このうち、図７（A)は、加熱プレートの断面図であり、図７（B)は、加熱プレートの平面図である。
【００５２】
この第３の実施形態にかかる加熱装置も、上述した第２の実施形態と同様に、被加工材の特定部分領域だけを選択的に加熱するためのものであり、その全体的な構成は、図６に示した第２の実施形態のそれと同様である。
【００５３】
図７に示すように、加熱プレート１００の主面に、被加工材の加熱したい特定部分領域にだけ接触する凸部１０２A、１２０Bが取り付けられる。これらの凸部１０２A、１２０Bは、加熱プレート１００からは分離された個別の部品として予め用意され、そして、加熱プレート１００の主面に取り付けられたものである。生産ラインや被加工材が異なれば、被加工材の加熱したい特定部分領域の位置、形状、サイズが異なるが、それぞれの要求に応じて凸部１０２A、１２０Bを用意することで、同じ加熱プレート１００を、異なる生産ラインや被加工材の加熱に利用することができる。
【００５４】
図７の例では、加熱プレート１００の方法として、加熱プレート１００の全体領域を均一温度で加熱するために、電熱線ヒータ１０４による加熱方法が採用される。しかし、加熱プレート１００の材料を金属とし、その形状を直方体とし、さらに、凸部１０２A、１２０Bを加熱プレート１００より電気抵抗率が十分に高い金属、半導体または絶縁体製とすれば、通電加熱または誘導加熱の方法で加熱プレート７０、７２を加熱した場合にも、加熱プレート１００の全体領域を均一温度で加熱することが容易になる。
【００５５】
図８は、本発明の第４の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す。なお、図８においては、図２、６に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図２、６と同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。
【００５６】
図８に示す加熱装置も、上述した第２の実施形態と同様に、被加工材７４の特定の部分領域を選択的に加熱するためのものであるが、加熱プレート１０，１２は、図１および図２に示した第１の実施形態のそれと同様の直方体の金属プレートである。加熱プレート１０，１２の加熱方法には、既に説明したいくつかの方法が採用できるが、この実施形態では、第１の実施形態と同様に通電加熱を採用する。加熱プレート１０，１２のそれぞれの両側面には、図１および図２に示した第１の実施形態の場合と同様、電源回路６０から供給される加熱用電流を加熱プレート１０，１２に流すための電極２０A、２０B、２２A、２２Bが接合されている（図８に示す電極２０A、２０B、２２A、２２Bの具体的形状は図１および図２に示したものとは若干異なるが実質機能は同様である。）。
【００５７】
また、上加熱プレート１０の主面の正面に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域の上面に接触するため上接触板片１１０A、１１０Bが配置される。上接触板片１１０A、１１０Bは、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動可能なスライドホルダ１１１A、１１１Bにより支持される。伸縮自在のスペーサ１１４A、１１４Bが、スライドホルダ１１１A、１１１Bと上加熱プレート１０の電極２０A、２０Bとの間に設けられる。スペーサ１１４A、１１４Bは、例えば、支柱に４６A、４６Bに嵌装されたコイル状のバネである。スペーサ１１４A、１１４Bは、外力がかからない限り、上加熱プレート１０と上接触板片１１０A、１１０Bとを若干距離だけ離して配置する。
【００５８】
同様に、下加熱プレート１２の主面の正面に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域の下面に接触するための下接触板片１１２A、１１２Bが配置される。下接触板片１１２A、１１２Bは、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動可能なスライドホルダ１１６A、１１６Bにより支持される。伸縮自在のスペーサ１１８A、１１８Bが、スライドホルダ１１８A、１１８Bと下加熱プレート１２の電極２２A、２２Bとの間に設けられる。スペーサ１１８A、１１８Bは、例えば、支柱に４６A、４６Bに嵌装されたコイル状のバネである。スペーサ１１８A、１１８Bは、外力がかからない限り、下加熱プレート１２と下接触板片１１２A、１１２Bとを若干距離だけ離して配置する。
【００５９】
被加工材７４は、搬送バー９２A、９２Bのフィンガー９４A、９４Bにより把持されて、上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bとの間に挿入されて、下接触板片１１２A、１１２B上に降ろされるようになっている。
【００６０】
この加熱装置による加熱工程の１サイクルの動作は、図３を参照して既に説明した動作と基本的に同じである。すなわち、まず、加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度まで加熱される（図３、S1−S2）。加熱プレート１０、１２は直方体であるから、通電加熱または誘導加熱の方法でも、加熱プレート１０、１２は全体的にほぼ均一温度に加熱される。続いて直ちに、被加工材７４が上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bとの間に挿入されて、下接触板片１１２A、１１２B上に降ろされる（S3）。被加工材７４が降ろされると、下接触板片１１２A、１１２Bが押し下げられて下加熱プレート１２に密着するとともに、被加工材７４の加工予定部分領域にも密着する。その後直ちに、スライド４４が下降して、上加熱プレート１０を下降させる（S4)。上加熱プレート１０が下降すると、上接触板片１１０A、１１０Bも押し下げられて、ついには、上接触板片１１０A、１１０Bが、被加工材７４の加工予定部分領域に密着するとともに、上加熱プレート１０にも密着する。これで、両加熱プレート１０、１２が被加工材７４をサンドイッチした状態になる。
【００６１】
加熱プレート１０、１２が被加工材７４をサンドイッチすると、加熱プレート１０、１２の主面上の接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bだけが、被加工材７４のプレス加工予定部分領域に密着することになる。その結果、加熱プレート１０、１２の熱が接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bを通じて被加工材７４のプレス加工予定部分領域に供給されて、プレス加工予定部分領域だけが選択的に加熱される。
【００６２】
この加熱装置においては、加熱プレート１０、１２の通電中、加熱プレート１０、１２から接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bが離れているので、接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bとして熱伝導率の高い金属を用いることができる。
【００６３】
図９は、図２に示した第1の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体の構成を示す。図９において、図２に示した要素とほぼ同様の機能をもつ要素には同一の参照番号を付してある。以下、図９の加熱装置について、図２の加熱装置と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
図９に示すように、下加熱プレート１２が、ベース４２に固定された支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できるようになっている。下加熱プレート１２と断熱／絶縁板５２との間に、下加熱プレート１２を上方へ押し上げて断熱／絶縁板５２から離間させる部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが配置される。これらのバネ４８A、４８Bは、支柱４６A、４６Bに嵌装される。支柱４６A、４６Bの上端には、ストッパ５０A、５０Bが取り付けられる。これらストッパ５０A、５０Bは、下加熱プレート１２のそれ以上の上昇を止めて、下加熱プレート１２の支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。
【００６５】
スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、上加熱プレート１０の位置を制御するためのガイド部材、例えば、絶縁材料製の２本の支柱５３A、５３Bが、鉛直下方向に立設される。上加熱プレート１０は支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート１０と断熱／絶縁板５４との間に、上加熱プレート１０を下方へ押し下げて断熱／絶縁板５４から離間させる部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが配置される。これらのバネ５２A、５２Bは、支柱５３A、５３Bに嵌装される。支柱５３A、５３Bの上端には、ストッパ５１A、５１Bが取り付けられる。これらストッパ５１A、５１Bは、上加熱プレート１０のそれ以上の加工を止めて、上加熱プレート１０の支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。
【００６６】
図９に示すように、スライド４４が上死点に位置するときには、上加熱プレート１０は、バネ５２A、５２Bの作用で、スライド４４に取り付けられた断熱／絶縁板５４から離れ、また、下加熱プレート１２は、バネ４８A、４８Bの作用で、ベース４２に取り付けられた断熱／絶縁板５２から離れた状態にある。この離間状態により、上下加熱プレート１０、１２の断熱効果が良い。上加熱プレート１０と下加熱プレート１２との間には、そこに被加工材１４を出し入れするための空間が十分大きく開いている。
【００６７】
スライド４４が下降していくと、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２とが、被加工材１４の全体領域の両面に接触する。さらにスライド４４が下降していくと、上加熱プレート１０は断熱／絶縁板５４に密着し、下加熱プレート１２は断熱／絶縁板５２に密着する。そして、上下加熱プレート１０、１２は、プレス機械４０によって、被加工材１４の全体領域の両面に、所定の圧力で押し付けられる。その後、スライド４４が上昇すると、バネ５２A、５２Bの作用で、上加熱プレート１０は断熱／絶縁板５４から離れ、同時に、バネ４８A、４８Bの作用で、下加熱プレート１２は断熱／絶縁板５２から離れる。
【００６８】
図１０は、この加熱装置によって行われる、被加工材１４の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示す。
【００６９】
図１０に示すように、ステップS11で、スライド４４が上死点で待機している。ステップS12で、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２のそれぞれに大電流が供給されて、これらの加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度にまで加熱される。加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度に応じて予め定められている。加熱プレート１０、１２は、秒オーダ程度の非常に短時間で、全体的にほぼ均一に上記加熱温度まで加熱される。
【００７０】
加熱プレート１０、１２が上記加熱温度まで昇温すると、直ちに、ステップS13で、プレ成形前の平板状の被加工材１４が下加熱プレート１２上に置かれる。続いて直ちに、ステップS14で、スライド４４が下降して上加熱プレート１０を押し下げ、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチする。続いて、ステップS15で、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチした状態を、所定の加熱時間だけ維持する。その間、被加工材１４が変形しない程度の微力な加圧力を上加熱プレート１０に加えて、両加熱プレート１０、１２の主面を被加工材１４の全体領域の両面に密着させる。被加工材１４は全体的に加熱されるとともに、被加工材１４の両面の酸化も防止される。
【００７１】
サンドイッチ状態を所定時間維持した後、ステップS16で、スライド４４が上昇する。続いて直ちに、ステップS17で、加熱された被加工材１４が下加熱プレート１０上から取り出され、そして直ちに、その被加工材１４がプレス成形用のプレス機械（図示せず）にセットされる。その後、プレス成形用のプレス機械では、加熱温度になっている被加工材１４のプレス成形が行なわれる。
【００７２】
図１１は、図６に示した本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体構成を示す正面図である。なお、図１１において、図６に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図６と同じ参照番号が付されている。図１１では、加熱プレート７０、７２に加熱用電流を流すための電源装置や配線は図示省略してある。以下、図１１の加熱装置について、図６の加熱装置と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
図１１に示すように、ベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面に、支柱４６A、４６Bが鉛直上方に立設される。下加熱プレート７２が、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート１２の両側の側面にも、断熱／絶縁板７３A、７３Bが設けられる。下加熱プレート７２を押し上げてベース４２上の断熱／絶縁板５２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。ストッパ５０A、５０Bが、下加熱プレート７２の支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。
【００７４】
また、スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、支柱５３A、５３Bが鉛直下方に立設される。上加熱プレート７０が、支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート７０の両側の側面にも、断熱／絶縁板９１A、９１Bが設けられる。上加熱プレート７０を押し下げてスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。ストッパ５１A、５１Bが、上加熱プレート７０の支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。
【００７５】
この変形例にかかる加熱装置でも、図９に示した変形例にかる加熱装置と同様に、スライド４４が高い位置にあるときには、上加熱プレート７０がスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離れ、下加熱プレート７２がベース４２上の断熱／絶縁板５２から離れているので、上下加熱プレート７０、７２の断熱効果が良い。スライド４４が下降すれば、上下加熱プレート７０、７２は被加工材７４に押し付けられる。
【００７６】
図１２は、図８に示した本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体構成を示す正面図である。なお、図１２において、図８に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図８と同じ参照番号を付してある。以下、図１２の加熱装置について、図８の加熱装置と異なる点を中心に説明する。
【００７７】
図１２に示すように、ベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面に、支柱４６A、４６Bが鉛直上方に立設される。下加熱プレート１２が、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート７２を押し上げてベース４２上の断熱／絶縁板５２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。さらに、下接触板片１１２A、１１２Bが、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動できる。下接触板片１１２A、１１２Bを押し上げて下加熱プレート１２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ１１８A、１１８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。ストッパ５０A、５０Bが、下加熱プレート１２と下接触板片１１２A、１１２Bの支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。
【００７８】
また、スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、支柱５３A、５３Bが鉛直下方に立設される。上加熱プレート１０が、支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート１０を押し下げてスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。さらに、上接触板片１１０A、１１０Bが、支柱５３A、５３Bに沿って上下に移動できる。上接触板片１１０A、１１０Bを押し下げて上加熱プレート１０から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ１１４A、１１４Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。ストッパ５１A、５１Bが、上加熱プレート７０と上接触板片１１０A、１１０Bの支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。
【００７９】
この変形例にかかる加熱装置でも、図９及び図１１にそれぞれ示した変形例にかる加熱装置と同様に、スライド４４が高い位置にあるときには、上加熱プレート１０がスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離れ、下加熱プレート１２がベース４２上の断熱／絶縁板５２から離れているので、上下加熱プレート１０、１２の断熱効果が良い。スライド４４が下降すれば、上下加熱プレート１０、１２が上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bにそれぞれ押し付けられると共に、上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bが被加工材７４に押し付けられる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。
【００８１】
例えば、被加工材の搬送の邪魔になる支柱を無くすために、上加熱プレート１０の保持方法として、吊り下げなどの方法を採用することもできる。また、加熱プレートのほぼ均等温度に加熱される領域は、必ずしも加熱プレートの全体領域でなければならないわけではなく、少なくとも被加工材に作用する領域がカバーされていれば、部分的な領域であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第1の実施形態にかかるプレス成形用の被加工材の加熱装置の要部の構成を示す斜視図。
【図２】第1の実施形態にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【図３】第1の実施形態にかかる加熱装置よって行われる、被加工材の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置に用いられる２枚の加熱プレートの構造を示し、特に、図４（A)は２枚の加熱プレートの配置関係を示す断面図、図４Bは各加熱プレートの平面図。
【図５】第２の実施形態にかかる加熱装置で加熱された後の被加工材のプレス成形結果例を示す断面図。
【図６】第２の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置で用いられる加熱プレートの構造を示し、特に、図７（A)は加熱プレートの断面図、図７（B)は加熱プレートの平面図。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図。
【図９】第1の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【図１０】第1の実施形態の変形例にかかる加熱装置よって行われる、被加工材の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示すフローチャート。
【図１１】第２の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【図１２】第４の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。
【符号の説明】
【００８３】
１０、７０、１００ 上加熱プレート
１２、７２、１００ 下加熱プレート
１４、７４ 被加工材
２０A、２０B、２２A、２２B 電極
４０ 加熱装置用のプレス機械
４２ ベース
４４ スライド
５２、５４ 断熱／絶縁板
６０ 電源回路
７６A、７６B、７６C、７８A、７８B、１０２A、１０２B、 加熱プレートの凸部
８０A、８０B 被加工材の加工予定部分領域
８４、１０４ 電熱線ヒータ
１１０A、１１０B 上接触板片
１１２A、１１２B 下接触板片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形のための被加工材の加熱装置において、
プレス成形前の被加工材を間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレートと、
前記加熱プレートを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段（６６）と
を備え、
前記加熱プレートが加熱され且つ前記被加工材が前記加熱プレート間に挿入された場合、前記加熱プレートの一方が他方に近づいて前記被加工材の特定の所定領域の両面に密着するように前記被加工材をサンドイッチし、そして、前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の加熱装置において、
前記被加工材（７４）の所定領域が、前記被加工材（７４）の部分領域である加熱装置。
【請求項３】
請求項２記載の加熱装置において、
前記加熱プレート（７０、７２、１００）が、前記被加工材（７４）の前記部分領域の両面に密着するための凸部（７６A、７６B、７６C、７８A、７８B、１０２A、１０２B）を有する加熱装置。
【請求項４】
請求項３記載の加熱装置において、
前記凸部（１０２A、１０２B）が、前記加熱プレート（１００）とは別個の部品として用意され、前記加熱プレート（１００）に取り付けられたものである加熱装置。
【請求項５】
請求項２記載の加熱装置において、
前記加熱プレート（１０、１２）と前記被加工材（７４）の挿入位置との間に配置された、前記被加工材（７４）の前記部分領域の両面に密着するための接触板片（１１０A、１１０B、１１２A、１１２B）をさらに備え、
接触板片（１１０A、１１０B、１１２A、１１２B）は、前記加熱プレート（１０、１２）が加熱されるときには前記加熱プレート（１０、１２）から離れており、前記加熱プレート（１０、１２）が前記被加工材をサンドイッチしたときには、前記被加工材（７４）の前記部分領域と前記加熱プレート（１０、１２）とに密着するようになった加熱装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の加熱装置において、
前記加熱プレートがそれぞれ直方体であり、
前記加熱手段は、前記加熱プレート（１０、１２）に埋め込まれたヒータで加熱するヒータ加熱、前記加熱プレート（１０、１２）自体に電流を流す通電加熱、または前記加熱プレート（１０、１２）自体に誘導電界を加える誘導加熱の方法により、前記加熱プレート（１０、１２）の各々を、少なくとも前記被加工材に作用する領域にわたり、ほぼ均一温度に加熱する加熱装置。
【請求項７】
プレス成形のための被加工材の加熱方法において、
少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、
前記加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、
前記挿入ステップ後に前記加熱プレートの一方を他方に近づけて、前記加熱プレートが前記被加工材の所望領域の両面に密着するようにして前記被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、
前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する維持ステップと
を有する加熱方法。
【請求項１】
プレス成形のための被加工材の加熱装置において、
プレス成形前の被加工材を間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレートと、
前記加熱プレートを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段（６６）と
を備え、
前記加熱プレートが加熱され且つ前記被加工材が前記加熱プレート間に挿入された場合、前記加熱プレートの一方が他方に近づいて前記被加工材の特定の所定領域の両面に密着するように前記被加工材をサンドイッチし、そして、前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の加熱装置において、
前記被加工材（７４）の所定領域が、前記被加工材（７４）の部分領域である加熱装置。
【請求項３】
請求項２記載の加熱装置において、
前記加熱プレート（７０、７２、１００）が、前記被加工材（７４）の前記部分領域の両面に密着するための凸部（７６A、７６B、７６C、７８A、７８B、１０２A、１０２B）を有する加熱装置。
【請求項４】
請求項３記載の加熱装置において、
前記凸部（１０２A、１０２B）が、前記加熱プレート（１００）とは別個の部品として用意され、前記加熱プレート（１００）に取り付けられたものである加熱装置。
【請求項５】
請求項２記載の加熱装置において、
前記加熱プレート（１０、１２）と前記被加工材（７４）の挿入位置との間に配置された、前記被加工材（７４）の前記部分領域の両面に密着するための接触板片（１１０A、１１０B、１１２A、１１２B）をさらに備え、
接触板片（１１０A、１１０B、１１２A、１１２B）は、前記加熱プレート（１０、１２）が加熱されるときには前記加熱プレート（１０、１２）から離れており、前記加熱プレート（１０、１２）が前記被加工材をサンドイッチしたときには、前記被加工材（７４）の前記部分領域と前記加熱プレート（１０、１２）とに密着するようになった加熱装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の加熱装置において、
前記加熱プレートがそれぞれ直方体であり、
前記加熱手段は、前記加熱プレート（１０、１２）に埋め込まれたヒータで加熱するヒータ加熱、前記加熱プレート（１０、１２）自体に電流を流す通電加熱、または前記加熱プレート（１０、１２）自体に誘導電界を加える誘導加熱の方法により、前記加熱プレート（１０、１２）の各々を、少なくとも前記被加工材に作用する領域にわたり、ほぼ均一温度に加熱する加熱装置。
【請求項７】
プレス成形のための被加工材の加熱方法において、
少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、
前記加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、
前記挿入ステップ後に前記加熱プレートの一方を他方に近づけて、前記加熱プレートが前記被加工材の所望領域の両面に密着するようにして前記被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、
前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する維持ステップと
を有する加熱方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２４５１９７（Ｐ２００７−２４５１９７Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２５０８（Ｐ２００６−７２５０８）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（３９４０１９０８２）コマツ産機株式会社 (103)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（３９４０１９０８２）コマツ産機株式会社 (103)
【Ｆターム（参考）】
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