紅外線加熱裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】提供在以非接觸方式遠(yuǎn)離被加熱部件地配置遮蔽部件的情況下，能夠設(shè)定島狀的低溫區(qū)域等，加熱區(qū)域的形狀設(shè)定的自由度變高，并且無(wú)需確保遮蔽部件的剛性的紅外線加熱裝置。在近紅外線燈加熱器(12)與被加熱部件(14)之間配置有使近紅外線(L)透過(guò)的保持部件(16)，遮蔽部件(18)保持于該保持部件(16)，所以能夠遠(yuǎn)離被加熱部件(14)地配置遮蔽部件(18)，可抑制與被加熱部件(14)的加熱相伴的遮蔽部件(18)的加熱而防止提早劣化。另外，能夠使用島狀的遮蔽部件(18b、18c)來(lái)設(shè)置島狀的低溫加熱區(qū)域(Lo)等，高溫加熱區(qū)域(Hi)以及低溫加熱區(qū)域(Lo)的形狀設(shè)定的自由度變高，并且無(wú)需呈懸臂狀地支承遮蔽部件(18)，所以無(wú)需為了確保剛性而加大遮蔽部件(18)的板厚，能夠廉價(jià)地構(gòu)成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】紅外線加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外線加熱裝置，特別是涉及使用對(duì)紅外線的透過(guò)進(jìn)行限制的遮蔽部件來(lái)設(shè)定加熱區(qū)域的紅外線加熱裝置的改良。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有從紅外線源向被加熱部件照射紅外線來(lái)對(duì)其進(jìn)行加熱，并且使用對(duì)紅外線的透過(guò)進(jìn)行限制的遮蔽部件來(lái)設(shè)定該被加熱部件的加熱區(qū)域的紅外線加熱裝置。專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的裝置是其一例，例如使用于進(jìn)行沖壓成形的同時(shí)進(jìn)行淬火的熱沖壓成形時(shí)的鋼板的局部加熱。即，紅外線的照射部位例如被加熱到Ac3點(diǎn)溫度以上，通過(guò)沖壓而淬火硬化，另一方面，遮蔽部分以低于Ac3點(diǎn)溫度的低溫度，未被淬火硬化而維持低強(qiáng)度。由此，例如，在低強(qiáng)度區(qū)域中，在熱沖壓成形后也能夠適當(dāng)進(jìn)行彎曲和/或拉伸、穿孔等加工。另外，在車(chē)輛構(gòu)造物的情況下，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定高強(qiáng)度區(qū)域和低強(qiáng)度區(qū)域，能夠確保預(yù)定的沖擊能量吸收性能或者調(diào)整車(chē)輛沖擊時(shí)的變形方式(變形方向等)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-44875號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007]但是，若將遮蔽部件直接載置于被加熱部件上地照射紅外線，則因來(lái)自被加熱部件的直接的熱傳遞，遮蔽部件也被加熱，所以遮蔽部件會(huì)提早劣化，需要在短期內(nèi)進(jìn)行更換。雖然當(dāng)以非接觸方式遠(yuǎn)離被加熱部件地配置遮蔽部件時(shí)，可以防止熱傳遞的加熱引起的提早劣化，但是因保持該遮蔽部件的保持用具的存在，會(huì)有損于加熱區(qū)域的形狀設(shè)定的自由度，例如無(wú)法僅將被加熱部件的中央部分呈島狀地設(shè)為低溫區(qū)域等，并且在呈懸臂狀地支承遮蔽部件的情況下，為了防止撓曲變形需要確保預(yù)定的剛性，遮蔽部件的板厚變大而會(huì)引起成本上升。
[0008]本發(fā)明是以以上的情況為背景而做成的，其目的在于提供一種紅外線加熱裝置，在為了防止遮蔽部件的加熱而以非接觸方式遠(yuǎn)離被加熱部件地配置遮蔽部件的情況下，能夠設(shè)定島狀的低溫區(qū)域等加熱區(qū)域的形狀設(shè)定的自由度高，并且無(wú)需確保遮蔽部件的剛性。
[0009]用于解決問(wèn)題的手段 [0010]為了達(dá)成所述目的，第I發(fā)明在從紅外線源向被加熱部件照射紅外線來(lái)對(duì)該被加熱部件進(jìn)行加熱、并且使用對(duì)紅外線的透過(guò)進(jìn)行限制的遮蔽部件來(lái)設(shè)定該被加熱部件的加熱區(qū)域的紅外線加熱裝置中，其特征在于，在所述紅外線源與所述被加熱部件之間配置使紅外線透過(guò)的保持部件，使該保持部件保持所述遮蔽部件。
[0011]第2發(fā)明的特征在于，在第I發(fā)明的紅外線加熱裝置中，(a)所述保持部件以相對(duì)于所述紅外線的照射方向交叉的姿勢(shì)重疊多個(gè)板狀的耐熱玻璃而成，(b)所述遮蔽部件是在所述多個(gè)耐熱玻璃之間保持的金屬板、金屬箔或者金屬膜。
[0012]第3發(fā)明的特征在于，在第2發(fā)明的紅外線加熱裝置中，所述遮蔽部件是如下的金屬膜:所述金屬膜蒸鍍?cè)谒龆鄠€(gè)耐熱玻璃中除了位于最靠所述被加熱部件側(cè)的耐熱玻璃之外的其他耐熱玻璃中的任一個(gè)的該被加熱部件側(cè)的面。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]在這樣的紅外線加熱裝置中，在紅外線源與被加熱部件之間配置有使紅外線透過(guò)的保持部件，遮蔽部件被該保持部件保持，所以能夠以非接觸方式遠(yuǎn)離被加熱部件地配置遮蔽部件，可抑制與被加熱部件的加熱相伴的遮蔽部件的加熱而防止提早劣化。另外，能夠僅遮蔽被加熱部件的中央部分而將低溫區(qū)域設(shè)為島狀等，加熱區(qū)域的形狀設(shè)定的自由度變高，并且無(wú)需呈懸臂狀地支承遮蔽部件，所以無(wú)需為了確保剛性而加大遮蔽部件的板厚，能夠廉價(jià)地構(gòu)成。
[0015]在第2發(fā)明中，保持部件是重疊多個(gè)板狀的耐熱玻璃而成的部件，由在該多個(gè)耐熱玻璃之間保持的金屬板、金屬箔或者金屬膜構(gòu)成遮蔽部件，所以不會(huì)受熱和/或蒸氣等的影響而導(dǎo)致遮蔽部件變臟或者變形，可提高遮蔽部件的耐久性，并且只要根據(jù)需要清洗耐熱玻璃即可，所以容易維護(hù)。另外，即使遮蔽部件尖銳或者為細(xì)小的形狀，也不會(huì)因熱和/或環(huán)境氣體的影響而變形，并且在能夠限制紅外線的透過(guò)的范圍內(nèi)能夠設(shè)得薄，所以能夠節(jié)省遮蔽部件的使用量而實(shí)現(xiàn)降低成本。
[0016]在第3發(fā)明中，由在多個(gè)耐熱玻璃中除了位于最靠被加熱部件側(cè)的耐熱玻璃之外的其他耐熱玻璃中的任一個(gè)的被加熱部件側(cè)的面蒸鍍的金屬膜構(gòu)成遮蔽部件，所以即使在被加熱部件相對(duì)于加熱裝 置的運(yùn)入、運(yùn)出時(shí)碰到被加熱部件側(cè)的耐熱玻璃而該耐熱玻璃出現(xiàn)損傷，也只要更換該耐熱玻璃即可，遮蔽部件能夠原樣繼續(xù)使用，所以影響被抑制為最小限度。另外，因?yàn)槭褂猛ㄟ^(guò)蒸鍍直接設(shè)置在耐熱玻璃的金屬膜作為遮蔽部件，所以與將金屬板和/或金屬箔等另外構(gòu)成的遮蔽部件貼附于或者夾入耐熱玻璃的情況相比較，能夠以高的精度簡(jiǎn)單地設(shè)定細(xì)小的形狀和/或彼此遠(yuǎn)離的多個(gè)遮蔽部分，加熱區(qū)域的形狀設(shè)定的自由度進(jìn)一步變高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是說(shuō)明作為本發(fā)明的一實(shí)施例的紅外線加熱裝置的示意結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0018]圖2是表示圖1的紅外線加熱裝置的保持于石英玻璃的遮蔽部件的一例的立體圖。
[0019]圖3是表示通過(guò)圖2的遮蔽部件設(shè)置了紅外線的陰影(低溫加熱區(qū)域)的被加熱部件的一例的立體圖。
[0020]圖4是表示在圖3的被加熱部件被熱沖壓成形后進(jìn)行了修邊以及穿孔加工的沖壓成形品的一例的立體圖。
[0021]圖5是說(shuō)明在圖1的紅外線加熱裝置中、遮蔽部件夾在一對(duì)石英玻璃之間而被保持的情況的圖。
[0022]圖6是說(shuō)明在圖1的紅外線加熱裝置中、遮蔽部件是通過(guò)蒸鍍而設(shè)置在一對(duì)石英玻璃的一方的金屬膜的情況的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明的紅外線加熱裝置使用于例如進(jìn)行沖壓成形的同時(shí)進(jìn)行淬火的熱沖壓成形時(shí)的鋼板的局部加熱。即，紅外線的照射部被加熱到例如Ac3點(diǎn)溫度以上，通過(guò)沖壓而淬火硬化，另一方面，遮蔽部分以低于Ac3點(diǎn)溫度的低溫度，未被淬火硬化而維持低強(qiáng)度。由此，例如，在低強(qiáng)度區(qū)域中，在熱沖壓成形后也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行彎曲和/或拉伸、穿孔等加工和/或點(diǎn)焊等。另外，在車(chē)輛構(gòu)造物的情況下，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定高強(qiáng)度區(qū)域和低強(qiáng)度區(qū)域，能夠確保預(yù)定的沖擊能量吸收性能或者調(diào)整車(chē)輛沖擊時(shí)的變形方式(變形方向等)。作為被加熱部件，優(yōu)選使用熱沖壓用的鋼板，通過(guò)在利用本發(fā)明的紅外線加熱裝置進(jìn)行局部加熱后被熱沖壓成形，能夠以預(yù)定的圖案形成淬火硬化了的高強(qiáng)度區(qū)域(高溫加熱區(qū)域)和低強(qiáng)度區(qū)域(低溫加熱區(qū)域)。
[0024]紅外線源是照射紅外線的裝置，優(yōu)選使用紅外線燈加熱器。作為紅外線，使用波長(zhǎng)短的近紅外線能夠效率高地進(jìn)行加熱。遮蔽部件只要是反射或者吸收紅外線而減小紅外線的透過(guò)量的部件即可，但優(yōu)選能夠抑制自身的由加熱引起的劣化且反射率高的部件。例如優(yōu)選使用難以氧化、紅外線反射率高的金的薄板和/或金箔、金的蒸鍍膜，但是也可以使用反射紅外線的能力比被加熱部件高的銀和/或鋁等金屬、對(duì)耐熱性?xún)?yōu)異的無(wú)機(jī)材料鍍金等而成的部件等。
[0025]作為使紅外線透過(guò)的保持部件，優(yōu)選使用石英玻璃和/或硼硅酸玻璃等耐熱玻璃。只要是紅外線的透過(guò)率高的部件即可(例如，優(yōu)選近紅外線的透過(guò)率為80%以上)，不一定必須是使紅外線100%透過(guò)的部件。優(yōu)選如第2發(fā)明那樣，重疊多個(gè)板狀的耐熱玻璃，而在它們之間保持遮蔽部件，但是也可以只在單個(gè)耐熱玻璃板的一方的面、例如與被加熱部件相反一側(cè)的面貼附或者蒸鍍遮蔽部件。作為使保持部件保持遮蔽部件的方法，除了夾著、貼附、蒸鍍之外，也可以在保持部件形成預(yù)定形狀的凹部并使液體金屬流入，使其冷卻硬化并且一體地固定于保持部件而用作遮蔽部件。
[0026]實(shí)施例
[0027]以下，一邊參照附圖，一邊詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0028]圖1是說(shuō)明作為本發(fā)明的一實(shí)施例的紅外線加熱裝置10的示意結(jié)構(gòu)的主視圖，具備配置成大致水平的多個(gè)近紅外線燈加熱器12作為紅外線源。在該近紅外線燈加熱器12的正下方，被加熱部件14通過(guò)未圖示的輸入裝置(輸送機(jī)等)而被運(yùn)入。被加熱部件14是平坦的熱沖壓用鋼板，以成為大致水平的姿勢(shì)被支承，通過(guò)被從近紅外線燈加熱器12向正下方射出的近紅外線(箭頭L)大致垂直地照射而被加熱。
[0029]在上述近紅外線燈加熱器12與被加熱部件14之間的中間位置配置保持部件16，保持著對(duì)近紅外線L的透過(guò)進(jìn)行限制的預(yù)定形狀的遮蔽部件18。保持部件16具備使近紅外線L透過(guò)的一對(duì)平坦的上部石英玻璃板20和下部石英玻璃板22，配置為以成為大致水平的姿勢(shì)、即以成為相對(duì)于從近紅外線燈加熱器12射出的近紅外線L大致垂直的姿勢(shì)相互重疊，并且在位于近紅外線L的照射范圍外的周緣部，被多個(gè)支承件(支承用具)24支承在向上方遠(yuǎn)離被加熱部件14的位置。石英玻璃板20、22相當(dāng)于耐熱玻璃。
[0030] 遮蔽部件18由難以氧化且近紅外線L的反射率高的金箔(厚度約I μ m)構(gòu)成，如圖5所不,夾在一對(duì)上部石英玻璃板20與下部石英玻璃板22之間而被保持。在圖1中，為了示出遮蔽部件18，在石英玻璃板20、22之間存在間隙，但是遮蔽部件18是Iym左右，極其薄，所以實(shí)際上一對(duì)石英玻璃板20、22以彼此大致貼合的方式重疊。在配置有這樣的遮蔽部件18的部分，因?yàn)榻t外線L的透過(guò)被切斷，所以在被加熱部件14產(chǎn)生近紅外線L的陰影，加熱被限制，被近紅外線L照射的高溫加熱區(qū)域Hi以及陰影的部分的低溫加熱區(qū)域Lo以與遮蔽部件18的形狀對(duì)應(yīng)的預(yù)定的圖案形成。
[0031]圖2是具體地表示遮蔽部件18的一例的立體圖，由包含島狀的遮蔽部件18b、18c的共計(jì)3個(gè)遮蔽部件18a~18c構(gòu)成。圖3是通過(guò)圖2的遮蔽部件18而在被加熱部件14形成的高溫加熱區(qū)域Hi以及低溫加熱區(qū)域Lo的一例。高溫加熱區(qū)域Hi被加熱到Ac3點(diǎn)溫度以上，另一方面，低溫加熱區(qū)域Lo是低于Ac3點(diǎn)溫度的低溫度，這樣地被紅外線加熱裝置10局部加熱了的被加熱部件14繼續(xù)通過(guò)熱沖壓成形，高溫加熱區(qū)域Hi被淬火硬化而成為高強(qiáng)度，另一方面，低溫加熱區(qū)域Lo未被淬火硬化而維持低強(qiáng)度。低強(qiáng)度的部位與高強(qiáng)度的部位相比較，能夠容易地進(jìn)行切斷和/或穿孔等加工，并且點(diǎn)焊的條件也變得容易。圖4是在被加熱部件14被紅外線加熱裝置10局部加熱并熱沖壓成形后、對(duì)低溫加熱區(qū)域(低強(qiáng)度部位)Lo進(jìn)行了穿孔32以及修邊34的沖壓成形品30的一例。
[0032]這樣，在本實(shí)施例的紅外線加熱裝置10中，在近紅外線燈加熱器12與被加熱部件14之間配置有使近紅外線L透過(guò)的保持部件16，遮蔽部件18被該保持部件16保持，所以能夠以非接觸方式遠(yuǎn)離被加熱部件14地配置遮蔽部件18，可抑制與被加熱部件14的加熱相伴的遮蔽部件18的加熱而防止提早劣化。
[0033]另外，能夠使用島狀的遮蔽部件18b、18c來(lái)設(shè)置島狀的低溫加熱區(qū)域Lo等，高溫加熱區(qū)域Hi以及低溫加熱區(qū)域Lo的形狀設(shè)定的自由度變高，并且無(wú)需呈懸臂狀地支承遮蔽部件18，因此無(wú)需為了確保剛性而加大遮蔽部件18的板厚，能夠廉價(jià)地構(gòu)成。
[0034]另外，在本實(shí)施 例中，保持部件16由一對(duì)上部石英玻璃板20和下部石英玻璃板22重疊而成，由夾在該一對(duì)石英玻璃板20以及22之間而被保持的金箔構(gòu)成遮蔽部件18，所以不會(huì)受熱和/或蒸氣等的影響而導(dǎo)致遮蔽部件18變臟或者變形，可提高遮蔽部件18的耐久性，并且只要根據(jù)需要清洗石英玻璃板20、22的表面即可，所以容易維護(hù)。即，當(dāng)遮蔽部件18變臟或者粉塵附著時(shí)，污潰吸收近紅外線L而被加熱，可能引起提早劣化，并且當(dāng)保持部件16變臟時(shí)，被加熱部件14的加熱效率會(huì)下降，但是遮蔽部件18被一對(duì)石英玻璃板20、22夾著而保持，所以不會(huì)變臟，附著于石英玻璃板20、22的污潰也能夠比較簡(jiǎn)單地去除，容易維護(hù)。
[0035]另外，即使遮蔽部件18的各部件18a~18c尖銳或者為細(xì)小的形狀，也不會(huì)因熱和/或環(huán)境氣體的影響而變形，并且在能夠限制近紅外線L的透過(guò)的范圍內(nèi)能夠設(shè)得薄，所以能夠節(jié)省遮蔽部件18的使用量即金箔的使用量而實(shí)現(xiàn)降低成本。
[0036]另外，遮蔽部件18夾在一對(duì)石英玻璃板20、22之間而被保持，所以即使在被加熱部件14相對(duì)于紅外線加熱裝置10的運(yùn)入、運(yùn)出時(shí)被加熱部件14碰到被加熱部件側(cè)即下側(cè)的下部石英玻璃板22等而下部石英玻璃板22出現(xiàn)損傷，也只要更換該下部石英玻璃板22即可，遮蔽部件18能夠原樣繼續(xù)使用，所以可將影響抑制為最小限度。
[0037]此外，在使遮蔽部件18與被加熱部件14相接觸地配置的情況下，其接觸面不接觸環(huán)境氣體(包含氧的空氣)，所以在加熱期間被加熱部件14的表面不會(huì)被氧化，但是在加熱結(jié)束后卸下遮蔽部件18時(shí)，變?yōu)楦邷氐谋患訜岵考?4由于接觸環(huán)境氣體而產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng)(燃燒)，施加于被加熱部件14的鋅和/或鋁等的鍍層有可能蒸發(fā)。在本實(shí)施例中，遮蔽部件18保持在保持部件16，以非接觸方式向上方遠(yuǎn)離被加熱部件14地配置，所以也不會(huì)因這樣的激烈的氧化反應(yīng)而導(dǎo)致被加熱部件14的鍍層蒸發(fā)。
[0038]另一方面，在上述實(shí)施例中，使用金箔作為遮蔽部件18，夾在一對(duì)石英玻璃板20、22之間而被保持，但是也可以如圖6所示，在位于與被加熱部件14相反側(cè)的上部石英玻璃板20的下表面、即被加熱部件14側(cè)的面蒸鍍金而形成蒸鍍膜，使用該蒸鍍膜作為遮蔽部件18。圖5以及圖6是為了表明兩者的不同，而使一對(duì)石英玻璃板20、22彼此遠(yuǎn)離而示出的情況，在實(shí)際使用時(shí)以彼此大致貼合的方式重疊而使用。
[0039]如圖6所示，在使用通過(guò)蒸鍍直接設(shè)置在上部石英玻璃板20的金的蒸鍍膜作為遮蔽部件18的情況下，與如所述實(shí)施例那樣使用另外構(gòu)成的金箔作為遮蔽部件18并夾入一對(duì)石英玻璃板20、22之間的情況相比較，能夠以高的精度簡(jiǎn)單地設(shè)定細(xì)小的形狀和/或彼此遠(yuǎn)離的多個(gè)遮蔽部分，高溫加熱區(qū)域Hi以及低溫加熱區(qū)域Lo的形狀設(shè)定的自由度進(jìn)一
步變高。
[0040]以上，基于附圖詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，但是這些實(shí)施例等只不過(guò)是一種實(shí)施方式，本發(fā)明能夠基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)以施加了各種變更、改良的方式來(lái)實(shí)施。
[0041]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0042]10: 紅外線加熱裝置；12:近紅外線燈加熱器(紅外線源);14:被加熱部件；16:保持部件；18、18a~18c:遮蔽部件；20:上部石英玻璃板(耐熱玻璃)；22:下部石英玻璃板(耐熱玻璃);H1:高溫加熱區(qū)域；Lo:低溫加熱區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外線加熱裝置，從紅外線源向被加熱部件照射紅外線來(lái)對(duì)該被加熱部件進(jìn)行加熱，并且使用對(duì)紅外線的透過(guò)進(jìn)行限制的遮蔽部件來(lái)設(shè)定該被加熱部件的加熱區(qū)域，其特征在于， 在所述紅外線源與所述被加熱部件之間配置使紅外線透過(guò)的保持部件，使該保持部件保持所述遮蔽部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線加熱裝置，其特征在于， 所述保持部件以相對(duì)于所述紅外線的照射方向交叉的姿勢(shì)重疊多個(gè)板狀的耐熱玻璃而成， 所述遮蔽部件是在所述多個(gè)耐熱玻璃之間保持的金屬板、金屬箔或者金屬膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外線加熱裝置，其特征在于， 所述遮蔽部件是如下的金屬膜:所述金屬膜蒸鍍?cè)谒龆鄠€(gè)耐熱玻璃中除了位于最靠所述被加熱部件側(cè)的 耐熱玻璃之外的其他耐熱玻璃中的任一個(gè)的該被加熱部件側(cè)的面。
【文檔編號(hào)】C21D1/18GK104011228SQ201280060995
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】峠岡慶太朗 申請(qǐng)人:豐田鐵工株式會(huì)社