JPH09122933A

JPH09122933A - 電磁調理器用容器の製造方法

Info

Publication number: JPH09122933A
Application number: JP28420995A
Authority: JP
Inventors: Akinori Shibata; 曉典柴田; Susumu Koike; 進小池; Yoshio Takada; 与男高田; Hidekatsu Maeda; 秀克前田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウム製容器本体と発熱体板とを強固
に接合することができ、熱履歴を受けても発熱体板が剥
離することがない電磁調理器用容器の製造方法を提供す
る。【解決手段】アルミニウム又はアルミニウム合金製容
器本体の底部に強磁性を有する鋼製発熱体板を圧接する
電磁調理器用容器の製造方法である。前記発熱体板は貫
通孔を有し、プレス面が凸面３である第１の金型１と、
プレス面が前記第１の金型の凸面の曲率半径以下の曲率
半径の凹面４である第２の金型２とを、第１の金型１を
発熱体板に接触させ、第２の金型２を容器本体底部内面
に接触させて配置する。そして、第１及び第２の金型に
より容器本体底部と発熱体板とを熱間固相接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁調理器用容器のアル
ミニウム又はアルミニウム合金製本体の底部に貫通孔を
有する鋼製発熱体板を接合する電磁調理器用容器の製造
方法に関し、特に、前記発熱体板の貫通孔に容器本体側
のアルミニウム又はアルミニウム合金を充填させること
により、接合強度を高めた電磁調理器用容器の製造方法
に関する。以下、アルミニウム及びアルミニウム合金を
総称してアルミニウムという。

【０００２】

【従来の技術】電磁調理器用鍋は、電磁誘導による鍋自
体の発熱を利用して、調理物を加熱する。このため、発
熱体として強磁性体のステンレス鋼を使用し、調理物が
収納される鍋本体としてアルミニウムを使用し、両者を
接合して構成されている。

【０００３】図３は従来の電磁調理器用鍋を示す図であ
り（実開昭６１−２３２９２号）、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は底面図である。この電磁調理器用鍋において
は、その鍋本体２１がアルミニウム又は銅等の非強磁性
材料で作られており、鍋本体２１の鍋底中央部の底面に
凹部２４を設けて、この凹部２４の周囲の鍋底面に円環
形状の強磁性体からなる発熱体板２２が圧着されてい
る。この従来技術は、鍋本体２１とそれに圧着される発
熱体板２２との間の熱膨張率の差によって生ずる熱的歪
みを吸収するために、鍋本体２１の底面に凹部２４を設
けたものであり、このように凹部２４を設けることによ
り、熱歪みを吸収して、鍋本体に対する発熱体板２２の
密着性の劣化を防止している。また、この従来技術にお
いては、発熱体板２２に貫通孔２３を設け、圧接時に貫
通孔２３内に鍋本体２１を構成する材料を圧入させるこ
とにより機械的な接合効果を出している。この従来技術
においては、アルミニウム製鍋本体にＳＵＳ４３０のス
テンレス鋼板を接合している。

【０００４】また、ステンレス鋼からなる鍋本体の底部
外面に、熱伝導性が良いアルミニウム板と更にその上に
パフォレイションを設けたステンレス鋼板とを積層し、
このパフォレイション内をアルミニウムで充填して構成
された電磁調理器用鍋が開示されている（特表平６−５
１０４６８号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この実開昭６
１−２３２９２号公報に開示された従来技術において
は、ステンレス鋼板をアルミニウム製鍋本体に圧着して
いるため、貫通孔２３を設けるなどして密着性の向上を
図っているものの、両者の接合強度は十分ではない。

【０００６】開孔率が２０％以下の発熱体板がアルミニ
ウム容器の底部外面に熱間固相接合されている容器は、
実際の使用環境において、加熱及び冷却といった熱サイ
クルの負荷を受けると、発熱体板の外周部が剥離すると
いう問題点がある。この剥離は、発熱体板の外周部の貫
通孔内への容器本体底部の材料の充填不足に起因する。
なお、開孔率とは発熱体板の一方の面の表面積に対する
貫通孔の総面積の割合をいう。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、アルミニウム製容器本体と発熱体板とを強
固に接合することができ、熱履歴を受けても発熱体板が
剥離することがない電磁調理器用容器の製造方法を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電磁調理器
用容器の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合
金製容器本体の底部に強磁性を有する鋼製発熱体板を圧
接する電磁調理器用容器の製造方法において、前記発熱
体板は貫通孔を有し、プレス面が凸面である第１の金型
と、プレス面が前記第１の金型の凸面の曲率半径以下の
曲率半径の凹面である第２の金型とを、前記第１の金型
を発熱体板に接触させ、前記第２の金型を容器本体底部
内面に接触させて配置し、前記第１及び第２の金型によ
り前記容器本体底部と前記発熱体板とを熱間固相接合す
ることを特徴とする。

【０００９】この場合に、前記第１の金型としては、そ
のプレス面に前記発熱体板の外径以上の位置よりも半径
方向の外側の領域に前記発熱体板の板厚以下の凸状段差
を有するものとすることができる。

【００１０】

【作用】鋼製発熱体板よりも、アルミニウム容器本体の
熱膨張係数の方が大きいため、熱間固相接合時に容器本
体の温度が常温に戻る際に、容器本体底部が容器外側方
向に凸面になるように変形しやすい。このため、従来の
ように平坦な金型を使用してアルミニウム製容器本体
と、ステンレス鋼発熱板とを熱間固相接合すると、容器
本体温度が常温に戻るにつれて、容器底部が容器外側方
向に凸面になる挙動を示す。

【００１１】しかしながら、本発明のように、凸面を有
する第１の金型と、凹面を有する第２の金型とを使用
し、第１の金型の凸面に発熱体板を接触させ、第２の金
型の凹面に容器本体底部内面を接触させて、発熱体板と
容器本体底部とを、第１の金型と第２の金型とにより熱
間プレスすると、プレス時の温度（高温）では、発熱体
板が凹になるように、即ち容器本体底部外面が凹になる
ように変形している。このため、接合後の製品が常温に
戻ると、降温時に、アルミニウムと鋼との熱膨張係数の
相違によりアルミニウム製容器本体底部の方が収縮しや
すく、高温時に外側に凹であった容器本体底部が常温時
には平坦に戻る。

【００１２】なお、第２の金型の凹面の曲率半径は、第
１の金型の凸面の曲率半径と等しいか、又は小さい。図
１は第１の金型１の凸面３の曲率半径Ｒが、第２の金型
２の凹面４の曲率半径Ｒ′よりも小さい場合である。ま
た、図２は第１の金型１１の凸面１３の曲率半径Ｒと、
第２の金型１２の凹面１４の曲率半径Ｒとが等しい場合
である。そして、図２においては、第１の金型１１のプ
レス面の周辺部に凸となる段差１５を有する。この段差
１５の位置は、発熱体板の外径以上の位置よりも半径方
向外側の位置に設けられている。

【００１３】図１に示すように、第１の金型１の凸面３
の曲率半径Ｒが第２の金型２の凹面４の曲率半径Ｒ′よ
りも大きい場合は、プレス下死点位置における金型の中
心部と外周部とで、金型間の隙間ｈ、ｈ′に差が存在す
る。

【００１４】一方、図２に示すように、第１の金型１１
の凸面１３の曲率半径Ｒと第２の金型１２の凹面１４の
曲率半径Ｒとが同一の場合は、金型間の隙間は金型中心
部と外周部とで均一である。

【００１５】図２に示すように、第１の金型と第２の金
型のプレス面の曲率半径が等しい場合、即ち、プレス下
死点位置における第１の金型と第２の金型の隙間が中心
部でも外周部においても均一である金型を用いて、底部
の肉厚が一定の容器本体と肉厚が一定の発熱体とを接合
する場合は、接合部の外周部においては接合部よりも半
径方向外側への材料の流動が大きく、発熱体板の貫通孔
への容器側の材料の流入が不足してくる。

【００１６】そこで、図１に示すように、第１の金型の
プレス面の曲率半径が第２の金型のプレス面の曲率半径
よりも大きい金型、即ち、プレス下死点位置において第
１の金型と第２の金型との隙間が圧接部の中心部よりも
外周部の方が狭くなっているものを使用することが好ま
しい。これにより、接合部の外周部の方が中心部に比較
して大きく圧下され発熱体板の貫通孔に容器側の材料の
充填が促進される。

【００１７】また、この発熱体の貫通孔への材料の充填
不足を解消する他の方法として、図２に示すように、発
熱体板に接触する側の第１の金型のプレス面に発熱体外
周径と同径又はより大きい径の位置よりも半径方向の外
側の領域に発熱体板の板厚以下の凸になる段差を設けた
金型を用いることができる。

【００１８】この隙間が均一な金型はプレス面の曲率半
径が同等であり、この段差を設けた領域においては金型
間隔が狭くなっている。このため、容器底部の材料が半
径方向外側へ流動する挙動が段差により拘束され、容器
本体側材料の発熱体板の貫通孔への充填が促進される。

【００１９】なお、発熱体板としては、一般用鋼又はス
テンレス鋼のいずれも使用することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。電
磁調理器用容器本体としてアルミニウムダイカスト鍋本
体を使用し、発熱体板に一般用冷間圧延鋼板を使用して
両者を圧接し、得られた電磁調理器用容器について、そ
の電力効率と、接合強度とを測定した。各実施例の鍋の
製造条件は共通であり、下記表１〜３に示すとおりであ
る。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】先ず、発熱体板の開孔率を変えた実施例１
〜６について電力効率の目安として消費電力を測定し
た。電磁加熱器は出力１２００Ｗのものを使用した。測
定結果を下記表４に示す。

【００２５】

【表４】

【００２６】開孔率が３０％を超えると消費電力が大き
く減少しており、電力効率の低下が目立つ。

【００２７】次に、実施例１〜６について熱サイクル試
験を実施し、接合性の評価を実施した。各実施例につい
て５個の供試体を試験した。熱サイクル条件は３００℃
に３０分加熱した後、水冷するという熱サイクルを５０
回繰り返したものである。その結果、発熱体が剥離した
鍋の個数を下記表５に示す。

【００２８】

【表５】

【００２９】なお、全ての剥離は発熱体の外周部におい
て生じた。この表５から明らかなように、開孔率が低い
ほど不良発生の割合は大きくなり、開孔率が２２％以下
のものについては試験終了時点においてほぼ全数に剥離
が確認されている。

【００３０】次に、金型の相違による接合性の良否を比
較するための熱サイクル試験を実施した。この熱サイク
ル試験の条件は以下のとおりである。供試体は各実施例
について５個である。熱サイクル条件は３００℃に３０
分加熱した後、水冷するという熱サイクルを５０回繰り
返したものである。発熱体板の貫通孔の開孔率は全て２
２％である。その結果、発熱体が剥離した鍋の個数を下
記表６に示す。なお、剥離は全て発熱体板の外周部で発
生した。

【００３１】

【表６】この表６に示すように、金型条件が、の場合には、
剥離が皆無であった。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鋼製発熱体板とアルミニウム又はアルミニウム合金製容
器本体とを強固に接合することができ、容器使用時の発
熱体板の剥離を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための図である。

【図２】同じく本発明を説明するための図である。

【図３】従来の電磁調理器用鍋を示す図である。

【符号の説明】

１、１１；第１の容器２、１２；第２の容器３、１３；凸面４、１４；凹面１５；段差

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２３Ｋ 103:20 (72)発明者前田秀克東京都千代田区丸の内１丁目８番２号株式会社神戸製鋼所東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム又はアルミニウム合金製容
器本体の底部に強磁性を有する鋼製発熱体板を圧接する
電磁調理器用容器の製造方法において、前記発熱体板は
貫通孔を有し、プレス面が凸面である第１の金型と、プ
レス面が前記第１の金型の凸面の曲率半径以下の曲率半
径の凹面である第２の金型とを、前記第１の金型を発熱
体板に接触させ、前記第２の金型を容器本体底部内面に
接触させて配置し、前記第１及び第２の金型により前記
容器本体底部と前記発熱体板とを熱間固相接合すること
を特徴とする電磁調理器用容器の製造方法。
【請求項２】前記第１の金型はそのプレス面に前記発
熱体板の外径以上の位置よりも半径方向の外側の領域に
前記発熱体板の板厚以下の凸状段差を有することを特徴
とする請求項１に記載の電磁調理器用容器の製造方法。