JPH11128083A - 電磁調理用器物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深底の電磁調理用器物を容易にかつ低コスト
にて製造することができる方法の提供。 【解決手段】 アルミニウム製の底本体部１ａの片面に
Ｆｅ、ＳＵＳ等の磁性体３が積層接合された底材１と、
所定の長さを有するアルミニウム製の円筒周壁材２とを
製作し、底材１の周縁部に周壁材２の一端周縁部を摩擦
撹拌接合により全周接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導によって
加熱される鍋、釜などの、所定の深さを有する電磁調理
用器物の製造方法に関する。なお、本明細書において、
「アルミニウム」の語は、その合金をも含む概念であ
る。

【０００２】

【従来の技術及び課題】従来より、電磁誘導によって加
熱される電磁調理用器物が提供されている。この電磁調
理用器物については、電磁誘導によって加熱されるこ
と、耐蝕性に優れていること、軽量であることなどの要
請から、素材としてアルミニウム材を用い、底部に磁性
体を備えさせた構造のものが提案されている（例えば、
特願平８−３３１１４９号等）。

【０００３】ところで、上記のような電磁調理用器物の
中でも特に、煮炊き用の業務用鍋や炊飯釜などのような
深底の器物においては、その製造は、数段の金型を用
い、アルミニウム等の金属製の素材を段階的に深底にプ
レス成形していくというようにして行われていた。

【０００４】しかし、この多段プレス法は、成形工程が
複雑であり、金型コストが高くつくという問題を有して
いた。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑み、深
底の電磁調理用器物を容易にかつ低コストにて製造する
ことができる方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、底部に磁性
体が備えられた所定の深さの電磁調理用器物の製造方法
であって、底材と、所定の長さを有するアルミニウム製
の筒状の周壁材とを製作し、底材の周縁部に周壁材の一
端周縁部を全周接合することを特徴とする電磁調理用器
物の製造方法によって解決される。

【０００７】この方法では、電磁調理用器物の深さは、
周壁材の長さによって決まる。従って、周壁材としてそ
の長さの長いものを用い、これを底材と接合することで
深底の電磁調理用器物が得られ、深底の電磁調理用器物
が容易にかつ低コストにて製造される。

【０００８】この場合、底材と周壁材との接合を摩擦撹
拌接合法により行うものとすることにより、接合による
歪みの発生を低減でき、しかも、溶接の場合のように余
盛りを削るなどといった厄介な後加工が不要となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１０】図１及び図２に一実施形態を示す。図１
（イ）（ロ）において、（１）は底材、（２）は周壁材
である。

【００１１】底材（１）は、アルミニウム製の円板状底
本体（１ａ）の片面に、例えばＦｅやＳＵＳなどの磁性
体（３）が一体的に積層接合されたものである。底本体
（１ａ）と磁性体（３）との接合は、例えば、クラッド
接合やろう付けあるいは鍛造による圧接などによって行
われる。底材（１）は、その周端部にアルミニウム部分
のみが存在するように、磁性体（３）は、底本体（１
ａ）の周端位置よりも内方側の領域範囲において外周円
形をなして備えられている。この底材（１）は、その外
周サイズが周壁材（２）の内径サイズとほぼ一致してお
り、周壁材（２）の端部に内嵌め状態に嵌合されるよう
になされている。

【００１２】一方、周壁材（２）は、アルミニウム製の
円筒状部材によるもので、押出加工した円形のパイプ材
を所定の長さに切断して製作されたものである。その長
さは、製造しようとする鍋、釜等の器物の深さを考慮し
た所望の寸法に設定される。このように、周壁材（２）
として押出材を用いることにより、周壁材（２）の製造
が簡単となり、ひいては器物の製造が簡素化される。

【００１３】上記の底材（１）と周壁材（２）とを用
い、図１（ロ）に示すように、周壁材（２）の一端に底
材（１）を内嵌め状態に嵌合して組み合わせ、しかる
後、図１（ハ）に示すように、両材（１）（２）の境界
部を全周にわたって接合する。この接合は、摩擦撹拌接
合法により行う。

【００１４】摩擦撹拌接合法は、金属製の部材同士を固
相接合させるもので、図２（イ）（ロ）及び図３（イ）
に示すように、回転子（５）を接合用のツールとして用
いる。この回転子（５）は、円柱状回転子本体（６）の
先端軸芯部に、この本体（６）よりも径小なピン状の摩
擦撹拌用プローブ（７）を同軸一体に突設させたもの
で、硬質で耐熱性に優れた、鋼などの材料にて製作され
ている。

【００１５】底材（１）と周壁材（２）との接合は、次
のようにして行う。即ち、この回転子（５）を、周壁材
（２）の半径線方向に向けて保持し、そして、自軸回り
で回転させながら、そのプローブ（７）の先端を、底材
（１）と周壁材（２）との重なり部の位置において周壁
材（２）外方より押付け状態に当接させ、その摩擦熱で
当接部分を軟化可塑化させる。そして、回転子（５）を
更に押し付け、プローブ（４）をその先端が周壁材
（２）の肉厚を貫通しさらに境界部（９）を超えて底材
（１）に達するまで挿入していき、回転子本体（６）の
先端のショルダー部（８）を周壁材（２）の外面に押付
け状態に当接させる。しかる後、その回転状態を維持し
ながら、底材（１）と周壁材（２）とをその自軸回りで
一体回転させていく。もとより、回転子（５）を周壁材
（２）の外周に沿って移動させても良い。回転子（５）
の通過する周壁材（２）及び境界部（９）では、周辺の
材料が、回転子（５）の回転による摩擦熱で軟化撹拌さ
れ、かつ、回転子本体（６）のショルダー（８）にて飛
散を規制されながらプローブ（７）の通過溝を埋めるよ
うに塑性流動したのち、熱を急速に失って冷却固化され
る。こうして、両材（１）（２）の境界部（９）の肉の
軟化、密着変形、撹拌、冷却固化が回転子（５）の移動
に伴って順次繰り返されていき、底材（１）と周壁材
（２）とが全周接合（１０）される。しかも、底材
（１）と周壁材（２）との重なり方向にプローブ（４）
を挿入して接合するから、底材（１）が周壁材（２）の
軸線方向に力を受けて移動することはなく、従って接合
に際しての底材の固定が容易となり、ひいては接合作業
が容易となる。

【００１６】なお、プローブ（７）の外周面には、ネジ
（７ａ）が形成されている。回転子（５）はネジ（７
ａ）の螺旋方向とは逆の方向に回転駆動されるものとな
されて、部材の肉へのプローブ（７）の回転挿入中、プ
ローブ（７）を挿入方向とは逆の方向に付勢し、その付
勢力の反力にて軟化させた肉を効果的に撹拌するものと
なされている。プローブ（７）の外周面には、ネジ（７
ａ）に替え、各種の溝や凹凸が形成されたものであって
もよい。このような構成のプローブ（７）を用いること
により、接合がより一層しっかりとしたものになる。

【００１７】このように、この摩擦撹拌接合法は、材料
を溶融させることなく軟化状態で接合させるものであ
り、溶接の場合のような熱影響等による品質面での問題
が発生せず、また、歪みもほとんど生じず、高品質な接
合部（１０）が形成される。しかも、接合によって、Ｍ
ＩＧ、ＴＩＧ等の溶接の場合のような余盛りを生じるこ
とがなく、余盛りを削るなどの接合後の後加工が軽減な
いしは不要となり、生産性を向上することができる。

【００１８】次いで、図１（ニ）に示すように、この接
合品（１１）の底部周縁から周壁下縁にわたる部分にス
ピニング加工を施し、丸み（１２）を付ける。スピニン
グ加工は、例えば、先端周縁部に丸み（１３ａ）を持た
せた金型（１３）を接合品（１１）の内部に挿入し、接
合品（１１）を自軸回り手回転させながら、接合品（１
１）の外方から絞り用のローラー（１４）を押し当てる
ことによって行う。なお、この加工は、スピニング加工
によらず、プレス加工など、その他の加工法によって行
ってもよい。以上のようにして深底の電磁調理用器物が
得られる。以上の方法によれば、周壁材（２）として長
さの長いものを用いるだけで、深底の電磁調理用器物を
容易に製造することができる。

【００１９】図３（ロ）に示す変形例は、底材（１）の
外周サイズが周壁材（２）の外周サイズとほぼ一致する
ように設計されており、底材（１）の周端部の一方の面
が周壁材（２）の端面に当接されて組み合わされるよう
になされている。この場合、底材（１）と周壁材（２）
との重なり方向は、周壁材（２）の軸線方向に合致する
ため、両材（１）（２）の接合は、回転子（５）を周壁
材（２）の軸線方向と平行に向けて、底材（１）の肉厚
方向にプローブを挿入して摩擦撹拌接合を施していくこ
とにより行う。

【００２０】図４に示す変形例は、スピニング加工用の
金型（１３）として、その先端部（１３ｂ）が磁性体
（３）の領域範囲を越えて細くされた丸みのあるテーパ
ー状に形成されたものを用い、この金型（１３）を接合
品（１１）の内部に挿入し、そして、絞り用のローラー
（１４）を磁性体（３）の領域範囲内から周壁側へと移
行させていって接合品（１１）の底部周縁に丸み（１
２）を付けたものである。このようにすることにより、
磁性体（３）が周壁側へと立ち上げられた構造の器物に
製作することができる。

【００２１】図５（イ）（ロ）及び図６（イ）に示す変
形例は、底材（１）として、底部（１ｂ）の周縁部に、
高さの低い周壁部（１ｃ）をスピニング加工、プレス加
工等により丸み（１２）をもつように成形し、その際、
磁性体（３）をその周壁（１ｃ）側へと立ち上げるよう
に加工したものである。そして、この底材（１）と周壁
材（２）とを図５（ロ）及び図６（イ）に示すように突
き合わせ、回転子（５）を用いて側方より摩擦撹拌接合
したものである。なお、この場合、底材（１）と周壁材
（２）とが自ら位置決め状態に組み合わされるように、
図６（ロ）に示すように、環状段（１ｅ）（２ａ）を突
き合わせ端面に形成して互いに嵌合されるようにしても
よい。

【００２２】以上に、本発明の実施形態及びその変形例
を示したが、本発明はこれら形態に限定されるものでは
なく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能で
ある。例えば、上記形態では、底材（１）と周壁材
（２）との接合を摩擦撹拌接合により行うものとしてい
るが、ＭＩＧ、ＴＩＧ等の溶接により行うものとしても
よい。また、上記形態では、底材（１）として予めこれ
に磁性体（３）を接合させたものを用い、この底材
（１）を周壁材（２）と接合するものとしているが、磁
性体（３）の接合されていない底材（１）を周壁材
（２）と接合し、しかる後、この接合品の底部に磁性体
（３）を接合するという方法が採られてもよい。

【００２３】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の電磁調理用器物
の製造方法は、底材と、所定の長さを有するアルミニウ
ム製の筒状の周壁材とを用意し、底材の周縁部に周壁材
の一端周縁部を全周接合するものであるから、深底の電
磁調理用器物を容易にかつ低コストにて製造することが
できる。

【００２４】また、底材と周壁材との接合を摩擦撹拌接
合法により行うものとすることにより、接合による歪み
の発生を低減でき、しかも、溶接の場合のように余盛り
を削るなどといった厄介な後加工を排除することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一実施形態を示すもので、図
（イ）は蓋材と周壁材とを分離状態にして示す斜視図、
図（ロ）は両材の組み合わせ状態を示す断面図、図
（ハ）は接合工程を示す断面図、図（ニ）はスピニング
工程を示す断面図である。

【図２】接合工程を詳しく示すもので、図（イ）は断面
図、図（ロ）は平面図である。

【図３】図（イ）は接合方法を示す拡大断面図、図
（ロ）はその変形例を示す断面図である。

【図４】スピニング工程の変形例を示す断面図である。

【図５】図（イ）及び図（ロ）は変形例にかかる底材を
用いた製造法を示す断面図である。

【図６】図（イ）は接合方法を示す拡大断面図、図
（ロ）はその変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…底材 ２…周壁材 ３…磁性体 ５…回転子 １０…接合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田崎 清司 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 成願 茂利 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 西川 直毅 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に磁性体が備えられた所定の深さの
   電磁調理用器物の製造方法であって、 底材と、所定の長さを有するアルミニウム製の筒状の周
   壁材とを製作し、底材の周縁部に周壁材の一端周縁部を
   全周接合することを特徴とする電磁調理用器物の製造方
   法。
2. 【請求項２】 底材と周壁材との接合を摩擦撹拌接合法
   により行う請求項１に記載の電磁調理用器物の製造方
   法。