特開 2022-114131 ヒータプレート及びヒータプレートの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022114131

(43)【公開日】2022-08-05

(54)【発明の名称】ヒータプレート及びヒータプレートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/72 20060101AFI20220729BHJP

【ＦＩ】

H05B3/72

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021010294

(22)【出願日】2021-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】515214693

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ鋳鍛

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 克己

(72)【発明者】

【氏名】福地 昭

(72)【発明者】

【氏名】▲桑▼田 英憲

【テーマコード（参考）】

3K092

【Ｆターム（参考）】

3K092PP20

3K092RA01

3K092RF09

3K092RF18

3K092RF26

3K092SS12

3K092TT19

3K092TT28

3K092VV40

(57)【要約】

【課題】温度調整シースと第２部材との間の高い密着性を実現できるヒータプレート及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ヒータプレート１は、互いに鍛接接合しているアルミニウムまたはアルミニウム合金製のパネル部材（第１部材）２とプラグ部材（第２部材）４とによって、ヒータシース（温度調整シース）３が挟み込まれて保持されたヒータプレート１であって、パネル部材２には、プラグ部材４が入る第２溝部５Ｂと、第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２においてヒータシース３が入る第１溝部５Ａと、が設けられており、パネル部材２とプラグ部材４との少なくとも一方に、ヒータシース３の外形に沿った形状のグレンフロー６が形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに鍛接接合しているアルミニウムまたはアルミニウム合金製の第１部材と第２部材とによって、温度調整シースが挟み込まれて保持されたヒータプレートであって、
前記第１部材には、前記第２部材が入る第２溝部と、前記第２溝部の底面において前記温度調整シースが入る第１溝部と、が設けられており、
前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に、前記温度調整シースの外形に沿った形状のグレンフローが形成されているヒータプレート。

【請求項2】

前記第１部材及び前記第２部材には、前記第２溝部の側面を跨ぐよう配されるとともに前記第２溝部の側面に対して交差するよう延びる形状の第２のグレンフローが形成されている請求項１記載のヒータプレート。

【請求項3】

前記第２部材は、幅が前記温度調整シースの外径よりも大きくされており、
前記第１部材は、前記第２溝部が前記第１溝部よりも幅広になるよう構成される請求項１または請求項２記載のヒータプレート。

【請求項4】

前記第１部材は、前記第２溝部の底面に複数の前記第１溝部が開口するよう構成される請求項３記載のヒータプレート。

【請求項5】

前記第１部材は、前記第１溝部の深さが前記温度調整シースの外径の半分よりも大きい請求項３または請求項４記載のヒータプレート。

【請求項6】

前記温度調整シースの外径の半分を「ｒ」とし、前記第１溝部の深さを「Ｄ」としたとき、前記第１部材は、前記第１溝部の深さが次の式（１）を満たすよう構成される請求項５記載のヒータプレート。
Ｄ≦ｒ＋ｒ・ｓｉｎ５４° （１）

【請求項7】

前記グレンフローは、少なくとも前記第２部材のうちの前記温度調整シースと対向する部分に形成されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のヒータプレート。

【請求項8】

前記グレンフローは、少なくとも前記第１部材のうちの前記第１溝部の溝縁に形成されている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のヒータプレート。

【請求項9】

前記第１部材及び第２部材は、互いに鍛接接合される前記第２溝部の側面と前記第２部材の側面とが共に鍛接方向に対して傾斜するよう構成される請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のヒータプレート。

【請求項10】

アルミニウムまたはアルミニウム合金製の第１部材と第２部材とを鍛接接合することにより、温度調整シースを挟み込んで保持させる鍛接工程を含むヒータプレートの製造方法であって、
前記第１部材には、前記第２部材が入る第２溝部と、前記第２溝部の底面において前記温度調整シースが入る第１溝部と、が設けられており、
前記鍛接工程では、前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に、前記温度調整シースの外形に沿った形状のグレンフローが形成されるように鍛接接合するヒータプレートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、ヒータプレート及びヒータプレートの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のヒータプレートの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のヒータプレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金基部材に内部部品としてシースヒータが収納され、その上から接合用アルミニウム又はアルミニウム合金部材を鍛圧圧接して密封した構造を持ち、液晶製造装置等の各種薄型ディスプレー（ＦＰＤ）製造装置や半導体製造装置のヒータプレートとして使用可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８０６１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１において、シースヒータと接合用アルミニウム又はアルミニウム合金部材との密着性が不足することにより、熱伝導性が低下するという問題があった。

【0005】

本明細書に記載の技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シースヒータと接合用アルミニウム又はアルミニウム合金部材との間の高い密着性を実現できるヒータプレート及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本明細書に記載の技術に関わるヒータプレートは、互いに鍛接接合しているアルミニウムまたはアルミニウム合金製の第１部材と第２部材とによって、温度調整シースが挟み込まれて保持されたヒータプレートであって、前記第１部材には、前記第２部材が入る第２溝部と、前記第２溝部の底面において前記温度調整シースが入る第１溝部と、が設けられており、前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に、前記温度調整シースの外形に沿った形状のグレンフローが形成されている。

【0007】

（２）また、上記ヒータプレートは、上記（１）に加え、前記第１部材及び前記第２部材には、前記第２溝部の側面を跨ぐよう配されるとともに前記第２溝部の側面に対して交差するよう延びる形状の第２のグレンフローが形成されてもよい。

【0008】

（３）また、上記ヒータプレートは、上記（１）または上記（２）に加え、前記第２部材は、幅が前記温度調整シースの外径よりも大きくされており、前記第１部材は、前記第２溝部が前記第１溝部よりも幅広になるよう構成されてもよい。

【0009】

（４）また、上記ヒータプレートは、上記（３）に加え、前記第１部材は、前記第２溝部の底面に複数の前記第１溝部が開口するよう構成されてもよい。

【0010】

（５）また、上記ヒータプレートは、上記（３）または上記（４）に加え、前記第１部材は、前記第１溝部の深さが前記温度調整シースの外径の半分よりも大きくてもよい。

【0011】

（６）また、上記ヒータプレートは、上記（５）に加え、前記温度調整シースの外径の半分を「ｒ」とし、前記第１溝部の深さを「Ｄ」としたとき、前記第１部材は、前記第１溝部の深さが次の式（１）を満たすよう構成されてもよい。

【0012】

Ｄ≦ｒ＋ｒ・ｓｉｎ５４° （１）

【0013】

（７）また、上記ヒータプレートは、上記（１）から上記（６）のいずれかに加え、前記グレンフローは、少なくとも前記第２部材のうちの前記温度調整シースと対向する部分に形成されてもよい。

【0014】

（８）また、上記ヒータプレートは、上記（１）から上記（７）のいずれかに加え、前記グレンフローは、少なくとも前記第１部材のうちの前記第１溝部の溝縁に形成されてもよい。

【0015】

（９）また、上記ヒータプレートは、上記（１）から上記（８）のいずれかに加え、前記第１部材及び第２部材は、互いに鍛接接合される前記第２溝部の側面と前記第２部材の側面とが共に鍛接方向に対して傾斜するよう構成されてもよい。

【0016】

（１０）本明細書に記載の技術に関わるヒータプレートの製造方法は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の第１部材と第２部材とを鍛接接合ヒータプレートの製造方法することにより、温度調整シースを挟み込んで保持させる鍛接工程を含むヒータプレートの製造方法であって、前記第１部材には、前記第２部材が入る第２溝部と、前記第２溝部の底面において前記温度調整シースが入る第１溝部と、が設けられており、前記鍛接工程では、前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に、前記温度調整シースの外形に沿った形状のグレンフローが形成されるように鍛接接合する。

【発明の効果】

【0017】

本明細書に記載の技術によれば、温度調整シースと第２部材との間の高い密着性を実現できるヒータプレート及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態１に係るヒータプレートの断面図

【図2】ヒータプレートの平面図

【図3】ヒータプレートのＡ－Ａ線断面図

【図4】ヒータプレートを構成するパネル部材、ヒータシース及びプラグ部材の断面を撮影した写真

【図5】図４を拡大してプラグ部材のグレンフローを示す写真

【図6】図４を拡大してパネル部材のグレンフローを示す写真

【図7】パネル部材及びプラグ部材の断面を撮影した写真であって、第２のグレンフローを示す写真

【図8】ヒータプレートの製造方法に含まれる鍛接工程においてヒータシースを第１溝部に入れる前の状態を示す断面図

【図9】鍛接工程においてプラグ部材を第２溝部に入れる前の状態を示す断面図

【図10】鍛接工程においてプラグ部材を第２溝部に入れる途中の状態を示す断面図

【図11】化学的気相成長処理装置の概略的な断面図

【図12】実施形態２に係るヒータプレートを構成するパネル部材、ヒータシース及びプラグ部材の断面図

【図13】鍛接工程においてプラグ部材を第２溝部に入れる途中の状態を示す断面図

【図14】実施形態３に係るヒータプレートを構成するパネル部材、ヒータシース及びプラグ部材の断面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

本明細書において、内部にヒータシース（シースヒータ）を配設したヒータプレートは、金属部材にヒータシースを密着させたもので、ヒータシースの発熱がヒータプレートの金属部材に伝えられる。また、ヒータシースはヒータプレートを均一な温度に加熱するようにヒータプレートの内部に配設されているものである。例えば、ヒータシースを蛇行、渦巻状等に配設してヒータプレートが均一な温度に加熱されるようにしている。またヒータシースは、ステンレス鋼例えばＳＵＳ３０４、ニッケル合金例えばインコロイ、チタンのシース材（パイプ）の中に電熱線と絶縁材が封入されているものである。

【0020】

本明細書において、内部にヒータシースを配設したヒータプレートは、半導体や液晶等の製造装置の真空容器（真空チャンバー）内でヒータプレートとして用いられるものである。図１１に、内部にヒータシースを配設したヒータプレートの使用例を示す。図１１は化学的気相成長（ＣＶＤ）処理装置を示し、真空チャンバー１２２内にヒータシース１２３を配設したヒータプレート１２１が支持部材１２４により設けられている。ヒータプレート１２１には基板１２５が載置される。また真空チャンバー１２２内には、ＣＶＤ処理のためのガス供給部１２６が設けられており、供給口１２７よりガスを供給して化学的気相成長により基板１２５に成膜するものである。

【0021】

以下、本明細書の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るヒータプレート１の断面図である。ヒータプレート１は、パネル部材（第１部材）２に内部部品としてヒータシース（温度調整シース）３が収容され、その上をプラグ部材（第２部材）４で密封された構造を持つ。パネル部材２及びプラグ部材４は、いずれもアルミニウムまたはアルミニウム合金製とされる。また、ヒータシース３は、断面形状が円形とされる。

【0022】

図２は、ヒータプレート１の平面図である。ヒータプレート１は、平面形状が図２に示すような矩形状であってもよいし、また円形状であってもよい。ヒータプレート１のレイアウト形状は、互いに直交する２つの中心軸の少なくとも１つに対して対称であるか、又は中心に対して点対称であるのが好ましい。パネル部材２は、図２に示すように、ヒータプレート１と同じ平面形状で板状をなしている。プラグ部材４は、パネル部材２の板面に沿って延在するとともに蛇行するような平面形状とされる。ヒータシース３は、プラグ部材１３と同様の平面形状とされる。

【0023】

図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。パネル部材２は、図３に示すように、一方の板面にヒータシース３とプラグ部材４とを収容する溝部５が開口して設けられている。溝部５は、ヒータシース３が入る奥側（深い側）の第１溝部５Ａと、プラグ部材４が入る手前側（浅い側）第２溝部５Ｂと、が連通する構成とされる。ヒータプレート１の製造に際しては、第１溝部５Ａにヒータシース３を収容した後に、第２溝部５Ｂにプラグ部材４を収容し、パネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合している。このときの鍛接方向は、図３に示すＺ軸方向（上下方向）と一致している。ヒータシース３は、パネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込まれて密着状態で保持される。

【0024】

次に、パネル部材２及びプラグ部材４について詳しく説明する。プラグ部材４は、図３に示すように、断面形状が略矩形とされているが、ヒータシース３に接する面がヒータシース３の外形に沿って円弧状に凹んでいる。プラグ部材４は、両側面４Ａが鍛接方向に沿ってほぼ真っ直ぐな面となっている。プラグ部材４は、その幅Ｗがヒータシース３の外径Ｒよりも大きい。

【0025】

第１溝部５Ａの断面形状が略Ｕ字型とされるとともに、第２溝部５Ｂの断面形状が矩形とされる。詳しくは、第１溝部５Ａは、その幅が、鍛接方向の手前側では最大値Ｗ１でほぼ一定とされるが、鍛接方向の奥側では奥端に近づくほど小さくなるよう可変とされる。第１溝部５Ａは、その幅の最大値Ｗ１がヒータシース３の外径Ｒとほぼ一致している。第１溝部５Ａは、その周面が、鍛接方向の奥側にある円弧状面５Ａ１と、鍛接方向の手前側にあって鍛接方向に沿ってほぼ真っ直ぐな真直面５Ａ２と、からなる。円弧状面５Ａ１は、その曲率半径がヒータシース３の曲率半径とほぼ同じとされており、第１溝部５Ａに入ったヒータシース３の外周面に接触される。真直面５Ａ２は、一対が幅Ｗ１分の間隔を空けて対向するよう配されており、第１溝部５Ａに入ったヒータシース３の外周面とは殆ど非接触とされる。

【0026】

第２溝部５Ｂは、その幅Ｗ２が鍛接方向についてほぼ一定とされる。第２溝部５Ｂは、その周面が、鍛接方向に沿ってほぼ真っ直ぐな側面５Ｂ１と、鍛接方向に対してほぼ直交する底面５Ｂ２と、からなる。側面５Ｂ１は、底面５Ｂ２からほぼ垂直に立ち上がる面である。第２溝部５Ｂは、その幅Ｗ２が第１溝部５Ａの幅の最大値Ｗ１よりも大きい。つまり、第２溝部５Ｂの幅Ｗ２は、ヒータシース３の外径Ｒよりも大きい。従って、第１溝部５Ａは、幅広な第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２における中央側部分をさらに凹ませて形成されている、と言え、残存する第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２における両端側部分によって挟み込まれている。また、第１溝部５Ａは、第２溝部５Ｂにおける幅方向（図３の左右方向）についてのほぼ中央位置に配されている。

【0027】

そして、第１溝部５Ａは、その深さＤがヒータシース３の外径Ｒよりも小さい。従って、第１溝部５Ａに入ったヒータシース３は、その一部が第２溝部５Ｂ側に突き出した状態となっている。一方、第１溝部５Ａは、その深さＤがヒータシース３の外径Ｒの半分（半径）ｒよりも大きい。従って、ヒータシース３が第１溝部５Ａに入った状態では、ヒータシース３の中心Ｃが第１溝部５Ａ内に存在していて第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２よりも低い配置となる。この状態では、ヒータシース３の外周面のうち、第１溝部５Ａ内に存在し且つ中心Ｃよりも高い部分（第２溝部５Ｂ側の部分）については、第１溝部５Ａの周面のうちのヒータシース３の中心Ｃよりも高い部分との間に隙間が生じていて当該部分とは非接触となっている。ヒータシース３の外周面のうちの第１溝部５Ａの周面との非接触部分３Ａは、ヒータシース３の中心Ｃを挟んで左右に２箇所存在している。非接触部分３Ａは、ヒータシース３において中心Ｃを通る２つの半径によって切り取られる扇形部分の円弧となっている。ヒータシース３の外周面は、上記した２つの非接触部分３Ａを除いた部分がパネル部材２及びプラグ部材４に対して接触した状態とされる。

【0028】

さらには、第１溝部５Ａは、その深さＤが次の式（２）を満たすよう構成されている。ここで、式（２）の中の「ｒ・ｓｉｎ５４°」は、ヒータシース３の中心Ｃを通る底辺と、その底辺に対して５４°の角度をなし且つ中心Ｃを通る斜辺と、を有する直角三角形の高さを表している。従って、第１溝部５Ａの深さＤが式（２）を満たしていれば、ヒータシース３の中心Ｃと第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２との間の鍛接方向についての距離Ｌが、「ｒ・ｓｉｎ５４°」よりも小さくなる。一方、ヒータシース３において、中心角が５４°となる扇形部分の円弧の長さが、ヒータシース３の外周長さに占める割合は、１５％となっている。従って、第１溝部５Ａの深さＤが式（２）を満たしていれば、ヒータシース３の非接触部分３Ａの長さが、ヒータシース３の外周長さに占める割合が３０％未満となる。つまり、第１溝部５Ａの深さＤが式（２）を満たしていれば、鍛接接合に伴って塑性変形したプラグ部材４が第１溝部５Ａ内に充填されなかった場合には、ヒータシース３の外周面がパネル部材２及びプラグ部材４に対して非接触となる非接触面積の割合が３０％未満となる。

【0029】

ｒ＜Ｄ≦ｒ＋ｒ・ｓｉｎ５４° （２）

【0030】

上記のような構成のパネル部材２及びプラグ部材４は、間にヒータシース３を挟み込んだ状態で鍛接接合されている。そして、鍛接接合されたパネル部材２及びプラグ部材４のうちのヒータシース３を取り囲む部分には、図４から図６に示すように、ヒータシース３の外形に沿う形状のグレンフロー（鍛流線）６が形成されている。「グレンフロー」とは、金属材料を鍛造等した際にみられる繊維状の金属組織の流れのことである。図４は、パネル部材２、ヒータシース３及びプラグ部材４の断面を撮影した写真である。図５は、図４を拡大した写真であって、プラグ部材４のグレンフロー６を示す写真である。図６は、図４を拡大した写真であって、パネル部材２のグレンフロー６を示す写真である。図４には、ヒータシース３の外形をなぞった破線を併記している。また、図５及び図６には、グレンフロー６をなぞった破線を併記している。プラグ部材４のうちのヒータシース３と対向する部分には、図５に示すように、ヒータシース３のうちの第２溝部５Ｂ側に突き出した部分の外形に沿う形状のグレンフロー６が形成されている。パネル部材２のうちのヒータシース３と対向する部分には、図６に示すように、ヒータシース３のうちの第１溝部５Ａに収容された部分の外形に沿う形状のグレンフロー６が形成されている。パネル部材２及びプラグ部材４に形成されたグレンフロー６は、いずれもヒータシース３の外形に沿うよう曲線状をなすとともに鍛接方向に対して交差するよう延在している。

【0031】

上記のように、ヒータシース３の外形に沿った形状のグレンフロー６が形成される程にヒータシース３を強く押し付けた状態でパネル部材２とプラグ部材４とが鍛接接合されているので、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とを高い密着度合いで密着させることができる。従って、ヒータシース３の熱を効率的にパネル部材２とプラグ部材４とに伝導させることができる。これにより、加熱されたヒータシース３の温度と、ヒータシース３からの伝熱によって加熱されたパネル部材２及びプラグ部材４の温度と、に生じ得る差が小さくなる。この温度差が小さくなることで、ヒータシース３の加熱温度を無駄に高くせずに済んで省エネ化を図ることができるとともに、ヒータシース３の熱膨張量と、パネル部材２及びプラグ部材４の各熱膨張量と、の差が低減されて、ヒータシース３が熱膨張時にパネル部材２とプラグ部材４とから受ける圧縮応力と引張応力とを低減できる。その結果、加熱サイクルにおけるヒータシース３の繰り返し応力を抑制することができ、ヒータシース３の疲労破壊が低減され、ヒータシース３の長寿命化を実現できる。

【0032】

鍛接接合されたパネル部材２のうちの第２溝部５Ｂの溝縁と、プラグ部材４のうちの側縁部と、には、図７に示すように、第２のグレンフロー７が形成されている。図７は、パネル部材２及びプラグ部材４の断面を撮影した写真である。また、図７には、第２のグレンフロー７をなぞった破線を併記している。第２のグレンフロー７は、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に対して交差するよう延在しており、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１を跨ぐようパネル部材２及びプラグ部材４の双方に設けられている。第２のグレンフロー７は、プラグ部材４側の方が低くなるのに対してパネル部材２側の方が高くなるよう傾くとともに曲線状をなしている。また、第２のグレンフロー７は、グレンフロー６と同様に、鍛接方向に対して交差するよう延在している。

【0033】

上記のように、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１を跨ぐよう配されるとともに第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に対して交差するよう延びる形状の第２のグレンフロー７が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とが鍛接接合されているので、プラグ部材４がパネル部材２に対して強固に保持される。これにより、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とをより高い密着度合いで密着させることができる。

【0034】

また、パネル部材２は、第１溝部５Ａの深さＤが上記した式（２）を満たすよう構成されているので、ヒータシース３の外周面がパネル部材２及びプラグ部材４に対して非接触となる非接触面積の割合が３０％未満となっている。仮にヒータシースの外周面がパネル部材２及びプラグ部材４に対して非接触となる非接触面積の割合が３０％を超えると、ヒータシース３からパネル部材２及びプラグ部材４への伝熱性能が悪化することが懸念されるものの、そのような事態を避けることができる。これにより、ヒータシース３からパネル部材２及びプラグ部材４への伝熱性能を良好に保つことができる。

【0035】

本実施形態に係るヒータプレート１は以上のような構造であり、続いてヒータプレート１の製造方法を、構造に基づく作用及び効果と共に説明する。本実施形態に係るヒータプレート１の製造方法では、予めパネル部材２、ヒータシース３及びプラグ部材４をそれぞれ製造しておき、パネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合（鍛圧圧接）することにより、ヒータシース３を挟み込んで保持させる鍛接工程を行うようにしている。鍛接工程の前処理として、水、湯、または硝酸などを用いた洗浄処理、硝酸などを用いた表面の油取り処理などをパネル部材２やプラグ部材４に行うことも可能である。このような前処理を行うことで、パネル部材２とプラグ部材４との接合性が向上する。

【0036】

鍛接工程について図８から図１０を用いて詳しく説明する。図８は、ヒータシース３を第１溝部５Ａ内に入れる前の状態を示す断面図である。図９は、ヒータシース３を第１溝部５Ａ内に入れた後にプラグ部材４を第２溝部５Ｂ内に入れる前の状態を示す断面図である。図１０は、プラグ部材４を第２溝部５Ｂ内に入れる途中の状態を示す断面図である。鍛接工程では、図８に示すように、まずパネル部材２の第１溝部５Ａ内にヒータシース３を入れる作業が行われる。ヒータシース３を第１溝部５Ａに入れる際には、ヒータシース３が第２溝部５Ｂを通される。この第２溝部５Ｂの幅Ｗ２がヒータシース３の外径Ｒよりも大きいので、第２溝部５Ｂを通過するヒータシース３が第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に干渉する事態が生じ難く、ヒータシース３を第１溝部５Ａに入れやすい。第１溝部５Ａに入れられたヒータシース３は、図９に示すように、一部（上端部）が第２溝部５Ｂ側に突き出した状態とされるとともに、中心Ｃが第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２よりも低い配置となっている。

【0037】

続いて、鍛接工程では、図９に示すように、パネル部材２の第２溝部５Ｂ内にプラグ部材４を入れてパネル部材２及びプラグ部材４を鍛接接合する作業が行われる。なお、第２溝部５Ｂ内に入れられる前のプラグ部材４の底面４Ｂは、第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２に並行するほぼ平らな面となっている。プラグ部材４の幅Ｗが第２溝部５Ｂの幅Ｗ２よりもわずかに大きくされているので、プラグ部材４は、その側面４Ａが第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に接した状態で第２溝部５Ｂ内の奥方へと押し込まれる。従って、プラグ部材４の側面４Ａ及び第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１は、鍛接接合に際して摩擦抵抗を生じさせるとともにプラグ部材４の変位を拘束し得る箇所である、と言える。プラグ部材４は、幅Ｗがヒータシース３の外径Ｒよりも大きいので、仮にプラグ部材の幅がヒータシース３の外径Ｒと同じとされる場合に比べると、プラグ部材４の強度が高い。従って、プラグ部材４を第２溝部５Ｂに入れて鍛接接合する際にプラグ部材４に座屈変形などの不用意な変形が生じ難くなっている。

【0038】

プラグ部材４が第２溝部５Ｂ内に押し込まれる途中の段階で、図１０に示すように、第１溝部５Ａ内に収容されたヒータシース３のうちの第２溝部５Ｂ側に突き出した部分に対してプラグ部材４の底面４Ｂが接する。この状態からさらにプラグ部材４が奥方へと押し込まれると、プラグ部材４の底面４Ｂがヒータシース３によって塑性変形させられ、底面４Ｂにおける中央側部分がほぼ平らな形状からヒータシース３の外周面に沿う円弧形状となる（図３を参照）。このとき、プラグ部材４は、底面４Ｂについては塑性変形する。第１溝部５Ａに入ったヒータシース３の中心Ｃが第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２よりも低い配置となっているので、プラグ部材４を鍛接接合する際に、ヒータシース３が第１溝部５Ａから第２溝部５Ｂ側に浮き上がるよう位置ずれする事態が生じ難くなっている。

【0039】

ここで、第２溝部５Ｂは、第１溝部５Ａよりも幅広であることから、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１と第１溝部５Ａに入ったヒータシース３との間には、第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２分の距離が空けられている。第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１は、鍛接接合におけるプラグ部材４の側面４Ａと第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１との間に生じる摩擦抵抗によってプラグ部材４の変位が拘束されるものの、当該箇所からヒータシース３までの距離が底面５Ｂ２の存在によって十分に確保されることで、プラグ部材４の底面４Ｂのうちのヒータシース３と対向する部分がヒータシース３に到達し易くなっている。さらには、プラグ部材４の幅Ｗがヒータシース３の外径Ｒよりも大きいので、プラグ部材４の底面４Ｂが十分に広くなっており、それによりプラグ部材４の底面４Ｂのうちのヒータシース３と対向する部分がヒータシース３の外形に追従するように塑性変形し易くなっている。

【0040】

図３に示すように、プラグ部材４の底面４Ｂが第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２に接する深さまでプラグ部材４が押し込まれると、鍛接工程が完了する。このようにして鍛接工程が行われ、パネル部材２及びプラグ部材４が間にヒータシース３を挟み込んだ状態で鍛接接合されると、パネル部材２及びプラグ部材４のうちのヒータシース３を取り囲む部分には、図４から図６に示すように、ヒータシース３の外形に沿う形状のグレンフロー６が形成される。詳しくは、プラグ部材４のうちのヒータシース３と対向する部分には、図５に示すように、ヒータシース３のうちの第２溝部５Ｂ側に突き出した部分の外形に沿う形状のグレンフロー６が形成される。パネル部材２のうちのヒータシース３と対向する部分には、図６に示すように、ヒータシース３のうちの第１溝部５Ａに収容された部分の外形に沿う形状のグレンフロー６が形成される。

【0041】

ところで、鍛接工程を行う前の状態では、パネル部材２及びプラグ部材４の各周面には、アルミニウムが酸化した状態の酸化皮膜が存在している。一方、鍛接工程が行われると、プラグ部材４の側面４Ａと第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１とが互いに接した状態でプラグ部材４が奥方へ押し込まれるので、両側面４Ａ，５Ｂ１同士が擦れ合うことでそれぞれの酸化皮膜が除去される。このとき、両側面４Ａ，５Ｂ１において酸化していないアルミニウム同士の金属結合（金属固相接合）が生じるが、金属結合が生じた状態でさらにプラグ部材４が第２溝部５Ｂの奥方へ押し込まれると、両側面４Ａ，５Ｂ１の間に塑性流動が生じ、それに伴って図７に示される第２のグレンフロー７が形成される。

【0042】

このように、本実施形態に係るヒータプレート１の製造方法に備わる鍛接工程では、ヒータシース３をパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込んだ状態で、パネル部材２及びプラグ部材４のうちのヒータシース３を取り囲む部分に、ヒータシース３の外形に沿う形状のグレンフロー６が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することで、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とを高い密着度合いで密着させることができる。しかも、鍛接工程では、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１を跨ぐよう配されるとともに第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に対して交差するよう延びる形状の第２のグレンフロー７が形成される程に金属結合の開始後においてもプラグ部材４を押し込むようにしている。これにより、プラグ部材４の底面４Ｂを強くヒータシース３に押し付けて塑性変形させることができ、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とをより高い密着度合いで密着させることができる。従って、ヒータシース３の熱を効率的にパネル部材２とプラグ部材４とに伝導させることができる。これにより、加熱されたヒータシース３の温度と、ヒータシース３からの伝熱によって加熱されたパネル部材２及びプラグ部材４の温度と、に生じ得る差が小さくなる。この温度差が小さくなることで、ヒータシース３の加熱温度を無駄に高くせずに済んで省エネ化を図ることができるとともに、ヒータシース３の熱膨張量と、パネル部材２及びプラグ部材４の各熱膨張量と、の差が低減されて、ヒータシース３が熱膨張時にパネル部材２とプラグ部材４とから受ける圧縮応力を低減できる。その結果、加熱サイクルにおけるヒータシース３の繰り返し応力を抑制することができ、ヒータシース３の疲労破壊が低減され、ヒータシース３の長寿命化を実現できる。

【0043】

また、鍛接工程を行う際の鍛接温度は、２５０～５００℃の温度範囲が好ましく、３００～４５０℃の温度範囲がより好ましく、３５０～４２０℃がさらに好ましい。また、鍛接工程を行う装置の使用温度に合わせて鍛接温度を適宜に選択することが可能である。また、鍛接工程においては、プラグ部材４の体積を第２溝部５Ｂの体積にて除した比率や鍛接時の圧力などを徐々に大きくするなどし、グレンフロー６や第２のグレンフロー７を形成するための条件出しを行うことができる。また、鍛接工程を行った後には、切削、研磨、アルマイトおよびショットブラストなどの後処理を行うのが好ましい。

【0044】

また、鍛接工程が行われた後に自然冷却されて常温になると、パネル部材２とヒータシース３との収縮差により応力が生じるが、常温ではパネル部材２の耐力は大きいのでヒータプレート１が変形することはない。またヒータシース３のステンレス鋼の強度も高いので、ヒータシース３の変形や破損も起こることはない。４００℃近辺で鍛圧されたヒータプレート１が使用温度領域である４００℃近辺に加熱されるということは、鍛圧されたときの状態の戻ることになり、プラグ部材４とヒータシース３のシース材との間の応力は極めて小さくなり、ヒータプレート１の変形、ヒータシース３のシース材の変形や破損が生じる恐れが無くなる。

【0045】

また、パネル部材２及びプラグ部材４に用いる具体的なアルミニウム材料またはアルミニウム合金材料としては、ＪＩＳ１０５０、１１００、３００３、３００４、５００５、５０５２、６０６３、６０６１、７００３、７Ｎ０１のいずれかを選択することができる。パネル部材２は、材質、製法については特定しないが、耐リーク性を考慮すると内部欠陥の少ない圧延板、鍛造品を素材とするのが望ましい。また、洗浄ガスに対する耐食性の観点からは、アルミ材質は純度９９．５％以上のＪＩＳ１０５０が最も望ましい。ヒータプレート１の大型化に伴いクリープ変形防止の点では、１１００、６０６１等より高強度の合金が使用されるようになりつつあるが、上記のいずれのアルミニウムまたはアルミニウム合金も用いることができる。その他、マグネシウム含有量が少ない５００５、５０５２等のＡｌ－Ｍｇ合金も圧接性を満足し、金属結合が確保できる組成範囲においては用いることができる。

【0046】

パネル部材２及びプラグ部材４が同一材料の場合には、鍛接接合時の変形により部材同士が圧接し物理的に金属結合し易い。またパネル部材２及びプラグ部材４が異種の材料であっても、鍛接圧縮時の変形により部材同士が圧接し物理的に金属結合するものであり、例えば、ＪＩＳ１０００系のアルミニウム材とＪＩＳ３０００系のアルミニウム材の異なる材料同士であっても鍛接接合により物理的に金属結合する。

【0047】

以上説明したように本実施形態のヒータプレート１は、互いに鍛接接合しているアルミニウムまたはアルミニウム合金製のパネル部材（第１部材）２とプラグ部材（第２部材）４とによって、ヒータシース（温度調整シース）３が挟み込まれて保持されたヒータプレート１であって、パネル部材２には、プラグ部材４が入る第２溝部５Ｂと、第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２においてヒータシース３が入る第１溝部５Ａと、が設けられており、パネル部材２とプラグ部材４との少なくとも一方に、ヒータシース３の外形に沿った形状のグレンフロー６が形成されている。

【0048】

ヒータシース３をパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込んだ状態で、パネル部材２とプラグ部材４との少なくとも一方に、ヒータシース３の外形に沿った形状のグレンフロー６が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することで、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とを高い密着度合いで密着させることができる。従って、ヒータシース３の熱を効率的にパネル部材２とプラグ部材４とに伝導させることができる。これにより、加熱されたヒータシース３の温度と、ヒータシース３からの伝熱によって加熱されたパネル部材２及びプラグ部材４の温度と、に生じ得る差が小さくなる。この温度差が小さくなることで、ヒータシース３の加熱温度を無駄に高くせずに済んで省エネ化を図ることができるとともに、ヒータシース３の熱膨張量と、パネル部材２及びプラグ部材４の各熱膨張量と、の差が低減されて、ヒータシース３が熱膨張時にパネル部材２とプラグ部材４とから受ける圧縮応力と引張応力とを低減できる。その結果、加熱サイクルにおけるヒータシース３の繰り返し応力を抑制することができ、ヒータシース３の疲労破壊が低減され、ヒータシース３の長寿命化を実現できる。

【0049】

また、パネル部材２及びプラグ部材４には、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１を跨ぐよう配されるとともに第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に対して交差するよう延びる形状の第２のグレンフロー７が形成されている。このようにすれば、第１溝部５Ａにヒータシース３を入れた状態で第２溝部５Ｂにプラグ部材４を入れる際に、パネル部材２とプラグ部材４とが鍛接接合されると、ヒータシース３がパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込まれる。このとき、パネル部材２及びプラグ部材４に、第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１を跨ぐよう配されるとともに第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に対して交差するよう延びる形状の第２のグレンフロー７が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することで、プラグ部材４がパネル部材２に対して強固に保持される。これにより、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とをより高い密着度合いで密着させることができる。

【0050】

また、プラグ部材４は、幅Ｗがヒータシース３の外径Ｒよりも大きくされており、パネル部材２は、第２溝部５Ｂが第１溝部５Ａよりも幅広になるよう構成される。このようにすれば、第１溝部５Ａにヒータシース３を入れた状態で第２溝部５Ｂにプラグ部材４を入れる際に、パネル部材２とプラグ部材４とが鍛接接合されると、ヒータシース３がパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込まれる。プラグ部材４は、幅Ｗがヒータシース３の外径Ｒよりも大きいので、仮にプラグ部材の幅がヒータシース３の外径Ｒと同じとされる場合に比べると、プラグ部材４の強度が高い。従って、プラグ部材４を第２溝部５Ｂに入れて鍛接接合する際にプラグ部材４に座屈変形などの不用意な変形が生じ難くなる。また、ヒータシース３を第１溝部５Ａに入れる際には、ヒータシース３が第２溝部５Ｂを通ることになるが、この第２溝部５Ｂが第１溝部５Ａよりも幅広となっているので、ヒータシース３が第２溝部５Ｂの側面５Ｂ１に干渉する事態が生じ難く、ヒータシース３を第１溝部５Ａに入れやすい。

【0051】

また、パネル部材２は、第１溝部５Ａの深さＤがヒータシース３の外径Ｒよりも小さい。このようにすれば、第１溝部５Ａに入ったヒータシース３の一部が第２溝部５Ｂ側に突き出した状態となる。従って、プラグ部材４をその一部が第１溝部５Ａ側に突き出すような形状としなくても、プラグ部材４をヒータシース３に対して密着させることができる。しかも、第２溝部５Ｂが第１溝部５Ａよりも幅広なので、第２溝部５Ｂの周面には側面５Ｂ１に加えて底面５Ｂ２が含まれている。従って、鍛接接合に際してプラグ部材４の変位が拘束されるものの、第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２分の距離が空けられることになるので、プラグ部材４の底面４Ｂのうちのヒータシース３と対向する部分がヒータシース３に到達し易くなっている。さらには、プラグ部材４の幅Ｗがヒータシース３の外径Ｒよりも大きいので、プラグ部材４の底面４Ｂが十分に広くなっており、それによりプラグ部材４の底面４Ｂのうちのヒータシース３と対向する部分がヒータシース３の外形に追従するように塑性変形し易くなっている。以上により、プラグ部材４をヒータシース３に対してより高い密着度合いでもって密着させることができる。

【0052】

また、パネル部材２は、第１溝部５Ａの深さＤがヒータシース３の外径Ｒの半分ｒよりも大きい。このようにすれば、第１溝部５Ａに入ったヒータシース３の中心Ｃが第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２よりも低い配置となるので、プラグ部材４を鍛接接合する際に、ヒータシース３が第１溝部５Ａから第２溝部５Ｂ側に浮き上がるよう位置ずれする事態が生じ難くなる。

【0053】

また、パネル部材２は、第１溝部５Ａの深さＤが次の式（３）を満たすよう構成される。

【0054】

Ｄ≦ｒ＋ｒ・ｓｉｎ５４° （３）

【0055】

第１溝部５Ａの深さＤがヒータシース３の外径Ｒの半分ｒよりも大きいと、ヒータシース３の外周面の一部が、第１溝部５Ａの周面の一部とは非接触となる可能性がある。ここで、仮にヒータシースの外周面がパネル部材２及びプラグ部材４に対して非接触となる非接触面積の割合が３０％を超えると、ヒータシース３からパネル部材２及びプラグ部材４への伝熱性能が悪化することが懸念される。その点、パネル部材２は、第１溝部５Ａの深さＤが上記した式（３）を満たすよう構成されているので、ヒータシース３の外周面がパネル部材２及びプラグ部材４に対して非接触となる非接触面積の割合が３０％未満となる。これにより、ヒータシース３からパネル部材２及びプラグ部材４への伝熱性能を良好に保つことができる。

【0056】

また、グレンフロー６は、少なくともプラグ部材４のうちのヒータシース３と対向する部分に形成されている。このようにすれば、ヒータシース３をパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込んだ状態で、プラグ部材４のうちのヒータシース３と対向する部分にグレンフロー６が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することで、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とを高い密着度合いで密着させることができる。

【0057】

また、グレンフロー６は、少なくともパネル部材２のうちの第１溝部５Ａの溝縁に形成されている。このようにすれば、ヒータシース３をパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込んだ状態で、パネル部材２のうちの第１溝部５Ａの溝縁にグレンフロー６が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することで、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とを高い密着度合いで密着させることができる。

【0058】

また、本実施形態に係るヒータプレート１の製造方法は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することにより、ヒータシース３を挟み込んで保持させる鍛接工程を含むヒータプレート１の製造方法であって、パネル部材２には、プラグ部材４が入る第２溝部５Ｂと、第２溝部５Ｂの底面５Ｂ２においてヒータシース３が入る第１溝部５Ａと、が設けられており、鍛接工程では、パネル部材２とプラグ部材４との少なくとも一方に、ヒータシース３の外形に沿った形状のグレンフロー６が形成されるように鍛接接合する。

【0059】

鍛接工程では、ヒータシース３をパネル部材２とプラグ部材４とにより挟み込んだ状態で、パネル部材２とプラグ部材４との少なくとも一方に、ヒータシース３の外形に沿った形状のグレンフロー６が形成される程にパネル部材２とプラグ部材４とを鍛接接合することで、ヒータシース３に対してパネル部材２とプラグ部材４とを高い密着度合いで密着させることができる。従って、ヒータシース３の熱を効率的にパネル部材２とプラグ部材４とに伝導させることができる。これにより、加熱されたヒータシース３の温度と、ヒータシース３からの伝熱によって加熱されたパネル部材２及びプラグ部材４の温度と、に生じ得る差が小さくなる。この温度差が小さくなることで、ヒータシース３の加熱温度を無駄に高くせずに済んで省エネ化を図ることができるとともに、ヒータシース３の熱膨張量と、パネル部材２及びプラグ部材４の各熱膨張量と、の差が低減されて、ヒータシース３が熱膨張時にパネル部材２とプラグ部材４とから受ける圧縮応力を低減できる。その結果、加熱サイクルにおけるヒータシース３の繰り返し応力を抑制することができ、ヒータシース３の疲労破壊が低減され、ヒータシース３の長寿命化を実現できる。

【0060】

＜実施形態２＞
実施形態２を図１２または図１３によって説明する。この実施形態２では、パネル部材１２及びプラグ部材１４の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。また、本実施形態の説明で登場する上記した実施形態１と同じ名称の構成要素には、同じ符号を用いるとともにその先頭に添え字「１」を付す。

【0061】

図１２は、ヒータプレート１１を構成するパネル部材１２、ヒータシース１３及びプラグ部材１４の断面図である。本実施形態に係るプラグ部材１４は、図１２に示すように、鍛接方向についての前端側（図１２の下端側）が鍛接方向についての後端側（図１２の上端側）よりも幅狭とされており、断面形状が逆台形状をなしている。これに伴い、パネル部材１２は、第２溝部１５Ｂの断面形状が逆台形状をなすよう構成されている。プラグ部材１４の側面１４Ａ及び第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１は、共に直線状をなすとともに鍛接方向に対して傾斜状（テーパ状）をなしている。プラグ部材１４の側面１４Ａ及び第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１は、鍛接方向についての前端側が幅方向（図１２の左右方向）についてヒータシース１３に近くなり、鍛接方向についての後端側が幅方向についてヒータシース１３から遠くなるような勾配とされる。また、プラグ部材１４は、その幅の最小値（底面１４Ｂの幅）Ｗ３がヒータシース１３の外径Ｒよりも大きい。

【0062】

また、プラグ部材１４の高さｈ１と幅の最小値Ｗ３との関係（比率）は、鍛接方向に対する側面１４Ａの傾斜角度（テーパ角度）を調整することにより、座屈抵抗を向上できることから特に制約を設けないでも良いが、ヒータプレート１１の全体厚さとヒータシース１３の外径Ｒとの関係や上記傾斜角度が０°に近い場合などの座屈抵抗を考慮すると１以上５以下が好ましく、さらに、鍛接接合時に第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１から受ける抵抗を考慮すると、１以上３以下とするのが好ましい。 尚、１以下でも接合は可能であるが、鍛接接合される部分のヒータプレート１１使用中の熱変形や接合部強度などを考慮すると１以上が好ましいため、ここでは下限値は１以上とした。

【0063】

図１３は、鍛接工程においてプラグ部材１４を第２溝部１５Ｂに入れる途中の状態を示す断面図である。このような構成によれば、鍛接工程において、第１溝部１５Ａにヒータシース１３を入れた状態で第２溝部１５Ｂにプラグ部材１４を入れる際に、図１３に示すように、パネル部材１２の第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とプラグ部材１４の側面１４Ａとが互いに鍛接接合されると、ヒータシース１３がパネル部材１２とプラグ部材１４とにより挟み込まれる。鍛接接合に際しては、プラグ部材１４の側面１４Ａと第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とが互いに接した状態でプラグ部材１４が奥方へ押し込まれるので、両側面１４Ａ，１５Ｂ１同士が擦れ合うことでそれぞれの酸化皮膜が除去される。ここで、パネル部材１２の第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とプラグ部材１４の側面１４Ａとが共に鍛接方向に対して傾斜することで、各側面１４Ａ，１５Ｂ１に存在していた酸化皮膜が剥離され易くなっている。従って、両側面１４Ａ，１５Ｂ１において酸化していないアルミニウム同士が強固に金属結合されるようになっている。また、パネル部材１２及びプラグ部材１４には、上記した実施形態１にて説明したような第２のグレンフローが形成される（図７を参照）。

【0064】

以上説明したように本実施形態によれば、パネル部材１２及びプラグ部材１４は、互いに鍛接接合される第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とプラグ部材１４の側面１４Ａとが共に鍛接方向に対して傾斜するよう構成される。このようにすれば、第１溝部１５Ａにヒータシース１３を入れた状態で第２溝部１５Ｂにプラグ部材１４を入れる際に、パネル部材１２の第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とプラグ部材１４の側面１４Ａとが互いに鍛接接合されると、ヒータシース１３がパネル部材１２とプラグ部材１４とにより挟み込まれる。鍛接接合に際しては、パネル部材１２の第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とプラグ部材１４の側面１４Ａとに存在していた酸化皮膜が剥離されることで、パネル部材１２とプラグ部材１４とが金属結合されるようになっている。ここで、パネル部材１２の第２溝部１５Ｂの側面１５Ｂ１とプラグ部材１４の側面１４Ａとが共に鍛接方向に対して傾斜することで、各側面１４Ａ，１５Ｂ１に存在していた酸化皮膜が剥離され易くなっているので、パネル部材１２とプラグ部材１４とが強固に金属結合されるようになっている。

【0065】

＜実施形態３＞
実施形態３を図１４によって説明する。この実施形態３では、上記した実施形態２から溝部２５に入れるヒータシース２３の数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。また、本実施形態の説明で登場する上記した実施形態１と同じ名称の構成要素には、同じ符号を用いるとともにその先頭に添え字「２」を付す。

【0066】

図１４は、ヒータプレート２１を構成するパネル部材２２、ヒータシース２３及びプラグ部材２４の断面である。本実施形態に係るパネル部材２２の溝部２５には、図１４に示すように、２つのヒータシース２３が収容されるようになっている。詳しくは、パネル部材２２の溝部２５には、２つの第１溝部２５Ａが含まれており、これら２つの第１溝部２５Ａが第２溝部２５Ｂの底面２５Ｂ２に開口するよう設けられている。２つの第１溝部２５Ａは、幅方向（図１４の左右方向）について間隔を空けた位置に配されている。従って、第２溝部２５Ｂの底面２５Ｂ２は、２つの第１溝部２５Ａのそれぞれに対して幅方向について端側にあって各側面２５Ｂ１に連なる２つの部分と、２つの第１溝部２５Ａの間に挟まれる部分と、の３つに分割されることになる。このように、第２溝部２５Ｂの底面２５Ｂ２に２つの第１溝部２５Ａが開口するよう構成されるのに伴い、プラグ部材２４は、その幅の最小値Ｗ４が上記した実施形態２における幅の最小値Ｗ３よりも拡張されている。具体的には、プラグ部材２４の幅の最小値Ｗ４は、ヒータシース２３の外径Ｒの２倍よりも大きくなっており、プラグ部材２４の底面２４Ｂがより広くなっている。

【0067】

このような構成によれば、鍛接工程では、２つのヒータシース２３が共通の第２溝部２５Ｂを通して２つの第１溝部２５Ａに対してそれぞれ入れられる。第２溝部２５Ｂにプラグ部材２４を入れる際に、パネル部材２２とプラグ部材２４とを鍛接接合すると、２つの第１溝部２５Ａに入れられた２つのヒータシース２３がパネル部材２２とプラグ部材２４とにより一括して挟み込まれる。しかも、プラグ部材２４の底面２４Ｂが上記した実施形態１よりも広くなっているので、プラグ部材２４の底面２４Ｂのうちのヒータシース２３と対向する部分がヒータシース２３の外形に追従するようにより塑性変形し易くなっている。これにより、プラグ部材２４をヒータシース２３に対してさらに高い密着度合いでもって密着させることができる。

【0068】

以上説明したように本実施形態によれば、パネル部材２２は、第２溝部２５Ｂの底面２５Ｂ２に複数の第１溝部２５Ａが開口するよう構成される。このようにすれば、第２溝部２５Ｂを通して複数の第１溝部２５Ａに対してそれぞれヒータシース２３が入れられる。第２溝部２５Ｂにプラグ部材２４を入れる際に、パネル部材２２とプラグ部材２４とを鍛接接合すると、複数の第１溝部２５Ａの各ヒータシース２３がパネル部材２２とプラグ部材２４とにより一括して挟み込まれる。しかも、第２溝部２５Ｂの底面２５Ｂ２に複数の第１溝部２５Ａが開口するよう構成されていれば、プラグ部材２４の幅の最小値Ｗ４がヒータシース２３の外径Ｒの２倍よりも大きいので、プラグ部材２４の底面２４Ｂがより広くなっている。従って、プラグ部材２４の底面２４Ｂのうちのヒータシース２３と対向する部分がヒータシース２３の外形に追従するようにより塑性変形し易くなる。これにより、プラグ部材２４をヒータシース２３に対してさらに高い密着度合いでもって密着させることができる。

【0069】

＜他の実施形態＞
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

【0070】

（１）プラグ部材４，１４，２４は、複数の部材（分割プラグ部材）に分割されていても構わない。その場合には、複数の分割プラグ部材を同時に鍛接することも、あるいは順次鍛接していくことも可能である。複数の分割プラグ部材を順次鍛接する場合には、１度に鍛接する部位の範囲が減少することから、より小さなプレス機を用いても鍛接が可能である。

【0071】

（２）グレンフロー６は、パネル部材２，１２，２２及びプラグ部材４，１４，２４のうちのパネル部材２，１２，２２のみに設けられる場合もあれば、プラグ部材４，１４，２４のみに設けられる場合もある。グレンフロー６の具体的な形状や形成範囲は、各図面以外にもなり得る。

【0072】

（３）第２のグレンフロー７は、非形成とされる可能性もある。また、第２のグレンフロー７の具体的な形状や形成範囲は、各図面以外にもなり得る。

【0073】

（４）パネル部材２，１２，２２は、第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａの深さＤがヒータシース３，１３，２３の外径Ｒと同じであってもよく、またヒータシース３，１３，２３の外径Ｒよりも大きくてもよい。いずれの場合においても、プラグ部材４，１４，２４の底面４Ｂには、第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａ側に突き出す突部を設けるようにすれば、当該突部をヒータシース３，１３，２３に対して圧接することが可能となる。

【0074】

（５）パネル部材２，１２，２２は、第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａの深さＤがヒータシース３，１３，２３の外径Ｒの半分ｒと同じであってもよく、またヒータシース３，１３，２３の外径Ｒの半分ｒよりも小さくてもよい。

【0075】

（６）プラグ部材４，１４，２４における幅Ｗと高さ（第２溝部５Ｂ，１５Ｂ，２５Ｂの深さ）との具体的な比率については、図示以外にも適宜に変更可能である。

【0076】

（７）第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａの幅の最大値Ｗ１と、第２溝部５Ｂ，１５Ｂ，２５Ｂの幅Ｗ２と、の具体的な比率については、図示以外にも適宜に変更可能である。

【0077】

（８）各図面には、ヒータシース３，１３，２３の非接触部分３Ａが図示されているが、鍛接接合に伴って塑性変形したプラグ部材４，１４，２４が第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａ内にほぼ隙間無く充填される場合もあり、その場合はヒータシース３，１３，２３には非接触部分が生じなくなる可能性もある。また、第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａにおけるプラグ部材４，１４，２４の充填状況によっては、ヒータシース３，１３，２３の非接触部分３Ａが各図面とは異なる形で残存する可能性もある。

【0078】

（９）実施形態１，２に記載の構成において、第１溝部５Ａ，１５Ａが第２溝部５Ｂ，１５Ｂにおける幅方向についての中央位置から偏在していても構わない。

【0079】

（１０）実施形態２，３に記載の構成において、プラグ部材１４，２４の側面１４Ａ及び第２溝部１５Ｂ，２５Ｂの側面１５Ｂ１，２５Ｂ１は、直線状でなくて曲線状であってもよい。また、プラグ部材１４，２４の側面１４Ａ及び第２溝部１５Ｂ，２５Ｂの側面１５Ｂ１，２５Ｂ１が鍛接方向に対してなす具体的な角度は、図示以外にも適宜に変更可能である。

【0080】

（１１）実施形態３に記載の構成において、パネル部材２２は、第２溝部２５Ｂの底面２５Ｂ２に３つ以上の第１溝部２５Ａが開口するよう構成されてもよい。その場合、パネル部材２２の溝部２５には、３つ以上のヒータシース２３が収容される。

【0081】

（１２）第１溝部５Ａ，１５Ａ，２５Ａ内に複数のヒータシース３，１３，２３を鍛接方向に沿って並ぶ形で入れるようにしてもよい。

【0082】

（１３）パネル部材２，１２，２２やプラグ部材４，１４，２４に用いる具体的な材料は、アルミニウムを含有している限りにおいて適宜に変更可能である。

【0083】

（１４）プラグ部材４，１４，２４及びヒータシース３，１３，２３における具体的な平面形状は、図示以外にも適宜に変更可能である。

【0084】

（１５）ヒータプレート１，１１，２１における具体的な平面形状は、図示以外にも円形や楕円形などに変更可能である。

【0085】

（１６）伝熱（加熱）を行うための電熱線を有するヒータシース３，１３，２３に代えて、伝熱及び吸熱（冷却）を適宜に行って温度調整する温度調整シースを用いることも可能である。すなわち、温度調整シースを介して、第１部材と第２部材への伝熱が行われてもよいし、第１部材と第２部材から吸熱してもよい。温度調整シースは、伝熱を行うための電熱線等のヒータと、吸熱を行うための冷媒等の熱流体と、を内包してもよい。熱流体は、温度調整シース内を流動し、外部から吸熱するものである。高温の熱流体が流動する温度調整シースを介して第１部材と第２部材を加熱してもよい。このような温度調整シースを用いた場合であっても、ヒータシース３，１３，２３を用いた場合と同様の作用及び効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0086】

１，１１，２１…ヒータプレート、２，１２，２２…パネル部材（第１部材）、３，１３，２３…ヒータシース（温度調整シース）、４，１４，２４…プラグ部材（第２部材）、４Ａ，１４Ａ…側面、５Ａ，１５Ａ，２５Ａ…第１溝部、５Ｂ，１５Ｂ，２５Ｂ…第２溝部、５Ｂ１，１５Ｂ１，２５Ｂ１…側面、５Ｂ２，２５Ｂ２…底面、６…グレンフロー、７…第２のグレンフロー、Ｄ…深さ、Ｒ…外径、ｒ…半分、Ｗ…幅

【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13】

【図14】