(57)【要約】【課題】  成形性に優れたモーターファン構造体用マグネシウム板およびそのモーターファン構造体を提供する。【解決手段】  板厚が０．２〜１ｍｍで、Ｘ線回折でのＸ線強度比［（０００２）面のＸ線強度］／［（１０１- １）面のＸ線強度］が１．０〜３．５、圧延方向に対して平行方向および直角方向の降伏強度がともに９０〜３００ＭＰａ、平均結晶粒径が３〜１００μｍとされてなることを特徴とする。【選択図】    図１
2005113198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が０．２〜１．０ｍｍ、Ｘ線回折でのＸ線強度比［（０００２）面のＸ線強度］／［（１０１- １）面のＸ線強度］が１．０〜３．５、圧延方向に対して平行方向および直角方向の降伏強度がともに９０〜３００ＭＰａ、結晶粒径が３〜１００μｍとされてなることを特徴とするモーターファン構造体用マグネシウム板。
【請求項２】
請求項１に記載のモーターファン構造体用マグネシウム板を用いて製造したことを特徴とするモーターファン構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機等に使われる吸引モーターファン構造体に利用されるモーターファン構造体用マグネシウム板およびそれからなるモーターファン構造体に係り、特に、平らな円板、相対する張り出し加工した裁頭円錐板、その間を羽根板で連結したファン構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機等に使われるモーターファン構造体用金属材料には、アルミニウム板、アルミニウム合金板あるいはステンレス板などが使われてきた。最近、モーターファンをより高速で回転させ、かつ軽量化（薄肉化）を図ることが求められている。
【０００３】
アルミニウム板より軽量で、かつ強度が優れた材料としてマグネシウム板が考えられるが、マグネシウム板は薄肉化あるいは加工性の点で問題がある。
【０００４】
これまでにも、良好なプレス成形性を目的としたマグネシウム合金として、検討されてきており、例えば、特許文献１は、２００℃で、温間でのプレス成形性を改善するための組成、圧延条件を提案している。
【０００５】
また、特許文献２と３は、マグネシウムにリチウムを添加し、ｈｃｐ構造のα相中にｂｃｃ構造のβ相を１部生成させるか、あるいはβ単相にすることによって、冷間における延性や曲げ加工性を改善することを目的としている。しかし、リチウムは活性な金属であるため、工業的に大量に取り扱うには安全上問題があるばかりでなく、高価で、しかもマグネシウムの耐食性を著しく低下させるといった欠点を有している。
【０００６】
上記の他にも、マグネシウムの熱間加工に関するものとして、例えば、特許文献４〜７に記載のものが提案されているが、これらは、いずれも熱間での加工を効率的に行うことを目的としており、成形性の改善を目的としてはいない。
【０００７】
その上、特許文献６においては、結晶粒微細化を目的として大ひずみを付与する加工法や条件が検討されており、また、結晶粒径が１μｍ以下に微細化されているが、成形性の改善については何ら言及されてない。また、特許文献６においては、形状が限定され、あるいは熱間鍛造を繰り返し行う必要があり、薄肉のマグネシウム合金板は作製することができない。
【０００８】
さらに、温間での加工は、生産性が劣り、加熱設備を必要とし、特殊な潤滑油が必要となり、また、その脱脂が必要となる等、多くの問題点を伴うものであった。このような現状のため、薄肉のモーターファン構造体用マグネシウム板ができなかった。
【０００９】
本出願に関する先行技術文献情報として次のものがある。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−２９３９４４号公報
【特許文献２】特開平６−２５７８８号公報
【特許文献３】特開平９−４１０６６号公報
【特許文献４】特開平５−２９３５２９号公報
【特許文献５】特開平６−８１０８９号公報
【特許文献６】特開２０００−２７１６９３号公報
【特許文献７】特開２００１−２５２７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、成形性に優れ、かつ薄肉化したモーターファン構造体用マグネシウム板については、何らの有効な提案もなされていなかった。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、加工性に優れ、かつ薄肉化したモーターファン構造体用マグネシウム板、およびモーターファン構造体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載のモーターファン構造体用マグネシウム板は、板厚が０．２〜１．０ｍｍ、Ｘ線回折でのＸ線強度比［（０００２）面のＸ線強度］／［（１０１- １）面のＸ線強度］が１．０〜３．５、圧延方向に対して平行方向および直角方向の降伏強度がともに９０〜３００ＭＰａ、結晶粒径が３〜１００μｍとされてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載のモーターファン構造体は、上記モーターファン構造体用マグネシウム板を用いて製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記したように、本発明のモーターファン構造体用マグネシウム板で製造したモーターファン構造体は、板厚が０．２〜１．０ｍｍと薄いものができるため、従来品に比べて軽量化でき、かつ強度に優れるため、従来のモーターより高速回転が可能となる。また、同一回転では電気代が少なくてすみ、省エネとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る成形性に優れ、薄肉のモーターファン構造体用マグネシウム板およびモーターファン構造体の実施形態について説明する。
【００１７】
本発明のモーターファン構造体１は、図１と２に示すように、平らな円板２、この円板２に相対する張り出し加工した裁頭円錐板３、これらの円板２と裁頭円錐板３の間を複数の羽根板４によって連結した構造体である。平らな円板２と羽根板４、羽根板４と裁頭円錐板３は、平らな円板２、裁頭円錐板３にそれぞれ穿孔したスリット５に羽根板４の上下端の一部を挿入、かしめすることにより行う。裁頭円錐板３は、ドーナッツ状の平板を張り出し加工により円錐状にして作る。
【００１８】
本発明のモーターファン構造体用マグネシウム板の組成は特に限定されるものではないが、特に下記の組成をもつマグネシウム板が望ましい。すなわち、Ａｌを２．０〜５．０重量％、Ｚｎを０．５〜２．０重量％、Ｍｎを０．０５重量％未満含有し、残部がＭｇおよび不可避の不純物からなる鋳造ビレットを押し出すことにより、耳割れや破断を抑制しつつ、エリクセン値等の加工性に優れた板を作製する。この材料を用いた場合、各成分の適正な濃度範囲は下記の通りである。
【００１９】
［Ａｌ量］
Ａｌ量は、添加量が多いほど、強度を改善する効果があり、強度の点で、２．０重量％以上添加する必要がある。５．０重量％を超えると、晶出物が溶体化せず、脆化し、押出し性に問題がある。
［Ｚｎ量］
Ｚｎ量は、添加量が多いほど、耐食性を改善する効果があり、耐食性の点で０．５重量％以上添加する必要がある。２．０重量％を超えると、晶出物を生成し、脆化するため、押出し性の点で問題がある。
［Ｍｎ量］
Ｍｎは、添加量が多いほど、耐食性、加工性を改善する効果があり、０．０５重量％以上では、晶出物が溶体化せず、脆化し、押出し性で問題がある。
［Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｃａ量］
押し出し性、加工性の点で、有害な成分であり、極力少ないほうが望ましい。不可避に含まれる含有量については、Ｆｅは、０．０３５重量％未満、Ｓｉは０．１重量％未満、Ｃｕは０．１重量％未満、Ｎｂは０．００５重量％未満が望ましい。
【００２０】
以上の組成を持ったＭｇ合金のビレットを押し出す。押し出し条件としては、押し出し温度の範囲が３５０〜５００℃、押し出し速度が１〜１００ｍ／分、押し出し比５０以上、望ましくは１００以上、厚みが０．３〜１．５ｍｍの範囲が望ましい。
【００２１】
次に、このように押し出したマグネシウム合金を圧延後の板厚が０．２〜１ｍｍの範囲になるように、冷間圧延を施す。冷間圧延の場合、圧延率は、１０〜３５％の範囲が好ましい。この冷間圧延は、１回または、２回以上の圧延を行う。
【００２２】
圧延率は、１０〜３５％の範囲が適し、この範囲の圧延率で圧延後、熱処理することにより、張り出し性は大きく向上し、エリクセン値が市販材のレベルである４ｍｍを超え、５〜７ｍｍの値となる。厚みが、０．２ｍｍ未満では、モーターファン用構造体として要求される強度が得られない。１ｍｍを越えると、軽量なマグネシウム板でも重量となり軽量化の効果が得られない。
【００２３】
１０％未満、および３５％を超えると、この後の熱処理後のエリクセン値が４ｍｍ未満で加工性が良くない。
【００２４】
そして、１回または２回以上の圧延を行った後、最後に熱処理を行う。熱処理温度は、２００〜４５０℃の範囲が好ましい。この熱処理により、ひずみの回復、再結晶が生じ、結晶配向が適切な状態となり、加工性が改善されると考えられる。この温度範囲以外では、エリクセン値が４ｍｍ未満となり、十分な加工性は得られない。
【００２５】
このように作製したモーターファン構造体用マグネシウム板の結晶配向、すなわちＸ線回折によるＸ線強度比［（０００２）面のＸ線強度］／［（１０１- １）面のＸ線強度］は１．０〜３．５の範囲となる。降伏強度は圧延方向に対して平行方向および直角方向とも９０〜３００ＭＰａの範囲であり、結晶粒径は３〜１００μｍであることが適する。降伏強度が９０ＭＰａ未満では、強度不十分であり、３００ＭＰａを超えると、加工性が不十分となる。
【００２６】
結晶粒径は３μｍ未満では、製造上経済的に困難であり、逆に、１００μｍを超えると、肌荒れなどにより加工性が劣る。
【実施例】
【００２７】
本発明について、さらに、以下の実施例を参照して具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
Ａｌ−３．０重量％、Ｚｎ−０．９重量％、Ｍｎ−０．０３重量％、残部がＭｇおよび不可避の不純物からなる組成を有するビレットを温度４００℃、押し出し速度５ｍ／分の条件で押し出しを行い、板厚を０．５２ｍｍとした。更に、２回通板して冷間圧延を行い、板厚０．３ｍｍのモーターファン構造体用マグネシウム板を得た。
【００２９】
上記のように、作製したマグネシウム合金の特性を評価した。評価結果を表１に示す。なお、比較例１は、スラブの押出し、温間圧延、熱処理および冷間圧延の工程を経て製造されたＭｇ合金である。評価方法は下記に示す通り。
【００３０】
［引張強度および伸びの評価］
ＪＩＳ６号試験片を使って、引張試験にて測定し評価した。なお、表１において、ＲＤ平行は、圧延方向に対して平行方向に引張を行った試験結果であり、ＲＤ直角は圧延方向に対して直角に引張を行った試験結果を示す。
［張出し高さ（エリクセン値）の評価］
張出し高さは、エリクセン試験機によりマグネシウム板の張出しを行い、破断する前の最大張出し高さ（ｍｍ）を求めた。
［Ｘ線強度比の評価］
管球としてＣｕを用い、電圧５０ｋＶ、電流１９０ｍＡの条件で、Ｘ線強度を測定し、Ｘ線強度比［（０００２）面のＸ線強度］／［（１０１- １）面のＸ線強度］を求めた。
【００３１】
評価結果を表１に示す。表１に示すように、本発明のモーターファン構造体用マグネシウム板は市販のマグネシウム合金板（製造工程：スラブあるいはビレットの押出し材→高圧下率での温間圧延→熱処理）と比べて張出し加工性に優れている。これは、従来法においては、圧延による板厚減少率が高いため、板面に平行な底面の割合の高い圧延集合組織が発達するが、押し出し加工度を高め、圧延条件をコントロールすること（冷間での低圧下率の圧延）により板面に平行な底面の割合の少ない集合組織が得られる。
【００３２】
このことは、Ｘ線回折結果から推察され、表１に示すような値を示す。集合組織の違いが、エリクセン値に影響しているものと推察される。
【表１】
2005113198.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上述べたように、本発明に係るモーターファン構造体用マグネシウム板は、板厚０．２〜１．０ｍｍで、Ｘ線回折でのＸ線強度比［（０００２）面のＸ線強度］／［（１０１- １）面のＸ線強度］が１．０〜３．５、圧延方向に対して平行方向および直角方向の降伏強度がともに９０〜３００ＭＰａ、結晶粒径が３〜１００μｍのものとして得ることができる。
【００３４】
このようにして製造されたマグネシウム板は、スラブあるいはビレットの押出材を、高圧下率での温間圧延、熱処理等を経て製造される市販材に比べて、張り出し加工性が著しく優れている。さらに、このようなモーターファン構造体用マグネシウム板を、経済的困難性を伴わず安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のモーターファン構造体の平面図
【図２】本発明のモーターファン構造体の半断正面図
【符号の説明】
【００３６】
１：  モーターファン構造体
２：  平らな平板
３：  裁頭円錐板
４：  羽根板
５：  スリット
【図１】
2005113198.tif 000004
【図２】
2005113198.tif 000005