JP4402160B1 - Model rotorcraft rotor blade and method of manufacturing the rotor - Google Patents
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Abstract
【課題】模型回転翼航空機に適用可能であり、実機により近いリアル性を有する回転翼、及びその回転翼の製造方法を提供する。
【解決手段】円筒状で所望の長さのアルミ合金管10を、ロール成形により、断面が翼断面形になるように成形する。これにより、模型回転翼航空機用の回転翼5aを中空構造に構成することができる。このため、回転翼5aは、重量が大幅に低減されたものとなる。そのような回転翼5aによれば、アルミ合金特有(金属特有)の重量感や重厚感をかもし出しつつ、金属素材につきまとう重量の問題も回避できる。しかも、回転翼5aは、アルミ合金管10を成形することで一層構造(一体構造)となり、強度も充分なものとなる。
【選択図】図3The present invention provides a rotary wing that can be applied to a model rotary wing aircraft and has realism close to that of an actual aircraft, and a method of manufacturing the rotary wing.
A cylindrical aluminum alloy tube 10 having a desired length is formed by roll forming so that a cross-section thereof becomes a blade cross-sectional shape. Thereby, the rotary wing 5a for model rotary wing aircraft can be configured in a hollow structure. For this reason, the weight of the rotary blade 5a is greatly reduced. According to such a rotary blade 5a, a weight problem and a heavy feeling peculiar to an aluminum alloy (metal peculiar) can be brought out, and a problem of weight around a metal material can be avoided. In addition, the rotor blade 5a has a single-layer structure (integrated structure) by molding the aluminum alloy tube 10, and has sufficient strength.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、模型回転翼航空機の回転翼、及びその回転翼の製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor of a model rotorcraft and a method for manufacturing the rotor.
従来、回転翼航空機として、例えば、ヘリコプター、ジャイロプレーン、オートジャイロ、ジャイロダイン等がある。
特に、模型回転翼航空機の代表的なものとしては、例えばラジコンヘリコプターがある。
Conventionally, as a rotary wing aircraft, for example, there are a helicopter, a gyroplane, an autogyro, a gyrodyne, and the like.
In particular, as a typical model rotary wing aircraft, there is a radio control helicopter, for example.
ラジコンヘリコプターは、実機(実物大)のヘリコプターと同様に駆動源(例えばエンジン)を搭載し、その駆動源の駆動力により空中に飛翔するとともに挙動が制御される。より具体的に、機体を浮上させるための主回転翼と、主回転翼の回転力の反動で機体が逆方向に回転するのを制御するための尾回転翼とを有し、少なくともその主回転翼及び尾回転翼の回転が制御されることによって、飛翔及び挙動の制御が実現される(例えば特許文献1参照)。 A radio-controlled helicopter is equipped with a drive source (for example, an engine) in the same manner as an actual (full-scale) helicopter, and flies into the air by the driving force of the drive source and its behavior is controlled. More specifically, it has a main rotor blade for levitating the airframe and a tail rotor blade for controlling the airframe to rotate in the reverse direction due to the reaction of the rotational force of the main rotor blade, and at least its main rotation Control of flight and behavior is realized by controlling the rotation of the wing and the tail rotor (see, for example, Patent Document 1).
上記のように、模型回転翼航空機の代表例としてのラジコンヘリコプターは、実機のヘリコプターと動作原理において何ら変わるところはなく、例えばラジコンヘリコプターの愛好家も、ラジコンヘリコプターに実機のヘリコプター同様のリアル性(例えば重量感や重厚感)を求める場合が多い。 As described above, the radio-controlled helicopter as a representative example of a model rotary wing aircraft has no difference in operating principle from the actual helicopter. For example, enthusiasts of radio-controlled helicopters have the same realism ( For example, a heavy feeling or a heavy feeling) is often required.
しかしながら、ラジコンヘリコプターは、実機のヘリコプターと比較して大きさの点では小さいものになるということもあり、リアル性はどうしても劣ってしまう。
また、ラジコンヘリコプターにおいてはより軽量な素材を使用する必要があり、実機のヘリコプターに使用されるような素材が、そのままラジコンヘリコプターに使用できるとは限らなかった。この点も、ラジコンヘリコプターにおいてリアル性が失われる要因であると考えられる。
However, the radio control helicopter may be smaller in size than the actual helicopter, and the realism is inevitably inferior.
In addition, it is necessary to use a lighter material for the radio control helicopter, and a material used for an actual helicopter cannot always be used for the radio control helicopter. This point is also considered to be a cause of loss of realism in radio controlled helicopters.
例えば、ラジコンヘリコプターの回転翼としては、カーボンファイバー、グラスファイバー、或いは木材(バルサ材)からなるものが主流となっている。そのような素材は、軽量で強度が大きいので、ラジコンヘリコプターの回転翼の素材としては好適である。尚、ラジコンヘリコプターの回転翼の素材としてだけではなく、模型航空機(例えばラジコン飛行機)全般にて翼の素材として好適である。 For example, as rotary blades for radio control helicopters, those made of carbon fiber, glass fiber, or wood (balsa material) are mainly used. Since such a material is lightweight and has high strength, it is suitable as a material for a rotor blade of a radio control helicopter. In addition, it is suitable not only as a material for a rotary wing of a radio control helicopter but also as a material for a wing in general model aircraft (for example, a radio control airplane).
一方、カーボンファイバー、グラスファイバー、或いは木材(バルサ材)等の素材にてラジコンヘリコプターの回転翼を構成した場合、実機のヘリコプターに近いリアル性がかもし出されないということがあり、ラジコンヘリコプターの愛好家の要望が満たされていなかった。 On the other hand, if the rotor blades of a radio control helicopter are made of materials such as carbon fiber, glass fiber, or wood (balsa wood), the realism close to that of the actual helicopter may not be exhibited. The request was not satisfied.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、模型回転翼航空機に適用可能であり、実機により近いリアル性を有する回転翼、及びその回転翼の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and is intended to provide a rotor that can be applied to a model rotorcraft and has realism closer to that of an actual aircraft, and a method for manufacturing the rotor.
上記目的を達成するためになされた本願第1発明に係る回転翼(模型回転翼航空機の回転翼)は、細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管が、そのアルミ合金管を送り出すための送り装置により送り出されるとともに対向する二方向から圧力が加えられてロール成形されたものであって、前記アルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように前記ロール成形されたものである。尚、この回転翼は、例えばラジコンヘリコプターにおいては、主回転翼(メインロータブレード)として用いることもできるし尾回転翼(テールロータブレード)として用いることもできる。 The rotary wing (rotary wing of a model rotary wing aircraft) according to the first invention of the present application, which has been made to achieve the above object, is a slender cylindrical aluminum alloy pipe having a desired size, which is used to feed out the aluminum alloy pipe. The aluminum alloy tube is fed by pressure from two opposite directions and roll-formed, and the aluminum alloy tube has a blade cross-sectional shape as viewed from one end in the longitudinal direction and is integral with the inside. in which the hollow structure is the roll forming so as to form. For example, in a radio controlled helicopter, the rotor blade can be used as a main rotor blade (main rotor blade) or a tail rotor blade (tail rotor blade).
また、アルミ合金とは、アルミニウムを主成分とする合金である。アルミニウム自体は軽い一方で柔らかい金属であり、例えば銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケルなどと合金にすることで強度の高い金属材料(アルミ合金)となる。このようなアルミ合金は、軽量で強度が高く、金属であるが故金属特有の重量感や重厚感も得られ、模型回転翼航空機(特にラジコンヘリコプター)の回転翼としては好ましい材料である。 An aluminum alloy is an alloy mainly composed of aluminum. Aluminum itself is a light but soft metal. For example, it becomes a metal material (aluminum alloy) having high strength by alloying with copper, manganese, silicon, magnesium, zinc, nickel or the like. Such an aluminum alloy is lightweight, has high strength, and is a metal, so that it has a feeling of weight and heavyness peculiar to the metal, and is a preferable material for a rotor of a model rotorcraft (especially a radio control helicopter).
とは言え、例えばカーボンファイバー、グラスファイバー、或いは木材(バルサ材)等と比較して比重は大きく、やはり重量の点が問題となる。即ち、模型回転翼航空機の回転翼の素材として単にアルミ合金を採用しても、重量の点から模型回転翼航空機の飛翔が難しくなるか、或いは不可能となってしまう。 However, the specific gravity is large compared with, for example, carbon fiber, glass fiber, or wood (balsa material), and the weight is also a problem. That is, even when simply using aluminum alloy as a material of the rotor blades of the model rotorcraft, becomes in terms of weight or flying the model rotor blades aircraft becomes difficult or impossible.
この点、本願第1発明に係る回転翼は、アルミ合金管、即ちアルミ合金からなる筒状の材料を成形してなるものであるため、中空構造のもの(内部に空洞を有するもの)となり、特に一体的な中空構造が形成される。即ち、回転翼の内部は空洞となってその部分には金属(アルミ合金)が存在しないように構成されるため、回転翼全体の重量を大幅に低減させることができる。したがって、前述のような重量の問題は解決できる。 In this respect, since the rotor blade according to the first invention of the present application is formed by molding an aluminum alloy tube, that is, a cylindrical material made of an aluminum alloy, it has a hollow structure (having a cavity inside). In particular, an integral hollow structure is formed . That is, since the inside of the rotor blade is hollow and configured so that metal (aluminum alloy) does not exist in that portion, the weight of the entire rotor blade can be significantly reduced. Therefore, the above weight problem can be solved.
また、本願第1発明に係る回転翼はアルミ合金管をもとに形成されるものであるため、継ぎ目のない一層構造(一体構造)となり、強度も充分なものとなる。
さらに、もとから空洞状(筒状)であるアルミ合金管が成形されるというごく簡単な構成で、前述のような中空構成、及び一層構造(一体構造)が実現される。このため、製造工数や製造コストの点でも非常に有利である。即ち、製造工数や製造コストを抑えることが可能である。また、例えばアルミ合金管の長さ、肉厚、断面寸法等は、回転翼を搭載する模型回転翼航空機の大きさ等に応じて、その模型回転翼航空機の回転翼として求められる長さ及び翼断面形の大きさ(面積)に合致したものとすれば良い。また、翼断面形については規格や標準が定められているため、その規格や標準に沿うようにすれば良い。
Further, since the rotor blade according to the first invention of the present application is formed on the basis of an aluminum alloy tube, it has a seamless single layer structure (integrated structure) and sufficient strength.
Furthermore, the hollow structure and the single layer structure (integral structure) as described above are realized with a very simple structure in which an aluminum alloy tube that is originally hollow (cylindrical) is formed. For this reason, it is very advantageous also in terms of manufacturing man-hours and manufacturing costs. In other words, Ru der is possible to suppress the number of manufacturing steps and manufacturing cost. Also, for example, the length of the aluminum alloy tube, the wall thickness, cross-sectional dimensions and the like, depending on the size of the model rotorcraft for mounting the rotor blade, the length and determined as rotor blades of the model rotorcraft It may be matched with the size (area) of the blade cross section. In addition, since the standards and standards are determined for the blade cross-sectional shape, it is only necessary to conform to the standards and standards.
このように、本願第1発明に係る回転翼は、模型回転翼航空機(例えばラジコンヘリコプター)において問題なく使用できるように軽量に構成され、かつ、重量感や重厚感をかもし出すことができるものである。このため、本願第1発明によれば、模型回転翼航空機において、実機に近いリアル性が得られ、例えばラジコンヘリコプターの愛好家の要望にも応えることができる。しかも、より安価に製造することも可能である。 As described above, the rotary wing according to the first invention of the present application is configured to be lightweight so that it can be used without any problem in a model rotary wing aircraft (for example, a radio-controlled helicopter), and can provide a heavy feeling and a heavy feeling. . For this reason, according to the first invention of the present application, in the model rotary wing aircraft, realism close to that of the actual aircraft can be obtained, and for example, it can meet the demands of lovers of radio controlled helicopters. Moreover, it can be manufactured at a lower cost.
また、本願第2発明に係る回転翼は、細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように、金型によりプレス成形されてなるものである。尚、この回転翼は、例えばラジコンヘリコプターにおいては、主回転翼(メインロータブレード)として用いることもできるし尾回転翼(テールロータブレード)として用いることもできる。 Further, the rotary blade according to the second invention of the present application is an elongated cylindrical aluminum alloy tube having a desired dimension, the section viewed from one end in the longitudinal direction has a blade cross-sectional shape, and an integral hollow structure is formed inside. Thus , it is formed by press molding using a mold. For example, in a radio controlled helicopter, the rotor blade can be used as a main rotor blade (main rotor blade) or a tail rotor blade (tail rotor blade).
本願第2発明に係る回転翼は、アルミ合金管から金型によりプレス成形されたものであり、本願第1発明と同様に一体の中空構造を有して大幅な軽量化が図られている。本願第2発明に係る回転翼によれば、本願第1発明と同様に模型回転翼航空機(例えばラジコンヘリコプター)において問題なく使用でき、かつ、重量感や重厚感をかもし出すことができる。したがって、模型回転翼航空機において、実機に近いリアル性が得られる。
また、本願第1発明及び第2発明に係る回転翼は、長手方向の両端が閉じた構造を有するようなアルミ合金管から形成され得る。そのようなアルミ合金管を成形する際、アルミ合金管内部の体積が小さくなることで内部圧が上昇することが考えられるが、これにより、アルミ合金管の内部(回転翼の内部)から外部に向かって圧力がかかるため、回転翼において、外部からの不要な圧力に対する耐性を持たせることができる。つまり、回転翼の製造後に、その回転翼を不要に変形させるような力が外部から加わったとしても、内部からの空気圧のおかげで、容易には変形しないようにすることができる。また、外部からの不要な力によって仮に回転翼の一部がへこんでしまったような場合でも、内部からの空気圧が復帰力として働き、へこんだ部分が元の正常な形状に戻るようなことも考えられる。
The rotor blade according to the second invention of the present application is press-molded from an aluminum alloy tube by a die, and has an integral hollow structure as in the first invention of the present application, and is greatly reduced in weight. According to the rotary wing according to the second invention of the present application, similar to the first invention of the present application, it can be used without any problem in a model rotary wing aircraft (for example, a radio-controlled helicopter), and a sense of weight and profoundness can be produced. Therefore, in the model rotary wing aircraft, realism close to that of the actual aircraft can be obtained.
Further, the rotor blades according to the first and second inventions of the present application can be formed of an aluminum alloy tube having a structure in which both ends in the longitudinal direction are closed. When forming such an aluminum alloy tube, it is considered that the internal pressure increases as the volume inside the aluminum alloy tube decreases, but this makes it possible to move from the inside of the aluminum alloy tube (the inside of the rotor blade) to the outside. Since pressure is applied toward the rotor blade, it is possible to provide resistance to unnecessary external pressure in the rotor blade. That is, even if a force that unnecessarily deforms the rotor blade is applied from the outside after the rotor blade is manufactured, it can be prevented from being easily deformed by the air pressure from the inside. Also, even if a part of the rotor blade is dented due to unnecessary external force, the air pressure from the inside acts as a restoring force, and the recessed part may return to its original normal shape. Conceivable.
また、本願第3発明は、模型回転翼航空機の回転翼の製造方法であって、細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように、そのアルミ合金管を送り出すための送り装置により送り出すとともにそのアルミ合金管に対し対向する二方向から圧力を加えるロール成形により前記回転翼となすことを特徴とするものである。 Further, the present third invention is a manufacturing method of the rotor blades of the model rotorcraft, the aluminum alloy tube of the desired dimensions in elongated cylindrical, with cross section as viewed from the longitudinal one end having an airfoil cross-sectional shape In order to form an integral hollow structure inside, the rotor blade is formed by roll forming by applying pressure from two opposite directions to the aluminum alloy tube while feeding by the feeding device for feeding the aluminum alloy tube. It is characterized by.
このような製造方法によれば、前述したような本願発明に係る回転翼を簡単な工程によって製造することができる。したがって、製造工数や製造コストを抑えることが可能である。 According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture a rotor blade according to the present Application onset bright as described above by easy single process. Therefore, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and manufacturing costs.
また、本願第4発明に係る製造方法は、細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように、金型によりプレス成形して前記回転翼となすことを特徴とする製造方法である。 In addition, the manufacturing method according to the fourth invention of the present application is an elongated cylindrical aluminum alloy tube having a desired dimension, a cross section viewed from one end in the longitudinal direction has a blade cross section, and an integral hollow structure is formed inside. as that is a production method characterized by by press molding makes with the rotary blade by a die.
このような製造方法によれば、前述したような本願発明に係る回転翼を簡単な工程によって製造することができる。したがって、製造工数や製造コストを抑えることが可能である。
また、本願第3発明及び第4発明に係る製造方法では、前記アルミ合金管として長手方向の両端が閉じた構造を有するアルミ合金管を用いて回転翼を形成し得る。これによれば、回転翼において、外部からの不要な圧力に対する耐性を持たせることができるという前述したような効果を得ることができる。
According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture a rotor blade according to the present Application onset bright as described above by easy single process. Therefore, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and manufacturing costs.
In the manufacturing method according to the third and fourth inventions of the present application, the rotor blade can be formed using an aluminum alloy tube having a structure in which both ends in the longitudinal direction are closed as the aluminum alloy tube. According to this, it is possible to obtain the above-described effect that the rotor blade can be resistant to unnecessary external pressure.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明を適用した模型回転翼航空機の代表例としてのラジコンヘリコプターの一例を示す外観図である。尚、図1において、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an external view showing an example of a radio control helicopter as a representative example of a model rotary wing aircraft to which the present invention is applied. In FIG. 1, the left side of the page is the front, the right side of the page is the back, the upper side of the page is the upper side, and the lower side of the page is the lower side.
図1に示すラジコンヘリコプター1は、機体2と、脚部3と、テールパイプ4と、メインロータ5と、テールロータ6と、尾翼7と、を中心に構成される。
機体2における前部下方には、図示は省略するが、駆動力を発生するエンジン、各種制御を行う制御装置等が搭載される。
A radio-controlled
Although not shown, an engine that generates driving force, a control device that performs various controls, and the like are mounted below the front portion of the
脚部3は、機体2の下方に設けられ、接地時(着陸時)にその機体2を支持するものである。
メインロータ5は、略鉛直上方に延びてエンジンの駆動により回転する出力軸8と、一対の主回転翼(以下、メインロータブレードとも記載する)5a,5aとを備えている。メインロータブレード5a,5aは、出力軸8に取り付けられており、その出力軸8の回転とともに回転して揚力を発生する。
The
The
テールロータ6は、テールパイプ4の後端側に設けられ、紙面における表裏の方向に延びる回転軸9と、一対の尾回転翼(以下、テールロータブレードとも記載する)6a,6aとを備えている。テールロータブレード6a,6aは、回転軸9を中心に回転可能に取り付けられている。テールロータ6は、メインロータ5の回転に同期するように回転し、そのメインロータ5の回転に伴って発生するトルク(ヨーイング)を打ち消して機体2の挙動を安定させる機能を有する。
The tail rotor 6 is provided on the rear end side of the
尾翼7は、例えば操縦性の向上のために設けられる。
図2は、本発明のメインロータブレード5aの外観及び側断面を表す図面である。図2(a)がメインロータブレード5aの外観を表し、図2(b)がメインロータブレード5aの側断面を示す。尚、図2(b)の側断面は、図2(a)におけるX矢視図である。換言すれば、メインロータブレード5aをその長手方向の一端からみた場合の断面図である。尚、図2(a)において、Aは翼長を示し、Bは翼幅を示す。
The tail 7 is provided for improving maneuverability, for example.
FIG. 2 is a drawing showing an appearance and a side section of the
図2(b)に示すように、メインロータブレード5aは翼断面形を有する。翼断面形については周知なものであるため、ここでは詳しい説明を省略する。
特に、本実施形態におけるメインロータブレード5aは、アルミ合金からなるものであり、また、図2(b)に示すように、内部に空洞を有するように構成されている。即ち、中空構造を有している。
As shown in FIG. 2B, the
In particular, the
次に、このような本実施形態におけるメインロータブレード5aの製造方法について図3を用いて説明する。尚、図3において、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。
本実施形態のメインロータブレード5aは、円筒状のアルミ合金管10をもとにして製造されるものである。
Next, a method for manufacturing the
The
図3には、アルミ合金管10の側断面を示しており、そのアルミ合金管10は、紙面の表裏方向に翼長A(図2参照)と同じ長さを有する。また、アルミ合金管10の直径、及び肉厚は、例えば翼幅B(図2参照)に合わせて決定される。
FIG. 3 shows a side cross-section of the
そして、本実施形態に係る製造方法では、図3に示すようなアルミ合金管10を、ロール成形により、断面が翼断面形になるように成形する。より具体的には、アルミ合金管10を図示しない送り装置により送り出しつつ、そのアルミ合金管10に上下方向から圧力を加えるとともにその圧力の大きさを調整する。これにより、アルミ合金管10を上下方向に押しつぶすようにして、翼型に成形する。尚、このような成形は、アルミ合金管10についての1回の送り動作で完了するようにしても良いし、複数回の送り動作を経て完了するようにしても良い。後者の場合、即ち、アルミ合金管10を、複数回の成形工程で徐々に翼型に成形するようにしても良い。
And in the manufacturing method which concerns on this embodiment, the
図4は、本実施形態に係るメインロータブレード5aの重量特性を表した図である。
ここでは、異なる素材から作成した5種類のメインロータブレードを試料(1)〜(5)として用意し、その重量を比較した。試料(1),(2)が、本発明を適用した例(以下、それぞれ、発明適用例1,2とも記載する)であり、試料(3)〜(5)が比較例(以下、それぞれ、比較例1,2,3とも記載する)である。尚、試料(1)〜(5)のメインロータブレードにおいては、翼長Aが570mm、翼幅Bが50mmとなるように統一した。また、翼断面形も統一した。
FIG. 4 is a diagram showing the weight characteristics of the
Here, five types of main rotor blades made from different materials were prepared as samples (1) to (5), and their weights were compared. Samples (1) and (2) are examples to which the present invention is applied (hereinafter also referred to as invention application examples 1 and 2, respectively), and samples (3) to (5) are comparative examples (hereinafter, respectively). Comparative examples 1, 2 and 3 are also described). The main rotor blades of Samples (1) to (5) were unified so that the blade length A was 570 mm and the blade width B was 50 mm. In addition, the blade cross-sectional shape was unified.
発明適用例1(試料(1))のメインロータブレードは、アルミ合金管10の肉厚tが0.8mmであるものを用いて作成したものであり、重量は130gであった。
発明適用例2(試料(2))のメインロータブレードは、アルミ合金管10の肉厚tが1.0mmであるものを用いて作成したものであり、重量は160gであった。
The main rotor blade of Invention Application Example 1 (Sample (1)) was prepared using an
The main rotor blade of Invention Application Example 2 (Sample (2)) was prepared using an
比較例1(試料(3))のメインロータブレードは、アルミ合金の無垢材を用いたものである。つまり、アルミ合金を用いる点では発明適用例1,2と同一であるが、一方で中空構造を有しないように構成した。このような比較例1のメインロータブレードでは、重量は400gであった。 The main rotor blade of Comparative Example 1 (Sample (3)) uses a solid aluminum alloy material. That is, it is the same as the invention application examples 1 and 2 in that an aluminum alloy is used, but it is configured not to have a hollow structure. In such a main rotor blade of Comparative Example 1, the weight was 400 g.
比較例2(試料(4))のメインロータブレードは、従来より例えばラジコンヘリコプターの回転翼(メインロータブレード)の素材として主流となっているカーボンファイバーを用いたものである。このような比較例2のメインロータブレードでは、重量は120gであった。 The main rotor blade of Comparative Example 2 (sample (4)) is made of a carbon fiber that has been mainly used as a material for a rotor blade (main rotor blade) of a radio control helicopter. In such a main rotor blade of Comparative Example 2, the weight was 120 g.
比較例3(試料(5))のメインロータブレードは、同じくラジコンヘリコプターの回転翼(メインロータブレード)の素材として主流となっている木材(バルサ材)を用いたものである。尚、比較例3のメインロータブレードは、被覆材としてのフィルムで全体が覆われているものである。このような比較例3のメインロータブレードでは、重量は140gであった。 The main rotor blade of Comparative Example 3 (sample (5)) is made of wood (balsa material), which is the mainstream as the material of the rotor blade (main rotor blade) of the radio control helicopter. The main rotor blade of Comparative Example 3 is entirely covered with a film as a covering material. In such a main rotor blade of Comparative Example 3, the weight was 140 g.
図4から分かるように、アルミ合金の無垢材を用いてメインロータブレード5aを構成しようとすれば(試料(3)参照)、重量の点で問題となることが分かる。つまり、メインロータブレード5aの素材として単にアルミ合金を採用しただけでは、重量が大きくなりすぎてしまい、ラジコンヘリコプター1の飛翔が難しくなるか、不可能となってしまう。
As can be seen from FIG. 4, if the
この点、本実施形態では、円筒状のアルミ合金管10を成形することで、メインロータブレード5aを中空構造となるよう形成しており、図4の発明適用例1,2に示すように、全体の重量を大幅に低減させることができる。この結果、従来より主流となっている、例えば比較例2(試料(4))に示すようなカーボンファイバーからなるメインロータブレードや、比較例3(試料(5))に示すような木材(バルサ材)からなるメインロータブレードと比較しても、重量は同程度となっている。このため、例えばラジコンヘリコプター1のメインロータブレード5aとして、充分に適用可能である。勿論、ラジコンヘリコプター1のテールロータブレード6aとしても適用可能である。また、アルミ合金管10の成形により製造されることから、継ぎ目のない一層構造(一体構造)となり、強度も充分なものとなる。
In this respect, in the present embodiment, the
そして、本実施形態のメインロータブレード5aによれば、アルミ合金特有(金属特有)のリアル性(重量感や重厚感)が得られ、ラジコンヘリコプター1において、実機のヘリコプターに近いリアル性を得ることができるようになる。このため、ラジコンヘリコプター1にも実機に近いリアル性を求めるような、ラジコンヘリコプターの愛好家の要望を満たすことができる。
According to the
また、本実施形態のメインロータブレード5aでは、もとから空洞状(筒状)であるアルミ合金管10が成形されるというごく簡単な構成で、前述のような中空構成、及び一層構造(一体構造)が実現されるため、製造工数や製造コストを抑えることが可能である。また、中空構造を有することから素材の使用量を抑えることができ、近年課題となっているCO2削減にも寄与することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について図5を用いて説明する。
Further, the
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本第2実施形態は、図5に示すように、アルミ合金管10を加工することでメインロータブレード5aを製造する点では第1実施形態と同様であるが、プレス加工によりメインロータブレード5aを製造するようにしている点で、ロール成形を用いている第1実施形態と異なる。
As shown in FIG. 5, the second embodiment is the same as the first embodiment in that the
即ち、本第2実施形態では、所望の寸法のアルミ合金管10を金型により塑性加工し、メインロータブレード5aを得るようにしている。アルミ合金管10をもとに塑性加工してメインロータブレード5aを製造することで、第1実施形態の場合と同様に、中空構造かつ一層構造(一体構造)のメインロータブレード5aを製造することができる。
That is, in the second embodiment, the
尚、第1実施形態のロール成形の場合と比較すれば、本第2実施形態のプレス加工の場合のほうが、そのプレス加工の特性上、より短時間でメインロータブレード5aを製造し得るようになる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について図6を用いて説明する。
Compared with the roll forming of the first embodiment, the press working of the second embodiment can produce the
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本第3実施形態では、図6に示すように、アルミ合金板11を成形して、メインロータブレード5aを製造するようにしている。
図6には、アルミ合金板11の側断面を示しており、そのアルミ合金板11は、紙面の表裏方向に翼長A(図2参照)と同じ長さを有する。アルミ合金板11の幅寸法は、翼幅B(図2参照)及び翼断面の外形の長さに合わせて決定される。
In the third embodiment, as shown in FIG. 6, an
FIG. 6 shows a side cross-section of the
そして、図6に示すようなアルミ合金板11を、ロール成形により、翼断面形に成形する。そして、翼断面形に成形した後、アルミ合金板11の長辺11a同士は、プレス加工により接着する。
Then, an
このような本第3実施形態によれば、第1実施形態と同様、中空構造のメインロータブレード5aを製造することができる。したがって、ラジコンヘリコプター1に適用可能なように軽量となり、しかもアルミ合金特有(金属特有)のリアル性(重量感や重厚感)が得られるメインロータブレード5aを提供することができる。
According to the third embodiment, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内において種々の形態をとることができる。
例えば、上記実施形態では、ラジコンヘリコプター1の回転翼(メインロータブレード5a、テールロータブレード6a)の場合について説明したが、本発明は、模型回転翼航空機全般に適用できる。例えば、ジャイロプレーン、オートジャイロ、ジャイロダイン等における回転翼に適用することもできる。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various form can be taken within the technical scope of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the case of the rotor blades (
また、上記実施形態では、円筒状のアルミ合金管10をもとにメインロータブレード5aが製造される例について説明したが、アルミ合金管10は円筒状のものに限られない。例えば断面が四角状かつ筒状のアルミ合金管からメインロータブレード5aが製造されるようにしても良い。また、場合によっては、断面が三角状かつ筒状のアルミ合金管からメインロータブレード5aが製造されるようにしても良い。その他、例えば断面が台形であっても良いし、通常入手し得るようなものであれば、材料として使用し得る。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example in which the
また、上記実施形態では、メインロータブレード5aが製造される例について説明したが、テールロータブレード6aも同様に翼断面形を有するものであり、テールロータブレード6aの製造にも適用することができる。
In the above embodiment, an example in which the
また、上記実施形態のメインロータブレード5aにおいて、熱処理を施すようにしても良い。熱処理により、例えば強度をより向上させることが可能である。
また、上記実施形態のメインロータブレード5aにおいて、メッキ処理を施すようにしても良い。メッキ処理により、例えば耐食性を向上させることができる。また、より滑らかで光沢のある仕上がり面を得ることができ、付加価値をつけることができる。また、仕上がり面を滑らかにできることから、回転時の翼回りの空気の流れが乱れてしまうようなことを防止でき、回転翼としての本来の機能を高めることができる。
Moreover, you may make it heat-process in the
The
また、上記実施形態のメインロータブレード5aにおいて、表面を研磨したり、塗装を施したり、フィルムで表面を被覆したりするなどの処理を加えても良いことは勿論である。
In addition, in the
また、上記第1、第2実施形態において、長手方向の両端が閉じたような(内部が密閉されたような)アルミ合金管10を用いることも考えられる。この場合においては、加工の際にアルミ合金管10内部の空気が外部に抜けるように、アルミ合金管10の側面に微小の空気穴を設けておいてそのアルミ合金管10をメインロータブレード5aの形状に加工するようにしても良い。このようにすれば、内部の空気圧が過剰に上昇することが防止され、加工が容易になるとともに、内部からの過剰な空気圧によりメインロータブレード5aが変形してしまうようなことを防止することができる。ただ、内部の空気圧が上昇する場合のメリットも考えられる。この点については後述する。
In the first and second embodiments, it is also conceivable to use the
また、アルミ合金管10の側面に空気穴を設けることなくそのアルミ合金管10を低温下で加工することで、加工中に限ってはアルミ合金管10内部の空気圧の上昇を抑えるような方法も考えられる。このような方法によれば、加工中は内部の空気圧が過剰に上昇することが抑制され、加工が容易となる。尚、加工後、常温下に置いた場合には、低温から常温への温度上昇に伴って内部の空気圧が上昇することが考えられる。
Further, there is a method of suppressing the increase in air pressure inside the
内部が密閉状態であるようなアルミ合金管10を用いるメリットとしては、以下のような点が考えられる。
具体的に、アルミ合金管10をメインロータブレード5aの形状に塑性加工した際、内部の体積が小さくなることで内部圧が上昇することが考えられるが、これにより、メインロータブレード5aの内部から外部に向かって圧力がかかるため、メインロータブレード5aにおいて、外部からの不要な圧力に対する耐性を持たせることができる。つまり、メインロータブレード5aの製造後に、そのメインロータブレード5aを不要に変形させるような力が外部から加わったとしても、内部からの空気圧のおかげで、容易には変形しないようにすることができる。また、外部からの不要な力によって仮にメインロータブレード5aの一部がへこんでしまったような場合でも、内部からの空気圧が復帰力として働き、へこんだ部分が元の正常な形状に戻るようなことも考えられる。尚、この場合においても、メインロータブレード5aについて、熱処理やメッキ処理などを施しても良い。また、表面を研磨したり、塗装を施したり、フィルムで表面を被覆したりするなどの処理を加えても良い。
The following points can be considered as the merit of using the
Specifically, when the
また、上記実施形態において、メインロータブレード5aの製造後に、そのメインロータブレード5aの長手方向の両端をふさぐなどして中空部分を密閉構造としつつ、かつその中空部分の空気圧を高めるような工程を加えても良い。
Further, in the above embodiment, after the
1…ラジコンヘリコプター、2…機体、3…脚部、4…テールパイプ、5…メインロータ、5a…メインロータブレード、6…テールロータ、6a…テールロータブレード、7…尾翼、8…出力軸、9…回転軸、10…アルミ合金管、11…アルミ合金板。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管が、そのアルミ合金管を送り出すための送り装置により送り出されるとともに対向する二方向から圧力が加えられてロール成形されたものであって、前記アルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように前記ロール成形されたものであることを特徴とする回転翼。 A model rotorcraft rotor wing,
An aluminum alloy pipe having an elongated cylindrical shape and having a desired size is fed by a feeding device for feeding the aluminum alloy pipe and is subjected to roll forming by applying pressure from two opposite directions. but rotor blades, characterized in that one which is the roll forming as integral hollow structure is formed inside with cross section seen from one longitudinal end has a blade cross-sectional shape.
細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように、金型によりプレス成形されてなるものであることを特徴とする回転翼。 A model rotorcraft rotor wing,
Aluminum alloy tube of the desired dimensions in an elongated cylindrical shape, so that the cross section as viewed from the longitudinal one end integral hollow structure therein and having an airfoil cross-sectional shape is formed, formed by press-molding by a die A rotating wing characterized by being a thing.
長手方向の両端が閉じた構造を有する前記アルミ合金管から形成されたものであることを特徴とする回転翼。 The rotor blade according to claim 1 or 2,
A rotary blade characterized by being formed from the aluminum alloy tube having a structure in which both ends in the longitudinal direction are closed.
細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように、そのアルミ合金管を送り出すための送り装置により送り出すとともにそのアルミ合金管に対し対向する二方向から圧力を加えるロール成形により前記回転翼となすことを特徴とする製造方法。 A method for manufacturing a rotor of a model rotor wing,
An elongated cylindrical aluminum alloy tube having a desired dimension is sent out so that a cross section viewed from one end in the longitudinal direction has a blade cross section and an integral hollow structure is formed inside . A manufacturing method characterized in that the rotor blade is formed by roll forming which is fed by a feeding device and applies pressure from two opposite directions to the aluminum alloy tube .
細長円筒状で所望の寸法のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するとともに内部に一体的な中空構造が形成されるように、金型によりプレス成形して前記回転翼となすことを特徴とする製造方法。 A method for manufacturing a rotor of a model rotor wing,
The aluminum alloy tube of the desired dimensions in elongated cylindrical, as in cross section seen from the longitudinal end integral hollow structure therein and having an airfoil cross-sectional shape is formed, the by press molding by a die A manufacturing method characterized by forming a rotary blade.
前記アルミ合金管として長手方向の両端が閉じた構造を有するアルミ合金管を用いて前記回転翼を形成することを特徴とする製造方法。 It is a manufacturing method of Claim 4 or Claim 5,
The manufacturing method, wherein the rotary blade is formed using an aluminum alloy tube having a structure in which both ends in the longitudinal direction are closed as the aluminum alloy tube.
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