模型回転翼航空機の回転翼、及びその回転翼の製造方法
【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。
【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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−０９１０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、所望の寸法で細長状のアルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有する形状に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。
【００１１】
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。
【００１２】
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ーの飛翔が難しくなるか、或いは不可能となってしまう。
【００１３】
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。
【００１４】
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。尚、成形の手法としては、いわゆるロール成形を適用することができる。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。
【００１５】
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。
【００１６】
また、本願第２発明に係る回転翼は、アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形されるとともに長辺部同士が接着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。
【００１７】
本願第２発明に係る回転翼は、アルミ合金からなる長方形状板の成形によって形成されたものであり、特に筒状に成形されたものであるため、本願第１発明と同様に中空構造となり大幅な軽量化を図ることができる。このため、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。
【００１８】
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、所望の寸法で細長状のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように成形して前記回転翼となすことを特徴とするものである。
【００１９】
このような製造方法によれば、前述したような本願第１発明に係る回転翼を、成形という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。
【００２０】
また、本願第４発明に係る製造方法は、アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形するとともに長辺部同士を接着することによって前記回転翼となすことを特徴とする製造方法である。
【００２１】
このような製造方法によれば、前述したような本願第２発明に係る回転翼を、成形という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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態のラジコンヘリコプター１の外観図である。
【図２】本実施形態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３】本実施形態のメインロータブレード５ａの製造方法（ロール成形）を表す図面である。
【図４】本実施形態におけるメインロータブレード５ａの重量特性を表す図面である。
【図５】本実施形態のメインロータブレード５ａの製造方法（プレス加工）を表す図面である。
【図６】メインロータブレード５ａの他の製造方法を表す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
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。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−０９１０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、所望の寸法で細長状のアルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有する形状に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。
【００１１】
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。
【００１２】
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ーの飛翔が難しくなるか、或いは不可能となってしまう。
【００１３】
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。
【００１４】
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。尚、成形の手法としては、いわゆるロール成形を適用することができる。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。
【００１５】
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。
【００１６】
また、本願第２発明に係る回転翼は、アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形されるとともに長辺部同士が接着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。
【００１７】
本願第２発明に係る回転翼は、アルミ合金からなる長方形状板の成形によって形成されたものであり、特に筒状に成形されたものであるため、本願第１発明と同様に中空構造となり大幅な軽量化を図ることができる。このため、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。
【００１８】
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、所望の寸法で細長状のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように成形して前記回転翼となすことを特徴とするものである。
【００１９】
このような製造方法によれば、前述したような本願第１発明に係る回転翼を、成形という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。
【００２０】
また、本願第４発明に係る製造方法は、アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形するとともに長辺部同士を接着することによって前記回転翼となすことを特徴とする製造方法である。
【００２１】
このような製造方法によれば、前述したような本願第２発明に係る回転翼を、成形という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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態のラジコンヘリコプター１の外観図である。
【図２】本実施形態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３】本実施形態のメインロータブレード５ａの製造方法（ロール成形）を表す図面である。
【図４】本実施形態におけるメインロータブレード５ａの重量特性を表す図面である。
【図５】本実施形態のメインロータブレード５ａの製造方法（プレス加工）を表す図面である。
【図６】メインロータブレード５ａの他の製造方法を表す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
模型回転翼航空機の回転翼であって、
所望の寸法で細長状のアルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有する形状に成形されてなるものであることを特徴とする回転翼。
【請求項２】
模型回転翼航空機の回転翼であって、
アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形されるとともに長辺部同士が接着されてなるものであることを特徴とする回転翼。
【請求項３】
模型回転翼航空機の回転翼の製造方法であって、
所望の寸法で細長状のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように成形して前記回転翼となすことを特徴とする製造方法。
【請求項４】
模型回転翼航空機の回転翼の製造方法であって、
アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形するとともに長辺部同士を接着することによって前記回転翼となすことを特徴とする製造方法。
【請求項１】
模型回転翼航空機の回転翼であって、
所望の寸法で細長状のアルミ合金管が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有する形状に成形されてなるものであることを特徴とする回転翼。
【請求項２】
模型回転翼航空機の回転翼であって、
アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板が、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形されるとともに長辺部同士が接着されてなるものであることを特徴とする回転翼。
【請求項３】
模型回転翼航空機の回転翼の製造方法であって、
所望の寸法で細長状のアルミ合金管を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように成形して前記回転翼となすことを特徴とする製造方法。
【請求項４】
模型回転翼航空機の回転翼の製造方法であって、
アルミ合金からなる所望の寸法の長方形状板を、長手方向の一端から見た断面が翼断面形を有するように筒状に成形するとともに長辺部同士を接着することによって前記回転翼となすことを特徴とする製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２０１９９９（Ｐ２０１０−２０１９９９Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４７８９９（Ｐ２００９−４７８９９）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【特許番号】特許第４４０２１６０号（Ｐ４４０２１６０）
【特許公報発行日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（３０９００００３７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【特許番号】特許第４４０２１６０号（Ｐ４４０２１６０）
【特許公報発行日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（３０９００００３７）
【Ｆターム（参考）】
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