JP6694899B2 - ラジオコントロール送信機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば各種模型体（自動車、オートバイ、航空機、船舶など）や、クレーンなどの産業機械を被操縦体とし、無線通信により被操縦体を遠隔操作するラジオコントロール送信機に関するものである。

例えば各種模型体（自動車、オートバイ、航空機、船舶など）や、クレーンなどの産業機械を被操縦体とし、無線通信により被操縦体を遠隔操作するラジオコントロール送信機には、操縦される被操縦体の種類に応じて様々な形状のものが存在する。

この種のラジオコントロール送信機は、その形状の違いから、トリガータイプとスティックタイプに大別される。トリガータイプのラジオコントロール送信機は、エンジン又はモーターのスロットルを操作するトリガーと被操縦体のステアリングを制御するホイールとを備え、主に模型自動車の操作に使用される。また、スティックタイプのラジオコントロール送信機は、上下方向と左右方向に操作される２本のスティックを筐体の左右に並べて設け、模型自動車、模型飛行機、模型ヘリコプタ、模型船、産業機械などの被操縦体の操作に使用される。

また、近年におけるラジオコントロール送信機は、下記特許文献１に開示されるように、前面ケースにディスプレイを設け、各種設定画面の表示（設定キーの機能割り当て用の設定画面、アクセルやブレーキの調整用の設定画面など）や、被操縦体や使用環境の情報（被操縦体の速度、バッテリーの状況、使用環境の温度など）を表示して操縦中に種々の情報が得られるようになっている。

特開２０１２−２３２０６９号公報

特許文献１に開示されるように、スティックタイプのラジオコントロール送信機においてディスプレイが前面ケースの下方に配置されていると、操縦中にディスプレイの表示内容を確認する際に、被操縦体からディスプレイへの視線の移動距離が大きいため、操縦が不慣れなユーザにとって操縦中に表示内容を確認するのが難しかった。

また、ユーザからディスプレイの表示領域を拡大した操縦機の要望が多いが、ディスプレイを前面ケースの下方に配置した構成では、ディスプレイ近傍に各種設定キーなどの他の部品も配置されているため、ディスプレイの表示領域を拡大するには限界があった。

そこで、本願発明者は、配置位置が固定されるスティックや各種操作キーの制約を受けないように、ディスプレイを前面ケースの略中央上方に配置した送信機の開発に着手したが、ディスプレイの配置変更に伴う新たな課題を発見した。その課題とは、ディスプレイの他に、従来機のように制御基板も送信機の上部に（つまり、ディスプレイの背面）に配置すると、送信機の重心が上方に偏って操縦時のウェイトバランスが悪くなり、操縦性が損なわれてしまうことである。

そこで、本願発明者が鋭意検討した結果、ディスプレイの背面が薄くなるように凹部を形成し、さらに制御基板（メイン基板）を送信機の下方に移動することで、機器上方への重心の偏りが無くなって上記課題が解決されることを見出した。これにより、ディスプレイの視認性を向上させつつ、送信機上部が軽量化されて従来機と同様のウェイトバランスにすることが可能となった。また、ディスプレイの背面側に形成された凹部の内周面は、ユーザが送信機を掴んで保持し易いように外側に拡開するように傾斜させた構造としているため、従来機と比べてより保持性を向上させることに成功した。

ところで、新規の送信機を開発している最中、本願発明者は試作機をユーザが両手で保持したとき、掴んだ指先で凹部の内周面の一部が触れることに気が付き、この内周面の指が届く領域に操縦中でも視線をずらすことなく操作可能なスイッチを設けることができないか検討を行った。

スイッチ機構としては、図５に示すような構造が一般的である。このスイッチ機構は、制御基板に配置されたプッシュスイッチの作動片と対向した位置にスイッチノブを配置し、スイッチノブを図中垂直方向に押下することで作動片が移動し、良好なクリック感を得ながらスイッチを作動することができる。

ところが、視認性向上のためにディスプレイを上部に配置したため、送信機のウェイトバランスの関係から制御基板を下方に移動せざるを得ず、スイッチノブとプッシュスイッチの位置が離れた状態となり、良好なクリック感が得られないという問題があった。

また、従来のスイッチ機構では、図５に示すようにスイッチノブでプッシュスイッチの作動片を垂直方向（図中の上下方向）に押下しないと正しく作動しないため、凹部の内周面のように傾斜した位置に設けたとしても押す方向が制限され操縦中に確実に操作できないという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、送信機の筐体の背面側に形成された凹部の傾斜面に設けられ、操縦中でも良好なクリック感が得られるスイッチ操作が可能なスイッチ機構を備えたラジオコントロール送信機を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するために、本発明の第１の態様は、被操縦体を操縦するラジオコントロール送信機であって、
筐体の裏面側には、底面から徐々に外方に向かって拡開するように傾斜する内周面を有する凹部が形成され、
前記内周面には、
支軸を中心に前記筐体内で揺動自在に支持されるノブ本体と、前記内周面から露出するように前記ノブ本体の一端側に設けられる押下部と、前記ノブ本体の他端側に設けられ前記押下部が押下されたときの押力で揺動する前記ノブ本体の揺動力を伝達する伝達部と、を備えたスイッチノブと、
前記筐体の背面側に配置されたスイッチ基板上に実装され、前記スイッチノブの揺動動作で生じる揺動力が前記伝達部を介して伝わることでスイッチ操作されるプッシュスイッチと、
を備えるスイッチ機構が設けられていることを特徴とする、ラジオコントロール送信機である。

本発明の第２の態様は、第１の態様に係るラジオコントロール送信機において、前記筐体の前面側の略中央部分には、その上端が前記筐体の上部から突出した状態で表示部が設けられており、
前記凹部は、前記筐体の背面側において前記表示部と対向する位置に形成されていることを特徴とする、ラジオコントロール送信機である。

本発明によれば、筐体の背面側に形成された凹部の傾斜した内周面にスイッチ機構を設けることで、送信機上部の軽量化が図れるとともに、形成した凹部の内周面を有効活用することができる。また、凹部の内周面に配置したスイッチ機構は、操縦中にユーザが指を内周面に沿ってスライドさせながら押下部を押すだけでノブ本体が揺動し、この揺動動作に伴う揺動力が伝達部を介して筐体裏面側に配置されたサブ基板上のプッシュスイッチをスイッチ操作することができるため、確実なクリック感を得ながらスイッチ操作を行うことができる。

本発明に係るラジオコントロール送信機の全体構成を示す正面側から見た概略正面図である。 本発明に係るラジオコントロール送信機の全体構成を示す背面側から見た概略背面図である。 図２に示したＡ−Ａ部分拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、スイッチ機構の動作を示す概略構成図である。 一般的なスイッチ機構の構成を示す概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

なお、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。従って、添付した図面を用いて説明する実施の形態により、本発明が限定されず、この形態に基づいて当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれるものとする。

また、本明細書において、添付する各図を参照した以下の説明において、方向乃至位置を示すために上、下、左、右の語を使用した場合、これはユーザが各図を図示の通りに見た場合の上、下、左、右に一致する。

本発明に係るラジオコントロール送信機（以下、送信機という）は、例えば各種模型体（自動車、オートバイ、航空機、船舶など）や、クレーンなどの産業機械を被操縦体とし、予め決められた周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯）を使用し、その周波数帯の中から空きバンドを自動的に選択する周波数ホッピング方式によって送信周波数を決定し、筐体に設けられるスティックなどの操作部材の操作に応じた操縦信号（無線電波）を被操縦体に送信することにより被操縦体を遠隔操作するものである。

［送信機の構成］
まず、図１、２を参照しながら本実施形態のラジオコントロール送信機（以下、単に「送信機」という）１の構成について説明する。なお、以下の説明では被操縦体として自動車を操縦する送信機として各機能の説明を行うが、被操縦体としては前述したように自動車以外に、オートバイ、航空機、船舶などの模型体やクレーンなどの産業機械とすることもできる。よって、後述する操作部１２や設定部１４などに割り当てられる各種機能についても被操縦体として選定された機器に対応するように適宜設定されるものとする。

図１又は図２に示すように、送信機１は、操作部１２と、表示部１３と、設定部１４とが筐体１１の、電源部１５と、アンテナ１６とを備えている。

送信機１は、筐体１１を構成する前面ケース）１１ａと背面ケース１１ｂを突き合わせ、筐体１１の下方に配置されるメイン基板となる制御基板（図示しない）を組み込んだ状態で螺子止めして組み立てられている。

この制御基板は、例えばＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどの電子部品がプリント基板上に実装された電子回路基板である。制御基板は、例えば操作部１２の操作に応じた送信データの生成や送信データを操縦信号に変換するための変調・増幅処理、表示部１３の表示制御、設定部１４の各種設定内容や各部の制御プログラムの記憶、電源部１５の電力供給制御、アンテナ１６を介しての操縦信号の出力制御や被操縦体からのテレメトリデータの受信制御、後述するスイッチ機構２０のスイッチ操作に基づく処理など、送信機１を構成する各部の電気的な処理を行う。

また、制御基板は、後述するスイッチ基板２３とリード線を介して接続されており、スイッチ機構２０のスイッチ操作に基づく制御も行っている。

背面ケース１１ｂにおける表示部１３の裏面側の領域には、背面ケース１１ｂの軽量化を図るための凹部１１ｃが形成されている。

この凹部１１ｃは、背面側から見たときに凹部１１ｃの立ち上がり部分となる内周面１１ｃａが、底面１１ｃｂから徐々に外側に拡開するように所定角度（鈍角）の傾斜を持って形成されている。よって、ユーザが背面ケース１１ｂの両側端に設けられたグリップ部１１ｄを両手で保持すると、この傾斜した内周面１１ｃａの一部が指先若しくは指の腹と当接して、従来機と比較してよりしっかりと保持することができる。

なお、本実施形態における凹部１１ｃは、図２に示すように底面１１ｃｂの略中央部分をさらに凹ませて２段階の凹形状となっているが、この凹んだ部分は必ずしも必須の構成ではないため、この凹ませた部分を無くして１段の凹形状としてもよい。つまり、凹部１１ｃの形状として、少なくとも底面１ｃｂから徐々に外側に向かって拡開するように傾斜を持つ内周面１１ｃａを有していれば、底面１１ｃｂの形状は特に限定されない。

そして、本発明では、この凹部１１ｃの内周面１１ｃａを有効活用するため、内周面１１ｃａにおけるユーザの指先若しくは指の腹で押下可能な位置に、後述するスイッチ機構２０を設けている。このスイッチ機構２０の構成については後段で詳述する。

操作部１２は、図１に示すように表示部１２を挟んで左右に１本ずつ配置されたスティック１２ａ、１２ｂを備えている。

一方のスティック１２ａ（図１中の右側の部材）は、被操縦体（自動車）の進行方向を制御するためのステアリングとして機能し、図中左右方向に操作できる。他方のスティック１２ｂ（図１中の左側の部材）は、被操縦体（自動車）の移動速度を制御するためのスロットルとして機能し、図中上下方向に操作できる。なお、スティック１２ａ、１２ｂの配置は左右逆でもよい。

また、前面ケース１１ａには、トグルスイッチ、スライドスイッチ、ダイヤルなどで構成される複数の設定変更用操作手段１２ｃが設けられている。この設定変更用操作手段１２ｃは、操作内容に応じた機能がデフォルト状態で予め割り当てられているが、設定部１４からの設定によってユーザが所望する機能（被操縦体が自動車の場合は、例えばターボ機能のオン・オフ、ミキシング、ジャイロ操作、ラップ計測、急ブレーキ、カメラなどの機能）を適宜割り当てることもできる。

さらに、前面ケース１１ａにおける表示部１３の下方には、表示部１３の電源オン・オフや送信機１の電源オン・オフを行う電源スイッチ１２ｄが設けられている。

また、前面ケース１１ａの下方側端部には、被操縦体を遠隔操作しているときに、スティック１２ａ、１２ｂを操作する両手以外（例えば身体の一部（胸、腹、肩、股、膝など）や、競技場の手摺りのような近辺の物など）でオン・オフ操作される押付スイッチ１２ｅが設けられている。

この押付スイッチ１２ｅは、操縦者が被操縦体の遠隔操作時の両手が塞がっている状態で身体の一部に引き寄せて押下したり、近辺の物に押し付けて押下すると、その押圧によってスイッチがオンされ、割り当てられた機能（被操縦体が自動車の場合は、例えばターボ機能のオン・オフ、ミキシング、ジャイロ操作、ラップ計測、急ブレーキ、カメラなどの機能）を働かせることができる。

以上のように、操作部１２は、被操縦体を操縦する際に操作されるスティック１２ａ、１２ｂ、設定変更用操作手段１２ｃ、電源スイッチ１２ｄ及び押付スイッチ１２ｅで構成されている。

表示部１３は、例えばＬＣＤ（liquid crystal display）やＯＬＥＤ（organic light-emitting diode）などの表示機器で構成される。本実施形態では、表示部１３の表示領域を従来機よりも拡大させるため、筐体１１の略中央部分に縦長に配置され、さらにその上部が筐体１１上部よりも突出した形状となっている。このような配置とすることで、表示部１３の表示領域が拡大するとともに、表示領域が下方から上方へと移動したため、視認性が向上される。なお、表示部１３は、各種表示内容を表示する機能の他、タッチパネルのような位置入力機能を備えた構成としてもよい。

設定部１４は、表示部１３に表示される各種設定内容を適宜選択して設定する操作キーで構成される。図１において、設定部１４は、前面ケース１１ａの左側下方に配置されている。設定部１４は、表示部１３に表示した設定画面の内容に沿って適宜押下することで操縦に関する各種設定を行うことができる。

電源部１５は、筐体１１内に内蔵される充電可能な二次電池で構成される電源ユニットであり、制御基板の制御により、送信機１を構成する各部に駆動電源を供給する。図２において、電源部１５は、背面ケース１１ｂの下方に内蔵されている（一点鎖線で図示）。なお、電源部１５は、二次電池に限定されず、一次電池（乾電池など）が装填可能な電池ユニットとしてもよい。

アンテナ１６は、筐体１１の上方に突出した設けられた表示部１３の上面に配置されている。アンテナ１６は、被操縦体を遠隔操作する際に電波の指向性を高めるため、基端部を中心に回転自在であり、且つ水平状態から起立状態となるように多段階式に角度調整可能に設けられている。そのため、操縦前に被操縦体との距離や操縦環境に基づいてアンテナ１６の向きを適宜調整することができる。

次に、図３、４を参照しながらスイッチ機構２０について説明する。
本実施形態のスイッチ機構２０は、凹部１１ｃの内周面１１ｃａにおけるユーザの指先や指の腹が当接可能な位置に配置され、ユーザが被操縦体を操縦中にグリップ部１１ｄを保持した状態で指のスライド動作により押下されるものである。

図３に示すように、スイッチ機構２０は、背面ケース１１ｂの内部に取り付けられたサブ基板であるスイッチ基板２３に実装されたプッシュスイッチ２２の作動片２２ａを押下する揺動自在なスイッチノブ２１を備えている。

図３の例では、スイッチ機構２０は、凹部１１の内周面１１ｃａの両側（図２における左右側にある内周面１１ｃａ）にそれぞれ１つずつ配置した構成とするが、スイッチ機構２０の配置数は特に限定されない。スイッチ機構２０の配置の仕方としては、例えば内周面１１ｃａの片側に１つ配置した構成や、片側若しくは両側に複数並設することもできる。

スイッチノブ２１は、背面ケース１１ｂの内部形状に合わせて部分的に屈曲部を有する長尺の板材で構成されたノブ本体２１ａが、支軸２１ｂを中心に揺動自在に設けられている。図３に示すように、ユーザによってスイッチノブ２１が操作されると、ノブ本体２１ａが支軸２１ｂを中心に図中の時計回り方向に回動する。また、スイッチノブ２１の操作が終わると、ノブ本体２１ａが支軸２１ｂを中心に図中の反時計回り方向に回動して元の位置まで戻る。

ノブ本体２１ａの一端部は、内周面１１ｃａから露出して設けられる押下部２１ｃであり、ユーザの指によって押下される部分である。押下部２１ｃが内周面１１ｃａから背面ケース１１ｂの内方に向かって指で押されると、この押し動作に伴う押力によってノブ本体２１ａが支軸２１ｂを中心に揺動する。

なお、押下部２１ｃは、少なくともユーザがグリップ部１１ｄを保持したときに指で押下可能な状態で設けられていればよい。よって、押下部２１ｃのサイズや内周面１１ｃａの角度にもよるが、必ずしも押下部２１ｃの押下面が内周面１１ｃａから突出した状態で設ける必要はなく、内周面１１ｃａと面一な状態でもよい。

スイッチノブ２１の他端部は、押下部２１ｃが押下されたときに、その押力によってノブ本体２１ａが揺動したときの揺動力（回転力）をプッシュスイッチ２２の作動片２２ａに伝達する伝達部２１ｄである。伝達部２１ｄの当接面と作動片２２ａの当接面は、互いに対向して当接した状態となっている。そのため、押下部２１ｃが指で押されてノブ本体２１ａが所定方向に揺動すると、ノブ本体２１ａの揺動方向に沿って伝達部２１ｄが移動し、プッシュスイッチ２２の作動片２２ａを略垂直方向に押下する。

プッシュスイッチ２２は、例えばタクトスイッチのような押下動作によってオン・オフされるスイッチ（モーメンタリ型、オルタネイト型を問わず）で構成される。プッシュスイッチ２２は、背面カバー１１ｂの内方に配置されたスイッチ基板２３に実装され、作動片２２ａとスイッチ本体２２ｂとで構成される。よって、作動片２２ａがスイッチノブ２２の伝達部２１ｄにより押下されると、スイッチ本体２２ｂの内部接点が閉じてプッシュスイッチ２２に割り当てられた機能が働く。

スイッチ基板２３は、背面ケース１１ｂの内部に配置され、メイン基板である制御基板とリード線を介して接続されている。なお、リード線の接続方法としては、コネクタを介して接続する他、リード線の各端部を直接各基板にはんだ付けして接続してもよい。

次に、図４を参照しながらスイッチ機構２０の動作について説明する。

図４（ａ）に示すように、ユーザは送信機１を保持した状態で、凹部１１ｃの内周面１１ｃａの内方に移動するように指をスライドさせながら押下部２１ｃを押下する。

押下部２１ｃが押下されると、図４（ｂ）に示すように、押下部２１ｃが内周面１１ｃａよりも内方に移動し、この移動に伴って支軸２１ｂを中心にノブ本体２１ａが図中時計回り方向に揺動する。また、ノブ本体２１ａが揺動すると、伝達部２１ｄも連れて図中時計回り方向に移動する。そして、伝達部２１ｄが移動して作動片２２ａが押下されると、この作動片２２ａの移動によりプッシュスイッチ２２の接点を閉じてオン状態とすることで、プッシュスイッチ２２に割り当てられた機能が働く。

また、押下部２１ｃから指を離すと、伝達部２１ｄに働く揺動力が解除されるため、プッシュスイッチ２２のスイッチ本体２２ｂ内に内蔵された反転バネによって作動片２２ａが押下前の元の位置まで戻る。この作動片２２ａの戻り動作により、作動片２２ａと当接する伝達部２１ｄも移動を始め、ノブ本体２１ａが支軸２１ｂを中心に図中の反時計回り方向に揺動して押下部２１ｃが押下前の元の位置まで戻る。つまり、押下部２１ｃの押下されていないときは、押下部２１ｃ及び伝達部２１ｄが、図４（ａ）に示す位置に戻ることになる。

以上説明したように、本形態の送信機１は、背面カバー１１ｂにおける表示部１３の裏面側に形成された凹部１１ｃの傾斜した内周面１１ｃａに揺動自在なスイッチ機構２０が設けられている。

このスイッチ機構２０は、支軸２１ｂを中心に揺動自在に設けられたノブ本体２１ａの一端にユーザの指で押される押下部２１ｃと、他端に押下部２１ｃの押下により揺動する揺動力をプッシュスイッチ２２に伝達する伝達部２１ｄとを備え、操縦中にユーザが指で押下部２１ｃを押下すると、支軸２１ｂを中心にノブ本体２１ａが揺動し、この揺動力が伝達部２１ｄを介してプッシュスイッチ２２の作動片２２ａに伝わることで押下される。

これにより、背面ケース１１ｂ側に設けられたスイッチ基板２３に実装されるプッシュスイッチ２２を押下する際に、指で押下した押下部２１ｃの押力によってノブ本体２１ａが揺動して伝達部２１ｄを介してプッシュスイッチ２２の作動片２２ａを押下することができるため、操作したクリック感を実感することができる。

また、スイッチノブ２１が支軸２１ｂを中心に揺動自在に設けられているため、ユーザが操縦中に指をスライドさせるだけでその押力が確実にノブ本体２１ａに伝わり揺動するため、従来のスイッチ構造と比べて、押下部２１ｃに対して押力を掛ける方向の自由度があり使い勝手がよい。

［本発明の変形例］
ところで、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示すように使用環境などに応じて適宜変更して実施することもできる。また、以下の変更例は、本発明の要旨を逸脱しない範囲の中で任意に組み合わせて実施することもできる。

上述した形態において、スイッチ機構２０は、ノブ本体２１ａに対して押下部２１ｃと伝達部２１ｄを１つずつ設けた構成で説明したが、この構成に限定されない。

例えば、ノブ本体２１ａの両端部に押下部２１ｃを設け、各押下部２１ｃの裏面側に伝達部２１ｄをそれぞれ設け、さらにノブ本体２１ａを略中央付近に支軸２１ｂを中心に回動自在に設ける構成とすることもできる。このような構成のスイッチ機構２０は、所謂シーソースイッチと同様の機能を有するため、各伝達部２１ｄと対向してプッシュスイッチ２２をそれぞれ配置すれば、各機能が割り当てられた２つのプッシュスイッチ２２の何れか一方を択一的に押下することができる。

また、支軸２１ｂに対し、指の押下方向に移動可能な機能を付加すれば、プッシュスイッチ２２を択一的に選択する他、ノブ本体２１ａの略中央付近を押下して２つのプッシュスイッチ２２を同時に押下することもできるため、押下されるプッシュスイッチ２２に応じて３種類の機能を割り当てることが可能となる。

１…ラジオコントロール送信機
１１…筐体（１１ａ…前面カバー、１１ｂ…背面カバー、１１ｃ…凹部、１１ｃａ…凹部の内周面、１１ｃｂ…凹部の底面、１１ｄ…グリップ部）
１２…操作部（１２ａ、１２ｂ…スティック、１２ｃ…設定変更用操作手段、１２ｄ…電源スイッチ、１２ｅ押付スイッチ）
１３…表示部
１４…設定部
１５…電源部
１６…アンテナ
２０…スイッチ機構
２１…スイッチノブ（２１ａ…ノブ本体、２１ｂ…支軸、２１ｃ…押下部、２１ｄ…伝達部）
２２…プッシュスイッチ（２２ａ…作動片）
２３…サブ基板であるスイッチ基板

Claims (2)

1. 被操縦体を操縦するラジオコントロール送信機であって、
   筐体の裏面側には、底面から徐々に外方に向かって拡開するように傾斜する内周面を有する凹部が形成され、
   前記内周面には、
   支軸を中心に前記筐体内で揺動自在に支持されるノブ本体と、前記内周面から露出するように前記ノブ本体の一端側に設けられる押下部と、前記ノブ本体の他端側に設けられ前記押下部が押下されたときの押力で揺動する前記ノブ本体の揺動力を伝達する伝達部と、を備えたスイッチノブと、
   前記筐体の背面側に配置されたスイッチ基板上に実装され、前記スイッチノブの揺動動作で生じる揺動力が前記伝達部を介して伝わることでスイッチ操作されるプッシュスイッチと、
   を備えるスイッチ機構が設けられていることを特徴とするラジオコントロール送信機。
2. 前記筐体の前面側の略中央部分には、その上端が前記筐体の上部から突出した状態で表示部が設けられており、
   前記凹部は、前記筐体の背面側において前記表示部と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載のラジオコントロール送信機。

Images