(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図を参照し、本発明の実施形態に係る携帯機100について説明する。
図1は、携帯機100の構成例を示す斜視図である。
図2は、携帯機100の分解斜視図である。携帯機100は、キーレスエントリーシステムで利用されるジャックナイフタイプの携帯機であり、主に、筐体1、操作ボタン2、リリースボタン3、ロータ4、キーブレード5、スプリングピン6等で構成されている。一点鎖線は、ロータ4の回転軸CXを表す。
【0011】
筐体1は、携帯機100の構成要素を収容する。本実施形態では、筐体1は、合成樹脂で形成され、上部筐体1Uと下部筐体1Lとの間にトランスポンダ、電池、プリント基板、LED等を収容している。
【0012】
操作ボタン2は、携帯機100を携帯する使用者が操作可能なボタンである。本実施形態では、ドアを解錠するボタン、ドアを施錠するボタン、及び、トランクを解錠するボタンを含む。他の機能を実現するボタンを含んでいてもよい。
【0013】
リリースボタン3は、筐体1内に収納されているキーブレード5を使用可能な状態にするボタンである。本実施形態では、使用者がリリースボタン3を押すとキーブレード5が飛び出して使用可能な状態となるように構成されている。
図1は、キーブレード5が使用可能な状態にあることを示している。
【0014】
ロータ4は、キーブレード5を保持する保持部材である。本実施形態では、ロータ4は、キーブレード5の基部を受け入れて保持するキーブレード保持用凹部4aを有する。また、ロータ4は、回転軸CXの回りでリリースボタン3と共に回動できるように上部筐体1Uと下部筐体1Lとの間に配置されている。
図3は、ロータ4の構成例を示す図である。具体的には、
図3(A)は上面斜視図であり、
図3(B)は底面斜視図であり、
図3(C)は側面図である。
図3(B)及び
図3(C)に示すように、キーブレード保持用凹部4aの内部の天井面(+Z側にある面)にはクラッシュリブ4eが形成されている。
【0015】
キーブレード5は、メカニカルキーIDに対応する溝、突起等が形成されるブレードである。メカニカルキーIDは、溝、突起等の形状パターンに関する情報である。
【0016】
スプリングピン6は、ロータ4とキーブレード5とを連結する。本実施形態では、スプリングピン6は、ロータ4を貫通する貫通孔4bと、キーブレード5を貫通する貫通孔5aを通って延びるように配置される。
【0017】
リリースボタン3は、主に、本体部3a、コイルスプリング3b、突出部3c等で構成される。本体部3aは、Z軸方向に延びる筒状部材であり、使用者による押圧力を受ける頂面(+Z側面)を有する。
【0018】
コイルスプリング3bは、本体部3aの内部に収容され、その上端が本体部3aに固定され、且つ、その下端が下部筐体1Lに固定される。すなわち、コイルスプリング3bの上端は、本体部3aに関して相対回転不能な状態となり、コイルスプリング3bの下端は、下部筐体1Lに関して相対回転不能な状態となる。
【0019】
コイルスプリング3bは、組み合わされた状態でリリースボタン3に付勢力を与える。本実施形態では、コイルスプリング3bは、リリースボタン3を+Z方向に付勢する力を与える。すなわち、圧縮スプリングとして機能する。
【0020】
突出部3cは、本体部3aから回転軸CXに垂直に延びる部材である。本実施形態では、突出部3cは、本体部3aを挟んで相反する2方向に延び、本体部3aと一体的に形成されている。突出部3cは、本体部3aとは別個独立の部材であってもよい。
【0021】
突出部3cは、コイルスプリング3bによって本体部3aと共に+Z方向に付勢され、上部筐体1Uの−Z側の面に形成された凹部1a(
図4参照。)内に押し付けられている。凹部1aは、
図4に示すように、突出部3cの形状に対応する形状を有し、突出部3cを受け入れることで突出部3cが回転しないように突出部3cを保持できる。すなわち、リリースボタン3が回転軸CXの回りで回転しないようにリリースボタン3を保持できる。
【0022】
ロータ4は、
図3(A)及び
図3(B)に示すように、リリースボタン3をZ軸方向に移動可能に且つ相対回転不能に受け入れる貫通凹部4cを有する。従って、上部筐体1Uの凹部1aは、突出部3cが回転しないように突出部3cを保持することで、ロータ4が回転しないようにロータ4を保持できる。
【0023】
次に、
図5を参照し、収納状態のキーブレード5を使用可能状態にする方法について説明する。
図5は、携帯機100の上面図である。
図5(A)はキーブレード5が収納状態のときの様子を示し、
図5(B)はキーブレード5が回動しているときの様子を示し、
図5(C)はキーブレード5が使用可能状態のときの様子を示す。破線は、筐体1内にあるリリースボタン3、ロータ4及びキーブレード5の隠れ線を示す。
【0024】
キーブレード5が収納状態のときに使用者がリリースボタン3を指で押すと、リリースボタン3が−Z方向に移動してリリースボタン3の突出部3cが凹部1aから外れる。キーブレード5が収納状態のときにコイルスプリング3bは捻られた状態にあり、リリースボタン3を時計回りに回動させようとする力をリリースボタン3に与えている。すなわち、コイルスプリング3bは、圧縮スプリングとして機能するばかりでなく、トーションスプリングとしても機能している。突出部3cが凹部1aから外れると、リリースボタン3の回動を止めるものがなくなるため、リリースボタン3は時計回りに回動する。リリースボタン3は、ロータ4の貫通凹部4c内に相対回転不能に収容されているため、リリースボタン3が回動するとロータ4も回動する。キーブレード5は、ロータ4のキーブレード保持用凹部4a内に保持されているため、ロータ4が回動するとキーブレード5も回動する。その結果、携帯機100は
図5(B)の状態を経て
図5(C)の状態に至る。
【0025】
携帯機100が
図5(C)の状態に至ると、コイルスプリング3bは無負荷状態になり、リリースボタン3を時計回りに更に回動させようとする力をリリースボタン3に与えることはない。突出部3cは、
図5(A)のときに対して180度回動した状態にある。そのため、使用者がリリースボタン3から指を離しているときには、リリースボタン3は、コイルスプリング3bの復元力によって+Z方向に移動し、突出部3cは凹部1a内に再び受け入れられる。その結果、リリースボタン3、ロータ4、及びキーブレード5は、
図5(C)の状態で回動不能に保持される。
【0026】
キーブレード5を使用可能状態から収納状態に戻すときには、使用者は、リリースボタン3を指で押した状態でキーブレード5を手動で反時計回りに回動させる。このとき、リリースボタン3は、ロータ4及びキーブレード5と共に、コイルスプリング3bを捻りながら反時計回りに回転する。携帯機100が
図5(A)の状態になると、リリースボタン3は、コイルスプリング3bの復元力によって+Z方向に移動し、突出部3cは凹部1a内に再び受け入れられる。その結果、リリースボタン3、ロータ4、及びキーブレード5は、
図5(A)の状態で回動不能に保持される。
【0027】
次に、
図6を参照し、スプリングピン6によるロータ4とキーブレード5の連結構造について説明する。
図6は、スプリングピン6によるロータ4とキーブレード5の連結構造を説明する図である。具体的には、
図6(A)は、ロータ4に連結されたキーブレード5の上面図である。
図6(B)はキーブレード5の上面図である。
図6(C)は、
図6(A)の一点鎖線P1を含むXZ平面を+Y側から見た断面図である。
図6(D)は、
図6(A)の一点鎖線P2を含むYZ平面を+X側から見た断面図である。
【0028】
図6(C)及び
図6(D)に示すように、スプリングピン6は、ロータ4を貫通する貫通孔4bと、キーブレード5を貫通する貫通孔5aを通ってZ軸方向に延びるように配置されている。貫通孔4bは、上部貫通孔4bUと下部貫通孔4bLを含む。上部貫通孔4bUの+Z側にはテーパ部4dが設けられている。テーパ部4dは、上部貫通孔4bUの+Z側に逆円錐台形状の空間をもたらし、例えば、貫通孔4bへのスプリングピン6の圧入を容易にする。テーパ部4dは、下部貫通孔4bLの−Z側に設けられていてもよい。
【0029】
本実施形態では、ロータ4及びキーブレード5は、貫通孔4b(上部貫通孔4bU及び下部貫通孔4bL)と貫通孔5aとが何れも同じ内径D1となるように形成されている。スプリングピン6は、弾性がある板部材を丸めて形成されている。内径D1は、弾性変形していないときの自由状態(無負荷状態)のスプリングピン6の外径よりも小さい。内径D1は、例えば、自由状態のスプリングピン6の外径の90%以上100%以下の大きさである。
【0030】
図7は、スプリングピン6の構成例を示す図である。
図7(A)は上面図を示し、
図7(B)は側面図を示し、
図7(C)は上面斜視図を示す。
図7のスプリングピン6は、弾性があるステンレス板を円筒状に丸めて形成したロールピンであり、直線状の切り欠き部6aを有する。切り欠き部6aは波形であってもよい。また、貫通孔4b及び貫通孔5aへの挿入を容易にする面取り部6bを両端に有する。面取り部6bは片端のみに形成されていてもよく、省略されてもよい。この構成により、スプリングピン6は、貫通孔4b及び貫通孔5a内に圧入されると、半径方向のバネ作用によってその表面を貫通孔4b及び貫通孔5aのそれぞれの内壁に押し付けることができる。そのため、貫通孔4b及び貫通孔5aの共通の内径D1にバラツキがあったとしても、ロータ4及びキーブレード5のそれぞれとの連結を確かなものとし、ひいては、スプリングピン6を介したロータ4とキーブレード5との連結を確かなものとする。これは、貫通孔4b及び貫通孔5aを形成する際に求められる寸法精度を緩和できることを意味する。例えば、貫通孔4b及び貫通孔5aの共通の内径D1の大きさが製品(携帯機100)毎に僅かに異なる場合であっても、その差異は、貫通孔4b及び貫通孔5aのそれぞれによるスプリングピン6の締め付けにほとんど影響しない。
【0031】
図8は、スプリングピンの別の構成例を示す図である。
図8(A)は上面図を示し、
図8(B)は側面図を示す。
図8のスプリングピン6Sは、弾性があるステンレス板を渦巻き状に丸めて形成したスパイロールピンであり、その両端に面取り部6Sbを有する。面取り部6Sbは片端のみに形成されていてもよく、省略されてもよい。この構成により、スプリングピン6Sは、スプリングピン6と同様に、ロータ4とキーブレード5との連結を確かなものとしながら、貫通孔4b及び貫通孔5aを形成する際に求められる寸法精度を緩和できる。また、スプリングピン6よりも剛性が高いため、振動、捻り等に対する耐久性が高い。
【0032】
次に、
図9を参照し、スプリングピン6によるロータ4とキーブレード5の別の連結構造について説明する。
図9(A)〜
図9(E)のそれぞれは、ロータ4、キーブレード5、及びスプリングピン6の断面図であり、
図6(C)に対応する。
図9(A)は、各連結構造の比較を容易にするため、
図6(C)と同じ連結構造、すなわち、ロータ4の貫通孔4bとキーブレード5の貫通孔5aの内径が何れも内径D1である連結構造を示している。
【0033】
図9(B)の連結構造は、貫通孔5aが貫通孔4bの内径D1よりも大きい内径D2を有する点で、
図9(A)の連結構造と相違する。この連結構造では、スプリングピン6は、貫通孔4b(上部貫通孔4bU及び下部貫通孔4bL)によって締め付けられるが、貫通孔5aとは非接触である。
【0034】
図9(C)の連結構造は、貫通孔4bが貫通孔5aの内径D1よりも大きい内径D2を有する点で、
図9(A)の連結構造と相違する。この連結構造では、スプリングピン6は、貫通孔5aによって締め付けられるが、貫通孔4b(上部貫通孔4bU及び下部貫通孔4bL)とは非接触である。
【0035】
図9(B)及び
図9(C)の連結構造では、内径D1は、上述のように、弾性変形していないときの自由状態(無負荷状態)のスプリングピン6の外径よりも小さい。内径D1は、例えば、自由状態のスプリングピン6の外径の90%以上100%以下の大きさである。内径D2は、例えば、内径D1の120%〜130%の大きさである。
【0036】
図9(D)の連結構造は、貫通孔5aが貫通孔4bの内径D1よりも小さい内径D3を有する点、及び、スプリングピン6Nがスプリングピン6より細い点で、
図9(A)の連結構造と相違する。この連結構造では、スプリングピン6Nは、貫通孔5aによって締め付けられるが、貫通孔4b(上部貫通孔4bU及び下部貫通孔4bL)とは非接触である。
【0037】
図9(E)の連結構造は、貫通孔4bが貫通孔5aの内径D1よりも小さい内径D3を有する点、及び、スプリングピン6Nがスプリングピン6より細い点で、
図9(A)の連結構造と相違する。この連結構造では、スプリングピン6Nは、貫通孔4b(上部貫通孔4bU及び下部貫通孔4bL)によって締め付けられるが、貫通孔5aとは非接触である。
【0038】
図9(D)及び
図9(E)の連結構造では、内径D3は、弾性変形していないときの自由状態(無負荷状態)のスプリングピン6Nの外径よりも小さい。内径D3は、例えば、自由状態のスプリングピン6Nの外径の90%以上100%以下の大きさである。内径D1は、例えば、内径D3の120%〜130%の大きさである。
【0039】
図9(D)及び
図9(E)は、スプリングピン6Nがスプリングピン6よりも細い場合の連結構造を示す。しかし、
図9(B)〜
図9(E)を参照して説明した連結構造は、スプリングピン6よりも太いスプリングピンが用いられた場合にも適用され得る。
【0040】
次に、
図10を参照し、
図9(B)〜
図9(E)に示す連結構造による効果について説明する。
図10は、キーブレード5が鍵穴に差し込まれて捻られたときの状態を示す。具体的には、
図10(A)は、ロータ4に連結されたキーブレード5の上面図であり、
図6(A)に対応する。
図10(B)は、
図10(A)の一点鎖線P2を含むYZ平面を+X側から見た断面図であり、
図6(D)に対応する。
図10の二点鎖線は、キーブレード5の中心軸5Xを示し、矢印A1は、捻り方向を示す。
【0041】
図10(B)に示すように、キーブレード5が中心軸5Xの回りにおいて矢印A1で示す方向に捻られると、ドットハッチングパターンで示す領域R1において、矢印A2で示す方向に比較的大きな荷重がかかる。キーブレード5が中心軸5X回りに回転しようとするためである。また、キーブレード5とスプリングピン6とが互いに締め付け合い、且つ、スプリングピン6とロータ4とが互いに締め付け合っているためである。
【0042】
矢印A2で示す方向を向くこの荷重は、スプリングピン6とロータ4との間で、矢印A3で示す方向を向く分力を発生させる。しかしながら、キーブレード5が捻られている間は、スプリングピン6がキーブレード5とロータ4との間で圧縮されているため、矢印A3で示す方向を向く分力が発生していたとしてもスプリングピン6はピン軸方向に移動しない。一方、キーブレード5の捻りが中止されると、スプリングピン6を径方向に圧縮する力が瞬間的に弱まるため、スプリングピン6は、矢印A3で示す方向を向く分力によってピン軸方向に移動する傾向を示す。この傾向は、スプリングピン6の剛性が低いほど大きくなる。また、この傾向は、キーブレード5の捻りとその中止の繰り返しによってスプリングピン6がそのピン軸方向に徐々に移動し、ついにはロータ4の外に突き出てしまうおそれがあることを意味する。
【0043】
図9(B)〜
図9(E)に示す連結構造は、このようなスプリングピン6の突出を防止できる。キーブレード5が捻られたときでも、スプリングピン6がロータ4とキーブレード5との間で径方向に圧縮されることがないためである。具体的には、
図9(B)及び
図9(E)の連結構造では、キーブレード5が捻られたときであっても、スプリングピン6がキーブレード5と接触しないためである。また、
図9(C)及び
図9(D)の連結構造では、キーブレード5が捻られたときであっても、スプリングピン6がロータ4と接触しないためである。
【0044】
また、
図9(B)〜
図9(E)に示す連結構造では、貫通孔4bの内径と貫通孔5aの内径とが異なる。そのため、貫通孔4b及び貫通孔5aのそれぞれの内径にバラツキがあったとしても、そのバラツキは、スプリングピン6、6Nとロータ4又はキーブレード5との連結に影響しない。そのため、スプリングピン6、6Nを介したロータ4とキーブレード5との連結に影響しない。これは、貫通孔4b及び貫通孔5aを形成する際に求められる寸法精度を更に緩和できることを意味する。例えば、貫通孔5aの内径より大きい貫通孔4b、すなわち、スプリングピン6、6Nと接触しない貫通孔4bの内径の大きさがロータ4毎に僅かに異なる場合であっても、その差異は、貫通孔5aによるスプリングピン6の締め付けに影響しない。また、貫通孔4bの内径より小さい貫通孔5a、すなわち、スプリングピン6、6Nと接触する貫通孔5aの内径の大きさがキーブレード5毎に僅かに異なる場合であっても、その差異は、貫通孔5aによるスプリングピン6の締め付けにほとんど影響しない。
【0045】
上述のように、本発明の実施形態に係る携帯機100は、キーレスエントリーシステム、スマートキーレスエントリーシステム等の電子キーシステムにおける携帯機であり、キーブレード5と、キーブレード5の基部を保持する保持部材としてのロータ4と、キーブレード5とロータ4とを連結するスプリングピン6とを有する。スプリングピン6は、ロータ4を貫通する第1貫通孔としての貫通孔4bと、キーブレード5を貫通する第2貫通孔としての貫通孔5aを通って延びるように配置されている。そして、スプリングピン6は、貫通孔4b及び貫通孔5aの少なくとも一方によって締め付けられる。弾性を有するスプリングピン6を利用するこの構成により、携帯機100は、中実ピンが用いられた場合に比べ、貫通孔4b及び貫通孔5aを形成する際に求められる寸法精度を緩和できる。そのため、歩留まりの悪化、製造コストの増大を防止できる。その結果、より簡易に製造され得る。また、携帯機100は、貫通孔4b及び貫通孔5aの内径にバラツキが存在する場合であっても、貫通孔4b及び貫通孔5aの少なくとも一方にスプリングピン6を確実に接触させることができる。すなわち、ロータ4とキーブレード5を確実に連結できる。そのため、貫通孔の内径とピンの外径との不適切な関係に起因してキーブレード5の使用の際にスプリングピン6が抜け落ちてしまうといった状況が発生するのを防止できる。その結果、筐体1内に収納されているキーブレード5を確実にリリースできる(使用可能状態にすることができる)。
【0046】
貫通孔5aの内径は、貫通孔4bの内径、及び、スプリングピン6の外径より大きくてもよい。この場合、スプリングピン6は、貫通孔4bによって締め付けられ、貫通孔5aとは非接触となる。或いは、貫通孔4bの内径は、貫通孔5aの内径、及び、スプリングピン6の外径より大きくてもよい。この場合、スプリングピン6は、貫通孔5aによって締め付けられ、貫通孔4bとは非接触となる。この構成により、携帯機100は、キーブレード5が鍵穴に差し込まれて捻られたときにスプリングピン6が弾性変形してしまうのを抑制或いは防止できる。そのため、キーブレード5が捻られる度にスプリングピン6がピン軸方向に移動してしまうのを抑制或いは防止できる。その結果、キーブレード5がリリースできなくなったり、スプリングピン6が抜け落ちてしまったりするのをより確実に抑制或いは防止でき、その耐久性を向上させることができる。なお、貫通孔5aの内径と貫通孔4bの内径とを異ならせることによる効果は中実ピンが採用される場合にも有効である。
【0047】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。