JP2016098562A - 回動機構および回動機構を備えたキー収納装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造や組立て容易でかつ耐久性に優れた回動機構およびキー収納装置を提供するもの。【解決手段】操作ピン１３に形成された第１連結部１３ｂをロータ１１内に挿入し操作ピン１３の一部がロータ１１の軸穴１５内部に当接した時に、軸線Ｏと操作ピン１３の第２連結部１３ｃの先端部１３ｃ１までの長さが、軸線Ｏからロータ１１の第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１までの長さよりも短く設定され、操作ピン１３、コイルばねおよびロータ１１を回動空間７内に組み込み、操作ピン１３の中心軸Ｏ２が軸線Ｏ上に位置した状態において、操作ピン１３の軸線Ｏから操作ピン１３の第１連結部１３ｂの先端部１３ｂ１までの長さは、軸線Ｏから軸穴１５の第１規制部１５ｃまでの長さよりも長く形成され、軸線Ｏから操作ピン１３の第２連結部１３ｃの先端部１３ｃ１までの長さは、軸線Ｏから軸穴１５の第２規制部１５ｄまでの長さよりも長く形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、いわゆるスマートキーシステムなどに使用されるキー収納装置とその回動機構に関する。

特許文献１に、自動車に好適なキーが記載されている。このキーは、収納位置ではレセプタクル内にキーが収納されている。そして、コントロールプッシュボタンを押すと、スプリングの捩り力によりヨークが回動してレセプタクル内のキーが飛び出す構造となっている。

米国特許第８，２６６，９３６号明細書

上記の従来例では、ヨーク内部にメインセグメントとブラインドセグメントが形成された溝を備えている。そして、コントロールプッシュボタンをヨークに組み込む際は、コントロールプッシュボタンの２つのスタッドをロータの溝に押し込んだ後に、上記メインセグメントとブラインドセグメントの間に嵌め込む必要がある。このため、組立工数が増えるとともに、ヨークの形状が複雑となり金型加工のコストアップにもなる。
また、スプリングの回転力はコントロールプッシュボタンのスタッドを通じてヨークに伝えられるため、強度の高いスタッドが求められていたが、ヨークの形状が複雑であるためスペースの制約があり充分な強度を確保することができなかったため、耐久性に問題があった。

本発明は、上記課題を解決して、構造や組み立て容易でかつ耐久性に優れた回動機構およびキー収納装置を提供することを目的とする。

本発明は、ハウジングの内部に形成された回動空間に、柱状の操作部材を有するロータを回動軸を中心にして回動自在に支持する回動機構において、前記ハウジングが、前記回動空間を挟んで対向する上部支持壁部ならびに下部支持壁部を有し、前記上部支持壁部には、前記ロータに前記操作部材を挿入するための開口部が形成されており、前記下部支持壁部には、前記ロータを回動自在に支持する軸体を配置しており、前記操作部材と前記軸体との間には、前記操作部材を前記上部支持壁部側に押圧するとともに、前記操作部材に回転力を与えるコイルばねが配置されており、前記操作部材には、その下端側に、前記回動軸と直交する方向に突出した第１連結部と、前記第１連結部とは前記回動軸を挟んで反対方向に突出した第２連結部とが備えられ、前記ロータには、当該ロータを回動軸方向に貫通する軸穴を有し、当該軸穴には前記操作部材の前記第１連結部および前記第２連結部がそれぞれ挿入されて前記操作部材の回動方向の動きを規制する第１規制溝および第２規制溝と、前記コイルばねの弾性力に抗して前記操作部材の前記回動軸方向への動きを規制する第１規制部および第２規制部が設けられており、前記操作部材を前記ロータに組み込むに際して操作部材の第1連結部を前記軸穴内部に挿入し前記操作部材の一部が前記ロータの軸穴内部に当接した時に、前記回動軸と前記操作部材の第２連結部の先端部までの長さが、前記回動軸から前記ロータの前記第２規制部の内側面までの長さよりも短く設定され、前記操作部材、前記コイルばねおよび前記ロータを前記回動空間内に組み込み、前記操作部材の中心軸が前記回動軸上に位置した状態において、前記操作部材の前記回動軸から前記操作部材の第１連結部の端部までの長さは、前記回動軸から前記軸穴の第１規制部までの長さよりも長く形成されており、前記回動軸から前記操作部材の第２連結部の端部までの長さは、前記回動軸から軸穴の第２規制部までの長さよりも長く形成されていることを特徴とする。

上記の回動機構では、操作部材に形成された第１連結部をロータ内に挿入し操作部材の一部が前記ロータの軸穴内部に当接した時に、前記回動軸と前記操作部材の第２連結部の先端部までの長さが、前記回動軸から前記ロータの前記第２規制部の内側面までの長さよりも短く設定され、前記操作部材、前記コイルばねおよび前記ロータを前記回動空間内に組み込み、前記操作部材の中心軸が前記回動軸上に位置した状態において、前記操作部材の前記回動軸から前記操作部材の第１連結部の先端部までの長さは、前記回動軸から前記軸穴の第１規制部までの長さよりも長く形成されており、前記回動軸から前記操作部材の第２連結部の先端部までの長さは、前記回動軸から軸穴の第２規制部までの長さよりも長く形成されることにより、回動空間内にロータと軸体を組み込んだ後に操作部材の第２連結部をロータ内に挿入可能となり、回動機構の構造や組立が容易となるとともに、操作部材の第１連結部と第２連結部にも十分な強度を持たせることができる。

また本発明では、前記回動軸から前記操作部材の第２連結部側の外表面までの長さが、前記回動軸から前記ロータの第２規制部の内側面までの長さと同一である。

上記の様にすることにより、回動機構の組立後に操作部材の動きが第２規制部の内側面で規制され、最終製品の組立時に操作部材の位置がよりズレにくくなる。

また、本発明は、前記軸体は前記下部支持壁部とは別部材で構成されている。

前記軸体には前記コイルばねの応力が強くかかるため、下部支持壁部とは別部材とすることで、下部支持壁部よりも強固な部材を使用することが可能となる。

また本発明は、前記の回動機構を備えるキー収納装置であって、前記ロータにはキーを備え、前記操作部材は、上端部に柱状の操作部を備えるとともに、前記上部支持壁部の上方には前記上部支持壁部と対向するガイド壁部が配設され、該ガイド壁部が、前記操作部材の前記操作部を回転可能に支持するガイド孔を有すること特徴とする。

これにより、上記回動機構を備えたキー収納装置ができ、また操作部材が上記ガイド壁部により強固に支持される。

また本発明は、前記操作部材が、回動軸に直交する方向に突出するロック突起を前記操作部の下方に備えるとともに、前記ガイド壁部の前記上部支持壁部との対向面にはロック嵌合部が配設され、前記キーが収納状態にある場合には、前記ロック突起が前記コイルばねの前記回動軸方向の弾性力によって前記ロック嵌合部に嵌合して前記操作部材の回転動作を規制し、前記操作部材の前記操作部が押下げ操作により前記ロック突起が前記ロック嵌合部から外れて、前記コイルばねのねじり方向の弾性力による前記ロータの回動が可能となることを特徴とする。

上記操作部材のロック突起が前記ガイド壁部のロック嵌合部に嵌り込むことにより、操作部材の回転動作が規制されてロータが回動空間内で固定される。そして、操作部材を押し下げることにより、操作部材のロック突起がロック嵌合部から外れて回転動作が可能となり、コイルばねのねじり方向の弾性力によりロータが回動してキーが使用状態になる。

本発明の回動機構および回動機構を備えたキー収納装置によれば、構造が簡単でかつ十分な強度を持ったキー収納装置を提供することができる。

本発明の第1の実施例のキー収納装置の実施の形態を示す斜視図である。 図１に示すキー収納装置を示す部分分解斜視図である。 図２の回動機構の一部を上側から見た部分分解斜視図である。 図２の回動機構の一部を下側から見た部分分解斜視図である。 図２の回動機構の組み上げ後の状態を上側から見た部分斜視図である。 ハウジングにロータと軸体を組み込む作業を示す図５におけるＶ１線の切断断面図である。 ハウジングにロータ、コイルばねおよび軸体が組み合わされた状態を示す図５におけるＶ１線の切断断面図である。 ロータに操作ピンを組み込む第１の工程を示す図５におけるＶ２線の切断断面図である。 ロータに操作ピンを組み込む第２の工程を示す図５におけるＶ２線の切断断面図である。 ロータに操作ピンを組み込む第３の工程を示す図５におけるＶ２線の切断断面図である。 カバーの下面と操作ピンとの対抗部を下側から見た部分分解図である。 図１および図１４に示すキー収納装置におけるＶ３線の切断断面図である。 図１および図１４に示すキー収納装置におけるＶ４線の切断断面図である。 ハウジングからキーを突出させ収納させる動作を示すキー収納装置の平断面図である。 第２の実施例における回動機構の一部を上側から見た部分分解斜視図である。 図１５に示す回動機構においてロータに操作ピンを組み込む第１の工程を示す図１５におけるＶ５線の切断断面図である。 図１５に示す回動機構においてロータに操作ピンを組み込む第２の工程を示す図１５におけるＶ５線の切断断面図である。 キー収納装置の第３の実施例を示す部分分解斜視図である。 図１８の回動機構におけるＶ６線の切断断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の回動機構およびキー収納装置の具体的な実施形態について説明をする。なお、各図面の寸法は適宜変更して示している。

図１に示すように、本発明における第１の実施例におけるキー収納装置１は、主に自動車のスマートキーシステムに使用されるもので、キー収納装置を所持した者が自動車に近づくことで、自動車のドアのロック／アンロックや、さらにはエンジンのスタートが可能となる。

キー収納装置１は、人の手で保持できる大きさの本体部２を有している。本体部２はＸ方向が幅方向であり、Ｙ方向が前後方向、Ｚ方向が上下方向である。また、本明細書での軸線Ｏとは、組立が完了した後にロータ１１が回動するときの回動軸である。

本体部２はハウジング３とガイド壁部となるカバー４とが組み合わされて構成されている。ハウジング３とカバー４は共に合成樹脂製であり、ハウジング３とカバー４の接合部は凹凸嵌合により容易には離脱しないように固定される。

本体部２の内部には回路基板が収納されている。回路基板には、自動車に搭載された送受信機との間でのＩＤを一致させるＩＤ確認回路、当該ＩＤの送受信回路や複数のスイッチ回路等が実装されている。図１に示すように、カバー４の上面４ａには３個の押ボタン５と、操作部材である操作ピン１３が設けられている。押ボタン５が押されることで前記スイッチ回路が動作し、キー収納装置１から自動車にドアのロックやロック解除などの操作信号が送信される。

本体部２の角先部に回動機構１０が配置されている。回動機構１０にはロータ１１と、ロータ１１に固定されたキー１２を備えている。ロータ１１は金属製でありダイキャスト成形法等によって形成されている。キー１２も金属製であり、ロータ１１とキー１２とは、ねじ止めやカシメ加工などで強固に固定されている。なお、本発明ではロータ１１とキー１２とが一体に形成されていてもよい。

ハウジング３には、その側面３ａに収納凹部６が形成されている。そしてロータ１１は軸線Ｏを中心としてハウジング内で回動する。ロータ１１は、軸線Ｏを中心にα方向へ回動しキー１２が本体部２の外部に突出している状態がキー使用状態であり、ロータ１１がβ方向へ回動しキー１２が収納凹部６に嵌め込まれて保持されている状態がキー収納状態である。

運転者は、通常はキー収納状態でキー収納装置１を携帯し、自動車に搭載された送受信機との間で高周波を使用した通信が自動的に行われ、運転者が自動車に接近またはドアノブに触れるだけでドアのロック／アンロック操作が可能となっている。しかし、本体部２内部のバッテリーの電力が低下するなどして自動車の送受信機との間の通信が不能となったときは、操作ピン１３を押すことにより、ロータ１１がα方向に回動してキー使用状態になる。これにより、運転者はキー１２で自動車のドアのロック解除などを行うこととなる。

図１の回動機構１０の概要を図２乃至図５を用いて説明する。
図２に示すように、ハウジング３の側面３ａと前端面３ｂとの交差部分には、ロータ１１が回動するための回動空間７が形成されている。この回動空間７は、ハウジング３に一体に形成された下部支持壁部７ａと上部支持壁部７ｂに挟まれた空間であり、ハウジング３の側面３ａと前端面３ｂ部分には開口部７ｃが形成されている。また、キー１２を収納するための収納凹部６が、回動空間７から側面３ａに沿って連続して形成されている。

回動空間７の下部支持壁部７ａには、軸支持凹部８が形成されている。この軸支持凹部８は、平面形状が円形の円形凹部８ａと、この円形凹部８ａからＸ１方向とＸ２方向とに延伸する嵌合凹部８ｂ、８ｂが形成されている。回動空間７の上部支持壁部７ｂには、回動空間７に配置したロータ１１に操作部材である操作ピン１３を挿入するための開口部である貫通穴９が形成されている。

操作ピン１３は外形が円筒形状であり、アルミ等の金属材からできている。この操作ピン１３は、円筒部１３ａと、円筒部１３ａの底辺部分から軸線Ｏに直交する方向に突出する第１連結部１３ｂと、該第１連結部１３ｂと軸線Ｏを挟んで反対方向に突出する第２連結部１３ｃがダイキャスト製法等で一体形成されている。なお、図３および図４に示すように、軸線Ｏから第１連結部１３ｂの先端部１３ｂ１までの長さＳ１は、軸線Ｏから第２連結部１３ｃの先端部１３ｃ１までの長さＳ２より長く形成されている。また、第１連結部１３ｂおよび第２連結部１３ｃの幅は、円筒部１３ａの外径より若干狭くなっている。

また円筒部１３ａは、そのＺ１−Ｚ２方向の中間部分から軸線Ｏを挟んで互いに逆向きに突出する一対のロック突起１３ｄ、１３ｄも一体形成されている。また、第１連結部１３ｂ、第２連結部１３ｃの突出方向とロック突起１３ｄ、１３ｄの突出方向はＸ−Ｙ平面上で約４５度ずれて形成されている。円筒部１３ａのロック突起１３ｄより上（Ｚ２方向）の端部は、キー収納装置１のカバー４より突出する操作端部１３ｅとなる。

また図４に示すように、操作ピン１３には、コイルばね１４を保持するための保持空間１３ｆが形成されている。この保持空間１３ｆ内部には、図７で示すように、支持突起１３ｇおよび係止溝１３ｈを備えている。

ロータ１１には、その上面１１ａから下面１１ｂに貫通する軸穴１５が形成されている。 この軸穴１５の内部形状について図３および図４を用いて詳細に説明する。
軸穴１５内部には、ロータ１１の下面１１ｂからＺ２方向に延びる第１規制溝１５ａと第２規制溝１５ｂがそれぞれ軸線Ｏを中心にして対称な位置に形成されている。そして、上面１１ａ側には、第１規制溝１５ａと第２規制溝１５ｂを塞ぐように第１規制部１５ｃと第２規制部１５ｄがそれぞれ形成されている。 また、第２規制部１５ｄの軸穴１５側の内側面１５ｄ１は、軸線Ｏを中心とした半円形状であり、回動機構１０の組立後には操作ピン１３の円筒部１３ａと接する。

この第１規制部１５ｃは、その内側面１５ｃ１の中央部１５ｃ２から軸線Ｏまでの長さＳ３が、操作ピン１３の第１連結部１３ｂの長さＳ１よりも短くなるように形成されている。また、第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１の中央部１５ｄ２から軸線Ｏまでの長さＳ４は、操作ピン１３の第２連結部１３ｃの長さＳ２よりも短く、かつ操作ピン１３の円筒部１３ａの外周面の半径と同じ長さとなっている。

つまり、回動機構１０の組立後に操作ピン１３の回動中心が軸線Ｏに一致する位置になったとき、操作ピン１３の第１連結部１３ｂの長さＳ１は軸線Ｏから第１規制部１５ｃまでの長さＳ３よりも長く、操作ピン１３の第２連結部１３ｃの長さＳ２は軸線から第２規制部１５ｄまでの長さＳ４よりも長くなるので、操作ピン１３の第１連結部１３ｂの上面１１３ｂ２の一部と第２連結部１３ｃの上面１３ｃ２の一部は、軸穴１５の第１規制部１５ｃの下面１５ｃ３と第２規制部１５ｄの下面１５ｄ３にそれぞれ対向することとなる。

なお、第１規制溝１５ａの側面１５ａ１、１５ａ１間の幅と第２規制溝１５ｂの側面１５ｂ１、１５ｂ１の幅は、操作ピン１３の第１連結部１３ｂや第２連結部１３ｃの幅とほぼ同じとなっている。また、軸線Ｏから第１規制溝１５ａの奥面１５ａ２までの長さＳ５は、操作ピン１３の第１連結部１３ｂの長さＳ１よりも長く、軸線Ｏから第２規制溝１５ｂの奥面１５ｂ２までの長さＳ６は操作ピン１３の第２連結部１３ｃの長さＳ２よりも長く形成されている。そして回動動作時においては、操作ピン１３の第１連結部１３ｂと第２連結部１３ｃが第１規制溝１５ａの側面１５ａ１、１５ａ１と第２規制溝１５ｂの側面１５ｂ１、１５ｂ１に当接してロータ１１を回動する。

また軸穴１５の内部の上面１１ａ側には、操作ピン１３の円筒部１３ａと接する第１内周面１５ｅが形成されており、下面１１ｂ側には軸線Ｏを中心にして第１内周面１５ｅよりも径の大きい円形の第２内周面１５ｆが形成されている。さらに、この第２内周面１５ｆには、位置決め凹部１５ｇ、１５ｇが、軸線Ｏを中心にＸ１−Ｘ２方向に対称に形成されている。

ロータ１１には、略円柱状の軸体１６が下面１１ｂ側から軸穴１５内に装着される。軸体１６はアルミ等の金属製である。軸体１６は上部分ｈ１と下部分ｈ２とに区分される。上部分ｈ１はロータ１１の軸支持部１６ａであり、軸支持部１６ａは、その外周面がロータ１１の軸穴１５の第２内周面１５ｆと摺動するように軸線Ｏを中心にした円柱状に形成されている。

軸体１６の下部分ｈ２は嵌入部１６ｂである。嵌入部１６ｂの外周面は円柱状であるが、軸線Ｏを中心にしてＸ１−Ｘ２方向にそれぞれ突出する嵌合突部１６ｃ、１６ｄも一体に形成されている。この嵌入部１６ｂおよび嵌合突部１６ｃ、１６ｄは、ハウジング３の下部支持壁部７ａに形成されている軸支持凹部８および嵌合凹部８ｂ、８ｂに合致する大きさに形成されている。

また軸体１６の内部には、コイルばね１４を支持するための円環状の支持凹部１６ｅと、その中心部にＺ２方向に突出する支持突起１６ｆが一体に形成されている。さらに嵌合突部１６ｄには、溝１６ｇが形成されている。

本回動機構に用いるコイルばね１４は、線材を巻いた巻き線部１４ａと、その上端部を巻き線部１４ａの内方に向けて折り曲げた上部係止端部１４ｂと、その下端部を巻き線部１４ａの外側へ向けて折り曲げた下部係止端部１４ｃを有する。このコイルばね１４は、キー収納装置１を組み立てた際に操作ピン１３に対し上下方向（Ｚ方向）への弾性復元力を発揮するように、キー収納装置１のＺ１−Ｚ２方向の厚みに対して十分な長さを有している。またコイルばね１４は、操作ピン１３に軸線Ｏを中心軸として回転力が与えられたときに、操作ピン１３を元の状態に復帰するための反対方向の回転力を発生するトーションばねとしての機能も有する。

次に、回動機構１０の組立方法を図５から図１２を用いて説明する。なお、図６、７は、回動機構１０の組立時の各工程を図５に示すＶ１線方向に見た切断断面図であり、図８乃至１０はＶ２線方向にみた切断断面図である。

組立作業の最初の工程では、図６に示すように、ロータ１１の下面１１ｂから軸体１６を軸穴１５に挿入する。具体的には、軸体１６の軸支持部１６ａを軸穴１５の第２内周面１５ｆ内部に、また軸体１６の嵌合突部１６ｃ、１６ｄが軸穴１５の位置決め凹部１５ｇ、１５ｇにそれぞれ一致するように挿入する。この第２内周面１５ｆの高さ（ロータ１１の下面１１ｂから第１内周面１５ｅまでの長さ）は、軸体１６の軸支持部１６ａの高さｈ１と嵌入部１６ｂの高さｈ２の和と同じである。これにより、軸体１６全体がロータ１１の軸穴１５内部に位置する状態となる。そして、キー１２を使用状態（キー１２がＹ２方向へ突出した状態）の姿勢で、ロータ１１を第１のハウジング３の側面３ａ側から回動空間７の内部に挿入する。

図７に示すように、ロータ１１が回動空間７に挿入し、軸体１６が回動空間７の下部支持壁部７ａに形成された軸支持凹部８上に来た時に、軸体１６は軸支持凹部８に落ちこむ。この際、軸体１６の嵌入部１６ｂ、嵌合突部１６ｃ、１６ｄが、軸支持凹部８の円形凹部８ａ、嵌合凹部８ｂ、８ｂに嵌り込む。また、軸支持凹部８のＺ１方向の深さは、軸体１６の嵌入部１６ｂの高さｈ２と同じであり、軸体１６の嵌入部１６ｂは下部支持壁部７ａ内に埋没し、軸支持部１６ａだけが下部支持壁部７ａから回動空間７側に突き出た形となる。これにより、軸支持部１６ａの中心は軸線Ｏと一致した位置で固定され、軸穴１５の第２内周面１５ｆが軸支持部１６ａの外周面を摺接しながら回転することとなり、ロータ１１が軸線Ｏを中心軸として回動できる状態となる。また、ロータ１１の軸穴１５の上部にあたる上部支持壁部７ｂには、貫通穴９が位置することとなる。

次に、コイルばね１４の上部に操作ピン１３を装着する。操作ピン１３の保持空間１３ｆ内には、コイルばね１４を支持する支持突起１３ｇと、この支持突起１３ｇに沿って上下方向に延びる係止溝１３ｈが形成されている。そして、コイルばね１４の上部係止端部１４ｂが係止溝１３ｈに係止されるようにコイルばね１４を操作ピン１３の保持空間１３ｆ内に挿入する。

そして、操作ピン１３に装着されたコイルばね１４を、貫通穴９を通して軸穴１５内部の軸体１６の支持凹部１６ｅに挿入する。この時、コイルバばね１４の下部係止端部１４ｃは軸体１６の溝１６ｇに押し込まれて係止されるとともに、コイルばね１４も圧縮される。この後、操作ピン１３を軸線Ｏを中心にして図５に示すβ方向に回転する。これにより、上部係止端部１４ｂと下部係止端部１４ｃが係止されているコイルばね１４に図５に示すα方向のへのトーション力が付加される。

このトーション力が与えられた状態で、操作ピン１３をロータ１１内部に組み込む作業について、図８から図１０を用いて説明する。

なおこの実施例では、第１規制部１５ｃの中央部１５ｃ２と操作ピン１３の円筒部１３ａとの間隔は、第１規制溝１５ａの奥面１５ａ２と操作ピン１３の第１連結部１３ｂの先端部１３ｂ１との間隔よりも小さくなっている。

上記のトーション力が加わった状態の操作ピン１３を傾けて、第１連結部１３ｂを軸穴１５の第１規制溝１５ａに押し込む。この時、操作ピン１３の円筒部１３ａが第１規制部１５ｃの内側面１５ｃ１の中央部１５ｃ２に当接する。この第１規制部１５ｃに接する部分（以降、接触部Ｐ１と呼ぶ）を支点として、操作ピン１３の第２連結部１３ｃを回転させて軸穴１５内に押し込む。また、軸線Ｏと操作ピン１３の第２連結部１３ｃの先端部１３ｃ１までの長さＳ７が、軸線Ｏから第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１までの長さＳ４よりも短くなるように設計されている。これにより、図９に示すように、第２連結部１３ｃの先端部１３ｃ１は第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１よりも軸線Ｏ側を通過し、軸穴１５内部に入れることができる。

上記の状態において、操作ピン１３の円筒部１３ａの中心軸Ｏ２は軸線Ｏからズレて歪んだ状態にある。この後、操作ピン１３を第２規制部１５ｄ方向に押圧して、操作ピン１３の中心軸Ｏ２が軸線Ｏに一致する位置まで移動する。操作ピン１３の円筒部１３ａの外周面の半径は、軸線Ｏから第２規制部１５ｄの中央部１５ｄ２までの長さＳ４と同一に設計しており、第２連結部１３ｃは軸穴１５の第２規制溝１５ｂ内に入り込むとともに、操作ピン１３の円筒部１３ａの外表面１３ａ１が第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１に当接する。

図１０に示すように、上記の状態から操作ピン１３を押し込んでいる力を解放すると、圧縮されたコイルばね１４のＺ２方向への反発力により、操作ピン１３の第１連結部１３ｂの上面１３ｂ２と第２連結部１３ｃの上面１３ｃ２が、軸穴１５の第１規制部１５ｃの下面１５ｃ３、第２規制部１５ｄの下面１５ｄ３に圧接される。その結果、コイルばね１４のα方向へのトーション力が維持された状態で、操作ピン１３の中心軸Ｏ２は軸線Ｏに一致した状態で軸穴１５内に保持される。

上記の様にして組み立てられた回動機構１０は、回動空間７内で、ロータ１１の軸穴１５の第２内周面１５ｆが軸体１６の軸支持部１６ａに回動可能な状態で保持される。そのため、ロータ１１と操作ピン１３は軸線Ｏを中心として回動自在となり、かつ回動空間７から抜け出ることがなくなる。

次に、ハウジング３に回動機構１０が組み込まれた後に、ハウジング３の上にガイド壁部となるカバー４を組み合わせたキー収納装置１について図１１から図１４を用いて説明する。

図１１に示すように、カバー４には操作ピン１３を突出させるための円形のガイド孔４ｂが形成されている。このガイド孔４ｂの中心は軸線Ｏに一致しており、内周面４ｂ１は操作ピン１３の操作端部１３ｅと摺動する大きさに設定されている。また、このガイド孔４ｂの上面４ａ側の周囲には、傾斜面４ａ１が形成されている。この傾斜面４ａ１により、操作ピン１３の操作端部１３ｅがカバー４の表面から突出するため、操作者が操作ピン１３を押し込みやすくなる。

カバー４の下面４ｃには、ロック機構部４ｄが形成されている。このロック機構部４ｄは、ガイド孔４ｂを中心にしてＸ１−Ｘ２方向に延びる溝状のロック嵌合部４ｅ、４ｅと、ロック嵌合部４ｅ、４ｅよりも下方（Ｚ１方向）に位置する摺動面４ｆ、４ｆを有している。またロック嵌合部４ｅ、４ｅは、操作ピン１３のロック突起１３ｄ、１３ｄが嵌まり込む形状となっている。

ハウジング３の上には、カバー４が凹凸嵌合や接着などによって固定される。カバー４が装着されると、操作ピン１３の操作端部１３ｅが、カバー４に形成されたガイド孔４ｂを経てカバー４の表面に露出する。キー収納装置１の初期状態では、キー１２が本体部２から突出した状態（キー使用状態）で操作ピン１３の上部に設けられたロック突起１３ｄ、１３ｄが、カバー４の下面４ｃに形成されたロック嵌合部４ｅ、４ｅに嵌り込み、ロータ１１は固定される。

キー収納装置１の内部回路が正常に動作しているとき、キー１２は使用する必要がないため、キー収納装置１をキー収納状態にする。この場合の動作について説明する。
本体部２にカバー４が組み合わされた状態では、操作ピン１３はキー収納装置１の内部をＺ１−Ｚ２方向（軸線Ｏ方向）に移動できる。より詳細に言えば、操作ピン１３の第１連結部１３ｂと第２連結部１３ｃが、軸穴１５の第１規制溝１５ａと第２規制溝１５ｂ内部をＺ１−Ｚ２方向に移動できる。また、操作ピン１３のロック突起１３ｄ、１３ｄもカバー４内をＺ１−Ｚ２方向に移動できる。

そして、操作ピン１３をＺ１方向に押すと、操作ピン１３に形成されたロック突起１３ｄ、１３ｄがカバー４に形成されたロック嵌合部４ｅ、４ｅから外れる。そして、その状態のままでキー１２をβ方向へ回動させると、図１４に示すよう、ロック突起１３ｄ、１３ｄが摺動面４ｆ、４ｆの表面に接しながらロータ１１と操作ピン１３が軸線Ｏを中心に回動し、キー１２が本体部２の収納凹部６に収納される。

この時、上部係止端部１４ｂが操作ピン１３の係止溝１３ｈに係止され、下部係止端部１４ｃが軸体１６の溝１６ｇに係止されたコイルばね１４には、キー１２のβ方向とは反対方向（α方向）へのトーション力が蓄積されている。そのため、キー１２とロータ１１がβ方向へ回動し、これと共に操作ピン１３がβ方向へ回動すると、コイルばね１４がロータ１１とキー１２をα方向へ回動させようとするトーション力が強まる。

前記のトーション力に対抗してロータ１１とキー１２をβ方向へ回動させ、キー１２を本体部２内の収納凹部６内に収納すると、ロータ１１と共に回動する操作ピン１３が図１４に示す状態から１８０度回動し、ロック突起１３ｄ、１３ｄがロック機構部４ｄのロック嵌合部４ｅ、４ｅの真下に位置することとなる。そして、操作ピン１３に加えているＺ１方向の押圧力を解除すると、圧縮されたコイルばね１４の反発力によりロック突起１３ｄ、１３ｄがロック嵌合部４ｅ、４ｅに嵌り込み、ロータ１１が回動しないように操作ピン１３が固定される。

電池の消耗などにより本体部２内の回路が正常に動作しない場合、カバー４のガイド孔４ｂから突出している操作ピン１３の操作端部１３ｅを指で押す。操作ピン１３はＺ１方向へ下降し、ロック突起１３ｄ、１３ｄとロック嵌合部４ｅ、４ｅの嵌合が外れ、トーションばねとして機能しているコイルばね１４のトーション力で、操作ピン１３とロータ１１がα方向へ回動させられ、キー１２が本体部２から突出した状態となる。そして、操作ピン１３から指を離すと、ロック突起１３ｄ、１３ｄがロック嵌合部４ｅ、４ｅに嵌合して、キー収納装置１はキー使用状態で固定される。

なお、上記のハウジングを取り付ける際の操作ピン１３の操作端部１３ｅとガイド孔４ｂとの位置合わせを容易に行うためには、下面４ｃのガイド孔４ｂ周辺に傾斜面４ｃ１を形成しておくことが好ましい。

また、操作ピン１３のロック突起１３ｄ、１３ｄとロック嵌合部４ｅ、４ｅとの嵌合をしやすくするため、ロック嵌合部４ｅ、４ｅの側壁４ｇ、４ｇの一部に傾斜面４ｇ１、４ｇ１を形成しておくことが好ましい。

次に、本発明の第２の実施例について図１５乃至図１７を使用して説明する。なお、第１の実施例と同一の部材には同一の番号を付しており、詳細構造についての説明は省略する。

第２の実施例では、操作ピン１３０の円筒部１３０ａの外周面の半径が第１の実施例における操作ピン１３より小さく、第１の実施例における第１連結部１３ｂ、第２連結部１３ｃの幅と同一となっている。なお、軸線Ｏから第１連結部１３０ｂのまでの長さは第１実施例と同じＳ１であり、軸線Ｏから第２連結部１３０ｃの先端部１３０ｃ１までの長さも第１実施例と同じＳ２である。また操作ピン１３０内部には、第１の実施例と同様に、コイルばね１４の保持空間１３０ｆ、支持突起１３０ｇ、係止溝１３０ｈが形成されている。

なおこの実施例では、第１規制部１５ｃの中央部１５ｃ２と第１規制溝１５ａの奥面１５ａ２との間隔は、操作ピン１３０の円筒部１３０ａの外周面と第１規制部１５ｃの中央部１５ｃ２と操作ピン１３０の円筒部１３０ａの外周面との間隔よりも小さくなっている。

本実施例において、操作ピン１３０をロータ１１に組み込む際に、操作ピン１３０を傾けて第１連結部１３０ｂを軸穴１５の第１規制溝１５ａに押し込む。この時、第１連結部１３０ｂの先端部１３０ｂ１が第１規制溝１５ａの奥面１５ａ２に接触するが、操作ピン１３０の円筒部１３０ａは第１規制部１５ｃの内側面１５ｃ１には接触しない。この第１連結部１３０ｂの先端部１３０ｂ１と第１規制溝１５ａの奥面１５ａ２との接触部をＰ２としたとき、軸線Ｏと操作ピン１３０の第２連結部１３０ｃの先端部１３０ｃ１までの長さＳ８が、第１規制溝１５ａの奥面１５ａ２から第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１までの長さよりも短くなるように設計されている。これにより、図１６に示すように、接触部Ｐ２を支点として第２連結部１３０ｃの先端部１３０ｃ１は第２規制部１５ｄの内側面１５ｄ１よりも軸線Ｏ側を通過し、第２連結部１３０ｃは軸穴１５内部に入る。

その後、操作ピン１３０の中心軸を軸線Ｏに合わせて操作ピン１３０にかけている押圧力を解放すると、操作ピン１３０の円筒部１３０ａの上面１３０ｂ２がロータ１１の第１規制部１５ｃの下面１５ｃ３に圧接され、操作ピン１３０の第２連結部１３０ｃの上面１３０ｃ２がロータ１１の第２規制部１５ｄの下面１５ｄ３に圧接される。（図１７参照）。

また、本発明の第１の実施例の変形例として、軸体をハウジングに一体形成した場合のキー収納装置を図１８、図１９を用いて説明する。なお、第１の実施例と同じ部材には同一の番号を付しており、詳細な構造の説明は省略する。

図１８、図１９に示すように、第１の実施例におけるハウジング３を上部ハウジング３０と下部ハウジング３１に分割する。上部ハウジング３０には操作ピン１３が貫通する開口部９０が形成されており、下部ハウジング３１には、第１の実施例における軸体１６に相当する軸体部１６０が一体形成されている。この軸体部１６０には、軸支持部１６０ａ、コイルばね１４の支持凹部１６０ｅ、支持突起１６０ｆ、溝１６０ｇが形成されている。

この実施例の組立工程では、まず下部ハウジング３１にロータ１１０を組み込む。この際、ロータ１１０の軸穴１５が下部ハウジング３１の軸支持部１６０ａに嵌め込まれる。そして、その上から上部ハウジング３０を凹凸嵌合や接着、ねじ止め等で接合することにより、ロータ１１０は上部ハウジング３０の上部支持壁部７０ｂと下部ハウジング３１の下部支持壁部７０ａ間に形成される回動空間７０内で回動可能に保持される。

上記の状態では、上部ハウジング３０の側面３０ａと下部ハウジング３１の側面３１ａの間にはキー１２を収納するための収納凹部６が形成されており、上部ハウジング３０の前端部３０ｂと下部ハウジング３１の前端部３１ｂ間は密着されている。この後、操作ピン１３、コイルばね１４、カバー４を第１の実施例と同様の方法で組み付ければよい。

また、本発明においては操作ピン１３全体の外形を円筒形状にしているが、これを三角柱等の多角柱状としても良い。この場合、操作ピン１３の操作端部１３ｅがカバー４のガイド孔４ｂにて回転可能、かつ上下方向に摺動するように設計されていればよい。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲での適宜変更が可能である。

１ キー収納装置
２ 本体部
３ ハウジング
４ カバー（ガイド壁部）
４ｂ ガイド孔
４ｅ ロック嵌合部
７ 回動空間
７ａ、７０ａ 下部支持壁部
７ｂ、７０ｂ 上部支持壁部
９ 貫通穴（開口部）
１０ 回動機構
１１、１１０ ロータ
１２ キー
１３、１３０ 操作ピン
１３ａ、１３０ａ 円筒部
１３ａ１ 外表面
１３ｂ、１３０ｂ 第１連結部
１３ｂ１、１３０ｂ１ 先端部
１３ｂ２、１３０ｂ２ 上面
１３ｃ、１３０ｃ 第２連結部
１３ｃ１、１３０ｃ１ 先端部
１３ｃ２、１３０ｃ２ 上面
１３ｄ、１３０ｄ ロック突起
１３ｅ、１３０ｅ 操作端部
１３ｆ、１３０ｆ 保持空間
１３ｇ、１３０ｇ 支持突起
１３ｈ、１３０ｈ 係止溝
１４ コイルばね
１５ 軸穴
１５ａ 第１規制溝
１５ａ１ 側面
１５ａ２ 奥面
１５ｂ 第２規制溝
１５ｂ１ 側面
１５ｂ２ 奥面
１５ｃ 第１規制部
１５ｃ１ 内側面
１５ｃ２ 中央部
１５ｄ 第２規制部
１５ｄ１ 内側面
１５ｄ２ 中央部
１６ 軸体
３０ 上部ハウジング
３１ 下部ハウジング
Ｐ１、Ｐ２ 接触部
Ｏ 軸線（回動軸）
Ｏ２ 中心軸

Claims (5)

1. ハウジングの内部に形成された回動空間に、柱状の操作部材を有するロータを回動軸を中心にして回動自在に支持する回動機構において、
   前記ハウジングが、前記回動空間を挟んで対向する上部支持壁部ならびに下部支持壁部を有し、
   前記上部支持壁部には、前記ロータに前記操作部材を挿通するための開口部が形成されており、
   前記下部支持壁部には、前記ロータを回動自在に支持する軸体を配置しており、前記操作部材と前記軸体との間には、前記操作部材を前記上部支持壁部側に押圧するとともに、前記操作部材に回転力を与えるコイルばねが配置されており、
   前記操作部材には、その下端側に、前記回動軸と直交する方向に突出した第１連結部と、前記第１連結部とは前記回動軸を挟んで反対方向に突出した第２連結部とが備えられ、
   前記ロータには、当該ロータを回動軸方向に貫通する軸穴を有し、当該軸穴には前記操作部材の前記第１連結部および前記第２連結部がそれぞれ挿入されて前記操作部材の回動方向の動きを規制する第１規制溝および第２規制溝と、前記コイルばねの弾性力に抗して前記操作部材の前記回動軸方向への動きを規制する第１規制部および第２規制部が設けられており、
   前記操作部材を前記ロータに組み込むに際して操作部材の第1連結部を前記軸穴内部に挿入し前記操作部材の一部が前記ロータの軸穴内部に当接した時に、前記回動軸と前記操作部材の第２連結部の先端部までの長さが、前記回動軸から前記ロータの前記第２規制部の内側面までの長さよりも短く設定され、
   前記操作部材、前記コイルばねおよび前記ロータを前記回動空間内に組み込み、前記操作部材の中心軸が前記回動軸上に位置した状態において、前記操作部材の前記回動軸から前記操作部材の第１連結部の先端部までの長さは、前記回動軸から前記軸穴の第１規制部までの長さよりも長く形成されており、前記回動軸から前記操作部材の第２連結部の先端部までの長さは、前記回動軸から軸穴の第２規制部までの長さよりも長く形成されていることを特徴とする回動機構。
2. 前記回動軸から前記操作部材の第２連結部側の外表面までの長さが、前記回動軸から前記ロータの第２規制部の内側面までの長さと同一であることを特徴とする請求項１記載の回動機構。
3. 前記軸体は前記下部支持壁部とは別部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回動機構。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回動機構を備えるキー収納装置であって、
   前記ロータにはキーを備え、
   前記操作部材は、上端部に柱状の操作部を備えるとともに、
   前記上部支持壁部の上方には前記上部支持壁部と対向するガイド壁部が配設され、
   該ガイド壁部が、前記操作部材の前記操作部を回動可能に支持するガイド孔を有することを特徴とするキー収納装置。
5. 前記操作部材が、前記回動軸に直交する方向に突出するロック突起を前記操作部の下方に備えるとともに、
   前記ガイド壁部の前記上部支持壁部との対向面にはロック嵌合部が配設され、
   前記キーが収納状態にある場合には、前記ロック突起が前記コイルばねの前記回動軸方向の弾性力によって前記ロック嵌合部に嵌合して前記操作部材の回転動作を規制し、
   前記操作部材の前記操作部が押下げ操作により前記ロック突起が前記ロック嵌合部から外れて、前記コイルばねのねじり方向の弾性力による前記ロータの回動が可能となることを特徴とする請求項４に記載のキー収納装置。