JP2017193904A - キーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】外観意匠性の向上を図ったキーユニットを提供する。
【解決手段】キーユニット１は、キープレート２１の一端部が固定された筒状のロータ部材２２を有するメカニカルキー２と、側面が開口する開口部３１にキープレート２１を格納する格納位置から完全展開位置の間でロータ部材２２を回転自在に支持するケース３と、ロータ部材２２の筒部内に配置されて格納位置から完全展開位置に向けて付勢するトーションばね７と、ロータ部材２２の筒部内にトーションばね７を介して一体回転自在及び回転軸線方向に弾性復帰自在に連結されるとともに、ケース３に係脱自在に連結されるリリースボタン６と、リリースボタン６の操作による直線運動に連動して開口部３１を開放する方向及び閉鎖する方向に回転するシャッター部材８と、リリースボタン６の直線運動を回転運動に変換してシャッター部材８を開閉操作する開閉手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、メカニカルキーを回転自在に格納するケースを備えたキーユニットに関する。

メカニカルキーを回転自在に格納するケースを備えたキーユニットの一例としては、例えば特開２００７−２５５０１４号公報（特許文献１）に記載されたキーユニットが知られている。

上記特許文献１に記載のキーユニットは、キープレートを格納する格納位置からキープレートを突出させる突出位置にねじりばねで付勢して回動させるキーヘッドを有するメカニカルキーを備えている。キーヘッドは、把持ケースの内部に支持されており、把持ケースの側部には、キープレートを格納するためのスリット状の開口部が形成されている。

把持ケースの内部には、メカニカルキーの回動を規制するリリースボタンが把持ケース表面側に向けて付勢するコイルばねを介して支持されるとともに、キーヘッドに係脱自在に嵌合されている。メカニカルキーの格納時においてリリースボタンをコイルばねのばね力に抗して押し込み操作することで、メカニカルキーの回動規制が解除され、メカニカルキーがねじりばねのばね力により把持ケースの正面視で把持ケースの開口部から時計回り方向に自動的に回動するようになっている。

特開２００７−２５５０１４号公報

上記特許文献１に記載のキーユニットは、把持ケースの側部を開放する開口部が露出した構造となっている。その構造上、メカニカルキーの形態が把持ケースの外部から見える状態で、メカニカルキーが把持ケースの開口部内に格納されることになり、製品としての見栄えが低下してしまう。

従って、本発明の目的は、外観意匠性の向上を図ったキーユニットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、施錠及び解錠するためのキープレートの一端部が固定された筒状のロータ部材を有するメカニカルキーと、側面が開口する開口部を有し、前記キープレートを前記開口部に格納する格納位置及び前記格納位置から完全に展開する完全展開位置の間で前記ロータ部材を回転自在に支持するケースと、前記ロータ部材の筒部内に配置され、前記格納位置から前記完全展開位置に向けて付勢するトーションばねと、前記ロータ部材の筒部内に前記トーションばねを介して一体回転自在及び回転軸線方向に弾性復帰自在に連結されるとともに、前記ケースに係脱自在に連結されるリリースボタンと、前記リリースボタンの操作による直線運動に連動して、前記開口部を開放する方向及び閉鎖する方向に回転するシャッター部材と、前記リリースボタンの直線運動を回転運動に変換して、前記シャッター部材を開閉操作する開閉手段と、を備えてなることを特徴とするキーユニットを構成している。

本発明に係る前記開閉手段は、前記リリースボタンから垂下された垂下部にカム溝を有するカム部材と、前記シャッター部材の回転軸線方向の側端面に突設され、前記カム溝に係合して移動する係合ピンとにより構成されてなることが好適である。

更に、本発明に係る前記リリースボタンは、前記開閉手段の開閉を操作するボタン本体部と、一端部が前記ボタン本体部に回転自在に連結され、他端部が前記ロータ部材の筒部内に一体回転自在及び回転軸線方向移動自在に連結される連結部材とにより構成されてなることが好適である。

更にまた、本発明に係る前記ケースは、上方を開放する上方開口を有する下ケースと、前記下ケースの前記上方開口を開閉する上ケースとを備え、前記メカニカルキー、前記トーションばね、前記リリースボタン、及び前記シャッター部材は、前記下ケースに対して前記上ケースと同じ方向に着脱自在に組み付けられてなることが好適である。

本発明によれば、ケースの開口部が露出することなく、優れた外観意匠性を有するキーユニットが得られる。

本発明に好適な実施の形態に係るキーユニットを組み立てる前の分解状態を模式的に示す斜視図である。 キーユニットに適用される上ケース以外の構成部品の組立状態を模式的に示す斜視図である。 キーユニットを組み立てた後の外観を模式的に示す斜視図である。 キーユニットに適用される下ケースの一例を模式的に示す斜視図である。 キーユニットに適用されるリリースボタンの一例を説明するための図であって、（ａ）は図３におけるＶａ−Ｖａ線矢視の要部断面拡大図、（ｂ）は図３におけるＶｂ−Ｖｂ線矢視の要部断面拡大図である。 キーユニットに適用される開閉手段の一例を説明するための図であって、（ａ）は開閉手段の閉状態を示す要部断面模式図、（ｂ）は開閉手段の開状態を示す要部断面模式図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（キーユニットの全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、例えば車両に装着されたシリンダ錠を機械的な操作により施錠・解錠するためのメカニカルキー２を回転自在に格納する直方形のケース３を備えたキーユニットの一例を示している。

ケース３は、例えばポリアミド等の樹脂材料からなり、上方を開放する上方開口を有する下ケース４と、下ケース４の上方開口を開閉する下方開口を有する上ケース５とによりキーユニット１の外観を構成している。

下ケース４のメカニカルキー格納側と反対側の隅角部を形成する２つの側壁４１，４２には、嵌合爪４１ａ，４２ａが膨出されている。上ケース５の下ケース４の側壁４１，４２と対応する側壁５１，５２の開放端から係着片５１ａ，５２ａが延設されており、各係着片５１ａ，５２ａの中央には、下ケース４の嵌合爪４１ａ，４２ａに嵌合係止する係着孔５１ｂ，５２ｂが形成されている。

図１、図２及び図３に示すように、下ケース４及び上ケース５は、嵌合爪４１ａ，４２ａ及び係着孔５１ｂ，５２ｂによりスナップフィット固定されるようになっており、下ケース４の側壁４１，４２及び上ケース５の側壁５１，５２には、メカニカルキー２をケース３の内部に格納するためのスリット状の開口部３１が形成されるように構成されている。

メカニカルキー２は、長尺板状のキープレート２１と、キープレート２１の一端部に固定された筒状のロータ部材２２とにより構成されている。キープレート２１の材質は、例えば洋白等の金属材料からなり、キープレート２１の側面にキー山を有するメカニカルキー２又はキープレート２１の板面に内溝キーを有するメカニカルキー２が用いられる。ロータ部材２２の材質は、例えば亜鉛ダイカスト等の金属材料からなる。

図１乃至図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、下ケース４の内部底面には、円形の支持筒部４３が起立して形成されている。支持筒部４３には、メカニカルキー２をケース３の開口部３１内に格納する格納位置から完全に展開する完全展開位置に回転操作するリリースボタン６及びトーションばね７が上ケース５と同じ方向に着脱自在に組み付けられる。

下ケース４の内部底面には、支持筒部４３を中心とする半円弧形状の案内凹部４４が形成されており、案内凹部４４には、メカニカルキー２のロータ部材２２の下面から突出する突部２２ａが案内誘導されるようになっている。突部２２ａは、円錐台が半分に切り割られた半円錐台形状に形成されている。

メカニカルキー２のロータ部材２２の筒部内には、リリースボタン６を回転軸線方向に弾性復帰自在に嵌合支持するとともに、一体回転自在に嵌合支持する円形の貫通孔２３が貫通して形成されている。この貫通孔２３と連通する一対の係合凹部２３ａ，２３ａが周方向に１８０°の位相差で回転中心軸線に沿って形成されている。

リリースボタン６は、上ケース５のボタン操作孔５３に挿入配置される長尺のボタン本体部６１と、一端部がボタン本体部６１にボタン操作方向と直交する水平方向に回転自在に連結される軸状の連結部材６２とにより構成されている。この連結部材６２の他端部は、ロータ部材２２の貫通孔２３内に一体回転自在及び回転軸線方向移動自在に連結されるように構成されている。

リリースボタン６のボタン本体部６１は、例えば亜鉛ダイカスト等の金属材料からなる長尺キャップ状に形成されており、ボタン本体部６１の対向側壁には、上ケース５のボタン操作孔５３の開口端縁と係合する係止爪を有する外れ防止用係止片６１ａが形成されている。

ボタン本体部６１の一端部は、連結部材６２を挿入する挿入用切欠部６１ｂと、挿入用切欠部６１ｂに直交する方向に分岐されて連結部材６２を回転自在に係合保持する円弧形状の係止切欠部６１ｃとを有している。

リリースボタン６の連結部材６２の外周面には、大径円盤状の軸部本体６３を有している。この軸部本体６３は、上ケース５の下面及びメカニカルキー２のロータ部材２２の貫通孔２３内に回転軸線方向移動自在に収容配置され、下ケース４の支持筒部４３の外周に配置されたトーションばね７のばね力により弾性復帰自在に支持されている。

リリースボタン６の軸部本体６３の外周面には、ロータ部材２２の回転中心を通る直径上に突出する一対の規制突部６３ａ，６３ａが形成されており、この規制突部６３ａは、キープレート２１の格納位置及び完全展開位置の間においてロータ部材２２の係合凹部２３ａに常時係合保持されている。

軸部本体６３の上部は、上ケース５の下面にロータ部材２２の貫通孔２３と同心円上に形成された係合凹部５３ａに係脱自在に嵌合されており、この係合凹部５３ａには、ロータ部材２２の係合凹部２３ａと対応して一対の規制凹部５３ｂ，５３ｂが形成されている。この規制凹部５３ｂは、キープレート２１の格納位置と完全展開位置とにおいてロータ部材２２の規制突部６３ａを係合保持しており、メカニカルキー２の回転を阻止する。

軸部本体６３の上面には、小径の軸部６４が起立して形成されており、この軸部６４の外周面には、ボタン本体部６１の挿入用切欠部６１ｂを介して係止切欠部６１ｃに回転自在に係合保持される挿入用固定ピン６４ａが突出して形成されている。

軸部本体６３の下面には、軸部６４よりも小径の軸部６５が延びており、この軸部６５の外周面には、各規制突部６３ａと直交する方向に突出する一対の位置決め突部６５ａ，６５ａが形成されている。この位置決め突部６５ａは、キープレート２１の格納位置と完全展開位置との間において下ケース４の支持筒部４３に形成された位置決め凹部４３ａに摺動自在に常時嵌合されており、メカニカルキー２の姿勢が保持されるようになっている。

下ケース４の支持筒部４３の外周には、メカニカルキー２のキープレート２１を格納位置から完全展開位置に向かう回転方向にモーメントを作用させるトーションばね７が挿入配置されている。トーションばね７は、下ケース４の支持筒部４３の外周に挿入される円筒形状のコイル部の径方向に屈曲して延びる一対のばね端部７１，７２を有するねじりコイルばねである。

トーションばね７の下端側のばね端部７１は、下ケース４の支持筒部４３のばね係止孔４３ｂに係合されるとともに、トーションばね７の上端側のばね端部７２が、リリースボタン６の連結部材６２のばね係止孔６３ｂに係合されている。この構成により、メカニカルキー２には、ケース３の格納位置から完全展開位置に向けてトーションばね７のばね力が付与される。

従って、メカニカルキー２がケース３の開口部３１内に格納されている場合は、トーションばね７のばね力が、上ケース５の正面からみて時計回り方向に向かって作用するため、リリースボタン６の連結部材６２の規制突部６３ａ及び上ケース５の規制凹部５３ｂの係止状態が解除されることで、ケース３の格納位置から完全展開位置へメカニカルキー２を自動的に回転させることが可能になっている。

図示例によるキーユニット１は、例えば車両に装着された施錠装置を電気的に施錠制御及び解錠制御する制御装置等を無線通信により遠隔操作する携帯機に適用できるものであり、下ケース４の内部底面には、図示しないキーレスモジュールを収容固定する凹部４５が形成されている。

キーレスモジュールは、上ケース５の上面に押し込み操作可能に設けられる図示しない施錠ボタン及び解錠ボタンのそれぞれに対応して配置される施錠スイッチ及び解錠スイッチを備えることにより、施錠ボタンを介して施錠スイッチを押すことで車両の施錠装置を自動的に施錠作動させる信号を出力し、解錠ボタンを介して解錠スイッチを押すことで施錠装置を自動的に解除作動させる信号を出力するように構成することができる。

（シャッター部材及び開閉手段の構成）
上記のように構成されたキーユニット１は、ケース３の側部を開放する開口部３１が露出することから、メカニカルキー２の格納時において、キープレート２１の形態がケース３の外部から見える状態で格納されることになる。このため、キーユニット１の外観性の低下を招くこととなり、好ましくない。そこで、本実施の形態に係るキーユニット１は、リリースボタン６の操作に連動してケース３の開口部３１を開閉することができるようにしている。

図１乃至図４、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、下ケース４には、ケース３の開口部３１を開放する方向及び閉鎖する方向に回転する金属又は樹脂材料からなるシャッター部材８と、シャッター部材８を開閉操作する開閉手段とが備えられており、リリースボタン６のボタン本体部６１が開閉手段の開閉を操作するように構成されている。

このシャッター部材８は、内側立壁８１と外側立壁８２とを上壁８３で連結した横断面形状が下向きのコ字状に形成されており、下ケース４に対して上ケース５と同じ方向に着脱自在に組み付けられる。内側立壁８１の長手方向両側端面には、下ケース４に形成された支持部４６，４６に回転自在に支持される回転軸８１ａ，８１ａが突出して形成されている。

シャッター部材８の外側立壁８２は、ケース３の意匠面として構成されており、上ケース５のシャッター部材８と対応する内面は、シャッター部材８の回転軸８１ａを中心とする円軌道を描く円弧面５４に形成されている。内側立壁８１及び上壁８３を形成する隅角部の一側端面には、ボタン本体部６１の下面に垂下された垂下部６６と係合させるための係合ピン８１ｂが回転軸８１ａと平行に延びている。

リリースボタン６におけるボタン本体部６１の垂下部６６は、上傾斜して延びるカム溝６６ａを有するカム部材として構成されている。カム溝６６ａには、シャッター部材８の係合ピン８１ｂが係合されており、係合ピン８１ｂが、リリースボタン６の操作による直線運動に連動して、回転軸８１ａの回転とともに移動するようになっている。これにより、リリースボタン６の直線運動を回転運動に変換してシャッター部材８を開閉操作する開閉手段が構成される。

ボタン本体部６１のカム溝６６ａは、リリースボタン６の押し込み操作により連結部材６２の規制突部６３ａが上ケース５の規制凹部５３ｂから離れる移動距離Ｓに達するまでの範囲内において、シャッター部材８の係合ピン８１ｂを回転軸８１ａとともに移動することができる形状と傾き角を有していることが肝要である。

かかる構成により、リリースボタン６の連結部材６２の規制突部６３ａと上ケース５の規制凹部５３ｂとの係止状態が維持されている移動距離Ｓの範囲内でシャッター部材８を開くことができる。シャッター部材８が閉鎖状態にあるとき、トーションばね７のばね力によりケース３の格納位置から完全展開位置へメカニカルキー２が飛び出して回転することを阻止することが可能になり、シャッター部材８とキープレート２１との干渉を防止することができる。

なお、シャッター部材８の閉鎖時にトーションばね７のばね力に抗してメカニカルキー２を手動で完全展開位置から格納位置へ回転させる場合にも、シャッター部材８とキープレート２１との干渉を防止することができることは勿論である。

（キーユニットの動作）
図６（ａ）において、メカニカルキー２は、ケース３の開口部３１内に格納されている。いま、図６（ｂ）に示すように、トーションばね７のばね力に抗してリリースボタン６を押し込み操作する。リリースボタン６の規制突部６３ａと上ケース５の規制凹部５３ｂとの係止状態が維持されているロックストロークに達するまでの範囲内において、シャッター部材８の係合ピン８１ｂが回転軸８１ａの回転とともに垂下部６６のカム溝６６ａ内を移動することで、シャッター部材８が開く。

ロックストロークを越える解除ストロークに達すると、リリースボタン６の規制突部６３ａと上ケース５の規制凹部５３ｂとの係止状態が解除される。ロータ部材２２は、トーションばね７のばね力によってキープレート２１の完全展開方向に付勢されることから、メカニカルキー２は、リリースボタン６を回転中心として、ケース３の格納位置から外側へ飛び出して完全展開位置へ自動的に回転することになる。

メカニカルキー２が完全展開位置に到達したとき、リリースボタン６の押し込み操作を解除すると、トーションばね７の弾性復帰力により、シャッター部材８の係合ピン８１ｂが回転軸８１ａの回転とともに垂下部６６のカム溝６６ａ内を初期の位置に復帰移動して、シャッター部材８が閉じる。リリースボタン６の規制突部６３ａがトーションばね７のばね力により上ケース５の規制凹部５３ｂに嵌合して位置規制される。リリースボタン６が押し込み操作可能な元の位置に復帰することで、メカニカルキー２の姿勢が保持される。

これとは逆に、メカニカルキー２を完全展開位置から格納位置に格納する際は、トーションばね７のばね力に抗してリリースボタン６を押し込み操作すると、シャッター部材８の係合ピン８１ｂが回転軸８１ａの回転とともに垂下部６６のカム溝６６ａ内を移動することで、シャッター部材８が開く。リリースボタン６の規制突部６３ａと上ケース５の規制凹部５３ｂとの係止状態が解除される。

メカニカルキー２を完全展開位置から格納位置に手動で回転操作して、トーションばね７のばね力に抗してメカニカルキー２をケース３の開口部３１に収容した際にリリースボタン６の押し込み操作を解除すると、リリースボタン６の規制突部６３ａがトーションばね７のばね力により上ケース５の規制凹部５３ｂに嵌合して位置規制される。リリースボタン６が押し込み操作可能な元の位置に復帰してメカニカルキー２の姿勢が保持される。

（実施の形態の効果）
以上のように構成されたキーユニット１によれば、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

メカニカルキー２の格納時においてキープレート２１がケース３の開口部３１から露出することを防止することができる。特に、キープレートの板面に内溝キーを有するメカニカルキーを用いる場合よりも、キープレートの側面にキー山を有するメカニカルキーを用いる場合には、キーパターンを盗まれることを抑制することができるようになり、キーユニット１のセキュリティ性を高めることができる。

水滴や塵埃の侵入に対して保護することができるとともに、デザイン性の高いキーユニット１が得られる。

［変形例］
本発明のキーユニット１の代表的な構成例を実施の形態、及び図示例を挙げて説明したが、次に示すような変形例も可能である。

図示例では、リリースボタン６の操作に連動してケース３の開口部３１を開閉するシャッター部材８を開閉操作する開閉手段が、リリースボタン６側にカム溝６６ａを有するとともに、シャッター部材８側に係合ピン８１ｂを有する構成とされているが、これに限定されるものではない。

シャッター部材８の開閉手段としては、リリースボタン６の直線運動を回転運動に変換して、シャッター部材８を開閉操作するものであって、リリースボタン６を押し込み操作することによりメカニカルキー２がケース３の開口部３１内に格納する格納位置から回転開始する前にシャッター部材８が開く構成であれば、各種の開閉手段を採用することができるものであり、例えばリリースボタン６側に係合ピンを有し、シャッター部材８側にカム溝を有する構成等を採用することができる。

なお、キーユニット１としては、例えば自動車、建設機械や農業機械などの各種の車両のシリンダ錠に適用することができ、車両以外の住宅のドアやその他の開閉体のシリンダ錠に適用することができることは勿論である。

以上の説明からも明らかなように、本発明における代表的な実施の形態、変形例、及び図示例を例示したが、上記実施の形態、変形例、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…キーユニット、２…メカニカルキー、３…ケース、４…下ケース、５…上ケース、６…リリースボタン、７…トーションばね、８…シャッター部材、２１…キープレート、２２…ロータ部材、２２ａ…突部、２３…貫通孔、２３ａ，５３ａ…係合凹部、３１…開口部、４１，４２，５１，５２…側壁、４１ａ，４２ａ…嵌合爪、４３…支持筒部、４３ａ…位置決め凹部、４３ｂ，６３ｂ…ばね係止孔、４４…案内凹部、４５…凹部、４６…支持部、５１ａ，５２ａ…係着片、５１ｂ，５２ｂ…係着孔、５３…ボタン操作孔、５３ｂ…規制凹部、５４…円弧面、６１…ボタン本体部、６１ａ…外れ防止用係止片、６１ｂ…挿入用切欠部、６１ｃ…係止切欠部、６２…連結部材、６３…軸部本体、６３ａ…規制突部、６４，６５…軸部、６４ａ…挿入用固定ピン、６５ａ…位置決め突部、６６…垂下部、６６ａ…カム溝、７１，７２…ばね端部、８１…内側立壁、８１ａ…回転軸、８１ｂ…係合ピン、８２…外側立壁、８３…上壁、Ｓ…移動距離

Claims (4)

1. 施錠及び解錠するためのキープレートの一端部が固定された筒状のロータ部材を有するメカニカルキーと、
   側面が開口する開口部を有し、前記キープレートを前記開口部に格納する格納位置及び前記格納位置から完全に展開する完全展開位置の間で前記ロータ部材を回転自在に支持するケースと、
   前記ロータ部材の筒部内に配置され、前記格納位置から前記完全展開位置に向けて付勢するトーションばねと、
   前記ロータ部材の筒部内に前記トーションばねを介して一体回転自在及び回転軸線方向に弾性復帰自在に連結されるとともに、前記ケースに係脱自在に連結されるリリースボタンと、
   前記リリースボタンの操作による直線運動に連動して、前記開口部を開放する方向及び閉鎖する方向に回転するシャッター部材と、
   前記リリースボタンの直線運動を回転運動に変換して、前記シャッター部材を開閉操作する開閉手段と、
   を備えてなることを特徴とするキーユニット。
2. 前記開閉手段は、前記リリースボタンから垂下された垂下部にカム溝を有するカム部材と、前記シャッター部材の回転軸線方向の側端面に突設され、前記カム溝に係合して移動する係合ピンとにより構成されてなる請求項１に記載のキーユニット。
3. 前記リリースボタンは、前記開閉手段の開閉を操作するボタン本体部と、一端部が前記ボタン本体部に回転自在に連結され、他端部が前記ロータ部材の筒部内に一体回転自在及び回転軸線方向移動自在に連結される連結部材とにより構成されてなる請求項１又は２に記載のキーユニット。
4. 前記ケースは、上方を開放する上方開口を有する下ケースと、前記下ケースの前記上方開口を開閉する上ケースとを備え、
   前記メカニカルキー、前記トーションばね、前記リリースボタン、及び前記シャッター部材は、前記下ケースに対して前記上ケースと同じ方向に着脱自在に組み付けられてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のキーユニット。

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