JP4548206B2 - ワイヤレス送受信機及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、機械式キーを収納することができる樹脂ケースを備えたワイヤレス送受信機に関するものである。

従来、車両用のワイヤレス送受信機として、スマートキーシステム（登録商標）に用いられる携帯機がある。以下では、ワイヤレス送受信機を送受信機と称する。この送受信機は、車両側に設けられた送受信装置と相互通信を行うものであり、送受信機の所有者は、車両に乗り込む際、この送受信機を所持している。

スマートキーシステムでは、携帯機である送受信機を携帯するだけで、ドアのアンロックとロック、エンジンの始動等ができるシステムである。

送受信機は、回路部品が実装された回路基板と駆動源としての電池とを、樹脂から形成されたケース（樹脂ケース）内に内蔵している。また、送受信機は、電池切れや送受信機の故障等を考慮した場合の非常用として、従来から使用されている機械式キーを、樹脂ケース内に設けられた空間部に収納させている。電池切れや送受信機が故障した場合、所有者は、機械式キーを空間部から抜き出し、これを使用することにより、車両のドアのロック解除等を行っている。

また、機械式キーが空間部から抜け落ちないようにするため、上下に可動しボタン形状を有する抜け防止用のフックを、機械式キーを把持するグリップ面上に設け、このフックが嵌合するフック穴を、樹脂ケースの空間部の位置に設けている。弾性部材がフックの下部に配設され、弾性部材の弾性力に対抗するように下方向の荷重をフックにかければ、フックは下方へ動くが、荷重をフックにかけなければ、フックは、弾性部材により上方へ動く。

フックは、機械式キーを空間部内に挿入する際、フック穴のない部位でグリップ面の内側へ押され、フック穴の位置でグリップ面から上方へ動いてフック穴へ嵌合し、この時、空間部内への挿入が終了する。これにより、機械式キーが空間部から抜け落ちないようにすることができる。

しかし、システムの高機能化に伴い、送受信機に内蔵される部品点数が増加傾向にあるにも拘らず、送受信機に対する携帯性等の理由からより一層の小型化が要求されている。特に、送受信機を薄型のカード形状とすることへの要望が高い。

一方、機械式キーの厚さ寸法が２ミリメートル（ｍｍ）程度であるため、例えば、送受信機の厚さ寸法を３ｍｍに設定すると、樹脂ケースの厚さ寸法は、機械式キーを収納する空間部の位置で、０．５ｍｍ程度となる。

さらに、フック穴が、樹脂ケースの厚さ寸法が０．５ｍｍ程度の位置に形成されているため、樹脂ケースの強度が特にフック穴の近傍の位置で低下する。このため、機械式キーを空間部に挿入したり、これから抜き出したりする際に、弾性部材による弾性力がフックを介して、フック穴の近傍の位置で厚さ寸法が０．５ｍｍ程度の樹脂ケースに作用する。この結果、フック穴の近傍の位置で樹脂ケースが変形したり破れたりする恐れもある。

この問題は、スマートキーシステムに用いられる車両用のワイヤレス送受信機に限らず、オフィスのドアの開閉や試験装置の操作等に適用可能なワイヤレス送受信機に共通する問題である。

本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、抜け防止用のフックを備えた機械式キーを収納する樹脂ケースを備えたワイヤレス送受信機において、抜け防止用のフックが嵌合する位置近傍での、樹脂ケースの強度を確保することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載のワイヤレス送受信機は、抜け防止用のフックを備えた機械式キーと、回路部品が実装された回路基板と、機械式キーを収納させることができる空間部を有し且つ該空間部を形成する薄肉部と厚肉部とを備えたカード形状の樹脂ケースと、金属薄板から形成された補強部材とを備え、空間部に収納された機械式キーのフックが嵌合する凹部を薄肉部に形成し、補強部材は、薄肉部に形成した凹部の外周近傍が補強部材により補強されるように、凹部を除いた外周近傍の薄肉部と、該薄肉部に隣接する厚肉部との間で連設されて、フックが補強部材に補強された凹部に嵌合し、回路基板ならびに回路部品が、共に樹脂ケースに埋設または固設され、回路部品と補強部材とを樹脂ケースの成型された樹脂中に封止したことを特徴とする。

この構成では、金属薄板から形成された補強部材が、凹部を除いたその外周近傍の薄肉部とこれと隣接する厚肉部との間で連設されて樹脂ケースに埋設または固設される。これにより、薄肉部は、その凹部の外周近傍が補強部材により補強され且つ補強部材を介して厚肉部により支えられ、このため薄肉部の強度が凹部の近傍位置で高められる。この結果、抜け防止用のフックが嵌合する凹部の近傍位置で、機械式キーに対するカード形状の樹脂ケースの強度を確保できる。

更に、回路基板と補強部材とを樹脂ケースの成型された樹脂中に封止して固定している。よって、薄肉部に補強部材を埋設可能となると共に、回路部品４に対する防水効果を得ることができる。

請求項２に記載のワイヤレス送受信機は、凹部は、フックが嵌合する貫通孔であり、補強部材は貫通孔に対応する位置にフック用穴が打ち抜かれた金属薄板を折り曲げて形成されていることを特徴とする。

この構成では、凹部を貫通孔として形成し、補強部材は貫通孔に対応する位置にフック用穴が打ち抜かれた金属薄板を折り曲げて形成されているから、薄肉部でも充分にフックを係止することができ、全体として薄い樹脂ケース内に機械式キーと回路基板を収納することができる。

請求項３に記載のワイヤレス送受信機は、補強部材が、凹部の外周近傍の位置で、空間部に収納された機械式キーを少なくとも囲繞する形状を有する構成とする。

この構成では、補強部材が、空間部に収納された機械式キーを少なくとも囲繞する形状を有する。これにより、薄肉部は、凹部の近傍位置で機械式キーを少なくとも略囲繞する領域で、補強部材により補強され且つ補強部材を介して厚肉部により支えられる。このため、抜け防止用のフックが嵌合する凹部の近傍位置で、機械式キーに対する樹脂ケースの強度を、さらに高めることができる。

請求項４に記載のワイヤレス送受信機の製造方法は、樹脂ケースを成型する際に、補強部材を樹脂ケースに埋設または固設する。

この製造方法では、樹脂ケースを成型する際に、補強部材を樹脂ケースに埋設または固設するため、より簡易に上述の効果を得ることができる。

請求項５に記載のワイヤレス送受信機は、回路部品が実装された回路基板を備え、樹脂ケースを成型する際に、回路基板の内少なくとも回路部品の実装面を脂ケースにより封止する構成とする。

この構成では、樹脂ケースを成型する際に、回路基板の内少なくとも回路部品の実装面側を樹脂ケースにより封止する。これにより、上述の効果に加え、回路部品に対する防水効果も得ることができる。

請求項６に記載のワイヤレス送受信機は、樹脂ケースが、熱硬化性樹脂から形成され、回路部品の実装用の半田が、樹脂ケースの成型温度より高い融点を有する構成とする。

ここで、例えば、樹脂ケースとして、熱可塑性樹脂を用いる場合、その融解温度を半田の融点より低く抑える必要があり、このため、樹脂ケースの耐熱性が低下する。

これに対して、請求項５による構成では、樹脂ケースが、熱硬化性樹脂から形成され、回路部品用の半田が、樹脂ケースの成型温度より高い融点を有する。熱硬化温度を半田の融点より低く抑えることができると共に、耐熱性に優れた樹脂を選定することが可能となる。これにより、上述の効果を実現できるワイヤレス送受信機を提供できる。

請求項７に記載のワイヤレス送受信機は、フックが、機械式キーを把持するためのグリップ面上に配設され、弾性部材をグリップ面の下部に備え、且つグリップ面から上下に可動に構成される構成とする。

この構成では、フックがグリップ面から上下に可動に構成されるため、機械式キーをスムーズに空間部から抜き出したり空間部へ挿入したりしつつ、上述の効果を得ることができる。

以下、本発明によるワイヤレス送受信機を、スマートキーシステム（登録商標）に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるワイヤレス送受信機である送受信機１の平面図である。

図２は、図１に示した送受信機１の裏面図である。

図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩＶ線断面図である。

図４（ａ）は、図１と図２に示した補強部材であるカラー８の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。

図５は、図２中のＶ−Ｖ線断面図である。

スマートキーシステムは、運転者が送受信機１を携帯するだけで、当該車両のドアのアンロックとロック、エンジンの始動等ができるシステムである。

送受信機１は、図１に示すように、樹脂ケース２と、回路基板３と、回路基板３に実装された回路部品４と、駆動源としての電池５と、回路基板３上の回路部品４と電池５とを電気的に接続するターミナル６と、機械式キーであるメカキー７と、電池カバー９とを備える。回路基板３と、回路部品４と、電池５と、ターミナル６と、メカキー７とは、樹脂ケース２と電池カバー９内に配設される。

回路基板３は、片面にのみ導体パターンが形成されている回路基板（以下、片面配線回路基板と称する）であり、この片面である実装面３２上に回路部品４が実装される。回路部品４は、送受信機１が、車両側から認識コード（ＩＤコード）要求信号を受信し、それに対する応答信号を送信するものである。回路部品４は、アンテナ４１、パッケージ集積回路（パッケージＩＣ）４２もしくは他の電子部品４３である。

メカキー７は、電池５切れや送受信機１の故障等を考慮した場合に使用される非常用のキーであり、樹脂ケース２内に設けられた空間部２１内に収納される。空間部２１は、挿入口２１ａを有し、メカキー７は、挿入口２１ａから挿入されて空間部２１内に収納される。空間部２１を設ける空間を樹脂ケース２内に確保するため、切り欠き部３１が回路基板３に形成される。

電池５切れや送受信機１が故障した場合、所有者は、メカキー７を空間部２１から抜き出し、これを使用することにより、車両のドアのロック解除等を行う。

メカキー７が空間部２１から抜け落ちないようにするため、図２と図３に示すように、上下（図３の矢印が示す上下方向）に可動であってボタン形状の抜け防止用のフック７１ａを、メカキー７を把持するグリップ面７１上に設ける。フック７１ａが嵌合する凹部である貫通孔２２ａを樹脂ケース２の空間部２１の位置に設ける。

図示しない弾性部材がフック７１ａの下部に配設され、弾性部材の弾性力に対抗するように下方向の荷重をフック７１ａにかければ、フック７１ａは下方へ動くが、荷重をフック７１ａにかけなければ、フック７１ａは、弾性部材により上方へ動く。

フック７１ａは、メカキー７を空間部２１内に挿入する際、貫通孔２２ａのない部位の薄肉部２２によりグリップ面７１の内側へ押され（図３中の、フック７１ｂの状態）、貫通孔２２ａの位置でグリップ面７１から上方へ動いて貫通孔２２ａへ嵌合する（図３中の、フック７１ａの状態）。この時、空間部２１内への挿入が終了する。これにより、メカキー７を、空間部２１から抜け落ちないようにさせることができる。

突出部７２は、メカキー７を空間部２１から抜き出すために用いるものであり、指の爪等で引っ掛けるためのものである。図３では、突出部７２を、メカキー７と一体的に金属から形成しているが、これを樹脂材料から形成し、金属から形成されたメカキー７に対して固設するように成型して形成することも可能である。

本発明の特徴である補強部材であるカラー８は、金属薄板であるステンレス（ＳＵＳ）やりん青銅等の所定の強度を有する薄板から形成され、貫通孔２２ａ側の位置で樹脂ケース２に固定される。

ステンレスは、その強度が高く耐酸化性に優れたクロム（Ｃｒ）とニッケル（Ｎｉ）を含む鉄系の合金であり、りん青銅は、銅と錫を主成分とする強度が高い合金である。

カラー８は、図４に示すように、厚さ寸法Ｔ１が０．３ミリメートル（ｍｍ）のステンレス薄板から、打ち抜きと曲げ加工により形成される。具体的に、カラー８は、フック用穴８４が打ち抜きにより形成された第１補強部８１と、第１補強部８１から引き起こして形成された支持部８３と、支持部８３から曲げて形成された第２補強部８２とから構成される。

樹脂ケース２は、回路部品４を回路基板３に半田付け（実装）した後に、図５に示すように、回路部品４とカラー８と一体的に樹脂成型により形成される。樹脂ケース２を成型する際に、回路基板３の実装面３２（回路部品４）と側面及びカラー８とを樹脂ケース２により封止する構成とする。これにより、回路部品４に対する防水効果を得ることができ、回路基板３とカラー８を樹脂ケース２対して固定できる。

回路部品４の半田付後に樹脂成型するため、半田の融点を成型温度より高く設定する必要がある。ここで、例えば、樹脂ケース２として、熱可塑性樹脂を用いる場合、その融解温度を半田の融点より低く抑える必要があり、このため、樹脂ケース２の耐熱性が低下するという問題がある。

これに対して、樹脂ケース２を、熱硬化性樹脂から形成すれば、成型温度を半田の融点より低く抑えることができると共に、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂を選定することが可能となる。具体的に、例えば、融点が摂氏２００度（２００℃）〜３００℃の半田と、成型温度が１７０℃程度のエポキシ系熱硬化性樹脂を用いる。

所有者は、車両に乗り込む際、送受信機１を所持しているが、送受信機１を財布等のカード入れに収納できれば便利である。このため、樹脂ケース２を略カード形状とし、図１と図５において、例えば、通常のクレジットカートとして用いられているＩＤ−１型カードと略同等の寸法Ｌ１を約８３ミリメートル（ｍｍ）とし、寸法Ｌ２を約５８ｍｍとし、厚さ寸法Ｔ２を約３ｍｍとした。

一方、図５において、メカキー７の厚さ寸法Ｔ３が約１．８ｍｍであるため、これを収納する空間部２１の位置における薄肉部２２の厚さ寸法Ｔ４は、約０．５ｍｍとなる。空間部２１は、樹脂ケース２の薄肉部２２と厚肉部２３とにより囲繞されて設けられる。

カラー８の第１補強部８１と第２補強部８２は、樹脂ケース２の薄肉部２２の内部に配設され、カラー８の支持部８３は、樹脂ケース２の厚肉部２３の内部に配設される。即ち、カラー８は、樹脂ケース２の薄肉部２２とこれと隣接する厚肉部２３の間で、第１補強部８１と支持部８３及び第２補強部８２と支持部８３により連設されて樹脂ケース２に埋設される。

樹脂ケース２は、その貫通孔２２ａとカラー８のフック用穴８４が一致するように成型される。即ち、カラー８は、貫通孔２２ａを除いたその外周近傍の薄肉部２２とこれと隣接する厚肉部２３との間で連設されて樹脂ケース２に埋設される。これにより、薄肉部２２は、貫通孔２２ａの外周近傍がカラー８の第１補強部８１により補強され且つカラー８の支持部８３を介して樹脂ケース２の厚肉部２３により支えられ、このため薄肉部２２の強度が貫通孔２２ａの近傍位置で高められる。

この結果、抜け防止用のフック７１ａが嵌合する貫通孔２２ａの近傍位置で、メカキー７に対する樹脂ケース２の強度を確保できる
ここで、フック７１ａは、図３において、貫通孔２２ａのない部位の薄肉部２２によりグリップ面７１の内側へ押される（図３中の、フック７１ｂの状態）。これにより、メカキー７の上下の薄肉部２２は、共に、フック７１ａの下部に配設された図示しない弾性部材による弾性力をうける。

しかし、カラー８は、図５に示すように、貫通孔２２ａの近傍位置で、空間部２１に収納されたメカキー７を略囲繞する形状に形成される。これにより、メカキー７の上下（図５では、左右）の薄肉部２２は、共に、カラー８により補強され且つカラー８を介して厚肉部２３により支えられる。

この結果、貫通孔２２ａの近傍位置で、メカキー７に対する樹脂ケース２の強度を、さらに高めることができる。

以上説明した本発明の一実施形態によるワイヤレス送受信機である送受信機１は、抜け防止用のフック７１ａを備えた機械式キーであるメカキー７と、メカキー７を収納させることができる空間部２１を有し且つこの空間部２１を形成する薄肉部２２と厚肉部２３とを備えた樹脂ケース２と、金属薄板から形成された補強部材であるカラー８とを備え、空間部２１に収納されたメカキー７のフック７１ａが嵌合する凹部である貫通孔２２ａを薄肉部２２に形成し、カラー８が、貫通孔２２ａを除いたその外周近傍の薄肉部２２とこれと隣接する厚肉部２３との間で連設されて樹脂ケース２に埋設される構成とする。

これにより、抜け防止用のフックが嵌合する凹部の近傍位置で、機械式キーに対する樹脂ケースの強度を確保できる。

尚、上述の例では、カラー８を樹脂ケース２に埋設したが、空間部２１の内面側に露出するように樹脂ケース２２に対して固設することも可能である。

また、貫通孔２２ａの代わりに、フック７１ａが嵌合する凹部を空間部２１の内面側に設けることも可能である。

また、回路基板３は、片面配線回路基板に限らず、両面に導体パターンが形成されている回路基板であってもよい。この場合、実装面３２が両面に設けられるため、図５において、この両面を樹脂ケース２により封止する構成とする。

また、本発明によるワイヤレス送受信機は、スマートキーシステムに用いられる車両用のワイヤレス送受信機に限らず、オフィスのドアの開閉や試験装置の操作等にも適用可能である。

即ち、本発明によるワイヤレス送受信機は、抜け防止用のフックを備えた機械式キーと、機械式キーを収納させることができる空間部を有し且つこの空間部を形成する薄肉部と厚肉部とを備えた樹脂ケースと、金属薄板から形成された補強部材とを備え、空間部に収納された機械式キーのフックが嵌合する凹部を薄肉部に形成し、補強部材が、凹部を除いたその外周近傍の薄肉部とこれと隣接する厚肉部との間で連設されて樹脂ケースに埋設または固設されることを特徴とする。この特徴を満たす限り、上述の例に限らず、他の種々の変形例が考えられる。

図１は、本発明の一実施形態によるワイヤレス送受信機である送受信機１の平面図である。 図２は、図１に示した送受信機１の裏面図である。 図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩＶ線断面図である。 図４（ａ）は、図１と図２に示した補強部材であるカラー８の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。 図５は、図２中のＶ−Ｖ線断面図である。

符号の説明

１ 送受信機（ワイヤレス送受信機）
２ 樹脂ケース、２１ 空間部、２１ａ 挿入口
２２ 薄肉部、２２ａ 貫通孔（凹部）、２３ 厚肉部
３ 回路基板、３１ 切り欠き部、３２ 実装面
４回路部品
４１ アンテナ、４２ パッケージ集積回路（パッケージＩＣ）、４３ 電子部品
５ 電池、６ ターミナル
７ メカキー（機械式キー）、７１ グリップ面、７１ａ フック、７２ 突出部
８ カラー（補強部材）
８１ 第１補強部、８２ 第２補強部、８３ 支持部、８４ フック用穴
９ 電池カバー

Claims (7)

1. 抜け防止用のフックを備えた機械式キーと、
   回路部品が実装された回路基板と、
   前記機械式キーを収納させることができる空間部を有し且つ該空間部を形成する薄肉部と厚肉部とを備えたカード形状の樹脂ケースと、
   金属薄板から形成された補強部材とを備え、
   前記空間部に収納された前記機械式キーの前記フックが嵌合する凹部を前記薄肉部に形成し、
   前記補強部材は、前記薄肉部に形成した前記凹部の外周近傍が前記補強部材により補強されるように、前記凹部を除いた前記外周近傍の前記薄肉部と、該薄肉部に隣接する前記厚肉部との間で連設されて、前記フックが前記補強部材に補強された前記凹部に嵌合し、
   前記回路基板ならびに前記回路部品が、共に前記樹脂ケースに埋設または固設され、前記回路部品と前記補強部材とを前記樹脂ケースの成型された樹脂中に封止したことを特徴とするワイヤレス送受信機。
2. 前記凹部は、前記フックが嵌合する貫通孔であり、前記補強部材は前記貫通孔に対応する位置にフック用穴が打ち抜かれた前記金属薄板を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス送受信機。
3. 前記補強部材は、前記凹部の前記外周近傍の位置で、前記空間部に収納された前記機械式キーを少なくとも囲繞する形状を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤレス送受信機。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のワイヤレス送受信機の製造方法であって、
   前記樹脂ケースを成型する際に、前記補強部材を該樹脂ケースに埋設または固設することを特徴とするワイヤレス送受信機の製造方法。
5. 部品が実装された回路基板を備え、
   前記樹脂ケースを成型する際に、前記回路基板の内少なくとも前記回路部品の実装面を該樹脂ケースにより封止することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のワイヤレス送受信機。
6. 前記樹脂ケースは、熱硬化性樹脂から形成され、
   前記回路部品の実装用の半田は、前記樹脂ケースの成型温度より高い融点を有することを特徴とする請求項５に記載のワイヤレス送受信機。
7. 前記フックは、前記機械式キーを把持するためのグリップ面上に配設され、弾性部材を該グリップ面の下部に備え、且つ該グリップ面から上下に可動に構成されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、及び請求項６のうちいずれか一項に記載のワイヤレス送受信機。

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