JP4612531B2 - メカニカルキーの組立方法及びメカニカルキーの組立治具 - Google Patents
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本発明によれば、突部を小座巻き部及び位置決め凹部に挿入する際に、コイルばねの軸方向の圧縮は小座巻き部が支持部材の先端面に係合することにより規制される。また、コイルばねの側方への弾性変形は当該コイルばねの外周面が収容凹部の内周面に係合することにより規制される。コイルばねは収容凹部内に安定して保持されるので、コイルばねとカバーとの固定作業はいっそう円滑に行われる。
以下、本発明を、例えば車両との間の無線通信を通じてドア錠を電子的に施解錠するカード型の携帯機に具体化した第1実施形態を図1〜図10(a)〜(c)に基づいて説明する。
図1に示すように、電子キーシステム11は、ユーザが所持するカード型の携帯機12と、車両13に搭載された施解錠制御装置14とを備えている。ユーザが携帯機12を所持して車両の所定領域に進入すると、携帯機12は施解錠制御装置14から送信されるリクエスト信号を受信する。このリクエスト信号はIDコードの送信を携帯機12に要求する旨の信号である。携帯機12は前記リクエスト信号を受信すると、予め記録された自身のIDコードを含むID信号を送信する。施解錠制御装置14は、携帯機12から送信されてきたID信号を受信すると、このID信号に含まれる携帯機側のIDコードと予め記憶された車両側のIDコードとを照合し、両IDコードが一致したことを条件としてドア錠を解錠するようになっている。一方、ユーザが携帯機12を所持して車両から離間して前記所定領域外に移動すると、施解錠制御装置14は、携帯機12から送信されるID信号を受信不能となる。施解錠制御装置14は携帯機側のID信号を受信不能になったことを条件として車両のドア錠を施錠するようになっている。このように、ユーザが車両に触れることなくドア錠の施解錠が行われる。
次に前記携帯機12の構成について詳細に説明する。図2に示すように、携帯機12はケース21、及びケース21に抜き差し可能に収容されたメカニカルキー22を備えている。
ケース21はポリブチレンテレフタレート(PBT)等の合成樹脂材料によりカード型、即ち長方形の板状に一体形成されている。同図に二点鎖線で示すように、ケース21には携帯機側のIDコード等が記憶されたICチップ及び送受信回路等が実装された基板31及び当該回路等に動作電源を供給する電池32等の電子部品が内蔵されている。
図2に示されるように、メカニカルキー22はアルミニウム等の金属材料によって一定の厚みを有する略L字形の平板状に形成されている。メカニカルキー22は、車両のドア錠等の鍵穴に挿入されるキープレート部41、及びキープレート部41の一端部に一体的に設けられるとともに当該キープレート部41の側方へ突出した把持部42を備えている。キープレート部41の表面にはメカニカルキー22の前記鍵穴に対する挿入方向に延びるキー溝41aが形成されている。
<第1のカバー>
図4(a)に示されるように、第1のカバー56は把持部42の第1の嵌合部51に取り付けられている。この第1のカバー56は合成樹脂材料により第1の嵌合部51に嵌合可能とされた釣鐘型の板状に形成されている。第1のカバー56を第1の嵌合部51に嵌合した状態において、当該第1のカバー56の表面がメカニカルキー22の表面と面一になるように、当該第1のカバー56の厚みは設定されている。第1のカバー56の外面において、メカニカルキー22の挿入方向と反対側の端部には把持用突部61が形成されている。
図3に示されるように、第2のカバー57は把持部42の第2の嵌合部52に取り付けられている。即ち、この第2のカバー57は合成樹脂材料により第2の嵌合部52に嵌合可能とされた釣鐘型の板状に形成されている。図4(a)に併せ示されるように、第2のカバー57を第2の嵌合部52に嵌合した状態において、当該第2のカバー57の表面がメカニカルキー22の表面と面一になるように、当該第2のカバー57の厚みは設定されている。
図8(a)に示すように、コイルばね58はその径(平均径)が一端に向かうにつれて小さくなる円錐台状をなす円錐コイルばねとして構成されている。コイルばね58において、大径側の座部58aの中央には当該座部58aの径よりも小径の小座巻き部71が一体的に形成されている。図8(b)に示すように、小座巻き部71はコイルばね58の端末が座部58aの中央側へ円弧状に延出されるとともに、円を描くようにほぼ1巻き(360°)されることにより形成されている。図8(a)に示されるように、小座巻き部71は自身の中心軸とコイルばね58の中心軸とが一致するとともに、当該小座巻き部71とコイルばね58の端部とが同一の仮想平面S上に位置するように形成されている。また、小座巻き部71の径(ここでは内径Φ1)はコイルばね58の小径側の座部58bの径(ここでは内径Φ2)よりも小さく設定されている(Φ1<Φ2)。さらに、小座巻き部71の内径Φ1は第2のカバー57の突部65の外径Φ3とほぼ同じとされており、当該小座巻き部71には第2のカバー57の突部65が内嵌可能となっている。そして、図4(a)に示されるように、小座巻き部71は第2のカバー57の突部65に嵌挿されているとともに、その嵌挿状態においてコイルばね58の大径側の座部58a及び小座巻き部71はそれぞれ第2のカバー57の内面に密接した状態に保持されている。なお、コイルばね58は本発明の弾性部材を構成する。また、小座巻き部71は本発明の固定部を構成する。
図4(a)に示されるように、コイルばね58の小径側の端部にはフック59が載置されている。このフック59は金属材料により円錐台状且つ下部が開口した筒状に形成されているとともに、当該フック59の側面のテーパ角度は第1のカバー56の貫通孔62の内面に形成されたテーパ面62aのテーパ角度とほぼ同じに設定されている。フック59の大径側の開口部の周縁には環状のフランジ59aが形成されている。フック59の先端部の外径は第1のカバー56の貫通孔62の小径側の開口径よりも小さく設定されている。そして、フック59の大径側の開口部からコイルばね58の一端が挿入されるとともに、当該コイルばね58の一端がフック59の内頂面に当接した状態で、当該フック59の先端部は当該貫通孔62に内側から挿入されている。
次に、前述のように構成したメカニカルキーの組立方法について説明する。なお、第2のカバー57とコイルばね58とは後述する治具81により予め組み付けておく。この治具81の構成及び当該治具81を使用したコイルばね58と第2のカバー57との組立方法については後に詳述する。
そして、フック59の小径側の先端面を第1のカバー56側に向けた状態で、フック59を、嵌合孔55を介して第1のカバー56の係合孔35内に配置する。即ち、フック59は第1のカバー56の係合孔35を介して前記作業台に載置する。
ちなみに、小座巻き部71を省略するとともに、突部65をコイルばね58の嵌合側の端部が外嵌可能となるように形成して、当該突部65にコイルばね58の端部を嵌合することも考えられる。この場合、突部65にコイルばね58を嵌合した段階では大きな問題はない。しかし、コイルばね58を取り付けた第2のカバー57を把持部42に取り付ける際には次のような問題がある。即ち、コイルばね58は圧縮に伴ってコイル径が増大するように変化する。このため、突部65にコイルばね58の端部を単に嵌合しただけでは、コイルばね58が装着された第2のカバー57を把持部42に取付ける際に、コイルばね58の嵌合側の端部のコイル径が拡大し、これにより当該コイルばね58が第2のカバー57から脱落したり、がたつきによりコイルばね58の位置が定まらなかったりする。その結果、コイルばね58が装着された第2のカバー57の把持部42への取付け作業効率、ひいてはメカニカルキー22の組立作業効率の低下のおそれがある。
次に、第2のカバー57の突部65にコイルばね58を取り付けるための治具について説明する。図9に示すように、治具81は平板状に形成されている。治具81の上面には複数個のばね収容凹部82が縦横に所定間隔おきに形成されている。ばね収容凹部82は奥方へ向かうにつれて縮径するとともに、コイルばね58の外形形状に対応する円錐台状に形成されている。即ち、コイルばね58を小径側からばね収容凹部82に収容した場合、コイルばね58の外周面がばね収容凹部82の内面に密接するとともに、コイルばね58の大径側の座部58aが治具81の上面から突出しないように、ばね収容凹部82の内面形状及び深さ等がそれぞれ設定されている。
次に、コイルばね58と第2のカバー57との組立方法について説明する。図10(a)に示すように、治具81の各ばね収容凹部82にそれぞれコイルばね58をその小径側の端部を下にして収容する。このとき、コイルばね58の小径側の端部の開口径は小座巻き部71の外径よりも大きくされているので、コイルばね58にはその小径側から支持部材83が円滑に挿入される。そして、コイルばね58の小座巻き部71は支持部材83の位置決め凹部84の開口周縁部に載置(支持)される。また、コイルばね58は、その外周面がばね収容凹部82の内周面に密接した状態に保持される。ちなみに、小座巻き部71の外径をコイルばね58の小径側の端部の開口径よりも大きくするようにした場合には、支持部材83の外径もコイルばね58の小径側の端部の開口径よりも大きくする必要がある。これは、支持部材83の先端面により小座巻き部71を支持する必要があるからである。その結果、コイルばね58の小径側の端部から支持部材83を挿入することが困難となるおそれがある。
次に、前述のように構成した携帯機12の使用態様について説明する。
<通常時>
いわゆる電池切れや故障等のない通常時にはユーザはメカニカルキー22をケース側収容部33に収容した状態で携帯機12を携帯する。そしてその状態でユーザが車両の所定領域内に又は所定領域外に移動することにより車両のドア錠の施解錠が行われる。メカニカルキー22をケース側収容部33に収容した状態においては、フック59は係合位置にあり、当該フック59のメカニカルキー22の表面から突出した部位がケース21の係合孔35に係合する。これにより、メカニカルキー22のケース側収容部33に対する引き抜き方向への移動が規制されるとともに、当該メカニカルキー22のキー側収容部66からの抜け止めが図られる。
いわゆる電池切れや携帯機12の故障等の非常時にはメカニカルキー22をケース21から取出し、その取り出したメカニカルキー22により車両のドア錠を機械的に操作して施解錠する。メカニカルキー22をケース21から取り出す場合には、ケース21の半円状の切欠部34から露出している把持用突部61を指等で引っ掛けるとともに、メカニカルキー22の引き抜き方向へ所定の力を加える。
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)メカニカルキー22を次の3つの工程を経て組み立てるようにした。即ち、第1の工程は、フック59をキー側収容部66、正確には把持部42に固定された第1のカバー56の環状の第2の溶着用突部64内に配置する工程である。第2の工程は、フック59を係合位置側へ付勢するコイルばね58の一端部に設けられた小座巻き部71を、第2のカバー57の突部65に嵌合する工程である。第3の工程は、第2のカバー57とフック59との間にコイルばね58が介在されるように当該コイルばね58が固定された第2のカバー57を取り付ける工程である。
このため、突部を小座巻き部及び位置決め凹部に挿入する際に、コイルばねの軸方向の圧縮は小座巻き部が支持部材の先端面に係合することにより規制される。また、コイルばねの側方への弾性変形は当該コイルばねの外周面が収容凹部の内周面に係合することにより規制される。コイルばねは収容凹部内に安定して保持されるので、コイルばねとカバーとの固定作業はいっそう円滑に行われる。
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施形態は第2のカバー57の突部65の構成の点で前記第1の実施の形態と異なる。即ち、図11(a),(b)に示すように、第2のカバー57の内面には突部91が一体形成されている。この突部91はその基端側の小径部91a及び小径部91aの先端に設けられた大径部91bを備えている。小径部91aと大径部91bとの間には突部91の先端に向かうにつれて拡径する環状のテーパ面91cが形成されている。小径部91aの外径は、コイルばね58の小座巻き部71の内径とほぼ同じとするとともに、同じく大径部91bの外径は前記小座巻き部71の内径よりも大きくされている。大径部91bの先端面は滑らかな球面状に形成されている。
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施形態は第2のカバー57の突部91の構成の点で前記第2の実施の形態と異なる。即ち、図12(a),(b)に示すように、第2のカバー57の内面には突部92が形成されている。この突部92は断面星形をなしている。即ち、図12(c),(d)に併せ示すように、突部92の外周面には、当該突部92の中心軸に沿う方向へ延びる複数の突条92aが、当該突部65の中心軸周方向において所定間隔おきに設けられている。図12(c)に示されるように、突条92aは先端(図12(c)における外方)へ向かうにつれて幅狭となるように形成されている。また、突条92aの基端部における両側面は、それぞれ曲面により突部65の外周面に滑らかに連続している。さらに、図12(d)に示されるように、突条92aにおいて突部65の中心軸に沿う方向における端部(図12(d)における上端部)は円弧面状に形成されている。従って、本実施形態によれば、図12(c)に示されるように、コイルばね58の小座巻き部71は各突条92aの先端に食い込むようにして係合する。このため、コイルばね58のキー側収容部66内における固定はいっそう確実なものとなる。
なお、前記各実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第1〜第3の実施の形態では、コイルばね58を円錐コイルばねとしたが、図13に示すように、コイル径をほぼ一定とした円筒状のコイルばね93としてもよい。この場合においても、小座巻き部71を形成する。また、このコイルばね93は本発明の弾性部材を構成する。
・第1〜第3の実施の形態では、第1のカバー56と第2のカバー57とを溶着するようにしたが、接着するようにしてもよい。
35…被係合部を構成する係合孔、56…第1のカバー(メカニカルキーの一側壁)、
57…第2のカバー、58,93…コイルばね(弾性部材)、
59…フック(係合部材)、62…貫通孔、65,91,92…突部、
66…キー側収容部、71…固定部を構成する小座巻き部、
81…治具(メカニカルキーの組立治具)、82…ばね収容凹部、83…支持部材、
84…位置決め凹部、94…固定部を構成する固定部材、95…フランジ(支持片)、
96…被係合部を構成する係合凹部、S…仮想平面。
Claims (7)
- 無線通信を通じて特定の錠を電子的に施解錠する携帯機のケースに設けられたケース側収容部に取出し可能に収容されるとともに前記錠を機械的に施解錠するメカニカルキーの組立方法であって、
前記ケース側収容部に形成された被係合部に対応するように一側壁に形成された貫通孔を介して前記被係合部に係合する係合位置と、前記被係合部に対する係合が解除される解除位置との間を移動する係合部材を、前記一側壁に形成されたキー側収容部に配置する第1の工程と、
前記係合部材を前記係合位置側へ付勢するコイルばねの一端部に設けられた固定部を、前記キー側収容部を閉塞可能とされたカバーの内面に固定する第2の工程と、
前記カバーと前記係合部材との間に前記コイルばねが介在されるように当該コイルばねが固定されたカバーを取り付ける第3の工程と、を備えたメカニカルキーの組立方法。 - 請求項1に記載のメカニカルキーの組立方法において、
前記コイルばねの固定部として当該コイルばねの一端部には当該一端部の開口径よりも小径の小座巻き部を形成するとともに、前記カバーの内面には前記小座巻き部に嵌合可能とした突部を形成するようにし、
前記第2の工程では、前記小座巻き部を前記突部に嵌合させることにより前記コイルばねを前記カバーの内面に固定するようにしたメカニカルキーの組立方法。 - 請求項2に記載のメカニカルキーの組立方法において、前記第2の工程における前記小座巻き部を前記カバーの突部に嵌合させるメカニカルキーの組立治具であって、
コイルばねの小座巻き部と反対側の端部に挿通可能とした支持部材を備え、当該支持部材の少なくとも先端面の外径を前記小座巻き部に当接可能となるように設定するとともに、当該支持部材の先端面には他側壁の突部を挿入可能とした位置決め凹部を形成するようにしたメカニカルキーの組立治具。 - 請求項3に記載のメカニカルキーの組立治具において、
前記コイルばねを収容可能とした複数個の収容凹部を備えるとともに、各収容凹部の内底面にはそれぞれ前記支持部材を立設するようにしたメカニカルキーの組立治具。 - 請求項4に記載のメカニカルキーの組立治具において、
前記収容凹部はコイルばねの外径形状に対応して形成するようにしたメカニカルキーの組立治具。 - 請求項5に記載のメカニカルキーの組立治具において、
前記コイルばねは、前記小座巻き部と反対側の端部へ向かうにつれて小径となる円錐コイルばねとするとともに、当該小座巻き部の径は円錐コイルばねの小径側の端部の径よりも小さくするようにし、
収容凹部は前記円錐コイルばねの外径形状に対応するようにその奥方へ向かうにつれて縮径するように形成したメカニカルキーの組立治具。 - 請求項3に記載のメカニカルキーの組立治具において、
前記支持部材の基端部には単数又は複数の支持片を側方へ延出して形成するようにしたメカニカルキーの組立治具。
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