JP5445977B2 - カードキー - Google Patents

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Description

本発明は、カードキーに関し、特に自動車において電子キー(携帯機)として機能するカードキーに関する。
近年、車載機器からの問い合わせ信号に応じて車両に固有のIDコードをその車載機器に送信し、IDコードの照合の一致を条件として、自動的に車両のドアロックもしくはドアアンロックを許可し、又はエンジンの始動を許可する機能を有する電子キー(携帯機)が知られている。この種の電子キーでは、例えば下記特許文献1〜4に記載されているように、ケース体内に回路基板及び電池が収容され、蓋体により密閉されるように構成されるのが一般的である。しかし、このような構成では、電子キーが厚みのあるものとなりやすく、持ち運び等に不便であるため、例えば下記特許文献5に記載されているように、電子キーをカード状に形成したもの(以下、カードキーと称する)がある。
特開2007−224664号公報 特開2007−227246号公報 特開2004−134835号公報 特開2004−241476号公報 特開2006−303327号公報
上記カードキーは、図7に示すように、車載機器との間で無線通信を行うための電子部品202を実装した回路基板201が樹脂材料203により一体に覆われ、かつ板状に形成されている。このカードキー200は、図8に示すように、下型211(コアプレート)、上型212(キャビティプレート)、及びスライドコア213(入れ子)を含んでなる金型210を用いた樹脂の射出成形により製造される。具体的には、回路基板201を、その平坦な裏面が下型211に密着するように載置することで、裏面(下面)とは反体側の表面(上面)側を上型212によって所定の立体形状(併せてシボ等の加飾を施すことも多い)に形作る。このとき、スライドコア213の移動に伴い、電池収容穴部204等の横方向に延びる穴部を穿設する。
このように、従来のカードキー200は、その表側のみを立体形状に形成し、後加工でその上面に塗装、印刷等の表面処理を施していた。またカードキー200の裏側は、例えば研磨加工後に塗装、印刷等の表面処理を施していた。このため、カードキーにおけるデザインの画一化は避け難いという状況下にある一方で、市場ではカードキーをより一層普及させたいという強い要望があった。
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、その目的は、デザインの向上が図られたカードキーを安価に提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
上記目的を達成するために本発明のカードキーは、車載機器との間で無線通信を行うための電子部品を実装した回路基板が樹脂材料で覆われるように一体に成形され、かつ板状に形成されたカードキー成形体と、
カードキー成形体を挟み込んで収容しつつ向かい合う端面同士が密着した状態で結合されるアッパーハウジング及びロアーハウジングと、を備え、
カードキー成形体は、回路基板において電子部品を実装した実装面が樹脂材料で覆われてその樹脂材料の表面により第一主表面が形成される一方、実装面とは反対側の電子部品を実装しない非実装面が樹脂材料で覆われることなくその非実装面により第二主表面が形成されることで、薄板のカード状に一体成形され、
アッパーハウジングが第一主表面と接触するとともにロアーハウジングが第二主表面と接触した状態で、カードキー成形体をアッパーハウジングとローハウジングとで挟み込み、
アッパーハウジング及びロアーハウジングによって、カードキーの外観が特定されることを特徴とする。この場合、アッパーハウジング及びロアーハウジングは、例えば、共に立体的に表された表面を有するように構成することができる。
本発明のカードキーでは、カードキー成形体を挟み込み収容しつつ向かい合う端面同士が密着した状態でアッパーハウジングとロアーハウジングが結合され、アッパーハウジング及びロアーハウジングによって、カードキーの外観が特定される。このため、製法上の制約等からデザイン処理の対象がカードキーの表側に限られていた従来のカードキーに比べると、アッパーハウジング及びロアーハウジングの全部位にわたってデザイン処理を施すことができる。特に、アッパーハウジングのみならずロアーハウジングについても立体的に表された表面を有するように形成した場合には、従来のカードキーでは得られない感触や美的外観等、個性豊かなカードキーを実現することができる。
また、異なる車種、車両メーカに対応させる場合には、例えばアッパーハウジングにコーポレートマークが含まれるように構成し、そのコーポレートマーク又はこれに加えてアッパーハウジングを車種等に適合するように変更するだけでよく、最もコストの掛かるカードキー成形体を共用化することができる。このため、カードキー成形体を成形する金型に要するコストを下げることができる。また、カードキー成形体はアッパーハウジングとロアーハウジングの内部に収容されるので、カードキー成形体自体の外観品質を追求する必要がなく、さらにカードキー成形体の裏側の研磨加工等も不要になることから、カードキー成形体自体のコストを良好に下げることもできる。
この場合、カードキー成形体には、手動操作用のメカキーを収容する切欠部が形成され、アッパーハウジング及びロアーハウジングの少なくとも一方には、メカキーをアッパーハウジング及びロアーハウジングの内外へ出し入れする開口部が形成されるとともに、メカキーに形成された被係止部に係止することで該メカキーをアッパーハウジング及びロアーハウジングの内部に固定する係止部材が組み込まれるように構成することができる。
これによれば、本願発明のカードキーに手動操作用のメカキーを組み込む場合には、カードキー成形体を予め切欠形状とすればよく、カードキー成形体に横方向に延びる穴部を穿設する必要がないので、カードキー成形体を成形する金型においてメカキーのためのスライドコアが不要となり、この点においてもカードキー成形体を成形する金型に要するコストを下げることができる。
また、カードキー成形体が熱硬化性樹脂の成形品で構成される一方、アッパーハウジング及びロアーハウジングが熱可塑性樹脂の成形品で構成されるようにすることもできる。カードキー成形体は、機械的強度、耐熱性等を考慮に入れて熱硬化性樹脂を用いて射出成形により形成することができる。一方、アッパーハウジング及びロアーハウジングは、コスト、デザイン処理(加飾)の種類等を考慮に入れて熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。この場合、カードキー成形体と同様、射出成形により、あるいはシート状の熱可塑性樹脂を用いたプレス成形(フォーミング加工)により、各ハウジングを形成することができ、プレス成形後に各ハウジングに塗装、印刷処理等の表面処理を施すことによって、従来のカードキーにはない美的外観を得ることが可能である。
(A)は本発明のカードキーの構造を適用したカードキーを示す斜視図。(B)は(A)のX−X断面図。 図1(A)に示したカードキーの分解斜視図。 図2に示した回路基板の斜視図。 図2のY−Y断面の模式図。 アッパーハウジングとロアーハウジングの取付部位の一例を示す説明図。 本発明の変形例に係り、アッパーハウジング(ロアーハウジング)をプレス成形により製造する工程を示す説明図。 従来のカードキーの断面図。 図7のカードキーを成形する金型を示す説明図。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図1及び図2は、本発明のカードキーの構造を適用したカードキーを示したものである。カードキー1は、車載機器(図示省略)との間で無線通信を行うための電子部品42を実装した回路基板41(図3参照)が樹脂材料で覆われるように一体に成形されたカードキー成形体11と、カードキー成形体11を挟み込み内部に収容した状態で結合されるアッパーハウジング21及びロアーハウジング31とを備えている。
カードキー1は、さらに回路基板41に電力を供給するボタン形の電池51や、電池51の脱落を防止する電池カバー52、手動操作(非常)用のメカキー53、キー固定用フック54(図2参照)などの各種部品と組み合わされることにより、車両における種々の機能(車両ドア等の自動的なロック及びアンロック作動、簡易なエンジン始動、電池51の起電力が低下した場合の車両ドア等の手動操作によるロック及びアンロック作動など)の実現に寄与する。
回路基板41は、図3に示すように、略長方形状の平板において一方の短辺側の中間部を切り欠いた形状に形成されており、切欠部41bを間に挟んだ位置関係にある隅部41a,41aが、回路基板41の長手方向に延びる中心線Lと平行に突出した形状に形成されている。回路基板41の表面(図3中の上側の面)は、電子部品42が実装される実装面とされる一方、回路基板41の裏面(図3中の下側の面)は、電子部品42が実装されない平坦な非実装面とされている。
回路基板41の隅部41a,41aには、中心線Lと直交する方向に平面視にて平行に延び出すように電池ターミナル43,44が架設されており、電池ターミナル43,44の各々の端部が回路基板41上の配線パターンに接続(例えば半田付け)されている。電池ターミナル44は、電池51のプラス極に接触するプラス極側とされ、電池ターミナル43は、電池51のマイナス極に接触するマイナス極側とされている。電池ターミナル43,44は、電池51の厚みよりも極僅かだけ間隔が狭くなるように各中間部が段違いに配置されている。
また、回路基板41は、一方の長辺側において隅部41aとは反対側に位置する隅部及びその周辺領域を取り除いたような切欠部41cを備えている。切欠部41cは、平面視にて段部を有する段付き形状に形成されている。
図2に戻って、カードキー成形体11(カードキーモジュール)は、例えばエポキシ樹脂(EP)などの熱硬化性樹脂12を用いた回路基板41のインサート成形品であり、電池ターミナル43,44を露出させた状態で回路基板41の隅部41a,41aを覆う隅部11a,11aと、回路基板41の切欠部41b,41cに対応して切り欠き形状とされた切欠部11b,11cとをそれぞれ備えている。
カードキー成形体11の隅部11a,11aは、電池51の外径よりも極僅かだけ間隔が広くなるように対向配置されている。切欠部11b内の空間は、カードキー1内において電池51を収容する電池用スペースS1として機能し、切欠部11c内の空間は、カードキー1内においてメカキー53を収容するキー用スペースS2として機能する。
また、カードキー成形体11の第一主表面11d側(図2中の上側)には、凹部11eが形成されており、凹部11eにはテストポイント45の一端が底面に露出するように組み込まれている。テストポイント45は、所定の情報を登録し、あるいは登録した情報を調整する場合等に使用される情報入力端子としての機能を果たすものであり、各端子の他端は回路基板41上の配線パターンに接続(例えば半田付け)されている。テストポイント45を凹部11e内に組み込むことで、アッパーハウジング31の内面(裏面)との接触が防止され、回路基板41への誤入力が防止されるようになっている。
なお、カードキー成形体11の第二主表面11f側(図2中の下側)では、回路基板41の裏面が露出している(図4参照)。すなわち、回路基板41の裏面がカードキー成形体11の第二主表面11fに対して同一面となるように、回路基板41の裏面がカードキー成形体11の第二主表面11fの一部を構成している。
アッパーハウジング21及びロアーハウジング31は、例えばポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メタクリル樹脂(PMMA)などの熱可塑性樹脂による成形品であり、各ハウジング21,31には、カードキー1の外観を特定する形状、模様、色彩、又はこれらの結合からなる塗装、印刷等の表面処理(デザイン処理)が施される。
アッパーハウジング21は、例えば図1及び図2に示すように、平面視にて略長方形状をなす、カードキー成形体11の第一主表面11dと対向配置される本体壁21aを備えている。本体壁21aは、立体的に表された表面を有するように外向きに湾曲面状に膨出形成されるとともに、長辺側にて一対の側壁21b,21bと、短辺側にて一対の側壁21c,21dとを一体に備えている。
本体壁21aの表側には、コーポレートマーク部材(車両メーカ又は車種を表示する部材)22を取り付けるための取付凹部21eが形成されている。本体壁21aの裏側には、アッパーハウジング21内におけるカードキー成形体11の安定性を確保するためにカードキー成形体11の第一主表面11dと接触可能なリブ21fが長手方向と直交する向きに延設されている。
各側壁21b,21dは、本体壁21aの周縁に沿って直線状に延び出している。一方、側壁21cは、カードキー成形体11の切欠部11bの周縁に沿うように、本体壁21aの周縁から略コ字状あるいは略U字状をなすように内側に入り込んでいる。この側壁21cには、電池ターミナル43の端部との干渉を回避する溝部21gが形成されている。側壁21dには、その一部が取り除かれて、メカキー53をカードキー1の内外へ出し入れする開口部21hが形成されている。
ロアーハウジング31も、アッパーハウジング21と同様、平面視にて略長方形状をなす、カードキー成形体11の第二主表面11fと対向配置される本体壁31aを備えている。本体壁31aは、立体的に表された表面を有するように外向きに湾曲面状に膨出形成されるとともに、長辺側にて一対の側壁31b,31bと、短辺側にて一対の側壁31c,31dとを一体に備えている。各側壁31b〜31dは、アッパーハウジング21の各側壁21b〜21dとほぼ対称的に配置されており、対応する側壁同士の端面が互いに密着可能とされている。
本体壁31aの裏側には、メカキー53を取り付けるためのキー取付部31eが形成されている。また、本体壁31aの裏側には、ロアーハウジング31内におけるカードキー成形体11の安定性を確保するためにカードキー成形体11の第二主表面11fと接触可能なリブ31fが長手方向と直交する向きに延設されている。
各側壁31b,31dは、本体壁21aの周縁に沿って直線状に延び出している。一方、側壁31cは、カードキー成形体11の切欠部11bの周縁に沿うように、本体壁31aの周縁から略コ字状あるいは略U字状をなすように内側に入り込んでいる。側壁31cには、電池ターミナル44の端部との干渉を回避する溝部31gが形成されている。側壁31dには、その一部が取り除かれて、メカキー53をカードキー1の内外へ出し入れする開口部31hが形成されている。
メカキー53は、図2にて模式的(キー溝等が省略されている)に示すように、例えばプレスの打抜き加工により略L字状に形成された金属製の板材であり、カードキー1内のキー用スペースS2に収容され、アッパーハウジング21及びロアーハウジング31の開口部21h,31hを通してカードキー1の内外へ移動可能とされている。メカキー53の摘み部53aの背部位には、切り欠き形状の被係止部53bが形成されており、この被係止部53bにキー固定用フック54の係止部54aが係止することで、メカキー53がキー固定用フック54を介してカードキー1に固定され、キー用スペースS2内から抜け落ちることが防止されている。
キー固定用フック54(係止部材)は、略U字状に形成された、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)やポリアミド(PA)などの樹脂製品であり、キー取付部31e内において、係止部54aとメカキー53の被係止部53bの係止状態ではU字の間隔が原位置に近くなるように小さく弾性変形し(弾性変形によるばね力が小さい状態)、係止部54aとメカキー53の被係止部53bとの係止解除状態ではU字の間隔が狭くなる向きに大きく弾性変形する(弾性変形によるばね力が大きい状態)ものである。なお、キー固定用フック54の厚みや高さを適宜変更し、組成成分としてガラスを添加すること等により、ばね力を調整することができる。なお、キー固定用フック54に代えて、例えば突起部材をばね部材の付勢力によりメカキー53の被係止部53b側へ付勢するように構成してもよい。
次に、カードキー1の製造工程について説明する。カードキー成形体11は、従来と同様の2プレート構成の金型を用いた熱硬化性樹脂の射出成形により製造することができる。この場合、従来のカードキー200では、図7に示したように、カードキー200自体の内部に電池収容穴部204やキー収容穴部(図示省略)を形成する必要があったので、図8に示したように、各穴部に対応して金型210にスライドコア213を設ける必要があった。
ところが、この実施例1では、カードキー成形体11自体の内部に電池収容穴部やキー収容穴部を形成しなくて済むので(図4参照)、金型からスライドコアを省略することができる。これにより、金型に要するコストを下げることができ、またカードキー成形体11の成形時間を短縮化することもできる。
アッパーハウジング21とロアーハウジング31は、2プレート構成の金型を用いた熱可塑性樹脂の射出成形により製造することができる。この場合、アッパーハウジング21のみならずロアーハウジング31についても、曲面を有する立体形状(3次元曲面形状)に形成することができる。アッパーハウジング21及びロアーハウジング31には、さらに後加工で塗装、印刷等の表面処理が施される。
上記方法でカードキー成形体11、アッパーハウジング21及びロアーハウジング31をそれぞれ製造した後、カードキー成形体11をアッパーハウジング21とローハウジング31とで挟み込み内部に収容した状態で(図1(B)、図2参照)、両ハウジング21,31を結合する。
この場合、両ハウジング21,31の対応する側壁同士を、例えば接着剤により固着する。または、例えば図5に示すように、アッパーハウジング21の側壁21bに設けられた係合突起21iを、ロアーハウジング31の側壁31bに設けられた係合孔31iと係合させるようにしてもよい。あるいは、アッパーハウジング21とロアーハウジング31との相対的なスライド移動により、両ハウジング21,31が結合するような係合突起、係合溝を形成するようにしてもよい。
以上の説明からも明らかなように、上記実施例1のカードキー1では、カードキー成形体11を挟み込んで収容しつつ向かい合う側壁21b〜21dと側壁31b〜31dの対応する端面同士が密着した状態でアッパーハウジング21とロアーハウジング31が結合され、アッパーハウジング21及びロアーハウジング31によって、カードキー1の外観が特定される。これにより、製法上の制約等からデザイン処理の対象がカードキーの表側に限られていた従来のカードキーに比べると、アッパーハウジング21及びロアーハウジング31の全部位にわたってデザイン処理を施すことができ、従来のカードキーでは得られない感触や美的外観等、個性豊かなカードキーを実現することができる。
また、従来のカードキーでは、上記実施例1で用いたコーポレートマーク部材22がテストポイント45を隠す役割をも果たしていた。通常、コーポレートマークを変えると、コーポレートマーク部材の形状や大きさが変わるため、テストポイントの位置を変更しなければならない場合があり、回路基板の変更、ひいてはカードキーを成形する金型を変更しなければならない場合があった。
これに対し本願発明によれば、例えば図2に示したように、カードキー成形体11に設けられるテストポイント45(所定の情報を登録し、あるいは登録した情報を調整する場合等に使用される情報入力端子)が、コーポレートマーク部材22(車両メーカ又は車種を表示する部材)が取り付けられるアッパーハウジング21の取付凹部21e(取付部)とは対応した位置関係にない予め定められた位置に設けられている。つまり、カードキー1を異なる車両メーカ又は車種に対応させる場合には、コーポレートマーク部材22、又はこれに加えてアッパーハウジング21を車種等に適合するように変更するだけでよく、カードキー成形体11でのテストポイント45の位置を一箇所に統一することができるので、最もコストの掛かるカードキー成形体11を共用化することができる。
これにより、カードキー成形体11を成形する金型に要するコストを下げることができる。また、カードキー成形体11はアッパーハウジング21とロアーハウジング31の内部に収容されるので、カードキー成形体11自体の外観品質を追求する必要がなく、さらにカードキー成形体11の裏側の研磨加工等も不要になることから、カードキー成形体11自体のコストを良好に下げることもできる。
また、上記実施例1において、カードキー成形体11には、手動操作用のメカキー53を収容する切欠部11cが形成され、アッパーハウジング21及びロアーハウジング31には、メカキー53をアッパーハウジング21及びロアーハウジング31の内外へ出し入れする開口部21h,31hが形成されるとともに、メカキー53に形成された被係止部53bに係止することでメカキー53をカードキー1の内部に固定するキー固定用フック54が組み込まれている。
これによれば、カードキー1に手動操作用のメカキー53を組み込む場合には、カードキー成形体11を予め切欠形状とすればよく、カードキー成形体11に横方向に延びる穴部を穿設する必要がないので、カードキー成形体11を成形する金型においてメカキー53のためのスライドコアが不要となり、この点においてもカードキー成形体11を成形する金型に要するコストを下げることができる。
(変形例)
上記実施例1では、2プレート構成の金型を用いた熱可塑性樹脂の射出成形により、アッパーハウジング21とロアーハウジング31を製造する場合について説明したが、これに代えて、例えば図6に示すように、シート状の熱可塑性樹脂12’を用いたプレス成形(フォーミング加工)により、アッパーハウジング21’とロアーハウジング31’を製造するようにしてもよい。
具体的には、最初にシート状の熱可塑性樹脂12’を、例えば対向配置されたヒータ101,102の加熱により軟化させる(図6(A))。次に、軟化したシート状の熱可塑性樹脂12’をプレス型103,104の加圧により所定形状に成形する(図6(B),6(C))。最後に、トリミング加工を施すことによりアッパーハウジング21’(ロアーハウジング31’)を得ることができる(図6(D))。
この場合、シート状の熱可塑性樹脂12’として透明の材料を使用し、成形後のアッパーハウジング21’(ロアーハウジング31’)の内面に印刷処理を施すことで、色彩に深みがあり高級感のある外観を呈するアッパーハウジング21’(ロアーハウジング31’)を得ることができる。
なお、上記実施例1では、カードキー成形体11を熱硬化性樹脂の成形品で構成したが、これに限らず、カードキー成形体11を熱可塑性樹脂の成形品で構成することも可能である。
1 カードキー
11 カードキー成形体
11c 切欠部
S2 キー用スペース
12 熱硬化性樹脂
12’ シート状の熱可塑性樹脂
21,21’ アッパーハウジング
21h 開口部
31,31’ ロアーハウジング
31e キー取付部
31h 開口部
41 回路基板
42 電子部品
43,44 電池ターミナル
45 テストポイント
51 電池
52 電池カバー
53 メカキー
53b 被係止部
54 キー固定用フック(係止部材)
54a 係止部

Claims (6)

  1. 車載機器との間で無線通信を行うための電子部品を実装した回路基板が樹脂材料で覆われるように一体に成形され、かつ板状に形成されたカードキー成形体と、
    前記カードキー成形体を挟み込んで収容しつつ向かい合う端面同士が密着した状態で結合されるアッパーハウジング及びロアーハウジングと、を備え、
    前記カードキー成形体は、前記回路基板において前記電子部品を実装した実装面が前記樹脂材料で覆われてその樹脂材料の表面により第一主表面が形成される一方、前記実装面とは反対側の前記電子部品を実装しない非実装面が前記樹脂材料で覆われることなくその非実装面により第二主表面が形成されることで、薄板のカード状に一体成形され、
    前記アッパーハウジングが前記第一主表面と接触するとともに前記ロアーハウジングが前記第二主表面と接触した状態で、前記カードキー成形体を前記アッパーハウジングと前記ローハウジングとで挟み込み、
    前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングによって、カードキーの外観が特定されることを特徴とするカードキー。
  2. 前記第一主表面には、情報入力端子として使用されるテストポイントが予め定められた一定位置に設けられるとともに、そのテストポイントを内部に組み込むことでテストポイントが前記アッパーハウジングの内面と接触することを防止する凹部が形成され、
    前記アッパーハウジングには、車両メーカ又は車種を表示するコーポレートマーク部材を取り付けるための取付凹部が前記テストポイントと対応する位置に形成されることで、前記コーポレートマーク部材が前記テストポイントを覆い隠す請求項1に記載のカードキー。
  3. 前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングは、共に立体的に表された表面を有する請求項1又は2に記載のカードキー。
  4. 前記カードキー成形体には、手動操作用のメカキーを収容する切欠部が形成され、前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングの少なくとも一方には、前記メカキーを前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングの内外へ出し入れする開口部が形成されるとともに、前記メカキーに形成された被係止部に係止することで該メカキーを前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングの内部に固定する係止部材が組み込まれる請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカードキー。
  5. 前記カードキー成形体が熱硬化性樹脂の成形品で構成される一方、前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングが熱可塑性樹脂の成形品で構成される請求項1ないしのいずれか1項に記載のカードキー。
  6. 前記アッパーハウジング及び前記ロアーハウジングは、シート状の熱可塑性樹脂を用いたプレス成形品で構成される請求項に記載のカードキー。
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