JP6575498B2

JP6575498B2 - 電子キー

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Publication number: JP6575498B2
Application number: JP2016239713A
Authority: JP
Inventors: 哲之安西
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: US20190270430A1; DE112017006215T5; JP2018096066A; WO2018105311A1

Description

本発明は、電子キーに関し、特に、メカニカルキーを備えた電子キーに関する。

メカニカルキーをキーシリンダに差し込む代わりに、無線通信により電子情報を送受信することで、メカニカルキーをキーシリンダに差し込んだ場合と同様の機能を実現する電子キーが知られている。

ただし、特許文献１に開示されているように、電子キーは、内蔵する電池が寿命となった場合など、電子情報を送受信できない場合を考慮して、メカニカルキーを備えているものが多い。

特許第４３０１３０３号公報

電子キーの高機能化が検討されており、電子キーが高機能になると、消費電力が大きくなる。そこで、内蔵する電池を充電式電池とし、電子キーに充電端子を設けることが考えられる。

充電端子は、使用していないときには塞がれることが一般的である。電子キーに充電端子を設けた場合において、その充電端子を塞ぐ蓋をさらに設けると、部品点数が増加してしまう。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、部品点数の増加を抑制しつつ、充電端子を塞ぐことができる電子キーを提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための第１発明は、メカニカルキー（３）と、メカニカルキーが装着されるキー筐体（２、３０２、４０２、５０２）と、充電端子（５）とを備えた電子キーであって、
メカニカルキーは、キー筐体から着脱可能であり、
キー筐体の表面であって、メカニカルキーがキー筐体に装着されている状態ではメカニカルキーにより覆われ、メカニカルキーが、キー筐体に装着されている位置から相対移動した場合に露出する面であるキー対向面（２４）に、充電端子が配置されており、
キー対向面に位置し、充電端子の周囲を囲み、メカニカルキーがキー筐体に装着された状態では、メカニカルキーと接することで、充電端子に水が侵入することを抑制する、弾性樹脂製の端子口防水部（１０６）と、
キー筐体の外側面を覆う弾性樹脂製の外カバー（１０）とを備え、
端子口防水部は、外カバーと一体成形体となっている。
上記目的を達成するための第２発明は、
メカニカルキー（３）と、メカニカルキーが装着されるキー筐体（２）と、充電端子（５）とを備えた電子キーであって、
メカニカルキーは、キー筐体から着脱可能であり、
キー筐体の表面であって、メカニカルキーがキー筐体に装着されている状態ではメカニカルキーにより覆われ、メカニカルキーが、キー筐体に装着されている位置から相対移動した場合に露出する面であるキー対向面（２４）に、充電端子が配置されており、
キー対向面に位置し、充電端子の周囲を囲み、メカニカルキーがキー筐体に装着された状態では、メカニカルキーと接することで、充電端子に水が侵入することを抑制する、弾性樹脂製の端子口防水部（２０６）と、
キー筐体の内側面に取り付けられている弾性樹脂製の防水カバー（２０９）を備えており、
端子口防水部は、防水カバーと一体成形体となっている。

キー対向面は、メカニカルキーがキー筐体に装着されている状態ではメカニカルキーにより覆われる面である。充電端子は、このキー対向面に配置されているので、メカニカルキーがキー筐体に装着されている状態では、充電端子はメカニカルキーにより塞がれることになる。よって、充電端子を塞ぐための専用の部品を追加する必要がない。したがって、本発明の電子キーは、部品点数の増加を抑制しつつ、充電端子を塞ぐことができる。

第１実施形態の電子キー１の外観を示す斜視図である。メカニカルキー３が部分的にキー筐体２に差し込まれている状態での電子キー１の斜視図である。図２のIII−III線断面図である。第２実施形態の電子キー１００の外観斜視図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。第３実施形態の電子キー２００の外観斜視図である。図６のVII−VII線断面図である。防水カバー２０９と端子口防水シート２０６の斜視図である。変形例１の電子キー３００の平面図である。変形例２の電子キー４００の平面図である。メカニカルキー４０３が図１０の位置から相対移動した状態を示す電子キー４００の図である。変形例３の電子キー５００の斜視図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す第１実施形態の電子キー１は、キー筐体２とメカニカルキー３とを備える。本実施形態の電子キー１は車両用であり、電子キー１と車載機との通信により、ユーザは、電子キー１を携帯していれば、電子キー１に触れることなく、ドアの施解錠などを行えるシステムに用いられる。

本実施形態のキー筐体２の外観形状は直方体形状である。ただし、キー筐体２の形状は、直方体形状に限られず、角の部分が曲面になっている形状、１つの端面全体が曲面になっている形状など、種々の形状とすることができる。キー筐体２は、上側ケース２１と下側ケース２２とが組み合わせられて構成される。これら上側ケース２１、下側ケース２２は、同じ樹脂製である。樹脂としては、プラスチックと呼ばれる材料を用いることができる。

本実施形態では、図１における電子キー１の姿勢に基づいて、キー筐体２を構成する２つのケースの名称を、便宜上、上側ケース２１、下側ケース２２としている。しかし、当然、携帯時には、電子キー１の姿勢は種々の姿勢となる。つまり、上側ケース２１、下側ケース２２の名称は、携帯時における、これら上側ケース２１、下側ケース２２の相対位置を示すものではない。

メカニカルキー３は、図１に示されている状態では、グリップ部３１がキー筐体２から露出している。グリップ部３１は、ユーザがメカニカルキー３をキー筐体２に収容する際、すなわち装着する際、あるいは、メカニカルキー３をキー筐体２から取り外す際、および、メカニカルキー３を用いて解錠操作をする際などに把持する部分である。

キー筐体２には、１つの側面２３に、リリースボタン４が配置されている。リリースボタン４が押されると、メカニカルキー３がキー筐体２に対して相対移動可能な状態となり、メカニカルキー３をキー筐体２から抜き取ることができる。つまり、メカニカルキー３はキー筐体２に対して着脱可能になっている。

図２は、メカニカルキー３の棒状部３２が部分的にキー筐体２に差し込まれている状態である。メカニカルキー３が、キー筐体２に収容された状態、つまり装着された状態から相対移動すると、図２に示すように、キー筐体２の１つの表面であるキー対向面２４が露出する。キー対向面２４は、メカニカルキー３がキー筐体２に収容された状態でメカニカルキー３のグリップ部３１に対向する面である。また、本実施形態では、キー対向面２４は、メカニカルキー３がキー筐体２に収容された状態で、後述する防水用リング６を介してグリップ部３１に接する面である。メカニカルキー３の棒状部３２は、このキー対向面２４に差し込まれる。

メカニカルキー３の棒状部３２は、メカニカルキー３がキー筐体２に収容された状態では、図１に示すように、外部から視認できない状態となる。棒状部３２は、メカニカルキー３の使用時に、キーシリンダに差し込まれる部分であり、請求項の差し込み部に相当する。メカニカルキー３のグリップ部３１は、棒状部３２がキーシリンダに差し込まれたときに、キーシリンダから露出してユーザが把持可能な部分である。

キー筐体２のキー対向面２４には充電端子５が配置されている。つまり、キー対向面２４には充電端子５の開口が露出しており、充電端子５の開口は、キー対向面２４とほぼ同一面上に位置する。充電端子５は、キー筐体２の内部に配置されているバッテリ８（図３参照）へ電力を供給するための充電ケーブルが差し込まれる端子である。キー対向面２４において充電端子５の開口の周囲となる部分には、弾性樹脂製であり、請求項の端子口防水部材に相当する防水用リング６が固定されている。弾性樹脂としては、たとえば、シリコンゴムを用いることができる。なお、本明細書において、シリコンは、シリコーンと記載されることもあるケイ素樹脂を意味している。防水用リング６は、たとえば、下側ケース２２とともに、複合成形（２色成形、インサート成形等）により成形できる。

図３に、図２のIII−III線断面図を示す。図３に示すように、上側ケース２１は、平板状の本体部２１１と、その本体部２１１から垂直に突き出す係合突起部２１２を備える。下側ケース２２は、平板状の本体部２２１と、その本体部２２１の縁から垂直に立ち上がり、キー筐体２の側面２３およびキー対向面２４などを形成する側壁部２２２とを備える。

上側ケース２１が備える係合突起部２１２の先端と、側壁部２２２において係合突起部２１２と対向する部分とが係合することで、収容空間２５を内部に備えるキー筐体２が形成される。

この収容空間２５には、充電端子５の他に、車載機との間で無線通信を行うための無線回路素子が取り付けられる回路基板７、バッテリ８、防水カバー９などが収容されている。バッテリ８は、回路基板７に取り付けられた無線回路素子に電力を供給する。バッテリ８は二次電池であり、充電端子５に接続された充電ケーブルを介して電力が供給されることで充電される。

防水カバー９はシリコンゴム製であり、上側ケース２１の内側面に取り付けられており、その内側面に密着している。防水カバー９の端は、下側ケース２２と上側ケース２１との隙間を塞ぐ構成であり、図３には、防水カバー９の縁部９１が、上側ケース２１の先端と下側ケース２２とにより挟み込まれて圧縮されている状態が示されている。

防水用リング６は、図３に示すように、メカニカルキー３がキー筐体２に装着された状態では、グリップ部３１により押圧されている。よって、図３に示す状態では、グリップ部３１と防水用リング６とは密着している。グリップ部３１と防水用リング６とが密着することで防水用リング６が圧縮され、充電端子５に水が侵入することが抑制される。

［第１実施形態のまとめ］
以上、説明した第１実施形態では、キー対向面２４に充電端子５が配置されており、キー対向面２４は、メカニカルキー３がキー筐体２に装着されている状態では、メカニカルキー３のグリップ部３１により覆われる。よって、充電端子５を塞ぐための専用の部品を追加する必要がない。したがって、本実施形態の電子キー１は、部品点数の増加を抑制しつつ、充電端子５を塞ぐことができる。

また、充電端子５は、メカニカルキー３がキー筐体２に装着された状態では、外部から視認することができないので、デザイン性も向上する。

また、充電端子５の開閉作業が、メカニカルキー３のグリップ部３１を持って移動させる操作になるので、充電端子５がゴムカバー等により塞がれている場合に比較して、充電端子５の開閉作業が容易になる。

また、本実施形態では、キー対向面２４の充電端子５の開口の周囲に、その充電端子５の開口を囲む防水用リング６が配置されている。防水用リング６は、メカニカルキー３がキー筐体２に装着された状態では、メカニカルキー３のグリップ部３１と密着し、圧縮される。これにより、充電端子５に水が侵入してしまうことを抑制できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

図４は、第２実施形態の電子キー１００の外観斜視図である。電子キー１００の形状は、第１実施形態の電子キー１と類似する。第２実施形態の電子キー１００と、第１実施形態の電子キー１との違いは、電子キー１００は、キー筐体２の外側面にシリコンゴム製の外カバー１０が備えられている点である。なお、外側面は、外側に露出する表面を意味する。

キー筐体２は、上側ケース２１と下側ケース２２とに分かれているので、外カバー１０も、上側ケース２１の外側面を覆う上側カバー１１と、下側ケース２２の外側面を覆う下側カバー１２とを備える。これら上側カバー１１、下側カバー１２は、本実施形態ではシリコンゴム製である。

第２実施形態の電子キー１００は、第１実施形態の防水用リング６と同じ位置に、シリコンゴム製の防水用リング１０６を備える。図５に、図４のＶ−Ｖ線断面図を示す。図５に示すように、防水用リング１０６は、防水用リング１０６と同じくシリコンゴム製である下側カバー１２と一体成形体になっている。

よって、第２実施形態では、防水用リング１０６と下側カバー１２とを、複合成形（２色成形、インサート成形等）により一度に成形することができるので、製造工程の数を少なくすることができる。

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態の電子キー２００の外観斜視図である。図６に示すように、第３実施形態の電子キー２００は、メカニカルキー３のグリップ部３１が、キー対向面２４から離れた状態では、キー対向面２４に接する端子口防水シート２０６が露出する。この端子口防水シート２０６は請求項の端子口防水部に相当する。

図７に示すように、端子口防水シート２０６は、上側ケース２１の内側面に取り付けられる防水カバー２０９と一体成形体となっている。これら防水カバー２０９、端子口防水シート２０６はシリコンゴム製である。

図８に示すように、防水カバー２０９は、カバー本体部２０９１、立設部２０９２、突出部２０９３、延設部２０９４を備える。カバー本体部２０９１は上側ケース２１の内側面に接する部分であり、上側ケース２１の内側面の形状に合わせて、本実施形態のカバー本体部２０９１の形状は、矩形のシート形状となっている。

立設部２０９２は、カバー本体部２０９１の周縁部からほぼ垂直に立ち上がる部分である。突出部２０９３は、立設部２０９２の先端から上側ケース２１の周方向外側に突き出している部分である。延設部２０９４は、防水カバー２０９が上側ケース２１に取り付けられ、かつ、上側ケース２１と下側ケース２２とが嵌め合わせられた状態で、カバー本体部２０９１のキー対向面２４が存在する辺から、カバー本体部２０９１と平行に延びている。この延設部２０９４のカバー本体部２０９１とは反対側の端は端子口防水シート２０６の連結部２０６１に連結している。延設部２０９４の幅方向長さ、すなわち、延設部２０９４を含む平面において延設部２０９４がカバー本体部２０９１から突き出している方向に直交する方向の長さは、端子口防水シート２０６の連結部２０６１の幅方向長さと同じである。

端子口防水シート２０６は、連結部２０６１とリング部２０６２とを備える。連結部２０６１は、リング部２０６２と防水カバー２０９の延設部２０９４とを連結する。リング部２０６２は、第１実施形態の防水用リング６と同じ形状である。

図８には、上側ケース２１の係合突起部２１２も示している。なお、図８は、この係合突起部２１２と防水カバー２０９との関係を示すために、上側ケース２１の本体部２１１は省略している。

係合突起部２１２は、下面２１２１が防水カバー２０９の突出部２０９３に対応する矩形環形状であり、上側ケース２１に防水カバー２０９が取り付けられた状態では、係合突起部２１２の下面２１２１と防水カバー２０９の突出部２０９３とが接する。

上側ケース２１に防水カバー２０９が取り付けられる際には、図８に示す矢印のように、係合突起部２１２は防水カバー２０９に対して相対移動する。防水カバー２０９の立設部２０９２は突起部２１２の内側面に接し、延設部２０９４および端子口防水シート２０６は、窓２１２２を通って、突起部２１２の外側に導き出される。

図７に示すように、立設部２０９２の一部は、係合突起部２１２の内側面に接する。また、突出部２０９３の一部は、係合突起部２１２と下側ケース２２の側壁部２２２との間に介在し、それら係合突起部２１２と下側ケース２２の側壁部２２２とにより挟持される。

端子口防水シート２０６はキー対向面２４に接しており、その端子口防水シート２０６のリング部２０６２は、充電端子５の開口を囲んでいる。

この第３実施形態では、端子口防水シート２０６が防水カバー２０９と一体成形体となっている。よって、端子口防水シート２０６と防水カバー２０９とを一度に成形することができるので、製造工程の数を少なくすることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
図９に、変形例１の電子キー３００を示す。変形例１の電子キー３００では、メカニカルキー３０３のグリップ部３３１は、キー筐体３０２から突き出していない。変形例１のキー筐体３０２は、グリップ部３３１の頂面３３１ａと、キー筐体３０２の狭幅端面３０２ａとがほぼ同一平面上に位置する。

キー筐体３０２は、２つのキー対向面３２４ａ、３２４ｂを備えており、メカニカルキー３０３の棒状部３３２は、狭幅端面３０２ａと平行なキー対向面３２４ａから、キー筐体３０２に差し込まれている。なお、棒状部３３２は請求項の差し込み部に相当する。

充電端子３０５ａはキー対向面３２４ａに配置され、充電端子３０５ｂはキー対向面３２４ｂに配置されている。変形例１では、２つのキー対向面３２４ａ、３２４ｂのいずれにも充電端子３０５ａ、３０５ｂを配置できることを示すために、充電端子３０５ａと充電端子３０５ｂの２つの充電端子３０５を開示している。これら２つの充電端子３０５は、もちろんいずれか一方のみ備えられていればよい。

＜変形例２＞
図１０に、変形例２の電子キー４００を示す。キー筐体４０２は、３つのキー対向面４２４ａ、４２４ｂ、４２４ｃを備える。メカニカルキー４０３はグリップ部４３１と棒状部４３２とを備えており、棒状部４３２は、キー対向面４２４ｃからキー筐体４０２に差し込まれる。なお、棒状部４３２は請求項の差し込み部に相当する。

充電端子４０５ａ、４０５ｂは、それぞれ、キー対向面４２４ａ、４２４ｂに配置されている。変形例２でも、２つのキー対向面４２４ａ、４２４ｂのいずれにも充電端子４０５ａ、４０５ｂを配置できることを示すために、充電端子４０５ａと充電端子４０５ｂの２つの充電端子４０５を開示している。これら２つの充電端子４０５は、もちろんいずれか一方のみ備えられていればよい。

特に、キー対向面４２４ｂは、メカニカルキー４０３のキー筐体４０２に対する移動方向に平行な面であって、メカニカルキー４０３がキー筐体４０２に対して抜き差しされるときに、メカニカルキー４０３の棒状部４３２と対向しない面である。このキー対向面４２４ｂに設けられた充電端子４０５ｂは、図１１に示すように、メカニカルキー４０３の棒状部４３２がキー筐体４０２から完全に抜けていない状態でも、容易にその充電端子４０５ｂに充電ケーブルを差し込むことができる。

また、棒状部４３２がキー筐体４０２から完全に抜けていない状態で充電端子４０５ｂに充電ケーブルを差し込む場合、棒状部４３２が部分的にキー筐体４０２に差し込まれた状態でも、棒状部４３２がキー筐体４０２に固定されていることが好ましい。このようにすれば、充電時にメカニカルキー４０３が紛失してしまう可能性を低減できる。

電子キー４００は、棒状部４３２が部分的にキー筐体４０２に差し込まれた状態で、棒状部４３２をキー筐体４０２に固定するために、シーソータイプのリリースボタン４０４を備える。

このリリースボタン４０４は、メカニカルキー４０３がキー筐体４０２に差し込まれた状態において棒状部４３２の長手方向の位置が互いに異なる２つの突起４０４ａ、４０４ｂを備えている。リリースボタン４０４は、突起４０４ａが相対的にキー筐体４０２の内部に入る状態と、突起４０４ｂが相対的にキー筐体４０２の内部に入る状態とが可能である。

図１０に示す状態では、突起４０４ａが棒状部４３２の先端に形成された凹部４３２ａと係合している。一方、図１１に示す状態では、突起４０４ｂが凹部４３２ａと係合している。これにより、電子キー４００は、メカニカルキー４０３を、図１０に示す位置と図１１に示す位置の２つの位置で固定することができる。

なお、シーソータイプのリリースボタン４０４は、メカニカルキー４０３を、図１０、図１１に示す位置の２つの位置で固定する構成の一例である。他の構成で、メカニカルキー４０３を、図１０に示す装着位置と、図１１に示す中間位置の２つの位置で固定してもよい。

＜変形例３＞
図１２に変形例３の電子キー５００を示す。電子キー５００では、メカニカルキー５０３は、キー筐体５０２に形成されたキー用凹部５０４に嵌め込まれることにより、キー筐体５０２に装着される。したがって、キー用凹部５０４は請求項のキー対向面に相当する。このキー用凹部５０４に充電端子５０５が配置されている。よって、キー用凹部５０４にメカニカルキー５０３が嵌め込まれた状態では、充電端子５０５はメカニカルキー５０３により覆われる。

電子キー５００は、さらに蓋５０９を備え、キー筐体５０２には、蓋用凹部５０７が形成されている。通常時は、この蓋用凹部５０７に蓋５０９が嵌め込まれる。キー用凹部５０４は、蓋用凹部５０７の一部に形成されている。

＜変形例４＞
変形例１、２、３においても、充電端子３０５ａ、３０５ｂ、４０５ａ、４０５ｂ、５０５の周囲に防水用リング６が設けられていてもよい。

＜変形例５＞
シリコンゴムに代えて他の弾性樹脂、たとえばエラストマーと呼ばれる種類の樹脂を用いてもよい。弾性樹脂はゴム弾性を有する樹脂ということもできる。

＜変形例６＞
電子キー１、１００、２００、３００、４００、５００を車用以外のキーとして用いてもよい。

＜変形例７＞
実施形態では、上側ケース２１と下側ケース２２を係合により結合させているが、上側ケース２１と下側ケース２２の結合に接着剤や両面テープ、超音波溶着、レーザー溶着等を用いてもよい。

１０外カバー、１０６端子口防水部、２キー筐体、３メカニカルキー、４キー対向面、５充電端子、６端子口防水部、３１グリップ部、３２込み部、２０６端子口防水部、２０９防水カバー、３０２キー筐体、３０３メカニカルキー、３０５充電端子、３２４ａ、３２４ｂキー対向面、３３１グリップ部、３３２込み部、４０２キー筐体、４０３メカニカルキー、４０５充電端子、４２４ａ、４２４ｂキー対向面、４３１グリップ部、４３２込み部、５０２キー筐体、５０３メカニカルキー、５０４キー用凹部（キー対向面）、５０５充電端子

Claims

メカニカルキー（３）と、前記メカニカルキーが装着されるキー筐体（２）と、充電端子（５）とを備えた電子キーであって、
前記メカニカルキーは、前記キー筐体から着脱可能であり、
前記キー筐体の表面であって、前記メカニカルキーが前記キー筐体に装着されている状態では前記メカニカルキーにより覆われ、前記メカニカルキーが、前記キー筐体に装着されている位置から相対移動した場合に露出する面であるキー対向面（２４）に、前記充電端子が配置されており、
前記キー対向面に位置し、前記充電端子の周囲を囲み、前記メカニカルキーが前記キー筐体に装着された状態では、前記メカニカルキーと接することで、前記充電端子に水が侵入することを抑制する、弾性樹脂製の端子口防水部（１０６）と、
前記キー筐体の外側面を覆う弾性樹脂製の外カバー（１０）とを備え、
前記端子口防水部は、前記外カバーと一体成形体となっている電子キー。
メカニカルキー（３）と、前記メカニカルキーが装着されるキー筐体（２）と、充電端子（５）とを備えた電子キーであって、
前記メカニカルキーは、前記キー筐体から着脱可能であり、
前記キー筐体の表面であって、前記メカニカルキーが前記キー筐体に装着されている状態では前記メカニカルキーにより覆われ、前記メカニカルキーが、前記キー筐体に装着されている位置から相対移動した場合に露出する面であるキー対向面（２４）に、前記充電端子が配置されており、
前記キー対向面に位置し、前記充電端子の周囲を囲み、前記メカニカルキーが前記キー筐体に装着された状態では、前記メカニカルキーと接することで、前記充電端子に水が侵入することを抑制する、弾性樹脂製の端子口防水部（２０６）と、
前記キー筐体の内側面に取り付けられている弾性樹脂製の防水カバー（２０９）を備えており、
前記端子口防水部は、前記防水カバーと一体成形体となっている電子キー。
請求項１または２において、
前記メカニカルキーは、キーシリンダに差し込まれる差し込み部（３２）と、前記キーシリンダに差し込まれたときに前記キーシリンダから露出してユーザが把持可能なグリップ部（３１）とを備え、
前記充電端子は、前記キー対向面であって、前記メカニカルキーが装着された状態で前記グリップ部に対向する位置に配置されている電子キー。