JP6232336B2 - ラッチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、通常において十分な係合力を確保する一方、一時的に過大な外力が作用した場合には解放して、その破損を回避することのできるラッチ装置に関するものである。

従来、ラッチ装置には、例えば、爪部を摺動体の対応部に圧接したり摩擦接触させることで回転モーメントに抗して過大な外力が作用した際（無理抜き）の強度を確保するものが存在する。
例えば、特許文献１に示すラッチ装置は、移動子から係合体を突出させることで扉をラッチする。そして、過大な外力が作用した（無理抜き状態の）場合には、係止具の係止段部に設けた係止具側第二作用面と係合体の係合部に設けた係合体側第二作用面と傾斜部との摩擦作用により係合状態が解除される構造である（特許文献１）。
また、特許文献２に示すようなラッチ装置は、ハウジングに対して進退可能に配置された摺動体に回転自在に支持された係合体の爪部を突出、後退させて被係脱部材（ストライカー）を係止、解除可能に構成したものである。そして、係合体の枢支部と係合体の爪部とが被係脱部材の抜き出し方向に対向するように支持されており、爪部と被係脱部材の当接面を微小角ｘだけ傾斜させ、この当接角ｘを調整することにより無理抜き力を調整している（特許文献２）。

特開２００１−２６２９１５号公報 特開２０１０−１０６４７８号公報

しかし、従来の特許文献１の場合では、作用面の傾斜角度に依存する摩擦接触力により、無理抜きを実現する構造であるため、摩擦面の変化、特に油類の付着や汚れにより、無理抜き強度にばらつきが生じてしまうと云う欠点が存在した。
また、特許文献２に記載されたラッチ装置では、爪部の当接角ｘの微妙な違いで、無理抜き力が大きく変化してしまうと云う問題があった。

この発明は、上記したような不都合を解消する為になされたもので、ハウジングと前記ハウジング内に収納された摺動体と前記摺動体を付勢するばね部材と前記摺動体に対して枢支部を介して回動自在に支持されると共に、被係脱部材が当接した際に回動して先端側の爪部が前記被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記被係脱部材を解放する係止解除位置に切り換えられる係合体と前記摺動体が待ち受け位置から係止位置に切り換えられ、かつ、前記摺動体を後退後の位置にロックし、後退後の位置で再度押圧すると後退してロック解除するピン部材とを備えるラッチ装置であって、前記係合体の側面にボスを設け前記係合体を係止位置に保持すると共に、係合体に所定の外力が加わった際に回動を許容する角度に設定されたボス当接面を設けたので、無理抜き力を機械的形状の調整により安定させることが可能となり、微小な力でロックが解除されたり、過大な外力が作用しても解除されずにカム部が破損するのを防止できる。

この発明は、以下のような内容である。
（１）上記目的を達成するため、本発明は一端が開口されたハウジングと、前記ハウジング内に収納されて進退可能に配置された摺動体と、前記摺動体を前記ハウジングの開口から突出する方向へ付勢するばね部材と、前記摺動体に対して枢支部を介して回動自在に支持されると共に、被係脱部材が当接した際に回動して先端側の爪部が前記被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記被係脱部材を解放する係止解除位置に切り換えられる係合体と、前記摺動体が前記ハウジングから突出する方向へ付勢された待ち受け位置から前記ばね部材の付勢力に抗して後退し、前記係合体が係止解除位置から係止位置に切り換えられ、かつ、前記摺動体を後退後の位置にロックし、後退後の位置で再度押圧すると後退してロック解除するピン部材とを備えるラッチ装置であって、前記係合体の側面にボスを設け前記係合体を係止位置に保持すると共に、係合体に所定の外力が加わった際に回動を許容する角度に設定されたボス当接面を設けたことを特徴とする。
（２）また、前記ボス当接面は、前記係合体が前記係止位置で前記ボスと枢支部側端で当接した状態から、前記被係脱部材を係止位置から引き抜く方向の荷重を掛けて前記枢支部を中心に回動させたとき、前記ボスの前記枢支部側端の回転半径の軌跡より外側に設けられていることを特徴とする。
（３）前記ボス当接面は、前記ハウジングに設けた側面開口部に配設されたことを特徴とする。
（４）前記側面開口部は、前記ハウジングの被係脱部材挿入側開口部に向けて延出した溝部と連通し、前記係合体のボスが前記溝部に案内され、前記係合体の回転位置を規制することを特徴とする。
（５）前記ボスは、円柱形状であることを特徴とする。

この発明によれば、一端が開口されたハウジングと、前記ハウジング内に収納されて進退可能に配置された摺動体と、前記摺動体を前記ハウジングの開口から突出する方向へ付勢するばね部材と、前記摺動体に対して枢支部を介して回動自在に支持されると共に、被係脱部材が当接した際に回動して先端側の爪部が前記被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記被係脱部材を解放する係止解除位置に切り換えられる係合体と、前記摺動体が前記ハウジングから突出する方向へ付勢された待ち受け位置から前記ばね部材の付勢力に抗して後退し、前記係合体が係止解除位置から係止位置に切り換えられ、かつ、前記摺動体を後退後の位置にロックし、後退後の位置で再度押圧すると後退してロック解除するピン部材とを備えるラッチ装置であって、前記係合体の側面にボスを設け前記係合体を係止位置に保持すると共に、係合体に所定の外力が加わった際に回動を許容する角度に設定されたボス当接面を設けたので、摩擦面の変化や爪部の角度の微妙な違いに左右されること無く、機械的形状の調整により無理抜き力を安定させることができる。したがって、不用意な外力が加わった際にラッチ装置、特にカム部が破損することを防止することができる。
また、前記ボス当接面は、前記係合体が前記係止位置で前記ボスと枢支部側端で当接した状態から、前記被係脱部材を係止位置から引き抜く方向の荷重を掛けて前記枢支部を中心に回動させたとき、前記ボスの前記枢支部側端の回転半径の軌跡より外側に設けられていることで、無理抜き力が発生し、当接面の角度を調整することで無理抜き力を高く設定することができる。
また、前記ボス当接面は、前記ハウジングに設けた側面開口部に配設されたので、製造に際して当接面の形成が容易であり、設計上の自由度を増すことができる。
また、前記側面開口部は、前記ハウジングの被係脱部材挿入側開口部に向けて延出した溝部と連通し、前記係合体のボスが前記溝部に案内され、前記係合体の回転位置を規制するので、係合体の回転位置を規制することができる。
また、前記ボスは円柱形状であるので、溝部やボス当接面と常に線接触となり、摩擦抵抗を低減すると共に、摩擦力を一定にすることができる。

図１は、本発明の一実施形態を示すラッチ装置の分解斜視図である。 図２は、同ラッチ装置のロック状態を示す側面図である。 図３は、同ラッチ装置のロック状態を示す断面図である。 図４は、同ラッチ装置の無理抜き状態を示す側面図である。 図５は、同ラッチ装置の無理抜き状態を示す断面図である。 図６は、同ラッチ装置における力の掛かり具合を示す説明図である。 図７は、同ラッチ装置における力の掛かり具合を示す説明図である。

本発明のラッチ装置は、ハウジングとハウジング内に収納されて進退可能に配置された摺動体と、前記摺動体を付勢するばね部材と、前記摺動体に対して枢支部を介して回動自在に支持されると共に、被係脱部材が当接した際に回動して先端側の爪部が前記被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記被係脱部材を解放する係止解除位置に切り換えられる係合体と、前記摺動体を待ち受け位置から係止位置にロックし、再度押圧すると後退してロック解除するピン部材とを備えるラッチ装置であって、前記係合体の側面にボスを設け前記係合体を係止位置に保持すると共に、係合体に所定の外力が加わった際に回動を許容する角度に設定されたボス当接面を設けたので、機械的形状の調整により安定した無理抜き力を発生させることができる。

以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を示すラッチ装置の分解斜視図である。ここでラッチ装置１０は、一端が開口されたハウジング１１と、前記ハウジング１１内に収納されて進退可能に配置された摺動体１２と、前記摺動体１２を前記ハウジング１１の開口１１ａから突出する方向へ付勢するばね部材１３と、前記摺動体１２に対して枢支部１４を介して回動自在に支持されると共に、被係脱部材Ｓが当接した際に回動して先端側の爪部１５が前記被係脱部材Ｓを係止可能にする係止位置及び前記被係脱部材Ｓを解放する係止解除位置に切り換えられる係合体１６と、前記摺動体１２が前記ハウジング１１から突出する方向へ付勢された待ち受け位置から前記ばね部材１３の付勢力に抗して後退し、前記係合体１６が係止解除位置から係止位置に切り換えられ、かつ、前記摺動体１２を後退後の位置にロックし、後退後の位置で再度押圧すると後退してロック解除するピン部材１７とを備えている。

ハウジング１１は、図１〜図５に示すように内部が上下壁１８，１９と、両側壁２０とで区画され、一端側に開口１１ａを有する有底角筒形に形成されている。また、ハウジング１１は、開口１１ａの外周がフランジ状に張り出していて図外の取付枠に抜け止め可能に挿入される。上下壁１８、１９には、先端側を外へ張り出している取付用の弾性係止爪２１が周囲から切り起こされて設けられている。また、上下壁１８、１９に内側中央には長手方向に沿って、摺動体１２の移動を案内する中央溝１８ａ、１９ａが形成されている。また、底部には、ピン部材１７の基端１７ａを保持するための、保持部２２が形成されている。

両側壁２０の側面開口部には、開口１１ａ側に後述する係合体１６のボス３２の案内される溝部２５と、この溝部２５に連通して形成されたボス当接面２６を有している。また、側面開口部は、ハウジング１１の被係脱部材Ｓの挿入側の開口部（開口１１ａ）に向けて延出した溝部２５ａと連通している。溝部２５、２５ａは、円弧状に形成されており、係合体１６が摺動体１２の水平軸２７を中心に回動する際にボス３２が移動する。ボス当接面２６は、図６、７等に示すようにロック状態の係合体１６が停止する位置のボス３２が当接する点Ｃを含み、点Ｃを通過する垂線をＬとした場合、垂線Ｌとボス当接面の成す角度をθ、垂線Ｌと係合体１６を保持する保持力Ｆの成す角度をθ1となるように構成する。また、ボス当接面２６は、係合体１６が係止位置でボス３２と枢支部側端で当接した状態から、被係脱部材Ｓを係止位置から引き抜く方向の荷重を掛けて枢支部１４を中心に回動させたとき、ボス３２の枢支部側端の回転半径の軌跡より外側に設けられている。
このように構成することで、係合体１６の側面に設けたボス３２をボス当接面２６の係止位置に保持すると共に、係合体１６に所定の外力が加わった際に回動を許容する角度θを設定することができる。

摺動体１２は、図１、図３、図５等に示すごとくハウジング１１の奥端側に配置される本体１２ａと、本体１２ａの前方に突設されて本体１２ａより幅細に形成された延設部１２ｂとからなる。延設部１２ｂの先端には、係合体１６が枢支部１４で回動可能に軸支される水平軸２７が形成されている。本体１２ａには、両側に断面がハート形のカム部２８と斜面２９ａを有する突当部２９及びカム部２８の周囲に配設された誘導溝３０ａ、３０ｂと解放溝３１が形成されている。そして、誘導溝３０ａ、３０ｂは、カム部２８の端部で解放溝３１にそれぞれ連通している。また、摺動体１２の両端面には、ガイド溝３４が形成されており、ハウジング１１の内側に形成された図外の内壁レールと遊嵌して、摺動体１２の突出、後退移動を円滑にする。

係合体１６は、図１等に示すごとく被係脱部材Ｓの係止される爪部１５と、枢支部である軸孔１４及び両側から突出形成された円柱状のボス３２とからなる。係合体１６は、硬質の合成樹脂等から構成される。爪部１５は、上側に突出して形成されており、枢支部１４の略上に位置している。また、係合体１６の両側には、ボス３２より短いガイド突起３３が形成されており、ハウジング１１の内壁と当接して回動及び摺動する係合体１６の動きを安定させる。爪部１５は、ハウジング１１の開口１１ａから自在に進入及び退避可能な大きさとなっている。

弾性体３５は、軟質合成樹脂から構成されており、係合体１６に冠着されて一体的に回動する。また、弾性体３５は、係合体１６と一体的に構成してもよい。弾性体３５は、被係脱部材Ｓが当接した際の衝撃を緩和して、打撃音を減少することができる。

ピン部材１７は、弾性を有する線材から構成され、図１のごとく一端の開口した長方形状をしており、基端１７ａでハウジング１１の保持部２２に保持される。また、鈎状に曲がった先端１７ｂがカム部２８の周囲及び誘導溝３０ａ、３０ｂ、解放溝３１内をトレースする。
また、ばね部材１３は圧縮コイルばねであり、奥端が円柱状の支持軸２３に軸装され、先端が後述する摺動体１２の凹部２４に挿入され、摺動体１２をハウジング１１から突出する方向に付勢する。

以上のように構成されたラッチ装置１０を組み立てる場合、先ず、ハウジング１１の後方からピン部材１７を挿入し、基端１７ａをハウジング１１の保持部２２に取付ける。次に、弾性体２５を係合体１６に挿着した後、係合体１６の枢支部１４を摺動体１２の水平軸２７に回動可能に取付ける。更に、ばね部材１３を介して摺動体１２をハウジング１１に挿入する。この際、摺動体１２に取付けられた係合体１６は、ボス３２がハウジング１１の溝部２５に導かれるように挿入する。また、摺動体１２の両端面形成されたガイド溝３４は、ハウジング１１の内側に形成された図外の内壁レールと遊嵌する。このように組み立てられたラッチ装置１０は、例えば、扉に取り付けられた被係脱部材Ｓに対応した位置の取付枠に挿入され、弾性係止爪２１等を介し取り付けられる。

この状態で被係脱部材Ｓが挿入されると、摺動体１２及び係合体１６は一旦、ばね部材１３の付勢力に抗してハウジング１１の奥まで後退した後、図２、３に示す位置まで前進する。この位置で、ピン部材１７の鈎状に曲がった先端１７ｂは、カム部２８の凹部２８ａに係止され、摺動体１２の前進を規制する。図２に示すように係合体１６のボス３２は、ボス当接面２６に当接して摩擦力により回動が阻止されている。また、被係脱部材Ｓは、先端の鈎部が係合体１６の爪部１５の係合してロックされる。この状態がロック状態である。

ロック状態において、被係脱部材Ｓに過大な引き抜き力が作用した場合を模式的に示すと、図４〜図７のように被係脱部材Ｓを介して係合体１６の爪部１５の点Ａに力Ｆａが作用する。Ｆａは、係合体１６を枢支部１４（図中でＢ）周りに回転させようとする。一方、係合体１６のボス３２は、ボス当接面２６に作用点Ｃで当接しており、当接面から力Ｆｂを受ける。図６、７において、Ａは被係脱部材Ｓの荷重位置、Ｂは係合体１６の回転中心、Ｃはボス３２とボス当接面２６の接点である。図６において、係合体１６を保持する保持力Ｆ＝作用点ＡからＣに平行移動したＦａとＦｂの合力である。また、Ｆｂは係合体１６の回転による荷重である。

また、図７において、ボス３２が当接する点Ｃを含み、点Ｃを通過する垂線をＬとし、Ｆの当接面２６に平行方向の分力をＦｃ、ボス当接面２６に垂直な分力をＦｄとすると、
Ｆｃ＝Ｆcos(θ＋θ1)、 Ｆｄ＝sin(θ＋θ1)
ここで、θ：垂線Ｌとボス当接面の成す角度
θ1：垂線Ｌと保持力Ｆの成す角度
また、ボス３２とボス当接面２６との摩擦係数をμとすると、Ｆｃ＜μＦｄであれば被係脱部材Ｓは係合体１６により保持されている。Ｆｃ＞μＦｄであれば、被係脱部材Ｓを無理抜きすることができる。
したがって、無理抜き力の調整は、垂線Ｌとボス当接面２６の成す角度θを変更することにより容易に調整できる。
このように本発明は、従来は摩擦力の変化や爪部の微妙な角度に依存しており、コントロールの難しかった無理抜き力をボス当接面の角度と云う機構として調整できる要素により簡単に行うことができる。

図４は無理抜き状態を示す側面図、図５は無理抜き状態を示す断面図である。無理抜き力Ｆｃ＞μＦｄとなった場合、ボス３２がボス当接面２６に沿って上昇し、係合体１６が枢支部１４を中心に回動して、被係脱部材Ｓが爪部１５から解放される。また、係合体１６の回転に伴い、摺動体１２が一旦、後退しカム部２８の凹部２８ａに係合していたピン部材１７の先端１７ｂが斜面２９ａに当接することにより、誘導溝３０ａに導かれて解除される。次に、ばね部材１３の付勢力により弾性体３５、係合体１６、摺動体１２が前進すると共に、係合体１６のボス３２は、溝部２５に沿って回転して待機位置となる。

本発明のラッチ装置は、プッシュ式のラッチ装置として、車両内部の扉である小物入れ、サングラスホルダー、カップホルダー等の扉に使用することができる。

Ｓ 被係脱部材（ストライカー）
１０ ラッチ装置
１１ ハウジング
１１ａ 開口
１２ 摺動体
１２ａ 本体
１２ｂ 延設部
１３ ばね部材
１４ 枢支部（軸孔）
１５ 爪部
１６ 係合体
１７ ピン部材
１７ａ 基端
１７ｂ 先端
１８ 上壁
１８ａ 中央溝
１９ 下壁
１９ａ 中央溝
２０ 側壁
２１ 弾性係止爪
２２ 保持部
２３ 支持軸
２４ 凹部
２５ 溝部
２６ ボス当接面
２７ 水平軸
２８ カム部
２８ａ 凹部
２９ 突当部
２９ａ 斜面
３０ 誘導溝
３１ 解放溝
３２ ボス
３３ ガイド突起
３４ ガイド溝
３５ 弾性体

Claims (5)

1. 一端が開口されたハウジングと、
   前記ハウジング内に収納されて進退可能に配置された摺動体と、
   前記摺動体を前記ハウジングの開口から突出する方向へ付勢するばね部材と、
   前記摺動体に対して枢支部を介して回動自在に支持されると共に、被係脱部材が当接した際に回動して先端側の爪部が前記被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記被係脱部材を解放する係止解除位置に切り換えられる係合体と、
   前記摺動体が前記ハウジングから突出する方向へ付勢された待ち受け位置から前記ばね部材の付勢力に抗して後退し、前記係合体が係止解除位置から係止位置に切り換えられ、かつ、前記摺動体を後退後の位置にロックし、後退後の位置で再度押圧すると後退してロック解除するピン部材とを備えるラッチ装置であって、
   前記係合体の側面にボスを設け、
   前記係合体を係止位置に保持して前記ボスを当接させると共に、係合体に所定の外力が加わった際に前記ボスが当接したまま係合体の回動を許容する角度に設定されたボス当接面を設けたことを特徴とするラッチ装置。
2. 前記ボス当接面は、前記係合体が前記係止位置で前記ボスと枢支部側端で当接した状態から、前記被係脱部材を係止位置から引き抜く方向の荷重を掛けて前記枢支部を中心に回動させたとき、
   前記ボスの前記枢支部側端の回転半径の軌跡より外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のラッチ装置。
3. 前記ボス当接面は、前記ハウジングに設けた側面開口部に配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載のラッチ装置。
4. 前記側面開口部は、前記ハウジングの被係脱部材挿入側開口部に向けて延出した溝部と連通し、前記係合体のボスが前記溝部に案内され、前記係合体の回転位置を規制することを特徴とする請求項３に記載のラッチ装置。
5. 前記ボスは、円柱形状であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１に記載のラッチ装置。

Images