KR100926868B1 - 액추에이터 - Google Patents

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KR100926868B1
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피셔시드니에드워드
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메리터 테크놀로지, 아이엔씨.
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Abstract

액추에이터는 이 액추에이터의 제1의 위치와 제2의 위치 사이에서 자계 발생 장치에 대해 이동 가능한 전자기 코일 구조를 포함하며, 상기 액추에이터는, 액추에이터가 상기 제1의 위치에 있을 때, 액추에이터를 그 제2의 위치로 이동시키기 위해서 상기 전자기 코일 구조를 통과하는 전류 펄스가 상기 자계 발생 장치를 액추에이터의 제1의 위치로부터 밀쳐내며 또한 상기 자계 발생 장치를 액추에이터의 제2의 위치 쪽으로 끌어당기는 자계 영역을 발생시키도록 배치된다.

Description

액추에이터 {ACTUATOR}
본 발명은 일반적으로 액추에이터에 관한 것으로, 특히 차량에 사용하는 액추에이터에 관한 것이다.
구성 요소를 움직이는 액추에이터로서 전기 모터가 사용된다. 상기 전기 모터들은 아마추어 권선(armature winding) 및 스테이터 권선(stator winding)을 포함한다. 상기 아마추어는 자계 효과를 극대화하기 위해서 상기 스테이터 내에서 밀접 구동 끼워맞춤(close running fit)이 되도록 설계된다.
또한, 리니어 솔레노이드(linear solenoid)가 액추에이터로 사용된다. 전류는 상기 리니어 솔레노이드의 자심을 끌어당기거나 또는 밀쳐내는 자계를 생성하는 전자기 코일을 통과한다.
잘 알려진 바와 같이, 자계 효과는 거리에 따라 감소된다. 그래서, 대부분의 솔레노이드는 가능한 한 작은 에어 갭(air gap)을 갖도록 설계된다. 리니어 솔레노이드는 상대적 짧은 거리에 걸쳐서만 동작할 수 있다는 것도 알려져 있다.
본 발명의 목적은 개선된 액추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명은 액추에이터의 제1의 위치와 제2의 위치 사이에서 자계 발생 장치(magnetic field generator)에 대해 이동 가능한 전자기 코일 구조(electromagnetic coil arrangement)를 포함하는 액추에이터를 제공한다. 상기 액추에이터가 제1의 위치에 있을 때, 액추에이터를 그 제2의 위치로 이동시키기 위해서 전자기 코일 구조를 통과하는 전류 펄스가 자계 발생 장치를 액추에이터의 제1의 위치로부터 밀쳐내며 자계 발생 장치를 상기 제2의 위치 쪽으로 끌어당기는 자계 영역을 발생시키도록 액추에이터가 배치된다.
바람직하게는, 상기 전자기 코일 구조는 단일의 전자기 코일을 포함한다.
이제 첨부 도면을 참조하여, 예시로서의 본 발명이 설명될 것이다.
도 1 및 2는 제1의 위치 및 제2의 위치에 있는, 본 발명에 따른 액추에이터의 제1의 실시예를 나타내는 도면.
도 3 및 4는 제1의 위치 및 제2의 위치에 있는, 본 발명에 따른 액추에이터의 제2의 실시예를 나타내는 도면.
도 3a는 도 3에 도시된 코일의 일단부에서 본 도면.
도 4a는 도 3의 액추에이터에 대해서 행해진 테스트 결과를 나타내는 도면.
도 5 및 6은 제1의 위치 및 제2의 위치에 있는, 본 발명에 따른 액추에이터의 제3의 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 록킹(locking)을 차단하는데 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 개략도.
도 8 및 9는 프리휠 록킹(free-wheel locking)을 제공하는데 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 개략도.
도 10은 파워 언래칭(power unlatching)을 제공하는데 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 개략도.
도 11 및 12는 파워 래칭을 제공하는데 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 개략도.
도 13은 본 발명에 따른 액추에이터를 병합한 밸브를 나타내는 도면.
도 14 및 15는 본 발명에 따른 액추에이터를 병합한 릴레이(relay)의 개략도.
도 16은 본 발명의 다른 형태에 따른 래치 장치를 나타내는 도면.
도 16a는 도 16의 일 부분의 확대도.
도 16b는 자성 폴(magnetic pawl)이 다른 위치에 있는, 도 16a와 유사한 도면.
도 17은 언록크(unlocked)되지만 래치된 상태에서의 개방 동작에 걸친, 일부분이 생략된 도 16의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 18은 언래치된 상태(unlatched condition)에서의 개방 동작 종료시의, 도 16의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 19는 록크된 상태에 있어서 래치의 개방이 시도되는, 도 16의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 20 내지 20d는 본 발명의 다른 형태에 따른 래치 장치의 실시예를 나타내는 도면.
도 21은 본 발명의 다른 형태에 따른, 언록크되고 래치된 제1의 상태에 있는 래치 장치를 나타내는 도면.
도 22는 릴리이스 메커니즘(release mechanism)의 제1의 작동에 걸친, 일부분이 생략된 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 23은 제1의 작동이 완료된 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 24는 릴리이스 메커니즘이 릴리이스되고, 래치가 래칭된 제2의 상태에 있는, 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 25는 기계적으로 릴리이스된, 릴리이스 위치에서 도시된 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 26은 파워 액추에이터에 의해서 릴리이스된, 릴리이스 위치에서 도시된 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 27은 록크된 상태에서 도시된 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 28은 릴리이스 핸들이 휴지 위치(rest position)에 있는, 언래치된 상태에서 도시된 도 21의 래치 장치를 나타내는 도면.
도 29는 명료함을 위해서 분리 상태로 도시된 도 21의 다양한 구성요소들을 나타내는 도면.
도 30은 분리 상태로 도시된 도 21의 래치 장치의 클로를 나타내는 도면.
도 31은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 32 내지 38은 본 발명에 따른 래치 장치의 다른 실시예를 나타내는, 도 21 내지 도 27에 각각 대응되는 도면.
도 39는 외부 핸들이 당겨져 있는, 록크된 상태로 도시된 도 32의 실시예를 나타내는 도면.
도 40은 도 32의 일부분의 확대도.
도 1 및 2는 전자기 코일 조립체(14)가 고정 장착되어 있는 액추에이터 섀시(actuator chasis)(12)(명료함을 위해서 도 1에만 도시함)를 구비한 액추에이터(10)를 도시한다.
상기 전자기 코일 조립체(14)는 파워 리드선(power lead)(18 및 20)에 연결된 코일 권선(coil winding)(16)을 포함한다. 이 코일 권선(16)은 원통을 형성하며, 그 내부에는 예를 들면 철과 같은 자성 재료로 이루어진 코어(22)가 위치된다. 상기 코어(22)는 자속선(magnetic flux line)을 집중시키도록 작용한다.
전류를 한 방향으로 파워 리드선(18 및 20)을 거쳐서 코일 권선(16)을 통과시키면, 도 1에 나타낸 바와 같이 남 자극(south pole) 및 북 자극(north pole)을 발생시킨다. 전류의 방향을 반전(reversing)시키면, 북 자극과 남 자극의 위치도 반대로 되게 된다.
도 1은 피벗(pivot)(P)을 통해서 액추에이터 섀시(12)에 피벗가능하게 장착된 마운팅부(mounting portion)(26)를 포함하는 토글(toggle)(24) 형태의 자계 발생 장치를 또한 나타낸다.
피벗(P)으로 멀리 떨어진 마운팅부(26)의 일 단부에 영구자석(28)이 고착된다.
영구자석(28)은 북 자극(N1)과 남 자극(S1)을 포함한다.
상기 액추에이터(10)의 작동은 다음과 같다;
코일 권선(16)을 통해서 전류가 흐르지 않을 때에는, 상기 코어(22)의 단부(22A)는 자기적으로 중성인데, 즉, 북 자극도 남 자극도 아니다. 도 1에 도시된 바와 같이, 영구자석(28)의 북 자극(N1)은 남 자극(S1)보다 상기 단부(22A)에 더 가까움을 알 수 있다. 그래서, 우세한 자기 인력(predominant magnetic attraction)은 단부(22A)와 북 자극(N1) 사이에 있으며, 그에 따라 상기 토글(24)은 도 1에 도시된 위치에서 유지된다.
상기 토글(24)을 도 1에 도시된 위치로부터 도 2에 도시된 위치로 이동시키기 위해, 단부(22A)에 북 자극을 발생시키도록 코어 권선(16)을 통해서 전류가 공급되고, 따라서 영구자석의 북 자극(N1)을 밀쳐내고 토글(24)을 피벗(P) 주위로 시계 방향으로 피벗시킨다.
상기 북 자극(N1)이 단부(22A)로부터 멀어지게 이동함에 따라, 상기 남 자극(S1)은 점진적으로 단부(22A)에 접근하고 그에 따라 단부(22A)에서 북 자극으로 점진적으로 끌어당겨지며, 그래서 도 2에 도시된 바와 같은 위치에 이를 때까지 토글을 시계 방향으로 더욱 이동시키게 된다.
도 2에 도시된 위치에 있게 되면, 코일 권선(16)을 통해서 흐르는 전류가 멈춰질 때, 단부(22A)는 다시 자기적으로 중성으로 되지만, 남 자극(S1)과 단부(22A) 사이의 보다 큰 자기 인력에 의해, 토글(24)은 도 2에 도시된 바와 같은 위치에서 유지된다.
단부(22A)에 남 자극을 제공하도록 전류를 반전시킴으로써, 상기 토글(24)은 도 1에 도시된 바와 같은 위치로 되돌아 올 수 있다.
상기 토글(24)의 움직임은 두 세트의 힘, 즉
a) 2개의 유사한 자극(磁極) 사이의 척력(repulsion force)과
b) 상반되는 자극 사이의 인력(attraction force)
의 결과로서 이루어진다.
2개의 유사한 극 사이의 척력은 상기 극 사이의 거리에 따라 감소된다. 또한, 2개의 상반되는 극 사이의 인력은 상반되는 극들이 서로 접근함에 따라 증가된다.
상기 극이 도 1에 도시된 위치로부터 도 2에 도시된 위치로 이동하고, 또 북 자극(N1)과 단부(22A)의 북 자극 사이의 척력이 점진적으로 감소함에 따라, 남 자극(S1)과 단부(22A)의 북 자극 사이의 인력은 점진적으로 증가한다. 이는 이동 범위에 걸쳐서 보다 균일한 힘을 제공한다. 이는, 이동이 이루어지는 동안에 서로 밀쳐내기 위해서 유사한 극이 사용되거나 또는 서로 끌어당기기 위해서 반대의 극이 사용되는 솔레노이드와 같은 알려진 장치와 대조될 수 있다. 알려진 솔레노이드의 사용시에는, 반대의 극들 사이의 인력이 같은 극들 사이의 척력과 함께 이용되는 시점은 존재하지 않는다.
바람직하게는, 시계 방향 및 시계 반대 방향으로 각각 토글(24)의 회전을 제한하기 위해서 스톱부(13A 및 13B)가 제공된다.
도 3 및 4는 액추에이터(10)의 구성요소와 유사한 100 이상의 번호가 붙은 구성요소를 구비한 다른 실시예의 액추에이터(110)가 도시되어 있다.
이 경우에, 전자기 코일 조립체(114)는, 코어(122)의 단부(122B)에 연결되며 코일 권선(116)의 외부를 통과하는 프레임(130)을 포함한다.
상기 프레임(130)의 단부(130A)는 코일 권선(116)의 동일 단부에 위치되지만, 단부(122A)로부터 이격된다. 상기 프레임(130)은 철(iron)이나 강(steel)과 같은 자성 재료로 만들어지며, 자속선(magnetic flux line)을 집중시키도록 작용하는데, 즉 자속선에 대한 도관(conduit)(導管)으로서 작용한다.
특히 도 3a를 참조하면, 단부(130A)는 코일 권선(116)을 완전히 둘러싸지 않으며, 오히려 부채꼴 형태로 코일 권선(116)의 일측면에만 위치된다는 것을 알 수 있다.
상기 코일 권선(116)에 한 방향으로 전류가 공급되면, 코어(122)의 단부(122A)에 남(南) 자극이 생성된다. 프레임(130) 때문에, 통상적으로는 단부(122B)에서 발생할 걸로 예상되는 북 자극이 프레임의 단부(130A)로 이동된다. 특히, 코어(122)와 프레임(130)은 자속선을 집중시킨다. 하지만, 단부(130A)와 단부(122A) 사이에는 자속이 점프(jump)해야 하는 "에어 갭"이 존재한다. 이 에어 갭에 있어서의 자속선은 라인(132)으로 그려져 있다.
특히 도 3a로부터, 상기 자속선(132)은 단부(130A)로부터 단부(122A)로 건너감에 따라 코일 권선(116)의 부채꼴(sector) 내에서 집중됨을 알 수 있다.
토글(124)을 고찰해보면, 이 경우에 영구자석의 북 자극(N2)과 영구자석의 남 자극(S2)은 피벗(P2)의 양측 상에서 토글(124)의 반대편 단부에 위치하며, 북 자극(N2)은 전자기 코일에 근접하게 위치됨을 알 수 있다.
상기 액추에이터(110)의 작동은 다음과 같다:
단부(130A)에는 북 자극 그리고 단부(122A)에는 남 자극을 발생시키도록 코일 권선(116)을 통해서 전류가 공급된다. 이는 영구자석의 북 자극(N2)이 단부(130A)의 북 자극으로부터 밀쳐지도록 하고, 동시에 단부(122A)의 남 자극 쪽으로 끌어당겨지도록 하며, 그래서 토글(124)은 도 4에 도시된 위치로 시계 방향으로 피벗(pivot)하게 한다.
단부(122A)에 북 자극이 제공되고 단부(130A)에 남 자극이 제공되도록 코일권선(116)을 통한 전류를 반전시킴으로써, 상기 토글(124)은 도 3에 도시된 위치로 되돌아 올 수 있다.
전자기 코일 조립체(114)에 대한 토글(124)의 위치를 최적화하기 위해, 샘플 액추에이터(110)에 대해서 실험이 행해졌다. 그래서, 갭(G)을 변경시키기 위해 피벗(P2)의 위치가 조정되었다. 파워 리드선(118 및 120)에 걸쳐서 전압이 인가되었고, 토글(124)이 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동할 때까지 증대되었다. 그 결과가 도 4a에 도시되어 있으며, 놀랍게도 0.5㎜의 작은 갭(G)에 대해서 토글(124)을 이동시키는데 대략 7 볼트가 요구되었다. 하지만, 상기 에어 갭이 점진적으로 증대됨에 따라, 본 장치를 작동시키는데는 보다 더 낮은 전압이 요구되었다. 그래서 1.0㎜의 에어 갭에 대해서 대략 4.5볼트가 요구되었고, 1.5㎜의 에어 갭에 대해서 대략 3.5볼트가 요구되었다. 이와 같이, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 에어 갭은 0.5mm 내지 4mm의 값을 가진다.
이는, 자기 장치는 에어 갭이 작을 때 최상으로 작동하는 것으로 (그래서 낮은 파워를 필요로 하는 것으로) 일반적으로 받아들여지기 때문에 놀라운 결과이다.
이는 자속은 날카로운 모퉁이(sharp corner)를 쉽게 돌지 못한다는 사실을 고려함으로써 가장 잘 이해된다. 그래서, 도 3은 자속선(132)이 단부(130A)와 단부(122A) 사이에서 원호 형상으로 건너감을 알 수 있다. 자속선(132)이 영구자석에 의해 방출되는 자속선을 건너가는 곳에서, 상기 토글(124)은 더 쉽게 이동한다.
하지만, 갭이 너무 작으면, 자속선(132)이 영구자석의 자계를 건너가는 것이 아니라 영구자석을 통과하기 때문에 토글을 이동시키기 어렵게 된다.
다른 실시예에서, 단일의 전자기 코일 조립체(114)는, 북 자극(N2)이 동시에 하나의 자석 코일의 북 자극으로부터 밀쳐지고 인접한 자석 코일의 남 자극에 끌어당겨지도록 직렬로 배선되고 서로 인접하게 위치된 한 쌍의 전자기 코일로 대체될 수 있다.
도 5는 액추에이터(210)의 섀시(도시하지 않음)에 끼워 맞춰진 전자기 코일 조립체(214)를 포함하는 다른 실시예의 액추에이터(210)를 나타낸다. 요크(yoke)(240)는 플라스틱 재료와 같은 비자성 재료로 만들어진다. 상기 요크(240)의 단부(240A)에는 제1의 영구자석(242)이 장착되며, 요크(240)의 단부(240B)에는 제2의 영구자석(244)이 장착된다.
상기 제 1의 영구자석(242)의 남 자극(S3)은 상기 제 2의 영구자석(244)의 남 자극(S4)과 마주한다(face). 상기 남 자극(S3와 S4)의 사이에는 코일 조립체(214)가 위치된다. 상기 요크(240)와 영구자석(242와 244)은 도 5 및 도 6에 도시된 위치 사이에서 슬라이더(도시하지 않음)를 통해서 이동할 수 있다. 도 5에 도시된 위치에서 시작하여, 제1의 방향으로 코일 조립체(214)를 통하여 전류를 흘러보냄으로써, 코어의 단부(222A)에서 북 자극이 생성되고 단부(222B)에서 남 자극이 생성되어 요크(240)가 도 6에 도시된 바와 같은 위치로 이동하게 한다.
코일 조립체(214)을 통한 전류를 반전시키면 자극을 반전시키게 되어, 요크(240)가 도 5에 도시된 바와 같은 위치로 되돌아가게 한다.
상기 단부(222A와 222B)는 요크(240)의 아래쪽으로 및 위쪽으로의 이동을 제한하는 스톱부로서 기능한다.
본 발명의 액추에이터는 다양한 분야에 사용될 수 있는데, 특히 자동차와 같은 차량에서 보안 기능(security function)을 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 따라서, 이들 액추에이터는 "12볼트(V)" 시스템을 갖는 자동차에서 기능할 수 있는 것이 바람직하다. 그래서, 바람직하게는 상기 액추에이터는 14볼트(교류 발전기의 출력 전압), 12볼트(배터리 전압), 또는 8볼트(일부 소비된 배터리)의 동작 전류에 사용될 수 있다. 유사하게, 상기 액추에이터가 "24볼트" 시스템을 갖는 차량에 사용될 때에는, 각각 28볼트, 24볼트 및 16볼트에서 동작하는 것이 바람직하다. 액추에이터가 "42볼트" 시스템을 갖는 차량에 사용될 때에는, 각각 49볼트, 42볼트 및 28볼트에서 동작하는 것이 바람직하다.
지금까지 설명한 모든 실시예에서는, 상기 전자기 코일 조립체는 액추에이터의 섀시에 대해서 고정되고 자계 발생장치(영구자석)가 이동하도록 되어 있다. 양호하게도, 이는 전자기 코일 조립체로의 파워 리드선이 정지 상태로 유지될 수 있게 한다. 하지만, 다른 실시예에서 및 소정의 장치에서는 영구자석이 정지 상태로 유지되고 전자기 코일 조립체가 움직이도록 하는 것이 바람직할 수도 있다.
또한, 자계 발생장치는 지금까지 영구자석을 포함하는 것으로만 도시되었다. 다른 실시예에서는, 영구자석이 다른 전자기 코일로 대체될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자기 코일 조립체(214)가 영구자석으로 대체될 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 영구자석(242 및 244)은 전자기 코일 중 하나가 인접한 자석 쪽으로 끌어당겨지는 한편, 전자기 코일 중 다른 하나는 인접한 자석으로부터 밀쳐지도록 직렬 배선된 전자기 코일로 대체될 수 있다.
도 7은 로드(53)를 통해서 도어 래치(door latch)(52)에 연결되는 도어 핸들(door handle)(51)을 포함하는 래치 장치(latch arrangement)(50)의 개략도이다. 피벗(P4)을 중심으로 피벗시킴으로써 도어 핸들(51)을 작동시키면, 로드(53)가 좌측으로 이동하게 되며 래치(52)를 언래칭시켜서, 연관된 도어(도시하지 않음)가 개방되게 한다.
상기 로드(53)는 도어 상에 장착된 다른 연접부(abutment)(55)에 인접하게 위치된 연접부(54)를 구비한다. 본 발명에 따른 액추에이터(56)는 액추에이터의 작동에 의해 연접부(54 및 55) 사이의 공간으로 삽입될 수 있는 액추에이터 연접부(57)를 지탱하며, 그래서 로드(53)의 움직임을 차단함으로써 래치(52)의 언래칭을 방지하여 도어를 록킹시킨다. 상기 액추에이터(56)는 액추에이터 연접부(57)를 점선으로 나타낸 위치로 후퇴시키도록 작동될 수 있으며, 그래서 도어 핸들(51)의 작동에 따라 연접부(54)가 좌측으로 이동할 수 있게 하여, 도어를 언록킹시킨다. 다른 바람직한 실시예에서는, 록킹에 필요한 액추에이터(56) 및 연관된 구성요소가 래치(52)의 래치 하우징 내에 위치될 수 있다.
도 8 및 9는 래치 하우징(66) 내에 위치된 "프리휠(free wheel)" 타입의 록킹 시스템의 개략도를 나타낸다. 여기서, 도어 핸들(60)을 작동시키면, 레버(61)가 피벗(P5)을 중심으로 반시계 방향으로 피벗하게 되어, 슬라이더(62)를 우측으로 이동하게 하고 폴 리프터(pawl lifter)를 우측으로 밀어서, 래치(52)를 해제시킨다.
상기 슬라이더(62)는 본 발명에 따른 액추에이터(65)의 토글(64) 상에 슬라이딩 장착된다. 토글(64)은 피벗(P6)을 중심으로 피벗한다. 액추에이터(65)를 작동시키면, 토글(64)이 도 9에 도시된 바와 같은 위치로 이동하게 되며, 그래서 내부 도어 핸들(60)의 작동은 레버(61)가 슬라이더(62)를 바이패스(bypass)하며 래치(52)의 해제를 야기시키지 않도록 상기 레버(61)를 이동시킨다. 도 8은 언록크된 상태(unlocked condition)에 있는 시스템을 나타내며, 도 9는 록크된 상태에 있는 시스템을 나타냄을 알 수 있다.
핸들(51 또는 60)이 내부 핸들이면, 본 시스템은 록크 가능한 외부 핸들과 연계된 어린이용 안전장치 및/또는 수퍼록킹(superlocking)(또는 데드록킹(deadlocking)) 기능을 제공한다.
도 10은 클로(claw)(71) 형태의 회전식 래치 볼트를 포함하는 도어 래치(70)를 나타낸다. 클로 연접부(claw abutment)(74)에 대해서 클로 폴(claw pawl)로서 기능하는 토글(73)에 의해서, 스트라이커(72)가 도 10에 도시된 바와 같은 위치에서 유지될 수 있다. 본 발명에 따른 액추에이터(75)를 작동시키면, 토글(73)이 피벗(P7)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 되어, 클로를 해제시키며, 그러면 이 클로는 스트라이커(72)가 클로 마우스(claw mouth)(76)로부터 후퇴할 수 있게 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 상기 토글(73)의 시계 방향 및 반시계 방향 회전을 제한하기 위해서 스톱부가 제공될 수 있다. 특히, 클로(71)의 에지(edge)(71A)가 토글(73)의 시계 방향 회전을 제한하기 위해서 사용될 수 있다.
도 11 및 12는 이전에 허여된 본 출원인의 영국 특허 GB2328242호에 기재된 바와 같은 래치 장치를 나타낸다. 상기 영국 특허는 래치(80)의 작동에 대한 상세한 설명을 기재한다. 그 내용을 요약하면, 상기 래치(80)는 파워 래칭 래치(power latching latch)인데, 즉 폴(83)이 클로(85)의 노치(84)에 맞물려져서 도어가 폐쇄되고 래치가 도 11에 도시된 위치에 있을 때, 클로(85)를 도 12에 도시된 바와 같은 위치로 구동하도록, 액추에이터(81)가 레버(82)를 반시계 방향으로 이동시키게 되는 래치이다. 이 경우에, 상기 액추에이터(81)는 본 발명에 따른 액추에이터이다.
본 발명의 액추에이터는 토글(24, 124)에 플랩(flap)(도시하지 않음)을 장착함으로써 연료 주입기 플랩(fuel filler flap)을 여는 데에도 또한 사용될 수 있다. 이와 달리, 액추에이터는 예를 들면, 개방 위치 쪽으로 탄성적으로 편향되는 플랩을 언래칭시키기 위해서 사용될 수도 있다.
도 13은 입구(91) 및 교호적인 출구(alternate outlet)(92와 93)를 구비하는 밸브(90)를 나타낸다. 상기 토글(94)은 밸브 몸체(95) 내에 자리 잡으며 출구(92) 또는 출구(93)를 선택적으로 차단한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 입구(91)를 통해서 펌핑된 액체 또는 기체는 출구(93)를 통해서 빠져나가게 된다. 상기 액추에이터(96)가 작동하면, 상기 토글(94)이 반시계 방향으로 회전하게 되어, 출구(93)를 차단하고 출구(92)를 개방한다. 토글(94)의 시계 방향 및 반시계 방향의 회전을 제한하기 위해서 밸브 몸체(95)의 일부분이 스톱부로서 작용한다.
도 14 및 15는 릴레이 컨택트(relay contact)(98)에 부착된, 본 발명에 따른 액추에이터(97A)를 구비한 릴레이(97)를 나타낸다. 다른 릴레이 컨택트(98A)가 릴레이(97)의 몸체 상에 장착되며, 상기 릴레이 컨택트(98)는 액추에이터(97A)의 작동에 의해서 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
이제, 래치 장치의 일부로서 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 실시예에 대한 상세한 설명이 이어진다.
본 발명은 래치 장치에 사용될 수 있으며, 특히 자동차의 도어 내에 사용하기 위한 래치 장치에 사용될 수 있다.
알려진 자동차 도어는 닫혀진 상태로 자동차 도어를 릴리이스 가능하게(releasably) 유지시키는 래치를 포함한다. 이러한 래치는 승인되지 않은 사람(unauthorised people)이 차량에 접근하는 것을 방지하기 위해서 자동차가 사용되지 않을 때 혹은 운전자가 차량 내에 있을 때에도 록킹될 수 있다.
이러한 래치는 내부의 실 버튼(sill button) 또는 외부의 키 배럴(key barrel)을 작동시키는 것과 같은 수동 수단에 의해 록크된 상태와 언록크된 상태 사이에서 움직일 수 있거나, 또는 예를 들면 적외선 장치에 의해서 원격 제어될 수 있는 파워 액추에이터에 의해 이들 래치는 록크된 상태와 언록크된 상태 사이에서 동력 구동될 수 있다.
이러한 파워 록킹/언록킹과 결부된 문제는, 예를 들면 도로 교통 사고시에 또는 배터리 방전의 결과로서 파워가 소실되는 경우에, 록크의 상태를 변경시키는 것이 가능하지 않을 수 있다는 것이다. 그래서, 자동차가 사용중이고 도어가 록크되었으며 자동차가 도로 교통 사고를 당한 경우에, 차량의 운전자는 사고 직후에 차량 내에 갇힌 상태가 될 수 있으며, 이는 명백하게 안전에 밀접하게 관련되어 있다.
게다가, 파워 액추에이터는 생산 및 제작에 비용이 많이 든다.
그래서, 본 발명의 일 형태에서는, 래치 장치는 래치와, 릴리이스 메커니즘과, 수동 작동 가능한 요소, 및 액추에이터를 포함하는 제어 수단을 구비한다. 상기 래치는 사용시에 스트라이커(striker)를 릴리이스 가능하게 유지시키도록 작동 가능하다. 상기 릴리이스 메커니즘은 상기 수동 작동 가능한 요소에 의해서 휴지(休止) 위치(rest position)로부터 록킹되지 않은 위치를 거쳐 래치를 언래칭시키는 릴리이스 위치로 이동될 수 있다. 상기 제어 수단은 수동 작동 가능한 요소의 작동이 래치의 언래칭을 야기시키지 않는 록크된 상태와, 수동 작동 가능한 요소의 초기 이동시에 상기 릴리이스 메커니즘이 언록크된 위치를 달성하는 언록크된 상태를 가진다. 수동 작동 가능한 요소의 후속 이동시에, 상기 릴리이스 메커니즘은 언래치 위치를 달성한다.
유익하게는, 도어 핸들의 움직임은 그래서 2가지 기능, 즉 래치 메커니즘의 언록킹 및 래치 메커니즘의 릴리이스 기능을 제공한다. 또한, 상기 제어 수단은 필요한 경우에 어떠한 도어 핸들(내부 또는 외부 도어)의 작동에도 독립적으로, 래치 장치를 록크된 상태로 유지시키는 것을 보장하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘은 래치 릴리이스 요소를 이동시키도록 작동 가능한 연접부를 갖는 릴리이스 링크(release link)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어 수단이 록크된 위치에 있을 때, 수동 작동 가능한 요소의 작동은 연접부(abutment)를 이동시키지만, 상기 연접부는 래치 릴리이스 요소를 이동시키지 않는다.
바람직하게는, 상기 연접부는 휴지 상태에서 릴리이스 요소와 오-정렬(mis-aligned)된다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 링크는 릴리이스 레버에 의해서 작동 가능하게 이동 가능하다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 일 부분은 록 상태를 제공할 수 있도록 제어 수단에 의해 휴지 위치에서 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 상기 부분은 자기 인력에 의해서 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 상기 부분은 제어용 폴(control pawl)에 의해서 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 상기 부분은, 상기 제어 수단이 그 록크 상태에 있을 때 제1의 위치에서 유지되며 상기 제어 수단이 언록크된 상태에 있을 때 제2의 위치로 이동할 수 있게 되는 록크/언록크 레버이다.
바람직하게는, 상기 록크/언록크 레버는 커넥터에 의해서 릴리이스 링크에 연결된다.
바람직하게는, 록크/언록크 레버, 커넥터 및 릴리이스 링크는 상기 수동 작동 가능한 요소의 상기 초기 이동시에 실질적으로 일치하여 움직인다.
바람직하게는, 록크/언록크 레버, 커넥터 및 릴리이스 링크는 상기 초기 이동시에 피벗을 중심으로 회전한다.
바람직하게는, 상기 피벗은 록크/언록크 레버를 래치 장치의 섀시 상에 장착한다.
바람직하게는, 록크/언록크 레버는 상기 수동 작동 가능한 요소의 상기 후속 이동시에 정지 상태로 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘은 수동 작동 가능한 요소의 릴리이스에 따라 릴리이스 위치로부터 휴지 위치로 복귀하도록 설계된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘은 탄성 부재에 의해서 휴지 위치로 편향된다.
바람직하게는, 제1의 탄성 수단은 릴리이스 메커니즘을 릴리이스된 위치로부터 언록크된 위치로 편향시키며, 제2의 탄성 수단은 릴리이스 메커니즘을 언록크 위치로부터 휴지 위치로 편향시킨다.
바람직하게는, 상기 래치는 파워 릴리이스 액추에이터에 의해서 래치된 위치와 릴리이스된 위치 사이에서 또한 움직일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 키(key)와 같은 코드된 보안 장치(coded security device)의 수동 조작(manual operation)에 의해 록크된 상태와 언록크된 상태 사이에서 움직일 수 있다.
이제 첨부 도면 도 16 내지 도 19를 참조하여, 예시로서의 본 발명의 상기 형태가 설명될 것이다.
상기 도면은 래치(412)(일부분만이 도시됨)와, 릴리이스 메커니즘(416)과, 파워식 제어 수단(powered control means)(액추에이터)(418)과, 내부 핸들(420) 및 외부 핸들(421) 형태의 수동 작동 가능한 요소를 구비한 래치 장치(10)를 도시한다.
상기 래치(412)는 자동차 도어 상에 장착되며, B 포스트(B post) 또는 C 포스트와 같이 자동차의 고정 구조상에 장착된 스트라이커(striker)를 릴리이스 가능하게 유지하도록 작동 가능하다. 상기 래치(412)는 전형적으로 스트라이커와 맞물리는 회전식 클로(rotating claw) 형태의 래치 볼트를 포함할 수 있다. 클로가 스트라이커를 확실하게 유지시킬 수 있도록, 래치 볼트를 그 닫혀진 위치에서 유지시키기 위해서 폴이 제공될 수 있다. 상기 폴은 폴 핀(pawl pin)(414) 형태의 래치 릴리이스 요소를 포함한다.
상기 폴 핀(414)이 도 16에 도시된 바와 같은 위치 A에 있을 때, 도어를 닫으면 회전식 클로가 스트라이커와 맞물려지게 되고 그러면 폴은 스트라이커를 닫혀진 위치에서 유지시키게 된다. 도 16에 도시된 바와 같은 위치 B로 폴 핀(414)을 이동시키면, 폴이 클로와의 맞물림으로부터 릴리이스되게 하여, 스트라이커가 클로로부터 릴리이스되게 하고 도어가 열리게 한다. 그래서, 상기 폴 핀(414)이 도 16의 위치 A에 있을 때 래치(412)는 스트라이커에 래치될 수 있고, 폴 핀(414)이 도 16의 위치 B에 있을 때 상기 래치(412)는 스트라이커로부터 언래칭될 수 있다.
상기 릴리이스 메커니즘은 릴리이스 레버(426), 릴리이스 링크(428), 커넥터 링크(430) 및 록크/언록크 레버(432)를 포함한다.
상기 릴리이스 레버(426)는 래치 장치(410)의 섀시(424) 상에 피벗(C)을 중심으로 피벗 가능하도록 장착된다. 상기 릴리이스 레버(426)의 일 단부(426A)는 링크 장치(linkage)(434)(개략적으로 도시함)를 통해서 내부 핸들(420) 형태의 수동 작동 가능한 요소에 연결된다.
상기 단부(426A)는 다른 링크 장치(435)(개략적으로 도시함)에 의해서 외부 도어 핸들(421) 형태의 다른 수동 작동 가능한 요소에도 또한 연결된다.
핸들(420 또는 421) 중 어느 하나를 작동시키면, 릴리이스 레버(426)가 피벗(C)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다.
상기 릴리이스 레버(426)의 단부(426B)는 피벗(D)을 통해서 릴리이스 링크(428)의 단부(428A)에 연결된다.
상기 릴리이스 링크(428)의 단부(428B)는 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이 폴 핀(414)과 맞물리기 위한 연접부(422)를 포함한다.
릴리이스 링크(428)는 단부(428A)와 단부(428B) 사이에 위치된 피벗(E)에 의해 커넥터(430)의 단부(430A)에 연결된다. 상기 커넥터(430)의 단부(430B)는 피벗(F)에 의해 록크/언록크 레버(432)의 암(432A)의 단부에 연결된다.
상기 록크/언록크 레버(432)는, 핀(437)을 구비한 암(432B)과 연접부(438 및 439)를 구비한 암(432C)을 또한 포함한다. 상기 록크/언록크 레버(432)는 섀시(424) 상에 피벗(G)을 중심으로 피벗 가능하게 장착된다.
상기 록크/언록크 레버(432)는 연강(mild steel)으로 만들어지며, 그리고 특히 상기 연접부(438)는 강자성 재료로 제조된다. 그러나,다른 실시예에서는 다른 재료가 사용될 수 있다(이하 참조).
본 발명에 따른 액추에이터는 전자석(442)과 자성 폴(토글)(444)을 포함하는 파워식 제어 수단(418)의 형태로 제공된다.
상기 전자석(442)은 섀시(424) 상에 장착되며, 권선(446)과, 코어(448) 및 전기 리드선(450 및 451)을 포함한다. 폴 스톱부(pawl stop)(452)가 전자석(442)의 일측면 상에 제공되며, (철이나 강과 같은) 자성 재료로 제조되고, 그래서 프레임의 일부로서 기능하며, 그 일단부는 코어(448)에 연결된다.
상기 자성 폴(444)은 영구자석을 포함하며, 섀시(424) 상에 피벗(H)을 중심으로 피벗 가능하게 장착된다. 상기 자성 폴(444)의 단부(444A)는 연접부(454, 456 및 458)(도 16a참조)를 포함하며, 이에 대해서는 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
인장 스프링(460)이 섀시(424)와 릴리이스 레버(426)에 연결되며, 상기 릴리이스 레버(426)를 도 16에서 봤을 때 반시계 방향으로 편향시키도록 작용한다.
다른 인장 스프링(462)(명료함을 위해서 도 18에만 도시함)이 핀(437)과 피벗(F)을 함께 편향시킨다.
다른 실시예에서는, 동일한 편향 작용을 행하도록 다른 형태의 스프링, 특히 인장 스프링(460과 462) 대신에 비틀림 스프링(torsion spring)(클록 스프링(clock spring))이 사용될 수 있다.
록크/언록크 레버 스톱부(464)는 섀시(424) 상에 장착된다.
인장 스프링(462)의 결과로서, 릴리이스 링크(428)의 단부(428A)는 핀(437)과 맞물림 상태가 되도록 편향된다. 다른 실시예에서, 릴리이스 레버(426)의 단부는 피벗(D)의 일부와 마찬가지로 핀(437)에 맞물려질 수 있다.
자성 폴(444)은 단부(444B)에서는 남 자극을 단부(444A)에서는 북 자극을 갖는다.
전기 리드선(450 및 451)을 통해서 제1의 방향으로 권선(446)에 DC 전류를 인가하면, 전자석의 주위에 자계가 발생되며, 이 자계는 연접부(454)가 폴 스톱부(452)에 맞물려질 때까지 자성 폴(444)의 단부(444A)에 있는 북 자극을 도 16에서 봤을 때 좌측으로, 즉 피벗(H)을 중심으로 반시계 방향으로 편향시키게 된다.
전기 리드선(450 및 451)을 통해서 제2의 방향으로 권선(446)에 DC 전류를 인가하면, 연접부(456)가 록크/언록크 레버(432)의 암(432C)의 단부(433)에 맞물려질 때까지(도 16b 참조) 자성 폴(444)의 북 자극 단부(444A)가 도 16에서 봤을 때 우측으로, 즉 피벗(H)을 중심으로 시계 방향으로 편향되도록 전자석의 주위에는 다른 자계가 형성되게 된다. 이러한 상태에서, 연접부(458)는 연접부(439)에 대향되어, 피벗(G)을 중심으로 한 반시계 방향으로의 록크/언록크 레버(432)의 회전을 방지하게 된다(이하 참조).
정상적인 환경하에서는 자성 폴(444)이 도 16a 또는 16b에 도시된 위치들 중 어느 하나를 달성하면 이들 위치로부터 자성 폴을 이동시키려고 하는 힘이 존재하지 않기 때문에, 자성 폴을 도 16a 및 도 16b에 도시된 위치들 사이에서 이동시키기 위해서는, 적절한 방향으로 권선(446)에 짧은 전류 펄스(약 50㎳)를 인가하는 것만이 필요하다는 것을 주의하라.
바람직한 실시예에서는, 상기 자성 폴(444)의 무게 중심이 실질적으로 피벗(H)에 있는데, 이는 도로 교통 사고의 경우에, 이와 같은 구조는 사고가 일어나는 동안 발생하는 가속 또는 감속때문에 상기 자성 폴(444)을 회전시키려 하지 않기 때문이라는 것을 주의하라.
다른 바람직한 실시예에서는, 자성 폴(444)을 도 16a 및 도 16b에 도시된 위치들 중 어느 하나에서 유지시기 위해서 비교적 경량의 디텐트(detent)가 제공되지만, 이 디텐트는 키의 수동 조작 또는 전자석에 펄스를 공급함으로써 극복될 수 있다는 것에 주목하라.
연접부(438)가 강자성 재료로 만들어지고 그래서 전자석(442) 쪽으로 자기적인 인력을 받기 때문에, 권선(446)에 제1의 방향으로 DC 전류를 인가하여 유지시킴으로써 피벗(G)을 중심으로 한 반시계 방향으로의 록크/언록크 레버(432)의 회전을 또한 방지할 수 있다.
파워식 제어 수단(액추에이터)(418)은 3가지 상태를 가진다. 제 1의 상태에서는, 권선(446)에 파워가 인가되지 않으며 자성 폴(444)이 도 16b에 도시된 바와 같은 위치에 있다.
제 2의 상태에서는, 권선(446)에 제1의 방향으로 파워가 공급되고 유지되며, 그래서 연접부(438)를 끌어당기며 자성 폴(444)이 도 16 및 도 16a에 도시된 바와 같이 위치되도록 한다.
제 3의 상태에서는, 권선(446)에 파워가 공급되지 않으며 자성 폴(444)이 도 16에 도시된 바와 같은 위치에 있고, 영구자석 북 자극이 폴 스톱부(452)의 자성 재료 쪽으로 끌어당긴다.
래치 장치의 작동은 다음과 같다.
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상기 파워식 제어 수단(418)이 제3의 상태에 있을 때, 도어는 다음과 같이 수동으로 열려질 수 있다.
앞에서 언급한 바와 같이 상기 파워식 제어 수단(418)이 제3의 상태에 있을 때, 자성 폴(444)은 도 16에 도시된 바와 같이 위치되며, 그래서 반시계 방향으로의 록크/언록크 레버(432)의 회전을 제한하지 않는다.
게다가, 권선(446)에 파워가 공급되지 않으므로, 전자석(442)도 또한 반시계 방향으로의 록크/언록크 레버(432)의 이동을 제한하지 않는다.
내부 핸들(420) 또는 외부 핸들(421) 중 어느 하나의 초기 이동은, 도 17에 도시된 바와 같이 언록크된 위치로 피벗(C)을 중심으로 시계 방향으로 릴리이스 레버(426)를 이동시킨다.
상기 록크/언록크 레버(432)는 암(432A)이 상기 록크/언록크 레버 스톱부(464)에 연접하는 위치로 피벗(G)을 중심으로 반시계 방향으로 회전된다. 상기 연접부(438)는 전자석(442)으로부터 맞물림 해제(disengaged)된다.
도 17은 릴리이스 링크(428)의 단부(428A)가 핀(437)과 접촉 상태로 유지된다는 것을 나타낸다. 그래서, 커넥터 링크(430)와 릴리이스 링크(428)도 실질적으로 피벗(G)을 중심으로 회전한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 연접부(422)는 폴 핀(414)과 정렬된다. 이는, 연접부(422)가 폴 핀(414)과 정렬되어 있지 않은 도 16a 및 16b에 도시된 바와 같은 연접부(422)의 위치와 대조를 이룰 수 있다.
내부 도어 핸들(420)또는 외부 도어 핸들(421)을 더 이동시키면, 상기 릴리이스 레버(426)는 도 17에 도시된 바와 같은 위치로부터 도 18에 도시된 바와 같은 위치로 이동하게 된다.
록크/언록크 레버(432)의 암(432A)이 록크/언록크 레버 스톱부(464)와 접하는 맞물림 관계에 있다는 사실로부터, 상기 록크/언록크 레버(432)는 반시계 방향으로 더 이상 회전할 수 없다. 그래서, 커넥터 링크(430)는 록크/언록크 레버(432)에 대해서 피벗(F)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 릴리이스 링크(428)의 연접부(422)는 폴 핀(414)과 맞물림 상태가 되게 이동하며, 또한 도 17에 도시된 바와 같은 위치 A로부터 도 18에 도시된 바와 같은 위치 B로 이동한다.
앞에서 언급한 바와 같이, 위치 A로부터 위치 B로의 폴 핀(414)의 이동은 래치를 언록킹시키게 된다.
내부 도어 핸들(420)및 외부 도어 핸들(421)이 릴리이스될 때, 스프링(460)과 스프링(462)은 릴리이스 메커니즘(416)과 폴 핀(414)을 도 16에 도시된 바와 같은 위치로 복귀시킨다.
내부 도어 핸들(420)또는 외부 도어 핸들(421)의 이동 및 그에 따른 릴리이스 레버(426)의 이동은 2단계로 설명되었으나, 이러한 2단계의 이동은 상기 도어 핸들(420,421)을 조작하는 조작자에 의해 식별 가능하지는 않다. 또한, 상기 메커니즘은 도 18에 도시된 바와 같은 위치로부터 도 16에 도시된 바와 같은 위치로 부드럽게 연속적으로 이동하도록 설계된다.
상기 제어 수단이 그 제2의 상태에 있을 때, 즉 권선(446)에 제1의 방향으로 DC 전류가 공급되고 자성 폴(444)이 도 16에 도시된 바와 같은 위치에 있을 때, 록크/언록크 레버(432)는 자기 인력에 의해서 도 16에 도시된 바와 같은 위치에서 유지된다.
그래서, 내부 도어 핸들(420)또는 외부 도어 핸들(421)을 작동시키면, 릴리이스 레버(426)가 도 16에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전하게 되며, 이는 릴리이스 레버(426), 릴리이스 링크(428) 및 커넥터(430)가 도 19에 도시된 바와 같은 위치로 이동하도록 릴리이스 링크(428)의 단부(428A)를 핀(437)으로부터 즉시 분리시킨다.
연접부(422)가 이동하고, 이 연접부가 초기에 폴 핀(414)과 오정렬된다는 사실로부터, 이러한 이동은 연접부(422)가 폴 핀(414)을 바이패스하게 하며 폴 핀(414)에 어떠한 이동도 부여하지 않는다. 따라서, 내부 도어 핸들(420) 또는 외부 도어 핸들(421)이 이동되었으나, 도어는 언래칭되지 않는다. 다른 실시예에서는, 래치 장치(410)가 록크된 상태에 있을 때에는 연접부(422)가 폴 핀(414)에 접근하지만 이들 이동시키지는 않으며, 또한 래치 장치(410)가 언록크된 상태에 있을 때에는 연접부(422)가 폴 핀(414)에 접근하고, 맞물려져서 이를 이동시키도록, 연접부(422)와 같은 연접부를 폴 핀(414)과 같은 래치 릴리이스 요소와 영구 정렬되지만 이로부터 멀리 떨어지도록 배치하는 것도 가능하다.
상기 제어 수단이 그 제2의 상태에 있을 때, 도어 래치는 록크된 상태로 유지된다는 것을 알 수 있다.
제어 수단이 제1의 상태에 있을 때, 즉 권선(446)에 파워가 인가되지 않으나 자성 폴(444)이 도 16b에 도시된 바와 같은 위치에 있을 때, 이번에는 연접부(439 및 458)의 공동작용에 의해 록크/언록크 레버(432)의 반시계 방향으로의 회전이 다시 방지된다. 따라서, 내부 도어 핸들(420) 또는 외부 도어 핸들(421)을 작동시키면, 릴리이스 레버(426), 릴리이스 링크(428) 및 커넥터 링크(430)가 다시 도 19에 도시된 바와 같은 위치로 이동되게 된다.
도 17은 래치를 릴리이스시키도록 독립적으로 작동 가능한 파워 액추에이터(P)가 개략적으로 도시되어 있다.
키가 삽입될 수 있는 외부 장착 키 배럴(key barrel) 형태의 코드된 보안 장치(coded security device)(470)가 또한 개략적으로 도시되어 있다. 키를 통하여 키 배럴을 작동시키면, 자성 폴(444)을 도 16a에 도시된 위치와 도 16b에 도시된 위치 사이에서 이동시킬 수 있다.
상기 래치 장치는, 연관된 차량이 사용중일 때 제어 수단이 그 제2의 상태, 즉 권선(446)에 파워가 유지되는 상태로 설정되도록 구성된다. 이러한 상황하에서는 권선(446)에 있어서의 저항에 의해 소실된 전력이, 차량의 엔진이 구동 중이며 그래서 (교류 발전기(alternator)와 같은) 배터리 재충전 시스템이 배터리를 재충전하여 방전되지 않도록 하는 것에 의해서 보상(compensate)될 수 있다.
차량이 주차되어 관리되지 않는 상태에 있을 때, 상기 제어 수단은 래치를 록크시키도록 그 제1의 상태로 설정될 수 있다. 제어 시스템은 그 제1의 상태에서는 차량 배터리에 어떠한 방전도 야기하지 않는다.
차량이 주차되어 언록크 상태로 있는 것이 요구될 때에, 제어 메커니즘은 또한 그 제3의 상태로 설정될 수도 있다. 제3의 상태에서는 배터리에 방전이 발생하지 않는다.
권선(446)에 적절한 방향으로 전력 펄스를 인가함으로써 제어 수단은 그 제1의 상태와 제3의 상태 사이에서 변경될 수 있다.
차량이 사용중이고 제어 수단이 그 제2의 상태에 있을 때, 상술한 바와 같이, 록크/언록크 레버(432)는 전자석에 파워를 공급함으로써 도 16에 도시된 바와 같은 위치에서 유지된다. 예를 들면 도로 교통 사고에 따라 발생하는 것과 같이, 파워 공급이 이루어지지 않는 경우에, 상기 제어 수단은 자명한 일로서 그 제3의 상태로 변경되며, 그에 따라 도어는 언록크되고 차량 운전자는 차량으로부터 탈출할 수 있게 된다.
차량이 주차되고 제어 수단이 그 제1의 상태에 있을 때, 즉 차량이 록크되었을 때, 예컨대 실내등을 켜 놓은 상태로 둔 결과로서 차량 배터리가 방전되어 버린 경우에, 차량을 언록크시키도록 제어 수단을 제1의 상태로부터 제3의 상태로 이동시키기 위한 전자석의 펄스 인가가 가능하지 않게 된다. 하지만, 키 및 키 배럴(470)을 사용함으로써 수동으로 차량을 언록크시키는 것이 가능하다. 상기 키 및 키 배럴(470)은 필요한 경우에 차량을 록크시키는 데에도 또한 사용될 수 있다.
차량이 사용중일 때만 권선(446)에 파워가 지속적으로 공급된다. 차량이 주차되면, 록크된 상태와 언록크된 상태 사이를 변경시키기 위해서 파워는 일시적으로만 권선(446)에 공급된다.
이러한 장치는 차량이 주차되었을 때 배터리의 방전 가능성을 현저히 감소시키지만, 도로 교통 사고에 따른 파워 손실의 경우에 도어의 열림을 가능하게 한다.
상기 전자석(442)이 그 제2의 상태에 있을 때, 즉 전자석에 파워가 공급될 때, 록크/언록크 레버(432)를 도 16에 도시된 위치에서 유지시키는데 충분할 만큼 강한 자성만을 필요로 한다. 그래서, 상기 전자석은 내부 또는 외부 핸들의 초기 이동시에 인장 스프링(460)의 힘을 극복할 수 있을 만큼 충분히 강한 자성을 가져야 하며, 내부 또는 외부 핸들의 후속 이동시에 인장 스프링(460 및 462)의 힘을 극복할 수 있어야 한다. 상기 전자석(442)은 도 17에 도시된 바와 같은 위치로부터 연접부(438)가 전자석(442)과 맞물려지는 위치로 록크/언록크 레버(432)를 이동시킬 만큼 강한 자성을 필요로 하지 않는다.
상기 파워식 제어 수단(418)은 록크/언록크 레버(432)의 회전을 방지하는 2가지 방법, 권선(446)에 대한 영구적인 전류 인가 또는 도 16b에 도시된 바와 같은 위치로의 자성 폴(444)의 이동에 의한 방법을 구비한다. 다른 실시예에서는, 특히 파워 릴리이스(P)가 제공되지 않을 때, 상기 제어 수단은 예를 들면 주차되었을 때 차량을 단순히 록크 및 언록크시키기 위해서 사용될 수 있다. 그래서, 자성 폴을 도 16a에 도시된 바와 같은 위치와 도 16b에 도시된 바와 같은 위치 사이에서 이동시키기 위해서는 권선(446)에 펄스가 인가되는 것만이 요구된다. 그에 따라, 상기 전자석(442)은 록크/언록크 레버(432)를 끌어당길 필요가 없으며, 따라서 록크/언록크 레버는 플라스틱 재료와 같이 비강자성 재료(non ferromagmentic material)로 만들어 질 수 있다. 이러한 상황하에서는, 상기 내부 핸들이 이동될 때, 자성 폴(444)은 도 16b에 도시된 바와 같은 위치에 있다면 도 16a에 도시된 바와 같은 위치로 이동하도록, 내부 핸들(외부 핸들은 아님)에 의해서 작동 가능한 수동 오버라이드 시스템(override system)을 구비하는 것이 요구된다. 상기 자성 폴(444)이 도 16a에 도시된 바와 같은 위치에 있게 되면, 래치를 개방시키기 위해서 래치 릴리이스 메커니즘(416)은 2단계 방식으로, 즉 연접부(422)와 폴 핀(414)의 정렬 및 후속되는 도 16에 도시된 바와 같은 위치 A로부터 위치 B로의 폴 핀(414)의 이동으로 작동될 수 있다. 이러한 장치에서는, 내부 핸들의 릴리이스에 따라, 즉 연접부(422)가 폴 핀(414)과 오정렬 상태로 됨에 따라, 릴리이스 메커니즘(416)이 휴지 위치로 완전히 복귀하는 것이 바람직하다.
이제, 래치 장치, 및 특히 자동차의 도어 내에 사용하는 래치 장치의 일부로서 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 실시예에 대한 상세한 설명이 이어진다.
본 발명은 래치와, 수동 작동 가능한 요소와, 릴리이스 메커니즘 및 액추에이터를 포함하는 파워식 제어 수단을 포함하는 래치 장치를 제공한다. 상기 래치는 사용시에 스트라이커를 릴리이스 가능하게 유지시키도록 작동 가능하고, 상기 릴리이스 메커니즘은 상기 수동 작동 가능한 요소에 의해 래치된 위치로부터 상기 래치를 언래칭시키는 언래치된 위치로 이동될 수 있다. 상기 파워식 제어 수단은 제1, 제2 및 제3의 상태를 가진다.
파워식 제어 수단이 제 1의 상태에 있을 때, 제어 수단은 넌 파워된(non powered) 상태에 있고, 수동 작동 가능한 요소의 작동은 릴리이스 메커니즘으로 하여금 래치를 언래칭하도록 하지 않는다.
파워식 제어 수단이 제 2의 상태에 있을 때, 파워식 제어 수단은 파워된 상태에 있고, 수동 작동 가능한 요소의 작동은 릴리이스 메커니즘으로 하여금 래치를 언래칭하도록 하지 않는다.
상기 파워식 제어 수단이 제3의 상태에 있을 때, 상기 파워식 제어 수단은 넌파워된 상태에 있고, 수동 작동 가능한 요소의 작동은 릴리이스 메커니즘으로 하여금 래치를 언래치하도록 한다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘의 일 부분은 래치의 록크 상태를 제공할 수 있도록 제어 수단에 의해 록크된 위치에서 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 상기 부분은 자기 인력에 의해 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 상기 부분은 폴에 의해서 유지된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘의 상기 부분은, 록크 상태를 제공할 수 있도록 제어 수단에 의해서 제1의 위치에서 유지되며, 언록크된 상태를 제공할 수 있도록 제2의 위치로 이동될 수 있는 록크/언록크 레버이다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 릴리이스 메커니즘의 상기 부분을 언록크된 위치에서 유지시키기 위한 전자석을 포함한다.
바람직하게는, 상기 전자석은 릴리이스 메커니즘의 상기 부분을 언록크된 위치로부터 록크된 위치로 이동시키지 못한다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 록크된 위치와 언록크된 위치 사이에서 움직일 수 있는 자성 폴을 포함한다.
바람직하게는, 전자석은 폴을 록크된 위치와 언록크된 위치 사이에서 이동시키기 위해서 펄스 인가된다.
바람직하게는, 상기 폴은 피벗가능하게 이동할 수 있으며, 폴의 무게 중심은 실질적으로 피벗 축 상에 있다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘은 수동 작동 가능한 요소의 릴리이스에 따라 릴리이스 위치로부터 휴지 위치로 복귀하도록 설계된다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘은 탄성 부재에 의해서 휴지 위치로 편향된다.
바람직하게는, 제1의 탄성 부재는 릴리이스 메커니즘을 릴리이스된 위치로부터 언록크된 위치로 편향시키며, 제2의 탄성 부재는 릴리이스 메커니즘을 언록크 위치로부터 휴지 위치로 편향시킨다.
바람직하게는, 래치 장치의 언래칭은 릴리이스 메커니즘으로 하여금 록크된 상태로 이동하게 한다.
바람직하게는, 래치가 언록크된 상태에 있는 동안 릴리이스 메커니즘은 록크된 상태로 유지될 수 있다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘은 제어 수단을 제1의 상태로 함으로써 록크된 상태로 유지된다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘은 제어 수단을 제2의 상태로 함으로써 록크된 상태로 유지된다.
바람직하게는, 래치는 파워식 릴리이스 액추에이터에 의해서 래치된 위치와 릴리이스된 위치 사이에서 또한 움직일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 키와 같은 코드된 보안 장치의 수동 조작에 의해 록크된 상태와 언록크된 상태 사이에서 움직일 수 있다.
이제 첨부 도면 도 20 내지 도 20d을 참조하여, 예시로서의 본 발명의 상기 형태가 설명될 것이다.
도 20 내지 도 20d는 상기 래치 장치(10)의 기능과 실질적으로 동일한 기능을 행하는 300 이상의 번호가 붙은 구성요소를 구비한 래치 장치(310)의 다른 실시예를 도시한다. 다시, 본 발명에 따른 상기 액추에이터는 파워식 제어 수단(318)의 형태로 제공된다. 폴 스톱부(352)가 전자석(342)의 일측면 상에 제공되고, (철이나 강과 같은) 자성 재료로 만들어지며, 그래서 프레임의 일부로서 기능하는데, 그 하나가 코어(348)에 연결된다.
피벗(X)을 중심으로 피벗 가능하게 장착된 폴(2)에 의해서 도 20에 도시된 바와 같은 위치에서 유지되는, 피벗(W)을 중심으로 피벗 가능하게 장착된 회전식 클로(1)의 형태로 래치 볼트가 또한 도시되어 있다. 도어를 닫혀진 위치에서 래치시키기 위해서 스트라이커(3)가 도 20에 도시된 바와 같은 위치에서 유지될 수 있다. 이 경우에, 상기 클로(1)는 그 외주 상에 있는 캠 러그(cam lug)(4)를 포함하며, 이 캠 러그는 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이 록크/언록크 레버(332)의 러그(5)와 맞물려진다.
이 경우에, 릴리이스 레버(326)의 반시계 방향으로의 회전을 제한하는 연접부(390)가 더 포함된다.
도 20a는 릴리이스 레버(326)가 연접부(390)와 인접 상태에 있으며, 록크/언록크 레버(332)가 연접부(364)와 인접 상태에 있고, 상기 릴리이스 링크(328)의 단부(328A)가 핀(337)과 인접 상태에 있으며, 연접부(338)가 전자석(342)으로부터 멀리 떨어져 있는, 언록크된 상태에 있는 래치 장치(310)를 나타낸다. 이 위치에서, 상기 연접부(338)는 폴 핀(314)과 정렬된다. 도 20a에 도시된 구성요소들의 위치는 도 17에 도시된 바와 같은 유사한 구성요소들의 위치에 상당한다는 것을 주의하라.
도 20b는 연접부(338)와 전자석(342)과의 맞물림 상태를 유지시키기 위해서 권선(346)에 전력이 인가되는, 록크된 상태에 있는 래치 장치(310)를 나타낸다. 상기 록크/언록크 레버(332)가 더 이상 연접부(64)와 맞물림 상태에 있지 않고 릴리이스 링크(328)의 단부(328A)가 더 이상 핀(337)과 맞물림 상태에 있지 않는 동안에도, 릴리이스 레버(326)는 여전히 연접부(390)와 맞물림 상태에 있다. 이제, 상기 연접부(332)는 폴 핀(314)과 오정렬 상태로 있다. 그래서, 시계 방향으로의 릴리이스 레버(326)의 피벗 운동은 연접부(322)로 하여금 상기 폴 핀(314)을 바이패스하게 하며, 그래서 도어는 닫혀진 상태로 유지되게 된다.
도 20a를 고찰하면, 연접부(390)와의 맞물림을 해제시키기 위해서 릴리이스 레버(326)가 시계 방향으로 피벗되는 경우에, 상기 릴리이스 레버(326), 릴리이스 링크(328), 및 커넥터(330)는 도 20c에 도시된 바와 같은 위치로 이동되어, 연접부(322)가 폴 핀(314)과 맞물려져서 도 20c에 도시된 바와 같은 위치 B로 이동시키며, 그래서 도어가 열려질 수 있게 한다는 것을 알 수 있다.
상기 래치 장치(310)는 일시적으로만 도 20c에 도시된 바와 같은 위치를 달성하는데, 이는 일단 이러한 위치가 되면 상기 클로(1)는 피벗(W)을 중심으로 반시계 방향으로 회전한다. 이는 동시에 스트라이커(3)를 클로(1)의 마우스로부터 해제시키고 또한 캠 러그(4)로 하여금 러그(5)에 접촉하게 함으로써, 상기 록크/언록크 레버(332)를 도 20d에 도시된 바와 같은 위치로 밀어낸다. 이는 다시 폴 핀(314)이 위치 A로 복귀할 수 있게 하며, 커넥터(330) 및 릴리이스 링크(328)로 하여금 도면에 도시된 바와 같은 위치를 취할 수 있게 한다.
도 20d에 도시된 바와 같이, 상기 릴리이스 레버(326)는 연접부(390)와의 맞물림 상태로부터 해제되는데, 즉 내부 도어 핸들 또는 외부 도어 핸들은 여전히 작동 위치에 있다.
상기 내부 도어 핸들 또는 외부 도어 핸들이 그 작동 위치에 있을 때, 도 16b에 도시된 위치에 상당하는 위치로 폴(344)이 시계 방향으로 이동하도록 권선(346)에 파워를 공급 및 유지함으로써, 즉 권선(346)에 펄스를 인가하거나, 혹은 폴(344)을 다시 이동시키는 키의 수동 조작에 의해서, 도어 래치는 록크될 수 있다. 후속되는 내부 도어 핸들 또는 외부 도어 핸들의 릴리이스는, 도 20b에 도시된 바와 같은 위치(권선(346)에 파워가 공급되어 유지될 때)로 래치 장치를 복귀시키거나, 또는 폴이 가로질러 이동하는 것을 제외하고 도 20b에 도시된 바와 같은 위치로 래치 장치를 복귀시킨다.
이와 달리, 권선(346)에 파워가 공급되지 않을 때, 전자석(342)과 폴(344) 모두는, 내부 도어 핸들 또는 외부 도어 핸들의 릴리이스시에 도 20c에 도시된 바와 같은 위치로 복귀하게 되는 록크/언록크 레버(332)의 회전 운동을 제한하지 않게 된다.
따라서, 상기 전자석(342)은 록크/언록크 레버(332)를 도 20에 도시된 바와 같은 록크된 위치에서 유지시키는 것만이 요구되며, 언록크된 위치로부터 그 위치로 복귀시키는 것은 요구되지 않는데, 이는 상기와 같은 복귀가 캠 러그(4)와 러그(5) 사이의 공동작용에 의해서 행해지기 때문이다.
다른 실시예에서는, 도어를 열 필요 없이 도어를 록크시킬 수 있도록 록크/언록크 레버(332)를 도 20a에 도시된 바와 같은 위치로부터 도 20b에 도시된 바와 같은 위치로 이동시키기에 충분할 만큼 강한 전자석을 제공할 수 있다.
이제, 래치 장치의 일부로서 사용되는 본 발명에 따른 액추에이터의 다른 실시예에 대한 상세한 설명이 이어진다.
본 발명은 래치 장치에 사용될 수 있으며, 특히 자동차와 같은 육상용 차량(land vehicle)을 위한 래치 장치에 사용될 수 있다.
알려진 차량의 도어 래치는 연관된 차량의 도어를 도로 사고의 경우에 닫혀진 상태로 유지시키는 것이 요구된다. 이러한 상황하에서는, 상기 닫혀진 차량 도어가 승객 안전용 셀(passenger safety cell)의 강도(strength)에 현저하게 기여한다. 반대로, 도로 사고시에 도어가 강제로 열려지는 경우에는, 승객 안전용 셀의 강도가 심각하게 손상되며, 그래서 차량의 승객 및 운전자를 위험에 처하게 한다.
래치의 정상적인 릴리이스 메커니즘이 임의적으로 작동하여 도어를 릴리이스시키도록, 충돌시에 발생하는 충격은 차량의 도어를 변형시킨다.
본 발명의 목적은 충돌시에 언래칭될 가능성이 적은 도어 래치를 제공하는 것이다.
그래서, 본 발명의 일 형태에서는, 언록크된 래치가 래칭되는 제1의 상태에 있을 때, 릴리이스 메커니즘의 초기 작동은 제1의 상태와는 다른 래치된 제2의 상태로 래치의 상태를 변경시키도록 작동 가능한 래치 및 릴리이스 메커니즘을 포함하는 래치 장치가 제공된다. 상기 릴리이스 메커니즘의 후속 작동은 래치를 언래칭시키며, 본 발명에 따른 액추에이터가 래치를 록크시키기 위해서 사용될 수 있다.
파워 오픈 가능한(power openable) 래치, 즉 상기 래치를 개방시키는 메커니즘이 전기 모터와 같은 액추에이터에 의해 구동될 수 있는 래치를 구비하는 것이 또한 알려져 있다.
파워 액추에이터를 작동시키는 신호는 래치/파워 액추에이터와 연관된 외부 도어 핸들의 초기 이동에 의해서 발생된다. 상기 외부 도어 핸들의 초기 이동은 단순히 신호 발생 스위치를 작동시키므로, 이 초기 이동시에 외부 도어 핸들을 들어올리는데 요구되는 힘은 매우 낮다.
하지만, 파워 액추에이터의 오작동(malfunction)의 경우에, 외부 도어 핸들의 추가적인 이동은 도어 래치의 기계적인 구성요소들로 하여금 래치를 릴리이스시키도록 이동될 수 있게 한다. 그래서, 이러한 후속 이동시에 도어 핸들을 들어올리는데 요구되는 힘은 초기 이동시에 핸들을 들어올리는데 요구되는 힘보다 훨씬 더 크다.
차량이 저감된 소음 레벨, 특히 저감된 바람 소리 레벨을 갖도록 하는 지속적인 요구 사항이 존재한다. 저감된 바람 소리 레벨은 도어와 차량의 인접한 도어 개구 사이에 작용하는 실 로드(seal load)를 증대시킴으로써 달성될 수 있다. 하지만, 실 로드의 증가는 래치를 언래칭시키는데 요구되는 힘의 증가를 또한 요한다.
차량의 다양한 도어 사이에 실 로드에 대한 공차를 제어하는 것이 어려우며, 그래서 동일 차량의 다양한 도어들 상의 래치를 언래칭시키는데 요구되는 힘도 현저하게 변한다. 그래서, 도어 래치의 파워 오픈시에, 동일 차량의 다양한 도어들은 여는데 상이한 시간이 걸릴 수 있다.
특히, 파워 액추에이터가 그 연관된 도어를 여는데 평소보다 현저하게 긴 시간이 걸리는 경우에, 도어 핸들을 들어올리는 사람은 도어 핸들을 초기 위치로부터 도어 핸들을 수동으로 여는 단계로 이동시켰을 수도 있다.
그래서, 동일 차량의 상이한 도어를 여는 사람은 각각의 도어 핸들에 현저하게 다른 힘을 입력하는 것이 요구될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 목적은 이러한 문제를 경감하는 것이다.
그래서, 본 발명에 따르면, 상기 래치 장치는 바람직하게는 파워 액추에이터에 의해서도 또한 작동될 수 있다.
릴리이스 메커니즘의 초기 작동 및 후속 작동을 요하는 파워 오픈 가능한 도어 래치를 제공할 때, 초기 작동은 래치의 소정 개수의 구성요소만을 이동시키도록 선택될 수 있다. 특히, 이들 특정 구성요소에 대한 공차는 엄격하게 제어될 수 있다. 게다가, 이들 구성요소를 이동시키는데 요구되는 힘은 비교적 작을 수 있다. 그래서, 제1의 경우에 외부 도어 핸들을 완전히 작동시키는데 요구되는 힘은 낮게 유지될 수 있다. 또한, 이 힘은 동일 차량의 다른 도어 핸들과 비교하여 일정하다.
외부 도어 핸들을 수동으로 완전히 들어올리는데 걸리는 시간은 파워 액추에이터가 래치를 언래칭하는데 요구되는 시간보다 훨씬 더 길다. 그래서, 정상적인 상황하에서는, 래치가 파워식으로 언래칭될 때, 외부 도어 핸들을 들어올리는 동작이 래치를 언래치하도록 작용하지 않음에도 불구하고 외부 도어 핸들이 들어올려질 때에 도어는 소정 시간 열려진다. 그래서, 특정 차량에 있는 모든 래치에 일정한 "감도(feel)"를 달성하는 것이 더 쉽다.
바람직하게는, 상기 래치가 록크된 상태일 때, 릴리이스 메커니즘의 임의의 개수의 작동이 래치를 언래칭시키지 않도록 상기 래치는 록크된 상태를 갖는다.
바람직하게는, 상기 래치 장치는 제1의 폴에 의해 닫혀진 위치에서 릴리이스 가능하게 유지될 수 있는 래치 볼트를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1의 폴은 폴 리프터(pawl lifter)에 의해 작동 가능하며, 이 폴 리프터는 적어도 언래칭되고 래치된 제1의 상태에 대응되는 제1의 상대 위치로부터 적어도 래칭된 제2의 상태에 대응되는 제2의 상대 위치로, 폴에 대해서 이동 가능하다.
바람직하게는, 폴 리프터와 제1의 폴 사이의 공전(空轉) 연결(lost motion connection)에 의해 폴 리프터는 제1의 폴에 대해 이동 가능하다.
바람직하게는, 상기 공전 연결은 폴 리프터와 제1의 폴 중 하나에 있는 돌기부(projection)와 이에 맞물리는 폴 리프터와 제1의 폴 중 다른 하나에 있는 슬롯의 형태이다.
바람직하게는, 폴 리프터와 제1의 폴 중 하나는 피벗 가능하게 장착된다. 보다 바람직하게는, 둘 모두 피벗 가능하게 장착되고, 보다 더 바람직하게는 둘 모두 동일 축을 중심으로 피벗 가능하게 장착된다.
바람직하게는 상기 폴 리프터는 제1의 상대 위치로 편향된다.
바람직하게는 폴 리프터는 제2의 폴에 의해서 제2의 상대 위치에서 유지될 수 있다.
바람직하게는, 제1의 폴이 그 릴리이스된 위치에 있을 때, 제2의 폴은 폴 리 프터를 그 제2의 상대 위치에서 유지시킬 수 없다.
바람직하게는, 래치 볼트가 그 열린 위치에 있을 때, 상기 래치 볼트는 제1의 폴을 실질적으로 그 릴리이스된 위치에서 유지시키도록 제1의 폴에 맞물려진다.
바람직하게는, 상기 제1의 폴이 그 릴리이스된 위치에 있을 때, 제2의 폴을 그 릴리이스된 위치로 이동시키기 위해서 연접부가 제2의 폴에 맞물려지도록, 제1의 폴은 제2의 폴과 맞물려질 수 있는 연접부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 릴리이스 메커니즘은, 래칫 연접부와의 각각의 맞물림에 따라 언록크되고 래치된 제1의 상태와 래칭된 제2의 상태의 사이 및 래칭된 제2의 상태와 언래칭된 상태 사이에서 래치의 상태를 변경시키기 위해서 제1 래칫 치형부 및 제2의 래칫 치형부(rachet tooth)를 구비한 래칫 메커니즘을 포함한다.
바람직하게는, 상기 래칫 치형부 및 래칫 연접부는 실질적으로 영구 작동 가능 맞물림 상태에 있다.
바람직하게는, 래칫 치형부 및 래칫 연접부는 래치의 록킹을 제공하기 위해서 맞물림 해제된 위치에서 유지될 수 있다.
바람직하게는, 제1 및 제2의 래칫 치형부와 래칫 연접부 중 하나는 래칫 레버 상에 장착된다.
바람직하게는, 래칫 연접부는 래칫 레버 상에 장착되고, 래칫 치형부는 폴 리프터 상에 장착된다.
바람직하게는, 래칫 레버는 릴리이스 레버 상에 피벗 가능하게 장착된다.
바람직하게는, 릴리이스 레버는 래치의 섀시 상에 피벗 가능하게 장착된다.
바람직하게는, 래칫 레버는 제1의 링크 피벗에서 링크에 피벗 가능하게 연결되며, 상기 링크는 래치가 록크될 때 제1의 링크 피벗을 원호에 대해서 이동하도록 구속한다.
바람직하게는, 상기 링크는 제2의 링크 피벗에서 록크 링크(lock link) 상에 피벗 가능하게 장착된다.
바람직하게는, 록크 링크는 래치를 록크시킬 수 있도록 록크 가능한 위치에서 유지될 수 있다.
바람직하게는, 래치가 언록크된 상태에 있을 때, 상기 록크 링크는 릴리이스 메커니즘의 복귀 이동에 의해서 그 록킹 가능한 위치로 이동될 수 있다.
바람직하게는, 상기 록크 링크는 릴리이스 레버의 복귀 이동에 의해서 그 록크 가능한 위치로 이동된다.
바람직하게는, 상기 래치 장치는 파워 액추에이터에 의해서도 또한 작동될 수 있다.
바람직하게는, 파워 액추에이터는 래칫 메커니즘의 제1의 폴 전송 경로 측 상에 연결된다.
바람직하게는, 파워 액추에이터는 폴 리프터와 제1의 폴 사이의 연결부의 제1의 폴 전송 경로 측 상에 연결된다.
바람직하게는, 릴리이스 메커니즘은 외부 도어 핸들에 연결된다.
이제 첨부 도면 도 21 내지 도 40을 참조하여, 예시로서의 본 발명의 상기 형태가 설명될 것이다.
도 21 내지 25는 파워 언래칭 액추에이터의 고장시에, 래치를 수동으로 릴리이스하는데 요구되는 동작의 시퀀스를 순차적으로 나타낸다. 도 21 내지 25를 참조하면, 래치(512)와 릴리이스 메커니즘(514)을 포함하는 래치 장치(510)가 도시되어 있다. 상기 래치(512)는 클로(516) 형태의 피벗 가능하게 장착된 래치 볼트를 포함한다. 클로(516)는 스트라이커(518)를 유지시키는 도 21에 도시된 바와 같은 그 닫혀진 위치와, 스트라이커(518)가 릴리이스되고 그래서 도어를 열 수 있게 하는 도 25, 26 및 28에 도시된 바와 같은 열린 위치 사이에서 이동할 수 있다.
상기 클로(516)는 또한, 연관된 도어가 열려질 수 없지만 완전히 닫혀지지는 않은 "제1의 안전" 위치(도시하지 않음)에서도 유지될 수 있다.
상기 래치(512)는 피벗(B)에서 래치(512)의 섀시(513)(개략적으로 도시함)에 피벗 가능하게 장착된 제1의 폴(520)을 더 포함한다. 상기 제1의 폴(520)은 클로 연접부(524) 또는 클로 제1 안전 연접부(526)와 맞물려지기 위한 폴 연접부(524)를 포함한다. 상기 클로(516)는 클로 릴리이스 연접부(527)를 포함하며, 클로(516)가 열린 위치(도 25, 26 및 28)에 있을 때 클로 릴리이스 연접부(527)의 단부(527A)에 대해서 폴 연접부(524)가 접한다. 상기 클로 릴리이스 연접부(527)는 클로 연접부(524) 및 제1 안전 연접부(526)의 반경 R2보다 더 큰 반경 R1에 위치한다. 그래서, 상기 래치(512)가 닫혀진 위치 또는 제1 안전 위치에 있을 때, 상기 클로 연접부(524)는 축(A)에 대해서 반경 R2에 자리 잡는데, 이는 래치(512)가 열린 위치에 있을 때 폴 연접부가 클로 릴리이스 연접부(527)에 접할 때보다 축(A)에 더 가깝다. 상기 폴(520)은 대체로 평면이며, 도 21에서 봤을 때 폴 리프터(528)의 아래에 자리 잡는다. 상기 폴 리프터(528)도 또한 대체로 평면이고, 피벗(B)에 피벗 가능하게 장착된다.
상기 폴 리프터(528)는 제1의 래칫 치형부(532)와 제2의 래칫 치형부(534) 및 연접부(536)를 포함한다.
제2의 폴(538)은 피벗(C)에서 래치(512)의 섀시(512)에 피벗 가능하게 장착된다.
상기 제2의 폴(538)은 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이, 도 23 및 24에 도시된 바와 같이 연접부(536)의 단부(536A)와 맞물려질 수 있고, 또한 도 21, 22 및 25에 도시된 바와 같이 단부(536A)로부터 맞물림이 해제될 수 있다.
외부 릴리이스 레버(540)가 단부(542)에서 외부 릴리이스 핸들(도시하지 않음)에 연결된다. 상기 외부 릴리이스 레버(540)는 피벗(D)에서 래치(512)의 섀시(513)에 피벗 가능하게 부착된다. 상기 외부 릴리이스 레버(540)는 돌기부(544)를 포함한다.
(피벗(D)과 단부(42) 사이에 위치한) 피벗(E)에는 래칫 레버(546)가 피벗 가능하게 장착되어 있다. 상기 래칫 레버(546)는 피벗(E)으로부터 멀리 떨어진 래칫 연접부(548)를 포함한다.
래칫 연접부(548)와 피벗(E) 사이에는, 링크(550)와 래칫 레버(546)를 피벗 가능하게 연결시키는 제1의 링크 피벗(F)이 위치한다. 상기 제1의 링크 피벗(F)으로부터 멀리 떨어진 링크(550)의 단부는, 제2의 링크 피벗(G)에서 록크 링크(552)의 단부(552A)에 피벗 가능하게 장착된다.
상기 록크 링크(552)는 피벗(H)에서 래치(512)의 섀시에 피벗 가능하게 장착된다. 록크 링크(552)의 단부(552B)는 록크 연접부(554)를 포함한다. 피벗(H)과 단부(52A) 사이에서, 록크 링크(552)는 복귀 연접부(556)를 더 포함한다.
상기 록크 토글(lock toggle)(558)이 피벗(J)에서 래치(512)의 섀시(513)에 피벗 가능하게 장착되며, 토글 연접부(660)를 포함한다. 상기 록크 토글(558)은 본 발명에 따른 액추에이터(558A)의 토글부를 형성하며, 이는 명료함을 위해서 도 27에만 도시한다. 상기 액추에이터(558A)는 전자기 코일 조립체(558B), 코어(558C) 및 프레임(558D)을 더 포함한다. 상기 프레임(558D)의 일단부가 상기 코어(558C)에 연결된다. 상기 록크 토글(58)을 도 27에 도시된 위치와 예를 들면 도 21에 도시된 위치 사이에서 이동시키기 위한 액추에이터(558A)의 작동은 앞에서 언급된 액추에이터를 참조하여 지금까지 설명한 것과 실질적으로 같다.
상기 록크 링크(552), 외부 릴리이스 레버(540), 폴 리프터(528) 및 제1의 폴(520)은 모두 스프링(도시하지 않음)과 같은 적절한 편향 메카니즘에 의해서 반시계 방향으로 편향된다. 상기 클로(516) 및 제2의 폴(538)은 모두 스프링(도시하지 않음)과 같은 적절한 편향 메카니즘에 의해서 시계 방향으로 편향된다. 상기 링크(550)와 래칫 레버(546)의 이동은 록크 링크(552), 외부 릴리이스 레버(540) 및 폴 리프터(528)의 조합에 의해서 제어된다. 그래서 상기 링크(550) 및 래칫 레버(546)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 편향될 필요가 없다. 상기 록크 토글(558)은 액추에이터(도시하지 않음)에 의해 도 21에 도시된 위치와 도 27에 도시된 위치 사이에서 이동될 수 있다.
액추에이터(564)(도 26에만 개략적으로 도시함)가 제1의 폴(520)에 연결되며, 상기 래치(512)를 릴리이스시키기 위해서 제1의 폴(520)을 시계 방향으로 회전시키도록 작동될 수 있다.
다른 실시예에서는, 래치(512)를 릴리이스시킬 수 있도록 폴 리프터(528) 및 그에 따라 폴(520)을 시계 방향으로 회전시키기 위해서, 액추에이터(564)가 (도 26에 점선으로 도시된 바와 같이) 폴 리프터(528)에 연결될 수 있다.
액추에이터(564)가 고장나는 경우에, 래치 장치의 작동은 다음과 같다.
도 21을 고찰하면, 래치된 상태에 있는 래치(512)를 나타내며, 폴 연접부(522)가 클로 연접부(524)에 맞물려져서 클로(516)를 그 닫혀진 위치에서 유지시킨다.
도 21과 도 27을 비교해 보면, 록크 토글(558)를 제외하고는 모든 구성요소들이 동일한 위치에 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 록크 토글(558)은 록 연접부(54)가 토글 연접부(60)와 정렬되지 않도록 반시계 방향으로 피벗된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 상기 록크 토글(558)은 록크 연접부(554)가 토글 연접부(560)와 정렬되도록 시계 방향으로 피벗된다. 도 27은 록크된 상태에 있는 래치 장치를 나타낸다. 도 21은 언록크된 상태에 있는 래치 장치를 나타낸다. 하지만, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 록크 토글(558)이 시계 방향으로 피벗될 수 있으므로 록크 링크(552)는 그럼에도 불구하고 록크 가능한 위치에 있다는 것을 주의해야 한다. 이는, 록크 토글(558)이 시계 방향으로 피벗될 수 없으므로 록크 가능한 위치에 있지 않는 도 22 및 23에 도시된 바와 같이 록크 링크(552)의 위치와 대조를 이룰 수 있다.
외부 릴리이스 레버(540)의 돌기부(544)가 록크 링크(552)의 복귀 연접부(556)와 맞물림 상태에 있다. 이러한 맞물림은, 도 22에 도시된 바와 같은 록크 링크(552)의 위치와 비교했을 때, 상기 록크 링크(552)가 도 21에 도시된 바와 같이, 즉 시계 방향으로 위치되게 한다.
도 22에서, 상기 외부 릴리이스 레버(540)는 각도 K만큼 피벗(D)을 중심으로 시계 방향으로 피벗되고, 또한 돌기부(544)를 화살표 X의 방향으로 피벗(D)을 중심으로 시계 방향으로 이동시킨다. 이는 다시 록크 링크(552)가 반시계 방향으로 피벗하게 하여, 링크(550)를 도 22에서 봤을 때 대체로 우측으로 이동시킨다.
이는 다시, 래칫 연접부(548)가 실질적으로 제1의 래칫 치형부(532)의 뒤에서 맞물려지도록, 래칫 레버(546)가 피벗(E)을 중심으로 시계 방향으로 피벗한다. 이 단계에서, 폴 리프터(528)와 제1의 폴(520)은 도 21과 비교했을 때 도 22에서 동일한 위치에 유지된다.
도 23은 그 완전히 작동된 위치로 이동한 외부 릴리이스 레버(540)를 나타낸다. 상기 록크 링크(552)는 도 22와 도 23을 비교했을 때 동일한 위치에서 유지된다. 하지만, 상기 래칫 레버(546)는 대체로 위쪽으로 이동하였고, 래칫 연접부(548)와 제1의 래칫 치형부(532) 사이의 맞물림은 도 22와 비교했을 때 폴 리프터(528)가 시계 방향으로 피벗하게 한다. 폴 리프터(528)의 이러한 시계 방향으로의 회전은 제2의 폴(538)의 연접부(538A)가 연접부(536)의 에지부(536B)를 슬라이드하여 지나쳐서 연접부(536)의 단부(536A)와 맞물려지게 하여, 상기 폴 리프터(528)가 피벗(B)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하는 것을 방지한다.
또한, 폴 리프터의 연접부(562)는 상기 제1의 폴(520)의 암(520A)에 접근하지만, 도 23에 도시된 바와 같이 여전히 암(520A)을 이동시키지는 않는다. 상기 폴 리프터(528)와 제1의 폴(520) 사이의 공전 연결에 의해 상기 폴 리프터(528)는 제1의 폴(520)에 대해서 이동할 수 있다. 다른 실시예에서는, 이 공전 연결이 폴 리프터(528)와 제1의 폴(520) 중 하나에 있는 돌기부와 이에 맞물리는 폴 리프터(528)와 제1의 폴(520) 중 다른 하나에 있는 슬롯의 형태일 수 있다.
외부 릴리이스 레버(540)의 이러한 제1의 작동은 상기 구성요소들(540, 552, 550, 546, 528 및 538)을 이동시킨다. 하지만 도 23에 도시된 바와 같이, 래치, 즉 클로(516) 및 제1의 폴(520)은 정지상태로 도 21 및 22에 도시된 것과 동일한 위치에서 유지된다.
도 24는 릴리이스되고 도 21에 도시된 바와 같은 위치로 복귀된 외부 릴리이스 레버(540)를 타나낸다. 이는 다시, 구성요소들(552, 550 및 546)을 또한 도 21에 도시된 위치로 이동시킨다. 하지만, 상기 폴 리프터(528)는 제2의 폴(538)에 의해서 도 23에 도시된 바와 같은 위치에서 유지된다. 특히, 도 24에 도시된 바와 같이, 제2의 래칫 치형부(534)가 도 21에 도시된 제1의 래칫 치형부(532)와 실질적으로 동일한 위치에 제공된다.
그래서, 외부 릴리이스 레버(540)의 후속 작동은 래칫 연접부(548)가 제2의 래칫 치형부(534)의 뒤에서 맞물려지게 하며, 폴 리프터(528)가 도 25에 도시된 바와 같은 위치로 더욱 회전하게 한다. 하지만, 이 경우에, 폴 리프터의 연접부(562)는 암(520A)이 피벗(B)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 하여, 폴 연접부(522)를 클로 연접부(524)로부터 릴리이스시키고, 클로(516)가 그 열린 위치로 시계 방향으로 회전하게 한다.
도 25는 상기 제2의 폴(538)이 폴 리프터(528)의 폴 리프터 연접부(536)로부터 맞물림이 해제되었음을 나타낸다. 이는, 제1의 폴(520) 상의 연접부(도시하지 않음)가 이동하여 제2의 폴(538)과 맞물림 상태가 되고 그래서 제2의 폴(538)을 제2의 폴 편향 스프링에 대하여 반시계 방향으로 회전시키기 때문이다.
그래서, 외부 릴리이스 레버(540)의 릴리이스에 따라, 상기 폴 리프터 연접부(536)는 도 28에 도시된 위치를 달성할 수 있도록 제2의 폴(538)의 단부(538A)를 바이패스할 수 있다.
액추에이터(564)가 바르게 작동할 때, 래치 장치의 작동은 다음과 같다.
래치(512)는 도 21에 도시된 바와 같은 위치로부터 시작한다.
외부 도어 핸들의 초기 작동은 래치 구성요소들을 도 22에 도시된 바와 같은 위치로 수동으로 이동시킨다. 이 단계에서, 스위치와 같은 감지 장치가 작동 개시되며, 이는 액추에이터에 제1의 폴(520)을 시계 방향으로 회전시키도록 지시한다. 하지만, 파워 액추에이터는 즉시 동작하지는 않으며, 제1의 폴(520)을 회전시키는데 소정의 시간이 걸린다. 그래서, 외부 도어 핸들의 계속되는 들어올림은, 래치가 파워식으로 해제되기 전에 래치 구성요소들을 전형적으로 도 22와 도 23에 도시된 바와 같은 위치 사이의 어딘가에 위치시키게 된다. 이러한 상황하에서는, 자명하게 외부 도어 핸들의 후속적인 수동 작동이 요구되지 않으며, 래치는 전형적으로 도 23에 도시된 위치로부터 도 26에 도시된 위치로 이동할 수 있다. 그리고 나서 외부 도어 핸들을 릴리이스시키면 래치 구성요소들은 도 28에 도시된 위치로 이동하게 된다.
도 27에 도시된 록크된 위치에 있을 때의 래치 장치의 작동은 다음과 같다.
위에서 언급한 바와 같이, 록크 연접부(554)가 토글 연접부(560)와 맞물려지도록 록크 토글(558)이 시계 방향으로 회전된다. 이는 상기 록크 링크(552)가 반시계 방향으로 회전하는 것을 방지하며, 그래서 제2의 링크 피벗(G)이 섀시(513)에 대해서 고정 상태로 유지된다. 그래서, 제1의 링크 피벗(F)은 제2의 링크 피벗(G)을 중심으로 한 원호에 대해서 이동하도록 구속된다. 그래서, 외부 릴리이스 레버(540)가 작동될 때, 래칫 연접부(548)는 도 27에서 봤을 때 실질적으로 위쪽으로 이동하며, 제1의 래칫 치형부(532)와 맞물리지 않고 이를 바이패스한다. 그래서, 외부 릴리이스 레버의 작동은 폴 리프터(528)를 이동시키지 않으며, 래치(512)는 래치된 상태로 유지된다.
다른 실시예에서는, 상기 액추에이터(564)가 존재할 필요가 없을 수도 있다. 그래서, 상기 래치(512)는 수동으로만 열려질 수 있고, 래치를 여는데 외부 도어 핸들의 2가지 작동은 필요하게 된다.
유익하게는, 이러한 장치는 차량에 측면 충격이 발생하는 경우에 안전상의 이점을 갖는다. 그래서, 차량의 도어에 가해지는 측면 충격은 래치 구성요소들이 도 21에 도시된 위치로부터 도 22에 도시된 위치를 거쳐서 도 23에 도시된 위치로 이동하도록 도어를 변형시킬 수 있지만, 이러한 상황하에서는 도어가 열리지 않는다. 이는, 외부 도어 핸들을 한 번 잡아당기면 도어를 열 수 있는 공지진 도어 래치와 대조를 이룰 수 있다. 이러한 공지진 래치는 도어에 대한 한번의 측면 충격으로도 래치 구성요소들을 그 래치 해제된 위치로 이동시킬 수 있고, 그래서 도어가 열리게 할 수 있는 위험에 처할 수 있다.
도 31은 실질적으로 동일한 기능을 행하는 600 이상의 번호가 붙은 구성요소를 구비하며, 래치 장치(510)와 유사한 다른 래치 장치(610)가 도시되어 있다. 도 31은 도 21에 도시된 래치(510)의 상태와 유사한, 래치된 상태에 있는 래치(610)를 나타낸다. 이 경우에, 래치 장치(510)와 래치 장치(610) 사이의 유일한 차이점은 래치 장치(610)가 록크 토글(558)을 포함하지 않는다는 것이다. 그래서, 래치 장치(610)는 래치(510)와 유사한 방식으로, 파워식으로 언래치되거나 또는 (그 파워 액추에이터가 고장난 경우에) 수동으로 언래치될 수 있다. 하지만, 래치(610)는 록크될 수 없다.
상기 래치 장치(610)가 록크될 수 없다는 사실에 의해서 래치 장치(610)는 도 31에 도시된 바와 같은 언록크되고 래치된 제1의 상태에 있다.
다른 실시예에서는, 록크될 수 없는 파워 작동 가능하지 않는(non power operable) 래치 장치를 제공할 수 있도록, 상기 래치 장치(610)와 연관된 액추에이터가 제거될 수 있다.
록크 가능하지 않은 래치의 다른 실시예에서는, 상기 래치 장치(610)의 록크 링크(652) 및 링크(650)가 제거되고 스프링과 같은 편향 부재로 대체될 수 있으며, 이러한 편향 부재는 래칫 연접부(648)가 적절한 래칫 치형부(632 및 634)와 확실히 맞물려지도록 래칫 레버(646)를 시계 방향으로 가볍게 편향시킨다.
본 실시예에서는 래칫 치형부(632 및 634)와 래칫 연접부(648)가 실질적으로 영구 작동 가능 맞물림 상태에 있고, 그래서 래치 장치(610)가 래칫 치형부(632 및 634)와 래칫 연접부(648)의 맞물림 해제에 의해서 록크될 수 없다. 또 다른 실시예에서는, 래치 장치(610)는 이와 달리 외부 도어 핸들과 제1의 폴(620) 사이의 전송 경로의 어딘가에 위치된 블록 메커니즘 또는 프리휠 타입의 메커니즘에 의해서 록크될 수 있다.
도 32 내지 도 38는 래치 장치(510)에서와 실질적으로 동일한 기능을 행하는 특징부에 700 이상의 번호가 붙은, 래치 장치(710)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 명료함을 위해서, 본 발명에 따른 액추에이터의 토글(758)만이 도시되었다. 도 33에 도시된 바와 같은 피벗(2E, 2D 및 2H)은 기능상 래치 장치(510)의 피벗(E, D 및 H)에 상당한다.
도 40은 록크 링크(752)가 피벗(2D)과 일치하는 피벗(2H)에 피벗 가능하게 장착되며, 피벗(2D)을 중심으로 외부 릴리이스 레버(740)가 피벗함을 나타낸다. 또한, 래칫 레버(746) 상의 핀(767)이 록크 링크(752)의 가이드(768)에 의해 형성된 슬롯 사이로 돌출한다. 이 핀과 슬롯 구조는 래치 장치(510)의 링크(550)를 대체한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 액추에이터, 특히 차량에 사용하는 액추에이터에 이용할 수 있다.

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  39. 액추에이터의 제 1의 위치와 제 2의 위치 사이에서 자계 발생 장치(magnetic field generator)에 대해 이동 가능한 전자기 코일 구조(electromagnetic coil arrangement)를 포함하는 액추에이터로서,
    액추에이터가 상기 제 1의 위치에 있을 때, 액추에이터를 그 제 2의 위치로 이동시키기 위해서 상기 전자기 코일 구조를 통과하는 전류 펄스가 상기 자계 발생 장치를 액추에이터의 제 1의 위치로부터 밀쳐내며(repel) 또한 상기 자계 발생 장치를 액추에이터의 제 2의 위치 쪽으로 끌어당기는(attract) 자계 영역을 발생시키도록 상기 액추에이터가 배치되고,
    상기 자계 발생 장치는 영구자석이며,
    작동은 상기 영구자석의 피벗가능한 이동을 발생시키고,
    상기 영구 자석은 북 자극(north magnetic pole)과 남 자극(south magnetic pole)을 가지고, 상기 전자석 코일은 자기 코어(magnetic core)와 프레임을 포함하고,
    상기 제 1 위치의 액추에이터에서, 상기 북 자극 및 남 자극중의 하나는 상기 코어의 단부에 근접되어 있으며, 상기 북 자극 및 남 자극중의 다른 하나는 상기 코어의 단부와 프레임으로 부터 이격되어 있으며,
    상기 제 2 위치의 액추에이터에서, 상기 북 자극과 남 자극중의 하나는 프레임에 근접되어 있으며, 상기 북 자극 및 남 자극중의 다른 하나는 상기 프레임과 상기 코어의 단부로 부터 이격되어 있는 액추에이터.
  40. 청구항 39에 있어서,
    작동은 자계 발생 장치의 이동을 발생시키는 액추에이터.
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  42. 청구항 39 또는 40에 있어서,
    상기 자계 영역은 전자기 코일의 일단부에 있는 액추에이터.
  43. 청구항 42에 있어서,
    상기 자계 영역은 전자기 코일의 중앙 영역과 전자기 코일의 외측 영역(outer region) 사이에 있는 액추에이터.
  44. 청구항 43에 있어서,
    상기 자계 영역은 상기 코일의 제한된 원주 범위(limited circumferential extent)에 걸쳐서 위치되는 액추에이터.
  45. 삭제
  46. 청구항 39에 있어서,
    차량에 보안 기능(security function)을 제공하기 위해서 사용되는 액추에이터.
  47. 청구항 46에 있어서,
    핸들과 래치(latch) 사이의 전송 경로(transmission path)를 차단/차단해제(blocking/unblocking)시킴으로써 록크/언록크 기능(lock/unlock function)을 제공하기 위하여 사용되는 액추에이터.
  48. 청구항 46에 있어서,
    핸들과 래치사이의 전송 경로에서 프리휠 록킹 기능(free-wheel locking function)을 제공하기 위하여 사용되는 액추에이터.
  49. 청구항 46에 있어서,
    수퍼록크 기능(superlock function) 또는 어린이 안전 기능을 제공하기 위하여 사용되는 액추에이터.
  50. 청구항 46에 있어서,
    래치를 릴리이스(release)하거나 또는 래치를 래칭시키기 위하여 사용되는 액추에이터.
  51. 청구항 50에 있어서,
    래치의 래치 하우징에 위치되는 액추에이터.
  52. 청구항 46에 있어서,
    연료 주입기 플랩(fuel-filler flap)을 개방하거나 또는 언래칭시키기 위하여 사용되는 액추에이터.
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  60. 청구항 40에 있어서,
    상기 전자기 코일은 프레임을 포함하고, 상기 자계 영역은 북 자극 및 남 자극을 포함하고, 이중의 하나는 상기 액추에이터의 제 1 위치로부터 자계 발생 장치의 단일 극을 밀쳐내고, 다른 하나는 상기 액추에이터를 이것의 제 2 위치로 이동시키기 위하여 상기 자계 발생 장치의 단일 극을 제 2 위치를 향하여 끌어당기는 액추에이터.
  61. 청구항 39에 있어서,
    작동은 전자기 코일의 이동을 발생시키는 액추에이터.
  62. 청구항 39에 있어서,
    상기 전자기 코일은 코어 단부와, 하나의 코어에 연결된 프레임을 구비하는 자기 코어를 포함하고, 상기 자기 코어는 코일의 측부를 따라서 연장되고 자계 영역을 제공하기 위하여 다른 코어로부터 이격된 자유 단부를 구비하는 액추에이터.
  63. 청구항 39에 있어서,
    상기 액추에이터가 상기 제 1 위치에 있을 때에 상기 전자기 코일과 자계 발생 장치 사이에 제 1 갭이 제공되고, 상기 액추에이터가 상기 제 2 위치에 있을 때에 상기 전자기 코일과 자계 발생 장치 사이에 제 2 에어 갭이 제공되며, 상기 제 1 또는 제 2 에어 갭은 0.5 mm 내지 4 mm인 액추에이터.
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  67. 래치와, 릴리이스 메커니즘과, 수동 작동 가능한 요소, 및 청구항 46에 기재된 액추에이터를 포함하는 제어 수단을 포함하는 래치 장치로서,
    상기 래치는 사용시에 스트라이커(striker)를 릴리이스가능하게 유지시키도록 작동 가능하고, 상기 릴리이스 메커니즘의 부분은 록크 상태(lock condition)를 제공하기 위해서 자계 발생 장치에 의해서 휴지(休止) 위치(rest position)에서 유지되는 것을 특징으로 하는 래치 장치.
  68. 청구항 67에 있어서,
    상기 자계 발생 장치는 제어용 폴(control pawl)인 래치 장치.
  69. 청구항 67에 있어서,
    상기 릴리이스 메커니즘 부분은 록크/언록크 레버인 래치 장치.
  70. 청구항 68에 있어서,
    상기 제어 폴은 피벗 축에 대하여 피벗가능하게 이동가능하며, 상기 폴의 중력 중심은 상기 피벗 축에 있는 래치 장치.
  71. 청구항 67에 있어서,
    상기 자계 발생 장치는, 키(key)와 같은 코드된 보안 장치(coded security device)의 수동 조작(manual operation)에 의해 록킹된 상태와 언록킹된 상태 사이에서 이동가능한 래치 장치.
  72. 래치, 수동 작동가능한 요소, 릴리이스 메커니즘 및, 액추에이터의 제 1 및 제 2 위치사이에서 자계 발생 장치에 대해 이동가능한 전자기 코일 구조를 포함하는 액추에이터를 구비한 파워식 제어 수단(power control means)을 포함하는 래치 장치로서,
    상기 액추에이터가 제 1 위치에 있을 때에, 상기 전자기 코일 구조를 통한 전류 펄스가 상기 액추에이터의 제 1 위치로 부터 상기 자계 발생 장치를 밀쳐내고, 또한 액추에이터를 이것의 제 2 위치로 이동시키기 위하여 상기 액추에이터의 제 2 위치로 향하여 상기 자계 발생 장치를 끌어당길 수 있도록 상기 액추에이터가 정렬되며, 상기 래치는 사용시에 스트라이커를 릴리이스가능하게 보유하도록 작동가능하며, 상기 릴리이스 메커니즘은 래치된 위치로 부터 래치를 언래칭시키는 언래치된 위치로 상기 수동 작동가능한 요소에 의하여 이동될 수 있으며, 상기 파워 식 제어 수단은 제 1, 제 2 및 제 3 상태를 가지고,
    상기 파워식 제어 수단이 제 1 상태에 있을 때에, 상기 파워식 제어 수단은 넌 파워된 상태(non powered condition)로 있으며, 상기 수동 작동가능한 요소의 작동은 상기 릴리이스 메커니즘이 상기 래치를 언래칭하지 않도록 하고,
    상기 파워식 제어 수단이 제 2 상태에 있을 때에, 상기 파워식 제어 수단은 파워된 상태로 있으며, 상기 수동 작동가능한 요소의 작동은 상기 릴리이스 메커니즘이 상기 래치를 언래칭하지 않도록 하며,
    상기 파워식 제어 수단이 제 3 상태에 있을 때에, 상기 파워식 제어 수단은 넌 파워된 상태로 있으며, 상기 수동 작동가능한 요소의 작동은 상기 릴리이스 메커니즘이 상기 래치를 언래칭하지 않도록 하는 래치 장치.
  73. 래치, 릴리이스 메커니즘, 수동 작동가능한 요소 및, 제어 수단을 포함하고,
    상기 제어 수단은 액추에이터의 제 1 및 제 2 위치 사이에서 자계 발생 장치에 대해 이동가능한 전자기 코일 구조를 포함하는 액추에이터를 포함하며, 상기 액추에이터가 제 1 위치에 있을 때에, 상기 전자기 코일 구조를 통한 전류 펄스가 상기 액추에이터의 제 1 위치로부터 상기 자계 발생 장치를 밀쳐내고, 또한 액추에이터를 이것의 제 2 위치로 이동시키기 위하여 상기 액추에이터의 제 2 위치로 향하여 상기 자계 발생 장치를 끌어당길 수 있도록 상기 액추에이터가 정렬되며,
    상기 래치는 사용시에 스트라이커를 릴리이스가능하게 보유하도록 작동가능하며, 상기 릴리이스 메커니즘은 휴지 위치로 부터 언록크된 위치를 통하여 래치를 언래칭시키는 릴리이스 위치까지 상기 수동 작동가능한 요소에 의하여 이동가능하며, 상기 제어 수단은 수동 작동가능한 요소의 작동이 래치를 언래칭시키지 않는 록크된 상태와, 상기 수동 작동가능한 요소의 초기 이동동안에는 상기 릴리이스 메커니즘이 언록크된 위치를 성취하며 상기 수동 작동가능한 요소의 후속적인 이동(subsequent movement)동안에는 상기 릴리이스 메커니즘이 언래칭 위치를 성취하는 언록크된 상태를 가지는 래치 장치.
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