KR102097057B1 - 차량용 잠금 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드 암과 캐치 암을 구비하고 캐치 축에 회전 가능하게 장착되며 코터 핀을 수용할 수 있는 캐치를 포함한 잠금 메커니즘을 개시한다.

Description

차량용 잠금 장치{VEHICLE LOCK}

본 발명은 청구항 1의 포괄적인 표현의 특성을 가진 래치에 관한 것이다.

차량용 래치는 래치 홀더(latch holder)라고도 불리는 코터 핀(cotter pin)을 수용하기 위해 회전 가능하게 장착된 캐치(catch)를 구비한 잠금 메커니즘을 포함한다. 이 잠금 메커니즘은 또한 코터 핀을 잡아주기 위해 캐치가 맞물릴 수 있는 폴(pawl)도 포함한다.

차량의 캐치는 통상 포크 모양의 인입 슬롯(인피드 섹션[infeed section]이라고도 함)을 포함하는데, 인입 슬롯은 로드 암(load arm)과 캐치 암(catch arm)에 의해 형성되며, 차량용 도어 또는 플랩(flap), 즉 보닛이나 테일 케이트의 코터 핀이 플랩의 도어가 닫힐 때 삽입된다. 그러면 코터 핀, 즉 래치 홀더는 폴에 캐치가 걸릴 때까지 캐치를 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 회전시킨다. 이 위치를 걸림 위치라고 한다. 그러면 코터 핀은 캐치의 인입 슬롯을 벗어날 수 없다.

일반적으로, 차량 도어의 래치는 하나 또는 두 개의 걸림 위치를 가지는데, 예비 래칫 위치(pre-rachet position)와 메인 래칫 위치(main-rachet position)이다. 예비 래칫 위치는, 닫는 동안에 메인 래칫 위치에 도달하지 않은 경우에 개별적인 도어 또는 플랩을 잡는데 소용된다. 캐치가 예비 래칫 위치로부터 더 회전되면 결국 메인 래칫 위치에 도달한다.

작동의 편의를 위해 차량의 래치는 작은 힘으로 개방할 수 있는 것이 바람직하다. 메인 래칫 위치에서, 개방을 위해 필요한 힘은 다른 것보다 캐치의 피벗 지점과 메인 래칫 위치 사이(제1 지렛대), 그리고 캐치의 피벗 지점과 코터 핀, 로드 암 사이의 접촉 영역 또는 접촉점 사이(제2 지렛대)의 지렛대 비율에 달려 있다. 제1 지렛대는 캐치의 중심에서 출발하여, 힘이 가해지는 방향에 수직하게 연장되는데, 이 힘에 의해 메인 래칫 위치에 있는 캐치의 로드 암이 폴을 압박한다. 제2 지렛대는 캐치 축의 중심에서 시작된다. 잠금 메커니즘이 메인 래칫 위치에 있는 경우, 코터 핀은 DE 10 2009 029 016 A1의 도 1에 나타난 바와 같이 제2 지렛대와 직각을 형성하는 방향으로 힘을 가한다. 제2 지렛대는 힘 화살표의 높이에서 끝난다.

제1 지렛대와 제2 지렛대 사이의 길이 비율은 래칭 부재 비율(latching element ratio)이라고 한다. 래칭 부재 비율이 클수록 잠금 메커니즘의 잠금 해제하는데 필요한 힘이 작아진다.

DE 10 2009 029 016 A1의 도 1은 래치 케이스의 금속판에 고정된 잠금 메커니즘을 개시하고 있는데, 래칭 부재 비율이 3이다. 캐치의 로드 암은 캐치 암보다 명확히 더 넓다. 캐치 암은 그 개방 끝단에서 좁아지는데, 이는 이 끝단에는 최소한의 힘이 가해지기 때문으로서 재료와 무게를 줄이게 된다. 반면, 로드 암은 그 개방 끝단을 향해 더 두꺼운데, 이로써 로드 암 상에 예비 래칫 위치를 위한 디텐트 면(detent surface), 그리고 메인 래칫 위치를 위한 디텐트 면의 배치가 가능해진다.

잠금 메커니즘의 폴은 래치 케이스의 측벽에 인접하여 배치되며, 따라서 폴은 충돌 상황에서 상당한 힘에 노출되었을 때 그 자체를 이 래치 케이스의 벽에 대해 지지할 수 있다.

우수한 래칭 부재 비율을 얻기 위해, DE 10 2009 029 014 A1 공보는 메인 래칫 위치에서 코터 핀과 캐치의 축 사이의 거리를 최소화할 것을 제시한다. 그러나 이런 견해는 안정성의 이유로 제한적이다.

잠금 메커니즘을 포함하는 DE 10 2009 029 014 A1, DE 10 2009 029 016 A1 공보에 개시된 래치들에서, 캐치의 축은 로드 암과 캐치 암을 연결하는 영역으로서 인피드 섹션의 내측 끝단 뒤에서 제2 지렛대를 따라 인피드 섹션의 외측으로 위치한 끝단 측으로부터 보이는 영역에 위치한다. 이런 캐치 축의 배치는 DE 10 2009 026 921 A1, DE 10 2010 003 483 A1의 공보들에서도 알려져 있다.

인피드 섹션의 내측으로 배치된 내측 끝단은 캐치의 인입 슬롯의 바닥에 위치한 코터 핀과 로드 암 사이의 상기 접촉 영역 또는 접촉점으로부터 보이는 끝단을 말한다. 외측 끝단은 코터 핀과 캐치의 인입 슬롯의 개방 방향으로 놓여진 로드 암 사이의 상기 접촉점으로부터 보이는 끝단을 말한다.

반면, DE 10 2007 585 A1과 DE 10 2010 036 924 A1의 공보는 외측 인입부 끝단 측에서 제2 지렛대를 따라 봤을 때 인피드 섹션의 내측 끝단에 대해 캐치 축이 측방으로 오프셋된 배치를 개시하고 있다. 게다가, 캐치 축과 내측 인피드 섹션은 이런 맥락에서 여전히 뒤로 줄줄이 배치되어 있다.

이상 설명된 래치의 특성은 아래에서 명시적으로 달리 특정되지 않는 한 개별적으로 또는 어떠한 조합으로든 본 발명에 조합될 수 있다.

본 발명은 청구항 1의 특성을 가진 래치를 제공하는 목적을 갖고 있다. 유리한 실시예들은 종속항으로 개시된다.

이 과제를 해결하기 위해, 청구항 1은 로드 암과 캐치 암을 구비하고 캐치 축에 회전 가능하게 장착되며 코터 핀을 수용할 수 있는 캐치를 포함한 잠금 메커니즘을 개시한다. 제2 지렛대를 따라 인피드 섹션의 외측으로 위치한 끝단 측에서 봤을 때, 캐치 축은 DE 10 2007 585 A1, DE 10 2010 036 924 A1공보에 개시된 종래 기술의 실시예들과 같이 인피드 섹션의 내측 끝단 옆에 측방으로 오프셋되어 배치된다. 그러나, 대조적으로 서로 옆에 배열된 캐치 축과 인피드 섹션의 내측 끝단의 영역이 존재한다. 유리하게는, 인피드 섹션의 내측 끝단 앞에 배치된 캐치 축의 영역 또한 존재한다. 후자의 실시예에서, 캐치의 축은 캐치 암의 영역으로 연장된다.

따라서 기계적인 안정성을 희생하지 않고서도 제2 지렛대의 크기를 어느 크기로든 줄이는 것이 가능하다. 그 결과, 잠금 메커니즘을 위한 과도하게 큰 설치 공간을 요하지 않고 예컨대 최소 4인 우수한 래칭 부재 비율을 획득할 수 있다. 잠금 메커니즘을 작은 힘으로 풀기 위해 5 또는 그 이상의 래칭 부재 비율을 제공하는 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서, 앞서 언급한 맥락에서 캐치 축의 중심은 캐치의 인입 모듈의 내측 끝단의 뒤, 또는 내측 끝단의 높이에 위치한다. 따라서 코터 핀의 도움을 받아 캐치를 개방 방향으로 돌릴 수 있도록, 제2 지렛대의 길이가 0으로부터 적당하게 가변될 수 있음이 보장된다.

메인 래칫 위치에서, 4, 5 또는 그 이상인 우수한 래칭 부재 비율로 인해 폴에 가해지는 압력이 낮으므로, 상기 폴은 기계적인 스트레스를 거의 받지 않는다. 그러므로 바람직한 실시예에서, 잠금 메커니즘의 안정성에 불리한 영향을 주지 않은 채로 폴을 플라스틱으로 제조하는 것이 가능하다. 그러나 안정성의 이유에서 폴의 축은 바람직하게는 금속으로 만들어지지만, 통상적인 것보다 작은 직경을 가질 수 있다. 이로써 소재와 공간이 절약된다. 플라스틱 폴을 사용함으로써 중량과 필요한 제조 작업이 유리하게 감소된다. 플라스틱 폴의 사용은 또한 발생하는 소음, 특히 이른바 개방 플라핑(opening plopping)이 줄어드는 점에서도 유리하다. 폴의 중량이 감소되면 폴에 대해 선택적으로 제공된 프리텐션된 스프링은 더 약한 것일 수 있으며 이는 기계적인 스트레스를 줄여준다. 폴에 대해 선택적으로 제공되는 프리텐션된 스프링은 폴을, 특히 그 래치된 위치로 움직일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 인피드 섹션의 일부는 캐치 축, 특히 인피드 모듈의 내측 끝단을 포함하고 있는 부분 둘레로 호형으로 되어 있다. 그 결과 폴의 회전축은 따라서 래치 홀더 또는 코터 핀의 축 중심으로부터 적당한 거리 떨어져서 배치될 수 있다. 이 실시예는 캐치가 그 작은 디자인에도 불구하고 기계적으로 안정적이라는 추가적인 장점을 제공한다. 이 디자인은 또한 캐치가 개방 위치로부터 메인 래칫 위치로 또는 그 반대로 움직이기 위해 90°보다 작게 피벗되는 것도 가능하게 해준다. 작은 피벗 움직임은 특히 최소한의 노력으로 신속하고 조용한 개방 및 폐쇄를 위해, 또한 설치 공간을 최소한으로 유지할 수 있도록 하기 위해 유리하다.

코터 핀을 호형의 경로를 따라 가이딩(guiding)하는 것은 개방 및 폐쇄 중 발생하는 소음의 양을 줄인다는 것이 또한 입증되어 있다. 이런 식의 가이딩은 캐치의 회전축의 배치와 무관하게 소음을 줄인다. 따라서 가이드(guide)는 소음을 유리하게 감소시키는 것에 대한 독립적인 교시를 나타낸다. 본 발명의 맥락에서 가이드란 서로 마주보게 위치하는 2개의 구속구, 즉 로드 암과 캐치 암의 각각 마주보는 측면 외곽선의 평행한 배치를 의미한다. 가이드의 폭은, 소음을 줄이고 설치 공간을 최소로 유지하기 위해 특히 코터 핀의 직경보다 약간만 크다. 최소 5mm 넘게 연장된 가이드에서 이미 상당한 소음 감소를 얻을 수 있다. 보다 높은 래칭 부재 비율이라면 소음 레벨이 훨씬 더 감소될 수 있음이 역시 증명되어 있다.

일 실시예에서, 인피드 섹션의 외측 끝단을 포함하는 부분은 호형 섹션, 즉 캐치 축 둘레로 호형으로 연장된 다른 실시예에서 제공된 부분과 비교할 때 반대의 호형으로 된 섹션으로 특징지워진다. 이 실시예는 캐치의 기계적으로 더욱 안정적이고 훨씬 작은 디자인을 제공한다. 다른 개선 사항은 캐치가 개방 위치에서 메인 캐치 위치로, 또는 그 반대로 움직이기 위해 90°보다 작게 피벗되어야만 한다는 점이다.

일 실시예에서, 래치는 특히 메인 캐치 위치에서 인피드 섹션의 내측 끝단이 인피드 섹션의 상단 끝단의 아래에 있는 식으로 도어에 통합된다. 그러면 래치가 도어에 통합되어 있을 때, 캐치의 축은 메인 캐치 위치에서 래치 홀더 아래에 있다. 이 실시예는 도어의 무게로 인해 폴에 전달되어 불리한 기계적 스트레스를 야기하는 힘을 방지한다. 이것은 또한 오염의 위험도 줄여준다.

본 발명에 따르면 기계적인 안정성을 희생하지 않고서도 제2 지렛대의 크기를 어느 크기로든 줄이는 것이 가능하다. 그 결과, 잠금 메커니즘을 위한 과도하게 큰 설치 공간을 요하지 않고 예컨대 최소 4인 우수한 래칭 부재 비율을 획득할 수 있다. 잠금 메커니즘을 작은 힘으로 풀기 위해 5 또는 그 이상의 래칭 부재 비율을 제공하는 것도 가능하다.

도 1은 잠금 메커니즘이 메인 래칫 위치에 있는 것을 나타내고 있다.

이하에서, 본 발명은 도면에 나타난 유리한 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명된다.

캐치와 맞물리기 위해, 폴은 로드 암 또는 캐치 암과 맞물릴 수 있다.

설치되면, 캐치의 인피드 섹션의 외측 끝단은 내측 끝단보다 위에 또는 그 아래에 놓일 수 있다. 활용 가능한 설치 공간에 맞추어 배치가 선택될 수 있다.

본 발명의 대상인 래칭 부재 비율은 바람직하게는 3보다 크고, 특히 바람직하게는 5보다 크다. 본 발명은 5.5 내지 6.5의 실제적인 래칭 부재 비율을 제공할 수 있음이 증명되어 있다. 7에 이르는 래칭 부재 비율이 일반적으로 가능하다. 7을 초과하는 래칭 부재 비율 또한 가능하지만, 원치 않은 큰 설치 공간을 필요로 한다.

높은 래칭 부재 비율은 저출력 폐쇄 보조기구의 활용을 가능하게 한다.

바람직하게는 래치 홀더는 브래킷에 의해 유지된다.

도 1은 잠금 메커니즘이 메인 래칫 위치에 있는 것을 나타내고 있다.

도 1은 폴(2)이 맞물리는 캐치(1)를 보여주고 있다. 캐치는 인입 슬롯(5)을 형성하는 캐치 암(3)과 로드 암(4)을 포함한다. 인입 슬롯(5)은 래치 홀더, 즉 코터 핀(6)을 수용하고 있다. 래치 홀더(6)는 예컨대 도어 실링의 압력의 결과로서 힘 F에 의해 화살표로 표시된 방향으로 당겨진다. 그러나 로드 암(4)은 래치 홀더(6)가 힘 F에 의해 잠금 메커니즘 바깥으로 움직이는 것을 막는다.

캐치(1)는 축(7)에 의해 회전 가능하게 장착되어 있다. 캐치(1)의 이 축(7)은 부분적으로 캐치 암(3)의 영역으로 연장되어 있고, 따라서 힘 화살표 F에 수직한 방향을 따라 보았을 때, 또한 인피드 섹션(5)의 외측 끝단(9)으로부터 봤을 때, 인피드 섹션(5)의 내측 끝단(8)의 전방 또는 옆에 배치된다.

도 1에 나타낸 캐치(1)의 배치는 도어에 설치된 상태에 상당하므로, 인피드 섹션(5)의 외측 끝단(9)은 내측 끝단(8)의 위에 놓인다.

도 1은 캐치의 반시계방향으로의 과도한 피벗 동작을 막으며, 따라서 폐쇄 위치의 방향으로 캐치(1)의 개방 위치로부터 시작하는 스톱(10)을 보여주고 있다.

만일 폴(2)이 그 축(11) 둘레로 시계방향으로 피벗되면, 폴은 그 래치된 위치를 벗어나 움직인다. 그러면 캐치(1)는 개방 방향으로 시계방향으로 회전 또는 피벗될 수 있다. 캐치(1)가 그 개방 위치에 다다르면, 래치 홀더(6)는 잠금 메커니즘을 벗어날 수 있다. 스톱(10)은 또한 캐치(1)의 시계방향으로의 이 피벗 동작, 즉 잠금 메커니즘을 개방하는 피벗을 제한한다.

축(7)을 인피드 섹션(5)의 내측 끝단(8) 옆에 배치함으로써 캐치 축의 중심과 래치 홀더(6)와 로드 암(4)의 접촉 영역 사이의 힘 화살표 F에 수직한 방향으로 매우 작은 거리 a가 제공될 수 있다. 이렇게 제공된 작은 제2 지렛대 a는 도시된 메인 래칫 위치에서 캐치 축(7)의 중심에서 시작되어 힘 화살표 F로 수직하게 연장되며 거기에서 끝이 난다. 도 1은 선으로 그려진 바와 같이 캐치 축의 중심이 인피드 섹션의 내측 끝단(8)의 높이에 위치하는 시나리오를 보여주고 있다.

축(7)에서 내측 끝단(8)까지의 거리는 회전축(7)과 캐치의 좌측 에지, 즉 캐치 암(3) 사이의 거리와 유사하다. 따라서 축(7)은 인피드 섹션(5)의 내측 끝단(8)과 캐치 암의 마주보는 외측 에지 사이의 중심에 적어도 대략적으로 배치된다. 이것은 최적의 소재를 사용하여 캐치 암의 기계적 안정성과 강도를 최적화한다.

소재 사용을 더 개선하기 위해 캐치 암(3)은 도시된 바와 같이 회전축(7)에서 내측 끝단의 높이에서 로드 암(4)보다 폭이 더 넓다. 바람직하게, 캐치 암은 이 영역에서 로드 암보다 1.5 내지 2.5배 더 폭이 넓다. 그러나 인피드 섹션(5)의 개방된 외측 끝단(9)에 가까운 자유단에서, 캐치 암과 로드 암은, 소재 사용과 필요한 설치 공간을 최소화하기 위해 바람직하게는 도시된 바와 같이 유사한 폭을 가진다. 캐치 암(3)의 폭은 로드 암(4)의 폭과 같다.

제1 지렛대는 갭 5a로 도시된 바와 같이 도 1에 나타낸 잠금 메커니즘이 5의 래칭 부재 비율을 가지는 식으로 연장된다.

내측 끝단(8)에서 시작하여 인피드 섹션(5)은 초기에 캐치 축(7) 둘레에서부터 인피드 섹션(5)의 반 정도에 이르기까지 호형으로 연장된다. 인피드 섹션의 이어지는 부분은 인피드 섹션의 외측 끝단(9)에 이르기까지 반대되는 호형으로 연장된다. 이 디자인은 기계적인 안정성을 획득하기 위해 소재 사용을 최적화하는 데 기여한다. 평행한 측면 구속구, 즉 로드 암(4)와 캐치 암(3)의 외곽선에 의해 형성되는 이 호형 배치는 코터 핀(6)을 5mm 이상 가이드한다. 이 가이드는 상당한 소음 감소의 결과를 낳는다.

1: 캐치 2: 폴
3: 캐치의 캐치 암 4: 캐치의 로드 암
5: 캐치의 인피드 섹션, 인입 슬롯 6: 코터 핀, 래치 홀더
7: 캐치의 축 8: 인피드 섹션의 내측 끝단
9: 인피드 섹션의 외측 끝단 10: 스톱
11: 폴의 축 12: 지지부
F: 힘 화살표

Claims (10)

1. 인피드 섹션(5)의 로드 암(4)과 캐치 암(3)을 구비한 캐치(1)를 포함하는 잠금 메커니즘을 구비한 차량용 래치로서, 상기 인피드 섹션(5)의 외측 끝단(9)으로부터 봤을 때 상기 캐치(1)의 축(7)이 인피드 섹션(5)의 내측 끝단(8) 옆에 측방으로 오프셋되어 배치되되,
   상기 캐치(1)의 축(7)의 적어도 일부분은 인피드 섹션(5)의 내측 끝단의 옆에 배치되고, 캐치 축(7)의 중심과 인피드 섹션(5)의 내측 끝단(8)은 인피드 섹션(5)의 외측 끝단(9)으로부터 잠금 해제 방향으로 작용하는 힘의 방향에 수직한 방향으로의 거리가 동일하게 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
2. 삭제
3. 인피드 섹션(5)의 로드 암(4)과 캐치 암(3)을 구비하고 회전 가능하게 설치된 캐치(1)와 상기 캐치를 걸기 위한 폴(2)을 포함하는 잠금 메커니즘을 구비하고, 제1항의 차량용 래치로서,
   상기 인피드 섹션(5)의 상기 내측 끝단(8)을 향한 일부는 상기 캐치(1)의 축(7) 둘레로 호형으로 연장되는 것, 또는
   상기 인피드 섹션(5)의 일부는 이에 비해 상기 외측 끝단(9)을 향해 반대되는 호형으로 연장된 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 폴의 축은 금속으로 만들어지고 상기 폴(2)은 플라스틱으로 만들어진 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
5. 인피드 섹션(5)의 로드 암(4)과 캐치 암(3)을 구비하고 회전 가능하게 설치된 캐치(1)와 상기 캐치를 걸기 위한 폴(2)을 포함하는 잠금 메커니즘을 구비하고, 제1항 또는 제3항의 차량용 래치로서,
   상기 인피드 섹션(5)은 코터 핀(6)을 위한 가이드로서 적어도 5mm의 길이를 가진 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   메인 래칫 위치에서 상기 인피드 섹션(5)의 내측 끝단(8)이 상기 인피드 섹션의 상단 끝단(9) 아래에 배치되는 식으로 디자인된 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 캐치 축의 영역에서 상기 캐치 암(3)의 폭이 상기 로드 암(4)의 폭보다 크고, 적어도 1.5배 큰 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 캐치의 인피드 섹션(5)의 외측 끝단(9)에서 상기 캐치 암(3)의 폭은 상기 로드 암(4)의 폭과 동등한 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   래칭 부재 비율은 3 내지 7인 것을 특징으로 하는 차량용 래치.
10. 제1항 또는 제3항에 따른 래치를 포함하는 차량.

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