KR102320197B1 - 상태 표시기를 갖는 래치 기구 - Google Patents

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KR102320197B1
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리차드 비. 주니어 랑캄프
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Abstract

하우징, 캡, 및 적어도 하나의 표시기를 포함하는 래치 기구가 제공된다. 캡은 중심 축을 포함할 수 있고 그리고 래치결합된 포지션과 래치결합해제된 포지션 사이에 중심 축을 중심으로 하우징에 대해 선택적인 회전 움직임을 위해 장착될 수 있다. 적어도 하나의 표시기는 캡과 하우징 사이에 끼워넣어질 수 있어, 캡은 적어도 하나의 표시기의 적어도 일부분에 대해 덮는 관계이다. 적어도 하나의 표시기는 또한, 캡이 래치결합된 포지션으로부터 래치결합해제된 포지션으로 회전됨에 따라, 캡이 적어도 하나의 표시기의 상기 일부분에 대해 더 이상 덮는 관계가 아니도록, 캡에 대해 중심 축으로부터 바깥쪽으로 반경 방향 움직임을 위해 장착될 수 있다.

Description

상태 표시기를 갖는 래치 기구
본 출원은 2016년 3월 3일자로 출원된, 발명의 명칭이 "LATCH MECHANISM WITH STATUS INDICATOR"인 미국 가출원 번호 제62/303,112호에 관한 것이고, 이의 우선권의 이익을 주장하며, 이의 내용들은 모든 목적들을 위해 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 일반적으로, 래치결합 디바이스들에 관한 것이고, 그리고 더 구체적으로, 폐쇄 포지션에서 도어, 패널 등과 같은 제1 부재를 대응하는 도어, 패널 또는 프레임과 같은 제2 부재에 대해 고착시키기 위한 래치결합 디바이스들에 관한 것이다.
폐쇄 포지션에서 예컨대 도어, 패널 등과 같은 제1 폐쇄 부재를 대응하는 도어, 패널 또는 프레임과 같은 제2 폐쇄 부재에 대해 고착(secure)할 때 사용하기 위한 다양한 유형들의 래치결합 디바이스들이 공지되어 있다. 일부 유형들은 래치결합을 위해 폐쇄 부재에 맞물리도록 가동되는(actuated) 폴(pawl) 또는 유사한 래치결합 부재를 포함한다.
특정 적용들에서, 기구가 래치결합된 상태 또는 래치결합해제된 상태인지의 여부를 아는 것은 바람직하다. 예를 들어, 코치 버스(coach bus) 또는 기차의 화물 격실(baggage compartment)의 도어를 고착하는 데 사용되는 래치들은, 예를 들어, 여정(journey)을 시작하기 전에 검사될 수 있다. 래치가 적합하게 잠금되지 않는다면, 운송(transit) 중에 격실 도어가 개방되는 경우에 탑승자들에게 속한 저장된 수화물(luggage)이 부주의하게 분실될 수 있거나, 또는 저장 격실이 적절하게 지켜지지 않고 방치된 채로 남겨지는 경우에, 화물이 여행(excursion) 동안 도난당할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 하우징, 캡, 및 적어도 하나의 표시기를 포함하는 래치 기구가 제공된다. 캡은 중심 축을 포함할 수 있고 그리고 래치결합된 포지션과 래치결합해제된 포지션 사이에서 중심 축을 중심으로 하는 하우징에 대해 선택적인 회전(rotational) 움직임을 위해 장착될 수 있다. 적어도 하나의 표시기는 캡과 하우징 사이에 끼워넣어질 수 있어, 캡은 적어도 하나의 표시기의 적어도 일부분을 덮고 있다. 적어도 하나의 표시기는 또한, 캡이 래치결합된 포지션으로부터 래치결합해제된 포지션으로 회전됨에 따라, 캡이 적어도 하나의 표시기의 상기 일부분에 대해 더 이상 덮는 관계가 아니도록, 캡에 대해 중심 축으로부터 바깥쪽으로 반경 방향 움직임을 위해 장착될 수 있다.
본 발명의 위의 그리고 다른 양태들 및 특징들은 첨부 도면들을 참조로 하여 그 예시적인 실시예들을 상세하게 설명함으로써 당업자에게 더 명백해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 래치결합된 상태의 래치 기구 및 키(key)의 측면도이다.
도 1b는 래치결합해제된 상태의 도 1a에서의 래치 기구 및 키의 측면도이다.
도 2a는 래치결합된 상태의 도 1a에서의 래치 기구 및 키의 최상부 사시도이다.
도 2b는 래치결합해제된 상태의 도 1a에서의 래치 기구 및 키의 최상부 사시도이다.
도 3a는 래치결합된 상태의 도 1a에서의 래치 기구의 최상부 평면도이다.
도 3b는 래치결합해제된 상태의 도 1a에서의 래치 기구의 최상부 평면도이다.
도 4a는 도 1a의 래치 기구의 캡의 최상부 사시도이다.
도 4b는 도 1a의 래치 기구의 캡의 저부 사시도이다.
도 5a는 도 1a의 래치 기구의 하우징의 최상부 사시도이다.
도 5b는 도 1a의 래치 기구의 하우징의 저부 사시도이다.
도 6은 도 1a의 래치 기구의 표시기의 최상부 평면도이다.
도 7a는 반투명한(translucent) 캡 및 표시기들을 가지는 도 1a의 래치 기구의 2개의 표시기들 및 하우징의 최상부 평면도이다.
도 7b는 반투명한 하우징 플랜지 및 표시기들을 가지는 도 1a의 래치 기구의 최상부 부분의 측면도이다.
도 8a는 도 1a의 래치 기구의 캡, 하우징, 및 표시기들의 측면도이다.
도 8b는 도 8a의 캡, 하우징, 및 표시기들의 측면도의 횡단면도이다.
도 9a는 반투명한 캡, 표시기, 및 기저 부분을 가지는 래치결합된 상태의 도 1a에서의 래치 기구의 최상부 평면도이다.
도 9b는 반투명한 캡, 표시기, 및 기저 부분을 가지는 래치결합해제된 상태의 도 1a에서의 래치 기구의 최상부 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따라 래치결합된 상태의 래치 기구의 최상부 평면도이다.
도 11a 내지 도 11c는 다양한 각도 포지션들에서의 래치 기구의 캡을 예시하는 도 10의 래치 기구의 최상부 평면도들이다.
도 12a는 본 발명의 제3 실시예에 따라 래치결합해제된 상태의 래치 기구의 등축도이다.
도 12b는 래치결합된 상태의 도 12a에서의 래치 기구의 등축도이다.
도 12c는 래치결합해제된 상태의 도 12a에서의 래치 기구의 최상부 평면도이다.
도 13은 도 12a의 래치 기구의 부-조립체의 분해도이다.
도 14a는 도 12a의 래치 기구의 캡의 최상부 측면 등축도이다.
도 14b는 도 14a의 캡의 최상부 평면도이다.
도 14c는 선들(14c-14c)을 따라 취해진 도 14b의 캡의 횡단면도이다.
도 14d는 선들(14d-14d)을 따라 취해진 도 14b의 캡의 횡단면도이다.
도 14e는 도 14a의 캡의 측면 입면도이다.
도 14f는 도 14a의 캡의 저부 평면도이다.
도 15a는 도 12a의 래치 기구의 하우징의 저부 측면 등축도이다.
도 15b는 도 15a의 하우징의 최상부 평면도이다.
도 15c는 선들(15c-15c)을 따라 취해진 도 15b의 하우징의 횡단면도이다.
도 15d는 선들(15d-15d)을 따라 취해진 도 15b의 하우징의 횡단면도이다.
도 15e는 도 15d의 하우징의 상세도이다.
도 15f는 도 15b의 하우징의 상세도이다.
도 15g는 도 15a의 하우징의 측면 입면도이다.
도 15h는 도 15a의 하우징의 저부 평면도이다.
도 16a는 도 12a의 래치 기구의 표시기의 최상부 측면 등축도이다.
도 16b는 도 16a의 표시기의 최상부 평면도이다.
도 16c는 도 16a의 표시기의 측면 입면도이다.
도 16d는 도 16a의 표시기의 저부 평면도이다.
도 17a는 도 12a의 래치 기구의 표시기 데칼(indicator decal)의 최상부 측면 등축도이다.
도 17b는 도 17a의 표시기 데칼의 최상부 평면도이다.
도 17c는 도 17a의 표시기 데칼의 측면 입면도이다.
본 발명은 이제 예시적인 실시예들 및 이들의 실시예들의 변경들을 참조로 하여 설명될 것이다. 본 발명이 특정한 실시예들을 참조로 하여 본원에서 예시되고 그리고 설명되지만, 본 발명은 도시되고 그리고 설명되는 상세들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 다양한 수정들이 청구항들의 동등물의 범주 및 범위 내에 그리고 본 발명으로부터 벗어남 없이 상세하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 하우징 및 캡을 포함하는 래치 기구가 제공되는데, 상기 하우징 및 캡은 서로에 대해 회전하도록 그리고 예를 들어, 날개-형상일(wing-shaped) 수 있는 하나 또는 복수의 표시기들이, 래치 기구가 래치결합해제될 때, 연장하는 것을 유발하도록 구성된다. 표시기들의 시작 수축된 포지션(starting withdrawn position)은, 래치결합되었을 때 캡 및/또는 하우징의 중심 축에 더 가까울 수 있고 그리고 캡이 래치결합해제되는 조건으로 회전됨에 따라 반경 방향으로 밖으로 연장할 수 있다. 표시기들은 즉시 선회(pivot)하거나 그렇지 않으면, 예를 들어, 캡의 회전의 처음의 5도 내에서 반경 방향 바깥쪽으로 움직여서 이들의 완전히 연장된 포지션에 도달할 수 있으며, 그리고 래치결합해제된 조건으로의 캡의 나머지 회전 동안 상기 완전히 연장된 포지션에서 머무를 수 있다. 예를 들어, 캡의 180도 회전이 래치 기구를 잠금해제할 것이라면, 표시기들은 캡의 잠금해제 회전의 처음의 5도 내에서 연장할 수 있고 회전의 나머지 175도 동안 상기 완전히 연장된 포지션을 유지할 수 있다. 표시기들이 이들의 완전히 연장된 포지션에 도달하고 그리고 캡의 회전의 가능한 한 많은 부분 동안 상기 완전히 연장된 포지션을 유지해서, 상기 표시기들이 수축되지만 래치가 완전히 폐쇄되지 않는 '거짓-잠금된(false-locked)' 조건의 느낌(impression)을 제거하도록, 래치 기구를 구성하는 것이 바람직하다. 표시기들은 일반적으로 적어도 5미터 멀리에서도 볼 수 있는 밝은 빨간색과 같은 색으로 색상 코딩될(color coded) 수 있어, 래치가 완전히 폐쇄되지 않은 것을 조작자에게 경고할 수 있으며, 이는 열차 또는 움직이는 차량 상에서와 같은 운송 적용들에서 중요할 수 있다. 스프링들 또는 다른 편향 수단들은 선택적이지만, 일부 실시예들에서 포함될 수 있어, 표시기들의 가동(actuation)을 용이하게 한다. 표시기의 모션(motion)은 캡의 회전에 의해 완전히 제어될 수 있거나, 또는 하우징의 기하학적 형상에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 표시기들은, 예를 들어, 캡 또는 하우징에 대해 고정되는 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있다.
도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b를 이제 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 래치 기구(20)는 래치결합된 상태와 래치결합해제된 상태 사이에서 래치 기구(20)를 가동시키기 위해 키(22)의 형태의 구동부(driver)와 조합하여 제공된다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 다른 구동 수단이 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 제조되는 래치 기구를 가동시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 보안(security)이 중요하지 않은 적용들에서, 구동부는 래치 기구에 부착되는 핸들 또는 손잡이(knob)일 수 있다. 래치 기구(20)는 키(22) 및 하우징(26)을 수용하도록 구성되는 캡(24)을 더 포함할 수 있다. 캡(24)은, 예를 들어, 하우징(26)에 대한 회전 움직임을 위해 장착될 수 있다. 하나 또는 복수의 표시기들(28)은 하우징(26)의 제1 단부(34)에서 캡(24)과 하우징(26) 사이에 끼워넣어질 수 있다.
본 발명에 따른 래치 기구는 다양한 유형들의 래치들의 형태, 예컨대 간단한 캠(cam) 래치로 제공될 수 있다. 래치의 내부 피처들(features)은 폴(pawl)의 축 방향 및/또는 회전의 움직임을 허용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 래치 기구는, 미국 특허 제6,640,592호에서 설명되는 래치와 같은 캠 래치의 형태로 제공될 수 있으며, 이 특허의 내용들이 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 예를 들어, 하우징(26)의 대향하는 제2 단부(35)에는 개구가 제공될 수 있으며, 그리고 하우징(26) 내에서 적어도 부분적으로 위치되는 샤프트(30)가 개구를 통해 연장할 수 있다. 샤프트(30)는 캡(24)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 폴(32)은 체결 수단, 예컨대 나사(screw)(36)를 사용하여 샤프트(30)의 하나의 단부에 부착될 수 있다. 하우징(26)의 외부 표면에는 또한, 그 외부 표면의 일부분을 따라 중단된 나사 스레드들(interrupted screw threads)이 제공될 수 있다. 하우징(26)의 외부 표면 상의 나사 스레드들은 하우징(26)의 외부 표면 상에 형성되는 2개 또는 그 초과의 평탄부들(flats), 바람직하게는 적어도 4개의 평탄부들에 의해 중단될 수 있다. 일단 래치(20)가 폐쇄 부재, 예컨대 도어(door) 또는 도어의 프레임에 설치된다면, 하우징(26)의 외부 표면 상에 형성되는 평탄부들은, 키(22)가 캡(24)을 터닝하는(turn) 데 사용될 때, 하우징(26)의 회전을 방지한다. 일단 래치(20)가 폐쇄 부재, 예컨대 도어 또는 도어의 프레임에 설치된다면, 하우징(26)의 외부 표면 상의 중단된 스레드들은 제 위치에 래치(20)를 고착시키기 위해 너트(nut)(미도시)에 의해 맞물린다.
캠 래치는 적어도 하나의 캠 슬롯(cam slot)을 가지는 캠(미도시)을 포함할 수 있다. 캠은 하우징(26) 내에서 회전가능하게 지지될 수 있을 뿐만 아니라, 캡(24)에 작동가능하게 연결될 수 있어서, 래치결합된 조건으로부터 래치결합해제된 조건으로 캡(24)의 회전에 응답하여 회전한다. 샤프트(30)는, 캡이 래치결합해제된 포지션과 래치결합된 포지션 사이에서 움직일 때, 샤프트(30) 및 폴(32)이 함께 회전하고 그리고 또한 하우징(26)의 제2 단부(35)로부터 축 방향으로 멀어지게 변이하도록(shift) 구성될 수 있는 캠 슬롯 내에 위치되는 캠 종동자(cam follower)를 포함할 수 있다.
래치결합 기구가 래치결합되거나 래치결합해제된 조건인지의 여부를 나타내기 위해, 하나 또는 복수의 표시기들(28)은 수축된 조건과 연장된 조건 사이에서 교번한다(alternate). 예를 들어, 도 3a에서 제공되는 바와 같은 수축된 조건에서, 표시기들(28)은 실질적으로 시야로부터 가려지는데(obscured), 왜냐하면 캡(24)이 표시기들(28)에 대해 덮는(covering) 관계이기 때문이다. 따라서, 표시기들의 수축된 조건은 래치결합 기구의 래치결합된 조건에 대응한다. 캡(24)은 유사한 정사각형 형상을 가지는 키(22)의 대응하는 암형(female) 부분과 정합하는 정사각형-형상 수형(male) 부분(38)을 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 캡 및 키의 정합 부분들의 수형 및 암형 부분들 및 형상은 반대로 될 수 있거나, 다수의 형상들, 예컨대, 삼각형, 육각형, 십자형 등으로 제공될 수 있다. 캡은 또한, 치형식 키를 수용하기 위한 잠금 플러그를 대안적으로 포함할 수 있다. 도 3b에서 제공되는 바와 같이, 캡(24)은, 표시기들(28)의 적어도 일부분이 더 이상 가려지지 않도록, 표시기들(28)이 캡(24)의 원주부 바깥으로 연장하는 것을 유발하는 래치결합해제된 조건으로 대략 180도만큼 회전되어 있다.
표시기들이, 연장될 때, 용이하게 인식가능하도록, 더 이상 가려지지 않는 표시기들의 부분에는 캡의 색상과 상이한 색상이 제공되는 것이 바람직하다. 표시기의 부분은, 따라서, 시각적 강화(enhancement) 피처를 포함한다. 시각적 강화 피처는 색상, 광, 반사체, 또는 표시기의 시각화를 강화하는 임의의 다른 표시기 수단일 수 있다. 반사 표면은 특히, 버스 운전자(coach driver) 또는 기차 검사원(train inspector)이, 예를 들어, 플래쉬라이트(flashlight)를 사용하여 신속하게 반사 표시기의 존재 또는 부재를 관찰할 수 있고 그리고 하나 또는 복수의 격실들이 래치결합되거나 래치결합해제되는지의 여부를 판정할 수 있는 야간에 유익하다.
예를 들어, 도 6의 실시예에서, 표시기(28)는 기저 부분(48) 및 착색된(colored) 인서트(50)를 포함하며, 착색된 인서트(50)는 캡과 상이하게 착색되고 그리고 연장된 포지션에서 보이는 표시기의 부분을 포함한다. 다른 수단은, 사용자가 표시기의 적어도 일부분이 연장된 포지션에 있는 것을 용이하게 인식하는 것을 허용하기 위해 본 발명에 따른 래치 기구에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이러한 표시기는 광, 예컨대 LED를 포함할 수 있거나, 형광성(fluorescent) 또는 인광체 페인트(phosphorescent paint)가 표시기의 적어도 일부분에 적용될 수 있어, 표시기가 연장된 포지션에서 조명된다(illuminated). 이러한 실시예의 연장된 포지션은 래치결합해제된 조건에 대응하지만; 원한다면, 표시기들의 포지션과 래치결합 기구의 래치결합된 그리고 래치결합해제된 조건들 사이의 상호관계(correlation)는 반대로 될 수 있다.
캡이 회전될 때, 하나 또는 복수의 표시기들이 수축된 포지션으로부터 연장된 포지션으로 전이하는(transition) 것을 유발하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 하우징(26)의 플랜징된(flanged) 부분(44)의 최상부 표면에 하나 또는 복수 홈들(grooves)(46)을 포함할 수 있다. 도 7a 내지 도 9b를 참조하면, 캡(24)은 하우징(26)의 플랜징된 부분(44)의 최상부 표면에 대해 대향하는 관계인 저부 표면(40)을 포함할 수 있다. 표시기(28)는 최상부 표면과 저부 표면(40) 사이에 끼워넣어질 수 있다. 표시기가 캡(24)과 회전하도록, 하나 또는 복수의 돌출부들(42)이 캡(24)의 저부 표면(40)으로부터 그리고 표시기(28)의 일 단부에서 대응하는 보어(bore)를 통해 연장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 돌출부들은 캡의 저부 표면이 되도록, 즉, 캡과 일체로 몰드성형될(molded) 수 있으며, 그리고 다른 실시예들에서, 돌출부들이, 예를 들어, 캡 및 표시기의 하나의 단부를 통해 삽입되는 별도의 핀(pin)의 형태로 제공될 수 있다. 하우징(26)의 최상부 표면에 인접한 표시기(28)의 측면은 이 측면으로부터 연장하는 페그(peg)(52)를 포함할 수 있다. 페그(52)는 하우징(26)의 최상부 표면에서 홈들(46) 중 하나의 홈 내에 위치될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들은 복수의 표시기들을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 표시기는 하우징의 최상부 표면에 각각의 홈을 갖는다. 래치 기구는 바람직하게는, 제작하기에 그리고 조립하기에 용이한 대칭형 설계를 제공하기 위해 2개의 표시기들을 포함한다.
도 9a 및 도 9b를 이제 특별히 참조하면, 캡(24)이 하우징(28)에 대해 반시계 방향으로 회전함에 따라, 표시기들이 또한, 캡(24)과 함께 반시계 방향으로 회전한다. 홈(46)은 각진 섹션(54)을 포함한다. 홈(46) 내에 위치되는 표시기(28)의 페그(52)는, 각진 섹션(54)을 따라 미끄러져서 표시기(28)가 회전 동안 캡(24)의 돌출부(42)를 중심으로 선회하는 것을 유발한다. 각진 섹션(54)의 단부에 도달하자마자, 표시기들(28)은 완전히 연장된 포지션에 있고 그리고, 캡(24)이 대략 180도 회전할 때까지, 캡(24)과 함께 계속 회전한다. 페그의 위치는, 표시기가 캡의 돌출부를 중심으로 선회할 때 회전 각도를 최대화하기 위해, 표시기에서의 보어에 가능한 한 가깝게 위치되는 것이 바람직하다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 홈(46)의 구성은 또한, 예를 들어, 각진 섹션(54)의 각도를 변경함으로써 표시기의 수축된 포지션으로부터 연장된 포지션으로의 전이가 덜 즉각적이도록, 수정될 수 있다. 또한, 홈들(46)의 방향은 반대로 될 수 있어서, 표시기들은, 캡이 시계 방향으로 회전할 때, 연장한다. 이는, 적합한 상태 표시기의 선택이 래치결합된 그리고 래치결합해제된 조건의 바람직한 표시들 및 래치 기구의 래치결합 회전 방향에 따라 좌선성(left-handed) 또는 우선성(left-handed) 래치에 포함되는 것을 허용할 것이다. 하우징의 플랜지의 저부로부터 캡의 최상부 표면으로까지의 높이는 작은 프로파일을 갖는 헤드를 가지는 래치 기구를 제공하기 위해 가능한 한 짧은 것이 바람직하다. 하우징 플랜지에서 상대적으로 깊은 홈을 제공하는 것이 또한 바람직하다. 또한 페그는, 페그가 래치의 가동 동안 홈 내에 위치된 상태를 유지하고 페그가 홈으로부터 빠져나오는 위험이 존재하지 않도록, 홈의 깊이 및 폭과 대략 동일한, 충분한 높이 및 두께를 가지도록 구성되어야 한다. 2개의 표시기들(여기서, 각각의 표시기는 각각의 홈에 있음)을 포함하는 위에서 언급된 바와 같은 대칭형 설계는 또한, 표시기들이 캡의 회전 동안 동시에(in sync) 연장하도록, 구성될 수 있다. 래치의 래치결합해제된 조건이 표시기들의 노출된 부분들로부터 용이하게 인식될 수 있도록, 표시기들이, 가동될 때, 실질적으로 캡의 전체 둘레 주위에서 연장하도록, 배열되는 2개 또는 셋 이상의 표시기들을 포함하는 것이 바람직하다. 표시기들은 또한, 캡의 중심 축에 대해 소정의 각도를 이루며 연장할 수 있어, 표시기들의 연장된 포지션은 래치 기구의 측면으로부터 인식될 수 있다.
본 발명에 따른 래치결합 기구의 대안적인 실시예는 도 10 내지 도 11c에 제공된다. 제1 실시예와 유사하게, 적어도 하나의 표시기(128)는 캡(124)과 하우징 사이에 끼워넣어질 수 있어, 캡(124)이 표시기(128)에 대해 덮는 관계에 있다. 캡(124)에는 또한, 캡(124)의 회전을 위해 키의 대응하는 암형 부분과 정합하기 위해 정사각형-형상의 수형 부분(138)이 선택적으로 제공된다. 그러나, 제2 실시예에서, 표시기(128)는 캡(124)과 함께 회전하지 않는다. 돌출부(142)는 하우징의 최상부 표면으로부터 그리고 표시기(128)에서 대응하는 보어를 통해 상향으로 연장한다. 표시기(128)는 캡(124)의 회전 동안 돌출부(142)를 중심으로 선회한다. 캡(124)은, 래치 기구가 래치결합된 조건일 때, 표시기(128)의 노치(notch)(153)에서 상주하는 반경 방향으로 연장하는 핀(152)을 포함한다. 캡(124)이 반시계 방향으로 회전됨에 따라, 핀(152)은 캡(124)과 함께 회전하고 그리고 표시기(128)가 캡(124)의 중심 축으로부터 멀어지게 돌출부(142)를 중심으로 선회하도록 압박한다(urge). 핀(152)은 완전히 개방된 래치결합해제된 포지션으로의 캡의 회전 동안, 바람직하게는 약 180도 회전 또는 그 미만의 회전 후에, 표시기를 연장된 포지션에 유지시키기 위해 표시기(128)의 캠 표면(154)을 따라 계속 미끄러진다.
일부 실시예들에서, 보어에 대해 반대편에 있는 표시기(128)의 선단부는, 표시기(128)가 초과 연장하는(over extending) 것을 방지하기 위해 캡(124) 또는 하우징의 일부분 상에 충돌할 수 있다. 캡(124)이 시계 방향으로 180도 역회전될 때, 핀(152)은 노치(153)와 정합할 것이며, 그리고 핀(152)에 인접한 캡(124) 상의 상승된 영역(200)은 표시기(128)의 일 단부를 밀 것이고, 그리고 래치결합된 조건에서 그 원래 수축 포지션으로 돌아가도록 표시기(128)를 압박할 것이다.
다른 실시예들에서, 도 10 내지 도 11c의 래치결합 기구는 캡을 위한 와셔(washer)-형상 커버를 더 포함할 수 있다. 커버는 캡의 회전 동안 고정된 상태를 유지할 수 있고, 적합한 형상 및 깊이를 가지는 구동부만으로 접근될 수 있는, 중심 수형 부분(138)만을 노출시킴으로써 부가의 보안(security)을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 래치결합 기구(220)의 다른 대안적인 실시예는 도 12a 내지 도 17c에서 제공된다. 이러한 대안적인 실시예는 실질적으로 도 1a 내지 도 9b의 제1 실시예와 유사하다. 제1 실시예와 유사하게, 적어도 하나의 표시기(228)는 캡(224)과 하우징(226) 사이에 끼워넣어질 수 있어, 캡(224)은 표시기(228)에 대해 덮는 관계에 있다. 캡(224)에는 또한, 캡(224)의 회전을 위해 키의 대응하는 암형 부분과 정합하기 위해 정사각형-형상의 수형 부분(238)이 선택적으로 제공될 수 있다.
도 12a 내지 도 17c에서 도시되는 제1 실시예와 제3 실시예 사이에 수개의 상이점들이 존재한다. 도 12a 내지 도 17c에서 도시되는 제3 실시예에서, 각각의 표시기(228)는 캡(224)의 저부 표면에서 대응하는 보어(242)(도 14f) 내로 선회가능하게 삽입되는 돌출부(244)(도 16a)를 포함한다. 대조적으로, 제1 실시예에서, 돌출부(42)는 캡(24)의 저부 표면(40)으로부터 그리고 표시기(28)의 일 단부에서 대응하는 보어를 통해 연장한다. 각각의 표시기(228)는 또한, 하우징(226)의 최상부 표면(247)에서 (홈들(46)과 같은) 홈들(246) 중 하나의 홈 내에 위치되는 (페그(52)와 같은) 페그(252)를 포함한다.
스티커 또는 데칼(260)(도 17a 내지 도 17c)은 표시기(228)의 최상부 표면(251) 상에 위치된다. 데칼(260)은 돌출부(244) 위에서 끼워맞춤되는(fitted) 홀(hole)(261)을 포함한다. 표시기(28)와 같이, 데칼(260)은 캡(224)의 색상과 상이한 색상이어서, 표시기(228)는, 연장될 때, 용이하게 인식가능하다. 데칼(260) 대신에, 표시기(228)의 최상부 표면(251)은 캡(224)과 상이한 색상으로 페인팅될 수 있다.
전에 언급된 상이점들에도 불구하고, 전체 래치결합 기구(220)뿐만 아니라, 표시기(228)의 작동은 일반적으로, 표시기(28) 및 래치결합 기구(20)의 작동과 동일하다.
도 1a 내지 도 9b의 래치결합 기구(20)와 같이, 래치결합 기구(220)는 미국 특허 6,640,592에서 설명되는 래치와 유사한 캠 래치(280)를 포함한다. 캠 래치(280)는 캠(282), 제어 슬리브(284), (샤프트(30)와 같은) 샤프트(286)의 형태의 캠 종동자, 십자 핀(288), 및 스프링(290)을 포함한다.
캠(282)은 캡(224)의 저부 측면 상에서 슬롯들과 맞물리는 최상부 단부로부터 연장하는 갈래부들(prongs)(283)을 포함해서, 캠(282)은 캡(224)과 함께 회전한다. 캠(282)은 또한, 리볼빙되는(revolved) 외부 표면 상에 규정되는 하나 또는 복수의 캠 슬롯들(285)을 포함한다.
제어 슬리브(284)는 하우징(226)의 저부 내부 측면 상에 슬롯들(293)(도 15d)과 맞물리는 저부 단부로부터 연장하는 갈래부들(291)을 포함해서, 제어 슬리브(284)는 하우징(226)과 함께 회전식하도록 고정된 상태를 유지한다. 제어 슬리브(284)는 또한, 리볼빙되는 외부 표면 상에 규정되는 하나 또는 복수의 슬롯들(287)을 포함한다. 각각의 슬롯(287)은 축 방향으로 연장하는 슬롯 부분(287a) 및 원주 방향으로 연장하는 슬롯 부분(287b)을 포함한다.
래치결합 기구(220)의 조립된 형태에서, 십자 핀(288)은 샤프트(286)에서 십자형(cross-wise) 홀, 제어 슬리브(284)의 슬롯(들)(287), 및 캠(282)의 캠 슬롯(들)(285)을 통해 끼워맞춤된다. 십자 핀(288)의 자유 단부들은 하우징(226)의 내부 표면 상에 형성되는 원주 방향 오목부(recess)(289)(도 15e)에 위치된다. 스프링(290)은 래치결합해제된 상태를 향하여, 캠 래치(280)뿐만 아니라 캠(282)을 편향시키도록 구성된다.
도어 또는 폐쇄 부재를 포함하는 조립체의 일부분으로서 설치될 때, 래치의 작동이 이제 설명될 것이다. 캡(224)이 회전될 때, 슬리브-형 캠(282)은 캡(224)과 동일한 방향으로 회전하도록 구동될 것이다. 캠(282)이 회전될 때, 십자 핀(288)이 움직이지만, 움직임이 축방향이거나 회전인지의 여부는 핀(288)의 단부들이 축 방향 슬롯 부분들(287a)에 있거나 모션-제어 슬리브(284)의 원주 방향 슬롯 부분들(287b)에 있는지의 여부에 의존한다.
래치결합된 포지션일 때, 캡(224)은, 그 완전 시계 방향 포지션(fully clockwise position)에 있고, 그리고 십자 핀(288)의 2개의 반대편 단부들은, 축 방향의 슬롯 부분들(287a)의 단부들 가까이에, 모션-제어 슬리브(284)의 축 방향 슬롯 부분들(287a)을 통해 위치된다. 또한, 샤프트(286)의 양 측면(either side)으로부터 돌출하는 십자 핀(288)의 부분들은 동시에 캠(282)의 캠 슬롯들(285)에 맞물린다. 캡(224)의 시계 방향 회전의 끝에서, 십자 핀(288)의 돌출 부분들은 캠(282)의 근위 단부(즉, 캡(224)에 가장 근접한 단부)에 가장 근접한 캠 슬롯들(285)의 단부들에 가장 가깝게 위치된다. 캠 슬롯들(285) 각각의 피치(pitch)는, 축 방향의 거리, 즉, 캠 슬롯(285)을 따른 위치와 캠(282)의 근위 단부 사이에서 캠(282)의 길이 방향 축에 대해 평행한 방향으로 측정되는 거리가 캠(282)의 근위 단부에 가장 가까운 캠 슬롯의 단부에서 시작하여 시계 방향으로 증가하도록 된다.
(예를 들어) 도어 프레임으로부터 폐쇄 부재를 래치결합해제하기 위해, 캡(224)은 반시계 방향으로 터닝된다(turned). 이러한 터닝이 완료되면, 캡(224) 및 캠(282)은 유닛으로서 회전한다. 십자 핀(288)은 회전식으로 움직일 수 없는데, 왜냐하면 그 반대편의 단부들이 고정식 모션-제어 슬리브(284)의 축 방향 슬롯 부분들(287a) 내에 있기 때문이다. 그 결과, 캠(282)이 시계 반대 방향으로 회전될 때, 핀(288)의 반대편 단부들은 대향되는 캠 슬롯들(285)을 따르며, 그리고 그 결과, 핀(288) 및 그에 따라 또한 샤프트(286) 및 폴(299)(도 12b)은 샤프트(286)의 길이 방향 축에 대해 평행한 방향으로 하우징(226)의 최상부 단부(247)로부터 멀어지게 이동할 것이다. 하우징(286)의 최상부 단부(247)로부터 멀어지고 그리고 도어 프레임으로부터 멀어지는 샤프트(286) 및 폴(299)의 축 방향 움직임은, 핀(288)의 단부들이 원주 방향 슬롯 부분들(287b)에 도달할 때까지, 계속된다.
캡(224) 및 캠(282)이 유닛으로서 (예를 들어) 대략 120도 회전된 후에, 십자 핀(288)은 모션 제어 슬리브(284)의 근위 단부로부터 멀어지게 축 방향으로 움직여져 있고, 그리고 이제, 대향되는 원주 방향 슬롯 부분들(287b)과 정렬된다. 캡(224) 및 캠(282)의 추가의 회전은 이제, 십자 핀(288)의 단부들이 대향되는 원주 방향 슬롯 부분들(287b)을 따라 움직임에 따라, 십자 핀(288), 샤프트(286) 및 폴(299)의 회전 움직임을 유발시킨다. 이러한 방식으로, 폴(299)은 도어 프레임과의 정렬로부터 벗어나게 움직여지고, 그리고 대략 60도의 회전 후에, 폐쇄 부재 또는 도어가 도어 프레임으로부터 완전히 래치결합해제된다. 캡(224)은 이제 그 완전히 래치결합된 포지션에 대해 (예를 들어) 대략 180°회전되어 있다.
래치결합 동작은 간단히 바로 설명된 래치결합해제(unlatching) 동작의 반대(reverse)이다. 래치결합하자마자, 캡(224)이 시계 방향으로 터닝됨에 따라, 십자 핀(288)의 반대편의 단부들은 원주 방향 슬롯 부분들(287b)을 따라 시계 방향으로 움직이며, 그리고 샤프트(286)는 그 길이 방향 축을 중심으로 시계 방향으로 회전한다. 그 후, 십자 핀(288)은, 십자 핀(288)이 축 방향 슬롯 부분들(287a)에 도달할 때, 모션 제어 슬리브(284)의 근위 단부를 향하여 축 방향으로 병진운동한다. 이러한 순차적인 모션들은 캠 슬롯들(285)의 벽들에 의해 유발되며, 이는, 십자 핀(288)의 단부들이 축 방향 슬롯 부분들(287a)의 에지에 맞닿게 접할 때까지, 시계 방향으로 원주 방향 슬롯 부분들(287b)을 따라 십자 핀(288)의 단부들을 압박한다. 이후에, 캠 슬롯들(285)의 벽들은 축 방향 슬롯 부분들(287a)을 따라 모션 제어 슬리브(284)의 근위 단부를 향하여 축 방향으로 십자 핀(288)의 단부들을 압박한다. 따라서, 캠(282) 및 모션-제어 슬리브(284)는, 샤프트(286)의 회전 및 축 방향 모션들이 래치결합 또는 시계 방향으로의 캡(224)의 회전 모션에 응답하여, 하나의 연속적인 모션으로 순차적으로 발생하는 것을 협동하여 유발한다.
래치결합 기구들(20 및 220)이 본원에서 도시되고 그리고 설명되는 캠 래치(280)에 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 다시 말해, 본원에서 설명되는 표시기들, 캡들 및 하우징들은 다른 래치 스타일들로 활용될 수 있다. 예를 들어, 표시기(들)이 외부에 나사산형성된 로드(externally threaded rod)를 가지는 조절가능한 그립(grip) 래치와 사용될 수 있으며, 이는, 예를 들어, 미국 특허 번호 제4,583,775호 또는 제6,640,592호에서 개시되며, 각각의 특허는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 본원에서 설명되는 표시기(들)는 내부에 나사산형성된 샤프트(internally threaded shaft)를 가지는 최소 돌출 고정된 그립 래치와 함께 사용될 수 있으며, 이는, 예를 들어, PCT 특허 출원 공보 번호 WO/2017/011443에서 개시되며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 또한 포함된다. 또 다른 예로서, 본원에서 설명되는 표시기(들)는 비압축 캠 래치(논-풀-업(non-pull-up))와 함께 사용될 수 있으며, 이는, 예를 들어, 미국 특허 번호 제8,336,931호로 개시되며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 표준 비압축 유형 캠 래치에서, 폴은 병진 운동 없이 래치결합된 포지션과 래치결합해제된 포지션 사이에서 선회한다.
본 실시예들에서, 래치 기구의 컴포넌트들은 바람직하게는, 금속 및 금속 합금 재료들로 구성되지만, 다른 적합한 재료들, 예컨대 플라스틱, 알루미늄, 또는 아연이 또한, 바람직하다면, 사용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 폐쇄 부재는 임의의 적합한 재료들, 예컨대 목재 또는 금속으로 구성될 수 있으며, 그리고 다양한 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 본원에서 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예들이 단지 예로써 제공되는 것이 이해될 것이다. 다수의 변경들, 변형들 및 대체들이 본 발명의 사상으로부터 벗어남 없이 당업자에게 발생할 것이다. 이에 따라, 첨부된 청구항들이, 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하기 때문에, 모든 이러한 변경들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (19)

  1. 래치 기구(latch mechanism)로서,
    하우징(housing);
    중심 축을 가지며, 병진 운동(translating) 없이 래치결합된 포지션(latched position)과 래치결합해제된 포지션 사이에서 상기 중심 축을 중심으로 상기 하우징에 대해 선택적으로 회전가능하도록 구성된, 캡(cap); 및
    상기 캡이 적어도 하나의 표시기의 적어도 일부분에 대해 덮는 관계가 되게, 상기 캡과 상기 하우징 사이에 끼워넣어지는 상기 적어도 하나의 표시기를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 표시기는, 상기 캡이 상기 래치결합된 포지션으로부터 상기 래치결합해제된 포지션으로 회전됨에 따라, 상기 캡이 상기 적어도 하나의 표시기의 상기 일부분에 대해 더 이상 덮는 관계가 아니도록, 상기 캡에 대해 상기 중심 축으로부터 바깥쪽으로 반경 방향 움직임을 위해 장착되는,
    래치 기구.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 캡은 상기 래치결합된 포지션으로부터 상기 래치결합해제된 포지션으로 상기 캡을 터닝하기(turning) 위한 구동부(driver)를 수용하도록 구성되는,
    래치 기구.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표시기는, 상기 캡이 상기 래치결합된 포지션과 상기 래치결합해제된 포지션 사이에서 회전됨에 따라, 상기 적어도 하나의 표시기가 적어도 하나의 돌출부(projection)를 중심으로 선회하도록 상기 캡에 장착되는,
    래치 기구.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 하우징은 제1 단부 및 제2 단부를 더 포함하며, 상기 하우징의 제2 단부는 개구를 가지고, 그리고 상기 하우징의 제1 단부는 상기 캡의 저부 표면에 대해 대향하는 관계의 최상부 표면을 가지며, 그리고 상기 적어도 하나의 표시기는 상기 최상부 표면과 상기 캡의 상기 저부 표면 사이에 끼워넣어지는,
    래치 기구.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 최상부 표면은 적어도 하나의 안내 슬롯(guide slot)을 포함하며, 그리고 상기 적어도 하나의 표시기는 상기 적어도 하나의 안내 슬롯 내에 위치되는 페그(peg)를 포함하며, 상기 안내 슬롯은, 상기 래치결합된 포지션으로부터 상기 래치결합해제된 포지션으로의 상기 캡의 회전이 상기 적어도 하나의 표시기가 상기 캡의 중심 축으로부터 멀어지게 상기 적어도 하나의 돌출부를 중심으로 선회하는 것을 유발하도록 구성되는,
    래치 기구.
  6. 제4 항에 있어서,
    적어도 하나의 캠 슬롯을 가지는 캠(cam)─상기 캠은 상기 하우징 내에 회전가능하게 지지되며, 상기 캠은 상기 캡의 회전에 응답하여 회전하도록 상기 캡에 커플링됨(coupled)─; 및
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 위치되는 샤프트(shaft)를 더 포함하며, 상기 샤프트는 상기 하우징의 제2 단부에서 상기 개구를 통해 연장하며, 상기 샤프트는 상기 적어도 하나의 캠 슬롯 내에 위치되는 적어도 하나의 캠 종동자(cam follower)를 가지고, 상기 적어도 하나의 캠 슬롯은, 상기 캡이 상기 래치결합해제된 포지션과 상기 래치결합된 포지션 사이에서 움직임에 따라, 상기 샤프트가 회전식으로 그리고 축 방향으로 이동하도록 구성되는,
    래치 기구.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표시기의 상기 일부분은 상기 캡과 상이하게 착색되는(colored),
    래치 기구.
  8. 제1 항에 있어서,
    적어도 2개의 표시기들을 포함하는,
    래치 기구.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은 제1 단부 및 제2 단부를 더 포함하며, 상기 하우징의 제2 단부는 개구를 가지고, 그리고 상기 하우징의 제1 단부는 최상부 표면을 가지며, 상기 적어도 하나의 표시기는 상기 표시기로부터 연장하는 적어도 하나의 돌출부를 가지며, 상기 적어도 하나의 표시기는, 상기 캡이 상기 래치결합된 포지션과 상기 래치결합해제된 포지션 사이에서 회전됨에 따라, 상기 적어도 하나의 돌출부를 중심으로 선회하는,
    래치 기구.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 하우징은 캠 표면을 더 포함하며, 그리고, 상기 표시기는, 상기 캡이 상기 적어도 하나의 돌출부를 중심으로 상기 적어도 하나의 표시기를 선회시키기 위해 상기 래치결합된 포지션과 상기 래치결합해제된 포지션 사이에 회전될 때, 상기 캠 표면의 적어도 일부분을 따라 미끄러지도록 구성되는 핀(pin)을 더 포함하는,
    래치 기구.
  11. 제9 항에 있어서,
    적어도 하나의 캠 슬롯을 가지는 캠─상기 캠은 상기 하우징 내에 회전가능하게 지지되며, 상기 캠은 상기 캡의 회전에 응답하여 회전하도록 상기 캡에 커플링됨─; 및
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 위치되는 샤프트를 더 포함하며, 상기 샤프트는 상기 하우징의 제2 단부에서 상기 개구를 통해 연장하며, 상기 샤프트는 상기 적어도 하나의 캠 슬롯 내에 위치되는 적어도 하나의 캠 종동자를 가지고, 상기 적어도 하나의 캠 슬롯은, 상기 캡이 상기 래치결합해제된 포지션과 상기 래치결합된 포지션 사이에서 움직임에 따라, 상기 샤프트가 회전식으로 그리고 축 방향으로 이동하도록 구성되는,
    래치 기구.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 하우징을 통해 위치되는 샤프트를 더 포함하며, 상기 샤프트는, 상기 캡이 상기 래치결합해제된 포지션과 상기 래치결합된 포지션 사이에서 움직임에 따라, 회전식으로 움직이는,
    래치 기구.
  13. 차량의 격실(compartment)에 도어(door)를 고착시키기 위한 래치 기구로서,
    상기 래치 기구는:
    상기 도어 또는 상기 격실에 연결되도록 구성되는 하우징;
    중심 축을 가지며, 병진 운동(translating) 없이 래치결합된 포지션과 래치결합해제된 포지션 사이에서 상기 중심 축을 중심으로 상기 하우징에 대해 선택적으로 회전가능하도록 구성된, 캡; 및
    상기 캡이 상기 래치 기구의 상기 래치결합된 포지션에서 적어도 하나의 표시기의 적어도 일부분에 대해 덮는 관계가 되어서, 이에 의해, 상기 래치 기구가 상기 래치결합된 포지션에 있으며 그리고 상기 도어가 상기 격실에 고착된 것을 상기 래치 기구의 사용자에게 나타내도록, 상기 캡과 상기 하우징 사이에 끼워넣어지는 상기 적어도 하나의 표시기를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 표시기는, 상기 캡이 상기 래치결합된 포지션으로부터 상기 래치결합해제된 포지션으로 회전됨에 따라, 상기 캡이 상기 적어도 하나의 표시기의 상기 일부분에 대해 더 이상 덮는 관계가 아니도록, 상기 캡에 대해 상기 중심 축으로부터 바깥쪽으로의 반경 방향 움직임을 위해 장착되며, 이에 의해, 상기 래치 기구가 상기 래치결합해제된 포지션에 있으며 그리고 상기 도어가 상기 격실에 고착되지 않는 것을 상기 래치 기구의 사용자에게 나타내는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 캡은 상기 래치결합된 포지션으로부터 상기 래치결합해제된 포지션으로 상기 캡을 터닝하기 위한 구동부를 수용하도록 구성되는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표시기는, 상기 캡이 상기 래치결합된 포지션과 상기 래치결합해제된 포지션 사이에서 회전됨에 따라, 상기 적어도 하나의 표시기가 상기 적어도 하나의 돌출부를 중심으로 선회하도록 상기 캡에 장착되는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 하우징은 제1 단부 및 제2 단부를 더 포함하며, 상기 하우징의 제2 단부는 개구를 가지고, 그리고 상기 하우징의 제1 단부는 상기 캡의 저부 표면에 대해 대향하는 관계의 최상부 표면을 가지며, 그리고 상기 적어도 하나의 표시기는 상기 최상부 표면과 상기 캡의 상기 저부 표면 사이에 끼워넣어지는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 최상부 표면은 적어도 하나의 안내 슬롯을 포함하며, 그리고 상기 적어도 하나의 표시기는 상기 적어도 하나의 안내 슬롯 내에 위치되는 페그를 포함하며, 상기 안내 슬롯은, 상기 래치결합된 포지션으로부터 상기 래치결합해제된 포지션으로의 상기 캡의 회전이 상기 적어도 하나의 표시기가 상기 캡의 중심 축으로부터 멀어지게 상기 적어도 하나의 돌출부를 중심으로 선회하는 것을 유발하도록 구성되는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표시기의 상기 일부분은 상기 캡과 상이하게 착색되는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
  19. 제13 항에 있어서,
    적어도 2개의 표시기들을 포함하는,
    차량의 격실에 도어를 고착시키기 위한 래치 기구.
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