KR20190001674U - 키를 유지하는 컴프레션 래치 - Google Patents

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KR20190001674U
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에릭 카라바로나
데이비드 윈우드 프레스턴
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사우스코 인코포레이티드
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Abstract

래치들이 개시된다. 하나의 래치는 하우징, 캡, 부싱, 및 볼을 포함한다. 하우징은 패널에의 맞물림을 위해 구성된다. 하우징은, 길이방향 축을 가지며 길이방향 축을 따라 애퍼처를 규정한다. 애퍼처는 절취 영역을 포함한다. 캡 및 부싱은 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 하우징 내에 장착된다. 캡은, 절취 영역 및 구동 돌출부를 포함하는 외부 표면을 포함한다. 부싱은, 캡과 하우징 사이에 위치결정되는 측벽 및 상부 표면을 포함한다. 측벽은, 개구 및 캡의 구동 돌출부와 접촉하도록 위치결정되는 구동 표면을 규정한다. 볼은 부싱의 개구 내에 위치결정된다. 볼은 적어도 부분적으로 하우징의 절취 영역 또는 캡의 절취 영역 내에 위치결정되도록 구성된다.

Description

키를 유지하는 컴프레션 래치
본 출원은, 2016년 10월 26일자로 출원된, 고안의 명칭이 "COMPRESSION LATCH WITH KEY HOLDING" 인 미국 가출원 제62/413,080호에 관한 것이고, 이 미국 가출원의 우선권의 이익을 주장하며, 이 미국 가출원의 내용들은 모든 목적들을 위해 이들 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 고안의 분야
본 고안은 일반적으로 래치(latch)들에 관한 것으로, 구체적으로는, 저장 격실들(storage compartments)을 보호하기 위해 사용될 수 있고 개방 및 폐쇄 동안 키를 유지하기 위해 제공할 수 있는 컴프레션 래치들(compression latches)에 관한 것이다.
종래에는, (예를 들어, 열차 수하물과 같은) 제약된 영역들에서의 저장 격실들(storage compartments)이 이들의 내용물들에의 비인가된 접근을 방지하기 위해 보호되어야 한다. 래치들은, 그러한 격실들에의 접근을, 대응하는 키를 가진 사용자들로 제약하는 데 사용될 수 있다. 많은 래치들에서, 래치가 개방된 포지션에 있는지 또는 폐쇄된 포지션에 있는지의 여부가 사용자에게 명확히 가시적이지 않을 수 있다. 그러한 래치들에 대해, 개방 또는 폐쇄 동작 동안, 개방 또는 폐쇄 동작이 완료될 때까지 래치에 의해 키가 유지되는 것이 유리할 수 있다.
본 고안의 양태들은 래치들에 관한 것이다.
일 양태에 따르면, 래치는 프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성된다. 래치는 하우징, 캡, 부싱(bushing), 및 볼(ball)을 포함한다. 하우징은 패널에의 맞물림을 위해 구성된다. 하우징은, 길이방향 축을 가지며 길이방향 축을 따라 애퍼처(aperture)를 규정한다. 애퍼처는 절취 영역(cutout area)을 포함한다. 캡은 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 하우징의 애퍼처 내에 장착된다. 캡은, 절취 영역 및 구동 돌출부를 포함하는 외부 표면을 포함한다. 부싱은 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 하우징의 애퍼처 내에 장착된다. 부싱은 상부 표면 및 측벽을 포함한다. 측벽은 캡과 하우징 사이에 위치결정된다. 측벽은, 개구 및 캡의 구동 돌출부와 접촉하도록 위치결정되는 구동 표면을 규정한다. 볼은 부싱의 개구 내에 위치결정된다. 볼은 적어도 부분적으로 하우징의 절취 영역 또는 캡의 절취 영역 내에 위치결정되도록 구성된다.
다른 양태에 따르면, 래치는 프레임에 대해 패널을 고정시키기 위한 래치결합된 상태(latched condition)와 래치결합해제된 상태(unlatched condition) 사이에서, 드라이버에 의한 이동을 위해 구성된다. 래치는 하우징, 캡, 및 부싱을 포함한다. 하우징은 패널에의 맞물림을 위해 구성된다. 하우징은, 길이방향 축을 가지며 길이방향 축을 따라 애퍼처를 규정한다. 캡은 하우징에 대해 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 하우징의 애퍼처 내에 연장되도록 장착된다. 캡은, 드라이버에 의한 접촉을 위해 위치결정되는 캡 구동 표면을 갖는다. 부싱은 하우징에 대해 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 하우징의 애퍼처 내에 연장되도록 장착된다. 부싱은, 드라이버를 수용하도록 위치결정되는 윈도우를 규정한다. 캡 및 부싱은, 래치가 래치결합된 상태에 있을 때, 캡의 캡 구동 표면과 부싱의 윈도우의 정렬이 부싱의 윈도우를 통한 캡의 캡 구동 표면으로부터의 드라이버의 삽입 또는 인출을 허용하고, 래치가 래치결합된 상태에 있지 않을 때, 캡의 캡 구동 표면과 부싱의 윈도우의 오정렬이 부싱의 윈도우를 통한 캡의 캡 구동 표면으로부터의 드라이버의 삽입 또는 인출을 차단하도록 구성된다.
본 고안은 첨부 도면들과 관련하여 판독할 때 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 통상적인 실시에 따르면, 도면들의 다양한 특징부들은 실척대로 되어 있지 않는다는 것이 강조된다. 대조적으로, 다양한 특징부들의 치수들은 명료성을 위해 임의로 확대 또는 축소될 수 있다. 도면들에는 다음의 도면들이 포함된다:
도 1a는 본 고안의 양태들에 따른, 프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 예시적인 래치를 묘사한다.
도 1b 및 도 1c는 도 1a의 래치에 대한 예시적인 키를 묘사한다.
도 2는 프레임에 대해 패널을 고정시키는 도 1a의 래치를 묘사한다.
도 3은 도 1a의 래치의 컴포넌트들의 분해도를 묘사한다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1a의 래치의 예시적인 하우징을 묘사한다.
도 5a 내지 도 5f는 도 1a의 래치의 예시적인 캡을 묘사한다.
도 6a 내지 도 6d는 도 1a의 래치의 예시적인 부싱을 묘사한다.
도 7a 내지 도 7e는 도 1a의 래치의 예시적인 샤프트를 묘사한다.
도 8a 및 도 8b는 도 1a의 래치의 예시적인 캠 및 예시적인 슬리브를 각각 묘사한다.
도 9a는 폴(pawl) 또는 연관된 컴포넌트들이 없는 도 1a의 래치를 묘사한다.
도 9b 및 도 9c는 도 9a의 래치의 단면도들을 묘사한다.
도 10a 내지 도 10c는 도 1a의 래치의 예시적인 개방 동작의 제1 단계를 묘사한다.
도 11a 내지 도 11c는 도 10a 내지 도 10c의 개방 동작의 제2 단계를 묘사한다.
도 12a 내지 도 12c는 도 10a 내지 도 10c의 개방 동작의 제3 단계를 묘사한다.
도 13a 내지 도 13c는 도 10a 내지 도 10c의 개방 동작의 제4 단계를 묘사한다.
도 14a 내지 도 14c는 도 10a 내지 도 10c의 개방 동작의 제5 단계를 묘사한다.
도 15a 내지 도 15c는 도 10a 내지 도 10c의 개방 동작의 제6 단계를 묘사한다.
본 고안은 특정 실시예들을 참조하여 본원에 예시 및 설명되지만, 본 고안은 도시된 세부사항들로 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 청구범위의 등가물들의 범주 및 범위 내에서 그리고 본 고안으로부터 벗어남이 없이 세부사항들에 있어서 다양한 수정들이 이루어질 수 있다.
본원에서 설명되는 예시적인 래치들은, 이들이 저장 격실들 내로의 래치의 돌출 정도의 감소를 제공하여, 이용가능한 저장 공간에 대한 래치의 영향을 감소 또는 제거할 수 있다는 점에서, 그러한 격실들에 대한 종래 래치들보다 더 낮은 프로파일을 가질 수 있다. 이들 실시예들은 일반적으로, 격실을 개방 또는 폐쇄시키기 위해 회전가능하게 그리고 축방향으로 이동하는 래치 캡 및 샤프트를 포함한다.
본원에서 설명되는 예시적인 래치들은, 개방 및/또는 폐쇄 동작이 완료될 때까지 개방 및/또는 폐쇄 동작 동안 래치 내에 키(또는 드라이버)를 유지하는 것이 또한 가능할 수 있다. 이 특징은, 래치가 완전히 개방되거나 폐쇄되기 전에 우발적인 또는 의도하지 않은 키의 제거를 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 부가적으로, 래치에 보유되는 키의 존재는, 래치가 완전히 폐쇄된 상태 또는 래치결합된 상태에 있지 않다는 표시를 제공하는 데 사용가능할 수 있다.
아래에 제시되는 예들에서, 래치가 래치결합되지 않을 때마다 래치에 키가 보유된다. 래치에 키를 보유하는 것은, 격실들을 래치결합하라는 리마인더로서 기능할 수 있고, 키를 보유하는 것에 의해 체계적인 개방 및 폐쇄 순서를 촉진시킬 수 있다. 래치 개방 순서 동안, 래치의 캡은 외부 부싱에 대해 미리 결정된 양(예를 들어, 15 도, 30 도, 45 도, 60 도, 75 도, 90 도 등)으로 회전하고, 개방 프로세스 전반에 걸쳐 이 포지션으로 유지하면서, 래치의 정상적인 개방 회전 및 압축 해제 기능들을 허용한다. 그 결과, 래치결합해제된 포지션에 있을 때, 키를 제거하는 것이 가능하지 않다. 래치결합 동작에서 순서가 반전되어, 단지 캡 및 부싱이 래치결합된 포지션으로 복귀되었을 때에만 키가 해제되는 것을 허용한다.
특정 래치 실시예들이 본원에 설명되지만, 개시된 실시예들의 컴포넌트들은, 본원에서 설명되는 이점들을 달성하기 위해 당업자에게 공지된 임의의 종래 래치들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 개시된 실시예들의 컴포넌트들은 PCT 국제 출원 PCT/US2016/041873호에 설명된 이들 래치들에 포함될 수 있는데, 이 PCT 국제 출원의 내용은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다. 마찬가지로, 개시된 래치들은, 격실의 내용물들을 보호하는 것이 바람직한 임의의 유형의 저장 격실들을 포함하는, 임의의 구조체 상에서 사용가능할 수 있다. 래치는 바람직하게는, 프레임에 장착된 패널과 함께 사용하기 위한 컴프레션 래치이다. 그러한 컴프레션 래치는, 패널이 프레임에 대해 래치결합되지 않은 개방 포지션으로부터, 패널이 프레임에 대해 래치결합되는 래치결합된 포지션으로의, 그리고 패널이 프레임에 대해 당겨져서 이들이 서로에 대해 압축되는 래치결합된 포지션으로의, 이동을 위해 구성된다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1a 내지 도 9c는 본 고안의 양태들에 따른 예시적인 래치(100)를 예시한다. 래치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(20)에 대해 패널(10)을 고정시키도록 구성된다. 일반적인 개관으로서, 래치(100)는 하우징(110), 캡(120), 부싱(190), 볼(199), 샤프트(130), 스프링(140), 슬리브(150), 캠(160), 핀(170), 및 폴(180)을 포함한다. 래치(100)의 부가적인 세부사항들이 아래에 설명된다.
하우징(110)은 래치(100)의 컴포넌트들을 수납한다. 도 4a는 하우징(110)의 사시도를 도시하고; 도 4b는 하우징(110)의 상면도를 도시하며; 도 4c 및 도 4d는 하우징(110)의 측단면도들을 도시한다.
하우징(110)은 패널(10)에의 맞물림을 위해 구성된다. 예시적인 실시예에서, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은, 패널(10)의 관통 홀(through-hole) 내에 끼워맞춤(fit)되도록 크기가 정해진 본체 부분(112)을 갖는다. 하우징(110)은, 본체 부분(112)의 외부 표면의 둘레에 원주방향으로 연장되는 플랜지형 부분(114)을 더 포함한다. 플랜지형 부분(114)은, 하우징(110)의 본체 부분(112)이 관통 홀 내에 수용될 때, 패널(10)의 내부 또는 외부 표면과 접촉하도록 크기가 정해진다.
바람직한 실시예에서, 하우징(110)은 너트(102)를 사용하여 패널(10)과 맞물린다. 너트(102)는, 본체 부분(112)의 외부 표면 상에 형성되는 스레딩(104) 상에 나사결합되도록 적응되어, 패널(10)이 플랜지형 부분(114)과 너트(102) 사이에 클램핑된다. 패널(10)에의 래치(100)의 적절한 고정을 생성하기 위해 패널(10)과 너트(102) 사이에 와셔(washer)(106)가 부가될 수 있다. 부가적으로, 액체 또는 먼지와 같은 외부 요소들로부터 격실의 내부를 보호하기 위해 하우징(110)의 플랜지형 부분(114)과 패널(10) 사이에 개스킷(107)이 부가될 수 있다. 래치(100)를 패널(10)에 고정시키기 위한 격실 내의 너트(102)의 사용은, 패널(10)로부터의 래치(100)의 비인가된 제거를 바람직하게 방지한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 하우징(110)은, 예를 들어, 패널(10)의 관통 홀 내의 본체 부분(112)의 마찰에 의한 또는 스레딩된 피트(fit), 또는 패널(10)의 표면에 플랜지형 부분(114)을 접착시키는 것을 포함하는, 임의의 다른 수단에 의해 패널(10)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 나사 및 브래킷과 같은 패스너가 특정 장착 구성들에서 사용될 수 있다. 더 추가로, 하우징(110)의 일부 또는 전부는 패널(10)과의 일체화된 또는 단일화된 피스(piece)로서 형성될 수 있다.
하우징(110)의 본체 부분(112)은 길이방향 축을 따라 연장된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 길이방향 축은 일반적으로, 패널(10)의 평면에 직교하는 방향으로 연장된다. 그럼에도 불구하고, 길이방향 축은 패널(10)에 대해 비스듬한 각도로 연장될 수 있고, 길이방향 축의 방향은 제한되도록 의도되지 않는다는 것이 본원의 설명으로부터 이해될 것이다.
하우징(110)의 본체 부분(112)은, 길이방향 축을 따라 연장되는 애퍼처(116)를 내부에 추가로 규정한다. 애퍼처(116)는, 아래에 설명되는 바와 같이, 래치(100)의 컴포넌트들을 수용하도록 크기가 정해진다. 애퍼처(116)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 절취 영역(118)을 더 포함한다. 절취 영역(118)은 본체 부분(112)의 내부 측벽에 제공된다. 절취 영역(118)은, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 볼(199)을 수용하기 위한 공간을 제공한다.
하우징(110)은 정지 표면들(111 및 113)을 더 포함할 수 있다. 정지 표면들(111 및 113)은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 애퍼처(116) 내로 내향으로 돌출하는 본체 부분(112)의 섹션들에 의해 형성된다. 정지 표면(111)은 부싱(190)의 시계방향 회전을 차단하도록 위치결정되고, 정지 표면(113)은 부싱(190)의 반시계방향 회전을 차단하도록 위치결정된다.
캡(120)은 하우징(110)의 애퍼처(116) 내에 장착된다. 도 5a는 캡(120)의 사시도를 도시하고; 도 5b는 캡(120)의 상면도를 도시하며; 도 5c는 캡(120)의 측면도를 도시하고; 도 5d는 캡(120)의 상면 단면도를 도시하며; 도 5e는 캡(120)의 측단면도를 도시하고; 도 5f는 캡(120)의 저면도를 도시한다.
캡(120)은 하우징(110)에 부착되지 않아서, 캡이 하우징(110)에 대해 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있다. 캡(120)은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 그 상단부에 적어도 하나의 구동 개구(122)를 포함한다. 구동 개구(122)는 길이방향 축을 따라 연장되고 캡(120)을 회전시키기 위한 구동 표면(123)을 형성한다. 구동 표면(123)은, 사용자가, 예를 들어, 키로 캡(120)을 구동 또는 회전시킬 수 있게 하기 위해, 캡(120)이 하우징(110) 내에 장착될 때 접근가능하다. 구동 개구(122)는 키의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 이 형태에서, 캡(120)은 구동 표면(123)과 맞물리기 위한 대응 키 없이는 하우징(110)에 대해 쉽게 회전될 수 없다.
캡(120)은 적어도 하나의 길이방향 연장 오목부(124)를 더 포함한다. 오목부(124)는, 구동 표면(123)과 대향하는, 캡(120)의 하부 표면에 형성된다. 오목부(124)는, 아래에 설명되는 바와 같이, 샤프트(130)의 일부분과 정합(mate)하도록 형성된다.
캡(120)의 외부 표면은 구동 돌출부(126) 및 절취 영역(128)을 포함한다. 구동 돌출부(126)는 부싱(190)의 회전을 구동하기 위한 표면을 제공한다. 절취 영역(128)은 볼(199)을 수용하기 위한 공간을 제공한다. 이들 구조체들의 기능은 아래에 더 상세히 설명될 것이다.
바람직한 실시예에서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 액체 또는 먼지와 같은 외부 요소들로부터 본체 부분(112)의 내부를 보호하기 위해 하우징(110)과 캡(120) 사이에 O-링과 같은 개스킷(108)이 부가될 수 있다. 캡(120) 및/또는 하우징(110)은, 캡(120)과 하우징(110) 사이에 개스킷(108)을 수용하기 위한 환형 홈 또는 표면을 포함할 수 있다.
부싱(190)은 하우징(110)의 애퍼처(116) 내에 장착된다. 도 6a는 부싱(190)의 사시도를 도시하고; 도 6b는 부싱(190)의 상면도를 도시하며; 도 6c는 부싱(190)의 측단면도를 도시하고; 도 6d는 부싱(190)의 저면도를 도시한다.
캡(120)과 마찬가지로, 부싱(190)은 하우징(110)에 부착되지 않아서, 부싱은 하우징(110)에 대해 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있다. 부싱(190)은, 상부 표면(192), 및 상부 표면(192)으로부터 하향으로 연장되는 원통형 측벽(194)을 포함한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)은 그 상부 표면(192)에 윈도우(193)를 포함한다. 윈도우(193)는 캡(120)의 구동 개구(122)와 중첩된다. 따라서, 윈도우(193)는 래치(100)의 개방 또는 폐쇄를 가능하게 하기 위해, 캡(120)의 구동 개구(122) 및 구동 표면(123)에의 접근을 제공한다.
측벽(194)은 하우징(110)과 캡(120) 사이에 위치결정된다. 측벽(194)은 구동 표면(196) 및 개구(198)를 포함한다. 구동 표면(196) 및 개구(198)는 구동 돌출부(126)와 절취 영역(128) 사이의 원주방향 거리와 동일한 원주방향 거리만큼 서로 분리된다. 구동 표면(196)은, 캡(120)의 구동 돌출부(126)와 접촉하고 구동 돌출부(126)에 의해 구동되는 표면을 제공한다. 개구(198)는 볼(199)을 수용하기 위한 공간을 제공한다. 이들 구조체들의 기능은 아래에 더 상세히 설명될 것이다.
부싱(190)은 정지 표면(191)을 더 포함할 수 있다. 정지 표면(191)은, 도 6d에 도시된 바와 같이, 캡(120)을 향하는 측벽(194)의 섹션에 의해 형성된다. 정지 표면(191)은 캡(120)의 시계방향 회전을 차단하도록 위치결정된다.
부싱(190)은 하우징(110)에 대한 축방향 이동으로부터 방지될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하우징(110)은 환형 홈(117)을 포함하고 부싱(190)은 환형 홈(195)을 포함한다. 리테이닝 링(retaining ring)(197)은 환형 홈들(117 및 195) 내에 위치결정된다. 리테이닝 링(197)이 홈들(117 및 195) 내에 안착될(seated) 때, 리테이닝 링은 본체 부분(112)에 의해 규정되는 애퍼처(116) 밖으로의 부싱(190)의 축방향 이동을 방지한다. 리테이닝 링(197)은 완전한 링으로서 또는 분할 링으로서 형성될 수 있다.
볼(199)은 부싱(190)의 개구(198) 내에 위치결정된다. 볼이 래치(100) 내에서 이동하는 것(예를 들어, 구르는 것(rolling))이 가능하도록, 볼은 하우징(110), 캡(120), 또는 부싱(190)에 부착되지 않는다. 그러나, 볼(199)의 이동은 하우징(110), 캡(120), 및/또는 부싱(190)의 표면들에 의해 제한된다. 예시적인 실시예에서, 볼(199)은 부싱(190)의 개구(198) 내에 항상 위치결정되고, 그리고 또한 적어도 부분적으로 하우징(110)의 절취 영역(118) 또는 캡(120)의 절취 영역(128) 내에 또한 위치결정된다.
샤프트(130)는 적어도 부분적으로 하우징(110)의 애퍼처(116) 내에 장착된다. 도 7a는 샤프트(130)의 사시도를 도시하고; 도 7b는 샤프트(130)의 상면도를 도시하며; 도 7c는 샤프트(130)의 측면도를 도시하고; 도 7d는 샤프트(130)의 저면도를 도시하며; 도 7e는 샤프트(130)의 측단면도를 도시한다.
샤프트(130)는 하우징(110)의 길이방향 축을 따라 연장된다. 샤프트(130)는 하우징(110) 및 캡(120)에 대해 길이방향 축을 중심으로 회전가능하도록 장착된다. 도 7b 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 샤프트(130)는 하우징(110) 내에서 샤프트(130)의 방해받지 않는 회전을 가능하게 하기 위해 원형 형상을 가질 수 있다.
샤프트(130)는 하우징(110) 및 캡(120)에 대해 축방향으로 이동가능하도록 장착된다. 샤프트(130)는, 샤프트(130)의 본체를 통해 반경방향으로 연장되는 관통 홀(134)을 포함한다. 관통 홀(134)은, 아래에 추가로 상세히 설명되는 바와 같이, 샤프트(130)를 관통하는 핀(170)을 수용하도록 형상화된다.
스프링(140)은, 샤프트(130)를 길이방향 축을 따라 캡(120)으로부터 멀리 편향시키도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 스프링(140)은, 캡(120)의 하측과 샤프트(130)의 표면(132) 사이에 위치결정되는 압축 스프링이다. 스프링은 압축 스프링들, 웨이브 스프링들, 벨빌 와셔들(belleville washers), 엘라스토머 스프링들(elastomeric springs), 및/또는 원추형 스프링들과 같은 하나 또는 다수의 요소들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스프링(140)의 상단부는 캡(120)의 하측 상의 오목부에 제공되고, 스프링(140)의 하단부는 샤프트(130) 내의 오목부에 제공되어, 캡(120)의 전체 높이를 감소시키거나 또는 추가로 감소시킨다.
슬리브(150)는 하우징(110)과 샤프트(130) 사이에 개재되는 애퍼처(116) 내에 위치결정된다. 따라서, 슬리브(150)는, 샤프트(130)가 위치결정되는 애퍼처를 규정한다.
슬리브(150)는 하우징(110)에 대한 슬리브(150)의 회전을 방지하도록 하는 그러한 방식으로 하우징(110) 내에 장착된다. 예시적인 실시예에서, 도 8a에 도시된 바와 같이, 슬리브(150)는, 하우징(110) 내의 키결합 특징부들(keying feature)(119)과 정합하도록 위치결정되는 하나 이상의 키결합 특징부들(152)을 포함한다. 키결합 특징부들(152 및 119)은 멈춤쇠들, 돌출부들, 오목부들, 또는 본원의 설명으로부터 당업자에게 공지된 임의의 다른 회전 방지 구조체들일 수 있다. 대안적으로, 슬리브(150)의 전부 또는 일부는 하우징(110)과의 단일화된 부품으로서 또는 일체로 형성될 수 있다.
슬리브(150)는 한 쌍의 슬롯들(154)을 규정한다. 슬롯들(154)은 내부에 핀(170)을 수용하도록, 그리고 각각의 슬롯(154)을 따라 핀(170)의 축방향 및/또는 원주방향 이동을 가능하게 하도록 크기가 정해진다. 예시적인 실시예에서, 각각의 슬롯(154)은, 하우징(110)의 길이방향 또는 축방향으로 연장되는 제1 부분(154A), 및 하우징(110)의 원주방향으로 연장되는 제2 부분(154B)을 갖는 L자형을 갖는다. 각각의 슬롯(154)의 제1 및 제2 부분들(154A, 154B)은, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 래치(100)의 개방 또는 폐쇄 동작 동안 하우징(110) 내의 샤프트(130)의 이동을 안내한다.
캠(160)은 슬리브(150) 내에 위치결정되어 슬리브(150)와 샤프트(130) 사이에 개재된다. 캠(160)은 슬리브(150)에 대해 길이방향 축을 중심으로 회전가능하도록 슬리브(150) 내에 장착된다. 특히, 캠(160)은 캡(120)과 함께 회전가능하도록 장착된다. 예시적인 실시예에서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 캠(160)은, 캡(120)의 하부 표면에서의 키결합 특징부들(129)과 정합하도록 위치결정되는 하나 이상의 키결합 특징부들(162)을 포함한다. 키결합 특징부들(162 및 129)은 멈춤쇠들, 돌출부들, 오목부들, 또는 본원의 설명으로부터 당업자에게 공지된 임의의 다른 회전 방지 구조체들일 수 있다.
캠(160)은 한 쌍의 슬롯들(164)을 규정한다. 슬롯들(164)은 내부에 핀(170)을 수용하고, 그리고 각각의 슬롯(164)을 따라 핀(170)의 축방향 및/또는 원주방향 이동을 허용하도록 크기가 정해진다. 예시적인 실시예에서, 각각의 슬롯(164)은, 캡(120) 근처의 제1 포지션과 캡(120)으로부터 멀리 제1 포지션으로부터 축방향으로 이격되는 제2 포지션 사이에서 캠(160)의 외주방향 표면의 둘레에 나선형으로 만곡된다. 슬롯들(154)과 함께, 슬롯들(164)은, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 래치(100)의 개방 또는 폐쇄 동작 동안 하우징(110) 내의 샤프트(130)의 이동을 안내한다.
캠(160)은 캡(120)과는 별개의 컴포넌트인 것으로서 설명되지만, 본 고안은 그와 같이 제한되지는 않는다는 것이 이해될 것이다. 대안적으로, 캠(160)의 전부 또는 일부는 캡(120)과의 단일화된 피스로서 또는 일체로 형성될 수 있다. 그러한 구조체는 래치(100)의 전체 돌출을 추가로 최소화시키기 위해 바람직할 수 있다.
부가적으로, 캠(160)은 슬리브(150) 내에 위치결정되는 것으로서 설명되지만, 본 고안은 그와 같이 제한되지는 않는다는 것이 이해될 것이다. 대안적으로, 본 고안의 범주로부터 벗어남이 없이, 슬리브(150)가 캠(160)과 샤프트(130) 사이에 개재되도록, 캠(160)은 슬리브(150)의 외측에 위치결정될 수 있다. 그러한 실시예에서, 본 고안의 범주로부터 벗어남이 없이, 슬리브(150)는 캡(120)에 키결합되거나 또는 캡(120)과 일체로 형성될 수 있고, 캠(160)은 하우징(110)에 키결합되거나 또는 하우징(110)과 일체로 형성될 수 있다.
핀(170)은 하우징(110)의 길이방향 또는 축방향에 대해 샤프트(130)로부터 외향으로 반경방향으로 연장된다. 핀(170)은 샤프트(130)에 형성된 애퍼처 내에 포획되고, 슬롯들(154 및 164)로 수용된다. 그 결과, 샤프트(130)는 슬롯들(154 및 164)과의 핀(170)의 맞물림에 의해 규정되는 경로 내에서 회전식으로 또는 축방향으로 이동하는 것이 제한된다.
예시적인 실시예에서, 핀(170)은, 샤프트(130)의 관통 홀(134)을 통해 직경방향으로 연장되는 원통형 포스트(cylindrical post)이다. 이 포스트는, 샤프트(130)의 양측에 직경방향으로 대향된 핀들을 형성하기에 충분한 길이를 갖는다. 이 실시예에서, 슬리브(150) 및 캠(160) 각각은 그 양측에 한 쌍의 직경방향 대향 슬롯들(154 및 164)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 래치(100)의 동작이 단일 슬롯(154, 164) 및 핀(170)과 관련하여 본원에서 설명되지만, 본 고안의 범주로부터 벗어남이 없이 1 개, 2 개, 또는 그 이상의 개개의 슬롯들 및 핀들이 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
폴(180)은 샤프트(130)에 결합된다(coupled). 예시적인 실시예에서, 폴(180)은 한 쌍의 너트들(182)로 샤프트(130)의 하단부에 고정식으로 결합된다. 샤프트(130)에의 폴(180)의 적절한 고정을 생성하기 위해 너트들(182)과 폴(180) 사이에 와셔들(184)이 부가될 수 있다.
폴(180)은 폐쇄된 포지션과 개방 포지션 사이에서 이동가능하다. 폴(180)은 샤프트(130)의 회전 및 축방향 이동에 의해 위치결정되는 폐쇄된 포지션과 개방 포지션 사이에서 이동된다. 도 2에 도시된 폐쇄된 포지션에서, 폴(180)은 프레임(20)에 맞물리고 프레임(20)에 대해 패널(10)을 고정시킨다. 도 2의 파선들로 도시된 바와 같이, 폴(180)은 프레임(20)의 두께에 따라 샤프트(130)로부터 멀리 상이한 각도로 연장될 수 있다. 개방 포지션에서, 폴(180)은 프레임(20)으로부터 맞물림해제되고, 프레임(20)에 대한 패널(10)의 상대적인 이동을 허용한다.
래치(100)는 키(200)를 사용하여 개방 또는 폐쇄된다. 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 키(200)는 샤프트(202), 홈(204), 및 단부(206)를 포함한다. 단부(206)는 캡(120)의 구동 개구(122)와 정합하도록 형상이 정해진다. 홈(204)은 단부(206) 위에 제공되고 단부(206)보다 더 좁아서, 아래에 더 상세히 논의되는 바와 같이, 개방 또는 폐쇄 동작 동안 래치(100) 내의 키(200)의 유지를 허용한다. 키(200)로서의 사용에 적합한 키들은, 본원의 설명으로부터 당업자에게 공지될 것이다.
래치(100)의 예시적인 동작은 도 10a 내지 도 15c와 관련하여 아래에 설명된다. 이들 도면들에서, 패널(10) 및 프레임(20)은 래치(100)의 컴포넌트들의 기능을 보다 양호하게 예시하기 위해 도시되어 있지 않다. 예시적인 동작이 캡의 반시계방향 회전을 묘사하고 있지만, 본원에서 설명되는 동작들은 대안적으로 캡의 시계방향 회전으로 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 10a 내지 도 10c는 폐쇄된 포지션에 있는 래치(100)를 도시한다. 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)의 윈도우(193)는 캡(120)의 구동 개구(122)와 정렬되어, 구동 개구(122) 내로의 키(200)의 단부(206)의 삽입을 허용한다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)은 하우징(110)의 정지 표면(111)에 맞닿게(against) 위치결정되어, 시계방향으로의 부싱(190)의 회전을 방지한다. 마찬가지로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 캡(120)은 정지 표면(191)에 맞닿게 위치결정되어, 시계방향으로의 캡(120)의 회전을 방지한다. 마지막으로, 볼(199)은 개구(198)에 위치결정되고 하우징(110)의 절취 영역(118) 내에 적어도 부분적으로 위치결정된다. 볼(199)은 캡(120)의 외부 표면에 의해 절취 영역(118) 밖으로 이동하는 것이 방지된다. 이에 따라, 볼(199)은 하우징(110)에 대해 부싱(190)의 포지션을 로킹(lock)한다.
이 단계에서, 래치(100)를 개방하기 위해, 사용자는 윈도우(193)를 통해 그리고 구동 개구(122) 내로 키(200)를 삽입하고, 반시계방향으로의 회전을 시작한다. 캡(120)을 회전시키는 것은, 부싱(190)의 이동 없이, 캡(120)이 부싱(190) 및 하우징(110)에 대해 이동하는 것을 허용한다. 캡(120)을 회전시키는 것은 또한, 예를 들어, 키결합 특징부들(162 및 129)로 인해, 캠(160)의 대응하는 회전을 야기한다. 캠(160)이 회전함에 따라, 캠(160)의 나선형 슬롯(164)은 축방향 및 원주방향으로 핀(170)에 힘을 가한다. L자형 슬롯(154)의 제1 부분은 축방향으로의 핀(170)의 이동을 허용하고, 원주방향으로의 핀(170)의 이동을 방지한다. 그 결과, 폐쇄된 포지션으로부터의 캡(120) 및 캠(160)의 회전은, 핀(170), 그리고 이에 대응하여 샤프트(130)로 하여금, (스프링(140)으로부터의 편향 하에서) 캡(120)으로부터 멀리 단지 축방향으로만 이동하게 한다. 샤프트(130)의 이러한 축방향 이동은 폴(180)을 축방향으로 하향으로 그리고 프레임(20)으로부터 멀리 이동시킨다. 핀(170)의 축방향 이동은, 핀(170)이 L자형 슬롯(154)의 제2 부분에 도달할 때까지, 진행된다.
도 11a 내지 도 11c는, 캡(120)의 구동 돌출부(126)가 부싱(190)의 구동 표면(196)과 접촉하기 전에, 개방된 포지션과 폐쇄된 포지션 사이의 제1 중간 포지션에 있는 래치(100)를 도시한다. 이 포지션에서, 캡(120)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 35° 회전되었고, 부싱(190)은 회전되지 않았다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)은 여전히 하우징(110)의 정지 표면(111)에 맞닿게 위치결정되고, 볼(199)은 여전히 개구(198)에 그리고 적어도 부분적으로 하우징(110)의 절취 영역(118) 내에 위치결정된다. 그러나, 도 11c에 도시된 바와 같이, 캡(120)은 정지 표면(191)으로부터 멀리 회전된다. 이 회전으로 인해, 캡(120)의 구동 개구(122)는 더 이상 부싱(190)의 윈도우(193)과 정렬되지 않는다. 키(200)의 단부(206)는 구동 개구(122) 내에 위치결정된 채로 유지되는 한편, 윈도우(193)의 에지들은 홈(204)을 따라 위치결정된다. 따라서, 윈도우(193)의 에지들은 래치(100)로부터의 키(200)의 제거를 차단하는 한편, 래치(100)는 도 10a 내지 도 10c의 폐쇄된 포지션에 있지 않다.
도 12a 내지 도 12c는, 캡(120)의 구동 돌출부(126)가 부싱(190)의 구동 표면(196)과 접촉함에 따라, 개방된 포지션과 폐쇄된 포지션 사이의 제2 중간 포지션에 있는 래치(100)를 도시한다. 이 포지션에서, 캡(120)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 45° 회전되었고, 부싱(190)은 회전되지 않았다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)은 여전히 하우징(110)의 정지 표면(111)에 맞닿게 위치결정되고, 볼(199)은 여전히 개구(198)에 그리고 적어도 부분적으로 하우징(110)의 절취 영역(118) 내에 위치결정된다. 그러나, 볼(199)은 더 이상 캡(120)의 외부 표면에 의해 절취 영역(118) 밖으로 이동하는 것이 방지되지 않는다. 그 대신에, 도 12c에 도시된 바와 같이, 캡(120)의 절취 영역(128)은 하우징의 절취 영역(118)을 향하고, 따라서 볼(199)이 이동할 수 있는 공간을 제공한다. 따라서, 볼(199)은 더 이상 하우징(110)에 대해 부싱(190)의 포지션을 로킹하지 않는다.
이 지점에서, 캡(120)의 추가 회전은 부싱(190)의 대응하는 회전을 발생시킨다. 따라서, 개개의 윈도우(193) 및 구동 개구(122)는, 캡(120) 및 부싱(190)의 나머지 회전동안 서로에 대해 45° 차이로 로킹된다. 이에 따라, 키(200)의 단부(206)는 나머지 회전동안 래치(100) 내에 보유되어, 래치(100)가 폐쇄된(예를 들어, 래치결합된) 포지션으로 복귀될 때까지 키(200)의 제거를 방지한다.
도 13a 내지 도 13c는, 캡(120)이 부싱(190)을 이동시키기 시작함에 따라, 개방된 포지션과 폐쇄된 포지션 사이의 제3 중간 포지션에 있는 래치(100)를 도시한다. 이 포지션에서, 캡(120)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 55° 회전되었고, 부싱(190)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 10° 회전되었다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)은 더 이상 하우징(110)의 정지 표면(111)에 맞닿게 위치결정되지 않는다. 도 13c에 도시된 바와 같이, 볼(199)은 이제 개구(198)에 그리고 적어도 부분적으로 캡(120)의 절취 영역(128) 내에 위치결정된다.
도 14a 내지 도 14c는, 캡(120)이 부싱(190)을 계속 이동시키는 동안, 개방된 포지션과 폐쇄된 포지션 사이의 제4 중간 포지션에 있는 래치(100)를 도시한다. 이 포지션에서, 캡(120)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 110° 회전되었고, 부싱(190)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 65° 회전되었다. 캡(120) 및 캠(160)이 계속 회전함에 따라, 캠(160)의 나선형 슬롯(164)은 축방향 및 원주방향으로 핀(170)에 힘을 계속 가한다. L자형 슬롯(154)의 제2 부분은 축방향으로의 핀(170)의 추가 이동을 방지하지만, 원주방향으로의 핀(170)의 이동을 허용한다. 그 결과, 캡(120) 및 캠(160)의 계속된 회전은, 핀(170), 그리고 이에 대응하여 샤프트(130)로 하여금, 단지 회전방향 또는 원주방향으로만 이동하게 한다. 샤프트(130)의 이 회전 이동은 폴(180)을 프레임(20)으로부터 멀리 회전식으로 이동시킨다.
도 15a 내지 도 15c는 개방 포지션에 있는 래치(100)를 도시한다. 이 포지션에서, 캡(120)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 180° 회전되었고, 부싱(190)은 폐쇄된 포지션으로부터 대략 135° 회전되었다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 부싱(190)은 하우징(110)의 정지 표면(113)에 맞닿게 위치결정되어, 반시계방향으로의 부싱(190)의 추가 회전을 방지한다. 핀(170)은 슬롯(154)의 단부에 도달하고, 더 이상 핀(170) 또는 샤프트(130)의 회전 이동은 가능하지 않다. 이 포지션에서, 폴(180)은 완전히 회전되었고, 프레임(20)에 맞물릴 수 없다. 완전 개방 포지션과 폐쇄된 포지션 사이의 회전 거리는 임의의 원하는 거리일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 순서로부터, 래치(100)의 폐쇄 동작은 반전된 유사한 방식으로 동작할 것이라는 것이 이해될 것이다. 래치(100)의 개방 포지션으로부터, 캡(120)을 시계방향으로 회전시키기 위해, 키(200)가 회전될 수 있다. 캡(120)이 회전함에 따라, 절취 영역(128)에 수용된 볼(199)의 부분과 캡(120) 사이의 접촉은 캡(120)의 모션을 부싱(190)에 전달하여, 부싱(190)의 대응하는 시계방향 회전을 발생시킨다. 일단 부싱(190)이 정지 표면(111)에 도달하면, 캡(120)과 볼(199) 사이의 접촉은 볼(199)을 절취 영역(128) 밖으로 그리고 하우징(110)의 절취 영역(118) 내로 밀어낸다. 이 지점에서, 캡(120)이 정지 표면(191)과 접촉할 때까지 캡(120)은 부싱(190)에 대해 자유롭게 회전한다. 이 지점에서, 래치(100)는 폐쇄된 포지션에 도달하였다.
본 고안의 바람직한 실시예들이 본원에 도시 및 설명되었지만, 그러한 실시예들은 단지 예로서 제공된다는 것이 이해될 것이다. 본 고안의 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 수많은 변형들, 변경들 및 대체들이 발생할 것이다. 이에 따라, 첨부된 청구범위는 본 고안의 사상 및 범주 내에 속하는 모든 그러한 변형들을 커버하는 것으로 의도된다.

Claims (14)

  1. 프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치(latch)로서,
    상기 래치는,
    상기 패널에의 맞물림을 위해 구성되는 하우징(housing)―상기 하우징은, 길이방향 축을 가지며 상기 길이방향 축을 따라 애퍼처(aperture)를 규정하고, 상기 애퍼처는 절취 영역(cutout area)을 포함함―;
    상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 상기 하우징의 상기 애퍼처 내에 장착되는 캡(cap)―상기 캡은, 절취 영역 및 구동 돌출부를 포함하는 외부 표면을 포함함―;
    상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 상기 하우징의 상기 애퍼처 내에 장착되는 부싱(bushing)―상기 부싱은 상부 표면 및 측벽을 포함하고, 상기 측벽은 상기 캡과 상기 하우징 사이에 위치결정되고, 상기 측벽은, 개구 및 상기 캡의 상기 구동 돌출부와 접촉하도록 위치결정되는 구동 표면을 규정함―; 및
    상기 부싱의 상기 개구 내에 위치결정되는 볼(ball)을 포함하며, 상기 볼은 적어도 부분적으로 상기 하우징의 절취 영역 또는 상기 캡의 절취 영역 내에 위치결정되도록 구성되는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 캡은, 상기 길이방향 축을 따라 연장되고 상기 캡을 회전시키기 위한 구동 표면을 형성하는 구동 개구를 규정하는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 부싱의 상기 상부 표면은, 상기 캡의 상기 구동 개구와 중첩되는 윈도우(window)를 포함하는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은, 미리 결정된 방향으로 상기 부싱의 회전을 차단하도록 위치결정되는 정지 표면을 포함하는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 부싱은, 미리 결정된 방향으로 상기 캡의 회전을 차단하도록 위치결정되는 정지 표면을 포함하는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 캡의 상기 절취 영역 및 상기 구동 돌출부는 원주방향 거리만큼 분리되고, 상기 부싱의 상기 개구 및 상기 구동 표면은 상기 원주방향 거리만큼 분리되는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 부싱 각각은 환형 홈을 포함하고, 상기 하우징의 환형 홈 및 상기 부싱의 환형 홈 내에 위치결정되는 리테이닝 링(retaining ring)을 더 포함하는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 애퍼처 내에 상기 길이방향 축을 따라 연장되는 샤프트―상기 샤프트는 상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 장착됨―; 및
    상기 샤프트에 결합되는 폴(pawl)을 더 포함하고, 상기 폴은 상기 프레임에 맞물리도록 구성되는,
    프레임에 대해 패널을 고정시키도록 구성되는 래치.
  9. 프레임에 대해 패널을 고정시키기 위한 래치결합된 상태(latched condition)와 래치결합해제된 상태(unlatched condition) 사이에서, 드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치로서,
    상기 래치는,
    상기 패널에의 맞물림을 위해 구성되는 하우징―상기 하우징은, 길이방향 축을 가지며 상기 길이방향 축을 따라 애퍼처를 규정함―;
    상기 하우징에 대한 상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 상기 하우징의 상기 애퍼처 내에 연장되도록 장착되는 캡―상기 캡은, 상기 드라이버에 의한 접촉을 위해 위치결정되는 캡 구동 표면을 가짐―; 및
    상기 하우징에 대한 상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 위해 상기 하우징의 상기 애퍼처 내에 연장되도록 장착되는 부싱을 포함하고, 상기 부싱은, 상기 드라이버를 수용하도록 위치결정되는 윈도우를 규정하며,
    상기 캡 및 상기 부싱은, 상기 래치가 상기 래치결합된 상태에 있을 때, 상기 캡의 상기 캡 구동 표면과 상기 부싱의 상기 윈도우의 정렬이 상기 부싱의 상기 윈도우를 통한 상기 캡의 상기 캡 구동 표면으로부터의 상기 드라이버의 삽입 또는 인출을 허용하고, 상기 래치가 상기 래치결합된 상태에 있지 않을 때, 상기 캡의 상기 캡 구동 표면과 상기 부싱의 상기 윈도우의 오정렬이 상기 부싱의 상기 윈도우를 통한 상기 캡의 상기 캡 구동 표면으로부터의 상기 드라이버의 삽입 또는 인출을 차단하도록 구성되는,
    드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 캡은 상기 길이방향 축에 대한 회전 이동 범위에서 이동가능하고, 상기 부싱은 상기 캡의 회전 이동 범위의 일부분에서 상기 길이방향 축에 대해 고정되는,
    드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 부싱은 상기 캡의 회전 이동 범위의 일부분에서 상기 길이방향 축에 대해 이동가능한,
    드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 하우징은, 미리 결정된 방향으로 상기 부싱의 회전을 차단하도록 위치결정되는 정지 표면을 포함하는,
    드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 부싱은, 미리 결정된 방향으로 상기 캡의 회전을 차단하도록 위치결정되는 정지 표면을 포함하는,
    드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 캡의 절취 영역 및 구동 돌출부는 원주방향 거리만큼 분리되고, 상기 부싱의 개구 및 구동 표면은 원주방향 거리만큼 분리되는,
    드라이버에 의한 이동을 위해 구성되는 래치.
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