(57)【要約】  【解決手段】  自動ロックシステムが提供され、この自動ロックシステムは、マストの通常の延長および引き込みにより駆動され、前記マストの逃げにより当該マストに内在する回転およびたわみを低減し、従来のロックシステムよりスムーズかつ静かに動作する。また、当該ロックシステムは、一般的な機械式マストの既存の設置面積内に妥当に収まる。  【選択図】      図１Ａ
2015504502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入れ子式管部を有する入れ子式マスト用のラッチアセンブリであって、
付随する第１の管部に取り付け可能なラッチ本体と、
前記ラッチ本体に支持されたラッチ機構と、
前記ラッチ機構に動作可能に連結されたトグル機構と、
付随する第２の管部に取り付け可能なラッチプレートと
を有し、
前記ラッチ機構は、前記ラッチプレート内の対応する凹部とかみ合うことにより前記第１および第２の管部の軸方向の動きを制約する係合位置と、前記第１および第２の管部の軸方向の相対的な動きを可能にする係合解除位置との間で枢動可能な爪部材を含み、
前記トグル機構は、前記ラッチ機構の前記係合位置に対応するオーバーセンターロック構成と、前記ラッチ部材の前記係合解除位置に対応するロック解除構成との間で動くことができる
ラッチアセンブリ。
【請求項２】
請求項１記載のラッチアセンブリにおいて、前記トグル機構は、前記ラッチ本体に枢動可能に固定されたカムプレートと、枢軸継手において前記カムプレートに枢着され前記爪部に動作可能に連結された連結アームとを含み、前記枢軸継手は、前記ラッチ本体への前記爪部の取り付け点に対してオーバーセンターに回転するよう構成されるものであるラッチアセンブリ。
【請求項３】
請求項１記載のラッチアセンブリにおいて、前記爪部は、前記爪部材が前記係合位置にあるとき当該爪部に対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する傾斜面を含み、前記傾斜面は、前記ラッチ機構が係合されたとき前記付随する第１および第２の管の相対回転を制約するものであるラッチアセンブリ。
【請求項４】
請求項１記載のラッチアセンブリにおいて、前記爪部は、それに対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する複合角度を有する傾斜面を含むものであるラッチアセンブリ。
【請求項５】
請求項１記載のラッチアセンブリにおいて、前記ラッチ本体は、前記ラッチ本体を付随する管部に固定する取り付け用フランジを含むものであるラッチアセンブリ。
【請求項６】
請求項１記載のラッチアセンブリにおいて、このラッチアセンブリは、さらに、
隣接する管部に取り付け可能なトリガー支柱を有し、
前記トグル機構は、隣接し付随する管部のトリガー支柱とかみ合うよう構成されたカムプレートを含み、前記トリガー支柱は、隣接しあう管部間の相対運動に基づき、前記ロックおよびロック解除位置間で前記トグル機構をトグルするよう動作可能であるラッチアセンブリ。
【請求項７】
請求項６記載のラッチアセンブリにおいて、前記トリガー支柱はＴ字状の部分を含み、当該Ｔ字状の部分は、ステム部分と、このステム部分に略垂直な頂部とを有し、前記カムプレートは、前記ステム部分の対向しあう側部上で前記頂部の対向しあう側部の各々とかみ合うようなっているキャッチ部を含むものであるラッチアセンブリ。
【請求項８】
請求項７記載のラッチアセンブリにおいて、前記トグル機構は、前記トリガー支柱が前記ラッチ本体から引き離されると、前記ロック位置に移動し、前記トリガー支柱が前記ラッチ本体へ向かって動かされて前記トグル機構に当たると、前記ロック解除位置に移動するよう構成されるものであるラッチアセンブリ。
【請求項９】
入れ子式マストであって、
複数の入れ子式管部と、
第１の管部に取り付けられ、ラッチ機構と当該ラッチ機構に動作可能に連結されたトグル機構とを支持する、ラッチ本体と、
第２の管部に取り付けられたラッチプレートであって、前記第２の管部は前記第１の管部内に入れ子式に受容されるようなっている、ラッチプレートと
を有し、
前記ラッチ機構は、前記第２の管部が延長されたとき前記ラッチプレート内の対応する凹部とかみ合うことにより前記第１および第２の管部の軸方向の動きを制約する係合位置と、前記第２の管部が前記第１の管部に入れ子式に受容可能になるよう、前記第１および第２の管部の軸方向の相対的な動きを可能にする係合解除位置との間で枢動可能な爪部材を含み、
前記トグル機構は、前記ラッチ機構の前記係合位置に対応するオーバーセンターロック構成と、前記ラッチ部材の前記係合解除位置に対応するロック解除構成との間で動くことができる
入れ子式マスト。
【請求項１０】
請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記トグル機構は、前記ラッチ本体に枢動可能に固定されたカムプレートと、枢軸継手において前記カムプレートに枢着され前記爪部に動作可能に連結された連結アームとを含み、前記枢軸継手は、前記ラッチ本体への前記爪部の取り付け点に対してオーバーセンターに回転するよう構成されるものである入れ子式マスト。
【請求項１１】
請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記爪部は、前記爪部材が前記係合位置にあるとき当該爪部に対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する傾斜面を含み、前記傾斜面は、前記ラッチ機構が係合されたとき前記付随する第１および第２の管の相対回転を制約するものである入れ子式マスト。
【請求項１２】
請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記爪部は、それに対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する複合角度を有する傾斜面を含むものである入れ子式マスト。
【請求項１３】
請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記ラッチ本体は、前記ラッチ本体を前記第１の管部に固定する取り付け用フランジを含むものである入れ子式マスト。
【請求項１４】
請求項９記載の入れ子式マストにおいて、この入れ子式マストは、さらに、
トリガー支柱であって、前記第１および第２の管部が入れ子式に受容されるよう構成された第３の管部に取り付けられたトリガー支柱を有し、
前記トグル機構は、前記トリガー支柱とかみ合うよう構成された少なくとも１つのキャッチ部を有するカムプレートを含み、前記トリガー支柱は、隣接しあう管部間の相対運動に基づき、前記ロックおよびロック解除位置間で前記トグル機構をトグルするよう動作可能である入れ子式マスト。
【請求項１５】
請求項１４記載の入れ子式マストにおいて、前記トリガー支柱はＴ字状の部分を含み、当該Ｔ字状の部分は、ステム部分と、このステム部分に略垂直な頂部とを有し、前記カムプレートの少なくとも１つのキャッチ部は、前記ステム部分の対向しあう側部上で前記頂部の対向しあう側部の各々とかみ合うよう構成されるものである入れ子式マスト。
【請求項１６】
請求項１４記載の入れ子式マストにおいて、前記トグル機構は、前記ラッチ本体を取り付けた管部が前記トリガー支柱を取り付けた管部から延長された場合に前記トリガー支柱が前記ラッチ本体から引き離されると、前記ロック位置に移動し、前記ラッチ本体を取り付けた管部が前記トリガー支柱を取り付けた管部内へ引き込まれた場合に前記トリガー支柱が前記ラッチ本体へ向かって動かされて前記トグル機構に当たると、前記ロック解除位置に移動するよう構成されるものである入れ子式マスト。
【請求項１７】
複数の管部を有する入れ子式マストに使用するラッチであって、
付随する管部に取り付け可能なラッチ機構を含むラッチ本体であって、当該ラッチ本体は、第２の管に取り付けられた付随するラッチプレートに対し係合し若しくは係合解除するラッチ解除位置とラッチ位置との間で移動可能な爪部を含むラッチ機構を支持する、ラッチ本体と、
前記ラッチ機構に動作可能に連結されたトグル機構であって、ロック解除位置とロック位置との間で移動可能であり、前記入れ子式マストが延長し、および／または引き込まれるに伴い、当該トグル機構は、前記ロックおよびロック解除位置間で自動的に平行移動するよう構成され、前記爪部は、前記ラッチおよびラッチ解除位置間で自動的に平行移動するよう構成された、トグル機構と
を有するラッチ。
【請求項１８】
請求項１７記載のラッチにおいて、前記爪部は、前記付随するラッチプレートの傾斜面に嵌合する傾斜面を含むものであるラッチ。
【請求項１９】
請求項１８記載のラッチにおいて、前記傾斜面は複合角度を含むものであるラッチ。
【請求項２０】
請求項１７記載のラッチにおいて、前記トグル機構はオーバーセンタートグル機構であるラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２０１１年１１月４日付で出願された米国仮特許出願第６１／５５５，７２２号に基づく利益を主張するものであり、その内容はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本実施形態は、マストに関する。特に、アンテナ、照明、および他のペイロード用の入れ子式マストと併用する用途が見出され、特にそれを参照して記述される。ただし、例示的な本実施形態は、他の同様な用途にも適していることを理解すべきである。
【背景技術】
【０００３】
入れ子式マストは、一般に、入れ子式に伸縮し、または互いの内部に入れ子になるよう構成された複数の管部を含む。駆動系は、通常、延長構成および引き込み構成間で管を順次展開させ、および／または引き込ませるよう構成される。ロックまたはラッチは、一般に、前記延長構成において各管をそれに隣接する１つまたは複数の管にロックするため使用される。
【０００４】
ハイエンドの入れ子式マストを使用する顧客、特に軍顧客は、高感度の監視および照準用電子機器を伴う支線のない車載ペイロードを上昇させるため、機械式マストを使用している。これらの電子機器は、多くの場合、非常に長距離離れた対象を見ようとする際に使用され、安定が悪いと悪影響を受ける。多くの用途において、目標までの視線を維持することは非常に重要である。
【０００５】
一般に、入れ子式マストのペイロードを安定させるため使用される技術は、２つある。その第１の技術は、ジャイロスコープによる安定化である。ジャイロスコープによる安定化は、使用可能であるが、著しい重量およびコストがペイロードに加わることになる。第２の技術では、高度なアルゴリズムを使って捕捉された画像を補正し、「目標」を視野に維持するが、そのような技術は、高速で「予測できない」動きについては、あまり効果的ではない。
【０００６】
外力（例えば、風）およびマスト継手の逃げの相互作用により、高速で「予測不能な」動きが生じ、これにより長距離離れた対象を「見る」ペイロードの性能が低下してしまう。これらの動きは、一般に回転と呼ばれる方位（北、南、東、西）の小さな変化、および／または一般にたわみと呼ばれる水平方向の小さな変化であるかもしれない。
【０００７】
現行の技術では、一般に、前記管同士の直接的な相互作用により回転運動を制限するよう試みられている。底部または基部の管は、車両またはシェルターに強固に取り付けられている。円筒形の管の場合、その管に続くすべての管は、すべて当該管の全長に沿って少なくとも１つの縁部を生じる隆起または陥凹した表面により回転しないようにされる。その縁部は、それに嵌合する管上の溝または突出部と相互作用して、任意の２つの管が互いに対して軸方向にスライド（延長または引き込み）はできるが、互いに対し、かつ、基部の管に対して回転しないようになっている。これは、一般に管の「キーイング」（ｋｅｙｉｎｇ）または「キー」および「キー溝」構成と呼ばれている。円柱形以外の管の場合は、その管自体の形状が管の角同士の相互作用により回転を防ぐ。
【０００８】
現行の技術では、同様に、前記管同士の直接的な相互作用によりたわみを制限するよう試みられている。この場合も、底部または基部の管は、車両またはシェルターに強固に取り付けられている。それに続く管は、完全に延長した場合でも、著しくオーバーラップした状態を保つ。すなわち、各管は、その長さの著しい割合だけ当該管の下の管内にとどまり、その重なり合う距離は一般に「重複距離」と呼ばれる。この重複距離により、また１つの管の外径とその下の管の内径間で遊びの少ない嵌合を維持することにより、１つの管がその下の管に対して自由に傾くことのできる量が制限される。
【０００９】
妥当な製造公差で、かつ、典型的な軍事環境条件下（高温、低温、砂、粉じん、氷）でスライド運動（マストの延長および引き込み）を可能にするには、相互作用しあう表面間が結合しないよう、その表面間に逃げを維持しなければならない。その逃げが、直接的に回転およびたわみを増大させてしまう。
【００１０】
各管上にロックまたはラッチを設けると、前記マスト駆動系により延長位置まで駆動された前記管を延長状態に保つよう、前記ペイロードの重量に抗して垂直方向の支持が得られる。一般に、そのようなロックは、（単純化のため）外力を必要としないよう、かつ（安全のため、また遠隔操作を可能にするため）手作業での介入を必要としないよう、通常のマスト延長または引き込みにより自動的に駆動されることが望ましいと考えられている。前記ロックは、騒音源となるため、前記マストが一定の用途（例えば、軍用途）に適さなくなってしまう場合もある。
【００１１】
現行のロック設計は、傾向として、大きな音を立て、広いスペースを必要とし、手作業での係合を必要とし、および／または別個の電源を必要とする。また、ロック設計の多くは、延長位置にある管しかロックしない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の一態様によれば、自動ロックシステムが提供され、この自動ロックシステムは、マストの通常の延長および引き込みにより駆動され、前記マストの逃げにより当該マストに内在する回転およびたわみを低減し、従来のロックシステムよりスムーズかつ静かに動作する。また、当該ロックシステムは、一般的な機械式マストの既存の設置面積内に妥当に収まる。
【００１３】
別の態様によれば、複数の入れ子式管部を有する入れ子式マスト用のラッチアセンブリは、付随する第１の管部に取り付け可能なラッチ本体と、前記ラッチ本体に支持されたラッチ機構と、前記ラッチ機構に動作可能に連結されたトグル機構と、付随する第２の管部に取り付け可能なラッチプレートとを有する。前記ラッチ機構は、前記ラッチプレート内の対応する凹部とかみ合うことにより前記第１および第２の管部の軸方向の動きを制約する係合位置と、前記第１および第２の管部の軸方向の相対的な動きを可能にする係合解除位置との間で枢動可能に爪部材を含む。前記トグル機構は、前記ラッチ機構の前記係合位置に対応するオーバーセンターロック構成と、前記ラッチ部材の前記係合解除位置に対応するロック解除構成との間で動くことができる。
【００１４】
前記トグル機構は、前記ラッチ本体に枢動可能に固定されたカムプレートと、枢軸継手において前記カムプレートに枢着され前記爪部に動作可能に連結された連結アームとを含むことができ、前記枢軸継手は、前記ラッチ本体への前記爪部の取り付け点に対してオーバーセンターに回転するよう構成される。前記爪部は、前記爪部材が前記係合位置にあるとき当該爪部に対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する傾斜面を含むことができ、前記傾斜面は、前記ラッチ機構が係合されたとき前記付随する第１および第２の管の相対回転を制約する。前記爪部は、それに対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する複合角度を有する傾斜面を含むことができる。前記ラッチ本体は、前記ラッチ本体を付随する管部に固定する取り付け用フランジを含むことができる。
【００１５】
前記アセンブリは、さらに、隣接する管部に取り付け可能なトリガー支柱を含むことができ、前記トグル機構は、隣接し付随する管部のトリガー支柱とかみ合うよう構成されたカムプレートを含み、前記トリガー支柱は、隣接しあう管部間の相対運動に基づき、前記ロックおよびロック解除位置間で前記トグル機構をトグルするよう動作可能である。前記トリガー支柱はＴ字状の部分を含むことができ、当該Ｔ字状の部分は、ステム部分と、このステム部分に略垂直な頂部とを有し、前記カムプレートは、前記ステム部分の対向しあう側部上で前記頂部の対向しあう側部の各々とかみ合うようなっているキャッチ部を含むことができる。前記トグル機構は、前記トリガー支柱が前記ラッチ本体から引き離されると、前記ロック位置に移動し、前記トリガー支柱が前記ラッチ本体へ向かって動かされて前記トグル機構に当たると、前記ロック解除位置に移動するよう構成することができる。
【００１６】
別の態様によれば、入れ子式マストは、複数の入れ子式管部と、ラッチ機構と、当該ラッチ機構に動作可能に連結されたトグル機構とを支持する、第１の管部に取り付けられたラッチ本体と、第２の管部に取り付けられたラッチプレートであって、前記第２の管部は前記第１の管部内に入れ子式に受容されるようなっている、ラッチプレートとを有する。前記ラッチ機構は、前記第２の管部が延長されたとき前記ラッチプレート内の対応する凹部とかみ合うことにより前記第１および第２の管部の軸方向の動きを制約する係合位置と、前記第２の管部が前記第１の管部に入れ子式に受容可能になるよう、前記第１および第２の管部の軸方向の相対的な動きを可能にする係合解除位置との間で枢動可能な爪部材を含む。前記トグル機構は、前記ラッチ機構の前記係合位置に対応するオーバーセンターロック構成と、前記ラッチ部材の前記係合解除位置に対応するロック解除構成との間で動くことができる。
【００１７】
前記トグル機構は、前記ラッチ本体に枢動可能に固定されたカムプレートと、枢軸継手において前記カムプレートに枢着され前記爪部に動作可能に連結された連結アームとを含むことができ、前記枢軸継手は、前記ラッチ本体への前記爪部の取り付け点に対してオーバーセンターに回転するよう構成される。前記爪部は、前記爪部材が前記係合位置にあるとき当該爪部に対応した前記ラッチプレートの傾斜面に嵌合する傾斜面を含むことができ、前記傾斜面は、前記ラッチ機構が係合されたとき前記付随する第１および第２の管の相対回転を制約する。前記ラッチ本体は、前記ラッチ本体を第１の管部に固定する取り付け用フランジを含むことができる。
【００１８】
トリガー支柱は、前記第１および第２の管部が入れ子式に受容されるよう構成された第３の管部に取り付けることができ、前記トグル機構は、前記トリガー支柱とかみ合うよう構成された少なくとも１つのキャッチ部を含んだカムプレートを含み、前記トリガー支柱は、隣接しあう管部間の相対運動に基づき、前記ロックおよびロック解除位置間で前記トグル機構をトグルするよう動作可能である。前記トリガー支柱はＴ字状の部分を含むことができ、当該Ｔ字状の部分は、ステム部分と、このステム部分に略垂直な頂部とを有し、前記カムプレートの少なくとも１つのキャッチ部は、前記ステム部分の対向しあう側部上で前記頂部の対向しあう側部の各々とかみ合うよう構成することができる。前記トグル機構は、前記ラッチ本体を取り付けた管部が前記トリガー支柱を取り付けた管部から延長された場合に前記トリガー支柱が前記ラッチ本体から引き離されると、前記ロック位置に移動し、前記ラッチ本体を取り付けた管部が前記トリガー支柱を取り付けた管部内へ引き込まれた場合に前記トリガー支柱が前記ラッチ本体へ向かって動かされて前記トグル機構に当たると、前記ロック解除位置に移動するよう構成することができる。
【００１９】
別の態様によれば、複数の管部を有する入れ子式マストに使用するラッチは、ラッチ本体であって、付随する管部に取り付け可能なラッチ機構を含み、当該ラッチ本体は、第２の管に取り付けられた付随するラッチプレートに対し係合し若しくは係合解除するラッチ解除位置とラッチ位置との間で移動可能な爪部を含むラッチ機構を支持する、ラッチ本体と、前記ラッチ機構に動作可能に連結されたトグル機構であって、ロック解除位置とロック位置との間で移動可能であり、前記入れ子式マストが延長し、および／または引き込まれるに伴い、当該トグル機構は、前記ロックおよびロック解除位置間で自動的に平行移動するよう構成され、前記爪部は、前記ラッチおよびラッチ解除位置間で自動的に平行移動するよう構成された、トグル機構とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示に係るラッチアセンブリを含んだ例示的なマストの概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示に係る例示的なラッチアセンブリの斜視図である。
【図２】図２は、第１の位置にある図１Ｂの前記例示的なラッチアセンブリを含むマストの断面図である。
【図３】図３は、第２の位置にある図２の前記マストおよび例示的なラッチの断面図である。
【図４】図４は、第３の位置にある図２の前記マストおよび例示的なラッチの断面図である。
【図５】図５は、第４の位置にある図２の前記マストおよび例示的なラッチの断面図である。
【図６】図６は、第５の位置にある前記マストおよび例示的なラッチアセンブリの断面図である。
【図７】図７は、第６の位置にある前記マストおよび例示的なラッチアセンブリの断面図である。
【図８】図８は、第７の位置にある前記マストおよび例示的なラッチアセンブリの断面図である。
【図９】図９は、第８の位置にある前記マストおよび例示的なラッチアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
まず図１Ａを参照すると、一種の機械式マスト用の一般的な駆動系が、口径の最も小さい管Ｔ１をまず上昇させ、この第１の口径の管Ｔ１が完全に展開または延長されると、当該第１の管が、管同士の物理的な干渉を介して次に大きい（第２の）管Ｔ２を上昇させる。前記第２の管Ｔ２の初期の運動中、前記第１の管Ｔ１は前記駆動機構から係合解除され、前記第２の管Ｔ２が係合される。前記第１の管Ｔ１は、前記延長位置で前記第２の管Ｔ２にロックされ、前記第２の管Ｔ２は、この移行期間中に第３の管Ｔ３からリリースされる。すると、前記第２の管Ｔ２が駆動される管となり、次の３つの管のセットについて、当該マストを構成する管の数だけ、または望ましいマスト高さに達するまで、前記工程が繰り返される。引き込みは、一般に、延長の逆である。
【００２２】
本開示に係る例示的なラッチアセンブリは、前記口径が比較的大きい第２の管Ｔ２に取り付けられたラッチ本体ＬＢと、前記第１の管Ｔ１に取り付けられたラッチプレートＬＰとを含む。以下詳述するように、ラッチ機構は、前記ラッチ本体ＬＢにより支持され、トグル機構は、前記ラッチ機構に動作可能に連結される。前記ラッチ機構は、前記ラッチプレートＬＰ内の対応する凹部とかみ合うことにより前記第１および第２の管部Ｔ１およびＴ２の軸方向の動きを制約する係合位置と、前記第１および第２の管部の軸方向の相対的な動きを可能にする係合解除位置との間で枢動可能な爪部材を含む。前記トグル機構は、前記ラッチ機構の前記係合位置に対応するオーバーセンターロック構成と、前記ラッチ部材の前記係合解除位置に対応するロック解除構成との間で動くことができる。
【００２３】
前述のように、外力または手動介入を伴わない前記ラッチアセンブリ機能を有することが好ましい。本開示において、前記ラッチは、前記第１の管Ｔ１の前記ラッチプレートＬＰが前記第２の管Ｔ２上の前記ラッチ本体ＬＢに係合するとトリガーされ、前記第２の管Ｔ２を上昇させ始める。前記第２の管Ｔ２上の前記ラッチ機構は、当該ラッチ機構上のローラーが前記第１の頂部管Ｔ１上のダイク（ｄｙｋｅ）と干渉することにより、前記ロック解除位置に保たれる。前記頂部管Ｔ１の前記ラッチプレートＬＰが前記第２の管Ｔ２の前記ラッチ本体ＬＢに係合すると、前記ダイクは、もはや前記ロックシーケンスを妨げなくなり（当該ダイクが前記ローラーから離れ）、前記ラッチプレートの凹部は、当該ラッチ機構の爪部が回転して進入できる空き領域をもたらす。この動作は、以下でさらに詳しく説明するように、動力、あるいは小さいバネまたは他の付勢要素による付勢を、前記ラッチ本体と、前記第３の管上のトリガー支柱に係合するよう構成された前記トグル機構の枢動部材との間に作用させて行うことができる。その追加態様または代替態様において、トリガー支柱ＴＰは、そのトリガー支柱から前記ラッチ本体が持ち上げられるに伴い、前記トグル機構の枢動部材を前記ロック位置へと回転させる一定の特徴とともに設計できる。前記ロック工程は、延長中、前記第２の管Ｔ２の前記ラッチ本体が前記第３の管Ｔ３の前記トリガー支柱から持ち上げられるまで完了しない。この工程は、前記マストが望ましい高さに引き上げられるまで繰り返される。
【００２４】
マスト引き込み中、最初に駆動される管は、最後に引き上げられる管である（引き上げられる管のうち口径が最大のものなど、例えば、管Ｔ３）。前記駆動される管は、前記駆動される管の前記ラッチまたはトグル機構と、その下の管の前記トリガー支柱とが接触する点まで下ろされる（例えば、車両に強固に取り付けられた前記基部の管に伴うトリガー支柱）。前記トリガー支柱によりもたらされる上向きの力は、バネの付勢を上回り、前記トグル機構を上方の前記ロック解除位置へと駆動する。この工程中、前記ラッチ本体は、次に小さい管からロック解除されて、次に大きい管（例えば、前記基部の管）にロックされる。前記より小さい管は、この時点で駆動される管になり、当該マストが望ましい位置に引き込まれるまで前記工程が繰り返される。
【００２５】
図１Ａの前記マスト構成を一般的な出発点として、以下、本開示のラッチアセンブリの特徴を、図１Ａ〜９に関連付けて詳述する。
【００２６】
ここで図１Ｂを参照すると、例示的なラッチ本体１０が例示されている。このラッチ本体１０は空洞を有し、その中にラッチ機構１２と、そのラッチ機構１２を係合位置でロックするトグル機構１６（図１Ｂでは見えない）とが搭載されている。前記ラッチ本体１０は、入れ子式マストの管部に当該ラッチ本体１０を取り付けるための取り付け用フランジ２０を含む。この取り付け用フランジ２０は、前記ラッチ本体１０を前記管部に固定する固定部材、例えばボルトを受容する複数の穴２１を含む。頂部のリップ部またはフランジ２２は、前記ラッチ本体の主要部分から外側へ延出し、当該マストの延長中、隣接した管部のラッチプレートにより係合されるよう構成される。下方の傾斜面２４は、延長および引き込み中、前記管部をそれに隣接する管部に対し誘導するよう設けられる。
【００２７】
図２〜９に移って、まず図２を参照すると、例示的なラッチ本体１０が、第１の管部３０に取り付けられた状態で例示されている（例えば、図１Ａにおいて、ラッチ本体ＬＢが管Ｔ２に取り付けられているのと同様な態様で）。第２の管部３２（例えば、図１Ａの管Ｔ１）は、以降見られるように、前記第１の管部３０内で入れ子にされ、当該第２の管部３２に取り付けられたラッチプレートを含む（例えば、図１Ａにおいて、前記管Ｔ１がラッチプレートＬＰを含むのと同様な態様で）。ダイク３６（レール状の構造）は、前記第２の管部３２の外周面に取り付けられ、前記管３２上方の軸方向の長さの主な部分に沿って延在する。このダイク３６は、それに対応した前記第１の管部３０内周面の溝にスライド可能に受容される。前記ダイク３６および溝は、互いに係合して前記管部３０および３２の相対回転を制約し、またその上に前記ラッチ機構１２のローラー４２が乗り上げることで、前記ラッチ本体１０上に当該ダイク３６がない部分になるまで前記ラッチがロックするのを防ぐための表面も提供する。
【００２８】
加えて図３を参照すると、前記第２の管部３２が図２での位置に対し部分的に延長された位置で示されている。そのため、前記第２の管部３２に固定されたラッチプレート４０がこの時点で見えている。前記ラッチ機構１２のローラー４２は、まだダイク３６に係合している。ローラー４２は、枢動する爪部４６に取り付けられる。そのため、前記ラッチ機構１２の爪部４６は、係合されていない位置に保たれる。前記トグル機構１６は、図１〜３において、ロックされていないロック解除位置にあることが理解されるであろう。前記トグル機構１６は、前記ラッチ本体へと回転するよう取り付けられたカムプレート５０を含む。連結アーム５２は、前記カムプレート５０を前記爪部４６に連結する。連結アーム５２は、枢軸継手５６により前記カムプレート５０に固定される。
【００２９】
なお、トリガー支柱６０は、次に大きな管部６２（例えば、図１Ａの管Ｔ３）に取り付けられており、前記ラッチ本体１０が前記次に大きな管部６２上で入れ子になっている間、カムプレート５０に係合して前記トグル機構１６を前記ロック解除位置に保持する。また、前記トリガー支柱６０が前記カムプレート５０のキャッチ部６４とかみ合うことで、以下説明するように、前記トリガー支柱６０は、前記ラッチ本体１０から引き抜かれると前記トグル機構１６をロック位置へとトグルすることも理解されるであろう。
【００３０】
図４に移ると、ラッチプレート４０が前記ラッチ本体１０のフランジ２２に係合するまで、管部３２がさらに延長される。管部３２をさらに延長させると、管部３０およびラッチ本体１０が管部６２より上に移動して、前記トリガー支柱６０が前記ラッチ本体１０から引き抜かれる。
【００３１】
図５を参照すると、管部３０がさらに持ち上げられて、トリガー支柱６０は、前記ラッチ本体１０からほぼ完全に引き抜かれた状態になっている。トリガー支柱６０およびラッチ本体１０が分離されるに伴い、図示したラッチ位置まで、キャッチ部６４が前記カムプレート５０を回転させる。これが起こるよう、トリガー支柱６０には、特徴、例えば図５の平面に対し法線方向に延出した突出部６５を含めることができ、この突出部６５は、前記トリガー支柱６０が前記ラッチ本体１０から分離されるに伴い、前記キャッチ部６４と協動して前記カムプレート５０を回転させる。
【００３２】
前記トグル機構１６がロック解除位置とロック位置間でシフトするのとほぼ同時に、爪部４６は、ラッチされていないラッチ解除位置からラッチされた位置へとシフトして、そこで前記ラッチプレート４０の凹部に係合する。前記爪部４６が前記凹部にラッチされ、前記トグル機構１６が前記ロック位置に動かされると、前記爪部４６は、前記トグル機構１６が前記ロック解除位置に動かされるまで、前記ラッチ解除位置に戻れなくなることが理解されるであろう。このラッチ解除またはラッチ状態間およびロック解除またはロック状態間の移行は一般に滑らかであるが、これは、この移行が、前記トリガー支柱６０に対する前記ラッチ本体１０の動きにより少なくとも部分的に駆動および／または制御されるためである。この結果、動作は滑らかで静かなものとなる。
【００３３】
前記ラッチアセンブリのラッチおよびロックされた状態における最終的な位置を図６に例示する。この工程は、当該入れ子式マストのすべての管部について、望ましい高さが達成されるまで反復できることが理解されるであろう。なお、前記ラッチアセンブリの最終的なラッチおよびロック状態における前記トグル機構は、オーバーセンター位置にあり、前記ラッチ本体１０により支持される。前記ラッチアセンブリを前記ロック状態からリリースすることは、一般に、前記トグル機構が図６の位置を出るよう付勢される場合を除き（この場合については以下説明する）、単に前記爪部自体に作用するだけでは不可能である。
【００３４】
図７〜９は、前記マストの前記管部の引き込みを例示したものである。引き込みは、本質的に、上述した延長工程の逆にしたものである。図７から始めると、管部３０が管部６２へ下ろされるに伴い、前記トリガー支柱６０は、トグル機構１６に係合するまで、前記ラッチ本体１０に進入し始めることがわかるであろう。さらに管部３０を下ろすと、図８に示すように、トリガー支柱６０がトグル機構１６を付勢して前記ロック解除位置まで移動させる。トグル機構１６が前記ロック解除状態へと切り替わるに伴い、前記ラッチ機構はラッチ解除される。具体的には、爪部４６が回転し、（管部３２に取り付けられた）前記ラッチプレート４０の前記凹部から出て、ラッチ解除位置に戻される。
【００３５】
前記ラッチ機構が前記ラッチプレート４０からラッチ解除されると、管部３２を下ろすことができるようになる。これについては図９に示す。
【００３６】
図１０および１１は、本開示に係る入れ子式マストの一部を例示したものである。
【００３７】
本開示のトグルラッチアセンブリは、現行のラッチと比べ、いくつかの改善点を有する。例えば、前記トグルラッチ機構は、現在知られているラッチの一部と異なり、放射方向外向きの力を前記爪部４６にかけても動かすことはできない。前記トグル機構は、その幾何学的構造上、オーバーセンター位置へ移動するため、前記ラッチ本体からの支持により前記爪部を前記ロック位置に保つ。これにより、剛性の傾斜面が前記ラッチプレート上の同様な傾斜面に嵌合する状態がもたらされ、前記マストのたわみが妨げられる。
【００３８】
図１Ｂに示したように、爪部４６は、前記ラッチプレートの嵌合面（または隣接した管部に伴う他の表面）に係合する傾斜させた係合面７０ａおよび７０ｂを有する。これらの表面７０ａおよび７０ｂは、前記管部の長手方向の軸に対し、２若しくはそれ以上の次元で角度を付けることができる。これら剛性の傾斜面の側部にかかる荷重が十分大きく、前記ラッチ機構より上へ前記管を上昇させる垂直成分が生じた場合、前記ラッチ機構にかかる荷重は、そのような水平方向の力を確実に吸収するよう設計されたウエアバンド（ｗｅａｒ  ｂａｎｄ）を前記管上に設けることにより限られたものになる。前記傾斜面の角度は、前記ラッチ機構が、弱風に起因する一般的な側部荷重に耐えられ、前記管がより極端な条件で荷重を吸収できるよう、最適に設計される。これは、想定される最悪の荷重に対応できるよう前記ラッチを十分大きくする必要なく、高感度のペイロードに関するたわみ要件を満たす上で役立つ。前記爪部４６の表面の複合角度は、２つの隣接しあう管が互いにラッチされた場合にそれらの管間の回転運動を妨げるよう、前記ラッチプレートの同様な傾斜面に合わせることができる。
【００３９】
また、本明細書で説明した前記ラッチアセンブリは、その幾何学的構造および制御された動きにより、著しく静かである。この機構がロックする率は、前記トリガー支柱により、どれだけ高速に前記管部が延長され若しくは引き込まれるかの関数として限定（または制御）される。現行のラッチは、その回転率を制限するものがない状態で、オーバーセンター位置へスナップ嵌合するため、大きな音を立てる場合がある。前記トリガー支柱が前記ロック機構と連動する態様には、両方向の確動を保証するという利点がある。バネの強さが一部損なわれた場合、あるいは損耗または土混入により前記機構の動きが困難な場合、前記トリガー支柱の動作により、当該機構は、強制的にロックまたはロック解除される。
【００４０】
本開示の機構の別の改善点は、前記管部の順次延長を確実に実現する前記ダイクを追加したことである。前記爪部の中間部にある前記ローラーは、前記ロック用凹部に達するまで前記ダイクに接触し、前記ラッチをロックされていない状態に保つ。
【００４１】
以上、例示的な実施形態について好適な実施形態を参照して説明した。当然ながら、以上の詳細な説明を読み理解すれば、他者も変更形態および修正形態を考案できるであろう。前記例示的な実施形態は、そのような変更形態および修正形態が添付の請求項またはその均等物の範囲内である限り、それらの変更形態および修正形態をすべて含むものと解釈されるよう意図されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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