KR100391315B1 - 자동차용 헤드 램프 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 헤드 램프 구조에 관한 것으로, 종래의 헤드 램프의 구조를 변경하여 광도 및 신뢰성 시험 그리고 실차 습기 제거 시험을 만족하는 자동차용 헤드 램프 구조를 제공함으로써, 안전운행을 도모할 수 있는 자동차용 헤드 램프 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 전면에 렌즈가 부착되면 배면에는 벤트 홀이 형성된 하우징과, 이 하우징 내부에 장착되어 벌브로부터 주사된 빛을 외부로 반사시켜 주는 리플렉터와, 상기 렌즈에 의해 바깥쪽 단부가 감싸지도록 리플렉터와의 사이에 설치되어 주사된 빛을 일정한 형태로 유도하는 베즐를 포함하는 자동차용 헤드 램프 구조에 있어서, 상기 렌즈는 두께를 두껍게 하여 기밀 효과와 함께 베즐과의 간격을 줄여 주고; 상기 리플렉터와 베츨의 하부에 형성된 공간부의 크기를 축소하여 내부에 리브를 갖는 공기 통로를 형성하고, 이 공간부의 배면에는 벤트홀을 형성하여 실 캡으로 마감하며; 상기 하우징의 배면에 형성된 벤트 홀은 뜨거워진 공기의 배출이 용이하도록 배면 상부에 형성하며; 테두리가 상기 렌즈에 의해 감싸여지는 베즐은 장착부를 제외하고 커팅처리되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 헤드 램프 구조{Head lamp structure for an automobile}

본 발명은 자동차용 헤드 램프 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드 램프의 베즐 개구 정도와 벤트 캡의 형성위치 그리고 렌즈의 두께와 함께 하우징과 베즐의 공기 유통 통로에 리브 등 그 형태와 형성위치를 변경하여 장마철에도 습기가 용이하게 제게되도록 한 자동차용 헤드 램프 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 헤드 램프는 야간 주행시 운전자의 주행 거리를 확보해 주는 중요한 전장 요소이다.

이러한 자동차용 헤드 램프는 렌즈 부분이 차체의 외부에 노출되도록 설치되어 있기 때문에 비나 안개 그리고 주위 환경에 따라 내부에 서리나 습기가 끼게 되는데, 이러한 안전 운행을 방해하는 여러가지 위험 요소를 최소화할 수 있도록 설계되어 있다.

첨부도면 도 1은 종래의 자동차용 헤드 램프 구조를 나타내는 것으로, 전면에 렌즈(12)가 부착된 하우징(10)과, 이 하우징(10) 내부에 장착되어 벌브(13)로부터 빛을 발산시켜 주는 리플렉터(11)가 적어도 한쌍 이상으로 구성되어 있다.

또한, 상기 리플렉터(11)와 렌즈(12) 사이에는 벌브(13)로부터 주사된 빛이 일정한 방향으로 유도하여 주사할 수 있도록 베즐(bezel)(14)이 설치되어 있다.

특히, 상기 베즐(14)은 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이, 각 리플렉터(11)에 대응하여 벌브(13)로부터 주사된 빛이 일정한 방향으로 주사되도록 하는 확장관 형태로 형성되어 리플렉터(11)의 연장선상에 위치하도록 장착되는 설치구(16)가 형성되어 있으며, 이러한 각 설치구(16)는 그 전체 테두리에는 상기 하우징(10)과 렌즈(12) 사이에 걸쳐 끼워져서 고정되도록 장착부(17)이 형성되어 있다.

한편, 상기 하우징(10)에는 후면에 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이, 벤트 홀(15)이 형성되어 있으며, 이 벤트 홀(15)는 호스가 아래로 향하도록 끼워져서 하우징(10)과 렌즈(12)에 의해 이루어지는 공간에서 발생된 열기 등을 외부로 배출시켜 주고 외부에서 습기 등이 유입되는 것을 막아 주게 된다.

이와 같이 이루어진 헤드 램프는 야간에 운전자의 주행 거리를 확보해 주는 중요한 구성품으로, 야간에 충분한 야간 주행 시야를 확보하고 비나 눈이 내릴 때에 습기 등에 의해 습기가 제대로 제거되는지 테스트를 하게 된다.

이때의 광도에 대한 신뢰성 시험은 국내안전 기준 및 ES 92010-00,01 그리고 TDP 전자 03-03-03에 준하고, 실차 습기 제거 확인 시험은 다음과 같은 조건에서 실시하게 된다.

1) 단품 조건에서 건조, 흡습, 치환을 실시하여 실차에 장착

2) 엔진 시동 상태에서 저광(low beam)에서 30분 동안 점등

3) 렌즈 전면에 5분간 물을 분사하여 습기 생성 및 제거 시간 확인

이와 같은 시험 결과 종래의 헤드 램프는 좌우측 헤드 램프의 전체 면적에 대해 습기가 많이 남아 안전 운행을 하는데 지장을 초래하게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 종래의 헤드 램프의 구조를 변경하여 광도 및 신뢰성 시험 그리고 실차 습기 제거 시험을 만족하는 자동차용 헤드 램프 구조를 제공함으로써, 안전운행을 도모할 수 있는 자동차용 헤드 램프 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 헤드 램프 구조를 나타내는 단면도,

도 2는 종래의 베즐 구조를 나타내는 일부 사시도,

도 3은 종래의 헤드 램프 구조를 나타내는 배면도,

도 4는 본 발명에 따르는 헤드 램프 구조를 나타내는 단면도,

도 5는 본 발명에 따르는 헤드 램프 구조의 베즐의 커팅 형상을 나타내는 일부 사시도,

도 6은 본 발명에 따르는 헤드 램프 구조의 씰 캡의 설치 위치를 나타내는 배면도,

도 7은 본 발명에 따르는 헤드 램프 구조를 이용하여 습기 테스트 결과를 나타내는 사진.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 하우징 11 : 리플렉터

12 : 렌즈 13 : 벌브

14 : 베즐 15 : 벤트 캡

16 : 설치구 17 : 장착부

18 : 벤트 홀 19 : 씰 캡(seal cap)

20 : 공간부 21 : 리브

G : 간극

이를 실현하기 위한 본 발명은 전면에 렌즈가 부착되면 배면에는 벤트 홀이 형성되어 호스가 연결된 하우징과, 이 하우징 내부에 장착되고 중앙에 설치된 벌브로부터 주사된 빛을 외부로 반사시켜 주는 리플렉터와, 상기 렌즈에 의해 바깥쪽 단부가 감싸지도록 리플렉터와의 사이에 설치되어 벌브로부터 발생된 빛을 일정한 형태로 유도해 주는 베즐를 포함하는 자동차용 헤드 램프 구조에 있어서, 상기 렌즈는 두께를 두껍게 하여 기밀 효과와 함께 베즐과의 간격을 줄여 주고; 상기 리플렉터와 베츨의 하부에 형성된 공간부의 크기를 축소하여 내부에 리브를 갖는 공기 통로를 형성하고, 이 공간부의 배면에는 벤트홀을 형성하여 실 캡으로 마감하며;상기 하우징의 배면에 형성된 벤트 홀은 뜨거워진 공기의 배출이 용이하도록 배면 상부에 형성하며; 테두리가 상기 렌즈에 의해 감싸여지는 베즐은 장착부를 제외하고 커팅처리되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 렌즈는 본 발명의 렌즈와 종래 렌즈가 1.2 ∼1.4 : 1의 비를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 렌즈와 리플렉터 사이의 간극은 종래의 간극과 비교하여 0.4 ∼ 0.6 : 1의 비율로 축소하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 4는 본 발명에 따르는 헤드 램프 구조를 나타내는 단면도로, 도면부호는 종래와 같은 부호를 그대로 사용하기로 한다.

본 발명은 헤드 램프를 구성하는 각 구성품인 하우징(10)과 렌즈(12) 그리고 베즐(14)의 형상 및 여기에 형성되는 벤트 홀(18)의 형성 위치 등을 변경하여 헤드 램프 내부에 끼이게 되는 습기를 보다 효과적으로 제거하여 광도시험과 실차 습기 제거 확인 시험을 만족하도록 한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 상기 하우징(10)의 전면에 부착되는 렌즈(12)를 종래의 렌즈보다 두껍게 제작하여 하우징(10) 내부의 기밀 효과와 함께 보온 효과를 더욱 높여 주게 된다.

이때, 상기 렌즈(12)는 종래의 렌즈에 비해 너무 두꺼운 경우 기밀과 보온 효과를 더욱 높일 수 있으나 반대로 벌브로부터 주사된 빛이 렌즈를 투과하는 투과성이 상대적으로 떨어지기 때문에, 램프의 특성을 고려하여 렌즈의 두께 비율을 결정하게 된다.

이러한 점을 고려한 본 발명의 렌즈(12)는 1.2 ∼1.4 : 1 비율로서 종래의 렌즈에 비해 두껍게 제작하여 사용하게 되는데, 가장 바람직하기로는 그 비율이 약 1.25:1로 제작하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.

첨부도면 도 1에 도시된 종래의 렌즈(12)의 경우 그 두께가 3mm인 것을 사용하게 되는데, 본 발명에서는 상기 렌즈(12)를 3.6 ∼ 4.2 mm인 것, 가장 바람직하기로는 3.8mm인 것을 사용하게 된다.

상기 하우징(10)은 빛이 주사되는 렌즈(12)의 전면을 제외하고 헤드 램프의 전체 부분을 감싸주는 부분으로, 종래와 마찬가지로 상기 리플렉터(11)와 베즐(14)에 의해 감싸여지게 되는 소정의 크기를 갖는 공간부(20)가 형성되게 된다.

특히, 상기 공간부(20)는 종래의 위치에서 첨부도면 도 4에 도시한 바와 같이 일정 길이(L) 만큼 축소하여 제작하게 되며, 이렇게 종간부(20)의 길이를 줄임에 따라 하우징(10)의 내부 공간을 줄여 습기 발생을 줄여 줄 수 있게 된다.

또한, 상기 공간부(20)를 구성하는 하우징(10)의 배면에는 벤트 홀(18)이 형성되어 있으며, 이 벤트 홀(18)에는 공기 흐름이 가능하고 이물질의 유입을 방지하기 위해 통상적으로 사용되는 씰 캡(seal cap)(19)을 씌워 사용하게 된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 하우징(10)에는 이곳 뿐만 아니라 다른 위치에도 여러개의 벤트 홀(18)을 형성하여 사용할 수 있는데, 이렇게 생성된 각 벤트 홀(18)에는 각각 씰 캡(19)을 체결하여 사용하게 된다.

이때, 첨부도면 도 3에서 도시한 종래의 벤트 홀(18)인 경우 본 발명에서는 첨부도면 도 6에서 도시한 바와 같이 씰 캡(19)으로 마감하는 동시에, 그 형성 위치를 하우징(10)의 상부 쪽으로 위치를 변경하여 형성하게 된다.

이렇게 형성된 상기 벤트 홀(19)은 벌브(13)에 의해 하우징(10) 내부의 가열되어 공간부(20)의 상부로 몰리게 되는 공기를 하우징(10) 외부로 배출시키는데 도움을 주게 된다.

또한, 상기 공간부(20)를 구성하는 하우징(10)의 내면과 베즐(14)의 외면에 일정한 간격을 두고 마주보는 형태로 한쌍의 리브(21)가 형성되어 있으며, 하우징(10)의 하부에 있게 되는 차가운 공기가 뜨꺼운 공기에 의해 발생되는 와류 현상으로 하우징(10)의 내부에 한꺼번에 확산되지 않도록 유도하여 습기를 제거하는데 도움을 주게 된다.

상기 베즐(14)는 첨부도면 도 4에서 도시한 바와 같이, 중앙 부분에 리플렉터(11)의 연장선상에 장착되어 벌브(13)로부터 주사된 빛이 일정한 방향으로 주사되도록 안내해 주는 설치구(16)가 적어도 하나 이상 일체로 형성되어 있으며, 이 설치구(16)의 주변에는 소정의 두께를 갖는 띠편 형상으로 장착부(17)가 일체로 형성되어 있다.

특히, 본 발명에서는 상기 장착부(17)에서 실제로 하우징(10)과 렌즈(12)에 의해 장착되는 부분만을 남기고 나머지 부분에 대해 첨부도면 도 5에서 도시한 바와 같이 절개하여 사용하게 된다.

즉, 종래의 상기 장착부(17)는 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이, 띠편형상으로 성형되어 있는데, 본 발명에서는 상기 장착부(17)에서 실제로장착되는 부분만을 남기고 나머지 부분에 대해 커팅 처리를 하여 사용하게 되는 것이다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 장착부(17)는 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이 띠편 형상으로 형성되어 있으며 그 테두리를 따라 "U"자 형상으로 요홈이 절개되어 있으며, 이 요홈은 상기 장착부(17)가 하우징(10)과 렌즈(12)의 결합시 그 결합 요소, 예를 들어 요철 결합 또는 스크류 결합시에 요철 또는 스크류가 관통되도록 공간부를 형성해 주게 된다.

이에, 본 발명에서는 상기 요철 또는 스크류가 관통될 수 있도록 하는 최소한의 공간만을 남기고 나머지 부분을 커팅처리하여 사용하게 되는 것이다.

또한, 상기 베즐(14)은 하우징(10)과 렌즈(12)에 장착됨에 따라 일부가 렌즈(12)에 대해 일정한 간극을 가지도록 이격되게 설치되는데, 본 발명에서는 상기 간극이 렌즈(12)의 두께가 0.4 ∼ 0.6의 비율로 제작하여 사용하게 된다.

첨부도면 도 1의 종래 헤드 램프의 경우 간극은 3mm의 간격으로 제작하게 되는데, 이를 약 1.5mm 정도로 줄여 제작함에 따라 렌즈(12)와 베즐(14)의 간극(G)이 좁기 때문에 잔여 습기가 남는 것을 막아 주게 된다.

따라서, 본 발명에 따르는 헤드 램프 구조는 내부에서 발생되는 습기에 대해 보다 효과적으로 없애주게 되는데, 습기 테스트 결과를 참조하여 본 발명의 습기 제거 상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 습기를 인위적으로 생성시키고 이렇게 생성된 습기가 없어지도록 하기 위한 시험 방법은 다음과 같이 진행되게 된다.

1) 더스트 캡 오픈 상태에서 100℃로 2시간 건조하고, 35℃ 습도 95%에서 10시간 흡습, 20℃ 습도 50%에서 2시간 치환하여 더스트 캡 조립 후 헤드 램프를 실차에 장착

2) 엔진 시동 상태에서 에어콘을 켜고 헤드 램프를 저광(low beam) 상태에서 30분 동안 방치

3) 렌즈로부터 30cm 거리에서 수압 80Kg/㎠로 전면에 5분간 물을 분사한 후 습기 생성 시간 및 제거 시간 확인.

이와 같은 시험 조건을 통해 얻어진 습기 제거 시간 확인 결과는 첨부도면 도 7에서 실선으로 도시한 바와 같이, 하우징 내부의 바닥 부분에 약간의 잔여 습기만을 남기고 전부 제거되게 된다.

즉, 습기 테스트 결과에서, 상단의 2개의 헤드 램프는 본 발명에 따라 제작한 좌우측 헤드 램프 구조로서, 초기의 습기 발생 상태가 전체 면적에 대해 35% 정도 생성된 것을 보여주고 있는데, 이 습기는 20분 경과한 후의 사진을 보여주는 아래 2개의 헤드 램프 구조에서 보는 바와 같이 저면에 약간의 습기를 제외하고 완전히 제거됨을 알 수 있다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 베즐의 커팅량과 벤트 캡의 형성 위치 그리고 렌즈의 두께를 달리하고, 하우징과 베즐에 공기 유통용 리브를 형성함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

1) 세차나 우기 등 헤드 램프에 습기가 발생될 우려가 있는 상황에서 습기 제거 성능이 뛰어나기 때문에 야간에도 안전 운행을 도모할 수 있게 되어 상품성이 증대된다.

Claims (3)

1. 전면에 렌즈가 부착되면 배면에는 벤트 홀이 형성되어 호스가 연결된 하우징과, 이 하우징 내부에 장착되고 중앙에 설치된 벌브로부터 주사된 빛을 외부로 반사시켜 주는 리플렉터와, 상기 렌즈에 의해 바깥쪽 단부가 감싸지도록 리플렉터와의 사이에 설치되어 벌브로부터 발생된 빛을 일정한 형태로 유도해 주는 베즐를 포함하는 자동차용 헤드 램프 구조에 있어서,

   (1) 상기 렌즈는 두께를 두껍게 하여 하우징 내의 기밀 효과와 함께 베즐과의 간격을 줄여 주고,

   (2) 상기 리플렉터와 베츨의 하부에 형성된 공간부의 크기를 축소하여 내부에 리브를 갖는 공기 통로를 형성하고, 이 공간부의 배면에는 벤트홀을 형성하여 실 캡으로 마감하며,

   (3) 상기 하우징의 배면에 형성된 벤트 홀은 뜨거워진 공기의 배출이 용이하도록 배면 상부에 형성하며,

   (4) 테두리가 상기 렌즈에 의해 감싸여지는 베즐은 장착부를 제외하고 커팅처리하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하는 자동차용 헤드 램프 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는 본 발명의 렌즈와 종래 렌즈가 1.2 ∼1.4 : 1의 비를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 램프 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈와 리플렉터 사이의 간극은 종래의 간극과 비교하여 0.4 ∼ 0.6 : 1의 비율로 축소하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 램프 구조.