KR100749575B1

KR100749575B1 - 차량용 전조등

Info

Publication number: KR100749575B1
Application number: KR1020060071253A
Authority: KR
Inventors: 시게유키 와타나베; 데츠아키 이나바
Original assignee: 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-08-16
Also published as: JP4640962B2; KR20070015058A; CN100526708C; CN1912452A; DE102006034781A1; JP2007035547A; US7798690B2; FR2889290A1; US20070025117A1

Abstract

본 발명은 발광 소자를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛을 구비한 차량용 전조등으로, 광원 유닛을 구성하는 렌즈 및 쉐이드를 수지화한 경우에, 각 광원 유닛마다의 배광 정밀도는 물론, 각 광원 유닛의 광축의 위치 정밀도도 확보할 수 있는 전조등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

LED(54)를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛(50)이 단일의 금속제 브래킷(20)에 장착되어 등실 내에 배치되고, 광원 유닛(50)의 조사광 패턴이 합성되어 소정의 배광이 형성되는 전조등으로, 각 광원 유닛(50)은 브래킷(20)에 체결되어 LED(54)의 전방에 배치되는 수지 쉐이드(58)와, 쉐이드(58)에 연결되는 수지 렌즈(52)를 구비하며, 쉐이드(58)측의 브래킷(20)과의 체결부의 일부를 금속으로 구성하여, 렌즈(52)와 쉐이드(58)를 용착 또는 접착으로 위치 정밀도 좋게 연결하면서, 쉐이드(58)와 브래킷(20)간의 체결력을 높이더라도 체결부가 소성 변형하지 않기 때문에 렌즈(52)와 쉐이드(58)의 브래킷(20)에 대한 위치 결정 정밀도도 확보할 수 있다.

Description

차량용 전조등{VEHICULAR HEADLAMP}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전조등의 정면도.

도 2는 도 1의 전조등의 사시도.

도 3은 도 1의 전조등의 종단면도(도 1에 도시하는 선 III-III을 따라 취한 단면도).

도 4는 금속제 브래킷의 정면 사시도.

도 5는 도 4의 금속제 브래킷의 배면 사시도.

도 6은 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 분해 사시도.

도 7은 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 주요부인 쉐이드의 사시도로, (a)는 정면 사시도, (b)는 배면 사시도.

도 8은 쉐이드에서의 브래킷과의 체결부의 종단면도.

도 9는 벤딩 램프를 구성하는 광원 유닛의 종단면도.

도 10은 벤딩 램프를 구성하는 상측의 광원 유닛의 분해 사시도.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 전조등의 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 주요부인 쉐이드에서의 브래킷과의 체결부의 종단면도.

도 12는 종래의 자동차용 전조등의 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A: 하이빔 램프

B: 로우빔 램프

C: 벤딩 램프

10: 차량용 전조등

12: 램프 보디

14: 투광 커버

16: 내측 패널

16A: 통형 개구부

18: 로우빔 램프 하우징

18A: 하이빔 램프 브래킷

18C: 벤딩 램프 브래킷

20: 로우빔 램프 브래킷

20A: 수직 패널부

20B: 유닛 부착부

20C: 히트 싱크부

30: 하이빔 램프를 구성하는 광원 유닛

40: 금속제의 체결 나사

50: 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛

Ax: 광원 유닛의 광축

52: 배광 제어 부재인 수지제 투영 렌즈

54: 발광 소자

58: 배광 제어 부재인 컷오프 라인 형성용 쉐이드

58A: 수지제의 쉐이드 전단측

58B: 금속제의 쉐이드 후단측

61: 브래킷과의 체결부를 구성하는 위치 결정 돌기

62: 브래킷과의 체결부를 구성하는 암나사부

62A: 인서트 너트

70: 벤딩 램프를 구성하는 광원 유닛

본원 발명은, 발광 소자를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛의 광조사 패턴을 합성함으로써 소정의 배광 패턴을 형성하도록 구성된 차량용 전조등에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 전조등은 상단 가장자리에 컷오프 라인(cutoff line)을 갖는 로우빔용 배광 패턴을 형성할 수 있는 구성으로 되어 있고, 이에 따라 반대측 차량의 운전자들을 눈부시게 하지 않도록 하면서, 그 전조등이 설치된 차량의 운전자의 전방 시인성을 가능한 한 확보하도록 구성되어 있다.

그리고, 최근에는 발광 소자를 광원으로 하는 차량용 전조등의 개발이 활발 히 행해지고 있고, 하기 「특허 문헌 1, 2」에는 발광 소자를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛의 광조사 패턴을 중합시킴으로써, 로우빔용 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등이 제안되어 있다.

특허 문헌 1, 2에서는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 광원으로서 이용하는 발광 소자(2)의 빛은 열이 적기 때문에, 광원 유닛을 구성하는 배광 제어 부재인 렌즈(4)나 컷오프 라인 형성용 쉐이드(6)는 경량화 등의 목적으로 합성 수지로 구성하고, 광원인 발광 소자(2)가 장착되는 유닛 지지 부재인 브래킷(1)은 발광 소자(2)의 광속의 감소나 발광색의 변화 등의 수명 저하로 이어지는 온도 상승을 억제하기 위해 열전도성이 좋은 금속 다이캐스트 주조품으로 구성하도록 되어 있다.

그리고, 렌즈(4)와 쉐이드(6)는 용착이나 접착으로 연결되고, 쉐이드(6)와 브래킷(1)은 금속제의 체결 나사(8)에 의해 체결[체결 나사(8)에 의해 반사경(7)의 브래킷(7a)과 쉐이드(6)의 브래킷(6a)이 함께 체결]되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-95480호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-166588호 공보

이러한 종류의 전조등에서는, 복수의 광원 유닛이 형성하는 광조사 패턴을 중합시켜 로우빔용 배광 패턴을 형성하기 때문에 배광 제어 부재인 렌즈(4)와 쉐이드(6)간의 위치 정밀도(각 광원 유닛마다의 배광 정밀도)가 요구되는 것은 물론, 배광 제어 부재[렌즈(4) 및 쉐이드(6)]의 브래킷(1)에 대한 위치 정밀도도 요구되는데, 즉 각 광원 유닛의 광축이 일치하는 것도 필요하다.

이 때문에, 쉐이드(6)의 브래킷(1)과의 접촉면에 위치 결정 돌기(6b)를 설치하여, 배광 제어 부재의 브래킷(1)에 대한 위치 정밀도를 확보하는 구조로 되어 있다.

그러나, 배광 제어 부재인 렌즈(4) 및 쉐이드(6)는 모두 합성 수지로 구성되어 있기 때문에 용착이나 접착에 의해 양자를 우수한 정밀도로 일체화할 수 있지만(각 광원 유닛마다의 배광 정밀도를 확보할 수 있지만), 수지제의 배광 제어 부재[렌즈(4) 및 쉐이드(6)]의 금속제의 브래킷(1)에 대한 위치 정밀도에 관해서는 쉐이드(6)가 브래킷(1)에 대하여 흔들리지 않도록 쉐이드(6)와 브래킷(1)을 적정한 체결력에 의해 체결하는 것이 바람직하지만, 위치 정밀도를 높이려고 체결력을 올리면 위치 결정 돌기(6b)가 소성 변형(좌굴)하여 오히려 위치 정밀도가 저하해 버린다고 하는 문제가 발생하였다.

또한, 수지제 쉐이드(6)와 브래킷(1)간의 나사 체결 구조의 개발을 진행하는 과정에서, 예컨대 본원 발명의 실시예에 도시하는 바와 같이, 금속제 브래킷(1)에 나사 삽입 관통 구멍을 마련하고, 브래킷(1)의 배면측(도 12의 우측)으로부터 금속제의 체결 나사(태핑 스크류를 포함)를 수지제 쉐이드(6)에서의 브래킷(1)과의 체결부에 나사 결합시킴(비틀어 넣음)으로써 쉐이드(6)를 브래킷(1)에 체결하는 구조를 채용한 경우에는 나사 체결력이 너무 크면 쉐이드(6)에서의 브래킷(1)과의 체결부에 마련한 나사 구멍(나사 결합부)이나 위치 결정 돌기가 소성 변형(좌굴)하여 배광 제어 부재[렌즈(4) 및 쉐이드(6)]의 브래킷(1)에 대한 위치 정밀도가 나오지 않거나(광원 유닛끼리의 광축이 일치하지 않거나), 또는 주위의 온도 변화가 큰 환 경하에서는 나사 결합부가 크리프 현상에 의해 소성 변형(느슨해짐)이 발생하여 광축이 틀어져 버린다고 하는 새로운 문제도 제기되었다.

그래서, 본원의 발명자는, 쉐이드에서의 브래킷과의 체결부(즉 나사 결합부나 위치 결정 돌기)의 소성 변형(좌굴이나 느슨해짐)의 원인이 나사 결합부나 위치 결정 돌기가 수지로 구성되어 있어 체결력에 완전히 대항할 수 없기 때문에 나사 결합부나 위치 결정 돌기를 금속재로 구성하여 수지제 쉐이드로서 일체화하면 체결부(나사 결합부나 위치 결정 돌기)에 소성 변형이 발생하지 않고, 배광 제어 부재의 브래킷에 대한 위치 정밀도를 확보할 수 있으며, 쉐이드에서의 렌즈와의 연결부는 수지로 구성되어 있기 때문에 배광 제어 부재인 렌즈와 쉐이드간의 위치 정밀도를 확보하는 데에 방해되지 않는다고 생각하였다. 그리고 이러한 구성의 쉐이드를 시작하여 그 효과를 검증한바, 유효한 것으로 확인되었기 때문에 이번의 출원에 이른 것이다.

본원 발명은 상기 종래 기술의 문제점 및 발명자의 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은 발광 소자를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛의 조사광 패턴을 합성하여 소정의 배광 패턴을 형성하도록 구성한 차량용 전조등에서, 광원 유닛을 구성하는 렌즈 및 쉐이드를 수지화한 경우에 각 광원 유닛마다의 배광 정밀도는 물론, 각 광원 유닛의 광축의 위치 정밀도도 확보할 수 있는 차량용 전조 등을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 1에 따른 차량용 전조등에서는, 발광 소 자를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛이 단일 금속제 브래킷에 장착되어 등실 내에 배치되고, 상기 광원 유닛의 조사광 패턴이 합성되어 소정의 배광이 형성되는 차량용 전조등에 있어서,

상기 각 광원 유닛은, 상기 브래킷에 체결되어 상기 발광 소자의 전방에 배치되는 배광 제어 부재인 컷오프 라인 형성용 쉐이드와, 상기 쉐이드에 연결되어 이 쉐이드의 전방에 배치되는 배광 제어 부재인 수지제 렌즈를 적어도 포함하며, 상기 쉐이드에서의 상기 브래킷과의 체결부(체결력이 작용하는 부위)의 적어도 일부를 금속으로 구성하도록 하였다.

여기서, 「발광 소자」란 대략 점형으로 발광하는 발광부를 갖는 소자형 광원을 의미하는 것으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 발광 다이오드나 레이저 다이오드 등이 채용 가능하다.

또한, 「금속제 브래킷」은 금속으로 구성되어 있는 것이면 프레스 성형품, 절삭 성형품, 다이캐스트 주조품 등, 어떠한 방법으로 만들어진 것이라도 좋지만, 열전도성, 경량화 및 가공성을 고려하면 알루미늄 다이캐스트 제품이 가장 바람직하다.

(작용) 배광 제어 부재인 렌즈와 쉐이드는 모두 합성 수지로 구성되어 있기 때문에 전조등이 경량화되는 것은 물론, 용착이나 접착에 의해 렌즈와 쉐이드를 양호한 위치 정밀도로 연결하여 일체화할 수 있다. 즉, 배광 제어 부재인 렌즈와 쉐이드간의 위치 정밀도(각 광원 유닛마다 배광 정밀도)를 확보할 수 있다.

한편, 수지제 쉐이드와 금속제 브래킷은 체결(예컨대, 나사 체결)되어 있지 만, 배광 제어 부재인 렌즈와 쉐이드의 브래킷에 대한 위치 결정 정밀도를 높이기 위해 쉐이드와 브래킷간의 체결력을 높이면 수지제 쉐이드에서의 금속제 브래킷과의 체결부(예컨대, 위치 결정 돌기나 나사 결합부)에 작용하는 체결력(부하)이 증가한다. 그리고, 종래 기술과 같이 이 쉐이드측의 체결부(위치 결정 돌기나 나사 결합부)가 수지로 구성되어 있으면 체결부가 소성 변형(좌굴)할 우려가 있지만, 본원 발명(청구항 1)에서는 이 쉐이드측의 체결부(위치 결정 돌기나 나사 결합부)가 금속으로 구성되어 있기 때문에 체결부가 소성 변형(좌굴)하지 않고, 쉐이드와 브래킷간은 높은 체결력이 작용한 형태로 유지된다. 즉, 쉐이드와 브래킷간의 체결력을 높임으로써, 브래킷에 대한 배광 제어 부재(렌즈 및 쉐이드)의 위치 정밀도도 확보할 수 있다.

청구항 2에서는, 청구항 1에 기재한 차량용 전조등에 있어서, 상기 쉐이드에서의 상기 브래킷과의 체결부에, 상기 브래킷에 대한 위치 결정 돌기와, 금속제의 체결 나사가 나사 결합되는 나사 결합부를 마련하고, 적어도 상기 나사 결합부를 금속으로 구성하도록 하였다.

(작용) 금속제 체결 나사가 나사 결합되는 쉐이드측의 나사 결합부가 금속으로 구성되어 있기 때문에 쉐이드와 브래킷간의 체결력을 높인다고 하더라도, 나사 결합부가 소성 변형(좌굴)하지 않고, 쉐이드와 브래킷간은 높은 체결력이 작용한 형태로 유지되어 배광 제어 부재의 브래킷에 대한 위치 정밀도를 한층 더 확보할 수 있다.

또한, 위치 결정 돌기를 포함하는 영역도 금속으로 구성하도록 하면 쉐이드 와 브래킷간의 나사 체결력을 높이더라도, 위치 결정 돌기도 소성 변형(좌굴)하지 않고, 쉐이드와 브래킷간은 높은 접촉 압력이 작용한 형태로 확실하게 유지되어 배광 제어 부재의 브래킷에 대한 것 보다 위치 정밀도를 한층 더 확보할 수 있다.

청구항 3에서는, 청구항 1 또는 2에 기재한 차량용 전조등에 있어서, 상기 쉐이드를, 상기 금속 부재를 인서트 성형한 수지의 일체 성형체로 구성하도록 하였다.

(작용) 나사 결합부나 위치 결정 돌기 등의 금속 부재는 인서트 성형에 의해 수지제 쉐이드 본체에 일체화되어 있기 때문에 쉐이드는 렌즈와의 연결 및 브래킷에 체결될 때의 취급이 용이하게 되는 동시에, 금속 부재가 수지제 쉐이드 본체로부터 탈락하지 않고 장기간 사용에도 견딜 수 있는 내구성을 갖는다.

청구항 4에서는, 청구항 1 또는 2에 기재한 차량용 전조등에 있어서, 상기 각 광원 유닛을 발광 소자, 반사경, 쉐이드 및 투영 렌즈를 각각 구비한 투사형 광조사 유닛으로 구성하고, 상기 각 광원 유닛의 조사광 패턴의 컷오프 라인이 중복되게 상기 브래킷에 고정하도록 구성하였다.

(작용) 어느 정도의 확산 각을 갖는 조사광 패턴이면서 비교적 균일한 광도 분포로 산재되는 조사광 패턴을 형성하기에 적합한 투사형 광조사 유닛의 조사광 패턴의 컷오프 라인이 서로 중복됨으로써, 선명한 컷오프 라인을 갖는 중심 휘도가 높은 배광이 형성된다.

이하, 본원 발명의 실시 형태를 실시예에 기초하여 설명한다.

도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전조등을 도시하 고, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등의 정면도, 도 2는 도 1의 전조등의 사시도, 도 3은 도 1의 전조등의 종단면도(도 1에 도시하는 선 III-III을 따라 취한 단면도), 도 4는 금속제 브래킷의 정면 사시도, 도 5는 도 4의 금속제 브래킷의 배면 사시도, 도 6은 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 분해 사시도, 도 7은 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 주요부인 쉐이드의 사시도로, (a)는 정면 사시도, (b)는 배면 사시도, 도 8은 쉐이드에서의 브래킷과의 체결부의 종단면도, 도 9는 벤딩 램프를 구성하는 광원 유닛의 종단면도, 도 10은 도 9의 벤딩 램프를 구성하는 상측 광원 유닛의 분해 사시도이다.

이들 도면에서, 차량용 전조등(10)은 차량 전단부 우측(운전석에서 본 우측)에 설치되는 등기구로서, 램프 보디(12)와 그 전단 개구부에 부착된 투명한 상태의 투광 커버(14)로 형성되는 등실 내에 차량의 폭 방향 내측으로부터 하이빔 램프(A), 로우빔 램프(B) 및 벤딩 램프(C) 순으로 수용된 구성으로 되어 있다. 하이빔 램프(A)는 발광 소자(34)(도시 생략)를 광원으로 하는 상하 2단으로 배치된 합계 5개의 광원 유닛(30)으로 구성되고, 각 광원 유닛(30)의 조사광 패턴이 합성되어 하이빔용 배광 패턴이 형성된다. 로우빔 램프(B)는 발광 소자(54)를 광원으로 하는 환형으로 배치된 합계 5개의 광원 유닛(50)으로 구성되고, 각 원 유닛(50)의 조사광 패턴이 합성되어 로우빔용 배광 패턴이 형성된다. 벤딩 램프(C)는 발광 소자(74)를 광원으로 하는 상하로 배치된 2개의 광원 유닛[70(70A, 70B)]으로 구성되고, 각 광원 유닛(70)의 조사광 패턴이 합성되어 숄더빔용 배광 패턴이 형성된다.

상기 등실 내에는 투광 커버(14)를 따라 베젤이라고 호칭되는 내측 패 널(16)(도 3 참조)이 설치되어 있고, 이 내측 패널(16)에서의 각 광원 유닛(30, 50, 70)에 대응하는 위치에는 이들을 둘러싸는 통형 개구부(16a)가 각각 형성되어 있다.

하이빔 램프(A)를 구성하는 광원 유닛(30) 및 로우빔 램프(B)를 구성하는 광원 유닛(50)은 전단부에 각각 투영 렌즈(32, 52)를 구비한 투사형의 광조사 유닛으로서 구성되어 있고, 벤딩 램프(C)를 구성하는 2개의 광원 유닛(70)[상측 광원 유닛(70A), 하측 광원 유닛(70B)]은 모두 반사형 광조사 유닛으로서 구성되어 있다.

로우빔 램프(B)를 구성하는 광원 유닛(50)이 장착 일체화되어 있는 알루미늄 다이캐스트제의 로우빔 램프 브래킷(20)은 직사각형 프레임형 알루미늄 다이캐스트제의 램프 하우징(18)에 대하여 수평 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 램프 하우징(18)은 하이빔 램프(A)의 램프 브래킷(18A) 및 벤딩 램프(C)의 램프 브래킷(18C)을 측방에 일체적으로 형성한 알루미늄 다이캐스트 주조품으로서 구성되어 있고, 도시하지 않은 에이밍 기구(에이밍 스크류나 피봇 지점)에 의해 램프 보디(12)에 대하여 상하 방향 및 좌우 방향으로 틸팅 조정 가능하게 지지되어 있다.

램프 하우징(18)의 하면 벽(18a)에는 스위블 모터(M)가 배치되는 동시에, 모터(M)의 출력 축이 로우빔 램프 브래킷(20)의 하부에 연결되어 로우빔 램프(B)[광원 유닛(50)을 장착 일체화한 로우빔 램프 브래킷(20)]가 스위블 축(수직 축)(Lz) 주위에 선회(요동)할 수 있도록 구성되어 있다. 예컨대, 모터(M)의 구동은 도시하지 않은 모터 구동 제어 회로에 의해 핸들 조향 각에 대응하도록 제어되고, 핸들 조향 각에 연계하여 로우빔 램프(B)의 광축[로우빔 램프(B)의 조사 방향]이 수평 방향으로 방향을 바꿔 차량 곡선 주행시의 시인성이 양호해지도록 구성되어 있다.

광원 유닛(30)이 장착 일체화되어 있는 알루미늄 다이캐스트제의 하이빔 램프 브래킷(18A) 및 광원 유닛(70)이 장착 일체화되어 있는 알루미늄 다이캐스트제의 벤딩 램프 브래킷(18C)은 광원 유닛(50)을 장착 일체화한 로우빔 램프 브래킷(20)을 회전 가능하게 지지하는 하우징(18)의 측방에 일체적으로 형성되어 있다.

로우빔 램프 브래킷(20)은 도 3, 4에 도시하는 바와 같이, 수직 패널부(20A)와, 이 수직 패널부(20A)로부터 둘레 방향 등분 5 지점에서 전방에 선반형으로 연장되는 유닛 부착부(20B)와, 수직 패널부(20A)의 배면측 및 전면측에 상하로 연장되는 복수의 방열 핀(21)으로 이루어지는 히트 싱크부(20C, 20D)를 구비하고 있다. 또한, 하이빔 램프 브래킷(18A) 및 벤딩 램프 브래킷(18C)에도 방열 핀(21)으로 이루어지는 히트 싱크부(120C)(도 9 참조)가 설치되어 있다. 또한, 하이빔 램프 브래킷(18A)의 배면에 설치되어 있는 방열 핀으로 이루어지는 히트 싱크부의 도시는 생략한다.

즉, 각 광원 유닛(30, 50, 70)의 발광 소자(34, 54, 74)는 합성 수지제의 어셈블리 케이스 내에 백색 발광 다이오드를 수용한 LED 어셈블리(도 6, 10 참조)로서 구성되어 있고, 모두 점등에 따라 발열하지만, 이들 각 발광 소자(34, 54, 74)는 알루미늄 다이캐스트 주조품으로 구성된 브래킷(18A), 브래킷(20), 브래킷(18C)에 각각 부착되어 있기 때문에 각 발광 소자(34, 54, 74)로 발생한 열을 열전도 작용에 의해 큰 열용량을 갖는 브래킷(18A), 브래킷(20), 브래킷(18C)에 조속히 이동시킬 수 있고, 또한 방열 핀(21)에 의해 등실 공간으로의 방열을 촉진하여 발광 소 자(34, 54, 74)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그리고 이에 따라, 발광 소자(34, 54, 74)의 광원 광속이 감소하거나 발광색이 변화되어 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 로우빔 램프 브래킷(20)에서의 히트 싱크부(20C)에서는 도 5에 도시하는 바와 같이, 방열 핀(21)의 길이 방향 소정 위치에 슬릿(22)이 마련되고, 로우빔 램프(B)[광원 유닛(50)을 장착 일체화한 로우빔 램프 브래킷(20)]가 스위블 축(Lz) 주위에서 선회(요동)할 때에 인접하는 방열 핀(21, 21)간에 슬릿(22)을 통해 새로운 공기가 유도되어 히트 싱크부(20C)에서의 방열 작용이 높아지도록 구성되어 있다.

또한, 도 6, 도 10에 도시하는 바와 같이, 발광 소자(54, 74)에는 LED 어셈블리 케이스(54a, 74a)의 전방에 개구하는 커넥터 삽입 부착구(54b, 74b)에 브래킷(20A, 18C)의 전면측으로부터 급전 커넥터(54c, 74c)를 삽입 탈착할 수 있도록 구성되어 있다[발광 소자(34)에의 급전용 코드의 접속도, 도시하지 않지만 유사하다). 그리고, 램프 보디(12)의 하면에는 각 램프(A, B, C)에서의 발광 소자(34, 54, 74)의 점등을 제어하는 회로를 수용 일체화한 점등 회로 유닛(13)이 설치되고, 점등 회로 유닛(13)(도 3 참조)으로부터 등실 내로 유도된 급전용 코드는 각 램프(A, B, C)의 발광 소자(34, 54, 74)에 연장되어 있다. 특히, 로우빔 램프(B)에서의 발광 소자(54)에 연장되는 코드(C)는 도 3, 4에 도시하는 바와 같이, 하우징(18)의 하면 벽(18a)에서의 스위블축(Lz)의 근방에 설치된 코드 클램프(13a)에 의해 지지되어 있기 때문에 로우빔 램프(B)[광원 유닛(50)을 장착 일체화한 로우빔 램프 브래킷(20)]의 스위블(요동)에 의해 코드(C)가 다른 부재와 간섭할 우려가 없다.

다음에, 광원 유닛(50)의 구체적 구성에 관해서 설명한다.

도 3, 6, 7, 8에 도시하는 바와 같이, 광원 유닛(50)은 유닛 부착부(20B)에 대하여 각각 고정되어 광축(Ax)상에 배치된 배광 제어 부재인 수지제의 투영 렌즈(52)와, 이 투영 렌즈(52) 후방에 상향으로 배치된 광원인 발광 소자(백색 발광 다이오드)(54)와, 이 발광 소자(54)의 위쪽을 덮도록 배치된 배광 제어 부재인 수지제의 반사경(56)과, 발광 소자(54)와 투영 렌즈(52) 사이에 배치된 배광 제어 부재인, 일부를 금속으로 구성한 수지제의 컷오프 라인 형성용 쉐이드(58)를 구비하고 있다.

쉐이드(58)의 상면측에는 도 7 (a)에 도시하는 바와 같이, 컷오프 라인을 형성하기 위한 전연측 단차부(58a)가 설치되고, 쉐이드(58)의 배면측에는 도 7 (b)에 도시한 바와 같이, 좌우 양측에 2 지점 및 좌우 중앙부 아래쪽에 1 지점의 총 3 지점에 위치 결정 돌기(60)가 설치되는 동시에, 3 지점의 위치 결정 돌기(60)의 대략 중앙부에는 암나사부(62)를 설치한 보스(63)가 돌출 형성되어 있다. 한편, 유닛 부착부(20B)의 수직 전단 벽면(20B0)에는 나사 삽입 관통 구멍(42) 및 구멍(42)을 둘러싸는 원통형 보스 결합부(43)가 마련되어 있다. 그리고, 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 보스(63)를 보스 결합부(43)에 결합시키는 동시에, 유닛 부착부(20B)의 배면측으로부터 삽입 관통한 체결 나사(40)를 암나사부(62)에 나사 결합시킴으로써, 쉐이드(58) 배면측의 3 개의 위치 결정 돌기(60)가 유닛 부착부(20B) 가 대응하는 3개의 수직 전단 접촉면(20B1)에 가압 접촉하고, 광원 유닛(50)의 광축(Ax)이 수직 전단 접촉면(20B1)[수직 패널부(20A)]에 직교하는 형태로 체결되어 있다.

또한, 쉐이드(58) 상면의 후방 연장부(59)의 좌우의 외측면에는 도 6, 7 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 반사경(56)측의 좌우 한 쌍의 다리(57)에 형성된 직사각형상의 개구부(57a)가 요철 랜스 결합할 수 있는 직사각형상 훅(59a)이 설치되고, 또한 쉐이드(58)의 훅(59a) 근방의 후방 연장부(59)의 상면에는 반사경(56)측의 개구부(57a) 근방 하면에 설치한 결합 볼록부(57b)에 대응하는 결합 오목부(59b)가 마련되어 있다. 그리고, 유닛 부착부(20B)에 장착(나사 체결)된 쉐이드(58)에 대하여, 결합 볼록부(57b)가 결합 오목부(59b)에 결합하도록 위쪽으로부터 반사경(56)의 주연부 하단부를 후방 연장부(59)의 상면에 접촉시키는 동시에, 다리(57)의 개구부(57a)를 쉐이드(58)측의 훅(59a)에 요철 랜스 결합시킴으로써, 반사경(56)은 유닛 부착부(20B)의 상면에 장착된 발광 소자(54)의 위쪽을 양호한 위치 정밀도로 덮는 형태(도 3 참조)로 고정 유지되어 있다. 부호(55)는 유닛 부착부(20B)에 마련된 슬릿(20B2, 20B3)에 삽입 부착되어 유닛 부착부(20B)의 상면에 수용된 발광 소자(54)를 고정 유지하는 판형 스프링 부재이다.

또한, 쉐이드(58)에서의 반원호형 전연부에는 도 6 및 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 좌우 한 쌍의 결합 볼록부(61)가 설치되고, 한편 투영 렌즈(52)의 주연부 배면측에는 쉐이드(58)측의 결합 볼록부(61)에 대응하는 결합 오목부(53)(도 6 참조)가 마련되어 있으며, 결합 볼록부(61)와 결합 오목부(53)를 결합시 킴으로써, 투영 렌즈(52)와 쉐이드(58)는 정확히 위치 결정되어 있다.

그리고, 투영 렌즈(52)는, 예컨대 아크릴 수지의 성형품으로 구성되어 있는 데 대하여, 쉐이드(58)는, 렌즈(52)를 연결하는 그 전연부(58A)가 폴리카보네이트 수지로 구성되는 동시에, 브래킷(20)에 체결되는 체결부가 되는 후방 연장부(59) 및 암나사부(62)를 포함하는 후단부(58B)는 금속으로 구성되어 접착 또는 용착에 의해 투영 렌즈(52)와 쉐이드(58)를 위치 정밀도 좋게 연결 일체화할 수 있는 동시에, 쉐이드(58)와 금속제의 브래킷(20)간의 체결 강도를 높임으로써, 배광 제어 부재인 렌즈(52) 및 쉐이드(58)의 브래킷(20)에 대한 위치 정밀도도 확보할 수 있는 구조로 되어 있다.

즉, 쉐이드(58)에서의 브래킷(20)[유닛 부착부(20B)]과의 체결부인 암나사부(62) 및 후방 연장부(59)[위치 결정 돌기(60)]를 포함하는 쉐이드 후단측(58B)은 알루미늄 다이캐스트 주조품으로 구성되어 있고, 인서트 성형에 의해 이 알루미늄 다이캐스트 주조품인 쉐이드 후단측(58B)이 폴리카보네이트 수지제의 쉐이드 전단측(58A)에 일체화되어 있다.

그리고, 렌즈(52)를 일체화한 쉐이드(58)는 도 8에 도시하는 바와 같이, 체결 나사(40)에 의해 브래킷(20)[유닛 부착부(20B)의 수직 전단 벽면(20B0)]에 나사 체결되지만, 배광 제어 부재인 렌즈(52) 및 쉐이드(58)의 브래킷(20)에 대한 위치 결정 정밀도를 높이기 위해 체결 나사(40)에 의한 쉐이드(58)와 브래킷(20)간의 체결력을 높이면 쉐이드(58)에서의 브래킷(20)과의 체결부[위치 결정 돌기(60)나 암나사부(62)]에 작용하는 체결력(부하)이 증가한다. 그리고, 종래 기술과 같이 이 쉐이드측의 체결부(위치 결정 돌기나 나사 결합부)가 수지로 구성되어 있으면 체결부(위치 결정 돌기나 나사 결합부)에 소성 변형(좌굴)이 발생하거나, 주위 온도의 변화가 큰 환경하에서는 크리프 현상에 의해 체결부(나사 결합부)에 소성 변형(느슨해짐)이 생길 우려가 있지만, 본 실시예에서는 이 쉐이드(58)에서의 체결부[위치 결정 돌기(60)나 암나사부(62)를 포함하는 쉐이드 후단측(58B)]가 금속으로 구성되어 있기 때문에(알루미늄 다이캐스트 주조품으로서 폴리카보네이트 수지제 쉐이드 본체에 일체화되어 있기 때문에), 체결부[위치 결정 돌기(60)나 암나사부(62)]에 소성 변형(좌굴)이 발생하지 않고, 쉐이드(58)와 브래킷(20)간은 높은 체결력이 작용한 형태로 유지된다. 따라서, 쉐이드(58)와 브래킷(20)간의 체결력을 체결 나사(40)에 의해 높임으로써, 브래킷(20)에 대한 배광 제어 부재[렌즈(34) 및 쉐이드(38)]의 위치 정밀도를 확보할 수 있다.

이 때문에, 본 실시예에서는 각 광원 유닛(50)의 광축(Ax)이 정확히 모두 일치함으로써 각 광원 유닛(50)의 컷오프 라인이 서로 정확하게 중복되고, 선명한 컷오프 라인을 갖고 시인성이 우수한 로우빔으로서 최적인 배광이 형성된다.

다음에 벤딩 램프(C)를 구성하는 광원 유닛(70)의 구체적인 구성에 관해서 설명한다.

광원 유닛(70)은 도 9 및 도 10에 그 상세한 내용이 도시되어 있고, 광원 유닛(70)이 장착되어 있는 벤딩 램프 브래킷(18C)은 수직 패널부(120A)와, 이 수직 패널부(120A)로부터 상하 2 지점에서 전방으로 선반형으로 연장되는 유닛 부착부(120B)와, 수직 패널부(120A)의 배면측에 상하로 연장되는 복수의 방열 핀(21)으 로 이루어지는 히트 싱크부(120C)를 구비하고 있다.

광원 유닛[70(70A, 70B)]은 유닛 부착부(120B)의 하면에 하향으로 배치된 광원인 발광 소자(백생 발광 다이오드)(74)와, 수직 패널부(120A)에 나사 체결되어 발광 소자(74)의 아래쪽에 배치된 배광 제어 부재인 포물면을 갖는 기둥 형상의 수지제 반사경[76(76A, 76B)]을 구비하고 있다. 부호(155)는 유닛 부착부(120B)에 마련된 슬릿(120B3)에 삽입 부착되어 유닛 부착부(120B)의 하면에 수용된 발광 소자(54)를 고정 유지하는 판형 스프링 부재이다.

광원 유닛[70(70A, 70B)]을 구성하는 수지제 반사경[76(76A, 76B)]의 배면측 대략 중앙부에는 원주형 보스(77)가 연장되고, 그 선단부에는 암나사부(162)가 설치된 원주형의 금속제 보스 선단부(77a)가 인서트 성형에 의해 일체화되어 있다. 한편, 수직 패널부(120A)의 유닛 부착부(120B) 아래쪽에는 수직 패널부(120A)에 대하여 차량 폭 방향 외측에 소정 각도만큼 경사지는 반사경 장착면(120A1, 120A2) 및 이 반사경 장착면(120A1, 120A2)에 대하여 수직인 원통형 보스 결합부(120B1, 120B2)가 형성되고, 반사경 장착면(120A1, 120A2)에는 나사 삽입 관통 구멍(142)이 마련되어 있다. 그리고, 수직 패널부(120A)의 배면측으로부터 나사 삽입 관통 구멍(142)에 삽입 관통한 체결 나사(140)를 암나사부(162)에 나사 결합시킴으로써, 보스 결합부(120B1, 120B2)에 결합하는 보스 선단부(77a)의 단부면이 반사경 장착면(120A1, 120A2)에 가압 접촉 유지되어 광원 유닛(70)의 광축(Ax)이 수직 패널부(20A)에 대하여 차량 폭 방향 외측에 소정 각도만큼 경사지는 형태로 체결되어 있다.

하측의 광원 유닛(70B)에서는, 포물면을 갖는 기둥 형상의 반사경(76B)이 입체각이 커지도록 전방에 크게 연장되도록 구성되고 있는 동시에, 수직 패널부(120A)의 일부가 전방으로 돌출되어 그 전단부에 반사경 장착면(120A2)이 형성되어 있다. 또한, 반사경(76B)이 나사 체결되는 반사경 장착면(120A2)[보스(77)가 결합하는 보스 결합부(120B2)]은 상측의 광원 유닛(70A)의 반사경 장착면(120A1)[보스 결합부(120B1)]보다 차량 폭 방향 외측으로 크게 경사져 있으며, 상측의 광원 유닛(70A)이 차량의 경사 전측방을 광범위하게 조명하는 배광 패턴을 형성하는 데 대하여, 이 하측의 광원 유닛(70B)은 차량보다 경사 전측방의 한정된 범위만큼을 조명하는 패턴을 형성한다.

또한, 하이빔 램프(A)를 형성하는 광원 유닛(30)은, 광축(Ax)상에 배치된 배광 제어 부재인 수지제의 투영 렌즈(32)와, 브래킷(18A)에 설치한 유닛 부착부에 상향으로 배치된 광원인 도시하지 않는 발광 소자(백색 발광 다이오드)(34)와, 이 발광 소자(34)를 상측에서부터 덮도록 배치된 배광 제어 부재인 수지제의 반사경(36)(도시 생략)과, 발광 소자(34)와 투영 렌즈(32) 사이에 배치된 일부를 금속으로 구성한 수지제의 렌즈 홀더(도시 생략)를 구비하고 있다.

이 광원 유닛(30)을 구성하는 렌즈 홀더에 관해서도, 광원 유닛(50)을 구성하는 쉐이드(58)와 마찬가지로, 암나사부 및 위치 결정 돌기가 설치된 렌즈 홀더 후단측이 체결 나사에 의해 금속제 브래킷(18A)의 수직 패널부에 체결되어 있지만, 아크릴 수지제의 투영 렌즈(32)를 연결하는 렌즈 홀더의 전단측은 폴리카보네이트 수지로 구성되는 동시에, 금속제 브래킷(18A)에 나사 체결되는 렌즈 홀더에서의 체 결부(위치 결정 돌기 및 암나사부)를 포함하는 후단측은 금속(알루미늄 다이캐스트 주조품)으로 구성되어 있다. 그리고, 접착 또는 용착에 의해 렌즈 홀더를 아크릴 수지제의 투영 렌즈(32)와 양호한 위치 정밀도로 연결할 수 있는 동시에, 렌즈 홀더와 금속제의 브래킷(20)의 체결 강도를 높임으로써, 배광 제어 부재인 투영 렌즈(32)의 브래킷(18A)에 대한 위치 정밀도도 확보할 수 있는 구조로 되어있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 전조등의 로우빔 램프를 구성하는 광원 유닛의 주요부인 쉐이드에서의 브래킷과의 체결부의 종단면도이다.

상기 제1 실시예에서는, 쉐이드(58)에서의 브래킷(20)[유닛 부착부(20B)]과의 체결부인 암나사부(62) 및 후방 연장부(59)[위치 결정 돌기(60)]를 포함하는 쉐이드 후단측(58B)이 알루미늄 다이캐스트 주조품으로 구성되어 있지만, 이 제2 실시예에서는 거의 전체를 폴리카보네이트 수지로 구성한 쉐이드(58)의 암나사부(62)만을 금속제의 인서트 너트(62A)로 구성한 점이 상이하다.

즉, 암나사부(62)를 구성하는 인서트 너트(62A)가 인서트 성형에 의해 폴리카보네이트 수지제의 쉐이드(58) 본체에 일체화되어 있다. 그리고, 쉐이드(58)에서의 브래킷(20)과의 체결부인 위치 결정 돌기(60)는 폴리카보네이트 수지로 구성되어 있다.

또한, 체결 나사(44A)는 전단측에만 수나사부(45)가 설치되어 직경이 큰 기부측(46)에는 수나사부가 마련되지 않은 와셔가 달린 나사[전단측의 수나사부(45)와 기단부(46)간에 베어링면(47)이 마련된 체결 나사]로 구성되는 동시에, 유닛 부착부(20B)의 수직 전단 벽면(20B0)에 마련한 나사 삽입 관통 구멍(42)의 주연부와 체결 나사(44A)의 머리부(48)간에는 웨이브 와셔(49)가 개재되어 쉐이드(58)를 유닛 부착부(20B)의 수직 전단 벽면(20B0)에 고정할 때, 체결 나사(와셔가 달린 나사)(44A)를 완전히 고정하기 전에 위치 결정 돌기(60)가 대응하는 유닛 부착부(20B)의 수직 전단 접촉면(20B1)에 접촉하도록 구성되어 웨이브 와셔(49)에 의한 탄발력에 상당하는 알맞은 체결력(압접력)이 위치 결정 돌기(60)와 수직 접촉면(20B1)간에 작용하는 형태로 유지되어 배광 제어 부재인 렌즈(52) 및 쉐이드(58)의 브래킷(20)에 대한 위치 결정 정밀도가 확보되는 동시에, 위치 결정 돌기(60)의 좌굴도 방지되도록 되어 있다.

청구항 1에 따른 차량용 전조등에 의하면, 배광 제어 부재인 수지제 렌즈와 수지제 쉐이드가 양호한 위치 정밀도로 일체화되어 각 광원 유닛의 배광 정밀도가 확보되는 동시에 배광 제어 부재가 금속제 브래킷에 대하여 양호한 위치 정밀도로 일체화되어 각 광원 유닛의 광축도 일치하기 때문에 각 광원 유닛의 조사광 패턴이 합성된 로우빔으로서 최적인 배광을 형성할 수 있는 경량인 차량용 전조등이 제공된다.

청구항 2에 의하면, 배광 제어 부재인 수지제 렌즈와 수지제 쉐이드가 양호한 위치 정밀도로 일체화되어 각 광원 유닛의 배광 정밀도가 확보되는 동시에, 각 배광 제어 부재인 수지제 렌즈와 수지제 쉐이드가 금속제 브래킷에 대하여 한 층 더 우수한 위치 정밀도로 일체화되어 각 광원 유닛의 광축도 한층 더 일치하기 때문에 광축 유닛의 조사광 패턴이 합성된 로우빔으로서의 보다 최적의 배광을 형성 할 수 있는 경량인 차량용 전조등이 제공된다.

청구항 3에 의하면, 광원 유닛을 간단히 또한 양호한 위치 정밀도로 브래킷에 장착할 수 있는 동시에, 쉐이드의 내구성이 확보되기 때문에 광원 유닛의 조사광 패턴이 합성된 로우빔으로서의 최적의 배광을 장기간에 걸쳐 형성할 수 있는 차량용 전조등이 제공된다.

청구항 4에 의하면, 선명한 컷오프 라인을 갖고 중심 휘도가 높은 원방 시인성이 우수한 로우빔으로서의 최적의 배광을 형성할 수 있는 차량용 전조등이 제공된다.

Claims

발광 소자를 광원으로 하는 복수의 광원 유닛이 단일의 금속제 브래킷에 장착되어 등실 내에 배치되고, 상기 광원 유닛의 조사광 패턴이 합성되어 소정의 배광을 형성하는 차량용 전조등으로서,

상기 각 광원 유닛은, 상기 브래킷에 체결되어 상기 발광 소자의 전방에 배치되는 배광 제어 부재인 컷오프 라인 형성용 쉐이드와, 이 쉐이드에 연결되어 상기 쉐이드의 전방에 배치되는 배광 제어 부재인 수지제 렌즈를 적어도 포함하고, 상기 쉐이드에 있어서의 상기 브래킷과의 체결부 중 적어도 일부가 금속으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
제1항에 있어서, 상기 쉐이드에 있어서의 상기 브래킷과의 체결부에는, 상기 브래킷에 대한 위치 결정 돌기와, 금속제의 체결 나사가 나사 결합되는 나사 결합부가 마련되고, 적어도 상기 나사 결합부는 금속으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 쉐이드는, 상기 금속 부재를 인서트 성형한 수지의 일체 성형체로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 광원 유닛은 발광 소자, 반사경, 쉐이 드 및 투영 렌즈를 각각 포함한 투사형 광조사 유닛으로 구성되어, 각 광원 유닛의 조사광 패턴의 컷오프 라인이 중복되도록 상기 브래킷에 고정된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
제3항에 있어서, 상기 각 광원 유닛은 발광 소자, 반사경, 쉐이드 및 투영 렌즈를 각각 포함한 투사형 광조사 유닛으로 구성되어, 각 광원 유닛의 조사광 패턴의 컷오프 라인이 중복되도록 상기 브래킷에 고정된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.