KR100769046B1 - 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리플렉터의 반사효율을 높이고 로우빔과 하이빔이 차량 전방으로 조사되는 방향의 설계가 용이하도록 한 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 벌브고정 베이스에 고정되는 하나의 벌브관 내에 하이빔용 발광관과 로우빔용 발광관이 구비되며, 상기 하이빔용 발광관과 로우빔용 발광관은 각각 리브형상으로 평행하게 배치되어지되 고전압이 인가되는 양측 전극이 마주하며 발광물질이 내재된 구형상의 하이빔 발광부와 로우빔 발광부가 서로 사선방향으로 비스듬하게 위치된 구조로 된 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프에 있어서, 상기 하이빔 발광부와 상기 로우빔 발광부가 자동차 리플렉터의 반사 중심에서 차량 전방으로 향하는 가상의 수평선 상에 위치될 수 있도록 상기 벌브관을 상기 벌브고정 베이스로부터 기울어지게 고정시켜 장착함으로써, 리플렉터 중심부근에서 하이빔과 로우빔이 반사되는 할로겐 H4 램프와 동일한 조사각도로 빔을 발사되게 하여 로우빔 및 하이빔의 전방 조사각도와 리플렉터의 반사효율을 최적화 한 것이다.

HID, 에치아이디, 리플렉터, 반사경, 벌브, 경사, 사선, 로우빔, 하이빔

Description

자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프{HID Lamp for automobile}

도 1 및 도 2 는 각각 본 발명에 의한 에치 아이 디 램프를 보인 사시도 및 측면도,

도 3 은 본 발명의 에치 아이 디 램프를 장착한 자동차 헤드램프 리플렉터의 측단면과 리플렉터의 전방에서 본 광 반사 상태를 도시한 도면,

도 4 는 종래의 일반적인 자동차 할로겐 H4 헤드램프의 전방 조광 상태를 예시한 개념도,

도 5 는 종래의 에치 아이디 램프를 장착한 자동차 헤드램프 리플렉터의 측단면과 리플렉터의 전방을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 벌브고정 베이스 20 - 벌브관

30 - 로우빔 발광관 32,34 - 전극

36 - 로우빔 발광부 40 - 하이빔 발광관

42,44 - 전극 46 - 하이빔 발광부

50 - 반사갓 60 - 리플렉터

본 발명은 로우빔 발광부와 하이빔 발광부를 동시에 갖고 있는 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 로우 빔과 하이 빔의 발광부를 리플렉터 반사 중심에서 전방으로 향하는 수평선 상에 위치되게 하여 리플렉터에 반사되어 전방으로 조사되는 광각을 효과적이고 제어할 수 있는 동시에 이를 위한 리플렉터 설계를 보다 수월할 수 있게 하는 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프에 관한 것이다.

차량의 헤드램프는 야간이나 악천후시 차량전방을 조명하기 위한 것으로서, 원거리를 조명하기 위한 상향모드와 근거리를 조명하기 위한 하향모드로 운용되고 있다.

상향모드는 하이빔을 조사하여 약 100m 정도의 가시거리를 갖게 하고 하향모드는 로우빔을 조사하여 약 40m 정도의 가시거리를 갖게 하는 것을 말하며, 이는 나라마다 성능과 배치 기준을 달리하고 있다.

최근 들어서는 램프의 조도를 높이고 수명을 연장하기 위해 헤드램프로 사용되던 기존의 할로겐 램프 대신에 플라즈마 방전에 의해 고휘도로 발광하는 에치 아이 디 램프를 중대형 차종으로부터 적용해 가고 있는 추세이며 사용자 또한 개별적으로 에치 아이 디 램프 취급점으로부터 에치 아이 디 램프를 구매설치하기도 하는 등 그 수요가 점차 증가해 나가고 있다.

상술한 에치 아이 디 램프를 자동차 전조등으로 채용시, 로우 빔용 발광부와 하이 빔용 발광부를 하나의 벌브 내에 채용하는 방식이 있으며, 이는 하나의 리플렉터로 로우빔과 하이빔의 조사를 모두 구현할 수 있다.

또, 로우 빔용 발광부를 갖는 로우빔 전용 벌브와 하이 빔용 발광부를 갖는 하이빔 전용 벌브를 별도로 갖게 하는 방식이 채용되는 경우도 있는데, 이는 로우 빔용과 하이 빔용 각각의 리플렉터가 별도로 필요하게 된다.

자동차 전면부에서 헤드램프 부위가 차지하는 할당 범위를 고려하였을 때, 로우빔용 벌브와 하이빔용 벌브를 별개로 마련하여 리플렉터를 별개로 구비시키는 것보다, 각각의 상술한 로우빔, 하이빔을 하나의 벌브에서 조사하도록 구성하고 이 벌브를 장착하는 리플렉터를 하나만 사용하는 것이 리플렉터의 크기를 더 크게 할 수 있어 반사되어 전방으로 발사되는 조도를 크게 할 수 있기에 조광 효율성을 높일 수 있다.

본 발명은 로우빔 발광부와 하이빔 발광부가 하나의 튜브 내에 구비되어 하나의 헤드램프 벌브로 장착되는 경우에 한정되며, 이는 벌브를 둘러싸는 리플렉터(반사경)도 한 개만 필요하게 된다.

일반적으로, 헤드램프 벌브의 발광부에서 발광된 빛은 벌브 주변을 둘러싸고 있는 리플렉터에서 반사된 후 전방으로 반사되어 전방 조광 영역의 범위를 정할 수 있도록 하고 있으며, 가장 이상적인 조광의 예로서 로우빔과 하이빔의 발광부가 필라멘트로 된 할로겐 H4 램프는 도 4 에 도시된 바와같이 자동차 전방 수평선상에서 로우 빔 때에는 a 영역, 하이 빔 때에는 b 영역을 조광할 수 있도록 하는 방식이 채택되고 있다. 도 4에서 x는 자동차 좌우 헤드램프 중간의 직전방의 수평선이고 y는 자동차 좌우 헤드램프 중간의 직전방의 수직선이다.

특히, 로우 빔을 a 영역으로 조광하는 것은 좌측은 낮게, 우측은 높게 헤드램프의 빛이 조사되게 함으로써 전방에서 마주오는 차량의 눈부심을 감소시킴과 아울러 인도쪽 방향으로는 약간 높게 헤드램프의 빛이 조사되게 하는 것으로서, 이를 위해서는 로우빔 발광부의 위치에 따른 리플렉터의 정교한 설계가 이루어져야 한다.

에치 아이 디 램프의 하이빔 및 로우빔의 발사각도에 관련하여 참고되는 선행기술로서, 대한민국 공개 특허 제 10-2005-88030호에는 하이빔과 로우빔의 발광부의 센터선이 기준선에서 15도 기울어지도록 장착시켜 리플렉터의 왼쪽에 많은 양의 빛이 발사되어 오른쪽으로 많은 양의 빛이 반사되어 발사되도록 함으로써 운전자 왼쪽으로 반사광이 많이 반사되지 않도록 함으로써 마주오는 차량의 눈부심을 방지하게 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상술한 바와같은 종래의 에치 아이 디 램프는 할로겐 H4 램프와는 다르게 도 5에 도시된 바와같이, 평행하게 배치되는 리브형상의 발광관 구조로 인하여 로우 빔 발광부(136)와 하이 빔 발광부(146)의 위치가 리플렉터(60)의 반사영역 정중앙의 가상 수평선상(X1)에 일치하지 않고 서로 상기 최중앙의 가상 수평선(X1) 상에서 벗어나게 되고, 이 때문에 리플렉터(60)에 반사되는 빛의 상이 맺히는 부분이 로우빔 영역 a2과 하이빔 영역 b2가 중첩되지 않고 이격되는 이상적이지 못한 반사영역을 나타내게 된다.

따라서, 로우빔을 도 4의 a 영역과 같이 조사되도록 리플렉터(60)를 설계하게 되면 그 동일한 리플렉터를 이용하여 하이빔을 b 영역과 같이 조사되도록 설계하는 것이 불가능하게 되는 문제점이 있었고, 또한 로우빔 발광부(136)에서 조사되는 빛과 하이빔 발광부(146)에서 조사되는 빛이 모두 리플렉터(60)의 반사영역에서 최대 효율로 반사되게 할 수 없는 문제점이 있었다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 헤드램프 장착시에 로우 빔과 하이 빔의 발광부를 수평선상 일열로 위치되게 하여 리플렉터에 반사되어 자동차 전방으로 조사되는 로우빔과 하이빔의 광각을 할로겐 H4 램프를 채용했을 때와 동일하게 이상적인 각도로 구현할 수 있도록 하고, 동시에 로우빔 및 하이빔 조사각도 제어를 위한 리플렉터 설계를 종전의 다른 에치 아이 디 램프에 비해 수월할 수 있게 하는 한편, 로우빔이나 하이빔 모두 리플렉터 중심 부근에서부터 리플렉터 반사면을 통해 최대 광량의 반사효율을 구현할 수 있도록 하는 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프를 제공하는 것에 그 목적을 두고 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양측전극 사이에 발광물질이 내재되어 발광하는 하이빔의 발광부와 로우빔의 발광부가 리플렉터의 중심의 가상 수평선 상에 놓일 수 있도록 하이빔의 발광부와 로우빔의 발광부를 내장하는 벌브관이 벌브고정베이스에 사선방향으로 비스듬하게 고정되게 구성하는 것이 특징이다. 이와 같이 구성하면, 상기 벌브고정 베이스가 기존의 리플렉터의 벌브 장착부에 구조 변경 없이 그대로 장착되게 하면서도 로우빔과 하이빔의 발광부가 모두 리플렉터의 반사되는 중심에 위치되어 광반사되는 효율을 최대한 이용할 수 있게 하고, 또한 로우빔과 하이빔의 발광부가 리플렉터의 중심의 가상 수평선 상, 즉 리플렉터의 반사되는 중심에 위치되기 때문에 리플렉터의 설계가 용이하게 되는 작용 효과가 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예의 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 의한 에치 아이 디 램프를 보인 사시도 및 측면도이고, 도 3 은 본 발명의 에치 아이 디 램프를 장착한 자동차 헤드램프 리플렉터의 측단면과 리플렉터를 전방에서 본 광반사 상태를 보인 도면이다.

도 1 및 도 2 에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프는, 벌브고정 베이스(10)에 고정되는 하나의 벌브관(20) 내에 로우빔 발광관(30)과 하이빔 발광관(40)이 구비되며, 상기 로우빔 발광관(30)과 하이빔 발광관(40)은 각각 리브형상으로 평행하게 배치되어지되 배선을 통해 고전압이 인가되는 양측 전극(32,34)(42,44)이 마주하는 구형상의 로우빔, 하이빔 발광부(36)(46)가 서로 사선방향으로 비스듬하게 위치된 구조이며, 이러한 구조는 종래에 공지된 에치 아이 디 램프와 동일 유사하다.

본 발명에 특징에 의하면, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와같이 상기 로우빔용 발광관(30)의 발광부(36)와 상기 하이빔용 발광부(40)의 발광부(46)가 수평하게 위치될 수 있도록 상기 벌브관(20)이 상기 벌브고정 베이스(10)로부터 사선방향으로 기울어지게 고정된다.

즉, 상술한 구성의 본 발명의 에치 아이 디 램프를 도 3 에 도시된 바와같이 자동차 헤드램프의 리플렉터(60)에 장착시에, 상기 로우빔 발광부(36) 및 하이빔 발광부(46)가 상기 리플렉터(60)의 반사 중심의 가상 수평선(X1) 상에 가깝게 위치될 수 있는 각도로 벌브관(20)이 기울어진 구조이다. 도 3의 미설명부호 Y1은 리플렉터(60)의 반사 중심의 가상 수직선이다.

상술한 바와 같이 로우빔 발광부(36)와 하이빔 발광부(46)를 구성하면, 도 3 에 도시된 바와같이 로우빔 발광부(36)에서 발사된 빛은 주로 리플렉터(60)의 외곽 부위에서 반사량이 크게 되어 대략 도면상 a1 영역으로 반사부위가 분포되어지고, 하이빔 발광부(46)에서 발사된 빛은 리플렉터(60)의 전 부위에서 반사되며 도면상에서 보면 b1 영역으로 반사부위가 분포되어진다.

여기에서, 상기 도 3 와 같은 리플렉터(60)에서의 로우빔, 하이빔의 a1, b1의 반사 영역은 본원 발명을 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐이며, 리플렉터(60)의 반사면 설계에 따라 반사 영역을 여러 가지 방법으로 할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 리플렉터(60)의 반사면을 설계함에 있어서 리플렉터(60)의 외곽측은 도 4 의 a 영역으로 반사되어지게 하고 리플렉터(60)의 내측은 도 4 의 b 영역으로 반사되어지게 하면, 도 4의 a, b과 같은 전방 조사 범위로 하이빔 및 로우빔의 조광도 가능하게 된다.

한편, 상술한 구성과 아울러, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와같이, 상기 벌브관(20)의 일측에는 종전에도 헤드램프에서 많이 사용되고 있는 반원판형의 반사갓(50)이 구비되어 벌브고정 베이스(10)에 고정된다.

상기 반사갓(50)은 투과공(52)을 구비하여 상기 하이빔 발광부(46)의 빛이 리플렉터(60)를 향해 투과되게 하는 역할을 하며, 상기 로우빔 발광부(36)의 빛이 리플렉터(60)를 향해 발사되는 것은 차광하는 역할을 한다.

본원 발명에서 상기 반사갓(50)은 상기 리플렉터(60)의 반사 중심의 가상 수평선과 평행하게 배치될 수 있도록 벌브고정 베이스(10)에 수직으로 고정된다.

이와 같이 구성되면, 로우빔 발광부(36)으로부터 반사갓(50) 내벽까지의 거리와 하이빔 발광부(46)으로부터 반사갓(50) 내벽까지의 거리가 서로 대등하게 되어지므로, 로우빔 발광부(36)에서 발사된 빛이 리플렉터(60)에 의해 차광되는 범위를 종전의 반사갓 설계를 변경할 필요없이 도 3의 a1 영역과 같이 리플렉터(60)의 반사범위를 정확히 조정할 수 있고, 하이빔 발광부(46)에서 발사된 빛이 반사갓(50)의 투과공(52)을 통해 도면의 b1 영역과 같이 리플렉터의 거의 전면에 반사되어진다.

이때, 로우빔의 영역 a1과 하이빔의 영역 b1은 리플렉터 중심부분으로부터 외부로 향하여 그 범위를 갖게 되므로 최대의 반사효율을 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명은 필라멘트로 된 하이빔 발광부와 로우빔 발광부가 동일 수 평선상에 위치하는 할로겐 H4 램프용 리플렉터와 동일한 리플렉터를 그대로 사용하면 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 에치 아이 디 램프는 자동차 헤드램프 장착시에 로우 빔과 하이 빔의 발광부를 수평선상에 일열로 위치되게 하여 리플렉터를 통해 반사되어 전방으로 조사되는 광각을 종전의 할로겐 H4 램프와 동일하게 효과적이고 제어할 수 있게 되는 효과가 있고, 또한 로우빔과 하이빔의 조사각도 제어를 위한 리플렉터의 반사각 설계를 종래의 다른 에치 아이 디 램프를 사용했을 때에 비해 수월하게 할 수 있게 되며, 아울러 로우빔이나 하이빔 모두 리플렉터 중심 부근에서부터 외곽에 걸쳐 최대의 반사효율을 구현할 수 있는 동시에 하이빔과 로우빔이 전방 발사시에 이격되지 않고 중첩되는 범위로 조사되게 할 수 있는 이상적인 조사각을 구현할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 벌브고정 베이스(10)에 고정되는 하나의 벌브관(20) 내에 로우빔용 발광관(30)과 하이빔용 발광관(40)이 구비되며, 상기 로우빔용 발광관(30)과 하이빔용 발광관(40)은 각각 리브형상으로 평행하게 배치되어지되 고전압이 인가되는 양측 전극(32,34)(42,44)이 마주하며 발광물질이 내재된 구형상의 로우빔 발광부(36)와 하이빔 발광부(46)가 벌브관(20) 내에서 서로 사선방향으로 비스듬하게 위치된 구조로 된 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프에 있어서,

   상기 로우빔 발광부(36)와 상기 하이빔 발광부(46)가 자동차 리플렉터(60)의 반사 중심에서 차량 전방으로 향하는 가상의 수평선 상에 위치될 수 있는 각도로 상기 벌브관(20)을 상기 벌브고정 베이스(10)으로부터 기울어지게 고정시킨 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 벌브관(20)의 일측에는 상기 로우빔 발광부(36)의 빛이 리플렉터(60)를 향해 발사되는 것을 차광하고 상기 하이빔 발광부(46)의 빛이 리플렉터(60)를 향해 투과되게 하는 투과공(52)을 갖는 반원판형의 반사갓(50)이 벌브고정 베이스(10)에 고정되어지되, 상기 반사갓(50)은 상기 리플렉터(60)의 반사 중심에서 차량 전방으로 향하는 가상 수평선과 평행하게 배치될 수 있도록 벌브고정 베이스(10)에 수직으로 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 에치 아이 디 램프.

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