KR100783316B1 - 헤드램프 리플렉터 조절장치 - Google Patents

헤드램프 리플렉터 조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드램프 리플렉터 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터가 포함된 전기적인 장치를 이용하여 적재된 인원 및 로드에 상관없이 헤드램프 라이트빔의 위치를 규정된 범위 안에서 상하로 조정하는 위치조절 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 헤드램프 리플렉터 조절장치는 차량 헤드램프의 리플렉터에 연결되어 왕복 구동에 의해 상기 리플렉터를 상향 또는 하향 조절하는 액추에이터와, 상기 액추에이터에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 장착전자석과, 상기 정착전자석과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정전자석으로 이루어져, 전류가 흘러 생기는 자성에 의해 척력과 인력을 발생하여 액추에이터를 구동하는 구동수단과, 상기 차량 속도와 차량 자세에 따라 상기 구동수단에 세기와 인력과 척력의 배분을 조정하는 신호를 인가하는 ECU를 포함하여 구성된다.
헤드램프, 리플렉터, ECU, 전자석, 액추에이터

Description

헤드램프 리플렉터 조절장치{Apparatus for Controlling Head Lamp Reflector}
도 1은 종래 헤드램프 조절장치의 구성도,
도 2는 도 1에 나타낸 기구부의 구조도,
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 조절장치의 구성도,
도 4는 도 3에 나타낸 액추에이터의 취부 구조도,
도 5a와 도 5b는 도 4의 작동 실시를 나타내는 예시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: ECU 120: 구동수단
122: 고정전자석 124: 장착전자석
130: 액추에이터 131: 작동봉
132: 어저스터 로드 133: 어저스터 플레이트
134: 힌지 140: 스토퍼 수단
150: 리플렉터 152: 리플렉터 힌지
154: 램프 하우징
본 발명은 헤드램프 리플렉터 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터가 포함된 전기적인 장치를 이용하여 적재된 인원 및 로드에 상관없이 헤드램프 라이트빔의 위치를 규정된 범위 안에서 상하로 조정하는 위치조절 장치에 관한 것이다.
자동차에는 야간 운전시 운전자의 전방 시계의 확보를 위하여 헤드램프가 구비되어 있는데, 반대편 차선에 상대 차량이 있을 경우에는 상대 운전자의 전방 시계를 확보해주기 위하여 빔의 각도가 하향인 하향등을 사용하고, 반대편 차량이 없을 경우에는 빔의 각도가 상향인 상향등을 사용하여 넓은 시계를 확보하게 된다.
일반적으로 자동차의 헤드램프의 조사각도는 제조 당시에 설정되어 있으며, 차량의 사용기간 중에 헤드램프의 조사각도를 변경하고자 할 때는, 헤드램프의 일측에 마련된 헤드램프 조사각도 조절볼트 등을 조작하여야 한다.
이때, 차량을 평지에 정지시켜야 하는 불편이 따르게 된다.
이와 같은 불편을 해소하기 위하여, 헤드램프에 헤드램프의 조사각도를 조절할 수 있는 모터 등을 장착하고, 운전석에서 모터를 조작할 수 있는 헤드램프 조절장치가 구비된다.
상기 헤드램프 조절장치는 차량 헤드램프의 규제를 맞추기 위해 필요하며, 주위의 다른 운전자에게 눈부심을 방지하고 운전자에게 적절한 가시거리를 보장하기 위해 설치된다.
운전석에서 운전자가 조정 스위치를 조작하여 헤드램프의 조사각도를 0, 1, 2, 3단계로 조절하는 것이다.
예를 들어, 뒷좌석에만 승객이 탑승하게 되거나 트렁크에 많은 짐이 적재되어 차량의 앞 부분이 뒷부분보다 들려서 헤드램프가 상향 조사되는 경우, 운전자는 조정 스위치를 조작하여 헤드램프의 조사각도를 하향 조절해야 한다.
그리고 차량의 뒷부분이 앞 부분 보다 들려서 헤드램프가 하향 조사되는 경우에는 조정 스위치를 조작하여 헤드램프의 조사각도를 상향 조절해야 한다.
이와 같이 수동으로 조정되는 헤드램프 조절장치 이외에 고강도 광원(High Intensity Light Source)을 적용한 딥빔(dipped beam) 헤드램프의 눈부심 최소화와 관련하여, 현 라이트설치 법규 ECE R48.01은 가스방전 광원을 사용하는 딥빔 헤드램프는 자동 헤드램프 조절장치의 장착을 의무화하고 있다.
도 1은 종래 헤드램프 조절장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 기구부의 구조도이다.
도시된 종래기술은 운전석에 구비된 조정 스위치(10)의 조작에 의해 왕복 운동하는 액추에이터(20)의 모터(35)를 정역 구동하여 헤드램프의 조사각도를 조절한다.
조정 스위치(10)는 운전자의 조작에 의해 헤드램프의 조사각도를 여러 단계로 조절하기 위한 스위치이다.
상기 액추에이터(20)는 전자부(30)와 기구부(40)로 이루어지며, 상기 전자부(30)는 피드백 위치센서(31), 전류제어로직(32), 보호 및 창 비교기(33), 하프브리지 공진인버터(34a,34b) 및 모터(35)로 이루어지고, 기구부(40)는 기어 어저스 터(41), 피니언 기어(42), 웜 기어(43), 웜 휠(44), 슬라이더(45), 스크루(46)로 이루어진다.
상기 구조에서 초기에는 드라이버로 기어 어저스터(41)를 조정하여 스크루(46)를 회전시킴으로써 헤드램프의 조사각도를 세팅한다.
그리고 모터(35) 구동시에 조정 스위치(10)를 조작하면 보호 및 창 비교기(33)에서 조정 스위치(10)의 신호와 피드백 위치센서(31)의 신호를 비교하여 조정 스위치(10)의 신호가 더 크면, 하프브리지 공진인버터(34a,34b)를 이용하여 모터(35)를 정방향으로 회전시켜 기구부(40)의 피니언 기어(42), 웜 기어(43), 웜 휠(44)을 통해 슬라이더(45)를 당기게 되고 이에 의해 스큐류(46)가 회전한다.
상기 피드백 위치센서(31)의 신호가 더 크면, 상기 하프브리지 공진인버터(34a,34b)를 이용하여 모터(35)를 역방향으로 회전시켜 기구부(40)의 피니언 기어(42), 웜 기어(43), 웜 휠(44)을 통해 슬라이더(45)를 밀게 되고 이에 의해 스크루(46)가 반대로 회전한다.
그리고 양 신호의 크기가 같으면 모터(35) 및 슬라이더(45)는 정지한다.
그런데 종래의 액추에이터는 모터와 기어 등의 복잡한 기계요소로 구동되어 매우 복잡한 구조로 이루어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액추에이터에 권취되어 장착되는 다수의 장착전자석과 그 장착전자석에 인접된 고정전자석으로 액추에이터의 왕복 운동을 제어함으로써 그 구조를 단순화할 수 있는 헤드램프 리 플렉터 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 헤드램프 리플렉터 조절장치는, 차량 헤드램프의 리플렉터에 연결되어 왕복 구동에 의해 상기 리플렉터를 상향 또는 하향 조절하는 액추에이터와, 상기 액추에이터에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 장착전자석과, 상기 정착전자석과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정전자석으로 이루어져, 전류가 흘러 생기는 자성에 의해 척력과 인력을 발생하여 액추에이터를 구동하는 구동수단과, 상기 차량 속도와 차량 자세에 따라 상기 구동수단에 세기와 인력과 척력의 배분을 조정하는 신호를 인가하는 ECU를 포함하는 구성이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 조절장치의 구성도이다.
도시된 바와 같이 ECU(110)와, 구동수단(120) 및 액추에이터(130)로 이루어진다.
ECU(110)는 차량 속도와 차량 자세에 따라 신호의 세기와 인력과 척력의 배분을 조정한다.
구동수단(120)은 액추에이터(130)에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 장착전자석(122a,122b,122c)과, 상기 정착전자석(122a,122b,122c)과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정전자석(124a,124b,124c)으로 이루어져, ECU(110) 의 신호가 인가되면 장착전자석((122a,122b,122c)과 고정전자석(124a,124b,124c)에 전류가 흘러 자성이 형성되고 이 자성에 의해 장착전자석((122a,122b,122c)과 고정전자석(124a,124b,124c) 사이에 척력과 인력이 발생하여 액추에이터(130)를 구동하게 된다.
상기 액추에이터(130)는 왕복 구동하는 작동봉(131) 일측에 어저스터 로드(132)와 어저스터 플레이트(133)가 설치되고 작동봉(131) 타측의 끝단부에 리플렉터가 결합하는 힌지(134)가 형성된다.
상기 작동봉(131) 일측에는 암나사가 가공된 나사홈(131a)이 형성되고 상기 어저스터 로드(132)의 외주연에는 수나사(132a)가 가공되어 작동봉(131)의 일측에 어저스터 로드(132)가 나사결합된다.
그리고 상기 어저스터 로드(132)에는 드라이버로 회전하여 헤드램프의 조사각도를 기본 세팅할 수 있도록 상부에 세팅홈(133a)이 가공된 어저스터 플레이트(133)가 장착된다.
이에 의해 초기에는 상부에 세팅홈(133a)이 가공된 어저스터 플레이트(133)를 드라이버를 이용해 회전시켜 헤드램프의 조사각도를 세팅하게 된다.
또한, 이 작동봉(131)에는 상기 다수의 장착전자석(122a,122b,122c)이 소정거리 이격되어 코일형으로 장착되고, 그 측방의 인접된 위치에는 고정전자석(124a,124b,124c)이 고정되게 위치된다.
상기 작동봉(131)은 구동수단(120)에 의해 구동한 후에 움직이지 않고 정지되어 있어야 하는바, 이를 수행하는 스토퍼 수단(140)은, 작동봉(131)의 일측 외주 연에 길이방향으로 다수 형성된 스토퍼 홈(141)과, 상기 스토퍼 홈(141)에 삽입되거나 이탈되는 스토퍼(142)와, 상기 스토퍼(142)의 일측에 고정되는 금속판(143)과, 일측이 고정체(144)에 지지되어 타측의 금속판(143)을 탄력지지하는 스프링(145)과, 상기 스프링(145)의 일측에 고정되게 설치되어 ECU(110)의 신호에 의해 전류가 흐르면 자성을 갖는 전자석(146)으로 이루어진다.
상기 스토퍼(142), 금속판(143), 스프링(145), 전자석(146)이 스토퍼 어세이(147)를 이룬다.
상기한 구성에서 작동봉(131)의 이동시 전자석(146)에 전원이 인가되어 자성을 갖게 되면 이 자성에 의해 스프링(145)의 반력을 이기고 금속판(143)이 당겨져 스토퍼(142)가 스토퍼 홈(141)에 이탈되어 작동봉(131)이 자유롭게 구동할 수 있는 상태가 된다.
상기 작동봉(131)의 정지시에는 전자석(146)에 전원이 인가되지 않고 전자석(146)이 자성을 잃어버리게 되므로 스프링(145)의 반력에 의해 스토퍼(142)는 작동봉에 형성된 스토퍼 홈(141)에 삽입되어 ECU(110)의 전원 인가 없이는 작동봉(131)은 고정된다.
도면에서 보아 후퇴시에는 작동봉(131)이 상승하고 전진시에는 작동봉(131)이 상승한다고 가정한다.
1단계 전진을 위한 제어시 ECU(110)에서 제1고정전자석(124a)-제1장착전자석(122a), 제2고정전자석(124b)-제2장착전자석(122b), 제3고정전자석(124c)-제3장착전자석(122c)에는 척력 신호를 주고, 제2고정전자석(124b)-제1장착전자석(122a), 제3고정전자석(124c)-제2장착전자석(122b)에는 인력 신호를 주면 작동봉(131)이 하강하여 제2고정전자석(124b)의 위치에 제1장착전자석(122a)이, 제3고정전자석(124c)의 위치에 제2장착전자석(122b)이 위치된다.
그리고 도면의 상태에서 최후퇴시에는 작동봉(131)이 2단계 상승하여 제1고정전자석(124a)과 같은 위치에 제3장착전자석(122c)이 위치되고, 최전진시에는 작동봉(131)이 2단계 하강하여 제3고정전자석(124c)과 같은 위치에 제1장착전자석(122a)이 위치된다.
도 4는 도 3에 나타낸 액추에이터의 취부 구조도이다.
도시된 바와 같이, 액추에이터(130)가 램프 하우징(154)에 취부되는 케이스(156) 내부에 설치되는 한편 램프 하우징(154) 내부로 돌출된 작동봉(131)의 끝단부에 형성된 힌지(134)에는 리플렉터(150)가 결합하고, 이 리플렉터(150)가 회전시 중심축이 되는 리플렉터 힌지(152)에 결합한다.
상기 작동봉(131)은 왕복 구동되도록 케이스(156)에 지지되고, 고정전자석(124a,124b,124c)은 케이스(156) 내부에 고정된다.
ECU(110)에 입력되는 신호는 운전석에 위치되어 운전자가 작동할 수 있도록 하는 수동 조정 스위치에서 출력되는 신호이거나, 차량의 자세에 따라 신호값을 달리하는 자동 조절유닛에서 출력되는 신호이다.
도 5a와 도 5b는 도 4의 작동 실시를 나타내는 예시도이다.
도 5a는 뒷좌석에 물건 혹은 승객이 탑승시 차량의 앞 부분이 들리게 되어 헤드램프를 하향시키고자 1단에서 0단으로 조절하는 경우의 예이다.
1단의 표 1과 같은 극성의 인가 상태에서 0단으로 조절하는 경우에 각 고정전자석과 장착전자석에는 표 2와 같은 극성의 전압을 인가한다.
Figure 112006075016188-pat00001
Figure 112006075016188-pat00002
즉, 제2고정전자석(124b)-제2장착전자석(122b)에 척력신호를 인가하고, 제1고정전자석(124a)-제2장착전자석(122b), 제2고정전자석(124b)-제3장착전자석(122c)에 인력 신호를 인가한다.
제3고정전자석(124c)과 제1장착전자석(122b)에는 극성을 인가하지 않음으로써 액추에이터(130)의 오동작을 방지한다(X표시는 극성인가 없음을 나타낸다).
이와 같은 극성 인가에 의해 액추에이터(130)의 동작봉(131)이 좌측으로 전진하여 제1고정전자석(124a)의 위치에 제2장착전자석(122b)이, 제2고정전자석(124b)의 위치에 제3장착전자석(122c)이 위치되고, 이때 리플렉터(150)는 전진하면서 리플렉터 힌지(152)를 중심으로 하향 회전하게 된다.
따라서 헤드램프의 조사각도를 하향 조절할 수 있는 것이다.
도 5b는 앞좌석에 승객이 탑승시 차량이 앞쪽으로 경사지게 기울어져 헤드램프를 상향시키고자 1단에서 2단으로 조절하는 경우의 예이다.
상기 1단의 표 1과 같은 극성의 인가 상태에서 2단으로 조절하는 경우에 각 고정전자석과 장착전자석에는 표 3과 같은 극성의 전압을 인가한다.
Figure 112006075016188-pat00003
즉, 제2고정전자석(124b)-제2장착전자석(122b)에 척력신호를 인가하고 제2고정전자석(124b)-제1장착전자석(122a), 제3고정전자석(124c)-제2장착전자석(122b)에 인력 신호를 인가한다.
제1고정전자석(124a)과 제3장착전자석(122a)에는 극성을 인가하지 않음으로써 액추에이터(130)의 오동작을 방지한다.
이와 같은 극성 인가에 의해 액추에이터(130)의 작동봉(131)이 우측으로 후퇴하여 제2고정전자석(124b)의 위치에 제1장착전자석(122a)이, 제3고정전자석(124c)의 위치에 제2장착전자석(122b)이 위치되고, 이때 리플렉터(150)는 후퇴하면서 리플렉터 힌지(152)를 중심으로 상향 회전하게 된다.
따라서 헤드램프의 조사각도를 상향 조절할 수 있는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 액추에이터에 권취되어 장착되는 다수의 장착전자석과 그 장착전자석에 인접된 고정전자석으로 액추에이터의 왕복 운동을 제어함으로써 그 구조를 단순화할 수 있다.

Claims (5)

  1. 차량 헤드램프의 리플렉터에 연결되어 왕복 구동에 의해 상기 리플렉터를 상향 또는 하향 조절하는 액추에이터와,
    상기 액추에이터에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 장착전자석과, 상기 정착전자석과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정전자석으로 이루어져, 전류가 흘러 생기는 자성에 의해 척력과 인력을 발생하여 액추에이터를 구동하는 구동수단과,
    상기 차량 속도와 차량 자세에 따라 상기 구동수단에 세기와 인력과 척력의 배분을 조정하는 신호를 인가하는 ECU를 포함하는 헤드램프 리플렉터 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 왕복 구동하는 작동봉 일측에 어저스터 로드와 세팅홈이 가공된 어저스터 플레이트가 결합하고 작동봉 타측의 끝단부에 리플렉터가 결합하는 힌지가 형성되되, 상기 작동봉 일측에는 암나사가 가공된 나사홈이 형성되고 상기 어저스터 로드의 외주연에는 수나사가 가공되어 작동봉의 일측에 어저스터 로드가 나사결합되는 것을 특징으로 하는 헤드램프 리플렉터 조절장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이터에는 작동봉이 구동수단에 의해 구동한 후에 움직이지 않도 록 고정하는 스토퍼 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 헤드램프 리플렉터 조절장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스토퍼 수단은 작동봉의 일측 외주연에 길이방향으로 다수 형성된 스토퍼 홈과, 상기 스토퍼 홈에 삽입되거나 이탈되는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 일측에 고정되는 금속판과, 일측이 고정체에 지지되어 타측의 금속판을 탄력지지하는 스프링과, 상기 스프링의 일측에 고정되게 설치되어 ECU의 신호에 의해 전류가 흐르면 자성을 갖는 전자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 헤드램프 리플렉터 조절장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터가 램프 하우징에 취부되는 케이스 내부에 설치되는 한편, 작동봉은 왕복 구동되도록 케이스에 지지되고, 고정전자석은 케이스 내부에 고정되는 것을 특징으로 하는 헤드램프 리플렉터 조절장치.
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