KR101092693B1

KR101092693B1 - 헤드램프용 ｌｅｄ 광학장치

Info

Publication number: KR101092693B1
Application number: KR1020090112538A
Authority: KR
Inventors: 최성욱; 정희준; 오세욱; 고상현
Original assignee: 주식회사 에스엘라이팅; 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-12-13
Also published as: KR20110055914A

Abstract

본 발명은 헤드 램프 내부에 구비된 지지대에 장착되는 LED 광학장치에 관한 것으로, 상기 지지대에 장착되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 후면에 슬라이딩 결합되는 방열부재; 상기 베이스 플레이트 상면을 통해 상기 방열부재 상면에 배치되는 LED 모듈; 상기 베이스 플레이트 정면에 구비되는 렌즈; 및 상기 베이스 플레이트의 상면에 구비되고 LED 모듈로부터 조사되는 빛을 상기 렌즈방향으로 반사하는 반사부재를 포함한다.

상기와 같이 본 발명은 헤드램프용 LED 광학장치의 구성을 단순화함과 동시에, 결합 구조를 개선함으로써 볼트와 같은 고정수단의 사용을 최소화시킬 수 있어 제작성 및 조립성을 증대시킬 수 있고, 더불어 조립 오차를 최소화시킬 수 있어 LED 모듈로부터 조사되는 빛의 손실을 최소화한 상태로 렌즈를 통해 외부로 조사할 수 있으며, 그에 따라 LED 광학장치의 상품성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

헤드램프용 ＬＥＤ 광학장치{LED OPTICAL DEVICE FOR HEAD LAMP}

본 발명은 헤드램프용 LED 광학장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조립성 및 결합성을 증대시켜 조립 오차를 최소화시킨 헤드램프용 LED 광학장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 헤드램프는 일정한 상태로 고정되어 있어 차량이 주행중인 방향과 동일한 방향으로 불빛을 비추게 된다. 최근의 헤드램프에는 반 영구적이고 조향 능력이 뛰어난 발광 다이오드(LED, Light Emitted Diode)를 전구 대신에 광원으로써 이용하고 있다.

이와 같은 종래의 LED 헤드램프는 LED 모듈, 상기 LED 모듈에서 조사되는 빛의 방향을 조절하는 리플렉터, 상기 LED 모듈을 보호하는 렌즈, 및 교행 차의 눈부심을 방지하기 위하여 반대편 차량에 비추는 빛을 차단시킬 수 있도록 하는 쉴드를 포함한다.

그러나 종래의 LED 헤드램프는 LED 모듈, 리플렉터, 렌즈, 쉴드 등 다수의 부품으로 구성되어 있어, 다수의 부품수로 인하여 조립 공차가 크게 발생하며, 그에 따라 제작 및 조립에 많은 시간이 소요되고, 조립 공차에 의해 LED 모듈에서 조 사되는 빛의 손실이 발생하여 조명성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 헤드램프용 LED 광원장치의 구성을 단순화하여 조립성과 작업성을 증대시키고, 더불어 조립 오차를 최소화하여 빛의 손실을 감소시키는 헤드램프용 LED 광학장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드램프용 LED 광학장치는 헤드 램프 내부에 구비된 지지대에 장착된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 후면에 슬라이딩 결합된 방열부재; 상기 베이스 플레이트 상면을 통해 상기 방열부재 상면에 배치된 LED 모듈; 상기 베이스 플레이트 정면에 구비된 렌즈; 및 상기 베이스 플레이트의 상면에 구비되고 LED 모듈로부터 조사되는 빛을 상기 렌즈방향으로 반사하는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스 플레이트는, 상면 후측에 LED 모듈이 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 후면에 상기 삽입홀과 연통되게 개방홈이 형성되며, 상기 개방홈 내벽에 상기 방열부재가 슬라이딩 결합되는 가이드홈을 형성한 플레이트 몸체와;

상기 플레이트 몸체의 정면에 형성되고 정면에 상기 렌즈가 장착되는 플레이트 림(RIM)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방열부재는, 가이드홈에 슬라이딩 결합되고 상면에 상기 LED 모듈이 배치되는 방열판, 상기 방열판의 일측에 구비되고 상기 플레이트 몸체에 결합되는 고 정 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 반사부재는, 상기 플레이트 몸체의 상면 후측에 결합되고 LED 모듈로부터 조사되는 빛을 상기 렌즈 방향으로 반사하는 리플렉터와, 상기 플레이트 몸체의 상면 앞측에 형성되고 반대편 차량에 비추는 빛을 차단시키는 쉴드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 리플렉터와 쉴드는 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명인 헤드램프용 LED 광학장치를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명인 헤드램프용 LED 광학장치는 LED 광학장치의 구성과 결합상태를 개선하여 제작성, 조립성 및 결합성을 증대시키고, 더불어 조립 오차를 최소화하여 LED 모듈로부터 차량의 전방으로 조사되는 빛의 손실을 최소화시킬 수 있는 기술이다.

이와 같은 헤드램프용 LED 광학장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드 램프의 외형을 형성하는 헤드 램프 하우징(미도시) 내부에 구비된 지지대(10)에 하나 이상 장착되는 것으로, 상기 지지대(10)에 장착된 베이스 플레이트(110), 상기 베이스 플레이트(110) 상면에 구비된 LED 모듈(120), 상기 베이스 플레이트(110) 후면에 슬라이딩 결합된 방열부재(130), 상기 베이스 플레이트(110) 정면에 구비된 렌즈(140) 및 상기 LED 모듈(120) 상면에 구비된 반사부재(150)를 포함한다.

이하, 본 발명인 헤드램프용 LED 광학장치(100)의 구성을 상세히 설명한다.

베이스 플레이트(110)는 상기 지지대(10)에 장착되는 플레이트 몸체(111)와, 후술되는 렌즈(140)가 결합되는 플레이트 림(112)을 포함하며, 상기 플레이트 몸체(111)와 플레이트 림(RIM)(112)은 일체로 형성된다.

상기 플레이트 몸체(111)는 상면에 상하방향으로 관통되는 삽입홀(111a)이 형성되며, 후면에 상기 삽입홀(111a)과 연통되게 개방홈(111b)이 형성되고, 상기 개방홈(111b)의 양측 내벽에 정면 방향으로 가이드홈(111c)이 형성된다.

그리고 상기 플레이트 몸체(111)의 상면 후단부에는 후술되는 방열부재(130)가 결합되어 고정되도록 결합홈(111d)이 형성된다.

상기 플레이트 림(112)은 플레이트 몸체(111)의 정면(도 2에서 보았을 때 플레이트 몸체(111)의 좌측에 일체로 형성되며, 정면 중앙에 후술되는 렌즈(140)가 끼움 결합된다.

LED(Light Emitting Diode) 모듈(120)은 빛으로 방출하는 다이오드이며, 상기 플레이트 몸체(111)의 삽입홀(111a)에 삽입되고 후술되는 방열부재(130)의 상면 에 배치된다.

방열부재(130)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 LED 모듈(120)로부터 방출되는 고열을 방열하기 위한 것으로, 금속 재질로 형성되고, 플레이트 몸체(111)에 형성된 가이드홈(111c)에 슬라이딩 결합되며, 하부에 다수의 방열핀을 형성한 방열판(131)과, 상기 방열판(131)의 상면 후단에 구비되고, 플레이트 몸체(111)의 결합홈(111d)에 끼움 결합되는 결합돌기(132a)를 형성하여 방열판(131)을 플레이트 몸체(111)에 고정하는 고정 브라켓(132)을 포함한다.

즉, 상기 방열판(131)은 방열핀(131a)이 하부방향을 향한 상태로 플레이트 몸체(111)의 가이드홈(111c)을 따라 슬라이딩 결합시키면 플레이트 몸체(111)의 삽입홀(111a) 중앙에 위치하여 삽입홀(111a)을 마감하며, 이와 같은 상태에서 상기 LED 모듈(120)을 삽입홀(111a)을 통해 방열판(131) 상면에 배치한다.

이후, LED 모듈(120)이 발광하여 열을 발생시키면, LED 모듈(120)의 열원이 방열판(131)으로 전달되고, 방열판(131)에 전달된 열원은 방열핀(131a)을 통해 외부로 방출함으로써 LED 모듈(120)을 효과적으로 방열한다.

상기 고정 브라켓(132)은 상기 방열판(131)이 가이드홈(111c)을 통해 플레이트 몸체(111) 내부에 완전 삽입됨과 동시에 결합돌기(132a)가 플레이트 몸체(111)의 결합홈(111d)에 끼움 결합됨으로써 방열판(131)이 후방으로 이탈하는 것을 방지한다.

렌즈(140)는 플레이트 몸체(111)에 배치된 LED 모듈(120)을 보호함과 동시에 LED 모듈(120)에서 조사되는 빛을 사방으로 확산시키는 것으로, 비구면렌즈를 사용 하며, 테두리면에 형성된 결합부가 플레이트 림(112)의 측부에 형성된 결합부에 끼움 결합된다.

반사부재(150)는 LED 모듈(120)로부터 발생하는 빛을 렌즈(140) 방향으로 조사될 수 있도록 반사하는 것으로, LED 모듈(120)이 결합된 플레이트 몸체(111)의 모서리에 볼트 또는 돌기를 이용하여 고정되며, 리플렉터(151)와 쉴드(152)를 포함한다.

상기 리플렉터(151)는 LED 모듈(120)로부터 발생하는 빛을 렌즈(140) 방향으로 조사될 수 있도록 반사시키는 것으로, LED 모듈(120)이 삽입된 상기 플레이트 몸체(111)의 상면 후측에 볼트 또는 리벳 등의 고정수단을 이용하여 고정된다.

쉴드(152)는 반대편 차량에 비추는 빛을 차단시키기 위한 것으로, 상기 플레이트 몸체(111)의 상면 앞측에 구비된다.

여기서 상기 리플렉터(151)와 쉴드(152)는 일체로 형성된다.

즉, 상기 반사부재(150)는 리플렉터(151)와 쉴드(152)를 일체로 형성함으로써 제작 및 조립의 용이성을 증대시킬 수 있으며, 그에 따라 리플렉터(151)와 쉴드(152)를 각각 플레이트에 결합하는 것보다는 조립의 오차를 크게 줄일 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명인 헤드램프용 LED 광학장치를 조립 및 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 베이스 플레이트(110)의 플레이트 몸체(111)에 형성된 가이드홈(111a)에 방열핀(131a)이 하부를 향한 상태로 방열부재(130)의 방열판(131)을 슬라이딩 결합시켜 삽입홀(111c)의 중앙에 배치시킨다. 이때, 방열부재(130)의 고정 브라 켓(132)에 형성된 고정돌기(132a)가 플레이트 몸체(111)의 결합홈(111d)에 완전히 결합될 때까지 슬라이딩 결합시킨다.

그럼 다음 삽입홀(111c)의 상부를 통해 LED 모듈(120)을 삽입하여 방열판(131)의 상면에 밀착시킨다.

이와 같은 상태에서 베이스 플레이트(110)의 플레이트 림(112)에 렌즈(140)를 결합하고, 또 반사부재(150)를 LED 모듈(120)의 상면에 배치되도록 플레이트 몸체 (111)의 상면에 결합한다.

이와 같이 조립하면 LED 광학장치(100)의 조립이 완료되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 조립된 LED 광학장치(100)를 헤드램프 내부에 구비된 지지대(10)에 다수개를 장착한다.

이후, 밤 또는 어두운 곳을 차량이 주행할 경우 ECU(미도시)를 통해 헤드램프에 장착된 본 발명인 LED 광학장치(100)에 전원이 전달된다.

즉, LED 광학장치(100)에 전달된 전원은 LED 모듈(120)로 인가되면서 LED 모듈(120)이 발광하여 빛을 발생시키고, LED 모듈(120)의 빛은 반사부재(150)의 리플렉터(151)에 의해 렌즈(140) 방향으로 반사되고, 렌즈(140)를 통과하는 빛은 사방으로 확산되면서 어두운 부분의 시야를 확보한다.

이때, LED 모듈(120)이 발광하면 고열이 발생하며, LED 모듈(120)에서 발생하는 고열은 방열부재(130)의 방열판(131)을 통해 외부로 방출되면서 방열하고, 반대편 차량에 비추는 빛은 쉴드(152)를 통해 차단시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명인 LED 광학장치(100)는 리플렉터(151)와 쉴드(152)를 일 체로 형성하여 반사부재로 구성하고, 방열판(131)을 베이스 플레이트(110)에 슬라이딩 결합한 상태로 LED 모듈(120)을 방열판(131) 상면에 배치하도록 구성함으로써 LED 광학장치(100)의 조립성과 제작의 용이성을 증대시킬 수 있으며, 더불어 조립 오차를 최소화함에 따라 상품성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명인 헤드램프용 LED 광학장치를 나타낸 전체 사시도.

도 2는 본 발명인 LED 광학장치를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명인 LED 광학장치의 분리 사시도.

도 4는 본 발명인 LED 광학장치의 배면 사시도.

도 5는 본 발명인 LED 광학장치의 배면도.

도 6은 도 2에 표시된 A-A선 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: LED 광학장치 110: 베이스 플레이트

120: LED 모듈 130: 방열부재

131: 방열판 132: 고정 브라켓

140: 렌즈 150: 반사부재

151: 리플렉터 152: 쉴드

Claims

헤드 램프 내부에 구비된 지지대에 장착되는 LED 광학장치로서,

상기 지지대에 장착된 베이스 플레이트;

상기 베이스 플레이트 후면에 슬라이딩 결합된 방열부재;

상기 베이스 플레이트 상면을 통해 상기 방열부재 상면에 배치된 LED 모듈;

상기 베이스 플레이트 정면에 구비된 렌즈; 및

상기 베이스 플레이트의 상면에 구비되고 LED 모듈로부터 조사되는 빛을 상기 렌즈 방향으로 반사하는 반사부재를 포함하며,

상기 베이스 플레이트는, 상면 후측에 LED 모듈이 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 후면에 상기 삽입홀과 연통되게 개방홈이 형성되며, 상기 개방홈 내벽에 상기 방열부재가 슬라이딩 결합되는 가이드홈을 형성한 플레이트 몸체와, 상기 플레이트 몸체의 정면에 형성되고 정면에 상기 렌즈가 장착되는 플레이트 림(RIM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 LED 광학장치.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 방열부재는 가이드홈에 슬라이딩 결합되고 상면에 상기 LED 모듈이 배치되는 방열판, 상기 방열판의 일측에 구비되고 상기 플레이트 몸체에 결합되는 고정 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 LED 광학장치.
청구항 1에 있어서,

상기 반사부재는 상기 플레이트 몸체의 상면 후측에 결합되고 LED 모듈로부터 조사되는 빛을 상기 렌즈 방향으로 반사하는 리플렉터와, 상기 플레이트 몸체의 상면 앞측에 형성되고 반대편 차량에 비추는 빛을 차단시키는 쉴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 LED 광학장치.
청구항 4에 있어서,

상기 리플렉터와 쉴드는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 LED 광학장치.