KR101478661B1 - 차량용 led 램프 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 LED 램프 모듈에 관한 것으로서, 차량 헤드램프 하우징의 램프 장착홀에 착탈 가능하게 결합되는 베이스부재; 상기 베이스부재의 전방 측에 마련되어 상기 하우징 내에 위치하는 열전도성 재질의 광원열전도지지체; 상기 베이스부재 측을 향하도록 상기 광원열전도지지체에 지지되어 전원공급에 의해 광을 발산하는 LED광원; 상기 LED광원과 대향하도록 상기 광원열전도지지체에 마련되어 상기 LED광원으로부터 발산되는 광을 반사시키는 반사체; 상기 베이스부재의 후방 측에 마련되어 상기 하우징 외부에 위치하며, 상기 광원열전도지지체로부터 전달되는 열을 방열하는 방열체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 방열 효율이 우수함과 동시에, LED로부터 발산되는 빛의 차량 전방을 향한 집광이 우수하여 밝기 성능을 최대화할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈이 제공된다.
또한, 난반사가 최소화되어 마주오는 차량 운전자의 눈분심을 방지할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈이 제공된다.

Description

차량용 LED 램프 모듈{LED lamp module for automobiles}
본 발명은 차량용 LED 램프 모듈에 대한 것으로서, 상세하게는 차량용 헤드램프에 사용되는 LED 램프 모듈에 대한 것이다.
차량용 전조등이나 안개등(이하 '차량용 헤드램프'로 통칭함)은 차량의 전방 진로를 비춰주는 기능을 수행하는 조명으로서 차량의 전방 양측 영역에 구비된다.
종래 차량용 헤드램프는 광을 차량의 전방으로 반사 집광시키기 위한 반사면을 갖는 하우징과, 하우징에 탈착 가능하게 장착되어 전원공급에 의해 광을 발산하는 광원 모듈을 포함하고 있다. 이때, 광원 모듈은 하우징의 후방 측에 형성된 램프 장착홀에 램프가 삽입되는 형태로 착탈 가능하게 결합된다.
이러한 광원 모듈은 광원으로서 할로겐램프를 주로 이용하였지만, 최근 LED(Light Emitting Diode)의 개발로 인하여 LED를 광원으로 하는 차량용 LED 램프 모듈이 주목받고 있다.
LED는 전력소모 및 수명에 있어서 기존 할로겐램프보다 큰 장점을 가지고 있다. 반면에, LED를 광원으로 할 경우, 상당한 발열이 발생하므로 반드시 방열구조를 구비해야 하고 이 방열구조에 의해 LED 램프 모듈의 효율 및 수명이 좌우된다.
종래 차량용 LED 램프 모듈(101)의 일예가 도 1에 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래 차량용 LED 램프 모듈(101)은 헤드램프 하우징(도 8의 '60'참고)에 착탈 가능하게 결합되는 하우징결합부(110)와, 하우징결합부(110)의 전방에 마련되어 하우징(도 8의 '60'참고) 내부에서 전원공급에 의해 차량의 전방을 향해 광을 발산하는 LED광원부(120)와, 하우징결합부(110) 후방에 마련되어 하우징(도 8의 '60'참고) 외부에 위치하며 LED광원부(120)에서 발생하는 발열을 방열하는 방열부(130)를 가지고 있다.
이와 같은 종래 차량용 LED 램프 모듈(101)은 LED광원부(120)에서 발생되는 고온의 발열이 방열부(130)로 열전도 되면서 열교환이 이루어지며, LED광원부(120)에서 발산된 빛 중 전방을 향하지 못하고 사방으로 분산되는 빛이 헤드램프 하우징(도 8의 '60'참고)의 반사면(도 8의 '61'참고)에서 반사되어 차량의 전방으로 집광된다.
그런데, 이러한 종래 차량용 LED 램프 모듈은 LED광원부에서 발생되는 발열을 효과적으로 방열하기 위하여 LED광원부의 후방측에 방열부가 직접 연결되는 구조를 가져야 하므로 LED광원부의 빛 발산 방향은 차량의 전방 측을 향하도록 배치될 수밖에 없다.
하지만 이러한 LED광원부의 전방 측을 향한 빛 발산 방향은 방열구조를 효율적으로 구성할 수는 있지만, 하우징의 반사면에서 반사되는 빛이 사방으로 반사되면서 빛의 반사각이 흩어지게 되어 난반사가 발생된다.
이에 의해, 차량 전방을 향한 빛의 집광효율이 저하되어 차량용 LED 램프 모듈의 밝기를 저하시키면서, 난반사에 의래 반대편에서 마주 오는 차량의 운전자에게 눈부심을 제공하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 방열 효율이 우수함과 동시에, LED로부터 발산되는 빛의 차량 전방을 향한 집광이 우수하여 밝기 성능을 최대화할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 난반사가 최소화되어 마주오는 차량 운전자의 눈분심을 방지할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 차량용 LED 램프 모듈에 있어서, 차량 헤드램프 하우징의 램프 장착홀에 착탈 가능하게 결합되는 베이스부재; 상기 베이스부재의 전방 측에 마련되어 상기 하우징 내에 위치하는 열전도성 재질의 광원열전도지지체; 상기 베이스부재 측을 향하도록 상기 광원열전도지지체에 지지되어 전원공급에 의해 광을 발산하는 LED광원; 상기 LED광원과 대향하도록 상기 광원열전도지지체에 마련되어 상기 LED광원으로부터 발산되는 광을 반사시키는 반사체; 상기 베이스부재의 후방 측에 마련되어 상기 하우징 외부에 위치하며, 상기 광원열전도지지체로부터 전달되는 열을 방열하는 방열체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프 모듈에 의해 달성된다.
여기서, 상기 광원열전도지지체는 상기 베이스부재 측을 향하도록 상기 LED광원이 결합되는 광원결합부와, 상기 광원결합부로부터 상기 베이스부재 측으로 이격되어 상기 반사체가 결합되는 반사체결합부와, 상기 광원결합부와 상기 반사체결합부를 연결하는 적어도 하나의 열전도브릿지부를 갖는 것이 바람직하다.
그리고 상기 반사체는 상기 베이스부재 측 후단부로부터 상기 LED광원 측을 향하는 선단부를 향해 점진적으로 외경이 축소되는 원뿔 형상을 갖는 것이 효과적이다.
이때, 상기 반사체의 원뿔의 중심각은 70 내지 140도인 것이 보다 효과적이다.
또한, 상기 광원결합부에는 방열헤드가 결합되어 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 광원결합부와 상기 반사체결합부 둘레 영역은 무색 또는 색상을 갖는 벌브관으로 둘러싸이는 것이 효과적이다.
본 발명에 따르면, 방열 효율이 우수함과 동시에, LED로부터 발산되는 빛의 차량 전방을 향한 집광이 우수하여 밝기 성능을 최대화할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈이 제공된다.
또한, 난반사가 최소화되어 마주오는 차량 운전자의 눈분심을 방지할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈이 제공된다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량 헤드램프의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 LED 램프 모듈의 측면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 LED 램프 모듈의 측면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈의 다양한 모듈반사면 구조를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 LED 램프 모듈의 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈의 사용 상태의 일예를 도시한 도면,
도 9은 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈의 효과를 나타내는 이미지.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예들에 대해서 상세히 설명한다. 이때, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 LED 램프 모듈(1)은 차량의 헤드램프 하우징(도 8의 '60')에 착탈 가능하게 결합되는 베이스부재(10)와, 열전도성을 가지고 베이스부재(10)의 전방 측에 마련되는 광원열전도지지체(20)와, 광원열전도지지체(20)에 결합되어 후방을 향해 광을 발산하는 LED광원(30)과, 광원열전도지지체(20)에 LED광원(30)과 대향하도록 마련되어 LED광원(30)으로부터 후방으로 발산되는 광을 전방 측으로 반사시키는 반사체와, 베이스부재(10)의 후방 측에서 하우징(60)의 외부에 마련되어 광원열전도지지체(20)로부터 전달되는 열을 외부로 방열하는 방열체(50)를 포함한다.
베이스부재(10)는 내열성이 우수한 플라스틱 재료를 이용하여 마련될 수 있으며, 경우에 따라서 금속 재료 등으로도 마련될 수 있다. 이 베이스부재(10)의 둘레에는 차량의 헤드램프 하우징(60)에 형성된 램프 장착홀(도 8의 '70')에 착탈 가능하게 결합되는 착탈 결합구조나 결합 수단 및 기밀가스켓이 다양한 형태로 구비될 수 있다. 그리고 이 베이스부재(10)의 전방 측 및 후방 측에 각각 광원열전도지지체(20)와 방열체(50)가 별도의 부품으로 마련되어 결합되거나 인서트 사출될 수 있다.
광원열전도지지체(20)는 알루미늄 등과 같이 열전도 효율이 우수한 금속재로 마련되며 그 후단부 영역이 베이스부재(10)를 관통하여 방열체(50)에 열전도 가능하게 연결되어 있다.
이 광원열전도지지체(20)는 베이스부재(10)의 전방 측에 마련되어 차량의 헤드램프 하우징(60) 내에 수용된다. 그리고 이 광원열전도지지체(20)의 하우징(60) 내에 수용되는 부분에는 LED광원(30)이 결합되는 광원결합부(21)가 베이스부재(10) 측을 향하도록 형성되어 있으며, 광원결합부(21)로부터 베이스부재(10) 측으로 이격된 부분에 광원결합부(21)와 대향하는 반사체결합부(22)가 형성되어 있고, 광원결합부(21)와 반사체결합부(22)는 적어도 하나의 열전도브릿지부(23)에 의해 연결되어 있다.
여기서, 열전도브릿지부(23)는 LED광원(30)으로부터 발산되는 빛에 의한 음영을 최소화할 수 있도록 단일의 열전도브릿지부(23)로 형성되는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 도 3과 같이, 원주방향을 따라 등간격을 두고 복수로 마련될 수 있음은 물론이다.
이러한 광원열전도지지체(20)는 그 내부에 도시하지 않은 전원공급로가 형성된다. 이 전원공급로를 통해 외부의 도시하지 않은 전원공급부로부터 연장된 전원공급라인이 LED광원(30)에 접속되어 전원을 공급할 수 있다.
더불어 광원열전도지지체(20)의 광원결합부(21) 반대 측 선단부에는 LED광원(30)의 발광 과정에서 발생하는 발열을 일차적으로 방열하는 방열헤드(24)가 마련될 수 있다. 이 방열헤드(24)는 광원열전도지지체(20)와 열전도 가능하게 접하며 다수의 방열핀을 갖는 구조인 것이 바람직하다.
또한 광원결합부(21)와 반사체결합부(22) 둘레는 도 7과 같이, 광투과성 벌브관(25)으로 둘러싸여 있을 수 있다. 이때, 벌브관(25)은 무색 투명관체일 수도 있으며 LED광원(30)으로부터 발산되는 빛에 컬러를 부여하기 위해 적절한 색상을 갖는 컬러 투명관체일 수도 있다.
LED광원(30)은 전원공급라인과 연결되어 광원열전도지지체(20)의 광원결합부(21)에 결합되는 회로판(31)과, 회로판(31) 상에 배치되어 전원공급에 의해 발광하는 LED소자(33)로 구성될 수 있다. LED소자(33)은 베이스 측을 향하는 후방으로 빛을 발산하게 된다.
반사체는 광원열전도지지체(20)의 반사체결합부(22)에 결합되어 LED광원(30)과 대향하게 배치된 상태에서 LED광원(30)으로부터 발산되는 빛을 차량의 전방 및 하우징(60)의 반사면(61)으로 반사시킨다. 이를 위해 반사체의 표면은 경면처리되어 있다.
이때, 반사체는 후단부로부터 선단부를 향해 점진적으로 외경이 축소되는 원뿔 형상을 갖는 것이 바람직한데, 그 선단부는 도 4와 같이, 부분 구 형상의 선단부로 형성되거나 도 5와 같이 첨예한 선단부로 형성될 수도 있으며, 도 6과 같이 수평면 선단부로 형성될 수도 있다.
그리고 반사체의 선단부를 제외한 나머지 둘레면은 원뿔의 중심각이 70 내지 170도, 바람직하게는 70 내지 140도로 이루어져 있다. 이러한 각도는 LED광원(30)으로부터 발산되는 빛이 최적의 반사각을 갖도록 하는 범위로서 차량 전방으로 반사 집광되는 효율을 극대화한다. 즉, LED광원(30)으로 방사되는 빛이 반사체에 의하여 한 번 반사되되, 전술한 반사체의 원뿔 중심각 범위에 의해 난반사가 거의 일어나지 않는 각도를 가진 빛이 직진성을 가지고 차량의 전방으로 비춰지게 된다.
방열체(50)는 베이스부재(10)의 후방 측에서 하우징(60)의 외부에 위치하여 LED광원(30)에서 발생한 발열을 외부로 방열한다. 이를 위해 방열체(50)는 알루미늄 등과 같이 열전도 효율이 우수한 금속재로 마련되어 광원열전도지지체(20)와 열전도 가능하게 연결되어 있으며, 다수의 방열핀을 구비한 구조를 가지고 있다. 이러한 방열체(50)는 광원열전도지지체(20)와 마찬가지로 그 내부에 도시하지 않은 전원공급로가 형성될 수 있다. 전원공급로를 통해 외부의 도시하지 않은 전원공급부로부터 연장된 전원공급라인이 방열체(50)와 광원열전도지지체(20) 내부를 통해 LED광원(30)으로 접속되어 전원을 공급할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈(1)은 도 8에 도시된 바와 같이, LED광원(30)으로부터 발산되는 빛이 최초로 차량의 전방을 향하지 않고 후방을 향하는 방향, 즉, LED광원(30)과 대향 배치된 반사체 측으로 발산된다.
그리고 LED광원(30)으로부터 발산되는 빛이 최적의 반사각 범위를 갖는 반사체에서 차량 헤드램프 하우징(60)의 반사면(61)을 향해 반사되고, 차량 헤드램프 하우징(60)의 반사면(61)에서 차량 전방을 향해 반사 집광됨으로 우수한 직진성을 갖는 형태로 집광 효율이 극대화된다.
이때, LED광원(30)으로 방사되는 빛이 반사체에 의하여 한 번 반사되되, 전술한 반사체의 원뿔 중심각 범위에 의해 난반사가 거의 일어나지 않는 각도를 가진 빛이 직진성을 가지고 차량의 전방으로 비춰지게 된다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈(1)과 종래 차량용 LED 램프 모듈(101)의 효과 차이를 확인할 수 있다. 도 9의 (A)는 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈(1)에 의한 것으로, 빛이 일정 범위 내에서 높은 밝기를 가지고 있으며, 빛이 일정 범위 이외로 퍼지지 않아 난반사가 최소화되는 것을 확인할 수 있다.
그러나 도 9의 (B) 및 (C)는 종래의 차량용 LED 램프 모듈(101)에 의한 것으로서, 두 가지 램프 모두 빛이 일정 범위를 벗어나 빛이 번지는 것을 확인할 수 있고, 이로 인하여 밝기가 낮아지며 난반사가 많아지는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 LED 램프 모듈(1)은 LED광원(30)의 배치를 빛 발산 방향이 후방으로 향하도록 하고, LED광원(30)에서 발생하는 발열은 광원열전도지지체(20)를 통해 열전도되어 방열부에서 방열되는 구조를 가짐으로써, 본 발명에 최적화된 방열 구조를 구비하고 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 방열 효율이 우수함과 동시에, LED로부터 발산되는 빛의 차량 전방을 향한 집광이 우수하여 밝기 성능을 최대화할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈이 제공된다.
또한, 난반사가 최소화되어 마주오는 차량 운전자의 눈분심을 방지할 수 있는 차량용 LED 램프 모듈이 제공된다.
전술 및 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 다양한 실시 예로 변형될 수 있음은 물론이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
10 : 베이스부재 20 : 광원열전도지지체
30 : LED광원 40 : 반사체
50 : 방열체

Claims (6)

  1. 차량용 LED 램프 모듈에 있어서,
    차량 헤드램프 하우징의 램프 장착홀에 착탈 가능하게 결합되는 베이스부재;
    상기 베이스부재의 전방 측에 마련되어 상기 하우징 내에 위치하는 열전도성 재질의 광원열전도지지체;
    상기 베이스부재 측을 향하도록 상기 광원열전도지지체에 지지되어 전원공급에 의해 광을 발산하는 LED광원;
    상기 LED광원과 대향하도록 상기 광원열전도지지체에 마련되어 상기 LED광원으로부터 발산되는 광을 반사시키는 반사체;
    상기 베이스부재의 후방 측에 마련되어 상기 하우징 외부에 위치하며, 상기 광원열전도지지체로부터 전달되는 열을 방열하는 방열체;를 포함하되,
    상기 광원열전도지지체는
    상기 베이스부재 측을 향하도록 상기 LED광원이 결합되는 광원결합부와,
    상기 광원결합부로부터 상기 베이스부재 측으로 이격되어 상기 반사체가 결합되는 반사체결합부와,
    상기 광원결합부와 상기 반사체결합부를 연결하는 적어도 하나의 열전도브릿지부를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사체는 상기 베이스부재 측 후단부로부터 상기 LED광원 측을 향하는 선단부를 향해 점진적으로 외경이 축소되는 원뿔 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반사체의 원뿔의 중심각은 70 내지 140도인 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프 모듈.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 광원결합부에는 방열헤드가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광원결합부와 상기 반사체결합부 둘레 영역은 무색 또는 색상을 갖는 벌브관으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200418307Y1 (ko) * 2006-03-10 2006-06-08 김성식 자동차용 엘이디램프
KR101087744B1 (ko) * 2009-10-01 2011-11-30 에스엘 주식회사 차량용 램프

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