KR20030005780A - 자동차용 전조등의 빔 전환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 전조등의 빔 전환장치에 관한 것으로, 본 발명은 렌즈 홀더(10)의 하부에 회동가능하게 설치되는 작동축(20)과, 상기 렌즈 홀더(10)의 내측 하부에 위치하도록 상기 작동축(20)의 중간부에 설치되는 벌브 쉴드(30)와, 상기 작동축(20)의 일단에 설치되는 리턴 스프링(40)과, 상기 리턴 스프링(40)이 설치된 작동축(20)의 일단에 고정 설치되는 작동캠(50)과, 상기 작동캠(50)을 작동시켜 상기 벌브 쉴드(30)가 하이빔 벌브(70)의 빔을 로우빔 또는 하이빔 상태로 전환시키도록 된 구동부(60)로 구성된 것으로, 본 발명에 의하면, 하나의 광원으로 하이빔 또는 로우빔으로 신속하고 용이하게 전환할 수 있고, 하나의 광원 즉, 하나의 벌브로 하이빔과 로우빔이 조합될 수 있음으로 별도의 벌브 설치가 불필요하게 되어 전조등의 크기를 줄여 재료비를 절감할 수 있고, 렌즈각의 큰 변화폭을 이용하여 전조등의 디자인을 다양화 할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Description

자동차용 전조등의 빔 전환장치{a beam conversion device of headlight for an automobile}

본 발명은 자동차용 전조등의 빔 전환장치에 관한 것으로, 특히 하이빔 벌브와 렌즈 사이에 벌브 쉴드가 회동가능하게 설치되어 하이빔 벌브의 빔을 선택적으로 차단하도록 구성되어 하나의 벌브로부터 로우빔과 하이빔을 선택적으로 조합할 수 있는 자동차용 전조등의 빔 전환장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전조등은 도 1에 도시된 바와 같이 하이빔과 로우빔을 발생시키는 하이빔용 전조등(2)과 로우빔용 전조등(3)으로 구성되어 있다.

따라서, 필요에 따라 로우빔용 전조등(3)과 하이빔용 전조등(2)를 동시에 점등하거나 로우빔용 전조등(3)만을 점등하게 되는 것이다. 그러나, 이러한 구조의 전조등(1)은 두개의 전조등(2,3)이 하나의 전조등(1)을 이루게 되어 공간을 많이 차지하게 될 뿐만 아니라, 제조시 많은 부품이 소모되고 공정이 추가되어 제작비용이 많이 소요되었고, 또한 차량의 전방부 디자인을 다양화할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 하나의 전조등에 로우빔용 벌브와 하이빔용 벌브를 동시에 설치하여 하이빔이 필요할 경우에 하이빔 벌브에 전원을 인가하도록 된 구조가 개시되어 있으나, 이러한 구조의 전조등 역시 두개의 벌브를 설치하고, 각각 별도로 제어해야 하는 불편함이 있었던 것이다.

또한, 미국특허 제5,718,505호에는 하나의 광원으로 로우빔과 하이빔을 조합할 수 있는 구조의 전조등이 소개되어 있다. 그러나, 이러한 구조의 전조등은 서로 다른 반사 영역을 갖는 반사경을 서로 교차하도록 구성되어 있고, 이러한 반사경을 구동하는 구동장치를 하우징의 하부에 설치하고 있었기 때문에 구동장치가 차지하는 공간만큼 하우징을 크게 형성하여야 했고, 이로 인하여 제작비용이 추가되는 문제점이 있었으며, 단순히 반사경을 겹치거나 겹치지 않도록 작동되고 있었기 때문에 렌즈각에 큰 변화를 줄 수 없어 설계 자유도가 낮고 디자인을 다양화 할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 하나의 광원으로 하이빔과 로우빔을 조합할 수 있는 빔 전환장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 전조등의 크기를 줄여 재료비를 절감할 수 있고, 렌즈각의 큰 변화폭을 이용하여 디자인을 다양화 할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

도 1은 종래기술에 의한 전조등을 도시한 개략적 평단면도.

도 2는 본 발명에 의한 전조등의 빔 전환장치를 도시한 분해 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 빔 전환장치의 결합상태를 도시한 결합상태 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 빔 전환장치의 결합상태를 도시한 결합상태 정면도.

도 5는 도 2에 도시된 빔 전환장치의 결합상태를 도시한 결합상태 측면도.

도 6a,6b는 도 2에 도시된 빔 전환장치의 작동상태를 도시한 개략적 단면도로, 6a는 로우빔 상태를 도시한 단면도이고, 6b는 하이빔 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 렌즈 홀더 12 : 베어링

14 : 축 커버부재 16 : 걸림턱

18 : 하우징 브라켓 20 : 작동축

30 : 벌브 쉴드 32 : 지지단

40 : 리턴 스프링 50 : 작동캠

52 : 관통공 60 : 구동부

62 : 작동단 70 : 하이빔 벌브

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위한 본 발명은 하이빔 벌브를 구비한 자동차용 전조등에 있어서, 베어링과 축 커버부재에 의해 렌즈 홀더의 하부에 양단이 회동가능하게 설치되는 작동축; 상기 하이빔 벌브의 하이빔 영역을 차단하도록 형성되어 상기 작동축의 중간부에 고정 설치되는 벌브 쉴드; 일단이 상기 렌즈 홀더의 돌출부에 지지되도록 상기 작동축의 일단에 설치되는 리턴 스프링; 상기 리턴스프링의 타단이 지지되는 관통공이 형성되고, 상기 벌브 쉴드가 상기 하이빔 벌브의 하이빔 영역을 차단하도록 상기 작동축의 일단에 고정 설치되어 상기 리턴 스프링의 복원 탄성에 의해 회전되어 상기 작동축을 회전시키는 작동캠; 상기 작동캠에 접촉되는 작동단을 구비하고, 상기 작동단으로 상기 작동캠을 회전시켜 상기 벌브 쉴드가 하이빔 벌브의 하이빔 영역을 개방하도록 상기 렌즈 홀더가 결합되는 하우징 브라켓의 일측에 설치되는 구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전조등의 빔 전환장치를 제공한다.

이때, 상기 렌즈 홀더의 하부에는 걸림턱이 형성되고, 상기 작동축에 설치되는 벌브 쉴드의 일단에는 상기 걸림턱에 간섭되어 상기 벌브 쉴드를 수직상태로 유지시키고, 회동을 제한하기 위한 지지단이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다 .

첨부된 도면중에서 도 2는 본 발명에 의한 전조등의 빔 전환장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 빔 전환장치의 결합상태를 도시한 결합상태 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 빔 전환장치의 결합상태를 도시한 결합상태 정면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 빔 전환장치의 결합상태를 도시한 결합상태 측면도이다.

첨부된 도면중에서 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전조등의 빔 전환장치는 렌즈 홀더(10)의 하부에 회동가능하게 설치되는 작동축(20)과, 상기 렌즈 홀더(10)의 내측 하부에 위치하도록 상기 작동축(20)의 중간부에 설치되는 벌브 쉴드(30)와, 상기 작동축(20)의 일단에 설치되어 상기 벌브 쉴드(30)를 리턴시켜 하이빔 상태에서 로우빔 상태로 전환시키기 위한 리턴 스프링(40)과, 상기 리턴 스프링(40)이 설치된 작동축(20)의 일단에 고정 설치되는 작동캠(50)과, 상기 작동캠(50)을 작동시켜 상기 벌브 쉴드(30)가 하이빔 벌브(70)의 빔을 로우빔에서 하이빔 상태로 전환시키도록 된 구동부(60)로 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명이 적용되는 전조등 즉, 벌브는 하이빔 벌브(70)로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 하이빔 벌브(70)의 하이빔 영역을 차단하여 로우빔 또는 하이빔을 조합해야하기 때문이다.

이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 렌즈 홀더(10)는 원통형으로 형성된 것으로, 전방부에는 렌즈가 설치되고 후방부는 하우징 브라켓(18)에 결합된다. 이러한 렌즈 홀더(10)의 저부에는 상기 벌브 쉴드(30)의 지지단(32)이 간섭되는 걸림턱(16)이 형성된다.

상기 작동축(20)은 상기 렌즈 홀더(10)의 하부에 베어링(12)과 축 커버부재(14)에 의해 회동가능하게 설치되는 것으로, 각 양단에 베어링(12)이 결합되어 상기 렌즈 홀더(10)의 하부 양측에 밀착된 상태에서 상기 축 커버부재(14)가 상기 작동축(20)의 양단을 상기 렌즈 홀더(10)의 하부에 고정시키게 되는 것이다.

따라서, 상기 작동축(20)은 상기 렌즈 홀더(10)의 하부를 교차되게 관통 설치되는 결과를 얻게 된다.

이때, 상기 렌즈 홀더(10)의 하부 양측에는 반구형의 브라켓이 일체형으로 형성되어 있고, 상기 축 커버부재(14)도 양단이 반구형으로 형성되어 상기작동축(20)의 양단이 상기 반구형의 브라켓에 각각 삽입된 상태에서 상기 반구형의 브라켓에 나사로 결합됨으로 상기 작동축(20)은 회동가능하게 상기 렌즈 홀더(10)에 설치될 수 있는 것이다.

상기 벌브 쉴드(30)는 하이빔 벌브(70)의 빔 일부(하이빔 영역)를 차단하도록 형성된 것으로, 상기 작동축(20)에 길이 방향으로 고정 설치된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 원호형으로 형성된 벌브 쉴드(30)는 상기 작동축(20)의 중간부에 길이방향으로 고정 설치되는 것이다. 이때, 상기 벌브 쉴드(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부로 길고 하부로 짧은 형태로 작동축(20)에 설치되어 그 하부가 상기 걸림턱(16)에 걸리는 지지단(32)이 형성되는 것이다. 즉, 상기 구동부(60)가 작동되지 않는 상태는 상기 벌브 쉴드(30)가 수직 상태를 유지하게 되는데 이는 상기 지지단(32)이 상기 걸림턱(16)에 지지되어 있기 때문에 가능하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 지지단(32)과 걸림턱(16)가 구비되지 않아도 상기 벌브 쉴드(30)는 수직상태를 유지할 수 있다. 이는 수축된 상기 작동단(62)이 더 이상 수축되지 않는 상태에서 상기 작동캠(50)이 리턴 스프링(40)의 탄성에 의해 수축이 정지된 작동단(62)에 밀착된 상태를 유지하기 때문이다.

이러한 벌브 쉴드(30)는 상기 작동축(20)의 회전에 따라 수직 또는 수평으로 작동되어 하이빔 벌브(70)의 빔 일부를 차단하거나 개방(빔을 통과시킴)하게 되는 것이다.

상기 리턴 스프링(40)은 상기 렌즈 홀더(10)의 외측으로 노출된 작동축(20)의 일단에 설치되는 것으로, 비틀림 스프링으로 이루어진다. 이러한 리턴스프링(40)은 상기 작동축(20)이 작동캠(50)의 회전에 의해 회전된 후 이를 다시 원상태로 회전시키기 위한 복원 탄성을 발생시켜 상기 벌브 쉴드(30)가 하이빔 영역을 차단하도록 구성된 것이다. 따라서, 일단은 상기 렌즈 홀더(10)의 반구형 브라켓의 일측으로 돌출된 돌출부(16)에 지지되고, 반대 방향의 타단은 상기 작동캠(50)의 상단부(돌출부)에 형성된 관통공(52)에 끼워져 고정된다.

또한, 상기 리턴 스프링(40)은 상기 작동축(20)이 복원 탄성에 의해 회전되도록 상기 작동캠(50)을 회전시키기는 기능을 갖는다.

상기 작동캠(50)은 상기 리턴 스프링(40)이 설치되는 작동축(20)의 일단에 끼움 설치되는 것으로, 일부분이 볼록하게 돌출되어 상기 리턴 스프링(40)의 타단이 끼워져 지지되는 관통공(52)이 형성되고, 이러한 돌출부분의 일측에는 일정한 구간에 걸쳐 만곡지고 양측에 오목한 안착홈이 형성된 작동면이 형성된 구조를 갖는다.

이때, 상기 작동캠(50)이 결합되는 상기 작동축(20)의 일단은 각이지게 형성되어 있기 때문에 상기 작동캠(50)이 고정 결합될 수 있는 것이고, 또한 상기 작동캠(50)이 작동축(20)에 결합되면 이탈방지용 와셔를 상기 작동축(20)의 끝단에 설치하여 상기 작동캠(50)이 축의 길이방향으로 이탈되는 것을 방지한다.

이와 같이 작동축(20)에 설치되는 작동캠(50)은 도 6a 또는 도 6b에 도시된 바와 같이 리턴 스프링(40)으로부터 항상 시계방향으로 회전하려는 탄성을 받게 되기 때문에 상기 구동부(60)에 의해 반시계 방향으로 회전된 후에는 상기 리턴 스프링(40)의 복원탄성에 의해 다시 시계방향(회전되기 전 상태)으로 회전되는 것이다.

이때, 상기 작동캠(50)의 회전은 작동축(20)의 회전을 의미한다. 즉, 상기 작동캠(50)이 작동축(20)에 고정 설치되어 있기 때문에 상기 작동캠(50)이 리턴 스프링(40) 또는 구동부(60)에 의해 회전되는 것은 결국 작동축(20)이 회전되는 것을 의미하는 것이다.

상기 구동부(60)는 상기 렌즈 홀더(10)가 결합되는 하우징 브라켓(18)의 일측부에 설치되어 상기 작동캠(50)을 설정된 각도로 회동시키도록 된 것으로, 상기 작동캠(50)을 밀어 회동시키기 위한 작동단(62)을 구비한다.

이러한 구동부(60)는 솔레노이드로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 작동단(62)의 끝단은 평상시에 상기 작동캠(50)의 작동면에 접촉된 상태를 유지하게 된다. 이 상태는 전술한 바와 같이 상기 작동캠(50)이 리턴 스프링(40)의 탄성에 의해 상기 작동단(62) 측으로 회전하려고 하기 때문에 상기 작동단(62)과 작동캠(50)은 서로 밀착되는 상태를 유지하게 되는 것이다.

이와 같은 구동부(60)는 전원이 인가되면 상기 작동단(62)을 인장시켜 상기 작동단(62)이 작동캠(50)을 반시계 방향으로 회전시키도록 하게 된다. 그러나, 전원이 차단되면 상기 작동단(62)은 자유 이동상태가 되고 이때, 상기 작동캠(50)은 리턴 스프링(40)의 복원 탄성에 의해 원상태(시계방향)로 회전되면서 상기 작동축(20)을 시계방향으로 회전시키게 된다.

이와 같은 구동부(60)가 하우징 브라켓(18)의 일측부에 설치됨으로 렌즈 홀더(10)의 부피에는 변함이 없게 될 뿐만 아니라, 전조등 자체의 부피도 증가되지 않게 되는 것이다.

이러한 구동부(60)는 운전석의 하이빔/로우빔 스위치에 의해 온/오프된다.

즉, 상기 구동부(60)의 전원이 차단된 상태에서는 상기 벌브 쉴드(30)가 리턴 스프링(40)에 의해 시계방향으로 회전되어 상기 지지단(32)이 걸림턱(16)에 지지되어 작동(회전)이 제한되기 때문에 벌브 쉴드(30)가 하이빔 영역을 차단하게 되어 로우빔 상태가 되는 것이고, 전원이 인가되면 상기 작동단(62)이 인장되면서 작동캠(50)을 회전시켜 벌브 쉴드(30)를 수평에 가깝게 회전시키게 됨으로 하이빔 영역이 개방되어 하이빔 상태가 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 작동축(20)에 벌브 쉴드(30)가 설치되고 상기 작동축(20)의 일단에 작동캠(50)이 리턴 스프링(40)의 복귀 탄성을 받도록 설치되며, 상기 작동캠(50)을 일정한 각도로 회전시키기 위한 구동부(60)가 하우징 브라켓(18)의 일측부에 설치된 상태에서, 사용자가 하이빔 벌브(70)을 점등시켜 빔을 로우빔 또는 하이빔 상태로 조합하기 위해서는 도시되지 않은 스위치를 조작한다.

본 실시예에서는 최초 벌브 쉴드(30)가 수직으로 위치하여 하이빔 영역을 차단하여 로우빔을 조합한 상태에서 하이빔으로 전환하는 과정을 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이 최초 작동캠(50)은 돌출부가 상부를 향한 상태이다. 이러한 상태는 벌브 쉴드(30)의 지지단(32)이 상기 걸림턱(16)에 지지된 상태이기 때문에 회전이 제한되어 벌브 쉴드(30)가 수직으로 세워진 상태를 유지하게 되고 이로 인하여 상기 하이빔 벌브(70)가 점등되더라도 하이빔 벌브(70)의 하이빔은 모두 통과되지 못하고 일부만 조사된다. 따라서 렌즈를 통하여 조사되는 빔은 로우빔이 되는 것이다.

즉, 상기 벌브 쉴드(30)가 광축을 최대 상승점으로 하여 하이빔 영역을 차단하기 때문에 조사되는 빔은 하이빔이 되지 못하고 로우빔이 되는 것이다.

이러한 상태에서 사용자가 도시되지 않은 스위치를 조작하여 상기 구동부(60)에 전원을 인가하게 되면, 상기 작동단(62)은 인장된다.

이와 같은 과정으로 상기 작동단(62)이 인장되면서 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 작동캠(50)을 반시계 방향으로 회전시키게 되고, 이로 인하여 상기 작동축(20)도 반시계 방향으로 회전하게 되며, 상기 작동축(20)이 회전되면 상기 작동축(20)에 설치되어 상기 하이빔 벌브(70)의 빔 일부(하이빔 영역)를 차단하고 있던 벌브 쉴드(30)가 도 6a에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하게 된다.

이어서, 반시계 방향으로 회전하는 벌브 쉴드(30)는 도 6b에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전을 완료하여 차단하고 있던 빔을 통과시키게 되는 것이다.

따라서, 상기 벌브 쉴드(30)에 의해 하이빔 영역이 차단되어 로우빔 상태를 유지하던 하이빔 벌브(70)의 빔은 상기 벌브 쉴드(30)가 구동부(60)의 작동으로 회전하면서 빔을 개방하여 하이빔과 로우빔으로 구분되어 나오는 빔을 모두 통과시켜 하이빔 상태가 되는 것이다.

이때, 상기 작동단(62)은 상기 작동캠(50)의 작동면에 형성된 안착홈에 삽입된 상태이고 반시계 방향으로의 회전이 완료된 상태이다.

이와 같은 과정으로 하이빔 상태가 된 하이빔 벌브(70)의 빔을 다시 로우빔 상태로 조합하기 위해서는 스위치를 조작하여 상기 구동부(60)에 인가되는 전원을 오프시킨다.

상기 구동부(60)에 인가되는 전원을 차단하게 되면 상기 작동단(62)의 구속력이 사라지게 됨으로 상기 작동단(62)은 자유 이동상태가 되고, 이때, 상기 작동캠(50)은 상기 리턴 스프링(40)의 복원 탄성에 의해 도 6a에 일점쇄선으로 도시된 상태에서 실선으로 도시된 상태(시계방향)로 회전하게 된다.

즉, 반시계 방향으로 회전되었던 작동캠(50)이 작동단(62)의 인장력이 사라짐으로 인하여 상기 리턴 스프링(40)의 복원 탄성에 의해 원상태로 복귀되는 것이다.

이와 같이 상기 작동캠(50)이 원상태(최초 작동전 상태)로 회전되면서 상기 작동축(20)도 시계방향으로 회전하게 되어 결국 상기 벌브 쉴드(30)가 다시 수직 상태로 회전되어 상기 하이빔 벌브(70)의 하이빔 영역을 차단하게 되는 것이다.

이때, 상기 벌브 쉴드(30)의 지지단(32)이 상기 걸림턱(16)에 지지되어 회전이 제한됨으로 상기 쉴브 쉴드(30)는 수직상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 과정으로 상기 벌브 쉴드(30)가 하이빔 벌브(70)의 빔 일부, 즉 빔의 하부를 차단하게 되면 하이빔 벌브(70)의 빔은 하이빔 상태에서 다시 로우빔 상태로 전환되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 상기 벌브 쉴드(30)로 하이빔 벌브(70)의 빔 일부를 차단하거나 차단 해제하게 됨으로 하이빔 벌브(70)의 빔을 하이빔 또는 로우빔으로 신속하고 용이하게 전환할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 의한 자동차용 전조등의 빔 전환장치는 하나의 광원으로 하이빔 또는 로우빔으로 신속하고 용이하게 전환할 수 있고, 하나의 광원 즉, 하나의 벌브로 하이빔과 로우빔이 조합될 수 있음으로 별도의 벌브 설치가 불필요하게 되어 전조등의 크기를 줄여 재료비를 절감할 수 있고, 렌즈각의 큰 변화폭을 이용하여 전조등의 디자인을 다양화 할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims (2)

1. 하이빔 벌브를 구비한 자동차용 전조등에 있어서,

   베어링(12)과 축 커버부재(14)에 의해 렌즈 홀더(10)의 하부에 양단이 회동가능하게 설치되는 작동축(20);

   상기 하이빔 벌브(70)의 하이빔 영역을 차단하도록 형성되어 상기 작동축(20)의 중간부에 고정 설치되는 벌브 쉴드(30);

   일단이 상기 렌즈 홀더(10)의 돌출부(16)에 지지되도록 상기 작동축(20)의 일단에 설치되는 리턴 스프링(40);

   상기 리턴 스프링(40)의 타단이 지지되는 관통공(52)이 형성되고, 상기 벌브 쉴드(30)가 상기 하이빔 벌브(70)의 하이빔 영역을 차단하도록 상기 작동축(20)의 일단에 고정 설치되어 상기 리턴 스프링(40)의 복원 탄성에 의해 회전되어 상기 작동축(20)을 회전시키는 작동캠(50);

   상기 작동캠(50)에 접촉되는 작동단(62)을 구비하고, 상기 작동단(62)으로 상기 작동캠(50)을 회전시켜 상기 벌브 쉴드(30)가 하이빔 벌브(70)의 하이빔 영역을 개방하도록 상기 렌즈 홀더(10)가 결합되는 하우징 브라켓(18)의 일측에 설치되는 구동부(60);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전조등의 빔 전환장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 홀더(10)의 하부에는 걸림턱(16)이 형성되고,

   상기 작동축(20)에 설치되는 벌브 쉴드(30)의 일단에는 상기 걸림턱(16)에 간섭되어 상기 벌브 쉴드(30)를 수직상태를 유지하도록 회동을 제한하기 위한 지지단(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전조등의 빔 전환장치.