KR20090131481A - 차량의 헤드램프용 쉴드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 헤드램프에 관한 것으로서, 특히, 제작이 용이한 차량의 헤드램프용 쉴드에 관한 것이다.
본 발명은, 회전 가능하게 구비되는 본체; 상기 본체에 구비되어 광원으로부터 조사되는 빛의 일부분을 차단하는 돌기; 및 상기 돌기에 구비되는 수직면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
차량, 자동차, 헤드램프, 베이스 플레이트, 액추에이터

Description

차량의 헤드램프용 쉴드 {SHIELD FOR HEAD LAMP IN VEHICLES}
본 발명은 헤드램프에 관한 것으로서, 특히, 제작이 용이한 차량의 헤드램프용 쉴드에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 헤드램프의 광원으로는 할로겐램프나 가스방전식 램프를 주로 사용하여 왔다.
할로겐램프의 경우 색온도가 3200K 정도로 약간 붉은 색 계열을 띠고, 수명도 최고 1000시간 이내이기 때문에 지속적인 필드 문제가 되고 있다.
이에 비교할 때 가스방전식 램프의 경우 색온도가 약 4300K정도로 백색에 가깝고, 수명이 오래가기 때문에 고가임에도 불구하고, 고급차량에 많이 사용되고 있는 실정이다.
한편 백색 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)의 경우 색온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주므로 최근 차량의 헤드램프 광원으로 주목받고 있다.
또한, LED의 경우 사이즈를 최소화함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.
최근에는 적응형 전방 조명 시스템(AFLS; Adaptive Front Lighting System)이 채용되면서 램프 내부에 구동장치가 설치되므로 차량의 진행 방향에 따라 빛이 조사되는 방향이 가변되어 야간 운행 시에 운전자의 시야를 명확하게 한다.
상기한 바와 같은 헤드램프에는 광원으로부터 조사되는 빛의 진행 방향을 일부분 제한하여 차량 전방으로 조사되는 빛의 패턴을 가변시키는 쉴드가 설치되고, 이 쉴드의 형상에 의해 상향등, 및 하향등과 같은 다양한 빛의 패턴을 구현할 수 있게 된다.
종래 기술에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드는 다양한 패턴의 빛을 구현하기 위해 각각 길이 및 형상이 다른 다수 개의 돌기가 구비되기 때문에 쉴드 제작이 용이치 않은 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 제작이 용이한 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회전 가능하게 구비되는 본체; 상기 본체에 구비되어 광원으로부터 조사되는 빛의 일부분을 차단하는 돌기; 및 상기 돌기에 구비되는 수직면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 본체에는 홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 돌기는, 상기 본체의 회전 중심으로부터 수직 방향으로 돌출되는 제1돌기; 상기 본체의 회전 중심으로부터 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제2돌기; 상기 본체의 회전 중심으로부터 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제3돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제 공한다.
또한, 본 발명의 상기 제2돌기 및 상기 제3돌기의 상단에는 경사면이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 수직면은 상기 제2돌기 및 상기 제3돌기의 외측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 수직면은 상기 본체의 측면 형상을 이루는 원의 접선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 수직면에서는 단차가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드를 제공한다.
본 발명에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드는 돌기의 외측면에 수직면이 구비됨으로써, 쉴드의 제작이 완료된 후에 금형의 분리작업이 용이하게 이루어질 수 있으므로 쉴드 제작에 요구되는 금형의 구조가 간단하여 쉴드 제작공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드는 돌기의 단부에 경사면이 구비됨으로써, 쉴드의 회전에 의해 빛을 차단하게 되는 돌기의 상단에 수평면이 배치되므로 빛의 차단을 정확하게 행할 수 있어 운전자가 원하는 빛의 패턴을 쉽게 구현할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드의 실시예를 설명한다.
설명의 편의를 위해 차량의 헤드램프용 쉴드를 예로 들어 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프가 도시된 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프 구동장치의 장착구조가 도시된 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프는 빛을 조사하는 광원(10)과, 광원(10)으로부터 공급되는 빛을 차량의 전방으로 향하게 하는 렌즈(80)와, 렌즈(80)와 광원(10) 사이에 구비되어 빛의 일부분을 차단하여 다양한 배광 패턴을 구현하는 쉴드(70)를 포함한다.
이러한 구성에 의해 광원(10)으로부터 조사되는 빛의 일부분이 쉴드(70)에 의해 차단되므로 차량 전방으로 조사되는 빛이 상향등, 하향등, 시가지 빔, 및 고 속도로 빔과 같은 다양한 패턴을 이룰 수 있게 된다.
여기서, 광원(10)은 베이스 프레임(40)에 회전 가능하게 설치되는 반사판(20)에 장착되고, 반사판(20)과 베이스 프레임(40) 사이에 구동장치(30)가 구비되어 광원(10)으로부터 조사되는 빛의 진행 방향을 조절할 수 있게 된다.
또한, 구동장치(30)는 광원이 설치되는 반사판(20)을 좌우 방향으로 회전시키는 제1모터(32)와, 상하 방향으로 회전시키는 제2모터(34)를 포함하므로 빛의 진행 방향을 다양하게 제어할 수 있게 된다.
제1모터(32)는 베이스 플레이트(40)의 측면에 설치되고, 제1모터(32)로부터 돌출되는 구동축이 반사판(20)에 연결된다.
여기서, 반사판(20)은 회전돌기(38)에 의해 베이스 플레이트(40)에 좌우 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 회전돌기(38)에 편심되게 연결되는 연결편(36)이 제1모터(32)의 구동축 단부에 회전 가능하게 연결된다.
또한, 제1모터(32)와 제2모터(34)는 구동축이 모터로부터 출몰되는 스탭모터로 이루어지기 때문에 제1모터(32)가 구동되어 구동축이 출몰되면 연결편(36)을 밀거나 당기게 되므로 회전돌기(38)가 정방향 또는 역방향으로 회전하게 된다.
이러한 회전돌기(38)의 회전에 의해 반사판(20)이 회전돌기(38)를 중심으로 좌측 또는 우측으로 회전하게 된다.
제2모터(34)는 전방조명시스템의 하우징(미도시)에 설치되고, 베이스 플레이트(40)의 하단에 형성되는 연결부(44)에 연결부재(44a)에 의해 구동축이 결합된다.
또한, 베이스 플레이트(40)는 상단 양측부에 한 쌍의 연결부재(42)가 구비되 고, 이 연결부재(42)는 헤드램프가 설치되는 하우징(미도시) 내부에 구비되는 연결봉(42a)에 회전 가능하게 결합된다.
따라서 스탭모터로 이루어지는 제2모터(34)로부터 구동축이 출몰되면 베이스 플레이트(40)의 하단을 밀거나 당기게 되므로 베이스 플레이트(40)가 연결봉(42a)을 중심으로 회전하게 된다.
상기한 바와 같이 제1모터(32)가 구동되면 광원(10)으로부터 조사되는 빛의 진행 방향을 좌우로 조절할 수 있게 되고, 제2모터(34)가 구동되면 광원(10)으로부터 조사되는 빛의 진행 방향을 상하로 조절할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드가 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드가 도시된 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드가 도시된 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프에 의한 배광 패턴이 도시된 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 쉴드(70)는 베이스 플레이트(40 : 도 2 참조)에 설치되는 쉴드 홀더(50 : 도 2 참조)에 장착되고, 쉴드 홀더(50)에는 액추에이터(60 : 도 2 참조)가 구비되어 쉴드(70)의 회전을 제어하게 된다.
또한, 쉴드(70)는 회전 가능하게 구비되는 본체(72)와, 본체(72)에 구비되어 광원(10 : 도 2 참조)으로부터 조사되는 빛의 일부분을 차단하는 돌기(77)와, 돌기(77)에 구비되는 수직면(78)을 포함한다.
여기서, 본체(72)는 쉴드 홀더(50)에 회전 가능하게 설치되는 회전축이며, 일측 단부에 액추에이터(60)가 연결되는 연결부(72a)가 형성된다.
또한, 본체(72)에는 홈부(72b)가 구비되는데, 이 홈부(72b)는 돌기(77)가 형성되는 부위와 반대 방향에 형성되고, 본체(72)가 회전되어 광원(10)으로부터 조사되는 빛이 홈부(72b)를 지나면 쉴드(70)에 의한 빛의 차단이 최소화되어 상향등이 구현된다.
돌기(77)는 광원(10)으로부터 조사되는 빛의 일부분을 차단하는 부재로서, 다수 개가 구비되고, 각각의 돌기(77)는 서로 길이 및 모양이 다르게 형성되므로 쉴드(70)가 회전되어 광원(10)으로부터 조사되는 빛을 차단하게 되는 돌기(77)의 형상에 따라 각각 다른 배광 패턴이 구현된다.
또한, 돌기(77)의 정면 형상은 좌우 방향으로 긴 패널 모양을 이루고, 일측부의 높이와 타측부의 높이가 다르게 형성되어 일측부와 타측부가 연결되는 돌기(77)의 중앙 부위에는 경사면(77a)이 형성된다.
이러한 돌기(77)의 형상은 차량 법규에 맞는 배광 패턴을 이루기 위해 다수 차례의 실험에 통해 결정된다.
돌기(77)는, 본체(72)의 회전 중심으로부터 수직 방향으로 돌출되는 제1돌기(73)와, 본체(72)의 회전 중심으로부터 일측 방향으로 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제2돌기(74)와, 본체(72)의 회전 중심으로부터 타측 방향으로 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제3돌기(75)를 포함한다.
이로써, 본체(72)가 회전되지 않은 상태에서는 제1돌기(73)의 단부가 가장 높게 배치되어 광원(10)으로부터 조사되는 빛을 차단하게 되고, 본체(72)가 일측 방향으로 소정 각도 회전되어 제2돌기(74)가 가장 높게 배치되면 제2돌기(74)에 의해 빛이 차단되며, 본체(72)가 타측 방향으로 소정 각도 회전되어 제3돌기(75)가 가장 높게 배치되면 제3돌기(75)에 의해 빛이 차단된다.
여기서, 제2돌기(74)의 경사면(74a)은 제1돌기(73)의 경사면(73a)과 비교하여 짧게 형성되는데, 이는 제2돌기(74)의 타측부가 제1돌기(73)의 타측부보다 높게 형성되기 때문이며, 이러한 구조적 차이에 의해 제2돌기(74)에 의해 빛이 차단될 때에는 차량 전방으로 조사되는 빛의 길이가 제1돌기(73)를 지나는 빛과 비교하여 짧아지게 된다.
이러한 배광 패턴은 가로등과 같은 조명이 많은 도심 속 시가지에 적당한 배광 패턴이며, 도 7에 도시된 B에 해당된다.
또한, 제3돌기(75)의 경사면(75a)과 타측부 사이에는 오목한 홈으로 이루어지는 오목부(75b)가 형성되므로 제3돌기(75)에 의해 빛이 차단될 때에는 차량 전방으로 조사되는 빛의 길이가 제1돌기(73)를 지나는 빛과 비교하여 길어지게 된다.
이러한 배광 패턴은 차량으로부터 먼 부분까지 운전자가 시야가 확보되어야 하는 고속도로를 주행할 때에 적당한 배광 패턴이며, 도 7에 도시된 C에 해당된다.
아울러, 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)의 상단에는 경사단부(79)가 구비되므로 본체(72)가 회전되어 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)가 빛을 차단하게 될 때에는 경사단부(79)가 본체(72)를 회전중심으로 하여 회전하여 수평면을 이루게 된다.
따라서 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)가 빛을 차단할 때에는 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)의 상단에 수평면이 구비되므로 빛의 차단을 균일하고 정확하게 행할 수 있게 된다.
이는 반사판(20)에 의해 반사된 빛이 다양한 방향에서 돌기(77) 측으로 조사되므로 빛을 차단하게 되는 돌기(77)의 상단이 수평면을 이루어야 다양한 각도로부터 조사되는 빛을 모두 차단할 수 있게 되며, 이러한 구조적 특징은 다수 차례 이루어지는 실험에 의해 결정된다.
수직면(78)은 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)의 외측면에 구비되므로 쉴드(70)의 측면 형상에서 경사부위가 존재하지 않게 된다.
이로써, 쉴드(70)를 제작하는 금형의 측단면 형상에도 경사부위가 존재하지 않으므로 한 조의 금형, 즉 상부금형 및 하부금형의 형상이 간단해지고, 금형작업이 완료된 후에 상부금형 및 하부금형을 분리하여 쉴드(70)를 용이하게 금형으로부터 분리할 수 있게 된다.
또한, 수직면(78)은 본체(72)의 측면 형상을 이루는 원의 접선으로 이루어지므로 쉴드(70)의 측면 형상에서 단차나 절곡부위가 존재하지 않고, 수직면(78)으로부터 연장되는 직선과, 본체(72)에 형성되면 곡면부위만 존재하게 된다.
따라서 상부금형과 하부금형이 대응되는 경계선이 본체(72) 및 돌기(77) 어느 부위에 배치되어도 금형으로부터 쉴드(70)의 분리가 용이하게 이루어질 수 있으므로 금형 설계가 손쉽게 행할 수 있게 된다.
아울러, 돌기(77)는 서로 높이가 다른 일측부와 타측부가 구비되므로 일측부에 형성되는 수직면(78)과 타측부에 형성되는 수직면(78) 사이에는 경사면으로 이루어지는 단차(78a)가 형성된다.
이는 본체(72)로부터 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제2돌기(73) 및 제3돌기(74)에서 각각 길이가 다른 일측부와 타측부로부터 수직 방향으로 수직면(78)이 형성되기 때문에 일측부에 형성되는 수직면(78)과 타측부에 형성되는 수직면(78) 사이에 단차(78a)가 발생되는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7 참조하면, 먼저, 운전자가 헤드램프를 구동시켜 광원(10)에 전원이 인가되면 빛이 조사되는데, 광원(10)으로부터 조사되는 빛은 반사판(20)에 의해 차량 전방으로 진행되고, 쉴드(70)를 지나면서 빛의 일부분이 차단되어 렌즈(80)를 지나 차량 전방을 밝히게 된다.
이때, 쉴드(70)에 의해 빛의 일부분이 차단되므로 차량 전방으로 조사되는 빛의 모양, 즉 배광 패턴이 형성되므로 상향등, 하향등, 시가지 빔, 및 고속도로 빔과 같은 다양한 패턴을 이루게 된다.
차량 운행 중에 운전자의 조작에 의해 액추에이터(60)가 구동되면 쉴드(70)의 본체(72)가 회전되면서 제1돌기(73), 제2돌기(74), 및 제3돌기(75)의 위치가 가변되는데, 제1돌기(73), 제2돌기(74), 제3돌기(75)는 각각 길이 및 모양이 다르므로 차단하는 빛의 양이 가변되므로 차량 전방으로 조사되는 배광 패턴이 변화된다.
이때, 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)의 상면에는 경사면(79)이 구비되는데, 제2돌기(74)가 본체(72)를 중심으로 회전하여 제1돌기(73)보다 높은 위치로 이동되면 경사면(79) 또한 본체(72)를 중심으로 회전하면서 수평면을 이루게 된다.
따라서 본체(72)가 정방향으로 소정량 회전되어 제2돌기(74)가 빛을 차단할 때에 제2돌기(74)의 상단은 수평면을 이루게 되므로 반사판에 의해 다양한 방향으로부터 조사되는 빛의 일부분을 정확히 차단할 수 있게 된다.
이렇게 제2돌기(74)에 의해 빛이 차단되면 도 7에 도시된 B의 배광 패턴이 구현되어 시가지 주행에 적당한 배광 패턴을 이루게 된다.
또한, 본체(72)가 역방향으로 소정량 회전되어 제3돌기(75)가 가장 높은 위치에 배치되면 제3돌기(75)의 오목부(75b)를 통과하는 빛에 의해 도 7에 도시된 C의 배광 패턴이 구현되어 고속도로 주행에 적당한 배광 패턴을 이루게 된다.
상기한 바와 같이 구동되는 쉴드(70)를 제작할 때에는 상부금형 및 하부금형으로 이루어지는 한 조의 금형에 의해 쉴드(70)의 제작이 이루어지게 된다.
이는 제2돌기(74) 및 제3돌기(75)의 측면에 수직면(78)이 구비되고, 수직면(78)이 본체(72)의 측면 형상을 이루는 원의 접선으로 이루어지기 때문에 상부금형 및 하부금형 외에 별도의 부재가 요구되지 않기 때문이다.
쉴드(70)의 측면 형상에 경사부위가 형성된다면 상부금형 및 하부금형 외에 별도의 코어나 다수 개의 금형이 요구될 수 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드(70)는 측면 형상에 경사부위가 존재하지 않기 때문에 상부금형 및 하부금형의 구조가 간단하고, 금형으로부터 쉴드(70)의 분리가 용이하게 이루어지게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 차량의 적응형 전방조명시스템(AFLS; Adaptive Front Lighting System)을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량의 적응형 전방조명시스템(AFLS; Adaptive Front Lighting System)이 아닌 다른 제품의 헤드램프에도 본 발명의 쉴드가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프가 도시된 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프 구동장치의 장착구조가 도시된 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드가 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드가 도시된 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프용 쉴드가 도시된 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 헤드램프에 의한 배광 패턴이 도시된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 광원 20 : 반사판
30 : 구동장치 32 : 제1모터
34 : 제2모터 40 : 베이스 플레이트
50 : 쉴드 홀더 60 : 액추에이터
70 : 쉴드 72 : 본체
73 : 제1돌기 74 : 제2돌기
75 : 제3돌기 77 : 돌기
78 : 수직면 79 : 경사면
80 : 렌즈

Claims (7)

  1. 회전 가능하게 구비되는 본체;
    상기 본체에 구비되어 광원으로부터 조사되는 빛의 일부분을 차단하는 돌기; 및
    상기 돌기에 구비되는 수직면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체에는 홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 돌기는,
    상기 본체의 회전 중심으로부터 수직 방향으로 돌출되는 제1돌기;
    상기 본체의 회전 중심으로부터 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제2돌기;
    상기 본체의 회전 중심으로부터 소정 각도 기울어진 방향으로 돌출되는 제3 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2돌기 및 상기 제3돌기의 상단에는 경사면이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수직면은 상기 제2돌기 및 상기 제3돌기의 외측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수직면은 상기 본체의 측면 형상을 이루는 원의 접선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수직면에서는 단차가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프용 쉴드.
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