KR20210147489A - 자동차용 led 전조등의 컷오프 라인 조절 장치 - Google Patents

자동차용 led 전조등의 컷오프 라인 조절 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 광원의 앞쪽 위치에 액츄에이터 구동에 따라 각회전하는 컷오프 플레이트를 장착하여, 상향등 조절시 컷오프 플레이트를 수평방향으로 각회전시켜서 LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있고, 하향등 조절시 컷오프 플레이트를 본래의 수직 배열 상태로 복귀시켜서 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성될 수 있도록 한 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 LED 전조등의 컷오프 라인 조절 장치{DEVICE FOR ADJUSTING CUTOFF LINE OF LED HEAD LAMP}
본 발명은 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상향등 조절시 LED 광원의 조사광량 최대화시키고, 하향등 조절시 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성될 수 있도록 한 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치에 관한 것이다.
차량의 전조등(Head lamp)은 야간 주행 시 차량 전방 및 주변을 시각적으로 확인하기 위한 것으로서, 할로겐 램프(Halogen lamp), HID 램프(high intensity discharge lamp), LED 램프 등이 있으며, 최근에는 LED 램프의 적용 비율이 점차 증가하고 있다.
특히, 상기 LED 램프는 공간 활용 및 부품수 감축의 목적으로, 하향등 조절을 위한 로워빔 유닛(LOW Beam Unit)과 상향등 조절을 위한 하이빔 유닛(HIGH Beam Unit)이 병합된 바이-펑션 LED 모듈(Bi-Fuction LED Module)로 적용되고 있다.
이에, 상기 하이빔 유닛의 구동에 의하여 상향등이 점등될 수 있고, 상기 로워빔 유닛의 구동에 의하여 하향등이 점등될 수 있다.
따라서, 도 1의 (a) 도면에서 보듯이 상향등 조절시에는 LED 광원으로부터 최대 광량이 전방을 향하여 조사될 수 있고, 도 1의 (b) 도면에서 보듯이 하향등 조절시에는 LED 광원으로부터 조사되는 빔이 법규에서 정하고 있는 조사각으로 조사되어야 한다.
특히, 상기 하향등 조절시에는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 LED 광원으로부터의 빔이 전방에 조사되었을 때, 명확한 컷오프 라인(전조등의 출력된 광의 밝고 어두운 경계면)이 형성되어야 하며, 그 이유는 LED 광원으로부터의 빔이 법규에서 정하고 있는 조사각으로 조사되고 있는지를 확인하는 동시에 마주보는 차량의 눈부심을 방지하기 위함에 있다.
그러나, 상기 하향등 조절시 전방에 컷오프 라인이 형성됨에도 불구하고, 하향등 조절시의 컷오프라인 설정이 정확하게 조절되지 않음에 따라 반대 차선에서 오는 차량 운전자의 눈부심을 일으키게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, LED 광원의 앞쪽 위치에 액츄에이터 구동에 따라 각회전하는 컷오프 플레이트를 장착하여, 상향등 조절시 컷오프 플레이트를 수평방향으로 각회전시켜서 LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있고, 하향등 조절시 컷오프 플레이트를 본래의 수직 배열 상태로 복귀시켜서 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성될 수 있도록 한 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: LED 광원이 장착된 히트싱크 하우징; 상기 히트싱크 하우징의 앞쪽 하단부에 형성된 힌지단에 회전축을 매개로 회전 가능하게 장착되는 컷오프 플레이트; 상기 히트싱크 하우징의 앞쪽 하단부에 장착되는 브라켓; 상기 브라켓에 장착되는 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터의 회전 동력을 상기 컷오프 플레이트의 회전축에 전달하는 링크기구; 를 포함하고, 상기 컷오프 플레이트는 하향등 조절시 수직 배열 상태로 유지되어 상기 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 조절되도록 하고, 상향등 조절시에는 수평방향으로 회전하여 상기 LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있도록 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치를 제공한다.
상기 컷오프 플레이트의 회전축에는 상기 히트싱크 하우징의 힌지단과 접촉하는 노이즈 방지용 플라스틱 부시가 삽입 체결된 것을 특징으로 한다.
상기 컷오프 플레이트를 수직 배열 상태로 복귀시키기 위한 탄성복원력을 제공하기 위하여 상기 회전축에는 컷오프 플레이트와 브라켓 간에 연결되는 리턴스프링이 삽입된 것을 특징으로 한다.
상기 히트싱크 하우징의 후부에는 LED 광원이 장착되는 광원장착공간이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 링크 기구는: 하단부가 상기 액츄에이터의 축과 연결되고, 중간 부분이 상기 브라켓에 힌지로 연결되는 회전링크; 상기 회전링크의 상단부에 연결되어 내측에서 외측방향으로 하향 경사지게 배열되고, 회전링크가 힌지를 중심으로 회전할 때 함께 회전하는 구동바; 상기 컷오프 플레이트의 일측단부에 상기 구동바와 접촉 가능하게 돌출 형성되어, 상기 구동바의 외측 방향 회전시 후방으로 젖혀지는 종동바; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 전조등의 하향등 조절 상태에서, 컷오프 플레이트가 본래 정해진 수직배열로 유지되어 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성될 수 있다.
즉, 전조등의 하향등 조절 상태에서, 컷오프 플레이트가 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성될 수 있도록 한 본래의 수직 배열 상태로 유지됨으로써, 항상 법규 수준을 만족시킬 수 있는 전조등의 정확한 컷오프 라인을 제공할 수 있다.
둘째, 전조등의 상향등 조절 상태에서, 컷오프 플레이트를 수평방향으로 각회전시켜 LED 광원으로부터 빔이 조사되는 범위 밖으로 이동되도록 함으로써, LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있다.
도 1은 전조등의 상향등 조절 상태 및 하향등 조절 상태에서의 조사빔 궤적을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 컷오프 라인 조절 장치가 설치되는 LED 전조등의 외관을 도시한 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 LED 전조등의 컷오프 라인 조절 장치를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 LED 전조등의 상향등 조절시 컷오프 라인 조절 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 LED 전조등의 하향등 조절시 컷오프 라인 조절 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도,
도 7은 본 발명에 따른 LED 전조등의 컷오프 라인 조절 장치의 구성 중 링크 기구를 확대 도시한 사시도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 LED 전조등의 컷오프 라인 조절 장치의 구성 중 링크 기구의 작동에 의한 컷오프 플레이트가 회전하는 동작을 도시한 정면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 컷오프 라인 조절 장치가 설치되는 LED 전조등의 외관을 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 LED 전조등의 컷오프 라인 조절 장치를 도시한 사시도로서, 도면부호 10은 히트싱크 하우징을 지시한다.
상기 히트싱크 하우징(10)의 후부에서 그 바닥면에는 LED 광원(20)이 장착되는 오목한 광원장착공간(12)이 형성된다.
상기 히트싱크 하우징(10)의 상부에는 LED 광원(20)으로부터 조사되는 빔을 반사시키는 구형 반사판(14)이 배치되고, 상기 히트싱크 하우징(10)의 전방 위치에는 LED 광원(20)으로부터 조사되는 빔 및 구형 반사판(14)에서 반사된 빔을 전방으로 조사하는 렌즈(16)가 배치된다.
한편, 상기 히트싱크 하우징(10)에는 구형 반사판(14) 등을 각도 조절하여 하향등 또는 상향등으로 조절하기 위한 로워빔 유닛(미도시됨)과 하이빔 유닛(미도시됨)이 병합된다.
이에, 운전자가 스위치를 하향등으로 조작하면 로워빔 유닛의 구동에 의하여 구형 반사판 등이 하향등 각도로 조절되어 LED 광원의 하향등 조사각이 조절되고, 반면 운전자가 스위치를 상향등으로 조작하면 하이빔 유닛의 구동에 의하여 구형 반사판 등이 상향등 각도로 조절되어 LED 광원의 상향등 조사각이 조절될 수 있다.
그러나, 상기 하향등 조절시 LED 광원(20)으로부터의 빔이 전방에 조사되었을 때, 명확한 컷오프 라인(전조등의 출력된 광의 밝고 어두운 경계면)이 형성되어야 하는데, 컷오프 라인의 설정이 법규에서 정하고 있는 수준으로 정확하게 조절되지 않음에 따라 반대 차선에서 오는 차량 운전자의 눈부심을 일으키게 되는 문제점이 있다.
이를 해소하고자, 본 발명은 전조등의 하향등 조절 상태에서, LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 항상 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성될 수 있고, 전조등의 상향등 조절 상태에서는 LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 상기 히트싱크 하우징(10)의 앞쪽 하단부에 힌지단(18)이 형성되고, 이 힌지단(18)에 회전축(32)을 매개로 컷오프 플레이트(30)가 회전 가능하게 장착된다.
상기 컷오프 플레이트(30)는 하향등 조절시 수직 배열 상태로 유지되어 상기 LED 광원(20)으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 조절하는 기능을 수행하고, 반면 상향등 조절시에는 수평방향으로 회전하여 상기 LED 광원(20)의 전방 조사광량을 최대화시키는 기능을 수행하도록 구비된 것이다.
바람직하게는, 상기 컷오프 플레이트(30)의 회전축(32)에는 상기 히트싱크 하우징(10)의 힌지단(18)과 접촉하는 노이즈 방지용 플라스틱 부시(34)가 삽입 체결됨으로써, 컷오프 플레이트(30)의 회전시 접촉 노이즈 등이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 컷오프 플레이트(30)의 파손 및 마모 등을 방지할 수 있다.
또한, 상기 히트싱크 하우징(10)의 앞쪽 하단부에 브라켓(40)이 장착되고, 이 브라켓(40)에 컷오프 플레이트(30)를 회전시키기 위한 액츄에이터(50)가 장착된다.
또한, 상기 액츄에이터(50)의 출력축과 컷오프 플레이트(30) 간에는 액츄에이터의 회전 동력을 컷오프 플레이트(30)에 전달하는 링크기구(60)가 장착된다.
상기 링크 기구(60)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 하단부가 상기 액츄에이터(50)의 축과 연결되고, 중간 부분이 상기 브라켓(40)에 힌지(42)로 연결되는 회전링크(61)와; 상기 회전링크(61)의 상단부에 연결되어 내측에서 외측방향으로 하향 경사지게 배열되고, 회전링크(61)가 힌지(42)를 중심으로 회전할 때 함께 회전하는 구동바(62)와; 상기 컷오프 플레이트(30)의 일측단부에 상기 구동바(62)와 접촉 가능하게 돌출 형성되어, 상기 구동바(62)의 외측 방향 회전시 후방으로 젖혀지는 종동바(63)로 구성된다.
바람직하게는, 상기 액츄에이터(50)의 출력축을 회전축(32)에 직결시켜서, 액츄에이터의 회전력이 회전축(32)으로 전달될 때 회전축(32)과 함께 컷오프 플레이트(30)가 회전되도록 한 방법도 적용 가능하다.
이때, 상기 컷오프 플레이트(30)를 수직 배열 상태로 복귀시키기 위한 탄성복원력을 제공하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(32)에는 컷오프 플레이트(30)와 브라켓(40) 간에 연결되는 리턴스프링(36)이 삽입된다.
이에, 상기 컷오프 플레이트(30)에 외력이 작용하지 않는 한 상기 리턴스프링(36)의 탄성 복원력에 의하여 컷오프 플레이트(30)는 수직 기립 상태를 유지하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 LED 전조등의 컷오프 라인 조절 장치에 대한 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 5는 본 발명에 따른 LED 전조등의 상향등 조절시 컷오프 라인 조절 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도이고, 도 8은 그 정면도이다.
도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, LED 전조등이 상향등으로 조절되면(예, 운전자가 스위치를 상향등으로 조작), 상기 액츄에이터(50)에 전류가 인가되어 액츄에이터(50)의 출력축이 당겨지는 동시에 링크 기구(60)의 회전링크(61)의 하단부가 내측방향으로 당겨지게 된다.
연이어, 상기 회전링크(61)의 상단부는 힌지(42)를 중심으로 외측방향으로 회전하는 동시에 구동바(62)도 외측방향으로 회전하게 된다.
이때, 상기 구동바(62)가 내측에서 외측방향으로 하향 경사지게 배열된 상태이므로 상기 컷오프 플레이트(30)의 일측단부에 돌출 형성된 종동바(63)를 밀어올리게 된다.
이에, 상기 종동바(63)가 밀어올려짐에 따라, 종동바(63)와 일체로 된 컷오프 플레이트(30)가 회전축(32)을 중심으로 뒤로 젖혀지는 회전을 하게 된다.
이렇게 상기 컷오프 플레이트(30)가 뒤로 젖혀지며 수평방향으로 회전함에 따라, 컷오프 플레이트(30)가 LED 광원(20)으로부터 빔이 조사되는 범위 밖으로 이동되는 상태가 됨으로써, 상향등 조절시 LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있다.
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 LED 전조등의 하향등 조절시 컷오프 라인 조절 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도이고, 도 9는 그 정면도이다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, LED 전조등이 하향등으로 조절되면(예, 운전자가 스위치를 하향등으로 조작), 상기 액츄에이터(50)에 전류가 인가되어 액츄에이터(50)의 출력축이 돌출 작동되는 동시에 링크 기구(60)의 회전링크(61)의 하단부가 외측방향으로 밀리게 된다.
연이어, 상기 회전링크(61)의 상단부는 힌지(42)를 중심으로 내측방향으로 회전하는 동시에 구동바(62)도 내측방향으로 회전하게 된다.
이때, 상기 구동바(62)가 내측에서 외측방향으로 하향 경사지게 배열된 상태이므로 상기 컷오프 플레이트(30)의 일측단부에 돌출 형성된 종동바(63)를 밀어올리는 힘이 해제된다.
이에, 상기 리턴스프링(36)의 탄성 복원력에 의하여 컷오프 플레이트(30)가 본래의 수직 배열 위치로 용이하게 복귀하여, 수직 기립 상태로 유지될 수 있다.
이때, LED 전조등의 하향등 조절 상태에서, 상기 컷오프 플레이트(30)가 본래의 수직 배열 상태로 유지되면, LED 광원(20)으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인을 법규에 준하는 수준으로 정확하게 형성하는 기능을 수행하게 된다.
따라서, LED 전조등의 하향등 조절 상태에서, 상기 컷오프 플레이트(30)가 본래의 수직 배열 상태로 유지되도록 하거나, 본래의 수직 배열 상태로 복귀되는 회전을 하도록 함으로써, 항상 법규 수준을 만족시킬 수 있는 전조등의 정확한 컷오프 라인을 제공할 수 있다.
10 : 히트싱크 하우징
12 : 광원장착공간
14 : 반사판
16 : 렌즈
18 : 힌지단
20 : LED 광원
30 : 컷오프 플레이트
32 : 회전축
34 : 플라스틱 부시
36 : 리턴스프링
40 : 브라켓
42 : 힌지
50 : 액츄에이터
60 : 링크기구
61 : 회전링크
62 : 구동바
63 : 종동바

Claims (5)

  1. LED 광원이 장착된 히트싱크 하우징;
    상기 히트싱크 하우징의 앞쪽 하단부에 형성된 힌지단에 회전축을 매개로 회전 가능하게 장착되는 컷오프 플레이트;
    상기 히트싱크 하우징의 앞쪽 하단부에 장착되는 브라켓;
    상기 브라켓에 장착되는 액츄에이터; 및
    상기 액츄에이터의 회전 동력을 상기 컷오프 플레이트에 전달하는 링크기구;
    를 포함하고,
    상기 컷오프 플레이트는 하향등 조절시 수직 배열 상태로 유지되어 상기 LED 광원으로부터 조사되는 빔의 컷오프 라인이 법규에 준하는 수준으로 조절되도록 하고, 상향등 조절시에는 수평방향으로 회전하여 상기 LED 광원의 전방 조사광량을 최대화시킬 수 있도록 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컷오프 플레이트의 회전축에는 상기 히트싱크 하우징의 힌지단과 접촉하는 노이즈 방지용 플라스틱 부시가 삽입 체결된 것을 특징으로 하는 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컷오프 플레이트를 수직 배열 상태로 복귀시키기 위한 탄성복원력을 제공하기 위하여 상기 회전축에는 컷오프 플레이트와 브라켓 간에 연결되는 리턴스프링이 삽입된 것을 특징으로 하는 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 히트싱크 하우징의 후부에는 LED 광원이 장착되는 광원장착공간이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 링크 기구는:
    하단부가 상기 액츄에이터의 축과 연결되고, 중간 부분이 상기 브라켓에 힌지로 연결되는 회전링크;
    상기 회전링크의 상단부에 연결되어 내측에서 외측방향으로 하향 경사지게 배열되고, 회전링크가 힌지를 중심으로 회전할 때 함께 회전하는 구동바;
    상기 컷오프 플레이트의 일측단부에 상기 구동바와 접촉 가능하게 돌출 형성되어, 상기 구동바의 외측 방향 회전시 후방으로 젖혀지는 종동바;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 LED 전조등의 컷 오프라인 조절 장치.
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