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KR200291417Y1 - 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등 - Google Patents

가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등 Download PDF

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KR200291417Y1
KR200291417Y1 KR2020020015885U KR20020015885U KR200291417Y1 KR 200291417 Y1 KR200291417 Y1 KR 200291417Y1 KR 2020020015885 U KR2020020015885 U KR 2020020015885U KR 20020015885 U KR20020015885 U KR 20020015885U KR 200291417 Y1 KR200291417 Y1 KR 200291417Y1
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KR
South Korea
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bobbin
gas discharge
discharge lamp
housing
magnet
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KR2020020015885U
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김시영
Original Assignee
K.D.G.Eng
박태규
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Abstract

본 고안은 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등에 관한 것으로, 그 목적은 하이빔 또는 로우빔을 선택적으로 주사시키기 위해 자력을 이용하여 가스방전램프를 위치 가변시킴으로써, 전조등의 내부구조를 콤팩트하게 구성할 수 있으며 고장을 방지하는 것이다.
이를 위해 본 고안에 따른 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등에 의하면, 하우징(30)내에서 가스방전램프(10)의 보빈(11) 위치를 가변시켜 로우빔 또는 하이빔을 주시하기 위한 램프가변수단(50)을 구비하며; 이 램프가변수단(50)은 보빈(11)을 전방측으로 탄성 지지하도록 하우징(30)에 내장된 리턴스프링(51)과, 보빈(51)의 후단과 인접하는 하우징(30)의 후방부에 설치되는 마그네트 조립체(52)와, 보빈(11)의 후단부 외주에 권선되며 전원인가 시 마그네트 조립체(52)와 상호 작용하여 보빈(51)과 함께 벌브(12)를 후진시키는 솔레노이드(53)를 포함한다.
따라서 마그네트 조립체(52)와 솔레노이드(53)와의 상호작용에 의해 가스방전램프(10)의 위치를 가변시켜 로우빔 또는 하이빔을 선택적으로 주사시킴으로써 전조등의 구조를 보다 콤팩트하게 구성할 수 있는 이점이 있다. 또한, 가스방전램프(10)의 보빈(11)이 하우징(30)내에서 약간의 전후 이동만을 하기 때문에 이것이 반복적으로 장기간 작동하여도 고장 발생이 거의 없는 작용효과가 있다.

Description

가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등{HEADLIGHT WITH GAS DISCHARGING LAMP FOR AUTOMOBILE}
본 고안은 차량용 전조등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 광원 즉 가스방전램프를 사용하여 하이빔(High Beam) 및 로우빔(Low Beam)을 조사할 수 있는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 전방에는 야간에 시야를 확보할 수 있도록 전조등이 장착되는데, 이 전조등은 대향하는 차량과 교차할 때 상대방 운전자에서 눈부심을 주지 않으면서 법령으로 정한 어느 정도의 광도를 가지고 있어야 한다. 즉, 전조등은 운전자의 칼럼 스위치 조작에 의해 멀리까지 시야를 확보할 수 있는 하이빔과, 교차하는 상대방 운전자에게 지장을 주지 않으면서 시야 확보를 가능하게 하는 로우빔을 선택적으로 주사할 수 있도록 구성된다.
이러한 종래 전조등은 할로겐램프 또는 가스방전램프와, 이 램프의 후방에 배치되며 알루미늄이 코팅된 반사경과, 전방으로 통과하는 빛을 일정한 배율로 해주기 위한 렌즈를 갖추고 있다. 이러한 전조등에 사용되는 할로겐램프에는 하이빔을 발생시키기 위한 메인빔용의 필라멘트와, 로우빔을 발생시키기 위한 로우빔용의 하향용 필라멘트가 내장되어 있어서, 운전자의 조작에 따라 선택적으로 하이빔과 로우빔을 형성시킬 수 있다.
그러나 이러한 종래 할로겐램프에는 하이빔과 로우빔을 발생시키기 위해 2개의 필라멘트가 내장되기 때문에, 이의 내부구조가 복잡해지는 것은 물론이며 제조비용 역시 고가인 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 전조등용 가변식 가스방전등을 실용신안등록 출원 및 기술평가청구(실용신안등록 제0223398호)를 신청하여 2001년 9월 19일자로 등록을 유지한다는 기술평가확정등록을 받은 바 있다.
도 1을 참조하면, 실용신안등록 제0223398호에 개시된 전조등용 가변식 가스방전등(1)은 벌브(2) 하측 주변을 원호 형태로 에워싸는 반사경(3)과, 이 반사경(3)을 일정각도 하향 및 복귀시키는 가변수단을 갖추고 있다. 이 가변수단은 가스방전등(1)의 벌브(2)가 고정되는 마운팅 플레이트(4)의 하측에 장착된 솔레노이드(5)와, 이 솔레노이드(5)에 의해 회동되며 반사경(3)의 후측 중앙부에서 아래로 처진 고리를 외측에서 지지하는 레버(6)와, 양단부는 솔레노이드(5)에 장착되며 중앙부는 반사경(3)의 고리 상부에 끼워진 지지핀(7)과, 이 지지핀(7)에 장착되어 반사경(3)의 하측을 탄력적으로 받쳐주는 스프링(8)으로 이루어져 있다.
따라서 솔레노이드(5)에 전원을 공급하면 반사경(3)의 고리가 당겨지고 이것에 의해 반사경(3)의 전방부분이 아래로 내려가 하이빔이 주사된다. 그리고 솔레노이드(5)에 전원공급을 차단하면, 스프링(8)의 탄성 복원력에 의해 반사경(3)의 전방부분이 다시 상측으로 올라가 로우빔이 주사된다. 이에 따라 반사경(3)의 경사각을 조절함으로써 하나의 가스방전등(1)을 통해 하이빔과 로우빔을 선택적으로 주사할 수 있다.
그러나 이러한 종래 가변식 가스방전등에서는 반사경(3)의 경사각 조절을 위한 가변수단 구조가 복잡하며, 반사경(3)의 반복적인 작동으로 인한 고장 발생율이 높은 문제점이 있다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 고안의 목적은 반사경은 고정 배치하고 하이빔 또는 로우빔을 선택적으로 주사하도록 자력을 이용하여 가스방전램프를 위치 가변시킴으로써, 전조등의 내부구조를 콤팩트하게 구성할 수 있으며 잔고장을 방지할 수 있는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 전조등용 가변식 가스방전등을 보인 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등의 내부구조를 보인 단면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 가스방전램프 및 램프가변수단을 보인 분해사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 가스방전램프 및 램프가변수단의 내부구조를 발췌하여 보인 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 고안에 따른 가스방전램프의 작동상태를 보인 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10..가스방전램프 11..보빈
12..벌브 20..구면 반사경
30..하우징 50..램프가변수단
51..리턴스프링 52..마그네트 조립체
53..솔레노이드 60..더스트 커버
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은;
보빈의 선단에 벌브가 길이방향으로 배치된 가스방전램프와, 가스방전램프의 벌브 후방을 감싸도록 배치되며 빛을 전방측으로 반사시키기 위한 구면 반사경과, 구면 반사경의 중심부위에 고정되며 가스방전램프의 보빈이 전후방향으로 슬라이드 이동이 가능하게 내장되는 하우징과, 하우징내에서 보빈의 위치를 가변시켜 로우빔 또는 하이빔을 선택적으로 주사하기 위한 램프가변수단을 갖춘 차량용 전조등에 있어서,
램프가변수단은 보빈을 전방측으로 탄성 지지하도록 하우징에 내장된 리턴스프링과, 보빈의 후단과 인접하는 하우징의 후방부에 설치되는 마그네트 조립체와, 보빈의 후단부 외주에 권선되며 전원인가 시 마그네트 조립체와 상호 작용하여 보빈과 함께 벌브를 후진시키는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 2 내지 도 4는 본 고안에 따른 차량용 전조등의 구조를 보인 것이고, 도 5와 도 6은 본 고안에 따른 차량용 전조등의 작동상태를 보인 것이다.
도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 차량용 전조등은 가스방전램프(10)와, 이 가스방전램프(10)의 벌브(12) 후방을 감싸도록 배치되는 구면 반사경(20)과, 이 구면 반사경(20)에 고정되며 내부에 가스방전램프(10)의 보빈(11)이 전후방향으로 슬라이드 이동이 가능하게 설치되는 하우징(30)과, 이 하우징(30)내에서 보빈(11)의 위치를 전후로 가변시켜 로우빔 또는 하우빔을 선택적으로 주사하기 위한 램프가변수단(50)을 갖추고 있다.
가스방전램프(10)는 외부로부터 전원을 공급받기 위해 전원공급선(70)이 접속된 보빈(11)과, 이 보빈(11)의 선단에 길이방향으로 배치되는 벌브(12)로 정의된다. 이러한 가스방전램프(10)의 벌브(12)는 구면 반사경(20)의 중앙부위에 빔의 주사방향과 대체로 평행하게 배치된다.
그리고 구면 반사경(20)은 오목한 반사면(21)을 갖도록 대체로 반구형태로 이루어져 있으며, 이의 중심부에는 가스방전램프(10)의 설치를 위한 설치구멍(22)이 천공되어 있다. 따라서 가스방전램프(10)의 벌브(12)는 설치구멍(22)을 통해 구면 반사경(20)의 중앙부위에 위치되게 된다.
또한, 하우징(30)은 가스방전램프(10)의 보빈(11)이 전후로 슬라이드 이동이 가능하게 내장되도록 내부가 중공된 원통형상으로 이루어져 있다. 이러한 하우징(30)의 선단은 구면 반사경(20)의 중앙부위, 즉 설치구멍(22)을 관통하여 구면 반사경(20) 내측에 위치되며, 고정브래킷(40)을 매개로 견실하게 고정된다. 이에 따라 가스방전램프(10)의 벌브(12)는 구면 반사경(20)의 내측에 수용되게 배치된다. 그리고 하우징(30)의 후단은 직경이 확관된 확관부(31)로 이루어져 있는데, 이것은 후술하는 마그네트 조립체(52)를 설치하기 위함이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 램프가변수단(50)은 마그네트 조립체(52)와 솔레노이드(53)의 상호작용을 이용하여 로우빔 또는 하이빔을 선택적으로 주사하기 위한 것으로, 하우징(30) 내부에서 보빈(11)을 탄성 지지하는 리턴스프링(51)과, 보빈(11)의 후단과 인접하는 하우징(30)의 후방부에 설치되는 마그네트 조립체(52)와, 보빈(11)의 후단부 외주에 권선되며 전원인가 시 마그네트 조립체(52)와 상호 작용하는 솔레노이드(53)를 포함하는데, 각 구성요소들의 상세한 구조는 다음과 같다.
먼저, 리턴스프링(51)은 보빈(11)을 여유있게 감싸도록 코일스프링으로 이루어져 있으며, 이의 선단은 보빈(11)의 중간부위에 지지되고 이의 후단은 하우징(30)의 내벽에 걸려 고정된다. 이를 위해, 보빈(11)의 중간부와 하우징(30) 내벽에는 각각 걸림턱(13)(32)이 형성되어 있다. 따라서 리턴스프링(51)의 탄성 복원력에 의해 하우징(30) 내부에서 보빈(11)이 전방측으로 탄성 지지되게 된다. 이러한 리턴스프링(51)은 자화되지 않으면서 탄성력을 장기간 발휘할 수 있는 스테인레스 스틸로 구성하는 것이 바람직하다.
마그네트 조립체(52)는 패킹(54)을 매개로 하우징(30)의 후방부에 압입되는 금속커버(52a)와, 이 금속커버(52a)에 자력을 통해 부착되는 마그네트(52b)와, 마그네트(52b)의 후방면에 부착되며 자력선을 솔레노이드(53)측으로 유도하는 금속브래킷(52c)을 갖추고 있다.
금속커버(52a)는 소정의 두께를 갖는 링 형태로 이루어져 있으며, 고무재질의 패킹(54)을 개재하여 하우징(30)의 후방에 형성된 확관부(31)에 억지끼움방식으로 설치된다. 이 패킹(54)은 금속커버(52a)의 억지끼움 시 하우징(30)의 손상을 방지하기 위한 것이다.
또한, 마그네트(52b) 역시 링 형태로 이루어져 있으며, 이의 선단면은 하우징(30)의 확관부(31)에 압입된 금속커버(52a)에 자력(磁力)을 통해 부착된다. 이에 따라 마그네트(52b)의 전방부는 하우징(30)의 확관부(31)내에 수용되며, 이의 후방부는 하우징(30)의 확관부(31)에서 외부로 노출되게 배치된다.
금속브래킷(52c)은 앞에서 기술한 바와 같이, 마그네트(52b)의 자력선을 솔레노이드(53)측으로 유도하기 위한 것으로, 이것은 하우징(30)에서 노출된 마그네트(52b)의 후방면에 자력(磁力)으로 부착되는 원반형태의 베이스부(52d)와, 마그네트(52b)의 내벽과 일정한 간격을 유지하면서 솔레노이드(53)측을 향하도록 베이스부(52d)의 중앙부에서 돌출되게 형성된 자력선 유도부(52e)로 정의된다. 이에 따라 마그네트(52b)에서 형성된 자력선은 솔레노이드(53)측, 즉 도 4의 화살표 F 방향으로 유도되게 된다. 또한, 자력선 유도부(52e)에는 솔레노이드(53) 및 가스방전램프(10)측과 접속된 전원공급선(70)이 인출될 수 있도록 축방향으로 중공부(52f)가 형성되어 있다.
또한, 마그네트(52b)의 후방부에는 마그네트(52b)와 함께 금속브래킷(52c)을 감싸 이물질 유입을 방지하기 위한 고무재질의 더스트 커버(60)가 설치되어 있다.이 더스트 커버(60)는 마그네트(52b)의 후방 외벽을 감싸는 링 형태의 커버프레임(61)과, 이 커버프레임(61)의 후방부에서 탄성력을 갖도록 일체로 성형되어 금속브래킷(52c)을 감싸는 탄성 커버부(62)로 이루어져 있다. 커버프레임(61)의 내면은 수분침투를 방지하기 위한 나사선과 같은 요철면으로 이루어져 있다. 그리고 탄성 커버부(62)의 중앙에는 중공부(52f)와 대응하게 인출구(63)가 형성되어 있어서, 이를 통해 전원공급선(70)이 인출된다.
그리고 솔레노이드(53)는 전원 인가시 자력을 형성하여 마그네트(52b)와 상호 작용하도록 보빈(11)의 후단부 외주에 코일이 권선되는 것으로, 이를 위해 보빈(11)의 후단부 외주에는 코일을 권선하기 위한 권취홈(14)이 오목하게 형성되어 있다.
이러한 솔레노이드(53)에 전원이 인가되면 마그네트(52b)의 자력선과 인력(引力)이 작용하는 자력선을 형성하게 되며, 이로 인해 보빈(11)은 리턴스프링(51)의 탄성 지지력을 이기면서 후방으로 슬라이드 이동하게 된다. 그리고 솔레노이드(53)에 전원공급이 차단되면, 마그네트(52b)와의 상호작용은 해제됨과 동시에 리턴스프링(51)에 의해 보빈(11)이 되돌아 가게 된다. 이 솔레노이드(53)의 전원공급 제어는 운전석에 마련된 칼럼스위치(미도시) 조작에 의해 이루어진다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량용 전조등의 작동 및 이에 따른 효과를 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 5를 참조하면, 솔레노이드(53)에 전원이 공급되지 않은 경우, 가스방전램프(10)의 보빈(11)은 리턴스프링(51)의 탄성 지지력에 의해 전진된 상태로유지되며, 이로 인해 가스방전램프(10)의 벌브(12) 초점위치(F1)는 구면 반사경(20)내에서 전방측에 위치되어 반사면(21)의 초점과 어긋나게 된다.
이러한 상태에서 가스방전램프(10)에 전원이 인가되면, 벌브(12)에서 주사된 빛이 대부분 구면 반사경(20)의 반사면(21) 가장자리를 통해 반사되어 차량의 전방측으로 하향 경사진 로우빔으로 주사된다.
반면에, 운전자의 칼럼스위치 조작으로 솔레노이드(53)에 전원이 인가되면, 솔레노이드(53) 주변에 자력선이 형성되며 이것이 마그네트(52b) 주변에 형성된 자력선과 상호 작용한다. 이때, 상호간의 자력선은 극성이 반대로 인력이 미친다.
이에 따라 도 6에 도시한 바와 같이, 솔레노이드(53)가 마련된 보빈(11)은 리턴스프링(51)의 탄성 지지력을 이기면서 후방측으로 슬라이드 이동하며(화살표 A 방향), 가스방전램프(10)의 벌브(12) 역시 구면 반사경(20)내에서 약간 후진 상태로 유지된다. 이러한 작동에 의해 가스방전램프(10)의 벌브(12) 초점위치(F2)는 구면 반사경(20)내에서 로우빔을 주사할 때의 조건보다 후방측에 위치되며, 이것에 의해 구면 반사경(20)의 반사면(21) 초점과 일치된다.
이러한 상태에서 가스방전램프(10)에 전원이 인가되면, 벌브(12)에서 주사된 빛이 대부분 구면 반사경(20)의 반사면(21) 중앙부위를 통해 반사되어 차량의 전방측으로 평행한 하이빔으로 주사된다.
그리고 칼럼스위치를 조작하여 솔레노이드(53)에 전원 공급을 차단하면, 리턴스프링(51)의 탄성 복원력에 하우징(30)내에서 보빈(11)이 초기위치로 되돌아가며, 가스방전램프(10)의 벌브(12)는 로우빔 주사위치로 복원된다.
결국, 구면 반사경(20)은 고정 배치하고 마그네트 조립체(52)와 솔레노이드(53)와의 상호작용을 이용하여 가스방전램프(10)를 소정간격 전후 이동시켜 로우빔 또는 하이빔 주사위치가 선택적으로 설정된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 고안에 따른 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등에 의하면, 하우징내에서 가스방전램프의 보빈 위치를 가변시켜 로우빔 또는 하이빔을 주시하기 위한 램프가변수단을 구비하며; 이 램프가변수단은 보빈을 전방측으로 탄성 지지하도록 하우징에 내장된 리턴스프링과, 보빈의 후단과 인접하는 하우징의 후방부에 설치되는 마그네트 조립체와, 보빈의 후단부 외주에 권선되며 전원인가 시 마그네트 조립체와 상호 작용하여 보빈과 함께 벌브를 후진시키는 솔레노이드를 포함하고 있다. 이에 따라 마그네트 조립체와 솔레노이드와의 상호작용에 의해 가스방전램프의 위치를 가변시켜 로우빔 또는 하이빔을 선택적으로 주사시킴으로써 전조등의 구조를 보다 콤팩트하게 구성할 수 있는 이점이 있다. 또한, 가스방전램프의 보빈이 하우징내에서 약간의 전후 이동만을 하기 때문에 이것이 반복적으로 장기간 작동하여도 고장 발생이 거의 없는 작용효과가 있다.

Claims (5)

  1. 보빈(11)의 선단에 벌브(12)가 길이방향으로 배치된 가스방전램프(10)와, 상기 가스방전램프(10)의 벌브(12) 후방을 감싸도록 배치되며 빛을 전방측으로 반사시키기 위한 구면 반사경(20)과, 상기 구면 반사경(20)의 중심부위에 고정되며 상기 가스방전램프(10)의 보빈(11)이 전후방향으로 슬라이드 이동이 가능하게 내장되는 하우징(30)과, 상기 하우징(30)내에서 상기 보빈(11)의 위치를 가변시켜 로우빔 또는 하이빔을 선택적으로 주사하기 위한 램프가변수단(50)을 갖춘 차량용 전조등에 있어서;
    상기 램프가변수단(50)은;
    상기 보빈(11)을 전방측으로 탄성 지지하도록 상기 하우징(30)에 내장된 리턴스프링(51)과,
    상기 보빈(51)의 후단과 인접하는 상기 하우징(30)의 후방부에 설치되는 마그네트 조립체(52)와,
    상기 보빈(11)의 후단부 외주에 권선되며 전원인가 시 상기 마그네트 조립체(52)와 상호 작용하여 상기 보빈(51)과 함께 상기 벌브(12)를 후진시키는 솔레노이드(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마그네트 조립체(52)는;
    상기 하우징(30)의 후방부에 패킹(54)을 개재하여 압입되는 링 형태의 금속커버(52a)와,
    상기 금속커버(52a)에 자력을 통해 부착되는 링 형태의 마그네트(52b)와,
    상기 마그네트(52b)의 후방면에 부착되며 자력선을 상기 솔레노이드(53)측으로 유도하기 위한 금속브래킷(52c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 금속브래킷(52c)은 상기 마그네트(52b)의 후방면에 부착되는 원반형태의 베이스부(52d)와, 상기 마그네트(52b)의 내벽과 일정한 간격을 유지하도록 상기 베이스부(52d)의 중앙부에서 돌출되게 형성된 자력선 유도부(52e)로 이루어지며;
    상기 자력선 유도부(52e)에는 전원공급선(70)이 인출될 수 있도록 축방향으로 중공부(52f)가 형성된 것을 특징으로 하는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 마그네트(52b)의 후방부는 상기 하우징(30)의 후방부에서 외부로 노출되게 배치되며;
    상기 마그네트(52b)의 후방부에는 상기 마그네트(52b)와 함께 금속브래킷(52c)을 감싸 이물질 유입을 방지하기 위한 고무재질의 더스트 커버(60)가 설치된 것을 특징으로 하는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 더스트 커버(60)는;
    상기 마그네트(52b)의 후방부 외벽을 감싸도록 결합되는 링 형태의 커버프레임(61)과,
    상기 커버프레임(61)에서 탄성력을 갖도록 일체로 성형되어 상기 금속브래킷(52c)을 감싸며 상기 중공부(52f)와 대응하게 인출구(63)가 형성된 탄성 커버부(62)로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스방전램프를 갖춘 차량용 전조등.
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