KR100832515B1 - Lamp shield driving apparatus and lamp assembly using it - Google Patents

Abstract

A lamp shield driving apparatus and a lamp assembly using the same are provided to secure a view angle suitable for various road conditions by changing beam patterns of a head lamp according to a various driving environment. A lamp shield driving apparatus blocks a part of light provided from a light source with shields(130,140). A lens focuses the blocked light on the front. A housing accommodates the light source and the lamp shield driving apparatus. The shields have a cut-off pattern. A lead screw(150) is bolt-nut-coupled to the shields. An actuator rotates the lead screw. At least two different beam patterns are formed by a straight movement or a rotational movement of the shields according to the revolution of the lead screw. The lamp shield driving apparatus includes a shield cover. A guide slot(121) is formed on the shield cover(120). The guide slot guides a straight movement and a rotational movement of a slider(132) formed on the shield.

Description

램프 실드 구동 장치 및 그를 이용한 램프 어셈블리{Lamp shield driving apparatus and lamp assembly using it}Lamp shield driving apparatus and lamp assembly using it

도 1은 일반적인 프로젝션 타입의 헤드 램프의 구성을 보여주는 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a headlamp of a general projection type.

도 2a 내지 도 2d는 다양한 빔 조사 패턴을 구현하는 예를 도시하는 도면들.2A-2D illustrate examples of implementing various beam irradiation patterns.

도 3은 스텝 모터의 토크에 의한 제1 실드의 운동을 표시한 도면.3 shows the motion of the first shield due to the torque of the step motor;

도 4는 리드 스크류와 제1 실드 간의 결합을 보여주는 단면도.4 is a cross-sectional view showing the coupling between the lead screw and the first shield.

도 5a 내지 도 5b는 나선 운동의 특성을 나타낸 자유 물체도. 5A to 5B are free object diagrams illustrating the characteristics of the spiral motion .

도 6은 리드 스크류 및 이와 연결된 실드 액츄에이터 어셈블리에서 형성되는 힘 성분들을 도시한 도면.FIG. 6 shows the force components formed in the lead screw and the shield actuator assembly connected thereto. FIG.

도 7은 제1 실드의 회전 운동을 방해했을 때의 운동 성분을 표시한 도면.FIG. 7 is a view showing a motion component when disturbing the rotational motion of the first shield. FIG.

도 8은 제1 실드의 직선 운동을 방해했을 때 운동 성분을 표시한 도면.8 shows the motion components when the linear motion of the first shield is disturbed.

도 9는 제1 실드의 직선 운동을 통하여 다양한 클래스를 나타낼 수 있음을 보여주는 도면.9 is a diagram showing that various classes can be represented through the linear motion of the first shield.

도 10은 제1 실드가 개방 슬롯의 위치에서 회전 운동을 가능하게 함으로써 상향등 구현 원리를 보여주는 도면.10 shows the principle of high beam implementation by enabling the first shield to rotate in the position of the open slot.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 안전 기능을 보여주는 도면.11 shows an emergency safety function according to an embodiment of the present invention.

도 12는 클래스 C를 구현하는 원리를 보여주는 도면.12 illustrates the principle of implementing class C.

도 13은 클래스 V를 구현하는 원리를 보여주는 도면.13 shows the principle of implementing a class V;

도 14는 클래스 E를 구현하는 원리를 보여주는 도면.14 shows the principle of implementing class E;

도 15는 상향등 패턴을 구현하는 원리를 보여주는 도면.15 shows a principle for implementing a high beam pattern.

도 16은 교차로를 주행하는 차량의 하향등 동적 벤딩 및 추가반사 빔 패턴을 보여주는 도면.FIG. 16 illustrates a downlight dynamic bending and additional reflection beam pattern of a vehicle traveling at an intersection. FIG.

도 17은 추가 반사면을 도입하여 추가 빔 패턴을 제공하기 위한 구성을 도시하는 도면.17 illustrates a configuration for introducing an additional reflective surface to provide an additional beam pattern.

도 18은 태양 기어와 치 결합을 이루는 유성 기어가 공전 및 자전하는 운동을 보여주는 자유물체도.18 is a free body diagram showing the rotation and rotation of the planetary gears that make up the tooth gears and the sun gear.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 어셈블리의 추가 빔 조사 방향을 보여주는 도면.19 shows a further beam irradiation direction of a lamp assembly according to an embodiment of the present invention.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 어셈블리의 분해 사시도.20 is an exploded perspective view of a lamp assembly according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)(Symbol description of main part of drawing)

100 : 렌즈 102 : 렌즈 고정부100 lens 102 lens fixing portion

103 : 개구부 104 : 광원103: opening 104: light source

108a, 108b, 108c, 108d, 108e, 122, 182 : 베어링 108a, 108b, 108c, 108d, 108e, 122, 182: bearing

110 : 리턴 스프링110: return spring

112 : 리플렉터 유닛 113 : 주 반사경112: reflector unit 113: main reflector

114 : 상부 브라킷 120 : 실드 커버114: upper bracket 120: shield cover

121 : 가이드 슬롯 130 : 제1 실드121: guide slot 130: the first shield

131 : 암나사부 132 : 슬라이더131: female thread 132: slider

140 : 제2 실드 141, 142 : 중공 회전 가이드부140: second shield 141, 142: hollow rotating guide portion

143 : 역 반사경 150 : 리드 스크류143: reverse reflector 150: lead screw

160 : 실드 액츄에이터 어셈블리 161, 186 : 스텝 모터160: shield actuator assembly 161, 186: step motor

170 : 추가 반사경 175 : 추가 반사경 샤프트170: Additional reflector 175: Additional reflector shaft

176 : 유성 기어 180 : 하부 브라킷176: planetary gear 180: lower bracket

181 : 태양 기어 185 : 회동 액츄에이터 어셈블리181: sun gear 185: rotary actuator assembly

190 : 회동 프레임 191 : 상부 회전축190: rotating frame 191: upper rotary shaft

192 : 하부 회전축 193 : 원형 홀192: lower rotating shaft 193: circular hole

195 : 사이드 커버195: side cover

본 발명은 차량용 헤드 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주행 환경에 따라서 다양한 빔 패턴을 제공하는 램프 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a headlamp for a vehicle, and more particularly to a lamp assembly that provides a variety of beam patterns according to the driving environment of the vehicle.

전조등이라고도 하는 헤드 램프(head lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등으로서, 야간에 전방 100m의 거리에 있는 도로상의 장애물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 하고 있다. 이러한 헤드 램프의 규격은 국가마다 기준이 다르게 설정되어 있으며, 특히 우측 통행(좌측 운전)인가 좌측 통행(우측 운전)인가에 따라서 헤드 램프 빔 패턴 구성이 다르게 설정된다. A head lamp, also known as a headlight, is a lamp that functions to shine ahead of a vehicle, and requires brightness that can identify obstacles on the road at a distance of 100 meters ahead at night. Standards of such headlamps are set differently from country to country, and in particular, the head lamp beam pattern configuration is set differently depending on whether it is a right traffic (left driving) or a left traffic (right driving).

일반적으로, 좌측 운전(LHD: Left-Hand Drive) 차량의 빔은 도로의 중앙선을 중심으로 하여 차량 진행 방향의 우측으로 더 멀리 조사되도록 헤드램프가 조정되어 있으며, 우측 운전(RHD: Right-Hand Drive) 차량은 차량의 빔이 진행 방향의 좌측으로 더 멀리 조사되도록 조정되어 있다. 즉, 좌측 운전인가 우측 운전인가와 상관없이, 헤드램프의 빔은 차량진행 축에서 중앙선에 인접한 방향으로 보다 약하게 조사되도록 조정되는 것이다. 이렇게 함으로써 대향차에 탑승한 운전자의 눈부심을 발생하지 않도록 헤드 램프의 빔 패턴 구성하는 것이 법규화되어 있다.In general, the headlamp of the left-hand drive (LHD) vehicle is adjusted to be directed farther to the right of the vehicle driving direction about the center line of the road, and the right-hand drive (RHD) is used. The vehicle is adjusted so that the beam of the vehicle is irradiated farther to the left of the travel direction. That is, regardless of whether it is left or right driving, the beam of the headlamp is adjusted to be irradiated more weakly in the direction adjacent to the center line on the vehicle traveling axis. In this way, it is legal to configure the beam pattern of the headlamp so as not to cause glare of the driver in the opposite vehicle.

기존의 차량용 헤드램프는 다양하게 변화하는 도로의 상황에 상관없이 고정된 조명 패턴을 운전자에게 제공하고 있으며, 최근 연속적으로 변화하는 도로 곡률에 따라 램프 조사 방향을 자동으로 조절해줌으로써 운전에 필요한 시야를 확보할 수 있는 동적 벤딩 램프(dynamic bending lamp)가 개발되었다. 동적 벤딩 램프는 차량이 곡선로를 주행할 때 스티어링 휠의 각도 및 차량의 속도 등을 신호로 받아서 램프가 좌/우로 회동(swiveling)하는 기능을 가지고 있다. 하지만, 차량이 기존 보다 원거리의 시야 확보가 필요한 고속주행, 주변 조명이 다른 도로에 비해 상대적으로 밝아 헤드램프의 밝기에 대한 의존도가 상대적으로 떨어지는 도심지 주행, 그리고 비나 눈 혹은 젖은 도로의 반사로 인해 대향차의 눈부심이 증가하고, 시야가 감소되는 악천후 시에 주행을 할 때는 운전자가 안전 운전을 할 수 있는 적절한 시야가 확보되지 못한다. Existing vehicle headlamps provide drivers with a fixed lighting pattern regardless of various road conditions, and automatically adjusts the direction of lamp irradiation according to the continuously changing road curvature to provide visibility for driving. A reliable dynamic bending lamp has been developed. The dynamic bending lamp has a function of swiveling left and right by receiving signals such as the angle of the steering wheel and the speed of the vehicle as the vehicle travels on a curved road. However, due to high-speed driving, which requires longer viewing distance than existing vehicles, the surrounding lighting is brighter than other roads, and the driving of the city is less dependent on the brightness of the headlamp, and the reflection is caused by rain, snow, or wet roads. When driving in bad weather, where the glare of the car is increased and the visibility is decreased, a proper view for the driver to drive safely is not obtained.

따라서, 기존 고정형 조명 패턴에 비하여 다양한 도로상황의 변화 및 기후 와 같은 환경 조건에 최적화된 조명 패턴을 제공함으로써, 항시 적절한 시야가 확 보되어 안전 주행에 큰 도움을 주는 기술을 고안할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to devise a technology that helps secure driving by ensuring proper visibility at all times by providing an illumination pattern optimized for environmental conditions such as various road conditions and climate compared to the existing fixed illumination pattern.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 차량이 주행함에 따라 연속적으로 변화하는 도로 상황 및 기후 조건에 맞춰 조명 패턴을 최적 상태로 자동 변환시켜 운전자가 다양한 도로 상황에 적합한 시야각을 확보할 수 있도록 하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to enable the driver to secure a viewing angle suitable for various road conditions by automatically converting the lighting pattern to an optimal state according to the road conditions and climatic conditions continuously changing as the vehicle travels.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 광원과, 상기 광원에서 출사된 빛을 반사시키는 반사경과, 상기 반사경에 의해 반사된 빛의 일부를 실드로 차단하는 램프 실드 구동 장치, 그리고 상기 실드에 의해 차단되지 않고 진행하는 빛을 굴절시켜 전방향으로 향하도록 집약하는 렌즈로 이루어진 프로젝션 램프 모듈; 상기 모듈을 소정의 구동축을 기준으로 회동하게 하는 회전 액츄에이터; 및 상기 모듈의 회동에 수반하여 회동하며 상기 실드에 의해 차단되는 빛을 재반사시켜, 상기 수반하여 회동하는 각에 비례하는 회전 방향으로 조사하는 추가 반사경을 포함한다. In order to achieve the above technical problem, a light source, a reflector for reflecting the light emitted from the light source, a lamp shield driving device for blocking a portion of the light reflected by the reflector, and is not blocked by the shield A projection lamp module comprising a lens that deflects the traveling light and concentrates in a forward direction; A rotary actuator for rotating the module about a predetermined drive shaft; And an additional reflector that rotates with the rotation of the module and re-reflects the light blocked by the shield, irradiating in a rotational direction proportional to the accompanying angle of rotation.

상기 광원 및 램프 실드 구동 장치를 수용하는 하우징을 포함하는 램프 어셈블리에 있어서, 상기 램프 실드 구동 장치는 소정의 컷 오프 패턴을 갖는 실드; 상기 실드와 볼트-너트 결합을 이루는 리드 스크류; 및 상기 리드 스크류를 회전시키는 액츄에이터를 포함하며, 상기 리드 스크류의 회전에 따라 상기 실드가 직선 운 동 또는 회전 운동을 함으로써 적어도 셋 이상의 서로 다른 빔 패턴이 형성된다.A lamp assembly comprising a housing for receiving the light source and the lamp shield driving device, the lamp shield driving device comprising: a shield having a predetermined cut-off pattern; A lead screw forming a bolt-nut coupling with the shield; And an actuator for rotating the lead screw, wherein at least three different beam patterns are formed by performing linear movement or rotational movement of the shield according to the rotation of the lead screw.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 프로젝션 타입의 헤드 램프(10)의 구성을 보여주는 개략도이다. 이와 같은 프로젝션 타입의 헤드 램프는 반사경(12, 13) 및 렌즈(15)에 의해 빛이 한곳으로 모아지는 특성을 갖고 있어 일반적인 클리어(clear) 타입보다 배광면에서 유리하고, 차량 전면 형상에 스포티(sporty)한 미관을 제공한다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a headlamp 10 of a general projection type. Such a projection type headlamp has a characteristic that light is collected in one place by the reflectors 12 and 13 and the lens 15, which is advantageous in the light distribution surface than the general clear type, It offers a sporty aesthetic.

광원(11)에서 방출된 빛은 소정 형상(예: 타원면(ellipsoid))의 거울면(12)에 반사되어 상기 광원(11)의 전방향 일 지점(초점; 16)에 집중된다. 상기 집중된 빛은 전방에 구비된 굴절 렌즈(15)에서 굴절되어 실질적으로 전방향으로 조사된다. 그런데 타원면에 반사되는 빛의 성질에 의해 상기 방출된 빛 중 상방향으로 방출된 빛은 상측 거울면(12)에 반사되어 하방향으로 진행되고, 하방향으로 방출된 빛은 하측 거울면(13)에 반사되어 상방향으로 진행한다. 그런데, 상향등(high beam)을 조사하는 경우를 제외하고는, 상기 반사경에 반사되어 진행하는 빛을 일 지점(16) 부근에서 실드(shield; 14)에 의하여 차단시킴으로써 다른 운전자에게 불편을 주지 않도록 되어 있다.The light emitted from the light source 11 is reflected by the mirror surface 12 of a predetermined shape (eg, ellipsoid) and concentrated at one point in all directions (focus) 16 of the light source 11. The concentrated light is refracted by the refraction lens 15 provided at the front side and irradiated substantially in all directions. However, due to the nature of the light reflected on the ellipsoid, the light emitted upward is reflected by the upper mirror surface 12 and proceeds downward, and the light emitted downward is lower mirror surface 13. Reflected by and proceeds upwards. By the way, except for the case of irradiating a high beam, the light reflected by the reflector is blocked by the shield 14 near the point 16 so as not to cause inconvenience to other drivers. have.

이와 같이 프로젝션 타입의 헤드 램프(10)는 클리어 타입의 헤드 램프와는 달리 반사경(12, 13)에서 반사된 빛이 실질적으로 일 지점(16)에 집중되므로, 실드(14) 중 상기 일 지점(16) 부근의 형상을 약간만 다르게 하더라도, 다양한 빔 조사 패턴을 형성할 수 있다. 따라서 소정의 구동 장치를 구비해 실드를 구동함으로써 다양한 빔 패턴을 제공하도록 한다.As described above, the projection type headlamp 10 is different from the clear type headlamp since the light reflected from the reflectors 12 and 13 is substantially concentrated at one point 16. 16) Various beam irradiation patterns can be formed even if the shape of the vicinity is slightly different. Therefore, a predetermined driving device is provided to drive the shield to provide various beam patterns.

도 2a 내지 도 2d는 도로 상에서 다양한 빔 조사 패턴을 구현하는 예를 도시하는 도면들이다. 이 중에서 도 2a는 클래스(class) C를 나타낸다. 클래스 C는 차량(20)이 시골 도로(country road)와 같은 일반적 환경에서 주행할 때 적합한 빔 패턴(21)이다. 클래스 C는 일반적인 하향등(low beam)과 유사하게, 대향 차로의 시야를 확보하면서 광량을 향상시킨 패턴이다.2A to 2D are diagrams showing examples of implementing various beam irradiation patterns on a road. 2A shows class C among these. Class C is a beam pattern 21 suitable when the vehicle 20 is traveling in a general environment such as a country road. Class C is a pattern in which light quantity is improved while securing a view of an opposite lane, similar to a general low beam.

도 2b는 클래스 V를 나타낸다. 클래스 V는 차량(20)이 시가지와 같이 주변의 조명의 밝기가 어느 정도 확보되는 환경에서 주행할 때 적합한 빔 패턴이다. 특히, 좌/우의 시야가 클래스 C(21)에 비하여 넓어지며, 클래스 C(21)보다 다소 짧은 거리(대략 전방 50 내지 60m 정도)의 시야가 확보된다. 다만, 도 2b에서와 같이 상기 좌/우 시야를 넓게 하기 위하여는 좌/우의 헤드 램프의 조사 방향을 바깥 방향으로 다소간 경동(tilting)하며 이하에서 개시되는 추가 반사와 같은 보조 장치를 추가 활용할 수 있다.2B shows class V. Class V is a beam pattern suitable when the vehicle 20 travels in an environment where the brightness of the surrounding lights is secured to some extent, such as a city area. In particular, the left / right field of view is wider than that of class C 21, and a field of view that is somewhat shorter than the class C 21 (about 50 to 60 m in front) is secured. However, in order to widen the left / right field of view as shown in FIG. 2B, the direction of irradiation of the left / right headlamps is slightly tilted outward, and an auxiliary device such as additional reflection disclosed below may be further utilized. .

도 2c는 클래스 E를 나타낸다. 클래스 E는 차량(20)이 고속도로나, 상당 부 분 직선 구간이 유지되는 도로에서 고속 주행할 때 적합한 빔 패턴이다. 따라서, 클래스 E(23)는 전방 원거리 시야가 클래스 C(21)에 비하여 다소 긴 특성을 갖는다.2C shows class E. Class E is a beam pattern that is suitable when the vehicle 20 is traveling at high speed on highways or on roads where substantial straight sections are maintained. Thus, the class E 23 has a characteristic that the front far field is somewhat longer than the class C 21.

마지막으로, 도 2d는 클래스 W를 나타낸다. 클래스 W(24)는 차량(20)이 비가 내리는 날씨, 또는 젖은 도로에서 주행할 때 적합한 빔 패턴이다. 따라서, 전방 시야 확보를 위한 밝기는 클래스 E(23)와 다소 유사하나, 차량 전방의 일정 거리까지는 노면에 의한 반사 눈부심(reflective glare)을 줄이기 위하여, 오히려 광량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.Finally, FIG. 2D shows a class W. FIG. Class W 24 is a beam pattern suitable when the vehicle 20 is driving in rainy weather or on wet roads. Therefore, the brightness for securing the front view is somewhat similar to class E 23, but in order to reduce the reflective glare caused by the road surface to a certain distance in front of the vehicle, it is characterized by reducing the amount of light.

도 2a 내지 도 2d에서 나타내는 바와 같이, 실제 차량(20)은 다양한 주행 환경에 따라 가변적으로 빔 패턴을 변화시킬 필요가 있다. 특히, 프로젝션 타입의 헤드 램프를 사용하면 배광면에서 유리하고 간단히 실드의 변화만으로 다양한 빔 패턴을 변화시킬 수 있다. 그런데, 종래의 빔 패턴 변경 방식은 그 구성이 복잡하여 제조 비용이 높거나, 특정 빔 패턴을 형성하기 위한 실드 패턴을 정확하게 제어하기 어려운 문제점이 있었다.As shown in Figs. 2A to 2D, the actual vehicle 20 needs to change the beam pattern variably according to various driving environments. In particular, the use of a projection type headlamp is advantageous in the light distribution surface, and it is possible to change various beam patterns simply by changing the shield. However, the conventional beam pattern changing method has a problem in that its configuration is complicated, so that manufacturing cost is high or it is difficult to accurately control a shield pattern for forming a specific beam pattern.

이를 위하여, 본 발명에서는 두 개의 실드(제1 실드와 제2 실드)를 겹쳐 배치하고, 이 중에서 하나의 실드가 수평 방향으로 상대적으로 이동함으로써 다양한 하향등 빔 패턴(클래스 C, 클래스 E 및 클래스 V)을 형성할 수 있는 기법과, 제1 실드 및 제2 실드가 더불어 소정 각도만큼 회전 운동함으로써 상향등 패턴을 형성할 수 있는 기법도 아울러 제시한다. 또한, 장치의 복잡성을 제거하기 위하여, 상기 수평 방향 이동 및 회전 운동이 하나의 액츄에이터에 의하여 이루어질 수 있도 록 하는 구성을 제시한다.To this end, in the present invention, two shields (the first shield and the second shield) are overlapped, and one of the shields is relatively moved in the horizontal direction, so that various downlight beam patterns (class C, class E, and class V are obtained). In addition, the present invention also proposes a technique for forming a high-light pattern by rotating the first shield and the second shield by a predetermined angle together. In addition, in order to eliminate the complexity of the device, a configuration is proposed in which the horizontal movement and rotational movements can be made by one actuator.

도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 실드를 움직이게 하는 원리를 보여주는 도면들이다. 도 3을 참조하면, 실드 액츄에이터 어셈블리(actuator assembly, 160)에 포함되는 스텝 모터(161)는 리드 스크류(150)와 직결되어 있어, 리드 스크류(150)를 임의의 각도만큼 회전시킬 수 있다. 리드 스크류(150)는 제1 실드(130)와 볼트-너트 결합을 이루며(도 4 참조), 스텝 모터(161)와 반대쪽의 말단(151)은 베어링(108e)에 의하여 회전 가능하도록 지지되어 있다.3 to 8 are diagrams showing the principle of moving the first shield according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the step motor 161 included in the shield actuator assembly 160 is directly connected to the lead screw 150, thereby rotating the lead screw 150 by an arbitrary angle. The lead screw 150 forms a bolt-nut coupling with the first shield 130 (see FIG. 4), and the end 151 opposite the step motor 161 is supported to be rotatable by the bearing 108e. .

스텝 모터(161)에 의하여 리드 스크류(150)에 가해지는 토크에 의하여 제1 실드(130)는 경계 조건에 따라 회전 운동 또는 직선 운동을 하게 된다. 이 때, 스텝 모터(161)를 포함하는 실드 액츄에이터 어셈블리(160)의 고정부(162, 163)에는 상기 토크 작용에 따른 반발력을 흡수 지지한다.The torque applied to the lead screw 150 by the step motor 161 causes the first shield 130 to rotate or linearly move according to the boundary condition. At this time, the fixing portions 162 and 163 of the shield actuator assembly 160 including the step motor 161 absorb and support the repulsive force due to the torque action.

도 5a는 나선운동을 도식화한 도면으로 나선운동은 직선운동과 회전운동의 2가지 운동 성분으로 물리적 표현이 가능하고, 도 5b의 자유물체도에 나타나 있듯이 상기 나선운동에 대해 임의의 한 점에서 접선 방향의 나선 운동은 2가지 운동의 속도 성분으로 나눌 수 있다. 즉, 축 방향으로 진행하는 직선운동 속도 성분(V_T)과 축을 중심으로 회전하는 운동의 접선 방향 속도 성분(V_R)으로 나타낼 수 있다.FIG. 5A is a diagram illustrating a spiral motion in which a spiral motion can be physically represented by two types of motion components, a linear motion and a rotational motion. As shown in the free object diagram of FIG. The spiral motion in the direction can be divided into the velocity components of the two motions. That is, it can be represented by the linear motion speed component V _T traveling in the axial direction and the tangential speed component V _R of the motion rotating about the axis.

도 6은 리드 스크류(150) 및 이와 연결된 실드 액츄에이터 어셈블리(160)에 작용하는 힘들을 도시한 도면이다. 궁극적으로 리드스크류(150)는 나선형 치형을 가지며 액추에이터 어셈블리(160)에 의해 회전운동을 발생시킨다. 나선형의 치형을 갖는 리드 스크류(150)를 회전시킨다고 할 때, 리드 스크류(150)의 리드 표면의 어떤 한 점에서는 회전 방향으로의 힘인 회전력 P와 축방향으로 추력 Q를 발생시킨다. 이 때, 회전에 대한 반력은 스텝 모터(161)의 구동 토크 T에 의하여 상쇄되며, 추력 Q에 대한 반력 R_Q는 실드 액츄에이터 어셈블리(160)의 고정부에서 형성된다.FIG. 6 illustrates forces acting on the lead screw 150 and the shield actuator assembly 160 connected thereto. Ultimately, the lead screw 150 has a helical tooth and generates a rotational motion by the actuator assembly 160. When rotating the lead screw 150 having a helical tooth, at one point on the lead surface of the lead screw 150, a rotational force P, which is a force in the rotational direction, and a thrust Q in the axial direction are generated. At this time, the reaction force against rotation is canceled by the drive torque T of the step motor 161, the reaction force R _Q against the thrust Q is formed in the fixed portion of the shield actuator assembly 160.

일반적으로, 볼트-너트 결합이 이루어질 때 볼트의 나선면에서 발생하는 힘 성분인 회전력 P와 추력 Q는 다음의 수학식 1에 의하여 계산될 수 있다. 여기서, T, d, λ 및 ρ는 각각 구동 토크, 피치 직경, 리드 각 및 마찰 각을 나타내며, 리드각과 마찰각은 나사의 효율을 결정하는 중요한 요소가 된다.In general, the rotational force P and the thrust Q, which are the force components generated in the spiral surface of the bolt when the bolt-nut coupling is made, can be calculated by the following equation (1). Here, T, d, λ, and ρ represent drive torque, pitch diameter, lead angle and friction angle, respectively, and lead angle and friction angle are important factors for determining screw efficiency.

전술한 바와 같이, 리드스크류(150)와 볼트-너트 결합을 이루는 제1 실드(130)의 리드 표면의 임의의 한 점에서는 회전력 P와 추력 Q 를 받게 된다. 이 때, 상기 2방향 힘들은 제1 실드(130)를 도 5b에서 설명된 두가지 방향의 운동 성분(VT, VR)을 발생시키며, 만약 어떠한 이유로든 상기 두 가지 운동 중에서 하나의 운동이 방해되는 경우에는 다른 하나의 운동만이 남게 된다.As described above, at any one point of the lead surface of the first shield 130 which makes the bolt-nut coupling with the lead screw 150 is subjected to the rotational force P and the thrust Q. At this time, the two-way force causes the first shield 130 to generate the motion components VT and VR in the two directions described with reference to FIG. 5B, and if one of the two motions is disturbed for any reason. Only one other movement remains.

도 7은 제1 실드(130)의 회전 운동을 방해했을 때의 남는 운동 방향을 표시한 도면이다. 이 때, 회전력은 상기 방해하는 힘에 의하여 상쇄되므로 리드 스크류(150)는 제1 실드(130)에 추력만을 전달하게 된다. 따라서, 제1 실드(130)는 리 드 스크류(150)의 축 방향을 따라서 직선 운동을 한다.FIG. 7 is a view showing the remaining movement direction when the rotational motion of the first shield 130 is disturbed. At this time, since the rotational force is canceled by the disturbing force, the lead screw 150 transmits only the thrust to the first shield 130. Therefore, the first shield 130 makes a linear movement along the axial direction of the lead screw 150.

반대로, 도 8은 제1 실드(130)의 직선 운동을 방해했을 때 남는 운동 방향을 표시한 도면이다. 이 경우에는, 추력은 상기 방해하는 힘에 의하여 상쇄되므로 제1 실드(130)는 회전력만을 전달받게 된다. 따라서, 제1 실드(130)는 회전력 P에 의해 리드스크류(150)와 어떤 미끄럼 운동 없이 리드 스크류(150)의 축을 중심으로 동시에 회전 운동을 하게 된다.On the contrary, FIG. 8 is a view showing the direction of movement remaining when the linear movement of the first shield 130 is disturbed. In this case, since the thrust is canceled by the disturbing force, the first shield 130 receives only the rotational force. Accordingly, the first shield 130 is simultaneously rotated about the axis of the lead screw 150 without any sliding movement with the lead screw 150 by the rotation force P.

도 9는 제1 실드(130)의 직선 운동을 통하여 다양한 클래스(C, E, V)를 나타낼 수 있음을 보여주는 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating that various classes C, E, and V may be represented through a linear movement of the first shield 130.

리드 스크류(150)와 제1 실드(130)의 암나사부(131)는 볼트-너트 결합을 이루고, 리드 스크류(150) 중에서 나사산이 형성되어 있지 않는 단부(151)는 리드 스크류 베이링(108e)에 의해 회전 가능하도록 지지되어 있다.The lead screw 150 and the female threaded portion 131 of the first shield 130 form a bolt-nut coupling, and the end 151 of which the thread is not formed in the lead screw 150 is the lead screw bearing 108e. It is supported so that rotation is possible.

제1 실드(130)의 하단부에는 슬라이더(132)가 형성되어 있고, 슬라이더(132)는 실드 커버(120)의 가이드 슬롯(121)에 의하여 가이드된다. 그런데, 가이드 슬롯(121)은 슬라이더(132)의 직선 운동만을 가능하도록 가이드하는 폐쇄 슬롯(121a)과 가이드 슬롯(121)의 끝단부에 직선운동을 억제하며 회전운동만이 가능하도록 허용된 개방 슬롯(121b)으로 이루어질 수 있다. 슬라이더(132)의 일부분이라도 폐쇄 슬롯(121a)에 걸쳐져 있는 경우에는, 제1 실드(130)는 회전 운동은 제지되므로 리드 스크류(150)의 축 방향을 따라서 직선 운동만이 허용되며 슬라이더(132)의 전 구간이 폐쇄 슬롯(121a)으로부터 완전히 벗어나 개방 슬롯(121b)에 위치하게 되면 회전 운동이 시작된다.A slider 132 is formed at a lower end of the first shield 130, and the slider 132 is guided by the guide slot 121 of the shield cover 120. However, the guide slot 121 is a closed slot 121a for guiding only the linear movement of the slider 132 and an open slot that suppresses linear movement at the end of the guide slot 121 and allows only rotational movement. It may be made of (121b). When even a part of the slider 132 spans the closing slot 121a, since the rotational motion of the first shield 130 is restrained, only linear movement is allowed along the axial direction of the lead screw 150, and the slider 132 When the entire section of is located in the open slot 121b completely away from the closed slot 121a, the rotational movement starts.

제2 실드(140)는 중공 회전 가이드부(141, 142)에 의해 실드 커버(120)와 사이드 커버(195)에 회전 가이드 베어링(108b, 108c)과 결합되어 있으며 회전 중심은 리드스크류(150)의 회전축과 동일하다. 또한 제1 실드(140)와 면 접촉 상태를 유지하고 있는데 접촉면을 가상 연장하면 리드스크류(150)의 회전축을 지나도록 형성하여 회전시 접촉 면에 수직으로 힘이 전달되도록 하고 있다. 그리고 제2 실드(140)에는 리턴 스프링(110)에 의해 지지되게 함으로써 특별한 외력이 가해지지 않는 한, 제 1실드(130)와 면 접촉 상태를 유지한다.The second shield 140 is coupled to the rotation guide bearings 108b and 108c on the shield cover 120 and the side cover 195 by the hollow rotation guide parts 141 and 142, and the rotation center thereof is the lead screw 150. Is the same as the axis of rotation. In addition, the first shield 140 is in contact with the surface, but if the contact surface is virtually extended so as to pass through the axis of rotation of the lead screw 150 so that the force is transmitted perpendicular to the contact surface during rotation. The second shield 140 is supported by the return spring 110 to maintain the surface contact with the first shield 130 unless a special external force is applied.

도 9의 상태에서 스텝 모터(161)가 어떤 방향으로 회전하게 되면 리드스크류(150)에 의해 제1 실드(130)는 가이드 슬롯(121)을 따라 직선운동을 하게 되는데, 이를 이용해 슬라이더(132)가 폐쇄 슬롯(121a)을 벗어나지 않는 범위 내에서 둘 이상의 하향등 빔 패턴을 형성시킬 수 있게 된다.In the state of FIG. 9, when the step motor 161 is rotated in a certain direction, the first shield 130 is linearly moved along the guide slot 121 by the lead screw 150, using the slider 132. It is possible to form two or more downlight beam patterns within a range that does not leave the closed slot 121a.

만약 슬라이더(132)가 가이드 슬롯(121)의 말단에 위치하게 되면 폐쇄 슬롯(121a)을 벗어나 개방 슬롯(121b)에 위치하게 되어 리드스크류(150)에 의해 회전력을 전달 받게 된다. 따라서, 도 10과 같이 리드스크류(150)의 회전축을 중심으로 제1 실드(130)는 회전을 시작하게 되고 제2 실드(140)는 접촉면에 수직으로 힘을 전달 받게 된다. 이 때, 전달받은 회전력이 제2 실드(140)를 지지하고 있는 리턴스프링(110)의 회전력보다 크다면 제2 실드(140)는 제1 실드(130)와 같은 회전 중심축을 가지고 동시에 회전운동을 하게 된다. If the slider 132 is located at the end of the guide slot 121, the slider 132 is located in the open slot 121b out of the closed slot 121a to receive the rotational force by the lead screw 150. Therefore, as shown in FIG. 10, the first shield 130 starts to rotate around the axis of rotation of the lead screw 150, and the second shield 140 receives a force perpendicular to the contact surface. At this time, if the received rotational force is greater than the rotational force of the return spring 110 supporting the second shield 140, the second shield 140 has the same rotational center axis as the first shield 130 and simultaneously rotates. Done.

이와 같이 실드들(130, 140)이 회전한다는 것은 연직선을 기준으로 높이가 낮아짐을 의미한다. 이 경우, 램프에서 조사된 빛은 더 이상 실드들(130, 140)에 의하여 방해 받지 않게 되므로 상향등 패턴이 이루어질 수 있는 것이다.As the shields 130 and 140 rotate in this manner, the height is reduced based on the vertical line. In this case, since the light irradiated from the lamp is no longer disturbed by the shields 130 and 140, the uplight pattern may be achieved.

그런데, 도 10과 같은 상향등 상태에서 주행 중에, 실드 액츄에이터 어셈블리(160)의 고장이 발생하는 상황이 있을 수 있다. 그러나, 이 상황에서 상향등 상태로 계속하여 주행하는 것은 그 운전자 또는 다른 운전자의 안전을 크게 위협하게 된다. 따라서, 실드 액츄에이터 어셈블리(160)가 동작하지 않는 비상 상황에서는 자동으로 상향등 상태에서 하향등 상태로 복귀되도록 하는 기능이 필요하다. 이와 같은 소위 비상 안전(fail safe) 기능이 필요할 상황시에, 본 발명에 따른 구성은 도 11과 같이 스텝모터(161)의 전원을 차단시킴으로써 리턴스프링(110)의 회전토크에 의해 기구적으로 하향등 상태로 복귀시키는 기능도 아울러 제공할 수 있다.However, there may be a situation in which a failure of the shield actuator assembly 160 occurs while driving in an uplight state as shown in FIG. 10. In this situation, however, continuing to run in the high beam state greatly threatens the safety of the driver or other drivers. Therefore, in an emergency situation in which the shield actuator assembly 160 does not operate, a function of automatically returning from the high light state to the low light state is required. When such a so-called emergency safe function is required, the configuration according to the present invention is mechanically downward by the rotational torque of the return spring 110 by cutting off the power of the step motor 161 as shown in FIG. The function of returning to the back state can also be provided.

도 12 내지 도 15는 각 클래스의 빔 패턴이 어떻게 생성되는지를 보여주는 도면들이다.12 to 15 are diagrams showing how beam patterns of each class are generated.

도 12는 클래스 C를 구현하는 원리를 보여주는 도면이다. 프로젝션 램프의 빛이 집중되는 지점 A에 어떠한 프로파일이 형성되는가에 따라서 다양한 클래스가 구현될 수 있는데, 제1 실드(130)와 제2 실드(140)가 정확하게 겹쳐져 있는 경우는 클래스 C를 나타낸다. 상기 클래스 C는 제1 실드(130)의 컷 오프(cut off) 패턴에 의하여 구현되며, 제2 실드(140)는 상기 패턴의 구현에는 직접 관여하지 않는다. 클래스 C의 실드 패턴(p_c)은 2개의 수평 선분(상위 선분 및 하위 선분) 및 이들을 연결하며 소정의 각도로 우하향하는 선분의 조합으로 이루어진다. 상기 2개의 수평 선분 간에는 수직 방향으로 소정 크기(t₁)의 단차를 갖는다.12 illustrates a principle of implementing class C. Various classes may be implemented according to which profile is formed at the point A where the light of the projection lamp is concentrated. The case where the first shield 130 and the second shield 140 are accurately overlapped represents class C. FIG. The class C is implemented by a cut off pattern of the first shield 130, and the second shield 140 is not directly involved in the implementation of the pattern. The shield pattern p _c of class C consists of a combination of two horizontal segments (upper segment and lower segment) and segments which connect them and are directed downward at an angle. The two horizontal line segments have a step size t _{1 in the} vertical direction.

도 13은 클래스 V를 구현하는 원리를 보여주는 도면이다. 도 12과 같은 클래스 C 상태에서, 제1 실드(130)가 소정의 거리 이상 이동하면, 클래스 V 상태가 된다. 이 때, 프로젝션 램프의 빛이 집중되는 지점 A는, 제1 실드(130)의 수평 부분(두 개의 수평 부분 중 높은 레벨의 수평 부분)에 의하여 적어도 아래쪽 반 이상의 부분이 가려짐으로써 클래스 V의 실드 패턴(p_v)이 형성되는 것이다. 따라서, 클래스 V는 클래스 C나 클래스 E에 비하여 보다 짧은 빔 조사 거리를 갖게 되며 가로등과 같은 충분한 주변 조명이 있는 시가지에서 오히려 불필요한 눈부심을 방지하도록 그 기능을 갖게 된다. 13 shows a principle of implementing class V. FIG. In a class C state as shown in FIG. 12, when the first shield 130 moves more than a predetermined distance, the first shield 130 is in a class V state. At this time, at the point A where the light of the projection lamp is concentrated, at least a lower half or more of the shield of the class V is covered by the horizontal portion (the higher level horizontal portion of the two horizontal portions) of the first shield 130. The pattern p _v is formed. Therefore, class V has a shorter beam irradiation distance than class C or class E and has a function to prevent unnecessary glare in a city with sufficient ambient light such as a street lamp.

또한, 시내 주행시에 인도나 도로 좌우에서 발생할 수 있는 우발적이거나 갑작스런 상황에 대처하기 위해 차량(20)의 좌우 방향으로 보다 넓은 시야각을 형성하는 것이 도움이 된다. 이를 위해서는, 추가적으로 좌/우 헤드 램프의 조사 방향을 바깥 방향으로 다소간 경동(swiveling)되도록 하거나 하기 기술될 추가 반사와 같은 좌우 조명 확보가 필요하다.In addition, it is helpful to form a wider viewing angle in the left and right directions of the vehicle 20 in order to cope with the accidental or sudden situation that may occur on the side of the road or the road when driving in the city. To this end, it is additionally necessary to ensure the direction of irradiation of the left / right headlamps to be somewhat swiveled outward or to secure left and right illumination, such as additional reflections, which will be described below.

도 14는 클래스 E를 구현하는 원리를 보여주는 도면이다. 도 12과 같은 클래스 C 상태에서, 제1 실드(130)가 클래스 V의 구현 방향과 반대 방향으로 소정의 거리 이상 이동하면, 클래스 E 상태가 된다. 클래스 E는 제2 실드(140)의 컷 오프(cut off) 패턴에 의하여 구현된다. 프로젝션 램프의 빛의 집중되는 A 지점에서 형성되는 클래스 E의 실드 패턴(p_e)은 도시된 바와 같이, 2개의 수평 선분 및 이들을 연결하며 소정의 각도로 우하향하는 선분의 조합으로 이루어진다. 상기 2개의 수평 선분 간에는 연직 방향으로 상기 클래스 C 보다 작은 크기(t₂)의 단차를 가지며, 우하향 선분의 경사는 상기 클래스 C에서의 우하향 선분보다 가파르다.14 shows a principle of implementing class E. In the class C state as shown in FIG. 12, when the first shield 130 moves more than a predetermined distance in the direction opposite to the implementation direction of the class V, the first shield 130 is in the class E state. Class E is implemented by the cut off pattern of the second shield 140. The shield pattern p _e of class E, formed at the point A where the light of the projection lamp is concentrated, consists of two horizontal segments and a combination of two segments that connect them and right-down at a predetermined angle, as shown. The two horizontal segments have a step of a smaller size (t ₂ ) than the class C in the vertical direction, and the slope of the right downward segment is steeper than the right downward segment in the class C.

도 15는 상향등을 구현하는 원리를 보여주는 도면이다. 도 14과 같은 클래스 E 상태를 지나 더욱 직선운동을 하게 되면, 즉, 제1 실드(130)가 폐쇄 슬롯(121a)을 따라 최대한 이동하면, 도 10과 같이 제1 실드(130) 및 제2 실드(140)는 리드 스크류(150)의 축을 중심으로 회전하게 된다. 이와 같이 실드들(130, 140)이 회전한다는 것은 연직선을 기준으로 높이가 B 위치에서 B' 위치로 낮아짐을 의미한다. 이 경우, 광원에서 출사된 빛은 더 이상 실드들(130, 140)에 의하여 방해 받지 않게 되므로 상향등 패턴이 이루어질 수 있는 것이다.15 is a view illustrating a principle of implementing a high beam. When the linear motion is further passed through the class E state as shown in FIG. 14, that is, when the first shield 130 is moved as much as possible along the closed slot 121a, the first shield 130 and the second shield as shown in FIG. 10. 140 is rotated about the axis of the lead screw 150. As described above, the rotation of the shields 130 and 140 means that the height is lowered from the B position to the B ′ position based on the vertical line. In this case, since the light emitted from the light source is no longer disturbed by the shields 130 and 140, the upward light pattern may be achieved.

지금까지는 하나의 액츄에이터의 구동에 의하여, 실드를 이동시켜 다양한 빔 패턴을 구현하는 기법에 관하여 살펴 보았다. 그런데, 도 1에 도시한 바와 같이, 하향등을 구현하는 경우에는 필연적으로 광원로부터 출사된 빛의 일부는 실드에 의하여 차단됨으로써 손실된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 손실되는 빛을 재활용하여, 차량이 곡선로를 주행할 때 시야각을 확보할 수 있도록 추가 빔 패턴을 제공하는 구성을 개시하고자 한다. Up to now, the technique of implementing various beam patterns by moving the shield by driving one actuator has been described. However, as shown in FIG. 1, in the case of implementing a downlight, a part of the light emitted from the light source is inevitably lost by being blocked by the shield. Accordingly, the present invention is to disclose a configuration that provides an additional beam pattern to recycle the lost light, so as to secure a viewing angle when the vehicle travels on a curved road.

도 16은 교차로를 주행하는 차량(20)의 하향등 빔 패턴(31)과 추가 빔 패턴(32)을 보여주는 도면이다. 교차로 또는 곡선 도로를 주행하는 차량의 바퀴의 스티어링 각도에 따라 하향등 빔 패턴(31)도 비례적으로 회전하도록 하는 기술, 소위 동적 벤딩 기술은 일반적으로 알려져 있다. 그러나, 도 16과 같은 교차로나 곡률이 아주 큰 곡선 도로에서는 햐향등 빔 패턴(31)만으로는 운전자의 시야를 확보하는 데 충분하지 못하다. 따라서, 추가 빔 패턴(32)이 제공될 필요가 있다. 이 때, 도 16에 도시된 바와 같이, 추가 빔이 조사되는 각도는 하향등이 조사되는 각도의 소정 배수가 되도록 제어할 필요가 있다.FIG. 16 illustrates a downlight beam pattern 31 and an additional beam pattern 32 of a vehicle 20 driving at an intersection. Techniques for making the downlight beam pattern 31 also rotate proportionally in accordance with the steering angle of the wheels of the vehicle traveling at intersections or curved roads, so-called dynamic bending techniques, are generally known. However, in the intersection or curve road with a very large curvature as shown in FIG. 16, the turning beam beam pattern 31 alone is not sufficient to secure the driver's view. Thus, an additional beam pattern 32 needs to be provided. At this time, as shown in Fig. 16, it is necessary to control the angle at which the additional beam is irradiated to be a predetermined multiple of the angle at which the downlight is irradiated.

도 17은 추가 반사경을 도입하여 추가 빔 패턴을 제공하기 위한 구성을 도시하는 도면이다. 제2 실드(140)의 후면(램프를 바라 보는 방향)에는 역 반사경(143)이 구비된다. 역 반사경(143)은 램프로부터 조사된 빛 중에서 실드(130, 140)에 의하여 차단되는 빛을 추가 반사경(170) 측으로 반사한다. 추가 반사경(170)은 역 반사경(143)으로부터 제공된 빛을 전방으로 반사하여 추가 빔 패턴(32)을 형성한다. 추가 빔이 주사되는 각도가 하향등이 조사되는 각도의 소정 배수가 되도록 자동적으로 제어하기 위하여 본 발명에서는 유성 기어 메커니즘이 사용된다. 추가 반사경(170)의 샤프트(175)의 말단에 형성된 유성 기어(176)는, 하부 브라킷(180)에 형성된 태양 기어(181)의 주위로 공전 및 자전할 수 있는 구조로 되어 있다.17 is a diagram illustrating a configuration for introducing an additional reflector to provide an additional beam pattern. The reverse reflector 143 is provided on the rear surface of the second shield 140 (the direction of looking at the lamp). The reverse reflector 143 reflects the light blocked by the shields 130 and 140 from the light emitted from the lamp toward the additional reflector 170. The additional reflector 170 reflects forward the light provided from the reverse reflector 143 to form the additional beam pattern 32. The planetary gear mechanism is used in the present invention to automatically control the angle at which the additional beam is scanned to be a predetermined multiple of the angle at which the downlight is irradiated. The planetary gear 176 formed at the end of the shaft 175 of the additional reflector 170 has a structure capable of revolving and rotating around the sun gear 181 formed in the lower bracket 180.

이 때, 추가 반사경(170)의 초점은 역반사경에서 반사되는 빛의 연장선상에 있는 가상의 초점으로 설정할 수 있으며, 상기 유성 기어(176)와 상기 샤프트(175)의 중심축은 추가 반사경(170)의 초점을 지나도록 구성함으로써 추가 반사경(170)이 자전시에도 추가 반사경의 초점은 항상 그 위치가 변하지 않도록 구성한다.At this time, the focus of the additional reflector 170 may be set to a virtual focus on an extension line of the light reflected by the retroreflective mirror, and the central axis of the planetary gear 176 and the shaft 175 may be the additional reflector 170. By configuring to pass through the focus of the additional reflector 170, even when rotating, the focus of the additional reflector is configured so that its position does not always change.

도 18은 하부 브라킷(180)에 구비된 태양 기어(181)와 치 결합을 이루는 유성 기어(176)가 공전 및 자전하는 모습을 보여 주는 도면이다. 유성 기어 메커니즘을 구체적으로 살펴 보면, 태양 기어(181)는 회동 프레임(swivel unit; 도 20의 190)에 구비된 하부 회전축(도 20의 192)를 중심점으로 하는 피치원을 형성하고, 유성 기어(176)는 추가 반사경 샤프트(175)를 중심점으로 하는 피치원을 형성한다. 두 피치원의 중심 사이에는 아암(arm; 99)이 위치한다. 상기 아암(99)은 회동 프레임(도 20의 190)이 그 역할을 하게 되며 두 피치원 중심간의 거리는 회동 프레임(도 20의 190)의 하부 회전축(도 20의 192) 중심과 원형홀(도 20의 193)의 축 중심 간의 거리가 된다. 이 아암(99)이 고정된 태양 기어(181)의 피치원 중심으로 회전하면서 추가 반사경 샤프트(175)의 유성 운동을 발생시키게 된다.FIG. 18 is a view illustrating a planetary gear 176 that is tooth-connected with the sun gear 181 provided in the lower bracket 180 to rotate and rotate. Looking specifically at the planetary gear mechanism, the sun gear 181 forms a pitch circle centered on the lower axis of rotation (192 in FIG. 20) provided in the swivel unit 190 (FIG. 20), and the planetary gear ( 176 forms a pitch circle centered on the additional reflector shaft 175. An arm 99 is located between the centers of the two pitch circles. The arm 99 has a rotation frame (190 of FIG. 20) to play a role, and the distance between the centers of two pitch circles is the center of the lower rotation axis (192 of FIG. 20) and the circular hole (FIG. 20) of the rotation frame (190 of FIG. 20). 193) is the distance between the center of the axis. The arm 99 rotates about the pitch circle center of the fixed sun gear 181 to generate a planetary motion of the additional reflector shaft 175.

이 때, 태양 기어(181)의 피치원 반지름을 R이라고 하고 유성 기어(176)의 피치원 반지름을 r이라고 할 때, 두 회전 중심간의 거리는 R+r이 된다. 또한, 추가 반사경 샤프트(175)의 공전각을 θ, 자전각을 φ라 하면 다음의 수학식 2를 만족한다. At this time, when the pitch circle radius of the sun gear 181 is R and the pitch circle radius of the planetary gear 176 is r, the distance between the two rotation centers is R + r. In addition, if the revolving angle of the additional reflector shaft 175 is θ and the rotating angle is φ, the following Equation 2 is satisfied.

R×θ = r×φR × θ = r × φ

수학식 2를 다시 쓰면, R/r = φ/θ가 된다. 여기서, 공전각(θ)은 회동 프레임(190)이 회동하는 각과 같고, 자전각(φ)는 추가 반사경 샤프트(175)가 회동하는 각과 같다. 따라서, R/r의 비를 조절함으로써 회동 프레임(190)에 비하여 추가 반사경(170)을 얼마나 더 회전시킬지를 결정할 수가 있다. 예를 들어, R/r이 3이라고 하면, 추가 반사경(170)은 회동 프레임(190)에 비하여 3배만큼 더 추가하여 회전하게 된다. 곡선 도로에서 회동 프레임(190)이 15도만 회전하더라도 추가 반사경(170)은 45도만큼 자전각이 추가되어 차량 진행 방향에 대해서는 총 60도 회전하 는 효과를 얻게 된다.Rewriting Equation 2 gives R / r = φ / θ. Here, the revolving angle θ is equal to the angle at which the rotating frame 190 rotates, and the rotating angle φ is equal to the angle at which the additional reflector shaft 175 rotates. Accordingly, by adjusting the ratio of R / r, it is possible to determine how much more the additional reflector 170 is to be rotated relative to the rotation frame 190. For example, when R / r is 3, the additional reflector 170 is rotated by 3 times more than the rotation frame 190. Even if the rotation frame 190 rotates only 15 degrees on the curved road, the additional reflector 170 has a rotation angle of 45 degrees, which results in a total rotation of 60 degrees in the vehicle traveling direction.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 어셈블리(1000)의 빔 조사 방향을 보여주는 도면이다. 차량(20)의 진행 방향 C를 기준으로 할 때, 하향등 방향 D는 상기 기준 방향 C보다 θ만큼 기울어져 있으며, 추가 빔 방향 E는 상기 하향등 방향 D보다 φ만큼 더 기울어져 있다. 수학식 2에 따르면, 차량(20)이 직진하여 θ가 0인 경우에는 φ도 0이 되지만, 주행 도로의 곡률이 커질수록 φ, 즉 햐향등 방향 D와 추가 빔 방향 E 사이의 각도가 더 커진다는 것을 알 수 있다. 결국, 주행 도로의 곡률에 따라 동적으로 추가 빔 방향을 조절할 수 있게 되는 것이다.19 is a view showing a beam irradiation direction of the lamp assembly 1000 according to an embodiment of the present invention. Based on the traveling direction C of the vehicle 20, the downward light direction D is inclined by θ than the reference direction C, and the additional beam direction E is inclined by φ more than the downward light direction D. According to Equation 2, when the vehicle 20 goes straight and θ is 0, φ is also 0, but as the curvature of the driving road increases, the angle between φ, i.e., the turning direction D and the additional beam direction E becomes larger. It can be seen that. As a result, the additional beam direction can be dynamically adjusted according to the curvature of the driving road.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 어셈블리(1000)의 분해 사시도이다. 램프 어셈블리(1000)는 광원(104), 광원(104)에서 제공된 빛의 일부를 실드에 의하여 능동적으로 차단함으로써 다양한 빔 패턴을 제공하기 위한 램프 실드 구동 장치(번호 미도시), 렌즈(100), 렌즈 고정부(102), 회동 프레임(190), 리플렉터 유닛(112), 상부 브라킷(114), 추가 반사경(170), 하부 브라킷(180) 및 회동 액츄에이터 어셈블리(185)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 램프 실드 구동 장치는 적어도 실드(130, 140), 리드 스크류(150) 및 실드 액츄에이터 어셈블리(160)를 포함하며, 실드 커버(120)를 더 포함할 수 있다.20 is an exploded perspective view of the lamp assembly 1000 according to an embodiment of the present invention. The lamp assembly 1000 includes a light source 104, a lamp shield driving device (not shown) for providing various beam patterns by actively blocking a part of the light provided by the light source 104 by the shield, a lens 100, It may be configured to include a lens fixing portion 102, the rotating frame 190, the reflector unit 112, the upper bracket 114, the additional reflector 170, the lower bracket 180 and the rotating actuator assembly 185. . The lamp shield driving apparatus includes at least shields 130 and 140, lead screws 150, and shield actuator assembly 160, and may further include a shield cover 120.

광원(104)은 소정의 전원으로부터 전압을 공급받아 빛을 발하는 기구로서, 고전압방전등(HID), 할로겐(Halogen) 전구, LED(Light Emitting Diode) 등으로 이루어질 수 있다. 광원(104)는 리플렉터 유닛(112) 내에 수용된다. The light source 104 is a mechanism that emits light by receiving a voltage from a predetermined power source, and may include a high voltage discharge lamp (HID), a halogen bulb, a light emitting diode (LED), or the like. The light source 104 is received in the reflector unit 112.

리플렉터 유닛(112)은 광원(104)을 수용하며, 내부의 주 반사경(113)에 의하 여 광원(104)으로부터 출사된 빛을 전방향으로 반사시킨다. 일반적으로, 프로젝션 타입의 주 반사경(113)은 타원면의 일부로 이루어지며, 이 때 광원(104)은 상기 타원의 두 초점 중 하나(제1 초점)에 위치한다.The reflector unit 112 accommodates the light source 104 and reflects the light emitted from the light source 104 in all directions by the main reflector 113 therein. In general, the main reflector 113 of the projection type consists of part of an ellipsoid, where the light source 104 is located at one of the two foci of the ellipse (first focal point).

실드(130, 140)는 상단면이 특정한 컷 오프 패턴을 가지며 주 반사경(113)에 의하여 전방으로 반사된 빛 중 하향 빔 패턴을 형성하기 위해 그 일부를 차단하는 역할을 수행한다. 실드(130, 140)는 리드 스크류(150)와 직결된 스텝 모터(161)에 의하여 구동된다. 리드 스크류(150)는 제1 실드(130)의 암나사부(131)와 볼트-너트 결합을 이루고, 리드 스크류(150) 중에서 나사산이 형성되어 있지 않는 끝단부(151)는 제2 실드(140)의 중공 회전 가이드부(141, 142) 내부를 통과하여 리드스크류 베어링(108e)에 의해 회전 가능하도록 실드 커버(120)에 끼워진다. 이 때, 중공 회전 가이드부(141, 142)는 베어링(108b, 180c)을 매개로 실드 커버(120)의 원형 홀(123)과 사이드 커버(195)의 원형 홀(196)에 삽입된다. 그리고, 사이드 커버(195)는 실드 커버(120)의 측면 및 실드 액츄에이터 어셈블리(160)와 볼트에 의하여 체결된다. 또한, 제1 실드(130)의 슬라이더(132)는 베어링(122)을 매개로 하여 실드 커버(120)의 가이드 슬롯(121)에 끼워진다.The shields 130 and 140 have a specific cut-off pattern and block a portion of the shield 130 to form a downward beam pattern of light reflected forward by the main reflector 113. The shields 130 and 140 are driven by the step motor 161 directly connected to the lead screw 150. The lead screw 150 forms a bolt-nut coupling with the female threaded portion 131 of the first shield 130, and the end portion 151 of which the thread is not formed in the lead screw 150 is the second shield 140. It is fitted to the shield cover 120 so as to be rotatable by the lead screw bearing (108e) passing through the inside of the hollow rotation guide portion (141, 142). In this case, the hollow rotation guide parts 141 and 142 are inserted into the circular hole 123 of the shield cover 120 and the circular hole 196 of the side cover 195 via the bearings 108b and 180c. In addition, the side cover 195 is fastened to the side of the shield cover 120 and the shield actuator assembly 160 by bolts. In addition, the slider 132 of the first shield 130 is fitted into the guide slot 121 of the shield cover 120 via the bearing 122.

하향등 모드의 경우 상기 반사된 빛 중에서 주 반사경(113)에서 반사되어 제 2초점(도 1의 16)의 하부 방향으로 향하는 빛은 실드(130, 140)에 의하여 차단된다. 상기 실드에 차단되지 않은 빛은 적절한 실드의 컷 오프 패턴에 따라 하향등 패턴 또는 상향등 패턴을 형성하게 된다. 본 발명에서는 실드(130, 140)가 광축에 대해 일정 각도만큼 경사진 형상을 취하고 있으며, 특히 제2 실드(140)의 외측면, 즉 광원측 표면에는 역 반사경(도 17의 143)이 형성되어 실드(130, 140)에 의하여 차단되는 빛을 추가 반사경(170) 측으로 반사한다.In the downlight mode, the light reflected from the main reflector 113 and directed toward the lower side of the second focus (16 in FIG. 1) is blocked by the shields 130 and 140. Light that is not blocked by the shield forms a downlight pattern or an uplight pattern according to a cut off pattern of an appropriate shield. In the present invention, the shields 130 and 140 are inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis, and in particular, an inverse reflector (143 in FIG. 17) is formed on the outer surface of the second shield 140, that is, the light source side surface. The light blocked by the shields 130 and 140 reflects toward the additional reflector 170.

회동 프레임(190)은 하부 회전축(192)과 상부 회전축(191)이 만나서 이루는 연직선 상의 회전축을 중심으로 회동한다. 하부 회전축(192)은 회동 액츄에이터 어셈블리(185)로부터 회전력을 제공받는다. 상부 회전축(191)은 베어링(108a)을 매개로 하여 상부 브라킷(114)의 원형 홀(115)에 삽입된다. The rotation frame 190 rotates about a rotation axis on a vertical line formed by the lower rotation shaft 192 and the upper rotation shaft 191. The lower axis of rotation 192 receives rotational force from the rotary actuator assembly 185. The upper rotating shaft 191 is inserted into the circular hole 115 of the upper bracket 114 via the bearing 108a.

하부 회전축(192)으로부터 전방향으로 소정의 오프셋(도 18의 아암(99)의 거리, R+r)만큼 떨어진 위치에는 원형 홀(193)이 구비되어 있는데, 원형 홀(193)에는 추가 반사경 샤프트(175)가 베어링(108d)을 매개로 하여 삽입된다.A circular hole 193 is provided at a position separated by a predetermined offset (distance of the arm 99 in FIG. 18, R + r) from the lower rotating shaft 192, and the circular hole 193 has an additional reflector shaft. 175 is inserted through the bearing 108d.

한편, 렌즈 고정부(102)의 하측에는 개구부(103)가 형성되어 있어 추가 반사경(170)에서 반사된 빛이 좌측 또는 우측방향으로 진행할 수 있도록 한다. 렌즈 고정부(102)의 전방에는 렌즈(100)가 결합된다. 예를 들어, 렌즈(100)는 비구면 렌즈로서, 주 반사경(113)에서 반사되어 실드(130, 140)에 의하여 차단되지 않고 도달된 빛을 실질적으로 전방을 향하도록 굴절시킨다. 또한, 회동 프레임(190)의 후방의 4개의 모서리에는 회동 프레임(190) 및 리플렉터 유닛(112)과의 볼트 체결을 위해서 나사 홀이 구비된다.On the other hand, an opening 103 is formed below the lens fixing part 102 to allow the light reflected from the additional reflector 170 to travel left or right. The lens 100 is coupled to the front of the lens fixing part 102. For example, the lens 100 is an aspherical lens, and is reflected by the main reflector 113 and refracts the light reached without being blocked by the shields 130 and 140 to be substantially forward. In addition, the four corners of the rear of the rotating frame 190 is provided with a screw hole for fastening the bolts with the rotating frame 190 and the reflector unit 112.

하부 회전축(192)은 태양 기어(181)의 중심 홀(182)를 통과하여 회동 액츄에이터 어셈블리(185)에 포함된 스텝 모터(186)와 직결된다. 따라서, 스텝 모터(186)에 의하여 회동 프레임(190)은 회동(도 19의 θ 만큼)될 수 있다. 또한, 원형 홀(193)에는 추가 반사경 샤프트(175) 및 베어링(108d)이 끼워져 있다. 도 18와 같 은 원리에 의하여, 회동 프레임(190)의 회동에 따라 유성 기어(176)는 태양 기어(181)의 주변으로 자전 및 공전 운동을 하게 된다. 즉, 추가 반사경(170)은 회동 프레임(190)이 회동되는 각보다 더 큰 각도(도 19의 θ+φ)로 회동하며, 역 반사경(도 17의 143)으로부터 반사되는 빛을 추가 반사경(170)이 회동된 방향으로 반사한다.The lower rotation shaft 192 is directly connected to the step motor 186 included in the rotational actuator assembly 185 through the center hole 182 of the sun gear 181. Therefore, the rotation frame 190 may be rotated (by θ in FIG. 19) by the step motor 186. In addition, an additional reflector shaft 175 and a bearing 108d are fitted in the circular hole 193. By the same principle as in FIG. 18, the planetary gear 176 rotates and revolves around the sun gear 181 according to the rotation of the rotation frame 190. That is, the additional reflector 170 rotates at an angle greater than the angle at which the rotation frame 190 is rotated (θ + φ in FIG. 19), and the light reflected from the reverse reflector (143 in FIG. 17) is reflected in the additional reflector 170. ) Is reflected in the rotated direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 램프 어셈블리(1000)에서의 베어링(108a, 108b, 108c, 108d, 108e, 122, 182)으로는 폴리머 베어링(polymer bearing)을 사용할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Polymer bearings may be used as the bearings 108a, 108b, 108c, 108d, 108e, 122, and 182 in the lamp assembly 1000, but are not necessarily limited thereto. .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량이 주행하는 다양한 주행 환경에 따라 적합한 헤드 램프의 빔 패턴을 적응적으로 변화시키고, 운전자가 다양한 도로 상황에 적합한 시야각을 확보할 수 있도록 함으로써, 차량 운행 중의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by changing the beam pattern of the headlamps appropriately according to the various driving environment in which the vehicle travels, and allowing the driver to secure a viewing angle suitable for various road conditions, safety during vehicle driving There is an effect that can be planned.

Claims (9)

광원과, 상기 광원에서 제공된 빛의 일부를 실드로 차단하는 램프 실드 구동 장치와, 상기 차단된 빛을 전방으로 집약하는 렌즈와, 상기 광원 및 램프 실드 구동 장치를 수용하는 하우징을 포함하는 램프 어셈블리에 있어서, 상기 램프 실드 구동 장치는A lamp shield driving device for shielding a part of the light provided by the light source with a shield, a lens for concentrating the blocked light forward, and a housing for accommodating the light source and the lamp shield driving device. The lamp shield driving device 소정의 컷 오프 패턴을 갖는 실드;A shield having a predetermined cut off pattern; 상기 실드와 볼트-너트 결합을 이루는 리드 스크류; 및A lead screw forming a bolt-nut coupling with the shield; And 상기 리드 스크류를 회전시키는 액츄에이터를 포함하며,An actuator for rotating the lead screw, 상기 리드 스크류의 회전에 따라 상기 실드가 직선 운동 또는 회전 운동을 함으로써 적어도 둘 이상의 서로 다른 빔 패턴이 형성되는 램프 어셈블리.And at least two different beam patterns are formed by linear or rotary movement of the shield as the lead screw rotates. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실드는 서로 다른 두 개의 컷 오프 형상 갖는 실드를 포함하는 램프 어셈블리.And the shield includes a shield having two different cut-off shapes. 제2항에 있어서, 상기 램프 실드 구동 장치는The method of claim 2, wherein the lamp shield driving device 상기 실드에 구비된 슬라이더의 직선 운동 및 회전 운동을 가이드 하는 가이드 슬롯이 형성된 실드 커버를 더 포함하는 램프 어셈블리.The lamp assembly further comprises a shield cover is formed with a guide slot for guiding the linear and rotational movement of the slider provided in the shield. 제3항에 있어서, 상기 가이드 슬롯은The method of claim 3, wherein the guide slot is 상기 슬라이더의 직선 운동을 가이드 하는 폐쇄 슬롯; 및A closed slot for guiding the linear movement of the slider; And 상기 슬라이더의 회전 운동을 가이드 하는 개방 슬롯을 포함하는 램프 어셈블리.And an open slot for guiding the rotational movement of the slider. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 현재의 빔 패턴은 상기 슬라이더의 직선 운동에 의하여 두 개 이상의 하향등 빔 패턴을 형성하며, 상기 슬라이더의 회전 운동에 의하여 상향등 패턴으로 변환되는 램프 어셈블리.The current beam pattern forms two or more downlight beam patterns by the linear movement of the slider, and the lamp assembly is converted into an upright pattern by the rotational movement of the slider. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 실드 중 하나는 리턴 스프링에 의하여 지지되며, 상기 회전 운동에 의한 상기 상향등 패턴의 위치에서 상기 액추에터의 회전력이 해제되었을 때, 상기 리턴 스프링의 탄성에 의하여 하향등 패턴의 위치로 복귀하는 램프 어셈블리.One of the shields is supported by a return spring, and the lamp returns to the position of the downlight pattern by the elasticity of the return spring when the rotational force of the actuator is released at the position of the upward light pattern by the rotational motion. assembly. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광원으로부터 제공된 빛 중에서 상기 실드에 의하여 가려지는 부분을 실질적으로 하방으로 반사하는 역 반사경; 및An inverse reflector reflecting the portion of the light provided from the light source by the shield substantially downward; And 상기 역 반사경에 의해 반사된 빛을 전방으로 반사하는 추가 반사경을 더 포함하는 램프 어셈블리.And a further reflector reflecting forwardly the light reflected by the reverse reflector. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 추가 반사경의 샤프트에 구비된 유성 기어와, 상기 유성 기어와 치 결합을 이루는 태양 기어의 잇수비에 따라 상기 추가 반사경이 상기 광원이 회동하는 각도보다 더 큰 각도로 회동하는 램프 어셈블리.And the additional reflector rotates at an angle greater than the angle at which the light source rotates according to the tooth ratio of the planetary gear provided on the shaft of the additional reflector and the sun gear that is tooth-connected with the planetary gear. 광원에서 제공된 빛의 일부를 실드에 의하여 능동적으로 차단함으로써 다양한 빔 패턴을 제공하기 위한 램프 실드 구동 장치에 있어서,A lamp shield driving apparatus for providing various beam patterns by actively blocking a part of light provided by a light source by a shield, 소정의 컷 오프 패턴을 갖는 실드;A shield having a predetermined cut off pattern; 상기 실드와 볼트-너트 결합을 이루는 리드 스크류; 및A lead screw forming a bolt-nut coupling with the shield; And 상기 리드 스크류를 회전시키는 액츄에이터를 포함하며,An actuator for rotating the lead screw, 상기 리드 스크류의 회전에 따라 상기 실드가 직선 운동 또는 회전 운동을 함으로써 적어도 둘 이상의 서로 다른 빔 패턴이 형성되는 램프 실드 구동 장치.And at least two different beam patterns are formed by linearly or rotating the shield according to the rotation of the lead screw.

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