KR200455463Y1

KR200455463Y1 - 분리형 점화장치 조립체를 구비한 ｈｉｄ램프

Info

Publication number: KR200455463Y1
Application number: KR2020090010926U
Authority: KR
Inventors: 김홍길
Original assignee: (주)맥스럭
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-09-07
Also published as: KR20110002001U

Abstract

본 고안은 D1타입(type) 전구 또는 D3타입 전구로부터 점화장치(igniter) 조립체만을 분리할 수 있게 구성하여, 표준 D2타입 전구 또는 D4타입 전구(Mercury free)를 상기 점화장치 조립체에 결합할 수 있도록 함으로써, 표준 D2타입 전구를 D1타입 전구와 공용으로 사용이 가능하게, 또는 표준 D4타입 전구를 D3타입 전구와 공용으로 사용이 가능하게 한 분리형 점화장치 조립체를 구비한 HID램프가 개시한다.

D1 type, D2 type, 공용, 이그나이터, 소켓, 점화장치 조립체, 분리형 소켓

Description

분리형 점화장치 조립체를 구비한 ＨＩＤ램프 {HID LAMP WITH AN ASSEMBLY OF IGNITER SEPARABLE FROM BULB}

본 고안은 D2 타입의 전구를 D1 타입의 전구로 전환하거나 또는 D4 타입의 전구를 D3 타입의 전구로 손쉽게 전환하기 위한 분리형 점화장치 조립체를 구비한 HID램프에 관한 것이다.

보다 상세하게, 본 고안은 자동차분야, 항공분야 등의 헤드라이트에 사용되는 D1 타입 또는 D3 타입의 전구를, 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 D2 타입 또는 D4 타입의 전구와 쉽게 호환하여 사용할 수 있도록 하기 위해, D1타입(type) 전구 또는 D3타입 전구로부터 점화장치(igniter) 조립체만을 따로 분리할 수 있도록 HID램프를 구성한 것이다.

현재 자동차, 항공기 등의 헤드라이트에 주로 사용되는 전구는 고집적 방전램프(HID lamp)가 사용되고 있는 추세이다. 이러한 표준 전구인 D2 타입의 HID전구 는 할로겐등에 비해 수명 및 전력효율이 우수할 뿐만 아니라, 충분한 광량으로 사용자의 가시영역을 충분히 확보해 준다.

그러나, 이러한 HID전구는 방전을 유도하기 위해 필요한 25,000볼트 이상의 높은 시동전압과 그에 따른 제어회로를 필요로 하기 때문에, 이로 인해 발생되는 전자기장이 자동차의 첨단 제어장치에 상호 간섭을 일으키는 문제가 발생하기도 하였다.

이러한 기술적 어려움을 극복하기 위해, 점화장치 중의 하나인 안정기에서 시동에 필요한 점화회로(igniting circuit)를 전구에 직접 장착한 HID전구를 사용하게 되었다. 이와 같이, 벌브와 점화장치(이그나이터, Igniter)가 일체로 구성된 HID 램프를 D1타입 전구라 한다.

이와 같이, D1타입 전구의 등장으로, 자동차에 장착되는 각종 정밀 제어장치에 영향을 끼치지 않게 되었으며, 특히 최소의 시동전압으로 전구의 수명을 늘릴 수 있어, 차량의 진동에 대비해 과도하게 설계된 이그나이트 전압을 25,000볼트에서 20,000볼트까지 낮출 수 있게 되었다. 또한, 최근에 이르러 친환경 제품을 차량에 적용하고자 하는 인식에 따라, 벌브 내부에 수은을 첨가하지 않은 D3 전구의 생산과 함께 그 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다.

위에서 설명한 이유로 인해, 사용자는 선택의 여지 없이 벌브와 점화장치(이그나이터, Igniter)가 일체로 구성된 D1타입의 전구 또는 D3타입의 전구만을 사용하게 되었다. 이에 따라, 점화장치가 멀쩡한 경우에도, 노후 전구의 교체를 위해서 는 점화장치가 일체로 된 고가(高價)의 D1전구를 구입하여 교체할 수밖에 없어, 교체 또는 수리비용이 상승하는 요인이 되고 있다. 또한, 멀쩡한 점화장치(이그나이터)까지 한꺼번에 교체됨에 따라 국가적인 자원 낭비의 요인이 되기도 한다.

본 고안은 위에서 설명한 종래기술의 문제점을 해결하는 것에 목적을 둔 것으로서, 일반적으로 누구나 쉽게 저렴한 가격으로 구입할 수 있는 표준 D2 타입의 전구 또는 D4타입의 전구를 손쉽게 점화장치에 탈착 또는 장착할 수 있는 구조로 개선함으로써, 표준 D2타입 전구를 D1타입 전구와 공용으로, 표준 D4타입 전구를 D3타입 전구와 공용으로 사용이 가능하게 한 분리형 점화장치 조립체를 구비한 HID램프를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 표준 D2 전구 또는 D4 전구를 점화장치 조립체에 탈착 또는 장착할 수 있는 구조의 분리형 점화장치 조립체로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 고안에서 설명하고 있는 것처럼, 사용자는 D2 또는 D4전구 베이스(131)에 전기적으로 접촉하는 두 접촉단자(117,148)가 점화장치 조립체의 개구(139)를 통해 내부에 구비된 회로기판(110)에 구비되어, D2 또는 D4전구를 점화장치 조립체에 조립하거나 분리할 수 있는 구성인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 분리형 점화장치 조립체로 구성된 D1 또는 D3 전구를 사용할 경우, 노후되거나 손상 등 전구의 교체가 필요할 때, 고가의 D1 전구 또는 D3 전구 전체를 교체하는 대신에, 시중에 대중화되어 있는 표준 D2전구 또는 D4전구만을 교체하는 것만으로도 D1전구 또는 D3전구의 교체와 동일한 효과를 얻을 수 있어, 비용절감 및 유지관리의 편의성 등 기존 기술의 D1전구 또는 D3전구에서 얻을 수 없었던 여러 가지 장점들을 얻을 수 있다.

도면을 통해 보여준 본 고안의 구성요소는 다른 다양한 형태로 표현될 수 있으므로 다음의 상세한 설명이 본 고안의 청구범위를 제한하는 것으로 간주해서는 안되며, 단지 현 시점에서 본 고안의 바람직한 실시예의 대표적인 예로 이해되어져야 할 것이다.

참고로 본 고안의 설명에서 사용되는 각 용어의 의미는 다음과 같다.

"D2전구"는 발광튜브(tube)와 베이스로 구성된 HID 표준 전구를 의미한다.

"D4전구"는 무수은(MERCURY FREE) HID표준 전구를 의미한다. D4전구 역시 발광튜브(tube)와 베이스만으로 구성된다.

"D1전구"는 HID표준 발광튜브(tube)가 점화장치(이그나이터)와 일체로 결합된 조립체를 의미한다.

"D3전구"는 무수은(MERCURY FREE) HID표준 발광튜브(tube)가 이그나이터(점화장치)와 일체로 결합된 조립체를 의미한다.

"점화장치 조립체"란 점화장치를 구성하는 데 필요한 구성요소들(변압기, 회 로기판, 외부커버, 금속케이스 등)이 조립된 일체를 의미한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 분리형 점화장치 조립체를 구비한 HID램프는, 전체적으로 D2 또는 D4전구(130), 상부알루미늄커버(150), 상부플라스틱커버(135), 스프링단자(120), 변압기(125), 제어회로(110), 하부플라스틱커버(140), 하부알루미늄커버(155)로 구성된다.

즉, D2 또는 D4전구(130)를 분리형 점화장치 조립체에 장착할 수 있도록 하기 위해, 베이스(131)는 상부플라스틱커버(135)의 개구(139)에 삽입하게 되는데, D2 또는 D4전구(130)의 베이스(131)는 상기 상부플라스틱커버(135)에 형성된 개구(139)를 통해서 접촉단자(148)와 스프링단자(117)에 결합하게 된다.

상기 상부플라스틱커버(135)의 개구(139) 가장자리에는 상기 돌기(132)를 수용하는 위치정렬홈(136)이 형성되어 이루어진다. 이 위치정렬홈(136)은 상기 돌기(132)를 수용하기에 적절한 형상으로 이루어지는데, D2 또는 D4전구의 베이스(131) 측면에 형성된 돌기(132)가 상부플라스틱커버(135)에 여유롭게 장착되기 위해 상부플라스틱커버(135)의 위치정열홈(136)의 폭을 상기 돌기(132)의 직경보다 1.5배 정도로 크게 형성하여, 시중의 표준전구(D2 또는 D4 전구)와 호환이 용이하도록 한다.

이 때, 상기 위치정렬홈(136)과 돌기(132) 사이의 유격에 의한 흔들림은 상기 개구(139) 중앙에 위치하는 환형 실리콘고무(116)와, 개구(139)의 가장자리에 마주보게 위치하는 2개의 고무패드(138)에 의해 제거된다.

보다 자세하게 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 위치정렬홈(136)은 수직방향으로 형성된 부분과 수평방향으로 형성된 부분으로 나뉘는데, 조립시 상기 돌기(132)는 위치정렬홈(136)의 수직를 따라 상부플라스틱커버(135) 속으로 삽입되어지며, 충분한 깊이까지 삽입이 되고 나면, 상기 베이스(131)를 회전시키면, 상기 돌기(132)가 위치정렬홈(136)의 수평부분을 따라 회전되어, D2 또는 D4전구가 점화장치 조립체에 견고히 조립되는 것이다.

여기서, 상기 돌기(132)가 위치정렬홈(136)의 수평부분을 따라 들어갈 때, 상기 돌기(132)가 상부플라스틱커버(135)와 하부플라스틱커버(140) 내에 구비된 고무패드(138) 사이에서 유지될 수 있는 체결(locking)상태가 된다. 즉, 상기 돌기(132)가 고무패드(138)를 가압하면서 위치정렬홈(136)의 수평부분을 통과하게 되고, 상기 고무패드(138)가 변형(복원)되면서 돌기(132)를 상부플라스틱커버(135)와 고무패드(138) 사이에 고정되도록 위치를 잡아 주게 되는 것이다.

또, D2 또는 D4전구를 점화장치 조립체로부터 분리하기 위해서는, 상기 돌기(32)를 역방향으로 회전시키면, 상기 돌기(132)는 위치정렬홈(136)의 수평부분을 되돌아 나와 수직부분에 이르러게 되어 걸림이 해제된다. 따라서, 필요에 따라 D2 또는 D4전구 베이스(131)가 선택적으로 점화장치 조립체에 삽입되거나 분리될 수 있다.

상기 하부플라스틱커버(140) 상에는 접촉단자(148)가 그 중앙부에 형성되는데, 이 접촉단자(148)는 회로기판(110)의 가운데 공간부를 통해 상기 베이스(131) 저면에 밀착될 수 있게 상부로 돌출되면서 상기 회로기판(110)에 전기적으로 접촉되어 구성된다. 상기 접촉단자(148)는 중공의 환형부재로 이루어지며, 상기 접촉단자(148)의 중공부에는 베이스(131)와 점화장치 조립체 사이의 적절한 전기적 접촉을 용이하게 하기 위해 상기 베이스(131)의 끝단부가 이 중공부 내에 수용된다. 물론, 여기에서는 접촉단자(148)의 내부 중앙에 개구를 형성하는 것으로 설명하였으나, 당업자라면 상기 베이스(131)와 접촉단자(148)가 충분한 전기적 접촉만 보장된다면 접촉단자(148)는 다양한 형상의 유연성 가압 접촉부재로 이루어질 수도 있음을 예측할 수 있을 것이다.

그리고, 상기 환형 실리콘고무(116)는 상기 접촉단자(148) 주위에 배치되어 여러 특징을 나타낸다. 상기 환형 실리콘고무(116)는 예기치 않은 습기나 가스가 상기 조립체의 구성요소에 피해를 주는 것으로부터 방지하는 실링 역할을 한다. 또한, 상기 환형 실리콘고무(116)는 또한 마주하거나 인접한 구성요소 사이에 전기적 아킹(arching)이 일어나는 것을 방지하기 위한 전기적 실링(sealing) 기능을 제공한다. 또한, 상기 환형 실리콘고무(116)는 베이스(131)가 상부플라스틱커버(135)로 삽입될 때 상기 베이스(131)가 상기 패드(116)에 대해 가압되도록 기계적 압력을 제공하는 기능을 한다.

또한, 발광튜브(130)와 회로기판(110) 사이의 전기적 접속을 위해 하나 이상의 스프링단자(117)가 상기 회로기판(11)에 장착되어, 상기 베이스(131)와 접촉할 수 있도록 상부로 연장되어 구성된다. 상기 스프링단자(117)는 베이스(131)가 상부플라스틱커버(135)에 삽입될 때, 상기 스프링단자(117)가 베이스(131)와 충분한 면접촉이 이루어질 수 있도록 적절한 유연성을 가지도록 구성하며, 상기 발광튜브(130)의 베이스(131)를 향해 가압되도록 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 베이스(131)와 충분한 면접촉이 보장될 경우 회로기판(110)으로부터 발광튜브(130)로의 에너지 전달에 필요한 전기적 접촉이 쉽고 확실하게 이루어질 수 있다.

본 고안에서의 변압기(125)는, 기존의 25,000볼트 이상의 고전압에 의해 전구의 수명이 단축되는 것을 방지하도록 하기 위해, 20,000볼트로 설계하여 전구의 수명을 최대화하는 것이 더욱 바람직하다.

더 나아가, 상기 회로기판(110)과 변압기(125)는 전체가 20,000볼트 이상의 내압에 견디는 내구성을 가진 에폭시로 채워진 뒤 플라스틱 외부 커버(본 고안에서의 상부프라스틱커버(135)와 하부플라스틱커버(140))로 둘러싸는 구조로 하는 것이 바람직하며, 알루미늄 금속케이스(본 고안에서의 상부알루미늄커버(150)와 하부알루미늄커버(155))에 의해 전체 점화장치 조립체가 둘러싸여 지도록 설치하여 차량의 노이즈 등을 감소시키는 구조로 구성하는 것이 더욱 바람직하다. 상기한 에폭시 수지는, 진공에 의해 기포를 제거한 고압 전용 충진재를 사용하여 제어회로를 보호하는 기능을 한다.

또한, 전원공급 코드가 끼워지는 외부 접속부(145)는 회로기판(110) 상에 구비되어 전력을 공급받게 되는데, 상기 접속부(145)의 보호를 위해 상부알루미늄커버(150)와 하부알루미늄커버(155)의 일측에는 각각 상부가이드편(151)과 하부가이드편(156)이 구비되어 상기 접속부를 감싸게 된다. 상기 접속부(145)의 내부 구조는 D1전구(또는 D3전구)와 표준전구(D2 또는 D4)의 구분이 없이 공용으로 사용이 가능하도록 하기 위해, 그 내측벽에는 안전돌기를 형성하지 않고 편평한 측벽으로 구성되는 직사각형 구조이다. 이와 같이 구성함으로써, 본 고안에 의한 점화장치 조립체는 D1 또는 D3용 안정기 출력단의 전원공급 컨넥터에 연결될 수도 있고, 또 필요에 따라서는 안정기 기능이 기본으로 제공되는 HID 표준 전구용 전원공급 컨넥터에도 접속이 가능하도록 구성된다.

본 고안에 있어서, 변압기(125)의 페라이트 소재는 기존에 사용되고 있는 아연 니켈 소재 또는 흑연을 사용할 수 있고, 격자형 코일 권선이나 원통형 코어(core))를 사용할 수 있다.

일단, 본 고안이 완전히 조립되면 상·하부플라스틱커버(135,140) 내부의 제어회로(110)와 변압기(125)를 보호하기 위해 충진재로 내압 20,000볼트 내구성을 가진 에폭시로 충진한다.

도 1을 참조로 설명된 바와 같이, 본 고안에 의한 HID 램프는, 발광튜브(베이스를 포함)와 점화장치 조리체가 별도로 분리되면서도 결합이 가능하도록 구성됨으로써, 노후되거나 손상된 전구의 교체가 필요할 때, 고가의 D1 전구 또는 D3 전구 전체를 교체하는 대신에, 시중에 대중화되어 있는 표준 D2전구 또는 D4전구만을 교체할 수 있다. 이는 지금까지는 가능하지 않았던 여러 효과와 장점을 제공한다.

이상에서 본 실시예들은 단지 본 고안을 설명하기 위한 예들에 불과하다. 본 고안의 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되어 지고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 고안의 사상과 범주를 벗어남 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 1 은 본 고안의 일실시예의 분해사시도이다.

* 주요 구성요소에 대한 도면부호의 설명 *

110: 회로기판 125: 변압기

116: 환형 실리콘고무 117: 스프링단자

130: 발광튜브(Tube) 131: 베이스

132: 돌기

135: 상부플라스틱커버 136: 위치정렬홈

137: 결합홈 138: 고무패드

139: 개구

140: 하부플라스틱커버 145: 외부 접속부

148: 접촉단자

150: 상부알루미늄커버 151: 상부가이드편

155: 하부알루미늄커버 156: 하부가이드편

Claims

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HID 표준전구의 베이스(131)가 점화장치 조립체에 조립 또는 분리가 가능한 HID램프로서,

상기 점화장치 조립체는,

상부알루미늄커버(150)와 하부알루미늄커버(155)의 내부에 구비되는 상부플라스틱커버(135)와 하부플라스틱커버(140)와,

상기 두 플라스틱커버(135,140) 내부에 위치하며, 점화기(125)와 외부 접속부(145)가 구비되고 상기 베이스(131)와 전기적으로 접촉되는 회로기판(110)을 포함하여 구성되며;

상기 외부 접속부(145)의 내측벽에는 안전돌기가 형성되지 않고 편평한 측벽면으로 구성됨으로써, D1 또는 D3전구용 전원공급 컨넥터와 HID 표준 전구용 컨넥터가 선택적으로 삽입 가능하며;

상기 상부플라스틱커버(135)에는 상기 베이스(131)가 삽입되는 개구(139)가 형성되고;

상기 상부플라스틱커버(135)의 개구(139)를 통해 삽입되는 상기 베이스(131)에 전기적으로 접속되는 접촉단자(148)와 스프링단자(117)는 각각 상기 점화장치 조립체의 회로기판(110)에 연결되어 구성되며;

상기 베이스(131)의 측부에는 돌기(132)가 형성되고, 상기 상부플라스틱커버(135)의 개구(139) 가장자리에는 상기 돌기(132)를 수용하는 위치정렬홈(136)이 형성되어 이루어지되, 상기 베이스(131)의 돌기(132)가 상부플라스틱커버(135)의 개구(139) 내에 여유롭게 장착되도록 하기 위해 상기 상부플라스틱커버(135)의 위치정열홈(136)의 폭이 상기 돌기(132)의 직경보다 1.5배로 크게 형성되며, 상기 위치정렬홈(136)과 돌기(132) 사이의 유격에 의한 흔들림을 방지하기 위해 상기 개구(139) 중앙에는 환형 실리콘고무(116)가 구비되고, 상기 개구(139)의 가장자리에는 2개의 고무패드(138)가 상기 상부플라스틱커버(135)와 하부플라스틱커버(140) 내에서 서로 마주보게 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리형 점화장치 조립체를 구비한 HID램프.