本發(fā)明涉及一種電路斷路裝置,其通過(guò)用切斷兩個(gè)裝置之間延伸的導(dǎo)體,從而斷開(kāi)構(gòu)成電路的該兩個(gè)裝置之間的傳導(dǎo)。
背景技術(shù):
一些電路設(shè)置有電路斷路裝置,當(dāng)電路中的裝置或者當(dāng)安裝有該電路的系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通過(guò)激勵(lì)該電路斷路裝置斷開(kāi)裝置之間的導(dǎo)通。作為電路斷路裝置的一種形式,日本專(zhuān)利公報(bào)公開(kāi)了No.2012-138286,其披露了一種電路斷路裝置,包括導(dǎo)電體、滅弧室、氣體發(fā)生器和切割件。
導(dǎo)電體包括伸長(zhǎng)的板狀可切割部,布置在裝置之間構(gòu)成電路。滅弧室具有固定刃,以及設(shè)置于可切割部在厚度方向的一側(cè)上。相對(duì)于可切割部的厚度方向,氣體發(fā)生器布置在可切割部的與滅弧室相反的一側(cè)。切割件布置在可切割部和氣體發(fā)生器之間,并包括可動(dòng)刃??蓜?dòng)刃與固定刃共同作用以切割可切割部。
采用上文描述的電路斷路裝置的結(jié)構(gòu),當(dāng)氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體,而導(dǎo)體本體正在通電,切割件承受氣體壓力并向滅弧室運(yùn)動(dòng)。隨著切割件運(yùn)動(dòng),可切割部承受由固定刃和可動(dòng)刃產(chǎn)生的剪切力,其切割該可切割部。由此切斷該裝置之間的導(dǎo)通。
當(dāng)啟動(dòng)電路斷路裝置以及電流承載狀態(tài)的導(dǎo)電體被切斷,在導(dǎo)電體上形成一對(duì)切開(kāi)端。由于該一對(duì)切開(kāi)端之間的電勢(shì)差導(dǎo)致可能產(chǎn)生電弧。電弧是這樣的現(xiàn)象,其克服了兩個(gè)切割端之間的空氣絕緣,在該切割端之間電流流過(guò)。
當(dāng)產(chǎn)生電弧,切割端彼此之間電連接。在這種情況下,盡管完成了物理切斷,但是電流導(dǎo)通并沒(méi)有切斷,以及導(dǎo)體會(huì)仍然處于電流承載狀態(tài)。此外,電弧會(huì)熔化導(dǎo)體以及其包裹的塑料件。
在這方面,日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)No.2012-138286的電路斷路裝置具有兩個(gè)固定刃,其布置于滅弧室并且在可切割部的縱向上彼此分開(kāi)。于可切割部的縱向上彼此分開(kāi)的兩個(gè)位置上,切割件具有兩個(gè)可動(dòng)刃。由此,隨著切割件運(yùn)動(dòng),可切割部承受在兩個(gè)位置處的固定刃和可動(dòng)刃產(chǎn)生的剪切力。剪切力在兩個(gè)位置切開(kāi)該可切割部。當(dāng)可切割部在兩個(gè)位置處被切開(kāi),其通過(guò)切割動(dòng)作在電路上形成分開(kāi)的段,以及兩個(gè)保留部保留與電路的連接。據(jù)此,裝置之間的導(dǎo)通被切斷。由于可切割部在兩個(gè)位置被切開(kāi),電阻會(huì)增加。由此,產(chǎn)生以及保持電弧所需的電壓會(huì)升高。籍此,不容易產(chǎn)生電弧。
然而,在日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)No.2012-138286的電路斷路裝置中,所形成的分開(kāi)的段具有與切開(kāi)動(dòng)作發(fā)生前的相似的平面形狀。因而,各分開(kāi)段的切開(kāi)端與相應(yīng)的保留部的切開(kāi)端之間的距離比較短。該公開(kāi)裝置的滅弧效果因此容易受到影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
據(jù)此,本發(fā)明的一個(gè)目的是,在兩個(gè)位置處切斷可切割部,改善電路斷路裝置內(nèi)的滅弧效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種電路斷路裝置,其構(gòu)造為切斷電路上一對(duì)裝置之間的傳導(dǎo)。電路斷路裝置包括:導(dǎo)電體;滅弧室;氣體發(fā)生器;以及切割件。導(dǎo)電體布置于裝置之間,包括伸長(zhǎng)的板狀可切割部。滅弧室其形成于可切割部的厚度方向的一側(cè)上,并具有一對(duì)固定刃,氣體發(fā)生器布置在可切割部的厚度方向上滅弧室的相對(duì)側(cè)。切割件布置于可切割部和氣體發(fā)生器之間,由氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體使切割件朝向滅弧室移動(dòng)。切割件包括一對(duì)可動(dòng)刃,其與固定刃共同作用以切割可切割部。當(dāng)固定刃和可動(dòng)刃在兩個(gè)位置切割可切割部,可切割部形成分離段,其與電路分開(kāi),并由切割件推入滅弧室,以及還形成第一保留部和第二保留部,其保持與電路的連接,由此切斷裝置之間的導(dǎo)通。分離段在可切割部的相對(duì)端具有切割端。第一保留部和第二保留部各具有通過(guò)切割可切割部形成的切割端。第一保留部的切割端和對(duì)應(yīng)的分離段的切割端之間產(chǎn)生的電弧,以及第二保留部的切割端和對(duì)應(yīng)的分離段的切割端之間產(chǎn)生的電弧,在滅弧室得以減弱。電路斷路裝置進(jìn)一步包括變形機(jī)構(gòu),其使分離段變形,從而,相對(duì)于分離段的切割端之間的部分,分離段的切割端定位在切割件的運(yùn)動(dòng)方向的先端側(cè)。
附圖說(shuō)明
圖1是剖視圖,示出根據(jù)第一實(shí)施方式的車(chē)輛用電路斷路裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖2是電路示意圖,其中采用了圖1的電路斷路裝置。
圖3是放大的局部剖視圖,示出圖1中X區(qū)域。
圖4是局部立體圖,示出根據(jù)第一實(shí)施方式的電路斷路裝置連同可切割部的一部分。
圖5是解釋性的附圖,示出俯視所見(jiàn)的切割件和可切割部。
圖6是第一實(shí)施方式的局部剖視圖,示出通過(guò)對(duì)可切割部的切割形成的分離段發(fā)生變形之后的狀態(tài)。
圖7是根據(jù)第二實(shí)施方式的車(chē)輛用電路斷路裝置的局部剖視圖,示出可切割部被切割之前的狀態(tài)。
圖8是第二實(shí)施方式的局部剖視圖,示出通過(guò)對(duì)可切割部的切割形成的分離段發(fā)生變形之后的狀態(tài)。
圖9是根據(jù)第三實(shí)施方式的車(chē)輛用電路斷路裝置的局部剖視圖,示出可切割部被切割之前的狀態(tài)。
圖10是第三實(shí)施方式的局部剖視圖,示出通過(guò)對(duì)可切割部的切割形成的分離段發(fā)生變形之后的狀態(tài)。
圖11是第三實(shí)施方式的局部剖視圖,示出分離段發(fā)生變形之后的狀態(tài)。
圖12是根據(jù)變化方式的限制部的局部剖視圖,示出通過(guò)對(duì)可切割部的切割形成的分離段發(fā)生變形之后的狀態(tài)。
圖13是根據(jù)變化方式的變形機(jī)構(gòu)的局部剖視圖,示出通過(guò)對(duì)可切割部的切割形成的分離段發(fā)生變形之后的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1至圖6說(shuō)明第一實(shí)施方式的車(chē)輛用電路斷路裝置C。
圖2示出電路11,其中并入有電路斷路裝置C。電路11包括蓄電池12和電氣裝置13作為其組成部件。在電路11中,電氣裝置13由蓄電池12供電運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣裝置13構(gòu)造為:由變流器14增加由蓄電池12的供電電壓,以及輸出升壓供電;逆變器15,其將來(lái)自變流器14的DC電轉(zhuǎn)化為AC電,以適合驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),并輸出AC電;以及,電動(dòng)機(jī)16,其由逆變器15輸出的AC電驅(qū)動(dòng)。
電路11安裝在車(chē)輛10上。當(dāng)車(chē)輛10承受由碰撞造成的沖擊,電氣裝置13可能會(huì)非正常操作,或者發(fā)生從電路11漏電。因此,車(chē)輛10設(shè)置有電路斷路裝置C,其在發(fā)生碰撞時(shí)斷開(kāi)在電路11中的裝置之間的導(dǎo)電,例如蓄電池12與電氣裝置13之間的導(dǎo)電。車(chē)輛10包括:碰撞傳感器17,用于檢測(cè)發(fā)生碰撞,以及輸出檢測(cè)結(jié)果作為輸出信號(hào);以及,電控單元18,其主要由微機(jī)構(gòu)成,以及接收碰撞傳感器17的輸出信號(hào)。當(dāng)基于碰撞傳感器17輸出的信號(hào)檢測(cè)到車(chē)輛10的碰撞,電控單元18啟動(dòng)電路斷路裝置C。啟動(dòng)電路斷路裝置C斷開(kāi)蓄電池12對(duì)電氣裝置13的供電。
如圖1所示,電路斷路裝置C包括導(dǎo)電體20、外殼30、爆炸型氣體發(fā)生器45,以及切割件50。下文將描述電路斷路裝置C的組成。
<導(dǎo)電體20>
導(dǎo)電體20形成蓄電池12和變流器14之間建立導(dǎo)通的導(dǎo)電路徑,導(dǎo)電體20也稱(chēng)為匯流條。導(dǎo)電體20由金屬材料制成,具有很高的電傳導(dǎo)性。這種金屬的典型的例子是銅,但是也可以采用其他材料例如黃銅(銅鋅合金)或者鋁。導(dǎo)電體20的相對(duì)兩端構(gòu)成外部接頭20a,20b。外部接頭20a和20b被連接到蓄電池12和變流器14。具體而言,各外部接頭20a,20b具有通孔21。將固定裝置例如螺栓插入到各通孔21,從而外部接頭20a,20b之一被連接到蓄電池12的導(dǎo)電端子,以及另外的一個(gè)被連接到變流器14的導(dǎo)電端子。以此方式,導(dǎo)電體20經(jīng)由外部接頭20a,20b,在電路11中分別被連接到蓄電池12和變流器14的導(dǎo)電端子,從而蓄電池12和變流器14經(jīng)由導(dǎo)電體20彼此電連接。
除了外部接頭20a,20b,導(dǎo)電體20具有伸長(zhǎng)的板狀可切割部22,布置于外部接頭20a,20b之間??汕懈畈?2于外部接頭20a,20b之間在它們的布置方向上延伸(在圖1中為橫向)。
可切割部22延伸的方向,或者說(shuō)外部接頭20a,20b的布置方向,稱(chēng)為可切割部22的縱向??汕懈畈?2的厚度方向,是指可切割部22被切割前的厚度方向。
<外殼30>
如圖1和圖3所示,外殼30由具有電絕緣性能和高強(qiáng)度的材料例如塑料制成。外殼30具有布置部31,在布置部31中布置有導(dǎo)電體20。布置部31具有布置表面31a,其為可切割部22的厚度方向一側(cè)的壁面。布置表面31a垂直于可切割部22的厚度方向。具體說(shuō),布置部31在可切割部22的厚度方向上的兩相對(duì)側(cè)的壁面,一壁面在切割件50的運(yùn)動(dòng)方向的引向側(cè),將在下文討論,形成布置表面31a。
導(dǎo)電體20布置在布置部31中,外部接頭20a,20b暴露于外殼30之外。外殼30包括滅弧室32,其位于可切割部22相對(duì)于厚度方向的一側(cè)(圖1中看為上側(cè))。
在滅弧室32中,切割件50在兩個(gè)位置切割可切割部22。當(dāng)可切割部22被切開(kāi)時(shí),在切割端23a、23b與切割端24a、24b之間(參見(jiàn)圖6)產(chǎn)生電弧,電弧通過(guò)切割動(dòng)作形成。產(chǎn)生的電弧在滅弧室32中減弱。滅弧室32的深度(該尺度在垂直于圖1中水平方向的方向上)設(shè)置為略微大于可切割部22的寬度(該尺度在垂直于圖1中水平方向的方向上),從而通過(guò)切割可切割部22形成的分離段23能夠進(jìn)入滅弧室32。
如圖3和圖5所示,滅弧室32的內(nèi)壁面包括一對(duì)第一內(nèi)側(cè)壁面33、一對(duì)第二內(nèi)側(cè)壁面34和底壁面35。該第一內(nèi)側(cè)壁面33于可切割部22縱向上兩處彼此分開(kāi)的位置,在可切割部22的厚度方向上延伸。該第二內(nèi)側(cè)壁面34于可切割部22寬度方向上兩處彼此分開(kāi)的位置,在可切割部22的厚度方向上延伸。滅弧室32在與布置表面31a的交界處具有矩形開(kāi)口36。底壁面35比開(kāi)口36位于切割件50移動(dòng)方向上更朝前進(jìn)方向側(cè)的位置,并且平行或大致平行于被切割之前的可切割部22。
各第一內(nèi)側(cè)壁面33與布置表面31a之間的邊界形成固定刃37,其在可切割部22的寬度方向上延伸。
如圖1所示,外殼30具有引導(dǎo)室41,相對(duì)于可切割部22的厚度方向,引導(dǎo)室41位于可切割部22的與滅弧室32的相對(duì)側(cè)(圖1中看在下側(cè))。引導(dǎo)室41在可切割部22的厚度方向延伸,以及具有大致筒形。引導(dǎo)槽42在可切割部22的厚度方向延伸,其形成于引導(dǎo)室41的內(nèi)壁。
<氣體發(fā)生器45>
氣體發(fā)生器45用作電路斷路裝置C的驅(qū)動(dòng)源。氣體發(fā)生器45布置于外殼30中,有一部分暴露于引導(dǎo)室41。相對(duì)于可切割部22的厚度方向,氣體發(fā)生器45位于可切割部22的與滅弧室32的相對(duì)側(cè)。氣體發(fā)生器45連接于電控單元18。氣體發(fā)生器45接收電控單元18發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào),以響應(yīng)該啟動(dòng)信號(hào)點(diǎn)燃并入的爆炸物,由此產(chǎn)生氣體。
一般來(lái)說(shuō),由爆炸型氣體發(fā)生器45進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的裝置,能夠更快進(jìn)行驅(qū)動(dòng),相比于采用其他系統(tǒng)(例如電磁式的)作為驅(qū)動(dòng)源的裝置,其操作成本低并更可靠。
<切割件50>
如圖1、圖4、圖5所示,切割件50于可切割部22的縱向上兩個(gè)彼此分開(kāi)的位置處,切割該可切割部22。切割件50由具有電絕緣性能和高強(qiáng)度的材料,例如塑料制成。切割件50位于引導(dǎo)室41,并布置于可切割部22和氣體發(fā)生器45之間。切割件50包括大致柱狀基座部51,其于可切割部22的厚度方向延伸,以及刃部52,其從基座部51朝向滅弧室32突出?;?1于其外壁面上具有引導(dǎo)凸53,其于可切割部22的厚度方向延伸。引導(dǎo)凸53與引導(dǎo)室41的引導(dǎo)槽42接合,從而基座部51能朝向滅弧室32移動(dòng)。
如圖3和圖5所示,刃部52的外壁面包括一對(duì)第一外側(cè)壁面54、一對(duì)第二外側(cè)壁面55,以及兩個(gè)外端壁面56。第一外側(cè)壁面54于可切割部22的縱向上兩個(gè)彼此分開(kāi)的位置處,在可切割部22的厚度方向延伸。于可切割部22的縱向上,各第一外側(cè)壁面54位于與對(duì)應(yīng)的固定刃37以微小距離D1分開(kāi)的位置。該距離D1為例如大約0.5mm。第二外側(cè)壁面55從可切割部22的寬度方向上兩個(gè)彼此分開(kāi)的位置處,在可切割部22的厚度方向延伸。外端壁面56位于刃部52的與基座部51的分開(kāi)的位置處,其比基座部51更為朝向切割件50的移動(dòng)方向的先端側(cè)。也就是,外端壁面56在切割件50上位于切割件50的先端側(cè)。外端壁面56平行或大致平行于切割前的可切割部22。
各外側(cè)壁面54和對(duì)應(yīng)的外端壁面56之間的邊界,在可切割部22的寬度方向延伸,并構(gòu)成可動(dòng)刃57,可動(dòng)刃57與對(duì)應(yīng)的固定刃37協(xié)同作用剪切可切割部22。相對(duì)于切割件50的移動(dòng)方向,兩個(gè)可動(dòng)刃57位于相同的位置。
如圖6所示,當(dāng)在兩個(gè)位置切割,可切割部22形成一分離段23,通過(guò)切割動(dòng)作,分離段23與電路11分開(kāi),以及第一和第二保留部241,242仍然與電路11連接。此時(shí),分離段23在可切割部22的縱向相對(duì)端具有切割端23a,23b。同時(shí),第一保留部241具有切割端24a,以及第二保留部242具有切割端24b。也就是,切割端23a,24a是通過(guò)在兩個(gè)切割位置之一切割可切割部22制成的,并形成為一對(duì)。切割端23b,24b是通過(guò)在兩個(gè)切割位置的另外一個(gè)切割位置處切割可切割部22制成的,并形成為一對(duì)。
上述結(jié)構(gòu)是電路斷路裝置C的基本結(jié)構(gòu)。如圖3和圖6所示,第一實(shí)施方式的電路斷路裝置C,除了上述基本結(jié)構(gòu)之外,還包括變形機(jī)構(gòu)60。變形機(jī)構(gòu)60構(gòu)造成用于彎折分離段23,使得切割端23a,23b定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及切割端23a,23b之間的中心部23c定位在距氣體發(fā)生器45最近的位置。
變形機(jī)構(gòu)60包括:板狀限制部61,其位于滅弧室32;以及,凹進(jìn)部62,其設(shè)置于刃部52。限制部61構(gòu)造為用以接觸分離段23的中心部23c,以及限制中心部23c向滅弧室32內(nèi)移動(dòng)。限制部61從滅弧室32的底壁面35上的位置朝向氣體發(fā)生器45延伸,該位置是可切割部22縱向上的中心。限制部61在可切割部22的寬度方向的相對(duì)側(cè)的部分,連接于滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34。限制部61靠近氣體發(fā)生器45的端面具有曲面狀,朝向氣體發(fā)生器45膨出。
凹進(jìn)部62構(gòu)造為與限制部61共同作用使分離段23變形。凹進(jìn)部62具有在刃部52的兩個(gè)外端壁面56之間的開(kāi)口,以及該開(kāi)口朝向氣體發(fā)生器45凹進(jìn)。凹進(jìn)部62的內(nèi)壁的部分形成一對(duì)斜面63。斜面63于切割部22縱向上彼此分開(kāi)的兩個(gè)位置,在可切割部22的寬度方向延伸。斜面63相對(duì)于切割件50的移動(dòng)方向傾斜,并朝向氣體發(fā)生器45彼此靠近。凹進(jìn)部62形成為在可切割部22的縱向中心部最深。
也就是,由于凹進(jìn)部62具有形成在切割件50的一個(gè)外端壁表面的開(kāi)口,切割件50在切割部22的縱向、于凹進(jìn)部62兩側(cè)上具有兩個(gè)外端壁面56。
進(jìn)一步,第一實(shí)施方式的電路斷路裝置C包括保證機(jī)構(gòu)70,其用于確保切割件50處于分離段23完成變形的位置處。
也就是,如圖5所示,滅弧室32成形為,第二內(nèi)側(cè)壁面34之間的距離在切割件50行進(jìn)方向上的任意位置保持不變。換言之,第二內(nèi)側(cè)壁面34彼此平行。刃部52成形為,使得第二外側(cè)壁面55之間的距離在朝向切割件50的移動(dòng)方向的先端逐漸減小。因此,在第一實(shí)施方式中,第二外側(cè)壁面55相對(duì)于切割件50的移動(dòng)方向傾斜,以符合上述條件。滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34和刃部52的第二外側(cè)壁面55構(gòu)成該保證機(jī)構(gòu)70。
如上文所述構(gòu)造第一實(shí)施方式中的電路斷路裝置C。下文中描述該電路斷路裝置C的操作。
如圖2所示,當(dāng)通過(guò)碰撞傳感器17沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛10的碰撞,從電控單元18沒(méi)有啟動(dòng)信號(hào)輸出給氣體發(fā)生器45,以及不會(huì)從氣體發(fā)生器45產(chǎn)生氣體。此時(shí),如圖1和圖3所示,切割件50位于滅弧室32與氣體發(fā)生器45之間,并且與滅弧室32分開(kāi)。因此,經(jīng)由導(dǎo)電體20,蓄電池12和變流器14彼此電連接。
當(dāng)通過(guò)碰撞傳感器17檢測(cè)到車(chē)輛10的碰撞,同時(shí)導(dǎo)電體20載有電流時(shí),從電控單元18提供啟動(dòng)信號(hào)輸出給氣體發(fā)生器45。啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)氣體發(fā)生器45以產(chǎn)生氣體。切割件50承受朝向滅弧室32的氣體壓力。在引導(dǎo)室41的引導(dǎo)槽42中,引導(dǎo)凸53被引導(dǎo),從而引導(dǎo)切割件50朝向滅弧室32。
切割件50沿著引導(dǎo)槽42朝向滅弧室32快速運(yùn)動(dòng)。隨著切割件50運(yùn)動(dòng),相對(duì)于可切割部22的縱向,各可動(dòng)刃57經(jīng)過(guò)靠近于相對(duì)應(yīng)的固定刃37的位置。刃部52的外端壁面56接觸可切割部22,并朝向滅弧室32推壓可切割部22。在可切割部22的縱向上彼此分開(kāi)的位置處,可切割部22承受由可動(dòng)刃57和固定刃37產(chǎn)生的剪切力。在可切割部22的縱向上彼此分開(kāi)的位置處,剪切力同時(shí)或充分接近于同時(shí)切割該可切割部22。
如圖6所示,當(dāng)在兩個(gè)位置切割,可切割部22形成一分離段23,通過(guò)切割動(dòng)作,分離段23與電路11分開(kāi),以及第一保留部241和第二保留部242仍然與電路11連接。第一保留部241和第二保留部242沒(méi)有被刃部52推壓,由此保留在布置部31。通過(guò)切割操作,切割端24a和切割端24b形成于第一保留部241和第二保留部242的端部。第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b與固定刃37相鄰。
切割件50在切開(kāi)可切割部22之后繼續(xù)運(yùn)動(dòng),從而刃部52通過(guò)開(kāi)口36進(jìn)入滅弧室32的內(nèi)部。分離段23由刃部52的外端壁面56推入滅弧室32。形成于分離段23的相對(duì)端的切割端23a、切割端23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b分開(kāi),從而裝置之間的導(dǎo)通斷開(kāi)。
此時(shí),在分離段23的切割端23a、切割端23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差。此電勢(shì)差可能產(chǎn)生電弧。也就是,分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間的空氣絕緣,以及分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的空氣絕緣被克服,從而允許電流通過(guò)。
然而,在可切割部22的縱向上兩個(gè)彼此分開(kāi)的位置處切割該可切割部22,使電阻增加。因此,提高了產(chǎn)生和維持電弧所需的電壓。也就是說(shuō),不容易產(chǎn)生電弧。
如上文說(shuō)明的,第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b定位于與固定刃37靠近,與之相反,分離段23被刃部52推入滅弧室32,同時(shí)變形機(jī)構(gòu)60使之變形。也就是,在由刃部52推入滅弧室32的過(guò)程中,分離段23在中心部23c處接觸限制部61。分離段23的中心部23c被限制進(jìn)一步移入滅弧室32。由于切割件50繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在可切割部22的縱向上分離段23的相反側(cè)由刃部52的外端壁面56繼續(xù)推壓。分離段23在中心部23c處彎曲,在中心部23c處分離段23接觸限制部61。中心部23c作為支撐點(diǎn)(彎曲點(diǎn))。據(jù)此,在可切割部22的縱向上分離段23的相反側(cè)進(jìn)入滅弧室32。
隨著刃部52移入滅弧室32,分離段23的彎曲程度增加。當(dāng)刃部52抵達(dá)滅弧室32一位置處,在該處凹進(jìn)部62的底部接觸分離段23,也就是,在該處分離段23被夾持在限制部61和凹進(jìn)部62的底部之間,凹進(jìn)部62的斜面63接觸分離段23。也就是分離段23經(jīng)彎曲,使得切割端23a、切割端23b定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及中心部23c定位在距離氣體發(fā)生器45最近的位置。此時(shí),相對(duì)于分離段23的切割端23a、切割端23b之間的部分,分離段23的切割端23a、切割端23b定位在切割件50的運(yùn)動(dòng)方向的先端側(cè)。
因此,與常規(guī)技術(shù)相比,常規(guī)技術(shù)中分離段23與切割操作之前一樣具有平直的形狀(日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)No.2012-138286),本披露中分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間距離較長(zhǎng)。同樣,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的距離較長(zhǎng)。因此,容易使電弧衰減。
結(jié)果,電路斷路裝置C上發(fā)生電弧的副作用得以減少。分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間不容易發(fā)生電弧造成的電連接,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間不容易發(fā)生電弧造成的電連接。不容易發(fā)生這樣的情況,即,盡管分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a已經(jīng)分開(kāi),以及,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b已經(jīng)分開(kāi),從而導(dǎo)電體20已經(jīng)被物理斷開(kāi),而導(dǎo)電仍然沒(méi)有斷開(kāi)并得以保持。由此阻止導(dǎo)電體20及其周邊塑料制成的部件(例如外殼30)因暴露于高溫電弧而軟化或者熔化。
在刃部52進(jìn)入滅弧室32的過(guò)程中,由上文描述的限制部61和凹進(jìn)部62使分離段23變形。另外,如圖5所示,由于刃部52進(jìn)入滅弧室32,刃部52的第二外側(cè)壁面55壓靠滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34。這是因?yàn)?,在切割?0的運(yùn)動(dòng)方向的任何位置處,滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34之間的距離保持不變,而刃部52的第二外側(cè)壁面55之間的距離朝向運(yùn)動(dòng)方向的先端減少。
由于刃部52的第二外側(cè)壁面55壓靠滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34,即便是在變形機(jī)構(gòu)60已經(jīng)使分離段23變形之后,在切割件50的凹進(jìn)部62和滅弧室32的限制部61之間,切割件50將分離段23保持為變形狀態(tài),如圖6所示。
由此,分離段23的切割端23a、切割端23b繼續(xù)定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及分離段23的中心部23c繼續(xù)定位在距離氣體發(fā)生器45最近的位置。在分離段23變形之后,分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間的距離得以保持。在分離段23變形之后,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的距離也同樣得以保持。也就是說(shuō),分離段23的相對(duì)端的切割端23a、切割端23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離得以穩(wěn)定化。
上文描述的第一實(shí)施方式具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)第一實(shí)施方式涉及電路斷路裝置C(圖6),其中,可切割部22在縱向上彼此分開(kāi)的兩處被切割,從而可切割部22形成分離段23和第一保留部241、第二保留部242。相應(yīng)地,在分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間產(chǎn)生的電弧,以及在分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間產(chǎn)生的電弧,在滅弧室32中得以衰減。
電路斷路裝置C包括變形機(jī)構(gòu)60,其使分離段23變形,由切割件50將分離段23推入滅弧室32,從而,相對(duì)于分離段23的切割端23a、切割端23b之間的部分,切割端23a、切割端23b定位在切割件50的運(yùn)動(dòng)方向的先端側(cè)(圖6)。
因此,相比于分離段23與切割操作之前一樣具有平直的形狀(日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)No.2012-138286)的情況,本披露中分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a,以及,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的距離較長(zhǎng),籍此滅弧性能得以改善。
(2)變形機(jī)構(gòu)60使分離段23彎曲,從而切割端23a、切割端23b定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及中心部23c定位在距離氣體發(fā)生器45最近的位置(圖6)。
因此,分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間的距離,以及,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的距離,與分離段23變形為其他不同形狀的情形相比會(huì)更長(zhǎng),從而得以有效滅弧。
(3)變形機(jī)構(gòu)60包括:限制部61,其位于滅弧室32;以及,凹進(jìn)部62,其設(shè)置于切割件50(圖3和圖6)。
由此,分離段23在中心部23c處彎曲,在中心部23c處分離段23接觸限制部61。中心部23c作為支撐點(diǎn)(彎曲點(diǎn))。據(jù)此,在可切割部22的縱向上的接觸部的相對(duì)側(cè)進(jìn)入滅弧室32內(nèi)部,從而分離段23變形成為符合上述第(2)項(xiàng)的條件。
(4)電路斷路裝置C還包括保證機(jī)構(gòu)70,用于確保在切割件50就位處通過(guò)變形機(jī)構(gòu)60完成分離段23的變形(圖5)。
由此,即使通過(guò)變形機(jī)構(gòu)60完成分離段23的變形之后,分離段23的切割端23a,23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離保持為較長(zhǎng),從而滅弧性能得以保持在高水平上。
(5)滅弧室32的內(nèi)側(cè)壁面包括兩個(gè)第二內(nèi)側(cè)壁面34,它們?cè)诳汕懈畈?2的寬度方向上彼此面對(duì)。第二內(nèi)側(cè)壁面34形成為彼此平行。刃部52的外側(cè)壁面包括兩個(gè)第二外側(cè)壁面55,它們?cè)诳汕懈畈?2的寬度方向上相對(duì)彼此離開(kāi)。該兩個(gè)第二外側(cè)壁面55形成為,兩個(gè)第二外側(cè)壁面55之間的距離在朝向切割件50的移動(dòng)方向的先端逐漸減小。由滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34和刃部52的第二外側(cè)壁面55構(gòu)成該保證機(jī)構(gòu)70(圖5)。
因此,在刃部52進(jìn)入滅弧室32的過(guò)程中,刃部52的第二外側(cè)壁面55壓靠滅弧室32的第二內(nèi)側(cè)壁面34。因此,確保切割件50就位于使分離段23完成變形的位置處,從而保證上述第(4)項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)。
(6)切割件50承受來(lái)自氣體發(fā)生器45的氣體壓力,并朝向滅弧室32移動(dòng)。為承受切割件50的動(dòng)能,固定刃37及其在外殼30內(nèi)的周?chē)考缶邆涓邉傂?圖3和圖6)。
就此而言,在第一實(shí)施方式中,為使分離段23變形會(huì)消耗一部分切割件50的動(dòng)能。對(duì)應(yīng)于此動(dòng)能消耗,對(duì)于固定刃37及其周?chē)考蟮膭傂韵鄳?yīng)降低。
第二實(shí)施方式
參照?qǐng)D7和圖8說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施方式的車(chē)用電路斷路裝置C。
在第二實(shí)施方式中,由第一保持機(jī)構(gòu)80代替保證機(jī)構(gòu)70。第一保持機(jī)構(gòu)80保持分離段23,在保持分離段23與限制部61接觸的狀態(tài)下,分離段23由限制部61和凹進(jìn)部62完成變形。第一保持機(jī)構(gòu)80包括設(shè)置于限制部61上的柱狀接合凸起81,以及設(shè)置于可切割部22的被接合部82。接合凸起81從限制部61的靠近氣體發(fā)生器45的端部朝向氣體發(fā)生器45突出。接合凸起81設(shè)置于限制部61的靠近氣體發(fā)生器45的端部,具體地,在可切割部22的寬度方向的端部的一部分上??梢栽O(shè)置多個(gè)接合凸起81和多個(gè)被接合部82。
被接合部82設(shè)置于可切割部22會(huì)成為分離段23的部分上,以及與限制部61接觸。被接合部82形成為圓孔,其于厚度方向穿過(guò)可切割部22延伸。被接合部82的內(nèi)部直徑略微小于接合凸起81的直徑。
除了這些區(qū)別之外,第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式相同。因此,對(duì)于與上述第一實(shí)施方式中相同或者相似的部件采用相同或相似的標(biāo)號(hào),并省去具體描述。
在第二實(shí)施方式中,切割件50承受來(lái)自氣體發(fā)生器45的氣體壓力,并朝向滅弧室32移動(dòng)??汕懈畈?2于縱向上在被接合部82的相反側(cè)并與被接合部82分開(kāi)的兩個(gè)位置處切割該可切割部22。相應(yīng)地,可切割部22形成一分離段23,以及第一保留部241和第二保留部242。
在刃部52將分離段23推入滅弧室32的過(guò)程中,接合凸起81,其由限制部61朝向氣體發(fā)生器45突出,壓配合到可切割部22(分離段23)的被接合部82中。
進(jìn)一步,分離段23接觸限制部61。之后,由于刃部52繼續(xù)移動(dòng),分離段23被彎曲成如同8所示,使得切割端23a,23b定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及中心部23c定位在距氣體發(fā)生器45最近的位置。
通過(guò)將接合凸起81壓配合到被接合部82中,接合凸起81的外壁面壓抵被接合部82的內(nèi)壁面,從而分離段23與限制部61保持接觸。分離段23的切割端23a,23b保持為與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b分開(kāi)的狀態(tài)。在分離段23變形之后,分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間的距離,以及分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的距離,也得以保持。也就是說(shuō),分離段23的切割端23a、切割端23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離得以穩(wěn)定化。即使是切割件50因?yàn)樽灾爻驓怏w發(fā)生器45移動(dòng),仍然能夠獲得此優(yōu)點(diǎn)。
因此,除了上述的第(1)項(xiàng)至第(3)項(xiàng)和第(6)項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)之外,第二實(shí)施方式獲得以下優(yōu)點(diǎn)。
(7)電路斷路裝置C包括第一保持機(jī)構(gòu)80,第一保持機(jī)構(gòu)80保持分離段23,在保持分離段23與限制部61接觸的狀態(tài)下(圖8),分離段23由限制部61和凹進(jìn)部62完成變形。
由此,即使是變形機(jī)構(gòu)60使分離段23變形之后,分離段23繼續(xù)接觸限制部61。分離段23的切割端23a,23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離保持為較長(zhǎng),從而滅弧性能得以保持在高水平上。
(8)第一保持機(jī)構(gòu)80包括接合凸起81,該接合凸起81從限制部61朝向氣體發(fā)生器45突出,以及還包括被接合部82,被接合部82布置于可切割部22的一部分上,該部分會(huì)成為分離段23,接合凸起81壓配合于被接合部82(圖7)。
由此,該壓配合的壓入使得接合凸起81的外壁面頂靠被接合部82的內(nèi)壁面,從而分離段23與限制部61保持接觸,以及獲得以上第(7)項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)。
第三實(shí)施方式
參照?qǐng)D9至圖11說(shuō)明根據(jù)第三實(shí)施方式的車(chē)用電路斷路裝置C。
在第三實(shí)施方式中,進(jìn)一步提供第二保持機(jī)構(gòu)90。第二保持機(jī)構(gòu)90保持分離段23,在保持分離段23與凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面接觸的狀態(tài)下,分離段23由限制部61和凹進(jìn)部62完成變形。
如圖9所示,第二保持機(jī)構(gòu)90包括一對(duì)限制片91,該限制片91設(shè)置于切割件50的刃部52。各限制片91設(shè)置于凹進(jìn)部62內(nèi)的斜面63之一與對(duì)應(yīng)的刃部52的外端壁面56之間的邊界上。各限制片91朝向另外一個(gè)相對(duì)的限制片91突出。相比于沒(méi)有設(shè)置限制片91的情形,限制片91減少了凹進(jìn)部62在外端壁面56沿著可切割部22的長(zhǎng)度上的尺寸。
除了這些區(qū)別之外,第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式相同。因此,對(duì)于與上述第一實(shí)施方式中相同或者相似的部件采用相同或相似的標(biāo)號(hào),并省去具體說(shuō)明。
在第三實(shí)施方式中,切割件50承受來(lái)自氣體發(fā)生器45的氣體壓力,并朝向滅弧室32移動(dòng)。兩個(gè)固定刃37和兩個(gè)可動(dòng)刃57在兩處位置切割可切割部22。相應(yīng)地,可切割部22形成一分離段23,以及第一保留部241和第二保留部242,如圖10所示。
在刃部52將分離段23推入滅弧室32的過(guò)程中,分離段23接觸限制部61。分離段23接觸限制部61。分離段23在中心部23c處接觸限制部61,該分離段23的中心部23c被限制進(jìn)一步移入滅弧室32。隨著切割件50繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在可切割部22的縱向上的分離段23的相反側(cè)由刃部52的兩個(gè)外端壁面56繼續(xù)推壓。分離段23在中心部23c處彎曲,在中心部23c處分離段23接觸限制部61。中心部23c作為支撐點(diǎn)(彎曲點(diǎn))。據(jù)此,使分離段23彎曲,使得在可切割部22的縱向上分離段23的相反側(cè)進(jìn)入滅弧室32。
隨著刃部52進(jìn)入滅弧室32,分離段23的彎曲程度增加。經(jīng)過(guò)這樣方式彎曲的分離段23從兩個(gè)限制片91之間穿過(guò)。此時(shí),與沒(méi)有設(shè)置限制片91的情形相比,分離段23會(huì)更大程度彈性變形。如圖11所示,當(dāng)分離段23的切割端23a、切割端23b經(jīng)過(guò)限制片91,分離段23由于其彈性恢復(fù)力作用以恢復(fù)變形前的形狀,并接觸凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面(斜面63)。分離段23經(jīng)過(guò)彎折,使得切割端23a,23b定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及中心部23c定位在距氣體發(fā)生器45最近的位置。
限制片91接觸分離段23的切割端23a,23b,由此限制分離段23離開(kāi)凹進(jìn)部62。據(jù)此,分離段23保持與凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面接觸。
即便是在變形機(jī)構(gòu)60使分離段23變形之后,在切割件50的凹進(jìn)部62與滅弧室32的限制部61之間,切割件50的保證機(jī)構(gòu)70保持分離段23的變形狀態(tài)。
由此,分離段23的切割端23a、切割端23b繼續(xù)定位在距離氣體發(fā)生器45最遠(yuǎn)的位置,以及中心部23c繼續(xù)定位在距離氣體發(fā)生器45最近的位置。分離段23的切割端23a,23b保持為與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b分開(kāi)的狀態(tài)。在分離段23變形之后,分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a之間的距離得以保持,以及,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b之間的距離也同樣得以保持。也就是說(shuō),分離段23的切割端23a、切割端23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離得以穩(wěn)定化。
因此,除了上述的第(1)項(xiàng)至第(6)項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)之外,第三實(shí)施方式獲得以下優(yōu)點(diǎn)。
(9)電路斷路裝置C包括第二保持機(jī)構(gòu)90,第二保持機(jī)構(gòu)90保持分離段23,在使分離段23保持為與凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面(斜面63)接觸的狀態(tài)下(圖11),分離段23由限制部61和凹進(jìn)部62完成變形。
由此,即使在分離段23的變形之后,使分離段23保持為與切割件50的凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面(斜面63)接觸,由保證機(jī)構(gòu)70確保切割件50在滅弧室32內(nèi)。分離段23的切割端23a,23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離保持為較長(zhǎng),從而滅弧性能得以保持在高水平上。
(10)第二保持機(jī)構(gòu)90包括兩個(gè)限制片91,在可切割部22的縱向上,于凹進(jìn)部62相對(duì)側(cè)的兩個(gè)位置處,在刃部52包括該兩個(gè)限制片91(圖9)。
由此,借助于兩個(gè)限制片91,限制已經(jīng)變形的分離段23從凹進(jìn)部62離開(kāi),從而分離段23保持與凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面(斜面63)接觸,以及獲得第(9)項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)。
上述實(shí)施方式可以進(jìn)行如下改變。
<關(guān)于可動(dòng)刃57>
在上述實(shí)施方式中,在切割件50的移動(dòng)方向,兩個(gè)可動(dòng)刃57設(shè)置于相同的位置。然而,可動(dòng)刃57的位置可以不同。換而言之,一個(gè)可動(dòng)刃57與另外一可動(dòng)刃57相比,可以更為靠近或者更為遠(yuǎn)離氣體發(fā)生器45。在此結(jié)構(gòu)中,切割部22會(huì)被切割兩次,也就是,在兩個(gè)位置于不同的時(shí)間被切割。因此,與切割部22在兩個(gè)位置同時(shí)被切割的情形相比,單次切割的動(dòng)作需要較少的力。
<關(guān)于變形機(jī)構(gòu)60>
可以將限制部61改變?yōu)榕c上述各實(shí)施方式不同的形狀。圖12示出這樣的實(shí)施例。在圖12的改進(jìn)中,限制部61具有的形狀與刃部52的凹進(jìn)部62的形狀相符。也就是說(shuō),在可切割部22的縱向上的尺寸朝向氣體發(fā)生器45減小(倒三角截面形狀)。
在此情形下,分離段23沿著限制部61的外壁面和凹進(jìn)部62的內(nèi)壁面變形。
第二實(shí)施方式的第一保持機(jī)構(gòu)80(接合凸起81,被接合部82)可以應(yīng)用于圖12的變化方式中。
限制部61不是必須連接于滅弧室32的底壁面35。也就是,限制部61在切割件50的運(yùn)動(dòng)方向的先端,可以與滅弧室32的底壁面35分開(kāi)。
分離段23可以變形為不同于上文描述的由變形機(jī)構(gòu)60提供的方式。圖13示出一種這樣的實(shí)施例。在圖13的改進(jìn)中,于可切割部22的縱向上,中間部23d限定于分離段23的切割端23a和中心部23c之間。另外的中間部23e限定于切割端23b和中心部23c之間。取代中心部23c,中間部23d和中間部23e位于最靠近氣體發(fā)生器45的位置處。
即便是在上述情況下,相對(duì)于分離段23在切割端23a,23b之間的部分,分離段23的切割端23a,23b位于切割件50的移動(dòng)方向的先端側(cè)。與分離段23具有如切割動(dòng)作之前的形狀的平直形狀相比,分離段23在切割端23a,23b與第一保留部241和第二保留部242的切割端24a和切割端24b之間的距離保持為較長(zhǎng),從而滅弧性能得以改善。
例如,如圖13所示,可以通過(guò)提供在可切割部22的縱向上分開(kāi)的兩處位置的限制部61,以及在刃部52的凹進(jìn)部62的底部上的膨出部64,獲得分離段23的變形。膨出部64位于限制部61之間,并且朝向滅弧室32的底部膨出。
第二實(shí)施方式的第一保持機(jī)構(gòu)80(接合凸起81,被接合部82),以及第三實(shí)施方式的第二保持機(jī)構(gòu)90(限制片91),其中的一種或者兩種都可以應(yīng)用于圖13的改進(jìn)方式。
<關(guān)于被接合部82>
在第二實(shí)施方式中,接合凸起81壓配合進(jìn)入被接合部82,也可以是,替代可切割部22的厚度方向上延伸的通孔,在可切割部22的表面上形成對(duì)著滅弧室32的凹部。
<關(guān)于保證機(jī)構(gòu)70>
如在另外的實(shí)施方式中的,第二實(shí)施方式可以采用保證機(jī)構(gòu)70。
可以是僅僅一個(gè)第二外側(cè)壁面55相對(duì)于切割件50的移動(dòng)方向傾斜,使得第二外側(cè)壁面55之間的距離在朝向切割件50的移動(dòng)方向的先端逐漸減小。
<其他變化例>
第二實(shí)施方式和第三實(shí)施方式可以相結(jié)合。在此情況下,第一保持機(jī)構(gòu)80(接合凸起81,被接合部82),以及第二保持機(jī)構(gòu)90(限制片91),二者可以都采用。
在上述各實(shí)施方式中,外殼30和切割件50由塑料制成。然而,外殼30和切割件50可以由這樣的材料制成,只要該材料具有足夠強(qiáng)度以適合切割可切割部22,以及適當(dāng)?shù)碾娊^緣性能。
在上述各實(shí)施方式中,作為制造外殼30和切割件50的方法,可以采用任何適當(dāng)?shù)姆椒?,例如模塑和機(jī)加工。
電路斷路裝置C不限于放置于蓄電池12和變流器14之間的方式。本發(fā)明可以應(yīng)用于放置在電路上的裝置之間的任何裝置,并設(shè)計(jì)為斷開(kāi)裝置之間的電傳導(dǎo)。這樣的電路斷路裝置包括,例如,放置于燃料電池車(chē)輛的燃料電池和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的電路斷路裝置,放置于固定系統(tǒng)的電源和電氣裝置之間的電路斷路裝置,放置于固定系統(tǒng)的電氣裝置之間的電路斷路裝置。