本發明涉及一種電路斷路裝置,其通過用切斷兩個裝置之間延伸的導體,從而斷開構成電路的該兩個裝置之間的傳導。
背景技術:
一些電路設置有電路斷路裝置,當電路中的裝置或者當安裝有該電路的系統發生故障時,通過激勵該電路斷路裝置斷開裝置之間的導通。作為電路斷路裝置的一種形式,日本專利公報公開了No.2012-138286,其披露了一種電路斷路裝置,包括導電體、滅弧室、氣體發生器和切割件。
導電體包括伸長的板狀可切割部,布置在裝置之間構成電路。滅弧室具有固定刃,以及設置于可切割部在厚度方向的一側上。相對于可切割部的厚度方向,氣體發生器布置在可切割部的與滅弧室相反的一側。切割件布置在可切割部和氣體發生器之間,并包括可動刃。可動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構,當氣體發生器產生氣體,而導體本體正在通電,切割件承受氣體壓力并向滅弧室運動。隨著切割件運動,可切割部承受由固定刃和可動刃產生的剪切力,其切割該可切割部。由此切斷該裝置之間的導通。
當啟動電路斷路裝置以及電流承載狀態的導電體被切斷,在導電體上形成一對切開端。由于該一對切開端之間的電勢差導致可能產生電弧。電弧是這樣的現象,其克服了兩個切割端之間的空氣絕緣,在該切割端之間電流流過。
當產生電弧,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,但是電流導通并沒有切斷,以及導體會仍然處于電流承載狀態。此外,電弧會熔化導體以及其包裹的塑料件。
在這方面,日本公開專利公報No.2012-138286的電路斷路裝置具有兩個固定刃,其布置于滅弧室并且在可切割部的縱向上彼此分開。于可切割部的縱向上彼此分開的兩個位置上,切割件具有兩個可動刃。由此,隨著切割件運動,可切割部承受在兩個位置處的固定刃和可動刃產生的剪切力。剪切力在兩個位置切開該可切割部。當可切割部在兩個位置處被切開,其通過切割動作在電路上形成分開的段,以及兩個保留部保留與電路的連接。據此,裝置之間的導通被切斷。由于可切割部在兩個位置被切開,電阻會增加。由此,產生以及保持電弧所需的電壓會升高。籍此,不容易產生電弧。
然而,在日本公開專利公報No.2012-138286的電路斷路裝置中,所形成的分開的段具有與切開動作發生前的相似的平面形狀。因而,各分開段的切開端與相應的保留部的切開端之間的距離比較短。該公開裝置的滅弧效果因此容易受到影響。
技術實現要素:
據此,本發明的一個目的是,在兩個位置處切斷可切割部,改善電路斷路裝置內的滅弧效果。
為實現上述目的,根據本發明的一方面,提供一種電路斷路裝置,其構造為切斷電路上一對裝置之間的傳導。電路斷路裝置包括:導電體;滅弧室;氣體發生器;以及切割件。導電體布置于裝置之間,包括伸長的板狀可切割部。滅弧室其形成于可切割部的厚度方向的一側上,并具有一對固定刃,氣體發生器布置在可切割部的厚度方向上滅弧室的相對側。切割件布置于可切割部和氣體發生器之間,由氣體發生器產生的氣體使切割件朝向滅弧室移動。切割件包括一對可動刃,其與固定刃共同作用以切割可切割部。當固定刃和可動刃在兩個位置切割可切割部,可切割部形成分離段,其與電路分開,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通。分離段在可切割部的相對端具有切割端。第一保留部和第二保留部各具有通過切割可切割部形成的切割端。第一保留部的切割端和對應的分離段的切割端之間產生的電弧,以及第二保留部的切割端和對應的分離段的切割端之間產生的電弧,在滅弧室得以減弱。電路斷路裝置進一步包括變形機構,其使分離段變形,從而,相對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動方向的先端側。
附圖說明
圖1是剖視圖,示出根據第一實施方式的車輛用電路斷路裝置的內部結構。
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區域。
圖4是局部立體圖,示出根據第一實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,示出俯視所見的切割件和可切割部。
圖6是第一實施方式的局部剖視圖,示出通過對可切割部的切割形成的分離段發生變形之后的狀態。
圖7是根據第二實施方式的車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。
圖8是第二實施方式的局部剖視圖,示出通過對可切割部的切割形成的分離段發生變形之后的狀態。
圖9是根據第三實施方式的車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。
圖10是第三實施方式的局部剖視圖,示出通過對可切割部的切割形成的分離段發生變形之后的狀態。
圖11是第三實施方式的局部剖視圖,示出分離段發生變形之后的狀態。
圖12是根據變化方式的限制部的局部剖視圖,示出通過對可切割部的切割形成的分離段發生變形之后的狀態。
圖13是根據變化方式的變形機構的局部剖視圖,示出通過對可切割部的切割形成的分離段發生變形之后的狀態。
具體實施方式
第一實施方式
現在參照圖1至圖6說明第一實施方式的車輛用電路斷路裝置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供電運轉。電氣裝置13構造為: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,其將來自變流器14的DC電轉化為AC電,以適合驅動電動機,并輸出AC電;以及,電動機16,其由逆變器15輸出的AC電驅動。
電路11安裝在車輛10上。當車輛10承受由碰撞造成的沖擊,電氣裝置13可能會非正常操作,或者發生從電路11漏電。因此,車輛10設置有電路斷路裝置C,其在發生碰撞時斷開在電路11中的裝置之間的導電,例如蓄電池12與電氣裝置13之間的導電。車輛10包括:碰撞傳感器17,用于檢測發生碰撞,以及輸出檢測結果作為輸出信號;以及,電控單元18,其主要由微機構成,以及接收碰撞傳感器17的輸出信號。當基于碰撞傳感器17輸出的信號檢測到車輛10的碰撞,電控單元18啟動電路斷路裝置C。啟動電路斷路裝置C斷開蓄電池12對電氣裝置13的供電。
如圖1所示,電路斷路裝置C包括導電體20、外殼30、爆炸型氣體發生器45,以及切割件50。下文將描述電路斷路裝置C的組成。
<導電體20>
導電體20形成蓄電池12和變流器14之間建立導通的導電路徑,導電體20也稱為匯流條。導電體20由金屬材料制成,具有很高的電傳導性。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。導電體20的相對兩端構成外部接頭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的導電端子,以及另外的一個被連接到變流器14的導電端子。以此方式,導電體20經由外部接頭20a,20b,在電路11中分別被連接到蓄電池12和變流器14的導電端子,從而蓄電池12和變流器14經由導電體20彼此電連接。
除了外部接頭20a,20b,導電體20具有伸長的板狀可切割部22,布置于外部接頭20a,20b之間。可切割部22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,或者說外部接頭20a,20b的布置方向,稱為可切割部22的縱向。可切割部22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的厚度方向一側的壁面。布置表面31a垂直于可切割部22的厚度方向。具體說,布置部31在可切割部22的厚度方向上的兩相對側的壁面,一壁面在切割件50的運動方向的引向側,將在下文討論,形成布置表面31a。
導電體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相對于厚度方向的一側(圖1中看為上側)。
在滅弧室32中,切割件50在兩個位置切割可切割部22。當可切割部22被切開時,在切割端23a、23b與切割端24a、24b之間(參見圖6)產生電弧,電弧通過切割動作形成。產生的電弧在滅弧室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),從而通過切割可切割部22形成的分離段23能夠進入滅弧室32。
如圖3和圖5所示,滅弧室32的內壁面包括一對第一內側壁面33、一對第二內側壁面34和底壁面35。該第一內側壁面33于可切割部22縱向上兩處彼此分開的位置,在可切割部22的厚度方向上延伸。該第二內側壁面34于可切割部22寬度方向上兩處彼此分開的位置,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口36。底壁面35比開口36位于切割件50移動方向上更朝前進方向側的位置,并且平行或大致平行于被切割之前的可切割部22。
各第一內側壁面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具有引導室41,相對于可切割部22的厚度方向,引導室41位于可切割部22的與滅弧室32的相對側(圖1中看在下側)。引導室41在可切割部22的厚度方向延伸,以及具有大致筒形。引導槽42在可切割部22的厚度方向延伸,其形成于引導室41的內壁。
<氣體發生器45>
氣體發生器45用作電路斷路裝置C的驅動源。氣體發生器45布置于外殼30中,有一部分暴露于引導室41。相對于可切割部22的厚度方向,氣體發生器45位于可切割部22的與滅弧室32的相對側。氣體發生器45連接于電控單元18。氣體發生器45接收電控單元18發出的啟動信號,以響應該啟動信號點燃并入的爆炸物,由此產生氣體。
一般來說,由爆炸型氣體發生器45進行驅動的裝置,能夠更快進行驅動,相比于采用其他系統(例如電磁式的)作為驅動源的裝置,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的縱向上兩個彼此分開的位置處,切割該可切割部22。切割件50由具有電絕緣性能和高強度的材料,例如塑料制成。切割件50位于引導室41,并布置于可切割部22和氣體發生器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。基座部51于其外壁面上具有引導凸53,其于可切割部22的厚度方向延伸。引導凸53與引導室41的引導槽42接合,從而基座部51能朝向滅弧室32移動。
如圖3和圖5所示,刃部52的外壁面包括一對第一外側壁面54、一對第二外側壁面55,以及兩個外端壁面56。第一外側壁面54于可切割部22的縱向上兩個彼此分開的位置處,在可切割部22的厚度方向延伸。于可切割部22的縱向上,各第一外側壁面54位于與對應的固定刃37以微小距離D1分開的位置。該距離D1為例如大約0.5mm。第二外側壁面55從可切割部22的寬度方向上兩個彼此分開的位置處,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的分開的位置處,其比基座部51更為朝向切割件50的移動方向的先端側。也就是,外端壁面56在切割件50上位于切割件50的先端側。外端壁面56平行或大致平行于切割前的可切割部22。
各外側壁面54和對應的外端壁面56之間的邊界,在可切割部22的寬度方向延伸,并構成可動刃57,可動刃57與對應的固定刃37協同作用剪切可切割部22。相對于切割件50的移動方向,兩個可動刃57位于相同的位置。
如圖6所示,當在兩個位置切割,可切割部22形成一分離段23,通過切割動作,分離段23與電路11分開,以及第一和第二保留部241,242仍然與電路11連接。此時,分離段23在可切割部22的縱向相對端具有切割端23a,23b。同時,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是通過在兩個切割位置之一切割可切割部22制成的,并形成為一對。切割端23b,24b是通過在兩個切割位置的另外一個切割位置處切割可切割部22制成的,并形成為一對。
上述結構是電路斷路裝置C的基本結構。如圖3和圖6所示,第一實施方式的電路斷路裝置C,除了上述基本結構之外,還包括變形機構60。變形機構60構造成用于彎折分離段23,使得切割端23a,23b定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及切割端23a,23b之間的中心部23c定位在距氣體發生器45最近的位置。
變形機構60包括:板狀限制部61,其位于滅弧室32;以及,凹進部62,其設置于刃部52。限制部61構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內移動。限制部61從滅弧室32的底壁面35上的位置朝向氣體發生器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的寬度方向的相對側的部分,連接于滅弧室32的第二內側壁面34。限制部61靠近氣體發生器45的端面具有曲面狀,朝向氣體發生器45膨出。
凹進部62構造為與限制部61共同作用使分離段23變形。凹進部62具有在刃部52的兩個外端壁面56之間的開口,以及該開口朝向氣體發生器45凹進。凹進部62的內壁的部分形成一對斜面63。斜面63于切割部22縱向上彼此分開的兩個位置,在可切割部22的寬度方向延伸。斜面63相對于切割件50的移動方向傾斜,并朝向氣體發生器45彼此靠近。凹進部62形成為在可切割部22的縱向中心部最深。
也就是,由于凹進部62具有形成在切割件50的一個外端壁表面的開口,切割件50在切割部22的縱向、于凹進部62兩側上具有兩個外端壁面56。
進一步,第一實施方式的電路斷路裝置C包括保證機構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,第二內側壁面34之間的距離在切割件50行進方向上的任意位置保持不變。換言之,第二內側壁面34彼此平行。刃部52成形為,使得第二外側壁面55之間的距離在朝向切割件50的移動方向的先端逐漸減小。因此,在第一實施方式中,第二外側壁面55相對于切割件50的移動方向傾斜,以符合上述條件。滅弧室32的第二內側壁面34和刃部52的第二外側壁面55構成該保證機構70。
如上文所述構造第一實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,當通過碰撞傳感器17沒有檢測到車輛10的碰撞,從電控單元18沒有啟動信號輸出給氣體發生器45,以及不會從氣體發生器45產生氣體。此時,如圖1和圖3所示,切割件50位于滅弧室32與氣體發生器45之間,并且與滅弧室32分開。因此,經由導電體20,蓄電池12和變流器14彼此電連接。
當通過碰撞傳感器17檢測到車輛10的碰撞,同時導電體20載有電流時,從電控單元18提供啟動信號輸出給氣體發生器45。啟動信號啟動氣體發生器45以產生氣體。切割件50承受朝向滅弧室32的氣體壓力。在引導室41的引導槽42中,引導凸53被引導,從而引導切割件50朝向滅弧室32。
切割件50沿著引導槽42朝向滅弧室32快速運動。隨著切割件50運動,相對于可切割部22的縱向,各可動刃57經過靠近于相對應的固定刃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的縱向上彼此分開的位置處,可切割部22承受由可動刃57和固定刃37產生的剪切力。在可切割部22的縱向上彼此分開的位置處,剪切力同時或充分接近于同時切割該可切割部22。
如圖6所示,當在兩個位置切割,可切割部22形成一分離段23,通過切割動作,分離段23與電路11分開,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沒有被刃部52推壓,由此保留在布置部31。通過切割操作,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在切開可切割部22之后繼續運動,從而刃部52通過開口36進入滅弧室32的內部。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,從而裝置之間的導通斷開。
此時,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之間會產生電勢差。此電勢差可能產生電弧。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。
然而,在可切割部22的縱向上兩個彼此分開的位置處切割該可切割部22,使電阻增加。因此,提高了產生和維持電弧所需的電壓。也就是說,不容易產生電弧。
如上文說明的,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,同時變形機構60使之變形。也就是,在由刃部52推入滅弧室32的過程中,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被限制進一步移入滅弧室32。由于切割件50繼續運動,在可切割部22的縱向上分離段23的相反側由刃部52的外端壁面56繼續推壓。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(彎曲點)。據此,在可切割部22的縱向上分離段23的相反側進入滅弧室32。
隨著刃部52移入滅弧室32,分離段23的彎曲程度增加。當刃部52抵達滅弧室32一位置處,在該處凹進部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和凹進部62的底部之間,凹進部62的斜面63接觸分離段23。也就是分離段23經彎曲,使得切割端23a、切割端23b定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及中心部23c定位在距離氣體發生器45最近的位置。此時,相對于分離段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的運動方向的先端側。
因此,與常規技術相比,常規技術中分離段23與切割操作之前一樣具有平直的形狀(日本公開專利公報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。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。因此,容易使電弧衰減。
結果,電路斷路裝置C上發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之間不容易發生電弧造成的電連接。不容易發生這樣的情況,即,盡管分離段23的切割端23a與第一保留部241的切割端24a已經分開,以及,分離段23的切割端23b與第二保留部242的切割端24b已經分開,從而導電體20已經被物理斷開,而導電仍然沒有斷開并得以保持。由此阻止導電體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進入滅弧室32的過程中,由上文描述的限制部61和凹進部62使分離段23變形。另外,如圖5所示,由于刃部52進入滅弧室32,刃部52的第二外側壁面55壓靠滅弧室32的第二內側壁面34。這是因為,在切割件50的運動方向的任何位置處,滅弧室32的第二內側壁面34之間的距離保持不變,而刃部52的第二外側壁面55之間的距離朝向運動方向的先端減少。
由于刃部52的第二外側壁面55壓靠滅弧室32的第二內側壁面34,即便是在變形機構60已經使分離段23變形之后,在切割件50的凹進部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,如圖6所示。
由此,分離段23的切割端23a、切割端23b繼續定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及分離段23的中心部23c繼續定位在距離氣體發生器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,分離段23的相對端的切割端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之間的距離得以穩定化。
上文描述的第一實施方式具有如下優點。
(1)第一實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包括變形機構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的運動方向的先端側(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(日本公開專利公報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,籍此滅弧性能得以改善。
(2)變形機構60使分離段23彎曲,從而切割端23a、切割端23b定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及中心部23c定位在距離氣體發生器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更長,從而得以有效滅弧。
(3)變形機構60包括:限制部61,其位于滅弧室32;以及,凹進部62,其設置于切割件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(彎曲點)。據此,在可切割部22的縱向上的接觸部的相對側進入滅弧室32內部,從而分離段23變形成為符合上述第(2)項的條件。
(4)電路斷路裝置C還包括保證機構70,用于確保在切割件50就位處通過變形機構60完成分離段23的變形(圖5)。
由此,即使通過變形機構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,從而滅弧性能得以保持在高水平上。
(5)滅弧室32的內側壁面包括兩個第二內側壁面34,它們在可切割部22的寬度方向上彼此面對。第二內側壁面34形成為彼此平行。刃部52的外側壁面包括兩個第二外側壁面55,它們在可切割部22的寬度方向上相對彼此離開。該兩個第二外側壁面55形成為,兩個第二外側壁面55之間的距離在朝向切割件50的移動方向的先端逐漸減小。由滅弧室32的第二內側壁面34和刃部52的第二外側壁面55構成該保證機構70(圖5)。
因此,在刃部52進入滅弧室32的過程中,刃部52的第二外側壁面55壓靠滅弧室32的第二內側壁面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)項的優點。
(6)切割件50承受來自氣體發生器45的氣體壓力,并朝向滅弧室32移動。為承受切割件50的動能,固定刃37及其在外殼30內的周圍部件要求具備高剛性(圖3和圖6)。
就此而言,在第一實施方式中,為使分離段23變形會消耗一部分切割件50的動能。對應于此動能消耗,對于固定刃37及其周圍部件所要求的剛性相應降低。
第二實施方式
參照圖7和圖8說明根據第二實施方式的車用電路斷路裝置C。
在第二實施方式中,由第一保持機構80代替保證機構70。第一保持機構80保持分離段23,在保持分離段23與限制部61接觸的狀態下,分離段23由限制部61和凹進部62完成變形。第一保持機構80包括設置于限制部61上的柱狀接合凸起81,以及設置于可切割部22的被接合部82。接合凸起81從限制部61的靠近氣體發生器45的端部朝向氣體發生器45突出。接合凸起81設置于限制部61的靠近氣體發生器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。可以設置多個接合凸起81和多個被接合部82。
被接合部82設置于可切割部22會成為分離段23的部分上,以及與限制部61接觸。被接合部82形成為圓孔,其于厚度方向穿過可切割部22延伸。被接合部82的內部直徑略微小于接合凸起81的直徑。
除了這些區別之外,第二實施方式與第一實施方式相同。因此,對于與上述第一實施方式中相同或者相似的部件采用相同或相似的標號,并省去具體描述。
在第二實施方式中,切割件50承受來自氣體發生器45的氣體壓力,并朝向滅弧室32移動。可切割部22于縱向上在被接合部82的相反側并與被接合部82分開的兩個位置處切割該可切割部22。相應地,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的過程中,接合凸起81,其由限制部61朝向氣體發生器45突出,壓配合到可切割部22(分離段23)的被接合部82中。
進一步,分離段23接觸限制部61。之后,由于刃部52繼續移動,分離段23被彎曲成如同8所示,使得切割端23a,23b定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及中心部23c定位在距氣體發生器45最近的位置。
通過將接合凸起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分開的狀態。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,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之間的距離得以穩定化。即使是切割件50因為自重朝向氣體發生器45移動,仍然能夠獲得此優點。
因此,除了上述的第(1)項至第(3)項和第(6)項的優點之外,第二實施方式獲得以下優點。
(7)電路斷路裝置C包括第一保持機構80,第一保持機構80保持分離段23,在保持分離段23與限制部61接觸的狀態下(圖8),分離段23由限制部61和凹進部62完成變形。
由此,即使是變形機構60使分離段23變形之后,分離段23繼續接觸限制部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,從而滅弧性能得以保持在高水平上。
(8)第一保持機構80包括接合凸起81,該接合凸起81從限制部61朝向氣體發生器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)項的優點。
第三實施方式
參照圖9至圖11說明根據第三實施方式的車用電路斷路裝置C。
在第三實施方式中,進一步提供第二保持機構90。第二保持機構90保持分離段23,在保持分離段23與凹進部62的內壁面接觸的狀態下,分離段23由限制部61和凹進部62完成變形。
如圖9所示,第二保持機構90包括一對限制片91,該限制片91設置于切割件50的刃部52。各限制片91設置于凹進部62內的斜面63之一與對應的刃部52的外端壁面56之間的邊界上。各限制片91朝向另外一個相對的限制片91突出。相比于沒有設置限制片91的情形,限制片91減少了凹進部62在外端壁面56沿著可切割部22的長度上的尺寸。
除了這些區別之外,第三實施方式與第一實施方式相同。因此,對于與上述第一實施方式中相同或者相似的部件采用相同或相似的標號,并省去具體說明。
在第三實施方式中,切割件50承受來自氣體發生器45的氣體壓力,并朝向滅弧室32移動。兩個固定刃37和兩個可動刃57在兩處位置切割可切割部22。相應地,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被限制進一步移入滅弧室32。隨著切割件50繼續運動,在可切割部22的縱向上的分離段23的相反側由刃部52的兩個外端壁面56繼續推壓。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(彎曲點)。據此,使分離段23彎曲,使得在可切割部22的縱向上分離段23的相反側進入滅弧室32。
隨著刃部52進入滅弧室32,分離段23的彎曲程度增加。經過這樣方式彎曲的分離段23從兩個限制片91之間穿過。此時,與沒有設置限制片91的情形相比,分離段23會更大程度彈性變形。如圖11所示,當分離段23的切割端23a、切割端23b經過限制片91,分離段23由于其彈性恢復力作用以恢復變形前的形狀,并接觸凹進部62的內壁面(斜面63)。分離段23經過彎折,使得切割端23a,23b定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及中心部23c定位在距氣體發生器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離開凹進部62。據此,分離段23保持與凹進部62的內壁面接觸。
即便是在變形機構60使分離段23變形之后,在切割件50的凹進部62與滅弧室32的限制部61之間,切割件50的保證機構70保持分離段23的變形狀態。
由此,分離段23的切割端23a、切割端23b繼續定位在距離氣體發生器45最遠的位置,以及中心部23c繼續定位在距離氣體發生器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分開的狀態。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,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之間的距離得以穩定化。
因此,除了上述的第(1)項至第(6)項的優點之外,第三實施方式獲得以下優點。
(9)電路斷路裝置C包括第二保持機構90,第二保持機構90保持分離段23,在使分離段23保持為與凹進部62的內壁面(斜面63)接觸的狀態下(圖11),分離段23由限制部61和凹進部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的凹進部62的內壁面(斜面63)接觸,由保證機構70確保切割件50在滅弧室32內。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,從而滅弧性能得以保持在高水平上。
(10)第二保持機構90包括兩個限制片91,在可切割部22的縱向上,于凹進部62相對側的兩個位置處,在刃部52包括該兩個限制片91(圖9)。
由此,借助于兩個限制片91,限制已經變形的分離段23從凹進部62離開,從而分離段23保持與凹進部62的內壁面(斜面63)接觸,以及獲得第(9)項的優點。
上述實施方式可以進行如下改變。
<關于可動刃57>
在上述實施方式中,在切割件50的移動方向,兩個可動刃57設置于相同的位置。然而,可動刃57的位置可以不同。換而言之,一個可動刃57與另外一可動刃57相比,可以更為靠近或者更為遠離氣體發生器45。在此結構中,切割部22會被切割兩次,也就是,在兩個位置于不同的時間被切割。因此,與切割部22在兩個位置同時被切割的情形相比,單次切割的動作需要較少的力。
<關于變形機構60>
可以將限制部61改變為與上述各實施方式不同的形狀。圖12示出這樣的實施例。在圖12的改進中,限制部61具有的形狀與刃部52的凹進部62的形狀相符。也就是說,在可切割部22的縱向上的尺寸朝向氣體發生器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的外壁面和凹進部62的內壁面變形。
第二實施方式的第一保持機構80(接合凸起81,被接合部82)可以應用于圖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的運動方向的先端,可以與滅弧室32的底壁面35分開。
分離段23可以變形為不同于上文描述的由變形機構60提供的方式。圖13示出一種這樣的實施例。在圖13的改進中,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位于最靠近氣體發生器45的位置處。
即便是在上述情況下,相對于分離段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的移動方向的先端側。與分離段23具有如切割動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,從而滅弧性能得以改善。
例如,如圖13所示,可以通過提供在可切割部22的縱向上分開的兩處位置的限制部61,以及在刃部52的凹進部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。
第二實施方式的第一保持機構80(接合凸起81,被接合部82),以及第三實施方式的第二保持機構90(限制片91),其中的一種或者兩種都可以應用于圖13的改進方式。
<關于被接合部82>
在第二實施方式中,接合凸起81壓配合進入被接合部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的表面上形成對著滅弧室32的凹部。
<關于保證機構70>
如在另外的實施方式中的,第二實施方式可以采用保證機構70。
可以是僅僅一個第二外側壁面55相對于切割件50的移動方向傾斜,使得第二外側壁面55之間的距離在朝向切割件50的移動方向的先端逐漸減小。
<其他變化例>
第二實施方式和第三實施方式可以相結合。在此情況下,第一保持機構80(接合凸起81,被接合部82),以及第二保持機構90(限制片91),二者可以都采用。
在上述各實施方式中,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度以適合切割可切割部22,以及適當的電絕緣性能。
在上述各實施方式中,作為制造外殼30和切割件50的方法,可以采用任何適當的方法,例如模塑和機加工。
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。本發明可以應用于放置在電路上的裝置之間的任何裝置,并設計為斷開裝置之間的電傳導。這樣的電路斷路裝置包括,例如,放置于燃料電池車輛的燃料電池和車輛驅動電機之間的電路斷路裝置,放置于固定系統的電源和電氣裝置之間的電路斷路裝置,放置于固定系統的電氣裝置之間的電路斷路裝置。