CN101689731B - 汽车的断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明所描述的是一种用于汽车的断路器，其带有具有彼此电连接的插头触点件的连接器外壳和带有具有插套触点的插套外壳，其中，通过操作杠杆，插头触点件可与插套触点连接和分离，其中，连接器外壳具有保险装置室，其容纳可接入电源电路内的保险装置，其中，保险装置室具有开口，保险装置可以通过该开口装入保险装置室或者从保险装置室取出，其中，开口可以通过可定位的盖封闭，以及其中插头触点件在打开的盖时不可与插套触点电连接。

Description

汽车的断路器
技术领域
本发明涉及一种汽车的断路器，带有具有彼此电连接的插头触点件的连接器外壳和带有具有插套触点的插套外壳，其中，通过操作杠杆，插头触点件可与插套触点连接和分离。
背景技术
这种断路器由DE 10 2004 054 360有所公开。
下面介绍的断路器主要为了在电动汽车和所谓的混合动力汽车上使用而被设置，混合动力汽车除了内燃机外还具有电驱动装置。特别是出于维护目的有时需要中断供电。因为这种汽车上不仅出现高电流，而且也出现相当高的电压，所以要求为此使用的断路器接触可靠地实施。
电气设备日常的维护工作还包括更换失灵的保险装置。因为为更换保险装置依据目的借助断路器断开电流电路，所以具有优点的是保险装置布置在断路器的区域内。特别具有优点的是，电保险装置为断路器的组成部分。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种断路器，其具有电保险装置以及其中排除结构造成的对带电流保险装置和对带电压保险装置触点的触及。
该目的依据本发明由此得以实现，即连接器外壳具有保险装置室，其容纳可接入电源电路内的保险装置，保险装置室具有开口，保险装置可以通过开口装入保险装置室或者从保险装置室取出，开口可以通过可定位的盖封闭，以及插头触点件在打开的盖时不可与插套触点电连接。
为此最好设置为，打开的盖机械上限制连接器外壳向插套外壳的方向上运动，从而插头触点件和插套触点相互不产生机械接触并因此彼此间也不产生电连接。因为连接器外壳和插套外壳的连接通过操作杠杆进行，所以这一点特别是可以通过阻挡杠杆行程实现。在这种情况下起决定作用的是可定位的盖的相应位置，盖例如可以通过两个可移动布置在连接器外壳上的盖部件构成。盖或者盖部件(此概念下面无普遍性的限制等价使用)在此方面可以占据至少两个位置，其中，在盖的一个位置上封闭保险装置室并由此阻止对保险装置或者对触点接通保险装置的保险装置触点的触及。在第二位置上，所述盖释放至保险装置室的入口并与此同时阻止插头触点件与插套触点相互机械和电连接。
附图说明
依据本发明的断路器具有优点的构成和进一步构成由从属权利要求和基于附图的实施例的下列说明得出。其中：
图1示出带部分连接的外壳部件的断路器；
图2示出断路器的分解图；
图3示出带连接的外壳部件的断路器；
图4示出杠杆机构的放大图；
图5示出齿轮和阻挡杠杆的第一视图；
图6示出齿轮和阻挡杠杆的第二视图；
图7示出释放销；
图8示出释放口；
图9示出一个盖部件和环形外壳的第一详图；
图10示出该盖部件和环形外壳的第二详图。
具体实施方式
断路器在与汽车上的维护工作相关的情况下实现安全功能并可以断开蓄电池电位。优选这种断路器在需要接触可靠地接通高电流值和通常还有高电压值的电动汽车和混合动力汽车上使用。
图1示出开关元件连接之前断路器的部分剖面图。图2示出同一断路器的分解图。
断路器由连接器外壳1、环形外壳2和插套外壳3组成。在这里未详细示出的插套外壳3具有功率接头16，电连接线通过其可与断路器连接。功率接头16为此最好可以具有设置在插套外壳3内部的插塞、螺旋或者卡式连接器。
通过将连接器外壳1附接至插套外壳3，功率接头16相互导电连接。为此连接器外壳1内部具有两个电插头触点件，它们基本可以作为为高电流强度设计的扁平插头构成。从图2可以看出环绕插头触点件的外壳体24。外壳体24在底板15上整体成型，底板15在其相反的表面上具有电保险装置22的成型容纳室27。装入容纳室27内的保险装置22产生在连接器外壳1的插头触点件之间的导电连接。
在附图中未示出的插口式插套触点可以装入插套外壳3的底板14内，连接器外壳1的插头触点件可以装入插口式的插套触点。插套触点与功率接头16导电连接。
由于连接器外壳1与插套外壳3相连接，这样功率接头16通过所产生的插塞连接与保险装置22相互导电连接。导电连接相应地也可以通过将两个外壳1、3彼此分离而断开。
为保证良好的接触保护，环形外壳2与插套外壳3连接，该环形外壳2可以附接或者成型。环形外壳2作为金属或者金属化外壳部件构成，其基本上形成断路器的外壳面并有效屏蔽可能来自断路器的电磁干扰。
为获得高负载插塞连接时出现的相当高的插接力，为连接器外壳1与插套外壳3的连接设置杠杆机构。该杠杆机构由弓形操作杠杆4组成，其可转动支承在连接器外壳1的两个部位上。操作杠杆4在支承部位的区域内各自构成一个整体成形的齿轮5。齿轮5可以通过连接器外壳1附接至插套外壳3与齿条13啮合，后者在插套外壳3上成型并向连接器外壳方向上延伸。通过翻转操作杠杆4，齿轮5顺时针同时转动约四分之一圈，并由此随同整个连接器外壳向插套外壳的方向平移运动。如果操作杠杆4如图3所示完全翻转，那么连接器外壳1因此也达到其相对于插套外壳3的终端位置，在该位置上连接器外壳1的插头触点件与插套触点完全嵌接并因此导电连接。
图4至6放大示出齿轮5的布置。现借助这些附图进一步介绍杠杆机构的工作原理。
图4示出处于起始位置的操作杠杆4的一个区段。齿轮5处于齿条13上棱边的前面，齿轮5通过操作杠杆4的运动与其啮合。图4此外示出单臂式在连接器外壳1上成型的阻挡杠杆10，其自由端区段嵌入齿轮5的齿隙6内。由此可以阻挡与齿轮5整体连接的操作杠杆4的运动。
此外在图4中可以看到在环形外壳2的内侧成型的控制棱边12。如果连接器外壳1现在向环形外壳2的方向上移动，那么将向下变宽的控制棱边12压向阻挡杠杆10的纵向侧并因此使阻挡杠杆10的阻挡齿轮5的端区段从齿轮5的转动面外移。齿轮5的阻挡进而与此同时操作杠杆4的阻挡被取消。
操作杠杆4现在可以翻转，其中，齿轮5与插套外壳3的齿条13啮合并这样使连接器外壳1向插套外壳3的方向上移动，直至插头触点件与插套触点连接。
如果环形外壳2安装不正确的话，通过阻挡杠杆10实现的齿轮5的起始止动阻止连接器外壳1和插套外壳3相连接。由此，如果由于环形外壳2没有或者错误定位而没有足够的接触保护和没有有效屏蔽电磁场的话，阻止通过断路器接通的导电连接的产生。
图5示出操作杠杆10在其起始位置上的另一视图-从在齿轮5上成型的操作杠杆4的离开方向上可以看出-在该起始位置中操作杠杆4通过嵌入齿隙6内的阻挡杠杆10阻挡。
图6示出操作杠杆4和齿轮5在完成操作杠杆4的翻转后处于其终端位置上。操作杠杆4的离开方向在这种情况下相对于起始位置以约90°顺时针扭转。阻挡杠杆10的端区段在这里重新卡入齿隙7内。这是可能的，因为在连接器外壳1的该终端位置上，阻挡杠杆10已经超出环形外壳2的控制棱边12(参见图4)运动并相应重新回弹到其起始位置。
为使阻挡杠杆10不在中间位置上卡入齿隙内，齿轮5的背侧上成型扁平的连接接片8，连接接片8使用于阻挡杠杆10的齿隙6、7只能从齿轮5的一侧被接触。连接接片8仅对于两个齿隙6、7(相应于操作杠杆4的起始位置和终端位置)而断开。此外，附加通过连接接片8提高轴向和径向阻力矩并因此提高齿轮5的抗扭曲强度。因为控制棱边12将阻挡杠杆10压到齿轮5的连接接片8后面，所以在图4中看到，在阻挡杠杆10达到操作杠杆4的终端位置的自由齿隙7之前，它不能回弹到其起始位置内。
将操作杠杆阻挡在其终端位置内具有优点，因为由此有效阻止断路器由于机械影响，例如像汽车车身的振动而意外或者自操作地断开。
为释放操作杠杆4，具有图7所示的释放销25。释放销25穿过环形外壳2壁中的释放口26并要么支承在环形外壳2上，要么在阻挡杠杆10上成型。
根据图8所示，安装技术上更加简单的是取消释放销和环形外壳2上仅设置有一个释放口26。通过将销子状物体如窄螺丝刀导入释放口26内可以移动阻挡杠杆10，以释放齿轮5并因此释放操作杠杆4。在图6中可以看出，在阻挡杠杆10的端区段和齿轮5的背侧上成型的斜面9、11有助于阻挡杠杆10从齿隙6中滑出。
断路器此外在连接器外壳1和插套外壳3上具有可相互连接的插头触点件，它们为小的电功率设计并在后面概括地称为信号连接器17。信号连接器17的外壳轮廓在图1和2中示出。
信号连接器17在连接器外壳1和插套外壳3相互连接时形成信号电路，其发出断路器连接状态的信号。该信号可以用于控制这里未示出的电子或者电子机械继电器，该继电器接入断路器的电源电路，从而断路器可以无电流和无电压地连接或分离功率触点。
由此需要比电源电路滞后地闭合信号电路和提前使其分离断开。相应在拆卸断路器时，首先通过操作杠杆4的旋转运动断开信号电路。通过这种运动和随后外壳1、3的彼此平移运动打开电源电路。外壳1、3的连接以相反的顺序进行。
电源电路中装入作为过载保护的电保险装置。如图2所示，保险装置22布置在可通过盖封闭的保险装置室27内。盖可以整体或者如所示实施例中那样多部分实施。根据图2所示，盖由两个盖部件18、19组成，它们可以沿保险装置室27的接入口28移动。为此盖部件18、19不可分开地附接至连接器外壳1并抽屉式在连接器外壳1的边缘区段上引导。导向装置可以具有优点地具有附图中未示出的定位件，从而至少完全打开的和完全关闭的盖位置可以触觉上通过盖部件18、19的卡位识别。
如果盖部件18、19处于封闭保险装置室27的位置上，那么它们环绕操作杠杆4的在缝隙状的穿孔31内在盖部件18、19内运动的弓形件。
盖部件18中的一个具有间隙20，其形状与操作杠杆4的弓形件上的造型件23的构成相配合。造型件23可以沉入间隙20内；但只能是在当盖部件18处于下述位置的情况下，即在所述位置中盖部件18至少很大程度上封闭保险装置室27，因为否则操作杠杆4的造型件23碰到盖部件18的表面。
第二盖部件19为连接外壳部件1、3也必须进入封闭位置内，因为否则连接器外壳1在盖部件19上成型的接片29如从图9所看到的那样，在插接运动时碰到环形外壳2的棱边。如果第二盖部件19相反处于封闭保险装置室的位置中，那么从图10可以看到接片29由环形外壳2容纳，而连接器外壳1则可与插套外壳3连接。
图10此外示出，在外壳部件相互连接的情况下，保险装置室不能通过侧向移动盖部件19而打开，因为接片29现在通过环形外壳2的内壁阻挡。如图2所示，作用相同的接片30也在第一盖部件18上成型。
如果操作杠杆4完全翻转且功率接头16因此相互导电连接，那么操作杠杆4的成型件埋入盖部件18的间隙20内。这一点在图3中示出。但盖部件18因此也确定其位置，从而只要翻转操作杠杆4，盖部件18就不可移动。
因此，断路器的外壳部件1、3只有在盖部件18、19完全封闭保险装置室27的情况下才能连接。此外，盖部件18、19只有在外壳部件1、3彼此分离的情况下才能打开。因此在带电流或带电压的断路器上，不能触及保险装置室27的内部。
下面再次简要概括一下断路器的工作原理。断路器分两个安装步骤进行安装。断路器的运动部件在插接方向上平移运动。在此方面接通电源电路。在止动的操作杠杆4接触断路器固定部件的齿条13后，该过程受到限制。在第一安装步骤结束时，通过环形外壳2内的启动棱边12释放操作杠杆4的旋转。通过随后的旋转运动附加接通信号电流电路。
支承在断路器上的操作杠杆4在其供货状态(Anlieferzustand)下通过阻挡杠杆10止动。止动的取消通过环形外壳2内部的控制棱边12进行，控制棱边12在安装过程期间使阻挡杠杆3偏转并因此释放操作杠杆4。齿面之间设置有成型的连接接片8阻止阻挡杠杆10在随后的转动过程期间可摆回到其起始位置。
通过操作杠杆4的止动并通过由控制棱边12强制要求的释放，确保安装环形外壳2。
断路器的最终安装通过操作杠杆4随后的转动运动完成。在此方面，操作杠杆4上的齿轮5与插套外壳3的齿条13啮合。转动过程结束后，阻挡杠杆10摆回到其起始位置。因此阻挡杠杆10仅在安装过程期间承受机械负荷。
至保险装置22的入口通过两个可横向于插接方向移动的盖部件18、19实现。在关闭状态下，盖部件18、19封闭至保险装置22的入口。单个盖部件18、19在其底侧上具有作为编码查询使用的接片29、30。接片29、30在盖部件18、19的关闭状态下，作为安装过程期间环形外壳2内侧上的导向装置使用。而在将盖部件置于打开位置的情况下，接片29、30与环形外壳2相冲突。其尺寸这样设计，在与环形外壳2冲突时使安装过程的平移运动提前中断。
断路器的安装过程只有在盖部件18、19按规定封闭保险装置22的入口的情况下，也就是处于关闭状态下才能结束。在结束操作杠杆4的转动运动后，盖部件18、19的接片29、30处于环形外壳2的内部，由此盖部件18、19防止移动地被止动。盖部件18、19通过造型件23嵌入第一盖部件18的间隙20内达到附加固定。
为打开保险装置室27，这些安装步骤以相反的顺序相应进行。保险装置更换的前提因此是拆卸断路器并因此断开电连接。
附图符号
1         连接器外壳
2         环形外壳
3         插套外壳
4         操作杠杆
5         齿轮
6、7      齿隙
8         连接接片
9         (齿轮上的)斜面
10        阻挡杠杆
11        (阻挡杠杆上的)斜面
12        控制棱边
13        齿条
14        (插套外壳上的)底板
15        (连接器外壳上的)底板
16        功率接头
17        信号连接器
18        第一盖部件
19        第二盖部件
20        (盖上的)间隙
21        (盖上的)杠杆切口
22        保险装置
23        (操作杠杆上的)造型件
24        接触体
25        释放销
26        释放口
27        保险装置室
28        接入口
29、30    接片
31        缝隙状穿孔

Claims (10)

1.用于汽车的断路器，带有：
具有彼此电连接插头触点件的连接器外壳，其中，所述连接器外壳具有保险装置室，所述保险装置室容纳能接入电源电路内的保险装置，其中，所述保险装置室具有开口，所述保险装置能够通过所述开口装入所述保险装置室或者从所述保险装置室取出，其中，保持在所述保险装置室中的保险装置与所述插头触点件电连接；
带有具有插套触点的插套外壳；
操作杠杆，通过操作所述杠杆插头触点件能与插套触点连接和分离，所述操作杠杆能转动地支承在连接器外壳的两个部位上，所述操作杠杆翻转，使连接器外壳向插套外壳的方向上移动，直至插头触点件与插套触点连接，如果操作杠杆完全翻转，那么连接器外壳达到其相对于插套外壳的终端位置，在所述终端位置上连接器外壳的插头触点件与插套触点完全嵌接并因此导电连接；以及
能定位的盖，所述盖能封闭所述保险装置室的开口；
其中，所述操作杠杆和所述盖设计为，打开的所述盖机械上限制所述连接器外壳向所述插套外壳的方向上运动，从而所述插头触点件和所述插套触点相互不产生机械接触并因此彼此间也不产生电连接。
2.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述盖由多个盖部件(18、19)组成。
3.按权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，所述盖不会丢失地与所述连接器外壳(1)连接。
4.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述盖抽屉式地在所述连接器外壳(1)上引导。
5.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述盖在打开的和/或者关闭的位置上与所述连接器外壳(1)卡接。
6.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述盖具有间隙(20)，所述操作杠杆(4)的造型件(23)嵌入所述间隙(20)。
7.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述盖具有至少一个成型的接片(29、30)。
8.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述盖具有用于所述操作杠杆(4)的运动的缝隙状的穿孔(31)。
9.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述断路器具有电的电源电路和电的信号电路，所述电的电源电路和电的信号电路是连接的或分离断开的。
10.按权利要求1所述的断路器，其特征在于，金属或者金属化的环形外壳(2)与所述插套外壳(3)连接。
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