CN105375193B - 用于电路的手动服务断开器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电路的手动服务断开器。用于电路的手动断开器包括具有主端子和联锁连接器的基部。插头组件包括熔断器端子和联锁电阻器组件。插头组件能相对于基部在其中熔断器端子不与相应的主端子接合的断开位置和其中熔断器端子与相应的主端子接合的主电路接合位置之间移动。插头组件还能移动至联锁位置，其中联锁连接器与联锁电阻器组件接合。插头组件在插入方向上移动以使插头组件从断开位置移动至主电路接合位置，并且围绕旋转轴线旋转以从主电路接合位置朝向联锁位置移动。

Description

用于电路的手动服务断开器

技术领域

本发明总体上涉及一种电路中断。更具体地，本发明涉及用于蓄电池手动断开器(electric battery manual disconnect)的手动断开器。

背景技术

蓄电池用于为各种类型的机器储存电力并且供电。电池常常用于为便携式电子设备供电。与类似发电机的可以关闭的电源不同，电池可以连续供电，只要在其端子之间存在闭合电路。通常，当电子设备被维修、修理或检查时，电路是打开的，使得不存在电流流动。

电动车辆和混合动力车辆可以使用高压电池以储存电力。这种动力可以通过外部来源例如壁装插座或通过内部来源例如汽油发动机或再生制动器被提供至车辆。高压电池可以用于为车辆系统例如推动车辆的电动马达供电。有时，合意的是，断开高压电池使得不存在提供至任何车辆系统的高压电流。这可以被完成以避免对车辆系统的损伤以及避免对人的伤害。例如，为了减少触电的风险，在车辆的维修期间，技术人员可以断开电池，或在事故之后，急救人员可以断开电池。因此，包括高压电池的车辆可以包括手动断开器，以允许包括高压电池的电路被手动打开。具有改进的手动断开器是合意的。

发明内容

本发明涉及用于电路的手动断开器。手动断开器包括具有主端子和联锁连接器的基部。手动断开器还包括具有熔断器端子和联锁电阻器组件的插头组件。插头组件能相对于基部在其中熔断器端子不与相应的主端子接合的断开位置和其中熔断器端子与相应的主端子接合的主电路接合位置之间移动。插头组件相对于基部还能移动至其中联锁连接器与联锁电阻器组件接合的联锁位置。插头组件相对于基部在插入方向上被移动以使插头组件从断开位置移动至主电路接合位置。而插头组件相对于基部围绕轴线旋转以使插头组件从主电路接合位置移动至联锁位置。

当根据附图阅读时，依据以下的优选实施方案的详细描述，本发明的各方面对本领域技术人员将变得明显。

附图说明

图1是包括具有根据本发明的手动断开器的高压电池的电动车辆的示意图。

图2是手动断开器的部分剖开的透视图，示出了在断开位置中的基部和插头组件。

图3是插头组件的从下面看的透视图。

图4是与图2的视图类似的视图，示出了在连接位置中的手动断开器。

图5是手动断开器的联锁电阻器组件的透视图。

图6是插头组件的透视图，示出了分开的插头外壳和手柄。

图7是手柄的从下面看的透视图。

图8是基部的锁通道的剖面侧视图。

图9是具有连接至基部的插头组件的手动断开器的从上面看的平面图。

具体实施方式

现在参考附图，图1中示出了电动交通工具(通常以10指示)的示意图。示出的电动车辆10包括电池12。示出的车辆10是电动车辆，但是可以是混合动力车辆或包括电池12的任意期望类型的车辆。电池12可以是单一的电池，或可以是多个电池单元，若需要的话。电动车辆10包括被连接至驱动轮16的电动机14。以18指示的主电路提供了从电池12通过电动机14的电流流动。示出的电动机14是可以被连接至电池12的一种类型的电气设备，并且应认识到，任何期望的电气设备都可以通过主电路18来供电。

电动车辆10包括一般以20指示的手动断开器。例如当电动机14将被维修时，手动断开器20允许技术人员打开电池12处的主电路18。应认识到，主电路18仅按足以理解手动断开器20的简化形式来描述。本发明的优选实施方式将以与电动车辆10上的电池12相关联的方式被描述，但是应认识到，本发明可以用作任何期望电路中的电断开器。

手动断开器20包括被安装至电池12的基部24和一般以26指示的插头组件。插头组件26可以在连接位置和断开位置之间相对于基部24被移动。插头组件26包括熔断器28。当插头组件26在相对于基部24的连接位置时，通过主电路18的电流流动穿过熔断器28。当插头组件26从基部24断开时，主电路18为打开的。

手动断开器20还包括联锁电阻器30。联锁电阻器30是一般以32指示的联锁回路的一部分。联锁回路32是这样的电路：当插头组件26被连接至基部24时被闭合且当插头组件26从基部24断开时被打开。电池控制器34监视联锁回路32的状态。如果联锁回路32被打开，那么电池控制器34截止通过主电路18的电流流动。

现在，参照图2，示出了手动断开器20的透视图，部分剖开以使得内部部件是可见的。在图2中，插头组件26被示出从基部24断开并且主电路18和联锁回路32二者为打开的。

插头组件26包括插头外壳36和手柄38。示出的插头外壳36和示出的手柄38二者由塑料模制，但是可以由任何其他期望材料制成。如下面将描述的，手柄38被连接至插头外壳36，以用于相对旋转运动。参照图3，示出了插头组件26的从下面看的透视图。熔断器28通过熔断器保持器42被连接至插头外壳表面40。示出的熔断器保持器42是扣合至插头外壳36且将熔断器保持在熔断器保持器42和插头外壳36之间的单独的塑料件。然而，熔断器28可以通过任何其他期望的紧固件保持在插头组件26上。示出的熔断器28包括两个熔断器端子44a和44b。示出的熔断器端子44a和44b是阳性片式端子(male blade terminal)，但是它们可以是任何期望类型的电端子。

返回参照图2，基部24包括两个主端子46a和46b。示出的主端子46a和46b是阴性端子(female terminal)，但是它们可以是任何期望的电端子。基部24还包括在基部表面50中界定的熔断器底座48。如在下面将描述的，当插头组件26被连接至基部24时，主端子46a和46b接合相应的熔断器端子44a和44b。此外，熔断器28和熔断器保持器42的部分位于熔断器底座48中。

参照图4，示出了类似于图2的剖开的透视图，其中插头组件26连接至基部24。插头组件26通过将插头组件26插入至以52指示的由基部侧壁54界定的基部空间中而连接至基部24。插头组件26在插入方向56上被插入至基部空间52中。如所示的，熔断器端子44a被主端子46a接合。虽然在图4中不可见，但是应认识到，熔断器端子44b被主端子46b接合。当熔断器端子44a和44b被相应的主端子46a和46b接合，主电路18被闭合并且电池12能够为电动机14提供电流。

如先前参照图1描述的，手动断开器20还包括联锁回路32的一部分。联锁回路32是这样的电路：当插头组件26被连接至基部24时被闭合且当插头组件26从基部24断开时被打开。参照图2，基部24包括基部联锁连接器58。参照图3，插头组件26包括互补的联锁电阻器组件60。如图5中最好地看到的，联锁电阻器组件60包括连接于两个电阻器端子62a和62b之间的联锁电阻器30。示出的电阻器端子62a和62b是阳性片式端子，但是它们可以是任何期望的电端子。如下面将描述的，基部联锁连接器58包括接合电阻器端子62a和62b以闭合联锁回路32的两个互补的端子(未示出)。

现在将详细地描述将插头组件26连接至基部24的过程。如前所述，插头组件26包括插头外壳36和手柄38。图6是示出从插头外壳36分开的手柄38的透视图。示出的插头外壳36包括界定了以66指示的手柄空间的插头外壳侧壁64。示出的插头外壳36包括伸至手柄空间66中的四个弹性钩68。示出的手柄38界定四个手柄槽70。示出的手柄38可以通过相对于插头外壳36在插入方向56上移动手柄38而插入至手柄空间66中。弹性钩68最初被手柄38偏转，并且然后回弹以接合手柄38。然后，弹性钩68的每一个定位在手柄槽70的一个中，并且手柄38能够围绕平行于插入方向56的旋转轴线72相对于插头外壳36旋转。应认识到，手柄38和插头外壳36之间的相对旋转的量受到手柄槽70的长度的限制。

插头外壳36还包括从插头外壳表面40延伸的一对弹性挡块74a和74b。示出的弹性挡块74a和74b与插头外壳表面40整体地模制，但是可以分别制造，若需要的话。弹性挡块74a和74b界定相应的V形槽口78a和78b。参照图7，示出了手柄38的从下面看的透视图。手柄38包括从其下面延伸的V形指部80。如下面将描述的，弹性挡块74a和74b以及指部80合作以为技术人员提供触觉指示，指示手柄38何时处在相对于插头外壳36的两个位置中的一个中。应认识到，手柄38可以包括弹性挡块且插头外壳36可以包括两个合作的指部，若需要的话。

弹性挡块74a和74b以及指部80布置成使得当手柄38相对于插头外壳36旋转时，指部80将首先接合弹性挡块74a和74b的一个并且使其偏转。当手柄38进一步地相对于插头外壳36旋转时，接合的弹性挡块74a和74b将弹回且指部80将在相应的槽口78a和78b内被接合。为了使手柄38进一步地相对于插头外壳36旋转，技术人员将必须施加足以使弹性挡块74a和74b偏转的力。因此，技术人员将能够感觉到指部80何时与槽口78a和78b接合。当指部80与槽口78a接合时，手柄38处于相对于插头外壳36的插入位置。当指部80与槽口78b接合时，手柄38处于相对于插头外壳36的锁定位置。下面将描述这两个位置的意义。

返回参照图2，手柄38与插头外壳36接合并且处于相对于插头外壳36的插入位置中。然后，组装的插头组件26相对于基部24在插入方向56上移动以便闭合主电路18。示出的基部24包括任选的基部引导器82。示出的基部导引器82是从基部侧壁54延伸至基部空间52中的突出部。如图3中所示，插头组件26包括互补的插头导引器84。示出的插头导引器84是由插头外壳侧壁64界定的狭槽。当插头组件26被插入至基部空间52中时，插头外壳侧壁64将接合突出部82并且防止插头组件26在插入方向56上运动，除非狭槽84与突出部82对准。因此，基部导引器82和插头导引器84合作以确保插头组件26在将插头组件26插入至基部24中期间与基部24适当地对准。应理解，示出的基部导引器82和插头导引器84可以用任何期望的合作导引器替换。

示出的插头组件26包括两个锁片86a和86b。然而，插头组件26可以包括不同的期望数量的锁片86a和86b。示出的锁片86a和86b与手柄38整体地模制并且从手柄38延伸。然而，锁片86a和86b可以是分开的部件，若需要的话。如图2中最好地看到的，基部24包括界定于基部侧壁54的内部上的两个锁通道88a和88b。应认识到，若需要，则插头组件26可以界定锁通道并且基部可以包括锁片。

当手柄38在相对于插头外壳36的插入位置时，狭槽84与突出部82对准，并且插头组件26相对于基部24在插入方向56上移动，锁片86a和86b进入相应的锁通道88a和88b。图8中示出了锁通道88a的剖面侧视图。插头组件26可以在插入方向56上移动直到锁片86a接合通道壁90a，这阻挡了插头组件26在插入方向56上的进一步运动。此时，锁片86a处于位置92a处且插头组件26处于相对于基部24的主电路接合位置。在该位置，熔断器端子44a和44b通过相应的主端子46a和46b接合，并且主电路18被闭合。

手柄38可以从主电路接合位置在锁定方向94上围绕旋转轴线72旋转。应认识到，手柄38相对于插头外壳36和基部24二者旋转，而插头外壳36相对于基部24保持静止。手柄38可以相对于基部24旋转直到锁片86a在位置96a为止。在示出的实施方式中，为了从位置92a移动至位置96a，手柄38被旋转15度。然而，这些位置可以是分开转动任何期望量的位置。

手柄38可以从位置96a在插入方向56上进一步移动。应认识到，包括手柄38和插头外壳36的插头组件26在相对于基部24的插入方向56上移动直到锁片86a在位置98a为止。此时，插头组件26处于相对于基部24的联锁位置。熔断器端子44a和44b保持被相应的主端子46a和46b接合，并且主电路18保持闭合。此外，基部联锁连接器58与联锁电阻器组件60接合以闭合联锁回路32。此时，电池控制器34将允许电流流过主电路18。

从联锁位置，手柄38可以在锁定方向94上围绕旋转轴线72旋转。应认识到，手柄38相对于插头外壳36和基部24二者旋转，而插头外壳36相对于基部24保持静止。手柄38可以相对于基部24旋转直到锁片86a在位置100a为止。在示出的实施方式中，为了从位置98a移动至位置100a，手柄38被旋转15度。然而，这些位置可以是分开转动任何期望量的位置。

当锁片86a处于位置100a时，手柄38在相对于插头外壳36的锁定位置。如前所述，指部80与槽口78b接合。在该位置处，插头组件26被完全地连接至基部24，并且主电路18和联锁回路32二者保持闭合。

上述的用于使插头组件26连接至基部24的过程描述了锁片86a和锁通道88a之间的相互作用。应认识到，锁片86b具有与锁通道88b相似的相互作用。

前述的用于使插头组件26连接至基部24的过程可以被反转以从基部24断开插头组件26。正如所描述的，在插头组件26至基部24的连接期间，主电路18首先被闭合且联锁回路32其次被闭合。应认识到，在从基部24断开插头组件26的期间，联锁回路32首先被打开且主电路18其次被打开。

返回参照图2，基部24界定多个安装点102。如图9所示，示出的安装点102是盲孔，所述盲孔允许螺纹连接器例如螺栓104被用于使基部24附接至电池12的外壳106。示出的基部24包括四个安装点102，但是可以包括任何期望数量的安装点102。此外，基部24可以使用任何其他期望的紧固件附接至外壳106。

示出的插头组件26包括任选的螺栓盖110。示出的螺栓盖110是从插头外壳36突出的突出部。螺栓盖110防止手动断开器20从电池12被移除，而不首先从基部24移除插头组件26。参照图2，示出了一个螺栓盖110(第二螺栓盖在剖开区域中)以及界定于基部侧壁54中的螺栓盖槽112。当插头组件26被连接至基部24时，螺栓盖110定位在螺栓盖槽112中。参照图9，螺栓盖110安置成与安装点102的一些成直线并且防止这些安装点102中的螺栓104从外壳106被移除。为了从外壳106移除覆盖的螺栓104，插头组件26必须首先从基部24移除以便暴露螺栓104。如前所述，这将打开联锁回路32和主电路18二者。因此，在手动断开器20可以从电池12被移除之前，来自电池12的电流将被中断。

本发明的操作原理和模式已在其优选实施方案中被解释和阐释。然而，必须理解，本发明可以以与具体地解释和阐释的方式不同的方式被实践而不背离本发明的精神或范围。

Claims (19)

1.一种用于电路的手动断开器，所述手动断开器包括：

基部，所述基部包括主端子和联锁连接器；和

插头组件，所述插头组件包括熔断器端子和联锁电阻器组件，所述插头组件能相对于所述基部在断开位置、主电路接合位置和联锁位置之间移动，在所述断开位置中，所述熔断器端子不与相应的主端子接合，在所述主电路接合位置中，所述熔断器端子与相应的主端子接合，在所述联锁位置中，所述联锁连接器与所述联锁电阻器组件接合；

其中所述插头组件相对于所述基部在插入方向上移动以使所述插头组件从所述断开位置移动至所述主电路接合位置，并且所述插头组件相对于所述基部围绕旋转轴线旋转以使所述插头组件从所述主电路接合位置朝向所述联锁位置移动。

2.如权利要求1所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头组件相对于所述基部在所述插入方向上进一步移动以使所述插头组件移动至所述联锁位置。

3.如权利要求1所述的用于电路的手动断开器，其中所述插入方向平行于旋转的所述轴线。

4.如权利要求1所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头组件包括插头外壳和附接到所述插头外壳以用于相对旋转运动的手柄。

5.如权利要求4所述的用于电路的手动断开器，其中所述主端子和所述联锁连接器被连接至所述插头外壳。

6.如权利要求4所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头外壳和所述手柄中的一个包括弹性挡块，并且所述插头外壳和所述手柄中的另一个包括指部，当所述插头组件处于所述主电路接合位置时，所述指部被所述弹性挡块接合。

7.如权利要求4所述的用于电路的手动断开器，其中，当所述插头组件相对于所述基部围绕所述旋转轴线旋转时，所述手柄相对于所述插头外壳旋转。

8.如权利要求7所述的用于电路的手动断开器，其中，当所述插头组件相对于所述基部围绕所述旋转轴线旋转时，所述插头外壳相对于所述基部是静止的。

9.如权利要求1所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头组件能相对于所述基部移动至连接位置，其中所述插头组件相对于所述基部围绕所述旋转轴线旋转以使所述插头组件从所述联锁位置移动至所述连接位置。

10.如权利要求9所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头组件包括插头外壳和附接到所述插头外壳以用于相对旋转运动的手柄；且

其中所述插头外壳和所述手柄中的一个包括弹性挡块，且所述插头外壳和所述手柄中的另一个包括指部，当所述插头组件处于所述连接位置时，所述指部被所述弹性挡块接合。

11.如权利要求10所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头外壳和所述手柄的一个包括第二弹性挡块，并且，当所述插头组件处于所述主电路接合位置时，所述指部被所述第二弹性挡块接合。

12.如权利要求1所述的用于电路的手动断开器，其中所述基部包括界定基部空间且还界定锁通道的侧壁，且其中所述插头组件包括锁片；

其中，当所述插头组件处于所述主电路接合位置和所述联锁位置时，所述锁片定位在所述锁通道中。

13.如权利要求1所述的用于电路的手动断开器，其中所述基部包括基部导引器且所述插头组件包括插头导引器，其中所述插头组件相对于所述基部的运动被限制，除非所述插头导引器与所述基部导引器对准。

14.一种用于电路的手动断开器，所述手动断开器包括：

基部，所述基部包括主端子和联锁连接器；和

插头组件，所述插头组件包括熔断器端子和联锁电阻器组件，所述插头组件能相对于所述基部在断开位置、主电路接合位置和联锁位置之间移动，在所述断开位置中，所述熔断器端子不与相应的主端子接合，在所述主电路接合位置中，所述熔断器端子与相应的主端子接合，在所述联锁位置中，所述熔断器端子与相应的主端子接合且所述联锁连接器与所述联锁电阻器组件接合；

其中所述插头组件相对于所述基部在插入方向上移动以使所述插头组件从所述断开位置移动至所述主电路接合位置，所述插头组件相对于所述基部在所述插入方向上移动并且围绕旋转轴线旋转以使所述插头组件从所述主电路接合位置朝向所述联锁位置移动。

15.如权利要求14所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头组件包括插头外壳和附接在其上以用于相对旋转运动的手柄。

16.如权利要求15所述的用于电路的手动断开器，其中所述主端子和所述联锁连接器被连接至所述插头外壳。

17.如权利要求15所述的用于电路的手动断开器，其中所述插头外壳和所述手柄的一个包括弹性挡块，且所述插头外壳和所述手柄的另一个包括指部，当所述插头组件处于所述主电路接合位置时，所述指部被所述弹性挡块接合。

18.如权利要求15所述的用于电路的手动断开器，其中，当所述插头组件相对于所述基部围绕所述旋转轴线旋转时，所述手柄相对于所述插头外壳旋转。

19.如权利要求18所述的用于电路的手动断开器，其中，当所述插头组件相对于所述基部围绕所述旋转轴线旋转时，所述插头外壳相对于所述基部是静止的。