CN109415030B - 电池断接装置 - Google Patents

Abstract

各个实施方式包括电池断接装置，其包括断开器、外壳和汇流条。断开器具有枢轴部分和致动部分，并且致动部分具有致动面。枢轴部分具有旋转轴线，断开器围绕该旋转轴线可枢转。外壳限定腔室，且该腔室通过由外壳的入口壁所限定的入口与气体发生器流体连通。断开器在腔室内设置在第一位置中，在该第一位置中致动面与入口以及入口壁相邻，且来自气体发生器的燃烧气体推动致动面以使断开器绕枢轴部分的旋转轴线枢转到第二位置，这导致断开器断开汇流条。

Description

电池断接装置

相关申请的交叉参考

本申请要求2016年6月30日提交的标题为“Battery Disconnect Device(电池断接装置)”的美国专利申请第62/356,945号的优先权，其以全文引用的方式并入本文。

背景技术

在车辆中可包括断接装置以在事故期间断开电池以确保在事故期间和之后没有电缆短路并且保护断接装置下游的车载电气系统。大多数已知的断接装置包括活塞式切割装置，以断开和分离汇流条。活塞式切割装置由气体发生器(例如，烟火启动器)致动。活塞式切割装置通常具有在预定位置剪开汇流条的刀片。

另外，对于应急人员和其他人，电流断接装置不提供在视觉上确定汇流条是否已经断开的能力，这可能对参与事故的应急人员或其他人造成危害。

发明内容

各个实施方式包括电池断接装置，其包括断开器、外壳和汇流条。断开器具有枢轴部分和致动部分。致动部分具有致动面，并且枢轴部分具有旋转轴线，断开器围绕该旋转轴线可枢转。外壳限定腔室，腔室通过由外壳的入口壁所限定的入口而与气体发生器流体连通。汇流条延伸贯穿外壳和腔室。断开器在腔室内设置在第一位置中，在该第一位置中致动面与入口以及入口壁相邻，来自气体发生器的燃烧气体推动致动面以使断开器绕枢轴部分的旋转轴线枢转到第二位置。在第二位置中，致动面与入口以及入口壁间隔开，并且枢轴部分的枢转运动使断开器断开汇流条。

在一些实施方式中，汇流条延伸贯穿断开器的枢轴部分中所限定的沟槽，并且枢轴部分的枢转运动使枢轴部分在第一凹陷部分和第二凹陷部分处断开汇流条。在另外的实施方式中，沟槽具有彼此间隔开的第一壁和第二壁。第一壁的边缘和枢轴部分的圆柱形壁限定第一轴向沟槽，第二壁的边缘和圆柱形壁限定第二轴向沟槽，其中第一轴向沟槽和第二轴向沟槽在周向上彼此间隔开。在另一或替代实施方式中，沟槽具有底板，并且汇流条的一个边缘设置成与沟槽底板相邻。

在一些实施方式中，枢轴部分具有第一轴向面和第二轴向面，并且外壳在第一壁上限定第一凹槽且在第二壁上限定第二凹槽。第一壁和第二壁彼此间隔开，并且第一轴向面的至少一部分接合在第一沟槽中，并且第二轴向面的至少一部分接合在第二沟槽中。在另外的实施方式中，第一凹槽或第二凹槽中的至少一个是外壳的相应的第一壁或第二壁中的开口，并且通过开口，相应的第一或第二轴向面从外壳的外部是可见的。在另外的实施方式中，可见的第一或第二轴向面包括其上的指示器，并且指示器指示断开器是处于第一位置还是第二位置。

在一些实施方式中，外壳包括限定开口的壁，并且通过开口，汇流条和/或断开器的至少一部分是可见的。

在一些实施方式中，枢轴部分是圆柱形，并且致动部分从圆柱形枢轴部分的圆柱形壁的一部分延伸。在一些实施方式中，致动部分是楔形并且从圆柱形壁在径向向外的方向上渐缩。然而，在其他实施方式中，致动部分是楔形并且在径向向内的方向上朝向圆柱形壁渐缩。

在具有在径向向内方向上渐缩的楔形致动部分的一些实施方式中，汇流条包括断接部分，该断接部分限定与枢轴部分相邻的第一凹陷部分。致动部分包括与致动面间隔开的第二面，并且第一凹陷部分背向断开器的致动部分的第二面。响应于断开器从第一位置到第二位置的枢转，汇流条的断接部分的一部分围绕第一凹陷部分弯曲。另外，在另外的实施方式中，断接部分限定面向断开器的第二面的第二凹陷部分，其中第一和第二凹陷部分面向相反方向并且沿着汇流条的断接部分的长度彼此间隔开。响应于断开器从第一位置到第二位置的枢转，汇流条在第二凹陷部分处断裂。在一些实施方式中，第二凹陷部分限定V形应力梯级，并且第一凹陷部分限定U形凹陷部分。

在具有在径向向内方向上渐缩的楔形致动部分的另一实施方式中，汇流条包括断接部分，该断接部分限定凹陷部分，例如上述面向断开器的致动部分的第二面的第二凹陷部分，响应于断开器从第一位置到第二位置的枢转，汇流条在凹陷部分处断裂。在一些实施方式中，凹陷部分限定V形应力梯级。

在一些实施方式中，电池断接装置还包括设置在致动面和入口壁之间的垫圈。

在一些实施方式中，汇流条包括第一引线和第二引线，并且第一引线和第二引线相对于外壳的外表面向外延伸。

在一些实施方式中，致动面位于第一平面中，第二面位于第二平面中。腔室的入口壁位于第三平面中，并且外壳还包括位于第四平面中的止动壁以及设置在止动壁和入口壁之间的弧形壁。第三和第四平面在外壳的弧形壁的对面相交。断开器包括在致动面和第二面之间延伸的弧形面，并且弧形面与枢轴部分相对并间隔开。腔室的弧形壁面向断开器的弧形面。断开器的枢轴部分设置成与第三和第四平面的相交处相邻。在另外的实施方式中，断开器的弧形面包括延伸远离弧形面的至少一个齿。在断开器从第一位置旋转到第二位置之后，齿与弧形壁接合，以防止从第二位置旋转到第一位置。在另外的实施方式中，所述至少一个齿包括第一多个齿，并且所述弧形壁限定第二多个齿，所述第二多个齿延伸远离所述弧形壁并且在所述断开器从第一位置旋转到第二位置之后与第一多个齿接合以防止从第二位置旋转到第一位置。

在一些实施方式中，弧形壁包括第一部分和第二部分。弧形壁的第一部分从入口壁延伸，并且弧形壁的第二部分从止动壁延伸。第一和第二部分的远端在它们之间限定第一间隙，汇流条的第一端部延伸贯穿第一间隙。

在一些实施方式中，汇流条包括在第一引线和断接部分之间延伸的第一端部。第一引线相对于外壳的外表面向外延伸，并且第一端部延伸贯穿第一间隙。

在一些实施方式中，外壳限定从入口壁朝向止动壁延伸的弧形边缘。该边缘与弧形壁间隔开并且面向弧形壁，并且楔形断开器的枢轴部分在第一和第二位置中与弧形边缘接合。在另外的实施方式中，弧形边缘和止动壁在它们之间限定第二间隙，并且汇流条包括在第二引线和断接部分之间延伸的第二端部。第二引线相对于外壳的外表面向外延伸，第二端部延伸贯穿第二间隙。

在一些实施方式中，第一平面和第二平面的夹角小于90°。例如，在一实施方式中，第一平面和第二平面的夹角在30°和45°之间。

在其他各个实施方式中，电池断接装置包括断开器、外壳和汇流条。断开器具有在其一部分上的指示器。外壳限定腔室，并且断开器设置在腔室中。汇流条设置成贯穿外壳。来自气体发生器的燃烧气体使断开器从第一位置移动到第二位置，其中从第一位置到第二位置的移动使断开器将汇流条断开成单独的至少两截，并且当断开器处于第二位置时，指示器从外壳的外表面是可见的。

在一些实施方式中，当断开器处于第一位置时，指示器从外壳的外表面是可见的。在一些实施方式中，指示器是从断开器的外表面延伸的突片，并且突片与断开器一起从第一位置移动到第二位置。通过由外壳的外表面所限定的窗口，突片从外壳的外表面是可见的。在另外的实施方式中，窗口是狭槽，并且突片从第一位置通过狭槽移动到第二位置。在另一种实施方式中，突片是断开器的枢轴部分的轴向面，并且突片包括与枢轴部分一起围绕枢轴部分的旋转轴线R-R旋转以指示断开器是处于第一位置还是第二位置的指示器。

在其他各个实施方式中，电池断接装置包括断开器、外壳和汇流条。外壳限定腔室，并且断开器设置在腔室中。汇流条设置成贯穿外壳。来自气体发生器的燃烧气体使断开器从第一位置移动到第二位置，并且从第一位置到第二位置的移动使断开器将汇流条断开成单独的至少两截。外壳限定窗口，当断开器处于第一和/或第二位置时，通过该窗口，断开器和/或汇流条的至少一部分从外壳的外表面是可见的。

附图说明

在以下示例性附图中更详细地解释了各个实施方式。附图仅是示例性的，以示出实施方式的结构以及可以单独使用或与其他特征组合使用的一些特征。本发明不应限于所示的实施方式。

图1A和1B示出了根据一个实施方式的电池断接装置的上方立体图和下方立体图。

图2A示出了设置在图1A和1B中所示的电池断接装置内的部件处于非部署位置的平面图。

图2B示出了设置在图2A中所示的电池断接装置内的部件处于部署位置的平面图。

图3示出了图1A至2B中所示的电池断接装置的部件的分解图。

图4示出了根据另一实施方式的断开器的局部立体图。

图5示出了设置在根据另一实施方式的电池断接装置内的图4中所示的断开器的平面图。

图6示出了根据另一实施方式的电池断接装置的局部立体图。

图7示出了图6中所示的电池断接装置的第一外壳部分的局部立体图。

图8示出了电池断接装置的第二外壳部分的局部立体图。

图9示出了图6中所示的断开器的立体图。

图10示出了图6中所示的电池断接装置的立体图。

图11示出了根据另一实施方式的电池断接装置的局部立体图。

图12和13示出了图11中所示的断开器的立体图。

图14示出了图12和13中所示的断开器和第二外壳部分的局部立体图。

图15示出了图14中所示的第二外壳部分。

图16示出了在图11中也示出的第一外壳部分的平面图。

图17示出了图11和图16中所示的装配的电池断接装置300。

图18示出了图11中所示的具有损坏的汇流条的电池断接装置的局部立体图。

图19示出了根据另一实施方式的线性致动器型断接装置。

图20示出了图19中所示的断接装置的局部立体图。

图21示出了根据另一实施方式的线性致动器型断接装置。

图22示出了图21中所示的断接装置的局部立体图。

具体实施方式

各个实施方式包括电池断接装置，其包括断开器、外壳和汇流条。断开器具有枢轴部分和致动部分，并且致动部分具有致动面。枢轴部分具有旋转轴线，断开器围绕该旋转轴线可枢转。外壳限定腔室，腔室通过由外壳的入口壁所限定的入口与气体发生器流体连通。并且，汇流条延伸贯穿外壳和腔室。断开器设置在腔室内的第一位置中，在该第一位置中致动面与入口以及入口壁相邻，来自气体发生器的燃烧气体推动致动面以使断开器绕枢轴部分的旋转轴线枢转到第二位置。在第二位置中，致动面与入口以及入口壁间隔开，并且枢轴部分的枢转运动使断开器断开汇流条。

另外，其他各个实施方式包括电池断接装置，其包括断开器、外壳和汇流条。断开器在其一部分上具有指示器。外壳限定腔室，并且断开器设置在腔室中。并且，贯穿外壳设置汇流条。来自气体发生器的燃烧气体使断开器从第一位置移动到第二位置，并且从第一位置到第二位置的移动使断开器将汇流条断开成单独的至少两截。当断开器处于第二位置时，从外壳的外表面可以看到指示器。

此外，其他各个实施方式包括电池断接装置，其包括断开器、外壳和汇流条。外壳限定腔室，并且断开器设置在腔室中。贯穿外壳设置汇流条。来自气体发生器的燃烧气体使断开器从第一位置移动到第二位置，并且从第一位置到第二位置的移动使断开器将汇流条断开成单独的至少两截。外壳限定窗口，当断开器处于第一和/或第二位置时，通过该窗口，可从外壳的外表面看到断开器和/或汇流条的至少一部分。

图1A-3示出了根据一个实施方式的示例性电池断接装置。电池断接装置100包括外壳102、断开器104和汇流条105。外壳102和断开器104由不导电的材料(例如，聚合物或玻璃填充聚合物(例如，玻璃填充尼龙)形成，以及汇流条105是导电材料(例如，金属，与金属的复合材料)。

外壳102包括入口壁112、止动壁132和弧形壁134。外壳102内的腔室106至少部分地由入口壁112、止动壁132、弧形壁134以及外壳102的侧壁150、151限定。入口壁112的至少一部分位于第一平面内，并且止动壁132的至少一部分位于与第一平面相交的第二平面内。并且，弧形壁134设置在止动壁132和入口壁112之间，在第一和第二平面的相交处的对面。入口壁112限定入口110，并且气体发生器108(例如，启动器或微型气体发生器(MGG))经由入口110与腔室106流体连通。弧形边缘142从入口壁112朝向止动壁132延伸，并且在边缘142和止动壁132之间限定间隙。边缘142与弧形壁134间隔开并面向弧形壁134。此外，边缘142与第一和第二平面的相交处相邻。

弧形壁134包括从入口壁112延伸的第一弧形壁部分134a和从止动壁132延伸的第二弧形壁部分134b。第一弧形壁部分134a和第二弧形壁部分134b限定其远端之间的间隙。在其他实施方式(未示出)中，弧形壁134可包括第一弧形壁部分134a或第二弧形壁部分134b中的一个。

断开器104具有致动部分111和枢轴部分118。致动部分111包括位于第三平面中的第一面114、位于第四平面中的第二面116、以及与枢轴相对的弧形面136。致动部分111是楔形的并且朝向枢轴部分118径向向内渐缩。第三和第四平面的夹角在30°和45°之间。第一面114和第二面116分别具有彼此间隔开第一距离的第一边缘144a、144b，和彼此间隔开第二距离(小于第一距离)的第二边缘145a、145b。弧形面136在第一面114和第二面116的第一边缘144a、144b之间延伸。枢轴部分118在第一面114和第二面116的第二边缘145a、145b之间延伸，以及枢轴部分118与弧形面136相对并且间隔开，并且与第三和第四平面的相交处相邻。在图2A至3中所示的实施方式中，枢轴部分118具有弧形形状。在其他实施方式中，夹角可以小于90°。另外，在其他实施方式中，枢轴部分118和/或在第一面114和第二面116之间延伸的面可以具有非弧形形状。

汇流条105包括设置在腔室106内的内部部分122和设置在腔室106外部的电连接引线124a、124b。内部部分122包括第一端部146、第二端部147以及在第一端部146和第二端部147之间延伸的断接部分120。断接部分120限定第一凹陷部分128和第二凹陷部分121。第一凹陷部分128和第二凹陷部分121限定在汇流条105的面向相反方向并且彼此间隔开的表面上，并且凹陷部分128、121沿汇流条105的断接部分120的长度(即，在第一端部146和第二端部147之间延伸的方向)间隔开。在图2A至图3中所示的实施方式中，第二凹陷部分121限定V形应力梯级或沟槽，且第一凹陷部分128限定U形凹陷部分。然而，在其他实施方式中，凹陷部分121、128可以限定具有其他形状的凹陷部分。另外，在一些实施方式中(未示出)，汇流条105可包括第一凹陷部分128或第二凹陷部分121但不包括另一个。

引线124a、124b延伸贯穿和远离外壳102的侧壁151。引线124a、124b中的每一个延伸贯穿外壳102的侧壁151并向外转动以延伸越过外壳102的覆盖区，使得引线124a、124b的远端位于与外壳102的侧壁151平行的平面中。该平面内的轴线A-A在中心延伸贯穿引线124a，并且该平面内的轴线B-B在中心延伸贯穿引线124b。轴线A-A和轴线B-B彼此平行且间隔开。

第一端部146从引线124a的近端延伸，以及第二端部147从引线124b的近端延伸。第一端部146和第二端部147位于不同的平面中，所述不同的平面彼此间隔开、彼此平行并且垂直于包括引线124a、124b的远端的平面。在第一端部146和第二端部147之间延伸的断接部分120位于与端部146、147所在的平面相交的平面中。例如，在一些实施方式中，断接部分120所在的平面与第一端部146和第二端部147所在的平面以30°和45°之间的角度相交。在其他实施方式中，该角度可以小于90°并且可以对应于断开器104的第三平面和第四平面相交的角度。

图2A和2B示出了在外壳102的腔室106内装配的断开器104和汇流条105。汇流条105的断接部分120延伸贯穿腔室106，并且引线124a、124b从外壳102的侧壁151延伸。汇流条105的第一端部146延伸贯穿在入口壁112和止动壁132之间限定的间隙，并且汇流条105的第二端部147延伸贯穿在第一弧形壁部分134a的远端和第二弧形壁部分134b的远端之间限定的间隙。并且，在一些实施方式中(未示出)，引线可以贯穿外壳102的另一个外表面(而不是侧壁151)并从其延伸。

断开器104在如图2A所示的第一或非部署位置中设置在在腔室106内的入口壁112和汇流条105之间。在该第一位置中，致动部分111的第一面114面向外壳102的入口110和入口壁112，第二面116面向汇流条105的断接部分120，并且断开器104的弧形面136面向第一弧形壁部分134a。另外，断开器104的枢轴部分118与弧形边缘142接合。

来自气体发生器108的燃烧气体迫使断开器104绕枢轴部分118的旋转轴线R-R从图2A所示的第一位置或非部署位置枢转到在图2B中所示的第二位置或部署位置，该枢转使断开器104的第二面116在第二凹陷部分121处断开汇流条105的断接部分120。在第二位置中，第一面114与入口110以及入口壁112间隔开，且第二面116设置成与止动壁132相邻。此外，弧形面136面向第二弧形壁部分134b。汇流条105的在凹陷部分128、121之间的部分围绕第二凹陷部分121弯曲，并且在部署位置中设置在第二面116和止动壁132之间。

电池断接装置100还包括垫圈130，垫圈130设置在断开器104的第一面114和入口壁112之间。垫圈130防止气体从气体发生器108泄漏经过断开器104的第一面114。

在图4所示的实施方式中，断开器104'的弧形面136'包括齿138'，以防止从第二位置旋转到第一位置。齿138'从弧形面136'径向向外延伸并且成角度，使得当断开器104从第一位置旋转到第二位置时它们滑过弧形壁134并且响应于从第二位置向第一位置的旋转或者尝试旋转而与弧形壁134接合。

在图5所示的实施方式中，弧形壁部分134b'还包括齿140'，齿140'从弧形壁部分134b'径向向内延伸并且成角度，使得当断开器104'从第一位置移动到第二位置时，齿138'可以滑过齿140'。响应于从第二位置向第一位置的移动或者尝试移动，来自弧形壁部分134b'的齿140'从弧形面136'与齿138'接合，以防止在该方向上的旋转。齿140'还使断开器104'减速，这进一步防止断开器104'在从第二位置到第一位置的方向上反弹。尽管未示出，但第一弧形壁部分也可包括齿，例如齿140'。

在图6-10中所示的实施方式中，电池断接装置200包括断开器204、具有第一外壳部分202a和第二外壳部分202b的外壳、以及汇流条(例如汇流条105)。断开器204包括枢轴部分218和致动部分211。枢轴部分218的轴向面包括第一和第二销部分219a、219b，其沿枢轴部分218的旋转轴线R-R从枢轴部分218的每一侧延伸。致动部分211包括第一面214、第二面216、以及在第一面214和第二面216之间延伸的弧形面236，该弧形面236与枢轴部分218间隔开并且与枢轴部分218相对。

在关于图1-5描述的实施方式中，断开器104的第二面116较平坦。因此，断开器104的第二面116的整个区域将致动力施加到汇流条105。然而，在图6-10中所示的实施方式中，第二面216提供至少两个集中负载区域，用于将致动力施加到汇流条105。在图6-10中所示的实施方式中，集中负载区域由第二面216所限定的三角形沟槽285的外围边缘285c、285d之间的区域216a以及第二面216的外围边缘216b、216c提供。三角形沟槽285从第二面216的平面图观看是三角形形状，且沟槽285由两个三角形形状的面285a、285b进一步限定。面285a、285b的顶端与第二面216的远端间隔开并且在单一点处相汇。换句话说，沟槽285从弧形面236朝向枢轴部分218渐缩，并从第二面216朝向第一面214渐缩。沟槽285的周边边缘285c、285d是每个三角形形状的面285a、285b的间隔开的侧面。提供多个集中负载区域以将致动力施加到汇流条105上提高了断开汇流条105的能力。

图6和7中所示的第一外壳部分202a包括限定入口210的入口壁212、止动壁232、侧壁250、以及从入口壁212延伸到腔室206中的弧形壁234。侧壁250限定凹槽260a。

图8中所示的第二外壳部分202b包括包括侧壁251和弧形壁235。侧壁251限定凹槽260b。

为了装配电池断接装置200，断开器204的销部分219a接合到凹槽260a中，并且汇流条105的断接部分122设置在腔室206内。外壳的第二部分202b的弧形壁235设置在腔室206内，使得弧形壁235在外壳部分202a的弧形壁234的远侧边缘和止动壁232之间与它们间隔开以限定汇流条105所延伸贯穿的间隙。销部分219b延伸贯穿凹槽260b。销部分219a、219b在凹槽260a、260b中的接合允许断开器204绕轴线R-R枢转并且限制销219a、219b相对于侧壁250、251的横向移动。

如图10所示，凹槽260a是延伸到侧壁250的外表面264的窗口。如图10所示，销部分219a与凹槽260a接合，并且销部分219a的远端面267包括箭头形指示器266。通过凹槽260a，箭头形指示器266从外壳的外部是可见的。当断开器204从第一位置枢转到第二位置时，指示器266随着断开器204从第一指示器位置旋转到第二指示器位置。图6中示出了第一指示器位置，其指示断开器204处于第一位置并且汇流条105未断开。在第二指示器位置中，箭头266旋转以指示断开器204处于第二位置并且汇流条断开。外壳部分202a的侧壁250的与凹槽260a相邻的外表面264包括指示器278，指示器278对准在第一和第二位置的每一个中的销部分219a的远端面上的箭头形指示器266并指示断开器204是处于第一位置还是第二位置。视觉指示器266、278允许应急人员或其他人在视觉上确认来自电池的电力是否已被断开器204断接。

与具有活塞式致动器的现有技术解决方案相比，具有枢轴部分的电池断接装置的各个实施方式更快地断开汇流条并且需要更少的气体体积。特别地，在图1-10中所示的实施方式中，气体发生器与断开器的枢轴部分间隔开，这导致被施加的初始致动力更靠近汇流条的预定最弱点。而且，根据一些实施方式，具有与活塞式致动器相同的致动表面积的断开器需要用于致动的气体体积是活塞式致动器所需的气体体积的一半。电池断接装置还在汇流条的断开端之间提供更大的距离，以在断开器部署之后抵抗汇流条的断开端之间的电弧放电。

图11-18示出了电池断接装置300的另一种实施方式。在该实施方式中，电池断接装置300包括断开器304，外壳302和汇流条305。如图12-13所示，断开器304包括圆柱形枢轴部分318和从枢轴部分318的外径向边缘延伸的致动部分311。枢轴部分318具有第一轴向面319和第二轴向面383，该第二轴向面383沿轴线R-R与第一轴向面319轴向间隔开并与第一轴向面319相对。圆柱形侧壁323在第一轴向面319和第二轴向面383之间延伸。第一轴向面319和圆柱形侧壁323的一部分限定了轴向延伸到枢轴部分318中的沟槽370。沟槽370具有彼此间隔开的第一侧壁374和第二侧壁376，并且底板372在第一侧壁376和第二侧壁376之间延伸。沟槽370在枢轴部分318中居中，使得轴线R-R与沟槽底板372的中心相交。沟槽底板372与第一轴向面319轴向间隔开。

如图12和13所示，圆柱形壁323和第二壁376的与沟槽底板372的端部372b相邻的边缘377限定了轴向沟槽375，该轴向沟槽375从第一轴向面319朝向沟槽底板372延伸。轴向沟槽375包括矩形形状的面375a和三角形形状的面375b。三角形形状的面375b从第一轴向面319朝向沟槽底板372渐缩。面375a、375b的相邻边缘是同轴的。类似地，圆柱形壁323和第一壁374的与沟槽底板372的端部372a相邻的边缘379限定了从第一轴向面319朝向沟槽底板372延伸的轴向沟槽373。轴向沟槽373包括矩形形状的面373a和从第一轴向面319朝向沟槽底板372渐缩的三角形形状的面373b。面373a、373b的相邻边缘是同轴的。当边缘379、377与汇流条开始接触时，第一壁374的边缘379和第二壁376的边缘377在汇流条305的与每个边缘379、377相邻的部分上提供集中负载。此外，当汇流条305伸长并与这些边缘开始接触时，圆柱形壁323的与每个沟槽373、375相邻的边缘也在与这些边缘相邻的汇流条305上提供集中负载，这进一步有助于切割汇流条。在枢轴部分318的旋转期间，枢轴部分318开始在汇流条305的与沟槽底板372相邻的边缘处切割汇流条305，并且枢轴部分318的继续旋转允许边缘379、377继续将汇流条305切割至与轴向面319相邻的汇流条305的边缘。当枢轴部分318旋转并开始切割汇流条305时，汇流条305在每个切割位置处略微伸长。枢轴部分318中的沟槽373、375和下文描述的半圆柱形开口365的膨胀部分365a、365b允许用于汇流条305伸长的空间。沟槽372的端部372a、372b彼此径向间隔开。在其他实施方式中，集中负载可以通过具有一个或多个具有其他形状(例如，都是矩形，都是三角形，一个或多个弧形，一个或多个梯形)的面的沟槽的边缘而施加到汇流条305。

致动部分311是楔形形状并且在径向向外的方向上渐缩。特别地，致动部分311包括作为致动面的第一面314，和第二面316。第一面314的至少一部分位于第一平面中，并且第二面316的至少一部分位于第二平面中。第一和第二平面以小于90°(例如，在30°和45°之间)的角度相交。致动部分311还包括第三面317和第四面313。第三面317的至少一部分在第三平面中延伸，第三平面和第二平面以至少90°且小于180°的角度相交。第四面313的至少一部分在第四平面中延伸，并且第四平面和第一平面以至少90°且小于180°的角度相交。第三面317从第二面316的远侧边缘延伸，第四面313从第一面314的远侧边缘延伸。第三面317和第四面313具有共同的远侧边缘。然而，在其他实施方式中，致动部分311可以具有不同的形状。例如，在其他实施方式中，第三面317和/或第四面313可以不是楔形形状，致动部分311的远端可以是弧形形状，致动部分311可以是矩形形状，致动部分311可以限定从其远端延伸的一个或多个齿，或者致动部分311可具有一个或多个弧形形状的面。

另外，在图11-18所示的实施方式中，外壳302包括第一部分302a和第二部分302b。当第一部分302a和第二部分302b联接在一起时，它们限定腔室306。类似于上述实施方式，第一部分302a包括入口壁312、止动壁332、从入口壁312延伸的弧形壁331、以及侧壁350。第二部分302b包括侧壁351。第一部分302a和第二部分302b彼此单独地形成。

为了将外壳部分302a、302b联接在一起，外壳部分302b包括从侧壁351轴向延伸的支柱391a、391b以及支柱392a、392b。支柱391a、391b、392a、392b分别与外壳部分302a的外表面上所限定的沟槽393a、393b、397a、397b接合。每个沟槽393a、393b、397a、397b包括从相应的沟槽向外延伸的突片398，且每个支柱中所限定的狭槽399接收突片398以防止外壳部分302a、302b被拉开。

外壳部分302b还包括从侧壁351延伸的壁334。壁334包括外部部分334d、限定一个或多个齿334b的内弧形部分334a、以及与弧形表面334a间隔开的内三角形部分334c。齿334b与断开器304的致动部分311的远端接合，以防止断开器304与致动方向相反地旋转。外壳部分302a的侧壁350限定第一三角形开口355、第二三角形开口352、以及侧壁354内从侧壁350延伸的矩形槽353。当将外壳部分302a、302b联接在一起时，壁334的外部部分334d与沟槽353接合，内弧形部分334a的远端与第二三角形开口352接合，并且内三角形部分334c的远端与第一三角形开口355接合。外壳部分302b的部分334a、334c、334d接合到外壳部分302a的相应开口352、355和沟槽353中，在操作期间为外壳302提供稳定性。

外壳302的第一部分302a限定半圆柱形开口365，枢轴部分318设置在该半圆柱形开口365中。半圆柱形开口365由入口壁312和止动壁332限定并且被限定在它们之间。开口365具有第一扩口部分365a和第二扩口部分365b以及非扩口部分365c。第一扩口部分365a和第二扩口部分365b的直径大于未扩口部分365c的直径。入口壁312限定第一扩口部分365a，并且止动壁332限定第二扩口部分365b。选择每个扩口部分365a、365b的弧形长度和直径，以在其断开时为汇流条305的伸长提供足够的空间。

侧壁351限定第一凹槽360a，侧壁350限定第二凹槽360b。枢轴部分318的第一轴向面319包括从第一轴向面319轴向延伸的销部分319a，并且当外壳302的第一部分302a和第二部分302b被联接在一起时，销部分319a接合在第一凹槽360a中。第二轴向面383包括从第二轴向面383轴向延伸的销部分383a，销部分383a接合在第二凹槽360b中。使销部分319a、383a与凹槽260a、260b接合允许断开器304的枢转运动并防止断开器304相对于轴线R-R的横向移动。在图16所示的实施方式中，至少凹槽360b是在侧壁350中所限定的开口，并且通过开口360b，第二销部分383a的远端面从外壳302的外部是可见的。第一销部分383a的远端面包括其上的指示器378，该指示器378指示断开器304是处于第一位置还是第二位置。图14中所示的指示器378是箭头，但在其他实施方式中，指示器可以是线或其他形状。在另一种实施方式中，凹槽360b是窗口，并且通过该窗口从外壳302的外部可以看到断开器304的取向。

汇流条305包括U形内部部分322，第一电引线324a和第二电引线324b。U形内部部分322具有第一远端346，第二远端347和断接部分322a。断接部分322a包括第一凹陷部分321和第二凹陷部分328。第一电导线324a从内部部分322的第一远端346延伸，第二电导线324b从内部部分322的第二远端347延伸。在图11中所示的实施方式中，引线324a、324b从内部部分322以90°向外延伸。然而，在其他实施方式中，引线324a、324b从远端346、347延伸的角度可以不同，这取决于电池断接装置300在其最终用途中的布置。引线324a从外壳302延伸贯穿止动壁332中所限定的沟槽394，并且引线324b从外壳302延伸贯穿被限定在止动壁332和入口壁312之间的沟槽396。

断接部分322a位于远端346、347之间。具体地，断接部分322a限定在第一凹陷部分321(限定在汇流条305的第一表面366上)和第二凹陷部分328(限定在汇流条305的第二表面368上)之间。第一表面366和第二表面368彼此间隔开并且彼此相对。第一凹陷部分321和第二凹陷部分328也沿断接部分322a的长度间隔开。图11中所示的凹陷部分321、328是V形的，但是在其他实施方式中，凹陷部分321、328可以具有不同的形状(例如，U形或矩形的形状)。

如图11所示，断接部分322a设置在断开器304的沟槽370内。汇流条305的第一边缘设置成与沟槽370的底板372相邻(例如，邻接)。汇流条305的与第一边缘相对且间隔开的第二边缘位于同一平面内或低于包括轴向面319的同一平面。

在如图11和14所示的第一位置或非部署位置，致动部分311的第一面314面向外壳302的入口310以及入口壁312并与它们相邻。垫圈330设置在第一面314和入口壁312之间。第二面316背向入口壁312。销部分319a、383a分别接合在凹槽360a、360b内。

来自气体发生器108的燃烧气体从入口310进入306室并迫使断开器304绕轴线R-R从第一位置枢转到第二位置。在如图18所示的第二位置中，第一面314与入口壁312间隔开。垫圈330与第一面314一起移动，但在图18中未示出。枢轴部分318的枢转运动使枢轴部分318在第一凹陷部分321和第二凹陷部分328处断开汇流条305。在枢转运动期间，沟槽370的壁374、376的边缘379、377分别推压汇流条305的分别与第一凹陷部分321和第二凹陷部分328相对的表面，从而使汇流条305在凹陷部分321、328处或附近断裂。因为当断开器304从第一位置移动到第二位置时销部分383a的远端上的指示器378与枢轴部分318一起旋转，指示器378指示汇流条305是否带电或断开。

在上面关于图6-18描述的实施方式中，断开器从第一位置旋转到第二位置以断开汇流条，并且枢轴部分的销部分上的指示器与枢轴部分一起旋转以指示断开器在外壳内的位置。指示器从外壳的外表面是可见的，这允许应急人员或其他人可视地确定汇流条是否带电或断开。然而，在其他实施方式中，以替代方式提供观看汇流条状态的能力。例如，外壳可以限定窗口，当断开器处于一个位置时，断开器的一部分和/或汇流条的一部分通过该窗口是可见的，但在其他位置是不可见的。

根据各个实施方式，这种查看汇流条状态的能力还可以设置有用于断开汇流条的线性致动器。例如，如图19-20所示，线性致动器电池断接装置400包括活塞杆406、外壳402和汇流条405。活塞杆406设置在外壳402内，并且汇流条405延伸贯穿外壳402。指示器突片472从活塞杆406的外表面径向向外延伸并进入由外壳402的一侧所限定的狭槽482。狭槽482延伸到外壳402一侧的外表面，从而允许从外壳402的外部观看突片472在狭槽482中的位置。当活塞杆406从第一位置移动到第二位置以断开汇流条405时，突片472从狭槽482的第一端朝向狭槽482的第二端径向贯穿狭槽482。在图19-20中所示的实施方式中，完整的汇流条405和突片472在第一位置中是可见的，但是汇流条405在第二位置中是不可见的。

替代地，在图21-22中所示的实施方式中，线性致动器电池断接装置500包括活塞杆506、外壳502和汇流条505。活塞杆506不具有电池断接装置400所具有的指示器突片，但是外壳502的至少一个侧壁限定了窗口578，通过该窗口，活塞杆506和/或汇流条505的至少一部分从外壳502的外部是可见的。在所示的实施方式中，活塞杆506在第一位置中从窗口578是不可见的，且在第二位置中从窗口578是可见的，这指示汇流条是断开的。然而，在其他实施方式中，窗口578可以被限定为使得通过窗口578，汇流条505的一部分在一个位置中是可见的而在其它位置中是不可见的。

这里使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并不旨在限制本发明。如这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也用于包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”在本说明书中使用时说明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

权利要求中的所有工具或步骤以及功能元件的相应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体提出的其他提出的元件执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对本发明的描述，但是并不旨在穷举或将本发明限于所公开的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述实施方式是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，并且对于适于构思的特定用途的各种修改的实施方式，使本领域普通技术人员能够理解本发明。

Claims (32)

1.一种电池断接装置，包括：

断开器，所述断开器具有枢轴部分和致动部分，所述致动部分具有致动面，所述枢轴部分具有旋转轴线，所述断开器能够围绕所述旋转轴线枢转；

外壳，所述外壳限定腔室，所述腔室通过由所述外壳的入口壁所限定的入口而与气体发生器流体连通；和

汇流条，所述汇流条延伸贯穿所述外壳和所述腔室，

其中，所述断开器在所述腔室内设置在第一位置中，在所述第一位置中所述致动面与所述入口以及所述入口壁相邻，来自所述气体发生器的燃烧气体推动所述致动面以使所述断开器绕所述枢轴部分的所述旋转轴线枢转到第二位置，其中在所述第二位置中，所述致动面与所述入口以及所述入口壁间隔开，并且所述枢轴部分的枢转运动使所述断开器断开所述汇流条，

其中，所述汇流条延伸贯穿所述断开器的所述枢轴部分中所限定的沟槽，并且所述枢轴部分的所述枢转运动使所述枢轴部分在第一凹陷部分和第二凹陷部分处断开所述汇流条。

2.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中，所述沟槽具有彼此间隔开的第一壁和第二壁，并且所述第一壁的边缘和所述枢轴部分的圆柱形壁限定第一轴向沟槽，且所述第二壁的边缘和所述圆柱形壁限定第二轴向沟槽，其中所述第一轴向沟槽和所述第二轴向沟槽在周向上彼此间隔开。

3.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中，所述沟槽具有底板，并且所述汇流条的一个边缘设置成与所述沟槽的底板相邻。

4.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中，所述枢轴部分具有第一轴向面和第二轴向面，并且所述外壳在第一壁上限定第一凹槽且在第二壁上限定第二凹槽，所述第一壁和所述第二壁彼此间隔开，并且其中所述第一轴向面的至少一部分接合在所述第一凹槽中，并且所述第二轴向面的至少一部分接合在所述第二凹槽中。

5.根据权利要求4所述的电池断接装置，其中，所述第一凹槽或所述第二凹槽中的至少一个是所述外壳的相应的所述第一壁或所述第二壁中的开口，并且通过所述开口，相应的所述第一轴向面或所述第二轴向面从所述外壳的外部是可见的。

6.根据权利要求5所述的电池断接装置，其中，可见的所述第一轴向面或所述第二轴向面包括其上的指示器，所述指示器指示所述断开器是处于所述第一位置还是所述第二位置。

7.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中，所述外壳包括限定开口的壁，并且通过所述开口，所述汇流条和/或断开器的至少一部分是可见的。

8.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中，所述枢轴部分是圆柱形，并且所述致动部分从所述圆柱形枢轴部分的圆柱形壁的一部分延伸。

9.根据权利要求8所述的电池断接装置，其中，所述致动部分是楔形，并且从所述圆柱形壁在径向向外的方向上渐缩。

10.根据权利要求8所述的电池断接装置，其中，所述致动部分是楔形，并且在径向向内的方向上朝向所述圆柱形壁渐缩。

11.根据权利要求10所述的电池断接装置，其中：

所述汇流条包括断接部分，所述断接部分限定与所述枢轴部分相邻的第一凹陷部分，

所述致动部分包括与所述致动面间隔开的第二面，

所述第一凹陷部分背向所述断开器的所述致动部分的所述第二面，并且

响应于所述断开器从所述第一位置到所述第二位置的枢转，所述汇流条的所述断接部分的一部分围绕所述第一凹陷部分弯曲。

12.根据权利要求11所述的电池断接装置，其中，所述断接部分限定面向所述断开器的所述第二面的第二凹陷部分，所述第一凹陷部分和所述第二凹陷部分面向相反方向并且沿着所述汇流条的所述断接部分的长度彼此间隔开，并且响应于所述断开器从所述第一位置到所述第二位置的枢转，所述汇流条在所述第二凹陷部分处断开。

13.根据权利要求12所述的电池断接装置，其中，所述第二凹陷部分限定V形应力梯级，并且所述第一凹陷部分限定U形凹陷部分。

14.根据权利要求10所述的电池断接装置，其中所述汇流条包括断接部分，所述断接部分限定凹陷部分，所述凹陷部分面向所述断开器的所述致动部分的第二面，所述致动部分的所述第二面与所述致动面间隔开，并且其中响应于所述断开器从所述第一位置到所述第二位置的枢转，所述汇流条在所述凹陷部分处断开。

15.根据权利要求14所述的电池断接装置，其中，所述凹陷部分限定V形应力梯级。

16.根据权利要求1所述的电池断接装置，还包括设置在所述致动面和所述入口壁之间的垫圈。

17.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中，所述汇流条包括第一引线和第二引线，所述第一引线和所述第二引线相对于所述外壳的外表面向外延伸。

18.根据权利要求1所述的电池断接装置，其中：

所述致动面位于第一平面中，且第二面位于第二平面中，

所述腔室的所述入口壁位于第三平面中，

所述外壳还包括位于第四平面中的止动壁以及设置在所述止动壁和所述入口壁之间的弧形壁，所述第三平面和所述第四平面在所述外壳的所述弧形壁的对面相交，

所述断开器包括在所述致动面和所述第二面之间延伸的弧形面，所述弧形面与所述枢轴部分相对并且间隔开，

所述腔室的所述弧形壁面向所述断开器的所述弧形面，以及

所述断开器的所述枢轴部分设置成与所述第三平面和所述第四平面的相交处相邻。

19.根据权利要求18所述的电池断接装置，其中，所述断开器的所述弧形面包括延伸远离所述弧形面的至少一个齿，所述齿在所述断开器从所述第一位置旋转到所述第二位置之后与所述弧形壁接合，以防止从所述第二位置旋转到所述第一位置。

20.根据权利要求19所述的电池断接装置，其中，所述至少一个齿包括第一多个齿，并且所述弧形壁限定第二多个齿，所述第二多个齿延伸远离所述弧形壁并且在所述断开器从所述第一位置旋转到所述第二位置之后与所述第一多个齿接合，以防止从所述第二位置旋转到所述第一位置。

21.根据权利要求18所述的电池断接装置，其中，所述弧形壁包括第一部分和第二部分，所述弧形壁的所述第一部分从所述入口壁延伸，并且所述弧形壁的所述第二部分从所述止动壁延伸，其中所述第一部分的远端和所述第二部分的远端在它们之间限定第一间隙，所述汇流条的第一端部延伸贯穿所述第一间隙。

22.根据权利要求21所述的电池断接装置，其中，所述汇流条包括在第一引线和断接部分之间延伸的第一端部，所述第一引线相对于所述外壳的外表面向外延伸，并且所述第一端部延伸贯穿所述第一间隙。

23.根据权利要求18所述的电池断接装置，其中，所述外壳限定从所述入口壁朝向所述止动壁延伸的弧形边缘，所述边缘与所述弧形壁间隔开并面向所述弧形壁，其中所述断开器的所述枢轴部分在所述第一位置和所述第二位置中与所述弧形边缘接合。

24.根据权利要求23所述的电池断接装置，其中，所述弧形边缘和所述止动壁在它们之间限定第二间隙，并且所述汇流条包括在第二引线和断接部分之间延伸的第二端部，所述第二引线相对于所述外壳的外表面向外延伸，且所述第二端部延伸贯穿所述第二间隙。

25.根据权利要求18所述的电池断接装置，其中，所述第一平面和所述第二平面的夹角小于90°。

26.根据权利要求25所述的电池断接装置，其中，所述第一平面和所述第二平面的夹角在30°和45°之间。

27.一种电池断接装置，包括：

断开器，所述断开器在其一部分上具有指示器；

外壳，所述外壳限定腔室，所述断开器设置在所述腔室中；和

汇流条，所述汇流条设置成贯穿所述外壳，

其中来自气体发生器的燃烧气体使所述断开器从第一位置移动到第二位置，其中从所述第一位置到所述第二位置的移动使所述断开器将所述汇流条断开成单独的至少两截，并且当所述断开器处于所述第二位置时，所述指示器从所述外壳的外表面是可见的；

其中，所述断开器具有枢轴部分和致动部分，所述致动部分具有致动面，所述枢轴部分具有旋转轴线，所述断开器能够围绕所述旋转轴线枢转，其中，所述腔室通过由所述外壳的入口壁所限定的入口而与所述气体发生器流体连通，所述汇流条延伸贯穿所述外壳和所述腔室，其中，在所述第一位置中所述致动面与所述入口以及所述入口壁相邻，来自所述气体发生器的燃烧气体推动所述致动面以使所述断开器绕所述枢轴部分的所述旋转轴线枢转到所述第二位置，其中在所述第二位置中，所述致动面与所述入口以及所述入口壁间隔开；并且

其中，所述汇流条延伸贯穿所述断开器的所述枢轴部分中所限定的沟槽，并且所述枢轴部分的所述枢转运动使所述枢轴部分在第一凹陷部分和第二凹陷部分处断开所述汇流条。

28.根据权利要求27所述的电池断接装置，其中，当所述断开器处于所述第一位置时，所述指示器从所述外壳的外表面是可见的。

29.根据权利要求27所述的电池断接装置，其中，所述指示器是从所述断开器的外表面延伸的突片，所述突片与所述断开器一起从所述第一位置移动到所述第二位置，并且通过由所述外壳的所述外表面所限定的窗口，所述突片从所述外壳的所述外表面是可见的。

30.根据权利要求29所述的电池断接装置，其中，所述窗口是狭槽，并且所述突片从所述第一位置通过所述狭槽移动到所述第二位置。

31.根据权利要求29所述的电池断接装置，其中，所述突片是所述断开器的枢轴部分的轴向面，并且所述突片包括与所述枢轴部分一起围绕所述枢轴部分的旋转轴线R-R旋转以指示所述断开器是处于所述第一位置还是所述第二位置的指示器。

32.一种电池断接装置，包括：

断开器；

外壳，所述外壳限定腔室，所述断开器设置在所述腔室中；和

汇流条，所述汇流条设置成贯穿所述外壳，

其中来自气体发生器的燃烧气体使所述断开器从第一位置移动到第二位置，其中从所述第一位置到所述第二位置的移动使所述断开器将所述汇流条断开成单独的至少两截，并且其中所述外壳限定窗口，当所述断开器处于所述第一位置和/或所述第二位置时，通过所述窗口，所述断开器和/或所述汇流条的至少一部分从所述外壳的外表面是可见的；

其中，所述断开器具有枢轴部分和致动部分，所述致动部分具有致动面，所述枢轴部分具有旋转轴线，所述断开器能够围绕所述旋转轴线枢转，其中，所述腔室通过由所述外壳的入口壁所限定的入口而与所述气体发生器流体连通，所述汇流条延伸贯穿所述外壳和所述腔室，其中，在所述第一位置中所述致动面与所述入口以及所述入口壁相邻，来自所述气体发生器的燃烧气体推动所述致动面以使所述断开器绕所述枢轴部分的所述旋转轴线枢转到所述第二位置，其中在所述第二位置中，所述致动面与所述入口以及所述入口壁间隔开；并且

其中，所述汇流条延伸贯穿所述断开器的所述枢轴部分中所限定的沟槽，并且所述枢轴部分的所述枢转运动使所述枢轴部分在第一凹陷部分和第二凹陷部分处断开所述汇流条。

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