CN1155038C - 断路装置 - Google Patents

Abstract

一种断路装置，包括：用于容纳响应触发信号爆炸的爆炸物的套，所述套具有一个开口，用于引导爆炸力；及待由所述爆炸物的所述爆炸力断开的电导体，所述电导体设在电路路径中；其中所述电导体设在所述开口对面；及在所述电导体上形成有助于所述电导体断开的易开断部分；其特征在于所述装置还包括：一个重接电导体，借助它可使所述电导体断开部分的两侧能在所述电导体断开后彼此重新连接；和可在外壳上安装的一个盖，所述重接电导体设在所述盖上，当所述盖正常连接在所述外壳上时，所述重接电导体不与所述电导体接触，当所述盖从正常位置移开时所述重接电导体与所述电导体的断开部分两侧相接触。

Description

断路装置

技术领域

本发明涉及包括在汽车及其它应用中的断路装置。

背景技术

在这种类型的断路装置方面，通常使用连接在电路中的熔断器或可熔断连接线，当在电路中产生过电流时，它们被熔断。另一方面，在紧急状态如汽车事故时，必须在瞬间强迫电路断路。例如，在目前具有广泛应用的电动汽车的供电回路中，在紧急状况下强迫电路瞬时关断会有大的损坏。

如在日本已审查专利公开号5847809中所公开的，该类型的传统断路器是这样动作的，即包括在电路中的电导体被爆炸物的爆炸力强制地炸开。如图10所示，该断路器的组成如下：

在一个增强的玻璃壳105中设有：连接在输出端101之间的熔断丝102，爆炸物103，及用于加热爆炸物103的引丝104。当在输入端106上产生电流时，该引丝104被加热，以使爆炸物103爆炸。利用爆炸力使熔丝102炸断。由于上述结构，可以强制电路在任意时间关断。

但是传统的断路器可能遭遇到以下问题。爆炸物的爆炸力分散在所有方向上并仅是爆炸力的一部分作用于熔丝102。因此需要足够高强度的爆炸力来有利地炸断熔丝102。因而，密封玻璃壳105必须具有很强的结构，以使其能耐受很强的爆炸力。此外，密封玻璃壳105必须接受特殊处理以增强机械强度。因此，制造成本不可避免地增高。

另外，传统的断路器的缺点在于，使断路器在熔断丝102断开后恢复电连接是不简单的。例如，当遇到事故的电动汽车在紧急状态下需自身移动时，则不可能立即恢复断路器。

发明内容

本发明的断路装置是在上述环境中产生的。本发明的一个目的是，提供一种断路装置，借助它电路能在紧急状况下关断，而爆炸力的强度能被抑制。此外，本发明的一个目的是提供一种断路装置，它能在电路中电导体断开后，如果需要时能易于使电连接恢复。

作为达到上述目的的装置，根据本发明的第一方面，设有一个特征，即断路装置包括一个容纳响应触发信号爆炸的爆炸物的套，该套具有一个开口，用于在一个方向上引导爆炸力，并使用爆炸物的爆炸力使电导体断开，该电导体设在电路路径中，其中电导体设在开口对面，及在电导体上形成有助于电导体断开的易断开部分；其特征在于该装置还包括一个重接电导体，借助它可使电导体断开部分的两侧能在电导体断开后彼此重新连接；和可在外壳上安装一个盖，其中重接电导体设在盖上，当盖正常连接在外壳上时，重接电导体不与电导体接触，当盖从正常位置移开时，重接电导体与电导体断路部分的两侧相接触。

当爆炸物响应于触发信号爆炸时，它的爆炸力导向套的开口，及设在开口对面位置上的电导体接收爆炸力。如上所述，易断开部分断开及电路被关断。

爆炸物的爆炸力导致一个方向，电导体设置在爆炸力能被有效接收的地方，并在电导体上还设有易断开部分，以便能有助于电导体的断开。因此，甚至爆炸力强度低时，电导体也能有利地断开。

在电导体炸断电路一旦断开后，使重接电导体连接在电导体断路部分的两侧。由上所述，电路能波再连接。

在正常工作状态，重接电导体不与电导体接触。因此，当电导体被爆炸物的爆炸力炸断时，电路开断。此后，当盖移动并将重接导体连接在电导体断开部分两侧时，电路又被电连接。因为重接电导体设在盖上，易于对其处理。

根据本发明的第二方向，另一特征是，在根据本发明第一方面的断路装置中，通过切削电导体，使其厚度变薄。

因为电导体被切削，使导在切削部分厚度变薄，它便易于断裂。

根据本发明的第三方面，另一特征是，在根据本发明第一方面的断路装置中，电导体在易断开部分断开时有助于断片断开的切槽部分设在所述电导体易断开部分的一侧上。

电导体该易断开部分由爆炸物的爆炸力炸断。与此同时，当断片在切槽部分弯动时，断片张开。因此在电导体断开后，可防止它们彼此再接触。

根据本发明第四方面，另一特征是，在根据本发明第一方面的断路装置中，在开口一侧上及开口的另一侧上设有限制套移动的限位壁。

当爆炸物爆炸时，套被限位壁限定，阻止它后退。因此，爆炸力被加强地收集在开口中。

根据本发明的第五方面，另一特征是，在根据本发明第一方面的断路装置中，外壳设有显示部分，用于当盖移开重对装置电连接时，能在被观察检验的位置上显示装置电连接的恢复状态。

当盖移开以使断路装置重新电连接时，设在外壳上的显示器能被露出，以便能被观看检验。因此，可以确认断路装置已被恢复电连接。

本发明公开内容涉及包含在日本专利申请Nos.平10-35117(申请日：1998年2月17日)及平10-35107(申请日19998.2月17日)，它们的全部内容结合于此作为参考。

附图说明

图1是本发明第一实施例的解体透视图；

图2是第一实施例的部分剖切的透视图；

图3是第一实施例的部分剖切平面图；

图4是本发明第二实施例的部分剖切解体透视图；

图5是本发明第二实施例的部分剖切平面图；

图6是电路被恢复以致电路被电接通的状态的部分剖切平面图；

图7是备用母线条透视图；

图8是第三实施例的正视图；

图9是第三实施例的平面图；及

图10是传统例子的横截面图。

具体实施方式

以下将参照附图来描述本发明应用于电动汽车的电源电路的实施例。

<第一实施例>

现在参照图1至3来描述本发明的第一实施例。

在附图中，标号1表示一个合成树脂作成的下壳，它具有平面的外部形状，该平面是一个具有伸出部分8的矩形基板2，伸出部分8设在矩形基板2的上边缘部分的左端，如图3所示。在基板2上矩形下壳1的右方设有一个插孔4，在其中插入电动汽车上所装电池(未示出)的电池极柱3(如图3中链线所示)。在插孔4内的边缘上设有基本为半环的壁5，该壁连接在下壳1上。在插孔4上可以连接一个电导体作的夹环6。

在矩形下壳1的左区域中，设有周壁7，即它形成在左区域的周围。在该左区域的中心设有一个容放室12，用于容放下面所述的盒13。在伸出部分8中，设有一个侧壁9，它垂直地连接在伸出部分8的右边缘。在伸出部分8中，设有一个螺柱10，用于连接一根图中未示出的电源线。

上述的容放室12这样地形成，即其前端部分的宽度(图3左侧)稍微窄些，及在该容放室12中放置盒13。盒13由不锈钢或类似材料作成并形成盒状，以致它可紧密地放置在容放室12中，而在前端部分提供预定间隙。在盒13中设有一个绝缘盒14，其方式为，该绝缘盒14覆盖了盒13内部的前端面、上面、下面、右面及左面。在盒13中，设有套16，在其中容放爆炸物密封部分15，并设有一母线条17，它相应于本发明的电导体。

爆炸物密封部分15这样构成，即爆炸物被充填在一引丝周围并密封在密封部分中。在爆炸物密封部分15的基端侧设有一个连接体18，用于将引丝与接于电池的触发线19相连接。套16由合成树脂作成并形成块状。在套16内部基端侧上，容纳爆炸物密封部分15及连接体18。在套16前端面上，作有一开口20，它可达到爆炸物密封部分15。

母线条17例如由铜合金等作成并形成U形部分21，它覆盖住套16的端端面及两侧面，如图1所示。U形部分21的一端侧(图1中观察者侧)以直角弯出并从其下边缘延伸出一个L状部分。第一连接部分22在延伸的L部分前端处升起。第一连接部分22能通过螺杆24及螺母25与夹环6的连接板26相固定。U形部分21的另一端侧以相同方式直角地弯出并连弯两次成为前端侧及外侧。在向外侧的U形部分下边缘上，水平地设有第二连接部分23，其中设有连接孔29。由于螺杆10插在第二连接部分23中，该第二连接部分23可布置在伸出部分8上。

在母线条17的U形部分21的前端部分一以下称为断路部分27一中，在其纵向中央外侧的整个宽度上形成一个凹槽部分28。在U形部分21两拐角部分(断路部分27的两端)的外侧整个宽度上以相同方式形成断流部分30。

以下将描述组装过程的一个例子。

由于爆炸物密封部分15及连接体18彼此相连接，它们被容纳在套16的基端侧。该套16与母线条17的U形部分21的内侧相结合。由上所述，母线条17中设有断路部分27的凹槽部分28，该部分相对于本发明的易断路部分，它位于套16开口20的正前方。然后，盒13与母线条17U形部分21的外部相接合。当放置上后板32并闭合后，这些部件被固定。该盒13与母线条17一起接合在下壳1的容放室12中。在该组装中，套16的后表面与从下壳1中升起的限位壁31相接触。在盒13的前端面上及在绝缘盒14的前端面上形成一个通风孔33，由其中释放爆炸的冲击波，并在容放室12的外表面形成通风孔34，从其中释放爆炸的冲击波。

母线条17的第一连接部分22位于电池极柱3的插入孔4附近，并预先通过螺杆24及螺母25组装在夹环6的连接板26上。至于第二连接部分23，由于在其连接孔29中插有螺杆10，第二连接部分23放置在伸出部分8上。从套16中拉出的触发线19被夹持在导槽36中，后者形成在插孔4的周围并沿周壁7分布。以上述方式组装的下壳1放置在电池的上表面上。然后，将螺杆24及螺母25相固定。由上所述，夹环6的直径减小了，所以夹环6可固定在电池极柱3上。与此同时，电池极柱3及母线条17的第一连接部分22彼此用类环6连接。电源线(未示出)的连接端被连接在螺杆10上并通过螺母(未示出)压在及固定在第二连接部分23上。由上述所，可从电池通过母线条17到电源线形成供电回路。触发线19也被连接到电池侧上。最后，将一个形状象盖的上壳(未示出)放置并固定在下壳1的上表面上。

以上描述了本发明第一实施例的结构。以下描述第一实施例的操作：

当由于出现了汽车引起的事故而发出紧急信号时，在触发线19中产生出电流。然后，在爆炸密封部分15中的引丝被加热，并使爆炸物引爆，因为套16的后表面被限位壁31接收，套16不能后退，爆炸力主要朝着套16的开口20。因此，对着开口20的母线条17的断路部分27接收爆炸力。因而，如图3中虚线所示，母线条17的该凹槽部分断开。在此情况下，两个断开片38在断流部分30处弯动并张开，由此它们彼此分离。由上所述，该供电回路被截断。至此，爆炸的冲击流从通风孔33、34释放到外部。

在该第一实施例中，爆炸物的爆炸力从套16的开口20指向一个方向，母线条17的断路部分27设在能有效接收爆炸力的地方，及有助于断开的凹槽部分28设在断路部分27中。因而，甚至爆炸力强度相对低时，断路部分也能有利地断开。此外，套16或类似件的结构可被相对地简化。

与断路部分27断开的同时，由于爆炸力使断流部分30弯动，断片就张开。因此，可有地阻止断路部分27的断片再形成彼此接触。当两断片38张开时，就可能使断片38的前端部分与盒13的内部相接触。但是，由于在盒13的内部该接触部分上设有绝缘盒14。因而，该母线条17无可能导电地连接。

因为设有断路部分27的母线条17直接地与电池极柱相连接，与断路导体设在从电池极柱3引出的电源线路径中的情况相比，该结构简化及空间节省。

<第二实施例>

现在将参照图4至图7描述本发明的第二实施例。

在图4及5中，标号1是下壳，它由合成树脂作成并且有平面外形的矩形基板2，后者具有伸出部分8，该部分设在矩形基板2上边缘部分的左端，如图5中所示。在基板2上，矩形下盒1的右部分设有插孔，在其中插入电动汽车上所装电池(未示出)的电池极柱3。在插孔上方可设置导体作的夹环6。在伸出部分8中，设有侧壁9，它垂直地连接在伸出部分8的右边缘。在伸出部分8中，还设有螺柱10，用于与图中未示出的电源线相连接。

在矩形下壳1的左区域中，设有周壁7，即它形成在左区域的周围。该周壁7的右端延伸到靠近夹环6中心的位置上。在周壁7左方中心纵向上形成由隔板45、45隔成的容放室12。两隔板45、45的右端分别以直角弯向外部，由此在右端形成辅助壁46。上述容放室12这样地形成，即其前端部分(图9左侧)的宽度较窄，及盒13放置在该容放室12中。在窄宽度部分47的两侧各设有一容放空间48，用于放置下述的备用母线条60，它相应于本发明的重接电导体。

盒13由不锈钢或类似材料作成盒状，由此它能紧密地放置在容放室12中，而在其前端侧设有预定间隙。在盒13中这样地设有绝缘盒14，即绝缘盒14覆盖了盒13内部的前端面、上面、下面、右及左面。在盒13中设有套16，其中放置爆炸物密封部分并设有母线条17的一部分，它相当于本发明的电导体。

爆炸物密封部分15这样构成，即爆炸物被充填在一引线周围并密封在密封部分中。套16由合成树脂作成并形成块状。在套16的前端面上，作有一开口20，它可达到爆炸物密封部分15。

母线条17例如由铜合金等作成，并形成U形部分21，它覆盖住套16的前端面及两侧面。在U形部分21的一端侧(图2下侧)设有以直角向外弯的重接部分49。该重接部分49沿辅助壁46这样地设置，即在重接部分49及辅助壁46之间设有预定间隙。从重接部分49的下缘延伸出的L形部分设置在基板2上。在L形部分的前端形成升起的第一连接部分22。该第一连接部分22可借助螺柱24及螺母25与夹环6的连接板26相连接。

U形部分21的另一端侧以相同方式直角地弯出来，由此形成重接部分49。以相同的方式，重接部分49沿辅助壁46这样地设置，即在重接部分49及辅助壁46之间设置预定间隙。U形部分21的另一端侧连弯两次成为前端侧及外侧。在向外侧的U形部分下边缘上水平地设有第二连接部分23，其中设有连接孔29。由于螺杆10插在第二连接部分23中，该第二连接部分23可布置在伸出部分8上。

在母线条17的U形部分21的前端部分一以下称为断路部分27一中，在其纵向中央外侧的整个宽度上形成一个凹槽部分28。在U形部分21两拐角部分(断路部分27的两端)的外侧整个宽度上以相同方式形成断流部分30。

如图4中所示，设有一个盖51，用于盖住下壳1的上表面。盖51由合成树脂作成并形成覆盖下壳1的所有上表面的平面。在未设下壳1周壁7或侧壁9的部分，盖51上形成有周壁52。

在盖51的下表面，设有四个接合件53，它们向下延伸，并能进入下壳1周壁7的侧面中。每个接合件53可分别弯向内侧，并在每接合件53的下端部分向外形成突出部分54。另一方面，在下壳1的周壁7上形成接合孔55，它能与接合件53的突出部分54相接合。因此，当临时组装盖51时，每个接合件53被推向内弯的周壁7内部。然后，当将盖51组装到预定位置上时，接合件恢复其原始形状，以使突出部分54可与相应接合孔55相接合，盖51就被固定。

如图4中左侧所示在下壳1周壁7的前端部分设有显示部分50，在其上作成条图案。

在图4左边缘侧盖51的下表面上，固定着上述备用母线条60。该备用母线条60由与母线条相同的铜金属或类似材料作成。如图7所示，该备用母线条60具有分成两支的插接部分62。这些插接部分62形成在直连接分61的两端的下侧面。两个插接部分62之间的间隔这样地确定，即隔板45的窄宽度部分47，包括容放室12及母线条17的U形部分21的基端侧可插放在两个插接部分62之间。母线条17的重接部分49可插入到插接部分62中。在彼此对置的插接部分62的内表面上，设有由低阻导电材料作的夹片63，该夹片63向内弹性地鼓起。此外，插接部分62的内表面的彼此对置下端为了导向目的作成倾斜，由此形成斜面部分64。连接部分61被作成贴在盖51的下表面上盖被固定。

以下将描述组装过程的一个例子：

爆炸物密封部分15被容放在套16的基端侧。该套16与母线条17的U形部分21的内侧相结合。由上所述，母线条17中设有断路部分27的凹槽部分28，它位于套16开口20的正前方。然后，盒13与母线条17U形部分21的外部相接合。该盒13与母线条17一起接合在下壳1的容放室12中。在盒13的前端面上上形成一个通风孔33，由其中释放爆炸的冲击波。并在容放室12的外表面上形成通风孔34，从其中释放爆炸的冲击波。

母线条17的第一连接部分22位于电池极柱3的附近并临时借助螺杆24及螺母25组装到夹环6的连接板板26上。至于第二连接部分23，由于在其连接孔29中插有螺杆10，第二连接部分23放置在伸出部分8上。从套16中拉出的并与爆炸物密封部分连接的触发线19被夹持在导槽36中，后者形成在夹环6的周围并沿周壁7分布。然后将触发线19拉向外部。

当电池极柱3插入插孔及夹环6中时，以上述方式组装的下壳1放置在电池的上表面。然后半螺杆24及螺母25相固定。由上所述，夹环6的直径减小了，因此夹环6可固定在电池极柱3上。与此同时，电池极柱3及母线条17的第一连接部分22彼此用夹环6连接。电源线(未示出)的连接端被连接在螺杆10上并通过螺母(未示出)压在及固定在第二连接部分23上。由上所述，可从电池通过母线条17到电源线形成供电电路。触发线19也被连接在电池侧。

最后，将盖51放置及固定在下壳1的上表面上。在此时，设在盖51下表面上的备用母线条60被放置在容放空间48中，如图5所示，而容放室12的窄宽度部分47被夹在备用母线之间。在此情况下，备用母线条60未与母线条接触，因此备用母线条60处于与母线条17未导电的状态，及显示部分50被盖51遮住。

接着，在下面将描述该第二实施例的操作：

当由于出现了汽车引起的事故而发出紧急信号时，在触发线19中产生电流。因此，在爆炸物密封部分15中的引丝被加热，并使爆炸物爆炸。爆炸力主要朝着套16的开口20。因此，对着开口20的母线条17的断路部分27接收爆炸力。因而，如图6所示，母线条17的凹槽部分28断开。在此情况下，两个断开片38在断流部分30处弯动并张开，以致它们彼此分开。由上所述，该供电回路被截断。至此，爆炸的冲击流从通风孔33，34释放到外部。

在某些情况下，当在紧急状态时供电回路被截断时，需将电动车由自身移动到另外的地方。在此情况下，如下地进行操作：

首先，将接合在接合孔55中的突出部分54向内推，以释放其接合，然后将盖51向上抬并从周壁上释放出来。接着，将盖51从正常安装位置移到如图6中点划线所示的右位置上。然后，当备用母线条60的两个插接部分62插到被断开的母线条17的重接部分49后，将盖51再装好。于是，母线条17的重接部分49被备用母线条60通过低阻的夹片63彼此连接起来。由上所述，供电回路又被电连接。

在此时，在下壳1的周壁7上所设的显示部分50被露出。因此，当显示部分50用视觉检查时，可以确认供电回路再次被电连接。

如上所述，根据该第二实施例，在供电回路被母线条17的断路而截断后，盖51被卸出一次，并使固定在盖51上的备用母线条60插入到断开的母线条17的两个重接部分49上。由于上述简单操作，可以快速地恢复供电回路的电连接。

因为备用母线条60被固定在盖上在紧急状态时不需要操作人员搜寻备用母线条60。因此，该断路装置使用很便利。通常，该备用母线条60容放在下壳1的剩余空间(容放空间48)中。因而，整个外壳尺寸未增大。

<第三实施例>

现在参照图8及图9来描述本发明的第三实施例。

在上述第一实施例中，断路装置设在一个表面上，在该表面上竖立着电池的电池极柱3，而断路装置的一部分伸出外部。

另一方面，即在该第三实施例中，断路装置设在电池的电池极柱3竖立的表面上及与上述面相邻的表面上。因此，易于根据电池周围空出的空间设置断路装置。

根据上述结构的变化，套和母线排的外形状也有变化。但是，其基本功能及结构与前述第一实施例的相同。因此，在第一及第三实施例中用相同的标号表示相同的部件，并在此省略对它们的解释。

以下描述该第三实施例的断路装置

其中设有电池插孔4的部分41及其中设有容纳爆炸物密封部分15及螺柱10的盒13的部分42互相成直角。因此，第三实施例的断路装置可这样地设置，即该断路装置可与电池极柱3竖立的表面相接触也可与上述表面相邻的表面相接触。

应当指出，本发明不被限制在上述参照附图描述的专门实施例上。例如，以下的实施例可包括在本发明的技术范围内，及本技术领域的熟练人员在不偏离本发明范围的情况下可作出各种变型。

组成电导体易断路部分的装置不限制在上述实施例上，但它也可采用在导体上铣了孔的装置。

作为显示部分的特征，显示部分可涂上与周围不同的颜色。设置显示部分的位置可以是这样的任意位置，即当盖移到电连接的重接位置时显示部分可从外部来看到并检验。

备用母线条不一定被固定在盖前侧。也可将备用母线条放置在其它部分。

在以上实施例中，低阻的夹片设在备用母线条的插接部分中，但是，也可以在母线条的重接部分中设置夹片。

也可采用其中设有熔断丝的备用母线排的结构，当在电路已被再连接后短路的情况下产生过流时它将熔断以使电路开断。

本发明不仅应用于上述实施例中所述电动汽车的供电电路，它也可用于在紧急情况下必须关断并能恢复使电路再连接的电路。

Claims (7)

1、断路装置，包括：

用于容纳响应触发信号爆炸的爆炸物的套，所述套具有一个开口，用于引导爆炸力；及

待由所述爆炸物的所述爆炸力断开的电导体，所述电导体设在电路路径中；

其中所述电导体设在所述开口对面；及在所述电导体上形成有助于所述电导体断开的易开断部分；

其特征在于所述装置还包括：

一个重接电导体，借助它可使所述电导体断开部分的两侧能在所述电导体断开后彼此重新连接；和

可在外壳上安装的一个盖，所述重接电导体设在所述盖上，当所述盖正常连接在所述外壳上时，所述重接电导体不与所述电导体接触，当所述盖从正常位置移开时所述重接电导体与所述电导体的断开部分两侧相接触。

2、根据权利要求1的断路装置，其中通过切削所述电导体使其厚度变薄来形成所述易断开部分。

3、根据权利要求1的断路装置，其中当所述电导体在所述易断开部分断开时有助断片断开的切槽部分设在所述电导体易断开部分的一侧上。

4、根据权利要求1的断路装置，其中在所述开口的一侧上及所述开口的另一侧上设有限制所述套移动的限位壁。

5、根据权利要求1的断路装置，其中所述外壳上设有显示部分，用于当所述盖移开重对所述装置电连接时，能在被观察检验的位置上显示所述装置电连接的恢复状态。

6、根据权利要求1的断路装置，其中所述装置还包括：

固定电池的电池极柱的夹环，所述夹环与所述电导体电连接；及连接到电源线一个连接端子的螺柱，所述螺柱与所述电导体电连接。

7、根据权利要求1的断路装置，其中所述装置还包括：

固定电池的电池极柱的夹环，所述夹环与所述电导体电连接；及连接到电源线一个连接端子的螺柱，所述螺柱与所述电导体电连接。

Images