CN116670797A - 电路断路装置 - Google Patents

Abstract

电路断路装置具备：点火器，设于壳体；发射体，配置于形成于壳体内的容纳空间，该发射体通过从点火器接收的能量而沿容纳空间发射；导体片，设于壳体并且形成电路的一部分，该导体片在其一部分具有供发射体切除的被切除部，该被切除部配置为横穿容纳空间；消弧区域，位于在点火器工作前隔着被切除部与发射体相反的一侧，用于接收被发射体切除的被切除部；第一冷却件，配置于消弧区域；以及第二冷却件，在点火器工作前配置于容纳空间中的发射体与被切除部之间。

Description

电路断路装置

技术领域

本发明涉及一种电路断路装置。

背景技术

有时在电路中设有断路装置，该断路装置通过在构成该电路的设备异常时、搭载有该电路的系统异常时进行工作来紧急将该电路中的导通截断。作为其一个方案，提出有如下的电路断路装置：通过从点火器等赋予的能量使发射体高速移动，强制地且物理地将形成电路的一部分的导体片切断(例如，参照专利文献1、2等)。此外，近年来，应用于搭载高压电源的电动汽车的电路断路装置的重要性日益提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2020/093079号

专利文献2：美国专利第8957335号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

实际情况是，在电路断路装置中，在将形成电路的一部分的导体片切断时容易产生电弧。若产生了电弧则无法迅速地截断电路，因此要求在电路断路装置中迅速地将已产生的电弧消弧。

本公开的技术是鉴于上述的实际情况而完成的技术，其目的在于提供一种能在工作时迅速地将电弧消弧的电路断路装置。

技术方案

为了解决上述问题，在本公开中，除了在形成于电路断路装置的壳体内并且用于接收导体片的被切除部的消弧区域配置了第一冷却剂之外，还在容纳空间中的发射体与被切除部之间配置了第二冷却件。

更详细而言，本公开的电路断路装置具备：点火器，设于壳体；发射体，配置于形成于所述壳体内并且沿一个方向延伸的容纳空间，所述发射体通过从所述点火器接收的能量沿所述容纳空间发射；导体片，设于所述壳体并且形成电路的一部分，所述导体片在其一部分具有供通过从所述点火器接收的能量而移动的所述发射体切除的被切除部，该被切除部配置为横穿所述容纳空间；消弧区域，位于所述容纳空间中的在所述点火器工作前隔着所述被切除部与所述发射体相反的一侧，用于接收已被所述发射体切除的所述被切除部；第一冷却件，配置于所述消弧区域；以及第二冷却件，在所述点火器工作前配置于所述容纳空间中的所述发射体与所述被切除部之间。

在此，在本公开的电路断路装置中，也可以是，所述第二冷却件为固体状。此外，也可以是，所述第二冷却件由保形体形成。例如，也可以是，所述第二冷却件由金属纤维形成。该情况下，也可以是，形成所述第二冷却件的金属纤维包括钢丝棉和铜丝棉的至少任一方。

发明效果

根据本公开，能提供一种能在工作时迅速地将已产生的电弧消弧的电路断路装置。

附图说明

图1是对断路装置的内部结构进行说明的图。

图2是导体片的俯视图。

图3是对断路装置的工作状况进行说明的图。

图4是表示用于电路断路试验的试验装置的概况的图。

图5是表示电路断路试验的结果的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式的电路断路装置进行说明。需要说明的是，实施方式的各构成以及它们的组合等是一个例子，可以在不脱离本公开的主旨的范围内适当地进行构成的附加、省略、置换以及其他变更。本公开不由实施方式限定，仅由权利要求书限定。

<构成>

图1是对实施方式的电路断路装置(以下，仅称为“断路装置”)1的内部结构进行说明的图。断路装置1例如是用于在汽车、家电产品等中包括的电路、该电路的包括电池(例如，锂离子电池)的系统异常时通过截断电路来将大的损失防患于未然的装置。在本说明书中，将沿图1所示的高度方向(后述的容纳空间13延伸的方向)的剖面称为断路装置1的纵剖面，将与纵剖面正交的方向的剖面称为断路装置1的横剖面。图1示出了断路装置1工作前的状态。

断路装置1包括作为外壳构件的壳体10、点火器20、发射体40、导体片50、第一冷却件60、第二冷却件70等。壳体10具有从上端侧的第一端部11向下端侧的第二端部12的方向延伸的容纳空间13。该容纳空间13是以发射体40能移动的方式形成为直线状的空间，沿断路装置1的上下方向延伸。如图1所示，在形成于壳体10的内部的容纳空间13容纳有发射体40。不过，在本说明书中，断路装置1的上下方向只是为了便于实施方式的说明而表示断路装置1中的各要素的相对位置关系的方向。

[壳体]

壳体10包括壳体主体100、顶保持件110、底容器120。顶保持件110和底容器120结合于壳体主体100，由此形成有一体的壳体10。

壳体主体100例如具有大致棱柱形状的外形。不过，壳体主体100的形状没有特别限定。此外，在壳体主体100以沿上下方向贯通的方式形成有空洞部，该空洞部形成了容纳空间13的一部分。而且，壳体主体100具有供顶保持件110的凸缘部111固定的上表面101和供底容器120的凸缘部121固定的底面102。在本实施方式中，在壳体主体100的上表面101的外周侧，从该上表面101朝向上方立起设置有筒状的上筒壁103。在本实施方式中，上筒壁103例如具有方筒形状，但也可以具有其他形状。此外，在壳体主体100的下表面102的外周侧，从该下表面102朝向下方垂下设置有筒状的下筒壁104。在本实施方式中，下筒壁104例如具有方筒形状，但也可以具有其他形状。如上所述地构成的壳体主体100例如可以由合成树脂等绝缘构件形成。例如，壳体主体100也可以由作为聚酰胺合成树脂的一种的尼龙形成。

[顶保持件]

接着，对顶保持件110进行说明。顶保持件110例如是具有带台阶的圆筒形状的缸构件，内侧成为空洞状。顶保持件110构成为包括位于上侧(第一端部11侧)的小径缸部112、位于下侧的大径缸部113、连接它们的连接部114以及从大径缸部113的下端朝向外侧延伸的凸缘部111等。例如，小径缸部112与大径缸部113同轴配置，大径缸部113的直径比小径缸部112的直径大一圈。

此外，顶保持件110的凸缘部111的轮廓具有收纳于壳体主体100的上筒壁103的内侧那样的大致四边形。凸缘部111例如在配置于上筒壁103的内侧的状态下，可以使用螺钉等来与壳体主体100的上表面101一体地紧固，也可以通过铆钉等固定。此外，也可以在在壳体主体100的上表面101与顶保持件110的凸缘部111的下表面之间涂布有密封剂的状态下将顶保持件110结合于壳体主体100。由此，能提高形成于壳体10内的容纳空间13的气密性。此外，也可以通过取代密封剂或与密封剂并用地使O形环夹存于壳体主体100的上表面101与顶保持件110的凸缘部111之间来提高容纳空间13的气密性。

如图1所示，形成于顶保持件110的小径缸部112的内侧的空洞部作为容纳点火器20的一部分的容纳空间发挥功能。此外，形成于顶保持件110的大径缸部113的内侧的空洞部与位于下方的壳体主体100的空洞部连通，形成容纳空间13的一部分。如上所述地构成的顶保持件110例如可以由强度、耐久性优异的不锈钢、铝等适当的金属制构件形成。不过，形成顶保持件110的材料没有特别限定。此外，关于顶保持件110的形状，上述方案是一个例子，也可以采用其他形状。

[底容器]

接着，对底容器120进行说明。底容器120具有内部为空洞状的大致有底筒形状，构成为包括侧壁部122、连接于侧壁部122的下端的底壁部123、连接于侧壁部122的上端的凸缘部121等。侧壁部122例如具有圆筒形状，凸缘部121从侧壁部122的上端朝向外侧延伸。底容器120的凸缘部121的轮廓具有收纳于壳体主体100的下筒壁104的内侧那样的大致四边形。凸缘部121例如在配置于下筒壁104的内侧的状态下，可以使用螺钉等来与壳体主体100的下表面102一体地紧固，也可以通过铆钉等固定。在此，底容器120也可以在在壳体主体100的下表面102与底容器120的凸缘部121的上表面之间涂布有密封剂的状态下结合于壳体主体100。由此，能提高形成于壳体10内的容纳空间13的气密性。此外，也可以通过取代密封剂或与密封剂并用地使O形环夹存于壳体主体100的下表面102与底容器120的凸缘部121之间来提高容纳空间13的气密性。

需要说明的是，与底容器120的形状相关的上述方案是一个例子，也可以采用其他形状。此外，形成于底容器120的内侧的空洞部与位于上方的壳体主体100连通，形成了容纳空间13的一部分。如上所述地构成的底容器120例如可以由强度、耐久性优异的不锈钢、铝等适当的金属制构件形成。不过，形成底容器120的材料没有特别限定。此外，底容器120也可以成为多层结构。例如，底容器120也可以由强度、耐久性优异的不锈钢、铝等适当的金属制构件形成面向外部的外装部，由合成树脂等绝缘构件形成面向容纳空间13侧的内装部。当然，也可以由绝缘构件形成底容器120的整体。

如上所述，实施方式的壳体10构成为包括一体地安装的壳体主体100、顶保持件110以及底容器120，在所述壳体10内侧形成有从第一端部11向第二端部12的方向延伸的容纳空间13。在该容纳空间13容纳有在后文详细叙述的点火器20、发射体40、导体片50的被切除部53、第一冷却件60以及第二冷却件70等。

[点火器]

接着，对点火器20进行说明。点火器20是具备包括起爆药的点火部21和具有连接于点火部21的一对导电销(未图示)的点火器主体22的电点火器。点火器主体22例如被绝缘树脂包围。此外，点火器主体22的一对导电销的顶端侧向外部露出，在使用断路装置1时与电源连接。

点火器主体22具备：大致圆柱状的主体部221，容纳于顶保持件110的小径缸部112的内部；以及连接器部222，位于主体部221的上部。点火器主体22例如通过将主体部221压入至小径缸部112的内周面而固定于小径缸部112。此外，在主体部221的轴向中间部沿主体部221的周向呈环状地形成有外周面与其他位置相比凹陷的缩径部，在该缩径部嵌入有O形环223。O形环223例如由橡胶(例如硅橡胶)、合成树脂形成，为了提高小径缸部112的内周面与主体部221之间的气密性而发挥功能。

点火器20的连接器部222穿过形成于小径缸部112的上端的开口部112A向外部突出地配置。连接器部222例如具有覆盖导电销的侧方的圆筒形状，构成为能与电源侧的连接器连接。

如图1所示，点火器20的点火部21配置为面向壳体10的容纳空间13(更详细而言，形成于大径缸部113的内侧的空洞部)。点火部21例如构成为在点火器杯内容纳起爆药的形态。例如，起爆药在与以使一对导电销的基端彼此连结的方式连接架设的桥丝(电阻体)接触的状态下容纳于点火部21的点火器杯内。作为起爆药，例如可以采用ZPP(锆-高氯酸钾)、ZWPP(锆-钨-高氯酸钾)、THPP(氢化钛-高氯酸钾)、三硝基间苯二酚铅等。

在使点火器20工作时，当用于使起爆药点火的工作电流从电源向导电销供给时，点火部21的桥丝会发热，其结果是，点火器杯内的起爆药点火，燃烧，生成燃烧气体。然后，随着点火部21的点火器杯内的起爆药的燃烧，该点火器杯内的压力上升，点火器杯的开裂面21A开裂，燃烧气体从点火器杯向容纳空间13放出。更具体而言，来自点火器杯的燃烧气体向配置于容纳空间13内的发射体40的后述的活塞部41的凹陷部411放出。

[发射体]

接着，对发射体40进行说明。发射体40例如由合成树脂等绝缘构件形成，包括活塞部41和连接于该活塞部41的杆部42。活塞部41具有大致圆柱形状，具有与顶保持件110的大径缸部113的内径大致对应的外径。例如，活塞部41的直径也可以略小于大径缸部113的内径。发射体40的形状可以根据壳体1的形状等来适当变更。

此外，在活塞部41的上表面例如形成有具有圆柱形状的凹陷部411，在该凹陷部411收纳有点火部21。凹陷部411的底面形成为在点火器20工作时承受从该点火器20接收的能量的受压面411A。此外，在活塞部41的轴向中间部沿活塞部41的周向按环状形成有外周面与其他位置相比凹陷的缩径部，在该缩径部嵌入有O形环43。O形环43例如由橡胶(例如硅橡胶)、合成树脂形成，为了提高大径缸部113的内周面与活塞部41之间的气密性而发挥功能。

发射体40的杆部42例如是具有比活塞部41小径的外周面的杆状构件，一体地连接于活塞部41的下端侧。杆部42的下端面形成为用于在断路装置1工作时从导体片50切除被切除部53的切除面421。需要说明的是，本实施方式的杆部42具有大致圆筒形状，但其形状没有特别限定，可以根据在断路装置1工作时应从导体片50切除的被切除部53的形状、大小来变更。杆部42例如也可以具有圆柱、棱柱等柱形状。需要说明的是，在图1所示的发射体40的初始位置中，发射体40的杆部42的包括切除面421的顶端侧的区域定位于壳体主体100的空洞部(形成容纳空间13的一部分)。杆部42的直径例如略小于壳体主体100的内周面的内径，构成为在发射体40发射时沿壳体主体100的内周面引导杆部42的外周面。

如上所述地构成的发射体40的详情在后文叙述，但包括受压面411A的活塞部41的上表面在点火器20工作时承受来自该点火器20的能量，由此，发射体40从图1所示的初始位置发射并沿容纳空间13朝向第二端部12侧(下方)高速移动。具体而言，如图1所示，发射体40的活塞部41容纳于顶保持件110的大径缸部113的内侧，能沿大径缸部113的内壁面在轴向上滑动。在本实施方式中，将发射体40的活塞部41设为大致圆柱形状，但其形状没有特别限定。活塞部41的外形可以根据大径缸部113的内壁面的形状和大小来采用适当的形状和大小。

[导体片]

接着，对导体片50进行说明。图2是实施方式的导体片50的俯视图。导体片50是构成断路装置1的构成要素的一部分并且在将断路装置1装配于规定的电路时形成该电路的一部分的导电性金属体，有时被称为汇流条(bus bar)。导体片50例如可以由铜(Cu)等金属形成。不过，导体片50也可以由铜以外的金属形成，还可以由铜与其他金属的合金形成。需要说明的是，作为导体片50中所含的铜以外的金属，可以举例示出锰(Mn)、镍(Ni)、铂(Pt)等。

在图2所示的一个方案中，导体片50整体形成为细长的平板片，包括两端侧的第一连接端部51和第二连接端部52以及位于它们的中间部分的被切除部53等。在导体片50的第一连接端部51和第二连接端部52分别设有连接孔51A、52A。这些连接孔51A、52A用于在电路中与其他导体(例如，引线)连接。需要说明的是，在图1中，对导体片50的连接孔51A、52A的图示进行了省略。此外，导体片50的被切除部53是在应用断路装置1的电路中产生了过大电流等异常的情况下被发射体40的杆部42强制地且物理地切断而从第一连接端部51和第二连接端部52被切除的部位。在导体片50的被切除部53的两端以使被切除部53被切断而容易被切除的方式形成有切口(狭缝)54。

在此，导体片50可以采用各种形态，其形状没有特别限定。在图2所示的例子中，第一连接端部51、第二连接端部52以及被切除部53的表面形成了同一面，但不限于此。例如，导体片50也可以按被切除部53相对于第一连接端部51和第二连接端部52正交或倾斜的姿势连接而成。此外，关于导体片50的被切除部53的平面形状也没有特别限定。当然，导体片50的第一连接端部51、第二连接端部52的形状也没有特别限定。此外，导体片50的切口54可以适当省略。

在此，在实施方式的壳体主体100形成有一对导体片保持孔105A、105B。一对导体片保持孔105A、105B沿与壳体主体100的上下方向(轴向)正交的横剖面方向延伸。更详细而言，一对导体片保持孔105A、105B隔着壳体主体100的空洞部(容纳空间13)在一条直线上延伸。如上所述地构成的导体片50在插通于形成于壳体主体100的一对导体片保持孔105A、105B的状态下由壳体主体100保持。在图1所示的例子中，导体片50的第一连接端部51在插通于导体片保持孔105A的状态下被保持，第二连接端部52在插通于导体片保持孔105B的状态下被保持。此外，在该状态下，导体片50的被切除部53定位于壳体主体100的空洞部(容纳空间13)。如上所述，装接于壳体主体100的导体片50以被切除部53横穿容纳空间13的方式被保持为与该容纳空间13的延伸方向(轴向)正交的姿势。需要说明的是，图2所示的附图标记L1表示装接于断路装置1的壳体主体100的状态下的位于导体片50的上部的杆部42的外周位置。在本实施方式中，导体片50设置为杆部42的外周位置L1与位于被切除部53的两端的切口54的位置大致重合。在本实施方式中，例如，容纳空间13的横截面面积大于被切除部53的横截面面积，因此在被切除部53的侧方形成有间隙。

[冷却件]

接着，对配置于壳体10的容纳空间13的第一冷却件60和第二冷却件70进行说明。在此，如图1所示，在断路装置1(点火器20)工作前，由壳体主体100的一对导体片保持孔105A、105B保持的状态的导体片50的被切除部53以横穿壳体10的容纳空间13的方式横向架设。以下，将壳体10的容纳空间13中的隔着导体片50的被切除部53配置有发射体40的区域(空间)称为“发射体初始配置区域R1”，将位于与发射体40相反的一侧的区域(空间)称为“消弧区域R2”。需要说明的是，如上所述，在配置为横穿容纳空间13的被切除部53的侧方形成有间隙，因此发射体初始配置区域R1与消弧区域R2并未被被切除部53完全隔离，双方是连通的。当然，发射体初始配置区域R1与消弧区域R2也可以根据被切除部53的形状和大小而被被切除部53完全隔离。

容纳空间13的消弧区域R2是用于在断路装置1(点火器20)工作时接收已被发射的发射体40的杆部42切除的被切除部53的区域(空间)。在该消弧区域R2配置有作为消弧材料的第一冷却件60。而且，在本实施方式中，在发射体初始配置区域R1配置有作为消弧材料的第二冷却件70。更详细而言，第二冷却件70在断路装置1(点火器20)工作前配置于容纳空间13中的发射体40与被切除部53之间。第一冷却件60和第二冷却件70是用于夺取在发射体40切除导体片50的被切除部53时产生的电弧和被切除部53的热能，进行冷却，由此抑制电流截断时的电弧产生或将产生的电弧消弧(消灭)的冷却件。

断路装置1的消弧区域R2是用于收纳已被发射体40从导体片50的第一连接端部51和第二连接端部52切除的被切除部53的空间，同时具有作为用于将在发射体40切除被切除部53时产生的电弧有效地消弧的空间的意义。并且，为了将在从导体片50切除被切除部53时产生的电弧有效地消弧，在消弧区域R2配置有第一冷却件60作为消弧材料。

作为实施方式的一个方案，第一冷却件60和第二冷却件70为固体状。此外，作为实施方式的一个方案，第一冷却件60和第二冷却件70由保形体形成。在此所说的保形体例如是指未施加外力时保持固定的形状而在施加了外力时即使能引起变形也能保持一体性(不会散开)的材料。例如，可以举例示出将纤维体成型为所期望的形状的材料作为保形体。在本实施方式中，由作为保形体的金属纤维形成第一冷却件60和第二冷却件70。在此，作为形成第一冷却件60和第二冷却件70的金属纤维，可以列举包括钢丝棉和铜丝棉的至少任一方的方案。不过，第一冷却件60和第二冷却件70的上述方案是一个例子，并不限定于这些方案。

第一冷却件60例如成型为大致圆盘形状，配置于底容器120的底部。第二冷却件70例如成型为具有与发射体40的杆部42对应大小的直径的大致圆盘形状，具有与杆部42的外径大致相等的直径。此外，如上所述，杆部42的外周位置L1与位于被切除部53的两端的切口54的位置大致一致。因此，此外，第二冷却件70的外周位置也与设于被切除部53的两端的切口54的位置(即被切除部53的切除预定位置)一致。

<动作>

接着，对使断路装置1工作来截断电路时的动作内容进行说明。如上所述，图1示出了断路装置1工作前的状态(以下，也称为“工作前初始状态”)。在该工作前初始状态下，断路装置1的发射体40设定于如下的初始位置：活塞部41定位于容纳空间13的第一端部11侧(上端侧)，并且形成于杆部42的下端的切除面421定位于载置于导体片50的被切除部53上的第二冷却件70的上表面。即，在工作前初始状态下，发射体40按在杆部42与被切除部53之间夹持第二冷却件70的状态来设定。

而且，实施方式的断路装置1还具备感测电路的异常电流的异常感测传感器(未图示)和控制点火器20的工作的控制部(未图示)。异常感测传感器除了可以检测流经导体片50的电流之外，还可以检测电压、导体片50的温度。此外，断路装置1的控制部例如为能通过执行规定的控制程序来发挥规定的功能的计算机。由控制部实现的规定的功能也可以通过对应的硬件来实现。并且，当在形成应用断路装置1的电路的一部分的导体片50流经过大的电流时，该异常电流会被异常感测传感器检测到。与检测到的异常电流相关的异常信息会从异常感测传感器移交至控制部。例如，控制部基于由异常感测传感器检测到的电流值来从连接于点火器20的导电销的外部电源(未图示)接受通电从而使点火器20工作。在此，异常电流也可以指超过为了保护规定的电路而设定的规定的阈值的电流值。需要说明的是，上述的异常感测传感器和控制部也可以不包括于断路装置1的构成要素中，例如也可以包括于与断路装置1不同的装置中。此外，上述异常感测传感器、控制部在断路装置1中不是必要构成。

例如，当由感测电路的异常电流的异常感测传感器感测到电路的异常电流时，断路装置1的控制部会使点火器20工作。即，会从外部电源(未图示)向点火器20的导电销供给工作电流，其结果是，点火部21内的起爆药点火并燃烧，从而生成燃烧气体。然后，由于点火部21内的压力上升导致开裂面21A开裂，起爆药的燃烧气体从点火部21内向容纳空间13放出。

在此，点火器20的点火部21收纳于活塞部41的凹陷部411，点火部21的开裂面21A与发射体40的凹陷部411的受压面411A对置配置。因此，来自点火部21的燃烧气体向凹陷部411放出，并且燃烧气体的压力(燃烧能量)向包括受压面411A的活塞部41的上表面传递。其结果是，发射体40在容纳空间13中沿容纳空间13的延伸方向(轴向)向下方移动。

图3是对实施方式的断路装置1的工作状况进行说明的图。在图3的上段示出断路装置1的工作中途的状况，在图3的下段示出断路装置1的工作完成后的状况。如上所述，通过点火器20的工作，接收到起爆药的燃烧气体的压力(燃烧能量)的发射体40被强有力地向下方按压，其结果是，由形成于杆部42的下端侧的切除面421通过剪切来将导体片50的第一连接端部51和第二连接端部52与被切除部53之间的各边界部切断。其结果是，被切除部53从导体片50被切除。需要说明的是，发射体40只要能在点火器20工作时沿容纳空间13的延伸方向(轴向)顺畅地移动即可，可以自由决定发射体40的形状、尺寸，例如发射体40的活塞部41的外径也可以按与顶保持件110的大径缸部113的内径的尺寸相等的尺寸来设定。

并且，如图3的下段所示，发射体40在活塞部41的下端面与壳体主体100的上表面101抵接(碰撞)之前按规定的行程沿容纳空间13的延伸方向(轴向)向下方移动。并且，在该状态下，已被发射体40的杆部42从导体片50切除的被切除部53收纳于配置有第一冷却件60的消弧区域R2内。其结果是，位于导体片50的两端的第一连接端部51与第二连接端部52变为不通电状态，应用断路装置1的规定的电路被强制地截断。

实施方式的断路装置1在消弧区域R2配置有第一冷却件60。因此，能通过第一冷却件60来迅速地将收纳于消弧区域R2的切除后的被切除部53冷却。由此，在由发射体40从构成规定的电路的一部分的导体片50切除被切除部53时，即使在导体片50的被切除部53的剖切面产生了电弧，也能迅速地且有效地将所产生的电弧消弧。

而且，断路装置1在发射体初始配置区域R1配置有作为消弧材料的第二冷却件70。由此，能在在杆部42的切除面421与被切除部53之间夹持第二冷却件70的状态下从导体片50切除被切除部53。而且，即使在之后，也能一边维持使第二冷却件70与被切除部53接触的状态，一边如图3的下段所示地在配置有第一冷却件60的消弧区域R2收纳被切除部53。由此，如图3的上段所示，即使在由杆部42的切除面421从导体片50切除被切除部53的瞬间及其之后，即，自从导体片50切除被切除部53的瞬间起至该被切除部53与配置于消弧区域R2的第一冷却件60接触为止的过渡状态下，也能通过第二冷却件70来将被切除部53持续冷却。由此，在从导体片50切除被切除部53的瞬间及其之后的过渡状态下，能适当地抑制在被切除部53的剖切面产生电弧。

如上所述，根据本实施方式的断路装置1，能通过第一冷却件60和第二冷却件70来按两个阶段冷却被切除部53从而有效地抑制电弧的产生。其结果是，在应用断路装置1的电路中感测到异常的情况等下，能迅速地截断该电路。即，通过有效地抑制在截断电路时产生的电弧的消弧延迟，能抑制电路的截断延迟。此外，根据断路装置1，能适当地抑制在截断电路时产生大的火花、火焰或者产生大的冲击声。此外，还能抑制由于上述原因导致断路装置1的壳体10等破损。

此外，根据本实施方式的断路装置1，由固体状的消弧材料形成第一冷却件60和第二冷却件70，因此例如与采用液体状、胶状的消弧材料的情况相比，易于按所期望的形状成型。特别是，第二冷却件70在断路装置1(点火器20)工作前配置于发射体40的杆部42与被切除部53之间。关于这样的第二冷却件70，特别是存在如下的优点：通过采用固体状的消弧材料，易于按夹持于杆部42与被切除部53之间的状态配置第二冷却件70。因此，例如即使在通过在容纳空间13的被切除部53的侧方形成间隙导致发射体初始配置区域R1与消弧区域R2通过该间隙连通的环境下，也能抑制在断路装置1(点火器20)工作前第二冷却件70穿过上述间隙而脱落或者掉落于消弧区域R2。

而且，由通过对金属纤维进行成型而得到的保形体形成第二冷却件70，由此具有以下的进一步优点。即，在断路装置1工作前，易于在夹持于杆部42与被切除部53之间的状态下按固定的形状对第二冷却件70进行保形。而且，即使在断路装置1工作时第二冷却件70被杆部42强有力地朝向被切除部53按压时，第二冷却件70也不易散开。由此，在断路装置1工作时，在从由杆部42进行的被切除部53的切除开始起至在切除后的被切除部53与配置于消弧区域R2的第一冷却件60接触为止的期间内，易于维持在使第二冷却件70与被切除部53接触的状态。因此，能更加适当地抑制在断路装置1工作时产生电弧。不过，只要能在断路装置1(点火器20)工作前在容纳空间13中的发射体40与被切除部53之间配置第二冷却件70即可，第二冷却件70不必由保形体形成，此外，第二冷却件70也可以不是固体状的消弧材料。例如，也可以对粉末状或粒状的材料进行压缩成型等来形成第二冷却件70，还可以由液状或胶状的消弧材料形成第二冷却件70。

需要说明的是，实施方式的断路装置1可以采用各种变形例。例如，配置于容纳空间13的消弧区域R2的第一冷却件60的形状、位置、范围等可以适当变更。例如，也可以在形成于底容器120的内侧的区域的整体或消弧区域R2的整体配置有由金属纤维构成的第一冷却件60。并且，也可以是，在断路装置1工作时，通过使已被发射体40从导体片50切除的被切除部53埋没于第一冷却件60内来将被切除部53迅速冷却。

此外，关于配置于容纳空间13的发射体初始配置区域R1的第二冷却件70的设置方案也不限定于上述方案。例如，在图1所示的例子中，在断路装置1工作前，第二冷却件70按与发射体40的杆部42的切除面421抵接的状态来配置，但不限定于此，例如，也可以是，第二冷却件70以在杆部42的切除面421与第二冷却件70之间形成间隙的方式配置于被切除部53上。此外，也可以是，在断路装置1工作前，例如以将第二冷却件70固定于杆部42的切除面421等地在第二冷却件70与被切除部53之间形成间隙的方式配置第二冷却件70。此外，在图3的下段所示的例子中，在断路装置1工作后，发射体40的杆部42的切除面421与第二冷却件70变为分离的状态，但杆部42的切除面421与第二冷却件70也可以变为接触的状态。在该情况下，也可以是，例如在断路装置1工作时一边维持在使第二冷却件70与已发射的发射体40的杆部42的切除面421接触的状态，一边将第二冷却件70和被切除部53压入至消弧区域R2的底部侧。

<电路断路试验>

接着，对针对断路装置1进行的电路断路试验进行说明。图4是表示用于电路断路试验的试验装置的概况的图。附图标记1000为电源，附图标记2000为绝缘电阻计，附图标记3000为工作用电源。此外，附图标记4000为用于与断路装置1的导体片50协作地形成电路EC(Electrical Circuit)的布线。此外，附图标记5000为用于使从工作用电源3000向断路装置1的点火器20的导电销供给的工作用电流流通的布线。

[表1]

表1表示电路断路试验的条件和结果一览。表中的试验样品No.1～No.6在断路装置1的容纳空间13中的发射体40的杆部42与导体片50的被切除部53之间不配置第二冷却件70地进行了试验。另一方面，试验样品No.7～No.12在断路装置1的容纳空间13中的发射体40的杆部42与导体片50的被切除部53之间配置第二冷却件70地进行了试验。需要说明的是，在本试验中，为了验证第二冷却件70的有无的区别对电弧的消弧性能的影响，在全部的试验中在消弧区域R2不配置第一冷却件60地进行了试验。

接着，对电路断路试验的步骤进行说明。

(步骤1)如图4所示，通过布线4000将断路装置1的导体片50的第一连接端部51和第二连接端部52分别连接于电源1000，通过布线5000将断路装置1的点火器20连接于工作用电源3000。

(步骤2)使来自电源1000的电流在电路EC中流通。

(步骤3)接通工作用电源3000，向断路装置1的点火器20通工作用电流，由此使点火器20工作。

(步骤4)断开电源1000、工作用电源3000。

在本断路试验中，按照上述步骤对各试验样品进行了试验，并通过市售的绝缘电阻计2000(横河电机株式会社制造的MY40)对由发射体40从导体片50切除被切除部53时的第一连接端部51与第二连接端部52之间的绝缘电阻值进行了测定。需要说明的是，作为各试验中的共同条件，将通过电源1000流经电路EC的电流值设为8[kA]，将在各断路试验中在被切除部53被切除后在导体片50的第一连接端部51与第二连接端部52之间产生的电位差设为450[V]。此外，在试验样品No.7～No.12中，使用了将日本钢丝棉株式会社制造(商品名：Bonstar，标准线径)的标准型的钢丝棉压紧为厚度约3mm、重量约2.5g的钢丝棉作为第二冷却件70。

图5是表示电路断路试验的结果的图表。在左侧示出了试验样品No.1～No.6(无第二冷却件)的试验结果，在右侧示出了试验样品No.7～No.12(有第二冷却件)的试验结果。

从图5显而易见地得出了如下的结果：与在断路装置1的容纳空间13中的发射体40的杆部42与被切除部53之间不配置第二冷却件70地进行了试验的试验样品No.1～No.6相比，配置了第二冷却件70的试验样品No.7～No.12的第一连接端部51与被切除部53之间的绝缘电阻值高。在此，试验样品No.1～No.6的绝缘电阻值的平均值为3.7[MΩ]。另一方面，试验样品No.7～No.12的绝缘电阻值的平均值为14.7[MΩ]。如上所述，确认了如下的内容：通过在断路装置1的容纳空间13中的发射体40的杆部42与被切除部53之间配置第二冷却件70，从导体片50切除被切除部53时的绝缘电阻升高，电弧的消弧性能提高。

以上，对本公开的电路断路装置的实施方式进行了说明，但本说明书中公开的各种方案也可以与本说明书中公开的其他任意特征组合。

附图标记说明

1：断路装置；

10：壳体；

13：容纳空间；

20：点火器；

40：发射体；

50：导体片；

53：被切除部；

60：第一冷却件；

70：第二冷却件。

Claims (5)

1.一种电路断路装置，具备：

点火器，设于壳体；

发射体，配置于形成于所述壳体内并且沿一个方向延伸的容纳空间，所述发射体通过从所述点火器接收的能量而沿所述容纳空间发射；

导体片，设于所述壳体并且形成电路的一部分，所述导体片在其一部分具有供通过从所述点火器接收的能量而移动的所述发射体切除的被切除部，所述被切除部配置为横穿所述容纳空间；

消弧区域，位于所述容纳空间中的在所述点火器工作前隔着所述被切除部与所述发射体相反的一侧，用于接收被所述发射体切除的所述被切除部；

第一冷却件，配置于所述消弧区域；以及

第二冷却件，在所述点火器工作前配置于所述容纳空间中的所述发射体与所述被切除部之间。

2.根据权利要求1所述的电路断路装置，其中，

所述第二冷却件为固体状。

3.根据权利要求2所述的电路断路装置，其中，

所述第二冷却件由保形体形成。

4.根据权利要求2或3所述的电路断路装置，其中，

所述第二冷却件由金属纤维形成。

5.根据权利要求4所述的电路断路装置，其中，

形成所述第二冷却件的金属纤维包括钢丝棉和铜丝棉的至少任一方。