斷路器的制造方法
【專利摘要】一種斷路器，包括：導(dǎo)體，各導(dǎo)體包括長(zhǎng)條的平坦切斷部；切割腔，其布置為與切斷部對(duì)應(yīng)；單個(gè)切割件，其包括在切割腔中切割該切斷部的刃部；氣體發(fā)生器，其產(chǎn)生氣體以使切割件朝切斷部移動(dòng)；以及電弧衰減部，其位于彼此相鄰的兩個(gè)切斷部之間。導(dǎo)體位于兩個(gè)裝置之間。各切斷部被切斷，以形成兩個(gè)分隔開(kāi)的切割端部，并將裝置以電氣方式斷開(kāi)。電弧衰減部使兩個(gè)相鄰切斷部之一的兩個(gè)切割端部與另一切斷部的兩個(gè)切割端部之間產(chǎn)生的電弧衰減。
【專利說(shuō)明】
斷路器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種斷路器，其切斷在電路中兩個(gè)裝置之間延伸的導(dǎo)體，以使兩個(gè)裝置以電氣方式斷開(kāi)。
【背景技術(shù)】
[0002]電路包括斷路器，在電路中的裝置發(fā)生異常或者當(dāng)包括該電路的系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，該斷路器作用，以使電路中的裝置以電氣方式斷開(kāi)。在一種這樣的斷路器中，在電路的裝置之間布置有兩個(gè)導(dǎo)體，這兩個(gè)導(dǎo)體分別包括長(zhǎng)條的平坦切斷部。斷路器在切斷部處切斷各導(dǎo)體，以形成兩個(gè)彼此分隔開(kāi)的切割端部。這使得裝置以電氣方式斷開(kāi)。然而，在切斷部之一的兩個(gè)切割端部與另一切斷部的兩個(gè)切割端部之間產(chǎn)生電勢(shì)差，該電勢(shì)差會(huì)產(chǎn)生電弧。
[0003]日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2009-174846公開(kāi)了一種斷路器示例，其通過(guò)將兩個(gè)切斷部布置為彼此背離來(lái)減弱電弧。該斷路器包括:兩個(gè)切斷部，其為平坦的，并且在厚度方向上彼此相反；以及單個(gè)氣體發(fā)生器，其布置在兩個(gè)切斷部之間。兩個(gè)切割件分別布置在氣體發(fā)生器與切斷部之一之間。各切割件包括刃部，該刃部朝著對(duì)應(yīng)的切斷部伸出。從氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體使得兩個(gè)切割件在相反方向上彼此背離移動(dòng)，以及，各切割件的刃部切斷對(duì)應(yīng)的切斷部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2009-174846的斷路器中，兩個(gè)切割件布置在彼此于厚度方向分隔開(kāi)的兩個(gè)切斷部之間。各切割件朝對(duì)應(yīng)的切斷部移動(dòng)。這使得彼此相鄰的切斷部之間產(chǎn)生的電弧衰減，但是，使得斷路器在兩個(gè)切斷部彼此相反的方向上變大。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種更小的斷路器，其減弱在兩個(gè)相鄰切斷部之間產(chǎn)生的電弧。
[0006]—種解決上述問(wèn)題的斷路器包括:多個(gè)導(dǎo)體，各導(dǎo)體包括長(zhǎng)條的平坦切斷部;切割腔，分別布置為與切斷部對(duì)應(yīng);氣體發(fā)生器，位于切斷部中與切割腔相反一側(cè);單個(gè)切割件，位于切割部與氣體發(fā)生器之間；以及電弧衰減部，位于彼此相鄰的兩個(gè)切斷部之間。在切斷部的厚度方向上，各切割腔位于對(duì)應(yīng)切斷部的一側(cè)。各切斷部被切斷，以形成兩個(gè)分隔開(kāi)的切割端部，并將裝置以電氣方式斷開(kāi)。導(dǎo)體位于裝置之間。在切斷部的寬度方向上，切斷部對(duì)齊。切割件包括刃部，刃部的數(shù)量與切斷部的數(shù)量相同，以及，氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體，該氣體使切割件移動(dòng)，以在切割腔中用刃部切斷該切斷部。電弧衰減部由電絕緣材料形成，以及，電弧衰減部使兩個(gè)相鄰切斷部之一的兩個(gè)切割端部與另一切斷部的兩個(gè)切割端部之間產(chǎn)生的電弧衰減。
[0007]在上述結(jié)構(gòu)中，在氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體之前，切割件的各刃部位于對(duì)應(yīng)導(dǎo)體的切斷部與氣體發(fā)生器之間，并與對(duì)應(yīng)切割腔分隔開(kāi)。因此，切斷部沒(méi)有被切斷，從而，電路的兩個(gè)裝置通過(guò)所有的導(dǎo)體電氣連接。
[0008]相比而言，當(dāng)在所有導(dǎo)體電氣連接的狀態(tài)下從氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體時(shí)，氣體使切割件朝切割腔移動(dòng)。在對(duì)應(yīng)切割腔中，各切斷部被切割件的對(duì)應(yīng)刃部壓迫，并被切斷。當(dāng)各切斷部被切斷時(shí)，在各切斷部處形成彼此分隔開(kāi)的兩個(gè)切割端部。各導(dǎo)體在兩個(gè)切割端部處分開(kāi)，以使裝置電氣方式斷開(kāi)。
[0009]在兩個(gè)相鄰切斷部之一的兩個(gè)切割端部與兩個(gè)相鄰切斷部的另外一個(gè)的兩個(gè)切割端部之間，可能產(chǎn)生電弧。然而，通過(guò)布置在相鄰切斷部之間的電弧衰減部，使電弧衰減。因此，相比于不包括電弧衰減部的斷路器，電弧對(duì)斷路器的影響較小。
[0010]當(dāng)單個(gè)切割件朝切割腔移動(dòng)時(shí)，在切斷部寬度方向?qū)R的切斷部被刃部切斷，刃部的數(shù)量與切斷部的相同。即，當(dāng)刃部在相同方向移動(dòng)時(shí)，將切斷部切斷。因此，相比于在厚度方向相反的兩個(gè)切斷部之間于相反方向移動(dòng)兩個(gè)切割件的斷路器，斷路器減小了在切割件移動(dòng)方向上的尺寸。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是示出斷路器第一實(shí)施方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0012]圖2是示出應(yīng)用了圖1所示斷路器的電路的示意圖。
[0013]圖3是圖1中所示X部分的局部放大剖視圖；
[0014]圖4是切斷部的局部剖視圖，示出在切斷時(shí)圖3中的導(dǎo)體；
[0015]圖5是示出圖1的斷路器中切割件與兩個(gè)切斷部之間關(guān)系的俯視圖；
[0016]圖6A是沿圖1中6A-6A線的剖視圖；
[0017]圖6B是圖6A的局部放大剖視圖；
[0018]圖7是局部軸測(cè)圖，示出具有兩個(gè)刃部的切割件與被兩個(gè)刃部切斷的兩個(gè)切斷部；
[0019]圖8是示出斷路器第二實(shí)施方式的剖視圖，其中圖8對(duì)應(yīng)于圖6A;
[0020]圖9是示出斷路器第三實(shí)施方式中的切割件的軸測(cè)圖；
[0021]圖10是局部剖視圖，示出圖9的斷路器中切割件和兩個(gè)切斷部的關(guān)系；以及
[0022]圖11是示出斷路器變化例的剖視圖，其中圖11對(duì)應(yīng)于圖6A。
【具體實(shí)施方式】
[0023]第一實(shí)施方式
[0024]下面參照?qǐng)D1至圖7描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的斷路器C。
[0025]圖2示出應(yīng)用了斷路器C的電路11。電路11包括電池12和電氣裝置13。在電路11中，電池12供給電能，以致動(dòng)電氣裝置13。電氣裝置13包括變換器(converter) 14、逆變器(inverter) 15以及電動(dòng)機(jī)16。變換器14將來(lái)自電池12的電能升壓，并輸出電能。逆變器15將得自變換器14的直流(DC)電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的交流(AC)電能，并輸出電能。逆變器15輸出的交流電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)16。
[0026]電路11安裝于車輛10中。當(dāng)碰撞期間向車輛10施加沖擊時(shí)，電氣裝置13不能適當(dāng)?shù)毓ぷ?，并且電?1會(huì)漏電。因此，車輛10包括斷路器C，在發(fā)生這樣的碰撞時(shí)，斷路器C使電路11中的裝置(例如電池12與電氣裝置13)以電氣方式斷開(kāi)。車輛10包括碰撞傳感器17和電控單兀18。碰撞傳感器17檢測(cè)碰撞，并產(chǎn)生指不該碰撞的輸出信號(hào)。包括微處理機(jī)構(gòu)的電控單元18接收來(lái)自碰撞傳感器17的輸出信號(hào)。當(dāng)電控單元18從碰撞傳感器17的輸出信號(hào)檢測(cè)到車輛10碰撞時(shí)，電控單元18觸發(fā)斷路器C。這樣停止了從電池12到電氣裝置13的電能供應(yīng)。
[0027]如圖1和圖5所示，斷路器C包括:兩個(gè)導(dǎo)體20，殼體30，推進(jìn)式氣體發(fā)生器45，以及單個(gè)切割件50?，F(xiàn)在描述斷路器C的各組成部件。
[0028]兩個(gè)導(dǎo)體20
[0029]各導(dǎo)體20(也稱作匯流條)形成了將電池12與變換器14以電氣方式連接的線路。兩個(gè)導(dǎo)體20具有相同的結(jié)構(gòu)。各導(dǎo)體20為平坦?fàn)睿⑶矣删哂懈邔?dǎo)電率的金屬材料形成，例如銅。取代銅，各導(dǎo)體20可以由其他材料形成，例如黃銅或鋁。
[0030]各導(dǎo)體20包括兩個(gè)端部，這兩個(gè)端部限定了外連接部20a和20b，外連接部20a和20b連接至電池12和變換器14。通孔21延伸穿過(guò)各外連接部20a和20b。緊固件例如螺釘插入各通孔21中，以將外連接部20a和20b之一連接到與電池12電氣連接的端子，以及，將外連接部20a和20b的另一個(gè)連接至與變換器14電氣連接的端子。以這種方式，在電路11中，兩個(gè)導(dǎo)體20的外連接部20a和20b分別連接于電池12和變換器14的兩個(gè)端子。這樣，導(dǎo)體20將電池12和變換器14電氣連接。
[0031]各導(dǎo)體20包括切斷部22，該切斷部22位于外連接部20a與外連接部20b之間。在外連接部20a和20b的鋪設(shè)方向(圖1和圖5中的橫向)中，各切斷部22在外連接部20a與外連接部20b之間延伸。各切斷部22具有固定寬度。切斷部22延伸的方向，即外連接部20a和20b的鋪設(shè)方向，稱為切斷部22的縱向。切斷部22的厚度方向(圖1中的豎向)稱為切斷部22在切割前的厚度方向。
[0032]如圖5所示，兩個(gè)導(dǎo)體20布置成，使對(duì)應(yīng)的切斷部22在切斷部22的寬度方向中彼此共面并平行。
[0033]殼體30
[0034]殼體30是電氣絕緣的，并由具有高強(qiáng)度的材料形成，例如樹(shù)脂材料。如圖1、圖6A和6B所示，殼體30包括兩個(gè)容納部31，以容納兩個(gè)導(dǎo)體20。各導(dǎo)體20容納在對(duì)應(yīng)的容納部31中，使得外連接部20a和20b從殼體30延伸而出。在殼體30中，于切斷部22的厚度方向一側(cè)(圖1中的上側(cè))，限定兩個(gè)切割腔32(分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)切斷部22)和單個(gè)凹部39(由兩個(gè)切斷部22共享)。在殼體30中，于切斷部22的厚度方向另一側(cè)(圖1中的下側(cè))，限定單個(gè)引導(dǎo)腔41(其由兩個(gè)切斷部22共享)。即，引導(dǎo)腔41位于切斷部22與切割腔32和凹部39相反的一側(cè)。
[0035]在各切割腔32中，切割件50切割各切斷部22。各切割腔32使兩個(gè)切割端部23與24(參見(jiàn)圖4)之間產(chǎn)生的電弧衰減，電弧是在切割各切斷部22時(shí)形成的。各切割腔32設(shè)定為具有略大于切斷部22寬度的寬度(在圖1中平面的直交方向)，使得隨后被切割的對(duì)應(yīng)切斷部22進(jìn)入切割腔32。
[0036]參見(jiàn)圖3，各切割腔32包括四邊形開(kāi)口 33，該開(kāi)口 33面向切割前的對(duì)應(yīng)切斷部22。切割腔32的一個(gè)縱向側(cè)(圖3中的左側(cè))作用為切割邊緣34。
[0037]各切割腔32包括內(nèi)壁。更具體地，各切割腔32包括第一內(nèi)壁35、第二內(nèi)壁36、第三內(nèi)壁37、以及兩個(gè)第四內(nèi)壁38 ο第一內(nèi)壁35包括切割邊緣34，并在與切斷部22直交或基本直交方向延伸。第二內(nèi)壁36在切斷部22的縱向上與第一內(nèi)壁35分隔開(kāi)。第二內(nèi)壁36相對(duì)于第一內(nèi)壁35傾斜，使得第一內(nèi)壁35隨著開(kāi)口 33變遠(yuǎn)而變得靠近第二內(nèi)壁36。第三內(nèi)壁37離開(kāi)口 33最遠(yuǎn)，并平行于或基本平行于切割前的切斷部22。第四內(nèi)壁38在切斷部22的寬度方向上彼此相對(duì)。
[0038]如圖6A和圖6B所示，隨著切割件50移動(dòng)，電弧衰減部60(下文描述)進(jìn)入凹部39。凹部39位于兩個(gè)切割腔32之間，并在切斷部22的寬度方向上與切割腔32連通。凹部39在切斷部22的厚度方向延伸。凹部39的一端(圖6A中的下端)面對(duì)引導(dǎo)腔41。
[0039]如圖1所示，引導(dǎo)腔41是中空的，并且在切斷部22的厚度方向延伸。引導(dǎo)腔41的內(nèi)壁包括引導(dǎo)槽42，引導(dǎo)槽42在切斷部22的厚度方向延伸。
[°04°] 氣體發(fā)生器45
[0041]氣體發(fā)生器45用作斷路器C的驅(qū)動(dòng)源。氣體發(fā)生器45布置在殼體30中，并部分延伸進(jìn)入引導(dǎo)腔41。即，氣體發(fā)生器45位于兩個(gè)切斷部22的一側(cè)，該側(cè)與切割腔32和凹部39相對(duì)。氣體發(fā)生器45與電控單元18相連。當(dāng)接收到來(lái)自電控單元18的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，氣體發(fā)生器45將其中裝有的推進(jìn)劑引燃并使其燃燒，以產(chǎn)生氣體G(參見(jiàn)圖4)。
[0042]通常，與其他動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的裝置(例如電磁裝置)相比，由推進(jìn)式氣體發(fā)生器45驅(qū)動(dòng)的裝置更快地被驅(qū)動(dòng)，更為低價(jià)，并更可靠。
[0043]切割件50
[0044]如圖1和圖7所示，切割件50位于切斷部22與氣體發(fā)生器45之間的引導(dǎo)腔41中。切割件50包括單個(gè)本體51、兩個(gè)刃部52(其對(duì)應(yīng)于兩個(gè)切斷部22)、以及電弧衰減部60。切割件50包括與切斷部22相同數(shù)量的刃部52。
[0045]引導(dǎo)突部53從本體51的外壁伸出。本體51的引導(dǎo)突部53與引導(dǎo)腔41的引導(dǎo)槽42相接合，從而本體51與引導(dǎo)腔41接合，并且本體51能夠在切斷部22的厚度方向移動(dòng)。
[0046]刃部52與對(duì)應(yīng)切割腔32的切割邊緣34共同作用，切斷該切斷部22。兩個(gè)刃部52具有相同的結(jié)構(gòu)。從本體51上于切斷部22的寬度方向上彼此分隔開(kāi)的兩個(gè)部位處，兩個(gè)刃部52朝兩個(gè)對(duì)應(yīng)切割腔32伸出。
[0047]如圖3和圖7所示，各刃部52包括外壁。更具體地，各刃部52包括第一外壁55、第二外壁56、第三外壁57、以及第四外壁58。在與對(duì)應(yīng)切割腔32的切割邊緣34相隔開(kāi)微小距離D(例如約0.5mm)的位置處，第一外壁55在與切割前對(duì)應(yīng)切斷部22相直交或基本直交的方向延伸，該位置適合于與切割邊緣34共同作用來(lái)切割(剪切)切斷部22。在切斷部22的縱向上，第二外壁56布置于與第一外壁55分隔開(kāi)的位置處。第二外壁56傾斜為與對(duì)應(yīng)切割腔32的第二內(nèi)壁36相對(duì)應(yīng)。即，第二外壁56相對(duì)于第一外壁55傾斜，從而隨著遠(yuǎn)離本體51而靠近第一外壁55。第三外壁57位于刃部52上，處于離本體51最遠(yuǎn)的位置處，并與切割前的對(duì)應(yīng)切斷部22平行或基本平行。第四外壁58平行或基本平行于對(duì)應(yīng)切割腔32的第四內(nèi)壁38。在切斷部22的寬度方向上，刃部52之一的第四外壁58與另一刃部52的第四外壁58彼此背離。
[0048]電弧衰減部60從本體51的刃部52之間伸向兩個(gè)切斷部22(凹部39)。電弧衰減部60與本體51和兩個(gè)刃部52接觸。在切斷部22的厚度方向上，電弧衰減部60從各刃部52的第三外壁57朝兩個(gè)切斷部22(凹部39)進(jìn)一步伸出。電弧衰減部60還從兩個(gè)刃部52朝切斷部22的縱向相反側(cè)進(jìn)一步伸出。電弧衰減部60和兩個(gè)刃部52與本體51成為一體。
[0049]切割件50是電氣絕緣的，并以與殼體30相同的方式由具有高強(qiáng)度的材料形成，例如樹(shù)脂材料。
[0050]第一實(shí)施方式的斷路器C具有上述結(jié)構(gòu)。下面描述斷路器C的操作。
[0051]如果碰撞傳感器17沒(méi)有檢測(cè)到車輛10的碰撞，沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)從電控單元18輸出到氣體發(fā)生器45，并且沒(méi)有從氣體發(fā)生器45產(chǎn)生氣體G。在這種情況下，如圖1和圖3所示，切割件50的各刃部52位于對(duì)應(yīng)切斷部22與氣體發(fā)生器45之間，并且與對(duì)應(yīng)切割腔32分隔開(kāi)。因此，兩個(gè)切斷部22沒(méi)有被切斷，并且，電池12與變換器14通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)體20電氣連接。
[0052]如果在電池12與變換器14通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)體20電氣連接時(shí)，碰撞傳感器17檢測(cè)到車輛10的碰撞，從電控單元18向氣體發(fā)生器45輸出觸發(fā)信號(hào)。如圖4所示，觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)氣體發(fā)生器45產(chǎn)生氣體G。切割件50承受流向兩個(gè)切割腔32的氣體G的壓力。當(dāng)引導(dǎo)突部53在引導(dǎo)腔41的引導(dǎo)槽42中移動(dòng)時(shí)，切割件50受到引導(dǎo)并以高速移動(dòng)。各刃部52朝對(duì)應(yīng)切割腔32移動(dòng)，以及，電弧衰減部60在彼此相鄰的兩個(gè)切斷部22之間移動(dòng)。
[0053]隨著切割件50移動(dòng)，各刃部52同時(shí)或基本同時(shí)與對(duì)應(yīng)切斷部22接觸，并且，將切斷部22壓向?qū)?yīng)切割腔32。
[0054]各切割腔32的第二內(nèi)壁36可以在切割前對(duì)應(yīng)切斷部22的直交方向延伸，從而，由切割腔32(其中各刃部52的第二外壁56在切割前切斷部22的直交方向延伸)的兩個(gè)縱向側(cè)的每一個(gè)限定切割邊緣34。在這種情況下，當(dāng)各刃部52從靠近兩個(gè)切割邊緣34的位置移動(dòng)時(shí)，各切斷部22會(huì)在對(duì)應(yīng)于兩個(gè)切割邊緣34的兩個(gè)位置處被切斷。這樣，相比于在單個(gè)位置處各刃部52切斷該切斷部22的情況，需要以兩倍大的負(fù)荷使切割件50朝切割腔32移動(dòng)。這樣，需要將較大的負(fù)荷施加于切割件50。
[0055]在第一實(shí)施方式中，各切割腔32的第二內(nèi)壁36相對(duì)于第一內(nèi)壁35傾斜，從而，隨著離開(kāi)口 33更遠(yuǎn)而離第一內(nèi)壁35更近。此外，各刃部52的第二外壁56相對(duì)于第一外壁55傾斜，從而，隨著離本體51更遠(yuǎn)而離第一外壁55更近。
[0056]這樣，當(dāng)如上所述將應(yīng)力施加于各切斷部22(其被各刃部52壓向切割腔32)時(shí)，應(yīng)力集中于切斷部22中靠近于對(duì)應(yīng)切割邊緣34的部分。從而，在切割邊緣34與對(duì)應(yīng)刃部52的第一外壁55之間，將各切斷部22切斷。這在各切斷部22中形成了彼此分隔開(kāi)的切割端部23和24，如圖4所示。在切斷該切斷部22之后，切割件50進(jìn)一步移動(dòng)，使各刃部52移動(dòng)進(jìn)一步進(jìn)入對(duì)應(yīng)切割腔32。
[0057]以這種方式，在第一實(shí)施方式中，由兩個(gè)切斷部22共享的單個(gè)切割件50朝兩個(gè)切割腔32移動(dòng)，使得各切斷部22被對(duì)應(yīng)刃部52切斷。即，兩個(gè)刃部52在相同方向移動(dòng)，以切斷兩個(gè)切斷部22。
[0058]各切斷部22的切割端部23沒(méi)有被對(duì)應(yīng)刃部52壓迫，并因此定位為靠近于切割邊緣34。各切斷部22中包括切割端部24的部分被刃部52壓迫，并進(jìn)入切割腔32。當(dāng)被刃部52壓迫時(shí)，沿著刃部52的傾斜第二外壁56和切割腔32的傾斜第二內(nèi)壁36，各切斷部22中進(jìn)入切割腔32的部分以鈍角彎折。用于使切斷部22彎折的負(fù)荷小于用于切斷該切斷部22的負(fù)荷。這減小了用于使切割件50朝切割腔32移動(dòng)的負(fù)荷。
[0059]切割端部24定位為靠近于各刃部52的第三外壁57。換而言之，各切割端部24定位于在對(duì)應(yīng)切割腔32的第三內(nèi)壁37與該切割腔32中刃部52的第三外壁57之間延伸的間隙中。
[0060]當(dāng)各切斷部22由銅形成時(shí)，切斷部22具有高延展性，并在切割時(shí)伸展。這減小了切割端部23與切割端部24之間的距離，并且容易產(chǎn)生電弧。
[0061 ]在第一實(shí)施方式中，各導(dǎo)體20被對(duì)應(yīng)切割邊緣34和相對(duì)于切割邊緣34以微小距離D移動(dòng)的刃部52的第一外壁55切斷。從而，相比于各切斷部22僅被刃部52壓迫而沒(méi)有切割邊緣34時(shí)相比，各切斷部22的拉伸量較小。這增加了切割端部23與切割端部24之間的距離，從而限制了電弧的產(chǎn)生。
[0062]當(dāng)各切斷部22在切割端部23和24處分開(kāi)時(shí)，電池12和變換器14以電氣方式斷開(kāi)連接。
[0063]在兩個(gè)相鄰切斷部22之一的切割端部23和24與另一切斷部22的切割端部23和24之間產(chǎn)生電勢(shì)差時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電弧。即，在一個(gè)切斷部22的切割端部23和24與另一切斷部22的切割端部23和24之間存在的氣體中，會(huì)產(chǎn)生電流，從而導(dǎo)致故障。
[0064]更長(zhǎng)的電弧流動(dòng)路徑易于更容易衰減電弧?？紤]到這一點(diǎn)，在第一實(shí)施方式的斷路器C中，電弧衰減部60位于兩個(gè)相鄰刃部52之間。即，如圖5、圖6A和圖6B所示，電弧衰減部60位于一個(gè)切斷部22的切割端部23和24與另一切斷部22的切割端部23和24之間。
[0065]沿著電絕緣的電弧衰減部60的外壁，電弧易于從一個(gè)切斷部22的切割端部23和24流向另一切斷部22的切割端部23和24。如圖5、圖6A和圖6B中所示，電弧在兩個(gè)路徑中流動(dòng)，即，路徑Rl和路徑R2，在路徑Rl中，電弧沿著電弧衰減部60的外壁在切斷部22的厚度方向流動(dòng)，在路徑R2中，電弧沿著電弧衰減部60的外壁在切斷部22的縱向流動(dòng)。
[0066]在第一實(shí)施方式中，電弧衰減部60從兩個(gè)刃部52向兩個(gè)切斷部22(凹部39)進(jìn)一步伸出。這樣，相比于不包括電弧衰減部60的斷路器以及電弧衰減部60沒(méi)有自兩個(gè)刃部52進(jìn)一步向兩個(gè)切斷部22(凹部39)伸出的斷路器而言，路徑Rl更長(zhǎng)。
[0067]此外，第一實(shí)施方式的電弧衰減部60進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52在切斷部22的縱向伸出。這樣，相比于不包括電弧衰減部60的斷路器以及電弧衰減部60沒(méi)有進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52在切斷部22縱向伸出的斷路器，路徑R2更長(zhǎng)。更長(zhǎng)的電弧流動(dòng)路徑Rl和R2更容易減弱電弧。
[0068]結(jié)果，相比于不包括電弧衰減部60的斷路器，電弧對(duì)斷路器C的影響更小。例如，電弧更不容易使切斷部22之一的切割端部23與另一切斷部22的切割端部23電連接，或者不容易使切斷部22之一的切割端部24與另一切斷部22的切割端部24電連接。這限制了以下情況發(fā)生:即使導(dǎo)體20之一的切割端部23和24與另一導(dǎo)體20的切割端部23和24在切斷部22寬度方向分隔開(kāi)，導(dǎo)體20之一的切割端部23和24與另一導(dǎo)體20的切割端部23和24仍然以電氣方式連接。因此，由于沒(méi)有產(chǎn)生高溫電弧，限制了兩個(gè)導(dǎo)體20以及導(dǎo)體20周圍樹(shù)脂件的軟化和熔融。
[0069]第一實(shí)施方式具有下述優(yōu)點(diǎn)。
[0070](I)電路11包括電池12和電氣裝置13(兩個(gè)裝置)，以及，斷路器C布置在電池12與電氣裝置13之間(參見(jiàn)圖2)。斷路器C包括:兩個(gè)導(dǎo)體20，各導(dǎo)體包括長(zhǎng)條的平坦切斷部22;兩個(gè)切割腔32，其布置為與兩個(gè)切斷部22相對(duì)應(yīng);氣體發(fā)生器45;以及單個(gè)切割件50(參見(jiàn)圖1和圖5)。兩個(gè)導(dǎo)體20布置為，使得兩個(gè)切斷部22在切斷部22的寬度方向?qū)R。切割件50包括與切斷部22相同數(shù)量的刃部52，S卩，兩個(gè)刃部52。在斷路器C中，從氣體發(fā)生器45產(chǎn)生的氣體使切割件50朝兩個(gè)切割腔32移動(dòng)，從而兩個(gè)刃部52切斷兩個(gè)切斷部22。當(dāng)各切斷部22被切斷時(shí)，在各切斷部22中形成彼此分隔開(kāi)的兩個(gè)切割端部23和24(參見(jiàn)圖4)。這使得電池12與電氣裝置13以電氣方式斷開(kāi)。
[0071 ]在斷路器C中，由電氣絕緣材料形成的電弧衰減部60布置于兩個(gè)相鄰切斷部22之間(參見(jiàn)圖7)。
[0072]這樣，電弧衰減部60使兩個(gè)相鄰切斷部22之一的切割端部23和24與另一相鄰切斷部22的切割端部23和24之間產(chǎn)生的電弧衰減。此外，相比于兩個(gè)切割件在兩個(gè)切斷部(其在厚度方向相反)之間于相反方向移動(dòng)的斷路器(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2009-174846中披露的裝置)，斷路器C減小了切割件50移動(dòng)方向上的尺寸。
[0073]由于單個(gè)切割件50使電弧衰減，減少了斷路器C中組成部件(組件)的數(shù)量。
[0074](2)由于更長(zhǎng)的電弧流動(dòng)路徑更容易減弱電弧，將電弧衰減部60置于兩個(gè)相鄰切斷部22之間。由于電弧衰減部60，電弧沿著切斷部22之一的切割端部23和24與另一切斷部22的切割端部23和24之間的路徑Rl和R2流動(dòng)(參見(jiàn)圖5和圖6B)。這樣，相比于不包括電弧衰減部60的情況，路徑Rl和R2更長(zhǎng)。
[0075]結(jié)果，相比于不包括電弧衰減部60的斷路器，斷路器C更明顯地使電弧衰減。
[0076](3)電弧衰減部60包括位于兩個(gè)相鄰刃部52之間的壁，該壁與兩個(gè)刃部52—體方式移動(dòng)。壁(電弧衰減部60)進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52向兩個(gè)切斷部22伸出，并進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52在切斷部22的縱向伸出(參見(jiàn)圖5、圖6A和圖6B)。
[0077]這樣，切割件50的移動(dòng)使得兩個(gè)刃部52和電弧衰減部60移動(dòng)。這簡(jiǎn)化了斷路器的結(jié)構(gòu)。當(dāng)切割件50移動(dòng)時(shí)，電弧衰減部60移動(dòng)進(jìn)入殼體30的凹部39。相比于電弧衰減部60沒(méi)有進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52朝兩個(gè)切斷部22伸出的情況，電弧流動(dòng)路徑Rl設(shè)定為更長(zhǎng)。相比于電弧衰減部60沒(méi)有進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52在兩個(gè)切斷部22的縱向伸出的情況，電弧流動(dòng)路徑R2設(shè)定為更長(zhǎng)。這減弱了電弧。
[0078](4)電弧衰減部60、兩個(gè)刃部52、和本體51彼此一體方式形成，使得電弧衰減部60與兩個(gè)刃部52和本體51接觸(參見(jiàn)圖7)。
[0079]在這種情況下，電弧衰減部60作用為使本體51與兩個(gè)刃部52相聯(lián)結(jié)。相比于不包括電弧衰減部60使得兩個(gè)刃部52之間有間隙延伸的情況，這增加了切割件50的剛性。
[0080]第二實(shí)施方式
[0081]現(xiàn)在參照?qǐng)D8描述斷路器C的第二實(shí)施方式。
[0082]需要兩個(gè)刃部52來(lái)作用以將兩個(gè)切斷部22切斷，但是不需要電弧衰減部來(lái)做這項(xiàng)工作。從而，不需要使電弧衰減部與刃部52—體化。此外，電弧衰減部可以由與刃部52分隔開(kāi)的組成部件形成。
[0083]考慮到這一點(diǎn)，第二實(shí)施方式的電弧衰減部與凹部的位置關(guān)系與第一實(shí)施方式的相顛倒。更具體地，取代電弧衰減部60，凹部61布置在相鄰刃部52之間。即，切割件50包括凹部61，而不是電弧衰減部60。凹部61對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施方式的凹部39，并具有與凹部39相同的功能。
[0084]從殼體30中位于相鄰切割腔32(未示出)之間的部分，壁朝切割件50的凹部61伸出。壁限定電弧衰減部43。在兩個(gè)刃部52切割兩個(gè)切斷部22之前，電弧衰減部43局部進(jìn)入凹部61。
[0085]除非另有說(shuō)明，在其他方面，第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。為避免贅述，對(duì)與第一實(shí)施方式相應(yīng)組成部件相同的組成部件，使用相似或相同的附圖標(biāo)號(hào)，并因此不進(jìn)行描述。
[0086]在具有上述結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施方式斷路器C中，當(dāng)切割件50朝兩個(gè)切割腔32(朝圖8中的上側(cè))移動(dòng)時(shí)，殼體30的電弧衰減部43進(jìn)一步進(jìn)入切割件50的凹部61。
[0087]各切斷部22在對(duì)應(yīng)切割腔32中被對(duì)應(yīng)刃部52壓迫并被切斷。各切斷部22被切斷，以形成兩個(gè)彼此分隔開(kāi)的切割端部23和24。各導(dǎo)體20在切割端部23和24處分開(kāi)。電弧衰減部43位于切斷部22之一的切割端部23和24與另一切斷部22的切割端部23和24之間。
[0088]沿著電氣絕緣的電弧衰減部43的外壁，電弧從一個(gè)切斷部22的切割端部23和24流向另一切斷部22的切割端部23和24。相比于電弧衰減部43沒(méi)有布置于相鄰刃部52之間的情況，電弧流動(dòng)路徑更長(zhǎng)。
[0089]從而，除了優(yōu)點(diǎn)(I)和(2)之外，第二實(shí)施方式還具有取代優(yōu)點(diǎn)(3)的下述優(yōu)點(diǎn)。
[0090](5)電弧衰減部43包括從兩個(gè)相鄰切割腔32之間伸出的壁，該壁進(jìn)入位于兩個(gè)相鄰刃部52之間的凹部61。
[0091]電弧衰減部43加長(zhǎng)了電弧流動(dòng)路徑，并減弱了電弧。
[0092]第三實(shí)施方式
[0093]現(xiàn)在參照?qǐng)D9和圖10描述斷路器C的第三實(shí)施方式。
[0094]以與第一實(shí)施方式相同的方式，第三實(shí)施方式中各刃部52的第三外壁57最靠近于對(duì)應(yīng)切割腔32。第一實(shí)施方式的各第三外壁57與切割前的切斷部22相平行，如圖6A所示。然而，第三實(shí)施方式的各第三外壁57傾斜，從而，隨著對(duì)應(yīng)刃部52越遠(yuǎn)，各第三外壁57離切割腔32越遠(yuǎn)，如圖9和圖10所示。即，刃部52之一的第三外壁57和另一刃部52的第三外壁57以在相反方向彼此背離方式傾斜。
[0095]此外，第三實(shí)施方式具有與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。為避免贅述，對(duì)與第一實(shí)施方式相應(yīng)組成部件相同的組成部件，使用相似或相同的附圖標(biāo)號(hào)，并因此不進(jìn)行描述。
[0096]在具有這種結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施方式斷路器C中，當(dāng)切割件50朝兩個(gè)切割腔32移動(dòng)時(shí)，各切斷部22受到對(duì)應(yīng)刃部52的傾斜第三外壁57的壓迫。第三實(shí)施方式的各刃部52的第三外壁57傾斜為，隨著離相鄰刃部52更遠(yuǎn)而離對(duì)應(yīng)切割腔32更遠(yuǎn)。換而言之，各刃部52的第三外壁57傾斜為，隨著離相鄰刃部52更遠(yuǎn)而離對(duì)應(yīng)切斷部22更遠(yuǎn)。這樣，隨著切割件50的移動(dòng)，各切斷部22中受到對(duì)應(yīng)刃部52的第三外壁57壓迫的部分改變，從靠近相鄰切斷部22的部分改變到遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分。從而，從靠近相鄰切斷部22的部分、朝著遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分，兩個(gè)相鄰切斷部22被切斷，如圖10中箭頭Yl和Y2所示。換而言之，從在寬度方向上靠近電弧衰減部60的部分、朝著遠(yuǎn)離電弧衰減部60的部分，將各切斷部22切斷。當(dāng)切割時(shí)，沿著兩個(gè)刃部52傾斜的第三外壁57，兩個(gè)切斷部22扭曲。當(dāng)各切斷部22中最遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分被切斷時(shí)，切斷部22分開(kāi)，以形成彼此分隔開(kāi)的切割端部23和24。沿著對(duì)應(yīng)刃部52傾斜的第三外壁57，切割端部23和24傾斜。
[0097]在這種情況下，在切斷部22之一(圖10中的左側(cè))的切割端部23中最遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分Al、與另一切斷部22(圖10中的右側(cè))的切割端部23中最遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分A2之間，產(chǎn)生電弧。此外，在切斷部22之一(圖10中的左側(cè))的切割端部24中最遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分Al、與另一切斷部22(圖10中的右側(cè))的切割端部24中最遠(yuǎn)離相鄰切斷部22的部分A2之間，產(chǎn)生電弧。
[0098]當(dāng)切割端部23和24沒(méi)有以這種方式傾斜時(shí)，在切斷部22之一的切割端部23中最靠近相鄰切斷部22的部分B1、與另一切斷部22的切割端部23中最靠近相鄰切斷部22的部分B2之間，會(huì)產(chǎn)生電弧。此外，在切斷部22之一的切割端部24中最靠近相鄰切斷部22的部分B1、與另一切斷部22的切割端部24中最靠近相鄰切斷部22的部分B2之間，會(huì)產(chǎn)生電弧。
[0099]這樣，相比于如第一實(shí)施方式中切割端部23和24沒(méi)有傾斜的情況，第三實(shí)施方式的斷路器C中電弧流動(dòng)路徑的長(zhǎng)度增加，增加的程度為兩個(gè)切斷部22的總寬度。
[0100]從而，除了優(yōu)點(diǎn)(I)至(4)之外，第三實(shí)施方式還具有下述優(yōu)點(diǎn)。
[0101](6)最靠近于切割腔32的第三外壁57傾斜為，隨著離相鄰刃部52越遠(yuǎn)而離切割腔32越遠(yuǎn)。
[0102]因此，相比于各第三外壁57沒(méi)有傾斜的情況，S卩，相比于各第三外壁57在切割前平行于切斷部22的情況，電弧流動(dòng)路徑更長(zhǎng)。這進(jìn)一步減弱了電弧。
[0103]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下，本發(fā)明可實(shí)施為多種其他具體形式。特別地，應(yīng)理解的是，本發(fā)明可以實(shí)施為下述方式。
[0104]第三實(shí)施方式的傾斜第三外壁57可以應(yīng)用于第二實(shí)施方式。
[0105]如圖11所示，當(dāng)斷路器C中兩個(gè)切斷部22沿著相同平面于切斷部22的寬度方向?qū)R時(shí)，切割件50的兩個(gè)相鄰刃部52可以在切割件50的移動(dòng)方向(在圖11中的豎向)上彼此錯(cuò)開(kāi)。
[0106]在這種情況下，當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體20電連接、并且氣體使切割件50朝切割腔32(未示出)移動(dòng)時(shí)，即朝著圖11中的上側(cè)移動(dòng)時(shí)，更靠近于對(duì)應(yīng)切割腔32的刃部52(圖11中的左側(cè)刃部52)壓迫該切割腔32中的對(duì)應(yīng)切斷部22，并將其切斷。在該切斷部22被切斷后，由遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)切割腔32的另一刃部52(圖11中的右側(cè)刃部52)，在該切割腔32中壓迫未被切割的另一切斷部22并將其切斷。以這種方式，相鄰的切斷部22在不同的時(shí)機(jī)受到壓迫并被切斷。相比于同時(shí)切斷相鄰切斷部22的情況，這允許以較小負(fù)荷切斷兩個(gè)切斷部22。
[0107]這種結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于第二實(shí)施方式和第三實(shí)施方式、以及第一實(shí)施方式。此外，這種結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于第二實(shí)施方式與第三實(shí)施方式相結(jié)合的實(shí)施方式。
[0108]在上述各實(shí)施方式中，電弧衰減部60不需要必須從兩個(gè)刃部52進(jìn)一步朝兩個(gè)切斷部22伸出。而是，電弧衰減部60可以僅在切斷部22的縱向上從兩個(gè)刃部52進(jìn)一步伸出。
[0109]此外，電弧衰減部60不需要必須從兩個(gè)刃部52在切斷部22的縱向上進(jìn)一步伸出。而是，電弧衰減部60可以從兩個(gè)刃部52僅朝著兩個(gè)切斷部22進(jìn)一步伸出。
[0110]對(duì)于從兩個(gè)刃部52在切斷部22縱向上進(jìn)一步伸出的電弧衰減部60，其不需要必須進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52朝縱向相反側(cè)伸出。即，電弧衰減部60需要從兩個(gè)刃部52至少朝著布置有切割端部23和24的一側(cè)(圖5中的左側(cè))進(jìn)一步伸出。
[0111]因此，即使如各上述實(shí)施方式中所述，電弧衰減部60可以從兩個(gè)刃部52在切斷部22的縱向上朝兩側(cè)進(jìn)一步伸出，電弧衰減部60需要僅僅進(jìn)一步從兩個(gè)刃部52朝著布置有切割端部23和24的一側(cè)(圖5中的左側(cè))伸出。
[0112]在第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式中，電弧衰減部60可以與兩個(gè)刃部52的至少一個(gè)分隔開(kāi)，只要電弧衰減部60位于兩個(gè)刃部52之間即可。
[0113]在上述各實(shí)施方式中，將樹(shù)脂材料用于殼體30和切割件50。取而代之，可以使用任何材料，只要其電絕緣、并且具有高強(qiáng)度以允許將切斷部22切斷即可。
[0114]在上述各實(shí)施方式中，殼體30和切割件50可以由任何方法形成，例如金屬成型法以及金屬切削法。
[0115]上述斷路器C可以應(yīng)用于使用單個(gè)切割件50進(jìn)行切割并且使三個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體20的各切斷部22以電氣方式斷開(kāi)的斷路器C。在這種情況下，切割件50中刃部52的數(shù)量與切斷部22的數(shù)量相同。
[0116]上述斷路器C不需要必須位于電池12與變換器14之間，并可以布置在電路的其他裝置之間，以使這些裝置以電氣方式斷開(kāi)。這種斷路器可以用在例如燃料電池車輛中(位于燃料電池與車輛電動(dòng)機(jī)之間)，用在布置于電源與電氣裝置之間的固定系統(tǒng)中，或者用在電氣裝置之間的固定系統(tǒng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斷路器，其將電路中的兩個(gè)裝置以電氣方式斷開(kāi)，所述斷路器包括: 多個(gè)導(dǎo)體，各導(dǎo)體包括長(zhǎng)條的平坦切斷部，其中，所述導(dǎo)體位于所述裝置之間，所述切斷部在所述切斷部的寬度方向?qū)R； 切割腔，其分別布置為與所述切斷部對(duì)應(yīng)，其中，在所述切斷部厚度方向，所述切割腔各位于對(duì)應(yīng)切斷部的一側(cè)； 氣體發(fā)生器，其位于所述切斷部的與所述切割腔相對(duì)的一側(cè)；以及單個(gè)切割件，其位于所述切斷部與所述氣體發(fā)生器之間，其中，所述切割件包括刃部，所述刃部的數(shù)量與所述切斷部的數(shù)量相同，所述氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體，該氣體使所述切割件移動(dòng)，以在所述切割腔中用所述刃部切斷所述切斷部，以及，各所述切斷部被切斷以形成兩個(gè)分隔開(kāi)的切割端部，并使所述裝置以電氣方式斷開(kāi)， 其特征在于 電弧衰減部布置于彼此相鄰的所述兩個(gè)切斷部之間，其中，所述電弧衰減部由電氣絕緣材料形成，以及，所述電弧衰減部使所述兩個(gè)相鄰切斷部之一的兩個(gè)切割端部與另一切斷部的兩個(gè)切割端部之間產(chǎn)生的電弧衰減。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其中，電弧從一個(gè)切斷部的兩個(gè)切割端部流向另一切斷部的兩個(gè)切割端部的路徑，通過(guò)將該路徑設(shè)定為比省略所述電弧衰減部時(shí)的路徑長(zhǎng)，所述電弧衰減部使所述電弧衰減。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器，其中 所述刃部包括切斷所述兩個(gè)相鄰切斷部的兩個(gè)相鄰的刃部，以及所述電弧衰減部包括壁，該壁位于所述兩個(gè)相鄰刃部之間，并與所述兩個(gè)刃部一體方式移動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷路器，其中，所述壁從所述兩個(gè)相鄰刃部朝著所述兩個(gè)相鄰切斷部進(jìn)一步伸出。5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的斷路器，其中所述壁從所述兩個(gè)相鄰刃部于所述切斷部的縱向進(jìn)一步伸出。6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的斷路器，其中 所述刃部包括切割所述兩個(gè)相鄰切斷部的兩個(gè)相鄰的刃部， 所述切割腔包括在其中切斷所述兩個(gè)相鄰切斷部的兩個(gè)相鄰切割腔，以及所述電弧衰減部包括從所述兩個(gè)相鄰切割腔之間伸出的壁，其中，所述壁構(gòu)造成移動(dòng)進(jìn)入所述兩個(gè)相鄰刃部之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的斷路器，其中 所述刃部分別包括外壁，以及 各刃部中最靠近對(duì)應(yīng)切割腔的一個(gè)所述外壁傾斜為隨著所述相鄰刃部越遠(yuǎn)而離所述切割腔越遠(yuǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的斷路器，其中 所述刃部包括切斷所述兩個(gè)相鄰切斷部的兩個(gè)相鄰的刃部， 所述兩個(gè)相鄰切斷部彼此對(duì)齊以共面，以及 在所述切割件移動(dòng)的方向上，所述兩個(gè)相鄰刃部彼此錯(cuò)開(kāi)。
【文檔編號(hào)】H01H39/00GK106024519SQ201610137208
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】福山岳樹(shù), 中村祥宜, 堀啟介
【申請(qǐng)人】豐田合成株式會(huì)社