傳導(dǎo)斷開裝置制造方法
【專利摘要】一種傳導(dǎo)斷開裝置，包括：傳導(dǎo)體，其布置在電路中的一對裝置之間；氣體發(fā)生器，其遠(yuǎn)離傳導(dǎo)體布置并且產(chǎn)生氣體；以及切割件，其布置在傳導(dǎo)體與氣體發(fā)生器之間。由于來自氣體發(fā)生器的氣體使切割件移動以切斷傳導(dǎo)體，將傳導(dǎo)體分成切頭彼此分離的第一切斷件和第二切斷件，并且斷開一對裝置之間的傳導(dǎo)。傳導(dǎo)斷開裝置包括滅弧室。在滅弧室中，由切割件切斷傳導(dǎo)體，并且使在第一切斷件的切頭與第二切斷件的切頭之間產(chǎn)生的電弧熄滅。
【專利說明】傳導(dǎo)斷開裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳導(dǎo)斷開裝置，通過切斷一對裝置之間延伸的傳導(dǎo)體，使電路中一對裝置之間的傳導(dǎo)斷開。
【背景技術(shù)】
[0002]電路設(shè)置有傳導(dǎo)斷開裝置，在電路或安裝有電路的系統(tǒng)中的裝置出現(xiàn)故障時，通過操作來斷開裝置之間的傳導(dǎo)。作為如下的形式，提出了一種傳導(dǎo)斷開裝置，通過用氣體使刃部(切割件)移動，強(qiáng)制性地切斷位于裝置之間的傳導(dǎo)體(例如，參見日本專利申請公開N0.11-232979)。
[0003]上述類型的傳導(dǎo)斷開裝置包括殼體，用于容納傳導(dǎo)體的一部分。在殼體內(nèi)布置用于產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生器，使其遠(yuǎn)離傳導(dǎo)體。在殼體中傳導(dǎo)體與氣體發(fā)生器之間形成容納室，并且將切割件以可移動方式布置在容納室中。
[0004]采用上述傳導(dǎo)斷開裝置，從氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體時，由氣體使切割件移動并且切斷傳導(dǎo)體，以及，將傳導(dǎo)體分成各自切頭彼此分開的一對切斷件。從而，在切頭之間使傳導(dǎo)體分開，因此，斷開裝置之間的傳導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]當(dāng)使傳導(dǎo)斷開裝置操作以斷開處于導(dǎo)電狀態(tài)的傳導(dǎo)體時，由于一對切斷件的切頭之間所導(dǎo)致的電勢差，可能會產(chǎn)生電弧。電弧是指由于切頭之間存在的氣體使絕緣破壞且電流流動的現(xiàn)象。
[0006]切頭之間的距離 越短，越容易出現(xiàn)電弧。另一方面，典型用作傳導(dǎo)體的銅或鋁具有高延展性。因此，當(dāng)由氣體使切割件快速移動以切斷傳導(dǎo)體時，傳導(dǎo)體產(chǎn)生較大的延展，因而切頭之間的距離更短，容易出現(xiàn)電弧。出現(xiàn)電弧時，導(dǎo)致切頭處于電連接的狀態(tài)。在這種情況下，無論是否被物理切斷，傳導(dǎo)體仍會處于導(dǎo)電狀態(tài)(未斷開傳導(dǎo))。另外，電弧會使傳導(dǎo)體熔融并且包住塑料部件。
[0007]日本專利申請公開N0.11-232979中所描述的常規(guī)傳導(dǎo)斷開裝置構(gòu)造成，由氣體使切割件移動以切斷傳導(dǎo)體，但沒有特別考慮針對電弧的解決方案。
[0008]據(jù)此，本發(fā)明的目的是提供一種傳導(dǎo)斷開裝置，能熄滅切斷傳導(dǎo)體時在切頭之間所導(dǎo)致的電弧，并且減少由于電弧導(dǎo)致的影響。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，以及，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種傳導(dǎo)斷開裝置。本發(fā)明傳導(dǎo)斷開裝置包括傳導(dǎo)體、氣體發(fā)生器、以及切割件。傳導(dǎo)體布置在電路中的一對裝置之間。氣體發(fā)生器遠(yuǎn)離傳導(dǎo)體布置并且產(chǎn)生氣體。切割件布置在傳導(dǎo)體與氣體發(fā)生器之間。由來自氣體發(fā)生器的氣體，使切割件移動以切斷傳導(dǎo)體，將傳導(dǎo)體分成切頭彼此分離的第一切斷件和第二切斷件，并且斷開裝置之間的傳導(dǎo)。本發(fā)明傳導(dǎo)斷開裝置包括滅弧室。在滅弧室中由切割件切斷傳導(dǎo)體。在滅弧室中使第一切斷件的切頭與第二切斷件的切頭之間出現(xiàn)的電弧熄滅。[0010]根據(jù)下面結(jié)合附圖以示例方式說明本發(fā)明原理的詳細(xì)描述，可以更清楚本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]參照下面對優(yōu)選實施方式的說明以及附圖，可以更好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點，其中:
[0012]圖1是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的傳導(dǎo)斷開裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0013]圖2是圖示應(yīng)用了圖1所示傳導(dǎo)斷開裝置的電路示意結(jié)構(gòu)的圖；
[0014]圖3是圖示圖1中X部分的放大局部剖視圖；
[0015]圖4是局部剖視圖，圖示切斷圖3所示傳導(dǎo)體的狀態(tài)；
[0016]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的傳導(dǎo)斷開裝置的圖，并且是圖示切斷傳導(dǎo)體之前狀態(tài)的局部剖視圖；
[0017]圖6是局部剖視圖，圖示切斷圖5所示的傳導(dǎo)體的狀態(tài)；
[0018]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的傳導(dǎo)斷開裝置的圖，并且是圖示切斷傳導(dǎo)體狀態(tài)的局部剖視圖；
[0019]圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的傳導(dǎo)斷開裝置的圖，并且是圖示切斷傳導(dǎo)體之前狀態(tài)的局部剖視圖；
[0020]圖9是軸測圖，圖示在根據(jù)第四實施例的傳導(dǎo)斷開裝置中所使用的切割件；
[0021]圖10是局部剖視圖，圖示切斷圖8所示傳導(dǎo)體的狀態(tài)；以及
[0022]圖11是局部剖視圖，圖示第一實施例的傳導(dǎo)斷開裝置的變化例。
【具體實施方式】
[0023]第一實施例
[0024]下面，參照圖1至圖4，說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的傳導(dǎo)斷開裝置C。
[0025]圖2圖示電路11，其中應(yīng)用了根據(jù)第一實施例的傳導(dǎo)斷開裝置C。電路11包括一對裝置，蓄電池12和電氣裝置13。在電路11中，由供自蓄電池12的直流電使電氣裝置13工作。電氣裝置13包括:變換器14，其使從蓄電池12輸入的電壓升壓，并且輸出升高的電壓；逆變器15,其將從變換器14輸入的直流電轉(zhuǎn)換為適于驅(qū)動電動機(jī)的交流電,并輸出交流電；以及電動機(jī)16，其由來自逆變器15的交流電輸出而驅(qū)動。
[0026]電路11安裝于車輛10。當(dāng)由于例如碰撞等使車輛10損壞時，電氣裝置13可能無法正常工作，或者可能導(dǎo)致從電路11漏電。因此，車輛10配備有傳導(dǎo)斷開裝置C，在發(fā)生這種碰撞時，傳導(dǎo)斷開裝置C使電路11中的一對裝置之間的傳導(dǎo)斷開，例如蓄電池12(具體而言，其正極)與電氣裝置13之間的傳導(dǎo)。車輛10包括:碰撞傳感器17,用于檢測碰撞發(fā)生，并輸出檢測結(jié)果作為輸出信號；以及電控單元18，其以微型計算機(jī)為主要構(gòu)成部件構(gòu)成，并且將碰撞傳感器17的輸出信號輸入電控單兀18中。然后，當(dāng)基于碰撞傳感器17的輸出信號檢測到車輛10的碰撞時，電控單元18觸發(fā)傳導(dǎo)斷開裝置C。據(jù)此，斷開從蓄電池12到電氣裝置13的供電。
[0027]如圖1中所示，傳導(dǎo)斷開裝置C包括傳導(dǎo)體20、殼體30、爆炸式氣體發(fā)生器40、以及切割件50。下面說明傳導(dǎo)斷開裝置C中的構(gòu)成部件。[0028]< 傳導(dǎo)體 20>
[0029]傳導(dǎo)體20形成用于電連接蓄電池12與變換器14的傳導(dǎo)路徑。傳導(dǎo)體20形成為矩形板狀，并且由具有高電導(dǎo)率的金屬材料制成。對于這種金屬材料，銅是理想的，但也可以使用其它材料，例如黃銅或鋁。傳導(dǎo)體20具有形成于其兩端的一對外連接部(接頭)20A、20B。外連接部20A、20B與蓄電池12以及變換器14連接。外連接部20A、20B各形成有通孔21。將緊固件例如螺釘插在各通孔21中，使得外連接部20A、20B之一連接至與蓄電池12導(dǎo)電的端子，并且使得外連接部20A、20B之另一連接至與變換器14導(dǎo)電的端子。以這種方式，用外連接部20A、20B使傳導(dǎo)體20分別與電路11中蓄電池12的端子和變換器14的端子連接，使得蓄電池12與變換器14經(jīng)由傳導(dǎo)體20彼此電連接。
[0030]傳導(dǎo)體20在外連接部20A與外連接部20B之間具有可斷部22?？蓴嗖?2在外連接部20A、20B之間于其布置方向(圖1中水平方向)延伸?？蓴嗖?2延伸的方向、或者外連接部20A、20B布置的方向表示為可斷部22的縱向。
[0031]〈殼體30>
[0032]殼體30由具有電絕緣特性和高強(qiáng)度的材料(例如塑料材料)制成。殼體30包括接收部31，用于在其中容納傳導(dǎo)體20。傳導(dǎo)體20布置在接收部31中，使外連接部20A、20B暴露于殼體30外部。殼體30包括位于可斷部22厚度方向(圖1中豎向)一側(cè)的滅弧室32、以及位于另一側(cè)的容納室38。
[0033]在滅弧室32中，由切割件50切斷可斷部22，使其分成各自切頭彼此分開的第一切斷件和第二切斷件。在滅弧室32中，使第一切斷件的切頭24與第二切斷件的切頭23 (參見圖4)之間產(chǎn)生的電弧熄滅。滅弧室32的深度(在垂直于附圖紙面方向的尺寸)設(shè)定為稍稍大于可斷部22的寬度，并且，可斷部22被切斷之后能進(jìn)入滅弧室32。
[0034]如圖3中所示，滅弧室32由多個內(nèi)壁限定，并且具有朝切斷之前的可斷部22開口的四邊形(大致方形)的開口 33。在開口 33中，于可斷部22縱向的一側(cè)(圖3中左側(cè))構(gòu)成切緣部34。
[0035]于可斷部22縱向彼此相對的兩個內(nèi)壁中，包括切緣部34的內(nèi)壁(位于圖3中左偵U表示為第一內(nèi)壁35，以及，不包括切緣部34的內(nèi)壁(位于圖3中右側(cè))表示為第二內(nèi)壁36。第一內(nèi)壁35與可斷部22正交(于可斷部22的厚度方向延伸)。第二內(nèi)壁36相對于第一內(nèi)壁35傾斜，使得越遠(yuǎn)離開口 33 (靠近圖3中的上側(cè))，第二內(nèi)壁36與第一內(nèi)壁35的距離越減小。
[0036]如圖4中所示，滅弧室32中的第一內(nèi)壁35形成有凹凸部37，其包括凹部和凸部，凹部和凸部于第一切斷件的切頭24延伸至第二切斷件的切頭23的方向(在圖4中的豎向)以等間隔布置。因此，至少包括在切斷可斷部22時第一切斷件的切頭24附近位置與第二切斷件的切頭23附近位置之間區(qū)域的區(qū)域(第一內(nèi)壁35)中，在滅弧室32的內(nèi)壁上形成凹凸部37。
[0037]如圖1中所示，容納室38具有大致圓筒形狀，并且于可斷部22的厚度方向延伸。容納室38的內(nèi)壁形成有于該厚度方向延伸的多個引導(dǎo)槽39。
[0038]<氣體發(fā)生器40>
[0039]氣體發(fā)生器40用作傳導(dǎo)斷開裝置C的驅(qū)動源。氣體發(fā)生器40以其一部分暴露于容納室38的狀態(tài)布置在殼體30中。氣體發(fā)生器40與電控單元18連接。產(chǎn)生氣體G (參見圖4)時，氣體發(fā)生器40接收來自電控單元18的操作信號。響應(yīng)于來自電控單元18的輸入操作信號，氣體發(fā)生器40使所包含的火藥點火燃燒，從而，產(chǎn)生氣體G。
[0040]與使用其它系統(tǒng)(例如電磁式系統(tǒng))作為驅(qū)動源的裝置相比，利用爆炸式氣體發(fā)生器40驅(qū)動的裝置能更快地被驅(qū)動，并且成本較低，而且操作更可靠。
[0041]〈切割件50>
[0042]切割件50包括大致筒狀主體51、以及刃部52，刃部52自主體51朝滅弧室32凸出，并且與切緣部34協(xié)同切斷可斷部22。切割件50布置在可斷部22與容納室38內(nèi)的氣體發(fā)生器40之間。在主體51外表面上的多個部分處設(shè)置引導(dǎo)凸部53，使其于可斷部22厚度方向延伸。在引導(dǎo)凸部53處使主體51與容納室38的引導(dǎo)槽39接合，以使主體51能于可斷部22的厚度方向移動。
[0043]如圖3中所示，刃部52具有多個外壁。在于可斷部22縱向(圖3中水平方向)彼此相對的兩個外壁中，接近于切緣部34的外壁(位于圖3中左側(cè))表示為第一外壁55，以及，遠(yuǎn)離切緣部34的另一外壁(位于圖3中右側(cè))表示為第二外壁56。
[0044]刃部52的第一外壁55與可斷部22正交(于可斷部22的厚度方向延伸)。按照適合與切緣部34協(xié)同切斷(剪切)可斷部22的很小的距離D (例如約0.5毫米)，使第一外壁55與切緣部34分開。
[0045]刃部52的第二外壁56與滅弧室32的第二內(nèi)壁36相關(guān)聯(lián)地傾斜，或者，第二外壁56朝第一外壁55傾斜,使得越遠(yuǎn)離主體51 (靠近圖3中的上側(cè)),第二外壁56與第一外壁55的距離越減小。
[0046]類似于殼體30，切割件50由具有電絕緣特性和高強(qiáng)度的材料(例如塑料材料)制成。
[0047]如上所述構(gòu)造成根據(jù)第一實施例的傳導(dǎo)斷開裝置C。下面，說明傳導(dǎo)斷開裝置C的操作。
[0048]當(dāng)碰撞傳感器17沒有檢測到車輛10的碰撞時，沒有從電控單元18向圖1中的氣體發(fā)生器40輸出操作信號，并且，沒有從氣體發(fā)生器40產(chǎn)生氣體G?？蓴嗖?2未被切斷，并且，蓄電池12和變換器14經(jīng)由傳導(dǎo)體20保持導(dǎo)電。
[0049]相比較,在傳導(dǎo)體20導(dǎo)電的時候由碰撞傳感器17檢測到車輛10的碰撞時,從電控單元18向氣體發(fā)生器40輸出操作信號。氣體發(fā)生器40響應(yīng)于該操作信號操作而產(chǎn)生氣體G。切割件50承受氣體G的壓力而朝可斷部22移動。此時，引導(dǎo)凸部53在容納室38的引導(dǎo)槽39中移動，從而，在可斷部22的厚度方向引導(dǎo)切割件50。切割件50于可斷部22縱向靠近切緣部34的區(qū)域中快速移動。
[0050]隨著此移動，刃部52接觸可斷部22，并且朝滅弧室32壓迫可斷部22。通過此壓迫，應(yīng)力集中于可斷部22中的切緣部34附近。如圖4中所示，在靠近于切緣部34的部分處，切斷可斷部22。通過此切斷，使可斷部22分成各自切頭24、23彼此分開的第一切斷件和第二切斷件。第二切斷件的切頭23布置在切緣部34附近，以及，第一切斷件的切頭24布置為靠近刃部52的頂面52A(滅弧室32中位于圖4上側(cè)的內(nèi)壁)。
[0051]由銅制成的傳導(dǎo)體20具有高延展性。在切斷時可斷部22延展的情況下，切頭23與切頭24之間的距離會變得較短，并且容易出現(xiàn)電弧。
[0052]就這一方面而言，根據(jù)第一實施例，由切緣部34和以較小距離D與切緣部34分開的刃部52 (第一外壁55)，切斷傳導(dǎo)體20。因此，與未設(shè)置切緣部34而只通過切割件50的壓迫來切斷可斷部22的情況相比，可斷部22延展較少。因此，切頭23與切頭24之間的間
距較大。
[0053]在切頭23與切頭24之間切斷可斷部22，并且使蓄電池12與變換器14之間的傳導(dǎo)斷開。此時，由于切斷導(dǎo)致切頭23與切頭24之間出現(xiàn)電勢差，可能會產(chǎn)生電弧。也就是，由于切頭23與切頭24之間存在氣體，導(dǎo)致絕緣可能被破壞，容易導(dǎo)致電流。此時，電弧趨于沿電絕緣材料制成的滅弧室32的內(nèi)壁移動，從第二切斷件的切頭23朝第一切斷件的切頭24移動，或者，從第一切斷件的切頭24朝第二切斷件的切頭23移動。
[0054]根據(jù)第一實施例，在切斷可斷部22時第一切斷件的切頭24附近位置與第二切斷件的切頭23附近位置之間，在滅弧室32的第一內(nèi)壁35上形成凹凸部37。因此，電弧沿凹凸部37的壁移動。圖4中的附圖標(biāo)記R表示電弧移動路徑。電弧沿凹凸部37的壁移動。因此，與電弧沿沒有凹凸部37的內(nèi)壁移動時相比，電弧移動路徑的長度(沿面放電距離)增長。
[0055]假設(shè)，第二內(nèi)壁36與切斷之前的可斷部22正交，可斷部22縱向的兩個彼此相對的側(cè)面構(gòu)成兩個切緣部34，切割件50的第二外壁56與切斷之前的可斷部22正交，并且，刃部52在靠近于切緣部34的區(qū)域移動，在此情況下，在兩個部分處切斷可斷部22。在這種情況下，與刃部52在一個部分處切斷可斷部22時的負(fù)荷相比，需要雙倍負(fù)荷來使切割件50朝滅弧室32移動，因此，需要更大的負(fù)荷。
[0056]在這一方面,根據(jù)本實施例,如圖4中所不,第二內(nèi)壁36朝第一內(nèi)壁35傾斜,使得隨其越遠(yuǎn)離開口 33(靠近圖4中的上側(cè))，第二內(nèi)壁36與第一內(nèi)壁35的距離越減小。第二外壁56朝第一外壁55傾斜,使得隨其越遠(yuǎn)離主體51 (靠近圖4中的上側(cè)),第二外壁56與第一外壁55的距離越減小。
[0057]因此，當(dāng)由于來自氣體發(fā)生器40的氣體G朝滅弧室32壓迫切割件50時，在切緣部34與刃部52的第一外壁55之間切斷可斷部22。另外，由于切割件50的壓迫，使可斷部22沿刃部52的傾斜第二外壁56以鈍角彎曲，并且沿滅弧室32的傾斜第二內(nèi)壁36以鈍角彎曲。彎曲所要求的負(fù)荷小于切斷所要求的負(fù)荷。因此，能以較小負(fù)荷使切割件50朝滅弧室32移動。
[0058]根據(jù)上述第一實施例得到下列優(yōu)點。
[0059](I)在殼體30內(nèi)部形成滅弧室32。在滅弧室32中，由刃部52切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)，并且將其分成各自切頭彼此分開的第一切斷件和第二切斷件。另外，使第一切斷件的切頭24與第二切斷件的切頭23之間出現(xiàn)的電弧熄滅(圖1、圖3)。
[0060]因此，即使由于可斷部22的斷開而在切頭23與切頭24之間出現(xiàn)電弧，也能在滅弧室32中使該電弧熄滅，與未設(shè)置針對電弧措施的裝置相比，減少了電弧對傳導(dǎo)斷開裝置C的影響。
[0061]所以，不容易發(fā)生由于電弧使切頭23與切頭24電連接、以及傳導(dǎo)體20仍然處于導(dǎo)電狀態(tài)(傳導(dǎo)未斷開)的現(xiàn)象。此外，能避免傳導(dǎo)體20及其周圍塑料件由于暴露于電弧的高溫下而軟化或熔融。
[0062](2)滅弧室32由電絕緣材料制成的內(nèi)壁限定。在滅弧室32的內(nèi)壁上，在至少包括切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)時第一切斷件的切頭24附近位置和第二切斷件的切頭23附近位置之間區(qū)域的區(qū)域(第一內(nèi)壁35)中，形成凹凸部37(圖4)。
[0063]因此，電弧沿凹凸部37移動，因而，使電弧移動距離(沿面放電距離)更長以使電弧熄滅，從而得到優(yōu)點(I)。
[0064](3)在靠近于切緣部34的區(qū)域中使刃部52于可斷部22縱向移動，藉此，在刃部52與切緣部34之間切斷可斷部22 (圖4)。
[0065]因此，由于切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)導(dǎo)致的張力較小，并且，切頭23與切頭24之間的間隔較短，從而，易于使電弧熄滅。
[0066]第二實施例
[0067]下面，參照圖5和圖6，說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的傳導(dǎo)斷開裝置C。
[0068]第二實施例與第一實施例的不同在于:滅弧室32內(nèi)使切頭23與切頭24之間所出現(xiàn)電弧熄滅的結(jié)構(gòu)。
[0069]根據(jù)第二實施例，滅弧室32的整個內(nèi)壁和整個切割件50由熱導(dǎo)率大于或等于0.5ff/(m*K)的材料制成。因此，對于滅弧室32的內(nèi)壁和切割件50，至少包括第一切斷件的切頭24附近位置以及第二切斷件的切頭23附近位置的區(qū)域，由上述材料制成?；旌嫌刑盍系耐ㄓ盟芰喜牧峡梢杂米魃鲜霾牧?。第二實施例中省略了根據(jù)第一實施例的凹凸部37。
[0070]與上述第一實施例中對應(yīng)部件相同或相似的部件，使用相同或相似的附圖標(biāo)記，并且省略其具體說明。
[0071]在具有上述結(jié)構(gòu)的第二實施例中，當(dāng)由刃部52切斷處于傳導(dǎo)狀態(tài)的可斷部22時，靠近于切頭23與切頭24之間的區(qū)域,布置滅弧室32的第一內(nèi)壁35和刃部52的第一外壁55。因此，當(dāng)由于切斷而在切頭23與切頭24之間出現(xiàn)帶熱量的電弧時，熱量經(jīng)由滅弧室32和切割件50排出。此時，滅弧室32和切割件50的熱導(dǎo)率越大，排出的熱量越多。
[0072]根據(jù)第二實施例，滅弧室32的內(nèi)壁和切割件50由熱導(dǎo)率大于或等于0.5ff/(m*K)的材料制成。熱導(dǎo)率大于通用塑料材料的熱導(dǎo)率(大約0.2W/(m*K))。因此，與滅弧室32和切割件50由通用塑料材料制成時相比，從滅弧室32和切割件50排出更多熱量。這種熱量排出降低了電弧的溫度。
[0073]因此，除了與優(yōu)點(I)和(3)類似的優(yōu)點之外，根據(jù)第二實施例，還得到下列優(yōu)點。
[0074](4)滅弧室32的內(nèi)壁和切割件50由具有高熱導(dǎo)率的材料制成，大于或等于0.5W/(m.K)(圖 5)。
[0075]因此，即使由于傳導(dǎo)體20 (可斷部22)的切斷而在切頭23與切頭24之間出現(xiàn)電弧時，電弧的熱量通過滅弧室32的內(nèi)壁和切割件50排出，降低了電弧的溫度，從而使電弧熄滅。
[0076]第三實施例
[0077]下面，參照圖7說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的傳導(dǎo)斷開裝置C。
[0078]第三實施例與第一實施例和第二實施例的不同在于:滅弧室32中使切頭23與切頭24之間電弧熄滅的結(jié)構(gòu)。
[0079]根據(jù)第三實施例，滅弧室32的整個內(nèi)壁和整個切割件50由塑料材料制成，這種塑料材料由于切頭23與切頭24之間出現(xiàn)的電弧而產(chǎn)生燒蝕氣體。因此，對于切割件50 (刃部52)，切斷可斷部22時第二切斷件的切頭23附近位置與第一切斷件的切頭24附近位置之間的區(qū)域Al，由上述塑料材料制成。對于滅弧室32，切斷可斷部22時第二切斷件的切頭23附近位置與第一切斷件的切頭24附近位置之間的區(qū)域A2，由上述塑料制成。
[0080]燒蝕是由于汽化或腐蝕使塑料表面分解的現(xiàn)象。由燒蝕產(chǎn)生燒蝕氣體，并且，由在燒蝕氣體產(chǎn)生過程中塑料材料汽化時所產(chǎn)生的汽化潛熱，冷卻電弧。
[0081]導(dǎo)致燒蝕氣體的塑料適宜為包含一個或多個碳-碳鍵的聚合物材料。作為對應(yīng)的塑料，可以采用熱固性塑料例如不飽和聚酯或三聚氰胺塑料，或者，采用熱塑性塑料例如聚烯烴、聚酰胺、或聚縮醛。
[0082]第三實施例中省略了使用根據(jù)第一實施例的凹凸部37的形式、以及根據(jù)第二實施例的具有高熱導(dǎo)率的材料。
[0083]根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的第三實施例，當(dāng)由切割件50(刃部52)切斷處于導(dǎo)電狀態(tài)下的傳導(dǎo)體20 (可斷部22)時，在切頭23與切頭24之間可能出現(xiàn)熱量大于或等于5000K的電弧。在這種情況下，切割件50的區(qū)域Al和滅弧室32的區(qū)域A2暴露于該電弧的熱量下，并且因熱分解而產(chǎn)生燒蝕氣體。由在燒蝕氣體產(chǎn)生過程中使塑料材料蒸發(fā)時所產(chǎn)生的蒸發(fā)潛熱，冷卻電弧。
[0084]由于熱膨脹燒蝕氣體使滅弧室32的內(nèi)壓增大，并因此吹滅電弧。因此，在這一方面，促進(jìn)電弧熄滅。
[0085]因此，除了與優(yōu)點(I)和(3)類似的優(yōu)點，根據(jù)第三方面，得到下列優(yōu)點。
[0086](5)切割件50和滅弧室32的內(nèi)壁由能夠借助電弧產(chǎn)生燒蝕氣體的塑料制成(圖7)。
[0087]因此，即使由于切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)而在切頭23與切頭24之間出現(xiàn)電弧，也能由燒蝕氣體降低電弧的溫度，從而使電弧熄滅。
[0088]第四實施例
[0089]下面，參照圖8至圖10，說明根據(jù)本發(fā)明第四實施例的傳導(dǎo)斷開裝置C。
[0090]第四實施例與第一實施例至第三實施例的不同在于:滅弧室32中使切頭23與切頭24之間所產(chǎn)生電弧熄滅的結(jié)構(gòu)。
[0091]根據(jù)第四實施例，在切割件50上形成連通通道57。連通通道57于可斷部22厚度方向直線狀延伸。連通通道57的一部分由穿過切割件50主體51并且具有圓形截面的孔58構(gòu)成?？?8的一端開口于主體51中接近氣體發(fā)生器40的端面(圖8中的下側(cè))。連通通道57的其余部分由設(shè)置于切割件50刃部52的第一外壁55上的槽59構(gòu)成。槽59具有半圓形截面，并且于可斷部22的厚度方向沿刃部52的整個長度形成。槽59的一端向上延伸至刃部52的頂面52A。在切斷可斷部22時，在滅弧室32中，第一切斷件的切頭24接近槽59中布置于刃部52頂面52A的一端。
[0092]第四實施例中省略了使用根據(jù)第一實施例的凹凸部37的形式、根據(jù)第二實施例具有高熱導(dǎo)率的材料、以及根據(jù)第三實施例導(dǎo)致燒蝕氣體的塑料材料。
[0093]根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的第四實施例，在從氣體發(fā)生器40產(chǎn)生氣體G之前并不切斷可斷部22，如圖8中所示。連通通道57中形成在切割件50上的端部(其靠近于滅弧室32)被可斷部22封住。
[0094]當(dāng)由氣體發(fā)生器40產(chǎn)生氣體G以使切割件50移動，并且由刃部52切斷處于導(dǎo)電狀態(tài)的可斷部22，此時，如圖10中所示，在切斷的同時，使連通通道57中靠近滅弧室32的端部打開。經(jīng)由切割件50的連通通道57，使滅弧室32與容納室38互相連通。因此，來自氣體發(fā)生器40的一部分高壓氣體G流過連通通道57，并且在切頭23與切頭24之間快速吹送。因此，即使由于切斷而在切頭23與切頭24之間出現(xiàn)電弧，從連通通道57噴出的氣體G會吹滅電弧。
[0095]在電弧放電過程中，在切頭23與切頭24之間使氣態(tài)分子離解并電離，并因此在其上產(chǎn)生等離子體以及電流。因此，由來自連通通道57的氣體G吹散電離氣體，并有效地熄滅電弧。
[0096]所以，除了與優(yōu)點(I)和(3)類似的優(yōu)點之外，根據(jù)第四實施例得到下列優(yōu)點。
[0097](6)切割件50形成有連通通道57。當(dāng)由切割件50 (刃部52)切斷可斷部22時，連通通道57使滅弧室32與容納室38互相連接，并且將來自氣體發(fā)生器40的氣體G吹送至切頭23與切頭24之間(圖10)。
[0098]因此，在切斷可斷部22的同時，出現(xiàn)在切頭23與切頭24之間的電弧被從連通通道57噴出的氣體G吹滅。
[0099]根據(jù)本發(fā)明的上述各實施例可以進(jìn)行如下變化。
[0100]〈滅弧室32的變化〉
[0101]滅弧室32的開口 33可以是不同于四邊形的多邊形。開口 33的兩個邊或更多邊可以構(gòu)成兩個或更多個切緣部。
[0102]根據(jù)第一實施例的凹凸部37可以形成在滅弧室32內(nèi)壁上與第一實施例中不同的部分處，只要它們形成的區(qū)域至少包括切斷傳導(dǎo)體20時第一切斷件的切頭24附近位置與第二切斷件的切頭23附近位置之間的區(qū)域即可。
[0103]取代第一實施例，凹凸部37可以形成在滅弧室32內(nèi)壁中，處于切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)時第一切斷件的切頭24附近位置與第二切斷件的切頭23附近位置之間區(qū)域的外部的部分(圖11中的上側(cè)內(nèi)壁)，如圖11中所示。在這種情況下，理想的是，在滅弧室32外部布置磁體61,用于對電弧施加朝凹凸部37的磁吸引力(洛倫茲力:施加使磁場中移動的粒子帶電的力)，并且磁體61靠近凹凸部37，或者越過凹凸部37位于第一切斷件切頭24的相反側(cè)。
[0104]采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)由刃部52切斷處于導(dǎo)電狀態(tài)的傳導(dǎo)體20、并且在切頭23與切頭24之間出現(xiàn)電弧時，磁體61的磁吸引力作用于電弧。由磁吸引力將電弧拉向凹凸部37。所以，凹凸部37形成在滅弧室32的內(nèi)壁上滿足上述條件的部分處，然而，電弧沿凹凸部37的壁移動。電弧沿凹凸部37移動，所以，與沒有設(shè)置凹凸部37時相比，電弧移動路徑的距離(沿面放電距離)更長，并且容易使電弧熄滅。因此，在上述變化中也得到與第一實施例類似的優(yōu)點。
[0105]根據(jù)第一實施例，類似于上述變化，磁體61可以布置在滅弧室32外部并且靠近凹凸部37，或者，越過凹凸部37位于第一切斷件切頭24的相反側(cè)(例如，位于圖4中的左側(cè))。在這種情況下，對電弧施加朝向凹凸部37的磁吸引力，藉此，使電弧移動距離(沿面放電距離)比第一實施例中的更長，增強(qiáng)了凹凸部37的滅弧能力。
[0106]根據(jù)第二實施例，滅弧室32的內(nèi)壁或切割件50可以由大于或等于0.5ff/(m.K)的高熱導(dǎo)率材料制成。同樣在這種情況下，至少在切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)時位于第一切斷件切頭24附近位置與第二切斷件切頭23附近位置之間，需要設(shè)置這樣的區(qū)域。
[0107]根據(jù)第三實施例，滅弧室32的內(nèi)壁或切割件50可以由因電弧產(chǎn)生燒蝕氣體的塑料制成。同樣在這種情況下，至少在切斷傳導(dǎo)體20 (可斷部22)時位于第一切斷件切頭24附近位置與第二切斷件切頭23附近位置之間，需要設(shè)置這樣的區(qū)域。
[0108]<連通通道57的變化>
[0109]根據(jù)第四實施例的切割件50的連通通道57可以由形成在主體51上的孔58和穿過刃部52內(nèi)部的孔構(gòu)成。在這種情況下，連通通道57頂部的開口可以形成為朝頂面52A漸細(xì)。按這種方式，流道面積朝錐形開口的頂部減小，并且氣體G的流速朝頂部增大。因此，從開口將氣體G強(qiáng)烈地吹送至切頭23與切頭24之間，從而，有效地吹滅電弧。
[0110]〈其它變化〉
[0111]根據(jù)第一實施例、第二實施例、以及第四實施例可以采用塑料材料作為形成殼體30和切割件50的材料，但也可以采用強(qiáng)度高到足以切斷可斷部22、并且具有適當(dāng)電絕緣特性的任何材料。
[0112]形成根據(jù)第一實施例至第四實施例的殼體30和切割件50的方法可以采用模塑、切削等方法。
[0113]根據(jù)本發(fā)明的傳導(dǎo)斷開裝置C并不局限于設(shè)置在蓄電池12與變換器14之間的傳導(dǎo)斷開裝置，而是可以應(yīng)用于設(shè)置在電路中的裝置之間并且斷開這些裝置之間傳導(dǎo)的任何裝置。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于設(shè)置在燃料電池車輛中燃料電池與車輛驅(qū)動電動機(jī)之間的傳導(dǎo)斷開裝置、設(shè)置在站點系統(tǒng)中電源與電氣裝置之間的傳導(dǎo)斷開裝置、或者設(shè)置在站點系統(tǒng)中電氣裝置之間的傳導(dǎo)斷開裝置。
[0114]所以，本文中的實例和實施方式應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是說明性而非限制性的，以及，本發(fā)明并不局限于此處給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍及其等效置換內(nèi)進(jìn)行修改。
【權(quán)利要求】
1.一種傳導(dǎo)斷開裝置，包括: 傳導(dǎo)體，其布置在電路中的一對裝置之間； 氣體發(fā)生器，其遠(yuǎn)離所述傳導(dǎo)體布置并產(chǎn)生氣體；以及 切割件，其布置在所述傳導(dǎo)體與所述氣體發(fā)生器之間，由來自所述氣體發(fā)生器的氣體，使所述切割件移動以切斷所述傳導(dǎo)體，將所述傳導(dǎo)體分成具有彼此分離的切頭的第一切斷件和第二切斷件，以及，斷開該裝置之間的傳導(dǎo)，所述傳導(dǎo)斷開裝置的特征在于: 所述傳導(dǎo)斷開裝置包括滅弧室， 在所述滅弧室中由所述切割件切斷所述傳導(dǎo)體，以及 在所述滅弧室中熄滅所述第一切斷件的切頭與所述第二切斷件的切頭之間產(chǎn)生的電弧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)斷開裝置，其特征在于: 所述滅弧室由電絕緣材料制成的內(nèi)壁限定，以及 于所述滅弧室的內(nèi)壁上在一區(qū)域形成凹凸部，該區(qū)域至少包括切斷所述傳導(dǎo)體時所述第一切斷件的切頭附近位置與所述第二切斷件的切頭附近位置之間的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)斷開裝置，其特征在于: 所述滅弧室由電絕緣材料制成的內(nèi)壁限定， 于所述滅弧室的內(nèi)壁上在一區(qū)域形成凹凸部，該區(qū)域位于切斷所述傳導(dǎo)體時所述第一切斷件的切頭附近位置與所述第二`切斷件的切頭附近位置之間區(qū)域的外部，以及在所述滅弧室外部靠近所述凹凸部處布置磁體，用于對所述電弧施加磁吸引力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)斷開裝置，其特征在于: 所述傳導(dǎo)體、所述氣體發(fā)生器、以及所述切割件布置在殼體內(nèi)， 在所述殼體中，越過所述傳導(dǎo)體，于所述切割件的相對側(cè)上形成所述滅弧室，以及在所述滅弧室的內(nèi)壁以及切割件的至少一個之中，有一區(qū)域由熱導(dǎo)率大于或等于0.5ff/(m.K)的材料制成，該區(qū)域至少包括切斷所述傳導(dǎo)體時所述第一切斷件的切頭附近位置與所述第二切斷件的切頭附近位置之間的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)斷開裝置，其特征在于:在所述滅弧室的內(nèi)壁和所述切割件的至少之一中，有一區(qū)域由借助電弧產(chǎn)生燒蝕氣體的塑料制成，該區(qū)域至少包括切斷所述傳導(dǎo)體時所述第一切斷件的切頭附近位置與所述第二切斷件的切頭附近位置之間的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)斷開裝置，其特征在于: 容納室設(shè)置在越過所述傳導(dǎo)體的所述滅弧室的相對側(cè)， 所述切割件布置在所述容納室內(nèi)，以及 所述切割件形成有連通通道，以及 當(dāng)由所述切割件切斷所述傳導(dǎo)體時，所述連通通道使所述滅弧室與所述容納室互相連通，以及，來自所述氣體發(fā)生器的氣體噴射于所述第一切斷件的切頭與所述第二切斷件的切頭之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項權(quán)利要求所述的傳導(dǎo)斷開裝置，其特征在于: 所述滅弧室具有多邊形開口，該開口面對所述傳導(dǎo)體，所述開口的至少一邊形成切緣部，以及 所述切割件在所述滅弧室內(nèi)移動至靠近所述切緣部的位置，以在所述切割件與所述切緣部之間切斷所述傳導(dǎo)體。`
【文檔編號】H01H9/34GK103681036SQ201310334931
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】中村祥宜, 福山岳樹, 龜田宜曉 申請人:豐田合成株式會社