断路器装置

本发明涉及一种配置(或可配置)在例如电动汽车的电源电路中 的断路器装置。

这类公知的断路器装置具有所谓的刀形开关的型式，其中杠杆式 可动电极可转动地支承在一对在基板上隔开的固定电极的其中之一 上，通过使可动电极从其直立位置倾斜而插入在另一个固定电极上所 形成的弹性保持部分内而切断电流。

然而，在刀形开关型式的断路器装置内，导电路径是裸露的。尤 其是由于大电流流入电动汽车的电力线路，鉴于安全理由，这种断路 器装置必然不是最佳的。

固定电极可以通过使一对可动电极与其接合而予以电连接，以及 可以通过使可动电极与之分离而断开。在这种情况下，如果把手配置 在要被夹紧的这对可动电极上，就能改善可动电极与固定电动接合和 分离的操作性。另一方面，要求断路器装置体积小，使得它装到汽车 车身上时只占据颇小的空间。为了满足这项要求，可以将把手制成可 倾斜的。当可动电极接合和分离时，把手保持在其直立位置，而当完 成接合或分离之后，把手就保持在其静止位置。

在配置了上述可倾斜把手的断路器装置的情况下，如果由于例如 配置在可动电极上的防水密封圈而使可动电极接合过程中的例如配合 阻力突然变大，就可能使驾驶员误判断接合过程中已实现适当的接 合；停止接合操作，以及通过使把手倾斜到其静止位置而完成操作。

本发明断路器装置是鉴于上述问题而开发的，本发明的目的是防 止电极的接合不充分。

根据本发明，这个目的是用根据权利要求1的一种断路器装置而 实现的。本发明的其它最佳实施例则是从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种断路器装置，它包括：

一对配置在外壳内的固定电极，

可动电极，用以通过与固定电极接合和/或分离而使固定电极断开 和/或连接，

可转动或可枢轴转动地配置在可动电极上的把手，用以使可动电 极与固定电极接合和/或使可动电极与固定电极分离，以及

配置在外壳和把手上的杠杆作用部分，用以在把手转动或枢轴转 动时彼此接合，具体地说在可动电极接合不充分时，借助杠杆作用， 从而使可动电极移动(或进一步插入或配合，具体地说是配合固定电 极)，具体地说是移到其适当接合位置。

当把手在可动电极接合不充分的情况下转动时，在把手转动过程 中利用杠杆作用部分使杠杆作用起作用。由于当把手转动时借助杠杆 作用使可动电极与固定电极适当接合，可以防止接合不充分。

根据本发明的最佳实施例，每个杠杆作用部分包括：最好配置在 外壳上的接收部分，以及最好配置在手柄上的接合部分，位于相对于 旋转中心轴与手柄的操作部分相反的一侧，最好借助以接收部分和接 合部分接合的位置作为支点的杠杆作用，把加在操作部分上的旋转力 经过旋转中心轴而转换为加到可动电极上的接合力。

当把手在可动电极接合不充分的情况下转动时，接合部分在把手 旋转过程中接合接收部分。杠杆作用起作用，接合部分和接收部分的 接合位置作为支点，加在操作部分上的旋转力经过旋转中心轴作用在 可动电极上。结果使可动电极移到适当的接合位置。

最好，外壳和把手配置了旋转限制装置，具体地说用以在操作把 手时，最好至少在可动电极到达适当接合位置之前借助限制部分和滑 动元件相接触而限制把手转动。

当把手用于使电极接合时，通过使滑动元件与限制部分接触而限 制把手转动。因此，即使在接合开始时或接合过程中配合阻力增大， 把手40也不摇晃，即能以改良的操作性实行接合。

根据本发明的另一个最佳实施例，滑动元件配置了一个以上斜削 部分，即当可动电极与固定电极接合不充分时，有助于把手的杠杆作 用或旋转或枢轴转动，或允许把手及早转动。

最好，当可动电极处于基本上接近或邻近其适当接合位置的位置 时，最好连同可动电极和固定电极配置的密封装置和密封部分基本上 彼此接触时，杠杆作用部分提供杠杆作用。

当阅读了以下的描述和附图，本发明的这些和其它目的、特征和 优点就会显得更清楚。 附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的断路器装置当把手处于其静止 位置时的平面图；

图2是断路器装置当把手处于工作位置时的竖向剖视图；

图3是表示把手如何用于使电极接合和分离的侧视图；

图4是表示外壳的内部结构和装配体的结构的透视图；

图5是表示装有弹簧件的部分的结构的透视图；

图6是表示电极开始接合时的状态的局部侧视图；

图7是表示把手可转动状态的局部侧视图；

图8是表示电极接合不充分时把手转动状态下的局部侧视图；

图9是表示电极适当接合的状态下的局部侧视图；

图10是本发明另一实施例的局部侧视图。

在图1至图3中，由合成树脂组成的外壳1包括上壳3和下壳2。 下壳2呈有底壳体的形式，具有基本上矩形横截面，其底壁4基本上 位于其高度的中间。此外，围绕下壳2的底端的外表面形成一个安装 凸缘5。这个凸缘5是利用紧固螺钉穿过在其四角所形成的安装孔6 而安装在未示出的车身上的。

上壳3制成盖状，以配合于下壳2的上端。通过将螺钉8插入上 壳3上表面四角所形成的插孔拧入下壳2上端面四角所形成的螺孔， 使上壳3可拆卸地配合于下壳2上。

在下壳2内，一对固定电极11a、11b基本上直立地设置在一侧 (图4中的右下侧)，熔丝12则安置在另一侧。为了使固定电极11a、 11b直立，如图2中所示的那样，例如通过夹物模压使一对内螺纹件 13以规定的间隔埋置在底壁14内。各固定电极11a、11b最好呈销的 形式，在其纵向中心形成六角形部分15，在其底端则形成外螺纹部分 16。换言之，通过使外螺纹部16与对应的内螺纹件13螺旋地配合就 能使各电极11a、11b直立。

此外，如图4中所示，与导线a的一个截切端相连的端子配件18 固定到一个固定电极11a(图2中的左侧一个)。导线a的这部分是 穿过底壁4上所形成的第一插孔19而拉出的。此外，与后文所要描述 的熔丝12的一端相连接的母线20固定到另一个固定电极11b。

熔丝12安置在下壳2的底壁4的另一侧。连接件23、24从熔丝 12的相对两端伸出。一个连接件23通过紧固螺栓27而固定到与导线 a的另一截切端相连接的端子配件26上。导线a的这部分是穿过与形 成在底壁4上的上述插孔19相似的第二插孔(未示出)而拉出的。安 装在导线a上的防水塞29配合于插孔19、28内，以封闭孔口。基本 上水平延伸的母线20的一端利用另一个螺栓27固定到熔丝12的另一 个连接件24。如上所述母线20的另一端则固定到固定电极11b。

可动电极31可拆卸地可与这对固定电极11a、11b相接合，或者 可插到，或者可配合于这对固定电极11a、11b。如图2中所示，可 动电极31结构成使得桥接件33桥接在一对可接合或配合在相应固定 电极11a、11b的导向端的散热(louver)端子32a、32b之间，用 以连接散热端子32a、32b。可动电极31是通过将各散热端子32a、 32b经过夹物模压安装在例如用合成树脂所构成的窄装配体35上所形 成的，使得端子32a、32b从装配体35的底面伸出。密封圈37装配 在可动电极31的散热端子32a、32b的外表面。

另一方面，在上壳3顶壁对应于固定电极11a、11b，即其正上 方位置上形成了可动电极31的散热端子32a、32b可插入的一对插孔 36。在插孔36的边缘上形成管状部分36A，用以伸向下壳2的内部。 散热端子32a、32b的密封圈37与管状部分36A的内表面精密接触， 从而保证散热端子32a、32b和插孔36之间的不透水性。

散热端子32a、32b插入插孔36，与外壳1内的这对固定电极 11a、11b相接合，或者从插孔36拔出，与固定电极11a、11b分离。 这样就构成了一个连接或切断固定电极11a、11b的断路器开关38。 熔丝12配置在导线a的中间位置上，同时与断路器开关38串联连接。

用来使可动电极31接合和分离的把手40配置在装配体35的上表 面。把手40最好呈框架状，其外形基本上为倒梯形。形成有轴承孔42 的轴承部分41在装配体35的上表面相对于其纵向方向的相对两端突 出。此外，一对叉形的、保持轴承部分41且形成有轴承孔44的轴承 部分43在把手40的装配面的边缘伸出。装配体35的轴承部分41配 合或插入把手40的对应的叉形轴承部分43的凹部。通过将旋转中心 轴45穿插轴承部分41、43的轴承孔42、44，把手40就可绕旋转 中心轴45枢轴转动地支承在装配体35的上表面上。

借助肘杆作用，可以使把手40保持在直立位置及静止位置，在前 一个位置，把手40在散热端子32a、32b的相对一侧基本上竖直地直 立(参阅图3中的虚线位置)，在后一个位置，把手40基本上处在成 不同于0°或180°的角度的方向，具体地说，基本上正交于散热端 子32a、32b的伸出方向。为此，所图5中所示的弹簧件47安装在装 配件35和把手40之间。

在装配体35的上表面的基本上纵向中心形成凸出部分48。呈基 本上窄长方形柱体的装配凸部49沿着成不同于0°或180°的角度的 方向、具体地说基本上正交于装配体35的纵向方向延伸，从凸出部分 48的顶面突出。钩50从装配凸部49的上端的相对较长侧伸出。另一 方面，弹簧件47是通过冲压弹簧钢板而制成的，且加工成使得在带状 基板52的相对两端对称形成具有规定形状的内弯的弯曲部分53。在 基板52的中心，形成一个基本上长方形可配合装配凸部49的接合孔 54，一对接合部分55是通过弯曲接合孔54的相对的较长端而形成的。 通过将接合孔54与装配凸部49相配合，同时将基板52和装配体35 配置成使得它们沿以不同于0°或180°的角的方向、具体地说沿着 基本上正交的方向延伸，直至基板52如图5中所示的那样压靠在凸出 部分48上，且通过使接合部分55的导向端与装配凸部49的钩50相 结合，而可分离地不可转动地安装弹簧件47。

另一方面，在把手40的装配侧边缘的中心形成凹部57，用以容 纳安装在装配体35上的弹簧件47。凹部57的底面作为弹簧件47的 弯曲部分53与之接触的接触面58。

具体地说，通过使弹簧件47的弯曲部分53与接触面58相接触且 使它弹性和/或塑性压缩，使把手40可绕支承轴45枢轴转动。在这时 候，因受到一种肘肝作用，把手40能稳定地保持在工作位置和静止位 置，在前一个位置上把手沿与散热端子32a、32b的伸出方向的相反 方向延伸，同时接触面58保持与弯曲部分53的导向端相接触，在后 一个位置上，把手沿着以不同于0°或180°的角度的方向、具体地 说基本上正交于散热端子32a、32b伸出方向地延伸，同时使接触面 58完全与弯曲部分53的任何一个的侧面相接触。

在上壳3顶面对应于所装熔丝12的位置上，如图1和3中所示的 那样配置了支承台60。在各支承台60上配置了基本上呈L形的接收 件61。当可动电极31与固定电极11a、11b适当地相接合，而把手 40倾斜到其静止位置时，接收件61收容把手40的相对两侧部分的基 本上中心部分。

最好在把手40的两侧部分的对称位置上装上磁铁63。另一方面， 在上壳3的顶面上安装了引线开关(lead switch)65。引线开关65配置 成当可动电极31与固定电极11a、11b适当接合、把手40倾斜到其 上述静止位置时位于其中一块磁铁63的正前方，并在磁铁63到达其 上前方时输出检测信号。引线开关65与一个未示出的控制单元相连 接，控制单元用于经过在上壳3一个侧面上的支架66上所安装的连接 件67进行必要的控制。

在这个实施例中，还配置了旋转限制装置和杠杆作用部分，前者 用以将可动电极31引导到与固定电极11a、11b相接合的位置，后者 则用以防止可动电极31与固定电极11a、11b接合不充分。下面就描 述这两个装置。

在配置旋转中心轴45的把手40的相对外表面上，以长方形柱形 式的滑动凸部(本发明的滑动元件)70是整体形成的，伸向旋转中心 轴45的相对两端。在各滑动凸部70上，形成基本上与轴承孔44共轴 线的用于对应的轴45的插孔71。如图6中所示，轴承孔44和插孔71 位于从滑动凸部70的中心位置向上偏移的位置。因此，滑动凸部70 伸向与把手40的操作部分40A相反的一侧，即伸向图6中所示的可 动电极31。滑动凸部70的凸端作为接合部分77，如后文所述，接合 部分77显示出杠杆作用。

另一方面，导壁73直立在插入把手40的上壳3的上表面的左右 各侧。每个导壁73形成有限制槽74(本发明的限制部分)，用以在 插入把手40时引导滑动凸部70。如图6中所示，限制槽74沿可动电 极31插入的方向、具体地说基本上向上敞开，沿垂直方向延伸。滑动 凸部70配合于或插入限制槽74内，使得它只能自由滑动。限制槽74 和滑动凸部70构成本发明的旋转限制装置。当把手40用来使电极与 配合于限制槽74内的滑动凸部70接合时，在可动电极31与固定电极 开始接合以后紧接着开始并且维持到可动电极31与固定电极11a、 11b适当接合为止的中间状态期间，把手40的转动就受到限制。

在每个导壁73上，在限制槽74的下方或后面(如沿插入方向看) 与之连续地形成大部分切去的旋转允许部分76。在图6和7中右侧的 旋转允许部分76的表面作为小弧形表面76A，用以避免与接近旋转 中心轴45的一部分滑动凸部70相抵触。另一方面，旋转允许部分76 与小弧形表面76A相对的表面作为大弧形部分76B，用以避免与滑动 凸部70导向端上的接合部分77相抵触。当随着可动电极31接合的进 行密封圈37与下壳2的插孔36的孔口边缘相接触时，滑动凸部70穿 过限制槽74位于旋转允许部分76内。因此，就允许把手40从工作位 置旋转到静止位置。

连接大弧形部分76B和限制槽74的部分作为可与对应的接合部分 77相接合的接收部分75。接收部分75和接合部分77构成本发明的 杠杆作用部分。如果在可动电极31与固定电极11a、11b接合不充 分、即旋转中心轴45位于这些电极适当接合时可达到位置的上方的状 态下把手40从工作位置旋转到静止位置，接合部分77从下方(或沿 着逆着插入的方向看)与接收部分75基本上相接触。如果在接合部分 77和接收部分75彼此接合时把手40进一步旋转，杠杆作用就起作用， 接合部分77和接收部分75的接合位置作为支点。加到操作部分40A 的旋转力就经过旋转中心轴45和装配体35沿接合方向作用在可动电 极31上。此外，作用在可动电极31上的接合力这时候大于加到操作 部分40A上的力。

接着，描述这个实施例的工作原理。

这对固定电极11a、11b直立着，熔丝12则容纳于外壳1内，如 上所述，固定电极11a、11b和熔丝12连接在导线a的截切端之间。 为了使导线a进入导电状态，将把手40上升到外壳1外面的其工作位 置。于是借助弹簧件47的上述肘杆作用使把手40保持在工作位置。

然后，通过紧握把手40的操作部分40A把从装配体35伸出的可 动电极31的散热端子32a、32b插入上壳3中所形成的插孔36。在 这时候，由于把手40保持在装配体35上，装配体35或可动电极31 不会摇晃，因此散热端子32a、32b能平稳地插入插孔36。

如图6中所示，在插入过程中，具体地说通过将滑动凸部70配合 到限制槽74内，使可动电极31的散热端子32a、32b定位成可配合 或可接到固定电极11a、11b上。这样，可动电极31能简易而可靠地 配合到固定电极11a、11b以及插入插孔36。

此外，通过把滑动凸部70配合于限制槽74内而限制把手40的转 动。因此，即使在散热端子32a、32b与固定电极11a、11b开始接 合时配合阻力起作用，把手40也不摇晃，即能以改善的操作性进行 接合。

当散热端子32a、32b与对应的固定电极11a、11b开始接合时， 配合阻力作用在电极之间。然而，由于散热端子32a、32b是利用从 插孔36向下延伸的管状部分36A导向的，所以把手40不会摇晃。此 外弹簧件47的保持力以及将滑动凸部70配合到限制槽74内就能防止 把手40相对于散热端子32a、32b的摇晃。因此，把手40直接受压 而不转动地保持固定位置上，散热端子32a、32b则平稳地与固定电 极11a、11b相接合。

当散热端子32a、32b进行接合时，如图7中所示，密封圈37与 插孔36的边缘相接触。如果在这种状态下进一步压把手40，可动电 极31就与固定电极11a、11b适当接合。从而使断路器38开关接通， 导线a经过熔丝12进入导电状态，即可用状态。

如果在可动电极31与固定电极11a、11b适当接合之后如图9 所示使把手40倾斜到静止位置，配置在把手40上的其中一块磁铁63 就位于引线开关65的紧前方，开关65再发送检测信号，因此可以用 电气方法检测到断路器开关38适当地接通。

由于借助弹簧件47的肘杆作用也能使把手40保持在静止位置， 因此甚至在车辆行驶时受到振动，把手40也不摇晃。

在上述接合过程中，在与图7中所示的插孔36的边缘接触之后， 密封圈37被压入插孔36而经受弹性形变，结果，配合阻力突然变大。 这可能引起以下的不利情况：尽管电极仍然接合不充分，但驾驶员误 判断已经达到适当接合，停止接合操作，且移到将把手40转到静止位 置的操作。然而，根据这个实施例，甚至在这种情况下，可动电极31 也能与固定电极11a、11b适当接合。

具体地说，如图7中所示，如果把手40在可动电极31接合不充 分的情况下转到静止位置，在把手40旋转过程中，在滑动凸部70的 导向端上的接合部分77从下面与接收部分75相接触。如果在这种状 态下把手40进一步转动，杠杆作用就起作用，接合部分77和接收部 分75的接合位置作为支点。施加在操作部分40A的旋转力经过旋转 中心轴45和装配体35转换成特定向下作用的接合力，施加在可动电 极31上。即使旋转力颇小，由于杠杆作用，接合力也变得较大。因此， 散热端子32a、32b克服密封圈37的弹力简易地插入孔36，与固定 电极11a、11b相接合(见图8)。当把手40倾斜到静止位置时，可动 电极31到达适当接合位置。

当为了保养而关断断路器开关38时，将把手40从图3中用实线所 表示的静止位置提升到直立位置。然后将把手40往上拉，从固定电极 11a、116拔出可动电极31，结果使断路器开关38关断，使导线a 进入非导电状态。

另外，当熔丝12熔断，用类似上述的方式拉拔可动电极31而使 断路器开关38关断，松开螺钉8，卸掉上壳3。由于在这种状态下熔 丝12是裸露的，松开螺栓27就可拆卸熔丝12，且用新熔丝替换。由 于断路器开关38已经关断，所以能安全地更换熔丝12。

如上所述，这个实施例的断路器装置由于其导电路径位于外壳1 内部的结构而十分安全，而在使用时由于把手40能倾斜到静止位置， 因此允许断路器装置具有高度特别低的小巧外形。

此外，即使在可动电极31接合不充分时使把手40朝静止位置倾 斜，借助杠杆作用也能使可动电极31进入适当接合状态。防止可动电 极31保持接合不充分。

本发明不限于上文所述及示于附图中的实施例。例如，权利要求 所限定的本发明的技术范围包括了以下的实施例，除了以下的实施例 之外，只要不脱离权利要求中所限定的本发明的精神和范围，可以作 各种各样其它的修改。

(1)虽然在上文的实施例中，限制部分(限制槽74)设置在外壳上， 而滑动元件(滑动凸部70)设置在把手上，但是根据本发明，滑动元件 可以设置在外壳上，而限制部分则设置把手上。

(2)虽然在上文的实施例中，限制部分是滑动元件可配合其内的 槽，但是根据本发明，但它可以是一个凸部，而滑动元件上所形成的 槽则与这个凸部相接合。

(3)虽然在上文的实施例中，设置了由限制槽74和滑动凸部70所 构成的旋转限制装置，但是根据本发明也可以省略这种装置。

(4)虽然把手40的接合部分77朝着相对于旋转中心轴45与操作部 分40A正好相反的方向伸出，但是根据本发明，接合部分也可以沿着 相对于操作部分倾斜方向伸出。

(5)虽然在上文的实施例中，杠杆作用部分(接合部分77和接收 部分75)设置在相对于旋转中心轴45的纵向的相对两端的每一个 上，但是根据本发明，它也可以设置在其它位置，例如中心位置。

(6)虽然在上文的实施例中，构成杠杆作用部分的接合部分77设 置在构成旋转限制装置的滑动凸部70的导向端，但是根据本发明，接 合部也可以独立于滑动元件地设置。

(7)虽然在上文的实施例中，作为密封件的密封圈37装配在可动 电极31上，但是根据本发明，密封件也可以装配在下壳中所形成的插 孔中。

(8)虽然上文的实施例针对防水的断路器装置，其中可动电极31 通过密封圈37与下壳2相接合，但是本发明也适用于没有诸如密封圈 等的密封装置的不防水断路器装置。

(9)在上文的实施例中，把手可在工作位置和静止位置之间转动， 以增强操作性及使断路器装置作为整体更加小。然而根据本发明，也 可以任意设定把手转动的起始位置和结束位置。

图10表示本发明另一个最佳实施例，其滑动元件70形成一个以 上斜削部分70a，即是使得可动电极31与固定电极11a、11b接合不 充分时，能较容易进行把手40的转动或枢轴运动。当滑动元件70已 经基本上配置在旋转允许部分76时，斜削部分70a防止滑动元件70 与这个位置上的线性部分74相互作用，从而允许杠杆作用部分及早产 生杠杆作用。