尤其用於大電流強度的分斷電流迴路的裝置的製作方法
2023-06-23 02:39:56
專利名稱：尤其用於大電流強度的分斷電流迴路的裝置的製作方法
本申請是申請號為99803754.0，申請日為1999年4月19日，發明名稱為「尤其用於大電流強度的分斷電流迴路的裝置」的申請的分案申請。
本發明涉及分斷電流迴路的裝置，它尤其用於大電流強度。
對於不同的應用需要使用開關或完全普通的裝置來分斷電流迴路，尤其在故障狀態或另外快速並可靠、不可逆地分斷電流迴路，以免損壞技術設備或危害人員。當技術設備、例如能量分配網絡或汽車(KFZ)技術中出現大電流時，尤其需要這種裝置。對於這種分斷電流迴路的裝置應有高的可靠性要求；尤其是電流迴路必需足夠快及可靠、持久地被分斷，而不會由開關過程本身引起技術設備或人員的損傷。而且，這種裝置必需儘可能地不用維護並在長時間未操作、例如直到20年後還能可靠地執行其功能。
在KFZ技術中，希望並需要在事故出現後儘可能短的時間上使電池與車內電纜確定地且不可逆地分斷。以此方式可避免當例如是在事故期間由於侵入車身鋼板使電纜絕緣擦破或鬆散的電纜端部彼此或對鐵皮部分的擺動時形成的火花或等離子所產生的點火源，及溢出的汽油著火或在事故後由形成的可燃汽油-空氣混合物引起爆炸。
為了實現用於分斷在其中流過大電流的電流迴路的裝置，由DE29700594U1公知了一種電安全開關，其中設置在一個殼體內的導體藉助一個由高溫技術加速的電絕緣分離體來分斷。該分離體位於距待分斷導體元件一定距離的原始位置上，及在設於燃燒室中的驅動負荷通過一個例如也用於釋放空氣囊的信號釋放後，朝著導體元件的方向加速。通過通常具有相對大橫截面的導體元件上的刻槽將實現使該導體元件或分斷區域極快地分斷。在待分斷的導體元件的下面設有一個空間，它將包圍進入其中被分斷的導體端部並接受分離體。因此在該裝置中導體端部不會不受控制地被衝斷及掉下。但是如果在這種裝置中其導體元件上流過大電流，當導體元件出現斷裂時，便立即形成電弧，以致實際上電流首先以全幅度繼續通過。但電弧將通過實際上絕緣的分離體極快地被熄滅。
並且由此也使從電池流到用電器的電流或短路電流實現快速不可逆的關斷，但是由於在電流迴路中總是具有的電感將由自感產生很高的電壓峰值，由此具有使與其連接的裝置及絕緣不可逆地損壞的危險。
此外由DE4438157C1公知了一種高溫技術分斷裝置，它也由同樣原理構成。這裡也是一個絕緣分離件被驅動負荷加速並剪斷一個待分斷的元件。為此該分離件最好具有一個構在前端的凹槽，以便在其邊緣區域構成刀刃。藉助該裝置，即使較粗的導體元件也可用較小強度的驅動負荷保證可靠且儘可能快的關斷。如果這種分斷裝置用作電開關時，則仍會由於流動電流的快速開斷出現高感應電壓的問題。
此外，這些公知的裝置為使分離件足夠加速需要驅動負荷，它儘管有構造相當堅固的殼體，但潛在一定的危險性。這些公知的裝置必需接受高成本的合格試驗，這就導致不可低估的時間消耗及費用開支。
另外結構的分斷強電流的裝置，如從電力技術中公知的裝置，這裡將不予考慮，因為它的結構類似繼電器，由此在汽車內出現的機械及熱/氣候環境條件中將不能達到所需的可靠性(在未有一次開關及無維護的20後還能可靠地工作)。此外，在汽車技術中應用這種裝置，即使在相應簡單實施的情況下，總是在量級上太昂貴和/或太重或太大。
本發明的任務是，從本序文所述的現有技術出發，創立一種分斷電流迴路的裝置，並尤其用於大電流強度，它一方面能可靠及足夠快、不可逆地分斷待分斷的電流迴路，及另一方面可避免位於電流迴路中的部件被感應的電壓峰值損壞。
根據本發明該任務將這樣來解決分斷電流迴路的裝置，具有一個殼體，其中至少設有一個導體元件，該導體元件具有一個分離區域及這樣地連接在待分斷的電流迴路中，即使得待分斷的電流路徑通過導體元件延伸，及具有設在殼體中或其上的可激活裝置，用於產生釋放壓力，它可直接地作用於分離區域上或通過在一個原始位置上衝擊分離區域的驅動反射器作用在分離區域上，其中可激活裝置包括設在殼體中的至少部分地充有一種可激活的、並在其激活後釋放熱能和/或產生氣體的媒質的室，及通過媒質的激活產生直接衝擊於分離區域或通過驅動反射器衝擊的釋放壓力，及其中分離區域或驅動反射器這樣地構成，即在可激活裝置被激活後，分離區域完全地斷裂或斷開或分離區域的橫截面減小，其特徵在於媒質與導體元件或分離區域形成良好的溫度接觸，可激活媒質可通過熱能被激活，該熱能是當導體元件或分離區域的溫度超過一個預定值時由導體元件或是分離區域給出的。
首先，本發明是基於這樣的知識鑑於在待分離電流迴路中流過的電流實現分斷的過程速度，可找到一個能接受的折衷方案，一方面保證電流足夠快地分斷，以避免電流(有時是不允許的大電流)對設備及人員的危害，及另一方面使電流不如此快地關斷，以免使感應的電壓峰值危及設備和人員，即電流變化率d(i)/dt的值不能過大。
根據本發明，不同於公知的裝置，即在撞擊導體元件或導體元件的分離區域的前面不使用加速到如150至200m/s的高速度的分離部件，它極快地分斷導體元件及必要時需熄滅形成的電弧。為取代它，將使分離區域直接地或通過位於分離區域原始位置上的驅動反射器由釋放壓力衝擊。當然，在原始位置上的驅動反射器可設置得離分離區域一個小的距離，以致在撞擊時僅具有每秒幾米或幾拾米的較小速度。
藉此在產生釋放壓力後可使分離區域足夠快地分斷，但沒有快到形成不能接受的高感應電壓。因為不需要用於加速分離部件的加速路程，故可實現很小的結構尺寸。例如可將該裝置裝在汽車電池的電池夾上。
根據本發明，在一個方案中通過對分離區域的壓力衝擊可使分離區域中的整個導體橫截面分斷。在另一方案中僅是分離區域橫截面的一部分被分斷，由此可用剩餘部分維持對用電器供電一段時間，尤其用在汽車中。對此這樣地設計剩餘導體橫截面的尺寸，即通過導體橫截面流過的電流可足以對減小橫截面的分離區域相當於對一個熔斷器加熱及接著全部分斷。在分離區域長度上的導體橫截面及分離區域的長度可這樣設定，即減小的分離區域的電阻足以使通過導體元件的電流下降到如此小的值，以致可排除設備及人員的危險，並仍能維持對用電器緊急供電預定的時間直至分離區域熔斷。此外可選擇減小的分離區域的材料，以使它具有預定的電阻值。
根據本發明的一個優選實施形式，在殼體中設有一個室，在該室中充有一種可激活的、並在其激活後釋放熱能和/或產生氣體的媒質，最好是一種高溫技術材料或具有內部能量或化學能的氣體，其中通過媒質的激活產生直接衝擊於分離區域或通過驅動反射器衝擊的釋放壓力。
對此可在受到分離區域橫截面相應構成的支持下，通過對高溫技術混合物及其熔燒或特性的選擇對分離過程如此地控制，以使得電流的關斷連同在大電流情況下形成的(等離子)電弧的熄滅以這樣的速度進行，即使得通常起破壞作用的感應能量可「耗損」掉。
在根據本發明的一個實施形式中，為了激活媒質可設置點火或觸發件。藉此可如在公知裝置中那樣地實現媒質被很快激活及媒質本身很快地形成釋放壓力。
在另一個實施形式中，為了激活媒質可設置通過電流加熱的導體或通過很大電流引起爆炸的導體。尤其通過使用僅加熱的導體，例如熱絲，可得到結構及媒質激活特別簡單的優點。
根據本發明的另一個實施形式，其中可激活媒質可藉助一種可導入室的熱氣體來激活，其中該熱氣體最好可由另一分離電流迴路的裝置輸入。藉此尤其可實現當用於分斷第一電流迴路的第一裝置被激活時使用於分斷第二電流迴路或多個其它電流迴路的第二或多個其它裝置被強制地激活。在這裡應指出，當然在一個單個共用殼體內可設置多個待分斷的導體元件及配置用於分斷相應導體元件的可激活媒質。
根據本發明的一個優選實施形式，可激活媒質可通過熱能被激活，該熱能是當導體元件或分離區域的溫度超過一個預定值時由導體元件、尤其是分離區域給出的，其中媒質最好與導體元件和/或分離區域形成良好的溫度接觸。藉此可實現裝置被激活，及當未設有通過信號控制的激活裝置、如熱絲或點火件或觸發件形式的裝置、或當現有的可控激活裝置不起作用或不再產生控制信號時還可保證裝置被激活。
在本發明的一個實施形式中，驅動反射器構成杯狀或具有一個杯狀區域，並且驅動反射器用其側壁的前端向分離區域衝擊。該驅動反射器在此起到一個衝頭的作用。分離區域最好這樣構成，即除了其中驅動反射器用其側壁的前端向分離區域衝擊的區域外，分離區域相對與其相鄰的導體元件的橫截面設有削弱部分。
該衝頭形式的驅動反射器在裝置激活後壓斷或壓裂分離區域的一部分，它使分離區域的整個橫截面分離，或是僅使其相應的一部分分離。在後種情況下，分離區域的削弱部分最好以封閉曲線或僅向分離區域一側張開的曲線形式延伸，以使得在分離區域中「衝」出一個開口或向著分離區域一側張開的槽。
當然，這樣構成的分離區域的部分斷開不僅可通過使用驅動反射器而且可在對分離區域的直接衝擊下實現。
在所有情況下分離區域可如此地構成，即不是整個或多個塊部分被斷開，而是分離區域在一個或多個確定區域上被斷裂，並且，在每種情況下至少實現導體橫截面的減小。為了斷裂該分離區域可這樣構成，即它將在一個區域中沿削弱線斷裂及部分區域象裂片似地被彎曲。
在本發明的另一實施形式中，杯狀驅動反射器或杯狀區域的內腔至少部分地充有可熱激活並當其激活後給出熱能和/或產生氣體的媒質，最好是一種高溫技術材料或具有內能或化學能的氣體，其中該媒質與導體元件和/或分離區域形成良好的溫度接觸。
在另一實施形式中，分離區域至少部分地由一種相對導體元件的其餘部分導電差的材料構成。一方面，藉此可達到該區域相對其餘的導體更強地被加熱。在需要熱能和/或產生氣體的媒質自激活的實施形式中當通過不允許的大電流在導體元件或在分離區域中產生熱能的情況下，以此方式可作到，使用相對高激活溫度的媒質及在相對小的電流或相對小的導體溫度時仍可滿足裝置的釋放。另一方面，通過在分離區域中使用導電差的材料可實現熔斷絲的功能，尤其是在激活後導體元件不完全斷開的實施形式中更是如此。在這種情況下，在激活後仍起作用的導體橫截面至少部分地由導電較差的材料構成。
在另一實施形式中在分離區域由壓力衝擊的表面設有一個密封室或杯狀驅動反射器的內腔的柔性膜。如同驅動反射器的情況，藉此可保證，當由壓力衝擊分離區域時不是首先在分離區域中形成小的擊穿及通過該擊穿口使壓力下降，並不能引起所需的分離區域的完全或部分的斷裂。
在另一實施形式中，驅動反射器可由一種記憶材料構成，並且當超過一閾值電壓(激活)時該驅動反射器將進入其記憶形狀，該形狀在橫切導體元件的方向上具有比驅動反射器在原始位置及溫度小於閾值溫度時的形狀大的伸展，其中驅動反射器用其一端支承在相對殼體固定的止擋上，並由此在分離區域激活時被壓力衝擊及至少部分地分斷。
在本發明的通過壓力衝擊至少分離區域的部分區域被斷開的實施形式中，在殼體中設有一個接受室，用於接受斷開的部分區域。該接受室可保證，在裝置激活後設備及人員不會受到分離區域碎片的危害。
接受室具有這樣的幾何結構或在可設置裝置，以便在壓力衝擊的斷開及部分區域壓入接受室後，將部分區域固定在離開其餘分離區域或分斷的導體元件的位置上。藉此可避免通過鬆弛地位於接受室中的斷開導體部分使分斷的電流迴路重新無意地閉合，在一個優選實施形式中，當殼體的室中或在杯狀驅動反射器的內腔中的媒質激活及分離區域的至少一個部分區域斷開後，可通過至少部分被斷裂的分離區域產生氣體流。該通過作用於分離區域的釋放壓力產生的氣體流可在部分塊斷開或分離區域斷裂後，冷卻在分斷大電流緊後有時形成的等離子，由此可在「關斷過程」期間附加地產生相對慢的電流衰減，並由此可得到小的感應電壓。另一方面，當未使用絕緣的驅動反射器時該氣體流用於等離子的可靠吹滅。
在本發明的一個實施形式中，接受室可具有用於散發待從接受室排出的氣體容積和/或用於產生釋放壓力的氣體容積的開口。通過對該開口定尺寸就能以所需方式調節通過分離區域的氣體流強度。
本發明的其它實施形式可由從屬權利要求得出。以下將藉助附圖中所示的實施例對本發明作詳細說明。附圖為
圖1至5根據本發明的裝置的5個可能實施形式依次串聯的的概要縱截面圖；圖6通過根據圖1裝置的一個橫截面；圖7通過根據圖5裝置的一個橫截面圖8削弱分離區域中導體橫截面的可能結構的概示圖，但未用俯視圖表示導體；圖9具有不同類型削弱分離區域的導體元件(圖9a，9b，9c具有在整個導體寬度上的單側或雙側削弱及相對大軸向延伸的分離區域的縱截面；圖9b圖9a中分離區域的俯視圖；圖9c一個橢圓孔形狀削弱的分離區域的俯視圖)；圖10具有不同類型削弱分離區域的導體元件(圖10a，10e，10f具有在整個導體寬度上兩個軸向隔開的單側或雙側槽狀削弱的分離區域的縱截面；圖10g相應圖10a的縱截面，但具有V形槽；圖10h相應圖10a的縱截面，但在槽底部具有橫向孔；圖10b相應圖10a的俯視圖；圖10c具有方形延伸槽的分離區域的俯視圖；圖10d具有圓形延伸槽的分離區域的俯視圖)；圖11具有不同類型削弱分離區域及同時由一種差導電材料構成一部分分離區域的導體元件(圖11a具有在相對大的軸向延伸上具有雙側削弱的分離區域的縱截面；圖11b相應圖11a的俯視圖；圖11c相應圖11a的俯視圖，但具有較小分離區域的連接橋寬；圖11d，11e具有圓形或方形削弱部分的分離區域的俯視圖)；
圖12至18根據本發明的裝置的其它實施例的縱截面。
圖1至5以概要截面圖表示用於分斷電流迴路、尤其用於分斷大電流強度的裝置的不同實施例。為了簡明起見，將多個不同的實施形式集中描繪在一個單一的殼體1內並作用一個單一的待分斷導體元件。當然，在實際中通常無需多個裝置以圖示的方式相串聯，儘管在原理上是可能的。但是，必要時將多個各作用於不同待分斷導體元件的分離裝置集裝在單個殼體中，是完全有利的。
在圖1所示的實施形式中，在設有導體元件3的殼體的一側上具有一個燃燒室5，其中充有一種高溫技術的混合物7。也可一般地在室5中設置一種可激活的媒質來取代該高溫技術的混合物。該可激活的媒質也不一定要象根據圖1至3及5、和12至18的實施形式所示地，完全充滿燃燒室。而通常較小容積的可激活媒質就夠產生足夠高的壓力，以便這樣地衝擊導電元件3的分離區域9，即至少部分地使後者斷裂並切斷通過導體元件3的電流。
圖4表示其中燃燒室5僅部分地充有一種高溫技術混合物7或一種可激活的媒質的實施形式。為了保證由於下述原因使可激活的媒質與分離區域9或導體元件3形成良好的熱接觸，設置了一個彈簧衝擊板11，它通常將粉末狀的媒質壓向分離區域9。當媒質被激活以產生釋放壓力時，彈簧加壓板使燃燒室的容積幾乎完全被恢復。
分離區域9最好以某一方式削弱地構成，以便易於斷裂或分斷。為此圖8a及8b示出相應的線狀結構，它們例如可通過衝壓或類似方式被設置在分離區域中。這些線狀削弱部分最好實在朝著燃燒室5的分離區域9的一側上。對此表示在圖8a及8b中的結構可全部或部分地設在分離區域9的表面中。只要這些結構例如被看作衝壓的結構，則它們可具有比分離區域9的直徑或寬度較大或較小的直徑。此外，這些結構可相對導體元件3的軸同心地或不同地設置在分離區域上。
在圖8a及8b中各以同心表示的結構具有延伸在封閉外周線之間的連接線。藉此可實現使分離區域葉狀地斷裂，其中各葉總是在外周線上與分離區域保持連接，並使分離區域沿交叉線斷裂。
如圖2中所示，分離區域9本身可總地具有比其它導體元件3小的橫截面。也可根據圖8a及8b另外再設置附加的削弱結構。
在圖1，2，5至14，17及18所示的實施形式中激活媒質7最好以兩種不同的方式來激活一方面可設置點火或觸發元件13，它通過一個電信號、例如用於空氣囊的觸發信號來控制並激活該激活媒質7。
另一方面，激活媒質與導體單元3或分離區域9形成良好的導熱接觸。藉此可實現在使用溫度敏感的激活媒質的情況下，當導體元件和/或分離區域超過預定的閾值溫度時，該裝置被釋放。
在這兩種可能的情況下，多個裝置可通過藉助通道14對相應燃燒室5的連接被同時或彼此在時間上稍有滯後地被釋放。該可能性被概要地表示在圖2至4中，其中在圖2的裝置激活後圖3及4中的裝置被強制地激活。
由表示圖1中橫截面的圖6可看出，為了使燃燒室5相對分離區域9或導體元件3形成密封，燃燒室可具有較小的寬度(垂直於導體元件)，在燃燒室與分離區域或導體元件之間的肩部設有一個密封件15，例如為一個O形環形式的密封件。對於密封也可用導體元件與殼體的固定連接來取代O形環，例如通過焊接，粘接或導體的直接擠壓。
圖5及以橫截面表示的圖7中的實施形式指示一種構成板狀驅動反射器17的應用，其中燃燒室5相對驅動反射器17及導體元件或分離區域9也可藉助密封件15來密封。該驅動反射器用於保證在分離區域被衝擊壓力時不僅僅形成一個小裂口，通過它使產生壓力的氣體散走，而未使分離區域9以所需方式完全斷裂或斷開。此外該驅動反射器最好這樣地定尺寸，即燃燒室5中的媒質7將與導體元件3或分離區域9形成良好的導電接觸。
所有在附圖中所示的實施形式是公同的，即在燃燒室5對面的分離區域9一側上設有接受室19。它用於接受從分離區域斷開的部分及接受導體元件的彎曲端部或分離區域的葉狀斷裂及彎曲部分。
如圖3中所示，接受室19可向下、即在離開分離區域9的方向上收縮地構成，以使得被衝擊壓力壓到接受室中的剪切斷塊能可靠地保持在其中。藉此該裝置的運動及震動不會導致經過導體元件3的電流路徑以不希望的方式重被閉合。
圖3表示另一可能的解決方案在接受室19的側壁上設置一個或多個突塊21，它們用於將剪斷的分離區域9鎖定在接受室的下部。
圖9，10及11所表示的分離區域9或導體元件3可結合所說明的根據本發明裝置的各個實施形式應用。
圖9表示各種分離區域9，各通過其整個寬度的單側上方(圖9a，圖9b相應圖9a的俯視圖)、單側下方(圖9d)或雙側(圖9e)的削弱。圖9c作為導體元件3的俯視圖，它表示具有從上方看為橢圓結構凹槽形式的分離區域9的削弱部分。通過該削弱結構底部的斷裂，經過導體元件的電流路徑不會立即完全斷開，而是其橫截面減小。藉此，在剩餘導體導體橫截面的尺寸合適的情況下可維持用電器的應急供電。在此情況下，該導體橫截面的尺寸最好這樣地確定，即它使得電流強度下回到允許的值上。此外，剩餘導體橫截面的尺寸可這樣地確定，即在分離區域的一部分斷裂後流過分離區域的電流將加熱該剩餘導體橫截面，以便在一個預定時間後使分離區域如熔斷絲那樣被燒斷。
圖10表示使分離區域削弱的另外可能性，其中僅設有窄刻槽。相對圖9及11的實施形式，這裡可作到使分離區域的熱容量無實質性的減小並在大電流時使其較慢地加熱。
刻槽可延伸在分離區域9的整個寬度上，在此例中最好設置兩個軸向隔開的刻槽。在這種情況下刻槽之間的區域將斷落。這些刻槽可以從上方(圖10a及其俯視圖10b，圖10h)，從下方(圖10e)或從下方及上方(圖10f)刻入。為了優化剪切性能，這些刻槽的內側可設有橫向孔(圖10h)，或向內收縮地構成(圖10g)。類似於圖9c，刻槽也可具有任意延伸的封閉曲線，以致僅是分離區域的相應區域斷裂，並首先未使電流路徑完全斷裂，而是形成導體橫截面的減小(參照上述)。
圖11表示類似圖9的分離區域的實施形式，但其中分離區域待斷裂的部分由一種導電比導體元件3其餘部分的材料差的材料構成。藉此該分離區域將受到比導體元件其餘部分高的溫度。這可用於，根據導體元件3及分離區域9的溫度在相對低的導體3的溫度下引起裝置的釋放，或可使用需要較高釋放溫度的媒質。
在圖12中所示的實施形式中，使用了一種杯狀驅動反射器。在驅動反射器23的上方設有燃燒室5，位於其中的驅動負荷或可激活媒質可點火或觸發件或一般地通過可控觸發裝置來釋放。該驅動反射器支承在殼體1中的擋肩25上。
在驅動反射器的內腔27中同樣包括一種可由溫度激活的媒質7，它與導體元件3或分離區域9形成良好的導熱接觸。該內腔通過驅動反射器頂壁中的孔29與燃燒室5形成連通。孔29可被阻擋，例如使用一種薄膜阻擋，其中當內腔27及燃燒室5之間差超過預定壓力差時該阻擋層將破裂。因此在該實施形式中，當燃燒室5中的媒質被控制激活時，在驅動反射器23中的媒質7也將被激活，在達到阻擋層破裂所需的壓力後，通過杯狀驅動反射器的側壁前端對分離區域9的壓力衝擊如此地大，以致使分離區域的相應部分斷裂或斷開，及驅動反射器或在一定情況下與斷開的部分移動到接受室中。如果內腔中的媒質附加地激活時，則引起另外的壓力增高及使分離區域的相應部分斷開。
如果在根據圖12的實施形式中，驅動反射器23內腔中的媒質7首先被激活及由此產生的壓力不足以使分離區域9斷裂或斷開，則從一定壓力起使孔29的阻擋層破裂並使燃燒室5中的媒質附加地被激活。由此可保證，在任何情況下都能使分離區域以所需方式斷裂或斷開。
燃燒室5的密封通過驅動反射器23的外壁及殼體1的內壁之間的密封件30，例如O形環來實現。在驅動反射器23的下側及分離區域9之間設置了密封薄膜31，用來使驅動反射器23的內腔27密封。在分離區域9斷開以後，薄膜31的密封作用被取消，以使得通過接受室19中的氣體流使多離子體吹走。如果在任何情況下氣吹作用能合乎需要，則孔29的阻擋層必須這樣設計，即在燃燒室5中的媒質7被激活時該阻擋層也將破裂。
圖13表示一種實施形式，它實質上與根據圖12的實施形式相一致。但在驅動反射器23的側壁的前端及導體元件3或分離區域9之間使用一個環形密封件33來取代密封薄膜。在該實施形式中驅動反射器23的頂壁23a在向燃燒室的方向上構成凹形。藉此可獲得驅動反射器外壁相對殼體內壁更好的密封。並附加地使用了薄膜35，它用於使未完全充滿燃燒室的燃燒室5的可激活媒質7與點火件或觸發件保持良好的接觸。
根據圖14的實施形式在很大程度上相應於圖12中的實施形式，但驅動反射器23具有加大的、被燃燒室5中的媒質7衝擊的上部區域及具有減小直徑的杯狀下部區域。藉此可得到一個優點，即通過杯狀區域側壁前端作用在導體元件3或分離區域9上的壓力可比根據圖12的實施形式中的壓力大。為了導入驅動反射器23，在殼體中設置了一個導向環37。
為了進一步增大壓力或剪切力在根據圖12至14a的實施形式中驅動反射器23側壁前端可具有例如由圖14b中所示的橫截面。
圖15a及圖15b表示一個實施形式，其中使用了由一種記憶材料作的驅動反射器39來取代圖12至14a中的驅動反射器23，後者在其內腔中容納可激活媒質。通過導體元件3或分離區域9上不允許的高溫產生的自釋放將這樣地實現，即該驅動反射器的記憶材料在超過一個閾值溫度時會跳變地成為一個被記憶的形狀，它在驅動反射器的縱軸方向具有較大的軸向長度。在自釋放時因此將得到圖15b中所示的驅動反射器39的位置，其中驅動反射器使分離區域9斷開並壓入到接受室中。為了實現較大的驅動反射器的縱向變化，它可具有風箱型外壁。
根據圖16a及16b的實施形式在很大程度上與圖15及15b中的實施形式相同。僅是該實施形式放棄了驅動反射器39鋸齒狀或風箱型的外壁。
在與根據圖5的實施形式很大程度上相一致的圖17的裝置中，使用了一種板狀驅動反射器41，它具有向上方延伸的側壁，在其中容納可激活的媒質7。該側壁在其上端被燃燒室5的上內壁密封。因此，在該實施形式中可保證，在媒質7激活後所有殘餘物仍保留在驅動反射器中。在該實施形式中該驅動反射器最好也這樣地構成，即媒質7與導體元件3或分離區域9形成良好的導熱接觸，以便實現自釋放。
根據圖18a及18b的實施形式在很大程度上與圖1中的實施形式相同。但對於燃燒室5相對導體元件3的密封使用了一種薄膜43，它與導體元件一起被容放在殼體壁中。該薄膜是具有柔性的，以致在斷裂後產生延伸並與分離區域9一起被壓到接受室19中。在該實施形式中媒質7的組成部分也保留在殼體內，甚至在接受室19的壁中設置排氣孔以散發接受室19中所含氣體時也如此。如果將要如上述地實現氣吹功能，則必需這樣地設置薄膜41，即大於一定的超延展時它將被撕裂，以便允許通過氣體流。
最後應指出，不言而諭，以上參照各個實施形式所述的所有特徵也可結合另外的實施例使用。
可激活媒質也可是一種惰性氣體，它被封閉在室5或驅動反射器23的內室7中。該氣體可藉助適當的裝置被突變地加熱(激活)，以便形成釋放壓力。這種裝置可涉及熱絲或引爆絲。
權利要求
1.分斷電流迴路的裝置，a)具有一個殼體(1)，其中至少設有一個導體元件(3)，該導體元件具有一個分離區域(9)及這樣地連接在待分斷的電流迴路中，即使得待分斷的電流路徑通過導體元件(3)延伸，及b)具有設在殼體(1)中或其上的可激活裝置，用於產生作用於分離區域(9)釋放壓力，c)其中分離區域(9)這樣地構成，即在裝置被激活後，分離區域(9)完全地斷裂或斷開或分離區域(9)的橫截面減小，其特徵在於d)該激活裝置包括一個驅動反射器(39)，它由一種記憶材構成，並且當超過一閾值電壓(激活)時該驅動反射器(39)將進入其記憶形狀，該形狀在橫切導體元件(3)的方向上具有比驅動反射器(39)在原始位置及溫度小於閾值溫度時的形狀大的伸展，e)驅動反射器(39)用其一端支承在相對殼體(1)固定的止擋上，f)驅動反射器(39)用其一端與導體元件(3)和/或分離區域(9)形成良好的導熱接觸，g)其中驅動反射器可通過熱能被激活，該熱能是當導體元件(3)或分離區域(9)的溫度超過一個預定值時由導體元件(3)或是分離區域(9)給出的。
2.根據權利要求1的裝置，其中通過壓力衝擊至少分離區域(9)的部分區域被斷開，及在殼體(1)中設有一個接受室(19)，用於接受斷開的部分區域。
3.根據權利要求2的裝置，其中接受室(19)具有這樣的幾何結構或裝置，以便在壓力衝擊的斷開及部分區域壓入接受室(19)後，將部分區域固定在離開其餘分離區域(9)或分斷的導體元件(3)的位置上。
4.根據權利要求2或3的裝置，其中接受室(19)具有用於散發氣體容積的開口。
全文摘要
本發明涉及一種用於分斷電流迴路、尤其用於分斷大電流強度的裝置，它具有一個殼體(1)，其中至少設有一個導體元件(3)，該導體元件具有一個分離區域(9)及這樣地連接在待分斷的電流迴路中，即使得待分斷的電流路徑通過導體元件(3)延伸，及具有設在殼體(1)中或其上的可激活裝置(13，7；3，9，7)，用於產生釋放壓力，它可直接地作用於分離區域(9)上和/或通過在一個原始位置上衝擊分離區域(9)的驅動反射器(17，23，39，41)作用在分離區域(9)上，其中分離區域(9)或驅動反射器(17，23，39，41)這樣地構成，即在裝置(13，7；3，9，7)被激活後，分離區域(9)完全地斷裂或斷開或分離區域(9)的橫截面減小。
文檔編號H01H39/00GK1512527SQ20031012442
公開日2004年7月14日 申請日期1999年4月19日 優先權日1998年4月19日
發明者彼得·利勒, 彼得 利勒 申請人:Trw車輛電氣與零件有限兩合公司, 彼得·利勒