電動汽車碰撞斷電安全開關的製作方法

2023-10-10 14:24:04 1

專利名稱：電動汽車碰撞斷電安全開關的製作方法
技術領域：
本發明屬於電動汽車技術領域，具體地說，特別涉及電動汽車上的碰撞斷電安全開關。
背景技術：
目前，新能源汽車特別是電動汽車技術已經逐漸成熟，電動汽車進入試驗和示範運行階段。電動汽車在使用過程中，不可避免地會發生碰撞，而碰撞後由於高壓電路損壞如絕緣破損等原因會發生漏電，致使車身、底盤帶電，容易造成車內人員及車輛的二次傷害， 甚至會引發火災。如何最大限度地保障車內人員和車輛的安全，滿足電動汽車的安全要求， 是電動汽車企業亟待解決的技術問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種能夠防止電動汽車因碰撞而漏電的斷電安全開關。本發明的技術方案如下一種電動汽車碰撞斷電安全開關，包括開關座(1)、導軌(2)、堵蓋(3)、磁鐵(4)、碰撞凸輪(5)、滾輪(6)、連杆(7)、芯軸(8)、開關盒(9)、接線塊
(12)、開關動塊(13)、蝶形鋼絲(14)和定位套(15)，在開關座(1)的頂部設有導軌(2)，該導軌(2)的前端由堵蓋(3)封口，在導軌(2)的後端裝有磁鐵(4);所述導軌(2)內設有碰撞凸輪(5)，該碰撞凸輪(5)的底面上開有凹槽(5a)，所述凹槽(5a)的後端面為具有升程特性的曲面，在所述凹槽(5a)內設置滾輪(6)，該滾輪(6)的中心與連杆(7)的一端鉸接，連杆(7) 的另一端鉸接在導軌(2)上；在所述導軌(2)的底部對應滾輪(6)的位置開有通孔(2a)，所述滾輪(6)由芯軸(8)的頂部支撐，該芯軸(8)穿設在開關盒(9)中，所述開關盒(9)與導軌(2)固定連接；在所述芯軸(8)的中部固套有定位套(15)，該定位套(15)的上端通過蝶形鋼絲(14)與開關盒(9)連接，在定位套(15)的下端固定有開關動塊(13)，與該開關動塊
(13)相接觸配合的兩塊接線塊(12)安裝在開關盒(9)上。本發明安裝在電動汽車的動力電池包內，兩塊接線塊與電動汽車的電源總輸出線相連接。初始時，碰撞凸輪與磁鐵吸合在一起，開關動塊與兩塊接線塊保持接觸，使動力電池能夠正常向外供電。當電動汽車發生碰撞時，如車輛以60km/h的速度行駛，突然的碰撞會令車輛在0. 2秒內停下，其平均減速度達到8G以上，而車輛的緊急制動所能產生的最大減速度不超過2G。故可以將本發明開關動作的閾值設計為6G或其它適合的數值，當車輛發生碰撞，瞬間的減速度達到設定值時，碰撞凸輪的慣性力大於磁體的吸力，碰撞凸輪掙脫磁鐵的吸力向前移動，碰撞凸輪底部凹槽的升程曲面壓迫滾輪，使滾輪向下運動，此時連杆向下擺動，滾輪向下運動的同時，壓動芯軸向下移動，隨著芯軸向下移動，蝶形鋼絲被擠壓收縮，芯軸移動到超過整個行程的中間位置時，蝶形鋼絲在自身彈力的作用下張開復位，並推動芯軸下移至下止點位置。開關動塊隨著芯軸一起向下運動，開關動塊與兩塊接線塊分離，這樣接在接線塊上的電源線被切斷，也就切斷了動力電池包向外供電的電路，從而避免
3了因碰撞而產生漏電，保障了車內人員和車輛的安全。所述導軌(2)為前後端敞口的方管結構，所述碰撞凸輪(5)為方軸結構，該碰撞凸輪(5)的形狀大小與導軌(2)的內孔相適應。以上結構一方面加工製作容易、裝配方便；另一方面，能夠防止碰撞凸輪在導軌內發生相對轉動，確保了碰撞凸輪前後移動的順暢性和可靠性。所述開關座(1)為豎直的平板結構，並位於導軌(2)下方的一側，該開關座(1)的頂部水平彎折後與導軌(2)底部的側邊連為一體，所述開關盒(9)位於導軌(2)的正下方。 以上方案結構緊湊、體積小巧，不僅成本較低，而且在動力電池包內容易布置。在所述碰撞凸輪(5)的前端設有盲孔，該盲孔的中心線與碰撞凸輪(5)的軸心線在同一直線上，在所述盲孔中裝有減撞塞(10)，該減撞塞(10)前端封閉後端敞口，且減撞塞(10)的前端伸出盲孔外，在所述減撞塞(10)內設置減震簧(11)，該減震簧(11)的前端與減撞塞(10)抵接，減震簧(11)的後端與盲孔的孔底抵接。減撞塞和減震簧一起，起緩衝減震的作用，一方面能夠減小碰撞凸輪對堵蓋的衝擊，另一方面，能夠使碰撞凸輪緩慢停下來，進一步提高了整個安全開關的可靠性。所述開關盒(9)由開關盒上體(9a)和開關盒下體(9b)組成，開關盒上體(9a)及開關盒下體(9b)均通過注塑成型，這樣加工製作容易、成本低，並能起到絕緣的作用；為了便於裝配，確保連接的可靠性，開關盒上體(9a)與開關盒下體(9b)相對接，並通過螺釘固定， 在開關盒上體(9a)的中心開設有過孔，該過孔中從上往下穿設芯軸(8)，芯軸(8)的下端伸入開關盒下體(9b)底部的復位孔(9c)中。為了方便開關盒安裝、並保證開關盒與導軌之間連接牢靠，所述開關盒上體(9a) 的頂部具有水平外翻邊，該水平外翻邊通過螺釘與導軌(2)的底部相固定。為了方便接線塊安裝，並增強開關觸發響應的靈敏性，所述開關盒上體(9a)與開關盒下體(9b)之間設置前後兩塊接線塊(12)，各接線塊(12)均通過螺釘與開關盒上體 (9a)相固定，並且兩塊接線塊(12)與開關動塊(13)之間通過相互配合的觸點接觸。所述定位套(15)套裝在芯軸(8)上，由徑向穿設的銷子固定，這樣定位套在芯軸上固定牢靠，能有效防止定位套與芯軸之間發生相對轉動或軸向移動。所述定位套(15)與開關盒上體(9a)之間設有前後兩根對稱布置的蝶形鋼絲，該蝶形鋼絲(14)的閉合端卡裝在定位套(15)上，蝶形鋼絲(14)的開口端與開關盒上體(9a)內壁上的凸臺相卡接。以上結構安裝容易、牢靠性好，能夠確保芯軸只在上下方向移動，並且兩根蝶形鋼絲共同作用，能夠將芯軸穩定在上止點或下止點位置，從而保障了安全開關工作的可靠性。有益效果本發明在電動汽車發生碰撞時，能夠自動快速地動作，使開關斷開，以切斷動力電池包向外供電的電路，避免了因碰撞而產生漏電，解決了電動汽車因碰撞發生車輛漏電的問題，滿足了電動汽車的安全要求。本發明採用機械結構，結構簡單，組裝容易， 工作靈敏、可靠，免去了複雜的電路和軟體系統，生產成本較低。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為圖1的左視圖。圖4為本發明中開關座及導軌的結構圖。圖5為圖4的左視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1-圖5所示，本發明由開關座1、導軌2、堵蓋3、磁鐵4、碰撞凸輪5、滾輪6、 連杆7、芯軸8、開關盒9、減撞塞10、減震簧11、接線塊12、開關動塊13、蝶形鋼絲14和定位套15等部件構成。其中，導軌2為前後端敞口的方管結構，在導軌2的前端安裝堵蓋3，該導軌2的前埠由堵蓋3封口。在導軌2的後端塞裝有磁鐵4，該磁鐵4與導軌2固定連接，並且磁鐵4將導軌2的後埠密封。所述開關座1為豎直的平板結構，並位於導軌2下方的一側，該開關座1的頂部水平彎折後與導軌2底部的側邊連為一體，開關座1和導軌2 通過注塑整體成型。在開關座1上開設有四個裝配孔，這四個裝配孔按矩形分布，用於將開關座1固定在電動汽車的動力電池包內。如圖1、圖3和圖5，在導軌2內設有碰撞凸輪5，該碰撞凸輪5為方軸結構，碰撞凸輪5的形狀大小與導軌2的內孔相適應。所述碰撞凸輪5為鐵製件，碰撞凸輪5的後端與磁鐵4吸合在一起。在碰撞凸輪5的前端設有盲孔，該盲孔的中心線與碰撞凸輪5的軸心線在同一直線上，在所述盲孔中裝有減撞塞10，該減撞塞10前端封閉後端敞口，且減撞塞 10的前端伸出盲孔外。所述減撞塞10內設置有減震簧11，該減震簧11的前端與減撞塞10 抵接，減震簧11的後端與盲孔的孔底抵接。如圖1-圖5所示，在碰撞凸輪5的底面上開有凹槽5a，該凹槽fe的後端面為具有升程特性的曲面。所述凹槽如內設置有滾輪6，導軌2的底部對應滾輪6的位置開有通孔加。所述滾輪6的數目為一個或者左右並排的兩個，該滾輪6的中心與連杆7的前端鉸接， 連杆7的後端鉸接在導軌2上。所述滾輪6得底部位於通孔加中，並由芯軸8頂部的平臺支撐，該芯軸8穿設在開關盒9中。開關盒9由開關盒上體9a和開關盒下體9b組成，開關盒上體9a及開關盒下體9b均通過注塑成型，開關盒上體9a的下端與開關盒下體9b的上端相對接，兩者之間通過螺釘固定。所述開關盒上體9a的上端具有水平外翻邊，該水平外翻邊通過螺釘與導軌2相固定。在開關盒上體9a的中心開設有過孔，該過孔中從上往下穿設有芯軸8，芯軸8的下端伸入開關盒下體9b底部的復位孔9c中，芯軸8能在上下方向移動。如圖1、圖2所示，在芯軸8的中部套裝有定位套15，定位套15與芯軸8之間由徑向穿設的銷子固定。在定位套15的下端固套有開關動塊13，所述定位套15與開關盒上體 9a之間設有前後兩根對稱布置的蝶形鋼絲14，該蝶形鋼絲14的閉合端卡裝在定位套15的上端，蝶形鋼絲14的開口端與開關盒上體9a內壁上的凸臺相卡接。在開關盒上體9a與開關盒下體9b之間設有前後兩塊互不直接接觸的接線塊12，這兩塊接線塊12對稱布置，接線塊12通過螺釘與開關盒上體9a固定連接，兩塊接線塊12與開關動塊13之間均通過相互配合的觸點接觸，並且在各接線塊12上開有螺孔，該螺孔用於連接電動汽車的總電源輸出線。本發明的工作原理如下當電動汽車發生碰撞，瞬間的減速度達到設定值時，碰撞凸輪5的慣性力大於磁體4的吸力，碰撞凸輪5掙脫磁鐵4的吸力猛然向前移動，減撞塞10和減震簧11起緩衝減震的作用，以減小對堵蓋3的衝擊並使碰撞凸輪5緩慢停下來。隨著碰撞凸輪5的向前移動，碰撞凸輪5底部凹槽的升程曲面壓迫滾輪6，使滾輪6向下運動，此時連杆7繞後鉸接點向下擺動，滾輪6向下運動的同時，壓動芯軸8向下移動，隨著芯軸8向下移動，蝶形鋼絲14被擠壓收縮，芯軸8移動到超過整個行程的中間位置時，蝶形鋼絲14在自身彈力的作用下張開復位，並推動芯軸8下移至下止點位置。開關動塊13隨著芯軸8 一起向下運動，開關動塊 13與兩塊接線塊12分離，這樣接在接線塊12上的電源線被切斷，也就切斷了動力電池包向外供電的電路，從而避免了因碰撞而產生漏電。 當需要復位的時候，只需將堵蓋3打開，向後推動碰撞凸輪5，使碰撞凸輪5的後端被磁鐵4吸住。然後用一膠木棒從下往上插入開關盒下體9b底部的復位孔9c，膠木棒推動芯軸8，使芯軸8上移至上止點，在蝶形鋼絲14彈力的作用下，芯軸8穩定在上止點位置。開關動塊13隨芯軸8 一起上移，直至開關動塊13與兩塊接線塊12接觸，重新導通動力電池包向外供電的電路。
權利要求
1.一種電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於在開關座(1)的頂部設有導軌(2)， 該導軌(2)的前端由堵蓋(3)封口，在導軌(2)的後端裝有磁鐵(4)；所述導軌(2)內設有碰撞凸輪(5)，該碰撞凸輪(5)的底面上開有凹槽(5a)，所述凹槽(5a)的後端面為具有升程特性的曲面，在所述凹槽(5a)內設置滾輪(6)，該滾輪(6)的中心與連杆(7)的一端鉸接， 連杆(7)的另一端鉸接在導軌(2)上；在所述導軌(2)的底部對應滾輪(6)的位置開有通孔(2a)，所述滾輪(6 )由芯軸(8 )的頂部支撐，該芯軸(8 )穿設在開關盒(9 )中，所述開關盒 (9)與導軌(2)固定連接；在所述芯軸(8)的中部固套有定位套(15)，該定位套(15)的上端通過蝶形鋼絲(14)與開關盒(9)連接，在定位套(15)的下端固定有開關動塊(13)，與該開關動塊(13)相接觸配合的兩塊接線塊(12)安裝在開關盒(9)上。
2.根據權利要求1所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述導軌(2)為前後端敞口的方管結構，所述碰撞凸輪(5)為方軸結構，該碰撞凸輪(5)的形狀大小與導軌 (2)的內孔相適應。
3.根據權利要求2所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述開關座(1)為豎直的平板結構，並位於導軌(2)下方的一側，該開關座(1)的頂部水平彎折後與導軌(2) 底部的側邊連為一體，所述開關盒(9)位於導軌(2)的正下方。
4.根據權利要求2所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於在所述碰撞凸輪 (5)的前端設有盲孔，該盲孔的中心線與碰撞凸輪(5)的軸心線在同一直線上，在所述盲孔中裝有減撞塞(10)，該減撞塞(10)前端封閉後端敞口，且減撞塞(10)的前端伸出盲孔外， 在所述減撞塞(10 )內設置減震簧(11)，該減震簧(11)的前端與減撞塞(10 )抵接，減震簧 (11)的後端與盲孔的孔底抵接。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述開關盒(9)由開關盒上體(9a)和開關盒下體(9b)組成，開關盒上體(9a)及開關盒下體 (9b)均通過注塑成型，開關盒上體(9a)與開關盒下體(9b)相對接，並通過螺釘固定，在開關盒上體(9a)的中心開設有過孔，該過孔中從上往下穿設芯軸(8)，芯軸(8)的下端伸入開關盒下體(9b)底部的復位孔(9c)中。
6.根據權利要求5所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述開關盒上體 (9a)的頂部具有水平外翻邊，該水平外翻邊通過螺釘與導軌(2)的底部相固定。
7.根據權利要求5所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述開關盒上體 (9a)與開關盒下體(9b)之間設置前後兩塊接線塊(12)，各接線塊(12)均通過螺釘與開關盒上體(9a)相固定，並且兩塊接線塊(12)與開關動塊(13)之間通過相互配合的觸點接觸。
8.根據權利要求1所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述定位套(15) 套裝在芯軸(8)上，由徑向穿設的銷子固定。
9.根據權利要求5所述的電動汽車碰撞斷電安全開關，其特徵在於所述定位套(15) 與開關盒上體(9a)之間設有前後兩根對稱布置的蝶形鋼絲(14)，該蝶形鋼絲(14)的閉合端卡裝在定位套(15)上，蝶形鋼絲(14)的開口端與開關盒上體(9a)內壁上的凸臺相卡接。
全文摘要
本發明公開了一種電動汽車碰撞斷電安全開關，在開關座的頂部設有導軌，導軌內設有碰撞凸輪，該碰撞凸輪的底面上開有凹槽，在凹槽內設置滾輪，滾輪由芯軸的頂部支撐，該芯軸穿設在開關盒中；在芯軸的中部固套有定位套，該定位套的上端通過蝶形鋼絲與開關盒連接，在定位套的下端固定有開關動塊，與該開關動塊相接觸配合的兩塊接線塊安裝在開關盒上。本發明在電動汽車發生碰撞時，能夠自動快速地動作，使觸發開關斷開，以切斷動力電池包向外供電的電路，避免了因碰撞而產生漏電，解決了電動汽車因碰撞發生車輛漏電的問題，滿足了電動汽車的安全要求。本發明採用機械結構，結構簡單，組裝容易，工作靈敏、可靠。
文檔編號H01H35/14GK102347164SQ20111028071
公開日2012年2月8日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者夏先明 申請人:力帆實業(集團)股份有限公司