一种小型激励熔断器的制作方法

本发明涉及电力控制和电动汽车领域，尤其是指一种小型激励熔断器。

背景技术：

目前电动车电池包普遍使用热熔熔断器作为电路的保护器件，热熔熔断器结构包括触刀、压盖、熔体、灭弧介质、管壳和压帽等。工作原理为：当线路中电流超过规定值时，即故障电流出现时，线路电流经由触刀通过熔体，利用电流热积累效应，使熔体设置的电流感知点(狭颈)在一定时间里熔化断开并熄灭电弧，从而安全分断故障电流。

其存在的主要问题和不足：熔断器的管壳通常采用瓷管，整体重量较重，且在电流较大的情况下，熔断器体积也比较大，无法满足对重量和体积要求高的应用环境；内阻较大，正常工作时无效的热功率损耗高，热量大，温度高；一般熔断器达到额定电流3倍以上才能动作，且在较低倍数电流下熔体积热慢导致迟迟不能熔断，熔断时间长，不能实现快速保护；由于熔断器的熔体狭径处很窄，截面积小，无法经受长时、多次的大电流冲击，容易被冲击电流熔断，耐电流冲击性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种体积小，装配方便、重量轻的激励熔断器。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种小型激励熔断器，包括壳体，及设置在所述壳体中依次安装有激励装置、活塞和导电板，其特征在于所述壳体为注塑一体化成型，所述壳体上下两端贯通开设有空腔，在所述壳体侧面开设有开口；所述激励装置安装在所述空腔的上端封闭所述空腔上端开口；在所述壳体侧面开口处设置有可推拉的盖板，所述盖板封闭所述壳体空腔的下端开口及壳体侧面开口；所述导电板上开设有断开薄弱处。

在所述壳体侧面开口的两侧壁上开设有供导电板从侧面开口安装的长条槽，在壳体侧面开口相对的壳体内侧上设置有卡槽；在所述导电板对应卡槽位置处设置有可卡设进所述卡槽的卡凸；在所述盖板上对应长条槽位置处分别开设有可卡设进所述长条槽中对导电板进行固定的短凸棱。

在所述导电板上方的壳体空腔部分与壳体侧面开口通过空腔壁隔断。

在所述空腔壁位于壳体侧面开口的外侧面上设置有至少一层卡设格，在所述盖板上相对应所述卡设格位置处分别设置有可卡设进所述卡设格中的卡设凸块。

在所述空腔壁位于壳体侧面开口一侧设置有螺孔座，在盖板上相对应位置处设置有供螺钉穿过的通孔。

在所述盖板位于所述导电板下方的侧面一体成型有对导电板形成支撑的支撑部，在所述支撑部上设置有供导电板断开口活塞及导电板断开部分位移的凹槽。

所述导电板断开薄弱处位于所述盖板的支撑部上的凹槽开口一侧；当导电板断开后，所述活塞以过盈方式沿着所述盖板支撑部凹槽一侧向下位移，同时推动导电板断开部分向所述盖板支撑部凹槽另一侧位移。

在所述凹槽底部设置有透气孔。

所述凹槽底部设置有凸状的筋条。

在盖板支撑部两外侧面上分别设置有卡设凸棱，在所述壳体侧面开口两侧的内壁上开设有供开设凸棱卡设的长导槽。

在壳体内空腔的上端开口处间隔设置有限位凸块，在所述激励装置上设置有相对应的限位凹槽；在激励装置下方的空腔中开设有供支撑激励装置的隔板穿设的安装槽。

在位于导电板上方的壳体空腔内壁上间隔开设有限位槽，所述活塞外周面对应限位槽位置处设置有相对应的经压迫可回缩的限位卡凸，当活塞安装在壳体空腔中后，所述限位卡凸卡设在所述限位槽中；当活塞受到激励装置驱动时，活塞可克服所述限位卡凸的限位进行位移。

所述活塞包括冲击端，所述冲击端对应导电板断开薄弱处设置。

所述活塞与激励装置接触一端端面上开设有凹槽，所述激励装置气体释放端位于所述凹槽中。

所述激励装置包括连接在一起的点火管和连接管；所述连接管位于壳体上端开口处，所述点火管位于所述连接管与活塞间的空腔中；所述点火管上端通过空腔收缩口进行限位，其下端通过插设在壳体空腔中安装槽中的隔板或活塞进行支撑定位。

在活塞与壳体空腔接触面处开设有排气孔，当活塞处于初始位置时，活塞遮盖所述排气孔，当活塞位移断开导电板时，活塞离开所述排气孔处。

本发明的激励熔断器，由于壳体及盖板均采用一体注塑成型，加工方便，且重量轻；其次，由于壳体及盖板上已经设计好各个装置部件间的定位结构，仅需按照装配先后顺序直接将各个部件进行装配即可，装配简单方便，且装配周期短，节省了大量的生产成本。

附图说明

图1，本发明的结构分解示意图。

图2，立体外观结构示意图。

图3，本发明侧剖结构示意图。

图4，与图3不同方向的本发明侧剖结构示意图。

图5，激励装置由点火管和连接管组成的结构示意图。

具体实施方式

针对上述技术方案，现举较佳实施例进行详细说明。

壳体1，参看图1至图4，为注塑成型，其侧面开口，在壳体上下两端分别开设有开口，壳体上端开口与下端开口间为贯通的空腔。在壳体1侧面开口两侧侧壁上开设有供导电板2穿设的长条槽101，在壳体长条槽下方的侧壁内侧注塑成型有对导电板进行支撑的支撑台102，在支撑台102下方的侧壁内注塑成型有供盖板7穿设的长导槽103。位于支撑台102上方的空腔位于壳体侧面开口一侧设置有空腔壁，与壳体侧面开口隔断，该空腔壁位于壳体侧面开口一侧设置有多层多个卡设格104，在壳体侧面开口内的空腔壁顶部注塑成型有供螺钉穿设的螺孔座105。在位于长条槽101上方的空腔壁上开设有供活塞4限位的限位槽106，在限位槽106上方的空腔中还设置有限位台阶。在空腔内壁上还开设有供隔板5穿设的安装槽，隔板5可安装在安装槽中对激励装置6进行位置限定。在壳体上端开口处设置有限制激励装置的限位凸块107。

盖板7，呈l型的抽屉结构，为注塑成型。在盖板的下端伸出设置有可对导电板进行支撑的支撑部701,支撑部701上开设有凹槽708，在凹槽底部设置有凸状的筋条及多个透气孔710。当盖板安装好后，凹槽即形成空腔，为导电板断开后，导电板断开部分及活塞位移提供位移空间；通过凹槽底部设置的筋条及透气孔，有助于消弧；凸状的筋条能够使得导电板断口处的电弧燃弧路径增长，经电弧加热的空气产生压力，通过多个透气孔向外排出，同时吹动电弧使之拉长为多个小段电弧，增强冷却作用。

在支撑部的两侧外侧面上，分别设置有对应壳体长导槽103的卡设凸棱702。在与盖板相对的支撑部701的侧面上设置有限位凸棱703，在相对盖板的壳体侧面上，相对限位凸棱位置处开设有对应的限位凹槽。在支撑部701上开设有穿透支撑部的透孔。在盖板两侧上还设置有与长条槽101相对应的短凸棱704，在短凸棱704上方的盖板上还设置有与卡设格相对应的卡设凸块(705、706)，在卡设凸块上方的盖板相对应螺孔座位置处开设有供螺钉709穿过的透孔707。

在盖板支撑部设置有倒刺结构，在壳体底部相对应倒刺位置处开设有凹槽或透孔，当盖板安装在壳体上时，盖板底部上的倒刺结构可以卡设在凹槽或透孔中，对盖板底部进行限位。通过螺钉固定盖板上部，通过倒刺结构固定盖板底部，实现盖板在壳体上的固定。

活塞4，包括圆柱状部分401，及设置在圆柱状部分401下方的冲击端402。圆柱状部分401与壳体空腔以密封接触方式、过盈方式或间隙大小满足激励装置释放的高压气体能够驱动活塞位移打断导电板方式，将活塞设置在壳体空腔中。在圆柱状部分及冲击端的相对两侧设置有导向凸棱(403、404)，导向凸棱403和导向凸棱404为非对称设计，防止在活塞安装错误。在壳体空腔内壁上设置有对应导向凸棱的导向槽，当活塞安装在空腔中时，导向凸棱位于导向槽中；当活塞位移时，活塞可沿导向槽位移。在圆柱状部分401上，对应壳体的限位槽106开设有限位卡凸405，限位卡凸405一端固定在圆柱状部分上，向外突出一端与圆柱状部分间保留有空隙，当限位卡凸405受到外力挤压时，卡凸可向空隙内移动，与圆柱状外周表面平齐，当挤压力撤去后，限位卡凸405可恢复初始位置。当活塞安装壳体空腔中时，限位卡凸可卡设在限位槽中，在活塞受到激励装置驱动时，活塞克服限位卡凸的限位，打断导电板。在圆柱状部分的上表面上开设有凹槽406，当激励装置位于打断装置上面时，激励装置气体释放端位于凹槽406内。在活塞圆柱状部分所在的壳体空腔壁上开设有与外部相通的排气孔，当活塞受到外力驱动位移打断导电板时，活塞离开排气孔处，使排气孔暴露于空腔中，通过排气孔排出激励装置产生的火药气体；在活塞处于初始位置时，活塞遮盖排气孔。

激励装置6，在本实施例中为气体发生器，可接收外部的激励信号，根据接收的激励信号，点火产生化学反应，释放高压气体。在气体发生器的上端外侧开设有限位凹槽601，该限位凹槽601与壳体空腔的上端开口处的限位凸块107相对应。当激励装置安装在壳体空腔的上端位置时，限位凸块107可卡设在限位凹槽601，防止其脱出壳体上端开口。通过隔板和限位凸块107对激励装置实现定位。激励装置下端也可以通过活塞上端进行限位固定。

导电板2，在本实施例中为几型结构，在导电板一侧设置有卡凸201，在卡凸相对应的壳体侧壁内开设用相应的卡槽。在导电板上开设有断开薄弱处202，断开薄弱处可设置为缺口，比如u、v型或半圆形结构缺口，或减截面结构，或其他可降低导电板断开强度的结构或材料。导电板的断开薄弱处位于盖板支撑部凹槽开口一侧，当导电板被断开后，活塞以过盈方式挤压支撑部凹槽一侧向下位移，同时冲击导电板断开部分向支撑部凹槽另一侧位移。以过盈方式挤压凹槽一侧向下位移，可在挤压面挤压断开后产生的电弧，有助于消弧。在活塞冲击端为尖刃状结构，活塞冲击端相对导电板断开薄弱处设置，方便活塞从断开薄弱处断开导电板。在断开薄弱处一侧的导电板上还设置有折弯凹口，当导电板断开后，可沿着折弯凹口为轴心做弧形轨迹滑落入盖板支撑部的凹槽中。

本发明的装配：首先从壳体底部将激励装置送至壳体顶部位置，使激励装置上端的限位凹槽601卡设在壳体顶部限位凸块107上，确保激励装置不会脱出壳体顶部，然后将隔板5插入壳体两侧壁上的安装槽中，通过隔板5和壳体上的限位块107实现激励装置的安装定位。然后将活塞从壳体底部放入壳体空腔中，使活塞两侧的导向凸棱(403、404)位于壳体空腔壁上的导向槽中，沿着导向槽将活塞推送至隔板位置处，使激励装置的下端位于活塞上端的凹槽中；此时，活塞侧面的限位卡凸405位于限位槽106中对活塞进行位置限定，使活塞保持在初始位置处。然后从壳体侧面开口处安装导电板2，使导电板2穿设在壳体两侧壁的长条槽101中，使导电板一侧的卡凸201卡设在壳体侧壁内的卡槽中，防止导电板上下左右移动。然后从侧面安装盖板7，从壳体侧面开口安装，使盖板上支撑部两侧卡设凸棱702端穿设在长导槽103中，盖板上的短凸棱704端卡设在放置导电板的长条槽101中，然后向壳体内推进盖板，使盖板贴合在壳体侧面开口处，使盖板外侧面与壳体外侧面平齐；此时，盖板的支撑部的限位凸棱703嵌入在与盖板相对的壳体侧壁内的限位凹槽中；盖板上的卡设凸块(705、706)分别卡设在壳体中卡设格的相应位置处对盖板进行进一步位置限定。盖板安装到位后，盖板的支撑部封闭壳体底部开口，且对壳体内的导电板形成支撑，支撑部的凹槽位于壳体内导电板断开薄弱处下方，形成供导电板断开后供断开后导电板位移及活塞继续位移至死点的空腔；盖板竖边上设置的倒刺结构卡设在壳体空腔底部侧壁上开设的侧棱间，进一步对壳体底部实现密封。当盖板安装到位，用螺钉将盖板固定在壳体上即可，通过盖板上的倒刺结构和螺钉实现对盖板在壳体上固定。

上述图2和图3中，激励装置6采用一体式释放高压气体的气体发生装置，在图4中，激励装置采用组合式结构，激励装置包括连接器800和点火管801组合。点火管801上端通过壳体空腔收缩口对其进行上端限位，下端通过隔板进行固定。点火管801从壳体底部开口处安装，连接器800从壳体上端开口处安装，使其设置与壳体上端开口处与点火管连接。点火管的气体释放端位于活塞上端的凹槽中。

通过激励装置的气体释放端位于活塞凹槽中，保证激励装置产生高压气体时，第一时间可驱动活塞位移，此种结构，对活塞与空腔间的接触面是否密封要求较低。

本发明的激励熔断器，壳体及盖板分别采用注塑一体成型，装配时，仅需将各个部件安装直接装配到位即可，不需要额外的固定部件；重量轻，其重量为传统同等规格熔断器重量的1/5左右,为普通同等激励熔断器的2/3左右；体积小，内阻小，制作方便，装配方便，缩短了加工周期。