| 专利名称： | 电力切断装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Power cut-off device | ||
| 专利号： | CN201510970893.7 | 申请时间： | 20151222 |
| 公开号： | CN105774687A | 公开时间： | 20160720 |
| 申请人： | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | ||
| 申请地址： | 美国密歇根州 | ||
| 发明人： | A.A.博斯科; M.C.格雷布纳 | ||
| 分类号： | B60R16/00 | 主分类号： | B60R16/00 |
| 代理机构： | 北京市柳沈律师事务所 11105 | 代理人： | 葛青 |
| 摘要： | 一种电力切断装置包括外壳、以及布置在外壳中的致动器。致动器包括相对于外壳可移动的驱动器。具体地，驱动器能够相对于外壳在第一驱动器位置和第二驱动器位置之间移动。电力切断装置另外包括限定导体接收开口的切断器。切断器可移动地布置在外壳中。因此，切断器能够相对于外壳在第一切断器位置和第二切断器位置之间移动。切断器操作地联接到致动器，使得驱动器被配置为在驱动器从第一驱动器位置移动到第二驱动器位置时将切断器从第一切断器位置驱动到第二切断器位置，从而切断布置在导体接收开口中的电导体。 | ||
| 摘要(英文)： | A power cut off device includes a case and an actuator disposed in the case. The actuator includes a driver movable relative to the case. Specifically, the driver can move relative to the case between a first driver position and a second driver position. The power cut off device also includes a cutter defining a conductor receiving opening. The cutter is movably disposed in the case. Consequently, the cutter can move relative to the case between a first cutter position and a second cutter position. The cutter is operatively coupled to the actuator such that the driver is configured to drive the cutter from the first cutter position to the second cutter position when the driver moves from the first driver position to the second driver position in order to cut an electrical conductor disposed in the conductor receiving opening. | ||
1.一种电力切断装置，包括： 外壳； 致动器，其被布置在所述外壳中、并且包括驱动器，其中所述驱动器能够相对于所述外 壳在第一驱动器位置和第二驱动器位置之间移动； 切断器，其可移动地布置在所述外壳中，其中所述切断器限定导体接收开口、并且能够 相对于所述外壳在第一切断器位置和第二切断器位置之间移动；和 其中，所述切断器操作地联接到所述致动器，使得所述驱动器被配置为在所述驱动器 从所述第一驱动器位置移动到所述第二驱动器位置时将所述切断器从所述第一切断器位 置驱动到所述第二切断器位置，从而切断布置在所述导体接收开口中的电导体。
2.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述致动器包括筒体，并且所述驱动器是可 移动地联接到所述筒体的推杆。
3.如权利要求2所述的电力切断装置，其中所述致动器是烟火致动器。
4.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述切断器具有限定所述导体接收开口的 切削刃。
5.如权利要求4所述的电力切断装置，其中所述外壳包括接取开口，并且在所述切断器 处于所述第一切断器位置时，所述导体接收开口与所述接取开口对准。
6.如权利要求5所述的电力切断装置，其中所述切断器包括绝缘体，并且当所述切断器 处于所述第二切断器位置时，所述绝缘体与所述接取开口至少部分地对准。
7.如权利要求1所述的电力切断装置，进一步包括连接器，所述连接器被配置为将所述 致动器电连接到感测诊断模块。
8.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述外壳至少部分地包围所述切断器，使得 所述切断器能够相对于所述外壳滑动。
9.如权利要求8所述的电力切断装置，其中所述外壳支撑所述切断器，使得所述切断器 能够相对于所述外壳线性地移动。
10.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述导体接收开口具有大致圆形部分，以 便于接收所述电导体。
1.一种电力切断装置，包括： 外壳； 致动器，其被布置在所述外壳中、并且包括驱动器，其中所述驱动器能够相对于所述外 壳在第一驱动器位置和第二驱动器位置之间移动； 切断器，其可移动地布置在所述外壳中，其中所述切断器限定导体接收开口、并且能够 相对于所述外壳在第一切断器位置和第二切断器位置之间移动；和 其中，所述切断器操作地联接到所述致动器，使得所述驱动器被配置为在所述驱动器 从所述第一驱动器位置移动到所述第二驱动器位置时将所述切断器从所述第一切断器位 置驱动到所述第二切断器位置，从而切断布置在所述导体接收开口中的电导体。
2.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述致动器包括筒体，并且所述驱动器是可 移动地联接到所述筒体的推杆。
3.如权利要求2所述的电力切断装置，其中所述致动器是烟火致动器。
4.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述切断器具有限定所述导体接收开口的 切削刃。
5.如权利要求4所述的电力切断装置，其中所述外壳包括接取开口，并且在所述切断器 处于所述第一切断器位置时，所述导体接收开口与所述接取开口对准。
6.如权利要求5所述的电力切断装置，其中所述切断器包括绝缘体，并且当所述切断器 处于所述第二切断器位置时，所述绝缘体与所述接取开口至少部分地对准。
7.如权利要求1所述的电力切断装置，进一步包括连接器，所述连接器被配置为将所述 致动器电连接到感测诊断模块。
8.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述外壳至少部分地包围所述切断器，使得 所述切断器能够相对于所述外壳滑动。
9.如权利要求8所述的电力切断装置，其中所述外壳支撑所述切断器，使得所述切断器 能够相对于所述外壳线性地移动。
10.如权利要求1所述的电力切断装置，其中所述导体接收开口具有大致圆形部分，以 便于接收所述电导体。
翻译：技术领域
本公开涉及一种用于在外力施加到车辆期间或之后切断车辆电功率的电力切断 装置。
背景技术
许多车辆包括电源，诸如电池或者蓄电池组。电源能够有助于对车辆部件供电，诸 如收音机。在混合动力或者电动车辆中，电源也帮助推进车辆。在另一示例中，电源可电连 接到气囊展开系统。因而，电源能够提供电荷至气囊展开系统，以允许气囊扩展。
发明内容
本发明公开了一种电力切断装置(powercutoffdevice)，包括：外壳；致动器， 其被布置在所述外壳中、并且包括驱动器，其中所述驱动器能够相对于所述外壳在第一驱 动器位置和第二驱动器位置之间移动；切断器(cutter)，其可移动地布置在所述外壳中，其 中所述切断器限定导体接收开口、并且能够相对于所述外壳在第一切断器位置和第二切断 器位置之间移动；并且其中，所述切断器操作地联接到所述致动器，使得所述驱动器被配置 为在所述驱动器从所述第一驱动器位置移动到所述第二驱动器位置时将所述切断器从所 述第一切断器位置驱动到所述第二切断器位置，从而切断布置在所述导体接收开口中的电 导体。
优选地，所述致动器包括筒体(cylinder)，并且所述驱动器是可移动地联接到所 述筒体的推杆(pushrod)。
优选地，所述致动器是烟火(pyrotechnic)致动器。
优选地，所述切断器具有限定所述导体接收开口的切削刃(cuttingedges)。
优选地，所述外壳包括接取开口(accessopening)，并且在所述切断器处于所述 第一切断器位置时，所述导体接收开口与所述接取开口对准。
优选地，所述切断器包括绝缘体，并且当所述切断器处于所述第二切断器位置时， 所述绝缘体与所述接取开口至少部分地对准。
优选地，所述电力切断装置进一步包括连接器，所述连接器被配置为将所述致动 器电连接到感测诊断模块(sensingdiagnosticmodule)。
优选地，所述外壳至少部分地包围所述切断器，使得所述切断器能够相对于所述 外壳滑动。
优选地，所述外壳支撑所述切断器，使得所述切断器能够相对于所述外壳线性地 移动。
优选地，所述导体接收开口具有大致圆形部分，以便于接收所述电导体。
本发明还公开了一种用于车辆的电力切断系统，其包括：电导体；传感器，所述传 感器被配置为检测外力是否已经施加到车辆；感测诊断模块(SDM)，所述感测诊断模块与所 述传感器电子通信；电力切断装置，其与SDM电子通信以便所述电力切断装置被配置为接收 来自SDM的致动信号。
其中，所述SDM具体被编程为：当外力施加到车辆时，接收来自所述传感器的激活 信号；并且，在接收到来自传感器的所述激活信号时，产生致动信号。
其中，所述电力切断装置包括：外壳；致动器，其布置在所述外壳中并且包括驱动 器，其中所述驱动器能够相对于所述外壳在第一驱动器位置和第二驱动器位置之间移动， 并且所述致动器与SDM电子通信以便所述驱动器被配置为在接收来自SDM的致动信号时从 第一驱动器位置移动到第二驱动器位置；限定导体接收开口的切断器，其可移动地布置在 所述外壳中，以便所述切断器相对于所述外壳在第一切断器位置和第二切断器位置之间可 移动；并且，其中所述切断器操作地联接到所述致动器，使得所述驱动器被配置为在所述驱 动器从第一驱动器位置移动到第二驱动器位置时将切断器从第一切断器位置驱动到第二 切断器位置，从而切断布置在所述导体接收开口中的电导体。
优选地，所述SDM被编程以在所述SDM接收到来自所述传感器的激活信号时发送致 动信号到致动器。
优选地，所述传感器是减速度传感器，被配置为测量车辆的减速度大小。
优选地，所述SDM被编程以在所述减速度大小大于减速度阈值时发送致动信号至 致动器。
优选地，所述传感器是g力传感器，被配置为测量作用于车辆的g力(g-force)。
优选地，所述SDM被编程以在作用于车辆的g力大于力阈值时发送致动信号至致动 器。
优选地，所述致动器包括筒体，并且所述驱动器是可移动地联接到所述筒体的推 杆。
优选地，所述致动器是烟火致动器。
优选地，所述切断器具有限定所述导体接收开口的切削刃。
本发明还公开了一种车辆，包括：电源；电连接到所述电源的电导体；传感器，其被 配置为检测外力是否已经施加到车辆；感测诊断模块(SDM)，其与所述传感器电子通信；电 力切断装置，其与SDM电子通信以便所述电力切断装置被配置为接收来自SDM的致动信号。
其中，所述SDM被编程为：当外力施加到车辆时，接收来自所述传感器的激活信号； 并且在从传感器接收到所述激活信号时，产生致动信号。
其中，所述电力切断装置包括：外壳；致动器，其布置在所述外壳中、并且包括驱动 器，其中所述驱动器能够相对于所述外壳在第一驱动器位置和第二驱动器位置之间移动， 并且所述致动器与SDM电子通信以便所述驱动器被配置为在接收来自SDM的致动信号时从 第一驱动器位置移动到第二驱动器位置；切断器，其可移动地布置在所述外壳中，其中所述 切断器限定导体接收开口并且能够相对于所述外壳在第一切断器位置和第二切断器位置 之间移动；并且其中，所述切断器操作地联接到所述致动器，使得所述驱动器被配置为在所 述驱动器从第一驱动器位置移动到第二驱动器位置时将切断器从第一切断器位置驱动到 第二切断器位置，从而切断部分地布置在所述导体接收开口中的电导体。
本文公开的电力切断装置能够在车辆受到外力作用后切断车辆电源的电力，以停 用由电源供电的系统。例如，当前公开的电力切断装置能够在车辆受到外力作用后切断电 功率以停用气囊展开系统，由此在第一响应者正在车辆乘员舱工作时防止气囊张开。
在一实施例中，电力切断装置包括外壳、以及布置在外壳中的致动器。致动器包括 相对于外壳可移动的驱动器。具体地，驱动器能够相对于外壳在第一驱动器位置和第二驱 动器位置之间移动。电力切断装置另外包括限定导体接收开口的切断器。切断器可移动地 布置在外壳中。因此，切断器能够相对于外壳在第一切断器位置和第二切断器位置之间移 动。切断器操作地联接到致动器，以便驱动器被配置为在驱动器从第一驱动器位置移动到 第二驱动器位置时将切断器从第一切断器位置驱动到第二切断器位置，以切断布置在导体 接收开口中的电导体。
本公开还涉及包括上述电力切断装置的电力切断系统。除电力切断装置之外，电 力切断系统包括感测诊断模块(SDM)、以及与SDM电子通信的传感器。传感器可以是g力传感 器或者减速度(deceleration)传感器，并且能够在外力已经施加到车辆时发送激活信号到 SDM。SDM能够在从传感器接收到激活信号时产生致动信号。此外，SDM能够将该致动信号发 送到电力切断装置，并且作为响应，致动器的驱动器将切断器从第一切断器位置驱动到第 二切断器位置。在切断器从第一切断器位置朝向第二切断器位置移动时，切断器切断布置 在外壳导体接收开口中的电导体。本公开还涉及包括上述电力切断系统的车辆。
本教导的上述特征和优势以及其它特征和优势根据如下结合附图关于执行本教 导的最佳方式的详细说明易于明显。
附图说明
图1是车辆的示意性侧视图；
图2是车辆内部部分的示意性透视图，描绘了电力切断装置；
图3是图2所示的电力切断装置的示意性透视图，描绘了在第一切断器位置的切断 器；
图4是图2所示的电力切断装置的另一示意性透视图，描绘了在第二切断器位置的 切断器；
图5是图2所示的电力切断装置的切断器的示意性透视图；
图6是图2所示的电力切断装置的切断器的另一示意性透视图；
图7是图2所示的电力切断装置的示意性横截面侧视图；
图8是图2所示的电力切断装置的示意性透视图，描绘了在第二切断器位置的切断 器；和
图9是图2所示的电力切断装置的示意性片断透视图，描绘了致动器的驱动器(例 如，推杆)。
具体实施方式
参考附图，其中在多个附图中，同样的附图标记对应于同样或类似的部件，并且以 附图1开始，车辆10包括车身12和操作地联接到车身12的多个车轮14。车辆10另外包括电源 16，诸如电池或者蓄电池组，用于推进和/或用于对车辆附件(例如，导航系统、收音机等等) 供电。电源16电连接到电导体17，诸如线束(wireharness)。电导体17能够将电能从电源16 传输到其它车辆部件。因此，电导体17至少部分地由诸如金属的导电材料制成。除电源16之 外，车辆10包括电力切断装置100，如稍后详细描述的，电力切断装置100被配置为切断电导 体17以切断源自电源16的电功率。
车辆10包括与电力切断装置100电子通信的感测诊断模块(SDM)18，并且感测诊断 模块(SDM)18特别地构造用于控制气囊张开。“模块”、“控制模块”、“控制”、“控制器”、“控制 单元”、“处理器”和类似术语是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或 者固件程序或者例程的中央处理装置(优选地微处理器)和关联的内存和存储器(只读式、 可编程只读式、随机存取式、硬盘等等)、组合逻辑电路、时序逻辑电路、输入输出电路和器 件、适当的信号调节和缓冲电路以及用以提供所述功能性的其它部件中的一个或多个中的 任何一个或不同组合。“软件”、“固件”、“程序”、“指令”、“例程”、“代码”、“算法”和类似术语 指包括校淮和查找表的任何控制器可执行指令集。控制模块具有执行以提供期望功能的一 组控制例程。例程诸如由中央处理装置执行，并且可操作以检测来自感测装置和其它网络 控制模块的输入，并执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。例程可基于事件执行，或者 定期执行。
SDM18包括至少一个处理器20，诸如微处理器，和与处理器20电子通信的至少一 个内存22。处理器20被配置为执行软件或者固件程序或者例程。内存22被配置为储存数据 (例如，软件或者固件程序或者例程)。SDM18与至少一个传感器24电子通信，该至少一个传 感器24被配置为检测外力F是否已经施加到车辆10。传感器24能够是被配置为测量车辆10 减速度大小的减速度传感器。替代地，传感器24能够是被配置为测量作用于车辆10的g力的 g力传感器。
SDM18特别地被编程为在外力F施加到车辆时接收来自传感器24的激活信号，并 且在接收到来自传感器24的激活信号时产生致动信号。另外，SDM18被编程为在SDM18接 收到来自传感器24的激活信号时将产生的致动信号发送到电力切断装置100。如果传感器 24是减速度传感器，则SDM18可特别地编程为在减速度大小大于减速度阈值时发送致动信 号至电力切断装置100。如果传感器24是g力传感器，则SDM18能够特别地被编程为在作用 于车辆10的g力大于力阈值时发送致动信号至电力切断装置100。电力切断装置100可以是 电力切断系统26的一部分，电力切断系统26另外包括SDM18和电导体17。
参考图2，电力切断装置100能够联接到车身12的内部部件28。例如，电力切断装置 100能够被置于车辆10的车厢中。与其位置无关地，电导体17的至少一部分延伸通过电力切 断装置100。换句话说，电导体17部分地布置在电力切断装置100中。
参考图3和4，电力切断装置100包括由大致刚性材料制成的外壳或者壳体102，用 以支撑电导体17。外壳102可具有大致细长形状，并且是大致中空的。在描绘的实施例中，外 壳102可具有大致正方形横截面，并且包括第一外壳壁104、与第一外壳壁104相反的第二外 壳壁106、联接在第一外壳壁104和第二外壳壁106之间的第三外壳壁108，以及与第三外壳 壁108相反的第四外壳壁110。外壳102沿着外壳轴线Y延伸并且限定接取(access)开口112， 接取开口112延伸通过第一外壳壁104、第三外壳壁108和第四外壳壁110，但不延伸通过第 二外壳壁106。接取开口112沿着开口轴线X延伸，开口轴线X可以大致垂直于外壳轴线Y以允 许接取开口112易于容纳电导体17。接取开口112包括第一接取部分114和连接到第一接取 部分114的第二接取部分116。第一接取部分114比第二外壳壁106更接近第一外壳壁104，并 且可具有大致矩形横截面以允许电导体17起始地插入在第二接取部分116中。第二接取部 分116比第一外壳壁104更接近第二外壳壁106，并且可具有大致圆形横截面以允许电导体 17停靠在接取开口112中。
外壳102还包括互连第一外壳壁104、第二外壳壁106、第三外壳壁108以及第四外 壳壁110的第五外壳壁或者底部外壳壁118(图4)。第五外壳壁118限定外壳102的端部，并且 第一放气口120延伸通过第五外壳壁118。第一放气口120能够释放外壳102内部的一些压 力。外壳102另外包括限定外壳102另一端部的第六或者顶部外壳壁122。盖子124能够联接 到第六外壳壁122，以覆盖外壳102。盖子124具有第二放气口126，以从外壳102内部释放压 力。
参考图4、7、8和9，电力切断装置100包括致动器128致动器128可以完全地布置在 外壳102中，以在外力F施加到车辆10时保护致动器128。致动器128包括致动器主体130和可 移动地联接到致动器主体130的驱动器132(图9)。致动器主体130联接在外壳102中。因而， 致动器主体130相对于外壳102保持不动。另外，致动器主体130可以是筒体，并且驱动器132 可以是推杆。驱动器132能够相对于致动器主体130和外壳102沿着外壳轴线Y在第一驱动器 位置(图4和7)和第二驱动器位置(图8和9)之间线性地移动。在描绘的实施例中，致动器128 是能够电气致动的烟火致动器。在本实施例中，致动器128包括烟火点火器，其能够在接收 到电能时将驱动器132(例如，推杆)从第一驱动器位置(图4)驱动到第二驱动器位置(图8和 9)。具体地，在接收到电能或者来自SDM18的致动信号时，烟火点火器可以引燃被包含在致 动器128中的化学物质。
电力切断装置100包括被配置为将致动器128电连接到SDM18的连接器136。因此， SDM18经由连接器136与致动器128电子通信，由此允许SDM18发送致动信号到致动器128。
参考图4、5和6，电力切断装置100包括与致动器128的驱动器132联接的切断器 134。例如，驱动器132可以直接联接到切断器134。致动器128操作地联接到切断器134，并且 因此，在驱动器132从第一驱动器位置(图4和7)移动到第二驱动器位置(图8和9)时，驱动器 132能够将切断器134从第一切断器位置(图4)驱动到第二切断器位置(图8)。为此，切断器 134可移动地布置在外壳102内。例如，整个切断器134可以可移动地布置在外壳102内，以便 外壳102能够充当用于切断器134移动的引导部。在描绘的实施例中，切断器134相对于外壳 102沿着外壳轴线Y线性地移动。作为非限制性示例，外壳102至少部分地包围切断器134，以 便切断器134能够相对于外壳102沿着外壳轴线Y滑动。
参考图5和6，切断器134包括大致中空的切断器主体138。切断器主体138是大致中 空的以最小化成本，并且包括第一切断器壁、与第一切断器壁140相反的第二切断器壁142、 联接在第一切断器壁140和第二切断器壁142之间的第三切断器壁146、与第三切断器壁146 相反的第四切断器壁148、互连第一切断器壁140、第二切断器壁142、第三切断器壁146和第 四切断器壁148的第五切断器壁150，以及与第五切断器壁150相反的第六切断器壁152。第 六切断器壁152也互连第一切断器壁140、第二切断器壁142、第三切断器壁146和第四切断 器壁148。
切断器134具有至少一个导体接收开口154，该至少一个导体接收开口154被构造、 成形和定尺寸为接收至少一个电导体17。导体接收开口154延伸通过切断器主体138。具体 地，导体接收开口154延伸通过第一切断器壁140、第三切断器壁146和第四切断器壁146，但 不通过第二切断器壁142。
切断器134的导体接收开口154的形状和尺寸大致匹配外壳102的接取开口112的 形状和尺寸，以在切断器134关于外壳102处于第一切断器位置(图4)时，允许电导体17被装 入电力切断装置100中。此外，切断器134设置在外壳102中，以便当切断器134关于外壳102 在第一切断器位置(图4)时，导体接收开口154与接取开口112大致对准。
在描绘的实施例中，导体接收开口154包括第一接收部分156和连接到第一接收部 分156的第二接收部分158。第一接收部分156的形状和尺寸大致匹配第一接取开口114的形 状和尺寸，以在切断器134处于第一切断器位置(图4)时，便于将电导体17(图4)插入导体接 收开口154中。例如，第一接收部分156可具有大致矩形的横截面。第一接收部分156由切断 器主体138的钝圆内表面160限定。钝圆内表面160便于将电导体17插入导体接收开口154的 第二接收部分158中，而不破坏电导体17。
第二接收部分158的形状和尺寸大致匹配第二接取部分116的形状和尺寸，以在切 断器134处于第一切断器位置(图4)时，允许将电导体17联接在电力切断装置100中。例如， 第二接收部分158可具有大致圆形横截面。因此，第二接收部分154可以称为大致圆形部分。 第二接收部分158由锐利的切削刃162限定。因此，切削刃162部分地限定导体接收开口154， 并且能够在电导体17布置在外壳102的接取开口112(图4)中且切断器134从第一切断器位 置(图4)朝向第二切断器位置(图8)移动时，切断电导体17(图7)。
参考图7，切断器134包括布置在切断器主体138中的绝缘体164，诸如绝缘体区段。 绝缘体164全部地或者部分地由电绝缘材料制成，以在切断器134处于第二切断器位置(图 8)时，阻止电流过切断器134。因此，当切断器134相对于外壳102处于第二切断器位置(图8) 时，绝缘体164与接取开口112大致对准，由此防止在电导体17已被切断后电流过切断器 134。
参考图1、4和8，在操作中，在外力F已被施加到车辆10之后，电力切断装置100能够 切断电导体17，由此切断车辆10中的电功率。如上所述，传感器24能够检测外力F是否已经 施加到车辆10。SDM18被编程以在外力F施加到车辆10时接收来自传感器24的激活信号。在 收到激活信号时，SDM18产生致动信号并且经由连接器136发送该致动信号至致动器128。 连接器136将SDM18电连接到致动器128。当致动器128接收来自SDM18的致动信号时，驱动 器132(例如，推杆)相对于外壳102从第一驱动器位置(图4)朝向第二驱动器位置(图8)移 动，由此使切断器134从第一切断器位置(图4)朝向第二切断器位置(图8)移动。随着切断器 134沿着外壳轴线Y移动，切削刃162(图5)切断布置在外壳102接取开口112中的电导体17， 从而中断电能通过电导体17的流动。当切断器134处于第二切断器位置(图8)时，绝缘体164 也阻止电通过切断器134的流动。
尽管已经详细描述了用于执行本教导许多方面的最佳方式，但熟悉本公开所涉及 领域的那些人员将认识到在所附权利要求范围内的用于实践本教导的替代设计和实施方 式。
