KR102173390B1 - Contactor device integrating pyrotechnic disconnect features - Google Patents
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Abstract
본 명세서에는 접촉기 디바이스, 예를 들면, 서로 전기적으로 절연된 고정 접점 및 고정 접점과 전기적으로 접촉하여 고정 접점 사이에 전기적 연결을 제공하도록 구성된 하나 이상의 가동 접점을 포함하는 스위칭 요소로서 이용될 수 있는 디바이스가 개시된다. 고정 접점과 전기적으로 접촉하거나 분리되는 가동 접점의 이동은 디바이스를 통한 전기의 흐름을 제어한다. 접촉기 디바이스는 또한 과전류로부터 보호하기 위해 회로 차단 또는 퓨즈형 요소로서 기능하는 기폭 분리 요소를 포함한다. 접촉기 디바이스를 통과하는 전류가 임계 레벨에 도달할 때, 기폭 장전물이 활성화되어, 영구적으로 가동 접점을 고정 접점과 전기적으로 접촉하지 못하게 한다.A device that can be used herein as a contactor device, for example a switching element comprising a fixed contact electrically insulated from each other and one or more movable contacts configured to electrically contact the fixed contact to provide an electrical connection between the fixed contacts. Is initiated. The movement of the movable contact that is in electrical contact with or separates the fixed contact controls the flow of electricity through the device. The contactor device also includes a detonation isolating element that functions as a circuit breaker or fuse-like element to protect against overcurrent. When the current through the contactor device reaches a critical level, the detonator charge is activated, permanently preventing the movable contact from electrically contacting the fixed contact.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조 Cross-reference to related applications
본 출원은 2018년 2월 6일자로 Mechanical Fuse Device(기계적 퓨즈 디바이스)라는 명칭으로 출원된 Murray Stephan McTigue 등의 US 특허 출원 제 15/889,516호의 일부 계속 출원으로 그 이익을 청구하며, 위 특허 출원은 차례로 2016년 5월 4일자로 Mechanical Fuse Device라는 명칭으로 출원된 Murray Stephan McTique 등의 US 특허 출원 제 15/146,300호의 일부 계속 출원으로 그 이익을 주장하며, 특허 출원은 차례로 2015년 5월 18일자로 Mechanical Fuse Device 라는 명칭으로 출원된 Murray S. McTigue 등의 US 가출원 제 62/163,257 호의 이익을 청구한다. US 특허 출원 제 15/889,516 호 및 본 출원은 둘 모두 2018년 1월 2일자로 Contactor Device Integrating Pyrotechnic Disconnect(기폭 분리부를 포함하는 접촉기 디바이스)는 명칭으로 출원된 Daniel Sullivan 등의 US 가출원 제 62/612,988 호의 이익을 더 주장한다. 이들 각각의 출원은 본 출원에 참조로 포함된다.This application is a partial continuation application of US Patent Application No. 15/889,516 by Murray Stephan McTigue et al. filed on February 6, 2018 under the name Mechanical Fuse Device, and the above patent application is In turn, as of May 4, 2016, a partial continuing application of US Patent Application No. 15/146,300 by Murray Stephan McTique, filed under the name of Mechanical Fuse Device, claims the benefit, and the patent application is in turn as of May 18, 2015 Claims the benefit of US Provisional Application No. 62/163,257 to Murray S. McTigue et al. filed under the name Mechanical Fuse Device. US Patent Application No. 15/889,516 and this application are both dated January 2, 2018, and the Contactor Device Integrating Pyrotechnic Disconnect (a contactor device comprising a detonator) is entitled US Provisional Application No. 62/612,988 to Daniel Sullivan et al. Claim more favorable interests. Each of these applications is incorporated herein by reference.
발명의 분야 Field of invention
본 명세서에서 전기 디바이스 및 시스템과 함께 사용하기 위한 전기 접촉기(electrical contactor)에 관한 디바이스가 설명된다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 또한 과전류 보호를 위한 희생 퓨즈형 디바이스(sacrificial fuse-like device)로서 기능하도록 구성된 전기적 분리부(electrical disconnect)에 관한 것이다.Devices are described herein relating to electrical contactors for use with electrical devices and systems. The device described herein also relates to an electrical disconnect configured to function as a sacrificial fuse-like device for overcurrent protection.
전기 회로의 연결 및 분리는 전기 회로 자체만큼이나 오래되었으며, 연결된 전기 디바이스로의 전력을 "온" 상태와 "오프" 상태 사이에서 스위칭하는 방법으로 종종 이용된다. 회로를 연결하고 분리하는데 통상적으로 이용되는 하나의 디바이스의 예는 하나 이상의 디바이스 또는 전력 공급원에 전기적으로 연결된 접촉기이다. 접촉기는 회로를 단절하거나 또는 완성하여 디바이스로 오고 가는 전력을 제어할 수 있도록 구성된다. 통상적인 접촉기의 하나의 유형은 기밀하게 밀봉된 접촉기이다.Connecting and disconnecting electrical circuits is as old as the electrical circuit itself, and is often used as a way to switch power to a connected electrical device between the "on" and "off" states. One example of a device commonly used to connect and disconnect circuits is one or more devices or contactors that are electrically connected to a power supply. The contactor is configured to control the power to and from the device by disconnecting or completing the circuit. One type of conventional contactor is a hermetically sealed contactor.
디바이스의 정상 작동 중에 전기 회로를 연결 및 분리하는 목적을 제공하는 접촉기에 부가하여, 과전류 보호를 제공하는 다양한 추가 디바이스가 사용될 수 있다. 이들 디바이스는 단락, 과부하 및 전기 시스템 또는 연결된 전기 디바이스의 영구적인 손상을 방지할 수 있다. 이들 디바이스는 분리 디바이스가 수리, 교체 또는 재설정될 때까지 회로가 단절된 채로 유지하는 영구적인 방법으로 신속하게 회로를 단절할 수 있는 분리 디바이스를 포함한다. 이러한 유형의 분리 디바이스 중 하나는 퓨즈이다. 통상의 퓨즈는 희생 디바이스로서 작용하는 낮은 레지스턴스 저항의 일종이다. 전형적인 퓨즈는 너무 많은 전류가 통과하여 흐를 때 녹아서 퓨즈가 연결시킨 회로를 단절하는 금속 와이어 또는 스트립을 포함한다.In addition to the contactors serving the purpose of connecting and disconnecting electrical circuits during normal operation of the device, various additional devices can be used that provide overcurrent protection. These devices can prevent short circuits, overloads and permanent damage to the electrical system or connected electrical devices. These devices include disconnect devices that can quickly disconnect a circuit in a permanent way that keeps the circuit disconnected until the disconnect device is repaired, replaced or reset. One of these types of disconnect devices is a fuse. A typical fuse is a kind of low resistance resistance that acts as a sacrificial device. A typical fuse contains a metal wire or strip that melts when too much current passes through it and breaks the circuit to which the fuse connects.
사회가 진보함에 따라, 전기 시스템 및 전자 디바이스에 대한 다양한 혁신이 점점 보편화되고 있다. 이러한 혁신의 예는 언젠가 에너지 효율적인 표준이 되어 전통적인 석유를 동력으로 하는 차량(petroleum-powered vehicle)을 대체할 수 있는 최근의 전기 자동차의 진보이다. 이와 같이 값 비싸고 일상적으로 사용되는 전기 디바이스에서, 과전류 보호는 디바이스 오작동을 방지하고 디바이스의 영구적 손상을 방지하는데 특히 적용 가능하다. 또한 과전류 보호는 전기 화재와 같은 안전 위험을 예방할 수 있다.As society progresses, various innovations in electrical systems and electronic devices are becoming increasingly common. An example of this innovation is the recent advancement in electric vehicles that could one day become an energy-efficient standard and replace traditional petroleum-powered vehicles. In such expensive and routinely used electrical devices, overcurrent protection is particularly applicable to prevent device malfunction and prevent permanent damage to the device. In addition, overcurrent protection can prevent safety hazards such as electric fires.
통상의 접촉기 및 분리 디바이스를 이용하는데 있어서 한 가지 쟁점은, 예를 들어, 일상적인 작동을 위한 스위치와 과전류 보호 요소 둘 다를 제공하기 위해, 회로 설계가 접촉기 및 분리 디바이스 둘 다를 필요로 한다면, 적어도 두 개의 별개 디바이스가 이용되어야 한다는 것이다. 특히, 전기 자동차와 같은 값 비싼 현대의 전기 디바이스에서, 이것은 복수의 디바이스를 수용하는 귀중한 추가 공간을 필요로 할뿐만 아니라, 부득이 회로 내의 복수의 디바이스를 전기 디바이스에 연결하는 추가의 설계 고려 사항을 필요하게 한다.One issue with using conventional contactors and separation devices is, for example, if the circuit design requires both contactors and separation devices to provide both a switch and an overcurrent protection element for routine operation, at least two Is that two separate devices must be used. Particularly in expensive modern electrical devices such as electric vehicles, this not only requires valuable additional space to accommodate multiple devices, but inevitably requires additional design considerations connecting multiple devices in a circuit to the electrical device. Let's do it.
본 명세서에서는 연결된 회로를 단절 또는 완성하도록 구성된 접촉기가 설명되며, 접촉기는 또한 연결된 회로를 영구적으로 차단시킴으로써 과전류 보호를 제공하도록 구성된 적어도 하나의 분리 요소를 포함하여, 회로가 분리 디바이스가 수리, 교체 또는 재설정될 때까지 단절된 채로 유지되도록 한다. 일부 실시예에서, 분리 요소는 기폭 특징(pyrotechnic feature)을 포함한다. 이들 기폭 특징이 활성화될 때, 결과적으로 생긴 폭발로 인해 접촉기의 내부 특징 사이에서 방향을 이동시키거나 변하게 하기에 충분한 힘이 발생되어, 영구적인 회로 단절을 초래한다.A contactor configured to disconnect or complete a connected circuit is described herein, the contactor also comprising at least one disconnecting element configured to provide overcurrent protection by permanently disconnecting the connected circuit, so that the circuit can be repaired, replaced, or Keep it disconnected until reset. In some embodiments, the separation element includes a pyrotechnic feature. When these detonating features are activated, the resulting explosion generates enough force to shift or change direction between the internal features of the contactor, resulting in a permanent circuit break.
일 실시예에서, 접촉기 디바이스는 하우징 및 입력에 응답하여 상기 접촉기 디바이스의 상태를 폐쇄 상태 및 개방 상태로 오고 가면서 변경하도록 구성된 내부 구성요소를 포함한다. 폐쇄 상태는 디바이스를 통한 전류 흐름을 가능하게 하며 개방 상태는 디바이스를 통한 전류 흐름을 단절한다 디바이스는 외부 회로와의 연결을 위해 내부 컴포넌트(구성요소)에 전기적으로 연결된 접점 구조물을 더 포함한다. 접촉기 디바이스는 임계 전류 레벨이 상기 내부 구성요소를 통과할 때, 상기 내부 구성요소가 상기 접촉기 디바이스를 상기 개방 상태로 전이시키도록 상기 기폭 특징이 활성화되도록 구성된다.In one embodiment, a contactor device includes a housing and an internal component configured to change a state of the contactor device in response to an input and to a closed state and an open state. The closed state enables current flow through the device and the open state interrupts the current flow through the device. The device further includes a contact structure electrically connected to an internal component (component) for connection with an external circuit. The contactor device is configured such that when a threshold current level passes through the internal component, the detonation feature is activated such that the internal component transitions the contactor device to the open state.
다른 실시예에서, 접촉기 디바이스는 하우징 및 내부 구성요소를 포함하고, 내부 구성요소는 서로 전기적으로 절연되고 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 고정 접점, 하나 이상의 가동 접점 - 가동 접점이 고정 접점과 접촉할 때 고정 접점 사이에 전류가 흐르게 함 -, 가동 접점에 연결된 샤프트 구조물, 및 외부 회로와의 연결을 위해 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물을 포함함 - 를 포함한다. 접촉기 디바이스는 기폭 특징을 더 포함하고, 기폭 특징은 임계 전류 레벨이 내부 구성요소를 통과할 때 기폭 특징이 활성화되어 샤프트 구조물과 상호 작용하여, 샤프트 구조물이 구성을 변경하도록 하여, 가동 접점이 고정 접점으로부터 분리되도록 구성된다.In another embodiment, the contactor device comprises a housing and an internal component, the internal components being electrically insulated from each other and at least partially surrounded by a fixed contact, one or more movable contacts-when the movable contact contacts the fixed contact. And allowing current to flow between the fixed contacts, including a shaft structure connected to a movable contact, and a contact structure electrically connected to an internal component for connection with an external circuit. The contactor device further includes a detonation feature, wherein the detonation feature is activated when the critical current level passes through the internal component to interact with the shaft structure, causing the shaft structure to change configuration, so that the movable contact is a fixed contact. Is configured to be separated from
또 다른 실시예에서, 접촉기 디바이스는 하우징 및 내부 구성요소를 포함하고, 내부 구성요소는 서로 전기적으로 절연되고 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 고정 접점, 하나 이상의 가동 접점 - 하나 이상의 가동 접점은 가동 접점이 고정 접점과 접촉할 때 고정 접점 사이에 전류가 흐르게 함 -, 가동 접점에 연결된 샤프트 구조물, 샤프트 구조물에 연결된 플런저 구조물, 외부 회로와의 연결을 위해 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물, 및 플런저 구조물의 이동을 제어하도록 구성된 솔레노이드를 포함한다. 접촉기 디바이스는 기폭 특징을 더 포함하고, 기폭 특징은 임계 전류 레벨이 내부 구성요소를 통과할 때 기폭 특징이 활성화되고 샤프트 구조물과 상호 작용하여, 샤프트 구조물이 구성을 변경하도록 하여, 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 분리되도록 구성된다.In another embodiment, the contactor device comprises a housing and an internal component, the internal components electrically insulated from each other and at least partially surrounded by a fixed contact, one or more movable contacts-the at least one movable contact is a movable contact. When in contact with the fixed contact, current flows between the fixed contacts -, the shaft structure connected to the movable contact, the plunger structure connected to the shaft structure, the contact structure electrically connected to the internal components for connection with the external circuit, and the plunger structure And a solenoid configured to control its movement. The contactor device further includes a detonation feature, wherein the detonation feature is activated and interacts with the shaft structure when a critical current level passes through the internal component, causing the shaft structure to change configuration, such that the movable contact is fixed to the It is configured to be separated from the contact.
본 발명의 이러한 특징 및 이점과 다른 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 기재된 다음의 상세한 설명으로부터 관련 기술분야에서 통상의 기술자에게 명백해질 것이며, 첨부 도면에서 동일한 참조 부호는 도면에서 대응하는 부분을 나타낸다.These and other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description set forth in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals denote corresponding parts in the drawings.
도 1은 디바이스를 통해 전기를 흐를 수 있게 하는 "폐쇄" 방향으로 도시된, 본 발명의 특징을 포함하는 접촉기의 실시예의 정면 단면도이다.
도 2는 디바이스를 통해 전기를 흐르지 못하게 하는 "개방" 또는 "분리된" 방향으로 도시된 도 1의 접촉기 디바이스의 실시예의 정면 단면도이다.
도 3은 분리 요소가 "트리거된" 상이한 방향으로 도시된 도 1의 접촉기 디바이스의 실시예의 정면 단면도이다.
도 4는 도 1의 접촉기 디바이스의 실시예의 상부 사시도이다.1 is a front cross-sectional view of an embodiment of a contactor incorporating features of the present invention, shown in a "closed" direction allowing electricity to flow through the device.
FIG. 2 is a cross-sectional front view of the embodiment of the contactor device of FIG. 1 shown in an "open" or "disconnected" direction that prevents electricity from flowing through the device.
FIG. 3 is a front cross-sectional view of the embodiment of the contactor device of FIG. 1 in a different direction in which the separation element is “triggered”.
4 is a top perspective view of an embodiment of the contactor device of FIG. 1;
이제 본 개시내용은 다양한 실시예의 상세한 설명을 제시할 것이다. 이들 실시예는 디바이스의 상태를 전기가 디바이스를 통해 흐르게 하는 상태와 전기가 디바이스를 통해 흐르지 못하게 하는 상태 사이에서 및 그 반대로 변경하도록 구성된 내부 구성요소를 내장한 하우징을 포함하는 접촉기 디바이스를 제시한다.The present disclosure will now present a detailed description of various embodiments. These embodiments present a contactor device comprising a housing containing internal components configured to change the state of the device between a state that allows electricity to flow through the device and a state that does not allow electricity to flow through the device and vice versa.
이러한 두 가지 상태 간의 변경은 예를 들어, 사용자가 버튼을 누르는 것과 같은 수동 입력이 수신될 수 있는 다양한 형태의 입력에 응답하여 접촉기 디바이스를 이용하는 "스위칭" 기능을 수행하는 것일 수 있다. 다른 형태의 입력은 센서 또는 자동화된 입력, 예를 들어, 분리 디바이스와 통신하는 센서, 예를 들면, 전류, 전압 또는 온도 센서에 의해 검출된 타이밍 정보 또는 시스템 정보에 응답하여 내부 구성요소를 상태 사이에서 전이하게 하는 프로세서에 의해 실행되는 비 일시적인 매체에 저장된 한 세트의 컴퓨터 명령어를 포함할 수 있다. 이러한 입력에 응답하여, 내부 구성요소는 예를 들어, 솔레노이드 또는 수동 메커니즘을 작동시킴으로써 본 명세서에서 설명된 바와 같이 작동할 수 있으며, 구성을 변경하여 두 상태 사이를 변경시킬 수 있다.The change between these two states may be performing a “switching” function using the contactor device in response to various types of inputs through which manual input may be received, such as, for example, a user pressing a button. Other forms of input can be used to switch internal components between states in response to timing information or system information detected by sensors or automated inputs, e.g., sensors that communicate with the separation device, e.g., current, voltage, or temperature sensors. And a set of computer instructions stored on a non-transitory medium that is executed by a processor that causes a transition from In response to this input, the internal component can operate as described herein, for example by actuating a solenoid or manual mechanism, and can change the configuration to change between the two states.
일부 실시예에서, 본 발명의 특징을 포함하는 접촉기 디바이스의 내부 구성요소는 서로 전기적으로 절연된 고정 접점 및 고정 접점과 전기적으로 접촉하여 이들 사이에서 전기가 흐를 수 있도록 구성된 하나 이상의 가동 접점을 포함한다. 일부 실시예에서, 가동 접점은 샤프트 구조물에 연결되며, 샤프트의 이동 및 이에 따른 가동 접점의 이동은 사용자 입력을 통해 제어되어, 가동 접점이 고정 접점으로부터 선택적으로 분리되어 디바이스를 통해 전기가 흐를 수 없도록 한다. 마찬가지로, 가동 접점은 고정 접점과 선택적으로 접촉하여 디바이스를 통해 전기가 흐르게 할 수 있도록 배치된다.In some embodiments, the internal components of a contactor device comprising features of the present invention include fixed contacts electrically insulated from each other and one or more movable contacts configured to be in electrical contact with the fixed contacts to allow electricity to flow therebetween. . In some embodiments, the movable contact is connected to the shaft structure, and the movement of the shaft and thus the movement of the movable contact is controlled through user input, such that the movable contact is selectively separated from the fixed contact so that no electricity can flow through the device. do. Likewise, the movable contacts are arranged to selectively contact the fixed contacts to allow electricity to flow through the device.
위의 일상적인 작동에 부가하여, 본 발명의 특징을 포함하는 디바이스는 예를 들어, 디바이스가 영구적으로 작동 불능되게 하는, 예를 들어, 희생 특징으로서 기능하는 퓨즈 또는 회로 차단기와 유사한 방식으로 과전류 보호로서 기능하는 기폭 분리 특징(pyrotechnic disconnect feature)을 포함할 수 있다. 고가의 연결된 전기 디바이스를 영구적으로 손상시킬 수 있는 위험한 수준의 전류를 나타내기에 충분한 수준의 전류 또는 전기 화재를 일으키는 것과 같은 위험을 나타내기에 충분한 수준의 전류가 디바이스를 통과할 때, 디바이스 내의 기폭 장전물(pyrotechnic charge)이 트리거된다. 결과로 생긴 기폭 폭발은 내부 구성요소를 서로 상호 작용시키는데 충분한 힘을 발생하여, 가동 접점이 고정 접점으로부터 영구적으로 분리되게 한다.In addition to the above routine operation, devices incorporating features of the invention can be used for overcurrent protection in a manner similar to a fuse or circuit breaker, for example functioning as a sacrificial feature, which renders the device permanently inoperable, for example. It may include a pyrotechnic disconnect feature that functions as. An explosive charge within the device when a current sufficient to present a dangerous level of current that could permanently damage an expensive connected electrical device or a sufficient level to present a hazard such as causing an electric fire. (pyrotechnic charge) is triggered. The resulting detonation detonation generates enough force to allow the internal components to interact with each other, causing the movable contact to be permanently separated from the fixed contact.
일부 실시예에서, 본 발명의 특징을 포함하는 디바이스는 기폭 장전물 근처 또는 그 주위에 배치될 수 있는 피스톤 구조물을 포함할 수 있다. 기폭 장전물이 활성화될 때, 결과로 발생하는 힘은 피스톤 구조물을 기폭 장전물로부터 밀어 내고 피스톤 구조물을 가동 접점 어셈블리 쪽으로 추진시켜, 가동 접점을 고정 접점에서 밀어낸다.In some embodiments, a device incorporating features of the present invention may include a piston structure that may be disposed near or around a detonator charge. When the detonator load is activated, the resulting force pushes the piston structure away from the detonator and pushes the piston structure towards the movable contact assembly, pushing the movable contact away from the fixed contact.
이러한 설명 전체에서, 도시된 바람직한 실시예 및 예는 본 발명에 대한 제한으로서 고려된다기 보다는 예로서 고려되어야 한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "발명", "디바이스", "본 발명" 또는 "본 디바이스"라는 용어는 본 명세서에서 설명된 본 발명의 실시예 중 임의의 실시예 및 임의의 등가물을 지칭한다. 또한, 본 명세서 전체에서 "발명", "디바이스", "본 발명" 또는 "본 디바이스"의 다양한 특징(들)이 언급된다고 하여 청구된 모든 실시예 또는 방법이 언급된 특징(들)을 포함해야 한다는 것을 의미하지는 않는다.Throughout this description, the preferred embodiments and examples shown are to be considered as examples rather than as limitations on the present invention. As used herein, the terms “invention”, “device”, “invention” or “invention device” refer to any embodiment and any equivalent of the embodiments of the invention described herein. . In addition, all embodiments or methods claimed as reference to various feature(s) of “invention”, “device”, “invention” or “the device” throughout this specification should include the feature(s) mentioned. It doesn't mean that it does.
또한, 하나의 요소 또는 특징이 다른 요소 또는 특징의 "위에" 또는 "인접"하는 것으로 언급될 때, 요소 또는 특징이 다른 요소 또는 특징의 바로 위에 또는 그에 인접하여 있을 수 있거나, 또는 사이에 있는 요소 또는 특징이 또한 존재할 수도 있다는 것으로 이해된다. 또한, 요소가 다른 요소에 "부착", "연결" 또는 "결합"되는 것으로 언급될 때, 요소가 다른 요소에 직접 부착되거나, 연결되거나 또는 결합될 수 있거나, 또는 다른 요소 또는 사이에 있는 요소가 존재할 수 있는 것으로 이해된다. 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "직접 부착", "직접 연결" 또는 "직접 결합"되는 것으로 언급될 때, 사이에 있는 요소는 존재하지 않는다.Also, when an element or feature is referred to as being “above” or “adjacent” another element or feature, the element or feature may be directly above or adjacent to, or between another element or feature. Or features may also be present. In addition, when an element is referred to as being “attached”, “connected” or “coupled” to another element, the element is directly attached to, connected to, or can be joined to another element, or the other element or an element in between It is understood that it can exist. In contrast, when an element is referred to as being “directly attached”, “directly connected” or “directly bonded” to another element, there are no intervening elements.
"외부", "위", "하부", "아래", "수평", "수직" 및 유사한 용어와 같은 상대적인 용어는 본 명세서에서 하나의 특징의 다른 특징과의 관계를 서술하기 위해 사용될 수 있다. 이들 용어는 도면에서 묘사된 방향 이외의 다른 방향를 망라하려는 것으로 이해된다.Relative terms such as "outer", "top", "bottom", "bottom", "horizontal", "vertical" and similar terms may be used herein to describe the relationship of one feature to another. . It is understood that these terms are intended to cover directions other than those depicted in the drawings.
제 1, 제 2 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 요소 또는 구성요소를 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소 또는 구성요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다. 이들 용어는 하나의 요소 또는 구성요소를 다른 요소 또는 구성요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 아래에서 논의되는 제 1 요소 또는 구성요소는 본 발명의 교시를 벗어나지 않고 제 2 요소 또는 구성요소로 지칭될 수도 있다.Although terms such as first and second may be used to describe various elements or components in this specification, these elements or components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element or component from another element or component. Accordingly, a first element or component discussed below may be referred to as a second element or component without departing from the teachings of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이지, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나", "하나의" 및 "그"는 맥락 상 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수 형태를 또한 포함하고자 한다. "포함한다", "포함하는"이라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때, 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 명시하지만, 그 존재를 배제하지 않거나 또는 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 추가를 배제하지 않는다는 것임을 또한 이해할 것이다.The terms used in this specification are only for describing specific embodiments, but are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms “a”, “a” and “the” are also intended to include the plural form unless the context clearly dictates otherwise. The terms "comprises" and "comprising", as used herein, specify the presence of the recited features, integers, steps, actions, elements and/or elements, but do not exclude the presence of one or more other It will also be understood that the addition of features, integers, steps, actions, elements, components and/or groups thereof is not excluded.
본 발명의 실시예는 본 명세서에서 본 발명의 이상적인 실시예의 개략도인 상이한 도면 및 실례를 참조하여 설명된다. 이와 같이, 예를 들어, 제조 기술 및/또는 공차의 결과로서의 실례의 형상으로부터의 변형이 예상된다. 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 부분의 특정 형상으로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하지만, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함하여야 한다. Embodiments of the invention are described herein with reference to different drawings and examples, which are schematic diagrams of an ideal embodiment of the invention. As such, for example, deformation from the illustrative shape as a result of manufacturing techniques and/or tolerances is expected. Embodiments of the invention should not be construed as being limited to the specific shape of the parts shown herein, but should include variations in shape resulting from, for example, manufacturing.
제 1 요소가 두 개 이상의 다른 요소 "사이에" 있거나, "샌드위치" 또는 "사이에 샌드위치"되는 것으로 언급될 때, 제 1 요소는 직접 두 개 이상의 다른 요소 사이에 있을 수 있거나 또는 사이에 있는 요소가 둘 이상의 다른 요소 사이에도 존재할 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 제 1 요소가 제 2 요소와 제 3 요소 "사이에" 있거나 또는 "샌드위치"되어 있다면, 제 1 요소는 사이에 있는 요소 없이 직접 제 2 요소와 제 3 요소 사이에 있을 수 있거나, 또는 제 1 요소는 제 1 요소 및 하나 이상의 추가 요소가 모두 제 2 요소와 제 3 요소 사이의 있는 이들 추가 요소에 인접해 있을 수 있다.When a first element is referred to as being “between”, “sandwiched” or “sandwiched between” two or more other elements, the first element may be directly between or between two or more other elements. It is understood that may exist between two or more other elements. For example, if the first element is “between” or “sandwiched” the second element and the third element, the first element may be directly between the second and third elements without any intervening elements, or Alternatively, the first element may be adjacent to these additional elements, both of which are between the first element and one or more additional elements, between the second element and the third element.
도 1은 과전류의 이벤트에서 희생 분리부로서 기능할 수 있는 통합된 기폭 분리 구성요소를 포함하는 접촉기 디바이스(100)의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다. 도 1은 접촉기 디바이스(100)가 접촉기 디바이스를 통한 전기 흐름이 가능해지는 "폐쇄" 회로 위치에 있는 것을 도시한다. 도 1은 접촉기 디바이스의 기폭 분리 부분이 정상적으로 기능하는 접촉기 다비이스를 "폐쇄" 위치와 "개방" 위치 사이에서 작동할 수 있게 하는 트리거되지 않은(non-triggered) 또는 "지정된(set)" 기계적 방향에 있는 것을 도시한다. 접촉기 디바이스(100)의 분리 부분은 또한 회로가 차단되고 접촉기 디바이스를 통한 전기의 흐름이 디바이스가 교체, 수리 또는 재설정될 때까지 영구적으로 불능화되는 "트리거된" 방향을 갖는다. "폐쇄" 및 "개방" 접촉기 모드 및 "지정된" 및 "트리거된" 분리 모드는 본 명세서에서 보다 상세히 설명된다.1 shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment of a
도 1의 접촉기 디바이스(100)는 본체(102)(하우징(102)이라고도 지칭함) 및 접촉기 디바이스의 내부 구성요소를 외부 회로, 예를 들어, 전기 시스템 또는 디바이스에 전기적으로 연결하도록 구성된 두 개 이상의 고정 접점 구조물(104, 106)(두 개가 도시됨)을 포함한다. 본체(102)는 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 접촉기 디바이스(100)의 구조 및 기능을 지지할 수 있는 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있으며, 바람직한 재료는 고정 접점(104, 106) 및 디바이스의 내부 구성요소를 통한 전기적 흐름을 방해하지 않고 접촉기 디바이스(100)에 구조적 지지를 제공할 수 있는 견고한 재료이다. 고정 접점(104, 106) 및 디바이스의 내부 구성요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 본체(102)는 내구성 있는 플라스틱 또는 중합체를 포함한다. 본체(102)는 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 접촉기 디바이스(100)의 다양한 내부 구성요소를 적어도 부분적으로 둘러싼다.The
본체(102)는 임의의 규칙적인 또는 불규칙한 다각형을 포함하는 다양한 내부 구성요소를 수용하기에 적합한 임의의 형상을 포함할 수 있다. 본체(102)는 연속 구조물일 수 있거나, 또는 예를 들어, 기본 본체 "컵" 및 에폭시 재료로 밀봉된 상부 "헤더" 부분을 포함하여 함께 결합된 다수의 구성 부품을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 본체 구성은 US 특허 제 7,321,281 호, 제 7,944,333 호, 제 8,446,240 호 및 제 9,013,254 호에 제시된 구성을 포함하며, 이들 특허는 모두 본 출원의 양수인 Gigavac, Inc.에 양도되어 있으며, 이들 특허는 모두 본 명세서에서 전체적으로 참조로 포함된다.
고정 접점(104, 106)은 본체(102) 내에 수용된 접촉기 디바이스(100)의 다양한 내부 구성요소가 외부 전기 시스템 또는 디바이스와 전기적으로 통신할 수 있도록 구성되어, 접촉기 디바이스(100)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 전기 회로를 차단하거나 또는 완성하는 스위치로서 기능할 수 있다. 고정 접점(104, 106)은 접촉기 디바이스의 내부 구성요소와의 전기적 접촉을 제공하기 위한 임의의 적합한 전도성 재료, 예를 들어, 다양한 금속 및 금속 재료 또는 관련 기술분야에서 공지된 임의의 전기 접촉 재료 또는 구조물을 포함할 수 있다. 고정 접점(104, 106)은 (도시된 바와 같이) 단일의 연속 접점 구조물을 포함할 수 있거나 또는 다수의 전기적으로 연결된 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 고정 접점(104, 106)은 두 개의 부분을 포함할 수 있는데, 제 1 부분은 본체(102)로부터 연장하고 본체(102) 내부의 제 2 부분에 전기적으로 연결되며, 제 2 부분은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 본체 내부의 다른 구성요소와 상호 작용하도록 구성된다.The fixed
본체(102)는 접촉기 디바이스(100)의 다양한 내부 구성요소를 수용하는 본체(102)의 내부 공간이 기밀 밀봉되도록 구성될 수 있다. 음전극 가스(electronegative gas)의 사용과 결합될 때, 이렇게 기밀 밀봉된 구성은 인접한 전도성 요소 사이의 전기 아크 발생을 완화 또는 방지하는데 도움이 될 수 있으며, 일부 실시예에서는 공간적으로 분리된 접점 사이의 전기적 절연을 제공하는데 도움이 된다. 일부 실시예에서, 본체(102)는 진공 조건하에 있을 수 있다. 본체(102)는 전기 디바이스를 기밀하게 밀봉되게 만드는 임의의 공지된 수단을 이용하여 기밀하게 밀봉될 수 있다. 기밀하게 밀봉된 디바이스의 몇몇 예는 US 특허 제 7,321,281 호, 제 7,944,333 호, 제 8,446,240 호 및 제 9,013,254 호에 제시된 디바이스를 포함하며, 이들 특허는 모두 본 출원의 양수인 Gigavac, Inc.에 양도되었으며, 이들 특허는 모두 그 전체가 본 출원에 참조로 포함된다. The
일부 실시예에서, 본체(102)는 음전극 가스, 예를 들어, 육플루오르화황(sulfur hexafluoride) 또는 질소와 육플루오르화황의 혼합물로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다. 일부 실시예에서, 본체(102)는 하우징 내로 주입된 가스에 대해 낮거나 또는 실질적으로 투과성이 없는 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 본체는 디바이스의 성능을 증대하도록 구성된 다양한 가스, 액체 또는 고체를 포함할 수 있다.In some embodiments, the
과전류 보호를 위해 사용되는 접촉기 디바이스(100)의 기폭 분리 구성요소를 설명하기 전에, 접촉기 디바이스(100)의 일상적인 스위칭 사용 중에 이용되는 접촉기 구성요소가 먼저 설명될 것이다. 본체(102) 내부의 임의의 다른 구성요소와 상호 작용하지 않을 때, 고정 접점(104, 106)은 전기가 이들 사이에서 자유롭게 흐를 수 없도록 다른 방식으로 전기적으로 서로 절연된다. 고정 접점(104, 106)은 임의의 공지된 전기적 절연의 구조물 또는 방법을 통해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.Prior to describing the detonation component of the
도 1에 도시된 바와 같이, 접촉기 디바이스(100)가 "폐쇄" 위치에 있을 때, 그렇지 않았다면 전기적으로 절연되었을 고정 접점(104, 106)이 둘 다 가동 접점(108)에 의해 접촉되므로, 가동 접점(108)은 예를 들어 제 1 고정 접점(104)으로부터 가동 접점(108), 제 2 고정 접점(106)으로 또는 그 반대로 디바이스를 통해 전기 신호가 흐를 수 있게 하는 브릿지로서 기능한다. 그러므로 접촉기 디바이스(100)는 전기 회로, 시스템 또는 디바이스에 연결될 수 있고, 가동 접점이 고정 접점과 전기적으로 접촉하는 동안 회로를 완성할 수 있다.As shown in Fig. 1, when the
가동 접점(108)은 고정 접점(104, 106)과 관련하여 본 명세서에서 논의된 임의의 재료를 포함하는 임의의 적합한 전도성 재료를 포함할 수 있다. 고정 접점(104, 106)과 마찬가지로, 가동 접점(108)은 단일의 연속 구조물(도시되지 않음) 또는 그렇지 않았다면 전기적으로 절연되었을 고정 접점(104, 106) 사이에서 접촉 브리지로서의 역할을 하도록 위해 서로 전기적으로 연결된 다수의 구성 부품을 포함할 수 있어서, 전기는 접촉기 디바이스(100)를 통해 흐를 수 있다.The
가동 접점(108)은 가동 접점이 고정 접점(104, 106)과 전기적 접촉 상태에 들어가고 나갈 수 있도록 구성되어, 가동 접점이 고정 접점(104, 106)과 전기적으로 접촉할 때는 회로가 "폐쇄" 또는 완성되게 하고, 가동 접점(108)과 접촉하지 않을 때는 고정 접점(104, 106)이 그와 달리 서로 전기적으로 절연되므로, 가동 접점(108)이 고정 접점(104, 106)과 전기적으로 접촉하지 않을 때는 "개방" 또는 차단되게 한다. 도 1에 도시된 실시예를 포함하는 일부 실시예에서, 가동 접점(108)은 접촉기 디바이스(100) 내의 미리 결정된 거리를 따라 이동하도록 구성된 샤프트 구조물(110)에 물리적으로 연결된다. 샤프트(110)는 가동 접점(108)이 샤프트(110)와 함께 움직일 수 있도록, 가동 접점(108)에 물리적으로 연결된 내부의 이동 가능한 구성요소로서의 그 기능에 적합한 임의의 재료 또는 형상을 포함할 수 있다.The
샤프트(110)의 이동은 가동 접점(108)의 이동을 제어하고, 이것은 차례로 고정 접점(104, 106)과 관련하여 가동 접점(108)의 위치를 제어하고, 이것은 차례로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 접촉기 디바이스(100)를 통한 전기 흐름을 제어한다. 샤프트의 이동은 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 전기 및 전자, 자기 및 솔레노이드, 및 수동을 비롯한 다양한 구성을 통해 제어될 수 있다. 가동 접점에 연결된 샤프트를 제어하기 위한 예시적인 수동 구성은 본 출원의 양수인 Gigavac, Inc.의 US 특허 제 9,013,254 호에 제시되어 있으며, 이 특허는 모두 본 명세서에서 전체적으로 참조로 포함된다. 이러한 수동 제어 특징의 예시적인 구성 중 일부는 자기 구성, 다이어프램 구성 및 벨로우드 구성(bellowed configuration)을 포함한다.The movement of the
도 1에 도시된 실시예에서, 샤프트(110)의 이동은 솔레노이드 구성을 사용함으로써 제어된다. 플런저 구조물(111)이 샤프트(110)의 일부분에 연결되거나 또는 샤프트(110)의 일부분을 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다. 본체(102)는 또한 솔레노이드(112)를 수용한다. 많은 상이한 솔레노이드가 사용될 수 있으며, 적합한 솔레노이드의 한 예는 낮은 전압하에서 상대적으로 높은 힘으로 작동하는 솔레노이드이다. 적합한 솔레노이드의 한 예는 많은 다른 솔레노이드가 사용될 수 있지만, Bicron Inc.로부터 상업적으로 구입 가능한 솔레노이드 모델 No. SD1564 N1200이다. 도시된 실시예에서, 플런저 구조물(111)은 솔레노이드(112)에 의해 이동되고 제어될 수 있는 금속 재료를 포함할 수 있다. 플런저 구조물(111)의 이동은 연결된 샤프트(110)의 이동을 제어하고, 차례로 이것은 연결된 샤프트(110)의 이동을 제어한다.In the embodiment shown in Figure 1, the movement of the
샤프트(110)의 이동 거리는 샤프트(110)의 이동 거리를 저지 또는 제한할 수 있는 다양한 특징, 예를 들면, 이동/초과 이동 거리 또는 본체(102)의 다양한 부분을 제어하는 스프링을 이용하여 제어될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 샤프트(110)의 이동 거리는 샤프트(110)가 고정 접점(104, 106)으로부터 충분한 거리를 이동하였을 때 샤프트(110)의 거리를 제한하기 위해, 샤프트(110)의 날개 부분(114)에 접하도록 구성된 하드 스톱(hard stop)(113)에 의해 부분적으로 제어된다. 하드 스톱(113)은 샤프트(110)의 이동 또는 이동 거리를 제한하기 위해 샤프트(110)와 상호 작용하는 표면을 제공하기에 적합한 임의의 재료 또는 형상을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 하드 스톱(113)은 플라스틱 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 하드 스톱(113)은 아래에서 보다 상세하게 추가로 논의되는 바와 같이, 기폭 분리 요소가 트리거될 때 파손 또는 전단되도록 구성된다.The moving distance of the
접촉기 디바이스(100)의 기본적인 스위칭 특징이 제시되었으므로, 이제는 기폭 분리 요소가 설명될 것이다. 접촉기 디바이스(100)는 기폭 장전물(202) 및 피스톤 구조물(204)을 포함하는 과전류 보호로서 기능할 수 있는 몇 개의 요소를 포함할 수 있다. 피스톤 구조물(204)는 하나 이상의 내부 구성요소, 예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같이 샤프트(110)의 근방 또는 적어도 부분적으로 주위에 위치될 수 있고, 이에 따라 휴지 위치(resting position)로부터 피스톤이 이동함에 따라, 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 샤프트(110)를 가압하거나 또는 그렇지 않으면 샤프트를 이동시킴으로써, 내부 구성요소의 구성을 변경하여 디바이스를 통한 전기 흐름을 단절시킬 수 있다. 기폭 장전물(202)은 연결된 전기 디바이스의 영구적 손상 또는 전기 화재와 같은 안전 위험을 예방하기 위해, 전류가 미리 결정된 임계 레벨을 초과할 때 활성화되도록 구성될 수 있다.Since the basic switching characteristics of the
접촉기 디바이스(100)는 디바이스를 통과하는 전류가 위험한 레벨에 도달했을 때를 검출할 수 있고 이러한 임계 레벨이 검출되었을 때 기폭 장전물을 트리거할 수 있는 다양한 센서 특징을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 접촉기 디바이스(100)는 디바이스를 통해 흐르는 전류의 레벨을 검출하도록 구성된 전용 전류 센서를 포함할 수 있다. 전류 센서는 전류가 임계 레벨에 도달했을 때 기폭 장전물을 직접 또는 간접적으로 활성화하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전류 센서는 임계 전류 레벨이 검출될 때 기폭 장전물을 활성화시키기 위해 검출된 전류에 비례하는 신호를 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, 전류 센서는 홀 효과 센서, 변압기 또는 전류 클램프 미터, 저항기, 광섬유 전류 센서 또는 간섭계를 포함할 수 있다.The
일부 실시예에서, 기폭 장전물은 전기 펄스에 의해 활성화되도록 구성되고, 현대의 차량에서 활용되는 것과 유사한 다수의 인자를 검출하도록 구성된 에어백 시스템에 의해 구동된다. 일부 실시예에서, 접촉기 디바이스(100)는 핀(203)이 활성화 신호를 수신할 때 기폭 장전물(202)를 트리거하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 기폭 핀(pyrotechnic pins, 203)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기폭 장전물은 이미 흐르는 전류를 모니터링하는 다른 특징에 연결될 수 있다. 그러면 이러한 다른 특징, 예를 들면, 배터리 관리 구성요소는 임계 전류 수준이 검출될 때 기폭 장전물을 활성화시키는 신호를 보내도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the detonator is configured to be activated by electric pulses and driven by an airbag system configured to detect a number of factors similar to those utilized in modern vehicles. In some embodiments, the
기폭 장전물(202)은 단일의 장전물 구조물 또는 다수의 장전물 구조물일 수 있다. 일부 실시예에서, 기폭 장전물(202)은 먼저 개시제 장전물(initiator charge) 및 그 다음으로 이차 가스 발생기 장전물(secondary gas generator charge)을 포함하는 이중 장전물 구조를 포함한다. 사용된 기폭 장전물이 피스톤 구조물(204)을 이동시키기에 충분한 힘을 제공하여 본 명세서에서 설명된 바와 같은 접촉기 디바이스(100)의 회로를 영구적으로 차단한다면, 많은 상이한 유형의 기폭 장전물이 이용할 수 있다. 일부 실시예에서, 기폭 장전물(202)은 개시제 장전물 및 가스 발생기 장전물의 양자 모두로서 사용하기에 적합한 이점이 있는 지르코늄 과염소산 칼륨(zirconium potassium perchlorate)를 포함한다. 일부 실시예에서, 개시제 장전물은 지르코늄 과염소산 칼륨, 지르코늄 텅스텐 과염소산 칼륨, 티타늄 과염소산 칼륨, 지르코늄 수산화물 과염소산 칼륨 또는 티타늄 수산화물 과염소산 칼륨과 같은 빠른 연소 재료(fast-burning material)를 포함한다. 일부 실시예에서, 가스 발생기 장전물은 붕소 칼륨 질화물 또는 흑색 분말과 같은 느린 연소 재료(slow-burning material)를 포함한다.The
기폭 장전물(202)이 활성화되면, 결과적으로 생긴 힘으로 인해 피스톤 구조물(204)이 기폭 장전물(202) 근처 또는 그 주위의 휴지 위치로부터 멀리 추진되고, 이것은 차례로 피스톤 구조물(204)로 하여금 샤프트(110)를 가압하게 하고 샤프트가 고정 접점(104, 106)을 떠나 추진되게 한다. 결과적으로 생긴 힘은 또한 하드 스톱(113)을 파괴 또는 전단시키기에 충분하여, 샤프트(110)가 고정 접점(104, 106)으로부터 훨씬 더 멀리 떨어지게 하는데, 예를 들어, 본체(10)의 별도의 내부 격실(206) 안으로 밀려 넣어지게 한다. 피스톤 구조물(204)은 예를 들어, 샤프트(110)를 고정 접점(104, 106)으로부터 더 멀리 떨어진 위치에 유지시킴으로써, 예컨대, 샤프트(110)가 실질적으로 본체(102)의 별도의 내부 격실(206) 내에 있도록 샤프트(110)를 유지시킴으로써, 피스톤 구조물(204)이 내부 구성요소를 전기가 접촉기 디바이스를 통해 흐를 수 없는 위치에 또는 구성으로 유지할 수 있도록 하는 충분한 치수(예를 들어, 형상, 크기, 공간 방향 또는 다른 구성)를 포함할 수 있다. 이것은 차례로 샤프트(110)에 연결된 가동 접점(108)이 고정 접점(104, 106)으로부터 더욱 큰 공간 갭만큼 분리되도록 하여, 디바이스가 디바이스를 통해 전기가 흐를 수 없는 "트리거된" 또는 영구적 "개방" 구성에 있게 한다. 일부 실시예에서, 피스톤 구조물(204)은 기폭 특징(202)의 활성화에 의해 일단 변위되면 피스톤 구조물(204)이 본체(102)의 일부와 상호 작용하는 위치로 강제 이동되어 피스톤 구조물이 쉽사리 움직일 수 없도록 하기에 충분한 치수로 구성된다.When the
고정 접점(104, 106)과 가동 접점(108) 사이에서 급속히 생성된 큰 공간 갭에 더하여, 추가 구조물이 이용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 하나 이상의 아크 소멸 자석(arc blowout magnet)(208)(두 개가 도시됨)이 전기 아크 발생을 추가로 제어하기 위해 이용될 수 있다. 전류 흐름을 단절하기 위한 주요 방법은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 접점을 훨씬 큰 에어 갭으로 신속하게 벌어지게 하는 것이지만, 아크를 목적으로 하는 이차 가스 폭발을 통해, 예를 들어, 가스 발생기 장전물의 사용을 통해 부수적인 성능이 취득될 수도 있다.In addition to the rapidly created large space gap between the fixed
도 1에 도시된 실시예를 포함하는 일부 실시예에서, 기폭 장전물(202)의 활성화로부터 유발되는 가스의 급격한 증강에 의해 야기되는 위험을 방지하는데 도움될 수 있는 다른 임의적인 설계 특징이 포함될 수 있다. 이러한 실시예에서, 본체(102)는 기폭 장전물(202)이 활성화될 때, 피스톤 구조물(204)이 본체(102)의 일부를 구멍 뚫기에 충분한 힘으로 샤프트(110)를 추진시키도록 구성될 수 있다. 이것은 급격히 증강된 가스가 빠져 나가게 한다. 일부 실시예에서, 이것은 예를 들어, 샤프트(110)의 날카로운 부분(210)에 의해 기폭 분리 사이클 동안 구멍이 뚫릴 수 있는 멤브레인을 포함하는 본체(102)의 일부에 의해 달성되어, 가스가 고온의 필터 멤브레인일 수 있는 본체(102)의 연결된 통풍부(212)로부터 빠져 나가게 할 수 있다. 그러면 고온 가스는 본체(102) 밖으로 나갈 수 있다. 압력 해제는 전기 아크를 냉각시키고 성능을 개선할 뿐만 아니라 접촉기 하우징이 파열되는 것을 방지할 수 있다.In some embodiments, including the embodiment shown in FIG. 1, other optional design features may be included that may help to avoid hazards caused by the sudden build-up of gas resulting from activation of the
정상적인 스위칭 작동 동안 접촉기 디바이스(100)를 통한 전기 흐름 회로를 차단하는 것과 디바이스가 "트리거된" 상태에 있을 때 접촉기 디바이스(100)를 통한 전기 흐름 회로의 영구적인 차단 사이의 차이는 도 2 및 도 3에서 더 잘 도시되어 있다. 도 2 및 도 3은 도 1의 접촉기 디바이스(100)를 도시하지만 방향이 다르다. 도 1과 마찬가지로, 도 2 및 도 3은 본체(102), 고정 접점(104,106), 가동 접점(108), 샤프트(110), 플런저 구조물(111), 솔레노이드(112), 하드 스톱(113), 샤프트(110)의 날개부(114), 기폭 장전물(202), 기폭 핀(203), 피스톤 구조물(204), 본체(102)의 별도 격실(206), 아크 소멸 자석(208), 샤프트(110)의 날카로운 부분(210) 및 본체(102)의 통풍부(212)를 도시한다.The difference between interrupting the electrical flow circuit through the
접촉기 디바이스(100)는 연결된 가동 접점(108)이 고정 접점(104, 106)으로부터 분리 공간 갭(302)만큼 분리되도록 이동된 샤프트(110)를 도시하는 도 2의 "개방" 상태에 있는 것이 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 접촉기 디바이스(100)는 기폭 특징이 활성화되지 않은 채 여전히 "지정된" 위치에 있다. 분리 공간 갭(302)은 그렇지 않았다면 가동 접점(108)을 서로 전기적으로 절연된 고정 접점(104, 106)으로부터 충분한 거리로 이격되게 하여, 디바이스를 통한 전기 흐름을 단절한다. 대조적으로, 도 3은 기폭 장전물(202)이 활성화되었을 때 피스톤 구조물(204)이 샤프트(110) 및 가동 접점(108)을 강제로 고정 접점(104, 106)으로부터 더 멀어지는 방향으로 강제 이동하게 하는 트리거된 상태에 있는 접촉기 디바이스(100)를 도시한다. 이것은 고정 접점(104, 106)과 가동 접점(108) 사이의 보다 큰 회로 차단 공간 갭(350)을 급속히 만들어 낸다.The
기폭 장전물(202)의 활성화로부터 생기는 결과적인 힘 및 피스톤 구조물(204) 및 샤프트(110)의 결과적인 불시의 이동은 하드 스톱(113)을 파괴 또는 전단시키기에 충분하며, 이것은 도 3에서 본체(113)에 연결된 원래 위치로부터 변위되는 것으로 도시된다. 하드 스톱(113)은 "폐쇄" 회로 상태와 "개방" 회로 상태 사이에서 정상적인 디바이스 작동 동안 샤프트(110)에 대한 정지부로서 기능하도록 본체(102)에 연결되거나 일체화된 견고한 재료를 포함할 수 있다. 그러나, 기폭 분리 특징의 작동 동안, 하드 스톱(113)은 정지 구조물로서 "기능하지 못하고" 샤프트(110)가 별도의 본체 격실(206) 쪽으로 진행할 수 있도록 파괴 또는 전단되도록 의도적으로 설계될 수 있다. The resulting force arising from activation of the
일부 실시예에서, 피스톤 구조물(204)은 기폭 장전물(202)이 활성화된 후에, 예를 들어, 피스톤 구조물(204)의 위치와 상호 작용함으로써 본체(102)의 피스톤-스톱부(352)와, 예를 들면, 피스톤 구조물(204) 상의 다른 위치와 상호 작용하도록 또는 짝지어지도록 구성된 피스톤-스톱부(352)의 부분과 상호 작용할 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 피스톤 구조물(204)은 피스톤 구조물(204)이 기폭 장전물(202)의 활성화에 의해 변위된 이후까지 피스톤-스톱부(352)와 접촉하는 위치에 있지 않을 것이다. 이것은 기폭 장전물(202)이 활성화되고 피스톤 구조물(204)이 그의 휴지 위치로부터 밀려 났을 때 피스톤 구조물(204)이 피스톤-스톱부(352)와 가동 접점(108) 사이에 유지되게 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 구성은 가동 접점(108)에 대해 피스톤 구조물(204)을 유지 또는 고정하는 위치에 피스톤 구조물(204)을 위치시킨다. 피스톤 구조물(204)은 가동 접점(108)을 제 위치에 유지하고 회로 차단 공간 갭(350)을 그대로 유지하는데 도움을 주므로, 고정 접점(104, 106) 및 가동 접점(108)은 반대로 미끄러져 서로 접촉할 수 없고, 접촉기 디바이스(100)는 비 작동 상태가 된다.In some embodiments, the
일부 실시예에서, 본체(102)의 피스톤-스톱부(352) 대신에 또는 이에 부가하여, 본체(102)의 별도의 격실(206)은 별도의 격실(206)은 기폭 장전물(202)의 활성화로 인해 별도의 격실(206) 쪽으로 이동된 샤프트(110)의 일부와 상호 작용할 수 있도록 하는 예를 들어, 크기 및 형상을 비롯한 충분한 치수를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 별도의 격실은 전단된 하드 스톱(113) 또는 기폭 장전물(202)의 활성화로 인해 별도의 격실(206) 내로 이동된 샤프트(110)에 연결된 다른 구조물과 접촉하도록 구성될 수 있다. 일상적인 디바이스 작동 동안 샤프트(110)의 이러한 부분 또는 연결된 구조물은 이전에는 별도의 격실 내에 있지 않았지만, 과전류 보호 작동 동안 기폭 사이클 중에 별도의 격실(206) 내로 밀려 들어간다. 별도의 격실(206)은 샤프트(110)를 제 위치에 유지하기에 충분한 크기, 형상 또는 부가적인 특징, 예를 들면, 샤프트(110) 또는 연결된 구조물상의 대응하는 특징과 상호 작용하거나 짝 맞추어지도록 구성된 특징을 포함하며, 따라서 샤프트에 연결된 가동 접점(108)이 살짝 돌아가서 고정 접점(104, 106)과 접촉될 수 없다.In some embodiments, instead of or in addition to the piston-
디바이스의 외부 특징은 도 4에 가장 잘 도시되어 있는데, 도 4에는 본체(102) 및 본체(102)로부터 연장하는 고정 접점(104, 106)을 포함하여 본체의 내부 구성요소를 외부의 전기 디바이스 또는 시스템에 외부 연결하도록 하는 접촉기 디바이스(100)가 도시된다. 도 4는 또한 내부 솔레노이드(도 1 내지 도 3의 솔레노이드(112)) 및 내부의 기폭 장전물, 예를 들면, 기폭 핀과 상호 작용하는 감각 또는 활성화 특징을 수용하도록 구성될 수 있는 임의적인 기폭 특징 격실(402)에 전력을 제공하도록 구성된 리드 와이어(400)를 도시한다.The external features of the device are best illustrated in Figure 4, which includes the
본 발명은 본 발명의 특정의 바람직한 구성을 참조하여 상세하게 설명되었지만, 다른 버전이 가능하다. 본 발명의 실시예는 다양한 도면에 도시된 호환 가능한 특징의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 이들 실시예는 명시적으로 도시되고 논의된 것으로 제한되지 않아야 한다. 그러므로, 본 발명의 사상 및 범위는 위에서 설명한 버전으로 제한되지 않아야 한다.While the invention has been described in detail with reference to certain preferred configurations of the invention, other versions are possible. Embodiments of the invention may include any combination of compatible features shown in the various figures, and these embodiments should not be limited to those explicitly shown and discussed. Therefore, the spirit and scope of the present invention should not be limited to the version described above.
전술한 내용은 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 변형 및 대안적인 구성을 포함하도록 의도된 것이며, 임의의 청구항에서 제시되지 않았더라도, 본 개시내용의 어떤 부분도 명시적으로 또는 묵시적으로 공개 영역으로 전용되는 것으로 의도하지 않는다.The foregoing is intended to cover all modifications and alternative configurations falling within the spirit and scope of the present invention, and even if not set forth in any claim, any part of the present disclosure is expressly or implied in the public domain. It is not intended to be diverted.
Claims (26)
기밀 밀봉되어 있는 하우징;
상기 기밀 밀봉되어 있는 하우징 내의 내부 구성요소 - 상기 내부 구성요소는 입력에 응답하여 상기 접촉기 디바이스의 상태를 폐쇄 상태 및 개방 상태로 오고 가면서 변경하도록 구성되며, 상기 폐쇄 상태는 상기 디바이스를 통한 전류 흐름을 가능하게 하며 상기 개방 상태는 상기 디바이스를 통한 전류 흐름을 단절함 -;
외부 회로와의 연결을 위해 상기 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물; 및
상기 기밀 밀봉되어 있는 하우징 내의 기폭 요소(pyrotechnic element)를 포함하고,
상기 접촉기 디바이스는 임계 전류(threshold current) 레벨이 상기 내부 구성요소를 통과할 때, 상기 내부 구성요소가 상기 접촉기 디바이스를 상기 개방 상태로 전이시키도록 상기 기폭 특징이 활성화되도록 구성되는, 접촉기 디바이스.As a contactor device,
A hermetically sealed housing;
An internal component within the hermetically sealed housing, the internal component configured to change a state of the contactor device in response to an input to and from a closed state and an open state, the closed state controlling current flow through the device. Enabling the open state to interrupt current flow through the device;
A contact structure electrically connected to the internal component for connection with an external circuit; And
Comprising a pyrotechnic element in the hermetically sealed housing,
Wherein the contactor device is configured such that when a threshold current level passes through the internal component, the detonating feature is activated such that the internal component transitions the contactor device to the open state.
하우징;
내부 구성요소 - 상기 내부 구성요소는:
서로 전기적으로 절연된 고정 접점 - 상기 고정 접점은 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있음 -;
하나 이상의 가동 접점 - 상기 하나 이상의 가동 접점은 상기 하나 이상의 가동 접점이 상기 고정 접점과 접촉할 때 상기 고정 접점 사이에 전류가 흐르게 함 -;
상기 하나 이상의 가동 접점에 연결된 샤프트 구조물; 및
외부 회로와의 연결을 위해 상기 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물을 포함함 -; 및
기폭 특징 - 상기 기폭 특징은 임계 전류 레벨이 상기 내부 구성요소를 통과할 때 상기 기폭 특징이 활성화되고, 상기 가동 접점을 상기 고정 접점으로부터 멀어지도록 밀어내어, 상기 샤프트 구조물과 상호 작용하여, 상기 샤프트 구조물이 구성을 변경하도록 하여, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 분리되도록 구성됨 - 을 포함하는, 접촉기 디바이스.As a contactor device,
housing;
Internal Components-The internal components are:
Fixed contacts electrically insulated from each other, the fixed contacts at least partially surrounded by the housing;
One or more movable contacts, the at least one movable contact allowing current to flow between the fixed contacts when the at least one movable contact contacts the fixed contact;
A shaft structure connected to the one or more movable contacts; And
Including a contact structure electrically connected to the internal component for connection with an external circuit; And
Detonation feature-The detonation feature is activated when a critical current level passes through the internal component, and pushes the movable contact away from the fixed contact, thereby interacting with the shaft structure, and the shaft structure And configured to change this configuration so that the movable contact is separated from the fixed contact.
하우징;
내부 구성요소 - 상기 내부 구성요소는:
서로 전기적으로 절연된 고정 접점 - 상기 고정 접점은 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있음 -;
하나 이상의 가동 접점 - 상기 하나 이상의 가동 접점은 상기 하나 이상의 가동 접점이 상기 고정 접점과 접촉할 때 상기 고정 접점 사이에 전류가 흐르게 함 -;
상기 하나 이상의 가동 접점에 연결된 샤프트 구조물; 및
외부 회로와의 연결을 위해 상기 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물을 포함함 -; 및
기폭 특징 - 상기 기폭 특징은 임계 전류 레벨이 상기 내부 구성요소를 통과할 때 상기 기폭 특징이 활성화되고, 상기 샤프트 구조물과 상호 작용하여, 상기 샤프트 구조물이 구성을 변경하도록 하여, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 분리되도록 구성됨-을 포함하되,
상기 하우징은 기밀 밀봉되어 있고, 상기 하우징은 상기 하우징 내에 별도의 내부 격실을 포함하고, 상기 기폭 요소는 기폭 장전물(pyrotechnic charge)을 포함하고, 상기 접촉기 디바이스는 상기 기폭 장전물 근처의 피스톤 구조물을 포함하며,
상기 피스톤 구조물은 상기 샤프트 구조물에 가까이 있고, 상기 기폭 장전물의 활성화는 상기 피스톤 구조물로 하여금 상기 샤프트 구조물을 실질적으로 상기 별도의 내부 격실 안으로 밀어 넣어지게 하고, 상기 피스톤 구조물은 상기 샤프트 구조물이 실질적으로 상기 별도의 내부 격실 내에 있도록, 상기 샤프트 구조물을 제 위치에 유지하기에 충분한 치수를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 기폭 장전물의 활성화에 응답하여 상기 하우징의 일부에 구멍을 뚫고 내부 디바이스 압력을 해제하도록 구성된 날카로운 부분을 포함하는, 접촉기 디바이스.As a contactor device,
housing;
Internal Components-The internal components are:
Fixed contacts electrically insulated from each other, the fixed contacts at least partially surrounded by the housing;
One or more movable contacts, the at least one movable contact allowing current to flow between the fixed contacts when the at least one movable contact contacts the fixed contact;
A shaft structure connected to the one or more movable contacts; And
Including a contact structure electrically connected to the internal component for connection with an external circuit; And
Detonation feature-the detonation feature is that the detonation feature is activated when a critical current level passes through the inner component, and interacts with the shaft structure to cause the shaft structure to change configuration, so that the movable contact is fixed to the Includes-configured to be separated from the contact
The housing is hermetically sealed, the housing comprises a separate inner compartment within the housing, the detonation element comprises a pyrotechnic charge, and the contactor device comprises a piston structure near the detonation charge. Includes,
The piston structure is close to the shaft structure, and activation of the detonation load causes the piston structure to substantially push the shaft structure into the separate inner compartment, and the piston structure allows the shaft structure to be substantially the Including dimensions sufficient to hold the shaft structure in place, such that it is within a separate interior compartment,
Wherein the shaft includes a sharp portion configured to puncture a portion of the housing and release internal device pressure in response to activation of the detonator.
하우징;
내부 구성요소 - 상기 내부 구성요소는:
서로 전기적으로 절연된 고정 접점 - 상기 고정 접점은 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있음 -;
하나 이상의 가동 접점 - 상기 하나 이상의 가동 접점은 상기 하나 이상의 가동 접점이 상기 고정 접점과 접촉할 때 상기 고정 접점 사이에 전류가 흐르게 함 -;
상기 하나 이상의 가동 접점에 연결된 샤프트 구조물; 및
외부 회로와의 연결을 위해 상기 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물을 포함함 -; 및
기폭 특징 - 상기 기폭 특징은 임계 전류 레벨이 상기 내부 구성요소를 통과할 때 상기 기폭 특징이 활성화되고, 상기 샤프트 구조물과 상호 작용하여, 상기 샤프트 구조물이 구성을 변경하도록 하여, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 분리되도록 구성됨-을 포함하되,
상기 하우징은 상기 하우징 내에 별도의 내부 격실을 포함하고, 상기 기폭 요소는 기폭 장전물을 포함하고, 상기 접촉기 디바이스는 상기 기폭 장전물 근처에 피스톤 구조물을 포함하며,
상기 피스톤 구조물은 상기 샤프트 구조물에 가까이 있고, 상기 기폭 장전물의 활성화는 상기 피스톤 구조물로 하여금 상기 샤프트 구조물을 실질적으로 상기 별도의 내부 격실 안으로 밀어 넣어지게 하고,
상기 샤프트 구조물은 날개 부분을 포함하고, 상기 하우징은 상기 별도의 내부 격실 내로 상기 샤프트 구조물의 과도한 이동을 방지하기 위해 상기 날개 부분에 맞대어 접하도록 구성된 하드 스톱(hard stop) 구조물을 포함하는, 접촉기 디바이스.As a contactor device,
housing;
Internal Components-The internal components are:
Fixed contacts electrically insulated from each other, the fixed contacts at least partially surrounded by the housing;
One or more movable contacts, the at least one movable contact allowing current to flow between the fixed contacts when the at least one movable contact contacts the fixed contact;
A shaft structure connected to the one or more movable contacts; And
Including a contact structure electrically connected to the internal component for connection with an external circuit; And
Detonation feature-the detonation feature is that the detonation feature is activated when a critical current level passes through the inner component, and interacts with the shaft structure to cause the shaft structure to change configuration, so that the movable contact is fixed to the Includes-configured to be separated from the contact,
Said housing comprises a separate inner compartment within said housing, said detonating element comprising a detonating charge, said contactor device comprising a piston structure proximate said detonating charge,
The piston structure is close to the shaft structure, and activation of the detonator causes the piston structure to substantially push the shaft structure into the separate inner compartment,
The shaft structure comprises a wing portion, the housing comprising a hard stop structure configured to abut against the wing portion to prevent excessive movement of the shaft structure into the separate inner compartment. .
하우징;
내부 구성요소 - 상기 내부 구성요소는:
서로 전기적으로 절연된 고정 접점 - 상기 고정 접점은 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있음 -;
하나 이상의 가동 접점 - 상기 하나 이상의 가동 접점은 상기 하나 이상의 가동 접점이 상기 고정 접점과 접촉할 때 상기 고정 접점 사이에 전류가 흐르게 함 -;
제1 일단 및 제2 타단으로 구성되는 샤프트 구조물 - 상기 샤프트 구조물의 상기 제1 일단은 상기 하나 이상의 가동 접점에 연결됨;
상기 샤프트 구조물에 연결된 플런저 구조물;
외부 회로와의 연결을 위해 상기 내부 구성요소에 전기적으로 연결된 접점 구조물; 및
상기 플런저 구조물의 이동을 제어하도록 구성된 솔레노이드를 포함함 -; 및
기폭 특징 - 상기 기폭 특징은 상기 샤프트 구조물의 상기 제2 타단보다 상기 제1 일단에 더 가까이 위치하고, 임계 전류 레벨이 상기 내부 구성요소를 통과할 때 상기 기폭 특징이 활성화되고 상기 샤프트 구조물과 상호 작용하여, 상기 샤프트 구조물이 구성을 변경하도록 하여, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 분리되도록 구성됨 - 을 포함하는, 접촉기 디바이스.As a contactor device,
housing;
Internal Components-The internal components are:
Fixed contacts electrically insulated from each other, the fixed contacts at least partially surrounded by the housing;
One or more movable contacts, the at least one movable contact allowing current to flow between the fixed contacts when the at least one movable contact contacts the fixed contact;
A shaft structure composed of a first end and a second other end, the first end of the shaft structure being connected to the one or more movable contacts;
A plunger structure connected to the shaft structure;
A contact structure electrically connected to the internal component for connection with an external circuit; And
Comprising a solenoid configured to control movement of the plunger structure; And
Detonation feature-The detonation feature is located closer to the first end than the second other end of the shaft structure, and the detonation feature is activated when a critical current level passes through the inner component and interacts with the shaft structure. And configured to cause the shaft structure to change configuration so that the movable contact is separated from the fixed contact.
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US12300456B2 (en) * | 2019-11-19 | 2025-05-13 | Gigavac, Llc | Switching devices incorporating rupture disk |
EP3933878B1 (en) | 2020-07-03 | 2022-12-14 | Munich Electrification GmbH | Contactor device, energy storage system and method for controlling a contactor device |
AT524533B1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-07-15 | Astotec Automotive Gmbh | Pyrotechnic power disconnect |
FR3131797B1 (en) * | 2022-01-12 | 2024-01-05 | Safran Electrical & Power | Power contactor including a pyrotechnic actuator |
JP2024118981A (en) * | 2023-02-21 | 2024-09-02 | 株式会社ダイセル | Electrical Circuit Breaker |
CN116435140B (en) * | 2023-03-29 | 2023-11-21 | 昆山瓦克新能源科技有限公司 | Integrated intelligent contactor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2741994A1 (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-06 | Renault | PYROTECHNIC SECURITY ELECTRICAL SHUT-OFF |
KR101116381B1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-03-09 | 엘에스산전 주식회사 | The arc chute device of relay |
US20170229266A1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Tesla Motors, Inc. | Arc-suppressing gas blast in pyrotechnic disconnect |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE241431C (en) * | ||||
US2729722A (en) * | 1952-12-06 | 1956-01-03 | Guardian Electric Mfg Co | Hermetically sealed blow-out circuit breaker |
SU566537A3 (en) * | 1970-12-29 | 1977-07-25 | Фудзи Денки Сейзо Кабусики Кайся (Фирма) | Gas-filled switch |
US3796980A (en) * | 1972-07-31 | 1974-03-12 | Westinghouse Electric Corp | Disposable circuit breaker |
US4250365A (en) * | 1978-03-22 | 1981-02-10 | Electric Power Research Institute, Inc. | Current interrupter for fault current limiter and method |
US4389554A (en) * | 1980-06-26 | 1983-06-21 | Westinghouse Electric Corp. | Transformer protective switch |
EP0548390B1 (en) * | 1991-12-20 | 1996-06-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Trip device for electrical switching gear |
DE4211079A1 (en) * | 1992-04-03 | 1993-10-07 | Dynamit Nobel Ag | Method for securing circuits, in particular circuits carrying high currents, against overcurrents and electrical fuse element, in particular high current fuse element |
US5583729A (en) * | 1992-09-17 | 1996-12-10 | Cooper Industries, Inc. | Terminal bushing having integral overvoltage and overcurrent protection |
DE19900666A1 (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-13 | Abb Research Ltd | Electric quick switch |
US7321281B2 (en) | 2005-05-17 | 2008-01-22 | Gigavac Llc | Hermetically sealed relay having low permeability plastic housing |
WO2008033349A2 (en) | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Gigavac, Inc. | Sealed contactor |
FR2911719B1 (en) * | 2007-01-19 | 2009-02-27 | Schneider Electric Ind Sas | DEVICE FOR INTERRUPTING / INITIATING AN ELECTRICAL CIRCUIT |
WO2008095452A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Electromechanical switching device and use of an interlayer in an electromechanical switching device |
EP2200061A4 (en) | 2007-09-27 | 2013-08-07 | Daikin Ind Ltd | CUTTING DEVICE, BREAKER, CONTACT DEVICE AND ELECTRIC CIRCUIT BREAKER |
JP4535206B2 (en) * | 2008-11-25 | 2010-09-01 | ダイキン工業株式会社 | Switch device |
CN103999177B (en) | 2011-10-18 | 2017-11-14 | 吉加瓦有限责任公司 | The manual decoupler of hermetic seals |
DE202012013004U1 (en) * | 2012-12-15 | 2014-08-04 | Ellenberger & Poensgen Gmbh | Circuit breaker and adapter for a circuit breaker |
JP2014235829A (en) | 2013-05-31 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | Contact device |
JP2017195160A (en) | 2016-04-22 | 2017-10-26 | オムロン株式会社 | Electromagnetic relay |
CN106531556B (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-01 | 浙江英洛华新能源科技有限公司 | A kind of closed type high voltage direct current relay |
-
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2741994A1 (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-06 | Renault | PYROTECHNIC SECURITY ELECTRICAL SHUT-OFF |
KR101116381B1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-03-09 | 엘에스산전 주식회사 | The arc chute device of relay |
US20170229266A1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Tesla Motors, Inc. | Arc-suppressing gas blast in pyrotechnic disconnect |
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