公开了一种电开关装置和一种电气系统。该电开关装置例如接触器和熔丝装置，其具有改进的可靠性，特别是经受热循环的改进的可靠性。根据本发明专利技术的一种电开关装置包括外壳和位于外壳内的内部操作部件。内壳包括在该外壳中，该内壳围绕内部操作部件中的至少一些。在外壳内还包括密封材料，该密封材料能够在外壳内形成气密密封，其中，密封材料接触内壳。内壳具有与密封材料的CTE基本上匹配的CTE。根据本发明专利技术的电气系统包括电路和改进的电开关装置，该电开关装置电连接到电路以可靠地断开或闭合电路。路。路。
【技术实现步骤摘要】
一种电开关装置和一种电气系统
[0001]相关申请的交叉引证
[0002]本申请要求2020年10月14日提交的美国临时专利申请第63/091,774号的权益。
[0003]本文描述了用于与诸如接触器和电熔丝装置的电开关装置一起使用的构造，具体地，涉及一种具有改进的环氧树脂气密密封的电开关装置和电气系统。
技术介绍
[0004]连接和断开电路与电路本身一样传统，并且通常用作在“开”和“关”状态之间开断通向所连接的电气装置的功率的方法。通常用于连接和断开电路的一个装置的实例是接触器，其电连接到一个或多个装置或电源。接触器配置为使得其可以中断或完成电路以控制去往装置和来自装置的电功率。一种类型的常规接触器是气密密封的接触器。
[0005]除了用于在装置的正常操作期间连接和断开电路的接触器之外，可采用各种附加装置以便提供过电流保护。这些装置可防止短路，过载，以及对电气系统或所连接的电气装置的永久损坏。这些装置包括断开装置，其可以永久的方式快速断开电路，使得电路将保持断开，直到断开装置被修复，替换或重置。一个这种类型的断开装置是熔丝装置，并且常规的熔丝是一种用牺牲装置的类型的低电阻导体。典型的熔丝包括金属丝或金属条，当过多的电流通过其流过时，金属丝或金属条熔化，中断其连接的电路。还开发了其他更复杂的熔丝装置，例如在受让给Gigavac公司(本申请的受让人)的美国专利9,887,055中描述的那些，该专利通过引证结合于此。
[0006]随着社会的进步，对电气系统和电子装置的各种创新变得越来越普遍。这种创新的一个实例包括电动汽车的最新进展，其正在成为节能标准并且正在取代许多传统的石油动力车辆。在这种昂贵且常规使用的电气系统中，过电流保护对于防止系统故障和防止对系统的永久损坏是特别必要的。此外，过电流保护可防止安全危险，例如电气火灾。这些对电气系统和装置的现代改进需要用于在系统中使用的接触器和熔丝装置的现代解决方案，以提高电气系统的性能，可靠性，便利性，效率和安全性。
[0007]随着这些电气系统和电子系统变得更普遍，人们一直在努力开发用于这些系统的在不同环境条件下更可靠的接触器和熔丝装置。这些环境条件中的一个是热循环，其中，电气系统及其部件在操作期间会经历不同的高温和低温(例如热循环)。对于开关装置来说，在其工作寿命期间可靠地承受许多热循环是重要的。
技术实现思路
[0008]本专利技术涉及一种在热循环期间布置成更可靠操作的开关装置。本专利技术特别适用于接触器装置，并且在一些实施方式中，接触器装置中可包括不同的内部元件以帮助装置在许多热循环期间保持其气密密封。这些内部元件可包括热膨胀系数(CTE)相对接近接触器装置的内部密封材料的热膨胀系数的材料，并且可包括具有一定柔性的材料。这允许内部
元件在热循环期间随密封材料弯曲/移动。
[0009]根据本专利技术的电开关装置的一个实施方式包括外壳和在外壳内的内部操作部件。内壳包括在外壳中，围绕内部操作部件中的至少一些。密封材料也包括在外壳内，该密封材料能够在外壳内形成气密密封，其中，密封材料接触内壳。内壳具有的CTE与密封材料的CTE基本上匹配。
[0010]根据本专利技术的电气系统的一个实施方式包括电路和电开关装置，该电开关装置电连接到电路以断开或闭合该电路。开关装置包括外壳和外壳内的内部操作部件。电隔离的内壳包括在外壳中，围绕内部操作部件中的至少一些。密封材料包括在外壳内，其中，密封材料接触内壳。其中，内壳具有的CTE与密封材料的CTE基本上相同。
附图说明
[0011]从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的这些和其他进一步的特征和优点对本领域技术人员来说将是显而易见的，其中，相同的附图标记表示附图中的相应部件，在附图中：
[0012]图1是根据本专利技术的接触器装置的一个实施方式的透视图；
[0013]图2是图1所示的接触器装置的侧视图；
[0014]图3是图1和图2所示的接触器装置沿着图2的剖面线3
‑
3截取的剖视图；
[0015]图4是图1至图3所示的接触器装置的另一侧视图；以及
[0016]图5是图1至图4所示的接触器装置沿着图4的剖面线5
‑
5截取的剖视图。
具体实施方式
[0017]现在，本公开将阐述根据本专利技术的接触器装置的某些实施方式的详细描述。这些接触器装置可电连接到电气装置或电气系统以“接通”或“断开”去往所连接的装置或系统的电力。应理解，尽管本专利技术参考接触器装置进行描述，但是本专利技术也可用于其他装置，例如熔丝装置。
[0018]本专利技术一般涉及提供能通过重复的热循环的改进的接触器装置的可靠性。在常规的接触器装置中，可包括内部密封材料(例如环氧树脂)以填充接触器装置内部的某些空间，并且提供与某些内部部件的气密密封。这种气密密封通常形成在内部操作部件之间，例如围绕螺线管的外芯(由低碳钢制成)，固定触点，以及装管装置。
[0019]这些内部操作部件中的一些与密封材料相比可以具有不同的CTE，并且可以是相对刚性的。这会导致特定的内部部件在热循环期间不以相同的速率膨胀，移动或弯曲，并且不与密封材料一起膨胀，移动或弯曲。这进而可使密封材料和内部部件之间的气密密封劣化，并且可最终导致两者之间的密封失效。
[0020]根据本专利技术的实施方式的改进的可靠性可通过改进接触器装置的内部组件与其密封材料(例如环氧树脂)之间的粘附性来提供。这可以许多不同的方式实现，其中一些实施方式包括一个或多个具有更接近密封材料的CTE的内部部件。这允许部件和密封材料以相同或相似的速率膨胀和收缩，以帮助保持两者之间的密封。其他实施方式也可包括具有改进的柔性的部件。这允许内部部件与密封材料一起移动或弯曲，以帮助保持两者之间的密封。如下面更详细描述的，内部部件可包括表面特征或表面纹理以改善与密封材料的密
封。
[0021]在一些实施方式中，内部部件可包括通常在常规接触器装置中找不到的额外部件。在一些实施方式中，内壳可被包括在接触器装置的内部操作部件中的至少一些周围，特别是围绕螺线管的外芯。如上所述，在常规的接触器装置中，这些内部部件将与密封材料接触，并且在热循环期间可能不提供预期的粘附性。
[0022]内壳可用作内部部件和密封材料之间的屏障，其中密封材料接触内壳而不是内部部件。内壳可通过具有不同的特性来提供改进的粘附性，例如更接近密封材料的CTE，相对良好的柔性，以及表面处理(例如纹理化)。这些特性允许内壳在热循环期间随密封材料弯曲/移动，并且保持与密封材料的粘附。这进而允许接触器装置在重复的热循环之后可靠地保持其气密密封。
[0023]在整个本说明书中，所示的优选实施方式和实例应当被认为是实例，而不是对本专利技术的限制。如本文使用的，术语“专利技术”，“装置”，“本专利技术”或“本装置”是指本文所述的专利技术的实施方式中的任一个以及任何等效物。此外，在整个本文件中对“专利技术”，“装置”，“本专利技术”或“本装置”的各种特征的引用并不意味着所有要求保本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电开关装置，包括：外壳；内部操作部件，在所述外壳内；内壳，在所述外壳中，围绕所述内部操作部件中的至少一些；以及密封材料，在所述外壳内并且能够在所述外壳内形成气密密封，其中，所述密封材料接触所述内壳，并且其中，所述内壳具有的热膨胀系数(CTE)与所述密封材料的CTE基本上匹配。2.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳的CTE与所述密封材料的CTE相比变化小于40％。3.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳的CTE与所述密封材料的CTE相比变化小于20％。4.根据权利要求1所述的电开关装置，包括接触器装置。5.根据权利要求1所述的电开关装置，包括熔丝装置。6.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳与所述内部操作部件电隔离。7.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳包括在所述密封材料和所述内部操作部件之间的屏障。8.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳包括的抗挠刚度小于所述内部操作部件中的至少一些。9.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳包括在接触所述密封材料的表面处的表面粗糙化或表面纹理化。10.根据权利要求1所述的电开关装置，其中，所述内壳包括在接触所述密封材料的表面处的表面特征。11.一种电气系统，包括：电路；电开关装置，电连接到所述电路以断开或闭合所述电路，其中，所述开关装置包括：外壳；内部操作部件，在所述外壳内；内壳，在所述外壳中，围绕所...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：吉加瓦有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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