JPH0329166B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 底部２から長手方向部分に伸延する軸方向円
筒形ポスト３を内包しており、かつ透磁性材料か
ら形成される底付き円筒形金属ケーシング１と、
ポストと同軸状に配置されておりかつポストを囲
繞する電気コイル５と、ケーシングの内径よりも
小さい外径とケーシングの内側側面に接触するシ
ヨルダ７Ａを構成する端部とを有しており、かつ
ケーシングと同軸状になるようにコイルの延長線
上に配置された円筒形固定磁気コア７と、円筒形
状に巻付けられておりかつケーシング１の内面と
固定コア７の側面との間に配置された磁化ゴム製
ストリツプ状マグネツト８と、コイルとポストと
に同一の軸を有しておりかつ固定部材（底部また
は固定コア）に当接する第１の端部４Ａを備える
ばね４と、固定コア内を摺動可能でありかつばね
の第２の端部を当接せしめるシヨルダ９Ａを有す
る可動コア９とを備えて成り、コアはマグネツト
により生成される磁力線の通過により形成され
る、ばねの拮抗力に対向する磁力の作用下でポス
ト３の平坦な端部に当接する平坦な端部９Ｂを有
しており、磁気コアはマグネツトの磁束がコイル
の磁束により相殺されるとばねの力が磁力よりも
大きくなるまで移動し、非磁性材料製ケーシング
のカバーを貫通するストライクロツド１１を推進
せしめることを特徴とする、電気信号の作用下に
機械的エネルギを放出すべく構成されたストライ
カ。

２ ばね４は、ポスト３とコイル５との間に配置
されており、かつ第１の端部４Ａを介して底部２
に当接することを特徴とする請求の範囲１に記載
のストライカ。

３ ケーシング１は、固定コア７のシヨルダ７Ａ
を当接せしめるシヨルダ１Ａを形成する厚さの小
さい側壁部分を備えることを特徴とする、請求の
範囲２に記載のストライカ。

４ 固定コア７とケーシング１とは、単一の部材
を形成しており、ばねは第１の端部４Ａを介して
コア７に当接することを特徴とする請求の範囲１
に記載のストライカ。

５ ケーシングの側面は、マグネツト８の固定用
ねじ２１を配置せしめる少なくとも１個のねじ付
き孔部２０を備えることを特徴とする請求の範囲
１乃至４のいずれかに記載のストライカ。

６ ばね４の一方の端部に、ばねの力を調整する
ためのワツシヤ３０を配置することとを特徴とす
る請求の範囲１乃至５のいずれかに記載のストラ
イカ。

７ 磁気シヤントを構成すべく固定コア７の下端
部に接触するように金属部品４０を配置すること
を特徴とする請求の範囲１乃至６のいずれかに記
載のストライカ。

８ ストライカを電気的に再閉鎖するための第２
のコイルをコイル５と同軸状に配置することを特
徴とする請求の範囲１乃至７のいずれかに記載の
ストライカ。

明細書 本発明は、張架されたばねに予め蓄積された機
械的エネルギを電気信号の作用下に放出すべく構
成された電気機械式ストライカに係る。このよう
なストライカは、欠陥の出現時に安全装置を引外
すために使用され、電気信号は保護すべき電気回
路に対する電気的測定の結果に基づいて形成され
る。

このようなストライカは既に提案及び製造され
ている。特に仏国特許第1592767号は、わずかな
機械的エネルギの作用下で移動可能な部品により
張架されている大型のばねを備えるストライカを
開示しており、この機械的エネルギは電流の作用
下に放出される機械的ポテンシヤルエネルギを有
する第２の可動手段により生成される。

第２の可動手段は、小型のばねを圧縮する金属
部品であり、マグネツトにより保持されており、
コイル中に電流が生じてマグネツトの磁束に対向
する磁束が形成されると放出される。

上述のストライカには多くの欠点がある。

このストライカは非常に多くの部品から構成さ
れるので、装置の製造費用が高価である。他方、
特にばね特性の分散とストライクロツドの機械的
保持手段の複雑さとにより、装置間の反復特性を
得ることが困難である。また、部品が腐食すると
運転に支障が生じ得る。

これらの欠点を解消するために本願出願人は、
1977年12月19日付出願の仏国特許出願第7738236
号、発明の名称「ストライカ」中で、永久磁石式
磁気回路の磁力によりばねを緊張状態に保持する
固定位置に配置され得る摺動式ストライクロツド
と、ばねを弛緩させてロツドを駆動すべく前記磁
力をゼロにせしめる電気コイルとを備える型のス
トライカを開示しており、磁気回路は、磁石に接
触する固定磁極片と可動磁極片とから成りそれぞ
れロツドに巻付けられておりかつそれぞれロツド
に巻付けられたばねの両端部に接触するシヨルダ
部を備える２個の磁極片と、磁極片を包囲してお
り、磁石に接触する底部とロツド通過用オリフイ
ス付きカバーとを備えるケーシングとから構成さ
れ、ロツドは可動部品と共に並進移動可能な突状
部を備えており、コイルは磁極片を囲繞してい
る。

このストライカは多くの利点を有する。

部品の個数が少なく、これらの部品は加工が容
易でありかつ摩耗が少ない。機械的段階を伴わな
いので、装置相互間での確実な作動と再現性とが
得られる。製造費用は並みである。

アセンブリは腐食を受けにくい。

しかし乍ら、上記ストライカはグリツドオペレ
ータにより課される新たな運転要求を満足させな
い。

第１に、オペレータは上記型のストライカで得
られるよりも大きいエネルギが可動部品によつて
形成されることを要求する。必要とするこのエネ
ルギは30N。cmのオーダであり、一方上記型のス
トライカは10N.cm止まりである。

他方、仕様書によるとストライカの作動時にス
トライカのコイルに給電する必要のある電流は非
常に小さくてよいが、更に仕様書の摘要によると
コイルの寸法が所定の限界値を越えないようにコ
イルのアンペアターンを増加させることは出来な
い。

本発明の目的は、少量の電気エネルギの作用下
に大量のエネルギを放出出来る小型のストライカ
を提供することである。

本発明の別の目的は、電気信号の不在時に誤つ
てエネルギを放出することがないように、衝撃に
対して著しく無感応性のストライカを提供するこ
とである。特にストライカは100ｇまでの加速度
に対して感応しないことが望ましい。

本発明の目的は、電気信号の作用によつて機械
的エネルギを放出すべく構成されたストライカを
提供することであり、前記ストライカは、底部か
ら長手方向部分に伸延する軸方向円筒形ポストを
内包しておりかつ透磁性材料から形成される底付
き円筒形金属ケーシングと、ポストと同軸状に配
置されておりかつポストを囲繞する電気コイル
と、ケーシングの内径よりも小さい外径とケーシ
ングの内側側面に接触するシヨルダを構成する端
部とを有しており、かつケーシングと同軸状にな
るようにコイルの延長線上に配置された円筒形固
定磁気コアと、円筒形状に巻付けられておりかつ
ケーシングの内面と固定コアの側面との間に配置
された磁化ゴム製ストリツプ状マグネツトと、コ
イルとポストとに同一の軸を有しておりかつ固定
部材（底部または固定コア）に当接する第１端部
を備えるばねと、固定コア内を摺動可能でありか
つばねの第２端部を当接せしめるシヨルダを有す
る可動コアとを備えることを特徴とし、コアは、
マグネツトにより生成される磁力線の通過により
形成される、ばねの拮抗力に対向する磁石の作用
下でポストの平坦な端部に当接する平坦な端部を
有しており、磁気コアは、マグネツトの磁束がコ
イルの磁束により相殺されるとばねの力が磁力よ
りも大きくなるまで移動し、非磁性材料製ケーシ
ングのカバーを貫通するストライクロツドを推進
せしめる。

本発明は添付図面を参考にして具体例に関する
以下の記載から明らかになろう。なお添付図面
中、 −第１図は本発明に従うストライカの閉鎖位置
における軸方向断面図、 −第２図は前記ストライカの作動後における軸
方向断面図、 −第３図はマグネツトによる磁力線を示すスト
ライカの軸方向断面図、 −第４図はコイルによる磁力線を示すストライ
カの軸方向断面図、 −第５図及び第６図はそれぞれ変形例に従う調
整手段を備えるストライカの軸方向部分断面図及
び部分横断面図、 −第７図は本発明の変形例に従うストライカの
軸方向断面図である。

第１図は本発明の第１の具体例に従うストライ
カの軸方向断面図であり、ストライカは完全に円
筒形の回転軸を有する。

ストライカは円筒形ケーシング１を備えてお
り、ケーシングは、底部２と、底部から出発して
おりかつケーシングの全長の３分の１乃至２分の
１の長さに伸延する中心円筒形ポスト３とを備え
ている。

ケーシングと底部とポストとは、好ましくは単
一体から成る１個の金属部品として構成され、金
属は好ましくは軟鉄が選択される。その結果、リ
ラクタンスの小さい磁気回路部分が構成される。
但しケーシングの底部を狭窄形にするなら、空隙
によるリラクタンス増加を考慮してコイルの巻数
を増加させる必要がある。ケースとポスト周囲の
底部との間には、底部２に当接する端部４Ａを有
するばね４と、ばねとケーシングの側壁との間の
全容積を占めるコイル５とが同軸状に配置されて
いる。コイルの長さｌとポストの長さl₀とは、ポ
ストの内面がコイルの内側に配置されるよう長さ
の差ｄが長さl₀の15分の１乃至４分の１となるよ
うに選択される。コイルの給電線５Ａは底部の孔
部を貫通している。

磁気回路は、軸方向孔部を有する円筒形の固定
コア７を備えている。コアの外径は、ケーシング
の内壁に接触する端部またはシヨルダ７Ａを除
き、ケーシングの内径より小である。固定コア７
はコイルの端部のレベルにおいてケーシングの内
壁のシヨルダ１Ａに当接している。

従つてケーシングの側壁の厚さより薄く、かつ
シヨルダ１Ａから底部と反対側の端部まで均一で
ある。

固定コア７とケーシング１との間の環状スペー
スには、円筒形状に巻付けられた磁化ゴム製スト
リツプ状マグネツト８が配置されている。ストリ
ツプの磁化方向はストリツプの表面に対して垂直
であるので、ストリツプを円筒形状に配置するこ
とにより半径方向の磁化方向が決定される。

可動コア９は固定コア内に配置されており、ば
ね４の端部４Ｂを当接せしめるシヨルダ９Ａを備
えている。

可動コアは軟質の磁性材料から形成されてお
り、ポスト３の端部に接触する平坦な端面９Ｂを
備えている。

マグネツトにより生成される磁束は、固定コア
７、可動部品９、ポスト３、底部２を通り、ケー
シングの側壁１で閉じている。

表面９Ｂを通る誘導によりコア９をポストに接
着させる力が生じ、この力は第１図の位置に張架
されたばねの力に対向する。

マグネツト８の磁力線の一部は、表面９Ｂを通
過せずにコア７のシヨルダ７Ａを通つてループ状
に流れる。

上記構成により、比較的小型でありながらマグ
ネツト８と磁気回路との間の接触面積を前出のス
トライカより著しく増加させることが可能であ
る。その結果磁力が大きく、従つて接着力も大き
い。

接着用磁束は意図的に過剰にされ、シヨルダ７
Ａのレベルで分流する。

従つて、コイルにより生成される磁力線（第４
図）における磁気回路のリラクタンス、従つて拮
抗する磁束を制御するアンペア巻数を減少させる
ことが可能である。この磁束はもはや、空気のリ
ラクタンス近傍の高リラクタンスを有するマグネ
ツトを通る必要がない。

マグネツトと磁気回路との接触表面積が大きい
ため、低誘導レベルでの作動が可能である。従つ
て、この接触ゾーンにおいて間隙と表面状態とは
臨界値であり得ない。

特にシヨルダ７Ａとケーシングとの接触面の表
面状態は、対応する間隙のリラクタンス値が減少
し得るように注意する必要がある。同様に、可動
コアの端部９Ｂは、ポスト３の端面との間に形成
される間隙のリラクタンスがきるだけ小さくなる
ように入念に修正され、場合によつてはニツケル
被覆され得る。

ストライカは非磁性材料製ケーシングのカバー
１３を貫通するストライクロツド１１を更に含ん
でいる。

装置の動作を以下に示す。

コイル内に電流が不在の場合、可動コア９とポ
スト３とは接触しており、マグネツト８と固定コ
ア７と可動コア９とから構成されかつ非常に小さ
い間隙９Ｂを介して底部２とケーシングの側面と
で閉じている磁気回路内に磁気的に吸引されてい
る。接触磁力の大きさはばね４を張架させておく
のに十分である。

コイル内に適当な方向のパルスが供給される
と、マグネツトにより生成される磁束（第３図）
と逆方向の磁束（第４図）が間隙９Ｂ中に生成さ
れる。接着力は弛緩状態（第２図）のばねの力よ
りも小さくなり、シヨルダ９Ａを介して可動コア
９を駆動せしめ、その結果ストライクロツド１１
を駆動せしめる。

ストライクロツドは安全装置の閉止手段を制御
する。

装置を衝撃または振動に対して無感応性にさせ
かつ過誤動作を避けるためには、可動コアを最大
限に軽量化させる必要があり、更に前出の仏国特
許出願7738236号中に開示されているように可動
コアをロツド１１から分離させてもよい。

装置の調整（接着磁力とばねの機械的力との調
節）は、以下に具体例を記載する種々の手段によ
り実施される。

これらの手段のうち２個または３個を組合わせ
て使用しても或いは単独に使用しせもよい。

第１の手段は、所定の厚さの１または複数のワ
ツシヤ３０をばね４の一方の端部に配置すること
により、ばね４の機械的力を調整することから成
る。ばねの接着力は、可動コアに固定された動力
計を介して測定される。ばねの特特性を知ること
により、配置すべきワツシヤの厚さ合計を示す図
表を作成することができる。

第２の調整手段は、以下の考察に基づいてい
る。

マグネツト８により磁気回路内に生成される磁
束は特に固定コア７との接触表面積に依存してい
る。

可動コア９の接着力の調整手段は、非磁性カバ
ー１３を配置する以前に環状マグネツト８を徐々
に圧入することから成る。

従つてマグネツトはコア７の周囲に徐々に圧入
される。

工具は、マグネツトを押圧しかつ微小ねじによ
り操作される管から構成され得る。動力計により
コア９に張力が加えられる。

こうしてマグネツトの位置が正確に決定され、
所望の接着力が得られる。従つてマグネツトは、
壁１の孔部２０を貫通しておりかつマグネツトを
コアに合致させる１または複数のねじ１を介して
固定される。

その後に配置される非磁性カバー１３は調整を
妨げない。

第３の手段は、付加シヤント（第５図及び第６
図参照）により接着力を調整することから成る。

固定コアの下端部に１または複数の金属部品４
０が装着される。これらの部品は好ましくは扇形
（第６図）の軟鉄から形成され、マグネツトによ
り可動コア９内に生成されるインダクタンスを減
少させかつコイルにより形成される磁束のリラク
タンスを除去させることにより磁気シヤントとし
て作動する。

従つて、当然のこと乍らマグネツトの長さは、
マグネツトの下端部が固定コアの内側端部から突
出しないか或いは前記内側端部からやや後退した
位置に配置されるように選択されなければならな
い。

装置は、ストライカを電気的に再閉鎖すべくコ
イル５と同軸状に配置された第２のコイル（図示
せず）を備え得る。

第７図は変形具体例に従うストライカの断面図
である。

固定コア７とケーシング１とは既知手段により
得られる単一のブロツクとして形成される。

上記構成により、コア７とケーシング１との間
のリラクタンスの分散を避けることができる。必
要なリラクタンスは、間隙の再生困難な長さによ
つて得られるのでなく、適当なインダクタンスを
得るのに一度で容易に調整し得る高さＬを選択す
ることにより得られる。

ばね８は固定コア７の下部に当接している。こ
の構成により以下の利点が得られる。

−コイルの直径、従つて銅の体積を増加でき、従
つて同一のアンペア巻数で制御電流及びエネルギ
を減少できる。

−より均一な特性を有するばね、即ち閉鎖位置の
反撥力はより小でありながら開放位置では同一の
力が得られるばねを使用できる。

このようにばねの反撥力が小さいので、同一の
機械的衝撃性能を得るのに必要なアンペア巻数も
低下する。

部品３及び９の接合部を通る磁力線が磁化され
たばねのコイルにより部分的に分流することも避
けられる。