JPH0792359B2

JPH0792359B2 - 電子式遅延電気雷管

Info

Publication number: JPH0792359B2
Application number: JP63267035A
Authority: JP
Inventors: 研一愛甲; 洋一栗原; 次男後藤
Original assignee: 旭化成工業株式会社
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH02115698A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子式遅延点火装置を有する電気雷管に関
し、特に、電子遅延回路基板及びエネルギー蓄積コンデ
ンサーとからなる電子式遅延点火装置を電気雷管と一体
に結合構成し、全体を筒型ケーシングに封入してなるコ
ンパクトな電子式遅延電気雷管に関する。

（従来の技術）電子式遅延電気雷管は、米国特許第4145970号明細書、
米国特許第4240350号明細書、米国特許第4311096号明細
書、米国特許第4445435号明細書、米国特許第4487125号
明細書、米国特許第4586437号明細書及び米国特許第471
2477号明細書等に開示されている。この電子式遅延電気
雷管は、電橋式着火手段を封入した電気雷管に電気エネ
ルギー蓄積コンデンサー（以下、蓄積コンデンサーとい
う）と電子遅延回路基板とより構成された電子式遅延点
火装置を結合したものである。電子式遅延点火装置が一
つのユニット装置として電気雷管管体内に封入すること
ができれば、電子式遅延点火装置を著しく小型化するこ
とができる。このような試みは、前記米国特許第414597
0号、米国特許第4311096号、米国特許第4586437号明細
書等に記載されている。ところが電子式遅延点火装置全
体を電気雷管管体内に内蔵させる場合、蓄積コンデンサ
ーの能力により著しい制約をうけ商業的に成立ち難いの
が現状である。詳述すれば、蓄積コンデンサーの静電容
量が100〜1.000pFで、かつ耐圧が10V以上になると蓄積
コンデンサーの外径が大きくなり、コンデンサーの所望
の電気的性能を保持したまま小容積化を図ると内部抵抗
が増大して温度感度が著しく低下してしまう。かくして
蓄積コンデンサーの空間容積は崇高くなり、任意の電子
遅延回路基板と共に電気雷管管体内に安全かつ損傷なく
封入することは、技術的にも経済的にも現状では困難で
ある。

それ故、米国特許第4,712,477号明細書に記載のよう
に、別体の電子式遅延点火装置を電気雷管と一体化し全
体を筒型ケーシングに封入した構造の電子式遅延電気雷
管が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）電子式遅延点火装置と電気雷管とを筒型ケーシング内に
封入した電子式遅延電気雷管において、筒型ケーシング
は、電気雷管の超爆力を妨げるものであってはならな
い。筒型ケーシングは、電子式遅延点火装置の損傷を防
ぐためのものである。一方、電子式遅延点火装置と電気
雷管とを一体に組立て、これを損傷させることなく筒型
ケーシングに封入する操作をすることも製造上必要なこ
とである。例えば、電気雷管、電子遅延回路基板及び蓄
積コンデンサーの電気的接続は、運搬振動、衝撃によっ
て結線が外れるという問題がある。すなわち、電気雷
管、電子遅延回路基板、蓄積コンデンサーの結合体は、
それ自体電子回路基板の保護及び保持機能をもつことが
望まれる。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記の如き問題点がなく、安価でコンパ
クトであり、しかも、電子遅延回路基板、蓄積コンデン
サー及び電気雷管の接続が機械的にも電気的にも安全か
つ確実に達成できる構造を有するケーシング封入電子式
遅延電気雷管を得ることを目的に、種々検討を行った結
果、電気雷管と、これと別体の電子遅延回路と蓄積コン
デンサーと、これらの部材を前記電気雷管管体の長手方
向に沿って直列に配列して全体を、特定構造の硬質プラ
スチック製筒型ケーシングに密封内臓させて電子式遅延
電気雷管を構成することによって、損傷がなく、電気雷
管の起爆力を身かけ上低下させることがなく、しかも機
械的にも電気的にも安全かつ確実に達成できる構造を有
する電子式遅延電気雷管を提供できることを見出し、本
発明を完成した。

即ち、本発明は下記のとおりである。

1.開口端部に導線を挿通した密封用栓と；底部に向けて
テーパーをつけた有底の筒体内に、底部に起爆薬と共に
電気着火手段を封入して塞栓で封止した電気雷管と；開
口部側に前記着火手段の脚線と電気的に接続した電子遅
延回路板及びエネルギー蓄積コンデンサーとを順次直列
配置構成した電子式遅延点火装置と；前記雷管管体と電
子式遅延点火装置とを前記密封用栓と共に内封する筒型
ケーシングとを含み、前記筒型ケーシングが、弾性率0.
5×10⁴〜3.0×10⁴kg/cm²、曲げ強度20〜2000kg/cm²の機
械的物性を有する硬質プラスチックからなり側面の厚み
Ｔが0.5mm以上であって、底部壁の厚みｔがt/T≦１を満
足する構造であることを特徴とする電子式遅延電気雷
管。

2.筒型ケーシングの底部壁の厚みｔが、該側面の厚みＴ
の50％〜90％であること特徴とする上記１の電子式遅延
電気雷管。

以下、図面により本発明を説明する。

第１図は本発明の電子式遅延電気雷管の一実施態様の断
面図であり、図中、20は密封用栓すなわちプラスチック
キャップ、21は筒型ケーシング、22は塞栓、23は点火薬
カップ、24は内管、25は起爆薬、26は添装薬、27は管
体、28、10′、11′は脚線であり、基板200上の入力端
子10および11に接続されている。

筒型ケーシング21は直円筒管でもよいが、図示例では、
密封用栓20側から雷管管体27側に向けて収束するテーパ
ーをつけた円筒とし、その径の広い側の端部に密封用栓
20を配置し、該密封用栓20の近傍に蓄積コンデンサー７
を配置する。径の狭い側においては、管体27内に、その
底部側から、添装薬26、内管24に充填した起爆薬25、さ
らに空隙を経て、点火薬カップ23を配置し、点火薬カッ
プ23内に点火用抵抗線16を配置し、最後に、管体27の開
口を塞栓22で封止して、従来の電気雷管の構造とする。
塞栓22には基板200からの脚線28の点火抵抗線16まで導
く。

筒型ケーシング21内において、密封用栓20と塞栓22との
間には、コンデンサ−７および基板200を配置する。こ
れにより、コンデンサ−７は内径の広い方に配置され、
基板200はそれよりも内径の小さい方に配置される。

以上の製造にあっては、火薬の適用を受けるので、ま
ず、蓄積コンデンサ−７を接続した電子遅延回路基板
を、点火装置付き塞栓22の脚線28と結合させ、ついで、
電気雷管の管体27の上部を塞栓22にかしめて嵌合させ、
その組立体を筒型ケーシング21内に収納する。

これによれば、製造が安全かつ容易であり、しかも蓄積
コンデンサ−７および電子遅延回路基板を含む電子式遅
延点火装置をコンパクトに構成し、かつスペース占有率
を有効に高めて、筒型ケーシング21内に収容することが
できる。

また、第２図に示す如く、点火装置付き塞栓、電子遅延
回路基板及び蓄積コンデンサーを一体にフイルムで被覆
してもよい。被覆することにより各要素間の結合を機械
的にも電気的にも損傷させる危険を防ぐことができる。

本発明で用いる電子式遅延点火装置は、第５図及び第６
図に示される如く、蓄積コンデンサー７と電子遅延回路
基板より構成され、前記電子遅延回路基板は、ダイオー
ドブリッジ電源入力回路１、バイパス抵抗32、特定数設
定用抵抗素子８および時定数設定用コンデンサー９さら
に、モノリシックIC100を、たとえば、ガラスエポキシ
あるいはフイルムキャリア200からなる基板上に配置す
ることにより構成されている。

モノリシックIC100は、比較手段とラッチ手段とスイッ
チング手段とより構成され（図示せず）、その比較出力
が発生しない限りラッチ手段及びスイッチング手段の少
なくとも一方に電流が流れないように設計され、消費電
力の少ない回路とする。

モノリシックIC100は、樹脂によりモールドされ、樹脂
モールド部101内に埋め込まれている。また、前記モノ
リシックICはバイポーラトランジスタまたはMOSトラン
ジスタを用いても構成できる。

具体的には、電子式遅延点火装置は、本出願人の米国特
許第4,712,477号明細書、米国特許第4,586,437号明細書
に開示のものを用いることが出来る。

ここで、基板200の幅は、第５（Ｃ）図に示すように、
蓄積コンデンサー７の外径よりは大きくしない。なお、
筒型ケーシング21のうちコンデンサー７を配置するの
は、その内径が最大の部分とするのが容量を最大にする
ためには好適である。

本発明に用いる筒型ケーシング21は、第３図に示す如
く、電気雷管の起爆エネルギーを吸収しにくい構造であ
るために、出来るだけもろく薄い厚さの筒構造にするの
がよいが、一方、死圧の防止のためにはある程度厚い筒
構造にする方がよい。このように筒型ケーシング21は相
反する二つの条件を満足し、なおかつ電子式遅延点火装
置と電気雷管を結合したままで保護するために必要な機
械的強度をもつ硬質プラスチックで形成されたものであ
る必要がある。筒型ケーシング21の側壁の厚みＴ、及び
底部壁の厚みｔがt/T≦１を満足する構造の硬質プラス
チックケーシングを用いると、電子式遅延電気雷管の本
質的機能を損なうことがない。側面の厚みＴは、0.5mm
以上あれば良いが、親ダイの作成時にダイナマイトなど
の爆薬に挿入し難くなるため0.5〜2mmが適当である。ま
た、挿入容易性を考えれば、筒型ケーシング底部に向か
って、尖形になっているのが望ましい。従って、筒型ケ
ーシングの形状は、管口部の内径は実質的に蓄積コンデ
ンサー７の径で決まり、７〜9mm、外径は８〜13mm、管
底部付近の内径は５〜7mm、外径は６〜11mm、筒型ケー
シング21の長さ80〜110mmが適当である。また管底部
は、側面の厚みの50％〜90％程度に設計する。ここで、
底部壁とは少なくとも筒体の先端部であって、ある場合
には、雷管管体27内の添装薬26収納位置を含む筒型ケー
シング21の先端部であってもよい。

雷管の起爆エネルギーを爆薬に有効に伝えるために、機
械的エネルギーの吸収の少ない比較的脆い硬質のプラス
チック材料を筒型ケーシングに用いるのが好ましい。

本発明に用いる筒型ケーシングは、曲げ強度20〜2000Kg
/cm²、弾性率0.5×10⁴〜３×10⁴Kg/mm²の機械物性をも
つプラスチック材料が選ばれる（ASTM法:D747、D638に
よる）。

衝撃に対しては、ASTMD256によるアイゾット衝撃強さが
少なくとも5Kg・cm/cm（ノッチ付6.4mm幅）を示す材料
を用いることがモノリシックICを含む内部回路の保護上
好ましい。

硬質プラスチック材料としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
ル、ABS樹脂等を挙げることができる。なかでもABS樹脂
は、その共重合成分により雷管の起爆力に応じて種々の
脆さのケーシングを成形しうると共に接着性が良好であ
るため、雷管本体、電子回路の電気雷管、電子式遅延回
路基板、蓄積コンデンサーの密封をより確実にまた安価
に行なうことができる好ましい材料である。

好ましいABS樹脂としては、曲げ強度40〜1000Kg/cm²、
弾性率0.7〜2.8×10⁴Kg/cm²、アイゾット衝撃強さ10〜2
0（Kg・cm/cm・ノッチ付6.4mm幅）程度の物性を有して
いれば良好である。

第４図は、直列に連結した蓄積コンデンサー７、電子遅
延回路基板及び点火装置の塞栓22を、フイルム500によ
り長手方向に周囲に密着して取囲み被覆し、全体を一体
とする実施態様の断面図である。この被覆は、電子遅延
回路基板上の電子素子（１、８、９、32及び101）の汚
れ、吸湿防止と共に直列配列構造を固定して機械的に剛
直にすることができるので全体を筒型ケーシング21内へ
の挿入を容易にすることができる利点がある。使用可能
なフイルム500としては、塩化ビニール、塩化ビニリデ
ン、塩化ビニル共重合体、ポリエステル、フッソ樹脂等
の電気絶縁性（体積抵抗率約10¹⁰Ω・cm以上）のフイル
ムを用いることができる。フイルムの熱収縮性は、点火
装置の点火薬及び電子素子に対して安全な加熱温度で長
さ収縮率５〜30％、内径収縮率40％〜80％の収縮を示す
材料を用いるのが好適である。市販の収縮開始温度50℃
〜75℃、収縮完了温度が約120℃の熱収縮性チューブを
用いることができる。かくしてこれらの電子式遅延電気
雷管は製造時の安全上、点火部と起爆薬等を圧填した原
管部の結合は、最後の工程になるので、中間製品とし
て、蓄積コンデンサー７と電子式遅延点火装置と点火装
置付き塞栓22を接続したモジュールが生まれる。

このモジュールの取扱い段階での、電子遅延回路基板の
保護及び保持機能が、最終的な電子式遅延電気雷管を確
実なものにする。

第６図は、本発明の電子式遅延電気雷管を用いた一例で
あり、該図中、30₁、30₂・・・・30_nは電子式遅延点火
装置を示し、12、13は電源端子、14は比較入力端子、15
は点火抵抗端子、16は点火用抵抗線を表わす。

（実施例）以下、本発明の実施例により詳述する。

実施例１及び比較例１〜２第２図に示す電子式遅延電気雷管を、スラリー爆薬100g
〔旭化成工業（株）製、商品名サンベックス100〕に挿
入して親ダイを作成した。

つぎに、２本の親ダイを砂中に15cm離して配置し、起爆
性を検した。その結果を表−１に示す。

また、比較のため、ケーシングなし、ケーシングの厚み
0.3mmのものを用いて起爆性を検した。その結果を表−
１に示す。なお、ケーシングとして、スチレン45％、ア
クリロニトリル25％、ブタジエン30％からなるABS樹脂
を用いた。

実施例２〜３及び比較例３長さ40mmに切断した直径10mmの熱収縮チューブ〔住友化
学（株）製、商品名：スミチューブＣ〕を用い、第４
（Ｂ）図に示す如く蓄積コンデンサー、電子遅延回路基
板、点火装置付き塞栓を被覆し、該チューブをホットガ
ンにより３分間加熱（温度60℃）し、チューブを収縮さ
せて第４（Ｃ）図の如くしたのち、実施例１で用いた筒
型ケーシングに挿入して第２図に示す如き電子式遅延電
気雷管を作成した。

上記電子式遅延電気雷管10本及び実施例１の電子式遅延
電気雷管10本を小箱に入れ、高さ1mからコンクリート面
に、50回、100回、200回落下させ破損状況を観察した。
その結果を表−２に示す。

また、比較のためケーシング及びチューブなしのものに
ついても観察を行った。その結果を表−２に示す。

（発明の効果）本発明の電子式遅延電気雷管は、振動及び隣孔からの衝
撃に強く、損傷がなく、電気雷管の起爆力を見かけ上低
下させることがなく、安価でコンパクトである。また、
製造に際して電子遅延回路基板、電気エネルギー蓄積コ
ンデンサー及び電気雷管の接続を、安全かつ確実に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子式遅延電気雷管の一実施例態様
の断面図、第２図は本発明の電子式遅延電気雷管の他の
実施態様の断面図、第３図は本発明に用いられる筒型ケ
ーシングの一実施態様の断面図、第４図は第２図に示す
電気式遅延電気雷管におけるフイルムの被覆要領を説明
するための断面図、第５図は本発明に用いられる電子式
遅延点火装置の構造例を示し、第５（Ａ）図は表面図、
第５（Ｂ）図は裏面図、第５（Ｃ）図は第５（Ａ）図に
おけるＩ−Ｉ′線での切断断面図、第６図は本発明に用
いる電子遅延回路基板の複数個を接続したブロック図で
ある。図中;1はダイオードブリッジ電源入力回路、７はエネル
ギー蓄積コンデンサー、８は時定数設定用抵抗素子、９
は時定数設定用コンデンサー、10、11は入力端子、1
0′、11′は脚線、12、13は電源端子、14は比較入力端
子、15は点火抵抗端子、16は点火用抵抗線、20は密封用
栓、21は筒型ケーシング、22は塞栓、23は点火薬カッ
プ、24は内管、25は起爆薬、26は添装薬、27は管体、28
は脚線、29は電気雷管、30は電子式遅延点火装置、32は
バイパス抵抗、100はモノリシックIC、101は樹脂、200
は基板、500はフイルムを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口端部に導線を挿通した密封用栓と；底
部に向けてテーパーをつけた有底の筒体内に、底部に起
爆薬と共に電気着火手段を封入して塞栓で封止した電気
雷管と；開口部側に前記着火手段の脚線と電気的に接続
した電子遅延回路基板及びエネルギー蓄積コンデンサー
とを順次直列配置構成した電子式遅延点火装置と；前記
雷管管体と電子式遅延点火装置とを前記密封用栓と共に
内封する筒型ケーシングとを含み、前記筒型ケーシング
が、弾性率0.5×10⁴〜3.0×10⁴kg/cm²、曲げ強度20〜20
00kg/cm²の機械的物性を有する硬質プラスチックからな
り、側面の厚みＴが0.5mm以上であって、底部壁の厚み
ｔがt/T≦１を満足する構造であることを特徴とする電
子式遅延電気雷管。
【請求項２】筒型ケーシングの底部壁の厚みｔが、該側
面の厚みＴの50％〜90％であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の電子式遅延電気雷管。