JPS60236205A - １次回路を２次回路に結合するための誘導結合装置及び１次回路から２次回路への電気エネルギーの伝達を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 結合される一次回路に電気エネルギを伝達する装置の能
力を制飄し得る，制御された誘導結合装置に関する。本
発明は１ｔｃ％　ｌ次回路からこれに誘導的に結合され
る２次回路への電気エネルギの伝達を制御する方法も包
含する。

本発明は、点火要素例えば電気雷管の醍気信管ヘツ戸の
電気放電回路に誘導的に連結される爆破機械のような、
電源からの点火エネルギの伝達全制御するのに用いられ
るとき特に都合が良い。

電気点火エネルギ源に誘導的に結合するようにされｆｃ
１！気雷管組立品は、ノーベルズーエクスプａ　−　シ
’ｆ拳カンノに二−・ＩＪ　ミテツ）’　（　Ｎｏｂｅ
ｌ’ｓＥｘｐｌｏｓｉｖｅ　Ｏｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍｉ
ｔｅｄ　）に工！ｌｌ［マグナデット（　Ｍａｇｎａｄ
ｅｔ　）Ｊ　なる商標で広（取引きされ、かかる雷管を
使用している爆破システムは一般に［マグナデット［　
Ｍａｇｎａｄｅｔ　）ｊ　システムと称される。この爆
破システムにおいて、爆破装薬を爆発するだめの電気雷
管のケースに入れた抵抗点火要素は，雷管ケーシングの
外に媚びる連続導線の端部にそれぞれ接続される２つの
端子を有する。

導線の外方部分は完全に絶縁されかつフェライトリング
コア［ｊ〜ｊ回巻きの２次巻線として巻かれ、（これは
一般に平坦な円筒形断面のチューブであり、またこれは
矩形又は多角形のような円形とは別の形状を有し得るけ
れども）これは通常トＯイｌ’（　ｔｏｒｏｔｄ　＞　
［環状体）と称される。雷管を点火するため、絶縁導線
は単一ループの７次巻線として１つ以上のトロイｒりン
グコ了ｔａされ、かつ適当な交加点火電＃に接続される
。こｔｌ．らのＪｊ誘導的結合した雷管は英国特許＠ノ
θλλコλλＡ号及び同第２１０９Ａ；／２ｋＶＣ記載
されている。

誘導的に結合される［マグナデツ）　ＩＮ４ａｇｎａｄ
ｅ＋）ｊ雷管は、使用に際して接続の都合及び空電々虎
と静電気による尚早の点火からの高度な安全のために、
多ぐの爆破操作において有利である。この誘導結合は周
波Ｆｉ選択であるよう設計されて、約ｔＯないし／　０
　０　ＫＨｚの範四内の設計帯域外の信号は、それらが
点火要素を点火するのを防止するため１髪１に減良さｎ
る。こうして一般的にかかる雷管は、７０〜．２０　Ｋ
Ｈｚの信号を能率的ＶＣ通すよう設「［され、また使用
時はこの周波数帯域内で重加，を発生する爆破機（エク
スプａ−ダ）と共に用いられる。それ故安全゛持性は、
共通の危険な電源の経きてからの安全を確保する。しか
しながら、雷管は、設計きれＩＣ周波数帯域内の周波数
？有している疑似信号に対して必ずしも保護されず、そ
扛故７次導線が環状コアの適ｒｉｉ　ｖｃあるとき、号
た特Ｖｃ７次導線が点火源に接続されるとき、このよう
な信号からのある危険を伴う。爆発装薬と「マグナデッ
ト」雷管を爆破のかなり前に発破穴に配（ａすることが
しばしは必要であり、“また史に７次導線が爆破前のあ
る時期に点火源に接続づれるので、雷管が点火時期オで
全ゆる市洲から完全に安全であったならば都合が良い。

本発明（１）　１つの目的は、所１−の値以上のｌｉｆ
ｆｉ　ａ．が訪導結合装酋を通って伝達されるの倉防止
する１こめ、ｇ貢の屯流伝導卵力を側倒し得る誘導結合
装置を提供することである。他の目的は、φ大要素の点
火が望ｔ　ｉする寸で伝導省鉗を点火七洲り、上に維持
するよう装置の逼流伝４１トカを制御し得る、電気点火
要素に交流点火源？接続するための誘導装置全提供する
ことである。

本発明によれば、ｌ次回路を．２次１０１路に結合する
ためのｄ導結合装漣は、前記回路の各々が誘導１的に結
合される透磁ヰのコア、及びＡｉｌ記コアの少な（とも
一部分にーｆＭな磁界ヶ印加する手段全備え、前５「シ
コア内の磁界の強ＩＷは１次回路から１次回路への電気
エネルギの伝達の制御を達成するため８］変である。

磁界を印加する手段は、１つ又はそれ以上の研石、窒ま
しくは永久磁石を備え得る。この磁石は、磁界強度？変
化するため前記コア［関して町−であるのが望ましい。

このような配備にエリ、磁界は電流の伝導が心壁とされ
る寸で透磁性のコア内に維持きれ、寸だ次いで磁石とコ
アとの相対運動によって低減されあるいは除去される。

＠記永久磁石は、磁極が両方とも同時に？５磁性のコア
にごく接近しているよう位置さｎｔｃ磁極を有するのが
都合食い。

磁界を印加する手段は、透磁性のコアを磁気的に飽和す
ることができるのが望捷しく、これに工り磁界がコア内
に印加されるとき装置に任意重大なｒＥ流が流扛るの？
不可能にする。

５ｉｉｆ１ａのコアはフェライトコアであるのが都合良
（、かつ以−上トロイダルコア（ｔｏｒｏｉｄａｌ　ｃ
ｏｒｅ）又はトロイｌ’　Ｉ　１ｏｒｏｉｄ　１　と称
する環状コアであるのが望ましい。

本発明の結合装置を使用する［際して、前記７次と一次
回路の少なくとも一方は、透磁ヰの環状コアを通して少
な（とも１回巻きの巻線と１−て結合され、１だ１次回
路は交流電源に連結きれる、コアがトロイダルコアであ
る場合、前記回路の少な（とも一方は、紡記トロイ１′
（、通される導線の単一ストランＰとして結合し得る。

コア内の磁界強度が高い値であるとき％　７次から２次
（ロ）路への電気エネルギの伝達が抑制されるが磁界強
度が低減するとエネルギ伝達は増大する。

この装置による点火要素の点火のため、１次回路は交流
点火源ＶＣ接続される入力を有し、ｔａｕ次回路は少な
（とも１つの点火要素に接続される出力？有する。１次
回路Ｖｉｔつ又は数個のトロイダルコアを通さむる単一
ストランＰの閉鎖ループであり得、各コアは点火要素と
共に少なくとも７つの一２次巻線に直列に誘導的に結合
される。

本発明は更に、！次回路と一次回路が透ａ１叶のコア［
、Ｊ導的に結合される７次回路から２次回路への１Ｌ気
丁ネルギの伝達を制御する方法も包含し、エネルギ伝達
の抑制が必要とされるとき一様な磁Ｗがコアの少な（と
も一部に印加され、またエネルギ伝達が必要とされると
き磁界が減少される。

磁界がｆｉｔｌ　ｆｉ　ＶＣ工って印加されるのが都合
良く、前記磁石は、コアが前記磁石の磁界内にある位置
から、コアが前記磁界の実際上外側にある位置に、コア
ＶＣ関してｏｉ動である。

この方法は寸′ｆｃ１次回路が交流回路であり、２次回
路が少な（七も１個の点火要素を含み、単数又は複数の
点火要素は、前記要素の点火が必要とされる捷で磁界の
印加ＶＣよって安全な状態に維持され、捷た交流エネル
ギが７ｒＫ回路金通過するとき要素の引き続く点火を町
峠にするため磁界？低減又は除去することによって装架
される自火要素を装架する方法としても用い得る。

本発明は、添付図面を参照して、例示として以下説明さ
れる望ましい実施例に１って更に説明される。

第７図の組立品は、フエライトトロイＩＦｚｆ備えてい
る［マグナデツ）　Ｆ　Ｍａｇｎａｄｅｌ　Ｉ　Ｊ　電
気雷管点火回路であり、フエライトトロイＰには一次回
路３にエリ電気ｍ管λが結合され、捷た交加発生器弘が
７次回路ｊｌｃ、ｃり結合される。２次回路３はコアｌ
の周りに３回巻きの絶縁＃Ｊ！に有し、また１次回路ｊ
はトロイ戸／倉通る単一ループの絶Ｗ＃、線を有する。

辿常の使用において、雷管はトロイｒが有効に伝達する
工う設計される範囲内の周波数で発生器μ内に点火電流
を発生することＶｃＬり点火される。

第２図に示すような組立品において％　、２個の永久磁
石ｔがそれぞｔｔｌロイＦ％　／の両側でかつこれにご
（接近して配置され、各研石の両磁極１．２゜１３はト
ロイ戸ｌに接近している。この位置にある磁石乙にエリ
、トロイ１１の結合効率は、発生器≠に工り供給される
電流が雷管２に伝達されないよう番（一時減少される。

一方の磁石の極ｆ　）　ａイＰを介して他方の磁石の同
様な極に面して配置することによって効率は最も有効に
減少きれる。

雷管λが点火されるべきであるとき、磁石６は第３図に
示す工うにトロイＰ／の付近から移動され。

一方トロイＩ′ｌの結合効率はその元来の値に回復され
、また点火エネルギは発生器≠から雷管２に伝達される
。

トａイ？ｉＬ７）Ｍ合効巡の低減において磁石ｔの有効
性が第４図の回路構成で試験された。試験回路において
、可変周波数交流発生器？が電力増幅器ｔに入力を与え
るため接続された。増幅器ｒからの交流出力は、［＠　
／図の如き）単一ループによりトロイｙｔＶＣ結合され
る１次回路ｉｏ２通して供給された。ｌ第１図の如き）
３回巻きの導線ＶＣ工ってトロイｙｔＶＣ結合される２
次回路／／は。

ｌオームの抵抗負荷に接続され、これｔｉ電気苗管コの
点火要素の抵抗とほぼ対応する。

次の表は、ｔａｌ磁石なしく＠７図）、ｆｂ）トロイＰ
ｌに近接して配置しｆｃ磁石１個及びｆｃ）磁石２個（
第２図）を用いて６アンペアの１次回路として異なる周
波数で測定したλ次回路電ａｔ示す。この磁石はほぼ６
３０ガウスの閉鎖回路磁束密度を有している「エクリゾ
スＩ　Ｅｃｌｉｐｓｅ　）ｌ　Ｅ　ｒ　ｓコ［マキシマ
グネット（Ｍａｘｉ　Ｍａｇｎｅｔｓ　）Ｊ　である。

この表に示された実測値Ｖｉ、第５図に線図で示される
。これらの結果は％　ｊないしｊ　ＯＫＨｚの周波数範
囲にわたって２次電流が磁石に工って実質的に減少し得
ることを示す。か（して通常約ｌアンペアの最小点火電
流を必要とする誘導的に結合した雷管を点火するに十分
なエネルギの伝達は、誘導結合のコア内に一様な磁界を
印加することによってたやす（防止される。

表

【図面の簡単な説明】

第７図は、誘導的Ｖｃ（ｆａＥ器）結合した電気雷管点
火回路組立品を図式的に示す。 第２図は、変圧器コア内に達成される田界會有する第１
図の組立品を示す。 ８ｇ３図は、変圧器コアから磁界が有効に取り払われた
第２図の組立品を示す。 第４図は、変圧器結合の効果全試験するための試験回路
線図倉示す。 ｇｊ図は、第２図の組立品の誘導結合装置のコア内の穐
にの磁界強度をもつ２次回路電原のグラフを示す。 ｌ・・・コアＣ上ロイｒ）、λ・・・ｍＷ、３・・・、
２ｒＫ回路、グ・・・交流発生器、ｊ・・・７次回路、
６・・・永久磁石、／コ、／ｊ・・・磁極、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　１次回路と２次回路の各々が誘導的に結合される透
   磁性のコアを備えている７次回路を！次回路に結合する
   ための誘導結合装置において、前記コアの少な（とも一
   部分に一様な磁界を印加する手段を有し、前記コア内の
   磁界の強度が１次回路から２次回路への電気エネルギの
   伝達の制御を達成するため可変であることを特徴とした
   誘導結合装置。 ）　磁界全印加する手段が少なくとも７個の磁石？備え
   る特許請求の範囲第１項に記載の結合装置。 ３、　前記磁石は磁界強度が磁石とコアの相対運動ＶＣ
   よって賛化し得るようコアに関して可動であスー　慟絡
   　虹劇藝　古　ｎｌ　呵　開　出ぽ　７　ｒ占　ｆ　歯
   −ホυ　ｎ）ｔｂ　Δオ七　祐−執　前記磁石が永久磁
   石である特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の結合
   装置。 ｊ　前記永久磁石は１ｉｌａ惨が両方とも同時ＶＣ透磁
   性のコアにごく接近するよう位置される磁極を有する特
   許請求の範囲第１Ｉ墳に記載の結合装置６６　磁界を印
   加する手段は透ＥＩｉ性のコアを磁気的に飽和すること
   ができる特許請求の範囲第７項から第５項の任意の７墳
   に記載の結合装置。 Ｚ　コアが環状コアであり、これを通して前記回路の少
   な（とも１つが少なくとも１回巻きの巻線として結合さ
   れる％許請求の範囲第２ユ１から第６墳ｑ〕任意σ〕１
   項に記載の結合１もｆｆ、／次回路と２次回路がうｅ１
   注のコアに誘導的に結合される７次回路から、２次回路
   への′Ｃに気Ｊネルギの伝達を制御する方法において、
   エネルギ伝速の抑制が必要とされるとき一様な磁界がコ
   アの少な（とも一部に印７１０され、またエネルギ伝達
   が必要とされるとき磁界が減少これること（ｒ′Ｐ！ｆ
   ｌｌａとした方法。 ２　磁界が磁石ＩＣ，ｊつで印加され、前記磁石は、コ
   アが前記−石の磁界内にある位置から、コアが前記磁界
   の実際上外側にある位置に、コアに関して可動である特
   許請求の範囲第を項に記載の方法。 ／Ｑ、１次回路が交流点火回路であり、２次回路が少な
   （とも１個の点火費素？含み、単数又は複数の点火要素
   は、前記要素の点火が必要とされる捷で磁界の印加に工
   って安全な状態に維持され、また交流エネルギが７次回
   路を通過するとき要素の引き続（点火を可能にするため
   磁界を低減又は除去することによって装架される点火要
   素を装架する方法である特許請求の範囲第ｇ項又は第り
   項に記載の方法。