JPH1026500A - 信管の発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いかなる種類の砲弾、ロケット弾等であって
も装着可能な汎用性の高い信管の発電装置を得ること。 【解決手段】 本発明は、略円筒形状のヨーク２２と、
ヨーク２２内の上部に内周面２２ｃに沿って設けられた
ホビン２３と、ホビン２３の外周面２３ａに巻回された
コイル２４と、内周面２２ｃに沿って設けられた略肉厚
円筒形状の円筒部材２６と、内周面２６ｂに沿って設け
られたバネ２７と、略円柱形状の円柱部材２８の上面２
８ｃに接着された永久磁石２９と、その一端部が円柱部
材２８の貫通穴２８ｂを貫通するようにして設けられた
トリガピン３０と、トリガピン３０を矢印Ｚy方向へ引
き抜くピン駆動装置３１と、整流用のダイオードを介し
てコイル２４に並列接続されたコンデンサと、トリガス
イッチを介して上記コンデンサに並列接続された電気雷
管とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、砲弾、ロケット弾
等に装着される信管の発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の信管の発電装置４が適用
された砲弾１の構成を示す側面図である。この図におい
て、砲弾１は、火薬が充填された筒部２と信管３とから
構成されており、同図に示す矢印Ｚu方向へ飛翔する。
発電装置４は、信管３に内蔵されており、筒部２内の火
薬を点火する電気雷管と、この電気雷管へ電力を供給す
る電力供給装置と、前記電力供給装置を駆動するトリガ
用の電力を発電するセットバックジェネレータとを有し
ている。

【０００３】図５は、図４に示す発電装置４の一部をな
す上記セットバックジェネレータ５の構成を示す側断面
図である。この図において、６は、上面が開放され下面
が塞がれた略円筒形状の円筒ケースであり、この円筒ケ
ース６の下板６ａの略中央部には、貫通穴６ｂが形成さ
れている。７は、円筒ケース６内の下部に内周面６ｃに
沿って設けられたホビンであり、円筒部材と該円筒部材
の両端縁より半径方向へ延びる延長部材とが一体に形成
されてなる。すなわち、ホビン７の外周面７ａと円筒ケ
ース６の内周面６ｃとの間には、空間が形成されてい
る。

【０００４】８は、ホビン７の外周面７ａに巻回された
コイルであり、その両端部は、図示しない電気雷管へ電
力を供給する電力供給装置の入力端子へ各々接続されて
いる。９は、上面が塞がれ下面が開放されてなる略円筒
形状の円筒ケースであり、この円筒ケース９の上板９ａ
の略中央部には貫通穴９ｂが形成されている。また、上
記円筒ケース９の略下半分の部分の外径は、円筒ケース
６の内径と略同径とされている。上記円筒ケース９の略
下半分の部分は、円筒ケース６内に挿入されている。ま
た、円筒ケース６内においては、ホビン７の内周面７ｂ
と円筒ケース９の内周面９ｃとは同一曲面上に位置して
いる。

【０００５】１０は、円筒ケース９内の上板９ａに当接
するようにして設けられた磁性体であり、略円柱形状を
している。この磁性体１０の略中央部には、貫通穴１０
ａが形成されている。１１は、円筒ケース９内に設けら
れた円柱形状の永久磁石であり、その外径が円筒ケース
９の内径と略同径となるように形成されおり、円筒ケー
ス９内において同図に示す矢印ＺdまたはＺu方向に移動
可能とされている。また、上記永久磁石１１は、砲弾１
（図４参照）の発射前においては、磁力により上面１１
ａが磁性体１０に吸着している状態とされている。

【０００６】上記構成において、図１に示す砲弾１が矢
印Ｚu方向へ発射されると、砲弾１の各部には、重力加
速度が作用する。これにより、図５に示す永久磁石１１
に作用する重力加速度が、永久磁石１１と磁性体１０と
の間に作用している吸着力に打ち勝って、永久磁石１１
は、同図に示す矢印Ｚd方向へ移動する。これにより、
コイル８と鎖交する磁束数が変化し、この結果、コイル
８には、誘導起電力が誘起される。この誘導起電力によ
り、図示しない電力供給装置がトリガされ、さらに所定
時間経過後、電力供給装置から電気雷管へ電力が供給さ
れる。この結果、電気雷管が点火され、さらに火薬が発
火する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の信管の発電装置４においては、砲弾１の発射時に各
部に作用する重力加速度によってセットバックジェネレ
ータ５の発電が開始される。しかしながら、従来の信管
の発電装置４においては、これを発射時の重力加速度が
砲弾１のそれに比して格段に小さいロケット弾等に搭載
することができず、適用範囲が限定され汎用性が低いと
いう欠点があった。本発明は、このような背景の下にな
されたもので、いかなる種類の砲弾、ロケット弾等であ
っても装着可能な汎用性の高い信管の発電装置を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、砲弾等に装着される信管において、円筒形状のヨー
クと、前記ヨークの内周面に沿って設けられたコイル
と、前記ヨーク内に軸方向に移動自在に設けられた円柱
形状の永久磁石と、前記永久磁石を前記ヨークの上面方
向へ付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢状態を制
御する制御手段と、前記コイルに誘起される誘導起電力
に基づいて駆動される駆動回路とを具備することを特徴
とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の信管の発電装置において、前記付勢手段は、バネであ
ることを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の信管の発電装置において、前記コイルに誘起
される誘導起電力による電流が充電される電荷蓄積手段
を有し、前記駆動回路は、前記電荷蓄積手段の放電電流
により駆動されることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の信管の発電装置において、装置各部へ電力を
供給する熱電池と、前記コイルの誘導起電力による電流
が供給されることにより前記熱電池を活性化する活性化
手段とを具備することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞以下、図面を参照して本発明の第１実
施形態について説明する。この第１実施形態による信管
の発電装置においては、図４に示す発電装置４に代え
て、発電装置２０が用いられている。図１は、図４に示
す発電装置２０の一部をなすセットバックジェネレータ
２１の構成を示す側断面図である。

【００１３】図１に示すセットバックジェネレータ２１
において、２２は、上面がわずかに塞がれ、かつ下面が
開放された略円筒形状のヨークであり、そのドーナツ形
状の上板２２ａには、円形開口部２２ｂが形成されてい
る。２３は、ヨーク２２内の上部に内周面２２ｃに沿っ
て設けられたホビンであり、円筒部材と該円筒部材の両
端縁より半径方向へ延びる延長部材とが一体に形成され
てなる。すなわち、ホビン２３の外周面２３ａとヨーク
２２の内周面２２ｃとの間には、空間が形成されてい
る。

【００１４】２４は、ホビン２３の外周面２３ａに巻回
されたコイルである。２５は、ヨーク２２の内周面２２
ｃに沿ってホビン２３の下方に設けられた円環形状のス
ペーサである。２６は、ヨーク２２の内周面２２ｃに沿
ってスペーサ２５の下方に設けられた略肉厚円筒形状の
円筒部材であり、その内径がヨーク２２およびスペーサ
２５の内径と同径とされている。また、円筒部材２６の
下端周縁には、半径方向へ延びる延長部２６ａが形成さ
れている。

【００１５】２７は、バネであり、円筒部材２６の内周
面２６ｂに沿って設けられており、その下端は、円筒部
材２６の延長部２６ａに当接している。２８は、バネ２
７内を貫通するように配設された略円柱形状の円柱部材
であり、その上端縁より半径方向へ延びる延長部２８ａ
が形成されている。この延長部２８ａの直径は、円筒部
材２６の内径と略同径とされている。また、円柱部材２
８の下端部には、半径方向に貫かれた貫通穴２８ｂが形
成されている。

【００１６】２９は、略円柱形状の永久磁石であり、そ
の直径がホビン２３の内径と同径とされている。この永
久磁石２９の下面２９ａは、接着材により円柱部材２８
の上面２８ｃに接着されている。３０は、棒状のトリガ
ピンであり、その一端部が円柱部材２８の貫通穴２８ｂ
を貫通するようにして設けられている。このトリガピン
３０は、貫通穴２８ｂに貫通している状態においては、
バネ２７の弾性力により同図に示す矢印Ｚu方向へ永久
磁石２９および円柱部材２８が移動するのを防止する役
目をしている。３１は、トリガピン３０を同図に示す矢
印Ｚy方向へ引き抜くピン駆動装置であり、図示しない
制御回路より駆動信号Ｓが供給されることにより、駆動
される。

【００１７】図２は、図４に示す信管の発電装置２０の
電気的構成を示す回路図である。図２において、セット
バックジェネレータ２１（図１参照）のコイル２４は、
整流用のダイオード３２を介して、コンデンサ３３に並
列接続されている。このコンデンサ３３は、コイル２４
に誘起される誘導起電力により流れる電流を充電するも
のである。

【００１８】３４は、火薬３５を点火する電気雷管であ
り、トリガスイッチ３６を介してコンデンサ３３に並列
接続されている。上記トリガスイッチ３６は、図示しな
い制御回路から供給されるオン信号により閉とされる。

【００１９】上記構成において、図４に示す砲弾１が矢
印Ｚu方向へ発射されてから所定時間が経過すると、図
示しない制御回路は、駆動信号Ｓを図１に示すピン駆動
装置３１へ供給する。これにより、ピン駆動装置３１が
駆動され、トリガピン３０が同図に示す矢印Ｚy方向へ
移動される。そして、トリガピン３０が円柱部材２８の
貫通穴２８ｂから完全に抜けると、円柱部材２８および
永久磁石２９が共に、バネ２７の弾性力により、同図に
示す矢印Ｚu方向へ移動する。これにより、コイル２４
と鎖交する磁束数が変化し、コイル２４には、誘導起電
力（例えば、３．３Ｖ、２．６ｍＪ）が誘起され、図２
に示すコンデンサ３３には、上記誘導起電力により生じ
る電流がダイオード３２を介して充電される。

【００２０】そして、今、図示しない制御回路からオン
信号がトリガスイッチ３６へ供給されるとコンデンサ３
３の充電電荷が放電され、電気雷管３４へ電流が供給さ
れる。これにより、火薬３５が点火される。

【００２１】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態による信管の発電装置の構成について説明する。こ
の第２実施形態による信管の発電装置においては、図４
に示す発電装置４に代えて発電装置４０が設けられてい
る。図３は、図４に示す発電装置４０の電気的構成を示
す回路図である。図３において、図２の各部に対応する
部分には同一の符号を付けその説明を省略する。図３に
おいては、図２に示すダイオード３２およびコンデンサ
３３に代えて、熱電池４１が設けられている。

【００２２】図３に示す熱電池４１において、４２は、
右側面および左側面が塞がれた円筒形状の外装ケースで
ある。４３は、外装ケース４２の内周面に沿って設けら
れた肉厚円筒形状の断熱材である。４４、４４、・・・
は、各々起電力を発生する素電池であり、加熱材４５、
４５、・・・を介して断熱材４３内に軸方向に各々積層配
設されている。また、素電池４４、４４、・・・は、各々
電気的に並列接続されており、所望の容量を得るのに必
要な個数設けられている。上記加熱材４５は、熱を発生
することにより、素電池４４を活性化する役目をしてい
る。４６は、加熱材４５を点火する点火薬であり、この
点火薬４６には、セットバックジェネレータ２１のコイ
ル２４に誘起される誘導起電力により流れる電流が供給
される。４７、４７は、素電池４４、４４・・・から構成
される上述した並列回路に並列接続された端子であり、
素電池４４、４４、・・・が発生する起電力を取り出すの
に用いられる。これら端子４７、４７には、電気雷管３
４が接続されており、また装置各部に接続されている。

【００２３】上記構成において、図１に示す砲弾１が矢
印Ｚu方向へ発射されてから所定時間が経過すると、図
示しない制御回路は、駆動信号Ｓを図１に示すピン駆動
装置３１へ供給する。これにより、ピン駆動装置３１が
駆動され、トリガピン３０が同図に示す矢印Ｚy方向へ
移動される。そして、トリガピン３０が円柱部材２８の
貫通穴２８ｂから完全に抜けると、円柱部材２８および
永久磁石２９が共に、バネ２７の弾性力により、同図に
示す矢印Ｚu方向へ移動する。

【００２４】これにより、前述した動作と同様にして、
図３に示すコイル２４に誘導起電力が誘起されることに
より、点火薬４６へ電流が供給される。この結果、点火
薬４６が点火して、さらに加熱材４５、４５、・・・およ
び素電池４４、４４、・・・が活性化されることにより、
素電池４４、４４・・・には、すなわち、端子４７、４７
間には、起電力が発生し、装置各部に電力が供給され
る。ただし、今、トリガスイッチ３６が開とされている
ので、電気雷管３４には、電力が供給されない。

【００２５】そして、今、図示しない制御回路からオン
信号がトリガスイッチ３６へ供給されると、熱電池４１
の起電力が端子４７、４７を介して電気雷管３４へが印
加される。これにより、火薬３５が点火される。

【００２６】以上説明したように、本発明の第１および
第２実施形態による信管の発電装置２０および４０によ
れば、セットバックジェネレータ２１の発電開始のトリ
ガとして、従来の重力加速度に代えて制御回路から出力
される駆動信号Ｓを用いているため、発射時の重力加速
度が砲弾に比して格段に小さいロケット弾等にも適用で
きることから、汎用性を高くすることができるという効
果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御手段によって、付勢手段の作用によって永久磁石が
付勢されると、永久磁石が移動してコイルに誘導起電力
が誘起されるので、従来の信管の発電装置のように、大
きな重力加速度が作用しなくても発電が開始される。従
って、本発明によれば、ロケット弾のように発射時の重
力加速度が小さいものにも装着することができるため、
汎用性を高くすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態による信管の発電装置
２０の一部をなすセットバックジェネレータ２１の構成
を示す側断面図である。

【図２】 同第１実施形態による信管の発電装置２０の
電気的構成を示す回路図である。

【図３】 本発明の第２実施形態による信管の発電装置
４０の電気的構成を示す回路図である。

【図４】 従来の信管の発電装置４が適用される砲弾１
の構成を示す側面図である。

【図５】 図４に示す発電装置４の一部をなすセットバ
ックジェネレータ５の構成を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 砲弾 ２０、４０ 発電装置 ２１ セットバックジェネレータ ２２ ヨーク ２４ コイル ２７ バネ ２８ 円柱部材 ３０ トリガピン ３１ ピン駆動装置 ３３ コンデンサ ３４ 電気雷管 ４１ 熱電池

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砲弾等に装着される信管において、 円筒形状のヨークと、 前記ヨークの内周面に沿って設けられたコイルと、 前記ヨーク内に軸方向に移動自在に設けられた円柱形状
   の永久磁石と、 前記永久磁石を前記ヨークの上面方向へ付勢する付勢手
   段と、 前記付勢手段の付勢状態を制御する制御手段と、 前記コイルに誘起される誘導起電力に基づいて駆動され
   る駆動回路と、 を具備することを特徴とする信管の発電装置。
2. 【請求項２】 前記付勢手段は、バネであること、 を特徴とする請求項１に記載の信管の発電装置。
3. 【請求項３】 前記コイルに誘起される誘導起電力によ
   る電流が充電される電荷蓄積手段を有し、 前記駆動回路は、前記電荷蓄積手段の放電電流により駆
   動されること、 を特徴とする請求項１または２に記載の信管の発電装
   置。
4. 【請求項４】 装置各部へ電力を供給する熱電池と、 前記コイルの誘導起電力による電流が供給されることに
   より前記熱電池を活性化する活性化手段と、 を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の
   信管の発電装置。