JPS59501928A - 高感度ストライカ - 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】 高感度ストライカ 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。特に仏画特許第１５９２ ７６７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ャ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、マグネットにより保 持されており、コイル中に電流が生じてマグネッ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ッ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原人は、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 ストライクロッドと、ばねを弛緩させてロッ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白こ巻付けられてお りかつそれぞれロット９に巻付けられたばねの両端部に接触するショルダ部を備 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ｒ通過 用オリフィス付きカバーとを備えるケーシングとから構成され、ロッドは可動部 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ッドオイ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、オイ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 動部品によっ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３ＯＮ、ａｍのオーダであり、一方上記型のストライ カは１０　Ｎ、　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イ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っ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１００１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っ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 面に接触するショ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 化ゴム製ストリップ状マグネットと、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ョルダを有する可 動コアとを備えることを特徴とし、コアは、マグネッ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担 な端部に当接する平担な端部を有しており、磁気コアは、マグネットの磁束がコ 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ット°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、 一部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図はマグネッ トによる磁力線を示すストライカの軸方向断面図、 一部４図はフィルによる磁力線を示すストライカの軸方向断面図、 一部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 から出発しており力Ｓつケーシングの全長の３分の１乃至２分の１の長さｔこ伸 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 ースとボ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とバストの長さｌｏ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２口の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ョルダ７Ａを除き、ケーシングの 内径より小である。固定コア７はコイルの端部のしばルにおいてケーシングの内 壁のショルダＩＡに当接している。

従ってケーシングの側壁の厚さはより薄く、かつショルダＩＡ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との間の環状スば一部には、円筒形状に巻付けられた 磁化ゴム製ストリップ状マグネット８が配置されている。スｌ−ＩＪツブの磁化 方向はストリップの表面に対して垂直であるので、ストリッ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 ョルダ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。

マグネッ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方が生じ、この力は第１ 図の位置に張架されたばねのカに対向する。

マグネット８の磁力線の一部は、表面９Ｂを通過せずにコア７のショルダ７Ａを 通っ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ット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、従って接着力も大きい。

接着用磁束は意図的に過剰にされ、ショルダ７Ａのレイルで分流する。

従って、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、従って拮抗する磁束を制御するアンは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 ネットを通る必要がない。

マグネットと磁気回路との接触表面積が大きいため、低誘導レイルでの作動が可 能である。従って、この接舷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。

特にショルダ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ｉこ形成される間隙のりラフタンスができるだけ小さ くなるように入念に修正され、場合によってはニッケル被覆され得る。

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ッド 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 ット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、マグネッ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、ショルダ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ッド１１を駆動せしめる。

ストライクロッ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、Ｈ第７７ ３８２３６号中に開示されているように可動コアをロッド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 てもよい。

第１の手段は、所定の厚さの１または複数のワッシャ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。ばねの特性を知ること により、配置すべきワッシャ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。

マグネット８１こ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、非磁性カッｚ−１３を配置する以前に環状マ グネット８を徐々に圧入することから成る。

従ってマグネットはコア７の周囲に徐々に圧入される。

工具は、マグネッ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。

こうしてマグネットの位置が正確に決定され、所望の接着力が得られる。従って マグネットは、壁１の孔部２０を貫通しておりかつマグネッ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ッＺ−１３は調整を妨げなＧ）。

第３の手段は、付加シャント（第５図及び第６図参照月こ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４０力（’＋着される。これらの部 品は好ましくは扇形（第６図）の軟鉄力１ら形成され、マグネットにより可動コ 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９ラクタンスを除去させることにより磁気シャントとして作動する。

従って、当然のこと乍らマグネットの長さくハ、マダネ゛ントの下端部が固定コ アの内側端部から突出しなＧ１力）或１．）６；Ｌ前記内供１ｊ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、ストライカを眠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ックとして形 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って得られるの 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は固足コア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。

一コイルの直径、従って銅の体積を増加でき、従って同一のアンはア巻数で制御 電流及びエネルギを減少できる。

−より均一な特性を石するばね、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。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、４ 国際調査＠失

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ョルダ（ 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ップ状マグネット（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 接せしめるショルダ（９Ａ）を有する可動コア（９）とを備えて成り、コアはマ グネッ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、磁気コアはマグネッ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力／ぐ− を貫通するストライクロッドα１）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）のショルダ（７Ａ）を当接せしめる ショルダ（ＩＡ）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（力とケーシング（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、マグネット（８）の固定用ね■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ッシャ（３０） を配置するこ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／　磁気シャ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ｉ５）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。