JPS60258820A - 電気制御信号発生装置 - Google Patents

電気制御信号発生装置

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JPS60258820A
JPS60258820A JP60045721A JP4572185A JPS60258820A JP S60258820 A JPS60258820 A JP S60258820A JP 60045721 A JP60045721 A JP 60045721A JP 4572185 A JP4572185 A JP 4572185A JP S60258820 A JPS60258820 A JP S60258820A
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electrical control
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signal generating
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ロレンツ ステムプフフーバー
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    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63CSKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C9/00Ski bindings
    • A63C9/08Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings
    • A63C9/088Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings with electronically controlled locking devices

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子式のスキー締着装置に関し、より詳細に
は、電子式のスキー締着装置において、電池と9荷との
間の接続を設定する電子スイッチのための電気制御信号
を発生させる装置に関する。
〔従来の技術〕
電子式のスキー締着装置は従来から知られている。電子
式のスキー締着装置に必要とされる電力は、通常は電池
から供給され、この電池は、常時接続しておくべきでは
なく、特に、大電流負荷の下に接続してお(べきではな
い。これについで、スキーを使用する時にのみ電子式ス
キー締着装置の電気的部分と電池との間の接続ないしは
結合を設定するスイッチを用いることは、従来から知ら
れている。最も簡単にば、この結合を手動式としてもよ
いが、スキーヤ−がスキー靴で電子式スキー締着装置に
ふみこむ際にこの結合がなされることが望ましいことは
言うまでもない。
電子式スキー締着装置の負荷と電池との間の結合を自動
的に行わせるための多くの可能性が知られている。米国
特許第4140331号によれば、スキー締着装置にふ
みこむ時に例えばスキー靴によって機械的に閉成可能な
スイッチを押圧する。
この米国特許の別の可能性によれば、磁石スイッチがス
キーと一体的にスキー締着装置中に配設しであり、また
スキー靴には磁石が配設してあり、磁石スイッチに近接
した時にこれを付勢し、電池と負荷とを結合する。機械
的操作の場合の難点は、スイッチが複雑化し、故障しや
すいことである。
スイッチのチャタリング即ち振動又は打撃による短い周
期の開閉を生ずる。その場合接点面が酸化されやす(な
る。ふみごみの際に可動磁石手段によってスイッチを作
動させる場合には、磁石手段を組付けた特別のスキー靴
が必要になり、不便である。
スキー締着装置において可変インピーダンス手段又は圧
電素子によって制御される電子スイッチを電池と負荷と
の間に配置することも知られている。この場合には、実
際上可動部分を必要としないが、温度及びその寿命のた
め、安定性についての問題を生ずる。更に圧電素子は、
湿気に弱いという難点があるうえに、破損し易く、圧電
素子に加える力が制限されるため、余分な機械的かコス
トが必要になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、電池の所要のオンオフ切換えが可及的
に確実になされるように、電子スイッチの電気制御信号
を発生させる装置を提供することにある。本発明の別の
目的は、部用な構成部分から成り、一般に運動具に、特
にスキー締着装置に簡単に取付けられ、環境要因によっ
て影響を受けないようにした制御装置を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、この目的を達成するためムこ、電子式スキー
締着装置にふみこむ際に(又番よ、運動具において、他
の何らかの運動によって)発信コイル中の磁束が変化し
、それにより電圧が誘起され、この誘起電圧が電子スイ
ッチの制御に用いられるようにした、電子スイッチの制
御信号発生装置を0 提供する。
本発明の好ましい実施態様は各実施態様項に示されてい
る。
本発明の好ましい実施態様によれば、発信コイルに可及
的に高誘起電圧を発生させるために、鉄心とヨークとか
ら成る磁気回路を非常に迅速に開閉させる。特に磁気回
路の可動部分例えばヨークは、磁気回路の永久磁石によ
って発生した吸引力が可動部分の最終的な加速に、従っ
て大きな誘起電圧ピークの発生に利用されるように、締
着装置の可動部分に取付けられる。本発明の好ましい実
施態様によれば、可動部分は、締着装置の成る部分に弾
性的に取付けてあり、磁気回路の固定部分になって締着
装置の核酸る部分が運動する際には、ばねに抗して作用
する永久磁石の吸引力が利用され、核酸る部分が磁気回
路の固定部分から離れるように移動する際には、可動部
分は、固定部分に付着しており、締着装置の核酸る部分
が固定部分から離れる運動が更に続けられてばね力が増
大す、 ると、可動部分が突然引離されることによって
、^ 々 1 やはり発信コイルに電圧が誘起される。
本発明によれば、発生した誘起電圧は、電子式に処理さ
れ最終的に電子スイッチに、これを制御するために供給
される。
本発明の好ましい実施態様によれば、電池と負荷との間
の結合に必要な制御電圧のみを磁気回路手段によって生
成させ、電子スイッチの解放に必要な電圧は、例えば解
除が行われた時に、スキー締着装置の電子回路内に発生
させる。
本発明の別の好ましい実施態様によれば、磁気回路の開
放時に発生する誘起電圧だけでなく、その閉成時に発生
ずる誘起電圧も、電池及び9荷の閉成ないしは分離に(
又はその逆に、分離又は開成に)用いられる。
本発明のその他の目的及び利点は、添付図面を参照とし
た以下の詳細な説明によって一層明らかとなろう。
〔実施例〕
第1図にブロック線図により示した回路装置は、電池2
0を負荷21に接続するために用いられ、2 負荷21は特に、電子式のスキー締着装置の電子回路(
電子部分)である。スキー締着装置は通常はそのほかに
機械部分も備えている。電子部分と機械部分とから成る
電子式スキー締着装置は既知であり、例えば米国特許第
4291894号に記載されている。
本明細書において簡単に負荷21と称されている電子回
路を電池20に結合するために、本発明に従って電子ス
イッチ22が配設されている。電池20は、1以上の導
線23を介して、電子スイッチ22に接続されており、
電子スイッチ22は、1以上の導線24を介して、負荷
21に接続されている。
電子スイッチ22は好ましくは半導体スイッチである。
電子スイッチ22は、−例として、トランジスターとし
てもよい。
電子スイッチ22は、制御信号発生器25(発信器)及
び電子制御回路26を介して制御又は動作され、即ちオ
ンオフ操作される。制御信号発生器25は制御回路26
に導線4を介して接続され、1.3 制御回路26は電子スイッチ22に導線6を介し接続さ
れている。電子式のスキー締着装置の場合に、電子スイ
ッチ22の前述したオンオフ操作は、例えばスキーヤ−
が締着装置に足をふみこんだりそれから足を外したりす
る時に惹起させるべきである。即ち足をふみこみ又は外
す過程は、制御信号発生器25を動作させるために利用
される。
本発明は、前述したように電子スイッチ22を使用する
もので、その1つ特徴は制御信号発生器25にあると共
に、他の特徴は制御回路にある。
第2図に略示した制御信号発生器25は、本発明に従っ
て、発信コイル40と、磁石1とを備えている。磁石l
は、例えばアーム2を介して支点3の回りに旋回できる
ように枢支されることによって、矢印30により示すよ
うに、発信コイル40に対し可動に配設されている。
磁石1は一例として、スキー締着装置の靴底ホルダーに
、又はスキー締着装置に足をふみこむ時に移動するスキ
ー締着装置の別の部分に配設されており、発信コイル4
0ばスキー締着装置に固定4 的に、例えば締着板に組付けられている。明らかなよう
に、発信コイル40に関して磁石1を移動させると、コ
イル40に成る電圧が発生し、この電圧は、電子スイッ
チ22を制御するために使用することができる。この電
圧は、導線24を経て、制御回路26に導かれ、その処
理の後に、電子スイッチ22を動作させるために利用さ
れる。
コイルを可動とし、磁石1を固定させてもよいが、コイ
ルを固定させ、磁石1を可動に配置する方が実際には遊
離である。
第3図は、制御信号発生装置25に磁気回路27を配し
た本発明の好ましい実施例が図示されている。磁気回路
27は、発信コイル40を担持した固定部28と、可動
部材29とを備えている。
磁気回路27はそのほかに永久磁石31も備えている。
永久磁石31は、第3図に示した実施例によれば、固定
部28の一部分である。しかし永久磁石31は、磁気回
路の可動部材29を形成してもよ′ い。しかし、第3
図の実施例によれば可動部材乃□ 5 29は軟磁性材料からできている磁気ヨークであり、固
定部28は、U字形の磁石部分35と、それに配設され
た永久磁石31とから成るため、全体として、第3図に
示したU字訓形の装置となり、この装置は、ヨークであ
る可動部材29と共働することができる。発信コイル4
0は固定部28の両方の脚片の結合部分に巻回され、第
1図に示した導線を経て誘起電圧信号を制御回路26に
送出する。
第3図に示した実施例によれば、磁気回路27の固定部
28は、電子式のスキー締着装置の解除レバー50に近
接して配置されている。解除レバー50は支点51の回
りに回動自在に支承されており、解除レバー50の反対
側の先端は、皿状部材54を介し解除ばね53と係合す
る解除ロッド52の一端に当接している。ばね53の他
端は、締着装置の適宜の固定部分により保持されている
解除レバー50は、安全ボルト操作軸56の一端に連結
55されている。安全ボルト操作軸56は、解除の際に
スキー締着装置の図示しない踵保持具6 を押上げるために用いられる西独公開特許公報第313
2465号参照)。
第3図は、スキー締着装置の解除状態を示し、即ち、踵
保持装置の安全ボルト56は、解除ロッド52によって
伝達される解除ばね53のばね力によって操作軸56を
介し押上げられている。
可動部材29(図示した例ではヨーク)は、弾性要素を
介して(図示した例では板ばね60を介して)、解除レ
バー50に、即ち、スキー締着装置に足をふみこむ際(
又はスキー締着装置から足を外す際に)運動する要素に
配設されている。
スキー締着装置に足をふみこむ際の、第3図に示した本
発明による信号発生器25の作用について最初に説明す
る。スキー締着装置に足をふみこむと、解除レバー50
は、第3図において左方に揺動し、それと同時に解除ば
ね53は負荷される。
解除レバー50は、この負荷状態の下に、図示しないロ
ック装置によってロックされる。解除レバー50の左行
と同時に可動部材29はU字形の固定部28の両方の脚
片に接近する。この間の距離7 が十分に小さくなると、可動部材29は、永久磁石31
の磁力の下に、両方の脚片によって瞬間的に吸引され、
この運動は、板ばね60によって許容される。磁気回路
27のすみやかな閉成によって発信コイル40に第6図
に示すように電圧が誘起される。この誘起電圧は導線4
を経て制御回路26に導かれる。
スキー締着装置を解除する際及び締着装置から足を外す
際にも、磁気回路27中の磁束が急激に変化するために
、第3図に示した本発明による信号発生装置によって発
信コイル40に高誘起電圧が発生する。解除過程におい
て、これは、解除レバー50が右行する際に可動部29
がひと先ず固定部28のU字形の脚片に付着したままに
なっていることによって達成される。固定部28と合体
された永久磁石31の保持力が、ヨークの形の可動部材
29をもはや保持するには不十分になる程度まで、解除
レバー50の右行によって板ばね60が強く負荷された
時に始めて、可動部材29に突然引離され、発信コイル
40には所望の高誘■8 起電圧が発生する。この誘起電圧は、締着装置に足をふ
みこんだ時に発生する電圧と逆極性である。
第3図において、スキー締着装置の可動部である解除レ
バー50に可動部材29を組付けるための弾性要素とし
て、板ばね60が用いられている。
しかしそれ以外の弾性要素例えばコイルばねを用いても
よい。更に、磁気回路27の構成を変えてもよく、これ
については第10図を参照して後述する。
第4図を参照して、第1の制御回路26について説明す
る。第4図において、回路26の入力部には、発信コイ
ル40が、導線4を経て接続されている。発生した制御
信号は、導線6を経て、電子スイッチ22に供給される
。評価回路26は、スキー締着装置に足をふみこんだ時
に発生する電圧信号のみを利用するために役立ち、締着
装置から足を外した際に発信コイル40中に誘起される
電圧信号は、ここでは利用されず、回路26のリセット
は、締着装置の電子部分から回路26のりl セント入
力に供給される信号Re5etによって行わt′ 9 れる。
第6図には、第4図に示した回路において発信コイル4
0に誘起される電圧が略示されている。
正極性電圧ピーク87は、磁気回路27の開成時(又は
解放時)に発生し、負移行電圧ピーク88は、磁気回路
27の開放(又は閉成)時に発生ずる。
第7図には、第4図のダイオードD2の作用が示されて
いる。
ダイオードD2は、クロック人力Cを過電圧から保護し
ている。D−フリップフロップの0人力は常時論理レベ
ル「l」 (即ち+V、)になっている。その場合、締
着装置の不使用時においてQ出力は、リセット人力Rに
最後のふみこみ時に供給されたリセットパルス(Res
et)によって、論理レベル「0」になっている。コイ
ル40によって誘起されダンオードD2によって制限さ
れた電圧信号がC人力に供給されると、D−フリ・ノブ
フロップは切換えられ、即ちQ出力には、論理レベル「
1」が発生する。この論理レベルは、誘起電圧0 信号が減衰した後もQ出力にとどまっている。負の誘起
電圧信号は、ダイオードD2によって遮断される。その
ため電子スイッチ22は、導線6を経て「1」の状態に
なり、Q出力が論理レベル「1」を有する限り、この状
態に保たれている。
スキー締着装置の解除の際又はスキーヤ−が意図的にス
キー締着装置から足を外した際に、スキー締着装置の電
子部分はDフリップフロップのリセット入力に信号を送
出するので、Q出力には論理レベル「0」が発生し、電
子スイッチ22は、電池の保護のために遮断される。
第5図に示した変形例による制御回路260は、磁気回
路27の閉成時に発生した誘起信号だけでなく、その開
放時に発生した誘起信号も利用するように構成されてい
る。この場合にも回路260は、条件付けられた制御信
号を導線6を経て電子スイッチ22に送出する。
回路260ば、発信コイル40の両側に入力端子80,
82を備えている。端子82は、シュミットトリガ−回
路A、の入力に接続されており、2□1 シュミットトリガ−回路A1の出力81は、導線6に接
続されている。出力81は抵抗R3を経て端子80にも
接続されている。抵抗82は、端子80に接続されてい
ると共に、接地され、抵抗81は、同様に、端子80に
接続されていると共に、導線83を経て、シュミットト
リガ−回路AIの+■8電圧源に接続されている。ダイ
オードD2の陽極は接地され、陰極は端子82に接続さ
れている。別のダイオードD+の陽極は、端子82に接
続され、陰極は導線83に接続されている。
回路260は、第4図の回路26と同様に、導&’j1
6を経て電子スイッチ22に、電子スイッチ22をオン
又はオフに操作するための高レベルの信号(論理レベル
「1」)又は低レベルの信号(論理レベル「0」)を送
出する。
回路260において、抵抗R1、R2は、抵抗R3の影
響を留意しなければ、端子80の電圧がシュミットトリ
ガ−回路AIの切換え闇値にほぼ対応した値となるよう
に選定されている。−例と2 して、切換え闇値は、作動電圧+■、の半値としでもよ
い。
第8.9図を参照して、出力81が最初「0」レベルに
あったものと想定すると、端子80には、抵抗R3の抵
抗値の選定に依存して、切換え闇値よりも多少とも低い
電圧が発生する(R+ =Rg=R8の場合、端子80
には+V8/3の電圧が発生する)。
コイル40が闇値を超える正電圧信号(電圧パルス49
)を送出すると、シュミットトリガ−回路A、は切換え
られ、論理レベル「1」を出力81に送出する。それに
より端子80の電圧は切パルス49が減衰した後も、シ
ュミットトリガ−回路A、の出力81の電圧は「1」に
なっている。
更に次の正電圧パルスが到来しても、シュミットトリガ
−回路A1の状態は変化しない。
しかし発信コイル40が、(締着装置から足をl 外し
たことを示す)成る十分に負の電圧パルスを転 ノー1 3 供給すると、切換え闇値を下回るようになり、シュミッ
トトリガ−回路A1は「0」に切換えられるため、電子
スイッチ22は、その不動作状態に切換えられる。評価
回路260の作用は、第8.9図に示されている。
第10図に、磁気回路27の固定部28の好ましい構成
が示されている。本発明によれば、大体矩形状の軟鉄製
脚片92.93の間に、永久磁石94が着座している。
少なくとも一方の脚片93には発信コイル40が巻回さ
れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、電子スイッチ用制御信号発生装置の原理的構
成を示すブロック図、第2図は、本発明による電気制御
新語発生器の作用説明図、第3図は、電子式スキー締着
装置の機械部分を本発明による電気制御信号発生器と共
に示す説明図、第4図は、電子式スキー締着装置の電池
と負荷とを接続する電気制御信号を発生するための制御
回路の第1実施例を示す回路図、第5図は、電池と負荷
との間を接続したり遮断したりする電気制御信号を発生
するための制御回路の第2実施例を示す略回路図、第6
.7図は、発信コイルに誘起される電圧信号を示す波形
図、第8.9図は、第5図の電子評価回路の作動時に生
じうる電圧波形を示す波形図、第10図は磁気回路の固
定部の好ましい構成を示す斜視図である。 符号の説明 1・・・磁石(磁石手段)、20・・・電池、21・・
・負荷、22・・・電子スイッチ、26.260・・・
制御回路、27・・・磁気図5 路(磁石手段)、40・・・発信コイル、87.88・
・・電圧ピーク(誘起電圧信号)。 6 FlG、和 昭和 年 月 日 1、事件の表示 昭和60年特許願第45721号2、
発明の名称 電気制御信号発生装置3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) スキー締着装置に足をふみこんだ時に電池20
    と負荷21との間の接続が可動磁石手段により行われる
    電子式スキー締着装置において用いられ電池20と負荷
    21との間の接続を設定する電子スイッチ22のための
    電気制御信号の発生装置において、 磁石手段1.27が、発信コイル4o中に誘起電圧信号
    87.88を発生させ、電圧信号87.88が電気スイ
    ッチ22を作動させるために用いられることを特徴とす
    る電気側?11信号発生装置。 (2) 誘起電圧信号87.88が制御回路26.26
    0を経て電子スイッチ22に導かれることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載の電気制御信号発生装置
    。 (3)制御回路26が、誘起電圧信号87.88により
    オンになった状態を、リセット信号が印加されるまで保
    持することを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
    の電気制御信号発生装置。 (4)制御回路260が、誘起電圧信号87.88によ
    りオンとなった状態を、逆極性の誘起電圧信号を受ける
    まで保持することを特徴とする特許請求の範囲第(2)
    項記載の電気制御信号発生装置。 (5) 磁石手段が1つの磁石1を含み、この磁石が、
    固定配置された発信コイル40の近傍において、スキー
    締着装置の成る部分と共に可動に配されたことを特徴と
    する特許請求の範囲第(11〜(4)項のいずれか1項
    記載の電気制御信号発生装置。 (6)磁石を固定させ発信コイルを可動としたことを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)〜(5)項のいずれか
    1項記載の電気制御信号発生装置。 (7)磁石回路27が発信コイル40を有し、磁気回路
    27の部分28.29が、発信コイル40中に電圧信号
    を誘起させるために相互に対し可動に配されたことを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)〜(6)項のいずれか
    1項記載の電気制御信号発生装置。 (8)磁気回路27が、発信コイル27を巻回した固定
    部分28と可動部分29とを有し、可動部分29は、ス
    キー締着装置に足をふみこんだ時に固定部分28に対し
    可動としたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)〜
    (7)項のいずれか1項記載の電気制御信号発生装置。 (9)可動部分29を、スキー締着装置に足をふみこん
    だりそれから足を外したりする際に移動可能な構造部分
    50に配設したことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )〜(8)項のいずれか1項記載の電気制御信号発生装
    置。 00)可動部分29を結合手段60により構造部分50
    に結合したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)〜
    (9)項のいずれか1項記載の電気制御信号発生装置。 aυ 可動部分29を弾性要素60により構造部分50
    に結合したことにより、磁気回路27を自動的に確実に
    閉成することを特徴とする特許績l 請求の範囲第(1
    )〜0ω項のいずれか1項記載の電気制御信号発生装置
    。 叩iFl性部材をばねとしたことを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)〜011項のいずれか1項記載の電気制
    御信号発生装置。 0■ ばねを板ばねとしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第(1〕〜0り項のいずれか1項記載の電気制御信
    号発生装置。 04) ばねをコイルばねとしたことを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)〜031項のいずれか1項記載の電
    気制御信号発生装置。 05)可動な構造部分を電子式スキー締着装置の機械部
    分の解除レバー50としたことを特徴とする特許請求の
    範囲第fl)〜0a項のいずれか1項記載の電気制御信
    号発生装置。 +161 可動部分をヨーク29としたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)〜09項のいずれか1項記載
    の電気制御信号発生装置。 0η 固定部分に永久磁石31を配したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)〜0[9項のいずれか1項記
    載の電気制御信号発生装置。 (Im 制御回路が、スキー締着装置に足をふみこむ時
    に発生する信号のみを利用し、スキー締着装置の電子部
    分から到来するりセント信号がリセットに用いられるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(1)〜0D項のいず
    れか1項記載の電気制御信号発生装置。 (1ω 制御回路260が、スキー締着装置に足をふみ
    こむ時に発生する誘起電圧信号だけでなく、それから足
    を外す時に発生する誘起電圧信号も処理し、電子スイッ
    チ22を作動させるために使用することを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)〜00項のいずれか1項記載の電
    気制御信号発生装置。 (210信号をその入力側に受ける非反転増幅器(A1
    )と、増幅器(A1)の切換え闇値にほぼ対応するよう
    にバイアス電圧を発生させる手段と、増幅器(AI)の
    出力81と入力との間の正帰還手段(R3)とを有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第α輪項記載の電気制
    御信号発生装置。 (21)増幅器がシュミットトリガ−回路21であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(1,1〜(201項
    のいずれか1項記載の電気制御信号発生装置。 (22) 増幅器が比較器であることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)〜(21)項のいずれか1項記載の
    電気制御信号発生装置。 (23) 増幅器が論理ゲートであることを特徴とする
    特許請求の範囲第(11〜(22)項のいずれか1項記
    載の電気制御信号発生装置。 (24)制御回路260の出力が、発信コイルの電圧信
    号により動作した後、該発信コイルの該電圧信号と逆極
    性の電圧信号が該回路260に到来するまで、どちらか
    一方の論理レベルに保たれ、この到来時にどちらか他方
    の論理レベルに切換えられる(第5.8.9図)ことを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)〜(23)項記載の
    電気制御信号発生装置。 (25)磁気回路の固定部分が、大体矩形状の2つの軟
    鉄打抜片によって形成され、これらの打抜片がそれぞれ
    の一端において磁石に当接することにより、全体として
    U字形の構造を形成する(第1O図)ことを特徴とする
    特許請求の範囲第(11〜(24)項記載の電気制御信
    号発生装置。
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