JPS6038051B2 - 電気衝撃パルス発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気衝撃パルス発生装置に関する。

公知の電気衝撃パルス発生装置は電源と、コンデンサ充
電用の高電圧を発生する電圧発生回路と、制御スイッチ
と２つの出力端子とを含む放電回路を介しコンデンサを
所定電圧で放電するように制御する制御回路とを備えて
いる。たとえば屠殺場においては、動物が受入４・屋か
ら屠殺室へ送り込まれるときに、手持型の器具として設
計されたパルス装置が用いられる。

この手持器具は電気トーチと同型で同様のサイズであり
、２つの出力端子は器具の最先端で２つの突出電極とな
るように構成される。この種の装置内には鷺池で駆動さ
れる電圧発生回路が設けられ、２つの電極が動物の体に
押しつけられたとき、動物が感電ショックを受けるよう
になっている。

この菱檀が不便用期間中に電池電力を消費しないように
、指で動作するようなスイッチが設けられている。しか
しながらいよいよスイッチは電極と連動しているが、も
しそのような場合には、スプリングの弾糠力に抗して可
動になっており、電極が動物に押し付けられたときスイ
ッチは自動的に閉じる。このようなスイッチは指動作型
であろうと電極動作型であろうと、いくつかの欠点をも
っている。

指動作型のスイッチは使用に不便であるとともに、使用
者の指が疲れ易い。そのため、もし使用者が不便用時に
スイッチを開かなければ、電池の電力が不要に消耗する
ことになる。さらにこのスイッチが汚い周囲環境によっ
て、いよいよあることであるが、古くなっていたむこと
になる。これに対処するためには、スイッチは防塵と防
水型にする必要があるが、防塵、防水型にすること自身
に問題がある。電極動作型スイッチを備えた装置では、
電極はガイド内でスプリングに抗して望遠鏡状に伸縮す
るようになっている。

したがって、汚い環境のもとでは、汚物の侵入による機
能上の問題がすぐに発生する。さらにこの装置は手荒く
取扱われるかも知れないし、周期的に床に落とされるか
ら摺動電極は曲げられたり汚れたりして動かなくなる。
いいかえるとこのような電極は非常に損傷しやすい機械
部品である。この発明は、電気衝撃パルス発生装置を提
供するもので、該装置はある鰭源へ接触するための入力
端子と、第１のコンデンサと、第１のコンデンサに充電
するための電圧を出力する発生回賂と、制御スイッチと
少なくとも２個の出力端子とを含む放電回路を介して、
第１のコンデンサの放電を制御する制御回路と、および
負荷が出力様子に発生すると直ちに出力端子に接続され
た負荷を介して上記電源から検出電流が流れるように構
成された検出回路とを備え、検出回路は上記検出電流に
応答して発生回路を動作させる起動信号を供給する手段
を備えている。

この発明の実施例における検出回路は、出力電極間に外
部負荷が存在するかどうかによって起動し、顕著な蟹力
消費は外部負荷が存在するときにのみ行なわれる。

かくした電力消費は最４・限に抑制され、該装置が前述
した手持器具として使用されるときは、さらに機械的ス
イッチと可動部品は完全に除かれ、この器具は防水、防
塵型に有効に包装することができる。以下にこの発明の
実施例を添付図面を参照して説明する。

図面中、第１図は本発明装置の主要部を示すブロックダ
イアグラム、第２図はこの発明の一実施例を示す電気回
路図、第３図はこの発明に係る装置を電線フェンス用の
パルス発生装置として用いた実施例を示す図、第４図は
この発明の装置の他の実施例を示す図である。

第１図はこの発明による装置の基本的な機成を示してい
る。

図示されている主な部分は電源（十Ｖ）、高電圧を出力
する電圧発生回路１、コンデンサＣ、制御回路２、制御
可能なスイッチ装置３、検出器即ち負荷検知回路４およ
び２つの電極或いは出力様子ＡとＢである。第１図を参
照して、この発明による装置の基本的動作は次の通りで
ある。

手動操作のプレー力Ｋを閉じると装置は使用可能となる
。

もし電極ＡとＢとの間に外部負荷が接続されているか、
或いはそのような負荷が生じると直ちに検出電流が電源
から流れ、（点線で示すように）発生回路１を通り外部
負荷を通り、検知回路４を通って電源に戻る。したがっ
てこの検出電流は電極ＡとＢの間に外部負荷が存在して
いることを示す。この検出電流により検知回路４は１つ
のパルス或いは信号を接続線５を介して発生回路１に供
Ｖ給し、発生回路１を作動してコンデンサＣを充電する
。

コンデンサＣが所定電圧に充電されたとき、制御回路２
はスイッチ装置３を閉じてこのスイッチ装置３と電極Ａ
およびＢの間に接続された外部負荷とを介してコンデン
サＣを放電させる。第１図のコンデンサＣの放電後も、
もし外部負荷が存在しているならば、コンデンサＣは再
充電され、新らしい電流衝撃が外部負荷に印加される。
発生回路１は外部負荷が存在するときのみ作動するもの
である。

もし主プレー力Ｋが、早い時期則ち電極ＡとＢの間に外
部負荷が存在しないときに閉じられたときは装置は何も
作動しない。しかしながら、この装置は、主プレー力Ｋ
が閉じると外部負荷の有無に拘らず直ちに発生回路１を
スタートさせるようにすることもできる。これによって
コンデンサＣは充電され、電極ＡＢ間に外部負荷が生じ
るまでコンデンサＣは充電状態を維持し、そして負荷が
生じた後は上述のようにコンデンサＣの放電と再充電と
が行なわれる。コンデンサＣの第１回の初期充電以後は
、発生回路１は検出電流を供給する。

電極ＡＢ間の外部負荷がある場合にのみスタートされる
。このようにして、外部負荷が生じた時か或いは存在し
ている間だけはっきりした電力消費が行なわれる。ある
形式の発生回路は、しかしながら、初期スタートの後に
も自動的に動作を続ける。装置中にこの種の発生回路を
備えている場には、外部負荷が除去され検出電流が流れ
なくなった後も、発生回路は動作し続ける。特にこのよ
うな場合には、必ずということは無いが、コンデンサＣ
が所定の値に充電された時或いはその後に発生回路を停
止する手段を設けるのが望ましい。このような手段はコ
ンデンサの電圧をすでに検出して制御する制御回路２の
一部分に組み込むか或いは該制御回路２に結合するのが
適当である。このため停止信号用の接続線６が第１図に
示されている。第２図を参照すると発生回路１は、抵抗
Ｒ１，Ｒ２とＲ３、トランスＴＲ、トランジスタＴＩお
よびダイオードＤＩを備えた共振形発振器で構成されて
いる。

この発生回路においてはトランスＴＲはトランジスタＴ
Ｉが導適状態にある間に磁気的エネルギーをを貯える。

トランジスタＴＩがしや断されるとトランスの磁気的エ
ネルギーは電気的エネルギーに変換されコンデンサＣに
充電される。抵抗Ｒ２は発振器をスタートするときだけ
必要である。第１図に２で示した制御回路は、抵抗Ｒ５
，Ｒ７およびＲ８、コンデンサＣ２およびグロー管Ｇを
備えている。第１図に４で示した検出器、即ち負荷検知
回路は抵抗Ｒ９とＲＩ０、トランジスタＴ４および抵抗
Ｒ４を備えている。第１図のスイッチ装置３はトランジ
スタＴ５で構成されている。第２図の装置において、電
極Ａ，Ｂ間に負荷抵抗ＲＢが無い間に、もし主プレー力
Ｋが閉じられても、装置は何ら作動せず、コンデンサＣ
とＣ２が電源Ｖｂの低電圧により充電されるだけなので
、電力はほとんど消費されない。

一方、主プレー力Ｋが閉じられたときに、もし負荷抵抗
ＲＢが存在するか或いはそのような負荷抵抗ＲＢが生じ
た場合には電流がダイオードＤ２、抵抗Ｒ６および負荷
抵抗戊Ｂを流れる。

この電流は抵抗Ｒ９を介してトランジスタＴ４のベース
に流れる。そしてトランジスタＴ４は導通し、電流が抵
抗Ｒ４と発生回路１の入力部に存在しているトランジス
タＴ３のベースとに流れる。したがってトランジスタＴ
３は導通して抵抗Ｒ３の端子電圧が抵抗ＲＩとトランス
ＴＲの帰還巻線とを介してトランジスタＴＩのベースに
印加され、トランジスタＴＩは導通状態になるのでトラ
ンスＴＲの一次巻線に電流が流れ始める。このとき、帰
還巻線にはトランジスタＴＩのベース電流を更に増加さ
せる方向の電圧が誘起されるので、トランジスタＴＩの
コレクタ電流は急増し、このトランジスタＴＩは飽和状
態になり、トランスＴＲとトランジスタＴＩによるルー
プ利得が１以下に低下すると、前記コレクタ電流は減少
し始める。このとき帰還巻線にはトランジスタＴＩのベ
ース電流を減少させる方向が誘起されるので、トランジ
スタＴＩのコレクタ電流は急減し、ついにはトランジス
タＴＩは遮断する。上記負荷抵抗沢Ｂが存在している限
り、再びトランジスタＴＩのベースに抵抗Ｒ３の端子電
圧が入力されるので、上述したようなトランジスタＴＩ
の導通と遮断が繰り返される。トランスＴＲの一次巻線
に流れる電流の断続に伴なつて、このトランスＴＲの二
次巻線には一次巻線との巻数比に対応する交番電圧が誘
起され、この交番電圧はダイオードＤＩにより整流され
てコンデンサＣに充電される。尚、上記一次電流の遮断
時に譲起される二次電圧がコンデンサＣに充電されるよ
うに、ダイオードＤＩの向きを設定している。発生回路
１が動作すると、コンデンサＣは充電され、制御回路中
のコンデンサＣ２はグロー管Ｇの点孤電圧にまで充電さ
れる。

そしてこのグロー管Ｇは点弧されコンデンサＣ２の電荷
は抵抗Ｒ７とＲ８およびトランジスタＴ５のベースを通
して放電される。そこでトランジスタＴ５は導通し、コ
ンデンサＣは抵抗Ｒ６と外部負荷抵抗ＲＢを介して放電
し得る。負荷抵抗ＲＢが除かれた時、発生回路１は帰還
巻線を介した自己供給型になっているので原則として動
作を続ける。

この発生回路を停止するために、トランジスタＴＩのベ
ースとエミツタ間にトランジスタＴ２が挿入されている
。負荷抵抗ＲＢが除かれた時にも、制御回路はグロー管
Ｇを介してトランジスタＴ２のベースにパルスを供給し
続ける。

このようにしてトランジスタＴ２は飽和し、発生回路１
を停止させるようにトランジスタＴＩのベース電位は低
下する。すでに述べたようにある場合には、電極ＡとＢ
との間に外部負荷があるか杏かに拘らず、プレー力Ｋが
閉じられると直ちに発生回路がスタートすることもある
。この目的のために、たとえば第２図に点線で示すよう
に、コンデンサをトランジスタＴ３の両端間に分岐回路
として並列接続すればよい。このコンデンサＣは電源Ｖ
ｂにより充電されるが、このとき、この充電電流による
抵抗Ｒ３の端子電圧がトランジスタＴＩのベースに印加
されるので、既述したように、電圧発生回路１は起動す
る。その後、このコンデンサが充電されると前記抵抗Ｒ
３の端子電圧は０になり、トランジスタＴＩのベース電
圧も０となる。一方、上記高電圧充電用コンデンサＣの
充電が完了すると、既述したようにトランジスタＴ２の
導通により、トランジスタＴＩのベースは接地され、上
記電圧発生回路１の発振は停止する。第２図の実施例装
置において、電極ＡとＢ間に負荷抵抗ＲＢが存在する場
合には、いつでも検出器良Ｐち負荷検知回路４を介して
電流を供給する。

この検出電流は検知回路４用トランジスタＴ４を介して
、発生回路の入力部で制御スイッチとして作用するトラ
ンジスタＴ３を導通せしめ、このトランジスタＴ３は検
出電流が存在した時ならびに存在している限り、即ち外
部負荷ＲＢが存在する限り導通を保持する。第２図によ
り示される実施例は、消費電力を最小に抑制できること
ならびに損傷しやすい可動部品を含む手動操作型或いは
電極操作型のスイッチ手段が不要となるので、電池駆動
型の手動器具（電気動物追い器と呼ばれている。

）用の電気衝撃発生器に用いるのが好適である。さらに
この器具は防塵、防湿型のハウジング内に効果的に保護
されるようにすることもできる。さらにこの発明による
装置の実施例は、第３図に示されるように電気フェンス
用のパルス発生装置に用いても好適である。

その場合には一方の電極ＡまたはＢは接地され、他の電
極ＢまたはＡはフェンス用電線に接続ｏされる。

この発生回路は５０００ボルトまでコンデンサを充電で
きるとともに出力用パルストランスは不要である。スイ
ッチ装置３はリードリレー等のような高電圧型を用いる
べきである。第４図はこの発明の更に別の実施例を示す
。

第夕 １図或いは第２図の装置中の部分と同じ部分には
同一の符号を付している。第４図において発生器１と制
御回路２は第１図と同様にブロックで示してあるが、こ
の発生回路１および／或いは制御回路は第２図に関して
説明０したものと同様に構成することができる。

第４図においては可変調節抵抗Ｒ９とトランジスタＴ６
のみを含むように図示されているが、検出器、即ち負荷
検知回路４は第２図において説明したのと同じ構成でき
る。ここにおいて、トランジスタＴ６は好ましくは大き
い電流利得をもつようにすべきである。トランジスタＴ
６としてはダーリントン形のトランジスタ回路であって
も良い。第４図の装置が第２図の実施例と基本的に異な
る点は、高電圧パルストランスＴＲｐを含む特別な出力
回路を備えていることである。

この出力回路はさらにコンデンサＣ３とダイオ−ドＤ３
とを含んでいる。ダイオードＤ３とコンデンサＣ３とは
電池Ｖｂからの直流電流を阻止して、負荷が存在すると
きにはこの直流電流を外部負荷抵抗ＲＢに流すように構
成されている。したがってこの出力回路のダイオード○
３とコンデンサＣ３とは、第１図に４で示した検出器則
ち負荷検知回路の一部と考えられる。ダイオードＤ３は
省略しても良いが、この場合にはコンデンサＣ３でのパ
ルス電圧降下を無視できるようにするために、このコン
デンサＣ３の容量を不当に大きくしなければならない。

第４図において制御可能な、或いは電圧制御されるスイ
ッチ装置（第１図における３）はサィリスタＴｈを備え
ている。

さらに発生回路の入力部民０ち第２図の実施例の起動ト
ランジスタＴ３は電磁リレースイッチＫＲｅに置き代え
られている。発生回路１の起動回路に関する限り、リレ
ースイッチＫＲｅのオン／オフ作用は望ましいものであ
る。しかしながら、もし必要でかつ適切なものであるな
らば、発生回路用の起動パルス或いは起動信号はトラン
ジスタを含む起動回路により得られるようにしても良い
。第４図に示される実施例の動作は以下の通りである。

たとえば外部負荷抵抗ＲＢが存在しておらず、電極Ａと
Ｂとの間の抵抗が大きいときは、電池Ｖｂから流出して
、ダィオ−ドＤＩを通り、パルストランスＴＲｐの２次
巻線、負荷抵抗ＲＢを通ってトランジスタＴ６のベース
に流れる電流は小さいかゼロであり、トランジスタＴ６
を導通させることはできない。

しかしながら電極ＡとＢとの間の抵抗が低い場合には、
トランジスタＴ６のベース電流は増加して、そのコレク
タ電流が増加し、ある時期にリレースイッチＫＲｅを閉
じ（〇Ｎ）る。

そして発生回路１は動作し、コンデンサＣを所定値に充
電し、その後制御装置２はサィリスタｍを点弧する。

そしてコンデンサＣはパルストランスＴＲｐの１次巻線
を通して放電し、高いパルス電圧をパルストランスＴＲ
ｐの２次巻線に発生する。ダイオードＤ３と適正に定め
られたパルストランスＴＲｐの２次巻線の極性とより、
上記高電圧パルスの正極性部分は負荷抵抗ＲＢに流れて
、ダイオードＤ３を介してパルストランスに戻るが一方
、負極性パルス部分はコンデンサＣ３により分流除去さ
れる。

負荷抵抗の値が十分に低い間は、発生回路１は動作を続
け、くり返し高電圧パルスを発生し負荷抵抗ＲＢに供給
する。

第４図の実施例は電気フェンス用のパルス発生装置とし
てもまた損傷しやすい可動機構を不要とした手特の動物
追い器用のパルス発生装置としても好適である。

さらにこの装置は防塵、防湿構造のハウジング内に効果
的に被覆することができる。この発明に係る装置は低消
費電力という点に関しては、電池駆動型の装置において
最も顕著な効果が得られる。

しかしながらこの発明は勿論他の電源形式の装置にも適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の主要部を示すブロックダイアグラ
ム、第２図はこの発明の一実施例を示す電気回路図、第
３図はこの発明に係る装置を電線フェンス用のパルス発
生装置として用いた実施例を示す回路図、第４図はこの
発明の装置の他の実施例を示す回路図である。 １・・・・・・発生回路、２・・・・・・制御回路、３
・・・・・・制御スイッチ装置、４・…・・負荷検知回
路、Ａ，Ｂ・…・・電極、Ｃ・・・・・・コンデンサ、
ＲＢ・・…・外部負荷、ＴＩ〜Ｔ６…・・・トランジス
タ、Ｖｂ・・・・・・電源、Ｋ・・・・・・プレー力、
ＴＲ……トランス、ＴＲｐ・・・…／ぐルストランス。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源と；蓄電用コンデンサＣを充電するように上記
   電源によつて駆動される電圧発生装置１と；上記コンデ
   ンサを所定電圧で放電するように制御する制御回路２と
   ：制御回路２の信号で制御される制御スイツチ装置３；
   と上記コンデンサの電圧を供給される少なくとも２つの
   出力端子Ａ，Ｂとを備えた放電回路と；上記出力端子Ａ
   ，Ｂ間に外部負荷ＲＢが生じたときに直ちに上記電源か
   ら外部負荷ＲＢを通つて検出電流が流れるように構成さ
   れた検知回路４とを備え、上記制御スイツチ装置３は上
   記制御回路２により上記出力端子間外部負荷ＲＢを介し
   て、上記放電を生じさせることを制御するように接続さ
   れるとともに、検知回路４は上記検出電流に応答して充
   電用の電圧発生装置１を起動せしめる発生する手段（Ｔ
   ４或いはＴ６）を備えたことを特徴とする電気衝撃パル
   ス発生装置。 ２ 起動信号発生手段は上記検出電流によつて導通し、
   充電用電圧発生装置１の入力部に関連して設けられたス
   イツチ（Ｔ３或にはＫＲｅ）を閉じる信号を該スイツチ
   に供給するスイツチ（Ｔ４或いはＴ６）を備え、入力部
   のスイツチは検出電流が存在する限り閉じられるように
   した特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 上記起動信号発生手段は、この装置が励磁されたと
   き、上記出力端子Ａ，Ｂ間に負荷があるか杏かに拘らず
   電圧発生装置１の初期起動用起動パルスを発生させるた
   めに、電圧発生器１の入力部のスイツチに分岐接続され
   たコンデンサを有する特許請求の範囲第２項記載の装置
   。 ４ 電圧発生装置１の入力部のスイツチは電磁的に操作
   されるリレースイツチＫＲｅである特許請求の範囲第２
   項記載の装置。 ５ 制御回路２はコンデンサＣが所定の充電電圧に充電
   されたとき充電用の電圧発生装置１を停止する手段を備
   えるか或いは該手段接続した特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の装置。 ６ 放電回路はさらに高電圧パルストランスＴＲｐを備
   えた特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記
   載の装置。