JP3966766B2

JP3966766B2 - Electronic detonator

Info

Publication number: JP3966766B2
Application number: JP2002151475A
Authority: JP
Inventors: 和弘黒木; 孝洋川崎; 幹生高田
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP2003344000A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
複数を破壊対象（例えば、岩盤や建造物）に装薬し、順次起爆する電子雷管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発破器から供給された電気エネルギーを、エネルギー蓄積回路に蓄積し、その蓄積エネルギーにより電子モジュール部が計時動作し、所望の遅延時間後に、起爆する電子雷管が知られている。この種の電子雷管において、電子モジュールが、何らかの原因により、動作しない場合には、雷管部が起爆されない状況が発生する。
【０００３】
前記原因の一つに、これら電子雷管は、爆薬体に装填して、複数を破壊対象（例えば、岩盤や建造物）に装薬し、順次起爆するため、装薬位置が極めて近接した場合などに、前段の爆発によって生じる衝撃によって、付属の電子モジュール部が破損する場合がある。かかる課題を解決するために、前記電子モジュール部を保護する技術として、実開昭64-31398号公報、特表2000-510229号公報、特開平10-9799号公報等の技術が開示されている。
【０００４】
実開昭64-31398号公報、特表2000-510229号公報では、電子モジュール部をリング状の成型体によって、外殻ケースに支持して保護する方法や、外殻ケースに内包され、特定の支持点によって該外殻ケースに支持されるカプセルを有し、該カプセル内に前記電子モジュールを収納して保護する方法などが開示されている。特開平10-9799号公報では、剛性の金属筒体に電子モジュールを配置し、該周囲を粘弾性樹脂で該金属筒体と一体化した上で、該金属筒体をプラスチックケースに収納して保護する方法などが開示されている。
【０００５】
また、別の技術として、特開平09-178399号公報によれば、爆発衝撃圧によって、電子雷管に付属の雷管部が爆発する殉爆領域と、電子モジュール部が正常に動作する計時起爆領域との間に、電子モジュール部の部品が破損したことを検知して自爆動作する誘爆領域とを設け、前記殉爆領域と、前記計時起爆領域とを実質的に重ねる技術が開示されている。電子雷管が発破作業において用いられる場合、隣接する爆薬装薬孔が近接した場合、極めて激烈な爆薬の爆発衝撃を受けるので、外殻ケースの圧力破壊の限界を越える場合が想定される。従って、不発を回避するためには、前記殉爆領域と、前記計時起爆領域とを実質的に重ねることは必須である。前記の実開昭64-31398号公報、特表2000-510229号公報、特開平10-09799号公報等は、前記計時起爆領域を拡大する技術に相当する。
【０００６】
前記計時起爆領域を拡大する技術にあって、特に特開平10-09799号公報では、剛性の金属筒体に電子モジュールを配置し、該周囲を粘弾性樹脂で該金属筒体と一体化した上で、該金属筒体をプラスチックケースに収納して保護するよう構成されているが、前記金属筒体の雷管部の軸方向は、プラスチック素材で保護されているのみで、強度が低い。このため、計時起爆領域が縮小され、本来所望の起爆遅延時間が得られず自爆動作する誘爆領域が拡大される問題があった。
【０００７】
また、実開昭64-31398号公報、特表2000-510229号公報では、電子モジュール、或いは電子モジュールを内包するカプセルを外殻ケースに支持するよう構成されるが、支持状態が隙間を持たないように構成されないと、爆発衝撃によって生じる加速度によって、前記電子モジュール或いはカプセルと外殻ケースとが衝突して却って衝撃を増幅しかねず、このため外殻ケースと支持体との寸法精度によっては隙間を生じたり、或いは隙間をなくすために前記内包カプセルの寸法を大きめに設計した場合に前記外殻ケースに挿入しにくくなり、製造が困難なものになることが懸念される。更に、隣接する爆薬装薬孔からの爆発衝撃圧力による破壊に対する対策が明確に開示されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高精度の制御発破に適した電子雷管の提供を目的とする。該目的を達するためには、隣接する爆薬装薬孔からの爆発衝撃から電子モジュールを保護する必要がある。また、該爆発衝撃は電子雷管に対して、衝撃的な圧力及び加速度を含むことが想定され、更に前記電子雷管の置かれている状態により、どの方向から印加されるか特定できないため、全周囲に亘って保護する必要がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、雷管部と電子モジュール部を有する電子雷管において、該電子モジュール部を、全周囲を覆う金属隔壁内に収容することによって、高精度の制御発破に適した電子雷管を提供しうることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は下記の通りである。外殻ケース及び該外殻ケースのキャップと、前記外殻ケース内に収容される電子モジュール部と、前記外殻ケースのキャップに支持される雷管部と、を有し、前記電子モジュール部が、金属製隔壁と該金属製隔壁を被蓋する金属製蓋部と該金属製隔壁の底を閉鎖する底部とからなる金属ケース内に収容されて外殻ケース内に収容されることで該金属ケースによって全周囲が覆われ、且つ前記金属製蓋部と外殻ケースのキャップに前記雷管部が電子モジュールが収納された金属ケース内に突入することを防止するストッパーを結合してなることを特徴とする電子雷管。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、その好ましい実施態様を中心に、説明する。本発明は、雷管部と電子モジュール部を有する電子雷管において、該電子モジュール部が、全周囲を覆う金属隔壁内に収容されていることが特徴である。前記金属隔壁は、縦弾性係数（又はヤング率）１０，０００ｋｇ／ｍｍ² 以上の金属材料が好ましい。より好ましくは、縦弾性係数（又はヤング率）２０，０００ｋｇ／ｍｍ² 以上の金属材料である。前記金属材料は、前記ヤング率によれば、例えば鉄鋼材料、若しくは銅、真鍮等からなる。より好ましくは低炭素鋼を含む炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼材料である。最も好ましくは、前記ヤング率を満足し、且つ加工性の高い低炭素鋼等の鉄鋼材料である。
【００１１】
前記金属隔壁は、前記雷管部の径方向の隔壁と、軸方向の隔壁とからなる。前記雷管部の径方向の隔壁は、円筒状の金属パイプからなり、前記雷管部の軸方向の隔壁は、金属製の蓋部と底部である金属板からなる。前記金属板は、前記金属パイプの両端で支持される形状である。前記金属板は、平面状の金属板からなっても良く、好ましくは、冷間プレスあるいは鍛造などの方法で加工されて湾曲（Ｒ）部を有する。更に好ましくは、前記金属板は、凸部を有するように冷間プレスあるいは鍛造などの方法で加工され、該凸部が前記金属パイプの内壁に支持され、横ずれを防止する構造である。
【００１２】
また、前記雷管部の径方向の隔壁と、前記雷管部の軸方向の隔壁の一方とが、一体の有底の金属ケースからなり、前記雷管部の軸方向の隔壁の他方が金属製の蓋部である金属板からなっても良い。この場合、有底の金属ケースは深絞り加工されてなり、底部が湾曲（Ｒ）部を有することが好ましい。前記雷管部の径方向の金属隔壁の厚さは、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましく、より好ましくは、０．７ｍｍ〜１．６ｍｍである。前記雷管部の軸方向の金属隔壁の厚さは、０．３ｍｍ〜３．５ｍｍが好ましく、より好ましくは、１．６ｍｍ〜３．２ｍｍである。
【００１３】
前記蓋部金属板は、雷管部と電子モジュールを接続する出力線を通す貫通孔と、発破器から電子モジュールにエネルギーを供給するための入力線を通す切り欠き部とを有する。前記貫通孔の孔径は、雷管部の最大径よりやや大きい直径７ｍｍφ〜１０ｍｍφが好ましく。または、前記出力線と、入力線とを通す切り欠き部を有する構造でも良い。前記切り欠き部の切り欠き幅は、出力線と、入力線とを通すことが出来る幅でよく、例えば２ｍｍ〜３ｍｍ以下であり、切り欠きの長さは、前記蓋部金属板の端から中心点までの長さ以下が好ましい。
【００１４】
本発明の電子雷管のいう全周囲とは、前記の貫通孔或いは切り欠き部を除く部分を言う。また、前記雷管部は、前記雷管部の軸方向の隔壁の一方、例えば前記蓋部金属板から突出していることが好ましい。前記雷管部は、底部より添装薬部分と、起爆薬部分と、空間部分と、点火装置部分とを有し、少なくとも前記添装薬部分が前記蓋部金属板から突出していることが好ましい。より好ましくは、前記添装薬部分と、起爆薬部分と、空間部分とが、前記蓋部金属板から突出していることである。前記突出した雷管部は、前記蓋部金属板に固定されるか、若しくは一体化されたキャップ部により支持される。前記キャップ部は、雷管部を支持するものでありキャップ部の先端より雷管部が突出する。
【００１５】
キャップ先端には、雷管部を爆薬に装填した場合、爆薬からの雷管部が簡単に抜け落ちるのを防止するための鋸刃状の段差部を設けることが好ましい。前記突出した雷管部が、外力によって、前記電子モジュール部の収納部に突出することを防止するストッパーを有することが好ましい。前記ストッパーは、前記金属隔壁の一部によって支持される。ストッパーは、円柱状で中心にリード線を通す切り欠きを有することが好ましい。前記金属パイプと底部金属板からなる金属隔壁、または有底の金属ケースには、外殻ケースを設けることが好ましい。
【００１６】
前記外殻ケースは、電子モジュールを収容した金属ケースまたは金属筒の外殻に装着した有底の円筒状であることが好ましい。外殻ケース、ストッパー、キャップの材質は、弾性率１００ｋｇ／ｍｍ² 以上であるポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ＡＢＳ等のプラスチックからなることが好ましく、より好ましくは弾性率が２００ｋｇ／ｍｍ² 以上のナイロン６６、ポリアセタール等のプラスチックからなる。更に好ましくは、生分解性プラスチックからなる。
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の最も好適な電子雷管の構造を示す断面図である。電子モジュール部１は、円筒形状の雷管部を基準とした径方向の隔壁と、軸方向隔壁の一方とをなす有底の金属製の金属ケース３と、雷管部の軸方向の隔壁の他方をなす金属蓋４とからなる全周囲を覆う金属隔壁内に収納されている。金属ケース３の主な寸法は、外径２７ｍｍφ、全長３７ｍｍ、肉厚は１．６ｍｍであって、前記金属ケース３の底部は湾曲したＲ部を有する有底の円筒形深絞りの成型品である。前記湾曲（Ｒ）部の半径は、円筒部直径２７ｍｍとほぼ同じであり、前記湾曲（Ｒ）部は、ほぼ半球に近い形状である。前記金属ケース３の材質は深絞り用の鉄類（ＳＰＣＥ若しくはＳＰＣＤ）からなる。
【００１８】
図２を参照して、金属蓋４の構造を説明する。図２（ａ）は、金属蓋４の上面図であり、（ｂ）は、金属蓋４の側面図である。金属蓋４の形状は、金属ケース３の外径と同じ円形で蓋の一部が、鍛造することによって、１ｍｍ〜３ｍｍの凸型部19をなし、金属ケース３の開口部へ入り込んで中蓋を構成し、横ズレを防止している。また、金属蓋４は凹部２０を有する。図１によれば、前記凹部２０はキャップ６の凸部と組み合わされる構成である。
【００１９】
金属蓋４は、中央に雷管部５が貫通する８ｍｍφの貫通孔２１と、円周の一部に電子モジュール部１にエネルギーを供給するための入力線１３が通過する切り欠き２２（図２（ａ））を有する。前記貫通孔２１（図２（ａ））には、前記ストッパー７の金属蓋へ挿入する部位１７が挿入されて結合される。金属蓋４の厚みは３．２ｍｍである。金属蓋４の材質は深絞り用の鉄類（ＳＰＣＥ若しくはＳＰＣＤ）からなる。また、電子モジュール部１と金属ケース３との間隙には粘弾性樹脂１２が充填されている。
【００２０】
更に電子モジュール部１のアルミ電解コンデンサ９の側面周囲には、コンデンサ保護材１０が配置され、電子モジュール部１と金属ケース３の底の間に電子モジュール部保護材１１が配置される。該保護材１１は、前記金属ケース３と電子モジュール部１とが接触することによって生じる電気的誤作動を防止する役割と、電子モジュール部１が金属ケース３の底部から伝播してくる衝撃を緩衝する役割とを果たす。コンデンサ保護材１０及び電子モジュール部保護材１１は、密度０．０６８ｇ／ｃｍ³ （ＪＩＳＫ６７６７）、発泡倍率１５倍のポリエチレンフォームで構成した。また、厚さは３ｍｍ乃至８ｍｍ程度が適当であるが、本実施形態では５ｍｍとした。
【００２１】
このように本実施態様の電子雷管は、金属製の強固な隔壁で電子モジュールの全周囲を覆うことによって、圧力に対する耐性を向上させ、且つ粘弾性樹脂で電子モジュールと隔壁との間隙を埋めることによって、両者の衝突を防止することが可能となる。また、ポリエチレンフォーム材を前記の通り所定の箇所に配置することによって、更に耐衝撃性能を向上させることが可能になる。前記金属ケース３は、外殻ケース２によって覆われる構造である。
【００２２】
本実施態様において、外殻ケース２と金属ケース３とは、一般的なかん合技術によって固定されてなるが、インサート成型等の技術を用いて一体化されても良い。外殻ケース２は、全長４６ｍｍ、外径３２ｍｍの底部の内壁及び外壁に湾曲（Ｒ）部を有する円筒状の形状であり、肉厚は１．５ｍｍである。該形状は、前記金属ケース３の湾曲（Ｒ）部を無駄なく覆うためであるとともに、爆薬装薬孔への装填時にスムースに装填するために好適な形状である。
【００２３】
また、外殻ケース２は、キャップ６とかん合部８で結合される。キャップ６と外殻ケース２との結合は、キャップ６が結合用の爪を複数、所定の箇所に有し、外殻ケース２が前記爪部と合わさる部分に窓部を設け、キャップ６を外殻ケース２に押し込むことによって、前記爪部が前記窓部に引っ掛かって強固に結合される。雷管５は、前記キャップ６で支持されており、雷管５と金属蓋４の間にストッパー７が配置される。雷管部５を支持したキャップ６は、ストッパー７と結合される。キャップ６には、雷管部とのかん合部に爆薬からの抜け落ち防止のための鋸刃状の段差部２３を設ける。
【００２４】
電子モジュール部１の入力側には、発破器（図示せず）に接続される入力線１３がキャップ６と金属蓋４を通して接続される。本実施態様の電子雷管は、設定した遅延時間相当の計時が終了すると、コンデンサ９の電気エネルギーを雷管部５に放電するが、該放電エネルギーを雷管部５に供給するための出力線１４は、ストッパー７を通して雷管部５へ接続されている。また、雷管部５は、点火ヒータを有する電気雷管であって、該点火ヒータを前記コンデンサ９の放電エネルギーによって加熱することによって周囲に配置される火薬に着火し、起爆に至らしめる構造である。
【００２５】
図３を参照して、ストッパー７の構造を説明する。図３（ａ）は、ストッパー７の正面図である。ストッパー７の主な寸法は、全長１３ｍｍの円柱をなし、キャップに挿入する側１５から７ｍｍに直径１２ｍｍ、厚さ２．６ｍｍの鍔１６を設けている。該鍔１６の付け根には湾曲（Ｒ）部を設け、剪断強度を強化した。鍔１６を境に、キャップへ挿入する部位１５は直径７．４ｍｍ、金属蓋へ挿入する部位１７は直径８ｍｍの円柱状である。また、ストッパー７は、円柱の円周方向から中心に向かい出力線１４が通る切り欠き（スリット）部１８を有する。
【００２６】
図３（ｂ）は、ストッパー７の切り欠き部１８の形状を参照するための側面図である。前記切り欠き部１８は、キャップへ挿入する部位１５の切り込み深さが中心より深く、金属蓋へ挿入する部位１７の切り込み深さが中心か若しくは中心より浅い形状である。このような形状にすることによって、ストッパー７の構造強度が増し、且つ出力線が無理なく雷管部に達する。
【００２７】
前記外殻ケース２、キャップ６、ストッパー７の材質は、ポリプロピレンを使用した。キャップ６、雷管部５、ストッパー７、金属蓋４の組立は、先ず電子モジュール部１に入力線１３及び雷管部５に結合されている出力線１４をはんだ付けする。次に、前記雷管部５を金属蓋４の貫通孔２１に一旦通過させ、キャップ６に所定位置まで挿入する。次にストッパー７の切り欠き部１８に出力線１４をはさみ、そのままストッパー７の部位１５をキャップ６に押し込んで結合する。次にストッパー７の部位１７と金属蓋４の貫通孔２１と結合させることによって、キャップ６、雷管部５、ストッパー７、金属蓋４が強固に組み立てられる。
【００２８】
【実施例】
前記実施態様の構造からなるサンプルＡと、特開平10-9799号公報に記載の構造、すなわち雷管部の軸方向に金属隔壁を設けない構造のサンプルＢとを、水中爆発衝撃印加実験にて比較した。実験は、水深２ｍにドナー爆薬と前記実験サンプルとを、所定の距離を置いて吊し、前記ドナー爆薬を爆発させて爆発衝撃を印加したときの実験サンプルの挙動を観察した。実験条件として、前記ドナー爆薬には、スラリー爆薬１００ｇを用いた。また、前記ドナー爆薬と前記実験サンプルとの距離を３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍに設定し、各々の条件において比較した。実験結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
表１によれば、特開平10-9799号公報に記載の構造サンプルＢでは、３５ｃｍ乃至４０ｃｍで誘爆（自爆）動作する場合が確認されるが、本発明の実施形態に記載の構造サンプルＡでは、雷管部が殉爆する衝撃領域まで正常な計時動作することが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の技術に比べ、爆発衝撃に対して正常に計時動作してから起爆に至る領域が拡大されるため、外部からの衝撃に対し電子モジュール部の耐衝撃性が向上し、ユーザーにとって精度の高い制御発破が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電子雷管の一例を示す断面図である。
【図２】金属蓋の構造の例を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】ストッパーの構造の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１電子モジュール部
２外殻ケース
３金属製ケース
４金属蓋
５雷管部
６キャップ
７ストッパー
８かん合部
９電解コンデンサ
１０コンデンサ保護材
１１電子モジュール部保護材
１２粘弾性樹脂
１３入力線
１４出力線
１５キャップ挿入側
１６ストッパー鍔
１７金属蓋挿入側
１８切り欠き
１９金属蓋凸部
２０金属蓋凹部
２１雷管貫通孔
２２入力線通過切り欠き
２３鋸刃状段差部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic detonator that charges a plurality of objects to be destroyed (for example, a bedrock or a building) and sequentially detonates them.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic detonator is known in which electric energy supplied from a blasting device is stored in an energy storage circuit, and an electronic module unit operates with the stored energy, and detonates after a desired delay time. In this type of electronic detonator, when the electronic module does not operate for some reason, a situation occurs in which the detonator portion is not detonated.
[0003]
One of the causes is that these electron detonators are loaded in an explosive body, a plurality of charges are loaded on a destruction target (for example, a rock or a building), and the explosion starts sequentially, so that the charge position is very close, etc. In addition, the attached electronic module part may be damaged by the impact generated by the explosion in the previous stage. In order to solve such a problem, as a technique for protecting the electronic module part, techniques such as Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-31398, Japanese translations of PCT publication No. 2000-510229, and Japanese Patent Laid-Open No. 10-9799 are disclosed. .
[0004]
In Japanese Utility Model Publication No. 64-31398 and Japanese Patent Publication No. 2000-510229, a method for supporting an electronic module part by supporting it in an outer shell case with a ring-shaped molded body, There is disclosed a method of having a capsule supported by the outer shell case by a supporting point, and storing and protecting the electronic module in the capsule. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9799, an electronic module is arranged on a rigid metal cylinder, the periphery is integrated with the metal cylinder with a viscoelastic resin, and the metal cylinder is stored in a plastic case. A method for protecting and the like is disclosed.
[0005]
As another technique, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-178399, a detonation region where a detonator part attached to an electronic detonator explodes due to an explosion impact pressure, a timed initiation region where an electronic module unit operates normally, In the meantime, there is disclosed a technique in which an explosion region that detects a broken part of the electronic module part and performs a self-destructing operation is provided, and the explosion region and the timing initiation region are substantially overlapped. When an electron detonator is used in a blasting operation, if an adjacent explosive charge hole is close, it receives an extremely explosive explosive impact, and it is assumed that the pressure destruction limit of the outer shell case is exceeded. Therefore, in order to avoid non-occurrence, it is essential to substantially overlap the explosion region and the timing initiation region. Japanese Utility Model Publication No. 64-31398, Japanese Patent Publication No. 2000-510229, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-09799, and the like correspond to the techniques for expanding the time initiation region.
[0006]
In the technique for expanding the timing initiation region, particularly in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-09799, an electronic module is arranged on a rigid metal cylinder, and the periphery thereof is integrated with the metal cylinder by a viscoelastic resin. Thus, the metal cylinder is housed in a plastic case for protection, but the axial direction of the detonator portion of the metal cylinder is only protected by a plastic material and has low strength. For this reason, there has been a problem that the time-development area is reduced, and the originally desired explosion delay time cannot be obtained and the induction area in which self-destruction is performed is expanded.
[0007]
Further, in Japanese Utility Model Publication No. 64-31398 and Japanese Patent Publication No. 2000-510229, the electronic module or the capsule containing the electronic module is configured to be supported by the outer shell case, but the support state has no gap. Otherwise, the acceleration caused by the explosion impact may cause the electronic module or the capsule and the outer shell case to collide and thereby amplify the impact. Therefore, depending on the dimensional accuracy between the outer shell case and the support, there is a gap. If the size of the encapsulating capsule is designed to be large in order to eliminate the gap or to eliminate the gap, there is a concern that it becomes difficult to insert into the outer shell case, which makes the manufacturing difficult. Furthermore, the countermeasure against the destruction by the explosive impact pressure from the adjacent explosive charge hole is not clearly disclosed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an electron detonator suitable for high-precision control blasting. In order to achieve this purpose, it is necessary to protect the electronic module from an explosion impact from an adjacent explosive charge hole. In addition, the explosion shock is assumed to include shock pressure and acceleration on the electron detonator, and further, it cannot be specified from which direction the electron detonator is applied depending on the state of the electron detonator. Need to be protected.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors provide an electronic detonator suitable for high-precision control blasting by housing the electronic module unit in a metal partition covering the entire periphery in an electronic detonator having a detonator unit and an electronic module unit. As a result, the present invention was completed. That is, the present invention is as follows. An outer shell case and a cap of the outer shell case, an electronic module portion accommodated in the outer shell case, and a detonator portion supported by the cap of the outer shell case , the electronic module portion, The metal case is accommodated in a metal case comprising a metal partition wall, a metal lid portion covering the metal partition wall, and a bottom portion for closing the bottom of the metal partition wall, and is accommodated in the outer shell case. And a stopper for preventing the detonator part from entering the metal case in which the electronic module is housed is coupled to the cap of the metal lid and the outer shell case. Electronic detonator.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described focusing on preferred embodiments thereof. The present invention is characterized in that, in an electronic detonator having a detonator part and an electronic module part, the electronic module part is accommodated in a metal partition covering the entire periphery. The metal partition is preferably a metal material having a longitudinal elastic modulus (or Young's modulus) of 10,000 kg / mm ² or more. More preferably, it is a metal material having a longitudinal elastic modulus (or Young's modulus) of 20,000 kg / mm ² or more. According to the Young's modulus, the metal material is made of, for example, a steel material, copper, brass, or the like. More preferable are steel materials such as carbon steel including low carbon steel and stainless steel. Most preferred is a steel material such as low carbon steel that satisfies the Young's modulus and has high workability.
[0011]
The metal partition includes a radial partition of the detonator section and an axial partition. The radial bulkhead of the detonator section is made of a cylindrical metal pipe, and the axial bulkhead of the detonator section is made of a metal lid and a bottom metal plate. The metal plate has a shape supported at both ends of the metal pipe. The metal plate may be a flat metal plate, and is preferably processed by a method such as cold pressing or forging to have a curved (R) portion. More preferably, the metal plate is processed by a method such as cold pressing or forging so as to have a convex portion, and the convex portion is supported by the inner wall of the metal pipe to prevent lateral displacement.
[0012]
In addition, the radial bulkhead of the detonator section and one of the axial bulkheads of the detonator section are formed of an integral bottomed metal case, and the other of the axial bulkheads of the detonator section is a metal lid. You may consist of a metal plate which is a part. In this case, the bottomed metal case is preferably deep-drawn, and the bottom portion preferably has a curved (R) portion. The thickness of the metal partition in the radial direction of the detonator is preferably 0.3 mm to 3.0 mm, more preferably 0.7 mm to 1.6 mm. The thickness of the metal partition in the axial direction of the detonator is preferably 0.3 mm to 3.5 mm, more preferably 1.6 mm to 3.2 mm.
[0013]
The lid metal plate has a through hole through which an output line connecting the detonator unit and the electronic module passes, and a notch through which an input line for supplying energy from the blasting device to the electronic module. The diameter of the through hole is preferably 7 mmφ to 10 mmφ which is slightly larger than the maximum diameter of the detonator. Or the structure which has a notch which lets the said output line and an input line pass may be sufficient. The notch width of the notch portion may be a width that allows the output line and the input line to pass through, for example, 2 mm to 3 mm or less, and the notch length is centered from the end of the lid metal plate. The length to the point or less is preferable.
[0014]
The whole circumference of the electron detonator according to the present invention refers to a portion excluding the through hole or the notch. Moreover, it is preferable that the said detonator part protrudes from one side of the axial partition of the said detonator part, for example, the said cover part metal plate. It is preferable that the detonator portion has an attachment medicine portion, an initiator portion, a space portion, and an ignition device portion from the bottom, and at least the attachment medicine portion protrudes from the lid metal plate. More preferably, the accessory drug part, the initiator part, and the space part protrude from the lid metal plate. The projecting detonator is fixed to the lid metal plate or supported by an integrated cap. The cap part supports the detonator part, and the detonator part protrudes from the tip of the cap part.
[0015]
When the detonator portion is loaded in the explosive at the cap tip, it is preferable to provide a saw blade-shaped stepped portion for preventing the detonator portion from explosive from easily falling off. It is preferable that the projecting detonator section has a stopper that prevents the projecting section from projecting into the storage section of the electronic module section due to an external force. The stopper is supported by a part of the metal partition wall. The stopper is preferably cylindrical and has a notch through which the lead wire passes. It is preferable that an outer shell case is provided on the metal partition wall made of the metal pipe and the bottom metal plate, or the bottomed metal case.
[0016]
It is preferable that the outer shell case has a bottomed cylindrical shape attached to a metal case containing an electronic module or an outer shell of a metal cylinder. The material of the outer shell case, stopper, and cap is preferably made of a plastic such as polyethylene, polyester, polypropylene, or ABS having an elastic modulus of 100 kg / mm ² or more, more preferably nylon 66 having an elastic modulus of 200 kg / mm ² or more. It is made of plastic such as polyacetal. More preferably, it consists of a biodegradable plastic.
[0017]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the most preferred structure of the electron detonator of the present invention. The electronic module unit 1 includes a metal case 3 made of metal with a bottom that forms a radial partition wall with respect to a cylindrical detonator unit, one of the axial partition walls, and the other axial partition wall of the detonator unit. It is housed in a metal partition that covers the entire periphery of the metal lid 4 formed. The main dimensions of the metal case 3 are an outer diameter of 27 mmφ, a total length of 37 mm, a wall thickness of 1.6 mm, and the bottom of the metal case 3 is a molded product of a bottomed cylindrical deep drawing having a curved R portion. is there. The radius of the curved (R) portion is substantially the same as the diameter of the cylindrical portion of 27 mm, and the curved (R) portion has a shape substantially close to a hemisphere. The metal case 3 is made of deep drawing iron (SPCE or SPCD).
[0018]
The structure of the metal lid 4 will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a top view of the metal lid 4, and FIG. 2B is a side view of the metal lid 4. The shape of the metal lid 4 is the same circle as the outer diameter of the metal case 3, and a part of the lid is forged to form a convex portion 19 of 1 mm to 3 mm, and enters the opening of the metal case 3 to enter the inner lid To prevent lateral misalignment. Further, the metal lid 4 has a recess 20. According to FIG. 1, the concave portion 20 is combined with the convex portion of the cap 6.
[0019]
The metal lid 4 has an 8 mmφ through-hole 21 through which the detonator section 5 penetrates in the center, and a notch 22 through which an input line 13 for supplying energy to the electronic module section 1 passes through a part of the circumference (FIG. 2 ( a)). A portion 17 to be inserted into the metal lid of the stopper 7 is inserted into and coupled to the through hole 21 (FIG. 2A). The metal lid 4 has a thickness of 3.2 mm. The material of the metal lid 4 is made of iron for deep drawing (SPCE or SPCD). A gap between the electronic module unit 1 and the metal case 3 is filled with a viscoelastic resin 12.
[0020]
Further, a capacitor protective material 10 is disposed around the side surface of the aluminum electrolytic capacitor 9 of the electronic module unit 1, and an electronic module unit protective material 11 is disposed between the electronic module unit 1 and the bottom of the metal case 3. The protective material 11 serves to prevent an electrical malfunction caused by the contact between the metal case 3 and the electronic module unit 1, and buffers the shock that the electronic module unit 1 propagates from the bottom of the metal case 3. And play a role. The capacitor protective material 10 and the electronic module part protective material 11 were made of polyethylene foam having a density of 0.068 g / cm ³ (JISK6767) and a foaming ratio of 15 times. Further, a thickness of about 3 mm to 8 mm is appropriate, but in this embodiment it is 5 mm.
[0021]
As described above, the electron detonator of the present embodiment covers the entire periphery of the electronic module with a metal-made solid partition, thereby improving the resistance to pressure and filling the gap between the electronic module and the partition with a viscoelastic resin. Therefore, it is possible to prevent the collision between the two. Further, by disposing the polyethylene foam material at a predetermined location as described above, it is possible to further improve the impact resistance performance. The metal case 3 has a structure covered with the outer shell case 2.
[0022]
In the present embodiment, the outer shell case 2 and the metal case 3 are fixed by a general mating technique, but may be integrated by using a technique such as insert molding. The outer shell case 2 has a cylindrical shape having a curved portion (R) on the inner wall and outer wall of the bottom having a total length of 46 mm and an outer diameter of 32 mm, and has a wall thickness of 1.5 mm. This shape is suitable for covering the curved (R) portion of the metal case 3 without waste and for smoothly loading the explosive charge hole.
[0023]
Further, the outer shell case 2 is coupled to the cap 6 by the mating portion 8. The cap 6 and the outer shell case 2 are coupled to each other by the cap 6 having a plurality of coupling claws at predetermined positions, a window portion provided at a portion where the outer shell case 2 is combined with the claw portion, and the cap 6 being removed. By pushing into the shell case 2, the claw portion is hooked on the window portion and firmly joined. The detonator 5 is supported by the cap 6, and a stopper 7 is disposed between the detonator 5 and the metal lid 4. The cap 6 that supports the detonator portion 5 is coupled to the stopper 7. The cap 6 is provided with a saw-toothed step portion 23 for preventing the explosive from falling off at the mating portion with the detonator portion.
[0024]
An input line 13 connected to a blaster (not shown) is connected to the input side of the electronic module unit 1 through a cap 6 and a metal lid 4. The electronic detonator of the present embodiment discharges the electrical energy of the capacitor 9 to the detonator unit 5 when the time corresponding to the set delay time is finished, but the output line 14 for supplying the discharge energy to the detonator unit 5 is: It is connected to the detonator section 5 through a stopper 7. The detonator portion 5 is an electric detonator having an ignition heater, and has a structure that ignites explosives arranged in the vicinity by heating the ignition heater with the discharge energy of the capacitor 9 to cause an explosion.
[0025]
The structure of the stopper 7 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a front view of the stopper 7. The main dimensions of the stopper 7 are a cylinder having a total length of 13 mm, and a flange 16 having a diameter of 12 mm and a thickness of 2.6 mm is provided 7 mm from the side 15 to be inserted into the cap. A curved (R) portion was provided at the base of the ridge 16 to enhance the shear strength. The part 15 to be inserted into the cap is 7.4 mm in diameter and the part 17 to be inserted into the metal lid is a columnar shape having a diameter of 8 mm. The stopper 7 has a notch (slit) portion 18 through which the output line 14 passes from the circumferential direction of the cylinder toward the center.
[0026]
FIG. 3B is a side view for referring to the shape of the notch 18 of the stopper 7. The cutout portion 18 has a shape in which the cut depth of the portion 15 to be inserted into the cap is deeper than the center, and the cut depth of the portion 17 to be inserted into the metal lid is the center or shallower than the center. By adopting such a shape, the structural strength of the stopper 7 is increased, and the output line reaches the detonator section without difficulty.
[0027]
The outer shell case 2, the cap 6 and the stopper 7 were made of polypropylene. To assemble the cap 6, detonator section 5, stopper 7, and metal lid 4, first, the electronic module section 1 is soldered with the input line 13 and the output line 14 coupled to the detonator section 5. Next, the detonator portion 5 is once passed through the through hole 21 of the metal lid 4 and inserted into the cap 6 to a predetermined position. Next, the output line 14 is sandwiched between the cutout portions 18 of the stopper 7, and the portion 15 of the stopper 7 is pushed into the cap 6 and joined together. Next, the cap 6, the detonator section 5, the stopper 7, and the metal lid 4 are firmly assembled by coupling the portion 17 of the stopper 7 with the through hole 21 of the metal lid 4.
[0028]
【Example】
Comparison between sample A having the structure of the above embodiment and sample B having a structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9799, that is, a structure having no metal partition in the axial direction of the detonator section in an underwater explosion impact application experiment did. In the experiment, a donor explosive and the experimental sample were hung at a predetermined distance at a depth of 2 m, and the behavior of the experimental sample was observed when an explosion impact was applied by exploding the donor explosive. As experimental conditions, 100 g of slurry explosive was used as the donor explosive. In addition, the distance between the donor explosive and the experimental sample was set to 30 cm, 35 cm, 40 cm, and 50 cm, and comparison was made under each condition. The experimental results are shown in Table 1.
[0029]
[Table 1]

[0030]
According to Table 1, in the structural sample B described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-9799, it is confirmed that an explosion (self-destructive) operation is performed at 35 to 40 cm. However, in the structural sample A described in the embodiment of the present invention, As a result, it was confirmed that normal timing operation was performed up to the impact region where the detonator detonated.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, compared with the prior art, since the area from the normal timing to the explosion impact to the initiation is expanded, the impact resistance of the electronic module portion against the external impact is improved. High-precision control blasting is possible for the user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an electron detonator of the present invention.
FIG. 2 shows an example of the structure of a metal lid, (a) is a top view, and (b) is a side view.
FIG. 3 shows an example of the structure of a stopper, (a) is a front view, and (b) is a side view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic module part 2 Outer shell case 3 Metal case 4 Metal lid 5 Detonator part 6 Cap 7 Stopper 8 Mating part 9 Electrolytic capacitor 10 Capacitor protective material 11 Electronic module part protective material 12 Viscoelastic resin 13 Input line 14 Output line 15 Cap insertion side 16 Stopper rod 17 Metal lid insertion side 18 Notch 19 Metal lid convex part 20 Metal lid concave part 21 Detonator through hole 22 Input line passage notch 23 Saw blade step

Claims

An outer shell case and a cap of the outer shell case; an electronic module portion housed in the outer shell case; and a detonator portion supported by the cap of the outer shell case , wherein the electronic module portion is: The metal case is accommodated in an outer shell case that is accommodated in a metal case that includes a metal partition wall, a metal lid portion that covers the metal partition wall, and a bottom portion that closes the bottom of the metal partition wall. And a stopper for preventing the detonator portion from entering the metal case in which the electronic module is housed is coupled to the cap of the metal lid portion and the outer shell case. Electronic detonator.