JPS6253000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は永久磁石と４つの巻線を有する磁極棒
とを有し、磁極棒の軸線はそれに垂直な面で正方
形の頂点に配置され、かつ磁極棒の端部付近で再
生針によつて駆動される軟鉄部材を、変換器装置
の中心軸線上の中心点の周りに可動に支承した、
機械的に記録された音響信号を交流電圧に変換す
る、例えば板状の記録担体上に記録されたステレ
オ信号を再生する電磁変換器に関する。

斯様な公知の変換器装置は良質の導磁性の鉄製
外被を有し、その鉄製外被の１つの端部に大概板
状の永久磁石が設けてある。軟磁性の鉄製外被の
他方の端部は、再生針によつて駆動される大概は
軟鉄製小管体の形の軟鉄部材の部分で、磁極棒に
対して空隙を有するように形成されている。軟鉄
製小管体は信号の歪を最小にするために飽和状態
またはそれに近い状態まで磁化される。磁極棒に
設けられた巻線は、記録された音響信号に応じて
変動する磁束をそれに比例する電圧に変換するた
めに用いられる。斯様に構成された変換器装置
は、針支持体を有する針と軟鉄製小管体とから成
る可動な装置の動的な質量が僅かであるので有利
である。然るに公知の装置を構成するには多数の
個別部品を必要とし、そのために装置の組立に費
用がかかるので、前述の公知の装置は比較的高価
である欠点を有する。

更に歪率を最小にするために針支持体の軟鉄製
小管体を磁気的に飽和状態に近い状態にすべきで
あるので不利である。これが必要であるために永
久磁石の質量の最小値が制限されるので、永久磁
石をその大きさで従来の構成に集積化することは
困難である。また再生針によつて針支持体を介し
て駆動される軟鉄部材の部分で磁極棒と軟鉄外被
との間に比較的僅かな漂遊磁束しか生じないの
で、大概小管体として構成された軟鉄部材を所要
のように磁気的に飽和することができず、ひいて
は飽和状態に依存して歪を減少することができ難
くなる欠点を有する。公知の装置で所要の感度を
達成するために、磁極棒に大きな巻数を有する巻
線を巻付ける必要がある。それによつて巻線の固
有のインダクタンスが大きくなり、かつ斯様なピ
ツクアツプを、比較的大きな容量を有するケーブ
ルを介して増幅器に接続した場合、可聴領域で共
振のピークひいては許容されない音響障害が生ず
る欠点を有する。

また軸方向に磁化された環状の磁石の内部に軟
鉄製小管体を設けた変換器は公知である。斯様な
装置は、磁極棒を支持しかつ磁束を永久磁石から
磁極棒に導く磁極板を必要とする。斯様な構造の
場合、軟鉄部材は磁極棒の前方の端部に設けてあ
るので、実際に軟鉄製小管体を磁気的に飽和する
ことはできるが、付加的に磁束を導く部材が必要
であるので、公知の装置の構造は複雑になる。永
久磁石を軸線方向に磁化すると、永久磁石が磁極
棒の端部に設けられた場合と同じ作用を有するの
で、直流磁界の補償を行わずに磁極棒を前以てか
なりの程度磁化することができる。また永久磁石
の大きさは制限されたままであるので、十分な感
度を得るためには磁極棒に大きな巻数を有する巻
線を設ける必要がある。そのための欠点について
はすでに説明した。

本発明の目的は、前述の公知の変換器の欠点を
回避しかつ最小数の構成部分で構成される冒頭に
述べた形式の電磁変換器を提供することである。
本発明によればこの目的は、永久磁石を短管の形
に形成するかまたは短管の棒状部分で構成し、か
つ半径方向に磁化し、４つの磁極棒が該変換器装
置の中心軸線に関して対称かつ平行に、永久磁石
によつて少くとも部分的に囲まれる空間を貫通す
るようにし、また再生針によつて可動な軟鉄部材
を磁極棒の端部付近で直接に管状の永久磁石の１
つの端部の磁気回路へ関連させて配置したことに
よつて、達成される。

本発明による装置は、管状の永久磁石またはそ
の棒状部分の内部に磁極棒を設けたことにより直
流磁束が補償されるので、大概は小管体として形
成された軟鉄部材を磁極棒の前端部付近で飽和領
域まで磁化できるようになるので非常に有利であ
る。すでに述べたようにこの飽和領域までの磁化
は公知の装置の場合極めて困難である。それはそ
の場合永久磁石は直接または間接にはかかわらず
磁極棒の１つの端部に設けられているので、磁極
棒の他方の端部に軟鉄部材の磁化のために十分な
磁束を発生するために十分大きな磁束密度が必要
であるからである。また公知の装置の磁極棒を本
発明の場合より太くすべきである、そうでないと
磁極棒は可動軟鉄部材に所望される磁束密度に達
する以前に飽和状態に移行するからである。更に
本発明において永久磁石または永久磁石の部分を
短管の形状にしたことによつて、従来の装置の比
較的小さな磁石ブロツクの場合より大きな磁束密
度を得ることができる。このことに基づき本発明
のように電磁変換器を構成すると、公知の装置に
比べて感度を増加しかつ歪率を減少することがで
きる。それはその場合磁極棒を介する漂遊磁束が
僅かな場合だけ大きな磁束の作用が得られるから
である。永久磁石を短管として、または半径方向
に磁化された短管の棒状部分を組合わせて構成し
かつそれに応じて本発明による装置を構成する
と、可動軟鉄部材の部分で磁力線が集中し、従来
の場合より僅かな磁石の質量で軟鉄部材を磁気飽
和できるので、非常に有利である。本発明による
変換器は大きな感度を有するので、磁極棒の巻線
の巻数は比較的少なくてすむ。それ故巻線の固有
のインダクタンスが僅かであるために、変換器と
増幅器との間に批較的長いケーブル容量を設ける
ことができるので有利である。また短管の形を有
する永久磁石を、他の磁石材料に比べて非常に安
価でありかつ任意の形に形成できるフエリ磁性材
料で製作できることは注意すべきである。製作費
用をかなり減少させかつ幾分高価な管状部材の半
径方向の磁化を回避するために、前述の管状の永
久磁石を多数の有利には同じ形状の棒状の部分で
置換え、前記棒状の部分を個別部分として形成
し、シリンダ形または正方形の横断面を有する短
管の形の外被内に、軸線に対して平行になるよう
に設けることができる。

また斯様な個別部材を短管の形の強磁性部材よ
り非常に簡単かつ良好に磁化できるので有利であ
る。また個別部材の良好な磁化特性によつて磁界
強度は増加するので、大きな感度が得られるよう
になる。個別部材を管セグメントの形にすると、
個別部材を磁化した後で管状の永久磁石に組立
て、その場合例えば個別部材を接着によつて相互
に連結することができる。然るに最新の磁石材料
は大きな磁界強度を発生しかつ大きな保磁力を有
するので、永久磁石を閉鎖されたシリンダ形の管
体として形成する必要はない。例えば４角形の横
断面を有する個々の棒状かつ縦長の個別部材で永
久磁石を形成しかつシリンダ外被の幾何学形状に
沿つて相互に、軸線に対して平行に配置すること
ができる。最新の磁石材料の顕著な特性に関し
て、個々の棒の間の間隙を比較的大きくすること
ができるので、４つの棒状の永久磁石を設けるだ
けですむ。斯様なそれぞれ１つの磁極棒に対応し
て設けられた４つの棒磁石を、棒磁石と磁極棒と
の縦軸線が平行である限り、実際にそれぞれ対応
する磁極棒に対して任意の位置に設けることがで
きる。それによつて斯様に変換器を構成すると、
個々の部分の空間的な配置に対して大きな余裕空
間が与えられる。個別部材を管セグメントとして
形成した場合は、所要の磁界を発生するためにそ
れぞれ対向して設けられた１組の磁極棒に対応す
る２つの対向する部材を設けるだけで十分であ
る。

次に本発明を図示の実施例につき説明する。

第１図に横断面で示した本発明の実施例におい
て、１は弾性を有する支承部材２内に可動に支承
されかつ自由端部で小管体の形の軟鉄部材４を支
持する針支持体を示す。小管体３は巻線６を有す
る磁極棒４の端部付近に設けられている。４つの
磁極棒４が設けてあるが、第１図ではそのうちの
２つだけが示されている。磁極棒４は半径方向に
磁化された永久磁石５で閉鎖された空間の内部
で、相互に永久磁石の縦軸線に関して平行かつ対
称に設けられている。

第２図は第１図に示した実施例の横断面で磁力
線の経過を示す。本発明による変換器の場合、磁
極棒の他に磁束を案内する部分は必要でないこと
がわかる。直流磁束の分布は、第３図からわかる
ように、磁極棒の中心で実際に零に等しく、かつ
それぞれの端部では最大値を有することがわか
る。斯様な効果は永久磁石５を半径方向に磁化し
たことによつて得られる。本発明の装置において
小管体３は確実に飽和領域まで磁化されることが
わかる。またこの場合第１図と第２図に示したも
のは実際のものに対してかなり拡大されており、
かつ実際には磁束によつて橋絡される空間は僅か
0.1mmのオーダであることを注意すべきである。

第４図に示した実施例は磁気コイル３′を有す
る磁極棒４の他に、４つの個々の相互に同じ管セ
グメントで形成された永久磁石５を有する。斯様
な４つの個別部材を接触面で相互に接着するかま
たはプラスチツク部材内に埋込むことができる。
個別部材を磁化する装置は、管状の部材に対して
必要な装置よりもかなり簡単に構成できることは
容易にわかる。ここで板状の記録担体から信号を
再生する電磁変換器の寸法は非常に小さいので、
磁化の程度を制限するために磁化装置は所定の大
きさの最大値を上回わらないように注意すべきで
ある。本発明において永久磁石５を個別部材に分
解したことによつて、この欠点は回避される。そ
れはその場合棒状の部分またはそれに類似の部分
は磁化装置に関して前述のような大きさの制限を
有しないからである。むしろ実質的に２次元の部
材と見なすことができる多数の個別部材を同時に
磁化できるように、磁化装置が構成されている。
これは例えば短管のような３次元の部材の場合に
は困難である。

第５図は永久磁石５をもつぱら、磁極棒４の軸
線に対して平行でシリンダ面を形成するように配
置されている棒磁石によつて構成した実施例を示
す。方形の横断面を有する個々の棒の間の間隔を
プラスチツク材料で充填できる。また棒を収容す
る１つのプラスチツク部材を用いることもでき
る。

最新の磁石材料は非常に大きなエネルギー密度
を有しかつその値は26MGOeに達することがある
ので、第６図と第７図に示すように永久磁石を構
成する個別部材の数をそれ自体で４つに減少する
ことができる。第６図の実施例において永久磁石
５はそれぞれ１つの磁極棒４に対応する４つの相
互に対向して設けられた個別部材を有する。個別
部材の軸線が磁極棒の軸線に平行、ひいては変換
器の軸線に平行である限り、棒状の個別部材がそ
れぞれ対応する磁極棒に対して任意の位置を有す
る、例えば第７図に示す位置を有するようにする
ことができる。

また例えば第８図に示すように２つの個別部材
だけを設けることもできる。永久磁石５を構成す
る２つの個別部材は管セグメントの形を有すると
有利であるが、場合によつては平鉄の形に形成す
ることができる。それぞれの個別部材に対応し
て、相互に対向して配置された１組の隣接する磁
極棒４が設けてある。すでに第２図につき簡単に
説明したように本発明によるすべての実施例にお
いて、個別部材を形成する小さな棒磁石を相応す
る溝または切欠部を有する前以て製作された変換
器ケーシングにはめ込むまたは差込むか、または
磁極棒４と永久磁石５の個別部材とを熱可塑性の
プラスチツクに埋込むことができ、その場合磁極
棒と磁石装置との１つの端部をプラスチツク内に
差込んでから磁気コイルを取付けることができ
る。また個別部材が管セグメントであるかまたは
平鉄であるかにかかわらず、個別部材をプラスチ
ツクで包囲することによつて、再び閉鎖された表
面を有する短管を形成し、短管の空洞内に磁極棒
を収容することができる。

簡単なプラスチツク部材を用いて磁極棒を図示
の位置に保持することができる。然るに簡単に本
発明による装置の可動でない部分を、プラスチツ
クを用いた射出成形によつて固定することができ
る。それによつて１つの端部だけを例えば磁極板
に係止することによつて取付けた場合に生ずるこ
とがある磁極棒の固有振動は完全に阻止されるの
で、本発明による変換器は周波数特性の点で有利
である。また本発明による変換器は少数の構成部
分だけで組立てられているので、従来の電磁変換
器の製作費用に比べて安価に製作される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の実施例を示す断面
略図、第２図は磁界の磁力線経過を示す図、第３
図は磁極棒に沿つた磁束分布を磁極棒の下部に曲
線で示す線図、第４図は本発明による管セグメン
トで組立てられた永久磁石を有する装置の実施例
を示す斜視略図、第５図は本発明による個個の棒
状の部材から成る永久磁石を有する装置の実施例
を示す斜視略図、第６図は本発明による４つの棒
磁石を有する装置の実施例の正面略図、第７図は
第６図の場合とは異る配置の４つの棒磁石を有す
る装置の実施例を示す正面略図、第８図は本発明
による２つの対向して設けられた管セグメントの
形の個別部材を有する装置の実施例を示す斜視略
図であり、それぞれ磁界の方向を鎖線に矢印を付
けて示す。 １…針支持体、２…支承部材、３…小管体、４
…磁極棒、５…永久磁石、６…巻線、３′…磁気
コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 永久磁石と４つの巻線を有する磁極棒とを有
   し、前記磁極棒の軸線はそれに垂直な面で正方形
   の頂点に配置され、かつ前記磁極棒の端部付近で
   走査針によつて駆動される軟鉄部材を、該変換器
   装置の中心軸線上の中心点の周りに移動可能に支
   承した、機械的に記録された音響信号を交流電圧
   に変換する電磁変換器において、永久磁石５は短
   管の形状を有するかまたは前記短管の棒状の部分
   で構成されかつ半径方向に磁化されており、４つ
   の磁極棒４は該変換器装置の中心軸線に関して対
   称かつ平行に、永久磁石５によつて少くとも部分
   的に囲まれる空間を貫通し、かつ再生針１によつ
   て可動軟鉄部材３を磁極棒４の端部付近で直接に
   永久磁石５の１端部の磁気回路へ関連させて配置
   したことを特徴とする電磁変換器。 ２ 永久磁石の棒状の部分を管セグメントとして
   形成した特許請求の範囲第１項記載の変換器。 ３ 永久磁石の棒状の部分は４角形の横断面を有
   する特許請求の範囲第１項記載の変換器。 ４ 永久磁石の棒状の部分を４つだけ設け、その
   うちのそれぞれ１つの棒状の部分を４つの磁極棒
   ４のうちの１つに接近して設けた特許請求の範囲
   第３項記載の変換器。 ５ 永久磁石として相互に対向して設けられた管
   セグメントを２つだけ有し、前記管セグメントを
   それぞれ１組の対向する磁極棒４に対応して設け
   た特許請求の範囲第２項記載の変換器。