DE1011466B

DE1011466B - Magnet system for electroacoustic transducers

Info

Publication number: DE1011466B
Application number: DE1955P0014307
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Kruetzfeld
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1955-06-18
Filing date: 1955-06-18
Publication date: 1957-07-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetsystem für elektroakustische Wandler, das einen, ringförmigen, flacheni, im wesentlichem axial magnetisierten Permanentmagneten aus einem Werkstoff, bei dem das Verhältnis zwischen der remanemten Induktion B₁. und der Koerzitivkraft _BH_C kleiner als 4 ist, und aus ferromagnetisch weichem Werkstoff bestehende Jochplatten, mit in. den Innenraum des Magnets hineinragenden, zylindrischen Kern aufweist, welche Teile zur Weiterleitung des vom Permanentmagnet erzeugten Magnetflusses zu einem einseitig vom Kern, begrenzten Luftspalt dienen.The invention relates to a magnet system for electroacoustic transducers, which has an annular, flat, essentially axially magnetized permanent magnet made of a material in which the ratio between the remanent induction B ₁ . and the coercive force _B H _{C is} less than 4, and yoke plates made of ferromagnetically soft material, with a cylindrical core protruding into the interior of the magnet, which parts serve to pass the magnetic flux generated by the permanent magnet to an air gap delimited on one side by the core .

Elektroakustische Wandler, ζ. Β Lautsprecher, deren Magnetsystem mit einem Permanentmagnet versehen, ist, besitzen häufig ein starkes, nicht vernachlässigbares äußeres Streufeld. Dieses, äußere magnetische Streufeld kann, beim Einbau eines derartigen elektroakustischen Wandlers in ein Funkgerät schädliche Wirkungen, auf diejenigen Bauelemente des Funkgerätes ausüben, welche durch ein konstantes Magnetfeld beeinflußbar sind. Beispielsweise können sich neben dem elektroakustischen Wandler Spulensätze mit ferromagnetischen Kernen, z. B. Ferritkernen, befinden, deren Permeabilität sich durch ein auf sie einwirkendes Magnetfeld verändert; hierdurch wird die Abstimmung der Spulen verstellt.Electroacoustic converters, ζ. Β Loudspeakers whose magnet system has a permanent magnet is provided, often has a strong, not negligible external stray field. This, external magnetic stray field can, when installing such a electroacoustic transducer in a radio set harmful effects on those components exercise of the radio, which can be influenced by a constant magnetic field. For example In addition to the electroacoustic transducer, coil sets with ferromagnetic cores, z. B. ferrite cores, whose permeability is changed by a magnetic field acting on them; this changes the coordination of the coils.

Ferner kann, das äußere Magnetfeld eines elektroakustischen Wandlers auch die in seiner Nähe angeordneten Elektronenröhren in unerwünschter Weise beeinflussen. Durch das Magnetfeld wird nämlich eine Ablenkung der Elektronen aus ihren Bahnen bewirkt, so daß die Anoden dieser Elektronenröhren ungleichmäßig von den Elektronen beaufschlagt werden, wodurch die Stromdichte an den Anoden ebenfalls ungleichmäßig wird und so an einzelnen Stellen der Anoden extrem hohe Stromdichten auftreten können. Befindet sich eine Elektronenstrahlröhre im Magnetfeld eines elektroakustischen Wandler, so kann eine derartige Ablenkung des bzw. der Elektronenstrahlen erfolgen, daß die auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre abzubildenden Aufzeichnungen verzerrt und gegebenenfalls unlesbar werden.Furthermore, the external magnetic field of an electroacoustic Converter also the electron tubes arranged in its vicinity in an undesirable manner influence. The magnetic field causes the electrons to be deflected from their orbits, so that the anodes of these electron tubes are unevenly acted upon by the electrons, whereby the current density at the anodes is also uneven and so at individual points of the Anodes extremely high current densities can occur. There is a cathode ray tube in the magnetic field an electroacoustic transducer, such a deflection of the electron beam or beams occur that the recordings to be displayed on the screen of the cathode ray tube are distorted and possibly become illegible.

Bei den bekannten elektroakustischen Wandlern, bei denen der Permanentmagnet als langgestreckter Kernmagnet ausgebildet ist, verlaufen die magnetischen Kraftlinien zum größten Teil in dem aus magnetisch weichem Eisen bestehenden Manteljoch. Das äußere Streufeld ist hierbei aber auch nicht zu vernachlässigen. Außerdem nehmen die Magnetsysteme der elektroakustischen Wandler mit langgestrecktem Kernmagnet einen großen Raum ein, der in den modernen Funkgeräten aber nicht zur Verfügung steht.
Bei Verwendung von Permanentmagnetwerkstoffen Magnetsystem
für elektroakustische WandlerIn the known electroacoustic transducers in which the permanent magnet is designed as an elongated core magnet, the magnetic lines of force run for the most part in the jacket yoke made of magnetically soft iron. The external stray field should not be neglected here either. In addition, the magnet systems of the electroacoustic transducers with elongated core magnets take up a large amount of space, which is not available in modern radio devices.
Magnet system when using permanent magnet materials
for electroacoustic converters

Anmelder:Applicant:

Philips Patentverwaltung G. m. b. H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Philips Patentverwaltung G. mb H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Dipl.-Ing. Horst Krützfeld, Lübeck,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Horst Krützfeld, Lübeck,
has been named as the inventor

mit hoher Koerzitivkraft verhältnismäßig niedriger Remanenz ist jedoch zur optimalen Ausnutzung ihrer magnetischen Eigenschaften die Ausbildung der Magnete als langgestreckte Kernmagnete mit kleinem Querschnitt unzweckmäßig, sondern derartige Permanentmagnete müssen einen großen Querschnitt und eine relativ kleine Länge aufweisen. Es ist deshalb bekannt, derartige Permanentmagnete als Ringmagnete auszubilden; diese weisen aber ein großes äußeres Streufeld auf.with a high coercive force, however, relatively low remanence is for optimal utilization Their magnetic properties enable the magnets to be designed as elongated core magnets with a small size Cross-section inexpedient, but such permanent magnets must have a large cross-section and have a relatively short length. It is therefore known to use such permanent magnets as ring magnets to train; however, these have a large external stray field.

Das Streufeld eines derartigen Permanentmagneten eines elektroakustischen Wandlers könnte z. B. durch eine entsprechende Abschirmung unschädlich gemacht werden; das Abschirmen von statischen Magnetfeldern erfordert jedoch eine Abschirmhülle aus ferromagnetisch weichem Material mit einer verhältnismäßig dicken Wandstärke von mehreren Millimetern. Der damit verbundene große Kostenaufwand und erhöhte Raumbedarf lassen deshalb diese Lösung für die Praxis ungeeignet erscheinen.The stray field of such a permanent magnet of an electroacoustic transducer could, for. B. by appropriate shielding can be rendered harmless; the shielding of static magnetic fields however, requires a shield made of ferromagnetically soft material with a relatively thick wall thickness of several millimeters. The associated high cost and increased Therefore, space requirements make this solution appear unsuitable for practice.

Es ist ferner bekannt, daß Magnetsystem eines elektrodynamischen Lautsprechers mit einem topfförmigen Eisenkörper zu umgeben, der zwei Wicklungen zur Erzeugung eines den Streufluß des Magnetsystem entgegenwirkenden Gegenfeldes aufweist. Eine solche Anordnung ist ebenfalls sehr aufwendig und bedingt das Vorhandensein einer das Gegenfeld erzeugenden Stromquelle.It is also known that the magnet system of an electrodynamic loudspeaker with a cup-shaped To surround iron body, the two windings to generate the leakage flux of the Has magnet system counteracting opposing field. Such an arrangement is also very complex and requires the presence of a current source generating the opposing field.

Die Erfindung schafft dagegen ein billiges und einfaches, keinen zusätzlichen Raum einnehmendes und praktisch streuungsfreies Magnetsystem eingangs erwähnter Art dadurch, daß eine schmale, äußere Randzone des Permanentmagnets eine dem von der axialen Hauptmagnetisierung herrührenden äußeren Streufeld entgegenwirkende Magnetisierung besitzt und der Durchmesser der Jochplatten so viel kleiner als derThe invention, however, creates an inexpensive and simple one that does not take up any additional space and Practically scatter-free magnet system of the type mentioned at the beginning, characterized in that a narrow, outer edge zone of the permanent magnet creates an external stray field resulting from the main axial magnetization Has opposing magnetization and the diameter of the yoke plates is so much smaller than that

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Durchmesser des Permanentmagnets ist, daß praktisch keine von der Randzone herrührenden Kraftlinien in die aus ferromagnetisch weichem Werkstoff bestehenden Jochteile gelangen. Auf diese Weise ist es mit einfachen Mitteln möglich, das äußere Streufeld des Permanentmagnets zu kompensieren.The diameter of the permanent magnet is that practically no lines of force originating from the edge zone get into the yoke parts made of ferromagnetically soft material. That way is it is possible with simple means to compensate for the external stray field of the permanent magnet.

Zweckmäßig besteht der Permanentmagnet aus einem Werkstoff mit einer Koerzitivkraft von mehr als 700 Oersted. Ein hierfür geeigneter, an sich bekannter Magnetwerkstoff besteht z. B. im wesentliehen aus nichtkubischen Kristallen von Polyoxyden des Eisens und eines der Metalle Barium, Stromtium, Blei und gegebenenfalls Calcium.The permanent magnet expediently consists of a material with a coercive force of more than 700 Oersted. A known magnetic material suitable for this purpose consists, for. B. essentially from non-cubic crystals of polyoxides of iron and one of the metals barium, stromtium, Lead and optionally calcium.

Es sei noch erwähnt, daß bereits ein Dauermagnetsystem bekannt ist, bei dem ein zylindrischer Dauermagnet von einem Weicheisentopf derart umgeben ist, daß zwischen Dauermagnet und Weicheisentopf ein ringförmiger Luftspalt entsteht. Zur Verringerung des magnetischen Streufeldes im unteren Teil des Luftspaltes ist in diesen ein ringförmiger Hilfs- ao magnet eingesetzt, der mit dem Dauermagnet, z. B. durch Kittung, verbunden sein kann. Die beiden Magnete sollen verschiedene Werkstoffeigenschaften aufweisen. Da bei dieser bekannten Anordnung der Dauermagnet in einem Weicheisentopf angeordnet ist, tritt hierbei das der Erfindung zugrunde liegende Problem der Beseitigung eines nach außen dringenden Streufeldes nicht auf. Außerdem bestehen im.Gegensatz zu der bekannten Anordnung bei dem Magnetsystem nach der Erfindung der Hauptmagnet und der das Gegenfeld erzeugende Magnet aus einem Stück.It should also be mentioned that a permanent magnet system is already known in which a cylindrical permanent magnet is surrounded by a soft iron pot in such a way that a permanent magnet and soft iron pot ring-shaped air gap is created. To reduce the magnetic stray field in the lower part of the Air gap is an annular auxiliary ao in these magnet used, which with the permanent magnet, z. B. can be connected by cement. The two Magnets should have different material properties. Since in this known arrangement of Permanent magnet is arranged in a soft iron pot, occurs here that the invention is based Problem of eliminating an outwardly penetrating stray field does not arise. In addition, there are the opposite to the known arrangement in the magnet system according to the invention, the main magnet and the the opposing field generating magnet from one piece.

Die Erfindung wird an Hand eines in der' Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Lautsprechermagnetsystem nach der Erfindung.The drawing shows a section through a loudspeaker magnet system according to the invention.

Ein axial magnetisierter Ringmagnet 1 erzeugt in einem ringförmigen Luftspalt 2 ein konstantes Magnetfeld. Der Luftspalt 2 wird von einem zylindrischen Mittelkern 3 und einer ebenfalls ringförmigen, auf der Oberseite des Ringmagnets 1 liegenden Jochplatte 4 aus magnetisch weichem Material begrenzt. Der Mittelkern 3 ist mit einer an der Unterseite des Ringmagnets 1 anliegenden, ebenfalls aus magnetisch weichem Material bestehenden, runden Jochplatte 5 ^4S verbunden. In den Luftspalt 2 ragt eine Schwingspule 6 einer Lautsprechermembran 7.An axially magnetized ring magnet 1 generates a constant magnetic field in an annular air gap 2. The air gap 2 is delimited by a cylindrical central core 3 and a likewise ring-shaped yoke plate 4 made of magnetically soft material and lying on the upper side of the ring magnet 1. ^{The central core 3 is connected to a round yoke plate 5 4S} which rests on the underside of the ring magnet 1 and is also made of magnetically soft material. A voice coil 6 of a loudspeaker diaphragm 7 protrudes into the air gap 2.

Der ringförmige Permanentmagnet 1 besitzt ein äußeres Streufeld, das durch je eine magnetische Kraftlinie 8 angedeutet ist. Zur Kompensation bzw. Verminderung dieses Streufeldes ist eine schmale, äußere Randzone 9 des Ringmagneten 1 mit einer seiner Hauptmagnetisierungsrichtung entgegengesetzten Magnetisierung versehen. Das Streufeld der Randzone 9 ist durch die magnetischen Kraftlinien 10 angedeutet, die den Kraftlinien 8 entgegenwirken und diese wenigstens weitgehend oder vollständig aufheben. The ring-shaped permanent magnet 1 has an external stray field that is generated by a magnetic Line of force 8 is indicated. To compensate or reduce this stray field, a narrow, outer edge zone 9 of the ring magnet 1 with one of its main magnetization direction opposite Provided magnetization. The stray field of the edge zone 9 is caused by the magnetic lines of force 10 indicated, which counteract the lines of force 8 and at least largely or completely cancel them.

Die entgegengesetzt magnetisierte Randzone 9 darf nicht von den Jochplatten 4 und 5 überdeckt werden. Vorzugsweise sind die Jochplatten 4 und 5 im Durchmesser soviel kleiner, daß praktisch keine von der Randzone 9 herrührenden, entgegengesetzt gerichteten Kraftlinien durch das Joch und den Luftspalt 2 verlaufen; auf diese Weise wird trotz der entgegengesetzt magnetisierten Randzone 9 die Feldstärke im Luftspalt 2 praktisch nicht verringert.The oppositely magnetized edge zone 9 must not be covered by the yoke plates 4 and 5. Preferably, the yoke plates 4 and 5 are so much smaller in diameter that practically none of the Edge zone 9 originating, oppositely directed lines of force run through the yoke and the air gap 2; in this way, despite the oppositely magnetized edge zone 9, the field strength in the air gap 2 practically not reduced.

Die äußere Randzone 9 besteht mit dem Ringmagneten 1 aus einem Stück. Die Verwendung v.gti, Dauermagnetwerkstoffen mit hoher Koerzitivkraft (> 700 Oe) ermöglicht es nämlich, entgegengesetzt gerichtete Magnetpole dicht nebeneinander anzuordnen, ohne daß eine wesentliche gegenseitige Entmagnetisierung auftritt.The outer edge zone 9 consists of one piece with the ring magnet 1. The use of v.gti, Permanent magnet materials with a high coercive force (> 700 Oe) enable the opposite directed magnetic poles close to each other without significant mutual demagnetization occurs.

Bei einem Permanentmagnet nach der Erfindung mit einer entgegengesetzt magnetisierten Randzone, kann die Magnetisierung auf folgende Weise vorgenommen werden:In the case of a permanent magnet according to the invention with an oppositely magnetized edge zone, magnetization can be done in the following way:

Zunächst wird der ganze Permanentmagnlßijiiin axialer Richtung bis zur Sättigung magnetisiert. Darauf wird die Magnetisierung entweder der Randv zone oder des übrigen Mittelteiles des Magnets durch ein entgegengerichtetes Magnetfeld aufgehoben und gleichzeitig wieder in der Richtung dieses Magnetfeldes hervorgerufen. ■First of all, the whole thing becomes permanent axial direction magnetized to saturation. Thereupon the magnetization is either the Randv zone or the rest of the central part of the magnet is canceled by an opposing magnetic field and at the same time caused again in the direction of this magnetic field. ■

Claims

Patent claims:

1. Magnet system for electroacoustic transducers; an annular, flat, essentially axially magnetized permanent magnet. ; made of a material in which the ratio between the remanent induction B ₁ . and the coercive force _B H _{C is} less than 4, and has yoke plates made of ferromagnetically soft material with a cylindrical core protruding into the interior of the magnet, which parts serve to convey the magnetic flux generated by the permanent magnet to an air gap delimited on one side by the core characterized in that a narrow, outer edge zone (9) of the permanent magnet (1) has a magnetization counteracting the external stray field (8) originating from the main axial magnetization and the diameter of the yoke plates (4, 5) is so much smallerMs / the diameter of the permanent magnet that practically no lines of force (10) originating from the edge zone in the yoke parts made of ferromagnetic ©! · soft material; reach. ■■ Ji'-i Ι ".. ,,

2. Magnet system according to claim 1, characterized ge *; indicates that the permanent magnet (1., 9) is off a material with a coercive force of more than 700 Oe.

3. Magnet system according to claims 1 and 2, characterized in that the magnetic material essentially of non-cubic crystals of polyoxides of iron and one of the metals Barium, strontium, lead and optionally calcium.

Considered publications: German Patent Specifications Nos. 856 613, 925 485; ' Belgian patent specification No. 505 468.

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1 sheet of drawings