DE1281600B

DE1281600B - Ringspaltmagnetsystem hoher Feldstaerke, bei dem sich im Luftspalt eine Spule bewegt

Info

Publication number: DE1281600B
Application number: DE1958M0038054
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Steingroever
Original assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Current assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Priority date: 1958-06-25
Filing date: 1958-06-25
Publication date: 1968-10-31

Description

Ringspaltmagnetsystem hoher Feldstärke, bei dem sich im Luftspalt eine Spule bewegt Die Erfindung betrifft Ringspaltmagnetsysteme mit hoher magnetischer Feldstärke im Luftspalt, die aus Dauermagneten und Eisenpolstücken zusammengesetzt sind.
Bekanntlich tritt bei allen Magnetsystemen außer dem den Arbeitsluftspalt durchsetzenden Nutzfluß ein unerwünschter Streufluß auf, der vor allem von den nicht den Luftspalt bildenden Flächen der Polstücke ausgeht. Dieser magnetische Streufluß belastet den Querschnitt der Eisenleitstücke zusammen mit dem Nutzfluß, so daß bei Magnetsystemen mit hoher Feldstärke vorzeitig die Sättigung des Poleisens erreicht wird.
Die Erfindung ermöglicht es, die Belastung des Poleisens herabzusetzen, so daß erst bei höherem Nutzfluß die Sättigung des Poleisens erreicht wird. Sie betrifft Ringspaltmagnetsysteme hoher Feldstärke, bei denen sich im Luftspalt eine Spule bewegt, mit einem zylindrischen Polkern aus Weicheisen, dessen Länge die Luftspalttiefe übertrifft, und ist gekennzeichnet durch einen den Polkern umgebenden weichmagnetischen Polring für die Aufnahme des inneren seitlichen magnetischen Streuflusses, der so mit dem Fuß des Polkerns verbunden ist, daß zwischen dem Polkern und dem Polring ein freier Raum für die Bewegung der Spule verbleibt.
Es sind Ringspaltmagnetsysteme bekannt, bei denen ein innerer Polkern von einem rohrförmigen zweiten Pol umgeben ist, der seinerseits wieder einen ringförmigen Luftspalt mit der oberen Polplatte des Magnetsystem bildet. Dabei werden beide Luftspalte zum Betrieb je einer Lautsprechermembran verwendet, so daß ein Doppellautsprecher entsteht. Eine magnetische Entlastung des inneren Polkerns tritt dabei aber nicht auf. Ferner ist versucht worden, die aus dem Polkern austretenden Streulinien durch einen ringförmigen, radial magnetisierten Dauermagneten zu kompensieren, der zwischen Polkern und Außenwand des Magnetsystems angeordnet ist; dieser zusätzliche Dauermagnet läßt aber keinen Raum für die Schwingungsspule frei und bewirkt auch keine magnetische Entlastung des Polkerns.
Das Wesen der Erfindung ist in A b b. 1 und 2 am Beispiel eines Ringspaltmagnetsystems für dynamische Lautsprecher und Mikrophone dargestellt.
A b b. 1 stellt die bekannte Bauweise, A b b. 2 die nach der Erfindung dar.
Ein ringförmiger Dauermagnet 1, beispielsweise aus einer Alnico-Legierung oder aus einem Oxydwerkstoff nach Art des Bariumferrits BaFe12019 mit axialer Vorzugsrichtung und den Polen N und S, ist mit den Polplatten 2 und 3 versehen. Die obere Polplatte 2 besitzt eine Bohrung, in welche der mit der unteren Polplatte 3 verbundene Polkern 4 hereinragt, der mit ihr den Arbeitsluftspalt 5 bildet. Mit dünnen Linien ist der Verlauf des Magnetflusses angedeutet.
Bei der bekannten Bauweise nach A b b. 1 verläuft der Magnetfluß sowohl durch den Luftspalt 5 als auch zwischen den seitlichen Flächen der Eisenpole: Es besteht also ein stirnseitiger Streufluß 6 und ein seitlicher Streufluß 7 zwischen dem Polkern und der oberen Polplatte. Die Kraftliniendichte ist im gestrichelt bezeichneten Querschnitt 8 des Polkerns 4 am größten, so daß der Gesamtfluß und damit auch der Nutzfluß im Luftspalt durch die Sättigung des Poleisens an dieser Stelle 8 begrenzt ist.
Bei der in A b b. 2 dargestellten Bauweise eines solchen Ringspaltmagnetsystems nach der Erfindung sei die Kraftliniendichte im Polkern so hoch angenommen wie bei A b b. 1. Der Polkern ist von einem Hilfspolring 9 umgeben, der fest mit dem Polkernfuß bzw. der Unterplatte verbunden ist und dessen oberer Rand mit der Oberplatte einen Luftspalt 10 von gleicher Breite wie der Arbeitsluftspalt 5 bildet. Das magnetische Potential der Oberflächen des Polkerns 4 und des Polringes 9 ist daher gleich, so daß ein übertritt von Kraftlinien von 4 nach 9 nicht stattfindet. Der gesamte durch die Sättigung des Querschnittes 8 begrenzte Magnetfluß steht daher für den Nutzfluß im Luftspalt 5 und den stirnseitigen Streufluß 6 zur Verfügung. Da beide Flüsse in einem festen, durch die geometrischen Abmessungen des Luftspaltes bedingten Verhältnis stehen, wird der Nutzfluß daher über das bei der bekannten Bauweise nach A b b. 1 mögliche Maß ansteigen. Die für die Bewegung der Schwingspule bei großen Amplituden erforderliche freie Schwingtiefe unterhalb des Luftspaltes ist bei der erfindungsgemäßen Bauweise nach A b b. 2 besonders groß. Eine andere Ausführung der Erfindung ist in A b b. 3 dargestellt. Ein an sich bekanntes, nach außen streuarmes Topfmagnetsystem mit zwei Dauermagneten ist mit einem den Polkern umschließenden Hilfspol ausgestattet. Die Flußverhältnisse entsprechen denen in A b b. 2.
Die Bedeutung der Erfindung liegt darin, daß sie ermöglicht, die bisher durch die Sättigung des Polkerns (im Querschnitt 8) bedingte obere Grenze des Nutzflusses zu überschreiten, was beispielsweise bei Lautsprechern eine verbesserte Wiedergabe, bei Mikrophonen eine erhöhte Empfindlichkeit ergibt.

Claims

Patentansprüche: 1. Ringspaltmagnetsystem hoher Feldstärke, bei dem sich im Luftspalt eine Spule bewegt, mit einem zylindrischen Polkern aus Weicheisen, dessen Länge die Luftspalttiefe übertrifft, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen den Polkern umgebenden weichmagnetischen Polring für die Aufnahme des inneren seitlichen magnetischen Streuflusses, der so mit dem Fuß des Polkerns verbunden ist, daß zwischen dem Polkern und dem Polring ein freier Raum für die Bewegung der Spule verbleibt.
2. Ringspaltmagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Polringes sich zum Luftspalt hin verjüngt.
3. Ringspaltmagnetsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ringmagnetsystem mit außenliegendem Dauermagnetring ausgeführt ist.
4. Ringspaltmagnetsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Topfmagnetsystem mit einem oder mit zwei Dauermagneten ausgeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 925 485, 956 789; deutsche Patentanmeldung Sch 9495 VIII c/21 g (bekanntgemacht am 7. 10. 1954); deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1702 070; französische Patentschrift Nr. 1156 815; britische Patentschriften Nr. 367 998, 442 900; USA.-Patentschrift Nr. 2141595.