DE2432975A1

DE2432975A1 - Ausleger fuer tonabnehmer

Info

Publication number: DE2432975A1
Application number: DE2432975A
Authority: DE
Inventors: Hirotake Kawakami; Heitaro Nakajima; Shiyokichi Tatara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-07-09
Filing date: 1974-07-09
Publication date: 1975-01-30
Also published as: GB1477006A; DE2432975C2; NL182515B; FR2237261B1; NL7409021A; US3918723A; FR2237261A1; CA1034049A; NL182515C; AU7075174A

Description

It 2949

SONY CORPORATION
Tokyo, Japan

Ausleger für Tonabnehmer

Die Erfindung betrifft einen Ausleger für Tonabnehmer.

Ein Ausleger für Tonabnehmer muß im allgemeinen eine zufriedenstellende Steifheit bzw. dynamische Elastizität besitzen,um das Auftreten einer unterteilten Schwingung zum Zwecke einer Verbreiterung des Wiedergabe-Frequenzbandes des Tonabnehmers in dem Bereich höherer Töne zu vermeiden. Die Äquivalenzmasse, von der Tonabnehmernadel her gesehen, die am einen Ende des Auslegers befestigt ist, muß so klein wie möglich sein, weshalb der Ausleger aus einem Material mit kleinem spezifischen Gewicht hergestellt werden muß. Der Ausleger soll weiterhin gleichmäßige Charakteristik besitzen und in einfacher Weise hergestellt werden können.

Die bekannten Ausleger wurden bisher aus Aluminium in einen einstückig ausgebildeten, hohlen zylindrischen Körper ausgezogen.

Aluminium weist jedoch ein kleines Längs-Elastizitätsmodul E auf, und zwar im Bereich von 7000 Kg/mm sowie

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ein vergleichsweises großes spezifisches Gewicht in dsr Criming von 2,7· ^in Tonabnehmer mit einen derartigen herkömmlichen Ausleger aus Aluminium weist den XTacliteil auf, daß die Wiedergabe-Frequenz- " kennlinie das sogenannte "Sagging"-Phänonen hervorruft, d.h. eine Abnahme des Ausgangssignals vom mittleren Tonbereich zum höheren Tonbereich, wodurch die Tonqualität verschlechtert wird und die Wiedergabe-Grenzfrequenz nicht so hoch ist. Um die Wiedergabe-Grenzfrequenz höher zu gestalten, muß die Iquivalenzmasse des Auslegers klein gestaltet werden. Zu diesem Zweck ist der aus Aluminium hergestellte Ausleger hohl, wie dies vorstehend "beschrieben ist, ferner wird die Stärke bzw. Dicke des AusHqgers so klein wie möglich gehalten. Sin derartiger Ausleger zeigt jedoch eine Abnahme der Steifheit, so daß das sogenannte "Sagging"-Phänomen sehr deutlich auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ausleger für Tonabnehmer zu schaffen, der bei einer vorgegebenen Steifheit kleine Masse aufweist, d.h. geringes Gewicht und hohe Steifheit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er aus einem stabförmigen Körper aus einer mit einem Bindemittel verfestigten Kohlenstoff-Faser besteht.

V/eitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich, aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Ausleger hat vorteilhafterweise kleine Xquivalenzmasse und somit eine höhere Wiedergabe-Frequenzgrenze. Ferner wird das Wiedergabe-

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Ausgangs signal vom mittleren Tonbereicli zum hohen Tonbereich im wesentlichen gleichförmig erhalten. Der Ausleger kann vorteilhafterweise aus einer netzförmigen Kohlenstoff-Faser "bestehen und weist einen ausreichend hohen Widerstand gegen die Scher-kraft auf. Der Ausleger "besteht vorteilhaft erweise aus einer Kohlenstoff-Faser mit hoher:¹. Elastizitätsmodul und kann vorteilhaftesteise leicht gegenüber einem Vertikalwinkel eingebaut werden "bzw. einen Vertikalwinkel umfassen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformell der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:.

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Drehmagnet-Tonabnehmer mit einem erfindungsgemäßen Ausleger,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines teilweise im Schnitt gehaltenen Ausü^ers,

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Frequenzganges eines erfindungsgemäßen und eines herkömmlichen Auslegers,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von drei Blättern bzw. Bögen, die jeweils aus vorimprägnierter Kohlenstoff-Faser hergestellt sind,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Herstellung des Auslegers gemäß Fig. 1,

Ί-±£. 6 eine Schnitt ansicht einer abgewandelten Ausführungsforri eines Auslegers, -und

Fi^. 7 eine Schnittansicht einer weiteren Abwandlung eines Auslegers.

In Fir. 1 ist ein Tonabnehmer 10 nit einem erfindungsgenäßen Ausleger 11 dargestellt. Der Tonabnehmer 10 ist hierbei von der Art eines drehbaren bzw. bewegbaren Magneten.

In den Figuren ist der stabförmige Ausleger gemäß der Erfindung mit 11 bezeichnet und besteht aus einer Kohlenstoff-Faser, die mit einem aushärtbaren Kunstharz, beispielswexse Phenol, Polyester oder Epoxydharz verfestigt ist; dieses in Wärme aushärtende Kunstharz wird als Bindemittel verwendet. Der Ausleger weist einen einstückig daran ausgebildeten hohlen zylindrischen Körper auf. An dem einen Ende des Auslegers 11 kann eine Tonabnehmernadel 12 befestigt sein.

Ein Kohlenstoff-Faserbündel ist mit einem in Wärme härtbarem Kunstharz zu JO bis 4-0 Gew.-^o der Kohlenstoff-Faser imprägniert; das auf diese Weise imprägnierte Kohlenstoff-Faserbündel wird unter Druck erwärmt und in eine vorgegebene Gestalt geformt; diese Verfahrensschritte werden nachstehend erläutert.

Der Ausleger 11 ist am anderen Hade mit einem Magneten 13 versehen. Ein Polstück, um welches eine Spule 15 gewickelt ist, wird mit der Bezugsziffer 1A- bezeichnet.

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Dei" Ausleger 11 trägt das Polstück 14- unter Zuhilfenahme eines Dämpfers 16 und ist zwischen das Polstück 14- und den Dämpfer einerseits sowie den Magneten 13 andererseits eingesetzt. Aus Pig. 1 ergibt sich, daß der Ausleger 11 an seinem freien Ende 11a spitz zuläuft, wobei das freie Ende 11a um einen Winkel θ gegenüber der Achse 11b des Auslegers 11 geneigt ist, welcher als Vertikalwinkel bezeichnet wird. Das verbreiterte Ende 11c, das dem spitz zulaufenden freien Ende 11a gegenüberliegt, ist gemäß IT'ig. 2 hohl gestaltet.

Die einstückig mit dem aushärtbaren Kunststoffharz ausgebildete Kohlenstoff-Paser weist ein longitudinales Elastizitätsmodul E im Bereich von 14000 Kg/mm auf, welches etwa zweimal so groß ist wie das Elastizitätsmodul von Aluminium; das spezifische Gewicht liegt hierbei im Bereich von 1,2, wobei dieses spezifische Gewicht 1/2,3 mal kleiner als das von Aluminium ist.

Der erfindungsgemäße Ausleger 11, dessen Querschnittsfläche im wesentlichen die gleiche wie die bekannter Ausleger aus einem Aluminiumrohr ist, erlauben es, daß eine Steifheit erreicht wird, die wesentlich höher als die der bereits bekannten Ausleger ist; außerdem wird eine äquivalente Hasse erzielt, die wesentlich kleiner als die der bekannten Ausleger ist.

Der Tonabnehmer mit den erfindungsgemäßen Ausleger vermag daher den Wiedergabe-Prequenzgang zu verbessern. Ein Tonabnehmer mit einem herkömmlichen, aus· einem Aluminiumrohr bestehenden Ausleger unterliegt dem söge-

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nannten "Sagging"- bzw. Abfall-Phänomen, bei dem der Ausgang bei einem Übergang vom Bereich, der mittleren Tonfrequenz zum Bereich, der höheren Tonfrequenz reduziert wird, wie dies in Fig. 3 durch die gestrichelt eingezeichnete Kurve 17 dargestellt istj ferner liegt die Wiedergabe-Grenzfrequenz nicht so hoch, wie es durch f* veranschaulicht wird. Demgegenüber weist ein Tonabnehmer mit dem erfindungsgemäßen Ausleger eine höhere Steifheit bzw. dynamische Elastizität auf, so daß das "Sagging"-Phänomen nicht in Erscheinung tritt, wie dies durch die voll ausgezogene Linie 18 in Fig. 3 dargestellt ist; ein Tonabnehmer nit dem erfindungsgemäßen Ausleger kann daher die Tonqualität verbessern und weist eine kleine Iquivalenzmasse auf, so daß die Wiedergabe-Grenzfrequenz wesentlich höher, d.h. bei fp (Fig. 3) liegt. Sin einen Ausleger aus einem Aluminiumrohr verwendender Tonabnehmer unterliegt ferner einer Trennung, wie dies durch die gestrichelte Kurve 19 in Fig. 3 veranschaulicht wird; der Tonabnehmer mit dem erfindungsgemäßen Ausleger- 11 verbessert dagegen die Trennung in der durch die voll ausgezeichnete Kurve in Fig. 3 veranschaulichten Weise.

Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung des Auslegers 11 gemäß den Fig. 1 und 2 näher erläutert, wobei dieser Ausleger 11 ein spitz zulaufendes freies Ende 11a aufweist, das gegenüber der Achse 11b um den Vertikalwinkel 0 geneigt ist. Gemäß Fig. 4- werden zuerst mehrere Kohlenstoff-Faser-Bögen 21, die mit einem Epoxydharz imprägniert sind und aus Kohlenstoff-

isern bestehen, parallel zueinander angeordnet, wobei

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die Längsrichtungen der Kohlenstof f-Fasern voneinander unterschiedlich sind. In diesem Fall muß Sorge dafür getragen werden, daß die Längsrichtungen der Kohlenstoff-Fasern der jeweiligen Bögen "bzw. Blätter 21a, 211), 21c voneinander unterschiedlich sind. Diese Blätter 21a "bis 21c, die aus Kohlenstoff-Fasern "bestehen, nahen unterschiedliche Längsrichtungen und werden aufeinander gelegt, um ein zusammengesetztes Blatt mit hoher Steifigkeit und hohem Widerstand gegen die Scherkraft aufzuweisen. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform werden drei Bögen verwendet; in der Praxis können jedoch mehr als drei Bögen aufeinander gelegt werden, um ein zus anmenge setzt es "bzw. mehrschichtiges Blatt zu erhalten.

Das auf diese V/eise erhaltene, aus mehreren Bögen "bestehende Blatt 21 (Fig. 5) wird zusammen mit einem Kern 23 zwischen oberen und unteren Metall-Formen 24, 25 angeordnet. Der Bogen 21 wird hierbei derart angeordnet, daß er den Kern 23 umgibt. Ss können auch zwei Bögen 21 verwendet werden, wobei einer dieser Bogen zwischen der oberen Metall-Form 24 und dem Kern und der andere Bogen zwischen der unteren Metall-Form 25 und dem Kern 23 gelegt werden. Der Kern 23 weist ein spitz zulaufendes vorderes Ende 23a auf, dessen Umriß mit dem Innenumriß des hohlen Abschnitts des Auslegers gemäß Fig. 1 übereinstimmt. Die untere Metallform 23 weist an ihrer oberen Fläche eine spitz zulaufende Vertiefung 25a auf, deren Fläche gegenüber der oberen Fläche um den Winkel 9 zum Zwecke der Fest- ' legung des vertikalen Winkels geneigt ist; die Metall-Form 23 weist ferner eine spitz zulaufende Ausnehmung 25b

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auf, die mit der Vertiefung 25a in Verbindung steht. Die obere Metall-Form 24 enthält an ihrer unteren Fläche einen Vorsprung 24a zur Festlegung des Vertikalwinkels sowie eine spitz zulaufende Vertiefung bzw. Falle 25b, die mit der Vertiefung 25a in Verbindung steht. Die obere Metall-Form 24 weist an ihrer unteren Fläche einen Vorsprung 24a zur Festlegung des Vertikalwinkels sowie eine spitz zulaufende Vertiefung bzw. Rille 24b auf, die ihrerseits mit dem Vorsprung 24a in Verbindung steht.

Zuerst wird der Bogen 21 an der spitz zulaufendenVertiefung 25a und der spitz zulaufenden Eille 25"b der unteren Metall-Form 25 angeordnet, wobei beispielsweise die Mittelachse des Blattes 21 gegenüber dem Kern 23 ausgefluchtet ist. Dann werden die obere und untere Metall-Form 24, 25 übereinander gesetzt und die Einheit mittels einer Eeiζeinrichtung 27, 28 erwärmt. ¥enn ein Epo^dharz als Bindemittel für die Kohlenstoff-Faser benützt wird, erwärmt man diese Anordnung bei einer Temperatur von 170⁰C JO Minuten

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lang Luiter Ausübung eines Druckes von 10 Eg/cm . Anschließend werden die oberen und unteren Metall-Formen 24, 25 voneinander getrennt und der Kern 23 herausgestoßen, so daß der Ausleger 11 gemäß Fig. 2 erhalten wird. Im Bedarfsfall kann der auf diese Weise hergestellte Ausleger 11 zum Zwecke der Erhöhung seiner Steifheit und zur Verbesserung seiner Alterungseigenschaft ausgeglüht bzw. vergütet werden.

Infolgedessen wird die Längsrichtung der Kohlenstoff-Faser des Blattes 21 gegenüber der Axialrichtung des

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Auslegers 11 ausgerichtet und die Längsrichtungen der Kohlenstoff-Faser der anderen Blätter 21h, 21c überkreuzen die Längsrichtung der Kohlenstoff-Paser des Blattes 21a.

In Fig. 6 ist eine geänderte Ausiülirungsform eines Auslegers 30 dargestellt. Bei dieser Ausführungsfοrn wird ein Aluminiumrohr 31 nit kleiner v7andstärl:e mit einer Schicht 32 "bedeckt, die aus einer mit aushärtbar en Harz,beispielsweise Epoxydharz und dergleichen verfestigten Kohlenstoff-Faser besteht. Die Längsrichtung der Kohlenstoff-Faser der Schicht 32 ist nicht nur zur Axiclrichtung des Rohrs ausgerichtet, sondern überschneidet letztere auch. Der in Fig. 6 dargestellte Ausleger 30 weist die gleiche akustische Charakteristik wie der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausleger auf.

Fig. 7 zeigt einen weiter abgewandelten Ausleger 40 gemäß der Erfindung. Der Ausleger 40 ist nicht hohl, sondern besteht aus einem massiven Stab, der kleinen Durchmesser aufweist und aus mit aushärtbarem Kunstharz verfestigter Kunststoff-Faser besteht. Diese Atisführungsform ermöglicht es, daß ein Ausleger mit äußerst kleinem Durchmesser erzielt werden kann.

Die Kohlenstoff-Faser kann in Blättchen bzw. Flocken von mehreren Millimetern fein unterteilt werden; diese Blättchen bzw. Flocken können mit aushärtbaren Kunstharz verstärkt werden. Die Herstellung des in Fig. 7 dargestellten Auslegers 40 kann dadurch erfolgen,

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daß das auf diese Weise erhaltene Produkt einem' Keizpress-IOrmvorgang oder einer Spritzformgebung unterworfen wird. Die Kohlenstoff-Faser kann jedoch vorher zu einem netzförmigen Gewebe verwebt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Ausleger für Tonabnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem stabförmigen Körper (11) aus einer mit einem Bindemittel verfestigten Kohlenstoff-Faser besteht.
2. Ausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein aushärtbares Kunstharz ist.
3. Ausleger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstofffaser aus einem ersten Teil (21a) und einem zweiten Teil (21b) besteht, daß die Längsrichtung der Kohlenstoff-Paser des ersten Teils zur Längsrichtung des stabförmigen Körpers (11) ausgerichtet ist und daß die Längsrichtung der Kohlenstoff-Faser des aweiten Teils zur Längsrichtung des ersten Teils unterschiedlich ist, wobei der erste und zweite Teil aufeinander angeordnet sind.
4. Ausleger nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Körper (11) einen hohlen Abschnitt aufweist.
5· Ausleger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dei? stabförmige Körper (11) an seinem einen Ende mit einem gebogenen, gegenüber der Mittelachse des Körpers um einen Vertikalwinkel (Θ) geneigten Abschnitt versehen ist

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und daß an diesem Anschnitt eine Tonabnehmernadel (12) befestigbar ist.
6. Ausleger nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Körper (11) an seinem anderen Ende einen h ohlenjAb schnitt aufweist.
7· Ausleger nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umgebogene Abschnitt (11a) an dem vorderen Ende eines spitsjzulaufenden Abschnitts des st ab for mi gen örpers (11) vorgesehen ist.
C. Ausleger ns.ch wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metal1-liohr (J1) vorgesehen ist tmd.daß die Fläche des Hohrs (31) nit der Kohlenstoff-Faser tedeckt ist.
9. Ausleger nach Anspruch B, dadurdagekennzeichnet, daß die Kohlenstoff-Faser ein netzförmiges Gewebe ist.
10.Verfahren zur Herstellung eines Auslegers nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bögen übereinander gelegt werden, wobei die Bögen jeweils aus einer imprägnierten Kohlenstoff-Faser bestehen, daß die übereinander liegenden Bögen zwischen einer oberen und einer unteren Metall-Form angeordnet werden,.welche jeweils eine geneigte bzw. schräglaufende Rille zur Festlegung des VertikalwinkeIs aufweisen, daß anschließend die beiden Metall-Formen mit den übereinander liegend und zwischen den Formen eingesetzten Bögen geschlossen werden,

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daß die beiden Ketall-^ormcn unter D:?u.clr aufgeheizt werden, daß die obere und untere Ketall-I¹OrEL voneinander 3etre1x.1t werden und anschließend der Ausleger in erstarrten Zustand entfernt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gel-ε emzeichnet, daß die Bögen zusammen mit einem Kern zwischen der oberen und unteren Metall-Form angeordnet werden.

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