JPS6119600Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は磁気回路の改善を計つたムービング
コイル形ピツクアツプカートリツジに関する。

〔従来の技術〕

ムービングコイル形ピツクアツプカートリツジ
において、発電コイルを磁界中で直線的に運動さ
せるものにおいては、磁界を形成するマグネツト
間の間隙を狭く構成し得て前記磁界中の磁束密度
を高く得ることができ、しかも前記コイルが磁束
に直交してこれを切り得るから総じて出力電圧が
高く得られる特徴を有する。したがつて、このタ
イプのピツクアツプカートリツジでは発電コイル
を磁性体にて構成した巻枠に巻回せず所謂薄膜コ
イルで構成することができ、これにより振動系の
等価質量を小になし得てコンプライアンス、トラ
ツカビリテイ等に優れた特性が得られる。しかし
ながら、従来のこの種のピツクアツプカートリツ
ジにおいては、磁界中における発電コイルの配置
構成が、第１図に示すようにコイル１の半部１ａ
のみが磁界２中に配置され、コイル１が振動した
ときに前記半部１ａが磁束Ｂを切つてこのコイル
１に電圧が誘起されるようになつている。すなわ
ち、コイル１全体を磁界２中に配置した場合、誘
起される電圧が打消し合つて出力電圧を得ること
ができないため、磁界２中にはその一部を配置す
る構成がとられている。

このような構成においては、コイル１の電圧変
換特性が磁界２中の半部１ａと磁界２外の半部１
ｂとで非対称であるため歪を起生する難点があ
る。また、第１図に示す構成において、磁界２は
図示しない一対のマグネツトを対向配置して形成
されるが、通常マグネツトには漏洩磁束が生じて
おり、したがつて磁界２の境界を一線で画すこと
は不可能であり、第２図に示すように磁界２外に
前記漏洩磁束による磁界が形成される。そして、
前記漏洩磁束による磁界はコイル１の半部１ｂに
半部１ａにおける電圧と逆方向の電圧を誘起させ
発電効率を低下させるし、また詳しく見れば、こ
れら漏洩磁束はその方向が前記発電コイル軸方向
と異なるものが多く、このような漏洩磁束は発電
コイルの出力電圧中に歪成分を生じさせる要因と
なつていた。したがつて、磁界中に発電コイルの
半部を配置する構成においては、信号品質，発電
効率等を多々改善すべき問題を抱いていた。

しかして、この出願人は上記の問題を解決した
ムービングコイル形ピツクアツプカートリツジと
して、第３図ないし第５図に示すピツクアツプカ
ートリツジＡ（実願昭53−3634号〔実公昭60−
35360号〕）を提供した。これらの図について説明
すると、第３図において、ピツクアツプカートリ
ツジＡは前端に針先１０を有するカンチレバー１
１と、カンチレバー１１の基端を支持する支持部
材１２と、支持部材１２に、カンチレバー１１の
軸線をそれぞれ通る仮想面上でかつこの仮想面に
コイル軸が直交するように配置して取付けられた
左右のコイルユニツト１３ａ，１３ｂと、コイル
ユニツト１３ａ，１３ｂのそれぞれの両側に配設
されたマグネツトブロツク１４ａ，１５ａ，１４
ｂ，１５ｂとを有して構成されている。そしてコ
イルユニツト１３ａは、第４図に示すように、板
状に形成したコイルサポート１６の一方の面にス
パイラル状の発電コイル１７を形成して構成さ
れ、またマグネツトブロツク１４ａ，１５ａは、
同図に示すように、マグネツトブロツク１４ａが
それぞれブロツク状をなす第１および第３のマグ
ネツト１８，１９を接着２０することにより密着
状態に隣接させて構成され、マグネツトブロツク
１５ａがそれぞれブロツク状をなす第２および第
４のマグネツト２１，２２を接着２３することに
より密着状態に隣接させて構成されている。マグ
ネツトブロツク１４ａ，１５ａは、第５図に示す
ように第１のマグネツト１８のＳ極と第２のマグ
ネツト２１のＮ極とが対向し、第３のマグネツト
１９のＮ極と第４のマグネツト２２のＳ極とが対
向するように構成され、コイルユニツト１３ａを
中に挾んで互いに磁束の方向の異なる２つの磁界
２４，２５を形成するように配置されている。こ
の場合発電コイル１７は、その前半部１７ａが磁
気ギヤツプ２４中に臨み、後半部１７ｂが磁気ギ
ヤツプ２５中に臨んで配置されている。一方、コ
イルユニツト１３ｂおよびマグネツトブロツク１
４ｂ，１５ｂの構成は上記したコイルユニツト１
３ａおよびマグネツトブロツク１４ａ，１５ａと
それぞれ同一であり、またこれらの配置状態はカ
ンチレバー１１の軸線を通る垂直面を中心として
上記コイルユニツト１３ａおよびマグネツトブロ
ツク１４ａ，１５ａと対称に配置されている。

上記の構成のもとに、このピツクアツプカート
リツジＡにおいては、針先１０が機械的振動を捕
捉すると、この振動が支持部材１２を介してコイ
ルユニツト１３ａ，１３ｂに伝達され各発電コイ
ル１７に電圧が誘起される。この場合発電コイル
１７は、第６図に示すように、全体としては略前
記カンチレバー１１の軸線方向に振動（正しく
は、カンチレバー１１の基端支持中心を中心とし
て回動振動）し、その前半部１７ａが磁気ギヤツ
プ２４の磁束B₁を切り、後半部１７ｂが磁気ギ
ヤツプ２５の磁束B₂を切り、これら前後半部１
７ａ，１７ｂがプツシユプル動作することによつ
て出力電圧を得る。そして、磁気ギヤツプ２４，
２５は極めて密に隣接しているので、第７図に示
す磁束分布から明らかなように、磁気ギヤツプ２
４，２５間の境界が明瞭に区画され、各磁気ギヤ
ツプ２４，２５の磁束が発電コイル１７の全面に
わたつて極めて有効に利用される。また、不要な
漏洩磁束成分は極めて少ない。したがつて、この
ピツクアツプカートリツジＡにおいては、発電コ
イル１７のプツシユプル動作と磁気ギヤツプ２
４，２５の磁界形成状態によつて、前述した第１
図の構成の問題点が一掃され、歪の少い高電圧の
出力が得られる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のピツクアツプカートリツジＡ
においては、２つの磁気ギヤツプ２４，２５を密
に近接させるためにブロツク状のマグネツト１
８，１９，２１，２２を用いていることに起因す
る次のような問題があつた。

すなわち、ブロツク状のマグネツト１８，１
９，２１，２２の場合には、磁気ギヤツプ２４，
２５を形成する側と反対側の磁極（マグネツト１
８，２２のＮ極、マグネツト１９，２１のＳ極）
が開放された状態になつており、これら開放され
た磁極から大なる漏洩磁束が生じてしまう。同時
に、前記の開放された磁極は、マグネツト１８，
１９，２１，２２が作る磁気回路中に磁気抵抗の
高い部分として介在することになる。このため、
上記のピツクアツプカートリツジＡにおいては、
磁気ギヤツプ２４，２５中に大きな磁束が得られ
ないという問題があり、したがつて従来のピツク
アツプカートリツジに比してより歪を少なくする
ことができ、かつより出力を高めることができる
ものの、その効果にも一定の限度があつた。

ところで、単に２つの磁気ギヤツプを互いに逆
方向に形成するだけであれば、１対の馬蹄形マグ
ネツトをその異極面どうしが対向するように配置
することも考えられる。しかしながら、馬蹄形マ
グネツトを利用した場合には、その構成上、隣り
合う磁気ギヤツプ同士は、当然相応の距離を隔て
て配置されるものとなるので、上述したような、
極めて密に隣接し、かつシヤープに切り換わつた
逆方向磁界を有する磁気回路を実現させるべくも
ない。したがつて、プツシユプル発電効率は低下
してしまうし、歪成分も多いし、さらには全体形
状がその馬蹄形曲げ部分の存在により極めて嵩ば
るのでスペース効率の点からも問題を生じてしま
う。また、仮に何らかの機械的加工により、これ
ら馬蹄形マグネツトの異極同士を近接させ得たと
しても、その場合には、強度の機械的変形による
材料歪等に伴なつて磁気抵抗が増加しあるいは着
磁工程での困難化等により、特性的な問題が生じ
てしまい、到底、ピツクアツプカートリツジのよ
うな高忠実度再生機器への使用には耐えられない
ものとなつてしまうとともに、依然、馬蹄形曲げ
部分等の介在による大形状化は避けようもなく、
いずれにしても問題の本質的解決には至らなかつ
た。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、磁気回路全体のコンパクト化および製作工程
の容易化を図りつつ、磁気回路の特性を向上させ
磁気ギヤツプ中の磁束を大幅に大きくすることが
できるムービングコイル形ピツクアツプカートリ
ツジを提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この考案は、前端に針先１０を有するカンチレ
バー１１の基端周縁部に、コイル１７を、前記カ
ンチレバー１１の軸線を通る仮想面上でかつこの
仮想面にコイル軸が直交するように配置して取り
付けるとともに、このカンチレバー１１をその基
端を振動中心として振動可能に支持して振動系を
構成し、このカンチレバー１１の軸線方向に対す
る前記コイル１７の前半部略全域を挾んでブロツ
ク状の第１のマグネツト３１および第２のマグネ
ツト３３ａまたは３３ｂの各一方の磁極面を対向
配置するとともに、これら磁極面の極性を互いに
相違すべく構成し、これら第１のマグネツト３１
および第２のマグネツト３３ａまたは３３ｂによ
つて前記コイル１７の前半部略全域に前記コイル
軸と平行な一方向の磁界を形成し、前記第１のマ
グネツト３１に隣接させてブロツク状の第３のマ
グネツト３２を密着配置し、かつ前記第２のマグ
ネツト３３ａまたは３３ｂに隣接させてブロツク
状の第４のマグネツト３４ａまたは３４ｂを密着
配置し、この第３のマグネツト３２および第４の
マグネツト３４ａまたは３４ｂの各一方の磁極面
を前記コイル１７の後半部略全域を挾んで対向配
置するとともに、この第３のマグネツト３２の前
記一方の磁極面と前記第１のマグネツト３１の前
記一方の磁極面との極性を相違すべく構成し、か
つ第３のマグネツト３２の前記一方の磁極面と第
４のマグネツト３４ａまたは３４ｂの前記一方の
磁極面との極性を相違すべく構成して、これら第
３のマグネツト３２および第４のマグネツト３４
ａまたは３４ｂによつて前記コイル１７の後半部
略全域に、前記第１のマグネツト３１および第２
のマグネツト３３ａまたは３３ｂによる一方向の
磁界とは逆方向で、かつ相互に密に隣接し、前記
コイル軸と平行な磁界を形成して、前記コイル１
７が前記仮想面に沿つて略平行に振動した際に、
前記コイル１７の前半部と後半部とが差動的に発
電すべく構成するとともに、前記第２のマグネツ
ト３３ａまたは３３ｂおよび第４のマグネツト３
４ａまたは３４ｂの前記磁界を形成する磁極面と
反対側の磁極面間に高導磁率材料からなるヨーク
プレート３７ａまたは３７ｂを跨設してなること
を特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を第８図ないし第１
２図を参照して説明する。なお、これらの図にお
いて、第３図ないし第６図に示す部分と対応する
部分には同一符号を付してある。

第８図，第９図は、この考案によるピツクアツ
プカートリツジＢの要部を示し、針先１０で捕捉
された機械的振動は、カンチレバー１１，コイル
サポート１２を介してコイルユニツト１３ａ，１
３ｂに伝達され、これらコイルユニツト１３ａ，
１３ｂの発電コイル１７，１７がマグネツトブロ
ツク１４，１５ａ，１５ｂによつて形成された磁
界中で振動することにより同発電コイル１７，１
７に電圧が誘起されるようになつている。この
際、発電コイル１７の構成およびマグネツトブロ
ツク１４，１５ａ，１５ｂの作る磁界の構成は、
前述したピツクアツプカートリツジＡと同様であ
り、発電コイル１７が隣接逆方向磁界中に跨つて
振動し、プツシユプル動作するように構成されて
いる。すなわち、コイルユニツト１３ａ，１３ｂ
は、第８図、第９図に示すように、絶縁性の基板
１６の少なくとも一方の面にスパイラル状のコイ
ル１７を形成して構成され、マグネツトブロツク
１４，１５ａ，１５ｂは、各々異極を隣在させた
２つのマグネツトから構成されたもので、第１０
図に示すように、各々ブロツク状をなすマグネツ
ト３１，３２，３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂ
を接着３５，３６ａ，３６ｂして各々密着状態に
隣接させて構成され、コイルユニツト１３ａ，１
３ｂの位置する部分に各々ピツクアツプカートリ
ツジＡと同様の密に隣接する磁気ギヤツプ２４，
２５が形成されるように、第１のマグネツト３１
のＳ極と第２のマグネツト３３ａのＮ極、第３の
マグネツト３２のＮ極と第４のマグネツト３４ａ
のＳ極、第１のマグネツト３１のＮ極と第２のマ
グネツト３３ｂのＳ極、第３のマグネツト３２の
Ｓ極と第４のマグネツト３４ｂのＮ極とがそれぞ
れ対向するように配置されている。そしてコイル
ユニツト１３ａ，１３ｂにおける各発電コイル１
７の配置状態はピツクアツプカートリツジＡと同
様であり、第６図に示すように、各コイル全面が
前記密に隣接する各磁気ギヤツプ２４，２５中
に、詳しくは、発電コイル７の前半部１７ａが磁
気ギヤツプ２４中に、同後半部１７ｂが磁気ギヤ
ツプ２５中に配置されている。

しかして、この考案によるピツクアツプカート
リツジＢは、第１０図，第１１図に示すように、
マグネツトブロツク１５ａにおける磁界を形成す
る磁極面と反対側の磁極面との間、すなわち第２
のマグネツト３３ａのＳ極面と第４のマグネツト
３４ａのＮ極面との間およびマグネツトブロツク
１５ｂにおける磁界を形成する磁極面と反対側の
磁極面との間、すなわち第２のマグネツト３３ｂ
のＮ極面と第４のマグネツト３４ｂのＳ極面との
間にそれぞれヨークプレート３７ａ，３７ｂが接
着等の手段により跨設されている。ヨークプレー
ト３７ａ，３７ｂは、上記マグネツト３３ａ，３
４ａ，３３ｂ，３４ｂにおける開放磁極（磁気ギ
ヤツプ２４または２５を形成する磁極と反対向の
磁極）間に磁気通路を形成するもので、高導磁率
材料によつて構成されている。なお、マグネツト
ブロツク１４，１５ａ，１５ｂとヨークプレート
３７ａ，３７ｂとの組立状態を第１２図に示す。
なお、図中３９はダンパであり、４０はかかるダ
ンパ３９を介して振動系を支持する支持ボデイで
ある。

上記の構成からなるピツクアツプカートリツジ
Ｂにおいて、マグネツトブロツク１４，１５ａ，
１５ｂによつて形成される磁気回路は、その磁束
が第１のマグネツト３１のＮ極→磁気ギヤツプ２
４→第２のマグネツト３３ｂのＳ極→同Ｎ極→ヨ
ークプレート３７ｂ→第４のマグネツト３４ｂの
Ｓ極→同Ｎ極→磁気ギヤツプ２５→第３のマグネ
ツト３２のＳ極→同Ｎ極→磁気ギヤツプ２５→第
４のマグネツト３４ａのＳ極→同Ｎ極→ヨークプ
レート３７ａ→第２のマグネツト３３ａのＳ極→
同Ｎ極→磁気ギヤツプ２４→第１のマグネツト３
１のＳ極→同Ｎ極の系路を通るように構成され
る。したがつて、ピツクアツプカートリツジＢは
その磁気回路中に磁気抵抗が大である部分が介在
されないから、磁気ギヤツプ２４，２５中の磁束
が大きく得られるとともに、漏洩磁束を可及的小
に抑えることができる。また、ヨークプレートは
各ブロツク状マグネツトの開放磁極端面にその一
方の面を当接させて跨設するようにしてあるの
で、このヨークプレート配設に伴なうスペースは
極めて少なくて済み、もつて磁気回路全体のコン
パクト化にも貢献し得る。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、この考案によ
れば、発電コイルを隣接逆方向磁界からなる磁気
ギヤツプに跨らせて振動させることによりこれを
プツシユプル動作させるようにしたムービングコ
イル形ピツクアツプカートリツジにおいて、ブロ
ツク状からなる第１乃至第４のマグネツトを各々
対向配置もしくは密着状態に隣接配置して組み合
わせることにより前記磁気ギヤツプを形成すると
ともに、これらマグネツトの開放磁極端間に高導
磁率材料からなるヨークプレートを跨設するよう
にしたので、前記磁気ギヤツプを構成する逆方向
磁界は、極めて密に隣接した状態でかつその境界
が明瞭に区画されてシヤープに切り換わり、ま
た、漏洩磁束も可及的小に抑え得るので、もつ
て、従来のピツクアツプカートリツジに比較し
て、マグネツトの磁束を極めて有効に利用し得て
高出力化が実現できるとともに漏洩磁束による不
要な発電、即ち歪を大幅に低減することができ
る。また、各ブロツク状のマグネツトあるいはヨ
ークプレート等の磁気回路構成要素は、各々単体
として製作あるいは着磁等が可能であり、これら
工程が簡単になるとともに各工程での高特性化が
極めて容易となり、また、組合せ作業も容易であ
り、さらには磁気回路全体のコンパクト化が容易
であり、スペース効率の良いかつ材料費等の安価
なピツクアツプカートリツジが実現し得る等数々
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のムービングコイル形ピツクアツ
プカートリツジの発電原理を示す説明図、第２図
は同ピツクアツプカートリツジにおける磁束の分
布状態を示すグラフ、第３図は従来のピツクアツ
プカートリツジＡの斜視図、第４図は同ピツクア
ツプカートリツジＡにおけるコイルユニツトとマ
グネツトブロツクとの配置関係を示す説明図、第
５図は第３図中矢印方向から視た図、第６図は
同ピツクアツプカートリツジＡの発電原理を示す
説明図、第７図は同ピツクアツプカートリツジＡ
における磁束の分布状態を示すグラフ、第８図は
この考案によるピツクアツプカートリツジＢの要
部正面図、第９図は第８図−線視図、第１０
図はピツクアツプカートリツジＢの要部斜視図、
第１１図は同要部底面図、第１２図はピツクアツ
プカートリツジＢにおけるマグネツトブロツクお
よびヨークプレート部分の組立状態を示す図であ
る。 １０……針先、１１……カンチレバー、１３
ａ，１３ｂ……コイルユニツト、１４，１５ａ，
１５ｂ……マグネツトブロツク、１７……発電コ
イル、２４，２５……磁気ギヤツプ、３１……第
１のマグネツト、３２……第３のマグネツト、３
３ａ，３３ｂ……第２のマグネツト、３４ａ，３
４ｂ……第４のマグネツト、３７ａ，３８ａ……
ヨークプレート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前端に針先１０を有するカンチレバー１１の基
   端周縁部に、コイル１７を、前記カンチレバー１
   １の軸線を通る仮想面上でかつこの仮想面にコイ
   ル軸が直交するように配置して取り付けるととも
   に、このカンチレバー１１をその基端を振動中心
   として振動可能に支持して振動系を構成し、この
   カンチレバー１１の軸線方向に対する前記コイル
   １７の前半部略全域を挟んでブロツク状の第１の
   マグネツト３１および第２のマグネツト３３ａま
   たは３３ｂの各一方の磁極面を対向配置するとと
   もに、これら磁極面の極性を互いに相違すべく構
   成し、これら第１のマグネツト３１および第２の
   マグネツト３３ａまたは３３ｂによつて前記コイ
   ル１７の前半部略全域に前記コイル軸と平行な一
   方向の磁界を形成し、前記第１のマグネツト３１
   に隣接させてブロツク状の第３のマグネツト３２
   を密着配置し、かつ前記第２のマグネツト３３ａ
   または３３ｂに隣接させてブロツク状の第４のマ
   グネツト３４ａまたは３４ｂを密着配置し、この
   第３のマグネツト３２および第４のマグネツト３
   ４ａまたは３４ｂの各一方の磁極面を前記コイル
   １７の後半部略全域を挟んで対向配置するととも
   に、この第３のマグネツト３２の前記一方の磁極
   面と前記第１のマグネツト３１の前記一方の磁極
   面との極性を相違すべく構成し、かつ第３のマグ
   ネツト３２の前記一方の磁極面と第４のマグネツ
   ト３４ａまたは３４ｂの前記一方の磁極面との極
   性を相違すべく構成して、これら第３のマグネツ
   ト３２および第４のマグネツト３４ａまたは３４
   ｂによつて前記コイル１７の後半部略全域に、前
   記第１のマグネツト３１および第２のマグネツト
   ３３ａまたは３３ｂによる一方向の磁界とは逆方
   向で、かつ相互に密に隣接し、前記コイル軸と平
   行な磁界を形成して、前記コイル１７が前記仮想
   面に沿つて略平行に振動した際に、前記コイル１
   ７の前半部と後半部とが差動的に発電すべく構成
   するとともに、前記第２のマグネツト３３ａまた
   は３３ｂおよび第４のマグネツト３４ａまたは３
   ４ｂの前記磁界を形成する磁極面と反対側の磁極
   面間に高導磁率材料からなるヨークプレート３７
   ａまたは３７ｂを跨設してなることを特徴とする
   ムービングコイル形ピツクアツプカートリツジ。