JPH05211757A - 変換モータ - Google Patents
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- JPH05211757A JPH05211757A JP4050556A JP5055692A JPH05211757A JP H05211757 A JPH05211757 A JP H05211757A JP 4050556 A JP4050556 A JP 4050556A JP 5055692 A JP5055692 A JP 5055692A JP H05211757 A JPH05211757 A JP H05211757A
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- magnet
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
- H04R9/02—Details
- H04R9/025—Magnetic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
- H04R9/02—Details
- H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
- H04R9/045—Mounting
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2209/00—Details of transducers of the moving-coil, moving-strip, or moving-wire type covered by H04R9/00 but not provided for in any of its subgroups
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- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造で導体の運動ストロークを十分に
長くすることを可能にするとともに、磁石によって形成
される磁束線の角度を改良することが出来る変換モータ
を提供することにある。 【構成】 第一及び第二の磁石（６４、６６）と、第一
及び第二の相互に逆向きの方向に整列されるととも対向
する力の線を発生する前記第一及び第二の磁石の磁極
と、第一の磁石の磁極に隣接する第一の面と第二の反対
側面とを有する第一のスペーサ（８０）と、第二の磁石
の同様の磁極に隣接する第一の面と反対側の第二の面と
を有する第二のスペーサ（８４）と、第一及び第二のス
ペーサの前記第二の面間に配置された第三の磁石（７
４）とによって構成される。前記第三の磁石（７４）
は、第一及び第二の方向の双方に対して略直角の第三の
方向の力の線を発生し、ボイスコイルが前記第三の方向
に対してほぼ直角な運動方向を有している。
長くすることを可能にするとともに、磁石によって形成
される磁束線の角度を改良することが出来る変換モータ
を提供することにある。 【構成】 第一及び第二の磁石（６４、６６）と、第一
及び第二の相互に逆向きの方向に整列されるととも対向
する力の線を発生する前記第一及び第二の磁石の磁極
と、第一の磁石の磁極に隣接する第一の面と第二の反対
側面とを有する第一のスペーサ（８０）と、第二の磁石
の同様の磁極に隣接する第一の面と反対側の第二の面と
を有する第二のスペーサ（８４）と、第一及び第二のス
ペーサの前記第二の面間に配置された第三の磁石（７
４）とによって構成される。前記第三の磁石（７４）
は、第一及び第二の方向の双方に対して略直角の第三の
方向の力の線を発生し、ボイスコイルが前記第三の方向
に対してほぼ直角な運動方向を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、変換モータに関する
もので、特に非復帰型変換モータ構造に関するものであ
る。本発明の変換モータは、可動コイル型スピーカ用の
モータとしての使用に適するものであるが、他の用途に
おいても有用なものである。
もので、特に非復帰型変換モータ構造に関するものであ
る。本発明の変換モータは、可動コイル型スピーカ用の
モータとしての使用に適するものであるが、他の用途に
おいても有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】種々の形式の変換モータが、従来より知
られている。例えば、この種のモータは、アメリカ特許
第２，８９５，０９２号、第３，０６７，３６６号、第
３，１２７，５４４号、第３，１６８，６８６号、第
４，１１７，４３１号、第４，４７１，１７３号、第
４，５７８，６６３号、第４，６２８，１５４号、第
４，７３１，５９８号、カナダ特許第７１３，２０５
号、イギリス特許第９６４，８２４号等に開示されてい
る。上記した先行技術は、出願人が現在において最も関
連性のあると考えるものであり、これらが関連するすべ
ての従来技術の完全な調査結果を示すことを意図するも
のではなく、また他に関連する従来技術が存在しないこ
とを示すことを意図するものでもない。
られている。例えば、この種のモータは、アメリカ特許
第２，８９５，０９２号、第３，０６７，３６６号、第
３，１２７，５４４号、第３，１６８，６８６号、第
４，１１７，４３１号、第４，４７１，１７３号、第
４，５７８，６６３号、第４，６２８，１５４号、第
４，７３１，５９８号、カナダ特許第７１３，２０５
号、イギリス特許第９６４，８２４号等に開示されてい
る。上記した先行技術は、出願人が現在において最も関
連性のあると考えるものであり、これらが関連するすべ
ての従来技術の完全な調査結果を示すことを意図するも
のではなく、また他に関連する従来技術が存在しないこ
とを示すことを意図するものでもない。
【０００３】図１に示すように、従来の非復帰型磁気回
路１０は、二つの軸方向に整列された円盤状磁石１２、
１４で構成され、これらの磁石は、相互に反対向きの磁
界を形成するように軸方向の極性が与えられている。一
般に、磁性体または非磁性体で形成されるスペーサ１６
が、磁界特性の制御を容易とするために磁石１２、１４
の間に介挿される。軸線方向の対向配置によって、対向
する磁極２０、２２から発生する磁束線１８が集束し、
磁石１２、１４の間の領域２４から放射方向外向きに向
かうものとなる。
路１０は、二つの軸方向に整列された円盤状磁石１２、
１４で構成され、これらの磁石は、相互に反対向きの磁
界を形成するように軸方向の極性が与えられている。一
般に、磁性体または非磁性体で形成されるスペーサ１６
が、磁界特性の制御を容易とするために磁石１２、１４
の間に介挿される。軸線方向の対向配置によって、対向
する磁極２０、２２から発生する磁束線１８が集束し、
磁石１２、１４の間の領域２４から放射方向外向きに向
かうものとなる。
【０００４】この従来技術の構造は、二つの機能を行
う。第一の機能は、構造１０の放射方向の外側面２６に
隣接する領域における単位断面積当たりの磁束線の数を
増加させる機能である。第二の機能は、磁束線１８の方
向を、構造の軸線２８に対して、実質的に直交する方向
とする機能である。これによって、磁界中に配置された
導電導体３０により大きなベクトル力が生起される。力
Ｆは、Ｆ＝ｉｌｘＢの式によって決定される。なお、こ
こで、Ｂはベクトル線密度、ｌは電流の流れ方向の導体
中のベクトル長、ｉは導体３０に流れる電流の大きさ、
ｘはベクトル積であり磁束線の方向と導体３０の電流の
流れ方向の間の角度の大きさを示す。直流電流が導体に
流れており、導体の移動方向が矢印３２で示すように、
外向きで構造の外側面２６に平行であると仮定すると、
ベクトル力Ｆは、構造の軸線２８と平行となる。
う。第一の機能は、構造１０の放射方向の外側面２６に
隣接する領域における単位断面積当たりの磁束線の数を
増加させる機能である。第二の機能は、磁束線１８の方
向を、構造の軸線２８に対して、実質的に直交する方向
とする機能である。これによって、磁界中に配置された
導電導体３０により大きなベクトル力が生起される。力
Ｆは、Ｆ＝ｉｌｘＢの式によって決定される。なお、こ
こで、Ｂはベクトル線密度、ｌは電流の流れ方向の導体
中のベクトル長、ｉは導体３０に流れる電流の大きさ、
ｘはベクトル積であり磁束線の方向と導体３０の電流の
流れ方向の間の角度の大きさを示す。直流電流が導体に
流れており、導体の移動方向が矢印３２で示すように、
外向きで構造の外側面２６に平行であると仮定すると、
ベクトル力Ｆは、構造の軸線２８と平行となる。
【０００５】理想的には、構造１０によって発生される
すべての磁力線１８は、軸線方向の全体において導体３
０における力を最大とするために構造軸線２８に対して
直角方向とされる。しかしながら、磁束線１８は、構造
の一つの部分から発生されて、他の部分に戻るので、こ
の磁束線は、図１に示すような方向となる。また、図１
のＡで示す磁石１２、１４間の領域においては、直角方
向の磁束線１８が発生する。領域Ａにおいては、等しい
大きさで、反対向きの磁束線１８は、角度０の磁界ベク
トルを発生する。中心部の領域Ａからいずれかの方向へ
の距離が増加するに従って、磁束線の角度（磁束線１８
と構造１０の軸線２８に直交する線間の角度）も増加す
る（図１の領域Ｂ参照）。この領域における相互作用す
る磁界は、対向する磁石１２、１４の近接する側の一方
の磁石に対する近接度により直接的に関連した大きさ及
び方向の磁界ベクトルを発生する。磁石１２、１４の中
心部にほぼ対応する点Ｃにおいては、磁束線１８は、構
造の軸線２８と実質的に平行となる。即ち、磁束線の角
度は、実質的に９０°となる。中心位置Ａからの距離が
さらに増加した図１のＤの位置においては、磁束線の角
度は９０°を越えて増加して、ベクトルは構造の中心位
置Ａから発生される磁束線１８の方向とは逆向きに増加
する。
すべての磁力線１８は、軸線方向の全体において導体３
０における力を最大とするために構造軸線２８に対して
直角方向とされる。しかしながら、磁束線１８は、構造
の一つの部分から発生されて、他の部分に戻るので、こ
の磁束線は、図１に示すような方向となる。また、図１
のＡで示す磁石１２、１４間の領域においては、直角方
向の磁束線１８が発生する。領域Ａにおいては、等しい
大きさで、反対向きの磁束線１８は、角度０の磁界ベク
トルを発生する。中心部の領域Ａからいずれかの方向へ
の距離が増加するに従って、磁束線の角度（磁束線１８
と構造１０の軸線２８に直交する線間の角度）も増加す
る（図１の領域Ｂ参照）。この領域における相互作用す
る磁界は、対向する磁石１２、１４の近接する側の一方
の磁石に対する近接度により直接的に関連した大きさ及
び方向の磁界ベクトルを発生する。磁石１２、１４の中
心部にほぼ対応する点Ｃにおいては、磁束線１８は、構
造の軸線２８と実質的に平行となる。即ち、磁束線の角
度は、実質的に９０°となる。中心位置Ａからの距離が
さらに増加した図１のＤの位置においては、磁束線の角
度は９０°を越えて増加して、ベクトルは構造の中心位
置Ａから発生される磁束線１８の方向とは逆向きに増加
する。
【０００６】導電導体３０が、構造１０の中心位置Ａか
ら磁石１２、１４のいずれかの中心位置Ｃに移動する
と、導体３０上に作用する軸線２８に平行な方向の、角
度の関数としての瞬間的な力が、ゼロまで減少する。こ
れは、磁束密度が軸線方向において一定であると仮定し
た場合である。領域Ｃを越えると、Ｄの領域において導
体３０に対する力は増加し始めるが、磁束線１８が磁石
に向かって戻るため、力の方向は逆向きとなる。点Ａか
らの距離が磁石１２、１４の外側端縁まで増加する間の
領域Ｅにおいて、力は連続的に増加する。この磁石の外
側端縁を越えると、力は、構造の漏れ特性に応じて、点
Ｆに向かって減少する。
ら磁石１２、１４のいずれかの中心位置Ｃに移動する
と、導体３０上に作用する軸線２８に平行な方向の、角
度の関数としての瞬間的な力が、ゼロまで減少する。こ
れは、磁束密度が軸線方向において一定であると仮定し
た場合である。領域Ｃを越えると、Ｄの領域において導
体３０に対する力は増加し始めるが、磁束線１８が磁石
に向かって戻るため、力の方向は逆向きとなる。点Ａか
らの距離が磁石１２、１４の外側端縁まで増加する間の
領域Ｅにおいて、力は連続的に増加する。この磁石の外
側端縁を越えると、力は、構造の漏れ特性に応じて、点
Ｆに向かって減少する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】導電導体が非復帰型構
造１０の軸線方向の全長にわたる長さのソレノイドであ
り、軸線方向に移動自在となっているとすると、ベクト
ル力は、ゼロに近いものとなる。これは、導体が、逆の
極性の磁束線を同時に横断するためである。非対象の磁
界漏れによって、残留力が存在する。ソレノイドの導体
３０の長さが、ほぼ二つの磁石１２、１４を分離してい
るスペーサ２４の厚さに等しい場合には、非常に異なる
結果が生じる。ソレノイドを形成する導体が、軸線方向
に移動自在であり、中心領域Ａに位置している場合、電
流が導体３０に流れ、電流と逆の極性の磁束線１８の相
互作用によって与えられる力が、導体の移動を停止させ
または、移動方向を逆転させるまで、軸線方向に一方向
に導体を移動させる力が生起される。従って、導体３０
の軸線方向の直線運動の範囲が構造１０の物理的な制約
によって制限されていることがわかる。
造１０の軸線方向の全長にわたる長さのソレノイドであ
り、軸線方向に移動自在となっているとすると、ベクト
ル力は、ゼロに近いものとなる。これは、導体が、逆の
極性の磁束線を同時に横断するためである。非対象の磁
界漏れによって、残留力が存在する。ソレノイドの導体
３０の長さが、ほぼ二つの磁石１２、１４を分離してい
るスペーサ２４の厚さに等しい場合には、非常に異なる
結果が生じる。ソレノイドを形成する導体が、軸線方向
に移動自在であり、中心領域Ａに位置している場合、電
流が導体３０に流れ、電流と逆の極性の磁束線１８の相
互作用によって与えられる力が、導体の移動を停止させ
または、移動方向を逆転させるまで、軸線方向に一方向
に導体を移動させる力が生起される。従って、導体３０
の軸線方向の直線運動の範囲が構造１０の物理的な制約
によって制限されていることがわかる。
【０００８】この、時として磁界の反転と呼ばれる現象
は、例えば図１の構造１０のような、非復帰型通路構造
において生じる制限の一つである。磁気モータ構造の合
計長の内、各磁石の長さの約３０乃至５０％が、導体３
０に対して反対向きの力を付与し、他の２０％は、Ｆが
小さな値であるために導体３０に作用する力に対してほ
とんど寄与しないものとなる。これは、直線運動を制御
するために使用可能な範囲が、磁石１２、１４間に介挿
されたスペーサ２４の厚さと磁石１２、１４の軸線方向
の長さの約３０％の長さの和であることを意味する。従
って、図１に例示するような従来のモータにおいては、
導体３０の直線運動は、軸線方向の長さの比較的小さな
部分のみで行われていたものである。
は、例えば図１の構造１０のような、非復帰型通路構造
において生じる制限の一つである。磁気モータ構造の合
計長の内、各磁石の長さの約３０乃至５０％が、導体３
０に対して反対向きの力を付与し、他の２０％は、Ｆが
小さな値であるために導体３０に作用する力に対してほ
とんど寄与しないものとなる。これは、直線運動を制御
するために使用可能な範囲が、磁石１２、１４間に介挿
されたスペーサ２４の厚さと磁石１２、１４の軸線方向
の長さの約３０％の長さの和であることを意味する。従
って、図１に例示するような従来のモータにおいては、
導体３０の直線運動は、軸線方向の長さの比較的小さな
部分のみで行われていたものである。
【０００９】所定の大きさ及び材料の磁石１２、１４に
おいては、磁束密度は、対向する磁石１２、１４間に介
挿されたスペーサ２４の厚さの関数である。スペーサ２
４の厚さが小さくなるに従って、磁界は大きくなる。他
方、スペーサ２４の厚さが、大きくなるに従って、導体
の直線運動範囲が拡大する。一般に、スペーサ２４の厚
さは、０．０５乃至０．２インチ（１．３乃至５ｍｍ）
である。磁石１２、１４の厚さにも、構造１０の単位長
当たりの獲得エネルギおける効率的なデザインを維持す
るために実際的な値の範囲がある。希土類磁石１２、１
４の一般的な厚さは、０．１乃至０．３インチ（２．５
乃至７．６ｍｍ）である。
おいては、磁束密度は、対向する磁石１２、１４間に介
挿されたスペーサ２４の厚さの関数である。スペーサ２
４の厚さが小さくなるに従って、磁界は大きくなる。他
方、スペーサ２４の厚さが、大きくなるに従って、導体
の直線運動範囲が拡大する。一般に、スペーサ２４の厚
さは、０．０５乃至０．２インチ（１．３乃至５ｍｍ）
である。磁石１２、１４の厚さにも、構造１０の単位長
当たりの獲得エネルギおける効率的なデザインを維持す
るために実際的な値の範囲がある。希土類磁石１２、１
４の一般的な厚さは、０．１乃至０．３インチ（２．５
乃至７．６ｍｍ）である。
【００１０】前述した各部材１２、１４、２８の厚さ
を、最小及び最大としたときの、構造１０の長さは、
０．２５乃至０．８インチ（６．４乃至２０ｍｍ）とな
る。上記した動作範囲で、導体３０が直線運動をすると
すると、構造１０の最大長及び最小長における、一般的
な変換モータ構造１０の導体３０の運動ストロークは
０．１１乃至０．３８インチ（２．８乃至９．７ｍｍ）
となる。これは、導体３０の長さを含まないものであ
り、この導体３０の長さは、所用の力を得るために必要
な導体３０の長さまたは導体３０の抵抗に応じて、変換
モータ構造１０の残りの長さの５０％までの長さとな
る。従って、従来技術における非復帰通路型変換モータ
構造１０の軸線１０に沿った運動に使用可能な範囲は、
一般に０．４インチ（１０．２ｍｍ）未満に制限される
こととなる。多くの用途において、この運動範囲は不十
分であり、これを拡大することによりこの種のモータ
は、より有用なものとなる。
を、最小及び最大としたときの、構造１０の長さは、
０．２５乃至０．８インチ（６．４乃至２０ｍｍ）とな
る。上記した動作範囲で、導体３０が直線運動をすると
すると、構造１０の最大長及び最小長における、一般的
な変換モータ構造１０の導体３０の運動ストロークは
０．１１乃至０．３８インチ（２．８乃至９．７ｍｍ）
となる。これは、導体３０の長さを含まないものであ
り、この導体３０の長さは、所用の力を得るために必要
な導体３０の長さまたは導体３０の抵抗に応じて、変換
モータ構造１０の残りの長さの５０％までの長さとな
る。従って、従来技術における非復帰通路型変換モータ
構造１０の軸線１０に沿った運動に使用可能な範囲は、
一般に０．４インチ（１０．２ｍｍ）未満に制限される
こととなる。多くの用途において、この運動範囲は不十
分であり、これを拡大することによりこの種のモータ
は、より有用なものとなる。
【００１１】そこで、本発明の目的は、簡単な構造で導
体の運動ストロークを十分に長くすることが可能な変換
モータを提供することにある。
体の運動ストロークを十分に長くすることが可能な変換
モータを提供することにある。
【００１２】また、本発明のもう一つの目的は、磁石に
よって形成される磁束線の角度を改良することが出来る
変換モータを提供することにある。
よって形成される磁束線の角度を改良することが出来る
変換モータを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による変換モータ
は、第一及び第二の磁石と、第一及び第二の相互に逆向
きの方向に整列されるとともに対向する力の線を発生す
る前記第一及び第二の磁石の磁極と、第一の磁石の磁極
に隣接する第一の面と第二の反対側面を有する第一のス
ペーサと、第二の磁石の同様の磁極に隣接する第一の面
と反対側の第二の面を有する第二のスペーサと、第一及
び第二のスペーサの前記第二の面間に配置された第三の
磁石とによって構成される。前記第三の磁石は、第一及
び第二の方向の双方に対して略直角の第三の方向の力の
線を発生する。
は、第一及び第二の磁石と、第一及び第二の相互に逆向
きの方向に整列されるとともに対向する力の線を発生す
る前記第一及び第二の磁石の磁極と、第一の磁石の磁極
に隣接する第一の面と第二の反対側面を有する第一のス
ペーサと、第二の磁石の同様の磁極に隣接する第一の面
と反対側の第二の面を有する第二のスペーサと、第一及
び第二のスペーサの前記第二の面間に配置された第三の
磁石とによって構成される。前記第三の磁石は、第一及
び第二の方向の双方に対して略直角の第三の方向の力の
線を発生する。
【００１４】なお、前記第一、第二及び第三の磁石は、
ほぼ円筒形状とすることが出来る。さらに、前記第一、
第二及び第三の磁石は、真円の円筒状であり、各第一、
第二及び第三の磁石がほぼ対称となる変換モータ軸線を
規定するように構成することも出来る。
ほぼ円筒形状とすることが出来る。さらに、前記第一、
第二及び第三の磁石は、真円の円筒状であり、各第一、
第二及び第三の磁石がほぼ対称となる変換モータ軸線を
規定するように構成することも出来る。
【００１５】また、変換モータは、非復帰型ボイスコイ
ルモータを構成し得る。この場合、モータには、ボイス
コイルを前記第三の磁石に近接して取り付ける手段が設
けられ、ボイスコイルは、第三の方向に対してほぼ直角
な方向に延びる。
ルモータを構成し得る。この場合、モータには、ボイス
コイルを前記第三の磁石に近接して取り付ける手段が設
けられ、ボイスコイルは、第三の方向に対してほぼ直角
な方向に延びる。
【００１６】なお、前記ボイスコイルを第三の磁石に近
接して取り付ける手段は、ボイスコイルを第三の磁石の
放射方向外側に取り付けるようにすることが出来る。
接して取り付ける手段は、ボイスコイルを第三の磁石の
放射方向外側に取り付けるようにすることが出来る。
【００１７】また、前記ボイスコイルを第三の磁石に近
接して取り付ける手段は、第三の磁石の放射方向内側に
ボイスコイルを取り付けることも可能である。
接して取り付ける手段は、第三の磁石の放射方向内側に
ボイスコイルを取り付けることも可能である。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、図２乃至図４を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００１９】本発明は、対向する磁石を使用する非復帰
型磁気モータ構造により発生される磁界大きさ、動作範
囲及び直線性を改良するものである。これは、従来技術
における対向する磁石の間に、一乃至複数の磁石及びス
ペーサを付加的に介挿することによって達成される。図
２乃至図４に示すように、放射状磁石の外側磁極は、従
来技術における異なる磁極を対向させて向き合う磁石と
同一の極性を有している。この形状によって、放射状磁
石から発生される磁束線は軸線方向磁石の磁界に対抗す
るとともに、構造の軸線に対して垂直な通路上で外向き
とされる。放射状磁石の磁束線は、外側磁極から外向き
に発射され、軸線方向磁石の逆の極性の極に回り込む。
これにより、構造によって与えられる合計の磁束線が増
加する。放射状磁石とスペーサによって軸線方向の長さ
が増加され、従来技術によるモータとほぼ同等の磁束線
密度が、より大きな運動範囲において保持される。さら
に、この新規な構造は、対抗する磁界の組み合わせによ
って与えられる磁束線の角度を改良する。放射状磁石よ
り発生される磁束線の大部分は、構造軸線に対して実質
的に直角な経路を保持する。従って、磁界の直線性がほ
ぼ一定となり、従来技術による設計を大幅に改良する。
前述した従来技術における設計限界値が与えられたとす
ると、本発明によって、一つの放射状磁石を含んで構成
された構造によれば、０．２６乃至０．８インチ（６．
６乃至２０ｍｍ）の導体の使用範囲を得ることが出来、
二つの放射状磁石と中間に介挿するスペーサを使用する
ことにより、０．４１乃至１．５インチ（１０．４乃至
３８．１ｍｍ）の使用可能な導体の運動範囲を得ること
が出来る。
型磁気モータ構造により発生される磁界大きさ、動作範
囲及び直線性を改良するものである。これは、従来技術
における対向する磁石の間に、一乃至複数の磁石及びス
ペーサを付加的に介挿することによって達成される。図
２乃至図４に示すように、放射状磁石の外側磁極は、従
来技術における異なる磁極を対向させて向き合う磁石と
同一の極性を有している。この形状によって、放射状磁
石から発生される磁束線は軸線方向磁石の磁界に対抗す
るとともに、構造の軸線に対して垂直な通路上で外向き
とされる。放射状磁石の磁束線は、外側磁極から外向き
に発射され、軸線方向磁石の逆の極性の極に回り込む。
これにより、構造によって与えられる合計の磁束線が増
加する。放射状磁石とスペーサによって軸線方向の長さ
が増加され、従来技術によるモータとほぼ同等の磁束線
密度が、より大きな運動範囲において保持される。さら
に、この新規な構造は、対抗する磁界の組み合わせによ
って与えられる磁束線の角度を改良する。放射状磁石よ
り発生される磁束線の大部分は、構造軸線に対して実質
的に直角な経路を保持する。従って、磁界の直線性がほ
ぼ一定となり、従来技術による設計を大幅に改良する。
前述した従来技術における設計限界値が与えられたとす
ると、本発明によって、一つの放射状磁石を含んで構成
された構造によれば、０．２６乃至０．８インチ（６．
６乃至２０ｍｍ）の導体の使用範囲を得ることが出来、
二つの放射状磁石と中間に介挿するスペーサを使用する
ことにより、０．４１乃至１．５インチ（１０．４乃至
３８．１ｍｍ）の使用可能な導体の運動範囲を得ること
が出来る。
【００２０】放射状及び軸線方向磁石を同様の要領で種
々に組み合わせることによって、磁界の直線性及び磁束
密度をさらに改善することが出来る。
々に組み合わせることによって、磁界の直線性及び磁束
密度をさらに改善することが出来る。
【００２１】図２に関して説明すれば、永久磁石モータ
５０は、ボイスコイル成形体５４に巻回されたボイスコ
イル等の導電ソレノイド導体５２を往復駆動する。導体
５２は、例えばセンタリングスパイダ５８及びスピーカ
ダイアフラム６０等の多数の周知の手段により、モータ
５０の外周面５６から軸線方向の全長において均一な間
隔を存して保持される。導体５２に流通する交流電流
は、ボイスコイル成形体５４及びこのボイスコイル成形
体５４に結合された、一部のみを示すスパイダ５８及び
ダイアフラム６０を、矢印６２で示すモータ５０の軸線
方向に往復駆動する。
５０は、ボイスコイル成形体５４に巻回されたボイスコ
イル等の導電ソレノイド導体５２を往復駆動する。導体
５２は、例えばセンタリングスパイダ５８及びスピーカ
ダイアフラム６０等の多数の周知の手段により、モータ
５０の外周面５６から軸線方向の全長において均一な間
隔を存して保持される。導体５２に流通する交流電流
は、ボイスコイル成形体５４及びこのボイスコイル成形
体５４に結合された、一部のみを示すスパイダ５８及び
ダイアフラム６０を、矢印６２で示すモータ５０の軸線
方向に往復駆動する。
【００２２】本発明によれば、モータ５０は、それぞれ
同様の極６８、７０を有し、モータ５０の軸線７２に沿
って相互に対向する二つの永久磁石６４、６６を含んで
いる。放射方向に着磁された永久磁石７４は、極６８、
７０と逆の極性の放射方向内側の極７６と、極６８、７
０と同一の極性の放射方向外側の極７８を有している。
この形状により、前述したように、従来技術による形状
に比べてモータ５０の合計長の格段に大きな部分にわた
ってより均一な放射方向磁界を得られるものとなる。ス
ペーサ８０は、モータ５０の極６８と磁石７４の軸線方
向の対向面８２間に介挿される。スペーサ８４は、極７
０の磁石７４の軸線方向の対向面８６間に介挿される。
同様の極６８、７０を有し、モータ５０の軸線７２に沿
って相互に対向する二つの永久磁石６４、６６を含んで
いる。放射方向に着磁された永久磁石７４は、極６８、
７０と逆の極性の放射方向内側の極７６と、極６８、７
０と同一の極性の放射方向外側の極７８を有している。
この形状により、前述したように、従来技術による形状
に比べてモータ５０の合計長の格段に大きな部分にわた
ってより均一な放射方向磁界を得られるものとなる。ス
ペーサ８０は、モータ５０の極６８と磁石７４の軸線方
向の対向面８２間に介挿される。スペーサ８４は、極７
０の磁石７４の軸線方向の対向面８６間に介挿される。
【００２３】なお、図示の例において、磁石６４、６
６、７４及びスペーサ８０、８４はいずれも真円の円筒
形状に形成されている。しかしながら、これらを他の形
状とすることも可能であり、ある種の用途においては真
円の円筒形状以外の形状とすることが好ましいものとな
る。
６、７４及びスペーサ８０、８４はいずれも真円の円筒
形状に形成されている。しかしながら、これらを他の形
状とすることも可能であり、ある種の用途においては真
円の円筒形状以外の形状とすることが好ましいものとな
る。
【００２４】図３は、本発明の他の実施例を示してお
り、本発明による永久磁石モータ１５０には、ボイスコ
イル成形体１５４に巻回されたボイスコイル等の往復運
動する導電ソレノイド導体１５２が設けられている。導
体１５２は、例えばセンタリングスパイダ１５８及びス
ピーカダイアフラム１６０等の多数の周知の手段により
モータ１５０の外周面１５６から軸線方向の全長におい
て均一な間隔を存して保持される。導体１５２に流通す
る交流電流は、ボイスコイル成形体１５４及びこのボイ
スコイル成形体１５４に結合されたスパイダ１５８及び
ダイアフラム１６０を、矢印１６２で示すモータ１５０
の軸線方向に往復駆動する。
り、本発明による永久磁石モータ１５０には、ボイスコ
イル成形体１５４に巻回されたボイスコイル等の往復運
動する導電ソレノイド導体１５２が設けられている。導
体１５２は、例えばセンタリングスパイダ１５８及びス
ピーカダイアフラム１６０等の多数の周知の手段により
モータ１５０の外周面１５６から軸線方向の全長におい
て均一な間隔を存して保持される。導体１５２に流通す
る交流電流は、ボイスコイル成形体１５４及びこのボイ
スコイル成形体１５４に結合されたスパイダ１５８及び
ダイアフラム１６０を、矢印１６２で示すモータ１５０
の軸線方向に往復駆動する。
【００２５】この本発明の実施例によれば、モータ１５
０は、同様の極１６８、１７０を有し、モータ１５０の
軸線１７２に沿って相互に対向する二つの永久磁石１６
４、１６６を含んでいる。二つの放射方向に着磁された
永久磁石１７４、１７６は、極１６８、１７０と逆の極
性の放射方向内側の極１７８、１８０と、極１６８、１
７０と同一の極性の放射方向外側の極１８２、１８４を
有している。この形状により、前述したように、従来技
術による形状に比べてモータ１５０の合計長の格段に大
きな部分にわたってより均一な放射方向磁界を得られる
ものとなる。スペーサ１８６は、モータ１５０の極１６
８と磁石１７４の軸線方向の対向面１８８間に介挿され
る。スペーサ１９０は、磁石１７４の軸線方向面１９２
とこれに対向する磁石１７６の軸線方向面１９４間に介
挿される。スペーサ１９６は、磁石１７６の軸線方向面
１９８と極１７０間に介挿される。
０は、同様の極１６８、１７０を有し、モータ１５０の
軸線１７２に沿って相互に対向する二つの永久磁石１６
４、１６６を含んでいる。二つの放射方向に着磁された
永久磁石１７４、１７６は、極１６８、１７０と逆の極
性の放射方向内側の極１７８、１８０と、極１６８、１
７０と同一の極性の放射方向外側の極１８２、１８４を
有している。この形状により、前述したように、従来技
術による形状に比べてモータ１５０の合計長の格段に大
きな部分にわたってより均一な放射方向磁界を得られる
ものとなる。スペーサ１８６は、モータ１５０の極１６
８と磁石１７４の軸線方向の対向面１８８間に介挿され
る。スペーサ１９０は、磁石１７４の軸線方向面１９２
とこれに対向する磁石１７６の軸線方向面１９４間に介
挿される。スペーサ１９６は、磁石１７６の軸線方向面
１９８と極１７０間に介挿される。
【００２６】なお、図示の例において、磁石１６４、１
６６、１７４、１７６及びスペーサ１８６、１９０、１
９６はいずれも真円の円筒形状に形成されている。しか
しながら、これらを他の形状とすることも可能であり、
ある種の用途においては真円の円筒形状以外の形状とす
ることが好ましいものとなる。
６６、１７４、１７６及びスペーサ１８６、１９０、１
９６はいずれも真円の円筒形状に形成されている。しか
しながら、これらを他の形状とすることも可能であり、
ある種の用途においては真円の円筒形状以外の形状とす
ることが好ましいものとなる。
【００２７】図４は、本発明のさらに他の実施例を示し
ており、本発明による永久磁石モータ２５０には、ボイ
スコイル成形体２５４に巻回されたボイスコイル等の往
復運動する導電ソレノイド導体２５２が設けられてい
る。導体２５２は、例えばセンタリングスパイダ２５８
及びスピーカダイアフラム２６０等の多数の周知の手段
によりモータ２５０の外周面２５６から軸線方向の全長
において均一な間隔を存して保持される。導体２５２に
流通する交流電流は、ボイスコイル成形体２５４及びこ
のボイスコイル成形体２５４に結合されたすスパイダ２
５８及びダイアフラム２６０を、矢印２６２で示すモー
タ２５０の軸線方向に往復駆動する。
ており、本発明による永久磁石モータ２５０には、ボイ
スコイル成形体２５４に巻回されたボイスコイル等の往
復運動する導電ソレノイド導体２５２が設けられてい
る。導体２５２は、例えばセンタリングスパイダ２５８
及びスピーカダイアフラム２６０等の多数の周知の手段
によりモータ２５０の外周面２５６から軸線方向の全長
において均一な間隔を存して保持される。導体２５２に
流通する交流電流は、ボイスコイル成形体２５４及びこ
のボイスコイル成形体２５４に結合されたすスパイダ２
５８及びダイアフラム２６０を、矢印２６２で示すモー
タ２５０の軸線方向に往復駆動する。
【００２８】この本発明の実施例によれば、モータ２５
０は、同様の極２６８、２７０を有し、モータ２５０の
軸線２７２に沿って相互に対向する二つのリング状永久
磁石２６４、２６６を含んでいる。二つの放射方向に着
磁されたリング状永久磁石２７４、２７６は、極２６
８、２７０と逆の極性の放射方向内側の極２７８、２８
０と、極２６８、２７０と同一の極性の放射方向外側の
極２８２、２８４を有している。この形状により、前述
したように、従来技術による形状に比べてモータ２５０
の合計長の格段に大きな部分にわたってより均一な放射
方向磁界を得られるものとなる。スペーサ２８６は、モ
ータ２５０の極２６８と磁石２７４の軸線方向の対向面
２８８間に介挿される。スペーサ２９０は、磁石２７４
の軸線方向面２９２とこれに対向する磁石２７６の軸線
方向面２９４間に介挿される。スペーサ２９６は、磁石
２７６の軸線方向面２９８と極２７０間に介挿される。
０は、同様の極２６８、２７０を有し、モータ２５０の
軸線２７２に沿って相互に対向する二つのリング状永久
磁石２６４、２６６を含んでいる。二つの放射方向に着
磁されたリング状永久磁石２７４、２７６は、極２６
８、２７０と逆の極性の放射方向内側の極２７８、２８
０と、極２６８、２７０と同一の極性の放射方向外側の
極２８２、２８４を有している。この形状により、前述
したように、従来技術による形状に比べてモータ２５０
の合計長の格段に大きな部分にわたってより均一な放射
方向磁界を得られるものとなる。スペーサ２８６は、モ
ータ２５０の極２６８と磁石２７４の軸線方向の対向面
２８８間に介挿される。スペーサ２９０は、磁石２７４
の軸線方向面２９２とこれに対向する磁石２７６の軸線
方向面２９４間に介挿される。スペーサ２９６は、磁石
２７６の軸線方向面２９８と極２７０間に介挿される。
【００２９】なお、図示の例において、磁石２６４、２
６６、２７４、２７６及びスペーサ２８６、２９０、２
９６はいずれも平坦なリング形状にされている。また、
ボイスコイル成形体２５４は真円の円筒形状に形成され
ている。しかしながら、これらを他の形状とすることも
可能であり、ある種の用途においては他の形状とするこ
とが好ましいものとなる。
６６、２７４、２７６及びスペーサ２８６、２９０、２
９６はいずれも平坦なリング形状にされている。また、
ボイスコイル成形体２５４は真円の円筒形状に形成され
ている。しかしながら、これらを他の形状とすることも
可能であり、ある種の用途においては他の形状とするこ
とが好ましいものとなる。
【００３０】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、対向す
る磁石の間に、一乃至複数の磁石及びスペーサを付加的
に介挿することによって導体に十分な運動ストロークを
与えることが可能となり、スピーカ等に使用する場合に
はそのダイナミックレンジを大幅に拡大することが可能
となる。なお、本発明の好適な構成においては、放射状
に着磁した磁石の外側磁極は、異なる軸線方向に着磁し
た磁石の磁極を対向させて対向する磁石と同一の極性を
有している。この形状によって、放射状磁石から発生さ
れる軸線方向磁石の磁界に対抗するとともに、構造の軸
線に対して垂直な通路上で外向きとされる。放射状磁石
の磁束線は、外側磁極から外向きに発射され、軸線方向
磁石の逆の極性の極に回り込む。これにより、構造によ
って与えられる合計の磁束線が増加する。放射状磁石と
スペーサによって軸線方向の長さが増加され、従来技術
によるモータとほぼ同等の磁束線密度が、より大きな運
動範囲において保持される。さらに、この新規な構造
は、対抗する磁界の組み合わせによって与えられる磁束
線の角度を改良する。放射状磁石より発生される磁束線
の大部分は、構造軸線に対して実質的に直角な経路を保
持する。従って、磁界の直線性がほぼ一定となり、従来
技術による設計を大幅に改良する。前述した従来技術に
おける設計限界値が与えられたとすると、本発明によっ
て、一つの放射状磁石を含んで構成された構造によれ
ば、０．２６乃至０．８インチ（６．６乃至２０ｍｍ）
の導体の使用範囲を得ることが出来、二つの放射状磁石
と中間に介挿するスペーサを使用することにより、０．
４１乃至１．５インチ（１０．４乃至３８．１ｍｍ）の
使用可能な導体の運動範囲を得ることが出来る。
る磁石の間に、一乃至複数の磁石及びスペーサを付加的
に介挿することによって導体に十分な運動ストロークを
与えることが可能となり、スピーカ等に使用する場合に
はそのダイナミックレンジを大幅に拡大することが可能
となる。なお、本発明の好適な構成においては、放射状
に着磁した磁石の外側磁極は、異なる軸線方向に着磁し
た磁石の磁極を対向させて対向する磁石と同一の極性を
有している。この形状によって、放射状磁石から発生さ
れる軸線方向磁石の磁界に対抗するとともに、構造の軸
線に対して垂直な通路上で外向きとされる。放射状磁石
の磁束線は、外側磁極から外向きに発射され、軸線方向
磁石の逆の極性の極に回り込む。これにより、構造によ
って与えられる合計の磁束線が増加する。放射状磁石と
スペーサによって軸線方向の長さが増加され、従来技術
によるモータとほぼ同等の磁束線密度が、より大きな運
動範囲において保持される。さらに、この新規な構造
は、対抗する磁界の組み合わせによって与えられる磁束
線の角度を改良する。放射状磁石より発生される磁束線
の大部分は、構造軸線に対して実質的に直角な経路を保
持する。従って、磁界の直線性がほぼ一定となり、従来
技術による設計を大幅に改良する。前述した従来技術に
おける設計限界値が与えられたとすると、本発明によっ
て、一つの放射状磁石を含んで構成された構造によれ
ば、０．２６乃至０．８インチ（６．６乃至２０ｍｍ）
の導体の使用範囲を得ることが出来、二つの放射状磁石
と中間に介挿するスペーサを使用することにより、０．
４１乃至１．５インチ（１０．４乃至３８．１ｍｍ）の
使用可能な導体の運動範囲を得ることが出来る。
【図１】従来技術による永久磁石モータの軸線方向の概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】本発明の第一実施例による永久磁石モータの軸
線方向の概略断面図である。
線方向の概略断面図である。
【図３】本発明の第二実施例による永久磁石モータの軸
線方向の概略断面図である。
線方向の概略断面図である。
【図４】本発明の第三実施例による永久磁石モータの軸
線方向の概略断面図である。
線方向の概略断面図である。
５０、１５０、２５０ モータ ５２、１５２、２５２ 導体 ６４、６６、１６４、１６６、２６４、２６６ 永久
磁石 ７４、１７４、１７６、２７４、２７６ 永久磁石 ８０、８４、１８６、１９０、１９６、２８６、２９
０、２９６ スペーサ
磁石 ７４、１７４、１７６、２７４、２７６ 永久磁石 ８０、８４、１８６、１９０、１９６、２８６、２９
０、２９６ スペーサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
Claims (6)
- 【請求項１】 ボイスコイルと、第一及び第二の磁石
と、第一及び第二の相互に逆向きの方向に整列されると
とも対向する力の線を発生する前記第一及び第二の磁石
の磁極と、第一の磁石の磁極に隣接する第一の面と第二
の反対側面とを有する第一のスペーサと、第二の磁石の
同様の磁極に隣接する第一の面と反対側の第二の面とを
有する第二のスペーサと、第一及び第二のスペーサの前
記第二の面間に配置された第三の磁石と、ボイスコイル
を前記第三の磁石に近接して取り付ける手段とからな
り、前記第三の磁石は、第一及び第二の方向の双方に対
して略直角の第三の方向の力の線を発生し、ボイスコイ
ルが前記第三の方向に対してほぼ直角な運動方向を有し
ていることを特徴とする非復帰型ボイスコイルモータ。 - 【請求項２】 前記第一、第二及び第三の磁石が、ほぼ
円筒形状である請求項１に記載のモータ。 - 【請求項３】 前記第一、第二及び第三の磁石が、ほぼ
真円の円筒状である請求項２に記載のモータ。 - 【請求項４】 前記第一、第二及び第三の磁石がほぼ真
円の円筒状であり、各第一、第二及び第三の磁石がほぼ
対称となる変換モータ軸線を画成する請求項３に記載の
モータ。 - 【請求項５】 前記ボイスコイルを第三の磁石に近接し
て取り付ける手段は、該ボイスコイルを第三の磁石の放
射方向外側に取り付ける請求項１、２、３または４に記
載のモータ。 - 【請求項６】 前記ボイスコイルを第三の磁石に近接し
て取り付ける手段は、第三の磁石の放射方向内側に該ボ
イスコイルを取り付ける請求項１、２、３または４に記
載のモータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/666,792 US5142260A (en) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Transducer motor assembly |
| US07/666,792 | 1991-03-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211757A true JPH05211757A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=24675504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4050556A Pending JPH05211757A (ja) | 1991-03-08 | 1992-03-09 | 変換モータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5142260A (ja) |
| EP (1) | EP0503860A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05211757A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06133394A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Kenwood Corp | スピーカの構造 |
| JPH06233379A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-19 | Kenwood Corp | スピーカ |
| JP3011826B2 (ja) * | 1993-02-02 | 2000-02-21 | 株式会社ケンウッド | スピーカ |
| DE19616794B4 (de) * | 1996-04-26 | 2005-09-29 | Harman Audio Electronic Systems Gmbh | Lautsprecher |
| US5883967A (en) * | 1997-04-15 | 1999-03-16 | Harman International Industries, Incorporated | Slotted diaphragm loudspeaker |
| TW383249B (en) | 1998-09-01 | 2000-03-01 | Sumitomo Spec Metals | Cutting method for rare earth alloy by annular saw and manufacturing for rare earth alloy board |
| US6600399B1 (en) | 2002-02-05 | 2003-07-29 | Roland Pierre Trandafir | Transducer motor/generator assembly |
| JP3963173B2 (ja) * | 2004-01-06 | 2007-08-22 | ソニー株式会社 | スピーカ |
| KR100645442B1 (ko) * | 2005-07-25 | 2006-11-14 | 삼성전자주식회사 | 칼라 하프톤 스크린 설계 방법 및 그 장치 |
| FR2892886B1 (fr) | 2005-11-03 | 2008-01-25 | Bernard Richoux | Transducteur electrodynamique, applications aux haut-parleurs et geophones |
| US7607470B2 (en) * | 2005-11-14 | 2009-10-27 | Nuventix, Inc. | Synthetic jet heat pipe thermal management system |
| US8030886B2 (en) | 2005-12-21 | 2011-10-04 | Nuventix, Inc. | Thermal management of batteries using synthetic jets |
| FR2921224B1 (fr) * | 2007-09-18 | 2009-12-04 | Orkidia Audio | Structure magnetique pour moteur sans fer de haut-parleur electrodynamique, moteurs et haut-parleurs |
| US8774430B2 (en) * | 2011-12-02 | 2014-07-08 | Thomas Paul Heed | Linear interleaved magnetic motor and loudspeaker transducer using same |
| CN103856875B (zh) * | 2014-03-12 | 2017-10-24 | 美律电子(深圳)有限公司 | 一种外磁式磁路改良结构 |
| US9699565B2 (en) * | 2014-12-07 | 2017-07-04 | Cardas Audio Ltd. | Loudspeaker using contour field hard magnet poles and yoke construction |
| US11172308B2 (en) | 2015-08-04 | 2021-11-09 | Curtis E. Graber | Electric motor |
| US10375479B2 (en) | 2015-08-04 | 2019-08-06 | Curtis E. Graber | Electric motor |
| US9668060B2 (en) * | 2015-08-04 | 2017-05-30 | Curtis E. Graber | Transducer |
| US9854365B2 (en) | 2016-04-15 | 2017-12-26 | Harman International Industries, Inc. | Loudspeaker motor and suspension system |
| US20210110966A1 (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | Power Integrations, Inc. | Magnet with multiple discs |
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|---|---|---|---|---|
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| BE556726A (ja) * | 1956-04-18 | |||
| NL232314A (ja) * | 1958-10-15 | |||
| GB842531A (en) * | 1958-12-24 | 1960-07-27 | Mullard Ltd | Permanent magnets |
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