CN1617268A - 用于线圈的线 - Google Patents

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Abstract

在具有方形截面形状的线圈线中，在该方形截面的四个角处提供有弧形倒角。设定具有倒角的线圈线的截面积至少为具有与方形一个侧边长度相同的直径的圆截面积的1.15倍。

Description

用于线圈的线
技术领域
本发明涉及用于线圈的具有横截面为方形的线。
背景技术
已知大多数的常规线圈的线的截面为圆形(以下将具有圆形截面形状的线圈的线称之为“圆形线”)。通过用绝缘层覆盖作为导体的圆形线而制成圆形电线。当使用这样的圆形线制造线圈时，自然地在圆形线之间会产生一间隙。因此该线圈具有低容积利用系数(packing factor)的缺点。还已知制造了具有截面为方形的导体的线圈线，以解决该缺点(以下将具有方形截面形状的线圈线称之为“方形线”)。
但是，还已知就绝缘层的形成和用于获得线圈形状的绕制方法而言，形成方形线需要与形成圆形线的常规方法不同的技术秘密。
例如，方形线具有难于在截面的四个角处形成均匀绝缘层的缺点。我们已经提出了一种提供新颖绝缘层的方法等，以解决该缺点，因此获得了每一角的形状稳定的绝缘层。我们发现该方法产生了改善批量生产率的效果。
通常，为了改善容积利用系数，截面形状优选为理想的方形。具体地说，在所有的角处不提供倒角(包括弧形倒角(R部分)和线性倒角)的形状是优选的。在截面形状是完美的方形的情况下，线被绕制同时侧面紧密地相互附着，从而侧面具有作为引导的功能。
但是，在对没有被倒角的理想方形提供一绝缘层的情况下，出现了在拐角处绝缘层的厚度变化的问题。例如，在利用切割机将由导体材料制成并具有预定厚度的薄板切割成每部分具有预定宽度的通常称之为切割线的线中，各个拐角未被倒角，但是出现了不利于形成绝缘膜的小毛刺。在对如同该切割线的方形线提供绝缘层的情况下，如上所述，在拐角处绝缘层的厚度发生变化。自然，作为线圈的线这是不可取的。另外，在拐角处没有倒角的方形线中提供绝缘层的情况下，在绕制过程中在一层叠在另一层的位置，例如第二层叠在第一层的位置，会出现绝缘层被破坏的现象。
因为方形线的拐角没有被倒角，所以拐角处容易相互接合。另一方面，在拐角处被倒角的情况下，如果倒角的直径太大，则在绕制过程中会出现所谓的滚落(rolling)现象，其结果，容积利用系数变得比圆形线的容积利用系数小，并且性能变坏。
发明内容
本发明涉及对具有一方形截面形状的线圈线的改进，本发明的目的是提供一种线圈线，利用该线圈线在其价格与常规的圆形线的价格几乎相等的情况下可以获得高性能和高质量的线圈。
根据权利要求1的本发明涉及具有一方形截面形状的线圈线。
其中在该方形截面中的四个角处提供有倒角，并且具有倒角的所述线的截面积，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆截面积的1.15倍。
根据权利要求2的本发明涉及具有一方形截面形状的线圈线。
其中在该方形的截面中的四个角处提供弧形倒角，并且所述弧形倒角的弧的半径的长度，被设置为使得具有所述倒角的所述线的截面积，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆截面积的1.15倍。
根据权利要求3的本发明涉及具有一方形截面形状的线圈线。
其中在该方形的截面中的四个角处提供有倒角，并且具有所述倒角的所述线的截面的外周长的总长度，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆周长的1.09倍。
根据权利要求4的本发明涉及具有一方形截面形状的线圈线。
其中在该方形的截面中的四个角处提供弧形倒角，并且所述弧形倒角的弧的半径的长度，被设置为使得具有所述倒角的所述线的截面的外周长的总长度，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆周长的1.09倍。
在根据权利要求1-4的本发明中，所述方形的一个侧边的长度可以是1mm或更小。
根据本发明，可以产生以下优良效果。
通过在方形线的横截面的四个角处对于方形的一个侧边的长度提供最佳尺寸的倒角而形成一截面形状，在该倒角处的绝缘层的厚度不会出现变化，并且可以稳定地获得均匀的绝缘层。在绕制过程中也不会出现问题，另外，与使用常规圆形线的线圈(后面称之为“圆线线圈”)相比较，在保证可靠性的同时改善了容积利用系数。因此可以获得具有比圆线线圈的性能更高的线圈。
在使用本发明的线圈线的线圈绕制结构中，其间隙要比圆线线圈的间隙小，因此热辐射效果和热阻得以改善。
本发明的线圈线可以达到的生产能力在成本基本相同的情况下与常规的圆形线的生产能力相当。
附图说明
图1是第一示意图，表示根据本发明实施例的倒角的变化和线的横截面的截面积和周长的变化；
图2是第二示意图，表示根据本发明实施例的倒角的变化和线的横截面的截面积和周长的变化；
图3是第三示意图，表示根据本发明实施例的倒角的变化和线的横截面的截面积和周长的变化；
图4是第四示意图，表示根据本发明实施例的倒角的变化和线的横截面的截面积和周长的变化；
图5是一示意图，表示作为本发明的线的产生基础，方形线的方形截面形状和圆形线的圆形截面形状；和
图6是曲线图，表示在本发明的例子中输出声压电平和频率之间关系的频率特性。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施例。
图1-4是示意图，每一附图表示根据本发明的线圈线的一实施例的截面形状、倒角的变化和该线的截面面积以及周长的变化。图5是一示意图，表示作为本发明的线的产生基础，方形线的方形截面形状和圆形线的圆形截面形状。
为了说明，图5所示的作为本发明的线的产生基础，具有方形截面形状的方形3的一个侧边的长度D设置为0.3mm。在本发明中，该方形的一个侧边的长度最好是设置为3-1mm或更小。具有圆形线的截面形状的圆4的直径D设置为0.3mm，与方形3的一个侧边的尺寸相同。当方形3和圆4相互重叠时所获得的弧形倒角的半径R是圆4的半径，其为0.15mm(D/2)。
在图5中，圆4的面积A等于0.785D×D，外周长的总长度L等于3.14×D，方形3的面积A等于D×D(增加27.3％(1.27倍))，外周长的总长度L等于4×D(增加27.3％(1.27倍))。
如图1所示，本发明的线圈线(下面称之为“本发明的线”)用作线圈的电线的导体部分，在具有一方形截面形状和其每一个侧边是D的方形线的截面中，在四个角的每一个拐角处提供有弧形倒角21。假定本发明的线的截面形状11的面积至少是圆4面积的1.15倍，或者本发明的线的截面形状11的外周长的总长度至少是圆4的周长的1.09倍，用于线圈的电线是用绝缘层覆盖具有这样截面形状的本发明的线(导体部分)所构成的，方形3的一个侧边D的长度是0.3mm。
在本发明的线的截面形状是在本发明的范围之外的情况，也就是，当该截面面积小于圆4的截面面积1.15倍，或者外周长的总长度小于圆4的周长的1.09倍时，其产量降低，结果导致生产率下降。在绕制过程中出现线落在正常绕制范围之外的所谓的滚落现象，并且线和线之间的间隙变得大于正常绕制圆形线中的线与线之间的间隙。本发明的线的截面形状不包括一完整的方形。当截面形状是完美的方形时，会出现在前面“背景技术”中所述的如绝缘层的厚度改变的问题。
在图1中，当圆4的半径是0.15mm时，构成弧形倒角21的弧的圆5的半径R是0.1mm。在各拐角处圆5的圆周与方形3的侧边接触。该弧形倒角21的面积小于当图5所示的方形3和圆4相互重叠时所产生的弧形倒角的面积。换句话说，本发明的线的截面形状11的面积大于圆4的面积。例如，在图1中，截面形状11的面积大约是圆4的面积的1.15倍(增加15.1％)。如上所述，通过设置该弧形倒角21的弧半径R的长度(圆5的半径R)，可以将线圈线的截面形状11的面积设置为所希望的值。
图1中的截面形状11的外周长的总长度是圆4的周长的1.09倍(增加9.1％)。通过设置弧形倒角21的弧的半径R的长度(圆5的半径R)，可以将截面形状11的外周长的总长度设置为所希望的长度。
在图2中，当圆4的直径D是0.3mm时，弧形倒角22的弧的半径R是0.06mm，并且截面形状12的面积是圆4的面积的1.22倍(增加22.8％)。截面形状12的外周长的总长度是圆4的周长的1.16倍(增加16.4％)。
在图3中，当圆4的直径D是0.3mm时，弧形倒角23的弧的半径R是0.03mm，并且截面形状13的面积是圆4的面积的1.26倍(增加26.1％)。截面形状13的外周长的总长度是圆4的周长的1.21倍(增加21.9％)。
在图4中，当圆4的直径D是0.3mm时，弧形倒角24的弧的半径R是0.01mm，并且截面形状14的面积是圆4的面积的1.27倍(增加27.1％)。截面形状14的外周长的总长度是圆4的周长的1.25倍(增加25.5％)。
虽然没有示出，但是倒角可以采取线性倒角的形式。在这种情况下，将导体部分的截面形状和圆4之间的面积比、或者外周长的总长度和圆4的周长之间的比设置在本发明的范围内就满足了。
如上所述，通过改善构成线圈电线的导体部分的方形线的截面形状，并且通过在该方形截面的四个拐角处提供倒角而优化其尺寸，可以均匀和稳定地获得拐角处的绝缘层。另外，与常规的圆形线线圈的容积利用系数相比较，该容积利用系数肯定地被改善，从而可以获得具有比圆形线线圈的性能高的线圈，并且在绕制过程中还可以进行稳定的绕制。该生产率并没有下降。
实施例1
通过举例更详细地说明本发明。
使用本发明的线圈线制造的扬声器，和使用常规圆形线制造的扬声器作比较。
图5所示的作为本发明基础的方形线的方形截面形状的一个侧边D的长度设置为0.16mm。预制图1所示的形状作为方形线的基础，也就是，该方形截面的四个角被倒角，从而其面积变为具有直径同为D(0.16mm)的圆4的面积的1.15倍，或者该截面形状的外周长的总长度变为圆4的周长的1.09倍。本发明的这种被倒角的线(导体部分)用绝缘层覆盖，由此预制该线圈电线(“本发明的例1”)。包括在预制的线圈电线(下面称之为“正方形电线”)的截面形状中的该倒角的一个侧边的长度是0.185mm。通过使用该正方形电线，所预制的扬声器线圈(音圈)具有大约50mm的直径、5.74mm的线圈宽度和3.5Ω的阻抗，此外，通过使用该音圈制造一扬声器。
相反，在比较例1中，用绝缘层覆盖具有与本发明的例1相同的截面面积的圆形线(导体部分)预制圆形电线，使用该圆形电线以及所涉及的其他部分制造圆形线线圈，为比较通过使用与上述扬声器相同的部分来制造扬声器。
对扬声器的性能进行比较。性能的比较是通过与下面所述的本发明例2中的方法相同的方法，利用在F特性测量中的输出声压电平值(dB)进行比较。结果看出本发明的例1的声压高于比较例1的声压0.5dB。
实施例2
图5所示的作为本发明基础的方形线的截面形状的一个侧边D的长度设置为0.16mm。通过使用作为基础的方形线预制成以下的线圈线：图1所示并使用在本发明的例1中的线圈线(本发明的例1)；在四个角处有图2所示的倒角、从而该截面积变为圆4的截面积的1.22倍，或者该截面形状的外周长的总长度变为圆4的周长的1.16倍的线圈线(称之为“本发明的例2”)；在四个角处具有如图3所示的倒角、从而该截面形状的面积变为圆4的面积的1.26倍，或者该截面形状的外周长的总长度变为圆4的周长的1.21倍的线圈线(称之为“本发明的例3”)；在四个角处具有如图4所示的倒角、从而该截面形状的面积变为圆4的面积的1.27倍，或者该截面形状的外周长的总长度变为圆4的周长的1.25倍的线圈线(称之为“本发明的例4”)。每一个预制线圈的线都以类似本发明的例1的方式用绝缘层覆盖，因此预制成用于线圈的电线(正方形电线)。在所制成的正方形电线的截面形状中包括该倒角的一个侧边的长度是0.185mm。通过使用如上所述预制的本发明的例1-4的正方形电线，以类似本发明例1的方式，制造具有大约50mm的直径、5.74mm的线圈宽度和3.5Ω的阻抗的用于扬声器的线圈(音圈)。使用该音圈制造一扬声器。
在比较例2中，用绝缘层覆盖该圆形线预制圆形电线，其中作为导体部分的截面形状的圆4的直径被设置为与方形的一个侧边D相同的长度(0.16mm)，使用该圆形电线制造圆形线线圈。通过使用与上述扬声器相关的其他相同的部分制造用于比较的扬声器。
对扬声器的性能进行比较。图6所示的频率特性作为比较的结果，并且图6是曲线圈，通过输出声压电平与频率之间的关系表示频率特性。在图6中，本发明的例1由虚线表示，本发明的例2由交替的双点划线表示，本发明的例3由粗实线表示，比较例2由细实线表示。性能比较是通过比较在F特性测量中的输出声压电平值(dB)而进行的。在图6中作为指定的频率而设置的频率值为300HZ、400HZ、500HZ和600HZ，在该四个频率处的输出声压电平值(dB)的平均值用作为该扬声器的灵敏度。通过比较该平均值进行比较特性。
如图6所示，本发明的例1的灵敏度是89.7dB，而比较例2的灵敏度是89.2dB。这就证实了与比较例2相比较，本发明的例1的声压改善了大约0.5dB。
本发明的例2的灵敏度是90.3dB，而比较例2的灵敏度是89.2dB。这就证实了与比较例2相比较，本发明的例2的声压改善了大约1.0dB至1.5dB。
本发明的例3的灵敏度是92.0dB，而比较例2的灵敏度是89.2dB。这就证实了与比较例2相比较，本发明的例3的声压改善了大约2.0dB至2.5dB。
虽然没有示出本发明例4的灵敏度，但也证实了与比较例2相比较，本发明的例4的声压改善了大约2.5dB至3.0dB。在声压方面理论上的改善总是可以实现的。
在图6中，比较例2的特性是参考特性(Φ0.16圆电线)，并且该灵敏度是89.2dB。在本发明的例1中，使用了正方形的电线。相对于参考Φ0.16该截面面积是1.15倍，截面的周长是1.09倍，并且灵敏度是89.7dB。在本发明的例2中，使用了正方形的电线。相对于参考Φ0.16该截面面积是1.23倍，截面的周长是1.17倍，并且灵敏度是90.3dB。在本发明的例3中，使用了正方形的电线。相对于参考Φ0.16该截面面积是1.26倍，截面的周长是1.22倍，并且灵敏度是92.0dB。灵敏度(在设计的频率处的平均输出声压电平)的条件是300、400、500和600HZ处SPL平均点。
在本发明的实施例1中，本发明的线圈线是与圆形线进行比较的，其中导体部分的截面积与本发明的导体截面积相同。在本发明的实施例2中，本发明的线圈线是与具有直径的圆形截面形状的圆形线进行比较的，该直径与作为本发明的产生基础的方形线的一个侧边的长度相同。从实施例1和2可以了解到本发明产生了更优秀的结果。
应当理解在实施本发明的过程中，对这里所描述的本发明的实施例可以做出种种的变化。因此，下面的权利要求确定了本发明的范围并且覆盖了权利要求范围内的方法和构成及其等同物。

Claims (8)

1.一种具有方形截面形状的线圈线，其中，在该方形的截面中的四个角处提供有倒角，并且具有倒角的所述线的截面积，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆截面积的1.15倍。
2.根据权利要求1所述的线圈线，其中，在方形截面中的四个角处提供有弧形倒角，并且所述弧形倒角的弧的半径的长度，被设置为使得具有所述倒角的所述线的截面积，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆截面积的1.15倍。
3.一种具有方形截面的线圈线，其中，在方形截面中的四个角处提供有倒角，并且具有所述倒角的所述线的截面的外周长的总长度，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆周长的1.09倍。
4.根据权利要求3所述的线圈线，其中，在方形的截面中的四个角处提供有弧形倒角，并且所述弧形倒角的弧的半径的长度，被设置为使得具有所述倒角的所述线的截面的外周长的总长度，至少是具有与所述方形一个侧边长度相同的直径的圆周长的1.09倍。
5.根据权利要求1所述的线圈线，其中，所述方形的一个侧边的长度是1mm或更小。
6.根据权利要求2所述的线圈线，其中，所述方形的一个侧边的长度是1mm或更小。
7.根据权利要求3所述的线圈线，其中，所述方形的一个侧边的长度是1mm或更小。
8.根据权利要求4所述的线圈线，其中，所述方形的一个侧边的长度是1mm或更小。
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Application publication date: 20050518

Assignee: Gotou Electronics (Anhui) Co., Ltd.

Assignor: Goto Electronic Co., Ltd.

Contract record no.: 2010340000063

Denomination of invention: Wire for coil

Granted publication date: 20090624

License type: Exclusive License

Record date: 20100420

IW01 Full invalidation of patent right
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Granted publication date: 20090624