JPS6285600A - ボイスコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スピーカの磁気ギャップ内に位置し、信号電
流によって駆動され、振動板を振動させるスピーカ用の
ボイスコイルに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のボイスコイルとしては、第３図に示す断
面円形をした絶縁電線を用いたものが最も一般的で、丸
線の整列巻と呼ばれている。

第４図も従来のボイスコイルを示し、断面長円形の絶縁
電線を捲回したもので、リボン線の縦巻きと呼ばれてい
る。

この断面長円形の絶縁電線の製造方法としては、絶縁被
覆された丸線を圧延機でつぶす方法と、導線を圧延でつ
ぶした後に絶縁被覆する方法の２種類がある。

このような導線１を絶縁層２で被覆した絶縁電線をボビ
ン３に捲回し、その両端を振動板６の一部において給電
部にハンダ付で接続する。

このコイルは、センタボール４とトッププレート５間に
形成される磁気ギャップ内に位置し、信号電流が流れる
ことによって駆動され、振動板６を振動させるものであ
る。

第３図の丸線の整列巻は通常２層に巻かれるが、コイル
の端子を振動板６に接続するため、一方の端子は磁気ギ
ャップ内を折返されるので、この折返しの分だけ磁気ギ
ャップを広くする必要があり、これによりボイスコイル
の駆動力が減退する。

これをさけるために、コイルの端子を一例にまるめるべ
く、コイルとして巻き戻し、ターン数を増加させて駆動
力の減退を防いでおり、斯くしてコイルは２層となる。

第４図のリボン線の縦巻きにおいて−は、コイルは一層
に捲回・されるが、これはリボン線の厚さが薄いため、
これを折返してもそれ程磁気ギャップを広げる必要がな
いことによる。

通常のスピーカの構成例を第２図に示す。

ボイスコイル８は磁気回路の磁束方向を直角に横切る方
向に設けられ、これに電流を流すことにより、フレミン
グの法則に従ってセンタボール４と平行に移動する。

尚、同図において、７はマグネットを示す。

４このボイスコイル８の移動による振動をボビン３を介
して振動板６に伝え、これを同図点線の如く振動させる
ことで、その振動を空中に伝播させ、音を発生するもの
である。

ボイスコイル８を移動させる力Ｆは、 Ｆ爛ＢＩｔＩ（Ｎ） Ｂ；磁気回路の磁束密度 ｌ；磁束を横切るボイスコイルの導体の長さ■；ボイス
コイルに流れる電流 で表わされる。

スピーカにおいて、一定入力電流に対して振動の効率を
上げるには、ボイスコイルの重量を変化させないでＢ、
　Ｉｌの積を大きくすることである。

磁気ギャップにおける磁束密度Ｂは Ｂ＝　（Ａｍ−Ｂｄ）／　（Ａｇ　・δ）Ａｍ：マグネ
ットの断面積 Ｂｄ；マグネット動作点の磁束密度 Ａｇ、ギャップの断面積 δ；磁束の漏れ係数 で表される。

しかしながら、磁束密度の計算は経験則的要素が多く、
一応の目安としては磁気ギャップが狭く、又ギャップの
断面積が小さい程ギャップの磁束密度が大きくなり、一
方前式よりして磁束を横切る導体の長さが長い程駆動力
Ｆは強くなる。

ここで、第３図の断面円形の線を巻いたコイル、第４図
のリボンコイルの比較を行ってみる。

第５図、第６図はこれ等の絶縁線の断面を示す。

これ等の電線を使用した時の磁気ギャップの変化を以下
に示す。

先ず、第５図の丸線２層巻の場合、他の場合とコイルの
全抵抗及び巻数を同一とすれば、第６図の厚さ２は φ ２−−＋１　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（１）となる。

又、第６図の導体断面積は第５図の導体断面積と等しい
から、コイルの巾り、、Ｌ、はＬｌ　”　２　（φ＋２
ｔ）　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　（
２）φ Ｌｚ−−（３π＋４）＋ｔ　　・・・・・・・・・・・
・　（３）となり、φ−０，２２、ｔ−０，００５とす
るとり、−０，４６ Ｌｔ＝０．３７４ となる。

Ｌ、はり、に比べて非常に大きいので磁気ギャップ上は
無視できず、ボイスコイルの駆動力を低下させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第６図の断面のリボン線でも未だＬ２が
理想値よりも大きく、充分な駆動力が得られない。

そして、その製作方法は、前記の２種類の何れであって
も、丸線を圧延するために寸法上にバラツキを生じ、磁
気ギャップの寸法はＬｚのバラツキを見込んで広くとら
なければならなかった。

また、圧延部の平行度が若干玉子形になるためボイスコ
イルの捲回間の熱伝導が丸線の場合とあまり変わらない
ためボイスコイル加熱時の発熱分布が極所に集中する。

その結果、絶縁材の耐熱が極所で劣化するので丸線より
あまり大きな電力をボイスコイルに印加できない。

〔発明の目的〕

本発明は、導体の断面積を矩形にすることで、理想値に
近づけ、且つその寸法の安定にすることによって出来ギ
ャップ寸法を最少に止め、効率が良く、また許容入力の
大きなボイスコイルを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は前述の目的を達成するために、断面矩形状の導
電性薄帯を、その裁断によって生じたバリを除去した後
に、絶縁、接着層を形成し、これを縦に捲回して捲回層
間を絶縁、接着したことを要旨とするものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図について説明する。

１１は断面矩形状の導体であり、この導体１１は巾広の
薄帯をスリッタ等の裁断機によって等巾に裁断され、こ
の裁断によって生じたバリは回転ブラシ等の機械的方法
、又はエツチング等の化学的方法によって除去されてい
る。

１２は、捲回された導体１１の捲回層間を絶縁すると共
に接着する絶縁接着層である。

３は従来と同様なボビン、４はセンタボール、５はトッ
ププレートで、センタボール４とトッププレート間に磁
気ギャップが形成される。

６は振動板で、その一部において給電部と導体１１の巻
初め、巻終りがハンダ付等で接続される。

従って、この導体１１と捲回したコイルの巾、即ち第７
図のし、は、Ｌ＋、Ｌ□と同条件の時φ Ｌｓ＝−π＋ｔ　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　（４）となる゛。

これを第４図、第５図に比較するために、φ＝０．２２
、　　ｔ＝０．００５ とすると、Ｌ、は０．３５１となり、第６図の場合より
も約７％小さくなり、それだけ磁気ギャップを狭くする
ことができる。

そして、巾広の薄帯を裁断して矩形の導体とするので、
その厚さや巾を一定にでき、そのバラツキを見込んでギ
ャップを広くとる必要がなくなる。

次に本発明のボイスコイルの製造工程の一例を第８図〜
第１２図について説明する。

一定の厚さ、例えば１０〜２０μの厚さに圧延されて、
ロールに巻取られた巾広の銅箔ａは第８図に示す裁断塗
布機の送出しリール２５に掛けられ、毎分２０〜５０ｍ
の速度で送出され、ガイドローラ３５によって、スリソ
タロール２６にガイドされる。

スリッタロール２６は、間中の大径と小径の円盤が交互
に並べられているロール２本で構成され、一方のロール
の小径円盤の部分に他方のロールの大径の円盤が入り込
んでいて、この２本のロール間に挿入された銅箔ａが円
盤のピッチの巾で裁断されるようになっている。

このようにして、スリッタロール２６にガイドされた銅
箔ａは剪断力を受けて所定巾に裁断されるが、この際に
裁断端面ば受ける剪断力によって、第９図のように、剪
断された剪断面Ａの上方にはだれＢ、下方には破断面Ｃ
を生じ、この破断面Ｃの下端はバリＤとなって下面に突
出してしまい、このバリＤの高さは１〜２μ程度である
。

従って、このまま絶縁被膜を裁断された薄帯すの表面に
形成しても、捲回によって絶縁被膜が破られ、眉間短絡
を起すおそれがあるばかりでなく、バリＤの突出高さだ
け捲回眉間に不要空間を生じて、導電体の占積率の低下
や、層間接着の不完全を招来してしまう。

そこで、スリッタロール２６で裁断された薄帯すは、交
互に２＆ｌｌの加圧ロール２７にガイドされ、２本のロ
ールで構成される加圧ロール２７によって挟圧される。

この挟圧によって、第１Ｏ図に示すように下面に突出し
ていたバリＤは側方に向って押し潰され、この押し潰し
によってバリＤの根本は脆いものとなる。

次に薄帯すは２本の回転ブラシ２８の間に導入され、そ
の回転による摺擦によって脆くなったバリＤが落され、
回転ブラシ２８を覆うケース２９を吸引バイブ３０に接
続して落されたバリＤを吸引、除去し、落されたバリＤ
が薄帯に付着していることによる種々な障害を除去する
。

更に薄帯すは、絶縁剤層３２に浸漬され、間隔を任意に
調整できる２本のロールから成るロールコータ３１にガ
イドされ、ロールコータ３１によって薄帯すは、その裁
断端面をも含んで、その表面にポリウレタン樹脂、ポリ
アミド樹脂等の加熱によって接着性を生じ、且つ電気絶
縁性を存する絶縁剤が一定厚さに塗布され、表面に接着
性を有する絶縁被膜Ｃが形成される。

このようにして絶縁被膜Ｃが形成された薄帯すは、赤外
線、遠赤外線等の加熱ヒータ３３間に導入され、絶縁被
膜Ｃの乾燥、凝固を行い絶縁被膜Ｃ同志の接着を防止し
た後にガイドローラ３５によってガイドして巻取りリー
ル３４に巻取るものである。

なお、ボイスコイルに要求される絶縁性及び接着性によ
り熱硬化性樹脂及び熱軟化性樹脂を多層に塗布、形成さ
せる場合もある。

斯くして、絶縁被膜Ｃを形成された薄帯すを巻取った巻
取リリール３４は、第５図の捲線機に掛けられて、薄帯
すの捲回が行なわれる。

尚、コイルの保形化を一層強固にし、或いはコイル端面
の絶縁性を強化するために、端面上に更に接着剤、絶縁
剤を塗布することがある。

前述のように、磁気ギャップ巾を同一とし、コイルの全
抵抗及びその重量を同一とした場合に、前記実施例を採
用してボイスコイルを形成すると、巻数を増加させてボ
ビン径を小さくできる。

また、第７図の各対辺の平行度が良いためボイスコイル
の捲回間の熱伝導が良くなり、ボイスコイル加熱時の発
熱分布が極所に集中しない。その結果、絶縁材の耐熱が
極所で劣化しにくいので第５図、第６図の電線で捲回さ
れたボイスコイルより大きな電力を印加できる。

即ち、前記の磁束密度Ｂ、磁束を横切る巻線の長さβを
変えることなくボビン径を小さくできるため、マグネッ
トを小さくすることができる。

−例として、丸線を使用した時のボビン径が３５ミリで
あったのが、前記実施例の採用によって導体断面積を変
えることなくボビン径を２０ミリにすることができ、こ
れに伴ってマグネットも大巾に小型化できたのでスピー
カの価格を大きく低減することができる。

尚、前記実施例の振動板６はコーン型であるが、これは
ホーン型、ドーム型等その形状を問わず、同一効果を発
揮する。

更に、第１図において、巻終りの端子を振動板６の一部
で給電部と接続する方法としては、磁気ギャップに影響
のない薄い導電材をボイスコイルとボビンとの間に挾む
方法がとられる。

そして、この導電材とコイルとが短絡しないように、該
導電材の外面を絶縁するものである。

〔発明の効果〕

本発明は叙上のように、コイルの断面中り、を従来のも
のに比して小さくできると共に、２層巻とする必要がな
く、巻線の厚さｌが薄いため巻終りの折返しによる巻径
の増加も無視でき、且つ線巾り、もスリッタ等の裁断に
よるため一定でバラツキがない。

従って、磁気ギャップは前記のバラツキを見込む必要が
なく、断面中Ｌ３が小さいため、磁気ギャップの寸法を
最少限に小さくすることができ、スピーカ駆動効率を高
めることが可能である。

又、磁気ギャップが同一の場合でも、耐熱性が良いため
ボイスコイルの径を小さくできるので、マグネットが小
型で足り、スピーカのコストダウンに寄与することがで
きる効果を存するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部拡大断面図、第２図はス
ピーカのボイスコイル部分の断面図、第３図、第４図は
従来のスピーカの第１図に対応する部分の拡大断面図、
第５図〜第７図は第３図、第４図、第１図に使用される
絶縁線の断面の説明図、第８図〜第１２図は本発明に使
用される巻線の製造工程を示すもので、第８図は裁断塗
布機の略示図、第９図はスリットされた薄帯の断面図、
第１０図はバリ取りの加圧ロール工程の正面図、第１１
図は回転ブラシの斜面図、第１２図は接着絶縁被膜を形
成した薄帯の断面図である。 ３・・・ボビン、１１・・・導体、１２・・・絶縁接着
層、２６・・・スリッタロール、２７・・・加圧ロール
、２８・・・回転ブラシ、３１・・・ロールコータ、ａ
・・・巾広の薄帯、ｂ・・・裁断された薄帯、Ｃ・・・
絶縁接着層。 特許出願人　　　パイオニア株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 厚さに比して巾広の導電性薄帯を、その裁断によって生
   じたバリを除去した後に、少くともその一面に接着、絶
   縁層を形成し、これを所要形状且つ所要ターン数縦に捲
   回して導電性薄帯の捲回層を絶縁すると共に、接着した
   ことを特徴とするボイスコイル。