NO117985B

NO117985B -

Info

Publication number: NO117985B
Application number: NO15772665A
Authority: NO
Inventors: R Steff; G Brumm
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1964-04-17
Filing date: 1965-04-14
Publication date: 1969-10-20
Also published as: CH427913A; BE662579A; NL6504824A; DE1252257B; GB1084874A; FR1418828A; FI41754B; SE313839B; AT266944B

Description

Fremgangsmåte til og anordning for å feste en svingespole,Method and device for attaching a coil,

en høytalemembran og et sentreringsorgan til hverandre.a loudspeaker membrane and a centering device to each other.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til og en anordning for å feste en svingespole, en hoytalemembran og et sentreringsorgan til hverandre. The present invention relates to a method and a device for attaching a voice coil, a speaker membrane and a centering device to each other.

Hittil har en svingespole vært viklet på et sylindrisk legemeUntil now, a coil has been wound on a cylindrical body

som er dannet ved oppvikling av en papirstrimmel på en sylindrisk kjerne, idet en dråpe celluloselim forankrer tråden til papiret ved viklingen, og et lakksjikt forener og avstiver viklingen og det sylindriske legeme til en enhet. Det sylindriske legeme har en bestemt lengde som er i samsvar med den onskede mekaniske bevegelse av svingespolen og for befestigelse av sentreringsorganet. For å bke sentrer-ingsorganets bevegelighet i spolens akseretning og å beskytte luftspalten fo-r inntrengning av stov, utformes sentreringsorganet gjerne which is formed by winding a strip of paper on a cylindrical core, a drop of cellulose glue anchoring the thread to the paper at the winding, and a layer of varnish uniting and stiffening the winding and the cylindrical body into a unit. The cylindrical body has a specific length which is in accordance with the desired mechanical movement of the coil and for attachment of the centering member. In order to limit the movement of the centering member in the axis direction of the coil and to protect the air gap from the ingress of dust, the centering member is often designed

som en tynn. skive på utsiden av det sylindriske legeme og som er forsynt med et antall konsentriske ribber, slik at i radial retning oppnås forholdsvis stor stivhet samtidig med aksial fleksibilitet. like a thin. disk on the outside of the cylindrical body and which is provided with a number of concentric ribs, so that in the radial direction relatively great rigidity is achieved at the same time as axial flexibility.

Et slikt sentreringsorgan blir ofte fremstillet av en meget lett og åpen bomullsvevnad som impregneres med en lakk, f.eks. "novolakk". Such a centering member is often made from a very light and open cotton fabric that is impregnated with a varnish, e.g. "novolac".

Det hele blir deretter utsatt for varmebehandling i en onsket form slik at harpiksen polymeriseres og sentreringsorganet får de for-langte mekaniske egenskaper. The whole is then subjected to heat treatment in a desired form so that the resin is polymerized and the centering member acquires the required mechanical properties.

For å bedre den mekaniske forbindelse mellom svingespolen og membranen blir denne del ofte avstivet med en eller to papirviklinger som dessuten inneholder tilledningstrådene til svingespolen. In order to improve the mechanical connection between the coil and the membrane, this part is often stiffened with one or two paper windings which also contain the supply wires for the coil.

Denne vanlige konstruksjon av den sentrale bevegelige del av hoytaleren er imidlertid ikke tilfredsstillende. En forbedring er allerede oppnådd ved at svingespolen ved pressing og samtidig oppvarming av vindingene med en termoplastisk lakk utformes til en mot-standskraftig enhet på den måte at den ovre ende av spolen danner en noyaktig flate. Disse svingespoler har den egenskapen at de ved lave frekvenser gir en betydelig okning av virkningsgraden. For å utnytte disse egenskaper fullt ut er det onskelig at stivheten av forbindelsen mellom membranen og svingespolen er meget stor. Dette oppnås ifolge oppfinnelsen ved at det mellom svingespolen på den ene side og membranen og sentreringsorganet på den andre side anbringes en forbindelseshylse ved pressing og samtidig oppvarming, hvilken forbindelseshylse delvis består av et varmeherdbart materiale som mykner ved oppvarming, idet forbindelseshylsens veggtykkelse maksimalt er lik tykkelsen av svingespolen. However, this usual construction of the central moving part of the loudspeaker is not satisfactory. An improvement has already been achieved in that the turning coil, by pressing and simultaneously heating the windings with a thermoplastic varnish, is formed into a resistant unit in such a way that the upper end of the coil forms a precise surface. These voice coils have the property that at low frequencies they provide a significant increase in efficiency. In order to make full use of these properties, it is desirable that the stiffness of the connection between the membrane and the coil be very large. This is achieved according to the invention by placing a connection sleeve between the coil on one side and the membrane and the centering member on the other side by pressing and simultaneously heating, which connection sleeve partly consists of a heat-hardenable material that softens when heated, the wall thickness of the connection sleeve being at most equal to the thickness of the coil.

En særlig stiv konstruksjon oppnås ifolge oppfinnelsen vedA particularly rigid construction is achieved according to the invention by

at membranen og sentreringsorganet begge er forsynt med en sylindrisk krave som har tilnærmet samme form og som er impregnert med en varmeherdbar lakk, idet disse kraver formes til en enhet sammen med forbindelseshylsen under en presseoperasjon. that the membrane and the centering member are both provided with a cylindrical collar which has approximately the same shape and which is impregnated with a heat-curable varnish, these collars being formed into a unit together with the connecting sleeve during a pressing operation.

Fortrinnsvis inneholder hylsen varmeherdende kunststoff som oppvarmes under'pressingen. Den varmeherdende harpiks trenger da inn i alle porer i forbindelseshylsen og i de sylindriske partier, slik at ved avkjoling oppnås en meget stiv konstruksjon. Oppvarmingen kan eventuelt skje induktivt. Preferably, the sleeve contains heat-setting plastic which is heated during the pressing. The heat-setting resin then penetrates into all pores in the connecting sleeve and in the cylindrical parts, so that upon cooling a very rigid construction is achieved. The heating can possibly take place inductively.

Et utforelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegning. Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en del av et hoytalermembran med svingespole og sentreringsorgan. Fig. 2 viser på samme måte som fig. 1 en del av hoytalermem bran med svingespole og sentreringsorgan og en anordning.for sammen-føyning av disse deler. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Fig. 1 shows an axial section through part of a loudspeaker membrane with voice coil and centering device. Fig. 2 shows in the same way as fig. 1 a part of a speaker membrane with a voice coil and a centering device and a device for joining these parts together.

På fig. 1 er svingespolen 1 forbundet med membranen 2 ved hjelp av en liten forbindelseshylse 4 som er stiv og ender i en ut-videlse 5 som er forbundet med den ovre kant av svingespolen 1. In fig. 1, the voice coil 1 is connected to the membrane 2 by means of a small connecting sleeve 4 which is rigid and ends in an extension 5 which is connected to the upper edge of the voice coil 1.

Sentreringsorganet 3 er forsynt med bolgeformede konsentriske ribber med en sentral ringformet konisk sone 11 med samme vinkel som membranen, hvilken sone forbindes med hylsen 4 og en tilsvarende sentral del 10 av membranen 2, idet de sentrale deler forst er impregnert med en lakk, f.eks. "novolakk". The centering member 3 is provided with wave-shaped concentric ribs with a central ring-shaped conical zone 11 with the same angle as the membrane, which zone is connected to the sleeve 4 and a corresponding central part 10 of the membrane 2, the central parts being first impregnated with a varnish, e.g. e.g. "novolac".

På den ovre ende av hylsen 4 kan den sylindriske flens som for pressingen dannet endene av sonen 11 og delen 10 ikke lenger skilles fra hverandre slik at de nå danner en enhet med hylsen. På fig. 1 er tilledningstrådene til svingespolen fort gjennom hylsen 4 til oversiden av membranen til hvilken de er fastklebet som antydet med strekede linjer 6 og 7 fordi de som det skal forklares nærmere nedenfor ikke kan forbli ndyaktig i snittplanet. At the upper end of the sleeve 4, the cylindrical flange which for the pressing formed the ends of the zone 11 and the part 10 can no longer be separated from each other so that they now form a unit with the sleeve. In fig. 1, the supply wires of the voice coil are fast through the sleeve 4 to the upper side of the diaphragm to which they are glued as indicated by dashed lines 6 and 7 because, as will be explained in more detail below, they cannot remain usefully in the plane of the section.

Et sentralt tetningsorgan 8 mot stov har form av en kuppel med en konisk kant 9 med samme vinkel som membranen 2; hvilken kuppel fastklebes til delen 10 av membranen '2 etter sammenbyghingen av hoytaleren. A central sealing member 8 against the bulkhead has the shape of a dome with a conical edge 9 at the same angle as the membrane 2; which dome is glued to the part 10 of the membrane '2 after the construction of the loudspeaker.

Ved en slik utfbrelsesform er det meget fordelaktig å anvende en kompakt svingespole 1. In such an embodiment, it is very advantageous to use a compact voice coil 1.

På fig. 2 understotter en dor 12 og en konsentrisk fjær 18 monteringsanordningens deler. Doren 12 er sylindrisk og har i den ovre ende en boring for å oppta den nedre ende 15 av én sylindrisk kjerne 13 med tett pasning. Den ytre diameter av doren 12 tilsvarer den ytre diameter av svingespolen 1 og den ytre diameter av enden 15 av kjernen 13 er lik den indre diameter av svingespolen. In fig. 2, a mandrel 12 and a concentric spring 18 support the mounting device parts. The mandrel 12 is cylindrical and has a bore at the upper end to accommodate the lower end 15 of one cylindrical core 13 with a tight fit. The outer diameter of the mandrel 12 corresponds to the outer diameter of the coil 1 and the outer diameter of the end 15 of the core 13 is equal to the inner diameter of the coil.

Pressunderdelen16 som omgir det hele kan med lett pasning fores over doren 12 og hviler på fjæren 18. Den ovre flate 22 av presseunderdelen er konisk. Presseoverdelen 17 er sentrert ved hjelp av kjernen 16 med lett tilpasning og den nedre endeflate 23 av presseoverdelen 17 er konisk med samme vinkel som endeflaten'22 av presseunderdelen. The pressing lower part 16 which surrounds the whole can be easily fitted over the mandrel 12 and rests on the spring 18. The upper surface 22 of the pressing lower part is conical. The press upper part 17 is centered by means of the core 16 with easy adaptation and the lower end face 23 of the press upper part 17 is conical with the same angle as the end face'22 of the press lower part.

Mellom disse koniske flater 22 og 23 befinner delene 10 ogBetween these conical surfaces 22 and 23 are the parts 10 and

11 seg av henholdsvis membranen og svingespolen.11 of the diaphragm and the voice coil respectively.

For utforelse av den konstruksjon som er vist på fig. 1 blir forst presseunderdelen 16 skjovet på doren 12 hvoretter spolen 1 anbringes på denne og'tilledningstrådene 6 og 7 fores' aksialt. Der- For carrying out the construction shown in fig. 1, the press lower part 16 is first pushed onto the mandrel 12, after which the coil 1 is placed on this and the lead wires 6 and 7 are lined axially. There-

etter blir det i presseunderdelen 16 skjovet inn en papirring 19then a paper ring 19 is pushed into the press lower part 16

som er impregnert med harpiks. Denne ring kan f.eks. være fremstillet av to papirstrimler av forskjellig tykkelse som er viklet på et legeme med riktig diameter og hvis hoyde f.eks. er den dobbelte av hoyden av hylsen 4* ;Når ringen 19 er på plass blir det på endeflaten 22 anbrakt sentreringsorganet 3 som er,forsynt med et sylindrisk parti 21 og ovenpå anbringes membranen 2 med sin sylindriske del 20. ;De to tilledningstråder 6 og 7 blir lagt mot den impregnerte papirring 19 og langs membranen hvoretter kjernen 13 forsiktig skyves inn i presseunderdelen l6 og festes i denne stilling. Under dette forlop gir enden 15 med mindre diameter en foring slik at det koniske parti 14 som danner overgangen mellom kjernen 13 og dens ende 15, ;letter anbringelsen av tilledningstrådene 6 og 7 og ringen 19. ;Presseoverdelen 17 skyves deretter på kjernen 13 hvoretter;det hele presses sammen.;For pressingen utoves det på den ovre ende av presseoverdelen 17 et egnet trykk mens kjernen 13 og presseunderdelen 16 oppvarmes i hoyde med ringen 19 og den nedre del av presseoverdelen 17. ;Det er da meget praktisk at disse deler oppvarmes ved induksjon i et hoyfrekvensfelt på ca. 600 kHz. ;Da novolakk som anvendes for impregnering av papir i ringen;19 forst er termoplastisk og deretter termoherdende, mykner ringen 19;og blir noe mindre. I dette oyeblikk boyer fjæren 18 seg under virkning av det trykk som utoves på presseoverdelen 17 og overforer dette til presseunderdelen l6 slik at presseoverdelen og underdelen fores ned- ;over samtidig som de tar med seg membranen og sentreringsorganet 3-Hoyden av det ringformede rom mellom enden 23 og presseoverdelen 17 ;og den ovre ende av spolen 1 minskes noe inntil hele rommet er utfylt av de sylindriske partier 20 og 21 som er impregnert med harpiks og papirringen 19 som også er impregnert. ;Når det ringformede rom er utfylt inntrer varmeherdningen og oppvarmingen avbrytes hvoretter det hele avkjoles og tas ut av an-ordningen. ;Gode resultater er oppnådd ved en oppvarmingstemperatur på 170°C ved hoyfrekvensoppvarming i lopet av 15 sek., idet formtrykket var 2 . 10^ Pascal. På denne måte oppnådde man en fullstendig enhet med stor stivhet fra membranens parti 10 og ned til svingespolen 1. ;I hoyde med roret 4 trer harpiksen gjennom fibrene i papiret i ringen;19 og vevnaden i den sylindriske del 21 og papiret i den sylindriske del 20. Formpressingen under trykk gir en feilfri forbindelse mellom «utvidelsen 5 av hylsen 4°g den ovre flate av svingespolen 1.;Under bevegelse av presseoverdelen og underdelen nedover;vil tilledningstrådene til spolen legge seg i uregelmessig siksak-form i tykkelsesretningen av hylsen 4* which is impregnated with resin. This ring can e.g. be made from two strips of paper of different thickness that are wound on a body of the correct diameter and whose height e.g. is twice the height of the sleeve 4* ; When the ring 19 is in place, the centering member 3 is placed on the end surface 22, which is provided with a cylindrical part 21 and on top is placed the membrane 2 with its cylindrical part 20. ; The two supply wires 6 and 7 is placed against the impregnated paper ring 19 and along the membrane, after which the core 13 is carefully pushed into the press lower part 16 and fixed in this position. During this process, the end 15 with a smaller diameter provides a lining so that the conical part 14 which forms the transition between the core 13 and its end 15, facilitates the placement of the lead wires 6 and 7 and the ring 19. The pressing upper part 17 is then pushed onto the core 13 after which; the whole is pressed together.;For the pressing, a suitable pressure is applied to the upper end of the press upper part 17 while the core 13 and the press lower part 16 are heated at the height of the ring 19 and the lower part of the press upper part 17. It is then very practical that these parts are heated by induction in a high-frequency field of approx. 600 kHz. As the novolak used for impregnating paper in the ring 19 is first thermoplastic and then thermosetting, the ring 19 softens and becomes somewhat smaller. At this moment, the spring 18 bends under the effect of the pressure exerted on the press upper part 17 and transfers this to the press lower part 16 so that the press upper part and the lower part are fed downwards at the same time as they take with them the membrane and the centering member 3-The height of the annular space between the end 23 and the press upper part 17; and the upper end of the coil 1 is reduced somewhat until the entire space is filled by the cylindrical parts 20 and 21 which are impregnated with resin and the paper ring 19 which is also impregnated. When the annular space is filled, the heat curing begins and the heating is interrupted, after which the whole is cooled and removed from the device. ;Good results have been obtained at a heating temperature of 170°C with high-frequency heating in the course of 15 seconds, the mold pressure being 2 . 10^ Pascals. In this way, a complete unit with great rigidity was obtained from the part of the membrane 10 down to the swing spool 1. At the height of the rudder 4, the resin passes through the fibers of the paper in the ring; 19 and the web in the cylindrical part 21 and the paper in the cylindrical part 20. The molding under pressure provides a flawless connection between the extension 5 of the sleeve 4 and the upper surface of the swing coil 1. During movement of the pressing upper part and the lower part downwards, the supply wires of the coil will lie in an irregular zigzag shape in the thickness direction of the sleeve 4 *

Ved den beskrevne fremgangsmåte kan den impregnerte papirring 19 utelates eller erstattes av et annet element hvis membranen og sentreringsorganet har impregnerte sylindriske deler 20 og 21. Annen fremgangsmåte til fremstilling av forbindelseshylsen 4 mellom membranen og spolen er mulig. For eksempel kan ringformede rom med ringen 19 fylles ut med et egnet pulver som deretter oppvarmes og komprimeres. Forbindelseshylsen 4 kan videre dannes ved injeksjon og fastsmeltes til svingespolen, idet de sylindriske partier av membranen 2 og sentreringsorganet 3 blir liggende i det injiserte materiale. Forbindelseshylsen kan.videre, på forhånd være fremstilt av ikke polymeriserbart harpiks. In the described method, the impregnated paper ring 19 can be omitted or replaced by another element if the membrane and the centering member have impregnated cylindrical parts 20 and 21. Another method for producing the connection sleeve 4 between the membrane and the coil is possible. For example, annular spaces with the ring 19 can be filled with a suitable powder which is then heated and compressed. The connecting sleeve 4 can further be formed by injection and fused to the coil, the cylindrical parts of the membrane 2 and the centering member 3 remaining in the injected material. Furthermore, the connecting sleeve can be made in advance from non-polymerizable resin.

Fremgangsmåte ifolge oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til fremstilling av en hoytaler med en membran 2 som vist på tegningene, idet membranen kan ha en annen form. Fremgangsmåten kan anvendes ved fremstilling av elektrodynamiske mikrofoner, vibratorer og andre anordninger som har en svingespole. The method according to the invention is of course not limited to the production of a loudspeaker with a membrane 2 as shown in the drawings, as the membrane can have a different shape. The method can be used in the production of electrodynamic microphones, vibrators and other devices that have a voice coil.

Fordelene ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er mange. Den enhet som dannes av svingespolen 1, forbindelseshylsen 4i°g The advantages of the method according to the invention are many. The unit formed by the coil 1, the connecting sleeve 4i°g

de sylindriske deler 10 og 11 av membranen resp. sentreringsorganet har meget stor stivhet og kan gis meget noyaktige dimensjoner. Overforingen av svingespolens bevegelse til den sentrale del av membranen skjer uten feil opp til de hoyeste frekvenser som hoytaleren skal svinge på, slik at ved gjengivelse av den ovre del av det hbr-bare spekterum, vil det kunne oppnås den dobbelte virkningsgrad av det som er vanlig. Dessuten muliggjor de noyaktige dimensjoner at bredden av luftspalten som svingespolen beveger seg i kan minskes slik at antall amperevinninger i hoytalerens magnetiseringskrets eller vekten av en permanentmagnet kan minskes. Ved samme vekt vil hoytalermagneten således gi stbrre virkningsgrad sammenlignet med magnetiseringsfeltet. the cylindrical parts 10 and 11 of the membrane resp. the centering member has very high rigidity and can be given very precise dimensions. The transfer of the voice coil's movement to the central part of the membrane takes place without error up to the highest frequencies at which the loudspeaker should oscillate, so that by reproducing the upper part of the usable spectrum space, it will be possible to achieve double the efficiency of what is usual. Moreover, the precise dimensions enable the width of the air gap in which the voice coil moves to be reduced so that the number of ampere gains in the loudspeaker's magnetizing circuit or the weight of a permanent magnet can be reduced. At the same weight, the speaker magnet will thus provide a higher degree of efficiency compared to the magnetizing field.

Claims

1. Method for connecting a self-supporting swing <t> espoil with a hoytaler diaphragm and a centering device, characterized in that between the swing coil on the one side and the membrane and the centering device on the other side, a connecting sleeve is placed by pressing and simultaneously heating, which connecting sleeve partially consists of a heat-curable material that softens when heated, as the wall thickness of the connection sleeve is at most equal to the thickness of the coil.

2. Method according to claim 1, characterized in that the membrane and the centering member are both provided with a cylindrical collar which has approximately the same shape and which is impregnated with a heat-curable varnish, these collars being formed into a unit together with the connecting sleeve during a pressing operation.

3- Method according to claim 1 or 2, characterized in that the heat-curable material of the connection sleeve is placed by injection, preferably in a preheated state.

4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heating takes place inductively.

5. Method according to claim 1, characterized in that the connection sleeve is partially lined with non-polymerized resin.

6. Method according to claim 1 or ^«' characterized in that the connecting sleeve is made with one or more stiffening elements.

7. Device for carrying out the method according to one of claims 1-4" characterized in that it has a central core and a press upper part and a press lower part which is coaxially movable in relation to the core, and that there is space between the lower part and the core to accommodate the turning coil with the connecting sleeve.

8. Device according to claim 7" characterized in that the opposite ends of the upper and lower part work together to compress an annular part of the membrane and the centering member.