【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は大出入力スピーカ用ボイスコイルをは
じめとして、各種モーター、変圧器、電気機器の
巻線用として好適な絶縁電線に関するものであ
る。
最近の音響機器は小型、軽量で大出力のものが
主流となりつつある。それに伴いスピーカに用い
られるボイスコイルは大入力による温度上昇に耐
え、しかも音質向上の点から軽量であることが要
求されている。
従来ボイスコイルは銅線又はアルミニウム線に
有機質絶縁塗料を塗布焼付したものが使用されて
いるが、スピーカのパワーアツプに伴つてボイス
コイルのジユール熱による温度上昇が大きくな
り、絶縁塗膜の特性が劣化する欠点がある。また
軽量導体としてのアルミニウムは、酸化膜により
通常のハンダ付ができないためアルミニウムハン
ダ、カシメ等により端末処理を行なわねばなら
ず、その部分の信頼性が乏しく断線事故等を起こ
す欠点がある。
そこで本発明は、簡単にハンダ付ができしかも
耐熱性のよい陽極酸化皮膜アルミニウム線の提供
を目的としてなされたものであつて、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金よりなる心線の上に銅又
は銅合金よりなる層を設け、その上に設けたアル
ミニウム又はアルミニウム合金層の表面を陽極酸
化して耐熱性のよい薄い絶縁皮膜を均一に形成さ
せることにより、軽量でかつアルミニウム以上の
導電率を有する絶縁導体を得たもので、端末処理
においては表面の陽極酸化皮膜とその下のアルミ
ニウム又はアルミニウム合金層を化学的又は機械
的に除去して、銅又は銅合金膚を露出させること
によつて、容易にハンダ付可能としたものであ
る。
第１図は本発明に係る陽極酸化皮膜アルミニウ
ム線の断面図を示す。１はアルミニウム又はアル
ミニウム合金よりなる心線で、導電性のよい高純
度アルミニウム、E.C.アルミニウム、Al−Fe
系、Al−Mg−Si系、Al−Mg−Zr系、Al−Ni系合
金などが用いられる。２はその上に設けた銅又は
銅合金よりなる層で、無酸素銅、タフピツチ銅、
脱酸銅や、張力が大きく電気抵抗の小さい銀入
銅、クロム銅、カドミウム銅、ジルコニウム銅な
どの銅合金が用いられ、５μｍ以上の厚さが望ま
しい。３はその上に設けたアルミニウム又はアル
ミニウム合金よりなる層で、望ましくはより優れ
た絶縁性を示す高純度アルミニウムがよい。４は
このアルミニウム又はアルミニウム合金層３を陽
極酸化することにより得られる絶縁皮膜で、その
厚さは必要とする電気絶縁の程度によつて決定さ
れるが通常３〜20μｍが適当である。また陽極酸
化皮膜を形成させた後のアルミニウム又はアルミ
ニウム合金層３の厚さは、端末処理の際この層を
除去するためなるべく薄い方が好ましいが、銅又
は銅合金層２との密着性を考慮して３μｍ以上と
するのが望ましい。なお本発明の絶縁電線の形状
は、図に示す円形にかぎられるものではなく、平
角状、多角形その他異形のものであつてよい。
本発明の陽極酸化皮膜アルミニウム線を製造す
る具体的方法は、中心のアルミニウム又はアルミ
ニウム合金心線上に、通常のクラツド法、電気メ
ツキ法等の方法で、順次銅又は銅合金、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金を被覆し伸線加工した
後、陽極酸化処理を施して電気絶縁性の皮膜を形
成させる。陽極酸化処理は通常、硫酸法、クロム
酸法、シユウ酸法等の方法で行ない、処理後、加
圧水蒸気、沸騰水等による封孔処理を施すが、こ
の封孔処理は必ずしも必要としない。
以上のように構成された本発明の陽極酸化皮膜
アルミニウム線の特長は次の通りである。
１ 絶縁層がアルミニウムの陽極酸化皮膜
（Al2O3）であるため、耐熱性にすぐれ、300℃
の高温に耐える。
２ 端末処理に際しては、絶縁層とその下層のア
ルミニウム又はアルミニウム合金を化学的又は
機械的に除去し、銅又は銅合金層を露出させる
ことによつて、通常のハンダ付が可能となる。
３ 導体を占めるほとんどが比重の小さいアルミ
ニウム又はアルミニウム合金であるため軽量で
ある。
４ 絶縁皮膜が均一で薄いので、電気機器の小
型、軽量化が計れる。また熱放散に優れている
ので、巻線用として電流密度の増大が計れる。
５ 電気抵抗は純アルミニウム線より小さくする
ことができる。
実施例
10mmφのE.C.アルミニウム棒に厚さ0.5mmのタ
フピツチ銅管をクラツドし、さらにその上に厚さ
0.8mmのE.C.アルミニウム管をクラツドし、ダイ
ス引による冷間圧接法により0.21mmφまで伸線し
た。この線材を下記の条件で陽極酸化処理した。
電解液 40％H2SO4
電流密度 ５〜12A/dm2
処理時間 0.5〜３分
浴 温 30℃
第２図は得られた陽極酸化皮膜アルミニウム線
の250倍、第３図は同1000倍の断面顕微鏡写真で
ある。この線の諸特性を表１に示す。
The present invention relates to an insulated wire suitable for windings of various motors, transformers, and electrical equipment, including voice coils for large input/output speakers. Recently, the mainstream of audio equipment has become small, lightweight, and high output. Accordingly, voice coils used in speakers are required to withstand temperature increases due to large inputs and to be lightweight in order to improve sound quality. Traditionally, voice coils are made by coating copper or aluminum wire with organic insulating paint and baking it, but as the power of the speaker increases, the temperature rise due to the heat of the voice coil increases, causing the characteristics of the insulating paint to deteriorate. There are drawbacks to doing so. Furthermore, since aluminum, which is used as a lightweight conductor, cannot be soldered normally due to its oxide film, the terminals must be treated with aluminum solder, caulking, etc., which has the drawback of poor reliability in that part and causing accidents such as disconnection. Therefore, the present invention was made with the object of providing an anodized aluminum wire that can be easily soldered and has good heat resistance, and is made of copper or copper alloy on a core wire of aluminum or aluminum alloy. An insulated conductor that is lightweight and has a conductivity higher than that of aluminum can be obtained by forming a thin insulating film with good heat resistance uniformly by anodizing the surface of the aluminum or aluminum alloy layer provided thereon. In terminal processing, the surface anodized film and the underlying aluminum or aluminum alloy layer are chemically or mechanically removed to expose the copper or copper alloy skin, making it easy to solder. This made it possible. FIG. 1 shows a cross-sectional view of an anodized aluminum wire according to the present invention. 1 is a core wire made of aluminum or aluminum alloy, which has good conductivity such as high purity aluminum, EC aluminum, Al-Fe
Al-Mg-Si alloy, Al-Mg-Zr alloy, Al-Ni alloy, etc. are used. 2 is a layer made of copper or copper alloy provided thereon, which is oxygen-free copper, tough pitch copper,
Deoxidized copper, copper alloys such as silver-containing copper, chromium copper, cadmium copper, and zirconium copper, which have high tensile strength and low electrical resistance, are used, and the thickness is preferably 5 μm or more. Reference numeral 3 denotes a layer made of aluminum or an aluminum alloy provided thereon, and preferably high-purity aluminum exhibiting better insulating properties. Reference numeral 4 denotes an insulating film obtained by anodizing this aluminum or aluminum alloy layer 3, the thickness of which is determined depending on the degree of electrical insulation required, but is usually suitably 3 to 20 μm. In addition, the thickness of the aluminum or aluminum alloy layer 3 after forming the anodic oxide film is preferably as thin as possible since this layer is removed during terminal treatment, but considering the adhesion with the copper or copper alloy layer 2. It is desirable that the thickness be 3 μm or more. Note that the shape of the insulated wire of the present invention is not limited to the circular shape shown in the drawings, but may be rectangular, polygonal, or other irregular shapes. A specific method for manufacturing the anodized aluminum wire of the present invention is to sequentially coat copper or copper alloy, aluminum or aluminum alloy on the central aluminum or aluminum alloy core wire by a conventional cladding method, electroplating method, etc. After coating and wire drawing, anodizing is performed to form an electrically insulating film. The anodic oxidation treatment is usually carried out by a method such as a sulfuric acid method, a chromic acid method, or an oxalic acid method, and after the treatment, a pore sealing treatment is performed using pressurized steam, boiling water, etc., but this pore sealing treatment is not necessarily required. The features of the anodic oxide coated aluminum wire of the present invention constructed as described above are as follows. 1 The insulation layer is anodized aluminum film (Al 2 O 3 ), so it has excellent heat resistance and can withstand temperatures up to 300℃.
Withstands high temperatures. 2. During terminal processing, normal soldering is made possible by chemically or mechanically removing the insulating layer and the underlying aluminum or aluminum alloy to expose the copper or copper alloy layer. 3. Most of the conductor is made of aluminum or aluminum alloy, which has a low specific gravity, so it is lightweight. 4. Because the insulation film is uniform and thin, electrical equipment can be made smaller and lighter. Also, since it has excellent heat dissipation, it can be used for winding to increase current density. 5. Electrical resistance can be lower than that of pure aluminum wire. Example: A 10mmφ EC aluminum rod is clad with a 0.5mm thick tough pitch copper tube, and a thick
A 0.8mm EC aluminum tube was clad and drawn to 0.21mmφ by cold welding using die drawing. This wire was anodized under the following conditions. Electrolyte 40% H 2 SO 4Current density 5-12A/dm 2Processing time 0.5-3 minutes Bath temperature 30℃ Figure 2 shows 250 times the anodized aluminum wire obtained, and Figure 3 shows 1000 times the same. This is a cross-sectional micrograph. Table 1 shows the characteristics of this line.
【表】
次に耐熱性をみるために、陽極酸化皮膜厚さ10
μｍの試料を高温雰囲気にさらした場合の絶縁破
壊電圧の特性値を表２に示す。[Table] Next, to check the heat resistance, the anodic oxide film thickness is 10
Table 2 shows the characteristic values of dielectric breakdown voltage when a μm sample is exposed to a high temperature atmosphere.
【表】
表２からもわかるように高温雰囲気になつても
絶縁破壊電圧はほとんど低下せず300℃でも実用
可能である。
さてこの陽極酸化皮膜アルミニウム線を端末処
理するために、化学処理によつて表層を溶解して
銅層を露出させ、さらにキリンス液に浸漬して酸
化銅を除去して、鑞着性を試験したところ、銅線
とほぼ変らぬ特性を示した。
以上のように本発明の陽極酸化皮膜アルミニウ
ム線は、前述のような耐熱、軽量といつたアルマ
イト線の特長を有し、しかも中間に銅又は銅合金
層を有するため端末処理の際表層を除去するのみ
で容易にハンダ付が可能である。したがつて大出
力スピーカボイスコイルをはじめ、モーター、マ
グネツト、変圧器等の電気機器、原子炉関係、真
空技術関係に応用できる。[Table] As can be seen from Table 2, the dielectric breakdown voltage hardly decreases even in a high-temperature atmosphere, making it practical even at 300°C. Now, in order to terminally treat this anodized aluminum wire, the surface layer was dissolved through chemical treatment to expose the copper layer, and the copper oxide was removed by immersion in Kirins liquid, and the solderability was tested. However, it showed almost the same characteristics as copper wire. As described above, the anodized aluminum wire of the present invention has the above-mentioned features of anodized aluminum wire such as heat resistance and light weight, and also has a copper or copper alloy layer in the middle, so the surface layer can be removed during terminal treatment. It can be easily soldered by simply doing the following. Therefore, it can be applied to high-output speaker voice coils, electrical equipment such as motors, magnets, transformers, nuclear reactors, and vacuum technology.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本発明陽極酸化皮膜アルミニウム線の
断面図、第２図は同断面顕微鏡写真、第３図は同
部分拡大顕微鏡写真を示す。
図中１はアルミニウム又はアルミニウム合金よ
りなる心線、２は銅又は銅合金よりなる層、３は
アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる層、
４は陽極酸化皮膜を示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the anodic oxide coated aluminum wire of the present invention, FIG. 2 is a microscopic photograph of the same cross-section, and FIG. 3 is an enlarged microscopic photograph of the same portion. In the figure, 1 is a core wire made of aluminum or an aluminum alloy, 2 is a layer made of copper or a copper alloy, 3 is a layer made of aluminum or an aluminum alloy,
4 indicates an anodized film.