DE2811306C2

DE2811306C2 - Verfahren zur Herstellung von Magnetköpfen

Info

Publication number: DE2811306C2
Application number: DE19782811306
Authority: DE
Inventors: Naotsune Hachioji Tokyo Tsuda
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1978-03-15
Publication date: 1982-10-07
Also published as: JPS53124410A; DE2811306A1

Description

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Magnetköpfen werden die Blöcke eines Paares von Blöcken für Kopfkerne, die mit einen Spalt bildenden Oberflächen ausgebildet sind, aufeinander angeordnet, wobei ein Abstandsstück mit einer dem gewünschten Spalt, d.h. einem Spalt zwischen den spaltbildenden Oberflächen, entsprechenden Dicke eingeführt wird. Ein einen Spalt bildendes Material, wie z. B. Glas oder ähnliches wird geschmolzen und in den Spalt zwischen die beiden den Spalt bildenden Oberflächen eingebracht und dadurch der Kopfspalt gebildet Die Kopfkernblök- so ke werden anschließend durchgeschnitten, wodurch mehrere Kopfkerne erhalten werden.

Das Abstandsstück zur Bildung des Spaltes ist jedoch sehr dünn, in etwa 1 μπι. Es ist äußerst schwierig, und viele beschwerliche Schritte sind erforderlich, um ein Abstandsstück mit einer solchen Dicke mit einer konstanten, gleichförmigen Größe und Genauigkeit herzustellen.

Bei einem Verfahren, bei dem kein Abstandsstück verwandt wird, wird das Kernmaterial an der den Spalt bildenden Oberfläche in einer dem effektiven Spalt entsprechenden Menge durch Ätzen oder Schleifen abgetragen. Jedoch auch bei diesem Verfahren ist eine gleichmäßige Bearbeitung sehr schwierig.

Aus der DE-OS 26 34 182 ist auch bereits ein Verfahren bekannt gewesen, bei dem für die Herstellung der Magnetköpfe eine praktisch als Schablone dienende Unterlage benötigt wird, in die eine der Größe des herzustellenden Spaltes entsprechende Vertiefung eingefräst oder geätzt ist Zur Herstellung des Spaltes muß zunächst der Kennblock entlang vorbestimmter Linien zerschnitten werden. Die erhaltenen Teile werden auf dem erhöhten Schenkel der Schablone angeordnet, während der verbleibende Teil in die Vertiefung der Schablone eingesetzt wird. Sodann wird der zweite Kernblock auf die abstandshaltenden Flächen des ersten Kernblocks aufgesetzt Gleichzeitig hiermit ergibt sich zwischen den spaltbildenden Flächen ein Spalt mit der gewünschten Größe. In diesen wird sodann das geschmolzene Material eingefallt Bei diesem bekannten Verfahren ergeben sich Schwierigkeiten bei der genauen Anordnung der Teile in der Schablone, wobei gerade die auszuführenden Schnitte beim gegenseitigen Anordnen der Teile gegeneinander störend sind, da diese Schnitte ja unbearbeitet bleiben sollen, um einen möglichst geringen Arbeitsaufwand zu benötigen. Hierbei ergibt sich häufiger eine Schrägstellung der spaltbildenden Oberflächen.

Durch die DE-AS 11 83 545 ist auch bereits ein Verfahren zur Herstellung von Magneiköpfen bekannt geworden, bei dem zwischen die beiden Kernblöcke auf einer Seite Abstandsstücke eingefügt werden. Mit diesem bekannten Verfahren sind jedoch keine Magnetköpfe mii einer Spaltbreite von 1 μπι oder gegebenenfalls kleiner herstellbar. Die Dicke der Abstandsstücke bestimmt die geringste herstellbare Spaltbreite. Kopfspalten, bei denen die Spaltbreite kleiner als die Dicke der Abstandsstücke ist, sind nicht erreichbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem unter verhältnismäßig geringen Arbeitsaufwand Magnetköpfe mit einem sehr exakten Kopfspalt geringer Breite hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß an einem der Kernblöcke zu den spaltbildenden Oberflächen die spalthaltendsn Oberflächen tiefer liegend ausgebildet werden, dki zwischen diesen tieferliegenden spalthaltenden Oberflächen des einen Kcrnblocks und den spaithaltenden Oberflächen des anderen Kernblocks die Abstandsstücke angeordnet werden, deren Dicke so bemessen ist daß sich der gewünschte Abstand des Spalts ergibt und daß das geschmolzene spaltfüllende Material derart in den freien Spalt eingebracht wird, daß das geschmolzene Material etwas in die Kernblöcke von den spaltbildenden Oberflächen her eindringt

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es verhältnismäßig einfach, ausgehend von der gemeinsamen Fläche des ersten Kernblocks, von der ein Teil die Jen spaltbildende Oberfläche bildet sehr genau die spalthaltenden, tieferliegenden Oberflächen in der gewünschten Höhe abzuätzen.

In Abhängigkeit von der Höhe, um die die spalthaltende Fläche tiefer als die spaltbildende Fläche liegt, kann somit auch die Dicke der Abstandsstücke gewählt werden. Diese können dadurch wesentlich dicker ausgebildet werden und sind deshalb wesentlich leichter herzustellen und zu handhaben. Die Größe des schließlich zu bildenden Spaltes ist unabhängig von der Dicke der Abstandsstücke, da sich die Größe des Spaltes als Differenz zwischen der Dicke der Abstandsstücke und der Strecke ergibt, um die die abstandshaltende Fläche gegenüber der spaltbildenden Oberfläche abgesenkt worden ist. Für die Herstellung der Magnetköpfe ist es nun nicht mehr notwendig, die Kernblöcke bereits

vor der endgültigen Fertigstellung der Magnetköpfe zu zersägen.

Insgesamt ergibt sich somit ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Magnetköpfen, bei dem das Abstandsstück dick ausgebildet werden kann, die Spaltgenauigkeit erhöht wird, die Handhabung vereinfacht ist und die den Spalt bildende Oberfläche nicht beschädigt wird, wenn der Kern geschliffen bzw. poliert wird.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben werden. In der Zeichnung zeigen

F i g. 1 und 2 perspektivische Darstellungen der bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwandten Kernblöcke,

Fig.3 und 4 teilweise aufgeschnittene Seiten- und Vorderansichten, wobei dargestellt ist, wie sich die Kernblöcke einander überlappen,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung der gleichen Ausführungsform während der Herstellung,

Fig.6 eine perspektivische Darstellung, in der der gemäß der gleichen Ausführungsform hergestellte Kern gezeigt ist, und

F i g. 7 eine vergrößerte Teildarstellung zur Erläuterung der gleichen Ausführungsform.

Es wird nun auf die F i g. 1 und 2 Bezug genommen.

Kernblöcke 1, 2 bestehen aus einem Sinteroxid eines magnetischen Werkstoffes wie z. B. Ferrit, welcher bei dem vorliegenden Verfahren verwandt wird. Dar erste Kernblock 1 ist mit spaltbildenden Oberflächen la, Xb und spalthaltenden Oberflächen Ic ausgebildet, welche an beiden Enden der spaltbildenden Oberflächen la, Xb auf derselben, planen Oberfläche angeordnet sind, um einen sog. U-förmigen Querschnitt zu bilden.

Der zweite Kernblock 2 ist in der gleichen Weise wie der erste Kernblock 1 ausgebildet, jedoch sind die den Spalt bildenden Oberflächen 2a, 2b breiter als die den Spalt bildenden Oberflächen la, Xb des ersten Kernblockes 1 ausgebildet, und die den Spalt haltenden Oberflächen ic sind um einen vorgegebenen Wert D tieferliegend als die den Spalt bildenden Oberflächen 2a, 2b ausgebildet

Mit anderen Worten ausgedruckt bedeutet dies, daß die spaltbildenden Oberflächen 2c an einer um einen vorgegebenen Wert D tieferliegenden Stelle als die den Spalt bildenden Oberflächen 2a, 2b ausgebildet sind. Zwischen der den Spalt haltenden Oberfläche 2c und der den Spalt bildenden Oberfläche 2a, 2b sind Nirien 3 vorgesehen.

In den Fig.3 und 4 sind die so ausgebildeten Kernblöcke 1 und 2 aufeinander angeordnet dargestellt Ein Abstandsstück 4 ist etwas dicker als der Wert D, um einen Spalt d\ zwischen den spaltbildenden Oberflächen 1 a, 2a und Xb,2b einzustellen.

Auf den vier den Spalt haltenden Oberflächen 2c des so ausgebildeten zweiten Kernblocks 2 sind die Abstandsstücke 4 mit Klebstoff o. ä. befestigt Auf die Abstandsstücke 4 ist der erste Kernblock 1 mit seinen den Spalt haltenden Oberflächen Ic angeordnet, so daß der freie Spalt d\ zwischen den entsprechenden spaltbildenden Oberflächen geschaffen wird.

Wenn der oben genannte Spalt d\ beispielsweise 0,5 μ aufweisen soll, wird der Wert D zwischen den spalthaltenden Oberflächen 2c und den spaltbildenden Oberflächen 2a, Zb ?u ungefähr 1,5 μ bestimmt. Das Abstandsstück 4 hat dann eine Dicke von ungefähr 2 μ, so daß der freie Spalt mii einer Weite d\ gebildet wird, wie es beabsichtigt ist

Nachdem der Spalt d\ somit zwischen den spaltbildenden Oberflächen, wie es in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist, ausgebildet ist, wird ein stangenförmiges, spaltbildendes Material 5, welches aus Glas oder einem keramischen Werkstoff besteht, auf den spaltbildenden Oberflächen 2a und 2b des zweiten Kernblocks angeordnet, um die den Spalt bildenden Oberflächen zu verbinden und sich zwischen ihnen zu erstrecken. Wenn der ganze Kernblock bis zum Schmelzpunkt des spaltbildenden Materials 5 in einer inerten Gasatmosphäre wie z. B. Stickstoff o. ä. erwärmt wird, schmilzt das spaltbildende Material S und dringt aufgrund einer kapillaren Wirkung in den Spalt ein. In diesem Fall ist das spaltbildende Material 5 etwas in den Kernblock 1, 2, um einen Betrag di (beispielsweise um ungefähr 0,1 bis 0,25 μ) aufgrund einer Kapillarwirkung von den spaltbildenden Oberflächen la, Xb, 2a, 2b eingedrungen, während überschüssiges oder restliches Material in die Nuten 3 gelingt, wodurch verhindert wird, daß es nach außen fließt

Zu dem Zeitpunkt, zu dem das spaliLiic^nde material geschmolzen und in den Spalt d\ gefüllt und in den Kernblock eingedrungen ist wird die gesamte Anordnung langsam abgekühlt wodurch das spaltbildende Materia! 5 erhärtet und beide Kernblöcke 1, 2 miteinander verbunden werden. In diesem Fall wird der Spalt d. h. der Spalt d\, welcher durch die spaltbildenden Oberflächen la, 2a oder Xb, 2b gebildet wird, mit einer Strecke du um die das spaltbildende V'aterial 5 in die spaltbildenden Oberflächen eingedrungen ist, zu einer effektiven Spaltbreite kombiniert so daß d\ + 2 ■ di ein effektiver Spalt G wird, wie es in F i g. 7 dargestellt ist

Die so entstandenen Kernblöcke 1, 2 werden auf gewisse Längen, wie es durch unterbrochene Linien in F i g. 5 dargestellt ist geschnitten, wodurch ein Kern 6 erhalten wird, wie es in F i g. 6 dargestellt ist In diesem Fall wirkt die Strecke cfe nicht als Kopfkern, sondern als ein Kopfspalt so daß der hauptsächliche Spalt G aus dem Spalt d\ plus der Strecke 2 · di besteht, auf der der erste und zweite Kernblock durchdrungen ist. Nach dem Polieren und der Endbearbeitung der Bandberührungsfläche des Kernes 6, dessen effektiver Spalt kleiner als 1 μ ist, wird rückwärtig ein mit einer Spule bewickelter Kern mittels einer Halterung (diese ist nicht dargestellt) befestigt, wodurch der Magnetkopf fertiggestellt ist. Wenn der Magnetkopf auf diese Weise hergestellt und die Bandberührungsfläche des in Fig.6 dargestellten Kernes poliert wird, hat sich eine Schwierigkeit ergeben, die darin besteht daß der Kern abbricht, was durch den Unterschied zwischen der Abriebfestigkeit des Kernes und des den Spalt bildenden Materials auf der Bandberührungsfläche bewirkt wird. Jedoch ist gemäß der vorliegenden Erfindung das den Spalt bildende Material in den Kern eingedrungen, so daß die Bandberührungsflärte mit dem erwünschten Spalt verstärkt wird und daß selbst dann der Kern nicht abbricht wenn er poliert wird. Man kann einen Kern mit einer sehr goßen Genauigkeit erhalten.

Die den Spalt haltende Oberfläche liegt um einen vorgegebenen Wert tiefer als die den Spalt bildende Oberfläche und das Abstandsstück ist dicker als derjenige Wert, um den jene Oberfläche tiefer liegt, so daß das Abstandsstück dicker als bisher und mit einer größeren Genauigkeit hergestellt werden kann. Es ist einfach mit diesem umzugehen, und der Bearbeitungsaufwand wird wesentlich verringert. Der Spalt, welcher zwischen den spaltbildenden Oberflächen gebildet wird.

wenn die Kernblöcke aufeinander liegen, kann auf weniger als 1 μ eingestellt werden, da die den spalthaltenden Oberflächen vorher tieferliegend ausgebildet worden sind. Demgemäß kann die Größe des freien Spaltes unter Berücksichtigung des Abschnittes, ϊ auf dem das geschmolzene spaltbildende Material in den Kernblock eingedrungen ist, bestimmt werden, wodurch ein Magnetkopf mit einem effektiven Spalt von weniger als I μ erhalten wird.

Der freie Spalt kann auf weniger als I μ verringert in

werden, jedoch beträgt der Spalt vorzugsweise in Hinblick auf den Wirkungsgrad des Magrietkopfes ungefähr 1 μ, so daß der effektive Spalt dadurch gebildet wird, daß der freie Spalt mit dem Abschnitt kombiniert wird, auf dem das spaltbildende Material in den Kernblock eingedrungen ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben angegebenen Ausführungsform begrenzt. Die tieferliegende spalthaltende Oberfläche kann an beiden Kernblöcken ausgebildet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 28 Π

1. Verfahren zum Herstellen von Magnetköpfen, bei dem ein Paar Kernblöcke mit jeweils einer einen Spalt bildenden Oberfläche, die an den Endberei- s chen mit spalthaltenden Oberflächen ausgebildet sind, gegeneinander angeordnet werden und zwischen den spalthaltenden Oberflächen Abstandsstücke angeordnet werden und ein spaltfüllendes Material geschmolzen und in den freien Spalt eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der ICemblöcke (2) zu den spaltbildenden Oberflächen (2a, 2b) die spalthaltenden Oberflächen (2c) tiefer liegend ausgebildet werden, daß zwischen diesen tieferliegenden spalt- ; haltenden Oberflächen (2c) des einen Kernblocks (2) und den spalthaltenden Oberflächen (ic) des anderen Kernblocks (1) die Abstandsstücke (4) angeordnet werden, deren Dicke so bemessen ist, daß sich der gewünschte Abstand des Spalts ergibt und daß ais geschmolzene spaltfallende Material derart in den freien Spalt eingebracht wird, daß das geschmolzene Material etwas in die Kernblöcke von den spaltbildenden Oberflächen her eindringt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 2s zeichnet, daß die spalthaltenden Oberflächen {ic, 2c) bei beiden Kernblöcken (l_ä 2) tieferliegend als die spaltbildenden Oberflächen (la, Xb-, 2a, 2b)ausgebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (3) zwischen den spaltbildenü.-n Oberflächen (2a, 2b) und den spaithaltenden Oberflächen ^c) zur Aufnahme von überschüssigem, geschmolzenen Material (5) ausgebildet wird.