DE3302695A1

DE3302695A1 - Magnetkopf und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3302695A1
Application number: DE19833302695
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Ayabe; Hiroyuki Yokohama Hayashi; Chikara Hiratsuka Kanagawa Inoue; Kazuo Yokohama Kimura; Kayoko Yokohama Miyake; Kunihide Ebina Kanagawa Sakai; Toyoaki Tokyo Takayasu
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1983-08-04
Also published as: US4595964A; GB8302247D0; KR860001743B1; FR2520540B1; DE3302695C2; FR2520540A1; KR840003507A; JPS58130421A; MY8700255A; GB2117552B; GB2117552A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetkopf zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Signalen mit hoher Dichte auf ein bzw. von einem Magnetband und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetkopfes.

Magnetbänder für Videobandaufzeichnungen bestanden bisher aus-einem Trägermaterial, das mit einem dünnen, magnetisierbaren Film mit magnetisierbaren Oxidteilchen beschichtet wurde. Um eine Signalaufzeichnung mit höherer Dichte erreichen zu können, sind in jüngster Zeit Magnetbänder entwickelt worden, deren magnetisierbare Schicht feine Metallpartikel oder einen abgeschiedenen Metallfilm enthält. Diese Metallbänder besitzen eine höhere Koerzitivkraft als übliche Bänder mit Oxidpartikeln. Es ist nun schwierig, mit früheren Magnetaufzeichnungsköpfen, d.h. Köpfen mit Ferrit-Oxidkernen, die mit Metallbeschichtung versehenen Bänder ausreichend zu magnetisieren, da die Kerne bereits früh zur Sättigung gelangen .

Es sind nun verschiedene Magnetköpfe für das Aufzeichnen von Signalen mit hoher Dichte entwickelt worden, welche Metallkerne enthalten, die beispielsweise aus Sendust oder amorphen Materialien gefertigt sind, welche magnetische Sättiguncrsflußdichten besitzen, die höher als die bei magnetisierbaren Oxiden sind. Es ist nun bekannt, daß Magnetköpfe mit Sendust-Kernen im Hochfrequenzbereich eine reduzierte Permeabilität aufweisen infolge von Wirbelstromverlusten, und daß sie weniger verschleißfest als übliche Oxid-, köpfe sind; dazu besitzen Köpfe mit amorphem Material ein schlechtes Hochfrequenzverhalten wegen der Wärmebehandlung oder Hochtemperaturbehandlung, denen die Kerne in dem Herstellungsvorgang unterworfen werden.

Es ist deshalb notwendig, Magnetköpfe mit Sendustmaterial oder amorphen Materialien anders aufzubauen, um diese Probleme zu verringern oder zu beseitigen. Ein üblicher Magnetkopf für Signalaufzeichnungen mit hoher Dichte enthält z.B. zwei Magnetkerne aus Scndust, von denen einer mit einem Wicklungsschlitz versehen ist, und die unter Einsetzen einer dünnen Einlage zwischen den beiden Kernen zur Bestimmung des Spaltes aneinandergelegt sind, und die dann zu einem dünnen Steg mit einer Stärke von etwas über lOyum geschliffen werden. Die Kerne werden dann zwischen nicht magnetisierbare Platten sandwichartig eingelegt, in denen Wicklungsschlitze vorgesehen sind, und mit diesen verbunden, und dann wird eine Bandberührungsfläche mit der erforderlichen Glätte zugeschliffen. Diese Art von Magnetköpfen besitzt insoweit Nachteile, als die Magnetkerne mit kleiner Querschnittsfläche dem Kopf eine schlechte Wiedergabewirksamkeit verleihen. Da die Stärke der Kerne durch Schleifen nach dem Ausbilden des Spaltes verringert wird, besteht die Gefahr, daß der Spalt während des SchleifVorgangs sich weit öffnet oder ausbricht. Dazu verhindern die nicht magnetisierbaren Platten, die die Kerne von beiden Seiten bedecken, daß die Spalttiefe während des Schleifens der Bandberührungsfläche korrekt gemessen werden kann, so daß die Spalttiefe nicht in der erforderlichen Genauigkeit bestimmt werden kann.

Ein anderer bekannter Magnetkopf besteht aus zwei magnetisierbarenOxidkernen, beispielsweise aus Ferrit, die aneinander angelegt gehalten werden, und in denen Magnetkörper aus Sendust nur an der Bandberührungsfläche vorhanden sind. Da die Kerne eine größere Querschnittsfläche besitzen als es bei dem vorher besprochenen Magnetkopf der Fall ist, hat dieser Kopf eine bessere Wiedergabewirksamkeit. Jedoch enthält der magnetische Pfad in dem Kopf Verbindungsstellen zwischen den Sendust-Teilen

und den Oxidkernen, und diese Verbindungsstellen erzeugen unerwünschte magnetische Verluste, die wiederum die Wiedergabeeigenschaft verschlechtern.

Damit besteht für die vorliegende Erfindung das Ziel, einen Magnetkopf zur Verwendung bei Bandaufzeichnung und/oder Wiedergabe zu schaffen, der einen großen Wert von Sättigungsflußdichte, eine verbesserte Wiedergabewirksamkeit und eine Spalttiefe besitzt, die ohne Schwierigkeit genau bestimmt werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetkopfes zu schaffen.

Ein erfindungsgemäßer Magnetkopf besteht aus zwei aneinandergelegten dünnen magnetisierbaren Metallkernen, zwischen denen Front- und Rückspalte bestehen und die eine sich über den Frontspalt erstreckende Bandberührungsfläche haben, wobei die magnetisierbaren Metallkerne gemeinsam einen magnetischen Pfad bestimmen, der sich von dem Front-zum Rückspalt erstreckt, sowie aus jeweils zwei magnetisierbaren Oxidkernen, die in Seitenrichtung jeden der magnetisierbaren Metallkerne sandwichartig einschließen. Die magnetisierbaren Oxidkerne enthalten jeweils zwei dem Frontspalt benachbart angeordnete und in Sandwichbeziehung zu jeweils einem magnetisierbaren Metallkern gehaltene Glaskörper, die eine Sichtüberprüfung des Frontspaltes bezüglich seiner Tiefe erlauben.

Dazu wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Magnetkopfes geschaffen, bei dem zwei magnetisierbare Oxidkerne zu beiden Seiten mit einem dünnen magnetisierbaren Metallkern verbunden werden, so daß sich ein Klotz ergibt, der in einer quer zu dem magnetisierbaren Metallkern liegenden Richtung zu einem ersten und einem zweiten Klötzchen zerschnitten wird, und es werden an jeder Seite des magnetisier-

baren Metallkerns in einer Schneidflache des ersten und des zweiten Klötzchens je eine Nut bestimmt. In jede solche Nut wird ein Glaskörper eingesiegelt. Das erste Klötzchen wird dann mit dem zweiten Klötzchen so verbunden, daß die Schneidflächen derselben einander gegenüberliegen und eine spaltbildende Einlage dazwischensitzt, wobei gleichzeitig eine Ausrichtung der magnetisierbaren Metallkerne des ersten und des zweiten Klötzchens eingehalten wird. Die miteinander verbundenen beiden Klötzchen werden längs sich parallel zu den ausgerichteten magnetisierbaren Metallkernen zu beiden Seiten erstreckenden Linien quer durch die Glaskörper zugeschnitten und ein Magnetkopf-Rohling gebildet, an dem eine Bandberührungsfläche geschliffen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Figuren 1 bis 5 perspektivische Darstellungen aufeinanderfolgender Herstellungsschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Magnetkopfes/ und

Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines er

findungsgemäßen Magnetkopfes.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine Abfolge von Schritten bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes gezeigt. Nach Fig. 1 werden zwei magnetische Metallkerne (im weiteren einfach "Metallkerne" genannt) 8a und 8b, die beispielsweise aus Sendust bestehen, durch einen möglichst störungsfreien Vorgang, beispielsweise mechanochemisches Läppen oder Ätzen so weit abgearbeitet, daß sie nur noch eine Stärke von mehr als 10 iam besitzen. Die Metallkerne 8a und 8b werden in Seitenrichtung

zwischen magnetisierbare Oxidkerne (im folgenden einfach "Oxidkerne" genannt) 9a, 9b, 9c, beispielsweise aus Ferrit, eingelegt, und mit einem organischen Kleber mit diesen verbunden, so daß ein Kernblock 10 gebildet ist. Der Kernblock 10 wird dann mit einer Trennscheibe längs einer Vielzahl von Linien 1 aufgetrennt, die sich mit einem Winkel φ gegenüber Linien I₁ erstrecken, welche senkrecht zu den Metallkernen 8a und 8b liegen. Die Anzahl der Linien 1„ wird den Erfordernissen angepaßt, in der dargestellten Ausführung sind es drei, so daß vier Klötzchen 11. bis 11. gebildet werden. Der Winkel ψ ist gleich dem Azimuth des anzufertigenden Magnetkopfes.

Nur die Klötzchen 1I₁ und 11» werden in dem dargestellten Fall verwendet, während die außenliegenden Klötzchen 11_ und 11. nicht weiter verwendet werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird an einer Seite des Klötzchens 11. ein querliegender Wicklungsschlitz 12 hergestellt, und es werden halbzylindrische Glasdichtungsnuten 13a bis 13d vertikal in einem Nasenabschnitt 12a ausgebildet, wobei die Nuten 13a und 13b jeweils zu beiden Seiten des Metallkerns 8a und die Nuten 13c, 13d jeweils zu beiden Seiten des Metallkerns 8b angeordnet sind. Der Nasenabschnitt steht über dem \Jicklungsschlitz 12 vor. Bevorzugterweise sollten die Nuten 13a bis 13d nicht in die Metallkerne 8a bzw. 13b hineinreichen. Falls jedoch die freiliegenden Enden der Metallkerne 8a und 8b durch die Nuten 13a bis 13b verschmälert werden, können sie später auf die korrekte Breite, die gleich der erforderlichen Spurbreite ist, wiederhergestellt werden, und zwar in einem darauffolgenden Schritt, bei dem die Spaltanlagefläche 15 des Klötzchens 11.. geschliffen wird.

Dann werden zylindrische Glaskörper 14a bis 14d dichtend in die jeweiligen Nuten 13a bis 13d eingesetzt und mit dem

Klötzchen 1K durch einen anorganischen Kleber verbunden, wie Fig. 3 zeigt. Das Klötzchen 11. wird an der Spaltanlagefläche 15 auf Spiegelglanz geschliffen, und dadurch entsteht ein Klötzchen 1I₁' mit halbzylindrischen Glaskörpern 14a, bis 14d.j, wie Fig. 4 zeigt. Eine spaltbestimmende Einlage wird z.B. aus SiO_ an der Spaltablagefläche 15 abgeschieden und das kann durch Zerstäuben (sputtering) oder ein anderes Verfahren geschehen.

Das in Fig. 1 dargestellte Klötzchen 11« wird mit keinem Wicklungsschlitz versehen, jedoch werden vertikale Glasdichtungsnuten ausgebildet, in die zylindrische Glaskörper eingesetzt werden, die mit dem Klötzchen 11~ verbunden werden. Dann wird eine Spaltanlagefläche des Klötzchens 11_ auf Spiegelglanz geschliffen, so daß ein Klötzchen 11„ , mit halbzylindrischen Glaskörpern 14a« bis 14d„ (Fig. 5) entsteht.

Nach Fig. 5 werden die beiden Klötzchen 11 ' und H₃ ¹ mit ihren Spaltanlageflächen aneinandergelegt, wobei die Metallkerne 8a und 8b in gegenseitiger Längsausrichtung gehalten sind, und mit einem organischen Kleber miteinander verbunden. Dann werden die beiden miteinander verbundenen Klötzchen 1I₁ ¹ und 11J längs der sich parallel zu den Metallkernen 8a und 8b erstreckenden in Fig.5 strichpunktiert eingezeichneten Linien durch die Glaskörper 14a, bis Ud₁ in dem Klötzchen H₁' und die Glaskörper 14a. bis 14d_ in dem Klötzchen 11 ' durchgeschnitten, und dadurch Magnetkopf-Rohlinge erzeugt. Jeder Magnetkopf-Rohling wird dann geschliffen, so daß eine Bandberührungsfläche der erforderlichen Krümmung und Glätte ausgebildet wird und es wird eine Wicklung 16 (Fig. 6) durch den Wicklungsschlitz 12 hindurch hergestellt, so daß der vollständige Magnetkopf nach Fig. 6 entsteht. Dieser hat einen Frontspalt 17

und einen Rückspalt 18. Die Glaskörper 14a.. und 14a„ an einer Seite der Metallkerne 8a bzw. 8a_ besitzen zusammen eine im wesentlichen halbzylindrische Form mit einer Umfangsflache, die benachbart zum Frontspalt 17 liegt, so daß dieser visuell auf seine Tiefe überprüft werden kann, und das gleiche trifft auf die Glaskörper 14b-, 14b₂an der anderen Seite der Metallkerne 8a. und 8a„ zu.

Der erfindungsgemäß hergestellte Magnetkopf enthält so zwei Metallkerne 8a. und 8a₂, die zwischen Oxidkernen 9a und 9b. bzw. zwischen Oxidkernen 9 a ', 9b„ sitzen, wobei Glaskörper 14a., 14a , 14b. und 14b₉ an der Bandberührungsfläche der Oxidkerne 9a., 9a₂, bzw. 9b₁ und 9b₂ dem Frontspalt des Kopfes benachbart freiliegen.

Die freiliegenden Glaskörper erlauben eine Sichtprüfung der Tiefe des Frontspaltes zwischen den Metallkernen 8a. und 8a„ von außen her. Aus diesem Grund kann die Bandberührungsfläche dqs Magnetkopfes unter gleichzeitiger Messung der Spalttiefe mit einem Mikroskop oder dergl. geschliffen werden, so daß die Spalttiefe leicht mit einer vorbestimmten Tiefe dimensioniert werden kann, wobei diese normalerweise im Bereich von 20 bis 30 pm liegt, und zwar mit höherer Genauigkeit, als es bei den bisher üblichen Magnetköpfen der Fall ist.

Die Metallkerne können statt aus Sendust aus einem anderen Material gefertigt sein, so können sie z.B. aus amorphem Material hergestellt werden, in einem Verfahren, das mit dem angeführten identisch ist.

Der Magnetpfad des Magnetkopfes besteht aus den dünnen Metallkernen 8a. und 8a„, die sich zwischen den Front- und Rück-

spalten des Kopfes erstrecken und zwischen den Oxidkernen 9a., 9b.j und 9a„ und 9b„ eingebettet sind, in einer Anordnung, die einen Magnetkörper mit größerer Querschnittsfläche und damit besserer Wiedergabewirksamkeit ergibt,als es bei den üblichen Köpfen der Fall ist, bei denen Metallkerne zwischen nichtmagnetischen Kernteilen liegen, und dieser so hergestellte Kopf weist nicht die Nachteile der magnetischen Verluste auf, die durch die Verbindungsstellen in dem magnetischen Pfad zwischen den magnetisierbaren Metallkörpern und den Oxidkernen bei den bekannten Köpfen vorhanden sind, in denen die magnetisierbaren Metallkörper nur an der Bandberührungsfläche der Oxidkerne eingesetzt sind. Da die Glaskörper 14a.., 14a₂, 14b. und 14b„ dem Frontspalt zwischen den Metallkernen Sa₁ und 8a„ benachbart vorgesehen sind, kann die Tiefe des Frontspaltes während des Schleifens der Berührungsfläche durch Sichtbeobachtung überprüft und gemessen werden, so daß die Spalttiefe sehr leicht mit höchster Genauigkeit maßlich bestimmt werden kann. Durch Auswahl der optimalen Härte der an der Bandberührungsfläche freiliegenden Glaskörper kann ein Verschleiß dieser Körper und ein Spaltverlust zwischen der Bandberührungsfläche und dem Magnetband minimal gehalten werden. Erfindungsgemäß werden die Metallkerne 8a. und 8a_ zunächst zu dünnen Stegen der erwünschten Stärke geschliffen oder auf mechanochemische Weise verdünnt, und daraufhin wird die den Spalt bestimmende Einlage zwischen die Kernklötze 11..» und 11„ , eingesetzt. Diese Vorgangsfolge verhindert, daß der Spalt bei dem Schleifen verbreitert oder aufgebrochen wird, und dadurch wird die Herstellung der Magnetköpfe erleichtert.

Claims

Patentansprüche :

1J Magnetkopf für ein Bandaufzeichnungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dünne magnetisierbare Metallkerne (8a -, 8a„) aneinanderangelegt gehalten sind mit dazwischen befindlichen Front- und Rückspalten (17, 18) und mit einer sich über den Frontspalt (17) erstreckenden Bandberührungsfläche, daß die magnetisierbaren Metallkerne (8a., 8a_) zusammen' einen magnetischen Weg bestimmen, der von dem Frontspalt (17) zu dem Rückspalt (18) reicht, und daß jeweils zwei magnetisierbare Oxidkerne (9a , 9b ; 9a₂, 9b„) seitlich jeden magnetisierbaren Metallkern (8a , 8a„) sandwichartig einfassen.
2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Oxidkerne (9a.. , 9b ;

9a₂, 9b₂)

4b

1'

14a , 14b„) einschließen,

jeweils zwei Glaskörper (14a., 1
die dem Frontspalt (17) benachbart angeordnet in seitlicher sandwichartiger Anordnung zu jedem magnetisierbaren Metallkern (8a.. , 8a₂) gehalten sind.
3. Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ze i chnet, daß jeder Glaskörper (14a , 14b..; 14a_, 14bp) eine im wesentlichen halbzylindrische Form besitzt, und daß eine Uuifangs fläche an dem Frontspalt (17) sitzt, um eine Sichtprüfung desselben zu erlauben.
4. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes, dadurch gekennzeichnet,

daß jeweils zwei magnetisierbare Oxidkerne (9a, 9b, 9c) zu beiden Seiten eines dünnen magnetisierbaren Metallkerns (8a, 8b) mit diesem verbunden werden und ein Klotz geschaffen wird,

daß der Klotz längs einer quer zu dem magnetisierbaren Metallkern (8a, 8b) liegenden Richtung zu einem aus einem ersten Klötzchen (1I₁) und einem zweiten Klötzchen (11„) bestehendem Paar zerschnitten wird,

daß jeweils eine Nut (13a, 13b) an jeder Seite des magnetisierbaren Metallkerns (8a, 8b) in einer Schneidfläche (15) jedes der beiden Klötzchen (11., 11₂) bestimmt wird,

daß in jede Nut ein Glaskörper (14a, 14b) eingesiegelt wird,

daß das erste Klötzchen (1I₁) mit dem zweiten Klötzchen (11„) an den Schneidflächen (15) verbunden wird, mit dazwischen eingesetzter, einen Spalt bildenden Einlage, wobei die magnetisierbaren Metallkerne (8a) des ersten und des zweiten Klötzchens in Ausrichtung zueinander gehalten werden,

daß die miteinander verbundenen Klötzchen längs sich parallel zu den ausgerichteten magnetischen Metallkernen (8a) erstreckenden Linien zu beiden Seiten der Metallkerne quer zu den Glaskörpern (14a.., 14a„; 14b.., 14b,,) abgeschnitten werden und so ein Magnetkopf-Rohling gebildet wird, und

daß der Magnetkopf-Rohling durch Schleifen mit einer Bandberührungsfläche versehen wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes, dadurch gekennzeichnet,

daß zwei magnetisierbar Oxidkerne (9a, 9b) zu beiden Seiten eines dünnen magnetisierbaren Metallkerns (8a) mit diesem verbunden werden und ein Klotz (10) geschaffen wird,

daß der Klotz längs einer Richtung abgeschnitten wird, um ein erstes und ein zweites Klötzchen (1I₁; 11„) zu ergeben, welche gegenüber einer senkrecht zu dem magnetisierbaren Metallkern (8a, 8b) liegenden Linie sich im gleichen Winkel ( ) erstreckt, wie der Azimut des zu fertigenden Magnetkopfes beträgt,

daß das erste und das zweite Klötzchen (1I₁, 11_?) mit den Schneidflachen (15) gegeneinander verbunden wird, wobei eine spaltbildende Einlage zwischengesetzt und eine Ausrichtung zwischen den magnetisierbaren Metallkernen des ersten und des zweiten Klötzchens gesichert wird,

daß die miteinander verbundenen Klötzchen (1I₁, 11„) längs sich parallel zu den ausgerichteten magnetisiorbaren Metallkernen erstreckenden Linien zu beiden Seiten der Metallkerne zur Bildung eines Magnetkopf-Rohlings abgeschnitten werden, und

daß der Magnetkopf-Rohling zum Erzeugen einer Bandberührungsfläche geschliffen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verbinden der beiden Klötzchen (H₁; 11„) in eines derselben ein Wicklungsschlitz (12) eingeschnitten wird.

\J C KJ
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (15) das ersten und des zweiten Klötzchens (11.., 11p) ^vor dem Verbinden der beiden Klötzchen miteinander geschliffen wird.