HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an einem schwebenden
Magnetkopf, der in einem Festplattenlaufwerk verwendet wird, und
insbesondere Verbesserungen an einem schwebenden Magnetkopf vom
Verbundtyp.
Beschreibung des Standes der Technik
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Die JP-A-1211211 (D1), JP-A-1260606 (D2), JP-A-62180516 (D3) und die
US-A-5019810 (D4) offenbaren einen Magnetkopf vom Schwebetyp, der
eine Gleiteinrichtung, die zwei schienenartige Schwebeteile aufweist, und
einen Magnetkopfkern umfaßt, der an einer Seite der Gleiteinrichtung
befestigt ist. Um einen stabilen Magnetkopfkern zu erhalten, ist die Breite
des Kopfkernes gemäß D1, D2, D3 und D4 ziemlich groß. Ein Nachteil
jedes bekannten Magnetkopfkernes ist, daß er eine bestimmte Dicke haben
muß, aber, um mit Hochfrequenzsignalen zurecht zu kommen, ein dünner
Kopfkern erforderlich ist. Es ist weiterhin schwierig, den Magnetkopfkern
an der Gleiteinrichtung zu befestigen, und die Herstellung der
Gleiteinrichtung, die einen solchen Magnetkopf umfaßt, ist auch teuer.
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Ein schwebender Magnetkopf vom Verbundtyp, der bisher häufig
verwendet worden ist, ist allgemein mit Bezugszeichen 1 in Fig. 12 bezeichnet.
Dieser Kopf 1 umfaßt eine Gleiteinrichtung 2 aus Bariumtitanat oder
Kalziumtitanat zusammen mit Schienen 3 und 4, die auf gegenüberliegenden
Seiten der Gleiteinrichtung 2 angeordnet sind. Die oberen Flächen der
Schienen 3 und 4 bilden die Schwebeflächen.
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Eine Schiene 3 besitzt einen Schlitz 5 mit einer gegebenen Tiefe, wobei
sich der Schlitz 5 in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung
erstreckt, in der sich ein magnetisches Aufzeichnungsmedium (nicht gezeigt)
bewegt. Ein Kopfkern 6 aus ferromagnetischem Material, wie
beispielsweise einem Ferrit, ist in den Schlitz S eingesetzt. Der Kern 6 ist durch
Vergießen mit Glas oder anderen Mitteln starr befestigt. Mit d ist die
Spurbreite angegeben. Die Gleiteinrichtung 2 ist mit zwei Ausschnitten 7 und 8
versehen, die auf gegenüberliegenden Seiten des den Kopfkern 6
aufnehmenden Schlitzes Fenster bilden. Eine Spule 9 ist auf denjenigen
Abschnitt des Kernes 6 gewickelt, der zu den Fenstern 7 und 8 weist.
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Bei diesem herkömmlichen schwebenden Magnetkopf 1 mit diesem
Aufbau wird der Kopfkern 6 als ein unabhängiges Teil behandelt, bis er in
den Schlitz 5 eingesetzt wird, und somit ist es schwierig gewesen, die
Dicke des Kernes unter 100 Mikrometer zu verringern. Um mit
hochfrequenten Signalen zurecht zu kommen, muß der Kopfkern 6 dünner gemacht
werden. Dieses Verdünnung ist jedoch sehr schwer zu erreichen.
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Es ist auch notwendig geworden, den Scheitel des mit Glas vergossenen
Kopfkernes 6 zu messen. Um die Höhe des Halses einstellen zu können,
ist es erforderlich geworden, eine Messung schräg über das Glas innerhalb
des Schlitzes 5 durchzuführen. Die Messung kann durch den
Brechungsindex des Glases oder eine lokale Verzerrung im Glas beeinflußt
werden.
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In den letzten Jahren ist die Spurbreite d unter 10 Mikrometer verringert
worden. Daher steigt das Verhältnis der Menge an Glas, die in die die
Spurbreite einstellende Nut in dem Kopfkern 6 gefüllt ist, zu der
Spurbreite. Folglich erhöht sich die Verzerrung infolge von Unterschieden im
Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Glas, der Gleiteinrichtung
und dem Kopfkern (der oft aus einem Ferrit besteht), wodurch der
Wirkungsgrad des Kernes 6 verschlechtert wird.
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Somit ist es, damit der Kopfkern 6 mit hochfrequenten Signalen zurecht
kommen kann, während die herkömmliche Form beibehalten wird, wenn
die Dicke verringert ist, erforderlich, die Breite des Schlitzes 5 zu
verringern. Daher ist es schwierig geworden, die Tiefe des Schlitzes über 1 mm
hinaus zu erhöhen, wobei der Schlitz eine Dicke von weniger als 100
Mikrometer besitzt. Wenn nur die Dicke des Kernes vermindert ist, während
die große Breite des Schlitzes beibehalten wird, dann ist der Spalt
vergrößert. Dies erhöht die Menge an eingebrachtem Glas, wodurch infolge der
Unterschiede des Wärmeausdehnungskoeffizienten
Eigenschaftsänderungen weiter verstärkt werden. Ein anderes Problem ist, daß es schwierig ist,
das Glas ohne Ausbildung eines Gases zwischen der Gleiteinrichtung 2
und dem Kopfkern 6 und ohne Erzeugung von Blasen vorzusehen.
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Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen schwebenden
Magnetkopf zu schaffen, der die vorhergehenden Probleme mit den
Tech
niken nach dem Stand der Technik vermeidet, leicht herzustellen ist und
ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen ersten Aufbau erreicht, der nachfolgend
in Verbindung mit einem ersten Beispiel der Erfindung beschrieben ist.
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Ein zweiter Aufbau der Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber dem
ersten Aufbau dar. Insbesondere wirkt dort, wo der Kopfkern freiliegt,
wenn die Wicklung 9 befestigt wird oder der Kern in einem nachfolgenden
Schritt an einer Aufhängung befestigt wird, oder wenn das
Festplattenlaufwerk befestigt wird oder der Kern in einem nachfolgenden Schritt an
einer Aufhängung befestigt wird, oder wenn das Festplattenlaufwerk
befestigt oder anderweitig behandelt wird, eine Verzerrung oder ein Stoß direkt
auf den Kopfkern 6. Dabei kann der Kern 6 beschädigt werden oder die
Eigenschaften können verschlechtert werden. Ferner besteht die Gefahr
der Versetzung der Wicklung 9. Die versetzte Wicklung 9 kann in Kontakt
mit der Scheibe kommen, wodurch ein elektrisches Leck, ein Bruch oder
andere Schwierigkeiten bewirkt werden können. Im allgemeinen wird ein
Spulenkörper (nicht gezeigt) dazu verwendet, um zu verhindern, daß die
Wicklung versetzt wird, oder um zu verhindern, daß ein
Schichtenkurzschluß zwischen dem Draht der Wicklung 9 und dem Kopfkern 6 auftritt.
Dabei besteht die Gefahr, daß der Kern 6 beschädigt wird. Demgemäß ist
es eine zweite Aufgabe der Erfindung, einen schwebenden Magnetkopf zu
schaffen, der einen verstärkten Kopfkern aufweist, um einen Schaden und
eine Verschlechterung von Eigenschaften zu verhindern und der eine
Versetzung der Wicklung 9 unterdrückt, wodurch ein elektrisches Leck oder
ein Bruch verhindert wird.
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Herkömmlich wird bei einem schwebenden Magnetkopf ein CSS-(Contact
Start Stop)-System verwendet, mit dem der Magnetkopf um 0,1 - 0,3 um
über der Mediumfläche schwebt, während sich das Medium, wie
beispielsweise eine Scheibe, mit hoher Geschwindigkeit dreht, und die
Gleitfläche des Magnetkopfes 1 auf die Oberfläche des Mediums gedrückt wird,
während es anhält. Während des obigen Vorganges besteht die Gefahr,
daß zu dem Zeitpunkt des CSS-Vorganges die Oberfläche des Mediums
durch den Kantenabschnitt 19 der Gleiteinrichtung 2 beschädigt wird, wie
in Fig. 1 gezeigt ist, so daß es erwünscht ist, einen solchen Schaden zu
vermeiden, d. h. die Eigenschaften des CSS zu erhöhen. Zu diesem Zweck
ist an dem Kantenabschnitt 19 der Gleiteinrichtung 2 oder an der Kante
des Magnetkopfkernes 6 ausgeführt worden, um derartige Eigenschaften
des CSS zu verbessern.
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Ferner sind zu dem obigen schwebenden Magnetkopf 1 Vorschläge
gemacht worden, um die Kantenabschnitte 19 der Gleiteinrichtung 2 oder
den Kantenabschnitt des Magnetkopfkernes 6 abzuschrägen, es kann
jedoch aber auch die Kante des Kopfkernes 6 abgeschrägt werden, was die
Spurbreite t in Fig. 1 verschlechtert.
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Demgemäß besteht die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
einen schwebenden Magnetkopf zu schaffen, bei dem verhindert ist, daß
sich seine Breite verschlechtert, um so die CSS-Eigenschaften zu erhöhen.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die erste Aufgabe wird durch einen schwebenden Magnetkopf mit den
Merkmalen von Anspruch 1 erreicht.
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Die zweite Aufgabe wird durch einen schwebenden Magnetkopf gemäß der
in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform erreicht.
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Um die dritte Aufgabe zu erreichen, ist ein schwebender Magnetkopf
gemäß dem abhängigen Anspruch 4 vorgesehen.
Zeichnungskurzbeschreibung
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispieles eines
Magnetkopfes, das keine Ausführungsform der Erfindung
darstellt;
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Fig. 2 ist eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht des in Fig. 1
gezeigten Magnetkopfes, die die Oberfläche des Kopfkernes
zeigt;
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Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispieles eines
Magnetkopfes, das keine Ausführungsform der Erfindung
darstellt;
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Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispieles eines
Magnetkopfes, das keine Ausführungsform der Erfindung
darstellt;
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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Beispieles eines
Magnetkopfes gemäß der Erfindung;
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Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der
Kopfkernbreite / Gleiteinrichtungsbreite und dem Wert der
Schwebeunausgeglichenheit zeigt;
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Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der
Kopfkerndicke / Schienenbreite und dem Wert der
Schwebeunausgeglichenheit zeigt;
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Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Beispieles eines
Magnetkopfes gemäß der Erfindung;
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Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten Beispieles eines
Magnetkopfes gemäß der Erfindung; ·
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Fig. 10 ist eine Schnittansicht des Trägerelementes des in Fig. 9
gezeigten Magnetkopfes;
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Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispieles des
Magnetkopfes, der keine Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen
schwebenden Magnetkopfes;
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Fig. 13 ist eine Draufsicht eines herkömmlichen schwebenden
Magnetkopfes;
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Fig. 14 ist eine Draufsicht von Fig. 13.
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In Fig. 1 ist nun ein Beispiel beschrieben, das zum Verständnis der
Erfindung nützlich ist. Es sei angemerkt, daß gleiche Komponenten in den
verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Ein
bedeutsames Merkmal des grundsätzlichen Aufbaus des Magnetkopfes ist,
daß der Kopfkern 6 an der Außenseite der Gleiteinrichtung 2, d. h. an
einer Seite der Schiene 3 befestigt ist. Daher ist die Schiene 3 mit keinem
Schlitz versehen. Die Gleiteinrichtung 2 besteht aus einer Oxidkeramik
oder einem anderen Material. Das Material der Gleiteinrichtung 2 ist so
gewählt, daß die Härte, der Wärmeausdehnungskoeffizient, die Dichte, die
Dichtigkeit und der Grad der Vereinfachung, mit dem ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium einen Gleitkontakt mit der Gleiteinrichtung 2
herstellt, und andere Faktoren berücksichtigt sind. Im allgemeinen besteht
die Gleiteinrichtung 2 oft aus einer Keramik aus Kalziumtitanat.
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Bei diesem Beispiel ist die Dicke t des Kopfkernes 6, der zu der
Schienenfläche freiliegt, kleiner als ein Siebtel der Schienenbreite w der
Gleiteinrichtung 2. Die Breite 1 des Kopfkernes 6 oder die Abmessung des Kernes,
die in der Richtung genommen ist, in der sich das Medium bewegt, ist auf
weniger als eine Hälfte der Breite A der Gleiteinrichtung 2 festgelegt, die in
der Richtung der Bewegung des Mediums genommen ist. Der Kopfkern 6
und die Gleiteinrichtung 2 besitzen eine im wesentlichen identische Höhe.
Der Kern 6 besteht aus einem magnetischem Ferrit. Nur diejenigen
Abschnitte des Kernes 6, die der Lauffläche des Mediums nahe sind, sind mit
einer Glasschicht 10 geschützt und es ist eine Spur ausgebildet. Der
Abschnitt B von Fig. 1 ist in Fig. 2 mit großem Maßstab gezeigt. Der Spalt ist
in Fig. 2 mit g bezeichnet.
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Bei dem auf diese Weise hergestellten schwebenden Magnetkopf 1 wird
der Kopfkern 6 durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes i durch
die Spule 9 magnetisiert. Information wird auf ein
Magnetscheibenmedium (nicht gezeigt) geschrieben oder von dem Magnetscheibenmedium
durch diese Magnetisierung gelesen. Der Kopf 1 ist bei diesen
grundsätzlichen Punkten der gleiche wie der schwebende Magnetkopf nach dem
Stand der Technik, erzeugt aber infolge seines neuartigen Aufbaus die
folgenden Merkmale.
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Da der Kopflcern 6 an der Außenseite der Gleiteinrichtung 2 befestigt ist,
ist es nicht erforderlich, einen dünnen Schlitz in der Gleiteinrichtung 2
auszubilden. Auch kann der Kern 6 in eine dünne Form bearbeitet
werden, nachdem er anhaftend an die Gleiteinrichtung 2 gebondet ist, und so
können Kopfkerne, die wesentlich dünner als herkömmliche Kerne sind,
mit hoher Produktionsausbeute hergestellt werden. Folglich kann ein
Magnetkopf hergestellt werden, der nur wenig Wirbelstromverluste erzeugt
und hochfrequente Signale anpassen kann.
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Bezüglich des Bondens des Kopfkernes 6 an die Gleiteinrichtung 2 kann
eine dünne Haftstofflage mit einer Dicke in der Größenordnung von
mehreren Mikrometern oder weniger leicht dadurch erhalten werden, daß ein
dünner Glasfilm auf der Gleiteinrichtung durch Sputtertechniken erhalten
wird. Ferner kann die Höhe des Halses direkt gemessen werden, da der
Kern 6 an der Außenseite befestigt ist. Da der Kern 6 dünner gemacht
werden kann, kann die Kapazität der die Spur einstellenden Nut verringert
werden. Dies ermöglicht es, die Glasmenge innerhalb der Nut zu
verringern.
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In Fig. 3 ist ein Beispiel gezeigt, das zum Verständnis der Erfindung
nützlich ist. Bei diesem Beispiel ist die Seitenfläche des Kopfkernes 6, die
gegenüber der an die Gleiteinrichtung 2 gebondeten Oberfläche liegt, schräg
ausgeschnitten und stimmt mit der Spurbreite an der Oberfläche überein,
mit der das Medium einen Gleitkontakt bildet. Anstelle der schrägen
Ausbildung der Seitenfläche kann sie stufen- oder treppenartig ausgebildet
sein. Bei diesem Beispiel kann der Kern 6, nachdem der Kopfkern 6 an die
Seitenfläche der Gleiteinrichtung 2 anhaftend gebondet ist, schräg unter
einem Winkel von Θ (Θ liegt in einem Bereich von 1 Grad bis 10 Grad)
ausgebildet werden, um das vordere Ende in Übereinstimmung mit der
Spurbreite zu bringen.
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Zusätzlich zu den oben beschriebenen zahlreichen Merkmalen wird mit
Ausnahme für das zum Bonden verwendete Glas auf Glas verzichtet.
Daher kann die Wirkung des Glases beinahe vernachlässigt werden.
Mikrobearbeitungstechniken, wie beispielsweisen Ionenmahlen von der
Seitenfläche, können dazu verwendet werden, die Genauigkeit der Spurbreite zu
verbessern.
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In Fig. 4 ist ein Beispiel gezeigt, das zum Verständnis der Erfindung
nützlich ist. Bei diesem Beispiel ist nur derjenige Abschnitt der Seitenfläche
des Kopfkernes 6 schräg ausgeschnitten, der dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium nahe liegt. Diese Seitenfläche stimmt mit der
Spurbreite an der Fläche überein, mit der das Medium einen Gleitkontakt
herstellt. Anstelle der schrägen Ausbildung der Seitenfläche kann diese
stufen- oder treppenartig ausgebildet sein. Bei diesem Beispiel kann nach der
Gleiteinrichtung 2 der Kern 6 unter einem Winkel von Θ (Θ liegt innerhalb
des Bereiches von 15º bis 45º) schräg bearbeitet werden, um das vordere
Ende in Übereinstimmung mit der Spurbreite zu bringen.
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In Fig. 5 ist ein erstes Beispiel der Erfindung gezeigt. Bei diesem Beispiel
besitzt die Gleiteinrichtung 2 einen Ausschnittsbereich, der ein Fenster 8
bildet. Die Tiefe D dieses Fensters 8 geht gemessen in der
Bewegungsrichtung des Mediums über die Breite 1 des Kernes 6 hinaus. Die Spule 9
kann sowohl auf den eintretenden Abschnitt als auch auf den
heraustretenden Abschnitt des Kernes 6 gewickelt sein. Dieser Aufbau erzielt die
vorher erwähnten Merkmale. Zusätzlich kann die Spule 9 auf beide Seiten
des Kernes 6 gewickelt sein und daher kann die Wirkung des äußeren
Magnetfeldes beseitigt werden. Ferner kann die Ausgangsleistung pro
Windung der Spule erhöht sein, da die Spule 9 einen engeren Kontakt mit
dem Kern 6 bildet.
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Fig. 6 ist ein Diagramm, in dem das Verhältnis der Breite 1 des
Kopfkernes, der zu der Schienenfläche freiliegt, zu der Gleiteinrichtungsbreite A
an der horizontalen Achse aufgetragen ist, während der Wert der
Schwebeunausgeglichenheit an der vertikalen Achse aufgetragen ist. Fig. 7 ist
ein Diagramm, bei dem das Verhältnis der Dicke t des Kopfkernes, der zu
der Schienenfläche freiliegt, zu der Schienenbreite W auf der horizontalen
Achse aufgetragen ist, während der Wert der Schwebeunausgeglichenheit
an der vertikalen Achse aufgetragen ist. In Fig. 6 kann gesehen werden,
daß der Wert der Schwebeunausgeglichenheit für kleine Verhältnisse
stabil ist.
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Bei dem oben beschriebenen neuartigen schwebenden Magnetkopf ragt
der Kopfkern von der Seite der Gleiteinrichtung 2 vor, wodurch die
Mög
lichkeit einer Differenz zwischen den Schienenbreiten gebildet wird. Es
entstehen jedoch keine praktischen Probleme, wenn die Dicke des
Kopfkernes 6, der zu der Schienenfläche freiliegt, so verringert ist, daß die
Dikke des Kopfkernes 6 verglichen mit den Schienenbreiten vernachlässigt
werden kann. Experimente zeigen, daß keinesfalls Probleme auftreten,
wenn die Dicke kleiner als ein Siebtel der Schienenbreite ist, und die
Breite des Kopfkernes 6, der zu der Schienenfläche freiliegt, kleiner als
eine Hälfte der Breite der Gleiteinrichtung 2 ist, wie in den Fig. 6 und 7
gezeigt ist. Wenn die Breite des Kopfkernes 6, der zu der Schienenfläche
freiliegt, über eine Hälfte der Breite der Gleiteinrichtung 2 hinaus geht,
können die Schienenbreiten um einen Betrag entsprechend der Dicke des
Kopfkernes 6 unsymmetrisch werden. Es ist zu beachten, daß die
Schwebefläche nicht vermischt werden kann, da der Kopfkern 6 an der
Außenseite vorliegt.
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Die Vorteile des ersten Beispiels sind unten gemeinsam im Vergleich zu
denjenigen Techniken nach dem Stand der Technik beschrieben.
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1. Viele schwebende Magnetköpfe besitzen das CSS-(Contact
Start Stop)-System. Daher ist es erforderlich, daß der Widerstand für das
CSS-System verbessert wird, um zu verhindern, daß die Oberfläche eines
magnetischen Aufzeichnungsmediums durch die Kante der
Gleiteinrichtung beschädigt wird. Folglich ist das Material der Gleiteinrichtung so
gewählt, um die verwendete Magnetscheibe anzupassen. Bei dem
schwebenden Magnetkopf vom Verbundtyp nach dem Stand der Technik ist der
Magnetkopfkern in den Schlitz eingesetzt. Daher ist die Auswahl des
Materials des Magnetkopfkernes, des Materials der Gleiteinrichtung und des
Materials des eingebrachten Glases wichtig.
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Bei dem neuartigen schwebenden Magnetkopf ist der Magnetkopfkern an
der Außenseite der Gleiteinrichtung befestigt und somit ist es nur
erforderlich, daß das Material der Gleiteinrichtung derart gewählt ist, um die
Magnetscheibe anzupassen. Daher bestehen mehrere Wahlmöglichkeiten.
Ähnlicherweise kann das Material und der Aufbau des Magnetkopfkernes
aus einer großen Auswahl von Materialien und Strukturen ausgewählt
werden. Beispielsweise kann auch ein Magnetkopfkern verwendet werden,
der laminierte magnetische Dünnmetallfilme umfaßt.
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2. Bei dem Verbundtyp nach dem Stand der Technik wird ein
Magnetkopfkern in einen engen Schlitz in der Gleiteinrichtung eingesetzt
und mit Glas gebondet. Um das Fließvermögen des Glases zu verbessern,
ist es erforderlich, dieses bei hoher Temperatur zu schmelzen und zu
veranlassen, daß dieses in den Schlitz fließt. Dies bedeutet, daß das
Hochtemperaturglas den Kopfkern erodiert. Insbesondere diejenigen
Abschnitte des Kernes, die auf der Seite des Eintritts des Schlitzes
angeordnet sind, sind einer großen Glasmenge ausgesetzt. Diese die Spurbreite
des Magnetkopfkernes bestimmenden Abschnitte auf der Seite des
Eintrittes sind stark beeinflußt. Dies hat die Bedingung bei der Auswahl des
Materials des Kernes zur Folge gehabt. Bei dem neuartigen schwebenden
Magnetkopf wird die Struktur des Kopfkernes durch das Glas weniger
erodiert. Folglich können sogar diejenigen Kernmaterialien verwendet
werden, die leicht erodiert werden.
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3. Bei den zweiten und dritten Beispielen wird der
Bearbeitungsvorgang zur Bestimmung der Spurbreite des Magnetkopfes nach der
Befestigung des Magnetkopfkernes an der Gleiteinrichtung ausgeführt. Daher
wird der Kern während des Herstellungsprozesses weniger beschädigt als
bei der Herstellung des schwebenden Magnetkopfes vom Verbundtyp nach
dem Stand der Technik, bei dem ein sehr dünner Kern, der ein bearbeitete
Spurbreite aufweist, in den Schlitz eingesetzt wird.
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4. Ferner können bei den zweiten und dritten Beispielen, da die
Spurbreite in dem letzten Schritt bearbeitet werden kann, kommerzielle
Produkte mit verschiedenen Spurbreiten als ein Ganzes hergestellt
werden, bis der Schritt zur Bearbeitung der Spurbreiten ausgeführt wird.
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5. Es ist nicht erforderlich, beide Seiten wie bei dem
schwebenden Magnetkopf vom Verbundtyp nach dem Stand der Technik zu läppen;
es genügt, nur eine Seite zu läppen.
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6. Aufgrund der oben beschriebenen Merkmale 4 und 5 bietet
der neuartige Magnetkopf mehr Flexibilität beim Aufbau der
Fertigungsstraße, als der schwebende Magnetkopf vom Verbundtyp nach dem Stand
der Technik.
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7. Bei dem schwebenden Magnetkopf vom Verbundtyp nach dem
Stand der Technik ist der Magnetkopfkern in den Schlitz in der
Gleiteinrichtung eingesetzt. Geschmolzenes und bei hoher Temperatur
fluidisiertes Glas wird in den Schlitz geleitet, um den Magnetkopfkern an der
Gleiteinrichtung zu befestigen. Dann wird die Oberfläche der
Gleiteinrichtung geläppt. Dieser Läpp-Vorgang ändert die Spurbreite.
Dementsprechend wird die Spurbreite des Magnetkopfkernes unter
Berücksichtigung des Läpp-Vorganges bearbeitet, der ausgeführt wird, nachdem der
Kern an der herkömmlichen Gleiteinrichtung vom Verbundtyp befestigt
ist. Dann wird der Kern in dem in der Gleiteinrichtung ausgebildeten
Schlitz befestigt. Bei diesem Verfahren bereitet die Genauigkeit der
Spurbreite Probleme. Bei dem neuartigen schwebenden Magnetkopf wird die
Spurbreite bearbeitet, nachdem der Kern an der Gleiteinrichtung befestigt
ist und daher kann die Spurbreite genau bearbeitet werden.
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8. Bei dem neuartigen schwebenden Magnetkopf ist das
Material. das den Magnetkopfkern und die Gleiteinrichtung zusammenbondet,
sehr dünn und ist daher der Luftlagerfläche kaum ausgesetzt. Folglich
wird infolge einer Glaserosion beim Läppen keine Stufe erzeugt. Auch ist
das Material kaum freigelegt. Daher ist die Zuverlässigkeit hoch. Aus den
gleichen Gründen kann ein wässeriges Reinigungsmittel verwendet
werden.
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9. Da die Menge des Glases, das dazu verwendet wird, den
Magnetkopfkern und die Gleiteinrichtung zu befestigen, sehr klein ist, wird
der Magnetkopf durch die Bondungsverzerrung fast nicht beeinflußt.
Daher wird der Lese- und Schreibwirkungsgrad nicht verschlechtert.
Zusätzlich kann, da das Bonden bei niedrigerer Temperatur ausgeführt wird, ein
Kopflcern mit niedriger Wärmebeständigkeit verwendet werden.
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10. Eine Seite des Magnetkopfkernes ist an die Gleiteinrichtung
gebondet, während die andere Seite freiliegt und einer Luftströmung
unterzogen ist. Daher kann gemäß dem Schreibestrom erzeugte Wärme
schneller verteilt werden, als in dem Fall des schwebenden Magnetkopfes
vom Verbundtyp nach dem Stand der Technik.
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11. Die Höhe des Halses wird im Gegensatz zu dem schwebenden
Magnetkopf vom Verbundtyp nach dem Stand der Technik nicht über das
Vergußglas gemessen. Die Höhe des Halses kann leicht genau bearbeitet
werden. Auch kann die Messung genau ausgeführt werden.
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12. Bei dem ersten Beispiel kann, da Spulen auf beide Beine des
Magnetkopfkernes gewickelt werden können, die Wirkung einer externen
Störung des Magnetfeldes durch Bildung einer ausgeglichenen Wicklung
von den Spulen verringert werden.
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13. Der Magnetkopfkern kann dünner ausgeführt werden, als der
schwebende Magnetkopfkern vom Verbundtyp nach dem Stand der
Technik und monolitische schwebende Magnetköpfe. Daher wird der neuartige
Magnetkopf durch externe Störungen eines beispielsweise durch eine
Elektromotor erzeugten elektromagnetischen Feldes weniger beeinflußt.
14. Die Gleiteinrichtung kann aus einem elektrisch leitfähigen
Material, einem Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität oder
dergleichen bestehen. Daher kann die Wirkung einer externen Störung
des elektromagnetischen Feldes durch den Abschirmeffekt verringert
werden.
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15. Bei dem neuartigen schwebenden Magnetkopf ist der
Magnetkopfkern an der Außenseite der Gleiteinrichtung befestigt. Dies ermöglicht
es, den äußersten Abschnitt der Magnetscheibe zu verwenden. Auch kann
eine Dünnfilmwicklung leicht anstelle einer normalen Wicklung verwendet
werden.
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16. Da der Magnetkopfkern an der Außenseite der
Gleiteinrichtung befestigt ist, ist es leicht, den Rückspalt durch Überziehen mit eines
magnetischem Material oder Sputtern eines magnetischen Materials oder
durch ein anderes Verfahren nebenzuschließen. Daher kann der
Wirkungsgrad der elektromagnetischen Umwandlung des Magnetkopfes leicht
gesteigert werden.
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17. Um die Gleiteinrichtung und den Magnetkopfkern
zusammenzubonden, kann eine Metallisierung verwendet werden. Es kann ein
Gleiteinrichtungsmaterial gewählt werden, das mit dem gewählten
Material zusammenpaßt.
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18. Da der Magnetkopfkern in die Schiene der Gleiteinrichtung
vorragt, kann die Form der Schiene je nach Ermessen geändert werden.
19. Gegebenenfalls kann im Gegensatz zu einem Dünnfilm-
Magnetkopf und einem monolitischen Magnetkopf an dem
Magnetkopfkern ein Azimut vorgesehen werden.
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Aufbauten, welche die zweite oben beschriebene Aufgaben lösen, sind
nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 8-10 beschrieben. Als erstes
wird nun ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäßen schwebenden
Magnetkopfes unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. In den
verschiedenen Figur sind gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
und diejenigen Komponenten, die bereits beschrieben worden sind, sind
unten nicht weiter beschrieben. Fig. 9 zeigt ein drittes Beispiel.
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Beide Beispiele besitzen eine ausgeglichene Wicklung auf die gleiche Weise
wie bei dem in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Beispiel. Ihre
Trägerelemente 18 und 19 sind so geformt, daß sie nicht in den
Wicklungsfenstern 20 der Kopfkerne 6 stecken. Die Form des in Fig. 8 gezeigten
Trägerelementes 18 ist ähnlich derjenigen des Kopfkernes 6, um so mit dem
Kern 6 zusammenzupassen. Bei dem in Fig. 9 gezeigten schwebenden
Magnetkopf besitzt das Trägerelement 19 ein Paar Flansche 16 und ein Paar
Ausnehmungen 17 zur Wicklung.
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Bei dem in Fig. 8 gezeigten schwebenden Magnetkopf ist das
Trägerelement 18 an den Kopfkern 6 gebondet, um dadurch einen Schaden an dem
Kopfkern 6 und eine Verschlechterung seiner Eigenschaften zu
verhindern. Bei dem in Fig. 9 gezeigten schwebenden Magnetkopf wird eine
Beschädigung des Kopfkernes 6 und eine Verschlechterung der
Eigenschaften durch die Flansche 16 verhindert. Der Abschnitt der Wicklung 9 auf
der Seite des Trägerelementes 18 ist in der durch die Flansche 16
ausgebildeten Ausnehmung 17 aufgenommen. Daher wird die Wicklung 9 fest
gehalten und eine Versetzung der Wicklung verhindert. Damit kann ein
elektrisches Leck, ein Bruch oder andere Schwierigkeiten verhindert
werden.
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Ein modifiziertes Beispiel des Trägerelementes 18 des dritten Beispieles
der Erfindung ist unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben. Bei diesem
schwebenden Magnetkopf besitzt ein Trägerelement 18 Vorsprünge 22.
Ein Paar Flansche 16 ist an gegenüberliegenden Enden des
Trägerelements 18 ausgebildet und somit ist eine Wicklungsausnehmung 17
zwischen den Flanschen 16 ausgebildet. Eine Wicklung 9 ist um die
Ausnehmung 17 und um den Wicklungsabschnitt des Kopfkernes 6 gewickelt.
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Bei diesem schwebenden Magnetkopf ist das Trägerelement 18 an den
Kopfkern 6 gebondet. Somit wird eine Beschädigung des Kopfkernes 6 und
eine Verschlechterung der Eigenschaften auf die gleiche Weise wie bei dem
in Fig. 8 gezeigten schwebenden Magnetkopf verhindert. Durch die
Aufnahme des Trägerelementes 18 der Wicklung 9 in eine Ausnehmung 17
(Fig. 9) wird die Wicklung 9 fest gehalten, um zu verhindern, daß diese
verformt wird, wodurch ein elektrisches Leck, ein Bruch und andere
Schwierigkeiten verhindert wird, und die Vorsprünge 22 verhindern einen
seltenen Kurzschluß infolge eines direkten Kontaktes zwischen der
Wicklung 9 und dem Kopfkern 6. Die zweiten und dritten Beispiele des
erfindungsgemäßen schwebenden Magnetkopfes weisen die folgenden Vorteile
auf. Der Kopfkern ist mit dem Trägerelement verstärkt. Daher kann, wenn
eine große Kraft während eines nachfolgenden Schrittes, wie
beispielsweise einer Wicklung einer Spule oder einer Befestigung an einer
Aufhängung, auf den Kopfkern wirkt, der Kern der Kraft widerstehen. Folglich
wird verhindert, daß der Kopfkern beschädigt wird. Gleichzeitig wird eine
Verschlechterung der Eigenschaften verhindert.
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Bei dem Magnetkopf der Fig. 9 und 10 ist eine Wicklung um die
Wicklungsausnehmung in dem Trägerelement und um die Wicklung an dem
Kopfkern gewickelt. Dieser Abschnitt der Wicklung, der auf der Seite des
Trägerelementes vorliegt, ist in der Wicklungsausnehmung aufgenommen
und so wird die Wicklung fest gehalten. Es wird somit vermieden, daß die
Wicklung versetzt werden kann. Folglich wird ein elektrisches Leck, ein
Bruch und andere Schwierigkeiten vermieden.
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Wenn das Trägerelement und die Gleiteinrichtung aus dem gleichen
Material bestehen; dehnen sich das Trägerelement und der Kopfkern in
glei
chem Ausmaß thermisch aus. Dies verringert die Verzerrung infolge der
Bondung an den Kopfkern.
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Dadurch, daß das Trägerelement so aufgebaut ist, daß der Scheitel des
Kopfkernes freigelegt sein kann, kann die Oberfläche, die zu dem
magnetischen Aufzeichnungsmedium weist, bearbeitet werden, während der
Scheitelpunkt überwacht wird. Dies ermöglicht es, die Tiefe des Spaltes
genau einstellen zu können.
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Eine Abdeckung, die so geformt ist, daß sie die Ecken der Wicklung an
dem Kopfkern abdeckt, ist an dem Trägerelement ausgebildet. Die
Wicklung kann über die Abdeckung gewickelt werden. Folglich bildet die
Wicklung keinen direkten Kontakt mit dem Kopfkern. Die Gefahr eines
Schichtenschlusses kann mit Bestimmtheit vermieden werden.
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Als nächstes wird ein für das Verständnis der Erfindung nützliches
Beispiel unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben, die eine bruchstückhafte
Ansicht der Fig. 1 darstellt. Es sei angemerkt, daß gleiche Komponenten
in den Fig. 1, 4 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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In Fig. 11 umfaßt der schwebende Magnetkopf, der mit Bezugszeichen 1
bezeichnet ist, eine im wesentlichen rechtwinklige Gleiteinrichtung 2, die
aus nicht magnetischem Material besteht. Die obere Fläche der
Gleiteinrichtung 2 ist gegenüberliegend zu dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium (nicht gezeigt) angeordnet. Schienen 3 und 4 (es ist nur Schiene 3
gezeigt) sind an der oberen Fläche befestigt, um eine Schwebekraft zu
erzeugen.
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Ein Magnetkopfkern 6, der einen Spurabschnitt 6' mit einem Lese-
/ Schreibespalt g umfaßt, ist mit einem niedrig schmelzenden Glas 10 an
das Ende 13a der Schiene 3 an der Gleiteinrichtung 2 gebondet, aus dem
Luft aus dem Kopf austritt. Der Kern 6 ist kürzer als die Gleiteinrichtung
2. Der Kern 6 ragt so vor, daß der Spurabschnitt 6' auf der Seite der
Schiene 3 angeordnet ist. Da der Kern 6 von der Gleiteinrichtung 2
solchermaßen vorragt, können die Ränder 19 der Schienen 3 und 4 an der
Gleiteinrichtung 2 unabhängig von dem Kern 6 abgeschrägt werden.
Daher ist es nicht erforderlich, daß die Breite t des Spurabschnitts 6' beim
Abschrägen der Gleiteinrichtung 2 verkürzt wird.
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In diesem Fall wird das Bonden unter Verwendung des niedrig
schmelzenden Glases 10 durch Ausbildung eines Filmes aus niedrig
schmelzendem Glas auf der gebondeten Fläche der Gleiteinrichtung 2 durch
Sputtertechniken ausgeführt. Alternativ dazu kann ein Film aus dem niedrig
schmelzenden Glas 10 auf der gebondeten Fläche der Gleiteinrichtung 2
durch Drucktechniken ausgebildet werden, um die Bondung zu erreichen.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Magnetkopfkern 6 an die
Gleiteinrichtung 2 mit dem niedrig schmelzenden Glas 10 gebondet. Stattdessen
kann ein niedrig schmelzendes Metall oder ein anderer Haftstoff verwendet
werden.
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Der Magnetkopfkern 6 besteht aus zwei Kernen 25 und 26, die zusammen
eine im wesentlichen L-förmige Form bilden. Die Kerne 25 und 26
bestehen aus einem Einkristall beispielsweise aus MnZn-Ferrit. Der Kern 6 ist
insbesondere dadurch ausgebildet, daß Magnetfilme aus Fe-Al-Si-
Legierung auf den Oberflächen der Kerne 25 und 26, in denen Lese-
/ Schreibespalte g ausgebildet werden sollen, ausgebildet werden,
Isolati
onsfilme auf den Magnetfilmen ausgebildet werden, die resultierenden
beiden Kerne 25 und 26 mit Glas zusammen gebondet werden und dann
die nicht erforderlichen gebondeten Abschnitte abgeschnitten werden. Die
geneigten Flächen 18' der beiden Kerne 25 und 26, die den Kern 6 bilden,
sind auf der Seite des Lufteintrittsendes 13a vorher unter einem Winkel
abgeschrägt worden.
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Bei dem vorliegenden Beispiel werden die Magnetfilme aus Fe-Al-Si-
Legierung auf den Oberflächen der Kerne 25 und 26 ausgebildet, über
welche der Lese-/ Schreibespalt g, der auf der Seite der Schiene 3
angeordnet ist, ausgebildet wird. Ein Magnetfilm aus Fe-Al-Si-Legierung kann
nur auf einer der beiden Oberflächen ausgebildet sein. Auch bestehen bei
dem obigen Beispiel die beiden Kerne 25 und 26 aus einem Einkristall aus
MnZn-Ferrit. Diese beiden Kerne können auch aus einem mehrkristallinen
MnZn-Ferrit bestehen.
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Die Gleiteinrichtung 2 und der Magnetkopfkern 6 werden auf die unten
beschriebene Art und Weise verschieden bearbeitet. Die verschiedenen
Bearbeitungsvorgänge sind in Verbindung mit der Prozedur zur
Herstellung des schwebenden Magnetkopfes 1 unten beschrieben.
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Als erstes wird der Magnetkopfkern 6 an die Gleiteinrichtung 2 anhaftend
gebondet. Dann wird die Seite der Gleiteinrichtung 2 auf der Seite des
Luftaustrittsendes 13a unter einem Winkel abgeschrägt. Gleichzeitig
werden die Ränder 19 des Kernes 6 auf der Seite des Luftaustrittsendes 13a
automatisch unter einem Winkel abgeschrägt. Daher sind die Schienen 3
und 4 an der Gleiteinrichtung 2 so geläppt, daß die Tiefe des Lese-
/
Schreibespaltes g in den Kopfkern 6 ein gewünschtes Ausmaß annehmen
kann.
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Anschließend werden die Schienen 3 und 4 an der Gleiteinrichtung 2 mit
einem Läppband oder dergleichen geläppt, um den Abschnitt 20 der
Schiene 3 auszuschneiden, der gegenüber dem Spurabschnitt 6' liegt. Das
heißt, die freiliegenden Ränder 19 werden mit dem Läppband abgeschrägt,
um diese abzurunden.
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Wenn die Ränder 19 der Schienen 3 und 4 an der Gleiteinrichtung 2 mit
dem Läppband abgeschrägt sind, werden auch die äußeren freiliegenden
Ränder (nicht gezeigt) des Kernes 6 geläppt. Dann werden die freiliegenden
äußeren oberen Abschnitte des Kopfkernes 6 geschliffen, um die schrägen
Flächen 21 zu bilden. Als Ergebnis wird der Spurabschnitt 6' mit einer
gegebenen Breite (6 um bei dem vorliegenden Beispiel) ausgebildet. Die
abgeschrägten Abschnitte der freiliegenden äußeren Ränder des Kernes 6
weisen die schrägen Flächen 21 aufgrund des oben beschriebenen
Schleifvorganges auf und somit sind diese schrägen Abschnitte abgetragen
worden, und der Spurabschnitt 6' ist mit der gewünschten Breite t
ausgebildet. Folglich ist es unwahrscheinlich, daß die Spurbreite t durch das
Bandläppen beeinflußt wird.
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Wie oben beschrieben ist, werden die freiliegenden Ränder 19 der
Schienen 3 und 4 abgesehen von dem Abschnitt 20 entgegengesetzt des
Spurabschnittes 6' abgeschrägt. Daher wird, wenn ein Betrieb des CSS-
Systems ausgeführt wird, das Medium durch die Ränder 19 nicht
beschädigt. Das heißt, der Widerstand für den CSS-Betrieb ist verbessert. Dies
steigert die Zuverlässigkeit und kann eine Aufzeichnung mit hoher Dichte
anpassen.
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Bei dem in Fig. 3 oder 4 gezeigten schwebenden Magnetkopf 1 sind, wenn
Maßnahmen unternommen werden, um den Widerstand des CSS-
Betriebes zu verbessern, dann die Ränder entweder der Gleiteinrichtung 2
oder des Magnetkopfkernes 6 abgeschrägt und gleichzeitig wird der
Spurabschnitt 6' abgeschrägt. Als Ergebnis kann die Breite t des
Spurabschnittes 6' vermindert werden. Bei dem neuartigen schwebenden
Magnetkopf 1 ragt der Magnetkopfkern 6 von der Gleiteinrichtung 2 vor. Dies
ermöglicht es, die Gleiteinrichtung 2 unabhängig von dem Kern 6
abzuschrägen. Daher treten die mit dem herkömmlichen schwebenden
Magnetkopf in Verbindung stehenden Probleme nicht auf.
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Bei dem vorliegenden Beispiel ragt der Magnetkopfkern 6 mit einer
gegebenen Breite in einer parallelen Beziehung zu der Schiene 3 vor. Der Kern
6 ragt jedoch über eine ziemlich kleine Entfernung von 6 um vor. Auch
das Lufteintrittsende des Kernes 6, das Luftaustrittsende 13a und die
Seite 21 gegenüberliegend der Gleiteinrichtung, die die Spurbreite t
bildet, werden unter einem Winkel abgeschrägt. Ferner sieht der Kern einen
sehr kleinen von den Schienen 3 und 4 vorragenden Bereich vor. Ferner
besteht der Kern aus Flächen, die in bezug auf die Fläche
gegenüberliegend dem magnetischen Aufzeichnungsmedium nur stumpfe Winkel
bilden. Folglich ist der Widerstand für den CSS-Betrieb nicht nachteilig
beeinflußt.
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Das Beispiel von Fig. 16 ist ein schwebender Magnetkopf, der wie bisher
beschrieben aufgebaut ist. Der Magnetkopfkern ragt von der
Gleiteinrich
tung vor. Daher können die Ränder der Fläche des Kernes 6, über der das
Medium schwebt, ohne Verringerung der Breite des Spurabschnittes des
Kernes abgeschrägt werden. Auch die freiliegenden Ränder der oberen
Fläche der Gleiteinrichtung werden abgeschrägt. Somit werden, wenn ein
CSS-Betrieb ausgeführt wird, die Ränder das magnetische
Aufzeichnungsmedium nicht beschädigen. Folglich kann der Widerstand für den
CSS-Betrieb ohne Behinderung der Befestigung eines Spurabschnittes mit
einer geeigneten Breite verbessert werden.