CS8805328A2 - Magnetic head - Google Patents

Description

Vynález se týká magnetické hlavy,která sestává ze dvou spolu spojených destičkovítýchferitových jádrových členů, které na jedné straně tvo-ří styčnou plochu pro nosič záznamu, do které ústíštěrbina omezená oběma jádrovými členy, přičemž najedné ze dvou postranních ploch, tvořených oběma jádro-vými členy a probíhajících příčně vůči styčné ploše s je nosičem záznamu,/alespoň zčásti upraven tlumicí ma-teriál . U takové magnetické hlavy známéz JP-A 55-84 021, sestává tlumicí materiál z průlinči-tého a anorganického materiálu. Takového tlumicího ma-teriálu se používá pro snížení interferenčních signálů,vznikajících ve výstupním signálu magnetické hlavy avytvářených, když se nosič záznamu, například magne-tický pásek pohybuje přes styčnou plochu pásku s mag-netickou hlavou. V anglo-americké literatuře se tytosignály také označují jako třecí šum (Rubbing Noise)nebo suvný šum (Sliding Noise). Praxe ukázala, že tlu-micí materiál popsaný v JP-A 55-84021 snižuje uvedenéinterferenční signály v nedostačující míře. Účelem vynálezu je zabránit v pod- statě vzniku interferenčních signálů, jež- se mohou vytvořit, když nosič záznamu se pohybuje přes styčnou - 3 - plochu magnetické hlavy.

Podle vynálezu je proto tlumicísyntetická pryskyřice, vyplněná méně než 30 % objemo-vých plnidlem, které má hustotu větší než 10 x 1(Pkg/m^, přičemž podíl plnidla tvoří nejméně 74 % hmot-nostních, a hustota tlumicího materiálu je větší než 4 x 10J kg/m a jeho modul pružnosti je v rozmezí7 9 10 a 10 Pa. Tímto způsobem může být v podstatě za-bráněno interferenčním signálům, vznikajícím, když senosič záznamu pohybuje přes styčnou plochu magnetickéhlavy.

Toho se dosáhne zvláštní volbousměšovacích poměrů syntetické pryskyřice s plnidlem,majícím vysokou hustotu, takže se obdrží tlumicí ma-teriál, ve kterém částice plnidla, uložené v syntetické pryskyřici, stále mají přiměřenou vzájemnou volbupohybu, aby ve spolupůsobení se syntetickou pryskyři-cí vedly k uspokojivému tlumení. Vzhledem ke zvlášt-ní volbě modulu pružnosti tlumicího materiálu se ta-ké dosáhne toho, že magnetické vlastnosti feritovýchjádrových členů nejsou nepříznivě ovlivňovány v dů-sledku napětí, vznikajících ve feritu, když se tlumi-cí materiál vytvrzuje, takže magnetická hlava má ne-měnné elektrické signální vlastnosti. 4 V této souvislosti je třeba pozna-menat, že z JF-A č. 57-222.643 je známa zalévací hmotapro jádrové členy magnetické hlavy umístěné v pouzdře,kterážto hmota mimo jiné také snižuje interferenčnísignály, vznikající, když se nosič záznamu pohybujepřes styčnou plochu magnetické hlavy a sestává z epo-xidové pryskyřice opatřené plnidlem, majícím hustotuvětší než 5 x 10^ kg/m^, přičemž hodnota 9,14 x 10-^kg/m^ je v příkladech udána jako největší hustota ahodnota 6,95 x 10^ kg/m^ je udána jako nejmenší hod-nota. Pro směšovací poměr s plnidlem je pro plnidloudána hodnota 50 až 200 hmotnostních dílů na 100 hmot-nostních dílů epoxidové pryskyřice, což odpovídá hmot-nostnímu podílu plnidla mezi 33 a 66 % hmotnostních.Vypočítájí-li se z toho výsledné hustoty samotné za-lévscí hmoty, obdrží se hodnoty mezi 1,6 x 10 a 3 0 2 x 10 kg/mJ, tedy poměrně malé hustoty. Příslušné poměry jsou vyznačenyvdiagramu znázorněném na obr. 1, ve kterém je rozsahhustot zalévací hmoty, vyplývající z popsaných příkla-dů, označen křížově šrafovanou plochou. Tento diagramtaké ukazuje, že pouze hustoty nejvýše přibližně 3,2 x 10^ kg/m^ by bylo lze pro zalévací hmotu do-sáhnout ve vyznačeném směšovacím poměru, i když by se - 5 - zvolilo plnidlo mající hustotu větší, než je hustotaudaná v příkladech. Tlumení dosažitelné s takovýmizalévacími hmotami jsou také příslušně malá. Údajeo nodulu pružnosti takových zalévacích hmot nelzez JP-A 57-222.643 odvodit. Na druhé straně se podlevynálezu užije tlumicího materiálu s hustotou většínež 4 x 10 kg/m , kterýžto materiál je alespoň částečně upraven na alespoň jedné ze dvou postranních plochmagnetické hlavy. Interferenční signály vznikající,když se nosič záznamu pohybuje přes styčnou plochumagnetické hlavy, se tímto způsobem velmi uspokojivěpotlačí.

Jak lze odvodit z příslušnýchpříruček, jsou jako plnidla vhodné materiály nebo sli-tiny, mající hustotu větší než 10 x 10^ kg/m\ 3yloprokázáno, že je velmi výhodné, obsahuje-li tlumicímateriál jako plnidlo wolfram. Takte lze tlumicí ma-teriál vyrobit jednoduše a levně, přičemž v důsledku *< >3 poměrů velké hustoty wolframu, totiž 19,3 x ΙΟ“' kg/m ,lze při udaných směšovacích poměrech dosáhnout protlumicí materiál hustot až do 6,6 x 10^ kg/m^. V souvislosti s tím třeba pozna- menat, že materiál sestávající z pryskyřice plněné z* - o - wolframem je o sobě znám z USA pat. spisu 4 528 652,avšak používá se ve spojení s ultrazvukovými převod-níky pro absorbování ultrazvukových vln bez sníženínebo tlumení cscileční schopnosti převodníku, což seprovádí příslušnou volbou akustické impednace. Jinoumožnost použití pro tento materiál, zejména ve spoje-ní s magnetickými hlavami a s tlumením jejich mecha-nických kmitů, jako v případě vynálezu, nelze z USApat. spisu Č. 4 528 652 vyrozumět.

Ukázalo se výhodným zvolit husto-tu tlumicího materiálu řádově 5,2 x 10^ kg/cm\ přitakové hustotě tlumicího materiálu lze dosáhnout rovno-měrného rozložení částic plnidla v syntetické prysky-řici a jejich dokonalé obalení touto pryskyřicí, při-čemž jednotlivé částice mají stále přiměřenou vzá-jemnou volnost pohybu, aby vyvolaly uspokojivé tlume-ní ve spolupůsobení se syntetickou pryskyřicí. V tétosouvislosti má velikostní řád hodnoty + 1C %. Dále se ukázalo výhodným, zvo-lí-li se modul pružnosti tlumicího materiálu řádově g 3 x 10 Pa. Pří této volbě modulu pružnosti, která seběžně provádí přidáním změkčovadla k syntetické prysky-řici, nevznikají při vytvrzení tlumicího materiálu 7 příliš velká napětí ve feritu jádrových členů, takžese elektrická signální vlastnosti magnetické hlavynenaruší. Pod velikostním řádem se zde rozumějí hod-noty + 50 %.

Ukázalo se také výhodným, nane-se-li se tlumicí materiál v podobě místně omezenýchoblastí s ponecháním mezer mezi těmito oblastmi. Tak-to rozložený tlumicí materiál také snižuje nebo zame-zuje ve feritu jádrových členů vznik napětí, vyvoláva-ných při vytvrzování tlumicího materiálu, takže, jakjiž bylo uvedeno, nezmění se nepříznivě elektrickésignální vlastnosti magnetické hlavy.

Vynález bude podrobněji popsánna příkladech provedení v souvislosti s výkresy.

Obr. 1 znázorňuje diagrem ilustrující výsledné vztahy při užití různých směšovacích po-měrů a složení tlumicího materiálu.

Obr. 2 je pohled se strany naobvyklou jednotku s magnetickou hlavou, kde je magne-tická hlava umístěna na nosiči.

Obr. 3 znázorňuje pohled shorana magnetickou hlavu podle obr. 2. 8

Obr. 4 znázorňuje podobná jakoobr. 2 jednotku s magnetickou hlavou, kde tlumicí ma-teriál podle vynálezu je umístěn na magnetická hlavě,a to na všech volně přístupných povrchových úsecíchdvou postranních ploch magnetické hlavy.

Obr. 5 znázorňuje jednotku magne-tické hlavy podle obr. 4 v pohledu shora podle čáry V- V na obr. 4.

Obr. o znázorňuje jednotku magne-tické hlavy podle obr. 4 v pohledu zdola podle čáry VI- VI na obr. 4.

Obr. 7 znázorňuje jednotku magne-tické hlavy podle obr. 5, kde tlumicí materiál je na-nesen pouze na místně omezené oblasti volně přístup-ných povrchových úseků dvou postranních ploch magne-tické hlavy.

Obr. 8 znázorňuje v pohledu zdolajednotku s magnetickou hlavou v pohledu podle obr. 6 a 7.

Obr. 2 a 3 znázorňují obvykloujednotku 1 s magnetickou hlavou, která je napříkladvhodná pro umístění na otáčivém bubnu a pro snímánímagnetického pásku v šikmo probíhajících stopách. - 9 -

Magnetická hlava 2 obsahuje dva navzájem spojené des-tičkovité jádrové členy J a 4, které tvoří na úzké straně styčnou plochu 2 Pro magnetický pásek, kde ústí me-zera 6, omezená oběma jádrovými členy J a 4. Takovámagnetická hlava má dvě postranní plochy 2 a §.» pře-bíhající napříč ke styčné ploše £ a k mezeře 6_. Jednoučástí postranní plochy 2 je ηε-gnetická hlava umístěnanapříklad nalepením na boční straně 2 nosiče 10, takžejejí činná část, obsahující mezeru .6, vyčnívá z vol-ného konce 11 nosiče 10. Poblíže oblasti mezery 6. jemagnetická hlava obvykle opatřena cívkovým vinutím 12,které prochází okénkem 13. provedeným v obou jádrovýchčlenech a £, přičemž oba konce 14 a 19 vinutí 12 jsouspojeny s vedeními 16 a 17, vytvořenými jako plošnýobvod na desce 18 umístěné na nosiči 10.

Jestliže se magnetický pásek po-hybuje přes styčnou plochu 2 magnetické hlavy při čin-nosti takové jednotky s magnetickou hlavou, vznikají,jak známo, ve výstupním signálu magnetické hlavy in-terferenční -signály vyvolané mechanickými vibracemimagnetické hlavy. Aby se takové interferenční signálysnížily, lze alespoň na jedné postranní ploše magne-tické hlavy upravit tlumicí materiál, který pak tlumímechanické vibrace magnetické hlavy. 10

Ukázalo se, že tlumení takovýchmechanických vibrací magnetické hlavy 2 je zvléšt účinné, užije-li se materiálu majícího poměrné velkou hus-totu. Za tím účelem se jako tlumicího materiálu užijesyntetické pryskyřice, vyplněné více než ž 30 % obje-mových plnidlem, kde plnidlo má hustotu více než10 x 10^ kg/m^, a kde hmotnostní podíl činidla je ale-spoň 74 % hmotnostních, přičemž hustota tlumicího ma-teriálu je větší než 4 x 10^ kg/m^. Příkladem syntetické pryskyřice použitelné pro tento účel je epoxidovápryskyřice dodávaná firmou Ciba-Geigy pod obchodnímnázvem ”Araldit ?" a mající hustotu přibližně 1,2 x 10kg/m^. Pro udané směšovací poměry lze u tlumicího ma-teriálu dosáhnout hustot větších než 3,4 x 10^ kg/ m^podle toho, jakého se použije plnidla s hustotou vícenež 10 x 10 kg/ m^, například olova nebo tantalu.Praxe ukázala, že uspokojivého potlačení interferenč-ních signálu se dosáhne, jestliže hustota tlumicíhomateriálu je větší než 4 x 10' kg/mJ. Směšovací pomě-ry udané pro syntetickou pryskyřici s plnidlem o hus-totě větší než 10 x 10' kg/mJ vedou také k tomu, žečástice plnidla, uložené v syntetické pryskyřici, ma-jí přiměřenou vzájemnou volnost pohybu, takže ve spo-luoúscbení se syntetickou pryskyřicí dávají uspokoji-vé tlumení. 11

Diagram znázorněný na obr. 1 udá-vá příslušné poměry. V tomto diagramu je hustota tlu-micího materiálu v 1(P kg/m^ nanesena na pořadnici aobjemový podíl plnidla v tlumicím materiálu je v % ob-jemových nanesen na úsečce. Přerušované čáry diagramuodpovídají dané hustotě použitého plnidla, přičemž hus-tota je udána v;10 kg/m , a čerchované čáry odpovídajídanému hmotnostnímu dílu plnidla v tlumicí sloučenině,a to v % hmotnostních. Hustota plnidla je směrem naho-ru omezena materiály s největší hustotou o 2?., 5 x 10^kg/m*5, jako jsou osmium nebo iridium. Při shora uvede-ných směšovacích poměrech se přitom dosáhne oblastivolitelné hustoty tlumicího materiálu, která je vdiagramu vyznačena jednoduchým křížovým vyčárkováním.

Ukázalo se, že zvlášt výhodným,když tlumicí materiál obsahuje jako plnidlo wolfram,který má hustotu 19,3 x 10^ kg/m\ takže lze za shorauvedených předpokladu dosáhnout pro tlumicí materiálhustot až do 6,6 x 10" kg/m\ jak lze také odvodit zdiagramu znázorněného na obr, 1. Nehledě k velkým hus-totám jichž lze pro tlumicí materiál dosáhnout, lzetakový tlumicí materiál vyrobit jednoduše a levně. S ohledem na zvlášt uspokojivé tlumení se ukázalo velmi výhodným, jestliže se hmotnostní díl wolframu 12 zvolí přibližně asi 62 % hmotnostních, čímž se pro 3 3 tlumicí materiál obdrží hustota řádově 5,2 x 10 kg/mZvlášt uspokojivý tlumicí účinek je založen na skuteč-nosti, že při takové hustotě tlumicího materiálu lzedosáhnout rovnoměrného rozložení částic plnidla v syn-tetické pryskyřici a jejich dokonalé obalení syntetic-kou pryskyřicí, přičemž jednotlivé částice ještě majípřiměřenou volnost pohybu, aby ve spolupůsobení se syntetickou pryskyřicí umožnily shora uvedené velmi uspo-kojivé tlumení. U provedení znázorněného na ocr.4, 5 a 6 je tlumicí materiál 1θ, jak shora uvedeno,umístěn na volně přístupných povrchových úsecích oboupostranních ploch X a 8 magnetické hlavy 2., přičemžv tomto případě je úplně volně přístupná její postran-ní plocha 8. U uvažovaného provedení jsou tyto povr-chové úseky úplně povlečeny tlumicím materiálem 19. 0 sobě by bylo ovšem také možné, aby tlumicí materiálbyl na těchto povrchových úsecích umístěn pouze čás-tečně, nebo aby byl umístěn pouze na jedné ze dvou po-stranních ploch magnetické hlavy. Za tím účelem se tlumicí materiál nanese v kapalném stavu na příslušné po-vrchové úseky a potom se vytvrdí, nebo jinými slovy,vypálí v souhlasu s požadavky pryskyřici. kladenými na použitou 13 - V této souvislosti se ukázalo dů-ležitým, aby v průběhu tvrzení tlumicího materiálunevznikla žádná nebo žádná nadměrná napětí ve feritujádrových členů 3 a A· Taková napětí ovlivňují magne-tické vlastnosti feritu a tedy elektrické signálnívlastnosti celé magnetické hlavy. Aby se takovým ne-žádoucím vlivům zabránilo, ukázalo se být důležitým,aby modul pružnosti tlumicího materiálu ležel v roz-mezí mezi 10 a 10 Pa, přičemž bylo prokázáno zvlášt g výhodným zvolit modul pružnosti řádově 3 x 10 Pa.Volba takového modulu pružnosti tlumicího materiáluse obvykle provádí přidáním změkčovadla k synteticképryskyřici. Takto se elektrické signální vlastnostimagnetické hlavy neovlivní nepříznivě, přičemž se do-sáhne uspokojivého tlumení mechanických vibrací magne-tické hlavy, takže ve výstupním signálu magnetickéhlavy nevznikne prakticky žádné interferenční signá-ly, když se magnetický pásek pohybuje přes styčnouplochu 2 magnetické hlavy 2.

Aby se zabránilo napětím ve feritu obou jádrových členů J s £ magnetické hlavy 2, ukázalose výhodným, je-li tlumicí materiál 19 nanesen pouzena místně omezené oblasti volně přístupných povrcho-

14 přičemž se mezi těmito oblastmi ponechají mezilehlémezery, jak je znázorněno v provedení podá obr. 7 9 8. V příslušném provedení je tlumicí materiál 19 na-nesen na dvě oblasti 20 a 21 volně přístupného po-vrchového úseku postranní plochy J_ a r-s čtyři oblasti 22. 23, 24 a 2> celé volně přístupné postranní plochy8, kdežto ostatní povrchové úseky zůstanou bez tlumi-cího materiálu. Počet oblastí, na kterých je upraventlumicí materiál, a jejich umístění lze ovšem měnit.

Ve znázorněném provedení je ohraničení oddělených ob-lastí, na kterých je umístěn tlumicí materiál kruhové,čehož se dosáhne, nanáší-li se tlumicí materiál po kapkách. Je však také možné upravit tlumicí materiál v proužkovém nebo jiném obrazci.

Je třeba podotknout, že jsou možnáještě jiná provedení celé magnetické hlavy, jež jsouodličná od popsaných provedení. Například nosič, nakterém je magnetická hlava umístěna, může být buben,uváděný přímo do otáčení. Měření podle vynálezu mohoubýt také užita pro magnetickou hlavu, která sama je nepohyblivá nebo je pohybována radiálně vůči diskovi-tému nosiči záznamu. Jak je zřejmé, mohou být shorauvedená provedení různě pozměněna, aniž by se vyšlo 15 - z rámce vynálezu. V této souvislosti je také třebauvést, že tlumicí materiál může být nanesen na alespoňjednu ze dvou postranních ploch magnetické hlavy drivenež se magnetická hlava uloží na nosiči. Podobně můžebýt tlumicí materiál nanesen na alespoň jednu ze dvoupostranních ploch magnetické hlavy dříve, než se jejídva jádrové členy opatří cívkovým vinutím.

Claims (5)

1. - 16 - PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Magnetická hlava, která sestává ze dvou spolu spojených destičkovítých feritových jádro-vých členů, které na jedné straně tvoří styčnou plochupro nosič záznamu, do které ústí štěrbina, omezená obě-ma jádrovými členy, přičemž alespoň na jedné ze dvoupostranních ploch, tvořených oběma jádrovými členy aprobíhajících příčně vůči styčné ploše s nosičem zázna-mu, je alespoň částečně upraven tlumicí materiál, vy-značující se tím, že tlumicí materiál je syntetickápryskyřice plněná více než z 30 % objemových plnidlem,které má hustotu větší než 10 x 10 kg/m , že podílplnidla je nejméně 74 % hmotnostních a hustota tlumi- čího materiálu je větší než 4 x 10 kg/m a jeho mo-7 9 dul pružnosti je v rozmezí mezi 10 a 10 Pa.
2. 2. Magnetická hlava podle bndu 1,vyznačující se tím, že tlumicí materiál obsahuje jakoplnidlo wolfram.
3. 3- Magnetická hlava podle bodu 1nebo 2, vyznačující se tím, že hustota tlumicího ma- 17 teriálu je zvolena ve velikostním řádu 5,2 x 10^ kg/m^.
4. 4. Magnetická hlava podle kterého-koliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že δ modul pružnosti je zvolen řádově 3 x 10 Pa.
5. 5. Magnetická hlava podle kterého-koliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, žetlumicí materiál je upraven v podobě místně omezenýchoblastí, mezi kterými jsou ponechány volné mezilehlémezery.

   \ 57 635/Nn