DE2907806A1

DE2907806A1 - Magnetkopf

Info

Publication number: DE2907806A1
Application number: DE19792907806
Authority: DE
Inventors: Saichiro Amano; Atsushi Goto; Junji Hamana; Hiroaki Kato; Yoshio Kawakami; Akeo Sakai
Original assignee: Canon Inc; Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Inc; Canon Electronics Inc
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2907806C2; US4368496A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkopf, dessen elektromagnetische Umwandlungskenndaten bzw. -eigenschaften und dessen Abriebfestigkeit durch dünne Platten mit hoher magnetischer Permeabilität verbessert sind, die eine Klebstoffschicht aufweisen, in der eine körnige Substanz enthalten ist.

Ein Magnetkopf, der für die Aufzeichnung und Wieder-25 gäbe von Information bzw. Daten durch Reibungskontakt mit einem Magnetband konstruiert ist, wird an seiner Berührungsfläche mit dem Magnetband allmählich abgerieben, wodurch er die Gebrauchsleistung in bezug auf die Aufzeichnung im höheren Frequenzbereich, die er 30 am Anfang hatte, verliert, was schließlich bei fortschreitendem Abrieb dazu führt, daß sich die Gebrauchsleistung in bezug auf die Aufzeichnung über den gesamten Frequenzbereich verschlechtert. Ein solcher Nachteil kann verhindert werden, indem man die Abriebfestigkeit 35 erhöht, um das Ausmaß des Abriebs zu vermindern und

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einen gleichmäßigen Abrieb hervorzurufen. Zum Beispiel ist der Stereomagnetkopf im Fall eines Tonfrequenz-Kassettentonbandgeräts mit einer AufZeichnungsspurweite von etwa 0,6 mm aus vier dünnen, laminierten Platten mit einer Dicke von jeweils 0,15 mm zusammengesetzt, um die vorstehend erwähnte Spurweite zu erhalten, da eine einzige Platte mit einer Dicke von 0,6 mm zu einem bedeutenden Wirbelstromverlust und damit zu einem Verlust des Wirkungsgrades in bezug auf die elektromagnetische Umwandlung führen würde. Bei einer solchen Struktur müssen die dünnen, laminierten Platten gegeneinander elektrisch isoliert sein; sie bestehen daher aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität wie Permalloy oder Sendust, das jeweils an seinen Oberflächen mit einem harzartigen, isolierenden Klebstoff versehen ist. Infolgedessen besteht die Spurfläche des Magnetkopfes aus einer laminierten Struktur, die alternierend aus dem Material mit hoher magnetischer Permeabilität und der Klebstoffschicht gebildet wird. Eine solche laminierte Struktur wird im allgemeinen erhalten, indem man z. B. durch Aufsprühen auf dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität eine dünne Schicht, z. B. aus einem Epoxidharz, bildet und solche Platten unter Erhitzen zu-

^ZJ sammenpreßtc Bei einer solchen Struktur neigt die Harzschicht jedoch bei der Erhärtung des Harzes nach dem Laminieren zur Erzeugung einer Spannung entlang der Oberfläche der dünnen Platten, was eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften zur Folge hat.

Andererseits ergibt ein Harz, das eine niedrige Spannung erzeugt, im allgemeinen eine zu niedrige Klebfähigkeit Bei den herkömmlichen Magnetköpfen ist als Material mit hoher magnetischer Permeabilität Permalloy gegen weniger abreibbare Materialien wie hartes Permalloy

oder Sendust ausgetauscht worden, während der Klebstoff

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ι eine niedrigere Abriebfestigkeit als das Material mit hoher magnetischer Permeabilität hatte, um eine befriedigende Klebfähigkeit sicherzustellen, wozu jedoch angemerkt werden muß, daß durch die Abriebfestigkeit des Klebstoffs auch die Abriebfestigkeit des gesamten Magnetkerns beeinflußt wird. Außerdem wird der Magnetkern nach dem Wickeln der Spule in ein Kopfgehäuse eingesetzt und darin mittels eines Befestigungsmaterials befestigt, das zwischen den Kern und das Gehäuse gefüllt wird, so daß ein Teil des Befestigungsmaterials zusammen mit dem Magnetkern die Berührungsfläche mit dem Magnetband bildet. Um die anfängliche Gebrauchsleistung des Magnetkopfes über ein ausgedehnte Zeitdauer aufrechtzuerhalten, ist es daher notwendig, daß der Kern und das Befestigungsmaterial gleichmäßig abgerieben werden, damit immer eine flache bzw. ebene Berührungsfläche beibehalten wird. Bei den herkömmlichen Magnetköpfen war die Nutzungsdauer jedoch in nicht vermeidbarer Weise begrenzt, weil der Abrieb des Kopf-

kerns und der Abrieb des Befestigungsmaterials unausgeglichen waren.

Aufgabe der Erfindung ist ein Magnetkopf, der verbesserte Hochfrequenzeigenschaften bzw. -kenndaten ·" hat, weil der Verlust an effektiver magnetischer Permeabilität des Kerns infolge einer Relaxation der beim Erhärten des Klebstoffs erzeugten Spannung verhindert wird,

dessen Kern eine verbesserte Abriebfestigkeit hat, weil ein Klebstoff eingesetzt wird, der härter ist als die dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität, aus denen der Kern gebildet ist,

bei dem der Verlust an Empfindlichkeit, der sich aus

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dem Vorhandensein des Klebstoffs ergibt, vermindert ist,

bei dem der Kern und das um den Kern herum vorliegende Befestigungsmaterial gleichmäßig abgerieben werden, wodurch über eine ausgedehnte Zeitdauer eine stabile Gebrauchsleistung in bezug auf die elektromagnetische Umwandlung gewährleistet ist,

und der eine verlängerte Nutzungsdauer hat.

Nachstehend werden die beigefügten Zeichnungen kurz erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines

durch Aufwickeln einer Spule auf einen Kern gebildeten, zur Verwendung für einen erfindungsgemäßen Magnetkopf konstruierten Kopfelements;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Kopfelements, bei der das Kopfelement in ein Kopfgehäuse eingesetzt ist;
25

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des

erfindungsgemäßen Magnetkopfes, bei der sich der Magnetkopf mit einem Magnetband und einem Band-Andruckkissen ^ou in Berührung befindet;

Fig. 4 ist ein Diagramm, in dem die Beziehung zwischen der effektiven Permeabilität

und der Frequenz bei einem erfindungsge-

mäßen Magnetkopf mit der entsprechenden

Beziehung bei einem herkömmlichen Magnetkopf verglichen wird;

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' Fig. 5 ist ein Diagramm, in dem die Beziehung

zwischen der Abriebtiefe des Kerns und der Laufzeit des Magnetbandes bei einem erfindungsgemäßen Magnetkopf mit der entsprechenden Beziehung

bei einem herkömmlichen Magnetkopf verglichen wird;

Fig. 6(a) ist eine Teilquerschnittsansicht ^O eines herkömmlichen Mehrelement-Magnet

kopfes im abgeriebenen Zustand und

Fig. 6(b) ist eine Teilquerschnittsansicht

einer Mehrelement-Ausführungsform des '^ erfindungsgemäßen Magnetkopfes im

abgeriebenen Zustand.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung

werden nachstehend näher erläutert. 20

In Fig. 1 wird eine perspektivische Ansicht eines aus den Kernhälften 1, 2 zusammengesetzten Kopfkerns gezeigt, auf dem zum Teil eine Spule 3 vorgesehen ist.

Die dünnen Platten 1a, 1b, 1c und 1d, aus denen die

Kernhälfte 1 gebildet wird, bestehen jeweils aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität wie Permalloy (Vickers-Härte: 139) oder Sendust (Vickers-Härte: 480) mit einer festgelegten Dicke, das auf seinen Oberflächen mit einer Schicht aus einem isolierenden

Klebstoff versehen sind, der eine höhere Abriebfestigkeit als das Material hoher Permeabilität und eine Dicke hat, die in ausreichendem Maße kleiner ist als die vorstehend erwähnte, festgelegte Dicke der dünnen

Platten. Die auf diese Weise aus den laminierten, 35

dünnen Platten 1a bis 1d mit dazwischenliegenden Klebstoff schichten gebildete Kernhälfte 1 wird unter BiI-

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dung eines Kernspalts 4 mit einer anderen, durch Strichpunktlinien bezeichneten Kernhälfte 2 verbunden, die den gleichen Aufbau wie die Kernhälfte 1 hat, wobei durch die Kernhälften 1 und 2 ein geschlossener magnetischer Stromkreis gebildet wird.

In Fig. 2 wird eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäßen Magnetkopfes gezeigt, der aus den Kernhälften 1 und 2 und aus der Spule 3 von Fig. 1 besteht, die in einem Kopfgehäuse 6 angeordnet und darin mittels eines in das Gehäuse eingefüllten Befestigungsmaterials 7 befestigt sind.

Fig. 3 ist eine von der Richtung des Pfeils A her gesehene Querschnittsansicht des Magnetkopfes von Fig. 2 entlang der Strichpunktlinie 5, in der zusätzlich ein Band-Andruckkissen 8 und ein Magnetband 9 gezeigt werden. In Fig. 3 befindet sich der vorstehend erwähnte Klebstoff 10 in den Lücken zwischen den dünnen Platten 1a bis 1d, wodurch die dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität miteinander verklebt und gegeneinander isoliert werden,so daß auf diese Weise der Wirbelstromverlust in den Platten vermindert wird. Der Klebstoff 10 besteht z. B. aus einem isolierenden,

^ZJ klebfähigen Epoxidharz, das eine körnige Substanz mit einer Teilchengröße zwischen 0,5 μπι und 15 μπι enthält. Die körnige Substanz ist ein anorganisches Material, das mindestens aus einem Vertreter der folgenden Substanzen besteht: Metalloxide wie SiO₉, Al₀O.,

^ou (Vickers-Härte; 1950), Zr(SiO₄), Al₂O₃-SiO₂~Verbindungen (in die nachstehend angegebenen Verbindungen sind definitionsgemäß jeweils alle Verbindungen der Gruppe eingeschlossen) , Al₂O-D^-MgO (MgO-Vickers-Härte: 600) , Al₂O₃-MgO-SiO₃, MgO-SiO₂, K₂O-Al₂O₃-SiO₂, Ti-O,

Zr-O, Hf-O, V-O, Nb-O, Ta-O, Cr-O, Pd-O, Re-O, Mo-O, W-O, Mn-O, Fe-O, Co-O, Rh-O, Ir-O, Ni-O, Pt-O, Ti-Zr-O, Ti-Hf-O, Ti-Ta-O, Ti-Co-O, Ti-V-O, Ti-Nb-O, Ti-W-O, Ti-Mn-O, Ti-Fe-O, Zr-Hf-O, Zr-V-O, Zr-Nb-O, Zr-Ta-O, Zr-Cr-O, Zr-Mo-O, Zr-W-O, Zr-Mn-O, Zr-Re-O, Zr-Fe-O, Zr-Co-O, Zr-Ni-O, V-Nb-O, V-Ta-O, V-Cr-O, V-Mo-O, V-W-O, V-Mn-O, V-Re-O, V-Fe-O, V-Co-O, V-Ni-O, Nb-Ta-O, Nb-Cr-O, Nb-Mo-O, Nb-W-O, Nb-Mn-O, Nb-Re-O, Nb-Fe-O, Nb-Co-O, Nb-Ni-O, Ta-Cr-O, Ta-Mo-O, Ta-W-O, Ta-Mn-O, Ta-Re-O, Ta-Fe-O, Ta-Co-O, Ta-Ni-O, Cr-Mo-O, Cr-W-O, Cr-Mn-O, Cr-Re-O, Cr-Fe-O, Cr-Co-O, Cr-Ni-O, Mo-W-O, Mo-Mn-O,

Mo-Fe-O, Mo-Co-O, Mo-Ni-O, W-Mn-O, W-Re-O, W-Fe-O, W-Co-O, 15

W-Ni-O, Mn-Re-O, Mn-Co-O, Mn-Ni-O, Re-Fe-O, Re-Co-O, Re-Ni-O, Co-Ni-O usw., Metallcarbide wie Ti-C (Vickers-Härte: 3000), Zr-C, Hf-C, V-C, Nb-C, Ta-C, Cr-C, Mo-C, W-C, Mn-C, Fe-C, Fe-W-C, Fe-Mo-C, Co-Fe-C, Co-Mo-C, Ni-W-C, V-Zr-C, Cr-Nb-C, Mn-Mo-C, Mn-W-C, Ni-Mo-C usw., Metallnitride wie Ti-N, Zr-N, V-N, Nb-N, Ta-N, Cr-N, 'mo-N, W-N, Mn-N, Fe-N, Co-N, Ti-Zr-N, Ti-Hf-N, Ti-V-N, Ti-Nb-N, Ti-Ta-N, Ti-Co-N, Ti-Ni-N, Zr-Nb-N, V-Nb-N, V-Ta-N, Ta-Cr-N, Ta-Mn-N, Ta-Fe-N, Ta-Co-N, Ta-Ni-N, Cr-Mo-N, Cr-Mn-N, Cr-Fe-N, Mo-(Mn, Fe, Co, Ni)-N, Mo-Co-N, Mo-Ni-N, Mn-Fe-N, Fe-Ni-N, Fe-Pd-N usw., Metallboride wie Ti-B, Zr-B, Hf-B, V-B, Nb-B, Ta-B,

Cr-B, Mo-B, W-B, Mn-B, Ni-B, Pd-B, Ti-Zr-B, Ti-Hf-B, Zr-Hf-B, Ti-V-B, Ti-Nb-B, Ti-Ta-B, Ti-Cr-B, Ti-Mo-B, Zr-Nb-B, Zr-Ta-B, Zr-Mo-B, V-Cr-B, Nb-Cr-B, Ta-Cr-B, Ta-Fe-B, Ta-Co-B, Ta-Ni-B, Cr-Mo-B, Cr-Mn-B, Cr-Fe-B, Cr-Co-B, Cr-Ni-B, Mo-Fe-B, Mo-Co-B,

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B 95O5 2907806 Ma-Ni-B, Mn-Fe-B, Mn-Co-B, Mn-Ni-B, Fe-Co-B, Mo-Al-B, Co-Al-B, Ni-Al-B, Co-Mg-B, Ni-Mg-B, Co-Zn-B, Ni-Zn-B, Co-Ga-B, Ni-Ga-B, Co-Ge-B, Ni-Ge-B, Co-Sn-B, Ni-Sn-B, Co-In-B, Ni-In-B usw. " und Metallsilicide wie Ti-Si (Vickers-Härte: 700), Zr-Si, Hf-Si, V-Si, Nb-Si, Ta-Si, Cr-Si, Mo-Si, W-Si, Mn-Si, Fe-Si, Co-Si, Rh-Si, Ir-Si, Ni-Si, Pb-Si, Pt-Si, Ti-Zr-Si, Ti-Hf-Si, Ti-V-Si, Ti-Ta-Si, Ti-Cr-Si, Ti-Mo-Si, Ti-W-Si, Ti-Ni-Si, Ti-Mn-Si, Ti-Re-Si, Zr-V-Si, Zr-Nb-Si, Zr-Ta-Si, Zr-Mo-Si, Zr-W-Si, Hf-W-Si, Zr-Co-Si, Zr-Ni-Si, Hf-Ni-Si, Zr-Fe-Si, Hf-Fe-Si, V-Nb-Si, V-Mo-Si, V-Mn-Si₇ V-Fe-Si, V-Co-Si, V-Ni-Si, Nb-Gr-Si, Ta-Cr-Si, Ta-Mo-Si, Nb-W-Si, Ta-W-Si, Nb-Fe-Si, Nb-Co-Si, Ta-Co-Si, Nb-Ni-Si, Ta-Ni-Si, Nb-Mo-Si, Cr-Mo-Si, Cr-W-Si, Cr-Mn-Si, Cr-Fe-Si, Cr-Co-Si, Cr-Ni-Si, Mo-W-Si, W-Mn-Si, Mo-Re-Si, Mo-Fe-Si, W-Fe-Si, Mo-Co-Si, W-Co-Si, Mo-Ni-Si, W-Ni-Si usw.

Um einen zufriedenstellenden Effekt zu erzielen, sollte eine solche körnige, anorganische Substanz in einer Menge von mindestens 20 % vorliegen, gleichzeitig jedoch eine Menge von 70 % nicht überschreiten, um eine Verschlechterung der Haftung an den dünnen Platten zu vermeiden und auch um zu verhindern, daß der Arbeitsgang der Beschichtung bei einer hohen Viskosität unrationell bzw. unwirksam ist. Für die Menge der körnigen, anorganischen Substanz wird daher ein Bereich von 20 % bis 70 % bevorzugt.

Wenn die körnige, anorganische Substanz eine Teilchengröße von mehr als 15 um hat, wird der Zwischenraum zwischen den dünnen Platten übermäßig vergrößert, wodurch die Empfindlichkeit des Magnotkopfes verschlechtert wird, da die effektive Dicke der maqnetischen Schicht auf der

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Bandkontaktfläche für eine gegebene Spurweite vermindert wird. Durch das Vorhandensein solcher großen Körnchen wird auch die Menge des harzartigen Bindemittels örtlich vermindert, wodurch seine Klebkraft herabgesetzt wird. 5

Andererseits können Körnchen mit einer geringeren Größe als 0,5 μΐη wegen der bedeutenden Erhöhung der Viskosität nur in einer begrenzten Menge mit dem Epoxidharz vermischt werden, weshalb sie keine ausreichende Spannungs-Relaxation zustandebringen können. Auch ein minimaler Teilchendurchmesser von 0,5 μπι ist erforderlich, um die gegenseitige Berührung der dünnen Platten mit hoher Permeabilität, die im allgemeinen Oberflächenunregelmäßigkeiten in der Größenordnung von _+ 0,2 |im zeigen, zu verhindern. Für die Teilchengröße der körnigen, anorganischen Substanz wird daher ein Bereich von 0,5 μπι bis 15 um bevorzugt. Auf diese Weise zeigt die vorstehend erläuterte, für den erfindungsgemäßen Magnetkopf eingesetzte Klebstoffschicht zufriedenstellende Eigenschaften in bezug auf die elektrische Isolierung, die Abriebfestigkeit, den Wirkungsgrad der Beschichtung, die Klebkraft und die Spannungs-Relaxation, wobei die Spannungs-Relaxation zur Verhinderung der möglichen Deformation des Kerns beim Erhärten des harzartigen Bindemittels dient und dadurch einen Verlust an effektiver, magnetischer Permeabilität verhindert.

In Fig. 4 ist die effektive Permeabilität als

Ordinate gegen die Frequenz als Abszisse aufgetragen.

In Fig. 4 zeigt die Kurve 11 die Ergebnisse von Messungen

an einer herkömmlichen, ringförmigen Kernprobe, die mit einem Epoxidharz allein laminiert ist, während die Kurve 12 die Ergebnisse von Messungen an einer ringförmigen Kernprobe zeigt, die mit einem Epoxidharz 35

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laminiert ist, in dem gepulvertes Aluminiumoxid (Al-O-) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 um in einer Menge von 30 Gew.-% enthalten ist. Man beobachtet, daß die Kurve 12 über den gesamten Frequenzbereich von 0,3 kHz bis 100 kHz, insbesondere im Hochfrequenzbereich, eine höhere Permeabilität zeigt. Auch zeigt der kleinere Abstand zwischen den Kurven 12a und 12b im Vergleich mit dem Abstand zwischen den Kurven 11a und 11b, daß die Schwankungen der Kenndaten bzw. Eigenschaften zwischen mehreren Kernproben bei erfindungsgemäßen Kernproben geringer sind. Dieses Ergebnis wird der Tatsache zuzuschreiben sein, daß die körnige Substanz mit großer Oberfläche einen beträchtlichen Anteil der durch die Zusammenziehung des Harzes erzeugten Spannung absorbiert, wodurch eine Relaxation der auf der Oberfläche des Kerns erscheinenden Spannung hervorgerufen wird. Durch die körnige Substanz wird auch die gegenseitige Berührung der nebeneinanderliegenden, dünnen Platten verhindert, wodurch der Wirbelstromverlust in den Platten vermindert und die Verschlechterung der Hochfrequenzeigenschaften bzw. -kenndaten verhindert wird. Beim Fehlen einer solchen körnigen Substanz neigen etwaige Oberflächenunregelmäßigkeiten auf den dünnen Platten zur Verursachung einer gegenseitigen Berührung der dünnen Platten durch feine Löcher oder unregelmäßige Stellen der Klebstoffschicht. Auf diese Weise besitzt der erfindungsgemäße Magnetkopf, bei dem die laminierten, dünnen Platten unter Zugabe der körnigen, anorganischen Substanz verwendet werden, eine verbesserte Empfindlichkeit im

^ου Hochfrequenzbereich und einen verminderten Hochfrequenz-Vormagnetisierungsstrom. Auch kann dadurch, daß die Dicke des Klebstoffs 10 (Dimension in der seitlichen Richtung in Fig. 3) in ausreichendem Maße kleiner gemacht wird als die Dicke der dünnen Platte (Dimension in der seit-

liehen Richtung in Fig. 3), die Berührungsfläche zwischen

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B «OS

dem Material mit hoher Permeabilität und dem Magnetband erhöht werden, um einen Verlust an Empfindlichkeit zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt die Abriebtiefe des Magnetkerns als Funktion der Laufzeit des Bandes bei einer Bandgeschwindigkeit von 4,75 cm/s. Die Linie 13 bezieht sich auf ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes mit einer Spurweite von etwa 0,6 mm, der hergestellt wurde, indem man sechs jeweils 0,1 mm dicke Platten aus hartem Permalloy laminierte, die jeweils mit einem Klebstoff in einer Dicke von 0,001 mm beschichtet waren, der eine höhere Härte und eine höhere Abriebfestigkeit als das harte Permalloy hatte. Dieser Magnetkern zeigte nach einer Laufzeit von 300 h eine Abriebtiefe von 8 um. Die Linie 15 bezieht sich auf einen ansonsten identischen Magnetkopf, bei dem jedoch ein anderer Klebstoff mit einer niedrigeren Abriebfestigkeit eingesetzt wurde. Dieser Magnetkern zeigte nach einer Laufzeit von 300 h eine Abriebtiefe von 48 μΐη. Ein zweites Beispiel für einen erfindungsgemäßen Magnetkopf mit einer Spurweite von etwa 0,6 mm wurde hergestellt, indem man zwei dünne, jeweils 0,3 mm dicke Platten aus Sendust mit hoher Permeabilität laminierte, die jeweils mit einem Klebstoff in einer Dicke von 0,01 mm beschichtet waren, der eine höhere Härte und eine höhere Abriebfestigkeit als das Sendust hatte. Das zweite Beispiel des erfindungsgemäßen Magnetkopfes zeigte, wie aus der Linie 14 hervorgeht, nach einer Laufzeit von 300 h eine Abriebtiefe des Kerns von 6 μπι.

Die Linie 16, die nach einer Laufzeit von 300 h eine Abriebtiefe von 18 um zeigt, bezieht sich auf einen ansonsten identischen Magnetkopf, für den jedoch ein Klebstoff mit einer niedrigeren Abriebfestigkeit als das Sendust eingesetzt wurde. Die Magnetköpfe des ersten

"" und des zweiten erfindungsgemäßen Beispiels zeigen auch

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fast keine Änderung in den elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften bzw. -kenndaten vor und nach dem Lauftest.

Zwar werden bei den vorstehend beschriebenen Beispielen mehrere dünne, laminierte Platten eingesetzt, es ist jedoch auch dann möglich, die Abriebfestigkeit zu verbessern, wenn eine einzige Platte mit hoher magnetischer Permeabilität verwendet wird, falls diese Platte auf beiden Seiten mit einem Klebstoffmaterial beschichtet ist, das eine hohe Abriebfestigkeit hat. Zum Beispiel hat der Kern für einen Magnetkopf mit einer Spurweite von 0,1 mm bis 0,03 mm, zum Beispiel für einen Video-Aufzeichnungskopf, eine nicht-laminierte Struktur, jedoch kann auch in einem solchen Fall der Abrieb des Kerns vermindert werden, indem man beide Seiten der Kernplatte mit einem Klebstoff der vorstehend erwähnten Art beschichtet. Auf diese Weise wird es, wie vorstehend erläutert wurde, möglich gemacht, einen Magnetkopf mit einer verlängerten Nutzungsdauer herzustellen, ohne daß die elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften bzw. -kenndaten verschlechtert werden, indem man einen Klebstoff wählt, der eine höhere Abriebfestigkeit als die dünnen Platten mit hoher Permeabilität hat, und indem man auch die Dicke des Klebstoffs so wählt, daß sie in befriedigendem Maße geringer ist als die Dicke der dünnen Platten.

Die Fig. 6a und 6b sind von der Richtung des Pfeils A her gesehene Querschnittsansichten des Magnetkopfes von Fig. 2 entlang der Strichpunktlinie 5, wobei der Kopf mit vier Kanälen konstruiert ist und worin c und d die Grenzen der Berührungsfläche mit dem Magnetband darstellen. Fig. 6a erläutert zum Vergleich den Querschnitt eines herkömmlichen Mehrkanal-Magnetkopfes, worin durch die Strichpunktlinie 17a bzw. durch die ausge-

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zogene Linie 17b die Bandberührungsflächen vor und nach dem Abriebtest bezeichnet werden. Fig. 6b erläutert den Querschnitt des erfindungsgemäßen Magnetkopfes, worin durch die Linie 18a bzw. durch die ausgezogene Linie 18b die Bandberührungsflächen vor und nach dem Abriebtest bezeichnet werden. Der in den Fig. 6a und 6b dargestellte Abrieb wurde durch einen 200-stündigen Lauftest verursacht, der mit einem nicht dargestellten, mit einer Bandgeschwindigkeit von 4,75 cm/s laufenden Magnetband durchgeführt worden war. Zur Verdeutlichung des Abriebzustands ist die senkrechte Dimension gegenüber der waagerechten Dimension 100-fach vergrößert. Aus dem Vergleich dieser beiden Zeichnungen geht hervor, daß der in Fig. 6b dargestellte, erfindungsgemäße Magnetkopf eine überlegene Abriebfestigkeit hat. In dem darin dargestellten, dritten erfindungsgemäßen Beispiel ist der Klebstoff 10a in den Lücken zwischen den laminierten, dünnen Platten 1a bis 1d vorgesehen, um die nebeneinanderliegenden dünnen Platten mit hoher Permeabilität elektrisch zu isolieren und dadurch den Wirbelstromverlust in den Platten zu vermindern und auch um die Abriebfestigkeit zu verbessern. Der Klebstoff 10a besteht aus einem Epoxidharz, zu dem eine körnige, anorganische Substanz hinzugegeben worden ist, die aus mindestens einem Vertreter der vorstehend erwähnten Metalloxide, Metallcarbide, Metallnitride, Metallboride und Metallsilicide besteht. Die körnige, anorganische Substanz wird, wie schon im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert wurde, in einer Menge von vorzugsweise 20 bis 70 % hinzugegeben und besteht vorzugsweise aus Aluminiumoxid.

Das Befestigungsmaterial 7a besteht aus einem Epoxidharz, zu dem SiO₂ (Siliciumdioxid) in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% oder Al-O- (Aluminiumoxid) in einer

Menge von 1 bis 5 Gew.-% hinzugegeben worden ist. Außer-

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dem wird CaCO- (Calciumcarbonat) in einer solchen Weise hinzugegeben, daß die vorstehend erwähnten Zusatzstoffe in einer Gesamtmenge von 30 bis 80 Gew.-% der Mischung vorliegen, um die zeitabhängige Verschlechterung zu verhindern und um eine Relaxation der Spannung hervorzurufen, die durch das Zusammenziehen bei der Erhärtung verursacht wird.

Der mit dem Klebstoff und dem Befestigungsmaterial der vorstehend erläuterten Zusammensetzung hergestellte, erfindungsgemäße Magnetkopf weist an der Bandberührungsfläche eine erhöhte Abriebfestigkeit auf und wird, wie in Fig. 6b gezeigt wird, auf dieser Fläche gleichmäßig abgerieben. Es ist daher ermöglicht worden, über eine ausgedehnte Zeitdauer zufriedenstellende magnetische Kenndaten bzw. Eigenschaften aufrechtzuerhalten und auf diese Weise eine verlängerte Nutzungsdauer zu erzielen.

Zusammenfassend sei erläutert, daß der Magnetkern des erfindungsgemäßen Magnetkopfes aus dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität zusammengesetzt ist, die jeweils mit einer eine körnige Substanz enthaltenden Klebstoffschicht versehen sind. Bei einer solchen Struktur wird durch die mittels der körnigen Substanz erzielte Spannungs-Relaxation der Verlust der effektiven magnetischen Permeabilität des Kerns verhindert, wodurch die Hochfrequenzeigenschaften bzw. -kenndaten verbessert werden. Die Gegenwart der körnigen

Substanz führt auch dazu, daß die Härte in der Nähe des Klebstoffs größer wird als die Härte, die die dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität haben, wodurch die Abriebfestigkeit des Kerns verbessert wird. Außerdem wird die Klebstoffschicht in befriedigendem

Maße dünner gemacht als die dünne Platte, um einen

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Erapfindlichkeitsverlust zu verhindern und wird ein zum Tragen des Kerns dienendes Befestigungselement mit einer solchen Zusammensetzung hergestellt, daß es gleichmäßig, mit dem Kern abgerieben wird, wodurch verhindert wird, daß sich der Kopf infolge des Abriebs durch das Aufzeichnungsmedium deformiert bzw. verformt, so daß auf diese Weise die anfänglichen elektromagnetischen Umwandlungskenndaten bzw. -eigenschaften über eine ausgedehnte Zeitdauer beibehalten werden können. 10

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Magnetkopf, gekennzeichnet durch Kernhälften (1, 2), die jeweils aus dünnen Plattenelementen (1a 1d) mit einer hohen magnetischen Permeabilität und aus einem Klebstoffmaterial (10; 1Oa) bestehen, das aus einem isolierenden Harz besteht, in dem in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-% eine körnige Substanz enthalten ist, die eine höhere Härte als die dünnen Plattenelemente hat, wobei das Klebstoffmaterial auf jedes der dünnen Plattenelemente aufgebracht ist und wobei die Kernhälften unter Bildung eines Kopfkerns miteinander verbunden sind, und durch eine auf den Kopfkern gewickelte Spule (3) .

2 ο Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkern durch Laminieren einer Vielzahl der dünnen Plattenelemente (1a - 1d) mit einer hohen magnetischen Permeabilität gebildet worden ist, wobei das Klebstoffmaterial (10; 1Oa) in den Lücken zwischen den laminierten dünnen Plattenelementen vorgesehen ist.

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3. Magnetkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Klebstoffmaterial (10; 10a), das aus einem Epoxidharz besteht, in dem eine körnige, anorganische Substanz mit einer Teilchengröße von 0,5 um bis 15 um enthalten ist.

4. Magnetkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die körnige, anorganische Substanz aus mindestens einem Vertreter von Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallboriden und Metallsiliciden besteht.

5. Magnetkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Klebstoffmaterial (10 ; 10a), das aus einem Epoxidharz besteht, zu dem gepulvertes Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 μΐη in einer Menge von 30 Gew.-% hinzugegeben worden ist.

6. Magnetkopf, gekennzeichnet durch Kernhälften

(1, 2), die jeweils aus einer Vielzahl von laminierten, dünnen Plattenelementen (1a - 1d) mit einer hohen magnetischen Permeabilität und einem Klebstoffmaterial (10; 10a) bestehen, das aus einem eine körnige Substanz enthaltenden, isolierenden, klebfähigen Harz besteht und in den Lücken zwischen den laminierten, dünnen Plattenelementen vorgesehen ist, wobei eine Vielzahl der Kernhälften unter Bildung eines Kopfkerns miteinander verbunden sind.

^JU 7. Magnetkopf nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Klebstoffmaterial (10; 10a), das aus einem Epoxidharz besteht, in dem eine körnige, anorganische Substanz mit einer Teilchengröße von 0,5 μΐη bis 15 pm

enthalten ist.
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' 8. Magnetkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die körnige, anorganische Substanz aus mindestens einem Vertreter von Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallboriden und Metal1-siliciden besteht.

9. Magnetkopf, gekennzeichnet durch Kernelemente, die jeweils ein Element mit einer hohen magnetischen Permeabilität enthalten, das eine festgelegte Dicke hat und an seiner Oberfläche mit einem Klebstoffmaterial versehen ist, das aus einem eine körnige Substanz enthaltenden, isolierenden, klebfähigen Harz besteht, wobei das Klebstoffmaterial in einer Dicke vorgesehen wird, die in ausreichendem Maße geringer

'^ ist als die vorstehend erwähnte Dicke des Elements, und wobei eine Vielzahl der Kernelemente unter Bildung eines Kopfkerns miteinander verbunden sind, und durch eine Spule, die auf den Kopfkern aufgewickelt ist.

^u 10. Magnetkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkern durch Laminieren einer Vielzahl von dünnen Platten mit einer hohen magnetischen Permeabilität gebildet worden ist und daß das Klebstoffmaterial in den Lücken zwischen den dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität vorgesehen ist.

11. Magnetkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klebstoffmaterial vorgesehen ist,

das eine größere Härte als das Element mit hoher magnetischer Permeabilität hat.

Ö09882/0802

12. Magnetkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klebstoffmaterial vorgesehen ist, das eine größere Härte als die dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität hat. 5

13. Magnetkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkern durch Laminieren von sechs jeweils 0,1 mm dicken Platten aus Permalloy gebildet worden ist und daß das Klebstoffmaterial in einer Dicke von 0,001 mm zwischen den laminierten Platten aus Permalloy vorgesehen ist.

14. Magnetkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkern durch Laminieren von zwei jeweils 0,3 mm dicken Platten aus Sendust gebildet worden ist und daß das Klebstoffmaterial in einer Dicke von 0,01 mm zwischen den laminierten Platten aus Sendust vorgesehen ist.

15. Magnetknopf, gekennzeichnet durch Kernhälften (1, 2), die jeweils aus dünnen Plattenelementen (1a 1d) mit einer hohen magnetischen Permeabilität und aus einem Klebstoffmaterial (10; 10a) bestehen, das aus einem eine körnige Substanz enthaltenden, isolieren-

■" den Harz besteht, wobei das Klebstoffmaterial auf jedes der dünnen Plattenelemente aufgebracht worden ist und wobei eine Vielzahl der Kernhälften unter Bildung eines Kopfkerns miteinander verbunden worden sind, durch eine

Spule (3), die auf den Kopfkern gewickelt ist, durch on

ein Gehäuse (6) für die Aufnahme des Kopfkerns und der Spule und durch ein Befestigungsmaterial (7; 7a), das aus einem mindestens SiO₂ enthaltenden Harz besteht

und vorgesehen ist, um den Kopfkern und die Spule in dem Gehäuse zu tragen.

Ö09882/0602

- 5 - B 9505

■ 16. Magnetkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkern durch Laminieren einer Vielzahl von dünnen Platten (1a - 1d) mit einer hohen magnetischen Permeabilität gebildet worden ist und daß das Klebstoffmaterial (10; 1Oa) in den Lücken zwischen den dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität vorgesehen ist.

17. Magnetkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebstoffmaterial (10; 10a) aus

einem Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht und daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem mindestens SiO₂ in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% enthaltenden ■5 Epoxidharz besteht.

18. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebstoffmaterial (10; 10a) aus einem Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70

^zu Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht und daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem mindestens SiO₂ in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

19. Magnetkopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem SiO~ und CaCO-, in einer Gesamtmenge von 30 bis 80 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

20. Magnetkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem SiO₂ und CaCO₃ in einer Gesamtmenge von 30 bis 80 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

S09882/0802

B ₉5O5

' 21. Magnetkopf, gekennzeichnet durch Kernhälften (1, 2), die jeweils aus dünnen Plattenelementen (1a -

1d) mit einer hohen magnetischen Permeabilität und aus einem Klebstoffmaterial (10; 10a) bestehen, das aus einem eine körnige Substanz enthaltenden, isolie renden Harz besteht, wobei das Klebstoffmaterial auf jede der dünnen Plattenelemente aufgebracht worden ist und wobei eine Vielzahl der Kernhälften unter Bildung eines Kopfkerns miteinander verbunden sind, durch eine auf den Kopfkern gewickelte Spule (3), durch ein Gehäuse (6) für die Aufnahme des Kopfkerns und der Spule und durch ein Befestigungsmaterial (7;7a), das aus einem mindestens Aluminiumoxid enthaltenden Harz besteht und vorgesehen ist, um den Kopfkern und die '5 Spule in dem Gehäuse zu tragen.

22. Magnetkopf nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkern durch Laminieren einer Vielzahl von dünnen Platten (1a - 1d) mit einer hohen

^ζυ magnetischen Permeabilität gebildet worden ist und daß das Klebstoffmaterial (10; 10a) in den Lücken zwischen den dünnen Platten mit hoher magnetischer Permeabilität vorgesehen ist.

^i%J 23. Magnetkopf nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebstoffmaterial (10; 10a) aus einem Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht und daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem mindestens

Aluminiumoxid in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

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- 7 - B 9505

' 24. Magnetkopf nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebstoffmaterial (10; 10a) aus einem Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht und daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem mindestens Aluminiumoxid in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

25. Magnetkopf nach Anspruch 23, dadurch gekenn-'0 zeichnet, daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem Aluminiumoxid und CaCO₃ in einer Gesamtmenge von 30 bis 80 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

26. Magnetkopf nach Anspruch 24, dadurch gekenn-'5 zeichnet, daß das Befestigungsmaterial (7; 7a) aus einem Aluminiumoxid und CaCO-. in einer Gesamtmenge von 30 bis 80 Gew.-% enthaltenden Epoxidharz besteht.

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