DE3327298A1

DE3327298A1 - Drehmagnetkopfanordnung

Info

Publication number: DE3327298A1
Application number: DE19833327298
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Yamato Kanagawa Fujioka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1984-02-02
Also published as: GB2125205B; KR840005873A; JPS5924403A; US4609960A; DE3327298C2; GB2125205A; GB8320401D0; KR860001072B1; JPH0326444B2

Description

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83/87107 ⁷

Beschre ibung:

Die Erfindung betrifft eine Drehmagnetkopfanordnung mit einem Paar Dünnfilm-Magnetköpfen, insbesondere eine kompakte Drehmagnetkopfanordnung geringen Gewichts, die sich für einen Videobandrecorder eignet.

Drehmagnetkopfanordnungen befinden sich beispielsweise in Videobandrecordern. Sie besitzen ein Paar von ZyIindern, die sich unter einem Abstand gegenüberliegen und zwischen sich eine Kammer bilden. Etwa koaxial bezüglich der Zylinder ragt eine Drehwelle in die Zylinder hinein. An der in der Kammer der Zylinder befindlichen Welle ist ein Rotor mit einem Paar von Magnetköpfen montiert, die jeweils an ihrem Ende einen Spalt einer vorgegebenen Länge aufweisen. Schließlich ist ein Drehübertrager oder -transformator vorgesehen, um die Magnetköpfe an eine externe Schaltung zu koppeln.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Drehmagnetkopfanordnung, Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Anordnung und Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Magnetkopf 10. Jeder der Magnetköpfe 10 besitzt ein Paar Magnetkerne 12 und 14 aus magnetischem Material, wie z.B. Ferrit oder Sendust, wobei sich die Magnetkerne 12 und 14 derart gegenüberliegen, daß sie zwischen sich einen Spalt G bilden, Wicklungen.16, die um jeweils den abgelegenen Endabschnitt des Kerns 12 bzw. des Kerns 14 gewickelt sind, und eine Metall-Basisplatte 18, auf der die Kerne 12 und 14 montiert sind. In einem Rotor 20 sitzt eine Drehwelle 26, so daß der Rotor bezüglich der Drehwelle fixiert ist. Die Magnetköpfe 10 liegen auf einer durch die Achse der Drehwelle 26 laufenden Linie, so daß ihre lUmdkuntaktf.e Ucn bezüglich der; Rotors 20 nach außen weisen. Die Magnetköpfe 10 haben bezüglich des Dreh-

mittelpunkts der Drehwelle 26 im wesentlichen den gleichen Abstand R, und sie sind auf einer Seite des Rotors 20 mittels Bolzen befestigt. Ein Rotorkern 21 des Drehübertragers ist auf dem Rotor 20 montiert. Auf dieser Seite des Rotorkerns 21 sind zwei Ringnuten derart ausgebildet und angeordnet, daß sie bezüglich der Drehachse der Drehwelle 26 konzentrisch verlaufen. In diese Ringnuten sind Spulen 22 bzw. 24 eingebettet. Die Spulen 22 und 24 dienen als Rotor des Drehübertragers. Die Magnetköpfe 10 sind an die Spulen 22 bzw. 24 angeschlossen.

In der bekannten Magnetkopfanordnung sind die abgelegenen Enden der Magnetköpfe 10 an den Seiten ihrer Spalte von der Drehachse O des Rotors 20 jeweils um den Abstand R entfernt. Die Magnetköpfe 10 müssen auf dem Rotor 20 derart montiert werden, daß die die abgelegenen Enden verbindende Linie durch die Drehachse 0 des Rotors läuft. Daher muß die Lage der Magnetköpfe 10 in bezug auf den Rotor 20 in der Größenordnung von einigen Mikrometern oder noch weniger genau justiert werden, wenn die Magnetköpfe 10 auf dem Rotor 20 befestigt werden. Um die Köpfe 10 exakt mit dem Rotor 20 auszurichten, ist speziell geschultes Personal notwendig, und die die Arbeiten ausführenden Personen müssen mit hoher Konzentration unter Verwendung eines Mikroskops arbeiten. Die beiden Ringnuten des Rotorkerns 21 des Drehübertragers und die beiden Ringnuten des (nicht gezeigten) Statorkerns des Drehübertragers, die auf den Zylinder fixiert sind, müssen einander exakt gegenüberliegen, wobei zwischen dem Statorkern und dem Rotorkern ein Spalt konstanter Breite vorhanden ist. Aus diesem Grund müssen auf dem Rotorkern 21 mit hoher Genauigkeit zwei Ringnuten an vorbestimmten Stellen gebildet werden, was mühsame und zeitraubende Arbeit erfordert. Außer den oben erwähnten aufwendigen Herstellungsschritten müssen die Magnetköpfe 10 an die Spulen 22 bzw. 24

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angeschlossen werden, indem Verbindungsdrähte gelötet oder gebondet werden. Dies verkompliziert den Herstellungsvorgang der Drehmagnetkopfanordnung zusätzlich.

in der jüngsten Zeit ist eine ständig steigende Nachfrage nach einer Videokamera mit eingebautem Magnetaufzeichnungsteil zu verzeichnen. Um eine solche Kamera konstruieren zu können, muß der Magnetaufzeichnungsteil und somit die Drehmagnetkopfanordnung kompakt ausgebildet sein.

^O Dementsprechend muß der Abstand zwischen der Drehachse der Drehwelle und dem entfernten Ende des Magnetkopfs 10 weniger als 40 mm betragen. Ein derart kompakter Aufbau ist aber bei einer Magnetkopfanordnung, bei der herkömmliche Magnetköpfe 10 mittels Bolzen an dem Rotor 20 befestigt sind, nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmagnetkopfanordnung zu schaffen, bei der der Drehmittelpunkt eines Rotors exakt mit dem Mittelpunkt zwischen den abgelegenen Enden der Spalte der Magnetköpfe ausgerichtet ist und die die abgelegenen Enden verbindende Linie durch den Drehmittelpunkt O des Rotors läuft, ohne daß extrem genaue Justiervorgänge erforderlich sind. Die Anordnung soll kompakt sein und sich durch geringes Gewicht auszeichnen. Ferner sollen in der Drehmagnetkopfanordnung Ringnuten des Rotorkerns eines Drehübertragers exakt mit Ringnuten des Statorkerns eines Drehübertragers ausgerichtet sein. Die Anordnung soll leicht zu montieren und mit hoher Genauigkeit herzustellen sein. Die Drehmagnetkopfanordnung soll sich für eine Videokamera mit eingebautem Magnetaufzeichnungsteil eignen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin die Lage des Drehmittelpunkts bzw. der Drehachse durch die Zentriervorrichtung eingestellt. Die Magnetköpfe sind mit hoher Genauigkeit durch Dünnschichtverfahren an vorbestimmten Stellen des Rotors gebildet. Daher läuft die die entfernten Enden der Spalte der Magnetköpfe verbindende Linie durch die Drehachse, und die Abstände zwischen den entfernten Enden der Spalte der Magnetköpfe und der Drehachse sind einander gleich. Außerdem sind die Magnetköpfe durch Dünnschichtmethoden einstückig mit dem Rotor ausgebildet. Aus diesem Grund entfällt das aufwendige und zeitraubende Ausrichten zwischen den Magnetköpfen und dem Rotor, und man erhält eine kompakte Drehmagnetkopfanordnung, Zu diesen Vorteilen kommt hinzu, daß sich die Anordnung leicht bauen läßt und sich für die Massenproduktion eignet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 20

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Drehmagnetkopfanordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten An-Ordnung,

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Magnetkopf der in Fig. 1 gezeigten Anordnung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmagnetkopfanordnung,

Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 gezeigten Anordnung,

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Fig. 6 eine teilweise geschnittene vergrößerte perspektivische Ansicht des Magnetkopfs der in Fig. 4 gezeigten Anordnung,

Fig. 7 eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht eines Leitungsabschnitts der in Fig. 4 gezeigten Anordnung,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer zum Herstellen der Drehmagnetkopfanordnung verwendeten Magnet

stange,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Magnetstange gemäß Fig. 8,

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Teils der Magnetstange, wobei der Schnitt der Linie X-X in Fig. 9 entspricht,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 8 gezeigten Magnetstange,

Fig. 12 eine Stirnansicht einer von der Magnetstange gemäß Fig. 11 erhaltenen Scheibe,

Fig. 13 eine teilweise geschnittene, vergrößerte perspektivische Ansicht eines Magnetkopfs einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmagnetkopf anordnung,

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine Drehmagnetkopfanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung , und

Fig. 15 eine Seitenansicht der in Fig. 4 gezeigten An-Ordnung.

Fig. 4 bis 7 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmagnetkopfanordnung. Ein scheibenförmiger Rotor 30 besitzt halbkreisförmige Rotorhälften und 34 aus einem magnetischen Material, beispielsweise Ferrit, Sendust oder Permalloy. Die jeweiligen Verbindungs-Stirnseiten der Rotorhälften 32 und 34 besitzen Rechteckform. Diese Verbindungs-Stirnseiten kleben mittels eines Glasklebers oder dergleichen aneinander und bilden so den scheibenförmigen Rotor 30.

Ein Paar von noch zu beschreibenden Magnetköpfen 50 und 70 ist an den beiden Enden der aneinanderhaftenden Verbindungs-Stirnseiten der Rotorhälften 32 bzw. 34 derart ausgebildet, daß der Mittelpunkt zwischen den abgelegenen, d.h. von der Mitte des Rotors fortweisenden Enden der Spalte der Magnetköpfe 50 und 70 mit der Drehachse des Rotors 30 zusammenfällt. In der Mitte des Rotors 30 ist ein Zentrierloch 36 ausgebildet. Das Zentrierloch 36 besteht aus einer Positioniernut 38a, die in der Mitte der Verbindungs-Stirnseiten der Rotorhälfte 32 ausgebildet ist, wobei sie sich in Tiefenrichtung des Rotors erstreckt, und einem Spielraum 38b, der in der Mitte der Verbindungs-Stirnseite der Rotorhälfte 34 ausgebildet ist und sich in Richtung der Tiefe des Rotors erstreckt. Die Positioniernut 38a besitzt dreieckigen Querschnitt, der Spielraum 38b besitzt halbkreisförmigen Querschnitt. In das Zentrierloch 36 ist eine Drehwelle 26 des (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus¹ zum Antreiben des Rotors 30 eingepaßt. Die Nut 38a ist derart ausgebildet, daß die Mitte des Rotors 30 mit der Mitte der Drehwelle 26 dann zusammenfällt, wenn die Außenfläche der Drehwelle 28 beide Wände der Nut 38a berührt. Wenn sich der Rotor 30 dreht, während die Drehwelle 28 in Berührung mit der Nut 38a steht, ist die Mitte des Rotors 30 exakt mit der Drehachse (der Mitte

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> der Drehwelle 26) ausgerichtet.

Auf der Oberseite des Rotors 30 sind konzentrisch bezüglich der Mitte des Rotors 30 Ringnuten 40 und 4 2 ausgebildet, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Nuten 40 und 42 können beispielsweise durch elektrische Entladungsbearbeitung oder durch Plasmaätzen gebildet- sein. In den Nuten 40 und 42 sind durch Dünnschichtmethoden ringförmige Spulenmuster 44 bzw. 46 aus nicht-magneti-

'0 schem leitendem Material gebildet, die als Rotoren für den Drehübertrager dienen. Die Spulenmuster 44 und 46 sind an den Verbindungs-Stirnflächenabschnitten der· Rotorhälften 32 und 34 getrennt. Die Enden der Spulenmuster 44 und 46 stehen in noch zu beschreibender Weise in Verbindung mit den Magnetköpfen 50 bzw. 70.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 6 der Magnetkopf 50 beschrieben werden. Der Magnetkopf 50 ist an einem Ende der Verbindungs-Stirnseite 48 der Rotorhälfte 32 in dessen Längsrichtung ausgebildet. Der Magnetkopf 50 wird durch Dünnschichtverfahren hergestellt. Er besitzt ein Paar von Magnetkernen 52 und 54 und ein Spulenmuster 58 zum Erregen der Magnetkerne 52 und 54. Die Magnetkerne 5 2 und 54 bestehen aus einem magnetischen Material wie z.B. Permalloy oder Sendust. Das Spulenmuster 58 besteht aus nicht-magnetischem leitendem Material. Der Kern 52 ist in der Nähe der Mitte der Verbindungs-Stirnseite 4 8 in deren Tiefen-, d.h. Breitenrichtung (in Richtung der Breite des Rotors 30), ausgebildet und besitzt eine einem Blatt ähnliche Form, die sich entlang der Längsrichtung der Stirnseite 4 8 erstreckt* Wenn die Dicke des Rotors 30 zwischen 200 Mikrometer und 300 Mikrometer liegt, kann man die Breite des Kerns 52 auf etwa 30 Mikrometer einstellen. Auf

•-⁰ dem Korn 52 und der Verbindungs-Stirnseite 48 ist bis

zu einer vorbestimmten Dicke ein Isoliermaterial aufgebracht, so daß eine Isolierschicht 56 die Oberfläche des Kerns 52 und einen Oberflächenabschnitt der Verbindungs-Stirnseite 48, auf dem sich der Kern 52 nicht befindet, abdeckt. Das Spulenmuster 58 ist nit einer vorbestimmten Dicke entsprechend den Dünnschichtverfahren auf der Isolierschicht 56 gebildet. Das Spulenmuster 58 besitzt U-förmige Gestalt, wobei ein quer verlaufender Abschnitt 58c den Kern 52 im rechten Winkel kreuzt und ein Paar von Leitungsabschnitten 58a und 5Sb sich von den beiden Enden des Abschnitts 58c in Richtung des Drehmittelpunkts des Rotors 30 längs der Verbindungs-Stirnseite 48 erstreckt. Auf dem Spulenmuster 58 ist eine Isolierschicht 60 ausgebildet. Der Kern 54 ist auf dem Kern 52 über dem dazwischen liegenden quer verlaufenden Abschnitt 58c gebildet. Der Kern 54 wird aufgebracht, nachdem ein Teil der Isolierschicht 56 entfernt wurde, der auf dem Kern 52 näher zur Drehmitte des Rotors hin ausgebildet ist als der quer verlaufende Abschnitt 58c. Daher ist der Kern 54 an dieser Stelle magnetisch mit dem Kern 52 verbunden. Die Isolierschicht 56 liegt eingeschlossen zwischen denjenigen Bereichen der Kerne 52 und 54, die der Kante der Verbindungs-Stirnseite 4 8 näher liegen als der quer verlaufende Abschnitt 5Sc. Durch die Dicke der Isolierschicht 56 wird ein Spalt G des Magnetkopfs 50 bestimmt. Die Isolierschicht 56, der quer verlaufende Abschnitt 58c und die Isolierschicht 60 sind zwischen den Kernen 5 2 und 54 in einem Abschnitt zwischen dem quer verlaufenden Abschnitt 58c und dem Kern 54 eingeschlossen, der dem quer verlaufenden Abschnitt 58c des Spulenmusters 58 entspricht. Daher kann das Spulenmuster 58 gespeist v/erden, während es von den Kernen 52 und 54 isoliert ist. Unter Verwendung einer magnetischen Schicht, einer Isolierschicht und einer nichtmagnetischen leitenden Schicht r.it diesen Mustern läßt

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ι sich der Magnetkopf 50 derart ausgestalten, daß das eine Windung enthaltende Spulenmuster 58 um die Kerne 52 und 54 "gewickelt" ist. Unterteilt man das Spulenmuster 58 in eine Mehrzahl von Abschnitten an dem quer verlaufenden Abschnitt 58c, um diese Abschnitte elektrisch voneinander zu isolieren, oder bildet man abwechselnd mehrere nichtmagnetische leitende Schichten und Isolierschichten, so erhält man einen Magnetkopf, dessen Spule mehrere Windungen aufweist. Der Magnetkopf 70 ist genauso gebildet wie der Magnetkopf 50, nur liegt der Magnetkopf 70 am anderen Ende der Verbindungs-Stirnseite 48 der Rotorhälfte 32.

Wie Fig. 7 zeigt, erstrecken sich die Leitungsabschnitte 58a und 58b des Spulenmusters 58 zu der Nut 40 und somit zu dem darin ausgebildeten Spulenmuster 44. An einer an das Spulenmuster 44 angepaßten Stelle (der Verbindungs-Stirnseite 48 der Rotorhälfte 32) ist eine Nut ausgebildet, die sich in Breitenrichtung (in Richtung der Dicke der Rotorhälfte 32) der Verbindungs-Stirnseite 48 erstreckt. Darin ist leitendes Material eingebettet, welches Verbindungsleiter 66a und 66b bildet. Die Verbindungsleiter 66a und 66b sind elektrisch an ein Paar Endabschnitte 44a bzw. 44b des Spulenmusters 44 angeschlossen. Die oben beschriebene Isolierschicht 56 ist über die Verbindungsleiter 66a und 66b sowie die Verbindungs-Stirnseite 48 gezogen. Die Leitungsabschnitte 58 und 58b des Spulenmusters 58 sind auf der Isolierschicht 56 ausgebildet. Ein Abschnitt der Isolierschicht 56, welcher einem Schnittpunkt zwischen dem Leitungsabschnitt 58a und dem Verbindungsleiter 66a entspricht, ist entfernt, um einen Verbindungsabschnitt 68a zu bilden. In ähnlicher Weise ist ein Abschnitt der Isolierschicht 56, welcher einem Schnittpunkt zwischen dem Leitungsabschnitt 58b und dem Verbindungsleiter 66b entspricht, entfernt, um einen Verbindungsabschnitt 68b zu bilden. Der Lei-

tungsabschnitt 58a ist an dem Verbindungsabschnitt 68a elektrisch mit dem Verbindungsleiter 66a verbunden. In ähnlicher Weise ist der Leitungsabschnitt 58b an dem Verbindungsabschnitt 68b elektrisch mit dem Verbindungsleiter 66b verbunden.

Wie Fig. 9 zeigt, sind Leitungsabschnitte 74a und 74b eines Spulenmusters 74 des Magnetkopfs 70 über Verbindungsabschnitte 78a und 78b an Verbindungsleiter 76a und 76b angeschlossen, die auf der Verbindungs-Stirnseite 48 der Rotorhälfte 32 gebildet sind. Die Verbindungsabschnitte 78a und 78b stehen in Verbindung mit einem Paar von Endabschnitten 46a und 46b des auf der Oberseite des Rotors 30 gebildeten Spulenmusters 46. Hierdurch sind die Magnetköpfe 50- und 70 elektrisch mit den Spulenmustern 44 bzw. 46 verbunden.

Entlang der Verbindungs-Stirnseite der Rotorhälfte 34 sind an deren beiden Enden rechteckige nicht-magnetische Elemente 64 und 72 derart gebildet, daß die Oberflächen dieser Elemente 64 und 72 mit der Verbindungs-Stirnseite der Rotorhälfte 34 fluchten. Die Verbindungs-Stirnseiten der Rotorhälften 32 und 34 sind mit einem Glas oder einem organischen Kleber 62 zusammengeklebt (Fig. 6). Die nichtmagnetischen Elemente 64 und 72 befinden sich an solchen Stellen, die mit den Stellen der Dünnschicht-Magnetköpfe 50 bzv/. 70 übereinstimmen, wenn die Rotorhälften 32 und 34 zur Bildung des scheibenförmigen Rotors 30 aneinander haften. Die den aufgezeichneten Signalen entsprechenden Magnetflüsse von den Magnetköpfen 50 und 70 können von den nicht-magnetischen Elementen 64 und 72 nicht durch die Rotorhälften 32 und 34 kurzgeschlossen werden, so daß eine Beeinträchtigung des Frequenzgangs der Magnetköpfe 50 und 70 vermieden wird.

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Die nach außen weisenden Seiten der nicht-magnetischen Elemente 64 und 72 und der Magnetköpfe 50 und 70 bilden mit der Außenoberfläche des Rotors 30 eine durchgehende Fläche. Wie Fig. 7 zeigt, liegen oberhalb und unterhalb des Rotors 30 ein scheibenförmiger oberer Zylinder 110 bzw. ein scheibenförmiger unterer Zylinder 112, die durch den Rotor beabstandet sind. Der obere und der untere Zylinder 110 bzw. 112 sind an dem Gerätekörper befestigt. Auf der Unterseite des oberen Zylinders 110 ist ein Statorkern 111 des Drehübertragers montiert. In der Unterseite des Statorkerns 111 sind Spulen 114 und 116 derart montiert, daß sie den Spulenmustern 44 bzw. 46 entsprechen. Diese Spülen 114 und 116 dienen als Statoren des Drehübertragers. Der Drehübertrager, wird gebildet durch die Spulenmuster 44 und 46 und durch die Spulen 114 und 116. Das Spulenmuster 44 kann magnetisch an die Spule 114 gekoppelt werden. In ähnlicher Weise kann das Spulenmuster 46 magnetisch an die Spule 116 gekoppelt werden. Daher erfolgt eine Signalübertragung bzw. ein Signalempfang bei Drehung der Magnetköpfe 50 und 70 auf magnetischem Wege dadurch, daß zwischen der Spule 114' und dem Spulenmuster 4 4 sowie zwischen der Spule 116 und dem Spulenmuster 46 eine magnetische Kopplung besteht, Die Außenumfangsflachen des oberen Zylinders 110 und des unteren Zylinders 112 bilden eine Bandkontaktfläche. Der Durchmesser der Bandkontaktfläche ist geringfügig kleiner als der des Rotors 30.

Bei der oben beschriebener. Drehmagnetkopfanordnung wird ein (nicht gezeigtes) Magnetband an der Außenfläche des oberen und des unteren Zylinders 110 bzw. 112 derart entlanggeführt, daß es über einem Längenabschnitt, der einer halben Drehung des Zylinders entspricht, schräg bzw. schraubenförmig gewunden isu. Der Rotor 30 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit ur. die Drehwelle 26 gedreht, die

' größer ist als die Laufgeschwindigkeit des Magnetbands. Die auf dem Magnetband aufzuzeichnenden Signale werden der Statorspule 114 oder 116 des oberen Zylinders 110 zugeführt. Diese Signale werden nach Maßgabe der magnetischen Kopplung zwischen der Spule 114 und dem Rotorspulenmuster 44 des Rotors 30 oder zwischen der Spule 116 und dem Rotorspulenmuster 46 des Rotors 30 in das Spulenmuster 44 oder 46 eingespeist. Wenn das Magnetband den Magnetkopf 50 gleitend berührt, gelangen die '" in das Spulenmuster 44 eingespeisten Signale über die Verbindungsleiter 66a und 66b in die Leiterabschnitte 58a bzw. 58b des Spulenmusters 58, wodurch ein Signalstrom in dem quer verlaufenden Abschnitt 58c fließt. Hierdurch werden die Kerne 52 und 54 erregt, so daß die Signale an dem Spalt des abgelegenen Endes des Magnetkopfs 50 magnetisch auf dem Magnetband aufgezeichnet werden. Wenn das Magnetband gleitend den Magnetkopf 70 berührt, werden die in das Spulenmuster 46 eingespeisten Signale über die Verbindungsleiter 76a und 76b und die Leitungsabschnitte 74a und 74b an den quer verlaufenden Abschnitt 74c gelegt. Durch diesen Signalstrom wird der Magnetkopf 70 erregt, so daß die Signale auf dem Magnetband magnetisch aufgezeichnet werden.

Da der Rotor 30 in dem Zustand gedreht wird, in welchem die Außenfläche der Drehwelle 26 die Positioniernut 38a berührt, ist die Mitte des Rotors 30 mit hoher Genauigkeit mit der Drehachse ausgerichtet. Zu diesem Vorteil kommt hinzu, daß die Dünnfilm-Magnetköpfe 50 und 70 durch Dünnfilmverfahren an vorbestimmten Stellen des Rotors ausgebildet sind. Daher läuft die die einander abgev/andten Enden der Spalte der Magnetköpfe 50 und 70 verbindende Linie durch die Drehachse, so daß die Abstände zwischen den abgelegenen Enden der Spalte der

Magnetköpfe 50 und 70 und der Drehachse so eingestellt werden können, daß sie mit hoher Genauigkeit übereinstimmen. Außerdem sind die Magnetköpfe 50 und 70 einstückig mit dem Rotor 30 ausgebildet. Daher braucht eine Feineinstellung zum Ausrichten der Köpfe nach der Montage der Magnetköpfe auf dem Rotor nicht zu erfolgen. Daher läßt sich auf einfache Weise eine kompakte Drehmagnetkopfanordnung herstellen.

. Die Rotor-Spulenmuster 44 und 46 werden auf der Oberfläche des Rotors 30 durch Dünnschichtverfahren gebildet. Daher lassen sich die Rotor-Spulenmuster 44 und 46 mit hoher Genauigkeit an vorbestimmten Stellen des Rotors 30 ausbilden. Als Folge hiervon sind die Rotor-Spulenmuster 44 und 46 sehr genau mit den Statorspulen 114 bzw. 116 ausgerichtet. Die Verbindung zwischen dem Spulenmuster 44 und dem Magnetkopf 50 oder zwischen dem Spulenmuster 46 und dem Magnetkopf 70 kann über die Verbindungsleiter 66a und 66b sowie die Leitungsabschnitte 58a und 58b oder über die Verbindungsleiter 76a und 76b sowie die Leitungsabschnitte 74a und 74b erfolgen. Von Bedeutung ist, daß die Verbindungsleiter 66a und 66b oder 76a und 76b sowie die Leitungsabschnitte 58a und 58b oder 74a und 74b auf der Verbindungs-Stirnseite der Rotorhälfte 32 oder 34 unter Anwendung von Dünnfilmmethoden gebildet sind. Daher brauchen die Leitungsdrähte nicht gelötet oder.gebondet zu werden, um jeden Magnetkopf mit dem entsprechenden Spulenmuster zu verbinden, wenn die Drehmagnetkopfanordnung zusammengebaut wird.

Die Magnetköpfe 50 und 70 lassen sich also leicht und einfach mit dem Spulenmuster 44 bzw. 46 verbinden,was einer Vielfalt von industriellen Anwendungsmöglichkeiten entspricht.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis

12 ein Verfahren zum Herstellen einer Drehmagnetkopfanordnung beschrieben werden, die den oben-erläuterten Aufbau besitzt. Wie Fig. 8 zeigt, wird aus einem Magnetblock eine magnetische Stange 80 halbkreisförmigen Quer-Schnitts hergestellt. Eine flache Seite 80a der magnetischen Stange 80 entspricht der Verbindungs-Stirnseite 48 (Fig. 6), so daß die flache Seite 80a zur Glättung geläppt oder poliert wird. In der Mitte der flachen Seite 80a wird in Längsrichtung der magnetischen Stange 80 die Positioniernut 38a mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet. Parallel zu der Positioniernut 38a werden auf deren beiden Seiten zwei Paare von Nuten 82 und 84 eingeschnitten. Die Nuten 82 werden an solchen Stellen gebildet, die den Stellen der Verbindungsleiter 66a bzw. 66b entsprechen. In ähnlicher Weise werden die Nuten 84 an solchen Stellen gebildet, die den Verbindungsleitern 76a bzw. 76b entsprechen. Die Nuten 82 und 84 werden derart gebildet, daß der Abstand zwischen der Mitte der Nut 38a und der inneren Nut 84 genauso groß wird wie der Abstand zwischen der Statorspule 116 und der (durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten) Mitte des Zylinders. 110 (Fig. I)₁ oder die Nuten werden derart ausgebildet, daß der Abstand zwischen der Mitte der Nut 38a und der äußeren Nut 82 genauso groß ist wie der Abstand zwischen der Statorspule 114 und der Mitte des Statorkerns 114. Gemäß Fig. 10 wird auf der die Nuten 82 und 84 enthaltenden flachen Seite 80a eine Isolierschicht 86 aus SiO₂ oder Al-O₃ durch Niederschlagen oder Zerstäuben gebildet, so daß die Isolierschicht 86 den dem Umfang benachbarten Abschnitt der flachen Seite 80a bedeckt.

In die Nuten 82 und 84 wird ein nicht-magnetisches leitendes Material eingebettet, um die Verbindungsleiter 66a und 66b sowie die Verbindungsleiter 76a und 76b zu bilden. Danach wird die Isolierschicht 86 von der flachen Seite 80a entfernt.

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' Wie Fig. 9 zeigt, werden die Magnetköpfe 50 und 70 auf der flachen Seite 80a in vorbestimmten Abständen P in Längsrichtung der magnetischen Stange 80 gebildet. Im vorliegenden Fall wird der eine Spurbreite T definie- ^ rende Kern 52 gebildet, nachdem die Isolierschicht 86 entfernt wurde. Daher wird der Kern 52 direkt auf der •.magnetischen Stange 80 gebildet (d.h. auf der Rotorhälfte 32), wie genauer aus Fig. 10 ersichtlich ist, die eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in Fig. 9

'" reigt. Die Isolierschicht 56, das Spulenmuster 58, die Isolierschicht 60 und der Kern 54 werden anschließend o.ebildet, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Als Ergebnis erhält man den Magnetkopf 50'. Der Magnetkopf 70 wird genauso gebildet wie der Magnetkopf 50. In diesem Fall

'5 ist die die Magnetköpfe 50 und 70 verbindende Linie senkrecht zur Längsrichtung der magnetischen Stange 80, so daß sich die Magnetköpfe 50 und 70 gegenüberliegen.

Kie Fig. 11 zeigt, wird auf der magnetischen Stange 80 eine magnetische Stange 88 halbkreisförmigen Querschnitts derart mit einem Kleber 62 (Fig. 6) festgeklebt, daß die flachen Seiten der beiden Stangen aneinander haften. In der Mitte der flachen Seite ist in "..ängsrichtung der magnetischen Stange 88 der Spielraum .-Sb gebildet. Die nicht-magnetischen Elemente 64 und "2 sind an den beiden Kantenabschnitten der flachen ieite der Magnetstange 88 eingebettet.

r>er durch das Zusammenkleben der magnetischen Stangen ^o und 88 erhaltene stabförmige Block wird zwischen ^benachbarten Magnetköpfen 50 (siehe Fig. 9) mit jeweiligen Abständen P geschnitten, um Scheiben zu erhalten, /.ic in Fig. 11 durch gestrichelte Linien angedeutet iind. Die Schnittflächen werden anschließend poliert ..nd geglättet. Danach werden, wie Fig. 12 zeigt, die

zwei ringförmigen Nuten 40 und 4 2 durch Ätzen der Oberfläche jeder Scheibe (d.h. der Oberfläche des Rotors 30) derart gebildet, daß die Nuten bezüglich der Mitte des Rotors 30 konzentrisch sind. Die Enden der Verbindungsleiter 66a und 66b werden in der Nut 40 freigelegt. In ähnlicher Weise werden die Enden der Verbindungsleiter 76a und 76b in der Nut 72 freigelegt. Wie in den Fig. 4 und 12 gezeigt ist, wird dann, wenn die Spulenmuster 44 und 46 in den Nuten 40 bzw. 42 durch Dünnschichtmethoden gebildet werden, das Spulenmuster 4 4 elektrisch mit den Verbindungsleitern 66a und 66b und das Spulenmuster 46 elektrisch mit den Verbindungsleitern 76a und 76b verbunden. Auf diese Weise erhält man aus einem einzigen stabförmigen Block eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Drehmagnetkopfanordnungen.

Wie erwähnt wurde, läßt sich die Drehmagnetkopfanordnung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung mit hoher Genauigkeit durch Anwendung von Dünnschichtverfahren, wie z.B. Niederschlagung, Plattierung und Zerstäubung, sehr leicht herstellen. Da der Magnetkopf einstückig mit dem Rotor ausgebildet werden kann, kann das präzise und zeitraubende Ausrichten der Magnetköpfe entfallen. Man kann also ein kompaktes Bauteil in Massenproduktion herstellen.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmagnetkopfanordnung. Die in Fig. 6 verwendetenund in Fig. 13 erneut auftauchenden Bezugszeichen kennzeichnen gleiche oder ähnliche Teile. Die Beschreibung dieser Teile soll hier nicht wiederholt werden. Bei dieser Ausführungsform dient die Rotorhälfte 32 auch als Kern für einen Magnetkopf 90. Der Magnetkopf 90 besitzt einen Kern 54 und ein Spulenmuster

58. An einer Verbindungs-Stirnseite 48 einer Rotorhälfte

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32 ist eine Isolierschicht 56 gebildet. Auf der Isolierschicht 56 ist ein Spulenmuster 58 U-förmiger Struktur gebildet. Das Spulenmuster 58 besitzt Leitungsabschnitte 58a und 58b sowie einen quer verlaufenden Abschnitt 58c. An einem vorbestimmten mittleren Abschnitt des quer verlaufenden Abschnitts 58c ist eine Isolierschicht 60 gebildet.. Der Kern 54 ist derart auf den Isolierschichten 56 und 60 gebildet, daß er sich etwa in der Mitte der Verbindungs-Stirnseite 48 in deren Breitenrichtung er-

^O streckt. In diesem Fall ist ein Abschnitt des Kerns 54, der dem Drehmittelpunkt des Rotors 30 näherliegt als der quer verlaufende Abschnitt 58c, gebildet, nachdem ein Teil der Isolierschicht 56, der dem Abschnitt des Kerns 54 entspricht, von der Verbindungs-Stirnseite 58 entfernt wurde. Daher ist der Magnetkern 54 an diesem Abschnitt direkt auf der Rotorhälfte 32 ausgebildet. Die Isolierschicht 56 ist zwischen dem (von der Rotormitte) abgelegenen Ende des Kerns 54, welches auf der Außenseite der Rotorhälfte 32 offen liegt, und einem Abschnitt der Rotorhälfte 32 eingeschlossen, die dem genannten abgelegenen Ende entspricht. Die Isolierschicht 56 bildet den Spalt des Kerns des Magnetkopfs 90. Wenn in dem Spulenmuster 58 ein Signalstrom fließt, bildet sich ein magnetischer Fluß in dem Kern 54 und in einem Teil der Rotorhälfte 32, der dem Kern 54 entspricht. Dieser magnetische Fluß streut aus dem Spalt des Magnetkopfs 90 heraus, so daß die Signale magnetisch auf dem Magnetband aufgezeichnet werden. Vorzugsweise wird ein nicht-magnetisches Element 92 derart in der Anordnung eingebettet, daß es sich an einer (mit dem quer verlaufenden Abschnitt 58c ausgerichteten) Stelle der Verbindungs-Stirnseite 48 der Rotorhälfte 32 über die Tiefe der Rotorhälfte 32 hin erstreckt. Der magnetische Fluß kann aufgrund des nichtmagnetischen Elements 92 nicht in die Rotorhälfte 32 ein- streuen. Der magnetische Weg des Magnetkopfs 90 wird nur

< an demjenigen Ende gebildet, welches dem abgelegenen Ende des Kerns 54 der Rotorhälfte 32 entspricht. Folglich wird eine Beeinträchtigung des Aufzeichnungs/Wiedergabe-Wirkungsgrads durch Streuen des magnetischen Flusses verhindert.

Fig. 14 und 15 zeigen eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmagnetkopfanordnung. Fig. 14 ist eine Draufsicht der Anordnung, Fig. 15 ist eine Vorder-

'0 ansieht. Diese Ausführungsform betrifft eine Drehmagnetkopfanordnung für das sogenannte Azimuth-Verfahren. Verbindungs-Stirnseiten 94 der Rotorhälften 32 und 34 des Rotors 30 sind mit einem Azimuth-Winkel θ bezüglich einer zu den halbkreisförmigen .Flächen der Rotorhälften senkrechten Richtung geneigt. Ähnlich wie der Magnetkopf50 in Fig. 6 sind an der Verbindungs-Stirnseite 94, die die halbkreisförmige Fläche der Rotorhälfte 32 in einem Winkel von 90° - θ schneidet, Dünnfilm-Magnetköpfe 100 und 102 gebildet. Die Spaltwinkel der Magnetköpfe 100 und 102 unterscheiden sich voneinander, so daß mit den Magnetköpfen 100 und 102 eine Azimuth-Aufzeichnung erfolgen kann.

Der in den Fig. 4 und 12 gezeigte Rotor 30 braucht nicht scheibenförmig ausgebildet zu sein. Wie beispielsweise Fig. 14 zeigt, kann ein Rotor 30 derart ausgebildet sein, daß die den Magnetköpfen 100 und 102 entsprechenden Abschnitte jeweils nach auß'en vorragen. Hierbei kann der Rotor 30 so ausgebildet sein, daß der Krümmungsradius jeder der vorragenden Abschnitte 30a und 30b geringfügig größer ist als der der Zylinder 110 und 112 (vergl. Fig. 7).

Wird der Rotor 30 dadurch gebildet, daß die in Fig. 11 dargestellte magnetische Stange schräg geschnitten wird,

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so hat er eine elliptische Oberfläche und ist nicht in der Lage, in den oberen Zylinder oder den unteren Zylinder einzutreten. Also nimmt man anstelle der in Fig. 11 gezeigten magnetischen Stange eine magnetische Stange, deren Durchmesser kleiner ist als der des oberen und des unteren Zylinders, und die vorspringende Abschnitte aufweist, die durch das schräge Schneiden später die Magnetköpfe 100 und 102 werden. Hierdurch erhält man einen Rotor 30, der entweder in den oberen oder in den unteren Zylinder eintreten kann.

Claims

Patentansprüche

Γ1J Drehmagnetkopfanordnung für die Aufzeichnung und die Wiedergabe von Signalen auf einen bzw. von einem Aufzeichnungsträger, mit einem aus magnetischem Material bestehenden Rotor (30), der eine erste und eine zweite Rotorhälfte (32, 34) sowie eine Zentriervorrichtung (36) aufweist, wobei die erste und die zweite Rotorhälfte eine erste bzw. eine zweite Verbindungs-Stirnseite (48) aufweisen, die zur Bildung des Rotors aneinanderhaften, und die Zentriervorrichtung (36) in der Drehmitte des Rotors liegt, um den Drehmittelpunkt des Rotors zu definieren, mit einem Paar von Magnetköpfen (50, 70), die an beiden Enden der ersten Verbindungs-Stirnseite (48) vorgesehen sind, mit einer Dreheinrichtung (26) , mit der der Rotor (30) um seinen Drehmittelpunkt antreibbar'ist, so daß das Paar von Magnetköpfen in gleitender Berührung mit dem Aufzeichnungsträger steht, und "mit einem Drehübertrager (44, 46, 114, 116) zur Kopplung der Magnetköpfe mit einer externen Schaltung, um die Signale von der externen Schaltung an die Magnetköpfe zu koppeln, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Magnetköpfe (50, 70) einen film- oder schichtähnlichen Magnetkern (52, 54), ein Spulenschichtmuster (58), das zum Erregen der Magnetkernschicht gespeist wird, und einen an einem fernen Ende der Magnetkernschicht gebildeten Spalt aufweist.
2. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Rotorhälfte (32, 34) eine im wesentlichen halbkreisförmige Gestalt haben, so daß ein scheibenförmiger Rotor (30) gebildet wird, wenn die erste und die zweite Verbindungs-Stirnseite (4 8) aneinandergeklebt werden.
3. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Magnetköpfe (50,

70) aufweist: eine erste Magnetkernschicht (52), deren (vom Drehmittelpunkt des Rotors) fernes Ende mit einer Kante der ersten Verbindungs-Stirnseite auszurichten ist, eine zweite Magnetkernschicht (54), die auf der ersten Magnetkernschicht gebildet ist, eine erste Isolierschicht (56), die zwischen Bereichen der ersten und der zweiten Magnetkernschicht eingeschlossen ist, welche eine Kante der Verbindungs-Stirnseite enthalten, ein Spulenschichtmuster (58), das zwischen der ersten und der zweiten Magnetkernschicht eingeschlossen ist, um diese zu kreuzen, und zweite Isolierschichten (56, 60), die zwischen dem Spulenschichtmuster (58) und der ersten Magnetkernschicht (52) sowie zwischen dem Spulenschichtmuster (58) und der zweiten Magnetkernschicht (54) eingeschlossen ist, wobei der Spalt durch die erste Isolierschicht (56) gebildet wird.
4. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Magnetköpfe (50, 70) ein erstes nicht-magnetisches Element (64, 72) aufweist, um die erste und die zweite Magnetkernschicht (52, 54) von der zweiten Rotorhälfte (34) abzuschirmen.
5. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 4, dadurch g e kenn ze ichnet , daß jeder der Magnetköpfe (50,

70) ein zweites nicht-magnetisches Element (92) aufweist,

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um zu verhindern, daß ein in einem Abschnitt des Spulenschichtmusters (58) gebildeter magnetischer Fluß in die erste Rotorhälfte (32) einstreut, wobei der genannte Abschnitt in der Nähe der ersten und der zweiten Magnetkernschicht (52, 54) liegt.
6. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e kenn ze ichnet, daß jeder der Magnetköpfe aufweist: eine zweite Magnetkernschicht (54), die mit einem

Ί0 fernen Ende mit einer Kante der ersten Verbindungs-Stirnseite (48) ausgerichtet ist, eine erste Isolierschicht (56) , die zwischen der ersten Verbindungs-Stirnseite (48) und einem Bereich der zweiten Magnetkernschicht eingeschlossen ist, der eine Kante der ersten Verbindungs-Stirnseite enthält, ein Spulenschichtmuster (58) , das zwischen der zweiten Magnetkernschicht (54) und der ersten Verbindungs-Stirnseite (48) eingeschlossen ist, um diese zu kreuzen, und zweite Isolierschichten (56, 60), die zwischen dem Spulenschichtmuster (58) und der zweiten Magnetkernschicht

(54) sowie zwischen dem Spulenschichtmuster (58) und der ersten Verbindungs-Stirnseite (48) eingeschlossen sind, wobei der Spalt durch die erste Isolierschicht (56) gebildet wird.
7. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Magnetköpfe (50, 70) ein erstes nicht-magnetisches Element (64, 72) aufweist, um die zweite Magne'ckernschicht (54) von der zweiten Rotorhälfte (34) magnetisch abzuschirmen.
8. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge — kennze ichnet, daß jeder der Magnetköpfe (50, 70) ein zweites, nicht-magnetisches Element (92) aufweist, um zu verhindern, daß ein in einem Abschnitt des Spulenschichtmusters (58) gebildeter magnetischer Fluß in die

' erste Rotorhälfte (32) einstreut, wobei der genannte Abschnitt in der Nähe der zweiten Magnetkernschicht (54) liegt.
9. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e · kennzeichnet, daß die Dreheinrichtung eine Drehwelle (26) aufweist, daß die Zentriervorrichtung (36) eine erste Nut (38a) aufweist, die in der ersten Verbindungs-Stirnseite (48) ausgebildet ist und sich entlang

der Tiefe der ersten Rotorhälfte (32) erstreckt, und eine zweite Nut (38b) aufweist, die in der zweiten Verbindungs-Stirnseite ausgebildet ist, mit der ersten Nut ausgerichtet ist, und sich entlang der Tiefe der zweiten Rotorhälfte (34) erstreckt, und daß die Drehwelle in ein von der ersten und der zweiten Nut gebildetes Loch eingesetzt ist.
10. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Nut (38a) dreieckigen Querschnitt besitzt, und daß die Drehachse des Rotors (30) dadurch definiert ist, daß eine Oberfläche der Drehwelle (26) eine Wand der ersten Nut berührt.
11. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und die zweite Rotorhälfte (32, 34) mit einem Kleber (62) zusammengeklebt sind.
12. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehübertrager aufweist: zwei Ringnuten (40, 42), die auf einer Seite des Rotors (30) konzentrisch zu dessen Drehachse gebildet sind, zwei Rotor-Spulenmuster (44, 46), die in den beiden Ringnuten gebildet sind und von denen eines (44)

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■j zwei Enden (44a, 44b) an einer Seite eines Kontaktabschnitts zwischen der ersten und der zweiten Verbindungs-Stirnseite aufweist, während das andere der beiden Rotor-Spulenrauster (46) zwei Enden (46a, 46b) an der anderen Seite des Kontaktabschnitts zwischen der ersten und der zweiten Verbindungs-Stirnseite aufweist, und zwei Statorspulen (114, 116), die von den Rotor-Spulenmustern einen bestimmten Abstand aufweisen und an die externe Schaltung angeschlossen sind, wobei die Signale von der externen Schaltung durch magnetische Kopplung zwischen den Statorspulen (114, 116) und den diesen entsprechenden Rotor-Spulenmustern (44, 46) zu den Magnetköpfen (50, 70) übertragen werden.
13. Drehmagnetkopfanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehübertrager zwei Paare von Verbindungsleitern (66a, 66b, 76a, 76b) aufweist, die auf der ersten Verbindungs-Stirnseite ausgebildet sind und von denen jeder Verbindungsleiter an die beiden Enden (44a, 44b, 46a, 46b) des entsprechenden Rotor-Spulenmusters (4 4, 46) angeschlossen ist, daß das Spulenschichtmuster (58, 74) jedes der Magnetköpfe (50, 70) einen quer verlaufenden Abschnitt (58c, 74c) aufweist, der die Magnetkernschichten kreuzt, und ein Paar von Leitungsabschnitten (58a, 58b, 74a, 74b) aufweist, die sich von dem quer verlaufenden Abschnitt (58c, 74c) zu den entsprechenden Verbindungsleitern (66a, 66b, 76a, 76b) erstrecken, und daß eines der Paare von Verbindungsabschnitten an den einen (66a, 76a) der Verbindungsleiter und das andere Paar der Verbindungsabschnitte an den anderen Verbindungsleiter (66b, 76b) angeschlossen ist.
14. Drehmagnetkopfanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ze ichnet,

daß der an einem (bezüglich des Drehmittelpunkts des Rotors) fernen Ende gebildete Spalt der Magnetkernschicht einen vorbestimmten Azimuthwinkel aufweist.