JP3065904B2 - 薄型磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄型磁気ヘッド及びその製造方法

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JP3065904B2
JP3065904B2 JP7019492A JP1949295A JP3065904B2 JP 3065904 B2 JP3065904 B2 JP 3065904B2 JP 7019492 A JP7019492 A JP 7019492A JP 1949295 A JP1949295 A JP 1949295A JP 3065904 B2 JP3065904 B2 JP 3065904B2
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文人 山本
実雄 右田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性を有する被検出対
象物を検出する薄型磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の磁気ヘッドには、図4に
示すように、幅の厚いコ字型の磁性体からなる磁気コア
11,12を対向させ、かつ磁気コア11,12の間に
ギャップを形成するための非磁性体13を挟持して構成
されている。また、磁気コア11には、電源により励磁
される励磁コイル14が巻回されており、磁気コア12
には、磁束変化に応じて誘起電圧を発生する検出コイル
15が巻回されている。
【0003】上記磁気ヘッドでは、トラック幅Tが広く
形成されて、ギャップ13の近傍を摺動する金属等の被
検出対象物による磁束変化に応じて検出コイル15に電
圧を誘起させて、上記被検出対象物を検出していた。上
記磁気ヘッドでは、磁気コアの幅Wも広く、例えばトラ
ック幅Tが10mmのもので、各磁気コアの幅Wが3m
m程度であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年では、
磁気ヘッドを他のセンサ(例えば光りセンサなど)と複
合化して用いる場合が多々あり、上記磁気コアの幅が広
い磁気ヘッドでは設置スペースが広くなり、複合化が困
難になるという問題点があった。本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、他のセンサとの複合化に適した薄
型磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1では、被検出対象物の摺動側に設
けられた第1の脚部と、該第1の脚部と対向する第2の
脚部と、前記第1及び第2の脚部間に設けられた中央部
とを有してコ字形状にそれぞれ形成されるとともに、対
称的に設けられて前記第1の脚部の一側面同士及び第2
の脚部の一側面同士が互いに対向し、かつ前記脚部の幅
がトラック幅の略4分の1以下から30分の1以上の幅
からなる第1及び第2の磁気コアと、前記中央部又は第
2の脚部に巻回されるコイルと、前記対向する第1及び
第2の磁気コアの脚部間に設けられてギャップを形成す
るギャップ部材とを備えた薄型磁気ヘッドが提供され
る。
【0006】請求項2では、第1の脚部と、該第1の脚
部と対向する第2の脚部と、前記第1及び第2の脚部間
に設けられた中央部とからなるコ字形状に第1及び第2
の磁気コアをそれぞれ形成し、前記脚部の幅をトラック
幅の略4分の1以下から30分の1以上の幅に形成する
とともに、前記脚部を対称的にして前記第1の脚部の一
側面同士及び第2の脚部の一側面同士を互いに対向配置
し、該対向する脚部間にギャップ部材を溶接し、前記脚
部の長手方向を被検出対象物の摺動と直交させる薄型磁
気ヘッドの製造方法が提供される。
【0007】前記第1及び第2の磁気コアにおける脚部
の幅は、前記被検出対象物の面積等の大きさに応じて
記トラック幅の略4分の1以下から30分の1以上の幅
に形成されることが好ましい。前記第1及び第2の磁気
コアの脚部とギャップ部材は、少なくとも1箇所でスポ
ット溶接されることが好ましい。
【0008】
【作用】コイルが巻回される対称的なコ字型の第1及び
第2の磁気コアの幅を、被検出対象物の大きさに応じて
トラック幅の略4分の1以下から30分の1以上の範囲
内の任意の幅に形成して薄型にするとともに、長手方向
が被検出対象物の摺動と直交する脚部をそれぞれ設け
る。さらに、対称形状の第1及び第2の磁気コアの各脚
部と該脚部間に設けたギャップをスポット溶接する。
【0009】
【実施例】本発明に係る磁気ヘッドの実施例を図1乃至
図3の図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る
磁気ヘッドの第1実施例を示す構成図である。図におい
て、上記磁気ヘッドは、紙幣識別装置(図示せず)に用
いられるもので、コ字型の磁性体からなる磁気コア2
1,22と、非磁性体からなりギャップを形成するため
のギャップ部材23とを備えている。
【0010】磁気コア21,22は、例えばパーマロイ
やセンダスト等の磁性体からなり、それぞれ被検出対象
物の摺動側の脚部21a,22aと、中央部21b,2
2bと、脚部21a,22aと対向する被検出対象物の
反摺動側の脚部21c,22cから構成されている。ま
た、磁気コア21,22は、対称的に設けられ、脚部2
1aと22aの側面及び脚部21cと22cの側面が互
いに対向して配設されている。
【0011】磁気コア21の中央部21bには、励磁コ
イル24が巻回され、励磁コイル24は、交流バイアス
電源(又は直流バイアス電流)25に接続されている。
また、磁気コア22の中央部22bには、検出コイル2
6が巻回され、検出コイル26は、電圧計27に接続さ
れている。磁気コア21,22の幅Wは、磁性体の被検
出対象物の大きさ、例えば面積等の大きさに応じて、ト
ラック幅Tの略4分の1以下から30分の1以上の範囲
内の任意の幅に形成されている。すなわち、磁気コア2
1,22の幅は、被検出対象物の面積が大きい場合には
大きく形成され、上記被検出対象物の面積が小さい場合
には小さく形成される。
【0012】ギャップ部材23は、ベリリウム銅やSu
S等の非磁性体からなり、磁気コア21,22の脚部2
1a,22a間に挟持されてギャップを形成している。
脚部21a,22a及びギャップ部材23の長手方向
は、被検出対象物の摺動方向に直交するように設定さ
れ、上記長手方向の幅はトラック幅Tとなっている。脚
部21a,22a及びギャップ部材23は、それぞれ1
箇所でスポット溶接28されるとともに、脚部21c,
22cも2箇所でスポット溶接29されている。
【0013】なお、脚部21a,22a及びギャップ部
材23のスポット溶接は、実施例のごとく1箇所でも良
いし、複数箇所であっても良い。本実施例に係る磁気ヘ
ッドは、例えばトラック幅Tを10mm、各磁気コア2
1,22の幅Wを0.5mm、各脚部21a,21c,
22a,22cの高さdを1mm、各中央部21b,2
2bの高さDを5mmで製造することができる。これに
より、トラック幅Tに対する各磁気コア21,22の幅
Wは、20分の1となり、薄型の磁気ヘッドを提供する
ことができる。
【0014】従って、本実施例では、磁気ヘッドを薄型
に形成することができるので、他のセンサと複合化した
場合でも、設置スペースが少なくて済み、複合化に適し
たものとなる。また、本実施例の磁気ヘッドは、同じ形
状の薄型の磁気コアを対称的に合わせ、対向する脚部を
スポット溶接して固定するので、製造が容易になるとと
もに、製造コストを低減できる。
【0015】次に、このような構成の磁気ヘッドを紙幣
識別装置に用いた場合の磁気検出動作を説明する。な
お、上記磁気ヘッドは、光センサ(図示せず)と複合化
されて上記紙幣識別装置に搭載されているものとする。
上記紙幣識別装置の作動中、交流バイアス電源(又は直
流バイアス電流)25から励磁コイル24へはバイアス
電流が流れており、紙幣識別装置に挿入された紙幣(図
示せず)は、上記装置内の搬送ローラ(図示せず)によ
り磁気ヘッドに向けて搬送される。上記被検出対象物と
しての紙幣の所定部位には、紙幣識別のための磁気イン
クが塗布されている。
【0016】搬送ローラによって搬送される上記紙幣
は、まず光センサによって存在が確認され、次いで磁気
ヘッド上を、ギャップの長手方向に直交するように摺動
する。そして、磁気インクが塗布されていない紙幣部分
が磁気ヘッド上を通過する間は、検出コイル26には、
バイアス電流により発生する磁束の変化に応じた誘起電
圧のみが発生し、上記電圧が電圧計27に現れる。
【0017】次に、紙幣の磁気インク塗布部分が磁気ヘ
ッド上に至ると、磁気インクが発生する外部磁束がギャ
ップを介して導入され、バイアス電流による磁束と上記
外部磁束との合成磁束の変化に応じた誘起電圧が検出コ
イル26に発生し、上記電圧が電圧計27に現れ、紙幣
の識別がなされる。本実施例では、磁気ヘッドを薄型に
形成することができるので、上記磁気ヘッド用いた紙幣
識別装置では、複合化されたセンサ上の紙幣の搬送距離
が短くなり、搬送ローラによる紙幣の搬送をスムーズに
行うことができる。
【0018】また、本実施例の磁気ヘッドでは、各磁気
コアとギャップを形成するギャップ部材をスポット溶接
によって一体的に固定するので、上記紙幣の摺動運動中
でも、コア接合部のグラツキがなくなり、これに起因す
る摺動ノイズの発生を大幅に低減でき、磁界の感度が向
上し、高精度の紙幣識別を行うことができる。なお、一
般には、スポット溶接によって磁気コアを結合すると、
コア接合部が磁性劣化して、コア内を磁気が通りにくく
なることが推定できる。これに対し、本発明者らは、実
施例のごとく、各磁気コアとギャップ部材をスポット溶
接して結合したところ、誘起電圧の検出精度が向上する
結果となった。発明者らは、この結果から、スポット溶
接に伴いコア内を通りにくくなった磁気が被検出対象物
の摺動側に突出して、通過する被検出対象物の磁束変化
を捉えやすくなって感度が向上したものと考えた。
【0019】また、図2は、本発明に係る磁気ヘッドの
第2実施例を示す構成図である。本実施例では、磁気コ
ア21,22及びギャップ部材23は、図1の第1実施
例と同様の構成で、これらをスポット溶接によって固定
させているが、異なる点は、検出コイル30を磁気コア
21,22の両脚部21c,22cに巻回させるととも
に、検出コイル30を電圧計27に接続させるように構
成したことである。
【0020】これにより、磁化した被検出対象物が磁気
ヘッド上に至ると、被検出対象物が発生する外部磁束が
ギャップを介して導入され、上記外部磁束の変化に応じ
た誘起電圧が検出コイル30に発生し、上記電圧が電圧
計31に現れる。従って、本実施例でも、設置スペース
をとらず、他のセンサとの複合化に適した薄型磁気ヘッ
ドによって、磁化された被検出対象物の検出を高精度に
行うことができる。
【0021】なお、上記実施例では、スポット溶接の場
合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば
図3の第3実施例に示すように、磁気コア21,22の
脚部21a,22a及びギャップ部材23を、シーム溶
接32によって長手方向に一体的に連続結合することも
可能である。この場合にも、スポット溶接と同様に、磁
気が被検出対象物の摺動側に突出して、通過する被検出
対象物の磁束変化を捉えやすくなって感度が向上すると
考えられる。
【0022】また、本発明は、これら実施例に限定され
ず、種種に変形可能である。すなわち、実施例では、本
発明の磁気ヘッドを紙幣識別装置に適用した場合につい
て説明したが、本発明の磁気ヘッドは、これ以外の各種
磁気記録装置、例えばコイン選別機、磁化された証券等
の識別装置、金属の材質識別装置等に適用可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
では、被検出対象物の摺動側に設けられた第1の脚部
と、該第1の脚部と対向する第2の脚部と、前記第1及
び第2の脚部間に設けられた中央部とを有してコ字形状
にそれぞれ形成されるとともに、対称的に設けられて前
記第1の脚部の一側面同士及び第2の脚部の一側面同士
が互いに対向し、かつ前記脚部の幅がトラック幅の略4
分の1以下から30分の1以上の幅からなる第1及び第
2の磁気コアと、前記中央部又は第2の脚部に巻回され
るコイルと、前記対向する第1及び第2の磁気コアの脚
部間に設けられるギャップ部材とを備えたので、磁気ヘ
ッドが薄型となり、他のセンサとの複合化に適したもの
となる。
【0024】請求項2では、第1の脚部と、該第1の脚
部と対向する第2の脚部と、前記第1及び第2の脚部間
に設けられた中央部とからなるコ字形状に第1及び第2
の磁気コアをそれぞれ形成し、前記脚部の幅をトラック
幅の略4分の1以下から30分の1以上の幅に形成する
とともに、前記脚部を対称的にして前記第1の脚部の一
側面同士及び第2の脚部の一側面同士を互いに対向配置
し、該対向する第1の脚部間にギャップ部材を形成する
ための部材を溶接し、前記脚部の長手方向を被検出対象
物の摺動と直交させるので、製造が容易になるととも
に、製造コストを低減できる。
【0025】また、好ましい態様としては、第1及び第
2の磁気コアの脚部とギャップを、少なくとも1箇所で
スポット溶接して固定するので、コア接合部に起因する
摺動ノイズを除去でき、摺動ノイズを大幅に削減でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気ヘッドの第1実施例を示す構
成図である。
【図2】同じく第2実施例を示す構成図である。
【図3】同じく第3実施例の要部を示す構成図である。
【図4】従来の磁気ヘッドを示す構成図である。
【符号の説明】
21,22 磁気コア 21a,21c,22a,22c 脚部 22a,22b 中央部 23 ギャップ部材 24 励磁コイル 25 交流バイアス電源 26,30 検出コイル 27,31 電圧計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−258287(JP,A) 特開 平2−248879(JP,A) 特開 平2−231588(JP,A) 実開 昭63−145189(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 33/00 - 33/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検出対象物の摺動側に設けられた第1
    の脚部と、該第1の脚部と対向する第2の脚部と、前記
    第1及び第2の脚部間に設けられた中央部とを有してコ
    字形状にそれぞれ形成されるとともに、対称的に設けら
    れて前記第1の脚部の一側面同士及び第2の脚部の一側
    面同士が互いに対向し、かつ前記脚部の幅がトラック幅
    略4分の1以下から30分の1以上の幅からなる第1
    及び第2の磁気コアと、前記中央部又は第2の脚部に巻回されるコイルと、 前記対向する第1及び第2の磁気コアの脚部間に設けら
    れるギャップ部材とを備えたことを特徴とする薄型磁気
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 第1の脚部と、該第1の脚部と対向する
    第2の脚部と、前記第1及び第2の脚部間に設けられた
    中央部とからなるコ字形状に第1及び第2の磁気コアを
    それぞれ形成し、前記脚部の幅をトラック幅の略4分の
    1以下から30分の1以上の幅に形成するとともに、
    記脚部を対称的にして前記第1の脚部の一側面同士及び
    第2の脚部の一側面同士を互いに対向配置し、該対向す
    る脚部間にギャップ部材を溶接し、前記脚部の長手方向
    を被検出対象物の摺動と直交させることを特徴とする薄
    型磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2の磁気コアにおける脚
    の幅は、前記被検出対象物の面積等の大きさに応じて
    前記トラック幅の略4分の1以下から30分の1以上の
    幅に形成されることを特徴とする請求項2に記載の薄型
    磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2の磁気コアの脚部とギ
    ャップ部材は、少なくとも1箇所でスポット溶接される
    ことを特徴とする請求項2に記載の薄型磁気ヘッドの製
    造方法。
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