JPH0416844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ヘツドの製造方法に関する。

近年、ビデオテープの磁気的特性の向上に伴な
い、ビデオヘツドも従来のフエライトから更に飽
和磁束密度の高いセンダストヘツドの出現が望ま
れている。

しかるに、センダストは、フエライトとは異な
り金属であるが故に、一対のコア状のセンダスト
のガラスによる接合では、接合強度が不充分で、
ワイヤソー等の軽微な切断力しか作用しない切断
法では200μｍ程度の厚さのチツプ状の切断は可
能なものの、チツプ切断後の超音波洗浄、あるい
はパーツフイーダーによる振動等で、コアの接合
が簡単に破壊される等、実用上の大きな問題を有
している。

一方、一対のコア状のセンダストの接合に、銀
ロウによる接合法も用いられてきた。この方法
は、ビデオヘツドの場合、例えば一対のコア状の
センダストのバツクギヤツプ対向面間に、厚さ数
μｍ程度の銀ロウ箔を挾み、その後、フロントギ
ヤツプ面のトラツク合せを行ない、次に銀ロウ箔
が両側のセンダスト・コアにより強く挾まれるよ
うに、一対のセンダスト・コアを互いに押圧させ
た状態で、高温真空中において銀ロウ箔を溶かし
てセンダスト・コア内に拡散させ、一対のセンダ
スト・コアの接合を行なうものである。この方法
では、実用上は充分な接合強度が得られるもの
の、厚さ数μｍの銀ロウ箔を、しわがよらないよ
うにバツクギヤツプ対向面間に挾む作用には、作
業者の多大の注意力と神経の酷使が伴ない、また
このような作業は自動化が極めて困難であり、す
こぶる生産性の低いものであつた。更に、一対の
センダスト・コアに押圧力が働いた状態で銀ロウ
を溶かす上記の方法においては、押圧力に対して
溶けた銀ロウが潤滑剤的な作用を及ぼし、一対の
センダスト・コアは、互いに滑つて相対的な位置
がずれてしまい、トラツク合わせの精度が損なわ
れ、組立精度上の歩留りが低下するという大きな
問題があつた。また、銀ロウ接合の行なわれるバ
ツクギヤツプ面では、センダストへの銀ロウの拡
散が生じており、混入元素に対して極めて敏感に
磁気的特性が劣化するセンダストであるが故に、
バツクギヤツプ面近傍で磁気抵抗が大きくなつて
しまうという問題があつた。

そこで最近では、レーザによるセンダストの接
合も試みられているが、レーザ溶接による接合
も、量産レベルでの実用化は困難であつた。その
理由は、センダストがステンレス等に比べると脆
いためで、レーザ溶接における急冷却時の熱応力
に耐えることができず、溶接部にクラツクを生じ
てしまうためである。これを第１図及び第２図に
よつて詳しく説明する。第１図において、１ａ，
１ｂは巻線窓を形成する巻線溝２ａ，２ｂが形成
されたセンダストから成るコアであり、３はバツ
クギヤツプ面、４はフロントギヤツプ面である。
コア１ａ，１ｂは、フロントギヤツプ部に設けら
れたトラツク部が正しく突き合わされた状態で、
溶接治具の部材５ａ，５ｂにより互いに押圧し合
うように保持されている。Ａはレーザ光で、バツ
クギヤツプ部の接合部を矢印イ方向にスキヤンさ
れ、コア１ａ，１ｂを溶接する。第２図はレーザ
溶接が行なわれた後のコアの断面図であり、Ｂは
レーザ光Ａによるセンダストの溶融凝固部、６は
溶融凝固部Ｂと母材との境界である。さて第２図
において、溶接凝固部Ｂは、レーザ光Ａが通過し
た後、急激な冷却と共に体積が収縮し、境界６の
近傍において大きな熱応力を発生する。センダス
トは、そもそもステンレス等に比べると脆いた
め、この熱応力に耐えきれず、境界６の近傍にお
いて大きなクラツクを生じ、そのため良好な溶接
が得られず、溶接強度も極めて弱いものでしかな
い。このため、従来、レーザによるセンダスト・
コアの溶接は、センダスト・コアを700℃前後に
加熱して、相対温度差を少なくして行なわれてお
り、量産性が悪かつた。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、生
産性よくかつ歩留りよく製造できる磁気ヘツドの
製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の磁気ヘツド
の製造方法は、少なくとも一組の相隣接する平板
状磁性材が互いに溶接された、複数の平板状磁性
材から成る磁気ヘツドの製造方法であつて、前記
相隣接する平板状磁性材には、互いに対向隣接す
る片持ち状の梁形状部を形成し、この相対向隣接
する梁形状部を、その幅よりも大きなビーム径の
レーザビームを照射することにより溶接するもの
である。

以下、本発明の一実施例について、図面に基づ
いて説明する。

第３図において、７ａ，７ｂはセンダストから
成るコア、８ａ，８ｂは巻線窓を形成する巻線
溝、９はバツクギヤツプ面、１０はフロントギヤ
ツプ面である。コア７ａ，７ｂの一面には、コア
７ａ，７ｂの対向隣接面の近傍に幅0.2mmの溝１
１ａ，１１ｂが長手方向に沿つて形成されている
と共に、幅0.3mmの多数の溝１２ａ，１２ｂが長
手方向適当間隔おきに幅方向に沿つて形成されて
いる。これら溝１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ
は深さが約0.3mmで、これらの溝１１ａ，１１ｂ，
１２ａ，１２ｂにより、互いに対向隣接する多数
対の片持ち状の梁形状部１３ａ，１３ｂが形成さ
れている。フロントギヤツプ面１０においては、
各々の梁形状部１３ａ，１３ｂに対応する位置に
トラツク（図には現われていない）が形成され、
互いに突き合わされている。前記梁形状部１３
ａ，１３ｂの寸法は、通常の溶接に用いられるレ
ーザビーム径が数百μｍのオーダであることを考
慮して、そのビーム径程度もしくはそれ以下とな
るように、コア長手方向及び幅方向共に0.15mmで
ある。なおコア７ａ，７ｂは図外の治具により押
圧されて互いに突合されている。

さて、かかる状態において、対向隣接する各対
の梁形状部１３ａ，１３ｂを、第１図と同じ方向
からのレーザ光でスポツト溶接していく。この場
合、微細な構造の梁形状部１３ａ，１３ｂにおい
て、高品質で再現性の良い溶接を得るには、微細
加工に適したYAGレーザを用いるのがよく、更
にレーザ照射エネルギを正確にかつ再現性よく設
定できるパルス励起のYAGレーザを用いるのが
よい。本実施例においても、パルス励起YAGレ
ーザを用いて、パルス幅８ｍsec、１パルスのエ
ネルギ約1Jのレーザパルスを、デフオーカス０mm
で各梁形状部１３ａ，１３ｂに１パルス照射して
スポツト溶接をしている。

第４図はスポツト溶接により梁形状部１３ａ，
１３ｂに生じる溶融凝固部を示す拡大断面図であ
る。梁形状部１３ａ，１３ｂは上記の如く微小な
形状であるため、熱容量が小さく、前記の様に梁
の形状寸法と同等もしくはそれより大きなビーム
径、例えば梁の幅よりも大きなビーム径のレーザ
照射を受けると梁形状部１３ａ，１３ｂの先端部
分は、ほとんど全体的に一様に溶融状態となる。
この後、溶融部は冷却過程に入るが、コア７ａ，
７ｂ内への熱伝導は、第２図を用いて説明した従
来の場合に比べて熱伝導抵抗が大きいので、ゆる
やかに矢印ロ方向に梁形状部１３ａ，１３ｂ内を
ほぼ一様に行なわれ、この冷却過程における梁形
状部１３ａ，１３ｂ内の等温面は、ほとんど平面
に近くなり、事実、溶融固部の境界線１４はほぼ
水平な直線状となる。したがつてこの冷却過程に
おける溶融凝固部の熱収縮は矢印ハ方向に生じる
が、梁形状部１３ａ，１３ｂは矢印ハ方向の収縮
に対しては全くの自由状態であるため、何ら熱応
力は発生せず、従つてクラツクのない良好な溶接
が得られる。

このようにして、各対の梁形状部１３ａ，１３
ｂをすべてスポツト溶接し、しかる後に溝１２
ａ，１２ｂ部分で切断して0.15mm厚さのヘツドチ
ツプを得る。このとき、外径50mm、回転数
30000rpm、厚さ0.25mmの外周切断機により切断
を行なつたが、溶接部は何らの損傷を受けること
がなかつた。もちろん、超音波洗浄等では全く問
題は生じなかつた。

かくして得られたヘツドチツプを第５図に示
す。このように、磁気ヘツドの構造としては、２
枚の相隣接する平板状磁性材１５ａ，１５ｂの一
部に、互いに対向隣接する梁形状部１３ａ，１３
ｂが形成され、この梁形状部１３ａ，１３ｂの対
向部分をレーザ溶接した構造になつている。な
お、フロントギヤツプ面１０近傍に、フエライト
ヘツドのガラス接合工程と同じ工程を用いてガラ
スをモールドしてもよく、このようにすればフロ
ントギヤツプの長期安定化を図ることができ、実
用上大いに有効である。この場合、ガラスの接合
強度の弱さは、すでに梁形状部１３ａ，１３ｂの
溶接で充分な強度を得ているので問題なく、また
上記のようにレーザ溶接による接合部には熱残留
応力が発生していないので、フロントギヤツプ面
１０のモールドガラスの接合が、レーザ溶接の影
響を受けることは全くない。

第６図は別の実施例を示しており、切欠き１６
ａ，１６ｂに対応する溝が形成されたセンダスト
から成るコアを、フエライトの場合と同様にガラ
ス接合した後、ワイヤソーで切断して所定の寸法
形状のチツプ１７を得、その後、レーザ光Ｃによ
り、対向隣接する梁形状部１８ａ，１８ｂの対向
面を溶接したものである。熱応力の点では第１の
実施例に比べてかなり不利なように考えられる
が、溶接部が微小な梁形状となされているので、
従来のものと比べるとレーザー溶接後の溶接部の
冷却速度がゆるやかであるので、やはりクラツク
は生じず、良好な溶接が行なわれる。また梁形状
部１８ａ，１８ｂは、溶接後の冷却過程において
矢印ニ，ホ方向に収縮しようとし、それによつて
発生する熱応力は平板状磁性材１９ａ，１９ｂを
互いに引きつけるように作用するので、フロント
ギヤツプ及びバツクギヤツプを強固に形成すると
いう大なる効果をもたらす。またこの実施例で
は、磁気ヘツドが固定されるベース２０にチツプ
１７を、梁形状部１８ａ，１８ｂの溶接と同時に
溶接することが可能となる。

第７図はさらに別の実施例を示しており、この
実施例では、磁気ヘツドは薄板から成る平板状磁
性材２１を複数個積層したもので、各平板状磁性
材２１の梁形状部２２は隣接するものどうしが互
いにレーザ光により溶接されて全体が一体に固定
されている。第１及び第２の実施例においては、
梁形状部１３ａ，１３ｂあるいは１８ａ，１８ｂ
の対向面はバツクギヤツプ面９の一部を構成して
いたが、この実施例では、平板状磁性材２１の平
板面の一部となつている。

なお平板状磁性材１５ａ，１５ｂ，１９ａ，１
９ｂ，２１の材質はもちろんセンダストに限定さ
れるものではないが、センダストのように脆い材
質の場合に特に大なる効果を発揮する。

以上説明したように、本発明にかかる磁気ヘツ
ドの製造方法によれば、梁形状部をレーザ溶接す
ることにより、クラツクの発生時のない良好な溶
接を容易に行なえ、したがつて生産性及び信頼性
を大幅に向上し得る。

特に、例えば従来では極めて困難であつたセン
ダストヘツドの溶接による製造を可能にすること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ヘツドの製造方法を説明す
る斜視図、第２図は従来の磁気ヘツドのレーザ溶
接による溶融凝固部を説明する断面図、第３図〜
第５図は本発明の一実施例を示し、第３図は磁気
ヘツドの製造方法を説明する斜視図、第４図はレ
ーザ溶接による溶融凝固部を説明する断面図、第
５図は磁気ヘツドの斜視図、第６図及び第７図は
月それぞれ別の実施例における磁気ヘツドの斜視
図である。 ９…バツクギヤツプ面、１０…フロントギヤツ
プ面、１３ａ，１３ｂ，１８ａ，１８ｂ，２２…
梁形状部、１５ａ，１５ｂ，１９ａ，１９ｂ，２
１…平板状磁性材、２０…ベース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一組の相隣接する平板状磁性材が
   互いに溶接された、複数の平板状磁性材から成る
   磁気ヘツドの製造方法であつて、前記相隣接する
   平板状磁性材には、互いに対向隣接する片持ち状
   の梁形状部を形成し、この相対向隣接する梁形状
   部を、その幅よりも大きなビーム径のレーザビー
   ムを照射することにより溶接する磁気ヘツドの製
   造方法。 ２ 平板状磁性材の材質はセンダストである特許
   請求の範囲第１項記載の磁気ヘツドの製造方法。