Brevet FR2011039A1 — publié le 19700227

La présenta invention concerne une nouvelle structure perfectionnée de t§ta magnétique à entrefers multiples et, plus particulièrement, une structure simplifiée de tSta en ferrite à éléments multiples utile pour un enregistrement sans contact dans une mémoire à disques magnétiques. 5 Dans les systèmes d'enregistrement, tels que les systèmes à bandes, tambours, disques magnétiques, qui utilisent une multiplicité de pistes pour enregistrer ou reproduire des signaux d'informations, une méthode commune consiste à placer une multiplicité de transducteurs ou éléments magnétiques an relation fixe par rapport aux pistes d'enregistrement. Las 10 systèmes d'emmagasinage de ce typa, particulièrement les mémoires à disques magnétiques, sont généralement connus comme mémoires à téta fixe par contraste aux systèmes qui utilisent des structures de tête mobil8 pour franchir une surface d'enregistrement afin d'atteindre différentes pistas sélectionnées. Quelques structures de tête magnétique à éléments multiples utilisées 15 dans des mémoires à tâta fixe, sont obtenues en fabriquant différents éléments qui sont joints par insertion dans un réceptacle commun . Dans ce cas, il se posa, antre autres, des problèmes d'association, d'alignement et de stabilité de tous les éléments. Si la structure de tête doit être utilisée pour un enregistrement à résolution et densité élevées, des variations 2q dans la hauteur de l'entrefer ou hauteur da gorgB ou dans la largeur et l'espacement des éléments, vont* alors affecter 1b fonctionnement de la structure de tête et de son système associé. En outre, des différences dans les matériaux utilisés pour la structure de la têtB, peuvent êtra la cause de dimensions instables, ce qui résulta en un faible rendement 25 ou faible qualité du produit fini. Un autre procédé connu consista à utiliser une structure intégrale da matériau farro-magnétiquB par exemple, un bloc dB ferrite qui est traité de manièrs à fournir le nombre voulu d'éléments de transduction. Etant donné que la ferrite s'effrita, un matériau tel que du verra est utilisé 30 dans l'entrefer pour joindre mécaniquement las parois, ou pôles, opposées de l'entrefer Bt pour protéger l'entrefer de toute érosion et usure. Cependant, pour la réalisation de cbs structures connues, plusieurs parties doivent être façonnées et assemblées de façon précise afin d'éviter les problèmes mentionnés ci-dessus. La variation dans les dimensions dss éléments et 35 de leurs circuits magnétiques va entraîner la variation de la réluctance des circuits magnétiques. Ainsi, l'amplitude des signaux de sçrtiB pour chaque canal associé aux éléments de transduction respectifs va être différente en réponse au mime signal, ce qui n'est pas souhaitable. Ces problèmes da mauvais alignements de non uniformité et d'instabilité des dimensions 69 12342 2 2011039 doivent être résolus dB manière à utiliser avantageusement uns structura de tête à entrefers multiples. Un objet de la présente invention consiste à fournir une nouvelle structura perfectionnée de tête rnagnétiquB à entrefers multiples. Un autre objet de la présente invention consiste à fournir une structure da têts magnétique à élément multiplB en utilisant un minimum de parties structurales. Un autre objet de la présenta invention consista à fournir unB structure de tête magnétique à éléments multiples dans laquelle les dimensions critiques sont virtuellement stables offrant ainsi une fiabilité optimale. Un autre objet de la présente invention consista à fournir une structure de tête magnétique à éléments multiples dans laquelle la hauteur d'entrefer de chacun des entrefers de transduction est prédéterminée et rigoureusement la même. Conformément à la présente invention, une structura da têts magnétique à éléments multiples est formée à partir da deux blocs ferromagnétiques fondamentaux, un bloc englobant plusieurs éléments de transduction at l'autre bloc servant d'élément commun pour la-réalisation d'une multitude de circuits magnétiques dont chacun est associé à un autre élément. La premier bloc 20 est usiné et façonné de manière à fournir dss sections ds noyaux parallèles et semblables st. comprend des fenêtres pour l'enroulement des bobines. Chaque noyau Bt sa fenêtre sont façonnés de sorte que la hauteur de l'entrefer et les dimensions arrières da l'entrefer soiBnt facilement contrôlables et visibles durant la traitement. La partie communs est associée à tous >5 les noyaux afin ds réaliser le circuit magnétique pour chaque élément de transduction et posséda une surface pouvant servir de support pneumatique pour 1 'enregistraient sans contact. D'autres objets caractéristiques et avantages de la présenta invention rassortiront de la description qui va suivra, donnée à titre d'exemple 30 non limitatif en S8 reportant aux dessins annexés sur lesquels: Les figures 1a-f représentant la fabrication et le montage d'uns tête à entrefersmultiples conformément aux principes de la présente invention. Les figuras 2 et 3 montrent le fonctionnement des enroulements La figure 4 représente une vue isométrique d'une structura de tête, 35 faite conformément a la présents invention, montrant les bobinas comme étant enroulées uniquement sur quelques éléments. Les mêmes éléments ont les mêmes numéros ds référsncs sur les différentes figures. Suivant les figuras 1a-f, deux blocs de ferrite 10 at 12 sont utilisés 69 12342 3 2011039 pour la fabrication de deux structuras semblables de tête à entrefers multi-plBS 14, uns structure étant représentée sur la figure 4= Des fentes en forme d8 calottes cylindriques sont découpés sur uns surface 13 du bloc 10, ces fentes 18 étant rigoureusement parallèles et de mêmes dimensions. Les fentes 5 18 sont remplies d'un verra =n fusion 20 dont le coefficient de dilatation thermique coïncide avec ealui ds la ferrite. ta surface 16 est ensuite meules et polie et deux canaux longitudinaux 22 sont façonnés transversalement aux fentes 18, Chaque canal 22 a une paroi inclinée 24 adjacente aux parties restantes des fentes garnies de 10 verra 18, l'angle déterminant la hauteur ds 1'entrefer (h) qui représente la hauteur de l'entrefer de transduction mesuré à partir du plan qui balaya le milieu magnétique durant les modes d'enregistrement ou ds lecture, comme le montre la figura 4. La paroi opposée 2S du canal 22 est rigoureusement perpendiculaire à la base du canal 22. 15 Comme le montre la figure 1c, 1s bloc 10 est placé sur le bloc rectangulai re 12, chaque bloc ayant la même longueur et la mime largeur. Las cales 28, faites dans du platine, par exemple, sont fixées aux coins de la structure entre les deux blocs 10 at 12= L'épaisseur de ces cales 28 définit la longueur da 1'entrefer C1), indiqué dans la vue en coupe agrandie et encerclée de 20 la figure 1f. La platine utilisé pour les cales délimitant l'entrefer a un coefficient de dilatation très proche de celui de la ferrite et du verre utilisés dans la fabrication de la structura de t§te. Quatre tiges de verra 30 sont placées dans les deux canaux 22, la composition des tiges 30 étant de préférence la même qua celle du verre 25 20 utilisé pour garnir las fsntss 18. L'ensemble est chauffé à una température d'environ 250° par exemple, afin de faire fondra les tigBs dB verre 30, et le verra fondu s'infiltra dans les zones ouvertes entre les deux blocs Bspacés 10 et 12. Le varre fondu garnit les espaces formés par les calas 28, y compris les zonas destinées à former las entrefers de transduction 30 non magnétiques, Le verre 20 dans les fentes 18 est également fondu mais la degré de liquidité dB se verre à la température de fusion n'est pas suffisant pour supprimer la tension de surface existant dans les fentes 18. En conséquence, la VBrre 20 dans les fantss 18 ne coule pas beaucoup at resta dans ces fentBs. 35 Lorsque le verre durcit st se fixe, l'ensemble est coupé en deux suivant le plan CP-P3 représenté par la ligne discontinue de la figure 1d, afin de fournir dBUx parties semblables 32 comme 1s montra la figure 1e. Le bloc 10 de la partie 32 est biseauté le long de la surface 34 adjacente aux entrefers da transduction remplis de varre 36. Ensuite, la surface 69 12342 4 2011039 biseautée 34 est fendue (voir figura 1f3 à des intervalles uniformément espacés afin de formsr las noyaux 38 shaqua noyau comprenant une fenêtre - ou ouvsrturs 40, Les fentes parallèles 42 sont formées ds manière à se prolonger suivant uns profondeur prédéterminés dans les fentes garnies 5' ds vsrrs 16 mais ns continuent pas dans la région arrière ds l'entrefer des noyau.-, 3S. Corroie la montre la figure 4, une barre ds suspension 44 est fixée dans un sillon qui a été usiné dans la surface supérieure 46 du bloc 12 de sorte qus la structure de têts 14 puisss être montée sur uns courbure •jO (non représentés] du support de tête. Une partis affilée Ce) est formée dans la partis ds la surface inférieurs 48 afin d'assurer un support pnsumatique durant l'opération de transduction. Pour la réalisation ds la structure, uns bobine électrique 50 ast enroulée autour de chaque noyau 38 par l'ouverture associée 40 comme le 15 montrent les figuras 2 st 3, seules quelques unes des bobines 50 étant représentées sur la figum 4. Chaque bobine 50 a deux conducteurs de borne 52 st un conducteur de prise centrale 54 afin d'assurer l'enregistrement et la lecture différentielle. Les conducteurs sont associés à une matrice de diodes qui à son tour, est connectée au circuit lecture-écriture du 20 système d'emmagasinage. Les bobines 50 sont couplées électromagnétiquement aux circuits magnétiques respectifs établis par las noyaux 38 et le bloc 12 qui est commun à tous les noyaux 38. Lorsque la tête câblée 14 est utilisée dans uns structure de tête mobile, d'une mémoire à disques magnétiques/ elle est montée sur une courbure 25 du support de tête ou bras. Durant le fonctionnement, la structure de tite 14 se déplace au-dessus d'un milieu d'emmagasinage mobile, par exemple, un disque magnétique rotatif. Chaque noyau 38 et son entrefer de transduction 36 sont an relation ds transduction avec les pistes d'enregistrement concentriques respectives qui se déplacent devant la structure de tête fixe et sur 30 la longueur des entrefers 36 suivant la direction indiquée par les flèches Cx3 de la figure 4. La nouvelle structure de tite décrite ici présente différents avantages et caractéristiques. Par exemple, les différentes bobines et Ibs éléments de transduction associés peuvent être excités séparément en même temps ou à 35 des temps différents. Durant le fonctionnement, la structure de tête ast montée par rapport à une surface ds disque magnétique de sorte que chaque élément de transduction est rattaché à une piste d'enregistrement distincte. En utilisant la construction de la présente invention, il est réalisé un circuit magnétique efficace, étant donné que l'usage d'une partie commune 69 12342 5 2011039 offre une région arrière d'entrefer relativement grande avec une faible réluc-tance arrière d'entrefer, et ainsi une faible réluctance des noyaux. Etant donné que l'épaisseur des noyaux est indépendante de la largeur de l'entrefer, un noyau plus grand peut alors être utilisé en ayant une rigidité et une force mé-5 canique plus grandes. En outre, l'entrefer est formé durant la dernière opération de montage et étant donné qu'il n'y a pas d'autres montages, les dimensions de l'entrefer une fois qu'elles sont établies, ne s'ont pas changées. En outre, la fenêtre faite dans chaque noyau facilite l'enroulement des bobines. Il est évident que la fabrication de la structure de tête de la présente in-10 vention est simple et relativement peu coûteuse, la tête étant en outre fiable et de dimensions stables. Il en résulte que le procédé de fabrication décrit ici offre un rendement élevé à bas prix, avec une structure de tête d'enregistrement à éléments multiples très efficace. Il reste bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à 15 titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre et de la portSe de la présente invention. 69 12342 6 2011039 REVENDICATIONS 1. - Têts magnétique à éléments multiples caractérisée en ce qu'elle compor te 5 un ensemble d'éléments transducteurs formés en une structure unique, cha que élément présentant un entrefer non-magnétique dans un pian commun, un bloc corrmun relié à ces éléments pour fermer les dits entrefers, chacun des éléments transducteurs présentant la même longueur et la même largeur d'entrefer non-magnétique. 10 2.- Tête magnétique selon la revendication 1 dans laquelle chaque élément a la forme d'un noyau percé d'une ouverture et un bobinage distinct est enroulé autour ds chaque ouverture pour coupler le noyau à un circuit électrique. 15 3.- Tête magnétique selon la revendication 2 dans laquelle la largeur de ce noyau est plus grande que la largeur de l'entrefer non-magnétique. 4.- Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le bloc commun est relié aux éléments par du verre, l'épaisseur de 20 cette liaison vitreuse étant égale à la longueur des entrefers. 5.- Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle des cales sont utilisées pour définir la longueur des entrefers. 25 6.- Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle la structure unique des éléments et du bloccommun est faite en un matériau de ferrite. 7.- Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans 30 laquelle du verre est employé pour relier le bloc commun aux éléments, ce verre ayant un coefficient de dilatation thermique pratiquement égal à celui du matériau de ferrite. 8.- Tête magnétique selon l'une 35 laquelle le bloc commun présente une plan commun défini par les entrefers quelconque des revendications 1 à 7 dans surface ds support pneumatique dans le 40 S.- Procédé de fabrication d'une tête magnétique à éléments multiples caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - découper des fentes parallèles en forme de calottes cylindriques dans 69 12342 7 y 2011039 un premier bloc de matériau magnétique - remplir ces fentes avec un matériau non-magnétique,, - découper, dans ce premisr bloc, deux canaux perpendiculaires aux fentes, - joindre ce premier bise, par sa surface découpée, à un second bloc fait 5 du même matériau -rsgnétiqus en intercalant des cales, les deux blocs définissant entre eux des fenêtres. - placer dans les canaux des tiges faites du mime matériau non-magnétique que celui utilisé pour le remplissage des fentes - chauffer les dites tiges à une température telle que le matériau las 10 composant fonde et se répande dans l'espace défini par les cales, - refroidir l'ensemble - découper l'ensemble en deux parties identiques - biseauter deux parties du premier bloc - former des saignées parallèles dans chaque partie du premier bloc entre 15 les zônss d'entrefer de transducteur, définissant ainsi des éléments ds transduction distincts présentant des largeurs d'entrefers déterminées. - bobiner des enroulements à travers les fenêtres des éléments de transduction et - effiler l'une des surfaces de chaque partie du second bloc pour former 20 des surfaces de support pneumatique. BAD ORIGINAL