Brevet FR2571532A1 — publié le 19860411

TETE MAGNETIQUE AVEC SOLENOIDES FORMEE A PARTIR DE CIRCUITS ELECTRIQUES PREFORMES La présente invention concerne le domaine des têtes magnétiques. Elle a plus particulièrement trait aux têtes magnétiques utilisées pour les magnétophones ou magnétoscopes, lecteurs et enregistreurs de disques et disquettes magnétiques. On rappellera que ces têtes magnétiques ont généralement deux fonctions : la première consiste à inscrire, sous forme analogue ou codée, le message que l'on souhaite enregistrer sur la piste magnétique , la seconde consiste à "lire" le message ainsi enregistré pour le restituer sous forme acoustique et/ou visuelle ou sous forme d'information codée à l'utilisateur ou à un autre appareil. Ces têtes magnétiques sont, sous leur forme la plus générale, constituées par un noyau magnétique d'une seule pièce ou d'un ensemble de pièces solidaires, le plus souvent en ferrite. Ce noyau comporte deux branches qui définissent entre elles un entrefer ; chacune desdites branches est entourée par un solénoide , les deux solé soldes étant, le plus souvent, montés en série. Dans la plupart des cas, et notamment pour ce qui concernent les magnétoscopes et plus généralement dans le domaine des hautes fréquences, les têtes magnétiques utilisées sont de taille extrêmement réduite et elles peuvent, en outre, exiger une qualité de ferrite dont les propriétés mécaniques sont mauvaises. Plus précisément, les ferrites appropriées du point de vue magnétique sont extrêmement friables. Le trou qui est formé entre les deux bras de la tête doit être de dimension très réduite et il est alors nécessaire de réaliser le solénoïde par bobinage manuel au binoculaire ou au microscope. On conçoit aisément les difficultés qu+impose cette étape de bobinage et le coût de fabrication qu'elle implique. La présente invention a donc pour but de simplifier et de supprimer le bobinage d'un circuit électrique autour du noyau de la tête magnétique et de permettre éventuellement son assemblage par un procédé automatique et non plus manuel comme dans l'art antérieur. On constatera, en outre, que l'invention permet d'améliorer le rapport signal/bruit de la tête et éventuellement de simplifier et améliorer les performances de 11 électronique et de la tête magnétique en permettant l'emploi de matériaux plus économiques pour la constitution du noyau de ladite tête. La tête magnétique selon l'invention comprend un noyau magnétique d'une seule pièce comportant deux branches définissant entre elles un entrefer, chacune desdites branches étant munie d'un bobinage électrique qui l'entoure au moins en partie, la tête étant caractérisée en ce que lesdits bobinages sont constitués à partir d'au moins un réseau de conducteurs électriques formé sur un support ouvert souple apte à être conformé et fermé autour desdites branches. t . > Lorsque la tête magnétique comporte deux structures de réseaux de conducteurs sur des supports différents, celles-ci peuvent être enroulées avec et par l'intermédiaire de leur support autour de chaque branche respective. Les supports sont collés ou soudés et les contacts électriques sont assurés par contact ou soudure fil à fil, de préférence avec décalage d'un rang de conducteurs de telle sorte que soit reconstitué un enroulement spiralique formant un solénofde. Les deux solénoides peuvent être reliés en série, Lorsque la tête magnétique ne comporte qu'une seule structure de réseau électrique préformée, les extrémités des conducteurs sont soudées bout à bout avec décalage d'un rang et l'anneau ainsi formé est pincé en son centre, au niveau du noyau magnétique. Le maintien dans cette position pincée peut être assuré par tout moyen, et notamment par collage du support, face interne contre face interne. Le support apte à être confo#rmé est de préférence un support souple. Le support souple utilisé pour le circuit électrique peut être réalisé en diverses matières et notamment en matériaux synthétiques. Son épaisseur est variable mais des valeurs de 5 à 125 microns ou supérieures ont été considérées comme satisfaisantes. Ce support peut être isolant du point de vue électrique et/ou magnétique. S'il ne possède pas ces propriétés, il peut être recouvert sur l'une et/ou l'autre de ses faces par un matériau isolant du point de vue électrique. Les conducteurs électriques formés sur ce support peuvent être des circuits imprimés et l'impression peut être effectuée sur une face ou sur les deux faces du support utilise. Plusieurs variantes sont possibles. Ainsi, il peut être envisagé d'imprimer le réseau de conducteurs sur une face du support l'autre face étant revêtue par des conducteurs qui formeront la partie interne du solénoïde et assureront ainsi un blindage de la face interne. On décrira maintenant plus en détails des formes particulières de réalisation de l'invention qui en feront mieux comprendre les caractér#istiques essentielles et les avantages, étant entendu, toutefois, que ces formes de réalisation sont choisies à titre d'exemples et qu'elles ne sont nullement limitatives.Leur description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une tête magnétique avec deux circuits électriques préformés - la figure 2 est une vue schématique de profil de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en élévation d'une tête magnétique avec un circuit électrique préformé ; - la figure 4 est une vue schématique de profil de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du circuit électrique ; - la figure 6 est une vue schématique de dessus d'un autre mode de réalisation de tête magnétique avec circuit imprimé. - la figure 7 est une vue en perspective du schéma de principe d'un mode de réalisation du circuit électrique. - la figure 8 est une vue schématique et en coupe de profil d'une tête magnétique avec le circuit électrique de la figure 7. Sur la figure 1, on distingue une tête -magnétique 1 comportant deux branches la, lb qui ménagent entre elles un entrefer 2. Autour des deux branches la et lb, sont disposés deux circuits électriques 3a, 3b, qui sont portés chacun sur un support 4a, 4b, constitué par un film en un matériau synthétique polymérisé. Chacun des circuits électriques 3a et 3b est réalisé, du point de vue électrique, pour constituer un bobinage en solénoïde. Mais il est formé à partir d'un réseau de conducteurs rectilignes parallèles préformé sur le support mis à plat, de tels réseaux plans étant déjà commercialisés, notamment par la Société 3M. Conformément à l'invention, le réseau, sur son support encore plan, est glissé dans l'entrefer, puis refermé annulairement autour de la branche correspondante, la ou la respectivement, tandis que l'on fixe l'une contre lautre-les deux extrémités du réseau, en bout des conducteurs, par soudage ou collage, de telle manière à assurer un contact électrique entre une extrémité de chaque conducteur du réseau et l'extrémité opposée du conducteur suivant. Après fermeture de chacun des circuits électriques autour de sa branche respective, on réalise uns liaison électrique entre une extrémité voisine des deux circuits à l'aide d'un pontage 5, de sorte à connecter les deux solé nordets formés en série, les extrémités voisines opposées des circuits 3a, 3b formant des bornes 6a, 6b qui sont reliées respectivement aux deux piles d'une source de courant V. Dans le cas représenté sur la figure 3, on n'utilise plus deux supports de réseaux de conducteurs électriques, mais un seul support qui entoure complètement les deux branches 10a, 10b du noyau 10, par l'extérieur de l'ensemble. Comme dans le cas précédent, le circuit électrique en double solénoïde 11 est constitué à partir d'un réseau de conducteurs électriques, qui est formé par la technique des circuits imprimés sur un support en un matériau synthétique. Il s'agit en fait de deux réseaux formés sur un même support, les conducteurs étant interrompus dans la partie médiane du support, avec toutefois un conducteur de l'un des réseaux débordant sur la zone de l'autre sur le bord de l'ensemble pour assurer le pontage entre les deux solé noises dans la disposition finale. Afin de former les deux solénoïdes autour de chaque branche 10a, 10b, on réalise tout d'abord la liaison électrique en mettant en contact ou en soudant les fils électriques bout à bout avec décalage d'un rang ; l'anneau ou grand solénoïde ainsi formé est pincé, dans sa partie centrale, au niveau du trou 12 qui apparaît dans le noyau de ferrite 10. Le maintien de la structure dans cette position, dite "pincée", est assuré par simple liaison et collage du support face interne contre face interne. On distingue mieux cette fermeture sur la figure 4 où l'adhérence est assurée au point 13. On remarque sur la figure 4 qu'on a ainsi, effectivement, reconstitué deux solénoides autour de chacune des branches 10a, 10b du noyau 10, le courant circulant en série d'une spire à la suivante de chaque enroulement, quand on a raccordé les circuits électriques par leurs bornes 14 et 15 à une source- de courant V', la tête magnétique étant alors apte à fonctionner. Sur la figure 6, on a représenté un mode particulier de réalisation de l'invention dans lequel, autour d'un noyau de ferrite 20, on a disposé, selon l'une des méthodes illustrées précédemment par les figures 1 à 4, un circuit imprimé 21 dont le dessin est particulier, les conducteurs électriques étant disposés en éventail autour des branches du noyau magnétique alors que la partie centrale des solé noises est constituée par des conducteurs parallèles entre eux. Ce mode de réalisation a pour but de montrer qu'avec la présente invention, il est aisé avec la présente invention, à l'homme du métier de réaliser des circuits électriques de forme tout à fait arbitraire, ce qui peut être particulièrement utile pour certaines applications, pour obtenir des champs magnétiques particuliers ou pour améliorer les performances de la tête magnétique. On remarquera que, dans les cas représentés sur les figures, on constitue les solénoïdes à partir de réseaux de conducteurs électriques qui peuvent être formés soit sur la face extérieure, soit sur la face intérieure des supports souples de circuits imprimés, par rapport au noyau de ferrite On peut également concevoir, comme cela est représenté sur la figure 5, des circuits électriques comprenant sur la face externe 30, un réseau imprimé 31, analogue à ceux décrits précédemment et, sur la face interne 32, un revêtement métallique, par exemple en cuivre ou en aluminium, qui assure un blindage de la surface interne des solénoïdes ainsi conçus. L'ensemble est formé sur un support souple unique. Ce dispositif permet d'éviter de faire passer les conducteurs dans l'espace compris entre les deux branches du noyau et de ramener le courant à l'extérieur,-grace à la protection magnétique du blindage sans anihiler, par les portions de circuits situées à l'extérieur du blindage, l'action des portions de circuits situées entre le noyau et le blindage. Pour les raisons précédemment exposées, on n'a pas décrit spécifiquement la réalisation des circuits électriques utilisés dans le cadre de la présente invention. On précisera, toutefois, que les étapes de conception comprennent - la réalisation d'un support souple constitué, par exemple, par une matière synthétique polymérisée, sur une des faces duquel on peut réaliser un blindage, par exemple par cuivrage - la réalisation des conducteurs électriques sur ce support, par bobinage et/ou collage en une ou plusieurs couches et un ou plusieurs réseaux de fils parallèles, mais bien plutôt par dépôt des conducteurs par la technique des circuits imprimés. On peut alors préformer la structure ainsi obtenue, qui peut être de grandes dimensions, et réaliser, par découpage, des unités élémentaires qui pourront alors être incluses autour des branches des noyaux magnétiques utilisés pour former les têtes magnétiques, plus exactement les têtes transductrices électromagnétiques, par exemple pour la reproduction et l'enregistrement sur bande, disques et disquettes magnétiques et, plus particulièrement, pour la conception de têtes magnétiques à noyaux en ferrite monocristallin ou silicium amorphe. L'adaptation des circuits imprimés autour des branches de ces noyaux peut être effectuée, par exemple, par collage et serrage en exerçant une certaine pression, ou par soudure par chauffage. On conçoit, bien entendu, que ces opérations de collage ou de soudage se prêtent très aisément à l'automatisation, ce qui contribue encore à réduire les coûts de fabrication. Il en est de même des opérations de soudage des fils eux-mêmes. Le circuit électrique de la figure 7 comprend deux supports 40 et 41 aptes à être conformés et magnétiquement isolants. Autour de ces supports a été enroulé un fil conducteur unique 42, étant précisé que ltenroulement a tout d'abord été effectué autour d'un de ces supports 40 (ou 41) puis de l'autre 41 (ou 40). Ces deux supports 40 et 41, adjacents, sont donc reliés par un pont électrique 43 qui, dans le cas de la figure, est constitué par le fil 42 du bobinage qui a servi à constituer chacun des deux circuits électriques. Comme on le voit sur la figure 8, le circuit représenté sur la figure 7 est conformé autour d'une tête magnétique 44. Il n'est pas nécessaire que les circuits pénètrent dans le trou ou intervalle 45 compris entre les branches de la tête magnétique 44, la forme des circuits électriques permettant de reconstituer deux solénoïdes reliés en série. Il doit donc être compris que lorsqu'il est dit qu'un solénoïde entoure une branche, cet entourage peut n'être que partiel. Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l1inven- tion. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents. On notera aussi qu'il est possible de prévoir plus d'un solénoide autour de chaque branche du noyau magnétique, rien ne s'opposant à ce que plusieurs circuits préformés soient constitués de plusieurs couches ou de réseaux disposés les uns sur les autres, sur un support commun ou sur des supports séparés, qu'ils soient électriquement indépendants ou au contraire reliés en série ou en parallèle. REVENDICATIONS 1. Tête magnétique comprenant un noyau magnétique (1, 10, 20, 44) d'une seule pièce comportant deux branches définissant entre elles un entrefer, chacune desdites branches étant munie d'un bobinage électrique qui l'entoure au moins en partie, caractérisée en ce que lesdits bobinages sont constitués à partir d'au moins un réseau de conducteurs électriques formé sur un support ouvert souple (4a, 4b, 11, 30, 21, 40, 41) apte à être conformé et fermé autour desdites branches. 2. Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit réseau est constitué de conducteurs parallèles préformés sur le support et en ce qu'il est enroulé avec et par l'intermédiaire dudit support autour de chaque branche respective, les extrémités des conducteurs électriques étant électriquement reliées entre les deux extrémités du support avec décalage d'un rang dans le réseau. 3. Tête magnétique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits bobinages forment deux solénoidesfermés chacun autour de la branche correspondantes du noyau et reliés l'un à l'autre en série. 4. Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que lesdits bobinages n'entourent que partiellement chaque branche du noyau magnétique et ne pénètrent pas dans le trou ou intervalle présent entre lesdites branches. 5. Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux bobinages sont formés à partir d'un même réseau de conducteurs électriques parallèles préformés sur le support, dont les extrémités sont mises en contact, par exemple par soudure, bout à bout avec décalage d'un rang et dont la partie centrale est pincée à travers le trou entre les branches dudit noyau magnétique. 6. Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit support souple est constitué par une feuille mince plane en un matériau synthétique. 7. Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit support souple est constitué par un matériau isolant électriquement et/ou magnétiquement. 8. Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits conducteurs électriques sont réalisés par les techniques des circuits imprimés sur ledit support. 9. Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que lesdits conducteurs électriques sont formés sur une seule face dudit support. 10. Tête magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que lesdits conducteurs électriques sont formés sur les deux faces dudit support.