JPS60214201A - ゲージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【関連出願との関係】

この出願は１９８３年３月３０日に出願された係属中の
米国特許出願通し番号用４８０．５１６号の部分継続出
願である。

【発明の背景】

ビデオ記録装置は広範囲の商業用及び娯楽用に使われて
いる。こういう記録装置の重要な素子が、適当な娯楽媒
質に情報を記録し又はこの情報を再生するために使われ
る１つ又は更に多くのビデオ・ヘッドである。 ヘッド自体は、周囲のドラム面から普通は０００３吋以
下だけ突出する微妙な機構である。記録装置を使ってい
る内、ヘッドが次第に摩耗し、遂にはヘッドを交換しな
ければならなくなる。周囲の面からのヘッドの突出量を
測定することにより、ヘッドの残り寿命を見積もること
が出来、完全に摩耗して不良になるのを待たなくても、
ヘッドを交換すべき最適の時点を低廉の予測することが
可能である。 現在、成る銘柄及び形式のビデオ記録装置の製造業者は
、このヘッドの突出度及び摩耗を測定する独特の手段を
提供している、この何れでも、製造業者は、ヘッドがビ
デオ記録装置の枠体に対して位置ぎめされている場所を
精密に知っており、独特な設計なヘッドの突出ゲージに
対する一連の精密取付は孔を設けている。ヘッドの相対
位置が精密に判っているから、ヘッド突出ゲージは、独
特の取付はスタンドに装着した簡単な一点表示器であり
さえすればよい。 都合の悪いことに、１つ以上、の銘柄のビデオ記録装置
の手入れをするサービ゛スマンにとっては、各々の製造
業者のヘッド突出ゲージは独特であって、物理的に両立
性がない為、他のビデオ記録装置のヘッドの疲労を測定
する為に全般的に使うことは出来ない。この様に合わな
いゲージを使おうとすると、その結果として、ヘッドの
疲労を過大又は過小評価する様な不正確な測定になるだ
けでなく、微妙なヘッドを完全に破壊して、高価で、場
合によっては不要であった交換を必要とする慣れがある
。

【発明の要約】

この発明は事実上あらゆるビデオ記録装置に使うことの
出来る独特のヘッド突出ゲージを提供する。この１個の
万能ゲージにより、どんな銘柄のビデオ記録装置のヘッ
ドの疲労をも非常に高い精度で測定することが可能であ
り、大抵の場合は、成る製造業者から提供される個別の
万能的でないゲージと少なくとも同じ精度で測定するが
出来る。 こういう万能ゲージが可能であるのは、精密な測定を行
なう為に、ゲージの位置が正確に判らなくてもよい様な
新規な２重枢軸の設計によるものである。その代わりに
、ヘッドが途中に来ない様に、最初にドラムを回転し、
限られた移動範囲を持って、自由な枢軸に装着された水
準ブロックをドラムの面にぴったりと当て−、後で基本
目盛を減算する為に、ダイヤル・ゲージの読みを読取る
ことが出来る様にし、ドラムを回転して、ヘッドを水準
ブロックの自由枢軸の回転の中心の周りのターゲット区
域手段内に持って来て、水準ブロックをこの自由枢軸上
で回転出来る様にすると共に、測定ステムに押付け、こ
の測定ステムが別個の枢軸の周りに旋回して、ダイヤル
・ゲージの針がヘッドの突出度に比例する分だけ回転す
る様にしさえすればよい。 ビデオ・ヘッドはドラムに対し、垂直方向よりも、半径
方向（即ちビデオ・ドラムの中心に向かう方向）にずっ
と丈夫であるが、それでもヘッドばかなり脆い。従って
、この発明のゲージでヘッドに加えられる力は比較的強
い半径方向だけであり、ダイヤル・ゲージのばねの復帰
力によって加えられ、こうしてヘッドを損傷する惧れを
最小限に抑える。 利用者がゲージを大きくずらし、その為に読みが不正確
にならない様に保証する為、ヘッドと係合する測定ブロ
ックの面は、ターゲット区域手段に隣接した凹部を設け
る。この為、ヘッドの突出度を測定する時、ヘッドがタ
ーゲット区域手段と接触することがはっきりと見える。 発明の詳細な説明 この発明の第１の実施例として、第１図にヘッドの突出
度を測定する万能ゲージの全体的な図が示されている。 ビデオ記録装置の任意の便利な面に安定な姿勢でゲージ
を係止することが出来る様に、万能取付はブロック１０
を設ける。ダイヤル・ゲージ２０が一連の軸３０及び軸
ロック４０によって万能取付はブロックに結合されてお
り、こういうロックは、ダイヤル・ゲージ２０を任意の
所望の姿勢に安定に位置ぎめすることが出来る様にする
。測定プローブ５０がゲージ本体６０によってダイヤル
・ゲージに結合されている。この本体６０の中には、ス
テム枢軸８ｏ上で自由に旋回出来るステム７１が収容さ
れている。測定プローブ５０がＸ方向に動くと、ステム
７１がステム枢軸８０の周りに回転する。この運動がダ
イヤル・ゲージ７０の一部分である感触アーム（図に示
してない）に伝達され、それが針９０の回転としてＸ方
向の動きを表示する、ダイヤル・ゲージ２０は、ステム
７１に対する復元力を発生する微細ばね（図に示してな
い）を持つ普通のゲージ、例えば、ロード・アイランド
州のブラウン・アンド・シャープ・カンパニから入手し
得るゲージであってよい。後で説明するが、この復元力
が測定プローブ５０を介してビデオ・ヘッド自体に加え
られるので、この復元力を出来るだけ軽く抑えること、
典型的には１５グラム程度に抑える乙とが重要である。 第２図に示す様に、測定プローブ５０ば、測定ステム７
０に固定ねじ２１０によってしっかりと取付けられたシ
ュー２００で構成される。典型的にはｌｊｌ定ステム７
０は別個９部材であるが、ステム７１の延長部として作
用し、その底に取り付けられている。シュー２００の中
に水準ブロック２２０が収容されており、これは、限ら
れた移動範囲ｄで第２の枢軸２３０の周りに自由に回転
出来る。第２の枢軸２３０の回転軸線はステム枢軸８０
の回転軸線と平行である。 シュー２００の斜視図が第３図に示されている。 シュー２００は枢軸２３０を保持する為の２つの孔２４
０，２５０を持っている。２つの孔２４０゜２５０は、
測定ステム７０が通る第３の孔２６０に対して垂直な中
心線を持つ様に選ばれている。 枢軸ビン２３５が孔２４０，２５０に圧入され、この為
水準ブロック２２０は枢軸ピン２３５の周りに自由に回
転出来る。 水準ブ四ツク２２０自体は、平坦な前面２７０に２つの
凹部２８０，２９０を切り込んで構成される。この為、
凹部２８０，２９０が平坦な前面２７０に３つのパッド
を作る。即ち、ターゲット・パッド３００と２つの水準
パッド３１０，３２０とであり、これら全ては第２の枢
軸２３０の回転軸線に対して対称的に配置されている。 第４図はヘッドの突出度を測定するのに使われる方法を
例示している。最初、万能取付はブロック１０を用いて
、ゲージのビデオ記録装置の安定な部材に取り付ける。 次に、粗調整として、軸３０及び軸ロック４０を操作し
て、プローブをヘッド３３０の場所から１７８吋以内に
持って来ることにより、測定プローブ５０を位置ぎめす
る。次に微細調整を行なって、プローブをヘッドの場所
から約２０乃至３０／１．０００吋以内に位置ぎめする
。その後、ターゲット・パッド３００を必要に応じて上
下に動かして、それをヘッドの垂直位置と（即ちＹ方向
に）整合させる。次に第５図に示す様にドラム３４０を
回転して、プローブ５０をドラム３４０のヘッドのない
部分に当てることが出来る様にする。プローブ５０がこ
の位置にある間、３つのパッド３００，３１０，３２０
の全部がドラム３４０と接触し、測定ステムは針９０で
表される分だけＸ方向に動き、ドラム３４０からヘッド
が突出していないことを表わす基本位置を設定すると共
に、ダイヤル・ゲージのばねに対して予備荷重の力を設
定する。 次にヘッド３３０の先端がターゲット・パッド３００と
接触するまで、ドラムを手で廻し、ヘッドの中心がパッ
ドと整合した時、最大の読みが得られる。ヘッド３３０
はＸ方向（即ち、ドラム３４０の半径方向）には比較的
丈夫であるが、それでも非常にデリケートであることに
注意されたい。 この為、ヘッド３３０に加えられる力の大きさを最小限
に抑えることが重要である。この実施例の設計では、ダ
イヤル・ゲージ２０の復元力だけがヘッド３３０に加わ
る。一旦プローブ５０が突出しているヘッド３３０と接
触すると、２つの水準パッド３１０，３２０の内の一方
が、第４図に示す様に、ドラム３４００面上で静止する
まで、水準ブロックが第２の枢軸２３０の周りに回転す
ることがある。然し、乙の回転は、プローブ５０の中心
にあるヘッドの突出度の測定には大した影響がない。同
時に、プローブ５０の全体が、ドラム３４０からのヘッ
ド３３０の突出圧ＩａＰだけＸ方向に移動する。この為
、測定ステム７０が角度Ａだけステム枢軸８０の周りに
回転し、距ｇＩＰをダイヤル・ゲージ２０に伝達して、
マイクロメータ単位又は１０／１．０００　＋１ｉ単位
で読出されろ様にする。 最大の読みの時、針９０は実際に距ｉｐに基本表示を加
えたものに対応し、基本表示を差し引くことにより、こ
れを突出距離Ｐに換算するのは容易である。 ビデオ・ヘッドの変位の測定はヘッド３３０の非常に小
さな水平方向の変位を伴う。これがステム７０の回転に
変換されて、ゲージ２０で読出される。特に第４図に示
す様に、ターゲット・パッド３００が距＃Ｐだけ変位す
ることに応答して、ステム７０が角度Ａだけ回転する、
然し、Ｙをステム枢軸８０から、ヘッド３３０とターゲ
ット・パッド３００との接触点までの垂直距離として、
ｔａｎＡ　＝　Ｐ　／Ｙであるから、Ｙの誤差があると
、対応する読出し誤差を生ずる。この誤差原因を最小限
に抑える為、ターゲット・パッド３０００幅は約０．０
５０１１４の［ターゲット区域４．３６０に制限する。 これは、ターゲット・パッド３００を凹部２８０．２９
０によって水準パッド３０１，３２０から隔てることに
よって達成される。ターゲット・パッド３００を構成す
る凹部２８０．２９０は、利用者がターゲット区域３６
０がヘッド３３０と正しく整合した時を確認し易くする
。更に、凹部２８０．２９０は新しいヘッド３３０の最
大の突出度Ｐ（例えば約０．０２０１１ｔ４）より深く
なる様に選んで、利用者に整合外れの確実な表示が与え
られる様にすること、即ち、ダイヤル°ゲージ２０が１
ビデオ・ヘッドがターゲット区域３６０と接触していな
い時に常にＰ＝０を示す様にし、整合外れが起ったこと
を利・用者に示す明らかに「誤った」結果が得られる様
に選ぶことが好ましい。 第６図にはこの発明の第２の実施例が示されている。こ
の場合、測定プローブは、ターゲット・パッド３０１と
水準パッド３１１の２つのパッドしか持たない水準ブロ
ック２２１を持っている。 この第２の実施例でも、第１の実施例で使ったのと同じ
万能取付はブロックを使っている。この第２の実施例は
、上側ドラム３４２と下側ドラム３４１とを持っていて
、上側ドラムが下側のよりも若干大きい様なビデオ記録
装置に特に適している。 然し、この設計はドラムの寸法が同じであるビデオ記録
装置でも作用する。こういうドラムでは、互いに上下型
なるヘッド３３１，３３２の様な対のヘッドを設けるの
が典型的である。 この第２の実施例を用いた時の測定は、第１の実施例と
同様に行なわれる。即ち、最初にプローブをドラム３４
２に当て５、基本寸法を決定し、次にドラムを廻し、タ
ーゲット・パッド３０１を一方のヘッドに当て一１水準
パッド３１１の隅がドラムと接触する様にする。水準パ
ッド３１１とターゲット・パッド３０１の間で水準ブロ
ック２２１に設けられた凹部２８０が、ヘッド３３１の
突出度を測定する間、ヘッド３３２に対するすき間を作
る。ヘッドとの正しい整合を取る助けとして、ターゲッ
ト・パッドに線３０２が罫がかれている。 第７図には関係する種々の寸法の関係を示す測定方式が
略図で示されている。この図でＬは枢軸２３０に対する
水準ブロックの水平アームの長さを表わし、Ｂは枢軸２
３０から水準パッド３１１に対応する水平アームまでの
垂直寸法７を表わし、Ｃは枢軸２３０からターゲット・
パッド３０１に対する水平アームまでの垂直寸法を表わ
す。第７図では、ヘッド３３２の突出度を測定する場合
の装置１の状態が示されている。ヘッドが距離Ｐｔ！け
突出することが示されている。これは水準ブロックが角
度θだけ回転し、距ｉｘｔ！け変位することに対応する
。この時、ドラムと枢軸２３０の間の合計距離は（Ｘ十
Ｌ）である。同時に、これは距ＩａＰに成る増分距ｆａ
Ｑを加えたものに等しくなければならない。距１ｍＩＱ
はヘッド３３２の端からの枢軸２３０の距離に対応する
。即ち、 Ｘ＋Ｌ＝Ｐ十Ｑ　“　（１） 単純な３角法から、次の様になることを証明する乙とが
出来る。 Ｑ−（Ｃ２＋Ｌ２）”　ｅｏｓ　（ａ　＋Ｑ）（１−（
Ｃ２＋Ｌ２）″（ｒ、ｏｓ　ａ　ｃｏｓθ−５ｉｎ　ａ
　ｓｉｎ　θ） これを式（１）に代入すれば ｘ＋Ｌ＝（ｃ２＋Ｌ２）’　（ｃｏｓ　ａ　ｅｏｓθ−
５ｉｎ　ａ　ｓｉｎ　θ）十Ｐ　（２）Ｌ　Ｃ ｅｏｊＩ　ａ二Ｓｉｎ　ａ （Ｃ２＋Ｌ２）”　（Ｃ２＋Ｌ２　）　”Ｐ　［（Ｃ＋
Ｂ）２−Ｐ２　］　’ ｓｉｎθ’　＝＝　ｅｏｌｌθ二 Ｃ十Ｂ　’　Ｃ＋Ｂ であるから、式（２）は次の式の様に簡単になる。 １、　Ｂ Ｘ＋Ｌ−［（Ｃ十Ｂ）２−Ｐ２］　１′＋−Ｐ　（３１
Ｃ＋Ｂ　（’：＋Ｂ これはＰの２次式であり、２次方程式を用いて、距＠Ｘ
、Ｌ、Ｃ及びＢで容易に解く乙とが出来る。 こ５で関心のある特別の場合、Ｐは典型的には、（Ｃ十
Ｐ　）又はＬよりずっと小さい。この結果、式（３）は
次の様に非常に簡単になる。 ｐ：ｘ　（１＋Ｃ／Ｂ）　（４１ これはＬ無関係である。第１の実施例に関するこれまで
の説明から、変位Ｘはステム７０が角度Ａだけ回転した
ことに対応し、従ってＹを枢軸８０から点２３１（第７
図参照）までのステム７００〕長さとして、小さな角度
Ａに対し、 Ｘ　＝　Ｙ　ｔａｎＡ　である。 この時、式（４）はつぎの様に書き直す乙とが出来る。 ｐ＝ｙ　（１＋Ｃ／Ｂ）ｔａｎＡ　（５）式（５）から
、一旦角度Ａが決定さ＼れば、ヘッドの突出度はステム
７０の長さＹ１長さＢ及びＣの単純な関数であり、ダイ
ヤル・ゲージ２０を較正してヘッドの突出度を直読にす
ることが出来る位に簡単である。特定の長さＢ、Ｃ及び
Ｙは、装置のどういう面を最適にしたいかに応じて、広
い範囲から選ぶことが出来る。然し、この選択の時に注
意しなければならないいくつかの重要な点がある。第１
に、ダイヤル・ゲージのばねの復帰力が、ターゲット・
パッド及び水準パッドの両方をドラムと係合した状態に
保のに十分である様に、適切な距ｇＩＣを選ぶべきであ
る。機械的な観点からすると、ヘッドによってターゲッ
ト・パッドに加え。 られる力により、水準ブ四ツクに対して一方向のトルク
が加わり、水準パッドに作用するドラムの力によって発
生されるトルクがそれと釣合う。従って、距ｌ！ＩＩＩ
Ｂ及びＣが各々のパッドに対するちからの大きさを決定
する。第２に、Ｂに対するＣの比が大きければ大きくな
る程、ダイヤル・ゲージの感度が低くなるから、ダイヤ
ル・ゲージの正確な読みが得られる様にする為の十分な
感度が保証される様なりに対するＣの適切な比を選ぶべ
きである。第３に、脆ないビデオ・ヘッドを損傷する惧
れを小さくする為に、全体的なばねの力は小さくするこ
とが必要である。標準的な１／１０の読み（即ちｌ／１
０．０００吋）のダイヤル・ゲージを使う時、最適の形
状はＹ＝＝０．４０１１ｑ、Ｂ　：０．３２５吋、Ｃ＝
＝０．１４吋であることが判った。この第２の実施例は
、ドラムの偏心率を測定するには、ステム７０の変位が
式（５）ではなく、単にＸ　＝　Ｙ　ｔａｎＡによって
決定されるので、ヘッドの突出度と偏心率には別々の目
盛を設けることに注意されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の万能ヘッド突出度ゲージの好ましい
実施例の全体的な図、第２図は第１図に使われる測定プ
ローブの細部を示す図、第３図は第２図に示すシューの
細部を示す図、第４図は第２図の測定プローブを使う状
態を示す側面図、第５図は典型的なビデオ記録装置のド
ラムの平面図、第６図はこの発明の第２の実施例を示す
図、第７図はこの装置に関係する種々の長さを例示した
第２の実施例の略図である。

【主な符号の説明】

２０・・ダイヤル°ゲージ ７１　測定ステム ８０　・ステム枢軸 ２００　・本体 ２２０・水準ブロック ２３０　枢軸 ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ　２ ４Ｔ−ＦＩＧ、４　ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ビデオ記録装置でドラムの面からのヘッドの突出度
   を測定するゲージに於て、ダイヤル・ゲージと、該ダイ
   ヤル・ゲージに対して第１の枢軸で回転自在に装着され
   た測定ステふと、該測定ステムにしっかりと取付けられ
   たキャップと、該キャップに第２の枢軸で自由に装着さ
   れた水準ブロックとを有するゲージ。 ２、特許請求の範囲１）に記載したゲージに於て、ダイ
   ヤル・ゲージが測定ステムに対抗する力を発生するばね
   を有するゲージ。 ３）特許請求の範囲１）に記載したゲージに於て、水準
   ブロックが、ダイヤル・ゲージの基部の位置を決定する
   ことが出来る様に、ドラムの面と係合する様になった略
   平坦な面を持っているゲージ。 ４）特許請求の範囲３）に記載したゲージに於て、前記
   ヘッドが第２の枢軸の回転の中心から既知の距離の範囲
   内で水準ブロックと接触する様に保証するターゲット区
   域手段と水準ブロックが有するゲージ。 ５）特許請求の範囲４）に記載したゲージに於て、ター
   ゲット区域手段が、第２の枢軸の回転の中心に接近して
   配置されたターゲット・パッドと、略平坦な面内の凹部
   によってターゲット・パッドから隔てられた水準パッド
   とを有し、この為、ヘッドが第２の枢軸の回転の中心か
   ら既知の距離の範囲内で水準ブロックと接触する様にし
   たゲージ。 特許請求の範囲５）に記載したゲージに於て、水準ブロ
   ックの略平坦な面が、第２の枢軸の周りの回転の中心に
   接近して配置されたターゲット・パッドと、略平坦な面
   内の第１及び第２の凹部によってターゲット・パッドか
   ら隔てられた第１及び第２の水準パッドとを有し、この
   為、ヘッドが第２の枢軸の回転の中心から既知の距離の
   範囲内で水準ブロックと接触し、ドラムの面からのヘッ
   ドの突出度を測定するためにターゲット・パッドをヘッ
   ドの上に置いた時、水準ブロックが第２の枢軸の周りに
   時計廻りでも反時計廻りでも回転することが出来る様に
   したゲージ。 ７）特許請求の範囲６）に記載したゲージに於て、ダイ
   ヤル・ゲージに結合されていて、ビデオ記録装置のドラ
   ムに対して一定位置に取付けられる様にしたクランプを
   有するゲージ。 ８）特許請求の範囲７）に記載したゲージに於て、前記
   クランプが、ゲージを任意の所望の位置に位置ぎめする
   為の複数個の調節手段と、該調節手段に結合されていて
   、一旦所望の位置に達したら、調節手段を所定位置にし
   っか９と固定する固定手段とで構成されているゲージ。 ９）特許請求の範囲１）に記載したゲージに於て、ダイ
   ヤル・ゲージに結合されていて、ビデオ記録装置のドラ
   ムに対して一定位置に取付けられる様にしたクランプを
   有するゲージ。 １０）特許請求の範囲９）に記載したゲージに於て、前
   記クランプが、ゲージを任意の所望の位置に位置ぎめす
   る為の複数個の調節手段と、該調節手段に結合されてい
   て、一旦所望の位置に達したら、調節手段を所定位置に
   しっかりと固定する固定手段とで構成されているゲージ
   。 １１）特許請求の範囲４）に記載したゲージに於て、タ
   ーゲット区域手段が、第２の枢軸の周りに回転の中心か
   ら前記既知の距離の所に配置されたターゲット・パッド
   と、略平坦な面内の四部によって前記ターゲット・パッ
   ドから隔てられた水準パッドとを有し、この為、ヘッド
   が第２の枢軸の回転の中心から既知の距離の範囲内で水
   準ブロックと接触する様にしたゲージ。 １２、特許請求の範囲１１）に記載したゲージに於て、
   水準パッドが第２の枢軸の回転の中心に対し、ターゲッ
   ト・パッドとは反対の位置で略平坦な面上に配置されて
   いるゲージ。 １３）特許請求の範囲１２）に記載したゲージに於て、
   ドラムの面からのヘッドの突出度を測定する時、ヘッド
   がターゲット・パッドに接触し且つドラムが水準パッド
   に接触することが出来る様な形で、水準ブロックが第２
   の枢軸の周りに自由に回転出来る様にしたゲージ。 １４）特許請求の範囲１３）に記載したゲージに於て、
   ターゲット・パッドが水準ブロックの大体中心線に配置
   されていないゲージ。 １５）特許請求の範囲１１）に記載したゲージに於て、
   水準パッド及びターゲット・パッドが第２の枢軸の回転
   の中心に対し、ヘッドからターゲット・パッドに加わる
   力が第１の方向の、回転の中心の周りのトルクに対応し
   且つドラムから水準パッドに加わる力が第１の方向と反
   対の、回転の中心の周りのトルクに対応する様に配置さ
   れているゲージ。