(57)【要約】      （修正有）【課題】即時に正確な位置を読取る、アブソリュートエンコーダ装置を提供する。【解決手段】アブソリュートエンコーダ装置２は、台座２１を備える。台座２１上には、互いに噛合する第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２が枢着される。第１のコード歯車３１は、第１のコードリング３１２を有する。第２のコード歯車３２は、第２のコードリング３２２を有する。第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２の両側には、上絞り板５１及び下絞り板５２がそれぞれ配設される。下絞り板５２は、複数の第１の発光器４２１Ａ及び複数の第２の発光器４２１Ｂを有する。上絞り板５１は、複数の第１の受光器４１１Ａ及び複数の第２の受光器４１１Ｂを有する。第１の発光器４２及び第１の受光器４１１Ａは、第１のコードリング３１２にそれぞれ対応する。第２の発光器４２１Ｂ及び第２の受光器４１１Ｂは、第２のコードリング３２２にそれぞれ対応する。【選択図】図２
0003212541.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
台座を備えたアブソリュートエンコーダ装置であって、
前記台座上には、互いに噛合する第１のコード歯車及び第２のコード歯車が枢着され、
前記第１のコード歯車は、第１のコードリングを有し、
前記第２のコード歯車は、第２のコードリングを有し、
前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車の両側には、上絞り板及び下絞り板がそれぞれ配設され、
前記下絞り板は、複数の第１の発光器及び複数の第２の発光器を有し、
前記上絞り板は、複数の第１の受光器及び複数の第２の受光器を有し、
前記第１の発光器及び前記第１の受光器は、前記第１のコードリングにそれぞれ対応し、
前記第２の発光器及び前記第２の受光器は、前記第２のコードリングにそれぞれ対応し、
前記第１の受光器及び前記第２の受光器は、前記第１のコードリング及び前記第２のコードリング上のコードを同時に読取って１列の絶対コードを生成し、前記上絞り板に設けた電気コネクタから１列の絶対コードが送信されることを特徴とする、
アブソリュートエンコーダ装置。
【請求項２】
前記第１のコードリング及び前記第２のコードリングは、開孔位置及び閉孔位置によりバイナリーコードを生成することを特徴とする請求項１に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項３】
前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車の外周には、互いに噛合するギヤ歯が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項４】
前記第１のコード歯車のギヤ歯の歯数と、前記第２のコード歯車のギヤ歯の歯数とは互いに素であることを特徴とする請求項３に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項５】
前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車と、前記下絞り板との間には、下遮光板が配設され、前記下遮光板は、前記第１の発光器に対応した第１の下チャネルと、前記第２の発光器に対応した第２の下チャネルと、を有し、前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車と、前記上絞り板との間には、上遮光板が配設され、前記上遮光板は、前記第１の受光器に対応した第１の上チャネルと、前記第２の受光器に対応した第２の上チャネルと、を有することを特徴とする請求項４に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項６】
前記下絞り板と前記上絞り板とは、銅ピンを介して電気的に接続されることを特徴とする請求項４に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項７】
前記下絞り板は、少なくとも４個の前記第１の発光器及び少なくとも４個の前記第２の発光器を有し、
前記上絞り板は、少なくとも４個の前記第１の受光器及び少なくとも４個の前記第２の受光器を有することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項８】
前記下絞り板は、６個の前記第１の発光器及び６個の前記第２の発光器を有し、前記上絞り板は、６個の前記第１の受光器及び６個の前記第２の受光器を有することを特徴とする請求項７に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【請求項９】
前記第１のコード歯車のギヤ歯の歯数は６４であり、前記第２のコード歯車のギヤ歯の歯数は６３であることを特徴とする請求項８に記載のアブソリュートエンコーダ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、エンコーダ装置に関し、特に、アブソリュート型ロータリーエンコーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンコーダ装置は、汎用性が高く、電動シャッター又はエレベータの分野において、エンコーダによりシャッター又はエレベータの位置を読取って判断する技術が開発されている。
例えば、特許文献１では、本体内に限界位置検出モジュールが設けられ、電動モータによりシャッターの巻取シャフトを回転させると、カットオフ車輪が同期で回転し、その上に設けたカットオフ構造がセンサを周期的に通過すると、センサは、シャッターの昇降行程に関する符号化信号を生成し、デジタル符号化技術により、容易かつ柔軟的に上限位置／下限位置を正確に設定することができるため、機械式リミットスイッチを使用する必要がない。
また、特許文献２では、グレイコード駆動装置の応用が開示されているが、それは本体ベース、伝動ユニット及びトルク検出ユニットを含む。本体ベースは、電動モータの運転モードを制御するデジタルモジュールを有する。トルク検出ユニットは、伝動ユニットが運転すると、デジタルモジュールにグレイコードが同期で生成され、シャッターを正確に位置決めできるように設定することができる。
また、特許文献３では、グレイコード（Ｇｒａｙ  Ｃｏｄｅ）の符号化技術により電動シャッターの位置を検知する技術が開示されている。
【０００３】
しかし上述した技術には、依然として以下の共通した問題点があった。
グレイコードの生成方式は、盤面上に直接貫通孔が形成されたコードリング、又は回転ホールが弧形状遮断壁を有する遮断式コードリングであっても、各コードリングに読取装置が対応するように設置されている。例えば、特許文献２では、回転盤がセンター位置を基準とし、複数の長さが異なる弧状貫通孔（即ち、コードリングを生成する）が表面に形成されている。デジタル検出モジュールは、回転盤の一方の側面に対応した信号発光源と、回転盤の他方の側面に対応した信号受信器（即ち１組の読取装置）と、を有する。即ち、各１組のコードリングには、１組の読取装置が設置され、回転ホイールが複数のビット分の角度で回転しなければ、完全な位置情報を得てシャッターの位置を判断することはできなかった。
【０００４】
例えば、各記憶位置のアドレスは６個のビット（例えば「０１００１０」）を有し、読取装置は、まず、「０」を読み取った後、モータにより回転盤を回転させなければ残りの５つのビット「１００１０」を読取ることができない上、モータが回転し続けなければ、次の位置にあるアドレスの６個のビットを読取装置で読取らなければ回転方向を判断することはできなかった。
本出願人が出願した特許文献４にも同様の問題点があり、シャッター機構が作動するとき、モータを一定角度で回転させなければシャッターの正確な位置及び回転方向を読み取ることはできなかった。もしシャッターが完全に下がって地面又は床に接するか、終端まで完全に巻き取られた後にもモータが回転し続ける場合、機構が損壊してしまう虞があった。
【０００５】
そのため、従来の問題点を改善する、アブソリュートエンコーダ装置が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾実用新案公告第Ｍ３９３５６８号公報
【特許文献２】台湾特許第Ｉ５４６４４４号公報
【特許文献３】台湾特許第Ｉ５１６６７０号公報
【特許文献４】台湾実用新案公告第Ｍ５１０９７２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の目的は、即時に正確な位置を読取る、アブソリュートエンコーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、台座を備えたアブソリュートエンコーダ装置であって、前記台座上には、互いに噛合する第１のコード歯車及び第２のコード歯車が枢着され、前記第１のコード歯車は、第１のコードリングを有し、前記第２のコード歯車は、第２のコードリングを有し、前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車の両側には、上絞り板及び下絞り板がそれぞれ配設され、前記下絞り板は、複数の第１の発光器及び複数の第２の発光器を有し、前記上絞り板は、複数の第１の受光器及び複数の第２の受光器を有し、前記第１の発光器及び前記第１の受光器は、前記第１のコードリングにそれぞれ対応し、前記第２の発光器及び前記第２の受光器は、前記第２のコードリングにそれぞれ対応し、前記第１の受光器及び前記第２の受光器は、前記第１のコードリング及び前記第２のコードリング上のコードを同時に読取って１列の絶対コードを生成し、前記上絞り板に設けた電気コネクタから１列の絶対コードが送信されることを特徴とするアブソリュートエンコーダ装置が提供される。
【０００９】
前記第１のコードリング及び前記第２のコードリングは、開孔位置及び閉孔位置によりバイナリーコードを生成することが好ましい。
【００１０】
前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車の外周には、互いに噛合するギヤ歯が設けられていることが好ましい。
【００１１】
前記第１のコード歯車のギヤ歯の歯数と、前記第２のコード歯車のギヤ歯の歯数とは互いに素であることが好ましい。
【００１２】
前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車と、前記下絞り板との間には、下遮光板が配設され、前記下遮光板は、前記第１の発光器に対応した第１の下チャネルと、前記第２の発光器に対応した第２の下チャネルと、を有し、前記第１のコード歯車及び前記第２のコード歯車と、前記上絞り板との間には、上遮光板が配設され、前記上遮光板は、前記第１の受光器に対応した第１の上チャネルと、前記第２の受光器に対応した第２の上チャネルと、を有することが好ましい。
【００１３】
前記下絞り板と前記上絞り板とは、銅ピンを介して電気的に接続されることが好ましい。
【００１４】
前記下絞り板は、少なくとも４個の前記第１の発光器及び少なくとも４個の前記第２の発光器を有し、前記上絞り板は、少なくとも４個の前記第１の受光器及び少なくとも４個の前記第２の受光器を有することが好ましい。
【００１５】
前記下絞り板は、６個の前記第１の発光器及び６個の前記第２の発光器を有し、前記上絞り板は、６個の前記第１の受光器及び６個の前記第２の受光器を有することが好ましい。
【００１６】
前記第１のコード歯車のギヤ歯の歯数は６４であり、前記第２のコード歯車のギヤ歯の歯数は６３であることが好ましい。
【考案の効果】
【００１７】
本考案のアブソリュートエンコーダ装置は、即時に正確な位置を読取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置のシャッター機構を示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置を示す分解斜視図である。
【図３】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置の一部を示す分解斜視図である。
【図４】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置の一部を示す組立斜視図である。
【図５】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置を示す組立正面図である。
【図６】図５の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図７】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置の一部を示す組立正面図である。
【図８】本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置の動作及びエンコードの生成の説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
本考案の技術手段及びそれにより達成可能な効果を、より完全かつ明白に開示するために、開示した添付の図面及び符号と併せて本考案を以下詳説する。
【００２０】
図１を参照する。図１は、本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置を示す斜視図である。
本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置２は、位置を読取る装置に接続される。例えば、本実施形態のアブソリュートエンコーダ装置２は、シャッター巻取機構１に接続される。シャッター巻取機構１は、一般にモータ１０を含む。モータ１０は、巻取軸１１を有し、巻取軸１１に連結されたシャッターを巻き上げたり繰出して降ろしたりするが、この部分に関しては従来技術に属するため、ここでは詳しく述べない。
巻取軸１１は、歯車１２に連結され、アブソリュートエンコーダ装置２を駆動し、歯車１２により回転トルクを伝達する。歯車の歯数により変速比を容易に計算できるように、歯車１２により回転トルクを伝達することが好ましいが、歯車の代わりにプーリ、摩擦車などを用いてもよい。シャッター巻取機構１には、アブソリュートエンコーダ装置２を連結固定するために用いる複数の結合孔１３が形成されてもよい。
【００２１】
アブソリュートエンコーダ装置２は、シャッター巻取機構１の一側に固定され、巻取軸１１上面の歯車１２を介して動力を伝達し、アブソリュートエンコーダ装置２の内部機構が駆動する。アブソリュートエンコーダ装置２の詳細な構造については以下詳しく述べる。
【００２２】
図２を参照する。図２は、本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置を示す分解斜視図である。
図２に示すように、上述したアブソリュートエンコーダ装置２は、台座２１を含む。台座２１は、これだけに限定されるわけではないが、プラスチック材料により一体成形して製造され、蓋板２１１が延設されることが好ましい。蓋板２１１には、複数の結合孔２１２が形成され、複数のボルト２１６を介してアブソリュートエンコーダ装置２を前述したシャッター巻取機構１の結合孔１３に螺合する（図１を参照する）。台座２１には、防塵カバー２１５が結合され、防塵カバー２１５により遮蔽して内部の部品に塵、昆虫などの異物が進入することを防ぎ、ボルト２１６により防塵カバー２１５と台座２１とを連結固定する。
上述の台座２１、蓋板２１１、結合孔２１２、防塵カバー２１５のそれぞれは一般機構のハウジングに一般的に応用される手段又は設計であり、図面で示される形状、数だけに限定されるわけではなく、モータのハウジング又はシャッター機構の構造に応じて変えてもよい。台座２１は、２つのローラ台２１３及び少なくとも１つの位置決めピン２１４を有する。上述した２つのローラ台２１３には、第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２がそれぞれ枢着される。
本実施形態の第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２は歯車である。第２のコード歯車３２は、上述したシャッター巻取機構１の歯車１２と噛合され、歯車１２により回転される。第２のコード歯車３２は、第１のコード歯車３１と噛合され、第１のコード歯車３１を回転させる。上述した歯車１２、第１のコード歯車３１、第２のコード歯車３２は、歯車により回転トルクを伝達するため、歯車の歯数により変速比を容易に計算し、符号化を容易に設計することができるが、歯車の代わりにプーリ、摩擦車などを用いて同様の効果を得てもよい。
【００２３】
第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２は、台座２１の２つのローラ台２１３にそれぞれ枢着された回転軸３１１，３２１をそれぞれ有し、回転軸３１１，３２１が有する軸孔（図示せず）によりローラ台２１３上に旋回可能に安定的に嵌設にしてもよい。回転軸３１１，３２１とローラ台２１３とは互いに枢軸を中心に旋回する関係にあり、その「軸孔」と「回転軸」とは互いに置き換え可能である。第１のコード歯車３１のローラ面上には第１のコードリング３１２が設けられ、ローラの外周には複数のギヤ歯３１３が設けられる。
第１のコードリング３１２は、複数の開孔を有し、開孔位置が１を表して閉孔位置が０を表すか、開孔位置が０を表して閉孔位置が１を表し、バイナリーコードが生成される。バイナリーコードは、これだけに限定されるわけではないが、グレイコード（Ｇｒａｙ  Ｃｏｄｅ）であることが好ましい。第２のコード歯車３２のローラ面上には第２のコードリング３２２が設けられ、ローラの外周には複数のギヤ歯３２３が設けられる。第２のコードリング３２２は、複数の開孔を有し、開孔位置が１を表して閉孔位置が０を表すか、開孔位置が０を表して閉孔位置が１を表し、バイナリーコードが生成される。バイナリーコードは、これだけに限定されるわけではないが、グレイコード（Ｇｒａｙ  Ｃｏｄｅ）であることが好ましい。
第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２のギヤ歯３１３，３２３の歯数は異なり、本実施形態では第１のコード歯車３１のギヤ歯３１３の歯数は６４であり、第２のコード歯車３２のギヤ歯３２３の歯数は６３であるが、それらの歯数のみに限定されるわけではない。第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２のギヤ歯３１３，３２３の歯数は原則上、互いに素であるが、ギヤ歯の数が互いに素となるようにし、噛合し合う２つのコード歯車により、互いに異なるアドレス組み合わせが多めに生成される。
本実施形態の歯数が６４及び６３である場合、第１のコード歯車３１の第１の歯と第２のコード歯車３２の第１の歯とが噛合して回転すると、４０３２個目（６４×６３＝４０３２）のギヤ歯が接触されるまで、互いに第１の歯が噛合し合うことはない。そのため、４０３２組のアドレスコードが生成される。上述した第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２は、軸ピン３３及びワッシャ３３１を介して２つのローラ台２１３にそれぞれ螺着される。
【００２４】
図２〜図５を参照する。図２〜図５に示すように、上述した第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２の両側には、上絞り板４１及び下絞り板４２がそれぞれ配設される。
上絞り板４１及び下絞り板４２は回路基板（ＰＣＢ）であることが好ましい。下絞り板４２は、複数の第１の発光器４２１Ａ及び複数の第２の発光器４２１Ｂを有する。複数の第１の発光器４２１Ａは、第１のコード歯車３１の第１のコードリング３１２に対応するように位置し、複数の第２の発光器４２１Ｂは、第２のコード歯車３２の第２のコードリング３２２に対応するように位置する。
本実施形態において、第１の発光器４２１Ａ及び第２の発光器４２１Ｂの数は６であるが、これだけに限定されるわけではなく、コードアドレスの数に応じて変えてもよい。上絞り板４１は、下絞り板４２と対をなす側に配設され、複数の第１の受光器４１１Ａ及び複数の第２の受光器４１１Ｂを有する。第１の受光器４１１Ａは、第１のコード歯車３１の第１のコードリング３１２に対応するように位置する。第２の受光器４１１Ｂは、第２のコード歯車３２の第２のコードリング３２２に対応するように位置する。本実施形態において、第１の発光器４２１Ａ及び第２の発光器４２１Ｂの数は、第１の発光器４２１Ａ及び第２の発光器４２１Ｂに対応するように同様に６個であるが、これだけに限定されるわけではなく、コードアドレスの数に応じて変えてもよい。
【００２５】
複数の第１の発光器４２１Ａ及び複数の第２の発光器４２１Ｂは発光部材であり、これらだけに限定されるわけではないが、例えば電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）、赤外線発光器など光を出射する他の発光部材でもよい。複数の第１の受光器４１１Ａ及び複数の第２の受光器４１１Ｂは、光検出器であり、これらだけに限定されるわけではないが、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタなど光を感知する受光素子でもよい。
各第１の発光器４２１Ａと、第１の発光器４２１Ａに対応する第１の受光器４１１Ａとにより電荷結合を構成し、１対のフォトカプラを形成する。各１対のフォトカプラは、それらの間が第１のコード歯車３１により離間されるとともに、第１のコードリング３１２に対応するように位置する。各第２の発光器４２１Ｂと、第２の発光器４２１Ｂに対応する第２の受光器４１１Ｂとにより電荷結合を構成し、１対のフォトカプラを形成する。各１対のフォトカプラは、それらの間が第２のコード歯車３２により離間されるとともに、第２のコードリング３２２に対応するように位置する。
本実施形態において、６個の第１の発光器４２１Ａと、６個の第１の受光器４１１Ａとにより６個のフォトカプラが構成される。６個の第２の発光器４２１Ｂと、６個の第２の受光器４１１Ｂとにより６個のフォトカプラが構成され、フォトカプラは全部で１２個ある。
【００２６】
上絞り板４１は、電気コネクタ４１２を有する。電気コネクタ４１２とは、電子信号と電源上に用いる接続部材（Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を広く指す。電気コネクタ４１２は、コントローラ（図示せず）と電気的に接続され、電気コネクタ４１２を介して上述のフォトカプラに電源を供給するとともに、第１の受光器４１１Ａ及び第２の受光器４１１Ｂにより、第１のコードリング及び第２のコードリング上のコードにより形成された１列のアブソリュートコードを読取り、電気コネクタからコントローラへ出力し、判読して計算する。
下絞り板４２は、電気コネクタ４１２と直接、電気的に接続されていないため、電子配線（図示せず）を介して電源が上絞り板４１から下絞り板４２へ案内され、複数の第１の発光器４２１Ａ及び第２の発光器４２１Ｂに必要な電源を供給するか、図２に示すように、２つの銅ピン４３、２つのナット４３１及び２つの金属ボルト４３２を、上絞り板４１と下絞り板４２との電気的接点箇所に螺合し、第１の発光器４２１Ａ及び第２の発光器４２１Ｂが駆動するときに発光し続けるだけでなく、複雑な配線が必要無く、上述した２つの銅ピン４３などの部材を介して上絞り板４１と下絞り板４２とを電気的に導通し、下絞り板４２へ直流電源を供給する。
【００２７】
上述した各部材の組み合わせにより、第１のコード歯車３１と第２のコード歯車３２とを噛合して回転させると、第１のコードリング３１２と第２のコードリング３２２のコードがリング状で回転して変化し、第１の受光器４１１Ａ及び第２の受光器４１１Ｂがコードの変化を感知してバイナリーのアドレスコードを出力するが、互いに隣り合う発光器又は受光器が散逸した光により干渉することを防ぐために、第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２と、下絞り板４２との間には、下遮光板５２を配設することが好ましい。
下遮光板５２は、複数の第１の下チャネル５２１Ａ及び複数の第２の下チャネル５２１Ｂを有する。第１の下チャネル５２１Ａの数は、第１の発光器４２１Ａの数に等しい。各第１の下チャネル５２１Ａは、第１の発光器４２１Ａにそれぞれ対応する。第２の下チャネル５２１Ｂの数は、第２の発光器４２１Ｂの数に等しく、各第２の下チャネル５２１Ｂは第２の発光器４２１Ｂにそれぞれ対応する。同様に、第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２と、上絞り板４１との間には上遮光板５１が配設される。上遮光板５１は、複数の第１の上チャネル５１１Ａ及び複数の第２の上チャネル５１１Ｂを有する。
第１の上チャネル５１１Ａの数は、第１の受光器４１１Ａの数に等しい。また、各第１の上チャネル５１１Ａは、第１の受光器４１１Ａにそれぞれ対応する。第２の上チャネル５１１Ｂの数は、第２の受光器４１１Ｂの数に等しい上、各第２の上チャネル５１１Ｂは、第２の受光器４１１Ｂにそれぞれ対応する。また、上遮光板５１の縁部には、複数のパッド５１２が配設されるとともに、下遮光板５２にも複数のパッド５２２が配設され、対応したパッド５１２，５２２が互いに当接された後、その厚さが第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２の厚さより略大きくなるため、間隔距離を適宜保持し、互いに干渉して摩擦し合うことを防ぐことができる。上絞り板４１、上遮光板５１、下遮光板５２、下絞り板は、ボルト５２３を利用して台座２１の位置決めピン２１４に固定することができる。
【００２８】
図６を参照する。図６は、図５の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
図６に示すように、上述した各第１の発光器４２１Ａは、第１の受光器４１１Ａに対応するとともに、第１のコード歯車３１の第１のコードリング３１２に対応するように位置し、上遮光板５１の第１の上チャネル５１１Ａ及び下遮光板５２の第１の下チャネル５２１Ａも対応するように位置し、遮光板により遮蔽して光が散逸して互いに干渉し合うことを防ぐことができるため、隣り合う第１の受光器４１１Ａ同士が光の影響を受けることを防ぐことができる。
同様に、各第２の発光器４２１Ｂは、第２の受光器４１１Ｂに対応するとともに、第２のコード歯車３２の第２のコードリング３２２に対応するように位置し、上遮光板５１の第２の上チャネル５１１Ｂ及び下遮光板５２の第２の下チャネル５２１Ｂも対応するように位置し、遮光板により遮蔽して光が散逸して互いに干渉し合うことを防ぎ、各第２の受光器４１１Ｂが互いに隣り合う光の影響を受けることを防ぐことができる。
【００２９】
図７を参照する。図７は、本考案の一実施形態に係るアブソリュートエンコーダ装置の一部を示す組立正面図である。
図７に示すように、第１のコード歯車３１の第１のコードリング３１２は、複数の閉孔位置３１２０及び複数の開孔位置３１２１を含む。各閉孔位置３１２０又は開孔位置３１２１は、１つのビット（ｂｉｔ）を表し、同様に、第２のコード歯車３２の第２のコードリング３２２は、複数の閉孔位置３２２０及び複数の開孔位置３２２１を含む。各閉孔位置３２２０又は開孔位置３２２１は、１つのビット（ｂｉｔ）を表す。
本実施形態において、第１のコードリング３１２の閉孔位置３１２０と開孔位置３１２１とは合計６４個ある。即ち、第１のコードリング３１２が６４個のビットに等分され、ギヤ歯３１３の数に等しく、ビットの位置を容易に計算することができるが、これだけに限定されるわけではない。閉孔位置３１２０，３２２０又は開孔位置３１２１，３２２１は、最小が１つのビット長さであり、最長は連続した６個のビット長さである。連続したビット長さは、対応したフォトカプラに応じて設定される。
【００３０】
上述したように、本実施形態では何れか１つの第１の発光器４２１Ａと、第１の発光器４２１Ａに対応した第１の受光器４１１Ａとにより１対のフォトカプラを構成し、対応する第１のコード歯車３１は、少なくとも２つのビットデータを同時に読取ることができるように、少なくとも２つのフォトカプラが必要である。本実施形態において、第１のコード歯車３１に対応するフォトカプラは６個あり、第１の発光器４２１Ａの光が開孔位置３１２１を透過すると、第１の受光器４１１Ａが光を感知し、ビット数値「１」を送信する。これとは反対に、第１の発光器４２１Ａの光が閉孔位置３１２０により遮られ、第１の受光器４１１Ａが光を感知しなくなると、ビット数値「０」を送信する。
図７に示すように、第１のコード歯車３１が左から右方向へかけて１列の６個のビット数値「１０１０１１」を即時に読取り、前述した原理と同様に、第２のコード歯車３２が左から右方向へかけて１列の６個のビット数値「００１０１０」を即時に読取る。２列の６個のビット数値が同時に読取られるため、２列の数値が連なった「１０１０１１００１０１０」の１２ビットのアドレスが得られる。シャッター装置に応用する本実施形態では、モータ１０が回転していない状態でも１２ビットのアドレスを読取ることができ、１２ビットのアドレスは、１つのシャッターアドレスの絶対位置コードに等しく、モータ１０の回転が停止した状態でも、シャッターの正確な位置を即時に知ることができる。そのため、停電後に電力が復旧するか故障が発生して修理した後、電力が回復すると直ちに当該組の絶対位置コードが得られ、アブソリュートエンコーダ装置２をシャッター巻取機構に応用したときも、シャッターの正確な位置を即時に知ることができる。
各コードリングが１組のフォトカプラに対応するように設置された従来の構造は、１回でビットデータ１つしか読取ることができず、停電又は故障が発生して電力が回復した場合でも、コントローラはモータが複数のビット分の距離回転しなければ１組の完全なアドレスコードが得られず、シャッターの正確な位置を確認することができなかったため、シャッター機構が損壊する虞があった。
【００３１】
図７及び図８を参照する。図７及び図８に示すように、アブソリュートエンコーダ装置が現在の即時位置を読み取った後、コントローラでモータを何れか１方向で１ビットの距離で回転させ、隣り合うもう一つの組の１２ビットのコードを読取り、１ビットの距離で回転させると、次の組のアドレスコードを得て、シャッターの回転方向を確認することができる。
図８に示す方向で、第１のコード歯車３１が時計回りで１つのビット分の角度で回転し、第２のコード歯車３２は、逆時計回りで１つのビット分の角度で回転し、図面の上部において、第１の発光器４２１Ａの位置と、対応した第１の受光器４１１Ａとにより組み合わされたフォトカプラは、新しい数値「０１０１１０」を即時に読取ることができ、同様の図面下部において、第２の発光器４２１Ｂの位置と、対応した第２の受光器４１１Ｂとにより組み合わされたフォトカプラは、新しい数値「０１０１００」を即時に読取ることができ、２列の数値を合わせて１組の「０１０１１００１０１００」の１２ビットの新しいアドレスが得られる。
本実施形態において、各ビットの走行距離が１ｍｍ未満であるため、シャッターが一番下まで降ろされるか最後まで巻き取られても機構が損壊することはない。コードのビット組数の設定又はフォトカプラの数の決定については以下説明する。
本考案は、一般の建物のシャッター装置に応用する。シャッター位置のアブソリュートエンコーダの等分が多いほど、位置情報の正確性が高まる。例えば、高さ２．５メートルのシャッターを小さい単位である２５００ｍｍに換算し、前述の実施形態では、歯数が６４である第１のコード歯車３１に、歯数が６３である第２のコード歯車３２を組み合わせて６４×６３＝４０３２組のアドレスコードを設定し、２５００ｍｍを４０３２個のアドレスで除算すると約０．６２ｍｍとなる。互いに隣り合う２つのアドレスの間隔は僅か０．６２ｍｍであり、二進法では１２桁の数字が無ければ、十進法に変換して少なくとも４０３２組の絶対位置コード（２の１２乗＝４０９６）は得られない。そのため前述の実施形態では第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２にそれぞれ６個のフォトカプラ、即ち、合計１２組のフォトカプラを設置し、１回で１組の１２ビットのアドレスコードを即時に読取ることができるようにした。
【００３２】
前述した実施形態の各データは、必要に応じて変えてもよい。例えば、第１のコード歯車３１の歯数を３２へ減らし、第２のコード歯車３２の歯数を３１へ減らすと、３２×３１により９９２個のアドレスを得て、２５００ｍｍを９９２個のアドレスで除算すると、約２．５１ｍｍとなり、互いに隣り合う２つのアドレスの間隔が微小な２．５１ｍｍとなる。
９９２組のアドレスコードを得るためには、アドレス数より多い二進法読取装置を設置しなければならず、二進法では１０桁の数を得るだけで十進法へ変換し、少なくとも９９２組の絶対位置コードが得られるため（２の１０乗＝１０２４）、第１のコード歯車３１及び第２のコード歯車３２のそれぞれに５個のフォトカプラを設け、合計１０組のフォトカプラが必要であるため、１回に１組の１０ビットのアドレスコードを即時に読取ることができる。
【００３３】
上述したことから分かるように、本考案のアブソリュートエンコーダ装置は、機器が停止した状態下でも、機器の正確な位置を読取ることができる。
【００３４】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１        シャッター巻取機構
２        アブソリュートエンコーダ装置
１０      モータ
１１      巻取軸
１２      歯車
１３      結合孔
２１      台座
３１      第１のコード歯車
３２      第２のコード歯車
３３      軸ピン
４１      上絞り板
４２      下絞り板
４３      銅ピン
５１      上遮光板
５２      下遮光板
２１１    蓋板
２１２    結合孔
２１３    ローラ台
２１４    位置決めピン
２１５    防塵カバー
２１６    ボルト
３１１    回転軸
３１２    第１のコードリング
３１３    ギヤ歯
３２１    回転軸
３２２    第２のコードリング
３２３    ギヤ歯
３３１    ワッシャ
４１１Ａ  第１の受光器
４１１Ｂ  第２の受光器
４１２    電気コネクタ
４２１Ａ  第１の発光器
４２１Ｂ  第２の発光器
４３１    ナット
４３２    金属ボルト
５１１Ａ  第１の上チャネル
５１１Ｂ  第２の上チャネル
５１２    パッド
５２１Ａ  第１の下チャネル
５２１Ｂ  第２の下チャネル
５２２    パッド
５２３    ボルト
３１２０  閉孔位置
３１２１  開孔位置
３２２０  閉孔位置
３２２１  開孔位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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