JP3212542U - 即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】即時に正確な位置を読取る、即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を提供する。【解決手段】即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置は、モータ構成６、巻取機構７、デジタルモジュール６２及びシャッター位置検知器２を備える。デジタルモジュール６２は、モータ構成６の運転を制御する。モータ構成６は、巻取機構７によりシャッターカーテン８１を巻取る。シャッター位置検知器２は、デジタルモジュール６２と電気的に接続されるとともに、モータ構成６又は巻取機構７と結合される。モータ構成６は、モータ６１を有する。モータ６１は、交流モータである。モータ構成６は、出力歯車６３を有する。巻取機構７は、巻取軸歯車７１と接続される。出力歯車６３は、伝動部材６４を介して動力を巻取軸歯車７１へ伝達する。【選択図】図２

Description

本考案は、シャッター装置に関し、特に、即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置に関する。

従来の電動シャッターは、一般に機械式スイッチ（リミットスイッチ）により上限位置及び下限位置が設定されていた。一般にモータには、リミットスイッチボックスが取り付けられる。リミットスイッチボックスは、モータの出力軸と結合され、モータと連動する。モータが回転すると、リミットスイッチボックス内のリードスクリュー又は減速歯車が回転し、２つのスライドブロック又はカムが所定の位置まで移動すると、上限スイッチ又は下限スイッチに接触される。
上限・下限スイッチが、モータの動作を制御するコントローラと電気的に接続され、シャッターを所定の閉位置又は開位置で止めることができるが、初めて取り付けるときや後日シャッター構造が変形して寸法が変化したとき、保守技術者はリミット機構により位置を調整しなければならないため、これらリミット調整方式には、以下のような問題点があった。

リミットスイッチボックスは、モータと結合されて駆動されるとともに、モータの近傍に取付けられる。一般にモータはシャッターの最も高い位置に取り付けられているため、リミットスイッチの位置調整は高所作業を行わなければならなかった。そのため、取り付けるときに行う上限位置及び下限位置の設定と、後日行う調整作業とが面倒となる上、高所作業を行うため危険であった。
上述した問題点を改善するために、従来技術では電動シャッターの位置を読み取って判断するエンコーダが開発された。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る。電動モータが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、その上に設けられ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（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。

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。バイナリーコード又は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、各組のコードリングに読取装置が１組だけ設置されていたため、各コードリングが１つのビットだけを読取って出力し、回転ホイールが複数のビット分の角度で回転し、１列の完全なコードを読取らなければ、シャッターの位置をコントローラにより判断することはできなかった。

例えば、各記憶位置に設けた６個のビット（例えば「０１００１０」）は、１組の絶対位置コードである。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「１００１０」の５つのビット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、次の位置の６個のビットの絶対位置コードを読取り、コントローラにより回転方向を確認することはできなかった。
本出願人が出願した特許文献３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。もしこのときに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。
特許文献４では、グレイコード駆動装置の応用が開示され、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。その構造は、１個の回転盤上に３組のコード（即ち、各ホイールの同じ半径を有する貫通孔が１組のコードである。各回転盤は、それぞれ異なる半径を有する３組のコードを有する）が設けられ、デジタル検出モジュールが有する回転盤の一側面に対応した３つの信号発光源と、回転盤の他方の側面の３つの信号受信器（即ち、３組の読取装置）と、を有する。また、第２の回転盤は、３組のコードを有し、１つ前の回転盤と同様に、３組の読取装置によりコードを読取り、全部で６組のコードリングと、６組の読取装置とを有する。
このように同時に６個のビットデータを読取ることができるが、２個の回転盤のそれぞれには、３組のコードリングと、３組の読取装置とが設けられ、コードが多すぎるため、全体の体積を小型化することが容易でない上、間隔距離が小さすぎて干渉し合い、誤ったビット情報を送信し、デジタルコードビットにエラーが生じてシステムがクラッシュしてしまう虞があった。さらに最悪の場合、シャッターの位置を誤判断し、機構が故障してしまう虞もあった。また、歯車のうちの１つが他の歯車と噛合せず、シャッターを巻取るときに生じる振動により自ら旋回してしまい、シャッターの位置を誤判断し、機構が故障してしまう虞があった。

そのため、従来のシャッター検知構造の欠点を改善する、即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置が求められていた。

台湾実用新案公告第Ｍ３９３５６８号公報 台湾特許第Ｉ５１６６７０号公報 台湾実用新案公告第Ｍ５１０９７２号公報 台湾特許第Ｉ５４６４４４号公報

本考案の目的は、即時に正確な位置を読取る、即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を提供することにある。

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、モータ構成、巻取機構、デジタルモジュール及びシャッター位置検知器を備えた、即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置であって、前記デジタルモジュールは、前記モータ構成の運転を制御し、前記モータ構成は、前記巻取機構によりシャッターカーテンを巻取り、前記シャッター位置検知器は、前記デジタルモジュールと電気的に接続されるとともに、前記モータ構成又は前記巻取機構と結合され、前記シャッター位置検知器は、互いに噛合する第１のコード歯車及び第２のコード歯車を有し、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のコード歯車は、第１の側に複数の第１の発光器及び複数の第２の発光器が配設され、第２の側に複数の第１の受光器及び複数の第２の受光器が配設され、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るとともに、１組の絶対コードを生成して前記デジタルモジュールへ伝送することを特徴とする即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置が提供される。

前記第１の発光器及び前記第２の発光器は、下絞り板に配設され、前記第１の受光器及び前記第２の受光器は、上絞り板に配設されることが好ましい。

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。

前記第１のコードリング及び前記第２のコードリングの外周には、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。

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。

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。

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。

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。

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。

前記モータ構成は、モータを有し、前記モータは、交流モータであり、前記モータ構成は、出力歯車を有し、前記巻取機構は、巻取軸歯車と接続され、前記出力歯車は、伝動部材を介して動力を前記巻取軸歯車へ伝達することが好ましい。

本考案の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置は、即時に正確な位置を読取ることができる。

本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を建物に取り付けたときの状態を示す斜視図である。 図１の部分拡大図である。 本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置のシャッター位置検知器及びモータ構成を示す一部分解斜視図である。 本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置のシャッター位置検知器を示す分解斜視図である。 本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置のシャッター位置検知器を示す一部分解斜視図である。 本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を示す一部組立斜視図である。 本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を示す一部組立正面図である。 図７の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を示す一部組立正面図である。 図７の線Ｂ−Ｂに沿った断面図及び部分拡大図である。

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。

図１を参照する。図１は、本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を建物に取り付けたときの状態を示す斜視図である。
図１に示すように、本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置は、建物頂部１１に取り付けられるのが一般的である。建物頂部１１と建物底部１２との間には、２つの軌道８２が設けられる。２つの軌道８２により、巻取り可能なシャッターカーテン８１は摺動可能である。巻取機構７は、軌道８２の頂部に設けられ、建物頂部１１に近傍する位置にある。
巻取機構７は、巻取軸歯車７１により回転され、巻取機構７によりシャッターカーテン８１を巻き上げたり繰出して下げたりする。巻取機構７の動力は巻取機構７から供給される。モータ構成６は、巻取機構７に近傍する位置にある。

図２を参照する。図２は、図１の部分拡大図である。図２に示すように、本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置のモータ構成６は、モータ６１、デジタルモジュール６２及び出力歯車６３を有する。モータ６１は、交流モータ又は直流モータでもよく、デジタルモジュール６２と電気的に接続される。
デジタルモジュール６２は、モータ構成６の運転を制御する。モータ６１の動力は出力歯車６３へ伝達される。出力歯車６３は、伝動部材６４を介して動力を巻取軸歯車７１へ伝達し、巻取機構７によりシャッターカーテン８１を巻き取るか繰り出す。伝動部材６４は、チェーン、ベルト又は歯車でもよい。巻取機構７は、巻軸、ハブなどでもよく（上述したモータ６１、デジタルモジュール６２、出力歯車６３、伝動部材６４の動力伝達及びその電子制御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）、モータ構成６はシャッター位置検知器２と接続される。

図３を参照する。図３は、本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置のシャッター位置検知器及びモータ構成を示す一部分解斜視図である。
図３に示すように、モータ構成６のモータ６１は、出力軸６５を介して動力を出力歯車６３へ出力し、出力軸６５が連結されてシャッター位置検知器２を連動する。結合型歯車６６は、容易に歯車の歯数により変速比を計算することができるように、歯車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。モータ構成６には、シャッター位置検知器２を連結固定するために用いる複数の結合孔６７が形成されてもよい。

シャッター位置検知器２は、モータ構成６の一側に固定され、出力軸６５の結合型歯車６６を介して動力が伝達し、シャッター位置検知器２の内部機構が駆動する。本実施形態のシャッター位置検知器２は、モータ構成６に結合される。ここでシャッター位置検知器２は、巻取機構７と結合され、連動する機構によりシャッターの位置を検知してもよい。シャッター位置検知器２は、モータ構成６又は巻取機構７と結合されるが、シャッター位置検知器２の詳細な構造については以下詳しく述べる。

図４を参照する。図４は、本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置のシャッター位置検知器を示す分解斜視図である。
図４に示すように、上述したシャッター位置検知器２は、台座２１を含む。台座２１は、プラスチック材料により一体成形して製造することが好ましいがこれだけに限定されるわけではなく、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を結合孔６７に螺合し、シャッター位置検知器２をモータ構成６に結合することが好ましい（図３を併せて参照する）。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及び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ることができる。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、モータ構成６の結合型歯車６６と噛合され、結合型歯車６６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。上述した結合型歯車６６、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、容易に歯車の歯数により変速比を計算し、容易に符号化を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。

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上に安定的に嵌設され、旋回可能にしてもよい。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設け、噛合し合う２つのコード歯車は、互いに異なるアドレス組み合わせを多めに生成する。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発生する。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。

図４〜図７を参照する。図４〜図７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（以下、下絞り板４２が設けられた側を「第１の側」と称し、上絞り板４１が設けられた側を「第２の側」と称する）、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。複数の第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。

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。

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、デジタルモジュール６２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組の完全な絶対コードを読取り、電気コネクタ４１２からデジタルモジュール６２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）を介して電源を上絞り板４１から下絞り板４２へ案内し、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。

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のコードが環状回転して変化し、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（即ち第２の側）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。複数の第１の下チャネル５２１ａの数は、複数の第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。

図８及び図１０を参照する。図８は、図７の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図１０は、図７の線Ｂ−Ｂに沿った断面図及び部分拡大図である。
図８及び図１０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に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に対応し、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とともに、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。

図９を参照する。図９は、本考案の一実施形態に係る即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置を示す一部組立正面図である。
図９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の数に等しいため、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く、閉孔位置３１２０，３２２０又は開孔位置３１２１，３２２１は、連続するように設置してもよく、最小は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。

上述したように、本考案の何れか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、２つのフォトカプラが少なくとも必要である。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９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」を即時に読取り、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。
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、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つしか読取れず、停電又は故障が発生して電力が回復しても、コントローラはモータが複数のビットの距離で回転しなければ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いため、シャッター機構が損壊する虞があった。

一般に建物のシャッター高さは、２．５〜３メートルであり、絶対コード数値を利用してシャッターの位置情報を即時に得る技術分野において、シャッターの位置等分が多いほど、位置情報は正確となる。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）が得られない。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。

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、ドアの高さが低いか高い精度が求められていない場合、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、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。

上述したことから分かるように、本考案の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置は、各コードリング３１２，３２２が対応する少なくとも１つの発光器と少なくとも１つの受光器とを有し、１組の少なくとも４つのビットの絶対コードを生成することができる。即ち、本実施形態の発光器４２１ａ，４２１ｂ及び受光器４１１ａ，４１１ｂの数は、実施形態の６個だけに限定されるわけではない。上述した部材の組み合わせにより、本考案の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置は、モータが停止した状態下で、シャッターの位置を正確に読取ることができる。

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。

２ シャッター位置検知器
６ モータ構成
７ 巻取機構
１０ モータ
１１ 建物頂部
１２ 建物底部
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
６１ モータ
６２ デジタルモジュール
６３ 出力歯車
６４ 伝動部材
６５ 出力軸
６６ 結合型歯車
６７ 結合孔
７１ 巻取軸歯車
８１ シャッターカーテン
８２ 軌道
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

Claims (10)

1. モータ構成、巻取機構、デジタルモジュール及びシャッター位置検知器を備えた、即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置であって、
   前記デジタルモジュールは、前記モータ構成の運転を制御し、前記モータ構成は、前記巻取機構によりシャッターカーテンを巻取り、前記シャッター位置検知器は、前記デジタルモジュールと電気的に接続されるとともに、前記モータ構成又は前記巻取機構と結合され、
   前記シャッター位置検知器は、互いに噛合する第１のコード歯車及び第２のコード歯車を有し、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のコード歯車は、第１の側に複数の第１の発光器及び複数の第２の発光器が配設され、第２の側に複数の第１の受光器及び複数の第２の受光器が配設され、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るとともに、１組の絶対コードを生成して前記デジタルモジュールへ伝送することを特徴とする、
   即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
2. 前記第１の発光器及び前記第２の発光器は、下絞り板に配設され、前記第１の受光器及び前記第２の受光器は、上絞り板に配設されることを特徴とする請求項１に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
3. 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２に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
4. 前記第１のコードリング及び前記第２のコードリングの外周には、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３に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
5. 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４に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
6. 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５に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
7. 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６に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
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に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
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に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。
10. 前記モータ構成は、モータを有し、前記モータは、交流モータであり、前記モータ構成は、出力歯車を有し、前記巻取機構は、巻取軸歯車と接続され、前記出力歯車は、伝動部材を介して動力を前記巻取軸歯車へ伝達することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の即時にシャッターの位置を検知するシャッター装置。

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