JPS58712A - 位置エンコ−ダ更新機構及びその方法 - 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】 本発明は位置エンコーダに係る。

位置エンコーダは良く知られており、一般に、絶対値型
と、増分型と、準絶対値型との３つの型式がある。これ
らの全ての位置エンコーダは、これらが接続された物体
の位置を表わす成る形式の信号を発生する。これらのエ
ンコーダの主な相違点は、準絶対値型及び増分型エンコ
ーダの場合は物体を動かして位置信号を発生しこの信号
を記憶しなければならないのに対して、絶対値型エンコ
ーダの場合は信号が繰返し発生されるので物体を動かし
たり信号を記憶し虎りする必要がないことである。

準絶対値型位置二／コーダの７つが１絶対値増分型ハイ
ブリッドシャフト位置エンコーダＩと題するＧｒｏｆｆ
氏の米国特許第ダ．θ！／，ｌ１１３号に開示されてい
る。この一般型式の別のエンコーダが本発明と同じ譲受
人に譲渡された竜高精度広レンジシャフト位置トランス
ジューサシステム１に題するＭａｒｖｌｎ　Ｍａｓｅｌ
　　氏の米国特許出願第デコ７，コ。

号に開示されている。これらのエンコーダはいずれも第
１及びｇコのギヤを用いて関連コードディスクを回転さ
せるものである．一方のギヤは物体に接続されたシャフ
トに連結され、このシャフトは物体が動く時に回転する
。他方のギヤは上記一方のギヤによって駆動される。物
体が動く時には、上記一方のギヤ及びそのディスクが回
転すると共に上記他方のギヤ及びそのディスクも回転す
季。

センサはこれらディスクが回転する時にディスク上のコ
ードを絖み敗り、各ディスクの角度位置を表わす信号を
発生する。上記一方のギヤの歯数は他方のギヤの歯数と
Ｊｌｌなる。従って両ディスクは異なつ九速度で回転し
、各ディスクの角度位置間の関係によって物体の特定位
置が判別される。各ディスクの１回転中に発生された信
号を比較することによ抄、位置が決定され記憶される．
然し乍ら、電力が切られ九場合には、この記憶され九位
置情報が失なわれる。従ってエンコーダを更新して位置
を決定する九めには、両ディスクを少なくともｌ＠転さ
せるように物体を動かさねばならない。

これらエンコーダの適用例の７つはエレベータシステム
であり、建物におけるエレベータカーの位置を表わす信
号が発生されて記憶されシステム制御器によって使用さ
れる。然し乍ら、これらのエンコーダでは、停電や電源
事故が生じると、記憶され九位置情報が失なわれて、カ
ーの位置が分からなくなり、このようにシステムがめく
らになった時には、カーを上方又は下方に成る距離だけ
動かしてエンコーダを更新しカーの位置を決定しなけれ
ばならない。典型的には、力−をそれ糧大きく動かす必
要はないが、カーの正確な位置が分らなくなるたびにカ
ーを動かすのはわずられしいことであり、もしできるな
らこの様なカー移動は完全に回避さるべきである。

本発明の目的は、物体を移動させることなく、少なくと
も２つのギヤを用い友前記型式の位置エンコーダを更新
させることである。

本発明によれば、エンコーダはケース内に収容され、こ
のケースは一方のギヤの軸に対して回転でき、この回転
軸から半径方向にずらされたところでケースに他方のギ
ヤが取り付けられる。ディスクコード読み数秒センサも
ケースに取シ付けられ、第１ギヤに対するセンサもその
軸から半径方向にずらされる。ケースを回転すると、第
コギャがＩＩＩ／ギヤのまわ抄でそのセンサに対して回
転して位置信号が発生されると共Ｋ、第１デイスクセン
サが第１ギヤデイスクのまわりで回転してその位置信号
が発生される。実際上は、第１ギヤが１太陽ギヤ１とな
りそして第コギャが１惑鳳ギヤ′となり、このギヤはケ
ースが回転され走時に太陽ギヤのまわりを回転する。こ
のケースは７回転し九後に通常の基準位置へ戻り、位置
固定される。

この戻りシーケンスにより、ディスクを／回転させるよ
うに物体を動かした場合に発生される信号と同じ信号が
発生される。かくて、本発明は物体を全く動かさずに更
新されるエンコーダを提供する。

本発明の特徴は、修理技術者がこの更新操作を手動で行
なえることである。例えば、成るエレベータシステムに
おいては、技術者が機械室に入ってケースのロックを外
し、ケースを回転させて制御装置用の更新情報を形成す
ることができる。或いは又、電源事故の後で例えば制御
装置の命令の下で遠隔制御によりケースを機械的に回転
させることもできる。

本発明の他の目的及び特徴は以下の説明及び特許請求の
範囲より明らかとなろう。

第１図を説明すれば、本発明による準絶対値型位をエン
コーダ５はケース１ｏを真備シ、このケース１０はギす
１４及び１６によって連結されたシャフト１１及び１２
を収容している。ケース１０はスタンド即ちブラケット
１１に取り付けられる。エンコーダ５はシャフト１１０
回転を監視するのに用いられ、シャフト１１はギヤ１ｓ
によッテエレヘータカー２１に機械的に連結され、この
エレベータカーは複数の階床（そのうちの３つのみが示
されている）を有する建物内のエレベー　　　□タシス
テムの７部分をなす。このエンコーダが使用されるエレ
ベータシステムは曳く知られ九本のでめる。従って、本
発明の１つの適用例を示す九めＫここＫＪＩＥり上げた
エレベータ／ステムは相当に簡単化して示しである。エ
レベータカーは可撓性のセレクタテープ２２に連結され
、ケース２２はスプロケット２４に通されそしてスプロ
ケット２４はギヤを介してシャフト１１に接続され、エ
レベータカーが動くと、スプロケットが回転されてシャ
フト１１が回転されるようになっている。

エレベータカーは滑車２Ｔに通され九ロープ２６に支持
される。この滑車２Ｔはモータ２＄によりカーを上昇及
び下降させるように回転される。モータ２ｓはシステム
制御装置３０によって制御される。システム制御装置は
多数の人力ラインを経てカー制御信号（ＣＣ）を受は取
る。カーの位置を示す位置信号（ＰＯＳ　）はエンコー
ダの信号ＡＩ。

Ａ２．８１．８２に応答してコンバータ３２により供給
される。これらの信号はカーが走行する時に発生される
。

シャフト１１が回転すると、ギヤ１４がギヤ１６を回転
させ、これＫよ抄シャフト１２を回転させる。シャフト
１１にはコードディスク１８が皐り付けられており、シ
ャフト１２にはコードディスク２０が取り付けられてい
る。シャフト１１が回転すると、両ディスクが回転し、
ディスクのコードが光学センサＳ−Ａ、Ｓ−８によって
読み取られる。これらセンサはケース１０に取り付けら
れており、これらセンサにより読み取られるディスクの
回転に広じてセンサＳ−＾は信号＾１．Ａ２を発生し、
センサＳ−８は信号８１．８２を発生する。これら信号
Ａ１．Ａ２及び８１．Ｂ２はそれに対応するディスクの
角度位置を表わしており、変換回路はプログラムされ九
やり方でこれら信号ＡＩ　、Ａ２及びＢ１，８２に応答
し、これら信号が発生されるにつれてそれらの関連特性
に基づいた位置信号ＰＯ８を発生する。この特性はシャ
フト１１の回転数を表わしており、従って各々の位ｆｌ
はｉ上レベルからのシャフト１１の成る回転数に対応し
ているので、いかなる時にも位置信号ＰｏＳはカーの位
置を表わすことになる。（コード及びデコード作動の詳
細についてはＧｒｏｆｆ氏の米ｆｆｌ特許第亭、θ４１
／、亭ざ３号を参照されたい。）上記信号ＰＯ５は直ち
に制御装置に記憶され、カーが走行するにつれてプログ
ラムされたやり方で更新される。これにより、停電が生
じた場合には記憶され九位置信号ＰＯ３が失なわれるこ
とが理解されよう、この時には、太陽ギヤであるギヤ１
４を惑星ギヤであるギヤ１６と共に回転させてエンコー
ダを更新する信号を発生させねばならない。

さて第１図及び第一図を参照し、本発明の更新技術につ
いて以下に述べる。ケース１０はシャフト１１の軸のま
わりで回転できるように散り付けられている。この様な
回転を時計方向（矢印Ａ）に行なつ走時には、惑星ギヤ
１６及びディスク２０がセンナ３４に対して０１の方向
（第１図）Ｋ回転され、これに応じて信号８１　、Ｂ２
が発生される。ケースが回転されるにつれて、センサ３
２もディスクＩＩＩＫ対して回転され、これに応じて信
号＾１．＾２が発生される。（シャフト１１の各回転ご
とに、信号＾１．Ａ２と８１．Ｂ２との間には独特の関
係がある。Ｇｒｏｆｆ氏の前記特許を参照されたい。）
ケース１０は基準位置（第二図に示す）から完全に／回
転され、そして通常、スタンド１７にのせられているロ
ックストッパ３６（第２図に示す）は第３図に示され九
１更新′位置へ動く。ケースをこの更新位置から１基準
１位置へ戻すようにバネ付勢するためにケースにはバネ
３８が取り付けられている。ケースが回転して基準位置
に戻る時には、センサ２２及び２４からの信号ＡＩ　、
Ａ２．８１．８２情、シャフト１１が逆方向に回転され
た場合に発生される信号と全ての点で同じであり、即ち
エレベータカーが例えば上昇され次いで下降され九場合
と同じである。

従ってケース１０を更新位置から基準位置へと回転させ
ることにより、シャフトに連結されたカーを全く動かさ
なくても（通常はディスクを７回転させるにはカーが上
昇又は下降される）、停電（これが起こると、制御装置
に記憶され九位置信号ＰＯＳが失なわれてしまう）後の
カーの位置が決められる。

第一図に示されたように、挿入式のＵ字ビ／４０（又は
ロック装置）を用いて、ケース１０を基準位置でスタン
ド１Ｔにロックするのが好ましい。更に、ケースを回転
する７つのやり方としては、シャフト１１と同軸的にケ
ースの外的に取９付けられ九ノブ３２のようなノブ又は
取手によってケースを手で回転するやシ方がある。従っ
てシステムを更新するには、修理技術者が単にビン４０
を外し、ノブを回転してケースを更新位置へ動かし、次
いでノブを放すだけでよい。ケースはバネ３６０力によ
って自動的に基準位置へとバネ付勢されて戻される。技
術者は次いでロツクビ／４０を挿入する。この手動構成
に代る本発明の変形態様としては、ケース３０を回転す
る自動装置がある。この装置はケースに接続された簡単
なモータを備え、このモータは停電後に制御装置からの
指令があった際にケースを更新位置へと回転し、そして
基準位置へと戻すが、この戻し操作はバネで行なっても
よい、この目的に適し九モータ構成は良く知られている
。

更新シーケンスとしては更に別の変形態様もある。ケー
スが更新位置へと回転された時に発生される信号ＡＩ　
、Ａ２．８１．８２によって位置が決定されることは明
らかである。然し、これらの信号はカーの現在位置を表
わしておらず、成る程度増分的に高い位置又は低い位置
を表わす。各々のシャフト回転は既知の距離を表わして
いるので、この増分は予想できる。それ故、記憶される
位置が信号の示している位置よりも増分的に高くなった
り低くなった抄するようにコンバータ又は制御装置をプ
ログラミングするだけでこの食い違いの問題が解消され
る。

以上の説明より当業者には本発明の真の精神及び範囲内
で種々の変更が明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による準絶対値型位置工／コーダのケー
スを破断してケース内のエンコーダ装置を見せた破断図
であると共に、エレベータカーの位置をエンコードする
ようにエンコーダが接続された簡単なエレベータシステ
ムのブロック図でめ抄、 第一図は第１図の一一コ線の方向にみた準絶対値型位置
工／コーダの正面図であって、非更新位置即ち基準位置
にエンコーダを保持するのに用いられるロック装置を見
せるように部分的に破断し九図でｉｂ＃）、そして 第３図はロック装置の正面図であって、エンコーダを更
新するようにケースを回転し走時の状態を示す図である
。 Ｓ・・・準絶対値型位置工／コーダ １０・・・ケース、１１．１２・・・シャフト、１４、
ＩＩ・・・ギヤ、１７・・・ブラケット、１８．２０・
・・コードディスク、 ２１・・・エレベータカー、２２・・・セレクタテープ
、２４・・・スプロケット、２６・・・ロープ、２Ｔ・
・・滑車、！−・・・モータ、 ３０・・・システム制御装置、 ３２・・・コンバータ、 Ｓ−＾、Ｓ−８・・・光学センサ。 代理人 弁理士　　中　　　村　　　　　　　捻回　　　　山　
　　　本　　　　　　　　　部同　　　　串　　　　岡
　　　　八　　　　即問　　　　大　　　　塚　　　　
文　　　　日百同　　　　宍　　　　戸　　　　嘉　　
　　−図面の浄書（内容に変更なし） 手続補正書（方式） ％式％ ３、　補正をする者 事件との関係　出願人 名称　　　オーチス　エレベータ　コムパニー４、代理
人 ５、補正命令の日付　　昭和、、５−７年７月２７日図
面の浄書（内容に変更なし）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ハ　ブラケットに取り付けられるケースを具備し、こ
   のケース内には、結合され九第１及び第コのギヤ並びＫ
   それに対応するコードディスクと、各ディスクが回転さ
   れた時に各ディスク上のコードを絖み取って、上記ギヤ
   を回転するよう連結された物体の位置を表わす信号を発
   生するようなセンサとを具備している位置エンコーダに
   おいて、上記ケースは一方の上記ギヤの軸のまわりで回
   転できるように上記ブラケットに取染付けられ、上記ケ
   ースは基準位置から更新位置へそして基準位置へ戻るよ
   うに上記軸に対して少なくと４／回転させることができ
   、 他方のギヤは上記ケースの回転軸から半径方向に離れた
   ところで上記ケースに配置され、上記セ／すは上記ケー
   スに取シ付けられ、各ディスクのセンナは上記ケースに
   取υ付けられてこれと共に可動であり、上記一方のギヤ
   に組合わされたディスクのセンサも上記ケースの回転軸
   から半径方向に離れたところで上記ケースに取り付けら
   れ、そして上記他方のギヤのセンサは上記ケースに取り
   付けられることを特徴とする位置エンコーダ。 ＠　上記ケースはこれが完全に／回転された時及びこれ
   が逆方向に実質的に／回転され友時に上記ブラケットに
   揃う部材を備えている特許請求の範囲第（ハ項に記載の
   位置エンコーダ。 （Ｊ）上記ケースが回転される一つの位置の一方へ上記
   ケースを戻すように配置されたバネを更に具備した特許
   請求の範囲第Ｑ）項に記載の位置エンコーダ。 （ロ）　太陽ギヤと、悪態ギヤと、各ギヤにより回転さ
   れるコードディスクと、各ディスク上のコードを読み取
   り、いずれか一方のギヤに連結された物体の位置を表わ
   す信号を発生するセンサとをケース内に具備している位
   置エンコーダを更新する方法において、 上記ケースを一方の方向に少なくと吃／７回転せて位置
   信号を発生させ、そして 上記ケースを逆方向に少なくとも７回転させて位置信号
   を発生させることを特徴とする方法。