(57)【要約】【課題】既存の設備を有効利用しつつ狭いスペースに安価で容易に設置でき、しかも使い勝手が良く誤動作がなく安全性の高い履物昇降装置を提供する。【解決手段】設置面若しくは壁面に据え付けられ又は設置面に載置される装置本体１に、裏面が接地する下降位置で人が載って脱いだ履物を載置して上昇し、上昇位置で人が履く履物を載せて下降するトレイ５が、装置本体１の長手方向に設けられた直動ガイド７に沿って昇降する移動体６に支持されており、装置本体１に設けられた昇降スイッチ９を操作すると駆動モータ１０を起動して移動体６を下降位置と上昇位置との間を昇降させる駆動機構８を具備した。【選択図】図１
2005350263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
履物をトレイに載置したまま昇降する履物昇降装置において、
設置面若しくは壁面に据え付けられ又は設置面に載置される装置本体と、
裏面が接地する下降位置で人が載って脱いだ履物を載置して上昇し、上昇位置で人が履く履物を載せて下降する前記トレイと、
前記トレイを片持ち支持し、当該トレイに履物を載せたまま前記装置本体の長手方向に設けられた直動ガイドに沿って昇降する移動体と、
前記装置本体に設けられたスイッチ操作で駆動モータを起動して移動体を下降位置と上昇位置との間を昇降させる駆動機構とを具備することを特徴とする履物昇降装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、モータ駆動回路を駆動制御する制御部と、移動体の下限位置と上限位置とを検出する上下の位置センサとを具備し、スイッチ操作により移動体が昇降する際に上下の位置センサが移動体を検出すると、制御部は移動体の移動速度を減速して停止させるようにモータ駆動回路を駆動制御することを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、装置本体の長手方向に沿って設けられた上側プーリ及び下側プーリ間に無端状のタイミングベルトが掛け渡されており、該タイミングべルトにバランサーと移動体とが逆向きに移動するように連繋していることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項４】
前記駆動機構はトレイ裏面が接地する下降位置を原点位置としており、スイッチ操作で一旦上昇位置へ移動した移動体を所定時間経過後に原点位置へ復帰させることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項５】
下の位置センサが移動体の上昇を検出してからタイマーが一定時間計測すると、制御部は移動体を下限位置へ復帰させるようにモータ駆動回路を駆動制御することを特徴とする請求項４記載の履物昇降装置。
【請求項６】
前記駆動モータに３相ＤＣブラシレスモータを用い、上下の位置センサが移動体を検出すると、制御部はモータコイルの両端が短絡するようモータ駆動回路を駆動制御してモータコイルに誘起される逆電圧によるショートブレーキをかけて駆動モータを回転停止させることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項７】
前記モータ駆動回路には、モータを外力により回転させたときにモータコイルに誘起される電圧からドライブ部を保護する保護回路が設けられていることを特徴とする請求項６記載の履物昇降装置。
【請求項８】
前記トレイは、移動体に対して水平姿勢より上方へ回動可能でありかつ左右に回動可能に片持ち支持されていることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項９】
前記装置本体にはトレイが接地する下降位置から上昇位置へ向かって外側へ傾斜した傾斜面が形成され、該傾斜面に沿って移動体が移動する直動ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項１０】
前記装置本体は、玄関の土間に剥離可能な接着剤若しくは粘着テープで据え付けられることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項１１】
前記トレイの載置面は、網目に形成されていることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項１２】
前記装置本体は、シューズボックスに一体に組み付けられて設置面に載置されることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【請求項１３】
前記装置本体のベース部には、シューズボックスの底部に挟み込まれるベースプレートが設けられていることを特徴とする請求項１２記載の履物昇降装置。
【請求項１４】
前記装置本体は、シューズボックスの側面にアングル材を介して固定されることを特徴とする請求項１２記載の履物昇降装置。
【請求項１５】
前記装置本体は、シューズボックスのボックス本体内に一体に組み込まれて設置面に載置されることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば一般住宅、病院、温泉旅館などの玄関に設けられ、履物を脱いで収納家具へ収納し、収納家具から取り出した履物を履く際に、履物をトレイに載置したまま昇降できる履物昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の一般住宅おいては、西欧化が進み、畳中心の和室が減り、洋間が増えるのにともない玄関もコンパクトに設計されている。玄関が狭くなったため、脱いだ靴は据え付けられた下駄箱などの収納家具へ収納するように設計されている。
また、病院、温泉旅館、老人ホームなどの大型施設においては、バリアフリー化も進んではいるが、院内若しくは館内の清浄化を維持するためには、玄関先で下履きから上履きに履き替えることが多い。
【０００３】
ところで、急速に高齢化社会に移行しつつある我が国においては、高齢者、足腰が不自由な身障者、けが人、ぎっくり腰などの病人、妊婦（以下「高齢者等」という）が全体として増えており、これらの高齢者等が玄関先で履物を脱いで框に上がり、背を丸めて足位置より低い履物を取って持ち上げることは、健常者にとっても足腰に負担がかかり、ましてや高齢者等にとっては足腰に過度の負担がかかり、苦痛を伴う場合が多い。この点については、現在の住宅施設ではなんら手当てが行われていないのが現状である。仮に履物を玄関に脱いだままにするとしても、大勢の人が出入りする通行の妨げとなることから、履物を収納家具へ楽に収納したり、収納家具から履物を無理なく土間へ下ろして履いたりしたいという現実のニーズがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記課題を解決するために、利用者が土間に設置されたベルトコンベア上で靴を脱いで下駄箱などの収納家具へ搬送して収納する第１の方法、框手前の土間に靴を脱ぐ板を置き、靴を載せた板ごと床下へスライドして収納する第２の方法、框手前の土間に一部が露出し他は床下に収納されるように回転板を設置し置き、土間に露出する回転板で靴を脱いだら回転板が所定量回転して床下へ順次靴を収納する第３の方法、ロボットアームにより脱いだ靴を収納家具へ収納する第４の方法などが考えられる。
【０００５】
しかしながら、上述した第１の方法から第４の方法は、一般住宅のような狭い玄関先には設置スペースがなく、既存の設備のおおがかりな改造を必要とし高価な設備投資となる。また、大勢の人が出入りする病院、温泉、老人ホームなどの大型施設においては、装置を個別にハンドリングできないことから実現が困難である。また、誤ったスイッチ操作や不用意な乗り込みなどにより転倒やけがをしたりするおそれがあり、幼児や子供によるいたずらによる不慮の事故、装置の故障更には移動体との接触事故を未然に防ぐ必要がある。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、既存の設備を有効利用しつつ狭いスペースに安価で容易に設置でき、しかも使い勝手が良く誤動作がなく安全性の高い履物昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
履物をトレイに載置したまま昇降する履物昇降装置において、設置面若しくは壁面に据え付けられ又は設置面に載置される装置本体と、裏面が設置する下降位置で利用者が載って脱いだ履物を載置して上昇し、上昇位置で利用者が履く履物を載せて下降する前記トレイと、前記トレイを片持ち支持し、当該トレイに履物を載せたまま前記装置本体の長手方向に設けられた直動ガイドに沿って昇降する移動体と、装置本体に設けられたスイッチ操作で駆動モータを起動して移動体を下降位置と上昇位置との間を昇降させる駆動機構とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、駆動機構は、モータ駆動回路を駆動制御する制御部と、移動体の下限位置と上限位置とを検出する上下の位置センサとを具備し、スイッチ操作により移動体が昇降する際に上下の位置センサが移動体を検出すると、制御部は移動体の移動速度を減速して停止させるようにモータ駆動回路を駆動制御することを特徴とする。
また、駆動機構は、装置本体の長手方向に沿って設けられた上側プーリ及び下側プーリ間に無端状のタイミングベルトが掛け渡されており、該タイミングべルトにバランサーと移動体とが逆向きに移動するように連繋していることを特徴とする。
また、前記駆動機構はトレイ裏面が設置する下降位置を原点位置としており、スイッチ操作で一旦上昇位置へ移動した移動体を所定時間経過後に原点位置へ復帰させることを特徴とする。
また、下の位置センサが移動体の上昇を検出してからタイマーが一定時間計測すると、制御部は移動体を下限位置へ復帰させるようにモータ駆動回路を駆動制御することを特徴とする。
また、駆動モータに３相ＤＣブラシレスモータを具備し、上下の位置センサが移動体を検出すると、制御部はモータコイルの両端が短絡するようモータ駆動回路を駆動制御してモータに誘起される逆電圧によるショートブレーキをかけてモータを回転停止させることを特徴とする。
また、モータ駆動回路には、モータを外力により回転させたときにモータコイルに誘起される電圧からドライブ部を保護する保護回路が設けられていることを特徴とする。      また、トレイは、移動体に水平姿勢より上方へ回動可能でありかつ左右に回動可能に片持ち支持されていることを特徴とする。
また、装置本体にはトレイが設置する下降位置から上昇位置へ向かって外側へ傾斜した傾斜面が形成され、該傾斜面に沿って移動体が移動する直動ガイドが設けられていることを特徴とする。
また、装置本体は、玄関の土間に剥離可能な接着剤若しくは粘着テープで据え付けられることを特徴とする請求項１記載の履物昇降装置。
また、トレイの載置面は、網目に形成されていることを特徴とする。
また、装置本体は、シューズボックスに一体に組み付けられて設置面に載置されることを特徴とする。この場合、装置本体のベース部には、シューズボックスの底部に挟み込まれるベースプレートが設けられているか、或いは装置本体はシューズボックスの側面にアングル材を介して固定されることを特徴とする。
更には、装置本体は、シューズボックスのボックス本体内に一体に組み込まれて設置面に載置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述した履物昇降装置を用いれば、装置本体の設置スペースを要さずに設置面若しくは壁面に据え付けられ、裏面が設置する下降位置でトレイに利用者が載って履物を脱いで框に上がり、装置本体に設けられたスイッチ操作で駆動機構を作動すると、トレイに履物を載せたまま装置本体の長手方向に設けられた直動ガイドに沿ってトレイが上昇位置まで上昇し、足腰に負担がかからずに立ったままの姿勢でトレイから履物を受けとって備え付けの収納家具へ収納し、また収納家具から取り出した履物を立ったままの姿勢でトレイに載せて土間に下ろすことができる。これによって、高齢者等であっても無理なくトレイ上で下履きを脱いで収納家具へ収納し、収納した下履きを収納家具から取り出してトレイごと設置面に置いて履くことができる。
【００１０】
また、駆動機構はトレイ裏面が設置する下降位置を原点位置としており、スイッチ操作で一旦上昇位置へ移動した移動体を所定時間経過後に原点位置へ復帰させることにより、トレイが上昇位置にあることによる不慮の接触事故を防ぎ、狭い玄関のスペースを広く使用できる。
具体的には、下の位置センサが移動体の上昇を検出してからタイマーが一定時間計測すると、制御部は移動体を下限位置へ復帰させるようにモータ駆動回路を駆動制御することにより、一旦上昇したトレイは必ず原点位置である設置面に設置する原点位置に戻って待機するため、トレイ裏面側への異物の侵入や衝突や不法な乗り込みによる不慮の事故を未然に防ぐことができる。また、トレイをタイマー制御で原点位置に復帰させることで、トレイが上昇位置にある時間より下降位置にある時間が圧倒的に長いので、安全性が極めて高い。
また、駆動機構は、装置本体の長手方向に沿って設けられた上側プーリ及び下側プーリ間に無端状のタイミングベルトが掛け渡されており、該タイミングベルトにバランサーと移動体とが逆向きに移動するように連繋している場合には、履物を載置したトレイ及び移動体の昇降動作がバランサーと逆向きに移動することで、上下方向の力の釣り合いがとれた状態で昇降動作できるので、駆動モータに加わる負荷を軽減して小型化を図ることができる。
また、スイッチ操作により移動体が昇降する際に上下の位置センサが移動体を検出すると、制御部は移動体の移動速度を減速して停止させるようにモータ駆動回路を駆動制御する場合には、下降位置及び上昇位置におけるトレイ停止時の慣性力によるショックを和らげることができる。
特に、駆動モータに３相ＤＣブラシレスモータを用いて、上下の位置センサが移動体を検出すると、制御部はモータコイルの両端が短絡するようモータ駆動回路を駆動制御してモータに誘起される逆電圧によるショートブレーキをかけてモータを回転停止させることにより、メカニカルなブレーキやダンパーなどの緩衝材を追加しなくても電気的に制動力が得られるため、小型化、低コスト化を実現できる。加えて、モータを外力により回転させたときにモータコイルに誘起される電圧からドライブ部を保護する保護回路が設けられているので、制御回路側や電源回路側へ過大な電圧が加わらずに制御ＩＣを保護することができる。また、外力によりモータの回転を許容することにより、駆動機構が回転方向によってセルフロックすることがないため、装置本体が転倒するおそれがないうえに、トレイが外力に追従して移動するため例えばトルクリミッターなどの新たな機構を設けることなく過負荷によりトレイが破損するのを防止できる。更に、トレイに外力が作用した場合に、トルクリミッターによる駆動伝達のように、トレイが急降下するような急激な挙動がなく、モータの回転が適度な負荷（ブレーキ）となってトレイが降下するため、利用者の安全性を確保できる。
また、トレイは、移動体に水平姿勢より上方へ回動可能でありかつ左右に回動可能に片持ち支持されているので、トレイの裏面側が障害物に接触すると上側に回転することから下降位置において挟み込みが生じ難い。また、トレイを左右に回転させることでトレイにあたる障害物を除去できる。
装置本体にはトレイが設置する下降位置から上昇位置へ向かって外側へ傾斜した傾斜面が形成され、該傾斜面に沿って移動体が移動する直動ガイドが設けられていることにより、トレイが小型で軽量のままでも強度アップを図る必要もなく、利用者が装置本体に干渉することなく手すりに掴まって履物を脱いだり履いたりすることができる。
また、装置本体が設置面に剥離可能な接着剤若しくは粘着テープで据え付けられるようにすることで、建物を傷付けることなく装置本体を設置面に仮固定することができ、あるいはレイアウト変更による据付位置変更も容易に行える。
また、トレイの載置面が網目に形成されていると視認性が良く、利用者がトレイに乗り込む前に裏面側の障害物を除去することができる。また、仮にトレイと設置面との間に障害物を挟み込んでも、小さいものであれば網目により干渉することがなく或いは網目によりトレイが変形するため、必ずトレイが設置した下降位置で停止するので、利用者が乗り込む際の安全性が高まる。
更には、装置本体がシューズボックスに一体に組み付けられて設置面に載置されるか或いはシューズボックスのボックス本体内に一体に組み込まれて設置面に載置されることにより、トレイ上で履物を履いたり脱いだりしてから昇降及びボックスへの収納までその場で行えるため、使い勝手が向上する。特に頻繁に使用する上履き／下履きの履き替えが利用者の移動なくスムーズに行える。また、玄関先へのシューズボックスの設置スペースで装置本体が一体に組み付けられ或いは組み込まれているため、土間や壁に据え付け用の工事は不要となり、建物の外観を損なうことがない。また、履物昇降装置の装置本体を自立させるための部品や、手すりなどは不要となるため装置コストや設置スペースを削減できる。更に、シューズボックスは、装置本体に比べて十分重いため、転倒を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る履物昇降装置の最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。先ず、図１（ａ）乃至図１（ｃ）を参照して、履物昇降装置の概略構成について説明する。図１（ａ）において、装置本体１は例えば玄関の土間である設置面若しくは壁面に据え付けられる。本実施例では、装置本体の下端側ベース部２が床面にアンカーボルト３で固定されている。尚、装置本体１の側面を壁面にねじ止めにより固定しても良い。また、装置本体１の上端面には手すり４が固定されている。手すり４は、高齢者等が履物を脱いだり履いたりする際に掴まり立ちできるように設けられている。
【００１２】
トレイ５は裏面が設置する下降位置で利用者が載って脱いだ履物（下履き）を載置し、上昇位置で利用者が履く履物（下履き）を載せるように履物を載せて昇降する。移動体６はトレイ５を片持ち支持し、当該トレイ５に履物を載せたまま装置本体１の長手方向に設けられた直動ガイド７に沿って昇降する（図１（ｂ）（ｃ）参照）。また、装置本体１内には、駆動機構８が設けられている。装置本体１に設けられた昇降スイッチ９（図１（ａ）参照）の上下操作で駆動源である駆動モータ１０を起動して移動体６を上昇位置と下降位置との間を昇降させる（図１（ｂ）参照）。昇降スイッチ９は上昇と下降の２ポジションのオルタネート動作とし、例えばトグルスイッチ、レバースイッチ、スライドスイッチなどを用いて、トレイ５の位置を直感的に把握できるようにするのが好ましい。
また、手すり４には、トレイ５が下降位置にあることを表示する表示灯１１が設けられている。表示灯１１は、トレイ５が下降位置に戻りきらない前にトレイ５に人が乗り込むのを防ぐため、点灯表示を例えば乗り込み可能であれば青表示と乗り込み禁止であれば赤表示とで切り換え表示するように設けられている（図１（ａ）参照）。
【００１３】
次に、昇降装置各部の構成について図１乃至図７を参照して説明する。
図１（ｂ）及び図４において、駆動機構８は装置本体１の長手方向に沿って設けられた駆動プーリ（上側プーリ）１２及び従動プーリ（下側プーリ）１３間に無端状のタイミングベルト１４が掛け渡されている。尚、タイミングベルト１４に代えてワイヤー等を用いても良い。図４において、タイミングベルト１４にはバランサー１５と移動体６とが逆向きに移動するように連繋している。即ち、バランサー１５は左上側でタイミングベルト１４に連結されており、移動体６は右下側でタイミングベルト１４に連結されている。タイミングベルト１４が回転して移動体６が右上側へ上昇すると、バランサー１５は左下側へ下降するように釣り合うようになっている。これにより、駆動モータ１０に加わるモータ負荷を軽減することができ、駆動モータ１０を小型化することができる。
【００１４】
尚、ベルト（ワイヤー）駆動にしたのは、例えばギヤードモータの出力軸に設けたウォームギヤを介してねじ軸を正逆回転駆動させたり、サーボモータによりスクリューねじを正逆回転駆動させたりする方式でも良いが、トレイ５の移動を付勢したり妨げたりする乗り込みなどの外力によりモータを回転させる場合に、セルフロックしてトレイ５が移動せず、装置本体１が過負荷を受けて転倒するのを防ぐ意図がある。
【００１５】
また、図５において、駆動機構８の制御系について説明する。装置各部の動作を制御するＣＰＵ１６、タイマー１７、装置の動作プログラムを記憶したＲＯＭ、入力信号の一時記憶やＣＰＵ１６のワークエリアとして使用されるＲＡＭなどのメモリを具備した制御部と、駆動モータ１０を駆動制御するモータ駆動回路（ドライバ）１８と、移動体６の上限位置と下限位置とを検出する上下の位置センサ（リミットスイッチ）１９、２０を備えている。昇降スイッチ９のスイッチ操作により移動体６が昇降する際に、上下のリミットスイッチ１９、２０が移動体６の移動を検出すると、ＣＰＵ１６は移動体６の移動速度を減速して停止させるようにモータ駆動回路１８を駆動制御する。具体的には、後述するが駆動モータ１０にショートブレーキが作用するようにモータ駆動回路１８を駆動制御する。これにより、下降位置及び上昇位置でトレイ５が停止する際の慣性力によるショックを和らげることができる。
【００１６】
また、駆動機構８は、トレイ裏面が設置する下降位置を原点位置としており、昇降スイッチ９の操作で一旦上昇位置へ移動した移動体６を所定時間経過後に原点位置へ復帰させるようになっている。具体的には、図４において上のリミットスイッチ１９が移動体６を検出してからタイマー１７が一定時間計測すると、ＣＰＵ１６は移動体６を下限位置へ復帰させるようにモータ駆動回路１８を駆動制御する。これにより、一旦上昇したトレイ５は必ず原点位置である設置面に設置する原点位置に戻って待機するため、トレイ裏面側への異物の侵入や衝突や不法な乗り込みによる不慮の事故を未然に防ぐことができる。また、トレイ５をタイマー１７による限時制御で原点位置へ復帰させることで、トレイ５が上昇位置にある時間より下降位置にある時間が圧倒的に長いので、安全性が極めて高い。
【００１７】
また、図３において、トレイ５は、移動体６に水平姿勢より上方へ回動可能でありかつ左右に回動可能に片持ち支持されている。具体的には、移動体６はベアリングを介して直動ガイド７にスライド可能に連繋している。この移動体６には、左右回転軸２２を中心に回転部材２３が左右に回転可能に連繋している。回転部材２３は、例えば捩りコイルバネなどによりセンター位置で停止するように組み付けられている。また、回転部材２３には上下回転軸２４を中心にトレイ５の一端が回転可能に連繋している。トレイ５はＬ字状に形成されており、背面が回転部材２３に当接するため、水平姿勢から上方向のみへ回転自在に連繋している。これにより、トレイ５の裏面側が障害物に接触すると上下回転軸２４を中心に上方へ回転することから下降位置において挟み込みが生じ難い。また、トレイ５が左右回転軸２２を中心に左右へ回転できるのでトレイ５を回転させて裏面側の障害物を除去できる。尚、トレイ５を水平方向から下向きに回転させないのは、トレイ５を利用者が誤って押圧するなど外力が作用したときに転倒したり、履物が落下したりするのを防ぐためである。
【００１８】
図２（ａ）（ｂ）において、トレイ５は下降位置において設置しており人の荷重を受ける必要がないこと、設置面との段差を生じないように可能な限り薄型化を図る必要があること、トレイ５に載置する履物の重量は１ｋｇ以下と軽量であるため、例えば最も厚いトレイ中央部の厚さがおよそ１０ｍｍ以下、最も薄い周辺部でも２ｍｍ以下にすることが好ましい。また、トレイ周縁部には接触事故を防ぐため、変形可能な樹脂製ラバー等のクッション材２５が設けられるのが望ましい。また、トレイ５は、チタン・アルミ合金などの軽量な金属板或いは樹脂板が好適に用いられ、薄型化を図る一方で補強を図るためトレイ中央部から周辺部に向けてリブ２６を設けても良い。
【００１９】
次に、図６にタイマー１７の回路構成の一例を示す。タイマー１７はＯＲ回路２７のゲート入力端子２の一部に設けられている。入力側のＡ端子若しくはＢ端子からＯＲ回路２７へ入力信号が入力されると、ゲート出力端子３から下降指令を出力するようになっている。Ａ端子には昇降スイッチ９からの入力に応じてＣＰＵ１６から下降指令がゲート入力端子１へ入力される。Ｂ端子には移動体６が下側リミットスイッチ２０を離れると、センサがＯＮしてセンサ信号が入力される。このセンサ信号がタイマー１７を形成するＲＣの積分回路で積分されて遅延時間が発生する。ＲＣの積分回路の遅延時間が経過すると、センサ信号がゲート入力端子２へ入力される。下降指令がゲート出力端子３より出力されると、モータ駆動回路１８を通じて駆動モータ１０を駆動制御しトレイ５を下降させる。そして、移動体６が下降して下側リミットスイッチ２０を押すと、センサがＯＦＦになり、遅延信号もＯＦＦになる。このときトレイ５は、裏面が設置した原点位置に復帰したまま停止する。尚、任意の時間で、使用者の昇降スイッチ９の操作により下降指令がＯＲ回路２７へ入力されると下降指令が出力されてトレイ５は下降動作を開始するようになっている。
【００２０】
次に、図７にモータ駆動回路２０の一例を示す。本実施例では駆動モータ１０に３相ＤＣブラシレスモータが用いられる。ブラシレスモータを用いることで、モータ駆動時のブラシの摺動音は発生せず、静音化を図ることができる。図中Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３はトップドライブ用ゲート信号入力端子、ＦＥＴ１、２、３はトップドライブ用Ｐｃｈスイッチング素子（ゲート電位がＬでターンオン）である。また、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はボトムドライブ用ゲート信号入力端子、ＦＥＴ４、５、６はボトムドライブ用Ｎｃｈスイッチング素子（ゲート電位がＨでターンオン）である。上記３相分の入力端子のうち、トップドライブ用ゲート信号入力端子とボトムドライブ用ゲート信号入力端子の２相分を選択して（例えばＴ１とＢ２、Ｔ２とＢ３…）対応するＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦ制御することによりモータコイルに通電され、該モータコイルに発生する磁極とロータマグネットの磁極との吸引反発によりロータが回転駆動される。上記入力端子への通電切換えは、ロータマグネットの磁極位置をホールセンサ等の磁気センサにより検出して切り換え制御される。上記ＦＥＴ１乃至６には、逆電圧から素子を保護するためフライホイールダイオードが各々内蔵されている。また、ＶＤＤは電源電圧であり、ＶＭは駆動モータ１０への印加電圧を示す。また、ＲＳはモータ駆動電流を検出する電流検出抵抗であり、ＣＵＲは電流検出信号である。この電流検出抵抗ＲＳでモータ駆動電流を検出し、ボトムドライブ用ＦＥＴ４、５、６をＰＷＭ（パルス幅変調制御）することで、所定の電流値に制御するようになっている。
【００２１】
次に、モータ駆動回路に設けられた保護回路の構成について図７を参照して説明する。
電源電圧ＶＤＤ側には逆流阻止用ダイオードＤ１が直列に接続されている。また、トップドライブ用ＦＥＴ１、２、３の各ソース−ゲート間には誤動作防止抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が各々並列に接続されている。例えば、駆動モータ１０が外力により逆回転させられ、モータコイルに逆起電力が誘起されると各ＦＥＴ内蔵のフライホイールダイオードにより整流されて逆電圧が電源電圧ＶＤＤ側へ印加される。逆電圧は駆動モータ１０の回転数に比例するので回転数が高いと電源電圧ＶＤＤよりモータ印加電圧ＶＭが高くなり、電源電圧ＶＤＤ側に逆流して電源回路、制御回路などを破損するおそれがある。この逆起電力による逆電流を逆流阻止用ダイオードＤ１により阻止している。また、誤動作防止抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により、トップドライブ用ＦＥＴ１、２、３のゲート電位が通常Ｈ（ハイ）に維持されるため、トップドライブ用ＦＥＴ１、２、３がＯＦＦ状態で維持される。これによって、駆動モータ１０側で発生した逆電圧によりトップドライブ用ＦＥＴ１、２、３が誤動作することなくスイッチング動作を維持できる。
【００２２】
また、上下のリミットスイッチ１９、２０が移動体６を検出する（センサをＯＦＦする）と、ＣＰＵ１６はモータ駆動回路２０の入力端子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３へ入力信号を入力してボトムドライブ用ＦＥＴ４、５、６を同時にＯＮ状態にする。このとき、モータコイルの両端は同電位となり短絡された状態となるため、直前のコイル電流を維持する向きに逆起電力が発生するため、駆動モータ１０の回転を停止させるようにショートブレーキが作用し、移動体６の移動速度を急速に減速して停止させる。これにより、メカニカルブレーキやダンパーなどの緩衝材を追加しなくても電気的に制動力が得られるため、小型化、低コスト化を実現できる。加えて、駆動モータ１０を外力によって強制的に回転させても、モータコイルに誘起される起電力からモータ駆動回路１８が保護回路で保護され、モータコイル等で消費されるように回路設計されているので、制御回路側や電源回路側へ過大な電圧が加わらずに制御ＩＣを保護することができる。尚、ショートブレーキに代えて、駆動モータ１０の回転方向と逆転方向の電流を強制的に流す逆転ブレーキを用いても良い。
【００２３】
また、移動体６が上側リミットスイッチ１９を押してトレイ５が上昇位置に到達した時点で、駆動モータ１０を回転停止状態にすると、トレイ５が自重や靴の重さでゆっくり降下し始める。このときメカニカルなブレーキで降下を阻止しても良いが、部品コストが嵩む。そこで、本実施例では、ショートブレーキをかけて駆動モータ１０が停止した状態で、ホールセンサにより検出されるロータマグネット位置に応じて、ＣＰＵ１６は駆動モータ１０を上昇させる向きにモータ駆動回路１８より対応するＦＥＴに対してトップドライブ用ゲート信号とボトムドライブ用ゲート信号を入力し続ける。これによって、モータ駆動回路１８の駆動制御により駆動モータ１０の回転トルクだけでトレイ５を上昇位置で停止させ続けることができる。
尚、モータコイルへの通電により発熱によるエネルギーロスが発生するが、負荷が１ｋｇ以下と小さいことや、トレイ５はタイマー１７が所定時間経過後に下降指令を出力することで下降位置へ原点復帰させるため通電時間が短いため、十分実用に耐え得る。
【００２４】
次に、上述のように構成された履物昇降装置の使用方法の一例について図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。住宅、施設において、玄関の土間２８にアンカーボルト３でベース部２が固定されて装置本体１が設置されている。利用者２９が住宅施設内へ上がる場合には、下降位置（原点位置）に設置して待機しているトレイ５に履物３０を履いたまま載り、該履物３０を脱いで框３１へ上がる。このとき手すり４に掴まりながら履物３０を脱いだり框３１へ上がっても良い（図８（ａ）参照）。
【００２５】
次いで、昇降スイッチ９を上向きに操作してトレイ５を上昇させる。スイッチ操作により駆動機構８が作動してトレイ５が下降位置から上昇位置（概ね腰の高さ位置）まで上昇してその位置で停止する。利用者２９はトレイ５から履物３０をかがむことなく立ったまま受け取って備え付けの収納家具へ収納することができる（図８（ｂ）参照）。尚、上昇位置にあるトレイ５は、一定時間経過後に制御部１９がモータ駆動回路２０を作動させて下降位置へ原点復帰させる。
【００２６】
また、利用者２９が外出する際には、履物３０を持ったまま框３１に移動し、昇降スイッチ９を上向きに操作するとトレイ５は下降位置より上昇位置へ上昇して停止する。トレイ５に履物３０を載せて昇降スイッチ９を下向きに操作すると、トレイ５は履物３０を載せたまま下降位置へ下降して設置したまま停止する。この状態で、トレイ５に載置された履物３０を履いて或いは高齢者等においては框３１に腰を下ろして履物３０を履いてからそのまま外出することができる。尚、履物３０を載せたトレイ５は下降位置に下がり切らないうちに、トレイ５に利用者２９が乗り込んでも、トレイ５は負荷に追従して下降位置まで下がるため、転倒などの不慮の事故は防げる。
【００２７】
尚、図９において、装置本体１にはトレイ５が設置する下降位置から上昇位置へ向かって外側へ傾斜した傾斜面１ａが形成されているのが好ましい。この傾斜面１ａに沿って移動体６が移動する直動ガイド７が設けられている。トレイ５が設置する下降位置で利用者がトレイ５に載って靴を脱ぐ際に、装置本体１との干渉を防ぎ手すり４に掴まる姿勢を考慮すると、できるだけ装置本体１と利用者との間隔を開けたい一方で、トレイ５自体の重量や移動体６に片持ち支持される連結部分の強度を考慮するとできるだけ装置本体１との距離を近づける必要がある。この双方のニーズを同時に満たすため、装置本体１に外方へ傾斜する傾斜面１ａを設けて該傾斜面１ａに沿って移動体６を移動させることで、トレイ５が小型で軽量のままでも強度アップを図る必要もなく、利用者が装置本体１に干渉することなく手すり４に掴まって履物を脱いだり履いたりすることができる。
【００２８】
また、装置本体１は、玄関の土間にアンカーボルト３で固定したり、壁に取付金具により固定したりする場合に限らず、剥離可能な接着剤若しくは粘着テープで据え付けられるようにしても良い。ボルトや取付金具を使用した場合、建物にねじ穴などの傷が残ることになり、一度据え付けられると再度位置を変更することが容易に行えない。そこで、剥離可能な接着剤若しくは粘着テープを用いることで、建物を傷付けることなく装置本体１を設置面に仮固定することが可能になり、あるいはレイアウト変更による据付位置変更も容易に行える。
【００２９】
また、トレイ５の載置面は、網目（ネット、メッシュなど）に形成されていても良い。この場合には、トレイ５の裏面に障害物があるのを視認できるため利用者がトレイ５に乗り込む前に予め除去することができる。また、仮にトレイ５と設置面との間に障害物を挟み込んでも、小さいものであれば網目により干渉することがなく或いは網目によりトレイ５が変形するため、必ずトレイ５が設置した下降位置で停止するので、利用者が乗り込む際の安全性が高まる。
【００３０】
また、上述した実施例は、装置本体１を設置面等に据え付けるタイプの履物昇降装置について説明したが、シューズボックスと一体に設置面に載置されるようにすることも可能である。図１０（ａ）（ｂ）(ｃ)は装置本体１が、シューズボックス３２に一体に組み付けられて設置面に載置される場合の説明図、図１１（ａ）（ｂ）(ｃ)は、装置本体は、シューズボックス内に一体に組み込まれて設置面に載置される場合の説明図である。
【００３１】
図１０（ａ）において、シューズボックス３２は、スチール製の筐体からなる多段式シューズボックスである。各ボックス３２ａ内には、上履き用と下履き用を仕切る仕切り板が設けられているのが望ましい。シューズボックス３２のボックス本体３３の前面左端下部には、装置本体１が一体に組み付けられる。図１１（ｂ）（ｃ）において、装置本体１は、ボックス本体３３の内部に収納されて設けられる。図１０（ｂ）（ｃ）及び図１１（ｂ）（ｃ）において、装置本体１の手前側には、ステー３４を介してトレイ５が設置面に接地可能に設けられている。尚、図１０の場合、装置本体１は、ボックス本体３３の前面に固定されるほか側面に固定されていても良い。装置本体１のベース部には、シューズボックス３２の底部に挟み込まれるベースプレート（図示せず）が設けられていても良いし、或いは装置本体１はボックス本体３３の側面にアングル材（図示せず）を介して固定されていても良い。
【００３２】
図１０（ａ）において、シューズボックス３２は扉のない棚板３５のみ設けられたタイプのものであっても良いし、図１１（ａ）に示すように扉３６が付いた扉付ボックスタイプであっても良い。トレイ５の上昇時の停止位置は、棚板３５と同じ高さ位置か、それより１００ｍｍ程度下方位置で停止するようオフセットを設けても良い。扉３６がある場合、棚板３５より履物の高さが下がった位置にあれば、収納或いは取出し動作時に扉と靴が干渉するのを避けられるからである。
また、トレイ５の移動範囲はシューズボックス３２の全段に限らず最下側より３段目以上から使用できるようにしたり、或いは５段目以上は使用しないようにしたりして、可動範囲を限定するようにしても良い。
【００３３】
図１２において、病院、老人ホーム、公民館などの公共施設の玄関先のレイアウト例を示す。土間２８には、既存の下駄箱３７とスノコ板３８が設置されている。この既存の下駄箱３７の手前側にシューズボックス３２を載置する。トレイ５は、スノコ板３８の手前側に接地した状態で設けられる。
また、図１３及び図１４において、一般住宅の玄関先のレイアウト例を示す。玄関ドア３９をあけて土間２８に入ると、既存の下駄箱４０が設けられており、該下駄箱４０に隣接してシューズボックス３２を載置する。利用者の利便性を考慮すると、シューズボックス３２は、下駄箱４０と框３１との間の空いたスペースに設けられるのが望ましい。
【００３４】
図１２及び図１３において、入室する場合、利用者２９はトレイ５の上で下履きを脱いでスノコ板３８又は框３１へ移動して、昇降スイッチ９を押すとトレイ５が上昇し、上限で停止したら下履きを所定のボックス３２ａへ入れ、当該ボックス３２ａから上履きを取り出してそのまま降ろして履くか、上昇位置にあるトレイ５に載せて昇降スイッチ９を押して接地面（土間２８）まで降ろして履き替えて入室することができる。
また、退室する場合、利用者２９は、接地面まで下降しているトレイ５に上履きを脱いでスノコ板３８又は框３１へ移動し、昇降スイッチ９を押すとトレイ５が上昇し、上限で停止したら上履きを所定のボックス３２ａへ入れ、当該ボックス３２ａから下履きを取り出して上昇位置にあるトレイ５に載せて昇降スイッチ９を押して接地面（土間２８）まで降ろして履き替えて退室することができる。
【００３５】
本願発明にかかる履物昇降装置は上記実施例に限定されるものではなく、例えば装置本体にトレイ並びにその駆動機構は単数のみならず複数設けられていても良く、駆動源としてシリンダを用いてワイヤーやチェーン等を巻き付けられた滑車を上下させるようにしても良いなど、様々な改変をなし得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】履物昇降装置の正面図、左側面図及び上視図である。
【図２】トレイの平面図及び矢印Ａ−Ａ断面図である。
【図３】移動体のトレイの支持構造を示す部分説明図である。
【図４】駆動機構の部分説明図である。
【図５】制御系のブロック図である。
【図６】タイマー回路の説明図である。
【図７】モータ駆動回路の説明図である。
【図８】履物昇降装置の使用状態を示す説明図である。
【図９】履物昇降装置の他例を示す説明図である。
【図１０】履物昇降装置の他例を示す正面図、右側面図及び平面図である。
【図１１】履物昇降装置の他例を示す正面図、右側面図及び平面図である。
【図１２】公共施設の玄関先のレイアウトを示す平面図である。
【図１３】一般住宅の玄関先のレイアウトを示す正面図である。
【図１４】一般住宅の玄関先のレイアウトを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  装置本体
１ａ  傾斜面
２  ベース部
３  アンカーボルト
４  手すり
５  トレイ
６  移動体
７  直動ガイド
８  駆動機構
９  昇降スイッチ
１０  駆動モータ
１１  表示灯
１２  駆動プーリ
１３  従動プーリ
１４  タイミングベルト
１５  バランサー
１６  ＣＰＵ
１７  タイマー
１８  モータ駆動回路
１９、２０  リミットスイッチ
２２  左右回転軸
２３  回転部材
２４  上下回転軸
２５  クッション材
２６  リブ
２７  ＯＲ回路
２８  土間
２９  利用者
３０  履物
３１  框
３２  シューズボックス
３２ａ  ボックス
３３  ボックス本体
３４  ステー
３５  棚板
３６  扉
３７、４０  下駄箱
３８  スノコ板
３９  玄関ドア
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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