JP2008143294A

JP2008143294A - 車両用カップホルダ装置

Info

Publication number: JP2008143294A
Application number: JP2006331321A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Wakabayashi; 孝晴若林
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】電動式のカップホルダ装置が飲料容器を締込むように作動している最中であっても、飲料容器を容易に取出すことができるようにする。
【解決手段】飲料容器２を収容可能な容器収容空間３を有する有底容器状のカップホルダ本体４と、容器収容空間３内部へ出入自在に設けられた容器保持体５と、容器保持体５を駆動して飲料容器２を締込可能な駆動機構６とを備えたカップホルダ装置１であって、容器保持体５で締込まれている飲料容器２を容易に取出可能な易取出機構部５１を備えるようにしている。
【選択図】図７

Description

この発明は、車両用カップホルダ装置に関するものである。

自動車などの車両には、車室内にカップホルダ装置が設置されている。このようなカップホルダ装置のなかには、電動式のものが存在する（例えば、特許文献１参照）。

この電動式のカップホルダ装置は、飲料容器を収容可能な容器収容空間を有する有底容器状のカップホルダ本体と、この容器収容空間内部へ出入自在に設けられたサポートアームと、このサポートアームを駆動して飲料容器を締込可能な駆動機構とを備えている。

この駆動機構は、車体の急激な姿勢変化を加速度センサが検知した時に、加速度センサからの検知信号によって作動される、即ち、サポートアームで飲料容器を締込むようになっている。また、駆動機構は作動後一定時間経過した時に逆転すると共に、スプリングの付勢力によってサポートアームを初期状態に復帰させるように構成されている。
特開２００５−３２９８２４

しかしながら、上記した電動式のカップホルダ装置では、サポートアームによって締込まれている飲料容器を取出そうとした場合に、うまく取り出すことができないという問題があった。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、飲料容器を収容可能な容器収容空間を有する有底容器状のカップホルダ本体と、前記容器収容空間内部へ出入自在に設けられた容器保持体と、該容器保持体を駆動して飲料容器を締込可能な駆動機構とを備えたカップホルダ装置において、前記容器保持体で締込まれている飲料容器を容易に取出可能な易取出機構部を備えた車両用カップホルダ装置を特徴としている。

請求項２に記載された発明では、前記容器保持体が、飲料容器に接触すると共に、支軸を介して回転可能に軸支されたローラを備え、前記易取出機構部が、飲料容器取出方向への回転によって前記ローラを引込方向へ退避させるローラ引込機構を備えた請求項１記載の車両用カップホルダ装置を特徴としている。

請求項１の発明によれば、容器保持体で締込まれている飲料容器を容易に取出可能な易取出機構部を備えたことにより、電動式のカップホルダ装置が飲料容器を締込むように作動している最中であっても、易取出機構部によって、飲料容器を容易に取出すことが可能となる。

請求項２の発明によれば、前記容器保持体が、飲料容器に接触すると共に、支軸を介して回転可能に軸支されたローラを備え、前記易取出機構部が、飲料容器取出方向への回転によって前記ローラを引込方向へ退避させるローラ引込機構を備えたことにより、飲料容器を取出す際に、摩擦によってローラが飲料容器取出方向へ回転されると、易取出機構部が、ローラを引込方向へ退避させる。これにより、容器保持体が締込んでいても、容易且つ確実に飲料容器を取出すことのできる構成を実現することが可能となる。

以下、本発明を具体化した実施例について、図示例と共に説明する。

図１〜図１７は、この発明の実施例を示すものである。

まず、構成について説明する。自動車などの車両における車室内に、電動式のカップホルダ装置１を設ける。
（電動式のカップホルダ装置１の概略構成）
主に図１に示すように、電動式のカップホルダ装置１は、飲料容器２（図７参照）を収容可能な容器収容空間３を有する有底容器状のカップホルダ本体４と、容器収容空間３内部へ出入自在に設けられた容器保持体５と、この容器保持体５を駆動して飲料容器２を締込可能な駆動機構６（図２参照）とを備えている。なお、図１では、駆動機構６は、直接見えない位置にあるので、符号（６）として、その位置の近傍を指し示すようにしている。

ここで、飲料容器２には、缶飲料（太缶、細缶）や、マグカップおよびファーストフード店などで使用されるドリンクカップ類や、ペットボトルなどの各種のものが用いられる（図１４〜図１６参照）。

カップホルダ本体４は、例えば、樹脂製とされており、内部に容器収容空間３を有する有底円筒状の容器収容部７を有していると共に、この容器収容部７の上端開口部８の周囲に設けられたフランジ部９を有している。この場合、例えば、運転席乗員用および助手席乗員用などとして、２個の容器収容部７を車幅方向に並設すると共に、これらを共通のフランジ部９によって連結したものとされている。そのため、フランジ部９は、各容器収容部７の上端開口部８と対応した２個の開口部１０を有する平面視ほぼ矩形の平板状を呈している。このフランジ部９は、表面意匠を構成する化粧板としての機能をも有している。

容器保持体５は、各容器収容部７に対し、周方向にほぼ等しい間隔を有して複数個設けられている。この場合には、容器保持体５は、ほぼ１２０度の位相を有して３個設けられている。この容器保持体５は、容器収容部７に対してほぼ径方向に出入自在に設置される。なお、容器保持体５は、１個以上あれば機能させることができるが、飲料容器２を周方向に均等に締込ませるようにするためには、複数個設ける必要がある。この場合、容器保持体５は、２個以上とすることができるが、構成の簡略化を図りつつより安定して締込み得るようなものとするためには、３個とするのが最適である。容器保持体５の更なる詳細については、後述する。

駆動機構６は、フランジ部９の裏面側に設けられている。

なお、各容器収容部７には、飲料容器２の有無を検知するための容器有無センサー１２がそれぞれ１個ずつ設けられている。この容器有無センサー１２は、この場合、容器保持体５のうちの１つの直下位置に設けられている。

以下、主に図２を用いて、電動式のカップホルダ装置１のより具体的な構成を説明する。
（カップホルダ本体４の構成）

まず、カップホルダ本体４は、上記したように、容器収容部７とフランジ部９とに部品分割されている。別部品として構成された容器収容部７とフランジ部９とは、容器収容部７をフランジ部９の裏面側に対してネジ１５で固定することにより一体に組付けられるようになっている。この際、フランジ部９の開口部１０の裏面側には、容器収容部７の上端開口部８と連接される同径の短い筒状リブ部１６が突設されると共に、この筒状リブ部１６の周囲には、周方向にほぼ等しい間隔を有して複数のボス部１７が立設されている。この場合には、ボス部１７は、ほぼ１２０度の位相を有して３個設けられている。これらのボス部１７と、容器収容部７の上端開口部８から径方向の外方へ向けて延設された対応する取付片１８との間に、上記したネジ１５が螺着されるようになっている（以上は、図３も併せて参照のこと）。
（容器保持体５に対する保持機構の構成）
次に、容器保持体５に対する保持機構について説明する。上記した容器収容部７の上端開口部８における各取付片１８と周方向に隣接した位置には、容器保持体５を容器収容空間３の内部へ通すための切欠部２１が形成されている。また、フランジ部９の裏面側には、容器保持体５の両側部を案内して容器保持体５を径方向へ移動させる対のガイドリブ２２と、容器保持体５の上面を位置規制する規制リブ２３とが設けられている。

上記した切欠部２１は、容器保持体５の断面形状とほぼ等しい形状を有している。また、ガイドリブ２２と規制リブ２３とは、それぞれ容器収容部７の径方向へ向けて延設されている。ガイドリブ２２は、筒状リブ部１６よりも高くなるように形成されている。ガイドリブ２２は、容器保持体５の側面の少なくとも高さ方向の半分程度以上の部分を保持し得る高さ寸法とするのが好ましい。切欠部２１とガイドリブ２２とは、各容器保持体５に対応させて設けられている。この場合、切欠部２１とガイドリブ２２とは、ほぼ１２０度の位相を有して３箇所の位置に設けられている。一方、規制リブ２３は、対のガイドリブ２２の内側に位置して、筒状リブ部１６の高さとほぼ等しい高さ寸法を有している。この場合、規制リブ２３は、複数設けられている。この場合、規制リブ２３は、対のガイドリブ２２間に２本ずつ設けられている。

更に、対のガイドリブ２２の間にそれぞれの容器保持体５が設置された状態にて、各容器保持体５の裏面側に、規制リブ２３との間で容器保持体５を上下から挟着しつつ、容器保持体５を径方向へ移動可能に保持するスライドプレート２４が配設されている。このスライドプレート２４は、各容器保持体５を同時に保持し得るように所要幅のリング状を呈しており、且つ、容器収容部７に対して回動自在に外嵌されている。リング状のスライドプレート２４は、容器収容部７に対して、摺接回転可能となる内径寸法を有している（以上は、図４、図５も併せて参照のこと）。
（駆動機構６の構成）
容器保持体５に対する駆動機構６について説明する。上記した各容器保持体５の裏面側の後端部からは、スライドプレート２４へ向けて下方へ延びる操作軸部２５が突設されている。一方、スライドプレート２４には、各操作軸部２５と対応する位置に、各操作軸部２５を収容して容器保持体５の出入動を案内するスライド孔２６がそれぞれ形成されている。このスライド孔２６は、容器収容部７の径方向および周方向に対して傾斜された長孔とされている。各スライド孔２６は、スライドプレート２４を周方向の一側へ回すことにより容器保持体５が同時に突出され、他側へ回すことにより容器保持体５が同時に引込むように、向きを揃えて形成されている。

このスライドプレート２４の外周縁部には、少なくとも部分的にギア部２８が刻設されており、このギア部２８に、電動モーターなどの駆動装置２９の出力軸に取付けられたウォーム３０が噛み合わされることにより、駆動装置２９でスライドプレート２４を回動駆動し得るように構成されている。なお、このギア部２８を刻設するに当り、スライドプレート２４は、全体を金属製とするか、或いは、ギア部２８の周辺を部分的に金属製とするのが好ましい。

また、フランジ部９の裏面側には、駆動装置２９を設置するための取付座部３１と取付用ボス部３２とが適宜位置に設けられている。そして、取付座部３１に設置された駆動装置２９にモータカバー３３を被せて、取付用ボス部３２にネジ３４を螺着することにより、フランジ部９の裏面側に駆動装置２９を固定し得るように構成されている。このモータカバー３３は、取付座部３１との間で駆動装置２９を挟着保持可能な半円筒状部と、取付用ボス部３２に対してネジ止め可能なフランジ部とを有する、ほぼΩ型を呈している。更に、モータカバー３３には、スライドプレート２４を容器収容部７に対して回動自在に保持可能なプレート押え部３５が一体に形成されている（以上は、図６も併せて参照のこと）。なお、このようなプレート押え部３５は、他の位置にも設けることができる。
（制御機構などの構成）
主に図１１を用いて、制御機構について説明する。先ず、飲料容器２に対する容器保持体５の締込力を検知可能な圧力センサー４１を備えるようにする。そして、この圧力センサー４１からの圧力検知信号４２を入力して、駆動機構６へ制御信号４３を出力することにより、容器保持体５の締込力を調節可能な制御装置４４を備えるようにする。この場合、制御装置４４は、図１２のフローチャートに示すような制御を行い得るものとする。

ここで、圧力センサー４１は、各容器収容部７につき、容器保持体５の個数分（この場合は３個分）ずつ設けられる。制御装置４４からの制御信号４３は、駆動機構６を構成する電動モーターなどの駆動装置２９へ出力されるようにする。この場合、容器収容部７が２個設けられているので、それぞれの容器収容部７に対し独立して制御可能に構成する。但し、制御装置４４は、共通のものを使用しても良い。この場合には、片側の容器収容部７に対する制御機構の構成のみを示すようにしている。

また、制御装置４４には、上記した容器有無センサー１２からの検知信号４５を入力させるようにする。更に、必要に応じて、タイマー４６からの信号４７を入力させるようにしても良い。

そして、上記圧力センサー４１を、図２（または図４）に示すように、容器保持体５と駆動機構６との間に設置させるようにする。即ち、各操作軸部２５の外周にそれぞれ圧力センサー４１を嵌着して、操作軸部２５と圧力センサー４１とが一体となって、スライド孔２６をスライドし得るようにする。或いは、圧力センサー４１が、操作軸部２５とスライド孔２６とによって挟まれるようにする。
（容器保持体５の構成）
そして、以上のような基本構成に対し、この実施例のものでは、図７〜図１０（主に、図８、図９参照）に示すように、容器保持体５で締込まれている飲料容器２を容易に取出可能とする易取出機構部５１を備えるようにする。

更に、容器保持体５が、飲料容器２に接触すると共に、支軸５２を介して回転可能に軸支されたローラ５３を備え、易取出機構部５１が、飲料容器取出方向５４（図１０参照）への回転によってローラ５３を引込方向（上記径方向の外方）へ退避させるローラ引込機構５５を備えるようにする。

より具体的には、容器保持体５を、爪やサポートアームなどのような単品部品ではなく、易取出機構部５１を構成する機構部品とする。そのために、先ず、容器保持体５が、下面に操作軸部２５を有する容器保持体本体５６と、この容器保持体本体５６の容器収容空間３側に上記径方向へスライド自在に嵌着されたスライド部材５７とを備えるようにする。

ここで、容器保持体本体５６は、各面を上下および左右に向けた四角枠状などとされている。この四角枠状の容器保持体本体５６は、容器収容空間３側の部分に、スライド部材５７に対するスライドガイド５８を有している。このスライドガイド５８は、容器保持体本体５６よりも一回り小さなほぼ同様の四角枠状などとされている。これにより、容器保持体本体５６とスライドガイド５８は、全体として段付枠状などを呈している。

これに対し、スライド部材５７は、スライドガイド５８に対してスライド自在に外嵌される開口部および嵌合部を、容器保持体本体５６側の端面（外端面）と内壁面部の少なくとも一部に有している。且つ、スライド部材５７は、容器保持体本体５６とほぼ面一に連なる外壁面部を有するほぼ四角筒状をしている。また、スライド部材５７は、容器収容空間３側の端面（内端面）として、引込んだ状態で容器収容部７の内周面と面一になる、容器収容部７の内周面とほぼ等しい曲率の部分円筒面５９を有している。

そして、このスライド部材５７の内部に、上記支軸５２を介してローラ５３が軸支される。この支軸５２は、容器収容部７のほぼ接線方向へ向けられると共に、その両端がスライド部材５７の両内壁面間に軸支される。ローラ５３は、支軸５２と面直な円板状をしている。そして、スライド部材５７の部分円筒面５９に対して縦長の開口部６１が形成され、この開口部６１から容器収容空間３内へ向けて一部が突出されるようにローラ５３が設置される。

そして、容器保持体本体５６と、スライド部材５７およびローラ５３との間に、上記したローラ引込機構５５が設けられる。このローラ引込機構５５は、容器保持体本体５６からスライド部材５７へ向けてほぼ上記径方向へ突設されたラックギヤ６３と、スライド部材５７に回転可能に軸支されて上記ラックギヤ６３と噛み合う中間ギヤ６５と、ローラ５３の支軸５２に取付けられて上記中間ギヤ６５と噛み合うピニオンギヤ６６とを備えている。

ラックギヤ６３は、スライド部材５７の内部空間を有効に活用するためスライドガイド５８の上側のコーナー部にギヤ歯を下方へ向けて設けられている。スライドガイド５８は、中間ギヤ６５などとの干渉を防ぐため、必要に応じて、一部に切欠を設けるようにすることができる。中間ギヤ６５は、ローラ５３の支軸５２と平行な回転軸６７を有している。この回転軸６７は、その両端がスライド部材５７の両内壁面間に軸支されている。中間ギヤ６５は、ギヤ比や回転方向を調整するために、適宜設けられるものであり、一枚または複数枚設けられる。この場合には、中間ギヤ６５は、一枚とされている。

更に、スライド部材５７とローラ５３との間には、ローラ引込機構５５を作動前の状態に復帰させる復帰手段としての復帰バネ６９が介装されている。この復帰バネ６９には、コイル部分が支軸５２に外嵌されると共に、その両端部がそれぞれスライド部材５７とローラ５３とに対して係止されるようにしたトーションスプリングなどが用いられる。この復帰バネ６９は、容器保持体本体５６に対して、スライド部材５７を離反させる方向へ向けて付勢されている。

なお、図７、図１３〜図１７については、理解し易いようにするために、容器保持体５を対向配置させて描いている。また、飲料容器取出方向５４は、ローラ５３の飲料容器２に対する接触部分が上方へ向けて回転する方向となる。

次に、この実施例の作用について説明する。

図１３に示すような空のカップホルダ本体４におけるフランジ部９の開口部１０へ上方から飲料容器２を差込むことにより、図１４〜図１６に示すように、容器収容部７の容器収容空間３に飲料容器２の下部が収容される。

すると、容器有無センサー１２がこれを検知し、制御装置４４が容器有無センサー１２からの検知信号４５に基づき駆動機構６の駆動装置２９へ制御信号４３を送って駆動装置２９を作動させる。これにより、駆動機構６を構成する、ウォーム３０、ギア部２８を介してスライドプレート２４が回動され、スライド孔２６に操作軸部２５が案内されることにより、容器保持体５が容器収容空間３内部へ突出され、容器保持体５が飲料容器２を同時に三方から締込んで保持する。この際、圧力センサー４１を設けたことにより、飲料容器２の形や大きさや硬さなどに拘わらず、飲料容器２を最適な状態で保持することが可能となる。

より具体的な制御の状況を、主に図１２を用いて説明する。制御がスタートされると、制御装置４４は、先ず、容器有無センサー１２からの検知信号４５によって飲料容器２の有無を確認する。飲料容器２が無い場合には、駆動装置２９（電動モーター）を待機状態として、スタートへ戻る。飲料容器２が有る場合には、制御信号４３を出力して駆動装置２９を作動させ、駆動機構６を介して容器保持体５を、予めプログラムされた規定圧力となるまで作動（突出）させる。この際、規定圧力となったかどうかを判断するのに圧力センサー４１からの圧力検知信号４２が利用される。

そして、各圧力センサー４１からの圧力検知信号４２の偏差を取ることにより、各容器保持体５間の圧力のバラ付きが規定値以内に納まっているかを判断し、「いいえ」の場合には、図１７に示すように挟み込みが発生しているものとして、制御信号４３を出力して駆動装置２９を反転作動させ（容器保持体５を引込ませ）、スタートへ戻る。反対に、「はい」の場合には、正常であるとしてその状態を保持し、スタートへ戻る。

このように、圧力センサー４１が飲料容器２に対する容器保持体５の締込力を検知し、制御装置４４が圧力センサー４１からの圧力検知信号４２を入力して、駆動機構６へ制御信号４３を出力することにより、飲料容器２に対する容器保持体５の締込力を調節する。これによって、飲料容器２を、その形や大きさや硬さなどに拘わらず常時最適な締込力で保持することができるので、締込不足で飲料容器２を保持できなかったり、締込過多で飲料容器２を潰したりするような不具合をなくすことができる。

また、圧力センサー４１が、容器保持体５と駆動機構６との間に設置されていることにより、最も近い位置で、容器保持体５の動きや締込力を敏感に検知することができるので、締込力を精度良く制御することが可能となる。

そして、電動式のカップホルダ装置１が飲料容器２を締込むように作動している時には、図７、図９に示すように、容器保持体５が容器収容空間３の内部へ突出されて、容器保持体５先端のローラ５３が飲料容器２に接触（圧接）して、ローラ５３で飲料容器２を同時に三方から締込んで保持した状態となっている。この状態から、飲料容器２を上方へ取出すと、図１０に示すように、ローラ５３が飲料容器取出方向５４（図中上方）へ回転されることになる。すると、このローラ５３の回転が、ローラ引込機構５５を構成するピニオンギヤ６６を介して中間ギヤ６５に伝達され、中間ギヤ６５が回転することにより、中間ギヤ６５のラックギヤ６３に対する噛み合い位置が上記径方向の外方へ移動するため、容器保持体本体５６に対して、ローラ５３がスライド部材５７ごと引込方向へ退避される。これにより、ローラ５３が飲料容器２から離されるので、飲料容器２を容易に取出すことが可能となる。

こうして飲料容器２が取出されると、ローラ５３がフリーになるため、復帰手段としての復帰バネ６９の付勢力が開放されて、ローラ５３が逆回転され、ローラ引込機構５５を作動前の状態に復帰させる。即ち、ピニオンギヤ６６と中間ギヤ６５とが上記とは反対に回転されて、中間ギヤ６５のラックギヤ６３に対する噛み合い位置が上記径方向の内方へ移動するため、ローラ５３がスライド部材５７ごと、容器収容空間３内部へ向けて移動され、図１０の状態から図９の状態へと戻される。

このように、この実施例によれば、容器保持体５で締込まれている飲料容器２を容易に取出可能な易取出機構部５１を備えたことにより、電動式のカップホルダ装置１が飲料容器２を締込むように作動している最中であっても、易取出機構部５１によって、飲料容器２を容易に取出すことが可能となる。
また、容器保持体５が、飲料容器２に接触すると共に、支軸５２を介して回転可能に軸支されたローラ５３を備え、易取出機構部５１が、飲料容器取出方向５４への回転によってローラ５３を引込方向へ退避させるローラ引込機構５５を備えたことにより、飲料容器２を取出す際に、摩擦によってローラ５３が飲料容器取出方向５４へ回転されると、易取出機構部５１が、ローラ５３を引込方向へ退避させる。これにより、容器保持体５が締込んでいても、容易且つ確実に飲料容器２を取出すことのできる構成を実現することが可能となる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。

本発明の実施例にかかる車両用カップホルダ装置の斜視図である。図１を裏返した状態の部分的な分解斜視図である。図２のＡ−Ａ矢視部分の組立状態の断面図（倒立図）である。図２のＢ−Ｂ矢視部分の組立状態の断面図（倒立図）である。図４の断面図である。図２のＣ−Ｃ矢視部分の組立状態の断面図（倒立図）である。図１の車両用カップホルダ装置を容器保持体の部分で縦に切断して横から見た断面図である。図７の容器保持体の分解斜視図（倒立図）である。図７の容器保持体部分の拡大縦断面図である。図９の作動状態を示す図である。図１の車両用カップホルダ装置に対する制御系統図である。図１１の制御系統に対する制御のフローチャートである。空の状態の車両用カップホルダ装置を縦に切断して横から見た断面図である。飲料容器（太缶）を収納した状態の図１３と同様の断面図である。飲料容器（細缶）を収納した状態の図１３と同様の断面図である。飲料容器（ドリンクカップ類）を収納した状態の図１３と同様の断面図である。挟み込みが発生した状態を示す図１３と同様の断面図である。

符号の説明

１カップホルダ装置
２飲料容器
３容器収容空間
４カップホルダ本体
５容器保持体
６駆動機構
５１易取出機構部
５２支軸
５３ローラ
５４飲料容器取出方向
５５ローラ引込機構

Claims

飲料容器を収容可能な容器収容空間を有する有底容器状のカップホルダ本体と、
前記容器収容空間内部へ出入自在に設けられた容器保持体と、
該容器保持体を駆動して飲料容器を締込可能な駆動機構とを備えたカップホルダ装置において、
前記容器保持体で締込まれている飲料容器を容易に取出可能な易取出機構部を備えたことを特徴とする車両用カップホルダ装置。
前記容器保持体が、飲料容器に接触すると共に、支軸を介して回転可能に軸支されたローラを備え、
前記易取出機構部が、飲料容器取出方向への回転によって前記ローラを引込方向へ退避させるローラ引込機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用カップホルダ装置。