JP2020055326A - カップホルダー - Google Patents

Abstract

【課題】送電機能を有しつつ、カップを挿入する際の使い勝手の低下を抑制する。【解決手段】有底筒状の本体部２０と、本体部２０の上面開口部２０ａを開閉する蓋部５０とを備えるカップホルダー１０において、本体部２０は、カップを収容する収容領域を有し、蓋部５０は、受電コイル１３を備える受電装置１２に交流電力を送電する送電コイル５３を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、受電装置のワイヤレス充電を行うことができるカップホルダーに関する。

特許文献１には、ワイヤレス充電器について記載されている。
図１２に示すように、車両用のカップホルダー６０内に送信アンテナとしての偏向プレート６１が配置されている。カップホルダー６０内に携帯型電子デバイス６２（受電装置）を挿入すると、携帯型電子デバイス６２と偏向プレート６１とが平行状態で当接するように構成されている。この状態で、偏向プレート６１と携帯型電子デバイス６２の受信アンテナ６３との間で結合モード共鳴を生じさせることにより、携帯型電子デバイス６２をワイヤレス充電している。

国際公開第２０１１／０３５１９１号

特許文献１のワイヤレス充電器は、カップホルダー６０内に偏向プレート６１が配置されているため、カップホルダー６０内にカップを挿入する際、カップが偏向プレート６１に接触する虞がある。偏向プレート６１が邪魔になって、カップホルダーとしての使い勝手が低下する虞があった。この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、送電機能を有しつつ、カップを挿入する際の使い勝手の低下が抑制されたカップホルダーを提供することにある。

上記課題を解決するためのカップホルダーは、有底筒状の本体部と、前記本体部の上面開口部を開閉する蓋部とを備えるカップホルダーにおいて、前記本体部は、カップを収容する収容領域を有し、前記蓋部は、受電コイルを備える受電装置に交流電力を送電する送電コイルを有する。

この構成によれば、カップホルダーの蓋部を、送電コイルを設置する部材として活用しているため、蓋部の多機能化が実現できている。また、カップを収容する収容領域に障害となる物が配置されていないため、カップホルダーに送電機能を付与する上で、カップホルダーの使い勝手の低下を抑制することができる。

上記カップホルダーについて、前記受電装置は、前記収容領域に収容されており、前記送電コイルは、前記収容領域に収容された受電装置に対して交流電力を送電することが好ましい。この構成によれば、収容領域に収容された受電装置に対してワイヤレス充電を行うことにより、ワイヤレス充電をより安定した状態で行うことができる。

上記カップホルダーについて、前記収容領域は、前記カップを収容する第１領域と、前記受電装置を収容する第２領域とを備えることが好ましい。この構成によれば、カップホルダーの収容領域に、カップ及び受電装置を同時に収容することができるため、カップホルダーの使い勝手が向上する。

上記カップホルダーについて、前記上面開口部が開放された状態において、前記蓋部は、前記本体部に対して起立しており、前記蓋部に前記受電装置が立て掛けられた状態で、前記蓋部の送電コイルは、前記受電装置に交流電力を送電することが好ましい。この構成によれば、蓋部に受電装置を立て掛けるという簡易な操作でワイヤレス充電を行うことができるため、ワイヤレス充電を容易に行うことができる。

上記カップホルダーについて、前記蓋部が、前記本体部に対して起立した状態において、前記蓋部の少なくとも一部が前記本体部に収容されていることが好ましい。この構成によれば、本体部に収容されている分だけ蓋部の突出高さを低くすることができる。そのため、蓋部がカップホルダー以外の他の部材と干渉することを抑制することができる。

送電機能を有しつつ、カップを挿入する際の使い勝手の低下を抑制することができる。

カップホルダーの斜視図。 上面開口部が開いたカップホルダーの斜視図。 上面開口部が開いたカップホルダーの平面図。 図３の４−４線端面図。 蓋部開閉機構の説明図。 蓋部開閉機構の説明図。 蓋部開閉機構の説明図。 受電装置を配置したカップホルダーの斜視図。 変更例のカップホルダーの蓋部開閉機構の説明図。 別の変更例のカップホルダーの端面図。 さらに別の変更例のカップホルダーの斜視図。 従来技術のカップホルダーの斜視図。

以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
図１、２に示すように、カップホルダー１０は、有底筒状の本体部２０と、本体部２０の上面開口部２０ａを開閉する蓋部５０とを備える。本体部２０は、カップを収容する収容領域としての第１領域３０と、受電装置を収容する収容領域としての第２領域４０とを有する。蓋部５０は、一端側５０ａが本体部２０に接続されているとともに、蓋部５０の一端側５０ａを回動軸として、本体部２０に対して回動可能に構成されている。

図２、４に示すように、本体部２０の上面開口部２０ａが開いた状態において、蓋部５０は、一端側５０ａが本体部２０の収容領域に収容されるとともに、他端側５０ｂが本体部２０の上面開口部２０ａから上方に突出した状態となっている。すなわち、本体部２０は、蓋部５０の一端側５０ａを収容する収容領域としての第３領域３５を有する。この状態で、本体部２０内にカップ１１と受電装置１２とを同時に収容することができるように構成されている。カップ１１は、２個並列した状態で収容される。受電装置１２も、２個並列した状態で収容される。図４に示すように、本体部２０内において、カップ１１と受電装置１２と蓋部５０とは、この順で並列するように構成されている。

ここで、収容されたカップ１１同士が並列する方向を「幅方向ＤＸ」とし、カップ１１と受電装置１２と蓋部５０とが並列する方向を「前後方向ＤＹ」とし、カップホルダー１０の上下方向に沿う方向を「上下方向ＤＺ」とする。

本体部２０の収容領域に収容されるカップ１１としては特に限定されず、缶、瓶、ペットボトル、紙パック、紙コップ等の容器が含まれるものとする。本体部２０内に収容される受電装置１２としては特に限定されず、後述する送電コイルから送電された交流電力を受電可能な装置が含まれるものとする。受電装置１２としては、例えば、携帯電話機等のモバイル機器が含まれるものとする。カップホルダー１０は、例えば、車両のコンソールボックスや、インストルメントパネル等に配置して用いられる。

本体部２０について説明する。
図２、３に示すように、本体部２０は、底壁２１と、底壁２１の周囲から立設した側壁２２とを備える。側壁２２の上端部に、上面開口部２０ａが形成されている。上面開口部２０ａは、幅方向ＤＸに長い略長方形状の外形を有している。上面開口部２０ａが開いた状態において、本体部２０の前後方向ＤＹ一端側の第３領域３５に蓋部５０は収容されている。本体部２０の前後方向ＤＹ他端側における側壁２２の上部には、後述する蓋部５０の被係合部５１と係合して、蓋部５０の回動を規制する係合部２３が設けられている。

図３、４に示すように、カップ１１を収容する第１領域３０は、幅方向ＤＸに２個並設されている。２個の第１領域３０の間には、第１領域３０同士を仕切る仕切壁３１が設けられている。本体部２０の横断面において、第１領域３０を構成する側壁２２の内周、及び、仕切壁３１の内周は、略同一円周上に位置するように構成されている。そのため、第１領域３０は、略円柱状の空間Ｓを有している。第１領域３０が略円柱状の空間Ｓを有することにより、カップ１１が保持されやすいように構成されている。

図２〜４に示すように、受電装置１２を収容する第２領域４０は、第１領域３０よりも前後方向ＤＹ一端側に設けられているとともに、第３領域３５よりも前後方向ＤＹ他端側に設けられている。第２領域４０は、第３領域３５に収容された蓋部５０に隣接した板状の空間Ｔを有しており、幅方向ＤＸに２個並設された状態で設けられている。

図３に示すように、本体部２０の底壁２１には、第２領域４０の形状に沿って凹部２１ａが形成されている。凹部２１ａが形成されていることにより、第２領域４０に収容された受電装置１２の位置ずれを抑制することができる。

図２〜４に示すように、第２領域４０には、受電装置１２を蓋部５０側に付勢する付勢部材２４が配置されている。付勢部材２４は、曲線状に折り曲げられた線材で構成され、付勢部材２４と蓋部５０との間に受電装置１２を挟み込むことによって、受電装置１２は蓋部５０側に付勢される。付勢部材２４で付勢することにより、受電装置１２を第２領域４０の所定の位置に配置することが容易になる。

カップホルダー１０の本体部２０は、前後方向ＤＹの中央部で分離可能に構成されている。すなわち、図２に示すように、本体部２０は、前後方向ＤＹ一端側の第１部材２５と、前後方向ＤＹ他端側の第２部材２６とが接続されることによって構成されている。

蓋部５０について説明する。
図１、２に示すように、蓋部５０は、矩形板状に構成されている。蓋部５０の一端側５０ａには、後述する回動軸５２が取り付けられている。この回動軸５２を介して、蓋部５０はカップホルダー１０の本体部２０に接続されている。回動軸５２を有することによって、蓋部５０は、本体部２０に対して回動可能に構成されている。蓋部５０の他端側５０ｂには、本体部２０の係合部２３に係合する被係合部５１が設けられている。

図４に示すように、本体部２０の上面開口部２０ａが開いた状態において、蓋部５０は、本体部２０に対して起立した状態で本体部２０の第３領域３５に収容される。具体的には、蓋部５０は、蓋部５０の一端側５０ａを下側にして、蓋部５０の他端側５０ｂが、上下方向ＤＺに対して０〜２０度前後方向ＤＹ一端側に傾斜した状態で第３領域３５に収容される。第３領域３５に収容された状態で、蓋部５０の他端側５０ｂが、上面開口部２０ａから突出した状態となっている。

図２、４に示すように、蓋部５０の内部には、受電装置１２に対して交流電力を送電可能な送電コイル５３が設けられている。送電コイル５３は、幅方向ＤＸに沿って２箇所に設けられている。送電コイル５３は、受電装置１２が蓋部５０に立て掛けられた状態で、受電装置１２の受電コイル１３に重なる位置に設けられている。受電コイル１３と送電コイル５３とが重なることにより、受電装置１２をワイヤレス充電することができるように構成されている。ここで、受電コイル１３と送電コイル５３とが重なるとは、受電装置１２及び蓋部５０の厚さ方向から見た際に、受電コイル１３と送電コイル５３とが、互いに重なった状態で配置されていることを意味するものとする。受電コイル１３と送電コイル５３とが完全に重なった状態で配置された態様に限定されず、ワイヤレス充電を行うことができる範囲において、若干ずれた状態で配置された態様を含むものとする。

ワイヤレス充電の方式は特に限定されず、公知のワイヤレス充電の方式を採用することができる。公知のワイヤレス充電の方式としては、例えば、電磁誘導方式、電波受信方式、共鳴方式等を採用することができる。電磁誘導方式としては、例えば、Ｑｉと呼ばれる国際標準規格を採用することができる。

蓋部５０の回動機構について説明する。
図５に示すように、蓋部５０は、幅方向ＤＸの両端部にピニオンギヤ５４が取付られている。ピニオンギヤ５４は、中心角が約９０度の扇形状に構成され、円弧部にギヤ刃５５が設けられている。ピニオンギヤ５４は、蓋部５０の一端側５０ａにおいて、円弧部が蓋部５０の他端側５０ｂに向いた状態で立設されている。ピニオンギヤ５４には、蓋部５０の幅方向ＤＸ外側に向かって突出した円柱状の回動軸５２が設けられている。この回動軸５２を中心にして、蓋部５０は回動するように構成されている。

図５に示すように、本体部２０の前後方向ＤＹ一端側の部材である第１部材２５には、幅方向ＤＸに対向する一対の側壁２２の内側にそれぞれラック４１が形成されている。ラック４１は、上下方向ＤＺにおいて、上方が前後方向ＤＹ一端側に若干傾斜した直線状に形成されている。ラック４１よりも前後方向ＤＹ一端側には、ラック４１と略同じ傾斜角度の切欠き４２が形成されている。側壁２２の外側には、コイルバネ４３が配置されている。コイルバネ４３の一端側は、側壁２２の外側に接続されている。

図５に示すように、各ラック４１に蓋部５０のピニオンギヤ５４が噛み合った状態で、本体部２０の第１部材２５に蓋部５０は取り付けられる。ピニオンギヤ５４の回動軸５２は、第１部材２５の切欠き４２を内側から挿通するとともに、側壁２２の外側において、コイルバネ４３の他端側に接続されている。

図５に示すように、上面開口部２０ａが閉じた状態では、蓋部５０の被係合部５１が、本体部２０の係合部２３に係合した状態となっている。この状態において、蓋部５０には、コイルバネ４３の収縮力によって、蓋部５０の回動軸５２を回動させる方向に力が作用している。

図６に示すように、蓋部５０の被係合部５１の係合状態が解除されると、コイルバネ４３の収縮力によって、蓋部５０は回動軸５２を中心に回動する。ピニオンギヤ５４がラック４１に沿って移動することにより、蓋部５０の一端側５０ａが第１部材２５の内部に収容される。これにより、本体部の上面開口部２０ａが開いた状態となる。ここで、本体部の上面開口部２０ａが完全に開く前に、コイルバネ４３の収縮力を再度、ピニオンギヤ５４の回動軸に作用させることによって、上面開口部２０ａが完全に開く前に蓋部５０の回動速度を緩めるように構成してもよい。

図７に示すように、蓋部５０の回動にともない、蓋部５０の一端側５０ａが第１部材２５の内部に収容されることにより、蓋部５０の他端側５０ｂにおける上面開口部２０ａからの突出高さが低くなる。そのため、例えば、蓋部５０の一端側５０ａが、ヒンジを介して本体部２０に回動可能に接続されている態様に比べて、回動後における蓋部５０の他端側５０ｂの高さを低くすることができる。

本実施形態の作用について説明する。
図８に示すように、上面開口部２０ａが開いた状態において、蓋部５０は、本体部２０に対して起立した状態で本体部の第３領域３５に収容されている。本体部２０の内部には、カップ１１を収容する第１領域３０と、受電装置１２を収容する第２領域４０とが設けられている。第２領域４０は、蓋部５０に隣接しているため、受電装置１２を蓋部５０に立て掛けることによって、受電装置１２を蓋部５０に対して平行な状態で第２領域４０に収容することができる。また、第２領域４０に受電装置１２を収容した状態で、第１領域３０にカップ１１を収容することができる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）本体部２０は、カップ１１を収容する第１領域３０を有し、蓋部５０は、受電コイル１３を備える受電装置１２に交流電力を送電する送電コイル５３を有する。カップホルダー１０の蓋部５０を、送電コイル５３を設置する部材として活用しているため、蓋部５０の多機能化が実現できている。また、カップ１１を収容する第１領域３０に障害となる物が配置されていないため、カップホルダー１０に送電機能を付与する上で、カップホルダー１０の使い勝手の低下を抑制することができる。

（２）送電コイル５３は、第２領域４０に収容された受電装置１２に対して交流電力を送電する。第２領域４０に収容された受電装置１２に対してワイヤレス充電を行うことにより、ワイヤレス充電をより安定した状態で行うことができる。

（３）収容領域は、カップ１１を収容する第１領域３０と、受電装置１２を収容する第２領域４０とを備える。カップホルダー１０の収容領域に、カップ１１及び受電装置１２を同時に収容することができるため、カップホルダー１０の使い勝手が向上する。

（４）上面開口部２０ａが開放された状態において、蓋部５０は、本体部２０に対して起立しており、蓋部５０に受電装置１２が立て掛けられた状態で、蓋部５０の送電コイル５３は、受電装置１２に交流電力を送電する。蓋部５０に受電装置１２を立て掛けるという簡易な操作でワイヤレス充電を行うことができるため、ワイヤレス充電を容易に行うことができる。また、起立した蓋部５０の表面を受電装置１２の載置面とすることにより、上下方向ＤＺに沿う第２領域４０の長さを確保することが容易になる。そのため、受電装置１２を縦向きで配置しても、受電装置１２と蓋部５０とを平行な状態で配置しつつ、受電コイル１３と送電コイル５３とが重なった状態にすることが容易になる。したがって、カップホルダー１０内の空間を有効に利用して、ワイヤレス充電の充電効率を向上させることができる。

（５）蓋部５０が、本体部２０に対して起立した状態において、蓋部５０の一部が本体部２０の第３領域３５に収容されている。第３領域３５に収容されている分だけ蓋部５０の突出高さを低くすることができるため、蓋部５０がカップホルダー１０以外の他の部材と干渉することを抑制することができる。したがって、車両内の限られた空間を有効に利用することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・カップホルダー１０の本体部２０は、前後方向ＤＹの中央部において、第１部材２５と第２部材２６とに分離可能に構成された態様に限定されず、分離不能に一体に構成されていてもよい。

・本実施形態では、第１領域３０と第２領域４０は別々の領域であったが、第１領域３０と第２領域４０は同じ領域であってもよい。すなわち、カップホルダー１０の本体部２０が、カップ１１と受電装置１２とを同じ領域に収容するように構成されていてもよい。カップ１１と受電装置１２とを同じ領域に収容することにより、カップホルダー１０を小型化することが可能になる。

・第１領域３０と第２領域４０の間に、第１領域３０と第２領域４０を区画する区画壁が設けられていてもよい。例えば、第１領域３０と第２領域４０の間に区画壁を設けて、第１領域３０内が液体で濡れた場合であっても、第２領域４０内に液体が進入することを抑制してもよい。

・蓋部５０の回動機構は本実施形態の態様に限定されない。例えば、図９に示すように、蓋部５０の幅方向ＤＸ両端部に円形のピニオンギヤ５６を設けるとともに、カップホルダー１０の本体部２０における第１部材２５の側壁２２に、曲線状に配列したギヤ４４を設けてもよい。円形のピニオンギヤ５６が曲線状に配列したギヤ４４と噛み合うことにより、蓋部５０が回動するように構成されていてもよい。

・第２領域の位置は、本実施形態の位置に限定されない。例えば、図１０に示すように、回動して起立状態となった蓋部５０と、カップホルダー１０の本体部２０における前後方向ＤＹ一端側の端部との間に、受電装置１２を収容する第２領域４５が設けられていてもよい。この態様において、受電装置１２を蓋部５０側に付勢する付勢部材が適宜設けられていてもよい。さらに、起立状態となった蓋部５０の表側と裏側の両方に、受電装置１２を収容する第２領域４０、４５が設けられていてもよい。すなわち、蓋部５０の表側と裏側の両方でワイヤレス充電を行うことができるように構成されていてもよい。

・本実施形態では、第２領域４０に受電装置１２を縦向きに配置していたが、受電装置１２を横向きで配置するように構成されていてもよい。
・図１１に示すように、カップホルダー１０の本体部２０における上面開口部２０ａが閉じた状態において、蓋部５０の表側に受電装置１２を載置してワイヤレス充電を行うように構成されていてもよい。この態様では、蓋部５０の表側に向かって送信可能に送電コイル５３が設けられており、蓋部５０に載置された受電装置１２にワイヤレス充電を行うことができるように構成されている。受電装置１２を蓋部５０に載置するという簡易な操作でワイヤレス充電を行うことができるため、ワイヤレス充電をより簡単に行うことができる。上面開口部２０ａが開いた状態では、通常のカップホルダー１０と同様に使用することができる。そのため、カップホルダー１０としての使い勝手の低下が抑制される。

・蓋部５０は、本体部２０に対して起立した状態において、蓋部５０の全体が本体部２０の第３領域３５に収容されるように構成されていてもよい。すなわち、蓋部５０の他端側５０ｂが上面開口部２０ａから突出しないように構成されていてもよい。また、蓋部５０は、回動しても本体部２０の第３領域３５に収容されないように構成されていてもよい。例えば、蓋部５０の一端側５０ａがヒンジを介して本体部２０に接続されていることによって、蓋部５０が回動しても、蓋部５０が本体部２０の第３領域３５に収容されないように構成されていてもよい。

１０…カップホルダー、１２…受電装置、１３…受電コイル、２０…本体部、２０ａ…上面開口部、５０…蓋部、５３…送電コイル。

Claims (5)

1. 有底筒状の本体部と、前記本体部の上面開口部を開閉する蓋部とを備えるカップホルダーにおいて、
   前記本体部は、カップを収容する収容領域を有し、
   前記蓋部は、受電コイルを備える受電装置に交流電力を送電する送電コイルを有することを特徴とするカップホルダー。
2. 前記受電装置は、前記収容領域に収容されており、
   前記送電コイルは、前記収容領域に収容された受電装置に対して交流電力を送電する請求項１に記載のカップホルダー。
3. 前記収容領域は、前記カップを収容する第１領域と、前記受電装置を収容する第２領域とを備える請求項２に記載のカップホルダー。
4. 前記上面開口部が開放された状態において、前記蓋部は、前記本体部に対して起立しており、
   前記蓋部に前記受電装置が立て掛けられた状態で、前記蓋部の送電コイルは、前記受電装置に交流電力を送電する請求項１〜３のいずれか一項に記載のカップホルダー。
5. 前記蓋部が、前記本体部に対して起立した状態において、
   前記蓋部の少なくとも一部が前記本体部に収容されている請求項４に記載のカップホルダー。