JP4488946B2 - カップホルダー - Google Patents

Description

本発明は、車室（自動車以外に船舶や電車等を含む。以下、同じ）内にあって、カップホルダーが可動機構により位置変更される場合、シフトレバーの手操作の邪魔にならない位置に切替えるようにしたカップホルダーに関する。

車室設計としては、本発明を適用した図１に例示されるように、運転席と助手席との間に配置されているセンターコンソール上に設けられたシフトレバーを有したものがある。この仕様では、センターコンソール上にあってシフトレバーより後方のスペースを利用してカップホルダーや収納装置などを設けると、運転席や助手席のすぐ横にあるため缶、カップ、ボトル形状の飲料容器（以下、容器と総称する）をすぐ脇から取り出せるので便利である。

ところが、容器としては形状が多種であり、その径や高さ寸法も飲料の種類やメーカ等によって異なっている。このため、従来技術には、例えば、カップホルダーに容器を保持した状態で、ドライバーがシフトレバーを操作しようとすると、容器がドライバーの手に干渉し、操作しづらいばかりか、背丈の高い容器だと不用意に当たって容器を倒し、中身の溶液をこぼす虞もあった。この対策としては、カップホルダーを構成している保持用凹所を深くすると容器を取り出す際に操作し難くなるため、本出願人らが開発し特許文献１に開示されているように保持用凹所を構成して容器を受け止めて支持する底受け部を高さ調整手段により容器の背丈に応じて上下に変更可能にしたものもある。
特開２００３−４８４７２号公報

上記特許文献１の構造にあっては、背丈の異なる容器でも好みの高さに保持できるものの、容器載置用の底受け部を高さ調整手段により手作業で調整しなければならないため操作が面倒であった。また、高さ調整程度によっては、容器が保持用凹所から未だ大きく突出していることもあり、そのような場合にドライバーのシフト操作の妨げとなることも従来と変わらない。本発明は以上のような課題を解消するものである。具体的には、カップホルダーを最適高さ位置に自動調整可能にすると同時に、ドライバーがシフトレバーを握ると、カップホルダーが操作の邪魔にならない位置まで移動されるようにしたものである。

上記目的を達成するため本発明は、センターコンソールのうち、座席の座者により手操作されるシフトレバーの近傍に設けられ、容器用保持部が可動機構により高さ調整されるカップホルダーにおいて、前記可動機構は、駆動用モータ及び制御部と、前記シフトレバーに設けられて人の手の接触あるいは接近を検出してその検出信号を前記制御部に送信する検知センサと、前記制御部に接続されているスイッチとを有し、前記スイッチ操作により、又は、前記検知センサにより前記保持部を前記制御部及び前記モータを介し調整可能になっていることを特徴としている。

以上の発明において、前記制御部は、前記検知センサからの検出信号を受けて前記保持部が上昇位置にあるときにだけ、前記保持部が下降位置に切替えらるよう前記モータの回動方向を制御するとともに、前記検知センサからの検出信号がなくなったときに前記保持部が再び上昇位置に切替えられるよう前記モータの回動方向を制御すること（請求項２）、前記保持部の上縁に設けられて人の手の接触を検出する検知センサを有し、前記検知センサに対する手の接触時間に応じて前記モータを前記制御部を介して正転又は逆転可能にすること（請求項３）、前記カップホルダーが前記センターコンソール内に埋設されて上開口したケースに対し前記保持部及び可動機構を組み込んでいるとともに、前記ケースの上開口が摺動式のシャッターにより開閉されること（請求項４）、前記モータに対し前記シャッターを開閉する移動機構と前記保持部を位置変更する可動機構とがクラッチを介し選択的に連繋可能になること（請求項５）がより好ましい。

・請求項１の発明では、例えば、容器用保持部がシフトレバーの手操作の邪魔になる高い位置にあっても、シフトレバーを手で操作するときに、その手操作開始時を検知センサで検出し、該検知信号により可動機構を駆動制御して容器用保持部を手操作の邪魔にならない位置に切替えることから、車室内におけるシフトレバーの操作性を良好に維持でき、同時に容器を不用意に倒すという虞も解消できる。

・請求項２の発明では、シフトレバー操作において、保持部が容器と共に邪魔にならないよう下降し、又、シフトレバー操作の完了によって、保持部が容器と共に再び取り出し易い上昇位置に切替えられる。これにより使い勝手及び高級感を付与できる。
・請求項３の発明では、検出センタに対する手のタッチ時間に応じて容器用保持部を可動機構を介して下降距離又は上昇距離を定めて最適高さに調整できる。
・請求項４の発明では、ユニット化の利点を具備できるとともに、シャッターにより上開口を覆うことでカップホルダーの非使用状態での外観を良好に維持できるようにする。
・請求項５の発明では、モータが単一でも、該モータの駆動力をクラッチを介してシャッター用移動機構と容器保持部用可動機構とに兼用できる。

本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１（ａ）〜（ｃ）はカップホルダーを備えたセンターコンソール近傍の概略説明図、図２はカップホルダーの要部を分解した模式斜視図、図３はカップホルダーの組立状態で縦断面した模式断面図、図４は図３のＡ部拡大図、図５はカップホルダーの回路構成を示すブロック図、図６は制御部の制御例を示すフローチャート、図７（ａ），（ｂ）はカップホルダーにおけるシャッター開から保持部の上昇を示す模式断面図である。以下の説明では、全体の概要、カップホルダー構造、電気的構成、制御例の順に詳述する。

（全体の概要）図１において、車室前側には、不図示の運転席と助手席との間にセンターコンソール１が配置されている。センターコンソール１上には、シフトレバー２が前側に設けられ、その後部に可倒式のメインスイッチ３と、本発明を適用したカップホルダー４と、更に後方に位置して一段高くなったアームレスト５とが設けられている。また、センターコンソール１の側部にあって、運転席の一段低い部位にはブレーキレバー６が配備されている。ここで、カップホルダー４は、図１（ａ）の未使用状態でその上開口がシャッター７によって閉じられ、未使用状態におけるセンターコンソールの外観を保っている。カップホルダー１は、この状態から図１（ｂ）に示すようにメインスイッチ３を「入」側に倒すと、シャッター７が自動的に開き方向に摺動され、内部を覗くことができる。なお、シャッター７は、上前側に凹状の引手７ｃを有し、人手によってもシャッター７を摺動させてカップホルダー１の上開口を開閉可能となっている。

カップホルダー４の内部は、深底容器状の昇降式保持部８が前側に配置され、その後側に一般的な小銭や小物入れ又は簡易カップホルダーとして使用可能な浅底容器状の固定式保持部９が配置されている。但し、固定式保持部９は省略しても差し支えない。
保持部８には、後述するセンサ用格納部１０が上縁の一部に設けられ、格納部１０に装着されたセンサ５１（図５を参照）をタッチ（但し、このセンサ５１としてはタッチではなく、手が近接したことを検出するタイプでもよい）することにより、図１（ｃ）に示すように保持部８がセンターコンソール１の上方に突出され、この突出状態でペットボトルなどの比較的背の高い容器１１を保持できるようになっている。なお、図１（ｃ）では保持部８が最上位置に上昇されているが、作動的にはパワーウィンドウと同様にセンサ５１に対するタッチ時間に応じてその突出高さを可変調整できる。また、格納部１０は保持部８の上縁内側に設けたが、上面や外側に設けてもよい。そして、以上の保持部８は、同（ｃ）の状態から、メインスイッチ３の切替動作、或いはシフトレバー２の上側ノブにドライバーの手を触れることにより、前記とは逆の動作で保持部８が下降動作するようになっている。ここで、メインスイッチ３が「入」になったままでは、前記シフトレバー２のノブから手を離すと、保持部８が再び自動的に上昇し、メインスイッチ３を「切」にすることで、保持部８が下降した後、シャッター７を閉じる方向へ摺動するようになっている。

（カップホルダーのメカ構造）図２及び図３は以上のカップホルダー４の細部構成を示す。このカップホルダー４は、センターコンソール１に埋設されるケース２０を有している。このケース２０は、幅方向に半分割された上開口した矩形立体の樹脂射出成形体であって、その前側に設けられて保持部８を昇降可能に格納する上下開口した格納部２１と、格納部２１の後部に設けられて前後一対の隔壁２２ａ及び底板２２ｂによって区画された前述の保持部９と、保持部９の後側隔壁２２ａを隔てて連続して形成された半円筒部２３とから構成され、該半円筒部２３の外周面をシャッター７の格納部２３ａとし、内側をメカ室２３ｂとしている。なお、作図上は保持部８の内部を省略している。実際には、例えば、ボトルや缶を安定保持するための起倒式の補助ホルダーなどの拘束具が付設されている。

また、以上のケース２０には、開口上縁部の両側から格納部２３ａの両側部にかけてシャッター７の両縁部と嵌合してシャッターを摺動案内する一対のガイド溝２４が形成されている。格納部２１の下部には、保持部８に連結する昇降用のパンタグラフ２５が配置され、該パンタグラフ２５に対しリンクロッド２６の一端が連結されている。リンクロッド２６の他端は、保持部９内から後方の隔壁２２ａに開口された切欠き２７を通じてメカ室２３ｂ内に連通されている。

メカ室２３ｂ内には、シャッター７及びリンクロッド２６に交互に連繋してこれらを駆動するための駆動ユニット２８、及び駆動ユニット２８の制御部、すなわち制御基板２９が格納保持されている。駆動ユニット２８は、細部を省略しているが、ギヤボックス３１に対し少なくともＤＣモータ３０と、モータ３０の出力軸に連携される動力伝達機構などを備えている。

すなわち、ギアボックス３１は、メカ室２３ｂの幅方向中央に止め具などを介して固定される。ボックス内には、モータ３０の出力軸に連繋する不図示の動力伝達機構を構成するギア輪列、後述するクラッチ及びその切替機構などが組込まれている。また、前記動力伝達機構をそれぞれ構成して、ギアボックス３１の上部に開口された窓から一部を突出配置してシャッター７を駆動するギア３２と、ギアボックス３１の下部に開口された窓から一部を突出配置して前記リンクロッド２６の他端側に設けられたラック歯２６ａに噛み合っているギア３３とを有している。そして、前記クラッチ及びその切替え機構により、ギヤ３２と３３のうち、一方のギアがモータ３０の出力軸に作動連結している状態では、他方のギアが切の状態となっている。また、ギア３２は、メカ室２３ａの上部中央に開口された窓を通じて半円筒部２３上に突出し、シャッター７を構成する個々のスラットに連繋している。

図４はその連繋状態を示している。図４において、シャッター７は、間にヒンジを介して個々のスラット７ａを屈曲可能に連結した構成であり、また、下面の左右中間にあって摺動方向に沿ってラック歯７ｂを刻設している。そして、シャッター７は、ケース２０側に組み付けた状態で、ラック歯７ｂがギア３２に噛合し、ギア３２の正逆転によりケース２０の上面閉鎖側或いは格納部２３ａ側に摺動可能となっている。なお、前記クラッチが切替えられた場合には、ギア３２はアイドル状態となり、ギア３２を空転させつつ前述のごとくシャッター７を手で開閉できるようになっている。ギア３３は、リンクロッド２６の他端側に刻設されたラック歯２６ａに噛合して、該噛合状態でリンクロッド２６を前後方向へ移動することにより、パンタグラフ２５を伸縮させて保持部８を昇降させるものである。なお、図３中、符号３４は、リンクロッド２６の上下を支持する対のガイドローラである。

パンタグラフ２５は、支点ピン３５を介してＸ字形に交差する左右それぞれ一対のリンク板３６と、各リンク板３６の片側下端同士を連結ロッド３７（図２参照）で連結したもので、その後側の連結ロッド３７に前記リンクロッド２６の一端つまり前端が連結している。そして、この構造では、図２や図３に模式的に示したように、各リンク板３６が下端外面に突設した下ピン３８と、上端内側に突設した上ピン４０とを有し、前記下ピン３８をケース２０の内側壁の対応部に設けた一対のガイド溝３９に嵌合し、前記上ピン４０を保持部８の下両側に設けた一対のガイド溝４１に嵌合している。なお、図３ではリンク板３６が水平に近い交差角であり、保持部８をケース２０内に完全に収容した状態にある。この状態から、駆動ユニット２８のギヤ３３を介したリンクロッド２６の牽引動作により、各リンク板３６がピン３８，４０の対応する各ガイド溝３９、４１内での移動を伴って、立上がることで、保持部８を上昇させるようになっている。なお、上昇位置では、ギア３３が不図示のクラッチを介してモータ３０の出力軸に接続したままであり、格別なロック機構を設けなくても、例えばウオームホイールとウオームのような回転伝達機構を介して接続されているため、保持部８内に重量大の容器１１が格納されたとしても、上昇位置に保持された状態にある。

（カップホルダーの電気的構成）図５は制御基板２９に対する接続例を示している。すなわち、制御基板２９には、メインスイッチ３と、保持部８の格納部１０内に配置されたタッチセンサないしは静電容量センサ（図６ではセンサ１と表記した）５０と、シフトレバー２に配置されたタッチセンサないしは静電容量センサ（図６ではセンサ２と表記した）５１と、シャッター７用の検出手段としてケース２０内の各部に配置された閉止位置検出用マイクロスイッチ５２，中間位置検出用マイクロスイッチ５３，開位置検出用マイクロスイッチ５４などが接続されている。加えて、出力側として、モータ３０及び前述したクラッチの制御系５５が接続されている。なお、以上の制御基板２９は、車室内電源であるＤＣ１４Ｖ電源により駆動され、前記スイッチ及びセンサー類の検出信号を受けて、前記モータ３０及びクラッチ制御系を駆動制御する。

（制御方法）以上の制御基板２９による制御方法例を図６のフローチャート、及び補足として図３と図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、図６において保持部８はホルダと表示した。まず、図３は保持部８が下降されてケース２０内に収容された非使用状態（初期状態）を示しており、ケース２０の上開口がシャッター７により閉じられ、ケース２０内はこの初期状態に維持されている（ステップＳＴ１、２）。この状態から、メインスイッチ３をオンにすると、ギア３２にモータ３０の出力軸が上述したクラッチなどを介し接続し、ギア３２のシャッター開放側の回転により、図７（ａ）に示すように、ケース２０の上開口を開き、開位置で上述したスイッチ５４などの検出を受けてモータ３０が停止すると同時に、上述したクラッチがギア３３側に切り替る（ステップＳＴ３〜５）。なお、この状態において、保持部８は収納部１０のセンサ１（５０）に指などが触れない場合、下降した格納状態を維持する（ステップＳＴ６，７）。センサ１（５０）に指などが触れると、その検出信号が制御基板２９に送られ、制御基板２９から送られる信号によりクラッチを切替えてギア３３が正転される。すると、パンタグラフ２５がリンクロッド２６の作動を介して上昇動作される。これにより、保持部８は図７（ｂ）に示すように、上昇位置に切替えられる（ステップＳＴ８）。

従って、保持部８は、上昇位置でペットボトル等の容器１１を凹所内に保持したり簡単に出し入れ可能となる。なお、保持部８が前述のごとくセンサ１（５０）に対する接触時間に応じて高さが任意に調整される作動は、例えば自動車のパワーウィンドウと同様である。具体的には、保持部８を最大上昇位置にした状態で更にセンサ１（５０）にタッチし続けると、そのタッチ時間に応じて再度下降動作が行われ、以後同様にタッチ時間に応じた量で上昇と下降動作を繰返すよう、制御基板２９からモータ３０に対して正または逆転信号が出力される。また、保持部８の上昇位置で、制御基板２９はシフトレバー２のセンサ２（５１）から検出信号を受信、すなわちドライバーがシフトレバー２を握ってシフト操作を開始する場合は制御基板２９からはモータ３０に対して逆転信号が出力され、それにより上述したクラッチ及びギア３３を介して保持部８が下降され、シフト操作時における容器１１などの突出物による干渉を防止する（ステップＳＴ９，１０）。

また、センサ２（５１）がオフする、すなわちドライバーがシフトレバー２から手を離した場合であって、メインスイッチ３が断状態ではない場合には制御基板２９からモータ３０に対して正転信号が出力され、これによって保持部８は再び上昇駆動され、以後、シフトレバー２に対する接触と非接触の都度この動作が繰返される（ステップＳＴ１１〜１３）。一方、制御基板２９は、メインスイッチ３が切られて断状態になると、保持部８が下降位置にある場合にはその状態のまま上述したクラッチがギア３２側に切替えられ、モータ３０の駆動力によりシャッター７は閉鎖位置に摺動されるとともに、上述したスイッチ５２の検出信号を受けてモータ３０が停止されクラッチが断となる（ステップＳＴ１４〜１６）。なお、シャッター７は全閉でなく、例えば容器１１などの突出部が干渉した場合においても、例えばトルクリミッターなどの検出機構が作用して、モータ３０は停止され、クラッチも断となる。また、メインスイッチ３が断状態のとき、保持部８が上昇位置にある場合にはステップＳＴ１０にシフトして保持部８の下降動作を行った後、再びステップＳＴ１４〜１６の閉鎖処理がなされ、その後は再度ステップＳＴ１からの命令待ち状態となる。

なお、本発明は以上の実施形態に何ら制約されるものではない。その例としては、保持部８として特許文献１のような構成を採用したり、昇降又は可動機構としてパンタグラフ２５を用いたが他の機構により保持部を上下動してもよい。また、ギア３３の回転運動をリンクロッド側のラック歯２６ａとギア３３との噛み合いにより直線運動に変換したが、他の回転−直線往復運動用の変換機構であっても何ら差し支えない。

（ａ）〜（ｃ）は発明形態例のカップホルダーを有したセンターコンソール付近の概略説明図である。 上記カップホルダーの分解斜視図である。 上記カップホルダーの組立状態を示す模式断面図である。 図３におけるＡ部拡大図である。 上記カップホルダーの電気的構成を示すブロック図である。 制御基板による制御方法を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）はシャッター開から容器用保持部の上昇過程を示す説明用断面図である。

１…センターコンソール
２…シフトレバー
３…メインスイッチ（駆動用スイッチ）
４…カップホルダー（８は容器用保持部）
７…シャッター（７ａはスラット、７ｂはラック歯）
２０…ケース
２５…パンタグラフ（昇降又は可動機構）
２８…駆動ユニット（３０はモータ、３１はギヤボックス、３２と３３はギア）
２９…制御基板（制御部）
５０（１），５１（２）…センサ（検知センサ）

Claims (5)

1. センターコンソールのうち、座席の座者により手操作されるシフトレバーの近傍に設けられ、容器用保持部が可動機構により高さ調整されるカップホルダーにおいて、
   前記可動機構は、駆動用モータ及び制御部と、前記シフトレバーに設けられて人の手の接触あるいは接近を検出してその検出信号を前記制御部に送信する検知センサと、前記制御部に接続されているスイッチとを有し、前記スイッチ操作により、又は、前記検知センサにより前記保持部を前記制御部及び前記モータを介し調整可能になっていることを特徴とするカップホルダー。
2. 前記制御部は、前記検知センサからの検出信号を受けて前記保持部が上昇位置にあるときにだけ、前記保持部が下降位置に切替えらるよう前記モータの回動方向等を制御するとともに、前記検知センサからの検出信号がなくなったときに前記保持部が再び上昇位置に切替えられるよう前記モータの回動方向を制御する請求項１に記載のカップホルダー。
3. 前記保持部の上縁に設けられて人の手の接触を検出する検知センサを有し、記検知センサに対する手の接触時間に応じて前記モータを前記制御部を介して正転又は逆転可能にする請求項１又は２に記載のカップホルダー。
4. 前記カップホルダーが前記センターコンソール内に埋設されて上開口したケースに対し前記保持部及び可動機構を組み込んでいるとともに、前記ケースの上開口が摺動式のシャッターにより開閉される請求項１から３の何れかに記載のカップホルダー。
5. 前記モータに対し前記シャッターを開閉する移動機構と前記保持部を位置変更する可動機構とがクラッチを介し選択的に連繋可能になる請求項４に記載のカップホルダー。

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