カップホルダ
【課題】飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能なカップホルダを提供する。
【解決手段】保持爪５は保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置にリングばね７により付勢されていると共に、底板８は底板８が最も上昇した上昇基準位置にコイルばね９により付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、リングばね７の付勢力に抗して保持爪５が後退する。これと共に、底板８に飲料容器の重量が付与され、コイルばね９の付勢力に抗して底板８が下降して、底板８の下降動作と連動してロック部材１０が下降する。これにより被規制斜面５ｂとロック部材１０とが当接し、飲料容器の重量がロック部材１０から被規制斜面５ｃに伝達されることによって、保持爪５の後退が規制される。
【解決手段】保持爪５は保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置にリングばね７により付勢されていると共に、底板８は底板８が最も上昇した上昇基準位置にコイルばね９により付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、リングばね７の付勢力に抗して保持爪５が後退する。これと共に、底板８に飲料容器の重量が付与され、コイルばね９の付勢力に抗して底板８が下降して、底板８の下降動作と連動してロック部材１０が下降する。これにより被規制斜面５ｂとロック部材１０とが当接し、飲料容器の重量がロック部材１０から被規制斜面５ｃに伝達されることによって、保持爪５の後退が規制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の室内などに設けられるカップホルダに関し、詳しくは収容空間に収容された飲料容器の側面を保持可能な保持爪を備えたカップホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の室内には、飲料容器を安定して保持するためのカップホルダが装備されている。カップホルダの多くは、様々な寸法の飲料容器を自動車の加速や振動に対して安定に保持するための保持爪を備えている。
【０００３】
このようなカップホルダは、収容空間に突出するように付勢されている保持爪が、飲料容器を収容空間に収容することによって、後退する構造とされるのが一般的である。保持爪の機構としては、例えば、保持爪の上部に揺動軸を有し下部で飲料容器を保持するもの（例えば、特許文献１）、保持爪の下部に揺動軸を有し上部で飲料容器を保持するもの（例えば、特許文献２）、保持爪が鉛直方向の揺動軸周りに揺動するもの（例えば、特許文献３）がある。
【０００４】
図１０に特許文献２に記載のカップホルダの構造を説明する断面図を示す。カップホルダ６０は、飲料容器Ｃを収容する収容空間６１が形成された有底筒状のホルダ本体６２と、下部のヒンジ部６３を揺動軸として揺動可能であると共に、上部の当接凸部６４ａが収容空間６１に進退する保持爪６４と、保持爪６４が進出する方向に保持爪６４を付勢する環状のゴム部材６５とを備えている。
【０００５】
収容空間６１に収容された飲料容器Ｃを周方向から取り囲むように３個の保持爪６４が均等間隔で設けられており（１個の保持爪６４のみを図示）、収容空間６１に飲料容器Ｃが収容されると、飲料容器Ｃの側面で当接凸部６４ａが押されて保持爪６４が後退し、飲料容器Ｃの側面が当接凸部６４ａで保持される。
【０００６】
このカップホルダ６０は、保持爪６４の下部に揺動軸を有していることから、保持爪の上部に揺動軸を有するカップホルダと比較すると、飲料容器Ｃの側面のより高い位置で飲料容器Ｃを保持できる。飲料容器Ｃを保持する位置が高いほど、飲料容器をより安定して保持することが可能となる。
【０００７】
このような保持爪を備えたカップホルダには、様々な寸法の飲料容器を安定して保持可能な保持性能に加えて、飲料容器の挿入時及び取り出し時の抵抗を極力抑えることによる使用感の確保も要求される。保持性能と使用感とを両立させるために、通常、保持爪が飲料容器の側面を保持する押圧力（例えば、図１０におけるＲ６０）は１〜５Ｎ、保持高さ（例えば、図１０におけるＹ６０）は３５〜４０ｍｍとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９９１０４５号
【特許文献２】特開２００７−１６１０８６号公報
【特許文献３】特開２００６−２２４９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このカップホルダ６０においては、保持爪６４が収容空間６１に最も進出した進出基準位置で、保持爪６４を傾倒させることなく小径の飲料容器Ｃを収容する場合、及び保持爪６４を最大に傾倒させてホルダ本体６２の内面で大径の飲料容器Ｃを収容する場合には、自動車の加速や振動に対して飲料容器Ｃを安定に保持することが可能である。ところが、保持爪６４が進出基準位置から若干後退した状態で中径の飲料容器Ｃを収容する場合には保持性能に問題がある。この問題を具体的に説明すると以下のとおりである。
【００１０】
図１０において、飲料容器Ｃに自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が右向きに作用した場合、飲料容器Ｃの重心Ｇ６０には、水平方向右向きに慣性力Ｆ６０が作用して、飲料容器Ｃが転倒しようとする。一方、飲料容器Ｃの側面には、保持爪６４の当接凸部６４ａから水平方向左向きに押圧力Ｒ６０が作用して、飲料容器Ｃの転倒を防止しようとする。飲料容器Ｃの底面から重心Ｇ６０までの鉛直距離をＸ６０、飲料容器Ｃの底面から押圧力Ｒ６０の作用点までの鉛直距離をＹ６０とした場合、転倒モーメント（Ｆ６０×Ｘ６０）＜抵抗モーメント（Ｒ６０×Ｙ６０）という釣り合い式を満足していれば、飲料容器Ｃの安定が保たれる。ここで、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度は、重力加速度の０．７倍程度（０．７Ｇ）となる場合があり、このとき慣性力Ｆ６０＝０．７×Ｗ６０（Ｗ６０：飲料容器Ｃの重量）である。なお、飲料容器Ｃの重量Ｗ６０による復元モーメントが転倒モーメントを減ずる方向に作用するが、危険側の検討として復元モーメントは考慮しないものとする。
【００１１】
小径の飲料容器Ｃとして規格サイズの２５０ｍｌ缶を想定した場合、Ｗ６０＝２．７Ｎ、Ｘ６０＝６６．５ｍｍである。また、保持爪６４の保持条件として、従来条件の範囲内で最も保持性能が高くなる条件を想定すると、Ｒ６０＝５Ｎ、Ｙ６０＝４０ｍｍである。これらの条件より、転倒モーメント＝Ｆ６０×Ｘ６０＝０．７×２．７Ｎ×６６．５ｍｍ＝１２５．６９Ｎ・ｍｍ、抵抗モーメント＝Ｒ６０×Ｙ６０＝５Ｎ×４０ｍｍ＝２００Ｎ・ｍｍとなる。したがって、転倒モーメントは抵抗モーメントよりも小さいため、飲料容器Ｃの安定は十分に保たれている。
【００１２】
これに対して、中径の飲料容器Ｃとして規格サイズの５００ｍｌペットボトルを想定した場合、Ｗ６０＝５Ｎ、Ｘ６０＝９２．５ｍｍである。また、保持爪６４の保持条件として、前述のとおり、従来条件の範囲内で最も保持性能が高くなる条件を想定すると、転倒モーメント＝Ｆ６０×Ｘ６０＝０．７×５Ｎ×９２．５ｍｍ＝３２３．７５Ｎ・ｍｍ、抵抗モーメント＝Ｒ６０×Ｙ６０＝５Ｎ×４０ｍｍ＝２００Ｎ・ｍｍとなる。したがって、転倒モーメントは抵抗モーメントよりも大きいため、飲料容器Ｃの安定は保たれていない。
【００１３】
このように、従来のカップホルダ６０においては、従来条件の範囲内で最も保持性能が高くなる条件を考慮したとしても、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度０．７Ｇに対して、中径の飲料容器Ｃを安定に保持することはできないという問題がある。
【００１４】
そして、カップホルダ６０の保持性能を向上させるために、保持爪６４の押圧力Ｒ６０を高めれば、飲料容器Ｃの挿入時及び取り出し時の抵抗が増加することとなり、良好な使用感を得ることができなくなる。このような問題は、特許文献２に記載のカップホルダ６０に限った問題ではなく、特許文献１及び３においても共通する問題である。
【００１５】
また、特許文献１のように保持爪の上部に揺動軸を有し下部で飲料容器を保持するカップホルダにおいて、保持爪の押圧力を高めれば、保持爪が飲料容器を上方に跳ね上げる力も強くなる。このとき、飲料容器内の飲料が少なくて飲料容器が軽い場合には、飲料容器がカップホルダから飛び出してしまう可能性もある。このように、保持爪を備えた従来のカップホルダにおいては、保持性能と使用感とが十分に両立できてはいなかった。
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能なカップホルダを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【００１８】
（１）本発明のカップホルダは、飲料容器を収容する収容空間が形成された有底筒状のホルダ本体と、下部のヒンジ部を揺動軸として揺動可能であると共に、上部が前記収容空間に進退する保持爪と、前記保持爪が進出する方向に前記保持爪を付勢する第一付勢部材と、前記収容空間の下方に昇降自在に配設された底板と、前記底板が上昇する方向に該底板を付勢する第二付勢部材と、前記保持爪の後退側に形成された被規制斜面に離接すると共に、該被規制斜面に当接したときには該保持爪の後退を規制するロック部材と、前記底板の昇降動作を前記ロック部材に伝達する連結部材と、を備え、前記被規制斜面は、前記保持爪の後退側下方に向かって傾斜しており、
前記収容空間に前記飲料容器が収容されていない非使用時おいて、前記保持爪は該保持爪が該収容空間に最も進出した進出基準位置に前記第一付勢部材により付勢されていると共に、前記底板は該底板が最も上昇した上昇基準位置に前記第二付勢部材により付勢されており、前記ロック部材は、前記被規制斜面の上方に該被規制斜面から離間した位置にあり、前記収容空間に前記飲料容器が収容されることによって、該飲料容器の側面で前記保持爪が押されて前記第一付勢部材の付勢力に抗して該保持爪が後退すると共に、前記底板に該飲料容器の重量が付与されることにより前記第二付勢部材の付勢力に抗して該底板が下降し、該底板の下降動作と連動して前記ロック部材が下降することにより前記被規制斜面と前記ロック部材とが当接し、該飲料容器の重量が該ロック部材から該被規制斜面に伝達されることによって、前記保持爪の後退が規制されることを特徴とする。
【００１９】
被規制斜面は、保持爪の後退側下方に向かって傾斜しているため、被規制斜面におけるロック部材との当接位置には、飲料容器の重量が下方に向かって作用する。これと同時に、飲料容器の重量が被規制斜面の傾斜角度に応じてベクトル変換されることによって、被規制斜面におけるロック部材との当接位置を保持爪の進出方向に向かって水平に押し込む押込力が生まれる。この押込力によって、保持爪の後退が規制される。
【００２０】
なお、被規制斜面の傾斜角度は、一定の角度に限定されず、上方から下方に向かって異なる傾斜角度としても良い。例えば、被規制斜面を上方に膨らんだ凸面、又は下方に凹んだ凹面とすることができる。
【００２１】
このような構成によると、第一付勢部材の付勢力によって保持爪の後退が規制されるのに加えて、飲料容器の重量がロック部材から被規制斜面に伝達されることによっても保持爪の後退が規制される。したがって、第一付勢部材の付勢力を従来のカップホルダに備わる付勢部材の付勢力以上に高めることなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００２２】
また、飲料容器内の飲料が少なくなって飲料容器が軽くなった場合には、ロック部材から被規制斜面に伝達される荷重も小さくなる。この状態においては、飲料容器の重心位置が下がると共に、飲料容器の重量に見合って飲料容器に作用する慣性力も小さくなるため、飲料容器に作用する転倒モーメントも小さくなる。したがって、従来のカップホルダと同様に、第一付勢部材の付勢力のみでも保持爪の後退を規制することが可能である。
【００２３】
このように本発明のカップホルダによれば、飲料容器が空の場合には、第一付勢部材の付勢力により飲料容器を保持し、飲料容器の重量が増した場合には、飲料容器の重量により保持爪の押圧力を増加させることが可能となる。したがって、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、様々な寸法の飲料容器を収容可能であると共に、飲料容器の重量に関係なく自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００２４】
（２）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記被規制斜面は、複数の急勾配斜面と複数の緩勾配斜面とを交互に繋げた階段状を呈し、前記ロック部材が該急勾配斜面に当接することにより前記保持爪の後退が規制されることを特徴とする。
【００２５】
前述のとおり、飲料容器の重量が被規制斜面の傾斜角度に応じてベクトル変換されることによって、被規制斜面におけるロック部材との当接位置を保持爪の進出方向に向かって水平に押し込む押込力が生まれる。そして、被規制斜面の鉛直に対する傾斜角度が小さいほど、すなわち、被規制斜面の傾斜が鉛直に近づいて急勾配になるほど押込力が大きくなる。したがって、被規制斜面を、複数の急勾配斜面と複数の緩勾配斜面とを交互に繋げた階段状とし、ロック部材が急勾配斜面に当接することにより保持爪の後退を規制すれば、保持爪の後退を規制する効果が高い。
【００２６】
（３）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記被規制斜面の後退側下方には、鉛直又は略鉛直の被規制鉛直面が形成されており、前記ロック部材が最も下降した状態において、該ロック部材の当接内面は、前記進出基準位置に付勢されている前記保持爪の前記被規制鉛直面に当接可能な高さとなることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によると、進出基準位置に付勢されている保持爪が後退すれば、被規制鉛直面とロック部材の当接内面とが当接する。被規制鉛直面は、鉛直又は略鉛直の面であるため、保持爪のこれ以上の後退は完全に規制される。なお、被規制鉛直面の鉛直方向の長さは特に限定しない。また、被規制斜面の下端から繋がる曲面の一部に被規制鉛直面を形成しても良い。
【００２８】
（４）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記第一付勢部材は、鋼線をＣ字状に曲げ加工したリングばねであり、前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記リングばねが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように全該保持爪に組み付けられていることを特徴とする。
【００２９】
このような構成によると、複数個の保持爪の全てを一本のリングばねで取り囲むことによって、保持爪は進出方向（すなわち収容空間の径方向内側）に付勢される。したがって、リングばねが他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダの製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００３０】
なお、複数個の保持爪のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける方法としては、例えば、保持爪の上部にコイルばねを組み付けたり、保持爪の下部のヒンジ部にねじりコイルばねを組み付けたり、保持爪の下部に板バネを組み付けたりする方法がある。
【００３１】
（５）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記第一付勢部材は、伸縮性を有する環状のゴムリングであり、前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記ゴムリングが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように全該保持爪に組み付けられていることを特徴とする。
【００３２】
このような構成によると、複数個の保持爪の全てを一本のゴムリングで取り囲むことによって、保持爪は進出方向に付勢される。ゴムリングは前述のリングばねに比べてさらに安価であると共に組み付けが容易である。したがって、製造コストの縮減と生産性の向上に寄与する。
【００３３】
上記（４）に記載のリングばねを第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪間のリングばねが収容空間の径方向外側に円形状に張り出すため、このリングばねの張り出し部分が、狭隘な空間にカップホルダを配置する際の障害となる場合がある。これに対して、ゴムリングを第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪間がゴムリングにより直線状に最短距離で結ばれるため、保持爪間のゴムリングが収容空間の径方向外側に張り出すことはなく、狭隘な空間にカップホルダを配置しやすくなる。
【００３４】
（６）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記保持爪は、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けられており、前記第一付勢部材は、鋼線を多角形に曲げ加工することによって全前記保持爪と同数のねじりバネ部が形成された多角形リングであり、前記ねじりバネ部は、前記ヒンジ部と略同一高さでかつ該ヒンジ部を挟んだ両側に配置された２箇所の屈曲部と、各該屈曲部からそれぞれ上方に延びる２本の腕部と、各該腕部の先端同士を繋ぐ頂部と、からなり、前記多角形リングは、平面矢視で、全前記頂部と、隣り合う各該頂部の端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈していると共に、各該頂部が各前記保持爪のそれぞれの後退側に当接するように全該保持爪に組み付けられており、前記頂部が前記保持爪の後退側に押されることによって、各前記腕部が該保持爪の揺動方向に揺動し、各該腕部及び／又は各前記屈曲部が捩られて、各該腕部及び／又は各該屈曲部に該頂部を該保持爪の進出側に復元する弾発力が発生することを特徴とする。
【００３５】
このような構成によると、複数個の保持爪の全てを一本の多角形リングで取り囲むことによって、保持爪は進出方向に付勢される。したがって、多角形リングが他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダの製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００３６】
多角形リングは、鋼線を材料としているため、経時劣化が生じる上記（５）に記載のゴムリングよりも耐久性に優れている。また、多角形リングは、平面矢視における形状が円形ではなく張り出しを抑えた多角形とされているため、上記（５）に記載のゴムリングと同様に省スペース化に有効である。また、多角形リングは、保持爪と同数の独立したねじりバネ部を備えているため、周方向の部位ごとに拡径し易さが異なる上記（４）に記載のリングばねとは異なり各保持爪に作用する付勢力を均一化することが可能である。
【００３７】
（７）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記保持爪が樹脂製であり、該保持爪の前記ヒンジ部がインテグラルヒンジであることを特徴とする。
【００３８】
保持爪が樹脂製であり、保持爪のヒンジ部を保持爪の射出成形と同時にインテグラルヒンジとして形成すれば、カップホルダの製造コストの縮減と生産性の向上に大きく寄与する。
【００３９】
また、カップホルダに複数個の保持爪が配置される場合には、例えば、樹脂製の基部から複数個の保持爪がインテグラルヒンジを介して立ち上がる構成とすることにより、基部、保持爪、及びインテグラルヒンジを一体成形することが可能となる。この場合には、カップホルダの製造コストの縮減と生産性の向上にさらに大きく寄与するものとなる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のカップホルダによれば、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、様々な寸法の飲料容器を収容可能であると共に、飲料容器の重量に関係なく自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態におけるカップホルダの構造図であって、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。
【図２】第１実施形態におけるカップホルダに小径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図３】第１実施形態におけるカップホルダに大径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図４】第１実施形態におけるカップホルダに中径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図５】第１実施形態におけるカップホルダに異径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図６】第２実施形態におけるカップホルダに中径飲料容器が収容されている状況を説明する半断面図である。
【図７】第３実施形態におけるカップホルダの構造を説明する平面図である。
【図８】第４実施形態におけるカップホルダの構造図であって、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。
【図９】第５実施形態におけるカップホルダの構造図であって、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。
【図１０】従来のカップホルダに飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明のカップホルダの実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
（１）カップホルダ１の構成
図１に本実施形態におけるカップホルダの構造図を示す。図１（ａ）は図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。なお、図１における点線は、カップホルダ１を構成する各部品の最大可動範囲を示している。
【００４３】
本実施形態のカップホルダ１は、飲料容器を収容する収容空間２が形成された有底筒状のホルダ本体３と、下部のインテグラルヒンジ４（ヒンジ部）を揺動軸として揺動可能であると共に、上部が収容空間２に進退する保持爪５と、保持爪５が進出する方向に保持爪５を付勢するリングばね７（第一付勢部材）とを備えている。
【００４４】
また、カップホルダ１は、収容空間２の下方に昇降自在に配設された底板８と、底板８が上昇する方向に底板８を付勢するコイルばね９（第二付勢部材）と、保持爪５の後退側に形成された被規制斜面５ｂに離接すると共に、該被規制斜面に当接したときには保持爪５の後退を規制するロック部材１０と、底板８の昇降動作をロック部材１０に伝達する連結部材１１とを備えている。
【００４５】
ホルダ本体３は、樹脂製であり射出成形により形成されている。ホルダ本体３は、筒状の側壁３ａと、側壁３ａの下端を塞ぐ底壁３ｂとを備える有底筒状を呈している。側壁３ａと底壁３ｂとにより囲まれた空間が飲料容器を収容する収容空間２である。飲料容器は収容空間２の上方から挿入される。
【００４６】
側壁３ａの内径は、収容空間２に収容される最大径の飲料容器の外径よりも若干大きな内径となっており、収容空間２の上方から下方に向かって、側壁３ａの内径が徐々に小さくなっている。また、側壁３ａの上方には、収容空間２に収容された飲料容器を周方向から取り囲むように４箇所の開口部３ｃが均等間隔で形成されており、これらの開口部３ｃに保持爪５の後述する当接凸部５ａが配置されている。
【００４７】
底壁３ｂの中央には、底板８に形成された後述する摺動軸８ａを摺動可能に保持する摺動孔３ｄが形成されており、摺動孔３ｄを取り囲むように、コイルばね９を装着するための溝部３ｅが形成されている。また、底壁３ｂの下面には、保持爪５と一体に形成された後述する基部６をホルダ本体３に取り付けるための係合爪３ｆが突設している。
【００４８】
保持爪５は、収容空間２に収容された飲料容器を周方向から取り囲むように均等間隔で４個配置され、ホルダ本体３の開口部３ｃから収容空間２を臨むように取り付けられている。保持爪５は樹脂製であり、基部６の端部からインテグラルヒンジ４を介して立ち上がっている。基部６、保持爪５、及びインテグラルヒンジ４は射出成形により一体成形されている。
【００４９】
インテグラルヒンジ４は、基部６に対して保持爪５を揺動自在に接続する薄肉部であり、樹脂の肉厚が薄いことによって、容易に屈曲することができる。
【００５０】
保持爪５は、下端がインテグラルヒンジ４に接続されており、インテグラルヒンジ４を揺動軸として揺動することによって、上部に形成された当接凸部５ａが収容空間２に進出したり、収容空間２から後退したりする。保持爪５の上下方向の中間部の後退側には、ロック部材１０と当接することにより、保持爪５の後退を規制する被規制斜面５ｂ及び被規制鉛直面５ｃが形成されている。また、保持爪５の上部の後退側には、リングばね７を装着するための装着溝５ｄが形成されている。
【００５１】
当接凸部５ａは、飲料容器の側面を保持する部位であり、進出側に膨らんだ形状を呈している。当接凸部５ａは、ホルダ本体３の開口部３ｃにホルダ本体３の外側から挿入されている。当接凸部５ａの側面形状は、進出側に最も膨らんだ頂点５ｅよりも上側の斜面は僅かに膨らんだ凸面５ｆとなっており、頂点５ｅよりも下側の斜面は僅かに凹んだ凹面５ｇとなっている。保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置に付勢されている状態において、カップホルダ１の中心軸を挟んで対向する当接凸部５ａの頂点５ｅ同士の間隔は、収容空間２に収容される最小径の飲料容器の外径よりも若干大きな間隔となっている。
【００５２】
被規制斜面５ｂ及び被規制鉛直面５ｃは、後退側に膨らんだカム状の凸部の側面の一部として形成されている。被規制斜面５ｂは、保持爪５の後退側下方に向かって傾斜した斜面である。被規制鉛直面５ｃは、被規制斜面５ｂの下端から繋がる曲面の一部に形成された鉛直面であり、保持爪５の最も後退側に位置する部位である。
【００５３】
基部６は樹脂製であり、中抜き円形の平面形状を呈している。基部６には、ホルダ本体３の底壁３ｂの下面に突設された係合爪３ｆと係合する被係合孔６ａが形成されており、この係合爪３ｆと被係合孔６ａとが係合することによって、ねじや接着剤を用いることなく、底壁３ｂの下面に、基部６が取り付けられている。
【００５４】
リングばね７は、ピアノ線をＣ字状に曲げ加工した部材である。リングばね７は、保持爪５の上部の後退側に形成されたリングばね取り付け用の装着溝５ｄに装着されて、４個の保持爪５の全てを保持爪５の後退側から取り囲むように全保持爪５に組み付けられている。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪５は、保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置にリングばね７により付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、リングばね７の付勢力に抗して保持爪５が後退し、リングばね７の付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【００５５】
底板８は、樹脂製であり射出成形により形成されている。底板８は円板状を呈しており、外周縁に立ち上がり部が設けられている。底板８の外径は、ホルダ本体３の側壁３ａの内径よりも若干小さな外径となっており、収容空間２の下方に昇降自在に配設されている。底板８の昇降距離は８ｍｍであり、底板８が最も上昇した上昇基準位置に付勢されている状態において、保持高さ（底板８の上面から保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅ（保持点）までの鉛直距離）は４０ｍｍである。底板８が最も下降した状態における保持高さは４８ｍｍである。
【００５６】
底板８の下面中央には下方へ延びる摺動軸８ａが一体成形されており、この摺動軸８ａがホルダ本体３の底壁３ｂに形成された摺動孔３ｄに摺動可能に保持されている。摺動軸８ａの下端には、連結部材１１の後述する水平連結部１１ｂに形成された被係合孔１１ｃと係合する係合爪８ｂが形成されている。
【００５７】
コイルばね９は、ホルダ本体３の底壁３ｂの中央に形成された溝部３ｅと、底板８の下面との間に装着されている。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、底板８は、底板８が最も上昇した上昇基準位置にコイルばね９により付勢されている。コイルばね９の付勢力は１Ｎとされている。
【００５８】
ロック部材１０は、収容空間２に収容された飲料容器を周方向から取り囲むように均等間隔で保持爪５と対応した位置に４個配置されている。ロック部材１０は樹脂製であり、連結部材１１と共に射出成形により一体成形されている。
【００５９】
ロック部材１０の断面形状は、水平面及び鉛直面を有する略矩形を呈しており、保持爪５と対向する側の下端は、被規制斜面５ｂと当接可能な当接角部１０ａ、当接角部１０ａの上方の鉛直面は、被規制鉛直面５ｃと当接可能な当接内面１０ｂとなっている。
【００６０】
連結部材１１は、底板８の昇降動作をロック部材１０に伝達する部材であり、矩形筒状の鉛直連結部１１ａと、鉛直連結部１１ａの下端を塞ぐ板状の水平連結部１１ｂとからなる。鉛直連結部１１ａの偶各部の上端にロック部材１０の下面が連結されている。また、水平連結部１１ｂの中央に形成された被係合孔１１ｃと、底板８の摺動軸８ａの下端に形成された係合爪８ｂとが係合することによって、底板８の摺動軸８ａと連結部材１１とが連結されている。
【００６１】
このように、ロック部材１０と底板８とが連結部材１１を介して一体化されていることにより、ロック部材１０は底板８の昇降動作と連動して昇降する。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、底板８は、コイルばね９により上昇基準位置に付勢されているため、ロック部材１０も最も上昇した位置に配置されている。この状態において、ロック部材１０は、被規制斜面５ｂの上方に被規制斜面５ｂから離間した位置に配置されている。
【００６２】
（２）カップホルダ１の動作及び効果
次に、収容空間２に飲料容器が収容される際のカップホルダ１の動作及び効果について説明する。図１における点線は、カップホルダ１を構成する各部品の最大可動範囲を示している。保持爪５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退することができる。保持爪５の後退に伴って、リングばね７が点線で示している径まで拡径する。底板８は、実線で示している上昇基準位置から、点線で示している位置まで下降することができる。底板８の下降に伴って、ロック部材１０及び連結部材１１が点線で示している位置まで下降する。
【００６３】
収容空間２に様々な寸法の飲料容器が収容される際のカップホルダ１の動作について、図２〜５の断面図を用いて説明する。図２は小径飲料容器ＣＳが収容されている状況、図３は大径飲料容器ＣＬが収容されている状況、図４は中径飲料容器ＣＭが収容されている状況、図５は異径飲料容器ＣＴが収容されている状況を示している。図２〜５において、左側の半断面は、飲料容器内に飲料が最大に入っている未開封容器を収容している状況、右側の半断面は、飲料容器内に飲料が入っていない空容器を収容している状況を示している。
【００６４】
（小径飲料容器ＣＳが収容される場合）
図２において、小径飲料容器ＣＳは、外径約５３ｍｍ、高さ約１３３ｍｍの規格サイズの２５０ｍｌ缶である。カップホルダ１の中心軸を挟んで対向する当接凸部５ａの頂点５ｅ同士の間隔が小径飲料容器ＣＳの外径よりも若干大きいため、収容空間２に小径飲料容器ＣＳを収容することによって保持爪５が進出基準位置から後退することはない。したがって、小径飲料容器ＣＳを収容空間２に挿入する際の挿入抵抗、及び小径飲料容器ＣＳを収容空間２から取り出す際の取り出し抵抗は発生しない。
【００６５】
図２の左側の半断面に示しているように、小径飲料容器ＣＳが未開封容器の場合には、小径飲料容器ＣＳの重量（２．７Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から最も下降する。この状態において、ロック部材１０の当接内面１０ｂは、保持爪５の被規制鉛直面５ｃに当接可能な高さとなっている。
【００６６】
また、図２の右側の半断面に示しているように、小径飲料容器ＣＳ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が小径飲料容器ＣＳの重量を上回るため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇する。
【００６７】
前述の従来のカップホルダと同様に、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が小径飲料容器ＣＳに作用した場合であっても、保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみによって、小径飲料容器ＣＳを安定して保持することが可能である。また、小径飲料容器ＣＳが未開封容器の場合には、小径飲料容器ＣＳが転倒しようとして、保持爪５が進出基準位置から僅かに後退すれば、被規制鉛直面５ｃとロック部材１０の当接内面１０ｂとが当接して、保持爪５のこれ以上の後退は完全に規制される。したがって、仮に小径飲料容器ＣＳへ乗員の手等が接触した場合であっても、小径飲料容器ＣＳの転倒を防止することが可能となる。
【００６８】
（大径飲料容器ＣＬが収容される場合）
図３において、大径飲料容器ＣＬは、底面の外径約７２ｍｍ、高さ約１７８ｍｍの３２ｏｚ（９４７ｍｌ）紙カップである。大径飲料容器ＣＬの下部の外径は、ホルダ本体３の側壁３ａの内径よりも若干小さな外径となっている。ここで、保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅよりも上側の斜面は僅かに膨らんだ凸面５ｆとなっているため、収容空間２に大径飲料容器ＣＬを挿入する際には、大径飲料容器ＣＬの底面の外周縁が当接凸部５ａに引っ掛かることはなく、収容空間２にスムーズに大径飲料容器ＣＬを挿入することが可能となっている。収容空間２に大径飲料容器ＣＬを収容することによって保持爪５が進出基準位置から後退する。大径飲料容器ＣＬを収容空間２に挿入する際、及び大径飲料容器ＣＬを収容空間２から取り出す際には、従来のカップホルダと同様に保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみが抵抗となることから、従来のカップホルダと同等の使用感が確保されている。
【００６９】
図３の左側の半断面に示しているように、大径飲料容器ＣＬが未開封容器の場合には、大径飲料容器ＣＬの重量（５Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から下降する。ここで、保持爪５が大きく後退しているため、底板８が僅かに下降しただけで、保持爪５の被規制斜面５ｂとロック部材１０の当接角部１０ａとが当接する。そして、保持爪５は、それ以上後退できなくなり、ロック部材１０と連結されている底板８は、それ以上下降できなくなる。また、大径飲料容器ＣＬを収容空間２から取り出す際には、底板８が上昇することにより、被規制斜面５ｂと当接角部１０ａとの当接が解除される。
【００７０】
また、図３の右側の半断面に示しているように、大径飲料容器ＣＬ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が大径飲料容器ＣＬの重量を上回るため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇する。この状態において、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が大径飲料容器ＣＬに作用して、仮に保持爪５がさらに後退した場合であっても、大径飲料容器ＣＬは、ホルダ本体３の側壁３ａの内面により保持されるため、大径飲料容器ＣＬが転倒する虞はない。
【００７１】
（中径飲料容器ＣＭが収容される場合）
図４において、中径飲料容器ＣＭは、外径約７０ｍｍ、高さ約１８５ｍｍ（キャップ部分を除く高さ）の規格サイズの５００ｍｌペットボトルである。収容空間２に中径飲料容器ＣＭを収容することによって保持爪５が進出基準位置から後退する。中径飲料容器ＣＭを収容空間２に挿入する際、及び中径飲料容器ＣＭを収容空間２から取り出す際には、従来のカップホルダと同様に保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみが抵抗となることから、従来のカップホルダと同等の使用感が確保されている。
【００７２】
図４の左側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭが未開封容器の場合には、中径飲料容器ＣＭの重量（５Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から下降する。ここで、保持爪５が後退しているため、底板８が下降すると、保持爪５の被規制斜面５ｂとロック部材１０の当接角部１０ａとが当接する。また、中径飲料容器ＣＭを収容空間２から取り出す際には、底板８が上昇することにより、被規制斜面５ｂと当接角部１０ａとの当接が解除される。
【００７３】
また、図４の右側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が中径飲料容器ＣＭの重量を上回るため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇する。
【００７４】
図４の右側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭが空容器の場合には、中径飲料容器ＣＭに作用する慣性力も小さいため、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が中径飲料容器ＣＭに作用した場合であっても、保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみによって、中径飲料容器ＣＭを安定して保持できる。
【００７５】
図４の左側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭが未開封容器の場合には、保持爪５の押圧力（５Ｎ）によって保持爪の後退が規制されるのに加えて、中径飲料容器ＣＭの重量がロック部材１０の当接角部１０ａから保持爪５の被規制斜面５ｂに伝達されることによっても保持爪５の後退が規制される。保持爪５の後退が規制されることによって、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が中径飲料容器ＣＭに作用した場合であっても、中径飲料容器ＣＭを安定して保持することが可能となる。
【００７６】
図４の左側の半断面に示している状態において、重力加速度の０．７倍（０．７Ｇ）の水平方向加速度が左向きに中径飲料容器ＣＭに作用した場合、中径飲料容器ＣＭを転倒させようとする転倒モーメント、及び中径飲料容器ＣＭの転倒を防止しようとする抵抗モーメントは以下に説明するとおりである。なお、中径飲料容器ＣＭの重量Ｗ１による復元モーメントが転倒モーメントを減ずる方向に作用するが、危険側の検討として復元モーメントは考慮しないものとする。
【００７７】
中径飲料容器ＣＭの重心Ｇ１には、水平方向左向きに慣性力Ｆ１が作用し、鉛直方向下向きに中径飲料容器ＣＭの重量Ｗ１が作用している。重量Ｗ１＝５Ｎ、慣性力Ｆ１＝０．７×Ｗ１である。底板８の上面から重心Ｇ１までの鉛直距離Ｘ１＝９２．５ｍｍである。したがって、転倒モーメント＝Ｆ１×Ｘ１＝０．７×５Ｎ×９２．５ｍｍ＝３２３．７５Ｎ・ｍｍである。
【００７８】
中径飲料容器ＣＭの側面には、水平方向右向きに保持爪５の押圧力Ｒ１＝５Ｎが作用している。また、底板８の上面から保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅ（保持点）までの鉛直距離Ｙ１＝４５ｍｍである。したがって、保持爪５の押圧力Ｒ１による抵抗モーメント＝Ｒ１×Ｙ１＝５Ｎ×４５ｍｍ＝２２５Ｎ・ｍｍである。
【００７９】
したがって、転倒モーメントは、保持爪５の押圧力Ｒ１による抵抗モーメントよりも大きいため、保持爪５の押圧力Ｒ１のみによって中径飲料容器ＣＭを安定に保持することはできない。保持爪５の押圧力Ｒ１による抵抗モーメントに対して、後述する押込力Ｈ１による抵抗モーメントが付加されることによって、中径飲料容器ＣＭを安定に保持することが可能となる。
【００８０】
図４の左側の円内に示すように、被規制斜面５ｂにおけるロック部材１０の当接角部１０ａとの当接位置には、中径飲料容器ＣＭの重量Ｗ１＝５Ｎからコイルばね９の付勢力Ｑ１＝１Ｎを差し引いた鉛直荷重Ｖ１＝Ｗ１−Ｑ１＝５Ｎ−１Ｎ＝４Ｎが下方に向かって作用している。
【００８１】
鉛直荷重Ｖ１が被規制斜面５ｂの鉛直に対する傾斜角度θ１に応じてベクトル変換されることによって、被規制斜面５ｂにおける当接角部１０ａとの当接位置を保持爪５の進出方向に向かって水平方向右向きに押し込む押込力Ｈ１（＝Ｖ１／ｔａｎθ１）が生まれる。
【００８２】
鉛直に対する被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１＝４５°のとき、Ｈ１＝Ｖ１＝４Ｎである。また、底板８の上面から押込力Ｈ１の作用点までの鉛直距離Ｚ１＝２５ｍｍである。したがって、押込力Ｈ１による抵抗モーメント＝Ｈ１×Ｚ１＝４Ｎ×２５ｍｍ＝１００Ｎ・ｍｍである。
【００８３】
以上より、中径飲料容器ＣＭを転倒させようとする転倒モーメント＝３２３．７５Ｎ・ｍｍ、中径飲料容器ＣＭの転倒を防止しようとする抵抗モーメント＝２２５Ｎ・ｍｍ＋１００Ｎ・ｍｍ＝３２５Ｎ・ｍｍであり、転倒モーメントは抵抗モーメントよりも小さいため、中径飲料容器ＣＭの安定は保たれている。
【００８４】
（異径飲料容器ＣＴが収容される場合）
図５において、異径飲料容器ＣＴは、下方にくびれ部が形成されており、最大外径約７０ｍｍ、くびれ部の外径約５５ｍｍ、高さ約２００ｍｍ（キャップ部分を除く高さ）の特殊な側面形状の５００ｍｌペットボトルである。収容空間２に異径飲料容器ＣＴを挿入する際には、異径飲料容器ＣＴの最大外径部分が保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅを下方に通過するときに、保持爪５が進出基準位置から最も後退する。そして、最大外径部分が当接凸部５ａの頂点５ｅを下方に通過すると、保持爪５が収容空間２に徐々に進出して、保持爪５が進出基準位置から若干後退した位置で、保持爪５の当接凸部５ａが異径飲料容器ＣＴのくびれ部分を保持する。
【００８５】
図５の左側の半断面に示しているように、当接凸部５ａの頂点５ｅよりも下側の凹面５ｇは、異径飲料容器ＣＴの側面形状に対応した曲面形状となっており、特殊な側面形状の異径飲料容器ＣＴを当接凸部５ａでガタツキなく保持することが可能となっている。
【００８６】
異径飲料容器ＣＴを収容空間２に挿入する際、及び異径飲料容器ＣＴを収容空間２から取り出す際には、従来のカップホルダと同様に保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみが抵抗となることから、従来のカップホルダと同等の使用感が確保されている。
【００８７】
図５の左側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴが未開封容器の場合には、異径飲料容器ＣＴの重量（５Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から下降する。ここで、保持爪５の進出基準位置からの後退は僅かであるため、底板８が上昇基準位置から最下方まで下降することが可能であり、この状態において、ロック部材１０の当接内面１０ｂは、保持爪５の被規制鉛直面５ｃに当接可能な高さとなっている。また、異径飲料容器ＣＴを収容空間２から取り出す際には、底板８の上昇に伴ってロック部材１０が上昇するため、ロック部材１０が保持爪５の後退を阻害することはない。
【００８８】
また、図５の右側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が異径飲料容器ＣＴの重量を上回るため、底板８が上昇する。ここで、異径飲料容器ＣＴには、当接凸部５ａの頂点５ｅよりも下側の凹面５ｇにより下方への付勢力が付与されているため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇することはない。
【００８９】
図５の右側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴが空容器の場合には、異径飲料容器ＣＴに作用する慣性力も小さいため、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が異径飲料容器ＣＴに作用した場合であっても、保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみによって、異径飲料容器ＣＴを安定して保持できる。
【００９０】
図５の左側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴが未開封容器の場合には、異径飲料容器ＣＴが転倒しようとして、保持爪５が僅かに後退すれば、被規制鉛直面５ｃとロック部材１０の当接内面１０ｂとが当接して、保持爪５のこれ以上の後退は完全に規制される。したがって、本実施形態のカップホルダ１によれば、特殊な側面形状であることによって保持しにくく、かつ重心位置が高いことによって転倒しやすい異径飲料容器ＣＴを安定して保持することが可能となっている。
【００９１】
（カップホルダ１の効果）
以上のように、本実施形態においては、リングばね７の付勢力によって保持爪５の後退が規制されるのに加えて、飲料容器の重量がロック部材１０から被規制斜面５ｂに伝達されることによっても保持爪５の後退が規制される。したがって、リングばね７の付勢力を従来のカップホルダに備わる付勢部材の付勢力以上に高めることなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００９２】
また、飲料容器内の飲料が少なくなって飲料容器が軽くなった場合には、ロック部材１０から被規制斜面５ａに伝達される荷重も小さくなる。この状態においては、飲料容器の重心位置が下がると共に、飲料容器の重量に見合って飲料容器に作用する慣性力も小さくなるため、飲料容器に作用する転倒モーメントも小さくなる。したがって、従来のカップホルダと同様に、リングばね７の付勢力のみでも保持爪５の後退を規制することが可能である。
【００９３】
このように本実施形態のカップホルダ１によれば、飲料容器が空の場合には、リングばね７の付勢力により飲料容器を保持し、飲料容器の重量が増した場合には、飲料容器の重量により保持爪５の押圧力を増加させることが可能となる。したがって、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、様々な寸法の飲料容器を収容可能であると共に、飲料容器の重量に関係なく自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００９４】
また、保持爪５が進出基準位置にある状態、又は保持爪５が進出基準位置から僅かに後退した状態で、飲料が詰まった飲料容器を保持爪５で保持する場合には、保持爪５が僅かに後退すれば、被規制鉛直面５ｃとロック部材１０の当接内面１０ｂとが当接して、保持爪５のこれ以上の後退は完全に規制される。
【００９５】
また、本実施形態においては、第一付勢部材として一本のリングばね７を用いており、４個の保持爪５の全てを一本のリングばね７で取り囲むことによって、保持爪５は進出方向（すなわち収容空間２の径方向内側）に付勢される。したがって、リングばね７が他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダ１の製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪５のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００９６】
また、本実施形態においては、樹脂製の基部６から４個の保持爪５がインテグラルヒンジ４を介して立ち上がる構造となっており、基部６、保持爪５、及びインテグラルヒンジ４を射出成形により一体成形している。構造が簡素でかつ製造が容易であることによってカップホルダ１の製造コストが縮減されると共に、保持爪５、及びインテグラルヒンジ４の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００９７】
また、本実施形態においては、保持爪５が下部のインテグラルヒンジ４を揺動軸として揺動可能であると共に、保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅと、インテグラルヒンジ４とが十分に離間している。したがって、頂点５ｅの揺動半径が大きいことにより、頂点５ｅから飲料容器の側面に伝わる押圧力がほぼ水平方向に作用する。これにより、押圧力によって飲料容器が上方に跳ね上げられる虞はなく、また、押圧力が斜め方向に作用する場合と比較して、飲料容器の転倒を防止する抵抗モーメントが大きくなるため、飲料容器を安定して保持することが可能となる。
＜第２実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態における保持爪５の構造を変更した実施形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。本実施形態におけるカップホルダ２０に中径飲料容器ＣＭが収容されている状況を説明する半断面図を図６に示す。
【００９８】
保持爪２５は樹脂製であり、上部に形成された当接凸部２５ａが収容空間２に進出したり、収容空間２から後退したりする。保持爪２５の上下方向の中間部の後退側には、ロック部材１０と当接することにより、保持爪２５の後退を規制する被規制斜面２５ｂ及び被規制鉛直面２５ｃが形成されている。また、保持爪２５の上部の後退側には、リングばね７を装着するための装着溝２５ｄが形成されている。
【００９９】
当接凸部２５ａ及び被規制鉛直面２５ｃの構造及び機能は、第１実施形態における当接凸部５ａ及び被規制鉛直面５ｃと同様であるため説明を省略し、第１実施形態における被規制斜面５ｂと異なる構造及び機能を有する被規制斜面２５ｂについてのみ説明する。
【０１００】
被規制斜面２５ｂは、複数の急勾配斜面２５ｈと複数の緩勾配斜面２５ｉとを交互に繋げた階段状を呈している。急勾配斜面２５ｈの鉛直に対する傾斜角度θ２は、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１よりも小さく、緩勾配斜面２５ｉの鉛直に対する傾斜角度θ３は、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１よりも大きい。急勾配斜面２５ｈの傾斜角度θ２と、緩勾配斜面２５ｉの傾斜角度θ３との平均角度が、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１にほぼ相当している。
【０１０１】
本実施形態においては、ロック部材１０が急勾配斜面２５ｈに当接することにより保持爪２５の後退が規制される。第１実施形態において、押込力Ｈ１がＨ１＝Ｖ１／ｔａｎθ１の関係となっていることを参考にすると、急勾配斜面２５ｈの傾斜角度θ２が小さいほど、急勾配斜面２５ｈにおけるロック部材１０の当接角部１０ａとの当接位置を保持爪２５の進出方向に向かって水平方向に押し込む押込力が大きくなる。
【０１０２】
急勾配斜面２５ｈの鉛直に対する傾斜角度θ２は、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１よりも小さいことから、本実施形態は、第１実施形態よりも保持爪２５の後退を規制する効果が高い。その他の効果については、第１実施形態と同様である。
＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態における第一付勢部材であるリングばね７を、ゴムリング３７に変更した実施形態である。第一付勢部材の変更に伴って、保持爪の構造も若干変更されている。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。本実施形態におけるカップホルダ３０の構造を説明する平面図を図７に示す。
【０１０３】
ゴムリング３７は、伸縮性を有する帯状のゴムを環状に繋げた部材である。ゴムリング３７は、保持爪３５の上部の後退側に形成されたゴムリング取り付け用の装着溝３５ｄに装着されて、４個の保持爪３５の全てを保持爪３５の後退側から取り囲むように全保持爪３５に組み付けられている。ここで、保持爪３５の装着溝３５ｄはゴムリング３７の形状に合わせて矩形の凹部となっている。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪３５は、保持爪３５が収容空間２に最も進出した進出基準位置にゴムリング３７により付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪３５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、ゴムリング３７の付勢力に抗して保持爪３５が後退し、ゴムリング３７の付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪３５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【０１０４】
収容空間２に最大径の飲料容器が収容されると、保持爪３５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退する。保持爪３５の後退に伴って、ゴムリング３７が点線で示しているゴムリング３７’の形状になるまで引き伸ばされる。
【０１０５】
このような本実施形態の構成によると、４個の保持爪３５の全てを一本のゴムリング３７で取り囲むことによって、保持爪３５は進出方向に付勢される。ゴムリング３７は前述の第１実施形態におけるリングばね７に比べてさらに安価であると共に組み付けが容易である。したがって、製造コストの縮減と生産性の向上に寄与する。
【０１０６】
また、第１実施形態のようにリングばね７を第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪５間のリングばね７が収容空間２の径方向外側に円形状に張り出すため、このリングばね７の張り出し部分が、狭隘な空間にカップホルダ１を配置する際の障害となる場合がある。これに対して、本実施形態のように、ゴムリング３７を第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪３５間がゴムリング３７により直線状に最短距離で結ばれるため、保持爪３５間のゴムリング３７が収容空間２の径方向外側に張り出すことはなく、狭隘な空間にカップホルダ３０を配置しやすくなる。その他の効果については、第１実施形態と同様である。
＜第４実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態における第一付勢部材であるリングばね７を、多角形リング４７に変更した実施形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。図８に本実施形態におけるカップホルダの構造図を示す。図８（ａ）は図８（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。なお、図８における点線は、カップホルダ４０を構成する各部品の最大可動範囲を示している。
【０１０７】
多角形リング４７は、一本のピアノ線を三次元多角形状に曲げ加工した後、ピアノ線の端部同士を溶接して無端とした部材である。多角形リング４７には４個の保持爪５と同数のねじりバネ部４７ａが形成されている。
【０１０８】
ねじりバネ部４７ａは、インテグラルヒンジ４と略同一高さでかつインテグラルヒンジ４を挟んだ両側に配置された２箇所の屈曲部４７ｂ、４７ｂと、各屈曲部４７ｂ、４７ｂからそれぞれ上方に延びる２本の同一長さの腕部４７ｃ、４７ｃと、各腕部４７ｃ、４７ｃの先端同士を水平方向に繋ぐ頂部４７ｄとからなる略コ字状を呈している。隣り合う各ねじりバネ部４７ａ、４７ａは、屈曲部４７ｂを共有して繋がっている。すなわち、１箇所の屈曲部４７ｂの両端から、隣り合う各ねじりバネ部４７ａ、４７ａの各腕部４７ｃ、４７ｃがそれぞれ上方にＶ字状に延びている。
【０１０９】
多角形リング４７は、平面矢視で、４箇所の頂部４７ｄ、４７ｄ、４７ｄ、４７ｄと、隣り合う各頂部４７ｄ、４７ｄの端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈している。すなわち、屈曲部４７ｂ及び腕部４７ｃは、平面矢視で、この平面領域内に配置されている。多角形リング４７は、４個の保持爪５の全てを保持爪５の後退側から取り囲むように全保持爪５に組み付けられている。４箇所の頂部４７ｄは、４個の保持爪５のそれぞれの後退側に形成された装着溝５ｄに装着されている。
【０１１０】
多角形リング４７の各屈曲部４７ｂは、４個の保持爪５が一体に形成された基部６の上面によって支持されている。基部６の上面によって、各屈曲部４７ｂの下方への動きは拘束されているが、水平方向への動きは拘束されていない。
【０１１１】
ねじりバネ部４７ａの頂部４７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、各腕部４７ｃ、４７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動し、各腕部４７ｃ、４７ｃ及び／又は各屈曲部４７ｂ、４７ｂが捩られて、各腕部４７ｃ、４７ｃ及び／又は各屈曲部４７ｂ、４７ｂに頂部４７ｄを保持爪５の進出側に復元する弾発力が発生する。この弾発力が、保持爪５を進出方向に付勢する付勢力となる。
【０１１２】
収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪５は、保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置に多角形リング４７のねじりバネ部４７ａにより付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、ねじりバネ部４７ａの付勢力に抗して保持爪５が後退し、ねじりバネ部４７ａの付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【０１１３】
収容空間２に最大径の飲料容器が収容されると、保持爪５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退する。保持爪５の後退に伴って、多角形リング４７のねじりバネ部４７ａの頂部４７ｄが収容空間２の径方向外側に押されて、多角形リング４７が点線で示している多角形リング４７’の形状になるまで変形する。
【０１１４】
このとき、ねじりバネ部４７ａの頂部４７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、ねじりバネ部４７ａの各腕部４７ｃ、４７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動して、各腕部４７ｃ、４７ｃがたわむ。また、各屈曲部４７ｂ、４７ｂの屈曲角度が大きくなる。そして、各屈曲部４７ｂ、４７ｂとインテグラルヒンジ４の軸線Ｄとが近接していないことによって、各腕部４７ｃ、４７ｃの揺動半径と、保持爪５の装着溝５ｄの揺動半径とが異なっている。これにより、図８に示されるように、各屈曲部４７ｂ、４７ｂが基部６の上面を収容空間２の径方向外側に摺動移動する。なお、図８（ａ）においては、４箇所のインテグラルヒンジ４の４本の軸線のうちの１本の軸線Ｄのみを示している。
【０１１５】
このような本実施形態の構成によると、第一付勢部材として多角形リング４７を用いており、４個の保持爪５の全てを一本の多角形リング４７で取り囲むことによって、保持爪５は進出方向に付勢される。したがって、第１実施形態におけるリングばね７と同様に多角形リング４７が他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダ４０の製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪５のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【０１１６】
また、多角形リング４７は、ピアノ線を材料としているため耐久性に優れている。また、多角形リング４７は、平面矢視における形状が円形ではなく張り出しを抑えた多角形とされているため、第３実施形態におけるゴムリング３７と同様に省スペース化に有効である。また、多角形リング４７は、保持爪５と同数の独立したねじりバネ部４７ａを備えているため、各保持爪５に作用する付勢力を均一化することが可能である。その他の効果については、第１実施形態と同様である。
＜第５実施形態＞
本実施形態は、第４実施形態における第一付勢部材である多角形リング４７の形状を多角形リング５７に変更した変更形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。図９に本実施形態におけるカップホルダの構造図を示す。図９（ａ）は図９（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。なお、図９における点線は、カップホルダ５０を構成する各部品の最大可動範囲を示している。
【０１１７】
多角形リング５７は、一本のピアノ線を三次元多角形状に曲げ加工した後、ピアノ線の端部同士を溶接して無端とした部材である。多角形リング５７には４個の保持爪５と同数のねじりバネ部５７ａが形成されている。
【０１１８】
ねじりバネ部５７ａは、インテグラルヒンジ４と略同一高さでかつインテグラルヒンジ４を挟んだ両側でかつインテグラルヒンジ４の軸線Ｄの近傍に配置された２箇所の屈曲部５７ｂ、５７ｂと、各屈曲部５７ｂ、５７ｂからそれぞれ上方に延びる２本の同一長さの腕部５７ｃ、５７ｃと、各腕部５７ｃ、５７ｃの先端同士を水平方向に繋ぐ頂部５７ｄとからなる略コ字状を呈している。隣り合う各ねじりバネ部５７ａ、５７ａのそれぞれの屈曲部５７ｂ、５７ｂの端部同士は、接続部５７ｅによって接続されている。なお、図９（ａ）においては、４箇所のインテグラルヒンジ４の４本の軸線のうちの１本の軸線Ｄのみを示している。
【０１１９】
多角形リング５７は、平面矢視で、４箇所の頂部５７ｄ、５７ｄ、５７ｄ、５７ｄと、隣り合う各頂部５７ｄ、５７ｄの端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈している。すなわち、屈曲部５７ｂ、腕部５７ｃ及び接続部５７ｅは、平面矢視で、この平面領域内に配置されている。多角形リング５７は、４個の保持爪５の全てを保持爪５の後退側から取り囲むように全保持爪５に組み付けられている。４箇所の頂部５７ｄは、４個の保持爪５のそれぞれの後退側に形成された装着溝５ｄに装着されている。
【０１２０】
多角形リング５７の各屈曲部５７ｂは、４個の保持爪５が一体に形成された基部６の上面によって支持されている。基部６の上面によって、各屈曲部５７ｂの下方への動きは拘束されているが、水平方向への動きは拘束されていない。
【０１２１】
ねじりバネ部５７ａの頂部５７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、第５実施形態と同様に、各腕部５７ｃ、５７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動し、各腕部５７ｃ、５７ｃ及び／又は各屈曲部５７ｂ、５７ｂが捩られて、各腕部５７ｃ、５７ｃ及び／又は各屈曲部５７ｂ、５７ｂに頂部５７ｄを保持爪５の進出側に復元する弾発力が発生する。この弾発力が、保持爪５を進出方向に付勢する付勢力となる。
【０１２２】
収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪５は、保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置に多角形リング５７のねじりバネ部５７ａにより付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、ねじりバネ部５７ａの付勢力に抗して保持爪５が後退し、ねじりバネ部５７ａの付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【０１２３】
収容空間２に最大径の飲料容器が収容されると、保持爪５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退する。保持爪５の後退に伴って、多角形リング５７のねじりバネ部５７ａの頂部５７ｄが収容空間２の周方向外側に押されて、多角形リング５７が点線で示している多角形リング５７’の形状になるまで変形する。
【０１２４】
このとき、ねじりバネ部５７ａの頂部５７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、ねじりバネ部５７ａの各腕部５７ｃ、５７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動して、各腕部５７ｃ、５７ｃがたわむ。また、各屈曲部５７ｂ、５７ｂの屈曲角度が大きくなる。そして、各屈曲部５７ｂ、５７ｂがインテグラルヒンジ４の軸線Ｄの近傍に配置されているため、各腕部５７ｃ、５７ｃの揺動半径と、保持爪５の装着溝５ｄの揺動半径とがほぼ等しい。これにより、各屈曲部５７ｂ、５７ｂの動きは、第４実施形態における各屈曲部４７ｂ、４７ｂの動きとは異なり、図９に示されるように、各屈曲部５７ｂ、５７ｂが基部６の上面を摺動移動する移動量は極めて少ない。
【０１２５】
このような本実施形態の構成によると、保持爪５の後退に伴って、ねじりバネ部５７ａの各腕部５７ｃ、５７ｃが揺動する際、各屈曲部５７ｂ、５７ｂが基部６の上面を摺動移動する移動量が極めて少ない。したがって、隣り合う各ねじりバネ部５７ａ、５７ａ同士の応力伝達は、接続部５７ｅによって十分に分断されている。これにより、多角形リング５７は、第４実施形態における多角形リング４７よりも各保持爪５に作用する付勢力を均一化する効果が高い。その他の効果については、第４実施形態と同様である。
【０１２６】
なお、本発明のカップホルダは上述した第１〜５の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２７】
１ … カップホルダ ２ … 収容空間
３ … ホルダ本体 ４ … インテグラルヒンジ（ヒンジ部）
５ … 保持爪 ５ｂ … 被規制斜面
５ｃ … 被規制鉛直面 ７ … リングばね（第一付勢部材）
８ … 底板 ９ … コイルばね（第二付勢部材）
１０ … ロック部材 １０ｂ… 当接内面
１１ … 連結部材
２０ … カップホルダ ２５ … 保持爪
２５ｂ… 被規制斜面 ２５ｃ… 被規制鉛直面
２５ｈ… 急勾配斜面 ２５ｉ… 緩勾配斜面
３０ … カップホルダ ３５ … 保持爪
３７，３７’… ゴムリング（第一付勢部材）
４０ … カップホルダ ４７，４７’… 多角形リング（第一付勢部材）
４７ａ… ねじりバネ部 ４７ｂ… 屈曲部
４７ｃ… 腕部 ４７ｄ… 頂部
５０ … カップホルダ ５７，５７’… 多角形リング（第一付勢部材）
５７ａ… ねじりバネ部 ５７ｂ… 屈曲部
５７ｃ… 腕部 ５７ｄ… 頂部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の室内などに設けられるカップホルダに関し、詳しくは収容空間に収容された飲料容器の側面を保持可能な保持爪を備えたカップホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の室内には、飲料容器を安定して保持するためのカップホルダが装備されている。カップホルダの多くは、様々な寸法の飲料容器を自動車の加速や振動に対して安定に保持するための保持爪を備えている。
【０００３】
このようなカップホルダは、収容空間に突出するように付勢されている保持爪が、飲料容器を収容空間に収容することによって、後退する構造とされるのが一般的である。保持爪の機構としては、例えば、保持爪の上部に揺動軸を有し下部で飲料容器を保持するもの（例えば、特許文献１）、保持爪の下部に揺動軸を有し上部で飲料容器を保持するもの（例えば、特許文献２）、保持爪が鉛直方向の揺動軸周りに揺動するもの（例えば、特許文献３）がある。
【０００４】
図１０に特許文献２に記載のカップホルダの構造を説明する断面図を示す。カップホルダ６０は、飲料容器Ｃを収容する収容空間６１が形成された有底筒状のホルダ本体６２と、下部のヒンジ部６３を揺動軸として揺動可能であると共に、上部の当接凸部６４ａが収容空間６１に進退する保持爪６４と、保持爪６４が進出する方向に保持爪６４を付勢する環状のゴム部材６５とを備えている。
【０００５】
収容空間６１に収容された飲料容器Ｃを周方向から取り囲むように３個の保持爪６４が均等間隔で設けられており（１個の保持爪６４のみを図示）、収容空間６１に飲料容器Ｃが収容されると、飲料容器Ｃの側面で当接凸部６４ａが押されて保持爪６４が後退し、飲料容器Ｃの側面が当接凸部６４ａで保持される。
【０００６】
このカップホルダ６０は、保持爪６４の下部に揺動軸を有していることから、保持爪の上部に揺動軸を有するカップホルダと比較すると、飲料容器Ｃの側面のより高い位置で飲料容器Ｃを保持できる。飲料容器Ｃを保持する位置が高いほど、飲料容器をより安定して保持することが可能となる。
【０００７】
このような保持爪を備えたカップホルダには、様々な寸法の飲料容器を安定して保持可能な保持性能に加えて、飲料容器の挿入時及び取り出し時の抵抗を極力抑えることによる使用感の確保も要求される。保持性能と使用感とを両立させるために、通常、保持爪が飲料容器の側面を保持する押圧力（例えば、図１０におけるＲ６０）は１〜５Ｎ、保持高さ（例えば、図１０におけるＹ６０）は３５〜４０ｍｍとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９９１０４５号
【特許文献２】特開２００７−１６１０８６号公報
【特許文献３】特開２００６−２２４９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このカップホルダ６０においては、保持爪６４が収容空間６１に最も進出した進出基準位置で、保持爪６４を傾倒させることなく小径の飲料容器Ｃを収容する場合、及び保持爪６４を最大に傾倒させてホルダ本体６２の内面で大径の飲料容器Ｃを収容する場合には、自動車の加速や振動に対して飲料容器Ｃを安定に保持することが可能である。ところが、保持爪６４が進出基準位置から若干後退した状態で中径の飲料容器Ｃを収容する場合には保持性能に問題がある。この問題を具体的に説明すると以下のとおりである。
【００１０】
図１０において、飲料容器Ｃに自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が右向きに作用した場合、飲料容器Ｃの重心Ｇ６０には、水平方向右向きに慣性力Ｆ６０が作用して、飲料容器Ｃが転倒しようとする。一方、飲料容器Ｃの側面には、保持爪６４の当接凸部６４ａから水平方向左向きに押圧力Ｒ６０が作用して、飲料容器Ｃの転倒を防止しようとする。飲料容器Ｃの底面から重心Ｇ６０までの鉛直距離をＸ６０、飲料容器Ｃの底面から押圧力Ｒ６０の作用点までの鉛直距離をＹ６０とした場合、転倒モーメント（Ｆ６０×Ｘ６０）＜抵抗モーメント（Ｒ６０×Ｙ６０）という釣り合い式を満足していれば、飲料容器Ｃの安定が保たれる。ここで、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度は、重力加速度の０．７倍程度（０．７Ｇ）となる場合があり、このとき慣性力Ｆ６０＝０．７×Ｗ６０（Ｗ６０：飲料容器Ｃの重量）である。なお、飲料容器Ｃの重量Ｗ６０による復元モーメントが転倒モーメントを減ずる方向に作用するが、危険側の検討として復元モーメントは考慮しないものとする。
【００１１】
小径の飲料容器Ｃとして規格サイズの２５０ｍｌ缶を想定した場合、Ｗ６０＝２．７Ｎ、Ｘ６０＝６６．５ｍｍである。また、保持爪６４の保持条件として、従来条件の範囲内で最も保持性能が高くなる条件を想定すると、Ｒ６０＝５Ｎ、Ｙ６０＝４０ｍｍである。これらの条件より、転倒モーメント＝Ｆ６０×Ｘ６０＝０．７×２．７Ｎ×６６．５ｍｍ＝１２５．６９Ｎ・ｍｍ、抵抗モーメント＝Ｒ６０×Ｙ６０＝５Ｎ×４０ｍｍ＝２００Ｎ・ｍｍとなる。したがって、転倒モーメントは抵抗モーメントよりも小さいため、飲料容器Ｃの安定は十分に保たれている。
【００１２】
これに対して、中径の飲料容器Ｃとして規格サイズの５００ｍｌペットボトルを想定した場合、Ｗ６０＝５Ｎ、Ｘ６０＝９２．５ｍｍである。また、保持爪６４の保持条件として、前述のとおり、従来条件の範囲内で最も保持性能が高くなる条件を想定すると、転倒モーメント＝Ｆ６０×Ｘ６０＝０．７×５Ｎ×９２．５ｍｍ＝３２３．７５Ｎ・ｍｍ、抵抗モーメント＝Ｒ６０×Ｙ６０＝５Ｎ×４０ｍｍ＝２００Ｎ・ｍｍとなる。したがって、転倒モーメントは抵抗モーメントよりも大きいため、飲料容器Ｃの安定は保たれていない。
【００１３】
このように、従来のカップホルダ６０においては、従来条件の範囲内で最も保持性能が高くなる条件を考慮したとしても、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度０．７Ｇに対して、中径の飲料容器Ｃを安定に保持することはできないという問題がある。
【００１４】
そして、カップホルダ６０の保持性能を向上させるために、保持爪６４の押圧力Ｒ６０を高めれば、飲料容器Ｃの挿入時及び取り出し時の抵抗が増加することとなり、良好な使用感を得ることができなくなる。このような問題は、特許文献２に記載のカップホルダ６０に限った問題ではなく、特許文献１及び３においても共通する問題である。
【００１５】
また、特許文献１のように保持爪の上部に揺動軸を有し下部で飲料容器を保持するカップホルダにおいて、保持爪の押圧力を高めれば、保持爪が飲料容器を上方に跳ね上げる力も強くなる。このとき、飲料容器内の飲料が少なくて飲料容器が軽い場合には、飲料容器がカップホルダから飛び出してしまう可能性もある。このように、保持爪を備えた従来のカップホルダにおいては、保持性能と使用感とが十分に両立できてはいなかった。
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能なカップホルダを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【００１８】
（１）本発明のカップホルダは、飲料容器を収容する収容空間が形成された有底筒状のホルダ本体と、下部のヒンジ部を揺動軸として揺動可能であると共に、上部が前記収容空間に進退する保持爪と、前記保持爪が進出する方向に前記保持爪を付勢する第一付勢部材と、前記収容空間の下方に昇降自在に配設された底板と、前記底板が上昇する方向に該底板を付勢する第二付勢部材と、前記保持爪の後退側に形成された被規制斜面に離接すると共に、該被規制斜面に当接したときには該保持爪の後退を規制するロック部材と、前記底板の昇降動作を前記ロック部材に伝達する連結部材と、を備え、前記被規制斜面は、前記保持爪の後退側下方に向かって傾斜しており、
前記収容空間に前記飲料容器が収容されていない非使用時おいて、前記保持爪は該保持爪が該収容空間に最も進出した進出基準位置に前記第一付勢部材により付勢されていると共に、前記底板は該底板が最も上昇した上昇基準位置に前記第二付勢部材により付勢されており、前記ロック部材は、前記被規制斜面の上方に該被規制斜面から離間した位置にあり、前記収容空間に前記飲料容器が収容されることによって、該飲料容器の側面で前記保持爪が押されて前記第一付勢部材の付勢力に抗して該保持爪が後退すると共に、前記底板に該飲料容器の重量が付与されることにより前記第二付勢部材の付勢力に抗して該底板が下降し、該底板の下降動作と連動して前記ロック部材が下降することにより前記被規制斜面と前記ロック部材とが当接し、該飲料容器の重量が該ロック部材から該被規制斜面に伝達されることによって、前記保持爪の後退が規制されることを特徴とする。
【００１９】
被規制斜面は、保持爪の後退側下方に向かって傾斜しているため、被規制斜面におけるロック部材との当接位置には、飲料容器の重量が下方に向かって作用する。これと同時に、飲料容器の重量が被規制斜面の傾斜角度に応じてベクトル変換されることによって、被規制斜面におけるロック部材との当接位置を保持爪の進出方向に向かって水平に押し込む押込力が生まれる。この押込力によって、保持爪の後退が規制される。
【００２０】
なお、被規制斜面の傾斜角度は、一定の角度に限定されず、上方から下方に向かって異なる傾斜角度としても良い。例えば、被規制斜面を上方に膨らんだ凸面、又は下方に凹んだ凹面とすることができる。
【００２１】
このような構成によると、第一付勢部材の付勢力によって保持爪の後退が規制されるのに加えて、飲料容器の重量がロック部材から被規制斜面に伝達されることによっても保持爪の後退が規制される。したがって、第一付勢部材の付勢力を従来のカップホルダに備わる付勢部材の付勢力以上に高めることなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００２２】
また、飲料容器内の飲料が少なくなって飲料容器が軽くなった場合には、ロック部材から被規制斜面に伝達される荷重も小さくなる。この状態においては、飲料容器の重心位置が下がると共に、飲料容器の重量に見合って飲料容器に作用する慣性力も小さくなるため、飲料容器に作用する転倒モーメントも小さくなる。したがって、従来のカップホルダと同様に、第一付勢部材の付勢力のみでも保持爪の後退を規制することが可能である。
【００２３】
このように本発明のカップホルダによれば、飲料容器が空の場合には、第一付勢部材の付勢力により飲料容器を保持し、飲料容器の重量が増した場合には、飲料容器の重量により保持爪の押圧力を増加させることが可能となる。したがって、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、様々な寸法の飲料容器を収容可能であると共に、飲料容器の重量に関係なく自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００２４】
（２）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記被規制斜面は、複数の急勾配斜面と複数の緩勾配斜面とを交互に繋げた階段状を呈し、前記ロック部材が該急勾配斜面に当接することにより前記保持爪の後退が規制されることを特徴とする。
【００２５】
前述のとおり、飲料容器の重量が被規制斜面の傾斜角度に応じてベクトル変換されることによって、被規制斜面におけるロック部材との当接位置を保持爪の進出方向に向かって水平に押し込む押込力が生まれる。そして、被規制斜面の鉛直に対する傾斜角度が小さいほど、すなわち、被規制斜面の傾斜が鉛直に近づいて急勾配になるほど押込力が大きくなる。したがって、被規制斜面を、複数の急勾配斜面と複数の緩勾配斜面とを交互に繋げた階段状とし、ロック部材が急勾配斜面に当接することにより保持爪の後退を規制すれば、保持爪の後退を規制する効果が高い。
【００２６】
（３）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記被規制斜面の後退側下方には、鉛直又は略鉛直の被規制鉛直面が形成されており、前記ロック部材が最も下降した状態において、該ロック部材の当接内面は、前記進出基準位置に付勢されている前記保持爪の前記被規制鉛直面に当接可能な高さとなることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によると、進出基準位置に付勢されている保持爪が後退すれば、被規制鉛直面とロック部材の当接内面とが当接する。被規制鉛直面は、鉛直又は略鉛直の面であるため、保持爪のこれ以上の後退は完全に規制される。なお、被規制鉛直面の鉛直方向の長さは特に限定しない。また、被規制斜面の下端から繋がる曲面の一部に被規制鉛直面を形成しても良い。
【００２８】
（４）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記第一付勢部材は、鋼線をＣ字状に曲げ加工したリングばねであり、前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記リングばねが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように全該保持爪に組み付けられていることを特徴とする。
【００２９】
このような構成によると、複数個の保持爪の全てを一本のリングばねで取り囲むことによって、保持爪は進出方向（すなわち収容空間の径方向内側）に付勢される。したがって、リングばねが他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダの製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００３０】
なお、複数個の保持爪のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける方法としては、例えば、保持爪の上部にコイルばねを組み付けたり、保持爪の下部のヒンジ部にねじりコイルばねを組み付けたり、保持爪の下部に板バネを組み付けたりする方法がある。
【００３１】
（５）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記第一付勢部材は、伸縮性を有する環状のゴムリングであり、前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記ゴムリングが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように全該保持爪に組み付けられていることを特徴とする。
【００３２】
このような構成によると、複数個の保持爪の全てを一本のゴムリングで取り囲むことによって、保持爪は進出方向に付勢される。ゴムリングは前述のリングばねに比べてさらに安価であると共に組み付けが容易である。したがって、製造コストの縮減と生産性の向上に寄与する。
【００３３】
上記（４）に記載のリングばねを第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪間のリングばねが収容空間の径方向外側に円形状に張り出すため、このリングばねの張り出し部分が、狭隘な空間にカップホルダを配置する際の障害となる場合がある。これに対して、ゴムリングを第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪間がゴムリングにより直線状に最短距離で結ばれるため、保持爪間のゴムリングが収容空間の径方向外側に張り出すことはなく、狭隘な空間にカップホルダを配置しやすくなる。
【００３４】
（６）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記保持爪は、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けられており、前記第一付勢部材は、鋼線を多角形に曲げ加工することによって全前記保持爪と同数のねじりバネ部が形成された多角形リングであり、前記ねじりバネ部は、前記ヒンジ部と略同一高さでかつ該ヒンジ部を挟んだ両側に配置された２箇所の屈曲部と、各該屈曲部からそれぞれ上方に延びる２本の腕部と、各該腕部の先端同士を繋ぐ頂部と、からなり、前記多角形リングは、平面矢視で、全前記頂部と、隣り合う各該頂部の端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈していると共に、各該頂部が各前記保持爪のそれぞれの後退側に当接するように全該保持爪に組み付けられており、前記頂部が前記保持爪の後退側に押されることによって、各前記腕部が該保持爪の揺動方向に揺動し、各該腕部及び／又は各前記屈曲部が捩られて、各該腕部及び／又は各該屈曲部に該頂部を該保持爪の進出側に復元する弾発力が発生することを特徴とする。
【００３５】
このような構成によると、複数個の保持爪の全てを一本の多角形リングで取り囲むことによって、保持爪は進出方向に付勢される。したがって、多角形リングが他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダの製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００３６】
多角形リングは、鋼線を材料としているため、経時劣化が生じる上記（５）に記載のゴムリングよりも耐久性に優れている。また、多角形リングは、平面矢視における形状が円形ではなく張り出しを抑えた多角形とされているため、上記（５）に記載のゴムリングと同様に省スペース化に有効である。また、多角形リングは、保持爪と同数の独立したねじりバネ部を備えているため、周方向の部位ごとに拡径し易さが異なる上記（４）に記載のリングばねとは異なり各保持爪に作用する付勢力を均一化することが可能である。
【００３７】
（７）本発明のカップホルダにおいて、好ましくは、前記保持爪が樹脂製であり、該保持爪の前記ヒンジ部がインテグラルヒンジであることを特徴とする。
【００３８】
保持爪が樹脂製であり、保持爪のヒンジ部を保持爪の射出成形と同時にインテグラルヒンジとして形成すれば、カップホルダの製造コストの縮減と生産性の向上に大きく寄与する。
【００３９】
また、カップホルダに複数個の保持爪が配置される場合には、例えば、樹脂製の基部から複数個の保持爪がインテグラルヒンジを介して立ち上がる構成とすることにより、基部、保持爪、及びインテグラルヒンジを一体成形することが可能となる。この場合には、カップホルダの製造コストの縮減と生産性の向上にさらに大きく寄与するものとなる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のカップホルダによれば、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、様々な寸法の飲料容器を収容可能であると共に、飲料容器の重量に関係なく自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態におけるカップホルダの構造図であって、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。
【図２】第１実施形態におけるカップホルダに小径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図３】第１実施形態におけるカップホルダに大径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図４】第１実施形態におけるカップホルダに中径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図５】第１実施形態におけるカップホルダに異径飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【図６】第２実施形態におけるカップホルダに中径飲料容器が収容されている状況を説明する半断面図である。
【図７】第３実施形態におけるカップホルダの構造を説明する平面図である。
【図８】第４実施形態におけるカップホルダの構造図であって、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。
【図９】第５実施形態におけるカップホルダの構造図であって、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。
【図１０】従来のカップホルダに飲料容器が収容されている状況を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明のカップホルダの実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
（１）カップホルダ１の構成
図１に本実施形態におけるカップホルダの構造図を示す。図１（ａ）は図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。なお、図１における点線は、カップホルダ１を構成する各部品の最大可動範囲を示している。
【００４３】
本実施形態のカップホルダ１は、飲料容器を収容する収容空間２が形成された有底筒状のホルダ本体３と、下部のインテグラルヒンジ４（ヒンジ部）を揺動軸として揺動可能であると共に、上部が収容空間２に進退する保持爪５と、保持爪５が進出する方向に保持爪５を付勢するリングばね７（第一付勢部材）とを備えている。
【００４４】
また、カップホルダ１は、収容空間２の下方に昇降自在に配設された底板８と、底板８が上昇する方向に底板８を付勢するコイルばね９（第二付勢部材）と、保持爪５の後退側に形成された被規制斜面５ｂに離接すると共に、該被規制斜面に当接したときには保持爪５の後退を規制するロック部材１０と、底板８の昇降動作をロック部材１０に伝達する連結部材１１とを備えている。
【００４５】
ホルダ本体３は、樹脂製であり射出成形により形成されている。ホルダ本体３は、筒状の側壁３ａと、側壁３ａの下端を塞ぐ底壁３ｂとを備える有底筒状を呈している。側壁３ａと底壁３ｂとにより囲まれた空間が飲料容器を収容する収容空間２である。飲料容器は収容空間２の上方から挿入される。
【００４６】
側壁３ａの内径は、収容空間２に収容される最大径の飲料容器の外径よりも若干大きな内径となっており、収容空間２の上方から下方に向かって、側壁３ａの内径が徐々に小さくなっている。また、側壁３ａの上方には、収容空間２に収容された飲料容器を周方向から取り囲むように４箇所の開口部３ｃが均等間隔で形成されており、これらの開口部３ｃに保持爪５の後述する当接凸部５ａが配置されている。
【００４７】
底壁３ｂの中央には、底板８に形成された後述する摺動軸８ａを摺動可能に保持する摺動孔３ｄが形成されており、摺動孔３ｄを取り囲むように、コイルばね９を装着するための溝部３ｅが形成されている。また、底壁３ｂの下面には、保持爪５と一体に形成された後述する基部６をホルダ本体３に取り付けるための係合爪３ｆが突設している。
【００４８】
保持爪５は、収容空間２に収容された飲料容器を周方向から取り囲むように均等間隔で４個配置され、ホルダ本体３の開口部３ｃから収容空間２を臨むように取り付けられている。保持爪５は樹脂製であり、基部６の端部からインテグラルヒンジ４を介して立ち上がっている。基部６、保持爪５、及びインテグラルヒンジ４は射出成形により一体成形されている。
【００４９】
インテグラルヒンジ４は、基部６に対して保持爪５を揺動自在に接続する薄肉部であり、樹脂の肉厚が薄いことによって、容易に屈曲することができる。
【００５０】
保持爪５は、下端がインテグラルヒンジ４に接続されており、インテグラルヒンジ４を揺動軸として揺動することによって、上部に形成された当接凸部５ａが収容空間２に進出したり、収容空間２から後退したりする。保持爪５の上下方向の中間部の後退側には、ロック部材１０と当接することにより、保持爪５の後退を規制する被規制斜面５ｂ及び被規制鉛直面５ｃが形成されている。また、保持爪５の上部の後退側には、リングばね７を装着するための装着溝５ｄが形成されている。
【００５１】
当接凸部５ａは、飲料容器の側面を保持する部位であり、進出側に膨らんだ形状を呈している。当接凸部５ａは、ホルダ本体３の開口部３ｃにホルダ本体３の外側から挿入されている。当接凸部５ａの側面形状は、進出側に最も膨らんだ頂点５ｅよりも上側の斜面は僅かに膨らんだ凸面５ｆとなっており、頂点５ｅよりも下側の斜面は僅かに凹んだ凹面５ｇとなっている。保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置に付勢されている状態において、カップホルダ１の中心軸を挟んで対向する当接凸部５ａの頂点５ｅ同士の間隔は、収容空間２に収容される最小径の飲料容器の外径よりも若干大きな間隔となっている。
【００５２】
被規制斜面５ｂ及び被規制鉛直面５ｃは、後退側に膨らんだカム状の凸部の側面の一部として形成されている。被規制斜面５ｂは、保持爪５の後退側下方に向かって傾斜した斜面である。被規制鉛直面５ｃは、被規制斜面５ｂの下端から繋がる曲面の一部に形成された鉛直面であり、保持爪５の最も後退側に位置する部位である。
【００５３】
基部６は樹脂製であり、中抜き円形の平面形状を呈している。基部６には、ホルダ本体３の底壁３ｂの下面に突設された係合爪３ｆと係合する被係合孔６ａが形成されており、この係合爪３ｆと被係合孔６ａとが係合することによって、ねじや接着剤を用いることなく、底壁３ｂの下面に、基部６が取り付けられている。
【００５４】
リングばね７は、ピアノ線をＣ字状に曲げ加工した部材である。リングばね７は、保持爪５の上部の後退側に形成されたリングばね取り付け用の装着溝５ｄに装着されて、４個の保持爪５の全てを保持爪５の後退側から取り囲むように全保持爪５に組み付けられている。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪５は、保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置にリングばね７により付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、リングばね７の付勢力に抗して保持爪５が後退し、リングばね７の付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【００５５】
底板８は、樹脂製であり射出成形により形成されている。底板８は円板状を呈しており、外周縁に立ち上がり部が設けられている。底板８の外径は、ホルダ本体３の側壁３ａの内径よりも若干小さな外径となっており、収容空間２の下方に昇降自在に配設されている。底板８の昇降距離は８ｍｍであり、底板８が最も上昇した上昇基準位置に付勢されている状態において、保持高さ（底板８の上面から保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅ（保持点）までの鉛直距離）は４０ｍｍである。底板８が最も下降した状態における保持高さは４８ｍｍである。
【００５６】
底板８の下面中央には下方へ延びる摺動軸８ａが一体成形されており、この摺動軸８ａがホルダ本体３の底壁３ｂに形成された摺動孔３ｄに摺動可能に保持されている。摺動軸８ａの下端には、連結部材１１の後述する水平連結部１１ｂに形成された被係合孔１１ｃと係合する係合爪８ｂが形成されている。
【００５７】
コイルばね９は、ホルダ本体３の底壁３ｂの中央に形成された溝部３ｅと、底板８の下面との間に装着されている。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、底板８は、底板８が最も上昇した上昇基準位置にコイルばね９により付勢されている。コイルばね９の付勢力は１Ｎとされている。
【００５８】
ロック部材１０は、収容空間２に収容された飲料容器を周方向から取り囲むように均等間隔で保持爪５と対応した位置に４個配置されている。ロック部材１０は樹脂製であり、連結部材１１と共に射出成形により一体成形されている。
【００５９】
ロック部材１０の断面形状は、水平面及び鉛直面を有する略矩形を呈しており、保持爪５と対向する側の下端は、被規制斜面５ｂと当接可能な当接角部１０ａ、当接角部１０ａの上方の鉛直面は、被規制鉛直面５ｃと当接可能な当接内面１０ｂとなっている。
【００６０】
連結部材１１は、底板８の昇降動作をロック部材１０に伝達する部材であり、矩形筒状の鉛直連結部１１ａと、鉛直連結部１１ａの下端を塞ぐ板状の水平連結部１１ｂとからなる。鉛直連結部１１ａの偶各部の上端にロック部材１０の下面が連結されている。また、水平連結部１１ｂの中央に形成された被係合孔１１ｃと、底板８の摺動軸８ａの下端に形成された係合爪８ｂとが係合することによって、底板８の摺動軸８ａと連結部材１１とが連結されている。
【００６１】
このように、ロック部材１０と底板８とが連結部材１１を介して一体化されていることにより、ロック部材１０は底板８の昇降動作と連動して昇降する。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、底板８は、コイルばね９により上昇基準位置に付勢されているため、ロック部材１０も最も上昇した位置に配置されている。この状態において、ロック部材１０は、被規制斜面５ｂの上方に被規制斜面５ｂから離間した位置に配置されている。
【００６２】
（２）カップホルダ１の動作及び効果
次に、収容空間２に飲料容器が収容される際のカップホルダ１の動作及び効果について説明する。図１における点線は、カップホルダ１を構成する各部品の最大可動範囲を示している。保持爪５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退することができる。保持爪５の後退に伴って、リングばね７が点線で示している径まで拡径する。底板８は、実線で示している上昇基準位置から、点線で示している位置まで下降することができる。底板８の下降に伴って、ロック部材１０及び連結部材１１が点線で示している位置まで下降する。
【００６３】
収容空間２に様々な寸法の飲料容器が収容される際のカップホルダ１の動作について、図２〜５の断面図を用いて説明する。図２は小径飲料容器ＣＳが収容されている状況、図３は大径飲料容器ＣＬが収容されている状況、図４は中径飲料容器ＣＭが収容されている状況、図５は異径飲料容器ＣＴが収容されている状況を示している。図２〜５において、左側の半断面は、飲料容器内に飲料が最大に入っている未開封容器を収容している状況、右側の半断面は、飲料容器内に飲料が入っていない空容器を収容している状況を示している。
【００６４】
（小径飲料容器ＣＳが収容される場合）
図２において、小径飲料容器ＣＳは、外径約５３ｍｍ、高さ約１３３ｍｍの規格サイズの２５０ｍｌ缶である。カップホルダ１の中心軸を挟んで対向する当接凸部５ａの頂点５ｅ同士の間隔が小径飲料容器ＣＳの外径よりも若干大きいため、収容空間２に小径飲料容器ＣＳを収容することによって保持爪５が進出基準位置から後退することはない。したがって、小径飲料容器ＣＳを収容空間２に挿入する際の挿入抵抗、及び小径飲料容器ＣＳを収容空間２から取り出す際の取り出し抵抗は発生しない。
【００６５】
図２の左側の半断面に示しているように、小径飲料容器ＣＳが未開封容器の場合には、小径飲料容器ＣＳの重量（２．７Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から最も下降する。この状態において、ロック部材１０の当接内面１０ｂは、保持爪５の被規制鉛直面５ｃに当接可能な高さとなっている。
【００６６】
また、図２の右側の半断面に示しているように、小径飲料容器ＣＳ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が小径飲料容器ＣＳの重量を上回るため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇する。
【００６７】
前述の従来のカップホルダと同様に、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が小径飲料容器ＣＳに作用した場合であっても、保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみによって、小径飲料容器ＣＳを安定して保持することが可能である。また、小径飲料容器ＣＳが未開封容器の場合には、小径飲料容器ＣＳが転倒しようとして、保持爪５が進出基準位置から僅かに後退すれば、被規制鉛直面５ｃとロック部材１０の当接内面１０ｂとが当接して、保持爪５のこれ以上の後退は完全に規制される。したがって、仮に小径飲料容器ＣＳへ乗員の手等が接触した場合であっても、小径飲料容器ＣＳの転倒を防止することが可能となる。
【００６８】
（大径飲料容器ＣＬが収容される場合）
図３において、大径飲料容器ＣＬは、底面の外径約７２ｍｍ、高さ約１７８ｍｍの３２ｏｚ（９４７ｍｌ）紙カップである。大径飲料容器ＣＬの下部の外径は、ホルダ本体３の側壁３ａの内径よりも若干小さな外径となっている。ここで、保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅよりも上側の斜面は僅かに膨らんだ凸面５ｆとなっているため、収容空間２に大径飲料容器ＣＬを挿入する際には、大径飲料容器ＣＬの底面の外周縁が当接凸部５ａに引っ掛かることはなく、収容空間２にスムーズに大径飲料容器ＣＬを挿入することが可能となっている。収容空間２に大径飲料容器ＣＬを収容することによって保持爪５が進出基準位置から後退する。大径飲料容器ＣＬを収容空間２に挿入する際、及び大径飲料容器ＣＬを収容空間２から取り出す際には、従来のカップホルダと同様に保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみが抵抗となることから、従来のカップホルダと同等の使用感が確保されている。
【００６９】
図３の左側の半断面に示しているように、大径飲料容器ＣＬが未開封容器の場合には、大径飲料容器ＣＬの重量（５Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から下降する。ここで、保持爪５が大きく後退しているため、底板８が僅かに下降しただけで、保持爪５の被規制斜面５ｂとロック部材１０の当接角部１０ａとが当接する。そして、保持爪５は、それ以上後退できなくなり、ロック部材１０と連結されている底板８は、それ以上下降できなくなる。また、大径飲料容器ＣＬを収容空間２から取り出す際には、底板８が上昇することにより、被規制斜面５ｂと当接角部１０ａとの当接が解除される。
【００７０】
また、図３の右側の半断面に示しているように、大径飲料容器ＣＬ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が大径飲料容器ＣＬの重量を上回るため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇する。この状態において、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が大径飲料容器ＣＬに作用して、仮に保持爪５がさらに後退した場合であっても、大径飲料容器ＣＬは、ホルダ本体３の側壁３ａの内面により保持されるため、大径飲料容器ＣＬが転倒する虞はない。
【００７１】
（中径飲料容器ＣＭが収容される場合）
図４において、中径飲料容器ＣＭは、外径約７０ｍｍ、高さ約１８５ｍｍ（キャップ部分を除く高さ）の規格サイズの５００ｍｌペットボトルである。収容空間２に中径飲料容器ＣＭを収容することによって保持爪５が進出基準位置から後退する。中径飲料容器ＣＭを収容空間２に挿入する際、及び中径飲料容器ＣＭを収容空間２から取り出す際には、従来のカップホルダと同様に保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみが抵抗となることから、従来のカップホルダと同等の使用感が確保されている。
【００７２】
図４の左側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭが未開封容器の場合には、中径飲料容器ＣＭの重量（５Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から下降する。ここで、保持爪５が後退しているため、底板８が下降すると、保持爪５の被規制斜面５ｂとロック部材１０の当接角部１０ａとが当接する。また、中径飲料容器ＣＭを収容空間２から取り出す際には、底板８が上昇することにより、被規制斜面５ｂと当接角部１０ａとの当接が解除される。
【００７３】
また、図４の右側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が中径飲料容器ＣＭの重量を上回るため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇する。
【００７４】
図４の右側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭが空容器の場合には、中径飲料容器ＣＭに作用する慣性力も小さいため、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が中径飲料容器ＣＭに作用した場合であっても、保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみによって、中径飲料容器ＣＭを安定して保持できる。
【００７５】
図４の左側の半断面に示しているように、中径飲料容器ＣＭが未開封容器の場合には、保持爪５の押圧力（５Ｎ）によって保持爪の後退が規制されるのに加えて、中径飲料容器ＣＭの重量がロック部材１０の当接角部１０ａから保持爪５の被規制斜面５ｂに伝達されることによっても保持爪５の後退が規制される。保持爪５の後退が規制されることによって、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が中径飲料容器ＣＭに作用した場合であっても、中径飲料容器ＣＭを安定して保持することが可能となる。
【００７６】
図４の左側の半断面に示している状態において、重力加速度の０．７倍（０．７Ｇ）の水平方向加速度が左向きに中径飲料容器ＣＭに作用した場合、中径飲料容器ＣＭを転倒させようとする転倒モーメント、及び中径飲料容器ＣＭの転倒を防止しようとする抵抗モーメントは以下に説明するとおりである。なお、中径飲料容器ＣＭの重量Ｗ１による復元モーメントが転倒モーメントを減ずる方向に作用するが、危険側の検討として復元モーメントは考慮しないものとする。
【００７７】
中径飲料容器ＣＭの重心Ｇ１には、水平方向左向きに慣性力Ｆ１が作用し、鉛直方向下向きに中径飲料容器ＣＭの重量Ｗ１が作用している。重量Ｗ１＝５Ｎ、慣性力Ｆ１＝０．７×Ｗ１である。底板８の上面から重心Ｇ１までの鉛直距離Ｘ１＝９２．５ｍｍである。したがって、転倒モーメント＝Ｆ１×Ｘ１＝０．７×５Ｎ×９２．５ｍｍ＝３２３．７５Ｎ・ｍｍである。
【００７８】
中径飲料容器ＣＭの側面には、水平方向右向きに保持爪５の押圧力Ｒ１＝５Ｎが作用している。また、底板８の上面から保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅ（保持点）までの鉛直距離Ｙ１＝４５ｍｍである。したがって、保持爪５の押圧力Ｒ１による抵抗モーメント＝Ｒ１×Ｙ１＝５Ｎ×４５ｍｍ＝２２５Ｎ・ｍｍである。
【００７９】
したがって、転倒モーメントは、保持爪５の押圧力Ｒ１による抵抗モーメントよりも大きいため、保持爪５の押圧力Ｒ１のみによって中径飲料容器ＣＭを安定に保持することはできない。保持爪５の押圧力Ｒ１による抵抗モーメントに対して、後述する押込力Ｈ１による抵抗モーメントが付加されることによって、中径飲料容器ＣＭを安定に保持することが可能となる。
【００８０】
図４の左側の円内に示すように、被規制斜面５ｂにおけるロック部材１０の当接角部１０ａとの当接位置には、中径飲料容器ＣＭの重量Ｗ１＝５Ｎからコイルばね９の付勢力Ｑ１＝１Ｎを差し引いた鉛直荷重Ｖ１＝Ｗ１−Ｑ１＝５Ｎ−１Ｎ＝４Ｎが下方に向かって作用している。
【００８１】
鉛直荷重Ｖ１が被規制斜面５ｂの鉛直に対する傾斜角度θ１に応じてベクトル変換されることによって、被規制斜面５ｂにおける当接角部１０ａとの当接位置を保持爪５の進出方向に向かって水平方向右向きに押し込む押込力Ｈ１（＝Ｖ１／ｔａｎθ１）が生まれる。
【００８２】
鉛直に対する被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１＝４５°のとき、Ｈ１＝Ｖ１＝４Ｎである。また、底板８の上面から押込力Ｈ１の作用点までの鉛直距離Ｚ１＝２５ｍｍである。したがって、押込力Ｈ１による抵抗モーメント＝Ｈ１×Ｚ１＝４Ｎ×２５ｍｍ＝１００Ｎ・ｍｍである。
【００８３】
以上より、中径飲料容器ＣＭを転倒させようとする転倒モーメント＝３２３．７５Ｎ・ｍｍ、中径飲料容器ＣＭの転倒を防止しようとする抵抗モーメント＝２２５Ｎ・ｍｍ＋１００Ｎ・ｍｍ＝３２５Ｎ・ｍｍであり、転倒モーメントは抵抗モーメントよりも小さいため、中径飲料容器ＣＭの安定は保たれている。
【００８４】
（異径飲料容器ＣＴが収容される場合）
図５において、異径飲料容器ＣＴは、下方にくびれ部が形成されており、最大外径約７０ｍｍ、くびれ部の外径約５５ｍｍ、高さ約２００ｍｍ（キャップ部分を除く高さ）の特殊な側面形状の５００ｍｌペットボトルである。収容空間２に異径飲料容器ＣＴを挿入する際には、異径飲料容器ＣＴの最大外径部分が保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅを下方に通過するときに、保持爪５が進出基準位置から最も後退する。そして、最大外径部分が当接凸部５ａの頂点５ｅを下方に通過すると、保持爪５が収容空間２に徐々に進出して、保持爪５が進出基準位置から若干後退した位置で、保持爪５の当接凸部５ａが異径飲料容器ＣＴのくびれ部分を保持する。
【００８５】
図５の左側の半断面に示しているように、当接凸部５ａの頂点５ｅよりも下側の凹面５ｇは、異径飲料容器ＣＴの側面形状に対応した曲面形状となっており、特殊な側面形状の異径飲料容器ＣＴを当接凸部５ａでガタツキなく保持することが可能となっている。
【００８６】
異径飲料容器ＣＴを収容空間２に挿入する際、及び異径飲料容器ＣＴを収容空間２から取り出す際には、従来のカップホルダと同様に保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみが抵抗となることから、従来のカップホルダと同等の使用感が確保されている。
【００８７】
図５の左側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴが未開封容器の場合には、異径飲料容器ＣＴの重量（５Ｎ）がコイルばね９の付勢力（１Ｎ）を上回るため、底板８が上昇基準位置から下降する。ここで、保持爪５の進出基準位置からの後退は僅かであるため、底板８が上昇基準位置から最下方まで下降することが可能であり、この状態において、ロック部材１０の当接内面１０ｂは、保持爪５の被規制鉛直面５ｃに当接可能な高さとなっている。また、異径飲料容器ＣＴを収容空間２から取り出す際には、底板８の上昇に伴ってロック部材１０が上昇するため、ロック部材１０が保持爪５の後退を阻害することはない。
【００８８】
また、図５の右側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴ内の飲料がなくなり空容器となった場合には、コイルばね９の付勢力が異径飲料容器ＣＴの重量を上回るため、底板８が上昇する。ここで、異径飲料容器ＣＴには、当接凸部５ａの頂点５ｅよりも下側の凹面５ｇにより下方への付勢力が付与されているため、底板８が上昇基準位置付近まで上昇することはない。
【００８９】
図５の右側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴが空容器の場合には、異径飲料容器ＣＴに作用する慣性力も小さいため、自動車の加速や振動に伴う水平方向加速度が異径飲料容器ＣＴに作用した場合であっても、保持爪５の押圧力（５Ｎ）のみによって、異径飲料容器ＣＴを安定して保持できる。
【００９０】
図５の左側の半断面に示しているように、異径飲料容器ＣＴが未開封容器の場合には、異径飲料容器ＣＴが転倒しようとして、保持爪５が僅かに後退すれば、被規制鉛直面５ｃとロック部材１０の当接内面１０ｂとが当接して、保持爪５のこれ以上の後退は完全に規制される。したがって、本実施形態のカップホルダ１によれば、特殊な側面形状であることによって保持しにくく、かつ重心位置が高いことによって転倒しやすい異径飲料容器ＣＴを安定して保持することが可能となっている。
【００９１】
（カップホルダ１の効果）
以上のように、本実施形態においては、リングばね７の付勢力によって保持爪５の後退が規制されるのに加えて、飲料容器の重量がロック部材１０から被規制斜面５ｂに伝達されることによっても保持爪５の後退が規制される。したがって、リングばね７の付勢力を従来のカップホルダに備わる付勢部材の付勢力以上に高めることなく、自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００９２】
また、飲料容器内の飲料が少なくなって飲料容器が軽くなった場合には、ロック部材１０から被規制斜面５ａに伝達される荷重も小さくなる。この状態においては、飲料容器の重心位置が下がると共に、飲料容器の重量に見合って飲料容器に作用する慣性力も小さくなるため、飲料容器に作用する転倒モーメントも小さくなる。したがって、従来のカップホルダと同様に、リングばね７の付勢力のみでも保持爪５の後退を規制することが可能である。
【００９３】
このように本実施形態のカップホルダ１によれば、飲料容器が空の場合には、リングばね７の付勢力により飲料容器を保持し、飲料容器の重量が増した場合には、飲料容器の重量により保持爪５の押圧力を増加させることが可能となる。したがって、飲料容器の挿入抵抗及び取り出し抵抗の増加を招くことなく、様々な寸法の飲料容器を収容可能であると共に、飲料容器の重量に関係なく自動車の加速や振動に対して安定して飲料容器を保持することが可能となる。
【００９４】
また、保持爪５が進出基準位置にある状態、又は保持爪５が進出基準位置から僅かに後退した状態で、飲料が詰まった飲料容器を保持爪５で保持する場合には、保持爪５が僅かに後退すれば、被規制鉛直面５ｃとロック部材１０の当接内面１０ｂとが当接して、保持爪５のこれ以上の後退は完全に規制される。
【００９５】
また、本実施形態においては、第一付勢部材として一本のリングばね７を用いており、４個の保持爪５の全てを一本のリングばね７で取り囲むことによって、保持爪５は進出方向（すなわち収容空間２の径方向内側）に付勢される。したがって、リングばね７が他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダ１の製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪５のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００９６】
また、本実施形態においては、樹脂製の基部６から４個の保持爪５がインテグラルヒンジ４を介して立ち上がる構造となっており、基部６、保持爪５、及びインテグラルヒンジ４を射出成形により一体成形している。構造が簡素でかつ製造が容易であることによってカップホルダ１の製造コストが縮減されると共に、保持爪５、及びインテグラルヒンジ４の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【００９７】
また、本実施形態においては、保持爪５が下部のインテグラルヒンジ４を揺動軸として揺動可能であると共に、保持爪５の当接凸部５ａの頂点５ｅと、インテグラルヒンジ４とが十分に離間している。したがって、頂点５ｅの揺動半径が大きいことにより、頂点５ｅから飲料容器の側面に伝わる押圧力がほぼ水平方向に作用する。これにより、押圧力によって飲料容器が上方に跳ね上げられる虞はなく、また、押圧力が斜め方向に作用する場合と比較して、飲料容器の転倒を防止する抵抗モーメントが大きくなるため、飲料容器を安定して保持することが可能となる。
＜第２実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態における保持爪５の構造を変更した実施形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。本実施形態におけるカップホルダ２０に中径飲料容器ＣＭが収容されている状況を説明する半断面図を図６に示す。
【００９８】
保持爪２５は樹脂製であり、上部に形成された当接凸部２５ａが収容空間２に進出したり、収容空間２から後退したりする。保持爪２５の上下方向の中間部の後退側には、ロック部材１０と当接することにより、保持爪２５の後退を規制する被規制斜面２５ｂ及び被規制鉛直面２５ｃが形成されている。また、保持爪２５の上部の後退側には、リングばね７を装着するための装着溝２５ｄが形成されている。
【００９９】
当接凸部２５ａ及び被規制鉛直面２５ｃの構造及び機能は、第１実施形態における当接凸部５ａ及び被規制鉛直面５ｃと同様であるため説明を省略し、第１実施形態における被規制斜面５ｂと異なる構造及び機能を有する被規制斜面２５ｂについてのみ説明する。
【０１００】
被規制斜面２５ｂは、複数の急勾配斜面２５ｈと複数の緩勾配斜面２５ｉとを交互に繋げた階段状を呈している。急勾配斜面２５ｈの鉛直に対する傾斜角度θ２は、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１よりも小さく、緩勾配斜面２５ｉの鉛直に対する傾斜角度θ３は、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１よりも大きい。急勾配斜面２５ｈの傾斜角度θ２と、緩勾配斜面２５ｉの傾斜角度θ３との平均角度が、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１にほぼ相当している。
【０１０１】
本実施形態においては、ロック部材１０が急勾配斜面２５ｈに当接することにより保持爪２５の後退が規制される。第１実施形態において、押込力Ｈ１がＨ１＝Ｖ１／ｔａｎθ１の関係となっていることを参考にすると、急勾配斜面２５ｈの傾斜角度θ２が小さいほど、急勾配斜面２５ｈにおけるロック部材１０の当接角部１０ａとの当接位置を保持爪２５の進出方向に向かって水平方向に押し込む押込力が大きくなる。
【０１０２】
急勾配斜面２５ｈの鉛直に対する傾斜角度θ２は、第１実施形態における被規制斜面５ｂの傾斜角度θ１よりも小さいことから、本実施形態は、第１実施形態よりも保持爪２５の後退を規制する効果が高い。その他の効果については、第１実施形態と同様である。
＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態における第一付勢部材であるリングばね７を、ゴムリング３７に変更した実施形態である。第一付勢部材の変更に伴って、保持爪の構造も若干変更されている。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。本実施形態におけるカップホルダ３０の構造を説明する平面図を図７に示す。
【０１０３】
ゴムリング３７は、伸縮性を有する帯状のゴムを環状に繋げた部材である。ゴムリング３７は、保持爪３５の上部の後退側に形成されたゴムリング取り付け用の装着溝３５ｄに装着されて、４個の保持爪３５の全てを保持爪３５の後退側から取り囲むように全保持爪３５に組み付けられている。ここで、保持爪３５の装着溝３５ｄはゴムリング３７の形状に合わせて矩形の凹部となっている。収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪３５は、保持爪３５が収容空間２に最も進出した進出基準位置にゴムリング３７により付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪３５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、ゴムリング３７の付勢力に抗して保持爪３５が後退し、ゴムリング３７の付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪３５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【０１０４】
収容空間２に最大径の飲料容器が収容されると、保持爪３５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退する。保持爪３５の後退に伴って、ゴムリング３７が点線で示しているゴムリング３７’の形状になるまで引き伸ばされる。
【０１０５】
このような本実施形態の構成によると、４個の保持爪３５の全てを一本のゴムリング３７で取り囲むことによって、保持爪３５は進出方向に付勢される。ゴムリング３７は前述の第１実施形態におけるリングばね７に比べてさらに安価であると共に組み付けが容易である。したがって、製造コストの縮減と生産性の向上に寄与する。
【０１０６】
また、第１実施形態のようにリングばね７を第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪５間のリングばね７が収容空間２の径方向外側に円形状に張り出すため、このリングばね７の張り出し部分が、狭隘な空間にカップホルダ１を配置する際の障害となる場合がある。これに対して、本実施形態のように、ゴムリング３７を第一付勢部材として用いる場合には、隣り合う保持爪３５間がゴムリング３７により直線状に最短距離で結ばれるため、保持爪３５間のゴムリング３７が収容空間２の径方向外側に張り出すことはなく、狭隘な空間にカップホルダ３０を配置しやすくなる。その他の効果については、第１実施形態と同様である。
＜第４実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態における第一付勢部材であるリングばね７を、多角形リング４７に変更した実施形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。図８に本実施形態におけるカップホルダの構造図を示す。図８（ａ）は図８（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。なお、図８における点線は、カップホルダ４０を構成する各部品の最大可動範囲を示している。
【０１０７】
多角形リング４７は、一本のピアノ線を三次元多角形状に曲げ加工した後、ピアノ線の端部同士を溶接して無端とした部材である。多角形リング４７には４個の保持爪５と同数のねじりバネ部４７ａが形成されている。
【０１０８】
ねじりバネ部４７ａは、インテグラルヒンジ４と略同一高さでかつインテグラルヒンジ４を挟んだ両側に配置された２箇所の屈曲部４７ｂ、４７ｂと、各屈曲部４７ｂ、４７ｂからそれぞれ上方に延びる２本の同一長さの腕部４７ｃ、４７ｃと、各腕部４７ｃ、４７ｃの先端同士を水平方向に繋ぐ頂部４７ｄとからなる略コ字状を呈している。隣り合う各ねじりバネ部４７ａ、４７ａは、屈曲部４７ｂを共有して繋がっている。すなわち、１箇所の屈曲部４７ｂの両端から、隣り合う各ねじりバネ部４７ａ、４７ａの各腕部４７ｃ、４７ｃがそれぞれ上方にＶ字状に延びている。
【０１０９】
多角形リング４７は、平面矢視で、４箇所の頂部４７ｄ、４７ｄ、４７ｄ、４７ｄと、隣り合う各頂部４７ｄ、４７ｄの端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈している。すなわち、屈曲部４７ｂ及び腕部４７ｃは、平面矢視で、この平面領域内に配置されている。多角形リング４７は、４個の保持爪５の全てを保持爪５の後退側から取り囲むように全保持爪５に組み付けられている。４箇所の頂部４７ｄは、４個の保持爪５のそれぞれの後退側に形成された装着溝５ｄに装着されている。
【０１１０】
多角形リング４７の各屈曲部４７ｂは、４個の保持爪５が一体に形成された基部６の上面によって支持されている。基部６の上面によって、各屈曲部４７ｂの下方への動きは拘束されているが、水平方向への動きは拘束されていない。
【０１１１】
ねじりバネ部４７ａの頂部４７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、各腕部４７ｃ、４７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動し、各腕部４７ｃ、４７ｃ及び／又は各屈曲部４７ｂ、４７ｂが捩られて、各腕部４７ｃ、４７ｃ及び／又は各屈曲部４７ｂ、４７ｂに頂部４７ｄを保持爪５の進出側に復元する弾発力が発生する。この弾発力が、保持爪５を進出方向に付勢する付勢力となる。
【０１１２】
収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪５は、保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置に多角形リング４７のねじりバネ部４７ａにより付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、ねじりバネ部４７ａの付勢力に抗して保持爪５が後退し、ねじりバネ部４７ａの付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【０１１３】
収容空間２に最大径の飲料容器が収容されると、保持爪５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退する。保持爪５の後退に伴って、多角形リング４７のねじりバネ部４７ａの頂部４７ｄが収容空間２の径方向外側に押されて、多角形リング４７が点線で示している多角形リング４７’の形状になるまで変形する。
【０１１４】
このとき、ねじりバネ部４７ａの頂部４７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、ねじりバネ部４７ａの各腕部４７ｃ、４７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動して、各腕部４７ｃ、４７ｃがたわむ。また、各屈曲部４７ｂ、４７ｂの屈曲角度が大きくなる。そして、各屈曲部４７ｂ、４７ｂとインテグラルヒンジ４の軸線Ｄとが近接していないことによって、各腕部４７ｃ、４７ｃの揺動半径と、保持爪５の装着溝５ｄの揺動半径とが異なっている。これにより、図８に示されるように、各屈曲部４７ｂ、４７ｂが基部６の上面を収容空間２の径方向外側に摺動移動する。なお、図８（ａ）においては、４箇所のインテグラルヒンジ４の４本の軸線のうちの１本の軸線Ｄのみを示している。
【０１１５】
このような本実施形態の構成によると、第一付勢部材として多角形リング４７を用いており、４個の保持爪５の全てを一本の多角形リング４７で取り囲むことによって、保持爪５は進出方向に付勢される。したがって、第１実施形態におけるリングばね７と同様に多角形リング４７が他のばねに比べて安価なことによって、カップホルダ４０の製造コストが縮減されると共に、複数個の保持爪５のそれぞれに第一付勢部材を組み付ける場合と比べて、第一付勢部材の組み付け手間が低減されて生産性が向上する。
【０１１６】
また、多角形リング４７は、ピアノ線を材料としているため耐久性に優れている。また、多角形リング４７は、平面矢視における形状が円形ではなく張り出しを抑えた多角形とされているため、第３実施形態におけるゴムリング３７と同様に省スペース化に有効である。また、多角形リング４７は、保持爪５と同数の独立したねじりバネ部４７ａを備えているため、各保持爪５に作用する付勢力を均一化することが可能である。その他の効果については、第１実施形態と同様である。
＜第５実施形態＞
本実施形態は、第４実施形態における第一付勢部材である多角形リング４７の形状を多角形リング５７に変更した変更形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。図９に本実施形態におけるカップホルダの構造図を示す。図９（ａ）は図９（ｂ）におけるＢ−Ｂ線で切断した断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。なお、図９における点線は、カップホルダ５０を構成する各部品の最大可動範囲を示している。
【０１１７】
多角形リング５７は、一本のピアノ線を三次元多角形状に曲げ加工した後、ピアノ線の端部同士を溶接して無端とした部材である。多角形リング５７には４個の保持爪５と同数のねじりバネ部５７ａが形成されている。
【０１１８】
ねじりバネ部５７ａは、インテグラルヒンジ４と略同一高さでかつインテグラルヒンジ４を挟んだ両側でかつインテグラルヒンジ４の軸線Ｄの近傍に配置された２箇所の屈曲部５７ｂ、５７ｂと、各屈曲部５７ｂ、５７ｂからそれぞれ上方に延びる２本の同一長さの腕部５７ｃ、５７ｃと、各腕部５７ｃ、５７ｃの先端同士を水平方向に繋ぐ頂部５７ｄとからなる略コ字状を呈している。隣り合う各ねじりバネ部５７ａ、５７ａのそれぞれの屈曲部５７ｂ、５７ｂの端部同士は、接続部５７ｅによって接続されている。なお、図９（ａ）においては、４箇所のインテグラルヒンジ４の４本の軸線のうちの１本の軸線Ｄのみを示している。
【０１１９】
多角形リング５７は、平面矢視で、４箇所の頂部５７ｄ、５７ｄ、５７ｄ、５７ｄと、隣り合う各頂部５７ｄ、５７ｄの端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈している。すなわち、屈曲部５７ｂ、腕部５７ｃ及び接続部５７ｅは、平面矢視で、この平面領域内に配置されている。多角形リング５７は、４個の保持爪５の全てを保持爪５の後退側から取り囲むように全保持爪５に組み付けられている。４箇所の頂部５７ｄは、４個の保持爪５のそれぞれの後退側に形成された装着溝５ｄに装着されている。
【０１２０】
多角形リング５７の各屈曲部５７ｂは、４個の保持爪５が一体に形成された基部６の上面によって支持されている。基部６の上面によって、各屈曲部５７ｂの下方への動きは拘束されているが、水平方向への動きは拘束されていない。
【０１２１】
ねじりバネ部５７ａの頂部５７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、第５実施形態と同様に、各腕部５７ｃ、５７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動し、各腕部５７ｃ、５７ｃ及び／又は各屈曲部５７ｂ、５７ｂが捩られて、各腕部５７ｃ、５７ｃ及び／又は各屈曲部５７ｂ、５７ｂに頂部５７ｄを保持爪５の進出側に復元する弾発力が発生する。この弾発力が、保持爪５を進出方向に付勢する付勢力となる。
【０１２２】
収容空間２に飲料容器が収容されていない非使用時おいて、保持爪５は、保持爪５が収容空間２に最も進出した進出基準位置に多角形リング５７のねじりバネ部５７ａにより付勢されている。収容空間２に飲料容器が収容されることによって、飲料容器の側面で保持爪５が収容空間２の径方向外側に向かって押されて、ねじりバネ部５７ａの付勢力に抗して保持爪５が後退し、ねじりバネ部５７ａの付勢力によって、飲料容器の側面に保持爪５を介して５Ｎの押圧力が作用する。
【０１２３】
収容空間２に最大径の飲料容器が収容されると、保持爪５は、実線で示している進出基準位置から、揺動することによって点線で示している位置まで後退する。保持爪５の後退に伴って、多角形リング５７のねじりバネ部５７ａの頂部５７ｄが収容空間２の周方向外側に押されて、多角形リング５７が点線で示している多角形リング５７’の形状になるまで変形する。
【０１２４】
このとき、ねじりバネ部５７ａの頂部５７ｄが保持爪５の後退側に押されることによって、ねじりバネ部５７ａの各腕部５７ｃ、５７ｃが保持爪５の揺動方向に揺動して、各腕部５７ｃ、５７ｃがたわむ。また、各屈曲部５７ｂ、５７ｂの屈曲角度が大きくなる。そして、各屈曲部５７ｂ、５７ｂがインテグラルヒンジ４の軸線Ｄの近傍に配置されているため、各腕部５７ｃ、５７ｃの揺動半径と、保持爪５の装着溝５ｄの揺動半径とがほぼ等しい。これにより、各屈曲部５７ｂ、５７ｂの動きは、第４実施形態における各屈曲部４７ｂ、４７ｂの動きとは異なり、図９に示されるように、各屈曲部５７ｂ、５７ｂが基部６の上面を摺動移動する移動量は極めて少ない。
【０１２５】
このような本実施形態の構成によると、保持爪５の後退に伴って、ねじりバネ部５７ａの各腕部５７ｃ、５７ｃが揺動する際、各屈曲部５７ｂ、５７ｂが基部６の上面を摺動移動する移動量が極めて少ない。したがって、隣り合う各ねじりバネ部５７ａ、５７ａ同士の応力伝達は、接続部５７ｅによって十分に分断されている。これにより、多角形リング５７は、第４実施形態における多角形リング４７よりも各保持爪５に作用する付勢力を均一化する効果が高い。その他の効果については、第４実施形態と同様である。
【０１２６】
なお、本発明のカップホルダは上述した第１〜５の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２７】
１ … カップホルダ ２ … 収容空間
３ … ホルダ本体 ４ … インテグラルヒンジ（ヒンジ部）
５ … 保持爪 ５ｂ … 被規制斜面
５ｃ … 被規制鉛直面 ７ … リングばね（第一付勢部材）
８ … 底板 ９ … コイルばね（第二付勢部材）
１０ … ロック部材 １０ｂ… 当接内面
１１ … 連結部材
２０ … カップホルダ ２５ … 保持爪
２５ｂ… 被規制斜面 ２５ｃ… 被規制鉛直面
２５ｈ… 急勾配斜面 ２５ｉ… 緩勾配斜面
３０ … カップホルダ ３５ … 保持爪
３７，３７’… ゴムリング（第一付勢部材）
４０ … カップホルダ ４７，４７’… 多角形リング（第一付勢部材）
４７ａ… ねじりバネ部 ４７ｂ… 屈曲部
４７ｃ… 腕部 ４７ｄ… 頂部
５０ … カップホルダ ５７，５７’… 多角形リング（第一付勢部材）
５７ａ… ねじりバネ部 ５７ｂ… 屈曲部
５７ｃ… 腕部 ５７ｄ… 頂部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料容器を収容する収容空間が形成された有底筒状のホルダ本体と、
下部のヒンジ部を揺動軸として揺動可能であると共に、上部が前記収容空間に進退する保持爪と、
前記保持爪が進出する方向に前記保持爪を付勢する第一付勢部材と、
前記収容空間の下方に昇降自在に配設された底板と、
前記底板が上昇する方向に該底板を付勢する第二付勢部材と、
前記保持爪の後退側に形成された被規制斜面に離接すると共に、該被規制斜面に当接したときには該保持爪の後退を規制するロック部材と、
前記底板の昇降動作を前記ロック部材に伝達する連結部材と、を備え、
前記被規制斜面は、前記保持爪の後退側下方に向かって傾斜しており、
前記収容空間に前記飲料容器が収容されていない非使用時おいて、前記保持爪は該保持爪が該収容空間に最も進出した進出基準位置に前記第一付勢部材により付勢されていると共に、前記底板は該底板が最も上昇した上昇基準位置に前記第二付勢部材により付勢されており、前記ロック部材は、前記被規制斜面の上方に該被規制斜面から離間した位置にあり、
前記収容空間に前記飲料容器が収容されることによって、該飲料容器の側面で前記保持爪が押されて前記第一付勢部材の付勢力に抗して該保持爪が後退すると共に、前記底板に該飲料容器の重量が付与されることにより前記第二付勢部材の付勢力に抗して該底板が下降し、該底板の下降動作と連動して前記ロック部材が下降することにより前記被規制斜面と前記ロック部材とが当接し、該飲料容器の重量が該ロック部材から該被規制斜面に伝達されることによって、前記保持爪の後退が規制されることを特徴とするカップホルダ。
【請求項２】
前記被規制斜面は、複数の急勾配斜面と複数の緩勾配斜面とを交互に繋げた階段状を呈し、前記ロック部材が該急勾配斜面に当接することにより前記保持爪の後退が規制されることを特徴とする請求項１に記載のカップホルダ。
【請求項３】
前記被規制斜面の後退側下方には、鉛直又は略鉛直の被規制鉛直面が形成されており、
前記ロック部材が最も下降した状態において、該ロック部材の当接内面は、前記進出基準位置に付勢されている前記保持爪の前記被規制鉛直面に当接可能な高さとなることを特徴とする請求項１又は２に記載のカップホルダ。
【請求項４】
前記第一付勢部材は、鋼線をＣ字状に曲げ加工したリングばねであり、
前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記リングばねが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように組み付けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項５】
前記第一付勢部材は、伸縮性を有する環状のゴムリングであり、
前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記ゴムリングが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように組み付けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項６】
前記保持爪は、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けられており、
前記第一付勢部材は、鋼線を多角形に曲げ加工することによって全前記保持爪と同数のねじりバネ部が形成された多角形リングであり、
前記ねじりバネ部は、前記ヒンジ部と略同一高さでかつ該ヒンジ部を挟んだ両側に配置された２箇所の屈曲部と、各該屈曲部からそれぞれ上方に延びる２本の腕部と、各該腕部の先端同士を繋ぐ頂部と、からなり、
前記多角形リングは、平面矢視で、全前記頂部と、隣り合う各該頂部の端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈していると共に、各該頂部が各前記保持爪のそれぞれの後退側に当接するように全該保持爪に組み付けられており、
前記頂部が前記保持爪の後退側に押されることによって、各前記腕部が該保持爪の揺動方向に揺動し、各該腕部及び／又は各前記屈曲部が捩られて、各該腕部及び／又は各該屈曲部に該頂部を該保持爪の進出側に復元する弾発力が発生することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項７】
前記保持爪が樹脂製であり、該保持爪の前記ヒンジ部がインテグラルヒンジであることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項１】
飲料容器を収容する収容空間が形成された有底筒状のホルダ本体と、
下部のヒンジ部を揺動軸として揺動可能であると共に、上部が前記収容空間に進退する保持爪と、
前記保持爪が進出する方向に前記保持爪を付勢する第一付勢部材と、
前記収容空間の下方に昇降自在に配設された底板と、
前記底板が上昇する方向に該底板を付勢する第二付勢部材と、
前記保持爪の後退側に形成された被規制斜面に離接すると共に、該被規制斜面に当接したときには該保持爪の後退を規制するロック部材と、
前記底板の昇降動作を前記ロック部材に伝達する連結部材と、を備え、
前記被規制斜面は、前記保持爪の後退側下方に向かって傾斜しており、
前記収容空間に前記飲料容器が収容されていない非使用時おいて、前記保持爪は該保持爪が該収容空間に最も進出した進出基準位置に前記第一付勢部材により付勢されていると共に、前記底板は該底板が最も上昇した上昇基準位置に前記第二付勢部材により付勢されており、前記ロック部材は、前記被規制斜面の上方に該被規制斜面から離間した位置にあり、
前記収容空間に前記飲料容器が収容されることによって、該飲料容器の側面で前記保持爪が押されて前記第一付勢部材の付勢力に抗して該保持爪が後退すると共に、前記底板に該飲料容器の重量が付与されることにより前記第二付勢部材の付勢力に抗して該底板が下降し、該底板の下降動作と連動して前記ロック部材が下降することにより前記被規制斜面と前記ロック部材とが当接し、該飲料容器の重量が該ロック部材から該被規制斜面に伝達されることによって、前記保持爪の後退が規制されることを特徴とするカップホルダ。
【請求項２】
前記被規制斜面は、複数の急勾配斜面と複数の緩勾配斜面とを交互に繋げた階段状を呈し、前記ロック部材が該急勾配斜面に当接することにより前記保持爪の後退が規制されることを特徴とする請求項１に記載のカップホルダ。
【請求項３】
前記被規制斜面の後退側下方には、鉛直又は略鉛直の被規制鉛直面が形成されており、
前記ロック部材が最も下降した状態において、該ロック部材の当接内面は、前記進出基準位置に付勢されている前記保持爪の前記被規制鉛直面に当接可能な高さとなることを特徴とする請求項１又は２に記載のカップホルダ。
【請求項４】
前記第一付勢部材は、鋼線をＣ字状に曲げ加工したリングばねであり、
前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記リングばねが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように組み付けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項５】
前記第一付勢部材は、伸縮性を有する環状のゴムリングであり、
前記保持爪を、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けると共に、前記ゴムリングが、複数個の前記保持爪の全てを該保持爪の後退側から取り囲むように組み付けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項６】
前記保持爪は、前記収容空間に収容された前記飲料容器を周方向から取り囲むように複数個設けられており、
前記第一付勢部材は、鋼線を多角形に曲げ加工することによって全前記保持爪と同数のねじりバネ部が形成された多角形リングであり、
前記ねじりバネ部は、前記ヒンジ部と略同一高さでかつ該ヒンジ部を挟んだ両側に配置された２箇所の屈曲部と、各該屈曲部からそれぞれ上方に延びる２本の腕部と、各該腕部の先端同士を繋ぐ頂部と、からなり、
前記多角形リングは、平面矢視で、全前記頂部と、隣り合う各該頂部の端部同士を最短距離で繋ぐ線と、により囲まれた平面領域に収まる形状を呈していると共に、各該頂部が各前記保持爪のそれぞれの後退側に当接するように全該保持爪に組み付けられており、
前記頂部が前記保持爪の後退側に押されることによって、各前記腕部が該保持爪の揺動方向に揺動し、各該腕部及び／又は各前記屈曲部が捩られて、各該腕部及び／又は各該屈曲部に該頂部を該保持爪の進出側に復元する弾発力が発生することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【請求項７】
前記保持爪が樹脂製であり、該保持爪の前記ヒンジ部がインテグラルヒンジであることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一つに記載のカップホルダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１１０７２（Ｐ２０１１−１１１０７２Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７０２１６（Ｐ２００９−２７０２１６）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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