CN101983468A - 无接点式充电装置 - Google Patents

Abstract

提供一种无接点式充电装置，通过具有抑制金属异物接近馈电线圈的部件，可以抑制因电磁感应加热而引起的金属异物的异常升温。无接点式充电装置(10)具有馈电线圈(60)、平板部件(30)和弹簧(50)。平板部件(30)在馈电线圈(60)的上方离开馈电线圈(60)配置的第(1)位置和允许被充电体(100)接近馈电线圈(60)的第(2)位置之间自由移动，在第(1)位置，至少上表面(31)相对于水平面倾斜。弹簧(50)从第(2)位置向第(1)位置对平板部件(30)施加力。无接点式充电装置(10)在平板部件(30)处在第(2)位置的状态下，利用电磁感应对被充电体(100)充电。

Description

无接点式充电装置

技术领域

本发明涉及利用电磁感应对被充电体充电的无接点式充电装置。

背景技术

作为对无绳电话机的子机等被充电体充电的充电装置，近年来大多使用无接点式充电装置(例如，参照专利文献1)。现有的无接点式充电装置包括与商用电源连接的振荡电路以及与振荡电路连接的馈电线圈。当振荡电路向馈电线圈施加交流电压时，馈电线圈产生交变磁场。

被充电体一般具有受电线圈和充电电池。充电时，被充电体载置在充电装置的载置部上。载置部配置有馈电线圈。通过将被充电体载置在载置部上，使馈电线圈和受电线圈对置。根据电磁感应，馈电线圈产生的交变磁场在受电线圈中感应出交流电压。受电线圈感应的交流电压经整流后对充电电池进行充电。

【专利文献】特开平7-170312号公报

但是，现有的无接点式充电装置当被充电体未被载置在充电装置的载置部上时，可能会发生硬币等金属异物放置在载置部的情况。当金属异物放置在载置部上时，由于电磁感应加热，金属异物可能会异常升温。

为了抑制因电磁感应加热引起的金属异物的异常升温，在专利文献1中，记载了将载置部中馈电线圈和受电线圈相对置的面垂直配置的技术。该技术虽然在金属异物平放在载置部的底面的状态下能够实现抑制因电磁感应加热引起的金属异物的异常升温，但是，当金属异物以直立状态载置在载置部上、或者多个金属异物重叠在一起时，就不能抑制因电磁感应加热引起的金属异物的异常升温。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无接点式充电装置，通过使其具有抑制金属异物接近馈电线圈的部件，可以抑制因电磁感应加热引起的金属异物的异常升温。

本发明的无接点式充电装置是一种利用电磁感应对被充电体充电的无接点式充电装置，具有：振荡电路；馈电线圈；平板部件；外壳和赋能部件。馈电线圈通过从振荡电路输出的交流电压产生交变磁场。平板部件在馈电线圈的上方离开馈电线圈的第1位置和允许被充电体接近馈电线圈的第2位置之间自由移动，在第1位置，至少上表面相对于水平面倾斜。外壳是用轴支撑平板部件的外壳，并且在平板部件的倾斜方向上，配置在处于第1位置的平板部件的下游侧的下游侧部分不向平板部件的上方突出。赋能部件从上述第2位置向上述第1位置对平板部件施加力，并利用被充电体的重量使平板部件移动到上述第2位置。在平板部件处于第2位置的状态下，无接点式充电装置对上述被充电体充电。

按照该结构，不充电时，平板部件配置在第1位置，充电时，利用被充电体的重量，平板部件反抗赋能部件的作用力而被按下，由此配置在第2位置。在第1位置，平板部件处于馈电线圈的上方并且离开馈电线圈。当平板部件在第1位置上时，平板部件的上表面相对于水平面倾斜，故即使有金属异物落到平板部件上，金属异物也会从平板部件上滑落到充电装置的外部。

在上述结构中，当充电时，平板部件在第2位置也可以将被充电体保持其上表面，并接近馈电线圈。因为充电时被充电体载置在平板部件上，平板部件向第2位置移动而接近馈电线圈，故夹持平板部件从馈电线圈向被充电体发送交变磁场，对被充电体充电。不充电时，平板部件配置在第1位置，所以利用平板部件能够抑制金属异物接近馈电线圈，并抑制因电磁感应加热而引起金属异物的异常升温。

此外，也可以进而包括具有上方开口的开口部的凹状支承部，馈电线圈配置成从下方与支承部的底面相对置，平板部件在第1位置将开口部的至少一部分封闭，在第2位置与底面接近。不充电时，平板部件配置在第1位置，利用平板部件可以抑制金属异物进入支承部。充电时，平板部件配置在第2位置，夹持平板部件从馈电线圈向平板部件上的被充电体发送交变磁场，对被充电体充电。因此，不充电时，可以利用平板部件抑制金属异物接近馈电线圈，抑制因电磁感应加热而引起的异常升温。

进而，最好在第2位置将平板部件的上表面配置成水平。被充电体载置在平板部件的上表面上。若在第2位置平板部件的上表面被配置成水平，则可以提高在水平面内载置被充电体的方向的自由度。

此外，也可以进而包括保持部件和联动机构，保持部件是保持馈电线圈的部件，并且在水平配置的上侧位置和在上侧位置的下方相对于水平面倾斜的下侧位置之间自由移动；联动机构伴随平板部件从第2位置向第1位置移动，使保持部件从上侧位置向下侧位置移动，伴随平板部件从第1位置向第2位置移动，使保持部件从下侧位置向上侧位置移动。不充电时，平板部件配置在第1位置，保持部件配置在下侧位置，平板部件的上表面和保持部件均相对于水平面倾斜。因此，即使有金属异物落在平板部件上，也会从平板部件上向充电装置外部滑落，即使从平板部件脱离并落在保持部件上，由于保持部件倾斜，所以也会从保持部件上滑落。这样，不充电时，利用平板部件和保持部件，抑制金属异物接近馈电线圈。此外，充电时，通过将被充电体载置在平板部件上，由此，使平板部件和保持部件均处于水平状态且相互对置，夹持平板部件从馈电线圈向被充电体发送交变磁场，对被充电体充电。

进而，包括具有上方开口的开口部的凹状的支承部，馈电线圈配置成从下方与支承部的底面相对置，平板部件包括底端部用轴支撑在开口部的相互对置的边缘部上的2个盖部件，在第1位置，2个盖部件各自的前端部在各自的底端部的上方相接触，由此呈山形。不充电时，即使有金属异物落在平板部件上，金属异物也会从山形的平板部件上滑落到充电装置的外部。因此，不充电时，可以利用平板部件抑制金属异物接近馈电线圈，抑制因电磁感应加热引起的异常升温。

此外，支承部的底面最好水平。当被充电体载置在支承部的底面上时，若支承部的底面水平，则可以提高在水平面内载置被充电体的方向的自由度。此外，若支承部的底面水平且馈电线圈的轴向与底面垂直，则馈电线圈产生的交变磁场因电磁感应而在被充电体的受电线圈中感应的感应电压变大。这样，可以提高充电效率。

若按照本发明，当平板部件处在第1位置时，因平板部件的上表面相对于水平面倾斜，故即使有金属异物落到平板部件上，金属异物也会从平板部件上滑落到充电装置的外部。因此，可以利用平板部件抑制金属异物接近馈电线圈，并抑制因电磁感应加热引起的金属异物的异常升温。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的无接点式充电装置的不充电时的剖面图。

图2是无接点式充电装置的充电时的剖面图。

图3是表示无接点式充电装置的电气构成的框图。

图4A是第2实施方式的无接点式充电装置的不充电时的剖面图，图4B是充电时的剖面图。

图5A是第3实施方式的无接点式充电装置的不充电时的剖面图，图5B是充电时的剖面图。

图6A第4实施方式的无接点式充电装置的不充电时的剖面图，图6B是充电时的剖面图。

具体实施方式

下面，根据附图说明实施本发明的最佳方式。图1是本发明第1实施方式的无接点式充电装置10的不充电时的剖面图。图2是无接点式充电装置10的充电时的剖面图。在图1和图2中，省略了剖切面的剖面标志。

作为一个例子，无接点式充电装置10用作对无绳电话机的子机进行充电的充电装置。无绳电话机的子机是被充电体100的一个例子。

充电装置10具有外壳20、平板部件30、支撑部件40、弹簧50和馈电线圈60。弹簧50相当于本发明的赋能部件。

外壳20具有相对于水平面倾斜的外壳上表面21。外壳20具有呈凹状的支承部23，支承部23具有在上方开口的开口部22。支承部23的底面24最好水平。

馈电线圈60配置在外壳20内，从下方与底面24相对置。馈电线圈60最好配置成轴向与底面24垂直。通过对馈电线圈60施加交流电压，使其产生交变磁场。

平板部件30由支撑部件40支撑。支撑部件40在本实施方式中呈L字形状。支撑部件40的一端固定在平板部件30上，另一端利用轴支撑在外壳20上。因此，平板部件30在图1所示的规定的第1位置和图2所示的规定的第2位置之间自由移动。弹簧50例如是螺旋弹簧，从第2位置向第1位置对平板部件30施加力。

第1位置是在馈电线圈60的上方离开馈电线圈60的位置。平板部件30在不充电时配置在第1位置。平板部件30在第1位置至少将一部分开口部22封闭。在本实施方式中，平板部件30在第1位置基本上将开口部22全部封闭。

平板部件30的至少上表面31在第1位置上相对于水平面倾斜。在本实施方式中，平板部件30具有同样的厚度。平板部件30的上表面31在第1位置上最好与外壳上表面21大致配置在同一平面内。

外壳20利用轴并经由支撑部件40支撑平板部件30。在平板部件30的倾斜方向，在外壳20中，配置在平板部件30的下游侧的下游侧部分不向处在第1位置的平板部件30的上方突出。

因平板部件30的上表面31和外壳上表面21相对于水平面倾斜，故即使硬币等金属异物落在平板部件30的上表面31或外壳上表面21上，金属异物也会从平板部件30或外壳上表面21上向充电装置10的外部滑落。因此，利用平板部件30可以抑制金属异物向馈电线圈60接近。

在平板部件30的上表面31和外壳上表面21的倾斜方向，在支承部23的上游侧上端边缘部设置了向下游侧延伸的延伸部25。在与上表面31等的倾斜方向正交的方向(与图1的纸面垂直的方向)，延伸部25的尺寸最好与平板部件30的尺寸大致相同。在上表面31等的倾斜方向，以覆盖支承部23的上游侧侧面26和平板部件30之间的间隙的方式形成延伸部25。通过延伸部25，能够可靠地抑制金属异物进入支承部23内，并能够可靠地抑制金属异物靠近馈电线圈60。

第2位置如图2所示是平板部件30接近支承部23的底面24的位置。平板部件30处在第2位置，由此，允许它接近被充电体100的馈电线圈60。充电时，一旦被充电体100载置在平板部件30上，平板部件30利用被充电体100的重量反抗弹簧50的作用力，并向第2位置移动。当充电时，平板部件30在第2位置将被充电体100保持在其上表面31。

充电时，被充电体100载置在平板部件30上，平板部件30移动到第2位置，与馈电线圈60接近，故夹持平板部件30，从馈电线圈60向被充电体100发送交变磁场，对被充电体充电。

平板部件30的上表面31在第2位置上最好水平配置。如上所述，充电时，被充电体100载置在平板部件30上。当被充电体100象大多数无绳电话机的子机那样具有显示部时，充电时，被充电体100的显示部最好不要冲下。若平板部件30的上表面31在第2位置上呈水平配置，则不管被充电体100在水平面内朝向哪个方向，显示部都难以朝下。因此，若平板部件30的上表面31在第2位置上呈水平配置，则可以提高在水平面内载置被充电体100的方向的自由度。

图3是表示无接点式充电装置10的电气构成的方框图。

充电装置10除了馈电线圈60之外，还具有振荡电路61、开关电路62和整流电路63。被充电体100具有充电电池101、整流平滑电路102和受电线圈103。

整流电路63将从商用电源200供给的交流电压整流成直流电压，再输出给开关电路62。开关电路62检测被充电体100的充电电池101的充电状态，当充电电池101不是规定的满充电状态时，向振荡电路61输出直流电压，当充电电池101达到规定的满充电状态时，停止向振荡电路61输出直流电压。

振荡电路61将从开关电路62输出的直流电压变换成交流电压，并将交流电压输出给馈电线圈60。馈电线圈60利用振荡电路61输出的交流电压产生交变磁场。

根据电磁感应，利用馈电线圈60产生的交变磁场在受电线圈103中感应出交流电压。整流平滑电路102对受电线圈103感应的交流电压进行整流和平滑，并对充电电池101充电。

如图2所示，支承部23的底面24和第2位置上的平板部件30的上表面31均水平，馈电线圈60的轴向与底面24垂直。因此，馈电线圈60的轴向和受电线圈103的轴向容易做到平行。因此，由于馈电线圈60产生的交变磁场而在被充电体100的受电线圈103中根据电磁感应感应的交流电压变大，提高充电效率。

充电装置10如上所述，因平板部件30的上表面31相对于水平面倾斜，故即使硬币等金属异物落在平板部件30的上表面31，金属异物从平板部件30上滑落，不会进入到支承部23内。因此，利用平板部件30可以防止金属异物接近馈电线圈60。故能够抑制因电磁感应加热而引起的金属异物的异常升温。

此外，即使金属异物不从平板部件30的上表面31滑下来而停在上表面31上，由于在第1位置上平板部件30离开馈电线圈60，所以不会引起电磁感应加热，金属异物不会异常升温。

图4A是第2实施方式的无接点式充电装置10A的不充电时的剖面图，图4B是充电时的剖面图。在图4A和图4B中，省略了剖切面的剖面标志。

本实施方式的充电装置10A的电气构成和充电装置10一样。

在充电装置10A中，外壳27A具有凹部27A。平板部件30A的底端部32A利用轴支撑在凹部27A的上端边缘部。平板部件30A在图4A所示的第1位置和图4B所示的第2位置之间自由移动。平板部件30在第1位置上相对于水平面倾斜，在第2位置上大致呈水平配置。

弹簧50A的一端固定在平板部件30A的与底端部32A相反一侧的前端部33A上，弹簧50A的另一端固定在外壳20A的边缘部上表面。平板部件30A利用弹簧50A从第2位置向第1位置施加力。弹簧50A例如可以使用压缩弹簧。

在平板部件30A的前端部33A设置了向下延伸的盖部34A。盖部34A防止金属异物从横向进入凹部27A内。

平板部件30A的底端部32A安装了第1齿轮35A。第1齿轮35A伴随平板部件30A在第1位置和第2位置之间的移动而旋转。

馈电线圈60A保持在保持部件70A上。保持部件70A的底端部71A在平板部件30A的底端部32A的附近利用轴支撑在外壳20A上。保持部件70A可以在图4B所示的上侧位置和图4A所示的下侧位置之间自由移动。保持部件70A在上侧位置大致水平配置，在下侧位置，在上侧位置的下方相对于水平面倾斜。

保持部件70A的底端部71A上安装有第2齿轮72A。第2齿轮72A伴随保持部件70A在上侧位置和下侧位置之间的移动而旋转。第1齿轮35A和第2齿轮72A相互啮合，伴随平板部件30A的移动，保持部件70A也进行移动。第1齿轮35A和第2齿轮72A相当于本发明的联动机构。

当平板部件30A从第2位置移动到第1位置时，保持部件70A随之从上侧位置移动到下侧位置。此外，当平板部件30A从第1位置移动到第2位置时，保持部件70A随之从下侧位置移动到上侧位置。

不充电时，如图4A所示，平板部件30A配置在第1位置，保持部件70A配置在下侧位置。

不充电时，平板部件30A的上表面31A和保持部件70A均相对于水平面倾斜。因此，即使金属异物落到平板部件30A上，也会从平板部件30A滑落到充电装置10A的外部。即使金属异物脱离平板部件30A而落到保持部件70A上，因保持部件70A倾斜，故也会从保持部件70A上滑落下来。这样，不充电时，利用平板部件30A和保持部件70A，可以抑制金属异物接近馈电线圈60A。

充电时，如图4B所示，平板部件30A配置在第2位置，保持部件70A配置在上侧位置。充电时，通过将被充电装置100载置在平板部件30A上，由此，平板部件30A和保持部件70A均处于水平状态且相互对置，夹持平板部件30A，从馈电线圈60A向被充电体100发送交变磁场，对被充电体100充电。

图5A是第3实施方式的无接点式充电装置的不充电时的剖面图，图5B是充电时的剖面图。在图5A和图5B中，省略了剖切面的剖面标志。

本实施方式的充电装置10B的电气构成和充电装置10一样。

在充电装置10B中，外壳27B具有凹部27B。平板部件30B的底端部32B用轴支撑在凹部27B的上端边缘部。平板部件30B可以在图5A所示的第1位置和图5B所示的第2位置之间自由移动。平板部件30B在第1位置上相对于水平面倾斜，在第2位置上大致呈水平配置。

平板部件30B利用弹簧50B从第2位置向第1位置施加力，作为弹簧50B，例如使用螺旋弹簧。

在平板部件30B的与底端部32B相反一侧的前端部33B设置了向下延伸的齿条部36B。在比底端部32B稍低的位置上，在与齿条部36B啮合的位置上设置了小齿轮72B。与小齿轮72B同轴，保持部件70B底端部71B用轴支撑在外壳20B上。小齿轮72B和保持部件70B一体地移动。齿条部36B和小齿轮72B相当于本发明的联动机构。

保持部件70B在图5B所示的上侧位置和图5A所示的下侧位置之间自由移动。保持部件70在上侧位置大致水平配置，在下侧位置，在上侧位置的下方相对于水平面倾斜。

当平板部件30B从第2位置移动到第1位置时，保持部件70B随之从上侧位置移动到下侧位置。此外，当平板部件30B从第1位置移动到第2位置时，保持部件70B随之从下侧位置移动到上侧位置。

不充电时，如图5A所示，平板部件30B配置在第1位置，保持部件70B配置在下侧位置。

不充电时，平板部件30B的上表面31B和保持部件70B均相对于水平面倾斜。因此，即使金属异物落到平板部件30B上也会从平板部件30B上滑落到充电装置10A的外部。即使金属异物脱离平板部件30B而落到保持部件70B上，因保持部件70B倾斜，故也会从保持部件70B上滑落。这样，不充电时，利用平板部件30B和保持部件70B，可以抑制金属异物接近馈电线圈60A。

充电时，如图5B所示，平板部件30B配置在第2位置，保持部件70B配置在上侧位置。充电时，通过将被充电装置100载置在平板部件30B上，由此，平板部件30B和保持部件70B均处于水平状态且相互对置，夹持平板部件30B，从馈电线圈60B向被充电体100发送交变磁场，对被充电体100充电。

图6A是第4实施方式的无接点式充电装置的不充电时的剖面图，图6B是充电时的剖面图。在图6A和图6B中，省略了剖切面的剖面标志。

本实施方式的充电装置10C的电气构成和充电装置10一样。

在充电装置10C中，外壳20C的外壳上表面21C像山形屋顶(切妻屋根)那样，从中心线到两侧向下倾斜。外壳20C的中央部具有凹状的支承部23C，支承部23C具有上方开口的开口部22C。

平板部件30C包含2个盖部件37C、38C。盖部件37C、38C的各底端部371C、381C利用轴支撑在开口部22C的相互对置的边缘部上。

盖部件37C、38C在图6A所示的第1位置和图6B所示的第2位置之间自由移动。在第1位置，盖部件37C、38C各自的底端部371C、381C的相反一侧的前端部372C、382C在底端部371C、381C的上方相互接触。因此，平板部件30C在第1位置上呈山形。盖部件37C、38C各自的上表面373C、383C面向外侧向下倾斜。

盖部件38C在前端部382的下表面具有突起部384C。突起部384C在盖部件37C侧具有斜面385C。在盖部件37C、38C处于第1位置时，斜面385C以规定的角度与盖部件37C的前端部372C接触。

盖部件37C在第2位置上与支承部23C的内侧面26C靠近。盖部件38C的第2位置设在支承部23C的外部。

盖部件37C、38C分别利用未图示的赋能部件，从第2位置向第1位置施加力。作为充电装置10C的赋能部件，例如使用螺旋弹簧。

按下盖部件37C，将被充电体100载置在支承部23C内。当按下盖部件37C时，盖部件37C的前端部372C在突起部384C的斜面385上滑动，由此，从盖部件37C向盖部件38C传递面向第2位置的力。盖部件37C利用被充电体的重量从第1位置向第2位置移动，盖部件38C利用从盖部件37C传递的力从第1位置向第2位置移动。

不充电时，如图6A所示，平板部件30C配置在第1位置，因平板部件30C的上表面呈山形，故即使金属异物落到平板部件30C上也会从平板部件30C滑落到充电装置10A的外部。因此，不充电时，利用平板部件30C，可以抑制金属异物接近馈电线圈60C，并抑制因电磁感应加热而使金属异物异常升温。

充电时，如图6B所示，平板部件30C配置在第2位置，被充电装置100载置在支承部件23C内。充电时，被充电装置100载置在支承部23C内时，馈电线圈60C和受电线圈103相互对置，从馈电线圈60C向被充电体100发送交变磁场，对被充电体100充电。

支承部23C的底面24C最好水平。当被充电装置100配置在支承部件23C的底面24C上时，若支承部件23C的底面24C水平，则可以提高在水平面内载置被充电体100的方向的自由度。此外，若支承部件23C的底面24C水平且馈电线圈60C的轴向与底面24C垂直，则馈电线圈60C产生的交变磁场因电磁感应而在被充电体100的受电线圈103中感应的感应交流电压变大，提高充电效率。

最后，上述实施方式的说明在所有的点上都是例示，并不限于这些例子。本发明的范围不是由上述实施方式，而是由权利要求的保护范围示出。另外，本发明的范围中涵盖了涵义和范围与权利要求的保护范围等同的范围内的所有变更。

Claims (7)

1.一种利用电磁感应对被充电体充电的无接点式充电装置，其特征在于，具有：

振荡电路；

馈电线圈，通过上述振荡电路输出的交流电压产生交变磁场；

平板部件，在沿上述馈电线圈的上方离开上述馈电线圈的第1位置和允许上述被充电体接近上述馈电线圈的第2位置之间自由移动，在上述第1位置，至少上表面相对于水平面倾斜；

外壳，该外壳是用轴支撑上述平板部件的外壳，在上述平板部件的倾斜方向上，配置在上述平板部件的下游侧的下游侧部分不向位于上述第1位置的上述平板部件的上方突出；和

赋能部件，从上述第2位置向上述第1位置对上述平板部件施加力，并利用上述被充电体的重量使上述平板部件移动到上述第2位置，

在上述平板部件处于上述第2位置的状态下对上述被充电体进行充电。

2.权利要求1记载的无接点式充电装置，其特征在于，

当充电时，上述平板部件在上述第2位置将上述被充电体保持在上述上表面，并接近上述馈电线圈。

3.权利要求2记载的无接点式充电装置，其特征在于，

进而包括具有上方开口的开口部的凹状的支承部；

上述馈电线圈配置成从下方与上述支承部的底面相对置；

上述平板部件在上述第1位置将上述开口部的至少一部分封闭，在上述第2位置与上述底面接近。

4.权利要求3记载的无接点式充电装置，其特征在于，

上述平板部件的上述上表面在上述第2位置配置成水平。

5.权利要求2记载的无接点式充电装置，其特征在于，包括：

保持部件，保持上述馈电线圈，并且在水平配置的上侧位置和在上述上侧位置的下方相对于水平面倾斜的下侧位置之间自由移动；和

联动机构，伴随上述平板部件在从上述第2位置向上述第1位置移动，使上述保持部件从上述上侧位置向上述下侧位置移动，伴随上述平板部件从上述第1位置向上述第2位置移动，使上述保持部件从上述下侧位置向上述上侧位置移动。

6.权利要求1记载的无接点式充电装置，其特征在于，

还包括：具有上方开口的开口部的凹状的支承部；

上述馈电线圈配置成从下方与上述支撑部的底面相对置；

上述平板部件包括将底端部用轴支撑在上述开口部的相对置的边缘部上的2个盖部件，在上述第1位置，上述盖部件各自的前端部在各自的上述底端部的上方相接触，由此呈山形。

7.权利要求6记载的无接点式充电装置，其特征在于，

上述底面水平。

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