JP2002542579A - 再充電可能な電池を備えた装置 - Google Patents
再充電可能な電池を備えた装置Info
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- JP2002542579A JP2002542579A JP2000611844A JP2000611844A JP2002542579A JP 2002542579 A JP2002542579 A JP 2002542579A JP 2000611844 A JP2000611844 A JP 2000611844A JP 2000611844 A JP2000611844 A JP 2000611844A JP 2002542579 A JP2002542579 A JP 2002542579A
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- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
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Abstract
(57)【要約】
ハウジングと、該ハウジングに収納された再充電可能な電池とを備えた装置において、該再充電可能な電池が少なくとも充電手段のトランスの2次コイルの内側部分に配されており、一方、好適には磁場シールド手段が再充電可能な電池と平行に配され、該2次コイルの内側部分と共に配されており、上記手段により2次コイルを透る磁場の密度が向上させられ、その結果、上記再充電可能な電池から該磁場が離れたままである。
Description
【0001】
本発明は、請求項1のプリアンブルに記載の装置に関する。
【0002】
電気的に駆動される歯ブラシとして構成されるような装置は、本出願人により
様々な形態で市場において販売されており、よって公知である。さらにこのよう
な公知の装置に関連した2件の国際特許出願公報WO97/24.079A1及
びWO98/26.729A1で参照することができる。前記装置に収納された
充電用手段及びトランスの2次コイルは、実際には上記2件の公報には記載され
ていない。しかし、このことは本願の場合には必ずしも本質的ではない。その理
由はこのような充電用手段及びこのような2次コイルは当業者に一般に知られて
いるからである。公知の装置において再充電可能な電池及び2次コイルは、該2
次コイルのコイル軸と平行な方向でお互いからある距離を置いて配されている。
このことで、この方向における公知の装置の寸法、すなわち公知の歯ブラシの長
手方向における寸法は比較的大きいという結果をもたらす。そして、このことに
より、上述の方向で比較的長いハウジングを備えた装置となる。多くの応用例で
は、まったく、このことは問題を生じさせない。しかし、上記の方向で、装置の
寸法をより小さくすることは望ましく、又は効果的である用途が存在することが
分かった。このような要望は上記公知の装置ではより簡易には達成されえない。
その重要な要因は、上記再充電可能な電池と、上記2次コイルとが上述の方向に
見られるように、お互いある距離をおいて配されることである。
様々な形態で市場において販売されており、よって公知である。さらにこのよう
な公知の装置に関連した2件の国際特許出願公報WO97/24.079A1及
びWO98/26.729A1で参照することができる。前記装置に収納された
充電用手段及びトランスの2次コイルは、実際には上記2件の公報には記載され
ていない。しかし、このことは本願の場合には必ずしも本質的ではない。その理
由はこのような充電用手段及びこのような2次コイルは当業者に一般に知られて
いるからである。公知の装置において再充電可能な電池及び2次コイルは、該2
次コイルのコイル軸と平行な方向でお互いからある距離を置いて配されている。
このことで、この方向における公知の装置の寸法、すなわち公知の歯ブラシの長
手方向における寸法は比較的大きいという結果をもたらす。そして、このことに
より、上述の方向で比較的長いハウジングを備えた装置となる。多くの応用例で
は、まったく、このことは問題を生じさせない。しかし、上記の方向で、装置の
寸法をより小さくすることは望ましく、又は効果的である用途が存在することが
分かった。このような要望は上記公知の装置ではより簡易には達成されえない。
その重要な要因は、上記再充電可能な電池と、上記2次コイルとが上述の方向に
見られるように、お互いある距離をおいて配されることである。
【0003】
本発明は、上述の課題を除去し、上記の制約が最早存在しない簡易な態様及び
簡易な手段により達成することを目的とする。
簡易な手段により達成することを目的とする。
【0004】 請求項1のプリアンブルに記載の装置でこの目的を達成するために、請求項1
の特徴部分に記載の特徴がさらに提供される。
の特徴部分に記載の特徴がさらに提供される。
【0005】 本発明による手段は、本発明による装置がより小さな寸法、すなわち公知の構
造と比較して中空のシリンダとして形成されている、2次コイルのコイル軸と平
行な方向において比較的小さな寸法で実現され得ることを簡易に達成する。
造と比較して中空のシリンダとして形成されている、2次コイルのコイル軸と平
行な方向において比較的小さな寸法で実現され得ることを簡易に達成する。
【0006】 本発明による装置の構造は、再充電可能な電池が中空の円筒として形成された
2次コイルの一部へのみ拡がるようにすることができる。しかし、このような装
置では、請求項2による手段がさらに具備されることで特に利益があることが分
かった。空間の最適利用がこの態様で達成されるからである。
2次コイルの一部へのみ拡がるようにすることができる。しかし、このような装
置では、請求項2による手段がさらに具備されることで特に利益があることが分
かった。空間の最適利用がこの態様で達成されるからである。
【0007】 さらに、本発明による装置では、請求項3に記載による手段がさらに具備され
ることで特に利益があることが分かった。これにより、再充電可能な電池の電池
用ハウジングに渦電流による損失が起こらないことが特に達成され、したがって
この再充電可能電池に熱が発生しない。このことは、本発明によるこのような装
置では、特に過熱電池によって生じる問題はなんら発生しえないという利益を提
供する。さらに、これにより、公知の構造の場合よりも、より高い充電のための
電流が使用され得、それにもかかわらず、トランスの一次側のエネルギーは公知
の構造と比較してより低消費で足りるということが達成される。
ることで特に利益があることが分かった。これにより、再充電可能な電池の電池
用ハウジングに渦電流による損失が起こらないことが特に達成され、したがって
この再充電可能電池に熱が発生しない。このことは、本発明によるこのような装
置では、特に過熱電池によって生じる問題はなんら発生しえないという利益を提
供する。さらに、これにより、公知の構造の場合よりも、より高い充電のための
電流が使用され得、それにもかかわらず、トランスの一次側のエネルギーは公知
の構造と比較してより低消費で足りるということが達成される。
【0008】 さらに請求項4による手段が具備される場合は、本発明による装置内で磁場シ
ールド手段の実現のために特に利益があることが分かった。その理由は、磁場の
大変良好な密度がフェライト部を用いて可能であり、したがって再充電可能な電
池から大変良好な磁場のシールド(遮蔽)が達成されるからである。
ールド手段の実現のために特に利益があることが分かった。その理由は、磁場の
大変良好な密度がフェライト部を用いて可能であり、したがって再充電可能な電
池から大変良好な磁場のシールド(遮蔽)が達成されるからである。
【0009】 さらに請求項6、7、又は8による手段が具備される場合は、本発明による装
置に大きな利益があることも分かった。その理由は、これらの実施形態が高価で
ないという特別な利益があるからである。
置に大きな利益があることも分かった。その理由は、これらの実施形態が高価で
ないという特別な利益があるからである。
【0010】 さらに請求項9による手段が具備される場合は、本発明による装置に高い利益
があることも分かった。その理由は、これにより再充電可能な電池から大変良好
な磁場のシールドが確証されるからである。
があることも分かった。その理由は、これにより再充電可能な電池から大変良好
な磁場のシールドが確証されるからである。
【0011】 本発明による手段が、請求項10に記載されたような発明による装置で特に利
益があることが分かった。
益があることが分かった。
【0012】 本発明の上記の目的及び他の見地は、いくつかの実施形態に関する以下の記載
から明らかになるとともに、これらの実施形態を参照して明瞭にされるであろう
。
から明らかになるとともに、これらの実施形態を参照して明瞭にされるであろう
。
【0013】 以下、本発明は図面で示された2つの実施形態及び図面では示されていない他
の1つの実施形態を参照してより詳細に記載される。しかし、本発明はこれらの
3つの実施形態に決して限定されるものではない。
の1つの実施形態を参照してより詳細に記載される。しかし、本発明はこれらの
3つの実施形態に決して限定されるものではない。
【0014】
図1は装置1の一部を示す。ここではこの装置1は、例えば2件の国際特許出
願公報WO97/24079A1及びWO98/26729A1により公知の電
気駆動歯ブラシである。
願公報WO97/24079A1及びWO98/26729A1により公知の電
気駆動歯ブラシである。
【0015】 装置1はハウジング2を持つ。このハウジング2は、スリーブ部3及びこのス
リーブ部3に着脱可能に接続されているカバー部4から実質的に構成される。例
えば再充電可能な電池と交換する目的で、カバー部4はハウジング2の内部にア
クセス可能なようにスリーブ部3から着脱できる。実際には、第1の再充電可能
な電池5及び第2の再充電可能な電池6がハウジング2に収納される。2個の再
充電可能な電池5及び6はこの場合円筒かつ長尺形状である。これらの2個の再
充電可能な電池5及び6は、点線7で示されたようにハウジングの長手方向で一
方の電池の後ろに他方の電池があるように配される。その結果、2個の再充電可
能な電池5及び6は、互いに接触する電池用接触部(不図示)の手段により互い
に導通接続される。
リーブ部3に着脱可能に接続されているカバー部4から実質的に構成される。例
えば再充電可能な電池と交換する目的で、カバー部4はハウジング2の内部にア
クセス可能なようにスリーブ部3から着脱できる。実際には、第1の再充電可能
な電池5及び第2の再充電可能な電池6がハウジング2に収納される。2個の再
充電可能な電池5及び6はこの場合円筒かつ長尺形状である。これらの2個の再
充電可能な電池5及び6は、点線7で示されたようにハウジングの長手方向で一
方の電池の後ろに他方の電池があるように配される。その結果、2個の再充電可
能な電池5及び6は、互いに接触する電池用接触部(不図示)の手段により互い
に導通接続される。
【0016】 充電手段8はハウジング2に収納される。充電手段8は2つの再充電可能な電
池5及び6を充電するために構成される。充電手段8の構造は非凡なことは何も
なく、例えば本出願人により市場で販売されている歯ブラシのように、公知の装
置により以前から知られてきた。このため充電手段8はごく簡潔にここに記され
る。
池5及び6を充電するために構成される。充電手段8の構造は非凡なことは何も
なく、例えば本出願人により市場で販売されている歯ブラシのように、公知の装
置により以前から知られてきた。このため充電手段8はごく簡潔にここに記され
る。
【0017】 充電手段8は、トランス10に属する中空かつ円筒形状であって、しばしばエ
アコア(air−core)トランスとして称される、2次コイル9を有する。ここで
は2次コイル9が2次コイル9の巻線部及びコイルワイヤからなる巻線部12の
ためのキャリア11から構成されている。巻線部12の1次コイル巻線端部13
及び巻線部12の2次コイル巻線端部14が、充電回路17の2つの入力部15
及び16に導通される。そして、この充電回路17はまた、充電手段8の一部を
形成する。DC電圧が、2次コイル9の入力部15及び16のいずれか一つに印
加されるAC電圧から充電回路17の手段により発生され得る。上記DC電圧は
充電回路17の2つの出力部18及び19に現れ、これら2つの出力部18及び
19から2つの供給接触部20及び21へ伝導され得る。これらの接触部のうち
、第1の供給接触部20は、第1の再充電可能な電池5の電池接続用接触部(不
図示)と電気的に接触しており、第2の供給接触部21は、第2の再充電可能な
電池6の電池接続用接触部(不図示)と電気的に接触している。このようにして
、2つの再充電可能な電池5及び6を充電する充電回路17により発生されるD
C電圧が、上記2つの再充電可能な電池5及び6に印加され得る。
アコア(air−core)トランスとして称される、2次コイル9を有する。ここで
は2次コイル9が2次コイル9の巻線部及びコイルワイヤからなる巻線部12の
ためのキャリア11から構成されている。巻線部12の1次コイル巻線端部13
及び巻線部12の2次コイル巻線端部14が、充電回路17の2つの入力部15
及び16に導通される。そして、この充電回路17はまた、充電手段8の一部を
形成する。DC電圧が、2次コイル9の入力部15及び16のいずれか一つに印
加されるAC電圧から充電回路17の手段により発生され得る。上記DC電圧は
充電回路17の2つの出力部18及び19に現れ、これら2つの出力部18及び
19から2つの供給接触部20及び21へ伝導され得る。これらの接触部のうち
、第1の供給接触部20は、第1の再充電可能な電池5の電池接続用接触部(不
図示)と電気的に接触しており、第2の供給接触部21は、第2の再充電可能な
電池6の電池接続用接触部(不図示)と電気的に接触している。このようにして
、2つの再充電可能な電池5及び6を充電する充電回路17により発生されるD
C電圧が、上記2つの再充電可能な電池5及び6に印加され得る。
【0018】 上記で注釈したように、2次コイル9はトランス10の一部を形成する。トラ
ンス10はさらに略中空かつ円筒の形状を持ち、1次コイル22の巻線のための
キャリア23及びコイル巻線の巻線部24からなる1次コイル22を持つ。巻線
部24のコイル巻線は、2つの端部(不図示)により、メインサプライ(主たる
電源供給部)に接続される又は接続され得る電気手段に接続される。
ンス10はさらに略中空かつ円筒の形状を持ち、1次コイル22の巻線のための
キャリア23及びコイル巻線の巻線部24からなる1次コイル22を持つ。巻線
部24のコイル巻線は、2つの端部(不図示)により、メインサプライ(主たる
電源供給部)に接続される又は接続され得る電気手段に接続される。
【0019】 トランス10の1次コイル22は、装置1のための充電ステーション25に収
納される。充電ステーション25はカップ形状のチャンバ27を備えているハウ
ジング26を持つ。装置1はハウジング長手方向7においてハウジング2と共に
上記チャンバ27に挿入可能である。その結果、十分に充電ステーション25へ
と挿入された後の装置1は、図1で図示されているように、充電ステーション2
5と相対的な位置を占める。充電ステーション25に対する装置1の該相対的位
置で、トランス10の2次コイル9がトランス10の1次コイルの内部に配され
、もって良好な磁気カップリングが具備される。
納される。充電ステーション25はカップ形状のチャンバ27を備えているハウ
ジング26を持つ。装置1はハウジング長手方向7においてハウジング2と共に
上記チャンバ27に挿入可能である。その結果、十分に充電ステーション25へ
と挿入された後の装置1は、図1で図示されているように、充電ステーション2
5と相対的な位置を占める。充電ステーション25に対する装置1の該相対的位
置で、トランス10の2次コイル9がトランス10の1次コイルの内部に配され
、もって良好な磁気カップリングが具備される。
【0020】 装置1は、第1の再充電可能な電池5が2次のコイル9の内部の位置28で配
されるように有益に構成される。第1の充電可能な電池5の部分28は、図1で
は2重矢印部で示されている。装置1の形状及び寸法は、ここで第1の再充電可
能な電池5は2次コイル9の長さ分、十分に貫通して突出するように決められる
。ハウジング7の長手方向における装置1の寸法は、このような種類の公知の装
置における寸法よりも小さいこのような配置により利点をもたらすように達成さ
れる。
されるように有益に構成される。第1の充電可能な電池5の部分28は、図1で
は2重矢印部で示されている。装置1の形状及び寸法は、ここで第1の再充電可
能な電池5は2次コイル9の長さ分、十分に貫通して突出するように決められる
。ハウジング7の長手方向における装置1の寸法は、このような種類の公知の装
置における寸法よりも小さいこのような配置により利点をもたらすように達成さ
れる。
【0021】 磁場シールド手段29が装置1にさらに具備される。磁場シールド手段29は
、第1の再充電可能な電池5の長手方向に平行に延在するように配されている。
さらに、磁場シールド手段29は、2次コイル9の内部で、図1で2重矢印部で
示されるように位置30のところに配されている。磁場シールド手段29は、第
1の再充電可能な電池5の隣に存在し、かつ2次コイル9を貫通して完全に突出
している当該場合において1個のフェライト部により形成される。ここでは磁場
シールド手段29を構成するフェライト部が2次コイル9を貫通する円筒状のロ
ッドを形態を採る。この2次コイル9を通る磁場について磁場シールド手段29
によりその密度が向上される。その結果、磁場シールド手段29の自由端の領域
の磁場の密度は、2つの再充電可能な電池5及び6の領域における磁場の密度よ
りも実質的に高い。これにより、磁場シールド手段29により第1の再充電可能
な電池5及び2次の再充電可能な電池6から磁場が離れたままである。結果とし
て、第1の再充電可能な電池5の電池ハウジング及び2次の再充電可能な電池6
の電池ハウジングにおけるいかなる電流損失の発生をも簡易に防止される。その
結果、このような渦電流による損失から生じ得る問題及び/又は不利益をも取り
除かれた。
、第1の再充電可能な電池5の長手方向に平行に延在するように配されている。
さらに、磁場シールド手段29は、2次コイル9の内部で、図1で2重矢印部で
示されるように位置30のところに配されている。磁場シールド手段29は、第
1の再充電可能な電池5の隣に存在し、かつ2次コイル9を貫通して完全に突出
している当該場合において1個のフェライト部により形成される。ここでは磁場
シールド手段29を構成するフェライト部が2次コイル9を貫通する円筒状のロ
ッドを形態を採る。この2次コイル9を通る磁場について磁場シールド手段29
によりその密度が向上される。その結果、磁場シールド手段29の自由端の領域
の磁場の密度は、2つの再充電可能な電池5及び6の領域における磁場の密度よ
りも実質的に高い。これにより、磁場シールド手段29により第1の再充電可能
な電池5及び2次の再充電可能な電池6から磁場が離れたままである。結果とし
て、第1の再充電可能な電池5の電池ハウジング及び2次の再充電可能な電池6
の電池ハウジングにおけるいかなる電流損失の発生をも簡易に防止される。その
結果、このような渦電流による損失から生じ得る問題及び/又は不利益をも取り
除かれた。
【0022】 図2は他の装置1であって、磁場シールド手段29がその長手方向のL1部の
領域で第1の再充電可能な電池を囲み、2次コイル9を貫通して突出する、中空
かつ円筒形状の短絡回路(ショートサーキット)の巻線によって形成される装置
を示している。図2の装置では、磁場シールド手段29を形成する短絡回路の巻
線部は、中空の円筒金属部により簡易に形成されている。好適には、この円筒形
状の金属部は好適には深絞りされた筒により形成される。この筒は銅から作成さ
れるが、アルミニウムにより作成されてもよい。磁場の密度を向上させることは
筒の形態で磁場シールド手段29によっても達成される。その結果、2つの充電
可能電池5及び6の電池用ハウジングにおける渦電流が最小にされる。したがっ
て、このような渦電流の損失から起こり得る不利益が防止される。
領域で第1の再充電可能な電池を囲み、2次コイル9を貫通して突出する、中空
かつ円筒形状の短絡回路(ショートサーキット)の巻線によって形成される装置
を示している。図2の装置では、磁場シールド手段29を形成する短絡回路の巻
線部は、中空の円筒金属部により簡易に形成されている。好適には、この円筒形
状の金属部は好適には深絞りされた筒により形成される。この筒は銅から作成さ
れるが、アルミニウムにより作成されてもよい。磁場の密度を向上させることは
筒の形態で磁場シールド手段29によっても達成される。その結果、2つの充電
可能電池5及び6の電池用ハウジングにおける渦電流が最小にされる。したがっ
て、このような渦電流の損失から起こり得る不利益が防止される。
【0023】 図で別個に示されていないが、本発明による他の装置1では、磁場シールド手
段29が、中空かつ円筒形状の短絡回路の巻線ばかりでなくフェライト部をも有
する。この場合には、上記中空円筒状の短絡回路の巻線が少なくともその長手方
向の寸法のL1部の領域で再充電可能な電池5を取り囲む。一方、上記フェライ
ト部はこの再充電可能な電池5の隣に存在する。上述した利益は、図示しない本
発明により、装置1内においても確証される。
段29が、中空かつ円筒形状の短絡回路の巻線ばかりでなくフェライト部をも有
する。この場合には、上記中空円筒状の短絡回路の巻線が少なくともその長手方
向の寸法のL1部の領域で再充電可能な電池5を取り囲む。一方、上記フェライ
ト部はこの再充電可能な電池5の隣に存在する。上述した利益は、図示しない本
発明により、装置1内においても確証される。
【0024】 本発明は、上述の3つの実施態様には限定されない。本発明の装置では、ただ
一つの電池を使用することも可能である。円筒形状を持つことは使用される電池
に必須ではなく、円筒形状の電池の替わりに、円筒のベースとなる表面が矩形の
形状によって形成される電池を使用することも可能である。本発明は電動歯ブラ
シに適用できるばかりでなく、本発明に従う他の装置にも適用可能であることは
自明である。
一つの電池を使用することも可能である。円筒形状を持つことは使用される電池
に必須ではなく、円筒形状の電池の替わりに、円筒のベースとなる表面が矩形の
形状によって形成される電池を使用することも可能である。本発明は電動歯ブラ
シに適用できるばかりでなく、本発明に従う他の装置にも適用可能であることは
自明である。
【図1】 磁場シールド手段がフェライト部を有する本発明の第1の実施態
様における本発明による装置の断面部を示す。
様における本発明による装置の断面部を示す。
【図2】 図1と同様な実施態様の、磁場シールド手段が中空かつ円筒形状
の金属部を有する本発明の第2の実施態様における本発明による装置を示す。
の金属部を有する本発明の第2の実施態様における本発明による装置を示す。
1 装置 2、26 ハウジング 3 スリーブ 4 カバー部 5、6 再充電可能な電池 8 充電手段 9 2次コイル 10 トランス 11 キャリア 12、24 巻線部 13、14 コイル巻線端部 15、16 入力部 17 充電回路 18、19 出力部 20、21 供給接触部 22 1次コイル 25 充電ステーション 27 チャンバ 29 磁場シールド手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3B202 AA06 BE10 5H030 AA01 AS12 AS18 BB09 DD18 DD20
Claims (10)
- 【請求項1】 ハウジングと、 該ハウジングに収納される再充電可能な電池と、 該ハウジングに配され、該電池を充電するために設計され、トランスの1次コイ
ルが装置のための充電ステーションに配されている当該トランスの略中空かつ円
筒状の2次コイルを有する充電手段と、 を備えた装置であって、 前記再充電可能な電池が、少なくともその一部が前記2次コイルに配されている
ことを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記再充電可能な電池は略長尺状であり、好適には円筒形状
であり、前記2次コイルを完全に貫通して突出していることを特徴とする請求項
1に記載の装置。 - 【請求項3】 磁場シールド手段が、前記再充電可能な電池の長手方向と略
平行に配され、かつ少なくともその一部が前記2次コイル内に配されており、 この手段によって、前記2次コイルを通る磁場の密度が向上され得、その結果前
記再充電可能な電池から前記磁場が離れたままであることを特徴とする請求項2
に記載の装置。 - 【請求項4】 前記磁場シールド手段が、前記再充電可能な電池の隣にフェ
ライト部を有し、前記2次コイルの長さ全体を通って突出していることを特徴と
する請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 前記磁場シールド手段を形成する前記フェライト部が前記2
次コイルの長さ全体を通って突出している円筒形のロッドの形状を持つことを特
徴とする請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 前記磁場シールド手段は、少なくともその長手方向の寸法の
一部の領域で前記再充電可能な電池を取り囲む、中空かつ円筒の形状の、短絡回
路の巻線を有し、前記2次コイルの長さ全体を通って突出していることを特徴と
する請求項3に記載の装置。 - 【請求項7】 前記磁場シールド手段を形成する前記短絡回路の巻線が中空
かつ円筒形の金属部により形成されることを特徴とする請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 前記金属部が、深絞りされた筒により形成されていることを
特徴とする請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 前記中空かつ円筒形の短絡巻線に付加して前記再充電な電池
の隣に配され、前記2次コイルの長さ全体を通して突出しているフェライト部を
前記磁場シールド手段が有することを特徴とする請求項6に記載の装置。 - 【請求項10】 前記装置が電気的に動作可能な歯ブラシとして構成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の装置。
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