JP2010011712A - 充電台 - Google Patents

Abstract

【課題】 １次コイルの電磁誘導による金属片の発熱を防止することができる充電台を提供する。
【解決手段】 コードレス電話機５が載置されていないとき、スプリング１４は伸張し、充電カバー１３の上面１３ａの高さが、ハウジング１５の上面１５ａの高さと同じ高さになるので、充電カバー１３によって凹部１６の開口１６ａが塞がれる。充電カバー１３の上面１３ａと１次コイルである充電コイル１２とは、距離Ｌ１離れているので、充電カバー１３の上に硬貨あるいはクリップなどの金属片が載置されても、充電コイル１２による金属片の発熱を防止することができる。コードレス電話機５が載置されると、スプリング１４は、コードレス電話機５の重量によって収縮し、充電カバー１３は、充電コイル１２に最も低い位置まで下がる。そして、充電コイル１２によってコードレス電話機５の底部に設けられる２次コイル５１に交流電圧が励起される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁誘導を用いて充電する充電台に関する。

図５は、従来の技術による電磁誘導を用いたコードレス電話装置用の充電台９の構造を模式的に示す図である。充電台９は、充電台９の１次コイル９１とハンドセット８の２次コイル８１とを電磁結合させるための電磁結合用面９ａをほぼ鉛直に配設し、受け面９ｂを電磁結合用面９ａに対して鈍角に配設したものである。

スイッチング回路９３は、家庭用コンセントから導かれる交流電源９５を整流する整流回路９４から出力された電圧を調整する。そして、発振回路９２は、スイッチング回路９３からの出力を交流電圧に変換して、１次コイル９１へ供給する。ハンドセット８が充電台９に載置されると、２次コイル８１が１次コイル９１の近傍に配置されるので、２次コイル８１と１次コイル９１とが電磁結合し、１次コイル９１から２次コイル８１へ交流電圧が励起される。整流平滑回路８２は、２次コイル８１に発生した交流電圧を整流し、電源用の充電式電池８３を充電する。

電磁結合用面９ａがほぼ鉛直に配置され、受け面９ｂが電磁結合用面９ａに対してやや鈍角となるように配置されているので、充電台９にハンドセット８を載置していないときに、硬貨あるいはクリップなどの金属片が不用意に受け部９ｂに落ち込んでも、落ち込んだ金属片は、受け面９ｂに滑り落ちて電磁結合用面９ａから離れるので、その金属片が異常に発熱することを防止することができる（たとえば特許文献１参照）。

特開平７−１７０３１２号公報

しかしながら、上述した従来の技術であるコードレス電話装置用の充電台９は、１次コイル９１を垂直方向に設けているので、ハンドセット８つまり被充電物を納める受け皿９ｂつまり凹部の深さを浅くすることができないという問題がある。１次コイル９１を水平方向にし、凹部の底部に設けて、被充電物を納める凹部の深さを浅くすることも可能であるが、金属片が凹部に落ち込んだとき、落ち込んだ金属片が発熱するという問題を解決することはできない。

本発明の目的は、１次コイルの電磁誘導による金属片の発熱を防止することができる充電台を提供することである。

本発明は、重力が作用する方向とは反対方向に開口し、被充電物の一部分を収納する凹部を有するハウジングと、
前記凹部の底面に近接して前記ハウジング内に設けられ、前記被充電物が前記凹部に収納されたとき、交流磁場を発生する１次コイルと、
前記被充電物が前記凹部に収納されていないとき、前記凹部の開口を塞ぐ閉塞部とを含むことを特徴とする充電台である。

本発明によれば、ハウジングでは、重力が作用する方向とは反対方向に開口する凹部によって、被充電物の一部分が収納される。１次コイルによって、前記凹部の底面に近接して前記ハウジング内に設けられ、前記被充電物が前記凹部に収納されたとき、交流磁場が発生される。そして、閉塞部によって、前記被充電物が前記凹部に収納されていないとき、前記凹部の開口が塞がれる。

したがって、金属片が凹部に落ちることがなく、１次コイルと金属片との電磁誘導による金属片の発熱を防止することができる。

図１は、本発明の実施の一形態である充電台１の構成を模式的に示す図である。図２は、充電台１にコードレス電話機５を載置した状態を模式的に示す図である。充電台１は、基板１１、充電コイル１２、充電カバー１３、スプリング１４およびハウジング１５を含んで構成される。

基板１１は、家庭用コンセントから導かれる交流電源を整流する整流回路、整流回路から出力された電圧を調整するスイッチング回路、およびスイッチング回路からの出力を交流電圧に変換して、充電コイル１２へ供給する発振回路などの回路、ならびに充電コイル１２を搭載する電子回路基板である。整流回路、スイッチング回路および発振回路は、図５に示した従来の技術である充電台９で用いられる整流回路９４、スイッチング回路９３および発振回路９２と同様の回路であり、説明は省略する。

充電コイル１２は、交流磁場を発生する１次コイルであり、たとえば充電台１に載置される被充電物たとえばコードレス電話機５の２次コイル５１に交流電圧を励起する。閉塞部である充電カバー１３は、非導電性の部材からなる板状の形状で、ハウジング１５に形成される凹部１６内を上下する。充電カバー１３と凹部１６の側面との隙間は、金属片がその隙間から凹部１６内に入らない距離、たとえば０．５ｍｍ以下の距離である。

スプリング１４は、充電カバー１３を支持する非導電性の部材からなる弾性体、たとえば平ばねであり、少なくとも１つの弾性体によって構成される。スプリング１４は、コードレス電話機５が充電カバー１３に載置されていないとき、伸張して充電カバー１３を持ち上げ、持ち上げた充電カバー１３によって、凹部１６の開口１６ａを塞ぐ。スプリング１４は、コードレス電話機５が充電カバー１３に載置されると、収縮して充電カバー１３を押し下げて収納し、コードレス電話機５の一部分、たとえば底部を凹部１６に収納可能とする。スプリング１４ａは、コードレス電話機５が充電カバー１３に載置されて、収縮した状態を示している。

ハウジング１５は、たとえばプラスチックなどの樹脂の部材によって形成され、中央部には、コードレス電話機５の一部分、たとえば底部を収納するための凹部１６が形成されている。凹部１６は、重力が作用する方向とは反対方向に開口している。ハウジング１５は、充電コイル１２を搭載する基板１１をハウジング１５内の底部分に収納する。スプリング１４は、一端が充電コイル１５に固定され、他端が充電カバー１３を支持し、上部が凹部１６内に配置される。

コードレス電話機５が充電カバー１３に載置されていないとき、充電カバー１３は、スプリング１４によって最も高い位置に保持され、凹部１６の開口１６ａを塞ぐ。このとき、充電カバー１３の上面１３ａの高さは、ハウジング１５の上面１５ａの高さと同じ高さである。充電カバー１３の上面１３ａと充電コイル１２との距離Ｌ１は、充電カバー１３の上に載置された金属片、たとえば硬貨あるいはクリップなどの金属片が、充電コイル１２によって発熱しても、上昇する温度が環境温度に対して１５度以下となる距離である。

コードレス電話機５が充電カバー１３に載置され、凹部１６に収納されているとき、スプリング１４は、コードレス電話機５の重量によって収縮し、充電カバー１３は、最も低い位置まで下がっている。このとき、充電カバー１３の上面１３ａと充電コイル１２との距離Ｌ２は、充電コイル１２によってコードレス電話機５の底部に設けられる２次コイル５１に交流電圧が励起される距離である。

このように、ハウジング１５では、重力が作用する方向とは反対方向に開口する凹部１６によって、コードレス電話機５の一部分が収納される。充電コイル１２によって、凹部１６の底面に近接してハウジング１５内に設けられ、コードレス電話機５が凹部１６に収納されたとき、交流磁場が発生される。そして、充電カバー１３によって、コードレス電話機５が凹部１６に収納されていないとき、凹部１６の開口１６ａが塞がれる。

したがって、金属片が凹部１６に落ちることがなく、１次コイルである充電コイル１２と金属片との電磁誘導による金属片の発熱を防止することができる。

さらに、少なくとも１つのスプリング１４によって、充電カバー１３が支持され、コードレス電話機５が充電カバー１３に載置されたとき、収縮して充電カバー１３が凹部１６に収納され、コードレス電話機５が凹部１６に収納可能とされ、コードレス電話機５が充電カバー１３に載置されていないとき、伸張して凹部１６の開口１６ａを塞ぐ位置に充電カバー１３が配置される。

したがって、コードレス電話機５を載置したとき、コードレス電話機５の重量でカバー１３を押し下げることができ、コードレス電話機５を持ち上げたとき、カバー１３が上昇して凹部１６の開口１６ａを塞ぐことができる。

さらに、コードレス電話機５が凹部１６に収納されていないとき、充電カバー１３の上面と充電コイル１２との距離は、充電カバー１３の上面に金属片が載置されたときに、前記金属片が充電コイル１２によって発熱して上昇する温度が、１５度以下となる距離であるので、金属片の温度情報を環境温度に対して１５度以下に抑えることができる。
さらに、充電カバー１３は、板状の形状であるので、容易に作成することができる。

図３は、本発明の実施の他の形態である充電台２の構成を模式的に示す図である。図４は、充電台２にコードレス電話機５を載置した状態を模式的に示す図である。充電台２は、基板１１、充電コイル１２、スプリング１４、充電カバー２３およびハウジング２５を含んで構成される。充電台２の構成要素のうち、図１に示した充電台１の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符号を付して、重複を避けるために説明は省略する。

ハウジング２５の高さＬ４は、図１に示したハウジング１５の高さＬ３よりも低いが、ハウジング２５には、ハウジング１５と同様に凹部１６が形成されている。閉塞部である充電カバー２３は、コードレス電話機５が載置される載置面（以下「上面」ともいう）２３ａを有する載置部２３ｂと、載置部２３ｂの周縁部から全周にわたって重力方向に突出する突出部２３ｃとを備え、載置部２３ｂでスプリング１４によって保持され、凹部１６内を上下する。

コードレス電話機５が載置部２３ｂに載置されていないとき、充電カバー２３は、スプリング１４によって最も高い位置に保持され、充電カバー２３の上面２３ａと充電コイル１２との距離は、図１に示した充電台１と同じ距離Ｌ１である。すなわち、充電カバー２３の上面２３ａと充電コイル１２とは、距離Ｌ１離れているので、充電カバー２３の上に載置された金属片、たとえば硬貨あるいはクリップなどの金属片が、充電コイル１２によって発熱しても、上昇する温度が環境温度に対して１５度以下とすることができる。

充電カバー２３の突出部２３ｃは、充電カバー２３の上面２３ａとハウジング２５の上面２５ａとの隙間を塞ぐ高さであり、金属片が充電カバー１３の上面１３ａとハウジング２５の上面２５ａとの隙間から凹部１６に入ることを防止することができる。充電カバー２３の突出部２３ｃによって、充電カバー２３の上面２３ａとハウジング２５の上面２５ａとの隙間を塞ぐことができるので、ハウジング２５の上面２５ａを充電カバー２３の上面２３ａよりも低くすることができ、充電台２の高さを、図１に示した充電台１の高さよりも低くすることができる。

コードレス電話機５が載置部２３ｂに載置され、凹部１６に収納されているとき、スプリング１４は、コードレス電話機５の重量によって収縮し、充電カバー２３は、最も低い位置まで下がる。このとき、充電カバー２３の上面２３ａと充電コイル１２との距離は、図１に示した充電台１の場合と同じ距離Ｌ２である。したがって、充電コイル１２によってコードレス電話機５の底部に設けられる２次コイル５１に交流電圧を励起することができる。

このように、充電カバー２３は、コードレス電話機５が載置される載置面２３ａを有する載置部２３ｂと、載置部２３ｂの周縁部から全周にわたって重力方向に突出する突出部２３ｃとを備える。充電カバー２３の載置部２３ｂは、コードレス電話機５が凹部１６に収納されていないとき、凹部１６が形成されるハウジング２５の上面よりも高い位置に設けられ、充電カバー２３の突出部２３ｃは、コードレス電話機５が凹部１６に収納されていないとき、載置部２３ｂとハウジング２５の上面との隙間を塞ぐように形成される。したがって、充電台２の高さをより低くすることができる。

上述した実施の形態では、充電台１に載置される被充電物として、コードレス電話機５を例にして説明したが、被充電物は、コードレス電話機５に限定されるものではなく、たとえば携帯電話機、電気カミソリ、ハンディタイプのアイロン、あるいはハンディタイプの掃除機など、充電可能な電池を用いる電気製品であれば適用可能である。

本発明の実施の一形態である充電台１の構成を模式的に示す図である。 充電台１にコードレス電話機５を載置した状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の他の形態である充電台２の構成を模式的に示す図である。 充電台２にコードレス電話機５を載置した状態を模式的に示す図である。 従来の技術による電磁誘導を用いたコードレス電話装置用の充電台９の構造を模式的に示す図である。

符号の説明

１，２ 充電台
５ コードレス電話機
１１ 基板
１２ 充電コイル
１３，２３ 充電カバー
１４，１４ａ スプリング
１５，２５ ハウジング
１５ａ，２５ａ ハウジング上面
１６ 凹部
２３ｂ 載置部
２３ｃ 突出部
５１ ２次コイル

Claims (5)

1. 重力が作用する方向とは反対方向に開口し、被充電物の一部分を収納する凹部を有するハウジングと、
   前記凹部の底面に近接して前記ハウジング内に設けられ、前記被充電物が前記凹部に収納されたとき、交流磁場を発生する１次コイルと、
   前記被充電物が前記凹部に収納されていないとき、前記凹部の開口を塞ぐ閉塞部とを含むことを特徴とする充電台。
2. 前記閉塞部を支持し、
   前記被充電物が前記閉塞部に載置されたとき、収縮して前記閉塞部を前記凹部に収納し、前記被充電物を前記凹部に収納可能とし、
   前記被充電物が前記閉塞部に載置されていないとき、伸張して前記凹部の開口を塞ぐ位置に前記閉塞部を配置する少なくとも１つの弾性体をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の充電台。
3. 前記被充電物が前記凹部に収納されていないとき、前記閉塞部の上面と前記１次コイルとの距離は、前記閉塞部の上面に金属片が載置されたときに、載置された金属片が前記１次コイルによって発熱して上昇する温度が、１５度以下となる距離であることを特徴とする請求項１または２に記載の充電台。
4. 前記閉塞部は、板状の形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の充電台。
5. 前記閉塞部は、
   前記被充電物が載置される載置面を有する載置部と、
   前記載置部の周縁部から全周にわたって重力方向に突出する突出部とを備え、
   前記閉塞部の前記載置部は、前記被充電物が前記凹部に収納されていないとき、前記凹部が形成されるハウジングの上面よりも高い位置に設けられ、
   前記閉塞部の前記突出部は、前記被充電物が前記凹部に収納されていないとき、前記載置部と前記ハウジングの上面との隙間を塞ぐように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の充電台。

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