JP2010200425A - 筐体の開閉操作によって内蔵電池に充電する携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の開閉操作によって内蔵電池に充電する携帯端末について、電磁誘導の起電力をできる限り大きくできる位置に磁石及びコイルを配置した携帯端末を提供する。
【解決手段】第１の筐体と、第２の筐体と、両筐体の一方の端に取り付けられたヒンジと有すると共に、電池パックを内蔵する携帯端末であって、両筐体がヒンジを介して扇状に旋回することによって利用者によって開閉操作される携帯端末に関する。第１の筐体は、第２の筐体に対する当接面に永久磁石を配置し、第２の筐体は、両筐体が閉じられた際に、第１の筐体の永久磁石に当接する位置に配置されたコイルと、両筐体の開閉操作に応じて、コイルが磁石と当接及び離隔を繰り返すことによって当該コイルに生じた電磁誘導の起電力を、電池パックへ供給する整流手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内蔵電池に充電する携帯端末に関する。

携帯電話機に代表される携帯端末は、内蔵電池（バッテリ又は充電可能な二次電池）を備えることによって、携帯性を向上させている。例えば、携帯電話機の場合、単なる通話だけでなく、アドレス帳、スケジュール、電子マネー等、様々な機能を搭載している。そのため、携帯電話機自体の動作時間も長時間化し、消費電力も増加することとなる。一方で、内蔵電池の容量には限界がある。携帯電話機の電池切れは、具体的には、アドレス帳に登録された相手方の電話番号を知ることもできなくなってしまう。このように、携帯電話機の高機能化は、携帯電話機に対して長時間動作を要求するために、電池容量とのトレードオフが問題となる。

これに対し、携帯電話機自体に発電機能を備え、内蔵電池に充電することができる技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、携帯電話機のヒンジ部に、筐体の開閉操作をスライド動作に変換する開閉／スライド変換部を備え、磁石とコイルとを相対移動させることによって電磁誘導の起電力を生じさせている。この起電力を、内蔵電池へ供給することによって充電することができる。

特開２００７−２３５５６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術によれば、磁石、コイル及び開閉／スライド変換部の全てが、携帯電話機の筐体内に小型に収容されている。電磁誘導の起電力は、磁界を強くするほど、磁界の変化が早いほど、コイルの巻回数が多いほど、大きくなる。そうすると、充電機能が小型に収容されるほど、発生する起電力は小さくならざるを得ない。コイルの巻回数を増加することは、必然的に小型化に逆行する。結局、電池切れが生じた場合、利用者が、その携帯電話機の開閉操作回数を早く且つ多く繰り返す必要がある。

そこで、本発明は、筐体の開閉操作によって内蔵電池に充電する携帯端末について、電磁誘導の起電力をできる限り大きくすることができる位置に磁石及びコイルを配置した携帯端末を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１の筐体と、第２の筐体と、両筐体の一方の端に取り付けられたヒンジと有すると共に、電池パックを内蔵する携帯端末であって、両筐体がヒンジを介して扇状に旋回することによって利用者によって開閉操作される携帯端末において、
第１の筐体は、第２の筐体に対する当接面に永久磁石を配置し、
第２の筐体は、
両筐体が閉じられた際に、第１の筐体の永久磁石に当接する位置に配置されたコイルと、
両筐体の開閉操作に応じて、コイルが磁石と当接及び離隔を繰り返すことによって当該コイルに生じた電磁誘導の起電力を、電池パックへ供給する整流手段と
を有することを特徴とする。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
永久磁石は、第１の筐体の当接面の周囲に配置され、
コイルは、第１の筐体の永久磁石に当接する位置に複数個配置され、その複数個のコイルは、直列に結合されることも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、コイルは、第２の筐体の背面に内蔵される電池パックと一体的に形成されることも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
当該携帯端末の電源手段と、
単位時間当たりの開閉回数を計数する開閉計数手段と、
開閉計数手段によって計測された単位時間当たりの開閉回数が、所定閾値以上となった際に、電源手段を電源オフに制御する電源制御手段と
を有することも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、電源制御手段は、開閉計数手段によって計測された単位時間当たりの開閉回数が、第２の所定閾値以下となった際に、電源手段を電源オンに制御することも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、携帯電話機又は携帯型情報端末であることも好ましい。

本発明の携帯端末によれば、筐体の開閉操作によって内蔵電池に充電する携帯端末について、両筐体の当接面に磁石及びコイルを配置することによって、両筐体を開閉操作によってコイルに生じる起電力をできる限り大きくすることができる。

磁石及びコイルを配置した本発明の携帯端末の外観図である。 本発明における携帯端末の機能構成図である。 磁石及びコイルを周囲に配置した本発明の携帯端末の外観図である。 コイル及び電池パックを一体的に構成した携帯端末の外観図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、磁石及びコイルを配置した本発明の携帯端末の外観図である。

携帯端末１は、例えば折り畳み式の携帯電話機又は携帯情報端末（ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)）である。携帯電話機１は、第１の筐体１１と、第２の筐体１２と、両筐体の一方の端に取り付けられたヒンジ１０と有する。両筐体がヒンジを介して扇状に旋回することによって、利用者によって開閉操作される。また、携帯電話機１は、例えばリチウムイオン電池のような電池パックを内蔵している。蓄電能力の劣化に対応するために、電池パックは、通常、取り外し可能である。

図１（ａ）は、携帯電話機の開状態の正面図であり、図１（ｂ）はその側面図である。第１の筐体１１には、ディスプレイ（液晶パネル、ＬＣＤ）及びアンテナが配置されている。第２の筐体１２には、操作キーが配置されている。また、図１（ａ）によれば、第１の筐体１１は、第２の筐体１２に対する当接面に永久磁石１１１を配置する。一方で、第２の筐体１２は、第１の筐体１１に対する当接面にコイル１２１を配置する。ここで、永久磁石１１１及びコイル１２１は、当該携帯電話機が閉じられた際に、互いに当接する位置に配置される。

図１（ｃ）は、携帯電話機の閉状態の正面図であり、図１（ｄ）はその側面図である。不使用時には、ヒンジ１０を中心に両筐体が旋回して閉じている。閉状態では、第１の筐体１１の永久磁石１１１と、第２の筐体１２のコイル１２１とは当接する。尚、「当接」とは、永久磁石１１１とコイル１２１とが電磁誘導的に当接していればよく、必ずしも完全に接するか否かは設計事項である。

図２は、本発明における携帯端末の機能構成図である。

図２によれば、第２の筐体１２は、コイル１２１と、整流部１２２と、電池パック１２３と、電源部１２４と、開閉計数部１２５と、電源制御部１２６とを有する。

利用者は、携帯電話機１における第１の筐体１１と第２の筐体１２とを把持し、開閉操作を繰り返す。両筐体の開閉操作に応じてコイル１２１が永久磁石１１１と当接及び離隔を繰り返す。このとき、コイル１２１の磁界の変動に応じて、ファラデーの法則（電磁誘導）によって、起電力が誘起される。その起電力は、整流部１２２へ出力される。尚、その起電力は、コイル１２１の巻回数と、その磁束の変化（利用者による単位時間当たりの開閉操作の回数）に比例する。

整流部１２２は、コイル１２１から出力された交流成分を、ダイオードによって直流成分に整流する。尚、整流部１２２は、オペアンプによって構成されてもよい。その直流電流は、電池パック１２３へ供給される。これによって、電池パック１２３は、充電することができる。

電源部１２４は、電源制御部１２６からの制御に応じて、電源オン／電源オフを切り替える。ここで、電源部１２４は、携帯電話機の主電源である。

開閉計数部１２５は、単位時間当たりの開閉回数を計数する。その開閉回数は、電源制御部１２６へ出力される。開閉回数は、利用者が充電のために開閉操作を繰り返しているか否かを判定するためのものである。開閉計数部１２５は、例えば電子スイッチのようなものであってもよい。

電源制御部１２６は、開閉計数部１２５によって計測された単位時間当たりの開閉回数が、第１の所定閾値以上となった際に、電源部１２４を電源オフに制御する。筐体の開閉操作中の充電時に、電源部１２４を電源オフとすることによって、充電効率を高める。勿論、筐体の開閉操作中の充電時に、電源部１２４を電源オンのままにするという選択も可能であって、利用者の設定に基づく。

その後、電源制御部１２６は、その開閉回数が、第２の所定閾値以下となった際に、電源部１２４を電源オンに制御する。筐体の開閉操作を終了した時には、電源部１２４を電源オンとすることによって、直ぐに利用可能にする。勿論、筐体の開閉操作を終了した後、電源部１２４を電源オフのままにするという選択も可能であって、利用者の設定に基づく。この場合、通常どおり、利用者が、携帯電話機に対する手動操作によって電源オンにする。

尚、電源制御部１２６及び開閉計数部１２５は、携帯電話機の主電源の電源部１２４が電源オフであっても駆動することができる。例えば、これらは、電池パック１２３からの給電によって駆動する。

充電のための開閉操作の場合、短い時間に開閉操作が繰り返される。例えば１分間に６０回も開閉操作が繰り返される場合、その操作は、充電のためのものである。従って、充電のための開閉操作時に、電源部１２４が電源オンにされることは放電を意味し、十分な充電を阻害する。このような無駄な電源オンを防止するべく、充電のための開閉操作時には、電源部１２４が電源オフになるように制御する。

図３は、磁石及びコイルを周囲に配置した本発明の携帯端末の外観図である。

図３によれば、図１と比較して、永久磁石１１１が、第１の筐体１１の当接面の周囲に配置されている。一方で、コイル１２１も、第１の筐体１１の永久磁石１１１に当接する位置に複数個配置される。また、これら複数個のコイルは、直列に結合される。これによって、コイル１２１に誘起する起電力をできる限り大きくすることができる。

図４は、コイル及び電池パックを一体的に構成した携帯端末の外観図である。

図４によれば、コイル１２１及び整流部１２２が、電池パック１２３と一体的に形成されている。これによって、充電機能を搭載した電池パック１２３を構成することができる。一体的に形成することによって、発生した起電力を、ロスなく、電池パック１２３へ供給することができる。

以上、詳細に説明したように、本発明の携帯端末によれば、筐体の開閉操作によって内蔵電池に充電する携帯端末について、両筐体の当接面に磁石及びコイルを配置することによって、両筐体を開閉操作によってコイルに生じる起電力をできる限り大きくすることができる。

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ 携帯電話機、携帯端末
１０ ヒンジ
１１ 第１の筐体
１１１ 永久磁石
１２ 第２の筐体
１２１ コイル
１２２ 整流部
１２３ 電池パック
１２４ 電源部
１２５ 開閉計数部
１２６ 電源制御部

Claims (6)

1. 第１の筐体と、第２の筐体と、両筐体の一方の端に取り付けられたヒンジと有すると共に、電池パックを内蔵する携帯端末であって、両筐体がヒンジを介して扇状に旋回することによって利用者によって開閉操作される携帯端末において、
   第１の筐体は、第２の筐体に対する当接面に永久磁石を配置し、
   第２の筐体は、
   両筐体が閉じられた際に、第１の筐体の前記永久磁石に当接する位置に配置されたコイルと、
   両筐体の開閉操作に応じて、前記コイルが前記磁石と当接及び離隔を繰り返すことによって当該コイルに生じた電磁誘導の起電力を、前記電池パックへ供給する整流手段と
   を有することを特徴とする携帯端末。
2. 前記永久磁石は、第１の筐体の前記当接面の周囲に配置され、
   前記コイルは、第１の筐体の前記永久磁石に当接する位置に複数個配置され、該複数個のコイルは、直列に結合されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記コイルは、第２の筐体の背面に内蔵される前記電池パックと一体的に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。
4. 当該携帯端末の電源手段と、
   単位時間当たりの開閉回数を計数する開閉計数手段と、
   前記開閉計数手段によって計測された単位時間当たりの開閉回数が、第１の所定閾値以上となった際に、前記電源手段を電源オフに制御する電源制御手段と
   を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の携帯端末。
5. 前記電源制御手段は、前記開閉計数手段によって計測された単位時間当たりの開閉回数が、第２の所定閾値以下となった際に、前記電源手段を電源オンに制御することを特徴とする請求項４に記載の携帯端末。
6. 携帯電話機又は携帯型情報端末であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の携帯端末。

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