JP2013093973A - 充電式電気機器用ホルダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で充電装置と電気機器との相対移動を規制する。
【解決手段】 充電装置の載置表面に向かって突出し電気機器を両側から把持する少なくとも一対の軟質の把持突起と、その一対の把持突起を互いに近接する方向へ付勢する付勢部材とを形成し、充電時には一対の把持突起が電気機器の両側面を把持するとともに、充電表面が載置表面に向かって押圧されるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触式充電装置によって充電される充電式電気機器用のホルダ装置に関し、詳しくは車両室内などに設けられるホルダ装置に関するものである。

近年、繰り返し充電が行える二次電池、その二次電池を用いた携帯電話、コードレス電話機、ポータブルゲーム機、ポータブル音響機器、電動歯ブラシ、電動シェーバー等の充電式電気機器（以下、電気機器という）が広く用いられている。その電気機器を充電するには、一般に有接点型の接触式充電装置が用いられているが、接点端子の腐食による接触不良が生じるなどの不具合があった。

そこで、コイルによる電磁誘導を利用した無接点型の非接触式充電方法が開発されている。この充電方法は、非接触式充電装置（以下、充電装置という）内に設けられた一次コイルに電流を流すことで、電気機器内に設けられた二次コイルに生じる誘導電流を利用して、電気機器を充電するものである。この非接触式充電方法によれば、無接点であるため腐食による接触不良を回避できる他、接点端子に人が触れることや水の付着による短絡も未然に防止できる。また一つの充電装置を複数種の電気機器の充電に共用することができ、経済的である。

ところで、自動車室内などに充電装置を配置し、乗車中に電気機器を充電することが考えられている。しかしながら、上記した非接触式充電方法においては、一次コイルと二次コイルとをほぼ同軸に位置させなければならない。また一次コイルと二次コイルとの間の距離が大きく離れると充電が困難となる。したがって自動車室内のように振動や加減速が発生する場所では、振動や加減速による充電装置と電気機器との相対移動を規制する必要がある。

そこで特開2003−047180号公報には、充電装置に電気機器の胴部を囲う支持部を設け、支持部に一次コイルを配置すると共に、電気機器に長手方向を軸とする二次コイルを配置した無接点型充電装置が提案されている。このようにすれば、上記不具合は解消されるものの、一つの充電装置を複数種の電気機器の充電に共用しようとすると、複数種の電気機器全てに長手方向を軸とする二次コイルを配置しなけらばならず、経済効果が低下してしまう。

また特開2008−295273号公報には、端末装填部（充電装置）内に携帯電話端末（電気機器）が差し込まれた時に、携帯電話端末の上下方向、幅方向、厚さ方向のそれぞれに対して携帯電話端末を押さえて支持する押さえ部を設けた無接点電力電送装置が提案されている。しかしこの装置では、構造が複雑になって高価となるという不具合がある。

特開2003−047180号公報 特開2008−295273号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で充電装置と電気機器との相対移動を規制することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の充電式電気機器用ホルダ装置の特徴は、充電時には、充電装置の載置表面と電気機器の充電表面とが対向して直接又は間接的に接触するように電気機器が収納されるホルダ装置であって、
載置表面に少なくとも一部が当接し載置表面と充電表面との間に介在する底壁と、底壁及び底壁と対向する対向壁の少なくとも一方から突出し電気機器を両側から把持する少なくとも一対の把持突起と、一対の把持突起を互いに近接する方向へ付勢する付勢部材と、を有し、
少なくとも一対の把持突起はショアＡ９０以下の軟質材から形成され、充電時には、一対の把持突起は付勢部材の付勢によって電気機器を把持するとともに充電表面が載置表面に向かって押圧されることにある。

本発明のホルダ装置によれば、充電時には、一対の把持突起と底壁との間に電気機器を挿入するだけで、充電表面が載置表面に向かって押圧されるので、一次コイルと二次コイルとが近接し、伝送損失を低減した充電が可能となる。また、少なくとも一対の把持突起で電気機器を安定して把持することができるので、車室内に搭載した場合であっても、振動や加減速によって位置ずれすることなく、安定した充電が可能となる。

本発明の一実施例に係るホルダ装置と充電装置及び電気機器を示す分解斜視図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置に電気機器を収納した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置の断面図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置に板バネを配置する様子を示す要部拡大断面図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置を自動車室内に搭載した状態で示す断面図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置を自動車室内に搭載した他の態様で示す断面図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置の他の態様を示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るホルダ装置の他の態様を示す要部断面図である。 本発明の第２の実施例に係るホルダ装置の断面図である。 本発明の第２の実施例に係るホルダ装置の断面図である。

本発明の充電式電気機器用ホルダ装置の特徴は、充電時には、充電装置の載置表面と電気機器の充電表面とが対向して直接又は間接的に接触するように電気機器が収納されることにある。充電装置の載置表面とは、充電時に電気機器が対向する表面であり、一般には充電装置に配置された一次コイルの軸に対して直交する表面をいう。また電気機器の充電表面とは、充電時に充電装置の載置表面に対向して配置される表面をいう。

充電装置としては、公知の種々の非接触式充電装置を用いることができる。一次コイルの配置も、可動コイル型、コイルアレイ型などを用いることができる。また電気機器としては、二次電池自体、その二次電池を用いた携帯電話、コードレス電話機、ポータブルゲーム機、ポータブル音響機器、電動歯ブラシ、電動シェーバー等がある。二次コイルを備えていることが望ましいが、二次コイルを備えていない電気機器であっても、二次コイルを内蔵したケースに入れたものをホルダ装置に収納して充電することもできる。

本発明の充電式電気機器用ホルダ装置は、底壁と、底壁及び底壁と対向する対向壁の少なくとも一方から突出した少なくとも一対の把持突起と、一対の把持突起を互いに近接する方向へ付勢する付勢部材と、を有している。

少なくとも一対の把持突起は、ショアＡ９０以下の軟質材から形成され、付勢部材によって互いに近接する方向へ付勢されている。このような軟質材としては、ＥＰＤＭなどのゴム類、熱可塑性エラストマー、ウレタンスポンジなどから選択して用いることができる。

一対の把持突起を底壁に突設した場合には、一対の把持突起は互いに近接する方向へ底壁に対して傾斜して突設されていることが望ましい。こうすることで、厚さ寸法や幅寸法が異なる複数種類の電気機器であっても、その側面と表面との角部に把持突起を圧接させることができ、付勢部材の付勢力によって充電表面を載置表面に向かって押圧することができる。

また一対の把持突起を対向壁に形成した場合には、把持突起は断面円弧状に突出する形状とすることが望ましい。こうすることで、厚さ寸法や幅寸法が異なる複数種類の電気機器であっても、その側面と表面との角部に把持突起を圧接させることができ、付勢部材の付勢力によって充電表面を載置表面に向かって押圧することができる。

付勢部材としては、板バネ、コイルバネあるいは樹脂バネなどを用いることができる。付勢部材の配置の態様としては、一対の把持突起のそれぞれの内部に板バネを収納したり、一対の把持突起をコイルバネあるいはゴムバネで連結したりすることができる。一対の把持突起を中空形状とすれば、付勢部材をその内部に収納することができる。

なお付勢部材が金属製であると、充電装置がその存在を検出して誤作動する場合が想定される。したがって付勢部材が金属製である場合には、付勢部材と載置表面との距離を大きくしたり、付勢部材と載置表面との間に絶縁体を配置したりすることが望ましい。また付勢部材を樹脂製とすれば、このような不具合を未然に回避することができる。さらに、底壁と対向する対向壁に一対の把持突起を形成すれば、付勢部材と充電装置との距離を大きくすることができるので、誤作動をさらに防止することができる。

底壁は、充電表面と載置表面との間に介在している。伝送効率を高めるためには、底壁の厚さは薄いほど好ましい。底壁を把持突起と同材質の軟質材から一体に形成すれば、充電時に電気機器によって圧縮されることで底壁をさらに薄くすることができる。しかし底壁を薄くすると、ホルダ装置としての形状保持が困難となる。

そこで底壁と充電装置とを一体とすることが望ましい。例えば底壁周囲から把持突起と反対側へ突出する立て壁を底壁と一体に形成して箱状とし、その内部に充電装置を収納して一体化することができる。このように本発明のホルダ装置と充電装置とを一体とすることで、汎用性が向上するという効果が発現される。なお一体性をさらに高めるには、底壁は充電装置に係合固定されていることが望ましい。この係合固定手段は特に制限されず、接合、凹凸嵌合、爪係合、ビス固定など、種々の手段から選択することができる。

底壁及び対向壁の少なくとも一方から立ち上がり、電気機器の重力を受けて支持する支持壁をさらに有することが望ましい。このようにすることで、把持突起と支持壁とで電気機器を少なくとも三方から支持することができ、安定して保持することができる。この支持壁は、底壁又は対向壁に突設してもよいし、他部品の一部を支持壁として代用することも可能である。

底壁は載置表面の全面を覆うように形成してもよいが、伝送効率をより高めるためには、底壁に載置表面が表出する開口を形成することが好ましい。この開口は、電気機器を収納したときの少なくとも二次コイルに対応する位置に形成することが望ましい。このようにすることで、充電表面と載置表面との距離をより小さくすることができ、伝送効率をより高めることができる。

また製造の容易性を考慮すると、底壁、少なくとも一対の把持突起、支持壁は、同一材料から一体に形成することが望ましい。

以下、実施例により本発明の実施態様を詳細に説明する。

図１に本実施例に係るホルダ装置１と、非接触式の充電装置３と、携帯電話機Ａ（電気機器）を示す分解斜視図を、図２にホルダ装置１に携帯電話機Ａを収納して充電している状態の斜視図を、図３にホルダ装置の断面図を示す。このホルダ装置１は、内側形状が充電装置３の外形に対応した形状の箱状の充電装置収納部１０と、充電装置収納部１０の底壁１１から裏面側へ突出する一対の把持突起１２と、底壁１１の端部に形成され一対の把持突起１２による把持方向と平行に延び底壁１１から突出する支持壁１３と、を備え、ショアＡ９０以下の軟質樹脂から一体に形成されている。一対の把持突起１２は中空に形成され、その内部にはそれぞれ板バネ２が配置されている。

一対の把持突起１２は、互いに近接する方向へ底壁１０の表面に対して傾斜して突設され、板バネ２は一対の把持突起１２を互いに近接する方向へ付勢している。

図４に拡大して示すように、把持突起１２の根元には底壁１１と平行に突出した後に中空部１５側へ折れ曲がった舌片部１６が形成されている。また板バネ２は、把持突起１２の先端内周面形状に沿う形状の曲面部２０と、曲面部２０から延びる直線部２１と、直線部２１の先端から略直角に折れ曲がった係止部２２とからなる。

この板バネ２を把持突起１２の中空部１５に保持するには、先ず曲面部２０側から中空部１５に挿入し、曲面部２０を把持突起１２の先端内周面に当接させる。次いで係止部２２を舌片部１６に当接させ、舌片部１６の弾性変形を利用して係止部２２を舌片部１６の内側へ嵌入し舌片部１６と係合させる。この状態で板バネ２にはバネ弾性が発生し、一対の把持突起１２を互いに近接するように付勢する。

このホルダ装置１は、箱状の充電装置収納部１０に充電装置３が収納されることで充電装置３と一体化され、充電装置３の載置表面３０が底壁１１と当接している。そして図５に示すように、自動車のセンタークラスタ４に形成された凹部４０に搭載されている。凹部４０には、その開口を開閉可能なドア４１が形成されている。もちろん、充電装置３は図示しない配線にて図示しない電源に導通されている。

車両乗員が携帯電話機Ａを充電する際には、ドア４１を開いて一対の把持突起１２の間に携帯電話機Ａを挿入し、携帯電話機Ａの挿入端が支持壁１３に当接するまで挿入する。すると一対の把持突起１２は携帯電話機Ａによって互いに離れる方向へ弾性変形しようとし、板バネ２には付勢力が蓄えられる。このとき図３に示すように、一対の把持突起１２は、板バネ２の付勢力によって携帯電話機Ａの両側面に押圧されるとともに、携帯電話機Ａの充電表面A₁が載置表面３０に向かって押圧されている。したがって底壁１１は圧縮によって厚さが薄くなり、充電表面A₁と載置表面３０との距離が近づくので、高い伝送効率で充電することができる。

そして携帯電話Ａは、一対の把持突起１２によって幅方向の移動を規制され、支持壁１３によって下方への移動を規制されているので、車両の振動や加減速などによって移動することなく安定して保持され、安定した充電を行うことができる。

また携帯電話機Ａに比べて幅広で薄型の携帯電話機Ｂを充電する場合でも、図３に示すように、一対の把持突起１２が板バネ２の付勢力によって携帯電話機Ｂの両側面に押圧されるとともに、携帯電話機Ｂの充電表面B₁が載置表面３０に向かって押圧され、携帯電話機Ａの場合と同様に安定した充電が可能となる。このように形状の異なる少なくとも二種の携帯電話機を安定して充電できるのは、一対の把持突起１２を互いに近接する方向へ底壁１０の表面に対して傾斜して突設したことによる効果である。

なお本実施例に係るホルダ装置１は、充電装置３と一体としてあるため、車室内の別の部位にも容易に配置することができる。例えば図６に示すように、コンソールボックス５の前部に形成された凹部５０に収納することができる。すなわちホルダ装置１と充電装置３とを一体とすれば、車両室内の所望の部位に容易に配置することができ、各種の車両、車種で共用することができるので、汎用性が向上し安価に提供することができる。

なお図７に示すように、底壁１１の一部に開口１４を形成することもできる。このようにすれば、充電表面A₁、B₁と載置表面３０とが直接対向するため障害物による抵抗が減少し、充電時の伝送効率がさらに向上する。また図８に示すように、底壁１１から把持突起１２と反対側へ突出する凸部１７を形成し、充電装置３に形成された凹部３１に嵌合させることによって、充電装置３とホルダ装置１との一体性を高めることも好ましい。

図９，１０に第２の実施例に係るホルダ装置を示す。このホルダ装置６は、コンソール７の前部に形成された凹部７０にポケット状に形成されている。このホルダ装置６は、底壁６０と、底壁６０と対向する対向壁６１と、底壁６０の下端と対向壁６１の下端とを連結する支持壁６２とを有し、実施例１と同じ材料から容器形状に一体に形成されている。対向壁６１には、断面円弧状の一対の把持突起６３が突設されている。一対の把持突起６３は中空状に形成され、その内部に配置された板バネ９が一対の把持突起６３を互いに近接する方向へ、かつ底壁６０へ近接する方向へ付勢している。

底壁６０は、コンソール７に予め固定された充電装置３の載置表面３０に当接して保持されている。そして底壁６０の、載置表面３０に当接している部分及び把持突起６３を除く全壁面には、硬質樹脂からなる裏打板８が積層され、形状補強がなされている。対向壁６１及び底壁６０の上端はそれぞれコンソール７に保持固定されている。

本実施例のホルダ装置を用いて車両乗員が携帯電話機Ｃを充電する際には、一対の把持突起６３と底壁６０との間に携帯電話Ｃを挿入し、携帯電話機Ｃの挿入端が支持壁６２に当接するまで挿入する。すると一対の把持突起６３は携帯電話機Ｃによって互いに離れる方向へ弾性変形し、板バネ７には付勢力が蓄えられる。このとき一対の把持突起６３は、板バネ９の付勢力によって携帯電話機Ｃの両側面のコーナー部を押圧するとともに、携帯電話機Ｃを載置表面３０に向かって押圧している。したがって底壁６０は圧縮によって厚さが薄くなり、携帯電話機Ｃの充電表面C₁と載置表面３０との距離が近づくので、高い伝送効率で充電することができる。

そして携帯電話機Ｃは、一対の把持突起６３によって幅方向の移動を規制され、支持壁６２によって下方への移動を規制されているので、車両の振動や加減速などによって移動することなく安定して保持され、安定した充電を行うことができる。また板バネ９は、携帯電話機Ｃの充電表面C₁と反対側の表面に向かって把持突起６３を押圧するので、板バネ９と載置表面３０との距離を大きく取ることができる。したがって金属製の板バネ９を用いても、充電装置３の誤作動を防止することができる。

上記の実施例では車載用の用途を説明したが、本発明の充電式電気機器用ホルダ装置は、列車、船舶、飛行機など各種乗り物ばかりか、工場など振動が大きな場所における電気機器の充電に用いることができる。

１，６：ホルダ装置 ２，９：板バネ（付勢部材） ３：非接触式充電装置
１１，６０：底壁 １２，６３：把持突起 １３，６２：支持壁
１４：開口 ６１：対向壁 Ａ，Ｂ，Ｃ：充電式電気機器
３０：載置表面 Ａ₁，Ｂ₁，Ｃ₁：充電表面

Claims (6)

1. 充電時には、非接触式充電装置の載置表面と充電式電気機器の充電表面とが対向して直接又は間接的に接触するように該充電式電気機器が収納されるホルダ装置であって、
   該載置表面に少なくとも一部が当接し該載置表面と該充電表面との間に介在する底壁と、該底壁及び該底壁と対向する対向壁の少なくとも一方から突出し該充電式電気機器を両側から把持する少なくとも一対の把持突起と、一対の該把持突起を互いに近接する方向へ付勢する付勢部材と、を有し、
   少なくとも一対の該把持突起はショアＡ９０以下の軟質材から形成され、充電時には、一対の該把持突起は該付勢部材の付勢によって該充電式電気機器を把持するとともに該充電表面が該載置表面に向かって押圧されることを特徴とする充電式電気機器用ホルダ装置。
2. 一対の前記把持突起は前記底壁から突出し、互いに近接する方向へ前記底壁に対して傾斜して突設されている請求項１に記載の充電式電気機器用ホルダ装置。
3. 前記底壁及び前記対向壁の少なくとも一方から立ち上がり前記充電式電気機器の重力を受けて支持する支持壁をさらに有する請求項１又は請求項２に記載の充電式電気機器用ホルダ装置。
4. 前記底壁には前記載置表面が表出する開口が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の充電式電気機器用ホルダ装置。
5. 前記底壁は前記載置表面に係合固定されている請求項１〜４のいずれかに記載の充電式電気機器用ホルダ装置。
6. 前記付勢部材は樹脂製である請求項１〜５のいずれかに記載の充電式電気機器用ホルダ装置。

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