JP2014064408A - 携帯機器、携帯機器の機器本体、充電電力供給ユニット - Google Patents

携帯機器、携帯機器の機器本体、充電電力供給ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】異なる充電方式毎に携帯機器を容易に作り分けることができたり、対応可能な充電方式を容易に変更できたりする携帯機器、携帯機器の機器本体、充電電力供給ユニットを提供する。
【解決手段】
携帯電話機100は、蓄電池Bを装着可能な蓄電池装着部133と、蓄電池Bに対する充電を行う充電回路132と、充電回路132に電気的に接続された端子であって、充電回路132による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能な受電端子131と、を備える機器本体130と、受電端子131に接続されて充電電力を給電可能な給電端子143を有し、給電端子143へ充電電力を供給する裏面側外装120とを備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、携帯電話機等の携帯機器、携帯機器の機器本体、充電電力供給ユニットに関するものである。
携帯電話機等の携帯可能な機器(以下、携帯機器と呼ぶ)では、充電可能な蓄電池を用いることが一般的である。従来、蓄電池の充電は、配線を接続して行われていた。
また、近年、電磁誘導等を利用した無接点充電が実用化されはじめている。無接点充電の方式には、大きく分けても、現状で互換性のない3種類の方式が有り、今後さらに他の方式が増える可能性もある。各充電方式には、それぞれ、一長一短があり、使用用途に応じて、これらの方式のいずれかが選択されているのが現状である。これらの方式同士には、互換性がないことから、携帯機器と充電器とが同じ方式に準拠していないと、充電を行うことができない。
この不便を解消するために、例えば、特許文献1では、載置された携帯電話の方式に応じてコイルの発信周波数を自動的に設定して、複数種類の被充電機器の方式に対応可能とする無接点充電器を開示している。
特開2005−6440号公報
しかし、特許文献1のような充電器では、携帯機器は、1つの方式にしか対応しておらず、製造メーカ側としては、対応する充電方式毎に、携帯機器を作り分けなければならなかった。また、携帯機器の使用者にとっては、携帯機器を一度購入してしまうと、機器を買い換えないと、他の方式の充電器による充電を行えなかった。
本発明の課題は、異なる充電方式毎に携帯機器を容易に作り分けることができたり、対応可能な充電方式を容易に変更できたりする携帯機器、携帯機器の機器本体、充電電力供給ユニットを提供することである。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
(1)本発明は、蓄電池(B)を装着可能な蓄電池装着部(133)と、前記蓄電池に対する充電を行う充電回路(132,232)と、前記充電回路に電気的に接続された端子であって、前記充電回路による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能な受電端子(131,231)と、を備える機器本体(130,230)と、前記受電端子に接続されて前記充電電力を給電可能な給電端子(143,243)を有し、前記給電端子へ前記充電電力を供給する充電電力供給ユニット(120,120−2,240,240−2)と、を備える携帯機器(100,200)を提案している。
この発明によれば、機器本体は、蓄電池を装着可能な蓄電池装着部と、蓄電池に対する充電を行う充電回路と、充電回路に電気的に接続された端子であって、充電回路による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能な受電端子とを備える。充電電力供給ユニットは、受電端子に接続されて充電電力を給電可能な給電端子を有し、給電端子へ前記充電電力を供給する。したがって、携帯機器は、充電電力供給ユニットを交換するだけで、異なる充電方式毎に携帯機器を容易に作り分けることができたり、対応可能な充電方式を容易に変更できたりする。
(2)本発明は、(1)に記載の携帯機器において、前記機器本体(130,230)は、前記充電電力の供給方式が異なる複数種類の前記充電電力供給ユニット(120,120−2,240,240−2)を選択的に接続可能であること、を特徴とする携帯機器(100,200)を提案している。
この発明によれば、機器本体は、充電電力の供給方式が異なる複数種類の充電電力供給ユニットを選択的に接続可能である。したがって、携帯機器は、簡単に充電方式を変更できる。
(3)本発明は、(1)又は(2)に記載の携帯機器において、前記充電電力供給ユニット(120,120−2,240,240−2)は、外部から非接触で電力を受電する受電部(141,141−2,241,241−2)と、前記受電部により得た電力を前記給電端子へ供給する充電電力に変換する受電回路(142,142−2,242,242−2)と、を備えること、を特徴とする携帯機器(100,200)を提案している。
この発明によれば、充電電力供給ユニットは、外部から非接触で電力を受電する受電部と、受電部により得た電力を前記給電端子へ供給する充電電力に変換する受電回路とを備える。したがって、携帯機器は、対応する非接触充電の方式を簡単に変更できる。
(4)本発明は、(1)から(3)までのいずれか1項に記載の携帯機器において、前記充電電力供給ユニット(120,120−2)は、当該携帯機器の外装部材の一部を構成すること、を特徴とする携帯機器(100)を提案している。
この発明によれば、充電電力供給ユニットは、当該携帯機器の外装部材の一部を構成する。したがって、携帯機器は、外装の交換だけで、対応する充電方式を変更できる。また、充電方式を変更しても、外観を損なうことがない。
(5)本発明は、(1)から(4)までのいずれか1項に記載の携帯機器において、前記充電電力供給ユニット(242,242−2)は、前記機器本体(230)に対して着脱自在に設けられていること、を特徴とする携帯機器(200)を提案している。
この発明によれば、充電電力供給ユニットは、前記機器本体に対して着脱自在に設けられている。したがって、携帯機器は、充電電力供給ユニットの交換を簡単に行える。
(6)本発明は、(1)から(5)までのいずれか1項に記載の携帯機器において、外部から電力を供給して充電を行うときに、充電ケーブルを接続するための外部接続端子(105)を有し、前記給電端子(143,243)は、前記外部接続端子から前記充電回路(132,232)への配線に電気的に接続していること、を特徴とする携帯機器(100,200)を提案している。
この発明によれば、外部接続端子は、外部から電力を供給して充電を行うときに、充電ケーブルを接続するためのものである。給電端子は、前記外部接続端子から前記充電回路への配線に電気的に接続している。したがって、充電ケーブルを接続して充電を行うための回路及び配線と、充電電力供給ユニットから充電を行うための回路及び配線とを、共通で用いることができる。
(7)本発明は、蓄電池を装着可能な蓄電池装着部(133)と、前記蓄電池に対する充電を行う充電回路(132,232)と、前記充電回路に電気的に接続された端子であって、前記充電回路による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能な受電端子(131,231)と、を備える携帯機器の機器本体(130,230)を提案している。
この発明によれば、蓄電池装着部は、蓄電池を装着可能である。充電回路は、蓄電池に対する充電を行う。受電端子は、充電回路に電気的に接続された端子であって、充電回路による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能である。したがって、機器本体は、対応する充電電力供給ユニットを交換するだけで、異なる充電方式に対応させることができる。
(8)本発明は、携帯機器(100,200)の機器本体(130,230)に対して装着されるユニットであって、携帯機器の機器本体に設けられた受電端子(131,231)に接続されて前記機器本体に装着された蓄電池(B)の充電に必要な充電電力を給電可能な給電端子(143,243)を有し、前記給電端子へ前記充電電力を供給する充電電力供給ユニット(120,120−2,240,240−2)を提案している。
この発明によれば、充電電力供給ユニットは、携帯機器の機器本体に設けられた受電端子に接続されて機器本体に装着された蓄電池の充電に必要な充電電力を給電可能な給電端子を有し、給電端子へ前記充電電力を供給する。したがって、充電電力供給ユニットは、対応する携帯機器に装着されるだけで、携帯機器の対応可能な充電方式を簡単に変更できる。
(9)本発明は、(8)に記載の充電電力供給ユニットにおいて、外部から非接触で電力を受電する受電部(141,141−2,241,241−2)と、前記受電部により得た電力を前記給電端子へ供給する充電電力に変換する受電回路(142,142−2,242,242−2)と、を備えること、を特徴とする充電電力供給ユニット(120,120−2,240,240−2)を提案している。
この発明によれば、受電部は、外部から非接触で電力を受電する。受電回路は、受電部により得た電力を給電端子へ供給する充電電力に変換する。したがって、充電電力供給ユニットは、対応する携帯機器に装着されるだけで、対応する非接触充電の方式を簡単に変更できる。
(10)本発明は、(8)又は(9)に記載の充電電力供給ユニットにおいて、前記携帯機器(100,200)の外装部材の一部を構成すること、を特徴とする充電電力供給ユニット(120,120−2)を提案している。
この発明によれば、充電電力供給ユニットは、携帯機器の外装部材の一部を構成する。したがって、充電電力供給ユニットは、機器本体へ取り付けられるだけで、携帯機器が対応する充電方式を変更できる。また、充電方式を変更しても、外観を損なうことがない。
(11)本発明は、(8)から(10)までのいずれか1項に記載の充電電力供給ユニットにおいて、前記機器本体(230)に対して着脱自在に設けられていること、を特徴とする充電電力供給ユニット(242,242−2)を提案している。
この発明によれば、充電電力供給ユニットは、機器本体に対して着脱自在に設けられている。したがって、充電電力供給ユニットは、機器本体に対して簡単に交換されることができるので、携帯機器の充電方式を容易に変更できる。
本発明によれば、携帯機器は、異なる充電方式毎に携帯機器を容易に作り分けることができたり、対応可能な充電方式を容易に変更できたりできる。
第1実施形態の携帯電話機100を示す表面側の斜視図である。 第1実施形態の携帯電話機100を示す裏面側の斜視図である。 裏面側外装120を取り外した状態を示す裏面側の斜視図である。 裏面側外装120を内面側から見た斜視図である。 第2実施形態の携帯電話機200を示す裏面側の斜視図である。 第2実施形態の携帯電話機200から充電電力供給ユニット240を取り外した状態を示す裏面側の斜視図である。
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の携帯電話機100を示す表面側の斜視図である。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
以下の説明では、図1中で表示操作部101が見えている側の面を表面と呼び、見えていない側の面を裏面と呼ぶ。
携帯電話機100は、表面側に、表示操作部101と、操作キー102と、マイク103と、レシーバ104と、外部接続端子105とを備えた携帯機器である。
表示操作部101は、タッチパネルにより構成されており、携帯電話機100の各種情報を表示する表示部としての機能と、数字や文字入力、各種選択等を行うときに操作される操作部としての機能とを有している。
操作キー102は、表示操作部101を用いなくとも、操作入力を行えるように設けられた操作部材である。
マイク103は、通話時の音声を入力するマイクである。
レシーバ104は、通話時に音声を発する小型スピーカである。
外部接続端子105は、外部から電力を供給して充電を行うときに、不図示の充電ケーブルを接続するための端子である。外部接続端子105は、後述する充電回路132へ電気的に接続されている。本実施形態の外部接続端子105は、USB端子であり、情報通信にも用いられるが、例えば、充電専用のコネクタ等としてもよい。
また、携帯電話機100は、表面側外装110と、裏面側外装120とを有している。表面側外装110と、裏面側外装120とは、後述する機器本体130を両側から挟む形態で覆っている。
図2は、第1実施形態の携帯電話機100を示す裏面側の斜視図である。
携帯電話機100は、裏面側に、スピーカ106と、レンズ部107とを備えている。
スピーカ106は、着信音を鳴らすときや音楽等を再生するとき等に、携帯電話機100を耳から遠ざけた状態でも聞こえるように比較的大きな音を発生するスピーカである。
レンズ部107は、静止画や動画を撮影するときに用いられるカメラのレンズ部分である。
裏面側外装120内には、コイル141と、受電回路142とが設けられている。
コイル141は、外部から非接触で電力を受電する受電部である。具体的には、コイル141は、電磁誘導方式により不図示の充電器のコイルから電力を非接触で伝達される。コイル141に伝達された電力は、受電回路142へ伝えられる。
受電回路142は、コイル141が受け取った電力を所定の電圧に変圧する等して、後述する給電端子143へ供給する充電電力に変換する。
第1実施形態の裏面側外装120は、不図示の係合部により機器本体130に取り付けられており、この係合部を外すことにより、取り外すことが可能である。
図3は、裏面側外装120を取り外した状態を示す裏面側の斜視図である。
裏面側外装120を取り外すと、機器本体130が露出する。機器本体130には、受電端子131と、充電回路132と、蓄電池装着部133とが設けられている。
受電端子131は、充電回路132に電気的に接続された端子である。受電端子131は、後述する給電端子143と接触して、充電回路132による充電動作に必要な電力である充電電力を給電端子143から入力される。また、受電端子131は、外部接続端子105の電力供給ラインに接続されている。さらに、受電端子131は、裏面側へ突出したピンにより形成されており、不図示の付勢部材により裏面側の方向へ付勢されている。よって、後述する給電端子143との接触と導通が確実に行える。
充電回路132は、受電端子131を介して得た電力、又は、外部接続端子105を介して得た電力により、蓄電池装着部133に装着された蓄電池Bに対して充電を行う。充電回路132へは、受電端子131を介して得た電力と、外部接続端子105を介して得た電力とが、同じ配線から入力される。したがって、充電回路132は、入力された電力が受電端子131を介して得た電力であるのか、外部接続端子105を介して得た電力であるのかによって動作を変えることなく、充電動作を行うことができる。
蓄電池装着部133は、蓄電池Bを装着するスペースである。
図4は、裏面側外装120を内面側から見た斜視図である。
裏面側外装120の内面には、先に説明したコイル141と、受電回路142との他に、給電端子143が設けられている。
給電端子143は、裏面側外装120の内面側に設けられており、裏面側外装120を機器本体130に取り付けたときに、受電端子131と接触して導通可能な位置に設けられている。給電端子143は、受電回路142と接続されており、コイル141を介して非接触で受け取った電力を受電端子131へ伝えることができる。
このような構成により、裏面側外装120は、給電端子143へ充電電力を供給する充電電力供給ユニットとしての機能を有している。
本実施形態では、裏面側外装120は、充電方式の異なる裏面側外装120−2と取り換えることができる。裏面側外装120−2は、裏面側外装120とは異なる充電方式に対応した、コイル141−2と、受電回路142−2とを備える他は、裏面側外装120と同様である。なお、裏面側外装120−2は、対応する充電方式が異なる他は、裏面側外装120と同様なので、各図中で括弧内に符号を付して示した。
コイル141−2は、外部から非接触で電力を受電する受電部である。具体的には、コイル141−2は、磁界共鳴方式により不図示の充電器のコイルから電力を非接触で伝達される。コイル141−2に伝達された電力は、受電回路142−2へ伝えられる。
受電回路142−2は、コイル141−2が受け取った電力を所定の電圧に変圧する等して、後述する給電端子143へ供給する充電電力に変換する。
受電回路142−2が受け取った電力を所定の電圧に変圧するので、給電端子143へ供給される電力は、裏面側外装120を取り付けた場合と、裏面側外装120−2を取り付けた場合とで、差がない。したがって、携帯電話機100は、裏面側外装を取り換えるだけで、対応する非接触充電の方式を変更できる。
ここで、裏面側外装120と裏面側外装120−2との交換は、工場における生産時に行うようにしてもよいし、携帯電話機100の使用者が自ら交換可能としてもよい。また、交換可能な裏面側外装は、上述した例に限らず、例えば、電波共鳴方式により非接触で電力を供給するものをさらに追加してもよいし、今後新たに開発される新しい電力伝達方式に対応した裏面側外装であってもよい。
以上説明したように、第1実施形態によれば、裏面側外装120にコイル141と、受電回路142と、給電端子143とを備え、機器本体130に受電端子131を備えた。よって、裏面側外装120を裏面側外装120−2に交換するだけで、携帯電話機100が対応可能な非接触充電の方式を変更できる。この交換を生産工場で行えば、異なる充電方式毎に携帯電話機を容易に作り分けることができる。また、使用者が交換を行えるようにすれば、対応可能な充電方式を容易に変更できる。
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態の携帯電話機200を示す裏面側の斜視図である。
図6は、第2実施形態の携帯電話機200から充電電力供給ユニット240を取り外した状態を示す裏面側の斜視図である。
第2実施形態の携帯電話機200は、充電電力供給ユニットとしての機能を裏面側外装220に設けずに、カード形状の独立したユニットとした点が、第1実施形態の携帯電話機100と異なる他は、第1実施形態の携帯電話機100と同様である。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
携帯電話機200の表面側は、第1実施形態の携帯電話機100と同様である。また、携帯電話機200の裏面側には、第1実施形態の携帯電話機100と同様のスピーカ206と、レンズ部207とを備えている。また、携帯電話機200は、表面側外装210と、裏面側外装220とを有している。表面側外装210と、裏面側外装220とは、機器本体230を両側から挟む形態で覆っている。
携帯電話機200は、裏面側外装220と機器本体230との間に、充電電力供給ユニット240を挿入して保持可能になっている。
充電電力供給ユニット240は、裏面側外装220と機器本体230との間に設けられた空間221に挿入するカード形状のユニットである。充電電力供給ユニット240内には、コイル241と、受電回路242とが設けられている。コイル241及び受電回路242は、それぞれ、第1実施形態のコイル141及び受電回路142と同様である。また、充電電力供給ユニット240は、給電端子243をカード端部に備えている。給電端子243は、充電電力供給ユニット240を空間221に挿入して取り付けたときに、受電端子231と接触して導通可能な位置に設けられている。給電端子243は、受電回路242と接続されており、コイル241を介して非接触で受け取った電力を受電端子231へ伝えることができる。
機器本体230には、受電端子231と充電回路232とが設けられている。
受電端子231は、給電端子243と対応する位置に設けられており、充電回路232に電気的に接続された端子である。
充電回路232は、受電端子231を介して得た電力、又は、外部接続端子105を介して得た電力により、蓄電池装着部133に装着された蓄電池Bに対して充電を行う。
受電端子231及び充電回路232のその他の部分については、第1実施形態の受電端子131及び充電回路132と同様である。
また、本実施形態では、充電電力供給ユニット240は、充電方式の異なる充電電力供給ユニット240−2と取り換えることができる。充電電力供給ユニット240−2は、充電電力供給ユニット240とは異なる充電方式に対応した、コイル241−2と、受電回路242−2とを備える他は、充電電力供給ユニット240と同様である。なお、充電電力供給ユニット240−2は、対応する充電方式が異なる他は、充電電力供給ユニット240と同様なので、各図中で括弧内に符号を付して示した。
コイル241−2は、外部から非接触で電力を受電する受電部である。具体的には、コイル241−2は、磁界共鳴方式により不図示の充電器のコイルから電力を非接触で伝達される。コイル241−2に伝達された電力は、受電回路242−2へ伝えられる。
受電回路242−2は、コイル241−2が受け取った電力を所定の電圧に変圧する等して、後述する給電端子143へ供給する充電電力に変換する。
以上説明したように、第2実施形態によれば、充電電力供給ユニット240と充電電力供給ユニット240−2とを交換することにより、第1実施形態における裏面側外装を交換する場合と同様に、異なる充電方式に対応させることができる。特に、第2実施形態では、充電電力供給ユニット240をカード状に形成して、着脱自在としたので、容易に交換可能であり、使用者が簡単に交換することができる。
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
(変形形態)
(1)各実施形態において、携帯電話機は、非接触充電の方式を変更できる例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、充電電力供給ユニットとしては、上述した非接触で電力を伝送する非接触充電方式に対応したものに限らず、例えば、太陽光発電パネルを有し、これにより給電端子へ充電電力を供給するものとしてもよい。
(2)第1実施形態において、裏面側外装120は、携帯電話機100の外装であるが、これに限らず、例えば、外装の上にさらに被せるような形態のいわゆるジャケットのような部材にコイルと受電回路と給電端子とを設けてもよい。
(3)各実施形態において、携帯電話機を例に挙げて説明した。これに限らず、例えば、携帯機器としては、ゲーム機であってもよいし、デジタルカメラやICレコーダ等、どのような機器であってもよい。
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
B 蓄電池
100 携帯電話機
101 表示操作部
102 操作キー
103 マイク
104 レシーバ
105 外部接続端子
106 スピーカ
107 レンズ部
110 表面側外装
120,120−2 裏面側外装
130 機器本体
131 受電端子
132 充電回路
133 蓄電池装着部
141,141−2 コイル
142,142−2 受電回路
143 給電端子
200 携帯電話機
206 スピーカ
207 レンズ部
210 表面側外装
220 裏面側外装
221 空間
230 機器本体
231 受電端子
232 充電回路
240,240−2 充電電力供給ユニット
241,241−2 コイル
242,242−2 受電回路
243 給電端子

Claims (11)

  1. 蓄電池を装着可能な蓄電池装着部と、
    前記蓄電池に対する充電を行う充電回路と、
    前記充電回路に電気的に接続された端子であって、前記充電回路による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能な受電端子と、
    を備える機器本体と、
    前記受電端子に接続されて前記充電電力を給電可能な給電端子を有し、前記給電端子へ前記充電電力を供給する充電電力供給ユニットと、
    を備える携帯機器。
  2. 請求項1に記載の携帯機器において、
    前記機器本体は、前記充電電力の供給方式が異なる複数種類の前記充電電力供給ユニットを選択的に接続可能であること、
    を特徴とする携帯機器。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の携帯機器において、
    前記充電電力供給ユニットは、
    外部から非接触で電力を受電する受電部と、
    前記受電部により得た電力を前記給電端子へ供給する充電電力に変換する受電回路と、
    を備えること、
    を特徴とする携帯機器。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の携帯機器において、
    前記充電電力供給ユニットは、当該携帯機器の外装部材の一部を構成すること、
    を特徴とする携帯機器。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の携帯機器において、
    前記充電電力供給ユニットは、前記機器本体に対して着脱自在に設けられていること、
    を特徴とする携帯機器。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の携帯機器において、
    外部から電力を供給して充電を行うときに、充電ケーブルを接続するための外部接続端子を有し、
    前記給電端子は、前記外部接続端子から前記充電回路への配線に電気的に接続していること、
    を特徴とする携帯機器。
  7. 蓄電池を装着可能な蓄電池装着部と、
    前記蓄電池に対する充電を行う充電回路と、
    前記充電回路に電気的に接続された端子であって、前記充電回路による充電動作に必要な電力である充電電力を入力可能な受電端子と、
    を備える携帯機器の機器本体。
  8. 携帯機器の機器本体に対して装着されるユニットであって、
    携帯機器の機器本体に設けられた受電端子に接続されて前記機器本体に装着された蓄電池の充電に必要な充電電力を給電可能な給電端子を有し、前記給電端子へ前記充電電力を供給する充電電力供給ユニット。
  9. 請求項8に記載の充電電力供給ユニットにおいて、
    外部から非接触で電力を受電する受電部と、
    前記受電部により得た電力を前記給電端子へ供給する充電電力に変換する受電回路と、
    を備えること、
    を特徴とする充電電力供給ユニット。
  10. 請求項8又は請求項9に記載の充電電力供給ユニットにおいて、
    前記携帯機器の外装部材の一部を構成すること、
    を特徴とする充電電力供給ユニット。
  11. 請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載の充電電力供給ユニットにおいて、
    前記機器本体に対して着脱自在に設けられていること、
    を特徴とする充電電力供給ユニット。
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