JP2014090606A - Assembled charging device - Google Patents

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Tomoyuki Horiai
智幸 堀合
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact non-contact type assembled charging device.SOLUTION: An assembly charging device 10 comprises: a base 11; a coil support unit 12 which is erected from the base 11 and has a regular hexagonal prism shape; a terminal receiving table support unit 13 which is provided on the periphery of the coil support unit 12 and has a hexagonal cylindrical shape; and a power source unit 14. Primary-side coils 15 for power supply are embedded in the side surfaces 12a to 12f of the coil support unit 12 so as to be arranged in a cylindrical shape in the peripheral direction and longitudinal direction. Plural receiving tables 16 for receiving portable terminals 17 are arranged on the side surfaces 13a to 13f at the outside of the terminal receiving table support unit 13. The portable terminals 17 are charged while not arranged in the horizontal direction, but arranged in the peripheral direction and longitudinal direction. Therefore, the assembly charging device 10 can simultaneously charge many portable terminals 17 although it is compact.

Description

本発明は集合充電装置に関し、特に複数の携帯端末を非接触にて充電する集合充電装置に関する。   The present invention relates to a collective charging device, and more particularly to a collective charging device that charges a plurality of portable terminals in a contactless manner.

現状では、携帯電話や携帯情報収集端末などの携帯端末では、充電装置の給電コードの先端に設けられたコネクタを携帯端末に接続するか、クレードルに携帯端末を置いて給電端子を接触させることで、充電を行っている。また、携帯端末の充電装置として、非接触充電の充電装置も一般に知られている(たとえば、特許文献1参照)。   At present, in mobile terminals such as mobile phones and mobile information collection terminals, the connector provided at the tip of the power supply cord of the charging device is connected to the mobile terminal, or the mobile terminal is placed in the cradle and brought into contact with the power supply terminal. , Charging. Further, as a charging device for a portable terminal, a charging device for non-contact charging is also generally known (for example, see Patent Document 1).

非接触式の充電装置では、充電装置と携帯端末とにそれぞれコイルを備え、コイル間を電磁誘導方式にて電力を携帯端末に伝送することが行われている。この電磁誘導方式では、2つの隣接するコイルの一方に電流を流すと、その一方のコイルに発生する磁束が媒介となり、隣接した他方のコイルに起電力が発生する電磁誘導を利用している。   In the non-contact charging device, the charging device and the portable terminal are each provided with a coil, and electric power is transmitted between the coils by an electromagnetic induction method to the portable terminal. In this electromagnetic induction method, when current is passed through one of two adjacent coils, magnetic flux generated in one of the coils serves as a medium, and electromagnetic induction in which an electromotive force is generated in the other adjacent coil is used.

また、非接触式の充電装置には、磁界共鳴方式を用いたものもある。この磁界共鳴方式では、送電/受電デバイスに取り付けたコイル/コンデンサを共振回路として用いることで発生する送電と受電のデバイス間の磁界共鳴によって電力を伝送している。   Some non-contact type charging devices use a magnetic resonance method. In this magnetic field resonance method, electric power is transmitted by magnetic field resonance between power transmission and power reception devices generated by using a coil / capacitor attached to a power transmission / power reception device as a resonance circuit.

いずれにしても、非接触式の充電装置は、電力を非接触で伝送する構成が必要であるため、コネクタなどで電気的に直接接続して給電するような構成に比較して、使用部品が多く、設置のための占有体積も大きくなる。このため、非接触式の充電装置は、1つの充電装置に対して1つの携帯端末を充電するタイプのものが多い。   In any case, since the contactless charging device requires a configuration for transmitting power in a contactless manner, compared to a configuration in which power is directly connected by a connector or the like to supply power, In many cases, the occupied volume for installation also increases. For this reason, there are many types of non-contact charging devices that charge one mobile terminal with respect to one charging device.

これに対し、1つの充電装置で複数の携帯端末を充電できる集合充電装置がある(非接触式ではないが、たとえば、特許文献2を参照)。この集合充電装置は、上部に複数の凹部が設けられていて、それらの凹部に携帯端末を挿入すると、凹部の底に設けられたソケットと携帯端末の充電接続口とが結合するとともに電気的な接続がなされ、充電が開始されるようになっている。   On the other hand, there is a collective charging device that can charge a plurality of portable terminals with a single charging device (not a non-contact type, for example, see Patent Document 2). This collective charging device is provided with a plurality of recesses in the upper part, and when a portable terminal is inserted into these recesses, the socket provided at the bottom of the recess and the charging connection port of the portable terminal are coupled together and electrically The connection is made and charging is started.

特開2000−197275号公報JP 2000-197275 A 特開2008−043038号公報(図4)JP 2008-043038 A (FIG. 4)

しかしながら、集合充電装置を非接触式のものにしようとすると、携帯端末を挿入する凹部ごとにコイルとその駆動のための回路が必要になるが、特に、携帯端末に近接して設置されるべきコイルが大きいので、その設置場所がそれぞれの凹部に必要になる。このため、携帯端末を挿入する凹部が水平方向に並んで設けられている集合充電装置では、これを非接触式にした場合に、さらに、コイルの設置場所を水平方向にとらなければならないので、装置全体が大型化してしまうという問題点があった。   However, if the collective charging device is to be a non-contact type, a coil and a circuit for driving the coil are required for each concave portion into which the portable terminal is inserted. In particular, it should be installed close to the portable terminal. Since the coil is large, its installation location is required for each recess. For this reason, in the collective charging device in which the concave portions for inserting the mobile terminal are provided in the horizontal direction, when this is a non-contact type, the installation location of the coil must be taken in the horizontal direction, There was a problem that the entire apparatus would be enlarged.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コンパクトな非接触式の集合充電装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing a compact non-contact-type collective charging device.

本発明では上記の課題を解決するために、複数の携帯端末を非接触で充電する集合充電装置において、送電用の複数のコイルと、前記コイルを円周方向および縦方向に並べて柱状の形状になるよう配置した状態で支持するコイル支持部と、前記コイル支持部に周設され前記コイルに対応する位置の外周面に充電しようとする前記携帯端末を置くための受台が設けられた端末受台支持部と、前記コイルをそれぞれ駆動する駆動制御回路と、を備えていることを特徴とする集合充電装置が提供される。   In the present invention, in order to solve the above problems, in a collective charging device for charging a plurality of portable terminals in a non-contact manner, a plurality of coils for power transmission and the coils are arranged in a columnar shape in a circumferential direction and a vertical direction. A terminal support provided with a coil support portion that supports the mobile terminal in a state where it is arranged, and a pedestal for placing the portable terminal to be charged on the outer peripheral surface of the coil support portion at a position corresponding to the coil. A collective charging device is provided, comprising: a base support portion; and a drive control circuit that drives each of the coils.

このような集合充電装置によれば、複数のコイルを円周方向および縦方向に並べて柱状の形状になるよう配置した。これにより、集合充電装置は、コンパクトに構成することができる。   According to such a collective charging apparatus, the plurality of coils are arranged in the circumferential direction and the vertical direction so as to have a columnar shape. Thereby, the collective charging apparatus can be configured compactly.

上記構成の集合充電装置は、柱状の回りに携帯端末を置いて充電する構成にしたことで、携帯端末を水平方向に並置して充電する場合に比較して、設置面積が小さく、コンパクトに構成することができるという利点がある。また、充電対応台数を増やそうとする場合には、縦方向に増設することによって容易に拡張できるので、増設に伴う設置スペースの確保も必要ない。   The collective charging device with the above configuration is configured to charge by placing the mobile terminal around the columnar shape, so that the installation area is small and compact compared to the case where the mobile terminal is charged side by side in the horizontal direction. There is an advantage that you can. In addition, when increasing the number of units that can be charged, it can be easily expanded by extending in the vertical direction, so it is not necessary to secure an installation space for the expansion.

第1の実施の形態に係る集合充電装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the collective charging device which concerns on 1st Embodiment. 集合充電装置および携帯端末の充電回路の一例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the charging circuit of an aggregate charging device and a portable terminal. 集合充電装置の駆動制御部における制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow in the drive control part of an aggregate charging device. 第2の実施の形態に係る集合充電装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the collective charging device which concerns on 2nd Embodiment. 集合充電装置および携帯端末の充電回路の一例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the charging circuit of an aggregate charging device and a portable terminal. 第3の実施の形態に係る集合充電装置の構成例を示す図であって、(A)は集合充電装置の斜視図、(B)は集合充電装置の平面図である。It is a figure which shows the structural example of the collective charging device which concerns on 3rd Embodiment, (A) is a perspective view of a collective charging device, (B) is a top view of a collective charging device. 集合充電装置および携帯端末の充電回路の一例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the charging circuit of an aggregate charging device and a portable terminal. 集合充電装置の駆動制御部における制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow in the drive control part of an aggregate charging device. 集合充電装置のモータ制御部における制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow in the motor control part of an aggregate charging device.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施の形態においては、矛盾のない範囲で他の複数の実施の形態を組み合わせて実施することが可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, a plurality of other embodiments can be combined and implemented within a consistent range.

図1は第1の実施の形態に係る集合充電装置の構成例を示す説明図である。
第1の実施の形態に係る集合充電装置10は、ベース11と、このベース11に立設されたコイル支持部12と、このコイル支持部12に周設される端末受台支持部13とを備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the collective charging apparatus according to the first embodiment.
The collective charging apparatus 10 according to the first embodiment includes a base 11, a coil support portion 12 erected on the base 11, and a terminal cradle support portion 13 provided around the coil support portion 12. I have.

ベース11には、集合充電装置10に給電するACアダプタの電源部14が接続されている。この電源部14は、この実施の形態では、ベース11の外に設置されているが、内部に収容されていてもよい。   The base 11 is connected to a power supply unit 14 of an AC adapter that supplies power to the collective charging device 10. The power supply unit 14 is installed outside the base 11 in this embodiment, but may be housed inside.

コイル支持部12は、多角柱(図示の例では正六角柱)の形状を有していて、その側面12a〜12fのそれぞれには、給電用の複数の一次側コイル15が埋め込まれて設置されている。この実施の形態では、1つの側面12aにおいて縦に2つの一次側コイル15が配置され、他のすべての側面12b〜12fにも同じようにそれぞれ2つの一次側コイル15が配置されている。すなわち、一次側コイル15は、円周方向および縦方向に並べて円筒形状になるよう配置されて、コイル支持部12に支持されている。なお、この一次側コイル15を駆動する回路は、ベース11またはコイル支持部12の中に設けられている。また、本実施の形態では縦に2つの一次側コイル15が配置されているが、2つに限定しなくともよい。   The coil support portion 12 has a polygonal column shape (regular hexagonal column in the illustrated example), and a plurality of primary coils 15 for power feeding are embedded in each of the side surfaces 12a to 12f. Yes. In this embodiment, two primary side coils 15 are arranged vertically on one side surface 12a, and two primary side coils 15 are similarly arranged on all other side surfaces 12b to 12f. In other words, the primary side coil 15 is arranged in a cylindrical shape by being arranged in the circumferential direction and the longitudinal direction, and is supported by the coil support portion 12. A circuit for driving the primary side coil 15 is provided in the base 11 or the coil support portion 12. In the present embodiment, two primary coils 15 are arranged vertically, but the number is not limited to two.

端末受台支持部13は、コイル支持部12の外形に合わせて六角筒の形状を有し、その外側の側面13a〜13fのそれぞれには、携帯端末17を受ける複数の受台16が設置されている。受台16は、端末受台支持部13をコイル支持部12に外嵌したときに、携帯端末17の受電用の二次側コイルが一次側コイル15に対応する位置になる状態で携帯端末17を受ける位置に設けられている。   The terminal cradle support portion 13 has a hexagonal cylinder shape in accordance with the outer shape of the coil support portion 12, and a plurality of cradles 16 for receiving the mobile terminal 17 are installed on each of the outer side surfaces 13 a to 13 f. ing. The cradle 16 is configured so that the power receiving secondary side coil of the mobile terminal 17 is in a position corresponding to the primary side coil 15 when the terminal cradle support portion 13 is externally fitted to the coil support portion 12. It is provided in a position to receive.

集合充電装置10は、図1の左側に示したように、コイル支持部12に端末受台支持部13を外嵌することによって組み立てられ、これにより、図1の右側に示したように、一体に構成される。この結果、携帯端末17を水平方向に配置するのではなく円周方向および縦方向に配置して充電できるようにしたことにより、集合充電装置10は、コンパクトでありながら多くの携帯端末17を同時に充電することができるようになる。   As shown in the left side of FIG. 1, the collective charging device 10 is assembled by externally fitting a terminal cradle support part 13 to the coil support part 12, and as a result, as shown in the right side of FIG. Configured. As a result, the mobile charging device 17 is arranged not in the horizontal direction but in the circumferential direction and in the vertical direction so that charging can be performed. You will be able to charge.

図2は集合充電装置および携帯端末の充電回路の一例を示す回路ブロック図、図3は集合充電装置の駆動制御部における制御フローを示すフローチャートである。
集合充電装置10は、電源部14に収容された電源回路20を有している。この電源回路20は、商用電源から所定の電圧の直流電圧を出力する、たとえばスイッチング電源回路とすることができる。
FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating an example of a charging circuit for the collective charging device and the portable terminal, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a control flow in a drive control unit of the collective charging device.
The collective charging device 10 includes a power supply circuit 20 accommodated in the power supply unit 14. The power supply circuit 20 can be, for example, a switching power supply circuit that outputs a DC voltage having a predetermined voltage from a commercial power supply.

集合充電装置10は、また、一次側コイル15を駆動する駆動回路21を有している。この駆動回路21は、入力が電源回路20に接続され、出力が一次側コイル15に接続されている。集合充電装置10は、さらに、駆動回路21を制御する駆動制御部22と、一次側コイル15を駆動する電流を検出する電流検知部23とを有し、電流検知部23の出力は、駆動制御部22に接続されている。   The collective charging device 10 also has a drive circuit 21 that drives the primary coil 15. The drive circuit 21 has an input connected to the power supply circuit 20 and an output connected to the primary coil 15. The collective charging apparatus 10 further includes a drive control unit 22 that controls the drive circuit 21 and a current detection unit 23 that detects a current that drives the primary side coil 15. The output of the current detection unit 23 is a drive control unit. Connected to the unit 22.

駆動回路21、駆動制御部22および電流検知部23(以下、これらを纏めて駆動制御回路ということがある)は、一次側コイル15の数の分だけ備えられている。たとえば、第1の実施の形態に係る集合充電装置10では、駆動回路21、駆動制御部22および電流検知部23を含む駆動制御回路および一次側コイル15を12組備えている。   The drive circuit 21, the drive control unit 22, and the current detection unit 23 (hereinafter, collectively referred to as a drive control circuit) are provided as many as the number of the primary side coils 15. For example, the collective charging apparatus 10 according to the first embodiment includes 12 sets of the drive control circuit including the drive circuit 21, the drive control unit 22, and the current detection unit 23 and the primary side coil 15.

一方、携帯端末17は、受電用の二次側コイル31を備え、二次側コイル31の出力は、充電回路32に接続されている。充電回路32は、充電制御部33およびバッテリ34に接続されている。この携帯端末17の側の構成は、集合充電装置10の一次側コイル15から伝送された電力を二次側コイル31が受け、その電力を充電回路32がバッテリ34に充電するものであって、特に、図示の構成に限定されるものではない。   On the other hand, the mobile terminal 17 includes a secondary coil 31 for receiving power, and the output of the secondary coil 31 is connected to the charging circuit 32. The charging circuit 32 is connected to the charging control unit 33 and the battery 34. The mobile terminal 17 has a configuration in which the secondary coil 31 receives the power transmitted from the primary coil 15 of the collective charging device 10 and the charging circuit 32 charges the battery 34 with the power. In particular, it is not limited to the illustrated configuration.

集合充電装置10においては、駆動回路21は、電源回路20から電力を受けて一次側コイル15に供給するが、その駆動制御は、駆動制御部22によって行われる。すなわち、図3に示したように、駆動制御部22は、まず、携帯端末17が端末受台支持部13の受台16に設置されたかどうかを判断する(ステップS1)。この携帯端末17が受台16に設置されたかどうかは、たとえば、一次側コイル15に二次側コイル31が近接することによって一次側コイル15の磁気環境が変化したことを検出することにより判断することができる。もちろん、受台16に光学センサなどを設けて、受台16への携帯端末17の設置を検出してもよい。   In the collective charging device 10, the drive circuit 21 receives power from the power supply circuit 20 and supplies it to the primary side coil 15, and the drive control is performed by the drive control unit 22. That is, as shown in FIG. 3, the drive control unit 22 first determines whether or not the mobile terminal 17 is installed on the cradle 16 of the terminal cradle support unit 13 (step S1). Whether or not the portable terminal 17 is installed on the cradle 16 is determined, for example, by detecting that the magnetic environment of the primary coil 15 has changed due to the proximity of the secondary coil 31 to the primary coil 15. be able to. Of course, an optical sensor or the like may be provided on the cradle 16 to detect the installation of the portable terminal 17 on the cradle 16.

次に、携帯端末17の設置が検出されると、駆動制御部22は、携帯端末17の充電状態を検出する(ステップS2)。この充電状態の検出は、たとえば、一次側コイル15を一時的に駆動してみて、そのときの充電電流を電流検知部23が検出することで、携帯端末17のバッテリ34の概略的な充電状態を知ることができる。もちろん、充電状態の検出は、携帯端末17の通信機能を利用して、携帯端末17からバッテリ34の正確な充電状態を通知してもらうことも可能である。   Next, when installation of the mobile terminal 17 is detected, the drive control unit 22 detects the state of charge of the mobile terminal 17 (step S2). This charging state is detected by, for example, temporarily driving the primary side coil 15 and detecting the charging current at that time by the current detection unit 23, so that the rough charging state of the battery 34 of the portable terminal 17 is detected. Can know. Of course, the state of charge can be detected by using the communication function of the mobile terminal 17 to notify the mobile terminal 17 of the accurate state of charge of the battery 34.

次に、駆動制御部22は、検出した充電状態が満充電か否かを判断する(ステップS3)。満充電と判断された場合には、そのまま、この駆動制御の処理は終了する。満充電ではないと判断された場合、駆動制御部22は、駆動回路21を駆動制御して充電動作を開始する(ステップS4)。   Next, the drive control part 22 judges whether the detected charge state is a full charge (step S3). If it is determined that the battery is fully charged, the drive control process is terminated. When it is determined that the battery is not fully charged, the drive control unit 22 controls the drive circuit 21 to start a charging operation (step S4).

次に、駆動制御部22は、電流検知部23により充電電流を監視していて、携帯端末17のバッテリ34が満充電になったか否かを判断する(ステップS5)。駆動制御部22は、たとえば、充電電流が急減して所定値以下に低下したことを以て満充電と判断する。これは、携帯端末17の側で、バッテリ34の充電電流が一定値以下で、かつ満充電電圧になった際に充電制御部33が満充電と判断し、充電を停止するが、それに伴い、一次側コイル15の充電電流も低下するので、この電流低下を検出することになる。もちろん、この場合も、携帯端末17の通信機能を利用して、携帯端末17からバッテリ34の満充電検出を通知してもらうことも可能である。そして、満充電が検出されると、駆動制御部22は、充電動作を停止し(ステップS6)、携帯端末17のバッテリ34の充電動作を完了する。   Next, the drive control unit 22 monitors the charging current by the current detection unit 23, and determines whether or not the battery 34 of the mobile terminal 17 is fully charged (step S5). For example, the drive control unit 22 determines that the battery is fully charged when the charging current rapidly decreases and falls below a predetermined value. This is because, on the mobile terminal 17 side, when the charging current of the battery 34 is equal to or less than a predetermined value and reaches a fully charged voltage, the charging control unit 33 determines that it is fully charged and stops charging. Since the charging current of the primary coil 15 is also reduced, this current drop is detected. Of course, in this case as well, it is possible to notify the full charge detection of the battery 34 from the portable terminal 17 using the communication function of the portable terminal 17. When full charge is detected, the drive control unit 22 stops the charging operation (step S6), and completes the charging operation of the battery 34 of the mobile terminal 17.

図4は第2の実施の形態に係る集合充電装置の構成例を示す図、図5は集合充電装置および携帯端末の充電回路の一例を示す回路ブロック図である。なお、図4および図5において、図1および図2に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してある。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the collective charging device according to the second embodiment, and FIG. 5 is a circuit block diagram illustrating an example of the collective charging device and a charging circuit of the portable terminal. 4 and 5, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

第2の実施の形態に係る集合充電装置40は、第1の実施の形態に係る集合充電装置10を拡張して、充電可能な携帯端末17の台数を倍増したものである。すなわち、この集合充電装置40は、第1の実施の形態に係る集合充電装置10の上に、集合充電装置10のコイル支持部12および端末受台支持部13と同機能のコイル支持部41および端末受台支持部42を積み重ねて構成されている。   The collective charging device 40 according to the second embodiment is obtained by expanding the collective charging device 10 according to the first embodiment and doubling the number of portable terminals 17 that can be charged. That is, the collective charging device 40 includes the coil support portion 41 and the coil support portion 41 having the same function as the coil support portion 12 and the terminal cradle support portion 13 of the collective charging device 10 on the collective charging device 10 according to the first embodiment. The terminal cradle support 42 is stacked.

この実施の形態では、好ましくは、コイル支持部12およびコイル支持部41の中にそれぞれ一次側コイル15およびその一次側コイル15を駆動するために各種回路が収容されたものにするとよい。これにより、コイル支持部41および端末受台支持部42を含むユニットを重ねていくだけで、集合充電装置40を容易に拡張することができる。   In this embodiment, it is preferable that the primary side coil 15 and various circuits are housed in the coil support portion 12 and the coil support portion 41 to drive the primary side coil 15 and the primary side coil 15, respectively. Thereby, the collective charging apparatus 40 can be easily expanded only by stacking the units including the coil support portion 41 and the terminal cradle support portion 42.

そのために、コイル支持部12は、その上面に給電用のコネクタ43(図5参照)が設置され、コイル支持部41については、その下面に受電用のコネクタ44(図5参照)が設置され、上面にも給電用のコネクタ45が設置されている。   For this purpose, the coil support portion 12 is provided with a power supply connector 43 (see FIG. 5) on its upper surface, and the coil support portion 41 is provided with a power receiving connector 44 (see FIG. 5) on its lower surface. A power supply connector 45 is also provided on the upper surface.

なお、コイル支持部41および端末受台支持部42を含むユニットが追加される場合、その分、電流容量を増やした電源部14aが用いられる。もちろん、電源部14aの代わりに、2つの電源部14を並列に接続して構成することもできる。   In addition, when the unit including the coil support part 41 and the terminal cradle support part 42 is added, the power supply part 14a which increased the current capacity is used. Of course, instead of the power supply unit 14a, two power supply units 14 may be connected in parallel.

コイル支持部41は、図5に示したように、コイル支持部12に収容されている駆動回路21、駆動制御部22、電流検知部23および一次側コイル15と同様に、駆動回路51、駆動制御部52、電流検知部53および一次側コイル54を収容している。コイル支持部41は、また、電源ライン55が設けられ、その一端には、コイル支持部12に設けられたコネクタ43と結合されるコネクタ44が接続され、他端には、コネクタ45が接続されている。コネクタ45は、さらにもう一段の追加がなされたときに、その上段へ電源を供給する電源端子となる。   As shown in FIG. 5, the coil support unit 41 includes the drive circuit 51, the drive circuit 51, the drive control unit 22, the current detection unit 23, and the primary side coil 15 housed in the coil support unit 12. The control part 52, the electric current detection part 53, and the primary side coil 54 are accommodated. The coil support part 41 is also provided with a power line 55, one end of which is connected to a connector 44 coupled to the connector 43 provided on the coil support part 12, and the other end is connected to a connector 45. ing. The connector 45 serves as a power supply terminal for supplying power to the upper stage when another stage is added.

コイル支持部12は、図示はしないが、上端面が端末受台支持部13の上端面よりも低く形成されている。また、コイル支持部41は、図示はしないが、下端面が端末受台支持部42の下端面よりも低く形成され、上端面が、図4に示したように、端末受台支持部42の上端面よりも低く形成されている。これにより、コイル支持部41および端末受台支持部42を含むユニットは、コイル支持部12および端末受台支持部13の上に載置して嵌合するのを容易にしている。   Although not shown, the coil support portion 12 is formed such that its upper end surface is lower than the upper end surface of the terminal cradle support portion 13. Although not shown, the coil support portion 41 has a lower end surface formed lower than the lower end surface of the terminal cradle support portion 42 and the upper end surface of the terminal cradle support portion 42 as shown in FIG. It is formed lower than the upper end surface. Thereby, the unit including the coil support part 41 and the terminal cradle support part 42 can be easily placed and fitted on the coil support part 12 and the terminal cradle support part 13.

図6は第3の実施の形態に係る集合充電装置の構成例を示す図であって、(A)は集合充電装置の斜視図、(B)は集合充電装置の平面図、図7は集合充電装置および携帯端末の充電回路の一例を示す回路ブロック図である。なお、図6および図7において、図1および図2に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してある。   6A and 6B are diagrams illustrating a configuration example of the collective charging apparatus according to the third embodiment, in which FIG. 6A is a perspective view of the collective charging apparatus, FIG. 6B is a plan view of the collective charging apparatus, and FIG. It is a circuit block diagram which shows an example of the charging circuit of a charging device and a portable terminal. In FIGS. 6 and 7, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

第3の実施の形態に係る集合充電装置60は、ベース11と、このベース11に回転可能に立設されたコイル支持部61と、このコイル支持部61を回転可能に支持するようにベース11に固定された端末受台支持部62とを備えている。ベース11には、この集合充電装置60に給電する電源部14が接続されている。   The collective charging device 60 according to the third embodiment includes a base 11, a coil support portion 61 erected so as to be rotatable on the base 11, and a base 11 so as to rotatably support the coil support portion 61. And a terminal cradle support portion 62 fixed to the head. The base 11 is connected to a power supply unit 14 that supplies power to the collective charging device 60.

コイル支持部61は、円柱の形状を有していて、その側面には、給電用の複数の一次側コイル15が埋め込まれて設置されている。この実施の形態では、コイル支持部61は、円柱形状の側面の表面近傍に、円周方向に120度の間隔を置いて3つの一次側コイル15が設置され、さらに、その3つの一次側コイル15の上方にさらに3つの一次側コイル15が設置されている。なお、この実施の形態では、下段の3つの一次側コイル15と上段の3つの一次側コイル15とがそれぞれ縦方向に並ぶように配置されているが、下段と上段とで互いに60度ずらした状態で配置してもよい。これにより、コイル支持部61は、第1の実施の形態に係る集合充電装置10と比較して、一次側コイル15の数が半減している。   The coil support portion 61 has a cylindrical shape, and a plurality of primary coils 15 for power feeding are embedded and installed on the side surface thereof. In this embodiment, the coil support portion 61 is provided with three primary coils 15 in the vicinity of the surface of the cylindrical side surface at intervals of 120 degrees in the circumferential direction, and further, the three primary coils Three primary coils 15 are further installed above 15. In this embodiment, the three primary coils 15 in the lower stage and the three primary coils 15 in the upper stage are arranged in the vertical direction, but they are shifted by 60 degrees from each other in the lower stage and the upper stage. You may arrange in a state. Thereby, the coil support part 61 has the number of the primary side coils 15 halved compared with the collective charging apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment.

コイル支持部61は、また、ベース11に収容されたモータ63(図7参照)によって回転自在にベース11に取り付けられている。モータ63は、この実施の形態では、コイル支持部61を60度ずつ回転するようにしている。   The coil support 61 is also rotatably attached to the base 11 by a motor 63 (see FIG. 7) housed in the base 11. In this embodiment, the motor 63 rotates the coil support portion 61 by 60 degrees.

端末受台支持部62は、内側がコイル支持部61の外径に合わせた内径を有する円筒形状に形成され、外側が六角柱の形状を有している。端末受台支持部62の側面は、第1の実施の形態に係る集合充電装置10の端末受台支持部13と同様に、複数の受台16がそれぞれ所定の位置に設置されている。   The terminal cradle support portion 62 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter matching the outer diameter of the coil support portion 61 on the inner side, and has a hexagonal column shape on the outer side. The side surface of the terminal cradle support 62 is provided with a plurality of cradles 16 at predetermined positions, similarly to the terminal cradle support 13 of the collective charging device 10 according to the first embodiment.

以上の構成により、集合充電装置60は、周方向に1つおきに設置された受台16が充電可能状態に置かれ、コイル支持部61が60度回転すると、次に、残りの半分の受台16が充電可能状態に置かれることになる。これにより、充電可能時間を有効に活用することが可能になる。   With the above configuration, the collective charging device 60 is configured such that when every other cradle 16 installed in the circumferential direction is placed in a chargeable state and the coil support portion 61 rotates 60 degrees, the remaining half of the receiving devices 16 are then received. The stand 16 is placed in a chargeable state. This makes it possible to effectively use the chargeable time.

すなわち、携帯端末17に使用されるバッテリ34の非接触充電装置による充電では、満充電まで約5時間程度かかると考えられている。これに対し、業務終了後の深夜から朝までを充電に使用できる時間と考えた場合、約10時間程度の時間を充電にあてることができる。この場合、充電が完了した以降の約5時間は、充電機能が使用されていない余った時間となっている。   That is, it is considered that it takes about 5 hours to fully charge the battery 34 used for the portable terminal 17 by the non-contact charging device. On the other hand, when it is considered that the time from midnight after work to the morning can be used for charging, about 10 hours can be spent for charging. In this case, approximately 5 hours after the charging is completed is an extra time when the charging function is not used.

この第3の実施の形態に係る集合充電装置60によれば、充電時間を最長5時間とした場合、周方向に1つおきに設置された受台16に置かれている携帯端末17が最初の5時間以内に充電され、残りの携帯端末17が残りの5時間以内に充電されることになる。これによって、充電可能時間を有効に利用することができる。また、集合充電装置60は、一次側コイル15およびこの一次側コイル15に関連する駆動制御回路(駆動回路21、駆動制御部22および電流検知部23)の組みが、第1の実施の形態に係る集合充電装置10の半分で済んでいる。これは、新たに必要なモータ63(図7参照)を加えたとしても、第1の実施の形態に係る集合充電装置10よりもコストを抑えることができる。   According to the collective charging device 60 according to the third embodiment, when the charging time is 5 hours at the longest, the mobile terminals 17 placed on the cradle 16 installed every other in the circumferential direction are the first. The remaining mobile terminal 17 is charged within the remaining 5 hours. Thereby, the chargeable time can be used effectively. Further, in the collective charging device 60, the combination of the primary side coil 15 and the drive control circuit (the drive circuit 21, the drive control unit 22, and the current detection unit 23) related to the primary side coil 15 is the first embodiment. Half of the collective charging device 10 is used. Even if a newly required motor 63 (see FIG. 7) is added, the cost can be reduced as compared with the collective charging device 10 according to the first embodiment.

集合充電装置60の内部は、図7に示したように、電源部14に電源回路20が収容され、コイル支持部61には、一次側コイル15、駆動回路21、駆動制御部22および電流検知部23の組みが6組収容されている。集合充電装置60は、また、ベース11の中に、モータ63、モータ駆動回路64およびモータ制御部65が収容されている。モータ駆動回路64は、電源回路20から給電されてモータ63を回転駆動する。モータ制御部65は、すべての駆動制御部22に接続され、駆動制御部22からの通知を基にしてモータ63を回転制御する。   As shown in FIG. 7, the power supply circuit 20 is housed in the power supply unit 14, and the coil support unit 61 includes the primary coil 15, the drive circuit 21, the drive control unit 22, and the current detection. Six sets of portions 23 are accommodated. In the collective charging device 60, a motor 63, a motor drive circuit 64, and a motor control unit 65 are housed in the base 11. The motor drive circuit 64 is supplied with power from the power supply circuit 20 and rotationally drives the motor 63. The motor control unit 65 is connected to all the drive control units 22 and controls the rotation of the motor 63 based on the notification from the drive control unit 22.

集合充電装置60は、図6には示していないが、図4に示したように拡張する場合に備えて、コイル支持部61の上面に給電用のコネクタ66および通信用のコネクタ67を備えている。   Although not shown in FIG. 6, the collective charging device 60 includes a power supply connector 66 and a communication connector 67 on the upper surface of the coil support portion 61 in preparation for expansion as shown in FIG. 4. Yes.

次に、図8を参照して駆動制御部22の制御フローを説明し、図9を参照してモータ制御部65の制御フローを説明する。
図8は集合充電装置の駆動制御部における制御フローを示すフローチャート、図9は集合充電装置のモータ制御部における制御フローを示すフローチャートである。
Next, the control flow of the drive control unit 22 will be described with reference to FIG. 8, and the control flow of the motor control unit 65 will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a control flow in the drive control unit of the collective charging apparatus, and FIG. 9 is a flowchart showing a control flow in the motor control unit of the collective charging apparatus.

まず、集合充電装置60は、そのコイル支持部61が第1の回転位置で停止しているとする。ここで、駆動制御部22は、図8に示したように、携帯端末17が端末受台支持部13の受台16に設置されたかどうかを判断する(ステップS11)。この携帯端末17が受台16に設置されたかどうかは、たとえば、一次側コイル15に二次側コイル31が近接することによって一次側コイル15の磁気環境が変化したことを検出することにより判断することができる。携帯端末17の設置が検出されると、駆動制御部22は、モータ制御部65に対して端末検出を通知する(ステップS12)。   First, it is assumed that the collective charging device 60 has its coil support portion 61 stopped at the first rotational position. Here, the drive control part 22 judges whether the portable terminal 17 was installed in the cradle 16 of the terminal cradle support part 13, as shown in FIG. 8 (step S11). Whether or not the portable terminal 17 is installed on the cradle 16 is determined, for example, by detecting that the magnetic environment of the primary coil 15 has changed due to the proximity of the secondary coil 31 to the primary coil 15. be able to. When installation of the mobile terminal 17 is detected, the drive control unit 22 notifies the motor control unit 65 of terminal detection (step S12).

次に、駆動制御部22は、携帯端末17の充電状態を検出する(ステップS13)。この充電状態の検出は、たとえば、一次側コイル15を一時的に駆動してみて、そのときの充電電流を電流検知部23が検出することで、携帯端末17のバッテリ34の概略的な充電状態を知ることができる。   Next, the drive control part 22 detects the charge state of the portable terminal 17 (step S13). This charging state is detected by, for example, temporarily driving the primary side coil 15 and detecting the charging current at that time by the current detection unit 23, so that the rough charging state of the battery 34 of the portable terminal 17 is detected. Can know.

次に、駆動制御部22は、検出した充電状態が満充電か否かを判断する(ステップS14)。満充電と判断された場合には、そのまま、この駆動制御の処理は終了する。満充電ではないと判断された場合、駆動制御部22は、駆動回路21を駆動制御して充電動作を開始する(ステップS15)。   Next, the drive control unit 22 determines whether or not the detected state of charge is fully charged (step S14). If it is determined that the battery is fully charged, the drive control process is terminated. If it is determined that the battery is not fully charged, the drive controller 22 controls the drive circuit 21 to start the charging operation (step S15).

次に、駆動制御部22は、電流検知部23により充電電流を監視していて、携帯端末17のバッテリ34が満充電になったか否かを判断する(ステップS16)。駆動制御部22は、たとえば、充電電流が急減して所定値以下に低下したことを以て満充電と判断することができる。   Next, the drive control unit 22 monitors the charging current by the current detection unit 23, and determines whether or not the battery 34 of the mobile terminal 17 is fully charged (step S16). For example, the drive control unit 22 can determine that the battery is fully charged when the charging current rapidly decreases and falls below a predetermined value.

次に、満充電が検出されると、駆動制御部22は、充電動作を停止し(ステップS17)、モータ制御部65に対して充電完了を通知し(ステップS18)、これによって携帯端末17のバッテリ34の充電が完了する。   Next, when full charge is detected, the drive control unit 22 stops the charging operation (step S17), notifies the motor control unit 65 of the completion of charging (step S18), and thereby the mobile terminal 17 Charging of the battery 34 is completed.

一方、モータ制御部65は、図9に示したように、まず、充電対象の携帯端末17が充電を完了したかどうかを記憶しておく設定をクリアする(ステップS21)。次に、モータ制御部65は、駆動制御部22から端末検出の通知があったかどうかを判断する(ステップS22)。端末検出の通知があった場合、モータ制御部65は、通知のあった駆動制御部22に割り当てられた識別番号などから検出された携帯端末17を特定し、検出端末の設定を行う(ステップS23)。端末検出の通知がない場合、モータ制御部65は、ステップS23の処理をパスする。   On the other hand, as shown in FIG. 9, the motor control unit 65 first clears the setting for storing whether or not the mobile terminal 17 to be charged has been charged (step S21). Next, the motor control unit 65 determines whether there is a notification of terminal detection from the drive control unit 22 (step S22). When there is a notification of terminal detection, the motor control unit 65 identifies the mobile terminal 17 detected from the identification number assigned to the notified drive control unit 22 and sets the detection terminal (step S23). ). If there is no notification of terminal detection, the motor control unit 65 passes the process of step S23.

次に、モータ制御部65は、駆動制御部22から充電完了の通知があったかどうかを判断する(ステップS24)。充電完了の通知があった場合、モータ制御部65は、通知のあった駆動制御部22の識別番号などから充電完了した携帯端末17を特定し、充電完了の設定を行う(ステップS25)。充電完了の通知がない場合、モータ制御部65は、ステップS25の処理をパスする。   Next, the motor control unit 65 determines whether there is a notification of completion of charging from the drive control unit 22 (step S24). When there is a notification of completion of charging, the motor control unit 65 identifies the mobile terminal 17 that has completed charging from the identification number of the drive control unit 22 that has received the notification, and sets the completion of charging (step S25). If there is no notification of completion of charging, the motor control unit 65 passes the process of step S25.

次に、モータ制御部65は、設定の状態を参照して、検出された携帯端末17の中で、充電が完了していない端末が存在するかどうかを判断する(ステップS26)。充電が完了していない端末がある場合、モータ制御部65は、ステップS22の処理に進み、すべての端末の充電が完了している場合には、モータ63を駆動してコイル支持部61を60度だけ回転した第2の回転位置に停止させる(ステップS27)。そして、モータ制御部65は、ステップS21の処理に戻り、集合充電装置60は、第2の回転位置での充電を開始する。   Next, the motor control unit 65 refers to the setting state and determines whether there is a terminal that has not been fully charged among the detected mobile terminals 17 (step S26). When there is a terminal that has not been fully charged, the motor control unit 65 proceeds to the process of step S22. When charging of all the terminals has been completed, the motor 63 is driven to move the coil support unit 61 to 60. The rotation is stopped at the second rotation position rotated by the degree (step S27). Then, the motor control unit 65 returns to the process of step S21, and the collective charging device 60 starts charging at the second rotational position.

このモータ制御部65の処理フローによれば、第1の回転位置において充電対象となっているすべての携帯端末17が充電完了してから第2の回転位置での充電に移るので、充電開始時の充電状態に関係なく、すべての携帯端末17を満充電にすることができる。   According to the processing flow of the motor control unit 65, since charging is completed at the second rotational position after all the mobile terminals 17 to be charged at the first rotational position have been charged, Regardless of the state of charge, all the mobile terminals 17 can be fully charged.

なお、ステップS26の判断の後に、モータ制御部65モータ駆動の回数を判断して、モータ駆動の回数が2の場合には、このモータの制御を終了するようにしてもよい。その際、モータ制御部65は、電源部14の電源を落とすようにしてもよい。   After the determination in step S26, the motor control unit 65 may determine the number of times of motor drive, and if the number of times of motor drive is 2, the control of this motor may be terminated. At this time, the motor control unit 65 may turn off the power supply unit 14.

また、図9におけるモータ制御部65の処理は、コイル支持部61および端末受台支持部62を含むユニットと同様のユニットを重ねて図4のように縦に拡張した場合においても、モータ制御処理を変更することなく、同じように処理することができる。   Further, the process of the motor control unit 65 in FIG. 9 is performed even when the same unit as the unit including the coil support unit 61 and the terminal support unit 62 is overlapped and vertically expanded as shown in FIG. Can be processed in the same way without changing.

以上、本発明をその好適な実施の形態について説明したが、本発明はこの特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で各種変更が可能である。たとえば、端末受台支持部13,62の外形を六角柱としたが、三角柱以上の多角柱であればよい。また、第3の実施の形態のように、コイル支持部61が回転するものでは、四角柱、八角柱など、偶数の角を有する柱状体とするのがよい。また、第3の実施の形態では、コイル支持部61は、円柱形状の側面の表面近傍に、円周方向に120度の間隔を置いて3つの一次側コイル15が設置されたが、これに限定されず、たとえば、円周方向に60度ずつ連続して複数の一次側コイル15が設置されてもよい。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this specific embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although the outer shape of the terminal cradle support portions 13 and 62 is a hexagonal prism, it may be a polygonal prism that is a triangular prism or more. In addition, in the case where the coil support portion 61 rotates as in the third embodiment, it is preferable to use a columnar body having an even number of corners such as a quadrangular column and an octagonal column. Further, in the third embodiment, the coil support portion 61 has three primary coils 15 disposed in the vicinity of the surface of the cylindrical side surface at intervals of 120 degrees in the circumferential direction. For example, a plurality of primary coils 15 may be installed continuously by 60 degrees in the circumferential direction.

10 集合充電装置
11 ベース
12 コイル支持部
12a〜12f 側面
13 端末受台支持部
13a〜13f 側面
14,14a 電源部
15 一次側コイル
16 受台
17 携帯端末
20 電源回路
21 駆動回路
22 駆動制御部
23 電流検知部
31 二次側コイル
32 充電回路
33 充電制御部
34 バッテリ
40 集合充電装置
41 コイル支持部
42 端末受台支持部
43,44,45 コネクタ
51 駆動回路
52 駆動制御部
53 電流検知部
54 一次側コイル
55 電源ライン
60 集合充電装置
61 コイル支持部
62 端末受台支持部
63 モータ
64 モータ駆動回路
65 モータ制御部
66 コネクタ(給電用)
67 コネクタ(通信用)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Collective charging apparatus 11 Base 12 Coil support part 12a-12f Side surface 13 Terminal cradle support part 13a-13f Side surface 14, 14a Power supply part 15 Primary side coil 16 Receptacle 17 Portable terminal 20 Power supply circuit 21 Drive circuit 22 Drive control part 23 Current detection unit 31 Secondary coil 32 Charging circuit 33 Charging control unit 34 Battery 40 Collective charging device 41 Coil support unit 42 Terminal cradle support unit 43, 44, 45 Connector 51 Drive circuit 52 Drive control unit 53 Current detection unit 54 Primary Side coil 55 Power supply line 60 Collective charging device 61 Coil support part 62 Terminal cradle support part 63 Motor 64 Motor drive circuit 65 Motor control part 66 Connector (for power supply)
67 Connector (for communication)

Claims (9)

複数の携帯端末を非接触で充電する集合充電装置において、
送電用の複数のコイルと、
前記コイルを円周方向および縦方向に並べて柱状の形状になるよう配置した状態で支持するコイル支持部と、
前記コイル支持部に周設され前記コイルに対応する位置の外周面に充電しようとする前記携帯端末を置くための受台が設けられた端末受台支持部と、
前記コイルをそれぞれ駆動する駆動制御回路と、
を備えていることを特徴とする集合充電装置。
In the collective charging device for charging a plurality of portable terminals in a contactless manner,
A plurality of coils for power transmission;
A coil support that supports the coil in a state of being arranged in a columnar shape in a circumferential direction and a vertical direction;
A terminal cradle support portion provided with a cradle for placing the mobile terminal to be charged on the outer peripheral surface of the position corresponding to the coil provided around the coil support portion;
Drive control circuits for respectively driving the coils;
A collective charging device comprising:
前記端末受台支持部は、外形が多角形の筒形状を有していて、前記多角形を構成するそれぞれの側面に受台が設けられ、
前記コイル支持部は、前記端末受台支持部に回転可能に支持された円柱の形状を有し、円周方向に配置される前記受台に対して1つおきに対応する位置に前記コイルを支持するようにし、
前記コイル支持部を前記受台に対応して前記コイルによる充電を可能にすることができる第1の回転位置から回転方向に隣接する前記受台に対応した第2の回転位置へ回転させるモータを備えていることを特徴とする請求項1記載の集合充電装置。
The terminal cradle support portion has a polygonal cylindrical shape, and a cradle is provided on each side surface constituting the polygon,
The said coil support part has the shape of the cylinder rotatably supported by the said terminal cradle support part, The said coil is provided in the position corresponding to every other cradle arrange | positioned in the circumferential direction. To support,
A motor for rotating the coil support portion from a first rotation position capable of being charged by the coil corresponding to the cradle to a second rotation position corresponding to the cradle adjacent in the rotation direction; The collective charging apparatus according to claim 1, further comprising:
前記モータは、前記第1の回転位置で充電可能なすべての前記携帯端末の充電完了後に前記第2の回転位置まで前記コイル支持部を回転することを特徴とする請求項2記載の集合充電装置。   3. The collective charging device according to claim 2, wherein the motor rotates the coil support portion to the second rotational position after completion of charging of all the mobile terminals that can be charged at the first rotational position. . 前記コイル支持部および前記端末受台支持部に前記コイルおよび前記駆動制御回路を収容した別のコイル支持部および別の端末受台支持部を載せて拡張できるようにするために、前記コイル支持部の上端面に給電用コネクタと、前記駆動制御回路から前記携帯端末の設置の検出および充電の完了を通知する通信用コネクタとを備えていることを特徴とする請求項2または3記載の集合充電装置。   In order to allow the coil support and the terminal cradle support to be expanded by placing another coil support and another terminal cradle support in which the coil and the drive control circuit are accommodated, the coil support. 4. The collective charging according to claim 2, further comprising: a power feeding connector on an upper end surface of the power supply device; and a communication connector for notifying detection of installation of the mobile terminal and completion of charging from the drive control circuit. apparatus. 前記端末受台支持部は、外形が六角筒の形状を有していることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1項に記載の集合充電装置。   The collective charging device according to any one of claims 2 to 4, wherein the terminal cradle support portion has a hexagonal cylindrical shape. 前記コイル支持部は、多角柱の形状を有し、前記多角柱を構成するそれぞれの側面に前記コイルが埋め込まれていることを特徴とする請求項1記載の集合充電装置。   The collective charging device according to claim 1, wherein the coil support portion has a polygonal column shape, and the coil is embedded in each side surface constituting the polygonal column. 前記端末受台支持部は、前記コイル支持部の形状に合わせた多角形の筒形状を有していることを特徴とする請求項1記載の集合充電装置。   2. The collective charging apparatus according to claim 1, wherein the terminal cradle support portion has a polygonal cylindrical shape that matches the shape of the coil support portion. 前記コイル支持部および前記端末受台支持部に前記コイルおよび前記駆動制御回路を収容した別のコイル支持部および別の端末受台支持部を載せて拡張できるようにするために、前記コイル支持部の上端面に給電用のコネクタを備えていることを特徴とする請求項6または7記載の集合充電装置。   In order to allow the coil support and the terminal cradle support to be expanded by placing another coil support and another terminal cradle support in which the coil and the drive control circuit are accommodated, the coil support. The collective charging device according to claim 6, further comprising a power feeding connector on an upper end surface of the battery pack. 前記コイル支持部は六角柱、前記端末受台支持部は六角筒の形状を有していることを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の集合充電装置。   The collective charging apparatus according to claim 6, wherein the coil support portion has a hexagonal column shape, and the terminal cradle support portion has a hexagonal tube shape.
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