JPH0737737A - 非接触形充電器 - Google Patents
非接触形充電器Info
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- JPH0737737A JPH0737737A JP5198745A JP19874593A JPH0737737A JP H0737737 A JPH0737737 A JP H0737737A JP 5198745 A JP5198745 A JP 5198745A JP 19874593 A JP19874593 A JP 19874593A JP H0737737 A JPH0737737 A JP H0737737A
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- flux generating
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- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
- H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
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- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
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- H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電部上に被充電部以外の金属製異物が置か
れた場合に電磁誘導によって発生するショート電流を大
幅に減じて当該金属製異物の発熱を抑制可能で安全性の
向上を図る。 【構成】 商用電源から電力供給を受け、磁束発生コイ
ルＴ１により交流磁束を発生する充電部１と、磁束発生
コイルＴ１に電磁結合可能な受電コイルＴ２の誘起電圧
を整流平滑して二次電池２０を充電する被充電部２とを
有しており、前記磁束発生コイルＴ１が、一対の脚部４
Ａ，４Ｂと両方の脚部後端同士を連絡する連絡部４Ｃと
を有する磁束発生側フェライトコア４の前記連絡部４Ｃ
に巻線を巻回して構成され、前記受電コイルＴ２の非結
合状態において前記脚部４Ａ，４Ｂに平行な成分が少な
く前記脚部先端間を結ぶ直線に平行な成分が強勢な交流
磁束を発生するものとなっている。
れた場合に電磁誘導によって発生するショート電流を大
幅に減じて当該金属製異物の発熱を抑制可能で安全性の
向上を図る。 【構成】 商用電源から電力供給を受け、磁束発生コイ
ルＴ１により交流磁束を発生する充電部１と、磁束発生
コイルＴ１に電磁結合可能な受電コイルＴ２の誘起電圧
を整流平滑して二次電池２０を充電する被充電部２とを
有しており、前記磁束発生コイルＴ１が、一対の脚部４
Ａ，４Ｂと両方の脚部後端同士を連絡する連絡部４Ｃと
を有する磁束発生側フェライトコア４の前記連絡部４Ｃ
に巻線を巻回して構成され、前記受電コイルＴ２の非結
合状態において前記脚部４Ａ，４Ｂに平行な成分が少な
く前記脚部先端間を結ぶ直線に平行な成分が強勢な交流
磁束を発生するものとなっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コードレス電話機、電
動歯ブラシ、電動ひげそり等の電源として利用される二
次電池（充電式電池）を充電するための充電器に係り、
とくに二次電池を含む被充電部と充電部とが接続端子を
持たず、電磁誘導によって充電部から被充電部に電力供
給を行い、二次電池を充電することができる非接触形充
電器に関する。
動歯ブラシ、電動ひげそり等の電源として利用される二
次電池（充電式電池）を充電するための充電器に係り、
とくに二次電池を含む被充電部と充電部とが接続端子を
持たず、電磁誘導によって充電部から被充電部に電力供
給を行い、二次電池を充電することができる非接触形充
電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池を電源とする機器は多く、携
帯型の機器が増加する中で、ニッケル−カドミウム（Ｎ
ｉ−Ｃｄ）電池等の繰り返し充電の行える二次電池が用
いられおり、コードレス電話機、電動歯ブラシ、電動ひ
げそり、ラップトップ、ノート、パームトップ型パソコ
ン等がその用途の代表である。そして、その二次電池を
充電するのに一般に接触形充電器が用いられていた。
帯型の機器が増加する中で、ニッケル−カドミウム（Ｎ
ｉ−Ｃｄ）電池等の繰り返し充電の行える二次電池が用
いられおり、コードレス電話機、電動歯ブラシ、電動ひ
げそり、ラップトップ、ノート、パームトップ型パソコ
ン等がその用途の代表である。そして、その二次電池を
充電するのに一般に接触形充電器が用いられていた。
【０００３】しかし、上記接触形充電器は、充電部と被
充電部とを接続するための接触子が外部に露出している
ため、該接触子が錆びたり、表面酸化や腐食が発生して
接触不良となる恐れがある。
充電部とを接続するための接触子が外部に露出している
ため、該接触子が錆びたり、表面酸化や腐食が発生して
接触不良となる恐れがある。
【０００４】一方、非接触で電力を伝送する装置として
は、特開昭６１−４８０８７号に示すカード用トランス
がある。該カード用トランスは、略Ｃ型コアに巻線を施
した一次コイルを電力供給部に設け、前記略Ｃ型コアの
先端面間の空隙に挿置可能な薄板状コアの周囲に巻線を
巻回した二次コイル及び該二次コイルの誘起電圧を整
流、平滑する整流平滑回路をカード側に設けたものであ
る。
は、特開昭６１−４８０８７号に示すカード用トランス
がある。該カード用トランスは、略Ｃ型コアに巻線を施
した一次コイルを電力供給部に設け、前記略Ｃ型コアの
先端面間の空隙に挿置可能な薄板状コアの周囲に巻線を
巻回した二次コイル及び該二次コイルの誘起電圧を整
流、平滑する整流平滑回路をカード側に設けたものであ
る。
【０００５】図７は上記特開昭６１−４８０８７号に示
された如き電力供給部であり、略Ｃ型コア３１に巻線３
２を施してなる一次コイル３０に高周波交流電源３３を
接続した構成である。この場合、上記の二次コイルを内
蔵したカードを前記略Ｃ型コア３１の先端面間の空隙に
挿置することで一次コイルと二次コイルとでトランスを
構成でき、一次側より二次側に電力を供給することがで
きる。
された如き電力供給部であり、略Ｃ型コア３１に巻線３
２を施してなる一次コイル３０に高周波交流電源３３を
接続した構成である。この場合、上記の二次コイルを内
蔵したカードを前記略Ｃ型コア３１の先端面間の空隙に
挿置することで一次コイルと二次コイルとでトランスを
構成でき、一次側より二次側に電力を供給することがで
きる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７の略Ｃ
型コア３１を用いた従来例では、該略Ｃ型コア３１の先
端面間の空隙に硬貨、クリップ等の金属製異物３５が誤
って配置された場合、コア３１により発生する磁力線と
金属製異物３５とが直交するため、当該金属製異物にシ
ョート電流（渦電流）が円形に流れて発熱し、人体に危
険な高い温度となってしまう。
型コア３１を用いた従来例では、該略Ｃ型コア３１の先
端面間の空隙に硬貨、クリップ等の金属製異物３５が誤
って配置された場合、コア３１により発生する磁力線と
金属製異物３５とが直交するため、当該金属製異物にシ
ョート電流（渦電流）が円形に流れて発熱し、人体に危
険な高い温度となってしまう。
【０００７】また、図８は、ドラム型コア５１に巻線５
２を施してなる一次コイル５０を充電部４０の非磁性ケ
ース４１内に配置し、該一次コイル５０に高周波発振回
路４２の高周波出力を供給し、被充電部４５の非磁性ケ
ース４６内に空芯コイルの二次コイル４７を前記一次コ
イル５０の外側を周回するように配置した第１比較例を
示す。この場合も、被充電部４５が外れた状態でドラム
型コア５１の上側に誤って硬貨、クリップ等の金属製異
物が配置されたとき、金属製異物に略垂直に磁力線が通
過するため、ショート電流が当該金属製異物に流れて高
温となる。
２を施してなる一次コイル５０を充電部４０の非磁性ケ
ース４１内に配置し、該一次コイル５０に高周波発振回
路４２の高周波出力を供給し、被充電部４５の非磁性ケ
ース４６内に空芯コイルの二次コイル４７を前記一次コ
イル５０の外側を周回するように配置した第１比較例を
示す。この場合も、被充電部４５が外れた状態でドラム
型コア５１の上側に誤って硬貨、クリップ等の金属製異
物が配置されたとき、金属製異物に略垂直に磁力線が通
過するため、ショート電流が当該金属製異物に流れて高
温となる。
【０００８】さらに、図９は、Ｅ型コア７１に巻線７２
を施してなる一次コイル７０を充電部６０の非磁性ケー
ス６１内に配置し、該一次コイル７０に高周波発振回路
６２の高周波出力を供給するようにした第２比較例を示
す。この場合も、被充電部が外れた状態でＥ型コア７１
の上側に誤って硬貨、クリップ等の金属製異物３５が配
置されたとき、金属製異物に対し垂直近い状態で磁力線
が通過するため、ショート電流が当該金属製異物に流れ
て高温となる。
を施してなる一次コイル７０を充電部６０の非磁性ケー
ス６１内に配置し、該一次コイル７０に高周波発振回路
６２の高周波出力を供給するようにした第２比較例を示
す。この場合も、被充電部が外れた状態でＥ型コア７１
の上側に誤って硬貨、クリップ等の金属製異物３５が配
置されたとき、金属製異物に対し垂直近い状態で磁力線
が通過するため、ショート電流が当該金属製異物に流れ
て高温となる。
【０００９】上述の如き金属製異物の電磁誘導に起因す
る発熱、高温化は、製品の安全性の面で大きな問題であ
った。
る発熱、高温化は、製品の安全性の面で大きな問題であ
った。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑み、充電部上に被
充電部以外の金属製異物が置かれた場合に電磁誘導によ
って発生するショート電流を大幅に減じて当該金属製異
物の発熱を抑制可能で安全性の向上を図った非接触形充
電器を提供することを目的とする。
充電部以外の金属製異物が置かれた場合に電磁誘導によ
って発生するショート電流を大幅に減じて当該金属製異
物の発熱を抑制可能で安全性の向上を図った非接触形充
電器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の非接触形充電器は、商用電源から電力供給
を受け、磁束発生コイルにより交流磁束を発生する充電
部と、前記磁束発生コイルに電磁結合可能な受電コイル
の誘起電圧を整流平滑して二次電池を充電する被充電部
とを有しており、さらに、前記磁束発生コイルが、高周
波発生源により励磁されるものであって、一対の脚部と
両方の脚部後端同士を連絡する連絡部とを有する磁束発
生側フェライトコア又はフェライトコア組立体の前記連
絡部に巻線を巻回して構成され、前記磁束発生側フェラ
イトコア又はフェライトコア組立体の前記一対の脚部先
端面に非接触で空間距離をおいて対向可能な受電側フェ
ライトコア又はフェライトコア組立体に巻線を巻回する
ことにより前記受電コイルが構成され、前記磁束発生コ
イルは、前記受電コイルの非結合状態において前記脚部
に平行な成分が少なく前記脚部先端間を結ぶ直線に平行
な成分が強勢な交流磁束を発生する構成となっている。
に、本発明の非接触形充電器は、商用電源から電力供給
を受け、磁束発生コイルにより交流磁束を発生する充電
部と、前記磁束発生コイルに電磁結合可能な受電コイル
の誘起電圧を整流平滑して二次電池を充電する被充電部
とを有しており、さらに、前記磁束発生コイルが、高周
波発生源により励磁されるものであって、一対の脚部と
両方の脚部後端同士を連絡する連絡部とを有する磁束発
生側フェライトコア又はフェライトコア組立体の前記連
絡部に巻線を巻回して構成され、前記磁束発生側フェラ
イトコア又はフェライトコア組立体の前記一対の脚部先
端面に非接触で空間距離をおいて対向可能な受電側フェ
ライトコア又はフェライトコア組立体に巻線を巻回する
ことにより前記受電コイルが構成され、前記磁束発生コ
イルは、前記受電コイルの非結合状態において前記脚部
に平行な成分が少なく前記脚部先端間を結ぶ直線に平行
な成分が強勢な交流磁束を発生する構成となっている。
【００１２】また、前記磁束発生側フェライトコア又は
フェライトコア組立体の脚部間距離をＡとし、前記磁束
発生側フェライトコア又はフェライトコア組立体の前記
一対の脚部先端面と受電側フェライトコア又はフェライ
トコア組立体との間の空間距離最小値をＢとしたとき、
２Ｂ＜Ａに設定することが好ましい。
フェライトコア組立体の脚部間距離をＡとし、前記磁束
発生側フェライトコア又はフェライトコア組立体の前記
一対の脚部先端面と受電側フェライトコア又はフェライ
トコア組立体との間の空間距離最小値をＢとしたとき、
２Ｂ＜Ａに設定することが好ましい。
【００１３】なお、一対の脚部と両方の脚部後端同士を
連絡する連絡部とを有する如く一対のＬ型フェライトコ
アを突き合わせて前記磁束発生側フェライトコア組立体
を構成してもよい。
連絡する連絡部とを有する如く一対のＬ型フェライトコ
アを突き合わせて前記磁束発生側フェライトコア組立体
を構成してもよい。
【００１４】
【作用】本発明の非接触形充電器においては、充電部が
有している磁束発生コイルが一対の脚部と両方の脚部後
端同士を連絡する連絡部とを有する磁束発生側フェライ
トコア又はフェライトコア組立体（換言すれば略Ｕ字型
乃至略コ字型フェライトコア又はフェライトコア組立
体）の前記連絡部に巻線を巻回したものであって、被充
電部が有している受電コイルの非結合状態において前記
脚部に平行な成分が少なく前記脚部先端間を結ぶ直線に
平行な成分が強勢な交流磁束を発生する構成となってい
るので、充電部上に誤って硬貨、クリップ等の金属製異
物を載置した場合でも、前記磁束発生コイルの磁束が該
金属製異物に対し直角方向に鎖交することを回避するこ
とができ、ショート電流の発生に起因する前記金属製異
物の発熱を抑制でき、安全性を高めることができる。
有している磁束発生コイルが一対の脚部と両方の脚部後
端同士を連絡する連絡部とを有する磁束発生側フェライ
トコア又はフェライトコア組立体（換言すれば略Ｕ字型
乃至略コ字型フェライトコア又はフェライトコア組立
体）の前記連絡部に巻線を巻回したものであって、被充
電部が有している受電コイルの非結合状態において前記
脚部に平行な成分が少なく前記脚部先端間を結ぶ直線に
平行な成分が強勢な交流磁束を発生する構成となってい
るので、充電部上に誤って硬貨、クリップ等の金属製異
物を載置した場合でも、前記磁束発生コイルの磁束が該
金属製異物に対し直角方向に鎖交することを回避するこ
とができ、ショート電流の発生に起因する前記金属製異
物の発熱を抑制でき、安全性を高めることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係る非接触形充電器の実施例
を図面に従って説明する。
を図面に従って説明する。
【００１６】図１は本発明の実施例の構成図、図２は実
施例のブロック図である。これらの図において、１は充
電部、２はこれによって非接触で充電される被充電部
（例えば、コードレス電話機の子機や電動歯ブラシの本
体等）である。
施例のブロック図である。これらの図において、１は充
電部、２はこれによって非接触で充電される被充電部
（例えば、コードレス電話機の子機や電動歯ブラシの本
体等）である。
【００１７】前記充電部１は、一対の脚部４Ａ，４Ｂと
両方の脚部後端同士を連絡する連絡部４Ｃとを有する略
Ｕ字型乃至略コ字型磁束発生側フェライトコア４の前記
連絡部４Ｃに一次巻線５を巻回した磁束発生コイルＴ１
と、商用電源Ｓ（ＡＣ１００Ｖ又は２００Ｖ、５０Ｈｚ
又は６０Ｈｚ）からの交流入力を受けて可聴周波数以上
（例えば２０ｋＨｚ乃至１ＭＨｚ程度）の適切な高周波
出力を発生する高周波発振回路６とを非磁性樹脂ケース
７内に内蔵したものであり、前記磁束発生側フェライト
コア４はケース７の被充電部載置用上面部７Ａの内側に
固定されている。前記磁束発生コイルＴ１には前記高周
波発振回路６の高周波出力が印加され、その磁束発生コ
イルＴ１は高周波の交流磁束を発生する。
両方の脚部後端同士を連絡する連絡部４Ｃとを有する略
Ｕ字型乃至略コ字型磁束発生側フェライトコア４の前記
連絡部４Ｃに一次巻線５を巻回した磁束発生コイルＴ１
と、商用電源Ｓ（ＡＣ１００Ｖ又は２００Ｖ、５０Ｈｚ
又は６０Ｈｚ）からの交流入力を受けて可聴周波数以上
（例えば２０ｋＨｚ乃至１ＭＨｚ程度）の適切な高周波
出力を発生する高周波発振回路６とを非磁性樹脂ケース
７内に内蔵したものであり、前記磁束発生側フェライト
コア４はケース７の被充電部載置用上面部７Ａの内側に
固定されている。前記磁束発生コイルＴ１には前記高周
波発振回路６の高周波出力が印加され、その磁束発生コ
イルＴ１は高周波の交流磁束を発生する。
【００１８】前記被充電部２は、Ｉ型受電側フェライト
コア１０に二次巻線１１を巻回した受電コイルＴ２と、
該受電コイルＴ２の誘起電圧を整流する整流回路１２
と、ニッケル−カドミウム電池等の繰り返し充電の行え
る二次電池２０と、整流回路１２の整流出力を定電流回
路１３を介して二次電池２０に供給する回路構成とを非
磁性樹脂ケース１４内に収納したものであり、前記受電
側フェライトコア１０は非磁性樹脂ケース１４の底面部
の内側に固定されている。前記整流回路１２はダイオー
ドを用いた半波整流回路又は全波整流回路等であり、平
滑コンデンサを有していて整流平滑機能を持つものであ
ってもよい。前記定電流回路１３は、最も簡単な構成と
して整流回路１２の整流出力を直列抵抗を介し二次電池
２０に通電するものがある。
コア１０に二次巻線１１を巻回した受電コイルＴ２と、
該受電コイルＴ２の誘起電圧を整流する整流回路１２
と、ニッケル−カドミウム電池等の繰り返し充電の行え
る二次電池２０と、整流回路１２の整流出力を定電流回
路１３を介して二次電池２０に供給する回路構成とを非
磁性樹脂ケース１４内に収納したものであり、前記受電
側フェライトコア１０は非磁性樹脂ケース１４の底面部
の内側に固定されている。前記整流回路１２はダイオー
ドを用いた半波整流回路又は全波整流回路等であり、平
滑コンデンサを有していて整流平滑機能を持つものであ
ってもよい。前記定電流回路１３は、最も簡単な構成と
して整流回路１２の整流出力を直列抵抗を介し二次電池
２０に通電するものがある。
【００１９】前記充電部１のケース７は被充電部２を載
置する受台として用いられるものであり、被充電部２は
充電部１に対して分離可能で、充電完了後は任意の位置
に移動可能である。図１のように充電部１上に被充電部
２が載置された状態では、一次巻線５を略Ｕ字型乃至略
コ字型磁束発生側フェライトコア４に設けた磁束発生コ
イルＴ１と、二次巻線１１をＩ型受電側フェライトコア
１０に設けた受電コイルＴ２とは電磁結合して高周波ト
ランスを構成するようになっている。すなわち、ケース
７の上面部内側に磁束発生側フェライトコア４は一対の
脚部４Ａ，４Ｂの先端面を上に向けて固定され、受電側
フェライトコア１０はその両端部が脚部４Ａ，４Ｂ先端
面に近接対向する如くケース１４の底面部１４Ａの内側
に固定されている。なお、充電部１のケース７の被充電
部２が置かれる上面部７Ａは平坦面でよく、被充電部２
のケース１４の底面部１４Ａも平坦面であればよく、図
８の比較例１の如きケースの凹凸は不要である。
置する受台として用いられるものであり、被充電部２は
充電部１に対して分離可能で、充電完了後は任意の位置
に移動可能である。図１のように充電部１上に被充電部
２が載置された状態では、一次巻線５を略Ｕ字型乃至略
コ字型磁束発生側フェライトコア４に設けた磁束発生コ
イルＴ１と、二次巻線１１をＩ型受電側フェライトコア
１０に設けた受電コイルＴ２とは電磁結合して高周波ト
ランスを構成するようになっている。すなわち、ケース
７の上面部内側に磁束発生側フェライトコア４は一対の
脚部４Ａ，４Ｂの先端面を上に向けて固定され、受電側
フェライトコア１０はその両端部が脚部４Ａ，４Ｂ先端
面に近接対向する如くケース１４の底面部１４Ａの内側
に固定されている。なお、充電部１のケース７の被充電
部２が置かれる上面部７Ａは平坦面でよく、被充電部２
のケース１４の底面部１４Ａも平坦面であればよく、図
８の比較例１の如きケースの凹凸は不要である。
【００２０】以上の実施例の構成において、充電部１に
被充電部２が載置された状態（磁束発生コイルＴ１と受
電コイルＴ２とが電磁結合された状態であり、充電部１
と被充電部２とが近接した状態）では、商用電源Ｓの交
流入力を受ける高周波発振回路６は高周波出力で磁束発
生コイルＴ１を励磁し、磁束発生コイルＴ１は高周波の
交流磁束を発生する。受電コイルＴ２は磁束発生コイル
Ｔ１に電磁結合状態にあるため、その受電コイルＴ２に
は誘起電圧が発生し、これが整流回路１２で整流され、
その整流出力が定電流回路１３で定電流化されて二次電
池２０に供給され、二次電池２０の充電が実行される。
この二次電池２０の充電は例えば０．１Ｃ（６０ｍＡ）
で行われる。
被充電部２が載置された状態（磁束発生コイルＴ１と受
電コイルＴ２とが電磁結合された状態であり、充電部１
と被充電部２とが近接した状態）では、商用電源Ｓの交
流入力を受ける高周波発振回路６は高周波出力で磁束発
生コイルＴ１を励磁し、磁束発生コイルＴ１は高周波の
交流磁束を発生する。受電コイルＴ２は磁束発生コイル
Ｔ１に電磁結合状態にあるため、その受電コイルＴ２に
は誘起電圧が発生し、これが整流回路１２で整流され、
その整流出力が定電流回路１３で定電流化されて二次電
池２０に供給され、二次電池２０の充電が実行される。
この二次電池２０の充電は例えば０．１Ｃ（６０ｍＡ）
で行われる。
【００２１】ここで、前記高周波発振回路６への入力電
力（有効電力）をＷin（ワット）、二次電池２０への出
力電力をＰo（ワット）とすると、効率η（％）は η＝（Ｐo／Ｗin）×１００ で表されるが、この効率ηは、図１の略Ｕ字型乃至略コ
字型磁束発生側フェライトコア４の脚部４Ａ，４Ｂ間の
距離Ａと、脚部４Ａ，４Ｂ先端面と受電側フェライトコ
ア１０との間の空間距離最小値Ｂとの関数である。
力（有効電力）をＷin（ワット）、二次電池２０への出
力電力をＰo（ワット）とすると、効率η（％）は η＝（Ｐo／Ｗin）×１００ で表されるが、この効率ηは、図１の略Ｕ字型乃至略コ
字型磁束発生側フェライトコア４の脚部４Ａ，４Ｂ間の
距離Ａと、脚部４Ａ，４Ｂ先端面と受電側フェライトコ
ア１０との間の空間距離最小値Ｂとの関数である。
【００２２】図３のようにＡ／２Ｂを横軸、効率ηを縦
軸にとった場合、Ａ／２Ｂが１より大きいと効率ηは３
０％を越えており、実質的に満足できる結果であるが、
Ａ／２Ｂが１以下では効率は急激に低下してしまう。効
率を考慮とたときは、１＜Ａ／２Ｂ、すなわち２Ｂ＜Ａ
であることが好ましいと言える。
軸にとった場合、Ａ／２Ｂが１より大きいと効率ηは３
０％を越えており、実質的に満足できる結果であるが、
Ａ／２Ｂが１以下では効率は急激に低下してしまう。効
率を考慮とたときは、１＜Ａ／２Ｂ、すなわち２Ｂ＜Ａ
であることが好ましいと言える。
【００２３】図４のように、充電部１上に被充電部２が
載置されていない場合、硬貨等の金属製異物３５が誤っ
て載せられることがあり得るが、図中点線で磁力線を示
すように、充電部１が有する略Ｕ字型乃至略コ字型フェ
ライトコア４の連絡部４Ｃに一次巻線５を巻回した磁束
発生コイルＴ１の磁束は脚部４Ａ，４Ｂに平行な成分が
少なく前記脚部４Ａ，４Ｂ先端間を結ぶ直線に平行な成
分が強勢な交流磁束であり、金属製異物３５に直角に磁
束が鎖交することを回避でき、しかも金属製異物３５に
鎖交する磁束量も少なくできる。この結果、金属製異物
３５に生じるショート電流を少なくして発熱を抑制でき
る。例えば、図９のＥ型コア７１（横幅２５mm、高さ１
０mm）を用いた比較例２で、３本の単三型二次電池２０
を０．１Ｃ（６０ｍＡ）で充電可能な程度の交流磁束を
発生したとき、金属製異物としての１００円硬貨が肉厚
１．５mmの非磁性ケース６１を介しＥ型コア７１上に載
置されると、３０℃以上の温度上昇がみられたが（周囲
温度が３０℃のときは６０℃以上の高温となり人体に危
険である）、実施例の略Ｕ字型乃至略コ字型磁束発生側
フェライトコア４（横幅２５mm、高さ１０mm）を用いて
同条件の交流磁束を発生した場合、１００円硬貨が肉厚
１．５mmの非磁性樹脂ケース７を介し略Ｕ字型乃至略コ
字型フェライトコア４上に載置されたときの温度上昇は
僅かに３℃であった。
載置されていない場合、硬貨等の金属製異物３５が誤っ
て載せられることがあり得るが、図中点線で磁力線を示
すように、充電部１が有する略Ｕ字型乃至略コ字型フェ
ライトコア４の連絡部４Ｃに一次巻線５を巻回した磁束
発生コイルＴ１の磁束は脚部４Ａ，４Ｂに平行な成分が
少なく前記脚部４Ａ，４Ｂ先端間を結ぶ直線に平行な成
分が強勢な交流磁束であり、金属製異物３５に直角に磁
束が鎖交することを回避でき、しかも金属製異物３５に
鎖交する磁束量も少なくできる。この結果、金属製異物
３５に生じるショート電流を少なくして発熱を抑制でき
る。例えば、図９のＥ型コア７１（横幅２５mm、高さ１
０mm）を用いた比較例２で、３本の単三型二次電池２０
を０．１Ｃ（６０ｍＡ）で充電可能な程度の交流磁束を
発生したとき、金属製異物としての１００円硬貨が肉厚
１．５mmの非磁性ケース６１を介しＥ型コア７１上に載
置されると、３０℃以上の温度上昇がみられたが（周囲
温度が３０℃のときは６０℃以上の高温となり人体に危
険である）、実施例の略Ｕ字型乃至略コ字型磁束発生側
フェライトコア４（横幅２５mm、高さ１０mm）を用いて
同条件の交流磁束を発生した場合、１００円硬貨が肉厚
１．５mmの非磁性樹脂ケース７を介し略Ｕ字型乃至略コ
字型フェライトコア４上に載置されたときの温度上昇は
僅かに３℃であった。
【００２４】なお、略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコ
ア４の脚部４Ａ，４Ｂに巻線を巻回することは、巻線に
よる漏洩磁束が脚部４Ａ，４Ｂに平行な向きに発生する
ため、好ましくなく、あくまで巻線は連絡部４Ｃに巻回
しなければならない。
ア４の脚部４Ａ，４Ｂに巻線を巻回することは、巻線に
よる漏洩磁束が脚部４Ａ，４Ｂに平行な向きに発生する
ため、好ましくなく、あくまで巻線は連絡部４Ｃに巻回
しなければならない。
【００２５】上記実施例の構成によれば、略Ｕ字型乃至
略コ字型フェライトコア４の連絡部４Ｃに一次巻線５を
巻回した磁束発生コイルＴ１を充電部１に設け、磁束発
生コイルＴ１によってフェライトコア４の脚部４Ａ，４
Ｂに平行な成分が少なく脚部４Ａ，４Ｂ先端間を結ぶ直
線に平行な成分が強勢な交流磁束を発生しており、金属
製異物が充電部１上に置かれたときの電磁誘導に起因す
る発熱を効果的に抑制することができ、安全性の向上を
図ることができる。また、磁束発生コイルＴ１を高周波
発振回路６の高周波出力で励磁しており、磁束発生コイ
ルＴ１及び受電コイルＴ２として小型軽量のフェライト
コアを用いることができ、小型、軽量の非接触形充電器
を実現できる。
略コ字型フェライトコア４の連絡部４Ｃに一次巻線５を
巻回した磁束発生コイルＴ１を充電部１に設け、磁束発
生コイルＴ１によってフェライトコア４の脚部４Ａ，４
Ｂに平行な成分が少なく脚部４Ａ，４Ｂ先端間を結ぶ直
線に平行な成分が強勢な交流磁束を発生しており、金属
製異物が充電部１上に置かれたときの電磁誘導に起因す
る発熱を効果的に抑制することができ、安全性の向上を
図ることができる。また、磁束発生コイルＴ１を高周波
発振回路６の高周波出力で励磁しており、磁束発生コイ
ルＴ１及び受電コイルＴ２として小型軽量のフェライト
コアを用いることができ、小型、軽量の非接触形充電器
を実現できる。
【００２６】図５及び図６は本発明で用いることのでき
る磁束発生コイルの変形例を示す。この場合、磁束発生
コイルＴ１′は、一対のＬ型フェライトコア２１Ａ，２
１Ｂを突き合わせた略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコ
ア組立体２１と、一次巻線５を巻回した絶縁樹脂製ボビ
ン２２とからなっている。該ボビン２２はＬ型フェライ
トコア２１Ａ，２１Ｂの連絡部を挿入するための貫通穴
２３と、Ｌ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂを突き合わ
せ状態に保持するためのコア係止爪２４とを有してい
る。コア係止爪２４はボビン両端面に多少の可撓性を持
つように一体に形成されており、Ｌ型フェライトコア２
１Ａ，２１Ｂの連絡部をボビン貫通穴２３に挿入した
後、当該Ｌ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂの角部に係
合してそれらを突き合わせ状態に保持する。
る磁束発生コイルの変形例を示す。この場合、磁束発生
コイルＴ１′は、一対のＬ型フェライトコア２１Ａ，２
１Ｂを突き合わせた略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコ
ア組立体２１と、一次巻線５を巻回した絶縁樹脂製ボビ
ン２２とからなっている。該ボビン２２はＬ型フェライ
トコア２１Ａ，２１Ｂの連絡部を挿入するための貫通穴
２３と、Ｌ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂを突き合わ
せ状態に保持するためのコア係止爪２４とを有してい
る。コア係止爪２４はボビン両端面に多少の可撓性を持
つように一体に形成されており、Ｌ型フェライトコア２
１Ａ，２１Ｂの連絡部をボビン貫通穴２３に挿入した
後、当該Ｌ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂの角部に係
合してそれらを突き合わせ状態に保持する。
【００２７】この磁束発生コイルＴ１′の場合、一対の
脚部とこれらを連絡する連絡部とを有する略Ｕ字型乃至
略コ字型フェライトコア組立体２１を一対のＬ型フェラ
イトコア２１Ａ，２１Ｂの組み合わせにより構成でき、
その略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコア組立体２１の
連絡部にボビン２２を用いて一次巻線５を巻装すること
ができ、巻線作業の合理化が可能である。なお、一対の
Ｌ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂの突き合わせ部分の
空隙は、磁束発生コイルと受電コイルとの間の空隙に比
較して微小であり、無視できる。
脚部とこれらを連絡する連絡部とを有する略Ｕ字型乃至
略コ字型フェライトコア組立体２１を一対のＬ型フェラ
イトコア２１Ａ，２１Ｂの組み合わせにより構成でき、
その略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコア組立体２１の
連絡部にボビン２２を用いて一次巻線５を巻装すること
ができ、巻線作業の合理化が可能である。なお、一対の
Ｌ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂの突き合わせ部分の
空隙は、磁束発生コイルと受電コイルとの間の空隙に比
較して微小であり、無視できる。
【００２８】なお、図５及び図６で係止爪２４を省略
し、接着剤で一対のＬ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂ
を突合わせてもよい。
し、接着剤で一対のＬ型フェライトコア２１Ａ，２１Ｂ
を突合わせてもよい。
【００２９】上記実施例では、受電コイルＴ２にはＩ型
フェライトコアを用いたが、磁束発生コイルＴ１，Ｔ
１′の一対の脚部先端面に近接対向できる構造であれ
ば、略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコアやＬ型フェラ
イトコアを組み合わせた略Ｕ字型乃至略コ字型フェライ
トコア組立体等を使用することもできる。
フェライトコアを用いたが、磁束発生コイルＴ１，Ｔ
１′の一対の脚部先端面に近接対向できる構造であれ
ば、略Ｕ字型乃至略コ字型フェライトコアやＬ型フェラ
イトコアを組み合わせた略Ｕ字型乃至略コ字型フェライ
トコア組立体等を使用することもできる。
【００３０】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触形
充電器によれば、一対の脚部と両方の脚部後端同士を連
絡する連絡部とを有する磁束発生側フェライトコア又は
フェライトコア組立体の前記連絡部に巻線を巻回して充
電部内の磁束発生コイルを構成し、該磁束発生コイル
が、被充電部の受電コイルの非結合状態において前記脚
部に平行な成分が少なく前記脚部先端間を結ぶ直線に平
行な成分が強勢な交流磁束を発生するようにしたので、
誤って充電部上に硬貨、クリップ等の金属製異物が配置
された場合でも、該金属製異物の電磁誘導（ショート電
流）による発熱を効果的に抑制でき、安全性の向上を図
ることができる。また、磁束発生コイルを高周波で励磁
して高周波の交流磁束を発生させており、磁束発生コイ
ル及びこれに電磁結合する受電コイルの小型化、軽量化
が可能となり、小型の充電器を必要とする家電製品等の
用途に好適な非接触形充電器が得られる。
充電器によれば、一対の脚部と両方の脚部後端同士を連
絡する連絡部とを有する磁束発生側フェライトコア又は
フェライトコア組立体の前記連絡部に巻線を巻回して充
電部内の磁束発生コイルを構成し、該磁束発生コイル
が、被充電部の受電コイルの非結合状態において前記脚
部に平行な成分が少なく前記脚部先端間を結ぶ直線に平
行な成分が強勢な交流磁束を発生するようにしたので、
誤って充電部上に硬貨、クリップ等の金属製異物が配置
された場合でも、該金属製異物の電磁誘導（ショート電
流）による発熱を効果的に抑制でき、安全性の向上を図
ることができる。また、磁束発生コイルを高周波で励磁
して高周波の交流磁束を発生させており、磁束発生コイ
ル及びこれに電磁結合する受電コイルの小型化、軽量化
が可能となり、小型の充電器を必要とする家電製品等の
用途に好適な非接触形充電器が得られる。
【図１】本発明に係る非接触形充電器の実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】同ブロック図である。
【図３】実施例の場合において、磁束発生側フェライト
コアの脚部間距離Ａ及び磁束発生側フェライトコアの脚
部先端面と受電側フェライトコアとの間の空間距離最小
値Ｂと、効率ηとの関係を示すグラフである。
コアの脚部間距離Ａ及び磁束発生側フェライトコアの脚
部先端面と受電側フェライトコアとの間の空間距離最小
値Ｂと、効率ηとの関係を示すグラフである。
【図４】実施例において充電部上に金属製異物が載置さ
れた場合の説明図である。
れた場合の説明図である。
【図５】本発明で使用できる磁束発生コイルの変形例を
示す分解正面図である。
示す分解正面図である。
【図６】同正面図である。
【図７】Ｃ型コアを用いた従来例を示す構成図である。
【図８】ドラム型コアを用いた第１比較例を示す構成図
である。
である。
【図９】Ｅ型コアを用いた第２比較例を示す構成図であ
る。
る。
１ 充電部 ２ 被充電部 ４ 略Ｕ字型乃至略コ字型磁束発生側フェライトコア ４Ａ，４Ｂ 脚部 ４Ｃ 連絡部 ５ 一次巻線 ６ 高周波発振回路 ７，１４ 非磁性樹脂ケース １０ Ｉ型受電側フェライトコア １１ 二次巻線 １２ 整流回路 １３ 定電流回路 ２０ 二次電池 Ｔ１ 磁束発生コイル Ｔ２ 受電コイル Ｓ 商用電源
Claims (3)
- 【請求項１】 商用電源から電力供給を受け、磁束発生
コイルにより交流磁束を発生する充電部と、前記磁束発
生コイルに電磁結合可能な受電コイルの誘起電圧を整流
平滑して二次電池を充電する被充電部とを有する非接触
形充電器において、 前記磁束発生コイルが、高周波発生源により励磁される
ものであって、一対の脚部と両方の脚部後端同士を連絡
する連絡部とを有する磁束発生側フェライトコア又はフ
ェライトコア組立体の前記連絡部に巻線を巻回して構成
され、 前記磁束発生側フェライトコア又はフェライトコア組立
体の前記一対の脚部先端面に非接触で空間距離をおいて
対向可能な受電側フェライトコア又はフェライトコア組
立体に巻線を巻回することにより前記受電コイルが構成
され、 前記磁束発生コイルは、前記受電コイルの非結合状態に
おいて前記脚部に平行な成分が少なく前記脚部先端間を
結ぶ直線に平行な成分が強勢な交流磁束を発生すること
を特徴とする非接触形充電器。 - 【請求項２】 前記磁束発生側フェライトコア又はフェ
ライトコア組立体の脚部間距離をＡとし、前記磁束発生
側フェライトコア又はフェライトコア組立体の前記一対
の脚部先端面と受電側フェライトコア又はフェライトコ
ア組立体との間の空間距離最小値をＢとしたとき、２Ｂ
＜Ａに設定した請求項１記載の非接触形充電器。 - 【請求項３】 一対の脚部と両方の脚部後端同士を連絡
する連絡部とを有する如く一対のＬ型フェライトコアを
突き合わせて前記磁束発生側フェライトコア組立体を構
成してなる請求項１又は２記載の非接触形充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198745A JPH0737737A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 非接触形充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198745A JPH0737737A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 非接触形充電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737737A true JPH0737737A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16396269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198745A Pending JPH0737737A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 非接触形充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737737A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001207A1 (en) * | 1995-06-23 | 1997-01-09 | Innovision Research And Technology Ltd. | Rechargeable battery and charger |
| JPH11243024A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Kyocera Corp | ノーコンタクトチャージャー対応型電気器具 |
| KR20040031265A (ko) * | 2002-10-04 | 2004-04-13 | 현대자동차주식회사 | 비접촉식 충전방식을 이용한 차량용 리모콘 충전장치 |
| GB2399230A (en) * | 2002-05-13 | 2004-09-08 | Splashpower Ltd | Portable electrical or electronic devices for use in inductive power transfer systems |
| US6906495B2 (en) | 2002-05-13 | 2005-06-14 | Splashpower Limited | Contact-less power transfer |
| JP2006164640A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Sunx Ltd | センサシステム |
| WO2009038646A1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-26 | The Dial Corporation | Inductively charged vapor-emitting device |
| US7525283B2 (en) | 2002-05-13 | 2009-04-28 | Access Business Group International Llc | Contact-less power transfer |
| CN102299571A (zh) * | 2011-05-24 | 2011-12-28 | 重庆大学 | 采集电器供电线磁场能量的装置及供电线状态监测系统 |
| JP2012231603A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Denso Corp | 非接触給電装置 |
| CN103341269A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-09 | 杨勤志 | 一种基于无线磁能供电的发光悬浮结构 |
| CN108023462A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-05-11 | 佛山中锦微电科技有限公司 | 盘式定转子对置的发电机 |
| CN110696642A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 南京理工大学 | 基于电感集成式lcc补偿拓扑的无线充电耦合机构 |
| WO2022097699A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 株式会社フコク東海 | ソレノイドコイルユニット及び非接触給電装置 |
| JP2022075489A (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | 株式会社フコク東海 | ソレノイドコイルユニット及び非接触給電装置 |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP5198745A patent/JPH0737737A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1997001207A1 (en) * | 1995-06-23 | 1997-01-09 | Innovision Research And Technology Ltd. | Rechargeable battery and charger |
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| JP4511912B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2010-07-28 | サンクス株式会社 | センサシステム |
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| CN110696642A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 南京理工大学 | 基于电感集成式lcc补偿拓扑的无线充电耦合机构 |
| WO2022097699A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 株式会社フコク東海 | ソレノイドコイルユニット及び非接触給電装置 |
| JP2022075489A (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | 株式会社フコク東海 | ソレノイドコイルユニット及び非接触給電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020806 |