WO2009122976A1 - 無接点式充電装置 - Google Patents

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WO2009122976A1
WO2009122976A1 PCT/JP2009/055879 JP2009055879W WO2009122976A1 WO 2009122976 A1 WO2009122976 A1 WO 2009122976A1 JP 2009055879 W JP2009055879 W JP 2009055879W WO 2009122976 A1 WO2009122976 A1 WO 2009122976A1
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WO
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plate member
power transmission
transmission coil
charged
charging device
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PCT/JP2009/055879
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English (en)
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藤原康人
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a contactless charging device that charges an object to be charged by electromagnetic induction.
  • a non-contact type charging device is often used as a charging device for charging an object to be charged such as a handset of a cordless telephone (see, for example, Patent Document 1).
  • a conventional contactless charging apparatus includes an oscillation circuit connected to a commercial power source and a power transmission coil connected to the oscillation circuit. When the oscillation circuit applies an AC voltage to the power transmission coil, the power transmission coil generates an alternating magnetic field.
  • an object to be charged includes a power receiving coil and a rechargeable battery. At the time of charging, the object to be charged is placed on the placement unit of the charging device. A power transmission coil is disposed on the mounting portion. When the object to be charged is placed on the placement portion, the power transmission coil and the power reception coil face each other. An alternating voltage based on electromagnetic induction is induced in the power receiving coil by the alternating magnetic field generated from the power transmitting coil. The AC voltage induced in the power receiving coil is rectified and charged to the rechargeable battery.
  • Patent Document 1 describes a technique for vertically arranging the surfaces of the mounting portion where the power transmission coil and the power reception coil face each other. Yes. Although this technology can be expected to suppress abnormal temperature rise of the metal foreign object due to electromagnetic induction heating when the metal foreign object lies on the bottom surface of the mounting part, it is placed with the metal foreign object standing on the mounting part. In the case where a plurality of metal foreign objects are stacked, abnormal temperature rise of the metal foreign objects due to electromagnetic induction heating cannot be suppressed.
  • An object of the present invention is to provide a contactless charging device that can suppress an abnormal temperature rise of a metal foreign object due to electromagnetic induction heating by including a member that suppresses the approach of the metal foreign object to the power transmission coil.
  • the contactless charging device of the present invention is a contactless charging device that charges an object to be charged by electromagnetic induction, and includes an oscillation circuit, a power transmission coil, a plate member, a casing, and an urging member.
  • the power transmission coil generates an alternating magnetic field by the AC voltage output from the oscillation circuit.
  • the plate member is freely displaceable between a first position that is separated from the power transmission coil above the power transmission coil and a second position that allows the charged object to approach the power transmission coil. In position, at least the upper surface is inclined with respect to the horizontal plane.
  • the casing is a casing that pivotally supports the plate member, and the downstream portion disposed on the downstream side of the plate member at the first position does not protrude upward from the plate member in the inclination direction of the plate member.
  • the urging member urges the plate member from the second position toward the first position, and displaces the plate member to the second position by the weight of the charged body.
  • the contactless charging device charges the object to be charged in a state where the plate member is in the second position.
  • the plate member is disposed at the first position during non-charging, and the plate member is disposed at the second position by being pushed down against the urging force of the urging member due to the weight of the charged object during charging.
  • the plate member is spaced apart from the power transmission coil above the power transmission coil at the first position.
  • the upper surface of the plate member is inclined with respect to the horizontal plane, so that even if the metal foreign object falls on the plate member, the metal foreign object moves from the plate member to the outside of the charging device. Slide down.
  • the plate member may be configured to hold the object to be charged on the upper surface at the second position during charging and to be close to the power transmission coil.
  • the object to be charged is placed on the plate member, and the plate member is displaced to the second position and close to the power transmission coil, so that an alternating magnetic field is generated from the power transmission coil to the target charge across the plate member.
  • a to-be-charged body is charged. Since the plate member is disposed at the first position during non-charging, the plate member suppresses the approach of the metal foreign object to the power transmission coil and suppresses the abnormal temperature rise of the metal foreign object due to electromagnetic induction heating.
  • the power receiving coil further includes a concave receiving portion having an opening that opens upward, the power transmission coil is disposed so as to face the bottom surface of the receiving portion from below, and the plate member has at least the opening at the first position. It may be configured to close a part and approach the bottom surface at the second position.
  • the plate member At the time of non-charging, the plate member is disposed at the first position, and the plate member suppresses the intrusion of the metal foreign object into the receiving portion.
  • the plate member is disposed at the second position, an alternating magnetic field is applied from the power transmission coil to the charge target on the plate member with the plate member interposed therebetween, and the charge target is charged. Therefore, the proximity of the metal foreign object to the power transmission coil is suppressed by the plate member during non-charging, and the abnormal temperature increase of the metal foreign object due to electromagnetic induction heating is suppressed.
  • the upper surface of the plate member is disposed horizontally at the second position.
  • the object to be charged is placed on the upper surface of the plate member. If the upper surface of the plate member is horizontally disposed at the second position, the degree of freedom in the direction in the horizontal plane on which the object to be charged is placed is improved.
  • a holding member that holds the power transmission coil the holding member being displaceable between an upper position that is horizontally disposed and a lower position that is inclined with respect to a horizontal plane below the upper position;
  • the holding member is displaced from the upper position to the lower position with the displacement from the position 2 to the first position, and the holding member is moved to the lower side with the displacement of the plate member from the first position to the second position.
  • an interlocking mechanism for displacing from the position to the upper position At the time of non-charging, the plate member is arranged at the first position, the holding member is arranged at the lower position, and both the upper surface of the plate member and the holding member are inclined with respect to the horizontal plane.
  • the metal foreign object falls on the plate member, it slides down from the plate member to the outside of the charging device, and the holding member is inclined even if it slips through the plate member and falls onto the holding member. Therefore, it slides down from the holding member.
  • the approach to the power transmission coil of the metal foreign object is suppressed by the plate member and the holding member.
  • the charged body is placed on the plate member, so that the plate member and the holding member face each other in a horizontal state, and an alternating magnetic field is generated from the power transmission coil to the charged body across the plate member. And a to-be-charged body is charged.
  • a concave receiving portion having an opening portion opened upward is further provided, and the power transmission coil is disposed so as to face the bottom surface of the receiving portion from below, and the plate member has a base end portion opposed to each other of the opening portion.
  • Two lid members that are pivotally supported by the edge portion, and at the first position, each of the distal end portions of the lid member is in contact with each other above the respective base end portions to form a mountain shape. It may be. Even when a metal foreign object falls on the plate member during non-charging, the metal foreign object slides down from the mountain-shaped plate member to the outside of the charging device. Therefore, the proximity of the metal foreign object to the power transmission coil is suppressed by the plate member during non-charging, and the abnormal temperature increase of the metal foreign object due to electromagnetic induction heating is suppressed.
  • the bottom surface of the receiving part is preferably horizontal.
  • the degree of freedom in the direction in the horizontal plane on which the object to be charged is placed is improved.
  • the bottom surface of the receiving portion is horizontal and the axial direction of the power transmission coil is perpendicular to the bottom surface, alternating current based on electromagnetic induction induced in the power receiving coil of the object to be charged by an alternating magnetic field generated from the power transmission coil The voltage increases. Thus, the charging efficiency is improved.
  • the upper surface of the plate member is inclined with respect to the horizontal plane, so even if the metal foreign matter falls on the plate member, the metal foreign matter is placed on the plate member. To the outside of the charging device. For this reason, the approach of the metal foreign object to the power transmission coil can be suppressed by the plate member, and the abnormal temperature rise of the metal foreign object due to electromagnetic induction heating can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the contactless charging apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention during non-charging.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the contactless charging device 10 during charging. 1 and 2, the cross-sectional notation of the cut surface is omitted.
  • the contactless charging device 10 is used as a charging device for charging a cordless phone handset as an example.
  • the cordless telephone handset is an example of the charged object 100.
  • the charging device 10 includes a housing 20, a plate member 30, a support member 40, a spring 50, and a power transmission coil 60.
  • the spring 50 corresponds to the biasing member of the present invention.
  • the housing 20 has a housing upper surface 21 that is inclined with respect to the horizontal plane.
  • the housing 20 has a concave receiving portion 23 having an opening 22 that opens upward.
  • the bottom surface 24 of the receiving part 23 is preferably horizontal.
  • the power transmission coil 60 is disposed in the housing 20 so as to face the bottom surface 24 from below.
  • the power transmission coil 60 is preferably arranged so that the axial direction is perpendicular to the bottom surface 24.
  • the power transmission coil 60 generates an alternating magnetic field when an AC voltage is applied thereto.
  • the plate member 30 is supported by the support member 40.
  • the support member 40 has an L shape in this embodiment.
  • the support member 40 has one end fixed to the plate member 30 and the other end pivotally supported by the housing 20. Thereby, the plate member 30 is displaceable between a predetermined first position shown in FIG. 1 and a predetermined second position shown in FIG.
  • the spring 50 is a torsion spring, for example, and urges the plate member 30 from the second position toward the first position.
  • the first position is a position separated from the power transmission coil 60 above the power transmission coil 60.
  • the plate member 30 is disposed at the first position during non-charging.
  • the plate member 30 closes at least a part of the opening 22 at the first position. In this embodiment, the plate member 30 closes substantially the entire area of the opening 22 at the first position.
  • At least the upper surface 31 of the plate member 30 is inclined with respect to the horizontal plane at the first position.
  • the plate member 30 has a uniform thickness. It is preferable that the upper surface 31 of the plate member 30 is disposed substantially flush with the housing upper surface 21 at the first position.
  • the housing 20 pivotally supports the plate member 30 via the support member 40. In the inclination direction of the plate member 30, the downstream portion of the housing 20 disposed on the downstream side of the plate member 30 does not protrude upward from the plate member 30 in the first position.
  • the upper surface 31 and the housing upper surface 21 of the plate member 30 are inclined with respect to the horizontal plane, even if a metal foreign object such as a coin falls on the upper surface 31 or the housing upper surface 21 of the plate member 30, the metal foreign material is not removed from the plate member 30. Alternatively, it slides down from the upper surface 21 of the housing to the outside of the charging device 10. For this reason, the approach to the power transmission coil 60 by the foreign metal is suppressed by the plate member 30.
  • an extension portion 25 that extends to the downstream side is provided at the upstream upper edge portion of the receiving portion 23.
  • the dimension of the extending portion 25 is preferably substantially the same as that of the plate member 30.
  • the extending portion 25 is formed so as to cover the gap between the upstream side surface 26 of the receiving portion 23 and the plate member 30.
  • the second position is a position where the plate member 30 is close to the bottom surface 24 of the receiving portion 23 as shown in FIG.
  • the approach to the power transmission coil 60 of the charging target 100 is permitted.
  • plate member 30 is displaced to the second position against the biasing force of spring 50 due to the weight of charged body 100.
  • the plate member 30 holds the object to be charged 100 on the upper surface 31 at the second position during charging.
  • the charged object 100 is placed on the plate member 30, and the plate member 30 is displaced to the second position so as to be close to the power transmission coil 60.
  • An alternating magnetic field is applied to the charging body 100 and the object to be charged is charged.
  • the upper surface 31 of the plate member 30 is preferably disposed horizontally at the second position. As described above, the object to be charged 100 is placed on the plate member 30 during charging. When charged body 100 has a display portion like a cordless phone handset, it is preferable that the display portion of charged body 100 does not face downward during charging. If the upper surface 31 of the plate member 30 is horizontally disposed at the second position, the display unit is unlikely to face downward in any direction in the horizontal plane. Therefore, if the upper surface 31 of the plate member 30 is horizontally disposed at the second position, the degree of freedom in the direction in the horizontal plane on which the charged object 100 is placed is improved.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the contactless charging apparatus 10.
  • the charging device 10 includes an oscillation circuit 61, a switching circuit 62, and a rectifier circuit 63 in addition to the power transmission coil 60.
  • the charged object 100 includes a rechargeable battery 101, a rectifying / smoothing circuit 102, and a power receiving coil 103.
  • the rectifier circuit 63 rectifies the AC voltage supplied from the commercial power source 200 into a DC voltage and outputs the DC voltage to the switching circuit 62.
  • the switching circuit 62 detects the state of charge of the rechargeable battery 101 of the object to be charged 100, and outputs a DC voltage to the oscillation circuit 61 when the rechargeable battery 101 is not in a predetermined full charge state. When the state is reached, the output of the DC voltage to the oscillation circuit 61 is stopped.
  • the oscillation circuit 61 converts the DC voltage output from the switching circuit 62 into an AC voltage, and outputs the AC voltage to the power transmission coil 60.
  • the power transmission coil 60 generates an alternating magnetic field by the AC voltage output from the oscillation circuit 61.
  • AC voltage based on electromagnetic induction is induced in the power receiving coil 103 by the alternating magnetic field generated from the power transmitting coil 60.
  • the rectifying / smoothing circuit 102 rectifies and smoothes the AC voltage induced in the power receiving coil 103 and charges the rechargeable battery 101.
  • the bottom surface 24 of the receiving portion 23 and the top surface 31 of the plate member 30 at the second position are both horizontal, and the axial direction of the power transmission coil 60 is perpendicular to the bottom surface 24. For this reason, the axial direction of the power transmission coil 60 and the axial direction of the power reception coil 103 are likely to be parallel. Therefore, the AC voltage based on the electromagnetic induction induced in the power receiving coil 103 of the object to be charged 100 by the alternating magnetic field generated from the power transmitting coil 60 is increased, and the charging efficiency is improved.
  • the upper surface 31 of the plate member 30 is inclined with respect to the horizontal plane, even when a metal foreign object such as a coin falls on the upper surface 31 of the plate member 30, 30 slides down from above and does not enter the receiving portion 23. For this reason, the approach to the power transmission coil 60 by the foreign metal is suppressed by the plate member 30. Therefore, abnormal temperature rise of the metal foreign matter due to electromagnetic induction heating is suppressed.
  • the plate member 30 is separated from the power transmission coil 60 in the first position, so electromagnetic induction heating does not occur, The metal foreign object does not rise abnormally.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the contactless charging apparatus 10A according to the second embodiment during non-charging
  • FIG. 4B is a cross-sectional view during charging. 4A and 4B, the cross-sectional notation of the cut surface is omitted.
  • the electrical configuration of the charging device 10A according to this embodiment is the same as that of the charging device 10.
  • the housing 20A has a recess 27A.
  • the base end portion 32A of the plate member 30A is pivotally supported by the upper end edge portion of the concave portion 27A.
  • the plate member 30A is freely displaceable between a first position shown in FIG. 4 (A) and a second position shown in FIG. 4 (B).
  • the plate member 30A is inclined with respect to the horizontal plane at the first position, and is disposed substantially horizontally at the second position.
  • One end of the spring 50A is fixed to the tip 33A opposite to the base end 32A of the plate member 30A, and the other end of the spring 50A is fixed to the upper surface of the edge of the housing 20A.
  • the plate member 30A is biased from the second position toward the first position by the spring 50A.
  • a compression spring is used as the spring 50A.
  • a cover portion 34A extending downward is provided at the distal end portion 33A of the plate member 30A.
  • the cover portion 34A prevents the metal foreign matter from entering the concave portion 27A from the lateral direction.
  • a first gear 35A is attached to the base end portion 32A of the plate member 30A.
  • the first gear 35A rotates in accordance with the displacement between the first position and the second position of the plate member 30A.
  • the power transmission coil 60A is held by the holding member 70A.
  • the base end portion 71A of the holding member 70A is pivotally supported by the housing 20A in the vicinity of the base end portion 32A of the plate member 30A.
  • the holding member 70A is displaceable between an upper position shown in FIG. 4B and a lower position shown in FIG.
  • the holding member 70A is disposed substantially horizontally at the upper position, and is inclined with respect to the horizontal plane below the upper position at the lower position.
  • the second gear 72A is attached to the base end portion 71A of the holding member 70A.
  • the second gear 72A rotates in accordance with the displacement between the upper position and the lower position of the holding member 70A.
  • the first gear 35A and the second gear 72A are engaged with each other, and the holding member 70A is also displaced along with the displacement of the plate member 30A.
  • the first gear 35A and the second gear 72A correspond to the interlocking mechanism of the present invention.
  • the holding member 70A When the plate member 30A is displaced from the second position to the first position, the holding member 70A is displaced from the upper position to the lower position. Further, when the plate member 30A is displaced from the first position to the second position, the holding member 70A is displaced from the lower position to the upper position.
  • the plate member 30A When not charging, as shown in FIG. 4A, the plate member 30A is arranged at the first position, and the holding member 70A is arranged at the lower position.
  • the upper surface 31A of the plate member 30A and the holding member 70A are both inclined with respect to the horizontal plane. For this reason, even when the metal foreign object falls on the plate member 30A, it slides down from the plate member 30A to the outside of the charging device 10A. Even when the metal foreign object passes through the plate member 30A and falls onto the holding member 70A, the holding member 70A is inclined, so that it slides down from the holding member 70A. Thus, at the time of non-charging, the plate member 30A and the holding member 70A suppress the approach of the metallic foreign object to the power transmission coil 60A.
  • the plate member 30A is disposed at the second position, and the holding member 70A is disposed at the upper position.
  • the charged object 100 is placed on the plate member 30A, so that the plate member 30A and the holding member 70A are both opposed to each other in a horizontal state, and the charged object is transmitted from the power transmission coil 60A across the plate member 30A.
  • the alternating magnetic field reaches 100, and the charged object 100 is charged.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the contactless charging apparatus 10B according to the third embodiment during non-charging
  • FIG. 5B is a cross-sectional view during charging. 5A and 5B, the cross-sectional notation of the cut surface is omitted.
  • the electrical configuration of the charging device 10B according to this embodiment is the same as that of the charging device 10.
  • the housing 20B has a recess 27B.
  • the base end portion 32B of the plate member 30B is pivotally supported by the upper end edge portion of the concave portion 27B.
  • the plate member 30B is freely displaceable between a first position shown in FIG. 5 (A) and a second position shown in FIG. 5 (B).
  • the plate member 30B is inclined with respect to the horizontal plane at the first position, and is disposed substantially horizontally at the second position.
  • the plate member 30B is biased from the second position toward the first position by the spring 50B.
  • a torsion spring is used as the spring 50B.
  • a rack portion 36B extending downward is provided at the distal end portion 33B opposite to the base end portion 32B of the plate member 30B.
  • a pinion 72B is disposed at a position slightly lower than the base end portion 32B of the plate member 30B and meshes with the rack portion 36B.
  • the base end portion 71B of the holding member 70B is pivotally supported by the housing 20B so as to be coaxial with the pinion 72B.
  • the pinion 72B and the holding member 70B are integrally displaced.
  • the rack portion 36B and the pinion 72B correspond to the interlocking mechanism of the present invention.
  • the holding member 70B is freely displaceable between an upper position shown in FIG. 5 (B) and a lower position shown in FIG. 5 (A).
  • the holding member 70B is disposed substantially horizontally at the upper position, and is inclined with respect to the horizontal plane below the upper position at the lower position.
  • the holding member 70B When the plate member 30B is displaced from the second position to the first position, the holding member 70B is displaced from the upper position to the lower position. Further, when the plate member 30B is displaced from the first position to the second position, the holding member 70B is displaced from the lower position to the upper position.
  • the plate member 30B When not charging, as shown in FIG. 5A, the plate member 30B is arranged at the first position, and the holding member 70B is arranged at the lower position.
  • the upper surface 31B of the plate member 30B and the holding member 70B are both inclined with respect to the horizontal plane. For this reason, even when the metal foreign object falls on the plate member 30B, it slides down from the plate member 30B to the outside of the charging device 10B. Even when the metal foreign object passes through the plate member 30B and falls onto the holding member 70B, the holding member 70B is inclined and thus slides down from the holding member 70B. Thus, at the time of non-charging, the plate member 30B and the holding member 70B suppress the approach of the metallic foreign object to the power transmission coil 60B.
  • the plate member 30B is disposed at the second position, and the holding member 70B is disposed at the upper position.
  • the charged object 100 is placed on the plate member 30B, so that the plate member 30B and the holding member 70B are both opposed to each other in a horizontal state, and the charged object is transmitted from the power transmission coil 60B across the plate member 30B.
  • the alternating magnetic field reaches 100, and the charged object 100 is charged.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of the contactless charging apparatus 10C according to the fourth embodiment during non-charging
  • FIG. 6B is a cross-sectional view during charging. 6A and 6B, the cross-sectional notation of the cut surface is omitted.
  • the electrical configuration of the charging device 10C according to this embodiment is the same as that of the charging device 10.
  • the casing upper surface 21C of the casing 20C is inclined downward from the center line to both sides like a gable roof.
  • the housing 20C includes a concave receiving portion 23C having an opening 22C that opens upward in the center.
  • the plate member 30C includes two lid members 37C and 38C.
  • the base end portions 371C and 381C of the lid members 37C and 38C are pivotally supported on the edges of the opening 22C that face each other.
  • the lid members 37C and 38C are freely displaceable between a first position shown in FIG. 6 (A) and a second position shown in FIG. 6 (B). At the first position, the lid members 37C and 38C have their distal ends 372C and 382C opposite to the base ends 371C and 381C in contact with each other above the base ends 371C and 381C. Thus, the plate member 30C has a mountain shape at the first position.
  • the upper surfaces 373C and 383C of the lid members 37C and 38C are inclined downward toward the outside.
  • the lid member 38C has a protrusion 384C on the lower surface of the tip 382C.
  • the protrusion 384C has an inclined surface 385C on the lid member 37C side.
  • the inclined surface 385C comes into contact with the tip portion 372C of the lid member 37C at a predetermined angle when the lid members 37C and 38C are in the first position.
  • the lid member 37C is close to the inner side surface 26C of the receiving portion 23C in the second position.
  • the second position of the lid member 38C is set outside the receiving portion 23C.
  • Each of the lid members 37C and 38C is urged from the second position to the first position by an urging member (not shown).
  • an urging member for example, a torsion spring is used as the urging member of the charging device 10C.
  • the charged object 100 is placed in the receiving portion 23C so as to push down the lid member 37C.
  • the tip 372C of the lid member 37C slides on the inclined surface 385C of the projection 384C, so that the force in the direction toward the second position is transmitted from the lid member 37C to the lid member 38C.
  • the lid member 37C is displaced from the first position to the second position by the weight of the body to be charged 100, and the lid member 38C is displaced from the first position to the second position by the force transmitted from the lid member 37C. To do.
  • the plate member 30C is disposed at the first position, and the upper surface of the plate member 30C has a mountain shape, so that even when a metal foreign object falls on the plate member 30C.
  • the foreign metal slides down from the plate member 30C to the outside of the charging device 10C. Therefore, the approach of the metal foreign object to the power transmission coil 60C is suppressed by the plate member 30C during non-charging, and the abnormal temperature rise of the metal foreign object due to electromagnetic induction heating is suppressed.
  • the plate member 30C is disposed at the second position, and the charged object 100 is placed in the receiving portion 23C.
  • power transmission coil 60C and power reception coil 103 face each other, and an alternating magnetic field is applied from power transmission coil 60C to power reception coil 103.
  • Charger 100 is charged.
  • the bottom surface 24C of the receiving portion 23C is preferably horizontal.
  • the degree of freedom in the direction in the horizontal plane on which the charged body 100 is placed is improved.
  • the alternating magnetic field generated from the power transmission coil 60C induces the power reception coil 103 of the charged object 100.
  • the AC voltage based on the electromagnetic induction is increased, and the charging efficiency is improved.

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Abstract

　金属異物の送電用コイルへの接近を抑制する部材を備えることで電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温を抑制できる無接点式充電装置を提供する。 　無接点式充電装置（１０）は、送電用コイル（６０）、板部材（３０）及びバネ（５０）を備える。板部材（３０）は、送電用コイル（６０）の上方に送電用コイル（６０）から離間して配置される第（１）の位置と被充電体（１００）の送電用コイル（６０）への接近を許容する第（２）の位置との間で変位自在であり、第（１）の位置において少なくとも上面（３１）が水平面に対して傾斜する。バネ（５０）は、板部材（３０）を第（２）の位置から第（１）の位置へ向けて付勢する。無接点式充電装置（１０）は、板部材（３０）が第（２）の位置にある状態で電磁誘導によって被充電体（１００）を充電する。

Description

無接点式充電装置
　この発明は、電磁誘導によって被充電体を充電する無接点式充電装置に関する。
　コードレス電話機の子機等の被充電体を充電する充電装置として、近年では無接点式充電装置が多く使用されている（例えば、特許文献１参照。）。従来の無接点式充電装置は、商用電源に接続される発振回路、及び発振回路に接続される送電用コイルを備えている。発振回路が送電用コイルに交流電圧を印加すると、送電用コイルは交番磁界を発生する。
　被充電体は、受電用コイル、及び充電池を備えるのが一般的である。充電時に、被充電体は、充電装置の載置部に載置される。載置部には送電用コイルが配置されている。被充電体が載置部に載置されることで、送電用コイルと受電用コイルとが対向する。送電用コイルから発生した交番磁界によって、電磁誘導に基づく交流電圧が受電用コイルに誘起する。受電用コイルに誘起した交流電圧は、整流され、充電池に充電される。
特開平７－１７０３１２号公報
　しかし、従来の無接点式充電装置では、被充電体が充電装置の載置部に載置されていないときに、コイン等の金属異物が載置部に載る虞がある。金属異物が載置部に載ると、電磁誘導加熱によって金属異物が異常昇温する虞がある。
　電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温を抑制するために、特許文献１には、載置部のうち送電用コイルと受電用コイルとが対向する面を、鉛直に配置する技術が記載されている。この技術では、載置部の底面に金属異物が寝た状態で載った場合の電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温の抑制を期待できるが、載置部に金属異物が立った状態で載った場合、及び、複数の金属異物が積み重なった場合は、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温を抑制できない。
　この発明の目的は、金属異物の送電用コイルへの接近を抑制する部材を備えることで電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温を抑制できる無接点式充電装置を提供することにある。
　この発明の無接点式充電装置は、電磁誘導によって被充電体を充電する無接点式充電装置であって、発振回路、送電用コイル、板部材、筐体、及び付勢部材を備える。送電用コイルは、発振回路から出力された交流電圧によって交番磁界を発生する。板部材は、送電用コイルの上方に送電用コイルから離間する第１の位置と被充電体の送電用コイルへの接近を許容する第２の位置との間で変位自在であり、第１の位置において少なくとも上面が水平面に対して傾斜する。筐体は、板部材を軸支する筐体であって、板部材の傾斜方向において、第１の位置にある板部材の下流側に配置された下流側部分が板部材より上方へ突出しない。付勢部材は、板部材を第２の位置から第１の位置へ向けて付勢するとともに被充電体の重量によって板部材を第２の位置へ変位させる。無接点式充電装置は、板部材が第２の位置にある状態で被充電体を充電する。
　この構成では、非充電時には板部材は第１の位置に配置され、充電時には被充電体の重量によって板部材が付勢部材の付勢力に抗して押し下げられることで第２の位置に配置される。板部材は、第１の位置において、送電用コイルの上方に送電用コイルから離間する。板部材が第１の位置にあるとき、板部材の上面が水平面に対して傾斜しているので、金属異物が板部材上に落下した場合でも、金属異物は板部材上から充電装置の外部へ滑り落ちる。
　上述の構成において、板部材は、充電時に第２の位置において被充電体を上面で保持するとともに送電用コイルに近接するように構成されていてもよい。充電時に、板部材上に被充電体が載置され、板部材が第２の位置へ変位して送電用コイルに近接するので、板部材を挟んで送電用コイルから被充電体へ交番磁界が及び、被充電体が充電される。非充電時には板部材は第１の位置へ配置されるので、板部材によって金属異物の送電用コイルへの接近が抑制され、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温が抑制される。
　また、上方に開口する開口部を有する凹状の受け部をさらに備え、送電用コイルは、受け部の底面に下方から対向するように配置され、板部材は、第１の位置において開口部の少なくとも一部を閉塞し、第２の位置において底面に近接するように構成されていてもよい。非充電時に、板部材は第１の位置に配置され、板部材によって金属異物の受け部への侵入が抑制される。充電時に、板部材が第２の位置に配置され、板部材を挟んで送電用コイルから板部材上の被充電体へ交番磁界が及び、被充電体が充電される。したがって、非充電時に板部材によって金属異物の送電用コイルへの接近が抑制され、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温が抑制される。
　さらに、板部材の上面は、第２の位置において水平に配置されることが好ましい。被充電体は板部材の上面上に載置される。第２の位置において板部材の上面が水平に配置されれば、被充電体を載置する水平面内における方向の自由度が向上する。
　また、送電用コイルを保持する保持部材であって水平に配置される上側位置と上側位置より下方で水平面に対して傾斜する下側位置との間で変位自在な保持部材と、板部材の第２の位置から第１の位置への変位にともなって保持部材を上側位置から下側位置へ変位させ、板部材の第１の位置から第２の位置への変位にともなって保持部材を下側位置から上側位置へ変位させる連動機構と、をさらに備えていてもよい。非充電時には、板部材は第１の位置に配置され、保持部材は下側位置に配置され、板部材の上面及び保持部材がともに水平面に対して傾斜する。このため、金属異物は、板部材上に落下した場合でも、板部材上から充電装置の外部へ滑り落ち、もし板部材をすり抜けて保持部材上に落下した場合でも、保持部材が傾斜しているので保持部材上から滑り落ちる。このように、非充電時には、板部材及び保持部材によって金属異物の送電用コイルへの接近が抑制される。また、充電時には、板部材上に被充電体が載置されることで、板部材及び保持部材がともに水平状態で互いに対向し、板部材を挟んで送電用コイルから被充電体へ交番磁界が及び、被充電体が充電される。
　さらに、上方に開口する開口部を有する凹状の受け部をさらに備え、送電用コイルは、受け部の底面に下方から対向するように配置され、板部材は、基端部を開口部の互いに対向する縁部に軸支された２個の蓋部材を含み、第１の位置において、蓋部材のそれぞれの先端部がそれぞれの基端部より上方で互いに接することで山型を呈するように構成されていてもよい。非充電時に金属異物が板部材上に落下した場合でも、金属異物は山型を呈する板部材上から充電装置の外部へ滑り落ちる。したがって、非充電時に板部材によって金属異物の送電用コイルへの接近が抑制され、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温が抑制される。
　また、受け部の底面は、水平であることが好ましい。被充電体が受け部の底面に載置される場合に、受け部の底面が水平であれば、被充電体を載置する水平面内における方向の自由度が向上する。また、受け部の底面が水平であって送電用コイルの軸方向が底面に垂直であれば、送電用コイルから発生した交番磁界によって被充電体の受電用コイルに誘起される電磁誘導に基づく交流電圧が、大きくなる。このように、充電効率が向上する。
　この発明によれば、板部材が第１の位置にあるとき、板部材の上面が水平面に対して傾斜しているので、金属異物が板部材上に落下した場合でも、金属異物を板部材上から充電装置の外部へ滑り落ちさせることができる。このため、板部材によって金属異物の送電用コイルへの接近を抑制することができ、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温を抑制することができる。
この発明の第１の実施形態に係る無接点式充電装置の非充電時の断面図である。 無接点式充電装置の充電時の断面図である。 無接点式充電装置の電気的構成を示すブロック図である。 （Ａ）は第２の実施形態に係る無接点式充電装置の非充電時の断面図であり、（Ｂ）は充電時の断面図である。 （Ａ）は第３の実施形態に係る無接点式充電装置の非充電時の断面図であり、（Ｂ）は充電時の断面図である。 （Ａ）は第４の実施形態に係る無接点式充電装置の非充電時の断面図であり、（Ｂ）は充電時の断面図である。
符号の説明
　１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ　無接点式充電装置
　２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　筺体
　２１，２１Ｃ　筺体上面
　２２，２２Ｃ　開口部
　２３，２３Ｃ　受け部
　２４，２４Ｃ　低面
　２５　延出部
　２７Ａ，２７Ｂ　凹部
　３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ　板部材
　３１，３１Ａ，３１Ｂ　上面
　３５Ａ　第１ギヤ（連動機構）
　３６Ｂ　ラック部（連動機構）
　３７Ｃ，３８Ｃ　蓋部材
　３７１Ｃ，３８１Ｃ　基端部
　３７２Ｃ，３８２Ｃ　先端部
　３７３Ｃ，３８３Ｃ　上面
　４０　支持部材
　５０，５０Ａ，５０Ｂ　バネ
　６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ　送電用コイル
　６１　発振回路
　７０Ａ，７０Ｂ　保持部材
　７２Ａ　第２ギヤ（連動機構）
　７２Ｂ　ピニオン（連動機構）
　１００　被充電体
　１０３　受電用コイル
　以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る無接点式充電装置１０の非充電時の断面図である。図２は、無接点式充電装置１０の充電時の断面図である。図１及び図２では、切断面の断面表記を省略している。
　無接点式充電装置１０は、一例として、コードレス電話機の子機を充電する充電装置として用いられる。コードレス電話機の子機は、被充電体１００の一例である。
　充電装置１０は、筺体２０、板部材３０、支持部材４０、バネ５０、及び送電用コイル６０を備えている。バネ５０は、この発明の付勢部材に相当する。
　筺体２０は、水平面に対して傾斜する筺体上面２１を有している。筺体２０は、上方に開口する開口部２２を有する凹状の受け部２３を有している。受け部２３の底面２４は、水平であることが好ましい。
　送電用コイル６０は、底面２４に下方から対向するように筺体２０内に配置されている。送電用コイル６０は、軸方向が底面２４に垂直となるように配置されることが好ましい。送電用コイル６０は、交流電圧を印加されることで、交番磁界を発生する。
　板部材３０は、支持部材４０によって支持されている。支持部材４０は、この実施形態ではＬ字状を呈している。支持部材４０は、一端部が板部材３０に固定され、他端部が筺体２０に軸支されている。これによって、板部材３０は、図１に示す所定の第１の位置と、図２に示す所定の第２の位置との間で変位自在にされている。バネ５０は、例えばねじりバネであって、板部材３０を第２の位置から第１の位置へ向けて付勢している。
　第１の位置は、送電用コイル６０の上方に送電用コイル６０から離間した位置である。板部材３０は、非充電時には第１の位置に配置される。板部材３０は、第１の位置において、開口部２２の少なくとも一部を閉塞する。この実施形態では、板部材３０は、第１の位置において開口部２２の略全域を閉塞する。
　板部材３０の少なくとも上面３１は、第１の位置において水平面に対して傾斜している。この実施形態では、板部材３０は一様な厚さを有している。板部材３０の上面３１は、第１の位置において、筺体上面２１と略同一面に配置されることが好ましい。
　筐体２０は、支持部材４０を介して板部材３０を軸支している。板部材３０の傾斜方向において、筐体２０のうち板部材３０の下流側に配置された下流側部分は、第１の位置にある板部材３０より上方へ突出していない。
　板部材３０の上面３１及び筺体上面２１が水平面に対して傾斜しているので、板部材３０の上面３１又は筺体上面２１に、コイン等の金属異物が落下した場合でも、金属異物は板部材３０又は筺体上面２１上から充電装置１０の外部へ滑り落ちる。このため、板部材３０によって金属異物の送電用コイル６０への接近が抑制される。
　板部材３０の上面３１及び筺体上面２１の傾斜方向において、受け部２３の上流側上端縁部に、下流側へ延出する延出部２５が設けられている。上面３１等の傾斜方向に直交する方向（図１の紙面に対して垂直方向）において、延出部２５の寸法は、板部材３０の寸法と略同じであることが好ましい。上面３１等の傾斜方向において、延出部２５は、受け部２３の上流側側面２６と板部材３０との間隙を覆うように形成されている。延出部２５によって、金属異物の受け部２３内への侵入がより確実に抑制され、金属異物の送電用コイル６０への接近がより確実に抑制される。
　第２の位置は、図２に示すように、板部材３０が受け部２３の底面２４に近接する位置である。板部材３０が第２の位置にあることで、被充電体１００の送電用コイル６０への接近が許容される。充電時に被充電体１００が板部材３０上に載置されると、板部材３０は、被充電体１００の重量によってバネ５０の付勢力に抗して第２の位置へ変位する。板部材３０は、充電時に、第２の位置において被充電体１００を上面３１で保持する。
　充電時に、板部材３０上に被充電体１００が載置され、板部材３０が第２の位置へ変位して送電用コイル６０に近接するので、板部材３０を挟んで送電用コイル６０から被充電体１００へ交番磁界が及び、被充電体が充電される。
　板部材３０の上面３１は、第２の位置において水平に配置されることが好ましい。上述のように、充電時に被充電体１００は板部材３０上に載置される。被充電体１００が多くのコードレス電話機の子機のように表示部を有している場合、充電時に被充電体１００の表示部が下向きにならないことが好ましい。第２の位置において板部材３０の上面３１が水平に配置されれば、被充電体１００を水平面内のいずれの方向へ向けた場合でも、表示部が下向きになりにくい。したがって、第２の位置において板部材３０の上面３１が水平に配置されれば、被充電体１００を載置する水平面内における方向の自由度が向上する。
　図３は、無接点式充電装置１０の電気的構成を示すブロック図である。
　充電装置１０は、送電用コイル６０の他に、発振回路６１、スイッチング回路６２、及び整流回路６３を備えている。被充電体１００は、充電池１０１、整流平滑回路１０２、及び受電用コイル１０３を備えている。
　整流回路６３は、商用電源２００から供給される交流電圧を直流電圧に整流してスイッチング回路６２へ出力する。スイッチング回路６２は、被充電体１００の充電池１０１の充電状態を検出し、充電池１０１が所定の満充電状態でない場合に発振回路６１へ直流電圧を出力し、充電池１０１が所定の満充電状態になると発振回路６１への直流電圧の出力を停止する。
　発振回路６１は、スイッチング回路６２から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧を送電用コイル６０へ出力する。送電用コイル６０は、発振回路６１から出力された交流電圧によって交番磁界を発生する。
　送電用コイル６０から発生した交番磁界によって、電磁誘導に基づく交流電圧が受電用コイル１０３に誘起する。整流平滑回路１０２は、受電用コイル１０３に誘起した交流電圧を整流及び平滑化し、充電池１０１を充電する。
　図２に示すように、受け部２３の底面２４及び第２の位置における板部材３０の上面３１がともに水平であって、送電用コイル６０の軸方向が底面２４に垂直である。このため、送電用コイル６０の軸方向と受電用コイル１０３の軸方向とが平行になりやすい。したがって、送電用コイル６０から発生した交番磁界によって被充電体１００の受電用コイル１０３に誘起される電磁誘導に基づく交流電圧が、大きくなり、充電効率が向上する。
　充電装置１０では、上述のように、板部材３０の上面３１が水平面に対して傾斜しているので、板部材３０の上面３１にコイン等の金属異物が落下した場合でも、金属異物は板部材３０上から滑り落ち、受け部２３内に入らない。このため、板部材３０によって金属異物の送電用コイル６０への接近が抑制される。したがって、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温が抑制される。
　また、金属異物が板部材３０の上面３１を滑らず上面３１上に停止した場合でも、第１の位置では板部材３０は送電用コイル６０から離間しているので、電磁誘導加熱が起こらず、金属異物が異常昇温しない。
　図４（Ａ）は第２の実施形態に係る無接点式充電装置１０Ａの非充電時の断面図であり、図４（Ｂ）は充電時の断面図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、切断面の断面表記を省略している。
　この実施形態に係る充電装置１０Ａの電気的構成は、充電装置１０と同様に構成されている。
　充電装置１０Ａでは、筺体２０Ａは凹部２７Ａを有している。板部材３０Ａの基端部３２Ａは、凹部２７Ａの上端縁部に軸支されている。板部材３０Ａは、図４（Ａ）に示す第１の位置と図４（Ｂ）に示す第２の位置との間で変位自在にされている。板部材３０Ａは、第１の位置において水平面に対して傾斜し、第２の位置において略水平に配置される。
　板部材３０Ａの基端部３２Ａと反対側の先端部３３Ａに、バネ５０Ａの一端部が固定され、バネ５０Ａの他端部は筺体２０Ａの縁部上面に固定されている。板部材３０Ａは、バネ５０Ａによって第２の位置から第１の位置へ向けて付勢されている。バネ５０Ａとして、例えば圧縮バネが用いられる。
　板部材３０Ａの先端部３３Ａには、下方へ延びるカバー部３４Ａが設けられている。カバー部３４Ａは、凹部２７Ａ内への金属異物の横方向からの侵入を防いでいる。
　板部材３０Ａの基端部３２Ａには、第１ギヤ３５Ａが装着されている。第１ギヤ３５Ａは、板部材３０Ａの第１の位置と第２の位置との間の変位にともなって回転する。
　送電用コイル６０Ａは、保持部材７０Ａに保持されている。保持部材７０Ａの基端部７１Ａは、板部材３０Ａの基端部３２Ａの近傍において筺体２０Ａに軸支されている。保持部材７０Ａは、図４（Ｂ）に示す上側位置と図４（Ａ）に示す下側位置との間で変位自在である。保持部材７０Ａは、上側位置において略水平に配置され、下側位置において上側位置より下方で水平面に対して傾斜する。
　保持部材７０Ａの基端部７１Ａには、第２ギヤ７２Ａが装着されている。第２ギヤ７２Ａは、保持部材７０Ａの上側位置と下側位置との間の変位にともなって回転する。第１ギヤ３５Ａと第２ギヤ７２Ａとは、互いに噛み合っており、板部材３０Ａの変位にともなって保持部材７０Ａも変位する。第１ギヤ３５Ａ及び第２ギヤ７２Ａは、この発明の連動機構に相当する。
　板部材３０Ａが第２の位置から第１の位置へ変位すると、これにともなって保持部材７０Ａは上側位置から下側位置へ変位する。また、板部材３０Ａが第１の位置から第２の位置へ変位すると、これにともなって保持部材７０Ａは下側位置から上側位置へ変位する。
　非充電時は、図４（Ａ）に示すように、板部材３０Ａは第１の位置に配置され、保持部材７０Ａは下側位置に配置される。
　非充電時には、板部材３０Ａの上面３１Ａ及び保持部材７０Ａがともに水平面に対して傾斜する。このため、金属異物は、板部材３０Ａ上に落下した場合でも、板部材３０Ａ上から充電装置１０Ａの外部へ滑り落ちる。金属異物がもし板部材３０Ａをすり抜けて保持部材７０Ａ上に落下した場合でも、保持部材７０Ａが傾斜しているので保持部材７０Ａ上から滑り落ちる。このように、非充電時には、板部材３０Ａ及び保持部材７０Ａによって金属異物の送電用コイル６０Ａへの接近が抑制される。
　充電時は、図４（Ｂ）に示すように、板部材３０Ａは第２の位置に配置され、保持部材７０Ａは上側位置に配置される。充電時に、板部材３０Ａ上に被充電体１００が載置されることで、板部材３０Ａ及び保持部材７０Ａがともに水平状態で互いに対向し、板部材３０Ａを挟んで送電用コイル６０Ａから被充電体１００へ交番磁界が及び、被充電体１００が充電される。
　図５（Ａ）は第３の実施形態に係る無接点式充電装置１０Ｂの非充電時の断面図であり、図５（Ｂ）は充電時の断面図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、切断面の断面表記を省略している。
　この実施形態に係る充電装置１０Ｂの電気的構成は、充電装置１０と同様に構成されている。
　充電装置１０Ｂでは、筺体２０Ｂは凹部２７Ｂを有している。板部材３０Ｂの基端部３２Ｂは、凹部２７Ｂの上端縁部に軸支されている。板部材３０Ｂは、図５（Ａ）に示す第１の位置と図５（Ｂ）に示す第２の位置との間で変位自在にされている。板部材３０Ｂは、第１の位置において水平面に対して傾斜し、第２の位置において略水平に配置される。
　板部材３０Ｂは、バネ５０Ｂによって第２の位置から第１の位置へ向けて付勢されている。バネ５０Ｂとして、例えばねじりバネが用いられる。
　板部材３０Ｂの基端部３２Ｂの反対側の先端部３３Ｂには、下方へ延びるラック部３６Ｂが設けられている。板部材３０Ｂの基端部３２Ｂより若干低い位置であって、ラック部３６Ｂと噛み合う位置に、ピニオン７２Ｂが配置されている。ピニオン７２Ｂと同軸に、保持部材７０Ｂの基端部７１Ｂが筺体２０Ｂに軸支されている。ピニオン７２Ｂと保持部材７０Ｂとは一体的に変位する。ラック部３６Ｂ及びピニオン７２Ｂは、この発明の連動機構に相当する。
　保持部材７０Ｂは、図５（Ｂ）に示す上側位置と図５（Ａ）に示す下側位置との間で変位自在である。保持部材７０Ｂは、上側位置において略水平に配置され、下側位置において上側位置より下方で水平面に対して傾斜する。
　板部材３０Ｂが第２の位置から第１の位置へ変位すると、これにともなって保持部材７０Ｂは上側位置から下側位置へ変位する。また、板部材３０Ｂが第１の位置から第２の位置へ変位すると、これにともなって保持部材７０Ｂは下側位置から上側位置へ変位する。
　非充電時は、図５（Ａ）に示すように、板部材３０Ｂは第１の位置に配置され、保持部材７０Ｂは下側位置に配置される。
　非充電時には、板部材３０Ｂの上面３１Ｂ及び保持部材７０Ｂがともに水平面に対して傾斜する。このため、金属異物は、板部材３０Ｂ上に落下した場合でも、板部材３０Ｂ上から充電装置１０Ｂの外部へ滑り落ちる。金属異物がもし板部材３０Ｂをすり抜けて保持部材７０Ｂ上に落下した場合でも、保持部材７０Ｂが傾斜しているので保持部材７０Ｂ上から滑り落ちる。このように、非充電時には、板部材３０Ｂ及び保持部材７０Ｂによって金属異物の送電用コイル６０Ｂへの接近が抑制される。
　充電時は、図５（Ｂ）に示すように、板部材３０Ｂは第２の位置に配置され、保持部材７０Ｂは上側位置に配置される。充電時に、板部材３０Ｂ上に被充電体１００が載置されることで、板部材３０Ｂ及び保持部材７０Ｂがともに水平状態で互いに対向し、板部材３０Ｂを挟んで送電用コイル６０Ｂから被充電体１００へ交番磁界が及び、被充電体１００が充電される。
　図６（Ａ）は第４の実施形態に係る無接点式充電装置１０Ｃの非充電時の断面図であり、図６（Ｂ）は充電時の断面図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、切断面の断面表記を省略している。
　この実施形態に係る充電装置１０Ｃの電気的構成は、充電装置１０と同様に構成されている。
　充電装置１０Ｃでは、筺体２０Ｃの筺体上面２１Ｃは、切妻屋根の如く中央線から両側へ下り傾斜している。筺体２０Ｃは、中央部に、上方に開口する開口部２２Ｃを有する凹状の受け部２３Ｃを備えている。
　板部材３０Ｃは、２個の蓋部材３７Ｃ，３８Ｃを含む。蓋部材３７Ｃ，３８Ｃのそれぞれの基端部３７１Ｃ，３８１Ｃは、開口部２２Ｃの互いに対向する縁部に軸支されている。
　蓋部材３７Ｃ，３８Ｃは、図６（Ａ）に示す第１の位置と図６（Ｂ）に示す第２の位置との間で変位自在である。蓋部材３７Ｃ，３８Ｃは、第１の位置において、それぞれの基端部３７１Ｃ，３８１Ｃの反対側の先端部３７２Ｃ，３８２Ｃが、基端部３７１Ｃ，３８１Ｃより上方で互いに接している。これによって、板部材３０Ｃは、第１の位置において山型を呈している。蓋部材３７Ｃ，３８Ｃのそれぞれの上面３７３Ｃ，３８３Ｃは、外側へ向けて下り傾斜している。
　蓋部材３８Ｃは、先端部３８２Ｃの下面に、突起部３８４Ｃを有している。突起部３８４Ｃは、蓋部材３７Ｃ側に斜面３８５Ｃを有している。斜面３８５Ｃは、蓋部材３７Ｃ，３８Ｃが第１の位置にあるとき、蓋部材３７Ｃの先端部３７２Ｃに所定の角度で当接する。
　蓋部材３７Ｃは、第２の位置において、受け部２３Ｃの内側面２６Ｃに近接する。蓋部材３８Ｃの第２の位置は、受け部２３Ｃの外部に設定されている。
　蓋部材３７Ｃ，３８Ｃのそれぞれは、図示しない付勢部材によって、第２の位置から第１の位置へ向けて付勢されている。充電装置１０Ｃの付勢部材として、例えばねじりバネが用いられる。
　被充電体１００は、蓋部材３７Ｃを押し下げるようにして受け部２３Ｃ内に載置される。蓋部材３７Ｃが押し下げられると、蓋部材３７Ｃの先端部３７２Ｃが突起部３８４Ｃの斜面３８５Ｃを摺動することで、蓋部材３７Ｃから蓋部材３８Ｃへ、第２の位置へ向かう方向の力が伝達される。蓋部材３７Ｃは、被充電体１００の重量によって第１の位置から第２の位置へ変位し、蓋部材３８Ｃは、蓋部材３７Ｃから伝達された力によって第１の位置から第２の位置へ変位する。
　非充電時に、図６（Ａ）に示すように、板部材３０Ｃは第１の位置に配置され、板部材３０Ｃの上面が山型を呈するので、金属異物が板部材３０Ｃ上に落下した場合でも、金属異物は板部材３０Ｃ上から充電装置１０Ｃの外部へ滑り落ちる。したがって、非充電時に板部材３０Ｃによって金属異物の送電用コイル６０Ｃへの接近が抑制され、電磁誘導加熱による金属異物の異常昇温が抑制される。
　充電時に、図６（Ｂ）に示すように、板部材３０Ｃは第２の位置に配置され、受け部２３Ｃ内に被充電体１００が載置される。充電時に、受け部２３Ｃ内に被充電体１００が載置されると、送電用コイル６０Ｃと受電用コイル１０３とが互いに対向し、送電用コイル６０Ｃから受電用コイル１０３へ交番磁界が及び、被充電体１００が充電される。
　受け部２３Ｃの底面２４Ｃは、水平であることが好ましい。被充電体１００が受け部２３Ｃの底面２４Ｃに載置された場合に、受け部２３Ｃの底面２４Ｃが水平であれば、被充電体１００を載置する水平面内における方向の自由度が向上する。また、受け部２３Ｃの底面２４Ｃが水平であって送電用コイル６０Ｃの軸方向が底面２４Ｃに垂直であれば、送電用コイル６０Ｃから発生した交番磁界によって被充電体１００の受電用コイル１０３に誘起される電磁誘導に基づく交流電圧が、大きくなり、充電効率が向上する。
　最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (7)

  1. 　電磁誘導によって被充電体を充電する無接点式充電装置であって、
    　発振回路と、
    　前記発振回路から出力された交流電圧によって交番磁界を発生する送電用コイルと、
    　前記送電用コイルの上方に前記送電用コイルから離間する第１の位置と前記被充電体の前記送電用コイルへの接近を許容する第２の位置との間で変位自在であり、前記第１の位置において少なくとも上面が水平面に対して傾斜する板部材と、
    　前記板部材を軸支する筐体であって前記板部材の傾斜方向において前記板部材の下流側に配置された下流側部分が前記第１の位置にある前記板部材より上方へ突出しない筐体と、
    　前記板部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ向けて付勢するとともに前記被充電体の重量によって前記板部材を前記第２の位置へ変位させる付勢部材と、を備え、
    　前記板部材が前記第２の位置にある状態で前記被充電体を充電する無接点式充電装置。
  2. 　前記板部材は、充電時に前記第２の位置において前記被充電体を前記上面で保持するとともに前記送電用コイルに近接する請求項１に記載の無接点式充電装置。
  3. 　上方に開口する開口部を有する凹状の受け部をさらに備え、
    　前記送電用コイルは、前記受け部の底面に下方から対向するように配置され、
    　前記板部材は、前記第１の位置において前記開口部の少なくとも一部を閉塞し、前記第２の位置において前記底面に近接する請求項２に記載の無接点式充電装置。
  4. 　前記板部材の前記上面は、前記第２の位置において水平に配置される請求項３に記載の無接点式充電装置。
  5. 　前記送電用コイルを保持する保持部材であって水平に配置される上側位置と前記上側位置より下方で水平面に対して傾斜する下側位置との間で変位自在な保持部材と、
    　前記板部材の前記第２の位置から前記第１の位置への変位にともなって前記保持部材を前記上側位置から前記下側位置へ変位させ、前記板部材の前記第１の位置から前記第２の位置への変位にともなって前記保持部材を前記下側位置から前記上側位置へ変位させる連動機構と、をさらに備える請求項２に記載の無接点式充電装置。
  6. 　上方に開口する開口部を有する凹状の受け部をさらに備え、
    　前記送電用コイルは、前記受け部の底面に下方から対向するように配置され、
    　前記板部材は、基端部を前記開口部の互いに対向する縁部に軸支された２個の蓋部材を含み、前記第１の位置において、前記蓋部材のそれぞれの先端部がそれぞれの前記基端部より上方で互いに接することで山型を呈する請求項１に記載の無接点式充電装置。
  7. 　前記底面は、水平である請求項６に記載の無接点式充電装置。
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