(57)【要約】【課題】使用する機器の台数に応じて非接触充電器のサイズを変更する。【解決手段】伝送コイル１０３を本体部８０１に対して回転可能に取り付ける。１台の機器２００を充電する場合、伝送コイル１０３の長辺Ｗ１２が機器２００の配列方向６０１と直交する第１状態に伝送コイル１０３を位置決めする。一方、複数の機器２００を充電する場合、伝送コイル１０３の長辺Ｗ１２が配列方向６０１と平行な第２状態に伝送コイル１０３を位置決めする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器が充電可能な非接触充電器であって、
磁束鎖交面から磁束を発生させ、前記磁束鎖交面に沿って配列された機器に電力を伝送する伝送コイルを含み、
前記伝送コイルは、前記機器の配列方向の幅が変動可能である非接触充電器。
【請求項２】
前記伝送コイルは、前記磁束鎖交面が長方形であり、
前記伝送コイルが回転可能に取り付けられた本体部を更に含み、
前記伝送コイルは、前記本体部に対して回転することで、前記配列方向の幅が変動する請求項１記載の非接触充電器。
【請求項３】
前記伝送コイルは、長手方向が前記配列方向に対して直交する第１状態から、前記長手方向が前記配列方向に対して平行である第２状態まで回転可能である請求項２記載の非接触充電器。
【請求項４】
前記伝送コイルは、磁性体部及び巻線部を含み、磁性体部のみ前記本体部に対して回転する請求項２又は３記載の非接触充電器。
【請求項５】
前記磁性体部は、長手方向が前記配列方向に対して直交する第１状態から、前記長手方向が前記配列方向に対して平行である第２状態まで回転可能であり、前記第１状態と前記第２状態とでインダクタンスの変化が抑制されるように短辺が設定されている請求項４記載の非接触充電器。
【請求項６】
前記磁性体部は、長手方向が前記配列方向に対して直交する第１状態から、前記長手方向が前記配列方向に対して平行である第２状態まで回転可能であり、前記第２状態に位置決めされた場合、前記第１状態に位置決めされた場合に比べてインダクタンスが小さくなるように短辺が設定されている請求項４記載の非接触充電器。
【請求項７】
前記伝送コイルは、主コイル部と、前記主コイル部と磁気結合する補助部材とを含み、
前記補助部材は、前記主コイル部に対して前記配列方向に着脱可能である請求項１記載の非接触充電器。
【請求項８】
前記補助部材は、磁性体により構成されている請求項７記載の非接触充電器。
【請求項９】
前記補助部材は、コイル及びコンデンサを含む共振回路により構成されている請求項７記載の非接触充電器。
【請求項１０】
前記伝送コイルの前記配列方向の幅が第１サイズよりも長い第２サイズになったことを検知するセンサと、
前記伝送コイルを発振させる発振回路とを更に備え、
前記発振回路は、前記伝送コイルの前記配列方向の幅が前記第２サイズになったことが前記センサにより検出された場合、前記第１サイズの場合に比べて前記伝送コイルに流れる電流を増大させる請求項１〜９のいずれかに記載の非接触充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機器が充電可能な非接触充電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電動歯ブラシは、電気的接点のない非接触充電で充電するものが各社から発売されている。このような電動歯ブラシでは、１台の電動歯ブラシを充電するための充電器が一緒に売られている。電動歯ブラシは主に洗面所で使用されるため、使用後は充電器にセットした状態で洗面台に収納されるのが一般的である。しかしながら、洗面台の収納スペースは小さいため、例えば４人家族の各人が個別に電動歯ブラシを購入している家庭は少ない。この原因の１つが充電器のサイズ及びコンセント数である。
【０００３】
そのため、４台の電動歯ブラシを同時に充電することができる充電器が望ましいと考えられる。例えば、特許文献１では、４つのコイルを備え、複数の携帯電話を同時に充電する非接触充電器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００６４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一人暮らしの人は、１台の電動歯ブラシが充電できれば十分である。一人暮らしの人にとって、２台以上の電動歯ブラシを同時に充電することができる充電器は、従来の１台用の充電器に比べてサイズが大きくなり、邪魔である。
【０００６】
本発明の目的は、使用する機器の台数に応じてサイズを変更することができる非接触充電器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様による非接触充電器は、複数の機器が充電可能な非接触充電器であって、磁束鎖交面から磁束を発生させ、前記磁束鎖交面に沿って配列された機器に電力を伝送する伝送コイルを含み、前記伝送コイルは、前記機器の配列方向の幅が変動可能である。
【０００８】
この構成によれば、充電する機器の台数に応じたサイズに伝送コイルの幅が調整される。そのため、１台の機器しか充電しないユーザは、伝送コイルの幅を短くして機器を充電することができ、洗面台の空きスペースを確保することができる。一方、複数の機器を充電するユーザは、伝送コイルの幅を長くして、複数の機器を同時に充電することができる。
【０００９】
（２）前記伝送コイルは、前記磁束鎖交面が長方形であり、前記伝送コイルが回転可能に取り付けられた本体部を更に含み、前記伝送コイルは、前記本体部に対して回転することで、前記配列方向の幅が変動することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、伝送コイルは、長方形であり、本体部に対して回転可能に取り付けられている。そのため、ユーザは、伝送コイルの長辺が配列方向に向かうように伝送コイルを回転させることで、伝送コイルの配列方向の幅を増大させることができる。一方、ユーザは、伝送コイルの長辺が配列方向と直交する方向に向かうように伝送コイルを回転させることで、伝送コイルの配列方向の幅を減少させることができる。
【００１１】
（３）前記伝送コイルは、長手方向が前記配列方向に対して直交する第１状態から、前記長手方向が前記配列方向に対して平行である第２状態まで回転可能であることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、１台の機器を充電する場合、伝送コイルを第１状態に位置決めし、複数の機器を充電する場合、伝送コイルを第２状態に位置決めするというように、ユーザは２つの状態を切り替えて機器を充電することができる。
【００１３】
（４）前記伝送コイルは、磁性体部及び巻線部を含み、磁性体部のみ前記本体部に対して回転することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、伝送コイルを構成する磁性体部のみを回転させて、伝送コイルの幅が調整される。そのため、巻線の断線等の不具合を防止することができる。
【００１５】
（５）前記磁性体部は、長手方向が前記配列方向に対して直交する第１状態から、前記長手方向が前記配列方向に対して平行である第２状態まで回転可能であり、前記第１状態と前記第２状態とでインダクタンスの変化が抑制されるように短辺が設定されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１状態と第２状態との切り替えの前後で伝送コイルのインダクタンスの減少が抑制されるため、第１状態と第２状態とで発振回路の制御を切り替えなくても、ほぼ同じ量の電力を機器に供給することができる。
【００１７】
（６）前記磁性体部は、長手方向が前記配列方向に対して直交する第１状態から、前記長手方向が前記配列方向に対して平行である第２状態まで回転可能であり、前記第２状態に位置決めされた場合、前記第１状態に位置決めされた場合に比べてインダクタンスが小さくなるように短辺が設定されていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第１状態から第２状態に切り替えられると、伝送コイルのインダクタンスが小さくなるため、第１状態と第２状態とで発振回路の制御を切り替えなくても、第２状態の場合の電力供給量を第１状態の場合に比べて増大させることができる。
【００１９】
（７）前記伝送コイルは、主コイル部と、前記主コイル部と磁気結合する補助部材とを含み、前記補助部材は、前記主コイル部に対して前記配列方向に着脱可能であることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、主コイル部に補助部材を着脱することで、伝送コイルの幅を調整することができる。
【００２１】
（８）前記補助部材は、磁性体により構成されていることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、補助部材が磁性体で構成されているため、補助部材を主コイル部に取り付けると、磁性体が主コイル部と磁気結合し、補助部材から磁束を発生させることができる。そのため、補助部材と主コイル部とを導線を用いて電気的に接続させなくても、補助部材から磁束を発生させることができる。
【００２３】
（９）前記補助部材は、コイル及びコンデンサを含む共振回路により構成されていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、補助部材が共振回路で構成されているため、補助部材を主コイル部に取り付けると、共振回路のコイルが主コイル部と磁気結合し、補助部材から磁束を発生させることができる。そのため、補助部材と主コイル部とを導線を用いて電気的に接続させなくても、補助部材から磁束を発生させることができる。
【００２５】
（１０）前記伝送コイルの前記配列方向の幅が第１サイズよりも長い第２サイズになったことを検知するセンサと、前記伝送コイルを発振させる発振回路とを更に備え、前記発振回路は、前記伝送コイルの前記配列方向の幅が前記第２サイズになったことが前記センサにより検出された場合、前記第１サイズの場合に比べて前記伝送コイルに流れる電流を増大させることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、複数の機器を充電する場合、機器に供給する電力量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、充電する機器の個数に応じて適切なサイズに伝送コイルの幅を調整することができ、充電器の設置場所の空きスペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１による充電器が設置された洗面台を示す図である。
【図２】図１に示す充電器及び機器のブロック図である。
【図３】伝送コイルの構成図である。
【図４】受電コイルの構成図である。
【図５】充電器及び機器の鉛直方向の断面図である。
【図６】充電器及び機器の上面視からの断面図である。
【図７】実施の形態１による充電システムの回路図である。
【図８】実施の形態１の充電器の作用の説明図である。
【図９】充電器の側面視からの断面図である。
【図１０】伝送コイルが回転する様子を示した図である。
【図１１】実施の形態２において、第２状態にある伝送コイルと受電コイルとの関係を示す図である。
【図１２】実施の形態２において、第１状態にある伝送コイルと受電コイルとの関係を示す図である。
【図１３】ＡＣアダプタを設けた充電システムの構成図である。
【図１４】実施の形態２による充電器を示した図である。
【図１５】充電器の上面視からの断面図である。
【図１６】ハウジングを取り除いた場合の上面視における伝送コイルを示す図である。
【図１７】実施の形態２の変形例において、磁性体が第２状態に位置決めされたときの伝送コイル及び受電コイルの関係を示す図である。
【図１８】実施の形態２の変形例において、磁性体が第１状態に位置決めされたときの伝送コイル及び受電コイルの関係を示す図である。
【図１９】実施の形態３における伝送コイルの構成図である。
【図２０】実施の形態３において、主コイル部に補助部材が取り付けられたときの伝送コイルを示した図である。
【図２１】実施の形態３において、主コイル部から補助部材が取り外されたときの伝送コイルを示した図である。
【図２２】実施の形態４の充電器の説明図である。
【図２３】伝送コイルのインダクタンスの大小に応じた制御回路の動作を示す波形図である。
【図２４】実施の形態６による充電器の回路図である。
【図２５】センサの配置例を示す図である。
【図２６】制御回路の動作を示す波形図である。
【図２７】実施の形態７における伝送コイルの構成図である。
【図２８】実施の形態７における伝送コイルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１による非接触充電器（以下、充電器１００と記述する）が設置された洗面所を示す図である。洗面台１１の奥側に非接触充電器が設置されている。充電器１００は、機器２００を非接触で充電する。充電器１００は、磁束を発生する磁束鎖交面を支える支持部１２を備える。機器２００は、磁束鎖交面と対向し、且つ磁束鎖交面に沿って洗面台１１の上に配列される。充電器１００は手前側に向けて磁束を発生させ、機器２００を充電する。図１の例では２本の機器２００が載置されている。機器２００としては、充電可能な電気機器であればどのような機器を採用してもよく、図２の例では電動歯ブラシが採用されている。但し、これは一例であり、電動シェーバや美顔器等を機器２００として採用してもよい。充電器１００及び機器２００により充電システムが構成される。
【００３０】
図２は、図１に示す充電器１００及び機器２００のブロック図である。充電器１００は、平滑回路１０１、発振回路１０２、伝送コイル１０３、及びコンセントプラグＰＧを含む。コンセントプラグＰＧがコンセント２１に接続されると、充電器１００には商用の電源電圧が供給される。
【００３１】
平滑回路１０１は電源電圧を整流及び平滑化する。発振回路１０２は、整流及び平滑化された電源電圧を所定周波数（例えば４００ｋＨｚ）で発振させ、伝送コイル１０３に高周波電流を流す。これにより、発振回路１０２は、伝送コイル１０３を発振させる。伝送コイル１０３は、高周波電流が流れることで磁束を発生し、機器２００に電力を供給する。
【００３２】
機器２００は、受電コイル２０１、平滑回路２０２、及び二次電池２０３を含む。受電コイル２０１は、伝送コイル１０３からの磁束を受ける。平滑回路２０２は、受電コイル２０１で発生する電圧を整流及び平滑化する。二次電池２０３は、平滑回路２０２で平滑化された電圧が供給され、充電器１００から供給される電力を蓄電する。二次電池２０３としては、例えば、Ｌｉイオン二次電池が採用される。
【００３３】
図７は、実施の形態１による充電システムの回路図である。充電器１００は、ダイオードブリッジ７０１、平滑コンデンサ７０２、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、コイルＬ１、コンデンサＣ１、及び制御回路７０４を含む。ダイオードブリッジ７０１及び平滑コンデンサ７０２は、図２の平滑回路１０１を構成する。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び制御回路７０４は、図２の発振回路１０２を構成する。コイルＬ１及びコンデンサＣ１は図２の伝送コイル１０３を構成する。
【００３４】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、それぞれ、抵抗Ｒ１を介して制御回路７０４と接続されている。
【００３５】
コイルＬ１及びコンデンサＣ１は直列接続されている。コイルＬ１はスイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ３間に接続され、コンデンサＣ１はスイッチング素子Ｑ２及びＱ４間に接続されている。
【００３６】
制御回路７０４は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４とスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３とを交互にオン、オフさせ、コイルＬ１及びコンデンサＣ１に高周波電流を流す。この高周波電流によりコイルＬ１は磁束を発生する。
【００３７】
機器２００は、コイルＬ２、コンデンサＣ２、ダイオードブリッジ７１０、及び平滑コンデンサＣ３を含む。コイルＬ２及びコンデンサＣ２は図２の受電コイル２０１を構成する。ダイオードブリッジ７１０及び平滑コンデンサＣ３は図２の平滑回路２０２を構成する。
【００３８】
コイルＬ２に発生した電圧は、ダイオードブリッジ７１０で全波整流され、平滑コンデンサＣ３で平滑化され、直流の電圧に変換される。
【００３９】
図３は、伝送コイル１０３の構成図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。伝送コイル１０３は、正面視において長方形の形状を持つ。伝送コイル１０３は、巻線３０１及び磁性体３０２を含む。巻線３０１は、磁性体３０２の主面３０２ａ（磁束鎖交面）の外周領域に貼り付けられている。磁性体３０２は、主面３０２ａが四角形であり、平板状である。巻線３０１の厚みｔ１は例えば２ｍｍである。磁性体３０２の厚みｔ２は例えば２ｍｍである。磁性体３０２の透磁率は例えば２３００である。
【００４０】
伝送コイル１０３の長辺Ｗ１２は例えば７０ｍｍであり、短辺Ｗ１１は例えば５０ｍｍであり、厚さ（ｔ１＋ｔ２）は例えば４ｍｍである。巻線３０１の幅ｔ３は例えば１０ｍｍである。巻線３０１は、直径が例えば０．０６ｍｍの１３０本の導線を２０回巻いて形成されている。
【００４１】
図４は、受電コイル２０１の構成図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。受電コイル２０１は長方形であり、巻線４０１及び磁性体４０２を含む。磁性体４０２は、主面４０２ａが長方形であり、平板状である。巻線４０１は、主面４０２ａの外周領域に貼り付けられている。受電コイル２０１は、長辺Ｗ２２が例えば４０ｍｍであり、短辺Ｗ２１が例えば２０ｍｍであり、厚みｔ３が例えば１ｍｍである。受電コイル２０１は、機器２００が洗面台１１に立設されたとき、短辺Ｗ２１が水平方向を向くように機器２００に取り付けられている。
【００４２】
伝送コイル１０３の長辺Ｗ１２は、受電コイル２０１の短辺Ｗ２１の４倍程度の長さを持っている。そのため、伝送コイル１０３は、水平方向に一列に並べられた機器２００を最大４台充電することができる。ここで、機器２００が並べられる方向を配列方向と呼ぶ。なお、上記の寸法は一例にすぎず、本発明は上記の寸法に限定されない。
【００４３】
図５は、充電器１００及び機器２００の鉛直方向に切ったときの断面図である。充電器１００は、伝送コイル１０３を収納するハウジング５０１を備える。ハウジング５０１は機器２００と対向する主面５０１ａを含み、主面５０１ａから磁束を出す。機器２００は、受電コイル２０１を収納するハウジング５０２を備える。機器２００は、充電器１００から距離Ｄ１程度離間して配置される。距離Ｄ１としては、例えば１０ｍｍである。
【００４４】
図６は、充電器１００及び機器２００の上面視からの断面図である。図６の例では、機器２００は、配列方向６０１に沿って４台配置されている。なお、本実施の形態では、配列方向６０１は、伝送コイルの磁束鎖交面と平行な方向であって、水平方向（洗面台１１の面の方向）と平行な方向とする。
【００４５】
図８は、実施の形態１の充電器１００の作用の説明図であり、（Ａ）は１台の機器２００を充電する場合の充電器１００を示し、（Ｂ）は４台の機器２００を充電する場合の充電器１００を示す。
【００４６】
伝送コイル１０３は、本体部８０１に設けられた回転軸１０３ａを介して本体部８０１に接続され、本体部８０１に対して回転可能である。本体部８０１は、図１に示す支持部１２に取り付けられ、図２に示す平滑回路１０１及び発振回路１０２を備える。なお、伝送コイル１０３は例えば中心Ｏ１０３に回転軸１０３ａが取り付けられている。これにより、長辺Ｗ１１が配列方向６０１と平行な状態に伝送コイル１０３を位置決めした場合、伝送コイル１０３は配列方向６０１の幅が左右対称に増大するため、伝送コイル１０３をバランスよく位置決めすることができる。
【００４７】
図９は、充電器１００の側面視からの断面図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３が第１状態に位置決めされている場合の断面図であり、（Ｂ）は伝送コイル１０３が第２状態に位置決めされている場合の断面図である。
【００４８】
伝送コイル１０３はハウジング５０１に収納されている。ハウジング５０１の本体部８０１側の面の中心付近には回転軸１０３ａが取り付けられる。ここで、ハウジング５０１は、回転軸１０３ａに対して回転可能に取り付けられている。また、回転軸１０３ａは、本体部８０１のハウジング８０１ａの伝送コイル１０３側の面の中央付近に固定されている。よって、伝送コイル１０３は本体部８０１に対して回転可能となる。
【００４９】
１台の機器２００を充電する場合、図８（Ａ）に示すように、伝送コイル１０３は、長辺Ｗ１２が配列方向６０１に直交する第１状態に位置決めされる。そのため、図９（Ａ）に示すように、伝送コイル１０３は長辺Ｗ１２が鉛直方向を向いている。これにより、伝送コイル１０３は、本体部８０１内に収まり、洗面台１１の空きスペースが増大する。
【００５０】
一方、４台の機器２００を充電する場合、図８（Ｂ）に示すように、伝送コイル１０３は、９０度回転され、長辺Ｗ１２が配列方向６０１と平行な第２状態に位置決めされる。そのため、図９（Ｂ）に示すように、伝送コイル１０３は、短辺Ｗ１１が鉛直方向を向いている。これにより、伝送コイル１０３の配列方向６０１の幅が第１の状態の場合に比べて増大する。その結果、伝送コイル１０３から出た磁束は４台の機器２００のそれぞれの受電コイル２０１と鎖交し、充電器１００は、４台の機器２００を同時に充電することができる。
【００５１】
また、１台のみを常に使用する人は伝送コイル１０３を縦向け（第１状態）にしておくことで、４台で使うよりも配列方向６０１の広がりを低減することができ、洗面台のスペースを有効に使うことができる。
【００５２】
図１０は、伝送コイル１０３が回転する様子を示した図であり、（Ａ）は上面視からの伝送コイル１０３を示し、（Ｂ）は伝送コイル１０３が第１状態から第２状態まで回転する様子を連続的に示した図であり、（Ｃ）は伝送コイル１０３の断面図である。図１０（Ｂ）の一番左の図では、伝送コイル１０３は第１状態にある。このとき、伝送コイル１０３を上面から見ると図１０（Ａ）の左図のように、伝送コイル１０３は本体部８０１からはみ出ていない。
【００５３】
ユーザにより伝送コイル１０３が回転されると、伝送コイル１０３は図１０（Ｂ）の左側から右側の状態に向けて変化し、最終的に一番右に示す第２状態となる。このとき、伝送コイル１０３を上面から見ると、図１０（Ａ）の右図のように、伝送コイル１０３は配列方向６０１の幅が増大する。
【００５４】
図１０（Ｃ）に示すように、伝送コイル１０３は、直方体形状を持つハウジング５０１に収納されている。巻線３０１の一端３０１ａ及び他端３０１ｂは磁性体３０２の中心の孔を通って、本体部８０１の発振回路１０２と電気的に接続されている。巻線３０１の外端３０１ｄには巻線３０１を孔に導くためのバイパス線３０１ｃが設けられている。バイパス線３０１ｃの下側には絶縁シート１００１が設けられ、巻線３０１とバイパス線３０１ｃとのショートの防止が図られている。
【００５５】
図１１は、実施の形態２において、第２状態にある伝送コイル１０３と受電コイル２０１との関係を示す図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３のみ示し、（Ｂ）は受電コイル２０１のみ示し、（Ｃ）は伝送コイル１０３と受電コイル２０１とを重ねて示している。
【００５６】
図１２は、実施の形態２において、第１状態にある伝送コイル１０３と受電コイル２０１との関係を示す図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３のみ示し、（Ｂ）は受電コイル２０１のみ示し、（Ｃ）は伝送コイル１０３と受電コイル２０１とを重ねて示している。
【００５７】
図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）に示すように、第２状態及び第１状態とも、受電コイル２０１が伝送コイル１０３の領域内に収まるように、伝送コイル１０３及び受電コイル２０１の形状と、伝送コイル１０３の中心Ｏ３０１の高さが決められている。
【００５８】
具体的には、伝送コイル１０３の中心Ｏ３０１と受電コイル２０１の中心Ｏ２０１との洗面台１１からの高さをほぼ同じにし、伝送コイル１０３の短辺Ｗ１１を受電コイル２０１の長辺Ｗ２２と同程度の長さにし、伝送コイル１０３の長辺Ｗ１２を受電コイル２０１の短辺Ｗ２１の４倍程度の長さにすればよい。これにより、４台の機器２００を充電する場合も、１台の機器２００を充電する場合も、充電器１００は効率よく充電することが可能となる。
【００５９】
なお、第１状態においては、充電器１００を洗面台１１から持ち上げなくても、ユーザが伝送コイル１０３を回転できるように、伝送コイル１０３と洗面台１１との間に隙間Ｄ１２が設けられている。但し、これは一例であり、隙間Ｄ１２をなくしてもよい。
【００６０】
図２の例では、充電器１００に平滑回路１０１を設けたがこれに限定されず、充電器１００から平滑回路１０１を省いてもよい。この場合、図１３に示すように、ＡＣアダプタ１３０１を別途設け、ＡＣアダプタ１３０１を介して充電器１００をコンセントに接続すればよい。図１３は、ＡＣアダプタ１３０１を設けた充電システムの構成図である。ＡＣアダプタ１３０１は、図２に示す平滑回路１０１及びコンセントプラグＰＧを含み、ＡＣ１００Ｖの電源電圧を例えば、１２Ｖの直流電圧に変換する。ＡＣアダプタ１３０１及び充電器１００間はケーブル１３０２を介して接続され、発振回路１０２はＡＣアダプタ１３０１から直流電圧が供給される。
【００６１】
上記説明では、充電器１００は、機器２００を最大４台充電できるものとして説明したが、これは一例にすぎず、２台、３台、５台・・・というように最大ｎ（２以上の整数）台の機器２００を充電できるものであってもよい。この場合、ｎの値に応じて、伝送コイル１０３の長辺Ｗ１２を設定すればよい。
【００６２】
（実施の形態２）
実施の形態２の充電器１００は、磁性体のみを回転させて、伝送コイル１０３の配列方向６０１の幅を変更することを特徴とする。図１４は、実施の形態２による充電器１００を示した図であり、（Ａ）は１台の機器２００を充電する場合の充電器１００を示し、（Ｂ）は４台の機器２００を充電する場合の充電器１００を示す。
【００６３】
図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、磁性体３０２を含む磁性体部３０２０のみが本体部８０１に回転可能であり、巻線３０１を含む巻線部３０１０は回転しない。１台の機器２００を充電する場合、図１４（Ａ）に示すように、磁性体部３０２０は長辺Ｗ１２が配列方向６０１と直交する第１状態にされる。４台の機器２００を充電する場合、図１４（Ｂ）に示すように、磁性体部３０２０は長辺Ｗ１２が配列方向６０１と平行な第２状態にされる。一方、巻線部３０１０は、磁性体部３０２０が第２状態になっても、長辺が配列方向６０１と直交しており、本体部８０１に対して固定されている。なお、第２状態では、磁性体部３０２０のみが配列方向６０１に向けて巻線部３０１０からみ出ているが、はみ出た領域においても磁束が鎖交する。そのため、はみ出た領域の手前に機器２００を配置すれば、その機器２００は充電される。
【００６４】
図１５は、充電器１００の上面視からの断面図であり、（Ａ）は磁性体部３０２０が第１状態に位置決めされている場合の断面図であり、（Ｂ）は磁性体部３０２０が第２状態に位置決めされている場合の断面図である。図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、磁性体３０２は磁性体部３０２０のハウジング３０２０ａに収納されている。巻線３０１も巻線部３０１０のハウジング３０１０ａに収納されている。ハウジング３０１０ａ及び本体部８０１のハウジング８０１ａは回転軸１０３ａにより連結されている。ここで、ハウジング３０１０ａ及びハウジング８０１ａは固定されているため、巻線３０１は、本体部８０１に対して回転しない。
【００６５】
ハウジング３０２０ａは、中心に孔が開けられ、その孔に回転軸１０３ａが貫通され、ハウジング８０１ａに対して回転可能である。そのため、磁性体３０２は、本体部８０１に対して回転可能である。第１状態では、図１５（Ａ）に示すように、磁性体部３０２０は本体部８０１から配列方向６０１に向けてはみ出していない。一方、第２状態では、図１５（Ｂ）に示すように、磁性体部３０２０は本体部８０１から配列方向６０１に向けてはみ出し、配列方向６０１の幅が増大している。
【００６６】
図１６は、ハウジングを取り除いた場合の上面視における伝送コイル１０３を示す図であり、（Ａ）は磁性体３０２が第１状態に位置決めされている場合を示し、（Ｂ）は磁性体３０２が第２状態に位置決めされている場合を示す。図１６（Ｂ）に示すように、磁性体３０２が第２状態にされると、図１６（Ａ）の場合に比べて、磁性体３０２の配列方向の幅が増大していることが分かる。
【００６７】
実施の形態２の充電器１００では、磁性体３０２のみが本体部８０１に対して回転されるため、巻線３０１の屈曲などによる断線故障を防止することができる。特に、磁性体３０２のサイズが巻線３０１に比べて大きい場合、本実施の形態による効果が大きい。
【００６８】
次に、図１７、図１８を用いて実施の形態２の変形例について説明する。図１７は、実施の形態２の変形例において、磁性体３０２が第２状態に位置決めされたときの伝送コイル１０３及び受電コイル２０１の関係を示す図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３のみを示し、（Ｂ）は受電コイル２０１のみを示し、（Ｃ）は伝送コイル１０３の手前に受電コイル２０１が配置された状態を示している。
【００６９】
図１８は、実施の形態２の変形例において、磁性体３０２が第１状態に位置決めされたときの伝送コイル１０３及び受電コイル２０１の関係を示す図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３のみを示し、（Ｂ）は受電コイル２０１のみを示し、（Ｃ）は伝送コイル１０３の手前に受電コイル２０１が配置された状態を示している。
【００７０】
図１４（Ａ）、（Ｂ）の例では、巻線３０１は長辺が配列方向６０１と直交していたが、図１７、図１８に示す変形例では巻線３０１は長辺が配列方向６０１と平行である。また、図１４（Ａ）、（Ｂ）の例では、巻線３０１及び磁性体３０２の磁束鎖交面の面積はほぼ同じであったが、図１７、図１８に示す変形例では、磁性体３０２の磁束鎖交面の面積は巻線３０１の磁束鎖交面の面積よりも大きい。
【００７１】
１台の機器２００を充電する場合、ユーザは図１８に示すように、磁性体３０２の長辺Ｗ１２が配列方向６０１と直交とする第１状態に磁性体３０２を位置決めする。これにより、磁性体３０２が本体部８０１から配列方向６０１に向けてはみ出さず洗面台１１の空きスペースを確保することができる。
【００７２】
一方、４台の機器２００を充電する場合、ユーザは図１７に示すように、磁性体３０２の長辺Ｗ１２が配列方向６０１と平行な第１状態に磁性体３０２を位置決めする。これにより、磁性体３０２は、配列方向６０１に配列された４台の機器２００の受電コイル２０１と対向する。よって、磁性体３０２から出た磁束は４台の機器２００の受電コイル２０１と鎖交することができ、４台の機器２００が充電される。
【００７３】
なお、図１７、図１８に示す変形例において、第２状態及び第１状態とも、受電コイル２０１が磁性体３０２の領域内に収まるように、磁性体３０２及び受電コイル２０１の形状と、磁性体３０２及び受電コイル２０１の洗面台１１からの高さが決められている。
【００７４】
具体的には、磁性体３０２の回転軸となる伝送コイル１０３の中心Ｏ３０１と受電コイル２０１の中心Ｏ２０１との洗面台１１からの高さをほぼ同じにし、磁性体３０２の短辺Ｗ１１を受電コイル２０１の長辺Ｗ２２と同じ又は一定のマージンを加えた長さにし、磁性体３０２の長辺Ｗ１２を受電コイル２０１の短辺Ｗ２１の４倍と同じ又は一定のマージンを加えた長さにすればよい。
【００７５】
（実施の形態３）
実施の形態３の充電器１００は、伝送コイル１０３を主コイル部１９１と、主コイル部１９１に対して着脱可能な一対の補助部材１９２とで構成したことを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１、２と同じものは説明を省く。図１９は、実施の形態３における伝送コイル１０３の構成図である。主コイル部１９１は左右の側面に溝１９１１が形成されている。補助部材１９２は一方の側面に凸部１９２１が形成されている。よって、凸部１９２１を溝１９１１に嵌め込むことで、主コイル部１９１に補助部材１９２が取り付けられる。
【００７６】
主コイル部１９１は、平板状の磁性体３０２と磁性体３０２の主面に貼り付けられた巻線３０１とを備える。主コイル部１９１の裏面には本体部８０１が取り付けられている。補助部材１９２は、平板状の磁性体１９２２を備える。磁性体１９２２の主面は、補助部材１９２が主コイル部１９１に取り付けられたとき、磁性体３０２の主面と揃うように補助部材１９２に配置されている。
【００７７】
図２０は、実施の形態３において、主コイル部１９１に補助部材１９２が取り付けられたときの伝送コイル１０３を示した図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３のみを示し、（Ｂ）は受電コイル２０１のみを示し、（Ｃ）は伝送コイル１０３の手前に４台の機器２００が置かれた状態を示している。
【００７８】
磁性体３０２の配列方向６０１の幅Ｗ３１は受電コイル２０１の短辺Ｗ２１の２倍程度である。磁性体３０２の鉛直方向の幅Ｗ３２は受電コイル２０１の長辺Ｗ２２と同程度である。磁性体１９２２の水平方向の幅Ｗ４１は受電コイル２０１の短辺Ｗ２１よりも多少大きい。磁性体１９２２の鉛直方向の幅Ｗ４２は幅Ｗ３２と同程度である。
【００７９】
４台の機器２００を充電する場合、ユーザは主コイル部１９１に一対の補助部材１９２を取り付ける。これにより、伝送コイル１０３の配列方向６０１の幅が長くなる。また、磁性体１９２２は磁性体３０２と磁気結合し、磁束を機器２００に向けて出す。そのため、配列方向６０１の両端に置かれた機器２００にも磁束が供給されることになり、４台の機器２００を同時に充電することができる。
【００８０】
図２１は、実施の形態３において、主コイル部１９１から補助部材１９２が取り外されたときの伝送コイル１０３を示した図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３のみを示し、（Ｂ）は受電コイル２０１のみを示し、（Ｃ）は伝送コイル１０３の手前に１台の機器２００が置かれた状態を示している。
【００８１】
１台の機器２００を充電する場合、ユーザは主コイル部１９１から補助部材１９２を取り外す。これにより、伝送コイル１０３の配列方向６０１の幅が短くなり、洗面台１１の空きスペースを確保することができる。なお、３台の機器２００を充電する場合、１つの補助部材２６２を主コイル部２６１に取り付ければよい。
【００８２】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態２の充電器１００において、磁性体３０２を回転させる前後で伝送コイル１０３のインダクタンスの変化が最小となるように磁性体３０２の短辺Ｗ１１を調整したことを特徴とする。図２２は、実施の形態４の充電器１００の説明図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、磁性体３０２を第１状態から第２状態にすると、巻線３０１の背後にあった磁性体３０２の領域Ｓ１が無くなるため、インダクタンスが低下する。なお、磁性体３０２と巻線３０１の長辺は同じであるとする。
【００８３】
しかしながら、磁性体３０２を第１状態から第２状態にすると、巻線３０１から配列方向６０１にはみ出る領域Ｓ２が発生するため、この領域Ｓ２の分だけインダクタンスが増大する。
【００８４】
したがって、領域Ｓ１と領域Ｓ２との面積を同一にすれば、第１状態から第２状態にした際のインダクタンスの低下を最小にすることができる。但し、領域Ｓ１と領域Ｓ２との面積を同じにしても、領域Ｓ２には巻線３０１がないため、第２状態の伝送コイル１０３のインダクタンスは第１状態に比べて多少低下する。
【００８５】
そこで、磁性体３０２が第１状態に位置する場合と第２状態に位置する場合とで、インダクタンスがほぼ同じとなるように短辺Ｗ１１を設計することで、発振回路１０２の制御を変更しなくても、機器２００を問題なく充電することができる。
【００８６】
（実施の形態５）
実施の形態５は、実施の形態２において、磁性体３０２が第２状態に位置決めされた場合、第１状態に位置決めされた場合に比べて伝送コイル１０３のインダクタンスが小さくなるように、磁性体３０２の短辺Ｗ１１が設定されていることを特徴とする。
【００８７】
図２２に示すように、磁性体３０２の短辺Ｗ１１を巻き線３０１の短辺Ｗ５１よりも短くすると、領域Ｓ２の面積が領域Ｓ１の面積よりも低下し、伝送コイル１０３のインダクタンスが低下する。そこで、本実施の形態では、磁性体３０２の短辺Ｗ１１を巻線３０１の短辺Ｗ５１よりも短くする。これにより、第２状態に磁性体３０２を位置決めした場合、第１状態に位置決めした場合に比べて、伝送コイル１０３のインダクタンスを低下させることができる。
【００８８】
図２３は、伝送コイル１０３のインダクタンスの大小に応じた制御回路７０４の動作を示す波形図であり、（Ａ）はインダクタンスが小さい場合を示し、（Ｂ）はインダクタンスが大きい場合を示す。図２３（Ａ）、（Ｂ）において、上段は制御回路７０４がスイッチング素子Ｑ１、Ｑ４のゲートに印加するゲート電圧の波形図であり、中段は制御回路７０４がスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のゲートに印加するゲート電圧の波形図であり、下段は伝送コイル１０３に流れる電流の波形図である。以下、図２３（Ａ）、（Ｂ）及び図７を用いて説明する。
【００８９】
磁性体３０２が第２状態に位置決めされると、図２３（Ａ）に示すように、伝送コイル１０３のインダクタンスが小さくなるため、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がオンしたときに伝送コイル１０３に流れる電流の立ち上がり時間が速くなる。その結果、伝送コイル１０３に蓄えられるエネルギーが増大し、伝送コイル１０３に流れる電流の振幅は大きくなる。したがって、機器２００に供給する電力を増大させることができる。
【００９０】
一方、磁性体３０２が第１状態に位置決めされると、図２３（Ｂ）に示すように、インダクタンスが小さくなるため、伝送コイル１０３に流れる電流の振幅は小さくなり、機器２００に供給する電力が減少する。
【００９１】
このように、実施の形態５では、第２状態に位置決めされると第１状態に位置決めされた場合に比べて伝送コイル１０３のインダクタンスが小さくなる。そのため、制御回路７０４は第１状態と第２状態とでスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４への制御を変化させることなく、第２状態の方が第１状態よりも機器２００に供給する電力を増大させることができる。
【００９２】
（実施の形態６）
実施の形態６は、センサを設け、伝送コイル１０３が第１状態、第２状態にあるかを検知し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４への制御を変更すること特徴とする。
【００９３】
図２４は、実施の形態６による充電器１００の回路図である。図７に対して図２４では、センサ２３１が追加されている。センサ２３１としては、例えばホールセンサが採用される。図２５は、センサ２３１の配置例を示す図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３が第１状態に位置決めされている場合を示し、（Ｂ）は伝送コイル１０３が第２状態に位置決めされている場合を示す。
【００９４】
図２５（Ａ）に示すように、センサ２３１は、本体部８０１の主面の左側に配置されている。具体的には、センサ２３１は、伝送コイル１０３が第１状態に位置決めされた場合、伝送コイル１０３により遮蔽されない位置に配置されている。より具体的には、伝送コイル１０３の中心Ｏ１０３に対して配列方向６０１の左側に伝送コイル１０３の短辺Ｗ１１の半分よりも多少離れた位置に配置されている。
【００９５】
そのため、伝送コイル１０３が第１状態に位置決めされると、センサ２３１の真上には伝送コイル１０３がないため、センサ２３１は磁束影響をあまり受けない。
【００９６】
一方、伝送コイル１０３が第２状態に位置決めされると、図２５（Ｂ）に示すようにセンサ２３１は伝送コイル１０３により遮蔽される。そのため、センサ２３１の真上に伝送コイル１０３があるため、センサ２３１は第１状態の場合に比べて多くの磁束を受ける。
【００９７】
これにより、センサ２３１は、伝送コイル１０３が第１状態にあるか第２状態にあるかを検知することができる。
【００９８】
図２６は、制御回路７０４の動作を示す波形図であり、（Ａ）は伝送コイル１０３が第１状態に位置決めされた場合を示し、（Ｂ）は伝送コイル１０３が第２状態に位置決めされた場合を示す。図２６（Ａ）、（Ｂ）において、上段は制御回路７０４がスイッチング素子Ｑ１、Ｑ４のゲートに印加するゲート電圧の波形図であり、中段は制御回路７０４がスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のゲートに印加するゲート電圧の波形図であり、下段は伝送コイル１０３に流れる電流の波形図である。
【００９９】
図２６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、伝送コイル１０３が第１状態及び第２状態にある場合とも、ゲート電圧のオフ期間は同じである。
【０１００】
一方、センサ２３１により、伝送コイル１０３が第１状態から第２状態にあることが検知されると、制御回路７０４は、第１状態に比べてゲート電圧の周波数を下げて、ゲート電圧のオンデューティーを高くする。一方、センサ２３１により伝送コイル１０３が第１状態にあることが検知されると、制御回路７０４は、第２状態に比べてゲート電圧の周波数を上げ、ゲート電圧のオンデューティーを低くする。
【０１０１】
これにより、４台の機器２００を充電する場合、１台の機器２００を充電する場合に比べて機器２００に供給する電力を増大させることができる。
【０１０２】
（実施の形態７）
実施の形態７は、実施の形態３において、補助部材１９２として、共振回路を採用したことを特徴とする。図２７、図２８は、実施の形態７における伝送コイル１０３の構成図である。伝送コイル１０３は、実施の形態３と同様、主コイル部２６１及び一対の補助部材２６２を備える。補助部材２６２は、実施の形態３と同様、主コイル部２６１に着脱可能である。図２８に示すように、主コイル部２６１は、実施の形態３と同じである。
【０１０３】
補助部材２６２は、共振回路２６２５を備えている。共振回路２６２５は、磁性体２６２２、巻線２６２３、及びコンデンサ２６２４を備えている。
【０１０４】
磁性体２６２２は平板状である。磁性体２６２２の主面には巻線２６２３が貼り付けられている。巻線２６２３にはコンデンサ２６２４が電気的に接続されている。共振回路２６２５の共振周波数は、主コイル部２６１の共振周波数に近い値に設定されている。
【０１０５】
補助部材２６２が主コイル部２６１に取り付けられると、共振回路２６２５は、主コイル部２６１と磁気結合して共振し、磁束を発生させる。つまり、共振回路２６２５は、電気的には主コイル部２６１に接続していないが、磁気的に主コイル部２６１と結合し、磁束を発生させる。
【０１０６】
４台の機器２００を充電する場合、ユーザは主コイル部２６１に一対の補助部材２６２を取り付ける。これにより、伝送コイル１０３の配列方向６０１の幅が長くなる。そして、共振回路２６２５は主コイル部と共振し、磁束を機器２００に向けて出す。そのため、配列方向６０１の両端に置かれた機器２００にも磁束が供給されることになり、４台の機器２００を同時に充電することができる。
【０１０７】
一方、１台の機器２００を充電する場合、ユーザは主コイル部２６１から補助部材２６２を取り外す。これにより、伝送コイル１０３の配列方向６０１の幅が短くなり、洗面台１１の空きスペースを確保することができる。なお、３台の機器２００を充電する場合、１つの補助部材２６２を主コイル部２６１に取り付ければよい。なお、実施の形態７において、実施の形態６で説明したセンサ２３１を設けてもよい。この場合、主コイル部２６１１の一対の溝２６１１のそれぞれに、補助部材２６２が取り付けられるとオンし、補助部材２６２が取り外されるとオフするセンサ２３１を設ければよい。そして、制御回路７０４は、２つの補助部材２６２が取り付けられた場合、１つの補助部材２６２が取り付けられている場合に比べて、オンデューティーが高くなるようにゲート電圧を生成すればよい。また、制御回路７０４は、補助部材２６２が取り付けられていない場合、１つの補助部材２６２が取り付けられている場合に比べて、オンデューティーが高くなるようにゲート電圧を生成すればよい。このセンサ２３１を用いる態様は実施の形態３にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、充電する機器の台数に応じて伝送コイルの幅が調整できるため、電動シェーバ、電動歯ブラシ等の機器にとって有用である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００  充電器
１０２  発振回路
１０３  伝送コイル
１９１、２６１  主コイル部
１９２、２６２  補助部材
２００  機器
２０１  受電コイル
２３１  センサ
３０１  巻線
３０２、１９２２、２６２２  磁性体
３０２０  磁性体部
６０１  配列方向
２６２４  コンデンサ
３０１０  巻線部
２６２５  共振回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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