(57)【要約】【課題】  利便性が高く、嵌合形状の異なる複数種類のコネクタにも対応可能な充電器等の給電器およびそれに用いられる受電ユニットを提供する。【解決手段】  ブロック状の筐体１１から突出するように突設された電源プラグ端子１２を有するとともに、この電源プラグ端子１２と接続された一次コイル１８が内蔵された送電ユニット１３と、負荷機器１のインターフェース用コネクタ３と接続される接続用コネクタ１４を有するとともに、前記接続用コネクタ１４に接続された二次コイル２１が内蔵された受電ユニット１５とを備え、前記受電ユニット１５を前記送電ユニット１３の上に載置することにより一次コイル１８と二次コイル２１とが電磁結合されるようになっていることを特徴とする給電器１０を用いる。【選択図】  図２
2006081245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターフェース用コネクタを備える負荷機器に電力を供給するための給電器であって、
ブロック状の筐体から突出するように突設された電源プラグ端子を有するとともに、この電源プラグ端子と接続された一次コイルが内蔵された送電ユニットと、
前記負荷機器のインターフェース用コネクタと接続される接続用コネクタを有するとともに、前記接続用コネクタに接続された二次コイルが内蔵された受電ユニットとを備え、
前記受電ユニットを前記送電ユニットの上に載置することにより前記一次コイルと前記二次コイルとが電磁結合されるようになっていることを特徴とする給電器。
【請求項２】
電磁誘導作用により電力を無接点状態にて送電する一次コイルが内蔵された無接点式送電器と、インターフェース用コネクタを備える負荷機器とを中継して、前記無接点式送電器から前記負荷機器に給電するための受電ユニットであって、
前記負荷機器のインターフェース用コネクタと接続される接続用コネクタを有するとともに、前記コネクタに接続された二次コイルが内蔵されており、
前記受電ユニットを前記無接点式送電器の上に載置することにより前記一次コイルと前記二次コイルとが電磁結合されるようになっていることを特徴とする受電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機や携帯用コンピュータ機器などの各種電子機器を給電するための給電器およびそれに用いられる受電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの各種電子機器に内蔵された充電池（二次電池）を充電するには、ＡＣアダプタから接続ケーブルが延出された充電器を用い、ＡＣアダプタの電源プラグを商用電源等のコンセントに差し込むとともに、接続ケーブルの先端に設けられた接続用コネクタを、電子機器に設けられたインターフェイス用コネクタに挿入および嵌合して接続することにより、電源の電力を電子機器の充電池に供給するようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
携帯電話機は、機種によってインターフェイス用コネクタの嵌合形状が異なることがある。このため、携帯電話機を充電する接点式の充電器には、接続用コネクタの形状が電子機器のインターフェイス用コネクタと適合しないと充電ができないという問題がある。この問題に対応するため、特許文献３の記載の充電器は、嵌合形状の異なる複数の携帯電話機のインターフェイス用コネクタに適合する複数の接続コネクタを備えて構成されている。
また、コードレス電話機等の機器においては、親機に内蔵された一次コイルと子機に内蔵された二次コイルとによって充電トランスを構成し、接触不良のない無接点式の充電が実現されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４２１６３号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７１３７号公報
【特許文献３】特開２００４−１４６３１７号公報
【特許文献４】特開２００３−１８７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の接点式充電器の場合、ＡＣアダプタと接続用コネクタとの接続にケーブルが必要であり、コードレスとすることが難しい。このため、充電中に充電器を置くスペースが広く必要である。無接点式充電器であればコードレスとすることが容易であるが、無接点式充電器を採用するためには負荷機器の側に二次コイルが内蔵されている必要があるので、二次コイルを備えない既存の負荷機器に無接点式充電器を適用することができない。
特許文献３に記載されたような複数の接続コネクタを備えた充電器の場合、複数の接続コネクタを備えるのでコスト増になる。しかも、ユーザーは携帯電話機を１機のみ使用するか、あるいは携帯電話機を複数機使用するとしてもコネクタのインターフェイスが共用可能な組み合わせを選択することが多いと考えられ、結局は、複数の接続コネクタのうち１種類しか使用することはないので、使用しない接続コネクタの分は無駄となる。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、利便性が高く、嵌合形状の異なる複数種類のコネクタにも対応可能な充電器等の給電器およびそれに用いられる受電ユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、インターフェース用コネクタを備える負荷機器に電力を供給するための給電器であって、ブロック状の筐体から突出するように突設された電源プラグ端子を有するとともに、この電源プラグ端子と接続された一次コイルが内蔵された送電ユニットと、前記負荷機器のインターフェース用コネクタと接続される接続用コネクタを有するとともに、前記接続用コネクタに接続された二次コイルが内蔵された受電ユニットとを備え、前記受電ユニットを前記送電ユニットの上に載置することにより前記一次コイルと前記二次コイルとが電磁結合されるようになっていることを特徴とする給電器を提供する。
また、本発明は、電磁誘導作用により電力を無接点状態にて送電する一次コイルが内蔵された無接点式送電器と、インターフェース用コネクタを備える負荷機器とを中継して、前記無接点式送電器から前記負荷機器に給電するための受電ユニットであって、前記負荷機器のインターフェース用コネクタと接続される接続用コネクタを有するとともに、前記コネクタに接続された二次コイルが内蔵されており、前記受電ユニットを前記無接点式送電器の上に載置することにより前記一次コイルと前記二次コイルとが電磁結合されるようになっていることを特徴とする受電ユニットを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、送電ユニット（無接点式送電器）の一次コイルと受電ユニットの二次コイルとが電磁的に結合され、電磁誘導を利用して無接点にて送電ユニットから受電ユニットへの送電を行うことができる。これにより、電源プラグと負荷機器との間をコードレスに接続することができる。また、受電ユニットとして、負荷機器のコネクタ形状に適合した接続用コネクタを有するものを用いることにより、嵌合形状の異なる複数種類のコネクタにも対応が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１において、符号１は電力供給の対象である機器（負荷機器）であり、図１では、携帯電話機のハンドセットを例示している。この負荷機器１の場合、縦長に形成されたハウジング２の底部にインターフェース用コネクタ３を備えている。インターフェース用コネクタ３は、所定の配置に配列された電源供給用端子やデータ通信用端子（図示略）などの端子を内蔵している。
ハウジング２内には図示しないバッテリが内蔵されている。図４に示すように、バッテリ４は、インターフェース用コネクタ３（詳しくはその電源供給用端子）に接続されており、電源供給用端子を介して供給された電力を充電するようになっている。
【０００８】
本形態例の給電器１０は、負荷機器１に電力（電気エネルギー）を供給するためのである。図１，図２に示すように、この給電器１０は、ブロック状の筐体１１から突出するように突設された電源プラグ端子１２を有する送電ユニット１３と、負荷機器１のインターフェース用コネクタ３と接続される接続用コネクタ１４を有する受電ユニット１５とから構成されている。ここで、電源プラグ端子１２は、筐体１１の側面に突設されており、筐体１１上への受電ユニット１５の載置に不都合がないようになっている。また、接続用コネクタ１４は、受電ユニット１５の本体部１６から垂直に突出するように設けられており、接続用コネクタ１４を負荷機器１のインターフェース用コネクタ３と接続したときに、負荷機器１が送電ユニット１３に対して垂直方向（図１の上下方向）に立つようになっている。接続用コネクタ１４は、先端の嵌合部をメス型のインターフェース用コネクタ３に挿入及び嵌合することにより、コネクタ間で電気的な接続がなされるようになっている。
【０００９】
図３に示すように、送電ユニット１３の筐体１１内には、コア１７に巻装された一次コイル１８が収納されている。また、受電ユニット１５の本体部１６の筐体１９内には、コア２０に巻装された二次コイル２１が収納されている。
コア１７，２０は、それぞれフェライトなどの磁性体からなる磁心である。コアの形状は特に限定されるものではないが、本実施例においては一例として、一次コイル側コア１７としてＵ字形コア、二次コイル側コア２０として棒状コアがそれぞれ採用されている。
コイル１８，２１は、絶縁された銅線などの電線を巻回してなる巻線である。これらのコイル１８，２１は、図１に示すように、受電ユニット１５を本体部１６の側から送電ユニット１３の筐体１１上部の載置部２２に載置することにより、図３に示すように、一次コイル１８と二次コイル２１とが電磁結合して、磁気回路２３が形成されるようになっている。送電ユニット１３と受電ユニット１５の本体部１６とが位置決めされるように、それぞれの筐体１１，１９には、嵌合（例えば凹凸等）や係合（例えば爪や係合穴等）により両者を連結する連結構造（図示略）を設けることが望ましい。
【００１０】
図４に、本形態例の給電器１０に用いられる回路構成の一例をブロック図により示す。
送電ユニット１３は、交流電源に接続される電源プラグ端子１２と、電源プラグ端子１２を介して得られる交流電流からノイズを除去するためのノイズフィルタ２４と、突入電流を防止するための突入電流防止回路２５と、ノイズが除去された交流電流を直流電流に整流平滑化するための第１の整流平滑回路２６と、第１の整流平滑回路２６によって得られた直流電流を所定周波数の交流電流に変換して一次コイル１８に供給するためのインバータ回路２７とを備える。送電ユニット１３側の回路には、電源プラグ端子１２とノイズフィルタ２４との間にヒューズ２８が設けられている。
受電ユニット１５は、一次コイル１８による電磁誘導によって二次コイル２１に発生する誘導電流を直流電流に整流するための第２の整流平滑回路２９と、第２の整流平滑回路２９からの出力電圧を安定させて負荷機器１に供給するための定電圧回路３０とを備える。接続用コネクタ１４は、定電圧回路３０の出力側に接続されている。
【００１１】
次に、本形態例の給電器の動作を説明する。
受電ユニット１５の接続用コネクタ１４を負荷機器１のインターフェース用コネクタ３に接続すると、受電ユニット１５内の定電圧回路３０と負荷機器１内のバッテリ４との間が接続される。さらに、受電ユニット１５を送電ユニット（送電器）１３に載置することにより、一次コイル１８と二次コイル２１とが電磁結合される。これにより、電源プラグ端子１２を介して得られる交流電流は、ノイズフィルタ２４によりノイズを除去されたのち、第１の整流平滑回路２６によって直流電流に変換され、さらにインバータ回路２７によって所定周波数の交流電流に変換された状態にて一次コイル１８に供給される。電流が一次コイル１８を流れることにより、一次コイル１８と電磁結合した二次コイル２１に誘導電流が発生する。誘導電流は、第２の整流平滑回路２９によって整流されたのち、定電圧回路３０とコネクタ１４，３の接続とを介してバッテリ４に供給され、この結果、バッテリ４の充電が行われる。
なお、給電器１０によって給電された電力は、この場合はバッテリ４の充電に用いたが、特にこれに限定されるものではない。例えば、給電器１０を負荷機器１の動作用電力の供給に用いることも可能である。
【００１２】
本形態例の給電器によれば、送電ユニットの一次コイルと受電ユニットの二次コイルとの間に磁気回路が形成され、両コイル間の電磁結合を利用して、無接点にて送電ユニットから受電ユニットへの送電を行うことができる。これにより、電源プラグと負荷機器との間をコードレスに接続することができる。二次コイルは受電ユニットに内蔵されているので、負荷機器側に二次コイルは不要となり、二次コイルを備えない既存の負荷機器に無接点式充電を適用することができる。
また、受電ユニットとして、負荷機器のコネクタ形状に適合した接続用コネクタを有するものを用いることにより、嵌合形状の異なる複数種類のコネクタにも対応が可能となる。この場合、受電ユニットの本体部側の構造を共通化することにより、送電ユニットを無接点式送電器（充電の充電器）として共用することができる。受電ユニットに適切なコネクタを組み込むことにより、同種の機器同士（例えば携帯電話機同士）のみならず、電気的仕様が満足される限り、異種の機器間でも充電器の共用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、各種電子機器の充電や給電に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の給電器の一実施形態例を示す分解斜視図である。
【図２】図１の給電器の（ａ）正面図、および（ｂ）側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１の給電器の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１５】
１…負荷機器、３…インターフェース用コネクタ、１０…給電器、１１…送電ユニットの筐体、１２…電源プラグ端子、１３…送電ユニット（無接点式送電器）、１４…接続用コネクタ、１５…受電ユニット、１８…一次コイル、２１…二次コイル。
【図１】
2006081245.tif 000003
【図２】
2006081245.tif 000004
【図３】
2006081245.tif 000005
【図４】
2006081245.tif 000006