JPH0879976A - 非接触型充電器 - Google Patents

非接触型充電器

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JPH0879976A
JPH0879976A JP21335394A JP21335394A JPH0879976A JP H0879976 A JPH0879976 A JP H0879976A JP 21335394 A JP21335394 A JP 21335394A JP 21335394 A JP21335394 A JP 21335394A JP H0879976 A JPH0879976 A JP H0879976A
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JP
Japan
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charging
coil
charged
circuit
secondary battery
Prior art date
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JP21335394A
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Minoru Takahashi
実 高橋
Takashi Urano
高志 浦野
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushes (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は非接触型充電器に関し、非接触型充
電器において、充電部から被充電部への電力伝送効率を
向上させることにより、２次電池の急速充電を可能にす
ることを目的とする。 【構成】 充電部と被充電部とを分離して構成し、充電
部には送信側コイル１５と共振用コンデンサ２９からな
る並列共振回路を含む発振回路を備え、被充電部には充
電時に発振回路の送信側コイル１５と電磁結合して電圧
を誘起させるための受信側コイル１６と、該受信側コイ
ル１６に誘起した電圧により充電可能な２次電池１８を
備えた非接触型充電器において、被充電部の受信側コイ
ル１６と並列に共振用コンデンサ３４を接続して並列共
振回路を構成した。また、被充電部において、並列共振
回路を構成する受信側コイル１６と２次電池１８との間
に充電部で発生した電磁界の遮蔽を行うための電磁遮蔽
板１７を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動シェーバー（電動
ひげそり器）、コードレス電話機、電動歯ブラシ、ラッ
プトップ型パソコンなど、充電可能な２次電池を電源と
して使用する各種の電気機器、或いは電子機器等に利用
される非接触型充電器に関する。
【０００２】特に本発明は、２次電池を有する被充電部
を、充電用の発振回路を有する充電部に対して非接触で
充電できるようにした非接触型充電器に関する。
【０００３】
【従来の技術】図８は従来例の説明図である。図８中、
１はスタンド、２は電源プラグ、３は歯ブラシの柄、４
は電源コード、５は２次電池、Ｌ1 、Ｌ2 は１次コイ
ル、Ｌ3は２次コイル、Ｄ1 、Ｄ2 はダイオード、Ｔr
はトランジスタ、Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ 3 はコンデンサ、Ｒ1
は抵抗を示す。
【０００４】従来、充電部と被充電部を備え、非接触式
充電を行う装置として、例えば、図８に示した装置が知
られていた（実開昭６０−８６３６号公報参照）。この
装置は電動歯ブラシの例であり、スタンド１に充電部が
あり、歯ブラシの柄３に被充電部がある。
【０００５】そして、スタンド１の充電部には、トラン
スの１次側コイルＬ1 、Ｌ2 、トランジスタＴr 、抵抗
Ｒ1 、コンデンサＣ2 、Ｃ3 で構成された高周波発振器
（自励発振回路）を備えており、前記高周波発振回路か
ら外部に電磁界を発生するように構成されている。
【０００６】また、歯ブラシの柄３の被充電部には、前
記充電部の１次側コイルＬ1 、Ｌ2と電磁結合して電圧
を誘起させるために、トランスの２次側コイルＬ3 を設
けると共に、整流用のダイオードＤ2 、２次電池（Ｎｉ
−Ｃｄ電池）５等が設けてある。
【０００７】この電動歯ブラシは、歯ブラシの使用時に
は、人が歯ブラシの柄３を持ってスタンド１から取り出
して使用するが、使用しない時は、図のように歯ブラシ
をスタンド１に立てて保管する。
【０００８】この保管状態で、充電部の１次コイル
Ｌ1 、Ｌ2 と、被充電部の２次コイルＬ 3 が電磁結合す
るので、被充電部の２次コイルＬ3 には電圧が誘起す
る。そして、この誘起した電圧によりダイオードＤ2 を
介して２次電池５が充電される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。１次コイルＬ
1 、Ｌ2 がスタンド１の充電部に収納され、２次コイル
Ｌ3 が、歯ブラシの柄３の被充電部に収納されている。
そして、歯ブラシの柄３は、スタンド１の筒内部に収納
された状態で充電が行われるように構成されている。
【００１０】この場合、スタンド１や、歯ブラシの柄３
は内部の回路部品が水で濡れることがないように、例え
ば樹脂により一体成形され、水密構造となっている。こ
のため、歯ブラシの柄３の外側の樹脂部分の厚みと、ス
タンド１のハウジングを構成する樹脂部分の厚みがあ
り、その分だけ、１次、及び２次コイル間の距離が大き
くなる。
【００１１】従って、１次、２次コイル間の結合度が小
さくなり、充電用２次電池への充電電流が極端に小さく
なる。その結果、充電用２次電池を短時間で急速充電で
きない。
【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決
し、非接触型充電器において、充電部から被充電部への
電力伝送効率を向上させることにより、２次電池の急速
充電を可能にすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明は前記の目的を達成するため、充電部
と被充電部とを分離して構成し、前記充電部には、送信
側コイル１５と共振用コンデンサ２９からなる並列共振
回路を含む発振回路（高周波発振回路）を備え、前記被
充電部には、充電時に前記発振回路の送信側コイル１５
と電磁結合して電圧を誘起させるための受信側コイル１
６と、該受信側コイル１６に誘起した電圧により充電可
能な２次電池１８を備えた非接触型充電器において、前
記被充電部の受信側コイル１６と並列に共振用コンデン
サ３４を接続して並列共振回路を構成した。
【００１４】また、前記被充電部において、並列共振回
路を構成する受信側コイル１６と２次電池１８との間
に、充電部で発生した電磁界の遮蔽を行うための電磁遮
蔽板１７を配置した。
【００１５】
【作用】前記構成に基づく本発明の作用を、図１に基づ
いて説明する。２次電池１８への充電を行う場合は、被
充電部を充電部の上に載せた状態で、電源を投入して行
う。この充電状態では、送信側コイル１５と受信側コイ
ル１６が対向配置されるので、これらのコイルが、トラ
ンスのコイルと同様に機能する。すなわち、送信側コイ
ル１５がトランスの１次捲線で、受信側コイル１６がト
ランスの２次コイルとして機能する。
【００１６】充電時に充電部の発振回路が発振すると、
該発振回路を構成する並列共振回路が所定の周波数で共
振した状態となる。この時、送信側コイル１５と受信側
コイル１６が電磁結合し、送信側コイル１５で発生した
磁束が受信側コイル１６に鎖交し、受信側コイル１６に
電圧が誘起する。
【００１７】この誘起した電圧により、受信側コイル１
６と共振用コンデンサ３４からなる被充電部の並列共振
回路が共振し、この並列共振回路の出力で２次電池１８
を充電する。すなわち、充電時には、充電部の並列共振
回路と、被充電部の並列共振回路が同時に共振し２次電
池１８の充電を行う。
【００１８】前記のように、被充電部での並列共振回路
が共振することにより、充電電流が大きくなっても、２
次電池の端子電圧は大きな値に維持できる。このため、
２次電池の急速充電が可能になる。
【００１９】特に、共振用コンデンサ３４の容量値が大
きくなると、２次電池１８への充電電流、及び２次電池
の端子電圧が極めて大きくなり、２次電池１８へ短時間
に大電流を流すことが可能となって、効率の良い急速充
電ができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下に説明する実施例は、非接触型充電式
電動シェーバーに適用した例である。
【００２１】図２〜図７は本発明の実施例を示した図で
あり、図２〜図７中、１０は充電部スタンド、１１は充
電部スタンドハウジング、１２は電動シェーバー、１３
は電動シェーバーハウジング、１４はプリント板、１５
は送信側コイル、１６は受信側コイル、１７は電磁遮蔽
板、１８は２次電池、１９はフェライトコア、２０は電
動シェーバー載置部、２２は電源プラグ、２３はヒュー
ズ、２４は全波整流回路、２５は平滑用コンデンサ、２
６は発振用コンデンサ、２７はスイッチング用トランジ
スタ、２８は起動抵抗、２９は共振用コンデンサ、３０
は帰還用コイル、３４は共振用コンデンサ、３５は平滑
用コンデンサ、３６は整流用ダイオード、３７は定電流
素子、３８は電流計、３９は電圧計、４１、４２はスイ
ッチング用トランジスタ、４３はチョークコイル、４
４、４５は起動抵抗、４６は第１の送信側コイル、４７
は第２の送信側コイル、４９は第１の受信側コイル、５
０は第２の受信側コイル、５１は平滑用チョークコイル
を示す。
【００２２】§１：非接触型充電式電動シェーバーの説
明・・・図２、図３参照 図２は非接触型充電式電動シェーバーの説明図１であ
り、Ａ図は側面図、Ｂ図は平面図である。また、図３は
非接触型充電式電動シェーバーの説明図２であり、Ａ図
は図２のＸ−Ｙ方向断面図、Ｂ図はＡ図の一部拡大図で
ある。
【００２３】本実施例の非接触型充電式電動シェーバー
は、電動シェーバー１２と、充電部スタンド１０で構成
されている。そして、充電部スタンド１０には充電部が
設けてあり、電動シェーバー１２には被充電部が設けて
ある。
【００２４】前記充電部スタンド１０には充電部スタン
ドハウジング１１が設けてあり、この充電部スタンドハ
ウジング１１内に充電部が設けてある。電動シェーバー
１２には電動シェーバーハウジング１３が設けてあり、
この電動シェーバーハウジング１３内に被充電部が設け
てある。
【００２５】また、前記充電部スタンドハウジング１１
の一部に、電動シェーバー１２を載せて置くための電動
シェーバー載置部２０が設けてある。そして、電動シェ
ーバー１２を使用する時は、電動シェーバー載置部２０
から電動シェーバー１２を取り出して使用し、それ以外
の時は、電動シェーバー１２を電動シェーバー載置部２
０上に載せておくことにより、非接触で充電を行うよう
に構成されている。
【００２６】前記充電部スタンドハウジング１１内に設
けた充電部には、充電用の高周波発振回路等の回路部品
が設けてあるが、これらの回路部品は、プリント板１４
上に搭載されている。そして、前記回路部品の内、送信
側コイル１５は、フェライトコア１９に巻いた状態で前
記プリント板１４上に搭載する。
【００２７】この場合、フェライトコア１９に巻いた送
信側コイル１５は、電動シェーバー載置部２０と対向す
る位置で、かつ前記電動シェーバー載置部２０に最も近
い位置に配置する。
【００２８】前記電動シェーバーハウジング１３内に設
けた被充電部には、コイルとコンデンサの並列共振回路
が設けてあるが、その並列共振回路を構成する受信側コ
イル１６が電動シェーバーハウジング１３の内部に設け
てある。また、電動シェーバーハウジング１３内には、
電磁遮蔽板１７、２次電池１８等が設けてある。
【００２９】この場合、受信側コイル１６は、電動シェ
ーバー１２を電動シェーバー載置部２０に載せた状態
で、電動シェーバー載置部２０に最も近い位置となるよ
うに配置し、かつ、送信側コイル１５と対向するように
位置決めして配置する。
【００３０】また、２次電池１８は、電動シェーバー１
２を電動シェーバー載置部２０に載せた状態で、電動シ
ェーバー載置部２０から遠い位置に配置し、電磁遮蔽板
１７は、受信側コイル１６と２次電池１８の間に配置す
ることで、送信側コイル１５からの電磁遮蔽を行ってい
る。
【００３１】前記電磁遮蔽板１７が無い場合は、送信側
コイル１５で発生した電磁界が２次電池１８まで達し、
２次電池１８の金属体に渦電流が流れる。その結果、２
次電池が発熱し２次電池が劣化する恐れがある。しか
し、電磁遮蔽板１７を設けることにより、送信側コイル
１５で発生した電磁界を遮蔽し、前記２次電池１８の発
熱を防止することができる。
【００３２】前記２次電池としては、例えば、ニッケル
・カドミウム電池、ニッケル・水素電池、リチウム・イ
オン電池等が使用可能である。また、電磁遮蔽板１７
は、例えば、複合フェライト（フェライトと樹脂の複合
体）で構成する。
【００３３】更に、図３のＢ図に示したように、充電時
には、受信側コイル１６と送信側コイル１５の間には、
充電部スタンドハウジング１１と電動シェーバーハウジ
ング１３の厚み等が存在する。従って、受信側コイル１
６と送信側コイル１５の間には、ギャップ長Ｌg が存在
する。
【００３４】§２：充電部、及び被充電部の回路構成の
説明・・・図４参照 図４は充電回路の説明図であり、Ａ図は充電部の回路構
成図、Ｂ図は被充電部の回路構成図を示す。
【００３５】(1) ：充電部の回路構成の説明 前記電動シェーバー１２内の充電部には、図４のＡ図に
示した構成の回路が設けてある。この回路は、ヒューズ
２３、全波整流回路２４、平滑用コンデンサ２５、発振
用コンデンサ２６、スイッチング用トランジスタ２７、
起動抵抗２８、共振用コンデンサ２９、送信側コイル１
５で構成されている。
【００３６】前記回路において、ヒューズ２３、全波整
流回路２４、平滑用コンデンサ２５からなる回路は、電
源部を構成する回路であり、電源プラグ２２から入力し
た商用周波数の交流を全波整流して、平滑用コンデンサ
２５の端子に直流電圧を発生させる回路である。
【００３７】また、発振用コンデンサ２６、共振用コン
デンサ２９、起動抵抗２８、スイッチング用トランジス
タ２７、送信側コイル１５からなる回路は、コレクタ同
調型自励発振回路を構成しており、前記送信側コイル１
５と共振用コンデンサ２９は並列共振回路を構成してい
る。この場合、前記発振回路は、前記並列共振回路の共
振周波数で発振するように構成されている。
【００３８】前記送信側コイル１５と帰還用コイル３０
は、それぞれフェライトコア（図３参照）に巻いたコイ
ルである。この場合、充電時には送信側コイル１５はト
ランスの１次捲線として機能し、帰還用コイル３０はト
ランスの帰還用捲線として機能するものである。
【００３９】(2) ：被充電部の回路構成の説明 電動シェーバー１２の電動シェーバーハウジング１３内
に設けた被充電部には、図４のＢ図に示した構成の回路
が設けてある。
【００４０】この回路は、受信側コイル１６と、共振用
コンデンサ３４と、平滑用コンデンサ３５と、整流用ダ
イオード３６と、定電流素子３７で構成されており、こ
れらの回路で２次電池１８を充電するように構成されて
いる。
【００４１】前記回路において、受信側コイル１６には
共振用コンデンサ３４が並列接続されていて、これらで
並列共振回路を構成している。この場合、受信側コイル
１６は、充電時に、充電部の送信側コイル１５と電磁結
合するように構成されている。従って、充電時には、受
信側コイル１６に電圧が誘起し、この誘起した電圧によ
り前記並列共振回路が共振するように構成されている。
【００４２】§３：充電回路の動作説明 前記充電部、及び被充電部の充電動作は次の通りであ
る。 (1) ：動作の概要 ２次電池への充電を行う場合は、図２、図３に示したよ
うに、電動シェーバー１２を充電部スタンド１０の電動
シェーバー載置部２０上に載せた状態で電源を投入して
行う。
【００４３】この充電状態では、送信側コイル１５と受
信側コイル１６が対向配置されるので、これらのコイル
が、トランスの１次コイル、２次コイルと同様に機能す
る。すなわち、送信側コイル１５がトランスの１次コイ
ルで、受信側コイル１６がトランスの２次コイルとして
機能する。
【００４４】従って、充電部の発振回路が発振すると、
該発振回路を構成する並列共振回路が所定の周波数で共
振する。この時、送信側コイル１５と受信側コイル１６
が電磁結合し、送信側コイル１５で発生した磁束が受信
側コイル１６に鎖交し、受信側コイル１６に電圧が誘起
する。
【００４５】この誘起した電圧により、被充電部の並列
共振回路が共振し、この並列共振回路の出力で２次電池
１８を充電する。すなわち、充電時には、充電部の並列
共振回路と、被充電部の並列共振回路が同時に共振し、
２次電池の充電を行う。以下、各部の動作を説明する。
【００４６】(2) ：充電部の動作説明 充電部では、電源プラグ２２に商用周波数（５０／６０
ＨZ ）の交流電圧を印加すると、全波整流回路２４が全
波整流を行い、平滑用コンデンサ２５が平滑化を行うこ
とにより、平滑用コンデンサ２５の端子に平滑した直流
電圧を発生させる。
【００４７】そして、発振用コンデンサ２６、共振用コ
ンデンサ２９、起動抵抗２８、スイッチング用トランジ
スタ２７、送信側コイル１５からなるコレクタ同調型自
励発振回路では、前記直流電圧により次のように発振動
作を行う。
【００４８】先ず、起動抵抗２８、帰還用コイル３０を
通じてスイッチング用トランジスタ２７のベースに電流
が流れると、スイッチング用トランジスタ２７のコレク
タ電流が流れ、送信側コイル１５にも電流が流れる。そ
して、この電流は徐々に増加する。
【００４９】このため、帰還用コイル３０に電圧が発生
し、該帰還用コイル３０に発生した電圧により、発振用
コンデンサ２６、帰還用コイル３０、スイッチング用ト
ランジスタ２７のベースを通じて電流が流れるため、ス
イッチング用トランジスタ２７のコレクタの電流は更に
増加しようとする（正帰還による電流の増加）。
【００５０】その後、帰還用コイル３０の電圧が逆転す
ると、スイッチング用トランジスタ２７がオフになる。
更に時間が経過して帰還用コイル３０の電圧が逆転する
と、再びスイッチング用トランジスタ２７に電流が流
れ、前記と同様な動作をする。
【００５１】このように、帰還用コイル３０の電圧の極
性に応じて、スイッチング用トランジスタ２７はオン／
オフ動作を繰り返して行うが、この場合、送信側コイル
１５と共振用コンデンサ２９からなる並列共振回路は、
所定の周波数で共振している。
【００５２】従って、スイッチング用トランジスタ２７
がオンになり、コレクタ電流が増加した時、スイッチン
グ用トランジスタ２７のコレクタ電流は、前記並列共振
回路による固定の周波数で決まる正弦波電流となる。こ
のため、帰還用コイル３０に発生する電圧も、前記周波
数の正弦波電圧となり、スイッチング用トランジスタ２
７のコレクタ電圧も正弦波電圧となる。
【００５３】一方、スイッチング用トランジスタ２７が
オフの場合、前記並列共振回路は、共振状態なので、ス
イッチング用トランジスタ２７のコレクタ電圧は連続し
た正弦波電圧となる。
【００５４】前記のようにして、並列共振回路では、送
信側コイル１５のインダクタンス値と共振用コンデンサ
２９の容量値で決まる周波数で共振する。そして、発振
回路では、前記並列共振回路の共振周波数で発振する。
【００５５】(3) ：被充電部の動作説明 被充電部では、充電時に次のように動作して、２次電池
に対し充電を行う。前記充電部の発振回路が発振してい
る時、送信側コイル１５と受信側コイル１６はトランス
１次コイルと２次コイルの関係となり、互いに電磁結合
する。このため、受信側コイル１６には電圧が誘起し、
電流が流れる。
【００５６】この時、受信側コイル１６と共振用コンデ
ンサ３４は並列共振回路を構成しているので、受信側コ
イル１６と共振用コンデンサ３４で決まる所定の周波数
で共振する。
【００５７】この並列共振回路が共振状態になると、該
並列共振回路には正弦波電圧が発生する。この電圧によ
り整流用ダイオード３６を介して平滑用コンデンサ３５
に電流が流れ、該平滑用コンデンサ３５の端子に平滑化
した直流電圧が発生する。
【００５８】この平滑用コンデンサ３５の端子に発生し
た直流電圧により、定電流素子３７を介して２次電池１
８に充電電流が流れ、２次電池１８を充電する。 §４：非接触型充電器における実測例の説明・・・図
５、図６参照 図５は測定回路の説明図、図６は実測データ例である。
前記実施例の充電部、及び被充電部による充電特性の効
果を確認するため、図５に示した測定回路により充電特
性を測定し、図６に示した実測データを得た。
【００５９】(1) ：測定回路と測定方法の説明・・・図
５参照 前記充電部、及び被充電部の特性を測定する際、図５に
示した測定回路使用し、電動シェーバー１２を充電部ス
タンド１０の電動シェーバー載置部２０上に載せた状態
（図２、図３参照）で、電源を投入して測定した。
【００６０】前記測定回路は、前記実施例で説明した充
電部と被充電部の回路を使用したが、この場合、被充電
部に設けた定電流素子３７を取り去り、図５に示したよ
うに、電流計３８と電圧計３９を接続した。
【００６１】そして、前記電流計３８で測定した電流を
Ｉ0 （ｍＡ）、電圧計で測定した電圧をＶ0 （Ｖ）とし
た。この場合、前記電流Ｉ0 は２次電池１８の充電電流
であり、前記電圧Ｖ0 は２次電池の端子電圧である。
【００６２】また、共振用コンデンサ２９の容量値をＣ
P 、送信側コイル１５のインダクタンス値をＬP 、受信
側コイル１６のインダクタンス値をＬS 、共振用コンデ
ンサ３４の容量値をＣS 、充電部の並列共振回路の共振
周波数をｆ1 、充電時における送信側コイル１５と受信
側コイル１６のギャップ長をＬg （図３参照）とした。
【００６３】そして、測定時における定数等は、ＣP ＝
２２００ｐＦ、ＬP ＝４．６ｍＨ、ＬS ＝１６μＨであ
り、測定した周波数ｆ1 は、ｆ1 ＝１／√２πＣP ＬP
＝２５０ＫＨZ であった。
【００６４】また、送信側コイル１５と受信側コイル１
６のギャップ長Ｌg は６．０ｍｍ、送信側コイル１５の
直径は３８ｍｍ、送信側コイル１５の厚みは３．９ｍ
ｍ、受信側コイル１６の直径は２６ｍｍ、受信側コイル
１６の厚みは１．６ｍｍであった。
【００６５】前記の定数設定を行い、容量値ＣS をパラ
メータとして変化させながら、電流計３８で充電電流Ｉ
0 を測定し、電圧計３９で２次電池１８の端子電圧Ｖ0
を測定した。なお、被充電部の並列共振回路共振周波数
をｆ2 とした場合、ｆ2 ＝１／√πＬS ＣS となる。
【００６６】(2) ：測定時の説明と、実測データ例の説
明 充電部の発振回路は、送信側コイル１５のインダクタン
ス値と、共振用コンデンサ２９の容量値で決定される共
振周波数ｆ1 ＝１／√２πＣP ＬP で発振する。実施例
では、前記のように定数を選定し、測定した共振周波数
ｆ1 は、前記のようにｆ1 ＝２５０ＫＨZ であった。
【００６７】この場合、送信側コイル１５に周波数ｆ1
の交流電流が流れ、フェライトコアより垂直方向に磁束
が発生する。この磁束は被充電部の並列共振回路を構成
する受信側コイル１６と鎖交し、該受信側コイル１６に
電圧を誘起する。この誘起電圧により、受信側コイル１
６と共振用コンデンサ３４からなる並列共振回路が共振
する。この時の共振周波数ｆ2 は、容量値ＣS により変
化し、ｆ2 ＝１／√πＬS ＣS で決まる。
【００６８】そして、前記被充電部の並列共振回路の共
振動作により発生した電圧で、平滑用コンデンサ３５の
端子に直流電圧を発生させ、この直流電圧で２次電池１
８を充電する。この時、電流計３８で充電時の充電電流
Ｉ0 を測定し、電圧計３９で２次電池の端子電圧Ｖ0 を
測定することにより、図６に示したデータを得た。
【００６９】この測定では、共振用コンデンサ３４の容
量値ＣS をＣS ＝０（μＦ）→０．２２（μＦ）→０．
３３（μＦ）→０．４３（μＦ）→０．５３（μＦ）→
０．６３（μＦ）と変化させながら測定した。
【００７０】図６に示した実測データは、横軸が充電電
流Ｉ0 （ｍＡ）、縦軸が２次電池の端子電圧Ｖ0 （Ｖ）
として示してある。なお、ＣS ＝０（μＦ）は、共振用
コンデンサ３４が無い場合に相当し、従来例のものと同
じ状態である。
【００７１】図６のデータによれば、容量値ＣS をＣS
＝０（μＦ）→０．２２（μＦ）→０．３３（μＦ）→
０．４３（μＦ）→０．５３（μＦ）→０．６３（μ
Ｆ）と増加するに従って、充電電流Ｉ0 、及び２次電池
の端子電圧Ｖ0 が共に増加し、良好な充電特性となる。
【００７２】特に、容量値ＣS を０．５３（μＦ）→
０．６３（μＦ）と変化させた時は充電電流Ｉ0 が増加
しても、２次電池の端子電圧Ｖ0 は十分に高い状態であ
り、高速充電に適している。
【００７３】すなわち、容量値ＣS ＝０．６３（μＦ）
では、充電電流Ｉ0 、及び２次電池の端子電圧Ｖ0 が最
大値であり、並列共振回路出力電力Ｑ＝Ｖ0 ×Ｉ
0 （Ｗ）が最大となった。
【００７４】なお、ｆ1 ＝ｆ2 となる条件は、ｆ1 ＝１
／√２πＣP ＬP ＝ｆ2 ＝１／√πＬS ＣS であり、計
算の結果、ＣS ＝０．６３４（μＦ）となる。前記測定
では、容量値ＣS が、前記のＣS ＝０．６３４（μＦ）
の値より少し小さい０．６３（μＦ）で充電電流Ｉ0 、
及び２次電池の端子電圧Ｖ0 が最大値であり、並列共振
回路出力電力Ｑ＝Ｖ0 ×Ｉ0 （Ｗ）が最大となった。ま
た、ＣS ≧０、６３４（μＦ）の範囲では、ｆ1 ≧ｆ2
となり、充電部側が発振不能となった。
【００７５】これは、充電部において、送信側コイル１
５と帰還用コイル３０での正帰還により自励発振を継続
する時、スイッチング用トランジスタ２７のスイッチン
グしている１周期の時間よりも遅いタイミングで、被充
電部側の並列共振回路に流れる電流が逆転するために、
充電部側の発振が維持できなくなるためである。
【００７６】以上のように、測定の結果、ＣS ＝０では
２次電池の端子電圧が極端に低下し、２次電池の急速充
電には適していない。しかし、ＣS の値が大きくなり、
ＣS＝０．５３（μＦ）→０．６３（μＦ）まで増加す
ると、充電電流Ｉ0 、及び２次電池の端子電圧Ｖ0 が極
めて大きくなり、２次電池１８へ短時間に大電流を流す
ことが可能となり、急速充電が可能になる。
【００７７】§５：充電部、及び被充電部の変形回路例
の説明・・・図７参照 図７は充電部、及び被充電部の変形回路例を示した図で
あり、Ａ図は充電部の回路構成図、Ｂ図は被充電部の回
路構成図である。前記充電部、及び被充電部の回路は、
図７のように変形しても実施可能である。以下、この変
形回路例について説明する。
【００７８】(1) ：充電部の説明 この回路例は充電部の発振回路にプッシュプル型の発振
回路を用いた例である。充電部では、２個のスイッチン
グ用トランジスタ４１、４２によりスイッチングを行う
ように構成したため、送信側コイルも、第１の送信側コ
イル４６と第２の送信側コイル４７からなる２個のコイ
ルで構成している。また、起動抵抗も２個の起動抵抗４
４、４５で構成している。
【００７９】この場合、第１の送信側コイル４６、第２
の送信側コイル４７、及び共振用コンデンサ２９により
並列共振回路を構成している。また、チョークコイル４
３は、回路に流れる電流の定電流作用をさせるためのも
のである。なお、前記構成の外は、前記実施例のものと
同じである。
【００８０】(2) ：被充電部の説明 また、被充電部では、充電部の回路に合わせて、第１の
受信側コイル４９と第２の受信側コイル５０からなる２
個の受信側コイルを使用している。この場合、第１の受
信側コイル４９、第２の受信側コイル５０、及び共振用
コンデンサ３４により並列共振回路を構成している。ま
た、チョークコイル５１は平滑用のものである。なお、
前記構成の外は、前記実施例のものと同じである。
【００８１】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) ：充電部の発振回路は、前記実施例の回路に限ら
ず、他の同様な発振回路にも適用可能である。
【００８２】(2) ：充電部と被充電部を備えた非接触型
充電器は、電動シェーバーに限らず、携帯電話器、コー
ドレス電話器など各種の機器に使用可能である。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) ：充電部にコイルとコンデンサの並列共振回路を設
け、かつ被充電部にもコイルとコンデンサからなる並列
共振回路を設け、充電時には、充電部の並列共振回路と
被充電部の並列共振回路とを同時に共振させることによ
り、２次電池への充電を行う。
【００８４】このため、充電部から被充電部への電力伝
送効率を向上させることができ、２次電池の急速充電が
可能になる。 (2) ：特に、被充電部の並列共振回路を構成する共振用
コンデンサの容量値を選定することにより、２次電池へ
の充電電流が増加しても、２次電池の端子電圧を低下さ
せないようにすることが可能である。
【００８５】従って、前記コンデンサの容量値の選択に
より、常に２次電池の特性に合わせた高速充電を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】実施例における非接触型充電式電動シェーバー
の説明図１である。
【図３】実施例における非接触型充電式電動シェーバー
の説明図２である。
【図４】実施例における充電回路の説明図である。
【図５】実施例における測定回路の説明図である。
【図６】実施例における実測データ例である。
【図７】実施例における充電部、被充電部の変形回路例
を示した図である。
【図８】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１１ 充電部スタンドハウジング １３ 電動シェーバーハウジング １５ 送信側コイル １６ 受信側コイル １７ 電磁遮蔽板 １８ ２次電池 ２５ 平滑用コンデンサ ２６ 発振用コンデンサ ２７ スイッチング用トランジスタ ２８ 起動抵抗 ２９ 共振用コンデンサ ３０ 帰還用コイル ３４ 共振用コンデンサ ３５ 平滑用コンデンサ ３６ 整流用ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８５】従って、前記コンデンサの容量値の選択に
より、常に２次電池の特性に合わせた高速充電を行うこ
とができる。（３）：電磁遮蔽板が無い場合は、送信側コイルで発生
した電磁界が２次電池まで達し、２次電池の金属体に渦
電流が流れる。その結果、２次電池が発熱し２次電池が
劣化する恐れがある。しかし、本発明では、被充電部の
並列共振回路を構成するコイルと２次電池との間に、前
記充電部で発生した電磁界の遮蔽を行うための電磁遮蔽
板を配置したので、送信側コイルで発生した電磁界を遮
蔽し、２次電池の発熱を防止することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 27/36 7522−5Ｅ Ｈ０２Ｊ 17/00 Ｂ Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｆ // Ａ４６Ｂ 17/00 7361−3Ｋ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充電部と被充電部とを分離して構成し、 前記充電部には、コイルとコンデンサの並列共振回路を
    含む発振回路を備え、 前記被充電部には、充電時に前記発振回路のコイルと電
    磁結合して電圧を誘起させるためのコイルと、該コイル
    に誘起した電圧により充電可能な２次電池を備えた非接
    触型充電器において、 前記被充電部のコイルと並列にコンデンサを接続して並
    列共振回路を構成したことを特徴とする非接触型充電
    器。
  2. 【請求項２】 前記被充電部において、 並列共振回路を構成するコイルと２次電池との間に、充
    電部で発生した電磁界の遮蔽を行うための電磁遮蔽板を
    配置したことを特徴とする請求項１記載の非接触型充電
    器。
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