JPH09322416A

JPH09322416A - 非接触式充電装置

Info

Publication number: JPH09322416A
Application number: JP8130403A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Adachi; 康弘安達
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】大電流による短時間充電が容易にでき、また防
水構造等をとることが容易で且つ充電器と機器本体との
結合時や結合状態からの分離時に火花放電等も生じず、
また掃除もし易い非接触式充電装置を提供するにある。【解決手段】充電器Ｂはインバータからなる充電回路１
を内蔵し、インバータの出力は１次巻線Ｌ₁と、電動歯
ブラシ本体Ａに内蔵している２次巻線Ｌ₂との磁気的結
合により、電動歯ブラシ本体Ａに受電される。電動歯ブ
ラシ本体Ａはポリアセン二次電池Ｃ₄を内蔵し、このポ
リアセン二次電池Ｃ₄を２次巻線Ｌ₂からの出力で充電
する。この充電は充電制御回路２により制御される。ポ
リアセン二次電池Ｃ₄は操作スイッチＳＷがオンされる
と、制御回路３を通じてモータＭに接続されてモータＭ
の電源となる。制御回路３はスイッチングによりモータ
Ｍの両端電圧を安定化するように動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアセン二次電
池を充電する非接触式充電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来大容量蓄電素子（電気二重層コンデ
ンサ）を電源として用いる機器としては実開昭６３−７
９８６３号や、実開平３−９２４７２号に開示されてい
るような電気ひげそりがある。これら電気ひげそりは、
電気二重層コンデンサを用いることにより、短時間充電
を可能としたものであるが、機器本体内に充電器を内蔵
したものであったため、機器本体が大型になって重くな
るという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで充電器と、機器
本体を分離して機械的接点を介して接続するものが考え
られるが、上述のようにポリアセン二次電池を用いるこ
とは、大電流（３０−４０Ａ）による短時間充電を可能
とすることに特徴があり、そのため機械的接点には、大
きな接点容量を有し且つ構造上頑丈なものが要求され、
また機器本体を充電器に接続する場合や離脱する場合
に、火花放電を生じる恐れがあった。特に電動歯ブラシ
のような水回り機器の場合電触の影響を避けることがで
きず、そのため保護回路が必要となってコストが高くな
るという問題があった。また接点部にごみが詰まりやす
く、掃除がしにくいだけでなく接点部に汚れが付着して
導通性能を劣化するという問題や、充電器自身も接点部
が露出するため高い絶縁性能が要求され、そのため回路
部品が増え複雑になるという問題があった。更に接点式
では、接点形状の制約があるため同じ充電器で、異なる
機器に対する充電を行なうためのステーショナル機能を
持たせることが難しいという問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
で、請求項１の発明の目的とするところは大電流による
短時間充電が容易にでき、また防水構造等をとることが
容易で且つ充電器と機器本体との結合や結合状態から分
離させるときに火花放電等も生じず、また掃除もし易い
非接触式充電装置を提供するにある。請求項２の発明の
目的とするところは複数の同一機種の機器や、異なる機
種の機器に対して同じ充電器を使用して充電ができる非
接触式充電装置を提供するにある。

【０００５】請求項３の発明の目的とするところはポリ
アセン二次電池の残容量を機器本体側で知ることができ
る非接触式充電装置を提供するにある。請求項４の発明
の目的とするところは、ロス分を殆ど無くして、ポリア
セン二次電池の容量分を十二分に活用できる非接触式充
電装置を提供するにある。請求項５の発明の目的とする
ことは、機器本体側のポリアセン二次電池の容量に対応
した充電制御が充電器側に関係なく行なえる非接触式充
電装置を提供するにある。

【０００６】請求項６の発明の目的とすることは、電動
歯ブラシにおける歯磨き対策や、歯磨き時間の管理を容
易にし、しかも公共機関等における多人数の使用を可能
とした非接触式充電装置を提供するにある。また、本発
明の目的とするところは、電界コンデンサ等と比べて高
密度な素子であるポリアセン二次電池を使用することに
より、小型化、軽量化を可能とした非接触式充電装置を
提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、充電器と、ポリアセン二次電池
を内蔵した機器本体とを別体に分離し、充電器と機器本
体とを結合配置した際に充電器側の出力を非接触で受け
取って上記ポリアセン二次電池を充電する受電手段を機
器本体に設けたので、充電器と機器本体とを電気的に接
続するための接点部が不要で、そのため大電流の充電電
流を容易に確保することができるとともに、充電器及び
機器本体の構造を簡単に防水構造とすることができ、更
に充電器と機器本体とを結合配置する際や結合状態から
分離させるときに火花放電も生じず、また接点部にごみ
が溜まることもなく、掃除もし易い。また更にポリアセ
ン二次電池を用いるため、Ｎｉ−Ｃｄ電池のように所謂
メモリ効果が発生せず、しかも温度や充放電に対して比
較的安定であるためＮｉ−Ｃｄ電池に比べて寿命が格段
に良くなり、機器の信頼性向上が図れ、さらに交換によ
って生じる不要電池の廃棄等の環境問題も無くなる。

【０００８】請求項２の発明では、複数の同一機種若し
くは異なる機種の機器本体に対応するステーショナル機
能を充電器に持たせたので、一台の充電器で複数種、或
いは複数の同一機種の機器本体に対応させることがで
き、特にポリアセン二次電池により短時間で夫々に必要
な量だけ充電できるため、省エネルギが図れると同時
に、充電器が一台で済む分スペース効率を上げることが
できる。

【０００９】請求項３の発明では、機器本体にポリアセ
ン二次電池の残容量を表示する表示手段を備えたので、
残容量の確認が機器本体側ででき、しかも充放電カーブ
が直線的であるポリアセン二次電池の残容量表示である
ため、容量の管理が電圧でできて、充放電の電流を計算
する必要がなく、簡単に残容量の表示が可能となる。請
求項４の発明では、ポリアセン二次電池を電源とする負
荷に印加する電圧、或いは負荷動作の制御をポリアセン
二次電池の電圧をスイッチングすることにより行なうも
のであるから、ロス分が殆どなくてポリアセン二次電池
の容量を十二分に活用できる。

【００１０】請求項５の発明では、ポリアセン二次電池
の充電制御を行なう充電制御回路を機器本体側に設けた
ものであるから、機器本体に内蔵するポリアセン二次電
池の容量に対応した制御が行なえ、そのため複数の機器
本体を同時に充電したり、或いは異なる容量のポリアセ
ン二次電池を持つ機器本体にも一台の充電器で対応する
ことが容易となる。

【００１１】請求項６の発明では、機器本体は電動歯ブ
ラシ本体により成るものであるから、ポリアセン二次電
池の特徴を生かして、歯磨き過ぎの対策や歯磨き時間の
管理が容易となり、更に非接触方式の特徴とを合わせる
ことにより、学校等の公共機関における多人数の使用が
可能となる。また、ポリアセン二次電池は容量が大きい
ので、ポリアセン二次電池を使用することにより、機器
本体を小型化、軽量化することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。（実施形態１）図１、図２は電動歯ブラシに用いた本発
明の実施形態１の回路を示しており、図２に示すように
電動歯ブラシ本体Ａと、充電器Ｂとを別体に分離して構
成し、充電器Ｂのハウジング１３に、電動歯ブラシ本体
Ａのハウジング１１を載置すると、充電器Ｂのハウジン
グ１３に内蔵してある充電回路１を構成するインバータ
の１次巻線Ｌ₁と、電動歯ブラシ本体Ａのハウジング１
１に内蔵してある２次巻線Ｌ₂とが非接触で磁気的に結
合され、１次巻線Ｌ₁、２次巻線Ｌ₂のトランス作用に
より２次巻線Ｌ₂を介して充電器Ｂ側からの出力が電動
歯ブラシ本体Ａ側で受電されるようになっている。

【００１３】充電器Ｂ側の充電回路１は、ダイオードブ
リッジＤＢ及びコンデンサＣ₁により商用電源ＡＣを整
流平滑し、この整流平滑して得られた直流をインバータ
によって高周波の交流に変換するようになっている。つ
まり電源が投入されると、抵抗Ｒ₁を介してコンデンサ
Ｃ₂が充電される。このコンデンサＣ₂の電圧Ｖｂは帰
還巻線Ｌ₃と抵抗Ｒ₃とを介してＦＥＴＱ₁のゲートに
印加されており、上記電圧Ｖｂがスレッショルド電圧に
達すると、ＦＥＴＱ₁はオン状態となり、ＦＥＴＱ₁と
上記１次巻線Ｌ₁との間に接続されたダイオードＤ₁の
両端の電圧Ｖｔ、Ｖｄが下降する。１次巻線Ｌ₁と磁気
的に結合されている帰還巻線Ｌ₃には１次巻線Ｌ₂から
の誘起電圧により帰還がかかり、１次巻線Ｌ₁と、コン
デンサＣ ₃とからなる共振回路により発振を開始する。
このとき上記電圧ＶｂはＦＥＴＱ ₁のゲートのスレッシ
ョルド電圧以下となっている。ここでダイオードＤ₂、
抵抗Ｒ₂によりＶｂ＞Ｖｔ（ＦＥＴＱ₁がオン）の時、
コンデンサＣ₂の電荷が放電され、電圧Ｖｂは下がり、
ＦＥＴＱ₁のオン期間を短くする。逆にＦＥＴＱ₁のオ
ン期間が短くなり過ぎると、コンデンサＣ₂の電荷の放
電が減少するので、抵抗Ｒ₁を通じてコンデンサＣ₂が
充電されてその電圧Ｖｂが上昇し安定した自励発振とな
る。ＦＥＴＱ₁に流れる電流が大きくなって抵抗Ｒ₅、
Ｒ₆の分圧出力が大きくなると、トランジスタＱ₂がオ
ンして、ＦＥＴＱ₁のゲート電圧をダイオードＤ₃の順
方向降下電圧とトランジスタＱ₂のコレクタエミッタ電
圧との直列電圧まで降下させてＦＥＴＱ₁を強制的にオ
フさせるようになっている。

【００１４】一方電動歯ブラシ本体Ａ側では、上記２次
巻線Ｌ₂にダイオードＤ₄と、トランジスタＱ₈と、ダ
イオードＤ₅とを介してポリアセン二次電池Ｃ₄を接続
しており、２次巻線Ｌ₃から出力される高周波出力はダ
イオードＤ₄により整流された後、トランジスタＱ₈と
ダイオードＤ₅とを通じてポリアセン二次電池Ｃ₄を充
電する。

【００１５】ここでポリアセン二次電池Ｃ₄は基本的に
はコンデンサと同等の特性を持つため、コンデンサ容量
をＣ、コンデンサの内部インピーダンスをＲとすれば、Ｖ＝ｉＲexp(-t/CR) となり、略直線的に電圧が増加する。しかるに一般的に
ポリアセン二次電池Ｃ₄は大きな容量であるが耐圧が低
いため電圧制御をする必要がある。この制御素子がトラ
ンジスタＱ₈であり、このトランジスタＱ₈とこれを制
御する回路が充電制御回路２を構成する。トランジスタ
Ｑ₈はベースに抵抗Ｒ₉、トランジスタＱ₄の直列回路
を接続している。トランジスタＱ₄はダイオードＤ₄の
半波出力により抵抗Ｒ₈を通じて充電されるコンデンサ
Ｃ₃の両端にベースエミッタを接続し、このコンデンサ
Ｃ₃の電圧がベースエミッタのスレッショルド電圧を越
えるとオンするもので、このオン時にトランジスタＱ₈
のベース電流を流してトランジスタＱ₈をオンさせる。
またトランジスタＱ₄はオン時にトランジスタＱ₃のベ
ース電流を流してトランジスタＱ ₃をオンさせるように
なっている。トランジスタＱ₃は２次巻線Ｌ₂とダイオ
ードＤ₄との直列回路に抵抗Ｒ₇と発光ダイオードＬＥ
Ｄとを介して接続されており、オン時に発光ダイオード
ＬＥＤに電流を流してポリアセン二次電池Ｃ₄の充電中
であることを点灯表示させる。

【００１６】一方ポリアセン二次電池Ｃ₄には抵抗
Ｒ₁₁、ツェナーダイオードＺＤ₁、コンデンサＣ₆の直
列回路を並列に接続しており、ポリアセン二次電池Ｃ₄
の充電が進みその両端電圧がツェナーダイオードＺＤ₁
のツェナー電圧により設定された所定電圧を越えると、
抵抗Ｒ₁₁、ツェナーダイオードＺＤ₁を介して電流が流
れ、コンデンサＣ₆を充電するようになっている。この
コンデンサＣ₆の両端にはトランジスタＱ₉のベースエ
ミッタを接続しており、コンデンサＣ₆の電圧がトラン
ジスタＱ₉のベースエミッタのスレッショルドレベルを
越えたときにトランジスタＱ₉がオンする。このトラン
ジスタＱ₉のコレクタエミッタ間にはポリアセン二次電
池Ｃ₄と、トランジスタＱ₄のベースエミッタとを夫々
接続しており、トランジスタＱ₉がオンすることにより
コンデンサＣ₃の電荷が放電されるとともにトランジス
タＱ₄がオフするようになっている。このトランジスタ
Ｑ₄のオフによりトランジスタＱ₈がオフし、ポリアセ
ン二次電池Ｃ₄への充電電流を遮断するのである。この
時トランジスタＱ₃もオフして発光ダイオードＬＥＤが
消灯し、この消灯により充電完了を表示する。

【００１７】尚抵抗Ｒ₈、コンデンサＣ₃は充電動作中
にトランジスタＱ₄の電源を確保するためと、ポリアセ
ン二次電池Ｃ₄によるヒステリシスを持たせ、トランジ
スタＱ₈のオンオフのタイミングを制御している。さて
ポリアセン二次電池Ｃ₄には操作スイッチＳＷを介して
電動歯ブラシの駆動用のモータＭ等からなる負荷側回路
を接続している。一般に電動歯ブラシはモータＭの回転
数を安定に保つ回路が必要であるため、負荷側回路には
モータＭの回転数を安定に保つための制御回路３を設け
てある。ここで電源となるポリアセン二次電池Ｃ₄の電
圧は従来多くの機器に採用されていたＮｉ−Ｃｄ電池の
ようにフラットな電圧特性を示すものではなく、直線的
に変化するため、モータＭの回転数を安定に保つために
は定電圧化するための回路或いは定回転を保つ回路が上
記の制御回路３として採用されることになるが、本実施
形態では定電圧化回路を採用している。

【００１８】つまり操作スイッチＳＷがオンされると、
ポリアセン二次電池Ｃ₄→操作スイッチＳＷ→抵抗Ｒ₁₂
→トランジスタＱ₆のベースエミッタ→ポリアセン二次
電池Ｃ₄の経路で電流が流れてトランジスタＱ₆がオン
し、このオンによりトランジスタＱ₅のベース電流が流
れトランジスタＱ₅もオンする。このオンによりポリア
セン二次電池Ｃ₄→操作スイッチＳＷ→トランジスタＱ
₅→モータＭ→ポリアセン二次電池Ｃ₄の経路で電流が
流れてモータＭが起動する。

【００１９】さてモータＭの回転動作中にモータＭの両
端電圧が高くなると、抵抗Ｒ₁₄を介してコンデンサＣ₇
が充電され、このコンデンサＣ₇の両端電圧がツェナー
ダイオードＺＤ₂のツェナー電圧を越えると、トランジ
スタＱ₇のベース電流が流れ、トランジスタＱ₇がオン
する。このトランジスタＱ₇のオンによりトランジスタ
Ｑ₆、Ｑ₅の順で夫々がオフする。以後この繰り返しに
よってモータ端子電圧は安定化される。

【００２０】ところで、電動歯ブラシとしては磨き過ぎ
対策や、歯磨き管理方法として時間管理や、歯磨き圧を
検出して警告したり止めたりする方法が従来考えられて
来たが、本実施形態の場合電源としてポリアセン二次電
池Ｃ₄を用いているため、このポリアセン二次電池Ｃ₄
の容量を歯磨き時間に合わせることにより、モータＭが
停止するまで磨けば適正な磨きができるというような歯
磨き管理を行なうことが可能となり、磨き過ぎ対策と歯
磨き時間との管理ができ一石二鳥の効果が得られる。

【００２１】また同じポリアセン二次電池の容量の場
合、回転数と歯磨き時間とが反比例すると考えられるの
で、例えば回転数を３段階にして、３０００ｒｐｍの時
は３分間、２５００ｒｐｍの時は４分間、２０００ｒｐ
ｍの時は５分というように使い分けすることができ、健
常者や、時間が余り取れない時には３０００ｒｐｍで磨
き、歯が弱い人は２０００ｒｐｍで磨くというように、
歯垢除去はどちらでも同じであるという使い方も可能と
なる。

【００２２】更に電動歯ブラシは従来電動歯ブラシ本体
１本に対してブラシを交換しながら多人数が使用すると
いった形で家庭では使用されている場合が多いが、衛生
上の問題や時間待ち等で学校等の公共機関（学校等）で
の普及には至らなかったが、本実施形態のように非接触
式で、しかも電動歯ブラシ本体Ａ内に大電流による充電
が可能なポリアセン二次電池Ｃ₄を内蔵したものでは、
各人が電動歯ブラシ本体Ａを所有し、食後直ぐに充電し
て１回分使うという使用形態が可能となる。

【００２３】ところで本実施形態の制御回路３のような
制御方式では構成が簡単で安価に回路を製作することが
できるが、抵抗Ｒ₁₄、コンデンサＣ₇の時定数によりス
イッチされるためスイッチング周波数やトランジスタの
スイッチング制御が安定しないので、パワーの大きい機
器ではトランジスタＱ₅の損失を無視できなくなる。こ
のような場合ＰＷＭ制御方式のような方式により電圧又
は回転数を安定化させれば、高効率に動作させることが
可能となる。

【００２４】（実施形態２）本実施形態は、回転数切換
とＰＷＭ制御による回転数の一定制御を行なう電動歯ブ
ラシに用いられる実施形態であって、ポリアセン二次電
池Ｃ₄の充電系の回路は実施形態１と同じであるため、
充電系の回路構成は省略し、負荷制御系の回路について
図示して説明する。まず本実施形態では図３に示すよう
にモータＭの逆起電圧Ｅａを検出し、その逆起電圧Ｅａ
をＰＷＭ制御回路ＩＣ₂内の誤差増幅器に入力して基準
電圧と比較し、その差電圧と、ＰＷＭ制御回路ＩＣ₂内
で作られる三角波電圧とをコンパレータにより比較して
ＰＷＭ信号を出力し、制御素子Ｓを制御するようなって
いる。

【００２５】ここでモータＭの端子電圧Ｅｍは、Ｅｍ＝Ｅａ＋Ｒａ・Ｉａ …（１）但しＥａ：逆起電圧、Ｒａ：内部抵抗、Ｉａ：モータ電流となり、逆起電圧Ｅａは、Ｅａ＝Ｋａ・Ｎａ …（２）但しＫａ：モータ発電定数、Ｎａ：回転数となる。

【００２６】この（２）式より回転数Ｎａを一定にする
ためにはＥａを制御すれば良いことが分かる。本実施形
態では抵抗Ｒ₂₀、モータ巻線抵抗である内部抵抗Ｒａ、
及び抵抗Ｒ₂₁，Ｒ₂₂でブリッジ回路を構成するとともに
抵抗比を同じにすることにより、Ｖ＝Ｅａを取り出すよ
うになっている。またＲａ・Ｉａ分の電圧を変化させる
ために、コンデンサＣａのＶ_Mを変えることにより速度
変化をさせることができるようにしている。

【００２７】而して逆起電圧Ｅａを図４に示すＰＷＭ制
御回路ＩＣ₂内の誤差増幅器５０のINPUT+端子と、INPU
T-端子とに入力して誤差出力として取り出し、その誤差
出力と三角波発生回路５１が出力する三角波電圧とをコ
ンパレータ５２で比較してＰＷＭ波形を得るようになっ
ている。尚図４において、定電圧回路５３は回路電源と
基準電圧Ｖref を得るためのものであり、ドライブ回路
５４はダーリントン接続した２つのトランジスタからな
り、コンパレータ５２の出力で駆動されて外部に制御素
子ＳをスイッチングするためのＰＷＭ信号を出力する。
二つの抵抗Ｒ₀は同じ値で、上記基準電圧Ｖref を１／
２に分圧して外部に出力する。又外付のコンデンサＣｂ
は交流帰還用コンデンサ、コンデンサＣｔ、抵抗Ｒｔは
三角波発生回路５１の三角波の周波数を決定する時定数
を構成する。

【００２８】而してＰＷＭ制御回路ＩＣ₂は図５（ａ）
に示すように三角波発生回路５１の三角波電圧と誤差増
幅器５０の出力ＥＲＲとの比較のみでコンパレータ５２
からは図５（ｂ）に示すＰＷＭ波形が出力される。この
ＰＷＭ波形の信号はドライブ回路５４に出力され、ドラ
イブ回路５４からは図５（ｃ）に示すＰＷＭ信号が出力
される。このＰＷＭ信号によって制御素子Ｓを介してモ
ータ５へ供給される電力が制限され、回転数が一定に保
たれることになる。

【００２９】この回転数の切り換えは可変抵抗ＶＲによ
り電圧Ｖ_Mを設定することにより行なえる。つまりスイ
ッチＳＷ₀を押し操作する度に制御回路ＩＣ₁のオンす
るポートが順次サイクリックに切り替わるようになって
おり、制御回路ＩＣ₁のポートＰ₁がオンすると、この
ポートＰ₁に接続されている抵抗Ｒ₃₀と可変抵抗ＶＲと
が並列に接続され、ＰＷＭ制御回路ＩＣ₂の１／２Ｖre
f が低下し、そのため電圧Ｖ_Mも下がり回転数が低下す
る。

【００３０】また制御回路ＩＣ₁のポートＰ₂に接続さ
れている抵抗Ｒ₃₁を抵抗Ｒ₃₀より小さい値とすることに
より、ポートＰ₂がオンすると抵抗Ｒ₃₁が可変抵抗ＶＲ
に並列接続されると更にモータ５の回転数が低下させる
ことができる。同様に制御回路ＩＣ₁のポートＰ₃に接
続されている抵抗Ｒ₃₂を抵抗Ｒ₃₁より小さい値とするこ
とにより、ポートＰ₃がオンすると抵抗Ｒ₃₂が可変抵抗
ＶＲに並列接続されモータ５の回転数を更に低下させる
ことができる。

【００３１】従ってスイッチＳＷ₃を押し操作すること
により、３段階の回転数Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃の内の一つを
選択することができ、この回転数の選択により所望の歯
磨き時間を設定することができるのである。また本実施
形態ではポリアセン二次電池Ｃ₄の残容量を表示する手
段を備えている。つまりポリアセン二次電池Ｃ₄は充電
容量と電圧が比例関係にあるので、電圧を管理すること
によって残容量を知ることができる。そこで本実施形態
ではポリアセン二次電池Ｃ₄の電圧を操作スイッチＳＷ
のオン時に制御回路ＩＣ₁がＡＤ₁端子より取り込み、
内蔵したＡ／Ｄ変換器で基準電圧Ｖref を基準としてＡ
／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換された電圧値と予め設定し
てある設定値とを比較することにより、ポリアセン二次
電池Ｃ₄の電圧値に応じて３つの発光ダイオードＤＬ₃
乃至ＤＬ₁で３段階に点灯表示し、例えばＤＬ₃の点灯
で満充電状態を、ＤＬ₂の点灯で中間状態を、ＤＬ₁の
点灯で充電が必要な空状態とを使用者に知らせるように
なっている。

【００３２】負荷が一定である機器の場合にはあと何分
使用可能か又は現在何分使用したかという目安を表示さ
せることもできる。尚図３においてＩＣ₃は制御回路Ｉ
Ｃ₁のリセット回路、Ｘ、Ｃ₁₀、Ｃ₂₀は制御回路ＩＣ₁
のクロック発生用水晶発振子、コンデンサであり、また
Ｄ₁₀はモータＭのサージ吸収用ダイオードである。

【００３３】ところで上記実施形態１、２は機器本体に
電動歯ブラシ本体Ａを用いているが、機器本体として
は、ＶＴＲカメラ、携帯式テープレコーダー、懐中電
灯、リモコン送信器、電気ひげそり器、血圧計、電動工
具、ワープロ、パソーナルコンピュータ、玩具、電動バ
リカン等の本体も考えられ、特に充電器Ｂと機器本体と
の結合は、接点を用いない非接触式で行なうため、夫々
ポリアセン二次電池を内蔵し、且つ充電制御回路を備え
た各種機器本体を同じ充電器Ｂを用いて充電することも
でき、この場合ステーショナル機能を充電器Ｂが持つこ
とになり、特に夫々の機器本体に対応した容量のポリア
セン二次電池を必要な容量だけ短時間に充電することが
可能となり、省エネルギが図れると同時に充電器Ｂが一
台で済むためスペース効率を上げることができる。

【００３４】また電動工具等のようにハイパワーの機器
では大容量の電池を多数個必要とするため機器本体全体
の重量が重くなり、例えば天井でのビス止め作業では上
を向いての作業のため直ぐに疲れてしまうという問題が
あったが、本発明の充電装置を用いれば非接触式であ
り、しかも大電流による充電が可能なポリアセン二次電
池を電源とするため、コードレスアイロンのように充電
器の上に、ポリアセン二次電池及び充電制御回路を内蔵
した工具本体を置いて短時間でポリアセン二次電池を充
電し、この充電完了後直ちに作業を始めるという形で作
業を行なうことも可能となる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明は、充電器と、ポリアセ
ン二次電池を内蔵した機器本体とを別体に分離し、充電
器と機器本体とを結合配置した際に充電器側の出力を非
接触で受け取って上記ポリアセン二次電池を充電する受
電手段を機器本体に設けたので、充電器と機器本体とを
電気的に接続するための接点部が不要で、そのため大電
流の充電電流を容易に確保することができるとともに、
充電器及び機器本体の構造を簡単に防水構造とすること
ができ、更に充電器と機器本体とを結合配置する際や結
合状態から分離させるときに火花放電も生じず、また接
点部にごみが溜まることもなく、掃除もし易い。また更
にポリアセン二次電池を用いるため、Ｎｉ−Ｃｄ電池の
ように所謂メモリ効果が発生せず、しかも温度や充放電
に対して比較的安定であるためＮｉ−Ｃｄ電池に比べて
寿命が格段に良くなり、機器の信頼性向上が図れ、さら
に交換によって生じる不要電池の廃棄等の環境問題も無
くなるという効果がある。

【００３６】請求項２の発明は、複数の同一機種若しく
は異なる機種の機器本体に対応するステーショナル機能
を充電器に持たせたので、一台の充電器で複数種、或い
は複数の同一機種の機器本体に対応させることができ、
特にポリアセン二次電池により短時間で夫々に必要な量
だけ充電できるため、省エネルギが図れると同時に、充
電器が一台で済む分スペース効率を上げることができる
という効果がある。

【００３７】請求項３の発明は、機器本体にポリアセン
二次電池の残容量を表示する表示手段を備えたので、残
容量の確認が機器本体側ででき、しかも充放電カーブが
直線的であるポリアセン二次電池の残容量表示であるた
め、容量の管理が電圧でできて、充放電の電流を計算す
る必要がなく、簡単に残容量の表示が可能となるという
効果がある。

【００３８】請求項４の発明は、ポリアセン二次電池を
電源とする負荷に印加する電圧、或いは負荷動作の制御
をポリアセン二次電池の電圧をスイッチングすることに
より行なうものであるから、ロス分が殆どなくてポリア
セン二次電池の容量を十二分に活用できるという効果が
ある。請求項５の発明は、ポリアセン二次電池の充電制
御を行なう充電制御回路を機器本体側に設けたものであ
るから、機器本体に内蔵するポリアセン二次電池の容量
に対応した制御が行なえ、そのため複数の機器本体を同
時に充電したり、或いは異なる容量のポリアセン二次電
池を持つ機器本体にも一台の充電器で対応することが容
易となるという効果がある。

【００３９】請求項６の発明は、機器本体は電動歯ブラ
シ本体により成るものであるから、ポリアセン二次電池
の特徴を生かして、歯磨き過ぎの対策や歯磨き時間の管
理が容易となり、更に非接触方式の特徴とを合わせるこ
とにより、学校等の公共機関における多人数の使用が可
能となるという効果がある。また更に、ポリアセン二次
電池を使用することにより、機器本体を小型化、軽量化
することが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の回路図である。

【図２】（ａ）は同上の外観斜視図である。（ｂ）は同
上の要部の拡大断面図である。

【図３】本発明の実施形態２の回路図である。

【図４】同上のＰＷＭ制御回路の回路ブロック図であ
る。

【図５】同上のＰＷＭ制御回路の動作説明用波形図であ
る。

【符号の説明】

１充電回路２充電制御回路３制御回路Ａ電動歯ブラシ本体Ｂ充電器Ｌ₁ １次巻線Ｌ₂ ２次巻線ＭモータＣ₄ ポリアセン二次電池ＳＷ操作スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電器と、ポリアセン二次電池を内蔵した
機器本体とを別体に分離し、充電器と機器本体とを結合
配置した際に充電器側の出力を非接触で受け取って上記
ポリアセン二次電池を充電する受電手段を機器本体に設
けたことを特徴とする非接触式充電装置。
【請求項２】複数の同一機種若しくは異なる機種の機器
本体に対応するステーショナル機能を充電器に持たせた
ことを特徴とする請求項１記載の非接触式充電装置。
【請求項３】機器本体にポリアセン二次電池の残容量を
表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１記
載の非接触式充電装置。
【請求項４】ポリアセン二次電池を電源とする負荷に印
加する電圧、或いは負荷動作の制御をポリアセン二次電
池の電圧をスイッチングすることにより行なうことを特
徴とする請求項１記載の非接触式充電装置。
【請求項５】ポリアセン二次電池の充電制御を行なう充
電制御回路を機器本体側に設けたことを特徴とする非接
触式充電装置。
【請求項６】機器本体は電動歯ブラシ本体により成るこ
とを特徴とする請求項１記載の非接触式充電装置。