JP2014087136A - 無接点充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】無接点充電器の小型化を図りつつも、ノイズや放熱性の対策を実現する。
【解決手段】無接点充電器は、電池駆動機器９０の受電コイル９１に磁気誘導作用で電力搬送して、内蔵される電池９２を充電するための無接点充電器であって、上面を電池駆動機器９０の載置面２３として、上下に二分割される薄型の外装ケース２０と、前記載置面２３にセットされる電池駆動機器９０の受電コイル９１に電磁結合される送電コイル１１と、前記送電コイル１１に交流電力を供給する交流電源１２を実現する電子部品１４を実装してなる回路基板１３とを備えている。前記送電コイル１１と前記回路基板１３は、前記外装ケース２０に内蔵されると共に、前記外装ケース２０の長手方向において並べて配置されており、かつ両者は離間されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話やスマートフォン、タブレット等の電池駆動機器に収納される電池に対して、電磁誘導作用で電力を搬送して無接点又はワイヤレスで充電可能な無接点充電器に関する。

携帯電話やスマートフォン、タブレット、あるいは携帯音楽プレーヤやデジタルカメラ等のモバイル機器に代表される電池駆動機器は、携帯性を高めるため電池パックにより駆動されるものが多い。このような電池駆動機器に収納される電池パックを充電するには、電池駆動機器に電池パックを収納したまま、電池駆動機器を充電器にセットして、接点同士を物理的に接続した状態で行う。一方で、このような物理的な接続でなく、電磁誘導の作用を利用して充電台に内蔵された送電コイルから、電池パックに内蔵される受電コイルに対して電力を搬送して、電池パックを充電する充電台が開発されている（特許文献１参照）。このような無接点充電台を図１９の斜視図に示す。

このような充電台２９０は、交流電源で励磁される送電コイルを内蔵しており、一方の電池駆動機器２９１に装着された電池パック側には、送電コイルに電磁結合される受電コイルを内蔵している。さらに電池パックは、受電コイルに誘導される交流を整流し、これを電池に供給して充電する回路も内蔵する。この構造によれば、充電台２９０の上に電池駆動機器２９１を載せて、非接触状態で電池パックの電池を充電できる。

このような非接触、無接点による充電方式で電池パックの充電を行う際には、送電コイルを受電コイルと高い結合効率で電磁結合させる必要がある。このため、送電コイルを、電池駆動機器に内蔵された受電コイルと正確に位置決めされた位置に配置することが求められる。このため、例えば図２０に示すように、充電台２９３と電池駆動機器２９４との間に突起２９５と凹部２９６を設けて、突起２９５と凹部２９６とを係合させることによって位置決めを図っている。

さらに、充電台の送電コイルを、電池駆動機器に内蔵される受電コイルに対して正確に位置決めさせるために、充電台の上面に載置された電池駆動機器の受電コイルの位置を検出し、この位置に送電コイルを移動させて電磁結合させるコイル移動式の無接点充電台が開発されている（特許文献２参照）。この構造は、電池駆動機器をセットする位置を特定することなく、電池駆動機器を簡単にセットしながら、送電コイルと受電コイルとを確実に電磁結合させて電力搬送できる。ただ、この構造の充電台は、受電コイルの位置を検出するための機構や、送電コイルを移動させる機構が複雑になって製造コストが高くなる欠点がある。

特表２００９−５０４１１６号公報 特開２００９−２４７１９４号公報

これに対して、送電コイルを移動させることなく、定位置に固定する構造では、受電コイルの位置を検出するための機構や送電コイルを移動させるためのモータ等を不要にできるため、製造コストを低減できると共に、形状や大きさに制約を受けず、小型化できる利点が得られる。特に、携行し易いよう小型化の要求があるため、このような要求に応えることができる。しかしながら、無接点充電台の更なる小型化を進めるには、送電コイルが回路基板と近接する必要が生じる。送電コイルと回路基板が接近する構造では、送電コイルで生じた発熱が回路基板に伝達され、ここに実装された電子部品に悪影響を与えることが懸念される。また、ノイズが伝搬することも考えられる。

本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、無接点充電器の小型化を図りつつも、ノイズや放熱性の対策を実現可能な無接点充電器を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記目的を達成するために、本発明の第１の側面にかかる無接点充電器によれば、電池駆動機器９０の受電コイル９１に磁気誘導作用で電力搬送して、内蔵される電池９２を充電するための無接点充電器であって、上面を電池駆動機器９０の載置面２３として、上下に二分割される薄型の外装ケース２０、２０’と、前記載置面２３にセットされる電池駆動機器９０の受電コイル９１に電磁結合される送電コイル１１と、前記送電コイル１１に交流電力を供給する交流電源１２を実現する電子部品１４を実装してなる回路基板１３とを備えている。前記送電コイル１１と前記回路基板１３は、前記外装ケース２０、２０’に内蔵されると共に、前記外装ケース２０の長手方向において並べて配置されており、かつ両者は離間されている。
上記構成により、外装ケース内で送電コイルと回路基板とを横並びに配置することで、送電コイルの発熱は外装ケースを介して上下方向に伝搬できるので、回路基板への熱伝搬を低減して、回路基板を送電コイルの発熱から保護できる。

本発明の第２の側面にかかる無接点充電器によれば、前記回路基板１３は、基板の裏面側に前記電子部品１４を実装している。
上記構成により、回路基板の裏面側に電子部品を配置することで、外装ケースの上面側に載置される電池駆動機器に対して電子部品を離間させることが可能となり、電子部品が発するノイズが電池駆動機器側に伝搬される事態を低減できる。

本発明の第３の側面にかかる無接点充電器によれば、前記外装ケース２０、２０’を、電池駆動機器９０を脱着自在に載せる載置面２３を有する載せプレート２１、２１’と、該載せプレート２１、２１’で開口部が閉塞される上方開口の下ケース２２とに分割すると共に、前記送電コイル１１と前記回路基板１３を、ホルダーケース３０を介して前記外装ケースの定位置に配置することができる。
上記構成により、送電コイルと回路基板とをホルダーケースを介して外装ケースに配置するので、送電コイルと回路基板を外装ケースの定位置に確実に配置できる。

本発明の第４の側面にかかる無接点充電器によれば、前記ホルダーケース３０は、前記送電コイル１１を配置するコイル領域３０Ａと前記回路基板１３を配置する基板領域３０Ｂに区画して、前記コイル領域３０Ａにおいて、前記送電コイル１１を嵌入するコイル嵌着凹部３１を有することができる。
上記構成により、ホルダーケースをコイル領域と基板領域に区画して、コイル領域に設けたコイル嵌着凹部に送電コイルを配置するので、送電コイルと回路基板とを正確に位置決めしながらホルダーケースの定位置に配置できる。

本発明の第５の側面にかかる無接点充電器によれば、前記ホルダーケース３０は、前記コイル嵌着凹部３１に配置される前記送電コイル１１の上面と、前記基板領域３０Ｂに固定される前記回路基板１３の表面とを略同一平面として、前記載せプレート２１の内面に沿って配置することができる。
上記構成により、ホルダーケースをコイル領域と基板領域に区画して、コイル領域に設けたコイル嵌着凹部に送電コイルを配置し、基板領域に回路基板を固定するので、送電コイルと回路基板とを正確に位置決めしながらホルダーケースの定位置に配置できる。また、送電コイルの上面と回路基板の表面とを略同一平面状に配置して載せプレートの内面に沿って配置するので、送電コイルを載せプレートの内面に接近させて、電池駆動機器の受電コイルに接近できると共に、載せプレートの内面を広い回路基板の表面で支持できる。

本発明の第６の側面にかかる無接点充電器によれば、前記外装ケース２０、２０’を、電池駆動機器９０を脱着自在に載せる載置面２３を有する載せプレート２１、２１’と、該載せプレート２１、２１’で開口部が閉塞される上方開口の下ケース２２とに分割すると共に、前記送電コイル１１と前記回路基板１３を、ホルダーケース３０を介して前記外装ケース２０、２０’の定位置に配置することができる。前記ホルダーケース３０は、前記送電コイル１１を配置するコイル領域３０Ａと前記回路基板１３を配置する基板領域３０Ｂに区画して、前記基板領域３０Ｂにおいて、前記回路基板１３に実装された電子部品１４と対向する位置に開口部３９を設けて、該開口部３９に配置される該電子部品１４を前記下ケース２２の内面に対向して配置することができる。
上記構成により、ホルダーケースの基板領域に開口部を設けて、この開口部に電子部品を配置することにより、電子部品の発熱をホルダーケースの内部にこもらせることなく、電子部品をホルダーケースの開口部から表出させて効率よく放熱できる。また、開口部から表出する電子部品を下ケースの内面に対向して配置するので、電子部品の発熱を下ケースを介して効率よく外部に放熱できる。

本発明の第７の側面にかかる無接点充電器によれば、前記外装ケース２０’が、前記載置面２３の外周縁の少なくとも一部に、該載置面２３に載置された電池駆動機器９０の側面を保持する土手５１を設けることができる。
上記構成により、載置面に載置された電池駆動機器を位置決めできる。

本発明の第８の側面にかかる無接点充電器によれば、前記載置面２３には、充電対象の電池駆動機器９０の載置位置を示すガイド２４を設けることができる。
上記構成によって、電池駆動機器を載置面に、ガイドに従って位置決めした姿勢で配置し易くできる。

本発明の第９の側面にかかる無接点充電器によれば、前記外装ケース２０、２０’を傾斜させた姿勢で保持するためのスタンド６１、１６１、７１、８１を備えており、前記スタンド６１、１６１、７１、８１が、前記外装ケース２０、２０’を前記載置面２３が上面側となる傾斜姿勢で保持するケース保持部６２、１６２、７２、８２を備えて、さらに、該載置面２３に載置される電池駆動機器９０を傾斜姿勢に保持する機器保持部６３、１６３、７３、５３を前記スタンド６１、１６１、７１または前記外装ケース２０’に形成することができる。
上記構成により、ケース保持部によって外装ケースをスタンドの定位置に傾斜姿勢で保持し、機器保持部によって電池駆動機器を載置面の定位置に配置するので、外装ケースと電池駆動機器とを傾斜姿勢としながら正確に配置できる。これにより、電池駆動機器を斜めに保持した姿勢でも充電でき、例えば電池駆動機器の画面を見やすい姿勢に保持しながら充電できる。また傾斜姿勢とすることで、電池駆動機器と載置面との間に金属などの異物が入り込む事態も、載置面を斜めとすることで回避でき、充電の信頼性も向上される。

本発明の第１０の側面にかかる無接点充電器によれば、前記ケース保持部７２、８２が、傾斜姿勢で配置される前記外装ケース２０、２０’の背面を支持する支持部７６、８６と、該外装ケース２０、２０’の下端部を嵌入するケース保持凹部７４、８４または該外装ケース２０’の下端部を係止するケース保持凸部８８を備えることができる。
上記構成により、ケース保持部が外装ケースの背面側を支持する支持部を備えることで、外装ケースの背面を支持部で支持する状態で安定して傾斜姿勢に保持できる特徴がある。

本発明の第１１の側面にかかる無接点充電器によれば、前記ケース保持部６２、１６２、７２が、傾斜姿勢で配置される前記外装ケース２０の下端部を嵌入するケース保持凹部６４、１６４、７４を備えて、前記機器保持部６３、１６３、７３が、前記ケース保持凹部６４、１６４、７４の前方に隣接して設けられて、前記載置面２３に傾斜姿勢で載置される電池駆動機器９０の下端部を嵌入する機器保持凹部６５、１６５、７５を備えて、前記ケース保持凹部６４、１６４、７４と前記機器凹部６５、１６５、７５とを異なる深さとして、前記電池駆動機器９０を前記載置面２３の定位置に配置することができる。
上記構成により、異なる深さのケース保持凹部と機器凹部によって、簡単かつ正確に電池駆動機器を載置面の定位置に配置することができる。

本発明の第１２の側面にかかる無接点充電器によれば、前記ケース保持部６２が、傾斜姿勢で配置される前記外装ケース２０の下端部を嵌入するケース保持凹部６４を備えて、前記機器保持部６３が、前記ケース保持凹部６４の前方に隣接して設けられて、前記載置面２３に傾斜姿勢で載置される電池駆動機器９０の下端部を嵌入する機器保持凹部６５を備えて、前記ケース保持凹部６４と前記機器凹部６５とを異なる横幅として、前記電池駆動機器９０を前記載置面２３の定位置に配置することができる。
上記構成により、横幅の異なるケース保持凹部と機器凹部によって、簡単かつ正確に電池駆動機器を載置面の定位置に配置することができる。

本発明の一実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットした状態を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットした状態を示す縦断面図であって、図３のＩＩ−ＩＩ線断面に相当する図である。 図２に示す無接点充電器に電池駆動機器をセットする状態を示す斜視図である。 図３に示す無接点充電器の内部構造を示す分解斜視図である。 図４に示す無接点充電器をさらに分解した分解斜視図である。 図５に示す無接点充電器を下側から見た分解斜視図である。 ホルダーケースの拡大斜視図である。 図３に示す無接点充電器の一部拡大縦断面図であって、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面に相当する図である。 本発明の他の実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットする状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットした状態を示す斜視図である。 図１０に示す無接点充電器の垂直断面図である。 図１１に示す無接点充電器のスタンドの平面図である。 本発明の他の実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットした状態を示す斜視図である。 図１３に示す無接点充電器の側面図である。 本発明の他の実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットした状態を示す斜視図である。 図１５に示す無接点充電器の垂直横断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る無接点充電器に電池駆動機器をセットした状態を示す斜視図である。 図１７に示す無接点充電器の垂直横断面図である。 従来の無接点充電器を示す斜視図である。 従来の他の無接点充電器を示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための無接点充電器を例示するものであって、本発明は無接点充電器を以下のものに特定しない。さらに、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施の形態において説明された内容は、他の実施形態等に利用可能なものもある。

本発明の無接点充電器は、図１ないし図３に示すように、充電できる電池９２と受電コイル９１を内蔵してなる電池駆動機器９０を上面に載せて、受電コイル９１に磁気誘導作用で電力搬送して、電池駆動機器９０に内蔵された電池９２を充電する。ここで、電池駆動機器９０は、携帯電話機やスマートフォン、タブレット等の携帯電子機器とし、あるいは、ＩＣプレーヤやデジタルカメラ等の電子機器とすることができる。さらに、電池駆動機器は、パック電池やバッテリーパックとすることもできる。

（無接点充電器１０）
無接点充電器１０は、図１ないし図８に示すように、上面を電池駆動機器９０の載置面２３としてなる外装ケース２０と、載置面２３にセットされる電池駆動機器９０の受電コイル９１に電磁結合されて、受電コイル９１に磁気誘導作用で電力を供給する送電コイル１１と、この送電コイル１１に交流電力を供給する交流電源１２を実現する電子部品１４を実装している回路基板１３とを備えており、送電コイル１１と回路基板１３を外装ケース２０に収納している。

（外装ケース２０）
外装ケース２０は、上下に二分割されるプラスチック製の薄型のケースで、内部に送電コイル１１と回路基板１３を収納するスペースを設けている。図２ないし図６に示す外装ケース２０は、電池駆動機器９０を脱着自在に載せる載置面２３を有する平面状の載せプレート２１と、上方を開口してなる浅い容器状の下ケース２２を備えている。この外装ケース２０は、上下に分割される載せプレート２１と下ケース２２とを互いの外周縁で連結して、下ケース２２の開口部を載せプレート２１で閉塞している。図の外装ケース２０は、載せプレート２１の外形を電池駆動機器９０の外形に沿う形状であって、長方形状としている。長方形状の載せプレート２１は、電池駆動機器９０の外形にほぼ等しい大きさとし、あるいはやや大きくしている。この外装ケース２０は、電池駆動機器９０を安定して載せプレート２１の上にセットできる。

外装ケース２０は、載せプレート２１の下面の定位置に、送電コイル１１を配置して固定している。送電コイル１１を定位置に固定している外装ケース２０は、送電コイル１１の位置、いいかえると、電池駆動機器９０をセットする位置を表示して、送電コイル１１から受電コイル９１に効率よく磁気誘導作用で電力を搬送する。図３と図４の載せプレート２１は、載置面２３に電池駆動機器９０の載置位置を示すガイド２４を設けている。図に示す載せプレート２１は、ガイド２４として、電池駆動機器９０のセット位置を図形２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃで表示している。図において、図形２４Ａは、セットされる電池駆動機器９０の外形を表示し、図形２４Ｂは、電池駆動機器９０の受電コイル９１の位置を表示し、図形２４Ｃは、電池駆動機器９０の特定位置に表示されたマーク９８（詳細には後述する。）のセット位置を表示している。載せプレート２１は、これらの図形２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを単独で表示し、あるいは複合して表示することができる。また、これらの図形以外の表示により、電池駆動機器の載置位置を表示することもできる。このようなセット位置を示す表示は、載せプレート２１の載置面２３に印刷や刻印等により設けることができ、あるいは、シールなどを貼付して表示することもできる。この無接点充電器１０は、ガイド２４で示される位置に電池駆動機器９０をセットして、正常なセット位置に配置できる。

さらに、外装ケース２０の外形を電池駆動機器９０の外形とほぼ等しくする無接点充電器１０は、電池駆動機器９０の外周縁を載せプレート２１の外周縁に沿って配置する状態で、正しいセット位置となるようにすることもできる。また、載せプレートの外形を電池駆動機器の外形よりも大きくする無接点充電器は、複数種の電池駆動機器を載せプレートの正しいセット位置に配置できるように、複数のセット位置を示すガイドを設けることもできる。この無接点充電器は、種々の電池駆動機器を、正確な位置にセットして充電できる。

さらに、図９に示す無接点充電器５０は、電池駆動機器９０を定位置にセットするために、外装ケース２０’の外周部に土手５１を設けている。図９の外装ケース２０’は、電池駆動機器９０を脱着自在に載せる載置面２３を有する載せプレート２１’と、浅い容器状の下ケース２２とを備えており、載置面２３の外周縁の少なくとも一部に、載置面２３に載置された電池駆動機器９０の側面を保持する土手５１を設けている。図に示す外装ケース２０’は、載せプレート２１’の対向する両側に、電池駆動機器９０の両側面に沿う土手５１を設けている。この構造の外装ケース２０’は、対向する土手５１の間に電池駆動機器９０を位置決めしながらセットできる。図９に示す外装ケース２０’は、一対の土手５１の対向部分に切欠部５２を設けて、この部分から電池駆動機器９０を掴んで脱着できるようにしている。
なお、図９に示す無接点充電器５０において、外装ケース２０’の載せプレート２１’の外周縁の一部に土手５１を設ける以外の構造については、図１ないし図８に示す無接点充電器１０と同じ構成とすることができる。したがって、その詳細な説明については省略する。

以上の外装ケース２０、２０’は、内部に送電コイル１１と回路基板１３とを収納している。送電コイル１１と回路基板１３は、外装ケース２０、２０’の長手方向に並べて配置されると共に、所定の間隔を離して配置されている。このように、外装ケース２０、２０’の内部において、送電コイル１１と回路基板１３とを横並びに配置することで、送電コイル１１の発熱を外装ケース２０、２０’を介して上下方向に伝搬させて放熱し、回路基板１３への熱伝搬を低減して、回路基板１３を送電コイル１１の発熱から保護している。

（ホルダーケース）
外装ケース２０は、図４ないし図７に示すように、下ケース２２と載せプレート２１との間にホルダーケース３０を内蔵しており、このホルダーケース３０を介して、送電コイル１１と回路基板１３を外装ケース２０内の定位置に配置している。図のホルダーケース３０は、載せプレート２１と対向する側に、回路基板１３と送電コイル１１とを配置している。ホルダーケース３０は、プラスチックで成形されており、送電コイル１１が配置されるコイル領域３０Ａと回路基板１３が配置される基板領域３０Ｂとに区画されている。図に示すホルダーケース３０は、長方形の外装ケース２０の長手方向に沿う形状としており、コイル領域３０Ａと基板領域３０Ｂとを長手方向に並べて配置している。このホルダーケース３０は、コイル領域３０Ａと基板領域３０Ｂとを長手方向に並べて配置することで、コイル領域３０Ａに配置される送電コイル１１と基板領域３０Ｂに配置される回路基板１３とを外装ケース２０の長手方向に並べて離間して配置している。

図のホルダーケース３０は、コイル領域３０Ａにおいて、送電コイル１１を定位置に配置するコイル嵌着凹部３１を設けている。ホルダーケース３０は、載せプレート２１と対向する側、すなわち、上面側にコイル嵌着凹部３１を設けている。図に示すコイル嵌着凹部３１は、渦巻き状の平面コイルである送電コイル１１の外形に等しい内形に成形された円形の凹部で、中央部には、送電コイル１１の空芯部を案内する嵌入凸部３２を形成している。このホルダーケース３０は、送電コイル１１をコイル嵌着凹部３１に嵌入する状態で、ホルダーケース３０の定位置に位置決めしながら配置できる特徴がある。さらに、ホルダーケース３０は、嵌入凸部３２にコアを配置して、送電コイル１１の磁界を強くすることもできる。このコアには、透磁率が大きいフェライト等の磁性材料が使用できる。この構造は、送電コイル１１の磁束をコアで集束して、効率よく受電コイルに電力搬送できる。コイル嵌着凹部３１に配置される送電コイル１１は、ホルダーケース３０を介して外装ケース２０の定位置に配置される。ホルダーケース３０は、送電コイル１１を載せプレート２１の内面に接近するように配置しており、受電コイル９１との間隔を狭くして、送電コイル１１から受電コイル９１に効率よく電力搬送できるようにしている。

さらに、ホルダーケース３０は、図５と図６に示すように、基板領域３０Ｂに回路基板１３を固定している。ホルダーケース３０に固定される回路基板１３は、図２、図６、及び図８に示すように、裏面側に電子部品１４を実装しており、載せプレート２１と対向する表面側は平面状としている。すなわち、回路基板１３は、電子部品１４が実装された部品装着面１３Ａをホルダーケース３０側に配置し、平面状の表面１３Ｂを載せプレート２１側に配置する姿勢でホルダーケース３０に固定している。図７に示すホルダーケース３０は、コイル領域３０Ａと基板領域３０Ｂとの境界部分に段差部３３を設けており、基板領域３０Ｂに回路基板１３を固定する状態で、図２と図４に示すように、回路基板１３の表面１３Ｂと、コイル嵌着凹部３１に配置される送電コイル１１の上面とが略同一平面に配置されるようにしている。この構造は、略同一平面に配置される回路基板１３の表面１３Ｂと送電コイル１１の上面とを載せプレート２１の内面に沿って配置できる。したがって、送電コイル１１を載せプレート２１の内面に接近させて、電池駆動機器９０の受電コイル９１に接近できると共に、載せプレート２１の内面を広い回路基板１３の表面１３Ｂで安定して支持できる。

ホルダーケース３０は、基板領域３０Ｂにおいて、両側の周壁３４の上端縁で回路基板１３の両側部を支持すると共に、コイル領域３０Ａとの境界部では、段差部３３によって回路基板１３の一端縁を支持し、さらに、反対側の端縁では、リブ状の支持壁３５によって回路基板１３の他端縁を支持している。さらに、ホルダーケース３０は、周壁３４の内側に設けた複数の支持ボス３６によっても回路基板１３の隅部を支持している。この支持ボス３６は、回路基板１３を貫通する止ネジ４０がねじ込まれて、回路基板１３を所定の姿勢でホルダーケース３０に固定している。図に示す回路基板１３は、止ネジ４０を介してホルダーケース３０に固定しているが、回路基板は、係止構造や接着等の方法でホルダーケースの定位置に固定することもできる。

さらに、図７に示すホルダーケース３０は、回路基板１３を定位置に配置するための位置決め凸部３７を上方に突出して設けており、回路基板１３には、この位置決め凸部３７を案内する位置決め穴１３ａ、１３ｂを開口して設けている。図７のホルダーケース３０は、回路基板１３の片側部と中央部に対向する２箇所に位置決め凸部３７ａ、３７ｂを設けている。一方の位置決め凸部３７ａは、基板領域３０Ｂの片側の周壁３４の近傍から突出して設けており、回路基板１３の片側部に設けた位置決め穴１３ａに挿入される。他方の位置決め凸部３７ｂは、基板領域３０Ｂの中央部に設けた区画壁３８の上面から突出して設けており、回路基板１３の中央部に設けた位置決め穴１３ｂに挿入される。図のホルダーケース３０は、回路基板１３に実装された電子部品１４を区画する区画壁３８を基板領域３０Ｂの中央部に備えており、この区画壁３８の上面から突出して位置決め凸部３７ｂを設けている。この回路基板１３は、２つの位置決め穴１３ａ、１３ｂに位置決め凸部３７ａ、３７ｂが案内される状態で、ホルダーケース３０の定位置に配置される。

さらに、ホルダーケース３０は、基板領域３０Ｂにおいて、回路基板１３の裏面側に固定された電子部品１４を下ケース２２側に表出させる開口部３９を設けている。図７のホルダーケース３０は、基板領域３０Ｂの中央部に設けた区画壁３８の両側に、開口部３９を設けている。このホルダーケース３０は、図２と図８に示すように、開口部３９に配置される電子部品１４を、下メース２２の内面に対向する姿勢で配置している。この構造は、とくに、発熱しやすい部品をホルダーケース３０で覆うことなく下ケース２２に対向させることで、より効果的に放熱できる特徴がある。

ホルダーケース３０は、下ケース２２に連結されて、外装ケース２０の定位置に配置されている。図４と図５の下ケース２２は、ホルダーケース３０を位置決めしながら定位置に連結している。図の下ケース２２は、両側の周壁２５でホルダーケース３０の両側縁を位置決めすると共に、両端部に一体成形された支持リブ２６でホルダーケース３０の両端縁を位置決めして、ホルダーケース３０を定位置に配置している。このホルダーケース３０は、両側部の底面の形状を、下ケース２２の両側部の内面に沿う形状としている。さらに、図に示す下ケース２２は、ホルダーケース３０を位置決めする複数の嵌合凸部２７を底面から突出して設けている。ホルダーケース３０は、この嵌合凸部２７を案内する嵌合穴４７を設けている。図に示す下ケース２２は、円柱状の嵌合凸部２７を一体成形しており、ホルダーケース３０は、これらの嵌合凸部２７と対向する位置に、嵌合凸部２７を嵌入する嵌合穴４７を開口して設けている。このホルダーケース３０は、嵌合穴４７に嵌合凸部２７を案内して、下ケース２２の定位置に連結される。

以上のように、ホルダーケース３０を介して回路基板１３と送電コイル１１を外装ケース２０に配置する構造は、回路基板１３と送電コイル１１との相対位置を正確にしながら外装ケース２０の定位置に正確に配置できる特徴がある。ただ、無接点充電器は、必ずしもホルダーケースを内蔵する必要はなく、送電コイルと回路基板を直接に外装ケースに固定して定位置に配置することもできる。

（送電コイル１１）
送電コイル１１は、載せプレート２１の内面側に、載置面２３と平行に配置できるように、線材を渦巻き状に巻いた平面状のコイルとしている。この送電コイル１１は、載せプレート２１の載置面２３と平行な面内で渦巻き状に巻かれており、載置面２３に直交する交流磁束を上方に放射する。送電コイル１１は、渦巻きを複数層に巻いて、厚みのあるコイルとしている。平面状の送電コイル１１は、前述のように、ホルダーケース３０のコイル嵌着凹部３１に固定されて定位置に配置される。図５に示すホルダーケース３０は、コイル嵌着凹部３１の底面に、シールド板４１を配設している。シールド板４１は、透磁率の高い金属やフェライトからなるプレートで、送電コイル１１の下面側に配置されて磁気シールドしている。このシールド板４１は、コイル嵌着凹部３１の底面に接着して固定されると共に、このシールド板４１に両面テープ４２を介して送電コイル１１を固定している。

送電コイル１１のインダクタンスは、交流電力の周波数により最適値に設定される。たとえば、供給される交流電力の周波数を１００ｋＨｚ〜５００ｋＨｚとする送電コイル１１は、インダクタンスを数十μＨないし数ｍＨとする。ただし、無接点充電器１０は、送電コイル１１に供給する交流電力の周波数をこの範囲には特定しない。送電コイル１１には、１００ｋＨｚよりも低く、あるいは５００ｋＨｚよりも高い周波数の交流電力を供給して、電池駆動機器９０に磁気誘導作用で電力搬送できるからである。送電コイル１１のインダクタンスは、交流電力の周波数が高くなると小さく、周波数が低くなると大きくして、磁気誘導作用で効率よく受電コイル９１に電力搬送できる。

(回路基板１３)
回路基板１３は、送電コイル１１に電力を供給する交流電源１２を実現する電子部品１４を実装している。さらに、回路基板１３は、交流電源１２を実現する電子部品以外の電子部品１４も実装できる。回路基板１３は、プリント基板で、図２、及び図４ないし図６に示すように、載せプレート２１と対向する表面側には電子部品を実装することなく、ホルダーケース３０と対向する裏面側にのみ電子部品１４を実装している。すなわち、回路基板１３は、電子部品１４が装着された部品装着面１３Ａをホルダーケース３０に対向する姿勢として、ホルダーケース３０の基板領域３０Ｂに固定されており、電子部品が装着されない平面状の表面１３Ｂを載せプレート２１の内面に対向する姿勢で配置している。回路基板１３は、コイル嵌着凹部３１に配置された送電コイル１１と所定の間隔となるように、ホルダーケース３０の基板領域３０Ｂに固定されている。

（交流電源１２）
交流電源１２は、入力される電力を送電コイル１１に供給する周波数の交流に変換して出力する。交流電源１２は、発振回路と、この発振回路から出力される交流を電力増幅するパワーアンプと備えている。交流電源１２は、ＡＣアダプタから直流が入力され、あるいはＵＳＢコネクタなどのコネクタから直流が入力される。また、交流電源は、交流の商用電源を入力して、これを送電コイル１１に供給する周波数の交流に変換して出力することもできる。図１に示す無接点充電器１０は、外部電源であるＡＣアダプタ４９から入力される直流を交流電源１２に入力している。無接点充電器１０は、図４に示すように、ＡＣアダプタ４９に接続される入力コネクタ１９を外装ケース２０に設けている。図に示す入力コネクタ１９は、ＡＣアダプタ４９の出力端子４９Ａを挿入できるピン端子としている。ただ、入力コネクタには、ＵＳＢコネクタも使用できる。この無接点充電器は、図示しないが、電子機器に接続されるＵＳＢケーブルを外部電源として、このＵＳＢケーブルのＵＳＢ端子をＵＳＢコネクタに接続して電力を供給することができる。この構造は、オフィス等の机上において、パソコン等の電子機器から便利に給電できる。交流電源１２は、入力される直流や交流を所定の周波数と電圧の交流に変換して、送電コイル１１に出力する。ＡＣアダプタ４９やコネクタから直流電力を入力する交流電源１１は、ＤＣ／ＡＣインバータで直流を交流に変換して出力する。商用電源の交流を入力する交流電源は、交流を整流回路で直流に変換し、整流回路から出力される直流をＤＣ／ＡＣインバータで交流に変換して送電コイル１１に出力する。

交流電源１２は、電池駆動機器９０がセットされたことを検出し、あるいはユーザーが電源スイッチ（図示せず）をオンに切り換えて、送電コイル１１に交流電力を出力する。電池駆動機器９０を検出する交流電源１２は、電池駆動機器９０に設けている受電コイル９１の検出回路（図示せず）を備えている。さらに、交流電源１１は、電池駆動機器９０の内蔵電池９２が満充電されたことを検出して、送電コイル１１の交流電力の出力を停止する。交流電源１２は、送電コイル１１の電流変化を検出して、内蔵電池９２の満充電を検出する。電池駆動機器９０の内蔵電池９２が満充電されると、受電コイル９１が無負荷となって受電コイル９１の電流がほぼ遮断された状態となる。受電コイル９１の電流がほぼ遮断されると、送電コイル１１の電流も減少する。したがって、交流電源１２は送電コイル１１の電流が設定値よりも小さくなったことを検出して、電池駆動機器９０の内蔵電池９２が満充電されたことを検出できる。さらに、無接点充電器は、電池駆動機器との間の通信などによって、電池の充電状態、たとえば満充電や充電異常を検出することもできる。

さらに、図６と図８に示す回路基板１３は、外装ケース２０の外部から動作状態をテストするために、複数のテストポイント４３を備えている。図のテストポイント４３は、回路基板１３の裏面側である部品装着面１３Ａに設けられており、このテストポイント４３をホルダーケース３０の内面側に対向して配置している。図に示す外装ケース２０は、外部にテストポイント４３を表出させるために、テストポイント４３に当接させるテストピン（図示せず）を挿入するためのテスト窓２８を下ケース２２に開口している。図に示すテスト窓２８は、複数のテストポイント４３をチェックできるように、細長いスリット状としている。回路基板１３は複数のテストポイント４３を直線状に並べて配置しており、これらのテストポイント４３に対向するように、スリット状のテスト窓２８を下ケース２２に開口している。さらに、テスト窓２８と回路基板１３との間に介在されるホルダーケース３０は、複数のテストポイント４３に対向して複数の貫通穴４８を開口している。この構造は、テスト窓２８から挿入されるテストピンをホルダーケース３０の貫通穴４８に通過させながら、目的のテストポイント４３に接触できるので、誤って隣接するテストポイント４３に接触させることなく、所望のテストポイント４３に確実に接触できる特徴がある。下ケース２２に開口されたテスト窓２８は、ラベルシート４４が付着されて閉塞されている。

さらに、図１、図４、及び図５に示す無接点充電器１０は、電池駆動機器９０のセット状態や内蔵される電池９２の充電状態を外部に表示するための表示部１５を備えている。図に示す無接点充電器１０は、表示部１５として外装ケース２０の外部に光で表示するＬＥＤ１６と、このＬＥＤ１６から照射される光を透過させて、外装ケース２０に設けた表示窓２９から外部に照射するランプリーダー１７とを備えている。図に示すＬＥＤ１６は、チップタイプのＬＥＤでプリント基板４５に固定されると共に、このプリント基板４５を表示窓２９に対向して固定している。ランプリーダー１７は、透光性のプラスチック製で、一端をＬＥＤ１６に対向して配置すると共に、他方の端部を外装ケース２０に設けた表示窓２９から外部に露出させている。ランプリーダー１７は、ＬＥＤ１６から照射される光を内部に透過させて表示窓２９から外部に照射する。

以上の表示部１５は、電池駆動機器９０が載せプレート２１にセットされた状態で、電池駆動機器９０の受電コイル９１が送電コイル１１に対して正確な位置にあるかどうかを点灯状態で表示することができる。また、表示部１５は、電池駆動機器９０の電池９２が満充電されたことを検出してこのことを外部に表示することもできる。したがって、ユーザーは、表示部１５の表示によって電池駆動機器９０が正しくセットされたかどうか、あるいは電池駆動機器９０の電池９２が満充電されたかどうかを正確に判定することができる。

表示部１５のＬＥＤ１６は、回路基板１３に実装される点灯回路１８で点灯状態が制御される。点灯回路１８は、ＬＥＤ１６の発光色（例えば緑色、赤色）や、点灯のパターン（例えば連続点灯、ゆっくりした点滅、早い点滅）等を変化させることで、電池駆動機器９０に内蔵される電池９２の充電状態や異常を外部に表示できる。例えば、充電中はＬＥＤ１６を点灯させて、充電完了後に消灯させたり、あるいは発光色を変化可能なＬＥＤの場合は、赤色から緑色に変更させることで、ユーザに対して充電中又は充電の終了を告知できる。また、点灯回路１８は、電池駆動機器９０が正しい位置にセットされない状態では、ＬＥＤ１６を点滅させることで異常を表示することができる。

さらに、以上の無接点充電器１０は、外装ケース２０に内蔵される回路基板１３を、電池駆動機器９０に内蔵されるアンテナ９７から離間して配置している。言い換えると、載置面２３にセットされる電池駆動機器９０に内蔵されるアンテナ９７が、外装ケース２０に内蔵される回路基板１３から離れる方向となるように、電池駆動機器９０の載置位置を特定している。ここで、電池駆動機器９０に内蔵されるアンテナ９７とは、ワンセグ放送やマルチメディア放送等を受信するための受信アンテナであり、このようなアンテナ９７を内蔵する電池駆動機器９０には、これらの受信機能を有する携帯電話機やスマートフォン、タブレット等があげられる。このアンテナ９７は、図に示すように電池駆動機器９０の一方の端部に内蔵されている。したがって、無接点充電器１０は、図２と図３に示すように、載置面２３にセットされる電池駆動機器９０に内蔵されるアンテナ９７から回路基板１３が遠ざかるように、回路基板１３の中心を外装ケース２０の長手方向の中心から偏心させて配置している。このように、外装ケース２０に内蔵される回路基板１３を、載置面２３にセットされる電池駆動機器９０に内蔵されるアンテナ９７から離間させる無接点充電器１０は、電池駆動機器９０の充電中においても、ワンセグ放送やマルチメディア放送等の映像を受信しながら、回路基板１３に実装される電子部品１４によるノイズがアンテナ９７に悪影響を与えるのを有効に防止できる。とくに、このノイズは、アンテナ９７からの距離の二乗に反比例して小さくなるので、回路基板１３を外装ケース２０の中心から偏心させて配置してその反対側にアンテナ９７を配置することで、アンテナ９７との距離を大きくしてノイズの影響を低減できる。さらに、図に示す無接点充電器１０は、回路基板１３に加えて、ＬＥＤ１６、入力コネクタ１９、及びこれらの配線も、電池駆動機器９０に内蔵されるアンテナ９７から離れる方向に偏在させており、これらの部材によるアンテナ９７への悪影響を防止している。

以上の無接点充電器１０は、図１ないし図３に示すように、外装ケース２０の載置面２３の定位置にセットされる電池駆動機器９０に磁気誘導作用で電力搬送して、電池駆動機器９０に内蔵される電池９２を充電する。

（電池駆動機器９０）
電池駆動機器９０は、図１に示すように、無接点充電器１０の送電コイル１１に電磁結合されて、送電コイル１１から搬送される電力を受け取る受電コイル９１と、この受電コイル９１に誘導される電力で充電される電池９２と、受電コイル９１に誘導される電力で内蔵する電池９２を充電する充電回路９３とを備えている。図に示す電池駆動機器９０は、受電コイル９１と電池９２と充電回路９３とを、機器ケース９９に内蔵している。図に示す機器ケース９９は、外装ケース２０の載置面２３に沿う外形であって、平面視を長方形としている。

充電できる電池９２と受電コイル９１とを内蔵する電池駆動機器９０は、受電コイル９１と電池９２とを機器本体に脱着自在な電池パックとして内蔵し、あるいは、機器本体に脱着できない構造で内蔵し、あるいは電池のみを脱着自在な電池パックに内蔵して、受電コイルを機器本体に脱着できない構造で内蔵することができる。受電コイルを機器本体に内蔵して、電池を脱着できる電池パックに内蔵する電池駆動機器は、受電コイルと電池パックとを接点で接続して、受電コイルに誘導される電力で電池を充電する。さらに、充電できる電池を電池パックとして機器本体に内蔵する電池駆動機器においては、電池を充電する充電回路を、機器本体側に内蔵することも、電池パック側に内蔵することもできる。

電池９２は、リチウムイオン電池、又はポリマー電池である。ポリマー電池はリチウムポリマー電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる全ての電池とすることができる。

受電コイル９１は、線材を平面に渦巻き状に巻いた平面コイルである。この平面コイルの受電コイル９１は、渦巻きを１層又は複数層に巻いて、全体の形状を円板状として外形を円形としている。平面コイルである受電コイル９１は、電池駆動機器９０の内部に省スペースに内蔵できる。ただ、受電コイルは、厚みのあるコイルとすることもできる。図２に示す電池駆動機器９０は、載置面２３の定位置にセットされる状態で、送電コイル１１と対向する位置に受電コイル９１を内蔵している。図に示す電池駆動機器９０は、機器ケース９９の背面プレート９９Ｂの内側に受電コイル９１を内蔵している。電池駆動機器９０は、受電コイル９１を、背面プレート９９Ｂの内面に密着状態で固定し、あるいは、背面プレート９９Ｂにインサートして定位置に配置することができる。

充電回路９３は、図１のブロック図に示すように、受電コイル９１に誘導される交流を整流して直流に変換する整流回路９４と、この整流回路９４で整流された脈流を平滑化する平滑回路９５の平滑コンデンサー９５Ａと、この平滑回路９５で平滑化された直流で電池９２を充電する充電制御回路９６とを備えている。充電回路９３は、電池９２を好ましい電圧と電流で充電する。電池９２をリチウムイオン電池とする電池駆動機器９０の充電回路９３は、充電制御回路９６を、電池９２を一定の電圧と電流で充電する定電圧・定電流回路とする。電池をニッケル水素電池などのアルカリ電池とする電池駆動機器は、充電制御回路を定電流回路とする。

さらに、電池駆動機器は、電池が満充電されたことを検出して充電を停止し、満充電信号を無接点充電器に伝送することもできる。電池駆動機器は、受電コイルに満充電信号を出力し、この満充電信号を受電コイルから送電コイルに伝送して、無接点充電器に満充電の情報を伝送することができる。この電池駆動機器は、交流電源と異なる周波数の交流信号を受電コイルに出力し、無接点充電器はこの交流信号を送電コイルで受信して満充電を検出することができる。また、電池駆動機器が特定周波数の搬送波を満充電信号で変調する信号を受電コイルに出力し、無接点充電器が特定周波数の搬送波を受信し、この信号を復調して満充電信号を検出することもできる。さらに、電池駆動機器は、満充電信号を無接点充電器に無線伝送して、満充電の情報を伝送することもできる。この電池駆動機器は満充電信号を送信する送信器を内蔵し、無接点充電器は満充電信号を受信する受信器を内蔵する。無接点充電器は、電池駆動機器から伝送される満充電信号を検出して送電コイルからの電力搬送を停止する。

以上の電池駆動機器９０は、無接点充電器１０の載置面２３のセット位置にセットされる状態で、内蔵する受信コイル９１が無接点充電器１０の送電コイル１１に電磁結合される。電池駆動機器９０は、無接点充電器１０の載置面２３に設けたガイド２４を目安としてセット位置にセットされる。さらに、電池駆動機器９０は、載置面２３により正確にセットするために、載置方向を示すマーク９８を表示することができる。図３に示す電池駆動機器９０は、主面となる機器ケース９９の表面プレート９９Ａの３箇所に、三角形状のマーク９８を表示している。図に示す電池駆動機器９０は、長方形の表面プレート９９Ａの３辺であって、対向する側縁の中点と、中心から偏心して内蔵される受信コイル９１が配置される側の端縁の中点に各々三角形状のマーク９８を表示している。この電池駆動機器９０は、表面プレート９９Ａの３辺の中点にマーク９８を設けることで、偏在して配置される受信コイル９１が配置される半面を認識できる。この電池駆動機器９０は、図３に示すように載置面２３に表示された三角形状の印である図形２４Ｃと対向するように配置されて、載置面２３の正確な位置に配置される。なお、図に示す例では、スマートフォン型の電池駆動機器９０としているが、これに限るものではなく、例えば携帯電話機等の電池駆動機器とすることもできる。

以上の無接点充電器１０、５０は、図２、図３、及び図９に示すように、載置面２３を水平姿勢とする状態で配置して、載置面２３に電池駆動機器９０を水平姿勢でセットして内蔵する電池９２を充電することができる。さらに、本発明の無接点充電器は、図１０ないし図１８に示すように、送電コイル１１を内蔵してなる外装ケース２０、２０’を専用のスタンド６１、１６１、７１、８１に傾斜姿勢で配置して、載置面２３に電池駆動機器９０を傾斜姿勢でセットすることもできる。これらの図は、スマートフォン型の電池駆動機器９０を横置きで無接点充電器６０、１６０、７０、８０に載置する状態を示している。

図１０ないし図１８に示す無接点充電器６０、１６０、７０、８０は、外装ケース２０、２０’を傾斜させた姿勢で保持するためのスタンド６１、１６１、７１、８１を備えている。スタンド６１、１６１、７１、８１は、プラスチックで成形された箱形で、上面に外装ケース２０、２０’を傾斜姿勢でセットして、載せプレート２１、２１’の載置面２３を傾斜姿勢で配置している。これらの図に示すスタンド６１、１６１、７１、８１は、外装ケース２０、２０’を載置面２３が上面側となる傾斜姿勢で保持するケース保持部６２、１６２、７２、８２を備えている。さらに、載置面２３に載置される電池駆動機器９０を傾斜姿勢に保持する機器保持部６３、１６３、７３、８３をスタンド６１、１６１、７１または外装ケース２０’に設けている。

図１０ないし図１２に示す無接点充電器６０のスタンド６１は、箱形の本体ケース６１Ａの上面の中央部に、傾斜姿勢で配置される外装ケース２０の下端部を嵌入する溝状のケース保持凹部６４を設けてケース保持部６２としている。このスタンド６１は、ケース保持凹部６４に外装ケース２０を挿入する状態で、載せプレート２１の載置面２３が上面側となる傾斜姿勢で外装ケース２０を保持できるようにしている。溝状のケース保持凹部６４は、ここに外装ケース２０の側縁部を挿入して、外装ケース２０を所定の傾斜姿勢で保持できる深さと前後幅に形成している。溝状のケース保持凹部６４は、図１１に示すように、溝底に向かって水平面に対して傾斜する形状に成形されており、このケース保持凹部６４に外装ケース２０の下端部を挿入する状態で、外装ケース２０の載置面２３を所定の傾斜角αで傾斜する姿勢に保持できるようにしている。図に示すケース保持凹部６４は、外装ケース２０の側縁部を嵌入できるように、外装ケース２０の側縁部の外形に沿う湾曲形状の内形に成形している。

このスタンド６１は、図１０と図１２に示すように、本体ケース６１Ａの横幅を外装ケース２０の長手方向の全長よりも長くしており、上面に設けた溝状のケース保持凹部６４の横幅を、外装ケース２０の長手方向の全長に等しくし、あるいはやや大きくしている。このケース保持凹部６４は、図１０に示すように、外装ケース２０を横長の姿勢でセットして所定の傾斜姿勢に保持できる。とくに、外装ケース２０の側縁部の全体をケース保持凹部６４に挿入して、外装ケース２０をスタンド６１の定位置にセットできる。

さらに、図１１と図１２に示すスタンド６１は、ケース保持凹部６４の背面側の内面６６４Ａに位置して、本体ケース６１Ａの内側からケース保持凹部６４の内部に向かって弾性的に突出する係止フック６８を設けている。図に示す係止フック６８は、弾性変形する係止アーム６９の先端に設けられており、ケース保持凹部６４の背面側の内面６４Ａに設けた貫通穴６４ａに配置されている。係止アーム６９は、先端の係止フック６８をケース保持凹部６４の貫通穴６４ａに配置できるように、後端が本体ケース６１Ａの内面に固定されている。ケース保持凹部６４の内側に突出する係止フック６８は、ケース保持凹部６４にセットされる外装ケース２０の背面を係止して、外装ケース２０を外れないように保持できる。外装ケース２０は、背面側に係止フック６８を案内する係止凹部（図示せず）を設けている。ケース保持凹部６４から外装ケース２０を取り出す状態では、係止フック６８が本体ケース６１Ａ内に弾性的に押し込まれて係止状態が解除される。

さらに、図に示すスタンド６１は、ケース保持凹部６４にセットされた外装ケース２０の傾斜する載置面２３に載置される電池駆動機器９０を傾斜姿勢で保持するために、載置面２３に載置される電池駆動機器９０を傾斜姿勢に保持する機器保持部６３を備えている。図１０ないし図１２に示す機器保持部６３は、ケース保持凹部６４に隣接して前方に設けた溝状の機器保持凹部６５で、この機器保持凹部６５に電池駆動機器９０の下端部を嵌入させる状態で電池駆動機器９０を載置することで、電池駆動機器９０がずれ落ちるのを防止している。ケース保持凹部６４に隣接して設けられる機器保持凹部６５は、ケース保持凹部６４にセットされる外装ケース２０の載置面２３を表出させて、電池駆動機器９０を所定の位置にセットできる深さと形状としている。さらに、溝状の機器保持凹部６５は、電池駆動機器９０の下端部を挿入する状態で、電池駆動機器９０を所定の傾斜姿勢に保持しながら、電池駆動機器９０の表示面９０Ａを表出できる深さと形状としている。ただ、機器保持部は、必ずしも溝状の機器保持凹部とする必要はなく、載置面にセットされる電池駆動機器を傾斜姿勢に保持できるすべての構造、たとえば、電池駆動機器の下端を係止する凸部や凸条等とすることもできる。

ここで、ケース保持凹部６４と機器保持凹部６５を有するスタンド６１は、図１１に示すように、ケース保持凹部６４と機器保持凹部６５とを異なる深さとしている。図に示すスタンド６１は、ケース保持凹部６４を機器保持凹部６５よりも深く成形している。この形状のスタンド６１は、図１１に示すように、載置面２３の縦幅（短手方向の長さ）が電池駆動機器９０の縦幅（短手方向の長さ）よりも大きい外装ケース２０をセットする状態において、深さの深いケース保持凹部６４で外装ケース２０を位置決めしながら定位置に固定し、さらに、深さの浅い機器凹部６５に電池駆動機器９０をセットすることで、電池駆動機器９０を載置面２３の定位置に配置できる。ただ、載置面の縦幅が電池駆動機器の縦幅よりも小さい外装ケースをセットするスタンドにおいては、ケース保持凹部を機器保持凹部よりも浅く成形することもできる。

さらに、ケース保持凹部６４と機器保持凹部６５を有するスタンド６１は、図１０と図１２に示すように、ケース保持凹部６４と機器保持凹部６５とを異なる横幅としている。図に示すスタンド６１は、ケース保持凹部６４の横幅を機器保持凹部６５の横幅よりも大きくしている。この形状のスタンド６１は、載置面２３の横幅が電池駆動機器９０の横幅よりも大きい外装ケース２０をセットする状態において、横幅の広いケース保持凹部６４で外装ケース２０、とくに両端部を位置決めしながら固定し、さらに、横幅の狭い機器凹部６５に電池駆動機器９０をセットすることで、電池駆動機器９０を載置面２３の定位置に配置できる。ただ、載置面の縦幅が電池駆動機器の縦幅よりも小さい外装ケースをセットするスタンドにおいては、ケース保持凹部の横幅を機器保持凹部の横幅よりも小さくすることもできる。

さらに、図に示す機器保持凹部６５は、内部にゴミや小さな異物が侵入する状態においても電池駆動機器９０を定位置にセットできるように、機器保持凹部６５の底面から突出する支持凸部６７を設けている。図に示すスタンド６１は、溝状の機器保持凹部６５の底面６５Ａの両端部に位置して支持凸部６７を設けている。この支持凸部６７は、機器保持凹部６５に挿入される電池駆動機器９０の下側に位置する側面９０Ｂに当接する状態で電池駆動機器９０を支持する。すなわち、電池駆動機器９０の側面９０Ｂを機器保持凹部６５の底面６５Ａから浮かせる状態で、言い換えると、機器保持凹部６５の底面６５Ａと電池駆動機器９０の側面９０Ｂとの間に隙間を設ける状態で支持する。したがって、小さな異物が機器保持凹部６５に侵入する状態においては、この隙間に異物を介在させることによって、電池駆動機器９０のセット位置がずれるのを有効に防止し、また、誤って機器保持凹部６５に水等をこぼした場合においても、侵入する水をこの隙間に沿って流下させることで、電池駆動機器９０の側面９０Ｂから浸水するのを確実に防止できる。

以上のスタンド６１は、本体ケース６１Ａの横幅を外装ケースや電池駆動機器の横幅（長手方向の全長）よりも大きくするが、スタンドは、図１３に示すように、本体ケース１６１Ａの横幅を外装ケース２０や電池駆動機器９０の横幅（長手方向の全長）よりも短くすることもできる。図１３に示すスタンド１６１は、本体ケース１６１Ａの上面に設けたケース保持部１６２である溝状のケース保持凹部１６４と、機器保持部１６３である溝状の機器保持凹部１６５とを箱形のスタンド１６１の両側面まで延長して設けている。このスタンド１６１は、図に示すように、ケース保持凹部１６４にセットされる外装ケース２０の両端部と、機器保持凹部１６５にセットされる電池駆動機器９０の両端部を、スタンド１６１の外側に突出させる姿勢で保持する。このスタンド１６１は、最も簡単な形状としながら、全長の異なる外装ケース２０であってもケース保持凹部１６４に挿入して傾斜姿勢に保持でき、また、全長の異なる電池駆動機器９０であっても機器保持凹部１６５に挿入して傾斜姿勢に保持できる。

図１３のスタンド１６１も、図１４に示すように、ケース保持凹部１６４と機器保持凹部１６５とを異なる深さとしている。図１４に示すスタンド１６１は、ケース保持凹部１６４を機器保持凹部１６５よりも深く成形している。この形状のスタンド１６１も、図１４に示すように、深さの深いケース保持凹部１６４で外装ケース２０を位置決めしながら定位置に固定し、深さの浅い機器凹部１６５に電池駆動機器９０をセットすることで、電池駆動機器９０を載置面２３の定位置に配置できる。

以上の無接点充電器６０、１６０は、以下の動作で電池駆動機器９０を定位置にセットして電池９２を充電する。
（１）スタンド６１、１６１に外装ケース２０をセットする。外装ケース２０は、スタンド６１、１６１に設けたケース保持凹部６４、１６４に片側の側縁部が挿入されて、すなわち、外装ケース２０の長手方向が水平方向となるようにケース保持凹部６４、１６４に挿入されて、全体が傾斜した姿勢で固定される。外装ケース２０は、載せプレート２１の載置面２３を上方に向けた傾斜姿勢としてスタンド６１、１６１に固定される。
（２）電池駆動機器９０を載せプレート２１の載置面２３にセットする。電池駆動機器９０は、スタンド６１、１６１に設けた機器保持凹部６５、１６５に下端部が嵌入されて傾斜姿勢にセットされる。このとき、電池駆動機器９０に内蔵する受電コイル９１が、送電コイル１１と対向する位置となるように位置決めしながらセットする。
（３）送電コイル１１が受電コイル９１に電磁結合されて、送電コイル１１から受電コイル９１に交流電力が搬送される。
（４）電池駆動機器９０は、受電コイル９１の交流電力を整流して直流に変換し、この直流で内蔵する電池９２を充電する。無接点充電器６０は、電池駆動機器９０の電池９２の充電状態を、表示部１５であるＬＥＤ１６の点灯状態で外部に表示する。

以上の無接点充電器６０は、スタンド６１、１６１を簡単な構造として、小さくして軽量にしながら、外装ケース２０を確実に傾斜姿勢に保持できる特徴がある。とくに、以上のスタンド６１、１６１は、上面に配置される外装ケース２０を、ケース保持凹部６４、１６４に挿入される側縁部のみで傾斜姿勢に支持するので、外装ケース２０の半分以上をスタンド６１、１６１の上方に突出させる状態に配置できる。このため、外装ケース２０に内蔵される送電コイル１１や回路基板１３に実装される電子部品１４の発熱を、外装ケース２０の背面側に効果的に放熱できる特徴が実現できる。

さらに、図１５と図１６に示す無接点充電器７０のスタンド７１は、ケース保持部７２が、外装ケース２０の背面側を支持する支持部７６を備えている。支持部７６は、箱形の本体ケース７１Ａの後方において、上面から上方に突出する形状としており、ここに配置される外装ケース２０を所定の傾斜姿勢に保持できるようにしている。図に示すスタンド７１は、外装ケース２０の背面を支持部７６で支持する状態で、外装ケース２０を、載置面２３が上面側となる傾斜姿勢で保持できるようにしている。支持部７６は、図１６に示すように、外装ケース２０を水平面に対して傾斜する姿勢で支持できる構造としており、この支持部７６で外装ケース２０を支持する状態で、外装ケース２０の載置面２３を所定の傾斜角αで傾斜する姿勢に保持できるようにしている。図に示す支持部７６は、外装ケース２０の背面を支持する支持面７６Ａを備えており、この支持面７６Ａを、傾斜する外装ケース２０の背面に沿う傾斜面としている。この形状の支持部７６は、外装ケース２０の背面を広い面で安定して支持して、外装ケース２０を所定の傾斜姿勢に支持できる。

さらに、ケース保持部７２は、支持部７６で支持される外装ケース２０がずれ落ちないように、外装ケース２０の下端縁を保持するケース保持凹部７４を備えている。図に示すケース保持凹部７４は、支持部７６に支持される外装ケース２０がずれ落ちないように、外装ケース２０の側縁部を挿入する溝状としている。溝状のケース保持凹部７４は、傾斜姿勢で配置される外装ケース２０の下端部を嵌入して保持する。以上のケース保持部７２は、支持部７６で外装ケース２０の背面を支持し、ケース保持凹部７４で外装ケース２０下端部を保持して所定の傾斜姿勢で保持する。ただ、ケース保持部は、必ずしもケース保持凹部を備える必要はなく、支持部にセットされる外装ケースを傾斜姿勢に保持できる他の形状、たとえば、外装ケースの下端を係止する凸部や凸条等とすることもできる。以上の無接点充電器７０は、スタンド７１の後方に設けた支持部７６によって、外装ケース２０を安定して傾斜姿勢に保持できる特徴がある。

さらに、図に示すスタンド７１は、傾斜する載置面２３にセットされる電池駆動機器９０を傾斜姿勢で保持するために、載置面２３に載置される電池駆動機器９０を傾斜姿勢に保持する機器保持部７３を備えている。図に示す機器保持部７３は、載置面２３にセットされる電池駆動機器９０の下端となる側面９０Ｂを支持する機器保持凹部７５と、電池駆動機器９０の下端縁の前面側を係止する機器保持凸部７７としている。機器保持凹部７５は、ケース保持凹部７４に隣接して前方に設けられている。ケース保持凹部７４に隣接して設けられる機器保持凹部７５は、ケース保持凹部７４にセットされる外装ケース２０の載置面２３を表出させて、電池駆動機器９０を所定の位置にセットできる深さと形状としている。また、図のスタンド７１は、電池駆動機器９０の両側に対向して機器保持凸部７７を設けており、これらの機器保持凸部７７に電池駆動機器９０の下端の前面を当接させる状態で電池駆動機器９０をセットしている。ただ、機器保持部は、載置面にセットされる電池駆動機器を傾斜姿勢に保持できる他の形状とすることもできる。

さらに、図１６のスタンド７１も、ケース保持凹部７４と機器保持凹部７５とを異なる深さとしている。図１６に示すスタンド７１は、ケース保持凹部７４を機器保持凹部６５よりも深く成形している。この形状のスタンド７１も、図１６に示すように、深さの深いケース保持凹部７４で外装ケース２０を位置決めしながら定位置に配置し、深さの浅い機器凹部７５に電池駆動機器９０をセットすることで、電池駆動機器９０を載置面２３の定位置に配置できる。

以上の無接点充電器６０、１６０、７０は、傾斜する載置面２３にセットされる電池駆動機器９０を傾斜姿勢で保持するための機器保持部６３、１６３、７３をスタンド６１、１６１、７１に設けている。ただ、無接点充電器は、電池駆動機器を傾斜姿勢で保持する機器保持部を、外装ケースに設けることもできる。このような無接点充電器は、前述の図９に示す外装ケース２０’を傾斜姿勢で配置して実現できる。すなわち、この無接点充電器８０は、図１７と図１８に示すように、外装ケース２０’の両側に設けた土手５１の一方を、傾斜姿勢でセットされる電池駆動機器９０の下端を保持する機器保持部５３に兼用することができる。このスタンド８１は、傾斜姿勢で配置される外装ケース２０’を傾斜姿勢で配置すると共に、載置面２３にセットされる電池駆動機器９０を外装ケース２０’の土手５１である機器保持部５３で保持して、電池駆動機器９０を所定の姿勢に保持できる。このスタンド８１は、ケース保持部８２が、外装ケース２０の背面側を支持する支持部８６と、支持部８６で支持される外装ケース２０’がずれ落ちないように、外装ケース２０’の下端部を保持するケース保持凹部８４と、外装ケース２０’の下端縁の前面側を係止するケース保持凸部８８とを備えている。

図に示すスタンド８１は、本体ケース８１Ａの後方の上面に外装ケース２０’を支持する支持部８６を設けると共に、傾斜面である支持面８４Ａで支持される外装ケース２０’がずれ落ちないように、外装ケース２０’の下端部を保持するケース保持凹部８４とケース保持凸部８８を本体ケース８１Ａに設けている。図に示すケース保持凸部８８は、外装ケース２０’の下端部に当接して、これを支持する凸条としている。

以上の無接点充電器７０、８０は、以下の動作で電池駆動機器９０を定位置にセットして電池９２を充電する。
（１）スタンド７１、８１の支持部７４、８４に外装ケース２０、２０’をセットする。外装ケース２０、２０’は、長手方向が水平方向となるように配置されると共に、背面側が支持部７４、８４で支持され、さらに、下端部がケース保持凹部７４、８５やケース保持凸部８８に保持されて、全体が傾斜した姿勢でセットされる。外装ケース２０、２０’は、載せプレート２１、２１’の載置面２３を上方に向けた傾斜姿勢としてスタンド７１、８１にセットされる。
（２）電池駆動機器９０を載せプレート２１、２１’の載置面２３にセットする。このとき、電池駆動機器９０は、内蔵する受電コイル９１が、送電コイル１１と対向する位置となるように位置決めしながらセットする。
（３）送電コイル１１が電池駆動機器９０の受電コイル９１に電磁結合されて、送電コイル１１から受電コイル９１に交流電力が搬送される。
（４）電池駆動機器９０は、受電コイル９１の交流電力を整流して直流に変換し、この直流で内蔵する電池９２を充電する。無接点充電器７０、８０は、電池駆動機器９０の電池９２の充電状態を、表示部１５であるＬＥＤ１６の点灯状態で外部に表示する。

以上の無接点充電器６０、１６０、７０、８０は、スタンド６１、１６１、７１、８１が外装ケース２０、２０’を保持する角度、すなわち載置面２３の傾斜角αを、２０度〜８０度、好ましくは３０度〜７５度、さらに、好ましくは４０度〜７０度とする。このように、傾斜角αを４０度よりも大きくして載置面２３を起立姿勢に近似させる構造は、電池駆動機器９０の主面に表示される画面の文字や映像を正面から見やすくできる特徴がある。

以上のように、載置面２３を傾斜姿勢で配置する無接点充電器６０、１６０、７０、８０は、傾斜姿勢の載置面２３に電池駆動機器９０をセットすることで、電池駆動機器９０を傾斜姿勢に保持して、電池駆動機器９０の画面を見やすい姿勢としながら充電できる。とくに、図に示すように、電池駆動機器９０を横置きの姿勢で無接点充電器６０、１６０、７０、８０にセットして、電池駆動機器９０の画面を見ながら充電できる。また、載置面２３を傾斜姿勢とすることで、電池駆動機器９０と載置面２３との間に金属などの異物が入り込む事態を確実に回避できる特徴もある。

本発明に係る無接点充電器は、充電できる電池を内蔵している電池駆動機器、たとえば、携帯電話機やスマートフォン、タブレット等の充電に好適に利用できる。

１０…無接点充電器
１１…送電コイル
１２…交流電源
１３…回路基板 １３Ａ…部品装着面
１３Ｂ…基板面
１３ａ…位置決め穴
１３ｂ…位置決め穴
１４…電子部品
１５…表示部
１６…ＬＥＤ
１７…ランプリーダー
１８…点灯回路
１９…入力コネクタ
２０…外装ケース ２０’…外装ケース
２１…載せプレート ２１’…載せプレート
２２…下ケース
２３…載置面
２４…ガイド ２４Ａ…図形
２４Ｂ…図形
２４Ｃ…図形
２５…周壁
２６…支持リブ
２７…嵌合凸部
２８…テスト窓
２９…表示窓
３０…ホルダーケース ３０Ａ…コイル領域
３０Ｂ…基板流域
３１…コイル嵌着凹部
３２…嵌入凸部
３３…段差部
３４…周壁
３５…支持壁
３６…支持ボス
３７…位置決め凸部 ３７ａ…位置決め凸部
３７ｂ…位置決め凸部
３８…区画壁
３９…開口部
４０…止ネジ
４１…シールド板
４２…両面テープ
４３…テストポイント
４４…ラベルシート
４５…プリント基板
４７…嵌合穴
４８…貫通穴
４９…ＡＣアダプタ ４９Ａ…出力端子
５０…無接点充電器
５１…土手
５２…切欠部
５３…機器保持部
６０…無接点充電器
６１…スタンド ６１Ａ…本体ケース
６２…ケース保持部
６３…機器保持部
６４…ケース保持凹部 ６４Ａ…内面
６４ａ…貫通穴
６５…機器保持凹部 ６５Ａ…底面
６７…支持凸部
６８…係止フック
６９…係止アーム
７０…無接点充電器
７１…スタンド ７１Ａ…本体ケース
７２…ケース保持部
７３…機器保持部
７４…ケース保持凹部
７５…機器保持凹部
７６…支持部 ７６Ａ…支持面
７７…機器保持凸部
８０…無接点充電器
８１…スタンド ８１Ａ…本体ケース
８２…ケース保持部
８４…ケース保持凹部
８６…支持部 ８６Ａ…支持面
８８…ケース保持凸部
９０…電池駆動機器 ９０Ａ…表示面
９０Ｂ…側面
９１…受電コイル
９２…電池
９３…充電回路
９４…整流回路
９５…平滑回路 ９５Ａ…平滑コンデンサー
９６…充電制御回路
９７…アンテナ
９８…マーク
９９…機器ケース ９９Ａ…表面プレート
９９Ｂ…背面プレート
１６０…無接点充電器
１６１…スタンド １６１Ａ…本体部
１６２…溝部
１６３…機器保持部
１６４…ケース保持凹部
１６５…機器保持凹部
２９０…充電台
２９１…電池駆動機器
２９３…充電台
２９４…電池駆動機器
２９５…突起
２９６…凹部

Claims (12)

1. 電池駆動機器の受電コイルに磁気誘導作用で電力搬送して、内蔵される電池を充電するための無接点充電器であって、
   上面を電池駆動機器の載置面として、上下に二分割される薄型の外装ケースと、
   前記載置面にセットされる電池駆動機器の受電コイルに電磁結合される送電コイルと、
   前記送電コイルに交流電力を供給する交流電源を実現する電子部品を実装してなる回路基板と、
   を備えており、
   前記送電コイルと前記回路基板は、前記外装ケースに内蔵されると共に、前記外装ケースの長手方向において並べて配置されており、かつ両者は離間されてなることを特徴とする無接点充電器。
2. 請求項１に記載される無接点充電器であって、
   前記回路基板は、基板の裏面側に前記電子部品を実装してなることを特徴とする無接点充電器。
3. 請求項１または２に記載される無接点充電器であって、
   前記外装ケースが、電池駆動機器を脱着自在に載せる載置面を有する載せプレートと、該載せプレートで開口部が閉塞される上方開口の下ケースとに分割されると共に、
   前記送電コイルと前記回路基板が、ホルダーケースを介して前記外装ケースの定位置に配置されてなることを特徴とする無接点充電器。
4. 請求項３に記載される無接点充電器であって、
   前記ホルダーケースは、前記送電コイルを配置するコイル領域と前記回路基板を配置する基板領域に区画されており、
   該ホルダーケースは、前記コイル領域において、前記送電コイルを嵌入するコイル嵌着凹部を有することを特徴とする無接点充電器。
5. 請求項４に記載される無接点充電器であって、
   前記ホルダーケースは、前記コイル嵌着凹部に配置される前記送電コイルの上面と、前記基板領域に固定される前記回路基板の表面とを略同一平面として、前記載せプレートの内面に沿って配置してなることを特徴とする無接点充電器。
6. 請求項２に記載される無接点充電器であって、
   前記外装ケースが、電池駆動機器を脱着自在に載せる載置面を有する載せプレートと、該載せプレートで開口部が閉塞される上方開口の下ケースとに分割されると共に、
   前記送電コイルと前記回路基板が、ホルダーケースを介して前記外装ケースの定位置に配置されており、
   前記ホルダーケースは、前記送電コイルを配置するコイル領域と前記回路基板を配置する基板領域に区画されており、
   該ホルダーケースは、前記基板領域において、前記回路基板に実装された電子部品と対向する位置に開口部を設けて、該開口部に配置される該電子部品を前記下ケースの内面に対向して配置してなることを特徴とする無接点充電器。
7. 請求項１から６のいずれか一に記載の無接点充電器であって、
   前記外装ケースが、前記載置面の外周縁の少なくとも一部に、該載置面に載置された電池駆動の側面を保持する土手を設けてなることを特徴とする無接点充電器。
8. 請求項１から７のいずれか一に記載の無接点充電器であって、
   前記載置面には、充電対象の電池駆動機器の載置位置を示すガイドを設けてなることを特徴とする無接点充電器。
9. 請求項１から８のいずれか一に記載の無接点充電器であって、さらに、
   前記外装ケースを傾斜させた姿勢で保持するためのスタンドを備えており、
   前記スタンドは、前記外装ケースを前記載置面が上面側となる傾斜姿勢で保持するケース保持部を備えており、
   さらに、該載置面に載置される電池駆動機器を傾斜姿勢に保持する機器保持部を前記スタンドまたは前記外装ケースに形成してなることを特徴とする無接点充電器。
10. 請求項９に記載の無接点充電器であって、
    前記ケース保持部が、傾斜姿勢で配置される前記外装ケースの背面を支持する支持部と、該外装ケースの下端部を嵌入するケース保持凹部または該外装ケースの下端部を係止するケース保持凸部を備えることを特徴とする無接点充電器。
11. 請求項９または１０に記載の無接点充電器であって、
    前記ケース保持部が、傾斜姿勢で配置される前記外装ケースの下端部を嵌入するケース保持凹部を備えており、
    前記機器保持部が、前記ケース保持凹部の前方に隣接して設けられて、前記載置面に傾斜姿勢で載置される電池駆動機器の下端部を嵌入する機器保持凹部を備えており、
    前記ケース保持凹部と前記機器凹部とを異なる深さとして、前記電池駆動機器を前記載置面の定位置に配置することを特徴とする無接点充電器。
12. 請求項９ないし１１のいずれか一に記載の無接点充電器であって、
    前記ケース保持部が、傾斜姿勢で配置される前記外装ケースの下端部を嵌入するケース保持凹部を備えており、
    前記機器保持部が、前記ケース保持凹部の前方に隣接して設けられて、前記載置面に傾斜姿勢で載置される電池駆動機器の下端部を嵌入する機器保持凹部を備えており、
    前記ケース保持凹部と前記機器凹部とを異なる横幅として、前記電池駆動機器を前記載置面の定位置に配置することを特徴とする無接点充電器。

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