專利名稱:磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及ー種結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜并且電效率高、耐久性優(yōu)異的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)無觸點(diǎn)充電器,其中,將內(nèi)置有受電側(cè)線圈的可充電電池放置在上面,使安裝有輸電側(cè)線圈的臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向上自如移動(dòng)并利用磁感應(yīng)作用向所述受電側(cè)線圈傳輸電力。
背景技術(shù):
作為使安裝有輸電側(cè)線圈的臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向上自如移動(dòng)的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,已經(jīng)提出了各種方案。例如,在日本特開平2009-247194號(hào)公報(bào)中公開了以下那樣的充電臺(tái)。S卩,在該公報(bào)中,具備以下部件與交流電源(12)連接并在感應(yīng)線圈(51)中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)的電源線圈(11);內(nèi)置有所述電源線圈(11)并具有在上面放置電池內(nèi)置設(shè)備 (50)的上面板01)的殼體00);內(nèi)置在所述殼體00)中并使電源線圈(11)沿著上面板 (21)的內(nèi)表面移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(1 ;檢測(cè)載置在上面板01)上的電池內(nèi)置設(shè)備(50)的位置并控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)而使電源線圈(11)接近電池內(nèi)置設(shè)備(50)的感應(yīng)線圈(51)的位置檢測(cè)控制器(14)。充電臺(tái)(10)將電源線圈(11)、交流電源(12)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)、位置檢測(cè)控制器(14)內(nèi)置在殼體(20)中。另外,接近感應(yīng)線圈(51)的電源線圈(11)與感應(yīng)線圈(51)進(jìn)行電磁耦合并向感應(yīng)線圈(51)傳輸交流電。電池內(nèi)置設(shè)備(50)對(duì)感應(yīng)線圈(51)的交流電進(jìn)行整流并變換為直流,用所述直流對(duì)內(nèi)置電池(5 進(jìn)行充電。另外,電源線圈(11)配置在殼體00)的上面板01)之下,并配置成沿著上面板 (21)移動(dòng)。從電源線圈(11)向感應(yīng)線圈(51)輸送電力的效率能夠通過縮小電源線圈(11) 與感應(yīng)線圈(51)的間隔來提高。優(yōu)選的是,在使電源線圈(11)接近感應(yīng)線圈(51)的狀態(tài)下,電源線圈(11)與感應(yīng)線圈(51)的間隔設(shè)置成7mm或更小。因此,電源線圈(11)被配置成在上面板01)之下并盡可能接近上面板01)。其公開了 電源線圈(11)由于要以接近放置在上面板01)上的電池內(nèi)置設(shè)備(50)的感應(yīng)線圈(51)的方式移動(dòng),所以要被配置成能夠沿著上面板01)的下表面移動(dòng)的方式。這樣,在磁感應(yīng)式的充電器中,由于能夠通過縮小電源線圈與感應(yīng)線圈的間隔來提高從電源線圈向感應(yīng)線圈傳輸電カ的效率,所以需要盡可能地減小電源線圈與感應(yīng)線圈的間隔。另夕卜,在感應(yīng)線圈移動(dòng)型的充電器中,由于感應(yīng)線圈在X軸方向以及Y軸方向上移動(dòng),所以需要使感應(yīng)線圈沿著殼體的上面板的內(nèi)表面移動(dòng)。但是,雖然在該公報(bào)中沒有明確記載,但在使感應(yīng)線圈沿著上面板的內(nèi)表面移動(dòng)方面存在幾個(gè)問題。圖11是用于說明感應(yīng)線圈與上面板(上殼體)的間隔的圖。首先,如圖11 (a)所示,感應(yīng)線圈201安裝在基座202的上表面,所述基座202固定在滑座203上。 在所述滑座203中插有導(dǎo)桿204,用導(dǎo)桿安裝部205將所述導(dǎo)桿204的兩端固定。在所述感應(yīng)線圈201的上方配置有上殼體206。所述滑座203沿著導(dǎo)桿204在圖中的左右方向(X 軸或Y軸方向)上移動(dòng)。在感應(yīng)線圈201隔著基座202安裝在滑座203上的狀態(tài)下,導(dǎo)桿204與上殼體206 平行的情況下,感應(yīng)線圈201的上表面與上殼體206的下表面的間隔無論在圖中的P-1、 P-2、P-3的哪個(gè)位置處都不變而始終保持恒定,但這些充電器需要大量生產(chǎn),在進(jìn)行大量生產(chǎn)的過程中,如圖11(b)、圖11(c)那樣,由于零件的加工的原因,感應(yīng)線圈201的上表面與上殼體206的下表面的間隔不能始終保持恒定,而是根據(jù)相關(guān)的零件精度,對(duì)所述間隔有很大的影響。圖11(b)為由于圖中左側(cè)的導(dǎo)桿安裝部205稍低ー些而使導(dǎo)桿204變成在圖中向左下傾斜的狀態(tài)。于是,與P-5的位置相比,在P-4的位置處,感應(yīng)線圈201的上表面與上殼體的下表面的間隔擴(kuò)大。即,在P-4的位置上,因?yàn)楦袘?yīng)線圈201從位于上殼體上方的電源線圈(未圖示)離開,所以電カ效率降低。另外,在圖11 (c)中,由于上殼體206的圖中中央部向下方彎曲,所以感應(yīng)線圈201 的上表面與上殼體的下表面的間隔消失。在P-6、P-8的位置處,感應(yīng)線圈201也與上殼體 206的下表面接觸,而在P-7的位置處,感應(yīng)線圈201與上殼體的下表面滑動(dòng)大。于是,在感應(yīng)線圈201移動(dòng)時(shí),這種滑動(dòng)的負(fù)荷增高,對(duì)包含電機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有不良影響。進(jìn)而,由于這種滑動(dòng)反復(fù)進(jìn)行,因而感應(yīng)線圈201或者上殼體206磨損,有可能無法維持所要求的性能。因而,為了避免這種故障,一般考慮在考慮零件精度的前提下將感應(yīng)線圈的上表面與上殼體的下表面的間隔空開若干間隙。但是,零件精度高的要求無法得到緩和,零件精度要求高則零件的價(jià)格高,與此同時(shí)不能始終恒定地保持電源線圈與感應(yīng)線圈的間隔,難以實(shí)現(xiàn)電カ的高效率。另外,在所述中,說明了上殼體206向圖中下方彎曲的情況,但當(dāng)向圖中上方彎曲的情況下,感應(yīng)線圈201的上表面與上殼體的下表面的間隔擴(kuò)大,和向下方彎曲的情況ー樣不能保持電源線圈和感應(yīng)線圈的間隔恒定。[專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本特開2009-247194
發(fā)明內(nèi)容
因而,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)便宜地制造、并且謀求電カ 的高效率的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器。本發(fā)明的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器是具有安裝有輸電線圈的ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電路基板的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于所述ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使X軸用滑塊沿著X軸導(dǎo)桿在X軸方向上移動(dòng);第 ニ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使Y軸用滑塊沿著Y軸導(dǎo)桿在Y軸方向上移動(dòng);臺(tái),所述臺(tái)具有滑座、臺(tái)本體、賦能部件、以及所述輸電線圈,所述滑座向所述X軸方向以及所述Y軸方向移動(dòng)、安裝在所述X軸用滑塊以及所述Y軸用滑塊上、并且如果所述X軸用滑塊在X軸方向上移動(dòng)則隨著所述Y軸用滑塊向X方向移動(dòng)、而如果所述Y軸用滑塊在Y軸方向上移動(dòng)則隨著所述X軸用滑塊向Y軸方向移動(dòng),所述臺(tái)本體以能夠在Z方向上移動(dòng)的方式固定在所述滑座上,所述賦能部件夾在所述滑座與所述臺(tái)本體之間,而所述輸電線圈安裝于所述臺(tái)本體的上表面,其中,所述電路基板具有包括檢測(cè)放置在上殼體的上表面上的所述可充電電池的位置的位置檢測(cè)電路和對(duì)所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制電路的電路基板,當(dāng)所述位置檢測(cè)電路檢測(cè)安裝有所述受電線圈的可充電電池,利用所述驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而移動(dòng)所述臺(tái)吋,所述輸電線圈由所述賦能部件的附加カ而按壓在所述電路基板上,所述臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向上移動(dòng)。優(yōu)選地,可以在所述輸電線圈的上表面或者所述電路基板的下表面的至少一方上附著滑動(dòng)接觸保護(hù)片。優(yōu)選地,附著于所述輸電線圈的上表面的滑動(dòng)接觸保護(hù)片的材質(zhì)可以采用聚乙火布。優(yōu)選地,附著于所述電路基板的下表面的滑動(dòng)接觸保護(hù)片的材質(zhì)可以采用聚酷。優(yōu)選地,所述賦能部件可以采用壓縮彈簧。優(yōu)選地,所述滑座具有呈方筒形的方筒部,在所述方筒部的上部設(shè)置有至少2個(gè)凸緣,并且在所述方筒部的頂面上設(shè)置有有底的孔;在所述臺(tái)本體上設(shè)置有安裝所述輸電線圈的基座部,并且在所述基座部的下表面上設(shè)置有有底的凹部且還設(shè)置至少2個(gè)爪部; 所述壓縮彈簧容納在所述滑座的孔與所述臺(tái)本體的凹部之間,并通過分別將所述臺(tái)本體的爪部鉤掛在所述滑塊的凸緣上,將臺(tái)本體固定在所述滑座上。優(yōu)選地,可以在所述滑座的上表面與所述臺(tái)本體的基座部的下表面之間設(shè)置微小的間隙。本發(fā)明的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器在滑座和臺(tái)本體之間夾著賦能部件, 對(duì)所述臺(tái)本體在接近在Z方向上的上殼體的方向上賦與勢(shì)能。因此,在驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而所述臺(tái)移動(dòng)時(shí),安裝在所述臺(tái)本體的上表面的所述輸電線圈靠所述賦能部件的附加カ的作用而按壓在配置于所述殼體的下表面ー側(cè)的電路基板上,在將所述輸電線圈與所述電路基板的距離保持為恒定間隔的同吋,臺(tái)能夠在X軸方向以及Y軸方向上移動(dòng)。其結(jié)果,能夠謀求電カ的高效率化。另外,因?yàn)榕_(tái)本體可以利用賦能部件的作用而在 Z方向上移動(dòng),所以不需要驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等零件的高精度,能夠降低成本。另外,如果在所述輸電線圈的上表面或者所述電路基板的下表面的至少一方上附著滑動(dòng)接觸保護(hù)片,則能夠防止因所述輸電線圈以及所述電路基板的滑動(dòng)引起的磨損。另外,如果附著在所述輸電線圈的上表面的滑動(dòng)接觸保護(hù)片的材質(zhì)采用滑動(dòng)性良好的聚乙烯,則滑動(dòng)性提高。另外,如果附著在所述電路基板的下表面的滑動(dòng)接觸保護(hù)片的材質(zhì)采用防止靜電的聚酷,則能夠防止因滑動(dòng)發(fā)生的靜電帶電。另外,如果所述賦能部件采用壓縮彈簧,則能夠謀求廉價(jià)以及結(jié)構(gòu)的簡單化。另外,在所述滑座上具有呈方筒的方筒部,在所述方筒部的上部設(shè)置至少2個(gè)凸緣,并在所述方筒部的頂面上設(shè)置有有底的孔;在所述臺(tái)本體上設(shè)置有安裝所述輸電線圈的基座部,并且在所述基座部的下表面上設(shè)置有凹部并且還設(shè)置至少2個(gè)爪部;所述壓縮彈簧容納在所述滑座的孔與所述臺(tái)本體的凹部之間,并且通過分別將所述臺(tái)本體的爪部鉤掛在所述滑座的凸緣上,將臺(tái)本體固定在所述滑座上,這樣,所述臺(tái)本體就可以相對(duì)于所述滑座在Z方向上移動(dòng),當(dāng)所述臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向上移動(dòng)時(shí),能夠使所述輸電線圈在
5所述電路基板上始終ー邊滑動(dòng)ー邊移動(dòng)。 另外,通過在所述滑座的上表面與所述臺(tái)本體的基座部的下表面之間設(shè)置微小的間隙,可以利用簡單的結(jié)構(gòu)使述臺(tái)本體相對(duì)于所述滑座在Z方向上滑動(dòng)。
圖1是本發(fā)明的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)式充電器的外觀斜視圖。
圖2是所述充電器的分解斜視圖。
圖3是表示X軸用滑塊、--對(duì)小齒輪以及蝸輪副的關(guān)系的平面圖。
圖4是表示X軸用滑塊、--對(duì)小齒輪以及蝸輪副的關(guān)系的斜視圖。
圖5是表示Y軸用滑塊、--對(duì)小齒輪以及蝸輪副的關(guān)系的平面圖。
圖6是表示Y軸用滑塊、--對(duì)小齒輪以及蝸輪副的關(guān)系的斜視圖。
圖7是臺(tái)的分解斜視圖。
圖8是滑座的斜視圖。
圖9是以局部剖面表示將滑座向臺(tái)本體安裝的狀態(tài)的斜視圖。
圖10是表示臺(tái)的移動(dòng)狀態(tài)的斜視圖。
圖11是現(xiàn)有技術(shù)中感應(yīng)線圈與上面板的間隔的概略說明圖。
(附圖標(biāo)記說明)
2 可充電電池;3 下殼體;4 ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu);5 上殼體;6 =X軸導(dǎo)桿
7 X軸用滑塊;8 第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);9 :Y軸導(dǎo)桿;10 :Υ軸用滑塊
11第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);12 滑座;13 臺(tái)本體;14 輸電線圈;15 臺(tái)
17驅(qū)動(dòng)控制電路;18 位置檢測(cè)電路;65 方筒部;69 凸緣;70 圓孔
71壓縮彈簧;74 基座部;75 凹部;76 爪部;80 膜;81 片
具體實(shí)施例方式以下,參照
用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器1以及電子設(shè)備等搭載有受電線圈的用作電源的可充電電池2的外觀的側(cè)視圖。這種無觸點(diǎn)充電器1不需要用端子等將充電器一側(cè)和可充電電池一側(cè)連接起來, 而是如圖1所示那樣,只要將可充電電池2放置在充電器1的上面,就可以以無觸點(diǎn)方式將充電器1的電カ傳輸?shù)娇沙潆婋姵?并對(duì)可充電電池2進(jìn)行充電。在充電器ー側(cè)和可充電電池ー側(cè)分別設(shè)置線圏,利用這些線圈并借助于磁感應(yīng)作用將充電器的電カ向可充電電池傳輸并進(jìn)行可充電電池的充電,這在以下詳細(xì)說明。如圖2所示,充電器1是在從矩形的四邊向上方而形成了薄壁的下殼體3內(nèi)配置 ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)4并從上方覆蓋上殼體5構(gòu)成的,下殼體3和上殼體5用未圖示的螺釘固定。圖中箭頭表示各個(gè)軸方向,X表示X軸方向,Y表示Y軸方向,Z表示Z軸方向。所述ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括以下部分與X軸方向平行配置的X軸導(dǎo)桿6 ;由所述X 軸導(dǎo)桿6導(dǎo)引的X軸用滑塊7 ;使所述X軸用滑塊7移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8 ;與Y軸方向平行配置的Y軸導(dǎo)桿9 ;由所述Y軸導(dǎo)桿9導(dǎo)引的Y軸用滑塊10 ;使所述Y軸用滑塊10移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11 ;安裝于所述X軸用滑塊7以及所述Y軸滑塊10兩者上的滑座12 ;以及固定在所述滑座12上的臺(tái)本體13。在所述臺(tái)本體13的上表面安裝有作為輸電ー側(cè)的線圈的輸電線圈14,臺(tái)本體13、輸電線圈14和滑座12構(gòu)成臺(tái)15。在所述上殼體5的下表面ー側(cè)配置有電路基板16。在所述電路基板16上搭載有控制所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8以及第ニ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11的驅(qū)動(dòng)控制電路17 ;檢測(cè)內(nèi)置有受電線圈的所述電源用可充電電池2的位置的位置檢測(cè)電路 18 ;以及檢測(cè)所述電源用可充電電池2充電完畢并停止充電的充電控制電路19等。所述X軸導(dǎo)桿6以及Y軸導(dǎo)桿9是金屬制的圓棒,分別將兩個(gè)端部從上方插入到設(shè)置在所述下殼體3上的凹形的軸安裝部20、20中,并利用軸安裝片21、21來防止從各個(gè)軸安裝部20的拔出。圖3表示所述X軸用滑塊7位于X軸方向的移動(dòng)范圍中的正中心位置上的狀態(tài)。 在X軸用導(dǎo)桿7上,在X軸方向上長的基座部25的兩個(gè)端部具有用于安裝到所述X導(dǎo)桿6 上的一對(duì)導(dǎo)桿部沈、26,并且在所述基座部25的圖中的下部具有與X軸導(dǎo)桿6平行的齒條 27。所述齒條27設(shè)定為X軸用滑塊7的最大距離的一半的長度。另外,所述基座部25還具有從圖中的上部的中央向Y軸方向延伸的延伸部觀。所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8包括X軸用電機(jī)30、與所述電機(jī)30的軸31直接連結(jié)的蝸輪副32、以及裝在所述蝸輪副32與所述齒條27之間的ー對(duì)X軸用小齒輪33、34。在X軸用滑塊7位于X軸方向的移動(dòng)范圍中的正中心位置上的狀態(tài)下,ー對(duì)X軸用小齒輪33、34同時(shí)與所述齒條27的兩端附近的齒嚙合。另外,在本實(shí)施方式中,將ー對(duì)小齒輪33、34的形狀以及尺寸設(shè)置成相同,以謀求零件的通用化,但也可以根據(jù)設(shè)計(jì)等的情況做成不同的形狀以及尺寸。有關(guān)以后說明的Y軸用小齒輪53、54也一祥。所述蝸輪副32與X軸導(dǎo)桿6平行配置,并且與所述X軸用電機(jī)30相對(duì)置ー側(cè)的端部旋轉(zhuǎn)自如地支撐在設(shè)置于下殼體3上的軸支撐部35上。所述蝸輪副32具有第一蝸桿 36和第二蝸桿37,在兩個(gè)蝸桿36、37之間為連結(jié)部38。如圖4所示,X軸用小齒輪33、34為上下兩段的ニ段齒輪。位于下方的第一段齒輪41、43是與所述齒條27嚙合的平齒齒輪,位于上方的第二齒輪40、42分別為與第一蝸桿 36以及第ニ蝸桿37嚙合的斜齒齒輪。 圖5表示所述Y軸用滑塊10位于Y軸方向的移動(dòng)范圍中的正中心位置上的狀態(tài)。 在Y軸用導(dǎo)桿10上,在Y軸方向上長的基座部45的兩個(gè)端部具有用于安裝到所述Y導(dǎo)桿 9上的一對(duì)導(dǎo)桿部46、46,并且在所述基座部45的圖中的下部具有與Y軸導(dǎo)桿9平行的齒條47。所述齒條47設(shè)定為Y軸用滑塊10的最大移動(dòng)距離的一半的長度。另外,所述基座部45還具有從圖中的上部的中央向X軸方向延伸的延伸部48。所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11包括Y軸用電機(jī)50、與所述電機(jī)50的軸51直接連結(jié)的蝸輪副52、以及裝在所述蝸輪副52與所述齒條47之間的ー對(duì)Y軸用小齒輪53、54。在Y軸用滑塊10位于Y軸方向的移動(dòng)范圍中的正中心位置上的狀態(tài)下,ー對(duì)Y軸用小齒輪53、54同時(shí)與所述齒條47的兩端附近的齒嚙合。所述蝸輪副52與Y軸導(dǎo)桿9平行配置,并且與所述Y軸用電機(jī)50相對(duì)置ー側(cè)的端部旋轉(zhuǎn)自如地支撐在設(shè)置于下殼體3上的軸支撐部55上。所述蝸輪副52具有第一蝸桿 56和第二蝸桿57,在兩蝸桿56、57之間為連結(jié)部58。如圖6所示,Y軸用小齒輪53、討為上下兩段的ニ段齒輪。位于上方的第一段齒輪60、62是與所述齒條47嚙合的平齒齒輪,位于下方的第二齒輪61、63分別為與第一蝸桿 56以及第ニ蝸桿57嚙合的斜齒齒輪。圖7是所述臺(tái)15的分解斜視圖。所述臺(tái)15從圖中的下方開始按照滑座12、作為賦能部件的壓縮彈簧71、臺(tái)本體13、以及輸電線圈14的順序在上下方向上重疊配置。如圖7以及圖8所示,在所述滑座12上,在呈方筒形的方筒部65的底面的三個(gè)位置上突出了 L字形的腳部66。S卩,兩個(gè)腳部66以下端的彎曲部67向著左方的方式設(shè)置在圖中的右方,ー個(gè)腳部66以下端的彎曲部67向著左方的方式設(shè)置在圖中的右方。所述方筒部65在所述圖中的正面以及背面的上部分別突出了凸緣69、69,在頂面上具有有底的圓孔70,壓縮彈簧71能夠容納在所述圓孔70內(nèi)。如圖7所示,所述壓縮彈簧71是將線材卷成線圈狀而形成的,是對(duì)按壓的カ產(chǎn)生要恢復(fù)的力的彈簧,在本實(shí)施方式中線材為Φ0. 32mm。如圖8所示,在將所述壓縮彈簧71容納在所述滑座12中的狀態(tài)下,所述壓縮彈簧71的上端從方筒部65的上表面突出。所述滑塊12如圖2所示,按以下方式安裝在X軸用滑塊7的延伸部觀以及Y軸用滑塊10的延伸部48上。即,圖8所示的方筒部65滑動(dòng)自如地安裝在所述Y軸用滑塊10 的延伸部48上,所述三個(gè)腳部66滑動(dòng)自如地安裝在所述X軸用滑塊7的延伸部觀上。由此,圖2所示的滑座12在X軸用滑塊7向X軸方向移動(dòng)時(shí)沿著Y軸用滑塊10的延伸部48 向X軸方向移動(dòng),而在Y軸用滑塊10向Y軸方向移動(dòng)時(shí)沿著X軸用滑塊7的延伸部觀向Y 軸方向移動(dòng)。因而,滑座12與X軸用滑塊7以及Y軸用滑塊10的移動(dòng)一致地在X-Y方向上移動(dòng)。所述臺(tái)本體13如圖7所示那樣,具有安裝所述輸電線圈14的矩形的基座部74,在所述基座部74的下表面的中央部具有圓形的凹部75,并且以著所述凹部75的方式使ー對(duì)爪部76向下方突出。于是,所述臺(tái)本體13與所述滑座12的結(jié)合是通過在將所述壓縮彈簧 71的上端壓接到所述臺(tái)本體13的凹部75的內(nèi)底面上的狀態(tài)下使一對(duì)爪部76與所述滑座 12的一對(duì)凸緣69的位置對(duì)齊的進(jìn)行的。如圖9所示,在所述滑座21插入到所述X軸用滑塊7 (參照?qǐng)D2)以及Y軸用滑塊 10 (參照?qǐng)D幻的狀態(tài)下,在使所述臺(tái)本體13與所述滑座12結(jié)合吋,在所述滑座12的上表面與臺(tái)本體13的下表面之間設(shè)置有微小的間隙tl,在所述滑座12的凸緣69的下表面與所述臺(tái)本體13的爪部76的上表面之間設(shè)置有微小的間隙t2。因此,安裝在臺(tái)本體13上表面的輸電線圈14(參照?qǐng)D2、圖9)抵抗壓縮彈簧71并可以相對(duì)于滑座12在圖中的上下方向上、即、在Z軸方向上以間隙tl以及t2的量移動(dòng)。所述間隙tl在所述上殼體5與基準(zhǔn)值相比還靠圖中的下方的情況下,可以使臺(tái)本體13降低間隙tl的量,而間隙t2在所述上殼體5與基準(zhǔn)值相比還靠圖中的上方的情況下,可以使臺(tái)本體13提高間隙t2的。即,因?yàn)樗雠_(tái)本體13可以在Z方向上移動(dòng),所以在Z方向上即使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的零件精度稍有變化, 只要在所述臺(tái)本體13的可動(dòng)范圍內(nèi),就能夠讓所述輸電線圈14始終與所述電路基板16滑動(dòng)接觸,因此能夠?qū)⑺鲚旊娋€圈14與電路基板16之間的距離保持恒定的間隔。另外,在本實(shí)施方式中,間隔tl為約0. 5mm左右,間隔t2為約0. 8mm左右,但并不限于此。在所述輸電線圈14的上表面貼有作為滑動(dòng)接觸保護(hù)片的膜80。所述膜80可以使用滑動(dòng)性好的材質(zhì),在本實(shí)施方式中,使用聚乙烯制的膜。這種用聚乙烯制的膜能夠防止因所述輸電線圈14與電路基板16的滑動(dòng)接觸所引起的磨損。
在所述電路基板16的下表面貼有作為滑動(dòng)接觸保護(hù)片的片81。所述片81可以使用防止帶電的材質(zhì),在本實(shí)施方式中,使用聚酯制的片。這種用聚酯制的片能夠防止因所述輸電線圈14與電路基板16的滑動(dòng)接觸而導(dǎo)致的靜電帶電。以下,說明ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)4的動(dòng)作。圖10表示ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸電線圈14 (用實(shí)線表示)位于圖中跟前ー側(cè)的原始位置的狀態(tài)。在此狀態(tài)下,在如圖1所示那樣,將可充電電池2放置在輸電線圈14的利用ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)4的移動(dòng)范圍、即可充電范圍時(shí),位置檢測(cè)電路18(參照?qǐng)D2)檢測(cè)可充電電池2。于是,驅(qū)動(dòng)控制電路17(參照?qǐng)D2)啟動(dòng)所述X軸用電機(jī)30以及Y軸用電機(jī)50以使所述輸電線圈14向著可充電電池2的位置移動(dòng)。X軸用電機(jī)30的動(dòng)カ從第一蝸桿36經(jīng)由X軸用小齒輪33傳遞給X軸用滑塊7, 所述滑塊7沿著X軸導(dǎo)桿6向箭頭Xl方向移動(dòng)。同吋,Y軸用電機(jī)50的動(dòng)カ從第二蝸桿 57經(jīng)由Y軸用小齒輪M傳遞給Y軸用滑塊10,所述滑塊10沿著Y軸導(dǎo)桿9向箭頭Yl方向移動(dòng)。于是,所述臺(tái)15因?yàn)槲挥赬軸用滑塊7以及Y軸用滑塊10的延伸部觀、48的交叉部上,所以安裝在所述臺(tái)15上的輸電線圈14也隨著所述交叉部的移動(dòng)而移動(dòng)。當(dāng)輸電線圈14移動(dòng)到規(guī)定的位置吋,利用驅(qū)動(dòng)控制電路17(參照?qǐng)D2)使X軸用電機(jī)30以及Y軸用電機(jī)50停止,并從輸電線圈14向可充電電池2傳輸電力而開始對(duì)可充電電池2充電。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu),可以利用無觸點(diǎn)充電方式而無需連接端子等的連接,可以通過線圈移動(dòng)型來減小線圈的尺寸,另外,無需在充電范圍內(nèi)布滿線圈因而能夠便宜地制造。另外,雖然是用磁感應(yīng)作用傳輸電力的方式,但因?yàn)樵谒龌?2與臺(tái)本體13之間插有壓縮彈簧71,能夠?qū)υ诮咏黌方向上的上殼體5的方向的所述臺(tái)本體13賦能,在通過驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及第ニ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并移動(dòng)所述臺(tái)時(shí),將安裝在所述臺(tái)本體13上表面的所述輸電線圈14按壓在電路基板16上,并在所述輸電線圈14與所述電路基板16之間保持恒的間隔,所以能夠謀求電カ的高效率。另外,因?yàn)榭梢杂脡嚎s彈簧71使臺(tái)本體13在Z方向上移動(dòng),所以無需高度地追求驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的零件精度,能夠進(jìn)ー步減低成本。另外,如果在所述輸電線圈14的上表面或者所述電路基板16的下表面的至少ー 方上附著滑動(dòng)接觸保護(hù)片,則能夠防止所述輸電線圈14以及所述電路基板16的磨損。另外,如果在所述輸電線圈14的上表面貼附聚乙烯制的膜80,則滑動(dòng)性提高。另外,如果在所述電路基板16的下表面貼附聚酯制的片81,則能夠除去因滑動(dòng)導(dǎo)致的靜電帶電。另外,如果所述賦能部件采用壓縮彈簧71,則能夠謀求便宜以及結(jié)構(gòu)的簡單化。另外,在所述滑座12上設(shè)置2個(gè)凸緣69、69并設(shè)置所述圓孔70 ;在所述臺(tái)本體13 上設(shè)置基座部74以及設(shè)置在所述基座部的下表面的凹部75,并且還設(shè)置爪部76、76 ;在所述滑座12的圓孔70和所述臺(tái)本體13的凹部75之間容納所述壓縮彈簧71,并且所述臺(tái)本體13的爪部76、76分別掛扣在所述滑座12的凸緣69、69上,據(jù)此將臺(tái)本體固定在所述滑座12上,這樣,所述臺(tái)本體13可以相對(duì)于所述滑座12在Z方向上移動(dòng),在所述臺(tái)15在X 軸方向以及Y軸方向上移動(dòng)時(shí),能夠讓所述輸電線圈14始終在所述電路基板16上滑動(dòng)接觸并移動(dòng)。另外,通過在所述滑座12的上表面與所述臺(tái)本體13的基座部74的下表面之間設(shè)置微小的間隙t,可以以簡單的結(jié)構(gòu)使所述臺(tái)本體13在Z方向上相對(duì)于所述滑座12移動(dòng)。
另外,在本實(shí)施方式中,說明了將可充電電池放置在上殼體的上表面,但并不限于可充電電池単體,也可以是內(nèi)置有受電線圈的產(chǎn)品,例如,手機(jī)、便攜式音樂播放器、便攜式游戲機(jī)等。
權(quán)利要求
1.一種磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,具有安裝有輸電線圈的ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電路基板,其特征在干所述ニ維移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使X軸用滑塊沿著X軸導(dǎo)桿在X軸方向上移動(dòng);第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使Y軸用滑塊沿著Y軸導(dǎo)桿在Y軸方向上移動(dòng);以及臺(tái),所述臺(tái)具有滑座、臺(tái)本體、賦能部件以及所述輸電線圈,所述滑座向所述X軸方向以及所述Y軸方向移動(dòng)并安裝在所述X軸用滑塊以及所述Y軸用滑塊上、并且如果所述X 軸用滑塊在X軸方向上移動(dòng)則沿著所述Y軸用滑塊向X方向移動(dòng)、而如果所述Y軸用滑塊在Y軸方向上移動(dòng)則沿著所述X軸用滑塊向Y軸方向移動(dòng),所述臺(tái)本體以能夠在Z方向上移動(dòng)的方式固定在所述滑座上,所述賦能部件夾在所述滑座與所述臺(tái)本體之間,而所述輸電線圈安裝在所述臺(tái)本體的上表面,所述電路基板具有包括檢測(cè)放置在上殼體的上表面上的所述可充電電池的位置的位置檢測(cè)電路以及對(duì)所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制電路的電路基板,當(dāng)所述位置檢測(cè)電路檢測(cè)安裝有所述受電線圈的可充電電池,利用所述驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并移動(dòng)所述臺(tái)吋,所述輸電線圈利用所述賦能部件的附加カ而被按壓在所述電路基板上,且所述臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向上移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于在所述輸電線圈的上表面或者所述電路基板的下表面的至少一方上附著有滑動(dòng)接觸保護(hù)片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于附著在所述輸電線圈的上表面上的所述滑動(dòng)接觸保護(hù)片的材質(zhì)采用聚乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于附著在所述電路基板的下表面上的所述滑動(dòng)接觸保護(hù)片的材質(zhì)采用聚酷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于所述賦能部件采用壓縮彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于所述滑座具有呈方筒形的方筒部,在所述方筒部的上部設(shè)置至少兩個(gè)凸緣,并且在所述方筒部的頂面上設(shè)置有有底的孔,在所述臺(tái)本體上設(shè)置有安裝所述輸電線圈的基座部以及設(shè)置在所述基座部的下表面上的有底的凹部,并且還設(shè)置有至少兩個(gè)爪部,在所述滑座的孔與所述臺(tái)本體的凹部之間容納有所述壓縮彈簧,并且所述臺(tái)本體的爪部分別掛扣在所述滑座的凸緣上,據(jù)此將所述臺(tái)本體固定在所述滑座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器,其特征在于在所述滑座的上表面與所述臺(tái)本體的基座部的下表面之間設(shè)置有微小的間隙。
全文摘要
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜且電力效率高的、使安裝有輸電線圈的臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向自如移動(dòng)的磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器。在磁感應(yīng)式線圈移動(dòng)型無觸點(diǎn)充電器中,在滑座與臺(tái)本體之間夾著賦能部件,所述輸電線圈利用所述賦能部件的附加力而被按按壓在電路基板上,且所述臺(tái)在X軸方向以及Y軸方向上移動(dòng)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102570543SQ20111041679
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者山中隆 申請(qǐng)人:德利信電子有限公司