JP2003048177A - 携帯型電動工具 - Google Patents
携帯型電動工具Info
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- JP2003048177A JP2003048177A JP2001236645A JP2001236645A JP2003048177A JP 2003048177 A JP2003048177 A JP 2003048177A JP 2001236645 A JP2001236645 A JP 2001236645A JP 2001236645 A JP2001236645 A JP 2001236645A JP 2003048177 A JP2003048177 A JP 2003048177A
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- power
- power tool
- double layer
- secondary battery
- layer capacitor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Portable Power Tools In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用電源タイプの電動工具と同様のパワーを
出力でき、かつ操作性と作業性に優れている充電式の携
帯型電動工具を得る。 【解決手段】 蓄電装置を備えた携帯型電動工具におい
て、前記蓄電装置が二次電池と、ＤＣ／ＤＣコンバータ
が接続された電気二重層キャパシタであって、前記電気
二重層キャパシタを充電する充電回路と、前記ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータとで構成された携帯型電動工具とする。
出力でき、かつ操作性と作業性に優れている充電式の携
帯型電動工具を得る。 【解決手段】 蓄電装置を備えた携帯型電動工具におい
て、前記蓄電装置が二次電池と、ＤＣ／ＤＣコンバータ
が接続された電気二重層キャパシタであって、前記電気
二重層キャパシタを充電する充電回路と、前記ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータとで構成された携帯型電動工具とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として家庭用あ
るいは産業用に使用されるのに好適な、電源ケーブルを
持たない充電式の携帯型電動工具に関する。
るいは産業用に使用されるのに好適な、電源ケーブルを
持たない充電式の携帯型電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】室内で用いる電動ドリルなどの小型の電
動工具は、通常、商用電源から電力を供給するための電
源ケーブルを必要としていた。屋外で作業する場合や、
室内でも作業者が頻繁に方向を変えたり位置を変えたり
する場合などには、電源ケーブルが作業において邪魔で
あった。
動工具は、通常、商用電源から電力を供給するための電
源ケーブルを必要としていた。屋外で作業する場合や、
室内でも作業者が頻繁に方向を変えたり位置を変えたり
する場合などには、電源ケーブルが作業において邪魔で
あった。
【０００３】そこで、操作性・作業性を向上させる目的
で、二次電池を備えた充電式の電動工具が多数提案され
ている。従来の携帯型電動工具の構成を図５に示す。電
動ドリルなど携帯して作業する電動工具では、電池を大
きくできないなどの問題があったが、エネルギ密度の高
い二次電池を作業者がベルトや衣服に装着して電動工具
に供給する構成が考案されている。従って、携帯して作
業をするためのエネルギ量としては、ほとんど問題にな
らなかった。
で、二次電池を備えた充電式の電動工具が多数提案され
ている。従来の携帯型電動工具の構成を図５に示す。電
動ドリルなど携帯して作業する電動工具では、電池を大
きくできないなどの問題があったが、エネルギ密度の高
い二次電池を作業者がベルトや衣服に装着して電動工具
に供給する構成が考案されている。従って、携帯して作
業をするためのエネルギ量としては、ほとんど問題にな
らなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在の二次電池では、
商用電源から電力を供給する場合に比べて、供給できる
電力が小さい。そのため、パワーが必要な作業において
は、二次電池では不十分であった。電動工具において
は、連続して作業をする時間は長くはないが、パワーが
大きいことが求められる作業が多い。そのため、二次電
池を使用することによるパワー不足は問題であった。
商用電源から電力を供給する場合に比べて、供給できる
電力が小さい。そのため、パワーが必要な作業において
は、二次電池では不十分であった。電動工具において
は、連続して作業をする時間は長くはないが、パワーが
大きいことが求められる作業が多い。そのため、二次電
池を使用することによるパワー不足は問題であった。
【０００５】そこで、パワー密度が圧倒的に高い電気二
重層キャパシタを電源として用いる方法が考えられる。
しかし、電気二重層キャパシタは、エネルギ密度が低い
ために、前記の従来例のように身体に多数装着しても全
体のエネルギ量が、なお不足であった。また、充電回数
が増えることによる作業性の低下が大きな問題であっ
た。
重層キャパシタを電源として用いる方法が考えられる。
しかし、電気二重層キャパシタは、エネルギ密度が低い
ために、前記の従来例のように身体に多数装着しても全
体のエネルギ量が、なお不足であった。また、充電回数
が増えることによる作業性の低下が大きな問題であっ
た。
【０００６】従って、本発明の目的は、商用電源タイプ
の電動工具と同様のパワーを出力でき、かつ操作性と作
業性に優れている充電式の携帯型電動工具を提供するこ
とである。
の電動工具と同様のパワーを出力でき、かつ操作性と作
業性に優れている充電式の携帯型電動工具を提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、エネルギ密度
が高い事と、パワー密度が高い事の両方を満足する充電
式の携帯型電動工具を提供するものであり、本発明の携
帯型電動工具は、蓄電装置が二次電池とＤＣ／ＤＣコン
バータが接続された電気二重層キャパシタで構成され、
パワーが必要となる時には電力を電気二重層キャパシタ
から供給し、電気二重層キャパシタには二次電池から充
電を行うことにより、断続的ではあるが大きなパワーで
長時間動作可能なことを特徴とする携帯型電動工具を提
供する。
が高い事と、パワー密度が高い事の両方を満足する充電
式の携帯型電動工具を提供するものであり、本発明の携
帯型電動工具は、蓄電装置が二次電池とＤＣ／ＤＣコン
バータが接続された電気二重層キャパシタで構成され、
パワーが必要となる時には電力を電気二重層キャパシタ
から供給し、電気二重層キャパシタには二次電池から充
電を行うことにより、断続的ではあるが大きなパワーで
長時間動作可能なことを特徴とする携帯型電動工具を提
供する。
【０００８】また、本発明によると、電動工具の負荷が
前記二次電池から電力を供給する機能と前記電気二重層
キャパシタから電力を供給する機能を切り換えるスイッ
チ回路を備え、電動工具を動作させない時には二次電池
から電気二重層キャパシタに電力を供給することを特徴
とする携帯型電動工具を提供する。
前記二次電池から電力を供給する機能と前記電気二重層
キャパシタから電力を供給する機能を切り換えるスイッ
チ回路を備え、電動工具を動作させない時には二次電池
から電気二重層キャパシタに電力を供給することを特徴
とする携帯型電動工具を提供する。
【０００９】また、本発明によると、負荷が消費する電
力を検出する電力検知回路と前記スイッチ回路を制御す
る制御装置を備え、負荷の消費電力が大きい時、すなわ
ち大きなパワーを必要とする時は、電気二重層キャパシ
タから電力を供給し、負荷の消費電力が小さいときは、
二次電池から電力を供給するように自動的に前記スイッ
チ回路を切り換えることを特徴とする携帯型電動工具を
提供する。
力を検出する電力検知回路と前記スイッチ回路を制御す
る制御装置を備え、負荷の消費電力が大きい時、すなわ
ち大きなパワーを必要とする時は、電気二重層キャパシ
タから電力を供給し、負荷の消費電力が小さいときは、
二次電池から電力を供給するように自動的に前記スイッ
チ回路を切り換えることを特徴とする携帯型電動工具を
提供する。
【００１０】さらに、本発明によると、電動工具に内蔵
している二次電池あるいは作業者がベルトや衣服に装着
している二次電池とは別に電力貯蔵装置を接続する端子
を備え、該電力貯蔵装置から負荷に電力を供給するか、
もしくは二次電池および電気二重層キャパシタに充電を
する構造になっていることを特徴とする携帯型電動工具
を提供する。
している二次電池あるいは作業者がベルトや衣服に装着
している二次電池とは別に電力貯蔵装置を接続する端子
を備え、該電力貯蔵装置から負荷に電力を供給するか、
もしくは二次電池および電気二重層キャパシタに充電を
する構造になっていることを特徴とする携帯型電動工具
を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態による携帯型
電動工具について、以下に説明する。
電動工具について、以下に説明する。
【００１２】（実施の形態１）図１は、本発明による実
施の形態１による携帯型電動工具の説明図である。図１
の携帯型電動工具は、二次電池２と、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３が接続された電気二重層キャパシタ１からなる蓄
電装置と、前記電気二重層キャパシタ１を充電する充電
回路５と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ３とで構成されて
いる。
施の形態１による携帯型電動工具の説明図である。図１
の携帯型電動工具は、二次電池２と、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３が接続された電気二重層キャパシタ１からなる蓄
電装置と、前記電気二重層キャパシタ１を充電する充電
回路５と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ３とで構成されて
いる。
【００１３】本発明の携帯型電動工具においては、通常
は、二次電池２から充電回路５を介して電気二重層キャ
パシタ１に充電を行う。スイッチ回路６ａをＯＮにして
モーター４を動作させるときには、電気二重層キャパシ
タ１からＤＣ／ＤＣコンバータ３を介してモーター４に
給電を行う。それでもパワーが足りないときには、二次
電池２から電力を供給しても構わない。本構成の電動工
具の最大出力電力は、電気二重層キャパシタ１の電力と
二次電池２の電力との合計となる。
は、二次電池２から充電回路５を介して電気二重層キャ
パシタ１に充電を行う。スイッチ回路６ａをＯＮにして
モーター４を動作させるときには、電気二重層キャパシ
タ１からＤＣ／ＤＣコンバータ３を介してモーター４に
給電を行う。それでもパワーが足りないときには、二次
電池２から電力を供給しても構わない。本構成の電動工
具の最大出力電力は、電気二重層キャパシタ１の電力と
二次電池２の電力との合計となる。
【００１４】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２による携帯型電動工具の説明図である。図２の携
帯型電動工具は、二次電池２と、電気二重層キャパシタ
１との蓄電装置を有し、前記電気二重層キャパシタ１を
充電する充電回路５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３とで構
成された携帯型電動工具であって、前記二次電池２から
電力を供給する機能と前記電気二重層キャパシタ１から
電力を供給する機能を切り換えるスイッチ回路６ｂ，６
ｃとを備えた携帯型電動工具である。
形態２による携帯型電動工具の説明図である。図２の携
帯型電動工具は、二次電池２と、電気二重層キャパシタ
１との蓄電装置を有し、前記電気二重層キャパシタ１を
充電する充電回路５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３とで構
成された携帯型電動工具であって、前記二次電池２から
電力を供給する機能と前記電気二重層キャパシタ１から
電力を供給する機能を切り換えるスイッチ回路６ｂ，６
ｃとを備えた携帯型電動工具である。
【００１５】ここで、本発明の携帯型電動工具を使用す
る作業者が判断して、大きなパワーが必要な時には、ス
イッチ回路の６ｃをＯＮに、小さなパワーでよいとき
は、スイッチ回路６ｂをＯＮにすることにより、出力す
るパワーを調節できる。あるいは、最大のパワーを得る
ためにスイッチ回路６ｂおよび６ｃを両方ともＯＮにし
ても構わない。
る作業者が判断して、大きなパワーが必要な時には、ス
イッチ回路の６ｃをＯＮに、小さなパワーでよいとき
は、スイッチ回路６ｂをＯＮにすることにより、出力す
るパワーを調節できる。あるいは、最大のパワーを得る
ためにスイッチ回路６ｂおよび６ｃを両方ともＯＮにし
ても構わない。
【００１６】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の
形態３による携帯型電動工具の説明図である。図３の携
帯型電動工具は、二次電池２と、電気二重層キャパシタ
１との蓄電装置を有し、前記電気二重層キャパシタ１を
充電する充電回路５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３とで構
成され、負荷が消費する電力を検出する電力検知回路７
と前記二次電池２から電力を供給する機能と前記電気二
重層キャパシタ１から電力を供給する機能を切り換える
スイッチ回路６ｂ，６ｃ，６ｄとを備えた携帯型電動工
具である。
形態３による携帯型電動工具の説明図である。図３の携
帯型電動工具は、二次電池２と、電気二重層キャパシタ
１との蓄電装置を有し、前記電気二重層キャパシタ１を
充電する充電回路５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３とで構
成され、負荷が消費する電力を検出する電力検知回路７
と前記二次電池２から電力を供給する機能と前記電気二
重層キャパシタ１から電力を供給する機能を切り換える
スイッチ回路６ｂ，６ｃ，６ｄとを備えた携帯型電動工
具である。
【００１７】本発明の携帯型電動工具では、モーター４
へのパワーの調節を作業者が判断するのではなく、モー
ター４が必要とする電力を電力検出回路７で測定して、
スイッチ回路６ｂ、６ｃ、６ｄを制御装置８で制御す
る。ここでは、出力電力を電力検出回路７で検知して、
大きな電力が必要になれば、その電力によってスイッチ
回路６ｂおよび６ｃを実施の形態２と同様に自動的に切
り換える。
へのパワーの調節を作業者が判断するのではなく、モー
ター４が必要とする電力を電力検出回路７で測定して、
スイッチ回路６ｂ、６ｃ、６ｄを制御装置８で制御す
る。ここでは、出力電力を電力検出回路７で検知して、
大きな電力が必要になれば、その電力によってスイッチ
回路６ｂおよび６ｃを実施の形態２と同様に自動的に切
り換える。
【００１８】ここで、二次電池２から出力する電力をで
きる限り低く抑えることにより、二次電池２の寿命を高
めることができる。また、二次電池２から電力が出力さ
れている場合には、充電回路５を動作させない方が大き
なパワーを得ることができるので、スイッチ回路６ｄも
制御装置８で切り換える。
きる限り低く抑えることにより、二次電池２の寿命を高
めることができる。また、二次電池２から電力が出力さ
れている場合には、充電回路５を動作させない方が大き
なパワーを得ることができるので、スイッチ回路６ｄも
制御装置８で切り換える。
【００１９】（実施の形態４）図４は、本発明による実
施の形態４による携帯型電動工具の説明図である。図４
の携帯型電動工具は、二次電池２と、電気二重層キャパ
シタ１との蓄電装置を有し、前記電気二重層キャパシタ
１を充電する充電回路５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と
で構成され、負荷が消費する電力を検出する電力検知回
路７と前記二次電池２から電力を供給する機能と前記電
気二重層キャパシタ１から電力を供給する機能を切り換
えるスイッチ回路６ｂと６ｃと６ｄとを備えており、さ
らに本電動工具の外部から内蔵の二次電池２および電気
二重層キャパシタ１に電力を供給する電力貯蔵装置９に
接続する端子を備えた携帯型電動工具である。
施の形態４による携帯型電動工具の説明図である。図４
の携帯型電動工具は、二次電池２と、電気二重層キャパ
シタ１との蓄電装置を有し、前記電気二重層キャパシタ
１を充電する充電回路５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と
で構成され、負荷が消費する電力を検出する電力検知回
路７と前記二次電池２から電力を供給する機能と前記電
気二重層キャパシタ１から電力を供給する機能を切り換
えるスイッチ回路６ｂと６ｃと６ｄとを備えており、さ
らに本電動工具の外部から内蔵の二次電池２および電気
二重層キャパシタ１に電力を供給する電力貯蔵装置９に
接続する端子を備えた携帯型電動工具である。
【００２０】このように、本発明の携帯型電動工具を使
用する際には、さらに貯蔵するエネルギ量を増加させて
長時間利用可能にするために、作業者が運べる程度の大
きさ等で電力貯蔵装置９を備えておくことが望ましい。
この電力貯蔵装置９は、二次電池に限らず、高い出力電
力を持つフライホイールなどを用いても構わない。ま
た、作業中に電力貯蔵装置９をケーブルを介して接続し
ておいてもいいし、二次電池２のエネルギがなくなった
ら一度作業を中断して電力貯蔵装置９から充電してから
再度ケーブルなしで作業しても構わない。電力貯蔵装置
９を接続して利用する場合は、電力の調節をする際にス
イッチ回路６ｅも制御装置８で切り換えるようにするの
が望ましい。
用する際には、さらに貯蔵するエネルギ量を増加させて
長時間利用可能にするために、作業者が運べる程度の大
きさ等で電力貯蔵装置９を備えておくことが望ましい。
この電力貯蔵装置９は、二次電池に限らず、高い出力電
力を持つフライホイールなどを用いても構わない。ま
た、作業中に電力貯蔵装置９をケーブルを介して接続し
ておいてもいいし、二次電池２のエネルギがなくなった
ら一度作業を中断して電力貯蔵装置９から充電してから
再度ケーブルなしで作業しても構わない。電力貯蔵装置
９を接続して利用する場合は、電力の調節をする際にス
イッチ回路６ｅも制御装置８で切り換えるようにするの
が望ましい。
【００２１】また、二次電池２は、必要なエネルギ量に
応じて、電動工具内に備えてもよいし、作業者が装着し
てもどちらでも構わない。また、ここでは、モーター４
を負荷とした電動工具で説明を行ったが、負荷はどのよ
うなものでも構わない。
応じて、電動工具内に備えてもよいし、作業者が装着し
てもどちらでも構わない。また、ここでは、モーター４
を負荷とした電動工具で説明を行ったが、負荷はどのよ
うなものでも構わない。
【００２２】
【発明の効果】本発明によって、二次電池２と電気二重
層キャパシタ１を組み合わせることによって、従来の二
次電池２だけの携帯型電動工具とほぼ同じだけのエネル
ギ量を備えて、従来の商用電源を必要とする電動工具と
同様のパワーを出力できるため、操作性・作業性に優れ
て、かつ、高いパワーを持つ充電式の携帯型電動工具を
提供することができる。
層キャパシタ１を組み合わせることによって、従来の二
次電池２だけの携帯型電動工具とほぼ同じだけのエネル
ギ量を備えて、従来の商用電源を必要とする電動工具と
同様のパワーを出力できるため、操作性・作業性に優れ
て、かつ、高いパワーを持つ充電式の携帯型電動工具を
提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１による携帯型電動工具の
説明図。
説明図。
【図２】本発明の実施の形態２による携帯型電動工具の
説明図。
説明図。
【図３】本発明の実施の形態３による携帯型電動工具の
説明図。
説明図。
【図４】本発明の実施の形態４による携帯型電動工具の
説明図。
説明図。
【図５】従来の携帯型電動工具の説明図。
１ 電気二重層キャパシタ
２ 二次電池
３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ モーター
５ 充電回路
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ スイッチ回路
７ 電力検出回路
８ 制御装置
９ 電力貯蔵装置
Claims (4)
- 【請求項１】 二次電池とＤＣ／ＤＣコンバータが接続
された電気二重層キャパシタからなる蓄電装置と、前記
電気二重層キャパシタを充電する充電回路とを備えたこ
とを特徴とする携帯型電動工具。 - 【請求項２】 前記二次電池から電力を供給する機能と
前記電気二重層キャパシタから電力を供給する機能を切
り換えるスイッチ回路を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の携帯型電動工具。 - 【請求項３】 負荷が消費する電力を検出する電力検知
回路と前記スイッチ回路を制御する制御装置を備えたこ
とを特徴とする請求項２に記載の携帯型電動工具。 - 【請求項４】 前記携帯型電動工具の外部から内蔵の二
次電池および電気二重層キャパシタに電力を供給する電
力貯蔵装置に接続する端子を備えたことを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載の携帯型電動工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236645A JP2003048177A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 携帯型電動工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236645A JP2003048177A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 携帯型電動工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003048177A true JP2003048177A (ja) | 2003-02-18 |
Family
ID=19067872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001236645A Pending JP2003048177A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 携帯型電動工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003048177A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008182810A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子機器システム及び電池パック |
| JP2011258387A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池パック及びこれを用いる電動工具 |
| JP2012191838A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-10-04 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池パック、電動工具、電池パックと電動工具とを接続するアダプタ、及び、電動工具システム |
| EP2594369A2 (en) | 2011-11-15 | 2013-05-22 | Panasonic Corporation | Electric power tool |
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| JP2015208820A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 美之嵐機械工業有限公司 | 省電力電気スクリュードライバー |
| JP2018530447A (ja) * | 2015-10-13 | 2018-10-18 | アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ | 電動工具のモータを駆動する方法、電力供給システムおよび電動工具 |
| GB2566577A (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-20 | Snap On Tools Corp | Power supply continuity system |
| JP2021097463A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 古河電気工業株式会社 | 充電装置及び充電方法 |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001236645A patent/JP2003048177A/ja active Pending
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