JP5432652B2 - 電動工具用の充電器 - Google Patents

Description

本発明は、充電器、殊に電動工具用の電池パックを充電する充電器の報知部の報知動作に関するものである。

従来から、電動ドライバーやインパクトレンチ等の電動工具は本体に着脱自在な電池パックを電力供給源に用いて、商用電源等の外部電源に電気的接続する導電コードの作業中の取り回しの煩わしさを無くすと共に、外部電源の無い場所での作業を可能としている。そして、上記電池パックは内蔵した二次電池に蓄えた電力が低下すると、電動工具から外部電源に接続された充電器に付け替えて、充電器により二次電池を再度使用可能な状態に充電するものである。

従来の充電器１は、例えば、図６に示すように、外部電源１６と電気的に接続する外部接続部２と、上記電池パック１７内の二次電池（特に図示しない）を充電する充電回路と、ＬＥＤ等の発光体を備えた報知部である表示部１２と、上記充電回路の充電制御及び表示部１２の発光制御を行うマイクロコンピュータ等の中央制御部１１と、からなるものである。そして、上記充電回路はトランス６を備えており、トランス６の一次側に、外部接続部２を介して供給された外部電源１６からの電流を整流してトランス６に流す整流部３と、トランス６のスイッチングを行うスイッチング素子４及びスイッチング制御部５と、を有している。そして、トランス６の二次側には、整流ダイオード７及び平滑コンデンサ８と、平滑された二次側の電圧を検知する出力電圧検知部９と、電池パック１７の内部回路と充電回路を電気的に接続する充電端子１０と、を有している。つまり、充電器１は外部電源１６を電力供給源に用いて充電回路で昇圧や整流した後、電池パック１７の内部回路に供給して二次電池の充電を行うものである。そして、充電回路の充電制御は上記中央制御部１１が出力電圧検知部９の検知結果や電池パック１７の内部回路から出力された二次電池の種類や二次電池の充電電圧等からスイッチング制御部５を制御することで行われている。

そして、特許文献１等のように、充電回路による充電開始や充電中、充電完了等の各充電動作や、二次電池の発熱等の充電中に生じた異常は、上記表示部の点灯あるいは点滅や、発光体の発光色や輝度あるいは点滅周期の変更することで、夫々の状態を異なる表示で報知している。そのため、使用者は表示部の表示を見るだけで、電池パックの充電状態や異常状態を容易に検知することができるものである。そして、上記表示部は充電動作及び充電完了等の電池パックが装着された状態で各動作を表示するものであるため、充電器が外部電源に接続されても電池パックが装着されていない待機状態では消灯させて、待機状態の消費電力を削減している。

また、上記電池パックが装着されると、上記中央制御部により電池パックに充電が必要か否かを判断する充電判定を行い、充電が必要と判断した電池パックにのみ充電回路で充電するものもある。上記中央制御部による充電判定は装着時に電池パック内の二次電池の電圧を検出して検出結果から判断するものや、二次電池の電圧が一定値以上で満充電状態であると充電器に電気信号を出力して電気信号の有無から判断するもの等がある。このように、充電判定を行い充電の要不要を判断するものでは、満充電状態の電池パックに対して充電動作を行わないため、二次電池の過充電を防止している。

特開２００３−９４１０号公報

しかし、待機状態で表示部を消灯させた節電型の充電器では充電器に断線や破損等の異常を生じていても、電池パックが装着されて表示部が異常を報知するあるいは装着されても表示部が動作しないことで、初めて使用者が異常を知るものである。特に、表示部が異常を報知した際には、電池パックに異常が生じているのか、充電器に異常が生じているのかが判らず、使い勝手が悪いという問題ある。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて発明したものであり、外部電源との接続直後に報知部で通電を一定時間報知させることで、待機状態での消費電力の増加を抑制して、電池パックを装着しなくても充電器の異常の有無を使用者に判断可能とさせた充電器を提供することを課題とした。

上記課題を解決するために、本発明の充電器１は、着脱自在に取り付けられた電池パック１７を外部電源１６からの電力供給を受けて充電すると共に、上記充電動作を発光体の点灯あるいは点滅により外部に報知する報知部を備えたものである。そして、上記報知部は、電池パック１７が取り付けられていない状態で、上記外部電源１６に充電器１が電気的接続された直後に点灯あるいは点滅して上記接続による通電を報知すると共に一定時間経過すると消灯して、電池パック１７が取り付けられるまで消灯状態を維持する。更に、上記報知部は、電池パック１７を取り付けた状態で、上記外部電源１６に充電器１が電気的接続されると、点灯あるいは点滅による通電の報知を行わずに消灯状態で満充電か否かの充電判定Ｓ２の結果を待ち、この充電判定Ｓ２後に点灯或いは点滅して、充電動作の報知または満充電であることの報知を行うものであることを特徴としている。

このような構成としたことで、電池パック１７を取り付けていない状態で、充電器１と外部電源１６の通電を発光体の点灯あるいは点滅により外部へ報知することができる。

また、請求項２に係る発明は、前記外部電源１６との電気的接続直後の点灯あるいは点滅は前記充電動作の報知時の点灯あるいは点滅より暗いものであることを特徴としている。

また、請求項３に係る発明は、前記報知部は音声を外部に出力する音声出力部１５を有し、前記外部電源１６との電気的接続直後に音声出力部１５による音声で上記接続による通電を外部に報知するものであることを特徴としている。

上記のように、本発明の充電器は、電池パック未装着で充電器が外部電源に電気的に接続された際に、発光体の点灯あるいは点滅により充電器と外部電源の通電を外部に報知させたことで、電池パックを充電器に取り付けなくても、外部電源との電気的接続直後に充電器の断線や内部回路の故障等の異常が生じているか否かを使用者が容易に判断できて、充電器の使い勝手及び安全性が向上している。そして、発光体は通電表示後電池パックが取り付けられるまで消灯するため、電池パックが取り付けられていない待機状態での消費電力を削減している。

また、外部電源との接続直後の発光体による外部電源との通電の表示を充電動作の表示より暗くしたことで、上記通電の表示と充電動作の表示を使用者が区別できて、より使い勝手を向上することができる。

また、音声出力部を備えたことで、発光体による表示と音声出力部による音声の両方で充電器の外部電源との通電を報知できて、上記通電をより使用者に認識し易くすることができる。

また、満充電状態の電池パックが装着されると、発光体により充電器に装着された電池パックが満充電状態であることを報知させたことで、充電器に装着された電池パックが満充電状態のものであることを使用者が容易に認識することができる。

本発明の実施例１の表示部に通電報知の動作説明図である。 実施例２の通電報知の動作説明図である。 実施例３の表示部周辺の回路図である。 実施例４の（ａ）回路図であり、（ｂ）通電報知の動作説明図である。 実施例５の通電報知の動作説明図である。 従来の充電器の回路図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。なお、実施例１の充電器１の内部回路は図６の回路と略同様であり、表示部１２の表示動作に特徴を有しているため、内部回路の説明には図６の回路図を用い従来の充電器１と重複する詳細な説明は省略する。

本発明の実施例１の充電器１は商用電源等の外部電源１６を用いて二次電池を充電するものであり、上記二次電池は充電器１に着脱自在で配置された電池パック１７に内蔵されている。詳しくは、外部電源１６と電気的に接続する外部接続部２と、外部電源１６を電力供給源として電池パック１７を充電する充電回路と、充電回路の各充電動作をＬＥＤ等の発光体の点灯や点滅で外部に報知する表示部１２と、充電回路の充電制御及び表示部１２の発光制御を行う中央制御部１１と、を有している。

上記表示部１２は、充電器１に電池パック１７が取り付けられていない状態で外部接続部２が外部電源１６に接続されると、図１に示すように、発光体を点灯して充電器１と外部電源１６の通電を表示すると共に電池パック１７の取付を待つ待機状態になる。そして、上記発光体の点灯時間が約１０秒経過すると発光体が消灯されると共に、電池パック１７が取り付けられて待機状態が解除されて充電動作に切り換わり、表示部１２で充電動作を表示するまで上記消灯した状態を維持する。もちろん、上記通電表示Ｓ１点灯中に電池パック１７が取り付けられて充電回路による充電が開始されると、通電表示Ｓ１を中断して、各充電動作の表示に切り換わるものであり、充電動作を優先して表示するものである。

このように、充電器１と外部電源１６の通電直後に表示部１２の点灯により外部へ通電が報知されるため、外部電源１６との電気的接続直後に充電器１の断線や内部回路の故障等の異常が生じているか否かを使用者が判断することができる。そのため、電池パック１７を充電器１に取り付けずに充電器１の異常を使用者が判断できて、充電器１の使い勝手及び安全性が向上している。そして、表示部１２は通電表示Ｓ１後電池パック１７が取り付けられるまで発光体を消灯するため、電池パック１７が取り付けられていない待機状態での充電器１の消費電力を削減している。

なお、通電表示Ｓ１の表示部１２の点灯時間は１０秒に限らず、５秒程度の短いものであってもよく、上記点灯時間は単なる例示にすぎず適宜設定するものである。もちろん、表示部１２が点滅して通電状態を表示するものであってもよい。

また、上記通電表示Ｓ１の点灯と充電動作表示の点灯あるいは点滅（以下、点灯・点滅と記載する）とで表示部１２の表示の照度を変更して、使用者が表示部１２の表示がいずれの表示であるかを識別可能とした実施例２がある。詳しくは、図２に示すように、通電表示Ｓ１の際に、中央制御部１１が発光体に供給するＨ／Ｌ出力のデューティ比を充電動作を表示するＨ／Ｌ出力のデューティ比より制限して、発光体の光量を落とすものがある。つまり、表示部１２の発光体が数百Ｈｚで高速点滅するため、表示部１２の照度が充電動作を表示する際の照度より低下して、通電表示Ｓ１の点灯が充電動作を表示する点灯・点滅より暗くして報知するものである。なお、高速点滅とは表示部１２を視た使用者が点滅時の消灯を判断できない状態であり、使用者に略点灯して視えるものである。

また、表示部１２の表示の照度を変更する他例として、発光体に供給する電流値を変えて、発光体の輝度を変更する実施例３がある。詳しくは、図３に示すように、表示部１２と中央制御部１１の間に二つの分圧抵抗１３を設けると共に、一方の分圧抵抗１３が他方の分圧抵抗１３より大きい通電表示用抵抗１４となっている。つまり、通電表示用抵抗１４を介して発光体に供給された電流値は他方の分圧抵抗１３を介して供給された電流値より小さくなる。そのため、上記通電表示用抵抗１４を介した電流で点灯させた発光体は他方の分圧抵抗１３を介した電流で点灯させた発光体より輝度が低下するものであり、通電表示Ｓ１の点灯時の照度が充電動作を表示する点灯・点滅より照度が暗くなるものである。

このように、通電表示Ｓ１の点灯時の照度を充電動作を表示する点灯・点滅時の照度より低下させて通電表示Ｓ１を暗く表示したことで、通電表示Ｓ１と充電動作の表示とを使用者が容易に区別することができると共に、通電表示Ｓ１の消費電力をより低減することができる。

また、実施例４として、図４に示すように、充電器１にブザー等の音声出力部１５を設けて、外部電源１６に充電器１を電気的に接続すると、表示部１２と音声出力部１５が外部に上記接続を報知するものがある。詳しくは、外部接続部２が外部電源１６に接続されると、表示部１２が約５秒間点灯すると共に、上記点灯と略同時に音声出力部１５が電子音を約１秒間鳴らして、外部電源１６との通電を表示部１２の点灯と音声出力部１５の音声の両方で外部に報知するものである。

このように、充電器１の外部電源１６との通電が表示部１２の表示と音声出力部１５の音声の両方で行われるため、使用者が視覚と聴覚の両方で報知を受け上記通電をより認識し易いものとなっている。なお、音声出力部１５の発する音は電子音に限らず機械的な鐘の音であってもよく、使用者の耳障りにならなければ鳴らす時間も１秒に限らず数秒間継続してもよく、上記時間は単なる例示である。

また、実施例５として、電池パック１７が取り付けられた状態で充電器１が外部電源１６に接続されると、外部電源１６との通電直後に充電判定Ｓ２が行われるため、表示部１２は通電表示Ｓ１を行わず消灯状態で充電判定Ｓ２の結果を待ち、充電動作の報知や満充電表示Ｓ３を行うものがある。

詳しくは、前回充電されて満充電状態の電池パック１７が取り付けられたままの状態で外部電源１６に接続されると、図５に示すように、外部電源１６接続直後に充電判定Ｓ２が行われるため、表示部１２は充電判定Ｓ２に要する約１秒間発光体を点灯させずに消灯状態を維持する。そして、充電判定Ｓ２後、満充電状態であるため、表示部１２は発光体を点灯して電池パック１７が満充電状態であることを表示すると共に、約５秒間点灯して表示した後消灯して、他の電池パック１７に交換されるまで消灯状態を維持するものである。そのため、外部電源１６との通電直後に電池パック１７が満充電であることを報知することができると共に、充電動作を行わない満充電状態で待機した際の消費電力も削減している。

なお、上記満充電状態の報知は表示部１２による満充電表示Ｓ３と共に音声出力部１５で音声を鳴らして、視覚と聴覚の両方で使用者に報知してもよい。もちろん、満充電表示Ｓ３の点灯時間が５秒より長いものや、点滅で報知するものであってもよく、上記時間は単なる例示である。

１ 充電器
２ 外部接続部
１０ 充電端子
１１ 中央制御部
１２ 表示部
１５ 音声出力部
１６ 外部電源
１７ 電池パック
Ｓ１ 通電表示

Claims (3)

1. 着脱自在に取り付けられた電池パックを外部電源からの電力供給を受けて充電すると共に、上記充電動作を発光体の点灯あるいは点滅により外部に報知する報知部を備えたものであり、
   上記報知部は、
   電池パックが取り付けられていない状態で、上記外部電源に充電器が電気的接続された直後に点灯あるいは点滅して上記接続による通電を報知すると共に一定時間経過すると消灯して、電池パックが取り付けられるまで消灯状態を維持し、
   電池パックを取り付けた状態で、上記外部電源に充電器が電気的接続されると、点灯あるいは点滅による通電の報知を行わずに消灯状態で満充電か否かの充電判定の結果を待ち、この充電判定後に点灯或いは点滅して、充電動作の報知または満充電であることの報知を行うものであることを特徴とする電動工具用の充電器。
2. 前記外部電源との電気的接続直後の点灯あるいは点滅は前記充電動作の報知時の点灯あるいは点滅より暗いものであることを特徴とする請求項１に記載の電動工具用の充電器。
3. 前記報知部は音声を外部に出力する音声出力部を有し、前記外部電源との電気的接続直後に音声出力部による音声で上記接続による通電を外部に報知するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動工具用の充電器。

Images