JP5452048B2

JP5452048B2 - 充電器

Info

Publication number: JP5452048B2
Application number: JP2009077709A
Authority: JP
Inventors: 達哉三輪; 篤優久保田; 則宏岩村; 昌彰岡田; 直規鶴田; 昌樹池田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: EP2234239A3; EP2234239A2; CN101847884A; US20100245099A1; JP2010233331A; US8633824B2; CN101847884B

Description

本発明は、充電器、殊に電動工具の二次電池を充電するための電動工具用充電器に関するものである。

従来から電動工具用の充電器は、外部電源に充電器が接続されている通電状態や、装着した二次電池を充電している充電状態や、充電が終了した充電完了状態等をＬＥＤ等の発光部材を用いて使用者に報知していた。

そして、二次電池の容量や種類により異なるが、充電に要する時間は１５分から１時間程度で済むものや１時間以上必要なものもあった。

そのため、充電完了の報知は使用者にとって重要なものであり、例えば、特許文献１に示すように、異なる発光色のＬＥＤを二つ備えて、夫々の点灯・消灯を組み合わせることで表示する色を変化させて充電完了までの目安を表示するものがあった。

また、特許文献２に示すように、ＬＥＤに供給する電流を変化させることで、ＬＥＤの発光に強弱を発生させて、充電完了時の報知の電流を多く流して、他の報知より強く発光させて使用者に認識し易くしたものもあった。

特開２００４−１７３３７６号公報特開２００８−２３６８８０号公報

しかし、充電完了を使用者に認識し易くした特許文献１及び特許文献２のいずれも充電中は使用者の在不在に関わらず、常に一定の輝度で発光して外部に報知していた。

つまり、従来技術では、長時間を要する充電時に使用者が充電器近傍から離れる等で報知対象が不在となり報知が不要となった際であっても、常に表示部を発光させて外部に報知しており、表示部による消費電力に無駄を生じていた。

そこで、本発明は上記事情に鑑みて発明したものであり、特定の条件下では報知部の輝度を落として、報知部による消費電力を低減した電動工具用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、本発明の電動工具用充電器は、着脱自在の二次電池を充電する充電部と、上記充電部の動作状態に応じて点灯と消灯の組合せから外部に上記動作状態を報知する表示部と、上記表示部の輝度を落とす減光部と、上記表示部及び減光部を制御する制御部と、を有しており、
上記制御部は、充電部の動作状態が変更されずに継続された経過時間が所定時間に達すると、重要な状態に該当するときは表示の輝度を落とさず報知を継続し、そうでない状態においては、表示の輝度を落として報知を継続する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、動作状態が変更されずに所定時間が経過すれば表示部３の輝度を落として報知を減光するため、表示部３が、減光しない報知と、輝度を落とした減光した報知と、を行うことができる。しかも、重要な状態である時には減光せずに報知を行うために、使用者の注意を引きつけることができる。

また、請求項２に係る発明は、上記の重要な状態が、上記二次電池を上記充電器から取り外すあるいは上記二次電池を上記充電器に装着し直す操作を要求する状態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、制御部２が表示部３の輝度を低下させるための所定時間Ｔを変更する減光時間変更部４を備えたものであることを特徴としている。

また、請求項４に係る発明は、表示部３の減光時の輝度を調節する輝度調節部を備えたものであることを特徴としている。

また、請求項５に係る発明は、表示部３が減光して報知している際に充電部の動作状態が変更されると、制御部２が減光部によって落としていた輝度を減光前の輝度に戻すと共に、表示部３を変更後の動作状態に対応した報知を行わせるものであることを特徴としている。

また、請求項６に係る発明は、人体を検知する人体検知センサ５を備えており、人体検知センサ５が人体を検知している間、制御部２が減光部に表示部３を減光させないものであることを特徴としている。

上記のように、本発明の電動工具用充電器は、表示部が減光しない報知と、輝度を落として減光した報知と、を行うため、充電中等の充電器を操作する必要がない場合等での消費電力を低減することができるものとなっている。しかも、重要な状態である時には減光せずに報知を行うために、使用者の見落としを避けることができる。

上記の重要な状態としては、上記二次電池を上記充電器から取り外すあるいは上記二次電池を上記充電器に装着し直す操作を要求する状態であることが好ましい。

また、上記減光時間変更部を設けたことで、表示部が減光される時間を使用者の所望に合わせることができ好ましい。

また、減光時の輝度を調節可能としたことで、減光時の報知部の輝度を使用者の所望に合わせることができ好ましい。

また、減光して報知していた動作状態に変更が生じた際に、輝度を明るく戻して変更後の動作状態を報知するものであるため、動作状態に変更が生じたことを容易に認識させることができる。

また、特定の動作状態の報知を減光させないことで、充電完了や異常発生等の外部操作を要する状態を減光させずに報知でき、外部操作を容易に要求でき、充電器の使い勝手及び安全性を向上することができる。

また、人体検知センサを備えたことで、充電器の付近に使用者が居るか居ないかを判断できるため、人体である報知対象が不在になると減光するものとなり、使い勝手を低下させることなく、消費電力を低減することができ好ましい。

本発明の実施形態１の外観の説明図であり、（ａ）が電動工具用充電器であり、（ｂ）が電動工具の電池パックの充電器への装着面である。同上の電動工具用充電器の内部回路に関する説明図であり、（ａ）がパルス幅の変調により減光するものであり、（ｂ）が電流値の変化により減光するものである。同上の制御部による表示部の報知制御のフロー図である。同上の表示部の報知例の説明図であり、（ａ）が正常な電池パックを装着した場合であり、（ｂ）が高温の電池パックを装着した場合である。実施形態２の電動工具用充電器の説明図であり、（ａ）が外観であり、（ｂ）が範囲Ａを拡大したものである。実施形態４の電動工具用充電器の説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の各実施形態について説明する。

実施形態１の電動工具用充電器は、図１に示すように、電動工具の電池パック６が着脱自在で装着する電池パック装着部１３と、充電器１の動作状態を報知する表示部３と、外部電源と電気的に接続する外部接続部１４と、を有した充電器１である。

上記表示部３は、例えば、夫々異なる色で発光する二つのＬＥＤ３１ａ，３１ｂ等の発光部材からなり、充電器１の動作状態を発光部材の点灯や点滅によって外部に報知するものである。

そして、充電器１内部には、装着した電池パック６内の二次電池を充電する充電部と、電池パック６の着脱や温度等の検知や充電器１の各動作状態の経過時間を測定する検出部（特に図示しない）と、充電器１を制御する制御部２と、を備えている。

上記制御部２は、図２に示すように、例えばマイクロコンピュータであり、上記検出部からの検出情報に基づき、充電部の充電制御や表示部３の報知制御を行うものである。

特に、報知制御では充電器１の各動作状態を判断して動作状態に応じた報知を行わせると共に、上記動作状態のうち、特定の動作状態が変更されずに所定時間Ｔ経過すると表示部３の輝度を落として減光して報知を継続させるものとなっている。

つまり、本例では制御部２が表示部３の輝度を落として減光させる減光部としても機能も備えており、以下、表示部３を減光させて動作状態を報知することを減光報知１０６とする。

そして、制御部２は充電器１の動作状態が変更された際に、表示部３の報知が減光報知１０６となっていると、落としていた輝度を減光前の明るさに戻して、減光報知１０６を解き、変更後の動作状態を減光前の輝度で報知するものとなっている。

詳しくは、図２（ａ）に示すように、制御部２からの配線の一つをベースに接続したｎｐｎ型トランジスタ２１の入力側に表示部３が接続されており、制御部２がベースへのＨ／Ｌ出力を制御することで、表示部３を点灯・消灯及び点滅させている。

そして、上記ベースへのＨ／Ｌ出力のデューティ比を制限することで表示部３の輝度を落とし、減光報知１０６に切り替えるものとなっている。

減光報知１０６を行うためのデューティ比制御とは、例えば減光時には上記Ｈ／Ｌ出力を５ｍｓ周期デューティ２０％ＯＮレベルに制限することで、表示部３の輝度を落とすものである。

また、表示部３を減光させる回路構造は上記のデューティ制限を用いたパルス幅の変調によるものだけでなく、表示部３への電流値を変化させるものであってもよい。

例えば、図２（ｂ）に示すように、表示部３と制御部２との間に分圧抵抗２２，２２等を設け、表示部３に供給される電流値を二つ以上の異なる値に変化させて、電流値の違いから通常の報知と減光報知１０６との切り替えを行うものがある。

詳しくは、分圧抵抗２２，２２の双方をＯＮにする場合と、一方のみをＯＮにする場合と、で表示部３に供給される電流値を大小の二パターン発生させ、電流値の大きい方を減光前の電流とし、電流値の小さい方を減光時の電流としたものである。

なお、上記電流値を変化させるものでは前述のデューティ比を変化させたものと違い、表示部３は輝度の変化に加え発光色が減光前と減光時とで変化するものとなっている。

また、図３及び図４に基づいて、充電器１の各状態における表示部３の点灯・消灯、点滅等による報知及び制御部２が表示部３を減光させる判定処理を説明する。

前記外部接続部１４が外部電源に接続されて充電器１が外部電源と通電すると、表示部３は一方のＬＥＤ３１ａを所定の間隔で点滅させて、充電器１が通電状態１０１であることを外部に報知する（図中では通電報知と記載した）。なお、上記報知は電池パック６の電池パック装着部１３への装着が検知されるまで継続されるものである。

そして、上記通電報知の経過時間が所定時間Ｔに達すると、制御部２は点滅しているＬＥＤ３１ａの輝度を落とし、減光させたまま点滅させて通電状態１０１を報知させるものとなっている。

また、電池パック装着部１３に電池パック６が装着されると、制御部２は装着された電池パック６の温度が所定値以上か否かの判定を充電開始前に行う。

このとき、電動工具による高負荷作業終了直後等で電池パック６が高温になっており、電池パック６の温度が所定値以上であると、制御部２は要冷却として電池パック６の冷却を行うため、充電待機状態１０２に移行する。

上記充電待機状態１０２に移行すると、制御部２は点滅していたＬＥＤ３１ａを消灯すると共に、他方のＬＥＤ３１ｂを点滅させることで、通電状態１０１から充電待機状態１０２に移行したことを外部に報知する（図中では冷却報知と記載した）。

そして、上記充電待機状態１０２の報知は電池パック６の温度が所定値未満になるまで継続して行われる。

更に、充電待機状態１０２が所定時間Ｔを越えると、制御部２は点滅しているＬＥＤ３１ｂの輝度を落として点滅させ、減光報知１０６での充電待機状態１０２の報知を行う。

また、装着された電池パック６の温度が所定値未満であるあるいは冷却されて所定値未満になると、制御部２は電池パック６の充電を開始して充電状態１０３へと移行する。

このとき、制御部２は点滅していたＬＥＤ３１ａを点灯に切り替えるあるいは点滅していたＬＥＤ３１ｂを消灯しＬＥＤ３１ａを点灯させることで、充電状態１０３に移行したことを表示部３によって外部に報知させる（図中では充電報知と記載した）。

そして、上記充電状態１０３は電池パック６に異常が発生するあるいは電池パック６の充電量が所定量に達するまで継続して行われる。

このとき、上記充電状態１０３を継続して報知した時間が一定時間を越えると、ＬＥＤ３１ａの輝度を落として点灯させて、減光報知１０６で充電状態１０３を報知する。

また、電池パック６の充電量が所定量以上になると充電完了となり、制御部２は点灯しているＬＥＤ３１ａを通電状態１０１の報知より短い間隔で点滅させて、充電完了状態１０４であることを外部に報知する（図中では充電完了報知と記載した）。

上記充電完了状態１０４は電動工具に電池パック６を使用する最も好適な状態であり、使用者にとって重要度が高いものであるため、充電完了状態１０４は所定時間Ｔに達しても表示部３の輝度を落とさないものとなっている。

例えば、上記充電完了状態１０４のように減光報知１０６に切り替えない状態として、充電中に電池パック６が過熱して所定温度以上となった際や電池パック装着部１３に電池パック６が正しく装着されていない際等の異常や不具合が生じた場合である。

つまり、重要な状態とは、充電完了や、充電による過熱等の異常発生や、正しく電池パック６が装着されていない等の不具合有、等の電池パック６を取り外すあるいは装着し直す等の使用者に所定の操作を要求する状態である。

それに対して、重要でない状態とは、外部電源に通電したまま電池パック６を装着せずに放置された際や、冷却や充電に長時間要している際、等の使用者に所定の操作を要求しない状態が継続している場合である。

また、充電完了後、長時間放置されるあるいは熱ヒステリの影響等で電池パック６に充電された電圧が低下して所定値以下になると、充電器１は保護充電状態１０５に移行して保護充電を行うものとなっている。

このとき、表示部３は制御部２によって、点灯しているＬＥＤ３１ａが消灯されると共に、他方のＬＥＤ３１ｂが点灯されて、外部に保護充電状態１０５であることを報知する（図中では保護充電と記載した）。

そして、上記保護充電状態１０５が所定時間Ｔ以上継続すると、表示部３の輝度が落とされて減光報知１０６に切り替わる。

このように、本例の充電器１は、充電完了や異常時等の状態を常に一定の輝度で報知するが、通電や充電等の状態が所定時間Ｔ以上経過すると、特定の条件を満たしたとして表示部３の輝度を落とし、減光して報知を継続するものとなっている。

そして、充電器１が減光して報知していた状態から別の動作状態へ変更されると、落としていた輝度を元に戻し、減光報知１０６を解いて、変更後の動作状態を報知するものとなっている。

つまり、冷却開始や充電開始や充電完了等の動作状態が変更された直後や、充電完了状態１０４等の重要な状態では減光せずに報知して、通電放置中や充電中等の重要でない場合には輝度を落として減光報知１０６へ切り替えるものとなっている。

そのため、表示部３の重要な報知を容易に使用者が確認できると共に、重要でない報知の消費電力を低減でき、使い勝手を低下させることなく消費電力を削減した充電器１となっている。

なお、充電完了状態１０４の報知が減光するものや、各状態の報知方法が通電状態１０１で点灯し充電状態１０３では点滅することで外部に報知するものであってもよく、適宜設計変更可能である。

ましてや、表示部３は上記二つのＬＥＤ３１ａ，３１ｂに限らず、一つあるいは三つ以上の発光部材で点灯と周期の異なる複数の点滅とを組み合わせたものであってもよく、報知中に輝度を落として消費電力を低減できるものであればよい。

また、実施形態２として、図５に示すように、充電器１が減光時間変更部４を備えた例を説明する。なお、前述の実施例で説明した内容と同一の構成には同じ符号を付加して、説明は省略して本実施例の差異点を以下に述べる。

本例では、充電器１が減光時間変更部４を備えており、減光時間変更部４のダイアル式の操作部４１を外部操作することで、表示部３が減光される所定時間Ｔを変更可能としたものである。

例えば、図示のように操作部４１を操作して設定値を「５」に合わせると、通電状態１０１や充電状態１０３等の状態が変更されずに５分経過すると、制御部２が所定時間Ｔに達したとして減光報知１０６に切り替えるものである。

また、設定値を「０」に合わせると制御部２が表示部３の報知を減光しないものとなり、使用者が減光報知１０６を行いたくない場合に対応することができるものとなっている。

つまり、使用者が上記設定値を変更することで、表示部３の報知が減光されるまでの所定時間Ｔを変更でき、使用者の所望に合わせて減光報知１０６に切り替えることができるものとなっている。

なお、上記操作部４１の形状は例示にすぎず、ダイアル式でなく釦式のものやスライド式等であってもよく、上記所定時間Ｔの設定値の変更操作が可能なものであれば適宜設計変更可能である。もちろん、上記設定値においても例示にすぎず、設定値が１５分刻みのものや状態毎に設定値を選択可能なものであってもよい。

また、実施形態３として、特に図示しないが、充電器１が輝度調節部を備えた例を説明する。なお、前述の各例で説明した内容と同一の構成の説明は省略し、本例の差異点を以下に述べる。

本例では、充電器１が輝度調節部を備えており、上記輝度調節部のスライド式の操作部を使用者が外部操作することで、減光報知１０６時における表示部３の輝度を変更可能としたものである。

例えば、上記操作部がＭｉｎ側に向けてスライド操作されると、減光時の表示部３の輝度が操作前より暗いものとなり、操作部をＭｉｎに合わせると減光報知１０６に切り替わると表示部３が消灯するものになる。

また、Ｍａｘ側に向けてスライド操作されると、減光時の表示部３の輝度が操作前より明るいものとなり、操作部をＭａｘに合わせると表示部３が減光しないものとなる。

このように、上記輝度調節部により減光時の表示部３の輝度を変更可能としたことで、減光報知１０６に切り替わった時の輝度を使用者が所望する明るさに変更することができる。

そして、最大値を減光前の点灯あるいは点滅時と略同じ輝度としたことで、減光させたくない場合に対応することができると共に、最小値を消灯時と略同じ輝度としたことで、減光時に消灯したい場合にも対応することができるものとなっている。

なお、上記輝度調節部の操作部の形状は例示にすぎず、操作部がスライド式でなく、釦式のものやダイアル式であってもよく、減光時の輝度を変更可能なものであれば適宜設計変更可能である。

また、実施形態４として、図６に示すように、人体検知センサ５を備えた例を説明する。なお、前述した他の実施例で説明した内容と同一の構成には同じ符号を付加して説明は省略して本実施例の特徴を以下に述べる。

本例では、充電器１に人体検知センサ５を内蔵し、制御部２が人体検知センサ５の検知情報に基づいて、輝度を落としていない通常の報知と、輝度を落とした減光報知１０６とを切り替えるものとなっている。

つまり、人体検知センサ５が使用者である人体を検知していると輝度を落とさずに報知し、人体が充電器１から離れて、人体を検知できなくなると減光報知１０６に切り替えるものである。

そして、減光報知１０６の際に人体検知センサ５が人体を検知すると、直に輝度を明るく戻して、減光報知１０６を解き、通常の報知に戻すものである。

このように、人体検知センサ５を設けたことで、報知する対象である使用者が充電器１の付近から離れると減光報知１０６に切り替わるものとなり、報知対象が存在しない際の消費電力を低減した充電器１となっている。

なお、上記本例の人体検知センサ５による減光制御と、他の実施例の経過時間に基づく減光制御と、を組み合わせて、人体を検知していても報知内容の重要性が低い場合には所定時間Ｔに達すると減光するものとしてもよい。

１充電器
２制御部
３表示部
３１ａ，３１ｂＬＥＤ
４減光時間変更部
５人体検知センサ
６電池パック
１０１通電状態
１０２充電待機状態
１０３充電状態
１０４充電完了状態
１０５保護充電状態
１０６減光報知
Ｔ所定時間

Claims

着脱自在の二次電池を充電する充電部と、上記充電部の動作状態に応じて点灯と消灯の組合せから外部に上記動作状態を報知する表示部と、上記表示部の輝度を落とす減光部と、上記表示部及び減光部を制御する制御部と、を有しており、
上記制御部は、充電部の動作状態が変更されずに継続された経過時間が所定時間に達すると、重要な状態に該当するときは表示の輝度を落とさず報知を継続し、そうでない状態においては、表示の輝度を落として報知を継続するものであることを特徴とする電動工具用充電器。
上記の重要な状態は、上記二次電池を上記充電器から取り外すあるいは上記二次電池を上記充電器に装着し直す操作を要求する状態であることを特徴とする請求項１記載の電動工具用充電器。
前記制御部が前記表示部の輝度を低下させるための前記所定時間を変更する減光時間変更部を備えたものであることを特徴とする請求項２に記載の電動工具用充電器。
前記表示部の減光時の輝度を調節する輝度調節部を備えたものであることを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の電動工具用充電器。
前記表示部が減光して報知している際に前記充電部の動作状態が変更されると、前記制御部が前記減光部によって落としていた輝度を減光前の輝度に戻すと共に、上記表示部を変更後の上記動作状態に対応した報知を行わせるものであることを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の電動工具用充電器。
人体を検知する人体検知センサを備えており、上記人体検知センサが人体を検知している間、前記制御部が前記減光部に前記表示部を減光させないものであることを特徴とする請求項１−５のいずれか一項に記載の電動工具用充電器。