JPH0321179Y2

JPH0321179Y2 -

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Publication number: JPH0321179Y2
Application number: JP1983011823U
Authority: JP
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1991-05-08
Also published as: JPS59117248U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は充電回路、特に容量の異なる２つの
充電池を切り換え使用する小型電気機器の充電回
路に関する。

一般に充電式小型電気機器は、電力補給が容易
で使用場所を選ばないという利点を有する反面、
一回の充電で供給できる電力量に限りがあり、し
ばしば電池の容量切れが迫つたことを知らずに使
用し続け、使用途中で機器が停止する虞れがあつ
た。

上記問題に対し、従来の主電池に加えて、該電
池より容量の小さく小型の補助電池を同時に内蔵
し、主電池の電池切れが確認されると補助電池に
電源を切り換え使用可能とすることにより、機器
が途中で使用不能となる事態を未然に防止する試
みが提案されている。

ところが、容量の相違する両電池を同一条件で
充電すると、電池容量が小さくて使用の機会も少
ない補助電池が過充電となり、該電池の寿命を短
縮させる問題があつた。

本考案は上記問題に着目してなされたものであ
つて、主電池と直列にスイツチング手段を介装
し、該スイツチング手段と並列に補助電池を接続
するとともに、スイツチング手段を適宜オンオフ
制御することにより、簡単な構成で容量の異なる
２つの充電池が単一の充電部で並行して充電でき
る充電回路を提供することを目的とする。

以下図面に示す実施例に基づき、本考案を具体
的に説明する。

なお図面は、本考案を往復動式電気かみそりに
実施した一例を示すがこれに限らず、回転式電気
かみそり、電気バリカン、テープワインダなど各
種充電式小型電気機器にも同様に実施できること
は勿論である。

本考案を実施する電気かみそり１は、第１図に
示す如く、本体ケース２の上部に外刃３を着脱自
在に備えるとともに、該外刃３に内接させて内刃
４を往復動自在に配置している。更に本体ケース
２の内部には、内刃４を往復駆動させるモータ５
と、該モータ５に電力を供給する主電池６および
補助電池７から成る電源部８を内蔵し、本体ケー
ス２の周面に備えたスイツチ９の操作ノブ１０の
スライド操作と連繋して、モータ５への通電時期
および主電池６から補助電池７への切り換えを可
能とする。

主および補助電池６，７は、ニツケルカドミウ
ム電池の如く複数回の充放電に耐える充電池であ
つて、例えば400〜500mAh程度の容量を有する
単３型の充電池を主電池６とするとともに、該電
池６より電池容量の小さい50〜100mAh程度の容
量の単５型の電池を補助電池７として使用してい
る。一方、スイツチ９には、２回路双投式のもの
を使用するとともに、該スイツチ９の一次側を
各々主および補助電池６，７に繋ぎ、二次側をモ
ータ５の両端に接続することにより、操作ノブ１
０のスライド操作と連繋して、第１および第２回
路１１，１２の接点を切り替えて、モータ５の駆
動源を変更可能とする。すなわち、不使用時には
第２図の如くスイツチ９はニユートラル位置にあ
つて、モータ５に通電がされず、通常の使用時に
は操作ノブ１０を一段スライドさせることによ
り、スイツチ９の接点が主電池６の両端側に切り
替わつて主電池６からモータ５に給電を続け、更
に電池の容量切れをきたしてモータ５の回転が停
止したことが確認された場合、スイツチ９の操作
ノブ１０を更にもう一段押し込み操作することに
より、スイツチ９の接点は主電池６側から補助電
池７側に切り替わり、補助電池７からモータ５に
電力が供給されて電気かみそり１の使用を継続可
能としている。

本考案は、上記主および補助電池６，７を充電
する充電部１６にその特徴を有する。

第１図および第２図に示す如く、充電部１６
は、本体ケース２の基端にプラグ刃１７を出没自
在に備え、該プラグ刃１７を介して入力された商
用交流電源１９を整流回路２０で平滑したあと、
インバータ回路２１で数十ｋHz程度の正弦波交流
信号を発生させる。この交流信号は、インバータ
回路２１の一部を構成するトランス２２で所定値
の充電電圧にまで降圧されて二次側コイル２３の
両端に出力されるので、ダイオードをブリツジ結
合した全波整流回路２４に於いて全波整流し、第
３図ａに示す充電用電圧２５を形成する。

上記充電用電圧２５は、スイツチング手段２６
を介して主電池６の両端に印加可能とするととも
に、スイツチング手段２６の両端には、補助電池
７と該補助電池７からスイツチング手段２６側へ
の電流の流出を阻止する方向にダイオード２７を
直列に繋いだものが並列接続される。スイツチン
グ手段２６としては、例えばサイリスタの如く、
制御端子２９へ制御信号３０が入力されるのと連
繋してアノード・カソード間がオンする、スイツ
チング素子が使用される。

制御信号３０を形成する制御部３１は、クロツ
ク信号３４を作るクロツク信号発生部３７と、ク
ロツク信号３４のパルス数を計数するカウンタ３
２と、該カウンタ３２からの出力信号４３，４４
を処理して制御信号３０を合成するNAND回路
３３とから構成される。

クロツク信号発生部３７は、充電用電圧２５を
分圧回路３５で降圧したあと、２つのインバータ
３６，３６で波形整形することにより、第３図ｂ
の様な、充電用電圧２５と位相の揃つた矩形波状
のクロツク信号３４を形成する。

カウンタ３２は、クロツク信号３４のパルスが
１つ入力される毎に、その立ち上がり端でパルス
数をカウントアツプして行き、その出力端Q₁，
Q₂にカウント数を２進表示するものであつて、
Q₁端子には第３図ｃの如く下位桁４３が、Q₂端
子には第３図ｄの様に上位桁４４が出力される。
カウンタ３２の両出力端子Q₁，Q₂はNAND回路
３３の入力端と繋がれ、従つてNAND回路３３
の出力側には、第３図ｅの様に、クロツク信号３
４のパルスが４つカウンタ３２でカウントされる
毎にゼロレベルに下がる制御信号３０が得られ
る。

従つて、制御信号３０がHigh状態にある間は、
第４図ａに示す様にスイツチング手段２６はオン
状態を保つて主電池６に充電電流I₁を流すが、ス
イツチング手段２６の両端に繋がれた補助電池７
の印加電圧は略零状態を維持するので、補助電池
７には充電がおこなわれない。

ところが、第３図の時刻t₁になつて、スイツチ
ング手段２６の制御端子２９に印加されていた制
御信号３０のレベルがLow状態に下がると、そ
の充電サイクルが終わるとともにスイツチング手
段２６はオフ状態となつて、次の充電サイクルで
は第４図ｂの如く、ダイオード２７から補助電池
７を通り主電池６に至る充電路が形成され、補助
電池７側にも充電電流I₂が流れる。すなわち、主
電池６へ充電用電圧２５の２サイクル分の期間充
電するのに対し、補助電池７へは半サイクル分だ
け充電することにより、単位時間当りに補助電池
７へ供給する電力量を主電池６の４分の１以下に
抑え、電池容量の違いにもかかわらず、略同時間
で主および補助電池６，７の充電が完了する様に
している。

第５図ないし第１１図は他の実施例であつて、
第５図においては、補助電池７と直列にスイツチ
ング手段２６を接続するとともに、主電池６は充
電を許す方向に繋いだダイオード２７を介して充
電部１６に接続している。本実施例では、主電池
６には補助電池７と無関係に常時充電電流を流し
ておき、補助電池７側の通電時期だけを、スイツ
チング手段２６で規制可能としている。充電用電
圧２５として、全波整流したものに代えて半波整
流したものも同様に使用できることは勿論であ
る。

第６図および第８図は制御部３１の他の実施例
であつて、共に、補助電池７への通電期間すなわ
ち充電速度をスイツチ３９で切り換え可能として
いる。第６図の例で説明すると、NAND回路３
３への入力を、カウンタ３２のQ₂端子からの出
力に代えて、常時Highレベルを維持させること
ができる様に構成されており、カウンタ３２の
Q₂端子からの出力を選択している間は、第７図
ｆの時刻t₀〜t₂の如く、第３図と同様に２サイク
ル当り半サイクルの割で補助電池７に充電される
が、インバータ４０側にスイツチ３９を切り換え
ると（時刻t₂）、補助電池７への通電は半サイク
ル毎にオンオフが繰り返され、補助電池７側の単
位時間当りの充電電力量が約２倍に増大されるの
である。

上記の実施例はいずれも、スイツチング手段２
６としてサイリスタを用いたため、消弧処理の必
要性からスイツチング期間の区切りを充電電流が
零となる半サイクルを基準としたが、別に消弧回
路を付加し、あるいは第９図の如くスイツチング
手段２６としてトランジスタを用いた場合、第１
０図ａに示す様に、充電用電圧２５として直流電
圧を使用できるし、又、スイツチングの区切りも
任意に設定できる。第９図の実施例では、発信回
路４１により第１０図ｂに示す様なクロツク信号
３４を自励発振させ、該クロツク信号３４のパル
ス数をカウンタ４２でカウントすることにより、
所定数のパルスをカウントする毎に第１０図ｃの
如くスイツチング手段２６をオフさせて、補助電
池７の単位時間当りの充電時間を制御している。
なお第１０図ｃの時刻t₃およびt₄で示す如く、カ
ウンタ４２のカウント数を切り換え可能とすれ
ば、各充電池への充電電力量はきめ細かく設定変
更できる。

第１１図は、複数の充電池６，７，７ａを同時
に充電する場合の回路の概略を示したものであつ
て、各充電池と直列にスイツチング手段２６を繋
ぐとともに、各スイツチング手段２６の制御端子
２９には、制御部３１から予め設定した手順に従
つて順次制御信号が印加される。この時、複数の
スイツチング手段２６が同時にオン、すなわち複
数の充電池に同時に充電する様にしてもよいが、
各充電池への充電時期が重ならず、且つ時間的に
途切れがない様にスイツチング手段２６のオン時
期を調節すれば、充電部１６の出力容量を増加さ
せることなく、電池容量の相違する複数の充電池
がなんら支障なく充電できて好適である。

又この時、１つの充電池に代えて発光ダイオー
ドを介装すれば、発光表示に要する電力量を必要
最小限に抑えながら、発光ダイオードによる充電
時期表示が適切に行なえる。スイツチング手段２
６のオン周期を適切に設定すれば、点滅表示も同
時に行なえる。

本考案は上記の如く、主電池６と直列にスイツ
チング手段２６を接続するとともに、該スイツチ
ング手段２６と並列に、逆流防止用のダイオード
２７を介して補助電池７を接続し、更にスイツチ
ング手段２６をオンオフ制御する様に構成したの
で、比較的簡単な構成で、容量の異なる２つの充
電池を並行して充電できるなど、優れた利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案を電気かみそりに
実施した一例を示すものであつて、第１図は外観
斜視図、第２図は電気回路図、第３図ａないしｆ
は回路の動作を説明する波形図、第４図ａおよび
ｂは充電経路の切り換え状態を示す説明図であ
る。第５図は充電池とスイツチング手段の他の接
続例を示す電気回路図である。第６図ないし第８
図は制御部の他の実施例を示し、第６図および第
８図はブロツク図、第７図ａないしｆは第６図の
動作を示す波形図である。第９図および第１０図
は充電回路の更に他の実施例を示し、第９図は電
気回路図、第１０図ａないしｄはその動作を説明
する波形図である。第１１図は多数個の充電池を
同時に制御する場合の概略図である。６，７……充電池、１６……充電部、２５……
充電用電圧、２６……スイツチング手段、３０…
…制御信号、３１……制御部、３２……カウン
タ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】主電池６と、該主電池６より容量が小さい補
助電池７とを、充電部１６から出力される充電
用電圧２５により並行して充電する充電回路で
あつて、上記した主電池６は、スイツチング手段２６
を介して充電部１６の出力側に接続される一
方、補助電池７は、該充電池７からの電流の流出
を阻止する方向に接続されたダイオード２７を
介してスイツチング手段２６と並列に接続され
るとともに、制御部３１から出力される制御信号３０によ
り、スイツチング手段２６がオンオフ制御され
ることを特徴とする充電回路。上記したスイツチング手段２６はサイリスタ
であり、充電部１６から出力される充電用電圧２５
は、交流電圧を全波または半波整流したもので
あつて、該充電用電圧２５の半周期間を単位として、
サイリスタはオンオフ制御される実用新案登録
請求の範囲第１項記載の充電回路。上記したスイツチング手段２６はスイツチン
グ用トランジスタであり、制御部３１は、一連のクロツクパルスをカウ
ンタ３２で計数するとともに、所定数のパルス
をカウンタするごとにスイツチング手段２６に
切り換え用の制御信号３０を送る実用新案登録
請求の範囲第１項記載の充電回路。