JPH038041Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は充電回路、特に電池容量の相違する
複数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、充電池を、全波または半波整流された正弦
波電圧の様に滑らかに電圧値が変化する電源をも
つて充電するとともに、電池容量の大きい主電池
は抵抗素子を介して充電用電圧が印加される略全
期間に亘つて充電電流を流す一方、電池容量の小
さい補助電池には定電圧素子を直列に介装し、印
加電圧が規定値以上になつた時のみ充電電流を流
して、充電電源の１サイクル中の通電時間を主電
池と補助電池とでは差をつけることにより、容量
の相違する複数の充電池が過充電を生じることな
く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
種の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１０のスライド操
作と連繋して接点を切り替えて、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、この主および補助電池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
４図ａに示す充電用電圧２５を形成する。

かかる充電用電圧２５は、抵抗２６および固定
抵抗器である抵抗素子２７を介して主電池６の両
端に印加されており、従つて直列接続した主電池
６と抵抗素子２７の両端の電圧ｖが主電池６の端
子電圧V₁を越えると第３図ａおよび第４図ｃに
示す如く、充電電流i₁が主電池６に流れ始める
（時刻t₁）。

一方補助電池７は、ツエナーダイオードから成
る定電圧素子２９と直列に繋がれ、上記した抵抗
素子２７と主電池６を直列接続したものと並列に
繋がれており、従つて端子電圧ｖが補助電池７の
端子電圧V₁と定電圧素子２９のツエナー電圧V₂
の和を越えると同時に、第３図ｂおよび第４図ｄ
に示す様に、補助電池７側の充電路も閉路し、補
助電池７に充電電流i₂の流入が始まる（時刻t₂）。

時刻t₂を過ぎても、充電用電圧２５は更に増加
しようとするが、主電池６の抵抗素子２７の両端
に接続された補助電池７の端子電圧V₁および定
電圧素子２９の端子電圧V₂は共に略一定値を保
つため、端子電圧v₁は定電圧状態を維持する。

ここで抵抗素子２７は、通常の抵抗器が使用さ
れており、主電池６に流れる電流i₁も略定電流特
性を呈し、充電用電圧２５の増加は専ら補助電池
７へ流入する電流i₂の増加となつて現れる。

充電用電圧２５が補助電池７と定電圧素子２９
の和の電圧より下がると、上記したのとは逆に、
時刻t₃でi₂が停止し、時刻t₄でi₁が停止して半サイ
クル分の充電を終える。

第５図および第６図は本考案の他の実施例を示
すもので、第５図においては、定電圧素子２９と
してダイオードが使用されており、該ダイオード
を補助電池７に対して充電を許す方向、すなわち
補助電池７からの電流の流出を阻止する方向に接
続し、更に固定抵抗器からなる抵抗素子２７の両
端に並列接続している。

本実施例においては、充電用電源の電圧２５が
主電池６の端子電圧V₁を越えると主電池６に充
電電流i₁が流れ始めるが、抵抗素子２７における
電圧降下量が少ないため、補助電池７側には電流
が流れない。しかし主電池６に流入する電流i₁の
値が増大し、抵抗素子２７両端の電圧が補助電池
７の端子電圧V₁とダイオード２９の電流が立ち
上がる電圧V₃の和を越えると補助電池７側にも
充電電流が流れて充電を開始する。補助電池７の
充電は、充電用電圧２５の値が下がり、抵抗素子
２７の両端の電圧がV₁＋V₃の値より抵下すると
同時に停止し、主電池６側に対する充電時間より
短かい時間をもつて補助電池７側の充電を終了さ
せることにより、１サイクル当りに補助電池７側
へ供給される電力量を実質的に抑え、補助電池７
の過充電を防止している。

第６図の実施例では、抵抗素子２７として、ト
ランジスタ３０のエミツタ・コレクタ間を利用し
ている。即ち、トランジスタ３０のエミツタ回路
に、抵抗３１と主電池６を直列に介装するととも
に、トランジスタ３０のエミツタとコレクタ間に
は、補助電池７に対して充電を許す方向にダイオ
ード２９を繋いだものを並列に接続し、更に充電
用電圧２５と抵抗３２とツエナーダイオード３３
で分圧し、トランジスタ３０のベース端に印加し
ている。

本実施例では、充電用電圧２５が上昇して主電
池６の端子電圧V₁を越えるとベース電流が流れ、
主電池６にはエミツタ電流により充電がはじまる
が、充電用電圧２５の増加に比してベース電流の
増加が大きく、トランジスタ３０はすぐに飽和状
態となる。従つてトランジスタ３０のコレクタ・
エミツタ間電圧v₂は0.5V程度の微小な飽和電圧
を維持し、コレクタ・エミツタ間と並列に繋がれ
た補助電池７には充電は行われない。

次に充電用電圧２５の値がツエナーダイオード
３３のツエナー電圧V₄を越えると、該ダイオー
ド３３の端子間電圧は定電圧状態となり、それ以
降は主電池６の充電電流の増加による抵抗３１の
電圧降下の増大が、トランジスタ３０のエミツ
タ、ベース間電圧を降下させるので、トランジス
タ３０の動作は飽和領域から比較領域に移る。従
つてトランジスタ３０のコレクタ・エミツタ間電
圧v₂が上昇して行き、かかる電圧が、補助電池７
の端子電圧V₁とダイオード２９の電流立ち上が
り電圧V₃を越えると同時に補助電池７側へも充
電を開始する。

なお抵抗素子２７を可変抵抗器として、その値
を変更できるようにすれば、主電池６側に流入す
る電流および、補助電池７への通電時間を調節で
きる。

更に上記実施例はいづれも、主電池６と抵抗素
子２７を繋いだもの、および補助電池７と定電圧
素子２９を繋いだものを各々１組ずつ備えたもの
で説明したが、複数組の場合も略同様に実施でき
ることは勿論である。

本考案は上記の如く、充電用電圧２５として全
波または半波整流電圧の様に、その値が零近くか
ら滑らかに上昇および下降を繰り返すものを使用
するとともに、主電池６には抵抗素子２７を介し
て、補助電池７には定電圧素子２９を介して各々
充電用電圧２５を印加することにより、補助電池
７の充電時間が主電池６側より実質的に短くな
り、電池容量の相違する複数の充電池が、同一の
電源を用いて過充電させることなく同一時間で充
電を完了できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施した一例を示す電気かみ
そりの外観斜視図、第２図は電気回路図、第３図
ａおよびｂは動作状況を示す説明図、第４図ａな
いしｄは波形図である。第５図および第６図は本
考案のそれぞれ異なる別実施例を示す電気回路図
である。 ６……主電池、７……補助電池、２５……充電
用電圧、２７……抵抗素子、２９……定電圧素
子、３０……トランジスタ、３３……ツエナーダ
イオード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 全波または半波整流された正弦波状の電圧を
   充電用電圧２５として使用し、 主電池６と、該主電池６より電池容量の小さ
   い補助電池７とを同時に充電可能とする回路で
   あつて、 上記した主電池６には、充電電流量を制限す
   る抵抗素子２７を介して充電用電圧２５が印加
   され、 補助電池７には、印加電圧が規定値を越える
   と通電して略一定電圧を維持する定電圧素子２
   ９を介して充電用電圧２５が印加されることを
   特徴とする充電回路。 上記した定電圧素子２９は、ツエナーダイオ
   ードであつて、 主電池６と抵抗素子２７とを直列接続したも
   のと、補助電池７と定電圧素子２９を直列接続
   したものとを、互いに並列接続している実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の充電回路。 上記した定電圧素子２９は、補助電池７から
   の電流の流出を阻止する方向に繋いだダイオー
   ドであつて、 補助電池７とダイオードとを直列接続したも
   のを、上記した抵抗素子２７の両端に並列に繋
   いでいる実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   充電回路。 上記した抵抗素子２７は、トランジスタ３０
   のコレクタ・エミツタ間の抵抗であつて、 該トランジスタ３０のベース端には、充電用
   電圧２５を抵抗３２および定電圧ダイオード３
   ３で分圧した電圧が印加されている実用新案登
   録請求の範囲第３項記載の充電回路。