JPH04251595A - 電池運転装置 - Google Patents

電池運転装置

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Publication number
JPH04251595A
JPH04251595A JP3081225A JP8122591A JPH04251595A JP H04251595 A JPH04251595 A JP H04251595A JP 3081225 A JP3081225 A JP 3081225A JP 8122591 A JP8122591 A JP 8122591A JP H04251595 A JPH04251595 A JP H04251595A
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JP
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switch
battery
contact terminal
tap
motor
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Pending
Application number
JP3081225A
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English (en)
Inventor
Karl Echtler
カール　エヒトラー
Hanno Richter
ハンノ　リヒター
Wolfgang Millauer
ヴォルフガング　ミラーウアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of JPH04251595A publication Critical patent/JPH04251595A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/08—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by manual control without auxiliary power
    • H02P7/14—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by manual control without auxiliary power of voltage applied to the armature with or without control of field

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特許請求の範囲第１項の
分類部分に従った電池運転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】そのような電池運転装置は、英国特許第
１，３９５，５０８　号明細書から既に知られている。 図１にもっと正確に図解されているこの既知の装置は、
直列に接続された幾つかのセル１から成る電池２を含ん
でおり、この電池はプラグ４及び５を介して電源変圧器
６の二次側と接続されているブリッジ回路３を介して電
池としては充電される。切替え装置７を介して直流電動
機８が電池２と接続され、そこでは切替え装置７の助け
により、最初に電池２の中間タップ７ａを介して得られ
る小さい電池電圧が、その後電池２の終端タップ７ｂを
介して得られる全電池電圧が、直流電動機８の回転速度
を変えるために直流電動機８へ供給され得る。
【０００３】しかしながら、回転速度の切替えに際して
は、特に高出力の直流電動機の場合には、この切替えが
延伸アークの結果として中間タップと終端タップとの間
の短絡へ導く危険がある。従ってこの場合には電力の中
断が起こり、それは道具類に対しては特に許容し難い。
【０００４】回転速度切替えでの各自の電流回路がスイ
ッチ調節の結果として中断されると言う事実のせいで、
電力の中断が付加的に起こる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎となる目
的は、短絡あるいは回路遮断の結果としての電力の中断
が可能な限り回避されるように既知の電池運転装置を改
善することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】提出されたこの問題点の
解決は特許請求の範囲第１項の特徴部分に与えられてい
る。本発明の有効な展開は補助請求項から得ることがで
きる。
【０００７】本発明による電池運転装置は、‐　　切替
え装置が、小さい電池電圧を伝達するための第１スイッ
チと、閉成に際して直流電動機へ全電池電圧の供給を達
成する第２スイッチとを有する二極スイッチユニットで
あり、‐　　前記第１スイッチは、閉成の後に少なくと
もより大きい切替え過程にわたって閉条件のままである
ように構成され、且つ第２スイッチは第１スイッチの後
に遅延し、また‐　　第２スイッチの閉成に際しては電
池の中間タップと最終タップとの間の短絡が防止される
手段が設けられる、ことを特徴としている。
【０００８】本発明による電池運転装置は、例えば少な
くとも直流電動機とスイッチユニットを含んでいる駆動
部分と、少なくとも電池を含んでいる供給部分とに分割
され得て、そこで両部分は相互に電気的に接続され得る
。その駆動部分は、例えば携帯用ドリルとして又はその
他の電気的に駆動される道具として構成され得る。
【０００９】例えばドリルが問題である場合には、二つ
の一定回転速度が整備され得なければならず、即ち小さ
い方は穴あけ駆動開始用であり、大きい方はその穴あけ
駆動開始が実行された後の主穴あけ駆動用である。注目
された回転速度を整備することができるようにするため
に、第１スイッチと第２スイッチとを閉じるためのプラ
ンジャーを有する２極スイッチユニットが用いられてい
る。このプランジャーを少し押し込むことにより、最初
に第１スイッチが閉じられるので、小さい電池電圧がそ
れを介して中間タップから直流電動機へ直接供給される
。このプランジャーを更に押し込むとそれから後の時点
で第２スイッチが閉じられ、そのときそれが電池の終端
タップから取り込まれる直流電動機への全電池電圧の供
給を直接的にあるいは間接的に与える。この全電池電圧
は同様に直流電動機へ第１スイッチを介して印加され得
るが、あるいは、しかしながら、回路配置によっては第
２スイッチを介して直接にも印加され得る。両方の場合
に、第１スイッチが閉じた後は、第１スイッチは電力の
中断へ導くであろう回路中断の無いことを達成するため
に、第２スイッチが閉じるまでは別の切替え過程の全部
にわたって閉じられたままでなくてはならない。それに
もかかわらず、第２スイッチの閉じる少し前まで第１ス
イッチが閉じられたままに維持することも可能であり、
その場合は第１スイッチが開いた後に第２スイッチが突
然の様式で閉じるので、実際には電力の本質的な損失は
起こらない。最後に述べた場合には、全電池電圧が直流
電動機へ第２スイッチを介して直接に供給される。
【００１０】第２スイッチを閉じるに際して電池の中間
タップと最終タップとの間の短絡を防止するために、例
えば電池の中間タップから第１スイッチへ行く分枝導線
内にダイオードユニットが配設され、それが閉成を引き
継いで全切替え過程にわたって閉じられたままとする。 ダイオードユニットの極性に相当して、そのダイオード
ユニットが、第１スイッチの閉成に際して、直流電動機
を通る電流の流通を許容し、ここで、しかしながら、第
２スイッチの閉成に際しては、ダイオードユニットは電
池の中間タップと最終タップとの間に存在するようにな
り、中間タップと最終タップとの間に存在する異なる電
圧の結果として電流は阻止される。第２スイッチがまだ
閉じられている第１スイッチと同時に閉じられた場合で
さえも、上述の種類の短絡回路電流はこのダイオードユ
ニットにより防止される。従ってこの方法では、短絡あ
るいは回路中断のせいでの電力の中断が起こらない切替
え駆動が達成され得る。
【００１１】このダイオード装置の代わりに、第２スイ
ッチを閉じるに際して、電池の中間タップと最終タップ
との間の短絡を防止するためにもう一つの装置が、例え
ばリレー制御切替えスイッチ又は電子切替えスイッチが
用いられ得る。この切替えスイッチは第２スイッチの閉
成に際して切替えられ得て、従って一つの場合には小さ
い電池電圧を、一つの場合には全電池電圧を、各場合に
、閉じられた第１スイッチを介して直流電動機へ与える
。
【００１２】
【実施例】図面は、最新式と同時に、方発明の典型的な
態様を示している。本発明の典型的な実施例を、同様の
素子には同じ参照符号が与えられている図２〜図６を参
照してもっと詳細に以下に説明する。
【００１３】図２は本発明の第１実施例による電池運転
装置を示している。この電池運転装置は動作部分Ａと動
作部分Ｂとから成っている。両動作部分は例えば可撓又
は固定の導線を介して互いに電気的に接続されている。 それらはプラグ結合もできるので、両動作部分Ａ及びＢ
は一つのユニットとして取り扱うことができる。
【００１４】この場合には、動作部分Ａは蓄電池として
構成されており、一方動作部分Ｂは例えばハンドドリル
である。動作部分Ａには直列に接続された各々が例えば
１２Ｖの電圧を与える３組のセル１０，　１１及び１２
を有する電池９が置かれている。このセルの組１０及び
１１又は１１及び１２は、各々の場合に、それぞれ接続
導線１３又は１４を介して相互に接続されるので、全体
として３６Ｖが与えられ、その電圧が二つの終端タップ
１５と１６との間に存在している。この接続においては
、負極が終端タップ１５に現れ、一方正極は終端タップ
１６に現れる。更にその上例えば　９．６Ｖの小さい運
転電圧を得ることができるようにするために、セル１２
の組は中間タップ１７を有している。
【００１５】もっと大きい電池電圧を与える電池を得る
ために、３組より多いセルが互いに直列に電気的に接続
されてもよいことは明らかである。これに加えて、必要
な小さい電池電圧を発生するために、もっと他の位置に
中間タップがあってもよい。セルの個別の組は各々の場
合に中間タップが二つのセルの間に置かれ得るようなセ
ルを有している。
【００１６】この場合にはダイオードユニットを構成す
るダイオード１８のカソードが図２では中間タップ１７
と接続されている。このダイオード１８のアノードは接
続プラグ１９と接続されている。更にそれぞれ接続プラ
グ２０又は２１が各々の場合に終端タップ１５及び１６
と接続されている。動作部分Ｂは直流電動機２２と第１
スイッチ２４及び第２スイッチ２５を有する２極スイッ
チユニット２３とを含んでいる。スイッチ２４と２５と
の両方がいわゆるメーク接点として構成されている。こ
のスイッチ装置２３は押しボタンスイッチの形態で構成
され、且つ機械的に動かし得るプランジャー２６を有し
ている。非運転状態では、スイッチ２４と２５とは開い
ている。プランジャー２６が操作された場合には、最初
にスイッチ２４が閉じて、第２スイッチ２５も閉じるま
で別の切替え過程にわたって閉じたままとなる。
【００１７】接続プラグ２０は第２スイッチ２５の接点
端子２５ａ　と接続され、一方接続プラグ１９は第１ス
イッチ２４の接点端子２４ａ　と接続されている。第１
及び第２スイッチ２４，２５の他方の接点端子２４ｂ　
と２５ｂ　とは相互に接続されて且つ直流電動機２２へ
の結線と接続され、その電動機の他方の結線は接続プラ
グ２１と接続されている。
【００１８】続いて図２に描かれた装置の動作をもっと
詳細に説明する。例えばハンドドリルの場合には、穴開
け作業を実行するために、接続プラグ１９，　２０，　
２１を介して運転部分ＡとＢとを接続した後に、最初に
そのドリルの一部であるプランジャーが最初に第１スイ
ッチ２４が閉じるようにドリル内へ押しこまれる。この
場合には中間タップ１７と正の終端タップ１６との間の
電圧差により発生される小さい電池電圧が直流電動機２
２へ印加される。それ故に、接続プラグ２１、直流電動
機２２、閉じられたスイッチ２４、ダイオード１８及び
セル１２を介して電流が正極終端タップ１６から流れ、
そこで直流電動機２２が比較的緩慢に回転する。
【００１９】このとき例えば指数表示を有するプランシ
ャー２６がまだ更にそのドリル内へ押し込まれる場合に
は、そのとき第２スイッチもしかしながら第１スイッチ
２４を開くことなく閉じる。今や直流電動機２２は終端
タップ１５と１６との間に存在する全電池電圧を受け取
るので、直流電動機はより高速度で回転する。しかしな
がら終端タップ１５と中間タップ１７との間の電圧差に
よって、ダイオードが阻止条件へ変換されるような方法
でダイオード１８が接続されているので、第１及び第２
スイッチ２４，　２５を介しての終端タップ１５と中間
タップ１７との間の短絡は起こらない。
【００２０】それ故に、小さい回転速度から高い回転速
度への直流電動機２２の変化の間に、終端タップ１５と
中間タップ１７との間の短絡も無く、またスイッチ２３
の動作による回路中断のような結果も無いので、電力の
中断は起こらない。
【００２１】電池９の極性が反転されなければならない
場合には、即ち終端タップ１５での正端子と終端タップ
１６での負端子とに反転されなければならない場合には
、例えば半導体ダイオードであってもよいダイオード１
８は極性を対応して反転されなくてはてらない。
【００２２】図３による実施例は事実上図２によるもの
と同じであるが、この場合には両スイッチ２４と２５と
が互いに電気的に直列になっている。第２スイッチ２５
の接点端子２５ｂ　は従って第１スイッチ２４の接点端
子２４ａ　と接続され、一方第１スイッチ２４の他方の
接点端子２４ｂ　のみが直流電動機２２と接続されてい
る。両スイッチ２４と２５とが閉じた場合には、従って
全電池電圧が両スイッチ２４と２５とを介して直流電動
機２２へ供給される。
【００２３】図３による実施例は、直流電動機２２を第
１スイッチ２４の接点端子２４ｂ　と接続プラグ２１と
の間の代わりに、第１スイッチ２４の接点端子２４ａ　
の直接前方の導線の範囲内にあるようにするように変更
されてもよい。このとき直流電動機２２はダイオード１
８と第１スイッチ２４の接点端子２４ａ　との間で且つ
両回路の共通導体領域内にあって、従って接点端子２４
ａ　と導線２８を介して第２スイッチ２５の接点端子２
５ｂ　と接続される結節点２７との間にある。
【００２４】図４による実施例では、小さい電池電圧と
全電池電圧とが独占的に第１スイッチ２４を介して直流
電動機２２へ供給される。前に説明した典型的実施例と
異なり、この場合にはリレースイッチ２９が終端タップ
１５と接続プラグ２０との間の伝導領域内に置かれてい
る。電流がリレー３０を通過した場合に、このリレース
イッチ２９がリレー３０の助けにより閉じられ得る。こ
の接続では、リレー３０即ちＲがリレースイッチ２９へ
機械的に接続されている。もっと正確には、電池９の終
端タップ１５がリレースイッチ２９の接点端子２９ａ　
と同時に、更にリレー３０と接続プラグ１９とを介して
第２スイッチ２５の接点端子２５ａへ接続される。リレ
ースイッチ２９の他方の接点端子２９ｂ　は動作部分Ａ
内でダイオード１８のアノードと接続され、更にその上
接続プラグ２０を介して直流電動機２２の端子と接続さ
れ、その電動機の他方の端子は第１スイッチ２４の接点
端子２４ａ　と接続されている。第１及び第２スイッチ
２４と２５の接点端子２４ｂ　及び２５ｂ　は相互に接
続され、且つ接続プラグ２１を介して正極性を有する電
池終端タップ１６と接続されている。
【００２５】プランジャー２６の動作によって最初に第
１スイッチ２４が閉じられた場合には、直流電動機２２
は終端タップ１６と中間タップ１７との間の電圧として
得られる小さい電池電圧が供給される。この場合には、
従って、電池電流が正極性電池終端タップ１６から接続
プラグ２１と第１スイッチ２４とを介して電動機２２へ
流れ、且つ電動機２２から接続プラグ２０とダイオード
１８とを介して中間タップ１７へ帰流する。これにより
直流電動機２２は小さい回転速度で回転する。
【００２６】このときプランジャー２６が更に押し込ま
れた場合には、最終的に第２スイッチ２５が閉じられて
、一方第１スイッチ２４は閉成位置のままである。従っ
て、電流回路の中断は最初に起こらない。第２スイッチ
２５の閉成の結果として、リレー３０が引っ張るのでリ
レースイッチ２９が閉じる。すでに上述したように、ダ
イオード１８は終端タップ１５と中間タップ１７との間
の異なる電圧によって阻止される条件に変換されている
ので、ダイオード１８の選択された極性の理由で、終端
タップ１５と中間タップ１７との間に短絡は生じない。 今や直流電動機２２はリレースイッチ２９と第１スイッ
チ２４とを介して全電池電圧を受け取り、且つ従って高
い回転速度で回転する。
【００２７】先に説明した場合のように、プランジャー
２６を解放する場合には、最初に第２スイッチ２５が開
かれるので、直流電動機２２は最初に再び小さい電池電
圧を受け取り且つ小さい回転速度で回転する。第１スイ
ッチ２４も開いた後に電動機はスイッチオフされる。直
流電動機２２の起動とスイッチオフとの両方がかくして
２段階で起こる。
【００２８】スイッチ２９も電子スイッチとして、例え
ばトランジスタスイッチあるいはサイリスタとして構成
されてもよい。リレーコイル３０はこのとき第２スイッ
チ２５を閉じるに際してトランジスタスイッチあるいは
サイリスタの制御のための制御段により実現される。
【００２９】図４による典型的な実施例においては、直
流電動機２２が接続プラグ２１と第１及び第２スイッチ
２４，　２５の接点端子２４ｂ　及び２５ｂ　が接続さ
れている結節点３１との間の導体分枝内に配設されるこ
とも可能である。
【００３０】本発明による電池運転装置の別の典型的な
実施例を図５に図解してある。この結線においては図２
〜図４と同じ素子には同じ参照符号を設けられている。
【００３１】終端タップ１５と接続プラグ２０との間の
導体領域に、この場合にはリレー３３により制御される
切替えスイッチ３２が置かれている。もっと正確には、
この場合にはこの切替えスイッチ３２の共通接点端子３
２ｃ　が接続プラグ２０を介して直流電動機２２の端子
と接続されており、その電動機の他方の接続は第１スイ
ッチ２４の第１接点端子２４ａ　と接続されている。ス
イッチ３２の切替え接点端子３２ａ　はヒューズ３４と
抵抗３５とを介して中間タップ１７と接続されており、
一方切替えスイッチ３２の他方の切替え接点端子３２ｂ
　は終端タップ１５と接続され、且つリレー３３と接続
プラグ１９とを介して第２スイッチ２５の接点端子２５
ａ　と接続されている。別の接点端子２４ｂ　と２５ｂ
　とは相互に接続されて、接続プラグ２１を介して正の
極性を有する電池終端タップ１６と接続されている。更
にその上、直流電動機２２と並列に、フリーホイールダ
イオード３６が存在している。
【００３２】図５によるこの装置の動作を次にもっと詳
細に説明する。プランジャー２６が少しだけ操作された
場合には、最初に第１スイッチ２４のみが閉じられる。 このとき直流電動機２２は中間タップ１７と電池終端タ
ップ１６との間の電池電圧に相当する小さい運転電圧を
受け取る。 この場合には、電流は従って電池終端タップ１６から出
発して接続プラグ２１、第１スイッチ２４、直流電動機
２２を介し、同時に切替えスイッチ３２の接点端子３２
ｃ　と３２ａ　とを介し且つ更にヒューズ３４と抵抗３
５とを介して中間タップ１７へ帰流する。このとき直流
電動機２２は小さい回転速度で回転する。
【００３３】スイッチユニット２３が一杯に押し下げら
れた場合には、最終的に第２スイッチ２５も閉じ、一方
第１スイッチ２４は閉じられた条件に留まっている。閉
じられたスイッチ２５のせいで、終端タップ１５と１６
との間の全電池電圧がリレーコイル３３へ印加するので
、リレーコイル３３がオンになる。これによりリレース
イッチ３２が切替えられるので、今やそのリレースイッ
チの接点端子３２ｂ　と３２ｃ　とが橋絡される。直流
電動機２２は今や終端タンップ１５と１６との間にある
全電池電圧を同様に受け取るので、電流は終端タップ１
６から来て接続プラグ２１、第１スイッチ２４、直流電
動機２２及び切替えスイッチ３２を介して終端タップ１
５へ流れる。直流電動機２２は今や高い回転速度で回転
する。接点端子３２ａ　から３２ｂ　への切替えに際し
ての電流中断の短い期間の間、フリーホイールダイオー
ド３６が電流の流れを引き継ぐ。
【００３４】スイッチユニット２３の解放に際しては、
前記の過程が逆の順に起こり、そこでは、最初に、第２
スイッチ２５が開いてリレー３３が離れ去る。ここで再
び接点端子３２ａ　と３２ｃ　とが切替えスイッチ３２
により橋絡されるので、直流電動機は第１スイッチ２４
の開成により完全にスイッチオフされる前に、最初に小
さい回転速度により回転する。
【００３５】切替えスイッチ３２は接点接点３２ａ　と
３２ｂ　との重複接触が決して起こらないように構成さ
れている。 フリーホイールダイオード３６はそれが接点端子３２ａ
　から３２ｂ　への別の切替えに際して直流電動機内で
電流が中断されないようにし、且つ同時にこれらの接点
端子間のアークを絶滅もさせるような極性のダイオード
である。もっと正確に言うと、ダイオード３６のカソー
ドが第１スイッチ２４の接点端子２４ａ　と接続され、
ダイオード３６のアノードが接続プラグ２０と接続され
ている。保護抵抗３５がこの場合にはまったく接点端子
３２ａ　と３２ｂ　との間に残っているアークがまだそ
のままである電流を制限する。この電流が高過ぎる値と
なる場合には、ヒューズ３４がこの電流を中断させるた
めに動作する。
【００３６】切替えスイッチ３２も電子スイッチとして
、例えばトランジスタまたはサイリスタにより実現され
得て、それらのスイッチはこのときリレーコイルの代わ
りに第２スイッチ２５が閉じられる場合に制御段により
制御される。
【００３７】図５による典型的な実施例では、電動機と
並列に存在するフリーホイールダイオード３６を有する
直流電動機２２は、接続プラグ２１とスイッチ２５及び
２４の接点端子２５ｂ　及び２４ｂ　が接続される結節
点３７との間に存在してもよい。
【００３８】本発明による電池運転ユニットの別の典型
的な実施例を図６に図解している。ここでは電池９の終
端タップ１５が接続プラグ１９を介して第２スイッチ２
５の接点端子２５ａ　と接続されている。中間タップ１
７が抵抗３５、ヒューズ３４及び接続プラグ２０を介し
て第１スイッチ２４の接点端子２４ａ　と接続されてい
る。第１及び第２スイッチ２４，　２５の両接点端子２
４ｂ　と２５ｂ　とが直流電動機２２の端子と接続され
ており、その電動機の他方の端子は接続プラグ２１を介
して正極性を有する電池終端タップ１６と接続されてい
る。ここでもフリーホイールダイオード３６が直流電動
機２２と並列に存在している。
【００３９】最初にスイッチユニット２３がプランジャ
ー２６を介して少しだけ押しこまれた場合には、最初に
第１スイッチ２４が閉じる。このとき小さい電池電圧の
みが電動機へ供給されるので、直流電動機２２は低い回
転速度で働く。かくして電流は電池終端タップ１６から
接続プラグ２１、直流電動機２２、第１スイッチ２４、
接続プラグ２０、ヒューズ３４及び抵抗３５を介して中
間タップ１７へ帰流する。
【００４０】プランジャー２６のそれ以上の動きに際し
ては、第２スイッチ２５が閉じる前に最初に第１スイッ
チ２４が再び開かれる。第２スイッチ２５の閉成は第１
スイッチが確実に開かれた後に突然に行われる。かくし
て第１スイッチ２４はワイピング接点のみを有する。
【００４１】第２スイッチ２５の閉成の後に、直流電動
機２２は終端タップ１５と１６との間の全電池電圧を受
け取り、従って高い回転速度で回転する。電流は今や終
端タップ１６から接続プラグ２０、直流電動機２２、第
２スイッチ２５及び接続プラグ１９を介して終端タップ
１５へ帰流する。
【００４２】低い電池電圧から全電池電圧への切替えの
間に、フリーホイールダイオード３６が電動機内に中断
されない電流を与え、これに加えて、スイッチ装置２３
の領域内でのアーク消滅を増進する。スイッチ装置２３
を介して接点端子２４ａ　と２５ａ　との間が導電性接
続の場合に、抵抗３５が電流制限のために働き、そこで
電流の大き過ぎる場合にヒューズ３４がこの導体分枝を
遮断する。
【００４３】電力中断の無い適当な回転速度制御と同時
に、本発明による電池運転装置によって、起動位相にお
ける起動電流も低減され、それによりスイッチ、切替え
リレーまたは接点端子、及び電池セルが保全される。更
にその上、低温における装置内の切替えによる非可逆電
界損傷の危険性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は最新式の電池運転装置の結線図である。
【図２】図２は短絡防止用ダイオード装置を有する本発
明による電池運転装置の結線図である。
【図３】図３は図２の装置によるがしかしスイッチユニ
ットの第１及び第２スイッチが直列に接続されている電
池運転装置の結線図である。
【図４】図４は短絡を防止するためのダイオードと、小
さい電圧と全電池電圧との両方が切替え装置の第１スイ
ッチを介して移送される切替え装置とを有する本発明に
よる電池運転装置の結線図である。
【図５】図５は電池の中間タップと最終タップとの間の
短絡保護のためのリレー制御切替えスイッチと同時に、
電動機フリーホイーリングダイオードと短絡回路抵抗と
を有する本発明による電池運転装置の結線図である。
【図６】図６は第１スイッチを介して小さい電池電圧を
受け取っている直流電動機へ全電池電圧を与えるための
ばね機能を有する第２スイッチと同時に、電動機フリー
ホイーリングダイオードと短絡回路抵抗とを有する本発
明による電池運転装置の結線図である。
【符号の説明】
１，１０，　１１，　１２　　セル ２，９　　電池 ３　　ブリッジ回路 ４，５　　プラグ ６　　電源変圧器 ７　　切替え装置 ７ａ，１７　　中間タップ ７ｂ，１５，　１６　　終端タップ ８，２２　　直流電動機 １３，　１４　　接続導線 １８　　ダイオード １９，　２０，　２１　　接続プラグ ２３　　スイッチユニット ２４　　第１スイッチ ２４ａ，　２４ｂ，２５ａ，　２５ｂ，２９ａ，　２９
ｂ　　接点端子２５　　第２スイッチ ２６　　プランジャー ２７，３１，３７　　結節点 ２８　　導線 ２９　　リレースイッチ ３０，３３　　リレー ３２　　切替えスイッチ ３２ａ，　３２ｂ　　切替え接点端子 ３２ｃ　共通接点端子 ３４　　ヒューズ ３５　　抵抗 ３６　　フリーホイールダイオード Ａ，Ｂ　　動作部分

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　直流電動機（２２）と、直列接続され
    た複数のセル（１０，　１１，　１２）で構成された電
    池（９）　、並びに、電動機の回転速度を変えるために
    、直流電動機（２２）へ最初に電池（９）　の中間タッ
    プ（１７）を介して発生する小さい電池電圧を、次いで
    電池（９）　の終端タップ（１５）を介して得られる全
    電池電圧を供給できるスイッチ装置（２３）を有する電
    池運転装置において、‐　　前記スイッチ装置は、小さ
    い電池電圧を伝達するための第１スイッチ（２４）と閉
    成に際して直流電動機（２２）へ全電池電圧の供給を達
    成する第２スイッチ（２５）とを有する二極スイッチ装
    置（２３）であり、‐　　前記第１スイッチ（２４）は
    、閉成の後に少なくともより大きい切替え過程にわたっ
    て閉位置のままであるように構成され、且つ第２スイッ
    チ（２５）は第１スイッチ（２４）の後に遅延し、また
    ‐　　第２スイッチ（２５）の閉成に際しては電池（９
    ）の中間タップ（１７）と終端タップ（１５）との間の
    短絡が防止される手段（１８；　３２，　３３；　…）
    が設けられる、ことを特徴とする電池運転装置。
  2. 【請求項２】　　前記の手段は中間タップ（１７）と閉
    成後にも全切替え過程にわたって閉じたままである第１
    スイッチ（２４）の接点端子（２４ａ）との間の導体分
    枝内に存在するダイオード装置（１８）により構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の電池運転装置。
  3. 【請求項３】　　ダイオード装置（１８）と第１スイッ
    チ（２４）の接点端子（２４ａ）　との間に、直流電動
    機（２２）が配設されたことを特徴とする請求項２記載
    の電池運転装置。
  4. 【請求項４】　　前記のダイオード装置（１８）と接続
    されていない第１スイッチ（２４）の接点端子（２４ｂ
    ）　が、第２スイッチ（２５）の接点端子（２５ｂ）　
    と同時に直流電動機（２２）と接続され、且つ更に第２
    スイッチ（２５）のまだ自由な接点端子（２５ａ）　が
    電池（９）　の終端タップ（１５）と接続されているこ
    とを特徴とする請求項２記載の電池運転装置。
  5. 【請求項５】　　前記のダイオード装置（１８）と接続
    されていない第１スイッチ（２４）の接点端子（２４ｂ
    ）　が、直流電動機（２２）のみと接続され、ダイオー
    ド装置（１８）と接続された第１スイッチ（２４）の接
    点端子（２４ａ）　は、更に第２スイッチ（２５）の接
    点端子（２５ｂ）　と接続され、その第２スイッチ（２
    ５）の他方の接点端子（２５ａ）　は、電池（９）　の
    終端タップ（１５）と接続されていることを特徴とする
    請求項２記載の電池運転装置。
  6. 【請求項６】　　ダイオード装置（１８）と直流電動機
    （２２）との間に存在する導体が第２スイッチ（２５）
    の接点端子（２５ｂ）　と接続され、第２スイッチ（２
    ５）の他方の接点端子（２５ａ）　が電池（９）　の終
    端タップ（１５）と接続され、且つ第１スイッチ（２４
    ）のまだ自由な接点端子（２４ｂ）　が電池（９）　の
    終端タップ（１５）の反対側にある電池終端タップ（１
    ６）と接続されることを特徴とする請求項３記載の電池
    運転装置。
  7. 【請求項７】　　ダイオード装置（１８）と第１スイッ
    チ（２４）の接点端子（２４ａ）　との間の導体がスイ
    ッチ（２９）の接点端子（２９ｂ）　と接続され、その
    スイッチ（２９）の他方の接点端子（２９ａ）　が電池
    （９）　の終端タップ（１５）と同時に前記スイッチ（
    ２９）を閉じるように働く制御段（３０）を介して第２
    スイッチ（２５）の接点端子（２５ａ）　と接続され、
    その第２スイッチ（２５）の他方の接点端子（２５ｂ）
    　が第１スイッチ（２４）のまだ自由な接点端子（２４
    ｂ）　と同時に直流電動機（２２）を介して電池（９）
    　の終端タップ（１５）の反対側にある電池終端タップ
    （１６）と接続されることを特徴とする請求項２記載の
    電池運転装置。
  8. 【請求項８】　　ダイオード装置（１８）と直流電動機
    （２２）との間の導体がスイッチ（２９）の接点端子（
    ２９ｂ）　と接続され、そのスイッチ（２９）の他方の
    接点端子（２９ａ）　が電池（９）　の終端タップ（１
    ５）と同時に前記スイッチ（２９）を閉じるように働く
    制御段（３０）を介して第２スイッチ（２５）の接点端
    子（２５ａ）　と接続され、その第２スイッチ（２５）
    の他方の接点端子（２５ｂ）　が第１スイッチ（２４）
    のまだ自由な接点端子（２４ｂ）　と同時に電池（９）
    　の終端タップ（１５）の反対側にある電池終端タップ
    （１６）と接続されることを特徴とする請求項２記載の
    電池運転装置。
  9. 【請求項９】　　前記手段が切替えスイッチ（３２）に
    より構成され、その切替えスイッチ（３２）の共通接点
    端子（３２ｃ）　が直流電動機（２２）を介して第１ス
    イッチ（２４）の接点端子（２４ａ）　と接続され、そ
    の切替えスイッチ（３２）の切替え接点端子（３２ａ）
    　が電池（９）　の中間タップ（１７）と接続され、且
    つその切替えスイッチ（３２）の他方の切替え接点端子
    （３２ｂ）　が電池（９）　の終端タップ（１５）と同
    時に、一方の切替え接点端子から他方の切替え接点端子
    へ切替えスイッチ（３２）を切り換えるように動作する
    制御段（３３）を介して第２スイッチ（２５）の接点端
    子（２５ａ）　と接続され、その第２スイッチ（２５）
    の他方の接点端子（２５ｂ）　は第１スイッチ（２４）
    のまだ自由な接点端子（２４ｂ）　と同時に電池（９）
    　の終端タップ（１５）の反対側にある電池終端タップ
    （１６）と接続され、ここで閉成の後に第１スイッチ（
    ２４）は全切替え過程にわたって閉じられたままである
    ことを特徴とする請求項１記載の電池運転装置。
  10. 【請求項１０】　　直流電動機（２２）が、切替えスイ
    ッチ（３２）上の共通接点端子（３２ｃ）　と第１スイ
    ッチ（２４）の接点端子（２４ａ）　との間の導体分枝
    内に存在している代わりに、電池終端タップ（１６）と
    相互に接続された第１と第２スイッチ（２５，　２６）
    の接点端子（２４ｂ，　２５ｂ）との間の導体分枝内に
    存在していることを特徴とする請求項９記載の電池運転
    装置。
  11. 【請求項１１】　　第１スイッチ（２４）が再び開とな
    った場合にのみ前記手段が第２スイッチ（２５）を急激
    に閉じ、電池（９）　の終端タップ（１５）が第２スイ
    ッチ（２５）の接点端子（２５ａ）　と接続され、電池
    （９）　の中間タップ（１７）が第１スイッチ（２４）
    の接点端子（２４ａ）　と接続され且つ両スイッチ（２
    ４，　２５）のまだ自由な接点端子（２４ｂ，２５ｂ）
    が相互に接続されると同時に直流電動機（２２）を介し
    て電池（９）　の終端タップ（１５）の反対側にある電
    池終端タップ（１６）と接続されるように前記手段が構
    成されていることを特徴とする請求項１記載の電池運転
    装置。
  12. 【請求項１２】　　中間タップ（１７）と一つの切替え
    接点端子（３２ａ）又は第１スイッチ（２４）の接点端
    子（２４ａ）　との間に抵抗（３５）が配設されている
    ことを特徴とする請求項９〜１１の内の１項記載の電池
    運転装置。
  13. 【請求項１３】　　ヒューズ（３４）が抵抗（３５）と
    直列に存在することを特徴とする請求項１２記載の電池
    運転装置。
  14. 【請求項１４】　　ダイオード装置が半導体ダイオード
    であることを特徴とする請求項２〜８のうちの１項記載
    の電池運転装置。
  15. 【請求項１５】　　フリーホイールダイオード（３６）
    が、直流電動機（２２）と並列に接続されていることを
    特徴とする請求項１〜１４のうちの１項記載の電池運転
    装置。
  16. 【請求項１６】　　電池運転装置が、少なくとも直流電
    動機（２２）とスイッチ装置（２３）とを含む駆動部分
    （Ａ）　と、少なくとも電池を含む供給部分（Ｂ）　と
    に分割され、両部分が互いに電気的に接続され得ること
    を特徴とする請求項１〜１５記載の電池運転装置。
  17. 【請求項１７】　　駆動部分（Ａ）　がドリルとして構
    成されたことを特徴とする請求項１６記載の電池運転装
    置。
  18. 【請求項１８】　　スイッチ（２９）又は切替えスイッ
    チ（３２）がリレー制御スイッチであり、且つ制御段（
    ３０，　３３）がリレーコイルであることを特徴とする
    請求項７〜９のうちの１項記載の電池運転装置。
  19. 【請求項１９】　　スイッチ（２９）又は切替えスイッ
    チ（３２）が電子切替え素子により構成され、且つ制御
    段がこの電子切替え素子を制御するために構成されてい
    ることを特徴とする請求項７〜９のうちの１項記載の電
    池運転装置。
  20. 【請求項２０】　　電子切替え素子がトランジスタ又は
    サイリスタであることを特徴とする請求項１９記載の電
    池運転装置。
JP3081225A 1990-03-23 1991-03-22 電池運転装置 Pending JPH04251595A (ja)

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