JPH07201313A - 蓄電池及びその充電装置 - Google Patents

蓄電池及びその充電装置

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JPH07201313A
JPH07201313A JP4312017A JP31201792A JPH07201313A JP H07201313 A JPH07201313 A JP H07201313A JP 4312017 A JP4312017 A JP 4312017A JP 31201792 A JP31201792 A JP 31201792A JP H07201313 A JPH07201313 A JP H07201313A
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JP
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storage battery
positive
charging device
cross
section
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JP4312017A
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Wolfgang Millauer
ミッラウアー ヴォルフガング
Manfred Spieth
シュピート マンフレッド
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Hilti AG
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Hilti AG
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Publication date
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電装置または電動工具との誤接続を排除
し、使用者の安全を確保し得る接点配置を選択した蓄電
池を提案することにある。 【構成】 蓄電池（１）は、ブロック（A, B）に区画し
たセルを内部に有し、これらのセルは相互に直列接続す
る。ブロック（A, B）の個数に応じて、蓄電池（１）
は、外部から接近可能な正負の接点対（5a, 5b, 6a, 6
b）を有する。それぞれの正負の接点対（5a, 5b, 6a, 6
b）には、ブロック（A, B）に統合されたセル（４）の
電圧合計に相当する電圧が印加される。適切に構成され
た充電装置においては、各ブロック（A, B）の充電過程
が連続的に行われるため、充電装置は一つのブロック
（A, B）の電圧に相当する電源電圧に設計する。電動工
具における適切な回路配置により、個々のブロック（A,
B）の電圧は直列回路または並列回路に供給可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、周囲に少なくとも１対の正負の
接点を有する接続部分を具える蓄電池、並びに当該蓄電
地を対象とする充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】直流駆動モータを装備し、駆動エネルギを
蓄電池に蓄積する電動工具は既知である。これらの蓄電
池は、複数のセルから構成されるのが普通であり、電動
工具のケーシングと結合可能とされている。蓄電池は、
適切な接続部品を用いて電動工具と電気接続する。適切
な構成の端子、閉鎖素子または係止素子により蓄電池を
電動工具に機械的に固定する。
【０００３】米国特許第 4 576 880号明細書に記載され
た既知の蓄電池においては、 複数のセルが相互に直列接
続されている。 この構成により、 各セルの電圧の総和に
対応する蓄電池電圧が達成される。 直列接続されたセル
は、蓄電池の端面側領域に配置した、外部から接近可能
な正負の接点対に結合する。
【０００４】この既知の蓄電池を等しい蓄電池電圧また
は正しい極性を有する電動工具とのみ接続可能とするた
め、接続部分には機械的な位置決め装置を配置する。蓄
電池のケーシングに相互に対向して配置した一対のばね
により、正負の接点対が電動工具のみならず充電装置と
も誤接続されるのを防止する。
【０００５】広範に普及した位置決め装置は、電動工具
または充電装置の接続部分に配置した少なくとも一つの
ばねから構成し、このばねは蓄電池の接続部分に配置し
た対応する溝内に嵌合させる。また、蓄電池が少なくと
も一つのばねを有する位置決め装置も既知であり、その
ばねは電動工具または充電装置で少なくとも一の溝に嵌
合する。この位置決め装置により、適正でない蓄電池の
使用が防止される。
【０００６】蓄電池のケーシングに配置した正負の接点
対は、次の理由により不利である。すなわち、種々の製
造業者が、同一断面形状のケーシングを具える蓄電池を
供給しており、この場合に部分的に極性が異なる蓄電池
が他メーカの電動工具または充電装置との接続が可能と
なる点である。
【０００７】蓄電池の正負の接点対の極性を電動工具ま
たは充電装置に配置した正負の接点対の極性に対して取
り違えた場合、蓄電池、充電装置または電動工具の故障
を惹起する虞れがある。故障した蓄電池は、もはや充電
することができない。最悪の場合、蓄電池は短絡により
爆発することも有り得る。
【０００８】
【発明の開示】本発明の課題は、充電装置または電動工
具との誤接続を排除し、使用者の安全を確保し得る接点
配置を選択した蓄電池を提案することにある。
【０００９】この課題を解決するため、本発明による蓄
電池は、接続部分の断面を点対称的に合同な断面部分に
区画し、少なくとも一つの断面部分中に一対の正負の接
点を具えることを特徴とするものである。
【００１０】正負の接点対を一つの断面部分に配置する
ことにより、仮に蓄電池が円周方向に180 °回転させた
角度位置で充電装置または電動工具と接続する場合で
も、接点の誤接触は生じない。
【００１１】蓄電池には、少なくとも二つの断面部分が
互いに点対称的に対向した各一対の正負の接点を設ける
のが有利である。蓄電池内部に配置した蓄電池セルは、
通常は、相互に直列接続する。複数の正負の接点対を設
けることにより、蓄電池に配置した蓄電池セルを複数ブ
ロックに配分することが可能であり、各ブロックは接続
部分の領域で外部からケーシングに係合させ得る正負の
接点対に対応する。
【００１２】これらのブロックは種々の形状に形成する
ことが可能である。各ブロックに配置するセルの個数
は、ブロック間で異ならせることができる。そのため、
正負の接点対に対応して異なる電圧地で電圧を印加する
ことが可能である。
【００１３】さらに、各ブロックにおけるセルの個数を
同じにすることも可能である。そのような蓄電池を電動
工具に使用する場合、電子制御機器は各ブロックのエネ
ルギを連続使用することができる。蓄電池が、例えば、
各12Ｖの電圧を有する二つのブロックを具える場合に
は、それらのエネルギは電動工具に内蔵した電子制御装
置により異なる二つの方法で使用可能となる。
【００１４】両ブロックの並列接続により、電動工具の
駆動には容量が倍化した12Ｖ電圧を使用することが可能
である。すなわち、電動工具は12Ｖを有する個々のブロ
ックについて倍の時間だけ作動可能である。
【００１５】ブロックの直列接続により、全ブロックの
電圧合計に相当する電圧に達する。蓄電池中に二つの12
Ｖブロックを配置した例においては、ブロックの直列接
続により24Ｖの電動工具を駆動することができる。
【００１６】二対の正負の接点を、同一面積の断面部分
を形成する二等分面積と、断面部分の面の面積重心点を
通過して二等分面積に対して垂直に延在する直線とに関
して対称的に配置するのが有利である。
【００１７】正負の接点対を対称的に配置することによ
り、蓄電池内部で個々のブロックを対応する正負の接点
対と同質に結合できる。このことは製造技術上の重要な
利点であり、蓄電池の生産性を経済的なものとする。
【００１８】蓄電池の充電装置に蓄電池と対応する接続
部分を設け、当該接続部分の断面を点対称的に合同な断
面部分に区画し、少なくとも一つの断面部分中に一対の
正負の接点を配置するのが有利である。
【００１９】正負の接点対を一つの断面部分に配置する
ことにより、蓄電池を充電装置に装着する際に、蓄電池
の整列に注意する必要はない。正負の接点対は一つの断
面部分だけに配置するため、誤接触は生じ得ない。
【００２０】本発明の充電装置は、少なくとも二つの断
面部分に、互いに点対称的に対向する各一対の正負の接
点を設けたことを特徴とする。
【００２１】正負の接点対を点対称的に配置することに
より、少なくとも一つのブロックから構成する蓄電池の
充電が可能である。このような12Ｖ電源電圧に適合する
設計とした充電装置においては、安価な部品のために一
層経済的な生産が可能となり、充電装置の活性部品に係
る電圧強度条件が苛酷でない点で有利である。
【００２２】蓄電池の各ブロックは順次に充電すること
ができる。正負の接点を一対だけ有する充電装置の場
合、蓄電池は充電過程の間に充電ボックスから取り出す
か、充電装置の接続部分から引き離し、蓄電池における
次の正負の接点対が充電装置の正負の接点対に整合する
まで円周方向に回転しなければならない。その直後に、
蓄電池は再び充電装置に接続する。一つのブロックの充
電過程が完了すると、その都度、信号によって示され
る。
【００２３】いわゆる急速充電装置の場合、正負の接点
対を点対称的に配置するのが有利である。複数の正負接
点対を有し、各接点対に12Ｖ電源電圧を印加する充電装
置においては、蓄電池をいかに充電ボックスに装入する
かについて注意を払う必要はない。いずれにせよ、接触
が確実に行われるからである。
【００２４】充電装置は、二対の正負の接点が同一面積
の断面部分を形成する二等分面積と、断面部分の面積重
心点を通過して二等分面積に対して垂直に延在する直線
とに関して対称的に配置するのが有利である。
【００２５】充電装置の接続部分の製造に関連するする
製造技術上の理由から、上述のように、正負の接点対を
対称的に配置することが選好される。それにより、加工
中は一層均等な電圧または一層均等に配分された電圧が
生じる。
【００２６】同一電圧の蓄電池の充電時間に関しては、
基本的に二つの異なる充電装置がある。「通常」充電装
置は、充電時間が６倍も長いことで「急速」充電装置と
区別される。この「通常」充電装置は、使用する電気構
造部材が簡単であるため、製造コストが安価である。
【００２７】「急速」充電装置による充電に適する蓄電
池は、「通常」充電装置に使用した蓄電池とは異なり、
別の化学構造を有する。仮に、「通常」充電装置に適し
た蓄電池を「急速」充電装置に装入すれば、この蓄電池
は損傷または爆発の虞れがある。
【００２８】これを防止するため、蓄電池の接続部分の
領域に遮断装置を取り付け、「通常」充電装置に適した
蓄電池の「急速」充電装置への装入を妨げることが可能
である。
【００２９】しかし、蓄電池を「通常」充電装置に装入
できるよう、遮断装置を受ける凹所を有する必要があ
る。この措置により、「急速」充電装置用の蓄電池を
「通常」充電装置に装入することは妨げられない。
【００３０】
【発明を実施するための最良の形態】以下、図示実施例
につき本発明を一層具体的に説明する。
【００３１】図１に示した蓄電池１は、二つのブロック
A, Bを有するものとし、各ブロックに相互に直列接続さ
れた各５個のセル４を配置する。蓄電池１のケーシング
２は、接続部分３の端部に形成する。接続部分３には、
それぞれブロックA, Bと接続状態に保たれる外部から接
近可能な二対の正負の接点5a, 5b, 6a, 6bを配置する。
【００３２】図２に示した蓄電池１には、点対称的に対
向する２対の正負の接点5a, 5b, 6a, 6bを設け、各対の
正負の接点5a, 5b, 6a, 6bは断面の断面部分5, 6に配置
する。各ブロックA, Bにおける個別セル４の個数は同一
であっても相互に異なるものであっても良い。いずれの
場合でも、ブロックA, Bの電圧合計が蓄電池１の電圧と
なる。
【００３３】実施例として二つの12Ｖブロックから構成
する蓄電池を挙げる。このような蓄電池を用いて、12Ｖ
または24Ｖに適合する設計とした電動工具を作動させる
ことができる。
【００３４】電動工具に内蔵した電子制御回路により、
直列回路に充電エネルギを供給することができる。した
がって、24Ｖ電圧が使用可能である。両ブロックを並列
接続すれば、容量が倍加されて12Ｖ電圧が使用できる。
【００３５】図３に示した充電装置９の充電ボックスに
は接続部分10ａを設け、該接続部分の断面を点対称的に
合同な二つの断面部分7, 8に区画すると共に、各断面部
分7,8には一対の正負の接点7a, 7b, 8a, 8bを配置す
る。したがって、充電過程に不可欠な充電装置９は12Ｖ
電圧に設計することができる。12Ｖの低い電源電圧によ
り、充電装置９の対応する構造部品を12Ｖに設計可能で
ある。充電装置９はより経済的に製造可能である。各部
品が、24Ｖ電源電圧に設計した充電装置９の部品よりも
相当に安価なためである。
【００３６】12Ｖ充電装置９を用いた12ＶブロックＡの
充電過程が完了すると、直ちに次の12ＶブロックＢが充
電される。
【００３７】例えば、警報ランプまたは音声信号とする
信号発生装置により、最初のブロックＡにおける充電完
了を示すことができる。つぎに、蓄電池を円周方向に手
動回転すると、直ちに第二のブロックＢが充電可能とな
る。
【００３８】充電装置９は別の構成も可能である。ケー
シング10における接続部分10ａの領域に正負の接点対7
a, 7b, 8a, 8bを配置し、その接点対の個数を蓄電池１
のケーシング２に配置した正負の接点対5a, 5b, 6a, 6b
の個数と一致させる。この若干複雑に構成した充電装置
９においては、蓄電池１を手動で円周方向に回転する必
要はない。内蔵した充電回路を用いて、個々の正負の接
点対5a, 5b, 6a, 6bと接続状態に保たれたブロックA, B
を順に充電する。
【００３９】このようにして、例えば、図示していない
24Ｖ蓄電池を三つのブロックに配分可能であるため、充
電装置は８Ｖの電源電圧用にのみ設計しなければならな
い。電動工具における個々のブロックを適切に直列接続
することにより、24Ｖ電圧が使用可能である。
【００４０】図４は、１対の正負の接点15a, 15bを有す
る蓄電池11の接続部分13における点対称的に合同な断面
部分15, 16に区画した断面を示している。正負の接点対
15a,15b は断面部分15に配置する。 蓄電池11における各
セルは、 電動工具に使用する場合には 1.2〜4 Ahの電力
エネルギおよび約 1.2Ｖの電圧を有する。
【００４１】図５は接続部分20ａを具える充電装置19の
充電ボックスを示している。この接続部分の断面も、点
対称的に合同な二つの断面部分17, 18に区画すると共
に、一方の断面部分17には一対の正負の接点17a, 17bを
配置する。 充電装置19は、 十分な耐久性を有するケーシ
ング20を具える。
【００４２】供給電圧としての直流電圧を生じるため
に、充電装置９は変圧器および整流器を具えた整流回路
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による二対の正負の接点を具え
る蓄電池を示す全体図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は、２対の正負の接点を有する充電ボック
スを具える充電装置を示す平面図である。
【図４】図４は、一対の正負の接点を具える蓄電池を示
す図２と同様な断面図である。
【図５】図５は、一対の正負の接点を有する充電ボック
スを具える充電装置を示す平面図である。
【符号の説明】
1, 11 蓄電池 2, 10, 20 ケーシング 3, 10a, 13 接続部分 4 個別セル 5, 6，7, 8, 15, 16, 17, 18 断面部分 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 15a, 15b, 17a, 17b
正負の接点対 9, 19 充電装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周囲に少なくとも一対の正負の接点 (5
    a, 5b, 6a, 6b, 15a,15b)を有する接続部分 (3, 13)を
    具える蓄電池において、接続部分 (3, 13)の断面を点対
    称的に合同な断面部分 (5, 6, 15, 16) に区画し、少な
    くとも一つの断面部分 (5, 6, 15, 16) 中に一対の正負
    の接点 (5a, 5b, 6a, 6b, 15a, 15b) を設けたことを特
    徴とする蓄電池。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の蓄電池において、少なく
    とも二つの断面部分(5, 6) に、互いに点対称的に対向
    する各１対の正負の接点 (5a, 5b, 6a, 6b)を設けたこ
    とを特徴とする蓄電池。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の蓄電池において、二対の
    正負の接点 (5a, 5b,6a, 6b)を、同一面積の断面部分
    (5, 6) を形成する二等分面積と、断面部分 (5, 6) の
    表面重心点を通過して二等分面積に対して垂直に延在す
    る直線とに関して対称的に配置したことを特徴とする蓄
    電池。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の接
    続部分 (10a, 20a)を有する蓄電池用の充電装置におい
    て、接続部分 (10a, 20a) の断面を点対称的に合同な断
    面部分 (7, 8, 17, 18) に区画し、少なくとも一つの断
    面部分 (7, 8, 17, 18) 中に一対の正負の接点 (7a, 7
    b, 8a, 8b, 17a, 17b) を設けたことを特徴とする充電
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の充電装置において、少な
    くとも二つの断面部分 (7, 8) に、互いに点対称的に対
    向する各一対の正負の接点 (7a, 7b, 8a, 8b) を設けた
    ことを特徴とする充電装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の充電装置において、２対
    の正負の接点 (7a,7b, 8a, 8b) は、同一面積の断面部
    分 (7, 8) を形成する二等分面積と、断面部分 (7, 8)
    の表面重心点を通過して二等分面積に対して垂直に延在
    する直線とに関して対称的に配置したことを特徴とする
    充電装置。
JP4312017A 1991-11-23 1992-11-20 蓄電池及びその充電装置 Pending JPH07201313A (ja)

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EP (1) EP0548004B1 (ja)
JP (1) JPH07201313A (ja)
KR (1) KR100232919B1 (ja)
AT (1) ATE126934T1 (ja)
CA (1) CA2083435A1 (ja)
DE (2) DE4138598A1 (ja)
DK (1) DK0548004T3 (ja)
ES (1) ES2076733T3 (ja)
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