JPH1034564A - 小型電気機器および該小型電気機器用電池パック - Google Patents

小型電気機器および該小型電気機器用電池パック

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JPH1034564A
JPH1034564A JP8214169A JP21416996A JPH1034564A JP H1034564 A JPH1034564 A JP H1034564A JP 8214169 A JP8214169 A JP 8214169A JP 21416996 A JP21416996 A JP 21416996A JP H1034564 A JPH1034564 A JP H1034564A
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JP
Japan
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main switch
electronic circuit
battery pack
main body
circuit
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JP8214169A
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English (en)
Inventor
Masaji Aoi
正司 青井
Eiji Sakata
栄二 坂田
Kenji Endo
謙治 遠藤
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Maxell Ltd
Original Assignee
Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気ドリルのような機器本体10に対して電
池パック26を着脱自在に備えた小型電気機器におい
て、電池パック26側に内蔵した電子回路27の操作性
を向上させる。 【解決手段】 機器本体10側に備えたメインスイッチ
22のオンオフ操作を検知回路52で検出し、オン操作
が検出されると光源44を点灯させるなどの必要な機能
回路を始動させる一方、オフ操作が検出されるとタイマ
ー回路54で設定された時間だけ遅れて前記機能回路を
停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、充電式の電気ド
リルの様に電池を駆動源として備えた小型電気機器およ
び該小型電気機器に使用する電池パックに関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の小型電気機器として、本出
願人は以前、電動工具の握り部の基端側に着脱自在に備
えた電池パックに照明手段を設けることにより、工作部
位を光照射させるものを提案した(実開平3−7927
9号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記照
明手段は点灯専用のスイッチを備え、光照射を必要とす
る時期に対応して操作者がそのスイッチをオン操作する
ものであるため、ともすると操作性に劣る問題があっ
た。
【0004】本発明はかかる不都合に鑑みてなされたも
のであって、小型電気機器を駆動させるためのメインス
イッチと連動させて照明手段のオンオフ動作をさせるこ
とにより、操作性に優れた小型電気機器および電池パッ
クを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる小型電気
機器は、図1にその全体的な構成を概略的に示す如く、
所定の機器本体10と、該機器本体10上にあって動作
時期をオンオフ規制するメインスイッチ22と、機器本
体10に対して着脱自在に装着される電池パック26と
を備えている。
【0006】電池パック26には、メインスイッチ22
のオン操作と連動して機器本体10に対する給電を可能
とする電池24と、所定の機能を有する図3に例示する
ような電子回路27とを備え、機器本体10側のメイン
スイッチ22のオンオフ操作と連動して、電池パック2
6側に備えた電子回路27の駆動時期を規制可能とした
ことを特徴とする。
【0007】上記したメインスイッチ22による電子回
路27の規制動作は、メインスイッチ22のオン操作と
略同時に電子回路27の機能の駆動を開始させる一方、
メインスイッチ22のオフ操作から設定時間Δtだけ遅
れて機能の駆動を停止させることができる。
【0008】また上記した電子回路27を図6のように
複数種類の機能を発揮するものとし、メインスイッチ2
2のオン操作回数をカウントし、そのカウント数に対応
して駆動される機能が選択されるようにしてもよい。
【0009】更に上記した機器本体を電動工具とし、電
池パック26に備えた電子回路27は、電動工具による
被工作部位を照射可能とするとともに、メインスイッチ
22のオン操作回数と連動して、メインスイッチ22の
オフ操作後における設定時間Δtの長さを変更できる様
にすることが可能である。メインスイッチ22のオン操
作回数と連動して選択される機能には、電池24の現在
容量の表示機能を含むことができる。
【0010】また、上記したメインスイッチ22の操作
と連動して動作する自動制御モードに加えて、常時消灯
するモードと、常時点灯するモードとを択一的に選択可
能とする切換スイッチ62を備えてもよい。この自動制
御モードによる動作は、同時に内蔵した電池24からメ
インスイッチ22のオン時に対応して機器本体10側に
供給される電流を検出して行われるものであり、更に外
光強度の検出手段を備え、該検出手段による検出値に対
応させて光照射強度を制御可能とすることも可能であ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明にかかる小型電気機器
を、機器本体10と電池パック26とからなる電気ドリ
ルに実施した一例に基づいてその構成を具体的に説明す
るがこれに限らず、電池パックを備えた各種の小型電気
機器に対しても略同様に実施できることは勿論である。
【0012】機器本体10は従来の電気ドリルと略同様
な構成であって、図1〜図3に示す如く、先端側にドリ
ルビット12を着脱自在に備えたドリル本体14と、そ
のドリル本体14の基端側から略直角下方向に伸びるハ
ンドル16とを備えるとともに、そのハンドル16内
に、下端側に設けた開口18から電池パック26の一部
を挿脱自在に収納可能としている。
【0013】そしてこの電池パック26の挿入と同時
に、ドリル本体14内に備えたモータ20とハンドル1
6上に備えたメインスイッチ22とを直列接続したもの
と電池パック26内の電池24との間に給電回路が構成
され、メインスイッチ22のオン操作と連動して電池パ
ック26内の電池24からモータ20に通電してモータ
20を回転駆動させる様にしている。
【0014】本発明にかかる電池パック26は、従来の
電池パックに代えて使用されるものであって、電池24
および後記する電子回路27を収納した本体ケース28
と、本体ケース28内の電池24により通電されて発光
する照明部30とから構成される。
【0015】本体ケース28は略矩形状の中空筐体であ
って、その上面側から、工具本体10のハンドル16に
設けた開口18に対して挿脱自在に嵌まる大きさの挿入
部32を延ばす一方、下面側に照明部30を揺動自在に
備えている。
【0016】照明部30は、細幅板状の腕体34の一端
を、本体ケース28の1つの下縁に対して回動軸36を
介して枢支する一方、腕体34の他端は、回動軸40を
介して発光体38を枢支している。
【0017】発光体38は、放物面状に形成した反射板
42の焦点位置に光源44を配置したものであって、不
使用時には図2の様に腕体34および発光体38を本体
ケース28に設けた収納溝46に嵌めて光源44を閉じ
ているが、使用時には図1の様に腕体34および発光体
38を各々反転させ、光源44による光照射範囲が少な
くともドリルビット12の先端48による被工作部位に
位置できる様にしている。
【0018】なお上記した照明部30の構成は一例であ
って、腕体34を設けることなく、本体ケース28上に
発光体38を直接取りつけるなど、その具体的な構成は
任意に変更できることは勿論である。
【0019】本体ケース28内に収納する電子回路27
は、図3の様に、挿入部32に備えた2つの電極50・
50を介して機器本体10側の回路と接続されるもので
あって、ドリル本体14内のモータ20および照明部3
0に対して給電する電池24と、モータ20に対する通
電時期を検知すると所定の検知信号S2を出力する検知
回路52と、検知信号S2の入力時に制御信号S4の出
力を開始し、検知信号S2の入力が停止してから設定時
間Δtだけ遅れて制御信号S4の出力が停止するタイマ
ー回路54と、制御信号S4の入力期間に対応して光源
44に対し通電する駆動回路56と、本体ケース28上
の所定箇所に受光面を備えた光量制御回路58と、腕体
34の下面側にスイッチノブ60を備えて照明部30の
モード切り換えを可能とする切換スイッチ62とから構
成される。
【0020】検知回路52は、比較器64の反転入力側
に電池電圧を抵抗66・66で分圧した第1基準電圧V
1を印加する一方、メインスイッチ22のオン時に電池
24からモータ20に対する給電回路中に比較的小さい
抵抗値の検知用抵抗68を介装し、その検知用抵抗68
の電圧降下量S1を比較器64の非反転入力側に印加す
ることにより、モータ20への通電時に対応して「H」
レベルの検知信号S2を比較器64から出力させる。
【0021】タイマー回路54は、比較器70の非反転
入力側に電池電圧を抵抗72・72で分圧した第2基準
電圧V2を印加する一方、反転入力側に抵抗75および
コンデンサ76とからなる積分回路74による電池電圧
の積分電圧S3を入力するとともに、積分回路74のコ
ンデンサ76と並列に、検知信号S2の入力と連動して
オンするスイッチングトランジスタ78を備え、後で詳
述するタイミングで制御信号S4が出力されるようにし
ている。
【0022】駆動回路56は、2つのトランジスタ80
・82がダーリントン接続されたトランジスタスイッチ
であって、タイマー回路54から制御信号S4が入力さ
れるのと連動してオンすることにより光源44に通電す
る。
【0023】なお、光源44と直列に接続されたダイオ
ード84は電圧降下用であって、光源44に対する通電
量をこの光源44の定格値より低く設定(例えば、9V
の定格電球に対して7V)し、点灯時に電動工具特有の
振動が加わり続けても球切れしないよう、長寿命化を図
っている。
【0024】切換スイッチ62は1回路3接点のスライ
ド式であり、固定接点86を電池24のマイナス極に接
続する一方、第1接点88を駆動回路56の入力端に、
第2接点90をトランジスタ82のエミッタ端に、第3
接点92をトランジスタ82のコレクタ端に各々接続し
ている。したがってスイッチ接点が第1接点88側にあ
る時は、駆動回路56に対する制御信号S4の入力を強
制的に停止して光源44への通電を停止する。更に第2
接点90に接続すると、駆動回路56は上記した自動制
御動作を行い、第3接点92に変更すると、光源44の
両端が電池24の両端に強制的に接続され、光源44は
連続的に通電されて発光する。
【0025】以下上記した電子回路27の動作を、図4
に示す説明図に基づいて更に具体的に示す。ここで
(a)は切換スイッチ62における選択モードの種類
を、(b)は検知用抵抗68の両端に発生する駆動時期
信号S1を、(c)は検知信号S2を、(d)は積分回
路74におけるコンデンサ76の充電電圧S3を、
(e)は制御信号S4を、(f)は光源44に対する通
電時期を各々示している。
【0026】ここで、切換スイッチ62をオフモードに
している期間(時刻t0〜t1)にあっては、上記した
各回路に対する通電が停止されて、駆動回路56は光源
44に対する通電を行わない。
【0027】次に時刻t1に切換スイッチ62を自動制
御モードに切り換えるのと連動して、回路に対して通電
されることにより動作可能な状態となるとともに、コン
デンサ76が所定の時定数で充電され、その電圧値が第
2基準電圧V2を超える時刻t2までの間の設定時間Δ
tだけタイマー回路54からは制御信号S4が出力され
る。この制御信号S4の入力と連動して駆動回路56は
光源44に対して通電することにより、照明部30の使
用開始直後における発光状態のテストおよび光照射位置
の調整動作が行えるようにしている。しかもメインスイ
ッチ22をオンさせずとも、切換スイッチ62を切り換
えるだけで発光するため、この発光状態で電池24の残
容量度合の確認も行える。
【0028】更に時刻t3においてメインスイッチ22
をオンすると、コンデンサ76の充電電圧S3は急速に
放電され、制御信号S4がタイマー回路54から駆動回
路56に向けて送られる結果、光源44には再び通電さ
れて必要な照明動作を行う。かかる光源44に対する通
電状態は、時刻t4にメインスイッチ22をオフしたあ
と更にΔtだけ維持され、しかる後に自動的に消灯され
る。
【0029】一方、時刻t6に切換スイッチ62をオン
モードにすると、上記した回路に対する電源供給を絶つ
一方、光源44を駆動回路56を介することなく電池2
4に対して直接的に接続する結果、メインスイッチ22
のオンオフ動作に関係することなく定常的な光源44の
オン動作が行われるのである。
【0030】なお光量制御回路58は、タイマー回路5
4の出力端とアース端の間にCdSのような受光素子9
4を備えたものであって、電動工具の使用環境に対応し
て受光素子94に照射される光量が増し、設定値を超え
る光量が検出されると駆動回路56に対する制御信号S
3の入力を停止し、光源44の発光を強制的に停止可能
とする。
【0031】図5は電子回路27の他の実施例であっ
て、切換スイッチ62における第1接点88を駆動回路
56の入力側に接続する一方、第2接点90を解放し、
更に第3接点92をタイマー回路54におけるスイッチ
ングトランジスタ78のコレクタ端に接続している。か
かる構成により、第1接点88に接続されたオフモード
時には駆動回路56の入力側がオフされてその駆動状態
が強制的に停止されているが、第2接点90側に切り換
えることによりその停止状態が解除されて自動制御モー
ドになり、更に第3接点92に切り換えると検知信号S
2の入力によるスイッチングトランジスタ78のオンと
同一状態が成立し、メインスイッチ22のオンオフに拘
らず光源44が常時オンするモードになる。上記した何
れの動作モード時にあっても、スイッチ接点に流れる電
流は小さく、切換スイッチ62に電流容量の小さい物が
使用できる。
【0032】また、光源44と直列接続するダイオード
84に代えて、小抵抗を有するヒューズ96を備えるこ
とにより、光源44に流れる電流の上限値を規制する一
方、光源44が短絡するなどして過大な電流が流れた場
合には溶断し、トランジスタ82に流れる電流を遮断し
て該トランジスタ82を過電流から保護する。
【0033】更に光量制御回路58は、CdS94に代
えてフォトトランジスタ94aを使用しているがこれに
限らず、光照射量の大小を検出してその抵抗値が自動的
に変化するものであれば、適宜変更して実施できる。ま
た上記した実施例にあっては、入射光量が設定値を超え
ると光源44の発光を停止するものとしたが、入射光量
の変化に対応して光源44による照射光量を制御するこ
とも可能である。
【0034】更にまた、切換スイッチ62で光源44の
オフモードから自動制御モードへの切り換えを行うのに
代えて、照明部30の腕体34および発光体38を照射
位置に移行する操作と連動して、上記したスイッチの切
り換えが自動的に行われる様にしてもよい。また電池2
4は一次電池の他に二次電池も使用可能で、この場合、
本体ケース28内または外部に充電回路を更に備えるこ
ともできる。積分回路74の抵抗75を可変抵抗器とす
れば、タイマー回路54における設定時間Δtの値を可
変とすることができる。
【0035】図6および図7は更に他の実施例であっ
て、電池パック26内に複数の機能回路からなる機能回
路部100を備えるとともに、実行する機能をメインス
イッチ22の操作と連動して切り換えることができる様
にしたものである。なお、本実施例において電子回路2
7中に選択可能に備える機能回路としては、光源44に
対する通電時間を規制するための設定時間Δtの変更機
能を実現する第1および第2の回路102・104と、
電池24の残容量表示機能を備えた容量表示器106を
駆動するための第3回路108とを例示したがこれに限
らず、電池パック26それ自身あるいは電池パック26
を適用する小型電気機器が補助的に必要とする各種機能
に適用できることは勿論である。また、以下で特記する
部分以外は上記した実施例と略同様であるので、同一ま
たは類似の番号を付すことによりその詳細な説明は省略
している。
【0036】本実施例にあっては、上記した各実施例に
おける検知回路52とタイマー回路54の間に、カウン
ト回路98を介装したことを特徴とする。カウント回路
98は1つの入力端子110と複数の出力端子112と
を備え、入力端子110に対するパルス信号S2の入力
数に対応して信号S22〜S2nが出力される端子11
2を順次変更するとともに、リセット端子114へのリ
セット信号S5の入力と同時に信号S2nの出力状態が
初期状態に戻るものである。
【0037】更に第1〜第3回路102・104・10
8はともに、その入力側に図7のような入力信号の規制
回路116を備え、入力信号S21〜S23における持
続時間が長い場合にあっても所定値に制限し、タイマー
回路54における設定時間Δtだけ必要な機能が作動す
る様にしている。
【0038】上記した規制回路116は、AND回路1
18の一方の入力端に積分回路120を接続する一方、
他方の入力端にインバータ122を介して信号を印加す
るものであり、入力信号S2nが「H」レベルから
「L」レベルに変化したあと、所定の時定数で積分回路
120が放電して「L」レベルに低下するまでの期間に
限定して、AND回路118の出力は「H」レベルに上
昇し、トランジスタ78をオンしてタイマー回路54の
コンデンサ76を急激に放電する。
【0039】ここで第1回路102は、検知回路52か
ら出力される検知信号S2を反転した信号S21で直接
駆動されるものであって、検知信号S2の入力が終了し
てからタイマー回路54の設定時間Δt1だけ光源44
に通電して点灯する。
【0040】第2回路104は、第1回路102におけ
るよりも十分に長い設定時間Δt2が設定されている。
ここで、メインスイッチ22を1回オン操作して第1回
路102を駆動したあとそのまま放置すると、設定時間
Δt1の経過後に駆動回路56のトランジスタ82がオ
フするのと連動してカウント回路98に向けてリセット
信号S5が送られ、カウント回路98は初期状態に戻さ
れる。
【0041】一方、第1回路102が作動したのち続け
てもう1回メインスイッチ22をオンすると、第2回路
104にカウント回路98から信号S22が入力され
る。このとき、第2回路104の出力側は第1回路10
2の駆動回路56を構成するトランジスタ80と並列に
接続されており、第1回路102における設定時間Δt
1に拘らず第2回路104側が有効になり、光源44を
設定時間Δt2だけ点灯したあと消灯する。
【0042】更に連続してメインスイッチ22をもう1
回オン操作すると、カウント回路98から第3回路10
8に信号S23が入力される結果、タイマー回路54に
おける設定時間Δt3だけ容量表示器106に通電して
表示動作を行ったあと、自動的に容量表示器106の表
示動作を停止するのである。
【0043】なお、上記した実施例にあっては、メイン
スイッチ22のオン回数の増加につれてカウント回路9
8から信号S2nが出力される端子112が移行するも
のを例示したがこれに限らず、例えば2秒程度の短時間
内に入力される検知信号S2のパルス数をカウントし、
カウント数に対応した出力端にのみ信号を出力すること
により、特定の1つの機能だけを択一的に選択できるよ
うにするなど、メインスイッチ22の操作回数と選択実
行される機能との関係は、適宜変更して実施できること
は勿論である。
【0044】また上記した電子回路27を具体的な回路
部品を用いて構成するのに代えて、全体あるいはその主
要部分を、マイコンによるプログラムあるいはその他の
機能部品で実行できることは勿論である。例えば上記し
たタイマー手段としては、基準発振回路のパルスをカウ
ンターでカウントしたり、マイコンで計数管理するなど
の変更が可能である。
【0045】更にまた、上記した実施例は何れも、メイ
ンスイッチ22の操作と連動して作動を開始したのちタ
イマー手段による設定時間後にオフする例を示したが、
メインスイッチ22のオフと同時に停止させたり、電池
パック26上に別に備えたスイッチまたは切換スイッチ
62により手動でオフさせるように構成することも可能
である。
【0046】
【発明の効果】本発明は上記の如く、機器本体10側に
備えたメインスイッチ22のオン操作と連動して電池パ
ック26側に備えた電子回路27を実行させる様に構成
したので、電子回路27を実行させるための特別な操作
を必要とせず、操作性に優れる。
【0047】更にメインスイッチ22の停止後も設定時
間Δtだけ電子回路27の実行を持続するように構成す
ることにより、機器本体10側の動作時間が短い場合に
あっても、電子回路27は必要な時間だけ動作状態が持
続できる。
【0048】更にまた、メインスイッチ22のオン回数
と連動させて実行する電子回路中における機能を選択で
きる様にすることにより、機器本体10の駆動中にあっ
てもその駆動を補助する機能を容易かつ的確に選択でき
る。更にまた、電池パック26側に動作モードを変更す
るための切換スイッチ62を備えることにより、電池パ
ック26を単独で使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を電動工具に実施した状態を示す斜視図
であって、照明部を本体ケースに収納した状態を示す。
【図2】照明部の使用状態を示す斜視図である。
【図3】電子回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図4】図3に示す電子回路の動作状況を示す説明図で
ある。
【図5】電子回路の他の実施例を示す回路図である。
【図6】電子回路の更に他の実施例を示す回路図であ
る。
【図7】図6における機能回路部の具体的な構成を示す
電気回路図である。
【符号の説明】
10 機器本体 16 ハンドル 20 モータ 22 メインスイッチ 24 電池 26 電池パック 28 本体ケース 30 照明部 44 光源 52 検知回路 54 タイマー回路 56 駆動回路 58 光量制御回路 62 切換スイッチ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の機器本体と、該機器本体上にあっ
    て動作時期をオンオフ規制するメインスイッチと、機器
    本体に対して着脱自在に装着される電池パックとを備え
    た小型電気機器であって、 電池パックには、メインスイッチのオン操作と連動して
    機器本体に対する給電を可能とする電池と、所定の機能
    を有する電子回路とを備え、 機器本体側のメインスイッチのオンオフ操作と連動し
    て、電池パック側に備えた電子回路の駆動時期を規制可
    能としたことを特徴とする小型電気機器。
  2. 【請求項2】 上記したメインスイッチによる電子回路
    の規制動作は、メインスイッチのオン操作と略同時に電
    子回路の機能の駆動が開始される請求項1記載の小型電
    気機器。
  3. 【請求項3】 上記したメインスイッチによる電子回路
    の規制動作は、メインスイッチのオフ操作から設定時間
    Δtだけ遅れて機能の駆動が停止される請求項2記載の
    小型電気機器。
  4. 【請求項4】 上記した電子回路は複数種類の機能を発
    揮するものであって、 メインスイッチのオン操作回数をカウントし、そのカウ
    ント数に対応して駆動される機能が選択される請求項1
    乃至3の何れかに記載の小型電気機器。
  5. 【請求項5】 所定の機器本体と該機器本体上にあって
    動作時期をオンオフ規制するメインスイッチとを備えた
    小型電気機器に対して着脱自在に取付けられ、メインス
    イッチのオン操作と連動して内蔵する電池から機器本体
    に対する給電を可能とする電池パックであって、 更に所定の機能を有する電子回路を備え、 機器本体側のメインスイッチのオンオフ操作と連動し
    て、該電子回路の駆動時期を規制可能としたことを特徴
    とする小型電気機器用電池パック。
  6. 【請求項6】 上記したメインスイッチによる電子回路
    の規制動作は、メインスイッチのオン操作と略同時に電
    子回路の機能の駆動を開始させる一方、メインスイッチ
    のオフ操作から設定時間Δtだけ遅れて機能の駆動を停
    止させる請求項5記載の電池パック。
  7. 【請求項7】 上記した電子回路は複数種類の機能を発
    揮するものであって、 メインスイッチのオン操作回数をカウントし、そのカウ
    ント数に対応して駆動される機能が選択される請求項5
    または6記載の電池パック。
  8. 【請求項8】 上記した機器本体は電動工具であり、電
    池パックに備えた電子回路は、電動工具による被工作部
    位を照射可能とするものであって、 メインスイッチのオン操作回数と連動して選択される機
    能は、メインスイッチのオフ操作後における設定時間Δ
    tの長さである請求項7記載の電池パック。
  9. 【請求項9】 メインスイッチのオン操作回数と連動し
    て選択される機能には、電池の現在容量の表示機能を含
    む請求項7または8記載の小型電気機器。
  10. 【請求項10】 上記した機器本体は電動工具であり、 上記した電子回路は電動工具による被工作箇所を照明可
    能とするものであって、 上記したメインスイッチの操作と連動して動作する自動
    制御モードに加えて、常時消灯するモードと、常時点灯
    するモードとを択一的に選択可能とする切換スイッチを
    備えている請求項5記載の電池パック。
  11. 【請求項11】 上記した自動制御モードによる動作
    は、同時に内蔵した電池からメインスイッチのオン時に
    対応して機器本体側に供給される電流を検出して行われ
    るものであり、 更に外光強度の検出手段を備え、該検出手段による検出
    値に対応させて光照射強度を制御可能とした請求項10
    記載の電池パック。
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