JPH11266543A - 電動工具充電システム - Google Patents
電動工具充電システムInfo
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- JPH11266543A JPH11266543A JP10068685A JP6868598A JPH11266543A JP H11266543 A JPH11266543 A JP H11266543A JP 10068685 A JP10068685 A JP 10068685A JP 6868598 A JP6868598 A JP 6868598A JP H11266543 A JPH11266543 A JP H11266543A
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- charging
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3646—Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
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- H—ELECTRICITY
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- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/40—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data
- H02J7/44—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data between battery management systems and power sources
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/485—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/971—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/975—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/977—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Portable Power Tools In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操作性を向上させ、作業性に優れた電動工具
充電システムを提供する。 【解決手段】 電動工具２は内蔵されたバッテリ６の充
放電量を監視するコントローラ９を有し、バッテリ６の
充電端子１３ａ，１４ａの他に前記コントローラ９のデ
ータを出力するデータ送信端子１６ａとバッテリ６の温
度情報を出力する温度端子１５ａとを有している。充電
器１は電動工具２を載置して充電操作する際に前記各端
子に接続される充電端子１３ｂ，１４ｂとデータ受信端
子１６ｂと温度読み取り端子１５ｂとを有し、読み込ん
だ充放電データを基にバッテリ６の残容量を表示装置４
で表示し、その充放電データと温度情報とを基に充電電
流を変化させる。
充電システムを提供する。 【解決手段】 電動工具２は内蔵されたバッテリ６の充
放電量を監視するコントローラ９を有し、バッテリ６の
充電端子１３ａ，１４ａの他に前記コントローラ９のデ
ータを出力するデータ送信端子１６ａとバッテリ６の温
度情報を出力する温度端子１５ａとを有している。充電
器１は電動工具２を載置して充電操作する際に前記各端
子に接続される充電端子１３ｂ，１４ｂとデータ受信端
子１６ｂと温度読み取り端子１５ｂとを有し、読み込ん
だ充放電データを基にバッテリ６の残容量を表示装置４
で表示し、その充放電データと温度情報とを基に充電電
流を変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電可能なバッテ
リを内蔵した充電式電動工具と、その電動工具を充電す
る充電器とから成る電動工具充電システムに関する。
リを内蔵した充電式電動工具と、その電動工具を充電す
る充電器とから成る電動工具充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、充電式電動工具は、蓄電池を内蔵
したバッテリパックを電動工具のハンドル下端等に着脱
可能に装着し、充電時にはバッテリパックを取り外して
バッテリパックのみを外部の充電器に差し込み、充電終
了によりハンドル下端等に再装着して使用可能としてい
る。よって、例えば工場の生産ライン等で使用される場
合は、予備のバッテリパックを予め充電器に差し込んで
充電しておき、電動工具側で使用中のものの容量が無く
なると、バッテリパックを取り替えて再び使用を行うも
のとなる。
したバッテリパックを電動工具のハンドル下端等に着脱
可能に装着し、充電時にはバッテリパックを取り外して
バッテリパックのみを外部の充電器に差し込み、充電終
了によりハンドル下端等に再装着して使用可能としてい
る。よって、例えば工場の生産ライン等で使用される場
合は、予備のバッテリパックを予め充電器に差し込んで
充電しておき、電動工具側で使用中のものの容量が無く
なると、バッテリパックを取り替えて再び使用を行うも
のとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記バッテリ
パックは、満充電で比較的長く使用できるように、最大
容量の大きなものが使用されることが多いため、バッテ
リパックの形状や重量が比較的大きく、工具の長時間使
用による作業者への負担が増加し、特に上記生産ライン
等で使用される場合は、操作性，作業性への影響も大き
くなってしまう。また、上記生産ラインはでは、上記バ
ッテリの交換作業も時間のロスを生じさせ、作業性低下
の原因となっていたし、ボルト締め等のトルクの管理を
必要とする箇所への使用は、作業者がバッテリ残容量等
の工具の状態を的確に把握することができなかったため
難しいものがあった。更に、バッテリパックを充電する
操作においても、充電器はバッテリを満充電しても更に
充電動作を続けたため、バッテリに余分な負荷をかけて
いたし、充電効率を低下させていた。
パックは、満充電で比較的長く使用できるように、最大
容量の大きなものが使用されることが多いため、バッテ
リパックの形状や重量が比較的大きく、工具の長時間使
用による作業者への負担が増加し、特に上記生産ライン
等で使用される場合は、操作性，作業性への影響も大き
くなってしまう。また、上記生産ラインはでは、上記バ
ッテリの交換作業も時間のロスを生じさせ、作業性低下
の原因となっていたし、ボルト締め等のトルクの管理を
必要とする箇所への使用は、作業者がバッテリ残容量等
の工具の状態を的確に把握することができなかったため
難しいものがあった。更に、バッテリパックを充電する
操作においても、充電器はバッテリを満充電しても更に
充電動作を続けたため、バッテリに余分な負荷をかけて
いたし、充電効率を低下させていた。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み成され
たもので、請求項１記載の発明は、操作性を向上させ、
作業性に優れた電動工具充電システムを提供すると共
に、バッテリの充放電状態を外部で把握可能とすること
を課題とする。
たもので、請求項１記載の発明は、操作性を向上させ、
作業性に優れた電動工具充電システムを提供すると共
に、バッテリの充放電状態を外部で把握可能とすること
を課題とする。
【０００５】請求項２記載の発明はバッテリの充放電状
態に応じた充電動作を行い、バッテリへの負荷を軽減す
ることを課題とする。また、請求項３記載の発明は、バ
ッテリの残容量や充電状況を把握可能とすることを課題
とする。
態に応じた充電動作を行い、バッテリへの負荷を軽減す
ることを課題とする。また、請求項３記載の発明は、バ
ッテリの残容量や充電状況を把握可能とすることを課題
とする。
【０００６】請求項４記載の発明は、バッテリ温度を容
易に測定可能とすることを課題とし、請求項５記載の発
明は、そのバッテリの温度に応じて充電動作させ、バッ
テリへの負荷を軽減することを課題とする。
易に測定可能とすることを課題とし、請求項５記載の発
明は、そのバッテリの温度に応じて充電動作させ、バッ
テリへの負荷を軽減することを課題とする。
【０００７】請求項６記載の発明は、充電器に電動工具
を載置したままでも、充電を中断させたり終了させたり
する事を課題とする。
を載置したままでも、充電を中断させたり終了させたり
する事を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、充電可能なバッテリを内蔵し、
そのバッテリにより駆動する電動工具と、前記バッテリ
を充電する充電器とから成り、前記電動工具を前記充電
器に載置することで前記バッテリを充電可能とした電動
工具充電システムであって、前記電動工具に前記バッテ
リの充放電量を監視するコントローラを設けると共に、
そのコントローラのデータを外部に出力するデータ送信
端子を設けたものである。
め、請求項１の発明は、充電可能なバッテリを内蔵し、
そのバッテリにより駆動する電動工具と、前記バッテリ
を充電する充電器とから成り、前記電動工具を前記充電
器に載置することで前記バッテリを充電可能とした電動
工具充電システムであって、前記電動工具に前記バッテ
リの充放電量を監視するコントローラを設けると共に、
そのコントローラのデータを外部に出力するデータ送信
端子を設けたものである。
【０００９】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、充電器が、電動工具を充電器に載置した際にデータ
送信端子に接続されるデータ受信端子を有し、コントロ
ーラからのデータを受信すると共に、そのデータを基に
充電電流を変化させる機能を有したものである。また、
請求項３の発明は、請求項２の発明において、コントロ
ーラからのデータを基に、バッテリの残容量に応じた表
示をする表示装置を充電器に設けたものである。
て、充電器が、電動工具を充電器に載置した際にデータ
送信端子に接続されるデータ受信端子を有し、コントロ
ーラからのデータを受信すると共に、そのデータを基に
充電電流を変化させる機能を有したものである。また、
請求項３の発明は、請求項２の発明において、コントロ
ーラからのデータを基に、バッテリの残容量に応じた表
示をする表示装置を充電器に設けたものである。
【００１０】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
において、電動工具にバッテリの温度を測定する温度セ
ンサを設けると共に、その温度データを外部に出力する
温度端子を設けたものである。また、請求項５の発明
は、その温度端子に対応して、充電器が、電動工具を充
電器に載置した際に温度端子に接続される温度読み取り
端子を有し、温度を読み取ると共にその温度を基に充電
電流を変化させる機能が設けられたものである。
において、電動工具にバッテリの温度を測定する温度セ
ンサを設けると共に、その温度データを外部に出力する
温度端子を設けたものである。また、請求項５の発明
は、その温度端子に対応して、充電器が、電動工具を充
電器に載置した際に温度端子に接続される温度読み取り
端子を有し、温度を読み取ると共にその温度を基に充電
電流を変化させる機能が設けられたものである。
【００１１】請求項６の発明は、請求項２，３，５の発
明において、充電器の充電電流を０アンペアに変化させ
ることを可能とするものである。
明において、充電器の充電電流を０アンペアに変化させ
ることを可能とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態の１例を図面を基に説明する。図１は本発明に係る
電動工具充電システムのブロック図を示し、１は充電
器、２は電動工具である。充電器１は、充電回路３、冷
却ファン５、表示装置４等を有し、さらに電動工具２を
充電器に載置した際に電動工具２の各端子と接続される
端子、すなわち一対の充電端子１３ｂ，１４ｂと電動工
具２からの充放電データを受信するためのデータ受信端
子１６ｂとバッテリの温度情報を得るための温度読み取
り端子１５ｂとを有している。
形態の１例を図面を基に説明する。図１は本発明に係る
電動工具充電システムのブロック図を示し、１は充電
器、２は電動工具である。充電器１は、充電回路３、冷
却ファン５、表示装置４等を有し、さらに電動工具２を
充電器に載置した際に電動工具２の各端子と接続される
端子、すなわち一対の充電端子１３ｂ，１４ｂと電動工
具２からの充放電データを受信するためのデータ受信端
子１６ｂとバッテリの温度情報を得るための温度読み取
り端子１５ｂとを有している。
【００１３】充電回路３は、変圧器や整流回路等から成
る電源部と、電動工具２からバッテリの充放電データや
温度情報を受け、充電電流を制御したり、表示装置４を
動作させるためのＣＰＵを有した制御部等から構成さ
れ、予め記憶されたバッテリの残容量値や温度条件によ
り充電電流を変化させる事を可能とし、充電状態に応じ
て表示装置４を動作させるようになっている。また、表
示装置４はこの実施の形態では、５個のＬＥＤ２１を使
用し、充電回路の状態の表示にＬＥＤ赤２１ａとＬＥＤ
緑２１ｂの２個を使用し、バッテリの残容量や充電量の
表示に３個のＬＥＤ黄２１ｃを使用している。
る電源部と、電動工具２からバッテリの充放電データや
温度情報を受け、充電電流を制御したり、表示装置４を
動作させるためのＣＰＵを有した制御部等から構成さ
れ、予め記憶されたバッテリの残容量値や温度条件によ
り充電電流を変化させる事を可能とし、充電状態に応じ
て表示装置４を動作させるようになっている。また、表
示装置４はこの実施の形態では、５個のＬＥＤ２１を使
用し、充電回路の状態の表示にＬＥＤ赤２１ａとＬＥＤ
緑２１ｂの２個を使用し、バッテリの残容量や充電量の
表示に３個のＬＥＤ黄２１ｃを使用している。
【００１４】電動工具２は、充電可能なバッテリ６が組
み込まれたバッテリユニット１８とそのバッテリにより
駆動されるモータ１２とが内蔵され、バッテリユニット
１８はＮｉ−Ｃｄ蓄電池等を複数直列に接続してなるバ
ッテリ６とバッテリ６の充放電電流を検出する電流検出
部１０とバッテリ６の温度を検知する温度センサ８、そ
して検出された充放電電流値からバッテリ６の充放電量
を演算するコントローラ９、そのコントローラ９のデー
タを受けて充電を促したりする表示器７とから成り、電
動工具２の充電器１に対応する所定位置には１対の充電
端子１３ａ，１４ａと温度情報を出力する温度端子１５
ａ、そして充放電データを出力するデータ送信端子１６
ａとを有している。
み込まれたバッテリユニット１８とそのバッテリにより
駆動されるモータ１２とが内蔵され、バッテリユニット
１８はＮｉ−Ｃｄ蓄電池等を複数直列に接続してなるバ
ッテリ６とバッテリ６の充放電電流を検出する電流検出
部１０とバッテリ６の温度を検知する温度センサ８、そ
して検出された充放電電流値からバッテリ６の充放電量
を演算するコントローラ９、そのコントローラ９のデー
タを受けて充電を促したりする表示器７とから成り、電
動工具２の充電器１に対応する所定位置には１対の充電
端子１３ａ，１４ａと温度情報を出力する温度端子１５
ａ、そして充放電データを出力するデータ送信端子１６
ａとを有している。
【００１５】コントローラ９はＣＰＵを備え、電流検出
部１０から電動工具使用時はバッテリ６の放電電流情報
を得ることでバッテリの放電量を演算し、充電時は充電
電流情報を得ることで充電容量を演算するもので、バッ
テリの残容量を把握可能となっている。なお、温度セン
サ８はサーミスタを用い、その抵抗変化を電圧に変換し
て出力すればよいし、電流検出部１０は抵抗を用い電流
値を電圧値に変換してコントローラ９に入力すればよ
い。また、１７は商用電源、２０は電源スイッチであ
り、１１はモータ駆動スイッチである。
部１０から電動工具使用時はバッテリ６の放電電流情報
を得ることでバッテリの放電量を演算し、充電時は充電
電流情報を得ることで充電容量を演算するもので、バッ
テリの残容量を把握可能となっている。なお、温度セン
サ８はサーミスタを用い、その抵抗変化を電圧に変換し
て出力すればよいし、電流検出部１０は抵抗を用い電流
値を電圧値に変換してコントローラ９に入力すればよ
い。また、１７は商用電源、２０は電源スイッチであ
り、１１はモータ駆動スイッチである。
【００１６】このように、バッテリが電動工具に内蔵さ
れているため、電動工具を充電器に載置することで充電
でき、充電する度にバッテリを取り外す等の煩わしい操
作をする必要がなく、極めて容易な操作で充電できる。
そのため電動工具未使用時は常に充電状態とすることも
可能であり、バッテリの最大容量を小さくすることがで
き、従来のバッテリパック式電動工具に比べて小型軽量
化を図ることもでき、作業者に対する負担を軽減でき
る。
れているため、電動工具を充電器に載置することで充電
でき、充電する度にバッテリを取り外す等の煩わしい操
作をする必要がなく、極めて容易な操作で充電できる。
そのため電動工具未使用時は常に充電状態とすることも
可能であり、バッテリの最大容量を小さくすることがで
き、従来のバッテリパック式電動工具に比べて小型軽量
化を図ることもでき、作業者に対する負担を軽減でき
る。
【００１７】次に上記電動工具充電システムの充電動作
の流れを図２，図３のフローチャートを基に説明する。
このフローチャートは充電器の電源スイッチが投入され
るとスタートし、工具が充電器から取り外されると終了
する。なお、このフローチャートは、バッテリ６にＮｉ
−Ｃｄ蓄電池６個を直列接続したものを用いた場合を示
し、満充電で１Ａｈの容量となっている。
の流れを図２，図３のフローチャートを基に説明する。
このフローチャートは充電器の電源スイッチが投入され
るとスタートし、工具が充電器から取り外されると終了
する。なお、このフローチャートは、バッテリ６にＮｉ
−Ｃｄ蓄電池６個を直列接続したものを用いた場合を示
し、満充電で１Ａｈの容量となっている。
【００１８】まず、電源スイッチ２０のオン操作により
充電器１の電源が投入されると、Ｓ１で充電前の状態を
表示装置４で表示する。ここではＬＥＤ緑２１ｂを点滅
させ、ＬＥＤ赤２１ａとＬＥＤ黄２１ｃを消灯としてい
る。この状態は電動工具２が装着されるまで続けられ、
電動工具２の装着は電動工具２が所定位置に載置されて
温度端子１５ａから温度を読み取り可能となることで検
知（Ｓ２）される。
充電器１の電源が投入されると、Ｓ１で充電前の状態を
表示装置４で表示する。ここではＬＥＤ緑２１ｂを点滅
させ、ＬＥＤ赤２１ａとＬＥＤ黄２１ｃを消灯としてい
る。この状態は電動工具２が装着されるまで続けられ、
電動工具２の装着は電動工具２が所定位置に載置されて
温度端子１５ａから温度を読み取り可能となることで検
知（Ｓ２）される。
【００１９】電動工具２が載置され、所定位置への装着
が確認されるとＳ３に進み、データ送信端子１６ａから
充放電データを受信し、表示装置４でそのデータに基づ
きバッテリ６の残容量を３個のＬＥＤ黄２１ｃにより表
示する。この表示は、例えば残容量が３０％以下であれ
ば全て消灯、３０％〜５０％であれば１個点灯、５０％
〜８０％であれば２個点灯、８０％以上であれば３個点
灯して表示すれば良い。
が確認されるとＳ３に進み、データ送信端子１６ａから
充放電データを受信し、表示装置４でそのデータに基づ
きバッテリ６の残容量を３個のＬＥＤ黄２１ｃにより表
示する。この表示は、例えば残容量が３０％以下であれ
ば全て消灯、３０％〜５０％であれば１個点灯、５０％
〜８０％であれば２個点灯、８０％以上であれば３個点
灯して表示すれば良い。
【００２０】そしてＳ５に進み、コントローラ９からの
充放電データが残容量８０％（０．８Ａｈ）を超えてい
ればＳ１８に進み充電を終了させ、８０％以下であれば
Ｓ６に進み温度センサ８からの温度を読み取る。そして
Ｓ７で温度が６８℃以下かどうか判断し、以下であれば
Ｓ９に進み、超えていれば６８℃以下になるまで電流を
流さず充電動作を待機（Ｓ８）させる。
充放電データが残容量８０％（０．８Ａｈ）を超えてい
ればＳ１８に進み充電を終了させ、８０％以下であれば
Ｓ６に進み温度センサ８からの温度を読み取る。そして
Ｓ７で温度が６８℃以下かどうか判断し、以下であれば
Ｓ９に進み、超えていれば６８℃以下になるまで電流を
流さず充電動作を待機（Ｓ８）させる。
【００２１】このように、バッテリ残容量が８０％を超
えている場合は充電をしないよう動作させることで、充
電する毎に満充電の状態となる事がないため、バッテリ
６に対する負荷を軽減でき、バッテリ６の寿命を延ばす
ことができる。また、６８℃を超えている場合は温度が
低下するまで充電を待機させる事で、更にバッテリへの
負荷を軽減でき、特性を安定させることができるし、寿
命を延ばすことができるためバッテリの交換回数を減ら
しメンテナンス費用等を削減することもできる。なお、
この待機中はＬＥＤ緑２１ｂを消灯し、ＬＥＤ赤２１ａ
を点滅させている。
えている場合は充電をしないよう動作させることで、充
電する毎に満充電の状態となる事がないため、バッテリ
６に対する負荷を軽減でき、バッテリ６の寿命を延ばす
ことができる。また、６８℃を超えている場合は温度が
低下するまで充電を待機させる事で、更にバッテリへの
負荷を軽減でき、特性を安定させることができるし、寿
命を延ばすことができるためバッテリの交換回数を減ら
しメンテナンス費用等を削減することもできる。なお、
この待機中はＬＥＤ緑２１ｂを消灯し、ＬＥＤ赤２１ａ
を点滅させている。
【００２２】次にＳ９で充電を開始する。充電電流を流
し、ＬＥＤ緑２１ｂを消灯し、ＬＥＤ赤２１ａを点灯し
て充電中であることを報知すると共に、充電時間のカウ
ントをスタートする。そして、Ｓ１０に進み充電中の充
電端子１３ａ，１４ａ間の電圧すなわちバッテリ電圧を
測定すると共に、温度端子１５ａよりバッテリ温度を読
みとり（Ｓ１１）、Ｓ１２に進む。Ｓ１２ではバッテリ
電圧の測定値が１２．６Ｖ以下であるかどうか判断し、
以下であればＳ１３に進み、超えていれば満充電と判断
しＳ１８に進み充電を終了する。
し、ＬＥＤ緑２１ｂを消灯し、ＬＥＤ赤２１ａを点灯し
て充電中であることを報知すると共に、充電時間のカウ
ントをスタートする。そして、Ｓ１０に進み充電中の充
電端子１３ａ，１４ａ間の電圧すなわちバッテリ電圧を
測定すると共に、温度端子１５ａよりバッテリ温度を読
みとり（Ｓ１１）、Ｓ１２に進む。Ｓ１２ではバッテリ
電圧の測定値が１２．６Ｖ以下であるかどうか判断し、
以下であればＳ１３に進み、超えていれば満充電と判断
しＳ１８に進み充電を終了する。
【００２３】Ｓ１３ではバッテリ電圧が７．２Ｖ以上か
どうか判断し、以上であればＳ１４に進み、以下であれ
ばエラー表示、例えばＬＥＤ赤２１ａ，緑２１ｂを交互
点滅させる等の動作をさせ、作業者にバッテリの交換等
の保守を促すと共に、充電を止める（Ｓ２０）。Ｓ１４
ではバッテリ電圧の測定値からバッテリ電圧が減少に転
じていないか判断し、減少を検知したらすでに満充電で
あると判断し、Ｓ１８に進み充電を終了する。減少しな
ければＳ１５に進む。Ｓ１５では読み取り温度が７３℃
以下であるか判断し、以下であればＳ１６に進み、超え
ていれば満充電と判断し、Ｓ１８に進み充電を終了す
る。
どうか判断し、以上であればＳ１４に進み、以下であれ
ばエラー表示、例えばＬＥＤ赤２１ａ，緑２１ｂを交互
点滅させる等の動作をさせ、作業者にバッテリの交換等
の保守を促すと共に、充電を止める（Ｓ２０）。Ｓ１４
ではバッテリ電圧の測定値からバッテリ電圧が減少に転
じていないか判断し、減少を検知したらすでに満充電で
あると判断し、Ｓ１８に進み充電を終了する。減少しな
ければＳ１５に進む。Ｓ１５では読み取り温度が７３℃
以下であるか判断し、以下であればＳ１６に進み、超え
ていれば満充電と判断し、Ｓ１８に進み充電を終了す
る。
【００２４】Ｓ１６では、読み取った温度情報から温度
上昇速度を演算し、急な変化が無ければＳ１７に進み、
急な上昇を検知した場合は満充電と判断しＳ１８に進み
充電を終了する。Ｓ１７では充電時間が１４分経過した
かどうか判断し、経過していなければＳ２１に進み、経
過していたらＳ１８に進み充電を終了する。そして、Ｓ
２１ではコントローラ９の情報から充電量（バッテリ残
容量）に応じて表示装置４のＬＥＤ黄を点灯させる。
尚、充電を１４分で終了するのは、この実施の形態の場
合、バッテリは１４分以内で満充電となるはずであり、
それ以上の充電は理論上必要ないためである。
上昇速度を演算し、急な変化が無ければＳ１７に進み、
急な上昇を検知した場合は満充電と判断しＳ１８に進み
充電を終了する。Ｓ１７では充電時間が１４分経過した
かどうか判断し、経過していなければＳ２１に進み、経
過していたらＳ１８に進み充電を終了する。そして、Ｓ
２１ではコントローラ９の情報から充電量（バッテリ残
容量）に応じて表示装置４のＬＥＤ黄を点灯させる。
尚、充電を１４分で終了するのは、この実施の形態の場
合、バッテリは１４分以内で満充電となるはずであり、
それ以上の充電は理論上必要ないためである。
【００２５】そして、Ｓ１８に進むと充電電流を０アン
ペアとして充電を終了させて、ＬＥＤ緑２１ｂを点灯さ
せ、ＬＥＤ赤２１ａを消灯させる。その後、電動工具２
が引き続き充電器１に載置されているかどうか検知し、
載置されていれば充電せず待機状態を続け、外されたら
Ｓ１に戻り上記各ステップを繰り返す。
ペアとして充電を終了させて、ＬＥＤ緑２１ｂを点灯さ
せ、ＬＥＤ赤２１ａを消灯させる。その後、電動工具２
が引き続き充電器１に載置されているかどうか検知し、
載置されていれば充電せず待機状態を続け、外されたら
Ｓ１に戻り上記各ステップを繰り返す。
【００２６】このように、バッテリ温度により充電を待
機させたり、バッテリ電圧或いはバッテリ温度やそれら
の変化量から満充電と判断して充電を止め充電電流を０
アンペアとするものであるから、バッテリに対する負荷
を軽減することができるし、確実に満充電を検出できる
ので、バッテリの長寿命化を図ることができ、無駄な充
電電流を通電することがない。また、電動工具に設けた
バッテリの充放電データや温度の情報を出力する端子
は、充電器に対してのみ活用するだけでなく、その情報
を基に工具のトルク管理やバッテリの容量管理に役立て
ることができる。
機させたり、バッテリ電圧或いはバッテリ温度やそれら
の変化量から満充電と判断して充電を止め充電電流を０
アンペアとするものであるから、バッテリに対する負荷
を軽減することができるし、確実に満充電を検出できる
ので、バッテリの長寿命化を図ることができ、無駄な充
電電流を通電することがない。また、電動工具に設けた
バッテリの充放電データや温度の情報を出力する端子
は、充電器に対してのみ活用するだけでなく、その情報
を基に工具のトルク管理やバッテリの容量管理に役立て
ることができる。
【００２７】更に、充電器はその状態、或いはバッテリ
の残容量等を表示するため、作業者はそれに応じて対処
することができ、例えば充電終了時間を予想したりして
対処することが可能であり、電動工具を適正な状態で使
用するように管理することが容易である。特に複数の電
動工具を使い分けたりする場合、その情報により効率よ
く使い分けることができる。なお、上記フローチャート
における温度や電圧等の各判断数値はバッテリの種類や
構成により変化するものである。
の残容量等を表示するため、作業者はそれに応じて対処
することができ、例えば充電終了時間を予想したりして
対処することが可能であり、電動工具を適正な状態で使
用するように管理することが容易である。特に複数の電
動工具を使い分けたりする場合、その情報により効率よ
く使い分けることができる。なお、上記フローチャート
における温度や電圧等の各判断数値はバッテリの種類や
構成により変化するものである。
【００２８】図４〜図６は図１に示す電動工具充電シス
テムを、電動工具の１つであるインパクトドライバとそ
の充電器に摘要した場合を示す外観説明図である。尚、
各図において、上記実施の形態と同一の構成要素には同
一の符号を付してある。図４はインパクトドライバ３０
であり、モータ１２から減速機構を介して伝達されるト
ルクが、オイルユニット３２を介して断続的なトルクに
変換されてビット（図示せず）に伝達される。バッテリ
ユニット１８はハンドル３４下端部に内蔵され、バッテ
リ６はハンドル底面に設けたカバー３５を外す事で交換
可能となっている。また、充電器との各接続端子はハン
ドル下端の工具先端側の面に設けた突出部３６に凹部３
７を形成して、その内側に一括して設けられている。ま
た３３は表示器７のＬＥＤ等の発光部の表示窓である。
テムを、電動工具の１つであるインパクトドライバとそ
の充電器に摘要した場合を示す外観説明図である。尚、
各図において、上記実施の形態と同一の構成要素には同
一の符号を付してある。図４はインパクトドライバ３０
であり、モータ１２から減速機構を介して伝達されるト
ルクが、オイルユニット３２を介して断続的なトルクに
変換されてビット（図示せず）に伝達される。バッテリ
ユニット１８はハンドル３４下端部に内蔵され、バッテ
リ６はハンドル底面に設けたカバー３５を外す事で交換
可能となっている。また、充電器との各接続端子はハン
ドル下端の工具先端側の面に設けた突出部３６に凹部３
７を形成して、その内側に一括して設けられている。ま
た３３は表示器７のＬＥＤ等の発光部の表示窓である。
【００２９】また、図５は上記インパクトドライバ３０
の端子部の平面図であり、２個の充電端子１３ａ，１４
ａ、温度端子１５ａ、データ送信端子１６ａが放射状に
近接して設けられている。
の端子部の平面図であり、２個の充電端子１３ａ，１４
ａ、温度端子１５ａ、データ送信端子１６ａが放射状に
近接して設けられている。
【００３０】図６は上記インパクトドライバ３０の充電
器１であり、ビットを下向きにして電動工具を載置すれ
ば充電されるよう形成され、工具先端側を差し込む第一
載置部３９とハンドル３４の突出部３６を差し込む第二
載置部４０とが形成され、４１は接続端子部である。第
１載置部３９はビットを装着したまま電動工具を装着可
能なように下方に開口部を有して形成され、ファン５が
工具先端を冷却するよう近接して設けられている。第２
載置部４０は、周囲にテーパを設けたガイド部４２が形
成され、電動工具を載置する際の工具の移動を案内し、
その底部に形成された接続端子部４１の各端子と工具側
の各端子が確実に接続されるようになっている。また載
置後には電動工具の位置固定を可能としている。
器１であり、ビットを下向きにして電動工具を載置すれ
ば充電されるよう形成され、工具先端側を差し込む第一
載置部３９とハンドル３４の突出部３６を差し込む第二
載置部４０とが形成され、４１は接続端子部である。第
１載置部３９はビットを装着したまま電動工具を装着可
能なように下方に開口部を有して形成され、ファン５が
工具先端を冷却するよう近接して設けられている。第２
載置部４０は、周囲にテーパを設けたガイド部４２が形
成され、電動工具を載置する際の工具の移動を案内し、
その底部に形成された接続端子部４１の各端子と工具側
の各端子が確実に接続されるようになっている。また載
置後には電動工具の位置固定を可能としている。
【００３１】図７は、インパクトドライバ３０を充電器
１に載置した様子を示すもので、図示するように、工具
の先端部は第１載置部３９に保持されると共にハンドル
後部の突出部３６が第２載置部４０に保持される。この
ように、単純な載置操作をするだけで工具の両端が保持
されるので、各接続端子は確実にしかも安定して接続さ
れる。
１に載置した様子を示すもので、図示するように、工具
の先端部は第１載置部３９に保持されると共にハンドル
後部の突出部３６が第２載置部４０に保持される。この
ように、単純な載置操作をするだけで工具の両端が保持
されるので、各接続端子は確実にしかも安定して接続さ
れる。
【００３２】尚、上記実施の形態においては、満充電の
判断をバッテリ電圧やバッテリ温度を基にしているが、
コントローラからの充放電データを基に行うこともでき
る。また、充電電流を複数段階に変化させても良く、バ
ッテリ残容量が少ない場合の充電電流を大きくすれば、
充電時間を短縮することも可能である。更に、バッテリ
残容量等の表示装置の表示形態は、複数のＬＥＤを点滅
させる構成や、ＬＥＤの色の変化で表示する構成の他、
７セグメントＬＥＤ等を用いてデジタル表示とすること
も可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で各判断条件や構成を変更して具体化することも可能で
ある。
判断をバッテリ電圧やバッテリ温度を基にしているが、
コントローラからの充放電データを基に行うこともでき
る。また、充電電流を複数段階に変化させても良く、バ
ッテリ残容量が少ない場合の充電電流を大きくすれば、
充電時間を短縮することも可能である。更に、バッテリ
残容量等の表示装置の表示形態は、複数のＬＥＤを点滅
させる構成や、ＬＥＤの色の変化で表示する構成の他、
７セグメントＬＥＤ等を用いてデジタル表示とすること
も可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で各判断条件や構成を変更して具体化することも可能で
ある。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、バッテリが電動工具に内蔵され、充電器に電動
工具を載置する事で充電されるので、充電操作する際に
わざわざバッテリを外す必要がないので、従来のバッテ
リパックの着脱等が不要となって、充電にかかる作業が
簡略化できる。そのため、工具未使用時は常に充電状態
とすることも可能であり、バッテリ最大容量を小さくす
ることができ、従来のバッテリパック式電動工具に比べ
小型軽量化を図ることができ、作業者に対する負担も軽
減することができる。更に、データ送信端子からバッテ
リの充放電状態を把握することが可能であり、バッテリ
の容量管理や工具のトルク管理等をするのに便利であ
る。
よれば、バッテリが電動工具に内蔵され、充電器に電動
工具を載置する事で充電されるので、充電操作する際に
わざわざバッテリを外す必要がないので、従来のバッテ
リパックの着脱等が不要となって、充電にかかる作業が
簡略化できる。そのため、工具未使用時は常に充電状態
とすることも可能であり、バッテリ最大容量を小さくす
ることができ、従来のバッテリパック式電動工具に比べ
小型軽量化を図ることができ、作業者に対する負担も軽
減することができる。更に、データ送信端子からバッテ
リの充放電状態を把握することが可能であり、バッテリ
の容量管理や工具のトルク管理等をするのに便利であ
る。
【００３４】請求項２の発明によれば、バッテリの充放
電情報に応じて充電を管理することができるので、所定
容量で充電を止める事もでき、バッテリの長寿命化を図
ることが可能である。
電情報に応じて充電を管理することができるので、所定
容量で充電を止める事もでき、バッテリの長寿命化を図
ることが可能である。
【００３５】請求項３の発明によれば、バッテリの残容
量等を認識できるため、バッテリの充電時期や充電した
際その終了時間を予想可能であり、電動工具を常に適正
な状態で使用できるように管理することが可能である。
量等を認識できるため、バッテリの充電時期や充電した
際その終了時間を予想可能であり、電動工具を常に適正
な状態で使用できるように管理することが可能である。
【００３６】請求項４の発明によれば、バッテリの温度
を把握することが可能であるから、バッテリの品質を管
理するのに有効である。また、請求項５の発明によれ
ば、バッテリの温度或いは温度変化を基に充電を管理す
るものであるから、バッテリに大きな負荷がかかる事無
く充電することができ、バッテリの長寿命化を図ること
が可能である。
を把握することが可能であるから、バッテリの品質を管
理するのに有効である。また、請求項５の発明によれ
ば、バッテリの温度或いは温度変化を基に充電を管理す
るものであるから、バッテリに大きな負荷がかかる事無
く充電することができ、バッテリの長寿命化を図ること
が可能である。
【００３７】請求項６の発明によれば、所定条件で、或
いは異常状態等を検出した際に充電をストップ或いは終
了させることができ、無駄な充電電流を通電することが
無くなるし、バッテリに対する負荷を軽減することもで
きる。
いは異常状態等を検出した際に充電をストップ或いは終
了させることができ、無駄な充電電流を通電することが
無くなるし、バッテリに対する負荷を軽減することもで
きる。
【図１】本発明の実施の形態の１例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す電動工具充電システムの充電の流れ
を説明するフローチャート（その１）である。
を説明するフローチャート（その１）である。
【図３】図１に示す電動工具充電システムの充電の流れ
を説明するフローチャート（その２）である。
を説明するフローチャート（その２）である。
【図４】図１に示す電動工具充電システムの電動工具の
１例であるインパクトドライバの説明図である。
１例であるインパクトドライバの説明図である。
【図５】図４の突出部の正面図である。
【図６】図４に示すインパクトドライバの充電器の斜視
図である。
図である。
【図７】図４のインパクトドライバを図６の充電器に載
置した状態を示す説明図である。
置した状態を示す説明図である。
１・・充電器、２・・電動工具、３・・充電回路、４・
・表示装置、６・・バッテリ、８・・温度センサ、９・
・コントローラ、１０・・電流検出部、１３ａ，１３
ｂ，１４ａ，１４ｂ・・充電端子、１５ａ・・温度端
子、１５ｂ・・温度読み取り端子、１６ａ・・データ送
信端子、１６ｂ・・データ受信端子、１８・・バッテリ
ユニット、２１・・ＬＥＤ。
・表示装置、６・・バッテリ、８・・温度センサ、９・
・コントローラ、１０・・電流検出部、１３ａ，１３
ｂ，１４ａ，１４ｂ・・充電端子、１５ａ・・温度端
子、１５ｂ・・温度読み取り端子、１６ａ・・データ送
信端子、１６ｂ・・データ受信端子、１８・・バッテリ
ユニット、２１・・ＬＥＤ。
フロントページの続き (72)発明者 松永 隆 愛知県安城市住吉町３丁目11番８号 株式 会社マキタ内 (72)発明者 村松 知郎 愛知県安城市住吉町３丁目11番８号 株式 会社マキタ内 (72)発明者 堀川 和義 静岡県浜松市葵東一丁目13番１号 本田技 研工業株式会社浜松製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 充電可能なバッテリを内蔵し、そのバッ
テリにより駆動する電動工具と、前記バッテリを充電す
る充電器とから成り、前記電動工具を前記充電器に載置
することで前記バッテリを充電可能とする電動工具充電
システムであって、前記電動工具に、前記バッテリの充
放電量を監視するコントローラを設けると共に、そのコ
ントローラのデータを外部に出力するデータ送信端子を
設けた電動工具充電システム。 - 【請求項２】 充電器が、電動工具を充電器に載置した
際にデータ送信端子に接続されるデータ受信端子を有
し、コントローラからのデータを受信すると共に、その
データを基に充電電流を変化させる機能を有した請求項
１記載の電動工具充電システム。 - 【請求項３】 コントローラからのデータを基に、バッ
テリの残容量に応じた表示をする表示装置を充電器に設
けた請求項２記載の電動工具充電システム。 - 【請求項４】 電動工具にバッテリの温度を測定する温
度センサを設けると共に、その温度データを外部に出力
する温度端子を設けた請求項１乃至３の何れかに記載の
電動工具充電システム。 - 【請求項５】 充電器が、電動工具を充電器に載置した
際に温度端子に接続される温度読み取り端子を有し、温
度を読み取ると共にその温度を基に充電電流を変化させ
る機能が設けられた請求項４記載の電動工具充電システ
ム。 - 【請求項６】 充電器の充電電流を０アンペアに変化さ
せることを可能とする請求項２，３，５の何れかに記載
の電動工具充電システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068685A JPH11266543A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 電動工具充電システム |
| US09/272,638 US6229280B1 (en) | 1998-03-18 | 1999-03-18 | Power tool charging system having a charge level indicator and charge control functions |
| EP99302086A EP0944153A3 (en) | 1998-03-18 | 1999-03-18 | Power tool charging system having a charge level indicator and charge control functions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068685A JPH11266543A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 電動工具充電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11266543A true JPH11266543A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13380855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10068685A Pending JPH11266543A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 電動工具充電システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6229280B1 (ja) |
| EP (1) | EP0944153A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11266543A (ja) |
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| JP2020500396A (ja) * | 2016-10-03 | 2020-01-09 | スナップ − オン インコーポレイテッド | 自動化工具管理システムにおける再充電可能な工具およびバッテリーの状態監視 |
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