(57)【要約】  本発明は、充電式な電動工具と共に使用するための、キャパシタベース（スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および、擬似キャパシタ）の電気充電器（１０）、充電式電気装置（２２）、および、エネルギー貯蔵パックに関するものである。充電式電気装置（２２）は、蓄電キャパシタ（３０）を備える。上記電気充電器は、電気接触部（４６）に電気的に接続された供給キャパシタ（４２）を備えており、該供給キャパシタは、上記電気充電器が電源に接続されると充電される。使用時、上記充電式電気装置が上記電気充電器の受容部（１６）にはめ込まれると、供給キャパシタ（４２）内の電荷が供給キャパシタ（４２）と蓄電キャパシタ（３０）との間に素早く分配される。上記電気充電器は、安全内部ロックスイッチ（５０）を含み、該スイッチは、上記充電式電気装置の電気端子が電気接触部（４６）に係合した後にのみ、上記充電器の電気接触部（４６）に電力を供給する。
2009535007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの蓄電キャパシタを備える充電式電気装置を充電する電気充電器であって、上記電気充電器は、
上記充電式電気装置を受け入れる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の対応電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続され、かつ上記電気充電器が電源に接続されるときに充電される少なくとも１つの供給キャパシタとを備えており、
使用時において上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記供給キャパシタ内の任意の電荷が上記供給キャパシタと上記蓄電キャパシタとの間に急速に分配され、これによって上記充電式電気装置に急速充電を提供する電気充電器。
【請求項２】
上記供給キャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電キャパシタのエネルギー容量の半分よりも大きい、請求項１に記載の電気充電器。
【請求項３】
上記供給キャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電キャパシタのエネルギー容量よりも大きい、請求項２に記載の電気充電器。
【請求項４】
上記供給キャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電キャパシタのエネルギー容量の２倍よりも大きい、請求項３に記載の電気充電器。
【請求項５】
上記対応電気端子と係合している間、上記少なくとも１つの電気接触部と上記充電式電気装置の上記対応電気端子とが互い対して移動可能である、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項６】
上記少なくとも１つの電気接触部は向かい合う１対の電極を備えており、上記１対の電極は、当該１対の電極の間に、上記充電式電気装置の上記対応電気端子を、締り嵌め状に受け入れるための間隙を定義している、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項７】
上記少なくとも１つの電気接触部は、上記受容部に対して移動可能であると同時に、上記充電式電気装置の上記対応電気端子との接続を保持する、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項８】
上記少なくとも１つの電気接触部はバネ仕掛けである、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項９】
上記少なくとも１つの電気接触部に対する電力の供給を制御するためのスイッチをさらに備えている、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１０】
上記スイッチは、上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部と係合した後、上記少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部から外れる前、上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了するように動作される、というように構成されている、請求項９に記載の電気充電器。
【請求項１１】
上記スイッチは、電力が上記少なくとも１つの電気接触部に供給されるときに対応する起動位置に対して動作可能であり、
上記スイッチは、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると上記起動位置に動作され、かつ、上記充電式電気装置が上記受容部から取り外されると上記起動位置から動作される、請求項１０に記載の電気充電器。
【請求項１２】
上記スイッチは、上記起動位置から上記スイッチを付勢する付勢手段を備えている、請求項１１に記載の電気充電器。
【請求項１３】
上記充電式電気装置は、上記電気端子が取り付けられる底部を有しており、
上記底部は、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記スイッチを上記起動位置に動作させるように構成されている、請求項１１または１２に記載の電気充電器。
【請求項１４】
上記スイッチは手動によって動作される、請求項９または１０に記載の電気充電器。
【請求項１５】
上記スイッチは電気スイッチである、請求項９または１０に記載の電気充電器。
【請求項１６】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１７】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、上記少なくとも１つの電気接触部および上記スイッチが配置されている、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１８】
上記受容部は、上記充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、当該プラグ上には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１９】
上記プラグは、当該プラグに取り付けられた上記充電式電気装置を係合および保持する手段を備えている、請求項１８に記載の電気充電器。
【請求項２０】
上記受容部は、上記充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、当該プラグ上には、上記少なくとも１つの電気接触部および上記スイッチが配置されている、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２１】
上記プラグの上に配置された上記少なくとも１つの電気接触部を、上記供給キャパシタに接続する、柔軟性を有するリード線をさらに備えている、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２２】
充電式電気装置を充電する電気充電器であって、
上記充電式電気装置がはめ込まれる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の上記対応電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するスイッチであって、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれるか、または、上記受容部から取り外されるときに、動作されるスイッチとを備えており、
上記スイッチは、上記充電式電気装置の上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部に係合した後、上記少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、上記充電式電気装置の上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部から外れる前、上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了させるように動作される、というように構成されている電気充電器。
【請求項２３】
上記少なくとも１つの電気接触部は、上記充電式電気装置の上記対応電気端子と係合している間、当該対応電気端子に対して移動可能である、請求項２２に記載の電気充電器。
【請求項２４】
上記少なくとも１つの電気接触部は、向かい合う１対の電極を備えており、上記１対の電極は、当該１対の電極間に、上記充電式電気装置の上記対応電気端子を、締り嵌め状に、受け入れるための隙間を形成する、請求項２２または２３に記載の電気充電器。
【請求項２５】
上記少なくとも１つの電気接触部は、上記充電式電気装置の上記対応電気端子と接続している間、上記受容部に対して移動可能である、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２６】
上記少なくとも１つの電気接触部はバネ仕掛けである、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２７】
上記スイッチは、上記少なくとも１つの電気接触部に電力が供給される場合に相当する起動位置に対して動作可能であり、
上記スイッチは、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると上記起動位置に動作され、かつ、上記充電式電気装置が上記受容部から取り外されると上記起動位置から動作される、請求項２２〜２６のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２８】
上記スイッチは、上記起動位置から上記スイッチを付勢する付勢手段を含む、請求項２７に記載の電気充電器。
【請求項２９】
上記充電式電気装置は、上記電気端子が取り付けられる底部を備えており、
上記底部は、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記スイッチを上記起動位置に動作させるように構成されている、請求項２７または２８に記載の電気充電器。
【請求項３０】
上記充電式電気装置は、電力を貯蔵する少なくとも１つの蓄電キャパシタを備えている、請求項２２〜２９のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３１】
上記少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続された少なくとも１つの供給キャパシタをさらに備えており、上記供給キャパシタは、上記電気充電器が電源に接続された時に充電されることができる、請求項３０に記載の電気充電器。
【請求項３２】
上記供給キャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電キャパシタのエネルギー容量の５０％から２００％までの間である、請求項１〜２１および請求項３２のいずれか1項に記載の電気充電器。
【請求項３３】
上記供給キャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電キャパシタのエネルギー容量の２倍よりも大きい、請求項１〜２１および請求項３１のいずれか1項に記載の電気充電器。
【請求項３４】
上記少なくとも１つの電気接触部および電気端子から成る群のうちのいずれか１つは、少なくとも１つの弾性要素の上に取り付けられた少なくとも１つの導電性部材を備えている、請求項１〜３３のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３５】
上記少なくとも１つの導電性部材は、金属ロッドであり、上記ロッドは、当該ロッドの縦軸に沿った方向に動くように構成されている、請求項３４に記載の電気充電器。
【請求項３６】
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれるとき、上記充電式電気装置が上記受容部に固定されるような固定構造をさらに備えている、請求項１〜３５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３７】
上記固定構造は、上記充電式電気装置を格納するハウジング構造体における凹部と係合する可動式突出部を備えている、請求項３６に記載の電気充電器。
【請求項３８】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えている、請求項１〜３７のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３９】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項２２〜３８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４０】
上記スイッチは、上記凹部の上記底部に配置されている、請求項３９に記載の電気充電器。
【請求項４１】
上記受容部は、上記充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、上記プラグの上には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項２２〜３８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４２】
上記プラグは、当該プラグに取り付けられた上記充電式電気装置と係合および保持する手段を備えている、請求項４１に記載の電気充電器。
【請求項４３】
上記プラグの上にはスイッチが配置されている、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４４】
上記少なくとも１つの電気接触部を上記充電器と接続する、柔軟性を有するリード線をさらに備えており、上記リード線を介して、上記少なくとも１つの電気接触部に電力を供給する、請求項４１〜４３のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４５】
上記充電式電気装置は、電動装置と共に使用するためのエネルギー貯蔵パックである、請求項１〜４４のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４６】
上記充電式電気装置は、電動工具の１つの構成要素である、請求項１〜４５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４７】
上記充電式電気装置は、充電式スクリュードライバである、請求項１〜４４のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４８】
上記充電式電気装置内の上記電荷を表示する手段をさらに含む、請求項１〜４７のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４９】
上記充電式電気装置内の上記電荷を表示する上記手段は、上記充電式電気装置内の上記電荷の視覚的な指標を提供する一列のライトを備えている、請求項４８に記載の電気充電器。
【請求項５０】
実質的に、添付された図面のうち、任意の１つ以上の図面を参照して本明細書に記載されるような、電気充電器。
【請求項５１】
充電器によって急速充電される充電式電動工具であって、
ハウジングと、
上記ハウジングに対して可動である駆動部と、
上記駆動部を上記ハウジングに対して動かすよう操作可能なモータを備える駆動手段と、
上記駆動手段に電力を供給する少なくとも１つのキャパシタの電力貯蔵手段と、
上記キャパシタを充電するための電気充電器の対応電気接触部と係合するよう構成された上記キャパシタと電気的に接続された、１つ以上の電気端子とを備える、充電式電動工具。
【請求項５２】
上記少なくとも１つのキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および、擬似キャパシタから成る群のうちのいずれか１つ以上が含まれる、請求項５１に記載の充電式電動工具。
【請求項５３】
上記駆動部は、稼働要素を保持する固定アセンブリを備えており、上記固定アセンブリは、上記駆動手段によって作用軸を中心として回転可能である、請求項５１または５２に記載の充電式電動工具。
【請求項５４】
上記駆動手段と上記駆動部との間にギア機構をさらに備えている、請求項５１〜５３のいずれか１項に記載の充電式電動工具。
【請求項５５】
請求項１〜５０のいずれか１項に記載の電気充電器を用いて充電されるように構成された、請求項５１〜５４のいずれか１項に記載の充電式電動工具。
【請求項５６】
上記電動工具は、充電式スクリュードライバである、請求項５１〜５４のいずれか１項に記載の充電式電動工具。
【請求項５７】
実質的に、添付された図面のうち、任意の１つ以上の図面を参照して本明細書に記載されるような充電式電動工具。
【請求項５８】
電動装置と共に使用される充電式エネルギー貯蔵パックであって、
上記充電式エネルギー貯蔵パックは、
電動装置および電気充電器に結合するように構成されたハウジングと、
電気充電器の対応電気接触部と上記電動装置の対応電気接触部とを係合させるように構成された１つ以上の電気端子と、
上記ハウジング内に配置されると共に上記１つ以上の電気端子に結合されたキャパシタとを備えており、
上記キャパシタは上記電気充電器から受け取った電力によって充電され、上記電動装置は上記キャパシタからの電力を上記１つ以上の電気端子を介して受け取る、充電式エネルギー貯蔵パック。
【請求項５９】
上記キャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および、擬似キャパシタから成る群のうちのいずれか１つ以上が含まれる、請求項５８に記載の充電式エネルギー貯蔵パック。
【請求項６０】
請求項１〜５０のいずれか１項に記載の電気充電器を用いて充電されるように構成された、請求項５８または５９に記載の充電式エネルギー貯蔵パック。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、概して、１つおよび／または複数の充電器を用いて再充電され得る充電式電気装置に関するものである。典型的な用途においては、本発明は、キャパシタ、電力貯蔵手段、およびその充電器を有する充電式動力工具に関する。上記キャパシタは、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、または、擬似キャパシタを含むが、これらに限定されることはない。また、以下では、この典型的な用途に関して本発明を開示することが有効であるだろう。ただし、本発明がこの用途に限定されるものではないことは理解されるだろう。
【０００２】
〔発明の背景〕
本発明の背景に関する以下の説明は、本発明の理解を容易にするためのものである。しかしながら、この説明では、引用されるいずれの試料も、本願の優先日の時点において公開されておらず、公知ではなく、また、共通一般知識の一部ではないと認識または承認されることを理解されたい。
【０００３】
スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および、擬似キャパシタは、多量のエネルギーを静電荷の形に貯蔵することが可能なキャパシタの各形態である。本発明を説明するために、以下にキャパシタという用語を使用するが、以下の１つまたは複数のキャパシタとは、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および、擬似キャパシタ、並びに、多量のエネルギーを静電荷の形に貯蔵することが可能な他の任意の形態のキャパシタから成る群のうちのいずれか１つまたはそれ以上のキャパシタを指すことを意図していると理解されたい。
【０００４】
キャパシタは、電気化学式バッテリに代わる充電式電気装置として用いられ得る。電力貯蔵手段としてのキャパシタは、標準的な電気化学式タイプのバッテリに比べて、エネルギーを急速に吸収することが可能であり、また、この貯蔵したエネルギーを急速に放電することが可能である。
【０００５】
キャパシタを比較的急速に充電する（１０秒未満で全容量に達する場合もある）ことが可能である一方、現行のタイプの充電器のほとんどは、このような急速な充電を行うことは不可能である。伝達される電荷は、電源の電流または電荷移動速度によって制限される。現行の充電器のほとんどは、いわゆる電気トリクル充電をもたらす低電流を用いて、充電式電気装置の電力貯蔵手段を充電する。これは、全電荷容量に達するまで、数分から数時間かかる。
【０００６】
さらに、急速充電を行うならば、典型的には高電流が使用される。回路内で高電流を使用する場合は、充電回路内の全部の構成要素間において電気的接続を良好にすることが望ましい。任意の２つの構成要素間における接続が理想に足りないのである場合、高電流はこれらの構成要素間にアーチングを引き起こすことがある。この結果、これらの構成要素間の温度が高温になり、構成要素、充電器、および／または、キャパシタが損傷を受けることがある。高電流を導電する２つの構成要素間の接続が粗末なものであるならば、ユーザが感電死するリスクも増大する。
【０００７】
多くの場合、（キャパシタを備える）充電式電気装置は、携帯可能なように、充電器から分離させることができる。従ってこの充電式電気装置を再充電するには、該充電式電気装置を充電回路内に挿入する必要がある。これは通常、充電式電気装置の電荷入力端子を、充電器の電荷出力端子と接触させることを含む。
【０００８】
従って、キャパシタのような電力貯蔵手段を急速に充電することが可能な充電式電気装置および／または充電器を提供することが望まれている。この充電配置は、充電式電気装置の端子と充電器の端子との間が良好に接続することを確実にするように構成されることが好ましい。
【０００９】
〔発明の概要〕
本発明の一態様に従って、充電式電気装置を充電する電気充電器を提供する。該充電式電気装置は少なくとも１つの蓄電キャパシタを備えており、該電気充電器は、
上記充電式電気装置を受け入れる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の対応する電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続され、かつ上記電気充電器が電源に接続されるときに充電される少なくとも１つの供給キャパシタとを備えており、
使用時において上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記供給キャパシタ内の任意の電荷が上記供給キャパシタと上記蓄電キャパシタとの間に急速に分配され、これによって上記充電式電気装置に急速充電を提供する。
【００１０】
したがって、充電器内に供給キャパシタを設けることによって、該充電器による蓄電キャパシタの急速充電が可能である。この供給キャパシタは、バッテリ、主要電源、または、該主要電源につながった電源デバイスなどの充電電源によって充電される。このため、供給キャパシタは、充電器において、好ましくは全容量まで充電を行うようになっており、その後、充電式電気装置が充電器に一旦接続されると、この供給キャパシタは、その中に蓄積された電荷を、供給キャパシタと蓄電キャパシタとの間で急速に移動させることが可能である。
【００１１】
理解可能であるように、蓄電キャパシタに移動される電荷の量は、供給キャパシタと蓄電キャパシタとの相対的な容量によって決まる。供給キャパシタと蓄電キャパシタとの相対的なエネルギー容量があらゆる率を取り得るので、供給キャパシタのエネルギー容量は、蓄電キャパシタのエネルギー容量の半分よりも大きいことが好ましい。より好ましいのは、供給キャパシタのエネルギー容量が、蓄電キャパシタのエネルギー容量よりも大きいことである。
【００１２】
例えば、一実施形態では、供給キャパシタのエネルギー容量の、蓄電キャパシタのエネルギー容量に対する比率は、５０％から２００％の間で選択され得る。この実施形態では、主要電力またはバッテリといった電源が、供給キャパシタを絶えず充電している。充電式電気装置を充電器内に挿入すると、エネルギーが、供給キャパシタと蓄電キャパシタとの間で、急速に（いくつかのケースではほぼ一瞬にして）均一化される。これによって、蓄電キャパシタは、蓄電キャパシタの最大電荷容量の１／３（比率５０％に相当）から２／３（比率２００％に相当）まで充電される。さらなる充電は、バッテリまたは主電源等といった、電気トリクル充電を供給する電源を用いて行われることが好ましい。実際は、この電源が、好ましくは短時間で、充電式電気装置を引き続き充電する。このシステムの利点は、充電器が充電式電気装置に、好ましくは充電式電気装置の５０％より高い電荷容量を即時的に充電することが可能な点にある。この即時的な充電によって、ユーザは、供給キャパシタが再充電される間に、再び作業を継続することが可能になる。その後、ユーザは、充電器を用いて、充電式電気装置のストレージスーパーキャパシタに電荷を補充することができる。
【００１３】
いずれにせよ、供給スーパーキャパシタのエネルギー容量が蓄電キャパシタと比べて大きいほど、充電中、各キャパシタが接続されている時、蓄電キャパシタに移動される電荷は多くなる。すなわち、供給キャパシタのエネルギー容量は、蓄電キャパシタのエネルギー容量の２倍以上であることが好ましい。これによって、充電式電気装置は、より急速に、全容量まで充電される。
【００１４】
理解可能であるように、充電器に供給キャパシタが備えられていないならば、蓄電キャパシタは、バッテリまたは主要電源等といった従来の電源を用いて充電され、蓄電キャパシタを、トリクル充電だけで充電する。このタイプの充電器を用いた蓄電キャパシタの充電は、供給キャパシタを備える充電器よりも大幅に遅い。
【００１５】
充電式電気装置の電気端子と充電器の電気接触部との間の良好な電気的接続を維持するために、充電器はさらに、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するスイッチを備えていることが好ましい。一形態では、このスイッチは、電気端子が少なくとも１つの電気接触部と係合した後、少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、電気端子が少なくとも１つの電気接触部から外れる前、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了するように動作される、というように構成されている。
【００１６】
他の一形態では、このスイッチは、起動位置に対して動作可能である。この起動位置とは、少なくとも１つの電気接触部に電力が供給されるときの位置に対応する。ここでは、上記スイッチは、充電式電気装置が受容部にはめ込まれると起動位置に動作され、充電式電気装置が受容部から外れると起動位置から動作される。
【００１７】
本発明のこの実施形態では、上記スイッチと上記少なくとも１つの電気接触部との間の相互関係によって、充電式電気装置を充電する間はずっと、充電式電気装置の電気端子と充電器の少なくとも１つの電気接触部との間に良好な電気的接続が確保されている。さらに、このような構成によって、充電式電気装置の電気端子が充電器の少なくとも１つの電気接触部から外れる前に、少なくとも１つの電気接触部への電力供給が完了することが確実になる。高電流が使用される場合において、この構成は、充電式電気装置が充電途中に充電器から除去されることがあっても、アーチングまたは発熱等の発生を実質的に未然に防ぐ。理解可能であるように、このような構成は、多くの形態の充電器において使用可能である。
【００１８】
他の一形態では、充電式電気装置は、電気端子が取り付けられる底部を有し、該底部は、充電式電気装置が受容部にはめ込まれるとき、スイッチを起動位置に動作させるように構成されている。他の一形態では、スイッチは手動により動作される。他の一形態では、スイッチは電気スイッチであり、スイッチの動作は電気的に行われる。スイッチには、充電式電気装置が受容部にはめ込まれると起動するレーザービームが内蔵されており、このレーザービームの起動によって、スイッチは起動位置に動作される。
【００１９】
好ましくは、受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部が配置されている。この受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えていてもよく、当該凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部とスイッチとが配置されていてもよい。
【００２０】
他の一形態では、上記受容部は充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、該プラグの上には少なくとも１つの電気接触部が配置されている。このプラグは、該プラグに取り付けられた充電式電気装置を係合および保持する手段を備えていてもよく、該プラグ上には、少なくとも１つの電気接触部とスイッチとが配置され得る。柔軟性を有するリード線によって、プラグ上に配置された少なくとも１つの電気接触部を供給キャパシタに接続することが可能である。
【００２１】
本発明の他の一態様に従って、充電式電気装置を充電する電気充電器を提供する。該電気充電器は、
上記充電式電気装置がはめ込まれる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の上記対応する電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するスイッチであって、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれるか、または、上記受容部から取り外されると、上記充電式電気装置によって連動して動作されるスイッチとを備えており、
上記スイッチは、上記受容部と共に、充電式電気装置の電気端子が少なくとも１つの電気接触部に噛み合った後に、該少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、充電式電気装置の電気端子が該少なくとも１つの電気接触部から外れる前に、該少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了させるように動作される、というように構成されている。
【００２２】
受容部にはめ込まれた時、充電式電気装置は移動可能である。従って、少なくとも１つの電気接触部と充電式電気装置の対応する電気端子とは、これらが係合している間、互いに移動可能であることが好ましい。
【００２３】
一形態では、少なくとも１つの電気接触部は、向かい合った１対の電極を備えており、該１対の電極は、充電式電気装置の対応する電気端子を、これら電極の間で、締り嵌め状に支えるための隙間を形成している。少なくとも１つの電気接触部は、充電式電気装置の対応する電気端子との電気的接続が維持されている間、受容部に対して移動可能である。少なくとも１つの電気接触部はバネ仕掛けであってもよい。
【００２４】
一形態では、上記スイッチは、少なくとも１つの電気接触部に電力が供給されるときに対応する起動位置に対して動作可能である。ここでは、スイッチは、充電式電気装置が受容部にはめ込まれると起動位置に動作され、充電式電気装置が受容部から取り外されると起動位置から動作される。
【００２５】
上記スイッチがピボット型のスイッチから成る場合には、上記起動位置は、ピボットの一端に移動されたスイッチの位置に相当し得る。ローリング型または回転型のスイッチでは、起動位置は、一方向に回転されたスイッチの位置に相当し得る。好ましい一実施形態では、スイッチは、押下式スイッチである。
【００２６】
充電式電気装置の電気端子と充電器の少なくとも１つの電気接触部とは、各構成要素の各々において、該電気端子と該少なくとも１つの電気接触部とが接触しながら係合することが可能な位置に配置される。充電式電気装置の電気端子は、充電式電気装置の底部に配置される。しかしながら理解可能であるように、該端子がスクリュードライバの他の位置に配置された、充電器の他の実施形態も可能である。
【００２７】
一形態では、上記受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、該凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部が配置されている。該凹部の底部には、スイッチが配置されていてもよい。
【００２８】
他の一形態では、上記受容部は充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、該プラグの上には少なくとも１つの電気接触部が配置されている。このプラグは、該プラグ上にはめ込まれた充電式電気装置を係合および保持する手段を備えていてもよく、該プラグ上には、スイッチが配置されていてもよい。また、柔軟性を有するリード線によって、この少なくとも１つの電気接触部を充電器に接続することが可能である。このリード線を介して、電力が少なくとも１つの電気接触部に供給され得る。
【００２９】
上記受容部は複数の電気接触部を有していてよく、電気装置はこれに対応する数の端子を有していてよい。各電気接触部は、上記受容部内の間隙を挟んだ２つの位置に配置されている。本発明の好ましい一形態では、上記充電器は、受容部に配置されているバネ仕掛けの２つの電気接触部を備えている。受容部に凹部が備えられる場合の実施形態では、該凹部内には、スイッチはより低い位置に配置され、これによって、スイッチが動作される前に該電気接触部が確実に押さえ付けられることを可能にしている。結果的に、充電式電気装置が充電器から外れることがあれば、このスイッチは起動位置から移動して、充電器をオフ状態にするが、上記バネ仕掛けの電気接触部は、依然として、電力供給装置の端子と良好な接続を形成するのに十分な力を加えている。
【００３０】
充電プロセスの持続時間中、充電式電気装置の電気端子と充電器の電気接触部との間に良好な電気的接続を確保するために、充電式電気装置は、受容部にまたは受容部内に締め付けられているか、あるいは別の方法で固定されていることが好ましい。従って、充電器は、充電式電気装置が受容部にはめ込まれる時に、充電式電気装置を受容部に固定する留め具機構または固定構造を備えることが好ましい。これによって、充電式電気装置と充電器との間に良好且つ安定した接続を形成することが可能となる。
【００３１】
この固定構造は、機械的固定、電気的固定、磁石による固定、または、粘着による固定等の任意の好適な形態を取ることが可能である。固定構造は、充電式電気装置を格納するハウジング構造体における凹部と噛み合う可動式突出部を備えていてもよい。より好ましくは、固定構造は、充電式電気装置を格納するハウジング構造体の一部と噛み合う可動式突出部を備えていてもよい。他の一実施形態では、固定構造は、対応する構造と相互に係合しあうか、または、充電式電気装置と連結するような、差し込み型結合金具を備えていてもよい。
【００３２】
充電器に大電流を供給することには、大きな電気部品を使用することが必要となる場合もある。充電器のいくつかの実施形態は、適宜、大きな電気部品を備える。他の実施形態は、エネルギーおよび電流が充電器から充電式電気装置へと伝達されることを制御する部材を備える。
【００３３】
充電式電気装置は、様々に異なる電力貯蔵手段を備えることが可能である。本発明のほとんどの実施形態では、充電式電気装置は急速充電されるように構成されている。従って、充電式電気装置の電力貯蔵手段は、少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続された少なくとも１つの供給キャパシタを備えており、該供給キャパシタは、電気充電器が電源に接続されると充電される。供給キャパシタは、充電式電気装置の急速充電を可能にする。充電式電気装置は、電動装置と共に使用するためのエネルギー貯蔵パックを含み得る。該電動装置には、砂まき装置、電動スクリュードライバ、電動ドリル、電動のこぎり、チェーンソー、プレーナー、ルーター、グラインダー、研磨機、回転具、照明、電動ナイフ、または、充電式電気装置を用いることに適した他の任意の電動工具が含まれる。電動装置は、オーディオ装置および／またはビデオ装置、コンピュータ、電話器、または、充電式電気装置を用いることに適した他の任意の携帯可能な電動装置といった、携帯可能な電動装置の他の形を含んでいてもよい。充電式電気装置は、上述の装置自体のいずれか１つの装置を含んでいてもよい。充電式電気装置が、他の好適な形態を取ってもよく、他の好適なアプリケーションを有してもよいことは、明らかであろう。
【００３４】
急速充電のために構成されたこれらの実施形態では、充電器と充電式電気装置との間で、電気または電力の急速な伝達が可能となるように、充電器は、少なくとも１つの供給キャパシタを含むことが好ましい。充電式電気装置が蓄電キャパシタも備えるならば、充電器は、充電式電気装置を、上述のように充電することが可能である。
【００３５】
受容部は、典型的に、フレームワーク、レセプタクル、ブラケット、または、充電式電気装置がはめ込まれる充電器の一部である。受容部は、充電式電気装置の構造および／もしくは形状、ならびに／または、充電式電気装置がはめ込まれる構造物もしくはその任意の一部と、協同し、かつ対応する構造および／または形状を有していることが好ましい。一形態では、受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えている。この凹部の構造は、充電式電気装置の形状、および／または、充電式電気装置がはめ込まれる構造物と協同するように形成されている。この凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部および／またはスイッチが配置されていてもよい。
【００３６】
他の一形態では、受容部は、充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、該プラグの上には、少なくとも１つの電気接触部が配置される。このプラグは、該プラグに取り付けられる充電式電気装置を係合および保持する手段を含んでよく、該プラグ上にはスイッチが配置されていてもよい。電気充電器は、少なくとも１つの電気接触部を充電器に接続させる柔軟性を有するリード線をさらに備えており、該リード線を介して、少なくとも１つの電気接触部に電力が供給される。
【００３７】
本発明のさらに他の態様に従って、充電器によって急速充電が可能な充電式電動工具を提供する。充電式電動工具は、
ハウジングと、
上記ハウジングに対して可動である駆動部と、
上記駆動部を上記ハウジングに対して動かすよう操作可能なモータを備える駆動手段と、
上記駆動手段に電力を供給する少なくとも１つのキャパシタの電力貯蔵手段と、
上記キャパシタを充電するための電気充電器における対応する電気接触部と係合するよう構成された上記キャパシタと電気的に接続された、１つ以上の電気端子を備えている。
【００３８】
本発明に係る充電式電動工具は、複数の充電式電動工具における既存の構造を含み得る。上記充電式電動工具には、砂まき装置、電動スクリュードライバ、電動ドリル、電動のこぎり、チェーンソー、プレーナー、ルーター、施盤、グラインダー、研磨機、または、回転具等が含まれるが、これらに限定されることはない。
【００３９】
上記電動工具の駆動部は、特定の可動要素と該工具に必要とされる機構部分とを収容するように構成されている。例えば電動のこぎりでは、この駆動部は、鋸刃を固定する固定機構を含む。丸のこでは、固定機構は、操作軸の周りを回転可能である。糸のこでは、固定システムは、操作軸の周りを反転軸運動することが可能なように構成されている。例えば、電動ドリル、電動スクリュードライバといった他の電動工具、または、他の回転工具では、駆動部は、駆動手段によって操作軸を中心に回転可能な可動要素を保持する固定アセンブリを含む。これらの実施形態では、固定システムは、チャックまたはコレットであり得る。好ましくは、電動工具は、駆動手段と駆動部との間にギア機構をさらに備える。
【００４０】
さらなる態様において、本発明は、電動装置に使用するための充電式エネルギー貯蔵パックを提供する。充電式エネルギー貯蔵パックは、電動装置および電気充電器に結合するように形成されたハウジングと、電気充電器の対応する電気接触部と電動装置の対応する電気接触部とに係合するように形成された１つ以上の電気端子と、ハウジング内に配置されると共に１つ以上の電気端子に結合されたキャパシタとを備えている。これによって、キャパシタは、電気充電器から受け取った電力によって充電され、電動装置は、キャパシタからの電力を、１つ以上の電気端子を介して受け取る。
【００４１】
本発明に係る充電式電動工具は、本発明に係る電気充電器を用いて充電されるように構成されていることが好ましい。
【００４２】
〔図面の簡単な説明〕
本発明は、本発明の特に好ましい実施形態を図解する、添付の図面を参照することによって、以下に説明される。
【００４３】
図１は、本発明の好ましい一実施形態に係る、充電式電気装置を組み入れる携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図である。このスクリュードライバは、充電器から分離した状態で示されている。
【００４４】
図２は、図１に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図である。このスクリュードライバは、充電器内にはめ込まれた状態で示されている。
【００４５】
図３は、図１に示した携帯スクリュードライバの正面断面図であり、該携帯スクリュードライバの内部部材を示している。
【００４６】
図４は、図１に示した充電器の正面断面図であり、該充電器の内部部材を示している。
【００４７】
図５は、図３の強調部分Ｄを詳細に示す図である。
【００４８】
図６は、図１に示した充電器の他の形態を示す正面断面であり、該充電器は、図３に示した充電器とわずかに異なる内部部材を有している。
【００４９】
図７は、図２に示した、携帯スクリュードライバがはめ込まれた電気充電器を示す正面断面である。
【００５０】
図８は、図７の強調部分Ｂを詳細に示す図である。
【００５１】
図９は、本発明の好ましい実施形態に係る充電器の他の実施形態における留め具の他の形態を詳細に示す図である。
【００５２】
図１０は、本発明の好ましい実施形態に係る、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図である。
【００５３】
図１１は、図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図である。このスクリュードライバは、電気充電器にはめ込まれた状態で示されている。
【００５４】
図１２は、図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す正面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示している。
【００５５】
図１３は、図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す側面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示している。
【００５６】
図１４は、図１０に示した携帯スクリュードライバの底面図である。
【００５７】
図１５は、図１０に示した携帯スクリュードライバの上面図である。
【００５８】
図１６は、図１０に示した電気充電器を示す側面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示している。
【００５９】
図１７は、図１０に示した電気充電器を示す正面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示している。
【００６０】
図１８は、図１２の強調部分Ｇを詳細に示す図である。
【００６１】
図１９は、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図である。これは、図１０の実施形態と相似しているが、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するためのスイッチの代替形態を内蔵する。
【００６２】
図２０は、図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれる途中であり、携帯スクリュードライバの電気接触部は充電式電気装置の対応する電気端子に係合している。
【００６３】
図２１は、図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチが起動位置に動作されている。
【００６４】
図２２は、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図である。これは、図１０および図１９の実施形態と相似しているが、ここでは、受容部にはめ込まれる位置に充電式電気装置が固定されるよう配置されていない。
【００６５】
図２３は、図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれると途中であり、携帯スクリュードライバの電気接触部は、充電式電気装置の対応電気端子に係合している。
【００６６】
図２４は、図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチは起動位置に動作されている。
【００６７】
〔詳細な説明〕
図１および図２を参照する。これらの図では、充電式電気装置を充電する電気充電器１０が示されている。充電式電気装置は、ここでは充電式電動スクリュードライバ１２である。ここに示す充電器１０は、（図１および図２に示される方向における）上面１５を有する、概して長方形の箱型ハウジング１４から成る。この上面１５は、シリンダ型状の支持凹部１６のための開口部１３を備えている。支持凹部１６の壁１７は、図２に示すように、充電式電動スクリュードライバ１２が充電のために入れられる受容部を形成している。上面１５はまた、係止または留め具１８を備えており、係止または留め具１８は、充電器１０の上面１５の面に対して縦方向に移動可能である。
【００６８】
さらに、上面１５上の、エッジ２１と留め具１８との間には、５個一組の表示ライト（典型的にはＬＥＤ型ライト）１９が設けられている。表示ライト１９が照らされている場合、これら表示ライト１９は、スクリュードライバ１２が支持凹部１６にはめ込まれている時におけるスクリュードライバ１２内の電力貯蔵手段の充電レベルまたは充電容量の目安を示す。例えば、充電器１０の一実施形態では、スクリュードライバ１２が電荷を有していないとき、表示ライト１９は全て赤色に点灯する。スクリュードライバ１２が充電されると、これに応じて、表示ライト１９は赤色から緑色に変わる。主電源コード２３は、充電器１０の一端から充電器１０のハウジング１４に入り込んでいる。他の表示手段もまた可能である。例えば、同等の機能を提供する、針振れ、ＬＣＤディスプレイ、または、可聴式手段等が挙げられる。
【００６９】
図１および図２をまた参照すると、電動スクリュードライバ１２は、出力軸２４を被せられた円錐台上端の操作端部２２を備える、概してシリンダ型のハウジング２０から成ることが分かる。この出力軸２４は、六角形の空孔２５（図２に最も良好に示す）を規定している。空孔２５中には、対応した形状の六角形の軸を有する、スクリュードライバヘッドまたはドリル用ビット等の工具ピース（図示しない）を摩擦ではめ込むことができる。スクリュードライバ１２が動作することによって、出力軸２４、および、はめ込まれた工具ピースが回転する。シリンダ型のハウジング２０はまた、概してドーム形状の底部２６を備えており、底部２６には、２つの電気端子２８を囲む円形状の２つの窪み２７が、間隙を介して設けられている。電気端子２８は電力貯蔵手段に接続しており、該電力貯蔵手段は、図示した実施形態では、２つのキャパシタ３０である（図３および図７に最も良好に示す）。ハウジング２０の本体は操作ピボットスイッチ３２を備えている。操作ピボットスイッチ３２は、押し下げられると、スクリュードライバ１２を動作させ、出力軸２４を回転させる。
【００７０】
図３は、電動スクリュードライバ１２を示す断面図であり、ハウジング２０に包含されるスクリュードライバ１２の内部部材を示す図である。スクリュードライバ１２の底部から見ると、底部２６の外側の電気端子２８が、２つの接続リンク３３を介して、シリンダ状の２つの蓄電キャパシタ３０と接続していることが分かる。これら２つの蓄電キャパシタ３０は直列に接続されており、スクリュードライバ１２のハウジング２０内に垂直に積み上げられている。図示した実施形態では、キャパシタ３０は直列に接続されているが、キャパシタ３０は、並列に接続されていてもよいし、直列と並列との組み合わせで接続されていてもよいことは明らかであろう。また、キャパシタ３０の数は任意の数であってよく、図示したようにキャパシタ３０を２つ配置してもよいし、キャパシタ３０を１つだけ配置してもよいし、または、キャパシタ３０を３つ配置してもよいし、または、それ以上の数のキャパシタ３０を配置してもよい。
【００７１】
これら２つのキャパシタ３０の上方には、電気モータ３４が軸方向に配置されている。理解可能であるように、キャパシタ３０は、モータ３４を動かす電力を提供する。キャパシタ３０からモータ３４までの電気の制御は、スイッチ３２（図１および図２に最も良好に示す）によって制御される。スイッチ３２はまた、モータ３４に供給される電力の量を調整し、これによってモータ３４の速度を制御する。
【００７２】
モータ３４の電気子３５は、相互連結された２つの歯車３７Ａ、３７Ｂから成る歯車アセンブリ３６に接続されている。歯車３７Ａ、３７Ｂは、電気子３５の回転と出力軸２４の回転との間で、１：１から１：１００までの間の歯車比を有しており、好ましくは1：３５の歯車比を有している。歯車アセンブリ３６は、出力軸２４に回転可能に接続されている。従って出力軸２４は、スイッチ３２が動作された時、モータ３４の運動によって回転する。
【００７３】
図４には、本発明に係る充電器１０の一様態における内部部材が示されている。充電器１０は、主電源からの２４０ＶのＡＣ電力を（電源コード２３を介して）６ＶのＡＣ電力に変換する、電源変圧器４０、スイッチモード電源、または、他の電源変圧部材／ユニットを備えており、該６Ｖの電力は、その後、充電器１０内で使用するためのＤＣに整流される。１２０ＶのＡＣから６ＶのＡＣに変換するといった他の構成もまた可能であり、この６ＶのＡＣはその後、整流等される。変圧器４０は、ハウジング１４に囲われた供給キャパシタ４２に接続されている。図示した実施形態では、供給キャパシタ４２は、スクリュードライバ１２内に収容された２つの蓄電キャパシタ３０を合わせた静電容量の２倍の静電容量を有している。しかしながら、供給キャパシタ４２は、蓄電キャパシタ３０の静電容量の１％から３００％以上の任意の静電容量を有し得ることを理解されたい。供給キャパシタ４２の電気出力部は、充電器１０の支持凹部内１６に配置された押下式スイッチ４４に接続されており、この押下式スイッチ４４は、２つのバネ式接触ロッド４６、４８に接続されている。押下式スイッチ４４、および、バネ式接触ロッド４６、４８はそれぞれ、支持凹部１６の垂直軸Ｘ−Ｘの方向に沿って、移動可能または押下可能である。押下式スイッチ４４の形のスイッチを図示したが、他の任意の好適な形のスイッチも実施可能であることは明らかであろう。
【００７４】
図５の拡大図には、押下式スイッチ４４およびバネ式接触ロッド４６、４８の構成が最も良好に示されている。図示するように、押下式スイッチ４４は、コイルバネ５２上に取り付けられたシリンダ型のボタン５０から成り、図５に示す通り、コイルバネ５２は、ボタン５０を持ち上がった状態に付勢している。スイッチ４４は、持ち上がった状態にある時にはオフ位置にあり、供給キャパシタ４２からの電力を接触ロッド４６、４８に供給しない。しかしながら、図８に最も良好に示すように、ボタン５０が押し下げられ、これによりボタン５０が押下状態になってバネ５２を押さえ付ける時には、スイッチは活性または「オン」状態であり、供給キャパシタ４２からの電力が接触ロッド４６、４８に供給されることが可能となる。図２〜図８に示す実施形態では、ボタン５０は、支持凹部１６の底部６２の中心に配置された穿孔４５内に収容される。しかしながら、他の形のスイッチ４４が、一側面のような他の任意の好適な場所に配置されたボタン５０を含んでもよいことは明らかであろう。ボタン５０は、充電器１０が動いたり傾いたり等した場合に、該ボタンが穿孔４５から外れることを防止するために、穿孔４５内の壁の溝（図示していない）と噛み合うビーズまたはリブ（図示していない）を備えている。
【００７５】
バネ式接触ロッド４６、４８の各々は、概してシリンダ型の導電性金属キャップ５４を備えており、金属キャップ５４は、コイルバネ５６上に取り付けられている。各金属キャップ５４は穿孔５５内に収容され、穿孔５５は、支持凹部１６の底部６２内に形成されたシリンダ型の浮き出し部６０内に形成されている。このシリンダ型の浮き出し部６０の形状は、スクリュードライバ１２のシリンダ型の窪み２７内にちょうど納まるように構成されており、これによって、各金属キャップ５４は端子２８に接触する配置に位置付けられる。各金属キャップ５４は、その底部に、キャップ５４の底部エッジの周りに円周状に伸びる放射状のフランジ５８を備える。フランジ５８の外直径は、穿孔５５の直径よりも大きい。従って、図５に示すようにキャップ５４が持ち上がった状態にある時は、フランジ５８の上面は、穿孔５５を囲むように、シリンダ型の浮き出し部６０の内部表面と接触している。バネ５６は、コネクタ６４を介して供給キャパシタ４２の出力部に接続されている。これによって、電気が、バネ５６を通ってに流れることが可能である。従って、バネ５６によって、キャップ５４は（図５に示すような）最大限に持ち上がった状態から押し下げられた状態（図８に押げ下られた状態の一実施例を示している）になることができる一方、供給キャパシタ４２とキャップ５４との間の電気回路が保持されままにすることができる。他の実施形態では、スクリュードライバ１２の電気端子２８は、図示した配置と同様の効果をもたらすような接触ロッド４６、４８のバネの取り付け配置と一緒に、構成されてよいことが理解されよう。
【００７６】
キャップ５４の上面６８は、ボタン５０の上面７０よりも高い高さに配置されている。この高さの差異は、スクリュードライバ１２の底部２６が接触して、その後ボタン５０を動作させる前に、スクリュードライバ１２の端子２８がキャップ５４に接触して噛み合うことが可能となるように配されたものである。
【００７７】
図４に示すように、留め具１８は、支持凹部１６の開口部に近接して配置されている。留め具１８は、外側から操作可能なつまみ６６と内部に取り付けられた締結ロッド６８とから成る。つまみ６６は、該して長方形の本体を有しており、充電器１０のハウジング１４の上面１５における溝６７内に配置されている。つまみ６６は、ユーザによって動作されると、接続された締結ロッド６８を、該締結ロッド６８がはめ込まれた空孔７２内で動かすことができる。締結ロッド６８は、つまみ６６の底部に接続された、概して縦方向に位置合わせされたロッドを備えている。つまみ６６に近接した端部は、空孔７２内にはめ込まれており、かつ、空孔７２の内部端部７６に配置されているバネ７４と噛み合っている。締結ロッド６８の遠心端７０はテーパ状端部を有しており、該テーパ状端部は、伸張位置において、図４に示すように、支持凹部１６の壁１７に対して直角に支持凹部１６の中に突出している。バネ７４が、締結ロッド６８をこの伸張位置に付勢している。ユーザがつまみ６６を充電器１０のエッジ２１の方に動かし、それによりバネ７６を押さえ付けることによって、締結ロッド６８の遠心端７０は、空孔７２内の埋め込み位置に移動させられ得る。
【００７８】
スクリュードライバ１２が支持凹部１６内にはめ込まれた時、留め具１８は、スクリュードライバ１２を接触ロッド４６、４８上の位置に安定して保持するために使用される。図１および図３に最も良好に示すように、スクリュードライバ１２のハウジング２０には切り込み７３が設けられ、スクリュードライバ１２が支持凹部１６内に挿入された時には、該切り込みの中に締結ロッド６８の遠心端７０が収容される。図７に示すように、切り込み７３は、スクリュードライバ１２の本体上に配置されている。接触ロッド４６、４８が押し下げられ、かつ、ボタン５０が押し下げられ、バネ５２が押さえ付けられ（図８に最も良好に示す）、それによって、スクリュードライバ１２の充電を始動する場である、スクリュードライバ１２を支持凹部１６内の位置に、切り込み７３はスクリュードライバ１２を固定する。
【００７９】
図９は、充電器１０内で用いられる、代替様態である留め具１８Ａを示す図である。この様態の留め具１８Ａは、垂直に押下可能なボタン６６Ａを備えており、ボタン６６Ａは、内部に取り付けられた締結ロッド６８Ａを空孔７２Ａ内で動かすための滑り接続６９Ａを介して配置されている。ボタン６６Ａは、充電器１０のハウジング１４の上面１５内にある開口部６７Ａ内に配置された、概してシリンダ型の本体から成る。ボタン６６Ａは、開口部６７Ａ内で、円周フランジ６６Ｄによって保持されている。フランジ６６Ｄの直径は開口部６７Ａよりも大きいため、図９に示すように、持ち上がった位置では、フランジ６６Ｄの上面が開口部６７Ａの周囲でハウジングの内壁と噛み合う。ボタン６６Ａは、滑り接続６９Ａおよびバネ７４Ａを介して、持ち上がった状態に付勢される。滑り接続６９Ａは、２つの山形断面６６Ｂ、６８Ｂから成る。滑り接続６９Ａの第１の部分は、ボタン６６Ａの接続棹６６Ｃの底部に配置された山形断面６６Ｂから成る。この山形断面は、締結ロッド６８Ａの（図９に示す方向を基準にした）上面に配置された傾斜部６８Ｂの上に配置されていると共にこれと連動している。締結ロッド６８Ａは、図４に示した締結ロッド６８と同様の構成を有しており、概して縦方向に位置合わせされたロッドを備える。該ロッドは、第１の端部、すなわち傾斜部６８Ｂに近い方の端部に、空孔７２Ａの内部端部７６Ａに据えられたバネ７４Ａを備えており、また、第２の端部、すなわち締結ロッド６８Ａの遠心端７０Ａに、テーパ状端部を備えている。締結ロッド６８Ａの遠心端７０Ａは、図９に示すような、遠心端７０Ａが支持凹部１６の壁１７に対して直角に支持凹部１６の中に突出する伸張位置と、空孔７２Ａ内の埋め込み位置との間を、移動することができる。バネ７４Ａは、締結ロッド６８Ａを伸張位置の方に付勢している。ユーザがボタン６６Ａを押し下げて、山形断面６６Ｂに傾斜部６８Ｂを滑り落ちさせることによって、締結ロッド６８Ａの遠心端７０Ａは、空孔７２Ａ内の埋め込み位置の中に動くことができる。これによって、締結ロッド６８Ａは、バネ７４Ａを押さえ付けて遠心端７０Ａを空孔７２Ａ内に引っ込ませる方向に向けて横方向に動く。ボタンを押し下げる力を除去すると、バネが伸びて、締結ロッド６８Ａを横方向に動かし、上記遠心端を伸張位置に押し戻す。この動きはまた、滑り接続６９Ａの動きによってボタンを持ち上げる。この形態の留め具６８Ａにより、ユーザは留め具１８Ａを片手で動作することが可能となる。これは、図４に示した実施形態の両手による操作とは異なるものである。
【００８０】
図には示していないが、表示ライト１９は、接触ロッド４６、４８につながった制御回路に接続されている。この制御回路は、表示ライトの照射を制御して、電動スクリュードライバ１２のシリンダ型蓄電キャパシタ３０内に含まれる電荷の指標を表す。
【００８１】
図６を参照する。図６には、他の一実施形態である、キャパシタ４２を含まない充電器１０Ａが示されている。本実施形態と図４に示した実施形態との構成は類似しているため、同様の部材には同様の番号を用いて示している。（図４に示したような）供給キャパシタ４２が設けられていないため、本実施形態の充電器１０Ａでは、スイッチ４４が、電源変圧器４０に直接接続されている。
【００８２】
スクリュードライバ１２の底部２６を充電器の支持凹部１６内に挿入して、スクリュードライバ１２の各端子２８を各接触部４６、４８に位置合わせすることによって、スクリュードライバ１２の充電を行う。スクリュードライバ１２を支持凹部１６内に挿入することによって、スクリュードライバ１２のハウジング２０の底部２６と側壁２９とが、留め具１８の遠心端７０と連動し、遠心端７０を空孔７２内の埋め込み位置の中に押し込む。端子２８が接触部４６、４８と接触してこれらを押さえ、かつ、ボタン５０がスクリュードライバ１２の底部２６をかみ合さって押し下げられるまで、スクリュードライバ１２は、上記位置合わせされた状態で挿入される。この位置では、留め具１８の遠心端７２は、位置合わせされて切り込み７３内に収容されているはずであり、これによって、スクリュードライバ１２は支持凹部１６内の充電位置に固定される。スクリュードライバ１２は、充電プロセスが完了するまで（これは表示ライトによって表示される）、支持凹部１６内の充電位置に保持される。一旦完了すると、ユーザは、つまみ１８を充電器１０のハウジング１４のエッジ２１の方に動かし、留め具１８の遠心端７０を、スクリュードライバ内の切り込み７３から外すことが可能である。これによって、ユーザは、スクリュードライバ１２を支持凹部１６から取り上げて、操作することができる。
【００８３】
充電が完了した際の、スクリュードライバ１２内に含まれる電荷の量は、充電器１０の充電設定によって決定される。
【００８４】
例えば、図４に示すように、キャパシタ４２を備える充電器１０についての実施形態では、スクリュードライバ１２内のキャパシタ３０への電荷移動は、ほぼ瞬間的である。この点において、充電器１０の変圧器４０は、供給キャパシタ４２を絶えず充電している。多くの場合、供給キャパシタ４２は全容量まで充電されているはずである。従って、スクリュードライバが凹部１６内に収容されるとともに、端子２８が接触ロッド４６、４８に接触し、さらに、ボタン５０が押し下げられて充電器１０を動作すると、供給キャパシタ４２内に含まれる任意の電荷は、ほぼ瞬間的に、供給キャパシタ４２とスクリュードライバ１２の蓄電キャパシタ３０との間で均一化される。従って、蓄電キャパシタ３０は、極めて急速に再充電される。理解可能であるように、再電荷の量は、供給キャパシタ４２と蓄電キャパシタ３０との相対的な電荷容量に依存する。キャパシタ３０を５０％またはそれ以上の容量に再充電するには、供給キャパシタ４２の電荷容量が蓄電キャパシタ３０の電荷容量よりも大きいことが、より有効であることはもちろんである。例えば、供給キャパシタ４２の電荷容量が蓄電キャパシタ３０の電荷容量の２倍であるならば、充電器１０を用いた再充電によって、蓄電キャパシタ３０は電荷容量の６６％まで充電されることになるだろう。供給キャパシタ４２の電荷容量が蓄電キャパシタ３０の電荷容量よりも大きいほど、それだけ再電荷も多くなる。
【００８５】
供給キャパシタ３０をフル充電が要求される場合、主電源（変圧器４０を介した主電源）がより遅い充電によって残留電荷を再充電できるようにするために、スクリュードライバ１２を格納凹部１６内に保持したままにしてもよい。遅い充電とは、例えば、高電流および／または高電圧の主電力充電、または、低電流および／または低電圧のトリクル充電などである。この充電の形態は、供給キャパシタ４２からの電荷移動と比べると、大幅に遅い。
【００８６】
図６に示した充電器１０Ａの実施形態には、供給キャパシタ４２が含まれていない。この実施形態では、スクリュードライバ１２の蓄電キャパシタ３０が、変圧器４０を介して主電源から直接充電される。これは、トリクル充電だけを用いて充電が行われるため、図４に示した充電器１０と比べると大幅に遅い充電構成である。
【００８７】
キャパシタ３０を充電式電気装置として使用することによって、多くの利点を提供する。最初に、標準的な電気化学式タイプのバッテリと比べると、キャパシタは、エネルギーを急速に吸収することが可能であり、また、この貯蔵したエネルギーを急速に放電することが可能である。これによって、任意のキャパシタを備える充電式電気装置は、標準的な電気化学式タイプのバッテリを備える充電式電気装置と比較して、極めて急速に再充電されることが可能である。さらに充電時には、完全に放電されているか部分的に放電されているかに関係のない如何なるエネルギー容量の時であっても、キャパシタは、エネルギーが全容量に達するまで、キャパシタが吸収したエネルギーで充電され得る。全容量に達すると、キャパシタは電荷を受け入れることを停止する。これに対して、電気化学式バッテリは、記憶効果を回避するために、バッテリが完全に放電された後に充電されることが理想的であり、バッテリが全エネルギー容量に達した後に過充電されると破損することもある。
【００８８】
図１０〜図１８を参照する。これらの図には、さらなる形態である電気充電器１０Ｂと充電式電動スクリュードライバ１２Ｂとが示されている。図示した充電器１０Ｂは、該して長方形の箱型ハウジング１４Ｂから成り、このハウジング１４Ｂは、シリンダ型の支持凹部１６Ｂ用の開口部１３Ｂを有する上面１５Ｂ（図１０および図１１に示した方向を基準とする）を備えている。支持凹部１６Ｂの壁１７Ｂは、図１１に示すように、充電式電動スクリュードライバ１２Ｂが充電を行うために収容される受容部を形成する。上面１５Ｂはまた、上面１５Ｂの面に対して縦方向に移動可能な留め具１８Ｂを備える。
【００８９】
図１〜図９に示した実施形態と同様に、図１０〜図１８の実施形態は、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂと、電気端子２８Ｂと、充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内の電気接触部４６Ｂ、４８Ｂとを備える。スクリュードライバ１２Ｂは、概してドーム形の底部２６Ｂを備えるシリンダ型のハウジング２０Ｂを備えており、該底部２６Ｂには、２つの電気端子２８Ｂを囲む、２つの長方形の窪み２７Ｂが、間隙を介して設けられている。電気端子２８Ｂは、図１２および図１３に示すように、２つのキャパシタ３０Ｂを備える電力貯蔵手段に接続されている。ハウジング２０Ｂの本体には、操作ピボットスイッチ３２Ｂが設けられている。該操作ピボットスイッチ３２Ｂを押し下げると、スクリュードライバ１２Ｂが動いて、モータ３４Ｂが出力軸２４Ｂを回転駆動させる。
【００９０】
図１８に拡大して示すスクリュードライバ１２Ｂの底部を見ると、底部２６Ｂ内の２つの窪み２７Ｂに囲まれた電気端子２８Ｂは、２つの接続リンク３３Ｂを介して、シリンダ型の２つの蓄電キャパシタ３０Ｂに接続している。充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内の電気接触部４６Ｂ、４８Ｂは、それぞれ、向かい合う一対の電極９０Ｂ、９１Ｂから形成されている。一対の電極９０Ｂ、９１Ｂは、支持凹部１６Ｂの底部６２Ｂ内に形成されたほぼ長方形の浮き出し部６０Ｂ内に形成された穿孔５５Ｂ内に囲われている。シリンダ型の浮き出し部６０Ｂの形状は、スクリュードライバ１２Ｂの長方形の窪み２７Ｂの内部にちょうど納まるものである。電極９０Ｂ、９１Ｂのうちの少なくとも１つの電極は、弾性および導電性を有する材料の細長い断片から形成されており、この細長い断片の一端は、コネクタ６４Ｂを介して電源（図示していない）に接続されている。各電極９０Ｂ、９１Ｂは、電極９０Ｂ、９１Ｂ間に電気端子２８Ｂの厚さよりも薄い隙間を形成するように、コネクタ６４Ｂから上方に向かって穿孔５５Ｂ内でねじれながら伸びている。
【００９１】
従って、図１１および図１２に示すように、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入される時、シリンダ型の浮き出し部６０Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの長方形の窪み２７Ｂにぴったり納まり、電気端子２８Ｂが電極９０Ｂ、９１Ｂ間の隙間に挿入される。図１５に示すように、電気端子２８Ｂを電極９０Ｂ、９１Ｂの間に押し下げて、電気端子２８Ｂが電極９０Ｂ、９１Ｂに対して上下に滑ることが可能になるように、電極９０Ｂ、９１Ｂは互いに離間されている。従って、電気端子２８Ｂと電極９０Ｂ、９１Ｂとの間には、結果として、締り嵌めの関係が生じる。つまり、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入され、電気端子２８Ｂが電極９０Ｂ、９１Ｂ間の隙間内に挿入されるとき、スクリュードライバ１２Ｂは、充電器１０Ｂの上下にわずかに移動することが可能であるが、電極９０Ｂ、９１Ｂと電気端子２８Ｂとの間には電気的接続が保持されるので、電源（図示していない）から電極９０Ｂ、９１Ｂおよび電気端子２８Ｂを介して、キャパシタ３０Ｂに電気が流れることができ、キャパシタ３０Ｂは充電されることができる。この構成では、上述した実施形態におけるバネ式接触部４６、４８が必要とされない。
【００９２】
図１０、図１１、図１３、図１５、および、図１６に示すように、充電器１０Ｂは、支持凹部１６Ｂの開口部に近接して配置された留め具１８Ｂを備える。図１３に示すように、留め具１８Ｂは、外部から操作可能なつまみ６１Ｂと内部に取り付けられた固定ロッド６９Ｂとから成る。つまみ６１Ｂは、該して長方形の本体をしており、充電器１０Ｂのハウジング１４Ｂの上面１５Ｂにおける溝６７Ｂ内に配置されている。つまみ６１Ｂは、接続されている固定ロッド６９Ｂが、固定ロッド６９Ｂがはめ込まれている空孔７２Ｂ内で動くように、ユーザによって動作されることが可能である。固定ロッド６９Ｂは、つまみ６１Ｂの底部に接続された、概して縦方向に位置合わせされたロッドを備える。つまみ６１Ｂに近接した、ロッド６９Ｂの端部は、空孔７２Ｂ内にはめ込まれており、空孔７２Ｂの１つの端部７６Ｂに収容されたバネ７４Ｂによって係合されている。固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂはテーパ状であり、図１０、図１３、図１５、および、図１７に示すような伸張位置では、支持凹部１６Ｂの壁１７Ｂに対して直角に支持凹部１６Ｂの中に突出している。バネ７４Ｂが、締結ロッド６８Ｂをこの伸張位置に付勢している。ユーザがつまみ６１Ｂを充電器１０Ｂのエッジ２１Ｂの方に動かして、バネ７６Ｂを押さえ付けることによって、固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂを空孔７２Ｂ内の埋め込み位置内に動かすことが可能である。
【００９３】
図１０および図１３に示すように、スクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂには切り込み７３Ｂが設けられており、スクリュードライバ１２Ｂが支持凹部１６Ｂ内に挿入されると、該切り込みの中に固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂが収容されるようになっている。固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂのテーパ状部分は、スクリュードライバ１２Ｂが支持凹部１６Ｂ内に挿入されて、バネ７６Ｂを押さえ付けるとき、遠心端７０Ｂが切り込み７３Ｂに辿り着いて、バネ７６Ｂの圧縮が弱まるまで、固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂが、固定ロッド６９Ｂの伸張位置に対応する切り込み７３Ｂを付勢するように、スクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂが固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂを付勢することを可能にする。切り込み７３Ｂは、上方を向いた接触面７８Ｂを有しており、スクリュードライバ１２Ｂが支持凹部１６Ｂから外れることを防ぐために、接触面７８Ｂは、切り込み７３Ｂ内に収容されたとき、固定ロッド６９Ｂのテーパ状の遠心端７０Ｂにおいて下方を向いた接触面７９Ｂに接触している。スクリュードライバ１２Ｂを、充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂから取り外す必要がある場合には、ユーザがつまみ６１Ｂを充電器１０Ｂのエッジ２１Ｂの方に動かすことによって、固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂは、空孔７２Ｂ内の埋め込み位置の中に移動する。これによって、下方を向いた接触面７９Ｂが水平にスライドし、切り込み７３Ｂの上方を向いた接触面７８Ｂと接触した状態が解除される。
【００９４】
理解可能であるように、電気端子２８Ｂと充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内の電気接触部４６Ｂ、４８Ｂとの配置、および、留め具１８Ｂとスクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂの切り込み７３Ｂとの配置は、少なくとも留め具１８Ｂが切り込み７３Ｂ内に収容された時に、電気端子２８Ｂと電気接触部４６Ｂ、４８Ｂとの間に電気的接続を形成するものである。
【００９５】
図１３および図１６に示すように、電源１０Ｂの電気出力部は、充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に配置された押下式スイッチ４４Ｂに接続されており、言い換えると、接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂに接続されている。押下式スイッチ４４Ｂは、コイルバネ５２Ｂ上に設けられたシリンダ型のボタン５０Ｂから成り、コイルバネ５２Ｂは、ボタン５０Ｂを持ち上がった状態に付勢している。図１３に示すように、スイッチ４４Ｂは、スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂを備える。スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂは、弾性を有する導電性の材料から形成されている。スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂが互いに接触している場合（ボタン５０Ｂが持ち上がった状態にある場合に相当）には、スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂは、スイッチ４４Ｂの非活性または「オフ」状態に相当する回路を形成する。これに応じて、スイッチ４４Ｂがこのオフ位置にある場合には、電源からの電力は接触部４６Ｂ、４８Ｂに供給されない。しかしながら、上述すると共に図１１、図１２、および、図１３に示したように、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入され、電気端子２８Ｂが接触部４６Ｂ、４８Ｂと接触すると、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂは、ボタン５０Ｂを押し下げてバネ５２Ｂを押さえ付ける。図１３に示すようにボタン５０Ｂが押し下げられると、該ボタンは、１つのスイッチ接触素子４５Ｂを、他方のスイッチ接触素子４９Ｂとの接触状態から引き離して、これらの間の回路を遮断する。回路が遮断されると、これは、スイッチ４４Ｂの活性または「オン」状態に相当する。スイッチ４４Ｂがこのオン位置にある場合には、電力を、電源から接触部４６Ｂ、４８Ｂに供給し、さらには、スクリュードライバ１２Ｂの電気端子２８Ｂに供給することが可能となる。
【００９６】
スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂから取り外され、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとの電気接続が解除されると、ボタン５０Ｂは押し下げられず、これによりバネ５２Ｂは押さえ付けられなくなる。これによって、スイッチが、非活性の「オフ」状態に配置され、電源から接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂへの電力の供給が停止する。
【００９７】
シリンダ型のボタン５０Ｂと、コイルバネ５２Ｂと、接触部４６Ｂ、４８Ｂとを備える押下式スイッチ４４Ｂ、および、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入され、電気端子２８Ｂを接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂと接触させるとき、電気端子２８Ｂが接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂと接触したときのみに、押下式スイッチ４４Ｂが活性または「オン」状態に配置されるように構成されている。これによって、スクリュードライバ１２Ｂが充電のために充電器１０Ｂにはめ込まれている間の、電気端子２８Ｂと接触部４６Ｂ、４８Ｂとの間の不適切な電気的接続による、または、これらが全く接触されていないことによるアーチングが回避されることは理解されよう。また、押下式スイッチ４４Ｂおよびスクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂから取り外されるとき、電気端子２８Ｂが接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとの電気的接続から解除されるのに先立って、押下式スイッチ４４Ｂが非活性または「オフ」状態に配置されるように構成されている。電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとの形態は、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとが電気的に接続されたまま、電気端子２８Ｂを接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂの電極９０Ｂ、９１Ｂに対して上下にスライド可能にするものであるため、このような形態は、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂの電極９０Ｂ、９１Ｂとの間に電気的接続を保ったまま、スクリュードライバ１２Ｂが充電器１０Ｂに対して上下に移動することを可能にするということは、理解されよう。これによって、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂの電極９０Ｂ、９１Ｂとの間の電気的接続が解除される前に、押下式スイッチ４４Ｂが非活性または「オフ」状態に確実に配置されるため、アーチングが回避される。
【００９８】
図１９〜図２４は、電気充電器１０Ｂおよび充電式電動スクリュードライバ１２Ｂのさらなる形態を示す図である。図１９〜図２４の電気充電器１０Ｂおよびスクリュードライバ１２Ｂは、図１０〜図１８の電気充電器１０Ｂおよびスクリュードライバ１２Ｂに極めて類似している。しかしながら、図１９〜図２４では、電気充電器１０Ｂは、電気充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に配置された押下式スイッチ４４Ｂの代替形態を有している。押下式スイッチ４４Ｂは、シリンダ型のボタン５０Ｂから成り、ボタン５０Ｂは、ボタン５０Ｂを図１９、図２０、図２２、および、図２３に示すような持ち上がった状態に付勢するコイルバネ（図示していない）の上に取り付けられている。この持ち上がった状態では、スイッチ４４Ｂはオフ位置にあり、電力を接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂに供給しない。図２０では、スクリュードライバ１２Ｂは、電気充電器１０Ｂにはめ込まれようと支持凹部１６Ｂ内に挿入されている過程にあり、接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂが、スクリュードライバ１２Ｂの対応する電気端子２８Ｂに噛み合っている。図２１では、スクリュードライバ１２Ｂは、支持凹部１６Ｂ内に完全に挿入されており、電気充電器１０Ｂにはめ込まれている。接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの対応する電気端子２８Ｂに噛み合っており、スイッチ４４Ｂのシリンダ型のボタン５０Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂによって、より低い状態に動作されている。シリンダ型のボタン５０Ｂが上記より低い状態にある時は、スイッチ４４Ｂはオン位置にあり、電力を接触部４６Ｂ、４８Ｂに供給する。
【００９９】
図２２〜図２４では、電気充電器１０Ｂは、留め具１８Ｂを備えておらず、スクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂは、補助的な切り込み７３Ｂを備えていない。その代わりに、図２２〜図２４の配置では、スクリュードライバ１２Ｂは、少なくとも部分的に重力によって支持凹部１６Ｂ内に保持されるだけでなく、部分的に、充電器１０Ｂの接触部４６Ｂ、４８Ｂとスクリュードライバの対応する電気端子２８Ｂとが噛み合うことによっても、支持凹部１６Ｂ内に保持される。
【０１００】
支持凹部１６Ｂの代わりに、受容部は、充電式スクリュードライバ１２、１２Ｂを取り付け可能なプラグ（図示していない）を備えていてもよい。このプラグは、電気接触部４６、４６Ｂ、４８、４８Ｂ、スイッチ４４、４４Ｂのうちの少なくとも１つを、該プラグに取り付けられた充電式スクリュードライバ１２、１２Ｂと係合して保持するための手段として備えていてもよい。上記プラグ上に配置されている電気接触部４６、４６Ｂ、４８、４８Ｂのうちの少なくとも１つの電気接触部は、柔軟性を有するリード線によって、電源に接続されればよい。
【０１０１】
説明した充電器１０、１０Ｂは、充電式スクリュードライバ１２、１２Ｂ以外の他のタイプの充電式電動装置に使用可能であることに、留意されたい。上述の構成と同様に、充電式電気装置を支持空孔内で固定して、この充電式電気装置を充電するように構成された同様の充電構成は、充電式のドリル、砂まき装置、プレーナー、携帯型照明、電動のこぎり、チェーンソー、ルーター、旋盤、グラインダー、研磨機、または、回転具等といった、他の多くのタイプの電動工具において適用可能である。
【０１０２】
本明細書に記載した発明は、これらの具体的な記載以外にもバリエーションを有し、また、改良されてもよいことは、当業者には理解可能であろう。本発明は、このような、本発明の原理および範囲内にある全ての変更例および改良例を含むことは明らかである。
【０１０３】
本明細書および特許請求の範囲の全般に亘って、「備える」という単語、および、「備えている」などの変化形の単語は、他の追加的な要素、部材、数値、または、ステップを排除することを意図するものではない。
【０１０４】
本願を基礎として、または、本願の優先権を主張して、将来的に、オーストリアおよび外国において、さらなる特許出願が提出されることがあり得る。以下の暫定的な特許請求の範囲は、ほんの一例として提供されるものであり、このような将来の出願において権利を請求し得る範囲を限定することを意図するものではない。後に、本発明をさらに規定または再規定するために、特徴が、上記暫定的な特許請求の範囲に追加されるか、または、除外されることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る、充電式電気装置を組み入れる携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図であり、このスクリュードライバを、充電器から分離した状態で示す図である。
【図２】図１に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図であり、このスクリュードライバを、充電器内にはめ込まれた状態で示す図である。
【図３】図１に示した携帯スクリュードライバの正面断面図であり、該携帯スクリュードライバの内部部材を示す図である。
【図４】図１に示した充電器の正面断面図であり、該充電器の内部部材を示す図である。
【図５】図３の強調部分Ｄを詳細に示す図である。
【図６】図１に示した充電器の他の形態を示す正面断面であり、該充電器は、図３に示した充電器とわずかに異なる内部部材を有している図である。
【図７】図２に示した、携帯スクリュードライバがはめ込まれた電気充電器を示す正面断面である。
【図８】図７の強調部分Ｂを詳細に示す図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態に係る充電器の他の実施形態における留め具の他の形態を詳細に示す図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態に係る、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図である。
【図１１】図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図であり、このスクリュードライバを、電気充電器にはめ込まれた状態で示す図である。
【図１２】図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す正面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示す図である。
【図１３】図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す側面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示す図である。
【図１４】図１０に示した携帯スクリュードライバの底面図である。
【図１５】図１０に示した携帯スクリュードライバの上面図である。
【図１６】図１０に示した電気充電器を示す側面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示す図である。
【図１７】図１０に示した電気充電器を示す正面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示す図である。
【図１８】図１２の強調部分Ｇを詳細に示す図である。
【図１９】充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図であり、図１０の実施形態と相似しているが、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するためのスイッチの代替形態を内蔵するものを示す図である。
【図２０】図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれる途中において、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合していることを示す図である。
【図２１】図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチが起動位置に動作されていることを示す図である。
【図２２】充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図であり、図１０および図１９の実施形態と相似しているが、ここでは、受容部にはめ込まれる位置に充電式電気装置が固定されるよう配置されていないことを示す図である。
【図２３】図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれる途中において、携帯スクリュードライバの電気接触部は、充電式電気装置の対応電気端子に係合していることを示す図である。
【図２４】図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチは起動位置に動作されていることを示す図である。
【図１】
2009535007.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2009535007.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2009535007.tif 000023
【図２２】
2009535007.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月18日(2008.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタを備える充電式電気装置を充電する電気充電器であって、上記電気充電器は、
上記充電式電気装置を受け入れる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の対応電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続され、かつ上記電気充電器が電源に接続されるときに充電される少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタとを備えており、
使用時において上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記供給ウルトラキャパシタ内の任意の電荷が上記供給ウルトラキャパシタと上記蓄電ウルトラキャパシタとの間に急速に分配され、これによって上記充電式電気装置に急速充電を提供する電気充電器。
【請求項２】
上記電気装置には電気機械装置が含まれる、請求項１に記載の電気充電器。
【請求項３】
上記電気装置は電動工具である、請求項１または２に記載の電気充電器。
【請求項４】
上記電気装置は、台所用、家庭用、または個人医療用などの電気器具である、請求項３に記載の電気充電器。
【請求項５】
上記供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量の半分よりも大きい、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項６】
上記供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量よりも大きい、請求項５に記載の電気充電器。
【請求項７】
上記供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量の２倍よりも大きい、請求項６に記載の電気充電器。
【請求項８】
上記対応電気端子と係合している間、上記少なくとも１つの電気接触部と上記充電式電気装置の上記対応電気端子とが互い対して移動可能である、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項９】
上記少なくとも１つの電気接触部は向かい合う１対の電極を備えており、上記１対の電極は、当該１対の電極の間に、上記充電式電気装置の上記対応電気端子を、締り嵌め状に受け入れるための間隙を定義している、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１０】
上記少なくとも１つの電気接触部は、上記受容部に対して移動可能であると同時に、上記充電式電気装置の上記対応電気端子との接続を保持する、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１１】
上記少なくとも１つの電気接触部はバネ仕掛けである、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１２】
上記少なくとも１つの電気接触部に対する電力の供給を制御するためのスイッチをさらに備えている、請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項１３】
上記スイッチは、上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部と係合した後、上記少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部から外れる前、上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了するように動作される、というように構成されている、請求項１２に記載の電気充電器。
【請求項１４】
上記スイッチは、電力が上記少なくとも１つの電気接触部に供給されるときに対応する起動位置に対して動作可能であり、
上記スイッチは、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると上記起動位置に動作され、かつ、上記充電式電気装置が上記受容部から取り外されると上記起動位置から動作される、請求項１３に記載の電気充電器。
【請求項１５】
上記スイッチは、上記起動位置から上記スイッチを付勢する付勢手段を備えている、請求項１４に記載の電気充電器。
【請求項１６】
上記充電式電気装置は、上記電気端子が取り付けられる底部を有しており、
上記底部は、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記スイッチを上記起動位置に動作させるように構成されている、請求項１４または１５に記載の電気充電器。
【請求項１７】
上記スイッチは手動によって動作される、請求項１２または１３に記載の電気充電器。
【請求項１８】
上記スイッチは電気スイッチである、請求項１２または１３に記載の電気充電器。
【請求項１９】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２０】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、上記少なくとも１つの電気接触部および上記スイッチが配置されている、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２１】
上記受容部は、上記充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、当該プラグ上には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２２】
上記プラグは、当該プラグに取り付けられた上記充電式電気装置を係合および保持する手段を備えている、請求項２１に記載の電気充電器。
【請求項２３】
上記受容部は、上記充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、当該プラグ上には、上記少なくとも１つの電気接触部および上記スイッチが配置されている、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２４】
上記プラグの上に配置された上記少なくとも１つの電気接触部を、上記供給ウルトラキャパシタに接続する、柔軟性を有するリード線をさらに備えている、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２５】
上記少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタおよび上記少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタを含む群のうち、いずれか1つ以上が含まれる、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項２６】
電力を貯蔵する少なくとも１つのウルトラキャパシタを備える充電式電気装置を充電する電気充電器であって、
上記充電式電気装置がはめ込まれる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の上記対応電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するスイッチであって、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれるか、または、上記受容部から取り外されるときに、動作されるスイッチとを備えており、
上記スイッチは、上記充電式電気装置の上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部に係合した後、上記少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、上記充電式電気装置の上記電気端子が上記少なくとも１つの電気接触部から外れる前、上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了させるように動作される、というように構成されている電気充電器。
【請求項２７】
上記少なくとも１つの電気接触部は、上記充電式電気装置の上記対応電気端子と係合している間、当該対応電気端子に対して移動可能である、請求項２６に記載の電気充電器。
【請求項２８】
上記少なくとも１つの電気接触部は、向かい合う１対の電極を備えており、上記１対の電極は、当該１対の電極間に、上記充電式電気装置の上記対応電気端子を、締り嵌め状に、受け入れるための隙間を形成する、請求項２６または２７に記載の電気充電器。
【請求項２９】
上記少なくとも１つの電気接触部は、上記充電式電気装置の上記対応電気端子と接続している間、上記受容部に対して移動可能である、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３０】
上記少なくとも１つの電気接触部はバネ仕掛けである、請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３１】
上記スイッチは、上記少なくとも１つの電気接触部に電力が供給される場合に相当する起動位置に対して動作可能であり、
上記スイッチは、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると上記起動位置に動作され、かつ、上記充電式電気装置が上記受容部から取り外されると上記起動位置から動作される、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３２】
上記スイッチは、上記起動位置から上記スイッチを付勢する付勢手段を含む、請求項３１に記載の電気充電器。
【請求項３３】
上記充電式電気装置は、上記電気端子が取り付けられる底部を備えており、
上記底部は、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記スイッチを上記起動位置に動作させるように構成されている、請求項３１または３２に記載の電気充電器。
【請求項３４】
上記少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタを含む群のうち、いずれか1つ以上が含まれる、請求項１〜３３のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項３５】
上記少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続された少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタをさらに備えており、上記供給ウルトラキャパシタは、上記電気充電器が電源に接続された時に充電されることができる、請求項２６〜３４のいずれか1項に記載の電気充電器。
【請求項３６】
上記少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタを含む群のうち、いずれか1つ以上が含まれる、請求項３５に記載の電気充電器。
【請求項３７】
上記供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量の５０％から２００％までの間である、請求項１〜２５、３５、および３６のいずれか1項に記載の電気充電器。
【請求項３８】
上記供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、上記蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量の２倍よりも大きい、請求項１〜２５、３５、および３６のいずれか1項に記載の電気充電器。
【請求項３９】
上記少なくとも１つの電気接触部および電気端子から成る群のうちのいずれか１つは、少なくとも１つの弾性要素の上に取り付けられた少なくとも１つの導電性部材を備えている、請求項１〜３８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４０】
上記少なくとも１つの導電性部材は、金属ロッドであり、上記ロッドは、当該ロッドの縦軸に沿った方向に動くように構成されている、請求項３９に記載の電気充電器。
【請求項４１】
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれるとき、上記充電式電気装置が上記受容部に固定されるような固定構造をさらに備えている、請求項１〜４０のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４２】
上記固定構造は、上記充電式電気装置を格納するハウジング構造体における凹部と係合する可動式突出部を備えている、請求項４１に記載の電気充電器。
【請求項４３】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えている、請求項１〜４２のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４４】
上記受容部は、上記充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項２６〜４３のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４５】
上記スイッチは、上記凹部の上記底部に配置されている、請求項４４に記載の電気充電器。
【請求項４６】
上記受容部は、上記充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、上記プラグの上には、上記少なくとも１つの電気接触部が配置されている、請求項２６〜４５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４７】
上記プラグは、当該プラグに取り付けられた上記充電式電気装置と係合および保持する手段を備えている、請求項４６に記載の電気充電器。
【請求項４８】
上記プラグの上にはスイッチが配置されている、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項４９】
上記少なくとも１つの電気接触部を上記充電器と接続する、柔軟性を有するリード線をさらに備えており、上記リード線を介して、上記少なくとも１つの電気接触部に電力を供給する、請求項４６〜４８のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項５０】
上記充電式電気装置は、電動装置と共に使用するためのエネルギー貯蔵パックである、請求項１〜４９のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項５１】
上記充電式電気装置は、電動工具の１つの構成要素である、請求項１〜５０のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項５２】
上記充電式電気装置は、充電式スクリュードライバである、請求項１〜５０のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項５３】
上記充電式電気装置内の上記電荷を表示する手段をさらに含む、請求項１〜５２のいずれか１項に記載の電気充電器。
【請求項５４】
上記充電式電気装置内の上記電荷を表示する上記手段は、上記充電式電気装置内の上記電荷の視覚的な指標を提供する一列のライトを備えている、請求項５３に記載の電気充電器。
【請求項５５】
実質的に、添付された図面のうち、任意の１つ以上の図面を参照して本明細書に記載されるような、電気充電器。
【請求項５６】
充電器によって急速充電される充電式電動工具であって、
ハウジングと、
上記ハウジングに対して可動である駆動部と、
上記駆動部を上記ハウジングに対して動かすよう操作可能なモータを備える駆動手段と、
上記駆動手段に電力を供給する少なくとも１つのウルトラキャパシタ電力貯蔵手段と、
上記ウルトラキャパシタを充電するための電気充電器の対応電気接触部と係合するよう構成された上記ウルトラキャパシタと電気的に接続された、１つ以上の電気端子とを備えており、
上記ウルトラキャパシタ電力貯蔵手段は、上記駆動手段のみを充電する、充電式電動工具。
【請求項５７】
上記少なくとも１つのウルトラキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタから成る群のうちのいずれか１つ以上が含まれる、請求項５６に記載の充電式電動工具。
【請求項５８】
上記駆動部は、稼働要素を保持する固定アセンブリを備えており、上記固定アセンブリは、上記駆動手段によって作用軸を中心として回転可能である、請求項５６または５７に記載の充電式電動工具。
【請求項５９】
上記駆動手段と上記駆動部との間にギア機構をさらに備えている、請求項５６〜５８のいずれか１項に記載の充電式電動工具。
【請求項６０】
請求項１〜５２のいずれか１項に記載の電気充電器を用いて充電されるように構成された、請求項５６〜５９のいずれか１項に記載の充電式電動工具。
【請求項６１】
上記電動工具は、充電式スクリュードライバである、請求項５６〜６０のいずれか１項に記載の充電式電動工具。
【請求項６２】
上記電動工具は、電気機械装置である、請求項５６〜６０に記載の充電式電動工具。
【請求項６３】
上記電動工具は、台所用、家庭用、または個人医療用の電気器具である、請求項５６〜６０に記載の充電式電動工具。
【請求項６４】
実質的に、添付された図面のうち、任意の１つ以上の図面を参照して本明細書に記載されるような充電式電動工具。
【請求項６５】
電動装置と共に使用される充電式エネルギー貯蔵パックであって、
上記充電式エネルギー貯蔵パックは、
電動装置および電気充電器に結合するように構成されたハウジングと、
電気充電器の対応電気接触部と上記電動装置の対応電気接触部とを係合させるように構成された１つ以上の電気端子と、
上記ハウジング内に配置されると共に上記１つ以上の電気端子に結合された少なくとも１つのウルトラキャパシタとを備えており、
上記ウルトラキャパシタは上記電気充電器から受け取った電力によって充電され、上記電動装置は上記ウルトラキャパシタからの電力を上記１つ以上の電気端子を介して受け取る、充電式エネルギー貯蔵パック。
【請求項６６】
上記少なくとも１つのウルトラキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタから成る群のうちのいずれか１つ以上が含まれる、請求項６５に記載の充電式エネルギー貯蔵パック。
【請求項６７】
請求項１〜５２のいずれか１項に記載の電気充電器を用いて充電されるように構成された、請求項６５または６６に記載の充電式エネルギー貯蔵パック。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、概して、１つおよび／または複数の充電器を用いて再充電され得る充電式電気装置に関するものである。典型的な用途においては、本発明は、キャパシタ、電力貯蔵手段、およびその充電器を有する充電式動力工具に関する。上記キャパシタは、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、または、擬似キャパシタを含むが、これらに限定されることはない。また、以下では、この典型的な用途に関して本発明を開示することが有効であるだろう。ただし、本発明がこの用途に限定されるものではないことは理解されるだろう。
【０００２】
〔発明の背景〕
本発明の背景に関する以下の説明は、本発明の理解を容易にするためのものである。しかしながら、この説明では、引用されるいずれの試料も、本願の優先日の時点において公開されておらず、公知ではなく、また、共通一般知識の一部ではないと認識または承認されることを理解されたい。
【０００３】
スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および擬似キャパシタは、静電荷の形で多量のエネルギーを貯蔵することができるキャパシタの形態である。これらには、電気二重層や電気化学二重層（ＥＤＬＣ）が含まれる。スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および擬似キャパシタは、一般的なキャパシタと比較して、高エネルギー密度を有している。
【０００４】
混合キャパシタは、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および擬似キャパシタと同じように、比較的高い電気容量およびエネルギー蓄積性を有する。混合キャパシタには、金属陽極および擬似キャパシタが含まれてもよい。このような陽極を形成する金属の例としては、タンタル、ニオブ、アルミニウム、およびジルコニウムが含まれる。比較的大きい電気容量を提供するために、陽極は、擬似キャパシタにおいて一般的に用いられる多孔性酸化金属フィルムであってもよい。陽極を形成する混合キャパシタにおいて用いられる、このような金属の例としては、ルテニウム、イリジウム、ニッケル、ロジウム、プラチナ、パラジウム、および、オスミウムが含まれる。電気化学的セルと通常関連する高いエネルギー密度性を有する、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および擬似キャパシタの高い出力密度性を受け入れるという点で、混合キャパシタは都合がいい。ここで用いられているように、混合キャパシタには、他の任意の形態のエネルギー貯蔵技術を有するキャパシタ技術と組み合わせた、任意の形態の混合セルが含まれてもよい。
【０００５】
本発明を説明するために、以下に、キャパシタおよびウルトラキャパシタという用語が相互に用いられるだろう。しかし、後述において、キャパシタ、複数のキャパシタ、ウルトラキャパシタ、および、複数のウルトラキャパシタへの言及は、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタ、ならびに、他の任意の形態のエネルギー貯蔵技術を有するキャパシタ技術と組み合わせた、他の任意の形態の混合セルを含む群のうち、いずれか１つ以上を言及すると意図していることは明らかである。
【０００６】
キャパシタは、電気化学式バッテリに代わる充電式電気装置として用いられ得る。電力貯蔵手段としてのキャパシタは、標準的な電気化学式タイプのバッテリに比べて、エネルギーを急速に吸収することが可能であり、また、この貯蔵したエネルギーを急速に放電することが可能である。
【０００７】
キャパシタを比較的急速に充電する（１０秒未満で全容量に達する場合もある）ことが可能である一方、現行のタイプの充電器のほとんどは、このような急速な充電を行うことは不可能である。伝達される電荷は、電源の電流または電荷移動速度によって制限される。現行の充電器のほとんどは、いわゆる電気トリクル充電をもたらす低電流を用いて、充電式電気装置の電力貯蔵手段を充電する。これは、全電荷容量に達するまで、数分から数時間かかる。
【０００８】
さらに、急速充電を行うならば、典型的には高電流が使用される。回路内で高電流を使用する場合は、充電回路内の全部の構成要素間において電気的接続を良好にすることが望ましい。任意の２つの構成要素間における接続が理想に足りないのである場合、高電流はこれらの構成要素間にアーチングを引き起こすことがある。この結果、これらの構成要素間の温度が高温になり、構成要素、充電器、および／または、キャパシタが損傷を受けることがある。高電流を導電する２つの構成要素間の接続が粗末なものであるならば、ユーザが感電死するリスクも増大する。
【０００９】
多くの場合、（キャパシタを備える）充電式電気装置は、携帯可能なように、充電器から分離させることができる。従ってこの充電式電気装置を再充電するには、該充電式電気装置を充電回路内に挿入する必要がある。これは通常、充電式電気装置の電荷入力端子を、充電器の電荷出力端子と接触させることを含む。
【００１０】
従って、キャパシタのような電力貯蔵手段を急速に充電することが可能な充電式電気装置および／または充電器を提供することが望まれている。この充電配置は、充電式電気装置の端子と充電器の端子との間が良好に接続することを確実にするように構成されることが好ましい。
【００１１】
〔発明の概要〕
本発明の一態様に従って、充電式電気装置を充電する電気充電器を提供する。該充電式電気装置は少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタを備えており、該電気充電器は、
上記充電式電気装置を受け入れる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の対応する電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続され、かつ上記電気充電器が電源に接続されるときに充電される少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタとを備えており、
使用時において上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記供給ウルトラキャパシタ内の任意の電荷が上記供給ウルトラキャパシタと上記蓄電ウルトラキャパシタとの間に急速に分配され、これによって上記充電式電気装置に急速充電を提供する。
【００１２】
したがって、充電器内に供給ウルトラキャパシタを設けることによって、該充電器による蓄電ウルトラキャパシタの急速充電が可能である。この供給ウルトラキャパシタは、バッテリ、主要電源、または、該主要電源につながった電源デバイスなどの充電電源によって充電される。このため、供給ウルトラキャパシタは、充電器において、好ましくは全容量まで充電を行うようになっており、その後、充電式電気装置が充電器に一旦接続されると、この供給ウルトラキャパシタは、その中に蓄積された電荷を、供給ウルトラキャパシタと蓄電ウルトラキャパシタとの間で急速に移動させることが可能である。
【００１３】
理解可能であるように、蓄電ウルトラキャパシタに移動される電荷の量は、供給ウルトラキャパシタと蓄電ウルトラキャパシタとの相対的な容量によって決まる。供給ウルトラキャパシタと蓄電ウルトラキャパシタとの相対的なエネルギー容量があらゆる率を取り得るので、供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量の半分よりも大きいことが好ましい。より好ましいのは、供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量が、蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量よりも大きいことである。
【００１４】
例えば、一実施形態では、供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量の、蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量に対する比率は、５０％から２００％の間で選択され得る。この実施形態では、主要電力またはバッテリといった電源が、供給ウルトラキャパシタを絶えず充電している。充電式電気装置を充電器内に挿入すると、エネルギーが、供給ウルトラキャパシタと蓄電ウルトラキャパシタとの間で、急速に（いくつかのケースではほぼ一瞬にして）均一化される。これによって、蓄電ウルトラキャパシタは、蓄電ウルトラキャパシタの最大電荷容量の１／３（比率５０％に相当）から２／３（比率２００％に相当）まで充電される。さらなる充電は、バッテリまたは主電源等といった、電気トリクル充電を供給する電源を用いて行われることが好ましい。実際は、この電源が、好ましくは短時間で、充電式電気装置を引き続き充電する。このシステムの利点は、充電器が充電式電気装置に、好ましくは充電式電気装置の５０％より高い電荷容量を即時的に充電することが可能な点にある。この即時的な充電によって、ユーザは、供給ウルトラキャパシタが再充電される間に、再び作業を継続することが可能になる。その後、ユーザは、充電器を用いて、充電式電気装置の蓄電スーパーウルトラキャパシタに電荷を補充することができる。
【００１５】
いずれにせよ、供給スーパーウルトラキャパシタのエネルギー容量が蓄電ウルトラキャパシタと比べて大きいほど、充電中、各ウルトラキャパシタが接続されている時、蓄電ウルトラキャパシタに移動される電荷は多くなる。すなわち、供給ウルトラキャパシタのエネルギー容量は、蓄電ウルトラキャパシタのエネルギー容量の２倍以上であることが好ましい。これによって、充電式電気装置は、より急速に、全容量まで充電される。
【００１６】
理解可能であるように、充電器に供給ウルトラキャパシタが備えられていないならば、蓄電ウルトラキャパシタは、バッテリまたは主要電源等といった従来の電源を用いて充電され、蓄電ウルトラキャパシタを、トリクル充電だけで充電する。このタイプの充電器を用いた蓄電ウルトラキャパシタの充電は、供給ウルトラキャパシタを備える充電器よりも遅くなるだろう。
【００１７】
充電式電気装置の電気端子と充電器の電気接触部との間の良好な電気的接続を維持するために、充電器はさらに、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するスイッチを備えていることが好ましい。一形態では、このスイッチは、電気端子が少なくとも１つの電気接触部と係合した後、少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、電気端子が少なくとも１つの電気接触部から外れる前、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了するように動作される、というように構成されている。
【００１８】
他の一形態では、このスイッチは、起動位置に対して動作可能である。この起動位置とは、少なくとも１つの電気接触部に電力が供給されるときの位置に対応する。ここでは、上記スイッチは、充電式電気装置が受容部にはめ込まれると起動位置に動作され、充電式電気装置が受容部から外れると起動位置から動作される。
【００１９】
本発明のこの実施形態では、上記スイッチと上記少なくとも１つの電気接触部との間の相互関係によって、充電式電気装置を充電する間はずっと、充電式電気装置の電気端子と充電器の少なくとも１つの電気接触部との間に良好な電気的接続が確保されている。さらに、このような構成によって、充電式電気装置の電気端子が充電器の少なくとも１つの電気接触部から外れる前に、少なくとも１つの電気接触部への電力供給が完了することが確実になる。高電流が使用される場合において、この構成は、充電式電気装置が充電途中に充電器から除去されることがあっても、アーチングまたは発熱等の発生を実質的に未然に防ぐ。理解可能であるように、このような構成は、多くの形態の充電器において使用可能である。
【００２０】
他の一形態では、充電式電気装置は、電気端子が取り付けられる底部を有し、該底部は、充電式電気装置が受容部にはめ込まれるとき、スイッチを起動位置に動作させるように構成されている。他の一形態では、スイッチは手動により動作される。他の一形態では、スイッチは電気スイッチであり、スイッチの動作は電気的に行われる。スイッチには、充電式電気装置が受容部にはめ込まれると起動するレーザービームが内蔵されており、このレーザービームの起動によって、スイッチは起動位置に動作される。
【００２１】
好ましくは、受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、当該凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部が配置されている。この受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えていてもよく、当該凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部とスイッチとが配置されていてもよい。
【００２２】
他の一形態では、上記受容部は充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、該プラグの上には少なくとも１つの電気接触部が配置されている。このプラグは、該プラグに取り付けられた充電式電気装置を係合および保持する手段を備えていてもよく、該プラグ上には、少なくとも１つの電気接触部とスイッチとが配置され得る。柔軟性を有するリード線によって、プラグ上に配置された少なくとも１つの電気接触部を供給キャパシタに接続することが可能である。
【００２３】
少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタ、および少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタには、ウルトラキャパシタ、スーパーキャパシタ、擬似キャパシタ、および、混合キャパシタを含む群のいずれか１つ以上が含まれる。
【００２４】
本発明の他の一態様に従って、電力を蓄積する少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタを備える充電式電気装置を充電する電気充電器を提供する。該電気充電器は、
上記充電式電気装置がはめ込まれる受容部と、
上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれると、上記充電式電気装置の上記対応する電気端子と係合するように構成された少なくとも１つの電気接触部であって、当該電気接触部を介して上記充電式電気装置に電力を供給することができる、上記少なくとも１つの電気接触部と、
上記少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するスイッチであって、上記充電式電気装置が上記受容部にはめ込まれるか、または、上記受容部から取り外されると、上記充電式電気装置によって連動して動作されるスイッチとを備えており、
上記スイッチは、上記受容部と共に、充電式電気装置の電気端子が少なくとも１つの電気接触部に噛み合った後に、該少なくとも１つの電気接触部に電力を供給するように動作され、かつ、充電式電気装置の電気端子が該少なくとも１つの電気接触部から外れる前に、該少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を完了させるように動作される、というように構成されている。
【００２５】
受容部にはめ込まれた時、充電式電気装置は移動可能である。従って、少なくとも１つの電気接触部と充電式電気装置の対応する電気端子とは、これらが係合している間、互いに移動可能であることが好ましい。
【００２６】
一形態では、少なくとも１つの電気接触部は、向かい合った１対の電極を備えており、該１対の電極は、充電式電気装置の対応する電気端子を、これら電極の間で、締り嵌め状に支えるための隙間を形成している。少なくとも１つの電気接触部は、充電式電気装置の対応する電気端子との電気的接続が維持されている間、受容部に対して移動可能である。少なくとも１つの電気接触部はバネ仕掛けであってもよい。
【００２７】
一形態では、上記スイッチは、少なくとも１つの電気接触部に電力が供給されるときに対応する起動位置に対して動作可能である。ここでは、スイッチは、充電式電気装置が受容部にはめ込まれると起動位置に動作され、充電式電気装置が受容部から取り外されると起動位置から動作される。
【００２８】
上記スイッチがピボット型のスイッチから成る場合には、上記起動位置は、ピボットの一端に移動されたスイッチの位置に相当し得る。ローリング型または回転型のスイッチでは、起動位置は、一方向に回転されたスイッチの位置に相当し得る。好ましい一実施形態では、スイッチは、押下式スイッチである。
【００２９】
充電式電気装置の電気端子と充電器の少なくとも１つの電気接触部とは、各構成要素の各々において、該電気端子と該少なくとも１つの電気接触部とが接触しながら係合することが可能な位置に配置される。充電式電気装置の電気端子は、充電式電気装置の底部に配置される。しかしながら理解可能であるように、該端子がスクリュードライバの他の位置に配置された、充電器の他の実施形態も可能である。
【００３０】
一形態では、上記受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えており、該凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部が配置されている。該凹部の底部には、スイッチが配置されていてもよい。
【００３１】
他の一形態では、上記受容部は充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、該プラグの上には少なくとも１つの電気接触部が配置されている。このプラグは、該プラグ上にはめ込まれた充電式電気装置を係合および保持する手段を備えていてもよく、該プラグ上には、スイッチが配置されていてもよい。また、柔軟性を有するリード線によって、この少なくとも１つの電気接触部を充電器に接続することが可能である。このリード線を介して、電力が少なくとも１つの電気接触部に供給され得る。
【００３２】
上記受容部は複数の電気接触部を有していてよく、電気装置はこれに対応する数の端子を有していてよい。各電気接触部は、上記受容部内の間隙を挟んだ２つの位置に配置されている。本発明の好ましい一形態では、上記充電器は、受容部に配置されているバネ仕掛けの２つの電気接触部を備えている。受容部に凹部が備えられる場合の実施形態では、該凹部内には、スイッチはより低い位置に配置され、これによって、スイッチが動作される前に該電気接触部が確実に押さえ付けられることを可能にしている。結果的に、充電式電気装置が充電器から外れることがあれば、このスイッチは起動位置から移動して、充電器をオフ状態にするが、上記バネ仕掛けの電気接触部は、依然として、電力供給装置の端子と良好な接続を形成するのに十分な力を加えている。
【００３３】
充電プロセスの持続時間中、充電式電気装置の電気端子と充電器の電気接触部との間に良好な電気的接続を確保するために、充電式電気装置は、受容部にまたは受容部内に締め付けられているか、あるいは別の方法で固定されていることが好ましい。従って、充電器は、充電式電気装置が受容部にはめ込まれる時に、充電式電気装置を受容部に固定する留め具機構または固定構造を備えることが好ましい。これによって、充電式電気装置と充電器との間に良好且つ安定した接続を形成することが可能となる。
【００３４】
この固定構造は、機械的固定、電気的固定、磁石による固定、または、粘着による固定等の任意の好適な形態を取ることが可能である。固定構造は、充電式電気装置を格納するハウジング構造体における凹部と噛み合う可動式突出部を備えていてもよい。より好ましくは、固定構造は、充電式電気装置を格納するハウジング構造体の一部と噛み合う可動式突出部を備えていてもよい。他の一実施形態では、固定構造は、対応する構造と相互に係合しあうか、または、充電式電気装置と連結するような、差し込み型結合金具を備えていてもよい。
【００３５】
充電器に大電流を供給することには、大きな電気部品を使用することが必要となる場合もある。充電器のいくつかの実施形態は、適宜、大きな電気部品を備える。他の実施形態は、エネルギーおよび電流が充電器から充電式電気装置へと伝達されることを制御する部材を備える。
【００３６】
充電式電気装置は、様々に異なる電力貯蔵手段を備えることが可能である。本発明のほとんどの実施形態では、充電式電気装置は急速充電されるように構成されている。従って、充電式電気装置の電力貯蔵手段は、少なくとも１つの電気接触部に電気的に接続された少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタを備えており、該供給ウルトラキャパシタは、電気充電器が電源に接続されると充電される。供給ウルトラキャパシタは、充電式電気装置の急速充電を可能にする。充電式電気装置は、電動装置と共に使用するためのエネルギー貯蔵パックを含み得る。該電動装置には、砂まき装置、電動スクリュードライバ、電動ドリル、電動のこぎり、チェーンソー、プレーナー、ルーター、グラインダー、研磨機、回転具、照明、電動ナイフ、または、充電式電気装置を用いることに適した他の任意の電動工具が含まれる。電動装置は、オーディオ装置および／またはビデオ装置、コンピュータ、電話器、または、充電式電気装置を用いることに適した他の任意の携帯可能な電動装置といった、携帯可能な電動装置の他の形を含んでいてもよい。充電式電気装置は、上述の装置自体のいずれか１つの装置を含んでいてもよい。充電式電気装置が、他の好適な形態を取ってもよく、他の好適なアプリケーションを有してもよいことは、明らかであろう。
【００３７】
急速充電のために構成されたこれらの実施形態では、充電器と充電式電気装置との間で、電気または電力の急速な伝達が可能となるように、充電器は、少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタを含むことが好ましい。充電式電気装置が蓄電ウルトラキャパシタも備えるならば、充電器は、充電式電気装置を、上述のように充電することが可能である。
【００３８】
受容部は、典型的に、フレームワーク、レセプタクル、ブラケット、または、充電式電気装置がはめ込まれる充電器の一部である。受容部は、充電式電気装置の構造および／もしくは形状、ならびに／または、充電式電気装置がはめ込まれる構造物もしくはその任意の一部と、協同し、かつ対応する構造および／または形状を有していることが好ましい。一形態では、受容部は、充電式電気装置が挿入される凹部を備えている。この凹部の構造は、充電式電気装置の形状、および／または、充電式電気装置がはめ込まれる構造物と協同するように形成されている。この凹部の底部には、少なくとも１つの電気接触部および／またはスイッチが配置されていてもよい。
【００３９】
他の一形態では、受容部は、充電式電気装置が取り付けられるプラグを備えており、該プラグの上には、少なくとも１つの電気接触部が配置される。このプラグは、該プラグに取り付けられる充電式電気装置を係合および保持する手段を含んでよく、該プラグ上にはスイッチが配置されていてもよい。電気充電器は、少なくとも１つの電気接触部を充電器に接続させる柔軟性を有するリード線をさらに備えており、該リード線を介して、少なくとも１つの電気接触部に電力が供給される。
【００４０】
少なくとも１つの供給ウルトラキャパシタ、および少なくとも１つの蓄電ウルトラキャパシタには、ウルトラキャパシタ、スーパーキャパシタ、擬似キャパシタ、および、混合キャパシタを含む群のいずれか１つ以上が含まれる。
【００４１】
本発明のさらに他の態様に従って、充電器によって急速充電が可能な充電式電動工具を提供する。充電式電動工具は、
ハウジングと、
上記ハウジングに対して可動である駆動部と、
上記駆動部を上記ハウジングに対して動かすよう操作可能なモータを備える駆動手段と、
上記駆動手段に電力を供給する少なくとも１つのウルトラキャパシタの電力貯蔵手段と、
上記ウルトラキャパシタを充電するための電気充電器における対応する電気接触部と係合するよう構成された上記ウルトラキャパシタと電気的に接続された、１つ以上の電気端子を備えており、
上記ウルトラキャパシタの電力貯蔵手段は、単に、駆動手段に電力を供給する。
【００４２】
上記少なくとも１つのウルトラキャパシタには、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、擬似キャパシタ、および混合キャパシタを含む群のうち少なくとも１つ以上が含まれる。
【００４３】
本発明に係る充電式電動工具は、複数の充電式電動工具における既存の構造を含み得る。上記充電式電動工具には、砂まき装置、電動スクリュードライバ、電動ドリル、電動のこぎり、チェーンソー、プレーナー、ルーター、施盤、グラインダー、研磨機、または、回転具等が含まれるが、これらに限定されることはない。
【００４４】
上記充電式電動工具には、例えばキッチン用、家庭用、または個人医療用の電気器具が含まれてもよい。
【００４５】
上記電動工具の駆動部は、特定の可動要素と該工具に必要とされる機構部分とを収容するように構成されている。例えば電動のこぎりでは、この駆動部は、鋸刃を固定する固定機構を含む。丸のこでは、固定機構は、操作軸の周りを回転可能である。糸のこでは、固定システムは、操作軸の周りを反転軸運動することが可能なように構成されている。例えば、電動ドリル、電動スクリュードライバといった他の電動工具、または、他の回転工具では、駆動部は、駆動手段によって操作軸を中心に回転可能な可動要素を保持する固定アセンブリを含む。これらの実施形態では、固定システムは、チャックまたはコレットであり得る。好ましくは、電動工具は、駆動手段と駆動部との間にギア機構をさらに備える。
【００４６】
さらなる態様において、本発明は、電動装置に使用するための充電式エネルギー貯蔵パックを提供する。充電式エネルギー貯蔵パックは、電動装置および電気充電器に結合するように形成されたハウジングと、電気充電器の対応する電気接触部と電動装置の対応する電気接触部とに係合するように形成された１つ以上の電気端子と、ハウジング内に配置されると共に１つ以上の電気端子に結合されたウルトラキャパシタとを備えている。これによって、ウルトラキャパシタは、電気充電器から受け取った電力によって充電され、電動装置は、ウルトラキャパシタからの電力を、１つ以上の電気端子を介して受け取る。
【００４７】
本発明に係る充電式電動工具は、本発明に係る電気充電器を用いて充電されるように構成されていることが好ましい。
【００４８】
〔図面の簡単な説明〕
本発明は、本発明の特に好ましい実施形態を図解する、添付の図面を参照することによって、以下に説明される。
【００４９】
図１は、本発明の好ましい一実施形態に係る、充電式電気装置を組み入れる携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図である。このスクリュードライバは、充電器から分離した状態で示されている。
【００５０】
図２は、図１に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図である。このスクリュードライバは、充電器内にはめ込まれた状態で示されている。
【００５１】
図３は、図１に示した携帯スクリュードライバの正面断面図であり、該携帯スクリュードライバの内部部材を示している。
【００５２】
図４は、図１に示した充電器の正面断面図であり、該充電器の内部部材を示している。
【００５３】
図５は、図３の強調部分Ｄを詳細に示す図である。
【００５４】
図６は、図１に示した充電器の他の形態を示す正面断面であり、該充電器は、図３に示した充電器とわずかに異なる内部部材を有している。
【００５５】
図７は、図２に示した、携帯スクリュードライバがはめ込まれた電気充電器を示す正面断面である。
【００５６】
図８は、図７の強調部分Ｂを詳細に示す図である。
【００５７】
図９は、本発明の好ましい実施形態に係る充電器の他の実施形態における留め具の他の形態を詳細に示す図である。
【００５８】
図１０は、本発明の好ましい実施形態に係る、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図である。
【００５９】
図１１は、図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図である。このスクリュードライバは、電気充電器にはめ込まれた状態で示されている。
【００６０】
図１２は、図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す正面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示している。
【００６１】
図１３は、図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す側面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示している。
【００６２】
図１４は、図１０に示した携帯スクリュードライバの底面図である。
【００６３】
図１５は、図１０に示した携帯スクリュードライバの上面図である。
【００６４】
図１６は、図１０に示した電気充電器を示す側面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示している。
【００６５】
図１７は、図１０に示した電気充電器を示す正面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示している。
【００６６】
図１８は、図１２の強調部分Ｇを詳細に示す図である。
【００６７】
図１９は、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図である。これは、図１０の実施形態と相似しているが、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するためのスイッチの代替形態を内蔵する。
【００６８】
図２０は、図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれる途中であり、携帯スクリュードライバの電気接触部は充電式電気装置の対応する電気端子に係合している。
【００６９】
図２１は、図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチが起動位置に動作されている。
【００７０】
図２２は、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図である。これは、図１０および図１９の実施形態と相似しているが、ここでは、受容部にはめ込まれる位置に充電式電気装置が固定されるよう配置されていない。
【００７１】
図２３は、図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれると途中であり、携帯スクリュードライバの電気接触部は、充電式電気装置の対応電気端子に係合している。
【００７２】
図２４は、図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチは起動位置に動作されている。
【００７３】
〔詳細な説明〕
図１および図２を参照する。これらの図では、充電式電気装置を充電する電気充電器１０が示されている。充電式電気装置は、ここでは充電式電動スクリュードライバ１２である。ここに示す充電器１０は、（図１および図２に示される方向における）上面１５を有する、概して長方形の箱型ハウジング１４から成る。この上面１５は、シリンダ型状の支持凹部１６のための開口部１３を備えている。支持凹部１６の壁１７は、図２に示すように、充電式電動スクリュードライバ１２が充電のために入れられる受容部を形成している。上面１５はまた、係止または留め具１８を備えており、係止または留め具１８は、充電器１０の上面１５の面に対して縦方向に移動可能である。
【００７４】
さらに、上面１５上の、エッジ２１と留め具１８との間には、５個一組の表示ライト（典型的にはＬＥＤ型ライト）１９が設けられている。表示ライト１９が照らされている場合、これら表示ライト１９は、スクリュードライバ１２が支持凹部１６にはめ込まれている時におけるスクリュードライバ１２内の電力貯蔵手段の充電レベルまたは充電容量の目安を示す。例えば、充電器１０の一実施形態では、スクリュードライバ１２が電荷を有していないとき、表示ライト１９は全て赤色に点灯する。スクリュードライバ１２が充電されると、これに応じて、表示ライト１９は赤色から緑色に変わる。主電源コード２３は、充電器１０の一端から充電器１０のハウジング１４に入り込んでいる。他の表示手段もまた可能である。例えば、同等の機能を提供する、針振れ、ＬＣＤディスプレイ、または、可聴式手段等が挙げられる。
【００７５】
図１および図２をまた参照すると、電動スクリュードライバ１２は、出力軸２４を被せられた円錐台上端の操作端部２２を備える、概してシリンダ型のハウジング２０から成ることが分かる。この出力軸２４は、六角形の空孔２５（図２に最も良好に示す）を規定している。空孔２５中には、対応した形状の六角形の軸を有する、スクリュードライバヘッドまたはドリル用ビット等の工具ピース（図示しない）を摩擦ではめ込むことができる。スクリュードライバ１２が動作することによって、出力軸２４、および、はめ込まれた工具ピースが回転する。シリンダ型のハウジング２０はまた、概してドーム形状の底部２６を備えており、底部２６には、２つの電気端子２８を囲む円形状の２つの窪み２７が、間隙を介して設けられている。電気端子２８は電力貯蔵手段に接続しており、該電力貯蔵手段は、図示した実施形態では、２つのキャパシタ３０である（図３および図７に最も良好に示す）。ハウジング２０の本体は操作ピボットスイッチ３２を備えている。操作ピボットスイッチ３２は、押し下げられると、スクリュードライバ１２を動作させ、出力軸２４を回転させる。
【００７６】
図３は、電動スクリュードライバ１２を示す断面図であり、ハウジング２０に包含されるスクリュードライバ１２の内部部材を示す図である。スクリュードライバ１２の底部から見ると、底部２６の外側の電気端子２８が、２つの接続リンク３３を介して、シリンダ状の２つの蓄電キャパシタ３０と接続していることが分かる。これら２つの蓄電キャパシタ３０は直列に接続されており、スクリュードライバ１２のハウジング２０内に垂直に積み上げられている。図示した実施形態では、キャパシタ３０は直列に接続されているが、キャパシタ３０は、並列に接続されていてもよいし、直列と並列との組み合わせで接続されていてもよいことは明らかであろう。また、キャパシタ３０の数は任意の数であってよく、図示したようにキャパシタ３０を２つ配置してもよいし、キャパシタ３０を１つだけ配置してもよいし、または、キャパシタ３０を３つ配置してもよいし、または、それ以上の数のキャパシタ３０を配置してもよい。
【００７７】
これら２つのキャパシタ３０の上方には、電気モータ３４が軸方向に配置されている。理解可能であるように、キャパシタ３０は、モータ３４を動かす電力を提供する。キャパシタ３０からモータ３４までの電気の制御は、スイッチ３２（図１および図２に最も良好に示す）によって制御される。スイッチ３２はまた、モータ３４に供給される電力の量を調整し、これによってモータ３４の速度を制御する。
【００７８】
モータ３４の電気子３５は、相互連結された２つの歯車３７Ａ、３７Ｂから成る歯車アセンブリ３６に接続されている。歯車３７Ａ、３７Ｂは、電気子３５の回転と出力軸２４の回転との間で、１：１から１：１００までの間の歯車比を有しており、好ましくは1：３５の歯車比を有している。歯車アセンブリ３６は、出力軸２４に回転可能に接続されている。従って出力軸２４は、スイッチ３２が動作された時、モータ３４の運動によって回転する。
【００７９】
図４には、本発明に係る充電器１０の一様態における内部部材が示されている。充電器１０は、主電源からの２４０ＶのＡＣ電力を（電源コード２３を介して）６ＶのＡＣ電力に変換する、電源変圧器４０、スイッチモード電源、または、他の電源変圧部材／ユニットを備えており、該６Ｖの電力は、その後、充電器１０内で使用するためのＤＣに整流される。１２０ＶのＡＣから６ＶのＡＣに変換するといった他の構成もまた可能であり、この６ＶのＡＣはその後、整流等される。変圧器４０は、ハウジング１４に囲われた供給キャパシタ４２に接続されている。図示した実施形態では、供給キャパシタ４２は、スクリュードライバ１２内に収容された２つの蓄電キャパシタ３０を合わせた静電容量の２倍の静電容量を有している。しかしながら、供給キャパシタ４２は、蓄電キャパシタ３０の静電容量の１％から３００％以上の任意の静電容量を有し得ることを理解されたい。供給キャパシタ４２の電気出力部は、充電器１０の支持凹部内１６に配置された押下式スイッチ４４に接続されており、この押下式スイッチ４４は、２つのバネ式接触ロッド４６、４８に接続されている。押下式スイッチ４４、および、バネ式接触ロッド４６、４８はそれぞれ、支持凹部１６の垂直軸Ｘ−Ｘの方向に沿って、移動可能または押下可能である。押下式スイッチ４４の形のスイッチを図示したが、他の任意の好適な形のスイッチも実施可能であることは明らかであろう。
【００８０】
図５の拡大図には、押下式スイッチ４４およびバネ式接触ロッド４６、４８の構成が最も良好に示されている。図示するように、押下式スイッチ４４は、コイルバネ５２上に取り付けられたシリンダ型のボタン５０から成り、図５に示す通り、コイルバネ５２は、ボタン５０を持ち上がった状態に付勢している。スイッチ４４は、持ち上がった状態にある時にはオフ位置にあり、供給キャパシタ４２からの電力を接触ロッド４６、４８に供給しない。しかしながら、図８に最も良好に示すように、ボタン５０が押し下げられ、これによりボタン５０が押下状態になってバネ５２を押さえ付ける時には、スイッチは活性または「オン」状態であり、供給キャパシタ４２からの電力が接触ロッド４６、４８に供給されることが可能となる。図２〜図８に示す実施形態では、ボタン５０は、支持凹部１６の底部６２の中心に配置された穿孔４５内に収容される。しかしながら、他の形のスイッチ４４が、一側面のような他の任意の好適な場所に配置されたボタン５０を含んでもよいことは明らかであろう。ボタン５０は、充電器１０が動いたり傾いたり等した場合に、該ボタンが穿孔４５から外れることを防止するために、穿孔４５内の壁の溝（図示していない）と噛み合うビーズまたはリブ（図示していない）を備えている。
【００８１】
バネ式接触ロッド４６、４８の各々は、概してシリンダ型の導電性金属キャップ５４を備えており、金属キャップ５４は、コイルバネ５６上に取り付けられている。各金属キャップ５４は穿孔５５内に収容され、穿孔５５は、支持凹部１６の底部６２内に形成されたシリンダ型の浮き出し部６０内に形成されている。このシリンダ型の浮き出し部６０の形状は、スクリュードライバ１２のシリンダ型の窪み２７内にちょうど納まるように構成されており、これによって、各金属キャップ５４は端子２８に接触する配置に位置付けられる。各金属キャップ５４は、その底部に、キャップ５４の底部エッジの周りに円周状に伸びる放射状のフランジ５８を備える。フランジ５８の外直径は、穿孔５５の直径よりも大きい。従って、図５に示すようにキャップ５４が持ち上がった状態にある時は、フランジ５８の上面は、穿孔５５を囲むように、シリンダ型の浮き出し部６０の内部表面と接触している。バネ５６は、コネクタ６４を介して供給キャパシタ４２の出力部に接続されている。これによって、電気が、バネ５６を通ってに流れることが可能である。従って、バネ５６によって、キャップ５４は（図５に示すような）最大限に持ち上がった状態から押し下げられた状態（図８に押げ下られた状態の一実施例を示している）になることができる一方、供給キャパシタ４２とキャップ５４との間の電気回路が保持されままにすることができる。他の実施形態では、スクリュードライバ１２の電気端子２８は、図示した配置と同様の効果をもたらすような接触ロッド４６、４８のバネの取り付け配置と一緒に、構成されてよいことが理解されよう。
【００８２】
キャップ５４の上面６８は、ボタン５０の上面７０よりも高い高さに配置されている。この高さの差異は、スクリュードライバ１２の底部２６が接触して、その後ボタン５０を動作させる前に、スクリュードライバ１２の端子２８がキャップ５４に接触して噛み合うことが可能となるように配されたものである。
【００８３】
図４に示すように、留め具１８は、支持凹部１６の開口部に近接して配置されている。留め具１８は、外側から操作可能なつまみ６６と内部に取り付けられた締結ロッド６８とから成る。つまみ６６は、該して長方形の本体を有しており、充電器１０のハウジング１４の上面１５における溝６７内に配置されている。つまみ６６は、ユーザによって動作されると、接続された締結ロッド６８を、該締結ロッド６８がはめ込まれた空孔７２内で動かすことができる。締結ロッド６８は、つまみ６６の底部に接続された、概して縦方向に位置合わせされたロッドを備えている。つまみ６６に近接した端部は、空孔７２内にはめ込まれており、かつ、空孔７２の内部端部７６に配置されているバネ７４と噛み合っている。締結ロッド６８の遠心端７０はテーパ状端部を有しており、該テーパ状端部は、伸張位置において、図４に示すように、支持凹部１６の壁１７に対して直角に支持凹部１６の中に突出している。バネ７４が、締結ロッド６８をこの伸張位置に付勢している。ユーザがつまみ６６を充電器１０のエッジ２１の方に動かし、それによりバネ７６を押さえ付けることによって、締結ロッド６８の遠心端７０は、空孔７２内の埋め込み位置に移動させられ得る。
【００８４】
スクリュードライバ１２が支持凹部１６内にはめ込まれた時、留め具１８は、スクリュードライバ１２を接触ロッド４６、４８上の位置に安定して保持するために使用される。図１および図３に最も良好に示すように、スクリュードライバ１２のハウジング２０には切り込み７３が設けられ、スクリュードライバ１２が支持凹部１６内に挿入された時には、該切り込みの中に締結ロッド６８の遠心端７０が収容される。図７に示すように、切り込み７３は、スクリュードライバ１２の本体上に配置されている。接触ロッド４６、４８が押し下げられ、かつ、ボタン５０が押し下げられ、バネ５２が押さえ付けられ（図８に最も良好に示す）、それによって、スクリュードライバ１２の充電を始動する場である、スクリュードライバ１２を支持凹部１６内の位置に、切り込み７３はスクリュードライバ１２を固定する。
【００８５】
図９は、充電器１０内で用いられる、代替様態である留め具１８Ａを示す図である。この様態の留め具１８Ａは、垂直に押下可能なボタン６６Ａを備えており、ボタン６６Ａは、内部に取り付けられた締結ロッド６８Ａを空孔７２Ａ内で動かすための滑り接続６９Ａを介して配置されている。ボタン６６Ａは、充電器１０のハウジング１４の上面１５内にある開口部６７Ａ内に配置された、概してシリンダ型の本体から成る。ボタン６６Ａは、開口部６７Ａ内で、円周フランジ６６Ｄによって保持されている。フランジ６６Ｄの直径は開口部６７Ａよりも大きいため、図９に示すように、持ち上がった位置では、フランジ６６Ｄの上面が開口部６７Ａの周囲でハウジングの内壁と噛み合う。ボタン６６Ａは、滑り接続６９Ａおよびバネ７４Ａを介して、持ち上がった状態に付勢される。滑り接続６９Ａは、２つの山形断面６６Ｂ、６８Ｂから成る。滑り接続６９Ａの第１の部分は、ボタン６６Ａの接続棹６６Ｃの底部に配置された山形断面６６Ｂから成る。この山形断面は、締結ロッド６８Ａの（図９に示す方向を基準にした）上面に配置された傾斜部６８Ｂの上に配置されていると共にこれと連動している。締結ロッド６８Ａは、図４に示した締結ロッド６８と同様の構成を有しており、概して縦方向に位置合わせされたロッドを備える。該ロッドは、第１の端部、すなわち傾斜部６８Ｂに近い方の端部に、空孔７２Ａの内部端部７６Ａに据えられたバネ７４Ａを備えており、また、第２の端部、すなわち締結ロッド６８Ａの遠心端７０Ａに、テーパ状端部を備えている。締結ロッド６８Ａの遠心端７０Ａは、図９に示すような、遠心端７０Ａが支持凹部１６の壁１７に対して直角に支持凹部１６の中に突出する伸張位置と、空孔７２Ａ内の埋め込み位置との間を、移動することができる。バネ７４Ａは、締結ロッド６８Ａを伸張位置の方に付勢している。ユーザがボタン６６Ａを押し下げて、山形断面６６Ｂに傾斜部６８Ｂを滑り落ちさせることによって、締結ロッド６８Ａの遠心端７０Ａは、空孔７２Ａ内の埋め込み位置の中に動くことができる。これによって、締結ロッド６８Ａは、バネ７４Ａを押さえ付けて遠心端７０Ａを空孔７２Ａ内に引っ込ませる方向に向けて横方向に動く。ボタンを押し下げる力を除去すると、バネが伸びて、締結ロッド６８Ａを横方向に動かし、上記遠心端を伸張位置に押し戻す。この動きはまた、滑り接続６９Ａの動きによってボタンを持ち上げる。この形態の留め具６８Ａにより、ユーザは留め具１８Ａを片手で動作することが可能となる。これは、図４に示した実施形態の両手による操作とは異なるものである。
【００８６】
図には示していないが、表示ライト１９は、接触ロッド４６、４８につながった制御回路に接続されている。この制御回路は、表示ライトの照射を制御して、電動スクリュードライバ１２のシリンダ型蓄電キャパシタ３０内に含まれる電荷の指標を表す。
【００８７】
図６を参照する。図６には、他の一実施形態である、キャパシタ４２を含まない充電器１０Ａが示されている。本実施形態と図４に示した実施形態との構成は類似しているため、同様の部材には同様の番号を用いて示している。（図４に示したような）供給キャパシタ４２が設けられていないため、本実施形態の充電器１０Ａでは、スイッチ４４が、電源変圧器４０に直接接続されている。
【００８８】
スクリュードライバ１２の底部２６を充電器の支持凹部１６内に挿入して、スクリュードライバ１２の各端子２８を各接触部４６、４８に位置合わせすることによって、スクリュードライバ１２の充電を行う。スクリュードライバ１２を支持凹部１６内に挿入することによって、スクリュードライバ１２のハウジング２０の底部２６と側壁２９とが、留め具１８の遠心端７０と連動し、遠心端７０を空孔７２内の埋め込み位置の中に押し込む。端子２８が接触部４６、４８と接触してこれらを押さえ、かつ、ボタン５０がスクリュードライバ１２の底部２６をかみ合さって押し下げられるまで、スクリュードライバ１２は、上記位置合わせされた状態で挿入される。この位置では、留め具１８の遠心端７２は、位置合わせされて切り込み７３内に収容されているはずであり、これによって、スクリュードライバ１２は支持凹部１６内の充電位置に固定される。スクリュードライバ１２は、充電プロセスが完了するまで（これは表示ライトによって表示される）、支持凹部１６内の充電位置に保持される。一旦完了すると、ユーザは、つまみ１８を充電器１０のハウジング１４のエッジ２１の方に動かし、留め具１８の遠心端７０を、スクリュードライバ内の切り込み７３から外すことが可能である。これによって、ユーザは、スクリュードライバ１２を支持凹部１６から取り上げて、操作することができる。
【００８９】
充電が完了した際の、スクリュードライバ１２内に含まれる電荷の量は、充電器１０の充電設定によって決定される。
【００９０】
例えば、図４に示すように、キャパシタ４２を備える充電器１０についての実施形態では、スクリュードライバ１２内のキャパシタ３０への電荷移動は、ほぼ瞬間的である。この点において、充電器１０の変圧器４０は、供給キャパシタ４２を絶えず充電している。多くの場合、供給キャパシタ４２は全容量まで充電されているはずである。従って、スクリュードライバが凹部１６内に収容されるとともに、端子２８が接触ロッド４６、４８に接触し、さらに、ボタン５０が押し下げられて充電器１０を動作すると、供給キャパシタ４２内に含まれる任意の電荷は、ほぼ瞬間的に、供給キャパシタ４２とスクリュードライバ１２の蓄電キャパシタ３０との間で均一化される。従って、蓄電キャパシタ３０は、極めて急速に再充電される。理解可能であるように、再電荷の量は、供給キャパシタ４２と蓄電キャパシタ３０との相対的な電荷容量に依存する。キャパシタ３０を５０％またはそれ以上の容量に再充電するには、供給キャパシタ４２の電荷容量が蓄電キャパシタ３０の電荷容量よりも大きいことが、より有効であることはもちろんである。例えば、供給キャパシタ４２の電荷容量が蓄電キャパシタ３０の電荷容量の２倍であるならば、充電器１０を用いた再充電によって、蓄電キャパシタ３０は電荷容量の６６％まで充電されることになるだろう。供給キャパシタ４２の電荷容量が蓄電キャパシタ３０の電荷容量よりも大きいほど、それだけ再電荷も多くなる。
【００９１】
供給キャパシタ３０をフル充電が要求される場合、主電源（変圧器４０を介した主電源）がより遅い充電によって残留電荷を再充電できるようにするために、スクリュードライバ１２を格納凹部１６内に保持したままにしてもよい。遅い充電とは、例えば、高電流および／または高電圧の主電力充電、または、低電流および／または低電圧のトリクル充電などである。この充電の形態は、供給キャパシタ４２からの電荷移動と比べると、大幅に遅い。
【００９２】
図６に示した充電器１０Ａの実施形態には、供給キャパシタ４２が含まれていない。この実施形態では、スクリュードライバ１２の蓄電キャパシタ３０が、変圧器４０を介して主電源から直接充電される。これは、トリクル充電だけを用いて充電が行われるため、図４に示した充電器１０と比べると大幅に遅い充電構成である。
【００９３】
キャパシタ３０を充電式電気装置として使用することによって、多くの利点を提供する。最初に、標準的な電気化学式タイプのバッテリと比べると、キャパシタは、エネルギーを急速に吸収することが可能であり、また、この貯蔵したエネルギーを急速に放電することが可能である。これによって、任意のキャパシタを備える充電式電気装置は、標準的な電気化学式タイプのバッテリを備える充電式電気装置と比較して、極めて急速に再充電されることが可能である。さらに充電時には、完全に放電されているか部分的に放電されているかに関係のない如何なるエネルギー容量の時であっても、キャパシタは、エネルギーが全容量に達するまで、キャパシタが吸収したエネルギーで充電され得る。全容量に達すると、キャパシタは電荷を受け入れることを停止する。これに対して、電気化学式バッテリは、記憶効果を回避するために、バッテリが完全に放電された後に充電されることが理想的であり、バッテリが全エネルギー容量に達した後に過充電されると破損することもある。
【００９４】
図１０〜図１８を参照する。これらの図には、さらなる形態である電気充電器１０Ｂと充電式電動スクリュードライバ１２Ｂとが示されている。図示した充電器１０Ｂは、該して長方形の箱型ハウジング１４Ｂから成り、このハウジング１４Ｂは、シリンダ型の支持凹部１６Ｂ用の開口部１３Ｂを有する上面１５Ｂ（図１０および図１１に示した方向を基準とする）を備えている。支持凹部１６Ｂの壁１７Ｂは、図１１に示すように、充電式電動スクリュードライバ１２Ｂが充電を行うために収容される受容部を形成する。上面１５Ｂはまた、上面１５Ｂの面に対して縦方向に移動可能な留め具１８Ｂを備える。
【００９５】
図１〜図９に示した実施形態と同様に、図１０〜図１８の実施形態は、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂと、電気端子２８Ｂと、充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内の電気接触部４６Ｂ、４８Ｂとを備える。スクリュードライバ１２Ｂは、概してドーム形の底部２６Ｂを備えるシリンダ型のハウジング２０Ｂを備えており、該底部２６Ｂには、２つの電気端子２８Ｂを囲む、２つの長方形の窪み２７Ｂが、間隙を介して設けられている。電気端子２８Ｂは、図１２および図１３に示すように、２つのキャパシタ３０Ｂを備える電力貯蔵手段に接続されている。ハウジング２０Ｂの本体には、操作ピボットスイッチ３２Ｂが設けられている。該操作ピボットスイッチ３２Ｂを押し下げると、スクリュードライバ１２Ｂが動いて、モータ３４Ｂが出力軸２４Ｂを回転駆動させる。
【００９６】
図１８に拡大して示すスクリュードライバ１２Ｂの底部を見ると、底部２６Ｂ内の２つの窪み２７Ｂに囲まれた電気端子２８Ｂは、２つの接続リンク３３Ｂを介して、シリンダ型の２つの蓄電キャパシタ３０Ｂに接続している。充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内の電気接触部４６Ｂ、４８Ｂは、それぞれ、向かい合う一対の電極９０Ｂ、９１Ｂから形成されている。一対の電極９０Ｂ、９１Ｂは、支持凹部１６Ｂの底部６２Ｂ内に形成されたほぼ長方形の浮き出し部６０Ｂ内に形成された穿孔５５Ｂ内に囲われている。シリンダ型の浮き出し部６０Ｂの形状は、スクリュードライバ１２Ｂの長方形の窪み２７Ｂの内部にちょうど納まるものである。電極９０Ｂ、９１Ｂのうちの少なくとも１つの電極は、弾性および導電性を有する材料の細長い断片から形成されており、この細長い断片の一端は、コネクタ６４Ｂを介して電源（図示していない）に接続されている。各電極９０Ｂ、９１Ｂは、電極９０Ｂ、９１Ｂ間に電気端子２８Ｂの厚さよりも薄い隙間を形成するように、コネクタ６４Ｂから上方に向かって穿孔５５Ｂ内でねじれながら伸びている。
【００９７】
従って、図１１および図１２に示すように、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入される時、シリンダ型の浮き出し部６０Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの長方形の窪み２７Ｂにぴったり納まり、電気端子２８Ｂが電極９０Ｂ、９１Ｂ間の隙間に挿入される。図１５に示すように、電気端子２８Ｂを電極９０Ｂ、９１Ｂの間に押し下げて、電気端子２８Ｂが電極９０Ｂ、９１Ｂに対して上下に滑ることが可能になるように、電極９０Ｂ、９１Ｂは互いに離間されている。従って、電気端子２８Ｂと電極９０Ｂ、９１Ｂとの間には、結果として、締り嵌めの関係が生じる。つまり、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入され、電気端子２８Ｂが電極９０Ｂ、９１Ｂ間の隙間内に挿入されるとき、スクリュードライバ１２Ｂは、充電器１０Ｂの上下にわずかに移動することが可能であるが、電極９０Ｂ、９１Ｂと電気端子２８Ｂとの間には電気的接続が保持されるので、電源（図示していない）から電極９０Ｂ、９１Ｂおよび電気端子２８Ｂを介して、キャパシタ３０Ｂに電気が流れることができ、キャパシタ３０Ｂは充電されることができる。この構成では、上述した実施形態におけるバネ式接触部４６、４８が必要とされない。
【００９８】
図１０、図１１、図１３、図１５、および、図１６に示すように、充電器１０Ｂは、支持凹部１６Ｂの開口部に近接して配置された留め具１８Ｂを備える。図１３に示すように、留め具１８Ｂは、外部から操作可能なつまみ６１Ｂと内部に取り付けられた固定ロッド６９Ｂとから成る。つまみ６１Ｂは、該して長方形の本体をしており、充電器１０Ｂのハウジング１４Ｂの上面１５Ｂにおける溝６７Ｂ内に配置されている。つまみ６１Ｂは、接続されている固定ロッド６９Ｂが、固定ロッド６９Ｂがはめ込まれている空孔７２Ｂ内で動くように、ユーザによって動作されることが可能である。固定ロッド６９Ｂは、つまみ６１Ｂの底部に接続された、概して縦方向に位置合わせされたロッドを備える。つまみ６１Ｂに近接した、ロッド６９Ｂの端部は、空孔７２Ｂ内にはめ込まれており、空孔７２Ｂの１つの端部７６Ｂに収容されたバネ７４Ｂによって係合されている。固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂはテーパ状であり、図１０、図１３、図１５、および、図１７に示すような伸張位置では、支持凹部１６Ｂの壁１７Ｂに対して直角に支持凹部１６Ｂの中に突出している。バネ７４Ｂが、締結ロッド６８Ｂをこの伸張位置に付勢している。ユーザがつまみ６１Ｂを充電器１０Ｂのエッジ２１Ｂの方に動かして、バネ７６Ｂを押さえ付けることによって、固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂを空孔７２Ｂ内の埋め込み位置内に動かすことが可能である。
【００９９】
図１０および図１３に示すように、スクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂには切り込み７３Ｂが設けられており、スクリュードライバ１２Ｂが支持凹部１６Ｂ内に挿入されると、該切り込みの中に固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂが収容されるようになっている。固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂのテーパ状部分は、スクリュードライバ１２Ｂが支持凹部１６Ｂ内に挿入されて、バネ７６Ｂを押さえ付けるとき、遠心端７０Ｂが切り込み７３Ｂに辿り着いて、バネ７６Ｂの圧縮が弱まるまで、固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂが、固定ロッド６９Ｂの伸張位置に対応する切り込み７３Ｂを付勢するように、スクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂが固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂを付勢することを可能にする。切り込み７３Ｂは、上方を向いた接触面７８Ｂを有しており、スクリュードライバ１２Ｂが支持凹部１６Ｂから外れることを防ぐために、接触面７８Ｂは、切り込み７３Ｂ内に収容されたとき、固定ロッド６９Ｂのテーパ状の遠心端７０Ｂにおいて下方を向いた接触面７９Ｂに接触している。スクリュードライバ１２Ｂを、充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂから取り外す必要がある場合には、ユーザがつまみ６１Ｂを充電器１０Ｂのエッジ２１Ｂの方に動かすことによって、固定ロッド６９Ｂの遠心端７０Ｂは、空孔７２Ｂ内の埋め込み位置の中に移動する。これによって、下方を向いた接触面７９Ｂが水平にスライドし、切り込み７３Ｂの上方を向いた接触面７８Ｂと接触した状態が解除される。
【０１００】
理解可能であるように、電気端子２８Ｂと充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内の電気接触部４６Ｂ、４８Ｂとの配置、および、留め具１８Ｂとスクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂの切り込み７３Ｂとの配置は、少なくとも留め具１８Ｂが切り込み７３Ｂ内に収容された時に、電気端子２８Ｂと電気接触部４６Ｂ、４８Ｂとの間に電気的接続を形成するものである。
【０１０１】
図１３および図１６に示すように、電源１０Ｂの電気出力部は、充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に配置された押下式スイッチ４４Ｂに接続されており、言い換えると、接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂに接続されている。押下式スイッチ４４Ｂは、コイルバネ５２Ｂ上に設けられたシリンダ型のボタン５０Ｂから成り、コイルバネ５２Ｂは、ボタン５０Ｂを持ち上がった状態に付勢している。図１３に示すように、スイッチ４４Ｂは、スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂを備える。スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂは、弾性を有する導電性の材料から形成されている。スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂが互いに接触している場合（ボタン５０Ｂが持ち上がった状態にある場合に相当）には、スイッチ接触素子４５Ｂ、４９Ｂは、スイッチ４４Ｂの非活性または「オフ」状態に相当する回路を形成する。これに応じて、スイッチ４４Ｂがこのオフ位置にある場合には、電源からの電力は接触部４６Ｂ、４８Ｂに供給されない。しかしながら、上述すると共に図１１、図１２、および、図１３に示したように、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入され、電気端子２８Ｂが接触部４６Ｂ、４８Ｂと接触すると、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂは、ボタン５０Ｂを押し下げてバネ５２Ｂを押さえ付ける。図１３に示すようにボタン５０Ｂが押し下げられると、該ボタンは、１つのスイッチ接触素子４５Ｂを、他方のスイッチ接触素子４９Ｂとの接触状態から引き離して、これらの間の回路を遮断する。回路が遮断されると、これは、スイッチ４４Ｂの活性または「オン」状態に相当する。スイッチ４４Ｂがこのオン位置にある場合には、電力を、電源から接触部４６Ｂ、４８Ｂに供給し、さらには、スクリュードライバ１２Ｂの電気端子２８Ｂに供給することが可能となる。
【０１０２】
スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂから取り外され、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとの電気接続が解除されると、ボタン５０Ｂは押し下げられず、これによりバネ５２Ｂは押さえ付けられなくなる。これによって、スイッチが、非活性の「オフ」状態に配置され、電源から接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂへの電力の供給が停止する。
【０１０３】
シリンダ型のボタン５０Ｂと、コイルバネ５２Ｂと、接触部４６Ｂ、４８Ｂとを備える押下式スイッチ４４Ｂ、および、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に挿入され、電気端子２８Ｂを接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂと接触させるとき、電気端子２８Ｂが接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂと接触したときのみに、押下式スイッチ４４Ｂが活性または「オン」状態に配置されるように構成されている。これによって、スクリュードライバ１２Ｂが充電のために充電器１０Ｂにはめ込まれている間の、電気端子２８Ｂと接触部４６Ｂ、４８Ｂとの間の不適切な電気的接続による、または、これらが全く接触されていないことによるアーチングが回避されることは理解されよう。また、押下式スイッチ４４Ｂおよびスクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂが充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂから取り外されるとき、電気端子２８Ｂが接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとの電気的接続から解除されるのに先立って、押下式スイッチ４４Ｂが非活性または「オフ」状態に配置されるように構成されている。電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとの形態は、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂとが電気的に接続されたまま、電気端子２８Ｂを接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂの電極９０Ｂ、９１Ｂに対して上下にスライド可能にするものであるため、このような形態は、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂの電極９０Ｂ、９１Ｂとの間に電気的接続を保ったまま、スクリュードライバ１２Ｂが充電器１０Ｂに対して上下に移動することを可能にするということは、理解されよう。これによって、電気端子２８Ｂと接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂの電極９０Ｂ、９１Ｂとの間の電気的接続が解除される前に、押下式スイッチ４４Ｂが非活性または「オフ」状態に確実に配置されるため、アーチングが回避される。
【０１０４】
図１９〜図２４は、電気充電器１０Ｂおよび充電式電動スクリュードライバ１２Ｂのさらなる形態を示す図である。図１９〜図２４の電気充電器１０Ｂおよびスクリュードライバ１２Ｂは、図１０〜図１８の電気充電器１０Ｂおよびスクリュードライバ１２Ｂに極めて類似している。しかしながら、図１９〜図２４では、電気充電器１０Ｂは、電気充電器１０Ｂの支持凹部１６Ｂ内に配置された押下式スイッチ４４Ｂの代替形態を有している。押下式スイッチ４４Ｂは、シリンダ型のボタン５０Ｂから成り、ボタン５０Ｂは、ボタン５０Ｂを図１９、図２０、図２２、および、図２３に示すような持ち上がった状態に付勢するコイルバネ（図示していない）の上に取り付けられている。この持ち上がった状態では、スイッチ４４Ｂはオフ位置にあり、電力を接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂに供給しない。図２０では、スクリュードライバ１２Ｂは、電気充電器１０Ｂにはめ込まれようと支持凹部１６Ｂ内に挿入されている過程にあり、接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂが、スクリュードライバ１２Ｂの対応する電気端子２８Ｂに噛み合っている。図２１では、スクリュードライバ１２Ｂは、支持凹部１６Ｂ内に完全に挿入されており、電気充電器１０Ｂにはめ込まれている。接触ロッド４６Ｂ、４８Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの対応する電気端子２８Ｂに噛み合っており、スイッチ４４Ｂのシリンダ型のボタン５０Ｂは、スクリュードライバ１２Ｂの底部２６Ｂによって、より低い状態に動作されている。シリンダ型のボタン５０Ｂが上記より低い状態にある時は、スイッチ４４Ｂはオン位置にあり、電力を接触部４６Ｂ、４８Ｂに供給する。
【０１０５】
図２２〜図２４では、電気充電器１０Ｂは、留め具１８Ｂを備えておらず、スクリュードライバ１２Ｂのハウジング２０Ｂは、補助的な切り込み７３Ｂを備えていない。その代わりに、図２２〜図２４の配置では、スクリュードライバ１２Ｂは、少なくとも部分的に重力によって支持凹部１６Ｂ内に保持されるだけでなく、部分的に、充電器１０Ｂの接触部４６Ｂ、４８Ｂとスクリュードライバの対応する電気端子２８Ｂとが噛み合うことによっても、支持凹部１６Ｂ内に保持される。
【０１０６】
支持凹部１６Ｂの代わりに、受容部は、充電式スクリュードライバ１２、１２Ｂを取り付け可能なプラグ（図示していない）を備えていてもよい。このプラグは、電気接触部４６、４６Ｂ、４８、４８Ｂ、スイッチ４４、４４Ｂのうちの少なくとも１つを、該プラグに取り付けられた充電式スクリュードライバ１２、１２Ｂと係合して保持するための手段として備えていてもよい。上記プラグ上に配置されている電気接触部４６、４６Ｂ、４８、４８Ｂのうちの少なくとも１つの電気接触部は、柔軟性を有するリード線によって、電源に接続されればよい。
【０１０７】
説明した充電器１０、１０Ｂは、充電式スクリュードライバ１２、１２Ｂ以外の他のタイプの充電式電動装置に使用可能であることに、留意されたい。上述の構成と同様に、充電式電気装置を支持空孔内で固定して、この充電式電気装置を充電するように構成された同様の充電構成は、充電式のドリル、砂まき装置、プレーナー、携帯型照明、電動のこぎり、チェーンソー、ルーター、旋盤、グラインダー、研磨機、または、回転具等といった、他の多くのタイプの電動工具において適用可能である。
【０１０８】
本明細書に記載した発明は、これらの具体的な記載以外にもバリエーションを有し、また、改良されてもよいことは、当業者には理解可能であろう。本発明は、このような、本発明の原理および範囲内にある全ての変更例および改良例を含むことは明らかである。
【０１０９】
本明細書および特許請求の範囲の全般に亘って、「備える」という単語、および、「備えている」などの変化形の単語は、他の追加的な要素、部材、数値、または、ステップを排除することを意図するものではない。
【０１１０】
本願を基礎として、または、本願の優先権を主張して、将来的に、オーストリアおよび外国において、さらなる特許出願が提出されることがあり得る。以下の暫定的な特許請求の範囲は、ほんの一例として提供されるものであり、このような将来の出願において権利を請求し得る範囲を限定することを意図するものではない。後に、本発明をさらに規定または再規定するために、特徴が、上記暫定的な特許請求の範囲に追加されるか、または、除外されることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る、充電式電気装置を組み入れる携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図であり、このスクリュードライバを、充電器から分離した状態で示す図である。
【図２】図１に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図であり、このスクリュードライバを、充電器内にはめ込まれた状態で示す図である。
【図３】図１に示した携帯スクリュードライバの正面断面図であり、該携帯スクリュードライバの内部部材を示す図である。
【図４】図１に示した充電器の正面断面図であり、該充電器の内部部材を示す図である。
【図５】図３の強調部分Ｄを詳細に示す図である。
【図６】図１に示した充電器の他の形態を示す正面断面であり、該充電器は、図３に示した充電器とわずかに異なる内部部材を有している図である。
【図７】図２に示した、携帯スクリュードライバがはめ込まれた電気充電器を示す正面断面である。
【図８】図７の強調部分Ｂを詳細に示す図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態に係る充電器の他の実施形態における留め具の他の形態を詳細に示す図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態に係る、充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す等角図である。
【図１１】図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す等角図であり、このスクリュードライバを、電気充電器にはめ込まれた状態で示す図である。
【図１２】図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す正面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示す図である。
【図１３】図１０に示した携帯スクリュードライバと電気充電器とを示す側面断面図であり、該携帯スクリュードライバと該電気充電器との内部部材を示す図である。
【図１４】図１０に示した携帯スクリュードライバの底面図である。
【図１５】図１０に示した携帯スクリュードライバの上面図である。
【図１６】図１０に示した電気充電器を示す側面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示す図である。
【図１７】図１０に示した電気充電器を示す正面断面図であり、該電気充電器の内部部材を示す図である。
【図１８】図１２の強調部分Ｇを詳細に示す図である。
【図１９】充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図であり、図１０の実施形態と相似しているが、少なくとも１つの電気接触部への電力の供給を制御するためのスイッチの代替形態を内蔵するものを示す図である。
【図２０】図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれる途中において、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合していることを示す図である。
【図２１】図１９の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチが起動位置に動作されていることを示す図である。
【図２２】充電式電気装置を有する携帯スクリュードライバと該携帯スクリュードライバの電気充電器とを示す正面断面図であり、図１０および図１９の実施形態と相似しているが、ここでは、受容部にはめ込まれる位置に充電式電気装置が固定されるよう配置されていないことを示す図である。
【図２３】図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれる途中において、携帯スクリュードライバの電気接触部は、充電式電気装置の対応電気端子に係合していることを示す図である。
【図２４】図２２の携帯スクリュードライバ、充電式電気装置、および電気充電器を示す正面断面図であり、この図では、携帯スクリュードライバは電気充電器にはめ込まれており、携帯スクリュードライバの電気接触部が充電式電気装置の対応する電気端子に係合している間、スイッチは起動位置に動作されていることを示す図である。
【国際調査報告】
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