(57)【要約】【課題】利便性が高く、充電効率に優れた電動工具を提供する。【解決手段】電動工具１０は、ＵＳＢユニット１０２、充電ユニット１０４、制御ユニット１０６、蓄電ユニット１０８、電圧検出ユニット１１０、スイッチユニット１１２及びモータユニット１１４を含む。蓄電ユニット１０８の電圧が第１の臨界電圧値未満の場合、第１の一定小電流により、蓄電ユニット１０８の電圧が第１の臨界電圧値を超えるまで、蓄電ユニット１０８に充電を行う。次に、定電流により、蓄電ユニット１０８の電圧が第２の臨界電圧値を超えるまで、蓄電ユニット１０８に充電を行う。次に、定電圧により、蓄電ユニット１０８に充電を行い、蓄電ユニット１０８に充電される電流が第２の一定小電流になると、充電を停止する。また、蓄電ユニット１０８の過渡電圧が下降し、第３の臨界電圧値以下になると、蓄電ユニット１０８に対して自動的に再度浮動充電を行う。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧供給装置に応用され、前記直流電圧供給装置に電気的に接続される電動工具であって、
前記電動工具は、
前記直流電圧供給装置に電気的に接続されるＵＳＢユニットと、
前記ＵＳＢユニットに電気的に接続される充電ユニットと、
前記充電ユニットに電気的に接続される制御ユニットと、
前記充電ユニットに電気的に接続される蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニット及び前記制御ユニットに電気的に接続される電圧検出ユニットと、
前記蓄電ユニットに電気的に接続されるスイッチユニットと、
前記スイッチユニットに電気的に接続されるモータユニットと、を備え、
前記電圧検出ユニットは、前記蓄電ユニットの電圧を検出し、前記制御ユニットに通知するために用いられ、前記蓄電ユニットの電圧が第１の臨界電圧値未満の場合、前記制御ユニットが前記充電ユニットを制御し、第１の一定小電流により、前記蓄電ユニットの電圧が前記第１の臨界電圧値を超えるまで、前記蓄電ユニットに充電を行い、
前記蓄電ユニットの電圧が前記第１の臨界電圧値を超える場合、前記制御ユニットが前記充電ユニットを制御し、定電流により、前記蓄電ユニットの電圧が第２の臨界電圧値以上になるまで、前記蓄電ユニットに充電を行い、
前記蓄電ユニットの電圧が前記第２の臨界電圧値以上である場合、前記制御ユニットが前記充電ユニットを制御し、定電圧により、前記蓄電ユニットに充電を行い、前記蓄電ユニットに充電される電流が第２の一定小電流になると、充電を停止し、
前記蓄電ユニットが満充電となった後、前記蓄電ユニットの過渡電圧が第３の臨界電圧値以下まで下降すると、前記制御ユニットが前記充電ユニットを制御し、前記蓄電ユニットに浮動充電を行い、前記蓄電ユニットに充電される電流が第３の一定小電流となり、前記蓄電ユニットの過渡電圧が前記第３の臨界電圧値を超えると、浮動充電を停止し、
前記第２の臨界電圧値は、前記第１の臨界電圧値より大きく、前記第２の臨界電圧値は、前記第３の臨界電圧値より大きく、前記第３の臨界電圧値は、前記第１の臨界電圧値より大きく、前記定電流は、前記第１の一定小電流より大きく、前記定電流は、前記第２の一定小電流より大きく、前記定電流は、前記第３の一定小電流より大きいことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記制御ユニットに電気的に接続される充電指示ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記充電指示ユニットは、２色ＬＥＤを有し、前記２色ＬＥＤは、前記制御ユニットに電気的に接続され、前記２色ＬＥＤは、赤色及び緑色を有し、前記蓄電ユニットが充電される際、前記制御ユニットが前記２色ＬＥＤを制御して赤色に発光させ、前記蓄電ユニットが充電されない際、前記制御ユニットが前記２色ＬＥＤを制御して緑色に発光させることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記第１の臨界電圧値は、２．５ボルトであり、前記第２の臨界電圧値は、３．６ボルトであり、前記第３の臨界電圧値は、３．３ボルトであり、前記第１の一定小電流は、１００ミリアンペアであり、前記第２の一定小電流は、１００ミリアンペアであり、前記第３の一定小電流は、１００ミリアンペアであり、前記定電流は、限流１０００ミリアンペアであることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記ＵＳＢユニットは、マイクロＵＳＢであり、前記充電ユニットは、充電回路であることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項６】
前記制御ユニットは、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラであることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記蓄電ユニットは、再充電可能なリチウム電池であることを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
【請求項８】
前記電圧検出ユニットは、電圧検出回路又は電圧検出器であることを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【請求項９】
前記スイッチユニットは、電源切換スイッチであり、前記蓄電ユニットを制御し、前記モータユニットに電力を供給するために用いられ、前記スイッチユニットが導通状態の際、前記蓄電ユニットは、前記モータユニットに対して電力を供給し、前記スイッチユニットが遮断状態の際、前記蓄電ユニットは、前記モータユニットに電力を供給しないことを特徴とする請求項８に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記モータユニットは、電動工具モータであることを特徴とする請求項９に記載の電動工具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電動工具に関し、特に、利便性が高く、充電効率に優れた改良型の電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具（電動ドライバーなど）は、機械、機器又は物品の組み立てに広く運用されており、組み立て速度を大幅に高めることができる。このため、電動工具は、非常に重要である。しかし、従来の電動工具の充電方式は、利便性が低い上、充電効率に優れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第3093893号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案の目的は、利便性が高く、充電効率に優れた改良型の電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本考案の電動工具は、直流電圧供給装置に応用され、直流電圧供給装置に電気的に接続される。電動工具は、直流電圧供給装置に電気的に接続されるＵＳＢユニットと、ＵＳＢユニットに電気的に接続される充電ユニットと、充電ユニットに電気的に接続される制御ユニットと、充電ユニットに電気的に接続される蓄電ユニットと、蓄電ユニット及び制御ユニットに電気的に接続される電圧検出ユニットと、蓄電ユニットに電気的に接続されるスイッチユニットと、スイッチユニットに電気的に接続されるモータユニットと、を含む。
【０００６】
電圧検出ユニットは、蓄電ユニットの電圧を検出し、制御ユニットに通知するために用いられる。蓄電ユニットの電圧が第１の臨界電圧値未満の場合、制御ユニットが充電ユニットを制御し、第１の一定小電流により、蓄電ユニットの電圧が第１の臨界電圧値を超えるまで、蓄電ユニットに充電を行う。
【０００７】
蓄電ユニットの電圧が第１の臨界電圧値を超える場合、制御ユニットが充電ユニットを制御し、定電流により、蓄電ユニットの電圧が第２の臨界電圧値以上になるまで、蓄電ユニットに充電を行う。
【０００８】
蓄電ユニットの電圧が第２の臨界電圧値以上である場合、制御ユニットが充電ユニットを制御し、定電圧により、蓄電ユニットに充電を行い、蓄電ユニットに充電される電流が第２の一定小電流になると、充電を停止する。
【０００９】
蓄電ユニットが満充電となった後、蓄電ユニットの過渡電圧が第３の臨界電圧値以下まで下降すると、制御ユニットが充電ユニットを制御し、蓄電ユニットに浮動充電を行い、蓄電ユニットに充電される電流が第３の一定小電流となり、蓄電ユニットの過渡電圧が第３の臨界電圧値を超えると、浮動充電を停止する。
【００１０】
第２の臨界電圧値は、第１の臨界電圧値より大きい。第２の臨界電圧値は、第３の臨界電圧値より大きい。第３の臨界電圧値は、第１の臨界電圧値より大きい。定電流は、第１の一定小電流より大きい。定電流は、第２の一定小電流より大きい。定電流は、第３の一定小電流より大きい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案により、電動工具の充電方式を更に便利にし（直流電圧供給装置がＵＳＢユニットを介して充電ユニットに電力を供給する）、充電効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の第１実施形態による電動工具を示すブロック図である。
【図２】本考案の第２実施形態による電動工具を示すブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本考案の第１実施形態による電動工具を示すブロック図である。本考案の電動工具１０は、直流電圧供給装置２０に応用され、直流電圧供給装置２０に電気的に接続される。
【００１４】
利便性が高く、充電効率に優れた改良型の電動工具１０は、ＵＳＢユニット１０２、充電ユニット１０４、制御ユニット１０６、蓄電ユニット１０８、電圧検出ユニット１１０、スイッチユニット１１２及びモータユニット１１４を含む。
【００１５】
ＵＳＢユニット１０２は、直流電圧供給装置２０に電気的に接続される。充電ユニット１０４は、ＵＳＢユニット１０２に電気的に接続される。制御ユニット１０６は、充電ユニット１０４に電気的に接続される。蓄電ユニット１０８は、充電ユニット１０４に電気的に接続される。電圧検出ユニット１１０は、蓄電ユニット１０８及び制御ユニット１０６に電気的に接続される。スイッチユニット１１２は、蓄電ユニット１０８に電気的に接続される。モータユニット１１４は、スイッチユニット１１２に電気的に接続される。
【００１６】
電圧検出ユニット１１０は、蓄電ユニット１０８の電圧を検出し、制御ユニット１０６に通知するために用いられる。充電工程を以下に示す。
【００１７】
蓄電ユニット１０８の電圧が第１の臨界電圧値未満の場合、制御ユニット１０６が充電ユニット１０４を制御し、第１の一定小電流により、蓄電ユニット１０８の電圧が第１の臨界電圧値を超えるまで、蓄電ユニット１０８に充電を行う。
【００１８】
蓄電ユニット１０８の電圧が第１の臨界電圧値を超える場合、制御ユニット１０６が充電ユニット１０４を制御し、定電流により、蓄電ユニット１０８の電圧が第２の臨界電圧値を超えるまで、蓄電ユニット１０８に充電を行う。
【００１９】
蓄電ユニット１０８の電圧が第２の臨界電圧値以上である場合、制御ユニット１０６が充電ユニット１０４を制御し、定電圧により、蓄電ユニット１０８に充電を行い、蓄電ユニット１０８に充電される電流が第２の一定小電流になると、充電を停止する。
【００２０】
蓄電ユニット１０８が満充電となった後、蓄電ユニット１０８の過渡電圧が第３の臨界電圧値以下まで下降すると、制御ユニット１０６が充電ユニット１０４を制御し、蓄電ユニット１０８に浮動充電を行い、蓄電ユニット１０８に充電される電流が第３の一定小電流となり、蓄電ユニット１０８の過渡電圧が第３の臨界電圧値を超えると、浮動充電を停止する。
【００２１】
電池の充放電は、酸化還元反応によるものである。電池は、充電中、電位が上方に浮動するため、充電が停止された電池は、電圧が下降する現象が発生し、これを過渡電圧と称する。本考案の充電ユニット１０４は、自動再充電機能を有するため、満充電の電池の過渡電圧が第３の臨界電圧値未満まで下降すると、自動的に電池に浮動充電を再び行い、充電される定電流が第３の一定小電流になると、充電を停止する。電池が再び降圧すると、上述の工程を再び行い、反復して充電を行う。電池の過渡電圧が第３の臨界電圧値を超えると、自動充電機能が起動されない。
【００２２】
第２の臨界電圧値は、第１の臨界電圧値より大きい。第２の臨界電圧値は、第３の臨界電圧値より大きい。第３の臨界電圧値は、第１の臨界電圧値より大きい。定電流は、第１の一定小電流より大きい。定電流は、第２の一定小電流より大きい。定電流は、第３の一定小電流より大きい。
【００２３】
第１の臨界電圧値は、例えば２．５ボルト（これに限定されない）である。第２の臨界電圧値は、例えば３．６ボルト（これに限定されない）である。第３の臨界電圧値は、例えば３．３ボルト（これに限定されない）である。第１の一定小電流は、例えば１００ミリアンペア（これに限定されない）である。第２の一定小電流は、例えば１００ミリアンペア（これに限定されない）である。第３の一定小電流は、例えば１００ミリアンペア（これに限定されない）である。定電流は、例えば限流１０００ミリアンペア（これに限定されない）である。
【００２４】
ＵＳＢユニット１０２は、例えばマイクロＵＳＢ(micro universal serial bus)（これに限定されない）である。充電ユニット１０４は、例えば充電回路（これに限定されない）である。制御ユニット１０６は、例えばマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ（これに限定されない）である。蓄電ユニット１０８は、例えば再充電可能なリチウム電池（これに限定されない）である。電圧検出ユニット１１０は、例えば電圧検出回路又は電圧検出器（これに限定されない）である。モータユニット１１４は、例えば電動工具モータ（これに限定されない）である。
【００２５】
スイッチユニット１１２は、例えば電源切換スイッチ（これに限定されない）であり、蓄電ユニット１０８を制御し、モータユニット１１４に電力を供給するために用いられる。スイッチユニット１１２が導通状態の際、蓄電ユニット１０８は、モータユニット１１４に電力を供給し、スイッチユニット１１２が遮断状態の際、蓄電ユニット１０８は、モータユニット１１４に電力を供給しない。
【００２６】
（第２実施形態）
図２は、本考案の第２実施形態による電動工具を示すブロック図である。第１実施形態に類似する箇所は、ここでは説明しない。第２実施形態中、利便性が高く、充電効率に優れた改良型の電動工具１０は、充電指示ユニット１１６を更に備える。充電指示ユニット１１６は、制御ユニット１０６に電気的に接続される。充電指示ユニット１１６は、２色ＬＥＤ１１８を含む。２色ＬＥＤ１１８は、制御ユニット１０６に電気的に接続される。２色ＬＥＤ１１８は、赤色及び緑色を含む。蓄電ユニット１０８が充電される際、制御ユニット１０６が２色ＬＥＤ１１８を制御して赤色に発光させ、蓄電ユニット１０８が充電されない際、制御ユニット１０６が２色ＬＥＤ１１８を制御して緑色に発光させる。
【００２７】
本考案により、電動工具の充電方式を更に便利にし（直流電圧供給装置２０がＵＳＢユニット１０２を介して充電ユニット１０４に電力を供給する）、充電効率を高めることができる。
【００２８】
以上の説明は、本考案の好適な実施形態を示すものであり、本考案の実施範囲を限定するものではない。本考案の実用新案登録請求の範囲に基づいた同等効果である変更及び修飾は、何れも本考案にふくまれる。
【００２９】
以上の説明から分かるように、本考案は、産業上の利用性、新規性及び進歩性を有する。
【符号の説明】
【００３０】
１０  (改良型)電動工具
２０  直流電圧供給装置
１０２  ＵＳＢユニット
１０４  充電ユニット
１０６  制御ユニット
１０８  蓄電ユニット
１１０  電圧検出ユニット
１１２  スイッチユニット
１１４  モータユニット
１１６  充電指示ユニット
１１８  ２色ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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