JP2009535007A - 充電器および充電式電気装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (60)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
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