Аккумуляторный источник питания для приводного инструмента и приводной инструмент

Аккумуляторный источник питания для приводного инструмента и приводной инструмент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к аккумуляторному источнику питания для приводного инструмента, который включает в себя перезаряжаемый вторичный аккумулятор, и приводному инструменту, к которому присоединяется аккумуляторный источник питания для приводного инструмента и который управляется посредством приема электропитания от аккумуляторного источника питания для приводного инструмента.

В аккумуляторном источнике питания для приводного инструмента, использующем аккумулятор, который включает в себя ионно-литиевую аккумуляторную батарею (в дальнейшем также называемую "аккумуляторный источник питания"), в общем, предусмотрена схема мониторинга. Схема мониторинга управляется с использованием аккумулятора в качестве источника питания. Схема мониторинга предусмотрена, поскольку необходимо всегда отслеживать состояние аккумулятора в ходе зарядки или в ходе разрядки в приводной инструмент, который является объектом, который должен снабжаться мощностью от аккумулятора. Параметры, которые должны отслеживаться посредством схемы мониторинга, включают в себя, например, напряжение каждого элемента аккумулятора, составляющего аккумулятор, температуру каждого элемента аккумулятора (или температуру всего аккумулятора), ток зарядки/разрядки в/из аккумулятора и т.п. Напряжение всего аккумулятора на основе общей суммы напряжения каждого элемента аккумулятора также может быть одним из параметров, которые должны отслеживаться.

Когда схема мониторинга, которая всегда активирована, предусмотрена в аккумуляторном источнике питания, как описано выше, неизбежно, что электроэнергия аккумулятора всегда потребляется посредством схемы мониторинга, хотя и в небольшом количестве. Следовательно, даже если аккумулятор не подает электроэнергию в приводной инструмент, оставшаяся емкость аккумулятора постепенно уменьшается до нуля за сравнительно короткий период времени.

Между тем, в отношении объекта схемы мониторинга, когда аккумулятор не заряжается, не разряжается в приводной инструмент, т.е. когда не используется, аккумулятор, в общем, находится в стабильном состоянии и не обязательно его состояние должно отслеживаться. Следовательно, традиционно известна технология, в которой операции схемы мониторинга прекращаются посредством переключения аккумуляторного источника питания в экономичный режим, когда аккумулятор не используется.

Предлагается согласование времени на то, чтобы переключать аккумуляторный источник питания в экономичный режим. Один пример раскрыт в нерассмотренной патентной публикации (Япония) номер 2003-264008. В этой публикации предлагается, что, когда нагрузка отключается от аккумуляторной батареи, сразу же или через некоторое время после этого подача энергии распределения нагрузки в схему в аккумуляторной батарее прекращается. Другой пример раскрыт в нерассмотренной патентной публикации (Япония) номер 2006-280043. В этой публикации предлагается, что, как только действия с курковым переключателем в приводном инструменте закончены, подача электропитания в модуль управления аккумуляторного источника питания прекращается по истечении предварительно определенного периода времени.

В вышеописанном способе, в то время как аккумулятор разряжается (например, когда приводной инструмент используется), напряжение аккумулятора понижается, а температура аккумулятора повышается за счет тока разрядки и внутреннего сопротивления в аккумуляторе. Затем, когда разрядка закончена, напряжение аккумулятора повышается так, чтобы возвращаться к исходному значению напряжения на выводах аккумулятора, а температура аккумулятора падает так, чтобы возвращаться к значению близко к температуре окружающей среды, в силу чего аккумулятор переходит в стабильное состояние.

Вследствие свойств аккумулятора, тем не менее, пониженное напряжение аккумулятора и повышенная температура аккумулятора в результате разрядки не восстанавливаются сразу после того, как разрядка закончена, а требуют определенного периода времени, чтобы вернуться к исходному состоянию. Другими словами, аккумулятор постепенно возвращается из состояния сразу после разрядки, и наоборот, аккумулятор не может считаться химически стабильным в ходе постепенного возвращения к своему исходному состоянию. Также, в то время как аккумулятор находится в таком нестабильном состоянии, могут возникать нарушения в работе аккумулятора вследствие некоторых причин.

Пример подобного нарушения в работе аккумулятора, возникающего в нестабильном состоянии сразу после разрядки, включает в себя небольшое короткое замыкание в элементах аккумулятора, составляющих аккумулятор. Небольшое короткое замыкание - это явление, при котором межэлектродная секция в элементе аккумулятора замыкается накоротко вследствие некоторых причин.

Когда межэлектродная секция в элементе аккумулятора замкнута накоротко, что вызывает небольшое короткое замыкание, короткозамкнутая секция быстро расплавляется за счет тока короткого замыкания (т.е. мгновенное короткое замыкание). Аккумулятор, в котором возникло небольшое короткое замыкание, кажется, не имеет нарушений в работе в настоящий момент. Тем не менее, даже такое мгновенное короткое замыкание остается отклонением в работе, которое возникло в элементе аккумулятора. Следовательно, необходимо предоставлять процесс, который может обнаруживать возникновение небольшого короткого замыкания и делать аккумулятор непригодным для использования после обнаружения.

Тем не менее, если работа схемы мониторинга прекращена за счет переключения аккумуляторного источника питания в экономичный режим сразу после того, как разрядка закончена, чтобы уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора, нарушение в работе, такое как вышеупомянутое небольшое короткое замыкание, может не обнаруживаться. Это обусловлено тем, что схема мониторинга не работает в течение некоторого периода времени после того, как разрядка закончена, когда длится нестабильное состояние, в котором нарушение в работе, такое как небольшое короткое замыкание, возникает с большой вероятностью, как описано выше.

Вместо переключения аккумуляторного источника питания в экономичный режим сразу после разрядки можно сделать так, чтобы схема мониторинга работала, по меньшей мере, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние, если аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим по истечении предварительно определенного периода времени, как описано в вышеупомянутом патентном документе.

Тем не менее, чрезвычайно трудно точно определить требуемый период времени, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние после разрядки, поскольку на этот период времени очень большое влияние оказывают ток и температура в ходе разрядки, уровень износа элемента аккумулятора и т.п. Следовательно, этот период времени не может помочь в определении и задается сравнительно большим с тем, чтобы схема мониторинга постоянно работала до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние, даже в случае, если аккумулятору требуется максимально длительное время для того, чтобы переходить в стабильное состояние.

Когда период времени вскоре после разрядки до тех пор, пока аккумуляторный источник питания не переключается в экономичный режим, заранее определяется равным относительно длительному времени, очень вероятно (или скорее это зачастую имеет место), что аккумулятор переходит в стабильное состояние до того, как предварительно определенное время истекает. Следовательно, трудно фактически уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора.

Данная проблема может возникать в различных аккумуляторных источниках питания, которые включают в себя схему мониторинга для отслеживания состояния аккумулятора, а также в аккумуляторном источнике питания, включающем в себя ионно-литиевые аккумуляторные батареи.

Сущность изобретения

В аккумуляторном источнике питания для приводного инструмента и приводном инструменте, приводимом в действие посредством аккумуляторного источника питания согласно одному аспекту настоящего изобретения, предпочтительно фактически уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора при постоянном мониторинге состояния аккумулятора вскоре после того, как разрядка в приводной инструмент закончена, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние.

Аккумуляторный источник питания согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя аккумулятор, схему мониторинга и модуль переключения в экономичный режим.

Аккумулятор включает в себя, по меньшей мере, один элемент аккумулятора.

Схема мониторинга управляется посредством приема электропитания от аккумулятора.

Модуль переключения в экономичный режим переключает аккумуляторный источник питания в экономичный режим посредством прекращения, по меньшей мере, части или всех операций схемы мониторинга, когда схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки, в котором ток разрядки от аккумулятора равен или ниже предварительно определенного заданного значения тока, и схема мониторинга дополнительно обнаруживает, по меньшей мере, одно из стабильного состояния по напряжению, где величина изменения напряжения в элементе аккумулятора находится в пределах предварительно определенного стабильного диапазона величины изменения напряжения, и стабильного состояния по температуре, где величина изменения температуры в аккумуляторе находится в пределах предварительно определенного стабильного диапазона величины изменения температуры.

Аккумуляторный источник питания, сконфигурированный так, как описано выше, переключается в экономичный режим не сразу после того, когда электропитание от аккумулятора (т.е. разрядка от аккумулятора) в объект, который должен снабжаться мощностью, такой как приводной инструмент, закончено, и аккумуляторный источник питания переходит в состояние окончания разрядки, а когда обнаруживается, что аккумулятор переходит в предварительно определенное стабильное состояние (по меньшей мере, одно из стабильного состояния по напряжению и стабильного состояния по температуре).

После того как разрядка закончена, следовательно, отслеживание посредством схемы мониторинга продолжается, по меньшей мере, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние, тем самым предоставляя возможность точного обнаружения любого нарушения в работе, такого как вышеописанное небольшое короткое замыкание в элементе аккумулятора. С другой стороны, когда аккумулятор находится в стабильном состоянии, модуль переключения в экономичный режим переключает аккумулятор в экономичный режим, и схема мониторинга прекращает часть или все свои операции.

Следовательно, согласно аккумуляторному источнику питания настоящего изобретения, потребление электроэнергии аккумулятора может быть фактически уменьшено при постоянном мониторинге состояния аккумулятора после того, как разрядка в приводной инструмент закончена, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние.

Здесь предпочтительно, чтобы схема мониторинга обнаруживала стабильное состояние по напряжению в случае, если величины изменения напряжения во всех элементах аккумулятора, включенных в аккумулятор, находятся в пределах стабильного диапазона величины изменения напряжения. Согласно аккумуляторному источнику питания, сконфигурированному так, как описано выше, нарушение в работе аккумулятора может обнаруживаться более точно.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы модуль переключения в экономичный режим переключал аккумуляторный источник питания в экономичный режим в случае, если схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки и дополнительно обнаруживает оба из стабильного состояния по напряжению и стабильного состояния по температуре.

Это позволяет выполнять необходимый и достаточный мониторинг состояния аккумулятора после того, как разрядка закончена, поскольку аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим, когда оба параметра из напряжения элемента аккумулятора и температуры аккумулятора становятся стабильными после того, как разрядка закончена, т.е. когда аккумулятор переходит в достаточно стабильное состояние.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль переключения в экономичный режим переключал аккумуляторный источник питания в экономичный режим, когда схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки и дополнительно обнаруживает оба из стабильного состояния по напряжению и стабильного состояния по температуре, а также обнаруживает, что температура аккумулятора ниже предварительно определенного порогового значения температуры.

Даже если величина изменения температуры в аккумуляторе находится в пределах стабильного диапазона величины изменения температуры, нарушение в работе может возникать в аккумуляторе, если сама температура по-прежнему является высокой. Следовательно, если обнаруживается, является или нет стабильной сама температура, а также величина изменения температуры, т.е. если обнаруживается, является или нет температура ниже порогового значения температуры, и затем аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим, когда температура находится ниже порогового значения температуры, и мониторинг состояния аккумулятора после того, как разрядка закончена, может выполняться более точно.

С другой стороны, предпочтительно, чтобы схема мониторинга определяла, что аккумулятор находится в неработоспособном состоянии, когда схема мониторинга обнаруживает, по меньшей мере, одно из состояния, где величина изменения напряжения в элементе аккумулятора выходит за пределы стабильного диапазона величины изменения напряжения, и состояния, где величина изменения температуры в аккумуляторе выходит за пределы стабильного диапазона величины изменения температуры.

Когда схема мониторинга определяет, что аккумулятор находится в неработоспособном состоянии, могут быть приняты различные меры, например простая регистрация или внешнее уведомление о возникновении неработоспособного состояния, либо можно задавать сам аккумуляторный источник питания так, чтобы он становился непригодным для использования после этого.

В случае, если после того, как аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим посредством модуля переключения в экономичный режим, и предварительно определенные условия возврата в рабочий режим удовлетворяются в аккумуляторном источнике питания, предпочтительно, чтобы модуль возврата в рабочий режим возвращал аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние.

В таком случае, различные условия возврата в рабочий режим могут быть возможными. Например, модуль возврата в рабочий режим может включать в себя модуль обнаружения начала разрядки, который обнаруживает, что разрядка от аккумулятора начата. В этом случае, модуль возврата в рабочий режим может определять, обнаружено или нет начало разрядки, посредством модуля обнаружения начала разрядки. Когда начало разрядки обнаружено, модуль возврата в рабочий режим может выполнять обработку, чтобы возвращать аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, в качестве обработки, выполняемой, когда условие возврата в рабочий режим удовлетворяется. Это позволяет схеме мониторинга безусловно перезапускать операции мониторинга, когда разрядка начата снова, после того как аккумуляторный источник питания был переключен в экономичный режим.

Здесь предпочтительно, чтобы схема мониторинга включала в себя, по меньшей мере, одно из модуля обнаружения тока разрядки, который обнаруживает ток разрядки от аккумулятора, модуля обнаружения напряжения элемента, который обнаруживает напряжение элемента аккумулятора, и модуля обнаружения температуры, который обнаруживает температуру аккумулятора; и предпочтительно, чтобы схема мониторинга отслеживала состояние аккумулятора на основе результата обнаружения, получаемого от каждого модуля обнаружения.

Дополнительно аккумуляторный источник питания может включать в себя переключатель выбора элемента, который выборочно выводит напряжение, по меньшей мере, одного из элементов аккумулятора, включенных в аккумулятор; и модуль усиления, который усиливает и выводит напряжение, по меньшей мере, одного из элементов аккумулятора, выбранных посредством переключателя выбора элемента и посредством модуля обнаружения напряжения элемента, может обнаруживать напряжение элемента аккумулятора на основе сигнала, выводимого из модуля усиления.

Более конкретно, аккумуляторный источник питания, включающий в себя модуль обнаружения начала разрядки, также может быть выполнен следующим образом: модуль обнаружения тока разрядки включает в себя модуль получения сигнала, который получает электрический сигнал, соответствующий величине тока разрядки, и модуль усиления сигнала, который усиливает электрический сигнал, полученный посредством модуля получения сигнала, с предварительно определенным первым усилением. Модуль обнаружения тока разрядки выполнен с возможностью продолжать работу после того, как аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим посредством модуля переключения в экономичный режим. Модуль обнаружения начала разрядки выполнен с возможностью обнаруживать начало разрядки на основе электрического сигнала, усиленного посредством модуля усиления сигнала. Кроме того, аккумуляторный источник питания дополнительно включает в себя модуль переключения коэффициента усиления, который переключает усиление модуля усиления сигнала на второе усиление, которое больше первого усиления, когда схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки.

В аккумуляторном источнике питания, сконфигурированном так, как описано выше, в ходе разрядки от аккумулятора в объект, который должен снабжаться мощностью, ток разрядки может точно обнаруживаться, поскольку усиление модуля усиления сигнала задано равным первому усилению, тогда как после того, как разрядка закончена, усиление задается равным второму усилению, которое больше первого усиления, в силу чего даже небольшая величина тока разрядки усиливается до большего значения. Следовательно, модуль обнаружения начала разрядки может точно обнаруживать, что разрядка начата снова, даже когда величина тока разрядки является небольшой, тем самым предоставляя возможность быстрого возвращения аккумуляторного источника питания из экономичного режима.

В случае, если модуль переключения коэффициента усиления выполнен с возможностью переключать усиление модуля усиления сигнала на второе усиление, когда аккумуляторный источник питания переходит в состояние окончания разрядки, предпочтительно, чтобы модуль переключения коэффициента усиления снова переключал усиление на первое усиление, когда модуль обнаружения начала разрядки обнаруживает начало разрядки.

Как описано выше, переключение усиления на первое усиление (уменьшение усиления) снова, когда разрядка начата, позволяет точно отслеживать ток разрядки как в ходе, так и после разрядки.

Аккумуляторный источник питания может включать в себя модуль определения напряжения аккумулятора и модуль переключения в режим отключения. Модуль определения напряжения аккумулятора может управляться в экономичном режиме и определять то, падает или нет напряжение аккумулятора ниже предварительно определенного нижнего предела диапазона пороговых напряжений. Модуль переключения в режим отключения может управляться в нормальном работоспособном состоянии и переключать аккумуляторный источник питания в режим отключения, когда модуль определения напряжения аккумулятора определяет, что напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений. В режиме отключения потребление электроэнергии аккумулятора меньше потребления в экономичном режиме. Когда модуль определения напряжения аккумулятора определяет, что напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений, модуль возврата в рабочий режим может выполнять обработку, чтобы возвращать аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, в качестве обработки, выполняемой, когда условие возврата в рабочий режим удовлетворяется.

Например, когда аккумуляторный источник питания не используется в течение длительного периода времени после того, как переключен в экономичный режим, емкость аккумулятора постепенно понижается вследствие естественной разрядки в схеме мониторинга и аккумуляторе, хотя в очень незначительной величине, и в итоге возникает возможность избыточной разрядки аккумулятора. Следовательно, модуль определения напряжения аккумулятора непрерывно отслеживает напряжение аккумулятора даже после того, как аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим, и модуль возврата в рабочий режим возвращает аккумуляторный источник питания из экономичного режима, когда напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений.

Как описано выше, если аккумуляторный источник питания возвращается из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, когда напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений, модуль переключения в режим отключения переключает аккумуляторный источник питания в режим отключения, тем самым дополнительно уменьшая потребление электроэнергии аккумулятора и предотвращая избыточную разрядку аккумулятора.

Аккумуляторный источник питания может включать в себя модуль обнаружения зарядки, который обнаруживает, что зарядное устройство для аккумуляторов для зарядки аккумулятора подключено к аккумуляторному источнику питания. Когда модуль обнаружения зарядки обнаруживает, что зарядное устройство для аккумуляторов подключено, модуль возврата в рабочий режим может выполнять обработку, чтобы возвращать аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, в качестве обработки, выполняемой, когда условие возврата в рабочий режим удовлетворяется. Вследствие этого, аккумуляторный источник питания возвращается в нормальное работоспособное состояние, когда зарядное устройство для аккумуляторов подключается к нему, и схеме мониторинга инструктируется отслеживать аккумуляторный источник питания в обычном режиме, в силу чего состояние аккумулятора в ходе зарядки может точно отслеживаться.

Посредством конфигурирования вышеупомянутого аккумуляторного источника питания настоящего изобретения таким образом, чтобы он съемным образом присоединялся к корпусу инструмента, управляемому посредством приема электропитания от аккумуляторного источника питания, приводной инструмент может состоять из корпуса инструмента и аккумуляторного источника питания. Согласно приводному инструменту, сконфигурированному так, как описано выше, потребление электроэнергии аккумулятора в аккумуляторном источнике питания фактически уменьшается, и, следовательно, может уменьшаться частота зарядок аккумуляторного источника питания, что обеспечивает возможность предоставления удобного в использовании приводного инструмента.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение далее описывается в вариантах осуществления в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 является видом в перспективе, показывающим внешний вид перезаряжаемого ударного инструмента в варианте осуществления;

фиг.2 является видом в перспективе, показывающим систему зарядки в варианте осуществления;

фиг.3 является блок-схемой, кратко показывающей электрическую конфигурацию перезаряжаемого ударного инструмента;

фиг.4 является блок-схемой, кратко показывающей электрическую конфигурацию системы зарядки; и

фиг.5A и 5B являются блок-схемами последовательности операций способа, показывающими процессы управления для мониторинга состояния аккумуляторов, выполняемого в аккумуляторном источнике питания.

Подробное описание предпочтительных

вариантов осуществления

(1) Общая конструкция перезаряжаемого ударного инструмента

Как показано на фиг.1, перезаряжаемый ударный инструмент 1 в настоящем варианте осуществления включает в себя корпус 2 инструмента и аккумуляторный источник 10 питания. Аккумуляторный источник 10 питания съемно присоединен к нижнему концу корпуса 2 инструмента. Корпус 2 инструмента формируется посредством сборки правого и левого кожухов 3 и 4. Корпус 2 инструмента включает в себя кожух 6 корпуса с рукояткой 5, удлиняющейся в своей нижней части. Аккумуляторный источник 10 питания съемно присоединен к нижнему концу рукоятки 5 кожуха 6 корпуса.

Кожух 7 электродвигателя для размещения электродвигателя 65 (электродвигателя постоянного тока в настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.3) в качестве источника механической энергии перезаряжаемого ударного инструмента 1 предоставляется на задней стороне (на левой стороне на фиг.1) кожуха 6 корпуса. Механизм снижения числа оборотов и ударный механизм размещены перед кожухом 7 электродвигателя. Втулка 8 патрона для прикрепления насадки (не показано) на верхний конец ударного механизма предоставляется выступающей перед кожухом 6 корпуса.

Ударный механизм включает в себя, например, вал, вращаемый через механизм снижения числа оборотов, молоток, вращаемый со шпинделем и перемещаемый в осевом направлении, и упор, предоставляемый перед молотком для насадки сверла на его верхний конец. Ударный механизм работает следующим образом.

В частности, в ударном механизме, когда вал вращается согласно вращению электродвигателя 65, упор вращается через молоток, заставляя сверло (например, сверло шуруповерта) вращаться. Впоследствии, когда затягивание винта посредством насадки продолжается, и нагрузка на упор возрастает, молоток отводится против силы смещения спиральной пружины, чтобы отступать от упора. Затем, вращаясь вместе со шпинделем, молоток продвигается вперед посредством силы смещения спиральной пружины, чтобы снова зацепляться с упором, чтобы осуществлять прерывистый удар по упору, тем самым выполняя дополнительное затягивание винта.

Пример такого ударного механизма раскрыт в нерассмотренной публикации (Япония) номер 2006-0218605. Его подробное пояснение опущено в данном документе.

Рукоятка 5 кожуха 6 корпуса включает в себя курковый переключатель 9, управляемый пользователем, зажимающим рукоятку 5. Когда пользователь управляет курковым переключателем 9, электродвигатель 65 вращается с заданной частотой вращения в соответствии с рабочей величиной (величиной протягивания) куркового переключателя 9 вплоть до предварительно определенной максимальной частоты вращения.

Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя аккумулятор 31 (см. фиг.3), в котором множество элементов аккумулятора, имеющих предварительно определенное напряжение, подключены последовательно. Рукоятка 5 вмещает узел привода, который управляется посредством приема электропитания от аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания и вращает электродвигатель 65 в то время, как курковый переключатель 9 управляется.

(2) Общая структура системы зарядки

Система зарядки для зарядки аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания далее описывается со ссылкой на фиг.2. Как показано на фиг.2, система 30 зарядки включает в себя аккумуляторный источник 10 питания и зарядное устройство 20 для аккумуляторов для зарядки аккумуляторного источника 10 питания.

Зарядное устройство 20 для аккумуляторов формирует мощность зарядки постоянного тока с предварительно определенным напряжением для зарядки аккумулятора 31 от внешнего входного источника питания (не показан), такого как источник питания переменного тока на 100 В, источник мощности постоянного тока от гнезда прикуривателя автомобиля и т.п. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов включает в себя секцию 12 крепления на стороне зарядного устройства, сформированную на одной торцевой стороне верхней поверхности зарядного устройства 20 для аккумуляторов. Аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к секции 12 крепления на стороне зарядного устройства. В предварительно определенной позиции секции 12 крепления на стороне зарядного устройства (в секции 12 крепления на стороне зарядного устройства) дополнительно предоставляется контактный вывод 11 на стороне зарядного устройства. Контактный вывод 11 выполнен с возможностью включать в себя один или более сигнальных контактных выводов на стороне зарядного устройства. Сигнальные контактные выводы на стороне зарядного устройства включают в себя положительный контактный вывод 71 на стороне зарядного устройства, отрицательный контактный вывод 72 на стороне зарядного устройства и выходной контактный вывод 73 сигнала подключения зарядного устройства (см. фиг.4). Контактные выводы 71 и 72 подают в аккумуляторный источник 10 питания мощность зарядки постоянного тока. Контактный вывод 73 передает/принимает различные сигналы в/из аккумуляторного источника 10 питания. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов дополнительно включает в себя дисплей 13, снабженный множеством светодиодов, и т.п. Дисплей 13 указывает рабочее состояние зарядного устройства 20 для аккумуляторов, состояние зарядки аккумуляторного источника 10 питания и т.п.

Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя секцию 22 крепления на стороне аккумулятора, сформированную на одной его стороне. Секция 22 крепления на стороне аккумулятора присоединена к секции 12 крепления на стороне зарядного устройства зарядного устройства 20 для аккумуляторов или к нижнему концу корпуса 2 инструмента. В предварительно определенной позиции в секции 22 крепления на стороне аккумулятора дополнительно предоставляется контактный вывод 21. Контактный вывод 21 электрически подключен к контактному выводу 11 зарядного устройства 20 для аккумуляторов или контактному выводу на стороне инструмента (не показан) корпуса 2 инструмента.

Контактный вывод 21 выполнен с возможностью включать в себя положительный контактный вывод 51 на стороне аккумулятора, отрицательный контактный вывод 52 на стороне аккумулятора и сигнальный контактный вывод 19 на стороне аккумулятора. На контактные выводы 51 и 52 подается ток зарядки/разрядки. Контактный вывод 19 включает в себя множество контактных выводов, включающих в себя, по меньшей мере, входной контактный вывод 53 сигнала подключения зарядного устройства и выходной контактный вывод 54 сигнала прекращения разрядки (см. фиг.3 и 4). Контактный вывод 19 электрически подключен к одному или более сигнальным контактным выводам на стороне зарядного устройства, включая контактный вывод 73 (см. фиг.4) в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, или к одному или более сигнальным контактным выводам на стороне инструмента, включая входной контактный вывод 63 сигнала прекращения разрядки (см. фиг.3) в корпусе 2 инструмента.

Когда секция 22 крепления на стороне аккумулятора аккумуляторного источника 10 питания присоединена к секции 12 крепления на стороне зарядного устройства для зарядного устройства 20 для аккумуляторов, оба из контактных выводов 11 и 21 электрически подключены друг к другу, тем самым предоставляя возможность зарядки аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов.

Когда пользователь использует перезаряжаемый ударный инструмент 1 с аккумуляторным источником 10 питания, аккумуляторный источник 10 питания присоединен к нижнему концу корпуса 2 инструмента таким же образом, как в случае, если аккумуляторный источник 10 питания присоединен к зарядному устройству 20 для аккумуляторов. Таким образом, контактные выводы 51 и 52 в аккумуляторном источнике 10 питания электрически подключены, соответственно, к положительному контактному выводу 61 на стороне инструмента (см. фиг.3) и отрицательному контактному выводу 62 на стороне инструмента (см. фиг.3) в корпусе 2 инструмента. Это дает возможность снабжать энергией инструмент 2 от аккумуляторного источника 10 питания.

(3) Электрическая конфигурация перезаряжаемого ударного инструмента

Электрическая конфигурация перезаряжаемого ударного инструмента 1 далее описывается со ссылкой на фиг.3. Фиг.3 показывает состояние, в котором аккумуляторный источник 10 питания присоединен к корпусу 2 инструмента. На фиг.3 аккумуляторный источник 10 питания и корпус 2 инструмента также подключены друг к другу электрически.

Сначала поясняется электрическая конфигурация аккумуляторного источника 10 питания, который должен присоединяться к корпусу 2 инструмента. Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя множество различных схем, таких как различные схемы для управления разрядкой (электропитанием) в корпус 2 инструмента и зарядкой посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов, различные схемы для мониторинга состояния аккумулятора 31 и т.п. Среди вышеупомянутых схем фиг.3 показывает только схемы, связанные с мониторингом состояния аккумулятора 31, и опускает схемы, не связанные с мониторингом.

Другими словами, схемы в аккумуляторном источнике 10 питания, показанные на фиг.3, включают в себя микрокомпьютер 32 в качестве основного компонента и могут считаться схемой мониторинга для отслеживания состояния аккумулятора 31 в целом. Соответственно, подробное описание относительно процессов управления в ходе разрядки на корпус 2 инструмента и в ходе зарядки посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов опущено в последующем описании. Конфигурация и работа схемы мониторинга, показанной на фиг.3, подробно описываются далее.

Как показано на фиг.3, аккумуляторный источник 10 питания по настоящему варианту осуществления включает в себя аккумулятор 31, микрокомпьютер 32, стабилизатор 33 на стороне аккумулятора и контактные выводы 51, 52, 53 и 54. Микрокомпьютер 32, в общем, выполняет различные функции управления в аккумуляторном источнике 10 питания, например управление зарядкой/разрядкой аккумулятора 31 и мониторинг состояния аккумулятора 31. Стабилизатор 33 формирует управляющее напряжение питания на стороне аккумулятора (источник питания постоянного тока, имеющий напряжение Vcc), с помощью электроэнергии аккумулятора 31 в качестве ввода, для управления различными схемами в аккумуляторном источнике 10 питания. Контактный вывод 51 подключается к положительной клемме аккумулятора 31. Контактный вывод 52 подключается к отрицательной клемме аккумулятора 31. Контактные выводы 53 и 54 составляют контактный вывод 19 (см. фиг.2).

Аккумулятор 31 сконфигурирован посредством соединения множества элементов B1, B2,…, Bn аккумулятора последовательно. В настоящем варианте осуществления, соответствующие элементы B1, B2,…, Bn аккумулятора могут быть ионно-литиевыми перезаряжаемыми аккумуляторами, имеющими номинальное напряжение 3,6 В, и десять ионно-литиевых перезаряжаемых аккумуляторов могут быть подключены последовательно. Следовательно, в этом примере, полное напряжение аккумулятора 31 (в дальнейшем называемое "напряжением аккумулятора") Vbat составляет приблизительно 36 В в рабочем состоянии.

Электроэнергия из аккумулятора 31 подается в корпус 2 инструмента через контактные выводы 51 и 52. Когда аккумулятор 31 заряжается посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов, напряжение питания зарядки постоянного тока подается в аккумулятор 31 от зарядного устройства 20 для аккумуляторов через контактные выводы 51 и 52, как описано ниже.

Напряжение Vbat аккумулятора вводится в стабилизатор 33 через переключатель 40 отключения и диод D1. Переключатель 40 отключения включается/отключается в соответствии с сигналом отключения из микрокомпьютера 32. Подробности управления включением/отключением описаны ниже. Поскольку переключатель 40 отключения, в общем, включ