JP2011194544A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池20の2つの燃料供給口24,25に2つの燃料カートリッジ30,32を着脱可能とし、燃料供給口24,25から燃料入口21までの燃料通路の中央部に、軸周りに直角となるように2枚の板材42,43を取り付けたヒンジ41を配置し、2枚の板材42,43の先端には永久磁石46,47を装着する。燃料通路の壁面内に2つの電磁石44,45を装着する。指令部から2つの電磁石44,45を相互にオン/オフするように指令信号を出力すると、永久磁石46,47が電磁石44,45に引き寄せられ、ヒンジ41が回転し、板材42,43が2つの燃料供給口24,25の一方を開状態、他方を閉状態とするので2つの燃料カートリッジ30,32のどちらかを選択することができる。
【選択図】図2
Description
さらに、持ち運びできるような小型の電動工具内に燃料カートリッジを収納する場合、収納スペースの制限があったり、収納スペースの形状が複雑になったりすることが多い。その場合、1つの燃料カートリッジを収納スペースに着脱可能に収納しようとすると、燃料カートリッジの形状を収納スペースの空間形状と同一にすることができなくなり、収納スペースに無駄な部分が生じ、その結果、燃料収納容器として体積効率が悪くなってしまう。すると、燃料カートリッジの収納スペースに対し収納できる燃料の量が少なくなるので、収納スペースに対して燃料を効率よく使用することができない場合があるという問題もある。
[第1実施形態]
図1は、本発明が適用された電動工具1の概略の構成を示すブロック図であり、図2(a)は、電動工具1における燃料電池20と2つの燃料カートリッジ(第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32)の取りつけ状態を示し、図2(b)及び図2(c)は、それらの結合部分(図2(a)中A部)の断面を拡大表示した図である。
電動モータ10は、DCモータであり、燃料電池20から電力供給を受け、駆動軸に取り付けられた工具を駆動する。
第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32は、燃料電池20の第1燃料供給口24及び第2燃料供給口25に着脱可能に構成され、燃料電池20に供給する燃料を収納する容器である。
第1板材42及び第2板材43は、直角を成すように、その一端がヒンジ41に取り付けられており、ヒンジ41の軸周りの回転に伴って直角を保ったまま回転する構成となっている。
具体的には、後述する指令部50からの第1電磁石44及び第2電磁石45のオン/オフ信号により、第1電磁石44がオフ、第2電磁石45がオンになると、第2永久磁石47が第2電磁石45に引き寄せられる。
(イ)取得した出力電圧が所定の値以下か否かを判定する。
(ウ)出力電圧が所定の値以下の場合、選択部40の第1電磁石44及び第2電磁石45のオン/オフを切り換える。つまり、切り換え前に第1電磁石44がオン、第2電磁石45がオフの場合、第1電磁石44をオフ、第2電磁石45をオンにし、切り換え前に第1電磁石44がオフ、第2電磁石45がオンの場合、第1電磁石44をオン、第2電磁石45をオフにする。
以上に説明した電動工具1では、電動工具1の使用中などに、燃料が供給されている第1燃料カートリッジ30の燃料がほとんど空になった場合には、燃料供給元が第2燃料カートリッジ32に切り換えられる。
また、燃料カートリッジを2つとしたため、1つ1つ燃料カートリッジ(第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32)の形状を、電動工具1のハウジング2形状に合わせて形成することができる。
[第2実施形態]
次に、図3に基づき、第1実施形態の選択部40の構成を変更した第2実施形態について説明する。図3は、第2実施形態における燃料電池20と2つの燃料カートリッジ(第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32)の結合部分の断面を拡大表示した図である。
平板部82は、断面形状が略正方形の燃料通路内の第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32が取り付けられる側の壁面をスライドする平板であり、図3(a)に示すように、右にスライドすることにより、第2燃料供給口25を閉状態、第1燃料供給口24を開状態にし、図3(b)に示すように、左にスライドすることにより、第1燃料供給口24を閉状態、第2燃料供給口25を開状態にする。
平板部82、第1L字部材84及び第2L字部材85は、一体化されており、すべてが同時に同じ方向にスライドするようになっている。
[第3実施形態]
次に、図4に基づき、残燃料の量の検出方法を変更した第3実施形態について説明する。図4は、第3実施形態における燃料電池20と2つの燃料カートリッジ(第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32)の結合部分の断面を拡大表示した図である。
[第4実施形態]
次に、図5に基づき、選択部40を指令部50からの指令で作動するのではなく手動により作動するようにした第4実施形態について説明する。図5は、第4実施形態における燃料電池20と2つの燃料カートリッジの結合部分の断面を拡大表示した図である。
また、第4実施形態では、指令部50が不要であり、また、選択部40を初期作動させるための起動用電源70も不要であるため、非常に簡易な構造とすることができる。
[第5実施形態]
次に、図6に基づいて、第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32を直列に接続した第5実施形態について説明する。図6は、第5実施形態における燃料電池20と2つの燃料カートリッジの結合部分の断面を拡大表示した図である。
そして、第1燃料カートリッジ30の後端部(第1燃料カートリッジ30の第1燃料吐出口34の反対側端部)には、第1燃料供給口24と同じ構造の第3燃料供給口36が設けられている。この第3燃料供給口36に第2燃料カートリッジ32の第2燃料吐出口35が差し込まれる形で、第1燃料カートリッジ30及び第2燃料カートリッジ32が直列に接続される。
(1)第3実施形態では、残燃料の量を、流量センサ90を用いて検出したが、水素センサや圧力センサを用いて残燃料の量を検出するようにしてもよい。つまり、流量センサ90の代わりに、燃料のうち発電反応に用いられる成分である水素の量を検出する水素センサ或いは圧力センサを装着する。
(4)上記実施形態における電動工具1では、いずれも燃料電池20から、主に電動モータ10に対し電力を供給するように構成されているが、燃料電池20からは電力を供給する対象は、必ずしも電動モータ10のみに限られない。
Claims (9)
- 電力供給を受け、取り付けられた工具を駆動する電動モータと、
燃料供給を受けるための燃料供給口を複数有し、前記複数の燃料供給口から供給された燃料を用いた発電反応により発電した電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池の前記複数の燃料供給口に着脱可能に構成され、前記燃料電池に供給する燃料を収納する複数の燃料カートリッジと、
を備えたことを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載の電動工具において、
内部の機器に電力を供給する二次電池を備え、
前記燃料電池は、
前記発電反応により発電した電力を、少なくとも前記電動モータ又は二次電池のいずれか一方に供給することを特徴とする電動工具。 - 請求項1又は請求項2に記載の電動工具において、
前記燃料電池は、
前記複数の燃料カートリッジを装着するための燃料供給口と前記燃料供給口から供給された燃料を前記燃料電池内部に取り入れるための燃料入口との間に、前記複数の燃料カートリッジから供給される燃料を一時的に滞留させておく燃料たまり部を備えることを特徴とする電動工具。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電動工具において、
前記複数の燃料カートリッジのうちどの燃料カートリッジから前記燃料電池に燃料を供給するかを選択する選択手段を備えていることを特徴とする電動工具。 - 請求項4に記載の電動工具において、
前記選択手段に、前記複数の燃料カートリッジのうちどのカートリッジを選択するかを指令する指令信号を出力する指令手段を備え、
前記選択手段は、前記指令手段からの指令信号を受け、前記複数の燃料カートリッジのうちいずれかを選択するよう構成されていることを特徴とする電動工具。 - 請求項5に記載の電動工具において、
前記選択手段は、電磁力を用いたアクチュエータによって、前記燃料電池の複数の燃料供給口のうちどの燃料供給口から燃料供給を受けるかを切り換えることにより、前記燃料カートリッジの選択を行うことを特徴とする電動工具。 - 請求項5又は請求項6に記載の電動工具において、
前記複数の燃料カートリッジのうち、少なくとも前記選択手段で選択された燃料カートリッジの残燃料の量を検出する燃料残量検出手段を備え、
前記指令手段は、
前記燃料残量検出手段により検出された残燃料の量が所定量以下になった場合に前記選択手段に対し、現在燃料を供給している燃料カートリッジ以外の燃料カートリッジを選択する旨の指令信号を出力することを特徴とする電動工具。 - 請求項7に記載の電動工具において、
前記燃料残量検出手段は、
前記燃料電池の出力電圧を検出することにより、現在前記燃料電池に燃料を供給している燃料電池カートリッジの残燃料の量を検出することを特徴とする電動工具。 - 請求項7に記載の電動工具において、
前記燃料残量検出手段は、
前記燃料電池の燃料供給口から燃料電池の燃料入口までに形成される燃料通路に設けた水素センサ、圧力センサ又は流量センサのいずれかであることを特徴とする電動工具。
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