專利名稱:聯結器以及燃料電池用的燃料盒的制作方法
技術領域:
本發明涉及由插座和插頭構成且能夠裝拆地連結的聯結器,在將液體等從容器移 向本體側的容器等時或更換各容器時能夠以簡單的操作可靠地進行連結,在連結狀態下施 加過度的旋轉力時,可簡單地進行釋放而不會發生破損,尤其適合于設置在甲醇燃料電池 的盒容器與燃料電池本體之間。另外,本發明涉及燃料電池用的燃料盒,作為用于將液體燃料補給至燃料電池本 體的燃料罐的燃料盒,能夠可靠地識別燃料的種類或濃度并進行供給,尤其適合用于甲醇 燃料電池。
背景技術:
現有技術中,多有需要補充伴隨著設備運轉或使用而減少的原料等液體的情況, 通過將盒容器連結到設于設備本體側的容器上來移送原料等液體,來進行供給,或者通過 更換與設備本體側的容器不同的容器,來進行供給。為了簡單地進行這樣的容器之間的連結或容器的更換,采用了能夠裝拆的各種聯
結^o例如,在(日本)特開2003-172487號公報中公開了如圖9所示那樣的連結裝置, 由插頭P與插座S構成,插頭P具備主流路和副流路,插座S具備主流路和副流路,能夠與 插頭進行嵌合,而且在嵌合后的狀態下能夠連通插頭的主流路和副流路。并且,在該連結裝置中,插座S的構成如下具有形成在固定于保持體1的閥壓體 2的外周的主流路2a、進而在主流路2a的外側形成的副流路2b、關閉這些流路2a、2b的閥 3a、3b,各閥3a、3b在彈簧4a、4b的作用力下被朝向閥座按壓,能夠將主流路2a以及副流路 2b關閉。另一方面,插頭P的構成如下具有形成在滑動自如地保持于閥保持體5的閥本體 6的外周的主流路6a、進而形成在主流路6a的外側的副流路6b、關閉這些流路6a、6b的閥 7a、7b,各閥7a、7b在彈簧8a、8b的作用力下被朝向閥座按壓,能夠將主流路6a以及副流路 6b關閉。當連接這樣的插座S和插頭P時,首先,插座S的副閥3b和插頭P的副閥7b抵接, 兩者分別克服彈簧4b、8b的作用力而向相互離開的方向移動,副流路2b、6b連通。進而,當連接插座S與插頭P時,插座S的主閥3a由插頭P的內筒體的端面推壓, 克服彈簧4a而后退,閥體從閥壓體2的閥座離開,打開與閥壓體2的主流路2a,并且,插座 S側的閥壓體的前端部平面與設于插頭P側的閥本體6的閥部件的平面抵接,克服彈簧8a 的作用力而推壓插頭P側的閥本體6,使閥本體后退而將插頭P側的主閥7a打開,從而與主 流路6a連通。
由此,當副流路連通時,從氣體供給源向容器內供給氣體,由該氣體壓力使內袋收縮,內袋內的液體能夠從插頭側的主流路經由插座側的主流路將液體送出到容器外。另外,近年來正開發著各種能夠由液體燃料直接發電的液體型燃料電池,作為以 甲醇作為燃料的直接甲醇型燃料電池(DMFC),由于無需改質器而能夠進行小型化,故而作 為便攜電子設備的電源的利用備受關注。特別是對于被稱為無源方式的直接甲醇型燃料電池(DMFC),燃料盒將作為液體燃 料的甲醇放入到設于燃料電池本體側的燃料罐中,連結燃料盒來直接補給甲醇,無須燃料 供給用的泵,能夠實現進一步的小型化(參照(日本)特開2005-71713號公報)。另外,對于有源方式的燃料電池,在燃料電池本體側設置了泵機構,連結放入有甲 醇的燃料盒,由泵機構將燃料盒內的甲醇吸出,朝向燃料罐進行補給。無論對于何種方式的甲醇型燃料電池,作為燃料的甲醇都使用濃度不同的各種甲 醇水溶液或純甲醇。另外,在燃料電池中,并不限于甲醇水溶液,也使用乙醇水溶液或純乙 醇等的乙醇燃料,或者使用二甲醚或蟻酸及其他的液體燃料。將上述(日本)特開2003-172487號公報所公開的連結裝置作為例如甲醇燃料電 池的燃料供給用的聯結器或者通過更換各容器而進行補給用的聯結器加以利用時,需要能 夠以簡單的操作進行可靠連結,而且在連結狀態下施加超過通常范圍的過度的力時,需要 在不使聯結器或設備本體發生破損的情況下簡單地釋放連結。另外,根據甲醇燃料電池規格而需要的甲醇濃度(純度)并不是一定的,在需要多 種濃度的甲醇時,希望開發出這樣的聯結器,即,能夠以簡單的操作進行可靠連結,而且能 夠僅供給與各甲醇燃料電池規格相對應的濃度的燃料,不會錯誤地供給其他濃度的燃料。
發明內容
從而,本發明的第一目的在于提供這樣一種能夠以簡單的操作可靠地連結、在施 加超過通常使用范圍的過度的力時能夠在發生破損之前釋放連結的聯結器,此外,還提供 能夠僅識別一組來進行裝拆的聯結器。另外,當將上述(日本)特開2005-71713號公報所公開的燃料電池用的液體燃料 放入到燃料盒內進行各種售賣等時,存在錯誤地補給不同種類的液體燃料的危險,預想到 會導致燃料電池的不良狀況。因此,期望開發能夠對應于所應使用的燃料種類進行簡單識別的燃料盒。從而,本發明的第二目的在于提供能夠對應于所應使用的燃料的種類進行簡單識 別的燃料電池用的燃料盒。為達成本發明的上述第一目的,本發明的第一方案的聯結器包括插座和插頭,所 述插座具有閥體和對閥體向關閉方向施力的施力機構,所述插頭具有閥體和對閥體向關閉 方向施力的施力機構而且與上述插座以能夠裝拆的方式嵌合連結,在嵌合連結狀態下釋放 兩閥體而能夠連通插座和插頭,其特征在于,在上述插座和上述插頭中的某一方上設置有 大致沿著以嵌合連結方向為中心的圓周方向傾斜的凸輪部,在上述插座和上述插頭中的另 一方上設置有在上述嵌合連結狀態之前不與上述凸輪部接觸的凸輪從動部,能夠利用過度 的旋轉力釋放連結。根據該聯結器,通過在插座和插頭的某一方上設置大致沿著以嵌合連結方向作為中心的圓周方向傾斜的凸輪部,在另一方上設置在嵌合連結狀態之前都不與凸輪部接觸的凸輪從動部,當施加超過通常使用范圍的過度的旋轉力時,能夠通過凸輪部和凸輪從動部 實現自動的連結釋放。由此,能夠在將容器內的甲醇供給到甲醇燃料電池或者更換容器本身時進行可靠 的連結,同時,相對于過度的力能夠在發生破損之前可靠地釋放連結。進而,本發明的第二方案的聯結器,在第一方案的基礎上,其特征在于,在上述插 座與上述插頭之間設置有保持連結狀態的連結保持機構。根據該聯結器,在插座和插頭之間設置保持連結狀態的連結保持機構,能夠可靠 地保持插座與插頭之間的連結狀態。另外,本發明的第三方案的聯結器,在第一或第二方案的基礎上,其特征在于,上 述凸輪部由在上述插頭上突出并傾斜的凸輪面構成,上述凸輪從動部作為供凸輪面嵌入的 凸輪從動槽形成在上述插座上。根據該聯結器,上述凸輪部由在上述插頭上突出并傾斜的凸輪面構成,上述凸輪 從動部作為供凸輪面嵌入的凸輪從動槽形成在上述插座上,由此,當對筆直連結的插座和 插頭施加旋轉方向的過度的力時,通過大致沿圓周方向傾斜的凸輪面和插座的凸輪從動槽 作用將插座和插頭拉開的力,從而能夠自動地釋放連結,而且,能夠一邊觀察突出的凸輪面 和凹陷的凸輪從動槽一邊可靠地進行連結操作。進而,本發明的第四方案的聯結器,在第一至第三方案中的任一方案的基礎上,其 特征在于,沿上述圓周方向設置有多個上述凸輪部以及上述凸輪從動部,無論過度的旋轉 力的方向如何都能進行釋放。根據該聯結器,通過沿圓周方向設置多個凸輪部以及凸輪從動部,與超過通常范 圍的過度的旋轉力的方向無關地,對于任意方向(順時針或逆時針)的旋轉力等都能夠自 動地進行釋放。另外,本發明的第五方案的聯結器,在第一至第四方案中的任意的基礎上,其特征 在于,上述凸輪部一體地設置在上述插頭的突出連結部和上述插座的插頭連結孔中的某一 方上,而且,上述凸輪從動部與上述插頭的突出連結部和上述插座的插頭連結孔中的另一 方一體地設置。根據該聯結器,通過將上述凸輪部與上述插頭的突出連結部和上述插座的插頭連 結孔中的某一方一體地設置,而且,將上述凸輪從動部與另一方一體地設置,能夠更加緊湊 地構成插頭和插座。另外,本發明的第六方案的聯結器,在第一至第五方案中任一方案的基礎上,其特 征在于,作為上述連結保持機構,在上述插頭和上述插座中的某一方上設置有卡合凹部,而 且在上述插頭和上述插座中的另一方上設置有卡合凸部,在上述插頭向上述插座連結嵌合 時,上述卡合凹部與上述卡合凸部能夠超越,并且在連結嵌合狀態下能夠相互卡合。根據該聯結器,作為連結保持機構,在插頭和插座中的某一方上設置有卡合凹部, 而且在插頭和插座中的另一方上設置有卡合凸部,在插頭向插座連結嵌合時,卡合凹部與 卡合凸部超越,之后在連結嵌合狀態下相互卡合,由此,能夠確保卡合實現的連結狀態,并 且對于超過通常使用范圍的大的力,通過超越來釋放連結。另外,本發明的第七方案的聯結器,在第六方案的基礎上,其特征在于,在上述卡合凹部和上述卡合凸部上,設置有將周向的一部分切除的切除部。根據該聯結器,通過在卡合凹部和卡合凸部上設置將周向的一部分切除的切除 部,能夠根據切除部的大小來調整保持連結狀態的卡合力或釋放連結狀態所需的力。另外,本發明的第八方案的聯結器,在第一至第七方案中的任一方案的基礎上,其 特征在于,在上述插頭和上述插座上,設置有僅使一組的上述插頭和上述插座嵌合連結的 識別機構。
根據該聯結器,在上述插頭和上述插座上,設置僅使一組的插頭和插座嵌合連結 的識別機構,能夠利用該識別機構簡單且可靠地僅識別出一組的插頭和插座而進行連結。另外,本發明的第九方案的聯結器,在第八方案的基礎上,其特征在于,上述識別 機構設置于上述凸輪部和上述凸輪從動部,通過改變上述凸輪部及上述凸輪從動部在與上 述插頭和上述插座的嵌合連結方向交叉的面上的縱向尺寸以及橫向尺寸而構成上述識別 機構。根據該聯結器,識別機構設置于凸輪部和凸輪從動部,通過改變上述凸輪部及上 述凸輪從動部在與插頭和插座的嵌合連結方向交叉的面上的縱向尺寸以及橫向尺寸而構 成識別機構,通過改變凸輪部或凸輪從動部的縱橫尺寸而非進深尺寸,能夠賦予識別性。另外,本發明的第十方案的聯結器,在第八或第九方案的基礎上,其特征在于,上 述識別機構通過組合上述插座的插頭連結孔和上述插頭的突出連結部的直徑的改變而能 夠進行識別。根據該聯結器,識別機構通過組合插座的插頭連結孔和插頭的突出連結部的直徑 的改變而能夠進行識別,在凸輪部或凸輪從動部的縱橫尺寸而非進深尺寸的基礎上,還組 合了插頭前端的直徑和與其嵌合的插座的開口直徑的改變,由此能夠賦予識別性。進而,根據本發明的第十一方案的聯結器,在第一至第十方案中的任一方案的基 礎上,其特征在于,在上述插座及上述插頭上分別設置同色的識別部而能夠進行識別。根據該聯結器,通過在插座及插頭上分別設置同色的識別部而能夠進行識別,從 而能夠在視覺上進行識別。另外,本發明的第十二方案的聯結器包括插座和插頭,所述插座具有閥體和對閥 體向關閉方向施力的施力機構,所述插頭具有閥體和對閥體向關閉方向施力的施力機構, 而且與上述插座以能裝拆的方式嵌合連結,在嵌合連結狀態下釋放兩閥體而能夠連通插座 和插頭,其特征在于,在上述插座和上述插頭中的某一方上設置有鍵槽或鍵,在上述插座和 上述插頭中的另一方上設置有環狀部件,該環狀部件具有與上述鍵槽或鍵嵌合的鍵或鍵 槽,并且該環狀部件能夠以上述插頭和插座的連結中心軸為中心旋轉。根據該聯結器,在插座和插頭的某一方上設置鍵槽或鍵,將與該鍵槽或鍵嵌合的 鍵或鍵槽設在環狀部件上,將環狀部件能夠旋轉地設在另一方上,通過鍵槽和鍵進行插座 和插頭的識別,當施加超過通常使用范圍的過度的旋轉力時,通過旋轉環狀部件,不會作用 不合理的力。由此,在將容器內的甲醇供給到甲醇燃料電池、或者更換容器本身時能可靠地連 結規定的部件,同時相對于過度的旋轉力能夠防止破損。另外,本發明的第十三方案的聯結器,在第十二方案的基礎上,其特征在于,在上 述插座與上述插頭之間設置有保持彼此的連結狀態的連結保持機構。
根據該聯結器,在插座和插頭之間設置保持彼此的連結狀態的連結保持機構,能 夠可靠地保持插座與插頭之間的連結狀態。另外,本發明的第十四方案的聯結器,在第十三方案的基礎上,其特征在于,上述 連結保持機構設置在上述插座及上述插頭中的某一方的上述鍵槽和上述插座及上述插頭 中的另一方的上述鍵之間。根據該聯結器,將連結保持機構設置在插座及插頭中某一方的鍵槽和另一方的鍵 之間,可容易地確保連結保持機構的設置空間,能夠緊湊地構成。另外,本發明的第十五方案的聯結器,在第十二或第十三方案的 基礎上,其特征在 于,將上述連結保持機構設置在上述插座和上述插頭中的某一方的上述環狀部件與另一方 之間。根據該聯結器,作為連結保持機構,利用插座和插頭中的某一方的環狀部件,在該 環狀部件與插座和插頭中的另一方之間進行連結保持,由此,用于連結保持的部件的單方 與環狀部件共用,使得構成簡化。另外,根據本發明的十六方案的聯結器,在第十二至第十五方案中的任一方案的 基礎上,其特征在于,上述連結保持機構通過在上述插座和上述插頭中的某一方上設置卡 合部、在上述插座和上述插頭中的另一方上設置與該卡合部卡合的彈性卡合部件而構成。根據該聯結器,連結保持機構通過在插座和插頭中的某一方上設置卡合部、在插 座和插頭中的另一方上設置與該卡合部卡合的彈性卡合部件而構成,可利用與卡合部卡合 的彈性卡合部件的彈性變形使該卡合部卡合,從而進行連結保持或釋放。另外,本發明的第十七方案的聯結器,在第十二至第十六方案中的任一方案的基 礎上,其特征在于,在上述鍵槽和上述鍵之間,設置識別上述插頭和上述插座的識別機構。根據該聯結器,在鍵槽和鍵之間,設置識別插頭和插座的識別機構,能夠通過改變 鍵槽和鍵的形狀、配置、個數等來進行識別。另外,本發明的第十八方案的聯結器,在第十二至第十七方案中的任一方案的基 礎上,其特征在于,將上述環狀部件在圓周方向上分割為多個部分,而且,設置彈性地對分 割開的多個部分進行連結保持的彈性連結機構。根據該聯結器,將環狀部件在圓周方向上分割為多個部分,而且,設置彈性地對分 割開的多個部分進行連結保持的彈性連結機構,能夠進行變形使得彈性連結的分割構造的 環狀部件打開,從而不僅是旋轉力,即便對于彎曲方向的過度的力也能夠防止破損。另外,本發明的第十九方案的聯結器,在第十二至第十八方案中的任一方案的基 礎上,其特征在于,在上述插座及上述插頭中的某一方的上述環狀部件與上述插座及上述 插頭中的另一方之間,設置有旋轉阻力機構,該旋轉阻力機構使得該環狀部件在被推壓時 難以轉動而在受到過大的旋轉力時則能夠旋轉。 根據該聯結器,在插座及插頭中的某一方的環狀部件與插座及插頭中的另一方之 間,設置有旋轉阻力機構,該旋轉阻力機構使得該環狀部件在被推壓時難以轉動而在受到 過大的旋轉力時則能夠旋轉,在插座和插頭連結時,通過推壓來抑制旋轉,從而連結容易, 受到過大的旋轉力就會旋轉,從而能夠防止破損。 另外,本發明的第二十方案的聯結器,在第十二至第十九方案中的任一方案的基 礎上,其特征在于,在上述插頭側和上述插座側之間,設置有凸輪機構,該凸輪機構使得能夠通過繞中心軸相對旋轉被連結保持的插頭和插座而解除連結。根據該聯結器,在插頭側和插座側之間,設置有凸輪機構,該凸輪機構使得能夠通 過繞中心軸相對旋轉被連結保持的插頭和插座而解除連結,通過繞中心軸相對旋轉插座和 插頭,在施加超過通常使用范圍的過度的旋轉力時,能夠將旋轉力轉換為軸向的力而自動 地釋放連結。另外,本發明的第二十一方案的聯結器,在第二十方案的基礎上,其特征在于,上 述凸輪機構的凸輪由端面凸輪構成并且設置在上述鍵槽形成側或鍵形成側,另一方面,從 動于該端面凸輪的凸輪從動件設置在上述鍵形成側的環狀部件上或鍵槽形成側。根據該聯結器,凸輪機構的凸輪由端面凸輪構成并且設置在鍵槽形成側或鍵形成 側,另一方面,從動于該端面凸輪的凸輪從動件設置在鍵形成側的環狀部件上或鍵槽形成 側,由設在環狀部件上的端面凸輪或凸輪從動件構成凸輪機構的一方,能夠簡化結構地設 置凸輪機構。達成本發明第二目的的第二十二方案的燃料電池用的燃料盒,向利用液體燃料進 行發電的燃料電池本體的燃料罐補給燃料,其特征在于,至少具備以下構成部件本體容 器,收納液體燃料并具有連結噴嘴部;連接件,設置在該本體容器的連結噴嘴部上,能夠與 上述燃料電池本體的燃料罐側裝拆,并且設有液體燃料識別鍵機構;以及蓋,覆蓋該本體容 器的上述連結噴嘴部,在這些作為燃料盒構成部件的本體容器、連接件、蓋的至少外表面部 分或使用時向外側露出的部分的任意部分上,設置有與液體燃料的類別對應的內容物顯示 機構。根據該燃料電池用的燃料盒,在向采用液體燃料進行發電的燃料電池本體的燃料 罐補給燃料的燃料電池用的燃料盒中,在作為燃料盒構成部件的本體容器、連接件、蓋的至 少外表面部分或使用時向外側露出的部分的任意部分上設置與液體燃料的類別對應的內 容物顯示機構,能夠通過外表面部分的內容物顯示機構在通常的狀態下簡單地識別燃料的 類別,通過在使用時向外側露出的部分的內容物顯示機構,能夠在使用前的狀態下簡單地 識別燃料的類別。由此,即使燃料電池用的液體燃料被裝入燃料盒而進行各種售賣時也可防止錯誤 地補給不同類別的液體燃料,能夠防止導致燃料電池的不良狀況。本發明的第二十三方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二方案的基礎上,其特 征在于,將上述本體容器作為內側容器,設置收納該內側容器的具有剛性的外側容器,上述 蓋設置成覆蓋該外側容器或上述內側容器的上述連結噴嘴部,在這些作為燃料盒構成部件 的上述內側容器、上述連接件、上述外側容器、上述蓋的至少外表面部分或使用時向外側露 出的部分的任意部分上,設置與液體燃料的類別對應的上述內容物顯示機構。根據該燃料電池用的燃料盒,將上述本體容器作為內側容器,設置收納該內側容 器的具有剛性的外側容器,上述蓋設置成覆蓋該外側容器或上述內側容器的上述連結噴嘴 部,在這些作為燃料盒構成部件的內側容器、連接件、外側容器、蓋的至少外表面部分或使 用時向外側露出的部分的任意部分上,設置與液體燃料的類別對應的內容物顯示機構,即 使具備內側容器和外側容器也能夠通過外表面部分的內容物顯示機構在通常的狀態下簡 單地識別燃料的類別,通過在使用時向外側露出的部分的內容物顯示機構,能夠在使用前 的狀態下簡單地識別燃料的類別。
另外,本發明的第二十四方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二或第二十三方 案的基礎上,其特征在于,由與燃料的種類、濃度等類別相對應的著色部以及/或者盲文顯 示部構成上述內容物顯示機構。根據該燃料電池用的燃料盒,由與燃料的種類、濃度等類別相對應的著色部以及/ 或者盲文顯示部構成上述內容物顯示機構,能夠通過著色部和盲文顯示部的雙方、或者僅 著色部、僅盲文顯示部來簡單地識別燃料的種類或濃度等類別。另外,本發明第二十五方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二至第二十四方案 中的任一方案的基礎上,其特征在于,將上述內容物顯示機構設置在使用時不與液體燃料 接觸的上述構成部件上。根據該燃料電池用的燃料盒,將上述內容物顯示機構設置在使用時不與液體燃料 接觸的上述構成部件上,內容物顯示機構不會受到因與燃料接觸而帶來的影響,例如沒有 來自著色劑的金屬離子向燃料溶出的問題等,增大了所能夠使用的著色劑等的自由度。另外,本發明的第二十六方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二至第二十五方 案的任一方案的基礎上,其特征在于,將上述內容物顯示機構還設置在上述燃料電池本體 側。根據該燃料電池用的燃料盒,將上述內容物顯示機構還設置在上述燃料電池本體 側,除了燃料盒側的內容物顯示機構之外,還使用燃料電池本體側的內容物顯示機構,利用 這兩者能更為可靠地識別所應使用的燃料。
另外,本發明的第二十七方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十三至第二十六方 案中的任一方案的基礎上,其特征在于,上述內側容器由具有擠壓性(撓性)的合成樹脂制 瓶構成,上述外側容器收納上述內側容器并能通過擠壓上述內側容器的至少一部分而將液 體燃料擠出。根據該燃料電池用的燃料盒,上述內側容器由具有擠壓性(撓性)的合成樹脂制 瓶構成,上述外側容器收納上述內側容器并能通過擠壓上述內側容器的至少一部分而將液 體燃料擠出,通過經由外側容器推壓合成樹脂制的擠壓性的內側瓶的一部分,能夠壓出液 體燃料,無需泵等即可進行補給。另外,本發明的第二十八方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十三至第二十六方 案中的任一方案的基礎上,其特征在于,上述內側容器是在一端安裝有連接件的袋狀容器, 通過設置在上述連接件和上述燃料電池本體的上述燃料罐之間的泵機構將收納在上述內 側容器中的內容液體吸出而朝向上述燃料罐補給。根據該燃料電池用的燃料盒,上述內側容器是在一端安裝有連接件的袋狀容器, 通過設置在上述連接件和上述燃料電池本體的上述燃料罐之間的泵機構將收納在上述內 側容器中的內容液吸出而朝向上述燃料罐供給,能夠相對于具備泵機構的燃料罐從袋狀的 內側容器吸出液體燃料而進行補給。進而,本發明的第二十九方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二至第二十八方 案中的任一方案的基礎上,其特征在于,在連接件的周圍配置有鍵部件,該鍵部件以與上述 連接件分體的形式成型并且附設有上述液體燃料識別鍵機構。根據該燃料電池用的燃料盒,在連接件的周圍配置有鍵部件,該鍵部件以與上述 連接件分體的形式成型并且附設有上述液體燃料識別鍵機構,由此,能夠通過鍵部件簡單地識別液體燃料的類別,還能夠利用該鍵部件進行內容物顯示。另外,本發明的第三十方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十九方案的基礎上,其 特征在于,由能夠繞上述連接件的中心軸旋轉的環部件構成上述鍵部件。根據該燃料電池用的燃料盒,由能夠繞上述連接件的中心軸旋轉的環部件構成上 述鍵部件,即使借助具備與連接件分體的環部件也能夠簡單地識別液體燃料的類別,還能 夠利用該環部件進行內容物顯示。進而,本發明的第三十一方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二至第三十方案 中的任一方案的基礎上,其特征在于,在上述連接件或上述環部件上,設置有在連結狀態之 前不起作用而在過度的旋轉力作用下能夠釋放連結的凸輪機構。根據該燃料電池用的燃料盒,在上述連接件或上述環部件上,設置有在連結狀態 之前不起作用而在過度的旋轉力作用下能夠釋放連結的凸輪機構,通過設在連接件或環部 件上的凸輪機構,在有過度的旋轉力施加時釋放連結,由此,能夠防止連接件或燃料電池本 體側的損傷,還能夠防止燃料的泄漏等,而且利用該凸輪機構還能夠進行內容物顯示。
另外,本發明的第三十二方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十三至第二十七或 第二十九至第三十一方案中的任一方案的基礎上,其特征在于,上述外側容器形成為能夠 對上述內側容器的除了上述連接件以外的部分進行收納,而且上述外側容器具備按鈕,該 按鈕按壓上述內側容器使內側容器收縮而擠出液體燃料。根據該燃料電池用的燃料盒,能夠通過按壓設于外側容器上的按鈕來使內側容器 收縮而壓出液體燃料,無需使用泵便能夠補給液體燃料,還能夠利用該按鈕進行內容物顯
7J\ ο進而,本發明的第三十三方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十二至第三十二方 案中的任一方案的基礎上,其特征在于,上述蓋由包括內裝蓋和外裝蓋的雙重蓋構成,該內 裝蓋是螺紋式的,該外裝蓋覆蓋該內裝蓋并且安裝成能夠旋轉且能夠在有限范圍內沿軸向 移動,在壓下并旋轉外裝蓋時,外裝蓋能夠與該內裝蓋一體化地旋轉,而在僅旋轉外裝蓋 時,外裝蓋能夠空轉。根據該燃料電池用的燃料盒,上述蓋由包括內裝蓋和外裝蓋的雙重蓋構成,該內 裝蓋是螺紋式的,該外裝蓋覆蓋該內裝蓋并且安裝成能夠旋轉且能夠在有限范圍內沿軸 向移動,在壓下并旋轉外裝蓋時,外裝蓋能夠與該內裝蓋一體化地旋轉,而在僅旋轉外裝蓋 時,外裝蓋能夠空轉,形成內裝蓋和外裝蓋的雙重蓋,僅旋轉外裝蓋時,不會旋轉內裝蓋,不 與壓入操作組合就不能旋轉,由此,能夠防止孩子錯誤地打開蓋等,能夠更為安全地加以使 用。另外,本發明的第三十四方案的燃料電池用的燃料盒,在第二十九至第三十一方 案中的任一方案的基礎上,其特征在于,上述鍵部件和上述環部件中的至少某一個通過將 著色劑混入合成樹脂原料進行成型而被預先著色。根據該燃料電池用的燃料盒,上述鍵部件和上述環部件中的至少某一個通過將著 色劑混入合成樹脂原料進行成型而被預先著色,通過對應于燃料的種類來改變將著色劑混 入合成樹脂原料進行成型時的顏色,能夠簡單地識別燃料,而且由于不與燃料接觸,所以金 屬離子不會從著色劑溶出到燃料內,能夠在與使用時的燃料電池本體連接之前進行確認, 能夠可靠地防止誤安裝。
圖IA 圖IC是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的一個實施 方式的插座的仰視圖、A-A剖視圖以及其B-B剖視圖。圖2A 圖2E是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的一個實施 方式的插頭的俯視圖、主視圖、側視圖、A-A剖視圖以及B-B剖視圖。圖3是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的一個實施方式的 插頭的概略立體圖。圖4A 圖4B是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的一個實施 方式的連結前的A-A方向和B-B方向的剖視圖以及連結保持狀態的A-A方向和B-B方向的 剖視圖。圖5A 圖5E表示在省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的一個 實施方式,其中圖5B至圖5E分別說明了能夠由識別機構嵌合連結的場合1) 4)和無法 嵌合連結的場合即1) 4)以外的三種干涉狀態。圖6A 圖6D是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的僅表示另 一個實施方式的插頭的仰視圖、主視圖、側視圖以及A-O-B剖視圖。圖7A 圖7C是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的僅表示另 一個實施方式的插頭的俯視圖、主視圖、側視圖。圖8A 圖8C是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構加以表示的僅表示另 一個實施方式的插頭的俯視圖、主視圖、側視圖。圖9是現有的連結裝置的縱剖視圖。圖IOA 圖IOB是本發明聯結器的一個實施方式的插座和插頭分離的狀態的縱剖 視圖以及插座的仰視圖。圖11是本發明聯結器的一個實施方式的插座和插頭的嵌合連結狀態的縱剖視 圖。圖12A 圖12B是本發明的聯結器的一個實施方式,其中圖12A是插座的縱剖視 圖以及局部立體圖,圖12B是插頭的縱剖視圖以及外觀立體圖。圖13是本發明的聯結器的一個實施方式的嵌合連結狀態的縱剖視圖。圖14A和圖14B是本發明的聯結器的一個實施方式的變型例的局部縱剖視圖以及 俯視圖。圖15A和圖15B是省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構而加以表示的另一 個實施方式的分離狀態的縱剖視圖以及嵌合連結狀態的縱剖視圖。圖16A和圖16B是本發明的聯結器的另一個實施方式的分離狀態的縱剖視圖以及 嵌合連結狀態的縱剖視圖。圖17A和圖17B涉及本發明的聯結器的一個實施方式,其中圖17A是插座以及插 頭的分離狀態的縱剖視圖,圖17B是插頭側的插頭本體以及鍵環的分解立體圖。圖18A和圖18B是本發明聯結器的一個實施方式的插座以及插頭的分離狀態的縱剖視圖以及局部立體圖。圖19A和圖19B是本發明的聯結器的一個實施方式的嵌合連結狀態的縱剖視圖以及局部立體圖。圖20A和圖20B是本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的整體的主視圖以及縱剖視圖。圖21A和圖21B是本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的內側容器的主視圖以及側視圖。圖22是連同本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的收納在外側容器內的內側容器一起表示的連接件的概略剖視圖。圖23A和圖23B是本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的連接件上設置 的凸輪機構的說明圖以及燃料電池本體側的連接件的概略立體圖。圖24A 圖24C是本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的連接件上設置 的液體燃料識別機構的環部件的主視圖、俯視圖以及側視圖。圖25A和圖25B是本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的外裝蓋以及內 裝蓋各自的主視圖以及剖視圖。圖26A和圖26B是表示本發明的燃料電池用的燃料盒的一個實施方式的安裝了外 裝蓋以及內裝蓋的空轉狀態以及旋轉狀態的剖視圖。
具體實施例方式下面,參照附圖詳細說明本發明的實施方式。圖IA至圖4B涉及省略本發明的聯結器的閥體以及其施力機構進行表示的一個實 施方式,圖IA 圖IC是插座的仰視圖,A-A剖視圖以及其B-B剖視圖,圖2A 圖2E是插 頭的俯視圖、主視圖、側視圖,A-A剖視圖以及B-B剖視圖,圖3是插頭的概略立體圖,圖4A 和圖4B是連結前的A-A方向和B-B方向的剖視圖以及連結保持狀態的A-A方向和B-B方 向的剖視圖。該聯結器10由插座S10、和與該插座SlO嵌合連結的插頭PlO構成,例如在甲醇燃 料電池的本體側設置插座S10,在作為甲醇容器的盒側設置插頭P10,使彼此連通而用于將 燃料補充到本體側,或者用于更換盒本身。該插座Sio的主要部分除了采用非金屬材料、例 如聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)等之外,還適合使用 具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等特種工程塑料、或者聚對苯二甲酸 乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等通用工程塑料。在以下的說明中,以圖面上的上下為基準進行說明,但并不對實際向容器本體安 裝的方向構成任何限制,在任何方向上都能夠實施。該聯結器10的插座S10,通過在插座部件11的中心部安裝大致圓筒狀的插座本 體12而構成,經由插座本體12的中間部外周的兩根突條部12a定位在插座部件11的槽部 中,其中所述插座部件11安裝在形成于燃料電池本體的凹狀的安裝孔中。在該插座本體12上,在中間部一體地形成分隔部12b,貫通該分隔部12b地在中心 部形成流路12c,在該分隔部12b的基端部側(在圖中是上端部側)的流路12c上,設置未 圖示的閥體以及對該閥體向關閉方向施力的彈性體,在分隔部12b的前端部側(在圖中是 下端部側)的流路12c上,形成與插頭P連結用的插頭連結孔12d。該插頭連結孔12d形成為上端為小徑、從中間部起下方為大徑的圓筒狀,由圓錐部和圓筒部構成。并且,在該插座SlO中,通過伴隨著與插頭PlO的連結來操作與未圖示的閥體一體 的操作部,閥體自動地開閉。接著,與這樣的插座SlO嵌合連結的聯結器10的插頭P10,例如與插座SlO相同, 主要部分除了采用非金屬材料、例如聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、高密度聚乙烯(HDPE)、 聚苯乙烯(PS)等之外,還適合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等 特種工程塑料、或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛 (POM)等通用工程塑料。該插頭PlO如圖2A至圖2E所示那樣,具備大致圓筒狀的插頭本體16,該插頭本 體16安裝在放置甲醇的容器的噴嘴的前端部外周,其中甲醇作為未圖示燃料電池的燃料, 在插頭本體16的基端部(在圖中為下端部)的圓筒狀的大徑圓筒部16a中插入未圖示的 容器的噴嘴,在下端內周的卡止環部16b上卡止容器的噴嘴而安裝在容器上。在該插頭本體16上,在前端部形成突出而安裝于插座SlO的插頭連結孔12d中的 大致圓筒狀的突出連結部16c,在包括該突出連結部16c的插頭本體16的中心部貫通形成 有流路16d。在該插頭本體16內,與插座SlO同樣地設置有未圖示的閥體以及向關閉方向對該 閥體施力的彈性體。安裝于插座SlO的插頭連結孔12d中的插頭PlO的突出連結部16c,與插頭連結 孔12d的內側形狀對應地是上方小徑且下方大徑的兩段圓筒狀,在中間部的臺階部安裝有 密封用的0形環17。由此,當將0形環17插入插頭連結孔12d的下方的大徑部時,開始由0形環17的 外周面進行的密封,進而0形環17抵碰插頭連結孔12d的圓錐部,由此前端面也被密封。并且,在該插頭PlO中,通過隨著與插座SlO的連結來操作與閥體成一體的操作 部,自動地使閥體開閉,形成連結狀態,由此,插頭Pio的流路16d與插座SlO的流路12c以 密封狀態連通。另外,也可以將插座SlO和插頭PlO的密封形成為這樣的形式在插座SlO側設置 由彈性體構成的密封件,以該密封件和插頭PlO的前端面進行密封。在這樣的聯結器10之中,為了保持插座SlO和插頭PlO的連結狀態而設置了連結 保持機構20,例如將連結保持機構20的一方側形成為卡合凹部21,將配合側形成為卡合凸 部22,以在直線方向上超越的方式進行彼此的卡合或卡合解除,能夠通過壓入這一個動作 使其卡合而保持連結,并能通過拉出這一個動作進行解除。并且,在該聯結器10的插座SlO中,在安裝于燃料電池本體的安裝孔中的插座部 件11的插頭連結孔12d的內周下端部,作為連結保持機構20的一方側的卡合凹部21具 備從下端向上方收窄的傾斜面21a和傾斜面21a上端的水平的卡合面21b,如圖IA至圖 IC所示那樣,在圓周的左右兩側(隔著插座SlO的中心軸的左右的對角位置)上形成切除 部21c,能夠在進行插入使得作為配合側的后述插頭PlO側的卡合凸部22超越之后實現卡
I=I O另一方面,在該聯結器10的插頭PlO中,如圖2A至圖2E、圖3所示那樣,在插頭 本體16的突出連結部16c的基端部外周,作為保持與插座SlO的連結狀態的連結保持機構20的配合側,與插座SlO的插頭連結孔12d內的卡合凹部21對應地,以向外側突出的方式 形成卡合凸部22,該卡合凸部22具備從下端向上方收窄的傾斜面22a和傾斜面22a下端的 水平的卡合面22b。另外,如圖2A至圖2E、圖3所示那樣,該卡合凸部22在圓周的左右兩側(隔著插 頭PlO的中心軸的左右的對角位置)上形成切除部22c。由此,當將具備卡合凸部22的插頭PlO插入到成為配合側的插座SlO側的卡合凹 部21時,進行推入使得傾斜面22a和傾斜面21a相互超越,當插入結束之后,卡合凸部22 的下端的卡合面22b與卡合凹部21的上端的卡合面21b卡合,連結狀態得到保持。另外,在解除連結時,從構成配合側的插座SlO側的卡合凹部21拉拔具備卡合凸 部22的插頭PlO的話,則卡合凸部22的下端的卡合面22b與卡合凹部21的上端的卡合面 2Ib的卡合由于兩個卡合面相互超越而被解除,之后傾斜面22a和傾斜面2Ia—面接觸一面 被拉開,形成連結狀態被釋放的分離狀態。
因此,在該連結保持機構20中,在使卡合凹部21和卡合凸部22相互超越之后,使 得卡合面21b、22b彼此卡合,由此來確保保持力,所以,能夠通過改變切除部21c、22c的大 小來改變保持連結狀態的保持力,與此同時還能夠調整解除連結時的釋放力。在這樣的連結保持機構20中,通過在插座SlO的插頭連結孔12d和插頭PlO的突 出連結部16c上設置卡合凹部21和卡合凸部22,能夠極力地減小設置空間,對于厚度薄的 裝置等也能夠簡單地進行設置。另外,在該聯結器10中,當在以插座SlO或插頭PlO的中心軸為中心的旋轉方向 上施加超過通常使用范圍的過度的力(強制旋轉的力)時,存在聯結器10或本體側的設備 損壞的危險,故設置釋放機構30。該釋放機構30在插座SlO和插頭PlO的某一方上設置凸輪部31,在另一方上設置 凸輪從動部32,通過將過度的旋轉力變換為插拔方向的拉開力,能夠自動地解除連結。該釋放機構30的一方的凸輪部31在與插頭PlO的突出連結部16c同心的圓周狀 的對角位置上以凸輪面31a的形式構成,凸輪面31a在圓周方向兩側具備傾斜面,該傾斜面 沿著順沿于大致圓周的方向也就是弦方向朝上突出,與由該朝上突出的凸輪面31a構成的 凸輪部31對應地,在插座SlO的插座部件11的插座本體12的對角位置上,作為與凸輪形 狀對應的槽的凸輪從動部由凸輪從動槽32構成,并且該凸輪從動部形成在插頭連結孔12d 的兩側,該凸輪面31a和凸輪從動槽32a在將插頭PlO和插座SlO嵌合連結的狀態之前至 少不會接觸。并且,這些凸輪面31a以及凸輪從動槽32a形成為大致與插頭PlO的直徑相同的 上下寬度,能夠設置在與聯結器10相同的設置空間內。因此,當在插頭PlO和插座SlO之間相對地施加以其中心軸作為中心的旋轉方向 的力時,沿著大致圓周方向的凸輪部31的凸輪面31a和凸輪從動部32的凸輪從動槽32a 一面接觸一面旋轉,從而中心軸方向的力作用于插頭PlO和插座SlO之間,相互拉開地使得 連結狀態自動被釋放,借助該釋放機構30,當有超過通常使用范圍的過度的旋轉方向的力 施加時,能將連結狀態自動釋放。這樣,不會破壞聯結器10,也不會破壞本體部分的設備,即使施加超過通常使用范 圍的過度的力,也能夠安全且自動地從插座SlO上拆下插頭P10。
另外,通過利用該釋放機構30,在從插座SlO上拆卸插頭PlO的時候,也能夠通過 施加旋轉力來簡單地產生拉開的力,從而進行拆卸。在這樣構成的聯結器10中,如圖4A和圖4B所示那樣,在連結保持插座SlO和插 頭Pio的場合,在將插頭PlO的突出連結部16C插入到插座SlO的插頭連結孔12d中的同 時,使卡合凸部22與設有連結保持機構20的卡合凹部21的插座部件11相向地筆直推入。這樣的話,當插頭PlO的突出連結部16c的0形環17插入到插座SlO的插頭連結 孔12d的下方的大徑部內時,由0形環17的外周面開始進行密封,隨著用設于插座SlO以 及插頭PlO的閥體彼此上的未圖示出的操作部進行連結操作,閥體自動地打開,插頭PlO的 流路16d和插座SlO的流路12c以密封狀態連通,進而0形環17與插頭連結孔12d的圓錐 部抵接,從而前端面也被密封,形成更完全的密封狀態。隨著這樣的連結操作,在連結保持機構20中,卡合凹部21的下端的傾斜面21a和 卡合凸部22的傾斜面22a —面接觸一面被推壓,發生彈性變形,進而通過推入插頭P10,卡 合凹部21和卡合凸部22相互超越的同時形成卡合面21b和卡合面22b接觸的卡合狀態, 連接狀態得以保持。另一方面,在解除連結保持狀態的場合,當從插座SlO拉拔插 頭PlO時,卡合凹部 21的卡合面21b和卡合凸部22的卡合面22b向外側推擴地彈性變形,相互的卡合被解除之 后,進而通過進行拉拔,能夠一面使卡合凹部21的傾斜面21a和卡合凸部22的傾斜面22a 接觸一面進行拆卸地將連結保持狀態解除。根據這樣的聯結器10,能夠僅通過壓入/拉拔操作將插座SlO和插頭PlO連結或 者解除連結,能夠簡單地通過一個動作進行操作。由此,能夠減小設置空間,例如與通過組 合插拔和轉動而形成連結保持狀態的機構(扭鎖機構)相比,無需確保用于轉動的空間,能 夠使得空間進一步節省。另外,在該聯結器10的連結保持機構20中,由于是使具備切除部21c以及切除部 22c的卡合面21b以及卡合面22b卡合來形成連結保持狀態,所以,能夠利用切除部21c、 22c減小卡合力,當成為在插頭PlO等上施加了大的軸向力的過負荷狀態時,聯結器10的構 成部件不會折斷或損壞,便能解除連結狀態,將插頭PlO從插座SlO安全地拆下。另外,當在插頭PlO和插座SlO之間在以其中心軸為中心的旋轉方向上相對地施 加有超過通常使用范圍的過度的力時,沿著大致圓周方向的凸輪部31的凸輪面31a和凸輪 從動部32的凸輪從動槽32a接觸并旋轉,由此使中心軸方向的力作用于插頭PlO和插座 SlO之間,能夠相互拉開地將連結狀態自動釋放,不會損壞聯結器10也不會破壞本體部分 的設備,能夠將插頭PlO從插座SlO安全且自動地拆下。并且,在該自動釋放之際,由于在 卡合凹部21和卡合凸部22上設置了切除部21c、22c,所以,通過插頭PlO以及插座SlO的 旋轉使卡合凹部21和卡合凸部22位于另一方的切除部22c、21c中,能夠以更小的力釋放 連結狀態。進而,在該聯結器10中,由于超越卡合凹部21和卡合凸部22地形成連結保持狀 態或解除連結狀態,尤其是在連結操作之際超越之后成為卡合狀態,所以,能夠產生咬扣 感,能夠了解到已可靠地變成卡合狀態。接著,在該聯結器10中,識別機構40例如用于使甲醇燃料電池所應使用的燃料即 甲醇的濃度不同的容器的插頭Pio無法連結,作為識別機構40的一種,有下述方式改變釋放機構30的對角位置上的兩個凸輪部31和作為這兩個凸輪部所嵌入的槽的兩個凸輪從動部32在與它們的嵌合連結方向交叉的平面即正交平面上的縱橫方向尺寸,即,改變凸輪部 31以及凸輪從動部32在大致圓周方向上的大小(寬度)以及大致半徑方向上的大小(厚 度),來賦予識別功能。在該識別機構40中,通過改變對角位置的兩個凸輪面31a和這兩個凸輪面31a所 嵌入的凸輪從動槽32a的寬度B以及厚度D,僅能夠嵌合連結一組插頭PlO和插座S10,所 以,例如如圖5A所示那樣,在識別四種的場合,1)寬度Bi、厚度Dl ;2)寬度B2、厚度D2 ;3) 寬度 B3、厚度 D3 ;4)寬度 B4、厚度 D4,其中 Bl > B2 > B3 > B4, Dl < D2 < D3 < D4。并且,在該識別機構40中,利用的是當施加超過通常使用范圍的過度的力(強制 旋轉的力)時釋放連結狀態的釋放機構30的凸輪部31和凸輪從動部32,所以在凸輪部31 和凸輪從動部32之間的旋轉方向上設置必要的間隙,通過賦予該間隙以上的寬度B與厚度 D之尺寸差,能夠進行識別,將間隙設為例如0. Imm左右,將尺寸差設為例如0. 3 0. 5mm左 右οS卩,通過組合寬度B的增大和厚度D的減小,可識別其他類別,如果是大寬度和大 厚度的組合,則大寬度大厚度的凸輪從動槽32a將無法識別出小寬度小厚度的凸輪面31a 而能直接使它們嵌合連結,但本發明的方式則可以防止這種情況。另外,圖5B至圖5E中分 別表示能夠嵌合連結的場合⑴ ⑷以及無法嵌合連結的場合即⑴ ⑷以外的三種 干涉狀態。由此,在該聯結器10中,在將插頭PlO插入連結到插座SlO中時,凸輪面31a嵌 入到凸輪從動槽32a中,在它們之間附加識別功能,只能嵌入預定的一組,能夠將一個插座 SlO和一個插頭PlO完全地區別于其他的插座及插頭而進行連結。因此,在上述的場合,能夠進行1) 4)這四種識別,進而通過增大寬度B以及厚 度D的最大尺寸和最小尺寸之差,增多具有尺寸差的組合,可以增多所能夠識別的種類。另一方面,這樣當所能夠識別的樣式增多時,就會難以從外觀上區分凸輪面31a 或凸輪從動槽32a的尺寸差,但例如也可以將下述特征組合來更為簡單地進行識別可以 將能夠嵌合連結的聯結器10的插座SlO和插頭PlO設成同一顏色來用顏色區分,或者可以 將能夠嵌合連結的插座SlO和插頭PlO設計成相同的色彩花紋。另外,當兩個凸輪部或凸輪從動部的配置為對角位置時,保持連結狀態的場合以 及由凸輪進行自動連結釋放的場合所施加的力的平衡良好,能夠較薄地構成聯結器自身的 厚度,能夠將設置空間形成為最小,但也可以不設計成對角位置,改變相互的角度來增大所 能夠識別的樣式。另外,也可以將釋放機構以及識別機構的凸輪部以及凸輪從動槽的設置位置在插 座和插頭之間相互顛倒來進行設計。接著,根據圖6A至圖6D就本發明聯結器的另外一個實施方式進行說明,對于與已 說明過的上述實施方式相同的部分標注以相同的附圖標記而省略其說明。圖6A至圖6D是僅表示本發明聯結器的插頭的俯視圖、主視圖、側視圖以及Α_0_Β 剖視圖。在該聯結器IOA中,將釋放機構30A構成得更為緊湊,該釋放機構30A將凸輪部 31A設置在插座SlO和插頭PlO的某一方上,在另一方上設置凸輪從動部32A,通過將過度的旋轉力變換為插拔方向的拉開力,從而能夠自動地解除連結。該釋放機構30A的一方的凸輪部31A在插頭PlO的突出連結部16c的基端部外周的對角位置上設置具備向上方突出的傾斜面的凸輪面31Aa,與由該向上方突出的凸輪面 31Aa構成的凸輪部31A對應地,在省略圖示的插座SlO的插座部件11的插座本體12成一 體的對角位置,在插頭連接孔的兩側以凸輪從動槽的形式形成凸輪從動部,該凸輪從動部 是與凸輪形狀對應的槽。該凸輪面31Aa和未圖示的凸輪從動槽設計成,在將插頭PlO和插座SlO嵌合連結 的狀態之前至少不會發生接觸。并且,這些凸輪面31Aa和凸輪從動槽形成為大致比插頭PlO的直徑小的上下寬 度,還考慮從突出連結部16c起的外周方向兩側的突出量以實現緊湊化。由此,與聯結器10相比較,能夠設置在更小的空間內。因此,即使在這樣的聯結器IOA中,當在插頭PlO和插座SlO之間相對地施加以其 中心軸為中心的旋轉方向的力時,大致沿著圓周方向的凸輪部31A的凸輪面31Aa和凸輪從 動部的凸輪從動槽也一面接觸一面旋轉,由此中心軸方向的力作用在插頭PlO和插座SlO 之間,相互拉開地自動釋放連結狀態,借助該釋放機構30A,當施加了超過通常使用范圍的 過度的旋轉方向的力時能夠自動地釋放連結狀態。由此,不會發生聯結器IOA的破損或是本體部分的設備的破損,即使施加超過通 常使用范圍的過度的力,也能夠安全且自動地將插頭Pio從插座SlO上拆下。另外,通過利用該釋放機構30A,從插座SlO拆卸插頭PlO時也能夠通過施加旋轉 力而簡單地產生拉開力來進行拆卸。另外,在該聯結器IOA中,連結保持機構20的設置在插頭PlO上的卡合凸部22形 成在與釋放機構30A的凸輪部31A正交的對角位置的兩側(圖6A的上下),以比突出連結 部16c的寬度小的寬度形成,切除部22c形成在大范圍上。與之對應地,雖然省略了圖示, 但設在插座SlO上的卡合凹部的寬度形成為小的寬度,在大范圍上形成切除部。由此,釋放所需的力小即可,能夠利用釋放機構30A相對于過度的旋轉力更為安 全地將插頭PlO和插座Sio拉開而進行拆卸。進而,在這樣的聯結器IOA中,也與已說明過的聯結器10相同,識別機構40例如 用于使甲醇燃料電池所應使用的燃料即甲醇的濃度不同的容器的插頭PlO和插座SlO無法 連結,作為識別機構40,采用下述方式改變釋放機構30A的對角位置上的兩個凸輪部31A 和這兩個凸輪部31A所嵌入的槽即未圖示插座SlO的兩個凸輪從動部在與它們的嵌合連結 方向交叉的平面即正交平面上(圖6A至圖6D以及圖7A中的紙面上)的縱橫方向尺寸,即, 改變凸輪部31A以及凸輪從動部在大致圓周方向上的大小(寬度)B以及大致半徑方向上 的大小(厚度)D,來賦予識別功能。在該識別機構40中,為了設計成僅能夠嵌合連結一組的插頭PlO和插座S10,例如 在識別圖6A至圖6D和圖7A至圖7C的兩個種類的場合,在圖6A至圖6D中為寬度Bi、厚度 D1,在圖7A至圖7C中為寬度B2、厚度D2。其中Bl < B2, Dl > D2。并且,在該識別機構40中,利用的也是當施加超過通常使用范圍的過度的力(強 制旋轉的力)時釋放連結狀態的釋放機構30A的凸輪部31A和凸輪從動部,因而,在凸輪部 31A和凸輪從動部之間的旋轉方向上設置必要的間隙,通過賦予該間隙以上的寬度B與厚度D之尺寸差,能夠進行識別,將間隙設為例如0. Imm左右,將尺寸差設為例如0. 3 0. 5mm
左右οS卩,通過組合寬度B的減小和厚度D的增大,可識別其他類別,如果是大寬度和大 厚度的組合,則大寬度大厚度的凸輪從動槽將無法識別出小寬度小厚度的凸輪面31Aa而 能直接使它們嵌合連結,但本發明的方式則可以防止這種情況。由此,在該聯結器IOA中,在將插頭PlO插入連結到插座SlO中時,凸輪面31Aa嵌 入到凸輪從動槽中,在它們之間附加識別功能,只能嵌入預定的一組,能夠將一個插座SlO 和一個插頭PlO完全地區別于其他的插座及插頭而進行連結。因此,在上述的場合,能夠進行兩種識別,進而通過增大寬度B以及厚度D的最大 尺寸與最小尺寸之差,增多具有尺寸差的組合,可以增多所能夠識別的種類。
另一方面,這樣當所能夠識別的樣式增多時,就會難以從外觀上區分凸輪面31Aa 或凸輪從動槽的尺寸差,但例如也可以將下述特征組合來更為簡單地進行識別可以將能 夠嵌合連結的聯結器IOA的插座SlO和插頭PlO設成同一顏色來用顏色區分,或者可以將 能夠嵌合連結的插座SlO和插頭PlO設計成相同的色彩花紋。另外,關于此外的其它構成,與已說明的聯結器10相同,發揮相同的作用效果。下面,利用圖8A至圖8C就本發明聯結器的另外一個實施方式進行說明,對于與已 說明的上述兩個實施方式相同的部分標注以相同的附圖標記而省略其說明。圖8A至圖8C是僅示出本發明聯結器的插頭的俯視圖、主視圖、側視圖。在聯結器IOB中,作為釋放機構30B中的設置在插座SlO和插頭PlO中某一方的 凸輪部31B,被設置在插頭PlO的突出連結部16c的基端部外周的兩對的對角位置、即圓周 等間隔的四處,在插座SlO和插頭PlO中的另一方上,在相對應的兩對的對角位置、即圓周 等間隔的四處設置未圖示的凸輪從動部,通過將過度的旋轉力變換為插拔方向的拉開力, 能自動地解除連結。該釋放機構30B的一方的凸輪部31B由在兩側具備向上方突出的傾斜面的凸輪 面31Ba構成,無論相對于順時針和逆時針中的哪一個旋轉方向都能夠發揮作用,與由該向 上方突出的凸輪面31Ba構成的凸輪部31B相對應地,在與省略圖示的插座SlO的插座部件 11的插座本體12成一體的兩對的對角位置即圓周等間隔的四處,在插頭連結孔的兩側以 凸輪從動槽的形式形成凸輪從動部,該凸輪從動部是與凸輪形狀對應的槽。該凸輪面31Ba和未圖示的凸輪從動槽設計成,在使插頭PlO和插座SlO嵌合連結 的狀態之前至少不會發生接觸。并且,這些凸輪面31Ba和凸輪從動槽形成為大致比插頭PlO的突出連結部16c的 直徑小的上下寬度,還考慮從突出連結部16c起的外周方向兩側的突出量以實現緊湊化。由此,與聯結器10相比較,能夠設置在更小的空間內。因此,即使在這樣的聯結器IOB中,當在插頭PlO和插座SlO之間相對地施加以其 中心軸為中心的旋轉方向的力時,大致沿著圓周方向的凸輪部31B的凸輪面31Ba和凸輪 從動部的凸輪從動槽也是一面接觸一面旋轉,由此中心軸方向的力作用在插頭PlO和插座 SlO之間,相互拉開地自動釋放連結狀態,借助該釋放機構30B,當施加了超過通常使用范 圍的過度的旋轉方向的力時能夠自動地釋放連結狀態。由此,不會發生聯結器IOB的破損或是本體部分的設備的破損,即使施加超過通常使用范圍的過度的力,也能夠安全且自動地將插頭PlO從插座SlO上拆下。另外,通過利用該釋放機構30B,從插座SlO拆卸插頭PlO時,也能夠通過施加旋轉 力,簡單地產生拉開力來進行拆卸。另外,在該聯結器IOB中,連結保持機構20的設置在插頭PlO上的卡合凸部22形 成在釋放機構30B的兩對的對角位置的凸輪部31B之間的圓周等間隔的四處(圖8A的上 下左右),切除部22c形成在與凸輪部30b大致相同的范圍上。與之對應地,雖然省略了圖 示,但設在插座SlO上的卡合凹部也形成在凸輪從動部之間,切除部形成在與凸輪從動部 大致相同的范圍上。由此,在確保連結保持力的同時,即使旋轉方向的旋轉角度小時也能夠減小釋放 所需的力,相對于過度的旋轉力,與配置在一對的對角位置的場合相比,能夠利用釋放機構 30B更為安全地將插頭PlO和插座SlO拉開而進行拆卸。進而,在這樣的聯結器IOB中,也與已說明過的聯結器IOA相同,當設置例如用于 使甲醇燃料電池所應使用的燃料即甲醇的濃度不同的容器的插頭Pio和插座SlO無法連結 的識別機構時,采用下述方式即可改變釋放機構30B的對角位置的四個凸輪部31B和這四 個凸輪部31B所嵌入的槽即未圖示的插座SlO的四個凸輪從動部在與它們的嵌合連結方向 交叉的平面即正交平面上(圖8A的紙面上)的縱橫方向尺寸,也就是改變凸輪部31B以及 凸輪從動部在大致圓周方向上的大小(寬度)B以及大致半徑方向上的大小(厚度)D,由此 來賦予識別功能。通過改變兩對的對角位置中各對的寬度B和厚度B的組合,能夠增加識 別樣式。并且,在該識別機構中,也是利用當施加超過通常使用范圍的過度的力(強制旋 轉的力)時釋放連結狀態的釋放機構30B的凸輪部31B和凸輪從動部,因而,在凸輪部31B 和凸輪從動部之間的旋轉方向上設置必要的間隙,通過賦予該間隙以上的寬度B與厚度D 之尺寸差,能夠進行識別,將間隙設為例如0. Imm左右,將尺寸差設為例如0. 3 0. 5mm左
右ο即,通過組合寬度B的減小和厚度D的增大,可識別其他類別,如果是大寬度和大 厚度的組合,則大寬度大厚度的凸輪從動槽將無法識別出小寬度小厚度的凸輪面31Ba而 能直接使它們嵌合連結,但本發明的方式則可以防止這種情況。進而,在確定識別樣式時,即使是旋轉了 90度的任意位置也能夠進行嵌合連結, 由此使得識別樣式減少,但能夠提高操作性。另外,可以通過已說明的一對凸輪部和凸輪從動部的組合和兩對的組合進行識 另IJ,但此時,需要確定識別樣式,以便不使寬度以及厚度小的組合嵌合連結到寬度以及厚度 大的組合中。在這樣的聯結器IOB中,在將插頭PlO插入連結到插座SlO中時,凸輪面31Ba嵌 入到凸輪從動槽中,在它們之間附加識別功能,只能嵌入預定的一組,能夠將一個插座SlO 和一個插頭PlO完全地區別于其他的插座及插頭而進行連結。并且,在所能夠識別的樣式變多時,就會難以從外觀上區分凸輪面31Ba或凸輪從 動槽的尺寸差,但例如也可以將下述特征組合來更為簡單地進行識別可以將能夠嵌合連 結的聯結器IOB的插座SlO和插頭PlO設成同一顏色來用顏色區分,或者可以將能夠嵌合 連結的插座SlO和插頭PlO設計成相同的色彩花紋。
另外,關于此外的其它構成,與已說明的聯結器10、10A相同,發揮相同的作用效
果ο另外,將上述兩個實施方式的聯結器10AU0B的凸輪部31A、31B —體設置在插頭 PlO的突出連結部的基端部上,將未圖示的凸輪從動部與插座SlO的插頭連結孔一體地設 置,但也可以顛倒凸輪部與凸輪從動部的設置位置。進而,在上述聯結器中,當施加超過通常使用范圍的過度的力(強制旋轉的力) 時,利用由凸輪部和凸輪從動部構成的釋放機構來釋放插座和插頭的連結,但對于施加給 聯結器的力來講,不僅僅是旋轉的力,也有施加相對地彎曲彼此的力的場合,通過設置即使 插座和插頭彎曲時彼此也不發生干涉的干涉防止空間(縮窄部),能夠在破損之前不發生 干涉地將連結釋放。另外,在上述兩個實施方式中,省略了關于設置在插座或插頭上的閥體及將閥體 向關閉方向施力的彈性體的說明,但通過使設于插頭的閥體比突出連結部的前端面更靠內 側,即使錯誤地由手指等觸碰,也能夠防止直接進行開閥操作。進而,在上述各實施方式中,作為識別機構,通過改變凸輪部與凸輪從動部的縱橫 尺寸或設置個數來賦予識別性,但也可以組合下述設計來賦予識別性,即改變插頭的突出 連結部的前端的直徑和其所嵌合的插頭連結孔的開口直徑,此時,例如可以如下設定使前 端直徑大的插頭和寬度或厚度小的凸輪部交叉地加以組合,從而避免小尺寸組合嵌合到大 尺寸組合中的情況。另外,作為這些聯結器的用途,以甲醇燃料電池的甲醇容器和本體的連結的場合 為例進行了說明,但并不限于此,也可以用作其它用途,尤其適合于需要識別多個種類的情 況。圖10A、圖IOB以及圖11涉及本發明的聯結器的另一個實施方式,圖IOA和圖IOB 是插座和插頭分離的狀態的縱剖視圖以及插座的仰視圖,圖11是插座和插頭的嵌合連結 狀態的縱剖視圖。該聯結器110由插座Sl 10、和與該插座Sl 10嵌合連結的插頭Pl 10構成,例如在甲 醇燃料電池的本體側設置插座S110,在作為甲醇容器的盒側設置插頭P110,使彼此連通而 用于將燃料補充到本體側,或者用于更換盒本身。該插座Slio除了彈簧等一部分之外,其 主要部分除了采用非金屬材料、例如聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、高密度聚乙烯(HDPE)、 聚苯乙烯(PS)等之外,還適合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等 特種工程塑料、或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛 (POM)等通用工程塑料。在以下的說明中,以圖面上的上下為基準進行說明,但并不對實際向容器本體安 裝的方向構成任何限制,在任何方向上都能夠實施。作為該聯結器110的插座S110,在形成于燃料電池本體的凹狀的安裝孔中安裝并 固定大致圓筒狀的插座部件111,該插座部件111的內側空間構成閥室。在該插座部件111的下端開口部上連結閥座部件112,形成于上表面側的圓錐面 構成閥座112a,在中心部向下方突出地一體形成有圓筒狀的閥引導部112b。并且,在該閥座部件112的上方的插座部件111的閥室內安裝閥本體113,中央部 的大致大圓柱狀的閥頭113a和在下端中心部突出的小圓柱狀的閥桿113b以及在上端中心部突出的引導部113c —體地形成,閥桿113b安裝在閥引導部112b中而往復移動。在該閥 本體113的閥頭113a的下端部上形成O形環槽113d,安裝著O形環114。另外,在上下端 中心部的閥桿113b以及引導部113c的側面形成多條構成流路115的槽,經由該流路115 將閥本體113所在的閥室內與上方的燃料電池本體連通,而且,將閥室內與連結下方插頭 的插頭連結部連通。進而,在閥頭113a的外側,安裝壓縮螺旋彈簧116,壓縮螺旋彈簧116的下端部抵 靠閥頭113a,上端部由安裝在插座部件111的上端部上的彈簧推壓部件116a推壓,在形成 于彈簧推壓部件116a的中心孔中安裝閥本體113的引導部113c。由此,閥本體113 —直被向下方施力,能夠將安裝于閥頭113a的0形環槽113d中 的0形環114推壓至閥座112a而進行密封,這樣來形成閉閥狀態,或者通過克服壓縮螺旋 彈簧116而離開閥座112a,這樣來形成開閥狀態。另外,在閥座部件112的下方,以覆蓋貫穿閥引導部112b而往復運動的閥桿113b 的方式,設置橡膠支架117作為彈性體支架,橡膠支架117上端的凸緣部與閥座部件112抵 接,而且,中心孔部與閥引導部112b的外周 抵靠,內側形成流路,從中心孔部向下方突出地 形成蛇腹部,利用蛇腹形狀以及材料特性,在上下方向上伸縮,能夠以密封狀態在內側確保 流路118。在該橡膠支架117的外側,在插座部件111的下方,配置形成用于連接插頭PllO 的插頭連結空間的圓筒狀的殼體119,借助從下端外側嵌合到外周側壁上的連結筒120,插 座部件111、橡膠支架117以及殼體119連結成一體。這些部件的連結例如以下述方式進 行,即,對于插座部件111,將形成于插座部件111的卡合突部與連結筒120的卡合孔卡合, 對于殼體119,將在連結筒120上形成二字形的切口而向內側彎曲的突出片與形成于殼體 119的卡止凹部卡止;對于橡膠支架117,通過夾住彈性體的橡膠支架117的凸緣部來牢固 地進行連結。在如此構成的插座SllO中,隨著與插頭PllO的連結對閥本體113的閥桿113b進 行操作,從而閥體自動地開閉。接著,與這樣的插座SllO嵌合連結的聯結器110的插頭Pl 10,例如與插座SllO相 同,除了彈簧等一部分之外的主要部分,除了采用非金屬材料、例如聚丙烯(PP)、聚苯硫醚 (PPS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)等之外,還適合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮 (PEEK)、液晶聚合物(LCP)等特種工程塑料、或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二 甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等通用工程塑料。該插頭PllO如圖10A、圖IOB以及圖11所示那樣,安裝在放置作為燃料電池燃料 的甲醇的內側容器的噴嘴N的前端部外周,具備被壓蓋C推壓的大致三段圓筒狀的插頭本 體131,該壓蓋C螺紋擰入在保護內側容器的外側容器上,插頭本體131的上端部131a為最 小直徑,與中間部131b連續的下端部131c為最大直徑。在該插頭本體131上,在前端部突出而形成最小直徑的大致圓筒狀的突出連結部 132,該突出連結部132安裝到插座SllO的形成插頭連結空間的連結筒120內,在該突出連 結部132的前端形成供插座SllO的橡膠支架117的下端部插入連結的密封凹部132a,而 且,中心孔形成為能夠插入插座SllO的閥桿113b的大小。在該插頭本體131的中間直徑的中間部131b內側,形成圓錐面作為閥座133。
并且,在插頭本體131的下端部131c的最大直徑的圓筒部的內周,經由0形環134 插入內側容器的噴嘴N,通過螺紋擰入到收納內側容器的外側容器的噴嘴上的壓蓋C按壓 插頭本體131的中間部131b和下端部131c之間的臺階部,將插頭本體131安裝在容器上。在該插頭本體131的內側安裝閥本體135,中間部的大致大直徑圓板部構成閥頭 135a,在該閥頭135a上一體地形成有在上端中心部突出的小徑的閥桿135b和在下端中心 部突出的大徑的引導部135c,在上端中心部突出的閥桿135b位于突出連結部132內,進行 往復移動。并且,在該閥本體135的閥頭135a的上端部,與閥座133相向地形成0形環槽 135d,安裝0形環136。另外,在閥頭135a的上下中心部突出的閥桿135b以及引導部135c上,在側面形 成多條構成流路137的槽,經由下方的引導部135c與內側容器內連通,經由上方的閥桿 135b與所嵌合連結的插座SllO連通。為了引導該閥本體135的往復移動,設置包圍引導部135c的外側的大致圓筒狀的 閥支架138,該閥支架138的中間的凸緣部抵接在插頭本體131的中間部131b的閥座133 的下方的端面上,而且,內側容器的0形環134抵接在凸緣部的下表面上,該閥支架138通 過螺紋擰入到插頭本體131內周的螺紋部中而得到安裝。另外,在閥本體135的引導部135c的外周上安裝壓縮螺旋彈簧139,壓縮螺旋彈簧 139上端抵接在閥頭135a上,下端被閥支架138的中間突出部按壓。由此,閥本體135 —直被向上方施力,將安裝于閥頭135a的0形環槽135d中的0 形環136推抵在閥座133上而進行密封,由此形成閉閥狀態,通過克服壓縮螺旋彈簧139而 離開閥座133,能夠形成開閥狀態。進而,在閥支架138的下端部側壁上形成流路孔138a,與內側容器內連通。在如此構成的插頭PllO中,隨著與插座SllO的連結而對閥本體135的閥桿135b 進行操作,從而使閥體自動開閉。在這樣的聯結器110中,為了識別插座SllO和插頭PllO以便能夠僅嵌合連結特 定燃料濃度的容器,作為識別機構設置鍵和鍵槽,在插座Sl 10和插頭Pl 10中的某一方設置 鍵,而在另一方設置鍵槽。另一方面,通過設置鍵和鍵槽作為識別機構來進行嵌合,能夠識別無法嵌合的情 況,但當在插座SllO和插頭PllO之間施加以其中心軸為中心相對旋轉的力時,由于鍵和鍵 槽束縛了旋轉,所以根據所施加的力的大小,有發生某一方破損的危險。因此,在該聯結器110中,將鍵設成能夠繞中心軸旋轉,從而能夠防止因過度的旋 轉力而引起的破損等。在該聯結器110中,如圖IOA和圖IOB所示那樣,在插頭PllO的插頭本體131的 突出連結部132的外側面上,沿著嵌合方向形成鍵槽151作為識別機構150,例如在對角位 置的兩處(在圖IOA中僅圖示出了一處),從前端形成到與嵌合距離相應的深度。另一方面,在作為環狀部件的環狀鍵環153的內周側,與鍵槽151的配置對應地突 出而一體地形成與該鍵槽151嵌合的鍵152,該鍵環153配置在插座SllO的殼體119的下 端,由連結筒120的下端的鉚接部120a按壓而能夠繞中心軸旋轉地安裝。因此,通過嵌合這樣的插頭PllO的鍵槽151和形成在安裝于插座SllO的鍵環153上的鍵152嵌合,能夠識別插座SllO和插頭Pl 10。并不限于這樣將鍵槽151和鍵152的配置設成對角位置(180度的位置)的情況, 可以組合其他設計,如設成不同的角度、或改變鍵槽和鍵的寬度及深度的大小等形狀,通過 進行這樣的組合,避免小尺寸組合與大尺寸組合相嵌合的狀態,能夠識別多個種類。另一方面,當在該嵌合狀態下在插座SllO和插頭PllO之間施加繞中心軸的過大相對旋轉力時,鍵環153旋轉,由此,不合理的力不會施加在插座SllO和插頭PllO上,能夠 在保持嵌合的狀態下防止損傷及破損的發生。進而,在該聯結器110中,設置用于保持插座SllO和插頭PllO的連結狀態的連結 保持機構160,例如將連結保持機構160的一方側設為卡合部161,將配合側設為彈性卡合 部件162,按沿直線方向超越的方式來插拔卡合部161,使彈性卡合部件162撓曲,從而進行 卡合來實現連結保持,或者拉出來進行解除。并且,在該聯結器110中,在插頭PllO的插頭本體131的突出連結部132的上端 部外周,作為卡合部161水平地形成環狀的卡合槽,突出連結部132的前端部形成為圓弧狀 的曲面。另一方面,設在插座SllO上的彈性卡合部件162,由將彈簧材料成型為大致U字形 且相向部向內側收窄的卡環構成,如圖IOB所示那樣,在殼體119的前端部一體地形成卡環 安裝槽163,彈性卡合部件162安裝成,通過擠壓開口兩端和U字形的中間部,相向部兩側彈 性變形而進行開閉。因此,通過設置這樣的連結保持機構160,當將插頭PllO插入到插座SllO中時, 由插頭PllO的突出連結部132的前端部將作為彈性卡合部件162的卡環推壓擴開,從而將 插頭PllO推入,之后,當插入到卡合部161時,卡環收窄而嵌入到卡合槽中,能夠保持插座 SllO和插頭PllO的嵌合連結狀態。另一方面,當從嵌合連結狀態將插頭PllO拔出時,使作為彈性卡合部件162的卡 環變形而擴開,從插頭PllO的卡合部161的卡合槽脫離,能夠將插頭PllO從插座SllO分
罔出來。根據這樣的聯結器110,將鍵槽151設置在插座SllO和插頭PllO中的某一方,將 與該鍵槽151嵌合的鍵152設在環狀部件153上并可旋轉地設置在插座SllO和插頭PllO 中的另一方上,所以,能夠通過鍵槽151和鍵152進行插座SllO和插頭PllO的識別,在施 加超過通常使用范圍的過度的力時,能夠借助環狀部件153的旋轉來消除不合理的力的作用。由此,在向甲醇燃料電池供給容器內的甲醇或更換容器本身時,能夠可靠地選擇 連結規定的容器,同時能夠防止過度的旋轉力引起的破損。另外,根據該聯結器110,由于在插座SllO和插頭PllO之間設置了保持相互連結 狀態的連結保持機構160,所以,能夠可靠地保持插座SllO與插頭PllO之間的連結狀態。進而,根據該聯結器110,由于設置連結保持機構160,S卩,將卡合部161設置在插 座SllO和插頭PllO中的某一方上,將與該卡合部161卡合的彈性卡合部件162設置在另 一方上,因而,僅通過利用與卡合部161卡合的彈性卡合部件162的彈性變形將卡合部161 推入,便能夠實現卡合而進行連結保持,而且僅通過拉拔的操作便能夠簡單地釋放連結。另外,根據該聯結器110,由于將鍵槽151和鍵152作為用于識別插頭PllO和插座SllO的識別機構150,所以,通過改變鍵槽151和鍵152的形狀(寬度及深度的組合等)、配置、個數等,能夠簡單地識別插頭PllO和插座S110。另外,在作為環狀部件的鍵環153和轉動自如地支承鍵環153的殼體119或者連 結部件120之間,作為使得該環狀部件即鍵環153在被推壓時難以旋轉而受到過大的旋 轉力則可以旋轉的旋轉阻力機構,在接觸面之間設置凹凸部等,由此,在插座SllO和插頭 Plio的連結之際,通過推壓而抑制旋轉,容易將鍵槽151和鍵152的連結形成為大致靜止狀 態,而對于過大的旋轉力,則能夠超越凹凸部地進行旋轉來防止破損。接著,參照圖12A至圖14B就本發明的另一實施方式及其變型例進行詳細說明,對 于與已說明的上述實施方式相同的部分標注以相同的附圖標記而省略重復說明。圖12A至圖14B涉及本發明的聯結器的一個實施方式,圖12A是插座的縱剖視圖 以及局部立體圖,圖12B是插頭的縱剖視圖以及外觀立體圖,圖13是嵌合連結狀態的縱剖 視圖,圖14A和圖14B是變型例的局部縱剖視圖以及俯視圖。在該聯結器IlOA中,兼用識別插座SlIOA和插頭PlIOA用的識別機構150A的鍵 槽151和鍵152,構成連結保持機構160A,閥體等的構成與已說明的實施方式相同。在該聯結器IlOA中,如圖12A和圖12B所示那樣,在插頭PllOA的插頭本體131 的突出連結部132的外側面上,作為識別機構150A而沿著嵌合方向形成有鍵槽151,例如在 對角位置的兩處從前端形成到與嵌合距離相應的深度。并且,在該鍵槽151內,形成作為連結保持機構160A的卡合部161的卡合突部,該 卡合突部的下端面大致水平,側面形成為向上側收窄的傾斜面。另一方面,與該鍵槽151嵌合的鍵152,對應于鍵槽151的配置而突出地一體形 成在鍵環153a、153a的內周側,該鍵環153a、153a通過將環狀部件分割為兩部分再加以組 合而形成為環狀。該被分割為兩部分的鍵環153a、153a在外周的上下兩處形成連結用槽 153b,以兩部分對接的狀態安裝橡膠環等彈性連結機構153c,從而形成為環狀,能夠向外 側擴展到某種程度。另外,在鍵環153a、153a的上端內周突出地形成凸緣部153d,在插座 SllOA的殼體119的下端向外周側突出地一體形成有支承凸緣部154,凸緣部153d由支承 凸緣部154支承,安裝成能夠繞中心軸轉動。進而,在該鍵環153a、153a的外側,為了限制克 服橡膠環等彈性連結機構153c而擴展的范圍,與鍵環隔開間隙地配置環狀的支承環155, 該支承環155安裝在插座SllOA的殼體119等上。另外,為了限制鍵環153a、153a向外側的擴展,代替采用支承環155的場合,可以 如圖14A和圖14B所示那樣,采用C字形的帶狀的金屬環作為安裝在分割為兩部分的鍵環 153aU53a外側的彈性連結機構153c,由此能夠省略掉支承環。由于將這樣形成在鍵環153a、153a上的鍵152作為識別機構150A,同時兼用作連 結保持機構160A的被卡合部164,所以,鍵152的上端面形成為與作為卡合部161的卡合突 部相反。因此,在如此構成的聯結器IlOA中,通過嵌合插頭PllOA的鍵槽151和形成在安 裝于插座SlIOA的鍵環153a、153a上的鍵152,能夠識別無法嵌合插座SlIOA和插頭PllOA 的情況。并不限于這樣將鍵槽151和鍵152的配置形成為對角位置(180度的位置)的情 況,可以組合其它設計,即,設成其他不同的角度、或改變鍵槽和鍵的寬度及深度的大小等形狀,進行這樣的組合等來避免小尺寸組合與大尺寸組合相嵌合的狀態,由此能夠識別多 個種類。進而,在該聯結器1IOA中,當通過推入插座Sl IOA和插頭Pl IOA而進行插入時,作 為用于保持連結狀態的連結保持機構160A,兼用鍵槽151的卡合部161和鍵152,所以,在 插頭PllOA的作為卡合部161的卡合突部超越插座SllOA的鍵152之后,相互形成為卡合 狀態,保持連結狀態。另外,當拉拔插座SllOA和插頭PllOA時,插頭PllOA的作為卡合部 161的卡合突部超越插座SllOA的鍵152,從而相互的卡合狀態被釋放,能夠將連結狀態解 除。當該卡合部161超越鍵152時,鍵環153a、153a向外側擴展地位移,由此順利地進行超 越,能夠容易地進行嵌合連結或解除。 通過將這樣的識別機構150A和連結保持機構160A設置在鍵槽151和鍵152部分 上,能夠容易地確保設置空間,能夠緊湊地形成聯結器110A。另一方面,當在該嵌合狀態下在插座SllOA和插頭PllOA之間施加繞中心軸的過 大的相對旋轉力時,鍵環153a、153a轉動,由此,不合理的力不會施加在插座SllOA和插頭 PllOA上,能夠在保持嵌合狀態的同時防止損傷及破損的發生。進而,在該嵌合狀態下在插座SllOA和插頭PllOA之間施加相對中心軸傾斜的彎 曲力時,鍵環153a、153a能夠克服外側的橡膠環等連結保持機構153c而打開地位移,不會 在插座SllOA和插頭PllOA之間施加不合理的彎曲力,即使對于過大的彎曲力也能夠在保 持嵌合狀態的同時防止損傷及破損。由此,在向甲醇燃料電池供給容器內的甲醇或者更換容器本身時,能夠可靠地選 擇規定的容器來進行連結,與此同時,相對過度的旋轉力或過大的彎曲力能防止破損發生。另外,根據該聯結器110A,也能夠獲得與已說明的聯結器110相同的作用效果。另外,在作為環狀部件的鍵環153a、153a和轉動自如地支承鍵環153a、153a的殼 體119的支承凸緣部154之間,作為使得該環狀部件即鍵環153a、153a在被推壓時難以旋 轉而受到過大的旋轉力則可以旋轉的旋轉阻力機構,在接觸面之間設置凹凸部等,由此,在 插座SllOA和插頭PllOA的連結之際,通過推壓來抑制旋轉,容易將鍵槽151和鍵152的連 結形成為大致靜止狀態,而對于過大的旋轉力,則能夠超越凹凸部地進行旋轉來防止破損。接著,參照圖15A和圖15B就本發明的聯結器的另外一個實施方式進行說明。在該聯結器1IOB中,與聯結器110相比,其連結保持機構160B不同,在插頭Pl IOB 的插頭本體131的上端部131a的突出連結部132的上端的稍下方,作為下端面大致水平的 卡合部161的卡合突部形成在鍵槽151以外的整周上、或者按圓周等間隔的方式形成在對 角位置的兩處或三處等多個部位。另一方面,在插座SllOB中,識別機構150的鍵環153的上端面構成被卡合部,與 作為卡合部161的卡合突部的下端水平面對應地配置。另外,其他構成與已說明的聯結器110相同而省略其說明。根據這樣的聯結器110B,當通過推入插座SllOB和插頭PllOB而進行插入時,作 為用于保持連結狀態的連結保持機構160B,插頭PllOB的卡合部161即卡合突部與插座 SllOB的鍵環153的內周面滑動接觸,同時通過彈性變形被向內側推壓而進入,此后,超越 鍵環153,由此,作為卡合部161的卡合突部的下表面與鍵環153的上表面相互形成為卡合 狀態,保持連結狀態。另外,當拉拔插座SllOB和插頭PllOB時,插頭PllOB的作為卡合部161的卡合突部利用彈性變形而由插座SllOB的鍵環153向內側推壓,與內周面滑動接觸的同時被拉回,之后,從鍵環153脫離,由此,相互的卡合狀態被釋放,能夠將連結狀態解除。 當該卡合部161沿著鍵環153的內周移動時,容易利用突出連結部132的鍵槽151進行彈 性變形,從而順暢地變形而容易進行卡合連結或解除。由于這樣將連結保持機構160B兼用作識別機構150的環狀部件即鍵環153,所以, 與設置卡環等彈性卡合部件的場合相比,能削減部件數量,容易確保設置空間,同時還能夠 緊湊地形成聯結器110B。另外,根據該聯結器110B,也能夠獲得與已說明的聯結器110相同的作用效果。接著,參照圖16A和圖16B說明本發明聯結器的另一實施方式。在上述各個實施方式的聯結器110、110A、110B中,以將鍵槽設在插頭P側、將設有 鍵的環狀部件即鍵環設置在插座S側的情況為例進行了說明,但在聯結器IlOC中,將鍵設 置在插座S側,而將鍵槽設置在插頭P側,當施加過大的旋轉力時,使環狀部件即具備鍵槽 的鍵槽環旋轉而將該旋轉力釋放。在該聯結器IlOC中,作為插座SlIOC或插頭PlIOC的識別機構150C,在連結配置 在插座SllOC的下端部的殼體119的下端內周側突出地形成鍵152,例如形成在對角位置 的兩處。另外,在該殼體119上,與聯結器110相同地形成連結保持機構160的卡環安裝槽 163,安裝作為彈性卡合部件的卡環162。另一方面,在插頭PllOC上,在插頭本體131的上端部131a即突出連結部132的外 周和中間部131b的上端面之間,能夠繞中心軸轉動地安裝有鍵槽環153A,該鍵槽環153A作 為大致圓筒狀的環狀部件,并且,在該鍵槽環153A的上端部外周,沿上下方向形成與鍵152 對應的鍵槽151。S卩,在該插頭PllOC中,為了將環狀部件安裝在插頭側,插頭本體131的上端部 131a的突出連結部132A形成為小徑。該突出連結部132A的直徑要比已說明的各實施方式 的突出連結部132都小,而安裝在該突出連結部132A的外周的鍵槽環153A的外徑與已說 明的各實施方式的突出連結部132的直徑相同。因此,在插頭PllOC上設置形成鍵槽151的作為環狀部件的鍵槽環153A,在插座 SlIOC上設置鍵152,由此構成識別機構150,即使在此時,在將鍵152嵌合到鍵槽環153A的 鍵槽151內的狀態下,當在插座SllOC和插頭PllOC之間繞中心軸施加的過大的相對旋轉 力時,鍵槽環153A在突出連結部132的外側轉動,從而不會在插座SllOC和插頭PllOC之 間施加不合理的力,能夠在保持嵌合狀態的同時防止損傷及破損。另外,由于突出連結部132A形成為小徑,所以,能夠容易地向插座SllOC插入,提 高了操作性,而且還容易確保密封性。另外,在作為環狀部件的鍵槽環153A和轉動自如地支承鍵槽環153A的插頭本體 131的中間部131b的上端面之間,作為使得該環狀部件即鍵槽環153A在被推壓時難以旋轉 而受到過大的旋轉力則可以旋轉的旋轉阻力機構,在接觸面之間設置凹凸部等,由此,在插 座SllOC和插頭PllOC的連結之際,通過推壓而抑制旋轉,容易將鍵槽151和鍵152的連結 形成為大致靜止狀態,而對于過大的旋轉力,則能夠超越凹凸部地進行旋轉來防止破損。另外,關于此外的其他構成,與已說明的聯結器110、110A、110B相同,起到相同的 作用效果。
接著,參照圖17A至圖19B說明本發明聯結器的另外一個實施方式。在該聯結器IlOD中,與上述實施方式的聯結器IlOC相同,將鍵設置在插座S側, 而將鍵槽設置在插頭P側,當施加過大的旋轉力時,使環狀部件即具備鍵槽的鍵槽環旋轉 而將該旋轉力釋放,而且還能夠自動地解除嵌合連結狀態。在該聯結器IlOD中,與聯結器IlOC相同,作為插座SllOD或 插頭PllOD的識別機 構150D,在連結配置在插座SllOD的下端部的殼體119的下端內周側突出地形成鍵152,例 如形成在對角位置的兩處。另外,在該殼體119上,與聯結器110相同地形成連結保持機構 160的卡環安裝槽163,安裝作為彈性卡合部件的卡環162。另一方面,在插頭PllOD上,在插頭本體131的上端部131a即小徑的突出連結部 132A的外周和中間部131b的上端面之間,能夠繞中心軸轉動地安裝有作為大致圓筒狀的 環狀部件的鍵槽環153A。并且,在該鍵槽環153A的上端部外周,沿上下方向形成與鍵152 對應的鍵槽151。因此,在插頭PllOD上設置形成鍵槽151的作為環狀部件的鍵槽環153A,在插座 SllOD上設置鍵152,由此構成識別機構150D,即使在此時,在將鍵152嵌合到鍵槽環153A 的鍵槽151內的狀態下,當在插座SllOD和插頭PllOD之間繞中心軸施加過大的相對旋轉 力時,鍵槽環153A在突出連結部132A的外側轉動,從而不會在插座SllOD和插頭PllOD之 間施加不合理的力,能夠在保持嵌合狀態的同時防止損傷及破損。另外,在作為環狀部件的鍵槽環153A和轉動自如地支承鍵槽環153A的插頭本體 131的中間部131b的上端面之間,作為使得該環狀部件即鍵槽環153A在被推壓時難以旋轉 而受到過大的旋轉力則可以旋轉的旋轉阻力機構,在接觸面之間設置凹凸部等,由此,在插 座SllOD和插頭PllOD的連結之際,通過推壓而抑制旋轉,容易將鍵槽151和鍵152的連結 形成為大致靜止狀態,而對于過大的旋轉力,則能夠超越凹凸部地進行旋轉來防止破損。進而,在該聯結器IlOD中,設置凸輪機構170,以便不僅當施加過大的旋轉力時能 夠旋轉鍵槽環153A而使該旋轉力釋放,而且還能夠自動地解除嵌合連結狀態。該凸輪機構170,如圖17A和圖17B所示那樣,在插頭PllOD的插頭本體131的中 間部131b的上端面的對角位置形成向上方突出的凸輪171,該凸輪171由圓周方向兩端部 形成為傾斜面、中央部平坦得形成的端面凸輪構成。該端面凸輪171作為具有能夠確保如 下程度提升量的高度的凸輪,即,能夠從通過連結保持機構160使插頭PllOD的卡合部161 與插座SllOD的卡環162卡合而連結保持的狀態進行卡合的解除。另一方面,從動于該凸輪171而將旋轉方向的運動轉換為軸向的運動的凸輪從動 件172,作為與凸輪171對應的形狀的凹部形成在鍵槽環153A的下端面。因此,如圖18A和圖18B所示那樣,在鍵152和鍵槽環153A的鍵槽151嵌合的嵌 合連結狀態下,在插頭PllOD與插座SllOD之間相對地施加以其中心軸為中心的旋轉方向 力時,由于鍵槽環153A被鍵152限制旋轉,因而,插頭PllOD在鍵槽環153A的內周側相對 旋轉,由此凸輪171旋轉。這樣,如圖19A和圖19B所示那樣,形成有與凸輪171相接的凸輪從動件172的鍵 槽環153A在軸向上被提升,通過上端面被插座SllOD的殼體119的下端面按壓著的鍵槽環 153A,插頭Pl IOD從插座Sl IOD被相對地拉拔,從插頭Pl IOD的卡合部161與插座SllOD的 卡環162卡合而連結保持的狀態解除卡合。
因此,通過該凸輪機構170,除了在施加超過通常使用范圍的過度的旋轉方向力時 能防止因鍵槽環153A的旋轉造成的損傷之外,還能夠產生軸向的力而自動地釋放連結狀 態。由此,不會破壞聯結器110D,也不會破壞本體部分的設備,即使施加超過通常使用 范圍的過度的力,也能夠安全且自動地從插座Sl IOD拆卸插頭Pl 10D。另外,通過利用該凸輪機構170,在從插座SllOD拆卸插頭PllOD的場合也能夠通 過施加旋轉力,簡單地產生拉開力來進行拆卸。另外,關于此外的其他構成,與已說明的聯結器110、110A、110B、110C相同,起到
相同的作用效果。另外,在該實施方式的聯結器IlOD中,在插頭PllOD的突出連結部的中間部上端 面上一體地設置凸輪,將凸輪從動件設置在鍵槽環上,但也可以交換凸輪和凸輪從動件的 設置位置。進而,在上述兩個實施方式的聯結器110C、110D中,形成小徑的突出連結部132A, 在其外周可轉動地設置鍵槽環,但在如聯結器110、110A、110B那樣將鍵環設置在插座側 時,也可以將插頭P的突出連結部132形成為具有前端部為小徑而基端部為大徑的至少大 小兩種直徑,由此,在提高向插座S的操作性和確保密封性方面是優選的。此時,插頭P的大徑部的直徑設定為與插座S側的連結部的內徑對應,在連結插入 時使插座S側與插頭P的大徑部滑動接觸,由此,形成插入時的引導件,能夠使插頭P和插 座S的中心軸一致,而且,還能夠通過大徑部提高相對于過大力等的強度。另外,插頭P的小徑部在操作性方面優選設計為大徑部的0. 9 0. 5倍左右。進而,大徑部的高度優選的是與下述行程相當的長度以上,該行程是指從插頭P 內部的閥本體的閥桿前端和插座S的閥本體的閥桿相接起,直至閥頭成為開閥完成狀態為 止所需的行程。另外,也可以在小徑部的前端設置凹部來進行前端密封,還可以利用大徑部形成 識別機構的鍵或鍵槽。另外,在將鍵環設置在插頭P的外側的場合,還能夠將該鍵環的外徑形成為大徑 部。進而,還可以調換上述各實施方式中設置鍵和鍵槽的插座和插頭,或者調換連結 保持機構的卡合部和被卡合的配合側(被卡合部),或者在作為環狀部件的鍵環或鍵槽環 上設置鍵或鍵槽,在固定側設置鍵槽或鍵。另外,作為這些聯結器的用途,以甲醇燃料電池的甲醇容器和本體的連結的場合 為例進行了說明,但并不限于此,還可以是其它用途,尤其適合于需要識別多個種類的場
I=I O接著,基于附圖對燃料盒的實施方式進行詳細說明。圖20A至圖26B涉及本發明燃料電池用的燃料盒的一個實施方式,圖20A和圖20B 是整體的主視圖以及縱剖視圖,圖21A和圖21B是內側容器的主視圖以及側視圖,圖22是 連同收納在外側容器內的內側容器一起表示的連接件的概略剖視圖,圖23A和圖23B是連 接件上設置的凸輪機構的說明圖以及燃料電池本體側的連接件的概略立體圖,圖24A至圖 24C是連接件上設置的液體燃料識別機構的環部件的主視圖、俯視圖以及側視圖,圖25A和圖25B是外裝蓋以及內裝蓋各自的主視圖以及剖視圖,圖26A和圖26B是安裝了外裝蓋以及內裝蓋的空轉狀態以及旋轉狀態的剖視圖。作為該燃料電池用的燃料盒210,用于經由與燃料電池本體的燃料罐裝拆的連接 件補給燃料,能夠適用于通過從燃料盒擠出液體燃料來直接補給的無源方式、或者在燃料 電池本體側具備泵機構以便吸出燃料盒的液體燃料進行補給的有源方式,無論是無源方式 還是有源方式,作為其構成部件都至少具備收納液體燃料且具有連結噴嘴部211的作為 本體容器的內側容器212 ;設置在該內側容器212的連結噴嘴部211上的能夠與燃料電池 本體的燃料罐側裝拆并設有液體燃料識別鍵機構235的連接件213 ;具有剛性并收納內側 容器212的外側容器214 ;設置在該外側容器214或內側容器212上并覆蓋內側容器212的 連結噴嘴部211而進行密封的蓋215。另外,還可以省略外側容器,將內側容器作為本體容器來構成燃料盒。例如,在無源方式的燃料電池用的燃料盒210中,作為其構成部件,至少具備收 納液體燃料、具有收縮性并具有連結噴嘴部211的塑料制的作為本體容器的內側容器212 ; 設置在該內側容器212的連結噴嘴部211上、能夠與燃料電池本體的燃料罐側裝拆、并設有 液體燃料識別鍵機構235的連接件213;具有剛性、收納內側容器212、并且能夠通過推壓內 側容器212使其收縮而擠出液體燃料的外側容器214 ;設置在該外側容器214或內側容器 212上、覆蓋內側容器212的連結噴嘴部211而進行密封的蓋215。作為放入燃料的本體容器的內側容器212,形成為合成樹脂制的塑料瓶,相對于作 為燃料的甲醇具有耐蝕性以及耐透過性(隔離性),同時具有能夠擠出甲醇的收縮性以及 擠壓性,例如橫截面形狀大致扁平的橢圓形。另外,在有源方式中,作為由泵機構進行吸引的場合的本體容器的內側容器,能夠 放置作為燃料的甲醇,只要是相對甲醇具有耐蝕性或耐透過性的袋狀即可,無需形成為能 夠通過連結噴嘴部111和偏心的瓶本體來確保后述按鈕的操作空間的橫截面形狀等,只要 能夠隨著吸引而進行收縮即可。作為這些內側容器212的合成樹脂原材料,要考慮相對于甲醇的耐透過化學性質 等,例如烯烴系樹脂是合適的。并且,采用由這些合成樹脂制成的形成為單層結構或多層結 構的瓶。另外,在省略外側容器、將內側容器作為本體容器來構成燃料盒的場合,由于直接 操作容器本體,所以聚酯系樹脂是合適的,例如PET單體、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)單體、 或者PET/PEN的混合樹脂。并且,這些聚酯系樹脂的瓶,通過在成型出預成型體之后進行雙 軸延伸吹塑成型,能夠以比直接吹塑成型高的速度進行生產。在該內側容器212的上端部突出地形成尖細的連結噴嘴部211,在連結噴嘴部211 上安裝聯結器作為與燃料電池本體側可裝拆地連接的連接件213。作為該連接件213的聯結器由作為能夠相互裝拆的一對嵌合凹凸部的插頭P以及 插座S構成,例如在燃料盒210側,將構成嵌合凸部的插頭P安裝在塑料瓶212的連結噴嘴 部211上,將構成嵌合凹部的插座S設置在燃料電池本體側,作為閥機構分別設置由彈簧 213a等施力的閥體213b,能夠在相互安裝和連結的狀態下連通而使燃料流出,且能夠在分 離和脫離的狀態下進行密封。另外,在該聯結器213上,設置用于保持插座S和插頭P的連結狀態的連結保持機構220,例如將連結保持機構220的一方側作為卡合凹部221設置在插頭P的前端部,對于配合側,作為卡合凸部222將能夠彈性變形的部件設置在插座S上,據此構成,可在直線方 向上相互超越地進行插拔,能夠通過壓入這一個動作使之卡合來進行連結保持,能夠通過 拉出這一個動作進行解除。進而,在該聯結器213中,當向以插座S或插頭P的中心軸為中心的旋轉方向施加 超過通常使用范圍的過度的力(強制旋轉的力)時,存在聯結器213或本體側的設備受損 的危險,所以設置了釋放機構230。該釋放機構230例如由凸輪機構構成,在插頭本體上設置凸輪部231,在安裝于插 頭P的凸輪環232上設置凸輪從動部233,在凸輪環232和燃料電池本體側的插座S之間設 置構成液體燃料識別鍵機構235的鍵236和鍵槽237,它們一體地旋轉。由此,當在插頭P 和插座S之間相對地作用過度的旋轉力時,通過凸輪機構將旋轉力變換為插拔方向的拉開 力,能夠自動地解除插頭P和插座S的連結。另外,在該連接件213中,通過改變構成液體燃料識別鍵機構235的鍵236和鍵槽 237的尺寸(縱、橫、深)或者個數(在圖示例中表示一個的場合),具備了能夠僅連結規定 的插頭P和插座S的識別功能。另外,該液體燃料識別鍵機構235并不限于設置在與連接件213分體的釋放機構 230的凸輪環232上的場合,也可以與連接件213 —體地設置。進而,如圖24A至圖24C所示那樣,也可以將僅形成有鍵236的環部件238安裝在 連接件213上。在該環部件238上,作為用于明示鍵236的位置的明示機構239,從上端面 與鍵236的位置對應地形成V字形槽。另外,作為明示機構239,并不限于V字形槽,還可以是U字形槽、或半圓槽等各種 形狀的槽或凹部,并不限于設置一條槽的場合,還可以在鍵236的寬度程度的范圍內設置 多條。另外,并不限于從上端面起的槽或凹部,還可以在側壁部分形成槽或凹部以便能夠進 行明示。另外,還可以調換液體燃料識別機構的鍵和鍵槽的設置位置。這樣作為內側容器的塑料瓶212被收納在外側容器214中,該外側容器214具有 剛性,收納內側容器212,并且能夠通過擠壓內側容器212而使其收縮來擠出液體燃料。該外側容器214形成為按前后面分割的二分割構造的硬箱,以便能夠收納作為內 側容器的塑料瓶212,在前面部件214a上設置按鈕214b,按鈕214b能夠將下端部作為支點 向內側進行壓入。另外,在該外側容器214上,覆蓋塑料瓶212的連結噴嘴部211的外側噴 嘴部214c呈對分狀地分別突出形成在前面部件214a和后面部件214d上,在外側噴嘴部 214c的外周的螺紋部上擰入外側噴嘴蓋214e而將它們連結,覆蓋連結噴嘴部211的外周而 進行保護。因此,在該外側容器214內收納作為內側容器的塑料瓶212,對接二分割的前面部 件214a以及后面部件214d地閉合,之后,通過擰入外側噴嘴蓋214e,能夠收納塑料瓶212 的大致整體,形成僅有作為連接件的聯結器213的插頭P露出的狀態。在該狀態下,將插頭 P與燃料電池本體的插座S連結之后,通過按壓外側容器214的按鈕214b,內側容器212的 筒部前面被擠壓,使燃料從塑料瓶212流出,從而能夠經由插座S供給到燃料電池本體側。另外,對于有源方式,作為由泵機構吸引的場合的外側容器,只要能夠收納放入有作為燃料的甲醇的內側容器即塑料瓶即可,無需配備按鈕。另外,在外側容器214的外側噴嘴蓋214e的外側,設置蓋215,能夠覆蓋內側容器212以及外側容器214而進行密閉。該蓋(安全蓋)215由合成樹脂制的內裝蓋241和外裝蓋242構成,由內裝蓋241 覆蓋外側噴嘴蓋214e,并將外側噴嘴蓋214e擰入到基端部的螺紋部而形成密封狀態,由外 裝蓋242覆蓋內裝蓋241,外裝蓋242安裝成能夠旋轉且能夠在有限的范圍內沿軸向移動, 通過壓下外裝蓋242并進行旋轉的動作,能夠與內裝蓋241—體化地旋轉,若僅進行外裝蓋 242的旋轉動作則外裝蓋242進行空轉,由此,可起到具備保護兒童效果的安全蓋的作用。這樣的安全蓋215的內裝蓋241,如圖25A至圖26B所示,形成為大致有底的兩段 的圓筒狀,底部部分構成頂面,在基端部的大徑圓筒部241a的內周形成螺紋部241b,該螺 紋部241b擰入到外側容器214的外側噴嘴蓋214e的螺紋部上。進而,在該內裝蓋241上,在兩段圓筒狀的大徑圓筒部241a和小徑部241c之間的 外側形成臺階部241g,臺階部241g由圓錐面構成,在臺階部241g上,按圓周等間隔的方式 形成棘輪機構243的多個(圖示例中為八個)棘輪齒部244,該棘輪機構243作為這樣的機 構在進行外裝蓋242的壓下旋轉動作時能夠使外裝蓋242與內裝蓋241 —體化,在僅僅進 行外裝蓋242的旋轉動作時則使外裝蓋242空轉。這樣覆蓋在內裝蓋241外側的外裝蓋242,如圖25A至圖26B所示那樣,形成為大 致有底的圓筒狀,底部部分構成頂面242a,在圓筒部242b的下端部內周,以向內側突出的 水平突條的形式形成移動限制部242c,用于將軸向的移動限制在軸向的某種程度的范圍 內、即能夠與內裝蓋241—體旋轉或空轉的范圍內,該移動限制部242c與內裝蓋241的軸 向移動限制部241e的下方卡止,限制向上方的移動。另一方面,借助外裝蓋242的頂面242a 與內裝蓋241的頂面的抵接,向下方的移動受到限制,能夠在這之間上下移動(參照圖26A 的上端位置以及圖26B的下端位置)。進而,在外裝蓋242上,按圓周等間隔的方式形成棘輪機構243的多個(圖示例中 為八個)棘輪爪部245,該棘輪機構243作為這樣的機構在外裝蓋242的壓下旋轉動作時 能夠使外裝蓋242與內裝蓋241 —體化,在僅僅進行外裝蓋242的旋轉動作時則使外裝蓋 242空轉。由此,在壓下外裝蓋242的狀態下,棘輪爪部245與內裝蓋241的棘輪齒部244的 各齒嚙合,能夠打開或關閉內裝蓋241。另一方面,在不壓下外裝蓋242的狀態下,棘輪爪部245位于內裝蓋241的棘輪齒 部244的各齒的上面,在該狀態下即使旋轉,也會滑動而形成不與內裝蓋241連結的空轉狀 態。因此,當不壓下外裝蓋242地逆時針旋轉而想要將安全蓋215拆下時,棘輪機構 243空轉,無法旋轉內裝蓋241將其從燃料盒210上拆下。由此,起到保護兒童的效果,能夠 防止錯誤地將安全蓋21拆下,從而防止錯誤地使內側容器212內的內容物泄漏或兒童等錯 誤地將內容物取出。另外,在該棘輪機構243中,當向空轉方向旋轉時,棘輪爪部245僅沿著棘輪齒部 244移動,能夠使得空轉力矩幾乎為零,例如,即使開蓋力矩為30 40cN ·πι左右,由于能夠 使空轉力矩大致為零,所以也能夠明顯起到兒童保護效果。
作為如此構成的燃料電池用的燃料盒210,在作為內側容器的塑料瓶212中放置 和使用與燃料電池的使用相對應的種類的燃料、例如純甲醇、規定濃度的甲醇水溶液、其他 燃料。因而,為了能夠簡單地根據燃料種類識別燃料盒210,在燃料盒210的外表面部 分或使用時露出到外側的部分中的任意部分設置與液體燃料種類對應的內容物顯示機構 250。作為該內容物顯示機構250,通過在作為燃料電池用的燃料盒210的構成部件而 配備的內側容器212、連接件213、外側容器214、蓋215中至少某一個部件上,設置與燃料的 種類、濃度等類別對應的著色部251或盲文顯示部252或者它們的組合而設置。當作為該內容物顯示機構250而在外側容器214上設置著色部251時,例如如圖 20A所示那樣,形成著色成帶狀的著色部251a,根據其顏色進行識別。此時,通過將相同的 著色施加于燃料電池本體側,能夠可靠地識別所應使用的燃料。另外,當設置在外側容器214上時,可以通過將按鈕214b著色來形成著色部251b 從而形成內容物顯示機構250,通過準備顏色不同的按鈕214b,能夠在使燃料盒210的其他 構成部件212、213、214、215通用化的同時賦予識別性,特別是,如果使按鈕214b的著色部 251b具備著色透明性的話,則能夠從外側得知內側容器212內的燃料殘余量,這是比較理想的。進而,當設置在蓋215上時,例如圖20A所示那樣,通過在外裝蓋242上設置著色 部251c進行著色而能夠進行識別。通過在這樣的燃料盒210的外側表面部分上設置內容物顯示機構250,能夠簡單 且可靠地從外側獲知燃料的類別(燃料的種類或濃度)。接著,作為將內容物顯示機構250設置在燃料盒210使用時露出到外側的部分上 的場合,例如通過將構成釋放機構230的凸輪機構的凸輪環232著色來形成著色部251d,從 而能夠識別燃料的類別。尤其是在凸輪環232的場合,在成型時,通過在樹脂原料中混入著 色劑而進行成型,能夠形成內容物顯示機構250,通過準備顏色不同的凸輪環232,能夠在 將燃料盒210之外的構成部件211、212、213、214、215通用化的同時賦予識別性,能夠在要 補給燃料之前可靠地進行識別,而且,還是不會與燃料直接接觸的部分,即使例如在著色劑 中含有金屬離子,也不會受到金屬離子溶出到燃料中造成的不良影響。另外,通過對外側噴嘴蓋214e著色而形成著色部251e,能夠形成內容物顯示機構 250,通過準備顏色不同的外側噴嘴蓋214e,能夠在將燃料盒210之外的構成部件211、212、 213、214、215通用化的同時賦予識別性,與凸輪環232的場合相同,能夠在補給之前進行識 別,還可以防止金屬離子溶出到燃料中。如果除了用這樣的著色部251構成的內容物顯示機構250之外,還兼設由盲文構 成的盲文部252作為內容物顯示機構250,則即使在失明的使用者使用時也能夠可靠地識 別燃料的種類。通過這樣在燃料盒210上設置內容物顯示機構250,能夠識別燃料的種類,尤其是 通過設置凸輪環232,在成型階段在樹脂原料中混入著色劑來成型凸輪環232,從而形成著 色部251d,這是最為優選的,能夠簡單地根據燃料種類進行著色,而且通過將其他部件通用 化,能夠廉價地識別多個種類。另外,若為凸輪環232的話,不會與燃料直接接觸,也不存在著色劑中的金屬離子向燃料溶出的問題,而且,由于是向燃料電池本體連接之前露出到外側的部分,能夠可靠地引起注意而防止誤連接。尤其是通過對作為燃料電池本體側的聯結 器的插座S等設置相同的著色部,能夠更加可靠地防止誤連接而進行燃料補給。另外,代替凸輪環232,也可以在連接件213上安裝與連接件213分體的僅形成有 鍵236的環部件作為液體燃料識別鍵機構235,此時,可以通過對未圖示的具備鍵的環部件 進行著色來形成內容物顯示機構,與鍵環相同,不會與燃料直接接觸,也不存在著色劑中的 金屬離子向燃料溶出的問題,而且,由于是向燃料電池本體連接之前露出到外側的部分,能 夠可靠地引起注意而防止誤連接。另外,通過對與連接件213—體設置的鍵或鍵槽等鍵部件進行著色,也可以形成 內容物顯示機構。另外,著色部的大小等只要根據設置部位來適當決定即可,只要能夠由使用者等 進行識別即可。產業上的可利用性本發明的聯結器在從容器向本體側的容器等轉移液體等時或者更換容器本身時 能夠通過簡單的操作進行可靠的連結,當施加有超過通常使用范圍的過度的力時,能夠在 破損之前釋放連結,是尤其適合設置在甲醇電池的盒容器與燃料電池本體之間的聯結器。另外,本發明的燃料盒是用于向燃料電池本體的燃料罐補給液體燃料的燃料盒, 能夠可靠地識別燃料的種類或濃度,尤其適用于甲醇燃料電池。
權利要求
一種聯結器,該聯結器包括插座和插頭,所述插座具有閥體和對閥體向關閉方向施力的施力機構,所述插頭具有閥體和對閥體向關閉方向施力的施力機構,而且與上述插座以能裝拆的方式嵌合連結,在嵌合連結狀態下釋放兩閥體而能夠連通插座和插頭,其特征在于,在上述插座和上述插頭中的某一方上設置有鍵槽或鍵,在上述插座和上述插頭中的另一方上設置有環狀部件,該環狀部件具有與上述鍵槽或鍵嵌合的鍵或鍵槽,并且該環狀部件能夠以上述插頭和插座的連結中心軸為中心旋轉。
2.如權利要求1所述的聯結器,其特征在于,在上述插座與上述插頭之間設置有保持 相互連結的狀態的連結保持機構。
3.如權利要求2所述的聯結器,其特征在于,上述連結保持機構設置在上述插座及上 述插頭中的某一方的上述鍵槽和上述插座及上述插頭中的另一方的上述鍵之間。
4.如權利要求2所述的聯結器,其特征在于,上述連結保持機構設置在上述插座和上 述插頭中的某一方的上述環狀部件與上述插座及上述插頭中的另一方之間。
5.如權利要求2所述的聯結器,其特征在于,上述連結保持機構通過在上述插座和上 述插頭中的某一方上設置卡合部、在上述插座和上述插頭中的另一方上設置與該卡合部卡 合的彈性卡合部件而構成。
6.如權利要求1所述的聯結器,其特征在于,在上述鍵槽和上述鍵之間,設置有識別上 述插頭和上述插座的識別機構。
7.如權利要求1所述的聯結器,其特征在于,上述環狀部件在圓周方向上分割為多個 部分,而且,設置有彈性地對分割開的多個部分進行連結保持的彈性連結機構。
8.如權利要求1所述的聯結器,其特征在于,在上述插座及上述插頭中的某一方的上 述環狀部件與上述插座及上述插頭中的另一方之間,設置有旋轉阻力機構,該旋轉阻力機 構使得該環狀部件在被推壓時難以轉動而在受到過大的旋轉力時則能夠旋轉。
9.如權利要求1所述的聯結器,其特征在于,在上述插頭側和上述插座側之間,設置有 凸輪機構,該凸輪機構使得能夠通過繞中心軸相對旋轉被連結保持的插頭和插座而解除連 結。
10.如權利要求9所述的聯結器,其特征在于,上述凸輪機構的凸輪由端面凸輪構成并 且設置在上述鍵槽形成側或鍵形成側,另一方面,從動于該端面凸輪的凸輪從動件設置在 上述鍵形成側的環狀部件上或鍵槽形成側。
11.一種燃料電池用的燃料盒,向利用液體燃料進行發電的燃料電池本體的燃料罐補 給燃料,其特征在于,至少具備以下構成部件本體容器,收納液體燃料并具有連結噴嘴部;連接件,設置在該本體容器的連結噴嘴部上,能夠與上述燃料電池本體的燃料罐側裝 拆,并且設有液體燃料識別鍵機構;以及蓋,覆蓋該本體容器的上述連結噴嘴部,在這些作為燃料盒構成部件的本體容器、連接件、蓋的至少外表面部分或使用時向外 側露出的部分的任意部分上,設置有與液體燃料的類別對應的內容物顯示機構。
12.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,將上述本體容器作為內側容器,設置有收納該內側容器的具有剛性的外側容器,上述蓋設置成覆蓋該外側容器或上述內側容器的上述連結噴嘴部,在這些作為燃料盒構成部件的上述內側容器、上述連接件、上述外側容器、上述蓋的至 少外表面部分或使用時向外側露出的部分的任意部分上,設置有與液體燃料的類別對應的 上述內容物顯示機構。
13.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,由與燃料的種類、濃度等 類別相對應的著色部以及/或者盲文顯示部構成上述內容物顯示機構。
14.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述內容物顯示機構設 置在使用時不與液體燃料接觸的上述構成部件上。
15.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述內容物顯示機構還 設置在上述燃料電池本體側。
16.如權利要求12所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述內側容器由具有擠 壓性也就是撓性的合成樹脂制瓶構成,上述外側容器收納上述內側容器,而且能夠通過擠 壓上述內側容器的至少一部分而將液體燃料擠出。
17.如權利要求12所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述內側容器是在一端 安裝有連接件的袋狀容器,通過設置在上述連接件和上述燃料電池本體的上述燃料罐之間的泵機構,將收納在上 述內側容器中的內容液體吸出而朝向上述燃料罐補給。
18.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,在連接件的周圍配置有 鍵部件,該鍵部件以與上述連接件分體的形式成型并且附設有上述液體燃料識別鍵機構。
19.如權利要求18所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,由能夠繞上述連接件的 中心軸旋轉的環部件構成上述鍵部件。
20.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,在上述連接件或上述環 部件上,設置有在連結狀態之前不起作用而在過度的旋轉力作用下能夠釋放連結的凸輪機 構。
21.如權利要求11或18所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述外側容器形成 為能夠對上述內側容器的除了上述連接件以外的部分進行收納,而且上述外側容器具備按 鈕,該按鈕按壓上述內側容器使內側容器收縮而擠出液體燃料。
22.如權利要求11所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述蓋由包括內裝蓋和 外裝蓋的雙重蓋構成,該內裝蓋是螺紋式的,該外裝蓋覆蓋該內裝蓋并且安裝成能夠旋轉 且能夠在有限范圍內沿軸向移動,在壓下并旋轉外裝蓋時,外裝蓋能夠與該內裝蓋一體化 地旋轉,而在僅旋轉外裝蓋時,外裝蓋能夠空轉。
23.如權利要求18所述的燃料電池用的燃料盒,其特征在于,上述鍵部件和上述環部 件中的至少某一個通過將著色劑混入合成樹脂原料進行成型而被預先著色。
全文摘要
本發明如圖4A和圖4B所示那樣,作為在插座(S10)與插頭(P10)之間保持連結狀態的連結保持機構(20),在插頭(P10)上設置卡合凸部(22),在另一側的插座(S10)上設置卡合凹部(21),在連結時使卡合凸部(22)超越卡合凹部(21)之后進行卡合,通過這樣的操作能夠可靠地進行連結。另外,在插頭(P10)上設置有大致沿著將嵌合連結方向作為中心的圓周方向傾斜的凸輪部(31),在另一側的插座(S10)上設置有凸輪從動部(32),由此當施加超過通常使用范圍的過度的旋轉力時,能夠借助凸輪部和凸輪從動部實現自動的連結釋放。
文檔編號H01M8/04GK101818840SQ20101017820
公開日2010年9月1日 申請日期2007年1月18日 優先權日2006年1月19日
發明者吉弘憲司, 山盛陽, 川村公一, 林浩昭, 高橋賢一 申請人:東洋制罐株式會社;株式會社東芝