CN101405530B - 联结器以及燃料电池用的燃料盒 - Google Patents
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Abstract
本发明如图4A和图4B所示那样,作为在插座(S10)与插头(P10)之间保持连结状态的连结保持机构(20),在插头(P10)上设置卡合凸部(22),在另一侧的插座(S10)上设置卡合凹部(21),在连结时使卡合凸部(22)超越卡合凹部(21)之后进行卡合,通过这样的操作能够可靠地进行连结。另外,在插头(P10)上设置有大致沿着将嵌合连结方向作为中心的圆周方向倾斜的凸轮部(31),在另一侧的插座(S10)上设置有凸轮从动部(32),由此当施加超过通常使用范围的过度的旋转力时,能够借助凸轮部和凸轮从动部实现自动的连结释放。
Description
技术领域
本发明涉及由插座和插头构成且能够装拆地连结的联结器,在将液体等从容器移向本体侧的容器等时或更换各容器时能够以简单的操作可靠地进行连结,在连结状态下施加过度的旋转力时,可简单地进行释放而不会发生破损,尤其适合于设置在甲醇燃料电池的盒容器与燃料电池本体之间。
另外,本发明涉及燃料电池用的燃料盒,作为用于将液体燃料补给至燃料电池本体的燃料罐的燃料盒,能够可靠地识别燃料的种类或浓度并进行供给,尤其适合用于甲醇燃料电池。
背景技术
现有技术中,多有需要补充伴随着设备运转或使用而减少的原料等液体的情况,通过将盒容器连结到设于设备本体侧的容器上来移送原料等液体,来进行供给,或者通过更换与设备本体侧的容器不同的容器,来进行供给。
为了简单地进行这样的容器之间的连结或容器的更换,采用了能够装拆的各种联结器。
例如,在(日本)特开2003-172487号公报中公开了如图9所示那样的连结装置,由插头P与插座S构成,插头P具备主流路和副流路,插座S具备主流路和副流路,能够与插头进行嵌合,而且在嵌合后的状态下能够连通插头的主流路和副流路。
并且,在该连结装置中,插座S的构成如下:具有形成在固定于保持体1的阀压体2的外周的主流路2a、进而在主流路2a的外侧形成的副流路2b、关闭这些流路2a、2b的阀3a、3b,各阀3a、3b在弹簧4a、4b的作用力下被朝向阀座按压,能够将主流路2a以及副流路2b关闭。
另一方面,插头P的构成如下:具有形成在滑动自如地保持于阀保持体5的阀本体6的外周的主流路6a、进而形成在主流路6a的外侧的副流路6b、关闭这些流路6a、6b的阀7a、7b,各阀7a、7b在弹簧8a、8b的作用力下被朝向阀座按压,能够将主流路6a以及副流路6b关闭。
当连接这样的插座S和插头P时,首先,插座S的副阀3b和插头P的副阀7b抵接,两者分别克服弹簧4b、8b的作用力而向相互离开的方向移动,副流路2b、6b连通。
进而,当连接插座S与插头P时,插座S的主阀3a由插头P的内筒体的端面推压,克服弹簧4a而后退,阀体从阀压体2的阀座离开,打开与阀压体2的主流路2a,并且,插座S侧的阀压体的前端部平面与设于插头P侧的阀本体6的阀部件的平面抵接,克服弹簧8a的作用力而推压插头P侧的阀本体6,使阀本体后退而将插头P侧的主阀7a打开,从而与主流路6a连通。
由此,当副流路连通时,从气体供给源向容器内供给气体,由该气体压力使内袋收缩,内袋内的液体能够从插头侧的主流路经由插座侧的主流路将液体送出到容器外。
另外,近年来正开发着各种能够由液体燃料直接发电的液体型燃料电池,作为以甲醇作为燃料的直接甲醇型燃料电池(DMFC),由于无需改质器而能够进行小型化,故而作为便携电子设备的电源的利用备受关注。
特别是对于被称为无源方式的直接甲醇型燃料电池(DMFC),燃料盒将作为液体燃料的甲醇放入到设于燃料电池本体侧的燃料罐中,连结燃料盒来直接补给甲醇,无须燃料供给用的泵,能够实现进一步的小型化(参照(日本)特开2005-71713号公报)。
另外,对于有源方式的燃料电池,在燃料电池本体侧设置了泵机构,连结放入有甲醇的燃料盒,由泵机构将燃料盒内的甲醇吸出,朝向燃料罐进行补给。
无论对于何种方式的甲醇型燃料电池,作为燃料的甲醇都使用浓度不同的各种甲醇水溶液或纯甲醇。另外,在燃料电池中,并不限于甲醇水溶液,也使用乙醇水溶液或纯乙醇等的乙醇燃料,或者使用二甲醚或蚁酸及其他的液体燃料。
将上述(日本)特开2003-172487号公报所公开的连结装置作为例如甲醇燃料电池的燃料供给用的联结器或者通过更换各容器而进行补给用的联结器加以利用时,需要能够以简单的操作进行可靠连结,而且在连结状态下施加超过通常范围的过度的力时,需要在不使联结器或设备本体发生破损的情况下简单地释放连结。
另外,根据甲醇燃料电池规格而需要的甲醇浓度(纯度)并不是一定的,在需要多种浓度的甲醇时,希望开发出这样的联结器,即,能够以简单的操作进行可靠连结,而且能够仅供给与各甲醇燃料电池规格相对应的浓度的燃料,不会错误地供给其他浓度的燃料。
发明内容
从而,本发明的第一目的在于提供这样一种能够以简单的操作可靠地连结、在施加超过通常使用范围的过度的力时能够在发生破损之前释放连结的联结器,此外,还提供能够仅识别一组来进行装拆的联结器。
另外,当将上述(日本)特开2005-71713号公报所公开的燃料电池用的液体燃料放入到燃料盒内进行各种售卖等时,存在错误地补给不同种类的液体燃料的危险,预想到会导致燃料电池的不良状况。
因此,期望开发能够对应于所应使用的燃料种类进行简单识别的燃料盒。
从而,本发明的第二目的在于提供能够对应于所应使用的燃料的种类进行简单识别的燃料电池用的燃料盒。
为达成本发明的上述第一目的,本发明的第一方案的联结器包括插座和插头,所述插座具有阀体和对阀体向关闭方向施力的施力机构,所述插头具有阀体和对阀体向关闭方向施力的施力机构而且与上述插座以能够装拆的方式嵌合连结,在嵌合连结状态下释放两阀体而能够连通插座和插头,其特征在于,在上述插座和上述插头中的某一方上设置有大致沿着以嵌合连结方向为中心的圆周方向倾斜的凸轮部,在上述插座和上述插头中的另一方上设置有在上述嵌合连结状态之前不与上述凸轮部接触的凸轮从动部,能够利用过度的旋转力释放连结。
根据该联结器,通过在插座和插头的某一方上设置大致沿着以嵌合连结方向作为中心的圆周方向倾斜的凸轮部,在另一方上设置在嵌合连结状态之前都不与凸轮部接触的凸轮从动部,当施加超过通常使用范围的过度的旋转力时,能够通过凸轮部和凸轮从动部实现自动的连结释放。
由此,能够在将容器内的甲醇供给到甲醇燃料电池或者更换容器本身时进行可靠的连结,同时,相对于过度的力能够在发生破损之前可靠地释放连结。
进而,本发明的第二方案的联结器,在第一方案的基础上,其特征在于,在上述插座与上述插头之间设置有保持连结状态的连结保持机构。
根据该联结器,在插座和插头之间设置保持连结状态的连结保持机构,能够可靠地保持插座与插头之间的连结状态。
另外,本发明的第三方案的联结器,在第一或第二方案的基础上,其特征在于,上述凸轮部由在上述插头上突出并倾斜的凸轮面构成,上述凸轮从动部作为供凸轮面嵌入的凸轮从动槽形成在上述插座上。
根据该联结器,上述凸轮部由在上述插头上突出并倾斜的凸轮面构成,上述凸轮从动部作为供凸轮面嵌入的凸轮从动槽形成在上述插座上,由此,当对笔直连结的插座和插头施加旋转方向的过度的力时,通过大致沿圆周方向倾斜的凸轮面和插座的凸轮从动槽作用将插座和插头拉开的力,从而能够自动地释放连结,而且,能够一边观察突出的凸轮面和凹陷的凸轮从动槽一边可靠地进行连结操作。
进而,本发明的第四方案的联结器,在第一至第三方案中的任一方案的基础上,其特征在于,沿上述圆周方向设置有多个上述凸轮部以及上述凸轮从动部,无论过度的旋转力的方向如何都能进行释放。
根据该联结器,通过沿圆周方向设置多个凸轮部以及凸轮从动部,与超过通常范围的过度的旋转力的方向无关地,对于任意方向(顺时针或逆时针)的旋转力等都能够自动地进行释放。
另外,本发明的第五方案的联结器,在第一至第四方案中的任意的基础上,其特征在于,上述凸轮部一体地设置在上述插头的突出连结部和上述插座的插头连结孔中的某一方上,而且,上述凸轮从动部与上述插头的突出连结部和上述插座的插头连结孔中的另一方一体地设置。
根据该联结器,通过将上述凸轮部与上述插头的突出连结部和上述插座的插头连结孔中的某一方一体地设置,而且,将上述凸轮从动部与另一方一体地设置,能够更加紧凑地构成插头和插座。
另外,本发明的第六方案的联结器,在第一至第五方案中任一方案的基础上,其特征在于,作为上述连结保持机构,在上述插头和上述插座中的某一方上设置有卡合凹部,而且在上述插头和上述插座中的另一方上设置有卡合凸部,在上述插头向上述插座连结嵌合时,上述卡合凹部与上述卡合凸部能够超越,并且在连结嵌合状态下能够相互卡合。
根据该联结器,作为连结保持机构,在插头和插座中的某一方上设置有卡合凹部,而且在插头和插座中的另一方上设置有卡合凸部,在插头向插座连结嵌合时,卡合凹部与卡合凸部超越,之后在连结嵌合状态下相互卡合,由此,能够确保卡合实现的连结状态,并且对于超过通常使用范围的大的力,通过超越来释放连结。
另外,本发明的第七方案的联结器,在第六方案的基础上,其特征在于,在上述卡合凹部和上述卡合凸部上,设置有将周向的一部分切除的切除部。
根据该联结器,通过在卡合凹部和卡合凸部上设置将周向的一部分切除的切除部,能够根据切除部的大小来调整保持连结状态的卡合力或释放连结状态所需的力。
另外,本发明的第八方案的联结器,在第一至第七方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在上述插头和上述插座上,设置有仅使一组的上述插头和上述插座嵌合连结的识别机构。
根据该联结器,在上述插头和上述插座上,设置仅使一组的插头和插座嵌合连结的识别机构,能够利用该识别机构简单且可靠地仅识别出一组的插头和插座而进行连结。
另外,本发明的第九方案的联结器,在第八方案的基础上,其特征在于,上述识别机构设置于上述凸轮部和上述凸轮从动部,通过改变上述凸轮部及上述凸轮从动部在与上述插头和上述插座的嵌合连结方向交叉的面上的纵向尺寸以及横向尺寸而构成上述识别机构。
根据该联结器,识别机构设置于凸轮部和凸轮从动部,通过改变上述凸轮部及上述凸轮从动部在与插头和插座的嵌合连结方向交叉的面上的纵向尺寸以及横向尺寸而构成识别机构,通过改变凸轮部或凸轮从动部的纵横尺寸而非进深尺寸,能够赋予识别性。
另外,本发明的第十方案的联结器,在第八或第九方案的基础上,其特征在于,上述识别机构通过组合上述插座的插头连结孔和上述插头的突出连结部的直径的改变而能够进行识别。
根据该联结器,识别机构通过组合插座的插头连结孔和插头的突出连结部的直径的改变而能够进行识别,在凸轮部或凸轮从动部的纵横尺寸而非进深尺寸的基础上,还组合了插头前端的直径和与其嵌合的插座的开口直径的改变,由此能够赋予识别性。
进而,根据本发明的第十一方案的联结器,在第一至第十方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在上述插座及上述插头上分别设置同色的识别部而能够进行识别。
根据该联结器,通过在插座及插头上分别设置同色的识别部而能够进行识别,从而能够在视觉上进行识别。
另外,本发明的第十二方案的联结器包括插座和插头,所述插座具有阀体和对阀体向关闭方向施力的施力机构,所述插头具有阀体和对阀体向关闭方向施力的施力机构,而且与上述插座以能装拆的方式嵌合连结,在嵌合连结状态下释放两阀体而能够连通插座和插头,其特征在于,在上述插座和上述插头中的某一方上设置有键槽或键,在上述插座和上述插头中的另一方上设置有环状部件,该环状部件具有与上述键槽或键嵌合的键或键槽,并且该环状部件能够以上述插头和插座的连结中心轴为中心旋转。
根据该联结器,在插座和插头的某一方上设置键槽或键,将与该键槽或键嵌合的键或键槽设在环状部件上,将环状部件能够旋转地设在另一方上,通过键槽和键进行插座和插头的识别,当施加超过通常使用范围的过度的旋转力时,通过旋转环状部件,不会作用不合理的力。
由此,在将容器内的甲醇供给到甲醇燃料电池、或者更换容器本身时能可靠地连结规定的部件,同时相对于过度的旋转力能够防止破损。
另外,本发明的第十三方案的联结器,在第十二方案的基础上,其特征在于,在上述插座与上述插头之间设置有保持彼此的连结状态的连结保持机构。
根据该联结器,在插座和插头之间设置保持彼此的连结状态的连结保持机构,能够可靠地保持插座与插头之间的连结状态。
另外,本发明的第十四方案的联结器,在第十三方案的基础上,其特征在于,上述连结保持机构设置在上述插座及上述插头中的某一方的上述键槽和上述插座及上述插头中的另一方的上述键之间。
根据该联结器,将连结保持机构设置在插座及插头中某一方的键槽和另一方的键之间,可容易地确保连结保持机构的设置空间,能够紧凑地构成。
另外,本发明的第十五方案的联结器,在第十二或第十三方案的基础上,其特征在于,将上述连结保持机构设置在上述插座和上述插头中的某一方的上述环状部件与另一方之间。
根据该联结器,作为连结保持机构,利用插座和插头中的某一方的环状部件,在该环状部件与插座和插头中的另一方之间进行连结保持,由此,用于连结保持的部件的单方与环状部件共用,使得构成简化。
另外,根据本发明的十六方案的联结器,在第十二至第十五方案中的任一方案的基础上,其特征在于,上述连结保持机构通过在上述插座和上述插头中的某一方上设置卡合部、在上述插座和上述插头中的另一方上设置与该卡合部卡合的弹性卡合部件而构成。
根据该联结器,连结保持机构通过在插座和插头中的某一方上设置卡合部、在插座和插头中的另一方上设置与该卡合部卡合的弹性卡合部件而构成,可利用与卡合部卡合的弹性卡合部件的弹性变形使该卡合部卡合,从而进行连结保持或释放。
另外,本发明的第十七方案的联结器,在第十二至第十六方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在上述键槽和上述键之间,设置识别上述插头和上述插座的识别机构。
根据该联结器,在键槽和键之间,设置识别插头和插座的识别机构,能够通过改变键槽和键的形状、配置、个数等来进行识别。
另外,本发明的第十八方案的联结器,在第十二至第十七方案中的任一方案的基础上,其特征在于,将上述环状部件在圆周方向上分割为多个部分,而且,设置弹性地对分割开的多个部分进行连结保持的弹性连结机构。
根据该联结器,将环状部件在圆周方向上分割为多个部分,而且,设置弹性地对分割开的多个部分进行连结保持的弹性连结机构,能够进行变形使得弹性连结的分割构造的环状部件打开,从而不仅是旋转力,即便对于弯曲方向的过度的力也能够防止破损。
另外,本发明的第十九方案的联结器,在第十二至第十八方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在上述插座及上述插头中的某一方的上述环状部件与上述插座及上述插头中的另一方之间,设置有旋转阻力机构,该旋转阻力机构使得该环状部件在被推压时难以转动而在受到过大的旋转力时则能够旋转。
根据该联结器,在插座及插头中的某一方的环状部件与插座及插头中的另一方之间,设置有旋转阻力机构,该旋转阻力机构使得该环状部件在被推压时难以转动而在受到过大的旋转力时则能够旋转,在插座和插头连结时,通过推压来抑制旋转,从而连结容易,受到过大的旋转力就会旋转,从而能够防止破损。
另外,本发明的第二十方案的联结器,在第十二至第十九方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在上述插头侧和上述插座侧之间,设置有凸轮机构,该凸轮机构使得能够通过绕中心轴相对旋转被连结保持的插头和插座而解除连结。
根据该联结器,在插头侧和插座侧之间,设置有凸轮机构,该凸轮机构使得能够通过绕中心轴相对旋转被连结保持的插头和插座而解除连结,通过绕中心轴相对旋转插座和插头,在施加超过通常使用范围的过度的旋转力时,能够将旋转力转换为轴向的力而自动地释放连结。
另外,本发明的第二十一方案的联结器,在第二十方案的基础上,其特征在于,上述凸轮机构的凸轮由端面凸轮构成并且设置在上述键槽形成侧或键形成侧,另一方面,从动于该端面凸轮的凸轮从动件设置在上述键形成侧的环状部件上或键槽形成侧。
根据该联结器,凸轮机构的凸轮由端面凸轮构成并且设置在键槽形成侧或键形成侧,另一方面,从动于该端面凸轮的凸轮从动件设置在键形成侧的环状部件上或键槽形成侧,由设在环状部件上的端面凸轮或凸轮从动件构成凸轮机构的一方,能够简化结构地设置凸轮机构。
达成本发明第二目的的第二十二方案的燃料电池用的燃料盒,向利用液体燃料进行发电的燃料电池本体的燃料罐补给燃料,其特征在于,至少具备以下构成部件:本体容器,收纳液体燃料并具有连结喷嘴部;连接件,设置在该本体容器的连结喷嘴部上,能够与上述燃料电池本体的燃料罐侧装拆,并且设有液体燃料识别键机构;以及盖,覆盖该本体容器的上述连结喷嘴部,在这些作为燃料盒构成部件的本体容器、连接件、盖的至少外表面部分或使用时向外侧露出的部分的任意部分上,设置有与液体燃料的类别对应的内容物显示机构。
根据该燃料电池用的燃料盒,在向采用液体燃料进行发电的燃料电池本体的燃料罐补给燃料的燃料电池用的燃料盒中,在作为燃料盒构成部件的本体容器、连接件、盖的至少外表面部分或使用时向外侧露出的部分的任意部分上设置与液体燃料的类别对应的内容物显示机构,能够通过外表面部分的内容物显示机构在通常的状态下简单地识别燃料的类别,通过在使用时向外侧露出的部分的内容物显示机构,能够在使用前的状态下简单地识别燃料的类别。
由此,即使燃料电池用的液体燃料被装入燃料盒而进行各种售卖时也可防止错误地补给不同类别的液体燃料,能够防止导致燃料电池的不良状况。
本发明的第二十三方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二方案的基础上,其特征在于,将上述本体容器作为内侧容器,设置收纳该内侧容器的具有刚性的外侧容器,上述盖设置成覆盖该外侧容器或上述内侧容器的上述连结喷嘴部,在这些作为燃料盒构成部件的上述内侧容器、上述连接件、上述外侧容器、上述盖的至少外表面部分或使用时向外侧露出的部分的任意部分上,设置与液体燃料的类别对应的上述内容物显示机构。
根据该燃料电池用的燃料盒,将上述本体容器作为内侧容器,设置收纳该内侧容器的具有刚性的外侧容器,上述盖设置成覆盖该外侧容器或上述内侧容器的上述连结喷嘴部,在这些作为燃料盒构成部件的内侧容器、连接件、外侧容器、盖的至少外表面部分或使用时向外侧露出的部分的任意部分上,设置与液体燃料的类别对应的内容物显示机构,即使具备内侧容器和外侧容器也能够通过外表面部分的内容物显示机构在通常的状态下简单地识别燃料的类别,通过在使用时向外侧露出的部分的内容物显示机构,能够在使用前的状态下简单地识别燃料的类别。
另外,本发明的第二十四方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二或第二十三方案的基础上,其特征在于,由与燃料的种类、浓度等类别相对应的着色部以及/或者盲文显示部构成上述内容物显示机构。
根据该燃料电池用的燃料盒,由与燃料的种类、浓度等类别相对应的着色部以及/或者盲文显示部构成上述内容物显示机构,能够通过着色部和盲文显示部的双方、或者仅着色部、仅盲文显示部来简单地识别燃料的种类或浓度等类别。
另外,本发明第二十五方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二至第二十四方案中的任一方案的基础上,其特征在于,将上述内容物显示机构设置在使用时不与液体燃料接触的上述构成部件上。
根据该燃料电池用的燃料盒,将上述内容物显示机构设置在使用时不与液体燃料接触的上述构成部件上,内容物显示机构不会受到因与燃料接触而带来的影响,例如没有来自着色剂的金属离子向燃料溶出的问题等,增大了所能够使用的着色剂等的自由度。
另外,本发明的第二十六方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二至第二十五方案的任一方案的基础上,其特征在于,将上述内容物显示机构还设置在上述燃料电池本体侧。
根据该燃料电池用的燃料盒,将上述内容物显示机构还设置在上述燃料电池本体侧,除了燃料盒侧的内容物显示机构之外,还使用燃料电池本体侧的内容物显示机构,利用这两者能更为可靠地识别所应使用的燃料。
另外,本发明的第二十七方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十三至第二十六方案中的任一方案的基础上,其特征在于,上述内侧容器由具有挤压性(挠性)的合成树脂制瓶构成,上述外侧容器收纳上述内侧容器并能通过挤压上述内侧容器的至少一部分而将液体燃料挤出。
根据该燃料电池用的燃料盒,上述内侧容器由具有挤压性(挠性)的合成树脂制瓶构成,上述外侧容器收纳上述内侧容器并能通过挤压上述内侧容器的至少一部分而将液体燃料挤出,通过经由外侧容器推压合成树脂制的挤压性的内侧瓶的一部分,能够压出液体燃料,无需泵等即可进行补给。
另外,本发明的第二十八方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十三至第二十六方案中的任一方案的基础上,其特征在于,上述内侧容器是在一端安装有连接件的袋状容器,通过设置在上述连接件和上述燃料电池本体的上述燃料罐之间的泵机构将收纳在上述内侧容器中的内容液体吸出而朝向上述燃料罐补给。
根据该燃料电池用的燃料盒,上述内侧容器是在一端安装有连接件的袋状容器,通过设置在上述连接件和上述燃料电池本体的上述燃料罐之间的泵机构将收纳在上述内侧容器中的内容液吸出而朝向上述燃料罐供给,能够相对于具备泵机构的燃料罐从袋状的内侧容器吸出液体燃料而进行补给。
进而,本发明的第二十九方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二至第二十八方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在连接件的周围配置有键部件,该键部件以与上述连接件分体的形式成型并且附设有上述液体燃料识别键机构。
根据该燃料电池用的燃料盒,在连接件的周围配置有键部件,该键部件以与上述连接件分体的形式成型并且附设有上述液体燃料识别键机构,由此,能够通过键部件简单地识别液体燃料的类别,还能够利用该键部件进行内容物显示。
另外,本发明的第三十方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十九方案的基础上,其特征在于,由能够绕上述连接件的中心轴旋转的环部件构成上述键部件。
根据该燃料电池用的燃料盒,由能够绕上述连接件的中心轴旋转的环部件构成上述键部件,即使借助具备与连接件分体的环部件也能够简单地识别液体燃料的类别,还能够利用该环部件进行内容物显示。
进而,本发明的第三十一方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二至第三十方案中的任一方案的基础上,其特征在于,在上述连接件或上述环部件上,设置有在连结状态之前不起作用而在过度的旋转力作用下能够释放连结的凸轮机构。
根据该燃料电池用的燃料盒,在上述连接件或上述环部件上,设置有在连结状态之前不起作用而在过度的旋转力作用下能够释放连结的凸轮机构,通过设在连接件或环部件上的凸轮机构,在有过度的旋转力施加时释放连结,由此,能够防止连接件或燃料电池本体侧的损伤,还能够防止燃料的泄漏等,而且利用该凸轮机构还能够进行内容物显示。
另外,本发明的第三十二方案的燃料电池用的燃料盒,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础上,其特征在于,上述外侧容器形成为能够对上述内侧容器的除了上述连接件以外的部分进行收纳,而且上述外侧容器具备按钮,该按钮按压上述内侧容器使内侧容器收缩而挤出液体燃料。
根据该燃料电池用的燃料盒,能够通过按压设于外侧容器上的按钮来使内侧容器收缩而压出液体燃料,无需使用泵便能够补给液体燃料,还能够利用该按钮进行内容物显示。
进而,本发明的第三十三方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十二至第三十二方案中的任一方案的基础上,其特征在于,上述盖由包括内装盖和外装盖的双重盖构成,该内装盖是螺纹式的,该外装盖覆盖该内装盖并且安装成能够旋转且能够在有限范围内沿轴向移动,在压下并旋转外装盖时,外装盖能够与该内装盖一体化地旋转,而在仅旋转外装盖时,外装盖能够空转。
根据该燃料电池用的燃料盒,上述盖由包括内装盖和外装盖的双重盖构成,该内装盖是螺纹式的,该外装盖覆盖该内装盖并且安装成能够旋转且能够在有限范围内沿轴向移动,在压下并旋转外装盖时,外装盖能够与该内装盖一体化地旋转,而在仅旋转外装盖时,外装盖能够空转,形成内装盖和外装盖的双重盖,仅旋转外装盖时,不会旋转内装盖,不与压入操作组合就不能旋转,由此,能够防止孩子错误地打开盖等,能够更为安全地加以使用。
另外,本发明的第三十四方案的燃料电池用的燃料盒,在第二十九至第三十一方案中的任一方案的基础上,其特征在于,上述键部件和上述环部件中的至少某一个通过将着色剂混入合成树脂原料进行成型而被预先着色。
根据该燃料电池用的燃料盒,上述键部件和上述环部件中的至少某一个通过将着色剂混入合成树脂原料进行成型而被预先着色,通过对应于燃料的种类来改变将着色剂混入合成树脂原料进行成型时的颜色,能够简单地识别燃料,而且由于不与燃料接触,所以金属离子不会从着色剂溶出到燃料内,能够在与使用时的燃料电池本体连接之前进行确认,能够可靠地防止误安装。
附图说明
图1A~图1C是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的一个实施方式的插座的仰视图、A-A剖视图以及其B-B剖视图。
图2A~图2E是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的一个实施方式的插头的俯视图、主视图、侧视图、A-A剖视图以及B-B剖视图。
图3是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的一个实施方式的插头的概略立体图。
图4A~图4B是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的一个实施方式的连结前的A-A方向和B-B方向的剖视图以及连结保持状态的A-A方向和B-B方向的剖视图。
图5A~图5E表示在省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的一个实施方式,其中图5B至图5E分别说明了能够由识别机构嵌合连结的场合1)~4)和无法嵌合连结的场合即1)~4)以外的三种干涉状态。
图6A~图6D是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的仅表示另一个实施方式的插头的仰视图、主视图、侧视图以及A-O-B剖视图。
图7A~图7C是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的仅表示另一个实施方式的插头的俯视图、主视图、侧视图。
图8A~图8C是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构加以表示的仅表示另一个实施方式的插头的俯视图、主视图、侧视图。
图9是现有的连结装置的纵剖视图。
图10A~图10B是本发明联结器的一个实施方式的插座和插头分离的状态的纵剖视图以及插座的仰视图。
图11是本发明联结器的一个实施方式的插座和插头的嵌合连结状态的纵剖视图。
图12A~图12B是本发明的联结器的一个实施方式,其中图12A是插座的纵剖视图以及局部立体图,图12B是插头的纵剖视图以及外观立体图。
图13是本发明的联结器的一个实施方式的嵌合连结状态的纵剖视图。
图14A和图14B是本发明的联结器的一个实施方式的变型例的局部纵剖视图以及俯视图。
图15A和图15B是省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构而加以表示的另一个实施方式的分离状态的纵剖视图以及嵌合连结状态的纵剖视图。
图16A和图16B是本发明的联结器的另一个实施方式的分离状态的纵剖视图以及嵌合连结状态的纵剖视图。
图17A和图17B涉及本发明的联结器的一个实施方式,其中图17A是插座以及插头的分离状态的纵剖视图,图17B是插头侧的插头本体以及键环的分解立体图。
图18A和图18B是本发明联结器的一个实施方式的插座以及插头的分离状态的纵剖视图以及局部立体图。
图19A和图19B是本发明的联结器的一个实施方式的嵌合连结状态的纵剖视图以及局部立体图。
图20A和图20B是本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的整体的主视图以及纵剖视图。
图21A和图21B是本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的内侧容器的主视图以及侧视图。
图22是连同本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的收纳在外侧容器内的内侧容器一起表示的连接件的概略剖视图。
图23A和图23B是本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的连接件上设置的凸轮机构的说明图以及燃料电池本体侧的连接件的概略立体图。
图24A~图24C是本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的连接件上设置的液体燃料识别机构的环部件的主视图、俯视图以及侧视图。
图25A和图25B是本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的外装盖以及内装盖各自的主视图以及剖视图。
图26A和图26B是表示本发明的燃料电池用的燃料盒的一个实施方式的安装了外装盖以及内装盖的空转状态以及旋转状态的剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1A至图4B涉及省略本发明的联结器的阀体以及其施力机构进行表示的一个实施方式,图1A~图1C是插座的仰视图,A-A剖视图以及其B-B剖视图,图2A~图2E是插头的俯视图、主视图、侧视图,A-A剖视图以及B-B剖视图,图3是插头的概略立体图,图4A和图4B是连结前的A-A方向和B-B方向的剖视图以及连结保持状态的A-A方向和B-B方向的剖视图。
该联结器10由插座S10、和与该插座S10嵌合连结的插头P10构成,例如在甲醇燃料电池的本体侧设置插座S10,在作为甲醇容器的盒侧设置插头P10,使彼此连通而用于将燃料补充到本体侧,或者用于更换盒本身。该插座S10的主要部分除了采用非金属材料、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,还适合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等特种工程塑料、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等通用工程塑料。
在以下的说明中,以图面上的上下为基准进行说明,但并不对实际向容器本体安装的方向构成任何限制,在任何方向上都能够实施。
该联结器10的插座S10,通过在插座部件11的中心部安装大致圆筒状的插座本体12而构成,经由插座本体12的中间部外周的两根突条部12a定位在插座部件11的槽部中,其中所述插座部件11安装在形成于燃料电池本体的凹状的安装孔中。
在该插座本体12上,在中间部一体地形成分隔部12b,贯通该分隔部12b地在中心部形成流路12c,在该分隔部12b的基端部侧(在图中是上端部侧)的流路12c上,设置未图示的阀体以及对该阀体向关闭方向施力的弹性体,在分隔部12b的前端部侧(在图中是下端部侧)的流路12c上,形成与插头P连结用的插头连结孔12d。
该插头连结孔12d形成为上端为小径、从中间部起下方为大径的圆筒状,由圆锥部和圆筒部构成。
并且,在该插座S10中,通过伴随着与插头P10的连结来操作与未图示的阀体一体的操作部,阀体自动地开闭。
接着,与这样的插座S10嵌合连结的联结器10的插头P10,例如与插座S10相同,主要部分除了采用非金属材料、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,还适合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等特种工程塑料、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等通用工程塑料。
该插头P10如图2A至图2E所示那样,具备大致圆筒状的插头本体16,该插头本体16安装在放置甲醇的容器的喷嘴的前端部外周,其中甲醇作为未图示燃料电池的燃料,在插头本体16的基端部(在图中为下端部)的圆筒状的大径圆筒部16a中插入未图示的容器的喷嘴,在下端内周的卡止环部16b上卡止容器的喷嘴而安装在容器上。
在该插头本体16上,在前端部形成突出而安装于插座S10的插头连结孔12d中的大致圆筒状的突出连结部16c,在包括该突出连结部16c的插头本体16的中心部贯通形成有流路16d。
在该插头本体16内,与插座S10同样地设置有未图示的阀体以及向关闭方向对该阀体施力的弹性体。
安装于插座S10的插头连结孔12d中的插头P10的突出连结部16c,与插头连结孔12d的内侧形状对应地是上方小径且下方大径的两段圆筒状,在中间部的台阶部安装有密封用的O形环17。
由此,当将O形环17插入插头连结孔12d的下方的大径部时,开始由O形环17的外周面进行的密封,进而O形环17抵碰插头连结孔12d的圆锥部,由此前端面也被密封。
并且,在该插头P10中,通过随着与插座S10的连结来操作与阀体成一体的操作部,自动地使阀体开闭,形成连结状态,由此,插头P10的流路16d与插座S10的流路12c以密封状态连通。
另外,也可以将插座S10和插头P10的密封形成为这样的形式:在插座S10侧设置由弹性体构成的密封件,以该密封件和插头P10的前端面进行密封。
在这样的联结器10之中,为了保持插座S10和插头P10的连结状态而设置了连结保持机构20,例如将连结保持机构20的一方侧形成为卡合凹部21,将配合侧形成为卡合凸部22,以在直线方向上超越的方式进行彼此的卡合或卡合解除,能够通过压入这一个动作使其卡合而保持连结,并能通过拉出这一个动作进行解除。
并且,在该联结器10的插座S10中,在安装于燃料电池本体的安装孔中的插座部件11的插头连结孔12d的内周下端部,作为连结保持机构20的一方侧的卡合凹部21具备:从下端向上方收窄的倾斜面21a和倾斜面21a上端的水平的卡合面21b,如图1A至图1C所示那样,在圆周的左右两侧(隔着插座S10的中心轴的左右的对角位置)上形成切除部21c,能够在进行插入使得作为配合侧的后述插头P10侧的卡合凸部22超越之后实现卡合。
另一方面,在该联结器10的插头P10中,如图2A至图2E、图3所示那样,在插头本体16的突出连结部16c的基端部外周,作为保持与插座S10的连结状态的连结保持机构20的配合侧,与插座S10的插头连结孔12d内的卡合凹部21对应地,以向外侧突出的方式形成卡合凸部22,该卡合凸部22具备从下端向上方收窄的倾斜面22a和倾斜面22a下端的水平的卡合面22b。
另外,如图2A至图2E、图3所示那样,该卡合凸部22在圆周的左右两侧(隔着插头P10的中心轴的左右的对角位置)上形成切除部22c。
由此,当将具备卡合凸部22的插头P10插入到成为配合侧的插座S10侧的卡合凹部21时,进行推入使得倾斜面22a和倾斜面21a相互超越,当插入结束之后,卡合凸部22的下端的卡合面22b与卡合凹部21的上端的卡合面21b卡合,连结状态得到保持。
另外,在解除连结时,从构成配合侧的插座S10侧的卡合凹部21拉拔具备卡合凸部22的插头P10的话,则卡合凸部22的下端的卡合面22b与卡合凹部21的上端的卡合面21b的卡合由于两个卡合面相互超越而被解除,之后倾斜面22a和倾斜面21a一面接触一面被拉开,形成连结状态被释放的分离状态。
因此,在该连结保持机构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,由此来确保保持力,所以,能够通过改变切除部21c、22c的大小来改变保持连结状态的保持力,与此同时还能够调整解除连结时的释放力。
在这样的连结保持机构20中,通过在插座S10的插头连结孔12d和插头P10的突出连结部16c上设置卡合凹部21和卡合凸部22,能够极力地减小设置空间,对于厚度薄的装置等也能够简单地进行设置。
另外,在该联结器10中,当在以插座S10或插头P10的中心轴为中心的旋转方向上施加超过通常使用范围的过度的力(强制旋转的力)时,存在联结器10或本体侧的设备损坏的危险,故设置释放机构30。
该释放机构30在插座S10和插头P10的某一方上设置凸轮部31,在另一方上设置凸轮从动部32,通过将过度的旋转力变换为插拔方向的拉开力,能够自动地解除连结。
该释放机构30的一方的凸轮部31在与插头P10的突出连结部16c同心的圆周状的对角位置上以凸轮面31a的形式构成,凸轮面31a在圆周方向两侧具备倾斜面,该倾斜面沿着顺沿于大致圆周的方向也就是弦方向朝上突出,与由该朝上突出的凸轮面31a构成的凸轮部31对应地,在插座S10的插座部件11的插座本体12的对角位置上,作为与凸轮形状对应的槽的凸轮从动部由凸轮从动槽32构成,并且该凸轮从动部形成在插头连结孔12d的两侧,该凸轮面31a和凸轮从动槽32a在将插头P10和插座S10嵌合连结的状态之前至少不会接触。
并且,这些凸轮面31a以及凸轮从动槽32a形成为大致与插头P10的直径相同的上下宽度,能够设置在与联结器10相同的设置空间内。
因此,当在插头P10和插座S10之间相对地施加以其中心轴作为中心的旋转方向的力时,沿着大致圆周方向的凸轮部31的凸轮面31a和凸轮从动部32的凸轮从动槽32a一面接触一面旋转,从而中心轴方向的力作用于插头P10和插座S10之间,相互拉开地使得连结状态自动被释放,借助该释放机构30,当有超过通常使用范围的过度的旋转方向的力施加时,能将连结状态自动释放。
这样,不会破坏联结器10,也不会破坏本体部分的设备,即使施加超过通常使用范围的过度的力,也能够安全且自动地从插座S10上拆下插头P10。
另外,通过利用该释放机构30,在从插座S10上拆卸插头P10的时候,也能够通过施加旋转力来简单地产生拉开的力,从而进行拆卸。
在这样构成的联结器10中,如图4A和图4B所示那样,在连结保持插座S10和插头P10的场合,在将插头P10的突出连结部16c插入到插座S10的插头连结孔12d中的同时,使卡合凸部22与设有连结保持机构20的卡合凹部21的插座部件11相向地笔直推入。
这样的话,当插头P10的突出连结部16c的O形环17插入到插座S10的插头连结孔12d的下方的大径部内时,由O形环17的外周面开始进行密封,随着用设于插座S10以及插头P10的阀体彼此上的未图示出的操作部进行连结操作,阀体自动地打开,插头P10的流路16d和插座S10的流路12c以密封状态连通,进而O形环17与插头连结孔12d的圆锥部抵接,从而前端面也被密封,形成更完全的密封状态。
随着这样的连结操作,在连结保持机构20中,卡合凹部21的下端的倾斜面21a和卡合凸部22的倾斜面22a一面接触一面被推压,发生弹性变形,进而通过推入插头P10,卡合凹部21和卡合凸部22相互超越的同时形成卡合面21b和卡合面22b接触的卡合状态,连接状态得以保持。
另一方面,在解除连结保持状态的场合,当从插座S10拉拔插头P10时,卡合凹部21的卡合面21b和卡合凸部22的卡合面22b向外侧推扩地弹性变形,相互的卡合被解除之后,进而通过进行拉拔,能够一面使卡合凹部21的倾斜面21a和卡合凸部22的倾斜面22a接触一面进行拆卸地将连结保持状态解除。
根据这样的联结器10,能够仅通过压入/拉拔操作将插座S10和插头P10连结或者解除连结,能够简单地通过一个动作进行操作。由此,能够减小设置空间,例如与通过组合插拔和转动而形成连结保持状态的机构(扭锁机构)相比,无需确保用于转动的空间,能够使得空间进一步节省。
另外,在该联结器10的连结保持机构20中,由于是使具备切除部21c以及切除部22c的卡合面21b以及卡合面22b卡合来形成连结保持状态,所以,能够利用切除部21c、22c减小卡合力,当成为在插头P10等上施加了大的轴向力的过负荷状态时,联结器10的构成部件不会折断或损坏,便能解除连结状态,将插头P10从插座S10安全地拆下。
另外,当在插头P10和插座S10之间在以其中心轴为中心的旋转方向上相对地施加有超过通常使用范围的过度的力时,沿着大致圆周方向的凸轮部31的凸轮面31a和凸轮从动部32的凸轮从动槽32a接触并旋转,由此使中心轴方向的力作用于插头P10和插座S10之间,能够相互拉开地将连结状态自动释放,不会损坏联结器10也不会破坏本体部分的设备,能够将插头P10从插座S10安全且自动地拆下。并且,在该自动释放之际,由于在卡合凹部21和卡合凸部22上设置了切除部21c、22c,所以,通过插头P10以及插座S10的旋转使卡合凹部21和卡合凸部22位于另一方的切除部22c、21c中,能够以更小的力释放连结状态。
进而,在该联结器10中,由于超越卡合凹部21和卡合凸部22地形成连结保持状态或解除连结状态,尤其是在连结操作之际超越之后成为卡合状态,所以,能够产生咬扣感,能够了解到已可靠地变成卡合状态。
接着,在该联结器10中,识别机构40例如用于使甲醇燃料电池所应使用的燃料即甲醇的浓度不同的容器的插头P10无法连结,作为识别机构40的一种,有下述方式:改变释放机构30的对角位置上的两个凸轮部31和作为这两个凸轮部所嵌入的槽的两个凸轮从动部32在与它们的嵌合连结方向交叉的平面即正交平面上的纵横方向尺寸,即,改变凸轮部31以及凸轮从动部32在大致圆周方向上的大小(宽度)以及大致半径方向上的大小(厚度),来赋予识别功能。
在该识别机构40中,通过改变对角位置的两个凸轮面31a和这两个凸轮面31a所嵌入的凸轮从动槽32a的宽度B以及厚度D,仅能够嵌合连结一组插头P10和插座S10,所以,例如如图5A所示那样,在识别四种的场合,1)宽度B1、厚度D1;2)宽度B2、厚度D2;3)宽度B3、厚度D3;4)宽度B4、厚度D4,其中B1>B2>B3>B4,D1<D2<D3<D4。
并且,在该识别机构40中,利用的是当施加超过通常使用范围的过度的力(强制旋转的力)时释放连结状态的释放机构30的凸轮部31和凸轮从动部32,所以在凸轮部31和凸轮从动部32之间的旋转方向上设置必要的间隙,通过赋予该间隙以上的宽度B与厚度D之尺寸差,能够进行识别,将间隙设为例如0.1mm左右,将尺寸差设为例如0.3~0.5mm左右。
即,通过组合宽度B的增大和厚度D的减小,可识别其他类别,如果是大宽度和大厚度的组合,则大宽度大厚度的凸轮从动槽32a将无法识别出小宽度小厚度的凸轮面31a而能直接使它们嵌合连结,但本发明的方式则可以防止这种情况。另外,图5B至图5E中分别表示能够嵌合连结的场合(1)~(4)以及无法嵌合连结的场合即(1)~(4)以外的三种干涉状态。
由此,在该联结器10中,在将插头P10插入连结到插座S10中时,凸轮面31a嵌入到凸轮从动槽32a中,在它们之间附加识别功能,只能嵌入预定的一组,能够将一个插座S10和一个插头P10完全地区别于其他的插座及插头而进行连结。
因此,在上述的场合,能够进行1)~4)这四种识别,进而通过增大宽度B以及厚度D的最大尺寸和最小尺寸之差,增多具有尺寸差的组合,可以增多所能够识别的种类。
另一方面,这样当所能够识别的样式增多时,就会难以从外观上区分凸轮面31a或凸轮从动槽32a的尺寸差,但例如也可以将下述特征组合来更为简单地进行识别:可以将能够嵌合连结的联结器10的插座S10和插头P10设成同一颜色来用颜色区分,或者可以将能够嵌合连结的插座S10和插头P10设计成相同的色彩花纹。
另外,当两个凸轮部或凸轮从动部的配置为对角位置时,保持连结状态的场合以及由凸轮进行自动连结释放的场合所施加的力的平衡良好,能够较薄地构成联结器自身的厚度,能够将设置空间形成为最小,但也可以不设计成对角位置,改变相互的角度来增大所能够识别的样式。
另外,也可以将释放机构以及识别机构的凸轮部以及凸轮从动槽的设置位置在插座和插头之间相互颠倒来进行设计。
接着,根据图6A至图6D就本发明联结器的另外一个实施方式进行说明,对于与已说明过的上述实施方式相同的部分标注以相同的附图标记而省略其说明。
图6A至图6D是仅表示本发明联结器的插头的俯视图、主视图、侧视图以及A-O-B剖视图。
在该联结器10A中,将释放机构30A构成得更为紧凑,该释放机构30A将凸轮部31A设置在插座S10和插头P10的某一方上,在另一方上设置凸轮从动部32A,通过将过度的旋转力变换为插拔方向的拉开力,从而能够自动地解除连结。
该释放机构30A的一方的凸轮部31A在插头P10的突出连结部16c的基端部外周的对角位置上设置具备向上方突出的倾斜面的凸轮面31Aa,与由该向上方突出的凸轮面31Aa构成的凸轮部31A对应地,在省略图示的插座S10的插座部件11的插座本体12成一体的对角位置,在插头连接孔的两侧以凸轮从动槽的形式形成凸轮从动部,该凸轮从动部是与凸轮形状对应的槽。
该凸轮面31Aa和未图示的凸轮从动槽设计成,在将插头P10和插座S10嵌合连结的状态之前至少不会发生接触。
并且,这些凸轮面31Aa和凸轮从动槽形成为大致比插头P10的直径小的上下宽度,还考虑从突出连结部16c起的外周方向两侧的突出量以实现紧凑化。
由此,与联结器10相比较,能够设置在更小的空间内。
因此,即使在这样的联结器10A中,当在插头P10和插座S10之间相对地施加以其中心轴为中心的旋转方向的力时,大致沿着圆周方向的凸轮部31A的凸轮面31Aa和凸轮从动部的凸轮从动槽也一面接触一面旋转,由此中心轴方向的力作用在插头P10和插座S10之间,相互拉开地自动释放连结状态,借助该释放机构30A,当施加了超过通常使用范围的过度的旋转方向的力时能够自动地释放连结状态。
由此,不会发生联结器10A的破损或是本体部分的设备的破损,即使施加超过通常使用范围的过度的力,也能够安全且自动地将插头P10从插座S10上拆下。
另外,通过利用该释放机构30A,从插座S10拆卸插头P10时也能够通过施加旋转力而简单地产生拉开力来进行拆卸。
另外,在该联结器10A中,连结保持机构20的设置在插头P10上的卡合凸部22形成在与释放机构30A的凸轮部31A正交的对角位置的两侧(图6A的上下),以比突出连结部16c的宽度小的宽度形成,切除部22c形成在大范围上。与之对应地,虽然省略了图示,但设在插座S10上的卡合凹部的宽度形成为小的宽度,在大范围上形成切除部。
由此,释放所需的力小即可,能够利用释放机构30A相对于过度的旋转力更为安全地将插头P10和插座S10拉开而进行拆卸。
进而,在这样的联结器10A中,也与已说明过的联结器10相同,识别机构40例如用于使甲醇燃料电池所应使用的燃料即甲醇的浓度不同的容器的插头P10和插座S10无法连结,作为识别机构40,采用下述方式:改变释放机构30A的对角位置上的两个凸轮部31A和这两个凸轮部31A所嵌入的槽即未图示插座S10的两个凸轮从动部在与它们的嵌合连结方向交叉的平面即正交平面上(图6A至图6D以及图7A中的纸面上)的纵横方向尺寸,即,改变凸轮部31A以及凸轮从动部在大致圆周方向上的大小(宽度)B以及大致半径方向上的大小(厚度)D,来赋予识别功能。
在该识别机构40中,为了设计成仅能够嵌合连结一组的插头P10和插座S10,例如在识别图6A至图6D和图7A至图7C的两个种类的场合,在图6A至图6D中为宽度B1、厚度D1,在图7A至图7C中为宽度B2、厚度D2。其中B1<B2,D1>D2。
并且,在该识别机构40中,利用的也是当施加超过通常使用范围的过度的力(强制旋转的力)时释放连结状态的释放机构30A的凸轮部31A和凸轮从动部,因而,在凸轮部31A和凸轮从动部之间的旋转方向上设置必要的间隙,通过赋予该间隙以上的宽度B与厚度D之尺寸差,能够进行识别,将间隙设为例如0.1mm左右,将尺寸差设为例如0.3~0.5mm左右。
即,通过组合宽度B的减小和厚度D的增大,可识别其他类别,如果是大宽度和大厚度的组合,则大宽度大厚度的凸轮从动槽将无法识别出小宽度小厚度的凸轮面31Aa而能直接使它们嵌合连结,但本发明的方式则可以防止这种情况。
由此,在该联结器10A中,在将插头P10插入连结到插座S10中时,凸轮面31Aa嵌入到凸轮从动槽中,在它们之间附加识别功能,只能嵌入预定的一组,能够将一个插座S10和一个插头P10完全地区别于其他的插座及插头而进行连结。
因此,在上述的场合,能够进行两种识别,进而通过增大宽度B以及厚度D的最大尺寸与最小尺寸之差,增多具有尺寸差的组合,可以增多所能够识别的种类。
另一方面,这样当所能够识别的样式增多时,就会难以从外观上区分凸轮面31Aa或凸轮从动槽的尺寸差,但例如也可以将下述特征组合来更为简单地进行识别:可以将能够嵌合连结的联结器10A的插座S10和插头P10设成同一颜色来用颜色区分,或者可以将能够嵌合连结的插座S10和插头P10设计成相同的色彩花纹。
另外,关于此外的其它构成,与已说明的联结器10相同,发挥相同的作用效果。
下面,利用图8A至图8C就本发明联结器的另外一个实施方式进行说明,对于与已说明的上述两个实施方式相同的部分标注以相同的附图标记而省略其说明。
图8A至图8C是仅示出本发明联结器的插头的俯视图、主视图、侧视图。
在联结器10B中,作为释放机构30B中的设置在插座S10和插头P10中某一方的凸轮部31B,被设置在插头P10的突出连结部16c的基端部外周的两对的对角位置、即圆周等间隔的四处,在插座S10和插头P10中的另一方上,在相对应的两对的对角位置、即圆周等间隔的四处设置未图示的凸轮从动部,通过将过度的旋转力变换为插拔方向的拉开力,能自动地解除连结。
该释放机构30B的一方的凸轮部31B由在两侧具备向上方突出的倾斜面的凸轮面31Ba构成,无论相对于顺时针和逆时针中的哪一个旋转方向都能够发挥作用,与由该向上方突出的凸轮面31Ba构成的凸轮部31B相对应地,在与省略图示的插座S10的插座部件11的插座本体12成一体的两对的对角位置即圆周等间隔的四处,在插头连结孔的两侧以凸轮从动槽的形式形成凸轮从动部,该凸轮从动部是与凸轮形状对应的槽。
该凸轮面31Ba和未图示的凸轮从动槽设计成,在使插头P10和插座S10嵌合连结的状态之前至少不会发生接触。
并且,这些凸轮面31Ba和凸轮从动槽形成为大致比插头P10的突出连结部16c的直径小的上下宽度,还考虑从突出连结部16c起的外周方向两侧的突出量以实现紧凑化。
由此,与联结器10相比较,能够设置在更小的空间内。
因此,即使在这样的联结器10B中,当在插头P10和插座S10之间相对地施加以其中心轴为中心的旋转方向的力时,大致沿着圆周方向的凸轮部31B的凸轮面31Ba和凸轮从动部的凸轮从动槽也是一面接触一面旋转,由此中心轴方向的力作用在插头P10和插座S10之间,相互拉开地自动释放连结状态,借助该释放机构30B,当施加了超过通常使用范围的过度的旋转方向的力时能够自动地释放连结状态。
由此,不会发生联结器10B的破损或是本体部分的设备的破损,即使施加超过通常使用范围的过度的力,也能够安全且自动地将插头P10从插座S10上拆下。
另外,通过利用该释放机构30B,从插座S10拆卸插头P10时,也能够通过施加旋转力,简单地产生拉开力来进行拆卸。
另外,在该联结器10B中,连结保持机构20的设置在插头P10上的卡合凸部22形成在释放机构30B的两对的对角位置的凸轮部31B之间的圆周等间隔的四处(图8A的上下左右),切除部22c形成在与凸轮部30b大致相同的范围上。与之对应地,虽然省略了图示,但设在插座S10上的卡合凹部也形成在凸轮从动部之间,切除部形成在与凸轮从动部大致相同的范围上。
由此,在确保连结保持力的同时,即使旋转方向的旋转角度小时也能够减小释放所需的力,相对于过度的旋转力,与配置在一对的对角位置的场合相比,能够利用释放机构30B更为安全地将插头P10和插座S10拉开而进行拆卸。
进而,在这样的联结器10B中,也与已说明过的联结器10A相同,当设置例如用于使甲醇燃料电池所应使用的燃料即甲醇的浓度不同的容器的插头P10和插座S10无法连结的识别机构时,采用下述方式即可:改变释放机构30B的对角位置的四个凸轮部31B和这四个凸轮部31B所嵌入的槽即未图示的插座S10的四个凸轮从动部在与它们的嵌合连结方向交叉的平面即正交平面上(图8A的纸面上)的纵横方向尺寸,也就是改变凸轮部31B以及凸轮从动部在大致圆周方向上的大小(宽度)B以及大致半径方向上的大小(厚度)D,由此来赋予识别功能。通过改变两对的对角位置中各对的宽度B和厚度B的组合,能够增加识别样式。
并且,在该识别机构中,也是利用当施加超过通常使用范围的过度的力(强制旋转的力)时释放连结状态的释放机构30B的凸轮部31B和凸轮从动部,因而,在凸轮部31B和凸轮从动部之间的旋转方向上设置必要的间隙,通过赋予该间隙以上的宽度B与厚度D之尺寸差,能够进行识别,将间隙设为例如0.1mm左右,将尺寸差设为例如0.3~0.5mm左右。
即,通过组合宽度B的减小和厚度D的增大,可识别其他类别,如果是大宽度和大厚度的组合,则大宽度大厚度的凸轮从动槽将无法识别出小宽度小厚度的凸轮面31Ba而能直接使它们嵌合连结,但本发明的方式则可以防止这种情况。
进而,在确定识别样式时,即使是旋转了90度的任意位置也能够进行嵌合连结,由此使得识别样式减少,但能够提高操作性。
另外,可以通过已说明的一对凸轮部和凸轮从动部的组合和两对的组合进行识别,但此时,需要确定识别样式,以便不使宽度以及厚度小的组合嵌合连结到宽度以及厚度大的组合中。
在这样的联结器10B中,在将插头P10插入连结到插座S10中时,凸轮面31Ba嵌入到凸轮从动槽中,在它们之间附加识别功能,只能嵌入预定的一组,能够将一个插座S10和一个插头P10完全地区别于其他的插座及插头而进行连结。
并且,在所能够识别的样式变多时,就会难以从外观上区分凸轮面31Ba或凸轮从动槽的尺寸差,但例如也可以将下述特征组合来更为简单地进行识别:可以将能够嵌合连结的联结器10B的插座S10和插头P10设成同一颜色来用颜色区分,或者可以将能够嵌合连结的插座S10和插头P10设计成相同的色彩花纹。
另外,关于此外的其它构成,与已说明的联结器10、10A相同,发挥相同的作用效果。
另外,将上述两个实施方式的联结器10A、10B的凸轮部31A、31B一体设置在插头P10的突出连结部的基端部上,将未图示的凸轮从动部与插座S10的插头连结孔一体地设置,但也可以颠倒凸轮部与凸轮从动部的设置位置。
进而,在上述联结器中,当施加超过通常使用范围的过度的力(强制旋转的力)时,利用由凸轮部和凸轮从动部构成的释放机构来释放插座和插头的连结,但对于施加给联结器的力来讲,不仅仅是旋转的力,也有施加相对地弯曲彼此的力的场合,通过设置即使插座和插头弯曲时彼此也不发生干涉的干涉防止空间(缩窄部),能够在破损之前不发生干涉地将连结释放。
另外,在上述两个实施方式中,省略了关于设置在插座或插头上的阀体及将阀体向关闭方向施力的弹性体的说明,但通过使设于插头的阀体比突出连结部的前端面更靠内侧,即使错误地由手指等触碰,也能够防止直接进行开阀操作。
进而,在上述各实施方式中,作为识别机构,通过改变凸轮部与凸轮从动部的纵横尺寸或设置个数来赋予识别性,但也可以组合下述设计来赋予识别性,即改变插头的突出连结部的前端的直径和其所嵌合的插头连结孔的开口直径,此时,例如可以如下设定:使前端直径大的插头和宽度或厚度小的凸轮部交叉地加以组合,从而避免小尺寸组合嵌合到大尺寸组合中的情况。
另外,作为这些联结器的用途,以甲醇燃料电池的甲醇容器和本体的连结的场合为例进行了说明,但并不限于此,也可以用作其它用途,尤其适合于需要识别多个种类的情况。
图10A、图10B以及图11涉及本发明的联结器的另一个实施方式,图10A和图10B是插座和插头分离的状态的纵剖视图以及插座的仰视图,图11是插座和插头的嵌合连结状态的纵剖视图。
该联结器110由插座S110、和与该插座S110嵌合连结的插头P110构成,例如在甲醇燃料电池的本体侧设置插座S110,在作为甲醇容器的盒侧设置插头P110,使彼此连通而用于将燃料补充到本体侧,或者用于更换盒本身。该插座S110除了弹簧等一部分之外,其主要部分除了采用非金属材料、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,还适合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等特种工程塑料、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等通用工程塑料。
在以下的说明中,以图面上的上下为基准进行说明,但并不对实际向容器本体安装的方向构成任何限制,在任何方向上都能够实施。
作为该联结器110的插座S110,在形成于燃料电池本体的凹状的安装孔中安装并固定大致圆筒状的插座部件111,该插座部件111的内侧空间构成阀室。
在该插座部件111的下端开口部上连结阀座部件112,形成于上表面侧的圆锥面构成阀座112a,在中心部向下方突出地一体形成有圆筒状的阀引导部112b。
并且,在该阀座部件112的上方的插座部件111的阀室内安装阀本体113,中央部的大致大圆柱状的阀头113a和在下端中心部突出的小圆柱状的阀杆113b以及在上端中心部突出的引导部113c一体地形成,阀杆113b安装在阀引导部112b中而往复移动。在该阀本体113的阀头113a的下端部上形成O形环槽113d,安装着O形环114。另外,在上下端中心部的阀杆113b以及引导部113c的侧面形成多条构成流路115的槽,经由该流路115将阀本体113所在的阀室内与上方的燃料电池本体连通,而且,将阀室内与连结下方插头的插头连结部连通。
进而,在阀头113a的外侧,安装压缩螺旋弹簧116,压缩螺旋弹簧116的下端部抵靠阀头113a,上端部由安装在插座部件111的上端部上的弹簧推压部件116a推压,在形成于弹簧推压部件116a的中心孔中安装阀本体113的引导部113c。
由此,阀本体113一直被向下方施力,能够将安装于阀头113a的O形环槽113d中的O形环114推压至阀座112a而进行密封,这样来形成闭阀状态,或者通过克服压缩螺旋弹簧116而离开阀座112a,这样来形成开阀状态。
另外,在阀座部件112的下方,以覆盖贯穿阀引导部112b而往复运动的阀杆113b的方式,设置橡胶支架117作为弹性体支架,橡胶支架117上端的凸缘部与阀座部件112抵接,而且,中心孔部与阀引导部112b的外周抵靠,内侧形成流路,从中心孔部向下方突出地形成蛇腹部,利用蛇腹形状以及材料特性,在上下方向上伸缩,能够以密封状态在内侧确保流路118。
在该橡胶支架117的外侧,在插座部件111的下方,配置形成用于连接插头P110的插头连结空间的圆筒状的壳体119,借助从下端外侧嵌合到外周侧壁上的连结筒120,插座部件111、橡胶支架117以及壳体119连结成一体。这些部件的连结例如以下述方式进行,即,对于插座部件111,将形成于插座部件111的卡合突部与连结筒120的卡合孔卡合,对于壳体119,将在连结筒120上形成コ字形的切口而向内侧弯曲的突出片与形成于壳体119的卡止凹部卡止;对于橡胶支架117,通过夹住弹性体的橡胶支架117的凸缘部来牢固地进行连结。
在如此构成的插座S110中,随着与插头P110的连结对阀本体113的阀杆113b进行操作,从而阀体自动地开闭。
接着,与这样的插座S110嵌合连结的联结器110的插头P110,例如与插座S110相同,除了弹簧等一部分之外的主要部分,除了采用非金属材料、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,还适合使用具有耐甲醇性的聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等特种工程塑料、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等通用工程塑料。
该插头P110如图10A、图10B以及图11所示那样,安装在放置作为燃料电池燃料的甲醇的内侧容器的喷嘴N的前端部外周,具备被压盖C推压的大致三段圆筒状的插头本体131,该压盖C螺纹拧入在保护内侧容器的外侧容器上,插头本体131的上端部131a为最小直径,与中间部131b连续的下端部131c为最大直径。
在该插头本体131上,在前端部突出而形成最小直径的大致圆筒状的突出连结部132,该突出连结部132安装到插座S110的形成插头连结空间的连结筒120内,在该突出连结部132的前端形成供插座S110的橡胶支架117的下端部插入连结的密封凹部132a,而且,中心孔形成为能够插入插座S110的阀杆113b的大小。
在该插头本体131的中间直径的中间部131b内侧,形成圆锥面作为阀座133。
并且,在插头本体131的下端部131c的最大直径的圆筒部的内周,经由O形环134插入内侧容器的喷嘴N,通过螺纹拧入到收纳内侧容器的外侧容器的喷嘴上的压盖C按压插头本体131的中间部131b和下端部131c之间的台阶部,将插头本体131安装在容器上。
在该插头本体131的内侧安装阀本体135,中间部的大致大直径圆板部构成阀头135a,在该阀头135a上一体地形成有在上端中心部突出的小径的阀杆135b和在下端中心部突出的大径的引导部135c,在上端中心部突出的阀杆135b位于突出连结部132内,进行往复移动。
并且,在该阀本体135的阀头135a的上端部,与阀座133相向地形成O形环槽135d,安装O形环136。
另外,在阀头135a的上下中心部突出的阀杆135b以及引导部135c上,在侧面形成多条构成流路137的槽,经由下方的引导部135c与内侧容器内连通,经由上方的阀杆135b与所嵌合连结的插座S110连通。
为了引导该阀本体135的往复移动,设置包围引导部135c的外侧的大致圆筒状的阀支架138,该阀支架138的中间的凸缘部抵接在插头本体131的中间部131b的阀座133的下方的端面上,而且,内侧容器的O形环134抵接在凸缘部的下表面上,该阀支架138通过螺纹拧入到插头本体131内周的螺纹部中而得到安装。
另外,在阀本体135的引导部135c的外周上安装压缩螺旋弹簧139,压缩螺旋弹簧139上端抵接在阀头135a上,下端被阀支架138的中间突出部按压。
由此,阀本体135一直被向上方施力,将安装于阀头135a的O形环槽135d中的O形环136推抵在阀座133上而进行密封,由此形成闭阀状态,通过克服压缩螺旋弹簧139而离开阀座133,能够形成开阀状态。
进而,在阀支架138的下端部侧壁上形成流路孔138a,与内侧容器内连通。
在如此构成的插头P110中,随着与插座S110的连结而对阀本体135的阀杆135b进行操作,从而使阀体自动开闭。
在这样的联结器110中,为了识别插座S110和插头P110以便能够仅嵌合连结特定燃料浓度的容器,作为识别机构设置键和键槽,在插座S110和插头P110中的某一方设置键,而在另一方设置键槽。
另一方面,通过设置键和键槽作为识别机构来进行嵌合,能够识别无法嵌合的情况,但当在插座S110和插头P110之间施加以其中心轴为中心相对旋转的力时,由于键和键槽束缚了旋转,所以根据所施加的力的大小,有发生某一方破损的危险。
因此,在该联结器110中,将键设成能够绕中心轴旋转,从而能够防止因过度的旋转力而引起的破损等。
在该联结器110中,如图10A和图10B所示那样,在插头P110的插头本体131的突出连结部132的外侧面上,沿着嵌合方向形成键槽151作为识别机构150,例如在对角位置的两处(在图10A中仅图示出了一处),从前端形成到与嵌合距离相应的深度。
另一方面,在作为环状部件的环状键环153的内周侧,与键槽151的配置对应地突出而一体地形成与该键槽151嵌合的键152,该键环153配置在插座S110的壳体119的下端,由连结筒120的下端的铆接部120a按压而能够绕中心轴旋转地安装。
因此,通过嵌合这样的插头P110的键槽151和形成在安装于插座S110的键环153上的键152嵌合,能够识别插座S110和插头P110。
并不限于这样将键槽151和键152的配置设成对角位置(180度的位置)的情况,可以组合其他设计,如设成不同的角度、或改变键槽和键的宽度及深度的大小等形状,通过进行这样的组合,避免小尺寸组合与大尺寸组合相嵌合的状态,能够识别多个种类。
另一方面,当在该嵌合状态下在插座S110和插头P110之间施加绕中心轴的过大相对旋转力时,键环153旋转,由此,不合理的力不会施加在插座S110和插头P110上,能够在保持嵌合的状态下防止损伤及破损的发生。
进而,在该联结器110中,设置用于保持插座S110和插头P110的连结状态的连结保持机构160,例如将连结保持机构160的一方侧设为卡合部161,将配合侧设为弹性卡合部件162,按沿直线方向超越的方式来插拔卡合部161,使弹性卡合部件162挠曲,从而进行卡合来实现连结保持,或者拉出来进行解除。
并且,在该联结器110中,在插头P110的插头本体131的突出连结部132的上端部外周,作为卡合部161水平地形成环状的卡合槽,突出连结部132的前端部形成为圆弧状的曲面。
另一方面,设在插座S110上的弹性卡合部件162,由将弹簧材料成型为大致U字形且相向部向内侧收窄的卡环构成,如图10B所示那样,在壳体119的前端部一体地形成卡环安装槽163,弹性卡合部件162安装成,通过挤压开口两端和U字形的中间部,相向部两侧弹性变形而进行开闭。
因此,通过设置这样的连结保持机构160,当将插头P110插入到插座S110中时,由插头P110的突出连结部132的前端部将作为弹性卡合部件162的卡环推压扩开,从而将插头P110推入,之后,当插入到卡合部161时,卡环收窄而嵌入到卡合槽中,能够保持插座S110和插头P110的嵌合连结状态。
另一方面,当从嵌合连结状态将插头P110拔出时,使作为弹性卡合部件162的卡环变形而扩开,从插头P110的卡合部161的卡合槽脱离,能够将插头P110从插座S110分离出来。
根据这样的联结器110,将键槽151设置在插座S110和插头P110中的某一方,将与该键槽151嵌合的键152设在环状部件153上并可旋转地设置在插座S110和插头P110中的另一方上,所以,能够通过键槽151和键152进行插座S110和插头P110的识别,在施加超过通常使用范围的过度的力时,能够借助环状部件153的旋转来消除不合理的力的作用。
由此,在向甲醇燃料电池供给容器内的甲醇或更换容器本身时,能够可靠地选择连结规定的容器,同时能够防止过度的旋转力引起的破损。
另外,根据该联结器110,由于在插座S110和插头P110之间设置了保持相互连结状态的连结保持机构160,所以,能够可靠地保持插座S110与插头P110之间的连结状态。
进而,根据该联结器110,由于设置连结保持机构160,即,将卡合部161设置在插座S110和插头P110中的某一方上,将与该卡合部161卡合的弹性卡合部件162设置在另一方上,因而,仅通过利用与卡合部161卡合的弹性卡合部件162的弹性变形将卡合部161推入,便能够实现卡合而进行连结保持,而且仅通过拉拔的操作便能够简单地释放连结。
另外,根据该联结器110,由于将键槽151和键152作为用于识别插头P110和插座S110的识别机构150,所以,通过改变键槽151和键152的形状(宽度及深度的组合等)、配置、个数等,能够简单地识别插头P110和插座S110。
另外,在作为环状部件的键环153和转动自如地支承键环153的壳体119或者连结部件120之间,作为使得该环状部件即键环153在被推压时难以旋转而受到过大的旋转力则可以旋转的旋转阻力机构,在接触面之间设置凹凸部等,由此,在插座S110和插头P110的连结之际,通过推压而抑制旋转,容易将键槽151和键152的连结形成为大致静止状态,而对于过大的旋转力,则能够超越凹凸部地进行旋转来防止破损。
接着,参照图12A至图14B就本发明的另一实施方式及其变型例进行详细说明,对于与已说明的上述实施方式相同的部分标注以相同的附图标记而省略重复说明。
图12A至图14B涉及本发明的联结器的一个实施方式,图12A是插座的纵剖视图以及局部立体图,图12B是插头的纵剖视图以及外观立体图,图13是嵌合连结状态的纵剖视图,图14A和图14B是变型例的局部纵剖视图以及俯视图。
在该联结器110A中,兼用识别插座S110A和插头P110A用的识别机构150A的键槽151和键152,构成连结保持机构160A,阀体等的构成与已说明的实施方式相同。
在该联结器110A中,如图12A和图12B所示那样,在插头P110A的插头本体131的突出连结部132的外侧面上,作为识别机构150A而沿着嵌合方向形成有键槽151,例如在对角位置的两处从前端形成到与嵌合距离相应的深度。
并且,在该键槽151内,形成作为连结保持机构160A的卡合部161的卡合突部,该卡合突部的下端面大致水平,侧面形成为向上侧收窄的倾斜面。
另一方面,与该键槽151嵌合的键152,对应于键槽151的配置而突出地一体形成在键环153a、153a的内周侧,该键环153a、153a通过将环状部件分割为两部分再加以组合而形成为环状。该被分割为两部分的键环153a、153a在外周的上下两处形成连结用槽153b,以两部分对接的状态安装橡胶环等弹性连结机构153c,从而形成为环状,能够向外侧扩展到某种程度。另外,在键环153a、153a的上端内周突出地形成凸缘部153d,在插座S110A的壳体119的下端向外周侧突出地一体形成有支承凸缘部154,凸缘部153d由支承凸缘部154支承,安装成能够绕中心轴转动。进而,在该键环153a、153a的外侧,为了限制克服橡胶环等弹性连结机构153c而扩展的范围,与键环隔开间隙地配置环状的支承环155,该支承环155安装在插座S110A的壳体119等上。
另外,为了限制键环153a、153a向外侧的扩展,代替采用支承环155的场合,可以如图14A和图14B所示那样,采用C字形的带状的金属环作为安装在分割为两部分的键环153a、153a外侧的弹性连结机构153c,由此能够省略掉支承环。
由于将这样形成在键环153a、153a上的键152作为识别机构150A,同时兼用作连结保持机构160A的被卡合部164,所以,键152的上端面形成为与作为卡合部161的卡合突部相反。
因此,在如此构成的联结器110A中,通过嵌合插头P110A的键槽151和形成在安装于插座S110A的键环153a、153a上的键152,能够识别无法嵌合插座S110A和插头P110A的情况。
并不限于这样将键槽151和键152的配置形成为对角位置(180度的位置)的情况,可以组合其它设计,即,设成其他不同的角度、或改变键槽和键的宽度及深度的大小等形状,进行这样的组合等来避免小尺寸组合与大尺寸组合相嵌合的状态,由此能够识别多个种类。
进而,在该联结器110A中,当通过推入插座S110A和插头P110A而进行插入时,作为用于保持连结状态的连结保持机构160A,兼用键槽151的卡合部161和键152,所以,在插头P110A的作为卡合部161的卡合突部超越插座S110A的键152之后,相互形成为卡合状态,保持连结状态。另外,当拉拔插座S110A和插头P110A时,插头P110A的作为卡合部161的卡合突部超越插座S110A的键152,从而相互的卡合状态被释放,能够将连结状态解除。当该卡合部161超越键152时,键环153a、153a向外侧扩展地位移,由此顺利地进行超越,能够容易地进行嵌合连结或解除。
通过将这样的识别机构150A和连结保持机构160A设置在键槽151和键152部分上,能够容易地确保设置空间,能够紧凑地形成联结器110A。
另一方面,当在该嵌合状态下在插座S110A和插头P110A之间施加绕中心轴的过大的相对旋转力时,键环153a、153a转动,由此,不合理的力不会施加在插座S110A和插头P110A上,能够在保持嵌合状态的同时防止损伤及破损的发生。
进而,在该嵌合状态下在插座S110A和插头P110A之间施加相对中心轴倾斜的弯曲力时,键环153a、153a能够克服外侧的橡胶环等连结保持机构153c而打开地位移,不会在插座S110A和插头P110A之间施加不合理的弯曲力,即使对于过大的弯曲力也能够在保持嵌合状态的同时防止损伤及破损。
由此,在向甲醇燃料电池供给容器内的甲醇或者更换容器本身时,能够可靠地选择规定的容器来进行连结,与此同时,相对过度的旋转力或过大的弯曲力能防止破损发生。
另外,根据该联结器110A,也能够获得与已说明的联结器110相同的作用效果。
另外,在作为环状部件的键环153a、153a和转动自如地支承键环153a、153a的壳体119的支承凸缘部154之间,作为使得该环状部件即键环153a、153a在被推压时难以旋转而受到过大的旋转力则可以旋转的旋转阻力机构,在接触面之间设置凹凸部等,由此,在插座S110A和插头P110A的连结之际,通过推压来抑制旋转,容易将键槽151和键152的连结形成为大致静止状态,而对于过大的旋转力,则能够超越凹凸部地进行旋转来防止破损。
接着,参照图15A和图15B就本发明的联结器的另外一个实施方式进行说明。
在该联结器110B中,与联结器110相比,其连结保持机构160B不同,在插头P110B的插头本体131的上端部131a的突出连结部132的上端的稍下方,作为下端面大致水平的卡合部161的卡合突部形成在键槽151以外的整周上、或者按圆周等间隔的方式形成在对角位置的两处或三处等多个部位。
另一方面,在插座S110B中,识别机构150的键环153的上端面构成被卡合部,与作为卡合部161的卡合突部的下端水平面对应地配置。
另外,其他构成与已说明的联结器110相同而省略其说明。
根据这样的联结器110B,当通过推入插座S110B和插头P110B而进行插入时,作为用于保持连结状态的连结保持机构160B,插头P110B的卡合部161即卡合突部与插座S110B的键环153的内周面滑动接触,同时通过弹性变形被向内侧推压而进入,此后,超越键环153,由此,作为卡合部161的卡合突部的下表面与键环153的上表面相互形成为卡合状态,保持连结状态。另外,当拉拔插座S110B和插头P110B时,插头P110B的作为卡合部161的卡合突部利用弹性变形而由插座S110B的键环153向内侧推压,与内周面滑动接触的同时被拉回,之后,从键环153脱离,由此,相互的卡合状态被释放,能够将连结状态解除。当该卡合部161沿着键环153的内周移动时,容易利用突出连结部132的键槽151进行弹性变形,从而顺畅地变形而容易进行卡合连结或解除。
由于这样将连结保持机构160B兼用作识别机构150的环状部件即键环153,所以,与设置卡环等弹性卡合部件的场合相比,能削减部件数量,容易确保设置空间,同时还能够紧凑地形成联结器110B。
另外,根据该联结器110B,也能够获得与已说明的联结器110相同的作用效果。
接着,参照图16A和图16B说明本发明联结器的另一实施方式。
在上述各个实施方式的联结器110、110A、110B中,以将键槽设在插头P侧、将设有键的环状部件即键环设置在插座S侧的情况为例进行了说明,但在联结器110C中,将键设置在插座S侧,而将键槽设置在插头P侧,当施加过大的旋转力时,使环状部件即具备键槽的键槽环旋转而将该旋转力释放。
在该联结器110C中,作为插座S110C或插头P110C的识别机构150C,在连结配置在插座S110C的下端部的壳体119的下端内周侧突出地形成键152,例如形成在对角位置的两处。另外,在该壳体119上,与联结器110相同地形成连结保持机构160的卡环安装槽163,安装作为弹性卡合部件的卡环162。
另一方面,在插头P110C上,在插头本体131的上端部131a即突出连结部132的外周和中间部131b的上端面之间,能够绕中心轴转动地安装有键槽环153A,该键槽环153A作为大致圆筒状的环状部件,并且,在该键槽环153A的上端部外周,沿上下方向形成与键152对应的键槽151。
即,在该插头P110C中,为了将环状部件安装在插头侧,插头本体131的上端部131a的突出连结部132A形成为小径。该突出连结部132A的直径要比已说明的各实施方式的突出连结部132都小,而安装在该突出连结部132A的外周的键槽环153A的外径与已说明的各实施方式的突出连结部132的直径相同。
因此,在插头P110C上设置形成键槽151的作为环状部件的键槽环153A,在插座S110C上设置键152,由此构成识别机构150,即使在此时,在将键152嵌合到键槽环153A的键槽151内的状态下,当在插座S110C和插头P110C之间绕中心轴施加的过大的相对旋转力时,键槽环153A在突出连结部132的外侧转动,从而不会在插座S110C和插头P110C之间施加不合理的力,能够在保持嵌合状态的同时防止损伤及破损。
另外,由于突出连结部132A形成为小径,所以,能够容易地向插座S110C插入,提高了操作性,而且还容易确保密封性。
另外,在作为环状部件的键槽环153A和转动自如地支承键槽环153A的插头本体131的中间部131b的上端面之间,作为使得该环状部件即键槽环153A在被推压时难以旋转而受到过大的旋转力则可以旋转的旋转阻力机构,在接触面之间设置凹凸部等,由此,在插座S110C和插头P110C的连结之际,通过推压而抑制旋转,容易将键槽151和键152的连结形成为大致静止状态,而对于过大的旋转力,则能够超越凹凸部地进行旋转来防止破损。
另外,关于此外的其他构成,与已说明的联结器110、110A、110B相同,起到相同的作用效果。
接着,参照图17A至图19B说明本发明联结器的另外一个实施方式。
在该联结器110D中,与上述实施方式的联结器110C相同,将键设置在插座S侧,而将键槽设置在插头P侧,当施加过大的旋转力时,使环状部件即具备键槽的键槽环旋转而将该旋转力释放,而且还能够自动地解除嵌合连结状态。
在该联结器110D中,与联结器110C相同,作为插座S110D或插头P110D的识别机构150D,在连结配置在插座S110D的下端部的壳体119的下端内周侧突出地形成键152,例如形成在对角位置的两处。另外,在该壳体119上,与联结器110相同地形成连结保持机构160的卡环安装槽163,安装作为弹性卡合部件的卡环162。
另一方面,在插头P110D上,在插头本体131的上端部131a即小径的突出连结部132A的外周和中间部131b的上端面之间,能够绕中心轴转动地安装有作为大致圆筒状的环状部件的键槽环153A。并且,在该键槽环153A的上端部外周,沿上下方向形成与键152对应的键槽151。
因此,在插头P110D上设置形成键槽151的作为环状部件的键槽环153A,在插座S110D上设置键152,由此构成识别机构150D,即使在此时,在将键152嵌合到键槽环153A的键槽151内的状态下,当在插座S110D和插头P110D之间绕中心轴施加过大的相对旋转力时,键槽环153A在突出连结部132A的外侧转动,从而不会在插座S110D和插头P110D之间施加不合理的力,能够在保持嵌合状态的同时防止损伤及破损。
另外,在作为环状部件的键槽环153A和转动自如地支承键槽环153A的插头本体131的中间部131b的上端面之间,作为使得该环状部件即键槽环153A在被推压时难以旋转而受到过大的旋转力则可以旋转的旋转阻力机构,在接触面之间设置凹凸部等,由此,在插座S110D和插头P110D的连结之际,通过推压而抑制旋转,容易将键槽151和键152的连结形成为大致静止状态,而对于过大的旋转力,则能够超越凹凸部地进行旋转来防止破损。
进而,在该联结器110D中,设置凸轮机构170,以便不仅当施加过大的旋转力时能够旋转键槽环153A而使该旋转力释放,而且还能够自动地解除嵌合连结状态。
该凸轮机构170,如图17A和图17B所示那样,在插头P110D的插头本体131的中间部131b的上端面的对角位置形成向上方突出的凸轮171,该凸轮171由圆周方向两端部形成为倾斜面、中央部平坦得形成的端面凸轮构成。该端面凸轮171作为具有能够确保如下程度提升量的高度的凸轮,即,能够从通过连结保持机构160使插头P110D的卡合部161与插座S110D的卡环162卡合而连结保持的状态进行卡合的解除。
另一方面,从动于该凸轮171而将旋转方向的运动转换为轴向的运动的凸轮从动件172,作为与凸轮171对应的形状的凹部形成在键槽环153A的下端面。
因此,如图18A和图18B所示那样,在键152和键槽环153A的键槽151嵌合的嵌合连结状态下,在插头P110D与插座S110D之间相对地施加以其中心轴为中心的旋转方向力时,由于键槽环153A被键152限制旋转,因而,插头P110D在键槽环153A的内周侧相对旋转,由此凸轮171旋转。
这样,如图19A和图19B所示那样,形成有与凸轮171相接的凸轮从动件172的键槽环153A在轴向上被提升,通过上端面被插座S110D的壳体119的下端面按压着的键槽环153A,插头P110D从插座S110D被相对地拉拔,从插头P110D的卡合部161与插座S110D的卡环162卡合而连结保持的状态解除卡合。
因此,通过该凸轮机构170,除了在施加超过通常使用范围的过度的旋转方向力时能防止因键槽环153A的旋转造成的损伤之外,还能够产生轴向的力而自动地释放连结状态。
由此,不会破坏联结器110D,也不会破坏本体部分的设备,即使施加超过通常使用范围的过度的力,也能够安全且自动地从插座S110D拆卸插头P110D。
另外,通过利用该凸轮机构170,在从插座S110D拆卸插头P110D的场合也能够通过施加旋转力,简单地产生拉开力来进行拆卸。
另外,关于此外的其他构成,与已说明的联结器110、110A、110B、110C相同,起到相同的作用效果。
另外,在该实施方式的联结器110D中,在插头P110D的突出连结部的中间部上端面上一体地设置凸轮,将凸轮从动件设置在键槽环上,但也可以交换凸轮和凸轮从动件的设置位置。
进而,在上述两个实施方式的联结器110C、110D中,形成小径的突出连结部132A,在其外周可转动地设置键槽环,但在如联结器110、110A、110B那样将键环设置在插座侧时,也可以将插头P的突出连结部132形成为具有前端部为小径而基端部为大径的至少大小两种直径,由此,在提高向插座S的操作性和确保密封性方面是优选的。
此时,插头P的大径部的直径设定为与插座S侧的连结部的内径对应,在连结插入时使插座S侧与插头P的大径部滑动接触,由此,形成插入时的引导件,能够使插头P和插座S的中心轴一致,而且,还能够通过大径部提高相对于过大力等的强度。
另外,插头P的小径部在操作性方面优选设计为大径部的0.9~0.5倍左右。
进而,大径部的高度优选的是与下述行程相当的长度以上,该行程是指从插头P内部的阀本体的阀杆前端和插座S的阀本体的阀杆相接起,直至阀头成为开阀完成状态为止所需的行程。
另外,也可以在小径部的前端设置凹部来进行前端密封,还可以利用大径部形成识别机构的键或键槽。
另外,在将键环设置在插头P的外侧的场合,还能够将该键环的外径形成为大径部。
进而,还可以调换上述各实施方式中设置键和键槽的插座和插头,或者调换连结保持机构的卡合部和被卡合的配合侧(被卡合部),或者在作为环状部件的键环或键槽环上设置键或键槽,在固定侧设置键槽或键。
另外,作为这些联结器的用途,以甲醇燃料电池的甲醇容器和本体的连结的场合为例进行了说明,但并不限于此,还可以是其它用途,尤其适合于需要识别多个种类的场合。
接着,基于附图对燃料盒的实施方式进行详细说明。
图20A至图26B涉及本发明燃料电池用的燃料盒的一个实施方式,图20A和图20B是整体的主视图以及纵剖视图,图21A和图21B是内侧容器的主视图以及侧视图,图22是连同收纳在外侧容器内的内侧容器一起表示的连接件的概略剖视图,图23A和图23B是连接件上设置的凸轮机构的说明图以及燃料电池本体侧的连接件的概略立体图,图24A至图24C是连接件上设置的液体燃料识别机构的环部件的主视图、俯视图以及侧视图,图25A和图25B是外装盖以及内装盖各自的主视图以及剖视图,图26A和图26B是安装了外装盖以及内装盖的空转状态以及旋转状态的剖视图。
作为该燃料电池用的燃料盒210,用于经由与燃料电池本体的燃料罐装拆的连接件补给燃料,能够适用于通过从燃料盒挤出液体燃料来直接补给的无源方式、或者在燃料电池本体侧具备泵机构以便吸出燃料盒的液体燃料进行补给的有源方式,无论是无源方式还是有源方式,作为其构成部件都至少具备:收纳液体燃料且具有连结喷嘴部211的作为本体容器的内侧容器212;设置在该内侧容器212的连结喷嘴部211上的能够与燃料电池本体的燃料罐侧装拆并设有液体燃料识别键机构235的连接件213;具有刚性并收纳内侧容器212的外侧容器214;设置在该外侧容器214或内侧容器212上并覆盖内侧容器212的连结喷嘴部211而进行密封的盖215。
另外,还可以省略外侧容器,将内侧容器作为本体容器来构成燃料盒。
例如,在无源方式的燃料电池用的燃料盒210中,作为其构成部件,至少具备:收纳液体燃料、具有收缩性并具有连结喷嘴部211的塑料制的作为本体容器的内侧容器212;设置在该内侧容器212的连结喷嘴部211上、能够与燃料电池本体的燃料罐侧装拆、并设有液体燃料识别键机构235的连接件213;具有刚性、收纳内侧容器212、并且能够通过推压内侧容器212使其收缩而挤出液体燃料的外侧容器214;设置在该外侧容器214或内侧容器212上、覆盖内侧容器212的连结喷嘴部211而进行密封的盖215。
作为放入燃料的本体容器的内侧容器212,形成为合成树脂制的塑料瓶,相对于作为燃料的甲醇具有耐蚀性以及耐透过性(隔离性),同时具有能够挤出甲醇的收缩性以及挤压性,例如横截面形状大致扁平的椭圆形。
另外,在有源方式中,作为由泵机构进行吸引的场合的本体容器的内侧容器,能够放置作为燃料的甲醇,只要是相对甲醇具有耐蚀性或耐透过性的袋状即可,无需形成为能够通过连结喷嘴部111和偏心的瓶本体来确保后述按钮的操作空间的横截面形状等,只要能够随着吸引而进行收缩即可。
作为这些内侧容器212的合成树脂原材料,要考虑相对于甲醇的耐透过化学性质等,例如烯烃系树脂是合适的。并且,采用由这些合成树脂制成的形成为单层结构或多层结构的瓶。
另外,在省略外侧容器、将内侧容器作为本体容器来构成燃料盒的场合,由于直接操作容器本体,所以聚酯系树脂是合适的,例如PET单体、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)单体、或者PET/PEN的混合树脂。并且,这些聚酯系树脂的瓶,通过在成型出预成型体之后进行双轴延伸吹塑成型,能够以比直接吹塑成型高的速度进行生产。
在该内侧容器212的上端部突出地形成尖细的连结喷嘴部211,在连结喷嘴部211上安装联结器作为与燃料电池本体侧可装拆地连接的连接件213。
作为该连接件213的联结器由作为能够相互装拆的一对嵌合凹凸部的插头P以及插座S构成,例如在燃料盒210侧,将构成嵌合凸部的插头P安装在塑料瓶212的连结喷嘴部211上,将构成嵌合凹部的插座S设置在燃料电池本体侧,作为阀机构分别设置由弹簧213a等施力的阀体213b,能够在相互安装和连结的状态下连通而使燃料流出,且能够在分离和脱离的状态下进行密封。
另外,在该联结器213上,设置用于保持插座S和插头P的连结状态的连结保持机构220,例如将连结保持机构220的一方侧作为卡合凹部221设置在插头P的前端部,对于配合侧,作为卡合凸部222将能够弹性变形的部件设置在插座S上,据此构成,可在直线方向上相互超越地进行插拔,能够通过压入这一个动作使之卡合来进行连结保持,能够通过拉出这一个动作进行解除。
进而,在该联结器213中,当向以插座S或插头P的中心轴为中心的旋转方向施加超过通常使用范围的过度的力(强制旋转的力)时,存在联结器213或本体侧的设备受损的危险,所以设置了释放机构230。
该释放机构230例如由凸轮机构构成,在插头本体上设置凸轮部231,在安装于插头P的凸轮环232上设置凸轮从动部233,在凸轮环232和燃料电池本体侧的插座S之间设置构成液体燃料识别键机构235的键236和键槽237,它们一体地旋转。由此,当在插头P和插座S之间相对地作用过度的旋转力时,通过凸轮机构将旋转力变换为插拔方向的拉开力,能够自动地解除插头P和插座S的连结。
另外,在该连接件213中,通过改变构成液体燃料识别键机构235的键236和键槽237的尺寸(纵、横、深)或者个数(在图示例中表示一个的场合),具备了能够仅连结规定的插头P和插座S的识别功能。
另外,该液体燃料识别键机构235并不限于设置在与连接件213分体的释放机构230的凸轮环232上的场合,也可以与连接件213一体地设置。
进而,如图24A至图24C所示那样,也可以将仅形成有键236的环部件238安装在连接件213上。在该环部件238上,作为用于明示键236的位置的明示机构239,从上端面与键236的位置对应地形成V字形槽。
另外,作为明示机构239,并不限于V字形槽,还可以是U字形槽、或半圆槽等各种形状的槽或凹部,并不限于设置一条槽的场合,还可以在键236的宽度程度的范围内设置多条。另外,并不限于从上端面起的槽或凹部,还可以在侧壁部分形成槽或凹部以便能够进行明示。
另外,还可以调换液体燃料识别机构的键和键槽的设置位置。
这样作为内侧容器的塑料瓶212被收纳在外侧容器214中,该外侧容器214具有刚性,收纳内侧容器212,并且能够通过挤压内侧容器212而使其收缩来挤出液体燃料。
该外侧容器214形成为按前后面分割的二分割构造的硬箱,以便能够收纳作为内侧容器的塑料瓶212,在前面部件214a上设置按钮214b,按钮214b能够将下端部作为支点向内侧进行压入。另外,在该外侧容器214上,覆盖塑料瓶212的连结喷嘴部211的外侧喷嘴部214c呈对分状地分别突出形成在前面部件214a和后面部件214d上,在外侧喷嘴部214c的外周的螺纹部上拧入外侧喷嘴盖214e而将它们连结,覆盖连结喷嘴部211的外周而进行保护。
因此,在该外侧容器214内收纳作为内侧容器的塑料瓶212,对接二分割的前面部件214a以及后面部件214d地闭合,之后,通过拧入外侧喷嘴盖214e,能够收纳塑料瓶212的大致整体,形成仅有作为连接件的联结器213的插头P露出的状态。在该状态下,将插头P与燃料电池本体的插座S连结之后,通过按压外侧容器214的按钮214b,内侧容器212的筒部前面被挤压,使燃料从塑料瓶212流出,从而能够经由插座S供给到燃料电池本体侧。
另外,对于有源方式,作为由泵机构吸引的场合的外侧容器,只要能够收纳放入有作为燃料的甲醇的内侧容器即塑料瓶即可,无需配备按钮。
另外,在外侧容器214的外侧喷嘴盖214e的外侧,设置盖215,能够覆盖内侧容器212以及外侧容器214而进行密闭。
该盖(安全盖)215由合成树脂制的内装盖241和外装盖242构成,由内装盖241覆盖外侧喷嘴盖214e,并将外侧喷嘴盖214e拧入到基端部的螺纹部而形成密封状态,由外装盖242覆盖内装盖241,外装盖242安装成能够旋转且能够在有限的范围内沿轴向移动,通过压下外装盖242并进行旋转的动作,能够与内装盖241一体化地旋转,若仅进行外装盖242的旋转动作则外装盖242进行空转,由此,可起到具备保护儿童效果的安全盖的作用。
这样的安全盖215的内装盖241,如图25A至图26B所示,形成为大致有底的两段的圆筒状,底部部分构成顶面,在基端部的大径圆筒部241a的内周形成螺纹部241b,该螺纹部241b拧入到外侧容器214的外侧喷嘴盖214e的螺纹部上。
进而,在该内装盖241上,在两段圆筒状的大径圆筒部241a和小径部241c之间的外侧形成台阶部241g,台阶部241g由圆锥面构成,在台阶部241g上,按圆周等间隔的方式形成棘轮机构243的多个(图示例中为八个)棘轮齿部244,该棘轮机构243作为这样的机构:在进行外装盖242的压下旋转动作时能够使外装盖242与内装盖241一体化,在仅仅进行外装盖242的旋转动作时则使外装盖242空转。
这样覆盖在内装盖241外侧的外装盖242,如图25A至图26B所示那样,形成为大致有底的圆筒状,底部部分构成顶面242a,在圆筒部242b的下端部内周,以向内侧突出的水平突条的形式形成移动限制部242c,用于将轴向的移动限制在轴向的某种程度的范围内、即能够与内装盖241一体旋转或空转的范围内,该移动限制部242c与内装盖241的轴向移动限制部241e的下方卡止,限制向上方的移动。另一方面,借助外装盖242的顶面242a与内装盖241的顶面的抵接,向下方的移动受到限制,能够在这之间上下移动(参照图26A的上端位置以及图26B的下端位置)。
进而,在外装盖242上,按圆周等间隔的方式形成棘轮机构243的多个(图示例中为八个)棘轮爪部245,该棘轮机构243作为这样的机构:在外装盖242的压下旋转动作时能够使外装盖242与内装盖241一体化,在仅仅进行外装盖242的旋转动作时则使外装盖242空转。
由此,在压下外装盖242的状态下,棘轮爪部245与内装盖241的棘轮齿部244的各齿啮合,能够打开或关闭内装盖241。
另一方面,在不压下外装盖242的状态下,棘轮爪部245位于内装盖241的棘轮齿部244的各齿的上面,在该状态下即使旋转,也会滑动而形成不与内装盖241连结的空转状态。
因此,当不压下外装盖242地逆时针旋转而想要将安全盖215拆下时,棘轮机构243空转,无法旋转内装盖241将其从燃料盒210上拆下。由此,起到保护儿童的效果,能够防止错误地将安全盖21拆下,从而防止错误地使内侧容器212内的内容物泄漏或儿童等错误地将内容物取出。
另外,在该棘轮机构243中,当向空转方向旋转时,棘轮爪部245仅沿着棘轮齿部244移动,能够使得空转力矩几乎为零,例如,即使开盖力矩为30~40cN·m左右,由于能够使空转力矩大致为零,所以也能够明显起到儿童保护效果。
作为如此构成的燃料电池用的燃料盒210,在作为内侧容器的塑料瓶212中放置和使用与燃料电池的使用相对应的种类的燃料、例如纯甲醇、规定浓度的甲醇水溶液、其他燃料。
因而,为了能够简单地根据燃料种类识别燃料盒210,在燃料盒210的外表面部分或使用时露出到外侧的部分中的任意部分设置与液体燃料种类对应的内容物显示机构250。
作为该内容物显示机构250,通过在作为燃料电池用的燃料盒210的构成部件而配备的内侧容器212、连接件213、外侧容器214、盖215中至少某一个部件上,设置与燃料的种类、浓度等类别对应的着色部251或盲文显示部252或者它们的组合而设置。
当作为该内容物显示机构250而在外侧容器214上设置着色部251时,例如如图20A所示那样,形成着色成带状的着色部251a,根据其颜色进行识别。此时,通过将相同的着色施加于燃料电池本体侧,能够可靠地识别所应使用的燃料。
另外,当设置在外侧容器214上时,可以通过将按钮214b着色来形成着色部251b从而形成内容物显示机构250,通过准备颜色不同的按钮214b,能够在使燃料盒210的其他构成部件212、213、214、215通用化的同时赋予识别性,特别是,如果使按钮214b的着色部251b具备着色透明性的话,则能够从外侧得知内侧容器212内的燃料残余量,这是比较理想的。
进而,当设置在盖215上时,例如图20A所示那样,通过在外装盖242上设置着色部251c进行着色而能够进行识别。
通过在这样的燃料盒210的外侧表面部分上设置内容物显示机构250,能够简单且可靠地从外侧获知燃料的类别(燃料的种类或浓度)。
接着,作为将内容物显示机构250设置在燃料盒210使用时露出到外侧的部分上的场合,例如通过将构成释放机构230的凸轮机构的凸轮环232着色来形成着色部251d,从而能够识别燃料的类别。尤其是在凸轮环232的场合,在成型时,通过在树脂原料中混入着色剂而进行成型,能够形成内容物显示机构250,通过准备颜色不同的凸轮环232,能够在将燃料盒210之外的构成部件211、212、213、214、215通用化的同时赋予识别性,能够在要补给燃料之前可靠地进行识别,而且,还是不会与燃料直接接触的部分,即使例如在着色剂中含有金属离子,也不会受到金属离子溶出到燃料中造成的不良影响。
另外,通过对外侧喷嘴盖214e着色而形成着色部251e,能够形成内容物显示机构250,通过准备颜色不同的外侧喷嘴盖214e,能够在将燃料盒210之外的构成部件211、212、213、214、215通用化的同时赋予识别性,与凸轮环232的场合相同,能够在补给之前进行识别,还可以防止金属离子溶出到燃料中。
如果除了用这样的着色部251构成的内容物显示机构250之外,还兼设由盲文构成的盲文部252作为内容物显示机构250,则即使在失明的使用者使用时也能够可靠地识别燃料的种类。
通过这样在燃料盒210上设置内容物显示机构250,能够识别燃料的种类,尤其是通过设置凸轮环232,在成型阶段在树脂原料中混入着色剂来成型凸轮环232,从而形成着色部251d,这是最为优选的,能够简单地根据燃料种类进行着色,而且通过将其他部件通用化,能够廉价地识别多个种类。另外,若为凸轮环232的话,不会与燃料直接接触,也不存在着色剂中的金属离子向燃料溶出的问题,而且,由于是向燃料电池本体连接之前露出到外侧的部分,能够可靠地引起注意而防止误连接。尤其是通过对作为燃料电池本体侧的联结器的插座S等设置相同的着色部,能够更加可靠地防止误连接而进行燃料补给。
另外,代替凸轮环232,也可以在连接件213上安装与连接件213分体的仅形成有键236的环部件作为液体燃料识别键机构235,此时,可以通过对未图示的具备键的环部件进行着色来形成内容物显示机构,与键环相同,不会与燃料直接接触,也不存在着色剂中的金属离子向燃料溶出的问题,而且,由于是向燃料电池本体连接之前露出到外侧的部分,能够可靠地引起注意而防止误连接。
另外,通过对与连接件213一体设置的键或键槽等键部件进行着色,也可以形成内容物显示机构。
另外,着色部的大小等只要根据设置部位来适当决定即可,只要能够由使用者等进行识别即可。
产业上的可利用性
本发明的联结器在从容器向本体侧的容器等转移液体等时或者更换容器本身时能够通过简单的操作进行可靠的连结,当施加有超过通常使用范围的过度的力时,能够在破损之前释放连结,是尤其适合设置在甲醇电池的盒容器与燃料电池本体之间的联结器。
另外,本发明的燃料盒是用于向燃料电池本体的燃料罐补给液体燃料的燃料盒,能够可靠地识别燃料的种类或浓度,尤其适用于甲醇燃料电池。
Claims (11)
1.一种联结器,该联结器包括插座和插头,所述插座具有阀体和对阀体向关闭方向施力的施力机构,所述插头具有阀体和对阀体向关闭方向施力的施力机构而且与上述插座以能够装拆的方式嵌合连结,在嵌合连结状态下释放两阀体而能够连通插座和插头,其特征在于,
在上述插座和上述插头中的某一方上设置有凸轮部,该凸轮部具有在以嵌合连结方向为中心的圆周方向两侧具有大致沿着圆周方向向上方突出的倾斜面的凸轮面,在上述插座和上述插头中的另一方上设置有凸轮从动部,该凸轮从动部由作为与上述凸轮部的上述凸轮面的形状对应的形状的槽的、供上述凸轮面嵌入的槽构成,且在上述嵌合连结状态之前不与上述凸轮部接触,能够利用过度的旋转力释放连结。
2.如权利要求1所述的联结器,其特征在于,在上述插座与上述插头之间设置有保持连结状态的连结保持机构。
3.如权利要求1所述的联结器,其特征在于,沿上述圆周方向设置有多个上述凸轮部以及上述凸轮从动部,无论过度的旋转力的方向如何都能进行释放。
4.如权利要求3所述的联结器,其特征在于,上述凸轮部以及上述凸轮从动部在上述圆周方向的对角位置设置一对。
5.如权利要求1所述的联结器,其特征在于,上述凸轮部一体地设置在上述插头的突出连结部和上述插座的插头连结孔中的某一方上,而且,上述凸轮从动部与上述插头的突出连结部和上述插座的插头连结孔中的另一方一体地设置。
6.如权利要求2所述的联结器,其特征在于,作为上述连结保持机构,在上述插头和上述插座中的某一方上设置有卡合凹部,而且在上述插头和上述插座中的另一方上设置有卡合凸部,在上述插头向上述插座连结嵌合时,上述卡合凹部与上述卡合凸部能够超越,并且在连结嵌合状态下能够相互卡合。
7.如权利要求6所述的联结器,其特征在于,在上述卡合凹部和上述卡合凸部上,设置有将周向的一部分切除的切除部。
8.如权利要求1所述的联结器,其特征在于,在上述插头和上述插座上,设置有仅使一组的上述插头和上述插座嵌合连结的识别机构。
9.如权利要求8所述的联结器,其特征在于,上述识别机构设置于上述凸轮部和上述凸轮从动部,通过改变上述凸轮部及上述凸轮从动部在与上述插头和上述插座的嵌合连结方向交叉的面上的纵向尺寸以及横向尺寸而构成上述识别机构。
10.如权利要求8所述的联结器,其特征在于,上述识别机构通过组合上述插座的插头连结孔和上述插头的突出连结部的直径的改变而能够进行识别。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的联结器,其特征在于,在上述插座及上述插头上分别设置有同色的识别部而能够进行识别。
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