JP2012237416A - Connecting mechanism of liquid vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、供給側と受容側との流路を連通させる液体容器の接続機構に関するものであり、特に、メタノール燃料電池用の補充燃料であるメタノールを詰めたカートリッジ容器とメタノール燃料電池本体との間に設けた接続機構に関するものである。 The present invention relates to a connection mechanism of a liquid container that allows a flow path between a supply side and a reception side to communicate, and in particular, a cartridge container filled with methanol, which is a supplementary fuel for a methanol fuel cell, and a methanol fuel cell main body. The present invention relates to a connection mechanism provided therebetween.
メタノールを二酸化炭素と水とに変換して電荷を得るメタノール燃料電池は、燃料であるメタノールを所定量貯留するように構成されており、発電に伴って燃料を消費し、その残量が減少した場合、メタノールを詰めたカートリッジ容器をメタノール燃料電池本体に繋げてメタノールを補充するように構成されている。その補充用のカートリッジ容器とメタノール燃料電池本体との間に設けたカップラーなどの接続機構が、従来多々提案されている。 A methanol fuel cell that obtains electric charge by converting methanol into carbon dioxide and water is configured to store a predetermined amount of methanol, which is a fuel, which consumes fuel as power is generated and its remaining amount decreases. In this case, the cartridge container filled with methanol is connected to the methanol fuel cell body to replenish methanol. Many connection mechanisms such as a coupler provided between the cartridge container for replenishment and the methanol fuel cell main body have been conventionally proposed.
その一例として、特許文献1には、金属製コイルばねによって、流路を閉塞する弁体に閉塞力を付与するように構成されたカップラーであって、その金属製コイルばねがメタノールに触れて、メタノールに金属イオンが溶出し、これが原因となって発電効率を低下させないようにするために、金属製コイルばねを弾性体ホルダ内に収納することにより金属製コイルバネをメタノールから隔離し、金属製コイルばねがメタノールと接触しないようにした構成のカップラーが開示されている。
As an example,
メタノールを詰めたカートリッジ容器とメタノール燃料電池本体との間の接続機構における抜き差しに伴う耐久性は、メタノール燃料電池本体側では例えば一千回以上の回数が求められている。これに対して、特許文献1に開示された構造は、金属製コイルばねを内蔵した弾性体ホルダ内に弁体を嵌入させ、両者の摺り合わせによる液密構造にしているため、カートリッジ容器を多数回に亘って抜き差ししていると、互いに接触している弾性体ホルダの内面と弁体の外面との少なくとも一方が摩耗して液密が保てなくなってしまい、要求されている耐久性とならない可能性がある。
The durability associated with insertion / removal in the connection mechanism between the cartridge container filled with methanol and the methanol fuel cell main body is required to be, for example, 1,000 times or more on the methanol fuel cell main body side. On the other hand, the structure disclosed in
さらに、弾性体ホルダの内面と弁体の外面とが互いに接触することによる摩擦力に打ち勝って流路を閉塞する閉塞力を弁体に付与するために、金属製コイルばねの反発力(弾性力)、言い換えれば弁体に作用させる閉弁用の弾性力を強力なものにしなければならず、それに伴いカートリッジ容器の抜き差しに、大きな力を必要としてしまい、また接続機構を抜き差しし易い小型なものにすることができない可能性がある。 Furthermore, the repulsive force (elastic force) of the metal coil spring is applied to the valve body in order to give the valve body a closing force that overcomes the frictional force caused by the contact between the inner surface of the elastic body holder and the outer surface of the valve body. ) In other words, the valve closing elastic force that acts on the valve body must be made strong, and accordingly, a large force is required to insert and remove the cartridge container, and a small one that is easy to insert and remove the connection mechanism. It may not be possible.
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、耐久性に優れ、また抜き差しし易い小型化が可能な液体容器の接続機構を得ることを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described technical problems, and an object thereof is excellent in durability, also obtain the connection mechanism of the liquid container capable of insertion and removal easy miniaturization.
本発明は、先端側に接続用の筒状部が設けられたハウジングの内部に、その筒状部に連通する流路が設けられるとともに、前記筒状部側に前進させられることにより前記流路を閉じかつ後退させられることにより前記流路を開くピストンバルブが設けられた液体容器の接続機構において、前記ピストンバルブの後端部を収容するシリンダー部が前記ハウジングの内部に設けられ、そのシリンダー部の内部に前記ピストンバルブを前記筒状部側に押圧する弾性体が収容され、その弾性体が収容されている箇所を液密状態に封鎖する隔離用シール材が前記シリンダー部の端部に配置されるとともに、その隔離用シール材は、前記ピストンバルブの外周面に液密状態に密着して嵌合し、かつピストンバルブの移動に合わせて密着状態を維持しつつ撓むように構成され、さらに前記隔離用シール材と前記筒状部との間に、前記筒状部側に前進している前記ピストンバルブの外周面に密着して前記流路とを閉じ、かつ前記ピストンバルブが後退した場合にピストンバルブの外周面から離れて前記流路を開く先端側シール材が設けられていることを特徴とするものである。 In the present invention, a flow path communicating with the cylindrical portion is provided inside a housing provided with a cylindrical portion for connection on the distal end side, and the flow path is advanced by being advanced toward the cylindrical portion side. In the connecting mechanism of the liquid container provided with the piston valve that opens the flow path by closing and retreating, a cylinder part that accommodates the rear end part of the piston valve is provided inside the housing, and the cylinder part An elastic body that presses the piston valve toward the cylindrical portion side is housed inside, and an isolation sealing material that seals a place where the elastic body is housed in a liquid-tight state is disposed at the end of the cylinder portion In addition, the sealing material for isolation is in close contact with the outer peripheral surface of the piston valve in a liquid-tight state and is bent while maintaining the close-contact state as the piston valve moves. Further, between the sealing material for isolation and the tubular portion, the flow passage is closed in close contact with the outer peripheral surface of the piston valve that is advanced toward the tubular portion side, and A tip-side sealing material is provided that opens the flow path away from the outer peripheral surface of the piston valve when the piston valve is retracted.
本発明においては、上記の構成に加えて、前記先端側シール材が密着する前記ピストンバルブの外周面は、前記筒状部が形成されている先端方向に向かって縮径する円錐形のテーパ面に形成され、前記先端側シール材は、内周面が前記テーパ面に密着する円錐形状をなす内筒部と、前記ハウジングの内周面に密着させられて固定させられる円筒形部と、これら内筒部と円筒形部とを繋ぐリング状の底部とを備えていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。 In the present invention, in addition to the above-described configuration, the outer peripheral surface of the piston valve to which the distal end side sealing material is in close contact is a conical tapered surface that is reduced in diameter toward the distal end where the cylindrical portion is formed. The tip-side sealing material is formed of a conical inner cylinder portion whose inner peripheral surface is in close contact with the tapered surface, a cylindrical portion that is fixed in close contact with the inner peripheral surface of the housing, and A connection mechanism for a liquid container can be provided, which includes a ring-shaped bottom portion connecting the inner cylinder portion and the cylindrical portion.
また、本発明においては、上記の構成に加えて、前記隔離用シール材は、リング状に形成され、前記ピストンバルブにおける前記隔離用シール材が密着して嵌合している箇所の外径は、該箇所に軸線方向で隣り合う箇所の外径より小さくなっていて、前記ピストンバルブのその軸線方向への移動に合わせて前記隔離用シール材の内周縁部が軸線方向に撓むように構成されていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。 Further, in the present invention, in addition to the above-described configuration, the isolation sealing material is formed in a ring shape, and the outer diameter of the portion where the isolation sealing material in the piston valve is closely fitted is fitted. The outer diameter of the portion adjacent to the portion in the axial direction is smaller than the outer diameter of the portion, and the inner peripheral edge of the isolation sealing material is bent in the axial direction in accordance with the movement of the piston valve in the axial direction. It can be set as the connection mechanism of the liquid container characterized by having.
さらに、本発明においては、上記の構成に加えて、前記先端側シール材におけるリング状の底部は、円筒形部および内筒部よりも薄肉に形成されていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。 Furthermore, in the present invention, in addition to the above-described configuration, the ring-shaped bottom portion of the distal end side sealing material is formed thinner than the cylindrical portion and the inner cylindrical portion, and the connection of the liquid container is characterized in that It can be a mechanism.
そして、本発明は、上記のいずれかの構成に加えて、前記ハウジングは、供給側ハウジングと、受容側ハウジングとを含み、一方のハウジングの先端端面に挿入用案内凸片が設けられるとともに、他方のハウジングの先端端面に該挿入用案内凸片と同一形状で窪ませた凹所が設けられ、これら挿入用案内凸片と凹所のそれぞれに抜け止め用凹部と凸部が相互に嵌合可能に設けられていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。 In addition to any one of the above-described configurations, the present invention includes a supply-side housing and a receiving-side housing, and the insertion guide convex piece is provided on the tip end surface of one housing, and the other A recess recessed in the same shape as the insertion guide convex piece is provided on the front end surface of the housing, and a retaining recess and a convex part can be fitted into the insertion guide convex piece and the recess, respectively. It is possible to provide a connection mechanism for a liquid container, which is provided in
本発明の接続機構は、摺り合わせによる密封構造ではなく、弾性変形する隔離用シール材と、ピストンバルブに接触して密閉する先端側シール材とを使用しているため、摺動による摩耗がないことにより耐久性に優れており、また摺動抵抗による操作力の増大要因がないことにより、接続のための抜き差しが容易になり、かつ小型化することが可能である。 Since the connecting mechanism of the present invention uses an isolation seal material that is elastically deformed and a front-end side seal material that contacts and seals with the piston valve, rather than a sealing structure by sliding, there is no wear due to sliding. Therefore, it is excellent in durability, and since there is no increase factor of the operating force due to sliding resistance, it can be easily inserted and removed for connection and can be reduced in size.
また、メタノールは、各種ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性物質に浸透して膨潤させる性質を備えているが、メタノールが先端側シール材に触れて、先端側シール材が膨張したときに、本発明においては、先端側シール材におけるリング状の底部が、円筒形部および内筒部よりも薄肉に形成されていることから、該リング状の底部が先端側に向かって突出するように変形(座屈)し、ピストンバルブを押し下げて密封を妨げようとする力の発生を防止できる。 In addition, methanol has the property of penetrating and swelling with elastic materials such as various rubbers and thermoplastic elastomers, but when methanol touches the tip side sealing material and the tip side sealing material expands, the present invention Since the ring-shaped bottom portion of the sealing material on the distal end side is formed thinner than the cylindrical portion and the inner cylindrical portion, the ring-shaped bottom portion is deformed so as to protrude toward the distal end side (seat And the generation of a force that pushes down the piston valve to hinder sealing can be prevented.
さらに、本発明の接続機構では、一方のハウジングの先端端面に挿入用案内凸片を設け、他方のハウジングの先端端面に該挿入用案内凸片と同一形状で窪ませた凹所を設けるとともに、該挿入用案内凸片と凹所とのそれぞれに抜け止め用凹部と凸部とをそれぞれ嵌合可能に設けられているから、規格外の液体容器が連結されることを防止できる。 Furthermore, in the connection mechanism of the present invention, an insertion guide convex piece is provided on the distal end face of one housing, and a recess recessed in the same shape as the insertion guide convex piece is provided on the distal end face of the other housing. Since the insertion-use guide convex piece and the recess are provided with the recess-preventing concave portion and the convex portion, respectively, the non-standard liquid container can be prevented from being connected.
本発明の接続機構は、供給側および受容側いずれにも適用でき、またそれぞれ基本的な構成を共通にすることができ、そこで先ず、供給側の接続機構1について、図面に基づき説明する。
The connection mechanism of the present invention can be applied to both the supply side and the reception side, and the basic configuration can be made common. First, the
図1の(a)は、本発明に係る供給側の接続機構1を示した上端平面図であり、また(b)は、該上端平面図のA−B線断面を矢印の方向に見た縦断面図であり、本発明に係る供給側の接続機構1は、メタノールを詰めたカートリッジ容器9の口部に設けられている。また、そのカートリッジ9から突き出ているノズルに相当する中空のハウジング2を備えている。このハウジング2は、円筒形の胴部20と、その胴部20の先端側に形成されかつ胴部20に水平に繋がっている肩部21と、その肩部21から垂直に立ち上がる口頸部22とを備えている。この口頸部22が本発明の筒状部に相当し、その口頸部22の外面にリングパンキン12が嵌め込まれている。
FIG. 1A is a top plan view showing a
ハウジング2の先端端面には、後に説明する受容側の接続機構1’に規格外のカートリッジ容器9が挿入されることを防止するために、規格毎に設定された大きさを持つ挿入用案内凸片23が設けられている。この挿入用案内凸片23は、これが差し込まれる相手部分と一対一の関係になる形状であって、いわゆるキー(鍵)となる部分であり、図1に示す例では、十字形を形作る四本の板片状の部分として形成されている。さらに、該挿入用案内凸片23の外縁側には、抜け止め用凹部24が断面円弧状に窪んだ状態で形成されている。また、四本の挿入用案内凸片23の間で、ハウジング2の口頸部22の内側には、ハウジング2内に達する四本の流路11が形成されている。
An insertion guide protrusion having a size set for each standard is provided on the front end surface of the
一方、ハウジング2の内側で、カートリッジ容器9側には、パッキン13を介して有底のシリンダー3が設けられている。このシリンダー3は、本発明におけるシリンダー部を形成するものであって、上記の挿入用案内凸片23や流路11などが設けられている前記ハウジング2の先端側を向いている部分が開口し、これとは反対側が閉じた形状であり、その内部の中空部は底部側で小径であり、その小径部に段部30を介して繋がる部分が大径となっており、その段部30上には、金属製のコイルバネなどからなる弾性体4が設置されている。
On the other hand, a bottomed
この弾性体4は、ピストンバルブ5を閉弁方向(前記口頸部22側)に押圧するためのものであり、そのピストンバルブ5はバルブとして機能する部分よりも後端側(図1での下側)に円柱部50を備えており、その円柱部50が弾性体4の内部に挿入されている。また、その円柱部50より先端側の部分に鍔状(フランジ状)に径が大きくなっている円板部51が形成されており、その円板部51に弾性体4が突き当てられている。すなわち、弾性体4は段部30と円板部51との間に圧縮させられて配置され、その結果、弾性体4による弾性力がピストンバルブ5を先端方向に付勢するように作用している。
This
なお、上記のシリンダー3における段部30より図1での下側の内径が小さい部分は、ピストンバルブ5における円柱部50の外径とほぼ等しい内径であり、この部分に前記円柱部50が挿入され、その円板部51をカートリッジ容器9側に案内する円筒形の案内溝31が形成されている。
1 is smaller than the
また、シリンダー3における図1での上端面とピストンバルブ5の円板部51の上面とを覆う隔離用シール材6が設けられている。この隔離用シール材6の内周面は、ピストンバルブ5の円柱形の外周面に当接しており、したがってこの隔離用シール材6を挟んで図1の上側の部分と下側の部分とが液密状態に隔絶され、したがって弾性体4にメタノールが付着しないように隔離用シール材6によって弾性体4が隔離されている。
Further, an
リング状の隔離用シール材6の内側端面が当接しているピストンバルブ5の円柱形部分の外周面は、円柱形部分から先端方向に向かって拡径する円錐形の円錐部52に続き、そこから大径の大径円柱部53に続いている。すなわち、隔離用シール材6が液密に密着している箇所の外径が、その上下両側の箇所の外径より小さくなっていて、ピストンバルブ5の軸線方向への移動に合わせて隔離用シール材6の内周端がピストンバルブ5と共に移動して撓むようになっている。
隔離用シール材6の上端面には、円筒形のカラー7が設置されている。このカラー7は、前述したハウジング2の胴部20の内径とほぼ等しい外径で、かつピストンバルブ5における大径円柱部53の外径より大きい内径の円筒状の部材であり、その図1での上端部と外周部とには、溝などの一部切り欠いて形成された流路11が設けられている。この流路11は、シリンダー3の外面側を通ってカートリッジ容器9に続いている。
The outer peripheral surface of the cylindrical portion of the
A
上記の隔離用シール材6の外周部のうち、流路11に対応する部分が流路11となるように切り欠かれ、この部分はハウジング2の内周面から離れ、他の部分はハウジング2の内周面に密着している。そこで、隔離用シール材6が円周方向に回転して流路11を塞がないようにするために、シリンダー3の上端面に設けた突起32とカラー7の下端面に設けた突起70とが隔離用シール材6に設けた小孔に嵌め込まれており、隔離用シール材6がこれらの突起32,70および小孔によって回り止めされている。
Of the above outer peripheral portion of the
さらに、カラー7とピストンバルブ5の大径円柱部53との図1における上側にはピストンバルブ5に嵌合させた状態に先端側シール材8が配置されている。この先端側シール材8は、ハウジング2の胴部20の内面と肩部21の内面とピストンバルブ5とに当接している。
Further, a tip
先端側シール材8について更に説明すると、その形状は図に(特に図4に)示すとおりであって、この先端側シール材8は、カラー7の上端面とピストンバルブ5の大径円柱部53の上面に載置された状態となるリング状の底部80と、該底部80の外縁から図4の上側に立ち上がってハウジング2の胴部20と肩部21の下面に当接する円筒形部81と、底部80の内側縁から図4の上側に立ち上がってピストンバルブ5の先端方向に向かって縮径する円錐形のテーパ面54に密着する内筒部82とを備えている。
The tip
ピストンバルブ5のテーパ面54よりも先端側の部分に、ハウジング2の口頸部22の下端に係止してピストンバルブ5が飛び出さないようにしているフランジ状の抜け止め板部55が形成され、さらにこれに続いて受容側の接続機構1’のピストンバルブ5と接触する円柱状もしくは中実軸状の先端部56が形成されている。
A flange-shaped
本発明の供給側の接続機構1は上述のとおりであり、つぎに、これに接続される本発明の受容側の接続機構1’について図面に基づき説明する。図2の(a)は、本発明に係る受容側の接続機構1’を示した上端平面図であり、また(b)は、該上端平面図のC−D線断面を矢印の方向に見た縦断面図であり、ここに示す受容側の接続機構1’は、メタノール燃料電池本体10に設けられている。
図2に示す受容側の接続機構1’の基本的な構造は、上述した供給側の接続機構1と共通しており、したがって図2に示す構成のうち、前述した供給側の接続機構1と共通している部分あるいは部材には、同一の参照符号もしくは同一の数字に「’」を付けた参照符号を付してある。受容側の接続機構1’のハウジング2’は円筒状をなしており、その胴部20’の外面から半径方向に突出した設けられた二本の取り付け具によってメタノール燃料電池本体10に一体化するように取り付けられている。その一方の取り付け具25は、メタノール燃料電池本体10に差し込まれた状態になっており、その取り付け具25の内部にはメタノール燃料電池本体10の内部に通じる流路11’が形成されている。
The basic structure of the receiving-
また、受容側の接続機構1’のハウジング2’の先端部には、前述した供給側の接続機構1におけるハウジング2の口頸部22を嵌入させるために、中空の円筒部26に形成されている。この円筒部26が本発明における筒状部に相当し、その円筒部26の底部に相当する部分には、供給側の接続機構1におけるハウジング2の挿入用案内凸片23を嵌入させることができる、該挿入用案内凸片23と凹凸を逆にした形状の凹所27を十字形に四箇所備えている。さらに、供給側の接続機構1の挿入用案内凸片23が嵌入される四箇所の凹所27のそれぞれに、挿入用案内凸片23の抜け止め用凹部24と係止する抜け止め用凸部28が設けられている。
Further, a hollow
一方、四箇所の凹所27の間には、前述した供給側の接続機構1と同様に、流路11’がハウジング2’の肩部21’の内側にまで通じるように形成されている。ここで、図2に示す本発明に係る受容側の接続機構1’は、前述した供給側の接続機構1と同様に、弾性体4とピストンバルブ5と先端側シール材8とを備えている。
On the other hand, between the four
さらに、受容側の接続機構1’はシリンダー3’を備えており、そのシリンダー3’は、供給側の接続機構1におけるシリンダー3と違って、ハウジング2との間に流路11が無く、ハウジング2’内に設けられていて、隔離用シール材6’を固定する回り止め用の突起(図2では省略)は供給側の接続機構1のシリンダー3と同様に備えている。
Further, the
また、図2に示す受容側の接続機構1’の隔離用シール材6’は、供給側の接続機構1における隔離用シール材6のように回り止めのための構成を備えているが、側面外側に流路11は無く、リング状の形状をなしている。
Further, the
さらに、受容側の接続機構1’のカラー7’も、供給側の接続機構1のカラー7とは構成を異にしており、隔離用シール材6’を固定する回り止め用の突起(図2では省略)は備えているが、側面外側を通ってシリンダー3に通じる流路11は無く、該カラー7’の上端面から側面外側の上部には、ハウジング2’の取り付け具25の流路11’に続く流路11’が形成されている。受容側の接続機構1’における他の構成は、供給側の接続機構1と同一であるから、図1と同一の部分もしくは相当する部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
Further, the
本発明に係る上記の接続機構1,1’におけるハウジング2,2’、シリンダー3,3’、ピストンバルブ5およびカラー7,7’は、熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリスチレン(PS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)などで作られる。さらに、隔離用シール材6,6’、先端側シール材8、リングパッキン12、パッキン13は、各種ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性物質が用いられる。
The
本発明の供給側の接続機構1と受容側の接続機構1’とは上述の構成を備えており、これらの供給側の接続機構1と受容側の接続機構1’とを連結させた場合の作用あるいは挙動を次にを説明する。図3は、図1および図2に示した本発明の接続機構1,1’を接続させた状態を示した縦断面図である。
The
図3に示したように、供給側の接続機構1の口頸部22を受容側の接続機構1’の円筒部26に挿入させると、挿入用案内凸片23が凹所27に嵌入し、抜け止め用凸部28と抜け止め用凹部24とが係合する。このとき、規格が外れている供給側の接続機構1の口頸部22が凹所27に嵌入しないように、規格毎に挿入用案内凸片23と凹所27の大きさと形状が区別されている。すなわち、これら凸片23と凹所27とによって誤接続が防止されている。さらに、リングパッキン12が口頸部22と円筒部26との間を封止し、ここから異物が流入することを防止している。
As shown in FIG. 3, when the mouth-and-
抜け止め用凸部28と抜け止め用凹部24とが係合するのとほぼ同時に、各ピストンバルブ5,5の先端部56,56が互いに当接し、それぞれの弾性体4,4を押し縮めながらピストンバルブ5,5の円柱部50,50がシリンダー3,3’の案内溝31,31内に押し込められ、その後、ピストンバルブ5,5の移動が停止させられる。
Almost simultaneously with the engagement of the retaining
隔離用シール材6,6’の内周部は、ピストンバルブ5,5における円板部51,51と円錐部52,52との間に挟み付けられた状態になっているので、ピストンバルブ5,5が上記のように移動すると、隔離用シール材6,6’は、図3に示したように、断面形状が「く」の字になるように変形し、その変形した先端(内周端部)がピストンバルブ5,5の円錐部52,52に当接し、弾性体4,4を隔離し続けている。
Since the inner peripheral portion of the
また、各ピストンバルブ5,5におけるテーパ面54,54が先端方向に向かって外径が次第に小さくなっているのに対して、各ピストンバルブ5,5が先端側シール材8,8に対して相対的に後退しているから、先端側シール材8の内筒部82,82は、ピストンバルブ5,5の円錐形のテーパ面54,54から離れ、その結果、先端側シール材8,8の内筒部82,82とピストンバルブ5,5のテーパ面54,54との間に流路11,11’が形成されている。
Further, the outer diameter of the tapered surfaces 54, 54 of the
上述の通り、供給側の接続機構1と受容側の接続機構1’とを連結させると、カートリッジ容器9内のメタノールは、供給側の接続機構1のハウジング2とシリンダー3との間の流路11を通り、ここからハウジング2とカラー7との間の流路11を通り、さらに、カラー7と先端側シール材8の円筒形部81との間、先端側シール材8の内筒部82とピストンバルブ5の円錐形のテーパ面54との間、さらに、口頸部22とピストンバルブ5との間の流路11を通って、受容側の接続機構1’におけるハウジング2’の円筒部26とピストンバルブ5の先端部56との間の流路11’に到り、続いて、先端側シール材8の内筒部82とピストンバルブ5のテーパ面54との間の流路11’を通って、先端側シール材8の底部80とカラー7との間を通って取り付け具25内の流路11’からメタノール燃料電池本体10内に流入する。
As described above, when the
このように、カートリッジ容器9をメタノール燃料電池本体10に接続する場合、各ピストンバルブ5,5を押圧している弾性体4,4を圧縮変形させるとともに、隔離用シール材6,6’を撓ませることになる。その弾性体4,4の弾性力は、前述したテーパ面54,54を先端側シール材8,8の内筒部82,82に液密状態に接触させる程度の小さい押圧力であり、また隔離用シール材6,6’はゴムなどの柔軟な材料を素材とするものであって容易に撓む。しかも、ピストンバルブ5,5の円柱部50,50とこれが挿入されるシリンダー3,3’の案内溝31,31とは、軸線方向に対するガイドとして機能するものであって、積極的に接触したり、相互に摺動することはないから、これら円柱部50,50と案内溝31,31との間で特には摺動抵抗が生じることもない。そのため、各接続機構1,1’を連結するのに要する力は小さくてよく、したがって本発明によれば、抜き差しが容易で小型化することのできる接続機構とすることができる。また、液密性を維持しつつ摺動する部分がないので、摩耗やそれに伴う耐久性の低下を回避することができる。
As described above, when the
上記のようにしてメタノール燃料電池本体10内に流入したメタノールは、メタノール燃料電池内で、酸化反応により二酸化炭素と水とになって電荷(電子)を放出するが、メタノールは先端側シール材8を膨張させてメタノール燃料電池本体10側のピストンバルブ5を後方に向かって押し下げて、ピストンバルブ5が開いた状態にすることが考えられる。
The methanol flowing into the methanol fuel cell
しかしながら、本発明に係る上記の接続機構1’では、先端側シール材8におけるリング状の底部80の厚さが、円筒形部81および内筒部82の厚さよりも薄肉に形成されており、さらに、円筒形部81がハウジング2’内に固定されている。したがって、図4に本発明の接続機構1’における先端側シール材8が膨張してしまった場合を部分断面図で示したように、円筒形部81が支点となって、膨張に伴う力が接続機構1’の軸線に対して直角な方向に働き、薄く構成した底部80が先端側に向かって突出するように(言い換えれば座屈するように)変形させられ、これによりピストンバルブ5を後方に向かって押してピストンバルブ5を開いた状態にしようとする力を緩和させ、メタノールの膨潤作用に対する対策を講じるとともに、シール材の使用によって、反発力の小さな弾性体4を使用できる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、メタノール以外の液体を収容する容器を接続する機構であってもよい。また、本発明におけるシリンダー部は、ハウジングと別部材として形成されている必要は特にはなく、ハウジングの一部として形成されていてもよい。
However, in the
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, The mechanism which connects the container which accommodates liquids other than methanol may be sufficient. Further, the cylinder portion in the present invention is not particularly required to be formed as a separate member from the housing, and may be formed as a part of the housing.
1,1’…接続機構、 2,2’…ハウジング、 3,3’…シリンダー、 4…弾性体、 5…ピストンバルブ、 6,6’…隔離用シール材、 8…先端側シール材、 9…カートリッジ容器、 10…メタノール燃料電池本体、 11,11’…流路、 13…パッキン、 23…挿入用案内凸片、 24…抜け止め用凹部、 26…円筒部、 27…凹所、 28…抜け止め用凸部、 30…段部、 31…案内溝、 32…突起、 50…円柱部、 51…円板部、 52…円錐部、 53…大径円柱部、 54…テーパ面、 56…先端部、 70…突起、 80…底部、 81…円筒形部、 82…内筒部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ピストンバルブの後端部を収容するシリンダー部が前記ハウジングの内部に設けられ、
そのシリンダー部の内部に前記ピストンバルブを前記筒状部側に押圧する弾性体が収容され、
その弾性体が収容されている箇所を液密状態に封鎖する隔離用シール材が前記シリンダー部の端部に配置されるとともに、その隔離用シール材は、前記ピストンバルブの外周面に液密状態に密着して嵌合し、かつピストンバルブの移動に合わせて密着状態を維持しつつ撓むように構成され、さらに
前記隔離用シール材と前記筒状部との間に、前記筒状部側に前進している前記ピストンバルブの外周面に密着して前記流路とを閉じ、かつ前記ピストンバルブが後退した場合にピストンバルブの外周面から離れて前記流路を開く先端側シール材が設けられている
ことを特徴とする液体容器の接続機構。 A flow passage communicating with the tubular portion is provided inside the housing provided with a connecting tubular portion on the distal end side, and the flow passage is closed and retracted by being advanced toward the tubular portion side. In the connection mechanism of the liquid container provided with a piston valve that opens the flow path by being
A cylinder portion that accommodates a rear end portion of the piston valve is provided inside the housing,
An elastic body that presses the piston valve toward the cylindrical portion is contained inside the cylinder portion,
An isolation sealing material that seals the location where the elastic body is accommodated in a liquid-tight state is disposed at the end of the cylinder portion, and the isolation sealing material is liquid-tight on the outer peripheral surface of the piston valve. It is configured to be fitted in close contact with each other and bend while maintaining the close contact state in accordance with the movement of the piston valve, and is further advanced to the tubular portion side between the isolation sealing material and the tubular portion. A tip-side sealing material is provided to close the flow path in close contact with the outer peripheral surface of the piston valve, and to open the flow path away from the outer peripheral surface of the piston valve when the piston valve is retracted. A connecting mechanism for a liquid container.
前記先端側シール材は、内周面が前記テーパ面に密着する円錐形状をなす内筒部と、前記ハウジングの内周面に密着させられて固定させられる円筒形部と、これら内筒部と円筒形部とを繋ぐリング状の底部とを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体容器の接続機構。 The outer peripheral surface of the piston valve with which the tip side sealing material is in close contact is formed as a conical taper surface with a diameter decreasing toward the tip direction where the cylindrical portion is formed,
The distal end side sealing material includes an inner cylinder part having a conical shape in which an inner peripheral surface is in close contact with the tapered surface, a cylindrical part fixed in close contact with the inner peripheral surface of the housing, and the inner cylindrical part, The connection mechanism for a liquid container according to claim 1, further comprising a ring-shaped bottom portion that connects the cylindrical portion.
前記ピストンバルブにおける前記隔離用シール材が密着して嵌合している箇所の外径は、該箇所に軸線方向で隣り合う箇所の外径より小さくなっていて、前記ピストンバルブのその軸線方向への移動に合わせて前記隔離用シール材の内周縁部が軸線方向に撓むように構成されている
ことを特徴とする請求項1または2の液体容器の接続機構。 The isolation sealing material is formed in a ring shape,
The outer diameter of the portion where the sealing material for isolation in the piston valve is closely fitted is smaller than the outer diameter of the portion adjacent to the portion in the axial direction, and in the axial direction of the piston valve. The liquid container connecting mechanism according to claim 1 or 2, wherein an inner peripheral edge portion of the isolation sealing material is bent in the axial direction in accordance with the movement of the liquid container.
一方のハウジングの先端端面に挿入用案内凸片が設けられるとともに、他方のハウジングの先端端面に該挿入用案内凸片と同一形状で窪ませた凹所が設けられ、これら挿入用案内凸片と凹所のそれぞれに抜け止め用凹部と凸部が相互に嵌合可能に設けられている
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体容器の接続機構。 The housing includes a supply housing and a receiving housing;
An insertion guide convex piece is provided on the distal end face of one housing, and a recess recessed in the same shape as the insertion guide convex piece is provided on the distal end face of the other housing. 5. The connection mechanism for a liquid container according to claim 1, wherein the recess is provided with a retaining recess and a projection so as to be fitted to each other.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014169719A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Bridgestone Corp | Pipe joint |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5667494U (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-04 | ||
JPH01100989U (en) * | 1987-09-01 | 1989-07-06 | ||
JPH0712694U (en) * | 1993-07-07 | 1995-03-03 | 日東工器株式会社 | Pipe fitting |
JP2007500829A (en) * | 2003-07-29 | 2007-01-18 | ソシエテ ビック | Fuel cartridge with connecting valve |
WO2007083834A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Coupler and fuel cartridge for fuel cell |
JP2007192287A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Coupler |
JP2007315486A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Coupler |
-
2011
- 2011-05-13 JP JP2011107879A patent/JP2012237416A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5667494U (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-04 | ||
JPH01100989U (en) * | 1987-09-01 | 1989-07-06 | ||
JPH0712694U (en) * | 1993-07-07 | 1995-03-03 | 日東工器株式会社 | Pipe fitting |
JP2007500829A (en) * | 2003-07-29 | 2007-01-18 | ソシエテ ビック | Fuel cartridge with connecting valve |
WO2007083834A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Coupler and fuel cartridge for fuel cell |
JP2007192287A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Coupler |
JP2007315486A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Coupler |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014169719A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Bridgestone Corp | Pipe joint |
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