カップラー
【課題】 メタノール燃料電池の場合のように簡単に着脱して金属と接触させずに液体などを供給したり、取り出したり、あるいは容器ごと交換することができるカップラーを提供すること。
【解決手段】弁体１６とこれを閉方向に付勢する金属製コイルバネ１７とを備えるソケットＳ１０と、弁体２４とこれを閉方向に付勢する金属製コイルばね２５とを備え、ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグＰ１０とから構成されるカップラー１０で、両弁体１６，２４の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダ１８，２６を設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成してある。
これにより、金属製コイルばねを弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止できるようにしている。
【解決手段】弁体１６とこれを閉方向に付勢する金属製コイルバネ１７とを備えるソケットＳ１０と、弁体２４とこれを閉方向に付勢する金属製コイルばね２５とを備え、ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグＰ１０とから構成されるカップラー１０で、両弁体１６，２４の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダ１８，２６を設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成してある。
これにより、金属製コイルばねを弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止できるようにしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はソケットとプラグとで構成され着脱可能に連結されるカップラーに関し、液体などを容器から簡単に本体側の容器などに移したり、容器ごと交換することができるようにするもので、特にメタノール燃料電池のカートリッジ容器と燃料電池本体との間に設けて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から機器の運転や使用にともなって減少する原料などの液体を補充する必要がある場合も多く、機器本体側に設けた容器にカートリッジ容器を連結して原料などの液体を移すことで供給したり、機器本体側の容器と別の容器を付け替えることで供給することが行われている。
【０００３】
このような容器同士の連結や容器の付け替えを簡単にするため着脱可能な種々のカップラーが用いられている。
【０００４】
例えば特許文献１には、図８に示すように、連結装置が開示されており、主流路と副流路とを備えたプラグＰと、主流路と副流路とを備えプラグと嵌合可能であるとともに、嵌合した状態でプラグの主流路と副流路とを連通可能なソケットＳとから構成されている。
【０００５】
そして、この連結装置では、ソケットＳは保持体１に固定された弁押体２の外周に形成された主流路２ａと、さらに主流路２ａの外側に形成された副流路２ｂと、それらの流路２ａ，２ｂを閉じるバルブ３ａ、３ｂを有し、各バルブ３ａ、３ｂはスプリング４ａ，４ｂの付勢力によって弁座に向けて押圧され、主流路２ａおよび副流路２ｂを閉じることができる構成となっている。
【０００６】
一方、プラグＰは弁保持体５に摺動自在に保持された弁本体６の外周に形成された主流路６ａと、さらに主流路６ａの外側に形成された副流路６ｂと、それらの流路６ａ，６ｂを閉じるバルブ７ａ，７ｂを有し、各バルブ７ａ，７ｂはスプリング８ａ，８ｂの付勢力によって弁座に向けて押圧され、主流路６ａおよび副流路６ｂを閉じることができる構成となっている。
【０００７】
このようなソケットＳとプラグＰの接続がなされると、まず、ソケットＳの副バルブ３ｂとプラグＰの副バルブ７ｂが当接し、両者がそれぞれスプリング４ｂ，８ｂの付勢力に抗して互いに離れる方向に移動し、副流路２ｂ，６ｂが連通する。
【０００８】
さらに、ソケットＳとプラグＰの接続がなされると、ソケットＳの主バルブ３ａがプラグＰの内筒体の端面によって押され、スプリング４ａに抗して後退して弁体が弁押体２の弁座から離れ、弁押体２との主流路２ａを開くとともに、ソケットＳ側の弁押体の先端部平面とプラグＰ側の弁本体６に設けた弁部材の平面とが当接しプラグＰ側の弁本体６をスプリング８ａの付勢力に抗して押圧し、弁本体を後退させてプラグＰ側の主バルブ７ａを開き主流路６ａと連通する。
【０００９】
これにより、副流路が連通すると気体供給源から容器内に気体が供給され、その気体圧によって内袋を収縮させ、内袋内の液体がプラグ側の主流路からソケット側の主流路を介して液体を容器外に送出することができる。
【特許文献１】特開２００３−１７２４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような連結装置によれば、容器内に中袋を設けてその中の液体を取り出す場合に、副流路から中袋の外側に加圧気体を入れ、主流路から液体を取り出すようにすることで中袋の中の液体を他の気体と接触させずに取り出すことができる。
【００１１】
ところが、容器内の液体を取り出したり、他の容器などに供給する場合に液体と金属との接触を防止する必要がある場合があり、例えばメタノール燃料電池では、燃料となるメタノールを燃料電池本体に供給する場合にメタノールが金属と接触すると、溶出した金属イオンが、アノード側で発生した水素イオン（プロトン）が移動するはずの場所を先に占有して移動量を減少させ、アノード側反応速度を低下させ、その結果として燃料電池としての機能を低下させてしまう。
【００１２】
このため、上記の連結装置を燃料電池本体とメタノール容器との間のカップラーとして用いると、弁体を閉方向に付勢する金属製のばねが主流路および副流路内に設けられるため、液体と金属との接触が避けられず、使用できないという問題がある。
【００１３】
この発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、メタノール燃料電池の場合のように簡単に着脱して金属と接触させずに液体などを供給したり、取り出したり、あるいは容器ごと交換することができるカップラーを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記従来技術の有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載のカップラーは、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
このカップラーによれば、弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止できるようにしている。
【００１６】
さらに、この発明の請求項２記載のカップラーは、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするものである。
【００１７】
このカップラーによれば、弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにしている。
【００１８】
また、この発明の請求項３記載のカップラーは、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成し、前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか他方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするものである。
【００１９】
このカップラーによれば、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方を弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止でき、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方の弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにし、これらの組み合わせでカップラーとして金属の接触を防止できるようにしている。
【００２０】
さらに、この発明の請求項４記載のカップラーは、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記付勢手段を構成する前記弾性体を、金属製コイルばね、非金属製コイルばね、非金属製弾性部材のいずれかで構成したことを特徴とするものであり、このカップラーによれば、前記弾性体を、弾性体ホルダ内に収納することで、金属の溶出や、非金属成分の溶出による影響を回避できるようになる。
【００２１】
また、この発明の請求項５記載のカップラーは、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットのソケット本体または前記プラグのプラグ本体に前記弁体が往復移動する弁座部材を設け、この弁座部材に前記弁体の先端外周面とでシールするシール部およびこれに隣接して流路となるスリット部を設けてなることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、弁体の外周面をシール部とし、弁座部材の内周面のシール部とスリット部で弁座と流路を確保するようにしている。
【００２２】
さらに、この発明の請求項６記載のカップラーは、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグの少なくともいずれか一方に前記両弁体を開放して連通状態にする操作部を設けてなることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、ソケットとプラグの少なくともいずれか一方に設けた操作部によって嵌合連結によって両弁体を開放状態にできるようにしている。
【００２３】
また、この発明の請求項７記載のカップラーは、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体を、略中空の逆円錐体状に形成するとともに先端部の中心孔の内周面をシール部とする一方、このシール部に接触する弁座部材の弁座部を円柱状に形成して前記プラグ本体に設けてなること特徴とするものであり、このカップラーによれば、弁体を逆円錐状の側面部分の弾性力で中心孔を塞ぐように付勢させて円柱状の弁座部の側面とでシール状態にでき、弁体の逆円錐状の側面を外側に広げるようにして円柱状の弁座部との間に流路を確保することで、構造を簡素化できるようにしている。
【００２４】
さらに、この発明の請求項８記載のカップラーは、請求項１〜７のいずれかに記載の構成に加え、前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体の基端部を、前記プラグ本体の先端面より突出させて当該プラグ本体に被せられるキャップの天面部と押圧シール可能に構成したことを特徴とするものであり、このカップラーによれば、キャップとの間のシールを合成樹脂製の弁体の一部を兼用し、一層部品点数を減らして構造を簡素化できるようになる。
【００２５】
また、この発明の請求項９記載のカップラーは、請求項１〜８のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグとの間に、嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたことを特徴とするものであり、このカップラーによれば、連結保持手段で嵌合連結状態を保持でき、ソケットとプラグを連通状態とする場合の付勢手段の反力を支持できるようにしている。
【００２６】
さらに、この発明の請求項１０記載のカップラーは、請求項１〜９のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグとの連通経路が外部に対しシールされた後、前記ソケットの前記弁体および前記プラグの前記弁体とが連通可能に構成してあることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、ソケットとプラグを嵌合連結してから弁体同士を連通させることで、漏洩などを防止できるようにしている。
【００２７】
また、この発明の請求項１１記載のカップラーは、請求項１〜１０のいずれかに記載の構成に加え、前記カップラーがメタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられて構成されることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとして必要な機能を全て満たすものとなる。
【００２８】
すなわち、メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとしては、以下の条件を満たすものである必要がある。
【００２９】
１） 簡単に着脱できること、
２） ソケットとプラグのいずれも、非接合時には弁体を閉じたシール状態にできること、
３） 接合時に弁体を開くことができ、この状態を保持できること、
４） 容器をスクイズするなどの簡便な方法で、容易に燃料を充填できること、
５） 接合時には、シール状態が確立した後、弁体が開くこと、
６） 接合を解除した際、接合部に付着する残液量が少ないこと、
７） 内容液と金属が直接触れない構造であること。
【発明の効果】
【００３０】
この発明の請求項１記載のカップラーによれば、弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止することができる。
【００３１】
さらに、この発明の請求項２記載のカップラーによれば、弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにすることができる。
【００３２】
また、この発明の請求項３記載のカップラーによれば、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方を弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止でき、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方の弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにすることができ、これらの組み合わせでカップラーとして金属の接触を完全に防止することができる。
【００３３】
さらに、この発明の請求項４記載のカップラーによれば、付勢手段を構成する弾性体を、金属製コイルばね、非金属製コイルばね、非金属製弾性部材のいずれかで構成して弾性体ホルダ内に収納したので、金属の溶出や、非金属成分の溶出による影響を回避することができる。
【００３４】
また、この発明の請求項５記載のカップラーによれば、弁体の外周面をシール部とし、弁座部材の内周面をシール部とスリット部とすることで、弁を構成して弁座と流路とを確保することができる。
【００３５】
さらに、この発明の請求項６記載のカップラーによれば、ソケットとプラグの少なくともいずれか一方に操作部を設けたので、嵌合連結によって両弁体を操作部で自動的に連通状態にすることができる。
【００３６】
また、この発明の請求項７記載のカップラーによれば、弁体を逆円錐状の側面部分の弾性力で中心孔を塞ぐように付勢させて円柱状の弁座の側面とでシール状態にでき、弁体の逆円錐状の側面を外側に広げるようにして円柱状の弁座部との間に流路を確保するようにしたので、弁体と付勢手段を一体にできるとともに、その構造を簡素化することができる。
【００３７】
さらに、この発明の請求項８記載のカップラーによれば、キャップとの間のシールを合成樹脂製の弁体の一部を兼用するようにしたので、一層部品点数を減らして構造を簡素化することができる。
【００３８】
また、この発明の請求項９記載のカップラーによれば、嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたので、連結保持手段で嵌合連結状態を保持でき、ソケットとプラグを連通状態とする場合の付勢手段の反力を支持することができる。
【００３９】
さらに、この発明の請求項１０記載のカップラーによれば、ソケットとプラグの連通経路を外部に対しシールしてから弁体同士を連通させることができ、漏洩などを防止することができる。
【００４０】
また、この発明の請求項１１記載のカップラーによれば、メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとして必要な機能を全て満たすものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【００４２】
このカップラー１０は、ソケットＳ１０と、このソケットＳ１０と嵌合連結されるプラグＰ１０とで構成され、例えばメタノール燃料電池の本体側ＦにソケットＳ１０が設けられ、メタノール容器としてのカートリッジ側にプラグＰ１０が設けられ、互いを連通させて本体側に燃料を補充したり、カートリッジごと交換するのに用いられ、主要部は、非金属材料、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂で作られる。
【００４３】
以下の説明では、図面上での上下を基準に説明するが、実際の容器本体への装着方向を何ら制限するものでなく、どのような方向で実施しても良い。
【００４４】
このカップラー１０のソケットＳ１０は、燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された装着孔１１の先端部（図中、下端部）内周に装着された略円筒状のソケット本体１２を備えている。
【００４５】
このソケット本体１２には、中間部に仕切り部１３ａとその中心の流路孔１３ｂを備えた略円筒状の弁座部材１３の先端部がＯリング１４を介して装着され、このＯリング１４でソケット本体１２と弁座部材１３とをシールするとともに、ソケット本体１２に嵌合連結されるプラグＰ１０との間をシールできるようにしてある。
また、弁座部材１３の中間部外周にＯリング１５が装着されて装着孔１１との間もシールされている。
【００４６】
この弁座部材１３には、流路孔１３ｂの基端側（図中、上側）の内周に，円筒側面で構成した弁座となるシール部１３ｃが形成されるとともに、中心軸方向上側に隣接して縦溝状のスリット部１３ｄが円周等間隔に複数形成してある。
【００４７】
この弁座部材１３内には、弁体となるピストンバルブ１６が装着され、弁座部材１３のシール部１３ｃに摺動自在に嵌合される弁部１６ａを備えるとともに、弁部１６ａの中央部に突き出して操作部１６ｂが形成され、この操作部１６ｂを流路孔１３ｂから突出すようにし、接続されるプラグＰ１０の弁体を開弁することができるようになっている。
【００４８】
また、この弁体となるピストンバルブ１６の基端部内周には、閉弁方向に付勢する付勢手段を構成する金属製コイルばね１７が装着されるばね装着部１６ｃが形成される一方、外周部にシール用スカート部１６ｄが形成してある。
【００４９】
このピストンバルブ１６の基端側および弁座部材１３の外周側に略底付き円筒状の弾性体ホルダ１８が配置され、弁座部材１３の外周および装着孔１１の内周に嵌合固定され、Ｏリング１５でシールされている。
【００５０】
そして、この弾性体ホルダ１８内には、ピストンバルブ１６のシール用スカート部１６ｄがシール状態で摺動可能に装着され、ピストンバルブ１６のばね装着部１６ｃと弾性体ホルダ１８内に形成したガイド部１８ａに金属製コイルばね１７が装着され、ピストンバルブ１６を閉弁方向に付勢するようになっている。
【００５１】
また、この弾性体ホルダ１８の基端部の外周部は装着孔１１より小径とされて流路１８ｂとされている。
【００５２】
さらに、この弾性体ホルダ１８の外周部の流路１８ｂと弁座部材１３の内周部との間を連通するスリット１８ｃが弾性体ホルダ１８の円周等間隔に複数形成してある。
【００５３】
そして、このカップラー１０のソケットＳ１０には、燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された装着孔１１の外側にプラグＰ１０との嵌合連結状体を保持する連結保持手段としてロック用溝１９が形成され、例えば３０度程度の範囲の円弧状の溝が中心軸を挟んで対向して設けられ、対角位置の半分に段差部を形成しておき、段差部でフックを係止し、段差部のない部分でフックを開放できるように回動させて操作するようにする。
【００５４】
したがって、このように構成したカップラー１０のソケットＳ１０では、弁体を構成するピストンバルブ１６が操作部１６ｂを介して金属製コイルばね１７に抗して押し上げられると、弁部１６ａが弁座部材１３のシール部１３ｃからスリット部１３ｄに位置することで、開弁状態となり、ソケット本体１２内から流路孔１３ｂ、弁座部材１３のシール部１３ｃ、スリット部１３ｄ、弾性体ホルダ１８のスリット１８ｃおよび弾性体ホルダ１８の外周部の流路１８ｂを介して燃料電池Ｆ内のタンクと連通されるようになり、逆にピストンバルブ１６への押し上げ力が解除されると、ピストンバルブ１６の弁部１６ａが弁座部材１３のシール部１３ｃに位置して閉弁状態が保持される。
【００５５】
このようなソケットＳ１０によれば、構成部品が非金属材料とされ、ピストンバルブ１６が押し上げられて開弁されて液体が流路を流れる場合でも金属製コイルばね１７はピストンバルブ１６と弾性体ホルダ１８とでシール状態とされているので、直接接することがなく、液体に金属イオンが溶出することが防止される。
【００５６】
次に、このようなソケットＳ１０に嵌合連結されるプラグＰ１０について説明する。
このカップラー１０のプラグＰ１０は、例えばソケットＳ１０と同様に構成部品が非金属材料とされ、金属製コイルばねを使用しても流路を流れる液体と直接接することがないようにしたものが用いられる。
【００５７】
このカップラー１０のプラグＰ１０は、燃料電池の燃料であるメタノールがいれられた容器ＢのノズルＮの先端部（図中、上端部）外周に装着されるプラグ本体２１を備えており、基端大径円筒部２１ａの内周部に容器ＢのノズルＮが装着され、先端小径部２１ｂが弁座部材と兼用される弁座部２２としてある。
【００５８】
このプラグＰ１０の弁座部２２は、その外形がソケットＳ１０のソケット本体１２および弁座部材１３で形成される略円筒状の凹部形状に対応する形状とされ、先端部が弁座部材１３の内周に対応する小径部２２ａとされ、基端部がソケット本体１２の内周に対応する大径部２２ｂとされて円錐面２２ｃで連続するようになっており、円錐面２２ｃがソケットＳ１０のＯリング１４と接することでシールされる。
【００５９】
そして、このプラグＰ１０のプラグ本体２１の基端大径円筒部２１ａおよび弁座部２２の内周部が流路２３とされ、弁座部２２の先端に円筒側面の弁座となるシール部２２ｄが形成されるとともに、中心軸方向下側に隣接して縦溝状のスリット部２２ｅが円周等間隔に複数形成してある。
【００６０】
この弁座部２２内には、弁体となるピストンバルブ２４が装着され、弁座部２２のシール部２２ｄに摺動自在に嵌合される弁部２４ａを備えるとともに、弁部２４ａの下方がスリット部２２ｅより細い細径部２４ｂとしてあり、段差部２４ｃを介してその下方が弁座部２２の円錐面２２ｃの内側の内周面との間に流路となる隙間を有する円筒状とされ、さらに下端外周部にシール用のスカート部２４ｄが形成してある。
【００６１】
また、この弁体となるピストンバルブ２４の基端部内周には、閉弁方向に付勢する付勢手段を構成する金属製コイルばね２５が装着されるばね装着部２４ｅが形成してある。
【００６２】
このピストンバルブ２４を付勢する金属製コイルばね２５を支持するためピストンバルブ２４の基端側に弾性体ホルダ２６が配置され、プラグ本体２１の基端大径円筒部２１ａの内側に突き出す内側円筒部２１ｂに弾性体ホルダ２６の略底付き二重円筒状の内外円筒間が嵌合されて固定してある。
【００６３】
この弾性体ホルダ２６の外円筒の内周とプラグ本体２１の内側円筒部２１ｂとはシール状態とされ、プラグ本体２１の内側円筒部２１ｂと弾性体ホルダ２６の内円筒の外周との間に流路２６ａとなる隙間が形成されるとともに、内外円筒の底部にスリット２６ｂが形成され、容器ＢのノズルＮ内と連通している。
【００６４】
そして、この弾性体ホルダ２６の内円筒内には、ピストンバルブ２４のシール用スカート部２４ｄがシール状態で摺動可能に装着され、ピストンバルブ２４のばね装着部２４ｅと弾性体ホルダ２６内に形成したガイド部２６ｃに金属製コイルばね２５が装着され、ピストンバルブ２４を閉弁方向に付勢するようになっている。
【００６５】
したがって、ピストンバルブ２４のばね装着部２４ｅと弾性体ホルダ２６内に収納された金属製コイルばね２５は、弾性体ホルダ２６の内円筒の外周とピストンバルブ２４の外周が流路となり、弾性体ホルダ２６とピストンバルブ２４とがシール用スカート部２４ｄでシールされていることから流路を流れる液体と直接接することがない。
【００６６】
また、このカップラー１０のプラグＰ１０には、プラグ本体２１にソケットＳ１０との嵌合連結状態を保持する連結保持手段としてロックアーム２７が設けられ、例えば２本のロックアーム２７の先端内側にそれぞれフック２７ａを形成し、このフック２７ａを燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成したロック用溝１９に挿入してロック用溝１９の対角位置の半分の段差部１９ａに係止することで連結状態を保持するようにし、段差部１９ａのない部分にフック２７ａを回動することで開放できるようにする。
【００６７】
このようなカップラー１０のプラグＰ１０では、弁体を構成するピストンバルブ２４がソケットＳ１０の操作部１６ｂを介して金属製コイルばね２５に抗して押し下げられると、弁部２４ａが弁座部２２のシール部２２ｄからスリット部２２ｅに位置することで、開弁状態となり、容器ＢのノズルＮ内からスリット２６ｂ、弾性体ホルダ２６の内円筒の外周とピストンバルブ２４の外周との間の流路２６ａ、ピストンバルブ２４の外周と弁座部２２の内周面との間の流路、段差部２４ｃ、弁座部２２のスリット部２２ｅ、弁座部２２のシール部２２ｄを介して外部と連通され、ソケットＳを連結しておくことでソケットＳ１０を介して燃料電池Ｆ内のタンクと連通させることができる。
【００６８】
一方、逆にピストンバルブ２４への押し下げ力が解除されると、金属製コイルばね２５の付勢力によってピストンバルブ２４の弁部２４ａが弁座部２２のシール部２２ｄに位置して閉弁状態が保持される。
【００６９】
このようなプラグＰ１０によれば、ピストンバルブ２４が開弁されて液体が流路２３を流れる場合でも金属製コイルばね２５はピストンバルブ２４と弾性体ホルダ２６とでシール状態とされているので、直接接することがなく、液体に金属イオンが溶出することが防止される。
【００７０】
また、このプラグＰ１０が設けられる容器Ｂには、カバーキャップ２８がねじ込まれるようになっており、カバーキャップ２８の内側天面に取り付けたパッキン２８ａでシールできるようにしてある。
【００７１】
このようなソケットＳ１０とプラグＰ１０とで構成したカップラー１０では、互いを嵌合連結状態にすると、まず、プラグ本体２１の弁座部２２の先端部がソケット本体１２のＯリング１４に接触して互いがシール状態となり、この状態では、ソケットＳの操作部１６ｂでプラグＰ１０のピストンバルブ２４の頂部を押し下げるものの、弁部２４ａがシール部２２ｄの下方寄りに位置するので閉弁状態が保持される。
【００７２】
さらに、プラグＰ１０がソケットＳ１０に押し込まれると、ソケットＳ１０とプラグＰ１０のピストンバルブ１６，２４の弁部１６ａ，２４ａがシール部１３ｃ、２２ｄからスリット部１３ｄ、２２ｅに位置することになり、連通状態となる。
【００７３】
そして、このプラグＰ１０とソケットＳ１０との嵌合連結状態がロック用溝１９の段差部１９ａにロックアーム２７のフック２７ａを係止することで保持することができる。
【００７４】
これにより、容器Ｂ内のメタノールをスクイズすることで燃料電池Ｆのタンク内に加圧して供給することで、空間内の空気を一旦圧縮し、スクイズを止めることで、圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、容器ごと交換することもできる。
【００７５】
次に、この発明のカップラーの他の一実施の形態について、図２により説明するが、すでに説明した実施の形態と同一部分には同一記号を記し、重複する説明は省略する。
図２はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【００７６】
このカップラー３０では、ソケットＳ３０のソケット本体３１がすでに説明したソケット本体１２と弁座部材１３を一体に連結した形状とされ、ソケット本体３１を仕切る中心孔３１ａが形成された仕切り部３１ｂの内面が平面状の弁座となるシール部３１ｃとされ、シール用パッキン３２が取り付けてあり、仕切り部３１ｂの外面にもプラグＰ３０の先端面とのシール用パッキン３３が取り付けてある。
【００７７】
一方、ピストンバルブ３４は、先端面が平面状の弁部３４ａとされ、この弁部３４ａをシール部３１ｃのシール用パッキン３２に押圧することで閉弁状態とし、隙間を形成することで開弁状態にできる。
なお、ソケットＳ３０の他の構成はすでに説明したソケットＳ１０と同一である。
【００７８】
このようなソケットＳ３０では、ピストンバルブ３４の弁部３４ａが摺動方向と直交する先端面であることから弁部の抵抗分がなく、ピストンバルブ３４の開弁操作の操作力が金属製コイルばね１７に抗する力とシール用スカート部１６ｄ部分の抵抗だけとなり、カップラー１０の場合に比べ、付勢力を小さくすることができるとともに、小さな力で接続することができる。
なお、このカップラー３０のソケットＳ３０によってもすでに説明したカップラー１０のソケットＳ１０の場合と同様の作用効果を奏する。
【００７９】
一方、カップラー３０のプラグＰ３０は、プラグ本体４１の弁座部４２の流路４３の先端に弁座として円錐面のシール部４２ａが形成してあり、すでに説明した円筒内面のシール部２２ｄと異なる構成となっている。
【００８０】
これにともないピストンバルブ４４の先端部の弁部４４ａも円錐面に形成してあり、円錐面の弁部４４ａをシール部４２ａに押圧することで閉弁状態にできるようにしてある。
なお、他の構成はすでに説明したカップラー１０のプラグＰ１０と同一である。
【００８１】
このようなプラグＰ３０では、ピストンバルブ４４の弁部４４ａが摺動方向先端の円錐面であることから弁部の抵抗分がなく、ピストンバルブ４４の開弁操作の操作力が金属製コイルばね２５に抗する力とシール用スカート部２４ｄの抵抗だけとなり、カップラー１０のプラグＰ１０の場合に比べ、付勢力を小さくすることができるとともに、小さな力で接続することができる。
なお、このカップラー３０のプラグＰ３０によってもすでに説明したカップラー１０のプラグＰ１０の場合と同様の作用効果を奏する。
【００８２】
次に、この発明のカップラーのさらに他の一実施の形態について、図３により説明する。
図３はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【００８３】
このカップラー５０のソケットＳ５０は、構成部品の全てが合成樹脂などの非金属材料としてあり、燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された装着孔５１の内周に装着される略２重円筒状のソケット本体５２を備えており、外筒５２ａの外周が装着孔５１に嵌合されている。
【００８４】
このソケット本体５２には、基端部に外筒５２ａおよび内筒５２ｂ間を仕切り部５２ｃが設けてあり、内筒５２ｂ内が流路孔５３とされ、この流路孔５３の内周面が円錐状の弁座となるシール部５２ｄとしてあり、下方に突き出す内筒先端がプラグＰの操作部５２ｅとしてある。
【００８５】
このようなソケット本体５２には、バルブ５４が装着され、円錐状の弁座となるシール部５２ｄに対応する円錐面の弁部５４ａを備え、その下方に内筒５２ｂ内面に沿って摺動する小径円柱状のガイド部５４ｂが一体に形成してある。
【００８６】
このバルブ５４の基端部には、付勢手段を構成する皿ばね状の合成樹脂スプリング５５が装着され、バルブ５４を閉弁方向に付勢するようになっている。
【００８７】
この皿ばね状の合成樹脂スプリング５５は、中心装着部５５ａと外周の固定用リング部５５ｂとが放射状の連結部５５ｃで連結されて構成されている。
【００８８】
そして、この合成樹脂スプリング５５の固定用リング部５５ｂをソケット本体５２の外筒５２ａの基端部内周に装着するとともに、中心装着部５５ａをバルブ５４の基端部に装着することで、連結部５５ｃを撓ませてバルブ５４の弁部５４ａを弁座となるシール部５２ｄに押圧して閉弁状態にでき、この状態からバルブ５４を押し戻すことで連結部５４ｃをさらに撓ませて開弁状態にできるように構成してある。
【００８９】
したがって、このようなソケットＳ５０によれば、金属製のコイルばねを用いることなく、合成樹脂製のバルブ５４およびこれを閉弁方向に付勢する付勢手段としての合成樹脂スプリング５５を用いて構成することができ、金属との接触を嫌う液体のソケットＳを簡単に実現することができる。
【００９０】
次に、このようなソケットＳ５０に嵌合連結されるプラグＰ５０は、例えば金属製コイルばねを使用せずに構成部品の全てを非金属材料で構成したものが用いられる。
【００９１】
このカップラー５０のプラグＰ５０は、燃料電池の燃料であるメタノールがいれられた容器のノズルの先端部（図中、上端部）外周に装着されるプラグ本体６１を備えており、基端部の大径円筒部６１ａの内周部が容器ＢのノズルＮに装着され、先端小径部６１ｂがソケットＳ５０のソケット本体５２への嵌合連結部としてあり、小径部６１ｂの外周面がソケット本体５２の外筒５２ａの内周に嵌合され、小径部６１ｂ外周のリング状の突部６１ｃとソケット本体５２のリング状の溝部５２ｆとによって嵌合連結状態を保持するようになっている。
【００９２】
このプラグ本体６１の内側には、弁座部材６２が装着され、円板状のフランジ部６２ａが容器ＢのノズルＮ先端面に当てられるとともに、プラグ本体６１の大径円筒部６１ａと小径部６１ｂとを連結する円板部６１ｄ内面に当てられる。
【００９３】
このフランジ部６２ａの上方に突き出してプラグ本体６１の小径部６１ｂの内周に嵌合される円筒状の取付部６２ｂが一体に形成され、さらに流路となるスリット６２ｃを介して中心部に円柱状の弁座部６２ｄが上方に突き出して一体に形成してある。
【００９４】
この弁座部６２ｄはその円柱の外周側面が弁座とされるとともに、ソケットＳの操作部としても兼用されるようになっている。
【００９５】
このプラグＰ５０のバルブ６３は、合成樹脂などの弾性体で略逆中空円錐体状に成形され、尖った下端部に弁座部６２ｄより小径の孔が形成されてその内周面が内側に突き出す弁部６３ａとされ、大径の上端部６３ｂがプラグ本体６１の先端部内周に取り付けてある。
【００９６】
そして、このバルブ６３の孔内周に突き出して構成した弁部６３ａを弁座部６２ｄの円柱側面に配置することで、バルブ６３自身の弾性力でシール状態として閉弁状態にでき、バルブ６３の円錐側面６３ｃをソケットＳ５０の円筒状の操作部５２ｅを挿し込んで外側に押し広げることで弁座部６２ｄの円柱側面の弁座との間に隙間を形成して開弁状態にできるとともに、開弁状態に押し広げられるバルブ６３の外周面をプラグ本体６１の内周面に押し付けることで、プラグ本体６１とのシールにも利用できるようになっている。
【００９７】
また、このバルブ６３の上端部を外側に突き出して取り付けてあり、カバーキャップ６４を締め込む場合のパッキンと兼用するとともに、ソケットＳ５０との連結の際にもソケット本体５２の仕切り部５２ｃに押し当ててシールできるようにしてある。
【００９８】
したがって、このようなプラグＰ５０によれば、金属製のコイルばねを用いることなく、バルブ６３自身の弾性力で閉弁方向に付勢する付勢手段を構成することができ、金属との接触を嫌う液体のプラグＰ５０を簡単に実現することができる。
【００９９】
このようなソケットＳ５０とプラグＰ５０とで構成したカップラー５０では、互いを嵌合連結状態にすると、まず、プラグ本体６１の先端小径部６１ｂの先端部がソケット本体５２の内周面に接触して互いの嵌合連結が開始されるとともに、ソケット本体５２の操作部５２ｅの先端部がバルブ６３の側面６３ｃの内周と接触することで互いがシール状態となり、この状態では、ソケットＳ５０の操作部５２ｅでプラグＰ５０のバルブ６３の側面６３ｃを押し広げるものの、バルブ６３の弁部６３ａは円柱側面の弁座部６２ｄとシール状態とされて閉弁状態が保持される一方、ソケットＳ５０では、バルブ５４の下面にプラグＰ５０の操作部となる弁座部６２ｄが接触せず、バルブ５４はシール状態とされて閉弁状態が保持される。
【０１００】
さらに、プラグＰ５０がソケットＳ５０に押し込まれると、ソケットＳ５０とプラグＰ５０のそれぞれの操作部５２ｅ、６２ｄがバルブ５４，６３を開弁状態にする。
【０１０１】
すなわち、ソケットＳ５０では、バルブ５４の下面をプラグＰ５０の操作部となる弁座部６２ｄが押し上げて開弁状態とし、プラグＰ５０では、ソケットＳ５０の操作部５２ｅでバルブ６３の側面６３ｃを押し広げることで、円柱側面の弁座部６２ｄとの間に隙間が形成されて開弁状態となることで、プラグＰ５０とソケットＳ５０とが連通状態となる。
【０１０２】
そして、このプラグＰ５０とソケットＳ５０との嵌合連結状態がリング状の突部６１ｃとリング状溝部５２ｆとを係止することで保持することができ、金属製コイルばねを用いる場合に比べ、互いを引き離す力が小さく、小さな力で簡単に保持することができる。
【０１０３】
これにより、容器内のメタノールをスクイズすることで燃料電池Ｆのタンク内に加圧して供給することで、空間内の空気を一旦圧縮し、スクイズを止めることで、圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、容器ごと交換することもできる。
【０１０４】
次に、この発明のカップラーの他の一実施の形態について、図４により説明するが、すでに説明した実施の形態と同一部分には同一記号を記し、重複する説明は省略する。
図４はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかるプラグのみを示す縦断面図である。
【０１０５】
このカップラー７０では、プラグＰ７０の弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段を金属製コイルばねに代えて、合成樹脂製コイルばね７１を用いて構成したもので、構成部品の全てが非金属材料で構成してある。
【０１０６】
このカップラー７０のプラグＰ７０は、プラグ本体７２を備えており、このプラグ本体７２は、基端部に二重円筒状のボトル装着部７２ａが形成され、この内外筒の間のボトル装着部７２ａに容器ＢのノズルＮが挿入される一方、先端部に小径円筒状のソケットＳへの挿入部７２ｂが一体に形成されて構成してある。
【０１０７】
このプラグ本体７２の小径円筒状の挿入部７２ｂの内周部には、円筒側面の弁座となるシール部７２ｃが段差部７２ｄを介して形成されるとともに、その下部に複数の縦溝が形成されたスリット部７２ｅが設けてある。
【０１０８】
一方、このプラグ本体７２内には、ピストンバルブ７３が装着されており、このピストンバルブ７３は、シール部７２ｃに対応する外径のピストン部７３ａを備えるとともに、ピストン部７３ａの中心に円柱部が上下に突き出して一体に形成され、上部が操作部７３ｂとされ、下部が合成樹脂製コイルばね７１のガイド部７３ｃとしてある。
【０１０９】
したがって、このプラグＰ７０では、ピストンバルブ７３のピストン部７３ａがプラグ本体７２のシール部７２ｃに位置することでシール状態となる閉弁状態にでき、ピストン部７３ａがシール部７２ｃからスリット部７２ｅに位置することでシール状態が開放されて開弁状態にすることができる。
【０１１０】
このようなピストンバルブ７３を閉弁方向に付勢する付勢手段として合成樹脂製コイルばね７１が用いられ、先端部がピストン部７３ａの下面に当てられる一方、基端部外周の係止突部７１ａがプラグ本体７２の二重円筒部の内円筒の内周の係止溝７２ｆに係止されて付勢力を付与できるようになっている。
【０１１１】
このようなプラグＰ７０では、合成樹脂製コイルばね７１が内容液と接することになるが、金属イオンを溶出することがなく、燃料電池のプラグＰとして用いても問題がない。
【０１１２】
なお、このプラグＰ７０は、すでに説明したいずれのソケットＳ（Ｓ１０，Ｓ３０，Ｓ５０）と組み合わせてもカップラーを構成することができ、燃料電池Ｆにも用いることができる。
【０１１３】
以上、複数の実施の形態とともに、種々のソケットＳとプラグＰで構成されるカップラーについて説明したが、この発明のカップラーは、それぞれのソケットＳとプラグＰとをそれぞれ入れ替えて組み合わせて構成することが可能である。
【０１１４】
そこで、以下にいくつかの組み替えて構成したカップラーについて説明するが、すでに説明したソケットＳやプラグＰと同一部分については同一記号を記し説明は省略する。
【０１１５】
例えばカップラー８０では、図５に示すように、ソケットＳとして図１で説明したカップラー１０のソケットＳ１０のように金属製コイルばね１７を弾性体ホルダ１８内に収納する一方、プラグＰをカップラー５０のプラグＰ５０ようにバルブ６３を自身の弾性力で閉弁方向に付勢できるようにしたものを備えたもので構成してある。
【０１１６】
このようなカップラー８０によれば、例えば燃料電池Ｆの本体側のカップラーであるソケットＳ１０の閉弁方向への付勢を金属製コイルばね１７を用いることで、繰り返し使用する場合の信頼性を高めることができ、カートリッジなどの容器Ｂのような数回〜１０回程度の使用で済むプラグＰ５０の閉弁方向への付勢をバルブ６３自身の弾性力で行うようにすることで、部品点数を削減し、構造を簡素化できるとともに、コストを削減することができる。
【０１１７】
また、例えばカップラー９０では、図６に示すように、ソケットＳ１０の弁体を付勢する付勢手段として金属製コイルばね１７を用いるのに代えて円柱状のゴムなどの弾性体８１を用い、軸方向の撓みを利用して付勢力を付与するようにしたソケットＳ１０′を用い、プラグＰとしてはプラグＰ５０を用いて構成してある。
【０１１８】
なお、この弾性体としては、例えば熱可塑性エラストマーやゴムを用いることができ、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン・ブタジエン・スチレンブロックコポリマー、エポキシ化スチレン系エラストマー、スチレン・イソプレン・スチレンブロックコポリマー、水添スチレンブロックコポリマー、水添ＳＢＣコンパウンド、単純ブレンド型オレフィン系エラストマー、架橋型エラストマー、塩ビ系エラストマー、塩素化エチレンコポリマー架橋体アロイ、塩素化ポリエチレン系エラストマー、シンジオタクチック１，２-ポリブタジエン、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマーを挙げることができる。
【０１１９】
また、ゴム（ＡＳＴＭのゴム分類に基づくもの）として、Ｍ：ポリメチレンッタイプの飽和主鎖をもつゴム、例えばエチレンープロピレンージエン三元系共重合体、エチレンープロピレン共重合体、完全水素化アクリルニトリルーブタジエンゴム、フッ素ゴム、完全水素化スチレンーブタジエンゴム、完全水素化スチレンーイソプレンゴム、また、主鎖に酸素を持つゴム、例えばエピクロロヒドリンゴム、さらに主鎖にケイ素と酸素を持つゴム、例えばビニルメチルシリコーンゴム、また、天然ゴムやジエン系ゴムのように、主鎖に不飽和炭素結合を持つゴム、例えばブタジエンゴム、クロロプレンゴム、水素化アクリロニトリルーブタジエンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、イソブテンーイソプレンゴム、天然ゴム、水素化スチレンーブタジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム、水素化スチレンーイソプレンゴム、スチレンーイソプレンゴム、さらに主鎖に炭素、酸素、および窒素を持つゴム、例えばポリエーテルウレタン、また主鎖に酸素もしくはリンを持たないで窒素を持つゴム、さらに、主鎖に硫黄を持つゴム、例えばポリスルフィドゴム、また、主鎖にリンおよび窒素を持つゴム、例えばフォスファゼンゴムなどを挙げることができる。
【０１２０】
さらに、カップラー１００では、図７に示すように、ソケットＳ１０′として図１で説明したカップラー１０のソケットＳ１０のように金属製コイルばね１７を弾性体ホルダ１８内に収納したものとする一方、プラグＰ７０′としてカップラー７０のプラグＰ７０と同一構成の合成樹脂製コイルばね７１の弾性力で閉弁方向に付勢できるようにしたもので構成してある。
【０１２１】
なお、ソケットＳ１０′の弁座部材１３の先端中心部に操作部１３ｅが設けてあり、ピストンバルブ１６には、操作部１３ｅの両側に突き出して２本の操作部１６ｂが設けてある。
【０１２２】
このようなソケットＳ１０′とプラグＰ７０′との組み合わせによって構成したカップラー１００でも、液体に金属イオンを溶出させることがなく、燃料電池のカップラーとして必要な条件を満たすものを一層簡単に構成することができる。
【０１２３】
なお、ここで説明した組み合わせ以外にも、ソケットＳとプラグＰの組み合わせを変えてカップラーを構成するようにしても良い。
【０１２４】
また、ソケットの付勢手段とプラグの付勢手段の強さのバランスを調整することにより、ソケットの弁体とプラグの弁体との開閉順序を制御することができる。
【０１２５】
例えばソケットの付勢手段をプラグの付勢手段より弱くし、接合時にはプラグより先にソケットの弁体が開き、解除する時には後で閉じるようにしておくと、接合解除時に外部に漏れる残液を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図２】この発明のカップラーの他の一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図３】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図４】この発明のカップラーの他の一実施の形態にかかるプラグのみを示す縦断面図である。
【図５】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図６】この発明のカップラーの他の一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図７】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図８】従来の連結装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０ カップラー
Ｓ１０ ソケット
Ｐ１０ プラグ
Ｆ メタノール燃料電池の本体側
１１ 装着孔
１２ ソケット本体
１３ 弁座部材
１３ａ 仕切り部
１３ｂ 流路孔
１３ｃ シール部
１３ｄ スリット部
１４ Ｏリング
１５ Ｏリング
１６ ピストンバルブ
１６ａ 弁部
１６ｂ 操作部
１６ｃ ばね装着部
１６ｄ シール用スカート部
１７ 金属製コイルばね
１８ 弾性体ホルダ
１８ａ ガイド部
１８ｂ 流路
１８ｃ スリット
１９ ロック用溝
２１ プラグ本体
２１ａ 基端大径円筒部
２１ｂ 先端小径部
２２ 弁座部
２２ａ 小径部
２２ｂ 大径部
２２ｃ 円錐面
２２ｄ シール部
２２ｅ スリット部
２３ 流路
２４ ピストンバルブ
２４ａ 弁部
２４ｂ 細径部
２４ｃ 段差部
２４ｄ シール用のスカート部
２４ｅ ばね装着部
２５ 金属製コイルばね
２６ 弾性体ホルダ
２６ａ 流路
２６ｂ スリット
２６ｃ ガイド部
２７ ロックアーム
２７ａ フック
３０ カップラー
Ｓ３０ ソケット
３１ ソケット本体
３１ａ 中心孔
３１ｂ 仕切り部
３１ｃ シール部
３２ シール用パッキン
３３ シール用パッキン
３４ ピストンバルブ
３４ａ 弁部
Ｐ３０ プラグ
４１ プラグ本体
４２ 弁座部
４３ 流路
４４ ピストンバルブ
４４ａ 弁部
５０ カップラー
Ｓ５０ ソケット
５１ 装着孔
５２ ソケット本体
５２ａ 外筒
５２ｂ 内筒
５２ｃ 仕切り部
５２ｄ シール部
５２ｅ 操作部
５３ 流路孔
５４ バルブ
５４ａ 弁部
５４ｂ ガイド部
５５ 合成樹脂製スプリング
５５ａ 中心装着部
５５ｂ 固定用リング部
５５ｃ 連結部
Ｐ５０ プラグ
６１ プラグ本体
６１ａ 大径円筒部
６１ｂ 先端小径部
６１ｃ リング状の突部
６１ｄ 円板部
６２ 弁座部材
６２ａ フランジ部
６２ｂ 取付部
６２ｃ スリット
６２ｄ 弁座部
６３ バルブ
６３ａ 弁部
６３ｂ 大径の上端部
６３ｃ 円錐側面
６４ カバーキャップ
７０ カップラー
Ｐ７０ プラグ
７１ 合成樹脂製コイルばね
７２ プラグ本体
７２ａ ボトル装着部
７２ｂ 挿入部
７２ｃ シール部
７２ｄ 段差部
７２ｅ スリット部
７２ｆ 係止溝
７３ ピストンバルブ
７３ａ ピストン部
７３ｂ 操作部
７３ｃ ガイド部
【技術分野】
【０００１】
この発明はソケットとプラグとで構成され着脱可能に連結されるカップラーに関し、液体などを容器から簡単に本体側の容器などに移したり、容器ごと交換することができるようにするもので、特にメタノール燃料電池のカートリッジ容器と燃料電池本体との間に設けて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から機器の運転や使用にともなって減少する原料などの液体を補充する必要がある場合も多く、機器本体側に設けた容器にカートリッジ容器を連結して原料などの液体を移すことで供給したり、機器本体側の容器と別の容器を付け替えることで供給することが行われている。
【０００３】
このような容器同士の連結や容器の付け替えを簡単にするため着脱可能な種々のカップラーが用いられている。
【０００４】
例えば特許文献１には、図８に示すように、連結装置が開示されており、主流路と副流路とを備えたプラグＰと、主流路と副流路とを備えプラグと嵌合可能であるとともに、嵌合した状態でプラグの主流路と副流路とを連通可能なソケットＳとから構成されている。
【０００５】
そして、この連結装置では、ソケットＳは保持体１に固定された弁押体２の外周に形成された主流路２ａと、さらに主流路２ａの外側に形成された副流路２ｂと、それらの流路２ａ，２ｂを閉じるバルブ３ａ、３ｂを有し、各バルブ３ａ、３ｂはスプリング４ａ，４ｂの付勢力によって弁座に向けて押圧され、主流路２ａおよび副流路２ｂを閉じることができる構成となっている。
【０００６】
一方、プラグＰは弁保持体５に摺動自在に保持された弁本体６の外周に形成された主流路６ａと、さらに主流路６ａの外側に形成された副流路６ｂと、それらの流路６ａ，６ｂを閉じるバルブ７ａ，７ｂを有し、各バルブ７ａ，７ｂはスプリング８ａ，８ｂの付勢力によって弁座に向けて押圧され、主流路６ａおよび副流路６ｂを閉じることができる構成となっている。
【０００７】
このようなソケットＳとプラグＰの接続がなされると、まず、ソケットＳの副バルブ３ｂとプラグＰの副バルブ７ｂが当接し、両者がそれぞれスプリング４ｂ，８ｂの付勢力に抗して互いに離れる方向に移動し、副流路２ｂ，６ｂが連通する。
【０００８】
さらに、ソケットＳとプラグＰの接続がなされると、ソケットＳの主バルブ３ａがプラグＰの内筒体の端面によって押され、スプリング４ａに抗して後退して弁体が弁押体２の弁座から離れ、弁押体２との主流路２ａを開くとともに、ソケットＳ側の弁押体の先端部平面とプラグＰ側の弁本体６に設けた弁部材の平面とが当接しプラグＰ側の弁本体６をスプリング８ａの付勢力に抗して押圧し、弁本体を後退させてプラグＰ側の主バルブ７ａを開き主流路６ａと連通する。
【０００９】
これにより、副流路が連通すると気体供給源から容器内に気体が供給され、その気体圧によって内袋を収縮させ、内袋内の液体がプラグ側の主流路からソケット側の主流路を介して液体を容器外に送出することができる。
【特許文献１】特開２００３−１７２４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような連結装置によれば、容器内に中袋を設けてその中の液体を取り出す場合に、副流路から中袋の外側に加圧気体を入れ、主流路から液体を取り出すようにすることで中袋の中の液体を他の気体と接触させずに取り出すことができる。
【００１１】
ところが、容器内の液体を取り出したり、他の容器などに供給する場合に液体と金属との接触を防止する必要がある場合があり、例えばメタノール燃料電池では、燃料となるメタノールを燃料電池本体に供給する場合にメタノールが金属と接触すると、溶出した金属イオンが、アノード側で発生した水素イオン（プロトン）が移動するはずの場所を先に占有して移動量を減少させ、アノード側反応速度を低下させ、その結果として燃料電池としての機能を低下させてしまう。
【００１２】
このため、上記の連結装置を燃料電池本体とメタノール容器との間のカップラーとして用いると、弁体を閉方向に付勢する金属製のばねが主流路および副流路内に設けられるため、液体と金属との接触が避けられず、使用できないという問題がある。
【００１３】
この発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、メタノール燃料電池の場合のように簡単に着脱して金属と接触させずに液体などを供給したり、取り出したり、あるいは容器ごと交換することができるカップラーを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記従来技術の有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載のカップラーは、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
このカップラーによれば、弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止できるようにしている。
【００１６】
さらに、この発明の請求項２記載のカップラーは、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするものである。
【００１７】
このカップラーによれば、弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにしている。
【００１８】
また、この発明の請求項３記載のカップラーは、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成し、前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか他方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするものである。
【００１９】
このカップラーによれば、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方を弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止でき、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方の弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしており、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにし、これらの組み合わせでカップラーとして金属の接触を防止できるようにしている。
【００２０】
さらに、この発明の請求項４記載のカップラーは、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記付勢手段を構成する前記弾性体を、金属製コイルばね、非金属製コイルばね、非金属製弾性部材のいずれかで構成したことを特徴とするものであり、このカップラーによれば、前記弾性体を、弾性体ホルダ内に収納することで、金属の溶出や、非金属成分の溶出による影響を回避できるようになる。
【００２１】
また、この発明の請求項５記載のカップラーは、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットのソケット本体または前記プラグのプラグ本体に前記弁体が往復移動する弁座部材を設け、この弁座部材に前記弁体の先端外周面とでシールするシール部およびこれに隣接して流路となるスリット部を設けてなることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、弁体の外周面をシール部とし、弁座部材の内周面のシール部とスリット部で弁座と流路を確保するようにしている。
【００２２】
さらに、この発明の請求項６記載のカップラーは、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグの少なくともいずれか一方に前記両弁体を開放して連通状態にする操作部を設けてなることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、ソケットとプラグの少なくともいずれか一方に設けた操作部によって嵌合連結によって両弁体を開放状態にできるようにしている。
【００２３】
また、この発明の請求項７記載のカップラーは、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体を、略中空の逆円錐体状に形成するとともに先端部の中心孔の内周面をシール部とする一方、このシール部に接触する弁座部材の弁座部を円柱状に形成して前記プラグ本体に設けてなること特徴とするものであり、このカップラーによれば、弁体を逆円錐状の側面部分の弾性力で中心孔を塞ぐように付勢させて円柱状の弁座部の側面とでシール状態にでき、弁体の逆円錐状の側面を外側に広げるようにして円柱状の弁座部との間に流路を確保することで、構造を簡素化できるようにしている。
【００２４】
さらに、この発明の請求項８記載のカップラーは、請求項１〜７のいずれかに記載の構成に加え、前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体の基端部を、前記プラグ本体の先端面より突出させて当該プラグ本体に被せられるキャップの天面部と押圧シール可能に構成したことを特徴とするものであり、このカップラーによれば、キャップとの間のシールを合成樹脂製の弁体の一部を兼用し、一層部品点数を減らして構造を簡素化できるようになる。
【００２５】
また、この発明の請求項９記載のカップラーは、請求項１〜８のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグとの間に、嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたことを特徴とするものであり、このカップラーによれば、連結保持手段で嵌合連結状態を保持でき、ソケットとプラグを連通状態とする場合の付勢手段の反力を支持できるようにしている。
【００２６】
さらに、この発明の請求項１０記載のカップラーは、請求項１〜９のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグとの連通経路が外部に対しシールされた後、前記ソケットの前記弁体および前記プラグの前記弁体とが連通可能に構成してあることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、ソケットとプラグを嵌合連結してから弁体同士を連通させることで、漏洩などを防止できるようにしている。
【００２７】
また、この発明の請求項１１記載のカップラーは、請求項１〜１０のいずれかに記載の構成に加え、前記カップラーがメタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられて構成されることを特徴とするものであり、このカップラーによれば、メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとして必要な機能を全て満たすものとなる。
【００２８】
すなわち、メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとしては、以下の条件を満たすものである必要がある。
【００２９】
１） 簡単に着脱できること、
２） ソケットとプラグのいずれも、非接合時には弁体を閉じたシール状態にできること、
３） 接合時に弁体を開くことができ、この状態を保持できること、
４） 容器をスクイズするなどの簡便な方法で、容易に燃料を充填できること、
５） 接合時には、シール状態が確立した後、弁体が開くこと、
６） 接合を解除した際、接合部に付着する残液量が少ないこと、
７） 内容液と金属が直接触れない構造であること。
【発明の効果】
【００３０】
この発明の請求項１記載のカップラーによれば、弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止することができる。
【００３１】
さらに、この発明の請求項２記載のカップラーによれば、弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにすることができる。
【００３２】
また、この発明の請求項３記載のカップラーによれば、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方を弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路を形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、液体との接触を防止でき、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方の弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するようにしたので、ソケットとプラグとの少なくともいずれか他方は、金属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、液体と接触しても問題が生じないようにすることができ、これらの組み合わせでカップラーとして金属の接触を完全に防止することができる。
【００３３】
さらに、この発明の請求項４記載のカップラーによれば、付勢手段を構成する弾性体を、金属製コイルばね、非金属製コイルばね、非金属製弾性部材のいずれかで構成して弾性体ホルダ内に収納したので、金属の溶出や、非金属成分の溶出による影響を回避することができる。
【００３４】
また、この発明の請求項５記載のカップラーによれば、弁体の外周面をシール部とし、弁座部材の内周面をシール部とスリット部とすることで、弁を構成して弁座と流路とを確保することができる。
【００３５】
さらに、この発明の請求項６記載のカップラーによれば、ソケットとプラグの少なくともいずれか一方に操作部を設けたので、嵌合連結によって両弁体を操作部で自動的に連通状態にすることができる。
【００３６】
また、この発明の請求項７記載のカップラーによれば、弁体を逆円錐状の側面部分の弾性力で中心孔を塞ぐように付勢させて円柱状の弁座の側面とでシール状態にでき、弁体の逆円錐状の側面を外側に広げるようにして円柱状の弁座部との間に流路を確保するようにしたので、弁体と付勢手段を一体にできるとともに、その構造を簡素化することができる。
【００３７】
さらに、この発明の請求項８記載のカップラーによれば、キャップとの間のシールを合成樹脂製の弁体の一部を兼用するようにしたので、一層部品点数を減らして構造を簡素化することができる。
【００３８】
また、この発明の請求項９記載のカップラーによれば、嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたので、連結保持手段で嵌合連結状態を保持でき、ソケットとプラグを連通状態とする場合の付勢手段の反力を支持することができる。
【００３９】
さらに、この発明の請求項１０記載のカップラーによれば、ソケットとプラグの連通経路を外部に対しシールしてから弁体同士を連通させることができ、漏洩などを防止することができる。
【００４０】
また、この発明の請求項１１記載のカップラーによれば、メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとして必要な機能を全て満たすものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【００４２】
このカップラー１０は、ソケットＳ１０と、このソケットＳ１０と嵌合連結されるプラグＰ１０とで構成され、例えばメタノール燃料電池の本体側ＦにソケットＳ１０が設けられ、メタノール容器としてのカートリッジ側にプラグＰ１０が設けられ、互いを連通させて本体側に燃料を補充したり、カートリッジごと交換するのに用いられ、主要部は、非金属材料、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂で作られる。
【００４３】
以下の説明では、図面上での上下を基準に説明するが、実際の容器本体への装着方向を何ら制限するものでなく、どのような方向で実施しても良い。
【００４４】
このカップラー１０のソケットＳ１０は、燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された装着孔１１の先端部（図中、下端部）内周に装着された略円筒状のソケット本体１２を備えている。
【００４５】
このソケット本体１２には、中間部に仕切り部１３ａとその中心の流路孔１３ｂを備えた略円筒状の弁座部材１３の先端部がＯリング１４を介して装着され、このＯリング１４でソケット本体１２と弁座部材１３とをシールするとともに、ソケット本体１２に嵌合連結されるプラグＰ１０との間をシールできるようにしてある。
また、弁座部材１３の中間部外周にＯリング１５が装着されて装着孔１１との間もシールされている。
【００４６】
この弁座部材１３には、流路孔１３ｂの基端側（図中、上側）の内周に，円筒側面で構成した弁座となるシール部１３ｃが形成されるとともに、中心軸方向上側に隣接して縦溝状のスリット部１３ｄが円周等間隔に複数形成してある。
【００４７】
この弁座部材１３内には、弁体となるピストンバルブ１６が装着され、弁座部材１３のシール部１３ｃに摺動自在に嵌合される弁部１６ａを備えるとともに、弁部１６ａの中央部に突き出して操作部１６ｂが形成され、この操作部１６ｂを流路孔１３ｂから突出すようにし、接続されるプラグＰ１０の弁体を開弁することができるようになっている。
【００４８】
また、この弁体となるピストンバルブ１６の基端部内周には、閉弁方向に付勢する付勢手段を構成する金属製コイルばね１７が装着されるばね装着部１６ｃが形成される一方、外周部にシール用スカート部１６ｄが形成してある。
【００４９】
このピストンバルブ１６の基端側および弁座部材１３の外周側に略底付き円筒状の弾性体ホルダ１８が配置され、弁座部材１３の外周および装着孔１１の内周に嵌合固定され、Ｏリング１５でシールされている。
【００５０】
そして、この弾性体ホルダ１８内には、ピストンバルブ１６のシール用スカート部１６ｄがシール状態で摺動可能に装着され、ピストンバルブ１６のばね装着部１６ｃと弾性体ホルダ１８内に形成したガイド部１８ａに金属製コイルばね１７が装着され、ピストンバルブ１６を閉弁方向に付勢するようになっている。
【００５１】
また、この弾性体ホルダ１８の基端部の外周部は装着孔１１より小径とされて流路１８ｂとされている。
【００５２】
さらに、この弾性体ホルダ１８の外周部の流路１８ｂと弁座部材１３の内周部との間を連通するスリット１８ｃが弾性体ホルダ１８の円周等間隔に複数形成してある。
【００５３】
そして、このカップラー１０のソケットＳ１０には、燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された装着孔１１の外側にプラグＰ１０との嵌合連結状体を保持する連結保持手段としてロック用溝１９が形成され、例えば３０度程度の範囲の円弧状の溝が中心軸を挟んで対向して設けられ、対角位置の半分に段差部を形成しておき、段差部でフックを係止し、段差部のない部分でフックを開放できるように回動させて操作するようにする。
【００５４】
したがって、このように構成したカップラー１０のソケットＳ１０では、弁体を構成するピストンバルブ１６が操作部１６ｂを介して金属製コイルばね１７に抗して押し上げられると、弁部１６ａが弁座部材１３のシール部１３ｃからスリット部１３ｄに位置することで、開弁状態となり、ソケット本体１２内から流路孔１３ｂ、弁座部材１３のシール部１３ｃ、スリット部１３ｄ、弾性体ホルダ１８のスリット１８ｃおよび弾性体ホルダ１８の外周部の流路１８ｂを介して燃料電池Ｆ内のタンクと連通されるようになり、逆にピストンバルブ１６への押し上げ力が解除されると、ピストンバルブ１６の弁部１６ａが弁座部材１３のシール部１３ｃに位置して閉弁状態が保持される。
【００５５】
このようなソケットＳ１０によれば、構成部品が非金属材料とされ、ピストンバルブ１６が押し上げられて開弁されて液体が流路を流れる場合でも金属製コイルばね１７はピストンバルブ１６と弾性体ホルダ１８とでシール状態とされているので、直接接することがなく、液体に金属イオンが溶出することが防止される。
【００５６】
次に、このようなソケットＳ１０に嵌合連結されるプラグＰ１０について説明する。
このカップラー１０のプラグＰ１０は、例えばソケットＳ１０と同様に構成部品が非金属材料とされ、金属製コイルばねを使用しても流路を流れる液体と直接接することがないようにしたものが用いられる。
【００５７】
このカップラー１０のプラグＰ１０は、燃料電池の燃料であるメタノールがいれられた容器ＢのノズルＮの先端部（図中、上端部）外周に装着されるプラグ本体２１を備えており、基端大径円筒部２１ａの内周部に容器ＢのノズルＮが装着され、先端小径部２１ｂが弁座部材と兼用される弁座部２２としてある。
【００５８】
このプラグＰ１０の弁座部２２は、その外形がソケットＳ１０のソケット本体１２および弁座部材１３で形成される略円筒状の凹部形状に対応する形状とされ、先端部が弁座部材１３の内周に対応する小径部２２ａとされ、基端部がソケット本体１２の内周に対応する大径部２２ｂとされて円錐面２２ｃで連続するようになっており、円錐面２２ｃがソケットＳ１０のＯリング１４と接することでシールされる。
【００５９】
そして、このプラグＰ１０のプラグ本体２１の基端大径円筒部２１ａおよび弁座部２２の内周部が流路２３とされ、弁座部２２の先端に円筒側面の弁座となるシール部２２ｄが形成されるとともに、中心軸方向下側に隣接して縦溝状のスリット部２２ｅが円周等間隔に複数形成してある。
【００６０】
この弁座部２２内には、弁体となるピストンバルブ２４が装着され、弁座部２２のシール部２２ｄに摺動自在に嵌合される弁部２４ａを備えるとともに、弁部２４ａの下方がスリット部２２ｅより細い細径部２４ｂとしてあり、段差部２４ｃを介してその下方が弁座部２２の円錐面２２ｃの内側の内周面との間に流路となる隙間を有する円筒状とされ、さらに下端外周部にシール用のスカート部２４ｄが形成してある。
【００６１】
また、この弁体となるピストンバルブ２４の基端部内周には、閉弁方向に付勢する付勢手段を構成する金属製コイルばね２５が装着されるばね装着部２４ｅが形成してある。
【００６２】
このピストンバルブ２４を付勢する金属製コイルばね２５を支持するためピストンバルブ２４の基端側に弾性体ホルダ２６が配置され、プラグ本体２１の基端大径円筒部２１ａの内側に突き出す内側円筒部２１ｂに弾性体ホルダ２６の略底付き二重円筒状の内外円筒間が嵌合されて固定してある。
【００６３】
この弾性体ホルダ２６の外円筒の内周とプラグ本体２１の内側円筒部２１ｂとはシール状態とされ、プラグ本体２１の内側円筒部２１ｂと弾性体ホルダ２６の内円筒の外周との間に流路２６ａとなる隙間が形成されるとともに、内外円筒の底部にスリット２６ｂが形成され、容器ＢのノズルＮ内と連通している。
【００６４】
そして、この弾性体ホルダ２６の内円筒内には、ピストンバルブ２４のシール用スカート部２４ｄがシール状態で摺動可能に装着され、ピストンバルブ２４のばね装着部２４ｅと弾性体ホルダ２６内に形成したガイド部２６ｃに金属製コイルばね２５が装着され、ピストンバルブ２４を閉弁方向に付勢するようになっている。
【００６５】
したがって、ピストンバルブ２４のばね装着部２４ｅと弾性体ホルダ２６内に収納された金属製コイルばね２５は、弾性体ホルダ２６の内円筒の外周とピストンバルブ２４の外周が流路となり、弾性体ホルダ２６とピストンバルブ２４とがシール用スカート部２４ｄでシールされていることから流路を流れる液体と直接接することがない。
【００６６】
また、このカップラー１０のプラグＰ１０には、プラグ本体２１にソケットＳ１０との嵌合連結状態を保持する連結保持手段としてロックアーム２７が設けられ、例えば２本のロックアーム２７の先端内側にそれぞれフック２７ａを形成し、このフック２７ａを燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成したロック用溝１９に挿入してロック用溝１９の対角位置の半分の段差部１９ａに係止することで連結状態を保持するようにし、段差部１９ａのない部分にフック２７ａを回動することで開放できるようにする。
【００６７】
このようなカップラー１０のプラグＰ１０では、弁体を構成するピストンバルブ２４がソケットＳ１０の操作部１６ｂを介して金属製コイルばね２５に抗して押し下げられると、弁部２４ａが弁座部２２のシール部２２ｄからスリット部２２ｅに位置することで、開弁状態となり、容器ＢのノズルＮ内からスリット２６ｂ、弾性体ホルダ２６の内円筒の外周とピストンバルブ２４の外周との間の流路２６ａ、ピストンバルブ２４の外周と弁座部２２の内周面との間の流路、段差部２４ｃ、弁座部２２のスリット部２２ｅ、弁座部２２のシール部２２ｄを介して外部と連通され、ソケットＳを連結しておくことでソケットＳ１０を介して燃料電池Ｆ内のタンクと連通させることができる。
【００６８】
一方、逆にピストンバルブ２４への押し下げ力が解除されると、金属製コイルばね２５の付勢力によってピストンバルブ２４の弁部２４ａが弁座部２２のシール部２２ｄに位置して閉弁状態が保持される。
【００６９】
このようなプラグＰ１０によれば、ピストンバルブ２４が開弁されて液体が流路２３を流れる場合でも金属製コイルばね２５はピストンバルブ２４と弾性体ホルダ２６とでシール状態とされているので、直接接することがなく、液体に金属イオンが溶出することが防止される。
【００７０】
また、このプラグＰ１０が設けられる容器Ｂには、カバーキャップ２８がねじ込まれるようになっており、カバーキャップ２８の内側天面に取り付けたパッキン２８ａでシールできるようにしてある。
【００７１】
このようなソケットＳ１０とプラグＰ１０とで構成したカップラー１０では、互いを嵌合連結状態にすると、まず、プラグ本体２１の弁座部２２の先端部がソケット本体１２のＯリング１４に接触して互いがシール状態となり、この状態では、ソケットＳの操作部１６ｂでプラグＰ１０のピストンバルブ２４の頂部を押し下げるものの、弁部２４ａがシール部２２ｄの下方寄りに位置するので閉弁状態が保持される。
【００７２】
さらに、プラグＰ１０がソケットＳ１０に押し込まれると、ソケットＳ１０とプラグＰ１０のピストンバルブ１６，２４の弁部１６ａ，２４ａがシール部１３ｃ、２２ｄからスリット部１３ｄ、２２ｅに位置することになり、連通状態となる。
【００７３】
そして、このプラグＰ１０とソケットＳ１０との嵌合連結状態がロック用溝１９の段差部１９ａにロックアーム２７のフック２７ａを係止することで保持することができる。
【００７４】
これにより、容器Ｂ内のメタノールをスクイズすることで燃料電池Ｆのタンク内に加圧して供給することで、空間内の空気を一旦圧縮し、スクイズを止めることで、圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、容器ごと交換することもできる。
【００７５】
次に、この発明のカップラーの他の一実施の形態について、図２により説明するが、すでに説明した実施の形態と同一部分には同一記号を記し、重複する説明は省略する。
図２はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【００７６】
このカップラー３０では、ソケットＳ３０のソケット本体３１がすでに説明したソケット本体１２と弁座部材１３を一体に連結した形状とされ、ソケット本体３１を仕切る中心孔３１ａが形成された仕切り部３１ｂの内面が平面状の弁座となるシール部３１ｃとされ、シール用パッキン３２が取り付けてあり、仕切り部３１ｂの外面にもプラグＰ３０の先端面とのシール用パッキン３３が取り付けてある。
【００７７】
一方、ピストンバルブ３４は、先端面が平面状の弁部３４ａとされ、この弁部３４ａをシール部３１ｃのシール用パッキン３２に押圧することで閉弁状態とし、隙間を形成することで開弁状態にできる。
なお、ソケットＳ３０の他の構成はすでに説明したソケットＳ１０と同一である。
【００７８】
このようなソケットＳ３０では、ピストンバルブ３４の弁部３４ａが摺動方向と直交する先端面であることから弁部の抵抗分がなく、ピストンバルブ３４の開弁操作の操作力が金属製コイルばね１７に抗する力とシール用スカート部１６ｄ部分の抵抗だけとなり、カップラー１０の場合に比べ、付勢力を小さくすることができるとともに、小さな力で接続することができる。
なお、このカップラー３０のソケットＳ３０によってもすでに説明したカップラー１０のソケットＳ１０の場合と同様の作用効果を奏する。
【００７９】
一方、カップラー３０のプラグＰ３０は、プラグ本体４１の弁座部４２の流路４３の先端に弁座として円錐面のシール部４２ａが形成してあり、すでに説明した円筒内面のシール部２２ｄと異なる構成となっている。
【００８０】
これにともないピストンバルブ４４の先端部の弁部４４ａも円錐面に形成してあり、円錐面の弁部４４ａをシール部４２ａに押圧することで閉弁状態にできるようにしてある。
なお、他の構成はすでに説明したカップラー１０のプラグＰ１０と同一である。
【００８１】
このようなプラグＰ３０では、ピストンバルブ４４の弁部４４ａが摺動方向先端の円錐面であることから弁部の抵抗分がなく、ピストンバルブ４４の開弁操作の操作力が金属製コイルばね２５に抗する力とシール用スカート部２４ｄの抵抗だけとなり、カップラー１０のプラグＰ１０の場合に比べ、付勢力を小さくすることができるとともに、小さな力で接続することができる。
なお、このカップラー３０のプラグＰ３０によってもすでに説明したカップラー１０のプラグＰ１０の場合と同様の作用効果を奏する。
【００８２】
次に、この発明のカップラーのさらに他の一実施の形態について、図３により説明する。
図３はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【００８３】
このカップラー５０のソケットＳ５０は、構成部品の全てが合成樹脂などの非金属材料としてあり、燃料電池の本体Ｆに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された装着孔５１の内周に装着される略２重円筒状のソケット本体５２を備えており、外筒５２ａの外周が装着孔５１に嵌合されている。
【００８４】
このソケット本体５２には、基端部に外筒５２ａおよび内筒５２ｂ間を仕切り部５２ｃが設けてあり、内筒５２ｂ内が流路孔５３とされ、この流路孔５３の内周面が円錐状の弁座となるシール部５２ｄとしてあり、下方に突き出す内筒先端がプラグＰの操作部５２ｅとしてある。
【００８５】
このようなソケット本体５２には、バルブ５４が装着され、円錐状の弁座となるシール部５２ｄに対応する円錐面の弁部５４ａを備え、その下方に内筒５２ｂ内面に沿って摺動する小径円柱状のガイド部５４ｂが一体に形成してある。
【００８６】
このバルブ５４の基端部には、付勢手段を構成する皿ばね状の合成樹脂スプリング５５が装着され、バルブ５４を閉弁方向に付勢するようになっている。
【００８７】
この皿ばね状の合成樹脂スプリング５５は、中心装着部５５ａと外周の固定用リング部５５ｂとが放射状の連結部５５ｃで連結されて構成されている。
【００８８】
そして、この合成樹脂スプリング５５の固定用リング部５５ｂをソケット本体５２の外筒５２ａの基端部内周に装着するとともに、中心装着部５５ａをバルブ５４の基端部に装着することで、連結部５５ｃを撓ませてバルブ５４の弁部５４ａを弁座となるシール部５２ｄに押圧して閉弁状態にでき、この状態からバルブ５４を押し戻すことで連結部５４ｃをさらに撓ませて開弁状態にできるように構成してある。
【００８９】
したがって、このようなソケットＳ５０によれば、金属製のコイルばねを用いることなく、合成樹脂製のバルブ５４およびこれを閉弁方向に付勢する付勢手段としての合成樹脂スプリング５５を用いて構成することができ、金属との接触を嫌う液体のソケットＳを簡単に実現することができる。
【００９０】
次に、このようなソケットＳ５０に嵌合連結されるプラグＰ５０は、例えば金属製コイルばねを使用せずに構成部品の全てを非金属材料で構成したものが用いられる。
【００９１】
このカップラー５０のプラグＰ５０は、燃料電池の燃料であるメタノールがいれられた容器のノズルの先端部（図中、上端部）外周に装着されるプラグ本体６１を備えており、基端部の大径円筒部６１ａの内周部が容器ＢのノズルＮに装着され、先端小径部６１ｂがソケットＳ５０のソケット本体５２への嵌合連結部としてあり、小径部６１ｂの外周面がソケット本体５２の外筒５２ａの内周に嵌合され、小径部６１ｂ外周のリング状の突部６１ｃとソケット本体５２のリング状の溝部５２ｆとによって嵌合連結状態を保持するようになっている。
【００９２】
このプラグ本体６１の内側には、弁座部材６２が装着され、円板状のフランジ部６２ａが容器ＢのノズルＮ先端面に当てられるとともに、プラグ本体６１の大径円筒部６１ａと小径部６１ｂとを連結する円板部６１ｄ内面に当てられる。
【００９３】
このフランジ部６２ａの上方に突き出してプラグ本体６１の小径部６１ｂの内周に嵌合される円筒状の取付部６２ｂが一体に形成され、さらに流路となるスリット６２ｃを介して中心部に円柱状の弁座部６２ｄが上方に突き出して一体に形成してある。
【００９４】
この弁座部６２ｄはその円柱の外周側面が弁座とされるとともに、ソケットＳの操作部としても兼用されるようになっている。
【００９５】
このプラグＰ５０のバルブ６３は、合成樹脂などの弾性体で略逆中空円錐体状に成形され、尖った下端部に弁座部６２ｄより小径の孔が形成されてその内周面が内側に突き出す弁部６３ａとされ、大径の上端部６３ｂがプラグ本体６１の先端部内周に取り付けてある。
【００９６】
そして、このバルブ６３の孔内周に突き出して構成した弁部６３ａを弁座部６２ｄの円柱側面に配置することで、バルブ６３自身の弾性力でシール状態として閉弁状態にでき、バルブ６３の円錐側面６３ｃをソケットＳ５０の円筒状の操作部５２ｅを挿し込んで外側に押し広げることで弁座部６２ｄの円柱側面の弁座との間に隙間を形成して開弁状態にできるとともに、開弁状態に押し広げられるバルブ６３の外周面をプラグ本体６１の内周面に押し付けることで、プラグ本体６１とのシールにも利用できるようになっている。
【００９７】
また、このバルブ６３の上端部を外側に突き出して取り付けてあり、カバーキャップ６４を締め込む場合のパッキンと兼用するとともに、ソケットＳ５０との連結の際にもソケット本体５２の仕切り部５２ｃに押し当ててシールできるようにしてある。
【００９８】
したがって、このようなプラグＰ５０によれば、金属製のコイルばねを用いることなく、バルブ６３自身の弾性力で閉弁方向に付勢する付勢手段を構成することができ、金属との接触を嫌う液体のプラグＰ５０を簡単に実現することができる。
【００９９】
このようなソケットＳ５０とプラグＰ５０とで構成したカップラー５０では、互いを嵌合連結状態にすると、まず、プラグ本体６１の先端小径部６１ｂの先端部がソケット本体５２の内周面に接触して互いの嵌合連結が開始されるとともに、ソケット本体５２の操作部５２ｅの先端部がバルブ６３の側面６３ｃの内周と接触することで互いがシール状態となり、この状態では、ソケットＳ５０の操作部５２ｅでプラグＰ５０のバルブ６３の側面６３ｃを押し広げるものの、バルブ６３の弁部６３ａは円柱側面の弁座部６２ｄとシール状態とされて閉弁状態が保持される一方、ソケットＳ５０では、バルブ５４の下面にプラグＰ５０の操作部となる弁座部６２ｄが接触せず、バルブ５４はシール状態とされて閉弁状態が保持される。
【０１００】
さらに、プラグＰ５０がソケットＳ５０に押し込まれると、ソケットＳ５０とプラグＰ５０のそれぞれの操作部５２ｅ、６２ｄがバルブ５４，６３を開弁状態にする。
【０１０１】
すなわち、ソケットＳ５０では、バルブ５４の下面をプラグＰ５０の操作部となる弁座部６２ｄが押し上げて開弁状態とし、プラグＰ５０では、ソケットＳ５０の操作部５２ｅでバルブ６３の側面６３ｃを押し広げることで、円柱側面の弁座部６２ｄとの間に隙間が形成されて開弁状態となることで、プラグＰ５０とソケットＳ５０とが連通状態となる。
【０１０２】
そして、このプラグＰ５０とソケットＳ５０との嵌合連結状態がリング状の突部６１ｃとリング状溝部５２ｆとを係止することで保持することができ、金属製コイルばねを用いる場合に比べ、互いを引き離す力が小さく、小さな力で簡単に保持することができる。
【０１０３】
これにより、容器内のメタノールをスクイズすることで燃料電池Ｆのタンク内に加圧して供給することで、空間内の空気を一旦圧縮し、スクイズを止めることで、圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、容器ごと交換することもできる。
【０１０４】
次に、この発明のカップラーの他の一実施の形態について、図４により説明するが、すでに説明した実施の形態と同一部分には同一記号を記し、重複する説明は省略する。
図４はこの発明のカップラーの一実施の形態にかかるプラグのみを示す縦断面図である。
【０１０５】
このカップラー７０では、プラグＰ７０の弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段を金属製コイルばねに代えて、合成樹脂製コイルばね７１を用いて構成したもので、構成部品の全てが非金属材料で構成してある。
【０１０６】
このカップラー７０のプラグＰ７０は、プラグ本体７２を備えており、このプラグ本体７２は、基端部に二重円筒状のボトル装着部７２ａが形成され、この内外筒の間のボトル装着部７２ａに容器ＢのノズルＮが挿入される一方、先端部に小径円筒状のソケットＳへの挿入部７２ｂが一体に形成されて構成してある。
【０１０７】
このプラグ本体７２の小径円筒状の挿入部７２ｂの内周部には、円筒側面の弁座となるシール部７２ｃが段差部７２ｄを介して形成されるとともに、その下部に複数の縦溝が形成されたスリット部７２ｅが設けてある。
【０１０８】
一方、このプラグ本体７２内には、ピストンバルブ７３が装着されており、このピストンバルブ７３は、シール部７２ｃに対応する外径のピストン部７３ａを備えるとともに、ピストン部７３ａの中心に円柱部が上下に突き出して一体に形成され、上部が操作部７３ｂとされ、下部が合成樹脂製コイルばね７１のガイド部７３ｃとしてある。
【０１０９】
したがって、このプラグＰ７０では、ピストンバルブ７３のピストン部７３ａがプラグ本体７２のシール部７２ｃに位置することでシール状態となる閉弁状態にでき、ピストン部７３ａがシール部７２ｃからスリット部７２ｅに位置することでシール状態が開放されて開弁状態にすることができる。
【０１１０】
このようなピストンバルブ７３を閉弁方向に付勢する付勢手段として合成樹脂製コイルばね７１が用いられ、先端部がピストン部７３ａの下面に当てられる一方、基端部外周の係止突部７１ａがプラグ本体７２の二重円筒部の内円筒の内周の係止溝７２ｆに係止されて付勢力を付与できるようになっている。
【０１１１】
このようなプラグＰ７０では、合成樹脂製コイルばね７１が内容液と接することになるが、金属イオンを溶出することがなく、燃料電池のプラグＰとして用いても問題がない。
【０１１２】
なお、このプラグＰ７０は、すでに説明したいずれのソケットＳ（Ｓ１０，Ｓ３０，Ｓ５０）と組み合わせてもカップラーを構成することができ、燃料電池Ｆにも用いることができる。
【０１１３】
以上、複数の実施の形態とともに、種々のソケットＳとプラグＰで構成されるカップラーについて説明したが、この発明のカップラーは、それぞれのソケットＳとプラグＰとをそれぞれ入れ替えて組み合わせて構成することが可能である。
【０１１４】
そこで、以下にいくつかの組み替えて構成したカップラーについて説明するが、すでに説明したソケットＳやプラグＰと同一部分については同一記号を記し説明は省略する。
【０１１５】
例えばカップラー８０では、図５に示すように、ソケットＳとして図１で説明したカップラー１０のソケットＳ１０のように金属製コイルばね１７を弾性体ホルダ１８内に収納する一方、プラグＰをカップラー５０のプラグＰ５０ようにバルブ６３を自身の弾性力で閉弁方向に付勢できるようにしたものを備えたもので構成してある。
【０１１６】
このようなカップラー８０によれば、例えば燃料電池Ｆの本体側のカップラーであるソケットＳ１０の閉弁方向への付勢を金属製コイルばね１７を用いることで、繰り返し使用する場合の信頼性を高めることができ、カートリッジなどの容器Ｂのような数回〜１０回程度の使用で済むプラグＰ５０の閉弁方向への付勢をバルブ６３自身の弾性力で行うようにすることで、部品点数を削減し、構造を簡素化できるとともに、コストを削減することができる。
【０１１７】
また、例えばカップラー９０では、図６に示すように、ソケットＳ１０の弁体を付勢する付勢手段として金属製コイルばね１７を用いるのに代えて円柱状のゴムなどの弾性体８１を用い、軸方向の撓みを利用して付勢力を付与するようにしたソケットＳ１０′を用い、プラグＰとしてはプラグＰ５０を用いて構成してある。
【０１１８】
なお、この弾性体としては、例えば熱可塑性エラストマーやゴムを用いることができ、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン・ブタジエン・スチレンブロックコポリマー、エポキシ化スチレン系エラストマー、スチレン・イソプレン・スチレンブロックコポリマー、水添スチレンブロックコポリマー、水添ＳＢＣコンパウンド、単純ブレンド型オレフィン系エラストマー、架橋型エラストマー、塩ビ系エラストマー、塩素化エチレンコポリマー架橋体アロイ、塩素化ポリエチレン系エラストマー、シンジオタクチック１，２-ポリブタジエン、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマーを挙げることができる。
【０１１９】
また、ゴム（ＡＳＴＭのゴム分類に基づくもの）として、Ｍ：ポリメチレンッタイプの飽和主鎖をもつゴム、例えばエチレンープロピレンージエン三元系共重合体、エチレンープロピレン共重合体、完全水素化アクリルニトリルーブタジエンゴム、フッ素ゴム、完全水素化スチレンーブタジエンゴム、完全水素化スチレンーイソプレンゴム、また、主鎖に酸素を持つゴム、例えばエピクロロヒドリンゴム、さらに主鎖にケイ素と酸素を持つゴム、例えばビニルメチルシリコーンゴム、また、天然ゴムやジエン系ゴムのように、主鎖に不飽和炭素結合を持つゴム、例えばブタジエンゴム、クロロプレンゴム、水素化アクリロニトリルーブタジエンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、イソブテンーイソプレンゴム、天然ゴム、水素化スチレンーブタジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム、水素化スチレンーイソプレンゴム、スチレンーイソプレンゴム、さらに主鎖に炭素、酸素、および窒素を持つゴム、例えばポリエーテルウレタン、また主鎖に酸素もしくはリンを持たないで窒素を持つゴム、さらに、主鎖に硫黄を持つゴム、例えばポリスルフィドゴム、また、主鎖にリンおよび窒素を持つゴム、例えばフォスファゼンゴムなどを挙げることができる。
【０１２０】
さらに、カップラー１００では、図７に示すように、ソケットＳ１０′として図１で説明したカップラー１０のソケットＳ１０のように金属製コイルばね１７を弾性体ホルダ１８内に収納したものとする一方、プラグＰ７０′としてカップラー７０のプラグＰ７０と同一構成の合成樹脂製コイルばね７１の弾性力で閉弁方向に付勢できるようにしたもので構成してある。
【０１２１】
なお、ソケットＳ１０′の弁座部材１３の先端中心部に操作部１３ｅが設けてあり、ピストンバルブ１６には、操作部１３ｅの両側に突き出して２本の操作部１６ｂが設けてある。
【０１２２】
このようなソケットＳ１０′とプラグＰ７０′との組み合わせによって構成したカップラー１００でも、液体に金属イオンを溶出させることがなく、燃料電池のカップラーとして必要な条件を満たすものを一層簡単に構成することができる。
【０１２３】
なお、ここで説明した組み合わせ以外にも、ソケットＳとプラグＰの組み合わせを変えてカップラーを構成するようにしても良い。
【０１２４】
また、ソケットの付勢手段とプラグの付勢手段の強さのバランスを調整することにより、ソケットの弁体とプラグの弁体との開閉順序を制御することができる。
【０１２５】
例えばソケットの付勢手段をプラグの付勢手段より弱くし、接合時にはプラグより先にソケットの弁体が開き、解除する時には後で閉じるようにしておくと、接合解除時に外部に漏れる残液を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図２】この発明のカップラーの他の一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図３】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図４】この発明のカップラーの他の一実施の形態にかかるプラグのみを示す縦断面図である。
【図５】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図６】この発明のカップラーの他の一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図７】この発明のカップラーの一実施の形態にかかり、（ａ）は接続前の状態の縦断面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図８】従来の連結装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０ カップラー
Ｓ１０ ソケット
Ｐ１０ プラグ
Ｆ メタノール燃料電池の本体側
１１ 装着孔
１２ ソケット本体
１３ 弁座部材
１３ａ 仕切り部
１３ｂ 流路孔
１３ｃ シール部
１３ｄ スリット部
１４ Ｏリング
１５ Ｏリング
１６ ピストンバルブ
１６ａ 弁部
１６ｂ 操作部
１６ｃ ばね装着部
１６ｄ シール用スカート部
１７ 金属製コイルばね
１８ 弾性体ホルダ
１８ａ ガイド部
１８ｂ 流路
１８ｃ スリット
１９ ロック用溝
２１ プラグ本体
２１ａ 基端大径円筒部
２１ｂ 先端小径部
２２ 弁座部
２２ａ 小径部
２２ｂ 大径部
２２ｃ 円錐面
２２ｄ シール部
２２ｅ スリット部
２３ 流路
２４ ピストンバルブ
２４ａ 弁部
２４ｂ 細径部
２４ｃ 段差部
２４ｄ シール用のスカート部
２４ｅ ばね装着部
２５ 金属製コイルばね
２６ 弾性体ホルダ
２６ａ 流路
２６ｂ スリット
２６ｃ ガイド部
２７ ロックアーム
２７ａ フック
３０ カップラー
Ｓ３０ ソケット
３１ ソケット本体
３１ａ 中心孔
３１ｂ 仕切り部
３１ｃ シール部
３２ シール用パッキン
３３ シール用パッキン
３４ ピストンバルブ
３４ａ 弁部
Ｐ３０ プラグ
４１ プラグ本体
４２ 弁座部
４３ 流路
４４ ピストンバルブ
４４ａ 弁部
５０ カップラー
Ｓ５０ ソケット
５１ 装着孔
５２ ソケット本体
５２ａ 外筒
５２ｂ 内筒
５２ｃ 仕切り部
５２ｄ シール部
５２ｅ 操作部
５３ 流路孔
５４ バルブ
５４ａ 弁部
５４ｂ ガイド部
５５ 合成樹脂製スプリング
５５ａ 中心装着部
５５ｂ 固定用リング部
５５ｃ 連結部
Ｐ５０ プラグ
６１ プラグ本体
６１ａ 大径円筒部
６１ｂ 先端小径部
６１ｃ リング状の突部
６１ｄ 円板部
６２ 弁座部材
６２ａ フランジ部
６２ｂ 取付部
６２ｃ スリット
６２ｄ 弁座部
６３ バルブ
６３ａ 弁部
６３ｂ 大径の上端部
６３ｃ 円錐側面
６４ カバーキャップ
７０ カップラー
Ｐ７０ プラグ
７１ 合成樹脂製コイルばね
７２ プラグ本体
７２ａ ボトル装着部
７２ｂ 挿入部
７２ｃ シール部
７２ｄ 段差部
７２ｅ スリット部
７２ｆ 係止溝
７３ ピストンバルブ
７３ａ ピストン部
７３ｂ 操作部
７３ｃ ガイド部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成したことを特徴とするカップラー。
【請求項２】
弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするカップラー。
【請求項３】
弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成し、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか他方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするカップラー。
【請求項４】
前記付勢手段を構成する前記弾性体を、金属製コイルばね、非金属製コイルばね、非金属製弾性部材のいずれかで構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカップラー。
【請求項５】
前記ソケットのソケット本体または前記プラグのプラグ本体に前記弁体が往復移動する弁座部材を設け、この弁座部材に前記弁体の先端外周面とでシールするシール部およびこれに隣接して流路となるスリット部を設けてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカップラー。
【請求項６】
前記ソケットと前記プラグの少なくともいずれか一方に前記両弁体を開放して連通状態にする操作部を設けてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカップラー。
【請求項７】
前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体を、略中空の逆円錐体状に形成するとともに先端部の中心孔の内周面をシール部とする一方、このシール部に接触する弁座部材の弁座部を円柱状に形成して前記プラグ本体に設けてなること特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカップラー。
【請求項８】
前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体の基端部を、前記プラグ本体の先端面より突出させて当該プラグ本体に被せられるキャップの天面部と押圧シール可能に構成したことを特徴とする請求項１〜７のずれかに記載のカップラー。
【請求項９】
前記ソケットと前記プラグとの間に、嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカップラー。
【請求項１０】
前記ソケットと前記プラグとの連通経路が外部に対しシールされた後、前記ソケットの前記弁体および前記プラグの前記弁体とが連通可能に構成してあることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のカップラー。
【請求項１１】
前記カップラーがメタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられて構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のカップラー。
【請求項１】
弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成したことを特徴とするカップラー。
【請求項２】
弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするカップラー。
【請求項３】
弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、前記ソケットと着脱可能に嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成されるカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納するとともに、この弾性体ホルダの外側に流路を形成し、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか他方の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするカップラー。
【請求項４】
前記付勢手段を構成する前記弾性体を、金属製コイルばね、非金属製コイルばね、非金属製弾性部材のいずれかで構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカップラー。
【請求項５】
前記ソケットのソケット本体または前記プラグのプラグ本体に前記弁体が往復移動する弁座部材を設け、この弁座部材に前記弁体の先端外周面とでシールするシール部およびこれに隣接して流路となるスリット部を設けてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカップラー。
【請求項６】
前記ソケットと前記プラグの少なくともいずれか一方に前記両弁体を開放して連通状態にする操作部を設けてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカップラー。
【請求項７】
前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体を、略中空の逆円錐体状に形成するとともに先端部の中心孔の内周面をシール部とする一方、このシール部に接触する弁座部材の弁座部を円柱状に形成して前記プラグ本体に設けてなること特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカップラー。
【請求項８】
前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体の基端部を、前記プラグ本体の先端面より突出させて当該プラグ本体に被せられるキャップの天面部と押圧シール可能に構成したことを特徴とする請求項１〜７のずれかに記載のカップラー。
【請求項９】
前記ソケットと前記プラグとの間に、嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカップラー。
【請求項１０】
前記ソケットと前記プラグとの連通経路が外部に対しシールされた後、前記ソケットの前記弁体および前記プラグの前記弁体とが連通可能に構成してあることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のカップラー。
【請求項１１】
前記カップラーがメタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられて構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のカップラー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１７７４９２（Ｐ２００６−１７７４９２Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７３２６２（Ｐ２００４−３７３２６２）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【出願人】（０００２２２１２９）東洋エアゾール工業株式会社 (77)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【出願人】（０００２２２１２９）東洋エアゾール工業株式会社 (77)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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