カップラー
【課題】 様々な内容物のうち1種類だけを識別して連結することができるカップラーを提供すること、これに加えて、非常に薄い機器に対しても確実に識別することができるカップラーを提供すること。
【解決手段】カップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段６０をカップラー１０の嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段６０の内側に嵌合連結の中心軸を挟んで１対の第２の識別手段７０を設け、この第２の識別手段７０はカップラー１０を設ける機器の最小幅の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置して構成してあるので、第1および第２の識別手段６０，７０の組み合わせで、簡単形状で多くの種類の識別ができるとともに、薄型の機器に対しても第２の識別手段７０をその最小幅Ｔ1，Ｔ2の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置し、外側に第１の識別手段６０を配置することで簡単に対応することができる。
【解決手段】カップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段６０をカップラー１０の嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段６０の内側に嵌合連結の中心軸を挟んで１対の第２の識別手段７０を設け、この第２の識別手段７０はカップラー１０を設ける機器の最小幅の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置して構成してあるので、第1および第２の識別手段６０，７０の組み合わせで、簡単形状で多くの種類の識別ができるとともに、薄型の機器に対しても第２の識別手段７０をその最小幅Ｔ1，Ｔ2の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置し、外側に第１の識別手段６０を配置することで簡単に対応することができる。
【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本体側の容器などに移す場合や容器ごと交換する場合に様々な内容物のうち1種類だけを識別して連結することができるようにするもので、特に液体を燃料とする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。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１７２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液体を燃料とする燃料電池には、様々な種類の燃料が提案されており、例えばメタノールを燃料とする場合でも、燃料電池の使用により必要とされるメタノールの濃度の違いがあり、非常に多くの燃料種となる。
このような多種類の燃料を移送する際に使用するカップラーを1種類のカップラーで供給しようとする場合、確実に燃料電池本体が要求する燃料のみが連結できる識別手段が必要となる。
また、燃料電池を使用する機器の多様化により非常に薄い機器にも対応できるものが求められている。
【００１１】
この発明は、上記従来技術の課題および要望に鑑みてなされたもので、様々な内容物のうち1種類だけを識別して連結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り、これに加えて、非常に薄い機器に対しても確実に識別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】
【００１２】
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、これらソケットとプラグとの間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段を当該カップラーの嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段の内側に前記嵌合連結の中心軸を挟んで一対の第２の識別手段を設け、この第２の識別手段はカップラーを設ける機器の最小幅の内接円内に配置して構成してなることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項２記載のカップラーは、請求項１記載の構成に加え、前記第１の識別手段および前記第２の識別手段を，それぞれ前記カップラーの中心軸に対して点対称に配置して構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項３記載のカップラーは、請求項１または２記載の構成に加え、前記第１の識別手段の一対の間隔が、前記カップラーを設ける機器の最小幅より広く配置された場合には、前記第２の識別手段のみで識別可能に構成してなることを特徴とするものである。
【００１５】
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、前記第１の識別手段を、前記ソケットと前記プラグとの間を連結状態に保持する連結保持手段と兼用して構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の請求項５記載のカップラーは、請求項４記載の構成に加え、前記連結保持手段を、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方にロックアームを前記カップラーの中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアームが係合される係合凹部を設けて構成するとともに、当該ロックアームに対しては前記第１の識別手段を前記中心軸方向に往復移動可能かつ前記カップラーに対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成してなることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の請求項６記載のカップラーは、請求項５記載の構成に加え、前記ロックアームに往復移動可能かつ前記カップラーの中心軸回りに回転可能な部材と当該カップラーとのいずれかに、カムとカムフォロアとで構成された前記連結保持手段の分離手段を設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明の請求項７記載のカップラーは、請求項５または６記載の構成に加え、前記連結保持手段および前記第１の識別手段を、前記ロックアームに連結方向に交差した突起もしくは溝を設ける一方，前記係合凹部に突起もしくは溝と係合する庇もしくは突起を設けて構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の請求項１記載のカップラーによれば、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、これらソケットとプラグとの間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段を当該カップラーの嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段の内側に前記嵌合連結の中心軸を挟んで一対の第２の識別手段を設け、この第２の識別手段はカップラーを設ける機器の最小幅の内接円内に配置して構成してあるので、第1および第２の識別手段の組み合わせで、簡単形状で多くの種類の識別ができるとともに、薄型の機器に対しても第２の識別手段をその最小幅の内接円内に配置し、外側に第１の識別手段を配置することで簡単に対応することができる。
【００２０】
この発明の請求項２記載のカップラーによれば、前記第１の識別手段および前記第２の識別手段を、それぞれ前記カップラーの中心軸に対して点対称に配置して構成したので、第１、第２の識別手段のいずれもカップラーの中心軸に対して反転させて連結することができ、これによって識別操作を反転して確かめる必要がなく、１回の識別操作で簡単に識別することができる。
【００２１】
この発明の請求項３記載のカップラーによれば、前記第１の識別手段の一対の間隔が、前記カップラーを設ける機器の最小幅より広く配置された場合には、前記第２の識別手段のみで識別可能に構成してなるので、非常に薄型の機器の場合で第１の識別手段が機能しない場合でも第２の識別手段だけで識別することができ、同一仕様のカップラーを異なる厚さの機器、特に非常に薄型の機器に使用されても確実に識別することができる。
【００２２】
この発明の請求項４記載のカップラーによれば、前記第１の識別手段を、前記ソケットと前記プラグとの間を連結状態に保持する連結保持手段と兼用して構成したので、確実に識別できると同時に、カップラーの連結状態を第１の識別手段と兼用した連結保持手段で保持することができ、内容物などの供給を確実に行うことができる。
【００２３】
この発明の請求項５記載のカップラーによれば、前記連結保持手段を、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方にロックアームを前記カップラーの中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアームが係合される係合凹部を設けて構成するとともに、当該ロックアームに対しては前記第１の識別手段を前記中心軸方向に往復移動可能かつ前記カップラーに対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成したので、連結保持手段のロックアームをカップラーの中心軸回りに回転自在とすることで、ソケットとプラグとの間に回転力が加わってもこれを許容することができる。
【００２４】
この発明の請求項６記載のカップラーによれば、前記ロックアームに往復移動可能かつ前記カップラーの中心軸回りに回転可能な部材と当該カップラーとのいずれかにカムとカムフォロアとで構成された前記連結保持手段の分離手段を設けたので、ソケットとプラグとの間に過剰な回転力が加わると、分離手段のカムとカムフォロアニよって中心軸方向の分離力を発生させることができ、破損を防止して連結保持状態を開放することができる。
【００２５】
この発明の請求項７記載のカップラーによれば、前記連結保持手段および前記第１の識別手段を、前記ロックアームに連結方向に交差した突起もしくは溝を設ける一方，前記係合凹部に突起もしくは溝と係合する庇もしくは突起を設けて構成したので、ロックアームの突起と係合凹部の庇、あるいはロックアームの溝と係合凹部の突起とで、確実に連結状態を保持できるとともに、これらの係合時または開放時の乗越えによってクリック感（乗越えにより生じる音や振動など）が生じ、確実に係合あるいは、開放されたことを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するソケットとプラグを分離した状態の縦断面図である。
【図２】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するソケットとプラグを接続した状態の縦断面図である。
【図３】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するプラグの外観斜視図である。
【図４】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するプラグの先端部分の分解斜視図および組立状態の外観斜視図である。
【図５】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するプラグの先端部分のカム機構部分の分解斜視図である。
【図６】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーにおける第１および第２の識別手段によるソケット側の識別性の説明図である。
【図７】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーにおける第１および第２の識別手段による機器の厚さによる識別性の説明図である。
【図８】従来の連結装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づき詳細に説明する。
まず、この発明のカップラーの実施の形態を説明する前にカップラーの全体構成について、燃料電池用として燃料電池本体と燃料補充用のカートリッジ本体との間に設ける場合を例に説明する。
この燃料電池用カップラー（以下、単にカップラーとする。）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本体側の容器本体である燃料タンクにソケットＳ１０が設けられ、メタノール容器としてのカートリッジ本体側の容器本体であるボトルにプラグＰ１０が設けられ、互いを連通させて燃料電池本体側にカートリッジ本体から燃料を補充したり、カートリッジごと交換するのに用いられる。すなわち、この発明のカップラーでは、容器本体は、電池本体側のタンクとカートリッジ側のボトルの両方を含むものである。
【００２８】
このソケットＳ１０は、主要部は、金属材料で構成されるが、その多くが液体燃料に晒されることになるため、耐腐食性などに優れた材料で構成することが好ましく、例えば不導態化処理や金コーティングなどを施して使用することが好ましい。非金属材料部材には、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）などが用いられるほか、耐メタノール性を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのスーパーエンジニアプラスチックや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの汎用エンジニアプラスチックが好適に用いられる。さらに、ゴムとして、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＴ、ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）が好適に用いられる。
【００２９】
以下の説明では、図面上での上下を基準に説明するが、実際の嵌合連結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。
このカップラー１０のソケットＳ１０では、燃料電池本体に設けられる容器本体の表面などに露出して取り付けられるカップラー本体を構成するソケット本体１１を備えており、ソケットＳ１０と対をなすプラグＰ１０が挿入連結されるプラグ接続孔１２が表面に開口して形成してある。このプラグ接続孔１２は、内径が表面側ほど大径な大径部と中径部と小径部との３段の円筒部で構成してある。
このソケット本体１１の中径部の外側の段差部に略底付き円筒状の弁ホルダ１３が連結され、ソケット本体１１の小径部の外周と弁ホルダ１３の内周とがホルダシール部１４とされ、シール状態にできるようにしてあり、弁ホルダ１３の底部には、容器本体内と連通する連通孔１３ａが形成してある。この弁ホルダ１３の連通孔１３ａと接続部シール部２１先端孔とがソケットＳ１０での流路１５とされ、容器本体の内外間を連通できるようになっている。
【００３０】
この弁ホルダ１３内には、流路１５を開閉するソケット側の弁体を構成するバルブ本体１６が摺動自在に装着され、略円柱状の弁本体１６ａと下端の大径円錐状のシール部１６ｂとを備え、このシール部１６ｂの円錐面が弁シール部１７とされるとともに、シール部１６ｂの外周面が弁ホルダ１３の内周に沿うガイド部とされ、流路１５の開閉が行われる。
【００３１】
なお、バルブ本体１６のシール部１６ｂは円錐面とする場合に限らず、平面で構成するようにしても良い。
【００３２】
さらに、このバルブ本体１６を閉じる方向に付勢する付勢手段として圧縮コイルばね１８が弁ホルダ１３の底部とバルブ本体１６の大径円錐状のシール部１６ｂの上側との間に装着してある。
この圧縮コイルばね１８によって開閉されるバルブ本体１６によって、弁ホルダ１３の底部に形成した連通孔１３ａとプラグ接続孔１２との間の流路１５が、連通孔１３ａから弁本体１６ａの外周と弁ホルダ１３の内周、開閉されるバルブ本体１６のシール部１６ｂの弁シール部１７を経て接続シール部２１先端孔に至るように形成される。
【００３３】
また、バルブ本体１６には、大径円錐状のシール部１６ｂの中心部に操作部材用の装着穴１９が形成され、この装着穴１９の底部に段付きリブ１９ａが形成してあり、装着穴１９より小径の中空パイプ状のソケット側操作部材２０が段付きリブに当接されてソケット本体１１のプラグ接続孔１２内に先端部２０ａが位置するように装着してある。このソケット側操作部材２０の先端部２０ａは、後述するプラグＰ１０の先端部との間で接続部シール部２１が構成され、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とを接続する場合のシール状態を確保する。
【００３４】
なお、この接続部シール部２１のシール部材は、ソケットＳ１０側あるいはプラグＰ１０側の両方、あるいはいずれかに設ければ良く、ここでは、ソケットＳ１０側に設けるようにしてある。
【００３５】
なお、ソケット側操作部材２０の先端部２０ａは、図示例では、フレア加工を施してあり、接続部シール部材を膨らませて外周面でシールするようにしてあるが、フランジを形成して接続部シール部材を膨らませてシールするようにしたり、単に直管状として先端面や外周面でシールするようにしても良い。先端面でシールする場合には、接続部シール部材２１がバルブ本体１６の移動に伴って摺動したり、摩擦が生じることが無く、外周面でシールする場合には、接続部シール部材２１の摺動が生じることになる。
【００３６】
このように構成したソケットＳ１０では、ホルダシール部１４、弁シール部１７、接続部シール部２１の３箇所のシール部が設けられ、通常、それぞれに弾性シール材が取り付けられるが、ここでは、３箇所のシール部をシールするシール部材が１つで兼用され、３箇所兼用シール部材２２が装着される。この３箇所兼用シール部材２２は、中心部の内円筒部２２ａの上端部に外側に突き出すフランジ状の略円板部２２ｂを備え、略円板部２２ｂの外周端に内円筒部２２ａと同心状に外円筒部２２ｃが一体とされた縦半分の断面形状が略Ｊ字状としてある。
【００３７】
この３箇所兼用シール部材２２の内円筒部２２ａの内側にソケット側操作部材２０の先端部２０ａが取り付けられ、下端部外周が接続部シール部２１をシールする接続部シール部材（２２ａ）となるとともに、ソケット側操作部材２０を保持する機能をなしている。
また、３箇所兼用シール部材２２のフランジ状の略円板部２２ｂが弁シール部１７に配置されて弁シール部材（２２ｂ）となり、バルブ本体１６がソケット側操作部材２０で開弁方向に移動することにより略円板部２２ｂが弾性変形して弁シール部１６ａとの間に隙間が形成されることで開弁状態となり、弁シール部１６ａと密着することで閉弁状態となる。
【００３８】
さらに、３箇所兼用シール部材２２の外円筒部２２ｃがホルダシール部１４に配置され、ソケット本体１１の小径部の外周と弁ホルダ１３の内周との連結部分に挟むように取り付けられてシール状態とされるホルダシール部材（２２ｃ）となるとともに、これによって３箇所兼用シール部材２２の一端が固定されることになる。
【００３９】
なお、３箇所兼用シール部材２２は、ホルダシール部材となる外円筒部２２ｃの成形を省略して弁シール部材とする略円板部２２ｂの先端縁部を、ホルダシール部１４をシールするホルダシール部材とするようにしても良く、必ずしも予め成形しておかなくても良い。
また、ソケット側操作部材２０を直管状として３箇所兼用シール部材２２を利用して支持せずに独立した構造としても良い。
【００４０】
この３箇所兼用シール部材２２を用いることで、３箇所のシール部材の取り付けが１回で済み、ソケット側操作部材２０の先端部２０ａに被せるように接続部シール部材となる内円筒部２２ａ部分を取り付けた後、バルブ本体１６の操作部材用の装着穴１９にソケット側操作部材２０を差し込むようにし、このバルブ本体１６の外側に圧縮コイルばね１８を配置して弁ホルダ１３を取り付けてホルダシール部材となる外円筒部２２ｃをソケット本体１１との間に挟むようにすることで、弁シール部材となる略縁板部２２ｂも同時にセット状態で取り付けることができる。特に、カップラー１０を小径・小型化する場合には、Ｏリング等でシール部材を構成するとその直径が数ｍｍ程度となることもあり、組み込みが大変となるが、この３箇所兼用シール部材２２により簡単かつ取付工程を削減することができ、一層有効となる。
【００４１】
なお、３箇所兼用シール部材２２に替え、内円筒部２２ａによる接続部シール部２１をシールする接続部シール部材と、略円板部２２ｂによるバルブ本体１６のシール部１６ｂに接触することでシールする弁シール部１７の弁シール部材との２箇所のシール部材を一体とした２箇所兼用シール部材とすることもでき、ホルダシール部材を別体として取り付けるようにしても良く、組み込み箇所が１箇所増えるものの、簡単に組み込みができる。また，３箇所それぞれに、Ｏリングなどの独立したシール部材を装着するようにすることもできる。
【００４２】
また、弁シール部１７をシールする３箇所兼用シール部材２２や２箇所兼用シール部材の略円板部２２ｂは、バルブ本体１６の移動により開閉される形状であれば良く、ソケット側操作部材２０と共に移動しながら大きく弾性変形して開閉されるものであったり、ソケット側操作部材と独立した構造のものなどほとんど弾性変形せずに開閉されるもののいずれであっても良い。
【００４３】
このように構成したソケットＳ１０では、バルブ本体１６の装着穴１９に装着されたソケット側操作部材２０がプラグＰ１０との連結にともなって押圧操作されることで、接続部シール部２１のシールがなされた後、自動的に弁体を構成するバルブ本体１６が開弁されたり、プラグＰ１０の取り外しにより閉弁されることになる。
【００４４】
次に、このようなソケットＳ１０に嵌合連結されるカップラー１０のプラグＰ１０は、操作部材やばね等の一部を除き主要部は、非金属材料、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）などが用いられるほか、耐メタノール性を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのスーパーエンジニアプラスチックや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの汎用エンジニアプラスチックが好適に用いられる。さらに、ゴムとして、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＴ、ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）が好適に用いられる。また、金属材料の部品は、液体燃料に晒されることになるため、耐腐食性などに優れた材料で構成することが好ましく、例えば不導態化処理や金コーティングなどを施して使用することが好ましい。
【００４５】
このプラグＰ１０は、図１に示すように、燃料電池の燃料であるメタノールがいれられる容器本体を構成する容器のノズルＮの先端部外周に装着され、容器にねじ込まれるカップラー本体を構成する略４段円筒状のプラグ本体３１を備えており、先端部（上端部）３１ａが最小径で、中間小径部３１ｂおよび中間大径部３１ｃに続く基端部（下端部）３１ｄが最大径となっている。
【００４６】
このプラグ側でのカップラー本体を構成するプラグ本体３１には、先端部に突き出してソケットＳ１０のプラグ接続孔１２内に装着される最小径の略円筒状の突出連結部３２が形成してあり、この突出連結部３２の先端にソケットＳ１０のソケット側操作部材２０の先端部２０ａに装着された３箇所兼用シール部材２２の内円筒部（接続部シ−ル部材）２２ａの外周面と接触してシールするシール凹部３２ａが形成されるとともに、中心部にプラグ側操作部材用の装着孔３２ｂが形成してある。
【００４７】
このシール凹部３２ａは、先端開口部側が大径で基端底部側が小径のテーパ状凹部とされ、このテーパ面によってソケットＳ１０の３箇所兼用シール部材２２の挿入をガイドするとともに内周部で確実にシールすることができるようにしてある。また、このシール凹部３２ａがプラグＰ１０の先端面をへこませるように設けてあるので、プラグＰ１０をソケットｓ１０から取り外した際に、例え付着残留する液体燃料があってもこのシール凹部３２ａに収容することができ、これにより、付着残留する液体燃料に接触することを防止するようにしてある。
【００４８】
なお、このシール凹部３２ａは、テーパ状凹部とするほか、円筒状凹部として内周面でシールするのに替え、底面でシールするようにしたり、他の凹部形状としてシールおよび付着液体の収容空間としても良い。
【００４９】
このプラグ本体３１の中間大径部３１ｃの内周側の中間小径部３１ｂの端面が平坦面で構成されたバルブシート３３としてある。
そして、プラグ本体３１の中間大径部３１ｃの端面と基端部（下端部）３１ｄの最大径の円筒部の内周がホルダシール部３４とされ、容器のノズルＮがホルダシール部材４０となるＯリングを介して挿入されるようになっており、容器のノズルにねじ込まれてプラグ本体３１が容器に取り付けられる。
【００５０】
このプラグ本体３１の内側には、プラグ側の弁体を構成するバルブ本体３５が装着され、中間部の略大径円板部がバルブヘッド３５ａとされ、このバルブヘッド３５ａに先端中心部（上端中心部）に突き出す細径で先端面を横断する流路溝３５ｅが形成されたバルブステム３５ｂと、基端中心部（下端中心部）に突き出す太径のガイド部３５ｃとが一体に形成してあり、先端中心部（上端中心部）に突き出すバルブステム３５ｂの流路溝３５ｅに当てて設けられるプラグ側操作部材４１が突出連結部３２内に位置し、バルブ本体３５と一体に往復移動するようになっている。
【００５１】
このプラグ側操作部材４１は、金属製の細径のパイプで構成され、基端部（下端部）がフレア加工されて、バルブステム３５ｂの流路溝３５ｅに当てられ、プラグ本体３１の最小径の上端部の下面で押えられており、バイプ内と両側面および先端面が開口する流路溝３５ｅを介して連通して流路が構成されるようになっている。これにより、細径のパイプの側面に孔や軸方向の溝などを加工することなく、パイプ内とパイプ外とを連通する流路を形成することができる。
【００５２】
そして、このバルブ本体３５のバルブヘッド３５ａの先端部（上端部）に、バルブシート３３と対向してＯリング装着部３５ｆが設けられ、弁シール部３６の弁シール部材を構成するＯリング３７が装着してある。
【００５３】
このバルブ本体３５の往復動をガイドするため、ガイド部３５ｃの外側を囲むように底付きの略円筒状のバルブホルダ３８が設けられ、中間のフランジ部がプラグ本体３１の中間大径部３１ｃの下方の端面に当てられるとともに、フランジ部の下面にホルダシール部材としてのＯリング４０が当てられてノズルＮの外周のねじ部にねじ込むプラグ本体３１で挟まれて取り付けられている。
【００５４】
また、バルブ本体３５のガイド部３５ｃの外周に圧縮コイルばね３９が装着され、上端がバルブヘッド３５ａに当てられ、下端がバルブホルダ３８の中間突出部で押えられている。
【００５５】
これにより、バルブ本体３５は常時上方に付勢され、バルブヘッド３５ａのＯリング保持部３５ｆに取り付けたＯリング３７をバルブシート３３に押し当ててシールすることで、閉弁状態にしたり、圧縮コイルばね３９に抗して離間させることで、開弁状態にできるようになっている。
【００５６】
なお、圧縮コイルばね３９の下端が支持されるバルブホルダ３８がプラグ本体３１に弾性体などを介在することなく取り付けてあるので、弾性体の介在による付勢力の変化がなく、常に一定に保つことができ、安定した状態で開弁や閉弁することができる。
【００５７】
さらに、バルブホルダ３８の下端部側壁には、流路孔３８ａが形成され、容器内と連通するようになっている。
【００５８】
このように構成したプラグＰ１０では、バルブ本体３５のバルブステム３５ｂをソケットＳ１０との連結にともなってプラグ側操作部材４１を介して押圧操作することで、自動的に弁体であるバルブ本体３５が開弁されたり、連結を解除することで閉弁されることになる。
【００５９】
このようなカップラー１０でのソケットＳ１０とプラグＰ１０との連結接続は、３箇所シール部材２２の接続部シール部２１のシール材２２ａが接触して接続部のシールがなされた後、接続部シール部２１のシールが保持された状態でソケット側操作部材２０が操作されて圧縮コイルばね１８の強さの設定で先にソケットＳ１０のバルブ本体１６が開いた後、さらに押されることでプラグP１０のバルブ本体３５が移動されて開弁状態となり、カップラー１０を構成するソケットＳ１０およびプラグＰ１０の連結接続が完了する。
【００６０】
さらに、このカップラー１０では、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との連結状態を保持するため連結保持手段５０が設けてあり、例えば連結保持手段５０の一方側を係合凹部５１などとし、この係合凹部５１に係合される相手側をロックアーム５２などとして構成し、互いを乗越えるように押込む１アクションで係合させて連結保持し、引き出すようにする１アクションで開放できるようにし、安定した連結状態で燃料などの供給ができるようにしてある。
【００６１】
このカップラー１０のソケットＳ１０では、燃料電池の本体の装着孔に取り付けたソケット本体１１の先端部外側の燃料電池の本体に連結保持手段５０の一方側となる係合凹部５１が設けられ、図１に示すように、２つの係合凹部５１が、例えば矩形に形成されてプラグ接続孔１２の中心軸を挟んで対向し、中心軸に対して点対称に設けてある。これら２つの点対称位置の係合凹部５１の内側面には、中心軸側に突き出すように庇部５３が開口表面から途中まで形成してあり、相手側となる後述するプラグＰ１０側のロックアーム５２の突起部５４とで確実に係合がなされるようにしてある。
【００６２】
このようなカップラー１０の中心軸に対して点対称位置のプラグ接続孔１２の外側の２箇所に係合凹部５１を形成し、その内側に庇部５３を形成することで、厚さと直交する方向に沿って２つの係合凹部５１が配置され、設置スペースを極力小さくすることができ、厚さの薄い装置などにも簡単に連結保持手段５０を設置することができる。
【００６３】
一方、このカップラー１０のプラグＰ１０では、図１に示すように、プラグ本体３１の先端部に、ソケットＳ１０との連結状態を保持する連結保持手段５０の相手側として、ソケットＳ１０の２つの係合凹部５１に対応して２本のロックアーム５２が上方に突き出して対向して配置され、プラグＰ１０の中心軸に点対象とされるとともに、中心軸回りに回転自在に設けてある。
【００６４】
これら２本のロックアーム５２は、基端部の略円板状のリング部５５を備え、中空部をプラグ本体３１の中間小径部３１ｂおよび中間大径部３１ｃに被せるようにして中心軸回りに回転自在とされ、このリング部５５の円板上に２本のロックアーム５２が垂直に突き出すように一体に成形してある。そして、各ロックアーム５２の先端部外側に係合凹部５１の庇部５３に係止される突起部５４が形成してあり、庇部５３を乗り越えるようにして係合連結・開放離脱が行われる。
【００６５】
このように構成したカップラー１０では、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とを連結保持する場合には、ソケットＳ１０のプラグ接続孔１２にプラグＰ１０の突出連結部３２を挿入するとともに、ソケット本体１１に設けた連結保持手段５０の係合凹部５１に対向させてプラグ本体３１に設けたロックアーム５２を押し込むようにする。
すると、ソケットＳ１０とプラグＰ１０の連結操作にともなって連結保持手段５０では、係合凹部５１の庇部５３とロックアーム５２の突起部５４との接触で、ロックアーム５２が内側に押し戻されるように弾性変形し、さらにプラグＰ１０を押し込むことで、係合凹部５１とロックアーム５２の突起部５４が互いを乗越えながら係合状態となり、連結状態が保持される。
【００６６】
そして、この連結状態では、プラグ本体３１に対してロックアーム５２がそのリング部５５を介して中心軸回りに回転自在としてあるので、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に中心軸回りの力が加わってもロックアーム５２の回転で許容することができ、カップラー１０の損傷を防止することができる。
【００６７】
一方、連結保持状態を開放する場合には、ソケットＳ１０からプラグＰ１０を引き抜くようにすると、係合凹部５１の庇部５３とロックアーム５２の突起部５５とによって、ロックアーム５２を内側に押し戻すように弾性変形させることができ、さらに引き抜くようにして互いを乗り越えさせて、連結保持状態を開放し離脱することができる。
【００６８】
このようなカップラー１０によれば、押し込み・引き抜き操作だけでソケットＳ１０とプラグＰ１０とを連結したり、連結を解除することができ、１アクションで簡単に操作することができる。これにより、設置スペースを小さくすることができ、例えば挿脱と回動とを組み合わせて連結保持状態とする機構(ツイストロック機構)に比べ、回動のためのスペースを確保する必要がなく、一層省スペースとなる。
【００６９】
さらに、このカップラー１０では、係合凹部５１の庇部５３とロックアーム５２の突起部５４が乗越えるようにして連結保持状態としたり、連結状態を開放するようにしたので、特に連結操作の際、乗越えた後に係合状態となることで、クリック感(音と振動により伝わる感覚)が生じ、確実に係合状態になったことを知ることができる。
【００７０】
次に、この発明のカップラーの一実施の形態に係る識別手段について説明する。
この識別手段は、例えばメタノール燃料電池で使用すべき燃料であるメタノールの濃度の異なるプラグＰ１０を連結できないようにするためのものであり、この実施の形態では、２つの識別手段をカップラーの中心軸に点対称に設けることで、反転した状態での連結は可能とし、反転することなく一回の連結操作で識別できるようにしてあり、第１の識別手段６０をすでに説明した連結保持手段５０と兼用し、これとは独立した第２の識別手段７０とで構成してある。
なお、第１の識別手段６０を連結保持手段５０と兼用することなく、単独の構成とし、連結保持手段５０を省略し連結保持機能のないものとしても良いものである。
【００７１】
第１の識別手段６０は、カップラーの中心軸を挟んで１対設けるとともに、この中心軸に対して点対称に配置してあるソケットＳ１０の係合凹部５１とこれに係合連結されるプラグＰ１０のロックアーム５２とを兼用し、識別機能を付加するようにしている。ここでは、図６に示すように、正方形状と、長方形状の幅の異なる係合凹部５１、５１Ａとロックアーム５２、５２Ａの２種類と、正方形状の係合凹部５１とロックアーム５２を中心軸に対して水平、右傾斜、左傾斜の３つの角度の異なる３種類の配置を組み合わせて構成してある。
【００７２】
また、第２の識別手段７０は、第１の識別手段６０の内側で連結保持手段５０の中心軸を挟んで１対設けられるとともに、この中心軸に対して点対称に配置され、例えばカップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０との一方側のキー溝と、他方側のキーとで構成される。ここでは、例えば図６に示すように、第２の識別手段７０のキー溝７１と一対のキー７２により、点対称の配置と中心軸に対する水平、左傾斜、右傾斜の３つの角度の異なる３種類の配置(３つの角度だけでは、識別性は有しない)を第１の識別手段と組み合わせて識別するようにしてある。
【００７３】
これら第１の識別手段６０および第２の識別手段７０によって、反転性(１８０度反転させても識別して連結できる機能)を確保しながら第１の識別手段６０および第２の識別手段７０の角度の組み合わせによる９種類の識別と第１の識別手段６０の幅および第２の識別手段７０の角度の組み合わせによる３種類の識別との組み合わせにより合計１２種類の識別ができるようにしてある。
【００７４】
第２の識別手段７０は、例えば図１、２に示すように、ソケットＳ１０にキー溝７１が、プラグＰ１０にキー７２が設けてあり、一方側のソケットＳ１０のキー溝７１は、ソケット本体１２のプラグ接続孔１２の係合凹部５１の内側の中心軸に対する点対称位置である対角位置の２ヶ所に１対形成してある。
一方、識別手段７０の他方側のプラグＰ１０の２つ(１対)のキー７２は、基端部の略円板状のリング部７３を備え、中空部が第１の識別手段６０のロックアーム５２のリング部５５上に載せられてプラグＰ１０に対して中心軸回りに回転自在とされるとともに、リング部７３に形成されたロックアーム５２に対応する２つのガイド孔７４にロックアーム５２が挿通されてこのリング部７３がプラグＰ１０の中心軸方向に往復移動可能となっている。そして、このリング部７３の円板上に２本(１対)のキー７２が垂直に突き出すように１対のキー溝７１に対応して一体に成形してある。
これにより、第２の識別手段７０を構成するキー７２は、ソケットＳ１０のキー溝７１と嵌合連結できるとともに、プラグ本体３１に対して中心軸回りに回転自在となり、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とに中心軸回りの力が加わってもキー溝７１と連結した状態でこれを許容することができ、損傷を防止することができる。
【００７５】
このようなカップラー１０では、点対称位置に配置した連結保持手段５０と兼用の第１の識別手段６０の一方側の係合凹部５１と相手側のロックアーム５２とに対して、その内側に配置した第２の識別手段７０の一方側の２つの点対称位置のキー溝７１と相手側の２つの点対称位置のキー７２の角度を変えることで、完全に１つのソケットＳ１０と１つのプラグＰ１０とだけが反転して挿入連結できる状態を保持しながら、他のものと識別することができる。
【００７６】
したがって、この第２の識別手段７０のキー溝７１およびキー７２は、識別できる種類を確保するため、例えば中心軸に対する点対称位置である対角位置の２ヶ所に形成され、ここでは、点対称状態を保持したまま、図６に示すように、中心軸に対して水平、右傾斜、左傾斜の３つの角度に配置してあり、第１の識別手段６０との組み合せで始めて識別性を発揮するようになっている。そして、例えば既述のように、第１、第２の識別手段の３種類の角度と２種類の幅とで、１２種類の識別が可能となり、反転して挿入連結することはでき、識別操作を一回だけ行うことで、反転操作することなく、識別することができる。
【００７７】
なお、このような識別手段６０、７０での係合凹部５１とロックアーム５２とおよび、キー溝７１およびキー７２のなす角度をさらに多くの点対称位置に変えることおよび係合凹部５１とロックアーム５２の幅を変えることを組み合わせることなどで、反転性を確保したまま、より多くの識別が可能となる。
【００７８】
このようにカップラーの識別手段を連結の中心軸を挟む外側の第１の識別手段６０と、その内側の第２の識別手段７０とで構成する場合でカップラー１０を設ける機器の厚さＴ1が、例えば図７(ａ)に示すように、外側の第１の識別手段６０の１対のロックアーム５２の間隔Ｔ（係合凹部５１の間隔と同一）より厚い場合には問題なく、２つの識別手段６０，７０を機能させて識別することができる。
ところが、カップラー１０を設ける機器の厚さＴ2が、例えば図７(ｂ)，（ｃ）に示すように、外側の第１の識別手段６０の１対のロックアーム５２の間隔Ｔ（係合凹部５１の間隔と同一）より薄い場合には、プラグＰ１０を連結する場合の角度によっては第1の識別手段６０を機能させることができなくなり、同図(ｂ)の場合には、異なるカップラーの連結ができることになるという問題が生じる。
【００７９】
そこで、このような薄型の機器に対しても識別できるようにする必要があり、例えば図７（ｃ）に示すように、第１の識別手段６０が機能しない状態では、第２の識別手段７０だけで識別できるように構成することで対応できる。すなわち、第１の識別手段６０が薄型の機器の幅の間に入る範囲では、第２の識別手段の配置によって識別可能としたり、第２の識別手段の円周方向の幅と径方向の幅などの形状を変えることで識別性を付与することで対応できる。
【００８０】
また、このように識別できるパターンが多くなると、キーやキー溝の配置を外観上見分けることが難しくなるが、たとえば、嵌合連結可能なカップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０とを同一色で色分けしたり、同一色彩模様とすることを、組み合わせることで、一層簡単に識別することができる。
【００８１】
以上のように、この発明のカップラー１０によれば、カップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段６０をカップラー１０の嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段６０の内側に嵌合連結の中心軸を挟んで１対の第２の識別手段７０を設け、この第２の識別手段７０はカップラー１０を設ける機器の最小幅の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置して構成してあるので、第1および第２の識別手段６０，７０の組み合わせで、簡単形状で多くの種類の識別ができるとともに、薄型の機器に対しても第２の識別手段７０をその最小幅Ｔ1，Ｔ2の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置し、外側に第１の識別手段６０を配置することで簡単に対応することができる。
【００８２】
また、この発明のカップラー１０によれば、第１の識別手段６０および第２の識別手段７０を、それぞれカップラー１０の中心軸(嵌合連結の中心軸)に対して点対称に配置して構成したので、第１、第２の識別手段６０，７０のいずれもカップラー１０の中心軸(嵌合連結の中心軸)に対して反転させて連結することができ、これによって識別操作を１８０度反転して確かめる必要がなく、１回の識別操作で簡単に識別することができる。
【００８３】
さらに、この発明のカップラー１０によれば、第１の識別手段６０の一対の間隔Ｔが、カップラー１０を設ける機器の最小幅Ｔ2より広く配置された場合には、第２の識別手段７０のみで識別可能に構成してなるので、非常に薄型の機器の場合で第１の識別手段６０が機能しない場合でも第２の識別手段７０だけで識別することができ、同一仕様のカップラー１０を異なる厚さの機器Ｔ1，Ｔ2、特に非常に薄型の機器Ｔ2に使用されても確実に識別することができる。
【００８４】
この発明のカップラー１０によれば、第１の識別手段６０を、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との間を連結状態に保持する連結保持手段５０と兼用して構成したので、確実に識別できると同時に、カップラーの連結状態を第１の識別手段６０と兼用した連結保持手段５０で保持することができ、内容物などの供給を確実に行うことができる。
【００８５】
この発明のカップラー１０によれば、連結保持手段５０を、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とのいずれか一方にロックアーム５２をカップラー１０の中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアーム５２が係合される係合凹部５１を設けて構成するとともに、ロックアーム５２に対しては第１の識別手段６０を中心軸方向に往復移動可能かつカップラー１０に対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成したので、連結保持手段５０のロックアーム５２をカップラー１０の中心軸回りに回転自在とすることで、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に回転力が加わってもこれを許容することができる。
【００８６】
この発明のカップラー１０によれば、連結保持手段５０および第１の識別手段６０を、ロックアーム５２に連結方向に交差した突起５５もしくは溝を設ける一方，係合凹部５１に突起５５もしくは溝と係合する庇５３もしくは突起を設けて構成したので、ロックアーム５２の突起５５と係合凹部５１の庇５３、あるいはロックアームの溝と係合凹部の突起とで、確実に連結状態を保持できるとともに、これらの係合時または開放時の乗越えによってクリック感（乗越えにより生じる音や振動など）が生じ、確実に係合あるいは、開放されたことを知ることができる。
【００８７】
さらに、このカップラー１０では、回転力が加わる場合にこれをキー７２が設けられたリング部７３をプラグ本体３１に対して回転自在として回転を逃がすだけでなく、自動的に連結保持状態を開放できるようにカム機構８０が設けてある。
【００８８】
このカム機構８０は、図５に示すように、キー７２が設けられたリング部７３の背面に、中心軸回りに等間隔（９０度ごと）にカム８１が４個形成され、円周方向両端部が傾斜面とされ、中央部が曲面に形成された端面カムで構成してある。この端面カム８１は、連結保持手段５０によりソケットＳ１０の係合凹部５１がプラグＰ１０のロックアーム５２に係合されて連結保持された状態から係合を開放できるだけのリフト量を確保できる高さのカムとしてある。
一方、プラグＰ１０のプラグ本体３１の中間部３１ｂの上端面の中心軸回りに、このカム８１に追従して回転方向の運動を軸方向の運動に変えるカムフォロア８２が４箇所上方に突き出して形成され、円周方向両端部の傾斜面と中央部の曲面とで構成してある。
【００８９】
したがって、ソケットＳ１０の係合凹部５１とプラグＰ１０のロックアーム５２とが係合された連結保持状態およびソケットＳ１０のキー溝７１とプラグＰ１０のキー７２とが係合された係合状態でプラグＰ１０とソケットＳ１０との間に、その中心軸回りの回転力が相対的に加わると、微少な回転力では、ロックアーム５２のリング部５５およびキー７２のリング部７３がそれぞれプラグ本体３１に対して回転自在としてあるので、カム機構８０の遊びの範囲でこれを許容することができるものの、より大きな回転力が加わると、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との相対回転で、カム機構８０のカム８１が回転されることになる。
【００９０】
これにより、カム８１と接しているカムフォロア８２を介してキー７２が形成されたリング部７３がガイド孔７４によってロックアーム５２にガイドされて軸方向にリフトされ、ロックアーム５２のリング部５５が相対的にソケットＳ１０から引き離されるようになって、ソケットＳ１０の係合凹部５１とプラグＰ１０のロックアーム５２との連結保持状態およびソケットＳ１０のキー溝７１とプラグＰ１０のキー７２との係合状態が開放される。
【００９１】
したがって、このカム機構８０により、回転方向の力が加わる場合にロックアーム５２のリング部５５およびキー７２のリング部７３の回転で損傷を防止するのに加え、軸方向の力を生じさせて自動的に連結保持状態を開放することができる。
【００９２】
これにより、カップラー１０を破損したり、本体部分の機器を破損することなく通常の使用範囲を超えた過剰な回転力がかかっても安全かつ自動的にプラグＰ１０をソケットＳ１０から取り外すことができる。
また、このカム機構８０を利用することで、ソケットＳ１０からプラグＰ１０を取り外す場合にも、中心軸回りの回転力を加えるようにひねることで、簡単に引き離す力を発生させて取り外すことができる。
【００９３】
このようなカップラー１０によれば、プラグＰ１０に連結保持手段５０および第１の識別手段６０のロックアーム５２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けるとともに、第２の識別手段７０のキー７２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けて構成したので、プラグＰ１０の片側だけにプラグ本体３１から突き出す部材を配置することができると同時に、プラグＰ１０とソケットＳ１０との間に加わる回転力に対して連結保持状態を開放することができる。
また、このカップラー１０のプラグＰ１０では、組立の際にもロックアーム５２が形成されたリング部５３にキー７２が形成されたリング部７３を被せるようにして予め組み立てた後、プラグ本体３１に装着することで、簡単に組み立てることができる。
さらに、このプラグＰ１０では、プラグ本体３１の突出連結部３２の両側に、ロックアーム５２が突き出すように配置してあるので、ロックアーム５２によってプラグＰ１０を誤って落下した場合などに突出連結部３２を保護することができ、特に、突出連結部を細径とした場合の損傷を防止することができる。
【００９４】
なお、このカップラー１０では、プラグＰ１０の突出連結部の中間部上端面にカムフォロアを一体に設け、カムをキーのリング部に設けるようにしたが、カムとカムフォロアとを入れ替えて設けるようにしても良い。
また、このカップラー１０では、プラグＰ１０に連結保持手段５０および第１の識別手段６０のロックアーム５２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けるとともに、第２の識別手段７０のキー７２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けてプラグＰ１０の片側だけに突き出す部材を配置するようにしたが、ソケットＳ１０側だけにロックアームおよびキーを設けて構成するようにしても良く、連結保持および識別性を付与すると同時に、プラグＰ１０とソケットＳ１０との間に加わる回転力に対して連結保持状態を開放することができる。
【００９５】
また、これらのカップラーの用途としてメタノール燃料電池のメタノールの容器と本体との連結の場合を例に説明したが、これに限らず他の用途でも良く、特に多種類を識別する必要がある場合に好適である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ カップラー
Ｓ１０ ソケット
Ｐ１０ プラグ
１１ ソケット本体（カップラー本体）
１２ プラグ接続孔
１３ 弁ホルダ
１３ａ 連通孔
１４ ホルダシール部
１５ 流路
１６ バルブ本体
１６ａ 弁本体
１６ｂ シール部
１７ 弁シール部
１８ 圧縮コイルばね（付勢手段）
１９ 装着穴（操作部材用）
１９ａ 段付リブ
２０ ソケット側操作部材
２０ａ 先端部
２１ 接続部シール部
２１ａ 先端側壁部
２１ｂ 凹部
２２ ３箇所兼用シール部材
２２ａ 内円筒部（接続部シール部材）
２２ｂ 略円板部（弁シール部材）
２２ｃ 外円筒部（ホルダシール部材）
３１ プラグ本体
３１ａ 先端部
３１ｂ 中間小径部
３１ｃ 中間大径部
３１ｄ 基端部
３２ 突出連結部
３２ａ シール凹部
３２ｂ 装着穴
３３ バルブシート
３４ ホルダシール部
３５ バルブ本体
３５ａ バルブヘッド
３５ｂ バルブステム
３５ｃ ガイド部
３５ｅ 流路溝
３５ｆ Ｏリング装着部
３６ 弁シール部
３７ Ｏリング（弁シール部材）
３８ バルブホルダ
３８ａ 流路孔
３９ 圧縮コイルばね
４０ Ｏリング（ホルダシール部材）
４１ プラグ側操作部材
５０ 連結保持手段
５１ 係合凹部
５２ ロックアーム
５３ 庇部
５４ 突起部
５５ リング部
６０ 第１の識別手段
７０ 第２の識別手段
７１ キー溝
７２ キー
７３ リング部
７４ ガイド孔
８０ カム機構
８１ カム
８２ カムフォロア
Ｎ ノズル
Ｔ 第1の識別手段の1対の間隔
Ｔ1、Ｔ2 機器の最小厚さ
【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本体側の容器などに移す場合や容器ごと交換する場合に様々な内容物のうち1種類だけを識別して連結することができるようにするもので、特に液体を燃料とする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。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１７２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液体を燃料とする燃料電池には、様々な種類の燃料が提案されており、例えばメタノールを燃料とする場合でも、燃料電池の使用により必要とされるメタノールの濃度の違いがあり、非常に多くの燃料種となる。
このような多種類の燃料を移送する際に使用するカップラーを1種類のカップラーで供給しようとする場合、確実に燃料電池本体が要求する燃料のみが連結できる識別手段が必要となる。
また、燃料電池を使用する機器の多様化により非常に薄い機器にも対応できるものが求められている。
【００１１】
この発明は、上記従来技術の課題および要望に鑑みてなされたもので、様々な内容物のうち1種類だけを識別して連結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り、これに加えて、非常に薄い機器に対しても確実に識別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】
【００１２】
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、これらソケットとプラグとの間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段を当該カップラーの嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段の内側に前記嵌合連結の中心軸を挟んで一対の第２の識別手段を設け、この第２の識別手段はカップラーを設ける機器の最小幅の内接円内に配置して構成してなることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項２記載のカップラーは、請求項１記載の構成に加え、前記第１の識別手段および前記第２の識別手段を，それぞれ前記カップラーの中心軸に対して点対称に配置して構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項３記載のカップラーは、請求項１または２記載の構成に加え、前記第１の識別手段の一対の間隔が、前記カップラーを設ける機器の最小幅より広く配置された場合には、前記第２の識別手段のみで識別可能に構成してなることを特徴とするものである。
【００１５】
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、前記第１の識別手段を、前記ソケットと前記プラグとの間を連結状態に保持する連結保持手段と兼用して構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の請求項５記載のカップラーは、請求項４記載の構成に加え、前記連結保持手段を、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方にロックアームを前記カップラーの中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアームが係合される係合凹部を設けて構成するとともに、当該ロックアームに対しては前記第１の識別手段を前記中心軸方向に往復移動可能かつ前記カップラーに対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成してなることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の請求項６記載のカップラーは、請求項５記載の構成に加え、前記ロックアームに往復移動可能かつ前記カップラーの中心軸回りに回転可能な部材と当該カップラーとのいずれかに、カムとカムフォロアとで構成された前記連結保持手段の分離手段を設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明の請求項７記載のカップラーは、請求項５または６記載の構成に加え、前記連結保持手段および前記第１の識別手段を、前記ロックアームに連結方向に交差した突起もしくは溝を設ける一方，前記係合凹部に突起もしくは溝と係合する庇もしくは突起を設けて構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の請求項１記載のカップラーによれば、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、これらソケットとプラグとの間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段を当該カップラーの嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段の内側に前記嵌合連結の中心軸を挟んで一対の第２の識別手段を設け、この第２の識別手段はカップラーを設ける機器の最小幅の内接円内に配置して構成してあるので、第1および第２の識別手段の組み合わせで、簡単形状で多くの種類の識別ができるとともに、薄型の機器に対しても第２の識別手段をその最小幅の内接円内に配置し、外側に第１の識別手段を配置することで簡単に対応することができる。
【００２０】
この発明の請求項２記載のカップラーによれば、前記第１の識別手段および前記第２の識別手段を、それぞれ前記カップラーの中心軸に対して点対称に配置して構成したので、第１、第２の識別手段のいずれもカップラーの中心軸に対して反転させて連結することができ、これによって識別操作を反転して確かめる必要がなく、１回の識別操作で簡単に識別することができる。
【００２１】
この発明の請求項３記載のカップラーによれば、前記第１の識別手段の一対の間隔が、前記カップラーを設ける機器の最小幅より広く配置された場合には、前記第２の識別手段のみで識別可能に構成してなるので、非常に薄型の機器の場合で第１の識別手段が機能しない場合でも第２の識別手段だけで識別することができ、同一仕様のカップラーを異なる厚さの機器、特に非常に薄型の機器に使用されても確実に識別することができる。
【００２２】
この発明の請求項４記載のカップラーによれば、前記第１の識別手段を、前記ソケットと前記プラグとの間を連結状態に保持する連結保持手段と兼用して構成したので、確実に識別できると同時に、カップラーの連結状態を第１の識別手段と兼用した連結保持手段で保持することができ、内容物などの供給を確実に行うことができる。
【００２３】
この発明の請求項５記載のカップラーによれば、前記連結保持手段を、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方にロックアームを前記カップラーの中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアームが係合される係合凹部を設けて構成するとともに、当該ロックアームに対しては前記第１の識別手段を前記中心軸方向に往復移動可能かつ前記カップラーに対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成したので、連結保持手段のロックアームをカップラーの中心軸回りに回転自在とすることで、ソケットとプラグとの間に回転力が加わってもこれを許容することができる。
【００２４】
この発明の請求項６記載のカップラーによれば、前記ロックアームに往復移動可能かつ前記カップラーの中心軸回りに回転可能な部材と当該カップラーとのいずれかにカムとカムフォロアとで構成された前記連結保持手段の分離手段を設けたので、ソケットとプラグとの間に過剰な回転力が加わると、分離手段のカムとカムフォロアニよって中心軸方向の分離力を発生させることができ、破損を防止して連結保持状態を開放することができる。
【００２５】
この発明の請求項７記載のカップラーによれば、前記連結保持手段および前記第１の識別手段を、前記ロックアームに連結方向に交差した突起もしくは溝を設ける一方，前記係合凹部に突起もしくは溝と係合する庇もしくは突起を設けて構成したので、ロックアームの突起と係合凹部の庇、あるいはロックアームの溝と係合凹部の突起とで、確実に連結状態を保持できるとともに、これらの係合時または開放時の乗越えによってクリック感（乗越えにより生じる音や振動など）が生じ、確実に係合あるいは、開放されたことを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するソケットとプラグを分離した状態の縦断面図である。
【図２】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するソケットとプラグを接続した状態の縦断面図である。
【図３】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するプラグの外観斜視図である。
【図４】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するプラグの先端部分の分解斜視図および組立状態の外観斜視図である。
【図５】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーを構成するプラグの先端部分のカム機構部分の分解斜視図である。
【図６】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーにおける第１および第２の識別手段によるソケット側の識別性の説明図である。
【図７】この発明のカップラーを燃料電池に適用した一実施の形態にかかるカップラーにおける第１および第２の識別手段による機器の厚さによる識別性の説明図である。
【図８】従来の連結装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づき詳細に説明する。
まず、この発明のカップラーの実施の形態を説明する前にカップラーの全体構成について、燃料電池用として燃料電池本体と燃料補充用のカートリッジ本体との間に設ける場合を例に説明する。
この燃料電池用カップラー（以下、単にカップラーとする。）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本体側の容器本体である燃料タンクにソケットＳ１０が設けられ、メタノール容器としてのカートリッジ本体側の容器本体であるボトルにプラグＰ１０が設けられ、互いを連通させて燃料電池本体側にカートリッジ本体から燃料を補充したり、カートリッジごと交換するのに用いられる。すなわち、この発明のカップラーでは、容器本体は、電池本体側のタンクとカートリッジ側のボトルの両方を含むものである。
【００２８】
このソケットＳ１０は、主要部は、金属材料で構成されるが、その多くが液体燃料に晒されることになるため、耐腐食性などに優れた材料で構成することが好ましく、例えば不導態化処理や金コーティングなどを施して使用することが好ましい。非金属材料部材には、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）などが用いられるほか、耐メタノール性を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのスーパーエンジニアプラスチックや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの汎用エンジニアプラスチックが好適に用いられる。さらに、ゴムとして、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＴ、ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）が好適に用いられる。
【００２９】
以下の説明では、図面上での上下を基準に説明するが、実際の嵌合連結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。
このカップラー１０のソケットＳ１０では、燃料電池本体に設けられる容器本体の表面などに露出して取り付けられるカップラー本体を構成するソケット本体１１を備えており、ソケットＳ１０と対をなすプラグＰ１０が挿入連結されるプラグ接続孔１２が表面に開口して形成してある。このプラグ接続孔１２は、内径が表面側ほど大径な大径部と中径部と小径部との３段の円筒部で構成してある。
このソケット本体１１の中径部の外側の段差部に略底付き円筒状の弁ホルダ１３が連結され、ソケット本体１１の小径部の外周と弁ホルダ１３の内周とがホルダシール部１４とされ、シール状態にできるようにしてあり、弁ホルダ１３の底部には、容器本体内と連通する連通孔１３ａが形成してある。この弁ホルダ１３の連通孔１３ａと接続部シール部２１先端孔とがソケットＳ１０での流路１５とされ、容器本体の内外間を連通できるようになっている。
【００３０】
この弁ホルダ１３内には、流路１５を開閉するソケット側の弁体を構成するバルブ本体１６が摺動自在に装着され、略円柱状の弁本体１６ａと下端の大径円錐状のシール部１６ｂとを備え、このシール部１６ｂの円錐面が弁シール部１７とされるとともに、シール部１６ｂの外周面が弁ホルダ１３の内周に沿うガイド部とされ、流路１５の開閉が行われる。
【００３１】
なお、バルブ本体１６のシール部１６ｂは円錐面とする場合に限らず、平面で構成するようにしても良い。
【００３２】
さらに、このバルブ本体１６を閉じる方向に付勢する付勢手段として圧縮コイルばね１８が弁ホルダ１３の底部とバルブ本体１６の大径円錐状のシール部１６ｂの上側との間に装着してある。
この圧縮コイルばね１８によって開閉されるバルブ本体１６によって、弁ホルダ１３の底部に形成した連通孔１３ａとプラグ接続孔１２との間の流路１５が、連通孔１３ａから弁本体１６ａの外周と弁ホルダ１３の内周、開閉されるバルブ本体１６のシール部１６ｂの弁シール部１７を経て接続シール部２１先端孔に至るように形成される。
【００３３】
また、バルブ本体１６には、大径円錐状のシール部１６ｂの中心部に操作部材用の装着穴１９が形成され、この装着穴１９の底部に段付きリブ１９ａが形成してあり、装着穴１９より小径の中空パイプ状のソケット側操作部材２０が段付きリブに当接されてソケット本体１１のプラグ接続孔１２内に先端部２０ａが位置するように装着してある。このソケット側操作部材２０の先端部２０ａは、後述するプラグＰ１０の先端部との間で接続部シール部２１が構成され、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とを接続する場合のシール状態を確保する。
【００３４】
なお、この接続部シール部２１のシール部材は、ソケットＳ１０側あるいはプラグＰ１０側の両方、あるいはいずれかに設ければ良く、ここでは、ソケットＳ１０側に設けるようにしてある。
【００３５】
なお、ソケット側操作部材２０の先端部２０ａは、図示例では、フレア加工を施してあり、接続部シール部材を膨らませて外周面でシールするようにしてあるが、フランジを形成して接続部シール部材を膨らませてシールするようにしたり、単に直管状として先端面や外周面でシールするようにしても良い。先端面でシールする場合には、接続部シール部材２１がバルブ本体１６の移動に伴って摺動したり、摩擦が生じることが無く、外周面でシールする場合には、接続部シール部材２１の摺動が生じることになる。
【００３６】
このように構成したソケットＳ１０では、ホルダシール部１４、弁シール部１７、接続部シール部２１の３箇所のシール部が設けられ、通常、それぞれに弾性シール材が取り付けられるが、ここでは、３箇所のシール部をシールするシール部材が１つで兼用され、３箇所兼用シール部材２２が装着される。この３箇所兼用シール部材２２は、中心部の内円筒部２２ａの上端部に外側に突き出すフランジ状の略円板部２２ｂを備え、略円板部２２ｂの外周端に内円筒部２２ａと同心状に外円筒部２２ｃが一体とされた縦半分の断面形状が略Ｊ字状としてある。
【００３７】
この３箇所兼用シール部材２２の内円筒部２２ａの内側にソケット側操作部材２０の先端部２０ａが取り付けられ、下端部外周が接続部シール部２１をシールする接続部シール部材（２２ａ）となるとともに、ソケット側操作部材２０を保持する機能をなしている。
また、３箇所兼用シール部材２２のフランジ状の略円板部２２ｂが弁シール部１７に配置されて弁シール部材（２２ｂ）となり、バルブ本体１６がソケット側操作部材２０で開弁方向に移動することにより略円板部２２ｂが弾性変形して弁シール部１６ａとの間に隙間が形成されることで開弁状態となり、弁シール部１６ａと密着することで閉弁状態となる。
【００３８】
さらに、３箇所兼用シール部材２２の外円筒部２２ｃがホルダシール部１４に配置され、ソケット本体１１の小径部の外周と弁ホルダ１３の内周との連結部分に挟むように取り付けられてシール状態とされるホルダシール部材（２２ｃ）となるとともに、これによって３箇所兼用シール部材２２の一端が固定されることになる。
【００３９】
なお、３箇所兼用シール部材２２は、ホルダシール部材となる外円筒部２２ｃの成形を省略して弁シール部材とする略円板部２２ｂの先端縁部を、ホルダシール部１４をシールするホルダシール部材とするようにしても良く、必ずしも予め成形しておかなくても良い。
また、ソケット側操作部材２０を直管状として３箇所兼用シール部材２２を利用して支持せずに独立した構造としても良い。
【００４０】
この３箇所兼用シール部材２２を用いることで、３箇所のシール部材の取り付けが１回で済み、ソケット側操作部材２０の先端部２０ａに被せるように接続部シール部材となる内円筒部２２ａ部分を取り付けた後、バルブ本体１６の操作部材用の装着穴１９にソケット側操作部材２０を差し込むようにし、このバルブ本体１６の外側に圧縮コイルばね１８を配置して弁ホルダ１３を取り付けてホルダシール部材となる外円筒部２２ｃをソケット本体１１との間に挟むようにすることで、弁シール部材となる略縁板部２２ｂも同時にセット状態で取り付けることができる。特に、カップラー１０を小径・小型化する場合には、Ｏリング等でシール部材を構成するとその直径が数ｍｍ程度となることもあり、組み込みが大変となるが、この３箇所兼用シール部材２２により簡単かつ取付工程を削減することができ、一層有効となる。
【００４１】
なお、３箇所兼用シール部材２２に替え、内円筒部２２ａによる接続部シール部２１をシールする接続部シール部材と、略円板部２２ｂによるバルブ本体１６のシール部１６ｂに接触することでシールする弁シール部１７の弁シール部材との２箇所のシール部材を一体とした２箇所兼用シール部材とすることもでき、ホルダシール部材を別体として取り付けるようにしても良く、組み込み箇所が１箇所増えるものの、簡単に組み込みができる。また，３箇所それぞれに、Ｏリングなどの独立したシール部材を装着するようにすることもできる。
【００４２】
また、弁シール部１７をシールする３箇所兼用シール部材２２や２箇所兼用シール部材の略円板部２２ｂは、バルブ本体１６の移動により開閉される形状であれば良く、ソケット側操作部材２０と共に移動しながら大きく弾性変形して開閉されるものであったり、ソケット側操作部材と独立した構造のものなどほとんど弾性変形せずに開閉されるもののいずれであっても良い。
【００４３】
このように構成したソケットＳ１０では、バルブ本体１６の装着穴１９に装着されたソケット側操作部材２０がプラグＰ１０との連結にともなって押圧操作されることで、接続部シール部２１のシールがなされた後、自動的に弁体を構成するバルブ本体１６が開弁されたり、プラグＰ１０の取り外しにより閉弁されることになる。
【００４４】
次に、このようなソケットＳ１０に嵌合連結されるカップラー１０のプラグＰ１０は、操作部材やばね等の一部を除き主要部は、非金属材料、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）などが用いられるほか、耐メタノール性を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのスーパーエンジニアプラスチックや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの汎用エンジニアプラスチックが好適に用いられる。さらに、ゴムとして、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＴ、ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）が好適に用いられる。また、金属材料の部品は、液体燃料に晒されることになるため、耐腐食性などに優れた材料で構成することが好ましく、例えば不導態化処理や金コーティングなどを施して使用することが好ましい。
【００４５】
このプラグＰ１０は、図１に示すように、燃料電池の燃料であるメタノールがいれられる容器本体を構成する容器のノズルＮの先端部外周に装着され、容器にねじ込まれるカップラー本体を構成する略４段円筒状のプラグ本体３１を備えており、先端部（上端部）３１ａが最小径で、中間小径部３１ｂおよび中間大径部３１ｃに続く基端部（下端部）３１ｄが最大径となっている。
【００４６】
このプラグ側でのカップラー本体を構成するプラグ本体３１には、先端部に突き出してソケットＳ１０のプラグ接続孔１２内に装着される最小径の略円筒状の突出連結部３２が形成してあり、この突出連結部３２の先端にソケットＳ１０のソケット側操作部材２０の先端部２０ａに装着された３箇所兼用シール部材２２の内円筒部（接続部シ−ル部材）２２ａの外周面と接触してシールするシール凹部３２ａが形成されるとともに、中心部にプラグ側操作部材用の装着孔３２ｂが形成してある。
【００４７】
このシール凹部３２ａは、先端開口部側が大径で基端底部側が小径のテーパ状凹部とされ、このテーパ面によってソケットＳ１０の３箇所兼用シール部材２２の挿入をガイドするとともに内周部で確実にシールすることができるようにしてある。また、このシール凹部３２ａがプラグＰ１０の先端面をへこませるように設けてあるので、プラグＰ１０をソケットｓ１０から取り外した際に、例え付着残留する液体燃料があってもこのシール凹部３２ａに収容することができ、これにより、付着残留する液体燃料に接触することを防止するようにしてある。
【００４８】
なお、このシール凹部３２ａは、テーパ状凹部とするほか、円筒状凹部として内周面でシールするのに替え、底面でシールするようにしたり、他の凹部形状としてシールおよび付着液体の収容空間としても良い。
【００４９】
このプラグ本体３１の中間大径部３１ｃの内周側の中間小径部３１ｂの端面が平坦面で構成されたバルブシート３３としてある。
そして、プラグ本体３１の中間大径部３１ｃの端面と基端部（下端部）３１ｄの最大径の円筒部の内周がホルダシール部３４とされ、容器のノズルＮがホルダシール部材４０となるＯリングを介して挿入されるようになっており、容器のノズルにねじ込まれてプラグ本体３１が容器に取り付けられる。
【００５０】
このプラグ本体３１の内側には、プラグ側の弁体を構成するバルブ本体３５が装着され、中間部の略大径円板部がバルブヘッド３５ａとされ、このバルブヘッド３５ａに先端中心部（上端中心部）に突き出す細径で先端面を横断する流路溝３５ｅが形成されたバルブステム３５ｂと、基端中心部（下端中心部）に突き出す太径のガイド部３５ｃとが一体に形成してあり、先端中心部（上端中心部）に突き出すバルブステム３５ｂの流路溝３５ｅに当てて設けられるプラグ側操作部材４１が突出連結部３２内に位置し、バルブ本体３５と一体に往復移動するようになっている。
【００５１】
このプラグ側操作部材４１は、金属製の細径のパイプで構成され、基端部（下端部）がフレア加工されて、バルブステム３５ｂの流路溝３５ｅに当てられ、プラグ本体３１の最小径の上端部の下面で押えられており、バイプ内と両側面および先端面が開口する流路溝３５ｅを介して連通して流路が構成されるようになっている。これにより、細径のパイプの側面に孔や軸方向の溝などを加工することなく、パイプ内とパイプ外とを連通する流路を形成することができる。
【００５２】
そして、このバルブ本体３５のバルブヘッド３５ａの先端部（上端部）に、バルブシート３３と対向してＯリング装着部３５ｆが設けられ、弁シール部３６の弁シール部材を構成するＯリング３７が装着してある。
【００５３】
このバルブ本体３５の往復動をガイドするため、ガイド部３５ｃの外側を囲むように底付きの略円筒状のバルブホルダ３８が設けられ、中間のフランジ部がプラグ本体３１の中間大径部３１ｃの下方の端面に当てられるとともに、フランジ部の下面にホルダシール部材としてのＯリング４０が当てられてノズルＮの外周のねじ部にねじ込むプラグ本体３１で挟まれて取り付けられている。
【００５４】
また、バルブ本体３５のガイド部３５ｃの外周に圧縮コイルばね３９が装着され、上端がバルブヘッド３５ａに当てられ、下端がバルブホルダ３８の中間突出部で押えられている。
【００５５】
これにより、バルブ本体３５は常時上方に付勢され、バルブヘッド３５ａのＯリング保持部３５ｆに取り付けたＯリング３７をバルブシート３３に押し当ててシールすることで、閉弁状態にしたり、圧縮コイルばね３９に抗して離間させることで、開弁状態にできるようになっている。
【００５６】
なお、圧縮コイルばね３９の下端が支持されるバルブホルダ３８がプラグ本体３１に弾性体などを介在することなく取り付けてあるので、弾性体の介在による付勢力の変化がなく、常に一定に保つことができ、安定した状態で開弁や閉弁することができる。
【００５７】
さらに、バルブホルダ３８の下端部側壁には、流路孔３８ａが形成され、容器内と連通するようになっている。
【００５８】
このように構成したプラグＰ１０では、バルブ本体３５のバルブステム３５ｂをソケットＳ１０との連結にともなってプラグ側操作部材４１を介して押圧操作することで、自動的に弁体であるバルブ本体３５が開弁されたり、連結を解除することで閉弁されることになる。
【００５９】
このようなカップラー１０でのソケットＳ１０とプラグＰ１０との連結接続は、３箇所シール部材２２の接続部シール部２１のシール材２２ａが接触して接続部のシールがなされた後、接続部シール部２１のシールが保持された状態でソケット側操作部材２０が操作されて圧縮コイルばね１８の強さの設定で先にソケットＳ１０のバルブ本体１６が開いた後、さらに押されることでプラグP１０のバルブ本体３５が移動されて開弁状態となり、カップラー１０を構成するソケットＳ１０およびプラグＰ１０の連結接続が完了する。
【００６０】
さらに、このカップラー１０では、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との連結状態を保持するため連結保持手段５０が設けてあり、例えば連結保持手段５０の一方側を係合凹部５１などとし、この係合凹部５１に係合される相手側をロックアーム５２などとして構成し、互いを乗越えるように押込む１アクションで係合させて連結保持し、引き出すようにする１アクションで開放できるようにし、安定した連結状態で燃料などの供給ができるようにしてある。
【００６１】
このカップラー１０のソケットＳ１０では、燃料電池の本体の装着孔に取り付けたソケット本体１１の先端部外側の燃料電池の本体に連結保持手段５０の一方側となる係合凹部５１が設けられ、図１に示すように、２つの係合凹部５１が、例えば矩形に形成されてプラグ接続孔１２の中心軸を挟んで対向し、中心軸に対して点対称に設けてある。これら２つの点対称位置の係合凹部５１の内側面には、中心軸側に突き出すように庇部５３が開口表面から途中まで形成してあり、相手側となる後述するプラグＰ１０側のロックアーム５２の突起部５４とで確実に係合がなされるようにしてある。
【００６２】
このようなカップラー１０の中心軸に対して点対称位置のプラグ接続孔１２の外側の２箇所に係合凹部５１を形成し、その内側に庇部５３を形成することで、厚さと直交する方向に沿って２つの係合凹部５１が配置され、設置スペースを極力小さくすることができ、厚さの薄い装置などにも簡単に連結保持手段５０を設置することができる。
【００６３】
一方、このカップラー１０のプラグＰ１０では、図１に示すように、プラグ本体３１の先端部に、ソケットＳ１０との連結状態を保持する連結保持手段５０の相手側として、ソケットＳ１０の２つの係合凹部５１に対応して２本のロックアーム５２が上方に突き出して対向して配置され、プラグＰ１０の中心軸に点対象とされるとともに、中心軸回りに回転自在に設けてある。
【００６４】
これら２本のロックアーム５２は、基端部の略円板状のリング部５５を備え、中空部をプラグ本体３１の中間小径部３１ｂおよび中間大径部３１ｃに被せるようにして中心軸回りに回転自在とされ、このリング部５５の円板上に２本のロックアーム５２が垂直に突き出すように一体に成形してある。そして、各ロックアーム５２の先端部外側に係合凹部５１の庇部５３に係止される突起部５４が形成してあり、庇部５３を乗り越えるようにして係合連結・開放離脱が行われる。
【００６５】
このように構成したカップラー１０では、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とを連結保持する場合には、ソケットＳ１０のプラグ接続孔１２にプラグＰ１０の突出連結部３２を挿入するとともに、ソケット本体１１に設けた連結保持手段５０の係合凹部５１に対向させてプラグ本体３１に設けたロックアーム５２を押し込むようにする。
すると、ソケットＳ１０とプラグＰ１０の連結操作にともなって連結保持手段５０では、係合凹部５１の庇部５３とロックアーム５２の突起部５４との接触で、ロックアーム５２が内側に押し戻されるように弾性変形し、さらにプラグＰ１０を押し込むことで、係合凹部５１とロックアーム５２の突起部５４が互いを乗越えながら係合状態となり、連結状態が保持される。
【００６６】
そして、この連結状態では、プラグ本体３１に対してロックアーム５２がそのリング部５５を介して中心軸回りに回転自在としてあるので、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に中心軸回りの力が加わってもロックアーム５２の回転で許容することができ、カップラー１０の損傷を防止することができる。
【００６７】
一方、連結保持状態を開放する場合には、ソケットＳ１０からプラグＰ１０を引き抜くようにすると、係合凹部５１の庇部５３とロックアーム５２の突起部５５とによって、ロックアーム５２を内側に押し戻すように弾性変形させることができ、さらに引き抜くようにして互いを乗り越えさせて、連結保持状態を開放し離脱することができる。
【００６８】
このようなカップラー１０によれば、押し込み・引き抜き操作だけでソケットＳ１０とプラグＰ１０とを連結したり、連結を解除することができ、１アクションで簡単に操作することができる。これにより、設置スペースを小さくすることができ、例えば挿脱と回動とを組み合わせて連結保持状態とする機構(ツイストロック機構)に比べ、回動のためのスペースを確保する必要がなく、一層省スペースとなる。
【００６９】
さらに、このカップラー１０では、係合凹部５１の庇部５３とロックアーム５２の突起部５４が乗越えるようにして連結保持状態としたり、連結状態を開放するようにしたので、特に連結操作の際、乗越えた後に係合状態となることで、クリック感(音と振動により伝わる感覚)が生じ、確実に係合状態になったことを知ることができる。
【００７０】
次に、この発明のカップラーの一実施の形態に係る識別手段について説明する。
この識別手段は、例えばメタノール燃料電池で使用すべき燃料であるメタノールの濃度の異なるプラグＰ１０を連結できないようにするためのものであり、この実施の形態では、２つの識別手段をカップラーの中心軸に点対称に設けることで、反転した状態での連結は可能とし、反転することなく一回の連結操作で識別できるようにしてあり、第１の識別手段６０をすでに説明した連結保持手段５０と兼用し、これとは独立した第２の識別手段７０とで構成してある。
なお、第１の識別手段６０を連結保持手段５０と兼用することなく、単独の構成とし、連結保持手段５０を省略し連結保持機能のないものとしても良いものである。
【００７１】
第１の識別手段６０は、カップラーの中心軸を挟んで１対設けるとともに、この中心軸に対して点対称に配置してあるソケットＳ１０の係合凹部５１とこれに係合連結されるプラグＰ１０のロックアーム５２とを兼用し、識別機能を付加するようにしている。ここでは、図６に示すように、正方形状と、長方形状の幅の異なる係合凹部５１、５１Ａとロックアーム５２、５２Ａの２種類と、正方形状の係合凹部５１とロックアーム５２を中心軸に対して水平、右傾斜、左傾斜の３つの角度の異なる３種類の配置を組み合わせて構成してある。
【００７２】
また、第２の識別手段７０は、第１の識別手段６０の内側で連結保持手段５０の中心軸を挟んで１対設けられるとともに、この中心軸に対して点対称に配置され、例えばカップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０との一方側のキー溝と、他方側のキーとで構成される。ここでは、例えば図６に示すように、第２の識別手段７０のキー溝７１と一対のキー７２により、点対称の配置と中心軸に対する水平、左傾斜、右傾斜の３つの角度の異なる３種類の配置(３つの角度だけでは、識別性は有しない)を第１の識別手段と組み合わせて識別するようにしてある。
【００７３】
これら第１の識別手段６０および第２の識別手段７０によって、反転性(１８０度反転させても識別して連結できる機能)を確保しながら第１の識別手段６０および第２の識別手段７０の角度の組み合わせによる９種類の識別と第１の識別手段６０の幅および第２の識別手段７０の角度の組み合わせによる３種類の識別との組み合わせにより合計１２種類の識別ができるようにしてある。
【００７４】
第２の識別手段７０は、例えば図１、２に示すように、ソケットＳ１０にキー溝７１が、プラグＰ１０にキー７２が設けてあり、一方側のソケットＳ１０のキー溝７１は、ソケット本体１２のプラグ接続孔１２の係合凹部５１の内側の中心軸に対する点対称位置である対角位置の２ヶ所に１対形成してある。
一方、識別手段７０の他方側のプラグＰ１０の２つ(１対)のキー７２は、基端部の略円板状のリング部７３を備え、中空部が第１の識別手段６０のロックアーム５２のリング部５５上に載せられてプラグＰ１０に対して中心軸回りに回転自在とされるとともに、リング部７３に形成されたロックアーム５２に対応する２つのガイド孔７４にロックアーム５２が挿通されてこのリング部７３がプラグＰ１０の中心軸方向に往復移動可能となっている。そして、このリング部７３の円板上に２本(１対)のキー７２が垂直に突き出すように１対のキー溝７１に対応して一体に成形してある。
これにより、第２の識別手段７０を構成するキー７２は、ソケットＳ１０のキー溝７１と嵌合連結できるとともに、プラグ本体３１に対して中心軸回りに回転自在となり、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とに中心軸回りの力が加わってもキー溝７１と連結した状態でこれを許容することができ、損傷を防止することができる。
【００７５】
このようなカップラー１０では、点対称位置に配置した連結保持手段５０と兼用の第１の識別手段６０の一方側の係合凹部５１と相手側のロックアーム５２とに対して、その内側に配置した第２の識別手段７０の一方側の２つの点対称位置のキー溝７１と相手側の２つの点対称位置のキー７２の角度を変えることで、完全に１つのソケットＳ１０と１つのプラグＰ１０とだけが反転して挿入連結できる状態を保持しながら、他のものと識別することができる。
【００７６】
したがって、この第２の識別手段７０のキー溝７１およびキー７２は、識別できる種類を確保するため、例えば中心軸に対する点対称位置である対角位置の２ヶ所に形成され、ここでは、点対称状態を保持したまま、図６に示すように、中心軸に対して水平、右傾斜、左傾斜の３つの角度に配置してあり、第１の識別手段６０との組み合せで始めて識別性を発揮するようになっている。そして、例えば既述のように、第１、第２の識別手段の３種類の角度と２種類の幅とで、１２種類の識別が可能となり、反転して挿入連結することはでき、識別操作を一回だけ行うことで、反転操作することなく、識別することができる。
【００７７】
なお、このような識別手段６０、７０での係合凹部５１とロックアーム５２とおよび、キー溝７１およびキー７２のなす角度をさらに多くの点対称位置に変えることおよび係合凹部５１とロックアーム５２の幅を変えることを組み合わせることなどで、反転性を確保したまま、より多くの識別が可能となる。
【００７８】
このようにカップラーの識別手段を連結の中心軸を挟む外側の第１の識別手段６０と、その内側の第２の識別手段７０とで構成する場合でカップラー１０を設ける機器の厚さＴ1が、例えば図７(ａ)に示すように、外側の第１の識別手段６０の１対のロックアーム５２の間隔Ｔ（係合凹部５１の間隔と同一）より厚い場合には問題なく、２つの識別手段６０，７０を機能させて識別することができる。
ところが、カップラー１０を設ける機器の厚さＴ2が、例えば図７(ｂ)，（ｃ）に示すように、外側の第１の識別手段６０の１対のロックアーム５２の間隔Ｔ（係合凹部５１の間隔と同一）より薄い場合には、プラグＰ１０を連結する場合の角度によっては第1の識別手段６０を機能させることができなくなり、同図(ｂ)の場合には、異なるカップラーの連結ができることになるという問題が生じる。
【００７９】
そこで、このような薄型の機器に対しても識別できるようにする必要があり、例えば図７（ｃ）に示すように、第１の識別手段６０が機能しない状態では、第２の識別手段７０だけで識別できるように構成することで対応できる。すなわち、第１の識別手段６０が薄型の機器の幅の間に入る範囲では、第２の識別手段の配置によって識別可能としたり、第２の識別手段の円周方向の幅と径方向の幅などの形状を変えることで識別性を付与することで対応できる。
【００８０】
また、このように識別できるパターンが多くなると、キーやキー溝の配置を外観上見分けることが難しくなるが、たとえば、嵌合連結可能なカップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０とを同一色で色分けしたり、同一色彩模様とすることを、組み合わせることで、一層簡単に識別することができる。
【００８１】
以上のように、この発明のカップラー１０によれば、カップラー１０のソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段６０をカップラー１０の嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段６０の内側に嵌合連結の中心軸を挟んで１対の第２の識別手段７０を設け、この第２の識別手段７０はカップラー１０を設ける機器の最小幅の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置して構成してあるので、第1および第２の識別手段６０，７０の組み合わせで、簡単形状で多くの種類の識別ができるとともに、薄型の機器に対しても第２の識別手段７０をその最小幅Ｔ1，Ｔ2の内接円内（Ｔ1，Ｔ2を直径とする円内）に配置し、外側に第１の識別手段６０を配置することで簡単に対応することができる。
【００８２】
また、この発明のカップラー１０によれば、第１の識別手段６０および第２の識別手段７０を、それぞれカップラー１０の中心軸(嵌合連結の中心軸)に対して点対称に配置して構成したので、第１、第２の識別手段６０，７０のいずれもカップラー１０の中心軸(嵌合連結の中心軸)に対して反転させて連結することができ、これによって識別操作を１８０度反転して確かめる必要がなく、１回の識別操作で簡単に識別することができる。
【００８３】
さらに、この発明のカップラー１０によれば、第１の識別手段６０の一対の間隔Ｔが、カップラー１０を設ける機器の最小幅Ｔ2より広く配置された場合には、第２の識別手段７０のみで識別可能に構成してなるので、非常に薄型の機器の場合で第１の識別手段６０が機能しない場合でも第２の識別手段７０だけで識別することができ、同一仕様のカップラー１０を異なる厚さの機器Ｔ1，Ｔ2、特に非常に薄型の機器Ｔ2に使用されても確実に識別することができる。
【００８４】
この発明のカップラー１０によれば、第１の識別手段６０を、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との間を連結状態に保持する連結保持手段５０と兼用して構成したので、確実に識別できると同時に、カップラーの連結状態を第１の識別手段６０と兼用した連結保持手段５０で保持することができ、内容物などの供給を確実に行うことができる。
【００８５】
この発明のカップラー１０によれば、連結保持手段５０を、ソケットＳ１０とプラグＰ１０とのいずれか一方にロックアーム５２をカップラー１０の中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアーム５２が係合される係合凹部５１を設けて構成するとともに、ロックアーム５２に対しては第１の識別手段６０を中心軸方向に往復移動可能かつカップラー１０に対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成したので、連結保持手段５０のロックアーム５２をカップラー１０の中心軸回りに回転自在とすることで、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との間に回転力が加わってもこれを許容することができる。
【００８６】
この発明のカップラー１０によれば、連結保持手段５０および第１の識別手段６０を、ロックアーム５２に連結方向に交差した突起５５もしくは溝を設ける一方，係合凹部５１に突起５５もしくは溝と係合する庇５３もしくは突起を設けて構成したので、ロックアーム５２の突起５５と係合凹部５１の庇５３、あるいはロックアームの溝と係合凹部の突起とで、確実に連結状態を保持できるとともに、これらの係合時または開放時の乗越えによってクリック感（乗越えにより生じる音や振動など）が生じ、確実に係合あるいは、開放されたことを知ることができる。
【００８７】
さらに、このカップラー１０では、回転力が加わる場合にこれをキー７２が設けられたリング部７３をプラグ本体３１に対して回転自在として回転を逃がすだけでなく、自動的に連結保持状態を開放できるようにカム機構８０が設けてある。
【００８８】
このカム機構８０は、図５に示すように、キー７２が設けられたリング部７３の背面に、中心軸回りに等間隔（９０度ごと）にカム８１が４個形成され、円周方向両端部が傾斜面とされ、中央部が曲面に形成された端面カムで構成してある。この端面カム８１は、連結保持手段５０によりソケットＳ１０の係合凹部５１がプラグＰ１０のロックアーム５２に係合されて連結保持された状態から係合を開放できるだけのリフト量を確保できる高さのカムとしてある。
一方、プラグＰ１０のプラグ本体３１の中間部３１ｂの上端面の中心軸回りに、このカム８１に追従して回転方向の運動を軸方向の運動に変えるカムフォロア８２が４箇所上方に突き出して形成され、円周方向両端部の傾斜面と中央部の曲面とで構成してある。
【００８９】
したがって、ソケットＳ１０の係合凹部５１とプラグＰ１０のロックアーム５２とが係合された連結保持状態およびソケットＳ１０のキー溝７１とプラグＰ１０のキー７２とが係合された係合状態でプラグＰ１０とソケットＳ１０との間に、その中心軸回りの回転力が相対的に加わると、微少な回転力では、ロックアーム５２のリング部５５およびキー７２のリング部７３がそれぞれプラグ本体３１に対して回転自在としてあるので、カム機構８０の遊びの範囲でこれを許容することができるものの、より大きな回転力が加わると、ソケットＳ１０とプラグＰ１０との相対回転で、カム機構８０のカム８１が回転されることになる。
【００９０】
これにより、カム８１と接しているカムフォロア８２を介してキー７２が形成されたリング部７３がガイド孔７４によってロックアーム５２にガイドされて軸方向にリフトされ、ロックアーム５２のリング部５５が相対的にソケットＳ１０から引き離されるようになって、ソケットＳ１０の係合凹部５１とプラグＰ１０のロックアーム５２との連結保持状態およびソケットＳ１０のキー溝７１とプラグＰ１０のキー７２との係合状態が開放される。
【００９１】
したがって、このカム機構８０により、回転方向の力が加わる場合にロックアーム５２のリング部５５およびキー７２のリング部７３の回転で損傷を防止するのに加え、軸方向の力を生じさせて自動的に連結保持状態を開放することができる。
【００９２】
これにより、カップラー１０を破損したり、本体部分の機器を破損することなく通常の使用範囲を超えた過剰な回転力がかかっても安全かつ自動的にプラグＰ１０をソケットＳ１０から取り外すことができる。
また、このカム機構８０を利用することで、ソケットＳ１０からプラグＰ１０を取り外す場合にも、中心軸回りの回転力を加えるようにひねることで、簡単に引き離す力を発生させて取り外すことができる。
【００９３】
このようなカップラー１０によれば、プラグＰ１０に連結保持手段５０および第１の識別手段６０のロックアーム５２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けるとともに、第２の識別手段７０のキー７２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けて構成したので、プラグＰ１０の片側だけにプラグ本体３１から突き出す部材を配置することができると同時に、プラグＰ１０とソケットＳ１０との間に加わる回転力に対して連結保持状態を開放することができる。
また、このカップラー１０のプラグＰ１０では、組立の際にもロックアーム５２が形成されたリング部５３にキー７２が形成されたリング部７３を被せるようにして予め組み立てた後、プラグ本体３１に装着することで、簡単に組み立てることができる。
さらに、このプラグＰ１０では、プラグ本体３１の突出連結部３２の両側に、ロックアーム５２が突き出すように配置してあるので、ロックアーム５２によってプラグＰ１０を誤って落下した場合などに突出連結部３２を保護することができ、特に、突出連結部を細径とした場合の損傷を防止することができる。
【００９４】
なお、このカップラー１０では、プラグＰ１０の突出連結部の中間部上端面にカムフォロアを一体に設け、カムをキーのリング部に設けるようにしたが、カムとカムフォロアとを入れ替えて設けるようにしても良い。
また、このカップラー１０では、プラグＰ１０に連結保持手段５０および第１の識別手段６０のロックアーム５２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けるとともに、第２の識別手段７０のキー７２をプラグ本体３１に対して回転自在に設けてプラグＰ１０の片側だけに突き出す部材を配置するようにしたが、ソケットＳ１０側だけにロックアームおよびキーを設けて構成するようにしても良く、連結保持および識別性を付与すると同時に、プラグＰ１０とソケットＳ１０との間に加わる回転力に対して連結保持状態を開放することができる。
【００９５】
また、これらのカップラーの用途としてメタノール燃料電池のメタノールの容器と本体との連結の場合を例に説明したが、これに限らず他の用途でも良く、特に多種類を識別する必要がある場合に好適である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ カップラー
Ｓ１０ ソケット
Ｐ１０ プラグ
１１ ソケット本体（カップラー本体）
１２ プラグ接続孔
１３ 弁ホルダ
１３ａ 連通孔
１４ ホルダシール部
１５ 流路
１６ バルブ本体
１６ａ 弁本体
１６ｂ シール部
１７ 弁シール部
１８ 圧縮コイルばね（付勢手段）
１９ 装着穴（操作部材用）
１９ａ 段付リブ
２０ ソケット側操作部材
２０ａ 先端部
２１ 接続部シール部
２１ａ 先端側壁部
２１ｂ 凹部
２２ ３箇所兼用シール部材
２２ａ 内円筒部（接続部シール部材）
２２ｂ 略円板部（弁シール部材）
２２ｃ 外円筒部（ホルダシール部材）
３１ プラグ本体
３１ａ 先端部
３１ｂ 中間小径部
３１ｃ 中間大径部
３１ｄ 基端部
３２ 突出連結部
３２ａ シール凹部
３２ｂ 装着穴
３３ バルブシート
３４ ホルダシール部
３５ バルブ本体
３５ａ バルブヘッド
３５ｂ バルブステム
３５ｃ ガイド部
３５ｅ 流路溝
３５ｆ Ｏリング装着部
３６ 弁シール部
３７ Ｏリング（弁シール部材）
３８ バルブホルダ
３８ａ 流路孔
３９ 圧縮コイルばね
４０ Ｏリング（ホルダシール部材）
４１ プラグ側操作部材
５０ 連結保持手段
５１ 係合凹部
５２ ロックアーム
５３ 庇部
５４ 突起部
５５ リング部
６０ 第１の識別手段
７０ 第２の識別手段
７１ キー溝
７２ キー
７３ リング部
７４ ガイド孔
８０ カム機構
８１ カム
８２ カムフォロア
Ｎ ノズル
Ｔ 第1の識別手段の1対の間隔
Ｔ1、Ｔ2 機器の最小厚さ
【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、
これらソケットとプラグとの間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段を当該カップラーの嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段の内側に前記嵌合連結の中心軸を挟んで一対の第２の識別手段を設け、この第２の識別手段はカップラーを設ける機器の最小幅の内接円内に配置して構成してなることを特徴とするカップラー。
【請求項２】
前記第１の識別手段および前記第２の識別手段を，それぞれ前記カップラーの中心軸に対して点対称に配置して構成したことを特徴とする請求項１記載のカップラー。
【請求項３】
前記第１の識別手段の一対の間隔が、前記カップラーを設ける機器の最小幅より広く配置された場合には、前記第２の識別手段のみで識別可能に構成してなることを特徴とする請求項１または２記載のカップラー。
【請求項４】
前記第１の識別手段を、前記ソケットと前記プラグとの間を連結状態に保持する連結保持手段と兼用して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】
前記連結保持手段を、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方にロックアームを前記カップラーの中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアームが係合される係合凹部を設けて構成するとともに、当該ロックアームに対しては前記第１の識別手段を前記中心軸方向に往復移動可能かつ前記カップラーに対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成してなることを特徴とする請求項４記載のカップラー。
【請求項６】
前記ロックアームに往復移動可能かつ前記カップラーの中心軸回りに回転可能な部材と当該カップラーとのいずれかに、カムとカムフォロアとで構成された前記連結保持手段の分離手段を設けてなることを特徴とする請求項５記載のカップラー。
【請求項７】
前記連結保持手段および前記第１の識別手段を、前記ロックアームに連結方向に交差した突起もしくは溝を設ける一方，前記係合凹部に突起もしくは溝と係合する庇もしくは突起を設けて構成したことを特徴とする請求項５または６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、
これらソケットとプラグとの間に、異なるカップラーとの嵌合を阻止する第１の識別手段を当該カップラーの嵌合連結の中心軸を挟んで１対設けるとともに、この第１の識別手段の内側に前記嵌合連結の中心軸を挟んで一対の第２の識別手段を設け、この第２の識別手段はカップラーを設ける機器の最小幅の内接円内に配置して構成してなることを特徴とするカップラー。
【請求項２】
前記第１の識別手段および前記第２の識別手段を，それぞれ前記カップラーの中心軸に対して点対称に配置して構成したことを特徴とする請求項１記載のカップラー。
【請求項３】
前記第１の識別手段の一対の間隔が、前記カップラーを設ける機器の最小幅より広く配置された場合には、前記第２の識別手段のみで識別可能に構成してなることを特徴とする請求項１または２記載のカップラー。
【請求項４】
前記第１の識別手段を、前記ソケットと前記プラグとの間を連結状態に保持する連結保持手段と兼用して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】
前記連結保持手段を、前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方にロックアームを前記カップラーの中心軸回りに回転自在に設け、いずれか他方にこのロックアームが係合される係合凹部を設けて構成するとともに、当該ロックアームに対しては前記第１の識別手段を前記中心軸方向に往復移動可能かつ前記カップラーに対しては中心軸回りに回転自在に設けて構成してなることを特徴とする請求項４記載のカップラー。
【請求項６】
前記ロックアームに往復移動可能かつ前記カップラーの中心軸回りに回転可能な部材と当該カップラーとのいずれかに、カムとカムフォロアとで構成された前記連結保持手段の分離手段を設けてなることを特徴とする請求項５記載のカップラー。
【請求項７】
前記連結保持手段および前記第１の識別手段を、前記ロックアームに連結方向に交差した突起もしくは溝を設ける一方，前記係合凹部に突起もしくは溝と係合する庇もしくは突起を設けて構成したことを特徴とする請求項５または６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２０１１−８０５３２（Ｐ２０１１−８０５３２Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３３０５０（Ｐ２００９−２３３０５０）
【出願日】平成２１年１０月７日（２００９．１０．７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月７日（２００９．１０．７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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