液体送受用ジョイント装置及びこれを備えた燃料電池システム
【課題】液体アクセプタと液体リザーバを接続した状態で所定以上の回転力が加えられ、両者が相対的に回転する際に、誤接続防止キーにかかる負荷を解放し、誤接続防止キーの破損を防止する液体送受用ジョイント装置及びこれを備えた燃料電池システムを提供する。
【解決手段】雄型ジョイント部１４を有する第１のジョイント装置１０と、雄型ジョイント部１４を受容する雌型ジョイント部５４を有し、第１のジョイント装置１０に接続される第２のジョイント装置５０を備え、雌型ジョイント部５４は、雄型ジョイント部１４を受容した際に、雄型ジョイント部１４の凸型係止部１６Ａ〜１６Ｄ同士の隙間に挿入されるリブ６８Ａ〜６８Ｄを有し、前記隙間の各々にリブ６８Ａ〜６８Ｄが挿入された状態で所定以上の回転力が加えられ、第１のジョイント装置１０が第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転する際に、リブ６８Ａ〜６８Ｄが凸型係止部１６Ａ〜１６Ｄを弾性変形させて当該回転方向に相対的に移動し、前記とは別の隙間に挿入される。
【解決手段】雄型ジョイント部１４を有する第１のジョイント装置１０と、雄型ジョイント部１４を受容する雌型ジョイント部５４を有し、第１のジョイント装置１０に接続される第２のジョイント装置５０を備え、雌型ジョイント部５４は、雄型ジョイント部１４を受容した際に、雄型ジョイント部１４の凸型係止部１６Ａ〜１６Ｄ同士の隙間に挿入されるリブ６８Ａ〜６８Ｄを有し、前記隙間の各々にリブ６８Ａ〜６８Ｄが挿入された状態で所定以上の回転力が加えられ、第１のジョイント装置１０が第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転する際に、リブ６８Ａ〜６８Ｄが凸型係止部１６Ａ〜１６Ｄを弾性変形させて当該回転方向に相対的に移動し、前記とは別の隙間に挿入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池やインクジェットプリンタ等における液体供給手段において、液体リザーバと液体アクセプタとの間に配設され、当該液体リザーバ内に収容された液体を液体アクセプタに導く液体送受用ジョイント装置、及びこれを備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェットプリンタ、液体燃料を用いたライターや燃料電池、医療用薬液投与装置等、液体を使用する各種機器として、外部から供給される液体を受容する液体アクセプタ（液体受容手段）を備えたものが広く普及されている。また、この液体アクセプタに液体を供給する手段として、内部に収容した液体を外部に流出させる様々な形態の液体リザーバ（液体供給手段）が提案されている。
【０００３】
前記液体リザーバは、内部に収容した液体が無くなった時に、液体リザーバ自体を直接新しいものと取り替えることができるカートリッジ式が主流となっており、液体によって手を汚すことが殆どなく、安全性が高く、液体アクセプタに液体を簡便に補給できるという利点がある。特に、前記液体として、人体に悪影響を与える虞があるものや、外気に触れると劣化が激しいもの等を用いる場合には、大変有効な液体供給手段である。
【０００４】
また、最近、液体を燃料として発電する燃料電池、特にメタノールを燃料としたメタノール直接型燃料電池（ＤＭＦＣ）は、多くの電機メーカ等により開発が盛んに行われており、例えば、ノートパソコン、携帯可能な各種電子機器、携帯電話等に使用する次世代の新型電池として期待されている。しかし、一般に、メタノールは、人体に対する影響が大きく、吸入すると中枢神経を冒し、めまい、下痢を起こすことがある。また、大量に吸入したり、眼に入ったりした場合は、視神経に障害を起こすことがあり、失明する可能性も高く、危険性の高い有毒な液体である。そのため、ＤＭＦＣにおいても、一般需要者等に安全にかつ簡便に燃料供給を行う際には、メタノールを直接取り扱うことがなく、液体リザーバをカートリッジとしてメタノールを供給する手段が最適であると考えられており、広く開発が行われている。（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００５】
前記液体アクセプタに、前記液体リザーバから液体を供給する際は、通常、液体アクセプタの液体受容口と、液体リザーバの液体供給口とを着脱可能に接続し、液体の送受を行う液体送受用ジョイント装置が用いられている。（例えば、特許文献４〜特許文献１２参照）。
【０００６】
そして、このような液体送受用ジョイント装置では、液体アクセプタと液体リザーバとの接続時に、両者の接続位置精度の向上、両者の確実な固定、幼児等の誤接触による液体の漏れ出しの防止、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバが接続される等の誤接続の防止、を同時に実現する機構として、チャイルドプルーフ機能や誤接続防止キー（誤挿入防止のためのメカニカルキー）を備えたスナップホック（「スナップフィット」ともいう）機構を用いたものも紹介されている。このスナップホック機構は、比較的容易に留めたり外したりすることができ尚かつ安価で軽量で部材が好ましく、一例を挙げれば、スナップやホックなどと呼ばれているような鉤（かぎ）状部分と受け部分とが一組になった部材から構成されているものがある。
【特許文献１】特開２００３−３０８８７１号公報
【特許文献２】特開平８−１２３０１号公報
【特許文献３】特開２００３−３１７７５６号公報
【特許文献４】特開平１０−７８９号公報
【特許文献５】特開平８−５００４２号公報
【特許文献６】特表２００３−５２８６９９号公報
【特許文献７】特開２００３−２６６７３９号公報
【特許文献８】特表２００１−５２４８９６号公報
【特許文献９】特開２０００−２８９２２５号公報
【特許文献１０】特開平７−６８７８０号公報
【特許文献１１】特開平５−２５４１３８号公報
【特許文献１２】特開２００３−３３１８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、誤接続防止キーを備えたスナップホック機構を用いた従来の液体送受用ジョイント装置は、液体アクセプタと液体リザーバとを接続した際に、当該液体アクセプタに対し液体リザーバを相対的に回転させるよう負荷をかけると、負荷の大きさによっては、液体アクセプタ側に配設される液体送受用ジョイント部に形成された誤接続防止キーが、液体リザーバ側に配設される液体送受用ジョイント部に形成された誤接続防止キーよりも先に破損する虞がある。ここで、液体アクセプタ側に配設される液体送受用ジョイント部は、基本的に電子機器本体等と一体化されており、電子機器本体等の寿命と同様の耐久性（寿命）を有する必要がある。一方、液体リザーバ側に配設される液体送受用ジョイント部は、液体アクセプタに供給するための液体が無くなると交換されるため、液体アクセプタ側に配設される液体送受用ジョイント部ほどの耐久性は要求されないが、所定以上の耐久性は要求されるのが実状である。そのため、所定未満の回転力以上の回転力を加えて、液体アクセプタに対し液体リザーバを相対的に回転させた際に、誤接続防止キーにかかる負荷を解放し、誤接続防止キーが破損することを防止する機構が求められている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、液体アクセプタと液体リザーバとを接続した状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、液体アクセプタに対し液体リザーバが相対的に回転する際に、誤接続防止キーにかかる負荷を解放することができ、誤接続防止キーが破損することを防止する液体送受用ジョイント装置、及びこの液体送受用ジョイント装置を備えた燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため本発明は、液体を収容する液体リザーバと、当該液体リザーバに収容された液体を受容する液体アクセプタとを接続する液体送受用ジョイント装置であって、雄型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの一方に配設される第１のジョイント装置と、前記雄型ジョイント部を受容する雌型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの他方に配設され、当該雌型ジョイント部が前記雄型ジョイント部を受容した際に前記第１のジョイント装置に接続される第２のジョイント装置と、を備え、前記雄型ジョイント部は、互いに間隔をおいて配設された複数の凸型係止部を有し、前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容した際に、前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入される挿入部を有し、前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられ、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転しようとした際に、前記凸型係止部に係止されて当該回転が阻止され、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行う液体送受用ジョイント装置を提供するものである。
【００１０】
この構成を備えた液体送受用ジョイント装置は、第１のジョイント装置の雄型ジョイント部を、第２のジョイント装置の雌型ジョイント部に受領させ、当該第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とを接続する際に、前記凸型係止部と、この凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に、前記挿入部が挿入されるため、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との中心出し（位置決め）を行うことができると共に、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とが正しい組合せである場合のみに、前記隙間に挿入部が挿入される誤接続防止キー（誤挿入防止のためのメカニカルキー）の機能を持たせることができる。このようにすることで、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができる。さらに、構造が複雑化することがなく、部品点数が少なくなり、小型化が達成される。
【００１１】
また、前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられた際には、前記凸型係止部に係止されて、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転することが阻止されるが、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際には、当該挿入部は、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行うため、この回転による負荷がかかったとしても、前記挿入部が破損することを防止することができる。
【００１２】
そしてまた、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記雄型ジョイント部が弾性部材から形成されてなり、前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を弾性変形させて当該回転方向に相対的に移動し、該回転方向に位置する前記とは別の隙間に挿入されるよう構成することもできる。このように構成することで、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、挿入部が前記回転方向に移動しようとした際に、凸型係止部が弾性変形し、挿入部が移動し易くするため、当該凸型係止部及び挿入部にかかる前記回転による負荷を逃がすことができる。したがって、凸型係止部及び挿入部に前記回転による負荷がかかったとしても、互いの押圧力により破損することを防止することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記複数の凸型係止部は、同一円上に配設されると共に、当該円に沿った内周面及び外周面を有し、前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を前記内周面側に傾斜するよう弾性変形させ、当該凸型係止部の外周面に沿って移動する構成することもできる。このようにすることで、前記回転により前記挿入部が回転方向に相対的に移動する際に、前記凸型係止部は、弾性変形して内側に倒れ、当該挿入部が前記回転方向に位置する別の隙間に挿入されると、弾性復元するため、前記回転によりかかる負荷を効率よく軽減することができると共に、繰り返して使用することができる。また、前記挿入部にかかる負担も軽減することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、前記挿入部の強度が、前記凸型係止部の強度よりも大きくなるよう設定することができる。このようにすることで、前記凸型係止部が弾性変形しない材料で形成されていた場合等、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、当該凸型係止部と挿入部のいずれか一方が破損する状況にある場合には、前記液体リザーバに配設される第１のジョイント装置に形成されている凸型係止部が、前記液体アクセプタに配設される第２のジョイント装置に形成されている挿入部よりも先に破損することになり、第２のジョイント装置の寿命（耐久性）をより向上させることができる。なお、この場合、前記凸型係止部が破損したとしても、該凸型係止部は、誤接続防止の目的で配設されているものであり、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との接続時のシール性に影響を与えるものではないため、液体の送受に支承を来すことはない。
【００１５】
そしてまた、前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容する中空の略円筒形を有する受容部を有し、前記挿入部は、当該受容部の内周面から該受容部の中心部に向けて突出したリブから構成することもできる。このように構成することで、前記挿入部（リブ）は、前述した誤接続防止キーの役割を果たすことに加え、雌型ジョイント部を補強する役割を果たすこともできる。
【００１６】
さらにまた、前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間は、前記内周面側の間隔が、外周面側の間隔よりも短くなるよう画定することができる。そしてまた、前記リブは、前記受容部の内周面側の周方向の長さが、当該受容部の中心部側の周方向の長さよりも長くなるよう構成することができる。このように構成することで、前記隙間に挿入部が挿入された状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転する際に、前記挿入部が当該回転方向にさらに相対移動しやすくなる。したがって、凸型係止部及び挿入部にかかる前記回転による負荷をより効率よく逃がすことができる。
【００１７】
また、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、前記雄型ジョイント部の先端側の略中央部には、液体供給口を有し、前記液体リザーバから供給される液体を、当該液体供給口を介して前記第２のジョイント装置に供給する液体供給部が配設されてなり、前記凸型係止部の先端には、当該液体供給口の外周近傍まで延出するフランジが形成されてなる構成を備えることもできる。このように構成することで、前記利点に加え、使用者が手にすることが多い液体リザーバ（例えば、液体カートリッジ等）に配設される第１のジョイント装置の液体供給部が、前記凸型係止部とフランジによってガードされることになる。したがって、仮に、この第１のジョイント装置に、子供等が触れたとしても、液体供給部を誤動作させることを防止することができる。（チャイルドプルーフ加工がなされている）。
【００１８】
そしてまた、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置では、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置を、スナップホックにより着脱可能に接続することもできる。このようにすることで、前記利点に加え、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とを一層安定した状態で接続することができる。
【００１９】
また、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置を、スナップホックにより着脱可能に接続する場合、前記雄型ジョイント部の外周面に第１の係合部を形成し、前記雌型ジョイント部の内周面に当該第１の係合部に着脱可能に係合する第２の係合部を形成し、当該第１の係合部に第２の係合部を係合させることで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置が接続され、前記係合を解除することで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との接続を解除する構成とすることもできる。したがって、前記雄型ジョイント部に、スナップホック機構の役割、チャイルドプルーフの役割、及び誤接続防止キーの役割を持たせることができ、前記雌型ジョイント部に、スナップホック機構の役割、及び誤接続防止キーの役割を持たせることもできる。
【００２０】
さらにまた、本発明は、燃料電池と、液体燃料を収容する液体リザーバと、前記液体リザーバから供給される液体燃料を受容して前記燃料電池に供給する液体アクセプタと、前述した本発明にかかる液体送受用ジョイント装置と、を備えてなる燃料電池システムを提供するものである。
【００２１】
この構成を備えた燃料電池システムは、前述した利点を有する液体送受用ジョイント装置を備えているため、構造が複雑化することがなく、部品点数が少なくなり、小型化が達成されると共に、液体リザーバ及び液体アクセプタを接続した状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、液体アクセプタに対し液体リザーバが相対的に回転する際に、凸型係止部及び挿入部にかかる前記回転による負荷を解放することができ、凸型係止部及び挿入部が破損することを防止することができる。したがって、燃料電池システムの信頼性が向上される。なお、前記液体燃料は、特に限定されるものではないが、例えば、メタノールを含むことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とを接続する際に、凸型係止部と、この凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に、挿入部が挿入されることで、誤接続防止を行うことができる。また、前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられた際には、前記凸型係止部に係止されて、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際には、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行うため、この回転の負荷により、前記挿入部が破損することを防止することができる。この結果、構造が複雑化することがなく、部品点数が少なくなり、小型化が達成されると共に、寿命が向上し、信頼性の高い液体送受用ジョイント装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる燃料電池システムは、液体送受用ジョイント装置を介して、液体リザーバから液体アクセプタに液体燃料を供給する際に、液体送受用ジョイント装置に形成された凸型係止部と、この凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入部が挿入されることで、誤接続が防止される。この結果、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができ、信頼性を向上することができる。また、前記隙間に挿入部が挿入された状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられたとしても、この回転の負荷により破損することを防止することができる。この結果、液体送受用ジョイント装置の寿命が向上し、高性能で信頼性の高い燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置、及びこれを備えた燃料電池システムについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第１のジョイント装置の斜視図、図２は、本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第２のジョイント装置の斜視図、図３は、図１に示すIII−III線に沿った断面図、図４は、図２に示すIV−IV線に沿った断面図、図５は、図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続する直前を示す断面図、図６は、図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続した状態を示す断面図、図７は、第１のジョイント装置と、第２のジョイント装置とが接続された状態で、外部から回転力が付加された状態を示す断面図、図８は、図２に示す第１のジョイント装置を液体リザーバの筐体に配設し、図４に示す第２のジョイント装置を液体アクセプタの筐体に接続した状態を示す一部断面、図９は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略図である。
【００２６】
なお、本実施の形態では、第１のジョイント装置を液体リザーバの筐体に配設し、第２のジョイント装置を液体アクセプタの筐体に配設する場合について説明する。また、本実施の形態では、第１のジョイント装置については、液体リザーバの筐体に配設される側を「基端側」、第２のジョイント装置と接続される側を「先端側」とし、第２のジョイント装置については、液体アクセプタの筐体に配設される側を「基端側」、第１のジョイント装置と接続される側を「先端側」として説明する。
【００２７】
図１〜図８に示すように、本実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置１は、液体が収容された液体リザーバの筐体１００に配設される第１のジョイント装置１０と、液体リザーバから供給される液体を受容する液体アクセプタの筐体２００に配設される第２のジョイント装置５０を備えている。この液体送受用ジョイント装置１は、筐体１００に配設された第１のジョイント装置１０と、筐体２００に配設された第２のジョイント装置５０を接続することで、液体リザーバと液体アクセプタとを接続し、液体リザーバ内に収容されている液体を、液体アクセプタに供給する。
【００２８】
なお、液体リザーバは、特に限定されるものではないが、例えば、液体燃料が収容された液体燃料カートリッジ、液体インクが収容されたインクカートリッジ、薬液が収容された薬液カートリッジ等が挙げられる。また、液体アクセプタも同様に、特に限定されるものではないが、例えば、液体燃料カートリッジから供給される液体燃料を使用する燃料電池やライター等の機器類、インクカートリッジから供給されるインクを使用するプリンタ等の機器類、薬液カートリッジから供給される薬液を使用する各種医療機器や実験機器類等が挙げられる。
【００２９】
また、液体アクセプタとして、燃料電池を用いる場合は、図９に示すように、燃料電池ＦＣの筐体２００と、液体燃料が収容された液体アクセプタの筐体１００とを、液体送受用ジョイント装置１によって接続すればよい。この場合、液体アクセプタとしての燃料電池としては、メタノール直接型の燃料電池（ＤＭＦＣ）が挙げられ、例えば、パーフルオロスルホン酸系ポリマーなどからなる電解質膜と、この電解質膜の一方の面に設けられるアノード電極と、他方の面に設けられるカソード電極と、両電極を挟むように配置される一対のセパレータを備えている。この燃料電池システムでは、液体リザーバとしての燃料カートリッジから液体アクセプタとしての燃料電池に供給された燃料（メタノール）は、例えば、ポンプによってアノード電極側に供給されるようになっている。一方、カソード電極には、大気中の空気を送り込むことによって酸素が供給されるようになっている。この場合、空気を送り込むための経路の途中には例えばファンなどからなる送風機構が設けられていることが好ましく、これによれば必要に応じて酸素の供給量を増加させることが可能となる。このようにして供給されるメタノールと酸素は、化学反応により発電し、当該反応後は水またはＣＯ2として燃料電池システムの外部へと排出される。
【００３０】
第１のジョイント装置１０は、第１のハウジング１５と、第１のハウジング１５内の略中央部に収容され、液体リザーバから供給された液体を第２のジョイント装置５０に供給する液体供給部２０とを備えている。
【００３１】
第１のハウジング１５は、例えば、プラスチック、金属、ゴム、エラストマ等、ある程度の弾性変形可能な材料から形成され、液体リザーバの筐体１００に取付けられるベース部１３と、ベース部１３に取付けられた雄型ジョイント部１４とを有している。
【００３２】
ベース部１３の略中央部分には、後に詳述する液体供給部２０のシール用ハウジング２２の基端部を挿入するための挿入孔１１が形成されており、この挿入孔１１を画定する内周面には、シール用ハウジング２２の基端部の外周面が固定されている。
【００３３】
雄型ジョイント部１４は、ベース部１３から立設された略環状の凸部を互いに間隔をおいて４つに等分割することによって得られた凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄを備えている。すなわち、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄは、同一の形状を有しており、同一円上に配設されると共に、当該円に沿った内周面及び外周面を有している。そして、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間、凸型係止部１６Ｄと凸型係止部１６Ａとの間には、後に詳述する第２のジョイント装置５０に形成されたリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、各々最適に挿入される隙間が形成されている。
【００３４】
なお、第１のジョイント装置１０では、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間に形成された隙間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間に形成された隙間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間に形成された隙間、凸型係止部１６Ｄと凸型係止部１６Ａとの間に形成された隙間のサイズや形状等は、後に詳述するリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが挿入された状態で、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与されない限り、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄによって、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの回転方向の移動を阻止可能であり、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与された際に、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄの外周面に沿って前記回転方向に移動可能であり、次の隙間に挿入可能であれば、特に限定されるものではなく、前記各々の隙間の内周面側の間隔と外周面側の間隔とがほぼ等しくなるように構成してもよく、内周面側の間隔の方が、外周面側の間隔よりも若干狭くなるように形成してもよい。
【００３５】
また、この凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄの先端には、前記円の略中心部に向けて、後に詳述する液体供給部２０の先端側に形成された液体供給口２１の外周部近傍まで延出するフランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄが各々連続的に形成されている。このフランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄは、前記円の略中心部側が狭く、外周側が広い略扇状を有しており、フランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄによって前記円の略中心部に画定される略円形の孔（空間）３９は、例えば、直径１ｍｍ程度の小径となるよう設計されているため、仮に、子供等が第１のジョイント装置１０に触れたとしても、後に詳述する液体供給部２０に接触することを防止するカバー部として配置されるものであり、チャイルドプルーフの役割を果たしている。また、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄの外周面には、後に詳述する第２のジョイント装置５０に形成された係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが着脱可能に係合する係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄが形成されている。
【００３６】
なお、ベース部１３の内壁と、雄型ジョイント部１４の内壁によって画定された空間に、液体供給部２０が配設される。
【００３７】
液体供給部２０は、第１のハウジング１５内に固定されたシール用ハウジング２２と、シール用ハウジング２２内に移動可能に配設された第１の弁体３０と、一端がシール用ハウジング２２の内壁に固定され、他端が第１の弁体３０に固定されたコイルバネ３１とを備えている。
【００３８】
シール用ハウジング２２は、例えば、ゴムやエラストマ等の弾性材料から形成され、基端側が第１のハウジング１５に固定されており、先端側は略半球状の湾曲面２４となっている。シール用ハウジング２２の基端側の略中央部には、液体リザーバに収容された液体をシール用ハウジング２２内に受容するための液体受容口２３が形成されている。一方、湾曲面２４の略中央部には、シール用ハウジング２２内に浸入した液体を第２のジョイント装置５０に供給するための液体供給口２１が形成されている。このシール用ハウジング２２の内部には、第１の弁体３０がコイルバネ３１の付勢力によって移動可能に配設される空間が形成されている。また、シール用ハウジング２２は、後に詳述する第１の弁体３０が密着した際に、第１の弁体３０との間をシールすると共に、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０が接続された際に、第２のジョイント装置５０の後に詳述する液体受容口７１との間をシールする。
【００３９】
第１の弁体３０は、基端側に移動した際に液体受容口２３に挿入される円筒部３３と、円筒部３３の先端側に連続的に形成されたフランジ３４と、フランジ３４の先端側の面の略中央部から突出すると共に、液体が流通する流路３５が形成された液体流路形成部３６と、を備えて構成されている。フランジ３４の外周面には、略リング状の凸形状を有するラビリンスシール３７が形成されており、第１の弁体３０が、シール用ハウジング２２の内壁と接触した際に、両者間を確実にシールする。また、フランジ３４の基端側の面には、コイルバネ３１の一端が固定されており、図３、図５及び図８に示すように、通常の状態では、第１の弁体３０は、コイルバネ３１の付勢力により常に先端側付勢されており、液体受容口２３から液体供給口２１に至る液体流路を閉じた状態となっている。このコイルバネ３１としては、後に詳述する第２の弁体７０を付勢するコイルバネ７３の付勢力よりも大きい付勢力を有するものを使用した。
【００４０】
第２のジョイント装置５０は、第２のハウジング５５と、第２のハウジング５５内の略中央部に収容され、第１のジョイント装置１０から供給される液体を受容し、液体アクセプタに供給する液体供給部６０とを備えている。
【００４１】
第２のハウジング５５は、例えば、プラスチック、金属、エラストマ等の材料から形成され、液体アクセプタの筐体２００に取付けられるベース部５３と、ベース部５３に取付けられた雌型ジョイント部５４とを有している。
【００４２】
ベース部５３の略中央部分には、後に詳述する液体供給部６０のシール用ハウジング６２の基端部を挿入するための挿入孔６１が形成されており、この挿入孔６１を画定する内周面には、シール用ハウジング６２の基端部の外周面が固定されている。
【００４３】
雌型ジョイント部５４は、その略中央部に、雄型ジョイント部１４を収容可能な略円筒形の凹部６４が形成されている。この凹部６４を画定する側壁は、雄型ジョイント部１４側が、互いに等間隔をおいて４つに分割されており、その各々の先端には、雄型ジョイント部１４に形成された係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄに係合する係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが形成されている。そして、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とを接続した際に、雄型ジョイント部１４が雌型ジョイント部５４に収容されて、係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが、係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄの各々に着脱可能に係合し、両者がスナップホック式に着脱される。すなわち、本実施の形態では、係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄが、第１のジョイント装置１０のスナップホック部を構成し、係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが、第２のジョイント装置５０のスナップホック部を構成している。なお、このベース部５３の内壁と、雌型ジョイント部５４の内壁によって画定された空間に、液体供給部６０が配設されている。
【００４４】
また、雌型ジョイント部５４の基端側の内周面には、内側に突出したリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが形成されている。これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とを接続する際に、雄型ジョイント部１４の凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間に各々挿入される。これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、前記隙間の形状と相補した形状を有しており、第１のジョイント装置１０と、第２のジョイント装置５０が正しい組合せである場合に、前記各々の隙間に適切に挿入される。すなわち、誤接続防止キー（誤挿入防止のためのメカニカルキー）の役割を果たしており、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、液体アクセプタに対し、正しい液体リザーバが選択されていない場合、前記各々隙間に適切に挿入されることがなく、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができる。なお、これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、雌型ジョイント部５４の凹部６４を画定するための側壁を補強する役割も果たしている。
【００４５】
さらに、これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与されない限り、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄによって、この回転方向の移動が阻止されて、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とが相対的に回転することを制限する。一方、後に詳述するが、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与された際は、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、その回転方向にある凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面を内周面側に向けて押圧する。この押圧力により、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、その弾性によって内周面側に倒されて傾斜し、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面に沿って回転方向に沿って移動し、次の隙間に各々挿入され、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄはその弾性復元力によって元の位置（形状）に戻る。
【００４６】
液体供給部６０は、シール用ハウジング６２と、シール用ハウジング６２内に移動可能に配設された第２の弁体７０と、一端がシール用ハウジング６２の内壁に固定され、他端が第２の弁体７０に固定されたコイルバネ７３とを備えている。
【００４７】
シール用ハウジング６２は、シール用ハウジング２２と同様の弾性材料から形成され、基端側が第２のハウジング５５に固定されており、先端側は中空の円筒部６３となっている。シール用ハウジング６２の基端側の略中央部には、液体アクセプタに液体を供給するための液体供給口６５が形成されている。一方、円筒部６３の先端面の略中央部には、第１のジョイント装置１０から供給される液体を受容するための液体受容口７１が形成されており、液体受容口７１の外周部には、ラビリンスシール７４が形成されている。このシール用ハウジング６２の内部には、第２の弁体７０がコイルバネ７３の付勢力によって移動可能に配設される空間が形成されている。また、シール用ハウジング６２は、第２の弁体７０が密着した際に、第２の弁体７０との間をシールすると共に、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０が接続された際に、第１のジョイント装置１０の液体供給口２１との間をシールする。
【００４８】
第２の弁体７０は、基端側に移動した際に液体供給口６５に挿入される円筒部８３と、円筒部８３の先端側に連続的に形成されたフランジ８４と、フランジ８４の先端側の面の略中央部から突出すると共に、液体が流通する流路８５が形成された液体流路形成部８６と、を備えて構成されている。フランジ８４の外周面には、略リング状の凸形状を有するラビリンスシール８７が形成されており、第２の弁体７０が、シール用ハウジング６２の内壁と接触した際に、両者間を確実にシールする。また、フランジ８４の基端側の面には、コイルバネ７３の一端が固定されており、図４、図５及び図８に示すように、通常の状態では、第２の弁体７０は、コイルバネ７３の付勢力により常に先端側付勢されており、液体受容口７１から液体供給口６５に至る液体流路を閉じた状態となっている。このコイルバネ７３としては、第１の弁体３０を付勢するコイルバネ３１の付勢力よりも小さい付勢力を有するものを使用した。
【００４９】
なお、第１のハウジング１５及び第２のハウジング５５を形成するプラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフタルアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリメチルペンテン、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ＴＥＦＥ、ＰＦＡ、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。また、本実施の形態では、ＤＭＦＣに用いられることを考慮し、耐メタノール性の高いポリプロピレンを用いた。
【００５０】
また、シール用ハウジング２２及び６２を形成するゴムやエラストマ等としては、公知の様々な弾性材料を用いることができる。具体的には、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、シンジオタクチック1、２−ポリブタジエン、イソプレンゴム、アクリニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、ブチルゴム、アクリルゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフロロエチレン・プロピレン系ゴム、テトラフロロエチレン・パーフロロメチルビニルエーテル系ゴム、フロロシリコーン系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等が挙げられ、これら１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５１】
次に、本実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置１の具体的動作について説明する。
【００５２】
第１のジョイント装置１０が配設された液体リザーバに収容された液体を、第２のジョイント装置５０が配設された液体アクセプタに供給するには、第１のジョイント装置１０の雄型ジョイント部１４を、第２のジョイント装置５０の雌型ジョイント部５４に挿入する。この時、先ず、雄型ジョイント部１４の先端部が雌型ジョイント部５４の凹部６４に挿入されると共に、シール用ハウジング６２の円筒部６３の先端が、フランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄによって画定される略円形の孔３９から第１のハウジング１５内に浸入し、シール用ハウジング２２の湾曲面２４に接触する。
【００５３】
この状態からさらに雄型ジョイント部１４を挿入すると、シール用ハウジング２２とシール用ハウジング６２が互いに押圧し合うが、この時、シール用ハウジング６２に配設されたコイルバネ７３の付勢力が、シール用ハウジング２２に配設されたコイルバネ３１の付勢力よりも弱いため、第２の弁体７０がコイルバネ７３の付勢力に抗して基端側に移動する。この第２の弁体７０の移動に追従してシール用ハウジング６２が弾性変形（図６参照）し、第２の弁体７０とシール用ハウジング６２との間に隙間が形成され、液体受容口７１から液体供給口６５へ至る液体流路が開放される。そしてこの動作により、第２のジョイント装置５０が配設されている液体アクセプタ側の液体の受け入れ準備が完了することになる。
【００５４】
この状態からさらに雄型ジョイント部１４を挿入すると、第２の弁体７０がシール用ハウジング６２の基端側によって係止され、前記移動が阻止される。これにより、第１の弁体３０がコイルバネ３１の付勢力に抗して基端側に移動し、この移動に追従してシール用ハウジング２２が弾性変形（図６参照）し、第１の弁体３０とシール用ハウジング２２との間に隙間が形成され、液体受容口２３から液体供給口２１へ至る液体流路が開放される。
【００５５】
以上の動作により、液体受容口２３から液体供給口２１を経て液体受容口７１から液体供給口６５へ至る液体流路が開放され、液体リザーバ内の液体が、液体送受用ジョイント装置１を介して液体アクセプタに供給される。このように、先ず、液体アクセプタ側に配設された第２のジョイント装置５０の液体流路が開放された後、液体リザーバ側に配設された第１のジョイント装置１０の液体流路が開放されるため、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０を接続した際に、両者の間から液漏れが生じることを防止することができる。また、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との間は、シール用ハウジング２２とシール用ハウジング６２との密着により確実なシールが行われる。
【００５６】
さらにまた、前記一連の動作の際に、雄型ジョイント部１４の凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間に、雌型ジョイント部５４に形成されたリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、各々挿入され、雄型ジョイント部１４と雌型ジョイント部５４との中心出し（位置決め）が行われる。また、雌型ジョイント部５４の内周面に形成された係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが、雄型ジョイント部１４の外周面に形成された係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄにそれぞれ係合し、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とが安定した最適な状態で接続される。
【００５７】
ここで、この第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続に際し、第１のジョイント装置１０と、第２のジョイント装置５０が正しい組合せである場合に、各々のリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、前記各々隙間に適切に挿入され、液体アクセプタに対し、正しい液体リザーバが選択されていない場合には、前記各々隙間に適切に挿入されることがない。したがって、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができる。また、液体リザーバを取り扱う際に、仮に、使用者や子供等が誤って第１のジョイント装置１０の液体供給部２０に触れようとしても、液体供給部２０は、フランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄによってガードされた状態となっているため、液体供給部２０が誤動作することを防止することができる。したがって、液漏れが生じることを抑制することができる。
【００５８】
また、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続時に、第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転させようとする力（回転力）が加えられ、この回転力が所定以上となった際には、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、その回転方向に移動しようとして、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面を内周面側に向けてそれぞれ押圧する。この押圧力により、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、図７に示すように、その弾性によって内周面側に倒されて傾斜し、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面に沿って回転方向に沿って移動し、次の隙間に各々挿入される。この動作により、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、前記押圧力から解放され、その弾性復元力によって元の形状（図６参照）に戻る。
【００５９】
このように、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続時に、第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転させようとする所定以上の回転力が、仮に加えられたとしても、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、前述したように次の隙間に移動することにより、前記回転力を逃がすことができ、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄと、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、前記回転力から解放されることになる。したがって、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄや、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、前記回転によって破損することを防止することができる。
【００６０】
一方、液体リザーバから液体アクセプタへの液体の供給を終了する際は、第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０から取外せばよい。この時、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０は、スナップホック式で接続されているため、第１のジョイント装置１０は、第２のジョイント装置５０から簡単に取り外される。第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０から取外すと、先ず、コイルバネ３１の付勢力によって、第１の弁体３０が先端側に向けて移動し、第１の弁体３０がシール用ハウジング２２の内壁に密着し、液体受容口２３から液体供給口２１へ至る液体流路を閉鎖すると共に、シール用ハウジング２２がその弾性復元力によって元の形状（図３、図５及び図８参照）に戻る。
【００６１】
次に、コイルバネ７３の付勢力によって、第２の弁体７０が先端側に向けて移動し、第２の弁体７０がシール用ハウジング６２の内壁に密着し、液体受容口７１から液体供給口６５へ至る液体流路を閉鎖すると共に、シール用ハウジング６２がその弾性復元力によって元の形状（図４、図５及び図８参照）に戻る。このように、先ず、液体リザーバ側に配設された第１のジョイント装置１０の液体流路が閉鎖された後、液体アクセプタ側に配設された第２のジョイント装置５０の液体流路が閉鎖されるため、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続を解除した際に、両者の間から液漏れが生じることを防止することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、雄型ジョイント部１４の構成要素として、４つの凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄを形成した場合について説明したが、これに限らず、凸型係止部は、２つ以上であれば、その設置数は任意により決定することができる。同様に、リブ（挿入部）は、凸型係止部と、この凸型係止部との間に形成される隙間の数により決定することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄを弾性部材から形成し、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与された際に、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面を内周面側に向けて押圧して当該内周面側に傾斜させる場合について説明したが、これに限らず、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、必ずしも弾性部材から形成しなくてもよい。凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、弾性部材から形成されていない場合、あるいは殆ど弾性変形しない材料から形成されている場合、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの強度を、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの強度よりも大きくなるよう設計することで、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄよりも先に破損することになり、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが破損しないようにすることができる。このため、液体アクセプタに配設される第２のジョイント装置５０の寿命（耐久性）をより向上させることができる。
【００６４】
ここで、前述したが、液体アクセプタに配設される第２のジョイント装置５０は、基本的に電子機器本体等と一体化されており、電子機器本体等の寿命と同様の耐久性（寿命）を有する必要がある。一方、液体リザーバに配設される第１のジョイント装置１０は、液体アクセプタに供給するための液体が無くなると交換されるため、第２のジョイント装置５０ほどの耐久性は要求されない。したがって、第２のジョイント装置５０の耐久性が、第１のジョイント装置１０の耐久性よりも優れていることが望ましい。リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの強度を、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの強度よりも大きくなるよう設計することで、この要望を満たすことができる。
【００６５】
また、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが破損した場合であっても、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、誤接続防止の目的で配設されているものであり、液体受容時の第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とのシール性は、シール用ハウジング２２と、シール用ハウジング６２との密着性によって決定されるため、液体の送受に支障を来すことはない。
【００６６】
そしてまた、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの強度は、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、弾性部材から形成されている場合であっても、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄよりも大きくなるよう設計してもよい。ここで、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、弾性部材から形成されている場合、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とが相対的に回転し、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが回転方向にある次の隙間に移動した際に、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、その弾性復元力によって元の形状に戻るため、繰り返し使用することが可能となるが、仮に、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが破損する条件下に、液体送受用ジョイント装置１がおかれたとしても、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが破損することを防止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、挿入部としてリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄを配設した場合について説明したが、これに限らず、挿入部は、雌型ジョイント部１４が雄型ジョイント部５４を受容した際に、凸型係止部と、凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入され、且つ、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられ、第１のジョイント装置１０が第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転しようとした際に、凸型係止部に係止されて当該回転が阻止され、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行うことが可能であれば、他の構成を備えていてもよい。
【００６８】
そしてまた、本実施の形態では、第１のハウジング１５をベース部１３と雄型ジョイント部１４により構成した場合について説明したが、これに限らず、第１のハウジング１５は、第１の液体流路を有し、第１の弁体３０を内蔵可能であれば、ベース部１３と雄型ジョイント部１４とが一体的に形成されていてもよい。
【００６９】
さらにまた、本実施の形態では、第２のハウジング５５をベース部５３と雌型ジョイント部５４により構成した場合について説明したが、これに限らず、第２のハウジング５５は、第２の液体流路を有し、第２の弁体７０を内蔵可能であれば、ベース部５３と雌型ジョイント部５４とが一体的に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第１のジョイント装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第２のジョイント装置の斜視図である。
【図３】図１に示すIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２に示すIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続する直前を示す断面図である。
【図６】図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続した状態を示す断面図である。
【図７】第１のジョイント装置と、第２のジョイント装置とが接続された状態で、外部から回転力が付加された状態を示す断面図である。
【図８】図２に示す第１のジョイント装置を液体リザーバの筐体に配設し、図４に示す第２のジョイント装置を液体アクセプタの筐体に接続した状態を示す一部断面である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 液体送受用ジョイント装置
１０ 第１のジョイント装置
１４ 雄型ジョイント部
１５ 第１のハウジング
２０、６０ 液体供給部
２１、６５ 液体供給口
２２、６２ シール用ハウジング
２３、７１ 液体受容口
２４ 湾曲面
３０ 第１の弁体
３１、７３ コイルバネ
５０ 第２のジョイント装置
５４ 雌型ジョイント部
５５ 第２のハウジング
６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ、６８Ｄ リブ
７０ 第２の弁体
１００、２００ 筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池やインクジェットプリンタ等における液体供給手段において、液体リザーバと液体アクセプタとの間に配設され、当該液体リザーバ内に収容された液体を液体アクセプタに導く液体送受用ジョイント装置、及びこれを備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェットプリンタ、液体燃料を用いたライターや燃料電池、医療用薬液投与装置等、液体を使用する各種機器として、外部から供給される液体を受容する液体アクセプタ（液体受容手段）を備えたものが広く普及されている。また、この液体アクセプタに液体を供給する手段として、内部に収容した液体を外部に流出させる様々な形態の液体リザーバ（液体供給手段）が提案されている。
【０００３】
前記液体リザーバは、内部に収容した液体が無くなった時に、液体リザーバ自体を直接新しいものと取り替えることができるカートリッジ式が主流となっており、液体によって手を汚すことが殆どなく、安全性が高く、液体アクセプタに液体を簡便に補給できるという利点がある。特に、前記液体として、人体に悪影響を与える虞があるものや、外気に触れると劣化が激しいもの等を用いる場合には、大変有効な液体供給手段である。
【０００４】
また、最近、液体を燃料として発電する燃料電池、特にメタノールを燃料としたメタノール直接型燃料電池（ＤＭＦＣ）は、多くの電機メーカ等により開発が盛んに行われており、例えば、ノートパソコン、携帯可能な各種電子機器、携帯電話等に使用する次世代の新型電池として期待されている。しかし、一般に、メタノールは、人体に対する影響が大きく、吸入すると中枢神経を冒し、めまい、下痢を起こすことがある。また、大量に吸入したり、眼に入ったりした場合は、視神経に障害を起こすことがあり、失明する可能性も高く、危険性の高い有毒な液体である。そのため、ＤＭＦＣにおいても、一般需要者等に安全にかつ簡便に燃料供給を行う際には、メタノールを直接取り扱うことがなく、液体リザーバをカートリッジとしてメタノールを供給する手段が最適であると考えられており、広く開発が行われている。（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００５】
前記液体アクセプタに、前記液体リザーバから液体を供給する際は、通常、液体アクセプタの液体受容口と、液体リザーバの液体供給口とを着脱可能に接続し、液体の送受を行う液体送受用ジョイント装置が用いられている。（例えば、特許文献４〜特許文献１２参照）。
【０００６】
そして、このような液体送受用ジョイント装置では、液体アクセプタと液体リザーバとの接続時に、両者の接続位置精度の向上、両者の確実な固定、幼児等の誤接触による液体の漏れ出しの防止、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバが接続される等の誤接続の防止、を同時に実現する機構として、チャイルドプルーフ機能や誤接続防止キー（誤挿入防止のためのメカニカルキー）を備えたスナップホック（「スナップフィット」ともいう）機構を用いたものも紹介されている。このスナップホック機構は、比較的容易に留めたり外したりすることができ尚かつ安価で軽量で部材が好ましく、一例を挙げれば、スナップやホックなどと呼ばれているような鉤（かぎ）状部分と受け部分とが一組になった部材から構成されているものがある。
【特許文献１】特開２００３−３０８８７１号公報
【特許文献２】特開平８−１２３０１号公報
【特許文献３】特開２００３−３１７７５６号公報
【特許文献４】特開平１０−７８９号公報
【特許文献５】特開平８−５００４２号公報
【特許文献６】特表２００３−５２８６９９号公報
【特許文献７】特開２００３−２６６７３９号公報
【特許文献８】特表２００１−５２４８９６号公報
【特許文献９】特開２０００−２８９２２５号公報
【特許文献１０】特開平７−６８７８０号公報
【特許文献１１】特開平５−２５４１３８号公報
【特許文献１２】特開２００３−３３１８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、誤接続防止キーを備えたスナップホック機構を用いた従来の液体送受用ジョイント装置は、液体アクセプタと液体リザーバとを接続した際に、当該液体アクセプタに対し液体リザーバを相対的に回転させるよう負荷をかけると、負荷の大きさによっては、液体アクセプタ側に配設される液体送受用ジョイント部に形成された誤接続防止キーが、液体リザーバ側に配設される液体送受用ジョイント部に形成された誤接続防止キーよりも先に破損する虞がある。ここで、液体アクセプタ側に配設される液体送受用ジョイント部は、基本的に電子機器本体等と一体化されており、電子機器本体等の寿命と同様の耐久性（寿命）を有する必要がある。一方、液体リザーバ側に配設される液体送受用ジョイント部は、液体アクセプタに供給するための液体が無くなると交換されるため、液体アクセプタ側に配設される液体送受用ジョイント部ほどの耐久性は要求されないが、所定以上の耐久性は要求されるのが実状である。そのため、所定未満の回転力以上の回転力を加えて、液体アクセプタに対し液体リザーバを相対的に回転させた際に、誤接続防止キーにかかる負荷を解放し、誤接続防止キーが破損することを防止する機構が求められている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、液体アクセプタと液体リザーバとを接続した状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、液体アクセプタに対し液体リザーバが相対的に回転する際に、誤接続防止キーにかかる負荷を解放することができ、誤接続防止キーが破損することを防止する液体送受用ジョイント装置、及びこの液体送受用ジョイント装置を備えた燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため本発明は、液体を収容する液体リザーバと、当該液体リザーバに収容された液体を受容する液体アクセプタとを接続する液体送受用ジョイント装置であって、雄型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの一方に配設される第１のジョイント装置と、前記雄型ジョイント部を受容する雌型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの他方に配設され、当該雌型ジョイント部が前記雄型ジョイント部を受容した際に前記第１のジョイント装置に接続される第２のジョイント装置と、を備え、前記雄型ジョイント部は、互いに間隔をおいて配設された複数の凸型係止部を有し、前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容した際に、前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入される挿入部を有し、前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられ、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転しようとした際に、前記凸型係止部に係止されて当該回転が阻止され、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行う液体送受用ジョイント装置を提供するものである。
【００１０】
この構成を備えた液体送受用ジョイント装置は、第１のジョイント装置の雄型ジョイント部を、第２のジョイント装置の雌型ジョイント部に受領させ、当該第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とを接続する際に、前記凸型係止部と、この凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に、前記挿入部が挿入されるため、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との中心出し（位置決め）を行うことができると共に、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とが正しい組合せである場合のみに、前記隙間に挿入部が挿入される誤接続防止キー（誤挿入防止のためのメカニカルキー）の機能を持たせることができる。このようにすることで、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができる。さらに、構造が複雑化することがなく、部品点数が少なくなり、小型化が達成される。
【００１１】
また、前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられた際には、前記凸型係止部に係止されて、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転することが阻止されるが、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際には、当該挿入部は、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行うため、この回転による負荷がかかったとしても、前記挿入部が破損することを防止することができる。
【００１２】
そしてまた、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記雄型ジョイント部が弾性部材から形成されてなり、前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を弾性変形させて当該回転方向に相対的に移動し、該回転方向に位置する前記とは別の隙間に挿入されるよう構成することもできる。このように構成することで、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、挿入部が前記回転方向に移動しようとした際に、凸型係止部が弾性変形し、挿入部が移動し易くするため、当該凸型係止部及び挿入部にかかる前記回転による負荷を逃がすことができる。したがって、凸型係止部及び挿入部に前記回転による負荷がかかったとしても、互いの押圧力により破損することを防止することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記複数の凸型係止部は、同一円上に配設されると共に、当該円に沿った内周面及び外周面を有し、前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を前記内周面側に傾斜するよう弾性変形させ、当該凸型係止部の外周面に沿って移動する構成することもできる。このようにすることで、前記回転により前記挿入部が回転方向に相対的に移動する際に、前記凸型係止部は、弾性変形して内側に倒れ、当該挿入部が前記回転方向に位置する別の隙間に挿入されると、弾性復元するため、前記回転によりかかる負荷を効率よく軽減することができると共に、繰り返して使用することができる。また、前記挿入部にかかる負担も軽減することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、前記挿入部の強度が、前記凸型係止部の強度よりも大きくなるよう設定することができる。このようにすることで、前記凸型係止部が弾性変形しない材料で形成されていた場合等、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、当該凸型係止部と挿入部のいずれか一方が破損する状況にある場合には、前記液体リザーバに配設される第１のジョイント装置に形成されている凸型係止部が、前記液体アクセプタに配設される第２のジョイント装置に形成されている挿入部よりも先に破損することになり、第２のジョイント装置の寿命（耐久性）をより向上させることができる。なお、この場合、前記凸型係止部が破損したとしても、該凸型係止部は、誤接続防止の目的で配設されているものであり、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との接続時のシール性に影響を与えるものではないため、液体の送受に支承を来すことはない。
【００１５】
そしてまた、前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容する中空の略円筒形を有する受容部を有し、前記挿入部は、当該受容部の内周面から該受容部の中心部に向けて突出したリブから構成することもできる。このように構成することで、前記挿入部（リブ）は、前述した誤接続防止キーの役割を果たすことに加え、雌型ジョイント部を補強する役割を果たすこともできる。
【００１６】
さらにまた、前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間は、前記内周面側の間隔が、外周面側の間隔よりも短くなるよう画定することができる。そしてまた、前記リブは、前記受容部の内周面側の周方向の長さが、当該受容部の中心部側の周方向の長さよりも長くなるよう構成することができる。このように構成することで、前記隙間に挿入部が挿入された状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転する際に、前記挿入部が当該回転方向にさらに相対移動しやすくなる。したがって、凸型係止部及び挿入部にかかる前記回転による負荷をより効率よく逃がすことができる。
【００１７】
また、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、前記雄型ジョイント部の先端側の略中央部には、液体供給口を有し、前記液体リザーバから供給される液体を、当該液体供給口を介して前記第２のジョイント装置に供給する液体供給部が配設されてなり、前記凸型係止部の先端には、当該液体供給口の外周近傍まで延出するフランジが形成されてなる構成を備えることもできる。このように構成することで、前記利点に加え、使用者が手にすることが多い液体リザーバ（例えば、液体カートリッジ等）に配設される第１のジョイント装置の液体供給部が、前記凸型係止部とフランジによってガードされることになる。したがって、仮に、この第１のジョイント装置に、子供等が触れたとしても、液体供給部を誤動作させることを防止することができる。（チャイルドプルーフ加工がなされている）。
【００１８】
そしてまた、本発明にかかる液体送受用ジョイント装置では、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置を、スナップホックにより着脱可能に接続することもできる。このようにすることで、前記利点に加え、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とを一層安定した状態で接続することができる。
【００１９】
また、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置を、スナップホックにより着脱可能に接続する場合、前記雄型ジョイント部の外周面に第１の係合部を形成し、前記雌型ジョイント部の内周面に当該第１の係合部に着脱可能に係合する第２の係合部を形成し、当該第１の係合部に第２の係合部を係合させることで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置が接続され、前記係合を解除することで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との接続を解除する構成とすることもできる。したがって、前記雄型ジョイント部に、スナップホック機構の役割、チャイルドプルーフの役割、及び誤接続防止キーの役割を持たせることができ、前記雌型ジョイント部に、スナップホック機構の役割、及び誤接続防止キーの役割を持たせることもできる。
【００２０】
さらにまた、本発明は、燃料電池と、液体燃料を収容する液体リザーバと、前記液体リザーバから供給される液体燃料を受容して前記燃料電池に供給する液体アクセプタと、前述した本発明にかかる液体送受用ジョイント装置と、を備えてなる燃料電池システムを提供するものである。
【００２１】
この構成を備えた燃料電池システムは、前述した利点を有する液体送受用ジョイント装置を備えているため、構造が複雑化することがなく、部品点数が少なくなり、小型化が達成されると共に、液体リザーバ及び液体アクセプタを接続した状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられ、液体アクセプタに対し液体リザーバが相対的に回転する際に、凸型係止部及び挿入部にかかる前記回転による負荷を解放することができ、凸型係止部及び挿入部が破損することを防止することができる。したがって、燃料電池システムの信頼性が向上される。なお、前記液体燃料は、特に限定されるものではないが、例えば、メタノールを含むことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる液体送受用ジョイント装置は、第１のジョイント装置と第２のジョイント装置とを接続する際に、凸型係止部と、この凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に、挿入部が挿入されることで、誤接続防止を行うことができる。また、前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられた際には、前記凸型係止部に係止されて、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際には、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行うため、この回転の負荷により、前記挿入部が破損することを防止することができる。この結果、構造が複雑化することがなく、部品点数が少なくなり、小型化が達成されると共に、寿命が向上し、信頼性の高い液体送受用ジョイント装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる燃料電池システムは、液体送受用ジョイント装置を介して、液体リザーバから液体アクセプタに液体燃料を供給する際に、液体送受用ジョイント装置に形成された凸型係止部と、この凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入部が挿入されることで、誤接続が防止される。この結果、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができ、信頼性を向上することができる。また、前記隙間に挿入部が挿入された状態で所定未満の回転力以上の回転力が加えられたとしても、この回転の負荷により破損することを防止することができる。この結果、液体送受用ジョイント装置の寿命が向上し、高性能で信頼性の高い燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置、及びこれを備えた燃料電池システムについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第１のジョイント装置の斜視図、図２は、本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第２のジョイント装置の斜視図、図３は、図１に示すIII−III線に沿った断面図、図４は、図２に示すIV−IV線に沿った断面図、図５は、図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続する直前を示す断面図、図６は、図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続した状態を示す断面図、図７は、第１のジョイント装置と、第２のジョイント装置とが接続された状態で、外部から回転力が付加された状態を示す断面図、図８は、図２に示す第１のジョイント装置を液体リザーバの筐体に配設し、図４に示す第２のジョイント装置を液体アクセプタの筐体に接続した状態を示す一部断面、図９は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略図である。
【００２６】
なお、本実施の形態では、第１のジョイント装置を液体リザーバの筐体に配設し、第２のジョイント装置を液体アクセプタの筐体に配設する場合について説明する。また、本実施の形態では、第１のジョイント装置については、液体リザーバの筐体に配設される側を「基端側」、第２のジョイント装置と接続される側を「先端側」とし、第２のジョイント装置については、液体アクセプタの筐体に配設される側を「基端側」、第１のジョイント装置と接続される側を「先端側」として説明する。
【００２７】
図１〜図８に示すように、本実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置１は、液体が収容された液体リザーバの筐体１００に配設される第１のジョイント装置１０と、液体リザーバから供給される液体を受容する液体アクセプタの筐体２００に配設される第２のジョイント装置５０を備えている。この液体送受用ジョイント装置１は、筐体１００に配設された第１のジョイント装置１０と、筐体２００に配設された第２のジョイント装置５０を接続することで、液体リザーバと液体アクセプタとを接続し、液体リザーバ内に収容されている液体を、液体アクセプタに供給する。
【００２８】
なお、液体リザーバは、特に限定されるものではないが、例えば、液体燃料が収容された液体燃料カートリッジ、液体インクが収容されたインクカートリッジ、薬液が収容された薬液カートリッジ等が挙げられる。また、液体アクセプタも同様に、特に限定されるものではないが、例えば、液体燃料カートリッジから供給される液体燃料を使用する燃料電池やライター等の機器類、インクカートリッジから供給されるインクを使用するプリンタ等の機器類、薬液カートリッジから供給される薬液を使用する各種医療機器や実験機器類等が挙げられる。
【００２９】
また、液体アクセプタとして、燃料電池を用いる場合は、図９に示すように、燃料電池ＦＣの筐体２００と、液体燃料が収容された液体アクセプタの筐体１００とを、液体送受用ジョイント装置１によって接続すればよい。この場合、液体アクセプタとしての燃料電池としては、メタノール直接型の燃料電池（ＤＭＦＣ）が挙げられ、例えば、パーフルオロスルホン酸系ポリマーなどからなる電解質膜と、この電解質膜の一方の面に設けられるアノード電極と、他方の面に設けられるカソード電極と、両電極を挟むように配置される一対のセパレータを備えている。この燃料電池システムでは、液体リザーバとしての燃料カートリッジから液体アクセプタとしての燃料電池に供給された燃料（メタノール）は、例えば、ポンプによってアノード電極側に供給されるようになっている。一方、カソード電極には、大気中の空気を送り込むことによって酸素が供給されるようになっている。この場合、空気を送り込むための経路の途中には例えばファンなどからなる送風機構が設けられていることが好ましく、これによれば必要に応じて酸素の供給量を増加させることが可能となる。このようにして供給されるメタノールと酸素は、化学反応により発電し、当該反応後は水またはＣＯ2として燃料電池システムの外部へと排出される。
【００３０】
第１のジョイント装置１０は、第１のハウジング１５と、第１のハウジング１５内の略中央部に収容され、液体リザーバから供給された液体を第２のジョイント装置５０に供給する液体供給部２０とを備えている。
【００３１】
第１のハウジング１５は、例えば、プラスチック、金属、ゴム、エラストマ等、ある程度の弾性変形可能な材料から形成され、液体リザーバの筐体１００に取付けられるベース部１３と、ベース部１３に取付けられた雄型ジョイント部１４とを有している。
【００３２】
ベース部１３の略中央部分には、後に詳述する液体供給部２０のシール用ハウジング２２の基端部を挿入するための挿入孔１１が形成されており、この挿入孔１１を画定する内周面には、シール用ハウジング２２の基端部の外周面が固定されている。
【００３３】
雄型ジョイント部１４は、ベース部１３から立設された略環状の凸部を互いに間隔をおいて４つに等分割することによって得られた凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄを備えている。すなわち、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄは、同一の形状を有しており、同一円上に配設されると共に、当該円に沿った内周面及び外周面を有している。そして、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間、凸型係止部１６Ｄと凸型係止部１６Ａとの間には、後に詳述する第２のジョイント装置５０に形成されたリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、各々最適に挿入される隙間が形成されている。
【００３４】
なお、第１のジョイント装置１０では、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間に形成された隙間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間に形成された隙間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間に形成された隙間、凸型係止部１６Ｄと凸型係止部１６Ａとの間に形成された隙間のサイズや形状等は、後に詳述するリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが挿入された状態で、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与されない限り、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄによって、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの回転方向の移動を阻止可能であり、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与された際に、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄの外周面に沿って前記回転方向に移動可能であり、次の隙間に挿入可能であれば、特に限定されるものではなく、前記各々の隙間の内周面側の間隔と外周面側の間隔とがほぼ等しくなるように構成してもよく、内周面側の間隔の方が、外周面側の間隔よりも若干狭くなるように形成してもよい。
【００３５】
また、この凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄの先端には、前記円の略中心部に向けて、後に詳述する液体供給部２０の先端側に形成された液体供給口２１の外周部近傍まで延出するフランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄが各々連続的に形成されている。このフランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄは、前記円の略中心部側が狭く、外周側が広い略扇状を有しており、フランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄによって前記円の略中心部に画定される略円形の孔（空間）３９は、例えば、直径１ｍｍ程度の小径となるよう設計されているため、仮に、子供等が第１のジョイント装置１０に触れたとしても、後に詳述する液体供給部２０に接触することを防止するカバー部として配置されるものであり、チャイルドプルーフの役割を果たしている。また、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄの外周面には、後に詳述する第２のジョイント装置５０に形成された係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが着脱可能に係合する係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄが形成されている。
【００３６】
なお、ベース部１３の内壁と、雄型ジョイント部１４の内壁によって画定された空間に、液体供給部２０が配設される。
【００３７】
液体供給部２０は、第１のハウジング１５内に固定されたシール用ハウジング２２と、シール用ハウジング２２内に移動可能に配設された第１の弁体３０と、一端がシール用ハウジング２２の内壁に固定され、他端が第１の弁体３０に固定されたコイルバネ３１とを備えている。
【００３８】
シール用ハウジング２２は、例えば、ゴムやエラストマ等の弾性材料から形成され、基端側が第１のハウジング１５に固定されており、先端側は略半球状の湾曲面２４となっている。シール用ハウジング２２の基端側の略中央部には、液体リザーバに収容された液体をシール用ハウジング２２内に受容するための液体受容口２３が形成されている。一方、湾曲面２４の略中央部には、シール用ハウジング２２内に浸入した液体を第２のジョイント装置５０に供給するための液体供給口２１が形成されている。このシール用ハウジング２２の内部には、第１の弁体３０がコイルバネ３１の付勢力によって移動可能に配設される空間が形成されている。また、シール用ハウジング２２は、後に詳述する第１の弁体３０が密着した際に、第１の弁体３０との間をシールすると共に、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０が接続された際に、第２のジョイント装置５０の後に詳述する液体受容口７１との間をシールする。
【００３９】
第１の弁体３０は、基端側に移動した際に液体受容口２３に挿入される円筒部３３と、円筒部３３の先端側に連続的に形成されたフランジ３４と、フランジ３４の先端側の面の略中央部から突出すると共に、液体が流通する流路３５が形成された液体流路形成部３６と、を備えて構成されている。フランジ３４の外周面には、略リング状の凸形状を有するラビリンスシール３７が形成されており、第１の弁体３０が、シール用ハウジング２２の内壁と接触した際に、両者間を確実にシールする。また、フランジ３４の基端側の面には、コイルバネ３１の一端が固定されており、図３、図５及び図８に示すように、通常の状態では、第１の弁体３０は、コイルバネ３１の付勢力により常に先端側付勢されており、液体受容口２３から液体供給口２１に至る液体流路を閉じた状態となっている。このコイルバネ３１としては、後に詳述する第２の弁体７０を付勢するコイルバネ７３の付勢力よりも大きい付勢力を有するものを使用した。
【００４０】
第２のジョイント装置５０は、第２のハウジング５５と、第２のハウジング５５内の略中央部に収容され、第１のジョイント装置１０から供給される液体を受容し、液体アクセプタに供給する液体供給部６０とを備えている。
【００４１】
第２のハウジング５５は、例えば、プラスチック、金属、エラストマ等の材料から形成され、液体アクセプタの筐体２００に取付けられるベース部５３と、ベース部５３に取付けられた雌型ジョイント部５４とを有している。
【００４２】
ベース部５３の略中央部分には、後に詳述する液体供給部６０のシール用ハウジング６２の基端部を挿入するための挿入孔６１が形成されており、この挿入孔６１を画定する内周面には、シール用ハウジング６２の基端部の外周面が固定されている。
【００４３】
雌型ジョイント部５４は、その略中央部に、雄型ジョイント部１４を収容可能な略円筒形の凹部６４が形成されている。この凹部６４を画定する側壁は、雄型ジョイント部１４側が、互いに等間隔をおいて４つに分割されており、その各々の先端には、雄型ジョイント部１４に形成された係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄに係合する係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが形成されている。そして、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とを接続した際に、雄型ジョイント部１４が雌型ジョイント部５４に収容されて、係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが、係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄの各々に着脱可能に係合し、両者がスナップホック式に着脱される。すなわち、本実施の形態では、係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄが、第１のジョイント装置１０のスナップホック部を構成し、係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが、第２のジョイント装置５０のスナップホック部を構成している。なお、このベース部５３の内壁と、雌型ジョイント部５４の内壁によって画定された空間に、液体供給部６０が配設されている。
【００４４】
また、雌型ジョイント部５４の基端側の内周面には、内側に突出したリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが形成されている。これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とを接続する際に、雄型ジョイント部１４の凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間に各々挿入される。これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、前記隙間の形状と相補した形状を有しており、第１のジョイント装置１０と、第２のジョイント装置５０が正しい組合せである場合に、前記各々の隙間に適切に挿入される。すなわち、誤接続防止キー（誤挿入防止のためのメカニカルキー）の役割を果たしており、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、液体アクセプタに対し、正しい液体リザーバが選択されていない場合、前記各々隙間に適切に挿入されることがなく、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができる。なお、これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、雌型ジョイント部５４の凹部６４を画定するための側壁を補強する役割も果たしている。
【００４５】
さらに、これらのリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与されない限り、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄによって、この回転方向の移動が阻止されて、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とが相対的に回転することを制限する。一方、後に詳述するが、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与された際は、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、その回転方向にある凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面を内周面側に向けて押圧する。この押圧力により、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、その弾性によって内周面側に倒されて傾斜し、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面に沿って回転方向に沿って移動し、次の隙間に各々挿入され、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄはその弾性復元力によって元の位置（形状）に戻る。
【００４６】
液体供給部６０は、シール用ハウジング６２と、シール用ハウジング６２内に移動可能に配設された第２の弁体７０と、一端がシール用ハウジング６２の内壁に固定され、他端が第２の弁体７０に固定されたコイルバネ７３とを備えている。
【００４７】
シール用ハウジング６２は、シール用ハウジング２２と同様の弾性材料から形成され、基端側が第２のハウジング５５に固定されており、先端側は中空の円筒部６３となっている。シール用ハウジング６２の基端側の略中央部には、液体アクセプタに液体を供給するための液体供給口６５が形成されている。一方、円筒部６３の先端面の略中央部には、第１のジョイント装置１０から供給される液体を受容するための液体受容口７１が形成されており、液体受容口７１の外周部には、ラビリンスシール７４が形成されている。このシール用ハウジング６２の内部には、第２の弁体７０がコイルバネ７３の付勢力によって移動可能に配設される空間が形成されている。また、シール用ハウジング６２は、第２の弁体７０が密着した際に、第２の弁体７０との間をシールすると共に、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０が接続された際に、第１のジョイント装置１０の液体供給口２１との間をシールする。
【００４８】
第２の弁体７０は、基端側に移動した際に液体供給口６５に挿入される円筒部８３と、円筒部８３の先端側に連続的に形成されたフランジ８４と、フランジ８４の先端側の面の略中央部から突出すると共に、液体が流通する流路８５が形成された液体流路形成部８６と、を備えて構成されている。フランジ８４の外周面には、略リング状の凸形状を有するラビリンスシール８７が形成されており、第２の弁体７０が、シール用ハウジング６２の内壁と接触した際に、両者間を確実にシールする。また、フランジ８４の基端側の面には、コイルバネ７３の一端が固定されており、図４、図５及び図８に示すように、通常の状態では、第２の弁体７０は、コイルバネ７３の付勢力により常に先端側付勢されており、液体受容口７１から液体供給口６５に至る液体流路を閉じた状態となっている。このコイルバネ７３としては、第１の弁体３０を付勢するコイルバネ３１の付勢力よりも小さい付勢力を有するものを使用した。
【００４９】
なお、第１のハウジング１５及び第２のハウジング５５を形成するプラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフタルアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリメチルペンテン、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ＴＥＦＥ、ＰＦＡ、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。また、本実施の形態では、ＤＭＦＣに用いられることを考慮し、耐メタノール性の高いポリプロピレンを用いた。
【００５０】
また、シール用ハウジング２２及び６２を形成するゴムやエラストマ等としては、公知の様々な弾性材料を用いることができる。具体的には、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、シンジオタクチック1、２−ポリブタジエン、イソプレンゴム、アクリニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、ブチルゴム、アクリルゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフロロエチレン・プロピレン系ゴム、テトラフロロエチレン・パーフロロメチルビニルエーテル系ゴム、フロロシリコーン系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等が挙げられ、これら１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５１】
次に、本実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置１の具体的動作について説明する。
【００５２】
第１のジョイント装置１０が配設された液体リザーバに収容された液体を、第２のジョイント装置５０が配設された液体アクセプタに供給するには、第１のジョイント装置１０の雄型ジョイント部１４を、第２のジョイント装置５０の雌型ジョイント部５４に挿入する。この時、先ず、雄型ジョイント部１４の先端部が雌型ジョイント部５４の凹部６４に挿入されると共に、シール用ハウジング６２の円筒部６３の先端が、フランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄによって画定される略円形の孔３９から第１のハウジング１５内に浸入し、シール用ハウジング２２の湾曲面２４に接触する。
【００５３】
この状態からさらに雄型ジョイント部１４を挿入すると、シール用ハウジング２２とシール用ハウジング６２が互いに押圧し合うが、この時、シール用ハウジング６２に配設されたコイルバネ７３の付勢力が、シール用ハウジング２２に配設されたコイルバネ３１の付勢力よりも弱いため、第２の弁体７０がコイルバネ７３の付勢力に抗して基端側に移動する。この第２の弁体７０の移動に追従してシール用ハウジング６２が弾性変形（図６参照）し、第２の弁体７０とシール用ハウジング６２との間に隙間が形成され、液体受容口７１から液体供給口６５へ至る液体流路が開放される。そしてこの動作により、第２のジョイント装置５０が配設されている液体アクセプタ側の液体の受け入れ準備が完了することになる。
【００５４】
この状態からさらに雄型ジョイント部１４を挿入すると、第２の弁体７０がシール用ハウジング６２の基端側によって係止され、前記移動が阻止される。これにより、第１の弁体３０がコイルバネ３１の付勢力に抗して基端側に移動し、この移動に追従してシール用ハウジング２２が弾性変形（図６参照）し、第１の弁体３０とシール用ハウジング２２との間に隙間が形成され、液体受容口２３から液体供給口２１へ至る液体流路が開放される。
【００５５】
以上の動作により、液体受容口２３から液体供給口２１を経て液体受容口７１から液体供給口６５へ至る液体流路が開放され、液体リザーバ内の液体が、液体送受用ジョイント装置１を介して液体アクセプタに供給される。このように、先ず、液体アクセプタ側に配設された第２のジョイント装置５０の液体流路が開放された後、液体リザーバ側に配設された第１のジョイント装置１０の液体流路が開放されるため、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０を接続した際に、両者の間から液漏れが生じることを防止することができる。また、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との間は、シール用ハウジング２２とシール用ハウジング６２との密着により確実なシールが行われる。
【００５６】
さらにまた、前記一連の動作の際に、雄型ジョイント部１４の凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ａと凸型係止部１６Ｂとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｂと凸型係止部１６Ｃとの間に形成される隙間、凸型係止部１６Ｃと凸型係止部１６Ｄとの間に形成される隙間に、雌型ジョイント部５４に形成されたリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、各々挿入され、雄型ジョイント部１４と雌型ジョイント部５４との中心出し（位置決め）が行われる。また、雌型ジョイント部５４の内周面に形成された係合爪５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ及び５５Ｄが、雄型ジョイント部１４の外周面に形成された係合部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄにそれぞれ係合し、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とが安定した最適な状態で接続される。
【００５７】
ここで、この第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続に際し、第１のジョイント装置１０と、第２のジョイント装置５０が正しい組合せである場合に、各々のリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄは、前記各々隙間に適切に挿入され、液体アクセプタに対し、正しい液体リザーバが選択されていない場合には、前記各々隙間に適切に挿入されることがない。したがって、液体アクセプタに対し不適切な液体リザーバから不適切な液体が供給されることを防止することができる。また、液体リザーバを取り扱う際に、仮に、使用者や子供等が誤って第１のジョイント装置１０の液体供給部２０に触れようとしても、液体供給部２０は、フランジ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｄによってガードされた状態となっているため、液体供給部２０が誤動作することを防止することができる。したがって、液漏れが生じることを抑制することができる。
【００５８】
また、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続時に、第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転させようとする力（回転力）が加えられ、この回転力が所定以上となった際には、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、その回転方向に移動しようとして、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面を内周面側に向けてそれぞれ押圧する。この押圧力により、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、図７に示すように、その弾性によって内周面側に倒されて傾斜し、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面に沿って回転方向に沿って移動し、次の隙間に各々挿入される。この動作により、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、前記押圧力から解放され、その弾性復元力によって元の形状（図６参照）に戻る。
【００５９】
このように、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続時に、第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転させようとする所定以上の回転力が、仮に加えられたとしても、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、前述したように次の隙間に移動することにより、前記回転力を逃がすことができ、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄと、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、前記回転力から解放されることになる。したがって、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄや、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、前記回転によって破損することを防止することができる。
【００６０】
一方、液体リザーバから液体アクセプタへの液体の供給を終了する際は、第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０から取外せばよい。この時、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０は、スナップホック式で接続されているため、第１のジョイント装置１０は、第２のジョイント装置５０から簡単に取り外される。第１のジョイント装置１０を第２のジョイント装置５０から取外すと、先ず、コイルバネ３１の付勢力によって、第１の弁体３０が先端側に向けて移動し、第１の弁体３０がシール用ハウジング２２の内壁に密着し、液体受容口２３から液体供給口２１へ至る液体流路を閉鎖すると共に、シール用ハウジング２２がその弾性復元力によって元の形状（図３、図５及び図８参照）に戻る。
【００６１】
次に、コイルバネ７３の付勢力によって、第２の弁体７０が先端側に向けて移動し、第２の弁体７０がシール用ハウジング６２の内壁に密着し、液体受容口７１から液体供給口６５へ至る液体流路を閉鎖すると共に、シール用ハウジング６２がその弾性復元力によって元の形状（図４、図５及び図８参照）に戻る。このように、先ず、液体リザーバ側に配設された第１のジョイント装置１０の液体流路が閉鎖された後、液体アクセプタ側に配設された第２のジョイント装置５０の液体流路が閉鎖されるため、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０との接続を解除した際に、両者の間から液漏れが生じることを防止することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、雄型ジョイント部１４の構成要素として、４つの凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄを形成した場合について説明したが、これに限らず、凸型係止部は、２つ以上であれば、その設置数は任意により決定することができる。同様に、リブ（挿入部）は、凸型係止部と、この凸型係止部との間に形成される隙間の数により決定することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄを弾性部材から形成し、第１のジョイント装置１０及び第２のジョイント装置５０の少なくとも一方に所定以上の回転力が付与された際に、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの外周面を内周面側に向けて押圧して当該内周面側に傾斜させる場合について説明したが、これに限らず、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、必ずしも弾性部材から形成しなくてもよい。凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、弾性部材から形成されていない場合、あるいは殆ど弾性変形しない材料から形成されている場合、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの強度を、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの強度よりも大きくなるよう設計することで、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄよりも先に破損することになり、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが破損しないようにすることができる。このため、液体アクセプタに配設される第２のジョイント装置５０の寿命（耐久性）をより向上させることができる。
【００６４】
ここで、前述したが、液体アクセプタに配設される第２のジョイント装置５０は、基本的に電子機器本体等と一体化されており、電子機器本体等の寿命と同様の耐久性（寿命）を有する必要がある。一方、液体リザーバに配設される第１のジョイント装置１０は、液体アクセプタに供給するための液体が無くなると交換されるため、第２のジョイント装置５０ほどの耐久性は要求されない。したがって、第２のジョイント装置５０の耐久性が、第１のジョイント装置１０の耐久性よりも優れていることが望ましい。リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの強度を、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄの強度よりも大きくなるよう設計することで、この要望を満たすことができる。
【００６５】
また、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが破損した場合であっても、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、誤接続防止の目的で配設されているものであり、液体受容時の第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とのシール性は、シール用ハウジング２２と、シール用ハウジング６２との密着性によって決定されるため、液体の送受に支障を来すことはない。
【００６６】
そしてまた、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄの強度は、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、弾性部材から形成されている場合であっても、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄよりも大きくなるよう設計してもよい。ここで、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが、弾性部材から形成されている場合、第１のジョイント装置１０と第２のジョイント装置５０とが相対的に回転し、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが回転方向にある次の隙間に移動した際に、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄは、その弾性復元力によって元の形状に戻るため、繰り返し使用することが可能となるが、仮に、凸型係止部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ及び１６Ｄが破損する条件下に、液体送受用ジョイント装置１がおかれたとしても、リブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄが破損することを防止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、挿入部としてリブ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ及び６８Ｄを配設した場合について説明したが、これに限らず、挿入部は、雌型ジョイント部１４が雄型ジョイント部５４を受容した際に、凸型係止部と、凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入され、且つ、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられ、第１のジョイント装置１０が第２のジョイント装置５０に対し相対的に回転しようとした際に、凸型係止部に係止されて当該回転が阻止され、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行うことが可能であれば、他の構成を備えていてもよい。
【００６８】
そしてまた、本実施の形態では、第１のハウジング１５をベース部１３と雄型ジョイント部１４により構成した場合について説明したが、これに限らず、第１のハウジング１５は、第１の液体流路を有し、第１の弁体３０を内蔵可能であれば、ベース部１３と雄型ジョイント部１４とが一体的に形成されていてもよい。
【００６９】
さらにまた、本実施の形態では、第２のハウジング５５をベース部５３と雌型ジョイント部５４により構成した場合について説明したが、これに限らず、第２のハウジング５５は、第２の液体流路を有し、第２の弁体７０を内蔵可能であれば、ベース部５３と雌型ジョイント部５４とが一体的に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第１のジョイント装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる液体送受用ジョイント装置の構成要素である第２のジョイント装置の斜視図である。
【図３】図１に示すIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２に示すIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続する直前を示す断面図である。
【図６】図２に示す第１のジョイント装置と、図４に示す第２のジョイント装置が接続した状態を示す断面図である。
【図７】第１のジョイント装置と、第２のジョイント装置とが接続された状態で、外部から回転力が付加された状態を示す断面図である。
【図８】図２に示す第１のジョイント装置を液体リザーバの筐体に配設し、図４に示す第２のジョイント装置を液体アクセプタの筐体に接続した状態を示す一部断面である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 液体送受用ジョイント装置
１０ 第１のジョイント装置
１４ 雄型ジョイント部
１５ 第１のハウジング
２０、６０ 液体供給部
２１、６５ 液体供給口
２２、６２ シール用ハウジング
２３、７１ 液体受容口
２４ 湾曲面
３０ 第１の弁体
３１、７３ コイルバネ
５０ 第２のジョイント装置
５４ 雌型ジョイント部
５５ 第２のハウジング
６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ、６８Ｄ リブ
７０ 第２の弁体
１００、２００ 筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液体リザーバと、当該液体リザーバに収容された液体を受容する液体アクセプタとを接続する液体送受用ジョイント装置であって、
雄型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの一方に配設される第１のジョイント装置と、
前記雄型ジョイント部を受容する雌型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの他方に配設され、当該雌型ジョイント部が前記雄型ジョイント部を受容した際に前記第１のジョイント装置に接続される第２のジョイント装置と、
を備え、
前記雄型ジョイント部は、互いに間隔をおいて配設された複数の凸型係止部を有し、
前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容した際に、前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入される挿入部を有し、
前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられ、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転しようとした際に、前記凸型係止部に係止されて当該回転が阻止され、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行う液体送受用ジョイント装置。
【請求項２】
前記雄型ジョイント部は、弾性部材から形成されてなり、
前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を弾性変形させて当該回転方向に相対的に移動し、該回転方向に位置する前記とは別の隙間に挿入される請求項１記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項３】
前記複数の凸型係止部は、同一円上に配設されると共に、当該円に沿った内周面及び外周面を有し、
前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を前記内周面側に傾斜するよう弾性変形させ、当該凸型係止部の外周面に沿って移動する請求項２記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項４】
前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、前記挿入部の強度は、前記凸型係止部の強度よりも大きい請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項５】
前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容する中空の略円筒形を有する受容部を有し、前記挿入部は、当該受容部の内周面から該受容部の中心部に向けて突出したリブである請求項１ないし請求項４記載のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項６】
前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間は、前記内周面側の間隔が、外周面側の間隔よりも短い請求項３ないし請求項５記載のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項７】
前記リブは、前記受容部の内周面側の周方向の長さが、当該受容部の中心部側の周方向の長さよりも長い請求項５または請求項６記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項８】
前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、
前記雄型ジョイント部の先端側の略中央部には、液体供給口を有し、前記液体リザーバから供給される液体を、当該液体供給口を介して前記第２のジョイント装置に供給する液体供給部が配設されてなり、
前記凸型係止部の先端には、前記液体供給口の外周近傍まで延出するフランジが形成されてなる請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項９】
前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置は、スナップホックにより着脱可能に接続される請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項１０】
前記雄型ジョイント部の外周面に第１の係合部を形成し、前記雌型ジョイント部の内周面に当該第１の係合部に着脱可能に係合する第２の係合部を形成し、当該第１の係合部に第２の係合部を係合させることで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置が接続され、前記係合を解除することで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との接続を解除する請求項９記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項１１】
燃料電池と、
液体燃料を収容する液体リザーバと、
前記液体リザーバから供給される液体燃料を受容して前記燃料電池に供給する液体アクセプタと、
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置と、
を備えてなる燃料電池システム。
【請求項１２】
前記液体燃料が、メタノールを含む請求項１１記載の燃料電池システム。
【請求項１】
液体を収容する液体リザーバと、当該液体リザーバに収容された液体を受容する液体アクセプタとを接続する液体送受用ジョイント装置であって、
雄型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの一方に配設される第１のジョイント装置と、
前記雄型ジョイント部を受容する雌型ジョイント部を有し、前記液体リザーバ及び液体アクセプタの他方に配設され、当該雌型ジョイント部が前記雄型ジョイント部を受容した際に前記第１のジョイント装置に接続される第２のジョイント装置と、
を備え、
前記雄型ジョイント部は、互いに間隔をおいて配設された複数の凸型係止部を有し、
前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容した際に、前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間に挿入される挿入部を有し、
前記挿入部は、前記隙間に挿入された状態で所定未満の回転力が加えられ、前記第１のジョイント装置が第２のジョイント装置に対し相対的に回転しようとした際に、前記凸型係止部に係止されて当該回転が阻止され、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部による係止を解除させて前記回転を行う液体送受用ジョイント装置。
【請求項２】
前記雄型ジョイント部は、弾性部材から形成されてなり、
前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を弾性変形させて当該回転方向に相対的に移動し、該回転方向に位置する前記とは別の隙間に挿入される請求項１記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項３】
前記複数の凸型係止部は、同一円上に配設されると共に、当該円に沿った内周面及び外周面を有し、
前記挿入部は、前記所定未満の回転力以上の回転力が加えられた際に、前記凸型係止部を前記内周面側に傾斜するよう弾性変形させ、当該凸型係止部の外周面に沿って移動する請求項２記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項４】
前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、前記挿入部の強度は、前記凸型係止部の強度よりも大きい請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項５】
前記雌型ジョイント部は、前記雄型ジョイント部を受容する中空の略円筒形を有する受容部を有し、前記挿入部は、当該受容部の内周面から該受容部の中心部に向けて突出したリブである請求項１ないし請求項４記載のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項６】
前記凸型係止部と、該凸型係止部に隣接する凸型係止部との間に形成された隙間は、前記内周面側の間隔が、外周面側の間隔よりも短い請求項３ないし請求項５記載のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項７】
前記リブは、前記受容部の内周面側の周方向の長さが、当該受容部の中心部側の周方向の長さよりも長い請求項５または請求項６記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項８】
前記第１のジョイント装置が前記液体リザーバに配設され、前記第２のジョイント装置が前記液体アクセプタに配設されてなり、
前記雄型ジョイント部の先端側の略中央部には、液体供給口を有し、前記液体リザーバから供給される液体を、当該液体供給口を介して前記第２のジョイント装置に供給する液体供給部が配設されてなり、
前記凸型係止部の先端には、前記液体供給口の外周近傍まで延出するフランジが形成されてなる請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項９】
前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置は、スナップホックにより着脱可能に接続される請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項１０】
前記雄型ジョイント部の外周面に第１の係合部を形成し、前記雌型ジョイント部の内周面に当該第１の係合部に着脱可能に係合する第２の係合部を形成し、当該第１の係合部に第２の係合部を係合させることで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置が接続され、前記係合を解除することで、前記第１のジョイント装置と第２のジョイント装置との接続を解除する請求項９記載の液体送受用ジョイント装置。
【請求項１１】
燃料電池と、
液体燃料を収容する液体リザーバと、
前記液体リザーバから供給される液体燃料を受容して前記燃料電池に供給する液体アクセプタと、
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の液体送受用ジョイント装置と、
を備えてなる燃料電池システム。
【請求項１２】
前記液体燃料が、メタノールを含む請求項１１記載の燃料電池システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１２８２９８（Ｐ２００８−１２８２９８Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１１６４３（Ｐ２００６−３１１６４３）
【出願日】平成１８年１１月１７日（２００６．１１．１７）
【出願人】（０００２２６５０７）株式会社ニックス (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１７日（２００６．１１．１７）
【出願人】（０００２２６５０７）株式会社ニックス (96)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]