(57)【要約】燃料へのアクセスのための開口（８）を具備するカバー（２）を含む燃料サプライ（１）である。カバー（２）は、開口（８）を閉じるためにシャッター（１２）または類似の要素を含み、燃料サプライ（１）の挿入／取り外しに対する操作抵抗を増大させる。１実施例では、カバー（１）は、回転可能なキャップ４を伴うサポート（６）を含み、キャップが回転するとシャッター（１２）が開く。他の実施例では、カバーは基部およびスライド可能なキャップを含み、スライド可能なキャップがシャッターである。シャッター（１２）は手作業で起動されても、機構的に起動されても、あるいは電気的に起動されてもよい。カバー（２）は開位置または閉位置にバイアスされていてもよい。【代表図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ要素を具備する燃料サプライと、
燃料電池と動作上関連する装置であって、上記燃料サプライを収容して上記燃料サプライ内に貯蔵された燃料が上記バルブ要素を通じて上記燃料電池へ搬送されるようになされたものと、
燃料サプライに結合されたバルブカバーであって、キャップおよびサポートを具備し、上記キャップおよびサポートは、上記バルブカバーが、上記バルブ要素へのアクセスが制約されていない開位置と上記バルブ要素へのアクセスが制約されている閉位置との間を移動可能であるように、相互に相対的に移動可能であるものとを有する燃料電池システム。
【請求項２】
上記キャップは上記バルブカバーが上記閉位置にあるように通常時にバイアスされている請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
開口が上記キャップに形成され、上記開口が上記バルブ要素に整合させられ、かつ上記バルブカバーが、さらに、当該バルブカバーが上記閉位置にあるときに上記開口を少なくとも部分的に隠すシャッターを有する請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
上記バルブカバーは、さらに、上記キャップを上記サポートに結合させて上記キャップをバイアスして上記バルブカバーを閉位置に置くバネを有する請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項５】
上記シャッターは上記バルブカバーに回転可能に取り付けられる請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項６】
上記キャップは、下方に伸びて上記サポートにより収容されるように構成され上記キャップを上記サポートに保持する少なくとも１つの脚部を有する請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項７】
上記脚部は上記サポートに形成された軌道に乗るように構成されたリムを有する請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項８】
上記キャップおよび上記サポートの間に配された圧縮スプリングをさらに有し、上記軌道は上記脚部を収容するように構成された回転バリアを含み、上記回転バリアは、上記脚部が上記回転バリアから開放されるまで、上記キャップの上記サポートに対する回転運動を阻止する請求項７記載の燃料電池システム。
【請求項９】
燃料吸収材料をさらに有する請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
燃料を含有するハウジングと、
上記燃料と流体連通されたバルブ要素と、
上記バルブ要素へのアクセスを制御する可動シャッターとを有する燃料電池サプライ。
【請求項１１】
上記バルブカバーはサポートおよびキャップを有する請求項１０記載の燃料電池サプライ。
【請求項１２】
上記キャップは上記サポートに対して回転可能である請求項１１記載の燃料電池サプライ。
【請求項１３】
上記バルブカバーは上記ハウジングに対してスライド可能である請求項１０記載の燃料電池サプライ。
【請求項１４】
上記バルブカバーは、上記バルブ要素へのアクセスが制約されない開位置にバイアスされる請求項１０記載の燃料電池サプライ。
【請求項１５】
上記バルブカバーは、上記バルブ要素へのアクセスが制約される閉位置にバイアスされる請求項１０記載の燃料電池サプライ。
【請求項１６】
上記シャッターは、上記バルブ要素へのアクセスを制約するために移動可能な少なくとも１つのバネアームを有する請求項１０記載の燃料電池サプライ。
【請求項１７】
上記バネアームを包囲して上記バネアームを上記バルブ要素に対して隠し位置に保持するロック要素をさらに有し、上記バネアームが非隠し位置において中立位置である請求項１６記載の燃料電池サプライ。
【請求項１８】
上記シャッターは上記バルブカバーに対して回転可能である請求項１０記載の燃料電池サプライ。
【請求項１９】
上記シャッターは上記バルブ要素に対して上記隠し位置に保持される請求項１８記載の燃料電池サプライ。
【請求項２０】
ホスト装置に結合された案内路をさらに有し、上記燃料サプライを上記ホスト装置に導入するときに、上記シャッターの一部が上記案内路に挿入され、かつ、上記案内路が上記シャッターを非隠し位置に移動させる請求項１９記載の燃料電池サプライ。
【請求項２１】
上記バルブカバーは上記サポートに対して二方向に移動可能である請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項２２】
一方向は相互に対して向かう方向である請求項２１記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は全般的には種々の燃料電池用の燃料サプライシステムに関し、より具体的には、この発明は、より大きな操作抵抗を伴う燃料サプライシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、反応物、すなわち燃料および酸素の化学エネルギを直流（ＤＣ）の電気に直接的に変換する装置である。多くの用途において、燃料電池は、化石燃料の燃焼のような従来の発電やリチウムイオン電池のような携帯用蓄電池より効率が良い。
【０００３】
一般に、燃料電池技術は、アルカリ燃料電池、高分子電解質燃料電池、リン酸燃料電池、溶融炭酸燃料電池、固体酸化物燃料電池、および酵素燃料電池のような様々な異なった燃料電池を含む。今日、より重要な燃料電池は、いくつかのカテゴリ、すなわち、（ｉ）燃料として圧縮水素（Ｈ２）を利用している燃料電池、（ｉｉ）アルコール、例えばメタノール（ＣＨ３ＯＨ）、金属水化物、例えば水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、炭化水素、または水素燃料に改質される他の燃料を用いるプロトン交換膜（ＰＥＭ）燃料電池、（ｉｉｉ）非水素燃料を直接に消費できるＰＥＭ燃料電池、すなわち直接酸化燃料電池、および、（ｉｖ）高温で炭化水素燃料を直接電気に変換する固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）を含む。
【０００４】
圧縮水素は、一般的に高圧下に維持され、そのため取扱いが難しい。その上、大きい貯蔵タンクが一般的に必要となり、そのため家庭用電子機器のために十分に小さくすることはできない。従来の改質燃料電池は、燃料を水素に変換させて燃料中の酸化剤を反応させるために、改質材や他の気化および補助システムを必要とする。最近の進歩により、家庭用電子機器用に改質材または改質燃料電池が有望になっている。最も一般的な直接酸化燃料電池は直接メタノール燃料電池またはＤＭＦＣである。他の直接酸化燃料電池は、直接エタノール燃料電池と直接テトラメチルオルトカーボネート燃料電池を含む。固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）は、ブタンのような炭化水素燃料を高熱で電気に変換する。ＳＯＦＣは、燃料電池反応を起こさせるために、１０００度の範囲の比較的高温を必要とする。
【０００５】
電気を発生させる化学反応は燃料電池のそれぞれのタイプごとに異なる。ＤＭＦＣでは、各電極での化学電気反応と直接メタノール燃料電池に関する総合的な反応は以下のとおり記述される：
アノードでの半反応：
ＣＨ３ＯＨ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２  ＋  ６Ｈ＋  ＋  ６ｅ−
カソードでの半反応：
１．５Ｏ２  ＋  ６Ｈ＋  ＋  ６ｅ−  →  ３Ｈ２Ｏ
全体の燃料電池反応：
ＣＨ３ＯＨ  ＋  １．５Ｏ２  →  ＣＯ２  ＋  ２Ｈ２Ｏ
【０００６】
ＰＥＭを通る水素イオン（Ｈ＋）がアノードからカソードを通り抜けてマイグレーションするために、また、自由電子（ｅ−）がＰＥＭを通り抜けられないため、電子は外部回路を通って流れなければならず、外部回路を通して電流を生じさせる。この外部回路は、モバイルすなわちセル電話、計算機、パーソナルデジタツアシスタンツ、ラップトップコンピュータ、電力ツールなどの有益な消費者向けの電子製品であってよい。
【０００７】
ＤＭＦＣは、特許文献１および特許文献２に開示されており、詳細は参照してここに組み入れる。一般に、ＰＥＭはＮａｆｉｏｎ（商標）などのポリマーから作られており、これはＤｕＰｏｎｔから入手可能であり、厚さが約０．０５ｍｍ〜約０．５０ｍｍの範囲のペルフルオポリマー、その他の膜である。アノードは、典型的には、白金ルテニウムなどの触媒の薄層によってサポートされたテフロン（Ｔｅｆｌｏｎｉｚｅｄ）のカーボン紙から製造される。カソードは、典型的には、白金粒子が膜の一面に接着されるガス拡散電極である。
【０００８】
金属水素化物、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、改質燃料電池のための他の燃料電池反応は、以下のとおりである。
ＮａＢＨ４＋２Ｈ２Ｏ→（加熱または触媒）→４（Ｈ２）＋（ＮａＢＯ２）
アノードでの半反応：
Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
カソードでの半反応：
２（２Ｈ＋＋２ｅ−）＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ
【０００９】
この反応に適切な触媒は、白金およびルテニウム、その他の金属である。水素化ホウ素ナトリウムを改質して生成された水素燃料は燃料電池中で、酸化剤例えばＯ２と反応させられ、電気（すなわち電子の流れ）および水の副産物を生成する。ホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ２）の副産物もこの改質プロセスで生成される。水素化ホウ素ナトリウム燃料電池は特許文献３に検討されており、参照してここに組み入れる。
【００１０】
直接水素化ホウ素燃料電池（ＤＢＦＣ）においては、反応は以下のとおりである。
アノードでの半反応：
ＢＨ４−＋８ＯＨ−→ＢＯ２−＋６Ｈ２Ｏ＋８ｅ−
カソードでの半反応：
２Ｏ２＋４Ｈ２Ｏ＋８ｅ−→８ＯＨ−
【００１１】
燃料ストレージの重要な特徴は、不用意なユーザによる燃料へのアクセスを制限することである。２００５年２月１６日に出願された「操作抵抗を具備する燃料供給システム」というタイトルの本出願人の出願に係る国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０５／０４８２６号（「ＰＣＴ’８２６」）は、操作抵抗を伴う多くの燃料サプライの実施例を詳細に開示している。ＰＣＴ’８２６の内容は参照してここに組み入れる。この発明は、ＰＣＴ’８２６に開示された発明の他の実施例および／または改良に向けられている。
【特許文献１】米国特許第５，９９２，００８号
【特許文献２】米国特許第５，９４５，２３１号
【特許文献３】米国特許第４，２６１，９５６号
【発明の開示】
【００１２】
この発明は、燃料サプライのバルブ要素へのアクセスを制約する燃料サプライ用のカバーを含む。カバーは、バルブ要素と整合する開口と、バルブ要素へのアクセスが制約されている第１の位置およびバルブ要素へのアクセスが制約されない第２の位置の間を移動可能なシャッターとを具備する。カバーは第１の位置または第２の位置にバイアスされてよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付の図面に示され以下に詳細に検討するように、この発明は燃料サプライに向けられており、この燃料サプライは燃料電池燃料、例えば、メタノールおよび水、メタノール／水の混合物、メタノール／水の種々の濃度の混合物、純粋なメタノールを貯蔵する。メタノールは多くの種類の燃料電池、例えば、ＤＭＦＣ、酵素燃料電池、および改質燃料電池、その他において使用可能である。燃料サプライは他の種類の燃料電池燃料、例えば、エタノールまたはアルコール、金属水素化物、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、水素へと改質可能な他の化学物質、または燃料電池の性能または効率を改善する他の化学物質を含んでよい。燃料は、また、水酸化カリウム（ＫＯＨ）電解質を含み、これは金属燃料電池またはアルカリ燃料電池とともに使用でき、燃料サプライに貯蔵可能である。金属燃料電池に対しては、燃料は、ＫＯＨ電解質反応溶液中に浸漬された流体担持亜鉛粒子の形態であり、電池キャビティ内のアノードは亜鉛粒子から生成された粒子アノードである。ＫＯＨ電解質溶液は、２００３年４月２４日に発行された「１またはそれ以上の負荷に電力を供給するよう構成された燃料電池システムの使用方法」と題された米国特許出願公開第２００３／００７４９３号に開示されており、その内容は参照してここに組み入れる。燃料は、また、メタノール、過酸化水素、および硫酸の混合物を含み、これはシリコンチップ状に形成された触媒を通過して流れ燃料電池反応を生成する。燃料は、また、メタノール、水素化ホウ素ナトリウム、電解質、および他の化合物、例えば、米国特許第６，５５４，８７７号、同第６，５６２，４９７号、および同第６，７５８，８７１号に説明されているもののブレンドまたは混合物を含み、これらは参照してその内容をここに組みこむ。燃料は、また、米国特許第６，７７３，４７０号に説明されている、溶媒中に部分的に溶解し、部分的に懸濁するもの、ならびに、米国特許出願公開第２００２／０７６６０２号に説明されている、液体燃料および固体燃料の双方を含むものを含む。これらは参照してその内容をここに組みこむ。
【００１４】
燃料は、また、上述のように、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）のような金属水素化物および水を含み、低圧力および低温度がそのような反応により生成される。燃料は、さらに、炭化水素燃料を含み、炭化水素燃料は、これに限定されないが、ブタン、灯油、アルコール、および天然ガスを含み、これは、「液体ヘテロインタフェース燃料電池デバイス」という題名で、２００３年５月２２日に公開された米国特許出願公開第２００３／００９６１５０号に開示されており、参照してここに組みこむ。燃料は、また、燃料と反応する液体酸化剤を含む。したがって、この発明は、サプライ中に含有され、また、その他、燃料電池システムにより使用される、任意のタイプの燃料、電解質溶液、酸化剤溶液または液体または固体に制約されない。ここで使用される用語「燃料」は、燃料電池または燃料サプライ中で反応することができるすべての燃料を含み、また、上述の適切な燃料、電解質溶液、酸化剤溶液、液体、固体および／または化学物質ならびにこれらの混合物のすべてを含むが、これに限定されない。
【００１５】
ここで使用される用語「燃料サプライ」は、これに限定されないが、使い捨てカートリッジ、再充填可能／再使用可能カートリッジ、電子製品内に配置されるカートリッジ、電子製品の外部に配置されるカートリッジ、燃料タンク、燃料再充填タンク、燃料を貯蔵する他のコンテナ、および、燃料タンクおよびコンテナに結合された管材を含む。１のカートリッジがこの発明の例示的な実施例との関連で以下に説明されるが、これら実施例は他の燃料サプライにも適用可能であり、この発明は燃料サプライのいかなる特定のタイプにも限定されないことに留意されたい。
【００１６】
この発明の燃料サプライは、燃料電池で使用されない燃料を貯蔵するのに使用しても良い。これらの用途は、これに限定されないが、シリコンチップ上に構築されたマイクロガスタービン用の炭化水素および水素燃料を貯蔵することであり、”Ｈｅｒｅ  Ｃｏｍｅ  ｔｈｅ  Ｍｉｃｒｏｅｎｇｉｎｅｓ”、Ｔｈｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｉｓｔ（２００１年１２月／２００２年１月）、ｐｐ．２０−２５に検討されている。この出願の目的に関し、「燃料電池」はこれらマイクロエンジンも含む。他の用途は、内燃機関エンジン用の伝統的な燃料や、ポケットおよび実用ライター用の炭化水素例えばブタンおよび液体プロパンを貯蔵することである。
【００１７】
適切な燃料サプライまたはカートリッジは本出願人の出願に係るＰＣＴ’８２６に開示されているすべてのものを含み、その内容は先に参照してここに組み入れた。広く考えれば、この発明の燃料サプライシステムは、協同する複数のバルブ要素を含む。１つのバルブ要素は、燃料を含有する燃料カートリッジと係合してよく、他のバルブ要素は燃料電池、再充填装置、または燃料電池から給電される電子装置と係合してよい。この発明は全般的にはいくつかのタイプの燃料サプライシステムに適用される。１つのタイプの燃料サプライシステムは、第１のバルブ要素と、当該第１のバルブ要素およびそれ自体を通じて流路を形成するように当該第１のバルブ要素と結合可能な第２のバルブ要素とを含む。ここで使用されるように、「バルブ要素」は、これに限定されないが、シールを具備するバルブ要素、例えば、逆止バルブ、カモノハシバルブ、電気バルブ（例えばソレノイドバルブ）、磁気バルブ、および閉止スリット（これはセプタムないし隔膜としても知られている）を伴うワッシャー、ならびに、シールを伴わないバルブ、例えばオープンチューブ、出口または穴空きの針を含む。バルブ要素の少なくとも１つは、内部シールを具備しなければならない。例えば、適切なバルブは、内部シールを具備する１つのバルブ要素と、開放導管を伴う他のバルブ要素とを有して内部シールが開となるときにそれらの間に流路が形成される。適切なバルブ要素は米国特許出願公開第２００３／００８２４２７号にも検討されている。これらの参考文献のすべては参照してここに組み入れる。
【００１８】
ＰＣＴ’８２６は、それだけではないけれども、ＰＣＴ’８２６の図４２Ａ、４２Ｂ、および４３に示すように、燃料サプライのバルブ要素を被覆するカバー６００を開示している。カバー６００は、図４５−４６、および５７−５８、その他に示されるように、バルブ要素５１０と整合して位置する開口６１８を具備してバルブ要素への制限的なアクセスを許容してよい。ＰＣＴ’８２６は、また、バネ付勢のゲート７４６を開示し、これは、図８２Ａ−８４Ｂに示すようにバルブ要素７２６または７２８、および／またはセンサ７４０へのアクセスを被覆位置で制約する。ゲート７４６は、非被覆位置で、バルブ要素またはセンサへのアクセスを許容する。この発明の好ましい実施例はカバー６００およびゲート７４６（以下ではシャッターと呼ぶ）の操作抵抗特性を組み合わせる。
【００１９】
この発明の１実施例は図１に示される。カートリッジすなわち燃料サプライ１は任意のタイプの燃料電池燃料を含有して良く、これは先に検討したとおりである。燃料サプライ１はバルブ要素１０を含み、このバルブ要素１０は、燃料サプライ１が電子ホスト装置および／または燃料電池（図示しない）に結合される前に、好ましくは、燃料の燃料サプライ１からの放出を制御する。燃料サプライに関連するバルブ要素１０は、ホスト装置の対応するバルブ要素により起動されたときに開となるように構成されている。バルブ要素１０は、オプションとして、燃料を含有する燃料ライナーに結合されてよい。適切な燃料ライナーは、本出願人の出願に係る、２００３年７月２９日出願の「柔らかいライナーを具備する燃料カートリッジ」という題名の米国特許出願第１０／６２９，００４号に十分に開示されている。その開示内容は参照してここに組み入れる。
【００２０】
燃料サプライ１は好ましくはカバー２を含み、このカバー２は回転可能なキャップ４およびサポート６を含む。回転可能なキャップ４は、それを貫通するように配された開口８を含み、この開口８は、キャップ４が燃料サプライ１に配置されたときにバルブ要素１０と整合するような大きさおよび配置を伴う。サポート６は、回転可能なキャップ４が回転するプラットフォームであり、燃料サプライ１に結合される。シャッター１２は、キャップ４がサポート６に対して回転させられる際に、開口８を開または閉とするように構成される。
【００２１】
サポート６は、当業界で知られている任意の手段により燃料サプライ１に固定して結合された単体である。サポート６は当業界で知られている任意の材料から製造されてよいけれども、好ましくは燃料サプライ１中のそのタイプの燃料と反応しない非浸透性の材料である。具体的には、サポート６は、金属、例えば、ステンレス鋼、プラスチック、樹脂、ポリマー、その他から製造されてよい。代替的には、サポート６は単一体でなく、種々の材料からなる複数の部品からなる。サポート６は、ねじ込み、溶接、超音波結合、接着、プレスフィット、その他の任意の既知の結合手法によりカートリッジ１に実装されてよい。
【００２２】
サポート６は、シャッター実装柱部１６およびバネ実装柱部１８を含む。柱部１６および１８の双方は、好ましくは、例えば、一体成型または機械加工による、サポート６の一体形成の拡張部である。バネ１４が設けられキャップ４をサポート６に結合する。バネ１４は、当業界で知られている任意のタイプのバネ、例えば螺旋バネでよく、一端に第１のループ２８、他端に第２のループ２９を含む。ループの一方はサポート６のバネ実装柱部１８に保持されるように構成され、他のループはキャップ４のキャップバネ柱部３２（図２に示す）に保持されるように構成され、キャップ４は通常状態ではバイアスされてキャップ６に対して閉位置となり、これは以下に説明するとおりである。１実施例において、バネ１４は好ましくは力が大きなバネ、硬いバネ、すなわち、大きなバネ定数のバネであり、これは、キャップ４をキャップ６に対して回転させてカバー２を開位置に移動させるための単純または単一動作において少なくとも約３Ｋｇの力を必要とするバネである。より好ましくは、必要な力は、少なくとも約４Ｋｇ、最も好ましくは少なくとも約５Ｋｇである。この力は、２．２５または２．５Ｋｇ程度に小さくてよい。
【００２３】
当業者には明らかなように、バネ１４は、一端をサポート６に係合させ、他端をキャップ４に係合させたアームまたは類似の部材であってもよい。アームの材料は、アームが弾性的に変形してキャップ４をサポート６に対して回転可能にし、同時にそのような回転に抵抗するのを可能にするように選択される。変形する際に復元エネルギがアーム内に蓄えられキャップ４が自動的に回転してシャッター１２を閉構造に戻すようになっている。
【００２４】
キャップ４およびサポート６はまたインターロック特性を含み、キャップ４がサポート５に保持されるようになっている。インターロック特性はキャップ４のサポート６に対する回転を案内するのを支援する。キャップ４側では、インターロック特性は少なくとも１つの下方に伸びる脚部２２を含み、これは脚部２２の底から外側に伸びるリム２４を具備する。好ましくは、キャップ４は４つの下方に伸びる脚部２２を含むけれども、脚部２２の数はいくつでもよく、まったくなしでもよい。
【００２５】
脚部２２はサポート６に形成された対応するノッチ２３と整合する。整合させたときに、リム２４はロックレール３６の下方へスライド可能に挿入され、これは図３Ａおよび３Ｂに最も良く示される。ロックレール３６はサポート６の周囲からの拡張部である。リム２４は下方でロックレール３６を把持して、キャップ４をサポート６に対して回転させるときにリム２４をロックレール３６に沿って案内する。換言すると、脚部２２がノッチ３６に整合するときのみ、キャップ４はサポート６に対して着脱可能になる。このようにして、脚部２２およびノッチ２３は機構的なキー機構としても動作する。任意の数の脚部２２およびノッチ２３を採用可能であり、脚部２２の間、またはノッチ２３の間の角度間隔は均一でも不均一でもよい。
【００２６】
シャッター１２は、サポート６側でシャッター実装柱部１６にその一端で回転可能に取り付けられるように構成され、他方、シャッター１２の他端は拘束されずに、当該シャッター１２の自由端がキャップの開口８を被覆する閉位置と、シャッター１２の自由端がキャップの開口８から外れる開位置との間を移動可能である。シャッター１２は当業界で知られている任意の材料、例えば、金属、プラスチック、その他で製造されてよいが、シャッター１２の自由端はオプションとして弾性材料、例えばゴムまたはシリコーンを含んで開口８をシールしてよい。
【００２７】
シャッター１２の一端はサポート６側のシャッター実装柱部１６に保持されるように構成された開口２６を含み、これは先に検討した。図３Ａおよび３Ｂに最も良く示されるように、シャッター１２の中央またはその付近にスライド開口３０がある。スライド開口３０は、キャップ４の下側に固定して結合されたシャッタースライドピンを入れるための軌道を実現する。スライド開口３０はピン３４より大きく、ピン３４が開口３４内で移動できるようになっている。キャップ４が閉位置に回転したとき、ピン３４はシャッター１２の自由端を案内して開口８を被覆するようになす。キャップ４が開位置に回転したとき、ピン３４はシャッター１２の自由端を案内して開口８から外れるようにする。換言すると、キャップ４がサポート６に対して回転するときに、ピン３４はキャップ開口８の開および閉を起動する。スライド開口３０は図示のとおり楕円形でよく、また円形、多角形、または任意の他の形状であってよい。
【００２８】
スライド３０およびピン３４の構造の他の利点は、ピン３４が、スライド開口３０により形成される軌道のいずれか一端に当たるときに、キャップ４の回転が停止させられるという点である。そのため、キャップ４は脚部２２をノッチ２３に再整合させるように回転できず、このため、カバー２の取り外しを阻止する。
【００２９】
他の実施例において、シャッター１２は、スライド開口３０のような開口をいずれも伴わない堅固な部品である。この場合、ピン３４と類似の、２つのピンがキャップ４側に配置され、この場合、２つのピンはシャッター１２の周囲の両端に沿って配置されてシャッターの動作を案内する。
【００３０】
バネ１４は、バイアス力を実現してカバー２を図３Ａに示されるような、閉構造となす。カバー２を開位置、すなわち、図３Ｂに示すような構造に移行させるために、バネ１４の力を打ち負かしてキャップ４を回転させる。力が除去されると、バネ１４は自動的にキャップ４を通常の閉位置に戻し、これにより、カバー２を閉じる。キャップ４を回転させる力は当業界で知られている任意の手段、例えば、意図されているユーザによる手作業の力により実現されてよい。代替的には、タブ（図示しない）がキャップ４から延び、対応するストップがホスト装置側に配置されてよい。燃料サプライ１が装着されるとき、ストップがタグに当たって任意の付加的な力がタブをストップ上でピボット動作させる。この動きによりキャップ４が回転する。
【００３１】
さらに、燃料吸収材料、例えば、ファイバ、フィラー、または粉末をカバー２の内部、例えば、キャップ４およびサポート６の間、または開口８の下または周りに含んでよい。吸収材料はシャッター１２、例えば、吸収材料を収容するそのリセス内に取り付けてもよい。燃料吸収材料はこの発明のいずれの実施例においても付加できる。
【００３２】
図４はカバー１０２を具備する燃料サプライ１０１の他の実施例を示す。燃料サプライ１０１は、当該燃料サプライ１０１が当業界で知られている任意のタイプの燃料を内包して良く、また、種々の材料から製造してよい点において、先に検討した燃料サプライ１と類似である。この実施例では、バルブ要素１４０がオプションの燃料ライナー１４２に結合されている。バルブ要素１４０は先に検討したバルブ要素１０と類似であり、好ましくは、一方向バルブ、例えば、逆止バルブまたはカモノハシバルブである。バルブ要素１４０はホスト装置（図示しない）側の対応するバルブ要素と係合して燃料を燃料サプライ１０１からホスト装置へと搬送する。
【００３３】
バルブ要素１４０はオプションとして図示のように穴１１０の下方に配置されてよい。穴１１０は好ましくは燃料サプライ１０１の一側、たとえば頂部を貫通して形成される。カバー１０２は、燃料サプライ１０１がホスト装置に結合されるまで、穴１１０へのアクセスを制約する。このために、カバー１０２は側部１５０にピボット移動可能に結合されたスライド可能な頂部１４８を含み、この側部１５０は燃料サプライ１０１に結合される。好ましくは、スライド可能な頂部１４８は燃料サプライ１０１の頂部にスライド可能に結合された舌状要素であり、この結合は、例えば燃料サプライ１０１の頂部に形成された軌道１４９にこれを挿入して行われ、スライド可能な頂部１４８のスライド動作が案内できるようになっている。スライド可能な頂部１４８は当業界で知られている任意の材料、たとえば金属またはプラスチックから製造されてよい。
【００３４】
カバー開口１０８はスライド可能な頂部１４８側に形成され、開位置では、カバー開口１０８が穴１１０およびバルブ要素１４０に整合されてホスト装置が燃料サプライ内の燃料にアクセスできるようになっていてよい。閉位置では、開口は穴１１０と不整合となり、バルブ要素１４０へのアクセスを制約する。好ましくは、カバー１０２は閉位置へとバイアスされている。カバー開口１０８は、好ましくは、スライド可能な頂部１４８を貫通して形成される穴である。オプションとして、カバー開口１０８は弾性材料により包囲され、カバー開口１０８およびノズル１１０が整合したときにノズル１１０の周りにシールを形成するようにしてよい。
【００３５】
スライド可能な頂部１４８は側部ヒンジ部１５０により燃料サプライ１０１の側部１５２に結合される。側部ヒンジ部１５０はスライド可能頂部１４８にピン１４４により取り付けられ、このピン１４４がヒンジとして働いて頂部１４８が側部ヒンジ部１５０に対して回転できるようになっている。側部ヒンジ部１５０の他端は側部１５２にヒンジ１４６により取り付けられ、このヒンジ１４６は当業界で知られている任意のタイプのヒンジでよいけれども、好ましくは、側部ヒンジ部１５０を側部１５２から遠ざけてカバー１０２を閉位置にバイアスするバネ付勢のヒンジであり、これは図５Ａに示す。代替的には、側部部分１５０は側部１５２にライブジョイントにより結合されて側部部分１５０が即部１５２に対して屈曲可能になっている。
【００３６】
カバー１０２は図５Ｂに示すように開位置に起動可能であり、ここでは、カバー開口１０８およびノズル１１０が整合する。側部ヒンジ部分１５０は燃料サプライの側部１５２の方向に十分な力で押されてヒンジ１４６のバイアス動作に打ち勝つ。側部ヒンジ部分１５０が側部１５２へ押される際に、スライド可能な頂部１４８もピン１４４を介して押される。スライド可能頂部１４８は、側部ヒンジ部分１５０が側部１５２と面一またはそれとほぼ同様になるまでオプションの起動１４９に沿ってスライド可能である。上述のとおり、カバー１０２は当業界で知られている任意の手段、たとえばユーザによる手作業、タブ（つまみ）およびストップのシステム、磁気、その他によって起動可能である。
【００３７】
図６、７、７Ａは、燃料サプライ２０１とともに採用可能なカバーのさらに他の実施例を示し、この燃料サプライ２０１は先に検討した燃料サプライ１および１０１と類似である。この実施例において、カバー２０２は容器２５８に係合するように構成され、この容器２５８はホスト装置２０３に結合され、またはその内部に構成される。容器２５８は、カバー２０２内のシャッター２１２を起動するための斜面状軌道２５４（図７Ａに最もよく示される）を含み、これは以下に詳細に説明する。
【００３８】
開口２０８がカバー２０２内に形成され、ここで、開口２０８は燃料サプライのバルブ要素と整合可能である。シャッター２１２はピボット２３２においてカバー２０２に回転可能に結合され、このピボット２３２は好ましくはピンである。シャッター２１２は開口２０８を閉じ、またはその大きさを制約するように構成されている。シャッター２１２はピボット２３２の周りを回転可能であり、芯出しバネ２５６ａ、２５６ｂがシャッター２１２を開口２０８の上に位置づける。
【００３９】
シャッター２１２の末端２６６は、カバー２０２が容器２５８に係合するときに軌道２５４に挿入される。適切に整合されると、カバー２０２が最初に容器２５８に挿入されるときに末端２６６が軌道２５４に入る。カバー２０２がさらに押されて容器２５８に入っていくと、軌道２５４の壁部が末端２６６を押し、これにより、軌道２５４により形成された経路に従って末端２６６を平行移動させる。カバー２０２を十分に容器２５８に挿入するために、カバー２０２を十分な力で押して芯出しバネ２５６ａ、２５６ｂに打ち勝つようにする。芯出しバネ２５６ａ、２５６ｂはシャッター２１２が芯出し一からはずれようとする動き阻止する力を付与する。十分な力が加えられると、シャッター２１２がピボット２３２を中心にして回転して開口２０８へのアクセスを許容する。図７に示すように、シャッター２１２を移動させるために、バネ２５６ａが伸張され、バネ２５６ｂが圧縮される。バネ２５６ａ、２５６ｂの伸張および圧縮はエネルギをその中に蓄積する。カバー２０２が容器２５８から取り外されるとき、この蓄積されたエネルギが開放されてバネ２５６ａ、２５６ｂを元の位置に復帰させ、これにより、シャッター２１２を再配置して開口２０８を隠す。
【００４０】
オプションとして、シャッター２１２はその自由端にノッチ２６２を形成し、これが嵌め込み等によりラッチ２６０と結合する。燃料サプライがホスト装置に挿入されるときに、ホスト装置から開放ピンがラッチ２６０に挿入されて、これによりシャッター２１２を開放する。
【００４１】
カバー２０２ａとして示される他の実施例のカバー２０２が図８に示される。カバー２０２ａはピン２３２によりピボット指示されるシャッター２１２ａを有する。シャッター２１２ａはバネ２５６ｃにより開位置にバイアスされ、これは図示の通りである。ラッチ２６０は、芯出しノッチ２６２によりシャッター２１２ａを保持してシャッター２１２ａを閉位置に維持し、これは先に説明したシャッター２１２と類似である。ユーザはラッチ２６０をノッチ２６２から遠ざけるように移動させることができ、これにより、バネ２５６ｃがシャッター２１２ａを開位置にバイアスする。燃料サプライをホスト装置に挿入するときに、ホスト装置からの柱部または突起がラッチ２６０に作用してカバー２０２を開にできる。この実施例では、容器２５８は、シャッター２１２ａの移動を起動するために斜面の軌道、たとえば軌道２５４を必要としない。代替的に、バネ２５６ｃがシャッター２１２ａを閉位置にバイアスでき、ユーザはバルブ要素へアクセスするにはラッチ２６０およびシャッター２１２ａをバネ２５６ｃに抗して移動させなければならない。
【００４２】
図９および１０は、先に説明した燃料サプライと類似の燃料サプライ（図示しない）のバルブ要素へのアクセスに対する操作抵抗を実現するように構成された、さらに他の実施例のカバー３０２を示す。この実施例では、カバー３０２は燃料サプライ側のバルブ要素（図示しない）と整合するように構成された開口３０８を含む。カバー３０２は角度を置いてカバー３０２に実装された４つのバネアーム３７０ａ−ｄを含む。閉構造（図示しない）では、バネアーム３７０ａ−ｄが開口３０８を横切って伸びて一まとまりになり、開口３０８へのアクセスを制限するシールドを形成する。図９においては尖った先端を具備してシールドを構成するように示されているけれども、多数の異なる構成を採用でき、たとえば、カメラの絞りのインターロックされた葉状部を採用できることは当業者には容易に理解できるであろう。インターロック構造を採用するならば、バネアーム３７０ａ−ｄのうちの１つを起動させれば十分である。これは、バネアーム３７０ａ−ｄのインターロックの性質に起因し、１つのバネアーム３７０が動くと、すべてのバネアーム３７０ａ−ｄが移動する。同様に、任意の数のバネアーム３７０を採用してもよい。
【００４３】
好ましくは、バネアーム３７０ａ−ｄは、中立な状態では外側に広がって開口３０８をアクセス可能にするように構成されている。カバー３０２およびバネアーム３７０ａ−ｄは好ましくは同一のプラスチック材料から同時に成型される。ただし、バネアーム３７０ａ−ｄは基部３０６にバネ付勢のヒンジまたはライブヒンジにより結合されてよい。
【００４４】
ロックリング３７２はバネアーム３７０ａ−ｄをスライド可能に囲む。ロックリング３７２はカバー３０２の係合面３７４、すなわち、カバー３０２およびホスト装置の容器（図示しない）のインタフェース点へとバイアスされる。任意のタイプのバネまたはバネ状要素、たとえば発泡体を用いてロックリング３７２を係合面３７４へとバイアスしてよい。このため、ロックリング３７２はバネアーム３７０ａ−ｄに力を加えて閉位置に移行させ、バネアーム３７０ａ−ｄにエネルギを蓄え、ロックリング３７２が外されたときに中立な、すなわち開の状態に復帰させられるようになっている。
【００４５】
カバー３０２をホスト装置に最初に挿入すると、そこから伸びた少なくとも１つの突起（図示しない）がロックリング３７２と係合する。カバー３０２にさらに力を加えてカバー３０２を押圧する際に、突起が、ロックリング３７２を係合面３７４へバイアスするバネ力に実質的に打ち勝つ。ロックリング３７２はスライド可能に平行移動して係合面から遠ざかり、これにより、バネ３７０ａ−ｄが開放されて外側に広がり、開位置へ移行する。好ましくは、突起（１または複数）はバネ３７０ａ−ｄの復帰動作に干渉しない。好ましくは、ディテント（戻り止め）システム、ラッチ、または同様な機構がカバーおよび／またはホスト装置に含まれてカバー３０２または燃料サプライを装置に取り付ける。
【００４６】
他の実施例において、バネアーム３７０ａ−ｄは中立状態でその開位置に保持されるように構成されていない。すなわち、その代わりに、バネアーム３７０ａ−ｄは中立状態で閉位置に置かれてよい。したがって、ロックリング３７２は省略してよい。燃料サプライがホスト装置に結合されるときに、バネアーム３７０ａ−ｄが抵抗力を実現し、これは、バルブ要素がアクセスできるのに十分なだけ燃料サプライを挿入するために、曲げられ、あるいは、その他の態様で、打ち負かされる。さらに、アーム３７０ａ−ｄは、図１０中のアーム３７０ａおよび３７０ｃに関して最もよく示されるように、角度付けされた面、すなわち斜面を具備し、これにより、装置からの対応するバルブ要素が開口３０８に挿入される際に、角度付けされた面がアーム３７０ａ−ｄを押圧して開口から遠ざけるようになっている。
【００４７】
バネアーム３７０ａ−ｄおよびホスト装置は機構的なキーを実現するように構成されてもよい。すなわち、燃料サプライをホスト装置に挿入するためにバネアーム３７０ａ−ｄが装置側の対応するノッチに整合される。これにより、挿入の方向を制御できる。
【００４８】
図１１はカバー４０２を示しており、このカバー４０２は実施例１−４の変形例である。カバー４０２は回転可能なキャップ４０４およびサポート４０６を含む。回転可能なキャップ４０４は、脚部４２２が脚部２２よりさらに下方に伸びてバネ４４０の介挿を補償するようになっている点を除き、キャップ４と類似である。サポート４０６は、ロックレール４３６がそこにリセスを形成させ脚部４２を有して脚部４２２を閉位置に保持する点を除き、サポート６と類似である。バネ４４０はキャップ４０４およびサポート４０６の間に配されて、カバー４０２が完全に組み立てられた後に、サポート４０６に対する回転に加えてサポート４０６へと移動させられるようになっている。
【００４９】
図１２、１３Ａ、１３Ｂおよび１４に示すように、先に検討したカバー２と類似の態様で組み立てられるときに、伸びている脚部４２２のロックリム２４が図１２および１４Ｂに示すような閉位置においてレール４３６のリセス４３８内に収容され、キャップ４０４は、当該キャップ４０４がバネ４４０に抗してサポート４０６へと押圧されるまで、サポート４０６に対して回転して開位置に移動することができない。キャップ４０４が予め定められた量だけバネ４４０に抗して押圧されたのち、ロックリム２４がリセス４３８からはずれてレース４３６に沿って開位置まで移動させることが可能になり、これを図１３Ａに示す。このようにして、キャップ４０４はサポート４０６に対して二方向に、すなわち、サポート４０６に向かう方向と、サポート４０６に対して回転するように、移動可能であり、これによりカバー４０２を閉位置から開位置へと移動させる。二方向の移動はこの発明の燃料サプライの操作抵抗を増大させる。キャップ４０４は、ユーザにより、あるいは、装置への挿入の間に、閉位置から開位置へと移動可能である。カバー２と同様に、加えられた力を除くと、カバー４０２はバネ１４によりバイアスされて閉位置へと戻る。
【００５０】
バネ４４０は当業界で知られている任意の圧縮バネでよい。図示のとおり、バネ４４０は発泡体バネであるけれども、バネ４４０は弾性Ｏ−リング、螺旋バネ、または複数のリーフバネであってよい。好ましくはバネ４４０はバネ１４に関連して先に検討したように、力の大きなバネであり、これにより意図しないユーザの動作をより困難にする。
【００５１】
本明細書を考慮し、またここに開示された本発明の実施を通じて当業者にはこの発明の他の実施例が明らかであろう。たとえば、ここに開示されたいずれのバルブも電子コントローラ、たとえばマイクロプロセッサによりトリガーされてよい。また、ポンプを含んで流体燃料成分をホスト装置にポンピングしてよい。本実施例および実例は事例として理解されることを意図されており、この発明の本来の範囲および趣旨は添付の特許請求の範囲およびその均等物である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の一側面に従い閉止可能なカバーを具備する燃料サプライの第１の実施例の分解図である。
【図２Ａ】図１に示されるカバーを閉位置で示す平面図である。
【図２Ｂ】図１に示されるカバーを開位置で示す平面図である。
【図２Ｃ】図２のカバーを図２Ａの２Ｃ−２Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図３Ａ】図１のカバーの底を閉構造状態で示す斜視図である。
【図３Ｂ】図１のカバーの底を開構造状態で示す斜視図である。
【図４】閉止可能なカバーを具備する燃料サプライの代替的な実施例の断面図である。
【図５Ａ】図４に示されるカバーを閉構造状態で示す平面図である。
【図５Ｂ】図４に示されるカバーを開構造状態で示す平面図である。
【図６】閉止可能なカバーを具備する燃料サプライの他の代替的な実施例の斜視図である。
【図７】図６のカバーの平面図である。
【図７Ａ】図６のカバーの側面図である。
【図８】閉止可能なカバーを具備する燃料サプライの代替的な実施例の平面図である。
【図９】この発明の一側面に従って操作抵抗を増大させた燃料サプライカバーの平面図である。
【図１０】図９のカバーの側面図である。
【図１１】この発明のカバーの他の実施例の分解図である。
【図１２】図１１のキャップおよびカバーの開位置整合状態の底面分解図である。
【図１３Ａ】図１１の組み立てられたカバーの開位置の底面図である。
【図１３Ｂ】図１１の組み立てられたカバーの閉位置の底面図である。
【図１４】図１１のカバーを示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    燃料サプライ
２    カバー
６    サポート
８    開口
１２    シャッター
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2009514171.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2009514171.tif 000007
【図３Ｂ】
2009514171.tif 000008
【図４】
2009514171.tif 000009
【図５Ａ】
2009514171.tif 000010
【図５Ｂ】
2009514171.tif 000011
【図６】
2009514171.tif 000012
【図７Ａ】
2009514171.tif 000013
【図７Ｂ】
2009514171.tif 000014
【図８】
2009514171.tif 000015
【図９】
2009514171.tif 000016
【図１０】
2009514171.tif 000017
【図１１】
2009514171.tif 000018
【図１２】
2009514171.tif 000019
【図１３Ａ】
2009514171.tif 000020
【図１３Ｂ】
2009514171.tif 000021
【図１４】
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【国際調査報告】
2009514171.tif 000023