(57)【要約】【課題】  ニップルを有した燃焼式装置の燃料絞り弁に係合可能であり且つステムを有した燃料電池に接続可能なアダプタ用のインサートシールを提供する。【解決手段】  インサートシール４４は、中央通路４８を規定し且つ燃料電池１４のステム５２に対してシール可能な第１の端部５０と絞り弁１２のニップル５６に対してシール可能な第２の端部５４とを有する本体４６と、第２の端部５４に取り付けられ且つ中央通路４８と流体連通している本体４６よりも大きな直径のフランジ部５８とを含んでいる。燃料電池アダプタ１６は、燃料電池１４に係合するように構成されたベース２２を備えたアダプタ本体１８と、ベース２２に接続されたノズル２０とを有しており、アダプタ本体１８は、ステム５２及びニップル５６を収容するように構成されたチャンバ２６を規定し、このチャンバ２６内にインサートシール４４が収容される。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼式装置の燃料絞り弁に係合可能な燃料電池に接続するように構成された燃料電池アダプタに使用するためのインサートシールであって、
中央通路を規定し且つ燃料電池側端部と弁ニップル側端部とを有しており、所定の直径を有した本体と、
前記弁ニップル側端部に取り付けられ且つ前記中央通路と流体連通しており、前記本体の直径よりも大きな直径を有したフランジ部と、
を備えることを特徴としたインサートシール。
【請求項２】
前記本体が概略円筒状である、請求項１に記載のインサートシール。
【請求項３】
前記フランジ部がボスを備えた外側表面を有している、請求項１に記載のインサートシール。
【請求項４】
前記ボスが前記本体の直径よりも小さい直径を有している、請求項３に記載のインサートシール。
【請求項５】
前記ボスが前記フランジ部から離れるに従ってテーパ状に細くなっている、請求項４に記載のインサートシール。
【請求項６】
前記フランジ部が円形の外周を有している、請求項１に記載のインサートシール。
【請求項７】
前記フランジ部は、小面が刻まれた外周を有している、請求項１に記載のインサートシール。
【請求項８】
前記外周は、前記本体の長手方向軸線と略平行な表面を有している、請求項７に記載のインサートシール。
【請求項９】
前記外周は六角形状である、請求項７に記載のインサートシール。
【請求項１０】
前記小面が刻まれた外周は、互いに隣接する二つの小面の境をなす丸まった隅を有する、請求項７に記載のインサートシール。
【請求項１１】
前記フランジ部が少なくとも一つの斜面縁端を備えた外周を有する、請求項１に記載のインサートシール。
【請求項１２】
燃焼式装置の燃料絞り弁に係合可能な燃料電池に接続するように構成された燃料電池アダプタにおいて、
前記燃料電池がステムを有すると共に、前記絞り弁がニップルを有し、前記アダプタが、
前記燃料電池に係合するように構成されたベースと、前記ベースに接続されたノズルとを有し、前記ステム及び前記ニップルを収容するように構成されたチャンバを規定しているアダプタ本体と、
前記チャンバ内に配設され、前記ステムとシール可能に係合するように構成された第１の端部と、前記ニップルとシール可能に係合するように構成された第２の端部と、前記ステムと前記ニップルとの間を流体連通させる通路とを有した弾性インサートシールと、
を備えることを特徴とした燃料電池アダプタ。
【請求項１３】
前記インサートシールが、前記ステムの自由端部を雄雌式に受容するように構成された前記第１の端部を含む本体を含む、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項１４】
前記インサートシールの前記第２の端部が、前記ニップルの端部とシール可能に係合するように構成されたボスを備える、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項１５】
前記ボスが、略円錐形状であり、前記第２の端部から離れるに従ってテーパ状に細くなっている、請求項１４に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項１６】
前記インサートシールが、前記チャンバ内で摺動可能となるように構成されている、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項１７】
前記インサートシールは前記第１の端部を含む本体を含んでおり、前記インサートシールは、前記第２の端部が前記本体の直径よりも大きな直径を有したフランジ部となるように構成されている、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項１８】
前記フランジ部が前記通路と摺動可能に係合するように構成された外周を有する、請求項１７に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項１９】
前記外周が少なくとも一つの傾斜縁端を有している、請求項１８に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項２０】
前記燃料電池アダプタの前記チャンバが、前記外周とシール可能に係合するように構成された傾斜肩部を有している、請求項１９に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項２１】
前記外周は、円形の外周及び小面が刻まれた外周の一方である、請求項１８に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項２２】
前記ノズルは自由端部を有し、前記自由端部は、各々が面取りされた内側端部を有し且つ周方向に離間して配置された複数の突出部を含んでいる、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項２３】
前記ノズルは、周方向に離間して配置された複数の突起をさらに含み、前記突出部がそれぞれ前記突起のうちの対応するものに関連付けられており、前記ベースが前記燃料電池にロック可能に留められるように構成されている、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項２４】
前記ノズルは、前記ベースが前記アダプタ本体から半径方向に離間して配置されるように、少なくとも一つのリブによって前記ベースに留められている、請求項１２に記載の燃料電池アダプタ。
【請求項２５】
ニップルを有した燃料絞り弁を取り囲むハウジングと、
ステムを有すると共にアダプタを備えた燃料電池と、
を備え、
前記燃料電池が前記ハウジング内に前記燃料絞り弁と流体連通する状態で収容されるように構成されており、
前記アダプタは、前記燃料電池に係合するように構成されたベースと該ベースに接続されたノズルとを有したアダプタ本体を含み、
前記アダプタ本体は、前記ステム及び前記ニップルを収容するように構成されたチャンバを規定しており、
前記ステムとシール可能に係合するように構成された第１の端部と、前記ニップルえとシール可能に係合するように構成された第２の端部と、前記ステムと前記ニップルとの間を流体連通させる通路とを有するインサートシールが、さらに、前記チャンバ内に配設されていることを特徴とした燃焼式装置。
【請求項２６】
前記インサートシールの前記第２の端部はボスを有し、前記ニップルは座ぐり穴を有し、前記ボスが前記座ぐり穴と嵌合するように構成されている、請求項２５に記載の燃焼式装置。
【請求項２７】
前記座ぐり穴は概略円錐状の空洞を規定し、前記ボスは前記空洞とシール可能に係合するように概略円錐状形態に構成されている、請求項２６に記載の燃焼式装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼式装置において使用するための燃料電池アダプタの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜４に例示されているように、例えば燃焼ガス駆動式の留め具駆動装置のような燃焼ガスによって動力を付与される装置に炭化水素燃料を供給するためにディスペンサ（分配装置）を使用することは、公知になっている。このような留め具駆動装置及び燃料電池は、イリノイ州ヴァーノンヒルズのＩＴＷ−Ｐａｓｌｏｄｅ社（イリノイツールワークス社の事業部）からＩＭＰＵＬＳＥの商標で市販されている。詳細には、適した燃料電池が上で挙げた特許文献４に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，４０３，７２２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４８３，４７４号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５２２，１６２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１１５，９４４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池を燃焼式装置に取り付けるための標準的なシステムは公知となっている。この公知のシステムは、弁のような計量ユニットを備えた燃焼式装置内に燃料電池を設置するためのものであり、アダプタを使用していない。このようなシステムは、コンパクトであるという利点を有しているが、埃や他の屑から計量ユニットの雌型入口を保護していない。また、アダプタを使用していない場合、燃料電池を輸送するには、保護キャップやブリスター包装が必要とされる。
【０００５】
他の燃焼式装置用の燃料電池取付システムも公知になっている。このシステムでは、スリーブ状のシール支持アダプタが燃料電池に取り付けられており、燃料電池のステムと燃焼式装置から延びる雄型結合器とを結合させるためのシールを形成している。しかしながら、このアダプタシステムは、埃や他の屑から燃料電池を保護していない。他の不利点は、このアダプタの存在が燃料電池の寿命及び容量を減少させていると考えられていることである。
【０００６】
上述したように従来の燃焼式装置の燃料電池の一つの不利点は、対応する燃料電池のステム又は通路と装置の燃料計量ユニット又は燃料絞り弁とを整列させるために使用されている従来の整列構造ではこれら通路の一貫した同軸整列を提供せず、このため、燃料を無駄にし、燃料電池の寿命を短くし、最適な性能を下回ることにつながり得ることである。
【０００７】
従来の燃焼式装置の燃料電池の関連する構造上の問題は、燃料電池が装置に取り付けられるとき並びにこのような燃焼式装置の比較的悪い作業環境である建設現場や作業場の作業環境に晒されるときの何れにおいても、燃料電池ステムと装置の絞り弁ニップルとの間に適正な整列を維持する必要があることである。
【０００８】
シールは燃料の漏れを防ぐ必要がある一方で、装置に燃料電池を挿入するとき又は装置から燃料電池を引き出すときにシール及びニップルに対する燃料電池のステムの摺動に対応する必要がある点で、燃料電池ステムと装置の絞り弁ニップルとの間で適正なシールを維持することも問題となる。燃料電池ステムは、装置への挿入時に、燃料電池内に押し下げられざるを得ず、燃料の放出を許容する。さらに、燃料電池が空になる前に装置から取り外されたならば、ステムは、燃料の漏れを防止するために、閉じた位置又は伸長した位置に戻れなければならない。
【０００９】
よって、使用中に埃や他の屑から燃料電池を保護する燃料電池取付システムを改良する必要性が存在する。さらに、操作時及び装置に対する燃料電池の挿入・取り外し時の何れにおいても、燃料電池ステムと装置側燃料絞り弁ニップルとの間で確実な整列係合を維持する燃料電池アダプタシステムに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上で挙げた必要性は、燃料電池にしっかりと取り付けるのに適するように構成されたアダプタを特徴とする本発明の燃焼式装置用の燃料電池アダプタシステムによって満たされる又は克服される。アダプタのアダプタ本体部分は、インサートシールを受容するように構成されたチャンバを形成する。このシールは、特に、装置内において燃料電池と燃料絞り弁との間をシールする関係を維持するように設計されている。本発明のインサートシールを使用すれば、燃料電池を装置に挿入したときに、燃料絞り弁のニップルと燃料電池のステムとの両方がシールされつつ互いに流体連通した状態に維持される。インサートシールは、燃料電池が完全に係合されるまでチャンバ内で摺動可能となっていることによって、装置内への燃料電池の移動に対応する。さらに、アダプタの前面の突出部は、嵌合する燃料絞りステムを燃料電池ハウジングと軸線方向に整列させるように構成されている。
【００１１】
本発明の付加的な特徴は、燃料電池ハウジングから燃料電池アダプタを取り外そうとすると、剪断破壊を受ける破壊可能な一組のリブである。本発明の利点は、本発明のアダプタを燃料電池から取り外そうとしたならば、燃料電池アダプタの接続リブが剪断破壊を受けて、燃料電池アダプタの先端部分を燃料電池アダプタのベース部から分離された状態にさせるか若しくは構造的に弱くなった状態にさせることである。リブが剪断破壊すると、燃料電池アダプタは他の燃料電池に再利用することはできなくなる。この特徴は、埃、屑又は再利用の際に接続部と干渉し得る不純物が進入する機会を減少させる。
【００１２】
より詳細には、本発明は、燃焼式装置の燃料絞り弁に係合可能且つステムを有した燃料電池に接続可能なアダプタのためのインサートシールを提供する。インサートシールは、中央通路を規定し且つ燃料電池側端部と絞り弁側端部とを有する本体と、絞り弁側端部に取り付けられたフランジ部とを含んでおり、該フランジ部は、中央通路と流体連通し、本体の直径よりも大きな直径を有している。
【００１３】
燃料電池アダプタは、燃焼式装置の燃料絞り弁と係合可能な燃料電池に接続するように構成されている。燃料電池はステムを有し、絞り弁はニップルを有し、アダプタは、燃料電池に係合するように構成されたベースと該ベースに接続されたノズルとを有したアダプタ本体を含む。アダプタ本体は、ステム及びニップルを収容するように構成された軸線方向チャンバを規定する。本弾性インサートシールはチャンバ内に収容される。さらに、燃料絞り弁と、絞り弁と燃料電池のステムとの間をシールした状態で連通させるために本発明のインサートシールを備えたアダプタを有した燃料電池とを含んだ燃焼式装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照すると、本発明と共に使用するのに適したタイプの燃焼駆動式装置が全体を参照番号１０で示されている。装置１０は、燃料絞り弁１２を取り囲むハウジング１１と、燃料電池１４を着脱可能に収容する燃料電池チャンバ１３とを含む。装置１０の構成及び動作は、上記で本願と一体のものとして参照された上述の特許文献１〜４に詳細に記載されている。はさみタイプの装置が示されているが、本発明は燃料電池を採用するあらゆるタイプの燃焼式装置と共に使用され得ると考えられる。
【００１５】
図２及び図３では、全体を参照番号１６で示されている燃料電池アダプタが、燃料電池１４との接続に適するように構成されており、燃料電池チャンバ１３内への燃料電池の係合を容易にさせている。アダプタ本体１８は、概略円筒形のノズル２０と、燃料電池１４に係合するように構成されたベース２２とを有しており、ノズルはベースに接続されている。アダプタ本体１８のノズル２０は、自由端部２４を有しており、好ましくは軸線方向に延びるチャンバ２６を規定している。また、脆性膜２８がチャンバ２６を封鎖している。この脆性膜２８は、空気が逃げることを可能にする穴３０を有しており、裂けたときにそのことを視覚的に示すためにノズル２０の自由端部２４に又はそれに隣接して設けられることが好ましい。しかしながら、チャンバ２６に沿った他の位置に膜２８を設けることも考えられる。好ましい実施形態では、穴３０の直径は約０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）であるが、直径は用途に応じて変えることが可能である。
【００１６】
アダプタ本体１８上において、ノズル２０は、複数の突起３２と、複数の支持リブ３４とを有している。突起３２は、各々、自由端部２４からベース部２２に向かって傾いた形態で延びている傾斜形態を有していることが好ましく、各々が切頭形の突起端部３６を有していることが好ましい。概略Ｌ字形状の支持リブ３４は、各々、切頭形のリブ端部３８を有していることが好ましく、ノズル２０をベース部２２に接続するように構成されている。好ましい実施形態では、個々の突起３２及び支持リブ３４は、周方向に互いに離間して設けられており、支持リブ３４に対する突起の空間的な位置は、突起及び支持リブが軸線方向に互いに整列しないように互い違いに配置されている。また、リブ３４は、ベース部２２をノズル２０に対して半径方向に離間させた位置に保持する。この形態は、特定の用途に関連した装置、燃料電池及び／又は材料性能の要求に照らして変更され得ると考えられる。
【００１７】
好ましい実施形態では、アダプタ１６は、ハウジング１１の燃料電池チャンバ１３に配設されたラッチ（図示せず）に係合するように構成された把持構造４０を備える。この把持構造４０は、様々な形状を有し得る。図２〜図５に示されている実施形態では、対応する突起３２の切頭形突起端部３６及び支持リブ３４のリブ端部３８がノズル２０上に溝４０を規定している。アダプタ本体１８は上述したように溝の形態の把持構造４０を有していることが好ましいが、代わりに、把持構造をアダプタ本体１８から概ね半径方向に延びるリブ又は突起とすることも考えられる。このような突出部は環状のリブをなしてもよく、個々に離間して配置された複数の突起部分又はリブ部分としてもよい。
【００１８】
また、好ましい実施形態では、突起３２が放射状に互いに離間して配置されており、支持リブ３４が放射状に互いに離間して配置されている。突起３２は、向き合わせに配置された対応の支持リブ３４に対して、軸線方向に対称配置となっていない、すなわち、軸線方向に整列していない。よって、図２及び図３に示されているように、突起３２と支持リブ３４との間には互い違い配置の関係が規定される。
【００１９】
燃料電池１４と摩擦係合するように構成されたベース２２上には、少なくとも一つのかかり部４２が形成されている。好ましい実施形態では、ベース２２の外面の周りに半径方向に延びる形態の複数のかかり部４２が設けられる。
【００２０】
図３〜図８を参照すると、アダプタ本体１８はインサートシール４４を収容しており、インサートシール４４はチャンバ２６内に嵌め込まれている。インサートシール４４は、軸線方向通路４８（図４及び図５において最もよく示されている）を規定する本体４６を含む。さらに、インサートシール４４は、燃料電池ステム５２を受容するように構成された第１の端部すなわち燃料電池端部５０と、絞り弁１２から突出する燃料絞り弁ニップル５６にシール可能に係合するように構成された第２の端部すなわち弁ニップル端部５４とを有する。フランジ部５８が、好ましくは一体的に形成又は成形することにより若しくは公知の技術によって付着させることにより、本体４６の弁ニップル端部５４に取り付けられている。燃料電池１４が機能を果たし得るように装置１０に係合されると、フランジ部５８はこうして弁ニップル５６のためのシール部位をなす。
【００２１】
好ましい実施形態において、インサートシール４４の本体４６は、好ましくは円筒状であり（しかしながら、多角形のような他の形状とすることも考えられる）、所定の直径又は高さ”Ｄ”（図８）を有していることが分かる。さらに、フランジ部５８は本体４６の直径Ｄよりも大きい直径”Ｄａ”（図８）を有していることが分かる。弁ニップル５６と燃料電池ステム５２との間の流体連通を維持するために、フランジ部５８は通路４８と流体連通する開口部６０を有している
【００２２】
弁ニップル５６と確実なシールをなす関係を得るために、フランジ部５８は、その外側表面６４上にボス６２を有している。好ましい実施形態では、ボス６２は外側表面６４の中央部に設けられ、インサートシール本体４６の直径”Ｄ”よりも小さい直径”ｄ”（図８）を有する。
【００２３】
図６を参照すると、フランジ部５８はインサートシール本体４６の長手方向軸線と略平行な表面６６をなす外周を有していることが分かる。好ましい実施形態では、外周面６６は小面が刻まれており、丸みを帯びた又は丸みを与えられた隅７０によって結合されている複数の小面６８から形成されている。しかしながら、尖った又は丸みを帯びていない隅（角）とすることも考えられる。インサートシール４４は、隅７０がチャンバ２６と滑り接触する点となるような形態に構成されている。フランジ部５８の直径”Ｄａ”は、チャンバ２６において比較的小さい抵抗で摺動する関係を維持する一方で燃料電池ステム５２が燃料絞り弁ニップル５６との整列を保つための位置合わせ機能を依然として提供するような寸法にされることが好ましい。これら二つの装置構成要素の不適正な整列は、燃料電池の寿命を減少させ且つ／又は性能を損なわせることが分かっている。好ましい実施形態では、表面６６は六角形状であるが、幾つかの多角形状が、用途に応じて、適切なものとなることが考えられることは理解されよう。
【００２４】
インサートシール４４の本体４６は、フランジ部５８と反対側の端部において、燃料電池ステム５２を雄雌式嵌合で収容するように構成された凹部７２を規定している。燃料電池１４と絞り弁１２との間を流体連通させるために、凹部７２は、フランジ部５８の開口部６０と流体連通し且つ好ましくは該開口部６０と同一の広がりを持つ開口部７４（図８）を有しており、開口部７４は通路４８の一部をなしている。
【００２５】
図９を参照すると、フランジ部５８の外周面６６は多角形状に小面が刻まれていることが好ましいが、外周面を概ね円形（円筒形）とすることも考えられる。図９では、代替的なインサートシールが全体を参照番号７６で示されており、インサートシール４４と共通して有する特徴部は同じ参照番号で示されている。インサートシール４４とインサートシール７６との主たる相違点は、インサートシール７６が略円形の周端表面８０を有したフランジ部分７８を備えていることである。フランジ部７８の直径”Ｄａ”は、フランジ部５８に関して上述した摺動／位置合わせ可能な関係を高めるような寸法になっている。よって、特に、直径”Ｄａ”は、フランジ部７８とチャンバとの間の相対的な摩擦係数や使用されている燃料電池弁及び弁ステムのタイプに応じて変動し得る。
【００２６】
フランジ部５８、７８は、チャンバ２６と摺動可能に接触する表面を設けることを除けば、外周面６６、８０の形状にかかわらず、アダプタ１６内でステム５２の位置合わせを行い且つステム５２と弁ニップル５６との間の適正な整列状態を維持させるように機能する。また、インサートシール４４及び７６は、装置１０の動作中も、ステム５２と弁ニップル５６との接続に他の支持が必要とされない程度に、ステム５２と弁ニップル５６との係合を補助する。
【００２７】
インサートシール４４及び４７はいずれもチャンバ２６内で摺動可能であるが、インサートシールとチャンバとの間の相対的な摺動作用は、用途や、一般にはアダプタ１６（詳細にはアダプタ本体１８）に使用される材料並びにインサートシール４４、７６に使用される材料に応じて、変動し得る。好ましい実施形態では、インサートシール４４、７６は、アダプタ１６よりも相対的に弾性的又はゴム状である。詳細には、インサートシール４４及び７６は、約７０ジュロメータの硬さを有したエピクロロヒドリンゴム、又は所望の弾性、成形性、耐燃料浸透性及び耐膨張性を有した等価な材料から作成されることが好ましい。上で列挙した所望の特性を有した他の材料をインサートシール４４、７６に使用することも可能である。
【００２８】
インサートシール４４、７６の他の特徴は、弁ニップル５６とインサートシール４４及び７６との間のシール関係が燃料絞り弁ニップル５６の端部に形成された座ぐり穴８２とボス６２との雄雌嵌合式の係合によって形成されることである。座ぐり穴８２は、ボス６２と接触するための比較的大きな表面積を提供するように構成された空間を規定する。ボス６２は、座ぐり穴８２とインターロックするように構成されている。より詳細には、ボス６２は、その基部から最外端部へ向かって概ねテーパ状に細くなっている、すなわち傾斜している（図７及び図８に最もよく示されている）。この形状は、インサートシール４４、７６を形成するために使用される弾性材料と併せて、インサートシールと弁ニップル５６との間に確実なシール状態をもたらす。好ましくは金属製の弁ニップル５６の座ぐり穴部は、装置１０上でアダプタ１６とそれと関連付けられた燃料電池１４とを機能を果たし得るように係合させたときに、ボス６２に”噛み合う”鋭い縁端部を形成する。
【００２９】
燃料漏れを最小限に抑えるために、ステム５２は、燃料電池１４が燃料チャンバ１３から引き出されたときに、当該技術分野で周知となっているように、内部燃料電池弁（図示せず）を閉じて燃料の漏れを防ぐ完全に延出した位置にスナップ式に動くように設計されている。このように、インサートシール４４、７６、特にその凹部７２は、燃料電池１４がそれに取り付けられたアダプタ１６と共に絞り弁１２から係合を解除して外されるとすぐ、ステム２６が元のシールされた位置に摺動することを許容するように構成されている。
【００３０】
好ましい実施形態では、アダプタ１６は、性能を改善させる自由選択的な他の特徴を備えている。使用に際し、脆性膜２８は埃や他の屑から燃料電池１４を保護する利点を有している。好ましくは、アダプタ１６は、弁ニップル５６に機能を果たし得るように係合することを容易にさせる複数の自由選択の耳状突出部９０（図４及び図５において最もよく示されている）を膜２８に隣接して備えている。好ましい実施形態では、三つの突出部９０が存在しているが、２以上の任意の数の突出部であれば適していると考えられる。各耳状突出部９０は、上端部９２と、外壁９４と、内壁９６と、一対の側壁９８とを有している。材料を節約し且つアダプタ１６及び弁ニップル５６の対向する表面の詰まり(ｃｌｏｇｇｉｎｇ）を防止するために、突出部９０は自由端部２４周りに周方向に離間して配置されている。好ましい実施形態では要求されていないが、各突出部９０は対応する突起３２と関連付けて設けられている。また、突出部９０の内壁９６は、弁ニップル５６とノズル２０との間の適切な共軸係合（共軸となるように係合すること）を容易にするために膜２８に向かって傾斜するように面取されている。すなわち、内壁９６は、係合を容易にさせるための位置決め機能を果たす。最後に、チャンバ２６と弁ニップル５６の座ぐり穴８２とは、燃料電池１４から絞り弁１２への燃料の移動を許容するために共軸となるように整列している。
【００３１】
突出部９０の他の特徴は、ノズル２０から軸線方向に突出している長さ、すなわち脆性膜２８から上端部９２までの距離が各々同じであることである。組み立ての際、上端部９２は対向する絞り弁１２の表面１００と係合する（図５）。このようにして、燃料電池１４及び絞り弁１２が適切に整列した状態が得られる一方、この整列が二つの構成要素間に隙間を作りだし、使用者は、吹き付けや真空吸引等によって、その隙間から埃や屑を容易に取り除くことができる。また、突出部９０はそれぞれ突起３２のうちの対応するものと整列され又は関連付けられていることが好ましく、示されている実施形態では、突出部９０が他の突起３２とそれぞれ関連付けられている。
【００３２】
このアダプタ１６の他の特徴は、離間して配置された支持リブ３４がベース２２に対するノズル２０の締め付け点となっており、使用者が燃料電池１４からアダプタを取り外そうとすると、壊れて離れる作用を提供するような形態に構成されている。リブ３４が剪断破壊すると、燃料電池アダプタ１６は、他の燃料電池１４で再利用することができなくなり、再利用の際に接続を妨げ得る埃、屑又は不純物の進入を排除できる。また、この本発明のアダプタ１６の使い捨てする性質は、装置の最適な動作を妨げ得る再充填した燃料電池や一般的な燃料電池の使用を防止させる。支持リブ３４の剪断破壊は、形状、大きさ、厚さ及びリブの材料組成を変えることによって、又はリブ構造に溝や刻み目を設ける若しくは不均一性を与えることによって、引き起こすことができると考えられる。支持リブ構造３４は、取り外し時にリブ位置で材料破壊を引き起こさせる一方で使用中には燃焼衝撃及び燃料ガスの圧力に耐えるに十分な強度を維持させる当業者にとって公知の他の任意の手段を当然に含む。
【００３３】
アダプタの関連する設計要素は、放射状に離間して配置されたリブ３４がノズル２０をベース２２に留めるよりもしっかりとベース２２がアダプタ１６を燃料電池１４に留めるように、リブ３４が構成されていることである。よって、アダプタ１６を燃料電池１４から取り外そうとしてノズル２０にトルクが作用すると、ノズル２０が壊れてベース２２から離れる。ノズル２０をベース２２に保持するよりも高い剛性でベース２２を燃料電池１４に留めるにあたっての一つの要素は、ベース２２に形成され且つ燃料電池１４に摩擦係合するように構成された少なくとも一つのかかり部又は楔部４２を有するようにベース２２の外周面を構成することである。好ましい実施形態では、楔部４２は、ベース２２の外周面に設けられ、燃料電池１４の内径よりも僅かに大きな直径を有する。圧縮して機械的な設置をすると、楔部４２は、ロール状に巻かれておりベース２２を燃料電池１４に固定的に係合するための継目１０２（図２）の下方に、燃料電池１４と密着形態で取り付けられる。
【００３４】
図２〜図５を参照すると、アダプタ１６を燃料電池１４に設置するために、インサートシール４４は、ステム５２が凹部７２に雄雌嵌合式に受容されるように、燃料電池ステム５２の端部に取り付けられる。次に、インサートシール４４がチャンバ２６内に収容されるように、アダプタ１６が燃料電池ステム５２及びインサートシール４４の上に配置される。上述したように、フランジ部５８、８７の寸法は、ステム５２と弁ニップル６６との間の整列及びその間の有効な流体連通を容易にするためにステム５２がチャンバ２６内で概ね位置合わせされるように、決定されている。シールインサート７６の設置及び使用は、インサートシール４４と同じであるので、ここでは説明しない。アダプタ１６を燃料電池１４にしっかりと留めるために、ベース２２は機械的に圧縮され、下方に向けてロール状の継目１０２（図２及び図３）に押しつけられ、ベース上の楔部４２がロール状継目の下にフック式に留まり摩擦係合する。
【００３５】
アダプタ１６が燃料電池１４上の所定位置にある状態でシステムが燃焼式装置１０に設置されると、脆性膜２８はまだ無傷のまま（穴が開けられていない）となり、輸送の際に燃料電池を保護する利点をアダプタに与える。この利点のため、燃料電池保護キャップの必要はない。他の利点は、無傷の脆性膜２８は、燃料電池１４が未使用であることの視覚的標識を与える。
【００３６】
図４を参照すると、燃料電池が装置１０の燃料電池チャンバ１３に導入されたときの位置で、燃料電池１４及びアダプタ１６が弁ニップル５６に係合した状態で示されている。弁ニップル５６は脆性膜２８を穿通し、座ぐり穴８２がフランジ部５８のボス６２と雄雌嵌合式に係合している。しかしながら、この時点では、燃料電池１４は、燃料が流れる程には、完全に押し込まれて係合していない。このことは、依然として閉じた位置にある燃料電池ステム５２の位置によって分かる。また、インサートシール４４は、アダプタチャンバ２６において、燃料電池１４よりもノズル２０の近くに位置していることに留意されたい。
【００３７】
図５を参照すると、突出部９０が燃料絞り弁１２に接触し且つ燃料電池ステム５２が押し下げられていることから、アダプタ１６及び燃料電池１４は燃料絞り弁１２に完全に係合していることが分かる。各構成要素のこの移動に対応するために、インサートシール４４は、チャンバ２６内を燃料絞り弁１２から離れる方向に燃料電池１４に向けて摺動している。このようにして、物理的な支持を与える確実なシール接続が燃料電池１４と弁ニップル５６との間に維持される。さらに、インサートシール４４はチャンバ２６内を十分に摺動可能であり、凹部７２は、燃料電池チャンバ１３から燃料電池１４を引き出したときに、燃料電池ステム５２が、許容できない量の燃料を損失させることなく、容易に閉じた位置に戻り得るような寸法になっている。
【００３８】
図１０を参照すると、アダプタ１６の代替実施形態が図示されており、全体を参照番号１１０で示されている。アダプタ１１０の構成要素のうちアダプタ１６と共通する部分は、同じ参照番号で示されている。アダプタ１１０は、改変されたインサートシール１１２を備えている。インサートシール１１２は、インサートシール４４と同じ参照番号で示されている特徴部を共通して有している。また、図１０は、図４及び図５に示されている位置の図を中心線を境に分割した形式で組み合わせて示している。
【００３９】
アダプタ１１０の特徴のうちアダプタ１６から逸脱したものの一つは、チャンバ２６ａの燃料絞り弁側端部の肩部１１４が、図４及び図５のアダプタ１６の直角形状と比較して、斜角形態すなわち傾斜した形態を有していることである。好ましい実施形態では、肩部１１４の角度は３０°であるが、他の角度とすることも考え得る。この肩部１１４は、インサートシール１１２の（好ましくは円形の）フランジ部分１１８の外周面８０と係合する円形の座面１１６を規定する。燃料電池ステム１４が中心からずれている又は歪んでいることは知られていることであるから、この係合は上述したフランジ部１１８の中心合わせ機能を容易にする。
【００４０】
また、内部燃料電池弁（図示せず）は漏れを生じせることが知られているから、フランジ部１１８と座面１１４の係合の他の機能はチャンバ２６内の燃料が周囲環境に漏出することを防止することである。このシール機能の実現を容易にするために、フランジ部１１８は、フランジ部１１８の少なくとも一つの面１２２、１２４上に斜面１２０を備えることが好ましい。斜面１２０と座面１１４との接触面積を最大にさせシール面積を増加させるために、斜面１２０は、座面１１４と概略相補的になっている。しかしながら、フランジ部１１８の面やチャンバの外周面に関し、図９に示されているように、非傾斜面又は概略直角な縁端とすることも考えられる。
【００４１】
インサートシール１１２の他の特徴は、ボス１２６がフランジ部１１８から軸線方向に延びる距離がボス６２よりも長いことである。さらに、ボス１２６の好ましい構成は、概略円錐形状になっていること、すなわち、面１２２からテーパ状に先細になっていることである。この形状は、ボス６２と弁ニップル５６の座ぐり穴１２８とのシール接触表面積を増加させる。図４及び図５の実施形態の概略直角の座ぐり穴８２と異なり、座ぐり穴１２８は、ボス１２６と相補的な概略円錐形状の空洞を規定しており、ボスと座ぐり穴との接触表面積を増加させ、同様にシールをなす関係を強めさせる。
【００４２】
図１１を参照すると、アダプタ１６の他の代替実施形態が全体を参照番号１３０で示されている。アダプタ１３０は、上述したアダプタ１６、１１０と多くの構成要素及び特徴を共通して有しており、そのチャンバ（図示せず）はチャンバ２６又はチャンバ２６ａの形態をとり得る。アダプタ１３０の主たる目立った特徴は、複数の突起３２に代えて、単一の環状傾斜突起１３２が存在することである。同様に、複数の支持リブ３４に代えて、単一の環状リブ１３４が存在する。単一の環状リブ１３４を設けるとき、複数の傾斜突起３２を離間配置することも考えられる、またその逆も考えられる。
【００４３】
さらに、離間配置された複数のかかり部４２に代えて、ロール状に巻かれた燃料電池継目１０２と緊密な摩擦嵌めをなすように構成された単一の環状かかり部１３６が存在している。アダプタ１３０がロール状燃料電池継目１０２に留められるとアダプタ１３０を破壊せずに取り外すことはできないことから、摩擦嵌めは基本的に使い捨て向けとなる。使用者がアダプタ１３０にペンチやレンチを当て、かかり部１３６とロール状継目１０２との間の摩擦嵌めを外すのに必要な量のトルク及び把持力を付与すると、本体部１３８は、破壊されなかったとしても、再利用不能な程度までゆがんでずれた状態になる。
【００４４】
燃料電池アダプタシステムの特定の実施形態が図示され説明されたが、特許請求の範囲に記載されたより広い範囲の本発明から逸脱することなく変更及び改変がなされ得ることは当業者に了解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を取り入れた燃焼式装置の斜視図である。
【図２】本発明のアダプタ及び燃料電池の組立分解部分斜視図である。
【図３】本発明のアダプタ、インサートシール及び燃料電池の組立分解部分斜視図である。
【図４】燃料電池ステムを押し込む前における本発明の燃料電池アダプタシステムの部分垂直断面図であり、燃料電池と係合したアダプタ及び成形インサートシールを示している。
【図５】図４の組立体の部分垂直断面図であり、燃料電池及びアダプタが装置の燃料絞り弁と完全に係合した状態を示している。
【図６】本発明のアダプタと共に使用するためのインサートシールの斜視図である。
【図７】図６のインサートシールの裏側の斜視図である。
【図８】図７の線８−８及び示されている方向に概ね沿った断面図である。
【図９】図７のインサートシールの代替実施形態の斜視図である。
【図１０】本発明のインサートシール及び燃料電池アダプタの代替実施形態の図４及び図５に類似した複合断面図である。
【図１１】本発明の燃料電池アダプタの他の代替実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…燃焼式装置
１１…ハウジング
１２…絞り弁
１４…燃料電池
１６…アダプタ
１８…アダプタ本体
２０…ノズル
２２…ベース
２４…自由端部
２６…チャンバ
３２…突起
３４…リブ
４４…インサートシール
４６…本体
４８…通路
５０…燃料電池側端部
５２…ステム
５４…弁ニップル側端部
５６…絞り弁ニップル
５８…フランジ部
６２…ボス
６４…外側表面
６８…小面
７６…インサートシール
７８…フランジ部
８２…座ぐり穴
９０…突出部
１１０…アダプタ
１１２…インサートシール
１１４…肩部
１１８…フランジ部
１２６…ボス
１２８…座ぐり穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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