(57)【要約】【課題】操作性が良好でかつ耐久性に富み、しかも小型化の可能な液体容器用接続機構を得ることを目的としている。【解決手段】先端側に接続用の筒状部が設けられたハウジング２，２’の内部に、その筒状部に連通する流路１１，１１’が設けられるとともに、その流路を開閉するピストンバルブ５，５が設けられた液体容器の接続機構であって、ピストンバルブの後端部を収容するシリンダー３，３’が設けられ、そのシリンダーの内部に弾性体４が収容され、その弾性体が収容されている箇所を液密状態に封鎖する隔離用シール材６，６’がシリンダーの端部に配置されるとともに、その隔離用シール材は、ピストンバルブの移動に合わせて撓むように構成され、さらに隔離用シール材と筒状部との間に、ピストンバルブの前後動に伴って流路を開閉する先端側シール材８が設けられている。【選択図】図３
2012237416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に接続用の筒状部が設けられたハウジングの内部に、その筒状部に連通する流路が設けられるとともに、前記筒状部側に前進させられることにより前記流路を閉じかつ後退させられることにより前記流路を開くピストンバルブが設けられた液体容器の接続機構において、
前記ピストンバルブの後端部を収容するシリンダー部が前記ハウジングの内部に設けられ、
そのシリンダー部の内部に前記ピストンバルブを前記筒状部側に押圧する弾性体が収容され、
その弾性体が収容されている箇所を液密状態に封鎖する隔離用シール材が前記シリンダー部の端部に配置されるとともに、その隔離用シール材は、前記ピストンバルブの外周面に液密状態に密着して嵌合し、かつピストンバルブの移動に合わせて密着状態を維持しつつ撓むように構成され、さらに
前記隔離用シール材と前記筒状部との間に、前記筒状部側に前進している前記ピストンバルブの外周面に密着して前記流路とを閉じ、かつ前記ピストンバルブが後退した場合にピストンバルブの外周面から離れて前記流路を開く先端側シール材が設けられている
ことを特徴とする液体容器の接続機構。
【請求項２】
前記先端側シール材が密着する前記ピストンバルブの外周面は、前記筒状部が形成されている先端方向に向かって縮径する円錐形のテーパ面に形成され、
前記先端側シール材は、内周面が前記テーパ面に密着する円錐形状をなす内筒部と、前記ハウジングの内周面に密着させられて固定させられる円筒形部と、これら内筒部と円筒形部とを繋ぐリング状の底部とを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体容器の接続機構。
【請求項３】
前記隔離用シール材は、リング状に形成され、
前記ピストンバルブにおける前記隔離用シール材が密着して嵌合している箇所の外径は、該箇所に軸線方向で隣り合う箇所の外径より小さくなっていて、前記ピストンバルブのその軸線方向への移動に合わせて前記隔離用シール材の内周縁部が軸線方向に撓むように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２の液体容器の接続機構。
【請求項４】
前記先端側シール材におけるリング状の底部は、円筒形部および内筒部よりも薄肉に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の液体容器の接続機構。
【請求項５】
前記ハウジングは、供給側ハウジングと、受容側ハウジングとを含み、
一方のハウジングの先端端面に挿入用案内凸片が設けられるとともに、他方のハウジングの先端端面に該挿入用案内凸片と同一形状で窪ませた凹所が設けられ、これら挿入用案内凸片と凹所のそれぞれに抜け止め用凹部と凸部が相互に嵌合可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体容器の接続機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給側と受容側との流路を連通させる液体容器の接続機構に関するものであり、特に、メタノール燃料電池用の補充燃料であるメタノールを詰めたカートリッジ容器とメタノール燃料電池本体との間に設けた接続機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メタノールを二酸化炭素と水とに変換して電荷を得るメタノール燃料電池は、燃料であるメタノールを所定量貯留するように構成されており、発電に伴って燃料を消費し、その残量が減少した場合、メタノールを詰めたカートリッジ容器をメタノール燃料電池本体に繋げてメタノールを補充するように構成されている。その補充用のカートリッジ容器とメタノール燃料電池本体との間に設けたカップラーなどの接続機構が、従来多々提案されている。
【０００３】
その一例として、特許文献１には、金属製コイルばねによって、流路を閉塞する弁体に閉塞力を付与するように構成されたカップラーであって、その金属製コイルばねがメタノールに触れて、メタノールに金属イオンが溶出し、これが原因となって発電効率を低下させないようにするために、金属製コイルばねを弾性体ホルダ内に収納することにより金属製コイルバネをメタノールから隔離し、金属製コイルばねがメタノールと接触しないようにした構成のカップラーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７７４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メタノールを詰めたカートリッジ容器とメタノール燃料電池本体との間の接続機構における抜き差しに伴う耐久性は、メタノール燃料電池本体側では例えば一千回以上の回数が求められている。これに対して、特許文献１に開示された構造は、金属製コイルばねを内蔵した弾性体ホルダ内に弁体を嵌入させ、両者の摺り合わせによる液密構造にしているため、カートリッジ容器を多数回に亘って抜き差ししていると、互いに接触している弾性体ホルダの内面と弁体の外面との少なくとも一方が摩耗して液密が保てなくなってしまい、要求されている耐久性とならない可能性がある。
【０００６】
さらに、弾性体ホルダの内面と弁体の外面とが互いに接触することによる摩擦力に打ち勝って流路を閉塞する閉塞力を弁体に付与するために、金属製コイルばねの反発力（弾性力）、言い換えれば弁体に作用させる閉弁用の弾性力を強力なものにしなければならず、それに伴いカートリッジ容器の抜き差しに、大きな力を必要としてしまい、また接続機構を抜き差しし易い小型なものにすることができない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、耐久性に優れ、また抜き差しし易い小型化が可能な液体容器の接続機構を得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、先端側に接続用の筒状部が設けられたハウジングの内部に、その筒状部に連通する流路が設けられるとともに、前記筒状部側に前進させられることにより前記流路を閉じかつ後退させられることにより前記流路を開くピストンバルブが設けられた液体容器の接続機構において、前記ピストンバルブの後端部を収容するシリンダー部が前記ハウジングの内部に設けられ、そのシリンダー部の内部に前記ピストンバルブを前記筒状部側に押圧する弾性体が収容され、その弾性体が収容されている箇所を液密状態に封鎖する隔離用シール材が前記シリンダー部の端部に配置されるとともに、その隔離用シール材は、前記ピストンバルブの外周面に液密状態に密着して嵌合し、かつピストンバルブの移動に合わせて密着状態を維持しつつ撓むように構成され、さらに前記隔離用シール材と前記筒状部との間に、前記筒状部側に前進している前記ピストンバルブの外周面に密着して前記流路とを閉じ、かつ前記ピストンバルブが後退した場合にピストンバルブの外周面から離れて前記流路を開く先端側シール材が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、上記の構成に加えて、前記先端側シール材が密着する前記ピストンバルブの外周面は、前記筒状部が形成されている先端方向に向かって縮径する円錐形のテーパ面に形成され、前記先端側シール材は、内周面が前記テーパ面に密着する円錐形状をなす内筒部と、前記ハウジングの内周面に密着させられて固定させられる円筒形部と、これら内筒部と円筒形部とを繋ぐリング状の底部とを備えていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記の構成に加えて、前記隔離用シール材は、リング状に形成され、前記ピストンバルブにおける前記隔離用シール材が密着して嵌合している箇所の外径は、該箇所に軸線方向で隣り合う箇所の外径より小さくなっていて、前記ピストンバルブのその軸線方向への移動に合わせて前記隔離用シール材の内周縁部が軸線方向に撓むように構成されていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。
【００１１】
さらに、本発明においては、上記の構成に加えて、前記先端側シール材におけるリング状の底部は、円筒形部および内筒部よりも薄肉に形成されていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。
【００１２】
そして、本発明は、上記のいずれかの構成に加えて、前記ハウジングは、供給側ハウジングと、受容側ハウジングとを含み、一方のハウジングの先端端面に挿入用案内凸片が設けられるとともに、他方のハウジングの先端端面に該挿入用案内凸片と同一形状で窪ませた凹所が設けられ、これら挿入用案内凸片と凹所のそれぞれに抜け止め用凹部と凸部が相互に嵌合可能に設けられていることを特徴とする液体容器の接続機構とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の接続機構は、摺り合わせによる密封構造ではなく、弾性変形する隔離用シール材と、ピストンバルブに接触して密閉する先端側シール材とを使用しているため、摺動による摩耗がないことにより耐久性に優れており、また摺動抵抗による操作力の増大要因がないことにより、接続のための抜き差しが容易になり、かつ小型化することが可能である。
【００１４】
また、メタノールは、各種ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性物質に浸透して膨潤させる性質を備えているが、メタノールが先端側シール材に触れて、先端側シール材が膨張したときに、本発明においては、先端側シール材におけるリング状の底部が、円筒形部および内筒部よりも薄肉に形成されていることから、該リング状の底部が先端側に向かって突出するように変形（座屈）し、ピストンバルブを押し下げて密封を妨げようとする力の発生を防止できる。
【００１５】
さらに、本発明の接続機構では、一方のハウジングの先端端面に挿入用案内凸片を設け、他方のハウジングの先端端面に該挿入用案内凸片と同一形状で窪ませた凹所を設けるとともに、該挿入用案内凸片と凹所とのそれぞれに抜け止め用凹部と凸部とをそれぞれ嵌合可能に設けられているから、規格外の液体容器が連結されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の供給側の接続機構を示した上端平面図（ａ）と、該上端平面図（ａ）のＡ−Ｂ線断面を矢印の方向に見た縦断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の受容側の接続機構を示した上端平面図（ａ）と、該上端平面図（ａ）のＣ−Ｄ線断面を矢印の方向に見た縦断面図（ｂ）である。
【図３】図１および図２に示した本発明の接続機構におけるハウジング同士を接続させた状態を示した縦断面図である。
【図４】本発明の接続機構における先端側シール材が膨張した状態を示した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の接続機構は、供給側および受容側いずれにも適用でき、またそれぞれ基本的な構成を共通にすることができ、そこで先ず、供給側の接続機構１について、図面に基づき説明する。
【００１８】
図１の（ａ）は、本発明に係る供給側の接続機構１を示した上端平面図であり、また（ｂ）は、該上端平面図のＡ−Ｂ線断面を矢印の方向に見た縦断面図であり、本発明に係る供給側の接続機構１は、メタノールを詰めたカートリッジ容器９の口部に設けられている。また、そのカートリッジ９から突き出ているノズルに相当する中空のハウジング２を備えている。このハウジング２は、円筒形の胴部２０と、その胴部２０の先端側に形成されかつ胴部２０に水平に繋がっている肩部２１と、その肩部２１から垂直に立ち上がる口頸部２２とを備えている。この口頸部２２が本発明の筒状部に相当し、その口頸部２２の外面にリングパンキン１２が嵌め込まれている。
【００１９】
ハウジング２の先端端面には、後に説明する受容側の接続機構１’に規格外のカートリッジ容器９が挿入されることを防止するために、規格毎に設定された大きさを持つ挿入用案内凸片２３が設けられている。この挿入用案内凸片２３は、これが差し込まれる相手部分と一対一の関係になる形状であって、いわゆるキー（鍵）となる部分であり、図１に示す例では、十字形を形作る四本の板片状の部分として形成されている。さらに、該挿入用案内凸片２３の外縁側には、抜け止め用凹部２４が断面円弧状に窪んだ状態で形成されている。また、四本の挿入用案内凸片２３の間で、ハウジング２の口頸部２２の内側には、ハウジング２内に達する四本の流路１１が形成されている。
【００２０】
一方、ハウジング２の内側で、カートリッジ容器９側には、パッキン１３を介して有底のシリンダー３が設けられている。このシリンダー３は、本発明におけるシリンダー部を形成するものであって、上記の挿入用案内凸片２３や流路１１などが設けられている前記ハウジング２の先端側を向いている部分が開口し、これとは反対側が閉じた形状であり、その内部の中空部は底部側で小径であり、その小径部に段部３０を介して繋がる部分が大径となっており、その段部３０上には、金属製のコイルバネなどからなる弾性体４が設置されている。
【００２１】
この弾性体４は、ピストンバルブ５を閉弁方向（前記口頸部２２側）に押圧するためのものであり、そのピストンバルブ５はバルブとして機能する部分よりも後端側（図１での下側）に円柱部５０を備えており、その円柱部５０が弾性体４の内部に挿入されている。また、その円柱部５０より先端側の部分に鍔状（フランジ状）に径が大きくなっている円板部５１が形成されており、その円板部５１に弾性体４が突き当てられている。すなわち、弾性体４は段部３０と円板部５１との間に圧縮させられて配置され、その結果、弾性体４による弾性力がピストンバルブ５を先端方向に付勢するように作用している。
【００２２】
なお、上記のシリンダー３における段部３０より図１での下側の内径が小さい部分は、ピストンバルブ５における円柱部５０の外径とほぼ等しい内径であり、この部分に前記円柱部５０が挿入され、その円板部５１をカートリッジ容器９側に案内する円筒形の案内溝３１が形成されている。
【００２３】
また、シリンダー３における図１での上端面とピストンバルブ５の円板部５１の上面とを覆う隔離用シール材６が設けられている。この隔離用シール材６の内周面は、ピストンバルブ５の円柱形の外周面に当接しており、したがってこの隔離用シール材６を挟んで図１の上側の部分と下側の部分とが液密状態に隔絶され、したがって弾性体４にメタノールが付着しないように隔離用シール材６によって弾性体４が隔離されている。
【００２４】
リング状の隔離用シール材６の内側端面が当接しているピストンバルブ５の円柱形部分の外周面は、円柱形部分から先端方向に向かって拡径する円錐形の円錐部５２に続き、そこから大径の大径円柱部５３に続いている。すなわち、隔離用シール材６が液密に密着している箇所の外径が、その上下両側の箇所の外径より小さくなっていて、ピストンバルブ５の軸線方向への移動に合わせて隔離用シール材６の内周端がピストンバルブ５と共に移動して撓むようになっている。
隔離用シール材６の上端面には、円筒形のカラー７が設置されている。このカラー７は、前述したハウジング２の胴部２０の内径とほぼ等しい外径で、かつピストンバルブ５における大径円柱部５３の外径より大きい内径の円筒状の部材であり、その図１での上端部と外周部とには、溝などの一部切り欠いて形成された流路１１が設けられている。この流路１１は、シリンダー３の外面側を通ってカートリッジ容器９に続いている。
【００２５】
上記の隔離用シール材６の外周部のうち、流路１１に対応する部分が流路１１となるように切り欠かれ、この部分はハウジング２の内周面から離れ、他の部分はハウジング２の内周面に密着している。そこで、隔離用シール材６が円周方向に回転して流路１１を塞がないようにするために、シリンダー３の上端面に設けた突起３２とカラー７の下端面に設けた突起７０とが隔離用シール材６に設けた小孔に嵌め込まれており、隔離用シール材６がこれらの突起３２，７０および小孔によって回り止めされている。
【００２６】
さらに、カラー７とピストンバルブ５の大径円柱部５３との図１における上側にはピストンバルブ５に嵌合させた状態に先端側シール材８が配置されている。この先端側シール材８は、ハウジング２の胴部２０の内面と肩部２１の内面とピストンバルブ５とに当接している。
【００２７】
先端側シール材８について更に説明すると、その形状は図に（特に図４に）示すとおりであって、この先端側シール材８は、カラー７の上端面とピストンバルブ５の大径円柱部５３の上面に載置された状態となるリング状の底部８０と、該底部８０の外縁から図４の上側に立ち上がってハウジング２の胴部２０と肩部２１の下面に当接する円筒形部８１と、底部８０の内側縁から図４の上側に立ち上がってピストンバルブ５の先端方向に向かって縮径する円錐形のテーパ面５４に密着する内筒部８２とを備えている。
【００２８】
ピストンバルブ５のテーパ面５４よりも先端側の部分に、ハウジング２の口頸部２２の下端に係止してピストンバルブ５が飛び出さないようにしているフランジ状の抜け止め板部５５が形成され、さらにこれに続いて受容側の接続機構１’のピストンバルブ５と接触する円柱状もしくは中実軸状の先端部５６が形成されている。
【００２９】
本発明の供給側の接続機構１は上述のとおりであり、つぎに、これに接続される本発明の受容側の接続機構１’について図面に基づき説明する。図２の（ａ）は、本発明に係る受容側の接続機構１’を示した上端平面図であり、また（ｂ）は、該上端平面図のＣ−Ｄ線断面を矢印の方向に見た縦断面図であり、ここに示す受容側の接続機構１’は、メタノール燃料電池本体１０に設けられている。
【００３０】
図２に示す受容側の接続機構１’の基本的な構造は、上述した供給側の接続機構１と共通しており、したがって図２に示す構成のうち、前述した供給側の接続機構１と共通している部分あるいは部材には、同一の参照符号もしくは同一の数字に「’」を付けた参照符号を付してある。受容側の接続機構１’のハウジング２’は円筒状をなしており、その胴部２０’の外面から半径方向に突出した設けられた二本の取り付け具によってメタノール燃料電池本体１０に一体化するように取り付けられている。その一方の取り付け具２５は、メタノール燃料電池本体１０に差し込まれた状態になっており、その取り付け具２５の内部にはメタノール燃料電池本体１０の内部に通じる流路１１’が形成されている。
【００３１】
また、受容側の接続機構１’のハウジング２’の先端部には、前述した供給側の接続機構１におけるハウジング２の口頸部２２を嵌入させるために、中空の円筒部２６に形成されている。この円筒部２６が本発明における筒状部に相当し、その円筒部２６の底部に相当する部分には、供給側の接続機構１におけるハウジング２の挿入用案内凸片２３を嵌入させることができる、該挿入用案内凸片２３と凹凸を逆にした形状の凹所２７を十字形に四箇所備えている。さらに、供給側の接続機構１の挿入用案内凸片２３が嵌入される四箇所の凹所２７のそれぞれに、挿入用案内凸片２３の抜け止め用凹部２４と係止する抜け止め用凸部２８が設けられている。
【００３２】
一方、四箇所の凹所２７の間には、前述した供給側の接続機構１と同様に、流路１１’がハウジング２’の肩部２１’の内側にまで通じるように形成されている。ここで、図２に示す本発明に係る受容側の接続機構１’は、前述した供給側の接続機構１と同様に、弾性体４とピストンバルブ５と先端側シール材８とを備えている。
【００３３】
さらに、受容側の接続機構１’はシリンダー３’を備えており、そのシリンダー３’は、供給側の接続機構１におけるシリンダー３と違って、ハウジング２との間に流路１１が無く、ハウジング２’内に設けられていて、隔離用シール材６’を固定する回り止め用の突起（図２では省略）は供給側の接続機構１のシリンダー３と同様に備えている。
【００３４】
また、図２に示す受容側の接続機構１’の隔離用シール材６’は、供給側の接続機構１における隔離用シール材６のように回り止めのための構成を備えているが、側面外側に流路１１は無く、リング状の形状をなしている。
【００３５】
さらに、受容側の接続機構１’のカラー７’も、供給側の接続機構１のカラー７とは構成を異にしており、隔離用シール材６’を固定する回り止め用の突起（図２では省略）は備えているが、側面外側を通ってシリンダー３に通じる流路１１は無く、該カラー７’の上端面から側面外側の上部には、ハウジング２’の取り付け具２５の流路１１’に続く流路１１’が形成されている。受容側の接続機構１’における他の構成は、供給側の接続機構１と同一であるから、図１と同一の部分もしくは相当する部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
本発明に係る上記の接続機構１，１’におけるハウジング２，２’、シリンダー３，３’、ピストンバルブ５およびカラー７，７’は、熱可塑性樹脂、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などで作られる。さらに、隔離用シール材６，６’、先端側シール材８、リングパッキン１２、パッキン１３は、各種ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性物質が用いられる。
【００３７】
本発明の供給側の接続機構１と受容側の接続機構１’とは上述の構成を備えており、これらの供給側の接続機構１と受容側の接続機構１’とを連結させた場合の作用あるいは挙動を次にを説明する。図３は、図１および図２に示した本発明の接続機構１，１’を接続させた状態を示した縦断面図である。
【００３８】
図３に示したように、供給側の接続機構１の口頸部２２を受容側の接続機構１’の円筒部２６に挿入させると、挿入用案内凸片２３が凹所２７に嵌入し、抜け止め用凸部２８と抜け止め用凹部２４とが係合する。このとき、規格が外れている供給側の接続機構１の口頸部２２が凹所２７に嵌入しないように、規格毎に挿入用案内凸片２３と凹所２７の大きさと形状が区別されている。すなわち、これら凸片２３と凹所２７とによって誤接続が防止されている。さらに、リングパッキン１２が口頸部２２と円筒部２６との間を封止し、ここから異物が流入することを防止している。
【００３９】
抜け止め用凸部２８と抜け止め用凹部２４とが係合するのとほぼ同時に、各ピストンバルブ５，５の先端部５６，５６が互いに当接し、それぞれの弾性体４，４を押し縮めながらピストンバルブ５，５の円柱部５０，５０がシリンダー３，３’の案内溝３１，３１内に押し込められ、その後、ピストンバルブ５，５の移動が停止させられる。
【００４０】
隔離用シール材６，６’の内周部は、ピストンバルブ５，５における円板部５１，５１と円錐部５２，５２との間に挟み付けられた状態になっているので、ピストンバルブ５，５が上記のように移動すると、隔離用シール材６，６’は、図３に示したように、断面形状が「く」の字になるように変形し、その変形した先端（内周端部）がピストンバルブ５，５の円錐部５２，５２に当接し、弾性体４，４を隔離し続けている。
【００４１】
また、各ピストンバルブ５，５におけるテーパ面５４，５４が先端方向に向かって外径が次第に小さくなっているのに対して、各ピストンバルブ５，５が先端側シール材８，８に対して相対的に後退しているから、先端側シール材８の内筒部８２，８２は、ピストンバルブ５，５の円錐形のテーパ面５４，５４から離れ、その結果、先端側シール材８，８の内筒部８２，８２とピストンバルブ５，５のテーパ面５４，５４との間に流路１１，１１’が形成されている。
【００４２】
上述の通り、供給側の接続機構１と受容側の接続機構１’とを連結させると、カートリッジ容器９内のメタノールは、供給側の接続機構１のハウジング２とシリンダー３との間の流路１１を通り、ここからハウジング２とカラー７との間の流路１１を通り、さらに、カラー７と先端側シール材８の円筒形部８１との間、先端側シール材８の内筒部８２とピストンバルブ５の円錐形のテーパ面５４との間、さらに、口頸部２２とピストンバルブ５との間の流路１１を通って、受容側の接続機構１’におけるハウジング２’の円筒部２６とピストンバルブ５の先端部５６との間の流路１１’に到り、続いて、先端側シール材８の内筒部８２とピストンバルブ５のテーパ面５４との間の流路１１’を通って、先端側シール材８の底部８０とカラー７との間を通って取り付け具２５内の流路１１’からメタノール燃料電池本体１０内に流入する。
【００４３】
このように、カートリッジ容器９をメタノール燃料電池本体１０に接続する場合、各ピストンバルブ５，５を押圧している弾性体４，４を圧縮変形させるとともに、隔離用シール材６，６’を撓ませることになる。その弾性体４，４の弾性力は、前述したテーパ面５４，５４を先端側シール材８，８の内筒部８２，８２に液密状態に接触させる程度の小さい押圧力であり、また隔離用シール材６，６’はゴムなどの柔軟な材料を素材とするものであって容易に撓む。しかも、ピストンバルブ５，５の円柱部５０，５０とこれが挿入されるシリンダー３，３’の案内溝３１，３１とは、軸線方向に対するガイドとして機能するものであって、積極的に接触したり、相互に摺動することはないから、これら円柱部５０，５０と案内溝３１，３１との間で特には摺動抵抗が生じることもない。そのため、各接続機構１，１’を連結するのに要する力は小さくてよく、したがって本発明によれば、抜き差しが容易で小型化することのできる接続機構とすることができる。また、液密性を維持しつつ摺動する部分がないので、摩耗やそれに伴う耐久性の低下を回避することができる。
【００４４】
上記のようにしてメタノール燃料電池本体１０内に流入したメタノールは、メタノール燃料電池内で、酸化反応により二酸化炭素と水とになって電荷（電子）を放出するが、メタノールは先端側シール材８を膨張させてメタノール燃料電池本体１０側のピストンバルブ５を後方に向かって押し下げて、ピストンバルブ５が開いた状態にすることが考えられる。
【００４５】
しかしながら、本発明に係る上記の接続機構１’では、先端側シール材８におけるリング状の底部８０の厚さが、円筒形部８１および内筒部８２の厚さよりも薄肉に形成されており、さらに、円筒形部８１がハウジング２’内に固定されている。したがって、図４に本発明の接続機構１’における先端側シール材８が膨張してしまった場合を部分断面図で示したように、円筒形部８１が支点となって、膨張に伴う力が接続機構１’の軸線に対して直角な方向に働き、薄く構成した底部８０が先端側に向かって突出するように（言い換えれば座屈するように）変形させられ、これによりピストンバルブ５を後方に向かって押してピストンバルブ５を開いた状態にしようとする力を緩和させ、メタノールの膨潤作用に対する対策を講じるとともに、シール材の使用によって、反発力の小さな弾性体４を使用できる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、メタノール以外の液体を収容する容器を接続する機構であってもよい。また、本発明におけるシリンダー部は、ハウジングと別部材として形成されている必要は特にはなく、ハウジングの一部として形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１，１’…接続機構、  ２，２’…ハウジング、  ３，３’…シリンダー、  ４…弾性体、  ５…ピストンバルブ、  ６，６’…隔離用シール材、  ８…先端側シール材、  ９…カートリッジ容器、  １０…メタノール燃料電池本体、  １１，１１’…流路、  １３…パッキン、  ２３…挿入用案内凸片、  ２４…抜け止め用凹部、  ２６…円筒部、  ２７…凹所、  ２８…抜け止め用凸部、  ３０…段部、  ３１…案内溝、  ３２…突起、  ５０…円柱部、  ５１…円板部、  ５２…円錐部、  ５３…大径円柱部、  ５４…テーパ面、  ５６…先端部、  ７０…突起、  ８０…底部、  ８１…円筒形部、  ８２…内筒部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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