专利名称：带锁定机构的连接器结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由供给流体的供给连接部和接受该流体的供给的接受连接部构成的带锁定机构的连接器结构。
背景技术：
作为以往的使用流体的接受器具和供给该流体的供给器具，例如有燃料注入式点火器和燃料注入用储气瓶的组合，其连接器结构一般采用下述结构在点火器侧的注入口及储气瓶侧的排出口分别设有阀，两个阀因储气瓶的推压动作而打开，从而储气瓶内的流体注入点火器内(例如参照日本实公昭39-14343号公报及日本实公平3-35972号公报)。
但是，在以往的连接器结构中，作为使用流体的接受器具的气体点火器和作为收容流体并向气体点火器补充注入的供给器具的储气瓶仅在向气体点火器补充注入流体时才连接，并不是始终连接的机构，因而机构较为简单。
然而，根据使用用途不同，有时会要求接受器具始终与收容有流体的供给器具连接，将所收容的流体进行供给，此时，作为连接部分的机构可简单构成为在接受器具侧具有泵以将供给器具内的流体送出的结构，但需要在接受器具侧设置燃料泵及其控制机构，会使接受器具变得复杂，妨碍小型化。
如上所述，由于不需在接受器具侧设置泵，所以优选使用上述储气瓶这种在加压状态下收容流体的供给器具供给流体，但在没有以可靠的连接状态安装该供给器具时，则存在导致流体泄漏和流体供给不良的问题。
另外，为了使所连接的供给器具不会因振动等而容易脱落，需要设置进行锁定的机构，而且，若在接受器具的内部插入供给器具进行安装，则存在使用后取下供给器具麻烦的问题。
另外，当在使用途中将供给器具从接受器具上取下时，为了不使流体泄漏，需要能可靠且简单地进行连接器分离。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种由供给流体的供给连接部和接受该流体的供给的接受连接部构成的带锁定机构的连接器结构，该连接器结构相对于使用流体的接受器具能通过简单的动作可靠地将收容有流体的供给器具在锁定状态下连接，且能通过简单的动作可靠地将供给器具解除后取出。
本发明的带锁定机构的连接器结构，是由供给流体的供给连接部和接受该流体的供给的接受连接部构成的连接器结构，其特征在于包括固缚机构和施力机构，所述固缚机构具有伴随所述供给连接部与所述接受连接部的连接动作而移动的动作部件，伴随该动作部件的移动，保持为将所述供给连接部与所述接受连接部的连接状态固缚的锁定状态，伴随所述供给连接部的接下来的推入操作，所述动作部件进一步移动，解除所述供给连接部与所述接受连接部的锁定状态，所述施力机构将所述供给连接部向与所述接受连接部分离的方向施力，在所述固缚机构处于锁定状态时，可从所述供给连接部向所述接受连接部供给流体。
优选的情况是，所述固缚机构具有设置在所述供给连接部上的卡合部；以及设置在所述接受连接部上、伴随所述供给连接部的推入操作而移动、且可与所述卡合部卡合的动作部件。
优选的情况是，所述动作部件由可在第一环和第三环之间旋转移动的第二环构成，所述第一环及第三环在棘爪支架的内部保持为不能旋转但可沿轴向移动的形态，所述第二环具有与设置在所述棘爪支架上的棘爪凸部卡合的导向突起、与设置在所述供给连接部上的作为卡合部的卡合突起卡合的锁定用突起、以及通过与第三环的接触而受到旋转力的滑动爪部，所述第二环伴随所述供给连接部的连接动作而通过第一环沿轴向移动，在其移动途中通过与第三环的接触而受到旋转力，利用一次轴向移动，伴随与所述棘爪凸部的卡合位置的变更而旋转移动一步，成为所述锁定用突起与所述卡合突起卡合的锁定状态，利用接下来的轴向移动，第二环旋转移动下一步，所述锁定用突起与所述卡合突起的卡合偏离。
所述第二环也可通过与所述第一环的接触而进一步受到旋转方向的力。
优选的情况是，所述解除弹簧的施力沿分离方向作用在所述供给连接部上，且也作用在所述动作部件上，阻止该动作部件的晃动。
也可构成为，在所述动作部件上始终作用有施力，旋转动作时发出卡扣音。
另外，优选的情况是，还包括对所述供给连接部与所述接受连接部之间进行密封的密封部件，在进行连接动作时，在利用所述密封部件进行密封后，可进行流体供给，所述固缚机构进行锁定动作，解除时，解除锁定及关闭连通之后，所述密封部件分离。
采用上述本发明，由于包括固缚机构和向分离方向施力的施力机构，且固缚机构通过伴随连接动作的动作部件的移动而将供给连接部与接受连接部保持为锁定状态，伴随接下来的推入操作而解除锁定状态，因此，对应于供给连接部的连接动作，固缚机构进行动作而处于锁定状态或解除状态，可防止供给连接部因振动等而脱落，可防止产生不完全的连接状态，而且，通过在连接状态下重新推入供给连接部，也可容易地进行分离动作。
另外，不会搁置于连接途中的位置，能得到可靠的连接状态及解除状态，不会引起压力流体的泄漏和供给不良。而且，连接动作及解除动作能以推入供给连接部的动作进行，从而不需在接受连接部的附近设置拆装用的操作用部位，可使结构变得简单。
另外，若采用固缚机构的具体构成，则在供给连接部的本体部分上不会作用有旋转力，能由三个环结构得到可靠的锁定、解除动作。
若始终作用有推压力，则在锁定环上始终作用有施力，可产生棘爪的节奏感、卡扣音，能确认连接动作。
图1是表示本发明第一实施例的由具有调压机构的接受连接部和供给器具的供给连接部构成的连接器结构的分离状态的整体剖视图。
图2是图1的连接器结构的主要部分放大剖视图。
图3是作为供给器具的压力容器的立体图。
图4是固缚机构的主要零件的分解立体图。
图5是表示供给连接部的连接动作中的最大推入状态的剖视图。
图6是表示供给连接部与接受连接部连接后的锁定状态的剖视图。
图7是表示锁定解除状态下的供给连接部与动作部件的关系的剖视立体图。
图8是从图7变为锁定状态的与图7相同的剖视立体图。
图9是将支架的一部分除去后示出连接前固缚机构的状态的图。
图10是表示将供给连接部推入接受连接部的初始状态的与图9相同的图。
图11是表示解除供给连接部的推入后的初始状态的与图9相同的图。
图12是表示供给连接部卡合在接受连接部上的锁定状态的与图9相同的图。
图13是表示从锁定状态开始将供给连接部推入的锁定解除的初始状态的与图9相同的图。
图14是第二实施例的固缚机构的主要零件的分解立体图。
图15是将支架的一部分除去后示出图14的固缚机构的动作状态的图。
图16是第三实施例的固缚机构的主要零件的分解立体图。
图17是仅用主要部分零件表示图16的固缚机构的连接前状态的剖视图。
图18是仅用主要部分零件表示图16的固缚机构的连接动作中途状态的剖视图。
图19是调压机构的分解立体图。
具体实施例方式
下面详细说明本发明的实施例。图1是表示第一实施例的由具有调压机构的接受连接部和供给器具的供给连接部构成的连接器结构的分离状态的整体剖视图，图2是图1的连接器结构的主要部分放大剖视图，图3是作为供给器具的压力容器的立体图，图4是固缚机构的主要零件的分解立体图，图5是表示供给连接部的连接动作中的最大推入状态的剖视图，图6是表示供给连接部与接受连接部连接后的锁定状态的剖视图，图7是表示锁定解除状态下的供给连接部与动作部件的关系的剖视立体图，图8是从图7变为锁定状态的剖视立体图，图9～图13是将支架的一部分除去后表示固缚机构的动作状态的图。另外，在以下的说明中，上下左右以附图的朝向为准，但实际的设置方向除了可以是使图1的中心线的延伸方向沿上下方向(上下可以相反)的纵向配置外，有时也是使该中心线沿水平方向的横向配置。
<第一实施例>
图1及图2的实施例的连接器结构1由设置在使用液体燃料等流体的燃料电池等的接受器具11上的接受连接部2、以及设置在将该流体在加压状态下供给的燃料盒等的供给器具12上的供给连接部3构成，在从供给器具12向接受器具11供给流体F时，通过固缚机构4(棘爪机构)将接受连接部2与供给连接部3连接为锁定状态。接受连接部2具有固缚机构4的主要部分，且具有将供给流体调整为一定的二次压力的调压机构5(调节机构)。另一方面，供给连接部3具有阀机构6，该阀机构6在塞子状的供给连接口部31具有被弹簧62向关阀方向施力的杆阀61。另外，为了不易腐蚀，弹簧62和杆阀61优选由不锈钢制成。
作为设置有接受连接部2的接受器具11例如是内置有燃料电池的设备，另一方面，作为设置有供给连接部3的供给器具12例如是收容有燃料电池用燃料流体的压力容器(燃料盒)，将在加压状态下收容的流体F排出以进行供给，其具体结构将会在后面叙述。
并且，在所述接受连接部2的内部插入、连接供给连接部3的前端部，对应该供给连接部3的连接动作，供给连接部3的杆阀61进行后退移动而打开，由于其压力流体的供给，接受连接部2的调压机构5进行动作，调压为一定的二次压力的流体向接受器具11侧供给。另外，在上述连接动作中，伴随用于连接供给连接部3的推入操作，固缚机构4的作为动作部件的第二环44移动，并与供给连接部3的一部分卡合而使接受连接部2保持为锁定状态，分离时，伴随供给连接部3的接下来的推入操作，作为动作部件的第二环44进一步移动而解除锁定状态，通过作为施力机构的解除弹簧47使接受连接部2和供给连接部3强制地分离。从耐甲醇性和滑动性方面考虑，所述第二环44优选由聚氧甲撑(POM)制成。另外，解除弹簧47优选由不锈钢制成。
下面对各部分的结构进行具体说明。首先，如图2的剖视图、图19的分解立体图所示，接受连接部2的调压机构5包括由盖体外壳51和本体外壳53夹持的膜片52；与本体外壳53连接、导入一次压力的流体(液体或气体)的导入部件54；与膜片52连动地将一次压力向二次压力减压调整的一次调整阀55及二次调整阀56(低压用止回阀)；弹性板57(高压用止回阀)；以及除尘用的过滤器58。盖体外壳51与本体外壳53例如通过不锈钢制成的小螺钉516互相固定。另外，所述盖体外壳51、本体外壳53及导入部件54优选由聚氧甲撑(POM)制成。从耐甲醇性(膨润、洗脱、吸收、脆化)考虑，膜片52、一次调整阀55、二次调整阀56及弹性板57优选由乙烯丙烯橡胶(EPDM)制成，但也可由腈橡胶(NBR)制成。
并且，所述一次调整阀55和二次调整阀56与膜片52的偏位对应地连动，通过互相相反的开闭动作将一次压力调压为二次压力，与该一次压力变化相对的调压特性在一次调整阀55和二次调整阀56为相反特性。由此，一次压力作用在一次调整阀55的投影面积上的压力损失、以及二次压力作用在二次调整阀56的投影面积上的压力损失以同一方向施加在所述膜片52上，通过两者的调压特性的组合，对与一次压力变动对应的压力损失变动引起的二次压力的调压误差进行补偿，从而使二次压力一定。而且，一次调整阀55及二次调整阀56的开闭动作与膜片52的偏位相反，从而可消除由两者的安装位置误差引起的调压变动，因制作精度的缓和而可使制造变得容易。
在所述调压机构5的导入部件54的外周部设置有固缚机构4，如图2所示，该固缚机构4包括固接在所述本体外壳53上的支架本体41及棘爪支架42；配设在该棘爪支架42内的第一～第三环43、44、45；沿轴向自由滑动的弹簧支架46；以及解除弹簧47。支架本体41、棘爪支架42、第一环43、第三环45及弹簧支架46优选由聚氧甲撑(POM)制成。
并且，对应于所述供给连接部3的连接动作，第四环44旋转一步，进行供给连接部3的卡合锁定，通过接下来的供给连接部3的推入动作，第四环44进一步旋转一步，卡合锁定解除，通过解除弹簧47的施力将供给连接部3强制地分离。上述第一步输送是通过环间的斜面的推压而在旋转方向上作用有力来进行的。
设置在供给器具12头部的供给连接部3具有在连接部本体30的中央内置有阀机构6的连接口部31，在连接口部31的外周具有沿轴向突设的连接筒部32。连接部本体30优选由聚碳酸酯(PC)制成，连接口部31优选由聚氧甲撑(POM)制成。并且，如图3所示，在连接筒部32的前端外周具有等间隔地突出的作为锁定用卡合部的卡合突起321，可与第四环44的锁定用突起444卡合。另外，图1、图2中，连接筒部32的截面位置左右不同。
在连接筒部32的离开前端的预定位置具有向外侧环状突出的推压台阶部322，如后所述，对应于连接移动，与第一环43的内周突起433抵接地沿轴向移动。另外，具有比推压台阶部322还向所述卡合突起321突出的花键轴状的凸部323，在与卡合突起321之间形成有供第二环44转动的环状空间，且与接受连接部2的棘爪支架42的下部内周的纵槽426卡合以防止旋转。
连接口部31形成为管状，在前端部外周安装有由O形环形成的密封部件33，在贯穿连接部本体30的下端部311紧固安装有螺母35，在内周的中间台阶部312上滑动自如地配设有阀机构6的杆阀61。下端部311和连接部本体30由配置在下端部311的周围槽内的O形环315进行密封。该O形环315优选在乙烯丙烯橡胶上涂布聚四氟乙烯(PTFE)而成的部件。在比中间台阶部312突出的杆阀61的下端安装有由O形环形成的阀体63。杆阀61头部的凹部可与导入部件54的连接突起544的前端抵接，在头部的背面部与中间台阶部312之间以压缩状态安装有弹簧62(回位弹簧)，向关阀方向施力。
下面，参照图2及图4对接受连接部2的固缚机构4的结构进行说明。图4下端所示的棘爪支架42形成为筒状，筒部420的上端部固定在该图上端所示的支架本体41上。在该棘爪支架42的筒部420的内面具有从一端开始沿轴向延伸到大致中间位置的周向四个的第一导向槽421、在该第一导向槽421之间从上端面开始内外贯穿的L字状卡合槽422、在下端部侧的内周等间隔地配置多个(12个)棘爪凸部423(参照图9)、以及在沿轴向延伸的该棘爪凸部423之间等间隔地配置在内周面上的多个(12个)第二导向槽424，在棘爪凸部423的上端部具有倾斜面423a和卡扣台阶部423b(参照图9)，从卡扣台阶部423b的上端到第二导向槽424也同样为倾斜面。
第一环43(滑动环)具有在环状基部431的外周等间隔地配置的多个(12个)导向突起432、以及在内周的与导向突起432相同的位置配置的内周突起433，上下端面形成为平坦状。外周的导向突起432始终插入棘爪支架42的第二导向槽424中，该第一环43不能旋转，仅可上下移动。上升时，供给连接部3的连接筒部32的推压台阶部322的上端可与内周突起433的下表面抵接，通过该推压，第一环43沿轴向向上运动。另外，所述连接筒部32的卡合突起321可穿过内周突起433间的纵槽。
第二环44(锁定环)具有在环状基部441的外周等间隔地突出的多个(12个)导向突起442、在上表面等间隔地具有多个(12个)倾斜面的滑动爪部443、以及在内周等间隔地突出的多个(12个)锁定用突起444，向旋转方向d进行旋转动作。外周的导向突起442和内周的锁定用突起444位于周向的相同位置，两者在环状基部441的下部连接，设置成在旋转方向d的前方高、在后方低的倾斜面。另外，上表面上突出的滑动爪部443的上表面同样设置成在旋转方向d的前方高、在后方低的倾斜面。
外周的导向突起442插入棘爪支架42的第二导向槽424中，引导第二环44沿轴向滑动，在第二环44向上移动量较大时，该导向突起442从第二导向槽424中拔出，从而第二环44可进行旋转。通过该旋转，当在导向突起442的下端倾斜面可抵接在棘爪凸部423的倾斜面423a或卡扣台阶部423b的上端倾斜面上的状态下下降时，通过这些倾斜面间的接触而进一步旋转，在导向突起442的前端卡扣在卡扣台阶部上的锁定状态或导向突起442插入在第二导向槽424中的分离状态下，该旋转停止。另外，内周的锁定用突起444因伴随连接动作的转动而向供给连接部3的连接筒部32的锁定用卡合突起321的内侧移动，可进行卡合锁定。
第三环45(导向环)具有在环状基部451的外周等间隔地配置的四个导向突起452、以及在下端面具有棘爪状斜面的爪齿453。导向突起452插入棘爪支架42的第一导向槽421中，该第三环45可沿轴向上下移动(不能旋转)，其下端位置通过第一导向槽421的下端部与导向突起452卡扣而加以限制，与第二环44分离。下端面的爪齿453与第二环44上表面的滑动爪部443抵接，通过斜面间的接触使第二环44转动。
弹簧支架46由圆筒状上部筒部461和外径比其小的下部筒部462构成，内部以压缩状态安装有解除弹簧47，上部筒部461的下端外周台阶部463从上方与第二环44的锁定用突起444抵接对其施力。由此，防止离开第三环45后的第二环44在分离时晃动。
另外，弹簧支架46的下部筒部462插入第一～第三环43～45的内部，向下方延伸到棘爪支架42的内部，在支撑解除弹簧47的底面中央具有开口，在开口内插入供给连接部3的连接口部31。另外，下部筒部462的下端部可与供给连接部3的连接部本体30的内端面324抵接，通过供给连接部3的连接动作，弹簧支架46可克服解除弹簧47而沿轴向向上移动。
解除弹簧47是以压缩状态安装在弹簧支架46与接受连接部2的本体外壳53的凸缘部下表面之间的螺旋弹簧，通过弹簧支架46将第三环45压下，且对供给连接部3向脱离方向、分离方向施力。
支架本体41固定在接受连接部2的膜片52上，且固接在本体外壳53上。该支架本体41具有由下部的环体411连接的等间隔地向上方延伸的多个(4个)固定部412、以及固定部412之间的纵槽部413，在向固定部412上端的外侧突出的凸缘部414上形成有固接用的螺孔415，另外，在凸缘部414下方的各固定部412的外表面具有向外侧突出的四个销状突起416。该销状突起416可与棘爪支架42的L字状卡合槽422卡合而进行组装。
下面对调压机构5的结构进行具体说明。本体外壳53和盖体外壳51隔着膜片52接合，从而其内部空间被划分出调压室530和大气室510。膜片52在受到调压室530的二次压力后可根据与大气室510的压力差来进行弹性偏位，在其中心部，在大气室510侧固接有支持件521，在调压室530侧固接有轴522，可对应于膜片52的偏位而一体地沿轴向移动。支持件521及轴522优选由聚氧甲撑(POM)制成。
轴522包括固接于膜片52且位于调压室530内的凸起部523、以及从该凸起部523的前端沿轴向延长的轴部524，在该轴部524的前端具有周槽部，在该周槽部中安装有由O形环构成的一次调整阀55，另外，在所述轴部524的基端部分、即在凸起部523的前端面安装有由O形环(弹性体)构成的二次调整阀56。
支持件521的与膜片52紧贴的凸缘部的中心的螺栓部贯通膜片52的中心，紧固在相反侧的轴522上。另外，设置在盖体外壳51的筒状部511内部的压力设定用调压弹簧513的一端部抵接在支持件521上，调压弹簧513的另一端部与可调整位置地螺合于筒状部511上的调压螺钉512(调节器)抵接，对应于该调压螺钉512的轴向位置的调整，对调压弹簧513施加在膜片52上的力进行调整。调压螺钉512优选由聚氧甲撑(POM)制成，调压弹簧513优选由不锈钢制成。
下端部位的导入部件54包括外周的筒部541；中间的隔壁部542；向隔壁部542的下方突出的连接突起544；以及贯通该连接突起544两侧的隔壁部542形成的连通孔543。
并且，在导入部件54的隔壁部542的上表面配设有关闭高压用的弹性板57，该弹性板57可盖住连通孔543的开口，由橡胶板、复合板等形成。即，在调压室530的二次压力高到某种程度的状态下，在供给连接部3分离时，由于该二次压力，弹性板57盖住连通孔543而作为止回阀发挥作用，防止流体向外部漏出。
导入部件54的筒部541的上端部隔着例如乙烯由丙烯橡胶(EPDM)制成的O形环532可拆装地结合在所述本体外壳53的前端筒部的外周，筒部541的另一端部侧嵌装在供给连接部3的连接口部31的前端外周的密封部件33上，导入加压流体。
本体外壳53在前端筒部的内部具有可供轴522的轴部524滑动地插入的分隔壁531，该分隔壁531的外内由一次调整阀55及二次调整阀56来开闭。伴随轴部524的前进移动，一次调整阀55打开，伴随后退移动，二次调整阀56打开，进行相反的开闭动作。另外，在调压室530的压力较低的状态下，在供给连接部3分离时，二次调整阀56因该二次压力而关闭，作为阻止流体回流的止回阀发挥作用。
在调压室530的侧部设置有将调压后的二次压力的气体经由筒部件533排出的排出口514，在该排出口514上连接有将调压后的流体导向接受器具11的导管515。筒部件533优选由聚氧甲撑(POM)制成。另外，从耐试剂性、柔软性方面考虑，导管515优选由硅酮橡胶制成，但在甲醇浓度约小于等于40％时，也可由廉价的聚氨酯橡胶制成。
在将供给连接部3向接受连接部2连接时，所述导入部件54的连接突起544的前端推压杆阀61而使其打开。该连接突起544是固接在导入部件54的隔壁部542上、与跟膜片52连动的轴部524分离的结构，在连接动作中不会受到膜片52偏位的力。即，可利用轴部524的前端使杆阀61连动动作，但此时，若保持推入力以使最大推入状态继续，则由于膜片52偏位，从而破坏调压功能，有可能供给压力比设定二次压力高的流体，但由于膜片52与连接突起544分离，从而可确保调压功能，阻止压力比设定二次压力高的流体的供给。
在所述导入部件54的隔壁部542的下表面夹装有用于除去所供给的流体中的尘埃等异物的过滤器58。该过滤器58是具有内孔58a的圆板状，外径比隔壁部542的外径稍大，且内径比连通突起544的基端部直径稍小，通过从下方插入安装在导入部件54上，可固定而不会脱落。
该过滤器58的材质例如是空隙率为85％、网眼平均直径为30μm、厚度为1mm的LDPE(低密度聚乙烯)发泡体，也可使用其他材料。通过将过滤器58夹装在流体通路中，可防止供给流体中存在的细小垃圾的混入，可防止调压用的一次及二次调整阀55、56的调压动作、弹性板57等的防止回流动作产生不良，且也可防止接受器具11的动作部件的动作不良。
下面对供给器具12(压力容器)的结构进行说明。供给器具12包括头部设置有供给连接部3的连接部本体30的例如聚碳酸酯(PC)制的容器本体102；形成在该容器本体102的内部、收容流体F的贮藏室103；形成在容器本体102的内部、在端部与贮藏室103相互连通、封入有产生用于推出流体F的应力的压缩气体G的气室104；移动自如地配设在贮藏室103内、分隔流体F和压缩气体G的活塞状隔壁部件105；以及在隔壁部件105进行下降移动时被压缩在隔壁部件105与容器本体102的底部之间的例如不锈钢制的弹性体108。
容器本体102具有外容器121、对底部进行密闭的盖体122、以及在外容器121的内部配设成两层结构的内容器123。在内容器123的下端部形成有纵向延伸的缺口111，可使内容器123的内部与外容器121的内部、即贮藏室103与气室104连通。内容器123的上端部嵌合安装在紧固连接口部31的下端部311的螺母35上，以保持该内容器123。在内容器123上端部的中心部开设有通孔123a，可对应于阀机构6的杆阀61的开闭动作将贮藏室103内的流体F排出以进行供给。所述盖体122优选由聚碳酸酯制成，内容器123优选由聚丙烯(PP)制成，螺母35优选由聚氧甲撑制成。
另外，可滑动地嵌入在内容器123内的隔壁部件105由本体151和弹性密封部件152(O形环)构成，密封部件152的外周与气缸状的内容器123的内壁气密性地接触，其上部空间的贮藏室103中封入有流体F。该隔壁部件105作为分隔收容在贮藏室103内的流体F和收容在气室104内的压缩气体的移动隔壁发挥作用，通过作用在背面的压缩气体的压力对前面的流体F进行加压，在杆阀61打开时，进行作用将该流体F推出。另外，本体151优选由聚丙烯制成。为了增大滑动性，弹性密封部件152优选在乙烯丙烯橡胶上涂布聚四氟乙烯(PTFE)而成的部件。
压缩气体G向气室104内封入是在供给连接部3分离状态下、将流体F注入贮藏室103内之前进行的。首先，通过因推入动作而处于打开状态的杆阀61将压缩气体G注入贮藏室103内，隔壁部件105对应地下降，从图1所示的位置进一步向贮藏室103内注入压缩气体，从而隔壁部件105推压弹性体108使其变形，进一步向贮藏室103的底部移动。在最下方状态下，缺口111的上端部处于隔壁部件105的密封部件152的上方，通过缺口111从贮藏室103向气室104内注入压缩气体。并且，在气室104内达到预定压力时停止压缩气体的注入，然后重新打开杆阀61，将贮藏室103内的压缩气体排出。相应地，隔壁部件105恢复成对贮藏室103进行密封的状态，并因该气体的排出而上升移动到内容器123的上端，将贮藏室103内的气体全部排出，从而向气室104内封入压缩气体G。然后，将注入装置与供给连接部3连接，一边使隔壁部件105下降一边通过杆阀61将流体F向贮藏室103内注入，从而得到可喷出地收容流体F的供给器具12。
另外，在供给器具12中作为流体也可收容压缩气体，此时，不使用内容器，直接将气体收容在外容器内。另外，为了得到用于喷出供给流体的内压(一次压力)，也可在该流体中混入喷射剂，形成所谓的气雾剂(aerosol)结构。
在上述接受连接部2与供给连接部3的连接动作中，基本上进行下述动作将供给连接部3的连接口部31插入接受连接部2的导入部件54中，通过密封部件33的接触来确保密封状态；使供给连接部3的阀机构6打开，使流体的通路连通从而可进行供给；以及使固缚机构4锁定。
这些动作的顺序为在连接时(安装时)，首先使密封部件33与导入部件54的筒部541的内面接触来确保密封性后，通过连接突起544的前端使阀机构6的杆阀61打开，连通流体的供给通路，接着，固缚机构4的第二环44旋转而成为锁定状态。另一方面，解除时(取下时)，固缚机构4的第二环44旋转而解除锁定状态，接着，杆阀61关闭而阻止连通，最后密封部件33从导入部件54分离而解除密封。
下面参照图5～图8及图9～图13对供给连接部3与接受连接部2的连接进行说明，其中主要说明固缚机构4的动作。在图9～图13中，留下棘爪支架42的棘爪凸部423并去除筒部420，表示其内周面的棘爪凸部423与第一环43及第二环44的关系。
如图2及图9所示，连接前的分离状态为固缚机构4的弹簧支架46的台阶部463与第二环44的锁定用突起444抵接并进行推压，第一环43及第二环44的导向突起432、442位于棘爪支架42的第二导向槽424内，第二环44不能转动，第三环45处于下降位置被限制的位置。在该状态下，调压机构5的二次调整阀56(止回阀)关闭，供给连接部3的杆阀61也处于关闭状态。
对应于供给连接部3的推入动作，第一阶段如图10所示，连接筒部32的锁定用卡合突起321如图7所示地穿过第一及第二环43、44的纵槽而移动，弹簧支架46的下端部与供给连接部3的内端面324抵接而被向上推，接着，推压台阶部322与第一环43的下表面抵接并将其向上推。与此同时，第二环44也上升，与因第一导向槽421的下端而停止的第三环45的下表面抵接，该第三环45也被向上推。在此途中，如图10所示，第二环44的导向突起442从棘爪支架42的第二导向槽424的上端伸出而可转动，通过与第三环45的下表面的爪齿453的倾斜面抵接，第二环44受到朝向旋转方向d的力。
图5表示供给连接部3的最大推入状态，在该状态下，第三环45的向上运动受到限制，第二环44通过与第三环45的斜面接触而在第一环43上向旋转方向d旋转，如图8所示，因该第二环44的转动，其锁定用突起444向供给连接部3的连接筒部32的锁定用卡合突起321的内侧移动并卡合，从而锁定为不能拔出移动的状态。在图5的状态下，连接突起544使杆阀61打开而开始供给流体。
接着，从最大推入状态开始解除推入动作时，供给连接部3被解除弹簧47向后退方向施力，但供给连接部3的连接筒部32的锁定用卡合突起321与第二环44的锁定用突起444卡合地向下方移动，第三环45及第一环43也一体地向下方移动。接着，如图11所示，在第三环45在第一导向槽421的下端停止下降时，第二环44与其分离后进一步下降，从而两者的倾斜接触分离，第二环44通过上述旋转而使下端的导向突起442的前端从第二导向槽424的位置开始向棘爪凸部423的倾斜面423a上移动，并与该倾斜面接触，因为该第二环44进一步下降而沿其倾斜进一步转动。
接着，如图12所示，第二环44的导向突起442与卡扣台阶部423b抵接而停止转动，且停止继续下降，与该第二环44的锁定用突起444卡合着的供给连接部3被锁定，处于被不能分离地连接的锁定状态。
图6是该锁定状态的剖视图，由调压机构5调整为预定压力的流体从排出口514向接受器具11侧供给。
接着，从上述锁定状态开始进行解除动作时，重新将供给连接部3推入，如图13所示，第一环43及第二环44向上运动，第二环44的下端部从卡扣台阶部423b离开而可转动，通过第三环45的爪齿453的斜面使第二环44转动，伴随之后的供给连接部3的后退移动，第二环44的导向突起442的斜面与从棘爪凸部423的卡扣台阶部423b到第二导向槽424的斜面接触，通过该斜面接触，第二环44进一步向旋转方向d旋转，旋转到导向突起442插入第二导向槽424内的位置。在该第二环44的旋转位置上，如图7所示，卡合突起321与锁定用突起444偏离而与纵槽的位置一致，锁定卡合得以解除，从而供给连接部3的连接筒部32可进行分离移动，通过解除弹簧47的施力而隔着弹簧支架46进行分离动作，从而突出。
所述调压机构5用于通过一次调整阀55及二次调整阀56的调压，对应于膜片52的动作，将一次压力与该压力无关地减压调整为预定的二次压力，下面对其作用进行说明。
图6表示调压状态，由一次调整阀55及二次调整阀56调压后的流体向调压室530流入，高精度地减压为二次压力后从排出口514排出。
膜片52被保持在由二次压力和大气压的压差施加的力与由调压弹簧513施加的力相平衡的位置。并且，在二次压力对应从排出口514排出的流体排出量的变动、一次压力的变动等而变化时，与此对应地膜片52的偏位量发生变化，一次调整阀55及二次调整阀56与轴522的位置变化连动地进行动作，从互相不同的方向进行开闭动作，将二次压力保持为一定。通过使调压螺钉512动作而使调压弹簧513的施力变化，可设定任意的二次压力。
另外，与一次压力变化相对的一次调整阀55的调压特性与二次调整阀56的调压特性是互相相反的特性，与一次压力降低对应的二次压力因一次调整阀55的调压而上升，因二次调整阀56的调压而降低。并且，在轴522上，轴部524的前端部因一次压力的作用而接受一次调整阀55的投影面积的压力损失、以及凸起部523因二次压力的作用而接受二次调整阀56的投影面积的压力损失同时在使轴522后退的相同方向上作用，通过两者的调压特性的组合，使相对于一次压力变动的二次压力变动一定。
即，当二次压力流体从调压室530排出而使二次压力降低时，膜片52的轴522前进移动(向图中下方移动)，一次调整阀55向打开方向动作，二次调整阀56向关闭方向动作，一次压力流体被一次调整阀55减压后流入调压室530，从而二次压力上升，调整二次调整阀56的开度(压力损失)，使该二次压力伴随一次压力的降低而从设定值开始上升，当二次压力为设定值时，通过膜片52的偏位使轴522后退移动(向图中上方移动)，一次调整阀55进行关闭动作以降低流体的导入量，从而进行调压得到一定的二次压力。
并且，考虑到了对应于伴随一次压力变动的调压特性、即从供给器具12供给流体时该供给器具12内的一次压力逐渐降低的一次调整阀55的受压误差。二次调整阀56在与一次调整阀55不同的相反方向上进行开闭动作，二次调整阀56的压力损失是与一次调整阀55的压力损失方向相同且基本相反的特性。该一次调整阀55的调压特性是二次压力随一次压力上升而降低的特性。与此相对，二次调整阀56的调压特性在一次压力较低时抑制二次压力，尤其是在一次压力为零时关阀，成为止回阀阻止流体回流，在一次压力上升时打开，是二次压力随一次压力上升而上升的特性，是与上述一次调整阀55的调压特性相反的特性。
两调压特性相对于轴522作用在相同方向上，从而调压特性相反的两个调整阀55、56的组合调压特性相对一次压力的变动而得到一定的二次压力。即，在一次压力伴随来自供给器具12的流体供给而降低时，作用在一次调整阀55的压力损失使二次压力上升的调压特性变成作用在二次调整阀56上的压力损失使二次压力降低的特性，从而两者的合成特性平衡，可通过简单的结构确保维持在一定的二次压力。
另外，在分离状态及不使用状态下，二次调整阀56及弹性板57作为止回阀发挥作用，可防止流体泄漏。
<第二实施例>
图14是第二实施例的固缚机构(棘爪机构)的主要零件的分解立体图，图15是将支架的一部分除去后表示图14的固缚机构的动作状态的图。
本实施例与第一实施例的不同点在于第一环43的与第二环44接触的面具有凹凸434。其他与第一实施例相同，并标记同一符号，省略说明。
在该实施例中，伴随供给连接部3的上升移动，当第二环44的导向突起442从第二导向槽424脱离时，如图15所示，第二环44通过与第三环45的下表面的斜面的接触而得到旋转力，且也通过与第一环43的凹凸434接触而得到朝向旋转方向d的旋转力，从而第二环44可进行更可靠的步进输送。
即使在推入该供给连接部3以使处于锁定状态的供给连接部3分离时，第二环44的导向突起442从棘爪凸部423的卡扣台阶部423b偏离时的旋转力也可通过上下的第三环45与第一环43接触得到。
另外，该第二环44的旋转力也可仅通过第一环43的接触面的凹凸434而得到。
<第三实施例>
图16是第三实施例的固缚机构(棘爪机构)的主要零件的分解立体图，图17及图18是仅用主要部分零件表示图16的固缚机构的动作状态的剖视图。
在该实施例中，第二环44始终被解除弹簧47施力，产生棘爪的节奏感、卡扣音。
具体而言，通过设置不同形状的弹簧支架48，使得解除弹簧47的施力不直接作用在供给连接部3上，而是隔着第二环44地作用在分离方向上，其他的零件与第一实施例相同，并标记同一符号，省略说明。
本实施例的弹簧支架48包括圆筒状的上部筒部481；外径比该上部筒部481小的下部筒部482；从上部筒部481的下端部开始沿轴向延设的推压部483；以及在上部筒部482的上端外周等间隔地配置多个(4个)定位用导向部485。
导向部485插入在支架本体41的固定部412之间的纵槽部413中，可沿轴向移动，其前端的外周凸部486插入在棘爪支架42的第一导向槽421中，不能旋转。
在上部筒部481的下端延设的推压部483具有用于供给连接部3的连接筒部32的卡合突起321插入的纵槽484，与该连接筒部32的上下位置无关，在该连接筒部32的外侧，推压部483的下端从上方与第二环44的锁定用突起444抵接并始终施力。
另外，弹簧支架48的下部筒部482的长度较短，在供给连接部3的连接动作中，如图18所示，供给连接部3不与弹簧支架48的下部筒部482的前端抵接。即，供给连接部3的推压台阶部322与第一环43的内周突起433接触，从而在分离方向上受到解除弹簧47施加的力。
由此，第二环44在进行旋转动作时也被施加力，在第二环44与棘爪凸部423的卡扣台阶部423b卡扣时及第二环44从卡扣台阶部423b的上部插入第二导向槽424内并进行卡扣时可得到动作音，可确认已经进行了连接动作或分离动作。
在上述实施例中，在供给器具12中以加压状态收容有流体，并向接受器具11供给，但即使在供给非加压流体时也可应用本发明。
权利要求
1.一种带锁定机构的连接器结构，是由供给流体的供给连接部和接受该流体的供给的接受连接部构成的连接器结构，其特征在于包括固缚机构和施力机构，所述固缚机构具有伴随所述供给连接部与所述接受连接部的连接动作而移动的动作部件，伴随该动作部件的移动，保持为将所述供给连接部与所述接受连接部的连接状态固缚的锁定状态，伴随所述供给连接部的接下来的推入操作，所述动作部件进一步移动，解除所述供给连接部与所述接受连接部的锁定状态，所述施力机构将所述供给连接部向所述供给连接部与所述接受连接部分离的方向施力，在所述固缚机构处于锁定状态时，可从所述供给连接部向所述接受连接部供给流体。
2.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于所述固缚机构具有设置在所述供给连接部上的卡合部；以及动作部件，设置在所述接受连接部上，伴随所述供给连接部的推入操作而移动，可与所述卡合部卡合。
3.根据权利要求2所述的连接器结构，其特征在于所述动作部件由可在第一环和第三环之间旋转移动的第二环构成，所述第一环及第三环保持为在棘爪支架内部不能旋转但可沿轴向移动的状态；所述第二环具有与设置在所述棘爪支架上的棘爪凸部卡合的导向突起、与设置在所述供给连接部上的作为卡合部的卡合突起卡合的锁定用突起、以及通过与第三环接触而受到旋转力的滑动爪部；所述第二环伴随所述供给连接部的连接动作而通过第一环沿轴向移动，在移动途中通过与第三环接触而受到旋转力，利用一次轴向移动，伴随与所述棘爪凸部的卡合位置的变更而旋转移动一步，变成所述锁定用突起与所述卡合突起卡合的锁定状态，利用接下来的轴向移动，第二环旋转移动下一步，所述锁定用突起与所述卡合突起的卡合脱开。
4.根据权利要求3所述的连接器结构，其特征在于所述第二环通过与所述第一环接触而进一步受到旋转方向的力。
5.根据权利要求1或3所述的连接器结构，其特征在于所述解除弹簧的施力沿分离方向作用在所述供给连接部上，同时也作用在所述动作部件上，阻止该动作部件的晃动。
6.根据权利要求2或3所述的连接器结构，其特征在于在所述动作部件上始终作用有施力，在进行旋转动作时发出卡扣音。
7.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于还包括对所述供给连接部与所述接受连接部之间进行密封的密封部件，在进行连接动作时，在利用所述密封部件进行密封后，可供给流体，所述固缚机构进行锁定动作，在解除时，解除锁定及关闭连通之后，所述密封部件分离。
全文摘要
在由供给流体的供给连接部和接受该流体的供给的接受连接部构成的连接器结构中，能通过简单的动作可靠地在锁定状态下进行连接，且能通过简单的动作可靠地进行解除、取出。该连接器结构包括固缚机构(4)和施力机构(47)，固缚机构(4)具有伴随供给连接部(3)与接受连接部(2)的连接动作而移动的动作部件(44)，伴随该动作部件(44)的移动，保持为将供给连接部(3)与接受连接部(2)的连接状态固缚的锁定状态，伴随供给连接部(3)的接下来的推入操作，动作部件(44)进一步移动，解除供给连接部(3)与接受连接部(2)的锁定状态，施力机构(47)将供给连接部(3)向与接受连接部(2)分离的方向施力，在固缚机构(4)处于锁定状态时，可从供给连接部(3)向接受连接部(2)供给流体。
文档编号F17C13/00GK101061350SQ20058003854
公开日2007年10月24日 申请日期2005年9月12日 优先权日2004年9月14日
发明者臼井秀人, 中村保昭 申请人:株式会社东海