CN109237295B - 填充装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种填充装置，在填充嘴的管接头与车辆侧填充口(插孔)连接时，杆切实地位于离合器的顶端的突起的半径方向外侧，能够持续维持填充嘴的管接头与车辆侧填充口连接的状态。填充装置(100)，具备氢储存容器(50)和从该储存容器(50)经由燃料填充系统及车辆侧填充口(20)向搭载于车辆的车载用氢填充容器(41)填充氢的填充嘴(10)，其中，所述填充装置具备：离合器机构(12)，其将填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)维持为连结状态；以及杆位置移动机构(13：杆移动辅助部件14等)，其在填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连结了时使杆(5)位于离合器机构(12)的车辆侧填充口(20)侧顶端的半径方向外方。

Description

填充装置
技术领域
本发明涉及例如用于填充用作燃料的氢气等气体的填充装置。
背景技术
例如，关于将氢作为燃料进行行驶的车辆，如图6所示，在具备氢储存容器50、燃料填充系统(分配器60、填充软管45等)的氢填充场所，将填充嘴30与作为车辆侧填充口的插孔(receptacle，插座)40连接并填充氢气，一边根据搭载于车辆A的氢容器41的最高使用压力进行控制一边进行该填充。此外，附图标记51表示从氢储存容器50向分配器60供给氢的配管系统。关于这样的氢填充装置，本申请人已提出过技术方案(例如参照专利文献1)。该氢填充装置是有效的技术，但为了在向车辆填充氢气时，使填充嘴与车辆侧填充口的内部为气密状态，需要多个密封构造。
例如，在图7所示的以往的氢填充装置300中，通过具有与嘴30的棒32连接的阀芯33和由嘴30的管接头内流路31A的台阶部构成的阀座31B的阀机构的开闭，从而进行氢气的填充及填充停止。在填充氢气时，当将嘴30的管接头31与作为车辆侧填充口的插孔40连接时，棒32的顶端(在图7中为右端)插入到插孔40侧的嵌合凹部40A，离合器34的顶端的突起34A与插孔40的嵌合槽40B嵌合。杆35位于离合器34的顶端的突起34A的半径方向外侧，若不使杆35向从插孔40离开的方向(在图7中为左侧)移动，则离合器34的突起34A不会从嵌合槽脱离。并且，杆保持机构36设置于管接头31，所述杆保持机构36防止在填充期间杆35向使杆35从插孔40离开的方向(在图7中为左侧)移动而保持填充嘴30的管接头31与插孔40连结的状态。
但是，在图7所示的现有技术中，若在将嘴30的管接头31与作为车辆侧填充口的插孔40连接时不使杆35向接近插孔40的方向移动而成为杆35不位于离合器34的顶端的突起34A的半径方向外侧的状态，则离合器34的突起34A有可能从嵌合槽40B脱离而导致填充嘴30从插孔40脱离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-109350号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述现有技术的问题点而提出，其目的在于提出一种如下填充装置：在将填充嘴的管接头与车辆侧填充口(插孔)连接时，杆切实地位于离合器的顶端的突起的半径方向外侧，并维持离合器的顶端的突起与插孔的嵌合凹部嵌合的状态，能够持续维持填充嘴的管接头与车辆侧填充口(插孔)连接的状态。
用于解决课题的技术方案
本发明的填充装置(100)具备：储存容器，该储存容器储存氢燃料；以及填充嘴(10)，该填充嘴(10)从该储存容器经由燃料填充系统(分配器、填充软管)及车辆侧填充口(20)向搭载于车辆的车载用氢填充容器填充氢，所述填充装置(100)的特征在于，具备：离合器机构(12)，该离合器机构(12)将填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)维持为连结状态；以及杆位置移动机构(13：例如杆移动辅助部件14和弹簧15、16等)，该杆位置移动机构在填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连结了时使杆(5)位于离合器机构(12)的车辆侧填充口(20)侧顶端的半径方向外方。
在本发明中，优选的是，使所述杆(5)移位的杆位置移动机构(13)具有杆移动辅助部件(14)，所述杆移动辅助部件(14)具有位于离合器机构(12)的离合器(4)与杆(5)之间的区域的第1部件(14A)及位于离合器(4)的半径方向内侧的第2部件(14B)，第1部件(14A)及第2部件(14B)一体构成。而且，优选的是，使所述杆(5)移位的杆位置移动机构(13)具备：固定件(17：球)；槽部(5D)，该槽部(5D)形成于杆(5)的半径方向内侧面并能够供所述固定件插入；槽部(14AA)，该槽部(14AA)形成于所述杆移动辅助部件(14)的第1部件(14A)中的半径方向外侧面并能够供所述固定子插入；第1弹性部件(15：弹簧)，该第1弹性部件向车辆侧填充口(20)侧对杆(5)施力；以及第2弹性部件(16：弹簧)，该第2弹性部件向车辆侧填充口(20)侧对杆移动辅助部件(14)施力。并且，优选的是，使所述杆(5)移位的杆位置移动机构(13)在填充嘴(10)的管接头主体(1)形成有保持固定件(17)的填充嘴(10)的轴线方向位置的保持部(1M：保持件)，在保持部(1M：保持件)形成有贯通口(1MA)，所述固定件(17：球)嵌入该贯通口(1MA)。
除此之外，在本发明中，优选的是，所述杆移动辅助部件(14)具有在圆周方向上等间隔地形成的多个开口部(14AB)，离合器(4)经由该开口部(14AB)从所述杆移动辅助部件(14)的第1部件(14A)的半径方向内方的区域向车辆侧填充口(20)侧延伸。
在本发明中，优选的是，在顶端具有阀芯(2A)的棒(2：阀杆)抵抗弹性件(3)而滑动自如地配设于所述填充嘴(10)的管接头主体(1)的内侧。并且，优选的是，所述棒(2：阀杆)的一端与车辆侧填充口(20)抵接。
另外，优选的是，在车辆侧填充口(20)的内周(20D)的与管接头主体(1)接触的部位配设有密封构造(21)。
发明的效果
根据具备上述结构的本发明，由于具备杆位置移动机构(13：例如杆移动辅助部件14和弹簧15、16等)，所述杆位置移动机构在填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连结了时使杆(5)位于离合器机构(12)的车辆侧填充口(20)侧顶端的半径方向外方，所以当将填充嘴(10)的管接头(1)与车辆侧填充口(20：插孔)连接时，杆(5)向车辆侧填充口(20)侧切实地移动，杆(5)位于离合器(4)的顶端的突起(4B)的半径方向外侧，因此，可防止离合器(4)向半径方向外方移动。结果，防止离合器机构(12)从车辆侧填充口(20)脱离，从而切实地防止在填充氢时填充嘴(10)(的管接头1)与车辆侧填充口(20：插孔)的连接状态被解除。在此，在本发明中，由于具备将填充嘴(10)和车辆侧填充口(20)维持为连结状态的离合器机构(12)，所以通过在氢燃料的填充期间用所述离合器机构(12)将填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连结，从而不再能够从车辆侧填充口(20)拆下填充嘴(10)。
关于杆位置移动机构(13：例如杆移动辅助部件14和弹簧15、16等)进行更详细地说明，所述杆位置移动机构在上述填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连结了时使杆(5)位于离合器机构(12)的车辆侧填充口(20)侧顶端的半径方向外方。在填充嘴(10)未与车辆侧填充口(20)连结的状态(图1中示出的状态)下，轴向位置保持通过保持部(1M：保持件)被保持在固定位置的固定件(17：球)嵌入到杆(5)的槽部(5D)，所以杆(5)的轴向位置与固定件(17)同样地保持在固定位置。因此，即使被第1弹性部件(15)向车辆侧填充口(20)侧施力，杆(5)也保持在其槽部(5D)与固定件(17)嵌合的轴向位置(图1中示出的位置)。在此，由于杆(5)的槽部(5D)的侧面的倾斜，第1弹性部件(15)的弹性反斥力具有向半径方向内方对固定件(17)施力的成分。另外，由于利用第2弹性部件(16)的弹性反斥力向车辆侧填充口(20)侧对杆移动辅助部件(14)施力，所以杆移动辅助部件(14)的槽部(14AA)的轴向位置不与固定件(17)的轴向位置一致。
在填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连结的状态(图2中示出的状态)下，利用车辆侧填充口(20)的填充嘴(10)侧端面(20E)对杆移动辅助部件(14)(向从车辆侧填充口(20)离开的一侧)推压，杆移动辅助部件(14)逆着第2弹性部件(16)的弹性反斥力而向从车辆侧填充口(20)离开的方向移动，杆移动辅助部件(14)的槽部(14AA)的轴向位置与固定件(17)的轴向位置一致。如上述那样，由于固定件(17)承受第1弹性部件(15)的弹性反斥力向半径方向内方施力的成分，所以若杆移动辅助部件(14)的槽部(14AA)的轴向位置与固定件(17)的轴向位置一致，则固定件(17)从杆(5)的槽部(5D)脱离而向半径方向内方移动，并嵌入到杆移动辅助部件(14)的槽部(14AA)。结果，杆(5)不再被固定件(17)保持，在第1弹性部件(15)的弹性反斥力的作用下向车辆侧填充口(20)侧移动，位于离合器机构(12)的车辆侧填充口(20)侧顶端的半径方向外方。于是，利用杆(5)防止离合器(4)向半径方向外方移动，由此，防止填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)的连结被解除。
在本发明中，由于设置有离合器机构(12)，所以不再需要设置在内部配置有可动部件(滑动部件36B)的流路(分支流路36A)并在该流路设置密封构造(O形环36C)。因此，不再会发生由于可动部件在该流路内移动而导致的密封构造的劣化，能够减小密封构造中的劣化和伴随于此的气体泄漏的可能性。
另外，在本发明中，若在顶端具有阀芯(2A)的棒(2：阀杆)抵抗弹性件(3)而滑动自如地配设于填充嘴(10)的管接头主体(1)的内侧，则可削减填充嘴(10)内的密封构造，提高耐久性。在该情况下，由于不再需要在棒(2)滑动的部位配置密封构造，所以能够防止由棒(2)的滑动导致的密封构造的劣化。并且，在本发明中，若所述棒(2：阀杆)的一端与车辆侧填充口抵接，则当填充嘴(10)与车辆侧填充口(20)连接时流路打开而能够进行填充，因此是安全的。
在本发明中，若在车辆侧填充口(20)的内周(20D)与管接头主体(1)的外周接触的部位配设密封构造(21)，则能够在填充氢气时利用该密封构造(21)防止氢气的泄漏。若在车辆侧填充口(20)的与管接头主体(1)的外周接触的部位设置密封构造(21)，则能够防止氢气从车辆侧填充口(20)的与管接头主体(1)外周接触的部位和管接头主体(1)外周的间隙(ε1)漏出。
在此，如图7中示出的那样，在现有技术的填充嘴(30)的管接头(31)中，在氢气填充期间保持填充嘴(30)与车辆侧填充口(40)连结的状态的杆保持机构(36)具有从管接头内流路(31A)分支的分支流路(36A)、在分支流路(36A)内滑动的杆保持用滑动部件(36B)及杆保持用O形环(36C)。在氢气填充期间，管接头内流路(31A)的氢气的压力作用于分支流路(36A)而使得杆保持用滑动部件(36B)向图7的下方移动。通过杆保持用滑动部件(36B)向下方移动，从而杆保持用滑动部件(36B)的棒(36D)向杆移动通路(31D)内突出，防止杆从车辆侧填充口(40)离开，由此，保持填充嘴(30)与车辆侧填充口(40)连结的状态。但是，由于反复填充嘴(30)与车辆侧填充口(40)的拆装，从而杆保持用滑动部件(36B)在分支流路(36A)内滑动的次数增加，杆保持用O形环(36C)发生劣化，有可能氢气会从杆保持机构(36)的分支流路(36A)泄漏。
与之相对，在本发明中，如上述那样，由于具备将填充嘴(10)和车辆侧填充口(20)维持为连结状态的离合器机构(12)，所以不再能够在加压状态下拆下填充嘴(10)。并且，若是该离合器机构(12)，则例如不需要形成图7所示那样的分支流路(36A)，不需要使滑动部件(36B)在分支流路(36A)内滑动，也不需要在分支流路(36A)设置密封构造(O形环36C)。因此，也不再有现有技术中的由于滑动部件(36B)在构成杆保持机构(36)的分支流路(36A)内移动而导致密封构造发生劣化的情形，氢气也不可能从分支流路(36A)泄漏。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式中的填充嘴的管接头与车辆侧填充口分离的状态的剖视图。
图2是示出实施方式中的管接头与车辆侧填充口连结的状态的剖视图。
图3是示出实施方式中的杆移动辅助部件的立体图。
图4是图1中的附图标记F4部分的放大图。
图5是图2中的附图标记F5部分的放大图。
图6是示出氢填充场所的概要的框图。
图7是现有技术的氢填充装置的主要部分剖视图。
附图标记的说明
1：管接头主体；
2：棒；
2A：阀芯；
3：弹簧；
4：离合器；
5：杆；
5D：槽部；
6：弹性部件(O形环等)；
10：填充嘴；
12：离合器机构；
13：杆位置移动机构；
14：杆移动辅助部件；
14A：第1部件；
14AA：槽部；
14AB：开口部；
14B：第2部件；
15：第1弹性部件(弹簧)；
16：第2弹性部件(弹簧)；
17：固定件(球)；
20：插孔(车辆侧填充口)；
20D：内周；
21：密封构造；
100：填充装置；
1M：保持部(保持件)；
1MA：贯通口。
具体实施方式
以下，参照图1～图5说明本发明的实施方式。图1所示的填充嘴10从图6所示的氢燃料储存容器50经由燃料填充系统(分配器60、填充软管45等)向车载用氢填充容器41填充氢。填充嘴10具有管接头主体1，在管接头主体1的氢供给源侧(在图1中为左侧)端部的中央部(在图1中为上下方向中央部)设置有与填充软管侧(未图示)连接的氢导入口1B。并且，在管接头主体1的插孔侧(车辆侧填充口侧、在图1中为右侧)端部设置有供插孔20(图2)插入的开口1C。在管接头1内的比开口1C靠氢供给源侧(在图1中为左侧)的位置形成有插孔插入空间1D，在填充氢时插孔20从开口1C向管接头1侧(在图1中为左侧)插入，并位于插孔插入空间1D。
在管接头主体1的图1中的上下方向中央部形成有管接头内流路1A，管接头内流路1A从氢供给源侧的开口1B向插孔侧的空间1D延伸(在图1中从左侧的区域向右侧的区域延伸)。另外，在管接头主体1的插孔侧突出有中空的管接头中央突起1E，管接头中央突起1E形成管接头内流路1A的插孔侧端部。
在图1中在左右方向延伸的管接头内流路1A设置有两处扩径了的区域、即阀芯收纳部1F和扩径部1G。在管接头内流路1A收纳有棒2。在棒2的顶端设置有阀芯2A，阀芯2A收纳在管接头内流路1A的阀芯收纳部1F。在阀芯收纳部1F内，在阀芯2A的氢供给源侧(在图1中为左侧)配置有作为弹性件的弹簧3。
棒2在管接头内流路1A内(在图1中的左右方向上)滑动自如，在图1所示的状态、即管接头主体1未与插孔20(图2)连结的状态下，利用弹簧3的弹性反斥力向插孔侧(在图1中为右侧)对阀芯2A施力，而使阀芯2A落座于由阀芯收纳部1F的端部(在图1中为右端部)的台阶部构成的阀座1H。如图1所示，在管接头主体1未与插孔20(图2)连结的状态下，棒2的插孔侧(在图1中为右侧)的端部比管接头中央突起1E的插孔侧端部向插孔侧的位置突出。棒2比管接头中央突起1E突出的区域用附图标记TA表示。在此，区域TA的突出量(突出尺寸)基于在填充氢时棒2向图1的左方(从插孔20离开的方向)移动的距离等决定(参照图2)。
与图7所示的现有技术同样地，棒2具有中空部分，中空部分构成棒内流路2B。与阀芯2A连接的细径部2C和形成有中空部分的大径部2D通过形成有开口2E的直径尺寸变化部2F连接。棒2的直径尺寸变化部2F收纳于管接头内流路1A的扩径部1G。在填充氢气时(参照图2)，从在图1中未图示的分配器60(参照图6：配置于图1的左侧的区域)经由阀芯2A在管接头内流路1A流过的氢气经由收纳于管接头内流路1A的扩径部1G的棒2的直径尺寸变化部2F的开口2E在棒内流路2B流动。在图1中，棒2的直径尺寸变化部2F的插孔侧端面(在图1中为右端面)与管接头内流路1A的扩径部1G的台阶部1I卡合。但是，直径尺寸变化部2F的插孔侧端面和管接头内流路1A的扩径部1G的台阶部1I不具有作为开闭阀的功能。
在管接头内流路1A的半径方向外方且插孔侧(在图1中为右侧)设置有中空圆柱形状的离合器4。在离合器4的氢供给源侧(在图1中为左侧)的端部形成有向半径方向内方突出的卡定部4A，卡定部4A与形成于管接头主体1的离合器嵌合槽1J嵌合并固定。另一方面，在离合器4的插孔侧端部(在图1中为右侧)设置有向半径方向外方及内方突出的(厚度尺寸大的)突起4B。在填充嘴10与插孔20(图2)连结时(供给氢时)，突起4B的半径方向内侧的部分嵌入到插孔20的嵌合槽20A(参照图2)。
在离合器4的半径方向外方设置有杆5。杆5一体地形成有杆用把持部5A，通过把持杆用把持部5A并使杆5在箭头H方向上移动，从而使杆5的插孔侧端部(在图1中为右端)位于离合器4的突起4B的半径方向外侧，能够防止离合器4的突起4B从插孔20的嵌合槽20A(图2)脱离。或者，使杆5的插孔侧端部位于从离合器4的突起4B的半径方向外侧偏离的位置、例如氢供给源侧(在图1中为左侧)，能够容许离合器4的突起4B从插孔20的嵌合槽20A脱离。更详细而言，如图2所示，为了从填充嘴10(管接头主体1)与插孔20连结的状态拆下填充嘴10，作业人员把持杆用把持部5A，使杆5向图1、图2中的左侧(从插孔20离开的一侧)移动，由此，使杆5的插孔侧端部(图1、图2的右端部)从离合器4的突起4B的半径方向外方的位置移动。结果，离合器4的突起4B能够向半径方向外方移动，若突起4B向半径方向外方移动，则突起4B能够从插孔20的嵌合槽20A取下。
再次返回到图1，在管接头主体1形成有容许杆5在箭头H方向上移动的杆用开口部1K和杆移动通路1L。此外，之后将叙述在填充嘴10与插孔20连结时(图2：供给氢时)在离合器4的突起4B的外方保持杆5的离合器机构12的详细情况。
在示出填充嘴10(管接头主体1)与插孔20连结的状态的图2中，插孔20从管接头主体1的开口1C插入到管接头1内的插孔插入空间1D。在图1所示的填充嘴10与插孔20未连结的状态下，棒2的突出区域TA比管接头中央突起1E向插孔20侧突出，在图2的连结状态下，棒2的突出区域TA与插孔20的嵌合凹部的底部20C抵接并被推压，棒2整体从图1所示的状态起向图1、图2的左方(从插孔20离开的方向)移动。此时，棒2向左方移动图1中的突出区域TA的突出量，移动直到突出区域TA的插孔侧端部(右端)(参照图1)到达管接头中央突起1E的插孔侧端部(右端)的位置。
伴随于棒2向左方移动，棒2的顶端的阀芯2A抵抗弹簧3的弹性反斥力而从阀座1H离开。并且，氢气从阀座1H与阀芯2A之间流入管接头内流路1A。流入管接头内流路1A的氢气经由棒2的开口2E、棒内流路2B，在插孔内流路20B流过，向在图2中未图示的车载用氢填充容器41(图6)内供给。
在图2中，在氢气在管接头内流路1A、棒内流路2B流过时，即使存在不从棒2的开口2E在棒内流路2B流动而在棒大径部2D的外周面与管接头内流路1A的内周面之间的间隙δ1流动的氢气，该氢气也会到达插孔20的嵌合凹部的底部20C并流入插孔内流路20B，不会向管接头主体1外漏出。在此，在插孔20的嵌合凹部的内周面20D中，在与管接头中央突起1E的外周接触的部位设置有插孔侧O形环21。即使存在从插孔嵌合凹部的底部20C在插孔嵌合凹部的内壁面20D与管接头中央突起1E的外周面的间隙ε1流动的氢气，该氢气也会由插孔侧O形环21密封，因此，不会向管接头主体1外漏出。
从图1、图2可明确的那样，棒2在管接头内流路1A滑动，即使不在棒2滑动的部位设置O形环，氢气也不会向管接头主体1外漏出。此外，在图1所示的将管接头主体1(填充嘴10)与插孔20连结以前的状态下，由于阀芯2A落座于阀座1H，所以氢气不在管接头内流路1A流动，氢气不会从管接头主体1与插孔20漏出。
在图2所示的将管接头主体1(填充嘴10)与插孔20连结的状态下，在管接头内流路1A流动的氢气在棒内流路2B流动或在棒大径部2D的外周面与管接头内流路1A的内周面的间隙δ1流动，到达插孔嵌合凹部的底部20C，在插孔内流路20B流动，因此，不会漏出到管接头主体1和/或插孔20的外部。因此，在实施方式中，即使不在棒2在管接头内流路1A滑动的部位配置O形环，氢气也不会漏出到管接头主体1和/或插孔20的外部。因此，不需要设置由于棒2的滑动会发生劣化的O形环，能够防止由棒2的滑动导致的O形环的劣化而防止氢气的漏出。另外，可削减填充嘴10内的密封构造，提高耐久性。
在图示的实施方式中，填充装置100具备杆位置移动机构13(杆移动辅助部件14、固定件17等)。杆位置移动机构13是用于在填充嘴10与车辆侧填充口20连结了时(填充氢时)使杆5位于离合器机构12(随后详细说明)的车辆侧填充口20侧顶端的半径方向外方的机构。在图1、图2中，由附图标记13表示整体的杆位置移动机构具有杆移动辅助部件14。杆移动辅助部件14具有在填充嘴10的半径方向上位于离合器机构12的离合器4与杆5之间的区域的第1部件14A和位于离合器4的半径方向内侧的第2部件14B，第1部件14A及第2部件14B一体构成。图3示出杆移动辅助部件14的立体图，与圆柱形状(中空圆筒形状)的第2部件14B连续并一体地设置有第1部件14A。第1部件14A构成为其直径尺寸比第2部件14B大。并且，在第1部件14A在圆周方向上等间隔地形成有多个开口部14AB。离合器4(图1、图2)经由开口部14AB从杆移动辅助部件14的第1部件14A的半径方向内方的区域向车辆侧填充口20侧(图1、图2)延伸。在第1部件14A的半径方向外侧面形成有能够供固定件17(图1、图2)插入的槽部14AA。
在图1、图2中，杆位置移动机构13具备：固定件17(球)、形成于杆5的半径方向内侧面且能够供固定件17插入的槽部5D、形成于杆移动辅助部件14的第1部件14A的半径方向外侧面且能够供固定件17插入的槽部14AA(参照图3如前所述)、向车辆侧填充口20侧对杆5施力的第1弹性部件15(弹簧)、以及向车辆侧填充口20侧对杆移动辅助部件14施力的第2弹性部件16(弹簧)。在填充嘴10的管接头主体1设置有保持部1M(保持件)，通过在形成于保持部1M的贯通口1MA嵌入固定件17，从而在图1所示的状态下将固定件17保持在轴线方向上的固定位置。该保持部1M也是杆位置移动机构13的构成要件。
第1弹性部件15的一端卡定(抵靠)于形成于管接头主体1的杆移动通路1L内的氢供给侧端部(在图1中为左侧端部)，第1弹性部件15向车辆侧填充口20侧(在图1中为右侧)对杆5施力。第2弹性部件16的一端卡定(抵靠)于离合器4的卡定部4A，第2弹性部件16向车辆侧填充口20侧对杆移动辅助部件14的第2部件14B施力。如图4所示，在形成于杆5的半径方向内侧面(内周面)的槽部5D能够插入固定件17，槽部5D的侧面倾斜地形成(倾斜部5DA)。在槽部5D的侧面(倾斜部5DA)的作用下，在固定件17嵌入了槽部5D的状态下，第1弹性部件15(图1)的弹性反斥力F15(图1)具有向半径方向内方(图4中为下方)对固定件17施力的成分RI。此外，杆移动辅助部件14(第1部件14A)在保持部1M的半径方向内侧(在图4中为下侧)延伸，在杆移动辅助部件14的半径方向外方(图4中为上方)也形成有能够供固定件17插入的槽部14AA。
杆5的槽部5D的轴向位置，在图1所示的填充嘴10与车辆侧填充口20未连结的状态下，与利用保持部1M将轴向位置保持在固定位置的固定件17的位置一致。另一方面，杆移动辅助部件14的第1部件14A的槽部14AA的轴向位置，在图1所示的填充嘴10与车辆侧填充口20未连结的状态下，位于比固定件17的轴向位置靠车辆侧填充口20侧的位置。并且，该槽部14AA的轴向位置在图2所示的填充嘴10与车辆侧填充口20连结的状态下，与固定件17的轴向位置(此时，固定件17嵌入到保持部1M并从杆5的槽部5D脱离)一致。
在填充嘴10与车辆侧填充口20分离的状态(未连结的状态：图1的状态)下，利用保持部1M将轴向位置保持在固定位置的固定件17嵌入到杆5的槽部5D，固定件17利用保持部1M将轴向位置保持在固定位置，所以杆5通过固定件17而其轴向位置被保持在固定位置。在图1的状态下，利用第2弹性部件16的弹性反斥力向车辆侧填充口20侧(在图1中为右侧)对杆移动辅助部件14施力，杆移动辅助部件14的槽部14AA的轴向位置成为比固定件17的轴向位置(或者杆5的槽部5D的位置)靠车辆侧填充口20侧(在图1中为右侧)的位置。因此，即使利用第1弹性部件15向车辆侧填充口20侧施力，通过固定件17与杆5的槽部5D嵌合，从而杆5的轴向位置也被保持在图1所示的固定位置。
与之相对，在填充嘴10与车辆侧填充口20连结的状态(图2的状态)下，利用车辆侧填充口20的填充嘴10侧端面20E向从车辆侧填充口20离开的一侧(图2的左侧)对杆移动辅助部件14进行推压。因此，杆移动辅助部件14逆着第2弹性部件16的弹性反斥力向从车辆侧填充口20离开的方向(图2的左侧)移动。并且，杆移动辅助部件14向图2中的左方移动直到杆移动辅助部件14的槽部14AA的轴向位置与固定件17的轴向位置一致。
参照图4，如上所述，由于第1弹性部件15的弹性反斥力F15向半径方向内方施力的成分RI作用于固定件17，所以若杆移动辅助部件14的槽部14AA的轴向位置与固定件17的轴向位置一致，则固定件17向半径方向内方移动，从杆5的槽部5D脱离并嵌入到杆移动辅助部件14的槽部14AA。结果，杆5不再由固定件17保持。并且，利用第1弹性部件15的弹性反斥力使杆5向车辆侧填充口20侧移动，杆5的车辆侧填充口20侧端部位于离合器机构12的车辆侧填充口20侧顶端的半径方向外方。通过杆5的车辆侧填充口20侧端部位于离合器机构12的车辆侧填充口20侧顶端的半径方向外方，从而防止离合器4的顶端的突起4B向半径方向外方移动，由此，防止填充嘴10与车辆侧填充口20的连结被解除。通过适当设计保持在保持部1M的固定件17、杆5的槽部5D、杆移动辅助部件14的槽部14AA各自的轴向位置、第1弹性部件15、第2弹性部件16各自的弹性系数等，从而能够发挥上述作用效果。
接着，说明从填充嘴10与车辆侧填充口20连结的状态(图2所示的状态)起从车辆侧填充口20取下填充嘴10而解除填充嘴10与车辆侧填充口20的连结的情况。在完成向未图示的车辆的氢填充而压力不再作用于填充嘴10的状态下，逆着第1弹性部件15的弹性反斥力向从车辆侧填充口20离开的一侧(在图2中为左侧)推回杆5。在此，在解除填充嘴10与车辆填充口20的连结时，氢的高压不作用于填充嘴10，不发挥防止填充嘴10与车辆填充口20的连结解除的作用(参照图5进行后述)。因此，能够通过手动而向从车辆侧填充口20离开的一侧(在图2中为左侧)拉杆5。
若向从车辆侧填充口20离开的一侧推回杆5而使得杆5的槽部5D的轴向位置与固定件17的轴向位置一致，则固定件17嵌入到槽部5D。通过固定件17嵌入到槽部5D，从而将杆5的轴向位置保持在填充嘴10与车辆填充口20被解除的情况(图1)下的固定位置。在杆移动辅助部件14的槽部14AA，向从车辆侧填充口20离开的一侧(在图2中为左侧)推回杆5的力产生朝向半径方向外侧的分力。在杆5的槽部5D的轴向位置与固定件17的轴向位置一致时，向该半径方向外侧的分力作用于固定件17，固定件17从槽部14AA脱离并嵌入到杆5的槽部5D。通过固定件17从杆移动辅助部件14的槽部14AA脱离，从而杆移动辅助部件14在第2弹性部件16的弹性反斥力的作用下向车辆侧填充口20侧移动，成为图1所示的位置。
如上所述，在图1、图2所示的实施方式中，也存在离合器机构12，该离合器机构12在填充嘴10与插孔20连结时(供给氢时)保持杆5，使得离合器4的突起4B不从插孔20的嵌合槽20A脱离。但是，在图7所示的结构中不存在该机构。在图2中，离合器机构12具有如下功能：将杆5的插孔侧端部保持在离合器4的突起4B的半径方向外方位置而使得离合器4的突起4B不从插孔20的嵌合槽20A脱离。并且，离合器机构12具有：突起5B(杆的突起)，该突起5B设置于杆5的插孔侧(图1、图2的右侧)的端部；以及环状的弹性部件6(例如O形环)，该环状的弹性部件6配置于比杆的突起5B靠从插孔20离开的一侧(在图1、图2中为左侧)的位置。设置于杆5的插孔侧端部的突起5B向半径方向内侧突出。并且，环状弹性部件6与形成于杆5的插孔侧端部附近的弹性体用槽5C嵌合。
如图2所示，在将管接头主体1(填充嘴10)与插孔20连结的情况下，棒2的顶端的阀芯2A从阀座1H离开，氢气流入管接头内流路1A，并在棒内流路2B、插孔内流路20B流过。此时，氢气为非常高的压力(例如70MPa)，在该压力的作用下欲使管接头主体1从插孔20拉开剥离的牵拉力F1(图2)进行作用。牵拉力F1作用于管接头主体1，结果，通过离合器4的突起4B中的从插孔20离开的一侧(在图2中为左侧)的倾斜面4BA和插孔嵌合槽20A中的从插孔20离开的一侧(在图2中为左侧)的倾斜面20AA的作用，作为牵拉力F1的分力，朝向半径方向外方的力RO作用于离合器4，朝向半径方向外方的力RO使离合器4向半径方向外方移动。
如将图2中的F5部分放大了的图5所示的那样，若由于朝向半径方向外方的力RO而离合器4向半径方向外方移动，则弹性体6成为在半径方向上被压扁的状态。结果，在区域FT中离合器4的突起4B的端面4BB与杆5的突起5B的端面5BA接合。由于端面4BB与端面5BA接合，所以杆5不能够从图5所示的状态起向从插孔20离开的方向(在图2、图5中为左方)移动。由于杆5不移动，所以杆5继续位于离合器4的突起4B的半径方向外方，抑制离合器4向半径方向外方移动。因此，离合器4的突起4B不会从插孔20的嵌合槽20A脱离，防止管接头主体1(填充嘴10)与插孔20的连结被解除。此外，通过适当设计弹性体6的弹性系数、向离合器侧的突出量、杆5的突起5B的向离合器侧的突出量、突起4B的倾斜面4BA的倾斜角度(图2、图5)、插孔嵌合槽20A的倾斜面20AA(图2、图5)的倾斜角度等，从而能够发挥上述作用效果。
在图2、图5中，若完成氢气的填充并完成预定的去压作业，则由氢气的高压导致的牵拉力F1消失。伴随于此，作用于离合器4的朝向半径方向外方的力RO也消失，离合器4恢复到半径方向内方的位置(氢气填充前的位置)。由于离合器4恢复到半径方向内方的位置(氢气的填充前的位置)，所以设置在杆5的顶端附近的环状弹性部件6从图5所示的压扁状态恢复为截面圆形的状态，离合器4的突起4B的端面4BB和杆5的突起5B的端面5BA成为半径方向上的相对位置(图5中的上下方向位置)不同的状态。因此，端面4BB与端面5BA不接合，不成为图5中的区域FT那样的状态。因此，杆5与图5所示的状态不同，能够向从插孔20离开的方向(在图2、图5中为左方)移动，若使杆5向从插孔20离开的方向(在图2、图5中为左方)移动，则杆5不位于离合器4的突起4B的半径方向外方，离合器4的突起4B能够从插孔20的嵌合槽20A脱离。于是，能够解除管接头主体1(填充嘴10)与插孔20的连结。
在图1～图5所示的实施方式中，保持杆5而使得离合器4不从插孔20的嵌合槽20A脱离的离合器机构12与图7所示的杆保持机构36的结构不同，不需要设置从管接头内流路31A分支的分支流路36A和在该分支流路内滑动的部件36B(图7中的杆保持用滑动部件)，也不需要在该部件设置O形环36C(杆保持用O形环)。因此，可防止设置于保持杆的机构的O形环由于滑动而发生劣化从而氢气泄漏的情形。
根据图1～图5所示的实施方式的填充装置100，由于具备杆位置移动机构13(杆移动辅助部件14、固定件17等)，该杆位置移动机构13在填充嘴10与车辆侧填充口20连结时使杆5位于离合器机构12的车辆侧填充口20侧顶端的半径方向外方，所以若将填充嘴10的管接头主体1与车辆侧填充口20连接，则杆5切实地向车辆侧填充口侧移动，杆5位于离合器4的顶端的突起4B的半径方向外侧，。因此，(利用杆5)防止离合器4的顶端的突起4B向半径方向外方移动。结果，防止离合器机构12从车辆侧填充口20脱离，切实地防止在填充氢时填充嘴10的管接头主体1与车辆侧填充口20的连接状态被解除的情形。另外，由于杆位置移动机构13由移动辅助部件14、固定件17、第1弹性部件15、第2弹性部件16、保持部1M等机械地构成，所以不需要为了使杆位置移动机构13工作而使用电力和/或流体压力等，能够以简易的结构期待切实的作用。
另外，根据图1～图5的填充装置100，在顶端具有阀芯2A的棒2抵抗弹簧3(弹性件)而滑动自如地配设于填充嘴10的管接头主体1的内侧。在填充氢时，在管接头内流路1A流动的氢气在棒内流路2B流动的情况和在棒大径部2D的外周面与管接头内流路1A的内周面的间隙δ1流动的情况下均不会漏出到管接头主体1外，而到达插孔嵌合凹部的底部20C并流入插孔内流路20B。因此，不再需要在填充嘴10内在棒2滑动的部位设置O形环。因此，能够防止由棒2的滑动导致的密封构造(O形环)的劣化。
在图1～图5的实施方式中，由于在填充氢时棒2的一端与插孔20(车辆侧填充口)的嵌合凹部的底部20C抵接，所以当填充嘴10与插孔20(车辆侧填充口)连接时流路打开而能够进行填充，因此是安全的。另外，在实施方式中，在插孔20的嵌合凹部的内周面20D中，在与管接头中央突起1E的外周接触的部位配设有插孔侧O形环21，所以能够防止在填充氢气时氢气从插孔20的与管接头主体1外周接触的部位和管接头主体1外周的间隙ε1漏出。
而且，在实施方式中，具备维持填充嘴10与插孔20(车辆侧填充口)的连结状态的离合器机构12，当将填充嘴10与插孔20连结而填充时，离合器4在半径方向上压扁弹性部件6，离合器4的突起4B的端面4BB与杆5的突起5B的端面5BA接合，所以杆5不再能够向从插孔20离开的方向移动。因此，在将填充嘴10与插孔20连结而填充氢的期间，不再能够从插孔20拆下填充嘴10。若是这样的离合器机构12，则不需要形成例如图7所示那样的分支流路36A，不需要滑动部件36B在分支流路36A内滑动，也不需要在分支流路36A设置密封构造(O形环36C)。因此，氢气也不可能从构成现有技术中的杆保持机构36的分支流路36A泄漏。
附注：图示的实施方式仅为例示，并不是限定本发明的技术范围的宗旨的描述。

Claims (4)

1.一种填充装置，具备：储存容器，该储存容器储存氢燃料；以及填充嘴，该填充嘴从该储存容器经由燃料填充系统及车辆侧填充口向搭载于车辆的车载用氢填充容器填充氢，所述填充装置的特征在于，具备：
离合器机构，该离合器机构将填充嘴和车辆侧填充口维持为连结状态；以及
杆位置移动机构，该杆位置移动机构在填充嘴与车辆侧填充口连结了时使杆位于离合器机构的车辆侧填充口侧顶端的半径方向外方，
所述杆位置移动机构具有杆移动辅助部件，所述杆移动辅助部件具有位于离合器机构的离合器与杆之间的区域的第1部件及位于离合器的半径方向内侧的第2部件，第1部件及第2部件一体构成。
2.根据权利要求1所述的填充装置，
所述杆位置移动机构具备：固定件、形成于杆的半径方向内侧面并能够供所述固定件插入的槽部、形成于所述杆移动辅助部件的第1部件的半径方向外侧面并能够供所述固定件插入的槽部、向车辆侧填充口侧对杆施力的第1弹性部件、以及向车辆侧填充口侧对杆移动辅助部件施力的第2弹性部件。
3.根据权利要求2所述的填充装置，
所述杆位置移动机构在填充嘴的管接头主体形成有保持固定件的填充嘴的轴线方向位置的保持部，在保持部形成有贯通口，所述固定件嵌入该贯通口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的填充装置，
所述杆移动辅助部件具有在圆周方向上等间隔地形成的多个开口部，离合器经由该开口部从所述杆移动辅助部件的第1部件的半径方向内方的区域向车辆侧填充口侧延伸。
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