CN114763868A - 安全接头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在插头(喷嘴侧构件)从插座(填充装置侧构件)脱离的初始阶段立即切断氢气流路而防止排气的放出的安全接头。本发明的安全接头(100、100－1)是如下的管接头，该管接头由形成有插头内流路(1A)且在与插座(20)连接时截止阀(5)开放的插头(10)和形成有在与插头连接时与流路连通的插座内流路(21A)的插座构成，且在插头从插座脱离时切断两流路(1A、21A)，其中，在插座形成有与流路(21A)连通且与流路(21A)正交的开口部(21C)，在插头与插座连接时，在开口部插入有插头的突出部(3)，具有在插头从插座脱离的初始阶段将流路(21A)瞬时关闭的流路切断机构(30、31)。

Description

安全接头
技术领域
本发明涉及用于填充例如用作燃料的氢气等气体的填充装置。更详细而言，本发明涉及在利用该填充装置填充气体的情况下发生了紧急事态时，将填充装置与气体填充用喷嘴分离的管接头。
背景技术
如图11所示，将设置于在氢填充设施设置的氢填充装置200的填充软管201顶端处的填充喷嘴202与车辆A(例如燃料电池车：FCV)的车辆侧填充口203连接，对车辆A填充氢气。该填充在根据车辆A的氢罐204的最高使用压力进行控制的同时进行。在此，例如当由于在填充期间车辆A起步等而填充软管201被拉拽时，氢填充装置200、填充喷嘴202、填充软管201及其他设备破损而喷出氢气。因此，将紧急脱离用的管接头300设置在氢填充装置200和填充软管201的中途，当施加一定以上的拉伸载荷时，将紧急脱离用的管接头300分离，防止氢填充装置200、填充喷嘴202、填充软管201及其他设备破损的事态。
作为这样的紧急脱离用的管接头的现有技术，申请人之前提出了一种如下的管接头(紧急脱离用的管接头)(参照专利文献1)，该管接头由在内部形成有流路的筒状的插头(填充喷嘴侧构件)、和形成有当插入该插头时截止阀打开而与插头内流路连续的插座内流路的筒状的插座(填充装置侧构件)构成，且在插头从插座脱离时截止阀关闭，在该紧急脱离用的管接头中，插头内流路的中心轴和插座内流路的中心轴不呈同一直线状地配置，在插头插入到插座的情况下，插座侧阀杆的端部(阀芯的相反侧端部)与插头侧杆收纳壳体抵接，设置于插座侧阀杆的另一端侧的阀芯克服插座侧的弹性体的弹性回弹力而被保持于从插座侧阀座离开的位置，被保持于插头侧杆收纳壳体的卡定构件由插座本体侧的开口部分的内壁面抑制向半径方向外侧的移动，插头侧阀杆与卡定构件抵接而向插座侧移动，设置于插头侧阀杆的阀芯克服插头侧的弹性体的弹性回弹力而被保持于从插头侧阀座离开的位置。上述的管接头(专利文献1的管接头)是有用的技术。
但是，在现有技术(专利文献1)的管接头100中，在对填充软管201(图11)作用有较大的拉力的情况下，在插头10从插座20脱离的初始阶段(开始脱离的阶段)，如图12所示，与插座20侧的阀芯25连接的插座侧杆22载置于插头侧阀杆2或该阀杆的罩构件3。在这样的状态(图12所示的状态)下，插座侧阀芯25克服插座20侧的弹簧23的弹性回弹力而处于从插座侧阀座21E离开的位置，插座侧截止阀24处于被开放的状态。因此，在插头10从插座20脱离的初始阶段(开始脱离的阶段)，从填充装置200(图11)供给来的高压的氢气作为所谓的“排气(英文：outgas)”经由插座20侧的开口部21C而向管接头100的外部流出。在图12中，排气的流动由箭头OG表示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6540967号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于上述现有技术的问题点而提出的，其目的在于，提供能够在作为喷嘴侧构件的插头从作为填充装置侧构件的插座脱离的初始阶段立即切断氢气流路而防止排气的放出的安全接头。
用于解决课题的手段
本发明的安全接头(100、100－1)是如下的(紧急脱离用的)管接头(100、100－1)，该管接头(100、100－1)由在内部形成有流路(1A：插头内流路)并在与填充装置侧构件(20：插座)连接的状态下截止阀(5：插头侧截止阀)开放的筒状的喷嘴侧构件(10：插头)、和形成有在与喷嘴侧构件(10)连接的状态下与喷嘴侧构件(10)的流路(1A：插头内流路)连通的流路(21A：插座内流路)的筒状的填充装置侧构件(20：插座)构成，且在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时将喷嘴侧构件(10)及填充装置侧构件(20)中的流路(插头内流路1A及插座内流路21A)切断，其特征在于，在填充装置侧构件(20)中形成有与所述流路(21A：插座内流路)连通且与所述流路(21A)正交地延伸的开口部(21C)，在喷嘴侧构件(10)与填充装置侧构件(20)连接的情况下，在填充装置侧的开口部(21C)插入有喷嘴侧构件(10)的突出部(3)，具有在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段将填充装置侧构件(20)的流路(21A)瞬时关闭的填充装置侧构件流路切断机构(30、31)。
在本发明中，优选的是，填充装置侧构件流路切断机构(30)包括设置于填充装置侧构件(20)的流路(21A)的阀芯(25：插座侧阀芯)、对该阀芯(25)施力的填充装置侧的弹性构件(23：插座侧弹簧)、以及支承(载置)填充装置侧构件(20)的阀芯(25)的支承构件(26：阀芯支承构件)，该支承构件(26)在喷嘴侧构件(10)与填充装置侧构件(20)连接的情况下被载置(支承)于旋转形状构件(11)，在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段(喷嘴侧构件10移动时)变动为不支承填充装置侧的阀芯(25)的状态。
在该情况下，优选的是，在旋转形状构件(11)设置有折回部(11R)，在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段支承构件(26)变动为不支承(不载置)填充装置侧构件(20)的阀芯(25)的状态之后，旋转形状构件(11)的折回部(11R)移动到包围支承构件(26)的位置。
另外，在本发明中，优选的是，填充装置侧构件流路切断机构(31)具备能够滑动地插入到填充装置侧构件(20)的开口部(21C)的栓构件(27)，栓构件(27)与喷嘴侧构件(10)的突出部(3)连接，在填充装置侧构件(20)的开口部(21C)配置有密封件(S1、S2)，该密封件(S1、S2)具有防止高压气体从喷嘴侧构件(10)的突出部(3)的外周面及栓构件(27)的外周面与开口部(21C)的内周面的边界部泄漏的功能。
在该情况下，优选的是，具备在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时解除栓构件(27)与喷嘴侧构件(10)的突出部(3)的连接的机构，该机构包括形成于喷嘴侧构件(10)的突出部(3)的槽(3D)、形成于栓构件(27)的开口部(27A)、嵌合于突出部(3)的槽(3D)及栓构件(27)的开口部(27A)的滚珠(28)、填充装置侧构件(20)的开口部(21C)中的扩径部(21H)、栓构件(27)的端部的凸缘部(27B)、以及设置于填充装置侧构件(20)的止动构件(29)的端面(29A)。
发明效果
在具备上述结构的本发明的安全接头(100)中，如果构成为在喷嘴侧构件(10)与填充装置侧构件(20)连接的情况下支承构件(26：阀芯支承构件)被载置(支承)于旋转形状构件(11)，在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段支承构件(26)随着喷嘴侧构件(10)的移动而变动为不支承填充装置侧的阀芯(25)的状态，则在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段，支承构件(26)与喷嘴侧构件(10)联动地变动为不支承(不载置)阀芯(25)的状态。当阀芯(25)不再被支承于支承构件(26)时，由于支承构件(26)不阻止阀芯(25)的移动，因此填充装置侧的阀芯(25)由填充装置侧的弹性构件(23)按压而落座于阀座(21E：插座侧阀座)。因此，在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段，填充装置侧的截止阀(24)进行切断，能够抑制排气的产生。另外，在本发明的安全接头(100－1)中，如果具备能够滑动地插入到填充装置侧构件(20)的开口部(21C)的栓构件(27)，栓构件(27)与喷嘴侧构件(10)的突出部(3)连接，在填充装置侧构件(20)的开口部(21C)配置有密封件(S1、S2)，该密封件(S1、S2)具有防止高压气体从喷嘴侧构件(10)的突出部(3)的外周面及栓构件(27)的外周面与开口部(21C)的内周面的边界部泄漏的功能，则在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时，喷嘴侧构件(10)的突出部(3)或栓构件(27)以关闭填充装置侧的流路(21A)的方式移动。并且，由于密封件(S1、S2)对突出部(3)及栓构件(27)的外周面与开口部(21C)的内周面的边界部进行密封，因此能够防止填充装置侧构件(20)的流路(21A)中的高压空气从开口部(21C)漏出。
在此，由于氢气积存在圆环状空间(21F)内，所以在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时，若存在不与其他构件、部件结合而成为能够自由移动的状态(所谓的自由状态)的部件，则随着喷嘴侧构件(10)脱落，能够自由移动的状态的部件被向与喷嘴侧构件(10)脱落相反的一侧按压，有可能会与喷嘴侧构件(10)或填充装置侧构件(20)发生干涉(成为所谓的“咬合”状态)。或者，能够自由移动的状态的部件也从填充装置侧构件(20)脱离，混入到氢填充站的某一个，而丢失。这样，与其他构件咬合了的部件、丢失了的部件无法再利用。因此，每当喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时必须使用新品，用于准备新品的成本会增加。
相对于此，在本发明的安全接头(100)中，如果在所述旋转形状构件(11)设置有折回部(11R)，在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离的初始阶段支承构件(26：阀芯支承构件)变动为不支承(不载置)填充装置侧构件(20)的阀芯(25)的状态之后，旋转形状构件(11)的折回部(11R)移动到包围支承构件(26)的位置，则被旋转形状构件(11)的折回部(11R)包围的支承构件(26)不会与其他部件发生干涉，也能够防止丢失。因此，能够再利用支承构件26、其他部件。另外，在本发明的安全接头(100－1)中，如果具备在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时解除栓构件(27)与喷嘴侧构件(10)的突出部(3)的连接的机构，则即使喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离，所述栓构件(27)也不会从填充装置侧构件(20)的开口部(21C)脱落，因此不存在会丢失的构件。另外，在喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离时，除了喷嘴侧构件(10)以外，仅栓构件(27)在填充装置侧构件(20)的开口部(21C)滑动，其他部件不会与喷嘴侧构件(10)、栓构件(27)发生干涉(不会进行所谓的“咬合”)。因此，即使喷嘴侧构件(10)从填充装置侧构件(20)脱离，也能够再利用所有部件。
附图说明
图1是示出在本发明的第1实施方式的安全接头中插头与插座连接的状态的说明剖视图。
图2是图1中的阀芯支承构件、旋转形状构件的说明放大图。
图3是示出在图1的安全接头中在插头从插座脱离的初始阶段插头及插座的截止阀关闭的状态的说明剖视图。
图4是示出从图3的状态起插头进一步从插座脱离的状态的说明剖视图。
图5是示出在第1实施方式中插头从插座完全脱离的状态的说明剖视图。
图6是示出在图4、图5的状态下旋转形状构件的折回部将阀芯支承构件的基部包围并保持的状态的说明立体图。
图7是示出第1实施方式的变形例的说明剖视图。
图8是示出在本发明的第2实施方式的安全接头中插头与插座连接的状态的说明剖视图。
图9是示出在图8的安全接头中插头从插座脱离且插头及插座的截止阀关闭的状态的说明剖视图。
图10是示出在本发明的第2实施方式的安全接头中插头从插座完全脱离的状态的说明剖视图。
图11是示出氢填充设施的概要的框图。
图12是示出在现有技术的安全接头中插头从插座脱离的初始阶段的剖视图。
附图标记说明
1...插头本体
1A...插头内流路(喷嘴侧构件的流路)
2...插头侧杆(喷嘴侧构件的杆)
3...插头侧突出构件(喷嘴侧构件的突出部)
3C...杆状部分
3D...槽
4...插头侧弹簧(喷嘴侧构件的弹性构件)
5...插头侧截止阀(喷嘴侧构件的截止阀)
6...插头侧阀芯(喷嘴侧构件的阀芯)
10...插头(喷嘴侧构件)
11...旋转形状构件
11A...本体部
11R...折回部
20...插座(填充装置侧构件)
21...插座本体
21A...插座内流路(填充装置侧构件的流路)
21C...开口部
21F...圆环状空间
21H...扩径部
23...插座侧弹簧(填充装置侧的弹性构件)
24...插座侧截止阀(填充装置侧构件的截止阀)
25...插座侧阀芯(填充装置侧构件的阀芯)
26...支承构件(阀芯支承构件)
27...栓构件
27A...栓构件的开口部
27B...栓构件的凸缘部
28...栓构件卡定用滚珠
29...止动构件
29A...止动构件的端面
30、31...插座侧流路切断机构(填充装置侧构件流路切断机构)
100、100－1...安全接头
S1、S2...密封件
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在图示的实施方式中，对与图12所示的构件同样的构件标注与图12同样的附图标记。在图示的实施方式中，整体用附图标记100表示的第1实施方式的安全接头和用附图标记100－1表示的第2实施方式的安全接头分别具有作为填充装置侧构件的插座20和作为喷嘴侧构件的插头10，并构成为在插头10从插座20脱离的初始阶段使插座20内的流路21A切断。
首先，参照图1～图6对第1实施方式的安全接头100进行说明。在第1实施方式中示出插头10(喷嘴侧构件)与插座20(填充装置侧构件)连接的状态的图1中，整体为筒状的插头10具有插头本体1和向插座20侧突出的插头侧突出构件3。如图1所示，在插头10与插座20连接的状态下，插头侧突出构件3插入到形成于插座本体21的开口部21C。在插头本体1的车辆侧(图1中为右侧、从插座20侧离开的一侧)端部的中央部(在图1中为插头本体1的右端的上下方向中央部)，设置有与填充软管(未图示)连接的氢气供给口1B。
在插头侧突出构件3的半径方向中央部形成有插头内流路1A，插头内流路1A在插头10的轴向(图1中为左右方向)上延伸。在插头内流路1A设置有插头侧阀芯收容部1C，插头侧阀芯收容部1C是插头内流路1A中被扩径了的区域。插头内流路1A从插头侧突出构件3内的流路(插头侧突出构件3的内部空间3B)经由插头侧阀芯收容部1C内的流路延伸到氢气供给口1B。换言之，插头内流路1A包括插头侧突出构件3的内部空间3B、插头侧阀芯收容部1C内的流路。另外，在插头侧突出构件3形成有孔部3A。插头内流路1A经由孔部3A、旋转形状构件11的孔部11B(参照图2)、插座本体21的开口部21C中的圆环状空间21F、支承构件26(阀芯支承构件)的孔部26C而与后述的插座内流路21A连通。在此，圆环状空间21F是开口部21C的扩径部。
在插头内流路1A中收容有插头侧杆2。在插头侧杆2的从插座20离开侧(图1中为右侧)的顶端设置有插头侧阀芯6。插头侧阀芯6收容于阀芯收容部1C。在阀芯收容部1C内，在插头侧阀芯6的车辆侧(从插座20离开侧：图1中为右侧)配置有插头侧弹簧4(弹性件)，插头侧弹簧4向插座20侧(图1中为左侧)对插头侧阀芯6施力。由插头侧阀芯6和阀座1F构成插头侧截止阀5，阀座1F由阀芯收容部1C的台阶部构成。并且，插头侧截止阀5具有将插头内流路1A切断或开放的功能。在图1所示的插头10与插座20连接的状态下，插头侧截止阀5被开放，插头内流路1A与插座内流路21A连通。
在图1中，在插头侧突出构件3的插座20侧(图1中为左侧)的顶端附近形成有用于嵌合卡定用滚珠7的开口部，在图1所示的状态下，卡定用滚珠7被保持在该开口部内。如后所述，在插头10与插座20的连接被解除的情况下，卡定用滚珠7从所述开口部脱离而被收容于圆环状空间21F。与插头侧阀芯6连接着的插头侧杆2向插座侧(图1中为左侧)延伸，在其顶端设置有平板构件2A。在插头10与插座20连接的状态(图1的状态)下，平板构件2A与卡定用滚珠7中的向插头侧突出构件3的内部空间3B突出的部分抵接，因此插头侧杆2克服插头侧弹簧4的弹性回弹力而不会向比图1所示的位置靠插座侧(图1中为左侧)的位置移动。并且，在图1所示的状态下，卡定用滚珠7不位于圆环状空间21F内。在图1所示的状态下，平板构件2A及插头侧杆2无法向比图1所示的位置靠插座侧(图1中为左侧)的位置移动，因此插头侧阀芯6以从插头用阀座1F离开的状态被保持，插头10侧的截止阀5被保持为开放状态。此外，在图1中，附图标记SS表示密封件(例如O形环)。
在图1中，在整体为筒状的插座20的插座本体21的未图示的氢填充装置侧(图1中为上方侧)端部，设置有导入从氢填充装置供给的氢气的氢气导入口21B。插头36与氢气导入口21B卡合。在插座本体21形成有在与开口部21C正交的方向(图1的上下方向)上延伸的插座内流路21A。在插座内流路21A形成有被扩径了的区域，该被扩径了的区域构成收容插座侧阀芯25的插座侧阀芯收容部21D。在插座侧阀芯收容部21D的开口部21C侧(图1的下方)形成有支承构件收容部21G(插座内流路21A的一部分)。
在图1中，插座20具有插座侧阀芯25、设置于插座侧阀芯25的填充装置侧(图1中为上方)的插座侧弹簧23、及阀芯支承构件26，插座侧阀芯25、插座侧弹簧23及阀芯支承构件26被收容于作为插座本体21的内部空间的阀芯收容部21D、阀芯支承构件收容部21G。插座侧弹簧23向开口部21C侧(图1中为下侧)对插座侧阀芯25施力。由插座侧阀芯25和阀座21E构成插座侧截止阀24，阀座21E由阀芯收容部21D的台阶部构成。并且，插座侧截止阀24具有将插座内流路21A切断或开放的功能。如图1所示，在插头10与插座20连接的状态下，插座侧截止阀24被开放。此时，插座内流路21A从氢气导入口21B经由插座侧阀芯收容部21D，如图2所示那样经由支承构件收容部21G、阀芯支承构件26的孔部26C、圆环状空间21F及旋转形状构件11的孔部11B，而与插座本体21的开口部21C(贯通孔)连通，进而，经由形成于插头侧突出构件3的孔部3A及内部空间3B而与插头内流路1A连通。
在图1、图2中，支承构件26(阀芯支承构件)与插座侧阀芯25分体地构成，具有杆部26A和圆板状的基部26B。如图1、图2所示，在插头10与插座20连接的情况下，阀芯支承构件26的杆部26A的上端(图1中)支承阀芯25而使阀芯25从阀座21E离开，由此，将插座侧截止阀24维持为开放状态。另一方面，在插头10从插座20脱离的情况下(图3～图5)，阀芯支承构件26的杆部26A的上端(图1中)不支承阀芯25，阀芯25通过插座侧弹簧23的弹性回弹力而落座于阀座21E，使插座侧截止阀24成为切断状态。阀芯支承构件26的基部26B被设定为虽然与支承构件收容部21G的中空截面嵌合但能够滑动的外径及尺寸，在基部26B形成有孔部26C作为气体流路。因此，在图1所示的状态下，氢气经由孔部26C而从插座内流路21A流向插头侧突出构件3的内部空间3B，由此，构成从插座20的氢气导入口21B到插头10的氢气供给口1B的氢气流路。
图示的第1实施方式的安全接头100具有插座侧流路切断机构30(填充装置侧构件流路切断机构)，插座侧流路切断机构30具有在插头10从插座20脱离的初始阶段(参照图3)将插座内流路21A瞬时关闭的功能。插座侧流路切断机构30包括：设置于插座内流路21A的插座侧阀芯25、对该阀芯25施力的插座侧弹簧23(弹性构件)、支承(载置)插座侧阀芯25的阀芯支承构件26、以及配置于圆环状空间21F内的后述的旋转形状构件11。在旋转形状构件11设置有折回部11R(图2)。在插头10与插座20连接的情况下，阀芯支承构件26的基部26B被载置(支承)于旋转形状构件11的折回部11R。另一方面，在插头10从插座20脱离而移动(从插座20脱离)的初始阶段，如图3所示，基部26B成为不被载置(支承)于旋转形状构件11的折回部11R的状态，因此阀芯支承构件26向插头侧(图1中为下侧)移动(落下)而成为不支承插座侧阀芯25的状态。
如图1、图2所示，旋转形状构件11具有折回部11R和本体部11A(图2)，形成为与插头侧突出构件3的外周面为互补形状的旋转体形状。如图2所示，在本体部11A的从插头10离开侧(图1、图2的左侧)，形成有供旋转形状构件卡定用滚珠8嵌入的贯通孔11H，另外，在本体部11A形成有构成流路的孔部11B。旋转形状构件卡定用滚珠8在插头侧突出构件3的圆周方向上隔开间隔地设置有多个(例如2个)，旋转形状构件卡定用滚珠8嵌入到形成于插头侧突出构件3的贯通孔3E，旋转形状构件卡定用滚珠8的一部分嵌入到旋转形状构件11的贯通孔11H。
在从插头侧阀芯6向插座侧(图1中为左侧)延伸的插头侧杆2的预定位置设置有作为平板构件的滚珠支承构件2B。该预定位置是插头10与插座20连接的状态(图1、图2)下的旋转形状构件卡定用滚珠8的杆延伸方向位置上的位置。旋转形状构件卡定用滚珠8通过使其半径方向内侧的部分与滚珠支承构件2B抵接，从而在插头10与插座20连接的状态(图1、图2)下不会向半径方向内侧移动。在插头10与插座20连接的状态下，滚珠支承构件2B被支承为使旋转形状构件卡定用滚珠8不向半径方向内侧移动，因此旋转形状构件11经由旋转形状构件卡定用滚珠8、贯通孔11H而与插头侧突出构件3成为一体。在插头10与插座20连接的状态(图1、图2)下，插座侧阀芯25由被载置(支承)于旋转形状构件11的折回部11R的阀芯支承构件26的杆部26A支承，插座侧阀芯25克服插座侧弹簧23的弹性回弹力而被保持于从插座侧阀座21E离开的位置，插座侧截止阀24被保持为开放的状态。
在图1中，例如当氢填充期间的燃料电池汽车(FCV：未图示)紧急起步而对填充软管(未图示)作用较大的拉力时，插头10从插座20脱离，向箭头Q方向移动。当插头向箭头Q方向移动时，卡定用滚珠7也向箭头Q方向(图1中为右侧)移动，来到圆环状空间21F的位置。当卡定用滚珠7到达圆环状空间21F时，经由平板构件2A作用有插头侧弹簧4的弹性回弹力的卡定用滚珠7向半径方向外侧移动而进入圆环状空间21F内。当卡定用滚珠7进入圆环状空间21F内时，卡定用滚珠7不再与插头侧杆2的平板构件2A抵接，因此插头侧杆2的端部的平板构件2A不会由卡定用滚珠7限制向箭头R侧(图1的左侧)的移动。因此，通过插头侧弹簧4的弹性回弹力，如图3所示，插头侧阀芯6、插头侧杆2向箭头R侧移动，插头侧阀芯6落座于插头侧阀座1F，插头的截止阀5被关闭(插头内流路1A被切断)。并且，存在于插头10侧的高压的氢无法从插头侧阀芯6向插座20侧(箭头R侧)流出。
如上所述，在图1、图2所示的状态下，旋转形状构件卡定用滚珠8嵌入到旋转形状构件11的贯通孔11H，且嵌入到插头侧突出构件3的贯通孔3E，因此，当插头10从插座20脱离而向箭头Q方向移动时，旋转形状构件11也与插头侧突出构件3一起向箭头Q方向移动。当旋转形状构件11向箭头Q方向移动时，阀芯支承构件26不再被载置于旋转形状构件11，成为未被支承的状态。因此，如图3所示，通过插座侧弹簧23的弹性回弹力，插座侧阀芯25及阀芯支承构件26向开口部21C侧(图1～图3中为下方)移动(落下)，插座侧阀芯25落座于插座侧阀座21E，插座侧截止阀24被关闭，插座内流路21A被切断。换言之，在插头10从插座20脱离的初始阶段，旋转形状构件11向箭头Q方向移动，阀芯支承构件26成为不被载置于旋转形状构件11的状态，通过插座侧弹簧23的弹性回弹力，插座侧阀芯25瞬时落座于插座侧阀座21E，插座侧截止阀24被关闭。因此，与现有技术(图12)不同，几乎不产生排气。
另外，当在插头10从插座20脱离的初始阶段卡定用滚珠7到达圆环状空间21F时，插头侧杆2端部的平板构件2A被卡定用滚珠7向箭头R侧(图1～图3的左侧)的移动限制被解除，通过插头侧弹簧4的弹性回弹力，插头侧阀芯6瞬时落座于插头侧阀座1F，插头侧截止阀5被关闭。因此，存在于插头10侧的高压的氢不会从阀芯6向箭头Q方向(插座侧)流出。即，在第1实施方式的安全接头100中，当插头10与插座20的连接被解除时，即使在图3所示的初始阶段，插头侧截止阀5及插座侧截止阀24也瞬时被关闭，插头内流路1A及插座内流路21A均被切断。因此，能够防止氢气从插头10侧流出，也能够防止从插座20侧流出。
如图3所示，在阀芯支承构件26通过插座侧弹簧23的弹性回弹力而向插座本体21的开口部21C侧(图1中为下侧)移动了时，阀芯支承构件26着落于旋转形状构件11中的形成有贯通口11H(图2)的部分。当从图3所示的状态起，插头10进一步从插座20脱离(向箭头Q方向移动)而成为图4所示的状态时，积存于圆环状空间21F及开口部21C的氢气向箭头R方向(图4的左方向)流出。随着该流出的氢气，旋转形状构件11也向箭头R方向移动，但由于旋转形状构件11的本体部11A与圆环状空间21F的箭头R方向侧内壁抵接，且阀芯支承构件26的杆部26A向插座内流路21A内延伸，因此阀芯支承构件26被保持在图3所示的位置(插座内流路21A内的位置)。其结果是，如图4所示，由旋转形状构件11的折回部11R(图2)及本体部11A(图2)包围阀芯支承构件26的基部26B。
阀芯支承构件26的基部26B由旋转形状构件11(的折回部11R及本体部11A)包围的状态在图6中被立体地示出。在图6中，为了说明而省略了阀芯支承构件26(杆部26A、基部26B)以外的插座20侧的构件的图示。插座支承构件5由旋转形状构件11的折回部11R及本体部11A包围的结果是，即使插头侧突出构件3向箭头Q方向移动，如图4所示，由旋转形状构件11包围着的阀芯支承构件26也被保持在插座内流路21A正下方的位置，不会从开口部21C向安全接头100的外部伸出，也不会随行插头10。如图5所示，即使插头10从插座20完全脱离，也是同样的。
如上所述，由旋转形状构件11包围着的阀芯支承构件26被保持在插座内流路26正下方的位置，不会进一步向箭头Q方向(插头10脱落的方向)或箭头R方向(与插头10脱落的方向相反的方向)移动。因此，在插头10从插座20脱离时，能够防止旋转形状构件11及阀芯支承构件26与其他构件发生干涉或者成为所谓的“咬合”状态。另外，在插头10从插座20完全脱离时，也能够防止旋转形状构件11及阀芯支承构件26向安全接头100外移动而丢失的情形。因此，能够进行旋转形状构件11及阀芯支承构件26的再利用。
根据图1～图6的第1实施方式的安全接头100，设置在插头10从插座20脱离的初始阶段将插座内流路21A瞬时关闭的插座侧流路切断机构30，插座侧流路切断机构30包括设置于插座内流路21A的插座侧阀芯25、对该阀芯25施力的插座侧弹簧23、支承(载置)插座侧阀芯25的阀芯支承构件26以及旋转形状构件11。阀芯支承构件26在插头10与插座20连接的情况下被载置(支承)于旋转形状构件11，支承插座侧阀芯25，另一方面，在插头10从插座20脱离的初始阶段，随着插头10的移动而变动为不支承插座侧阀芯25的状态，因此，当在插头10从插座20脱离的初始阶段旋转形状构件11与插头10一起移动时，旋转形状构件11的折回部11R不再支承(载置)阀芯支承构件26，阀芯支承构件26成为不支承插座侧阀芯25的状态。因此，在插头10从插座20脱离的初始阶段，阀芯支承构件26变动为不支承(不载置)插座侧阀芯25的状态，未被支承于阀芯支承构件26的插座侧阀芯25由插座侧弹簧23按压而落座于插座侧阀座21E，插座侧截止阀24进行切断，能够抑制排气的产生。
另外，在第1实施方式的安全接头100中，在旋转形状构件11设置有折回部11R，在插头10从插座20脱离的初始阶段阀芯支承构件26变动为不支承(不载置)插座侧阀芯25的状态之后，与积存于圆环状空间21F及开口部21C的氢气向箭头R方向(图4的左方向)脱离时随行地，旋转形状构件11的折回部11R移动到包围阀芯支承构件26的位置。因此，被旋转形状构件11(的折回部11R)包围的阀芯支承构件26及旋转形状构件11不会与其他部件发生干涉，也能够防止丢失。因此，能够对阀芯支承构件26及旋转形状构件11、其他部件进行再利用。
参照图7，对图1～图6的第1实施方式的变形例进行说明。在图7的变形例中，在插座本体21的开口部21C(贯通孔)的从插头10离开侧(图7中为左侧)设置有消音器40(消音装置)，降低了插头10从插座20脱落时的噪音。图7的变形例中的其他构成及作用效果与图1～图6的第1实施方式是同样的。
接着，参照图8～图10，对本发明的第2实施方式进行说明。在说明第2实施方式时，对与第1实施方式通用的构件(插头、插座、阀芯、截止阀、插头内流路、插座内流路等)标注相同的附图标记，避免复杂化。在以下的说明中，主要对第2实施方式与第1实施方式不同的部分进行说明，对与第1实施方式同样的构成及作用效果进行简化说明。在图8中，用附图标记100－1表示整体的第2实施方式的安全接头以插头10(喷嘴侧构件)与插座20(填充装置侧构件)连结的状态示出。整体为筒状的插头10具有插头本体1和向插座20侧突出的插头侧突出构件3，在插头侧突出构件3的插座20侧(图8中为左侧)顶端设置有杆状部分3C，在杆状部分3C的顶端(图8中为左侧端部)附近形成有与栓构件卡定用滚珠28嵌合的槽3D。
如图8所示，在插头10与插座20连接的状态下，插头侧突出构件3插入到形成于插座本体21的开口部21C。在插头本体1的车辆侧(图8中为右侧：从插座20侧离开的一侧)端部设置有与填充软管(未图示)连接的氢气供给口1B。在插头本体1及插头侧突出构件3的半径方向中央部(图8中为上下方向中央部)形成有沿插头10的轴向(图8中为左右方向)延伸的插头内流路1A。插头内流路1A从插头侧突出构件3内的流路(插头侧突出构件3的内部空间3B)经由插头侧阀芯收容部1C内的流路延伸到氢气供给口1B。另外，在插头侧突出构件3形成有孔部3A，经由孔部3A、作为开口部21C的扩径部的圆环状空间21F而插头内流路1A与插座内流路21A连通。
在插头内流路1A中收容有插头侧杆2，在插头侧杆2的从插座20离开侧(图8中为右侧)的顶端设置有插头侧阀芯6。在阀芯收容部1C内，在插头侧阀芯6的车辆侧(从插座20离开侧：图8中为右侧)配置有插头侧弹簧4(弹性件)，插头侧弹簧4向插座20侧(图8中为左侧)对插头侧阀芯6施力。由插头侧阀芯6和阀座1F构成插头侧截止阀5。插头侧截止阀5具有将插头内流路1A切断或开放的功能。在图8所示的插头10与插座20连接的状态下，插头侧截止阀5被开放，插头内流路1A与插座内流路21A连通。
关于在插头10与插座20连接的情况下插头侧截止阀5被开放且在插头10从插座20开始脱离时插头侧截止阀5瞬时关闭的机理，图8～图10的第2实施方式与图1～图6的第1实施方式是同样的。即，在插头10与插座20连接的情况下，在形成于插头侧突出构件3的插座20侧(图8中为左侧)的开口部保持有卡定用滚珠7。当插头10与插座20的连接开始被解除时，卡定用滚珠7被收容于由插座本体21的开口部21C的扩径部构成的圆环状空间21F。在插头侧杆2的顶端设置有平板构件2A，在插头10与插座20连接的状态下，平板构件2A与卡定用滚珠7中的向插头侧突出构件3的内部空间3B突出的部分抵接。因此，插头侧杆2克服插头侧弹簧4的弹性回弹力，不向箭头R侧(插座20侧：图8中为左侧)移动，插头侧阀芯6以从插头用阀座1F离开的状态被保持，插头10侧截止阀5成为开放状态。在图8～图10中，附图标记S1、S2、S3是密封件(例如，O形环)。
在图8中，在整体为筒状的插座20的插座本体21，在与插头侧突出构件3正交的方向(图8中为上下方向：与开口部21C正交的方向)上形成有插座内流路21A，插座内流路21A从未图示的氢填充装置侧(图8中为上方侧)端部的氢气导入口21B连通至开口部21C。在第2实施方式中，与第1实施方式不同，在插座内流路21A未设置插座侧弹簧、插座侧阀芯、插座侧截止阀。如图8所示，在插头10与插座20连接的状态下，插座内流路21A经由由开口部21C的扩径部构成的圆环状空间21F、形成于插头侧突出构件3的孔部3A而与插头内流路1A连通。
在图8中，栓构件27能够滑动地插入到插座20(插座本体21)的开口部21C内。在圆筒状的栓构件27中，在插头10与插座20连接的状态(图8的状态)下，设定成栓构件27的开口部27A位于与形成于插头侧突出构件3的杆状部分3C的槽3D相对的位置。并且，在杆状部分3C的槽3D和栓构件27的开口部27A嵌合有栓构件卡定用滚珠28，插头侧突出构件3的杆状部分3C与栓构件27经由栓构件卡定用滚珠28连接，一体地移动。因此，当插头10从插座20脱离而向箭头Q方向移动时，栓构件27也同时向箭头Q方向移动。在栓构件27中的从插头10离开侧(图8的左侧)的端部形成有凸缘部27B。此外，栓构件卡定用滚珠28设置有多个(例如2个)。另外，在插座本体21的开口部21C中，在比圆环状空间21F远离插头10侧的区域形成有扩径部21H。如后所述，设定成，在栓构件27与插头10同时向箭头Q方向移动而插头10与插座20的连接被解除时，在扩径部21H内收容栓构件卡定用滚珠28。
在图8中，在插座本体21的箭头R侧的侧面安装有筒状的止动构件29，在止动构件29的中空部中，以能够沿轴向(图8中为左右方向)滑动的方式插入有栓构件27。止动构件29中的从插座本体21离开侧(箭头R侧)的端面29A具有作为如下的止动件的功能，该止动件在插头10与插座20的连接被解除且栓构件27向箭头Q方向移动而到达预定位置时与栓构件27的凸缘部27B抵接而使栓构件27的箭头Q方向的移动停止。在插座本体21的开口部21C，在相对于插座内流路21A的箭头R侧及箭头Q侧的各个区域配置有密封件S1、S2(例如O形环)。密封件S1、S2具有在插头10与插座20连接时(图8)防止高压气体(氢气等)从插头侧突出构件3的外周面与开口部21C的内周面的边界部泄漏的功能。另外，具有在插头10与插座20的连接解除时(图9、图10)防止高压气体(氢气等)从栓构件27的外周面与开口部21C的内周面的边界部泄漏的功能。而且，在栓构件27的内周面配置有密封件S3，密封件S3将插头侧突出构件3的杆状部分3C的外周面与栓构件27的内周面的边界部密封。
第2实施方式的安全接头100－1具有在插头10从插座20脱离的初始阶段将插座内流路21A瞬时关闭的插座侧流路切断机构31(填充装置侧构件流路切断机构)，插座侧流路切断机构31包括栓构件27、配置于插座本体21的开口部21C的密封件S1、S2、以及止动构件29。另外，安全接头100－1具备在插头10从插座20脱离时解除栓构件27与插头侧突出构件3的连接的机构，该机构包括形成于插头侧突出构件3的杆状部分3C的槽3D、形成于栓构件27的开口部27A、嵌合于槽3D及开口部27A的栓构件卡定用滚珠28、插座20的开口部21C中的扩径部21H、栓构件27的端部的凸缘部27B、以及设置于插座本体21的止动构件29的端面29A。
在图8中，当例如氢填充期间的燃料电池汽车(FCV：未图示)紧急起步而对填充软管(未图示)作用较大的拉力时，插头10从插座20脱离，插头10向箭头Q方向移动。当插头10向箭头Q方向移动时，卡定用滚珠7也向箭头Q方向移动而到达圆环状空间21F。当卡定用滚珠7到达圆环状空间21F的位置时，卡定用滚珠7能够向半径方向外侧移动，进入圆环状空间21F内。当卡定用滚珠7进入圆环状空间21F内时，插头侧杆2端部的平板构件2A不再与卡定用滚珠7抵接，不再妨碍平板构件2A比卡定用滚珠7向箭头R方向(图8中为左侧)移动。其结果是，通过插头侧弹簧4的弹性回弹力，插头侧阀芯6向箭头R方向移动，瞬时落座于插头侧阀座1F，插头截止阀5被关闭，插头内流路1A被切断。由于插头截止阀5被关闭，因此存在于插头10侧的高压的氢不会向插座20侧流出。
如上所述，由于栓构件卡定用滚珠28与插头侧突出构件3的杆状部分3C的槽3D和栓构件27的开口部27A嵌合，因此该杆状部分3C(插头侧突出构件3)和栓构件27经由栓构件卡定用滚珠28连接，一体地移动。因此，若插头10在从插座20脱离时向箭头Q方向移动，则栓构件27也同时向箭头Q方向移动。栓构件27向箭头Q方向移动的结果是，如图9所示，栓构件27关闭插座侧流路21A及圆环状空间21F。在此，栓构件27与插座本体21的开口部21C的边界由密封件S1、S2(例如O形环)密封，因此，即使在插座侧流路21A内没有截止阀，也能够防止插座侧流路21A内的氢经由插座本体21的开口部21C向安全接头100－1的外部流出。
当插头10从图8所示的状态起从插座20脱离并向箭头Q方向移动而成为图9所示的状态时，栓构件卡定用滚珠28到达开口部21C中的扩径部21H。插头10向箭头Q方向移动的动作通过插头侧突出构件3的杆状部分3C的槽3D(参照图8)的倾斜部分而被变换为向半径方向外侧按压栓构件卡定用滚珠28的动作。因此，栓构件卡定用滚珠28从槽3D脱离而向扩径部21H内(半径方向外侧)移动。通过栓构件卡定用滚珠28从槽3D脱离，从而成为插头侧突出构件3顶端的杆状部分3C与栓构件27没有连接的状态(连接被解除的状态)，杆状部分3C及插头侧突出构件3与栓构件27相对地移动，插头10与插座20的连接被解除，成为图10所示的状态。
在插头10与插座20的连接被解除时，若栓构件27的端部的凸缘部27B与安装于插座本体21的侧面的止动构件29的端面29A抵接(参照图9)，则栓构件27不会进一步向箭头Q侧移动。如上所述，当栓构件卡定用滚珠28到达开口部21C的扩径部21H时，杆状部分3C与栓构件27的连接被解除，插头侧突出构件3及杆状部分3C相对于栓构件27相对地移动。其结果是，如图10所示，插头10(包括插头侧突出构件3、杆状部分3C)从插座20脱离，栓构件27残留于插座本体21的开口部21C内。在此，在栓构件27中，从开口部27A到插头10侧的端面(箭头Q侧端面)的距离被设定为，在栓构件27的端部的凸缘部27B与止动构件29的端面29A抵接了时，栓构件27的插头10侧的端面(箭头Q侧端面)位于比密封件S2靠箭头Q侧的区域。
由于在插座本体21的开口部21C配置有密封件S1、S2，因此，如图10所示，即使在插头10从插座20完全脱离的状态下，插座内流路21A也由栓构件27关闭，通过密封件S2，能够防止插座内流路21A内的高压的氢气从栓构件27的外周面与插座本体21的开口部21C的内周面的边界部向箭头Q方向泄漏。另外，通过密封件S1，能够防止插座内流路21A内的高压的氢气从栓构件27的外周面与插座本体21的开口部21C的内周面的边界部向箭头R方向泄漏。在此，插座内流路21A由栓构件27关闭的动作在插头10与插座20的连接解除的初始阶段瞬时进行，能够抑制排气。即，在图10所示的插头10与插座20完全脱离的状态、和图9所示的插头侧突出构件3残留于插座本体21的开口部21C的状态中的任一状态下，插座内流路21A都被关闭，排气都被抑制。换言之，根据第2实施方式的安全接头100－1，即使在图9所示的插头10从插座20脱离的初始阶段，由于插头内流路1A由插头侧截止阀5切断，插座内流路21A由栓构件27切断，因此也能够防止氢气向安全接头100－1的外部流出。
在此，在插头10从插座20分离时，不存在阻碍或干涉插头10向箭头Q方向移动(成为所谓的“咬合”状态)的构件。另外，在插头10从插座20脱离的状态(图10)下，插头10及插座20中的所有构件与其他构件卡合，不存在单独地游离的状态(自由状态)的构件，因此，没有从插头10及插座20脱离而丢失的构件。因此，安全接头100－1的所有构件能够再利用。
根据图8～图10所示的本发明的第2实施方式的安全接头100－1，设置在插头10从插座20脱离的初始阶段将插座内流路21A瞬时关闭的插座侧流路切断机构31，插座侧流路切断机构31包括与插头侧突出构件3连接的栓构件27、配置于插座本体21的开口部21C的密封件S1、S2、以及止动构件29，密封件S1、S2在插头10与插座20的连接时(图8)防止高压气体(氢气等)从插头侧突出构件3的外周面与开口部21C的内周面的边界部泄漏，在插头10与插座20的连接解除时(图9、图10)，防止高压气体(氢气等)从栓构件27的外周面与开口部21C的内周面的边界部泄漏。因此，在插头10从插座20脱离的初始阶段(图9)中，插头10的插头侧突出构件3位于将插座内流路21A关闭的位置，在插头10从插座20完全脱离的状态(图10)下，栓构件27关闭插座内流路21A。并且，由于密封件S1、S2对插头侧突出构件3及栓构件27的外周面与插座本体21的开口部21C的内周面的边界部进行密封，因此能够防止插座内流路21A中的高压气体从该开口部21C漏出。因此，插座内流路21A的关闭在插头10与插座20的连接解除的初始阶段进行，能够抑制现有技术那样的排气的产生。
另外，即使插头10从插座20脱离，栓构件27也不会从插座本体21的开口部21C脱落，因此不可能会丢失。并且，在插头10从插座20脱离时，仅栓构件27在插座本体21的开口部21C滑动，其他构件不会与插头10、栓构件27发生干涉(不会进行所谓“咬合”)。因此，即使插头10从插座20脱离，也能够再利用所有构件。图8～图10的第2实施方式中的其他构成及作用效果与图1～图7的第1实施方式是同样的。
附注：图示的实施方式始终只不过是例示，并不是限定本发明的技术范围的主旨的记述。

Claims (5)

1.一种安全接头，所述安全接头是如下的管接头，该管接头由在内部形成有流路并在与填充装置侧构件连接的状态下截止阀开放的喷嘴侧构件、和形成有在与喷嘴侧构件连接的状态下与喷嘴侧构件的流路连通的流路的筒状的填充装置侧构件构成，且在喷嘴侧构件从填充装置侧构件脱离时将喷嘴侧构件及填充装置侧构件中的流路切断，
其特征在于，
在填充装置侧构件形成有与所述流路连通且与所述流路正交地延伸的开口部，
在喷嘴侧构件与填充装置侧构件连接的情况下，在填充装置侧的开口部插入有喷嘴侧构件的突出部，
具有在喷嘴侧构件从填充装置侧构件脱离的初始阶段将填充装置侧构件的流路瞬时关闭的填充装置侧构件流路切断机构。
2.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，
填充装置侧构件流路切断机构包括设置于填充装置侧构件的流路的阀芯、对该阀芯施力的填充装置侧的弹性构件、以及支承填充装置侧构件的阀芯的支承构件，
该支承构件在喷嘴侧构件与填充装置侧构件连接的情况下被载置于旋转形状构件，在喷嘴侧构件从填充装置侧构件脱离的初始阶段变动为不支承填充装置侧的阀芯的状态。
3.根据权利要求2所述的安全接头，其特征在于，
在旋转形状构件设置有折回部，
在喷嘴侧构件从填充装置侧构件脱离的初始阶段支承构件变动为不支承填充装置侧构件的阀芯的状态之后，旋转形状构件的折回部移动到包围支承构件的位置。
4.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，
填充装置侧构件流路切断机构具备能够滑动地插入到填充装置侧构件的开口部的栓构件，
栓构件与喷嘴侧构件的突出部连接，
在填充装置侧构件的开口部配置有密封件，该密封件具有防止高压气体从喷嘴侧构件的突出部的外周面及栓构件的外周面与开口部的内周面的边界部泄漏的功能。
5.根据权利要求4所述的安全接头，其特征在于，
具备在喷嘴侧构件从填充装置侧构件脱离时解除栓构件与喷嘴侧构件的突出部的连接的机构，该机构包括形成于喷嘴侧构件的突出部的槽、形成于栓构件的开口部、嵌合于突出部的槽及栓构件的开口部的滚珠、填充装置侧构件的开口部中的扩径部、栓构件的端部的凸缘部、以及设置于填充装置侧构件的止动构件的端面。
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