JP2002286199A

JP2002286199A - 燃料電池車両の燃料充填構造

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Publication number: JP2002286199A
Application number: JP2001089210A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Idoguchi; 隆一井戸口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-03
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP3826717B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業性の良好な燃料電池車両の燃料充填構造
を提供する。【解決手段】燃料としてのガスを貯蔵する燃料容器
（６）と、燃料容器に接続する充填配管（４）と、燃料
を充填するときに燃料レセプタクル（１）が接続される
充填配管に設けた充填ノズル（２）と、前記充填ノズル
内部に配設され内部の残圧に応じて開閉する弁（２０
ａ）と、この弁と連動して充填ノズルに対する燃料レセ
プタクルの接続を制限する制限機構（１１、１５、２
２、２３）とを備え、前記充填配管に残圧があるときは
燃料の充填を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料充填構造、特
に燃料電池車両の燃料充填構造の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池を動力源とした燃料電池車両の
燃料容器に天然ガス等の燃料を充填する燃料充填作業時
には、まず車体外板に設けられた燃料充填口のリッドを
開き、その後、燃料充填用レセプタクルを燃料充填口の
ノズルに差込み、燃料容器に燃料を充填する。この充填
時にノズルや燃料配管内に前回充填時の燃料が残留して
残圧として作用している場合には、この残圧を大気に開
放したり、サージタンク等を用いて放出する必要があ
り、この方法は例えば、特開平０９−０９６４００号公
報や、実公平０３−００９４６５号公報に記載されたも
のがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな燃料電池車両の燃料充填構造においては、燃料配管
内の残圧は圧力センサ等を用いて残圧の有無を確認する
手段しかなく、この検出手段を備えていないシステムに
おいて、残圧を開放するためのリリーフ弁等が故障した
場合には、燃料充填開始時の作業において燃料配管内の
残留ガスの意図しない排出によって作業者の燃料充填作
業が妨げられるという問題がある。

【０００４】そこで本発明の目的は、燃料配管中に残留
ガスが存在している時にはリリーフ弁等からなるリリー
フラインが故障していると判断し、残留ガスの意図しな
い排出を防止すると共に、燃料の充填が行えないように
することで上記問題点を解決する燃料電池車両の燃料充
填構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、燃料とし
てのガスを貯蔵する燃料容器と、燃料容器に接続する充
填配管と、燃料を充填するときに燃料レセプタクルが接
続される充填配管に設けた充填ノズルと、前記充填ノズ
ル内部に配設され内部の残圧に応じて開閉する弁と、こ
の弁と連動して充填ノズルに対する燃料レセプタクルの
接続を制限する制限機構とを備え、前記充填配管に残圧
があるときは燃料の充填を制限する。

【０００６】第２の発明は、第１の発明において、前記
制限機構は、前記弁の変位に基づいて充填ノズルと同軸
的に回転する回転変換部材と、この回転変換部材の回転
位置により前記充填ノズルの入口部に設けた充填口リッ
ドと係合してその開放を阻止する係合部材とを備え、残
圧のあるときは充填リッドの開放を阻止して燃料の充填
を制限する。

【０００７】第３の発明は、第１の発明において、前記
制限機構は、前記弁の変位に基づいて充填ノズルと同軸
的に回転する回転変換部材と、この回転変換部材の回転
位置により前記充填ノズルに対する前記燃料レセプタク
ルの接続を拒否する係合部材とを備え、残圧のあるとき
は前記燃料レセプタクルの接続を禁止することで燃料の
充填を制限する。

【０００８】第４の発明は、第２または３の発明におい
て、前記回転変換部材は、充填ノズルの外周面に回転自
在に支持された回転筒と、弁の変位に応じて充填ノズル
の外周に沿って軸方向にのみ移動するように案内される
磁石と、この磁石を収容案内する回転筒内周面に形成し
た螺旋状の案内溝とを備える。

【０００９】第５の発明は、第１の発明において、前記
制限機構は、前記弁の変位を電気的に検出する手段と、
検出した電気信号に基づいて作動して前記充填ノズルの
入口部に設けた充填口リッドの開放を阻止する作動部材
とを備え、残圧のあるときは充填口リッドの開放を阻止
して燃料の充填を制限する。

【００１０】第６の発明は、第１の発明において、前記
制限機構は、前記弁の変位に基づいて充填ノズル外周に
沿って軸方向に移動する吸着保持部材と、この吸着保持
部材の位置により吸着される前記充填ノズルに嵌合した
キャップとを備え、残圧のあるときはキャップを吸着保
持して燃料の充填を制限する。

【００１１】第７の発明は、第１の発明において、前記
制限機構は、前記充填ノズルが充填配管に対して回転す
ることにより軸方向に移動するように案内する螺旋送り
部と、前記弁の変位に基づいて充填ノズルを回転させる
運動変換部材とを備え、残圧のあるときには充填ノズル
を充填配管に埋没させて燃料の充填を制限する。

【００１２】第８の発明は、第７の発明において、前記
運動変換部材が、充填配管に固定された案内筒と、充填
ノズルの外周に沿って軸方向にのみ移動するように案内
される磁石と、この磁石を収容案内する案内筒の内周面
に形成した螺旋状の案内溝と、を備え、また、前記螺旋
送り部が、前記案内筒内周面と充填ノズルの外周との間
に介在させた前記螺旋状案内溝と相対するリード角の螺
合機構を備える。

【００１３】

【発明の効果】第１の発明では、燃料容器と、燃料容器
に接続する充填配管と、燃料を充填するときに燃料レセ
プタクルが接続される充填配管に設けた充填ノズルと、
前記充填ノズル内部に配設され内部の残圧に応じて開閉
する弁と、この弁と連動して充填ノズルに対する燃料レ
セプタクルの接続を制限する制限機構とを備え、前記充
填配管に残圧があるときは燃料の充填を制限するように
したので、高価な圧力センサや制御回路を設けることな
く、簡潔な構成で、配管内のガス圧を検知することがで
き、燃料充填時の意図しないガスの放出を防止できる。
また構成が簡潔であるのでシステムのコスト低下に貢献
する。

【００１４】第２と５の発明では、燃料充填時に開く充
填口リッドを残圧のあるときに開放を阻止するような構
成としたので、確実に充填配管中残圧が所定値以下の場
合に限り燃料の充填作業を行うことができる。

【００１５】第３、６から８の発明では、残圧のあると
きに燃料レセプタクルのノズルへの接続を禁止する構成
としたので、確実に充填配管中残圧が所定値以下の場合
に限り燃料の充填作業を行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の燃料電池システム
の構成を添付図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は本発明の燃料充填構造の構成を説明
する図である。燃料充填レセプタクル１が挿入される燃
料充填口のノズル２は車体外板３に固定され、またノズ
ル２は逆止弁２０ａを内蔵している。燃料充填レセプタ
クル１からノズル２に供給された燃料は配管４、元弁５
を通過して燃料容器６に充填される。逆止弁２０ａは燃
料容器６からの燃料がノズル２からの漏出するのを防止
する。

【００１８】レセプタクル１のノズル２挿入部は円筒状
に形成され、その内径はノズル２の外径と略同一であ
り、燃料が漏れることはないように構成される。

【００１９】元弁５は、その切換えによって燃料電池ス
タック等の燃料供給系とも燃料容器６を連通可能であ
り、燃料容器６内の燃料を燃料供給系に供給する際には
配管４と燃料容器６との連通を遮断する。

【００２０】配管４の途中には、燃料容器６側からの燃
料の逆流を防止する逆止弁２０ｂが設置されると共に、
その上流側（車体外板側）でリリーフライン７が配管４
から分岐し、リリーフライン７には燃料の残圧放出装置
８とその下流にサージタンク９が設置されており、残圧
放出装置８を作動して残留燃料をサージタンク９に貯蔵
することができる。この残留放出装置８の作動によって
配管４内の燃料が配管４中から排出される。

【００２１】ノズル２の入口側には車体外板３の一部を
形成する燃料充填口のリッド１０が設けられ、燃料充填
レセプタクル１をノズル２に挿入するにはこのリッド１
０を開く必要があり、このリッド１０の開閉については
残留燃料の有無、つまり残圧の状態、具体的には残圧が
ある時にはリッド１０は開くことができず、残圧がない
時にのみ開くことができるように構成される。

【００２２】次に図２から図１０を用いて本発明の第１
実施形態としてのノズル２の構成について説明する。

【００２３】図２は車体外板３に固定されるノズル２の
内部構成を説明する断面図であり、ノズル２の内部は径
の異なる段付き形状を有しており、その下流側に位置し
た大径部に逆止弁２０ａが内装される。逆止弁２０ａは
図３のように摺動弁体１４と、摺動弁体１４を開き方向
(図中右方向)に付勢するバネ１３と、摺動弁体１４が接
する弁シートとして機能するノズル２の大径部２ｂ内周
に形成された突起２ｃとから構成される。

【００２４】摺動弁体１４に残留燃料による残圧が作用
するとバネ１３の付勢力に抗して摺動弁体１４が閉じ方
向に移動してノズル２の突起２ｃと密着し、残留燃料が
小径部２ａに流入することを防止しする（図３
（ａ））。一方、残圧が作用していない時には摺動弁体
１４はバネ１３の付勢力によって開き方向に移動する
（図３（ｂ））。

【００２５】摺動弁体１４は磁性材料で形成され、非磁
性材料で形成したノズル２の外周には、摺動弁体１４の
移動とともにノズル２の外周をノズル２の軸方向に移動
する磁石１５が設置されている（図４）。磁石１５は摺
動弁体１４の軸回りに回転不可となるように図４、図５
に示すノズル２の外周に設けられた一対の軸方向に延び
る摺動ガイド１２によって案内されている。

【００２６】ノズル２の外周には、ノズル２の軸方向の
移動が制限される一方、軸回りに回転可能な非磁性材料
で形成された回転筒としてのガイドリング１１が設けら
れる。図３（ａ）に示すように、ガイドリング１１は円
筒形状をしており、その内周面には図６（ａ）にも示す
ように、磁石１５と嵌合する凹状のガイド溝(案内溝)２
３が図中左側から見て反時計回りの螺旋状に形成されて
いる。したがって残圧の作用もしくはバネ１３の付勢力
の作用により摺動弁体１４が軸方向に移動すると、この
移動に伴って磁石１５も追随して螺旋状のガイド溝２３
の内部で軸方向に移動し、さらに軸方向の移動が規制さ
れたガイドリング１１は磁石１５の動きに応じて回転す
る。言い換えるとノズル２とガイドリング１１は軸方向
の相対変位を生じることはなく、回転方向にのみ相対変
位を生じるように構成されている。

【００２７】なお、摺動ガイド１２と磁石１５とガイド
溝２３が請求項４の回転変換部材を形成する。

【００２８】図６（ａ）は残圧が摺動弁体１４に作用し
た状態を示しており、残圧の作用によって摺動弁体１４
はバネ１３の付勢力に抗して、摺動弁体１４の閉じ方
向、図中左方向に移動する。このときガイドリング１１
は図中左側から見て反時計回りに回転する。

【００２９】図６（ｂ）は残圧が摺動弁体１４に作用し
ていない状態を示し、バネ１３の付勢力によって摺動弁
体１４は図中右方向の開放方向に移動し、このときガイ
ドリング１１は図中左側から見て時計回りに回転する。

【００３０】次に図７から図９を用いてガイドリング１
１の回転と燃料充填口リッド１０の開閉の関係について
説明する。

【００３１】図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、ガ
イドリング１１の上流側の端面にはＬ字状のロッド（係
合部材）２２がＬ字の起立部２２ａが外周方向に突出す
るように設けられており、一方リッド１０には、ノズル
２軸方向から見て起立部２２ａを介してロッド２２と重
なるように、かつ起立部２２ａ下流側に回り込むように
形成したフック２１が設置される。したがって図８(ａ)
に示した摺動弁体１４に残圧が作用した状態では、フッ
ク２１がロッド２２に干渉し、リッド１０は開かない。

【００３２】なお、フック２１とロッド２２と回転変換
部材は請求項２の制限機構を構成する。

【００３３】また図７（ｂ）、図８（ｂ）に示す残圧が
摺動弁体１４に作用しない状態では、磁石１５が下流方
向に移動して、ガイドリング１１が時計回りに回転して
ロッド２２がフック２１と干渉しない位置まで移動して
リッド１０は開く。

【００３４】これまで説明してきた動作について図９の
動作手順を示すフローチャートを用いて説明する。

【００３５】まず残留燃料による残圧が摺動弁体１４に
作用しているかどうかを判定する(ステップＳ１)。この
判定は、リッド１０の開閉可否で行われる。

【００３６】リッド１０が開かず、残圧ありと判定され
た場合は、リリーフライン７の残圧放出装置８が故障し
ていると判断し(ステップＳ２)、作業者が残圧放出装置
８を操作して、配管４内の残圧を放出する（ステップＳ
３）。

【００３７】フック２１がガイドリング１１のロッド２
２と重なっていないとき、逆止弁２０ａは開放状態で、
摺動弁体１４と磁石１５は下流方向に移動する。同時
に、ガイドリング１１は時計回りに回転し、リッド１０
のフック２１とガイドリング１１のロッド２２の重なり
が解消してリッド１０が開く状態となる（ステップＳ
４)。

【００３８】次に作業者がリッド１０を開き（ステップ
Ｓ５)、燃料充填レセプタクル１をノズル２に接続して
燃料の充填を開始する（ステップＳ６）。

【００３９】図１０と図１１には第２実施形態が示され
ており、これは摺動弁体１４とともに移動する磁石１５
の軸方向位置を検出して残圧の有無を判断し、残圧が作
用しているときにはリッド１０を電磁石１８の磁力によ
って開かないようにするものである。

【００４０】図１０（ａ）を用いて構成を説明する。磁
石１５は第１実施形態と同じようにノズル２の外周に摺
動ガイド１２を介して軸方向に摺動可能に設けられる。
図１０（ａ）は残圧がある場合を示しており、摺動弁体
１４は上流側に移動し、閉じた状態となっている。磁石
１５も摺動弁体１４とともに上流側に移動し、このとき
磁石１５が上流側に移動することでオフ状態となる制御
回路３０が設定されている。

【００４１】制御回路３０は電磁石１８(作動部材)に接
続されており、制御回路３０がオフ状態で、電磁石１８
の磁力もオフになるように通電を制御する。図１１
（ａ）に示すように電磁石１８はリッド１０に設けられ
た磁石１７とプレート１６を介して対面しており、磁石
１７の磁力は電磁石１８の磁力よりも弱い磁石が設定さ
れる。またプレート１６は軸方向に一定範囲移動可能に
車体に取付けられており、磁石１７と電磁石１８のオン
オフ状態によって軸方向の位置が設定される。

【００４２】なお、請求項５の制限機構は、磁石１５と
電磁石１８と電気回路３０から構成される。

【００４３】このように構成されて図１０（ａ）、図１
１（ａ）に示すように残圧がある場合を考えると、制御
回路３０がオフ状態（オープン）となっており、電磁石
１８の磁力は生じず、磁石１７の磁力のみがプレート１
６に作用することになる。したがってリッド１０とプレ
ート１６とは磁石１７の磁力によって密着し、リッド１
０は開くことができない。

【００４４】一方、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）に示す
残圧がない場合には、摺動弁体１４が開放されており、
磁石１５も下流側に位置している。このとき制御回路３
０はオン状態(クローズ)となり、電磁石１８に通電し
て、電磁石１８は磁力を発生する。前述したように電磁
石１８の磁力はリッド１０に設けられた磁石１７の磁力
より強いためプレート１６は電磁石１８に引き寄せられ
ることになる。したがって、リッド１０を固定する磁力
が弱くなり、リッド１０を開くことができ、作業者は燃
料の充填作業を行う。

【００４５】以上の動作手順を図１２に示すフローチャ
ートで説明する。ステップＳ１、２、３の手順について
は第１の実施形態の図９のフローチャートと同様であ
る。

【００４６】残圧がない状態での各部の作動状態は、逆
止弁２０ａが開放状態であり、摺動弁体１４と磁石１５
は下流方向に変位し、制御回路３０がオン状態となって
電磁石１８に通電され、プレート１６が電磁石１８に密
着する。プレート１６が電磁石１８に密着することによ
り、リッド１０を固定する磁力が弱まり、リッド１０を
開くことができる状態となる(ステップＳ４)。

【００４７】次に作業者がリッド１０を開き（ステップ
Ｓ５）、燃料充填レセプタクル１を接続して燃料の充填
を行う（ステップＳ６）。

【００４８】これまで説明した第１と第２実施形態で
は、燃料容器とノズル間とを連通する配管内の残圧の有
無を、この配管内の圧力に応じて開閉する摺動弁体１４
（磁石１５）の位置から検出し、摺動弁体１４の位置に
応じて燃料容器への燃料の充填可否を制御する、具体的
には、配管中のガス圧が所定圧より低い場合にのみリッ
ド１０を開くように構成したので、高価な圧力センサや
制御回路を設けることなく、簡潔な構成で、配管内の残
圧（ガス圧）を検知することができ、残圧の低いときに
のみ燃料の充填作業を行え、確実に燃料充填時の意図し
ない燃料（ガス）の放出を防止できる。また構成が簡潔
であるのでシステムのコスト低下に貢献する。

【００４９】次に図１３、図１４に示す第３実施形態に
ついて説明する。これはノズル２をキャップ１９によっ
て覆うことで残圧がある時にはノズル２に燃料充填レセ
プタクル１が接続できないようにしたものである。

【００５０】図１３と図１４（ａ）に示すように、キャ
ップ１９は有底の筒状に形成され、ノズル２を覆うよう
に嵌合される。磁石（吸着保持部材）１５は第２実施形
態と同じようにノズル２の軸方向に摺動することがで
き、残圧が作用した摺動弁体１４と磁石１５は上流側に
変位し、このとき磁石１５の磁力によってキャップ１９
の下流側端部は磁石１５に密着する。したがって作業者
はリッド１０を開くことはできるが、キャップ１９を取
り外すことができず、燃料の充填を行うことができな
い。

【００５１】なお、請求項６の制限機構は磁石１５とキ
ャップ１９とから構成される。

【００５２】これに対して図１４（ｂ）に示す残圧がな
い場合には、摺動弁体１４と磁石１５は下流側に変位し
ており、キャップ１９と磁石１５は離れており、キャッ
プ１９を固定する磁力が弱まるため、作業者はキャップ
１９を取り外すことが可能となり、ノズル２にレセプタ
クル１を接続して燃料の充填を行うことが可能となる。

【００５３】図１５を用いてこの動作手順をフローチャ
ートで説明する。ステップＳ１、２、３の手順について
は第１の実施形態の図９のフローチャートと同様であ
る。

【００５４】残圧がない場合に作業者がリッド１０を開
き（ステップＳ４)、逆止弁２０ａが開放されて摺動弁
体１４と磁石１５は下流側に変位し、キャップ１９から
磁石１５が離れ、磁力が弱まるためキャップ１９を取り
外し可能となり（ステップＳ５）、作業者がキャップ１
９をノズル２から取り外し（ステップＳ６）、レセプタ
クル１を接続して燃料を充填する（ステップＳ７）。

【００５５】図１６（ａ）、（ｂ）には第４実施形態を
示しており、これはノズル２を摺動弁体１４の変位に応
じて軸方向に変位可能として、残圧が摺動弁体１４に作
用しているときはノズル２が下流方向に変位して、燃料
充填レセプタクル１が接続できないようにすることで燃
料充填できないようにしたものである。

【００５６】図１６（ａ）を用いてこの構成を説明する
と、まず、他の実施形態では車体外板３に固定されてい
たノズル２を軸方向に移動可能として、ガイドリング１
１を車体に固定する。したがって摺動弁体１４と追随し
て磁石１５が残圧に応じてノズル２の外周に軸方向に設
けられた摺動ガイド１２に沿って軸方向に変位すると
き、磁石１５は同時にガイドリング(案内筒)１１の内周
に螺旋状に設けられたガイド溝（案内溝）２３にも沿っ
て移動する。この変位によりノズル２が回転すると、さ
らにノズル２の外周面にガイド溝２３と相似した螺旋状
の溝２ｅが形成されると共に、この溝２ｅがガイドリン
グ１１の内周面から突出したガイド１１ａの嵌合されて
いることでノズル２は軸方向変位を生じガイドリング１
１の車体外板側端面で埋没もしくは突出する。

【００５７】なお、請求項８の運動変換部材は摺動ガイ
ド１２と、磁石１５と、ガイド溝２３とから構成され
る。さらに螺旋機構は溝２ｅとガイド１１ａとから構成
される。

【００５８】具体的にその動きを図１６、図１７を用い
て説明する。図１６（ａ）、図１７（ａ）に示すように
残圧がかかる場合、残圧が摺動弁体１４に作用し、磁石
１５が上流側に変位するときはノズル２が上流側から見
て時計回りに回転し、一方で車体に固定されたガイドリ
ング１１のガイド１１ａがノズル２の螺旋状の溝２ｅに
摺動可能に嵌合していることから、結果としてノズル２
はガイド１１ａに沿って時計回りに回転しながら下流
（埋没）方向に軸方向変位を生じることになる。したが
ってノズル２が下流方向に移動してレセプタクル１がノ
ズル２に接続することが不可能となり、燃料の充填を禁
止することができる。

【００５９】一方、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）に示す
残圧がない場合について説明すると、摺動弁体１４と磁
石１５は下流方向に変位し、ノズル２を反時計回りに回
転させつつ、ガイドリング１１のガイド１１ａの作用に
よってノズル２を上流（突出）方向に変位させ、燃料充
填レセプタクル１と接続可能となる。

【００６０】図１８を用いてこの動作手順をフローチャ
ートで説明する。ステップＳ１からステップＳ４までは
図１５に示したフローチャートと同じであり、残圧がな
い場合には逆止弁２０ａが開放され、摺動弁体１４と磁
石１５は下流側に変位し、ノズル２はガイド溝２３に沿
って反時計回りに回転すると共に、ノズル２の溝２ｅと
ガイドリング１１のガイド１１ａとの作用により軸方向
上流側に移動し、レセプタクル１と接続可能となる（ス
テップＳ５）。

【００６１】作業者が上流側に移動したノズル２に燃料
充填レセプタクル１を接続し、燃料を充填する（ステッ
プＳ６）。

【００６２】次に図１９から図２１に示す第５実施形態
について説明する。これはノズル２を車体に固定した構
成において、ノズル２に接続するレセプタクル１の外周
部２箇所に突起１ａ、１ｂを突出し、このとき一方の突
起１ａはレセプタクル１の端面より下流側に突出するよ
う構成する。これに対応してノズル２の外周に突起１ａ
が挿入されるガイド２ｄと、突起１ｂが挿入されるガイ
ド１１ｂがガイドリング１１の内周面に凹状に形成され
る。つまり突起１ａ、１ｂとガイド２ｄ、１１ｂはキー
とキー溝の関係にあるともいえる。このように構成し
て、残圧が摺動弁体１４に作用していないときにのみ突
起１ａ、１ｂがガイド２ｄ、１１ｂに嵌合し、レセプタ
クル１がノズル２に接続して燃料の充填を可能としたも
のである。

【００６３】図１９（ａ）に示すレセプタクル１に形成
する突起１ａ、１ｂは例えば、レセプタクル１の端面上
の中心を通る一直線上に形成される。一方、突起１ａが
挿入するノズル２のガイド２ｄはノズル２の外周に軸方
向に平行な２面の壁によって形成され、図１９（ｂ）に
示すように残圧が摺動弁体１４に作用しないときこの２
面の壁の間に突起１ａが挿入する。また突起１ｂが嵌合
するガイドリング１１のガイド１１ｂは、ガイドリング
１１の内周面に凹状に形成され、残圧が摺動弁体１４に
作用しないとき突起１ｂがガイド１１ｂに嵌合する。

【００６４】次に作用を図２０（ａ）と（ｂ）を用いて
説明すると、残圧が摺動弁体１４に作用していない時に
はリングガイド１１が上流側から見て時計回りに回転
し、ガイド２ｄ、１１ｂの配置はノズル２の中心を通っ
て一直線上の位置に移動して、レセプタクル１の中心に
対して対称な位置に設けられた突起１ａ、１ｂがガイド
２ｄ、１１ｂに挿入し、燃料の充填が行われる（図２０
（ａ）に示す）。

【００６５】一方、残圧が摺動弁体１４に作用する時に
は、摺動弁体１４と磁石１５の軸方向の移動に伴って、
ガイドリング１１が反時計回りに回転し、ガイド２ｄ、
１１ｂの配置がノズル２の中心を通る一直線上の位置か
ら外れ、レセプタクル１の外周に設けられた突起１ａ、
１ｂがガイド２ｄ、１１ｂに挿入することはできず、燃
料の充填を行うことはできない（図２０（ｂ）に示
す）。

【００６６】図２１を用いてこの動作手順をフローチャ
ートで説明する。ステップＳ１からステップＳ４までは
図１５に示したフローチャートと同じであり、残圧がな
い場合に逆止弁２０ａが開放され、摺動弁体１４と磁石
１５は下流側に変位し、ガイドリング１１は上流側から
見て時計回りに回転し、ガイド２ｄ、１１ｂがノズル２
の中心に対して対称な位置に配置され、レセプタクル１
の突起１ａ、１ｂがガイド２ｄ、１１ｂに挿入し、燃料
の接続が可能となる（ステップＳ５）。作業者が燃料充
填レセプタクル１をノズル２に接続して燃料の充填を行
う（ステップＳ６）。

【００６７】以上第３から第５の実施形態においては、
配管中のガス圧が所定圧より低い場合にのみ燃料充填レ
セプタクルがノズルに接続するように構成したので、確
実に配管中のガス圧が低い場合に燃料の充填作業を行う
ことができる。

【００６８】なお、上記実施形態は本発明の理解を容易
にするために記載された一例に過ぎず、本発明を限定す
るものではない。したがって、上記実施形態に開示され
た各構成要素は、本発明の技術的範囲に属するすべての
設計変更をも含む趣旨である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料充填構造を説明する構成図であ
る。

【図２】同じく第１の実施形態を説明する構成図であ
る。

【図３】同じく逆止弁２０ａの要部詳細図である。

【図４】同じく磁石１５が軸方向に移動するための摺動
ガイドを説明する図である。

【図５】同じくガイドリング部の軸方向断面図である。

【図６】同じくガイドリング部の軸方向断面図である。

【図７】同じくフック２１とロッド２２の関係を説明す
る軸方向断面図である。

【図８】同じくフック２１とロッド２２の関係を説明す
る軸直方向断面図である。

【図９】同じく動作手順を説明するフローチャートであ
る。

【図１０】第２の実施形態の逆止弁２０ａの要部詳細図
である。

【図１１】同じくリッド１０とプレート１６の関係を説
明する軸方向断面図である。

【図１２】同じく動作手順を説明するフローチャートで
ある。

【図１３】第３の実施形態を説明する構成図である。

【図１４】同じく逆止弁２０ａの要部詳細図である。

【図１５】同じく動作手順を説明するフローチャートで
ある。

【図１６】第４の実施形態における逆止弁２０ａの要部
詳細図である。

【図１７】同じくガイドリングの軸直方向断面図であ
る。

【図１８】同じく動作手順を説明するフローチャートで
ある。

【図１９】第５の実施形態を説明する分解断面図であ
る。

【図２０】同じく突起とガイドの関係を説明する図であ
る。

【図２１】同じく動作手順を説明するフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１燃料供給レセプタクル２ノズル３車体外板４配管５元弁６燃料容器７リリーフライン８残圧放出装置９サージタンク１０リッド１１リングガイド１２摺動ガイド１３バネ１４摺動弁体１５磁石２１フック２２ロッド２３ガイド溝２０逆止弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料としてのガスを貯蔵する燃料容器と、燃料容器に接続する充填配管と、燃料を充填するときに燃料レセプタクルが接続される充
填配管に設けた充填ノズルと、前記充填ノズル内部に配設され内部の残圧に応じて開閉
する弁と、この弁と連動して充填ノズルに対する燃料レセプタクル
の接続を制限する制限機構とを備え、前記充填配管に残圧があるときは燃料の充填を制限する
ようにしたことを特徴とする燃料電池車両の燃料充填構
造。
【請求項２】前記制限機構は、前記弁の変位に基づいて充填ノズルと同軸的に回転する
回転変換部材と、この回転変換部材の回転位置により前記充填ノズルの入
口部に設けた充填口リッドと係合してその開放を阻止す
る係合部材とを備え、残圧のあるときは充填リッドの開
放を阻止して燃料の充填を制限するようにした請求項１
に記載の燃料電池車両の燃料充填構造。
【請求項３】前記制限機構は、前記弁の変位に基づいて充填ノズルと同軸的に回転する
回転変換部材と、この回転変換部材の回転位置により前記充填ノズルに対
する前記燃料レセプタクルの接続を拒否する係合部材と
を備え、残圧のあるときは前記燃料レセプタクルの接続
を禁止することで燃料の充填を制限するようにした請求
項１に記載の燃料電池車両の燃料充填構造。
【請求項４】前記回転変換部材は、充填ノズルの外周面
に回転自在に支持された回転筒と、弁の変位に応じて充
填ノズルの外周に沿って軸方向にのみ移動するように案
内される磁石と、この磁石を収容案内する回転筒内周面
に形成した螺旋状の案内溝とを備える請求項２または３
に記載の燃料電池車両の燃料充填構造。
【請求項５】前記制限機構は、前記弁の変位を電気的に検出する手段と、検出した電気信号に基づいて作動して前記充填ノズルの
入口部に設けた充填口リッドの開放を阻止する作動部材
とを備え、残圧のあるときは充填口リッドの開放を阻止
して燃料の充填を制限するようにした請求項１に記載の
燃料電池車両の燃料充填構造。
【請求項６】前記制限機構は、前記弁の変位に基づいて充填ノズル外周に沿って軸方向
に移動する吸着保持部材と、この吸着保持部材の位置により吸着される前記充填ノズ
ルに嵌合したキャップとを備え、残圧のあるときはキャ
ップを吸着保持して燃料の充填を制限するようにした請
求項１に記載の燃料電池車両の燃料充填構造。
【請求項７】前記制限機構は、前記充填ノズルが充填配管に対して回転することにより
軸方向に移動するように案内する螺旋送り部と、前記弁の変位に基づいて充填ノズルを回転させる運動変
換部材とを備え、残圧のあるときには充填ノズルを充填配管に埋没させて
燃料の充填を制限するようにした請求項１に記載の燃料
電池車両の燃料充填構造。
【請求項８】前記運動変換部材が、充填配管に固定され
た案内筒と、充填ノズルの外周に沿って軸方向にのみ移
動するように案内される磁石と、この磁石を収容案内す
る案内筒の内周面に形成した螺旋状の案内溝と、を備
え、また、前記螺旋送り部が、前記案内筒内周面と充填ノズ
ルの外周との間に介在させた前記螺旋状案内溝と相対す
るリード角の螺合機構を備える請求項７に記載の燃料電
池車両の燃料充填構造。