JP2006097874A - 緊急離脱カップリング - Google Patents

Abstract

【課題】 ケーシングユニットと流出側遮断弁に作用する外力の方向と弁挿入穴から流出側遮断弁を分離する方向とを合わせ、分離動作を円滑かつ確実にする。
【解決手段】 ケーシングユニット１２の流入口となる継手部材２２のホース接続口２２Ａと、流出側遮断弁２６の流出口となるプラグ３０のホース接続口３０Ｆとは、互いの軸線Ｏ1−Ｏ1と軸線Ｏ2−Ｏ2とが直交するように配置する。これにより、ホース接続口３０Ｆと軸方向の反対側にアイボルト２１を設け、該アイボルト２１に計量機３のワイヤ５を繋ぐことができる。従って、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６が引張られたときには、この引張り方向と弁挿入穴１８から弁筒２７、プラグ３０を分離する方向とを合わせることができる。これにより、弁筒２７、プラグ３０を直線的に引き抜くことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば水素ガス、天然ガス等のガスを充填する充填装置に用いて好適な緊急離脱カップリングに関する。

一般に、自動車にはガソリン、軽油等の燃料が給油されるようになっている。しかし、昨今では、排気ガス中に含まれる有害物質を減少させるために、水素ガス、天然ガス等を燃料として用いることが実施されている。

また、水素ガス等は自動車側の貯留タンクに非常に高い圧力（以下、超高圧という）をもって充填する必要がある。このため、充填装置のホースが無理に引張られて切断したときや、ホースが引張られることにより充填装置が破損したときに、充填装置側、自動車の貯留タンク側から超高圧なガスが漏れ出さないように、ホースの途中には緊急離脱カップリングを取付けている。

この緊急離脱カップリングは、ホースの引張り強度および充填装置の各部の強度よりも弱い脆弱部として形成され、ホースが引張られたときには、この脆弱な緊急離脱カップリングの部分から分離することができる。即ち、緊急離脱カップリングは、通常は軸方向の一端側が充填装置側のホースに接続されたソケットと、軸方向の他端側が自動車側のホースに接続されたカップリングと、ソケットとカプラとを接続する第１固定手段とからなり、人為的には分離できない状態になっている。また、ソケット、カップリングの通路は、ソケットとプラグが分離したときに充填装置側、自動車の貯留タンク側の両方からガスが漏れ出さないようにそれぞれ遮断弁を有している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２９５７６６号公報

そして、従来技術による緊急離脱カップリングは、ホースの途中に該ホースと一直線をなすように配設され、これにより、ホースが過大な力で引張られたときには、第１の固定手段が破壊され、ソケットとプラグとが分離方向に移動するのを許す。また、ソケットとプラグとが分離方向に移動すると、通路内の圧力によって係止手段を破壊し、該ソケットとプラグとを完全に分離させる。このときに、ソケット側の流体通路、プラグ側の流体通路は遮断弁によりそれぞれ遮断し、ガスの流出を防止する。

ところで、上述した従来技術による緊急離脱カップリングは、ホースの途中に該ホースと一直線をなすように配設している。しかし、水素ガスの充填に用いるホースは、超高圧に耐えることができるように頑丈に作られているから、曲がり難く、ほとんど捻ることができない。このため、ホースが引張られたときには、該ホースが真直ぐに伸びず、ホースの引張り方向と緊急離脱カップリングの分離方向とが一致しない場合があり、ソケットとプラグとを円滑に離脱できないという問題がある。

また、緊急離脱カップリングは、ソケットとプラグとの間の空間にある充填ガスの圧力が常に直接的に係止手段に作用している。これにより、超高圧で充填される水素ガスの場合、充填ガスの内圧変化により係止手段が破壊され分離しないように、ある程度、係止手段が破壊される力を大きく設定する必要がある。そして、このように破壊される力を大きく設定すると、内圧が低い場合と高い場合では、破壊するのに必要な力が大きく異なり、緊急離脱カップリングとしては望ましくない。このことから、従来技術の緊急離脱カップリングは、水素ガス等の超高圧ガスを自動車等に充填する充填装置には適さないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ケーシングユニットと流出側遮断弁とに作用する引張り力の方向と弁挿入穴から流出側遮断弁を分離する方向とを合わせることにより、円滑かつ確実に分離できるようにした緊急離脱カップリングを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとの間に分離方向に外力が加わる緊急時にだけ、ケーシング側通路を流通する流体の圧力で流出側遮断弁を分離方向に押動することにより、超高圧な流体を流通させる場合に適用できるようにした緊急離脱カップリングを提供することにある。

本発明の請求項１による緊急離脱カップリングは、流入口とケーシング側通路を介して該流入口に連通する弁挿入穴とが設けられ、内部に緊急時に前記ケーシング側通路を遮断する流入側遮断弁が収容されたケーシングユニットと、該ケーシングユニットの弁挿入穴に挿入された弁筒と該弁筒内に挿入され前記ケーシング側通路にプラグ側通路を介して連通する流出口が設けられたプラグとを有し、緊急時に前記弁筒と前記プラグを相対移動することにより前記プラグ側通路を遮断する流出側遮断弁と、前記ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとを結合して設けられ、前記ケーシングユニットとプラグとの間に分離方向に一定以上の外力が加わる緊急時には該ケーシングユニットと流出側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、前記ケーシングユニットの流入口と流出側遮断弁の流出口とは、互いの軸線が交差するように配置する構成としてなる。

請求項２の発明によると、前記ケーシングユニットには、当該ケーシングユニットを構造物に繋ぐための掛止め部を前記流出側遮断弁の流出口とは軸方向の反対側に設ける構成としたことにある。

請求項３の発明によると、前記ケーシングユニットには、前記ケーシング側通路を流通する流体の圧力を利用して前記流出側遮断弁を分離方向に押動する分離補助装置を設ける構成としたことにある。

請求項４の発明によると、前記ケーシングユニットのケーシング側通路には、軸方向の一端側が前記流出側遮断弁の弁筒に当接することにより軸方向の他端側で前記流入側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、前記流出側遮断弁の弁筒には、前記ケーシングユニットと流出側遮断弁とが分離方向に移動したときに前記支持部材を収容して前記流入側遮断弁が閉弁するのを許す支持部材収容穴を設ける構成としたことにある。

請求項５の発明によると、前記ケーシングユニットの前記流入口に連通する前記ケーシング側通路と前記流出側遮断弁が挿入される前記弁挿入穴とは、互いの軸線が交差するように配置する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとの間に分離方向に一定以上の外力が加わった緊急時には、結合部材による結合が解かれるから、ケーシングユニットの弁挿入穴に対して流出側遮断弁のプラグが分離方向に相対移動する。このときには、ケーシングユニットの流入側遮断弁がケーシング側通路を遮断し、流出側遮断弁がプラグ側通路を遮断するから、ケーシングユニット、流出側遮断弁から流体が漏れるのを防止することができる。

ここで、ケーシングユニットの流入口と流出側遮断弁の流出口とは、互いの軸線が交差するように配置しているから、例えば弁挿入穴の開口側と軸方向の反対側の位置を充填装置等の構造物にワイヤ、フック等を介して繋ぐことができる。従って、ケーシングユニットと流出側遮断弁に分離方向の引張り力が作用したときには、自由に曲がるワイヤ等により引張り方向と、ケーシングユニットと流出側遮断弁の分離方向とを合わせることができるから、弁挿入穴から流出側遮断弁を円滑かつ確実に分離することができ、動作性能、安全性を向上して信頼性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、ケーシングユニットには、流出側遮断弁の流出口とは軸方向の反対側に掛止め部を設けているから、この掛止め部を利用してケーシングユニットを構造物に簡単に繋ぐことができる。しかも、流出口とは軸方向の反対側に掛止め部を配置し、該掛止め部を構造物に繋いだ状態では、弁挿入穴に対して流出側遮断弁を真直ぐに分離させることができ、弁挿入穴から流出側遮断弁を円滑かつ確実に分離することができる。

請求項３の発明によれば、分離補助装置は、ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとの間に分離方向に外力が加わる緊急時には、ケーシング側通路を流通する流体の圧力で流出側遮断弁を分離方向に押動することができる。これにより、気密性を得るために設けられたシールリングが高い圧力により変形して抵抗となっている場合でも、弁挿入穴から流出側遮断弁を円滑かつ確実に分離することができる。しかも、ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとの間に常時圧力が作用することがないから、結合部材を脆弱に形成することができ、ケーシングユニットと流出側遮断弁とを円滑に分離させることができる。

請求項４の発明によれば、ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとを結合した状態では、支持部材の一端側が流出側遮断弁の弁筒に当接しているから、該支持部材により流入側遮断弁を開弁させ、ケーシング側通路で流体を流通させることができる。一方、ケーシングユニットと流出側遮断弁の弁筒とが分離方向に移動したときには、該弁筒に設けられた支持部材収容穴が支持部材を収容するから、流入側遮断弁が閉弁してケーシング側通路を遮断することができる。

請求項５の発明によれば、ケーシングユニットのケーシング側通路と弁挿入穴とを交差して設けているから、該ケーシング側通路に連通する流入口と弁挿入穴に挿入される流出側遮断弁の流出口とを交差して配置することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る緊急離脱カップリングを、自動車に水素ガスを供給する充填装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明するものとする。

まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は充填エリアに配設された充填装置で、該充填装置１は、例えば水素ガスを燃料とする水素自動車２の貯留タンク（図示せず）に水素ガスを超高圧で充填するものである。

そして、水素ガスの充填装置１は、箱体状に形成された計量機３と、該計量機３から延びたホース４とからなり、前記ホース４の途中には、後述する緊急離脱カップリング１１が設けられている。また、計量機３には緊急離脱カップリング１１のケーシングユニット１２を繋ぎ止めるワイヤ５が設けられている。

さらに、ホース４は、計量機３と水素自動車２とを接続するもので、緊急離脱カップリング１１から計量機３側が計量機側ホース部４Ａとなっている。一方、緊急離脱カップリング１１から先端側は自動車側ホース部４Ｂとなり、該自動車側ホース部４Ｂの先端には水素自動車２の充填口（図示せず）に接続される接続口４Ｃが設けられている。

ここで、ホース４は、超高圧な水素ガスが流通するもので、高い耐圧性能を得るために頑丈に形成されているから、曲がり難く、ほとんど捻ることができない。このため、緊急離脱カップリング１１は、引張られたときにその方向を向くように、自由に曲がることができるワイヤ５を用いて計量機３に繋がれている。

１１は充填装置１のホース４に設けられた緊急離脱カップリングで、該緊急離脱カップリング１１は、ホース４の引張り強度よりも弱い脆弱部として形成されている。これにより、ホース４が無理に引張られたとき、例えば水素自動車２の充填口にホース４の接続口４Ｃを接続した状態で該自動車２が誤って走り出した場合に、脆弱な構造の緊急離脱カップリング１１は、積極的に分離してホース４の破損によるガス漏れを防止するものである。そして、緊急離脱カップリング１１は、図２ないし図７に示す如く、後述するケーシングユニット１２、流出側遮断弁２６、結合ピン３４により大略構成されている。

１２は緊急離脱カップリング１１のケーシングユニットで、該ケーシングユニット１２は、ホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続されると共にワイヤ５を用いて計量機３側に支持されている。そして、ケーシングユニット１２は、後述のケーシング本体１３、アイボルト２１、継手部材２２、流入側遮断弁２３、支持パイプ２５等により大略構成されている。

１３はケーシングユニット１２の本体部分を構成するケーシング本体で、該ケーシング本体１３は、ワイヤ５を介して計量機３に繋がれている。また、ケーシング本体１３は、後述する突出筒部１４、ケーシング側通路１６、ソケット部１７、弁挿入穴１８、取付部２０等により全体としてほぼＴ字状に構成されている。

１４はケーシングユニット１２の流入側を構成する突出筒部で、該突出筒部１４は、図３、図４に示すように、基端側が後述するソケット部１７の外周に径方向外向きに突出するように取付けられ、先端側には後述の継手部材２２が取付けられている。そして、突出筒部１４は、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心とする円筒状に形成されている。また、突出筒部１４内には、図２に示すように、後述する弁挿入穴１８の弁筒挿入部１８Ａに達する収容穴１５が形成されている。

ここで、収容穴１５は、先端側に開口した大径な継手取付部１５Ａと、該継手取付部１５Ａから弁挿入穴１８側に延びた中径な弁収容部１５Ｂと、該弁収容部１５Ｂと弁挿入穴１８とを連通した連通部１５Ｃとにより段付穴として形成されている。

１６はケーシング本体１３の突出筒部１４内に設けられたケーシング側通路で、該ケーシング側通路１６は、後述する継手部材２２のホース接続口２２Ａを弁挿入穴１８に連通するものである。そして、ケーシング側通路１６は、収容穴１５の弁収容部１５Ｂと連通部１５Ｃとにより構成されている。ここで、ケーシング側通路１６は、突出筒部１４と同様に軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として設けられている。

１７は突出筒部１４の基端側に設けられた円筒状のソケット部を示している。このソケット部１７は、突出筒部１４、ケーシング側通路１６の軸線Ｏ1−Ｏ1に対してほぼ直角に交差（直交）する軸線Ｏ2−Ｏ2を中心にして延びる段付円筒状に形成されている。また、ソケット部１７の内周側は、後述の弁挿入穴１８となり、該弁挿入穴１８の底部側（軸方向の一側）が後述の取付部２０によって閉塞されている。また、ソケット部１７の一端側には、弁挿入穴１８の奥部を大気に開放する開放通路１７Ａが径方向に貫通して形成されている。また、ソケット部１７の他端側には、後述する流出側遮断弁２６の弁筒２７を回転方向に位置決めするための案内溝１７Ｂが形成されている。

一方、ソケット部１７の軸方向中間位置には、後述する弁挿入穴１８の弁筒挿入部１８Ａに位置して奥部に向けて大径となるテーパ環状溝１７Ｃが形成されている。このテーパ環状溝１７Ｃは、後述する支持パイプ収容穴２９に支持パイプ２５が完全に収容されていないときに、テーパ面で支持パイプ２５を押動して支持パイプ収容穴２９内に確実に収めるものである。

１８はソケット部１７内に形成された弁挿入穴で、該弁挿入穴１８は、ケーシング側通路１６を介して継手部材２２のホース接続口２２Ａに連通している。また、弁挿入穴１８は、ソケット部１７と同様に、突出筒部１４、ケーシング側通路１６の軸線Ｏ1−Ｏ1に対してほぼ直角に交差（直交）する軸線Ｏ2−Ｏ2を中心にして形成されている。また、弁挿入穴１８は、軸方向の一側が取付部２０で閉塞され、他側が開口した段付有底穴として形成されている。さらに、弁挿入穴１８は、一側となる底部側に位置して後述の弁筒２７が挿入される弁筒挿入部１８Ａと、他側となる開口側に位置して後述のプラグ３０が挿入されるプラグ挿入部１８Ｂとから構成されている。

ここで、ケーシング側通路１６と弁挿入穴１８とは、互いの軸線Ｏ1−Ｏ1と軸線Ｏ2−Ｏ2とをほぼ直角に交差するように配置しているから、該ケーシング側通路１６に連通する継手部材２２のホース接続口２２Ａと弁挿入穴１８に挿入される流出側遮断弁２６のプラグ３０に設けられたホース接続口３０Ｆとを同様にほぼ直角に交差するように配置することができる。

また、１９Ａ〜１９Ｅは弁挿入穴１８の弁筒挿入部１８Ａに位置してソケット部１７に装着された複数個、例えば５個のシールリングで、該各シールリング１９Ａ〜１９Ｅは、弁挿入穴１８の軸方向に間隔をもって配設されている。これらのシールリング１９Ａ〜１９Ｅは、図６に示すように、弁挿入穴１８内で後述の弁筒２７が相対移動したときに、該弁筒２７に設けられた弁通路２７Ｂ、支持パイプ収容穴２９等を介して水素ガスが流出するのを防止するものである。

２０はソケット部１７の他端側に位置して軸線Ｏ2−Ｏ2上に設けられた取付部で、該取付部２０は、小径な円筒状をなし、その内部は後述のアイボルト２１が取付けられるねじ穴２０Ａとなっている。

２１はケーシング本体１３の取付部２０に取付けられた掛止め部としてのアイボルトで、該アイボルト２１は、取付部２０のねじ穴２０Ａに螺着されることにより、後述する流出側遮断弁２６の流出口となるプラグ３０のホース接続口３０Ｆとは軸方向の反対側に配置されている。また、アイボルト２１には、充填装置１の計量機３から延びるワイヤ５の先端部が掛け止めされている。ここで、緊急離脱カップリング１１は、アイボルト２１をプラグ３０のホース接続口３０Ｆと反対側に配置し、該アイボルト２１を柔軟なワイヤ５を介して計量機３に繋ぐことにより、後述のプラグ３０がホース４の自動車側ホース部４Ｂにより引張られたときに、該プラグ３０の引張り方向（矢示Ｂ方向）と、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離する方向（軸線Ｏ2−Ｏ2）とを合わせることができる。

２２は突出筒部１４の先端側に取付けられた流入側の継手部材で、該継手部材２２は、収容穴１５の継手取付部１５Ａに螺着されている。また、継手部材２２には、流入口となるホース接続口２２Ａが形成され、該ホース接続口２２Ａには、ホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続される。

ここで、継手部材２２のホース接続口２２Ａは、突出筒部１４と同軸、即ち、ソケット部１７の軸線Ｏ2−Ｏ2に対してほぼ直角に交差する軸線Ｏ1−Ｏ1上に配設されている。これにより、計量機３とホース接続口２２Ａとの間に接続される計量機側ホース部４Ａは、図１に示すように、緩やかに湾曲させることができ、この湾曲によって自動車側ホース部４Ｂが引張られたときに緊急離脱カップリング１１を引張り方向に向けることができる。

２３は収容穴１５の弁収容部１５Ｂ内に収容された流入側遮断弁で、該流入側遮断弁２３は、継手部材２２のホース接続口２２Ａと同一軸線（軸線Ｏ1−Ｏ1）上に配置されている。また、流入側遮断弁２３は、後述する結合ピン３４による結合が解除されてケーシング本体１３とプラグ３０とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時に、ケーシング側通路１６を外部に対して遮断するものである。さらに、流入側遮断弁２３は、弁収容部１５Ｂの底部に挿嵌された弁座２３Ａと、該弁座２３Ａに離着座するボール弁体２３Ｂと、該ボール弁体２３Ｂを弁座２３Ａに着座させる方向に付勢する弁ばね２３Ｃとからなるポペット弁として構成されている。

そして、流入側遮断弁２３は、ケーシングユニット１２のケーシング本体１３と流出側遮断弁２６のプラグ３０とが後述する結合ピン３４により結合された状態では、ボール弁体２３Ｂが後述する支持パイプ２５等により押動されて開弁する。一方、結合ピン３４による結合が解除されてケーシング本体１３とプラグ３０とが相対移動し、支持パイプ２５が移動したときには、弁ばね２３Ｃの付勢力と水素ガスの圧力によりボール弁体２３Ｂを弁座２３Ａに着座させて閉弁し、水素ガスの流出を止めるものである。

２４は収容穴１５内に設けられた中継パイプで、該中継パイプ２４は、弁収容部１５Ｂと連通部１５Ｃとに亘って設けられ、軸線Ｏ1−Ｏ1に沿って移動可能となっている。また、中継パイプ２４には、弁収容部１５Ｂと連通する開口２４Ａが設けられている。そして、中継パイプ２４は、後述の支持パイプ２５により流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁させる中継部材を構成している。

２５はケーシング側通路１６を構成する収容穴１５の連通部１５Ｃ内に設けられた支持部材としての支持パイプを示している。この支持パイプ２５は、流出側遮断弁２６の弁筒２７と中継パイプ２４との間に位置して該中継パイプ２４とほぼ同様のパイプ部材を用いて形成されている。

そして、支持パイプ２５は、図２に示すように、ケーシングユニット１２と後述の流出側遮断弁２６とが結合ピン３４により結合された状態では、軸方向（軸線Ｏ1−Ｏ1方向）の一端側を流出側遮断弁２６の弁筒２７外周に当接させることにより、軸方向の他端側で中継パイプ２４を介して流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁状態に支持している。一方、支持パイプ２５は、図６に示すように、結合ピン３４による結合が解除され、ケーシングユニット１２に対して流出側遮断弁２６が相対移動したときに、弁筒２７の支持パイプ収容穴２９に収容される。

２６はケーシングユニット１２を構成するケーシング本体１３の弁挿入穴１８に挿入された流出側遮断弁で、該流出側遮断弁２６は、ケーシングユニット１２に対して分離方向に移動した緊急時に、後述するプラグ３０のプラグ側通路３０Ｄを遮断するものである。そして、流出側遮断弁２６は、後述の弁筒２７、支持パイプ収容穴２９、プラグ３０、弁ばね３３等からなるスプール弁として構成されている。

２７は弁挿入穴１８の弁筒挿入部１８Ａに挿入された弁筒で、該弁筒２７は、スプール弁のスリーブをなすもので、後述のプラグ３０に対して軸方向に変位することにより該プラグ３０のポート３０Ｅを開，閉するものである。また、弁筒２７の一端側内周には、プラグ３０のストッパ３２に係合可能な係合段部２７Ａが拡径して設けられている。一方、弁筒２７の軸方向中間部には、ケーシング本体１３とプラグ３０とが結合した状態で、ケーシング本体１３のケーシング側通路１６とプラグ３０のポート３０Ｅ（プラグ側通路３０Ｄ）とを連通する弁通路２７Ｂが径方向に形成されている。

また、弁筒２７の他端側外周には、径方向外向きに突出して位置決めピン２８が設けられている。この位置決めピン２８は、ソケット部１７の案内溝１７Ｂに係合することにより、弁通路２７Ｂをケーシング側通路１６に連通可能な周方向位置に位置決めするものである。さらに、弁筒２７の一端側外周には、後述の支持パイプ収容穴２９が設けられている。

２９は弁筒２７の外周側に設けられた支持部材収容穴としての支持パイプ収容穴を示している。この支持パイプ収容穴２９は、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離方向に移動したときに、流入側遮断弁２３との間に配設された支持パイプ２５を収容し、該流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂが閉弁するのを許すものである。

即ち、支持パイプ収容穴２９は、弁通路２７Ｂと同じ周方向位置で該弁通路２７Ｂの一側に設けられた有底状の長穴として形成され、その深さ寸法は支持パイプ２５の軸方向寸法よりも多少大きく設定されている。これにより、支持パイプ収容穴２９は、図６に示す如く、弁筒２７がソケット部１７の弁挿入穴１８内で矢示Ｂ方向に所定寸法移動したときに、支持パイプ２５を収容することができる。そして、支持パイプ収容穴２９は、支持パイプ２５を収容することにより流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂが閉弁するのを許すことができる。

また、支持パイプ収容穴２９には、弁通路２７Ｂ側となる他端側に位置して収容傾斜面２９Ａが形成され、該収容傾斜面２９Ａは、支持パイプ収容穴２９内に向けて傾斜することにより、支持パイプ２５を収容傾斜面２９Ａ内に少しずつ円滑に収容させるものである。さらに、支持パイプ収容穴２９には、収容傾斜面２９Ａの反対側となる一端側に位置して排出傾斜面２９Ｂが形成され、該排出傾斜面２９Ｂは、支持パイプ収容穴２９内から外側に向けて傾斜することにより、支持パイプ収容穴２９内に中継パイプ２４が入ったときに、この中継パイプ２４を排出するものである。

３０は弁筒２７内に挿入されたプラグで、該プラグ３０は、ホース４の自動車側ホース部４Ｂ基端が接続されるものである。そして、プラグ３０は、軸方向の一側から順に小径部３０Ａ、中径部３０Ｂ、大径部３０Ｃとなり、全体として段付状の円筒体として形成されている。また、小径部３０Ａは、スプール弁のスプールを構成している。さらに、大径部３０Ｃの一端側は、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが結合された状態では、弁挿入穴１８のプラグ挿入部１８Ｂ内に挿入されている。

また、プラグ３０の中心部には、軸方向の中間部から他側かけてプラグ側通路３０Ｄが形成されている。また、小径部３０Ａの中間部には、前記プラグ側通路３０Ｄに連通してポート３０Ｅが形成されている。一方、大径部３０Ｃには、前記プラグ側通路３０Ｄに連通して流出側のホース接続口３０Ｆが軸線Ｏ2−Ｏ2上に形成され、該ホース接続口３０Ｆは流出側遮断弁２６の流出口を構成するもので、ホース４の自動車側ホース部４Ｂ基端が接続されている。

また、小径部３０Ａの外周には、軸方向に間隔をもって３個のシールリング３１が設けられている。これらのシールリング３１は、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが結合して弁筒２７が閉弁位置（図２に示す位置）にあるときには、該弁筒２７の弁通路２７Ｂとポート３０Ｅとから水素ガスが漏れるのを防止し、また、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離する方向に相対移動して弁筒２７が開弁位置（図５に示す位置）にあるときには、弁筒２７の弁通路２７Ｂを遮断する位置にそれぞれ装着されている。さらに、小径部３０Ａの一端部には、弁筒２７の係合段部２７Ａに当接して係合することにより、弁筒２７の弁通路２７Ｂを各シールリング３１間に位置決めするストッパ３２が設けられている。

３３はプラグ３０の中径部３０Ｂの外周側に位置して大径部３０Ｃと弁筒２７との間に設けられた弁ばねを示している。この弁ばね３３は、図５に示すように、後述の結合ピン３４が破断したときに、弁筒２７を一側に付勢することにより、プラグ３０のポート３０Ｅを閉じ、水素ガスの流出を止めるものである。

３４はケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６との間に設けられた結合部材としての複数本の結合ピン（２本のみ図示）で、該各結合ピン３４は、ケーシング本体１３のソケット部１７とプラグ３０の大径部３０Ｃとの間に径方向に挿嵌して設けられている。また、各結合ピン３４は、常時はケーシング本体１３のソケット部１７とプラグ３０とを軸方向（軸線Ｏ2−Ｏ2方向）に位置決めするように結合している。一方、結合ピン３４は、ケーシング本体１３とプラグ３０とを分離する方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に一定以上の外力が加わったときに破断し、充填装置１側にワイヤ５を介して繋がれたケーシングユニット１２のケーシング本体１３に対して流出側遮断弁２６のプラグ３０が相対移動するのを許すものである。

第１の実施の形態による充填装置１は、上述したような構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、図１に示す如く、充填装置１の充填エリアに水素自動車２を止め、充填口を開く。そして、充填装置１のホース４先端に設けられた接続口４Ｃを充填口に接続し、計量機３から水素ガスを供給する。これにより、ホース４を介して自動車２に水素ガスを充填することができる。

次に、充填装置１のホース４に設けられた緊急離脱カップリング１１の動作について、図２ないし図５を参照して説明する。

充填装置１により水素自動車２に水素ガスを充填しているときには、運転者が誤まって自動車２を発進させてしまい、ホース４を無理に引張ってしまうことが考えられる。

このような場合、緊急離脱カップリング１１には、図１、図２に示すように、充填装置１の計量機３にワイヤ５を介して繋がれたケーシングユニット１２から流出側遮断弁２６を引き離す外力が作用する。

このときに、ケーシングユニット１２に設けた継手部材２２のホース接続口２２Ａは、流出側遮断弁２６に設けたプラグ３０のホース接続口３０Ｆの軸線Ｏ2−Ｏ2と交差する軸線Ｏ1−Ｏ1上に配設しているから、該ホース接続口２２Ａにホース４の計量機側ホース部４Ａを緩やかに湾曲させた状態で接続することができる。しかも、計量機３から延びるワイヤ５は、自動車側ホース部４Ｂが接続された流出口となるプラグ３０のホース接続口３０Ｆと軸方向の反対側に設けたアイボルト２１に接続することができる。

これにより、ホース４の計量機側ホース部４Ａを無理に捻ったり曲げたりすることなく、流出側遮断弁２６が自動車側ホース部４Ｂが引張られる方向（矢示Ａ，Ｂ方向）と、ケーシング本体１３の弁挿入穴１８から流出側遮断弁２６が分離する方向（軸線Ｏ2−Ｏ2の方向）とを合わせることができる。

従って、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とを分離させるように働く矢示Ａ，Ｂ方向の引張り力が一定以上になり、結合部材を構成する結合ピン３４が破断したときには、ケーシング本体１３の弁挿入穴１８から弁筒２７とプラグ３０を直線的に引張ることができ、両者を円滑かつ確実に分離させることができる。

また、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが相対移動したときには、図５に示す如く、流出側遮断弁２６は、弁筒２７に対してプラグ３０を矢示Ｂ方向に移動することにより、弁筒２７でプラグ３０のポート３０Ｅを閉塞してプラグ側通路３０Ｄを遮断する。そして、弁筒２７が矢示Ｂ方向に相対移動するようになると、図６に示す如く、弁筒２７に設けられた支持パイプ収容穴２９内に支持パイプ２５が収容されるから、流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂが弁座２３Ａに着座して閉弁し、ケーシング側通路１６を遮断する。

これにより、ケーシング本体１３とプラグ３０とは、図７に示す如く、内部の水素ガスを各遮断弁２３，２６により遮断した状態で完全に分離することができる。また、この分離時には、ケーシング側通路１６を弁挿入穴１８の軸線Ｏ2−Ｏ2と交差する軸線Ｏ1−Ｏ1上に配設しているから、ケーシング本体１３とプラグ３０との間に分離方向の圧力が作用するのを防止することができる。従って、各通路１６，３０Ｄを流通する水素ガスの圧力に影響されることなく、外力の作用でのみケーシング本体１３とプラグ３０とを分離することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、ケーシングユニット１２を構成する継手部材２２に設けられた流入口となるホース接続口２２Ａと、流出側遮断弁２６を構成するプラグ３０に設けられた流出口となるホース接続口３０Ｆとは、互いの軸線Ｏ1−Ｏ1と軸線Ｏ2−Ｏ2とがほぼ直角に交差するように配置しているから、流出口となるホース接続口３０Ｆと軸方向の反対側の位置にアイボルト２１を設けることができ、該アイボルト２１に計量機３から延びるワイヤ５を繋ぐことができる。

従って、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６に対して矢示Ａ，Ｂ方向の引張り力が作用したときには、自由に曲がるワイヤ５により矢示Ａ，Ｂ方向の引張り方向と、ケーシング本体１３の弁挿入穴１８から弁筒２７、プラグ３０が分離する方向となる軸線Ｏ2−Ｏ2方向とを合わせることができる。この結果、ソケット部１７の弁挿入穴１８からプラグ３０を直線的に引き抜くことができるから、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とを円滑かつ確実に分離することができ、緊急離脱カップリング１１の動作性能、安全性を向上して信頼性を高めることができる。

また、ケーシングユニット１２のケーシング側通路１６は、継手部材２２のホース接続口２２Ａと同様に、軸線Ｏ1−Ｏ1上に配設しているから、ケーシング側通路１６とプラグ３０のプラグ側通路３０Ｄとの間に分離方向の圧力が作用するのを防止することができる。従って、各通路１６，３０Ｄを流通する水素ガスの圧力に影響されることなく、外力の作用でのみケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とを分離することができる。

従って、充填する水素ガスの圧力によってケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが勢いよく分離したり、また分離するタイミングが圧力に関係したりすることなく、確実かつ安全に分離することができる。この結果、緊急離脱カップリング１１は、充填する流体の圧力に関係なく、確実かつ安全に分離することができ、超高圧な水素ガスの充填装置１に適用することができる。

また、ケーシングユニット１２のケーシング側通路１６には、弁筒２７に当接することにより中継パイプ２４を介して流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁状態に支持するパイプ２５を設け、弁筒２７には、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離方向（矢示Ｂ方向）に移動したときに、前記支持パイプ２５を収容する支持パイプ収容穴２９を設けている。従って、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離方向に移動したときには、弁筒２７に設けられた支持パイプ収容穴２９に支持パイプ２５を収容して、流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを閉弁し、ケーシング側通路１６を遮断することができる。

さらに、ケーシングユニット１２のケーシング側通路１６と弁挿入穴１８とはほぼ直交して配設しているから、該ケーシング側通路１６に連通する流入口をなす継手部材２２のホース接続口２２Ａと弁挿入穴１８に挿入される流出側遮断弁２６のプラグ３０に設けられた流出口をなすホース接続口３０Ｆとをほぼ直交して配置することができる。

次に、図８ないし図１１は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、ケーシングユニットには、ケーシング側通路を流通する流体の圧力を利用して流出側遮断弁を分離方向に押動する分離補助装置を設ける構成としたことにある。

図８において、４１は充填エリアに配設された第２の実施の形態による水素ガスの充填装置で、該充填装置４１は、水素ガスを燃料とする水素自動車４２の貯留タンク（図示せず）に水素ガスを超高圧で充填するものである。

そして、水素ガスの充填装置４１は、箱体状に形成された計量機４３と、該計量機４３の上部から下向きに延びたホース４４とからなり、前記ホース４４の途中には、後述する緊急離脱カップリング５１が設けられている。また、計量機４３の上部には、水平方向に延びるレール４５が設けられ、該レール４５には、緊急離脱カップリング５１を吊り下げるためのフック４６が当該レール４５に沿って移動可能に取付けられている。

さらに、ホース４４は、計量機４３と水素自動車４２とを接続するもので、緊急離脱カップリング５１から計量機４３側が計量機側ホース部４４Ａとなっている。一方、緊急離脱カップリング５１から先端側は自動車側ホース部４４Ｂとなり、該自動車側ホース部４４Ｂの先端には自動車４２の充填口（図示せず）に接続される接続口４４Ｃが設けられている。

ここで、ホース４４は、超高圧な水素ガスが流通するもので、高い耐圧性能を得るために頑丈に形成されているから、曲がり難く、ほとんど捻ることができない。このため、緊急離脱カップリング５１は、引張られたときにその方向を向くように、取付角度が自由でレール４５に沿って移動することができるフック４６に繋がれている。また、ホース４４の計量機側ホース部４４Ａは、緊急離脱カップリング５１の取付角度が変化したり、レール４５に沿って移動したときに、該緊急離脱カップリング５１の動きを妨げないように、ほぼ１巻した状態で緊急離脱カップリング５１に接続されている。

５１は充填装置４１のホース４４に設けられた緊急離脱カップリングで、該緊急離脱カップリング５１は、ホース４４が無理に引張られたとき、積極的に分離してホース４４の破損によるガス漏れを防止するものである。そして、緊急離脱カップリング５１は、図９ないし図１１に示す如く、後述するケーシングユニット５２、流出側遮断弁６４、結合ピン７３、分離補助装置７４により大略構成されている。

５２は緊急離脱カップリング４１のケーシングユニットで、該ケーシングユニット５２は、ホース４４の計量機側ホース部４４Ａ先端が接続されると共に後述する分離補助装置７４に設けられたアイボルト７８を介して計量機４３のフック４６に繋がれている。そして、ケーシングユニット５２は、後述のケーシング本体５３、継手部材６０、流入側遮断弁６１、支持ボール６３等により大略構成されている。

５３はケーシングユニット５２の本体部分を構成するケーシング本体で、該ケーシング本体５３は、後述する突出筒部５４、ケーシング側通路５６、ソケット部５７、弁挿入穴５８、取付部５９等により全体としてほぼＴ字状に構成されている。

５４はケーシングユニット５２の流入側を構成する突出筒部で、該突出筒部５４は、基端側が後述するソケット部５７の外周に径方向外向きに突出するように取付けられ、先端側には後述の継手部材６０が取付けられている。そして、突出筒部５４は、軸線Ｏ3−Ｏ3を中心とする円筒状に形成されている。また、突出筒部５４内には、先端側から順に継手取付部５５Ａ、弁収容部５５Ｂ、連通部５５Ｃとなる段付状の収容穴５５が形成されている。

５６はケーシング本体５３に設けられたケーシング側通路で、該ケーシング側通路５６は、後述する継手部材６０のホース接続口６０Ａを弁挿入穴５８に連通するものである。そして、ケーシング側通路５６は、収容穴５５の弁収容部５５Ｂと連通部５５Ｃとにより構成されている。ここで、ケーシング側通路５６は、突出筒部５４と同様に軸線Ｏ3−Ｏ3を中心として設けられている。

５７は突出筒部５４の基端側に設けられた円筒状のソケット部を示している。このソケット部５７は、突出筒部５４、ケーシング側通路５６の軸線Ｏ3−Ｏ3に対してほぼ直角に交差（直交）する軸線Ｏ4−Ｏ4を中心に延びる段付円筒状に形成されている。また、ソケット部５７の内周側は、後述の弁挿入穴５８となり、該弁挿入穴５８の底部側（軸方向の一側）が後述の取付部５９によって閉塞されている。また、ソケット部５７の他端側には、後述する流出側遮断弁６４の弁筒６５を回転方向に位置決めするための案内溝５７Ａが形成されている。

一方、ソケット部５７の軸方向中間位置には、後述する弁挿入穴５８の弁筒挿入部５８Ａ内周面に環状凹溝５７Ｂが形成されている。この環状凹溝５７Ｂは、後述のケーシング側通路５６を弁筒６５の弁通路６５Ｃと圧力導入路７６に連通させるものである。

５８はソケット部５７内に形成された弁挿入穴で、該弁挿入穴５８は、ケーシング側通路５６を介して継手部材６０のホース接続口６０Ａに連通している。また、弁挿入穴５８は、ソケット部５７と同様に、突出筒部５４、ケーシング側通路５６の軸線Ｏ3−Ｏ3に対してほぼ直角に交差（直交）する軸線Ｏ4−Ｏ4を中心にして形成されている。また、弁挿入穴５８は、軸方向の一側が取付部５９で閉塞され、他側が開口した段付有底穴として形成されている。さらに、弁挿入穴５８は、一側となる底部側に位置して後述の弁筒６５が挿入される弁筒挿入部５８Ａと、他側となる開口側に位置して後述のプラグ６９が挿入されるプラグ挿入部５８Ｂとから構成されている。

５９はソケット部５７の他端側に位置して設けられた取付部を示している。この取付部５９は、軸線Ｏ4−Ｏ4上に小径な摺動穴５９Ａを有し、該摺動穴５９Ａには、後述する分離補助装置７４のピストン７５と供給弁７７のスプール弁体７７Ａが軸方向に摺動可能に挿嵌されたシリンダを構成している。また、取付部５９の他端には、後述の供給弁７７を介してアイボルト７８が取付けられている。

６０は突出筒部５４の先端側に取付けられた流入側の継手部材で、該継手部材６０は、収容穴５５の継手取付部５５Ａに螺着されている。また、継手部材６０には、流入口となるホース接続口６０Ａが形成され、該ホース接続口６０Ａには、ホース４４の計量機側ホース部４４Ａ先端が接続される。ここで、継手部材６０のホース接続口６０Ａは、突出筒部５４と同軸、即ち、ソケット部５７の軸線Ｏ4−Ｏ4に対してほぼ直角に交差する軸線Ｏ3−Ｏ3上に配設されている。

６１は収容穴５５の弁収容部５５Ｂ内に収容された流入側遮断弁で、該流入側遮断弁６１は、継手部材６０のホース接続口６０Ａと同一軸線（軸線Ｏ4−Ｏ4）上に配置されている。また、流入側遮断弁６１は、後述する結合ピン７３による結合が解除されてケーシング本体５３とプラグ６９とが矢示Ｃ，Ｄ方向に相対移動したときに、ケーシング側通路５６を外部に対して遮断するものである。さらに、流入側遮断弁６１は、弁収容部５５Ｂの底部側に挿嵌された弁座６１Ａと、該弁座６１Ａに離着座するボール弁体６１Ｂと、該ボール弁体６１Ｂを弁座６１Ａに着座させる方向に付勢する弁ばね６１Ｃとからなるポペット弁として構成されている。

６２は収容穴５５内に設けられた中継ロッドで、該中継ロッド６２は、弁収容部５５Ｂと連通部５５Ｃとに亘って設けられ、軸線Ｏ3−Ｏ3に沿って移動可能となっている。また、中継ロッド６２の外周側には、弁収容部５５Ｂと連通部５５Ｃとを連通する連絡溝６２Ａが設けられている。

６３はケーシング側通路５６を構成する収容穴５５の連通部５５Ｃ内に設けられた支持部材としての支持ボールを示している。この支持ボール６３は、流出側遮断弁６４の弁筒６５と中継ロッド６２との間に配置されている。そして、支持ボール６３は、図９、図１０に示すように、ケーシングユニット５２と後述の流出側遮断弁６４とが結合ピン７３により結合された状態では、収容穴５５の連通部５５Ｃ内に位置し、中継ロッド６２を介して流入側遮断弁６１のボール弁体６１Ｂを開弁状態に支持している。一方、支持ボール６３は、図１１に示すように、結合ピン７３による結合が解除され、ケーシングユニット５２に対して流出側遮断弁６４が相対移動したときに、弁筒６５の支持ボール収容穴６８に収容される。

６４はケーシングユニット５２を構成するケーシング本体５３の弁挿入穴５８に挿入された流出側遮断弁で、該流出側遮断弁６４は、ケーシングユニット５２に対して分離方向に移動した緊急時に、後述するプラグ６９のプラグ側通路６９Ｄを遮断するものである。そして、流出側遮断弁６４は、後述の弁筒６５、支持ボール収容穴６８、プラグ６９、弁ばね７２等からなるスプール弁として構成されている。

６５は弁挿入穴５８の弁筒挿入部５８Ａに挿入された弁筒で、該弁筒６５は、スプール弁のスリーブをなすもので、後述のプラグ６９に対して軸方向に変位することにより該プラグ６９のポート６９Ｅを開，閉するものである。また、弁筒６５の一端側内周には、プラグ６９のストッパ７１に係合可能な係合段部６５Ａが拡径して設けられている。一方、弁筒６５の内周側には、ケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４とが結合した状態で、プラグ６９のポート６９Ｅに対応する軸方向中間部に環状溝６５Ｂが設けられている。さらに、弁筒６５には、環状溝６５Ｂとソケット部５７の環状凹溝５７Ｂを介してケーシングユニット５２のケーシング側通路５６とプラグ６９のポート６９Ｅ（プラグ側通路６９Ｄ）とを連通する弁通路６５Ｃが径方向に形成されている。この弁通路６５Ｃは、支持ボール６３によって塞がれないように、軸線Ｏ3−Ｏ3を避けた位置、例えば軸線Ｏ3−Ｏ3と直交する周方向位置に形成されている。

また、弁筒６５の外周側にはシールリング６６が軸方向に間隔をもって２個装着されている。また、弁筒６５の他端側外周には、径方向外向きに突出して位置決めピン６７が設けられている。さらに、弁筒６５の一端側外周には、後述の支持ボール収容穴６８が設けられている。

６８は弁筒６５の外周側に設けられた支持部材収容穴としての支持ボール収容穴を示している。この支持ボール収容穴６８は、ケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４とが分離方向に移動したときに、流入側遮断弁６１との間に配設された支持ボール６３を収容し、該流入側遮断弁６１のボール弁体６１Ｂが閉弁するのを許すものである。そして、支持ボール収容穴６８は、弁通路６５Ｃと同じ周方向位置で該弁通路６４の一側に設けられた有底状の長穴として形成され、その深さ寸法は支持ボール６３の直径寸法よりも多少大きく設定されている。

６９は弁筒６５内に挿入されたプラグで、該プラグ６９は、ホース４４の自動車側ホース部４４Ｂ基端が接続されるものである。そして、プラグ６９は、軸方向の一側から順に小径部６９Ａ、中径部６９Ｂ、大径部６９Ｃとなり、全体として段付状の円筒体として形成されている。また、小径部６９Ａは、スプール弁のスプールを構成している。さらに、大径部６９Ｃの一端側は、ケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４とが結合された状態では、弁挿入穴５８のプラグ挿入部５８Ｂ内に挿入されている。

また、プラグ６９の中心部には、軸方向の中間部から他側かけてプラグ側通路６９Ｄが形成されている。また、小径部６９Ａの中間部には、前記プラグ側通路６９Ｄに連通してポート６９Ｅが形成されている。一方、大径部６９Ｃには、前記プラグ側通路６９Ｄに連通して流出側のホース接続口６９Ｆが形成され、該ホース接続口６９Ｆは流出側遮断弁６４の流出口を構成するもので、ホース４４の自動車側ホース部４４Ｂ基端が接続されている。

また、小径部６９Ａの外周には、軸方向に間隔をもって３個のシールリング７０が設けられている。さらに、小径部６９Ａの一端部には、弁筒６５の係合段部６５Ａに当接して係合することにより、弁筒６５の弁通路６５Ｃを各シールリング７０間に位置決めするストッパ７１が設けられている。

７２はプラグ６９の中径部６９Ｂの外周側に位置して大径部６９Ｃと弁筒６５との間に設けられた弁ばねを示している。この弁ばね７２は、図１１に示すように、後述の結合ピン７３が破断したときに、弁筒６５を一側に付勢することにより、プラグ６９のポート６９Ｅを閉じ、水素ガスの流出を止めるものである。

７３はケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４との間に設けられた結合部材としての複数本の結合ピン（２本のみ図示）で、該各結合ピン７３は、ケーシング本体５３のソケット部５７とプラグ６９の大径部６９Ｃとの間に径方向に挿嵌して設けられている。また、各係合ピン７３は、常時はケーシング本体５３のソケット部５７とプラグ６９とを軸方向（軸線Ｏ4−Ｏ4方向）に位置決めするように結合している。一方、結合ピン７３は、ケーシング本体５３とプラグ６９とを分離する方向（矢示Ｃ，Ｄ方向）に一定以上の外力が加わり、後述する分離補助装置７４のピストン７５がプラグ６９を矢示Ｄ方向に押動したときに破断し、ケーシングユニット５２のケーシング本体５３に対して流出側遮断弁６４のプラグ６９が相対移動するのを許すものである。

７４はケーシングユニット５２に設けられた分離補助装置を示している。この分離補助装置７４は、ケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４のプラグ６９との間に分離方向に外力が加わる緊急時に、ケーシング側通路５６を流通する水素ガスの圧力を利用し、ケーシング本体５３の弁挿入穴５８から流出側遮断弁６４を押出すものである。そして、分離補助装置７４は、後述のピストン７５、圧力導入路７６、供給弁７７により大略構成されている。

７５はケーシング本体５３を構成する取付部５９の摺動穴５９Ａ内に設けられたピストンで、該ピストン７５は、前記摺動穴５９Ａの他端側に移動可能に挿嵌されている。そして、ピストン７５は、圧力導入路７６からの水素ガスの圧力を受圧したときに、ストッパ７１を介してプラグ６９を分離方向（矢示Ｄ方向）に押動するものである。

７６はケーシング本体５３のソケット部５７と取付部５９との間に設けられた圧力導入路で、該圧力導入路７６は、ケーシング側通路５６を流通する水素ガスの圧力をピストン７５が挿嵌された取付部５９の摺動穴５９Ａに導くものである。そして、圧力導入路７６は、環状凹溝５７Ｂに連通するようにソケット部５７の径方向に形成された上流側継手穴７６Ａと、取付部５９の他端側に位置して該取付部５９の径方向に形成された下流側継手穴７６Ｂと、前記上流側継手穴７６Ａと下流側継手穴７６Ｂとを接続する接続配管７６Ｃと、前記下流側継手穴７６Ｂと取付部５９の摺動穴５９Ａとの間に設けられた絞り部７６Ｄとにより構成されている。

ここで、絞り部７６Ｄは、ピストン７５に供給される水素ガスの流量を調整するものである。そして、絞り部７６Ｄは、その通路面積を調整することにより、ピストン７５の移動速度、即ち、分離補助装置７４によるプラグ６９の分離速度を適宜に調整することができる。

７７は取付部５９の他端側に設けられた供給弁で、該供給弁７７は、ケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４とを分離するように一定以上の外力が加わったときに、圧力導入路７６からピストン７５に圧力を供給するものである。また、供給弁７７は、取付部５９の摺動穴５９Ａ内に圧力導入路７６の絞り部７６Ｄを閉塞するように摺動可能に挿嵌されたスプール弁体７７Ａと、該スプール弁体７７Ａから軸方向他端側に延びたロッド７７Ｂと、該ロッド７７Ｂの他端部に螺着された調整ナット７７Ｃと、前記ロッド７７Ｂの外周側に位置して取付部５９に引張ばね７７Ｄを介して連結されたロッドガイド７７Ｅと、前記調整ナット７７Ｃを収容した状態で該ロッドガイド７７Ｅの他端側に取付けられたカバー７７Ｆとにより構成されている。

ここで、供給弁７７は、プラグ６９が矢示Ｄ方向に引張られて引張ばね７７Ｄが伸長すると、調整ナット７７Ｃがロッドガイド７７Ｅに当接し、ロッド７７Ｂを介してスプール弁体７７Ａが摺動穴５９Ａの他側（矢示Ｃ方向）に移動する。そして、スプール弁体７７Ａの移動量が一定の寸法に達すると、圧力導入路７６の絞り部７６Ｄを開き、ピストン７５に水素ガス（圧力）を供給する。

また、供給弁７７は、ロッド７７Ｂに対する調整ナット７７Ｃの取付位置を軸方向に変更することにより、該調整ナット７７Ｃとロッドガイド７７Ｅとの間隔寸法Ｈ（図９参照）を調整することができる。そして、この間隔寸法Ｈを調整することにより、ピストン７５がプラグ６９を押動するタイミングを使用条件等に応じて適宜に変更することができる。

７８は供給弁７７のカバー７７Ｆに取付けられた掛止め部としてのアイボルトで、該アイボルト７８には、充填装置４１の計量機４３に設けられたフック４６が掛け止めされている。ここで、緊急離脱カップリング５１は、アイボルト７８を流出側遮断弁６４の流出口となるプラグ６９のホース接続口６９Ｆとは軸方向の反対側に配置し、該アイボルト７８を自由に動くことができるフック４６を介して計量機４３に繋いでいる。これにより、プラグ６９がホース４４の自動車側ホース部４４Ｂにより引張られたときに、該プラグ６９の引張り方向（矢示Ｄ方向）と、ケーシング本体５３の弁挿入穴５８から弁筒６５、プラグ６９が分離する方向（軸線Ｏ4−Ｏ4）とを合わせることができる。

次に、充填装置４１のホース４４に設けられた緊急離脱カップリング５１の動作について、図８ないし図１１を参照して説明する。

充填装置４１により水素自動車４２に水素ガスを充填しているときには、運転者が誤まって自動車４２を発進させてしまい、ホース４４を無理に引張ってしまうことが考えられる。

このような場合、自動車側ホース部４４Ｂによって緊急離脱カップリング５１を構成する流出側遮断弁６４のプラグ６９が分離方向となる矢示Ｄ方向に引張られるが、該プラグ６９は結合ピン７３によってケーシング本体５３に結合されているから、緊急離脱カップリング５１には、充填装置４１の計量機４３に設けたフック４６からプラグ６９と一緒にケーシング本体５３を引張るように外力が作用する。

このときに、分離補助装置７４は、供給弁７７の引張ばね７７Ｄが伸長し、調整ナット７７Ｃがロッドガイド７７Ｅに当接し、ロッド７７Ｂを介してスプール弁体７７Ａを摺動穴５９Ａの他側（矢示Ｃ方向）に移動する。そして、スプール弁体７７Ａの移動量が一定の寸法に達すると、図１０に示すように、圧力導入路７６の絞り部７６Ｄを開き、ピストン７５に水素ガス（圧力）を供給する。

これにより、ピストン７５は、プラグ６９を矢示Ｄ方向に押動するから、図１１に示すように、係合ピン７３を破断してケーシング本体５３とプラグ６９とを分離することができる。なお、係合ピン７３が破断してからのケーシング本体５３とプラグ６９との分離動作は、前述した第１の実施の形態とほぼ同様であるため省略するものとする。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、ケーシングユニット５２と流出側遮断弁６４のプラグ６９との間に分離方向に外力が加わる緊急時には、ケーシング側通路５６を流通する水素ガスの圧力を利用し、ソケット部５７の弁挿入穴５８からプラグ６９を分離させる分離補助装置７４を設けている。これにより、気密性を得るために設けられた各シールリング６６，７０が高い圧力により変形して抵抗となっている場合でも、弁挿入穴５８から弁筒６５、プラグ６９を円滑かつ確実に分離させることができる。

また、分離補助装置７４の圧力導入路７６には、ピストン７５に供給する水素ガスの流量を調整する絞り部７６Ｄを設けているから、この絞り部７６Ｄの通路面積を調整することにより、分離補助装置７４によるプラグ６９の分離速度を適宜に調整することができる。

さらに、ホース４４の軽量機側ホース部４４Ａは、軽量機４３と緊急離脱カップリング５１との間でほぼ１巻した状態で接続しているから、緊急離脱カップリング５１の取付角度が変化したり、レール４５に沿って緊急離脱カップリング５１が移動したときに、該緊急離脱カップリング５１の動きを妨げないようにすることができ、緊急離脱カップリング５１を円滑に分離することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る緊急離脱カップリングを備えた充填装置を示す外観図である。 第１の実施の形態による緊急離脱カップリングを通常の使用状態で示す縦断面図である。 図２に示す緊急離脱カップリングの右側面図である。 図２に示す緊急離脱カップリングの底面図である。 結合ピンが破断して流出側遮断弁のプラグ側通路を遮断した状態を示す緊急離脱カップリングの縦断面図である。 弁筒の支持パイプ収容穴に支持パイプを収容してソケット側遮断弁を閉弁させた状態を示す緊急離脱カップリングの縦断面図である。 ケーシングユニットと流出側遮断弁を分離した状態を示す緊急離脱カップリングの縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る緊急離脱カップリングを備えた充填装置を示す外観図である。 第２の実施の形態による緊急離脱カップリングを通常の使用状態で示す縦断面図である。 流出側遮断弁と一緒にケーシングユニットが引張られて分離補助装置の供給弁が開弁した状態を示す緊急離脱カップリングの縦断面図である。 分離補助装置のピストンにより結合ピンを破断してケーシングとプラグを分離した状態を示す緊急離脱カップリングの縦断面図である。

符号の説明

１，４１ 充填装置
３，４３ 計量機（構造物）
４，４４ ホース
１１，５１ 緊急離脱カップリング
１２，５２ ケーシングユニット
１３，５３ ケーシング本体
１４，５４ 突出筒部
１５，５５ 収容穴
１６，５６ ケーシング側通路
１７，５７ ソケット部
１８，５８ 弁挿入穴
２０，５９ 取付部
２１，７８ アイボルト（掛止め部）
２２，６０ 継手部材
２２Ａ，６０Ａ ホース接続口（流入口）
２３，６１ 流入側遮断弁
２５ 支持パイプ（支持部材）
２６，６４ 流出側遮断弁
２７，６５ 弁筒
２９ 支持パイプ収容穴（支持部材収容穴）
３０，６９ プラグ
３０Ａ，６９Ａ 小径部
３０Ｂ，６９Ｂ 中径部
３０Ｃ，６９Ｃ 大径部
３０Ｄ，６９Ｄ プラグ側通路
３０Ｅ，６９Ｅ ポート
３０Ｆ，６９Ｆ ホース接続口（流出口）
３４，７３ 結合ピン（結合部材）
６３ 支持ボール（支持部材）
６８ 支持ボール収容穴（支持部材収容穴）
７４ 分離補助装置
７５ ピストン
７６ 圧力導入路
７７ 供給弁
Ｏ1−Ｏ1，Ｏ3−Ｏ3 流入側のホース接続口の軸線
Ｏ2−Ｏ2，Ｏ4−Ｏ4 流出側のホース接続口の軸線

Claims (5)

1. 流入口とケーシング側通路を介して該流入口に連通する弁挿入穴とが設けられ、内部に緊急時に前記ケーシング側通路を遮断する流入側遮断弁が収容されたケーシングユニットと、
   該ケーシングユニットの弁挿入穴に挿入された弁筒と該弁筒内に挿入され前記ケーシング側通路にプラグ側通路を介して連通する流出口が設けられたプラグとを有し、緊急時に前記弁筒と前記プラグを相対移動することにより前記プラグ側通路を遮断する流出側遮断弁と、
   前記ケーシングユニットと流出側遮断弁のプラグとを結合して設けられ、前記ケーシングユニットとプラグとの間に分離方向に一定以上の外力が加わる緊急時には該ケーシングユニットと流出側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、
   前記ケーシングユニットの流入口と流出側遮断弁の流出口とは、互いの軸線が交差するように配置する構成としてなる緊急離脱カップリング。
2. 前記ケーシングユニットには、当該ケーシングユニットを構造物に繋ぐための掛止め部を前記流出側遮断弁の流出口とは軸方向の反対側に設ける構成としてなる請求項１に記載の緊急離脱カップリング。
3. 前記ケーシングユニットには、前記ケーシング側通路を流通する流体の圧力を利用して前記流出側遮断弁を分離方向に押動する分離補助装置を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の緊急離脱カップリング。
4. 前記ケーシングユニットのケーシング側通路には、軸方向の一端側が前記流出側遮断弁の弁筒に当接することにより軸方向の他端側で前記ケーシング側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、
   前記流出側遮断弁の弁筒には、前記ケーシングユニットと流出側遮断弁とが分離方向に移動したときに前記支持部材を収容して前記ケーシング側遮断弁が閉弁するのを許す支持部材収容穴を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の緊急離脱カップリング。
5. 前記ケーシングユニットの前記流入口に連通する前記ケーシング側通路と前記流出側遮断弁が挿入される前記弁挿入穴とは、互いの軸線が交差するように配置する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の緊急離脱カップリング。

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