JP2022082924A

JP2022082924A - 安全継手

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Publication number: JP2022082924A
Application number: JP2020194101A
Authority: JP
Inventors: 正浩竹澤; Masahiro Takezawa
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2040-11-24
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Abstract

【課題】プラグ（ノズル側部材）がソケット（充填装置側部材）から抜け出す初期の段階で直ちに水素ガス流路を遮断して、アウトガスの放出を防止出来る安全継手の提供。【解決手段】本発明の安全継手（１００）は、内部にプラグ内流路（１Ａ）が形成され、ソケット（２０）と接続されている状態では遮断弁（５）が開放している筒状のプラグ（１０）と、プラグ（１０）と接続している状態でプラグ内流路（１Ａ）と連通しているソケット内流路（２１Ａ）が形成され、遮断弁（２４）が開放している筒状のソケット（２０）から構成され、プラグ（１０）がソケット（２０）から離脱すると両者の遮断弁が閉じる（緊急離脱用の）管継手（１００）において、前記両流路（プラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａ）の中心軸が同一直線状に配置されておらず（例えば、直交して配置）、且つ、前記両流路の中心軸は交差せずにオフセットされている。【選択図】図７

Description

本発明は、例えば燃料として用いられる水素ガス等の気体を充填するための充填装置に関する。より詳細には、本発明は当該充填装置で気体を充填している際に緊急事態が生じた時に、充填装置と気体充填用ノズルとを分離する管継手に関する。

例えば、水素を燃料として走行する車両Ａでは、図１５で示す様に、水素充填施設に設けられた水素充填装置２００の充填ホース２０１先端に設けた充填ノズル２０２と車両側充填口２０３とを接続して水素ガスを充填する。この充填は、車両Ａに搭載された水素タンク２０４の最高使用圧力に応じて制御しながら行われる。
ここで、例えば充填中に車両Ａが移動する等により充填ホース２０１が引っ張られると、充填ノズル２０２及び充填ホース２０１等の機器が破損して水素ガスが噴出し、危険な状態になる。そこで、緊急離脱用の管継手３００を水素充填装置２００と充填ホース２０１の途中に設け、一定以上の引張荷重が掛かると緊急離脱用の管継手３００を分離して、充填ノズル２０２及び充填ホース２０１等の機器が破損する事態を防止している。

その様な緊急離脱用の管継手の従来技術として、出願人は先に、内部に流路が形成された筒状のプラグ（充填ノズル側部材）と、当該プラグが挿入されると遮断弁が開いてプラグ内流路と連続するソケット内流路が形成された筒状のソケット（充填装置側部材）から構成され、ソケットからプラグが離脱すると遮断弁が閉じる緊急離脱用の管継手において、プラグ内流路中心軸とソケット内流路の中心軸が同一直線状に配置されておらず、ソケットにプラグが挿入されている場合には、ソケット側弁棹の端部（弁体の反対側端部）はプラグ側ロッド収納ケースに当接し、ソケット側弁棹の他端側に設けられた弁体はソケット側の弾性体の弾性反撥力に抗してソケット側弁座から離隔した位置に保持され、プラグ側ロッド収納ケースに保持された係止部材はソケット本体側の開口部分の内壁面により半径方向外方の移動が抑制され、プラグ側弁棹が係止部材に当接してソケット側に移動せず、プラグ側弁棹に設けられた弁体はプラグ側の弾性体の弾性反撥力に抗してプラグ側弁座から離隔した位置に保持される管継手（緊急離脱用の管継手）を提案している（特許文献１参照）。
この管継手（特許文献１の管継手）は大変に有用である。

しかし係る管継手１００（特許文献１の管継手）において、充填ホース２０１（図１５）に大きな引張力が作用した場合に、プラグ１０がソケット２０から抜け出す初期の段階（抜け出し始めの段階）では、図１６で示す様に、ソケット２０側の弁体２５に接続したソケット側ロッド２２が、プラグ側弁棹２或いは当該弁棹のカバー部材３に載置してしまう。
ソケット側ロッド２２が、プラグ側弁棹２或いは当該弁棹のカバー部材３に載置した状態（図１６で示す状態）では、ソケット側弁体２５はソケット２０側のスプリング２３の弾性反発力に抗してソケット側弁座２１Ｅから離隔した位置となり、ソケット側遮断弁２４は開放された状態に保持されてしまう。図１６で示す段階、すなわちプラグ１０がソケット２０から抜け出す初期段階（抜け出し始めの段階）では、ソケット２０側の開口部２１Ｃを介して、充填装置２００（図１５）から供給された高圧の水素ガスが、いわゆる「アウトガス」（図１６における矢印ＯＧ）として管継手１００の外部に流出してしまう。

特許第６５４０９６７号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ノズル側部材であるプラグが充填装置側部材であるソケットから抜け出す初期の段階で直ちに水素ガス流路を遮断して、アウトガスの放出を防止することが出来る安全継手の提供を目的としている。

本発明の安全継手（１００）は、
内部に流路（１Ａ：プラグ内流路）が形成され、充填装置側部材（２０：ソケット）と接続されている状態では遮断弁（５：プラグ側遮断弁）が開放している筒状のノズル側部材（１０：プラグ）と、
ノズル側部材（１０）と接続している状態でノズル側部材（１０）の流路（１Ａ：プラグ内流路）と連通している流路（２１Ａ：ソケット内流路）が形成され、遮断弁（２４：ソケット側遮断弁）が開放している筒状の充填装置側部材（２０：ソケット）から構成され、
ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱するとノズル側部材（１０）の遮断弁（プラグ側遮断弁５）及び充填装置側部材（２０）の遮断弁（ソケット側遮断弁２４）が閉じる（緊急離脱用の）管継手（１００）において、
前記流路（プラグ内流路１Ａ及びソケット内流路２１Ａ）の中心軸が同一直線状に配置されておらず（例えば、直交して配置されており）、且つ、前記流路（プラグ内流路１Ａ及びソケット内流路２１Ａ）の中心軸は交差せずにオフセットされていることを特徴としている。

本発明において、
前記充填装置側部材（２０）は、遮断弁（２４：ソケット側遮断弁）の弁体（２５）からノズル側部材（１０）側に延在する充填装置側棒状部材（２２：ソケット側ロッド）を有しており、
ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱する際にノズル側部材（１０）が移動する動きを充填装置側棒状部材（２２）の回転に変換する第１の変換機構（２６）と、
充填装置側棒状部材（２２）の回転を、当該棒状部材（２２）の中心軸方向におけるノズル側部材（１０）側への移動に変換する第２の変換機構（２７）を備えているのが好ましい。

ここで、前記第１の変換機構（２６）は、
ノズル側部材（１０）と充填装置側部材（２０）が接続されている状態で充填装置側部材（２０）に形成された貫通孔（２１Ｃ：ソケット貫通口）に挿入されているノズル側部材（１０）の突出部分（３：プラグ側突出部材）に形成された凹部（３Ａ：例えば溝或いは孔）と、
当該凹部（３Ａ）に挿入可能であり、前記充填装置側棒状部材（２２）に形成された第１の突起（２２Ａ）を含んでいるのが好ましい。

また、前記第２の変換機構（２７）は、
前記充填装置側棒状部材（２２）における充填装置側遮断弁（２４）の弁体（２５）よりも離隔した側の端部（ソケット側ロッド２２の先端部）に設けられた第２の突起（２２Ｂ）と、
上縁部が前記第２の突起（２２Ｂ）を載置可能な中空形状部材（２８：第１の円筒状部材）を有し、当該中空形状部材（２８）の上縁部（２８Ａ）は、ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）と接続されている状態では前記第２の突起（２２Ｂ）を載置するが、充填装置側棒状部材（２２）が回転すると前記第２の突起（２２Ｂ）が上縁部（２８Ａ）から外れて中空の内部空間（２８Ｂ）内を移動する形状であるのが好ましい。

前記第２の突起（２２Ｂ）は矩形状であり、
前記中空状部材（２８）の上縁部（２８Ａ）は、中空状部材（２８）の中心軸に対して対称な位置（直径方向について向かい合った位置）に半径方向内方に突出した凸部（２８Ｃ）を有する形状であり、
ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）と接続されている状態では前記第２の突起（２２Ｂ）の長手方向両端が中空状部材（２８）の上縁部（２８Ａ）における凸部（２８Ｃ）に載置される位置であり、充填装置側棒状部材（２２）が回転すると前記第２の突起（２２Ｂ）の長手方向両端が上縁部（２８Ａ）の凸部（２８Ｃ）から外れる位置となる様に、前記第２の突起（２２Ｂ）と前記中空状部材（２８）の上縁部（２８Ａ）の凸部（２８Ｃ）が配置されているのが好ましい。

上述の構成を具備する本発明の安全継手（１００）によれば、前記流路（プラグ内流路１Ａ及びソケット内流路２１Ａ）の中心軸が同一直線状に配置されておらず（例えば、直交して配置されており）、且つ、前記流路（プラグ内流路１Ａ及びソケット内流路２１Ａ）の中心軸とは交差せずにオフセットされているので、ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱する際にノズル側部材（１０）が移動する動きを充填装置側棒状部材（２２）の回転に変換することが容易に行われる。
そして、充填装置側棒状部材（２２）が回転すれば、迅速且つ確実に、充填装置側棒状部材（２２）の中心軸方向におけるノズル側部材（１０）側への移動に変換することが出来る。そして、充填装置側棒状部材（２２）をノズル側部材（１０）側へ移動することにより、充填装置側遮断弁（２４：ソケット側遮断弁）の弁体（２５：ソケット側弁体）は、例えば充填装置側部材（２０）に弾性体（２３：ソケット側スプリング）を設けることにより、当該弾性体（２３）の弾性反発力で弁座（２１Ｅ：ソケット側弁座）に押圧されて、充填装置側遮断弁（２４：ソケット側遮断弁）が迅速かつ確実に閉鎖する。
そのため本発明では、図１６を参照して説明した従来技術とは異なり、ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱する初期の段階で、直ちに充填装置側弁体（２５）が充填装置側弁座（２１Ｅ）に座着して、充填装置側（２０）の遮断弁（２４）が閉鎖される。換言すれば、ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱する際には、充填装置側（２０）の遮断弁（２４）は開放した状態から閉鎖した状態へ瞬時に移動するので、ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱しているのに充填装置側（２０）の遮断弁（２４）は開放している状態（図１６の状態）になってしまうことが防止される、
従って、ノズル側部材（１０）が充填装置側部材（２０）から離脱する際に、安全継手（１００）からアウトガスとして排出されてしまう高圧ガス（アウトガス）の流量は極めて少なくなる。

本発明の実施形態に係る安全継手の斜視図である。図１の安全継手において、ソケット側のケーシングを省略して示す斜視図である。ソケット側のロッドを示す斜視図である。プラグがソケットから外れていない状態でソケット側ロッドを垂直方向に支持する第１の円筒状部材を示す図である。ソケット側ロッドの垂直方向の移動を許容しつつ水平方向に支持する第２の円筒状部材を示す図である。プラグがソケットから外れていない状態を示す断面図である。図６におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。ソケット側ロッドの第２の突起と第１の円筒状部材の上縁部との相対的な位置及び大きさを説明する平面説明図である。プラグがソケットから抜け出す初期の段階を示す断面図である。図９におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。プラグがソケットから抜け出す初期の段階を、ソケット側のケーシングを省略して示す斜視図である。プラグがソケットから抜け出た状態を示す断面図である。図１２におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。実施形態の変形例を示す断面図である。水素充填施設の概要を示すブロック図である。従来技術に係る安全継手において、プラグがソケットから抜き出る初期の段階を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図示の実施形態において、図１６（従来技術）で示すのと同一部材には、同様な符号を付している。
図１、図２において、全体を符号１００で示す安全継手は、充填装置側部材であるソケット２０と、ノズル側部材であるプラグ１０とを有している。ここで、図１と図２では、プラグの長手方向が異なっている。全体的な構成を見易くするためである。また、ソケット２０の内部構造を明確に示すため、図２では、ソケット２０の角柱形状のケーシング２１（ソケット本体：図１）と、上端の蓋３１（図７）を省略して示している。
図１、図２では、プラグ１０とソケット２０が接続された状態が示されている。全体が筒状のプラグ１０は、プラグ本体１とソケット２０側に突出するプラグ側突出部材３（図２）を有している。
プラグ本体１の車両側（図１、図２で右側：ソケット２０側から離隔した側）端部（図１ではプラグ本体１の右端）には、充填ホース（図示せず）に接続される水素ガス供給口１Ｂ（図１）が設けられている。
プラグ本体１及びプラグ側突出部材３の内部にはプラグ内流路（図６、図７等の符号１Ａ）が形成されており、プラグ内流路１Ａはプラグ１０の軸方向（左右方向）に延在している。

図２において、ソケット２０はソケット側ロッド２２（充填装置側棒状部材）、ソケット側ロッド２２の水素充填装置側（図２で上方）に一体的に接続されるソケット側弁体２５、ソケット側弁体２５の充填装置側（図２で上方）に隣接するソケット側スプリング２３、ソケット側ロッド２２の充填装置側から離隔した側（図２で下方）に配置される第１の円筒状部材２８、第２の円筒状部材２９を有している。ソケット側ロッド２２、ソケット側弁体２５、ソケット側スプリング２３、第１の円筒状部材２８、第２の円筒状部材２９は、図示しないケーシング２１（図１）の内部空間であるソケット側弁体収容部２１Ｄ（図７）及びソケット側ロッド収容部２１Ｇ（図７）に収容されている。
第１及び第２の円筒状部材２８、２９はケーシング２１に固定されており、ソケット側ロッド２２は、第１及び第２の円筒状部材２８、２９の内部空間を軸方向に移動可能である。
図２及び図３に示す様に、ソケット側ロッド２２には、第１の突起２２Ａと、第１の突起２２Ａより充填装置側から離隔した側（図２及び図３の下側）であってソケット側ロッド２２の下端部に位置する第２の突起２２Ｂが形成されている。

図２において、プラグ側突出部材３の側面には孔部３Ａ（凹部）が形成され、プラグ１０とソケット２０が接続時、孔部３Ａにはソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａが挿入される。
孔部３Ａとソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａは第１の変換機構２６を構成し、ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂと第１の円筒状部材２８は第２の変換機構２７を構成する。
なお、プラグ１０とソケット２０が接続されている状態において、プラグ側突出部材３は、ソケット２０のケーシング２１（図２では図示せず）に形成された貫通孔２１Ｃ（図６）に挿入されている。
図２及び図１１で示す様に、図示の実施形態では、プラグ側ロッド２（図６）及びプラグ突出部材３の長手方向に延在する中心軸は、ソケット側ロッド２２の長手方向中心軸と同一直線状に配置されておらず概略直交している。そして、プラグ側ロッド２及びプラグ突出部材３の中心軸とソケット側ロッド２２の中心軸とは交差しておらず、オフセット或いは離隔されている。

図４には第1の円筒状部材２８が示されており、第1の円筒状部材２８を斜め上から見た状態が図４（Ａ）で示されており、平面が図４（Ｂ）で示されており、図４（Ｂ）のＣ－Ｃ断面が図４（Ｃ）で示されている。
第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａには、第１の円筒状部材２８の中心軸に対して対称な位置（直径方向について向かい合った位置）に凸部２８が形成され、凸部２８は半径方向内方に突出している。そして第１の円筒状部材２８は中空に構成されており、内部空間２８Ｂを有している。
図８を参照して第２の変換機構２７について後述するが、第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａの凸部２８Ｃは、プラグ１０がソケット２０と接続されている状態ではソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂを載置するが、プラグ１０とソケット２０の接続が解除される際にソケット側ロッド２２が回転すると、第２の突起２２Ｂが凸部２８Ｃから外れて、第２の突起２２Ｂは落下して、第１の円筒状部材２８の中空の内部空間２８Ｂ内を下方（図４（Ａ）、図２参照）に移動する。

図２に示す様に、第１の円筒状部材２８の下側に隣接して第２の円筒状部材２９が配置されている。図５には第２の円筒状部材２９が示されており、第２の円筒状部材２９を斜め上から見た状態が図５（Ａ）で示されており、平面が図５（Ｂ）に示されており、図５（Ｂ）のＤ－Ｄ断面が図５（Ｃ）で示されている。
第２の円筒状部材２９の上縁部２９Ａから下方（図５（Ａ）、図２における下方）に向かってロッド挿入孔２９Ｂが延在しており、ロッド挿入孔２９Ｂにはソケット側用ロッド２２を挿入することが出来る。図５（Ｃ）において、ロッド挿入孔２９Ｂは、中空の第２の円筒状部材２９の内部空間２９Ｃに連通している。
プラグ１０とソケット２０の接続が解除され、ソケット側ロッド２２が（図２の）下方に移動すると、第２の円筒状部材２９の上縁部２９Ａは、ソケット側ロッド２２の矩形状の第２の突起２２Ｂの受け部或いはストッパとして機能する。ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂが第２の円筒状部材２９の上縁部２９Ａに受け止められた際、ソケット側ロッド２２における第２の突起２２Ｂより先端側（図２で下側）の部分は、第２の円筒状部材２９の中空の内部空間２９Ｃに収容される。
換言すれば、第１の円筒状部材２８及び第２の円筒状部材２９は、ソケット側ロッド２２を回転自在に支持する機能と、一定の距離（第１の円筒状部材２８及び第２の円筒状部材２９の内部空間の長手方向距離の和）だけソケット側ロッド２２を長手方向に移動可能に支持する機能を発揮している。

図６において、ソケット２０のケーシング２１には貫通孔２１Ｃが形成され、貫通孔２１Ｃにプラグ側突出部材３が挿入されている。
プラグ本体１の（図６における）上下方向中央部にはプラグ内流路１Ａが形成されており、プラグ内流路１Ａは図６では左右方向に延在している。プラグ内流路１Ａには拡径された領域であるプラグ側弁体収容部１Ｃが設けられている。プラグ内流路１Ａは、プラグ側突出部材３内の流路である内部空間３Ｂ及びプラグ側弁体収容部１Ｃ内の流路により構成されており、水素ガス供給口１Ｂに延在している。換言すれば、プラグ内流路１Ａは、プラグ側突出部材３の内部空間３Ｂ、プラグ側弁体収容部１Ｃを含んでいる。
プラグ内流路１Ａにはプラグ側ロッド２が収容されている。プラグ側ロッド２のソケット２０から離隔した側（図６で右側）の先端には、プラグ側弁体６が設けられている。プラグ側弁体６は、弁体収容部１Ｃに収容されている。
弁体収容部１Ｃ内において、プラグ側弁体６の車両側（ソケット２０から離隔した側：図６で右側）にはプラグ側スプリング４（弾性材）が配置されており、プラグ側スプリング４はプラグ側弁体６をソケット２０側（図６で左側）に付勢している。プラグ側弁体６と弁座１Ｆによりプラグ側遮断弁５が構成されており、弁座１Ｆは弁体収容部１Ｃの段部により構成されている。そしてプラグ側遮断弁５は、プラグ側流路１Ａを遮断し或いは開放する機能を有している。

図６において、プラグ側突出部材３のソケット２０側（図６で左側）の先端近傍に係止用ボール用の溝が形成されており、係止用ボール７が保持されている。ソケット２０側（ソケット本体２１）には、プラグ１０とソケット２０の接続が解除された時に係止用ボール７が収容される円環状のボール収容空間２１Ｆが形成されている。
プラグ側弁体６に接続しているプラグ側ロッド２はソケット２０側に延在しており、その先端には平板部材２Ａが設けられている。プラグ１０とソケット２０が接続されている状態では、平板部材２Ａはプラグ側突出部材３の内部空間３Ｂへ突出した係止用ボール７の一部に当接し、その結果、プラグ側ロッド２は、プラグ側スプリング４の弾性反発力に抗して、係止用ボール７と当接した個所よりもソケット２０側（図６では左側）には移動しない。そのため、図６で示す様に、プラグ側弁体６はプラグ用弁座１Ｆから離隔した状態で保持され、プラグ１０の遮断弁５は開放状態に保持される。

図６において、係止用ボール７は、プラグ１０とソケット２０が接続されている状態では、ボール収容空間２１Ｆに位置しておらず、ソケット２０の貫通孔２１Ｃの内壁部に押圧されて半径方向内方（図６の矢印ＩＲ方向）に偏奇して、プラグ側突出部材３の内部空間３Ｂ内に突出する。係止用ボール７がプラグ側突出部材３の内部空間３Ｂ内に突出した状態では、係止用ボール７は、平板部材２Ａに押圧され、半径方向外方（矢印ＩＲの逆方向：図９の矢印ＲＯ方向）に押圧される。
図７において、プラグ側突出部材３に形成されている孔部３Ａ（凹部）には、プラグ１０とソケット２０が接続している場合に、ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａが挿入される。孔部３Ａを介して、ソケット本体２１のソケット側ロッド収容部２１Ｇとプラグ側突出部３の内部空間３Ｂが連通し、以て、円環状のボール収容空間２１Ｆと共に水素ガスの流路を構成する。
なお、符号ＳＳは、シール部材（例えばＯリング）である。

図７において、ソケット本体２１の水素充填装置側（図７で上方側）端部には、水素充填機（図示せず）から供給される水素ガスを導入する水素ガス導入口２１Ｂが設けられている。図７では、水素ガス導入口２１Ｂに蓋３１を被せた状態が示されている。
ソケット本体２１には、（図７の）上下方向に延在するソケット内流路２１Ａが形成されている。ソケット内流路２１Ａには拡径された領域が形成されており、当該拡径された領域は、ソケット側弁体２５を収容するソケット側弁体収容部２１Ｄを構成している。ソケット側弁体収容部２１Ｄの下方（図７で）には中空のソケット側ロッド収容部２１Ｇが形成されている。これにより、水素ガス導入口２１Ｂは、ソケット側弁体収容部２１Ｄ、ソケット側ロッド収容部２１Ｇ（及びボール収容空間２１Ｆ）を介して、ソケット本体２１の開口部分２１Ｃに連通する。
ソケット本体２１の開口部分２１Ｃは図７の紙面に垂直な方向（図６の左右方向）に延在しており、開口部分２１Ｃのプラグ１０から離隔する側（図６では左側）の端部は開放されている。すなわち、図６、図７における開口部分２１Ｃは貫通孔として構成されている。
図６、図７において、プラグ１０とソケット２０を結合した状態では、開口部分２１Ｃ内にはプラグ側突出部３が挿入される。

図７において、ソケット側弁体収容部２１Ｄに収容されたソケット側弁体２５の水素ガス導入口２１Ｂ側から離隔した側（図７で下方）には、ソケット側ロッド２２が接続している。
また、ソケット側弁体収容部２１Ｄ内において、ソケット側弁体２５の水素ガス導入口２１Ｂ側（図７で上方）の領域にはソケット側スプリング２３（弾性材）が配置されており、ソケット側スプリング２３はソケット側弁体２５を弁座２１Ｅ側（図７では下方）に付勢している。弁座２１Ｅは弁体収容部２１Ｄの段部により構成されており、弁体２５と弁座２１Ｅによりソケット側遮断弁２４が構成され、ソケット側遮断弁２４はソケット側流路２１Ａを遮断或いは開放する機能を有している。
図７において、プラグ１０とソケット２０が接続されている状態においては、ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａは、プラグ側突出部材３の孔部３Ａ（貫通孔）に挿入されている。また図８を参照して後述する様に、ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂは、第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａ（図４、図８）に載置されており、ソケット側ロッド２２は、（プラグ１０とソケット２０が接続されている状態では）図７で示す状態よりも下方には移動しない。
そのため、ソケット側ロッド２２に接続したソケット側弁体２５は、図７で示す様に、ソケット側弁座２１Ｅから図７の上方に離隔した状態で保持され、ソケット側の遮断弁２４は開放状態に保持される。

プラグ１０とソケット２０が接続されている状態であれば、ソケット２０の遮断弁２４及びプラグ１０の遮断弁５は開放状態に保持され、図示しない充填装置から車両への気体の充填が可能である。
換言すれば、図６、図７で示す様にプラグ１０とソケット２０を結合した状態では、ソケット側遮断弁２４は開放しているので、開口部分２１Ｃ内にはプラグ側突出部３が挿入され、水素ガス導入口２１Ｂはソケット内流路２１Ａ（ソケット側弁体収容部２１Ｄ及びソケット側ロッド収容部２１Ｇ）、円環状のボール収容空間２１Ｆ、プラグ側突出部材３に形成された孔部３Ａ（貫通孔）を介して、プラグ内流路１Ａ（プラグ側突出部３の内部空間３Ｂ）に連通している。そして、プラグ１０の遮断弁５も開放されているので、プラグ側突出部３の内部空間３Ｂは弁体収容部１Ｃを介して水素ガス供給口１Ｂに連通する。すなわち、プラグ１０とソケット２０を結合した状態では、水素ガス導入口２１Ｂから水素ガス供給口１Ｂに連通する水素ガス流路が構成される。

一方、プラグ１０がソケット２０から抜けると（プラグ１０とソケット２０の接続が解除されると）、プラグ側突出部材３が長手方向（図６で右方向）に移動し、当該移動する動きは、第１の変換機構２６（プラグ側突出部材３の孔部３Ａ、ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａ）により、ソケット側ロッド２２の回転に変換される。そして、ソケット側ロッド２２が回転すると、第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａに対するソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂの相対的位置は変動する。
図８において、第１の円筒状部材２８（図４参照）の上縁部２８Ａには、第１の円筒状部材２８の中心軸に対して対称な位置（直径方向について向かい合った位置）に半径方向内方に突出した領域（凸部２８Ｃ）が形成されている。第１の円筒状部材２８は中空形状であり、内部空間２８Ｂを有している。
図６、図７で示す様にプラグ１０とソケット２０が接続されている状態では、ソケット側ロッド２２の矩形状の第２の突起２２Ｂは、図８において実線で示す様に、第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａにおいて、凸部２８Ｃに長手方向両端部が載置される（位置Ａ）。図８では第２の突起２２Ｂのみを図示し、ソケット側ロッド２２全体の図示を省略している。
一方、プラグ１０とソケット２０の接続が解除されると、プラグ側突出部材３がソケット２０から抜け出すことにより、プラグ側突出部材３の長手方向に孔部３Ａも移動する。ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａがプラグ側突出部材３の孔部３Ａに挿入されているため、プラグ側突出部材３の長手方向に孔部３Ａが移動すると、その動きは第１の突起２２Ａに伝達され、ソケット側ロッド２２は回転中心Ｃ（図８）周りに回転し、ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂも回転して、例えば図８において点線で示す位置（位置Ｂ）に移動し、第２の突起２２Ｂの長手方向両端部は第１の円筒状部材２８の凸部２８Ｃから外れる。すなわち、第２の突起２２Ｂは第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａに載置されていない状態になる。
その結果、ソケット側ロッド２２やソケット側弁体２５その他の重量と、ソケット側スプリング２３による弾性反発力により、ソケット側ロッド２２は第１の円筒状部材２８の内部空間２８Ｂを図７、図１０における下方（ソケット側スプリング２３の弾性反発力により付勢される方向）へ移動（落下）する。

上述した様に、第１の変換機構２６（プラグ側突出部材３の孔部３Ａ、ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａ）により、プラグ側突出部材３がソケット２０から抜け出そうとする動きがソケット側ロッド２２の回転に変換される。そして、第２の変換機構２７（ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂ、第１の円筒状部材２８）によりソケット側ロッド２２の回転を、ソケット側ロッド２２の（図７、図２で下方への）移動に変換される。
図８には明示されていないが、ソケット側ロッド２２が回転して（図７、図２で下方へ）移動した際に、ソケット側ロッド２２の矩形状の第２の突起２２Ｂは第２の円筒状部材２９（図５参照）の上縁部２９Ａに載置され、ソケット側ロッド２２における第２の突起２２Ｂより先端側（図７、図２で下方）の部分は、第２の円筒状部材２９のロッド挿入孔２９Ｂ、中空の内部空間２９Ｃに収容される。
ソケット側ロッド２２がプラグ１０側に移動した状態（プラグ１０とソケット２０が分離された状態）を示す図１１と、プラグ１０とソケット２０が接続された状態と示す図２を比較すれば明らかな様に、図１１に表されるソケット側ロッド２２の長さは、図２に表されるソケット側ロッド２２の長さと比較して短い。ソケット側ロッド２２の下端部近傍が、第１の円筒状部材２８の内部空間２８Ｃ（図４、図８）、及び第２の円筒状部材２９の内部空間２９Ｃ（図５）に収容されるからである。

安全継手１００を構成するソケット２０からプラグ１０が抜ける初期段階におけるプラグ１０の作動を、図９を参照して説明する。
ソケット２０からプラグ１０が抜け始めると、プラグ突出部材３が長手方向（図９の右側：矢印Ｄ方向）に移動する。そのため、プラグ１０がソケット２０からが抜け出す初期の段階において、図９で示す様に係止用ボール７の長手方向位置が円環状のボール収容空間２１Ｆの長手方向位置になるので、係止用ボール７は、プラグ側ロッド２の平板部材２Ａに押圧され半径方向外方（図９の矢印ＲＯ方向）に押圧されてボール収容空間２１Ｆ側に移動する。そのため、プラグ突出部材３の内部空間３Ｂ内には係止用ボール７の部分は突出しない状態となる。
プラグ突出部材３の内部空間３Ｂ内に係止用ボール７が突出せず、プラグ側ロッド先端２の平板部材２Ａと係止用ボール７は当接しないため、プラグ側スプリング４は弾性反発力により伸長し、プラグ側弁体６、プラグ側ロッド２、ロッド先端の平板部材２Ａを図９の左方（プラグ側スプリング４の伸長する側）に移動する。その結果、プラグ側弁体６はプラグ側弁座１Ｆに座着し、プラグ側遮断弁５が閉鎖され、プラグ内流路１Ａが閉鎖される。
図９において、プラグ側ロッド２、ロッド先端の平板部材２Ａがプラグ突出部材３の内部空間３Ｂの左端（ソケット側端部）まで移動しているのは、慣性による作用である。

次に、ソケット２０からプラグ１０が抜ける初期の段階におけるソケット２０側の作動を、図１０（及び図９）を参照して説明する。
上述した様に、ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａはプラグ側突出部材３の孔部３Ａ（凹部、図７参照）に挿入されているため、プラグ側突出部材３がソケット２０から抜け出す動き、すなわち長手方向（図９の右方向：矢印Ｄ方向）の移動はソケット側ロッド２２の軸回りの回転に変換される。そして、図８を参照して説明した通り、ソケット側ロッド２２が回転することにより、ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂが第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａ（図８）に載置される位置は、図８における実線で示す位置から点線に示す位置に移動し、ソケット側ロッド２２はソケット側スプリング２３の伸長方向（図１０で下方）に移動する。
ソケット側ロッド２２がソケット側スプリング２３の伸長方向（図１０で下方）に移動する際、ソケット側弁体２５等の重量とソケット側スプリング２３が弾性反発力により伸長するため、ソケット側ロッド２２は、第１の円筒状部材２８の内部空間２８Ｂ内をソケット側スプリング２３の伸長方向（図１０で下方）に移動する。そして、ソケット側弁体２５も直ちに下降して、ソケット側弁座２１Ｅに座着し、ソケット側遮断弁２４は閉鎖され、ソケット内流路２１Ａは閉鎖される。

ここで、図１～図７を参照して上述した様に、ソケット２０とプラグ１０が接続されていればプラグ側突出部材３はソケット１０に対して相対移動せず、プラグ側突出部材３の長手方向（図９の右方向：矢印Ｄ方向）におけるソケット１０との相対位置は変化しない。ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａはプラグ側突出部材３の孔部３Ａ（凹部）に挿入されているので、プラグ側突出部材３が長手方向に移動しなければ、ソケット側ロッド２２の第１の突起２２Ａも移動せず、ソケット側ロッド２２も回転しない。
そのため、図８において、ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂ（図８では実線で示す）の長手方向両端部が、第１の円筒状部材２８の上縁部２８Ａの半径方向内方に突出している領域２８Ｃ（凸部）に載置している面積が僅かであっても、ソケット側ロッド２２が回転しないため、ソケット側ロッド２２の第２の突起２２Ｂが図８の実線で示す位置から回動（移動）して領域２８Ｃから外れてしまうことは無い。
従って、ソケット側弁体２５等の重量とソケット側スプリング２３による弾性反発力がソケット側ロッド２２に作用しても、ソケット側ロッド２２は第１の円筒状部材２８の内部空間２８Ｂ内、第２の円筒状部材２９の内部空間２９Ｃ内を下降することはなく、ソケット側遮断弁２４が開放している状態が維持される。

図９、図１０を参照して上述した様に、図示の実施形態では、図１５で示す従来技術とは異なり、ソケット２０からプラグ１０が抜け始める初期の段階で、直ちにソケット側弁体２５がソケット側弁座２１Ｅに座着して、ソケット側遮断弁２４が閉鎖され、ソケット内流路２１Ａは閉鎖される。
そのため、充填装置から供給された高圧の水素ガスがアウトガスとして安全継手１００の外部に流出してしまう流量が極めて少なくなる。

図１２、図１３は、安全継手１００を構成するソケット２０からプラグ１０が分離した状態を示している。
図１２において、プラグ１０のプラグ側突出部材３はソケット２０（ソケット本体２１）の開口部分２１Ｃから外れている（開口部分２１Ｃに挿入されていない）。そのため、プラグ側スプリング４による弾性反発力によりプラグ側弁体６は図１２の左方に押圧され、プラグ側弁座１Ｆに座着し、プラグ側遮断弁５は閉鎖される。
図１３において、ソケット側ロッド２２はスプリング２３の伸長方向（図１３で下方）に移動しており、ソケット側スプリング２３による弾性反発力によりソケット側弁体２５は図１３の下方に移動し、ソケット側弁座２１Ｅに座着し、ソケット側遮断弁２４は閉鎖されている。
図１２、図１３において、プラグ側遮断弁５及びソケット側遮断弁２４が、それぞれプラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａを閉鎖しており、車両側からも充填装置側からも水素ガスが漏出することは無い。

図１～図１３に示す実施形態の安全継手１００によれば、プラグ内流路１Ａ及びソケット内流路２１Ａの中心軸が直交して配置されており（すなわち、同一直線状に配置されていない）、且つ、プラグ内流路１Ａとソケット内流路２１Ａの中心軸とは交差せずに、相互に離隔している。そのため、プラグ１０がソケット２０から離脱する際にプラグ１０が移動する動きをソケット側ロッド２２の回転に変換することが容易に行われ、さらにソケット側ロッド２２の回転をソケット側ロッド２２の中心軸方向におけるソケット側スプリング２３の伸長方向（下方）への移動に変換出来る。
具体的には、プラグ１０のプラグ側突出部材３に形成された孔部３Ａ（凹部）と、ソケット側ロッド２２に形成され且つ孔部３Ａに挿入可能な第１の突起２２Ａで構成される第１の変換機構２６により、プラグ１０が移動する動きをソケット側ロッド２２の回転に変換する。また、ソケット側ロッド２２の先端部に設けられた第２の突起２２Ｂと、第１の円筒状部材２８で構成される第２の変換機構２７により、ソケット側ロッド２２の回転をソケット側ロッド２２の中心軸方向におけるソケット側スプリング２３の伸長方向（下方）への移動に変換している。

プラグ１０がソケット２０から抜け始めてソケット側ロッド２２が回転すれば、迅速且つ確実に、ソケット側ロッド２２はソケット側スプリング２３の伸長方向（下方）へ移動する。ソケット側ロッド２２をソケット側スプリング２３の伸長方向へ移動することにより、ソケット側弁体２５は、ソケット側スプリング２３の弾性反発力によりソケット側弁座２１Ｅに押圧されて、ソケット側遮断弁２４が迅速かつ確実に閉鎖する。
そのため図示の実施形態では、図１６を参照して説明した従来技術とは異なり、プラグ１０がソケット２０から離脱する初期の段階で、直ちにソケット側弁体２５がソケット側弁座２１Ｅに座着して、ソケット側遮断弁２４が閉鎖される。
その結果、プラグ１０がソケット２０から離脱する際に、安全継手１００からアウトガスとして排出されてしまう高圧ガスの流量を極めて少なくすることが出来る。

図１４は図示の実施形態の変形例を示している。
図１～図１３で示す実施形態では、ソケット２０にプラグ１０が接続されている状態において、例えば図６で示す様に、ソケット本体２１の開口部分２１Ｃのプラグ１０の反対側（図６で左側）は開口されており、閉鎖されていない。
それに対して図１４では、ソケット２０のソケット本体２１の開口部分２１Ｃ（貫通孔）のプラグ１０が接続されているのとは反対側の開口（図６の左側の開口）に消音器３０（サイレンサー）を設置し、以て、気体を充填する際の騒音を抑制している。
図１４の変形例におけるその他の構成と作用効果は、図１～図１３の実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・プラグ本体
１Ａ・・・プラグ内流路
２・・・プラグ側ロッド
３・・・プラグ側突出部材
３Ａ・・・凹部（孔部）
５・・・プラグ側遮断弁
６・・・プラグ側弁体
１０・・・プラグ（ノズル側部材）
２０・・・ソケット（充填装置側部材）
２１・・・ソケット本体
２１Ａ・・・ソケット内流路
２１Ｃ・・・ソケット貫通口（開口部）
２２・・・ソケット側ロッド（充填装置側棒状部材）
２２Ａ・・・第１の突起
２２Ｂ・・・第２の突起
２４・・・ソケット側遮断弁
２５・・・ソケット側弁体
２６・・・第１の変換機構
２７・・・第２の変換機構
２８・・・第１の円筒状部材（中空形状部材）
２８Ａ・・・上縁部
２８Ｂ・・・内部空間
２８Ｃ・・・凸部
２９・・・第２の円筒状部材（中空形状部材）
１００・・・安全継手

Claims

内部に流路が形成され、充填装置側部材と接続されている状態では遮断弁が開放している筒状のノズル側部材と、
ノズル側部材と接続している状態でノズル側部材の流路と連通している流路が形成され、遮断弁が開放している筒状の充填装置側部材から構成され、
ノズル側部材が充填装置側部材から離脱するとノズル側部材の遮断弁及び充填装置側部材の遮断弁が閉じる管継手において、
前記流路の中心軸が同一直線状に配置されておらず、且つ、前記流路の中心軸は交差せずにオフセットされていることを特徴とする安全継手。
前記充填装置側部材は、遮断弁の弁体からノズル側部材側に延在する充填装置側棒状部材を有しており、
ノズル側部材が充填装置側部材から離脱する際にノズル側部材が移動する動きを充填装置側棒状部材の回転に変換する第１の変換機構と、
充填装置側棒状部材の回転を、当該棒状部材の中心軸方向におけるノズル側部材側への移動に変換する第２の変換機構を備えている請求項１の安全装置。
前記第１の変換機構は、
ノズル側部材と充填装置側部材が接続されている状態で充填装置側部材に形成された貫通孔に挿入されているノズル側部材の突出部分に形成された凹部と、
当該凹部に挿入可能であり、前記充填装置側棒状部材に形成された第１の突起を含んでいる請求項２の安全装置。
前記第２の変換機構は、
前記充填装置側棒状部材における充填装置側遮断弁の弁体よりも離隔した側の端部に設けられた第２の突起と、
上縁部が前記第２の突起を載置可能な中空形状部材を有し、当該中空形状部材の上縁部は、ノズル側部材が充填装置側部材と接続されている状態では前記第２の突起を載置するが、充填装置側棒状部材が回転すると前記第２の突起が上縁部から外れて中空の内部空間内を移動する形状である請求項２の安全装置。
前記第２の突起は矩形状であり、
前記中空状部材の上縁部は、中空状部材の中心軸に対して対称な位置に半径方向内方に突出した凸部を有する形状であり、
ノズル側部材が充填装置側部材と接続されている状態では前記第２の突起の長手方向両端が中空状部材の上縁部における凸部に載置される位置であり、充填装置側棒状部材が回転すると前記第２の突起の長手方向両端が上縁部の凸部から外れる位置となる様に、前記第２の突起と前記中空状部材の上縁部の凸部が配置されている請求項４の安全継手。