JP2022105375A - 緊急離脱カップリングのブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を向上可能な緊急離脱カップリングのブレーキ装置を提供する。
【解決手段】実施形態は、第１カップリング部と、第１カップリング部に固定される第２カップリング部とを有する緊急離脱カップリングにおいて、外力の印加によって第１カップリング部と第２カップリング部との間が固定状態から離脱状態になる離脱動作後に、離脱部分の移動を停止させるためのブレーキ装置である。ブレーキ装置は、第１カップリング部に固定されるブレーキピストンと、第２カップリング部に固定され、前記ブレーキピストンを内部に収容するブレーキシリンダーとを備え、ブレーキピストンとブレーキシリンダーとの間に生ずる摩擦力によって、前記離脱部分の移動を抑制するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、緊急離脱カップリングのブレーキ装置に関する。

水素ステーションなどの燃料供給所において、水素自動車などの車両に水素ガスなどの燃料を充填するための充填ホースには、緊急離脱カップリングが設置されている。

緊急離脱カップリングは、充填の際に車両が誤って移動し、大きな引っ張り応力が印加されたときに、充填ホースなどの機器が破損することを防止するために充填ホースに設置されている。

特開２００２－２９５７６６号公報 特開２００６－１７１９号公報

図７は、関連技術にかかる緊急離脱カップリングを模式的に示す側面図である。

図７に示すように、緊急離脱カップリング１は、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２とを備え、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２との間が連結されて固定されている。

緊急離脱カップリング１において、第１カップリング部１１は、第１のカップリング本体部１１１と第１のカップリングソケット部１１２とを含む。第１のカップリングソケット部１１２は、第１のカップリング本体部１１１の一端（図７では上端部）に位置し、第１のカップリング本体部１１１よりも外径が小さい。第２カップリング部１２は、第２のカップリング本体部１２１と第２のカップリングソケット部１２２とを含む。第２のカップリングソケット部１２２は、第２のカップリング本体部１２１の一端（図７では下端部）に位置し、第２のカップリング本体部１２１よりも外径が小さい。

緊急離脱カップリング１は、一般に、図７に示す様に、一端を固定プレート９２側で固定し、他端を充填ホース８０に接続して運用状態となる。図示していないが、緊急離脱カップリング１の両端にホースを接続する構成も可能である。そして、緊急離脱カップリング１は、第１のカップリングソケット部１１２が、連結管９１を介して、水素供給元（図示省略）に接続するソケット９０に接続されている。また、緊急離脱カップリング１は、第２のカップリングソケット部１２２が、連結管８１と充填カップリング（図示省略）とを経由して、水素自動車などの車両（図示省略）に接続される充填ホース８０に接続されている。

ここでは、ソケット９０から水素ガスなどの燃料が、緊急離脱カップリング１を経由して、充填ホース８０に流れる。そして、充填ホース８０が接続された車両（図示省略）に水素ガスなどの燃料が充填される。

緊急離脱カップリング１は、充填の際に車両が誤って移動し、大きな引っ張り応力が印加されたときには、充填ホース８０が破断するよりも前に、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２との間が固定状態から離脱状態になる。そして、固定状態から離脱状態になったときには、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２とのそれぞれにおいて、水素ガスなどの燃料の流路が遮断される。

このため、緊急離脱カップリング１は、車両が誤って移動した際に充填ホース８０などの機器が破損することを防止可能であるため、安全性を向上することができる。

しかしながら、緊急離脱カップリング１において固定状態から離脱状態になる離脱動作が実行されたときには、離脱された部分が不規則に動き回る可能性がある。特に、瞬間的な応力が加わった場合や車両の誤発進未完時には、緊急離脱カップリング１は、離脱動作を行っても、充填ホース８０の離脱は抑制された方が安全である。

瞬間的な応力が加わった場合とは、充填ホース８０の破損等によってガスが噴出した時に応力が加わった場合等である。車両の誤発進未完時とは、車両の誤発進は行われたが、直後に運転者が誤発進を気が付いて車両を停止するが、離脱動作が実行される応力が緊急離脱カップリング１に加わった時などである。

この瞬間的な応力が加わった場合や車両の誤発進未完時の動作については、以後、「瞬時応力時」と称する。瞬時応力時とは、緊急離脱カップリングの離脱動作が発動する引っ張り応力が、車両の発進時の様に継続的には発生せず、瞬間的に発生し以後は収束する場合をいう。
もう一つの表現では、緊急離脱カップリングの位置を円の中心とし、ホースの破断時長さを半径とする円周以内に充填ノズルがある場合で、緊急離脱カップリングに離脱に必要な引っ張り力が加わった場合をいう。瞬時応力時における緊急離脱カップリング１の離脱動作には影響を与えず、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２とが完全に離脱することを抑制する事で、離脱された部分が動き回る二次的なリスクを防止できる。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、緊急離脱カップリングにおいて固定状態から離脱状態になる離脱動作が実行された場合であっても、離脱部分の移動が不要な場合は離脱部分の移動を停止させることで、離脱部分の移動が必要な場合には移動を妨げない事で安全性を向上可能な、緊急離脱カップリングのブレーキ装置を提供することである。

実施形態は、第１カップリング部と、第１カップリング部に固定される第２カップリング部とを有する緊急離脱カップリングにおいて、応力の印加によって第１カップリング部と第２カップリング部との間が固定状態から離脱状態になる離脱動作後に、離脱部分の移動を停止させるためのブレーキ装置である。ブレーキ装置は、第１カップリング部に固定されるブレーキピストンと、第２カップリング部に固定され、前記ブレーキピストンを内部に収容するブレーキシリンダーとを備え、ブレーキピストンとブレーキシリンダーとの間に生ずる摩擦力によって前記離脱部分の移動を抑制するように構成されている。

図１は、第１実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す側面図である。 図２は、第１実施形態に係る緊急離脱カップリングの一例を示す断面図である。 図３Ａは、第１実施形態に係るブレーキ装置３の一例を示す断面図である。 図３Ｂは、第１実施形態に係るブレーキ装置３の一例を示す断面図である。 図４Ａは、第２実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す断面図である。 図４Ｂは、第２実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す断面図である。 図５Ａは、第３実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す図である。 図５Ｂは、第３実施形態に係るカップリング収容チューブを示す図である。 図５Ｃは、第３実施形態に係るカップリング収容チューブを示す図である。 図６Ａは、第４実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す断面図である。 図６Ｂは、第４実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す断面図である。 図７は、関連技術にかかる緊急離脱カップリングを模式的に示す側面図である。

＜第１実施形態＞
［Ａ］全体構成
図１は、第１実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す側面図である。図１では、ブレーキ装置３と共に緊急離脱カップリング１の側面を示している。

［Ａ－１］緊急離脱カップリング１の構成概要
緊急離脱カップリング１は、図１に示すように、関連技術の場合（図７参照）と同様に、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２との間が連結されて固定されている。

緊急離脱カップリング１において、第１カップリング部１１は、第１のカップリング本体部１１１の一端（上端部）に第１のカップリングソケット部１１２が位置している。第１のカップリングソケット部１１２は、連結管９１を介してソケット９０に接続されている。ソケット９０と連結管９１との間には固定プレート９２が介在している。固定プレート９２は、連結管９１の管軸に対してプレート面が直交するように設置されている。

緊急離脱カップリング１において、第２カップリング部１２は、第２のカップリング本体部１２１の一端（下端部）に第２のカップリングソケット部１２２が位置している。第２のカップリングソケット部１２２は、連結管８１を介して、充填ホース８０に接続されていると共に、バックプレート８３が設置されている。バックプレート８３は、連結管８１の管軸に対してプレート面が直交するように設置されている。

［Ａ－２］ブレーキ装置３の構成概要
ブレーキ装置３は、図１に示すように、緊急離脱カップリング１の周囲に複数が設置されている。本実施形態では、ブレーキ装置３は、ブレーキ装置本体３０と第１連結シャフト３０１と第２連結シャフト３０２とを含み、ブレーキ装置本体３０の一端（上端部）に第１連結シャフト３０１が固定され、ブレーキ装置本体３０の他端（下端部）に第２連結シャフト３０２が固定されている。

ブレーキ装置３において、第１連結シャフト３０１は、固定プレート９２に固定されている。ここでは、固定プレート９２に形成された貫通孔Ｈ９２に第１連結シャフト３０１が挿入されている。第１連結シャフト３０１は、外周面にネジ山が形成された雄ネジ（ボルト）であって、第１連結シャフト３０１に雌ネジ（ナット）が捻じり込まれることによって、第１連結シャフト３０１が固定プレート９２に固定される。

ブレーキ装置３において、第２連結シャフト３０２は、バックプレート８３に固定されている。ここでは、バックプレート８３に形成された貫通孔Ｈ８３に第２連結シャフト３０２が挿入されている。第２連結シャフト３０２は、外周面にネジ山が形成された雄ネジ（ボルト）であって、第２連結シャフト３０２に雌ネジ（ナット）が捻じり込まれることによって、第２連結シャフト３０２がバックプレート８３に固定される。

尚、この時ホース８０に応力が加わった場合の、緊急離脱カップリングの離脱動作に影響を与えない様に、雌ネジの締め込みには、緊急離脱カップリングの離脱動作が開始されるストローク分以上の遊びを設ける事が必要である。

［Ｂ］緊急離脱カップリング１の詳細構成
緊急離脱カップリング１の詳細構成について図２を用いて説明する。

図２は、第１実施形態に係る緊急離脱カップリングの一例を示す断面図である。図２では、緊急離脱カップリング１が固定状態である場合を中心線に対して左側に示しており、緊急離脱カップリング１が離脱状態である場合を中心線に対して右側に示している。

［Ｂ－１］第１カップリング部１１
緊急離脱カップリング１のうち、第１カップリング部１１は、第１カップリング内筒部１１ａと第１カップリング外筒部１１ｂと第１プラグ１１ｃとを有する。

第１カップリング内筒部１１ａは、管状体であって、内部空間が水素ガスなどの燃料が流れる流路として機能する。第１カップリング内筒部１１ａには、内周面と外周面との間を貫通する第１バランスポートＨ１１ａが形成されている。第１カップリング外筒部１１ｂは、管状体であって、第１カップリング内筒部１１ａが内部空間において管軸に沿って移動するように第１カップリング内筒部１１ａを収容している。

第１カップリング外筒部１１ｂが内部に第１カップリング内筒部１１ａを収容する部分は、第１カップリング部１１のうち第１のカップリング本体部１１１に相当する。第１カップリング外筒部１１ｂが内部に第１カップリング内筒部１１ａを収容せず第１カップリング内筒部１１ａが第１カップリング外筒部１１ｂの外部へ露出した部分は、第１カップリング部１１のうち第１のカップリングソケット部１１２に相当する。

そして、第１プラグ１１ｃは、第１カップリング内筒部１１ａの内部空間において管軸に沿って移動可能に収容されている。

［Ｂ－２］第２カップリング部１２
緊急離脱カップリング１のうち、第２カップリング部１２は、第２カップリング内筒部１２ａと第２カップリング外筒部１２ｂと第２プラグ１２ｃとを有する。

第２カップリング内筒部１２ａは、管状体であって、内部空間が水素ガスなどの燃料が流れる流路として機能する。そして、第２カップリング内筒部１２ａには、内周面と外周面との間を貫通する第２バランスポートＨ１２ａが形成されている。第２カップリング外筒部１２ｂは、管状体であって、第２カップリング内筒部１２ａが内部空間において管軸に沿って移動するように第２カップリング内筒部１２ａを収容している。

第２カップリング外筒部１２ｂが内部に第２カップリング内筒部１２ａを収容する部分は、第２カップリング部１２のうち第２のカップリング本体部１２１に相当する。第２カップリング外筒部１２ｂが内部に第２カップリング内筒部１２ａを収容せず第２カップリング内筒部１２ａが第２カップリング外筒部１２ｂの外部へ露出した部分は、第２カップリング部１２のうち第２のカップリングソケット部１２２に相当する。

そして、第２プラグ１２ｃは、第２カップリング内筒部１２ａの内部空間において管軸に沿って移動可能に収容されている。

［Ｂ－３］固定状態
緊急離脱カップリング１が固定状態である場合には、第１カップリング内筒部１１ａと第２カップリング内筒部１２ａとの間は、互いに連結され、内筒固定ピン１３ａによって固定されている。また、第１カップリング外筒部１１ｂと第２カップリング外筒部１２ｂとの間は、互いに連結され、外筒固定ピン１３ｂによって固定されている。緊急離脱カップリング１は、第１カップリング内筒部１１ａと第２カップリング内筒部１２ａとの連結体がピストンとして機能し、第１カップリング外筒部１１ｂと第２カップリング外筒部１２ｂとの連結体がシリンダとして機能するように構成されている。

緊急離脱カップリング１が固定状態である場合、第１カップリング外筒部１１ｂの内部空間には、第１カップリング内筒部１１ａと第１カップリング外筒部１１ｂとの間に第１圧力室Ｒ１１が形成される。第１圧力室Ｒ１１は、第１バランスポートＨ１１ａを介して第１カップリング内筒部１１ａの内部空間に連通する。同様に、第２カップリング外筒部１２ｂの内部空間には、第２カップリング内筒部１２ａと第２カップリング外筒部１２ｂとの間に第２圧力室Ｒ１２が形成される。第２圧力室Ｒ１２は、第２バランスポートＨ１２ａを介して第２カップリング内筒部１２ａの内部空間に連通する。

そして、緊急離脱カップリング１が固定状態である場合には、第１プラグ１１ｃは、第１カップリング内筒部１１ａにおいて水素ガスなどの燃料が流れる流路を開けた状態を保持する。同様に、第２プラグ１２ｃは、第２カップリング内筒部１２ａにおいて水素ガスなどの燃料が流れる流路を開けた状態を保持する。

図示を省略しているが、第１カップリング内筒部１１ａと第２カップリング内筒部１２ａとの連結体の内部には、バネ（図示省略）が設けられており、バネ（図示省略）の付勢力によって、第１プラグ１１ｃおよび第２プラグ１２ｃが上記状態を保持するように構成されている。たとえば、バネ（図示省略）は、第１プラグ１１ｃと第２プラグ１２ｃとの間の他に、第１プラグ１１ｃにおいて第２プラグ１２ｃの側に対して反対側に位置する部分、および、第２プラグ１２ｃにおいて第１プラグ１１ｃの側に対して反対側に位置する部分に設置されている。このため、水素ガスなどの燃料が流れることによって、第１圧力室Ｒ１１の圧力と第２圧力室Ｒ１２の圧力とが同じ状態になる。

［Ｂ－４］離脱状態
緊急離脱カップリング１が固定状態から離脱状態になる離脱動作では、まず、内筒固定ピン１３ａが破断することによって、第１カップリング内筒部１１ａと第２カップリング内筒部１２ａとの間が離脱される。上記のように、緊急離脱カップリング１が固定状態であるときには、第１圧力室Ｒ１１の圧力と第２圧力室Ｒ１２の圧力とが同じであるため、内筒固定ピン１３ａは、第１カップリング内筒部１１ａと第２カップリング内筒部１２ａとの連結体に加わる外力（たとえば、車両の移動による力）の作用によって破断される。

内筒固定ピン１３ａの破断後は、外筒固定ピン１３ｂが破断し、第１カップリング外筒部１１ｂと第２カップリング外筒部１２ｂとの間が離脱される。外筒固定ピン１３ｂの破断は、緊急離脱カップリング１の内部に供給された水素ガスなどの燃料の圧力に起因して生ずる。

このように、緊急離脱カップリング１が固定状態から離脱状態になる離脱動作は、内筒固定ピン１３ａの破断と、外筒固定ピン１３ｂの破断とが、順次、発生した後に、実行される。

離脱動作が実行された後には、第１プラグ１１ｃは、第１カップリング内筒部１１ａにおいて燃料が流れる流路を遮断した状態を保持し、第２プラグ１２ｃは、第２カップリング内筒部１２ａにおいて燃料が流れる流路を遮断した状態を保持する。このとき、第１プラグ１１ｃは、第１カップリング内筒部１１ａの内部の圧力によって上記状態を保持し、第２プラグ１２ｃは、第２カップリング内筒部１２ａの内部の圧力によって上記状態を保持する。

［Ｃ］ブレーキ装置３の詳細構成
ブレーキ装置３の詳細構成について図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。

図３Ａおよび図３Ｂは、第１実施形態に係るブレーキ装置３の一例を示す断面図である。図３Ａは、側面の断面を示し、図３Ｂは、上面の断面を示している。

ブレーキ装置３において、ブレーキ装置本体３０は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ブレーキピストン３１とブレーキシリンダー３２とを有する。

［Ｃ－１］ブレーキピストン３１
ブレーキ装置本体３０において、ブレーキピストン３１は、たとえば、円柱形状の棒状体である。

ブレーキピストン３１は、第１連結シャフト３０１が一端に設けられている。上述したように、第１連結シャフト３０１は、固定プレート９２と連結管９１とを介して、緊急離脱カップリング１の第１カップリング部１１に連結されているので（図１参照）、ブレーキピストン３１は、実質的に、第１カップリング部１１に固定されている。

そして、ブレーキピストン３１の外周面には、ライナー３１１が設けられている。

［Ｃ－２］ブレーキシリンダー３２
ブレーキ装置本体３０において、ブレーキシリンダー３２は、たとえば、円筒体を構成する部分を含み、ブレーキピストン３１を内部に収容する。

また、ブレーキシリンダー３２は、第２連結シャフト３０２が一端に設けられている。上述したように、第２連結シャフト３０２は、バックプレート８３を介して、緊急離脱カップリング１の第２カップリング部１２に連結されているので（図１参照）、ブレーキシリンダー３２は、実質的に、第２カップリング部１２に固定されている。

本実施形態において、ブレーキシリンダー３２は、第１のブレーキシリンダー部３２１と第２のブレーキシリンダー部３２２とを含む。第１のブレーキシリンダー部３２１および第２のブレーキシリンダー部３２２は、断面が半円状であって、第１のブレーキシリンダー部３２１と第２のブレーキシリンダー部３２２とが連結することによってブレーキシリンダー３２の円筒体が構成される。

第１のブレーキシリンダー部３２１および第２のブレーキシリンダー部３２２との間の連結は、たとえば、ボルトとナットで構成される締結部材３３を用いて行われている。第１のブレーキシリンダー部３２１と第２のブレーキシリンダー部３２２との間の空間の幅は、締結部材３３によって調整される。このため、締結部材３３は、ブレーキピストン３１とブレーキシリンダー３２との間に生ずる摩擦力を調整するための摩擦力調整部として機能する。

［Ｃ－３］ブレーキ装置３の動作
本実施形態の緊急離脱カップリング１において固定状態から離脱状態になる離脱動作は、第１連結シャフト３０１および第２連結シャフト３０２の固定に遊びを持たせる事で、離脱の為の応力には影響を与えない。

しかし、瞬時応力時の様に短時間に応力が発生する場合には、充填ホース８０が完全に離脱するよりも前に、ブレーキ装置３によって離脱部分の移動が制動される。ブレーキ装置３は、ブレーキピストン３１とブレーキシリンダー３２との間に生ずる摩擦力によって、充填ホース８０が外れる完全離脱動作を制動する。つまり、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２との間の離脱動作が実行された後に、離脱部分が移動する「離脱部分移動動作」が制動されて停止される。

具体的には、ブレーキ装置３においてブレーキシリンダー３２の内部でブレーキピストン３１が離脱を完了するために要するエネルギーが、緊急離脱カップリング１において離脱動作が生ずるために要するエネルギーよりも、大きくなるように調整される。これと共に、ブレーキ装置３においてブレーキシリンダー３２の内部でブレーキピストン３１が移動を開始するために要する力が、充填ホース８０の引張強度（破断強度）よりも小さくなるように調整される。これにより、緊急離脱カップリング１は、継続的な応力が加わった場合には充填ホース８０が破断する前に完全に離脱するが、瞬時応力時では、ブレーキ装置３によって制動され、充填ホース８０の離脱に至らない。

［Ｄ］まとめ
以上のように、本実施形態では、緊急離脱カップリング１の通常の離脱動作は、ブレーキ装置３があっても、従来と同じ応力で開始され、充填ホース８０が離脱するよりも前に、ブレーキ装置３があっても、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２との間が完全に離脱する。この一方で、瞬時応力時には、離脱動作は開始されるが、充填ホース８０が完全に離脱する前に、ブレーキ装置３によって離脱部分の移動が制動される。その結果、本実施形態では、緊急離脱カップリング１において、瞬時応力時の離脱動作が実行されたときに、充填ホース８０の離脱が制動されるので、離脱された部分が不規則に動き回ることを防止でき、安全性を効果的に向上可能である。

＜第２実施形態＞
［Ａ］ブレーキ装置の構成
図４Ａおよび図４Ｂは、第２実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す断面図である。

図４Ａおよび図４Ｂにおいては、緊急離脱カップリング１およびブレーキ装置３ｂについて、中心線に対して左側の部分を示している。そして、図４Ａでは、緊急離脱カップリング１が固定状態である場合を示し、図４Ｂでは、緊急離脱カップリング１が離脱状態である場合を示している。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、本実施形態では、ブレーキ装置３ｂは、ブレーキ装置本体３０ｂと連結シャフト３０１ｂとを備えており、構成の一部および設置状態が、第１実施形態の場合（図１～図３Ｂ参照）と異なる。

［Ａ－１］ブレーキ装置本体３０ｂ
ブレーキ装置３において、ブレーキ装置本体３０ｂは、ブレーキピストン３１ｂとブレーキシリンダー３２ｂと粘性物質３１１ｂとを有する。

［Ａ－１－１］ブレーキピストン３１ｂ
ブレーキピストン３１ｂは、たとえば、円柱形状の棒状体（マンドレル）である。

ブレーキピストン３１ｂの一端（上端部）には、連結シャフト３０１ｂが設けられている。ここでは、連結シャフト３０１ｂは、上部プレート９２ｂに固定されており、上部プレート９２ｂは、第１カップリング外筒部１１ｂに設置されている。このため、ブレーキピストン３１ｂは、実質的に、緊急離脱カップリング１の第１カップリング部１１に固定されている。

ブレーキピストン３１ｂの他端（下端部）には、ラム３１０が設けられている。ラム３１０は、円盤体であって、ブレーキピストン３１ｂの一端（上端部）から他端（下端部）へ向かうに伴って外径が広がる部分を含む。ラム３１０は、外径の最大値が、ブレーキピストン３１ｂの外径よりも大きくなるように構成されている。

［Ａ－１－２］ブレーキシリンダー３２ｂ
ブレーキシリンダー３２ｂは、たとえば、円筒体であって、ブレーキピストン３１ｂを内部に収容する。ブレーキシリンダー３２ｂの内径は、ブレーキピストン３１ｂに設けられたラム３１０の外径の最大値よりも大きい。

ブレーキシリンダー３２ｂは、外周面に連結プレート３２１が設置されており、連結プレート３２１を介して、緊急離脱カップリング１の第２カップリング部１２に連結されている。このため、ブレーキシリンダー３２ｂは、実質的に、第２カップリング部１２に固定されている。

［Ａ－１－３］粘性物質３１１ｂ
粘性物質３１１ｂは、ブレーキピストン３１ｂの内部において、ブレーキピストン３１ｂとブレーキシリンダー３２ｂとの間に介在している。粘性物質３１１ｂは、遅いせん断刺激に対しては液体のように振る舞い、より速いせん断刺激に対しては固体のような抵抗力を発揮するダイラタンシー特性を持つ。

たとえば、粘性物質３１１ｂは、ガラス転移点が常温以上のシリコーン樹脂にケイ素粉等を混合した物質などの材料を用いることが好ましい。

［Ａ－２］連結シャフト３０１ｂ
連結シャフト３０１ｂは、ブレーキピストン３１ｂの一端（上端部）に設けられており、上部プレート９２ｂに固定されている。上部プレート９２ｂは、緊急離脱カップリング１において第１カップリング部１１を構成する第１カップリング外筒部１１ｂの管軸に対してプレート面が直交するように、第１カップリング外筒部１１ｂに設置されており、連結シャフト３０１ｂは、上部プレート９２ｂに形成された貫通孔Ｈ９２ｂに挿入されている。連結シャフト３０１ｂは、外周面にネジ山が形成された雄ネジ（ボルト）であって、連結シャフト３０１ｂに雌ネジ（ナット）が捻じり込まれることによって、連結シャフト３０１ｂが上部プレート９２ｂに固定される。

［Ｂ］ブレーキ装置の動作
本実施形態では、粘性物質３１１ｂがダイタランシー特性を持つため、応力が加わった瞬間は、殆ど抵抗が無いので、加わった応力はほぼ全て、緊急離脱カップリング１の離脱に利用される。このため、本実施形態のブレーキ装置３ｂは、緊急離脱カップリング１の離脱動作に影響を与えない。又、車両の誤発進の様に比較的低速であるが、持続性がある応力の印加に対して、本実施形態のブレーキ装置３ｂが大きな抵抗に成らないので、完全に離脱する。一方で、カップリング部の離脱時の早い速度の応力等に関しては、ブレーキ装置３ｂが強い抵抗を示して完全な離脱を防止する。

具体的には、ブレーキ装置３ｂにおいて粘性物質３１１ｂは、最初の外部応力による離脱動作を妨げず、車両の誤発進時の継続的な応力では完全離脱を妨げず、瞬時応力時や離脱動作に伴う速度の速い応力には強い抵抗を示す様に構成されている。これにより、緊急離脱カップリング１で生ずる車両誤発進時の離脱動作は、充填ホース８０が破断するよりも前に生ずるが、瞬時応力時には、充填ホース８０が離脱する前に、離脱部分の移動が制動されて停止される。

［Ｄ］まとめ
以上のように、本実施形態では、瞬時応力時の緊急離脱カップリング１の離脱動作は、充填ホース８０が完全に離脱するよりも前に、ブレーキ装置３ｂによって制動される。その結果、本実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、緊急離脱カップリング１において車両誤発進による離脱動作が実行されたときには、ホース破断前に完全に離脱するが、瞬時応力時の場合には、ブレーキにより制動され不規則に動き回ることを防止できるので、安全性を効果的に向上可能である。

＜第３実施形態＞
［Ａ］カップリング収容チューブ５の構成
図５Ａは、第３実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す図である。図５Ａでは、緊急離脱カップリング１については側面を示しており、ブレーキ装置については断面を示している。

本実施形態では、図５Ａに示すように、緊急離脱カップリング１の離脱動作を制動するためのブレーキ装置として、緊急離脱カップリング１を収容するカップリング収容チューブ５を備えている。

カップリング収容チューブ５は、図５Ａに示すように、チューブ本体部５０と第１のチューブソケット部５１と第２のチューブソケット部５２とを備える。

カップリング収容チューブ５のうち、チューブ本体部５０は、収容空間本体部Ｓ５０を含む。収容空間本体部Ｓ５０は、緊急離脱カップリング１において第１カップリング部１１を構成する第１のカップリング本体部１１１の他端と第２カップリング部１２を構成する第２のカップリング本体部１２１の他端とが連結された部分を内部に収容するように構成されている。また、収容空間本体部Ｓ５０は、第１のカップリング本体部１１１と第２のカップリング本体部１２１とが連結された連結体と、チューブ本体部５０との間に空隙が介在せずに、両者が密着するように構成されている。

カップリング収容チューブ５のうち、第１のチューブソケット部５１は、第１の収容空間ソケット部Ｓ５１を含む。第１の収容空間ソケット部Ｓ５１は、収容空間本体部Ｓ５０よりも内径が小さく、緊急離脱カップリング１において第１カップリング部１１を構成する第１のカップリングソケット部１１２を収容するように構成されている。この他に、第１の収容空間ソケット部Ｓ５１は、連結管９１を内部に収容するように構成されている。

カップリング収容チューブ５のうち、第２のチューブソケット部５２は、第２の収容空間ソケット部Ｓ５２を含む。第２の収容空間ソケット部Ｓ５２は、収容空間本体部Ｓ５０よりも内径が小さく、緊急離脱カップリング１において第２カップリング部１２を構成する第２のカップリングソケット部１２２を収容するように構成されている。この他に、第２の収容空間ソケット部Ｓ５２は、連結管８１および充填ホース８０の一部を内部に収容するように構成されている。

本実施形態では、カップリング収容チューブ５は、熱の作用によって予め定めた形状に戻る熱収縮チューブ（形状記憶チューブ）である。
カップリング収容チューブ５は、たとえば、フッ素樹脂などの形状記録樹脂を材料として用いて形成される。（特開平１１－３２３０５３等）

また、本実施形態では、第１のチューブソケット部５１が拡がる強度、および、第２のチューブソケット部５２が拡がる強度が、充填ホース８０の引張強度よりも小さい。これと共に、カップリング保持部５０の緊急離脱カップリング１を締め付ける強度は摩擦力になり、離脱動作の抵抗になるが、収縮率とチューブとカップリング保持部５０の摩擦係数の調整により緊急離脱カップリング１において離脱動作が生ずるために要する力が充填ホース８０の引っ張り強度を超えない。

［Ｂ］カップリング収容チューブ５の設置
カップリング収容チューブ５の設置に関して、図５Ａと共に、図５Ｂおよび図５Ｃを用いて説明する。

図５Ｂおよび図５Ｃは、第３実施形態に係るカップリング収容チューブを示す図である。図５Ｂは、カップリング収容チューブ５を成形したときと、緊急離脱カップリング１を収納した後に熱収縮させた状態を示している。図５Ｃは、カップリング収容チューブ５を緊急離脱カップリング１に設置する前の状態を示している。

カップリング収容チューブ５は、最初に、図５Ｂにおいて一点鎖線で示すように、第２のチューブソケット部５２においてチューブ本体部５０の反対側に位置する部分（５３）と内径が同じであって、管軸方向で内径が一定である管状体に整形される。つぎに、カップリング収容チューブ５は、図５Ｃに示すように、内径が大きくなるように、拡げられる。その後、カップリング収容チューブ５は、緊急離脱カップリング１に装着された後に、熱収縮される。これにより、カップリング収容チューブ５は、図５Ｂにおいて実線で示すように、緊急離脱カップリングの１の形状に沿った形状に整形される。

つまり、カップリング収容チューブ５は、均一の収縮率になっているが、中に収納された緊急離脱カップリング１に沿って収縮が制限される。このため、本実施形態では、極めて容易にカップリング収容チューブ５を構成する事が可能である。

［Ｃ］カップリング収容チューブ５の作用
本実施形態において、緊急離脱カップリング１の離脱動作は、瞬時応力時の場合には充填ホース８０が完全に離脱するよりも前に、ブレーキ装置であるカップリング収容チューブ５によって制動される。この一方で、車両の誤発進による離脱動作の場合には、充填ホース８０の破断前にカップリング収容チューブ５が拡がって、緊急離脱カップリング１がカップリング収容チューブ５から抜けて充填ホース８０が完全離脱する。

具体的には、緊急離脱カップリング１の離脱動作は、カップリング収容チューブ５のうちチューブ本体部５０の収容空間本体部Ｓ５０において生じ、第１カップリング部１１と第２カップリング部１２との間が固定状態から離脱状態になる。離脱状態の第１カップリング部１１は、収容空間本体部Ｓ５０から第１の収容空間ソケット部Ｓ５１の側へ移動し、第１のチューブソケット部５１によって停止する。これに対して、離脱状態の第２カップリング部１２は、収容空間本体部Ｓ５０から第２の収容空間ソケット部Ｓ５２の側へ移動し、第２のチューブソケット部５２によって停止する。

［Ｄ］まとめ
以上のように、本実施形態では、瞬時応力時の緊急離脱カップリング１の離脱動作は、充填ホース８０が完全に離脱するよりも前に、ブレーキ装置であるカップリング収容チューブ５によって制動される。その結果、本実施形態では、瞬時応力時に緊急離脱カップリング１において離脱動作が実行されたときに、離脱された部分が不規則に動き回ることを防止できるので、安全性を効果的に向上可能である。

本実施形態のカップリング収容チューブ５は、極めて簡単な構成であり、緊急離脱カップリング１に容易に取付可能であると共に、緊急離脱カップリング１から容易に取り外し可能であるので、緊急離脱カップリング１の定期試験を効率的に実行可能である。

＜第４実施形態＞
［Ａ］カップリング収容チューブ５ｄの構成
図６Ａおよび図６Ｂは、第４実施形態に係る緊急離脱カップリングのブレーキ装置を示す断面図である。図６Ａおよび図６Ｂでは、緊急離脱カップリング１については側面を示しており、ブレーキ装置については断面を示している。図６Ａは、緊急離脱カップリング１の離脱動作が生ずる前の状態を示し、図６Ｂは、緊急離脱カップリング１の離脱動作が生じた後の状態を示している。

本実施形態では、図６Ａに示すように、第３実施形態の場合（図５Ａ参照）と同様に、緊急離脱カップリング１の離脱動作を制動するためのブレーキ装置として、緊急離脱カップリング１を収容するカップリング収容チューブ５ｄを備えている。

本実施形態のカップリング収容チューブ５ｄは、第３実施形態の場合（図５Ａ参照）と異なり、第１のカップリング本体部１１１と第２のカップリング本体部１２１とが連結された連結体と、チューブ本体部５０との間に空隙が介在するように、収容空間本体部Ｓ５０が構成されている。

［Ｂ］カップリング収容チューブ５ｄの作用
第３実施形態の場合（図５Ａ参照）には、第１のカップリング本体部１１１と第２のカップリング本体部１２１とが連結された連結体と、チューブ本体部５０との間が密着している。このため、チューブ本体部５０においては、張力が印加された状態にあるので、緊急離脱カップリング１の単体の場合よりも離脱のための応力が大きくなるおそれがある。その結果、第３実施形態の場合には、離脱カップリング１の離脱動作が生ずる応力が基準値を超える恐れある。

しかしながら、本実施形態では、図６Ａに示すように、第１のカップリング本体部１１１と第２のカップリング本体部１２１とが連結された連結体と、チューブ本体部５０との間が密着せずに、両者の間に空隙が介在している。その結果、本実施形態においては、第３実施形態の場合（図５Ａ参照）と異なり、緊急離脱カップリング１が離脱するときの応力には影響を与えずに、完全な離脱に伴う緊急離脱カップリング１による第１のチューブソケット部５１および第２のチューブソケット部５２が拡がることによる制動力が得られる。

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態では、緊急離脱カップリング１の離脱動作をカップリング収容チューブ５ｄが阻害しないため、安全性を更に効果的に向上可能である。

本実施形態では、図６Ｂに示すように、瞬時応力時における緊急離脱カップリング１の離脱動作が実行された後には、第１のカップリング本体部１１１と第２のカップリング本体部１２１との両者がカップリング収容チューブ５ｄの内部に留まる。このように構成することで、安全性を更に効果的に向上可能である。

＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：緊急離脱カップリング、３：ブレーキ装置、３ｂ：ブレーキ装置、５：カップリング収容チューブ、５ｄ：カップリング収容チューブ、１１：第１のカップリング部、１１ａ：第１のカップリング内筒部、１１ｂ：第１のカップリング外筒部、１１ｃ：第１のプラグ、１２：第２のカップリング部、１２ａ：第２のカップリング内筒部、１２ｂ：第２のカップリング外筒部、１２ｃ：第２のプラグ、１３ａ：内筒固定ピン、１３ｂ：外筒固定ピン、３０：ブレーキ装置本体、３０ｂ：ブレーキ装置本体、３１：ブレーキピストン、３１ｂ：ブレーキピストン、３２：ブレーキシリンダー、３２ｂ：ブレーキシリンダー、３３：締結部材、５０：チューブ本体部、５１：チューブソケット部、５２：チューブソケット部、８０：充填ホース、８１：連結管、８３：バックプレート、９０：ソケット、９１：連結管、９２：固定プレート、９２ｂ：上部プレート、１１１：第１のカップリング本体部、１１２：第１のカップリングソケット部、１２１：第２のカップリング本体部、１２２：第２のカップリングソケット部、３０１：第１連結シャフト、３０１ｂ：連結シャフト、３０２：第２連結シャフト、３１０：ラム、３１１：ライナー、３１１ｂ：粘性物質、３２１：ブレーキシリンダー部、３２１：連結プレート、３２２：ブレーキシリンダー部、Ｈ１１ａ：第１バランスポート、Ｈ１２ａ：第２バランスポート、Ｈ８３：貫通孔、Ｈ９２：貫通孔、Ｈ９２ｂ：貫通孔、Ｒ１１：第１圧力室、Ｒ１２：第２圧力室、Ｓ５０：収容空間本体部、Ｓ５１：第１の収容空間ソケット部、Ｓ５２：第２の収容空間ソケット部

Claims (6)

1. 第１カップリング部と、前記第１カップリング部に固定される第２カップリング部とを有する緊急離脱カップリングにおいて、応力の印加によって前記第１カップリング部と前記第２カップリング部との間が固定状態から離脱状態になる離脱動作後に、離脱部分の移動を停止させるためのブレーキ装置であって、
   前記第１カップリング部に固定されるブレーキピストンと、
   前記第２カップリング部に固定され、前記ブレーキピストンを内部に収容するブレーキシリンダーと
   を備え、
   前記ブレーキピストンと前記ブレーキシリンダーとの間に生ずる摩擦力によって、前記離脱部分の移動を抑制するように構成されている、
   緊急離脱カップリングのブレーキ装置。
2. 前記ブレーキピストンと前記ブレーキシリンダーとの間に生ずる摩擦力を調整するための摩擦力調整部
   を有する、
   請求項１に記載の緊急離脱カップリングのブレーキ装置。
3. 前記ブレーキシリンダーと前記ブレーキピストンとの間に、粘性物質が介在している、
   請求項１に記載の緊急離脱カップリングのブレーキ装置。
4. 第１カップリング部と、前記第１カップリング部とに固定される第２カップリング部とを有する緊急離脱カップリングにおいて、応力の印加によって前記第１カップリング部と前記第２カップリング部との間が固定状態から離脱状態になる離脱動作後に、離脱部分の移動を停止させるためのブレーキ装置であって、
   前記緊急離脱カップリングを収容するカップリング収容チューブ
   を備え、
   前記第１カップリング部と前記第２カップリング部との少なくとも一方に充填ホースが接続され、
   前記カップリング収容チューブを拡管する強度は、前記充填ホースの破断強度より小さい、
   緊急離脱カップリングのブレーキ装置。
5. 前記第１カップリング部は、
   第１のカップリング本体部と、
   前記第１のカップリング本体部の一端に位置し、前記第１のカップリング本体部よりも外径が小さい第１のカップリングソケット部と
   を含み、
   前記第２カップリング部は、
   第２のカップリング本体部と、
   前記第２のカップリング本体部の一端に位置し、前記第２のカップリング本体部よりも外径が小さい第２のカップリングソケット部と
   を含み、前記緊急離脱カップリングは、前記固定状態の際に、前記第１のカップリング本体部の他端と前記第２のカップリング本体部の他端とが連結されるように構成されており、
   前記カップリング収容チューブは、
   前記緊急離脱カップリングにおいて前記第１のカップリング本体部の他端と前記第２のカップリング本体部の他端とが連結された部分を内部の収容空間本体部に収容するチューブ本体部と、
   前記収容空間本体部よりも内径が小さい第１の収容空間ソケット部に前記第１のカップリングソケット部を収容する第１のチューブソケット部と、
   前記収容空間本体部よりも内径が小さい第２の収容空間ソケット部に前記第２のカップリングソケット部を収容する第２のチューブソケット部と、
   を含む、
   請求項４に記載の緊急離脱カップリングのブレーキ装置。
6. 前記カップリング収容チューブは、前記第１のカップリング本体部と前記第２のカップリング本体部とが連結された連結体と、前記チューブ本体部との間に空隙が介在するように前記収容空間本体部が構成されている、
   請求項５に記載の緊急離脱カップリングのブレーキ装置。

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