JP6604487B2 - 管継手 - Google Patents
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Description
ここで、例えば充填中に車両Aが移動する等の理由により充填ホース201が引っ張られると、水素充填装置200が引き倒されて破損して水素ガスが噴出し、或いは、充填ノズル202、充填ホース201等の機器が破損して水素ガスが噴出して、危険な状態になる。係る事態を防止するため、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の間の領域に設け、一定以上の引張荷重が作用した場合には緊急離脱用の管継手300を分離して、水素充填装置200や充填ノズル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。
しかし、係る緊急離脱用の管継手(特許文献1の管継手)は計量機側の部材或いは車両側の部材の何れかに細長いロッドを具備しており、前記管継手の計量機側部材と車両側部材とが分離すると、前記細長いロッドが露出してしまう。そして、前記細長いロッドを備える部材が落下し或いは計量機や車両と衝突することにより、露出した当該ロッドが破損してしまう恐れが存在する。
ここで、係る問題点を解消する技術は、現時点では未だに提案されていない。
当該プラグ(10)が挿入されると遮断弁が開き、(プラグ内流路1Aと)連続して流路(ソケット内流路21A)が形成されるソケット(20)から構成され、ソケット(20)からプラグ(10)が離脱すると遮断弁が閉じる(緊急離脱用の)管継手(100)において、
前記プラグ(10)内の流路(プラグ内流路1A)と前記ソケット(20)内の流路(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いる)、
前記プラグ(10)は、プラグ内流路(1A)が形成されたプラグ本体(1)と、一端にプラグ側の弁体(6)が取り付けられたプラグ側弁棹(2)を有し、当該弁棹(2)を保護するカバー(50)を設け、プラグ側弁棹(2)の他端側は開口(3A)を有するプラグ側ロッド収納ケース(3)に収納されており、プラグ側ロッド収納ケース(3)に形成された係止用部材溝(3B)には係止部材(7)が保持されており、プラグ側の弁体(6)は弾性体(4)によりプラグ本体(1)に形成されたプラグ側弁座(1F)側に付勢されており、プラグ側ロッド収納ケース(3)の開口(3A)は、ソケット(20)にプラグ(10)が挿入されている場合にソケット側弁棹(22)と整合する位置に形成され、
前記ソケット(20)は、ソケット内流路(21A)及び開口部分(21C)が形成されたソケット本体(21)と、中空のソケット側弁棹(22)を有し、ソケット側弁棹(22)の一端にはソケット側の弁体(25)が取り付けられ、ソケット弁棹(22)の他端側はソケット内流路(21A)と開口部分(21C)の連通箇所に収容され、ソケット側の弁体(25)は弾性体(23)によりソケット内流路(21A)の開口部分(21C)側に形成されたソケット側弁座(21E)側に付勢されており、
ソケット(20)にプラグ(10)が挿入されている場合には、ソケット側弁棹(22)の端部はプラグ側ロッド収納ケース(3)に当接し、ソケット側弁棹(22)の他端側に設けられた弁体(25)はソケット側の弾性体(23)の弾性反撥力に抗してソケット側弁座(21E)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(3)に保持された係止部材(7)はソケット本体(21)側の開口部分(21C)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(2)が係止部材(7)に当接してソケット(20)側に移動せず、プラグ側弁棹(2)に設けられた弁体(6)はプラグ側の弾性体(4)の弾性反撥力に抗してプラグ側弁座(1F)から離隔した位置に保持され、
前記プラグ(10)或いは(20)ソケットの何れか一方に脱圧器を設け、当該脱圧器は、
金属製の本体部(31)に形成された水素ガス流路(31A)と連通する脱圧用連通孔(31B)が形成され、該脱圧用連通孔(31B)を開閉するためのピン先端部(32A)を有する脱圧器プラグ(32)を備え、前記本体部(31)にはリリーフ回路(31C)が形成されており、
前記脱圧用連通孔(31B)は前記ピン先端部(32A)が挿入される小径部(31BA)と、該小径部(31BA)に連続するテーパー部(31BB)と、該テーパー部(31BB)に連続する第1中径部(31BC)と、第2中径部(31BD)と、本体部(31)の上面(31G)に連通する雌ネジ部(31BE)とで構成され、前記テーパー部(31BB)にはリリーフ回路(31C)が連通しており、
前記脱圧器プラグ(32)は前記雌ネジ部(31BE)に螺合する雄ネジ部(32D)と、前記雄ネジ部(32D)のピン先端部(32A)側のピン中径部(32C)と、該ピン中径部(32C)のピン先端部(32A)側に位置し且つ該ピン先端部(32A)と一体のピンテーパー部(32B)とを有しており、
前記小径部(31BA)の内径(d)と前記ピン先端部(32A)の外径(φ)は、前記小径部(31BA)と前記ピン先端部(32A)の間の円環状の隙間の断面積(=(π/4)(d 2 −φ 2 ))が前記小径部(31BA)の断面積(=(π/4)d 2 )よりも小さくなる様に設定されていることを特徴としている。
また、本発明の管継手(100)は、計量機(水素充填機)近傍の位置で、充填ノズルに連通するホースの基部近傍に配置するのが好ましい。
ここで「取り付け可能」とは、前記カバーが充填中に車両が移動してしまう等の緊急時に計量機側部材(水素充填機)と車両側部材とが分離するのを妨げないが、分離後に前記カバーが計量機側部材或いは車両側部材から離隔するのを防止出来る程度の結合であることを意味している。
ただし、前記脱圧器(30A)において、脱圧用プラグ(32)の水素流路側先端部(32A:ピン先端部)の長さ(L)が短い場合には、廻り止めピン挿入孔(31D)を設ける(六角棒スパナSの回転を抑制する廻り止めピンPを挿入可能に構成する)ことも可能である。
そのため、高圧の水素ガスを供給しても、ソケット側ピン(ソケット20内の弁棹22)とプラグ側ピン(プラグ10内の弁棹2)の先端同士が押圧し合う力が増加してしまうことがなく、ソケット(20)とプラグ(10)が分離することも無い。そして、ソケット側ピン(ソケット20内の弁棹22)とプラグ側ピン(プラグ10内の弁棹2)の先端同士が押圧し合っておらず、ソケット(20)とプラグ(10)が分離する方向とは一致しないので、分離したソケット(20)とプラグ(10)が吹き飛んでしまうこともない。
さらに、小型、軽量化が可能となり、且つ、例えば高圧の水素ガスを充填する際に、充填ホースの操作性が向上する。
そして、脱圧時には、脱圧用プラグ(32)におけるテーパー部(32B:ピンテーパー部)と脱圧用連通孔(31B)のテーパー部(31BB)の当接を解除すると、脱圧用プラグ(32)の水素流路側先端部(32A:ピン先端部、径寸法φ)の外周と脱圧用連通孔(31B)の水素流路側先端部(31BA:小径部、内径d)内周との間に形成される隙間(断面積(π/4)(d2−φ2)の円環状の隙間)がオリフィスとして機能して、当該オリフィスを流過する高圧の水素ガスに圧損を与えるので、脱圧器(30、30A)から流出する水素ガスの噴射速度が遅くなり、脱圧器(30、30A)が介装された充填ホースが動き回る(いわゆる「暴れる」)ことが防止される。
図1において、本発明の実施形態に係る管継手(緊急離脱用の管継手)は全体が符号100で示されており、管継手100は、筒状のプラグ10(図1ではプラグ10は後述するカバー50に覆われている)とソケット20を備えており、ソケット20は、プラグ10と結合すると(プラグ10が挿入されると)遮断弁が開き、プラグ内流路1A(図2)と連続してソケット内流路21A(図2等を参照)が形成される様に構成されている。図1で示す状態では、プラグ10とソケット20は結合している。
ここでプラグ10は基本的に車両(図1では図示せず)側に連結し、ソケット20は基本的に水素充填機(或いはディスペンサー、計量機:図1では図示せず)側に連結される。ただし、プラグ10を水素充填機側に配置することも可能であるし、ソケット20を車両側に配置することも可能である。
プラグ内流路1A、ソケット内流路21A等を含むプラグ10、ソケット20の構成及び機能(プラグ10とソケット20が結合した状態及び分離した状態の構成及び機能)については、図2〜図5を参照して後述するが、図1において、プラグ内流路1Aの中心軸とソケット内流路21Aの中心軸は、それぞれC1、C2で示されている。
図1において、プラグ内流路1Aの中心軸C1の車両側(図1で左側)に延長した領域には図示しない充填ホースが配置され、ソケット内流路21Aの中心軸C2の水素ガス導入口側(図1で上側)は図示しない水素充填機に接続される。
図1において、カバー50は、プラグ内流路1Aの中心軸C1方向で、プラグ10の両端近傍までを包囲しており、プラグ10内に設けられたプラグ側ロッド2を完全に包囲している。
また、カバー50は、プラグ10に取り付けられて、ソケット20の一部(図1ではソケット20の下方の部分)を包囲している。ここでカバー50は、水素充填中に車両が移動してしまう等の緊急時にプラグ10とソケット20が分離するのを妨げないが、分離後にカバー50がプラグ10から離隔しない程度にプラグ10に結合している。
なお、管継手100は、水素充填機200(図12)近傍の位置で、充填ホース201の基部近傍に配置されている。
脱圧器30の半径方向中心には水素ガス流路31A(図6〜図9)が形成されており、水素ガス流路31Aはプラグ10のプラグ内流路1A(図2〜図5)に接続している。脱圧器30の車両側(図1で左側)には図示しない充填ホースが配置される。
図1の符号31Fは、車両側の充填ホースを接続するための凹部を示し、符号31Cは脱圧器30におけるリリーフ回路(の外側面の出口)を示している。なお、脱圧器30(或いは30A)については、図6〜図10を参照して後述する。
図2において、全体が筒状のプラグ10は、プラグ本体1とプラグ側ロッド収納ケース3を有している。
プラグ本体1の車両側(図2で右側)端部の中央部(図2における上下方向中央部)には、水素ガス供給口1Bが設けられている。
プラグ本体1には、図2の左右方向にプラグ内流路1Aが形成されており、プラグ内流路1Aには拡径部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、プラグ側ロッド収納ケース3内の流路と連通し、プラグ側弁体収容部1C内の流路を介して水素ガス供給口1Bに連通している。
弁体収容部1C内に収容されたプラグ側弁体6の車両側(図2で右側)にはプラグ側スプリング4が配置されており、プラグ側弁体6をソケット20側(図2で左側)に付勢している。そして、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、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。
プラグ側ロッド2において、弁体6とは反対側(図2で左側)の先端部は係止部2Aを構成している。
プラグ本体1外周面には結合溝1Eが設けられており、プラグ10とソケット20を結合する結合用ボール40が嵌合する。
プラグ側ロッド収納ケース3の外周の所定位置(ソケット側ロッド22の下端部に対応する位置)には、流路接続用の開口3Aが形成されている。図2の状態では、プラグ側ロッド収納ケース3はソケット20(ソケット本体21)の開口部分21Cに挿入されており、プラグ内流路1Aとソケット内流路21Aは開口3Aを介して連通している。
図3で示す様に、プラグ側ロッド2の係止部2Aのテーパー部により、係止用ボール7は半径方向外方に押圧される。しかし、図3で示す状態では、ソケット20の開口部分21Cの内壁面により、係止用ボール7は半径方向外側には移動し得ない。
一方、図5で示す様にプラグ10とソケット20が分離した状態では、係止用ボール7の半径方向外方への移動を妨げる部材は存在せず、係止用ボール7は、(プラグ側ロッド収納ケース3の)半径方向外方に位置している。
ソケット本体21の水素充填機側(図2では上方側)端部の中央部には、水素ガス導入口21Bが設けられている。
ソケット本体21の図2における左右方向中央部には、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における拡径されたソケット側弁体収容部21Dには、ソケット側弁体25が収容されている。
ソケット内流路21Aは、水素ガス導入口21Bからソケット側弁体収容部21D、ソケット側ロッド22の中空部を介して、ソケット本体21の開口部分21Cに連通している。ここで、開口部分21Cのプラグ10から離隔する側(図2の左側)の端部は開放されている。
図2、図3では、開口部分21C内にはプラグ側ロッド収納ケース3が挿入され、ソケット内流路21Aは、ソケット側ロッド22内の中空部分と、プラグ側ロッド収納ケース3の開口3Aを介して、プラグ内流路1Aに連通している。
ソケット本体21の開口部分21Cの内周には、OリングSS1、SS2が、それぞれ設けられている。
弁体収容部21Dに供給された水素ガスは、ソケット側ロッド22に形成された開口22Aを経由して、ソケット側ロッド22の中空部に流入する。ここで、ソケット側ロッド22の中空部はソケット内流路21Aの一部を構成している。
プラグ収納用ハウジング26の内周面には、結合時配置部26Aと離脱時収容溝26Bが設けられている。結合時配置部26Aには、プラグ10とソケット20の結合時において、結合用ボール40が配置される。離脱時収容溝26Bは、ソケット20からプラグ10が離脱した場合に、結合時配置部26Aから移動した結合用ボール40が収容される。
結合時配置部26Aの水平方向(図2で左右方向)位置は、プラグ本体1のプラグ側結合溝1Eに対応している。また、結合時配置部26Aのソケット20側(図2で左側)には、結合時配置部26より半径方向内方に突出した突出部分αが設けられている。
図2で示す様に、プラグ10とソケット20が結合された状態では、結合用スプリング41が取り付けられたスプリングホルダー42が、プラグ収納用ハウジング26の内周面とプラグ本体1の外周面の間の隙間内に配置されている。
結合用ボール40は、スプリングホルダー42に形成された結合用ボール用穴42A内に嵌合され、プラグ本体1におけるプラグ側結合溝1Eに嵌合している。その際、結合用ボール40のソケット20側(図1では左側)には突出部分αが位置しており、結合用ボール40の半径方向外方は結合時配置部26Aとなっている。
スプリングホルダー42は、結合用ボール40、結合用ボール40が嵌合しているプラグ側結合溝1Eを介して、プラグ10と係合している。
そのため、プラグ10とソケット20を結合すると、プラグ10とソケット20はスプリングホルダー42及び結合用ボール40を挟み込む様に一体化される。
所定値以上のプラグ10を引き抜く力が作用しなれば、結合用ボール40には図2の矢印Mで示す方向の力が作用しても、当該力は結合用スプリング41の弾性反撥力で減少し、結合用ボール40がプラグ側結合溝1Eに嵌合した状態が保持され、プラグ10とソケット20の結合は解除されない。
一方、所定値以上のプラグを引き抜く力が作用した場合には、結合用ボール40はプラグ側結合溝1Eから外れて矢印Mで示す方向に移動し、図4で示す様に、プラグ収納用ハウジング26の離脱時収容溝26B(図2)に嵌入する。
そしてプラグ10はソケット20から外れて、図4、図5で示す結合解除状態となる。
ここで前記所定値(プラグ10とソケット20の結合が解除される境界値)は、水素充填装置、充填ホース等の仕様により決定され、当該決定された所定値に基づきプラグ10、ソケット20のプラグ収納用ハウジング26、結合用ボール40、結合用スプリング41、スプリングホルダー42は設計される。
また、図3で示す様に、係止用ボール7より左側に移動することが出来ないプラグ側ロッド2はプラグ側スプリング4の弾性反撥力に抗して、プラグ側弁体6をプラグ側弁座1Fから離隔し、プラグ側遮断弁5は弁開状態となる。
ソケット20内のソケット側遮断弁24と、プラグ10内のプラグ側遮断弁5が共に弁開状態であれば、ソケット内流路21A(水素ガス導入口21B、ソケット側弁体収容部21D、ソケット側ロッド22の中空部、ソケット20の開口部分21C)と、プラグ内流路1A(プラグ側ロッド収容ケース3の中空部分、プラグ側弁体収容部1C)が連通して、水素充填装置側(計量機側)から車両側に水素ガスが流過する。
プラグ10とソケット20が分離すると、図4で示す様に、プラグ10のプラグ側ロッド収容ケース3はソケット20(ソケット本体21)の開口部分21Cから外れ、ソケット側弁体25はソケット側スプリング23の弾性反撥力により、図4の下方に移動してソケット側弁座21Eに座着し、ソケット内流路21Aを遮断する。
また、図5で示す様に、係止用ボール用溝3Bから係止用ボール7がプラグ側ロッド収容ケース3の半径方向外方に移動し、プラグ側スプリング4の弾性反撥力により、プラグ側ロッド2の係止部2A(図2)は、係止用ボール7よりも左側に移動する。その結果、プラグ側弁体6はプラグ側弁座1Fと座着して、プラグ内流路1Aを遮断する。
プラグ10とソケット20は分離すると、ソケット側遮断弁24及びプラグ側遮断弁5がそれぞれソケット内流路21A、プラグ内流路1Aを閉鎖するので、車両側からも水素充填機側からも水素ガスが漏出することは無い。
図5で示す様にプラグ10とソケット20が分離すると、プラグ10側に取り付けられたカバー50は、ソケット20側から分離される。カバー50のプラグ側ロッド2の軸方向長さはプラグ側ロッド2よりも長く、プラグ側ロッド2を完全に覆う様に構成されているので、プラグ10とソケット20が分離した際に、プラグ10が落下し或いは水素充填機等と衝突しても、プラグ側ロッド2はカバー50により保護される。
それに対して、開口部分21Fにおいて、プラグ側と反対側(図2で左側)の端部が閉鎖し、いわゆる「盲孔」とすることも出来る。
その場合、OリングSS2は不要となる。
脱圧器30(或いは30A)は、例えば図1で示す様に、管継手100のプラグ10に取り付けられ、プラグ10とソケット20が分離した際にプラグ10(プラグ内流路1A、図2〜図5)より車両側の領域の高圧の水素ガスを脱圧する機能を有する。
プラグ10とソケット20が分離した際に、ソケット20から水素充填機側の領域に存在する高圧の水素ガスは、図示しない水素充填機側の脱圧機構により脱圧される。
本体部31の左側には突出部31Eが設けられており、突出部31Eは管継手100のプラグ10側に接続される。一方、本体部31の右側には凹部31Fが設けられ、凹部31Fには車両側の充填ホース(図12)が接続される。ただし、突出部31Eを車両側の充填ホースと接続し、凹部1Fを管継手100のプラグ10側に接続することも可能である。
図6の上下方向について本体部31の中央部には、水素ガス流路31Aが形成されている。水素ガス流路31Aは、突出部31Eを介してプラグ10側のプラグ内流路1Aに連通し、凹部31Fを介して車両側の充填ホースに連通している。
脱圧用連通孔31Bには、脱圧用プラグ32が嵌合(係合、螺合)しており、図7で示す様に、脱圧用プラグ32が脱圧用連通孔31Bと係合することにより、リリーフ回路31Cは水素ガス流路31Aから遮断される。
脱圧用プラグ32は、下端部における最小径のピン先端部32A、ピンテーパー部32B、ピン中径部32C、外周に雄ネジを形成した雄ネジ部32Dを有している。
脱圧用連通孔31Bに脱圧用プラグ32を嵌合する際には、脱圧用プラグ32のピン先端部32Aを、脱圧用連通孔31Bの小径部31BAに挿入する。
脱圧用プラグ32のピン中径部32Cと脱圧用連通孔31Bの第2中径部31BDとの間にはOリング31Hが配置され、Oリング31Hは、脱圧用プラグ32が脱圧用連通孔31Bに対して十分に相対移動(図6では上昇)した場合(脱圧用プラグ32と本体部31の係合を解除した状態:図8参照)に、脱圧用プラグ32と脱圧用連通孔31Bの隙間から高圧の水素ガスが上方に噴出するのを防止する機能を有している。
脱圧用連通孔31Bの雌ネジ部31BEには脱圧用プラグ32の雄ネジ部32Dの外周に形成された雄ネジが螺合している。
脱圧用プラグ32の上面にはプラグ六角穴32Eが形成されており、脱圧用プラグ32を脱圧用連通孔31Bに取り付け或いは取り外す際には、図10で示す様に、六角棒スパナSをプラグ六角穴32Eに挿入して、六角棒スパナSを回転させる。
図6、図7で示す様に、脱圧用プラグ32が脱圧用連通孔31Bに締め込まれた状態(管継手100が分断せずに水素充填が行われている状態)では、ピンテーパー部32Bと脱圧用連通孔31Bのテーパー部31BBが当接して金属シールを構成するので、水素ガス流路31Aを流れる高圧の水素ガスは当該金属シールで完全に遮断され、リリーフ回路31Cを流れることは無い。
一方、管継手100が分断した場合等において、プラグ10(プラグ内流路1A、図2〜図5)より車両側の領域にそんざいする高圧水素ガスを脱圧する場合は、六角棒スパナSにより脱圧用プラグ32を脱圧方向に回転して、脱圧用連通孔31Bの雌ネジ部31BEとプラグ32の雄ネジ部32Dとの螺合を解除して、ピンテーパー部32Bと脱圧用連通孔31Bのテーパー部31BBを離隔して、金属シールを解除する。
脱圧の際には、当該円環状の隙間を介して、水素ガス流路31Aに充填されている高圧の水素ガスはリリーフ回路31Cに流入し、リリーフ回路31Cを流過して<矢印Oで示す様に脱圧器30外に流出する。
ここで、リリーフ回路31Cの水素ガスの出口はプラグ六角穴32Eから離隔した位置に設けられている。
そのため、プラグ六角穴32Eに六角棒スパナSを挿入して回転する際に、六角棒スパナSを回転し過ぎたとしても、脱圧用連通孔31Bの小径部31BAからピン先端部32Aが完全に抜け出てしまうことは無く、小径部31BAとピン先端部32Aの円環状の隙間(断面積(π/4)(d2−φ2)の隙間)を介して水素ガスが流過する状態が維持され、高圧の水素ガスに対して圧力損失を与えることが出来る。
脱圧器30Aは、図9から明らかな様に、プラグ32のピン先端部32Aの長さL(図9における上下方向長さ)が、図7に示す脱圧器30と比較すれば明らかに短く、小径部31BA内にピン先端部32Aが挿入されている長さLW(図7における脱圧器30の場合を参照)も短い。
そのため、図9で示す脱圧時に、プラグ六角穴32Eに六角棒スパナSを挿入して、六角棒スパナSを回転し過ぎてしまうと、脱圧用連通孔31Bの小径部31BAからプラグ32のピン先端部32Aが完全に離隔してしまい、脱圧用連通孔31Bとプラグ32との隙間の断面積が大きくなり、オリフィスとしての効果を発揮しなくなり、水素ガスがリリーフ回路31Cから流出する速度が大きくなる恐れが存在する。
なお図6〜図8の脱圧器30においても、廻り止めピンPと廻り止めピン挿入孔31Dによる六角棒スパナSの廻り止めを適用することが出来る。
図9、図10において、図6〜図8の各部材と同様な部材には同様な符号を付して、重複説明を省略する。そして図9、図10の脱圧器30Aにおけるその他の構成や作用効果は、脱圧器30と同様である。
図1で示す様に、カバー50の本体部50Aはプラグ本体1及びソケット20のプラグ収納用ハウジング26(図2等参照)を覆い、ソケット挿入部50Bはプラグ側ロッド収納ケース3及びプラグ側ロッド2(図2〜図4)を覆っている。
ソケット挿入部50Bの空間部50Cは、ソケット20下方におけるプラグ10とソケット20の結合部が収納される。
カバー50の本体部50Aにおけるソケット挿入部50Bと反対側(図11の左側)の端部は開口50Dを有している。上述した様に、プラグ本体1は脱圧器30(或いは30A)を介して車両側に接続されている(図1参照)。
また、カバー50は、プラグ10側に強固に取り付けられ、ソケット20側は分離を妨げない程度に覆っているので、プラグ10とソケット20が分離した際にカバー50がプラグ側ロッド2を覆った状態を維持して、ソケット20側から乖離する。そのため、確実にプラグ側ロッド2を保護することが出来る。
そのため、充填作業者にとってホースの取り回しが不便になる恐れも無い。
そのため、高圧の水素ガスを供給しても、ソケット側ロッド22とプラグ側ロッド2の先端同士が押圧し合う力が増加してしまうことがなく、ソケット20とプラグ10が分離することも無い。そして、ソケット側ロッド22とプラグ側ロッド2の先端同士が押圧し合っておらず、ソケット20とプラグ10が分離する方向とは一致しないので、分離したソケット20とプラグ10が飛散してしまうこともない。
さらに、管継手100を小型、軽量化することが可能であり、水素ガスを充填する際に操作性が向上する。
そして、結合用ボール40は分離方向に所定値以上の外力が加わったときに結合解除となる様に構成されており、プラグ10及びソケット20の流路内の圧力とは無関係に、充填ホースに作用する外力(例えば充填中に車両が移動した場合等に充填ホースに作用する引張力)の作用によりプラグ10とソケット20が分離される。
そのためプラグ10とソケット20が離脱した際に、水素ガスが流出することが防止される。
そして、脱圧時には、脱圧用プラグ32のテーパー部32Bと脱圧用連通孔31Bのテーパー部31BBの当接を解除すると、脱圧用プラグ32の水素流路側先端部32A:ピン先端部、径寸法φ)の外周と脱圧用連通孔31Bの水素流路側先端部31BA:小径部、内径d)内周との間に形成される隙間(断面積(π/4)(d2−φ2)の円環状の隙間)がオリフィスとして機能して、当該オリフィスを流過する高圧の水素ガスに圧損を与えるので、脱圧器30、30Aから流出する水素ガスの噴射速度が遅くなる。
1A・・・プラグ内流路
2・・・プラグ側ロッド
10・・・プラグ
20・・・ソケット
21・・・ソケット本体
21A・・・ソケット内流路
30、30A・・・脱圧器
31・・・本体部(脱圧器の本体部)
31A・・・水素ガス流路
31B・・・脱圧用連通孔
31BA・・・小径部(水素流路側先端部)
31BB・・・テーパー部
31C・・・リリーフ回路
31D・・・廻り止めピン挿入孔
32・・・脱圧用プラグ
32A・・・ピン先端部
32B・・・ピンテーパー部
50・・・カバー
100・・・管継手(緊急離脱用の管継手)
HL・・・脱圧用連通孔の長さ
L・・・小径部(水素流路側先端部)の長さ
P・・廻り止めピン
S・・・六角棒スパナ
Claims (2)
- 内部に流路(1A)が形成された筒状のプラグ(10)と、
当該プラグ(10)が挿入されると遮断弁が開き連続して流路(21A)が形成されるソケット(20)から構成され、ソケット(20)からプラグ(10)が離脱すると遮断弁が閉じる管継手(100)において、
前記プラグ(10)内の流路(1A)と前記ソケット(20)内の流路(21A)が同一直線状に配置されておらず、
前記プラグ(10)は、プラグ内流路(1A)が形成されたプラグ本体(1)と、一端にプラグ側の弁体(6)が取り付けられたプラグ側弁棹(2)を有し、当該弁棹(2)を保護するカバー(50)を設け、プラグ側弁棹(2)の他端側は開口(3A)を有するプラグ側ロッド収納ケース(3)に収納されており、プラグ側ロッド収納ケース(3)に形成された係止用部材溝(3B)には係止部材(7)が保持されており、プラグ側の弁体(6)は弾性体(4)によりプラグ本体(1)に形成されたプラグ側弁座(1F)側に付勢されており、プラグ側ロッド収納ケース(3)の開口(3A)は、ソケット(20)にプラグ(10)が挿入されている場合にソケット側弁棹(22)と整合する位置に形成され、
前記ソケット(20)は、ソケット内流路(21A)及び開口部分(21C)が形成されたソケット本体(21)と、中空のソケット側弁棹(22)を有し、ソケット側弁棹(22)の一端にはソケット側の弁体(25)が取り付けられ、ソケット弁棹(22)の他端側はソケット内流路(21A)と開口部分(21C)の連通箇所に収容され、ソケット側の弁体(25)は弾性体(23)によりソケット内流路(21A)の開口部分(21C)側に形成されたソケット側弁座(21E)側に付勢されており、
ソケット(20)にプラグ(10)が挿入されている場合には、ソケット側弁棹(22)の端部はプラグ側ロッド収納ケース(3)に当接し、ソケット側弁棹(22)の他端側に設けられた弁体(25)はソケット側の弾性体(23)の弾性反撥力に抗してソケット側弁座(21E)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(3)に保持された係止部材(7)はソケット本体(21)側の開口部分(21C)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(2)が係止部材(7)に当接してソケット(20)側に移動せず、プラグ側弁棹(2)に設けられた弁体(6)はプラグ側の弾性体(4)の弾性反撥力に抗してプラグ側弁座(1F)から離隔した位置に保持され、
前記プラグ(10)或いは(20)ソケットの何れか一方に脱圧器を設け、当該脱圧器は、
金属製の本体部(31)に形成された水素ガス流路(31A)と連通する脱圧用連通孔(31B)が形成され、該脱圧用連通孔(31B)を開閉するためのピン先端部(32A)を有する脱圧器プラグ(32)を備え、前記本体部(31)にはリリーフ回路(31C)が形成されており、
前記脱圧用連通孔(31B)は前記ピン先端部(32A)が挿入される小径部(31BA)と、該小径部(31BA)に連続するテーパー部(31BB)と、該テーパー部(31BB)に連続する第1中径部(31BC)と、第2中径部(31BD)と、本体部(31)の上面(31G)に連通する雌ネジ部(31BE)とで構成され、前記テーパー部(31BB)にはリリーフ回路(31C)が連通しており、
前記脱圧器プラグ(32)は前記雌ネジ部(31BE)に螺合する雄ネジ部(32D)と、前記雄ネジ部(32D)のピン先端部(32A)側のピン中径部(32C)と、該ピン中径部(32C)のピン先端部(32A)側に位置し且つ該ピン先端部(32A)と一体のピンテーパー部(32B)とを有しており、
前記小径部(31BA)の内径(d)と前記ピン先端部(32A)の外径(φ)は、前記小径部(31BA)と前記ピン先端部(32A)の間の円環状の隙間の断面積(=(π/4)(d 2 −φ 2 ))が前記小径部(31BA)の断面積(=(π/4)d 2 )よりも小さくなる様に設定されていることを特徴とする管継手。 - 前記カバー(50)は前記弁棹(2)が設けられていない側の部材の一部を包囲して、前記プラグ(10)及びソケット(20)に取り付け可能な形状を有している請求項1の管継手。
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