JP7387096B2 - ガス充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば水素の様な燃料ガスを車両の燃料タンク等に充填するガス充填装置に関する。

水素は、環境に優しく、エネルギー安全保障に役立つ等の種々のメリットを有しており、水素ガスの利用技術は急速に実用化されている。
水素ガスを利用する態様の一つとして、高圧（例えば８２ＭＰａ以上）に加圧された水素ガスを車両の燃料タンクへ充填している。その様な利用態様においては、高圧に耐えられるように、ガス充填装置の充填ノズルは重量が重く、更に充填ホースも重量が重いものが使用されている。
ここで、充填ホースに高圧が付加されると、更に充填ホースの重量が重くなり、水素ガス充填作業を行う作業員やユーザーに重労働を強いることになってしまう。
そのため、ガス充填装置では、充填ノズルにワイヤを取り付け、当該ワイヤをガス充填装置上部のサポートアームで支持している（特許文献１参照）。それと共に、サポートアーム基部にワイヤ巻き取りユニットを設け、ワイヤを巻き取る方向、すなわち充填ノズルを引っ張る方向に常時付勢して、作業員やユーザーの負荷軽減を図っている。

ここで、出願人の検証の結果、巻き取る力が強いと充填ノズルで水素充填する操作がし難いという意見が、作業員やユーザーが持っていることが判明した。そのため、巻き取りユニットによる前記ワイヤの巻き取る力を弱くする方向で改良が進んでいる。
しかし、巻き取りユニットによるワイヤの巻き取る力を弱くすると、作業員或いはユーザーが充填ノズルを手放した際に、ワイヤのストッパがストッパ係止用部材と当接する際に各部材に強い衝撃が加えられて破損する恐れが存在する。

特開２００４－１９８７２号公報 特開２０２０－６０２８３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、充填ノズルにワイヤを取り付け、当該ワイヤをガス充填装置上部のサポート用アーム機構で支持すると共に、サポート用アーム機構にワイヤ巻き取りユニットでワイヤを常時引っ張る様に付勢しているガス充填装置におけるワイヤの引張力を弱くして、しかも、作業員或いはユーザーが充填ノズルを手放した際にストッパがストッパ係止用部材と当接する際に各部材に強い衝撃が加えられて破損することが防止できるガス充填装置の提供を目的としている。

本発明のガス充填装置（１）は、ガス供給源からガスの流量を計測しながらガス管路を介して搬送する充填機構を本体ハウジング（２）内に備え、前記充填機構の前記ガス管路の出口に接続される充填ホース（３）と、該充填ホース（３）の先端に備えられる充填ノズル（４）とを有するガス充填装置（１）において、
充填ノズル（４）にワイヤ（９）を取り付け、当該ワイヤ（９）をガス充填装置上部のサポート用アーム機構（５）で支持しており、当該サポート用アーム機構（５）にはワイヤ（９）に常時引張力を付加しているワイヤ巻き取りユニットが設けられており、当該引張力は充填ノズル（４）に作用する重力に比較して小さく設定されており、
前記ワイヤ（９）にはストッパ（３１）が取り付けられ、
前記サポート用アーム機構（５）の先端部には充填ノズル（４）が落下した際にストッパ（３１）と当接する係止部材（３３）が設けられており、
前記ストッパ（３１）と前記係止部材（３３）の間の領域に緩衝用弾性部材（３４：スプリング：例えば弦巻バネ）が配置されており、
前記緩衝用弾性部材（３４）の端部には緩衝材（３５）が取り付けられていることを特徴としている。

前記緩衝用弾性部材（３４）にワイヤ（９）が貫通している場合には、前記緩衝用弾性部材（３４）の両端部に緩衝材（３５）が取り付けられているのが好ましい。
前記緩衝用弾性部材（３４）がストッパ（３１）（或いはストッパ３１に取り付けられた弾性材料製パッキン３２）に取り付けられている場合には、前記緩衝用弾性部材（３４）の係止部材側端部のみに緩衝材（３５）が取り付けられているのが好ましい。
或いは、前記緩衝用弾性部材（３４）が係止部材（３３）（或いは係止部材３３に取り付けられた弾性材料製緩衝部材）に取り付けられている場合には、前記緩衝用弾性部材（３４）のストッパ側端部のみに緩衝材（３５）が取り付けられているのが好ましい。

本発明において、所定以上の引張力が作用した場合には分離する安全継手（３６：カップリング）が前記ワイヤ（９）に取り付けられているのが好ましい。

本発明の実施に際して、前記サポート用アーム機構（５）にはサポート用アーム（６）の回転軸（７）の回転（回動）を規制する回転規制手段（８）を備え、前記サポート用アーム機構（５）の先端にワイヤ（９）を介して前記充填ノズル（４）に係止可能なフック（１０）を備えているのが好ましい。

また、前記回転規制手段（８）はサポート用アーム（６）の回転軸（７）に配設された凸片（１１）と、本体ハウジング（２）の上部に配設された回転軸ストッパ（１２）を備えているのが好ましい。
そして、サポート用アーム機構（５）の回転軸（７：サポート用アーム６の回転軸）を本体ハウジング（２）に取り付ける取付箇所には回転角度保持手段（１３：トルクヒンジ）が設けられているのが好ましい。
さらに、本体ハウジング（２）の上部には、サポート用アーム機構（５）と放爆手段（１４）とが配設されているのが好ましい。ここで、放爆手段（１４）は、万が一において爆風が生じた場合に、本体ハウジング（２）のパネルが損傷するよりも早いタイミングで放爆パネル（１４Ａ）が開放し、爆風を逃がして、ガス充填装置（１）の周囲に被害が及ばない様な構造（放爆構造）を有している。

また本発明の実施に際して、サポート用アーム（６）のアーム部（６Ａ）が伸縮自在であるのが好ましい。具体的には、アーム部（６Ａ）自体が公知の伸縮機構（入れ子式機構等）を備えて伸縮可能であっても良いし、或いは、アーム部（６Ａ）の基部がアーム機構ハウジング（６Ｂ）に収容される長さ（或いは、アーム機構ハウジング６Ｂの外部に存在するサポート用アーム６の長さ）が変更可能に構成されていても良い。
また、サポート用アーム（６）のアーム収納部（６Ｂ：アーム機構ハウジング）が支持部材（或いはアーム回転軸７）に対して移動可能であるのが好ましい。
さらに、前記サポート用アーム機構（５）の基部（５Ａ）が（或いはサポート用アーム機構５全体が）本体ハウジング（２）に対して移動可能に構成されていることが好ましい。
そして、これ等の構成を組み合わせてサポート用アーム（６）のアーム部（６Ａ）の長さ或いは先端部（６Ｔ）の位置を適宜調整することが好ましい。

また本発明の実施に際しては、本体ハウジング（２）には、前記フック（１０）を係止する取付具（１５）が設けられているのが好ましい。
そして、前記回転規制手段（８）における回転軸ストッパ（１２）には、緩衝部材（１６）が取り付けられているのが好ましい。

前記構成を有する本発明によれば、本体ハウジング（２）に回転自在のサポート用アーム機構（５）を設け、前記サポート用アーム機構（５）の先端にワイヤ（９）を介して前記充填ノズル（４）に係止可能なフック（１０）を備えているので、充填ノズル（４）がワイヤ（９）に吊り下げられ、充填ホース（３）及び充填ノズル（４）の重量は、サポート用アーム（６）により負担（支持）される。そのため、重量が重い充填ホース（３）及び充填ノズル（４）を用いてガス充填作業を行うに際して、サポート用アーム機構（５）により充填ホース（３）及び充填ノズル（４）の重量を支持することが出来る。
上述した様に、充填ノズル（４）を吊り下げているワイヤ（９）を引っ張る力が強いとガス充填作業に支障が生じるが、当該引張力は充填ノズル（４）に作用する重力に比較して小さく設定されており、従来のガス充填装置に比較して小さく設定されているので、ワイヤ（９）に作用する引張力によりガス充填作業に不都合が生じることが防止される。

ここで、ワイヤ（９）に作用する引張力が充填ノズル（４）に作用する重力よりも小さいと、作業員やユーザーが充填ノズル（４）を手放してしまうと、ワイヤ（９）のストッパ（３１）が係止部材（３３）と当接する際に各部材に強い衝撃が加えられて破損する恐れがある。
しかし本発明によれば、前記ストッパ（３１）と前記係止部材（３３）の間の領域に緩衝用弾性部材（３４：スプリング：例えば弦巻バネ）が配置されているので、充填ノズル（４）が落下しようとする際における係止部材（３３）とストッパ（３１）が当接した時の衝撃が緩和され、当該衝撃によりサポート用アーム機構（５）の各種部材が損傷することが防止できる。
本発明において、前記緩衝用弾性部材（３４）の端部に緩衝材（３５）が取り付けられていれば、充填ノズル（４）が落下しようとする際における係止部材（３３）とストッパ（３１）が当接した時の衝撃がさらに緩和される。

本発明において、所定以上の引張力が作用した場合には分離する安全継手（３６：カップリング）が前記ワイヤ（９）に取り付けられていれば、水素充填時に車両が急発進した場合に、当該カップリング（３６）が分離して、ワイヤ（９）によりガス充填装置（１）が引っ張られることが防止される。充填ホースにも安全継手が設けられているので、水素充填時における車両の急発進等が生じても、ガス充填装置が引っ張られて転倒することはなく、ガス充填装置の破損が防止され、水素流出の危険性がない。

ここで、充填ノズルを支持するサポート用アームを備えた従来の充填装置では、充填装置のケーシング外部に取り付けた部品（ストッパ）にサポート用アームを当接させることによりサポート用アームの回動（回転角度）を規制しているので、構造が大型化すると当該部品（ストッパ）も大型化させる必要がある。また、充填ノズルで充填できる領域或いは範囲が異なる複数種類のガス充填装置へ設置するためには、ストッパ部材の設置位置を種類毎に調整してサポート用アームの回転角度或いは回動範囲を調整しなければならず、係る調整作業に多大な労力及びコストが費やされてしまう。それに加えて、サポート用アーム本体にストッパが当接するので、サポート用アーム表面に傷や凹みが形成されてしまい、意匠的な面で不利益が生じてしまう。
本発明において、前記サポート用アーム機構（５）にサポート用アーム（６）の回転軸（７）の回転（回動）を規制する回転規制手段（８）を備えていれば、サポート用アーム（６）の回転角度を所定角度に調整（サポート用アーム６の可動範囲を所定範囲に調整）して、ガス充填作業の作業性を向上させることが出来る。さらに、設備全体が大型化してしまうことが防止され、新規の水素ステーションにおける設置は勿論、既存の水素ステーションにおいて設置することが出来る。
それに加えて、前記回転規制手段（８）を備えていれば、充填ノズル（４）で充填できる領域が異なる複数種類のガス充填装置（１）へ設置するに際しても、ガス充填装置（１）の種類に対応して前記サポート用アーム機構（５）の一部の部品を交換することにより、回転角度或いは回動範囲を容易に調整することが出来る。
また、サポート用アーム本体（６）は回転規制手段（８）が当接しないので、サポート用アーム（６）表面に傷や凹みが形成され難い。そのため、意匠的に（いわゆる「見た目」が）良好である。
さらに、前記回転規制手段（８）を備えていれば、アーム自体を規制するためのストッパに比較して回転規制手段（８）は大きくならず、アーム自体を規制するストッパの取り付けに要するスペースに比較して回転規制手段（８）の取付スペースも大きくない。そのため、他の形態の異なるガス充填装置に対しても容易に適用することが出来る。

また、前記回転規制手段（８）が、サポート用アーム（６）の回転軸（７）に配設された凸片（１１）と、本体ハウジング（２）の上部に配設された回転軸ストッパ（１２）を備えていれば、前記凸片（１１）が回転軸ストッパ（１２）に当接することにより回転軸（７）の回転が規制され、充填ノズル（４）の操作（移動）範囲が規制される。それにより、充填ノズル（４）を吊り下げているワイヤ（９）が本体ハウジング（２）に接触、干渉することが防止される。
そして、サポート用アーム機構（５）の回転軸（７：サポート用アーム６の回転軸）を本体ハウジング（２）に取り付ける取付箇所に回転角度保持手段（１３：トルクヒンジ）が設けられていれば、サポート用アーム（６）を移動した際に（サポート用アーム６の）慣性力によりサポート用アーム（６）が所望の位置よりも振られてしまう（回動し過ぎてしまう）事態を防止して、所望の位置で停止することが出来る。そのため、ガス充填作業において充填ノズル（４）の位置を調整し易くなり、作業性が向上する。

さらに、本体ハウジング（２）の上部に、サポート用アーム機構（５）と放爆手段（１４）とが配設されていれば、ガス充填装置（１）の設置に対する制限（ガス充填装置と道路境界線との所定距離等の制約）を充足して、水素ステーションでの配置に対する自由度が増す。
ここで、サポート用アーム機構（５）の放爆手段（１４）に対する位置を選択することにより、放爆手段（１４）の作動時にサポート用アーム（６）に干渉することを防止出来る。すなわち、放爆手段（１４）が作動しても（扉１４Ａが開いても）、サポート用アーム機構（５）が扉（１４Ａ）と干渉して損傷してしまうことが防止出来る。

また、本発明において、サポート用アーム（６）のアーム部（６Ａ）が伸縮自在であれば、サポート用アーム（６）の長手方向端部（６Ｔ）の位置を調整して、サポート用アーム（６）がガス充填装置（１）周辺の構造物と干渉してしまうことを防止することが出来る。
ここで、サポート用アーム（６）のアーム収納部（６Ａ）が支持部材（７：アーム回転軸）に対して移動可能に構成し、或いは、サポート用アーム機構（５）の基部（５Ａ）が本体ハウジング（２）に対して移動可能に構成されていてもサポート用アーム（６）がガス充填装置（１）周辺の構造物と干渉してしまうことを防止することが出来る。
また、上述の構造を採用することにより、サポート用アーム機構（５）を有していない既存のガス充填装置（１）に対して、別体のサポート用アーム機構（５）を、周辺の構造物と干渉しない様に取り付けることが可能である。

実施形態に係るガス充填装置の斜視図である。 サポート用アーム機構の頂部を除去した斜視図である。 図２で示すサポート用アームにおける先端部の拡大図である。 充填ノズルを吊り下げるワイヤに設けたストッパの拡大図である。 ストッパと係止部材とスプリングの配置を示す説明図である。 スプリングをストッパに取り付けた第１変形例の説明図である。 スプリングを係止部材に取り付けた第２変形例の説明図である。 カップリングの説明図である。 図８のカップリングをワイヤに取り付けた状態を示す説明図である。 図９の状態でカップリングが分離した状態を示す説明図である。 サポート用アーム機構の回転規制手段におけるハウジングを除去した状態を示す斜視図である。 図１１で示す回転規制手段の詳細を示す部分拡大斜視図である。 図１２の回転規制手段において、凸片が回転軸ストッパに当接した状態を示す部分拡大斜視図である。 サポート用アーム機構を図１１の矢印Ｂ方向から見た拡大断面図である。 サポート用アーム機構のアーム先端位置を変更する態様を示す説明図である。 サポート用アーム機構のアーム先端位置を変更する態様であって、図１５とは異なる態様を示す説明図である。 放爆構造の作動を示す説明斜視図である。

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１において、実施形態に係るガス充填装置１は、ガス供給源からガス流量を計測しつつガス管路を介して搬送する充填機構（図示せず）を本体ハウジング２内に備えており、充填機構におけるガス配管（図示せず）の出口に接続される充填ホース３と、充填ホース３の先端に備えられる充填ノズル４とを有している。図１において、符号１８は、ガス充填装置１における表示器を示している。
図示の実施形態では水素ガス充填装置を例示して説明するが、ＣＮＧガス、その他のガス充填装置についても、図示の実施形態を適用することが出来る。
図示しない充填機構におけるその他の構成及び作用効果は、公知技術の充填機構と同様である。

図１において、充填ホース３、充填ノズル４を備えた本体ハウジング２の上面（頂部面）にはサポート用アーム機構５が設けられている。サポート用アーム機構５はサポート用アーム６（アーム部６Ａ及びアーム機構ハウジング６Ｂ：図１５、図１６参照）、サポート用アーム６の回転軸７（図１２参照）、回転軸７の回転を規制する（制限する）回転規制手段８を備えている。回転規制手段８の詳細は図１１～図１３を参照して後述する。図１では回転規制手段８におけるハウジングのみが示されている。
サポート用アーム機構５の先端６Ｔからワイヤ９が垂下しており、ワイヤ９の他端（垂下した先端）はフック１０（ワイヤ側フック）を有し、フック１０は充填ノズル４の把持部近傍に設けられたフック取付具１９に係止可能である。
ワイヤ９側のフック１０を充填ノズル４側のフック取付具１９に係止することにより充填ノズル４がワイヤ９に吊り下げられ、充填ホース３及び充填ノズル４の重量は、サポート用アーム６により負担（支持）される。そのため、重量が重い充填ホース３及び充填ノズル４を用いて水素充填作業を行うに際して、サポート用アーム機構５が充填ホース３及び充填ノズル４の重量を支持して、ガス充填作業の作業員の負荷を軽減して、軽作業化している。
なお、ワイヤ９側のフック１０と充填ノズル４側のフック取付具１９とは、係止可能であり且つ自在に解除可能である。

図１では明示されていないが、サポート用アーム機構５には、ワイヤ９を巻き取り、巻き出しを行うワイヤリール、リトラクタ等で構成される公知のワイヤ巻取装置が設けられている。ここで、図示しないワイヤ巻取装置は、ワイヤ９の巻取り、巻出しを行うワイヤリールが正回転或いは逆回転する際に、一定の回転力を付与する回転力付与機構を備えている。
さらに図示しないワイヤ巻取装置は、ワイヤ９の巻出し、巻戻しを停止させたときにワイヤ９を（その時の位置に）保持するワイヤ保持機構を備えている。図示しないワイヤ保持機構により、ワイヤ９の巻き上げを一旦停止すればワイヤ９の上昇は停止するので、無負荷状態においてワイヤ９が巻き上げられて高い位置に移動することが防止される。ワイヤ保持機構でワイヤ９が停止（保持）された状態で、作業者がワイヤ９を下向きに引っ張れば、ワイヤ９の保持は解除されワイヤ９は上下方向に昇降する。
水素ガス充填作業の際に作業者が誤って手放して充填ノズル４が落下しようとする場合に、充填ノズル４はワイヤ９に吊り下げられているので、充填ノズル４が地面に衝突する直前で吊り下げられ、地面との衝突により充填ノズル４が破損することが防止される。また、サポート用アーム機構５により充填ホース３及び充填ノズル４の重量が支持されているので、作業者は充填ノズル４を手で確実に保持することが出来、作業者の手から充填ノズル４が脱落する可能性が減少する。ストッパ３１が係止部材３３と当接すると、各部材に強い衝撃が加えられて破損する恐れが存在するが、後述する様に、図示の実施形態では、ストッパ３１が係止部材３３と当接する衝撃を緩和する構成を具備しているので、ストッパ３１が係止部材３３と当接してもサポート用アーム機構５の各種部材が破損することは防止される。

ここで、図示しないワイヤ巻取装置は、従来技術と同様に、ワイヤを巻き取る（充填ノズルを上昇する）方向に常時付勢されており、ワイヤに対して常に引張力を付加している。しかし、図示の実施形態に係るガス充填装置１においては、ワイヤ巻取装置におけるワイヤを巻き取る力（ワイヤに作用する引張力）は、従来技術に比較して小さく設定されている。
当該ワイヤを巻き取る力（ワイヤに作用する引張力）は、充填ノズルに作用する重力よりも小さく設定されている。

図１において、本体ハウジング２の上部には、サポート用アーム機構５に加えて、放爆手段１４が配設されている。
放爆手段１４は、万が一、本体ハウジング２の内部で爆風が生じた場合に、爆風を逃がして、本体ハウジング２やガス充填装置１の構成機器に被害が及ばない様に構成されており、本体ハウジング２の上面に形成した開口１４Ｂ（図１７参照）と扉１４Ａ（図１４、図１７参照）を有している。扉１４Ａは、定常時は開口１４Ｂを閉鎖しており、図１では扉１４Ａが放爆手段１４を示す部材として表示されている。放爆手段１４については図１７を参照して後述する。
図１において、符号２０は本体ハウジング２内の換気用のスリットを示す。

次に、図２～図１０を参照して、サポート用アーム機構５について説明する。
図２で示すサポート用アームは、図１、図１１～図１７で示すのと形状が異なっている。換言すれば、図示の実施形態では、サポート用アームの形状については特に限定しない。
上述した様に、図示の実施形態のサポート用アーム機構５では、ワイヤを巻き取る力（ワイヤに作用する引張力）が従来技術に比較して小さく（充填ノズル４に作用する重力よりも小さく）設定されている。そのため、作業員或いはユーザーが充填ノズル４（図１）を手放した際に、充填ノズル４が落下して地面に激突して、充填ノズル４に深刻な損傷が生じる恐れがある。係る事態を防止するため、ワイヤ９にストッパ３１を設け（図２、図４）、サポートアーム機構５の先端近傍にストッパ３１と当接する係止部材３３を設けている（図２、図３）。
図２において、ワイヤ９はサポート用アーム機構５の本体部からサポート用アーム６の先端６Ｔを経由してワイヤ側のフック１０まで延在されている。ワイヤ側のフック１０はフック取付具１９（図１）を介して充填ノズル４を係止する様に構成されている。ワイヤ９はサポート用アーム機構５の本体部から延在しており、サポート用アーム６の先端６Ｔにおいてはサポート用アーム６の内部空間内に延在しており、そのため、図２では、先端６Ｔの領域ではワイヤ９は図示されていない。なお、図２において、サポート用アーム６の上方は開放された状態で示されている。

図２においてワイヤ９におけるサポート用アーム機構５の本体部側（図２では左側）の領域にはストッパ３１が取り付けられている。ストッパ３１はワイヤ９に固定されており、ワイヤ９と一体的に移動する。
図２及び図３において、サポート用アーム６の先端部６Ｔには係止部材３３が設けられている。プレートで構成された係止部材３３は、その両側部３３Ａをサポート用アーム６の内側面に固定されている。係止部材３３はワイヤ９を貫通、通過させるが、ワイヤ９に固定されたストッパ３１の通過は阻止する。そのため、充填ノズル４が落下してワイヤ９が引き出されると、ストッパ３１は係止部材３３と当接し、ワイヤ９はそれ以上は充填ノズル４側に移動することが防止される。そのため、充填ノズル４も、ストッパ３１は係止部材３３と当接すると、それ以上は落下しない。ここで、ストッパ３１が係止部材３３と当接すると、各部材に強い衝撃が加えられて破損する恐れが存在するが、図示の実施形態では、後述する様に、ストッパ３１が係止部材３３と当接する衝撃を緩和する構成を具備している。
図２において、ワイヤ９におけるサポート用アーム６の先端部６Ｔよりも充填ノズル４側（図２の下方）の領域には、ワイヤ９に所定以上の引張力が作用した場合に分離するカップリング（安全継手）３６を収容するケーシングが取り付けられている。カップリングについては、図８～図１０を参照して後述する。

ストッパ３１の詳細を示す図４において、ストッパ３１は二つ割部材３１Ａをボルト・ナット３１Ｂで結合して構成されており、当該二つ割にした部材３１Ａの間にワイヤ９を挟み込むことによりストッパ３１はワイヤ９に固定されている。そのため、ストッパ３１はワイヤ９と一体的にワイヤ延在方向に移動する。
充填作業中のユーザーが充填ノズル４を手放した場合に（充填ノズル４が落下した場合に）、ワイヤ９がサポート用アーム機構５から引き出されるが、ストッパ３１がワイヤ９に固定されている位置を適正に設定すれば、ワイヤ９がサポート用アーム機構５から引き出された際に、ストッパ３１がサポート用アーム６の先端６Ｔに固定された係止部材３３に当接するので、ワイヤ９はそれ以上引き出されない。そのため、ワイヤ９先端のフック１０に接続される充填ノズル４は地面に衝突せず、ワイヤ９で宙づりになった状態で留まり、地面に激突することなく、地面との衝突による深刻な損傷を予防できる。

ストッパ３１が係止部材３３と当接すると、各部材に強い衝撃が加えられて破損する恐れが存在する。その様な衝撃に対して、図示の実施形態では、例えば図４で示す様に、ストッパ３１には弾性材料製緩衝部材であるゴムパッキン３２が付いている。ゴムパッキン３２はストッパ３１における係止部材３３側の側面に配置され、ワイヤ９が貫通する貫通孔３２Ａが形成されている。ストッパ３１の係止部材３３側（図４では右側）の側面にゴムパッキン３２を付けることにより、ストッパ３１が係止部材３３と当接（衝突）する際の衝撃を緩和することが出来る。
図示はされていないが、ストッパ３１の係止部材３３側の側面にゴムパッキン３２を付けることに代えて、或いはストッパ３１の係止部材３３側の側面にゴムパッキン３２を付けることに加えて、係止部材３３のストッパ３１側の側面に弾性材料製緩衝部材（例えばゴムパッキン）を設けることが出来る。

ストッパ３１（ゴムパッキン３２）が係止部材３３に衝突する際の衝撃をさらに緩和するため、図５で示す様に、ストッパ３１と係止部材３３の間の領域にスプリング３４（緩衝用弾性部材：例えば弦巻バネ）が設けられている。
図５において、スプリング３４は、ストッパ３１（及びゴムパッキン３２）と係止部材３３の間の領域にあって、ワイヤ９がスプリング３４を貫通している。換言すれば、スプリング３４を貫通する様にワイヤ９が延在している。スプリング３４を設けることにより、充填ノズル４が落下した際に係止部材３３とストッパ３１（ゴムパッキン３２）はスプリング３４を介して当接することになり、係止部材３３とストッパ３１の当接時における衝撃が緩和され、当該衝撃によりサポート用アーム機構５の各種部材が損傷することが防止出来る。
そして図示の実施形態では、ストッパ３１が係止部材３３と当接する際における強い衝撃をさらに緩和するため、スプリング３４の両端であってストッパ３１（ゴムパッキン３２）或いは係止部材３３に当接する部位には、弾性材料製の緩衝材３５が取り付けられている。緩衝材３５を設けることにより、充填ノズル４が落下し係止部材３３とストッパ３１（ゴムパッキン３２）が当接した時の衝撃がさらに緩和され、各種部材の損傷を防止することが出来る。

図６には、スプリング３４（緩衝用弾性部材）の配置について、図５で示すのとは別の態様（第１変形例）が示されている。図６において、ストッパ３１のゴムパッキン３２にはスプリング３４の一端が取り付けられており、スプリング３４の他端部（係止部材３３側、図６で右側）のみに緩衝材３５を設けている。
スプリング３４の配置に関するさらに別の態様（第２変形例）である図７においては、係止部材３３にスプリング３４の一端が取り付けられており、スプリング３４の他端部（ストッパ３１側、図７で左側）のみに緩衝材３５が設けられている。
図６、図７の態様（第１及び第２変形例）においても図５と同様の作用効果を奏する。図６、図７の第１及び第２変形例においては、スプリング３４がストッパ３１（ゴムパッキン３２）或いは係止部材３３に固定されるので、スプリング３４がワイヤ９の延在方向に不要な移動（がたつき）をすることが防止される。

ここで、水素充填時に車両が急発進した場合には、ガス充填装置１が引っ張られて転倒し、ガス充填装置１が破損して、水素ガスが流出する可能性がある。
係る可能性を排除するため、図示の実施形態では、給油ホース３側に安全継手（カップリング）を設け、予期しない車輌の急発進があっても、カップリングが分離することにより、ガス充填装置１の転倒を防止している。

カップリング３６を示す図８において、概略円柱形状のカップリング３６は本体部３６Ａ、３６Ａと、本体部を接続する接続部３６Ｂを有している。本体部３６Ａ、３６Ａ、接続部３６Ｂは樹脂製であるが、図８で明示されている通り、接続部３６Ｂ断面積は本体部３６Ａの断面積に比較して小さく、ワイヤ９を介して引張力（図８で上下方向に作用する引張力）がカップリング３６に作用した場合には、接続部３６Ｂで応力集中を生じて切断する。本体部３６Ａには貫通孔３６Ｃが形成されており、カップリング３６をワイヤ９に取り付けた際に、貫通孔３６Ｃには取り付け用の金属ピン３６Ｐが挿入され、ワイヤ９端部の取付用金具に取り付けられる（図９、図１０）。

図９はカップリング３６をワイヤ９に取り付けた状態を示している。
ワイヤ９におけるサポート用アーム機構５側（矢印Ａ５方向）の端部と充填ノズル４側（矢印Ａ４方向）の端部は、それぞれＵ字状取付部材３７、３７に接続され、一対のＵ字状取付部材３７の各々は金属ピン３６Ｐによりカップリング３６の本体部３６Ａが取り付けられている。
図９で示す様に、ワイヤ９のサポート用アーム機構５側の部分と充填ノズル４側の部分がカップリング３６を介して接続された状態で、例えば水素充填時に車両の予期しない発進が起こった際には、ワイヤ９に想定以上の引張力が作用し、カップリング３６の接続部３６Ｂが破断して、図１０で示す様に、ワイヤ９は、サポート用アーム機構５側の部分（図１０では上側の部分）と充填ノズル４側の部分（図１０では下側の部分）に分離する。
ワイヤ９がサポート用アーム機構５側の部分と充填ノズル４側の部分に分離するため、水素充填時に車両が急発進しても、ワイヤ９によりガス充填装置１が引っ張られることが防止され、ガス充填装置１は転倒せず、破損することはない。

図１１～図１７を参照して、サポート用アーム機構５の回転規制手段８を説明する。
図１１において、本体ハウジング２の上面に配置されたサポート用アーム機構５から、回転規制手段８のハウジングを除去した状態が示されている。図１１では、回転規制手段８の要部が、二点鎖線及び符号Ａで示されている。
図１２は、図１１における要部Ａを拡大して示している。図１２において、サポート用アーム６の回転軸７を回転（回動）することにより、サポート用アーム機構５のサポート用アーム６を適切な回転角度位置まで移動して、ワイヤ９（図１、図１１）を介して充填ノズル４（図１）を支持することが出来る。その際、前記サポート用アーム６が回動する範囲が広過ぎると、ガス充填装置１周辺の構築物（図示せず）とアーム６或いは充填ノズル４が干渉する恐れがあり、充填作業の作業性が低下する恐れがある。
ここで、前記回転軸７に対して、公知の駆動装置により回転（回動）駆動力を付与することが可能である。
図示の実施形態においては、サポート用アーム６の回転（回動）を規制する回転規制手段８を設けて、サポート用アーム６の回転角度を所定角度内に調整（サポート用アーム６の可動範囲を所定範囲に調整）し、周辺構造物との干渉を防止して、充填作業の作業性を向上させている。

図１２において、回転規制手段８は、サポート用アーム６の回転軸７に配設された凸片１１と、本体ハウジング２の上部に配設された回転軸ストッパ１２を備えている。
詳細には、サポート用アーム６（サポート用アーム機構５）の回転軸７は接続部材２１を介して下部円板２２に接続されており、下部円板２２の上面に、端部を半径方向外方に突出させた断面コ字状の凸片１１が固定されている。一方、本体ハウジング２の上面においてはストッパ取付板２３が設けられ、ストッパ取付板２３の上面の２箇所に断面Ｌ字状の回転軸ストッパ１２が固定されている。そして、回転軸７に配設された凸片１１が回転軸ストッパ１２に当接することにより、サポート用アーム６の回転が規制される。
回転軸７に対して凸片１１と２箇所の回転軸ストッパ１２がなす角度の領域が、サポート用アーム６の回転角度すなわち可動範囲であり、サポート用アーム６は、凸片１１が一方の回転軸ストッパ１２に当接した回転（回動）角度の位置から、凸片１１が他方の回転軸ストッパ１２に当接した回転（回動）角度の位置の間の範囲で回転（回動）することが出来る。
図１２において、凸片１１は２箇所の回転軸ストッパ１２の概略中間の角度に位置している。
回転規制手段８の回転軸ストッパ１２には、緩衝部材１６が取り付けられている。

図１３は、凸片１１が一方の回転軸ストッパ１２に当接した状態を示している。図１３に示す状態から回転軸７がさらに時計方向に回転（回動）することはなく、サポート用アーム６の時計方向の回転は図１３において凸片１１と当接している回転軸ストッパ１２によって規制されている。図１３では示されていないが、サポート用アーム６の反時計方向の回転は図１３において凸片１１と当接していない回転軸ストッパ１２によって規制されている。図１２、図１３では、サポート用アーム機構５（サポート用アーム６）の回転（回転）角度は概略９０°である。
図１２、図１３において、凸片１１が回転軸ストッパ１２に当接することにより回転軸７の回転が規制され、充填ノズル４の操作（移動）範囲が規制されるので、サポート用アーム６が無制限に回転することが抑制される。そのため、充填ノズル４を吊り下げているワイヤ９が本体ハウジング２に接触、干渉することが防止される。
そして、回転軸７の回転を規制するに際して、サポート用アーム６には回転軸ストッパ１２は当接しないので、サポート用アーム６表面に傷や凹みが形成され難くなり、「見た目」が良好となり、意匠的な効果を発揮する。
また設備全体が大型化してしまうことが防止され、新規の製造ステーションにおける設置は勿論、既存の水素ステーションに設置することが出来る。加えて、充填ノズル４で充填できる領域が異なる複数種類のガス充填装置１へ設置するに際しても、ガス充填装置１の種類に対応してサポート用アーム機構５（回転規制手段８）の一部の部品を交換することにより、サポート用アーム６の回動範囲を容易に調整することが出来る。

図１４を参照して回転角度保持手段１３（トルクヒンジ）について説明する。
回転角度保持手段１３（トルクヒンジ）は、サポート用アーム機構５の回転軸７を本体ハウジング２に取り付ける箇所であって、回転規制手段８が設けられる箇所に設けられている。
図１４において、下部円板２２の下面には回転軸側円板２４が（例えば締結部材により）固定され、ストッパ取付板２３の上面には回転軸側円板２４と概略同寸法の本体ハウジング側円板２５が（例えば溶接により）固定されている。回転軸側円板２４と本体ハウジング側円板２５の間には皿ばね２６が介在しており、回転軸側円板２４と本体ハウジング側円板２５により皿ばね２６を挟み込むような構造となっている。そして、下部円板２２とストッパ取付板２３に挟持され、回転軸側円板２４と本体ハウジング側円板２５により皿ばね２６を挟み込む構造により、回転角度保持手段１３（トルクヒンジ）が構成されている。

ここで、回転角度保持手段１３は、サポート用アーム６を移動（回動）した際に、サポート用アーム６の慣性力によりサポート用アーム６が所望の位置よりも振られてしまう（回動し過ぎてしまう）事態を防止して、サポート用アーム６を所望の位置で停止させる機能を有している。そのため、水素ガス充填作業において充填ノズル４の位置を調整し易くなり、作業性が向上する。ここで、トルクヒンジ自体の構成は公知である。
図１４において、サポート用アーム機構５及び回転角度保持手段１３が配置される位置の左側（図１４で）には、放爆手段１４の扉１４Ａが配置されている。

再び図１において、水素ステーションの営業終了後等、充填作業を行わない際には、充填ノズル４に対する悪戯等を防止するため、収納扉２７により、本体ハウジング２内のノズル掛けに充填ノズル４を出し入れする開口部分を閉鎖する。収納扉２７を閉鎖する際に、充填ノズル４のフック取付具１９からワイヤ９のフック１０を外して、ワイヤ９が収納扉２７と干渉して、充填ノズル４を出し入れする本体ハウジング２の開口部分が閉鎖できなくなることを防止している。
本体ハウジング２にはフック１０を係止する取付具１５が設けられており、充填ノズル４のフック取付具１９から外されたワイヤ９のフック１０は、本体ハウジング２の取付具１５に係止される。充填ノズル４から外されたワイヤ９のフック１０が、ガス充填装置１周辺の人や車両に引っ掛かる事態を防止するためである。

ここで、車両とガス充填装置１の相対位置や、ガス充填装置と周辺構造物の相対位置によっては、車両或いは周辺構造物とサポート用アーム６とが干渉することを防止するため、サポート用アーム６の先端６Ｔの位置を調整するべき場合が存在する。
そのような場合について、図１５、図１６を参照して説明する。
図１５（Ａ）、（Ｂ）において、サポート用アーム６のアーム部６Ａの基部（図１５では左方の領域）は、アーム機構ハウジング６Ｂに収納可能であり、アーム機構ハウジング６Ｂ内に収納される長さは可変である。図１５で示す例では、アーム機構ハウジング６Ｂと回転軸７（支持部材）との相対位置（図１５で左右方向位置）は固定されている。図１５において、符号８は回転規制手段を示している。
図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）を比較すると明らかな様に、アーム部６Ａがアーム機構ハウジング６Ｂに収容される長さを可変とする（アーム機構ハウジング６Ｂ外部におけるアーム部６Ａの長さを調整する）ことにより、サポート用アーム６の先端６Ｔの位置を種々選択することが出来る。
図１５には明示されていないが、サポート用アーム６のアーム部６Ａ自体を伸縮可能に構成する（例えば入れ子式に構成する）ことが出来る。サポート用アーム６を伸縮可能にしても、先端６Ｔの位置を調整出来る。

また図１６で示す様に、アーム機構ハウジング６Ｂと回転軸７（支持部材）との相対位置（図１６における左右方向の位置）を調整して、アーム部６Ａの先端６Ｔの位置を調整することが出来る。
図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）を比較すると明らかな様に、アーム部６Ａの長さは図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）で同一であるが、サポート用アーム６の先端６Ｔの位置は、図１６（Ｂ）の方が図中右方に延在しており、アーム６が伸長している。図１６（Ａ）ではアーム機構ハウジング６Ｂの概略右端の位置に回転軸７が位置されているのに対して、図１６（Ｂ）ではアーム機構ハウジング６Ｂの左右方向中央の位置に回転軸７が位置しているため、アーム機構ハウジング６Ｂの概略右端の位置から中央の位置に至る長さの分だけ、アーム先端６Ｔの位置が図１６において右側に延伸されている。
アーム機構ハウジング６Ｂと回転軸７の相対位置は、公知技術を適用して調整することが出来る。
アーム機構ハウジング６Ｂと回転軸７との相対位置を調整することにより、サポート用アーム６の先端６Ｔの位置を、複数通りの位置から選択することが出来る。

サポート用アーム６の先端６Ｔの位置を調整する態様であって、上述した以外の態様について、図１６（Ｂ）を参照して説明する。
図１６（Ｂ）において、回転軸７が、サポートアーム機構５の下方部分である基部５Ａを貫通することなく、基部５Ａで軸支すれば、基部５Ａの位置を本体ハウジング２に対して（図１６（Ｂ）において左右方向に）移動することにより、サポート用アーム機構５全体の本体ハウジング２に対する取付位置を移動して、アーム部６Ａを伸縮した場合と同様に、サポート用アーム６の先端６Ｔの位置を調整することが出来る。
サポートアーム機構５の基部５Ａが本体ハウジング２に対して移動可能であれば、例えば既存のガス充填装置１にサポートアーム機構５を後付けする場合に、サポートアーム６の位置を適宜調整して、ガス充填装置周囲の構造物と干渉することを防止できる。
サポート用アーム６の先端６Ｔの位置を調整する際は、上述した複数の態様のうち１つを選択して実施することも出来るし、或いは複数の態様を組合せて実施することも可能である。

図１７において、本体ハウジング２の上面に放爆手段１４が設けられている。
図１を参照して上述した様に、放爆手段１４は開口１４Ｂ及び扉１４Ａ（パネル）を備え、扉１４Ａは通常は開口１４Ｂを閉鎖している。万が一、本体ハウジング２の内部で爆風が生じた場合には、本体ハウジング２のパネルが損傷するよりも早いタイミングで扉１４Ａが開放し、本体ハウジング２内で生じた爆風を逃がして、当該爆風によりガス充填装置１の内外が損傷することを防止している。扉１４Ａは、本体ハウジング２内が所定値以上の圧力、例えば５０Ｎ（５ｋｇ）の爆風に相当する圧力、になった場合に開放される様に設定されている。
図１７では、万が一の非常時において、本体ハウジング２内部の爆風により、扉１４Ａが開放された状態を示している。上述した様に、万が一の非常時以外には、扉１４Ａにより開口１４Ｂは閉鎖されている。
明確には図示されていないが、サポート用アーム機構５と放爆手段１４との相対位置は、例えば、図１、図１７で示す様に、放爆手段１４が作動して扉１４Ａが開放する際に、サポート用アーム６に干渉しない位置に設定されている。換言すれば、放爆手段１４が作動して扉１４Ａが開いても、サポート用アーム機構５は損傷しない様に、サポート用アーム機構５と放爆手段１４との相対位置が設定されている。
図示の実施形態では、本体ハウジング２の上部にサポート用アーム機構５と共に放爆手段１４とが配設されているため、ガス充填装置１の設置に対する各種制限（ガス充填装置と道路境界線との所定距離等の制約）を充足することが出来、水素ステーションにおけるレイアウトの自由度が増加する。

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・・・ガス充填装置（水素ガス充填装置）
２・・・本体ハウジング
３・・・充填ホース
４・・・充填ノズル
５・・・サポート用アーム機構
５Ａ・・・基部（サポート用アーム機構の基部）
６・・・サポート用アーム
６Ａ・・・アーム部
６Ｂ・・・アーム機構ハウジング
７・・・回転軸（サポート用アームの回転軸）
８・・・回転規制手段
９・・・ワイヤ
１０・・・フック
１１・・・凸片
１２・・・回転軸ストッパ
１３・・・回転角度保持手段（トルクヒンジ）
１４・・・放爆手段
１４Ａ・・・扉（放爆パネル）
１５・・・フック取付具
１６・・・緩衝部材
３１・・・ストッパ
３２・・・ゴムパッキン（弾性材料製パッキン）
３３・・・係止部材・・・
３４・・・スプリング（緩衝用弾性部材）
３５・・・緩衝材
３６・・・カップリング（安全継手）

Claims (5)

1. ガス供給源からガスの流量を計測しながらガス管路を介して搬送する充填機構を本体ハウジング内に備え、前記充填機構の前記ガス管路の出口に接続される充填ホースと、該充填ホースの先端に備えられる充填ノズルとを有するガス充填装置において、
   充填ノズルにワイヤを取り付け、当該ワイヤをガス充填装置上部のサポート用アーム機構で支持しており、当該サポート用アーム機構にはワイヤに常時引張力を付加しているワイヤ巻き取りユニットが設けられており、当該引張力は充填ノズルに作用する重力に比較して小さく設定されており、
   前記ワイヤにはストッパが取り付けられ、
   前記サポート用アーム機構の先端部には充填ノズルが落下した際にストッパと当接する係止部材が設けられており、
   前記ストッパと前記係止部材の間の領域に緩衝用弾性部材が配置されており、
   前記緩衝用弾性部材の端部には緩衝材が取り付けられていることを特徴とするガス充填装置。
2. 前記緩衝用弾性部材にワイヤが貫通しており、前記緩衝用弾性部材の両端部に緩衝材が取り付けられている請求項１のガス充填装置。
3. 前記緩衝用弾性部材がストッパに取り付けられており、前記緩衝用弾性部材の係止部材側端部のみに緩衝材が取り付けられている請求項１のガス充填装置。
4. 前記緩衝用弾性部材が係止部材に取り付けられており、前記緩衝用弾性部材のストッパ側端部のみに緩衝材が取り付けられている請求項１のガス充填装置。
5. 所定以上の引張力が作用した場合には分離する安全継手が前記ワイヤに取り付けられている請求項１～４の何れか１項のガス充填装置。
   
   

Images