緊急離脱カップリング
【課題】 ケーシングユニットと他側遮断弁とを外力によって円滑かつ確実に分離させると共に、これらを圧力に耐えつつ小径に形成する。
【解決手段】 ケーシングユニット１２の流入側通路１５とロッド挿入穴１７とを互いの軸線がほぼ直角に交差するように配置し、流出側遮断弁２６と軸線方向の反対側のアイボルト２１をワイヤ５を介して計量機３に繋ぐ構成としている。これにより、ホース４が引張られたときには、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６が分離する方向と引張り方向とを合わせ、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させる。また、超高圧が作用する部位は、ソケット部１６、弁ケーシング２８にロッド３２を挿着した二重構造とすることにより、外形寸法を小さくすることができる。
【解決手段】 ケーシングユニット１２の流入側通路１５とロッド挿入穴１７とを互いの軸線がほぼ直角に交差するように配置し、流出側遮断弁２６と軸線方向の反対側のアイボルト２１をワイヤ５を介して計量機３に繋ぐ構成としている。これにより、ホース４が引張られたときには、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６が分離する方向と引張り方向とを合わせ、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させる。また、超高圧が作用する部位は、ソケット部１６、弁ケーシング２８にロッド３２を挿着した二重構造とすることにより、外形寸法を小さくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、通常は軸線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、軸線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）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５７６６号公報
【０００６】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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係止手段に常に直接的に作用している。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。
【０００９】
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他側遮断弁とに作用する引張り力の方向とケーシングユニットから他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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１による緊急離脱カップリングは、一側通路とロッド挿入穴とが互いの軸線を交差して設けられ、内部に緊急時に前記一側通路を遮断する一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に対して前記ロッド挿入穴の軸線方向に分離可能に設けられ、前記一側通路に連通する他側通路を有して緊急時に該他側通路を遮断する他側遮断弁と、前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを結合して設けられ、前記ケーシングユニットと他側遮断弁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破断して前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、前記他側遮断弁は、前記ロッド挿入穴の軸線上に位置して前記ケーシングユニットに対して軸線方向に移動可能に設けられた弁筒と、該弁筒内と前記ロッド挿入穴に軸線方向に移動可能に挿入されるロッドとからなり、前記結合部材が破断したときに前記弁筒とロッドを相対的に移動することにより前記他側通路を遮断する構成としてなる。
【００１１】
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他側遮断弁とは軸線方向の反対側に設ける構成としたことにある。
【００１２】
請求項３の発明によると、前記ケーシングユニットの一側通路には、軸線方向の一端側が前記他側遮断弁のロッドに当接することにより軸線方向の他端側で前記一側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、前記他側遮断弁のロッドには、前記ケーシングユニットと他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一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。
【００１３】
請求項４の発明によると、前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、前記他側遮断弁の弁筒は、弁ケーシングと該弁ケーシングの一側に設けられたスリーブとを有し、該スリーブを前記ガイド筒に挿入して前記結合部材により前記ガイド筒に取付ける構成とし、前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁ケーシングに軸線方向に移動可能に挿入し、軸線方向の中間を前記スリーブに挿通する構成とし、前記他側通路は、前記弁筒に設けられた弁筒側通路と前記ロッドに設けられたロッド側通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記弁筒側通路とロッド側通路との間を遮断する構成としたことにある。
【００１４】
請求項５の発明によると、前記ロッドの軸線方向の他側には径方向に突出してピンを設け、前記弁筒には、前記ピンが挿入され前記結合部材が破断したときに該ピンが前記ロッドの軸線方向に移動するのを許す長溝と、該長溝から突出した前記ピンを介して前記ロッドを軸線方向の一側に向け付勢する弁ばねとを設ける構成としたことにある。
【００１５】
請求項６の発明によると、前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、前記他側遮断弁の弁筒は、前記ガイド筒内に前記ケーシングユニットと軸線方向に隙間をもって配置し、前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁筒に移動可能に挿入し、前記ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を前記結合部材を用いて前記ガイド筒に取付け、前記ガイド筒と弁筒との間には、前記弁筒を前記隙間をもって前記弁筒に固定し、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材を設け、前記他側通路は、前記ロッドに軸線方向に独立な通路として設けられた２つのロッド側通路と、前記弁筒に設けられ前記２つのロッド側通路を連通する連通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記２つのロッド側通路間を遮断する構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ケーシングユニットと他側遮断弁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に対して他側遮断弁が分離方向に移動する。このときには、ケーシングユニットの一側遮断弁が一側通路を遮断し、他側遮断弁が他側通路を遮断するから、ケーシングユニット、他側遮断弁から流体が漏れるのを防止することができる。
【００１７】
ここで、ケーシングユニットの一側通路とロッド挿入穴とは、互いの軸線が交差するように配置しているから、例えばロッド挿入穴の開口側と軸線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他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の利点を利用し、他側遮断弁の引張り方向と、ケーシングユニットと他側遮断弁とが分離する方向とを合わせることができる。これにより、ケーシングユニットから他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。
【００１８】
また、ケーシングユニットは、ロッド挿入穴に他側遮断弁のロッドを挿入することにより、該ロッドを中心とする二重構造としている。一方、他側遮断弁は、ロッドの周囲に弁筒を配置する二重構造としている。これにより、ケーシングユニット、他側遮断弁は、その外形寸法を小さくすることができるから、離脱カップリング全体を小型化、軽量化することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、ケーシングユニットには、他側遮断弁と軸線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、他側遮断弁と軸線方向の反対側に掛止め部を配置しているから、該掛止め部を構造物に繋いだ状態では、ロッド挿入穴から他側遮断弁のロッドを真直ぐに引抜くことができ、ケーシングユニットから他側遮断弁を円滑かつ確実に分離することができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、ケーシングユニットと他側遮断弁とを結合した状態では、支持部材の一端側が他側遮断弁のロッドに当接しているから、該支持部材により一側遮断弁を開弁させ、一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に対して他側遮断弁のロッドが分離方向に移動したときには、該ロッド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、一側遮断弁が閉弁して一側通路を遮断することができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、他側遮断弁の弁筒は、弁ケーシングの一側に設けられたスリーブをケーシングユニットのガイド筒に挿入し、この状態でスリーブに結合部材を係合させることによりガイド筒に分離可能に取付けることができる。また、ロッドは、軸線方向の一側をロッド挿入穴に分離可能に挿入することができ、軸線方向の中間部を前記スリーブに、他側を前記弁ケーシングに軸線方向に移動可能に挿入することができる。さらに、他側通路は、弁筒とロッドが相対移動したときに、弁筒に設けられた弁筒側通路とロッドに設けられたロッド側通路との間を遮断することができる。
【００２２】
一方、ケーシングユニットに設けたガイド筒は、スリーブをケーシングユニットに対して所定位置に保持することができる。しかも、ケーシングユニットから他側遮断弁が分離するときにガイド筒は、スリーブを分離方向に案内することができ、分離動作を円滑にすることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、結合部材が破断したときには、弁ばねが長溝内でピンを押動し、該ピンを介してロッドが軸線方向の一側に向け移動する。これにより、弁筒とロッドを相対移動することができ、他側通路を遮断することができる。また、ピンを長溝内で移動させることにより、弁筒に対してロッドを抜止めすることができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、他側遮断弁の弁筒は、ガイド筒内に位置してケーシングユニットとの間に軸線方向に隙間をもって配置できる。また、ロッドは、軸線方向の一側をケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入することができ、他側を前記弁筒に移動可能に挿入することができ、前記ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を結合部材を用いてガイド筒に取付けることができる。さらに、弁筒は、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材によりガイド筒に固定しているから、緊急時にのみ弁筒の移動を許すことができる。また、他側通路は、弁筒とロッドが相対移動したときに、ロッドに設けられた２つのロッド側通路間を遮断することができる。
【００２５】
一方、ケーシングユニットに設けたガイド筒は、弁筒をケーシングユニットに対して所定位置に保持することができる。しかも、ケーシングユニットから他側遮断弁が分離するときにガイド筒は、弁筒を分離方向に案内することができ、分離動作を円滑にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
まず、図１ないし図８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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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柔軟なワイヤ５を用いて計量機３に繋がれている。
【００３１】
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８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３９により大略構成されている。
【００３２】
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、支持ボール２５等により大略構成されている。
【００３３】
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、流入側通路１５、ソケット部１６、ロッド挿入穴１７、ガイド筒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。
【００３４】
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１６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。
【００３５】
１５はケーシング本体１３の突出筒部１４内に設けられた一側通路として用いられる流入側通路で、該流入側通路１５は、後述する継手部材２２のホース接続口２２Ａをロッド挿入穴１７に連通するものである。そして、流入側通路１５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。
【００３６】
１６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１６は、突出筒部１４、流入側通路１５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１６の内周側は、後述のロッド挿入穴１７となり、その一端側には後述の取付部２０が取付けられている。また、ソケット部１６の他端側には後述のガイド筒１８が設けられている。
【００３７】
１７はソケット部１６内に形成されたロッド挿入穴で、該ロッド挿入穴１７は、流入側通路１５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、ロッド挿入穴１７は、ソケット部１６と同様に、突出筒部１４、流入側通路１５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、ロッド挿入穴１７は、軸線方向の一側が後述の取付部２０により閉塞され、他側が後述のガイド筒１８内に開口した段付有底穴として形成されている。さらに、ロッド挿入穴１７は、流入側通路１５に対応する位置がテーパ状に拡径したテーパ拡径部１７Ａとなり、該テーパ拡径部１７Ａは、後述するロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂに支持ボール２５を確実に収めるためのものである。
【００３８】
ここで、流入側通路１５とロッド挿入穴１７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、該流入側通路１５に連通する継手部材２２のホース接続口２２Ａとロッド挿入穴１７に挿入される流出側遮断弁２６の弁筒２７に設けられたホース接続口２９Ａ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。
【００３９】
１８はソケット部１６の他側に設けられたガイド筒で、該ガイド筒１８は、ロッド挿入穴１７の軸線Ｏ2−Ｏ2と同軸に形成されている。そして、ガイド筒１８は、後述する流出側遮断弁２６のスリーブ３０を所定位置に保持しつつ分離方向（軸線Ｏ2−Ｏ2方向）に案内するものである。また、ガイド筒１８の先端部には、ロッド３２を回転方向に位置決めするために、後述の回り止めピン３８が取付けられている。さらに、ガイド筒１８には、後述の結合ピン３９が径方向に取付けられている。
【００４０】
ここで、ガイド筒１８は、流出側遮断弁２６のスリーブ３０を位置決めし案内するもので、水素ガスの圧力が作用する部材ではないため、圧力が作用するケーシング本体１３等と比較して大幅に薄肉に形成することができる。従って、ガイド筒１８は、ケーシングユニット１２を大径にするものではない。
【００４１】
また、１９Ａ，１９Ｂはテーパ拡径部１７Ａを挟んでロッド挿入穴１７に設けられた２個のシールリングを示している。該各シールリング１９Ａ，１９Ｂは、流入側通路１５から流入する水素ガスがロッド挿入穴１７から外部に流出するのを防止するものである。
【００４２】
２０はソケット部１６の一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、小径な有蓋円筒状をなし、その蓋部には後述のアイボルト２１が取付けられるねじ穴２０Ａが形成されている。また、取付部２０には、ロッド挿入穴１７の奥部を大気に開放する開放通路２０Ｂが径方向に貫通して形成されている。
【００４３】
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を示している。このアイボルト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の流出口となる継手部材２９のホース接続口２９Ａとは軸線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。
【００４４】
ここで、緊急離脱カップリング１１は、アイボルト２１を継手部材２９のホース接続口２９Ａ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、後述の弁筒２７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、該弁筒２７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。
【００４５】
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、流入側通路１５の開口部に螺着されている。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。
【００４６】
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１６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。
【００４７】
２３は流入側通路１５内に収容された一側遮断弁として用いられる流入側遮断弁で、該流入側遮断弁２３は、流入側通路１５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３９による結合が解除されてケーシング本体１３とロッド３２とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時に、流入側通路１５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、流入側通路１５内に挿嵌された弁座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。
【００４８】
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の弁筒２７とが後述する結合ピン３９により結合された状態では、ボール弁体２３Ｂが後述する支持ボール２５等により押動されて開弁する。一方、結合ピン３９による結合が解除されてケーシング本体１３とロッド３２とが相対移動し、支持ボール２５がロッド挿入穴１７側に移動したときには、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。
【００４９】
２４は流入側通路１５に位置して弁座２３Ａ内に軸線方向に移動可能に設けられた中継パイプを示している。この中継パイプ２４には、水素ガスを流通させるためのスリット２４Ａがほぼ全長に形成されている。そして、中継パイプ２４は、後述の支持ボール２５により流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁させるものである。
【００５０】
２５は流入側通路１５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２５は、流出側遮断弁２６のロッド３２と中継パイプ２４との間に配置されている。そして、支持ボール２５は、図２に示す如く、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３９により結合された通常状態では、流出側遮断弁２６のロッド３２外面に当接させることにより、中継パイプ２４を介して流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁状態に支持している。一方、支持ボール２５は、図７に示す如く、結合ピン３９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のロッド３２が相対移動したときに、該ロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂに収容される。
【００５１】
次に、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のソケット部１６に取付けられた他側遮断弁として用いられる流出側遮断弁を示している。この流出側遮断弁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、後述する流出側通路３４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、ロッド３２、弁ばね３６等からなるスプール弁として構成されている。
【００５２】
２７はケーシング本体１３のソケット部１６の他側に取付けられた弁筒で、該弁筒２７は、ロッド挿入穴１７の軸線Ｏ2−Ｏ2上に配置され、ケーシングユニット１２と分離可能に設けられている。そして、弁筒２７は、後述の弁ケーシング２８、流出側の継手部材２９、スリーブ３０により構成されている。
【００５３】
２８は弁筒２７の本体部をなす弁ケーシングで、該弁ケーシング２８は、段付円柱状に形成されている。また、弁ケーシング２８の一側寄りの中心位置には、小径なロッド挿着穴２８Ａが形成されている。一方、弁ケーシング２８の外周には、軸線方向の中間部から他側を縮径して弁ばね取付部２８Ｂが形成されている。さらに、弁ケーシング２８には、図２中に点線で示すように、軸線Ｏ2−Ｏ2の方向に延びた長溝としてのピン移動溝２８Ｃが設けられ、該ピン移動溝２８Ｃは、図５に示すように、弁ケーシング２８を直径方向に貫通している。そして、ピン移動溝２８Ｃは、ロッド３２の移動を図２に示す開弁位置と図６に示す閉弁位置との間で規制するものである。また、弁ケーシング２８の一端側（ガイド筒１８側）には、ロッド３２を回転方向に位置決めするために、後述の回り止めピン３８が挿入されるピン挿入穴２８Ｄが設けられている。
【００５４】
２９は弁ケーシング２８の他端側に取付けられた流出側の継手部材で、該継手部材２９は、弁ケーシング２８の一部を構成するものである。この継手部材２９には、流出口となるホース接続口２９Ａが形成され、該ホース接続口２９Ａには、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、継手部材２９の外周には、後述の弁ばね３６を支持するばね受２９Ｂが拡径して形成されている。
【００５５】
３０は弁ケーシング２８の一端部に一体的に取付けられたスリーブで、該スリーブ３０は、スプール弁の一部をなすもので、後述のロッド３２に対して軸線方向に変位することによりロッド側通路３３のポート３３Ａを開，閉するものである。また、スリーブ３０の中心位置は、弁ケーシング２８のロッド挿着穴２８Ａと同軸、同径のロッド挿着穴３０Ａとなっている。また、ロッド挿着穴３０Ａには、後述のロッド３２が閉弁位置に配置されたときにポート３３Ａを挟む位置にシールリング３０Ｂが設けられている。さらに、スリーブ３０の外周側には、後述する結合ピン３９が係合する全周溝３０Ｃが形成されている。
【００５６】
３１は弁筒２７に設けられた弁筒側通路で、該弁筒側通路３１は、後述するロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂ、ロッド側通路３３と共に流出側通路３４を構成するものである。また、弁筒側通路３１は、上流側が弁ケーシング２８のロッド挿着穴２８Ａを拡径した拡径通路部３１Ａとなり、合流した下流側が継手部材２９のホース接続口２９Ａに連通している。
【００５７】
３２は弁筒２７に先端側を突出させた状態で設けられたロッドを示している。このロッド３２は、軸線方向の一側がスリーブ３０から突出してソケット部１６のロッド挿入穴１７に分離可能に挿入されている。一方、他側は、弁ケーシング２８のロッド挿着穴２８Ａに軸線方向に移動可能に取付けられている。さらに、ロッド３２の軸線方向の中間部は、スリーブ３０のロッド挿着穴３０Ａ内に挿通されている。また、ロッド３２の中間部外周側には、鍔部３２Ａが設けられ、該鍔部３２Ａは、図２に示す通常の使用状態で、ソケット部１６の他端面に当接することにより、ケーシングユニット１２に対してロッド３２を軸線方向の所定位置に位置決めしている。
【００５８】
また、ロッド３２の一端側寄り位置には、径方向に開口して支持部材収容穴としての支持ボール収容穴３２Ｂが設けられている。この支持ボール収容穴３２Ｂは、後述のロッド側通路３３の一部を構成するものである。また、支持ボール収容穴３２Ｂ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ボール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。
【００５９】
即ち、支持ボール収容穴３２Ｂは、流入側通路１５と同じ周方向位置に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２５の直径寸法よりも大きく設定されている。これにより、支持ボール収容穴３２Ｂは、図６に示す如く、ロッド３２がソケット部１６のロッド挿入穴１７内で矢示Ｂ方向に所定寸法移動したときに、支持ボール２５を収容することができる。そして、支持ボール収容穴３２Ｂは、支持ボール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。
【００６０】
３３はロッド３２の軸線方向の中央付近に設けられたロッド側通路を示している。このロッド側通路３３は、一側が支持ボール収容穴３２Ｂに連通し、他側が直径方向に開口したポート３３Ａとなっている。ここで、ロッド側通路３３の各ポート３３Ａは、図２に示す通常の使用状態では、弁筒側通路３１の拡径通路部３１Ａに連通している。一方、ケーシング本体１３とロッド３２とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時には、スリーブ３０によって気密に閉塞することができる。
【００６１】
また、３４は他側通路として用いられる流出側遮断弁２６の流出側通路を示している。この流出側通路３４は、ロッド３２から弁筒２７に亘って設けられ、流入側通路１５と継手部材２９のホース接続口２９Ａとを連通するものである。そして、流出側通路３４は、前述した弁筒２７の弁筒側通路３１、ロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂおよびロッド側通路３３により構成されている。
【００６２】
３５はロッド３２の他端部に取付けられた移動ピンで、該移動ピン３５は、ロッド３２の直径方向に延び、先端側が弁ケーシング２８のピン移動溝２８Ｃを通って弁ばね取付部２８Ｂに突出している。また、移動ピン３５は、ピン移動溝２８Ｃに係合してロッド３２を抜止めすることができる。
【００６３】
また、３６は弁ケーシング２８の弁ばね取付部２８Ｂに設けられた弁ばねを示している。この弁ばね３６は、リング３７を介して移動ピン３５を矢示Ａ方向に付勢することにより、該移動ピン３５を介してロッド３２を軸線方向の一側に向け移動することができる。これにより、弁筒２７とロッド３２を相対移動して流出側通路３４を遮断することができ、遮断状態を保持することができる。
【００６４】
３８はガイド筒１８の他端面に突設された回り止めピンで、該回り止めピン３８は、その突出側が弁ケーシング２８のピン挿入穴２８Ｄに分離可能に挿入されている。これにより、回り止めピン３８は、移動ピン３５を介してロッド３２の回り止めをすることができ、該ロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂを流入側通路１５に対面可能な位置に配置している。
【００６５】
３９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結合ピンで、該結合ピン３９は、スリーブ３０の全周溝３０Ｃに係合するようにケーシング本体１３のガイド筒１８に径方向に挿嵌して設けられている。また、結合ピン３９は、常時はケーシング本体１３と弁筒２７とを軸線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３９は、ケーシング本体１３と弁筒２７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が相対移動するのを許すものである。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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８を参照して説明する。
【００６９】
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。
【００７０】
このような場合、緊急離脱カップリング１１には、図１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。
【００７１】
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に設けた継手部材２９のホース接続口２９Ａ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継手部材２９のホース接続口２９Ａと軸線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。
【００７２】
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のロッド挿入穴１７からロッド３２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。
【００７３】
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３９が破断したときには、ケーシング本体１３のロッド挿入穴１７からロッド３２を直線的に引張ることができ、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させることができる。
【００７４】
また、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６の弁筒２７とが相対的に移動できるようになると、流出側遮断弁２６に設けられた弁ばね３６が移動ピン３５を介してロッド３２を押動することにより、図６に示す如く、弁筒２７がロッド３２に対して矢示Ｂ方向に移動する。これにより、弁筒２７のスリーブ３０は、ロッド３２に設けられたロッド側通路３３のポート３３Ａを閉塞して流出側通路３４を遮断する。
【００７５】
さらに、ロッド３２が弁筒２７と一緒に矢示Ｂ方向に引張られるようになると、図７に示す如く、ロッド３２に設けられた支持ボール収容穴３２Ｂ内に支持ボール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、流入側通路１５を遮断する。
【００７６】
これにより、ケーシング本体１３と弁筒２７とは、図８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、流入側通路１５をロッド挿入穴１７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と弁筒２７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１５，３４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と弁筒２７とを分離することができる。
【００７７】
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の流入側通路１５とロッド挿入穴１７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。これにより、流入口となるケーシングユニット１２側の継手部材２２のホース接続口２２Ａと、流出口となる流出側遮断弁２６の継手部材２９のホース接続口２９Ａとをほぼ直角に交差する軸線上に配置することができるから、流出口となるホース接続口２９Ａと軸線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。
【００７８】
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のロッド挿入穴１７からロッド３２が引抜かれる方向となる軸線Ｏ2−Ｏ2方向とを合わせることができる。
【００７９】
この結果、ソケット部１６のロッド挿入穴１７からロッド３２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。
【００８０】
また、ケーシングユニット１２の流入側通路１５をロッド挿入穴１７と直交して配置することにより、流入側通路１５と流出側通路３４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１５，３４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。
【００８１】
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として適用することができる。
【００８２】
しかも、ケーシングユニット１２は、ロッド挿入穴１７に流出側遮断弁２６のロッド３２を挿入することにより、該ロッド３２の周囲にソケット部１６を配置した二重構造としている。また、流出側遮断弁２６は、ロッド３２の周囲に弁筒２７を配置した二重構造としている。この結果、超高圧な水素ガスが作用するソケット部１６、弁筒２７は、３重構造をなす特許文献１と比較して、外形寸法を小さくすることができるから、緊急離脱カップリング１１全体を小型化、軽量化することができる。
【００８３】
また、ケーシングユニット１２のソケット部１６には、弁筒２７のスリーブ３０が挿入されるガイド筒１８を設ける構成としている。これにより、ガイド筒１８は、ソケット部１６内のロッド挿入穴１７に対して弁筒２７、ロッド３２を同軸となる所定位置に保持することができる。また、ガイド筒１８は、ケーシングユニット１２から流出側遮断弁２６が分離するときに、流出側遮断弁２６を分離方向に案内することができ、分離動作を円滑にすることができる。
【００８４】
また、ケーシングユニット１２の流入側通路１５には、ロッド３２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支持ボール２５を設け、ロッド３２には、ケーシングユニット１２に対して流出側遮断弁２６が分離方向（矢示Ｂ方向）に移動したときに、前記支持ボール２５を収容する支持ボール収容穴３２Ｂを設けている。
【００８５】
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、ロッド３２に設けられた支持ボール収容穴３２Ｂに支持ボール２５を収容して、流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを閉弁し、流入側通路１５を遮断することができる。
【００８６】
さらに、ロッド３２の軸線方向の他側には、弁ケーシング２８のピン移動溝２８Ｃから径方向に突出して移動ピン３５を設け、弁ばね３６の付勢力により前記移動ピン３５を介してロッド３２を軸線方向の一側に向け付勢する構成としている。これにより、結合ピン３９が破断してケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離したときには、ロッド３２を軸線方向の一側に向けて移動し、流出側通路３４を遮断することができ、この遮断状態を維持することができる。また、移動ピン３５をピン移動溝２８Ｃで移動させることにより、弁筒２７に対してロッド３２を抜止めすることができる。
【００８７】
次に、図９ないし図１２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、他側遮断弁の弁筒は、ガイド筒内にケーシングユニットと軸線方向に隙間をもって配置し、ロッドは、軸線方向の一側をケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を弁筒に移動可能に挿入し、ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を結合部材を用いてガイド筒に取付け、ガイド筒と弁筒との間には、弁筒を隙間をもって弁筒に固定し、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材を設け、他側通路は、ロッドに軸線方向に独立な通路として設けられた２つのロッド側通路と、弁筒に設けられ２つのロッド側通路を連通する連通路とから構成したことにある。
【００８８】
図９において、４１は充填装置１のホース４に設けられた第２の実施の形態による緊急離脱カップリングで、該緊急離脱カップリング４１は、ホース４が無理に引張られたとき、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４１は、図１０ないし図１２に示す如く、後述するケーシングユニット４２、流出側遮断弁５６、第１の結合ピン６５、第２の結合ピン６６により大略構成されている。
【００８９】
４２は第２の実施の形態によるケーシングユニットで、該ケーシングユニット４２は、第１の実施の形態によるケーシングユニット１２とほぼ同様に、後述のケーシング本体４３、アイボルト５１、継手部材５２、流入側遮断弁５３、支持ボール５５、ガイド筒４８等により大略構成されている。
【００９０】
４３はケーシングユニット４２の本体部分を構成する第２の実施の形態によるケーシング本体で、該ケーシング本体４３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４３は、第１の実施の形態によるケーシング本体１３とほぼ同様に、軸線Ｏ1−Ｏ1上に配置された突出筒部４４および一側通路として用いられる流入側通路４５と、突出筒部４４の基端側に位置して軸線Ｏ1−Ｏ1に対してほぼ直交する軸線Ｏ2−Ｏ2を中心にして延びたソケット部４６およびテーパ拡径部４７Ａを有するロッド挿入穴４７と、該ソケット部４６の他端側に軸線方向に延びて設けられた円筒状のガイド筒４８と、前記ロッド挿入穴４７に設けられたシールリング４９Ａ，４９Ｂと、前記ソケット部４６の一端側に取付けられ、ねじ穴５０Ａおよび開放通路５０Ｂを有する取付部５０等とにより全体としてほぼＴ字状に構成されている。
【００９１】
ここで、ガイド筒４８は、ソケット部４６の他側に螺着された長尺な円筒をなしている。そして、ガイド筒４８は、後述する流出側遮断弁５６の弁筒５７、ロッド５９を所定位置に保持しつつ分離方向（軸線Ｏ2−Ｏ2方向）に案内するものである。また、ガイド筒４８には、後述する第１の結合ピン６５と第２の結合ピン６６が径方向に設けられている。
【００９２】
なお、ガイド筒４８は、前述した第１の実施の形態によるガイド筒１８と同様に、流出側遮断弁５６の弁筒５７、ロッド５９を位置決めし案内するものであり、水素ガスの圧力が作用する部材ではない。このため、ガイド筒４８は、圧力が作用するケーシング本体４３等と比較して大幅に薄肉に形成することができる。
【００９３】
また、５１は取付部５０のねじ穴５０Ａ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５１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。これにより、後述のロッド５９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、該ロッド５９の引張り方向（矢示Ｂ方向）と、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６とが分離する方向（軸線Ｏ2−Ｏ2）とを合わせることができる。
【００９４】
５２は突出筒部４４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５２には、流入口となるホース接続口５２Ａが形成され、該ホース接続口５２Ａには、ホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続される。
【００９５】
また、５３は流入側通路４５内に同軸に収容された一側遮断弁として用いられる流入側遮断弁で、該流入側遮断弁５３は、第１の実施の形態による流入側遮断弁２３と同様に、ケーシング本体４３と後述のロッド５９が矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時に、流入側通路４５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５３は、弁座５３Ａ、ボール弁体５３Ｂ、弁ばね５３Ｃからなるポペット弁として構成されている。
【００９６】
５４は流入側通路４５に位置して弁座５３Ａ内に軸線方向に移動可能に設けられた中継パイプ、５５は該中継パイプ５４と流出側遮断弁５６のロッド５９との間に配置された支持部材としての支持ボールをそれぞれ示している。この支持ボール５５は、図１０に示すように、ケーシングユニット４２と後述の流出側遮断弁５６とが第１の結合ピン６５により結合された通常状態では、ロッド５９のソケット挿入部５９Ａ外周に当接させることにより、中継パイプ５４を介して流入側遮断弁５３のボール弁体５３Ｂを開弁状態に支持している。一方、支持ボール５５は、図１１に示すように、第１の結合ピン６５による結合が解除され、ケーシングユニット４２に対してロッド５９が相対移動したときに、該ロッド５９の支持ボール収容穴５９Ｅに収容される。
【００９７】
次に、５６はケーシングユニット４２のガイド筒４８内に位置してソケット部４６に取付けられた他側遮断弁として用いられる流出側遮断弁を示している。この流出側遮断弁５６は、ケーシングユニット４２に対して分離方向に移動した緊急時に、後述の流出側通路６２を遮断するものである。そして、流出側遮断弁５６は、後述の弁筒５７、ロッド５９、流出側通路６２、弁ばね６３等からなるスプール弁として構成されている。
【００９８】
５７はガイド筒４８内に位置してロッド挿入穴４７と同軸に設けられた円筒状の弁筒を示している。この弁筒５７は、ソケット部４６の他端面との間に所定の隙間を有した状態で後述する第２の結合ピン６６により軸線方向に固定されている。そして、弁筒５７は、第２の結合ピン６６が破断したときに、軸線Ｏ2−Ｏ2方向に移動することができる。ここで、弁筒５７とソケット部４６との隙間は、流出側通路６２を遮断する位置まで後述するロッド５９の拡径部５９Ｃを軸線方向の他側に移動することができる長さ寸法に設定されている。即ち、弁筒５７は、後述のロッド５９と相対移動することにより流出側通路６２を遮断するスプール弁のスリーブを構成している。
【００９９】
また、弁筒５７は、その内周側が後述するロッド５９の弁筒挿入部５９Ｂが移動可能に挿通するロッド挿通穴５７Ａとなっている。また、ロッド挿通穴５７Ａの他側寄りには、該ロッド挿通穴５７Ａを部分的に拡径することにより、図１０に示す通常状態で後述する第１のロッド側通路６０のポート６０Ａと第２のロッド側通路６１のポート６１Ａとを連通する連通路５７Ｂが設けられている。
【０１００】
一方、ロッド挿通穴５７Ａには、３本のシールリング５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられている。該各シールリング５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃのうち、シールリング５８Ａ，５８Ｂは、連通路５７Ｂから水素ガスが漏れるのを阻止するものである。また、シールリング５８Ｂ，５８Ｃは、図１１に示す如く、ロッド５９に対して弁筒５７が矢示Ａ方向に相対移動したときに、第２のロッド側通路６１のポート６１Ａを遮断するものである。さらに、弁筒５７の外周側には、後述する第２の結合ピン６６が係合する全周溝５７Ｃが形成されている。
【０１０１】
５９はソケット部４６のロッド挿入穴４７の軸線Ｏ2−Ｏ2方向に延びて設けられたロッドを示している。このロッド５９は、軸線方向の一側がソケット部４６のロッド挿入穴４７に分離可能に挿入される小径なソケット挿入部５９Ａとなり、軸線方向の他側が弁筒５７のロッド挿通穴５７Ａに移動可能に挿入される小径な弁筒挿入部５９Ｂとなっている。また、ケーシングユニット１２のソケット部４６と弁筒５７との隙間に位置する中間部には、円盤状に拡径した拡径部５９Ｃが形成され、弁筒挿入部５９Ｂの他端には、段付円筒状の流出側の継手部５９Ｄが設けられている。
【０１０２】
一方、ソケット挿入部５９Ａの一側寄り位置には、径方向に開口して支持部材収容穴としての支持ボール収容穴５９Ｅが設けられ、該支持ボール収容穴５９Ｅは、後述する第１のロッド側通路６０の一部を構成するものである。即ち、支持ボール収容穴５９Ｅは、ロッド５９のソケット挿入部５９Ａがソケット部４６のロッド挿入穴４７内で矢示Ｂ方向に所定寸法移動したときに、図１１に示す如く、支持ボール５５を収容することができる。そして、支持ボール収容穴５９Ｅは、支持ボール５５を収容することにより流入側遮断弁５３のボール弁体５３Ｂが閉弁するのを許すことができる。
【０１０３】
さらに、流出側の継手部５９Ｄには、流出口となるホース接続口５９Ｆが形成され、該ホース接続口５９Ｆには、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、拡径部５９Ｃの外周側には、後述する第１の結合ピン６５が係合する全周溝５９Ｇが形成されている。これにより、ロッド５９は、図１０に示す通常の使用状態で、拡径部５９Ｃがソケット部４６の他端面に当接した軸線方向の所定位置に固定されている。
【０１０４】
６０はロッド５９の一側寄りに位置して軸線方向に延びて設けられた第１のロッド側通路を示している。この第１のロッド側通路６０は、一端側が支持ボール収容穴５９Ｅに連通し、他端側が弁筒５７の連通路５７Ｂに連通可能な位置で直径方向に開口したポート６０Ａとなっている。
【０１０５】
また、６１はロッド５９の他側寄りに位置して軸線方向に延びて設けられた第２のロッド側通路で、該第２のロッド側通路６１は、第１のロッド側通路６０とは独立な通路として形成されている。そして、第２のロッド側通路６１は、一端側が弁筒５７の連通路５７Ｂに連通可能な位置で直径方向に開口したポート６１Ａとなり、他端側がホース接続口５９Ｆに連通している。
【０１０６】
ここで、第１のロッド側通路６０のポート６０Ａと第２のロッド側通路６１のポート６１Ａとは、図１０に示す通常の使用状態では、弁筒５７の連通路５７Ｂを介して互いに連通することができる。一方、ケーシング本体４３とロッド５９とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時には、第２のロッド側通路６１のポート６１Ａが弁筒５７によって気密に閉塞される。
【０１０７】
６２は他側通路として用いられる流出側遮断弁５６の流出側通路を示している。この流出側通路６２は、ロッド５９の軸線方向に延びて設けられ、流入側通路４５とロッド５９のホース接続口５９Ｆとを連通するものである。そして、流出側通路６２は、前述した弁筒５７の連通路５７Ｂ、ロッド５９の第１のロッド側通路６０、第２のロッド側通路６１により構成されている。
【０１０８】
６３は弁筒５７とロッド５９の継手部５９Ｄとの間に設けられた弁ばねで、該弁ばね６３は、ロッド５９に対して弁筒５７を矢示Ａ方向、即ち、第２のロッド側通路６１のポート６１Ａを遮断する方向に付勢するものである。
【０１０９】
６４はロッド５９の拡径部５９Ｃにソケット部４６に向けて突設された回り止めピンで、該回り止めピン６４は、その突出側がソケット部４６に分離可能に挿入されている。これにより、回り止めピン６４は、ロッド５９の回り止めをすることができ、該ロッド５９の支持ボール収容穴５９Ｅを流入側通路４５に対面可能な位置に配置している。
【０１１０】
６５はケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６との間に設けられた結合部材としての第１の結合ピンで、該結合ピン６５は、ロッド５９の全周溝５９Ｇに係合するようにケーシング本体４３のガイド筒４８に径方向に挿嵌して設けられている。また、第１の結合ピン６５は、常時はケーシング本体４３のソケット部４６とロッド５９とを軸線Ｏ2−Ｏ2方向に位置決めするように結合している。
【０１１１】
一方、第１の結合ピン６５は、ケーシング本体４３とロッド５９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４２のケーシング本体４３に対して流出側遮断弁５６のロッド５９が相対移動するのを許すものである。
【０１１２】
６６はガイド筒４８と弁筒５７との間に設けられた他の結合部材としての第２の結合ピンで、該結合ピン６６は、弁筒５７の全周溝５７Ｃに係合するようにガイド筒４８に径方向に挿嵌して設けられている。また、第２の結合ピン６６は、第１の結合ピン６５よりも弱い力で破断するように脆弱に形成されている。
【０１１３】
これにより、第２の結合ピン６６は、常時は弁筒５７をソケット部４６の他端面との間に所定の隙間を有した位置に固定している。一方、第２の結合ピン６６は、ロッド５９が矢示Ｂ方向に移動して、その拡径部５９Ｃに押動されたときに破断し、ケーシングユニット４２から流出側遮断弁５６が分離するのを許すものである。
【０１１４】
第２の実施の形態による緊急離脱カップリング４１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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
このような場合、緊急離脱カップリング４１には、図９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４２から流出側遮断弁５６を引き離す外力が作用する。
【０１１７】
このときに、ケーシングユニット４２に設けた継手部材５２のホース接続口５２Ａは、流出側遮断弁５６に設けたロッド５９のホース接続口５９Ｆ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５９Ｆ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ホース接続口５９Ｆと軸線方向の反対側に設けたアイボルト５１に接続することができる。
【０１１８】
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５６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４３のロッド挿入穴４７から流出側遮断弁５６のロッド５９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。
【０１１９】
従って、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６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、第１の結合ピン６５が破断したときには、ケーシング本体４３のロッド挿入穴４７からロッド５９を直線的に引張ることができ、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６とを円滑かつ確実に分離させることができる。
【０１２０】
即ち、第１の結合ピン６５が破断すると、ロッド５９は、図１１に示す如く、ケーシングユニット４２のソケット部４６と弁筒５７に対して矢示Ｂ方向に移動する。これにより、ケーシングユニット４２は、支持ボール５５をロッド５９のソケット挿入部５９Ａに設けられた支持ボール収容穴５９Ｅ内に収容するから、流入側遮断弁５３は、ボール弁体５３Ｂを弁座５３Ａに着座して閉弁し、流入側通路４５を遮断する。これとほぼ同時に、流出側遮断弁５６は、ロッド５９の第２のロッド側通路６１のポート６１Ａを弁筒５７のシールリング５８Ｂ，５８Ｃ間に配置し、流出側通路６２を遮断する。この結果、ケーシングユニット４２の流入側通路４５、流出側遮断弁５６の流出側通路６２の内部の水素ガスを遮断することができる。
【０１２１】
さらに、ロッド５９が矢示Ｂ方向に引張られるようになると、図１２に示す如く、ロッド５９の拡径部５９Ｃが弁筒５７に当接して矢示Ｂ方向に押動したときに初めて第２の結合ピン６６が破断して完全な分離を許可する。これにより、各遮断弁５３，５６を完全に遮断してから第２の結合ピン６６を破断させることができ、内部の水素ガスを各遮断弁５３，５６により遮断した状態で、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６とを分離することができる。
【０１２２】
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、流入側遮断弁５３と流出側遮断弁５６が閉弁するまでは、第２の結合ピン６６により弁筒５７をケーシングユニット４２側に結合した状態にすることができる。この結果、内部の水素ガスの流出を確実に防止することができる。
【０１２３】
また、第２の実施の形態では、流入側遮断弁５３と流出側遮断弁５６とをほぼ同時に閉弁することができるから、水素ガスを遮断するまでの反応速度を速めることができ、緊急離脱カップリング４１の性能を高めることができる。
【０１２４】
なお、実施の形態では、ケーシングユニット１２の流入側通路１５にホース４の計量機側ホース部４Ａを接続し、流出側遮断弁２６の流出側通路３４にホース４の自動車側ホース部４Ｂを接続することにより、ケーシングユニット１２の流入側通路１５から流出側遮断弁２６の流出側通路３４に水素ガスを流通させる構成とした場合を例示した。
【０１２５】
しかし、本発明はこれに限らず、流出側遮断弁２６の流出側通路３４にホース４の計量機側ホース部４Ａを接続し、ケーシングユニット１２の流入側通路１５にホース４の自動車側ホース部４Ｂを接続する構成としてもよい。この場合には、流出側遮断弁２６の流出側通路３４を流入側通路として用い、ケーシングユニット１２の流入側通路１５を流出側通路として用いることができ、流出側遮断弁２６の流出側通路３４からケーシングユニット１２の流入側通路１５に水素ガスを流通させることができる。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】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。
【図２】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３】図２に示す緊急離脱カップリングの底面図である。
【図４】図２に示す緊急離脱カップリングの右側面図である。
【図５】図２中の矢示Ｖ−Ｖ方向から拡大してみた横断面図である。
【図６】結合ピンが破断して流出側遮断弁の流出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。
【図７】ロッドの支持ボール収容穴に支持ボールを収容して流入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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】第１の結合ピンが破断して流入側遮断弁と流出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。
【図１２】第２の結合ピンが破断して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。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 充填装置
３ 計量機（構造物）
４ ホース
１１，４１ 緊急離脱カップリング
１２，４２ ケーシングユニット
１３，４３ ケーシング本体
１４，４４ 突出筒部
１５，４５ 流入側通路（一側通路）
１６，４６ ソケット部
１７，４７ ロッド挿入穴
１８，４８ ガイド筒
２１，５１ アイボルト（掛止め部）
２２，５２ 流入側の継手部材
２２Ａ，２９Ａ，５２Ａ，５９Ｆ ホース接続口
２３，５３ 流入側遮断弁（一側遮断弁）
２５，５５ 支持ボール（支持部材）
２６，５６ 流出側遮断弁（他側遮断弁）
２７，５７ 弁筒
２８ 弁ケーシング
２８Ｃ ピン移動溝（長溝）
２９ 流出側の継手部材
３０ スリーブ
３１ 弁筒側通路
３２，５９ ロッド
３２Ｂ，５９Ｅ 支持ボール収容穴（支持部材収容穴）
３３ ロッド側通路
３４，６２ 流出側通路（他側通路）
３５ 移動ピン
３６ 弁ばね
３９ 結合ピン（結合部材）
５７Ｂ 連通路
５９Ａ ソケット挿入部
５９Ｂ 弁筒挿入部
５９Ｃ 拡径部
５９Ｄ 流出側の継手部
６０ 第１のロッド側通路
６１ 第２のロッド側通路
６５ 第１の結合ピン（結合部材）
６６ 第２の結合ピン（他の結合部材）
Ｏ1−Ｏ1 流入側通路の軸線
Ｏ2−Ｏ2 ロッド挿入穴の軸線
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、通常は軸線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、軸線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）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５７６６号公報
【０００６】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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係止手段に常に直接的に作用している。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。
【０００９】
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他側遮断弁とに作用する引張り力の方向とケーシングユニットから他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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１による緊急離脱カップリングは、一側通路とロッド挿入穴とが互いの軸線を交差して設けられ、内部に緊急時に前記一側通路を遮断する一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に対して前記ロッド挿入穴の軸線方向に分離可能に設けられ、前記一側通路に連通する他側通路を有して緊急時に該他側通路を遮断する他側遮断弁と、前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを結合して設けられ、前記ケーシングユニットと他側遮断弁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破断して前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、前記他側遮断弁は、前記ロッド挿入穴の軸線上に位置して前記ケーシングユニットに対して軸線方向に移動可能に設けられた弁筒と、該弁筒内と前記ロッド挿入穴に軸線方向に移動可能に挿入されるロッドとからなり、前記結合部材が破断したときに前記弁筒とロッドを相対的に移動することにより前記他側通路を遮断する構成としてなる。
【００１１】
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他側遮断弁とは軸線方向の反対側に設ける構成としたことにある。
【００１２】
請求項３の発明によると、前記ケーシングユニットの一側通路には、軸線方向の一端側が前記他側遮断弁のロッドに当接することにより軸線方向の他端側で前記一側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、前記他側遮断弁のロッドには、前記ケーシングユニットと他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一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。
【００１３】
請求項４の発明によると、前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、前記他側遮断弁の弁筒は、弁ケーシングと該弁ケーシングの一側に設けられたスリーブとを有し、該スリーブを前記ガイド筒に挿入して前記結合部材により前記ガイド筒に取付ける構成とし、前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁ケーシングに軸線方向に移動可能に挿入し、軸線方向の中間を前記スリーブに挿通する構成とし、前記他側通路は、前記弁筒に設けられた弁筒側通路と前記ロッドに設けられたロッド側通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記弁筒側通路とロッド側通路との間を遮断する構成としたことにある。
【００１４】
請求項５の発明によると、前記ロッドの軸線方向の他側には径方向に突出してピンを設け、前記弁筒には、前記ピンが挿入され前記結合部材が破断したときに該ピンが前記ロッドの軸線方向に移動するのを許す長溝と、該長溝から突出した前記ピンを介して前記ロッドを軸線方向の一側に向け付勢する弁ばねとを設ける構成としたことにある。
【００１５】
請求項６の発明によると、前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、前記他側遮断弁の弁筒は、前記ガイド筒内に前記ケーシングユニットと軸線方向に隙間をもって配置し、前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁筒に移動可能に挿入し、前記ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を前記結合部材を用いて前記ガイド筒に取付け、前記ガイド筒と弁筒との間には、前記弁筒を前記隙間をもって前記弁筒に固定し、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材を設け、前記他側通路は、前記ロッドに軸線方向に独立な通路として設けられた２つのロッド側通路と、前記弁筒に設けられ前記２つのロッド側通路を連通する連通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記２つのロッド側通路間を遮断する構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ケーシングユニットと他側遮断弁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に対して他側遮断弁が分離方向に移動する。このときには、ケーシングユニットの一側遮断弁が一側通路を遮断し、他側遮断弁が他側通路を遮断するから、ケーシングユニット、他側遮断弁から流体が漏れるのを防止することができる。
【００１７】
ここで、ケーシングユニットの一側通路とロッド挿入穴とは、互いの軸線が交差するように配置しているから、例えばロッド挿入穴の開口側と軸線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他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の利点を利用し、他側遮断弁の引張り方向と、ケーシングユニットと他側遮断弁とが分離する方向とを合わせることができる。これにより、ケーシングユニットから他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。
【００１８】
また、ケーシングユニットは、ロッド挿入穴に他側遮断弁のロッドを挿入することにより、該ロッドを中心とする二重構造としている。一方、他側遮断弁は、ロッドの周囲に弁筒を配置する二重構造としている。これにより、ケーシングユニット、他側遮断弁は、その外形寸法を小さくすることができるから、離脱カップリング全体を小型化、軽量化することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、ケーシングユニットには、他側遮断弁と軸線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、他側遮断弁と軸線方向の反対側に掛止め部を配置しているから、該掛止め部を構造物に繋いだ状態では、ロッド挿入穴から他側遮断弁のロッドを真直ぐに引抜くことができ、ケーシングユニットから他側遮断弁を円滑かつ確実に分離することができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、ケーシングユニットと他側遮断弁とを結合した状態では、支持部材の一端側が他側遮断弁のロッドに当接しているから、該支持部材により一側遮断弁を開弁させ、一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に対して他側遮断弁のロッドが分離方向に移動したときには、該ロッド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、一側遮断弁が閉弁して一側通路を遮断することができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、他側遮断弁の弁筒は、弁ケーシングの一側に設けられたスリーブをケーシングユニットのガイド筒に挿入し、この状態でスリーブに結合部材を係合させることによりガイド筒に分離可能に取付けることができる。また、ロッドは、軸線方向の一側をロッド挿入穴に分離可能に挿入することができ、軸線方向の中間部を前記スリーブに、他側を前記弁ケーシングに軸線方向に移動可能に挿入することができる。さらに、他側通路は、弁筒とロッドが相対移動したときに、弁筒に設けられた弁筒側通路とロッドに設けられたロッド側通路との間を遮断することができる。
【００２２】
一方、ケーシングユニットに設けたガイド筒は、スリーブをケーシングユニットに対して所定位置に保持することができる。しかも、ケーシングユニットから他側遮断弁が分離するときにガイド筒は、スリーブを分離方向に案内することができ、分離動作を円滑にすることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、結合部材が破断したときには、弁ばねが長溝内でピンを押動し、該ピンを介してロッドが軸線方向の一側に向け移動する。これにより、弁筒とロッドを相対移動することができ、他側通路を遮断することができる。また、ピンを長溝内で移動させることにより、弁筒に対してロッドを抜止めすることができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、他側遮断弁の弁筒は、ガイド筒内に位置してケーシングユニットとの間に軸線方向に隙間をもって配置できる。また、ロッドは、軸線方向の一側をケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入することができ、他側を前記弁筒に移動可能に挿入することができ、前記ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を結合部材を用いてガイド筒に取付けることができる。さらに、弁筒は、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材によりガイド筒に固定しているから、緊急時にのみ弁筒の移動を許すことができる。また、他側通路は、弁筒とロッドが相対移動したときに、ロッドに設けられた２つのロッド側通路間を遮断することができる。
【００２５】
一方、ケーシングユニットに設けたガイド筒は、弁筒をケーシングユニットに対して所定位置に保持することができる。しかも、ケーシングユニットから他側遮断弁が分離するときにガイド筒は、弁筒を分離方向に案内することができ、分離動作を円滑にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
まず、図１ないし図８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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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柔軟なワイヤ５を用いて計量機３に繋がれている。
【００３１】
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８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３９により大略構成されている。
【００３２】
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、支持ボール２５等により大略構成されている。
【００３３】
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、流入側通路１５、ソケット部１６、ロッド挿入穴１７、ガイド筒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。
【００３４】
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１６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。
【００３５】
１５はケーシング本体１３の突出筒部１４内に設けられた一側通路として用いられる流入側通路で、該流入側通路１５は、後述する継手部材２２のホース接続口２２Ａをロッド挿入穴１７に連通するものである。そして、流入側通路１５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。
【００３６】
１６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１６は、突出筒部１４、流入側通路１５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１６の内周側は、後述のロッド挿入穴１７となり、その一端側には後述の取付部２０が取付けられている。また、ソケット部１６の他端側には後述のガイド筒１８が設けられている。
【００３７】
１７はソケット部１６内に形成されたロッド挿入穴で、該ロッド挿入穴１７は、流入側通路１５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、ロッド挿入穴１７は、ソケット部１６と同様に、突出筒部１４、流入側通路１５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、ロッド挿入穴１７は、軸線方向の一側が後述の取付部２０により閉塞され、他側が後述のガイド筒１８内に開口した段付有底穴として形成されている。さらに、ロッド挿入穴１７は、流入側通路１５に対応する位置がテーパ状に拡径したテーパ拡径部１７Ａとなり、該テーパ拡径部１７Ａは、後述するロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂに支持ボール２５を確実に収めるためのものである。
【００３８】
ここで、流入側通路１５とロッド挿入穴１７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、該流入側通路１５に連通する継手部材２２のホース接続口２２Ａとロッド挿入穴１７に挿入される流出側遮断弁２６の弁筒２７に設けられたホース接続口２９Ａ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。
【００３９】
１８はソケット部１６の他側に設けられたガイド筒で、該ガイド筒１８は、ロッド挿入穴１７の軸線Ｏ2−Ｏ2と同軸に形成されている。そして、ガイド筒１８は、後述する流出側遮断弁２６のスリーブ３０を所定位置に保持しつつ分離方向（軸線Ｏ2−Ｏ2方向）に案内するものである。また、ガイド筒１８の先端部には、ロッド３２を回転方向に位置決めするために、後述の回り止めピン３８が取付けられている。さらに、ガイド筒１８には、後述の結合ピン３９が径方向に取付けられている。
【００４０】
ここで、ガイド筒１８は、流出側遮断弁２６のスリーブ３０を位置決めし案内するもので、水素ガスの圧力が作用する部材ではないため、圧力が作用するケーシング本体１３等と比較して大幅に薄肉に形成することができる。従って、ガイド筒１８は、ケーシングユニット１２を大径にするものではない。
【００４１】
また、１９Ａ，１９Ｂはテーパ拡径部１７Ａを挟んでロッド挿入穴１７に設けられた２個のシールリングを示している。該各シールリング１９Ａ，１９Ｂは、流入側通路１５から流入する水素ガスがロッド挿入穴１７から外部に流出するのを防止するものである。
【００４２】
２０はソケット部１６の一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、小径な有蓋円筒状をなし、その蓋部には後述のアイボルト２１が取付けられるねじ穴２０Ａが形成されている。また、取付部２０には、ロッド挿入穴１７の奥部を大気に開放する開放通路２０Ｂが径方向に貫通して形成されている。
【００４３】
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を示している。このアイボルト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の流出口となる継手部材２９のホース接続口２９Ａとは軸線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。
【００４４】
ここで、緊急離脱カップリング１１は、アイボルト２１を継手部材２９のホース接続口２９Ａ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、後述の弁筒２７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、該弁筒２７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。
【００４５】
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、流入側通路１５の開口部に螺着されている。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。
【００４６】
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１６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。
【００４７】
２３は流入側通路１５内に収容された一側遮断弁として用いられる流入側遮断弁で、該流入側遮断弁２３は、流入側通路１５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３９による結合が解除されてケーシング本体１３とロッド３２とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時に、流入側通路１５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、流入側通路１５内に挿嵌された弁座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。
【００４８】
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の弁筒２７とが後述する結合ピン３９により結合された状態では、ボール弁体２３Ｂが後述する支持ボール２５等により押動されて開弁する。一方、結合ピン３９による結合が解除されてケーシング本体１３とロッド３２とが相対移動し、支持ボール２５がロッド挿入穴１７側に移動したときには、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。
【００４９】
２４は流入側通路１５に位置して弁座２３Ａ内に軸線方向に移動可能に設けられた中継パイプを示している。この中継パイプ２４には、水素ガスを流通させるためのスリット２４Ａがほぼ全長に形成されている。そして、中継パイプ２４は、後述の支持ボール２５により流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁させるものである。
【００５０】
２５は流入側通路１５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２５は、流出側遮断弁２６のロッド３２と中継パイプ２４との間に配置されている。そして、支持ボール２５は、図２に示す如く、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３９により結合された通常状態では、流出側遮断弁２６のロッド３２外面に当接させることにより、中継パイプ２４を介して流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを開弁状態に支持している。一方、支持ボール２５は、図７に示す如く、結合ピン３９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のロッド３２が相対移動したときに、該ロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂに収容される。
【００５１】
次に、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のソケット部１６に取付けられた他側遮断弁として用いられる流出側遮断弁を示している。この流出側遮断弁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、後述する流出側通路３４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、ロッド３２、弁ばね３６等からなるスプール弁として構成されている。
【００５２】
２７はケーシング本体１３のソケット部１６の他側に取付けられた弁筒で、該弁筒２７は、ロッド挿入穴１７の軸線Ｏ2−Ｏ2上に配置され、ケーシングユニット１２と分離可能に設けられている。そして、弁筒２７は、後述の弁ケーシング２８、流出側の継手部材２９、スリーブ３０により構成されている。
【００５３】
２８は弁筒２７の本体部をなす弁ケーシングで、該弁ケーシング２８は、段付円柱状に形成されている。また、弁ケーシング２８の一側寄りの中心位置には、小径なロッド挿着穴２８Ａが形成されている。一方、弁ケーシング２８の外周には、軸線方向の中間部から他側を縮径して弁ばね取付部２８Ｂが形成されている。さらに、弁ケーシング２８には、図２中に点線で示すように、軸線Ｏ2−Ｏ2の方向に延びた長溝としてのピン移動溝２８Ｃが設けられ、該ピン移動溝２８Ｃは、図５に示すように、弁ケーシング２８を直径方向に貫通している。そして、ピン移動溝２８Ｃは、ロッド３２の移動を図２に示す開弁位置と図６に示す閉弁位置との間で規制するものである。また、弁ケーシング２８の一端側（ガイド筒１８側）には、ロッド３２を回転方向に位置決めするために、後述の回り止めピン３８が挿入されるピン挿入穴２８Ｄが設けられている。
【００５４】
２９は弁ケーシング２８の他端側に取付けられた流出側の継手部材で、該継手部材２９は、弁ケーシング２８の一部を構成するものである。この継手部材２９には、流出口となるホース接続口２９Ａが形成され、該ホース接続口２９Ａには、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、継手部材２９の外周には、後述の弁ばね３６を支持するばね受２９Ｂが拡径して形成されている。
【００５５】
３０は弁ケーシング２８の一端部に一体的に取付けられたスリーブで、該スリーブ３０は、スプール弁の一部をなすもので、後述のロッド３２に対して軸線方向に変位することによりロッド側通路３３のポート３３Ａを開，閉するものである。また、スリーブ３０の中心位置は、弁ケーシング２８のロッド挿着穴２８Ａと同軸、同径のロッド挿着穴３０Ａとなっている。また、ロッド挿着穴３０Ａには、後述のロッド３２が閉弁位置に配置されたときにポート３３Ａを挟む位置にシールリング３０Ｂが設けられている。さらに、スリーブ３０の外周側には、後述する結合ピン３９が係合する全周溝３０Ｃが形成されている。
【００５６】
３１は弁筒２７に設けられた弁筒側通路で、該弁筒側通路３１は、後述するロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂ、ロッド側通路３３と共に流出側通路３４を構成するものである。また、弁筒側通路３１は、上流側が弁ケーシング２８のロッド挿着穴２８Ａを拡径した拡径通路部３１Ａとなり、合流した下流側が継手部材２９のホース接続口２９Ａに連通している。
【００５７】
３２は弁筒２７に先端側を突出させた状態で設けられたロッドを示している。このロッド３２は、軸線方向の一側がスリーブ３０から突出してソケット部１６のロッド挿入穴１７に分離可能に挿入されている。一方、他側は、弁ケーシング２８のロッド挿着穴２８Ａに軸線方向に移動可能に取付けられている。さらに、ロッド３２の軸線方向の中間部は、スリーブ３０のロッド挿着穴３０Ａ内に挿通されている。また、ロッド３２の中間部外周側には、鍔部３２Ａが設けられ、該鍔部３２Ａは、図２に示す通常の使用状態で、ソケット部１６の他端面に当接することにより、ケーシングユニット１２に対してロッド３２を軸線方向の所定位置に位置決めしている。
【００５８】
また、ロッド３２の一端側寄り位置には、径方向に開口して支持部材収容穴としての支持ボール収容穴３２Ｂが設けられている。この支持ボール収容穴３２Ｂは、後述のロッド側通路３３の一部を構成するものである。また、支持ボール収容穴３２Ｂ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ボール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。
【００５９】
即ち、支持ボール収容穴３２Ｂは、流入側通路１５と同じ周方向位置に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２５の直径寸法よりも大きく設定されている。これにより、支持ボール収容穴３２Ｂは、図６に示す如く、ロッド３２がソケット部１６のロッド挿入穴１７内で矢示Ｂ方向に所定寸法移動したときに、支持ボール２５を収容することができる。そして、支持ボール収容穴３２Ｂは、支持ボール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。
【００６０】
３３はロッド３２の軸線方向の中央付近に設けられたロッド側通路を示している。このロッド側通路３３は、一側が支持ボール収容穴３２Ｂに連通し、他側が直径方向に開口したポート３３Ａとなっている。ここで、ロッド側通路３３の各ポート３３Ａは、図２に示す通常の使用状態では、弁筒側通路３１の拡径通路部３１Ａに連通している。一方、ケーシング本体１３とロッド３２とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時には、スリーブ３０によって気密に閉塞することができる。
【００６１】
また、３４は他側通路として用いられる流出側遮断弁２６の流出側通路を示している。この流出側通路３４は、ロッド３２から弁筒２７に亘って設けられ、流入側通路１５と継手部材２９のホース接続口２９Ａとを連通するものである。そして、流出側通路３４は、前述した弁筒２７の弁筒側通路３１、ロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂおよびロッド側通路３３により構成されている。
【００６２】
３５はロッド３２の他端部に取付けられた移動ピンで、該移動ピン３５は、ロッド３２の直径方向に延び、先端側が弁ケーシング２８のピン移動溝２８Ｃを通って弁ばね取付部２８Ｂに突出している。また、移動ピン３５は、ピン移動溝２８Ｃに係合してロッド３２を抜止めすることができる。
【００６３】
また、３６は弁ケーシング２８の弁ばね取付部２８Ｂに設けられた弁ばねを示している。この弁ばね３６は、リング３７を介して移動ピン３５を矢示Ａ方向に付勢することにより、該移動ピン３５を介してロッド３２を軸線方向の一側に向け移動することができる。これにより、弁筒２７とロッド３２を相対移動して流出側通路３４を遮断することができ、遮断状態を保持することができる。
【００６４】
３８はガイド筒１８の他端面に突設された回り止めピンで、該回り止めピン３８は、その突出側が弁ケーシング２８のピン挿入穴２８Ｄに分離可能に挿入されている。これにより、回り止めピン３８は、移動ピン３５を介してロッド３２の回り止めをすることができ、該ロッド３２の支持ボール収容穴３２Ｂを流入側通路１５に対面可能な位置に配置している。
【００６５】
３９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結合ピンで、該結合ピン３９は、スリーブ３０の全周溝３０Ｃに係合するようにケーシング本体１３のガイド筒１８に径方向に挿嵌して設けられている。また、結合ピン３９は、常時はケーシング本体１３と弁筒２７とを軸線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３９は、ケーシング本体１３と弁筒２７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が相対移動するのを許すものである。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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８を参照して説明する。
【００６９】
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。
【００７０】
このような場合、緊急離脱カップリング１１には、図１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。
【００７１】
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に設けた継手部材２９のホース接続口２９Ａ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継手部材２９のホース接続口２９Ａと軸線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。
【００７２】
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のロッド挿入穴１７からロッド３２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。
【００７３】
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３９が破断したときには、ケーシング本体１３のロッド挿入穴１７からロッド３２を直線的に引張ることができ、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させることができる。
【００７４】
また、ケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６の弁筒２７とが相対的に移動できるようになると、流出側遮断弁２６に設けられた弁ばね３６が移動ピン３５を介してロッド３２を押動することにより、図６に示す如く、弁筒２７がロッド３２に対して矢示Ｂ方向に移動する。これにより、弁筒２７のスリーブ３０は、ロッド３２に設けられたロッド側通路３３のポート３３Ａを閉塞して流出側通路３４を遮断する。
【００７５】
さらに、ロッド３２が弁筒２７と一緒に矢示Ｂ方向に引張られるようになると、図７に示す如く、ロッド３２に設けられた支持ボール収容穴３２Ｂ内に支持ボール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、流入側通路１５を遮断する。
【００７６】
これにより、ケーシング本体１３と弁筒２７とは、図８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、流入側通路１５をロッド挿入穴１７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と弁筒２７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１５，３４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と弁筒２７とを分離することができる。
【００７７】
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の流入側通路１５とロッド挿入穴１７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。これにより、流入口となるケーシングユニット１２側の継手部材２２のホース接続口２２Ａと、流出口となる流出側遮断弁２６の継手部材２９のホース接続口２９Ａとをほぼ直角に交差する軸線上に配置することができるから、流出口となるホース接続口２９Ａと軸線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。
【００７８】
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のロッド挿入穴１７からロッド３２が引抜かれる方向となる軸線Ｏ2−Ｏ2方向とを合わせることができる。
【００７９】
この結果、ソケット部１６のロッド挿入穴１７からロッド３２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。
【００８０】
また、ケーシングユニット１２の流入側通路１５をロッド挿入穴１７と直交して配置することにより、流入側通路１５と流出側通路３４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１５，３４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。
【００８１】
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として適用することができる。
【００８２】
しかも、ケーシングユニット１２は、ロッド挿入穴１７に流出側遮断弁２６のロッド３２を挿入することにより、該ロッド３２の周囲にソケット部１６を配置した二重構造としている。また、流出側遮断弁２６は、ロッド３２の周囲に弁筒２７を配置した二重構造としている。この結果、超高圧な水素ガスが作用するソケット部１６、弁筒２７は、３重構造をなす特許文献１と比較して、外形寸法を小さくすることができるから、緊急離脱カップリング１１全体を小型化、軽量化することができる。
【００８３】
また、ケーシングユニット１２のソケット部１６には、弁筒２７のスリーブ３０が挿入されるガイド筒１８を設ける構成としている。これにより、ガイド筒１８は、ソケット部１６内のロッド挿入穴１７に対して弁筒２７、ロッド３２を同軸となる所定位置に保持することができる。また、ガイド筒１８は、ケーシングユニット１２から流出側遮断弁２６が分離するときに、流出側遮断弁２６を分離方向に案内することができ、分離動作を円滑にすることができる。
【００８４】
また、ケーシングユニット１２の流入側通路１５には、ロッド３２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支持ボール２５を設け、ロッド３２には、ケーシングユニット１２に対して流出側遮断弁２６が分離方向（矢示Ｂ方向）に移動したときに、前記支持ボール２５を収容する支持ボール収容穴３２Ｂを設けている。
【００８５】
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、ロッド３２に設けられた支持ボール収容穴３２Ｂに支持ボール２５を収容して、流入側遮断弁２３のボール弁体２３Ｂを閉弁し、流入側通路１５を遮断することができる。
【００８６】
さらに、ロッド３２の軸線方向の他側には、弁ケーシング２８のピン移動溝２８Ｃから径方向に突出して移動ピン３５を設け、弁ばね３６の付勢力により前記移動ピン３５を介してロッド３２を軸線方向の一側に向け付勢する構成としている。これにより、結合ピン３９が破断してケーシングユニット１２と流出側遮断弁２６とが分離したときには、ロッド３２を軸線方向の一側に向けて移動し、流出側通路３４を遮断することができ、この遮断状態を維持することができる。また、移動ピン３５をピン移動溝２８Ｃで移動させることにより、弁筒２７に対してロッド３２を抜止めすることができる。
【００８７】
次に、図９ないし図１２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、他側遮断弁の弁筒は、ガイド筒内にケーシングユニットと軸線方向に隙間をもって配置し、ロッドは、軸線方向の一側をケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を弁筒に移動可能に挿入し、ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を結合部材を用いてガイド筒に取付け、ガイド筒と弁筒との間には、弁筒を隙間をもって弁筒に固定し、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材を設け、他側通路は、ロッドに軸線方向に独立な通路として設けられた２つのロッド側通路と、弁筒に設けられ２つのロッド側通路を連通する連通路とから構成したことにある。
【００８８】
図９において、４１は充填装置１のホース４に設けられた第２の実施の形態による緊急離脱カップリングで、該緊急離脱カップリング４１は、ホース４が無理に引張られたとき、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４１は、図１０ないし図１２に示す如く、後述するケーシングユニット４２、流出側遮断弁５６、第１の結合ピン６５、第２の結合ピン６６により大略構成されている。
【００８９】
４２は第２の実施の形態によるケーシングユニットで、該ケーシングユニット４２は、第１の実施の形態によるケーシングユニット１２とほぼ同様に、後述のケーシング本体４３、アイボルト５１、継手部材５２、流入側遮断弁５３、支持ボール５５、ガイド筒４８等により大略構成されている。
【００９０】
４３はケーシングユニット４２の本体部分を構成する第２の実施の形態によるケーシング本体で、該ケーシング本体４３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４３は、第１の実施の形態によるケーシング本体１３とほぼ同様に、軸線Ｏ1−Ｏ1上に配置された突出筒部４４および一側通路として用いられる流入側通路４５と、突出筒部４４の基端側に位置して軸線Ｏ1−Ｏ1に対してほぼ直交する軸線Ｏ2−Ｏ2を中心にして延びたソケット部４６およびテーパ拡径部４７Ａを有するロッド挿入穴４７と、該ソケット部４６の他端側に軸線方向に延びて設けられた円筒状のガイド筒４８と、前記ロッド挿入穴４７に設けられたシールリング４９Ａ，４９Ｂと、前記ソケット部４６の一端側に取付けられ、ねじ穴５０Ａおよび開放通路５０Ｂを有する取付部５０等とにより全体としてほぼＴ字状に構成されている。
【００９１】
ここで、ガイド筒４８は、ソケット部４６の他側に螺着された長尺な円筒をなしている。そして、ガイド筒４８は、後述する流出側遮断弁５６の弁筒５７、ロッド５９を所定位置に保持しつつ分離方向（軸線Ｏ2−Ｏ2方向）に案内するものである。また、ガイド筒４８には、後述する第１の結合ピン６５と第２の結合ピン６６が径方向に設けられている。
【００９２】
なお、ガイド筒４８は、前述した第１の実施の形態によるガイド筒１８と同様に、流出側遮断弁５６の弁筒５７、ロッド５９を位置決めし案内するものであり、水素ガスの圧力が作用する部材ではない。このため、ガイド筒４８は、圧力が作用するケーシング本体４３等と比較して大幅に薄肉に形成することができる。
【００９３】
また、５１は取付部５０のねじ穴５０Ａ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５１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。これにより、後述のロッド５９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、該ロッド５９の引張り方向（矢示Ｂ方向）と、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６とが分離する方向（軸線Ｏ2−Ｏ2）とを合わせることができる。
【００９４】
５２は突出筒部４４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５２には、流入口となるホース接続口５２Ａが形成され、該ホース接続口５２Ａには、ホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続される。
【００９５】
また、５３は流入側通路４５内に同軸に収容された一側遮断弁として用いられる流入側遮断弁で、該流入側遮断弁５３は、第１の実施の形態による流入側遮断弁２３と同様に、ケーシング本体４３と後述のロッド５９が矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時に、流入側通路４５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５３は、弁座５３Ａ、ボール弁体５３Ｂ、弁ばね５３Ｃからなるポペット弁として構成されている。
【００９６】
５４は流入側通路４５に位置して弁座５３Ａ内に軸線方向に移動可能に設けられた中継パイプ、５５は該中継パイプ５４と流出側遮断弁５６のロッド５９との間に配置された支持部材としての支持ボールをそれぞれ示している。この支持ボール５５は、図１０に示すように、ケーシングユニット４２と後述の流出側遮断弁５６とが第１の結合ピン６５により結合された通常状態では、ロッド５９のソケット挿入部５９Ａ外周に当接させることにより、中継パイプ５４を介して流入側遮断弁５３のボール弁体５３Ｂを開弁状態に支持している。一方、支持ボール５５は、図１１に示すように、第１の結合ピン６５による結合が解除され、ケーシングユニット４２に対してロッド５９が相対移動したときに、該ロッド５９の支持ボール収容穴５９Ｅに収容される。
【００９７】
次に、５６はケーシングユニット４２のガイド筒４８内に位置してソケット部４６に取付けられた他側遮断弁として用いられる流出側遮断弁を示している。この流出側遮断弁５６は、ケーシングユニット４２に対して分離方向に移動した緊急時に、後述の流出側通路６２を遮断するものである。そして、流出側遮断弁５６は、後述の弁筒５７、ロッド５９、流出側通路６２、弁ばね６３等からなるスプール弁として構成されている。
【００９８】
５７はガイド筒４８内に位置してロッド挿入穴４７と同軸に設けられた円筒状の弁筒を示している。この弁筒５７は、ソケット部４６の他端面との間に所定の隙間を有した状態で後述する第２の結合ピン６６により軸線方向に固定されている。そして、弁筒５７は、第２の結合ピン６６が破断したときに、軸線Ｏ2−Ｏ2方向に移動することができる。ここで、弁筒５７とソケット部４６との隙間は、流出側通路６２を遮断する位置まで後述するロッド５９の拡径部５９Ｃを軸線方向の他側に移動することができる長さ寸法に設定されている。即ち、弁筒５７は、後述のロッド５９と相対移動することにより流出側通路６２を遮断するスプール弁のスリーブを構成している。
【００９９】
また、弁筒５７は、その内周側が後述するロッド５９の弁筒挿入部５９Ｂが移動可能に挿通するロッド挿通穴５７Ａとなっている。また、ロッド挿通穴５７Ａの他側寄りには、該ロッド挿通穴５７Ａを部分的に拡径することにより、図１０に示す通常状態で後述する第１のロッド側通路６０のポート６０Ａと第２のロッド側通路６１のポート６１Ａとを連通する連通路５７Ｂが設けられている。
【０１００】
一方、ロッド挿通穴５７Ａには、３本のシールリング５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられている。該各シールリング５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃのうち、シールリング５８Ａ，５８Ｂは、連通路５７Ｂから水素ガスが漏れるのを阻止するものである。また、シールリング５８Ｂ，５８Ｃは、図１１に示す如く、ロッド５９に対して弁筒５７が矢示Ａ方向に相対移動したときに、第２のロッド側通路６１のポート６１Ａを遮断するものである。さらに、弁筒５７の外周側には、後述する第２の結合ピン６６が係合する全周溝５７Ｃが形成されている。
【０１０１】
５９はソケット部４６のロッド挿入穴４７の軸線Ｏ2−Ｏ2方向に延びて設けられたロッドを示している。このロッド５９は、軸線方向の一側がソケット部４６のロッド挿入穴４７に分離可能に挿入される小径なソケット挿入部５９Ａとなり、軸線方向の他側が弁筒５７のロッド挿通穴５７Ａに移動可能に挿入される小径な弁筒挿入部５９Ｂとなっている。また、ケーシングユニット１２のソケット部４６と弁筒５７との隙間に位置する中間部には、円盤状に拡径した拡径部５９Ｃが形成され、弁筒挿入部５９Ｂの他端には、段付円筒状の流出側の継手部５９Ｄが設けられている。
【０１０２】
一方、ソケット挿入部５９Ａの一側寄り位置には、径方向に開口して支持部材収容穴としての支持ボール収容穴５９Ｅが設けられ、該支持ボール収容穴５９Ｅは、後述する第１のロッド側通路６０の一部を構成するものである。即ち、支持ボール収容穴５９Ｅは、ロッド５９のソケット挿入部５９Ａがソケット部４６のロッド挿入穴４７内で矢示Ｂ方向に所定寸法移動したときに、図１１に示す如く、支持ボール５５を収容することができる。そして、支持ボール収容穴５９Ｅは、支持ボール５５を収容することにより流入側遮断弁５３のボール弁体５３Ｂが閉弁するのを許すことができる。
【０１０３】
さらに、流出側の継手部５９Ｄには、流出口となるホース接続口５９Ｆが形成され、該ホース接続口５９Ｆには、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、拡径部５９Ｃの外周側には、後述する第１の結合ピン６５が係合する全周溝５９Ｇが形成されている。これにより、ロッド５９は、図１０に示す通常の使用状態で、拡径部５９Ｃがソケット部４６の他端面に当接した軸線方向の所定位置に固定されている。
【０１０４】
６０はロッド５９の一側寄りに位置して軸線方向に延びて設けられた第１のロッド側通路を示している。この第１のロッド側通路６０は、一端側が支持ボール収容穴５９Ｅに連通し、他端側が弁筒５７の連通路５７Ｂに連通可能な位置で直径方向に開口したポート６０Ａとなっている。
【０１０５】
また、６１はロッド５９の他側寄りに位置して軸線方向に延びて設けられた第２のロッド側通路で、該第２のロッド側通路６１は、第１のロッド側通路６０とは独立な通路として形成されている。そして、第２のロッド側通路６１は、一端側が弁筒５７の連通路５７Ｂに連通可能な位置で直径方向に開口したポート６１Ａとなり、他端側がホース接続口５９Ｆに連通している。
【０１０６】
ここで、第１のロッド側通路６０のポート６０Ａと第２のロッド側通路６１のポート６１Ａとは、図１０に示す通常の使用状態では、弁筒５７の連通路５７Ｂを介して互いに連通することができる。一方、ケーシング本体４３とロッド５９とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動した緊急時には、第２のロッド側通路６１のポート６１Ａが弁筒５７によって気密に閉塞される。
【０１０７】
６２は他側通路として用いられる流出側遮断弁５６の流出側通路を示している。この流出側通路６２は、ロッド５９の軸線方向に延びて設けられ、流入側通路４５とロッド５９のホース接続口５９Ｆとを連通するものである。そして、流出側通路６２は、前述した弁筒５７の連通路５７Ｂ、ロッド５９の第１のロッド側通路６０、第２のロッド側通路６１により構成されている。
【０１０８】
６３は弁筒５７とロッド５９の継手部５９Ｄとの間に設けられた弁ばねで、該弁ばね６３は、ロッド５９に対して弁筒５７を矢示Ａ方向、即ち、第２のロッド側通路６１のポート６１Ａを遮断する方向に付勢するものである。
【０１０９】
６４はロッド５９の拡径部５９Ｃにソケット部４６に向けて突設された回り止めピンで、該回り止めピン６４は、その突出側がソケット部４６に分離可能に挿入されている。これにより、回り止めピン６４は、ロッド５９の回り止めをすることができ、該ロッド５９の支持ボール収容穴５９Ｅを流入側通路４５に対面可能な位置に配置している。
【０１１０】
６５はケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６との間に設けられた結合部材としての第１の結合ピンで、該結合ピン６５は、ロッド５９の全周溝５９Ｇに係合するようにケーシング本体４３のガイド筒４８に径方向に挿嵌して設けられている。また、第１の結合ピン６５は、常時はケーシング本体４３のソケット部４６とロッド５９とを軸線Ｏ2−Ｏ2方向に位置決めするように結合している。
【０１１１】
一方、第１の結合ピン６５は、ケーシング本体４３とロッド５９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４２のケーシング本体４３に対して流出側遮断弁５６のロッド５９が相対移動するのを許すものである。
【０１１２】
６６はガイド筒４８と弁筒５７との間に設けられた他の結合部材としての第２の結合ピンで、該結合ピン６６は、弁筒５７の全周溝５７Ｃに係合するようにガイド筒４８に径方向に挿嵌して設けられている。また、第２の結合ピン６６は、第１の結合ピン６５よりも弱い力で破断するように脆弱に形成されている。
【０１１３】
これにより、第２の結合ピン６６は、常時は弁筒５７をソケット部４６の他端面との間に所定の隙間を有した位置に固定している。一方、第２の結合ピン６６は、ロッド５９が矢示Ｂ方向に移動して、その拡径部５９Ｃに押動されたときに破断し、ケーシングユニット４２から流出側遮断弁５６が分離するのを許すものである。
【０１１４】
第２の実施の形態による緊急離脱カップリング４１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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
このような場合、緊急離脱カップリング４１には、図９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４２から流出側遮断弁５６を引き離す外力が作用する。
【０１１７】
このときに、ケーシングユニット４２に設けた継手部材５２のホース接続口５２Ａは、流出側遮断弁５６に設けたロッド５９のホース接続口５９Ｆ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５９Ｆ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ホース接続口５９Ｆと軸線方向の反対側に設けたアイボルト５１に接続することができる。
【０１１８】
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５６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４３のロッド挿入穴４７から流出側遮断弁５６のロッド５９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。
【０１１９】
従って、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６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、第１の結合ピン６５が破断したときには、ケーシング本体４３のロッド挿入穴４７からロッド５９を直線的に引張ることができ、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６とを円滑かつ確実に分離させることができる。
【０１２０】
即ち、第１の結合ピン６５が破断すると、ロッド５９は、図１１に示す如く、ケーシングユニット４２のソケット部４６と弁筒５７に対して矢示Ｂ方向に移動する。これにより、ケーシングユニット４２は、支持ボール５５をロッド５９のソケット挿入部５９Ａに設けられた支持ボール収容穴５９Ｅ内に収容するから、流入側遮断弁５３は、ボール弁体５３Ｂを弁座５３Ａに着座して閉弁し、流入側通路４５を遮断する。これとほぼ同時に、流出側遮断弁５６は、ロッド５９の第２のロッド側通路６１のポート６１Ａを弁筒５７のシールリング５８Ｂ，５８Ｃ間に配置し、流出側通路６２を遮断する。この結果、ケーシングユニット４２の流入側通路４５、流出側遮断弁５６の流出側通路６２の内部の水素ガスを遮断することができる。
【０１２１】
さらに、ロッド５９が矢示Ｂ方向に引張られるようになると、図１２に示す如く、ロッド５９の拡径部５９Ｃが弁筒５７に当接して矢示Ｂ方向に押動したときに初めて第２の結合ピン６６が破断して完全な分離を許可する。これにより、各遮断弁５３，５６を完全に遮断してから第２の結合ピン６６を破断させることができ、内部の水素ガスを各遮断弁５３，５６により遮断した状態で、ケーシングユニット４２と流出側遮断弁５６とを分離することができる。
【０１２２】
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、流入側遮断弁５３と流出側遮断弁５６が閉弁するまでは、第２の結合ピン６６により弁筒５７をケーシングユニット４２側に結合した状態にすることができる。この結果、内部の水素ガスの流出を確実に防止することができる。
【０１２３】
また、第２の実施の形態では、流入側遮断弁５３と流出側遮断弁５６とをほぼ同時に閉弁することができるから、水素ガスを遮断するまでの反応速度を速めることができ、緊急離脱カップリング４１の性能を高めることができる。
【０１２４】
なお、実施の形態では、ケーシングユニット１２の流入側通路１５にホース４の計量機側ホース部４Ａを接続し、流出側遮断弁２６の流出側通路３４にホース４の自動車側ホース部４Ｂを接続することにより、ケーシングユニット１２の流入側通路１５から流出側遮断弁２６の流出側通路３４に水素ガスを流通させる構成とした場合を例示した。
【０１２５】
しかし、本発明はこれに限らず、流出側遮断弁２６の流出側通路３４にホース４の計量機側ホース部４Ａを接続し、ケーシングユニット１２の流入側通路１５にホース４の自動車側ホース部４Ｂを接続する構成としてもよい。この場合には、流出側遮断弁２６の流出側通路３４を流入側通路として用い、ケーシングユニット１２の流入側通路１５を流出側通路として用いることができ、流出側遮断弁２６の流出側通路３４からケーシングユニット１２の流入側通路１５に水素ガスを流通させることができる。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】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。
【図２】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３】図２に示す緊急離脱カップリングの底面図である。
【図４】図２に示す緊急離脱カップリングの右側面図である。
【図５】図２中の矢示Ｖ−Ｖ方向から拡大してみた横断面図である。
【図６】結合ピンが破断して流出側遮断弁の流出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。
【図７】ロッドの支持ボール収容穴に支持ボールを収容して流入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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】第１の結合ピンが破断して流入側遮断弁と流出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。
【図１２】第２の結合ピンが破断して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。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 充填装置
３ 計量機（構造物）
４ ホース
１１，４１ 緊急離脱カップリング
１２，４２ ケーシングユニット
１３，４３ ケーシング本体
１４，４４ 突出筒部
１５，４５ 流入側通路（一側通路）
１６，４６ ソケット部
１７，４７ ロッド挿入穴
１８，４８ ガイド筒
２１，５１ アイボルト（掛止め部）
２２，５２ 流入側の継手部材
２２Ａ，２９Ａ，５２Ａ，５９Ｆ ホース接続口
２３，５３ 流入側遮断弁（一側遮断弁）
２５，５５ 支持ボール（支持部材）
２６，５６ 流出側遮断弁（他側遮断弁）
２７，５７ 弁筒
２８ 弁ケーシング
２８Ｃ ピン移動溝（長溝）
２９ 流出側の継手部材
３０ スリーブ
３１ 弁筒側通路
３２，５９ ロッド
３２Ｂ，５９Ｅ 支持ボール収容穴（支持部材収容穴）
３３ ロッド側通路
３４，６２ 流出側通路（他側通路）
３５ 移動ピン
３６ 弁ばね
３９ 結合ピン（結合部材）
５７Ｂ 連通路
５９Ａ ソケット挿入部
５９Ｂ 弁筒挿入部
５９Ｃ 拡径部
５９Ｄ 流出側の継手部
６０ 第１のロッド側通路
６１ 第２のロッド側通路
６５ 第１の結合ピン（結合部材）
６６ 第２の結合ピン（他の結合部材）
Ｏ1−Ｏ1 流入側通路の軸線
Ｏ2−Ｏ2 ロッド挿入穴の軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側通路とロッド挿入穴とが互いの軸線を交差して設けられ、内部に緊急時に前記一側通路を遮断する一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に対して前記ロッド挿入穴の軸線方向に分離可能に設けられ、前記一側通路に連通する他側通路を有して緊急時に該他側通路を遮断する他側遮断弁と、
前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを結合して設けられ、前記ケーシングユニットと他側遮断弁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破断して前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、
前記他側遮断弁は、前記ロッド挿入穴の軸線上に位置して前記ケーシングユニットに対して軸線方向に移動可能に設けられた弁筒と、該弁筒内と前記ロッド挿入穴に軸線方向に移動可能に挿入されるロッドとからなり、前記結合部材が破断したときに前記弁筒とロッドを相対的に移動することにより前記他側通路を遮断する構成としてなる緊急離脱カップリング。
【請求項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他側遮断弁とは軸線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。
【請求項３】
前記ケーシングユニットの一側通路には、軸線方向の一端側が前記他側遮断弁のロッドに当接することにより軸線方向の他端側で前記一側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、
前記他側遮断弁のロッドには、前記ケーシングユニットと他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一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または２に記載の緊急離脱カップリング。
【請求項４】
前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、
前記他側遮断弁の弁筒は、弁ケーシングと該弁ケーシングの一側に設けられたスリーブとを有し、該スリーブを前記ガイド筒に挿入して前記結合部材により前記ガイド筒に取付ける構成とし、
前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁ケーシングに軸線方向に移動可能に挿入し、軸線方向の中間を前記スリーブに挿通する構成とし、
前記他側通路は、前記弁筒に設けられた弁筒側通路と前記ロッドに設けられたロッド側通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記弁筒側通路とロッド側通路との間を遮断す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。
【請求項５】
前記ロッドの軸線方向の他側には径方向に突出してピンを設け、
前記弁筒には、前記ピンが挿入され前記結合部材が破断したときに該ピンが前記ロッドの軸線方向に移動するのを許す長溝と、該長溝から突出した前記ピンを介して前記ロッドを軸線方向の一側に向け付勢する弁ばねとを設け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。
【請求項６】
前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、
前記他側遮断弁の弁筒は、前記ガイド筒内に前記ケーシングユニットと軸線方向に隙間をもって配置し、
前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁筒に移動可能に挿入し、前記ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を前記結合部材を用いて前記ガイド筒に取付け、
前記ガイド筒と弁筒との間には、前記弁筒を前記隙間をもって前記弁筒に固定し、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材を設け、
前記他側通路は、前記ロッドに軸線方向に独立な通路として設けられた２つのロッド側通路と、前記弁筒に設けられ前記２つのロッド側通路を連通する連通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記２つのロッド側通路間を遮断す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。
【請求項１】
一側通路とロッド挿入穴とが互いの軸線を交差して設けられ、内部に緊急時に前記一側通路を遮断する一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に対して前記ロッド挿入穴の軸線方向に分離可能に設けられ、前記一側通路に連通する他側通路を有して緊急時に該他側通路を遮断する他側遮断弁と、
前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを結合して設けられ、前記ケーシングユニットと他側遮断弁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破断して前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、
前記他側遮断弁は、前記ロッド挿入穴の軸線上に位置して前記ケーシングユニットに対して軸線方向に移動可能に設けられた弁筒と、該弁筒内と前記ロッド挿入穴に軸線方向に移動可能に挿入されるロッドとからなり、前記結合部材が破断したときに前記弁筒とロッドを相対的に移動することにより前記他側通路を遮断する構成としてなる緊急離脱カップリング。
【請求項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他側遮断弁とは軸線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。
【請求項３】
前記ケーシングユニットの一側通路には、軸線方向の一端側が前記他側遮断弁のロッドに当接することにより軸線方向の他端側で前記一側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、
前記他側遮断弁のロッドには、前記ケーシングユニットと他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一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または２に記載の緊急離脱カップリング。
【請求項４】
前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、
前記他側遮断弁の弁筒は、弁ケーシングと該弁ケーシングの一側に設けられたスリーブとを有し、該スリーブを前記ガイド筒に挿入して前記結合部材により前記ガイド筒に取付ける構成とし、
前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁ケーシングに軸線方向に移動可能に挿入し、軸線方向の中間を前記スリーブに挿通する構成とし、
前記他側通路は、前記弁筒に設けられた弁筒側通路と前記ロッドに設けられたロッド側通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記弁筒側通路とロッド側通路との間を遮断す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。
【請求項５】
前記ロッドの軸線方向の他側には径方向に突出してピンを設け、
前記弁筒には、前記ピンが挿入され前記結合部材が破断したときに該ピンが前記ロッドの軸線方向に移動するのを許す長溝と、該長溝から突出した前記ピンを介して前記ロッドを軸線方向の一側に向け付勢する弁ばねとを設け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。
【請求項６】
前記ケーシングユニットには、前記ロッド挿入穴の軸線方向に延びるガイド筒を設け、
前記他側遮断弁の弁筒は、前記ガイド筒内に前記ケーシングユニットと軸線方向に隙間をもって配置し、
前記ロッドは、軸線方向の一側を前記ケーシングユニットのロッド挿入穴に分離可能に挿入すると共に他側を前記弁筒に移動可能に挿入し、前記ケーシングユニットと弁筒との間に位置する中間部を前記結合部材を用いて前記ガイド筒に取付け、
前記ガイド筒と弁筒との間には、前記弁筒を前記隙間をもって前記弁筒に固定し、外力が加わった緊急時に破断する他の結合部材を設け、
前記他側通路は、前記ロッドに軸線方向に独立な通路として設けられた２つのロッド側通路と、前記弁筒に設けられ前記２つのロッド側通路を連通する連通路とからなり、前記弁筒とロッドとが相対移動したときに前記２つのロッド側通路間を遮断す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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１２０７１７（Ｐ２００７−１２０７１７Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１７０１３（Ｐ２００５−３１７０１３）
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）水素安全利用等基盤技術開発 水素インフラに関する研究開発 水素充てん機の実用化技術の開発、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）水素安全利用等基盤技術開発 水素インフラに関する研究開発 水素充てん機の実用化技術の開発、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
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