(57)【要約】【課題】  内部の通路を流通する流体の圧力に影響されることなく外力のみでソケットとプラグとを分離し、超高圧な流体に適用できるようにする。【解決手段】  ソケット１２側の外筒１７とプラグ１９側のプラグ側遮断弁２４の弁筒２５との間に、外筒１７の凹陥溝１７Ｃ、プラグ本体２０のカム筒２０Ｃ、連結筒２８の貫通孔２８Ｂ、ボール３８からなる第３の結合部材３７を設ける。従って、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４が完全に閉弁した後に、ソケット１２とプラグ１９とを分離することができる。これにより、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４から水素ガスが流出するのを防止でき、流出する水素ガスの圧力に影響されることなく、外力の作用でのみソケット１２とプラグ１９とを分離することができる。【選択図】        図２
2006090457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の通路で流入口から流出口に向けて流体を流通させるソケットおよびプラグと、
前記ソケットおよび／またはプラグの外周側に移動可能に設けられた筒状のスライダと、
前記スライダとプラグまたはソケットとを結合して設けられ、前記ソケットとプラグに対して分離方向に一定以上の外力が加わったときに前記スライダに対してソケットとプラグの相対移動を可能にする第１の結合部材と、
前記ソケットとプラグとを結合して設けられ、前記第１の結合部材による結合が解除されて前記スライダに対してソケットとプラグが相対移動したときに前記ソケットとプラグとの相対移動を可能にする第２の結合部材と、
前記ソケットに設けられ、前記第２の結合部材により前記ソケットとプラグとが分離方向に移動したときに前記ソケットの通路を外部に対して遮断するソケット側遮断弁と、
前記プラグに設けられ、前記第２の結合部材により前記ソケットとプラグとが分離方向に移動したときに前記プラグの通路を外部に対して遮断するプラグ側遮断弁と、
前記ソケットと前記プラグ側遮断弁とを結合して設けられ、前記ソケットとプラグとが分離方向に移動して前記ソケット側遮断弁とプラグ側遮断弁が閉弁した後に前記ソケットとプラグとを分離する第３の結合部材とにより構成してなる緊急離脱カップリング。
【請求項２】
前記ソケットは、軸方向の一端側が流入口となり内部に前記ソケット側遮断弁が設けられたソケット本体と、該ソケット本体から他端側に延び内部がプラグ挿入空間となった外筒とを備え、
前記プラグは、前記第２の結合部材を介して前記外筒に結合されたプラグ本体と、該プラグ本体から前記ソケットの外筒内に挿入され内部に前記プラグ側遮断弁と軸方向の他端側にある流出口との間を連通する前記通路が形成された中空ロッドとを備え、
前記中空ロッドは、前記ソケットとプラグが結合された状態で前記外筒内に挿入することによりその先端で前記ソケット側遮断弁の弁体を押動して開弁状態に保持す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】
前記第１の結合部材は、前記スライダとプラグまたはソケットとの間に設けられ前記ソケットとプラグに対して分離方向に一定以上の外力が加わったときに破断する結合ピンにより構成してなる請求項１または２に記載の緊急離脱カップリング。
【請求項４】
前記第２の結合部材は、前記ソケットの外周側に径方向外向きに突出して設けられたソケット側フランジ部と、前記プラグの外周側に径方向外向きに突出して設けられたプラグ側フランジ部と、前記２つのフランジ部と前記スライダの内周面との間に位置して周方向に分割して設けられ前記２つのフランジ部に係合する複数個の係合部材と、該各係合部材が前記各フランジ部から離脱できる状態で該各係合部材を１つに結束する結束部材とにより構成してなる請求項１，２または３に記載の緊急離脱カップリング。
【請求項５】
前記第３の結合部材は、前記ソケットの内周側に凹陥して設けられた凹陥部と、前記プラグ側遮断弁に径方向に貫通して設けられた貫通孔と、前記凹陥部と貫通孔との間を係合するボールと、前記プラグに設けられ前記各遮断弁が閉弁する位置まで前記ソケットに対して前記プラグが移動したときに前記ボールを前記凹陥部から離脱させるカム面とにより構成してなる請求項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】
前記ソケット側遮断弁は、前記ソケット内で通路の途中に設けられた弁座と、前記流入口側に位置して該弁座に離着座可能に設けられた弁体と、前記ソケットとプラグが結合された状態では前記弁体が前記弁座から離座して開弁するのを許し前記ソケットとプラグとが分離方向に相対移動したときには前記弁体を前記弁座に着座させて閉弁させるように付勢する弁ばねとからなるポペット弁として構成してなる請求項１，２，３，４または５に記載の緊急離脱カップリング。
【請求項７】
前記プラグ側遮断弁は、前記プラグの軸方向の一端側に径方向に開口して設けられたポートと、前記ポートを開，閉するために前記プラグの軸方向の一端側に軸方向に変位可能に設けられた弁筒と、前記ソケットとプラグが結合された状態では前記弁筒によって前記ポートが開くのを許し前記ソケットとプラグとが分離方向に相対移動したときには前記弁筒を前記ポートを閉じるように付勢する弁ばねとからなるスプール弁として構成してなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の緊急離脱カップリング。
【請求項８】
前記プラグ側遮断弁の弁筒は、流体の圧力を受圧する面積を小さくするために、前記通路内に臨んだ軸方向の一端側を小径に形成する構成としてなる請求項７に記載の緊急離脱カップリング。
【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、また、ホースが引張られることにより充填装置が破損しないように、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。また、緊急離脱カップリングには、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、ソケット、プラグの通路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】
この従来技術による緊急離脱カップリングは、通常はソケットとプラグとが第１固定手段により接続され、人為的には分離できない状態になっている。そして、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、通路内の圧力が両者を分離させる方向に作用し、係止手段を破壊して、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。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９５７６６号公報
【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では、ソケットとプラグとの間の空間に作用する充填ガスの圧力を利用して係止手段を破壊し、両者を分離させている。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。
【０００８】
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、内部の通路を流通する流体の圧力に影響されることなく外力のみでソケットとプラグとを分離し、超高圧な流体を流通させる場合に適用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。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、ソケットとプラグが分離するときに作用する圧力を小さく抑えることにより、ソケットとプラグを安全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、内部の通路で流入口から流出口に向けて流体を流通させるソケットおよびプラグと、前記ソケットおよび／またはプラグの外周側に移動可能に設けられた筒状のスライダと、前記スライダとプラグまたはソケットとを結合して設けられ、前記ソケットとプラグに対して分離方向に一定以上の外力が加わったときに前記スライダに対してソケットとプラグの相対移動を可能にする第１の結合部材と、前記ソケットとプラグとを結合して設けられ、前記第１の結合部材による結合が解除されて前記スライダに対してソケットとプラグが相対移動したときに前記ソケットとプラグとの相対移動を可能にする第２の結合部材と、前記ソケットに設けられ、前記第２の結合部材により前記ソケットとプラグとが分離方向に移動したときに前記ソケットの通路を外部に対して遮断するソケット側遮断弁と、前記プラグに設けられ、前記第２の結合部材により前記ソケットとプラグとが分離方向に移動したときに前記プラグの通路を外部に対して遮断するプラグ側遮断弁と、前記ソケットと前記プラグ側遮断弁とを結合して設けられ、前記ソケットとプラグとが分離方向に移動して前記ソケット側遮断弁とプラグ側遮断弁が閉弁した後に前記ソケットとプラグとを分離する第３の結合部材とにより構成してなる。
【００１１】
請求項２の発明によると、前記ソケットは、軸方向の一端側が流入口となり内部に前記ソケット側遮断弁が設けられたソケット本体と、該ソケット本体から他端側に延び内部がプラグ挿入空間となった外筒とを備え、前記プラグは、前記第２の結合部材を介して前記外筒に結合されたプラグ本体と、該プラグ本体から前記ソケットの外筒内に挿入され内部に前記プラグ側遮断弁と軸方向の他端側にある流出口との間を連通する前記通路が形成された中空ロッドとを備え、前記中空ロッドは、前記ソケットとプラグが結合された状態で前記外筒内に挿入することによりその先端で前記ソケット側遮断弁の弁体を押動して開弁状態に保持する構成としたことにある。
【００１２】
請求項３の発明によると、前記第１の結合部材は、前記スライダとプラグまたはソケットとの間に設けられ前記ソケットとプラグに対して分離方向に一定以上の外力が加わったときに破断する結合ピンにより構成したことにある。
【００１３】
請求項４の発明によると、前記第２の結合部材は、前記ソケットの外周側に径方向外向きに突出して設けられたソケット側フランジ部と、前記プラグの外周側に径方向外向きに突出して設けられたプラグ側フランジ部と、前記２つのフランジ部と前記スライダの内周面との間に位置して周方向に分割して設けられ前記２つのフランジ部に係合する複数個の係合部材と、該各係合部材が前記各フランジ部から離脱できる状態で該各係合部材を１つに結束する結束部材とにより構成したことにある。
【００１４】
請求項５の発明によると、前記第３の結合部材は、前記ソケットの内周側に凹陥して設けられた凹陥部と、前記プラグ側遮断弁に径方向に貫通して設けられた貫通孔と、前記凹陥部と貫通孔との間を係合するボールと、前記プラグに設けられ前記各遮断弁が閉弁する位置まで前記ソケットに対して前記プラグが移動したときに前記ボールを前記凹陥部から離脱させるカム面とにより構成したことにある。
【００１５】
請求項６の発明によると、前記ソケット側遮断弁は、前記ソケット内で通路の途中に設けられた弁座と、前記流入口側に位置して該弁座に離着座可能に設けられた弁体と、前記ソケットとプラグが結合された状態では前記弁体が前記弁座から離座して開弁するのを許し前記ソケットとプラグとが分離方向に相対移動したときには前記弁体を前記弁座に着座させて閉弁させるように付勢する弁ばねとからなるポペット弁として構成したことにある。
【００１６】
請求項７の発明によると、前記プラグ側遮断弁は、前記プラグの軸方向の一端側に径方向に開口して設けられたポートと、前記ポートを開，閉するために前記プラグの軸方向の一端側に軸方向に変位可能に設けられた弁筒と、前記ソケットとプラグが結合された状態では前記弁筒によって前記ポートが開くのを許し前記ソケットとプラグとが分離方向に相対移動したときには前記弁筒を前記ポートを閉じるように付勢する弁ばねとからなるスプール弁として構成したことにある。
【００１７】
請求項８の発明によると、前記プラグ側遮断弁の弁筒は、流体の圧力を受圧する面積を小さくするために、前記通路内に臨んだ軸方向の一端側を小径に形成する構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、ソケットとプラグに対して分離方向に一定以上の外力が加わったときには、第１の結合部材による結合が解かれるから、スライダに対してソケットとプラグが相対移動する。また、スライダに対してソケットとプラグが相対移動すると、第２の結合部材による結合が解かれるから、ソケットとプラグとが分離する方向に相対移動する。このときには、ソケット側遮断弁がソケット内部に設けられた通路を外部に対して遮断し、プラグ側遮断弁がプラグ内部に設けられた通路を外部に対して遮断するから、ソケット、プラグから流体が漏れるのを防止することができる。
【００１９】
ここで、第３の結合部材は、ソケットとプラグとが分離方向に所定寸法移動してソケット側遮断弁とプラグ側遮断弁が完全に閉弁した後に、ソケットとプラグとを分離させることができる。従って、ソケットとプラグとが分離するときには、ソケットとプラグの通路を完全に遮断することができるから、各通路から流出する流体の圧力に影響されることなく、外力の作用でのみ分離することができる。
【００２０】
この結果、充填する流体の圧力によってソケットとプラグ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。これにより、適用が難しかった超高圧な流体、例えば水素ガスの充填装置に本発明による緊急離脱カップリングを適用することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、ソケットとプラグとを結合した状態では、中空ロッドを外筒内のプラグ挿入空間に挿入することにより、該中空ロッドの先端で前記ソケット側遮断弁の弁体を押動して開弁状態に保持することができる。一方、ソケットとプラグとが分離方向に移動したときには、ソケット側遮断弁の弁体と一緒に中空ロッドが移動するから、弁体が閉弁するまで該弁体に中空ロッドを当接させることができる。これにより、ソケット側遮断弁の弁体と中空ロッドの先端との間に形成される空間を小さく抑えて流体の残留を少なくすることができ、分離時の内圧を低く抑えることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、スライダとソケットまたはプラグとに対して分離方向に一定以上の外力が加わると、結合ピンが破断するから、スライダとソケットまたはプラグとを分離方向に移動させることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、各係合部材をソケット側フランジ部とプラグ側フランジ部に係合させ、該各係合部材を外周側からスライダで押さえることにより、ソケットとプラグを結合することができる。一方、各係合部材の外周側からスライダが外れたときには、各係合部材が離脱して２つのフランジ部の係合を解除するから、ソケットとプラグとを相対移動させることができる。
【００２４】
しかも、複数個の係合部材は、結束部材によって１つに結束しているから、離脱したときに分散するのを防止できる。また、結束部材を収縮方向にばね性を有するリング状に形成することにより、この結束部材のばね力を利用して各係合部材を積極的に離脱させることができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、ソケットとプラグとが分離方向に相対移動しても、ソケット側遮断弁とプラグ側遮断弁が完全に閉弁するまでは、プラグの中空ロッドに設けたカム面によりボールをソケットの外筒に設けた凹陥部とプラグ側遮断弁の弁筒に設けた貫通孔との間に配置して係合させる。また、ソケットとプラグがソケット側遮断弁とプラグ側遮断弁が完全に閉弁するまで分離方向に移動したときには、プラグのカム面は結合部材をソケットの凹陥部から離脱させるから、ソケットとプラグ（プラグ側遮断弁）とを分離させることができ、このときには各遮断弁から流体が流出するのを防止することができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、ソケットとプラグとを結合した状態では、ソケット側遮断弁は、弁体を弁座から離座させて開弁し、ソケット内部の通路で流体を流通させることができる。一方、ソケットとプラグとが分離方向に相対移動したときには、弁ばねによって弁体を弁座に着座させることにより閉弁し、ソケット内部の通路を遮断することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、ソケットとプラグとを結合した状態では、プラグ側遮断弁は、弁筒によってポートを開き、プラグ内部の通路で流体を流通させることができる。一方、ソケットとプラグとが分離方向に相対移動したときには、弁ばねによって弁筒を移動することによりポートを閉じ、プラグ内部の通路を遮断することができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、スプール弁を構成する弁筒は、通路内に臨んだ軸方向の一端側で流体の圧力を受圧する。しかし、プラグ側遮断弁の弁筒は、軸方向の一端側を小径に形成しているから、流体の圧力を受圧する面積を小さくすることができ、圧力による影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
まず、図１ないし図８は第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。
【００３１】
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のスライダ２９を繋ぎ止めるワイヤ５が設けられている。さらに、ホース４は、計量機３と自動車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。
【００３２】
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と充填装置１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、後述するソケット１２、遮断弁１８，２４、プラグ１９、スライダ２９、結合ピン３３、第２の結合部材３４、第３の結合部材３７等により大略構成されている。
【００３３】
１２はホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続されるソケットで、該ソケット１２は、後述するソケット本体１３、継手部材１６、外筒１７等により大略構成されている。
【００３４】
１３はソケット１２を構成する円筒状のソケット本体を示している。このソケット本体１３の内周側は、図３に示す如く、上流側となる一側から継手取付部１３Ａ、遮断弁収容部１３Ｂ、弁体挿嵌部１３Ｃとなり、遮断弁収容部１３Ｂは後述する通路３９のソケット側通路３９Ａの一部を構成している。ここで、弁体挿嵌部１３Ｃは、後述するプラグ側遮断弁２４の弁筒２５に対応して一側が小径となり他側が大径となる段付穴として形成されている。また、ソケット本体１３の他側には、弁体挿嵌部１３Ｃの大径部分を大気に開放する開放通路１３Ｄが径方向に形成されている。
【００３５】
さらに、ソケット本体１３には、弁体挿嵌部１３Ｃの小径部分に２つのシールリング１４，１５が装着されている。そして、シールリング１４は、弁体挿嵌部１３Ｃとソケット側遮断弁１８の弁座１８Ａとの間を気密にシールし、シールリング１５は、弁体挿嵌部１３Ｃとプラグ側遮断弁２４を構成する弁筒２５の小径段部２５Ａとの間を気密にシールしている。
【００３６】
１６はソケット本体１３の継手取付部１３Ａに螺着された継手部材を示している。この継手部材１６には、一側に開口して流入口となるホース接続口１６Ａが設けられ、該ホース接続口１６Ａには、ホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続される。また、継手部材１６の他端面には、後述するソケット側遮断弁１８の弁ばね１８Ｃを保持するばね受部１６Ｂが凹陥して形成されている。
【００３７】
１７はソケット本体１３の他端から軸方向に延びて設けられた中空円筒状の外筒を示している。この外筒１７は、その内部が後述するプラグ１９の中空ロッド２１、弁筒２５、連結筒２８が挿入されるプラグ挿入空間１７Ａとなっている。また、外筒１７の他端外周側には、後述する第２の結合部材３４を構成するソケット側フランジ部１７Ｂが設けられている。このソケット側フランジ部１７Ｂは、後述する係合部材３５が離脱可能に係合するもので、径方向外向きに突出した鍔状体として形成されている。また、ソケット側フランジ部１７Ｂは、図３に示すように、その一端部を傾斜面１７Ｂ1とすることにより、弱い力でも係合部材３５が円滑に離脱できるようにしている。但し、この傾斜面１７Ｂ1の面と外周面のなす角をあまり小さくすると、係合部材３５がスライド筒３０に強く押付けられ摩擦力が大きくなりすぎるので、傾斜面１７Ｂ1の面と外周面のなす角はあまり小さくできない。この角をうまく調整することにより、内圧による分離力の変化を小さくできる。
【００３８】
さらに、外筒１７の先端側内周には、第３の結合部材３７を構成する凹陥部としての凹陥溝１７Ｃが全周に亘って形成されている。この凹陥溝１７Ｃは、同じく第３の結合部材３７を構成するボール３８が離脱可能に係合するものである。
【００３９】
なお、外筒１７は、加工性、機械的強度等の条件を考慮し、一端側をソケット本体１３と一体形成し、他端側を別部材として形成している。しかし、外筒１７は、全体をソケット本体１３と一体に形成してもよいものである。
【００４０】
１８はソケット本体１３の遮断弁収容部１３Ｂ内に設けられたソケット側遮断弁で、該ソケット側遮断弁１８は、後述する第２の結合部材３４による結合が解除されてソケット１２とプラグ１９とが矢示Ａ，Ｂ方向に相対移動したときに、後述する通路３９のソケット側通路３９Ａを外部に対して遮断するものである。また、ソケット側遮断弁１８は、遮断弁収容部１３Ｂ内に螺着された弁座１８Ａと、該弁座１８Ａに離着座するボール弁体１８Ｂと、該ボール弁体１８Ｂを弁座１８Ａに着座させる方向（矢示Ｂ方向）に付勢する弁ばね１８Ｃとからなるポペット弁として構成されている。
【００４１】
そして、ソケット側遮断弁１８は、ソケット１２とプラグ１９とが後述する第２の結合部材３４により結合された状態では、ボール弁体１８Ｂが後述する中空ロッド２１の突出部２２により押動されて開弁する。一方、第２の結合部材３４による結合が解除されてソケット１２とプラグ１９とが相対移動したときには、弁ばね１８Ｃ、水素ガスの圧力によりボール弁体１８Ｂを弁座１８Ａに着座させて閉弁し、水素ガスの流出を止める。
【００４２】
１９はソケット１２の他側に離脱可能に取付けられたプラグで、該プラグ１９は、ホース４の自動車側ホース部４Ｂ基端が接続されるものである。そして、プラグ１９は、後述のプラグ本体２０、中空ロッド２１、突出部２２等により大略構成されている。
【００４３】
２０はプラグ１９の他端側を構成するプラグ本体で、該プラグ本体２０は、中空ロッド２１の外周側に設けられ、第２の結合部材３４を介して外筒１７に結合されている。また、プラグ本体２０は、中空ロッド２１の大径部２１Ｃに螺着された大径筒部２０Ａと、該大径筒部２０Ａの一端から軸方向の他側に突出した中径筒部２０Ｂと、該中径筒部２０Ｂの一端から軸方向の他側に突出した小径筒部となるカム筒２０Ｃとにより大略構成されている。
【００４４】
そして、中径筒部２０Ｂの一端外周側には、後述する第２の結合部材３４を構成するプラグ側フランジ部２０Ｄが設けられている。このプラグ側フランジ部２０Ｄは、ソケット側フランジ部１７Ｂと衝合した状態で、後述する係合部材３５の係合凹溝部３５Ａが離脱可能に係合するように径方向外向きに突出した鍔状体として形成されている。
【００４５】
ここで、プラグ本体２０のカム筒２０Ｃは、第３の結合部材３７のカム面を構成するものである。また、カム筒２０Ｃは、通常時には後述のボール３８に内側から当接することにより、該ボール３８を外筒１７の凹陥溝１７Ｃと後述する連結筒２８の貫通孔２８Ｂとに亘って配置する。一方、カム筒２０Ｃは、ソケット１２とプラグ１９とが分離方向に相対移動し、その移動量がソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４を完全に閉弁させる寸法に達した後に、凹陥溝１７Ｃからボール３８を離脱させるものである。
【００４６】
２１はプラグ本体２０から軸方向一側に突出して設けられた中空ロッドで、該中空ロッド２１は、ソケット１２の外筒１７内に挿入されるものである。また、中空ロッド２１は、一側から順に小径部２１Ａ、中径部２１Ｂ、大径部２１Ｃとなり、全体として軸方向に長尺な段付の円筒体として形成されている。ここで、大径部２１Ｃはプラグ本体２０の中央に螺着され、小径部２１Ａと中径部２１Ｂの一側部分は、ソケット１２とプラグ１９とが結合した状態でプラグ本体２０から突出して外筒１７内に挿入されている。
【００４７】
また、中空ロッド２１の中心部には、軸方向に貫通するように中空孔２１Ｄが形成されている。また、小径部２１Ａの一端側には、前記中空孔２１Ｄに連通してプラグ側遮断弁の一部をなす径方向のポート２１Ｅが形成されている。さらに、大径部２１Ｃには、前記中空孔２１Ｄに連通して流出口としてのホース接続口２１Ｆが形成されている。ここで、中空孔２１Ｄとポート２１Ｅは、後述する通路３９のプラグ側通路３９Ｃを構成するもので、流出口となるホース接続口２１Ｆに連通している。
【００４８】
２２は中空ロッド２１の一部をなし該中空ロッド２１の一端から突出して設けられた突出部を示している。この突出部２２は、プラグ１９がソケット１２に結合された状態で、後述するプラグ側遮断弁２４の弁筒２５から突出することによりソケット側遮断弁１８のボール弁体１８Ｂを押動し、該ソケット側遮断弁１８を開弁状態に保持するものである。ここで、突出部２２は、ソケット１２とプラグ１９とが分離方向に移動したときには、ソケット側遮断弁１８のボール弁体１８Ｂが閉弁するまで追従することができるから、ソケット１２とプラグ１９との間の通路に形成される空間を小さく抑えて水素ガスの残留を少なくすることができる。
【００４９】
また、２３は中空ロッド２１の中径部２１Ｂの一端部に螺着されたナットで、該ナット２３は、後述する連結筒２８のストッパ２８Ａに当接することにより、中空ロッド２１のポート２１Ｅを後述する弁筒２５に設けられた各シールリング２６間に位置決めするものである。
【００５０】
２４は外筒１７内に位置して中空ロッド２１の一端側に設けられたプラグ側遮断弁で、該プラグ側遮断弁２４は、第２の結合部材３４による結合が解除されてソケット１２とプラグ１９とが相対移動したときに、後述する通路３９のプラグ側通路３９Ｃを外部に対して遮断するものである。そして、プラグ側遮断弁２４は、前述した中空ロッド２１のポート２１Ｅと、後述の弁筒２５、弁ばね２７とからなるスプール弁として構成されている。
【００５１】
２５は中空ロッド２１の小径部２１Ａの外周側に挿嵌された弁筒で、該弁筒２５は、ソケット側となる一側が小径な小径段部２５Ａとなり、他側がねじ筒２５Ｂとなっている。また、弁筒２５の内周側には、ソケット１２とプラグ１９とを結合した状態で、小径部２１Ａ、突出部２２の周囲に後述する通路３９の遮断弁間通路３９Ｂを画成する段付穴２５Ｃが設けられ、段付穴２５Ｃはポート２１Ｅに連通している。さらに、段付穴２５Ｃの他側は、小径部２１Ａが摺動可能に挿嵌される挿嵌穴２５Ｄとなり、該挿嵌穴２５Ｄには、ソケット１２とプラグ１９が分離する方向に相対移動したときに、中空ロッド２１のポート２１Ｅを外部に対して気密に遮断する２個のシールリング２６，２６が装着されている。
【００５２】
ここで、弁筒２５は、一側を小径な小径段部２５Ａとし、該小径段部２５Ａをシールリング１５が設けられたソケット本体１３の弁体挿嵌部１３Ｃに臨んで挿嵌している。これにより、弁筒２５がソケット１２、プラグ１９内の水素ガスの圧力を受圧する部分は、小径段部２５Ａの端面２５Ａ1だけにすることができるから、水素ガスの超高圧を受圧する面積を小さくすることができる。この場合、受圧面積は、端面２５Ａ1により形成されるドーナツ状の面積として規定される。
【００５３】
また、２７は中空ロッド２１の小径部２１Ａの外周側に位置して中径部２１Ｂと弁筒２５との間に設けられた弁ばねを示している。この弁ばね２７は、弁筒２５をポート２１Ｅを閉じる方向となる一側に向け付勢するものである。
【００５４】
２８は外筒１７の内周面に沿うように弁筒２５のねじ筒２５Ｂに螺着された円筒状の連結筒で、該連結筒２８は、弁筒２５の一部を構成している。また、連結筒２８は、弁筒２５と外筒１７とを連結する働きと、プラグ１９の中空ロッド２１とプラグ側遮断弁２４の弁筒２５とを軸方向に位置決めする働きをもっている。そして、連結筒２８の内周側には、軸方向のほぼ中間部に位置して内向きに突出するストッパ２８Ａが設けられ、該ストッパ２８Ａは、ナット２３に当接することにより、中空ロッド２１のポート２１Ｅを弁筒２５に設けた各シールリング２６間に位置決めするものである。
【００５５】
また、連結筒２８の他端側には、ソケット１２とプラグ１９とが結合された状態で、外筒１７の凹陥溝１７Ｃに対応する位置に径方向に貫通して複数個の貫通孔２８Ｂ（２個のみ図示）が設けられている。これらの貫通孔２８Ｂは、後述する第３の結合部材３７を構成するもので、外筒１７の凹陥溝１７Ｃとの間にボール３８が配設されることにより、外筒１７と弁筒２５とを結合するものである。
【００５６】
そして、プラグ側遮断弁２４は、ソケット１２とプラグ１９とが第２の結合部材３４により結合された状態では、ソケット本体１３に当接して軸方向に固定された弁筒２５に対し、中空ロッド２１を弁ばね２７に抗して押し込むことにより、中空ロッド２１のポート２１Ｅを開くことができ、後述の遮断弁間通路３９Ｂとプラグ側通路３９Ｃとを連通することができる。一方、第２の結合部材３４による結合が解除されてソケット１２とプラグ１９とが相対移動したときには、弁ばね２７の付勢力により弁筒２５と中空ロッド２１とを相対移動させることにより、該中空ロッド２１のポート２１Ｅを各シールリング２６間に配置して閉じることができ、水素ガスの流出を止めるものである。
【００５７】
２９はソケット１２とプラグ１９の外周側に設けられた筒状のスライダで、該スライダ２９は、ソケット１２の外筒１７とプラグ１９を構成するプラグ本体２０の大径筒部２０Ａに移動可能に嵌合する円筒形状をなしている。そして、スライダ２９は、後述のスライド筒３０を介して係合部材３５を外周側から押えることにより、外筒１７のソケット側フランジ部１７Ｂとプラグ本体２０のプラグ側フランジ部２０Ｄの結合状態を保持するものである。
【００５８】
また、スライダ２９の内周面には、外筒１７、係合部材３５に対する移動を滑らかにするスライド筒３０が設けられ、該スライド筒３０には、例えば多数個の鋼球（図示せず）が回転可能に埋設されている。また、スライダ２９の他端側には、複数本の止めピン３１（２本のみ図示）が取付けられ、該各止めピン３１は、スライド筒３０を確実に一側に移動させると共に、ソケット１２とプラグ１９とが分離したときにスライド筒３０の脱落を防止するものである。さらに、スライダ２９の一端部には、ボルト３２を介して充填装置１のワイヤ５が掛け止めされている。
【００５９】
３３はプラグ１９を構成するプラグ本体２０の大径筒部２０Ａとスライダ２９との間に設けられた第１の結合部材としての複数本の結合ピン（２本のみ図示）で、該各結合ピン３３は、常時はプラグ１９とスライダ２９とを軸方向に位置決めするように結合している。一方、結合ピン３３は、ソケット１２とプラグ１９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を介してつながれたスライダ２９に対してソケット１２とプラグ１９が相対移動するのを許すものである。
【００６０】
３４はソケット１２の外筒１７とプラグ１９のプラグ本体２０とを結合して設けられた第２の結合部材を示している。この第２の結合部材３４は、第１の結合部材となす結合ピン３３が破断し、スライダ２９に対してソケット１２とプラグ１９が相対移動したときに、該ソケット１２とプラグ１９との相対移動を可能にするものである。そして、第２の結合部材３４は、前述した外筒１７のソケット側フランジ部１７Ｂ、プラグ本体２０のプラグ側フランジ部２０Ｄと、後述の係合部材３５、結束部材３６とにより大略構成されている。
【００６１】
３５は外筒１７のソケット側フランジ部１７Ｂ、プラグ本体２０のプラグ側フランジ部２０Ｄとスライダ２９（スライド筒３０）の内周面との間に設けられた複数個、例えば４個の係合部材を示している。また、各係合部材３５は、図５に示す如く、円筒体を周方向に４分割することにより扇状に形成されている。また、各係合部材３５の内周面には、ソケット側フランジ部１７Ｂとプラグ側フランジ部２０Ｄとを衝合させた状態で、これらに外周側から係合する係合凹溝部３５Ａが形成されている。さらに、各係合部材３５には、他端面に突出して結束突起３５Ｂが設けられ、該各結束突起３５Ｂは、後述の結束部材３６によってつながれている。
【００６２】
ここで、各係合部材３５は、図２、図４に示す如く、スライダ２９（スライド筒３０）により外周側から押えられた状態では、係合凹溝部３５Ａによりソケット側フランジ部１７Ｂとプラグ側フランジ部２０Ｄとを対面した状態で固定し、ソケット１２とプラグ１９とを固定的に結合している。
【００６３】
一方、各係合部材３５は、スライダ２９に対してソケット１２とプラグ１９とが矢示Ａ，Ｂ方向に一定以上相対移動し、その外周側からスライド筒３０が取除かれたときには、図６、図７に示すように、各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから離脱し、該各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄの係合を解除するものである。
【００６４】
３６は４個の係合部材３５に亘って設けられ、第２の結合部材３４を構成する結束部材で、該結束部材３６は、各係合部材３５を各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから離脱可能な状態で該各係合部材３５を１つに結束するものである。ここで、結束部材３６は、例えばばね性を有する針金を用い収縮する方向にばね力が作用するリング状に曲げ、各係合部材３５の結束突起３５Ｂに通した状態で端部をつなぐことにより形成されている。
【００６５】
これにより、結束部材３６は、外周側からスライド筒３０が取除かれたときに、ばね力によって各係合部材３５を各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから積極的に離脱させることができる。また、結束部材３６は、各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから各係合部材３５が離脱したときに、該各係合部材３５が分散するのを防止できる。
【００６６】
３７はソケット１２の外筒１７とプラグ側遮断弁２４の連結筒２８とを結合して設けられた第３の結合部材を示している。この第３の結合部材３７は、ソケット１２とプラグ１９とが分離方向に移動してソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４が完全に閉弁した後に、ソケット１２とプラグ１９とを分離させるものである。そして、第３の結合部材３７は、前述した外筒１７の凹陥溝１７Ｃ、プラグ本体２０のカム筒２０Ｃ、連結筒２８の貫通孔２８Ｂと、後述のボール３８とにより構成されている。
【００６７】
３８は第３の結合部材３７を構成する複数個のボール（２個のみ図示）を示している。そして、各ボール３８は、ソケット１２とプラグ１９とが第２の結合部材３４により結合された状態、ソケット１２とプラグ１９とが相対移動しても各遮断弁１８，２４が開弁している状態では、プラグ本体２０のカム筒２０Ｃに内側から支持され、外筒１７の凹陥溝１７Ｃ、連結筒２８の貫通孔２８Ｂとの間を係合している。これにより、ボール３８は、外筒１７と連結筒２８（プラグ側遮断弁２４の弁筒２５）とを軸方向に固定し、ソケット１２とプラグ１９の分離を規制することができる。
【００６８】
一方、各ボール３８は、弁筒２５に対して中空ロッド２１が所定寸法移動し、各遮断弁１８，２４が完全に閉弁すると、プラグ本体２０のカム筒２０Ｃが外れて外筒１７の凹陥溝１７Ｃから離脱する。これにより、ソケット１２とプラグ１９は、分離することができ、この分離時には、ソケット１２、プラグ１９から水素ガスが漏れるのを防止することができる。
【００６９】
３９は緊急離脱カップリング１１に軸方向に延びて設けられた通路で、該通路３９は、流入口となる継手部材１６のホース接続口１６Ａから流出口となる中空ロッド２１のホース接続口２１Ｆに向けて水素ガスを流通させるものである。そして、通路３９は、継手部材１６のホース接続口１６Ａに連通し、ソケット本体１３の遮断弁収容部１３Ｂ等によって形成されたソケット側通路３９Ａと、該ソケット側通路３９Ａを中空ロッド２１のポート２１Ｅに連通するように、ソケット側遮断弁１８の弁座１８Ａ内周、プラグ側遮断弁２４を構成する弁筒２５の段付穴２５Ｃとの間に形成された遮断弁間通路３９Ｂと、該遮断弁間通路３９Ｂを中空ロッド２１のホース接続口２１Ｆに連通するように該中空ロッド２１のポート２１Ｅ、中空孔２１Ｄにより形成されたプラグ側通路３９Ｃとによって構成されている。
【００７０】
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。
【００７１】
まず、図１に示す如く、充填装置１の充填エリアに自動車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、緊急離脱カップリング１１の通路３９を介して自動車２に水素ガスを充填することができる。
【００７２】
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、図６〜図８を参照して説明する。
【００７３】
充填装置１により自動車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。
【００７４】
このような場合、緊急離脱カップリング１１には、図２に示すように、充填装置１にワイヤ５を介してつながれたスライダ２９に対してソケット１２とプラグ１９を引き離すような方向、即ち、矢示Ａ，Ｂ方向の外力が作用する。そして、スライダ２９からソケット１２とプラグ１９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ると、第１の結合部材を構成する結合ピン３３が破断し、スライダ２９に対してソケット１２とプラグ１９との相対移動を可能とする。
【００７５】
また、スライダ２９に対するソケット１２とプラグ１９の移動量が一定以上となると、図６に示すように、各係合部材３５の外周側からスライダ２９（スライド筒３０）が取除かれる。これにより、第２の結合部材３４は、各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから各係合部材３５を離脱し、ソケット１２とプラグ１９の結合を解除する。
【００７６】
このときに、各係合部材３５は、結束部材３６のばね力によって各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから積極的に離脱することができる。また、各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから離脱した各係合部材３５は、結束部材３６によって分散するのを防止できる。
【００７７】
また、各係合部材３５の外周側からスライダ２９が外れた状態で、プラグ１９が引張られると、ソケット１２とプラグ１９が分離方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に相対移動する。
【００７８】
このときには、プラグ１９の突出部２２によって開弁状態に保持されていたソケット側遮断弁１８のボール弁体１８Ｂが弁座１８Ａに向けて矢示Ｂ方向に移動し、該弁座１８Ａに着座して閉弁する。また、プラグ側遮断弁２４は、弁筒２５に対してプラグ１９を矢示Ｂ方向に移動することにより、弁筒２５の挿嵌穴２５Ｄで中空ロッド２１のポート２１Ｅを閉塞する。このように、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４とを閉弁するときには、プラグ１９の突出部２２をソケット側遮断弁１８のボール弁体１８Ｂが閉弁するまで追従させている。即ち、ボール弁体１８Ｂと中空ロッド２１は、いずれも矢示Ｂ方向に移動しているから、弁座１８Ａ、弁筒２５内に形成される空間を小さく抑えることができる。これにより、各遮断弁１８，２４間に残留する水素ガスを少なくして分離時の内圧を低く抑えることができる。
【００７９】
そして、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４とが完全に閉弁し、プラグ１９のナット２３が連結筒２８のストッパ２８Ａに当接する位置まで移動すると、図７に示すように、第３の結合部材３７を構成するボール３８の内周側からプラグ本体２０のカム筒２０Ｃが外れて該ボール３８が外筒１７の凹陥溝１７Ｃから離脱する。
【００８０】
これにより、ソケット１２とプラグ１９とは、内部の水素ガスを遮断した状態で全ての結合が解除されるから、図８に示す如く、ソケット１２とプラグ１９とは完全に分離することができる。
【００８１】
ここで、ソケット１２とプラグ１９とが分離するときには、ソケット本体１３の弁体挿嵌部１３Ｃ内でソケット側遮断弁１８の弁座１８Ａとプラグ側遮断弁２４の弁筒２５との間に水素ガスの圧力が作用する。しかし、第１の実施の形態では、弁筒２５の一端側を小径段部２５Ａとし、大径な部分は開放通路１３Ｄによって大気に開放することにより、水素ガスの圧力を受圧する面積を小さな小径段部２５Ａの端面２５Ａ1のだけにすることができる。これにより、ソケット１２とプラグ１９とを分離させるように作用する水素ガスの圧力は小さく抑えることができる。
【００８２】
かくして、第１の実施の形態によれば、ソケット１２側の外筒１７とプラグ１９側のプラグ側遮断弁２４の弁筒２５との間に、外筒１７の凹陥溝１７Ｃ、プラグ本体２０のカム筒２０Ｃ、連結筒２８の貫通孔２８Ｂ、ボール３８からなる第３の結合部材３７を設けることにより、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４が完全に閉弁した後に、ソケット１２とプラグ１９とを分離させる構成としている。
【００８３】
従って、ソケット１２とプラグ１９とを分離するときに、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４から水素ガスが流出するのを防止できるから、流出する水素ガスの圧力に影響されることなく、外力の作用でのみソケット１２とプラグ１９とを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に適用することができる。
【００８４】
また、ソケット側遮断弁１８は、プラグ１９の一端側に設けた突出部２２によりボール弁体１８Ｂを押動することによって開弁することができる。また、この状態ではプラグ側遮断弁２４も開弁することができる。一方、ソケット側遮断弁１８とプラグ側遮断弁２４とを閉弁するときには、ソケット１２、弁筒２５に対してプラグ１９を矢示Ｂ方向に移動することにより閉弁することができる。
【００８５】
従って、ボール弁体１８Ｂが閉弁するまで該ボール弁体１８Ｂにプラグ１９の突出部２２を追従させることができるから、弁座１８Ａ、弁筒２５内の空間を拡張することなく、小さな状態に維持することができる。これにより、各遮断弁１８，２４間に残留する水素ガスを少なくして分離時に作用する内圧の影響を小さく抑えることができる。
【００８６】
また、第２の結合部材３４の各係合部材３５は、結束部材３６によって１つに結束しているから、離脱したときに分散するのを防止できる。しかも、結束部材３６は、ばね性を有する針金を用い収縮する方向にばね力が作用するリング状に形成しているから、外周側からスライド筒３０が取除かれたときに、ばね力によって各係合部材３５を各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから積極的に離脱させることができる。これにより、水素ガスの充填前、充填後でホース４内に圧力が作用していない場合でも、各係合部材３５を各フランジ部１７Ｂ，２０Ｄから円滑に離脱させることができる。
【００８７】
さらに、プラグ側遮断弁２４の弁筒２５には、ソケット１２側に小径段部２５Ａを設けることにより、水素ガスの圧力を受圧する端面２５Ａ1の面積を小さくできるから、水素ガスの圧力により勢いよく分離するような事態を未然に防ぐことができ、確実かつ安全に分離することができる。
【００８８】
次に、図９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、ソケット側遮断弁の弁体を段付円柱状に形成し、プラグ側遮断弁を構成する弁筒のソケット側をほぼ同じ外形寸法に形成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８９】
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に積極的に分離してホース４と充填装置１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、後述するソケット４２、遮断弁４７，５２、プラグ４８、スライダ５７、結合ピン６０、第２の結合部材６１、第３の結合部材６３等により大略構成されている。
【００９０】
４２はホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続されるソケットで、該ソケット４２は、後述するソケット本体４３、継手部材４５、外筒４６等により大略構成されている。
【００９１】
４３はソケット４２を構成する円筒状のソケット本体を示している。このソケット本体４３の内周側には、上流側となる一側から継手取付部４３Ａ、遮断弁収容部４３Ｂ、弁体挿嵌部４３Ｃが形成されている。また、弁体挿嵌部４３Ｃには、シールリング４４が装着されている。
【００９２】
４５はソケット本体４３の継手取付部４３Ａに螺着された継手部材で、該継手部材４５には、ホース４の計量機側ホース部４Ａ先端が接続される流入口としてのホース接続口４５Ａが設けられている。
【００９３】
４６はソケット本体４３の他端から軸方向に延びて設けられた中空円筒状の外筒で、該外筒４６内は、プラグ挿入空間４６Ａとなっている。また、外筒４６の先端部には、第２の結合部材を構成するソケット側フランジ部４６Ｂと、第３の結合部材を構成する凹陥部としての凹陥溝４６Ｃが形成されている。
【００９４】
４７はソケット本体４３の遮断弁収容部４３Ｂ内に設けられたソケット側遮断弁で、該ソケット側遮断弁４７は、後述する第２の結合部材６１による結合が解除されてソケット４２とプラグ４８とが相対移動したときに、後述する通路６５のソケット側通路６５Ａを外部に対して遮断するものである。また、ソケット側遮断弁４７は、ソケット本体４３の遮断弁収容部４３Ｂと弁体挿嵌部４３Ｃとの間に一体的に設けられた弁座４７Ａと、該弁座４７Ａに離着座する段付円柱状の弁体４７Ｂと、該弁体４７Ｂを弁座４７Ａに着座させる方向に付勢する弁ばね４７Ｃとからなるポペット弁として構成されている。
【００９５】
４８はソケット４２の他側に離脱可能に取付けられたプラグで、該プラグ４８は、ホース４の自動車側ホース部４Ｂ基端が接続されるものである。そして、プラグ４８は、後述のプラグ本体４９、中空ロッド５０、突出部５１等により大略構成されている。
【００９６】
４９は後述する第２の結合部材６１を介して外筒４６に結合されたプラグ本体で、該プラグ本体４９は、大径筒部４９Ａ、中径筒部４９Ｂ、小径筒部となるカム筒４９Ｃとにより大略構成されている。また、中径筒部４９Ｂの一端部には、第２の結合部材６１を構成するプラグ側フランジ部４９Ｄが設けられている。さらに、プラグ本体４９のカム筒４９Ｃは、第３の結合部材６３のカム面を構成するものである。
【００９７】
５０はプラグ本体４９から軸方向一側に突出して設けられた中空ロッドで、該中空ロッド５０は、ソケット４２の外筒４６内に挿入されるものである。また、中空ロッド５０は、一側から順に小径部５０Ａ、中径部５０Ｂ、大径部５０Ｃとなり、中空ロッド５０の中心部には、軸方向に貫通するように中空孔５０Ｄが形成されている。また、小径部５０Ａの一端側には、前記中空孔５０Ｄに連通してポート５０Ｅが形成され、大径部５０Ｃには、前記中空孔５０Ｄに連通して流出口となるホース接続口５０Ｆが形成されている。
【００９８】
５１は中空ロッド５０の一部をなし該中空ロッド５０の一端に突出して設けられた突出部で、該突出部５１は、プラグ４８がソケット４２に結合された状態で、後述するプラグ側遮断弁５２の弁筒５３から突出することによりソケット側遮断弁４７の弁体４７Ｂを押動し、該ソケット側遮断弁４７を開弁状態に保持するものである。また、突出部５１は、中空ロッド５０の小径部５０Ａよりも大径に形成され、これにより、プラグ４８と弁筒５３との移動量を規制するストッパとして機能する。
【００９９】
５２は外筒４６内に位置して中空ロッド５０の一端側に設けられたプラグ側遮断弁で、該プラグ側遮断弁５２は、ソケット４２とプラグ４８とが相対移動したときに、後述する通路６５のプラグ側通路６５Ｃを外部に対して遮断するものである。また、プラグ側遮断弁５２は、前述した中空ロッド５０のポート５０Ｅ、弁筒５３、弁ばね５４とからなるスプール弁として構成されている。
【０１００】
ここで、弁筒５３は、ほぼ一定の外形寸法を有する円筒体として形成され、他側にはねじ筒５３Ａが形成されている。また、弁筒５３の内周側には、拡径穴５３Ｂと挿嵌穴５３Ｃとが設けられ、該挿嵌穴５３Ｃには、２個のシールリング５５，５５が装着されている。
【０１０１】
５６は外筒４６の内周面に沿うように弁筒５３のねじ筒５３Ａに螺着された円筒状の連結筒で、該連結筒５６は、弁筒５３の一部を構成するもので、その他端側には、第３の結合部材６３を構成する複数個の貫通孔５６Ａ（２個のみ図示）が設けられている。
【０１０２】
５７はソケット４２とプラグ４８の外周側に設けられたスライダで、該スライダ５７は、後述のスライド筒５８を介して係合部材６２を外周側から押えるものである。また、スライダ５７の内周面には、スライド筒５８が設けられ、また、スライダ５７の一端部には、ボルト５９を介して充填装置１のワイヤ５が掛け止めされている。
【０１０３】
６０はプラグ４８を構成するプラグ本体４９の大径筒部４９Ａとスライダ５７との間に設けられた第１の結合部材としての複数本の結合ピン（２本のみ図示）で、該各結合ピン６０は、ソケット４２とプラグ４８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を介してつながれたスライダ５７に対してソケット４２とプラグ４８が相対移動するのを許すものである。
【０１０４】
６１はソケット４２の外筒４６とプラグ４８のプラグ本体４９とを結合して設けられた第２の結合部材を示し、該第２の結合部材６１は、前述した外筒４６のソケット側フランジ部４６Ｂ、プラグ本体４９のプラグ側フランジ部４９Ｄと、後述の係合部材６２とにより大略構成されている。
【０１０５】
６２は外筒４６のソケット側フランジ部４６Ｂ、プラグ本体４９のプラグ側フランジ部４９Ｄとスライダ５７（スライド筒５８）の内周面との間に設けられた複数個、例えば４個の係合部材を示している。また、各係合部材６２は、円筒体を周方向に４分割することにより扇状に形成され、その内周面には係合凹溝部６２Ａが形成されている。
【０１０６】
ここで、各係合部材６２は、スライダ５７に対してソケット４２とプラグ４８とが矢示Ａ，Ｂ方向に一定以上相対移動し、その外周側からスライド筒５８が取除かれたときに、各フランジ部４６Ｂ，４９Ｄから離脱し、該各フランジ部４６Ｂ，４９Ｄの係合を解除するものである。
【０１０７】
６３はソケット４２の外筒４６とプラグ側遮断弁５２の連結筒５６とを結合して設けられた第３の結合部材を示している。この第３の結合部材６３は、前述した外筒４６の凹陥溝４６Ｃ、プラグ本体４９のカム筒４９Ｃ、連結筒５６の貫通孔５６Ａと、後述のボール６４とにより構成されている。
【０１０８】
６４は第３の結合部材６３を構成する複数個のボール（２個のみ図示）を示している。そして、各ボール６４は、ソケット４２とプラグ４８とが第２の結合部材６１により結合された状態、ソケット４２とプラグ４８とが相対移動しても各遮断弁４７，５２が開弁している状態では、プラグ本体４９のカム筒４９Ｃにより外筒４６の凹陥溝４６Ｃ、連結筒５６の貫通孔５６Ａとの間を係合し、ソケット４２とプラグ４８の分離を規制している。
【０１０９】
一方、各ボール６４は、弁筒５３に対して中空ロッド５０が所定寸法移動し、各遮断弁４７，５２が閉弁すると、プラグ本体４９のカム筒４９Ｃが外れて外筒４６の凹陥溝４６Ｃから離脱する。これにより、ソケット４２とプラグ４８は、分離することができる。
【０１１０】
６５は緊急離脱カップリング４１に軸方向に延びて設けられた通路で、該通路６５は、流入口となる継手部材４５のホース接続口４５Ａから流出口となる中空ロッド５０のホース接続口５０Ｆに向けて水素ガスを流通させるものである。そして、通路６５は、継手部材４５のホース接続口４５Ａに連通し、ソケット本体４３の遮断弁収容部４３Ｂ等によって形成されたソケット側通路６５Ａと、該ソケット側通路６５Ａを中空ロッド５０のポート５０Ｅに連通するように、ソケット側遮断弁４７の弁座４７Ａ内周、プラグ側遮断弁５２を構成する弁筒５３の拡径穴５３Ｂとの間に形成された遮断弁間通路６５Ｂと、該遮断弁間通路６５Ｂを中空ロッド５０のホース接続口５０Ｆに連通するように該中空ロッド５０のポート５０Ｅ、中空孔５０Ｄにより形成されたプラグ側通路６５Ｃとによって構成されている。
【０１１１】
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、プラグ側遮断弁５２を構成する弁筒５３を単純な形状とすることができ、容易に加工することができる。
【０１１２】
なお、第１の実施の形態では、各係合部材３５を結束する結束部材３６は、ばね性を有する針金を用い収縮する方向にばね力が作用するリング状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば結束部材３６を、ワイヤ、紐、チェーン等の他の部材によって形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【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】ソケットの周辺部を拡大して示す要部拡大の縦断面図である。
【図４】プラグの周辺部を拡大して示す要部拡大の縦断面図である。
【図５】係合部材と結束部材を拡大して示す外観斜視図である。
【図６】結合ピンが破断して各係合部材が離脱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】各遮断弁が閉弁してボールが外筒の凹陥溝から離脱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８】ソケットとプラグとが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。
【符号の説明】
【０１１４】
１１，４１  緊急離脱カップリング
１２，４２  ソケット
１３，４３  ソケット本体
１６，４５  継手部材
１６Ａ，４５Ａ  ホース接続口（流入口）
１７，４６  外筒
１７Ａ，４６Ａ  プラグ挿入空間
１７Ｂ，４６Ｂ  ソケット側フランジ部
１７Ｃ，４６Ｃ  凹陥溝
１８，４７  ソケット側遮断弁
１８Ａ，４７Ａ  弁座
１８Ｂ  ボール弁体
１８Ｃ，２７，４７Ｃ，５４  弁ばね
１９，４８  プラグ
２０，４９  プラグ本体
２０Ａ，４９Ａ  大径筒部
２０Ｂ，４９Ｂ  中径筒部
２０Ｃ，４９Ｃ  カム筒
２０Ｄ，４９Ｄ  プラグ側フランジ部
２１，５０  中空ロッド
２１Ａ，５０Ａ  小径部
２１Ｂ，５０Ｂ  中径部
２１Ｃ，５０Ｃ  大径部
２１Ｄ，５０Ｄ  中空孔
２１Ｅ，５０Ｅ  ポート
２１Ｆ，５０Ｆ  ホース接続口（流出口）
２２，５１  突出部
２４，５２  プラグ側遮断弁
２５，５３  弁筒
２５Ａ  小径段部
２５Ａ1  端面
２８，５６  連結筒
２８Ａ  ストッパ
２８Ｂ，５６Ａ  貫通孔
２９，５７  スライダ
３３，６０  結合ピン（第１の結合部材）
３４，６１  第２の結合部材
３５，６２  係合部材
３６  結束部材
３７，６３  第３の結合部材
３８，６４  ボール
３９，６５  通路
３９Ａ，６５Ａ  ソケット側通路
３９Ｂ，６５Ｂ  遮断弁間通路
３９Ｃ，６５Ｃ  プラグ側通路
４７Ｂ  弁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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