(57)【要約】【課題】離脱のタイミングを合わせ、かつ離脱に要する荷重を安定させることにより、各緊急離脱カプラの動作性能を高め、また設定等の作業を容易にする。【解決手段】脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８の途中には、充填配管用緊急離脱カプラ９が離脱するときの動作に追従して配管５，６，７、配線８を途中位置で分離する配管・配線類用緊急離脱カプラ１０を設ける構成としている。従って、ガス充填配管４が一定以上の引張り力で引張られて充填配管用緊急離脱カプラ９が離脱したときには、この離脱動作に追従して配管・配線類用緊急離脱カプラ１０を離脱させ、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８も分離することができる。これにより、各緊急離脱カプラ９，１０が離脱する際のタイミングを合わせることができ、また離脱に要する荷重を安定させることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が充填対象の充填口に接続される接続口となったガス充填配管と、該ガス充填配管の途中に設けられ一定以上の引張り力が作用したときに該ガス充填配管を途中位置で分離する充填配管用緊急離脱カプラと、前記ガス充填配管に並行して設けられた他の配管・配線類とを備えてなる高圧ガス充填装置において、
前記配管・配線類の途中には、前記充填配管用緊急離脱カプラが離脱するときの動作に追従して前記配管・配線類を途中位置で分離する配管・配線類用緊急離脱カプラを設ける構成としたことを特徴とするガス充填装置。
【請求項２】
前記充填配管用緊急離脱カプラは離脱可能に連結されたプラグとソケットとからなり、前記配管・配線類用緊急離脱カプラは、前記プラグとソケットのうち一方の部材に取付けられた一の継手部材と、該一の継手部材に離脱可能に連結された他の継手部材と、常時は各継手部材を連結状態に保持し前記充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットとが離脱するときにこの動作に追従して前記各継手部材の連結を解除する継手連結手段とにより構成してなる請求項１に記載のガス充填装置。
【請求項３】
前記継手連結手段は、前記一の継手部材と他の継手部材にそれぞれ設けられた係合部と、該各係合部間に設けられた係合位置で前記各継手部材を連結状態に係合する係合体と、常時は該係合体を係合位置に保持し前記充填配管用緊急離脱カプラの離脱動作により引張られたときに係合体の移動を自由にする係合体保持部材とにより構成してなる請求項２に記載のガス充填装置。
【請求項４】
前記係合体保持部材は、前記充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットのうち他方の部材に接続する構成としてなる請求項３に記載のガス充填装置。
【請求項５】
前記充填配管用緊急離脱カプラには前記プラグとソケットの外周側に位置して軸方向に移動することにより該プラグとソケットとを連結、離脱させるスライド部材を設け、前記係合体保持部材は該スライド部材の一部を利用して構成してなる請求項３に記載のガス充填装置。
【請求項６】
複数の配管・配線類を接続離脱可能とする離脱カプラであって、前記複数の配管・配線類の分割された一方が接続される一の継手部材と、前記複数の配管・配線類の分割された他方が接続され、前記一の継手部材に離脱可能に連結された他の継手部材と、前記一の継手部材と他の継手部材にそれぞれ設けられた係合部と、該各係合部間に設けられた係合位置で前記各継手部材を連結状態に係合する係合体と、常時は該係合体を係合位置に保持し、変位したときには前記係合体の移動を自由にする係合体保持部材とから構成したことを特徴とする離脱カプラ。
【請求項７】
前記係合体保持部材の変位方向を前記一の継手部材と他の継手部材の離脱方向とし、前記複数の配管・配線類は前記各継手部材に対して前記係合体保持部材を中心とした円周上に配置する構成としてなる請求項６に記載の離脱カプラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水素ガス、天然ガス等の高圧ガスを自動車等に充填するのに用いて好適なガス充填装置及び離脱カプラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。また、水素ガス、天然ガス等は、ガス充填装置を用いて充填対象となる自動車の車載タンクに高い圧力をもって充填される。
【０００３】
ここで、水素ガス等を充填するのに用いられるガス充填装置は、例えばガスを貯えた貯留タンクに接続された計量器と、該計量器から延びて設けられ、先端部が自動車の充填口に接続される接続口となったガス充填配管とにより大略構成されている。
【０００４】
また、ガス充填装置には、ガスの充填後にガス充填配管内に残存する高圧なガスを放出する脱圧配管と、接続口に設けられた充填と脱圧とを切換える切換弁を駆動するエアシリンダ用のエア配管と、ガス充填配管の接続口と自動車の充填口との接続を確認するリミットスイッチ用の信号配線とが設けられている。これらの配管・配線類は、計量器と接続口との間でガス充填配管に沿うように並行に延びている。
【０００５】
一方、ガス充填配管には、ガス充填配管が無理に引張られて切断したときに、ガス充填装置側の貯留タンク、自動車の車載タンクから高圧なガスが漏れ出さないように、その途中位置に緊急離脱カプラを取付けている。この緊急離脱カプラは、互いに連結されたプラグ、ソケット等からなり、該プラグ、ソケットは一定以上の引張り力が作用したときに離脱するように構成されている。また、プラグ、ソケットには、離脱したときにガスが流出するのを防止する遮断弁がそれぞれ内蔵されている。
【０００６】
さらに、脱圧配管には、充填配管用緊急離脱カプラと独立して、その途中位置に脱圧配管用緊急離脱カプラを取付けている。これにより、脱圧配管が無理に引張られたときには、脱圧配管用緊急離脱カプラが離脱して脱圧配管を分離し、該脱圧配管の損傷を防止する構成としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２９１８９６号公報
【０００８】
このように構成されたガス充填装置は、ガス充填配管の接続口を自動車の充填口に接続することにより、水素ガス、天然ガス等の燃料ガスを車載タンクに充填することができる。また、ガス充填配管を自動車に接続した状態で、運転者が誤まって自動車を発進させてしまい、ガス充填配管等を無理に引張っることがある。このような場合には、充填配管用緊急離脱カプラ、脱圧配管用緊急離脱カプラが離脱し、ガスの流出と配管の損傷を防止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるガス充填装置では、ガス充填配管に充填配管用緊急カプラを設け、脱圧配管に脱圧配管用緊急離脱カプラを充填配管用緊急カプラと独立して設けているから、各緊急離脱カプラを離脱する際のタイミングを合わせたり、荷重を安定させる設定に手間を要してしまうという問題がある。
【００１０】
また、切換弁を駆動するエアシリンダ用のエア配管とリミットスイッチ用の信号配線とは、ガス充填配管等が引張られたときに途中で切断することになるから、修復に費用と時間を要してしまうという問題がある。
【００１１】
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、充填配管用緊急離脱カプラと配管・配線類用緊急離脱カプラがそれぞれ離脱するときのタイミングを合わせ、かつ離脱に要する荷重を安定させることにより、動作性能を高め、また設定等の作業を容易に行なえるようにしたガス充填装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、ガス充填配管以外の配管・配線類を切断することなく分離可能とし、容易に修復できるようにしたガス充填装置及び離脱カプラを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるガス充填装置は、先端部が充填対象の充填口に接続される接続口となったガス充填配管と、該ガス充填配管の途中に設けられ一定以上の引張り力が作用したときに該ガス充填配管を途中位置で分離する充填配管用緊急離脱カプラと、前記ガス充填配管に並行して設けられた他の配管・配線類とを備えている。
【００１４】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、配管・配線類の途中には、充填配管用緊急離脱カプラが離脱するときの動作に追従して配管・配線類を途中位置で分離する配管・配線類用緊急離脱カプラを設ける構成としたことにある。
【００１５】
このように構成したことにより、ガス充填配管が一定以上の引張り力で引張られたときには、充填配管用緊急離脱カプラが離脱してガス充填配管を分離し、配管の損傷、ガスの流出を防止する。このときには他の配管・配線類の途中に設けた配管・配線類用緊急離脱カプラは、充填配管用緊急離脱カプラが離脱するときの動作に追従して他の配管・配線類を分離するから、各緊急離脱カプラが離脱する際のタイミングを合わせ、離脱に要する荷重を安定させることができる。また、他の配管・配線類は、配管・配線類用緊急離脱カプラの働きにより、切断することなく再接続可能に分離することができる。
【００１６】
請求項２の発明によると、充填配管用緊急離脱カプラは離脱可能に連結されたプラグとソケットとからなり、配管・配線類用緊急離脱カプラは、前記プラグとソケットのうち一方の部材に取付けられた一の継手部材と、該一の継手部材に離脱可能に連結された他の継手部材と、常時は各継手部材を連結状態に保持し前記充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットとが離脱するときにこの動作に追従して前記各継手部材の連結を解除する継手連結手段とにより構成したことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットとが離脱すると、この離脱動作に追従して継手連結手段は各継手部材の連結を解除するから、充填配管用緊急離脱カプラと配管・配線類用緊急離脱カプラとを一定のタイミング、かつ小さな引張り力で離脱させることができる。
【００１８】
請求項３の発明によると、継手連結手段は、一の継手部材と他の継手部材にそれぞれ設けられた係合部と、該各係合部間に設けられた係合位置で前記各継手部材を連結状態に係合する係合体と、常時は該係合体を係合位置に保持し充填配管用緊急離脱カプラの離脱動作により引張られたときに係合体の移動を自由にする係合体保持部材とにより構成したことにある。
【００１９】
このように構成したことにより、常時は係合体保持部材により係合位置に保持された係合体が各係合部を連結しているから、一の継手部材と他の係合部材とを強固に連結することができる。一方、充填配管用緊急離脱カプラの離脱動作により係合体保持部材が引張られて移動すると、係合体が係合位置から移動して各係合部間の連結を解除するから、各継手部材は小さな引張り力で容易に離脱することができる。
【００２０】
請求項４の発明によると、係合体保持部材は、充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットのうち他方の部材に接続する構成としたことにある。これにより、充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットとが離脱したときには、例えばプラグに取付けられた各継手部材からソケットに接続された係合保持部材が引張られて移動するから、プラグとソケットとの離間をきっかけにして各継手部材の連結を解除することができる。
【００２１】
請求項５の発明によると、充填配管用緊急離脱カプラにはプラグとソケットの外周側に位置して軸方向に移動することにより該プラグとソケットとを連結、離脱させるスライド部材を設け、係合体保持部材は該スライド部材の一部を利用して構成したことにある。
【００２２】
このように構成したことにより、充填配管用緊急離脱カプラに一定以上の引張り力が作用すると、スライド部材が軸方向に移動してプラグとソケットとを離脱させる。また、スライド部材は係合体保持部材を兼ねているから、このスライド部材の移動をきっかけにして各継手部材の連結を解除することができる。
【００２３】
請求項６の発明によると、複数の配管・配線類を接続離脱可能とする離脱カプラであって、前記複数の配管・配線類の分割された一方が接続される一の継手部材と、前記複数の配管・配線類の分割された他方が接続され、前記一の継手部材に離脱可能に連結された他の継手部材と、前記一の継手部材と他の継手部材にそれぞれ設けられた係合部と、該各係合部間に設けられた係合位置で前記各継手部材を連結状態に係合する係合体と、常時は該係合体を係合位置に保持し、変位したときには前記係合体の移動を自由にする係合体保持部材とから構成してなる。
【００２４】
このように構成したことにより、複数の配管・配線類をまとめて離脱させることが可能である。
【００２５】
請求項７の発明によると、係合体保持部材の変位方向を一の継手部材と他の継手部材の離脱方向とし、複数の配管・配線類は前記各継手部材に対して前記係合体保持部材を中心とした円周上に配置する構成としたことにある。
【００２６】
このように構成したことにより、離脱する際に配管・配線類により引かれる力が均等に働く可能性が高くなるので、よりスムーズな離脱が可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るガス充填装置を、自動車に水素ガスを供給する場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１ないし図７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ガス充填装置で、該ガス充填装置１は、例えば水素ガスを燃料とする水素自動車２の車載タンク（図示せず）に水素ガスを高圧で充填するものである。そして、ガス充填装置１は、後述する計量器３、ガス充填配管４、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８、緊急離脱カプラ９，１０等により大略構成されている。
【００２９】
３はガス充填装置１の本体部を構成する計量器で、該計量器３は、箱体状に形成され、その外面には表示部３Ａが設けられている。また、計量器３は水素ガスを貯えた貯留タンクに接続され、流量計、各種弁装置（いずれも図示せず）を内蔵している。
【００３０】
４は計量器３に設けられたガス充填配管で、該ガス充填配管４は、可撓性と耐圧性を備えたホース体からなり、計量器３と自動車２とを接続するものである。そして、ガス充填配管４には、その長さ方向の途中位置に後述の充填配管用緊急離脱カプラ９が設けられ、該緊急離脱カプラ９から計量器３側が計量器側配管部４Ａとなっている。また、緊急離脱カプラ９から先端側は車両側配管部４Ｂとなり、該車両側配管部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。
【００３１】
ここで、接続口４Ｃには、ガス充填配管４を自動車２の充填口側または後述の脱圧配管５側に切換える切換弁と、該切換弁を駆動するエアシリンダと、自動車２の充填口との接続を確認するリミットスイッチ（いずれも図示せず）が内蔵されている。
【００３２】
５は計量器３とガス充填配管４の接続口４Ｃに内蔵された切換弁との間に設けられた脱圧配管（図２参照）で、該脱圧配管５は、ガス充填配管４に沿うように並行して設けられている。そして、脱圧配管５は、自動車２に水素ガスを充填した後に、ガス充填配管４内に残存する高圧な水素ガスを低圧側、例えば大気に放出するものである。
【００３３】
また、脱圧配管５には、長さ方向の途中位置に後述の配管・配線類用緊急離脱カプラ１０が設けられ、該脱圧配管５は、緊急離脱カプラ１０を挟んで計量器側配管部５Ａと車両側配管部５Ｂとなっている。これにより、脱圧配管５は、緊急離脱カプラ１０が設けられた途中位置で再接続可能に分離することができる。
【００３４】
６，７は計量器３とガス充填配管４の接続口４Ｃに内蔵されたエアシリンダとの間に設けられた２本のエア配管（図２、図３、図５参照）で、該エア配管６，７は、脱圧配管５と同様に、ガス充填配管４に沿うように並行して設けられている。そして、エア配管６，７は、切換弁を切換えるエアシリンダを駆動する動作エアを供給または排出するものである。
【００３５】
また、エア配管６，７には、その長さ方向の途中位置に配管・配線類用緊急離脱カプラ１０が設けられ、該エア配管６，７は、緊急離脱カプラ１０を挟んで計量器側配管部６Ａ，７Ａと車両側配管部６Ｂ，７Ｂとなっている。これにより、エア配管６，７は、緊急離脱カプラ１０が設けられた途中位置で再接続可能に分離することができる。
【００３６】
８は計量器３とガス充填配管４の接続口４Ｃに内蔵されたリミットスイッチとの間に設けられた信号配線（図４、図５参照）で、該信号配線８は、脱圧配管５等と同様に、ガス充填配管４に沿うように並行して設けられている。そして、信号配線８は、ガス充填配管４の接続口４Ｃと自動車２の充填口との接続を確認するリミットスイッチの信号を計量器３側に伝えるものである。
【００３７】
また、信号配線８には、その長さ方向の途中位置に配管・配線類用緊急離脱カプラ１０が設けられ、該信号配線８は、緊急離脱カプラ１０を挟んで計量器側配線部８Ａと車両側配線部８Ｂとなっている。さらに、信号配線８は、２本のリード線８Ｃを保護チューブ８Ｄで覆うことにより形成され、各リード線８Ｃには配管・配線類用緊急離脱カプラ１０内に位置して切離し可能なぎぼし形端子８Ｅが設けられている。これにより、信号配線８は、緊急離脱カプラ１０が設けられた途中位置で再接続可能に分離することができる。
【００３８】
ここで、上述した脱圧配管５、エア配管６，７および信号配線８は、計量器３とガス充填配管４の接続口４Ｃとの間に設けられた他の配管・配線類を構成するもので、高圧な水素ガスを充填する場合に必要な配管・配線類である。そして、これら脱圧配管５、エア配管６，７および信号配線８は、配管・配線類用緊急離脱カプラ１０の継手部材１１，１３に対して後述のボール保持ピン１７を中心とした円周上に配置されている。
【００３９】
次に、９はガス充填装置１のガス充填配管４の途中位置に設けられた充填配管用緊急離脱カプラで、該緊急離脱カプラ９は、ガス充填配管４の引張り強度よりも弱い脆弱構造体として形成されている。これにより、ガス充填配管４が無理に引張られたとき、例えば自動車２の充填口にガス充填配管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、脆弱な緊急離脱カプラ９は、積極的に離脱して内蔵した遮断弁（図示せず）を閉弁することにより、ガス充填配管４の破損によるガス漏れを防止するものである。
【００４０】
そして、緊急離脱カプラ９は、図２に示すように、ガス充填配管４の車両側配管部４Ｂが接続されたプラグ９Ａと、計量器側配管部４Ａが接続されたソケット９Ｂと、常時は前記プラグ９Ａとソケット９Ｂとを連結し、一定以上の引張り力（矢示Ａ，Ｂ方向の外力）が作用したときに離脱させる結合部材（図示せず）と、前記プラグ９Ａとソケット９Ｂとにそれぞれ内蔵された前述の遮断弁とにより大略構成されている。
【００４１】
１０は脱圧配管５、エア配管６，７および信号配線８の途中に設けられた配管・配線類用緊急離脱カプラで、該緊急離脱カプラ１０は、前述した充填配管用緊急離脱カプラ９のプラグ９Ａとソケット９Ｂとが離脱するときの動作に追従し、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を途中位置で分離するものである。そして、配管・配線類用緊急離脱カプラ１０は、後述する継手部材１１，１３、パイプ部材１４、継手連結機構１５等により大略構成されている。
【００４２】
１１は充填配管用緊急離脱カプラ９のプラグ９Ａにブラケット１２を介して取付けられた一の継手部材で、該一の継手部材１１は、自動車２側となる一側に位置する大径部１１Ａと、該大径部１１Ａと同軸に位置して計量器３側となる他側に突出した小径部１１Ｂとにより段付円柱体として形成されている。また、一の継手部材１１には、軸中心に位置して他側に開口する有底のピン挿入穴１１Ｃが設けられ、該ピン挿入穴１１Ｃの底部には、後述するボール保持ピン１７の抜き差しを円滑にするための通気孔１１Ｄが穿設されている。
【００４３】
また、大径部１１Ａには、図４に示すように、例えば軸方向に貫通する４個のパイプ挿嵌穴１１Ｅが後述のボール保持ピン１７を中心とした円周上に９０度の間隔をもって設けられ、該各パイプ挿嵌穴１１Ｅの一側は、脱圧配管５，エア配管６，７の車両側配管部５Ｂ，６Ｂ，７Ｂ、信号配線８の車両側配線部８Ｂが取付けられる雌ねじ部１１Ｆとなっている。さらに、小径部１１Ｂには、周方向の複数箇所、例えば４箇所に係合部をなすボール挿入穴１１Ｇが径方向に形成され、該各ボール挿入穴１１Ｇは、後述の継手連結機構１５の一部を構成している。
【００４４】
１３は一の継手部材１１に着脱可能に設けられた他の継手部材で、該他の継手部材１３は、一の継手部材１１の小径部１１Ｂに外嵌する厚肉な円筒体として形成されている。また、他の継手部材１３の内周面１３Ａには、ボール挿入穴１１Ｇに対応する軸方向位置に周方向に延びて係合部をなすボール係合溝１３Ｂが形成されている。
【００４５】
さらに、他の継手部材１３には、一の継手部材１１のパイプ挿嵌穴１１Ｅに対応する位置に軸方向に貫通する４個のパイプ挿入穴１３Ｃが設けられ、該各パイプ挿入穴１３Ｃの他側は、脱圧配管５，エア配管６，７の計量器側配管部５Ａ，６Ａ，７Ａ、信号配線８の計量器側配線部８Ａが取付けられる雌ねじ部１３Ｄとなっている。
【００４６】
１４は一の継手部材１１に設けられた４本のパイプ部材で、該各パイプ部材１４は、軸方向の一側がパイプ挿嵌穴１１Ｅに圧入され、他側が突出して他の継手部材１３のパイプ挿入穴１３Ｃに対して抜き差し可能に挿入される。さらに、パイプ部材１４の外周側には、各パイプ挿嵌穴１１Ｅ、パイプ挿入穴１３Ｃに対して液密にシールするＯリング１４Ａが２個ずつ取付けられている。
【００４７】
１５は各継手部材１１，１３間に設けられた継手連結手段としての継手連結機構を示している。そして、継手連結機構１５は、常時は図３、図５に示すように各継手部材１１，１３を連結状態に保持し、充填配管用緊急離脱カプラ９のプラグ９Ａとソケット９Ｂとが離脱するときにこの動作に追従し、図６、図７に示すように各継手部材１１，１３の連結を解除するものである。また、継手連結機構１５は、前述した一方の係合部を形成する一の継手部材１１のボール挿入穴１１Ｇと、他方の係合部を形成する他の継手部材１３のボール係合溝１３Ｂと、後述する係合体を形成するボール１６と、係合体保持部材を形成するボール保持ピン１７とにより大略構成されている。
【００４８】
１６は一の継手部材１１のボール挿入穴１１Ｇと他の継手部材１３のボール係合溝１３Ｂとの間に設けられた係合体としての４個のボールで、該各ボール１６は、鋼球として形成されている。そして、各ボール１６は、図３に示すように、ボール挿入穴１１Ｇとボール係合溝１３Ｂとに係合する係合位置では、一の継手部材１１と他の継手部材１３とを軸方向に連結している。一方、後述のボール保持ピン１７が抜取られたときには、図６に示す如く、ボール係合溝１３Ｂから外れて一の継手部材１１と他の継手部材１３との連結を解除する。
【００４９】
１７は一の継手部材１１のピン挿入穴１１Ｃに抜き差し可能に挿入された係合体保持部材としてのボール保持ピンで、該ボール保持ピン１７は、ピン挿入穴１１Ｃから突出した部位が掛け止め部１７Ａとなっている。そして、ボール保持ピン１７は、その掛け止め部１７Ａがワイヤ１８を介して充填配管用緊急離脱カプラ９のソケット９Ｂに接続されている。また、ボール保持ピン１７の外周側には、通常の充填作業で脱落しないように、摩擦抵抗を生じるＯリング１７Ｂが取付けられている。
【００５０】
そして、ボール保持ピン１７は、常時は図３、図５に示すようにピン挿入穴１１Ｃに挿入され、ボール１６をボール挿入穴１１Ｇとボール係合溝１３Ｂとの両方に係合した係合位置に保持している。一方、ボール保持ピン１７は、充填配管用緊急離脱カプラ９のプラグ９Ａとソケット９Ｂとが離脱したときには、図６に示すようにワイヤ１８に引張られて移動するから、ボール１６の移動を自由にすることができる。
【００５１】
第１の実施の形態によるガス充填装置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。
【００５２】
まず、ガス充填装置１の充填エリアに自動車２を止め、充填口を開く。そして、ガス充填装置１のガス充填配管４先端に設けられた接続口４Ｃを充填口に接続する。このときに接続口４Ｃに設けられたリミットスイッチは、接続口４Ｃが充填口に確実に接続されているか検出する。そして、接続口４Ｃが充填口に確実に接続されていることを検出したら、エアシリンダにより切換弁を駆動してガス充填配管４を充填口に連通させ、計量器３から水素ガスを供給する。これにより、ガス充填配管４を介して自動車２の車載タンクに水素ガスを充填することができる。
【００５３】
一方、水素ガスの充填が完了したら、エアシリンダにより切換弁を駆動してガス充填配管４を脱圧配管５に連通させる。これにより、ガス充填配管４内に残存した高圧な水素ガスは例えば大気側に放出することができるから、ガス充填配管４の接続口４Ｃを自動車２の充填口から取外すことができる。
【００５４】
次に、ガス充填装置１のガス充填配管４に設けられた充填配管用緊急離脱カプラ９と他の配管５，６，７、信号配線８に設けられた配管・配線類用緊急離脱カプラ１０の動作について説明する。
【００５５】
ガス充填装置１により自動車２に水素ガスを充填しているときに、運転者が誤まって自動車２を発進させてしまい、ガス充填配管４、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を無理に引張ってしまうことが考えられる。
【００５６】
このような場合、充填配管用緊急離脱カプラ９は、矢示Ａ，Ｂ方向の引張り力が一定以上になると、プラグ９Ａとソケット９Ｂとを離脱させ、該プラグ９Ａ、ソケット９Ｂに内蔵された遮断弁を閉弁することにより、ガス充填配管４の損傷と水素ガスの流出とを防止することができる。
【００５７】
また、充填配管用緊急離脱カプラ９のプラグ９Ａとソケット９Ｂとが離脱すると、この離脱動作に追従して配管・配線類用緊急離脱カプラ１０が離脱する。詳しくは、図６に示すように、プラグ９Ａとソケット９Ｂとが離脱すると、該プラグ９Ａに取付けられた一の継手部材１１のピン挿入穴１１Ｃからソケット９Ｂに接続されたボール保持ピン１７が引張られて移動する。そして、ボール保持ピン１７がボール挿入穴１１Ｇから外れる位置まで矢示Ｂ方向に移動すると、ボール挿入穴１１Ｇ内のボール１６はピン挿入穴１１Ｃ側に移動するから、一の継手部材１１と他の継手部材１３との連結を解除することができる。
【００５８】
これにより、一の継手部材１１と他の継手部材１３とは、図７に示すように、離脱することができ、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を切断することなく分離することができる。このときに、配管・配線類用緊急離脱カプラ１０は、充填配管用緊急離脱カプラ９が離脱するときの動作に追従して脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を分離するから、各緊急離脱カプラ９，１０が離脱する際のタイミングを合わせ、離脱に要する荷重を安定させることができる。
【００５９】
一方、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８は切断されていないから、各継手部材１１，１３、継手連結機構１５等を組立てることにより、簡単な作業で脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を再度接続することができる。
【００６０】
かくして、第１の実施の形態によれば、ガス充填配管４、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８が一定以上の引張り力で引張られたときには、充填配管用緊急離脱カプラ９は離脱してガス充填配管４を分離し、該ガス充填配管４の損傷、ガスの流出を防止することができる。しかも、配管・配線類用緊急離脱カプラ１０は、充填配管用緊急離脱カプラ９が離脱するときの動作に追従して脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を分離することができるから、各緊急離脱カプラ９，１０が離脱する際のタイミングを合わせることができ、また離脱に要する荷重を安定させることができる。
【００６１】
この結果、各緊急離脱カプラ９，１０の動作性能を高めることができ、信頼性を向上することができる。また、各緊急離脱カプラ９，１０の動作設定等の作業を容易に行なうことができ、作業性、操作性を高めることができる。
【００６２】
また、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８は、配管・配線類用緊急離脱カプラ１０の働きにより、切断することなく再接続可能に分離することができるから、容易に修復することができ、作業性を向上することができる。
【００６３】
さらに、各継手部材１１，１３間にボール１６を係合させ、抜き差し可能なボール保持ピン１７によりこの係合位置にボール１６を保持する構成とし、一の継手部材１１を充填配管用緊急離脱カプラ９のプラグ９Ａに取付け、ボール保持ピン１７をソケット９Ｂに接続する構成としているから、プラグ９Ａとソケット９Ｂとが離間する動作をきっかけにしてボール保持ピン１７を抜取ることができる。これにより、各継手部材１１，１３は、小さな引張り力で容易に離脱することができる。
【００６４】
また、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８は、各継手部材１１，１３に対してボール保持ピン１７を中心とした円周上に配置したので、離脱する際に各継手部材１１，１３が略軸方向（ボール保持ピン１７の変位方向）に引かれ、力が均等に働く可能性が高くなるので、スムーズな離脱が可能となる。
【００６５】
なお、上記実施の形態では４本の配管・配線類の例を示したが、２本の場合は、ボール保持ピン１７を挟んで対象に配管・配線類を設ければよい。また、圧力が加わる配管がある場合は、その圧力による分離力が均等に働くように、配管を配置するとさらによい。
【００６６】
次に、図８ないし図１１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、充填配管用緊急離脱カプラにはプラグとソケットの外周側に位置して軸方向に移動することにより該プラグとソケットとを連結、離脱させるスライド部材を設け、係合体保持部材はスライド部材の一部を利用する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、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。
【００６７】
図８において、２１はガス充填配管４の途中位置に設けられた第２の実施の形態による充填配管用緊急離脱カプラで、該緊急離脱カプラ２１は、填配管用緊急離脱カプラ９と同様に、ガス充填配管４の引張り強度よりも弱い脆弱構造体として形成されている。
【００６８】
そして、充填配管用緊急離脱カプラ２１は、ガス充填配管４の車両側配管部４Ｂが接続された段付円柱状のプラグ２２と、計量器側配管部４Ａが接続された段付円柱状のソケット２３と、前記プラグ２２とソケット２３の外周側に位置して軸方向に移動することにより該プラグ２２とソケット２３とを連結、離脱させるスライド部材としての円筒状のスライドリング２４と、前記プラグ２２、ソケット２３に内蔵された遮断弁等（図示せず）とにより大略構成されている。また、スライドリング２４は、ワイヤ２５を介して例えば計量器３側に接続されている。
【００６９】
ここで、プラグ２２の外周側には後述する一の継手部材２７を固定するための凹溝２２Ａが周方向に形成されている。また、スライドリング２４は、プラグ２２、ソケット２３に対して軸方向に移動可能に設けられ、図８に示す連結位置ではプラグ２２とソケット２３とを連結状態に保持し、図１０、図１１に示すように引張られて矢示Ｂ方向に移動したときにはプラグ２２とソケット２３との離脱を許す構成を有している。さらに、スライドリング２４は、その一端側が縮径段部２４Ａとなり、該縮径段部２４Ａは後述のボール３２を内周側から保持する係合体保持部材を構成している。
【００７０】
そして、充填配管用緊急離脱カプラ２１は、ガス充填配管４に一定以上の引張り力が作用すると、ワイヤ２５を介して計量器３側に接続されたスライドリング２４がプラグ２２、ソケット２３に対して矢示Ｂ方向に移動する。これにより、プラグ２２とソケット２３は連結が解除されて離脱し、該プラグ２２、ソケット２３に内蔵された遮断弁が閉弁する。このようにして充填配管用緊急離脱カプラ２１は、ガス充填配管４の損傷と水素ガスの流出とを防止する。
【００７１】
次に、２６は脱圧配管５、エア配管６，７および信号配線８の途中に設けられた第２の実施の形態による配管・配線類用緊急離脱カプラで、該緊急離脱カプラ２６は、充填配管用緊急離脱カプラ２１の周囲に配設されている。また、配管・配線類用緊急離脱カプラ２６は、前述した充填配管用緊急離脱カプラ２１が離脱するときの動作に追従し、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を途中位置で分離するものである。そして、配管・配線類用緊急離脱カプラ２６は、図９に示す如く、後述する継手部材２７，２９、パイプ部材３０、継手連結機構３１等により大略構成されている。
【００７２】
２７は充填配管用緊急離脱カプラ２１のプラグ２２の外周側に取付けられた一の継手部材で、該一の継手部材２７は、径方向に厚肉な大径筒部２７Ａと、該大径筒部２７Ａから他側に突出した小径筒部２７Ｂと、前記大径筒部２７Ａの一端側を縮径して形成された縮径筒部２７Ｃとにより段付筒状体として形成されている。また、大径筒部２７Ａには、例えば軸方向に貫通する４個のパイプ挿入穴２７Ｄ（２個のみ図示）が周方向に９０度の間隔をもって設けられ、該各パイプ挿入穴２７Ｄには、脱圧配管５，エア配管６，７の車両側配管部５Ｂ，６Ｂ，７Ｂ、信号配線８の車両側配線部８Ｂが取付けられている。
【００７３】
さらに、小径筒部２７Ｂには、周方向の複数箇所、例えば４箇所に係合部をなすボール挿入穴２７Ｅ（２個のみ図示）が径方向に形成されている。そして、一の継手部材２７は、縮径筒部２７Ｃに螺着されたボルト２８をプラグ２２の凹溝２２Ａに係合させることにより、該プラグ２２に一体的に固定されている。
【００７４】
２９は一の継手部材２７に着脱可能に設けられた他の継手部材で、該他の継手部材２９は、一の継手部材２７の小径筒部２７Ｂに外嵌する厚肉な円筒体として形成されている。また、他の継手部材２９の内周面２９Ａには、ボール挿入穴２７Ｅに対応する軸方向位置に係合部をなすボール係合溝２９Ｂが周方向に形成されている。さらに、他の継手部材２９には、一の継手部材２７のパイプ挿入穴２７Ｄに対応する位置に軸方向に貫通する４個のパイプ挿嵌穴２９Ｃが設けられ、該各パイプ挿嵌穴２９Ｃには、脱圧配管５，エア配管６，７の車両側配管部５Ｂ，６Ｂ，７Ｂ、信号配線８の車両側配線部８Ｂが取付けられている。
【００７５】
３０は他の継手部材２９に設けられた４本のパイプ部材（２本のみ図示）で、該各パイプ部材３０は、軸方向の他側がパイプ挿嵌穴２９Ｃに圧入され、一側が突出して一の継手部材２７のパイプ挿入穴２７Ｄに対して抜き差し可能に挿入される。さらに、パイプ部材３０とパイプ挿入穴２７Ｄ、パイプ挿嵌穴２９Ｃとの間にはシール用のＯリング（図示せず）が取付けられている。
【００７６】
３１は各継手部材２７，２９間に設けられた継手連結手段としての継手連結機構を示している。そして、継手連結機構３１は、常時は図８、図９に示すように各継手部材２７，２９を連結状態に保持し、充填配管用緊急離脱カプラ２１のプラグ２２とソケット２３とが離脱するときにこの動作に追従し、図１０、図１１に示すように各継手部材２７，２９の連結を解除するものである。また、継手連結機構３１は、前述した係合体保持部材を形成するスライドリング２４の縮径段部２４Ａと、一方の係合部を形成する一の継手部材２７のボール挿入穴２７Ｅと、他方の係合部を形成する他の継手部材２９のボール係合溝２９Ｂと、後述する係合体を形成するボール３２とにより大略構成されている。
【００７７】
３２は一の継手部材２７のボール挿入穴２７Ｅと他の継手部材２９のボール係合溝２９Ｂとの間に設けられた係合体としての４個のボール（２個のみ図示）で、該各ボール３２は、鋼球として形成されている。
【００７８】
そして、各ボール３２は、図８、図９に示すように、スライドリング２４の縮径段部２４Ａにより係合位置に保持された状態では、一の継手部材２７と他の継手部材２９とを一体的に連結している。一方、図１１に示すように、一の継手部材２７からスライドリング２４の縮径段部２４Ａが抜取られたときには、ボール係合溝２９Ｂから外れて各継手部材２７，２９の連結を解除することができる。
【００７９】
次に、充填配管用緊急離脱カプラ２１の離脱動作に追従して配管・配線類用緊急離脱カプラ２６が離脱するときの動作について説明する。
【００８０】
まず、ガス充填配管４が矢示Ａ方向に一定以上の力で引張られると、スライドリング２４は計量器３側にワイヤ２５を介して接続されているため、プラグ２２、ソケット２３に対して矢示Ｂ方向に移動する。そして、スライドリング２４が所定量移動すると、プラグ２２とソケット２３との連結状態が解除されるから、充填配管用緊急離脱カプラ２１は、プラグ２２とソケット２３とを離脱させ、該プラグ２２、ソケット２３に内蔵された遮断弁を閉弁することにより、ガス充填配管４の損傷と水素ガスの流出とを防止する。
【００８１】
また、充填配管用緊急離脱カプラ２１のスライドリング２４が矢示Ｂ方向に移動したときには、図１０に示す如く、このスライドリング２４の動作に連動してボール３２が中央側に移動し、一の継手部材２７と他の継手部材２９との連結を解除する。これにより、配管・配線類用緊急離脱カプラ２６は、その各継手部材２７，２９を充填配管用緊急離脱カプラ２１の離脱動作とタイミングを合わせ、図１１に示すように離脱することができ、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を切断することなく分離することができる。
【００８２】
また、充填配管用緊急離脱カプラ２１、配管・配線類用緊急離脱カプラ２６を組付けることにより、ガス充填配管４、脱圧配管５、エア配管６，７、信号配線８を簡単な作業で再度接続することができる。
【００８３】
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、充填配管用緊急離脱カプラ２１のプラグ２２とソケット２３とを連結、離脱させるスライドリング２４を、配管・配線類用緊急離脱カプラ２６の係合体保持部材として利用しているから、各緊急離脱カプラ２１，２６の離脱タイミングを容易かつ正確に合わせることができる。また、部品点数を削減することもできる。
【００８４】
なお、第２の実施の形態では、スライドリング２４はワイヤ２５を介して計量器３側に接続する構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、スライドリング２４は例えば計量器３に隣接して設けられた支柱等の構造物にワイヤ２５、チェーン等を介して接続する構成としてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、ガス充填配管に並行して設けられた他の配管・配線類の途中には、充填配管用緊急離脱カプラが離脱するときの動作に追従して配管・配線類を途中位置で分離する配管・配線類用緊急離脱カプラを設ける構成としている。従って、充填配管用緊急離脱カプラが離脱してガス充填配管を分離したときには、配管・配線類用緊急離脱カプラは、充填配管用緊急離脱カプラが離脱するときの動作に追従して他の配管・配線類を分離することができる。
【００８６】
この結果、各緊急離脱カプラが離脱する際のタイミングを合わせ、離脱に要する荷重を安定させることができるから、各緊急離脱カプラの動作性能を高めることができ、信頼性を向上することができる。また、各緊急離脱カプラの動作設定等の作業を容易に行なうことができ、作業性、操作性を高めることができる。
【００８７】
また、他の配管・配線類は、配管・配線類用緊急離脱カプラの働きにより、切断することなく再接続可能に分離することができるから、容易に修復することができ、作業性を向上することができる。
【００８８】
請求項２の発明によれば、充填配管用緊急離脱カプラを構成するプラグとソケットとが離脱したときに、この離脱動作に追従して配管・配線類用緊急離脱カプラの継手連結手段の各継手部材の連結を解除することができるから、充填配管用緊急離脱カプラと配管・配線類用緊急離脱カプラとを一定のタイミング、かつ小さな引張り力で離脱させることができる。
【００８９】
請求項３の発明によれば、常時は係合体を係合体保持部材により係合位置に保持することにより、各継手部材を強固に連結することができる。一方、充填配管用緊急離脱カプラの離脱動作により係合体保持部材が引張られて移動したときには、係合体が係合位置から移動して各係合部間の連結を解除するから、各継手部材は小さな引張り力で容易に離脱することができる。
【００９０】
請求項４の発明によれば、充填配管用緊急離脱カプラのプラグとソケットとが離脱したときには、例えばプラグに取付けられた各継手部材からソケットに接続された係合保持部材が引張られて移動するから、プラグとソケットとの離間をきっかけにして各継手部材の連結を解除することができ、各継手部材は充填配管用緊急離脱カプラの離脱動作に合わせて容易に離脱することができる。
【００９１】
請求項５の発明によると、充填配管用緊急離脱カプラに一定以上の引張り力が作用すると、スライド部材が軸方向に移動してプラグとソケットとを離脱させる。また、スライド部材は係合体保持部材を兼ねているから、このスライド部材の移動をきっかけにして各継手部材の連結を解除することができ、各継手部材はスライド部材の動作に合わせて容易に離脱することができる。
【００９２】
請求項６の発明によれば、複数の配管・配線類の分割された一方が接続される一の継手部材と、複数の配管・配線類の分割された他方が接続され、前記一の継手部材に離脱可能に連結された他の継手部材と、前記一の継手部材と他の継手部材にそれぞれ設けられた係合部と、該各係合部間に設けられた係合位置で前記各継手部材を連結状態に係合する係合体と、常時は該係合体を係合位置に保持し、変位したときには前記係合体の移動を自由にする係合体保持部材とから構成しているから、複数の配管・配線類をまとめて離脱させることが可能である。
【００９３】
請求項７の発明によれば、係合体保持部材の変位方向を各継手部材の離脱方向とし、複数の配管・配線類は各継手部材に対して係合体保持部材を中心とした円周上に配置する構成としているから、離脱する際に配管・配線類により引かれる力が均等に働く可能性が高くなるので、よりスムーズな離脱が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガス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充填配管用緊急離脱カプラと配管・配線類用緊急離脱カプラを示す縦断面図である。
【図３】配管・配線類用緊急離脱カプラを拡大して示す要部拡大の縦断面図である。
【図４】配管・配線類用緊急離脱カプラを図３中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向から示す要部拡大の横断面図である。
【図５】配管・配線類用緊急離脱カプラを図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向から示す要部拡大の縦断面図である。
【図６】ボール保持ピンを移動してボールをピン挿入穴側に移動させた状態を示す配管・配線類用緊急離脱カプラの縦断面図である。
【図７】配管・配線類用緊急離脱カプラを離脱させて脱圧配管、エア配管、信号配線を分離した状態を示す配管・配線類用緊急離脱カプラの縦断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る充填配管用緊急離脱カプラと配管・配線類用緊急離脱カプラを示す縦断面図である。
【図９】配管・配線類用緊急離脱カプラを拡大して示す縦断面図である。
【図１０】スライドリングを移動してボールを中央側に移動させた状態を示す各緊急離脱カプラの縦断面図である。
【図１１】各緊急離脱カプラを離脱させてガス充填配管、脱圧配管、エア配管、信号配線を分離した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ガス充填装置
２  水素自動車（充填対象）
３  計量器
４  ガス充填配管
５  脱圧配管（配管・配線類）
６，７  エア配管（配管・配線類）
８  信号配線（配管・配線類）
９，２１  充填配管用緊急離脱カプラ
９Ａ，２２  プラグ
９Ｂ，２３  ソケット
１０，２６  配管・配線類用緊急離脱カプラ
１１，２７  一の継手部材
１１Ｇ，２７Ｅ  ボール挿入穴（係合部）
１３，２９  他の継手部材
１３Ｂ，２９Ｂ  ボール係合溝（係合部）
１５，３１  継手連結機構（継手連結手段）
１６，３２  ボール（係合体）
１７  ボール保持ピン（係合体保持部材）
２４  スライドリング
２４Ａ  縮径段部（係合体保持部材）
【図１】
2004353821.tif 000003
【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】
2004353821.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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