(57)【要約】【課題】本発明はアームに過大な力が作用したときの損害を軽減することを課題とする。【解決手段】ガス充填カップリング支持アームは、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度なって解除ワイヤ２５が引っ張られると、スプール３８がＸｂ方向に移動して通路開放位置に至る。そのため、解除機構３６は、第１通路４２と第２通路４４との間が圧力切替室４０を介して連通されると共に、第３通路４６とキャップ４８の貫通孔４８ａとの間が遮断される。これにより、高圧ガスが環状溝３２ｄから第１通路４２、圧力切替室４０、第２通路４４を介して軸孔３２ｃの端部に導入される。また、継手構造３０に第１の継手３２と第２の継手３４とを分離させようとするＹ方向の力が作用すると、軸部３４ｂの係止溝５８に嵌合係止される突起５４ｂが切断され、第２の継手３４に対する係止が解除される。この後、第１の継手３２と第２の継手３４とは、ガス圧によって分離する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に支持された第１のアームと、
該第１のアームの端部に支持された第２のアームと、
該第２のアームの端部に支持されたガス充填カップリングと、
該ガス充填カップリングにガスを供給するガス供給経路と、
前記第２のアームと前記ガス充填カップリングとの連結部分に設けられた継手機構と、
該継手機構による前記第２のアームと前記ガス充填カップリングとの連結を保持する保持機構と、
前記第１のアームと前記第２のアームとの相対角度が所定角度以上になったとき前記保持機構による保持を解除する解除機構と、
を備えたことを特徴とするガス充填カップリング支持アーム。
【請求項２】
前記第１のアーム及び第２のアームの内部に前記ガス供給経路を形成したことを特徴とする請求項１記載のガス充填カップリング支持アーム。
【請求項３】
前記解除機構は、ガス圧を利用して前記保持機構による保持を解除することを特徴とする請求項１記載のガス充填カップリング支持アーム。
【請求項４】
前記請求項１乃至３記載の何れかのガス充填カップリング支持アームを備えたことを特徴とするガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高圧に加圧されたガスを被充填タンクに注入するのに適したガス充填カップリング支持アーム及びガス充填カップリング支持アームを有するガス供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料電池車の開発が進められており、実用化が促進されつつある。この燃料電池車では、水素と酸素とを反応させて発電を行い、この電力によりモータを駆動させて走行するように構成されている。
【０００３】
このような燃料電池車の普及に際して、現在のガソリンや軽油を燃料とするエンジンが搭載された自動車と同様に、例えば、７０ＭＰａ程度の高圧に圧縮した水素を供給する燃料供給システムの開発も重要である。
【０００４】
従来のガス充填カップリングとしては、例えば、２０ＭＰａ程度の圧力に圧縮されたＣＮＧ（圧縮天然ガス）を燃料タンクに充填するためのものがある。この種のガス充填カップリングでは、円筒状に形成されたカップリング本体の先端に設けられた燃料タンクの注入口に結合される結合部と、カップリング本体の他端に設けられたガス供給管路が接続される継手と、カップリング本体の中間部分に設けられた開閉弁とから構成されている。
【０００５】
さらに、燃料電池車の場合、ＣＮＧよりも高圧のガスを供給するため、ガス供給管路がゴム製ホースのように可撓性を有する場合と、ホース内の圧力によってホースの剛性が高まりホースの伸縮性が低下して操作しにくいという問題があった。
【０００６】
そこで、ガス充填カップリングをロボットハンドに装着してロボットのアーム動作によりガス充填カップリングを移動させることが検討されている。この種のロボットとしては、例えば、特開平７−１０１５００号公報にみられるように、第１アーム、第２アームを回動させて第２アームの先端に支持された給油ノズルを自動車の給油口に自動的に挿入するように構成された給油ロボットがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の給油ロボットを用いてガス充填カップリングを移動させて自動車の燃料タンクに結合させる構成では、例えば、ガス充填途中に誤って自動車が発進した場合、給油ロボットが倒されて引きずられたり、あるいは給油ロボットがガス充填ディスペンサの筐体に衝突してガス充填ディスペンサを壊してしまい修理費用が膨大な金額なってしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決したガス充填カップリング支持アーム及びガス充填カップリング支持アームを有するガス供給装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。
上記請求項１記載の発明は、固定部に支持された第１のアームと、第１のアームの端部に支持された第２のアームと、第２のアームの端部に支持されたガス充填カップリングと、ガス充填カップリングにガスを供給するガス供給経路と、第２のアームとガス充填カップリングとの連結部分に設けられた継手機構と、継手機構による第２のアームとガス充填カップリングとの連結を保持する保持機構と、第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になったとき保持機構による保持を解除する解除機構と、を備えたものであり、第１のアーム及び第２のアームに無理な力が作用して第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になった場合、保持機構による保持を解除して第２のアームとガス充填カップリングとを分離させることで、周辺機器を巻き添えにすることを防止する。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、第１のアーム及び第２のアームの内部にガス供給経路を形成したものであり、高圧ガスを供給するのに必要な耐圧強度を確保することが可能になる。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、解除機構が、ガス圧を利用して保持機構による保持を解除するものであり、第１のアームと第２のアームとに無理な力が作用して第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になった場合、瞬時に第２のアームとガス充填カップリングとを分離させることが可能になる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記載の何れかのガス充填カップリング支持アームを備えたことを特徴とするガス供給装置であり、第１のアーム及び第２のアームに無理な力が作用して第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になった場合、保持機構による保持を解除して第２のアームとガス充填カップリングとを分離させることで、周辺機器を巻き添えにすることを防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明になるガス充填カップリング支持アームの一実施例を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示されるように、ガス充填カップリング支持アーム１０は、例えば、ガス供給装置を構成するガス充填ディスペンサ（図示せず）の壁面に固定される固定部１２と、固定部１２に支持された第１関節１４と、第１関節１４に支持された第２関節１６と、第２関節１６に支持された第１アーム１８と、第１アーム１８の先端に結合された第３関節２０と、第３関節２０に支持された第２アーム２２と、第２アーム２２の先端に結合された第４関節２４と、第４関節２４に支持された第５関節２６と、第５関節２６に支持されたガス充填カップリング２８とから構成されている。
【００１５】
第１のアーム１８及び第２のアーム２２の内部には、後述するガス供給管路が形成されており、高圧ガスを供給するのに必要な耐圧強度が確保されている。
【００１６】
第１関節１４及び第５関節２６は、水平方向（Ａ方向）に回動可能に設けられ、第２関節１６、第３関節２０、第４関節２４は、垂直方向（Ｂ方向）に回動可能に設けられている。
【００１７】
従って、ガス充填カップリング支持アーム１０の先端に設けられたガス充填カップリング２８は、上記第１関節１４、第２関節１６、第３関節２０、第４関節２４、第５関節２６の回動動作により自由に上下位置及び水平位置を調整できると共に、取付方向も自由に調整できるように支持されている。
【００１８】
上記第１関節１４、第２関節１６、第１アーム１８、第３関節２０、第２アーム２２、第４関節２４、第５関節２６の内部には、後述するガス供給経路が形成されており、ガス充填ディスペンサ（図示せず）から吐出された高圧ガスをガス充填カップリング２８に供給する。ガス充填カップリング２８は、例えば、自動車の燃料タンクの注入口に結合され、充填開始と共に高圧ガスを燃料タンクに充填する。そして、燃料タンクへのガス充填が終了した後、注入口との結合が解除される。
【００１９】
また、第１アーム１８及び第２アーム２２は、高圧ガスの圧力に応じた耐圧強度を有する肉厚の金属パイプからなり、例えば、ゴム製のホースよりも高圧ガスに耐えることが可能である。さらに、ガス充填カップリング支持アーム１０では、第１アーム１８及び第２アーム２２がガス圧によって内部から拡径されることがなく、ガス圧によって剛性が高まることもないので、比較的小さな操作力でガス充填カップリング２８を自由に移動させることが可能である。
【００２０】
尚、本実施例のガス充填カップリング支持アーム１０では、手動操作によりガス充填カップリング２８を任意の位置に移動させることが可能であるが、上記各関節１４，１６，２０，２４，２６にモータを取り付けて各モータを駆動制御することによりロボットと同様な動作を行うことも可能である。
【００２１】
第１アーム１８の他端と第２アーム２２の一端との間には、ストッパワイヤ２１が装架されている。このストッパワイヤ２１は、第３関節２０を跨ぐように装架され、一端２１ａが第１アーム１８の他端に締結され、他端２１ｂが第２アーム２２の一端に締結されている。
【００２２】
そのため、第３関節２０が回動して第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が大きくなり、その開き角度が約１７０度になったとき、ストッパワイヤ２１は、一直線に延びた状態になり、それ以上第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が大きくならないように回動規制する。そのため、手動操作で第１アーム１８及び第２アーム２２を水平方向に伸ばす場合、約１７０度の開き角度になるまで第３関節２０を回動させることが可能になる。
【００２３】
また、第１アーム１８の他端と第２アーム２２の一端との間には、第４関節２４の連結の保持を解除する解除ワイヤ（解除手段）２５が装架されている。この解除ワイヤ２５は、一端２５ａが第１アーム１８に締結され、他端２５ｂが第２アーム２２に設けられたプーリ２７にガイドされて第４関節２４に接続されている。
【００２４】
解除ワイヤ２５は、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が約１７５度になったとき、一直線に延びた状態になり、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が約１８０度になったとき、後述するように他端２５ｂが第４関節２４から引き抜かれて第４関節２４の連結の保持を解除する。尚、ストッパワイヤ２１は、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１７０度を越えたとき切断される。
【００２５】
図２は第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度になったときの動作状態を示す側面図である。
図２に示されるように、第１アーム１８の背面側には、第１アーム１８と平行リンクを構成するリンク機構２９が設けられている。リンク機構２９は、第２関節１６より後方に突出する第１の腕部２９ａと、第３関節２０より後方に突出する第２の腕部２９ｂと、第１の腕部２９ａと第２の腕部２９ｂとの間に装架されたロッド２９ｃとから構成されている。
【００２６】
また、第１の腕部２９ａと第１アーム１８との間には、バランスバネ３１が張設され、第２の腕部２９ｂと第２アーム２２との間には、バランスバネ３３が張設されている。このバランスバネ３１，３３は、第１アーム１８及び第２アーム２２が自重で倒れないようにバネ力を付与している。
【００２７】
例えば、ガス充填カップリング２８が自動車の燃料タンクの注入口に結合された状態（ガス充填中）で誤って自動車が発車した場合、ガス充填カップリング支持アーム１０は、第２アーム２２が発車方向に引っ張られるため、図１に示す折り曲げ状態から図２に示す直線状態に変化する。
【００２８】
ここで、本発明の要部を構成する第４関節２４の継手構造について説明する。図３は第４関節２４に用いられた継手構造の第１実施例を示す横断面図である。
【００２９】
図３に示されるように、第４関節２４の継手構造３０は、第２アーム２２の先端が結合された第１の継手３２と、第５関節２６に接続された接続管２３が結合された第２の継手３４とが回動可能に連結されている。
【００３０】
第１の継手３２には、過大な力が作用した場合にガス圧を利用して第２の継手３４との連結を解除する解除機構３６が設けられている。この解除機構３６は、スプール３８と、スプール３８が摺動する圧力切替室４０と、圧力切替室４０に連通された第１乃至第３通路４２，４４，４６と、スプール３８の脱落を防止するキャップ４８とから構成されている。
【００３１】
スプール３８は、円柱状に形成された本体３８ａの両端にシール部材３８ｂ，３８ｃが装着されている。また、スプール３８は、圧力切替室４０を摺動可能に挿入されており、端部には、解除ワイヤ２５の他端２５ｂが連結された連結部３８ｄが設けられている。
【００３２】
従って、スプール３８は、通常、Ｘａ方向の通路遮断位置（図３を参照）にあり、解除ワイヤ２５の張力によりＸｂ方向に引っ張られると通路開放位置に移動する。第１通路４２は、環状溝３２ｄと圧力切替室４０との間を連通している。第２通路４４は、第１の継手３２の軸孔３２ｃとスプール３８の一端が対向する圧力切替室４０の第１室４０ａとを連通する。第３通路４６は、第１の継手３２の軸孔３２ｃとスプール３８の他端が対向する圧力切替室４０の第２室４０ｂとを連通する。
【００３３】
キャップ４８は、圧力切替室４０を塞ぐことでスプール３８の脱落を防止すると共に、中央を貫通する貫通孔４８ａに解除ワイヤ２５の他端２５ｂが挿通される。また、貫通孔４８ａは、通常、空気を第１の継手３２の軸孔３２ｃに供給するための空気導入孔としても機能し、Ｘｂ方向に移動したスプール３８を復帰させる際のロッド（図示せず）を挿入してスプール３８をＸａ方向に押し戻すためのロッド挿入孔としても機能する。
【００３４】
スプール３８は、通常、Ｘａ方向の通路遮断位置（図３を参照）にあるとき、第１通路４２と第２通路４４との間を遮断して、第１の継手３２の軸孔３２ｃにガス圧が作用しないようにしている。また、スプール３８がＸａ方向の通路遮断位置（図３を参照）にあるとき、キャップ４８の貫通孔４８ａから導入された空気は、第３通路４６を介して第１の継手３２の軸孔３２ｃに供給される。
【００３５】
従って、第２の継手３４の軸部３４ｂが第１の継手３２の軸孔３２ｃに挿入される際は、軸孔３２ｃ内部の空気を第３通路４６及びキャップ４８の貫通孔４８ａを介して大気中に排出する。そのため、通常は、第２の継手３４の軸部３４ｂの端部に大気圧が作用するだけで高圧ガスの圧力が作用しない。
【００３６】
第１の継手３２は、第２の継手３４の軸部３４ｂを連結状態に保持する保持部材５４と、第２の継手３４の軸部３４ｂが第１の継手３２から分離されたときにガス供給経路を遮断する遮断弁５６とを有する。
【００３７】
第２の継手３４は、接続管２３のおねじ２３ａが螺入されるめねじ３４ａと、貫通孔３２ｃに挿通される軸部３４ｂと、めねじ３４ａに連通する連通孔３４ｃと、連通孔３２ｃの延在方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向に延在する通路３４ｄと、通路３４ｄより半径方向に延在するように形成された複数の孔３４ｅと、通路３４ｄの端部開口を閉塞する閉止栓３４ｆと、貫通孔３２ｃより突出した軸部３４ｂを係止する係止リング３４ｇとを有する。
【００３８】
保持部材５４は、例えば、合成樹脂材により一体成型されており、第１の継手３２の取付孔３２ａに螺入されるおねじ５４ａと、軸部３４ｂの外周に形成された係止溝５８に嵌合係止される突起５４ｂとを有する。保持部材５４の突起５４ｂは、小径であるので、過大なせん断応力が作用すると切断されて係止を解除するように設けられている。そのため、例えば、ガス充填中あるいはガス充填終了後にガス充填カップリングの結合を解除することなく自動車を発車させた場合、保持部材５４の突起５４ｂの切断により第２の継手３４の軸部３４ｂが第１の継手３２から分離されて自動車の損傷及び高圧ガスの充填を行うディスペンサが損傷することを防止する。
【００３９】
また、第１の継手３２は、第２アーム２２の先端が螺入される結合部材６０と、遮断弁５６が収納される流入室６２とを有する。遮断弁５６は、流入室６２の弁孔６２ａに挿入される弁体６４と、弁体６４の弁軸６４ａをガイドするガイド部材６６と、弁体６４を閉弁方向に付勢するコイルバネ６８とを有する。
【００４０】
弁体６４は、ガイド部材６６にガイドされる弁軸６４ａと、弁孔６２ａに当接してガス供給経路を閉止するテーパ状のシート部６４ｂと、シート部６４ｂより下方に延在して軸部３４ｂの外周に当接する当接棒６４ｃとを有する。
【００４１】
第２アーム２２を貫通するガス供給管路２２ｂから供給された高圧ガスは、結合部材６０の連通孔６０ａ、ガイド部材６６の孔６６ａ、流入室６２の弁孔６２ａ、環状溝３２ｄを介して第２の継手３４の軸部３４ｂに形成された複数の孔３４ｅ、通路３４ｄ、連通孔３４ｃに供給されて接続管２３の内部に形成されたガス供給管路２３ｂに至る。
【００４２】
弁体６４は、当接棒６４ｃの先端が軸部３４ｂの外周に当接しているので、シート部６４ｂが弁孔６２ａから離間した開弁位置に保持されている。また、第２の継手３４は、第１の継手３２のガス供給方向に対して直交する方向に延在する軸部３４ｂが第１の継手３２の軸孔３２ｃに挿入されており、内部を流れる高圧ガスが軸部３４ｂを押し出す方向に作用しないので、比較的小さな負荷でＢ方向に回動させることができる。
【００４３】
また、第１の継手３２の軸孔３２ｃと第２の継手３４の軸部３４ｂとの間は、環状溝３２ｄの両側で回動方向（Ｂ方向）に装着されたシール部材３２ｅ，３２ｆによりシールされており、シール部材３２ｅ，３２ｆに作用する軸方向の圧力が相殺させるため、ガス圧が軸部３４ｂを軸方向に移動させる力とならないように構成されている。
【００４４】
ここで、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度になったとき、第１の継手３２と第２の継手３４との分離動作について説明する。
【００４５】
図４は継手構造３０の分離動作を示す横断面図である。
図４に示されるように、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度なって解除ワイヤ２５が引っ張られると、スプール３８がＸｂ方向に移動して通路開放位置に至る。このように、スプール３８に結合された解除ワイヤ２５がＸｂ方向に引っ張られると、スプール３８が通路遮断位置（図３を参照）から通路開放位置（図４を参照）へ移動する。
【００４６】
これにより、解除機構３６は、第１通路４２と第２通路４４との間が圧力切替室４０を介して連通されると共に、第３通路４６とキャップ４８の貫通孔４８ａとの間が遮断される。そのため、高圧ガスが環状溝３２ｄから第１通路４２、圧力切替室４０、第２通路４４を介して軸孔３２ｃの端部に導入される。
【００４７】
また、継手構造３０に第１の継手３２と第２の継手３４とを分離させようとするＹ方向の力が作用すると、軸部３４ｂの係止溝５８に嵌合係止される突起５４ｂが切断され、第２の継手３４に対する係止が解除される。
【００４８】
図５に示されるように、軸孔３２ｃに導入された高圧ガスの圧力は、軸孔３２ｃに挿入された第２の継手３４の軸部３４ｂを押し出す方向に作用する。その結果、第２の継手３４の軸部３４ｂは、軸孔３２ｃのガス圧によって加速されて瞬時に分離方向に押し出される。
【００４９】
さらに、第２の継手３４の軸部３４ｂに当接して開弁位置に保持されていた弁体６４は、軸部３４ｂが軸孔３２ｃから抜け出ると共に、コイルバネ６８のバネ力及び高圧ガスの圧力によりシート部６４ｂが弁孔６２ａを閉塞する閉弁位置に移動する。これにより、第１アーム１８のガス供給管路１８ｂから供給される高圧ガスが大気中に漏れることが防止される。
【００５０】
また、第２の継手３４の軸部３４ｂが継手構造５０の軸孔３２ｃから抜け出ると、第１の継手３２と第２の継手３４とが分離すると共に、軸孔３２ｃに充填された高圧ガスが大気中に放出される。
【００５１】
このように、例えば、ガス充填途中に誤って自動車が発進した場合でも、第１の継手３２と第２の継手３４とを分離動作が加速されるため、ガス充填カップリング支持アーム１０が倒されて引きずられたり、あるいはガス充填カップリング支持アーム１０がガス充填ディスペンサの筐体に衝突してガス充填ディスペンサを壊してしまい修理費用が膨大な金額なってしまうことを防止できる。
【００５２】
ここで、継手構造の第２実施例について説明する。
図６は継手構造の第２実施例の構成を示す横断面図である。
図６に示されるように、継手構造７０は、第４関節２４の端部２４ａが結合された第１の継手７２と、ガス充填カップリング２８が結合された第２の継手７４とが回動可能に連結されている。
【００５３】
第１の継手７２は、第２の継手７４の軸部７４ｂを保持する保持機構７６と、第２の継手７４の軸部７４ｂが第１の継手７２から分離されたときにガス供給経路を遮断する遮断弁７８と、過大な力が作用したときガスを供給するガス圧供給弁８０とを有する。
【００５４】
第１の継手７２は、第４関節２４の端部２４ａが螺入されるめねじ７２ａと、遮断弁７８が収納される弁収納室７２ｂと、弁収納室７２ｂに連通された環状溝７２ｃと、収納室７２ｂと直交するＹ方向に延在形成され第２の継手７４の軸部７４ｂが挿通される軸孔７２ｄと、軸孔７２ｄの内壁に装着され環状溝７２ｃの両側でシールするシール部材７２ｅ，７２ｆと、軸孔７２ｄの内壁に装着され軸部７４ｂを回転自在に軸承する軸受７３とを有する。
【００５５】
保持機構７６は、第１の継手７２の側面に螺入されたハウジング７６ａと、ハウジング７６ａの内部に形成された軸孔７６ｂと、軸孔７６ｂの延在方向と直交する方向に形成された取付孔７６ｃと、取付孔７６ｃに挿入された第２の継手７４の軸部７４ｂの端部に形成された小径部７４ｊを係止する係止球７６ｄと、係止球７６ｄに当接するバネ受け７６ｅと、バネ受け７６ｅを押圧するコイルバネ７６ｆと、コイルバネ７６ｆの飛び出しを防止するバネ押え７６ｇとから構成されている。
【００５６】
また、ハウジング７６ａの軸孔７６ｂの端部を閉塞する壁部７６ｈには、小孔７６ｉが貫通している。この小孔７６ｉは、軸孔７６ｂに大気を導入するための孔であり、第２の継手７４の軸部７４ｂが第１の継手７２の軸孔７２ｄに挿入される際は、軸孔７６ｂ内部の空気を大気中に排出し、第２の継手７４の軸部７４ｂが第１の継手７２の軸孔７２ｄから抜け出る際には、大気中の空気を軸孔７６ｂに導入して軸孔７６ｂ内部で負圧の発生を防止する。そのため、通常は、第２の継手７４の軸部７４ｂの端部に大気圧が作用するだけで高圧ガスの圧力が作用しない。
【００５７】
保持機構７６の係止球７６ｄは、コイルバネ７６ｆのバネ力で第２の継手７４の軸部７４ｂを係止する構成であるので、コイルバネ７６ｆのバネ力よりも大きい力で係止球７６ｄを外側に変位させるような荷重が第２の継手７４に作用した場合には、係止球７６ｄによる係止が解除される。
【００５８】
これにより、第１の継手７２と第２の継手７４とを分離させることが可能になる。そのため、例えば、ガス充填中あるいはガス充填終了後にガス充填カップリングの結合を解除することなく自動車を発車させた場合、係止球７６ｄによる第２の継手７４の係止が解除されて第２の継手７４が第１の継手７２から分離されて自動車の損傷及び高圧ガスの充填を行うディスペンサが損傷することを防止する。
【００５９】
遮断弁７８は、環状溝７２ｃに連通された連通孔７８ａと、連通孔７８ａに連通された弁孔７８ｂと、弁収納室７２ｂに挿入された弁体８２と、弁体８２を閉弁方向に付勢するコイルバネ７８ｄと、弁体８２の弁軸８２ａをガイドするガイド部材８４と、ガイド部材８４を保持するガイド押え８６とから構成されている。弁体８２は、弁軸８２ａと、弁孔７８ｂを閉止するシート部８２ｂと、シート部８２ｂより延在して軸部７４ｂの外周に当接する当接棒８２ｃとを有する。
【００６０】
弁体８２は、当接棒８２ｃの先端が軸部７４ｂの外周に当接しているので、シート部８２ｂが弁孔７８ｂから離間した開弁位置に保持されている。
【００６１】
そして、第２の継手７４の軸部７４ｂに当接して開弁位置に保持されていた弁体８２は、軸部７４ｂが第１の継手７２から抜け出ると共に、コイルバネ７８ｄのバネ力及び高圧ガスの圧力によりシート部８２ｂが弁孔７８ｂを閉塞する閉弁位置に移動する。これにより、高圧ガスが大気中に漏れることが防止される。
【００６２】
ガス圧供給弁８０は、第１の継手７２と第２の継手７４との連結を解除する解除機構であり、環状溝７２ｃに連通された連通孔８０ａと、連通孔８０ａに連通された弁孔８０ｂと、弁孔８０ｂを閉止するボール８０ｃと、ボール８０ｃを閉弁位置に係止する係止ピン８０ｄと、係止ピン８０ｄに当接する栓８０ｅと、ボール８０ｃが収納される収納室８０ｆの側面に連通されたバイパス通路８０ｇと、バイパス通路８０ｇに連通され第２の継手７４の軸部７４ｂが挿入された凹部８０ｈとから構成されている。
【００６３】
図７に示されるように、係止ピン８０ｄは、前述した解除ワイヤ２５の他端２５ｂが結合されている。そのため、第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度なって解除ワイヤ２５が引っ張られると、係止ピン８０ｄが引き抜かれる。
【００６４】
図８に示されるように、係止ピン８０ｄが引き抜かれると、ボール８０ｃが弁孔８０ｂから離間して開弁するため、弁孔８０ｂを通過した高圧ガスが収納室８０ｆ及びバイパス通路８０ｇを介して凹部８０ｈに供給される。
【００６５】
図９に示されるように、高圧ガスが凹部８０ｈに供給されると、第２の継手７４の軸部７４ｂは、凹部８０ｈのガス圧で押し出される。このとき、保持機構７６の係止球７６ｄは、コイルバネ７６ｆのバネ力に抗して軸部７４ｂの係止を解除する。そして、第２の継手７４の軸部７４ｂは、凹部８０ｈのガス圧により積極的に係止解除方向（Ｙ方向）に押し出されるため、第１の継手７２と第２の継手７４とを分離動作が加速される。
【００６６】
そのため、上記のように第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度なって解除ワイヤ２５が引っ張られて係止ピン８０ｄが引き抜かれると、ガス圧供給弁８０のボール８０ｃが開弁動作して自動的に第１の継手７２と第２の継手７４とを瞬時に分離させ、自動車の損傷及び高圧ガスの充填を行うディスペンサが損傷することを防止することが可能になる。
【００６７】
このように、例えば、ガス充填途中に誤って自動車が発進した場合でも、第１の継手７２と第２の継手７４とを分離動作が加速されるため、ガス充填カップリング支持アーム１０が倒されて引きずられたり、あるいはガス充填カップリング支持アーム１０がガス充填ディスペンサの筐体に衝突してガス充填ディスペンサを壊してしまい修理費用が膨大な金額なってしまうことを防止できる。
【００６８】
第２の継手７４は、ガス充填カップリング２８の側面にナット９０により締結された軸部９２が回動時材に挿入される挿入孔７４ａと、第１の継手７２の軸孔７２ｄに挿通される軸部７４ｂと、環状溝７２ｃに連通された複数の小孔７４ｃと、軸部７４ｂの延在方向（Ｙ方向）に形成された通路７４ｄと、挿入孔７４ａの内壁に形成された環状溝７４ｅと、通路７４ｄの開口を閉塞する栓７４ｆと、環状溝７４ｅの両側に配されたシール部材７４ｇ，７４ｈと、軸部９２を軸承する軸受８４とを有する。
【００６９】
また、Ｘ方向に延在する軸部９２には、同方向に延在する通路９２ａと、通路９２ａから半径方向に延在する複数の小孔９２ｂとが設けられている。
【００７０】
第４関節２４の端部２４ａから供給された高圧ガスは、第１の継手７２の弁孔７８ｂ、連通孔７８ａ、環状溝７２ｃ、小孔７４ｃを介して直交する方向に延在形成された通路７４ｄに供給される。
【００７１】
また、通路７４ｄに供給された高圧ガスは、環状溝７４ｅ、小孔９２ｂを介して直交する方向に延在形成された通路９２ａに供給される。
【００７２】
このように、継手構造７０では、ガス供給方向に対して直交する方向に延在する通路７４ｄ及び通路９２ａに高圧ガスが供給される構成であるので、上記実施例と同様に、高圧ガスが軸部７４ｂ及び９２を押し出す方向に作用しないので、比較的小さな負荷で回動させることができる。
【００７３】
また、軸部７４ｂ及び９２の外周をシールするシール部材７２ｅ，７２ｆ及び７４ｇ，７４ｈによりシールされており、各シール部材７２ｅ，７２ｆ及び７４ｇ，７４ｈに作用する軸方向の圧力が相殺させるため、ガス圧が軸部７４ｂ及び９２を軸方向に移動させる力とならないように構成されている。
【００７４】
尚、上記実施例では、高圧に圧縮された水素ガスを充填するためのガス充填カップリングについて説明したが、これに限らず、これ以外の高圧ガス（例えば、ＣＮＧなども含む）を充填するのにも適用できるのは勿論である。
【００７５】
また、上記実施例においては、自動車の燃料タンクに高圧ガスを充填する場合を一例として挙げたが、これに限らず、自動車以外の被充填タンクにガスを充填するのにも適用できるのは勿論である。
【００７６】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、固定部に支持された第１のアームと、第１のアームの端部に支持された第２のアームと、第２のアームの端部に支持されたガス充填カップリングと、ガス充填カップリングにガスを供給するガス供給経路と、第２のアームとガス充填カップリングとの連結部分に設けられた継手機構と、継手機構による第２のアームとガス充填カップリングとの連結を保持する保持機構と、第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になったとき保持機構による保持を解除する解除機構と、を備えたため、例えば、ガス充填カップリングが結合されたまま自動車が発進した場合でも第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になったとき、保持機構による保持を解除して第２のアームとガス充填カップリングとを分離させることで、周辺機器を巻き添えにすることを防止できる。そのため、ガス充填カップリング支持アームが倒されて引きずられたり、あるいはガス充填カップリング支持アームがガス充填ディスペンサの筐体に衝突してガス充填ディスペンサを壊してしまい修理費用が膨大な金額なってしまうことを防止できる。
【００７７】
また、請求項２記載の発明によれば、第１のアーム及び第２のアームの内部にガス供給経路を形成したため、高圧ガスを供給するのに必要な耐圧強度を確保することができる。
【００７８】
また、請求項３記載の発明によれば、解除機構が、ガス圧を利用して保持機構による保持を解除するものであり、第１のアーム及び第２のアームに無理な力が作用して第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になった場合、瞬時に第１のアームと第２のアームとを分離させることができ、より安全性が高められる。
【００７９】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３記載の何れかのガス充填カップリング支持アームを備えたことを特徴とするガス供給装置であり、第１のアームと第２のアームとに無理な力が作用して第１のアームと第２のアームとの相対角度が所定角度以上になった場合、保持機構による保持を解除して第１のアームと第２のアームとを分離させることで、周辺機器を巻き添えにすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるガス充填カップリング支持アームの一実施例を示す斜視図である。
【図２】第１アーム１８と第２アーム２２との開き角度が１８０度になったときの動作状態を示す側面図である。
【図３】第４関節２４に用いられた継手構造の第１実施例を示す横断面図である。
【図４】継手構造３０のスプールが解除位置に移動した動作過程を示す横断面図である。
【図５】第２の継手３４の軸部３４ｂが軸孔３２ｃのガス圧によって分離方向に押し出される動作過程を示す横断面図である。
【図６】継手構造の第２実施例の構成を示す横断面図である。
【図７】係止ピン８０ｄに解除ワイヤ２５が結合された状態を示す縦断面図である。
【図８】係止ピン８０ｄが解除ワイヤ２５によって引き抜かれた動作過程を示す横断面図である。
【図９】第２の継手７４の軸部７４ｂが軸孔７２ｃのガス圧によって分離方向に押し出される動作過程を示す横断面図である。
【符号の説明】
１０　ガス充填カップリング支持アーム
１２　固定部
１４　第１関節
１６　第２関節
１８　第１アーム
２０　第３関節
２１　ストッパワイヤ
２２　第２アーム
２４　第４関節
２５　解除ワイヤ
２６　第５関節
２８　ガス充填カップリング
３０，５０　継手構造
３２，７２　第１の継手
３４，７４　第２の継手
３６　解除機構
３８　スプール
４０　圧力切替室
４２　第１通路
４４　第２通路
４６　第３通路
４８　キャップ
５４　保持部材
５６　遮断弁
５８　係止溝
６０　結合部材
６２　流入室
６４　弁体
６６　ガイド部材
７６　保持機構
７８　遮断弁
８０　ガス圧供給弁
８０ｃ　ボール
８０ｄ　係止ピン
８０ｇ　バイパス通路
８０ｈ　凹部
【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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