JP2005069361A - ガス充填カップリング - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は弁部が高圧ガスの圧力の影響を受けない弁構造であることを課題とする。
【解決手段】 ガス充填カップリング２０２の結合部２５６は、閉止弁２０８と、閉止弁２０８を保持する保持部材２７８と、レセプタクルに係合するロック機構３０７と、中空状に形成された挿入パイプ３０８と、挿入パイプ３０８の外周に係合するバネ受け３１０と、バネ受け３１０を閉弁方向（Ｘａ方向）に押圧するコイルバネ３１２とを有する。結合部２５６の外周には、ロック解除用の操作リング２６８が摺動可能に設けられている。保持部材２７８には、押圧リング３３２の回動位置がレセプタクル２０にロックされる位置に回動したことを検出するリミットスイッチ２３６が設けられている。操作リング２６８の回動位置は、レセプタクルにガス充填カップリング２０２が結合された結合状態と、非結合状態とで異なるので、この回動位置を検出することで結合状態を容易に検出できる。
【選択図】 図２

Description

本発明はガス充填カップリングに係り、特に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に関する。

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。

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車両と同様に、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。

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経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（例えば、特許文献１参照）。

開閉弁は、カップリング本体の側面に回動可能に突出する操作レバーの回動位置によって開弁または閉弁する。また、結合部は、内周に燃料タンクの注入口（レセプタクル）の係止溝に嵌合する係止部材が設けられ、外周には軸方向にスライドして係止部材を係止解除位置に移動させるロック解除用の操作リングが設けられている。

上記のように構成されたガス充填カップリングを用いて圧縮された高圧ガスを燃料タンクに充填させる場合は、結合部を燃料タンクの注入口に押圧することで係止部材が注入口の係止溝に嵌合してロックされて充填時の耐圧強度が確保される。次に、操作レバーが開弁位置に回動操作されると、圧縮されたガスが燃料タンクに充填される。

そして、燃料タンクの圧力が目標充填圧力に達すると、操作レバーを閉弁位置に回動操作してガスの充填を止める。その後、カップリング本体の内部に残留するガスを外部に排出するための脱圧用弁を開弁してカップリング本体の内部を減圧する。

次いで、ロック解除用の操作リングをカップリング本体の軸方向にスライドさせることにより、係止部材が注入口の係止溝から離脱してロック解除される。これで、ガス充填カップリングを注入口から離間させることが可能になる。
特開平８−２９５３９９号公報

上記のような従来の充填カップリングにおいては、操作リングを軸方向にスライドさせることにより着脱を行なう構成で、充填カップリングが離間している状態の操作リングの位置と、充填カップリングがレセプタクルに接続されロックさせた状態での操作リングの位置とが同じであった。このため、操作リングの状態で充填カップリングの着脱を検出することは困難であった。

本発明は、上記課題を解決したガス充填カップリングを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、加圧されたガスが供給されるカップリング本体と、該カップリング本体の一端に設けられ、被充填タンクのレセプタクルに結合される結合手段と、前記カップリング内に設けられ、前記被充填タンクへのガスの供給経路を開閉弁する主弁と、前記主弁を駆動する弁駆動手段とからなるガス充填カップリングにおいて、前記結合手段を、前記レセプタクルが挿入される筒部と、該筒部に前記レセプタクルが挿入された際に内方に突出して前記レセプタクルの凹部に嵌合することにより該レセプタクルの離間を防ぐ固定手段と、前記筒部の外周に設けられ、前記固定手段が突出した際に所定位置まで回動して前記固定手段を突出状態に維持する突出維持手段とから構成し、該突出維持手段が所定位置まで回動したことを検出し電気信号として出力する回動検出手段を設けたことを特徴とする。

これにより、突出維持手段の回動位置は、レセプタクルにガス充填カップリングが結合された結合状態と、非結合状態とで異なるので、この回動位置を検出するのみで結合状態を容易に検出できる。

請求項１の発明にあっては、結合手段を、レセプタクルが挿入される筒部と、筒部に前記レセプタクルが挿入された際に内方に突出してレセプタクルの凹部に嵌合することによりレセプタクルの離間を防ぐ固定手段と、筒部の外周に設けられ、固定手段が突出した際に所定位置まで回動して固定手段を突出状態に維持する突出維持手段とから構成し、突出維持手段が所定位置まで回動したことを検出し電気信号として出力する回動検出手段を設けたことにより、突出維持手段の回動位置は、レセプタクルにガス充填カップリングが結合された結合状態と、非結合状態とで異なるので、この回動位置を検出するのみで結合状態を容易に検出できる。

また、結合手段の筒部の外周部に設けられる突出維持手段の位置を検出するので、ガスの流路から径方向に離れた位置に回動検出手段を設けることができるため、電気信号を出力する安価な検出手段を利用することが可能となる。

また、請求項2の発明にあっては、突出維持手段が所定位置まで回動した状態で回動を規制にする回動規制手段を設けたことにより、操作者が誤って、突出維持手段を回動させてしまうことを確実に防止できる。

さらに、請求項３の発明にあっては、シリンダへの圧縮空気の供給して主弁を開弁する際に回動規制手段を回動規制状態とするので、開弁状態で確実に操作者が誤って、突出維持手段を回動させてしまうことを確実に防止できる。

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はガス充填カップリングの一実施例が適用されたガス充填システムを示す構成図である。
図１に示されるように、ガス充填システム２００では、例えば、燃料電池（図示せず）が搭載された車両１２の燃料タンク（被充填タンク）１８に高圧ガス（例えば、７０ＭＰａの水素等）を充填するガス充填カップリング２０２と、ガス充填カップリング２０２に高圧ガスを供給するディスペンサ２０４とから構成されている。さらに、ディスペンサ２０４には、圧縮空気を供給する空気経路６０が接続されている。

ガス充填カップリング２０２は、上記実施例と同様に車両１２の燃料タンク１８に設けられたレセプタクル２０に結合されて燃料供給システム１８に高圧ガスを充填する。

ガス充填カップリング２０２は、後述するように内部に主弁２０６と、閉止弁２０８と、残圧開放弁２１０とが設けられている。主弁２０６及び閉止弁２０８は、高圧ガス（燃料）を供給するガス供給経路５８に連通されており、ガス供給経路５８の先端はレセプタクル２０を介して燃料タンク１８に連通される。また、ガス供給経路５８の基端は高圧ガスを生成するコンプレッサ及びガス貯蔵タンク（共に図示せず）に連通されている。

ここで、ディスペンサ２０４について説明する。
空気経路６０の下流には、圧力スイッチ３０、電磁弁からなる四方切替弁（切替手段）２１２、ガス充填カップリング２０２の主弁シリンダ２１４が接続されている。主弁シリンダ２１４は、四方切替弁２１２を介して圧縮空気の供給により開弁動作して高圧ガスを充填するための弁駆動手段であり、四方切替弁２１２から供給される圧縮空気の切替に伴って開弁動作または閉弁動作する。

四方切替弁２１２は、２位置４ポート弁からなり、制御装置２２０により通電をオン・オフされるソレノイド２１２ａと、空気経路６０が連通された給気ポート２１２ｂと、大気開放とされた放気ポート２１２ｃと、開弁側ポート２１２ｄと、閉弁側ポート２１２ｅとを有する。

主弁シリンダ２１４の左室２１４ａには、第１の管路２１６の一端が連通されており、右室２１４ｂには、第２の管路２１８の一端が連通されている。また、第１の管路２１６の他端は、上記開弁側ポート２１２ｄに連通されており、第２の管路２１８の他端は、上記閉弁側ポート２１２ｅに連通されている。

そして、四方切替弁２１２は、開弁時はソレノイド２１２ａへの通電がオンになるため、スプール（図示せず）が下動する。そのため、空気経路６０からの圧縮空気は、開弁側ポート２１２ｄ、管路２１６を介して主弁シリンダ２１４の左室２１４ａに供給されると共に、主弁シリンダ２１４の右室２１４ｂは、管路２１８、閉弁側ポート２１２ｅを介して放気ポート２１２ｃと連通される。

また、四方切替弁２１２は、閉弁時はソレノイド２１２ａへの通電がオフになるため、図１に示されるように、コイルバネ２１２ｆのバネ力によりスプール（図示せず）が上動する。これにより、空気経路６０からの圧縮空気は、管路２１８、閉弁側ポート２１２ｅを介して主弁シリンダ２１４の右室２１４ｂに供給されると共に、主弁シリンダ２１４の左室２１４ａは、管路２１６、開弁側ポート２１２ｄを介して放気ポート２１２ｃと連通される。

制御装置２２０は、電源装置２２２から所定電圧の電流を供給されており、且つ圧力スイッチ３０、ガス用開閉弁３２、四方切替弁２１２と接続されている。さらに、制御装置２２０は、電源ランプ２２４、圧縮空気供給ランプ２２６、カップリング接続ランプ２２８、充填中ランプ２３０、充填停止スイッチ２３２、充填開始スイッチ２３４、カップリング着脱リミットスイッチ２３６と接続されている。

制御装置２２０は、充填開始スイッチ２３４がオンに操作されると、ガス用開閉弁３２のソレノイド３２ａに通電して高圧ガスをガス充填カップリング２０２に供給させる。さらに、圧力スイッチ３０から検出信号を確認して圧縮空気供給ランプ２２６を点灯させると共に、四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａに通電して四方切替弁２１２を開弁状態に切り替える。そして、充填中ランプ２３０を点灯させて高圧ガスが燃料タンク１８に充填されていることを報知する。

また、制御装置２２０は、充填停止スイッチ２３２がオンに操作されると、四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａへの通電を停止して四方切替弁２１２を閉弁状態に切り替えると共に、ガス用開閉弁３２のソレノイド３２ａへの通電も停止する。そして、制御装置２２０は、充填中ランプ２３０を消灯させ、圧力スイッチ３０から検出信号が出力されない場合には、圧縮空気供給ランプ２２６を消灯させる。

また、制御装置２２０は、カップリング着脱リミットスイッチ２３６がガス充填カップリング２０２の接続状態を検出すると、カップリング接続ランプ２２８を点灯させ、ガス充填カップリング２０２が車両１２のレセプタクル２０に分離されると、カップリング接続ランプ２２８を消灯させる。

ここで、ガス充填カップリング２０２の構成について説明する。
図２は本発明になるガス充填カップリングの一実施例を示す縦断面図である。図３は主弁２０６及び残圧開放弁２１０の具体的な内部構造の一例を示す縦断面図である。図４はカップリング本体２５２の結合部の具体的な内部構造の一例を示す縦断面図である。尚、図２乃至図４において、黒塗りの楕円形状のものは、シール部材である。

図２乃至図４に示されるように、ガス充填カップリング２０２は、カップリング本体２５２と、カップリング本体２５２の一端より下方に突出するグリップ（図２では省略）と、カップリング本体２５２の他端に設けられた結合部２５６とから構成されている。

結合部２５６の外周には、ロック解除用の操作リング２６８が摺動可能に設けられている。そして、操作リング２６８の端部には、結合部２５６を保護する樹脂製の保護キャップ２５３が嵌合されており、保護キャップ２５３の突部２５３ａには脱落防止用紐２５３ｂの一端が連結されている。また、脱落防止用紐２５３ｂの他端は、カップリング本体２５２の外周に係止されている。尚、保護キャップ２５３の内側には、脱落防止用のＯリング２５３ｄが装着されている。

従って、ガス充填カップリング２０２の結合部２５６を燃料タンク１８のレセプタクル２０に結合する前に保護キャップ２５３を操作リング２６８の端部から分離させて結合部２５６を露出させる。

操作者は、ガス充填カップリング２０２のグリップ（図示せず）を把持して結合部２５６を車両のレセプタクル２０に押圧操作することにより、操作リング２６８がロック位置に回動する。また、操作者は、一方の手でガス充填カップリング２０２のグリップを把持したまま、他方の手でガス充填カップリング２０２の操作リング２６８をロック解除位置に回動操作することで、ガス充填カップリング２０２をレセプタクル２０から分離させられる。

図３に示されるように、カップリング本体２５２には、高圧ガス（例えば、７０ＭＰａの水素等）を供給するガス供給経路５８が接続される接続部２７０と、圧縮空気を給排する管路２１６，２１８が接続される接続部２７２，２７４と、ガス充填終了後の残圧を外部に排出するための残圧回収経路２６１が接続される接続部２７６とが設けられている。さらに、カップリング本体２５２は、内部に主弁２０６が設けられ、前端には、結合部２５６及び閉止弁２０８を保持する保持部材２７８が設けられている。また、カップリング本体２５２の後端には、残圧開放弁２１０を保持すると共に、カップリング本体２５２の後部開口を塞ぐ蓋部材２８０が螺合されている。

また、主弁２０６は、カップリング本体２５２の内部に形成された主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａに離着座する第１のポペット弁部２８４ａを有する主弁用ロッド２８４と、軸線に沿うように軸方向に貫通する第１の貫通孔２８６ａを有し、第１の貫通孔２８６ａの一端側（Ｘａ方向）に主弁用ロッド２８４が挿通されたピストン（弁駆動手段）２８６と、ピストン２８６を閉弁方向に押圧する付勢手段としてのコイルバネ２８８と、ピストン２８６が軸方向に摺動可能に収納された主弁シリンダ２１４とを有する。

主弁用ロッド２８４は、一端に円錐形状の第１のポペット弁部２８４ａが設けられ、他端に抜け防止用の鍔部材２８４ｂが螺入されている。さらに、主弁用ロッド２８４及び鍔部材２８４ｂは、軸方向に貫通する小径な脱圧用通路（小径通路）２８４ｃ，２８４ｄを有する。

また、主弁用ロッド２８４は、第１の貫通孔２８６ａの一端側（Ｘａ方向側）に螺入された第１のガイド部材２９０により摺動をガイドされ、且つ他端側（Ｘｂ方向側）がカップリング本体２５２の隔壁２５２ａに設けられた挿通孔２５２ｂにガイドされており、コイルバネ２９２によりＸａ方向（ピストン２８ｂに対して他側）に付勢されている。

また、隔壁２５２ａの左側には、内周側の樹脂製で摺動性に優れたシールと外周側のＯリングとで構成された本発明の環状シールとしてのシール部材２０２ａ１が設けられ、このシール部材２０２ａ１は、スペーサー２５２ａ２を介して主弁用弁座部材２８２により固定されている。

コイルバネ２９２は、一端が主弁用ロッド２８４に係止されたバネ受け２９４に当接し、他端がガイド部材２９０に当接している。そのため、主弁用ロッド２８４は、ピストン２８６がＸａ方向に摺動すると、ガイド部材２９０がコイルバネ２９２を圧縮し、コイルバネ２９２のバネ力によりＸａ方向に押圧される。

従って、主弁用ロッド２８４の第１のポペット弁部２８４ａは、左室２１４ａに圧縮空気が供給されてピストン２８６がＸｂ方向に移動することにより主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａから離間して開弁し、左室２１４ａの圧縮空気を排気すると、コイルバネ２９２のバネ力により主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａに押圧されて主弁２０６を閉弁させる。

主弁シリンダ２１４は、ピストン２８６によって左室２１４ａと右室２１４ｂとに画成されており、左室２１４ａには、接続部２７２を介して管路２１６が連通され、右室２１４ｂには、接続部２７４を介して管路２１８が連通されている。そのため、四方切替弁２１２（図１参照）の切替動作により左室２１４ａに圧縮空気が供給されると、ピストン２８６及び主弁用ロッド２８４が開弁方向に駆動され、右室２１４ｂに圧縮空気が供給されると、ピストン２８６及び主弁用ロッド２８４が閉弁方向に駆動される。

また、ピストン２８６は、第１の貫通孔２８６ａに対して半径方向にずれた偏心位置を軸方向に貫通する第２の貫通孔（連通孔）２８６ｂと、一端（Ｘａ方向側）に突出して主弁シリンダ２１４よりも小径な第１の低圧室２１４ｃに摺動可能に嵌合される第１の小径部２８６ｃと、他端（Ｘｂ方向側）に突出して主弁シリンダ２１４よりも小径な第２の低圧室２１４ｄに摺動可能に嵌合される第２の小径部２８６ｄとを有する。

この第２の貫通孔２８６ｂは、第１の低圧室２１４ｃと第２の低圧室２１４ｄとを連通する通路であり、ピストン２８６の摺動動作に伴って第１の低圧室２１４ｃ及び第２の低圧室２１４ｄの容積変化に応じて気体の流通を行って第１の低圧室２１４ｃ及び第２の低圧室２１４ｄの圧力変化を抑制する。

残圧開放弁２１０は、カップリング本体２５２の後部に装着される蓋部材２８０を貫通する貫通孔２８０ａに螺入された脱圧用弁座部材２９６と、主弁用ロッド２８４と同軸的に配され脱圧用弁座部材２９６の弁座２９６ａに離着座する第２のポペット弁部２９８ａを有する脱圧用ロッド２９８と、脱圧用ロッド２９８の摺動をガイドする第２のガイド部材３００とを有する。

脱圧用弁座部材２９６は、弁座２９６ａと残圧回収経路２６１が接続される接続部２７６との間を連通する脱圧通路２９６ｂと、脱圧通路２９６ｂと交差するように半径方向に形成された分岐通路２９６ｃとを有する。また、蓋部材２８０は、第２の低圧室２１４ｄと分岐通路２９６ｃとの間を連通するように軸方向に延在する洩れガス放気通路（排出路）２８０ｂを有する。

洩れガス放気通路２８０ｂは、第１の低圧室２１４ｃまたは第２の低圧室２１４ｄに高圧ガスが洩れた場合に、洩れたガスを残圧回収経路２６１に放出するための通路である。また、洩れガス放気通路２８０ｂを介して第１の低圧室２１４ｃ及び第２の低圧室２１４ｄの気体を外部に排出することによりピストン作動時の負荷を軽減することができる。

また、脱圧用ロッド２９８は、円錐状に形成された第２のポペット弁部２９８ａのテーパ部に弁座２９６ａより外側で開口する傾斜通路２９８ｂと、他端より半径方向に突出する抜け防止用の鍔部２９８ｃと、一端が傾斜通路２９８ｂに連通され他端が鍔部３９８ｂの端面に開口する脱圧用通路２９８ｄとを有する。

また、脱圧用ロッド２９８は、一端が第１の貫通孔２８６ａの他端側（Ｘｂ方向側）に螺入された第２のガイド部材３００により摺動をガイドされ、且つ他端が蓋部材２８０の内部に保持された第３のガイド部材３０２によりガイドされており、コイルバネ３０４によりＸｂ方向に付勢されている。

コイルバネ３０４は、一端が脱圧用ロッド２９８に係止されたバネ受け３０６に当接し、他端がガイド部材３００に当接している。そのため、脱圧用ロッド２９８は、ピストン２８６がＸｂ方向に摺動すると、ガイド部材３００がコイルバネ３０４を圧縮し、コイルバネ３０４のバネ力によりＸｂ方向に押圧される。

従って、脱圧用ロッド２９８の第２のポペット弁部２９８ａは、ピストン２８６がＸｂ方向に移動することによりコイルバネ３０４のバネ力が増大し、これにより残圧開放弁２１０の弁座２１０ａに押圧されて残圧開放弁２１０を閉弁させる。

このように、主弁用ロッド２８４及び脱圧用ロッド２９８は、ピストン２８６の第１の貫通孔２８６ａの両端に摺動可能に挿入されているので、主弁用ロッド２８４が主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａに当接して閉弁状態のとき、脱圧用ロッド２９８が脱圧用弁座部材２９６の弁座２９６ａから離間して脱圧状態となる。そして、ガス供給経路５８が接続される接続部２７０が螺入されたねじ孔２５２ｃと弁座２８２ａとの間が小径な連通孔２５２ｄにより連通されている。

ガス充填開始時に、ピストン２８６がＸｂ方向に移動して主弁用ロッド２８４が主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａから離間すると、ガス供給経路５８は、連通孔２５２ｄを介して主弁用弁座部材２８２を軸方向に貫通する流路２８２ｂと連通される。

また、ガス充填終了後、右室２１４ｂに圧縮空気が供給されると共に、ピストン２８６及び主弁用ロッド２８４が閉弁方向（Ｘａ方向）に駆動され、主弁用ロッド２８４が主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａを閉塞する。これにより、ガス供給経路５８は、遮断される。

このように、ガス充填カップリング２０２は、一つのピストン（弁駆動手段）２８６により主弁２０６と残圧開放弁２０８とを駆動することが可能になり、構成のコンパクト化を図れると共に、脱圧操作に手間がかからず、ガス供給後の分離操作をすばやく行えると共に、主弁２０６の閉弁後に残圧開放弁２０８が開弁し、脱圧弁閉弁後に主弁２０６が開弁するように動作させることができる。

結合部２５６は、閉止弁２０８と、閉止弁２０８を保持する保持部材２７８と、レセプタクル２０に係合するロック機構３０７と、中空状に形成された挿入パイプ３０８と、挿入パイプ３０８の外周に係合するバネ受け３１０と、バネ受け３１０を閉弁方向（Ｘａ方向）に押圧するコイルバネ３１２とを有する。

保持部材２７８は、内部に挿入パイプ３０８及びバネ受け３１０が挿入される空間２７８ａが形成されており、バネ受け３１０が空間２７８ａ内を摺動可能に取り付けられている。尚、バネ受け３１０は、コイルバネ３１２のバネ力によりＸａ方向に押圧されており、挿入パイプ３０８の外周に突出された係止部３１４によって抜け防止される。

このバネ受け３１０は、後述するようにレセプタクル２０に当接してＸｂ方向に摺動するものであり、挿入パイプ３０８がレセプタクル２０に挿入される前はＸａ方向に摺動してロック機構３０７をロック解除状態に保持する。

さらに、保持部材２７８の内部には、挿入パイプ３０８が挿通される挿通孔２７８ｂが設けられ、この挿通孔２７８ｂには、挿入パイプ３０８の軸方向の摺動をガイドする第４のガイド部材３１８が螺入されている。尚、ガイド部材３１８は、挿入パイプ３０８の外周をシールするシール部材３１９を保持するシール押さえとして機能する。

挿入パイプ３０８は、先端に開口するように軸方向に延在された通路３０８ａと、挿通孔２７８ｂにより閉塞されるように半径方向に延在して通路３０８ａの他端に連通する連通孔３０８ｂとを有する。また、挿入パイプ３０８は、先端が操作リング２６８より前方に突出していないので、破損しにくい。

また、挿入パイプ３０８の他端には、抜け防止用ストッパ３２６が設けられている。このストッパ３２６は、主弁用弁座部材２８２の流路２８２ｂから高圧ガスが供給される際、挿入パイプ３０８がＸａ方向に押し出されることを阻止する。また、ストッパ３２６は、挿通孔２７８ｂの内径よりも大径に形成され、且つ後述するようにＸｂ方向に摺動した際に流路２８２ｂを閉塞しないように主弁用弁座部材２８２に当接する突部３２６ａを有する。

閉止弁２０８においては、レセプタクル２０に挿入されない状態では、ガス充填が行われないので、挿入パイプ３０８は、コイルバネ３１２のバネ力によりＸａ方向に押圧されており、連通孔３０８ｂが挿通孔２７８ｂに挿入された状態に保持される。すなわち、閉止弁２０８は、閉止されている。

また、ガス充填カップリング２０２において、主弁２０６の開弁動作により主弁用弁座部材２８２の流路２８２ｂから連通室３１１に高圧のガス圧が作用した状態では、挿入パイプ３０８を開弁方向（Ｘｂ方向）に摺動させることができないので、ガスが挿入パイプ３０８の通路３０８ｂから噴射されることを防止できる。従って、ガス充填カップリング２０２をレセプタクル２０に結合しない状態で主弁２０６が開弁された場合には、閉止弁２０８が閉弁しているので、ガスが誤って大気中に放出されることが防止される。

上記ロック機構（結合手段）３０７は、バネ受け３１０がＸｂ方向に摺動することによりレセプタクル２０に係合する複数の係止球（固定手段）３３０と、係止球３３０の外周側に設けられた押圧リング３３２と、空気通路３３４を介して供給された圧縮空気の圧力により押圧リング（突出維持手段）３３２をロック位置に係止する係止機構（回動規制手段）３３６とから構成されている。複数の係止球３３０は、周方向に配置されており、内周側に移動してレセプタクル２０の凹部（後述する）に嵌合することでレセプタクル２０との間をロックし、外周側に移動してレセプタクル２０とのロックを解除する。

保持部材２７８には、押圧リング３３２の回動位置がレセプタクル２０にロックされる位置に回動したことを検出するリミットスイッチ（回動検出手段）２３６が設けられている。リミットスイッチ２３６は、押圧リング３３２がロック位置に回動したとき閉成して検出信号を制御装置２２０に出力する。

また、係止機構３３６は、押圧リング３３２がロック位置に回動したとき押圧リング３３２に係止孔３３２ａに挿入されて押圧リング３３２を係止する係止ピン３３８と、係止ピン３３８を係止解除方向に付勢するコイルバネ３４０と、係止ピン３３８が摺動可能に挿入されたシリンダ孔３４２と、主弁シリンダ２１４からシリンダ孔３４２へ圧縮空気を供給する空気供給孔３４４とを有する。

尚、空気供給孔３４４は、カップリング本体２５２に設けられた空気通路３４６を介して主弁シリンダ２１４の左室２１４ａと連通されている。そのため、左室２１４ａに圧縮空気が供給されてピストン２８６が開弁方向（Ｘｂ方向）に摺動する際、空気通路３４６、空気供給孔３４４を介してシリンダ孔３４２へ圧縮空気が供給されて係止ピン３３８を係止方向（Ｘａ方向）に駆動する。

これにより、ガス充填中は、押圧リング３３２が係止ピン３３８によりロック状態（係止球３３０がレセプタクル２０に係合した状態）に係止されるため、ガス充填カップリング２０２がレセプタクル２０から脱落することが防止される。

操作リング２６８は、保持部材２７８の先端に螺入されたナット３６０により脱落防止されており、ナット３６０とカップリング本体２５２の端部との間で周方向に回動可能に保持されている。また、操作リング２６８の内周には、環状に形成された押圧リング３３２が一体的に嵌合しており、押圧リング３３２には、係止球３３０が挿入される係止溝３３２ｂが周方向に設けられている。

そして、係止溝３３２ｂには、係止球３３０の外径に対応する球面凹部が形成されたボール押さえ３６２が挿入されている。これらの押圧リング３３２及びボール押さえ３６２は、操作リング２６８の内側に取付ボルト３６３を介して一体的に締結されている。そのため、操作リング２６８がロック解除方向回動操作されると、押圧リング３３２及びボール押さえ３６２も同一方向に回動してロック解除操作が可能になる。

図５は係止機構３３６及びリミットスイッチ２３６の取付構造を示す図であり、（Ａ）は係止機構３３６の取付状態を示す平面図、（Ｂ）は図４中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図、（Ｃ）はリミットスイッチ２３６の取付状態を示す底面図である。

図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、保持部材２７８の上部２７８ｂには、係止機構３３６を収容する係止ベース３４８が取付ボルト３５０により締結されており、保持部材２７８の下部２７８ｃには、リミットスイッチ２３６を保持するスイッチベース３５２が取付ボルト３５４により締結されている。

係止ベース３４８は、内部を軸方向に貫通するガイド孔３４８ａを有する。このガイド孔３４８ａには、係止ピン３３８が摺動可能に挿入されており、シリンダ孔３４２へ圧縮空気を供給されると、係止ピン３３８の先端が係止ベース３４８の端面３４８ｂより突出して押圧リング３３２を係止する。

また、スイッチベース３５２は、側面３５２ａにリミットスイッチ２３６の切片２３６ａが突出しており、レセプタクル２０に結合部２５６が結合されてロック状態（係止球３３０がレセプタクル２０に係合した状態）のとき押圧リング３３２に固定された被検出部材３５６が切片２３６ａに当接するように取り付けられている。スイッチベース３５２と保持部材２７８の下部２７８ｃとの間には、被検出部材３５６に当接して押圧リング３３２のＣ方向（ロック方向）への回動位置を規制するストッパ部材３５３が挟持されている。

被検出部材３５６は、押圧リング３３２の端面に固定される取付部３５６ａと、リミットスイッチ２３６と対向するように取付部３５６ａより起立した当接部３５６ｂとを有する。そして、被検出部材３５６は、押圧リング３３２がロック解除位置に回動すると、当接部３５６ｂがリミットスイッチ２３６の切片２３６ａに当接してリミットスイッチ２３６から検出信号を出力させる。

図６は図４中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
図６に示されるように、押圧リング３３２と保持部材２７８の端部２７８ｄとの間には、一対のコイルバネ３６４，３６６が周方向に装架されている。このコイルバネ３６４，３６６は、操作リング２６８及び押圧リング３３２をロック位置に復帰させるための復帰用付勢部材であり、一端が押圧リング３３２の端面３３２ａに螺入された回動側掛止ピン３６８，３６９に掛止され、他端が保持部材２７８の端部２７８ｄに螺入された固定側掛止ピン３７０，３７１に掛止されている。

このように、押圧リング３３２及び操作リング２６８は、コイルバネ３６４，３６６のバネ力によりＣ方向（ロック方向）に付勢されており、ガス充填完了後に係止機構３６６の係止ピン３３８による押圧リング３３２に対する係止が解除されると、Ｄ方向（ロック解除方向）に手動操作で回動されてレセプタクル２０に対するロックが解除される。また、操作リング２６８のロック位置は、保持部材２７８に固定されたストッパ部材３５３によって決まる。そして、操作リング２６８がコイルバネ３６４，３６６のバネ力によりＣ方向（ロック方向）に回動して被検出部材３５６の当接部３５６ｂがリミットスイッチ２３６の切片２３６に当接する。これにより、リミットスイッチ２３６は、制御装置２２０に対してロック状態検出信号を出力する。

ここで、図７を参照して上記ガス充填カップリング２０２の結合部２５６をレセプタクル２０に結合させる際の操作及び動作について説明する。
図７に示されるように、先ず、ガス充填カップリング２０２から保護キャップ２５３を外して挿入パイプ３０８の通路３０８ａを露出させる。

次に、操作者は、ガス充填カップリング２０２のグリップ（図示せず）を把持して結合部２５６の先端をレセプタクル２０の端部に対向させる。この状態からガス充填カップリング２０２の結合部２５６をレセプタクル２０に押圧して挿入させる。

レセプタクル２０は、例えば、車両の燃料タンク１８の注入口として設けられており、筒状に形成されたレセプタクル本体１４０と、レセプタクル本体１４０を車体の取付板１４２に固定するナット１４４と、レセプタクル本体１４０の中央を貫通する取付孔１４０ａに挿入された逆止弁（図示せず）と、逆止弁が当接する弁座部材（図示せず）と、取付孔１４０ａの端部に螺入された差込部材１５０と、弁座部材と差込部材１５０との間に介在するシール部材１５２とから構成されている。

レセプタクル本体１４０は、外周に車体の取付板１４２に当接させる鍔部１４０ｄを有しており、ナット１４４の締め付けにより取付板１４２を挟持する。

差込部材１５０は、内部を貫通する貫通孔１５０ａを有し、先端部の外周にはロック機構１０４の係止球１３０が係合する台形状の凹部１５０ｂが全周に設けられている。また、差込部材１５０の他端の外周には、レセプタクル本体１４０のめねじ１４０ｆに螺合されたおねじ１５０ｃが設けられている。さらに、差込部材１５０の貫通孔１５０ａには、ガス充填カップリング２０２の挿入パイプ３０８を軸承する円筒状の軸受１５８が圧入される。

図８に示されるように、操作者は、ガス充填カップリング２０２の挿入パイプ３０８の先端を差込部材１５０の軸受１５８に挿入させる。同時に、差込部材１５０が相対的に挿入パイプ１０８の外周と操作リング２６８の内周との間に進入する。さらに、ガス充填カップリング２０２を挿入方向（Ｘａ方向）に押圧すると、挿入パイプ３０８の先端が差込部材１５０の軸受１５８を通過してシール部材１５２の内周に嵌合する。

また、ガス充填カップリング２０２が挿入方向（Ｘａ方向）に押圧されることで、差込部材１５０の端部がバネ受け３１０の端面に当接すると共に、操作リング２６８の内周にレセプタクル本体１４０の端部が相対的に挿入される。この動作状態では、挿入パイプ３０８の端部が押圧されていないので、ガス充填カップリング２０２の閉止弁２０８は閉弁状態である。

さらに、ガス充填カップリング２０２が挿入方向（Ｘａ方向）に押圧されると、挿入パイプ３０８の先端が弁座部材１４８の挿入孔１４８ｄに挿入されると共に、差込部材１５０の端部がバネ受け３１０を相対的にＸｂ方向に押圧する。これにより、バネ受け３１０は、コイルバネ３１２のバネ力に抗してＸｂ方向に摺動する。

さらに、ガス充填カップリング２０２が挿入方向（Ｘａ方向）に押圧されると、挿入パイプ３０８の他端に固着されたストッパ３２６の突部３２６ａが弁座部材２８２に当接する。これにより、挿入パイプ３０８の他端がガス充填カップリング２０２の連通室３１１に突出し、挿入パイプ３０８の他端に設けられた通路３０８ｂが連通室３１１と連通される。尚、ストッパ３２６の突部３２６ａが弁座部材２８２の端面に当接することで、挿入パイプ３０８の通路３０８ｂが弁座部材２８２の貫通孔２８２ｂに連通する。

そして、挿入パイプ３０８の先端がレセプタクル本体１４０の内壁に当接し、他端が弁座部材２８２に当接するため、挿入パイプ３０８は両端部が軸方向（Ｘａ，Ｘｂ方向）への移動を規制された状態に保持される。従って、高圧ガスの供給が開始されても挿入パイプ３０８は、軸方向に摺動せず、開弁状態に保持される。

また、差込部材１５０及びバネ受け３１０が相対的にＸｂ方向に摺動して凹部１５０ｂがロック機構３０７の係止球３３０に対向する位置に至ると、係止球３３０が内周側に移動して差込部材１５０の凹部１５０ｂに嵌合する。これと共に、押圧リング３３２及び操作リング２６８がコイルバネ３６４，３６６（図６参照）のバネ力によりＣ方向（ロック方向）に回動してロック位置（図示せず）に回動する。

その結果、係止球３３０は、外周側への移動が規制されて差込部材１５０の凹部１５０ｂと押圧リング３３２との間を結合することにより、ガス充填カップリング２０２とレセプタクル２０との間をロック状態に保持する。これで、ガス充填カップリング２０２は、レセプタクル２０に結合され、ガス供給可能な状態にロックされる。

このように、ガス充填カップリング２０２がレセプタクル２０に結合された後、高圧ガスの充填が開始される。

図９はガス充填停止状態を示す縦断面図である。
図９に示されるように、四方切替弁２１２（図１参照）の切り替えにより右室２１４ｂに圧縮空気が供給されると共に、左室２１４ａの空気が排気される。これにより、ピストン２８６及び主弁用ロッド２８４が閉弁方向（Ｘａ方向）に駆動される。

主弁用ロッド２８４が閉弁方向に動作して第１のポペット弁部２８４ａが主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａに着座するため、主弁２０６は閉弁する。そのため、高圧ガスの充填は、停止される。

このガス充填停止状態では、ピストン２８６が閉弁方向（Ｘａ方向）に移動しているため、ピストン２８６の右端側に摺動可能に設けられた脱圧用ロッド２９８は、第２のポペット弁部２９８ａが脱圧用弁座部材２９６の弁座２９６ａから離座して残圧開放弁２１０を開弁している。これにより、ガス充填カップリング２０２の内部に残留する高圧ガスは、主弁用ロッド２８４の脱圧用通路２８４ｃ，２８４ｄ、貫通孔２８６ａを通過して脱圧用ロッド２９８の脱圧用通路２９８ｄに流入する。そして、主弁用ロッド２８４及び脱圧用ロッド２９８を通過した残留ガスは、残圧開放弁２１０を介して残圧回収経路２６１に排出される。よって、ガス充填カップリング２０２の内部の圧力が外部に脱圧される。

図１０は充填開始の第１段階を説明するための縦断面図である。
図１０に示されるように、四方切替弁２１２（図１参照）が切り替えられて左室２１４ａに圧縮空気が供給されると共に、右室２１４ｂの空気が排気される。これにより、ピストン２８６及び主弁用ロッド２８４が開弁方向（Ｘｂ方向）に駆動される。

主弁用ロッド２８４は、ピストン２８６が閉弁方向に動作開始しても第１のポペット弁部２８４ａがコイルバネ２９２のバネ力によりＸａ方向に押し出されるため、主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａに着座しており、主弁２０６は閉弁状態を維持する。

この充填開始第１段階は、ピストン２８６が充填停止時（図９参照）よりも開弁方向（Ｘｂ方向）に移動しているため、ピストン２８６の右端側に摺動可能に設けられた脱圧用ロッド２９８は、第２のポペット弁部２９８ａが脱圧用弁座部材２９６の弁座２９６ａに着座して残圧開放弁２１０を閉弁している。そのため、残留ガスの流出が残圧開放弁２１０により防止される。

図１１は充填開始の第２段階を説明するための縦断面図である。
図１１に示されるように、四方切替弁２１２（図１参照）が切り替えられて左室２１４ａに圧縮空気が供給されると共に、右室２１４ｂの空気が排気される。これにより、ピストン２８６及び主弁用ロッド２８４が図１０の位置よりもさらに開弁方向（Ｘｂ方向）に駆動される。

主弁用ロッド２８４が開弁方向に動作して第１のポペット弁部２８４ａが主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａから離座して主弁２０６を開弁させる。そのため、ガス供給経路５８から接続部２７０に供給された高圧ガスは、連通孔２５２ｄを介して弁座２８２ａに供給され、流路２８２ｂを通過して連通室３１１に供給される。さらに、高圧ガスは、連通室３１１に連通された挿入パイプ３０８の通路３０８ａ，３０８ｂを通過してレセプタクル２０の貫通孔１４８ｃに流入し、燃料タンク１８に充填される。

この際、ガス充填カップリング２０２においては、高圧ガスの一部が主弁用ロッド２８４の脱圧用通路２８４ｃ，２８４ｄ、貫通孔２８６ａを通過して脱圧用ロッド２９８の脱圧用通路２９８ｄに流入する。このように、第１のポペット弁部２８４ａが主弁用弁座部材２８２の弁座２８２ａから離座したとき、小径な脱圧用通路２８４ｃ，２８４ｄが絞りとして作用することになるので、主弁用ロッド２８４の脱圧用通路２８４ｃ，２８４ｄを通過して中間圧力バランス室を形成する貫通孔２８６ａに高圧ガスが充填されるまでには、時間遅れが生じる。

そのため、主弁用ロッド２８４は、第１のポペット弁部２８４ａが鍔部２８４ｂより小径でコイルバネ２９２のバネ力により閉弁方向（Ｘａ方向）に付勢されているが、開弁直後は第１のポペット弁部２８４ａを開弁方向（Ｘｂ方向）に押圧する圧力が強いので、第１のポペット弁部２８４ａが比較的小さな力で開弁動作させることができる。

また、脱圧用ロッド２９８の第２のポペット弁部２９８ａが脱圧用弁座部材２９６の弁座２９６ａに着座して残圧開放弁２１０を閉弁している。そのため、ガス充填中は、高圧ガスが残圧回収経路２６１に排出されない。

尚、脱圧用ロッド２９８は、両端部に高圧ガスの圧力が作用することになるが、第２のポペット弁部２９８ａよりも鍔部２９８ｃの方が大径であり、且つコイルバネ３０４のバネ力が閉弁方向（Ｘｂ方向）に作用しているので、圧力差によって閉弁位置に保持される。

また、主弁シリンダ２１４には、第１の小径部２８６ｃが摺動する第１の低圧室２１４ｃと、第２の小径部２８６ｄが摺動する第２の低圧室２１４ｄとが設けられ、且つ第２の貫通孔２８６ｂ及び分岐通路２９６ｃ、洩れガス放気通路２８０ｂを介して残圧回収経路２６１に連通されている。そのため、第１の低圧室２１４ｃ及び第２の低圧室２１４ｄは、大気圧程度に減圧されており、ピストン２８６を駆動する際の負荷が軽減される。よって、ピストン２８６による開弁動作あるいは閉弁動作がスムーズに行える。

ここで、図１２乃至図１４に示すフローチャートを参照してガス充填操作手順及び制御装置２２０の処理手順について説明する。

図１２に示されるように、制御装置２２０は、Ｓ１１で電源装置２２２がオンにセットされると、Ｓ１２で電源ランプ２２４を点灯表示させる。続いて、Ｓ１３に進み、空気経路６０を介して空気源（図示せず）からの圧縮空気をガス充填カップリング２０２に供給させる。

次のＳ１４では、圧力スイッチ３０がオンかどうかをチェックする。Ｓ１４において、圧力スイッチ３０がオフであるときは、圧縮空気の圧力が不足しているので、上記Ｓ１１に戻る。また、Ｓ１４で圧縮空気の圧力が規定値以上であるときは、圧力スイッチ３０がオンになってＳ１５に進み、圧縮空気供給ランプ２２６を点灯表示させる。

そして、Ｓ１６では、操作者がガス充填カップリング２０２の結合部２５６が車両１２のレセプタクル２０に結合させる（図９参照）。次のＳ１７では、リミットスイッチ２３６がオンかどうかをチェックする。Ｓ１７において、図５（Ｂ）に示されるように、レセプタクル２０に結合部２５６が結合されてロック状態（係止球３３０がレセプタクル２０に係合した状態）になると、押圧リング３３２に固定された被検出部材３５６が切片２３６ａに当接するため、リミットスイッチ２３６がオンに切り替わる。

Ｓ１７でリミットスイッチ２３６がオンになると、Ｓ１８に進み、カップリング接続ランプ２２８を点灯表示させる。続いて、図１３に示すＳ１９に進み、充填開始スイッチ２３４がオンに操作されたかどうかをチェックする。操作者は、カップリング接続ランプ２２８が点灯したことを確認して充填開始スイッチ２３４をオンに操作する。Ｓ１９において、充填開始スイッチ２３４がオンになると、Ｓ２０に進み、四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａに通電して四方切替弁２１２を切り替える（図１参照）。

これにより、空気経路６０からの圧縮空気は、四方切替弁２１２の開弁側ポート２１２ｄ、管路２１６を介して主弁シリンダ２１４の左室２１４ａに供給されると共に、主弁シリンダ２１４の右室２１４ｂは、管路２１８、閉弁側ポート２１２ｅを介して放気ポート２１２ｃと連通される。

そのため、ガス充填カップリング２０２のピストン２８６が開弁方向（Ｘｂ方向）に移動して主弁用ロッド２８４を開弁動作させると共に脱圧用ロッド２９８を閉弁動作させる（図１０及び図１１参照）。

Ｓ２１では、脱圧用ロッド２９８の閉弁動作により残圧開放弁２１０が閉弁し、Ｓ２２では主弁用ロッド２８４の開弁動作により主弁２０６が開弁する。そして、係止機構３３６の係止ピン３３８が押圧リング３３２を係止する。これで、押圧リング３３２は、係止球３３０が差込部材１５０の凹部１５０ｂに嵌合したロック状態を維持するように係止される。

次のＳ２４では、ガス用開閉弁３２のソレノイド３２ａに通電してガス用開閉弁３２を開弁させてガス供給経路５８を介して供給された高圧ガスをガス充填カップリング２０２に供給する。これで、車両１２の燃料タンク１８に対する高圧ガスの充填が開始される。

そして、Ｓ２５では、充填中ランプ２３０を点灯表示させる。次のＳ２６では、充填停止スイッチ２３２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ２６で充填停止スイッチ２３２がオンに操作された場合は、Ｓ２７に進み、リミットスイッチ２３６、及び四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａが両方ともオンかどうかをチェックする。

Ｓ２７において、リミットスイッチ２３６、及び四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａが両方ともオンの場合には、Ｓ２８で充填終了かどうかをチェックする。上記Ｓ２６において、充填停止スイッチ２３２がオンに操作された場合には、Ｓ２８において、高圧ガスの充填が終了したものと判断し、図１４に示すＳ２９に進む。

また、充填停止スイッチ２３２がオンに操作されないときは、Ｓ２８からＳ２６に戻り、Ｓ２６〜Ｓ２８の処理を繰り返す。また、Ｓ２７において、リミットスイッチ２３６、及び四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａが両方ともオンではない場合には、ロック機構３０７がロック解除したか、Ｓ２８に進む。

Ｓ２９では、ガス用開閉弁３２のソレノイド３２ａへの通電が停止され、ガス用開閉弁３２を閉弁させる。これにより、ガス充填カップリング２０２への高圧ガスの供給が停止する。そして、Ｓ３０では、充填中ランプ２３０を消灯させる。

続いて、Ｓ３１に進み、四方切替弁２１２のソレノイド２１２ａへの通電を停止させる。これにより、四方切替弁２１２は、図１に示されるように、コイルバネ２１２ｆのバネ力によりスプール（図示せず）が上動するため、空気経路６０からの圧縮空気は、管路２１８、閉弁側ポート２１２ｅを介して主弁シリンダ２１４の右室２１４ｂに供給されると共に、主弁シリンダ２１４の左室２１４ａは、管路２１６、開弁側ポート２１２ｄを介して放気ポート２１２ｃと連通される。

そのため、ガス充填カップリング２０２のピストン２８６が閉弁方向（Ｘａ方向）に移動して主弁用ロッド２８４を閉弁動作させると共に脱圧用ロッド２９８を開弁動作させる（図９参照）。そして、Ｓ３２では主弁用ロッド２８４の閉弁動作により主弁２０６が閉弁する。Ｓ３３では、脱圧用ロッド２９８の開弁動作により残圧開放弁２１０が開弁し、ガス充填カップリング２０２の内部に残圧が残圧回収経路２６１へ放出される。

そして、Ｓ３４では、係止機構３３６の係止ピン３３８を押圧していた圧縮空気の供給が停止するため、係止ピン３３８が押圧リング３３２から離間して係止を解除する。次に、操作者は、操作リング２６８をコイルバネ３６４，３６６のバネ力に抗してＤ方向（図５（Ｂ）、図６参照）に回動させる。これで、押圧リング３３２もＤ方向（ロック解除方向）に回動する。そのため、係止球３３０は、差込部材１５０の凹部１５０ｂから離間してロック解除状態に切り替わる。

Ｓ３６では、リミットスイッチ２３６がオフかどうかをチェックする。Ｓ３６において、レセプタクル２０と結合部２５６とをロックするロック機構３０７がロック解除状態になると、押圧リング３３２に固定された被検出部材３５６がリミットスイッチ２３６から離間してリミットスイッチ２３６がオフに切り替わる。そして、Ｓ３７では、カップリング接続ランプ２２８を消灯させる。これで、操作者は、ガス充填が終了し、ガス充填カップリング２０２の結合部２５６を車両１２のレセプタクル２０から分離させることができる。

なお、上記実施例においては、主弁用ロッド２８４をＸａ方向に付勢するためにコイルバネ２９２を設け、さらに、脱圧用ロッド２９８をＸｂ方向に付勢するためコイルバネ３０４を設けているが、別構造として、主弁用ロッド２８４の鍔部材２８４ｂと、脱圧用ロッド２９８の鍔部２９８ｃとの間に圧縮コイルバネを一つ設けることにより、主弁用ロッド２８４をＸａ方向に付勢し、脱圧用ロッド２９８をＸｂ方向に付勢することが可能となる。

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。

また、上記実施例においては、車両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、車両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。

ガス充填カップリングの実施例２が適用されたガス充填システムを示す構成図である。 本発明になるガス充填カップリングの実施例２を示す縦断面図である。 主弁２０６及び残圧開放弁２１０の具体的な内部構造の一例を示す縦断面図である。 カップリング本体２５２の結合部の具体的な内部構造の一例を示す縦断面図である。 係止機構３３６及びリミットスイッチ２３６の取付構造を示す図であり、（Ａ）は係止機構３３６の取付状態を示す平面図、（Ｂ）は図４中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図、（Ｃ）はリミットスイッチ２３６の取付状態を示す底面図である。 図４中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。 ガス充填カップリング２０２の結合部２５６をレセプタクル２０に結合させる際の操作及び動作について説明するための縦断面図である。 ガス充填カップリング２０２の結合部２５６をレセプタクル２０に結合させた状態を示す縦断面図である。 ガス充填停止状態を示す縦断面図である。 充填開始時の動作を説明するための縦断面図である。 充填開始直後の動作を説明するための縦断面図である。 ガス充填操作手順及び制御装置２２０の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図１２に続いて行われるガス充填操作手順及び制御装置２２０の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図１３に続いて行われるガス充填操作手順及び制御装置２２０の処理手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１８ 燃料タンク
２０ レセプタクル
５８ ガス供給経路
６０ 空気経路
２００ ガス充填システム
２０２ ガス充填カップリング
２０４ ディスペンサ
２０６ 主弁
２０８ 閉止弁
２１０ 残圧開放弁
２１２ 四方切替弁
２１４ 主弁シリンダ
２１４ｃ 第１の低圧室
２１４ｄ 第２の低圧室
２１６ 第１の管路
２１８ 第２の管路
２２０ 制御装置
２３４ 充填開始スイッチ
２３６ カップリング着脱リミットスイッチ
２５２ カップリング本体
２５６ 結合部
２６８ 操作リング
２７８ 保持部材
２８０ 蓋部材
２８０ｂ 洩れガス放気通路
２８２ 主弁用弁座部材
２８４ 主弁用ロッド
２８４ａ 第１のポペット弁部
２８６ ピストン
２８８ コイルバネ２７０，２７２，２７４ 接続部
２９６ 脱圧用弁座部材
２９６ｂ 脱圧通路
２９８ 脱圧用ロッド
２９８ａ 第２のポペット弁部
３００ 第２のガイド部材
３０２ 第３のガイド部材
３０７ ロック機構
３０８ 挿入パイプ
３１８ 第４のガイド部材
３２６ 抜け防止用ストッパ
３３０ 係止球
３３２ 押圧リング
３３４ 空気通路
３３６ 係止機構
３３８ 係止ピン
３４２ シリンダ孔
３４４ 空気供給孔
３５２ スイッチベース
３５６ 被検出部材

Claims (3)

1. 加圧されたガスが供給されるカップリング本体と、
   該カップリング本体の一端に設けられ、被充填タンクのレセプタクルに結合される結合手段と、
   前記カップリング本体内に設けられ、前記被充填タンクへのガスの供給経路を開閉弁する主弁と、
   前記主弁を駆動する弁駆動手段とからなるガス充填カップリングにおいて、
   前記結合手段を、前記レセプタクルが挿入される筒部と、該筒部に前記レセプタクルが挿入された際に内方に突出して前記レセプタクルの凹部に嵌合することにより該レセプタクルの離間を防ぐ固定手段と、前記筒部の外周に設けられ、前記固定手段が突出した際に所定位置まで回動して前記固定手段を突出状態に維持する突出維持手段とから構成し、
   該突出維持手段が所定位置まで回動したことを検出し電気信号として出力する回動検出手段を設けたことを特徴とするガス充填カップリング。
2. 前記突出維持手段が所定位置まで回動した状態で回動を規制にする回動規制手段を設け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。
3. 前記主弁にピストンを結合し、該ピストンが摺動すくシリンダを設け、該シリンダへの圧縮空気の供給により前記主弁を開弁駆動すると共に、該シリンダへ供給する圧縮空気により前記回動規制手段を回動規制状態とすることを特徴とする請求項2記載のガス充填カップリング。

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