JP2018096422A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】シール構造を最小限に抑えて漏洩リスクを最小にすることが出来る緊急離脱用の管継手の提供。
【解決手段】本発明の管継手（１００、１０１：緊急離脱用の管継手）は、内部に流路（１Ａ：プラグ内流路）が形成された筒状のプラグ（１０）と、当該プラグ（１０）が挿入されると遮断弁が開き、（プラグ内流路１Ａと）連続して流路（ソケット内流路２１Ａ）が形成される筒状のソケット（２０）から構成され、ソケット（２０）からプラグ（１０）が離脱すると遮断弁が閉じる（緊急離脱用の）管継手（１００、１０１）において、前記流路（プラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａ）の中心軸が同一直線状に配置されていない（例えば、直交して配置されている）。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば燃料として用いられる水素ガス等の気体を充填するための充填装置に関する。より詳細には、本発明は当該充填装置で緊急時に充填装置と充填ホースとを分離する管継手に関する。

例えば、水素を燃料として走行する車両Ａでは、図９で示す様に、水素充填所で充填ホース２０１先端に設けた充填ノズル２０２と車両側充填口２０３とを接続して水素ガスを充填する。この充填は、車両Ａに搭載された水素タンク２０４の最高使用圧力に応じて制御しながら行われる。
ここで、例えば充填中に車両Ａが移動する等により充填ホース２０１が引っ張られると、充填ノズル２０２及び充填ホース２０１等の機器が破損して水素ガスが噴出し、危険な状態になる。そこで、緊急離脱用の管継手３００を水素充填装置２００と充填ホース２０１の途中に設け、一定以上の引張荷重が掛かると緊急離脱用の管継手３００を分離して、充填ノズル２０２及び充填ホース２０１等の機器が破損する事態を防止している。
その様な緊急離脱用の管継手３００は、充填ホース２０１に過大な引張力が作用した場合に分離し易い様に、図１０、図１１で示す様に、ソケット３３０（例えば水素充填装置側に連通）の中心線とプラグ３１０（例えば車両側に連通）の中心線とが一直線となる様に構成されている。

図１０、図１１は、従来技術に係る緊急離脱用の管継手３００を示している。菅継手３００は、結合用ボール４００、結合用スプリング４１０を取り付けたスプリングホルダー４２０を有する機構により、ソケット３３０とプラグ３１０を連結し（非作動時）、或いは解除する（作動時）。
図１０、図１１の管継手３００では、図１０で示す非作動時（ソケット３３０とプラグ３１０が連結した状態）において、ソケット側ピン３３１とプラグ側ピン３１１は先端（ピン接続端部３５０）同士が突き当てられた状態（いわゆる「突き当たった」状態）で一直線に配置され、相互に押圧し合う状態となっている。
そのため、ソケット側ピン３３１はプラグ側ピン３１１により押圧され、ソケット側スプリング３３２の弾性反撥力に抗して図１０で左側に移動する。その結果、ソケット側弁体３３３はソケット側弁座３３４から離隔した状態となる。
一方、プラグ側ピン３１１はソケット側ピン３３１により押圧され、プラグ側スプリング３１２の弾性反撥力に抗して図１０で右側に移動する。その結果、プラグ側弁体３１３はプラグ側弁座３１４から離隔した状態となる。

水素ガス充填中に車両が発進してしまう等のトラブルにより充填ホースに所定値以上の過大な引張力が作用すると、図１１で示す様に、ソケット３３０とプラグ３１０が分離した状態となる（作動時）。
図１１（作動時）はソケット３３０とプラグ３１０が分離しており、ソケット側ピン３３１とプラグ側ピン３１１は相互に押圧し合ってはいない。そのため、ソケット側スプリング３３２の弾性反撥力によりソケット側ピン３３１は図１１で右側に移動して、ソケット側弁体３３３はソケット側弁座３３４に座着して、ソケット内流路３３５を遮断する。一方、プラグ側スプリング３１２の弾性反撥力によりプラグ側ピン３１１は図１１で左側に移動して、プラグ側弁体３１３はプラグ側弁座３１４に座着して、プラグ内流路３１５を遮断する。
その結果、ソケット３３０とプラグ３１０が分離した状態（作動時）において、ソケット３３０或いはプラグ３１０から高圧の水素ガスが外部に放出されてしまうことが防止される。

図１０、図１１で示す従来の緊急離脱用の管継手３００では、ソケット側ピン３３１とプラグ側ピン３１１はその一部がソケット内流路３３５或いはプラグ内流路３１５に位置している。
そのため、水素ガス漏洩防止の為、ソケット側ピン接続端部側シール材３３６（例えばＯリング）とプラグ側ピン接続端部側シール材３１６（例えばＯリング）を設けている。
係るシール材により、高圧の水素ガスを充填した場合においても、ソケット側ピン３３１とプラグ側ピン３１１の先端同士が当接している箇所（ピン接続端部３５０）の圧力は大気圧と同程度に保持される。

ここで、高圧の水素ガスを充填した際に、当該水素ガスがソケット側ピン他端部３３７及びプラグ側ピン他端部３１７に回り込んで、ソケット側ピン他端部３３７及びプラグ側ピン他端部３１７が高圧になることを防止するため、ソケット側ピン他端部側シール材３３８（例えばＯリング）とプラグ側ピン他端部側シール材３１８（例えばＯリング）が設けられている。
ソケット側ピン他端部側シール材３３８とプラグ側ピン他端部側シール材３１８を設けず、ソケット側ピン他端部３３７及びプラグ側ピン他端部３１７が高圧になってしまうと、ソケット側ピン３３１とプラグ側ピン３１１の先端同士が押圧し合う力が増加して、緊急離脱用の管継手３００の所定値を超えてしまい、ソケット３３０とプラグ３１０が分離してしまうからである。
また、ソケット側ピン３３１とプラグ側ピン３１１の先端同士が押圧し合う力の方向が、緊急離脱用の管継手３００でソケット３３０とプラグ３１０が分離する方向と一致するので、分離したソケット３３０とプラグ３１０が吹き飛んでしまう恐れがある。

上述した様に、図１０、図１１で示す従来の緊急離脱用の管継手３００では、ソケット側ピン接続端部側シール材３３６、プラグ側ピン接続端部側シール材３１６、ソケット側ピン他端部側シール材３３８、プラグ側ピン他端部側シール材３１８が必要不可欠である。
しかし、これ等のシール材を設けるために構造が複雑となり、部品点数が増加してしまうという問題が存在する。
そして、例えばソケット３３０とプラグ３１０とが分離、着脱を繰り返す等の理由により、上述したシール材が劣化すると、高圧の水素ガスの漏洩リスクが生じる。そのため、充填ホースに過大な引張力が作用しなくてもソケット３３０とプラグ３１０が分離してしまう恐れがある。

緊急離脱用の管継手は、図１０、図１１で示すもの以外にも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）では、緊急離脱カップリング１１と充填装置１とはホース４Ａを介して接続されているので、ホース４Ａの両端が接続部となってしまうので、接続部が増加し、漏洩リスクが高くなるという問題を有している。
また、離脱時に、流出側の継手部材２９内の移動ピン３５がシールリング３０Ｂに対して相対移動するため、シールリング３０Ｂが損傷し或いは噛み込んでしまうので、シールリング３０Ｂからの水素ガスの漏洩リスクが高くなるという不都合が存在する。

特開２００７−１２０７１７号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、シール構造を最小限に抑えて漏洩リスクを最小にすることが出来る緊急離脱用の管継手の提供を目的としている。

本発明の管継手（１００、１０１：緊急離脱用の管継手）は、内部に流路（１Ａ：プラグ内流路）が形成された筒状のプラグ（１０）と、
当該プラグ（１０）が挿入されると遮断弁が開き、（プラグ内流路１Ａと）連続して流路（ソケット内流路２１Ａ）が形成される筒状のソケット（２０）から構成され、ソケット（２０）からプラグ（１０）が離脱すると遮断弁が閉じる（緊急離脱用の）管継手（１００、１０１）において、
前記流路（プラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａ）の中心軸が同一直線状に配置されていない（例えば、直交して配置されている）ことを特徴としている。

本発明において、プラグ（１０）とソケット（２０）は周方向の複数個所に設けられた結合部材（４０）により連結しているのが好ましい。

また本発明において、前記結合部材（４０）は分離方向に一定以上の外力が加わったときに結合解除となるのが好ましい。

本発明において（前記ソケット２０において）、開口（２２Ａ）が形成されたソケット側弁棹（２２：ロッド）の一端には弾性体（２３：ソケット側スプリング）に抗して設けられたソケット側遮断弁（２４）（の弁体２５）が取り付けられ、（当該ソケット側弁棹２２の）他端はプラグ（１０）のプラグ側弁棹（２：ロッド）を収納するケース（３）に当接するのが好ましい。

或いは本発明において（前記プラグ１０において、プラグ側ロッド２の）一端に弾性体（プラグ側スプリング４）に抗して設けられたプラグ側遮断弁（５）（の弁体６）が取り付けられ、他端が係止部材（７：係止用ボール）に係止（可能に構成）され（他端が係止部材７に係止されている際に）前記プラグ側遮断弁（５）が弁開となるのが好ましい。

上述の構成を具備する本発明の（緊急離脱用の）管継手（１００、１０１）によれば、前記流路（プラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａ）の中心軸が同一直線状に配置されていない（例えば、直交して配置されている）ので、プラグ（１０）内の弁棹（２：ロッド）とソケット（２０）内の弁棹（２２：ロッド）の中心軸も一直線上には存在せず、プラグ（１０）内の弁棹（２：ロッド）とソケット（２０）内の弁棹（２２：ロッド）は、先端（ピン接続端部）同士が突き当てられた状態（いわゆる「突き当たった」状態）で一直線に配置されてはおらず、相互に押圧し合う状態ともなっていない。
そのため、高圧の水素ガスを供給しても、ソケット側ピン（ソケット２０内の弁棹２２）とプラグ側ピン（プラグ１０内の弁棹２）の先端同士が押圧し合う力が増加してしまうことがなく、ソケット（２０）とプラグ（１０）が分離することも無い。そして、ソケット側ピン（ソケット２０内の弁棹２２）とプラグ側ピン（プラグ１０内の弁棹２）の先端同士が押圧し合っておらず、ソケット（２０）とプラグ（１０）が分離する方向とは一致しないので、分離したソケット（２０）とプラグ（１０）が吹き飛んでしまうこともない。
さらに、小型、軽量化が可能となり、且つ、例えば高圧の水素ガスを充填する際に、充填ホースの操作性が向上する。

本発明において、プラグ（１０）とソケット（２０）が周方向の複数個所に設けられた結合部材（４０）により連結されていれば、プラグ（１０）とソケット（２０）が連結された状態が確実に保持される。

また本発明において、前記結合部材（４０）は分離方向に一定以上の外力が加わったときに結合解除となる様に構成されていれば、プラグ（１０）及びソケット（２０）の流路内の圧力とは無関係に、外力（例えば充填中に車両が移動した場合等に充填ホースに作用する引張力）の作用のみでプラグ（１０）とソケット（２０）が分離される。

本発明において、（前記ソケット２０において）、開口（２２Ａ）が形成されたソケット側弁棹（２２：ロッド）の一端には弾性体（２３：ソケット側スプリング）に抗して設けられたソケット側遮断弁（２４）（の弁体２５）が取り付けられ、（当該ソケット側弁棹２２の）他端はプラグ（１０）のプラグ側弁棹（２：ロッド）を収納するケース（３）に当接していれば、プラグ（１０）とソケット（２０）が離脱した際に、ソケット側遮断弁（２４）によりソケット（２０）が連結された側（基本的には充填装置側：ただし、車両側でも良い）からのガスの流出を防止することが出来る。

或いは本発明において、（前記プラグ１０において）、一端に弾性体（４：プラグ側スプリング）に抗して設けられたプラグ側遮断弁（５）（の弁体６）が取り付けられ、他端が係止部材（７：係止用ボール）に係止（可能に構成）され、（他端が係止部材７に係止されている際に）前記プラグ側遮断弁（５）が弁開となる様に構成すれば、プラグ（１０）とソケット（２０）が離脱した際に、プラグ側遮断弁（５）によりプラグ（１０）が連結された側（基本的には車両側：ただし、充填装置側でも良い）からの高圧水素ガスの流出を防止することが出来る。

本発明の第１実施形態において、プラグとソケットが結合した状態を示す説明断面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視図である。 第１実施形態において、プラグとソケットが分離した状態を示す説明断面図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視図である。 本発明の第２実施形態において、プラグとソケットが結合した状態を示す説明断面図である。 図５のＣ−Ｃ線矢視図である。 第２実施形態において、プラグとソケットが分離した状態を示す説明断面図である。 図７のＤ−Ｄ線矢視図である。 水素充填所の概要を示すブロック図である。 従来の緊急分離用の管継手において、プラグとソケットが結合した状態を示す説明断面図である。 図１０で示す管継手において、プラグとソケットが分離した状態を示す説明断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
管継手１００（緊急離脱用の管継手）は、プラグ１０とソケット２０を備えている。図１、図２はプラグ１０とソケット２０が結合している状態である。
ここでプラグ１０は基本的には車両側に連結し、ソケット２０は基本的には水素充填機（或いはディスペンサー）側に連結される。ただし、プラグ１０を水素充填機側に配置することも可能であるし、ソケット２０を車両側に配置することも可能である。

図１において、全体が筒状のプラグ１０は、プラグ本体１とプラグ側ロッド収納ケース３を有している。
プラグ本体１の車両側（図１で右側、ソケット２０側から離隔した側）端部の中央部（図１ではプラグ本体１の右端における上下方向中央部）には、充填ホース（図示しない）に接続される水素ガス供給口１Ｂが設けられている。
プラグ本体１の上下方向中央部には、プラグ内流路１Ａが形成されており、プラグ内流路１Ａは図１では左右方向に延在している。プラグ内流路１Ａには拡径された領域、プラグ側弁体収容部１Ｃが設けられている。プラグ内流路１Ａは、プラグ側ロッド収納ケース３内の流路から、プラグ側弁体収容部１Ｃ内の流路を介して、水素ガス供給口１Ｂに延在している。

プラグ内流路１Ａにはプラグ側ロッド２が収容されている。プラグ側ロッド２のソケット２０から離隔した側（図１で右側）の先端には、プラグ側弁体６が設けられている。プラグ側弁体６は、弁体収容部１Ｃに収容されている。
弁体収容部１Ｃ内において、プラグ側弁体６の車両側（ソケット２０から離隔した側：図１で右側）にはプラグ側スプリング４（弾性材）が配置されており、プラグ側スプリング４はプラグ側弁体６をソケット２０側（図１で左側）に付勢している。プラグ側弁体６と弁座１Ｆによりプラグ側遮断弁５が構成されており、弁座１Ｆは弁体収容部１Ｃの段部により構成されている。そしてプラグ側遮断弁５は、プラグ側流路１Ａを遮断し或いは開放する機能を有している。
プラグ側ロッド２において、弁体６とは反対側（図１で左側）の先端部は係止部２Ａを構成している。係止部２Ａの先端（図１で左側の先端部）はロッド２よりも小径であり、先端から弁体６側（図１では右側）に移動するに連れて径寸法が増大し、係止部２Ａの弁体６側（図１では右側）の端部近傍は、ロッド２よりも大径となっている。

図１において、プラグ本体１の車両側端部（図１で右側）に設けられた水素ガス供給口１Ｂの半径方向外方には、フランジ部１Ｄが設けられている。フランジ部１Ｄは図示しない充填ホースとの接続面であり、プラグ１０とソケット２０とを接続する際に、プラグ収納用ハウジング２６にフランジ部１Ｄが当接する。
プラグ本体１外周面であってフランジ部１Ｄよりソケット２０側（図１で左側）には、結合溝１Ｅ（プラグ側結合溝）が設けられており、結合溝１Ｅには、プラグ１０とソケット２０を結合する結合部材４０（結合用ボール）が嵌合する。ここで、結合用ボール４０は周方向に複数個設けられている。

プラグ側ロッド収納ケース３は、プラグ１０の上下方向中央部に設けられており、プラグ本体１からソケット２０側（図１では左側）に突出している。
プラグ側ロッド収納ケース３は、ソケット２０側端部（図１では左側端部）が閉鎖された中空筒状に形成されており、プラグ側ロッド収納ケース３の内部空間にはプラグ側ロッド２が収納されている。
プラグ側ロッド収納ケース３の外周の所定位置（ソケット側ロッド２２の下端部に対応する位置）には、流路接続用の開口３Ａが形成されており、開口３Ａはソケット側ロッド２２側に向けて（図１で上方に向けて）開口している。
プラグ１０とソケット２０を結合する際は、プラグ側ロッド収納ケース３はソケット２０（ソケット本体２１）の開口部分２１Ｃに挿入され、プラグ内流路１Ａとソケット内流路２１Ａとは、開口３Ａを介して連通する。

図２において、プラグ側ロッド収納ケース３のソケット２０側（図２で左側）の先端近傍に係止用ボール用溝３Ｂが形成されており、係止用ボール用溝３Ｂには係止用ボール７が保持されている。
図２で示す様に、プラグ側ロッド２の係止部２Ａのテーバー部により、係止用ボール７は、半径方向外方に押圧される。しかし、図２で示す状態（プラグ１０とソケット２０が結合した状態）では、プラグ２０の開口部分２１Ｃの内壁面により、係止用ボール７は図２で示す状態よりもプラグ側ロッド収納ケース３の半径方向外側には移動しない。
一方、図４で示す様に、プラグ１０とソケット２０が分離した状態では、プラグ側ロッド２の係止部２Ａのテーパー部により（プラグ側ロッド収納ケース３の）半径方向外方に押圧された係止用ボール７の移動を妨げる部材は存在しない。そのため、図４で示すプラグ１０とソケット２０が分離した状態では、図２で示すプラグ１０とソケット２０が結合した状態よりも、係止用ボール７は、（プラグ側ロッド収納ケース３の）半径方向外方に位置している。

図１において、全体が筒状のソケット２０はソケット本体２１とプラグ収納用ハウジング２６を有している。
ソケット本体２１の図示しない水素充填機側（図１で上方側）端部の左右方向中央部には、水素充填機（図示せず）から供給される水素ガスを導入する水素ガス導入口２１Ｂが設けられている。
ソケット本体２１の図１における左右方向中央部には、上下方向に延在するソケット内流路２１Ａが形成されている。ソケット内流路２１Ａには拡径された領域が形成されており、当該拡径された領域は、ソケット側弁体２５を収容するソケット側弁体収容部２１Ｄを構成している。
ソケット内流路２１Ａは、水素ガス導入口２１Ｂからソケット側弁体収容部２１Ｄ、ソケット側ロッド２２の中空部を介して、ソケット本体２１の開口部分２１Ｃに連通する。開口部分２１Ｃは図１の左右方向に延在しており、開口部分２１Ｃのプラグ１０から離隔する側（図１で左側）の端部は開放されている。換言すれば、開口部分２１Ｃは貫通孔として構成されている。

プラグ１０とソケット２０を結合した状態では、開口部分２１Ｃ内にはプラグ側ロッド収納ケース３が挿入され、ソケット内流路２１Ａは、ソケット側ロッド２２内の中空部分と、プラグ側ロッド収納ケース３の開口３Ａを介して、プラグ内流路１Ａに連通する。
ソケット本体２１の開口部分２１Ｃの内周には、開口部分２１Ｃの内周面とプラグ側ロッド収容ケース３の外周面との隙間をシールするＯリングＳＳ１、ＳＳ２（シール部材）が、それぞれ設けられている。

ソケット側弁体収容部２１Ｄに収容されたソケット側弁体２５の水素ガス導入口２１Ｂ側端部は、中空のソケット側ロッド２２が接続している。
ソケット側弁体収容部２１Ｄ内において、ソケット側弁体２５の水素ガス導入口２１Ｂ側（図１で上側）の領域にはソケット側スプリング２３（弾性材）が配置されており、ソケット側スプリング２３はソケット側弁体２５を弁座２１Ｅ側（図１では下方）に付勢している。弁座２１Ｅは弁体収容部２１Ｄの段部により構成されており、弁体２５と弁座２１Ｅによりソケット側遮断弁２４が構成され、ソケット側遮断弁２４はソケット側流路２１Ａを遮断或いは開放する機能を有している。

ソケット側ロッド２２の弁体２５側近傍には開口２２Ａが設けられており、弁体収容部２１Ｄに供給された水素ガスは、開口２２Ａを経由してソケット側ロッド２２の中空部に流入する。換言すれば、ソケット側ロッド２２の中空部はソケット内流路２１Ａの一部を構成する。
そして上述した様に、図１で示す様にプラグ１０とソケット２０が結合している状態では、ソケット側ロッド２２の中空部の下方端部（開放端部）位置と、プラグ側ロッド収容ケース３の開口３Ａの位置とが整合している。

プラグ収納用ハウジング２６は、ソケット本体２１からプラグ１０側（図１で右側）に突出している。
プラグ収納用ハウジング２６は、プラグ１０側端部（図１では右端）が開放された中空形状となっている。
プラグ収納用ハウジング２６の内周面には、結合時配置部２６Ａと離脱時収容溝２６Ｂが設けられている。結合時配置部２６Ａには、プラグ１０とソケット２０の結合時において、結合用ボール４０（結合部材）が配置される。一方、離脱時収容溝２６Ｂは、ソケット２０からプラグ１０が（緊急）離脱した場合に、結合時配置部２６Ａから移動した結合用ボール４０が収容される。
上述した様に結合用ボール４０は周方向に複数個設けられており、結合時配置部２６Ａ、離脱時収容溝２６Ｂも、結合用ボール４０の位置、数に対応して設けられている。

離脱時収容溝２６Ｂは結合時配置部２６Ａに対してプラグ収納用ハウジング２６の開放端側（図１で右側）に設けられている。そして、結合時配置部２６Ａの水平方向（図１で左右方向）位置は、プラグ本体１のプラグ側結合溝１Ｅに対応する位置になっている。プラグ１０の中心軸（矢視Ａ−Ａ線）から離脱時収容溝２６Ｂまでの半径方向距離は、結合時配置部２６Ａまで半径方向距離よりも大きい。
結合時配置部２６Ａのソケット２０側（図１で左側）には、結合時配置部２６より半径方向内方に突出した突出部分αが設けられている。

水素ガス充填時には、プラグ１０はプラグ収納用ハウジング２６内に挿入され、結合用ボール４０（結合部材）、結合用スプリング４１の作用により、プラグ１０とソケット２０は一体的に結合される。
図１で示す様に、プラグ１０とソケット２０が結合された状態では、結合用スプリング４１が取り付けられたスプリングホルダー４２が、プラグ収納用ハウジング２６の内周面とプラグ本体１の外周面の間の隙間内に配置されている。
結合用ボール４０は、スプリングホルダー４２に形成された結合用ボール用穴４２Ａ内に嵌合され、プラグ本体１におけるプラグ側結合溝１Ｅに嵌合している。その際、結合用ボール４０のソケット２０側（図１では左側）には突出部分αが位置しており、結合用ボール４０の半径方向外方は結合時配置部２６Ａとなっている。

スプリングホルダー４２は、結合用ボール４０（結合部材）、結合用ボール４０が嵌合しているプラグ側結合溝１Ｅを介して、プラグ１０と係合している。
そのため、プラグ１０とソケット２０を結合すると、プラグ１０とソケット２０はスプリングホルダー４２及び結合用ボール４０を挟み込む様に一体化される。
図３、図４を参照すれば明らかな様に、結合用ボール４０、スプリングホルダー４２、スプリングホルダー４２に取り付けられた結合用スプリング４１は、プラグ１０、ソケット２０とは別部材である。

図１において、プラグ１０を引き抜く力（ソケット２０とは逆方向に引き抜く力：図１では右側に移動しようとする力）が作用すると、結合用ボール４０を介してスプリングホルダー４２及び結合用スプリング４１はソケット２０から離隔する側（図１では右側）に移動しようとする。
結合用スプリング４１はソケット２０から離隔する側（図１では右側）に移動しようとすると、プラグ収容用ハウジング２６の突出部分αが結合用スプリング４１を圧縮する。係る圧縮により生じた弾性反撥力は結合用スプリング４１を伸長する様に作用する。結合用スプリング４１を伸長しようとする弾性反撥力は、結合用ボール４０、プラグ側結合溝１Ｅを介してプラグ１０に作用し、プラグ１０を図１で左側に移動しようとする。
すなわち、結合用スプリング４１の弾性反撥力は、プラグ１０を引き抜く（図１では右側に移動しようとする）力を減少しようとする方向に作用する。
所定値以上のプラグ１０を引き抜く力が作用しなれば、結合用ボール４０には図１の矢印Ｍで示す方向の力が作用しても、当該力は結合用スプリング４１の弾性反撥力で減少し、結合用ボール４０がプラグ側結合溝１Ｅに嵌合した状態が保持され、プラグ１０とソケット２０の結合は解除されない。

一方、所定値以上のプラグを引き抜く力が作用した場合には、結合用ボール４０はプラグ側結合溝１Ｅから外れて矢印Ｍで示す方向に移動し、図３で示す様に、プラグ収納用ハウジング２６の離脱時収容溝２６Ｂに嵌入する。
結合用ボール４０がプラグ側結合溝１Ｅから外れることにより、プラグ１０はソケット２０から外れて、ソケット２０から離隔する側（図１の右側）に移動して、図３、図４で示す結合解除状態となる。
ここで前記所定値（プラグ１０とソケット２０の結合が解除される境界値）は、水素充填装置、充填ホース等の仕様により決定され、当該決定された所定値に基づきプラグ１０、ソケット２０（プラグ収納用ハウジング２６）、結合用ボール４０、結合用スプリング４１、スプリングホルダー４２は設計される。

図１で示す様にプラグ１０とソケット２０が結合した状態では、中空のソケット側ロッド２２における下方端部（図１で）は、プラグ１０のプラグ側ロッド収納ケース３に当接している。
そのため、ソケット側ロッド２２はソケット側スプリング２３の弾性反撥力に抗して、図１の上方に位置しており、ソケット側ロッド２２の先端（図１で上方先端）に設けられたソケット側弁体２５はソケット側弁座２１Ｅよりも上方に離隔し、ソケット側遮断弁２４は弁開状態となっている。

また図２で示す様に、プラグ１０とソケット２０が結合している状態では、プラグ側ロッド収容ケース３がソケット２０の開口部分２１Ｃに挿入されている。
係止部材である係止用ボール７が係止用ボール用溝３Ｂからプラグ側ロッド収容ケース３の半径方向外方に突出しようとしても、ソケット２０の開口部分２１Ｃの内壁面により、図２で示す状態よりも（プラグ側ロッド収容ケース３の）半径方向外方には移動することが出来ない。
係止用ボール７が図２で示す位置にあると、大径の係止部２Ａを有するプラグ側ロッド２の先端部は係止用ボール７を超えることが出来ない（図２において、係止用ボール７よりも左側に移動することが出来ない）。
プラグ側ロッド収容ケース３をソケット２０の開口部分２１Ｃに挿入すると、係止用ボール７がプラグ側ロッド２を図２で右方向に押圧するので、プラグ側ロッド２はプラグ側スプリング４の弾性反撥力に抗して、プラグ側弁体６をプラグ側弁座１Ｆから離隔する。その結果、プラグ側遮断弁５は弁開状態となる。

ソケット２０内のソケット側遮断弁２４（図１）と、プラグ１０内のプラグ側遮断弁５が共に弁開状態となれば、ソケット内流路２１Ａ（水素ガス導入口２１Ｂ、ソケット側弁体収容部２１Ｄ、ソケット側ロッド２２の中空部、ソケット２０の開口部分２１Ｃ）、プラグ内流路１Ａ（プラグ側ロッド収容ケース３の中空部分、プラグ側弁体収容部１Ｃ）が連通して、水素充填装置側（計量機側）から車両側に水素ガスが流過する。

図１で示す様に、プラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａは直交しており、同一直線状には配置されていない。そして、中空のソケット側ロッド２２とプラグ側ロッド２も、中心軸は同一直線上には存在せず、ソケット側ロッド２２とプラグ側ロッド２の先端同士が突き当てられた状態（いわゆる「突き当たった」状態）とはなり得ない。
そのため、高圧の水素ガスを供給しても、ソケット側ロッド２２とプラグ側ロッド２が押し合う力は発生せず、当該力によりソケット２０とプラグ１０が分離することも無い。そしてソケット側ロッド２２とプラグ側ロッド２が押し合う力が存在しないため、分離したソケット２０とプラグ１０が吹き飛んでしまうこともない。
そして図１で示す状態では、ソケット側ロッド２２とプラグ側ロッド２に高圧の水素ガスが作用しても、ソケット２０とプラグ１０を分離する力は作用しない。例えば、水素ガス充填中に車両が発進してしまう等のトラブルが生じても、ソケット２０とプラグ１０が分離するか否かはプラグ１０及びソケット２０の流路内の水素ガスの圧力とは無関係である。図１に示す状態において、充填ホースに一定以上（所定値以上）の引張力が加わり、結合用ボール４０がプラグ側結合溝１Ｅから外れることによってのみ、ソケット２０とプラグ１０が分離するのであり、流路内の水素ガス圧力は関与しない。
換言すれば、

図１において、ソケット側ロッド２２の中空部の下方端部（開放端部）から流出した水素ガスが、プラグ側ロッド収容ケース３の開口３Ａからプラグ側ロッド収容ケース３内に流入せず、ソケット２０の開口部分２１Ｃの内壁面とプラグ側ロッド収容ケース３の外周面との間の隙間を流れたとしても、ソケット本体２１に設けたＯリングＳＳ１、ＳＳ２（シール部材）によりシールされるので、管継手１００外に水素ガスは漏出しない。
また図２で示す様に、プラグ１０とソケット２０が結合している状態では、係止用ボール用溝３ＢはＯリングＳＳ１、ＳＳ２の間に位置する。プラグ側ロッド収容ケース３内を流過する高圧の水素ガスが係止用ボール用溝３Ｂからプラグ側ロッド収容ケース３外に流出しても、ＯリングＳＳ１、ＳＳ２でシールされるので、管継手１００外には漏出しない。

上述した様に、水素ガス充填中に車両が発進してしまう等のトラブルにより充填ホースに所定値以上の過大な引張力が作用し、結合用ボール４０（結合部材）がプラグ側結合溝１Ｅから外れると、プラグ１０とソケット２０は分離する。
プラグ１０とソケット２０が分離すると、図３で示す様に、プラグ１０のプラグ側ロッド収容ケース３はソケット２０（ソケット本体２１）の開口部分２１Ｃから外れ、ソケット側弁体２５はソケット側スプリング２３の弾性反撥力により、図３の下方に移動し、ソケット側弁座２１Ｅと座着する。そしてソケット側遮断弁２４はソケット内流路２１Ａを遮断する。

また、図４で示す様に、プラグ１０のプラグ側ロッド収容ケース３はソケット２０（ソケット本体２１）の開口部分２１Ｃから外れると、係止用ボール用溝３Ｂから係止用ボール７がプラグ側ロッド収容ケース３の半径方向外方（プラグ側ロッド２から離隔する方向）に移動することを抑制する部材は存在しない。
そのため、係止用ボール７はプラグ側ロッド収容ケース３の半径方向外側の位置に移動することが出来る。係止用ボール７がプラグ側ロッド収容ケース３の半径方向外側の位置に移動すると、プラグ側ロッド２は係止用ボール７よりも図４における左側の領域に移動可能となる。そして、プラグ側スプリング４の弾性反撥力により、プラグ側ロッド２は係止用ボール７よりも図４の左側に移動する。その結果、プラグ側弁体６はプラグ側弁座１Ｆと座着して、プラグ側遮断弁５はプラグ内流路１Ａを遮断する。
プラグ１０とソケット２０が分離した場合、上述した様に、ソケット側遮断弁２４及びプラグ側遮断弁５がそれぞれソケット内流路２１Ａ、プラグ内流路１Ａを閉鎖しているので、車両側からも計量機側からも水素ガスが漏出することは無い。

図１〜図４で示す第１実施形態の管継手１００では、図１０、図１１で示す従来技術におけるソケット側ピン接続端部側シール材３３６、プラグ側ピン接続端部側シール材３１６、ソケット側ピン他端部側シール材３３８、プラグ側ピン他端部側シール材３１８が不要である。
第１実施形態の管継手１００においては、ソケット本体２１の開口部分２１Ｃの内周面とプラグ側ロッド収容ケース３の外周面との隙間をシールするＯリングＳＳ１、ＳＳ２を設ければ良い。そのため、シール材の点数を減少して、その分だけ構造が簡素化される。

図１〜図４の第１実施形態の管継手１００によれば、図１０、図１１の従来技術と異なり、プラグ内流路１Ａ、ソケット内流路２１Ａの中心軸が同一直線状ではなく、直交して配置されているので、プラグ側ロッド２とソケット側ロッド２２の中心軸も一直線上には存在していない。したがって、プラグ側ロッド２とソケット側ロッド２２は、先端（図１０、図１１のピン接続端部に相当）同士が突き当てられた状態で一直線に配置されてはおらず、相互に押圧し合う状態ともなっていない。
そのため、高圧の水素ガスを供給しても、プラグ側ロッド２とソケット側ロッド２２の先端同士が押圧し合う力が増加してしまうことがなく、ソケット２０とプラグ１０が分離することも無い。そして、プラグ側ロッド２とソケット側ロッド２２の先端同士が押圧し合っておらず、ソケット２０とプラグ１０が分離する方向とは一致しないので、分離したソケット２０とプラグ１０が吹き飛んでしまうこともない。
さらに、小型、軽量化が可能となり、且つ、例えば高圧の水素ガスを充填する際に、充填ホースの操作性が向上する。

第１実施形態において、高圧の水素ガスを供給してもプラグ側ロッド２とソケット側ロッド２２の先端同士が押圧し合う力が増加してしまうことがないので、図１０、図１１の従来技術で必須であり高度の機密性を備えるソケット側ピン接続端部側シール材３３６、プラグ側ピン接続端部側シール材３１６、ソケット側ピン他端部側シール材３３８、プラグ側ピン他端部側シール材３１８は不要である。

第１実施形態において、プラグ１０とソケット２０が周方向の複数個所に設けられた結合用ボール４０（結合部材）により連結されているので、プラグ１０とソケット２０が連結された状態が確実に保持される。
そして第１実施形態において、結合用ボール４０（結合用ボール４０が嵌合するスプリングホルダー４２等を含む機構）は分離方向に所定値以上の外力が加わったときに結合解除となる様に構成されているので、プラグ１０及びソケット２０の流路内の圧力とは無関係に、外力（例えば充填中に車両が移動した場合等に充填ホースに作用する引張力）の作用のみでプラグ１０とソケット２０が分離され、確実性が高い。

第１実施形態において、中空のソケット側ロッド２２の一端にはソケット側スプリング２３に抗して設けられたソケット側遮断弁２４（の弁体２５）が取り付けられ、プラグ１０とソケット２０が離脱した際に、ソケット側ロッド２２とプラグ側ロッド収納ケース３は当接しなくなり、ソケット側遮断弁２４が閉じる。そのためソケット２０が連結された側（基本的には充填装置側：ただし、車両側でも良い）からのガスの流出を防止することが出来る。
また、プラグ側ロッド２の一端にプラグ側遮断弁５の弁体６が取り付けられ、他端が係止用ボール７（係止部材）に係止可能な大径の係止部２Ａとなっており、係止部２Ａが係止用ボール７に係止されている際にプラグ側遮断弁５が弁開となる。プラグ１０とソケット２０が離脱した際に、係止部２Ａが係止用ボール７に係止されなくなり、プラグ側遮断弁５が閉じる。そのためプラグ１０が連結された側（基本的には車両側：ただし、充填装置側でも良い）からのガスの流出が防止することが出来る。

次に、図５〜図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態の管継手１００（緊急離脱用の管継手）では、ソケット２０（ソケット本体２１）において、プラグ側ロッド収納ケース３を挿入する開口部分２１Ｃは、プラグ側と反対側（図１で左側）の端部が開放され、貫通孔となっている。
それに対して、第２実施形態の管継手１０１では、プラグ側ロッド収納ケース３を挿入する開口部分２１Ｆは、プラグ側ロッド収納ケース３を挿入する側とは反対側（プラグ１０と反対側：図５で左側）の端部が閉鎖されており、いわゆる「盲孔」となっている。

したがって、充填時に水素ガスが開口部分２１Ｆのプラグ側から離隔する側の内周面とプラグ側ロッド収容ケース３の外周面との隙間から管継手１０１（プラグ１０及びソケット２０）外に漏出しない。そのため第２実施形態では、第１実施形態におけるＯリングＳＳ２は不要となる。
なお、図５〜図８において、第１実施形態の各部材と同様な部材には、図１〜図４の符号と同様な符号を付して、重複説明を省略している。
図５〜図８の第２実施形態におけるその他の構成や作用効果は、図１〜図４で説明した第１実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・プラグ本体
１Ａ・・・プラグ内流路
１Ｂ・・・水素ガス供給口
２・・・プラグ側ロッド（プラグ側弁棹）
３・・・プラグ側ロッド収納ケース
４・・・プラグ側スプリング（弾性体）
５・・・プラグ側遮断弁
６・・・プラグ側遮断弁の弁体
７・・・係止用ボール（係止部材）
１０・・・プラグ
２０・・・ソケット
２１・・・ソケット本体
２１Ａ・・・ソケット内流路
２１Ｂ・・・水素ガス導入口
２１Ｃ・・・開口部分（ソケット本体の）
２２・・・ソケット側ロッド（ソケット側弁棹）
２２Ａ・・・開口
２３・・・ソケット側スプリング（弾性体）
２４・・・ソケット側遮断弁
２５・・・ソケット側遮断弁の弁体
２６・・・プラグ収納用ハウジング
４０・・・結合部材
４１・・・結合用スプリング
４２・・・スプリングホルダー
１００、１０１・・・管継手（緊急離脱用の管継手）
ＳＳ１、ＳＳ２・・・Ｏリング（シール部材）

Claims (5)

1. 内部に流路が形成された筒状のプラグと、
   当該プラグが挿入されると遮断弁が開き、連続して流路が形成される筒状のソケットから構成され、ソケットからプラグが離脱すると遮断弁が閉じる管継手において、
   前記流路の中心軸が同一直線状に配置されていないことを特徴とする管継手。
2. プラグとソケットは周方向の複数個所に設けられた結合部材により連結している請求項１の管継手。
3. 前記結合部材は分離方向に一定以上の外力が加わったときに結合解除となる請求項２の管継手。
4. 開口が形成されたソケット側弁棹の一端には弾性体に抗して設けられたソケット側遮断弁が取り付けられ、他端はプラグのプラグ側弁棹を収納するケースに当接する請求項１〜３の何れか１項の管継手。
5. 一端に弾性体に抗して設けられたプラグ側遮断弁が取り付けられ、他端が係止部材に係止され前記プラグ側遮断弁が弁開となる請求項１〜４の何れか１項の管継手。

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