JP6558643B2

JP6558643B2 - 充填装置

Info

Publication number: JP6558643B2
Application number: JP2016223001A
Authority: JP
Inventors: 澤正浩竹; 杣友貴寺; 村潔木
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2036-11-16
Also published as: US10525820B2; JP2018080746A; US20180134148A1; EP3324096A1; EP3324096B1

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。

例えば水素を燃料として走行する車両では、図５で示す様に、水素貯蔵タンク５０、燃料充填系統（ディスペンサー６０、充填ホース４５等）を備える水素充填所で、充填ノズル３０と車両側充填口であるレセプタクル４０とを接続して水素ガスを充填している。当該充填は、車両Ａに搭載された水素タンク４１の最高使用圧力に応じて制御しながら行われる。なお図５において、符号５１は水素貯蔵タンク５０からディスペンサー６０に水素を供給する配管系を示す。
この様な水素充填装置としては、例えば本出願人が提案している水素充填装置（例えば、特許文献１参照）が存在し、係る水素充填装置は有効な技術である。

図６で示す従来の水素充填装置３００において、ノズル３０のロッド３２に接続された弁体３３と、管継手内流路３１Ａの段部により構成された弁座３１Ｂを有する弁機構の開閉により、水素ガスの充填、充填停止が行われる。
弁機構を通過した水素ガスはロッド３２の開口３２Ａを介して中空のロッド内流路３２Ｂを流れ、レセプタクル内の流路４０Ｃに流入する。そして、ロッド３２の半径方向外方と管継手内流路３１Ａの隙間δから水素ガスが漏洩することを防止するため、シール構造として充填ノズル側Ｏリング３７が管継手内流路３１Ａに設けられている。さらに、レセプタクル４０の嵌合凹部の内壁面４０Ａとロッド３２先端の隙間εから水素ガスが漏洩することを防止するため、シール構造としてレセプタクル側Ｏリング４１が嵌合凹部の内周面４０Ａに設けられている。

ここで、従来技術に係る水素充填装置では、充填後に脱圧を行う以前の段階で、充填ノズルが車両充填口から連結解除されてしまうことを防止する機構を設けている。
図６に示す水素充填装置３００はレバー保持機構３６を備えており、レバー保持機構３６は、水素ガス充填中に充填ノズル３０とレセプタクル４０（車両側充填口）とが連結されている状態を保持する機能を有している。図６において、レバー保持機構３６は、管継手内流路３１Ａから分岐する分岐流路３６Ａと、分岐流路３６Ａ内を摺動するレバー保持用摺動部材３６Ｂと、レバー保持用Ｏリング３６Ｃを有している。
水素ガス充填中は、管継手内流路３１Ａを流過する水素ガスの圧力が分岐流路３６Ａに作用して、レバー保持用摺動部材３６Ｂを図６の下方に移動する。レバー保持用摺動部材３６Ｂが下方に移動すると、レバー保持用摺動部材３６Ｂのロッド３６Ｄがレバー移動通路３１Ｄ内に突出する。レバー移動通路３１Ｄ内に突出したロッド３６Ｄはレバー３５がレセプタクル４０から離隔する側（図６の左側）に移動すると干渉し、以て、レバー３５がレセプタクル４０から離隔する側（図６の左側）に移動することを防止する。そのため、レバー３５は図６の位置に保持される。
レバー３５が図６の位置に保持されることにより、管継手本体３１に固定されたクラッチ３４は半径方向外方に移動せず、クラッチ３４先端の突起３４Ａがレセプタクル４０側の嵌合溝４０Ｂから外れてしまうことが防止される。そのため、充填ノズル３０（管継手本体３１）がレセプタクル４０から連結解除されてしまうことが防止される。

水素ガス充填の充填が完了した後、脱圧すると、管継手内流路３１Ａ及び分岐流路３６Ａには水素ガスの圧力は作用せず、スプリング３６Ｓの弾性反撥力によりレバー保持用摺動部材３６Ｂは図６の上方に移動し、ロッド３６Ｄはレバー移動通路３１Ｄ内には存在しない（突出していない）状態になる。ロッド３６Ｄがレバー移動通路３１Ｄ内に突出していなければ、レバー３５がレセプタクル４０から離隔する側（図６の左側）に移動する際に干渉する部材は存在しない。そのため、レバー３５は図６で示す位置よりもレセプタクル４０から離隔する側（図６の左側）に移動する。
レバー３５が図６の位置から左側に移動すれば、クラッチ３４は半径方向外方に移動し、クラッチ３４先端の突起３４Ａがレセプタクル４０側の嵌合溝４０Ｂから外れ、充填ノズル３０（管継手本体３１）がレセプタクル４０から連結解除される。

しかし、充填ノズル３０とレセプタクル４０（車両側充填口）との着脱を繰り返すことにより、レバー保持用摺動部材３６Ｂが分岐流路３６Ａ内を摺動する回数が増加してしまう。そして係る摺動によりレバー保持用Ｏリング３６Ｃが劣化して、レバー保持機構３６の分岐流路３６Ａから水素ガスが漏洩する恐れがある。

特開２０１４−１０９３５０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、充填後に脱圧を行う以前の段階で充填ノズルが取り外されることを防止することが出来ると共に、充填ノズルが取り外されることを防止するためのシール構造における劣化と、それによる燃料ガス（例えば水素ガス）が漏洩する可能性を低減することが出来る充填装置の提案を目的としている。

本発明の充填装置（１００、１０１）は、
水素燃料を貯える貯蔵タンク（５０）から車両（Ａ）に搭載されている車載用水素充填タンクに水素を充填する燃料充填系統（４５、６０）の充填ホース（４５）の先端の充填ノズル（１０、１１）に設けられ、車載用水素充填タンクの車両側充填口（２０）に連結される管継手本体（１）を含む充填装置（１００、１０１）において、
充填ノズル（１０、１１）が車両側充填口（２０）に連結された状態を維持するクラッチ機構（１２）を備え、
クラッチ機構（１２）は、車両用充填口（２０）との連結時に該車両用充填口（２０）と凹凸嵌合するクラッチ（４）と、充填ノズル（１０、１１）と車両用充填口（２０）の連結方向（Ｈ）に移動することでクラッチ（４）と車両用充填口（２０）の凹凸嵌合を維持し且つ係合部（５ＢＡ）を有するレバー（５）とを備え、
レバー（５）の車両用充填口側端部近傍には弾性体用溝（５Ｃ）が形成され、当該弾性体用溝（５Ｃ）には断面円形の弾性部材（６）が嵌合しており、
前記クラッチ（４）は、水素の充填時に弾性材（６）が弾性変形することにより、車両用充填口（２０）との当接部分を介して前記連結方向（Ｈ）の垂直外側方向（ＲＯ）に移動し、クラッチ（４）の突起（４Ｂ）の端面（４ＢＢ）とレバー（５）の突起（５Ｂ）の端面（５ＢＡ）が接合することを特徴としている。
本発明の充填装置（１００、１０１）において、
クラッチ（４）の車両用充填口側端部には、車両充填口（２０）の嵌合溝（２０Ａ）に嵌入可能な突起（４Ｂ）が設けられ、
レバー（５）の車両側充填口側端部には、半径方向内側に突出した突起（５Ｂ）が設けられ、当該突起（５Ｂ）はクラッチ（４）の車両用充填口側端部の突起（４Ｂ）と係合可能であり且つ係合解除可能であり、
前記弾性部材（６）は、水素の充填時に、管継手本体（１）を車両用充填口（２０）から引き剥がそうとする引張力（Ｆ１）が作用している際には半径方向について潰れた状態となり、クラッチ（４）の突起（４Ｂ）の端面（４ＢＢ）とレバー（５）の突起（５Ｂ）の端面（５ＢＡ）を接合可能とせしめ、水素ガスの充填が完了して前記引張力（Ｆ１）が消失すると弾性部材（６）は潰れた状態から断面円形の状態に復帰して、クラッチ（４）の突起（４Ｂ）の端面（４ＢＢ）とレバー（５）の突起（５Ｂ）の端面（５ＢＡ）が接合しない状態にせしめる機能を有しているのが好ましい。

本発明において、前記充填ノズル（１０）の管継手本体（１）の内側には先端に弁体（２Ａ）を有するロッド（２：弁棹）が弾性材（３）に抗して摺動自在に配設されているのが好ましい。
そして前記ロッド（２：弁棹）の一端が車両側充填口（２０）に当接されているのが好ましい。

また、車両側充填口（２０）の内周の管継手本体（１）と接する箇所にシール構造が配設されているのが好ましい。

上述の構成を具備する本発明によれば、充填ノズル（１０、１１）と車両用充填口（２０）とを連結状態を維持するクラッチ機構（１２）を備えているので、水素燃料の充填中に前記クラッチ機構（１２）で充填ノズル（１０、１１）と車両用充填口（２０）とを連結することにより、充填ノズル（１０、１１）を車両用充填口（２０）から取り外すことが出来なくなる。
この様なクラッチ機構（１２）を設ければ、その内部に可動部材（摺動部材３６Ｂ）が配置された流路（分岐流路３６Ａ）を設け、当該流路にシール構造（Ｏリング３６Ｃ）を設ける必要が無くなる。
そのため、当該流路内を可動部材が動くことによるシール構造の劣化が生じることも無くなり、シール構造における劣化と、それによるガス漏洩の可能性を低減することが出来る

本発明において、充填ノズル（１０）の管継手本体（１）の内側には先端に弁体（２Ａ）を有するロッド（２：弁棹）が弾性材（３）に抗して摺動自在に配設すれば、充填ノズル（１０）内のシール構造が削減されて、耐久性が向上する。
この場合、ロッド（２）が摺動する箇所にシール構造を配置する必要がなくなるため、ロッド（２）の摺動によるシール構造の劣化を防止することが出来る。

そして本発明において、前記ロッド（２：弁棹）の一端が車両側充填口に当接されていれば、充填ノズル（１０、１１）が車両用充填口（２０）に接続されると流路が開いて充填可能となるので、安全である。

また本発明において、車両側充填口（２０）の内周の管継手本体（１）と接する箇所にシール構造が配設されていれば、水素ガス充填時には当該シール構造により水素ガスの漏洩を防止することが出来る。
車両側充填口（２０）の管継手本体（１）外周に接する箇所にシール構造を設ければ、車両側充填口（２０）の管継手本体（１）外周に接する箇所と、管継手本体（１）外周との隙間（ε１）から水素ガスが漏出することを防止出来る。

本発明の第１実施形態における充填ノズルの管継手本体を示す断面図である。第１実施形態における管継手と車両用充填口とが連結された状態を示す断面図である。図２における符号Ｆ３部分の拡大図である。本発明の第２実施形態を示す断面図である。水素充填所の概要を示すブロック図である。従来技術に係る水素充填装置の要部断面図である。

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３を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
図１において、充填ノズル１０は、図示しない水素燃料貯蔵タンクから燃料充填系統（ディスペンサー６０、充填ホース４５等）を介して、車載用水素充填タンクに水素を充填する。充填ノズル１０は管継手本体１を有しており、管継手本体１の水素供給源側（図１で左側）端部の中央部（図１では上下方向中央部）には、充填ホース（図示せず）側に接続される水素導入口１Ｂが設けられている。そして、管継手本体１のレセプタクル側（車両用充填口側、図１で右側）端部には、レセプタクル２０（図２）を挿入するための開口１Ｃが設けられている。
管継手１内における開口１Ｃより水素供給源側（図１で左側）には、レセプタクル挿入空間１Ｄが形成されている。水素充填時にはレセプタクル２０は開口１Ｃから管継手１側（図１で左側）へ挿入され、レセプタクル挿入空間１Ｄに位置している。

管継手本体１の図１における上下方向中央部には管継手内流路１Ａが形成されており、管継手内流路１Ａは、水素供給源側の開口１Ｂからレセプタクル側の空間１Ｄに延在している（図１で左側の領域から右側の領域に延在している）。
また、管継手本体１のレセプタクル（車両用充填口）側（図１では右側）には、中空の管継手中央突起１Ｅが突出しており、管継手中央突起１Ｅは管継手内流路１Ａのレセプタクル側端部を形成している。

図１において左右方向へ延在する管継手内流路１Ａには、２箇所の拡径された領域、すなわち弁体収容部１Ｆと拡径部１Ｇが設けられている。
管継手内流路１Ａにはロッド２が収容されている。
ロッド２の先端には弁体２Ａが設けられており、弁体２Ａは管継手内流路１Ａの弁体収容部１Ｆに収容される。弁体収容部１Ｆ内において、弁体２Ａの水素供給源側（図１で左側）には弾性材としてのスプリング３が配置されている。

ロッド２は管継手内流路１Ａ内を（図１では左右方向に）摺動自在であり、図１で示す状態、すなわち管継手本体１がレセプタクル２０（図２）と連結されていない状態では、弁体２Ａはスプリング３の弾性反撥力によりレセプタクル側（図１では右側）に付勢されて、弁体収容部１Ｆの端部（図１では右端部）の段部により構成された弁座１Ｈに座着している。
図１で示す様に管継手本体１がレセプタクル２０（図２）と連結されていない状態では、ロッド２のレセプタクル側（図１では右側）の端部は、管継手中央突起１Ｅのレセプタクル側端部よりもレセプタクル側（図１では右側）に突出している。ロッド２が管継手中央突起１Ｅよりも突出している領域は、符号ＴＡで示されている。ここで、領域ＴＡの突出量（突出寸法）は、水素充填時にロッド２が図１の左方向（レセプタクル２０から離隔する方向）に移動する距離等に基づき決定される（図２参照）。

図６で示す従来技術と同様に、ロッド２は中空部分を有し、中空部分はロッド内流路２Ｂを構成している。
弁体２Ａに接続された細径部２Ｃと中空部分を形成した大径部２Ｄとは、開口２Ｅを形成した径寸法変化部２Ｆにより接続されている。ロッド２の径寸法変化部２Ｆは、管継手内流路１Ａの拡径部１Ｇに収容されている。
水素ガス充填時（図２参照）には、図１では図示しないディスペンサー（図５参照：図１の左側の領域に配置）から弁体２Ａを経由して管継手内流路１Ａを流過する水素ガスは、管継手内流路１Ａの拡径部１Ｇに収容されたロッド２の径寸法変化部２Ｆの開口２Ｅを介して、ロッド内流路２Ｂを流れる。
図１において、ロッド２の径寸法変化部２Ｆのレセプタクル側端面（図１では右端面）が管継手内流路１Ａの拡径部１Ｇの段部１Ｉと係合している。ただし、径寸法変化部２Ｆのレセプタクル側端面と管継手内流路１Ａの拡径部１Ｇの段部１Ｉとは、開閉弁としての機能は有していない。

管継手内流路１Ａの半径方向外方であって、レセプタクル側（図１で右側）には、中空シリンダー形状のクラッチ４が設けられている。クラッチ４の水素供給源側（図１で左側）の端部には、半径方向内方に突出した係止部４Ａが形成され、係止部４Ａは管継手本体１に形成したクラッチ嵌合溝１Ｊに嵌合し、固定されている。
一方、クラッチ４のレセプタクル側端部（図１で右側）には、半径方向外方及び内方に突出した（厚さ寸法が大きい）突起４Ｂが設けられている。
充填ノズル１０とレセプタクル２０（図２）の連結時（水素供給時）には、突起４Ｂの半径方向内側の部分がレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａに嵌入する（図２参照）。

クラッチ４の半径方向外方にはレバー５が設けられている。
レバー５はレバー用把持部５Ａが一体的に形成され、レバー用把持部５Ａを把持してレバー５を矢印Ｈ方向に移動させることにより、レバー５のレセプタクル側端部（図１では右端）をクラッチ４の突起４Ｂの半径方向外側に位置させて、クラッチ４の突起４Ｂがレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａ（図２）から外れてしまうことを防止することが出来る。
或いはレバー５のレセプタクル側端部をクラッチ４の突起４Ｂの半径方向外側から外れる位置、例えば水素供給源側（図１で左側）に位置せしめ、クラッチ４の突起４Ｂがレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外れることを許容することが出来る。より詳細には、図２で示す様に、充填ノズル１０（管継手本体１）とレセプタクル２０が連結している状態から、充填ノズル１０を取り外すには、作業者がレバー用把持部５Ａを把持して、レバー５を図１、図２における左側（レセプタクル２０から離隔する側）に移動し、以て、レバー５のレセプタクル側端部（図１、図２の右端部）をクラッチ４の突起４Ｂの半径方向外方の位置から移動させる。その結果、クラッチ４の突起４Ｂが半径方向外方に移動可能となり、突起４Ｂが半径方向外方に移動すれば、突起４Ｂはレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外すことが出来る。
再び図１において、管継手本体１には、レバー５が矢印Ｈ方向に移動することを許容するレバー用開口部１Ｋと、レバー移動通路１Ｌが形成されている。

図１、図２で示す第１実施形態によれば、充填ノズル１０とレセプタクル２０の連結時（水素供給時）にレバー５を保持して、クラッチ４の突起４Ｂがレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外れないようにするクラッチ機構１２が存在する。しかし、係る機構は、図６で示す構成とは異なっている。
図２において、クラッチ機構１２は、レバー５のレセプタクル側端部をクラッチ４の突起４Ｂの半径方向外方位置に保持して、クラッチ４がレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外れないようにする機能を有している。そしてクラッチ機構１２は、レバー５のレセプタクル側（図１、図２の右側）の端部に設けられた突起５Ｂ（レバーの突起）と、レバーの突起５Ｂよりもレセプタクル２０から離隔した側（図１、図２では左側）に配置したリング状の弾性部材６（例えばＯリング）を有している。
レバー５のレセプタクル側端部に設けられた突起５Ｂは、半径方向内側に突出している。そして、リング状弾性部材６は、レバー５のレセプタクル側端部近傍に形成された弾性体用溝５Ｃに嵌合している。

図２で示すように管継手本体１とレセプタクル２０を連結した場合にロッド２の先端の弁体２Ａが弁座１Ｈから離隔して、水素ガスが管継手内流路１Ａに流入し、ロッド内流路２Ｂ、レセプタクル内流路２０Ｂを流過する。
その際、水素ガスは非常に高圧（例えば７０ＭＰａ）であり、その圧力により管継手本体１をレセプタクル２０から引き剥がそうとする引張力Ｆ１（図２）が作用する。
引張力Ｆ１が管継手本体１に作用する結果、クラッチ４の突起４Ｂにおけるレセプタクル２０から離隔する側（図２で左側）の傾斜面４ＢＡと、レセプタクル嵌合溝２０Ａにおけるレセプタクル２０から離隔する側（図２で左側）の傾斜面２０ＡＡとの作用により、引張力Ｆ１の分力として、クラッチ４には半径方向外方に向かう力ＲＯが作用し、半径方向外方に向かう力ＲＯはクラッチ４を半径方向外方に移動せしめる。

図２におけるＦ３部分を拡大した図３で示すように、半径方向外方に向かう力ＲＯによりクラッチ４が半径方向外方に移動すると、弾性体６が半径方向について潰れた状態となる。その結果、領域ＦＴで、クラッチ４の突起４Ｂの端面４ＢＢと、レバー５の突起５Ｂの端面５ＢＡが接合する。端面４ＢＢと端面５ＢＡが接合するため、レバー５は図３で示す状態から、レセプタクル２０から離隔する方向（図２、図３では左方向）に移動することは出来ない。
レバー５が移動しないため、レバー４はクラッチ４の突起４Ｂの半径方向外方に位置し続け、クラッチ４が半径方向外方に移動することを抑止する。そのため、クラッチ４の突起４Ｂがレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外れてしまうことは無く、管継手本体１とレセプタクル２０の連結が解除されてしまうことが防止される。
なお、弾性体６の弾性係数、クラッチ側への突出量、レバー５の突起５Ｂにおけるクラッチ側への突出量、突起４Ｂの傾斜面４ＢＡの傾斜角度（図２、図３）、レセプタクル嵌合溝２０Ａの傾斜面２０ＡＡ（図２、図３）の傾斜角度等、を適宜設計することにより、上述の作用効果を奏することが出来る。

図２、図３において、水素ガスの充填が完了し、所定の脱圧作業が完了すれば、水素ガスの高圧に起因する引張力Ｆ１が消失する。
それに伴い、クラッチ４に作用する半径方向外方に向かう力ＲＯも消失し、クラッチ４は半径方向内方の位置（水素ガス充填前の位置）に復帰する。
クラッチ４が半径方向内内方の位置（水素ガスの充填前の位置）に復帰するため、レバー５の先端近傍に設けられたリング状弾性部材６は、図３で示す潰れた状態から断面円形の状態に復帰して、クラッチ４の突起４Ｂの端面４ＢＢとレバー５の突起５Ｂの端面５ＢＡは、半径方向における相対位置（図３における上下方向位置）が異なった状態となる。そのため端面４ＢＢと端面５ＢＡは接合せず、図３における領域ＦＴの様な状態にはならない。
従って、レバー５は図３で示す状態とは異なり、レセプタクル２０から離隔する方向（図２、図３では左方向）に移動可能となり、レバー５をレセプタクル２０から離隔する方向（図２、図３では左方向）に移動すれば、レバー５はクラッチ４の突起４Ｂの半径方向外方には位置せず、クラッチ４の突起４Ｂがレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外れることが可能となる。そして、管継手本体１とレセプタクル２０の連結を解除することが出来る。

図１〜図３で示す第１実施形態において、レバー５を保持してクラッチ４がレセプタクル２０の嵌合溝２０Ａから外れないようにするクラッチ機構１２は、図６で示すレバー保持機構構３６の構成とは異なり、管継手内流路３１Ａから分岐する分岐流路３６Ａと、当該分岐流路内を摺動する部材３６Ｂ（図６におけるレバー保持用摺動部材）を設ける必要が無く、当該部材にＯリング３６Ｃ（レバー保持用Ｏリング）を設ける必要もない。
そのため、レバーを保持する機構に設けたＯリングが摺動により劣化して、水素ガスが漏洩することが防止される。

充填ノズル１０（管継手本体１）とレセプタクル２０が連結された状態を示す図２において、レセプタクル２０は、管継手本体１の開口１Ｃから管継手１内のレセプタクル挿入空間１Ｄに挿入されている。
図１に示す充填ノズル１０とレセプタクル２０が連結されていない状態では、ロッド２の突出領域ＴＡは管継手中央突起１Ｅよりレセプタクル２０側に突出しているが、図２の連結状態では、ロッド２の突出領域ＴＡはレセプタクル２０の嵌合凹部の底部２０Ｃに当接し、押圧されて、ロッド２全体が図１で示す状態から、図１、図２の左方向（レセプタクル２０から離隔する方向）へ移動する。
その際、ロッド２は、図１における突出領域ＴＡの突出量分だけ左方向に移動し、突出領域ＴＡのレセプタクル側端部（右端）（図１参照）が管継手中央突起１Ｅのレセプタクル側端部（右端）の位置に到達するまで移動する。

ロッド２が左方向に移動するに伴い、ロッド２先端の弁体２Ａはスプリング３の弾性反撥力に抗して弁座１Ｈから離隔する。そして弁座１Ｈと弁体２Ａの間から、水素ガスが管継手内流路１Ａに流入する。
管継手内流路１Ａに流入した水素ガスは、ロッド２の開口２Ｅ、ロッド内流路２Ｂを経由し、レセプタクル内流路２０Ｂを流過して、図２では図示しない車載用水素充填タンク４１（図５）内に供給される。

図２において、水素ガスが管継手内流路１Ａ、ロッド内流路２Ｂを流過する際に、ロッド２の開口２Ｅからロッド内流路２Ｂを流れずに、ロッド大径部２Ｄの外周面と管継手内流路１の内周面との間の隙間δ１を流れる水素ガスが存在したとしても、当該水素ガスは、レセプタクル２０の嵌合凹部の底部２０Ｃに到達して、レセプタクル内流路２０Ｂに流入し、管継手本体１外には漏出しない。
ここで、レセプタクル２０の嵌合凹部の内周面２０Ｄにおいて、管継手中央突起１Ｅの外周と接する箇所にレセプタクル側Ｏリング２１が設けられている。
レセプタクル嵌合凹部の底部２０Ｃから、レセプタクル嵌合凹部の内壁面２０Ｄと管継手中央突起１Ｅの外周面の隙間ε１を流れる水素ガスが存在したとしても、当該水素ガスは、レセプタクル側Ｏリング２１によりシールされるので、管継手本体１外に漏出することはない。

図１、図２から明らかなように、ロッド２は管継手内流路１Ａを摺動するが、ロッド２が摺動する箇所にＯリングを設けなくても、水素ガスは管継手本体１外に漏出しない。
なお、図１で示す管継手本体１とレセプタクル２０を連結する以前の状態では、弁体２Ａが弁座１Ｈに座着するので、管継手内流路１Ａには水素ガスは流れず、管継手本体１とレセプタクル２０から水素ガスが漏出することはない。

図２で示す管継手本体１とレセプタクル２０を連結した状態では、管継手内流路１Ａを流れる水素ガスは、ロッド内流路２Ｂを流れ、或いは、ロッド大径部２Ｄの外周面と管継手内流路１Ａの内周面の隙間δ１を流れて、レセプタクル嵌合凹部の底部２０Ｃに到達し、レセプタクル内流路２０Ｂを流れるので、管継手本体１やレセプタクル２０の外部に漏出することは無い。
したがって、第１実施形態においては、ロッド２が管継手内流路１Ａを摺動する箇所にＯリングを配置しなくても、水素ガスは管継手本体１やレセプタクル２０の外部に漏出しない。そのため、ロッド２の摺動による劣化するＯリングを設ける必要が無く、ロッド２の摺動によるＯリングの劣化を防止して、水素ガスの漏出を防止出来る。また、充填ノズル１０内のシール構造が削減されて、耐久性が向上する。

図１〜図３の充填装置１００によれば、充填ノズル１０とレセプタクル２０（車両用充填口）とを連結状態を維持するクラッチ機構１２を備えており、充填ノズル１０とレセプタクル２０を連結して水素を充填すると、クラッチ４が弾性部材６を半径方向に潰して、クラッチ４の突起４Ｂの端面４ＢＢとレバー５の突起５Ｂの端面５ＢＡが接合するため、レバー５がレセプタクル２０から離隔する方向に移動することは出来なくなる。したがって、充填ノズル１０とレセプタクル２０を連結して水素を充填する間に充填ノズル１０をレセプタクル２０から取り外すことは出来ない。
係るクラッチ機構１２であれば、例えば図６で示す様な分岐流路３６Ａを形成する必要が無く、分岐流路３６Ａ内で摺動部材３６Ｂが摺動する必要が無く、分岐流路３６Ａにシール構造（Ｏリング３６Ｃ）を設ける必要も無い。
そのため、従来技術におけるレバー保持機構３６を構成する分岐流路３６Ａから水素ガスが漏洩する恐れも無い。

第１実施形態において、充填ノズル１０の管継手本体１の内側には、先端に弁体２Ａを有するロッド２がスプリング３（弾性材）に抗して摺動自在に配設されている。水素充填時には、管継手内流路１Ａを流れる水素ガスは、ロッド内流路２Ｂを流れる場合も、ロッド大径部２Ｄの外周面と管継手内流路１Ａの内周面の隙間δ１を流れる場合でも、管継手本体１外に漏出すること無く、レセプタクル嵌合凹部の底部２０Ｃに到達し、レセプタクル内流路２０Ｂに流入する。
したがって、充填ノズル１０内でロッド２が摺動する箇所にＯリングを設ける必要が無くなる。そのため、ロッド２の摺動によるシール構造（Ｏリング）の劣化を防止することが出来る。

また図１〜図３の第１実施形態においては、充填ノズル１０とレセプタクル２０（車両側充填口）を接続した状態では、ロッド２の一端がレセプタクル２０（車両側充填口）の嵌合凹部の底部２０Ｃに当接され、弁体２Ａと片座１Ｈとの座着が解除されて流路が開き、水素ガスが充填可能となるので、安全である。
さらに第１実施形態において、レセプタクル２０の嵌合凹部の内周面２０Ｄにおいて、管継手中央突起１Ｅの外周と接する箇所にレセプタクル側Ｏリング２１が配設されているので、水素ガス充填時にはレセプタクル２０の管継手本体１外周に接する箇所と、管継手本体１外周との隙間ε１から水素ガスが漏出することを防止出来る。

図４は本発明の第２実施形態を示している。
図４の第２実施形態では、充填ノズル１１に、図１〜図３の第１実施形態のような管継手中央突起１Ｅが設けられておらず、管継手内流路３１Ａにおけるロッド３２が摺動する領域にＯリング３７が設けられている点や、管継内流路及びロッドの構成が図１〜図３の第１実施形態とは異なっている。換言すれば、図４において、管継手内流路３１Ａ、ロッド３２等については、図６と同様な構成を具備している。
図４の第２実施形態において、図１〜図３の第１実施形態と同様な部材については、同様な符号を付して、重複説明を省略している。同様に、図４において図６と同様な部材には、図６と同様な符号を付して重複説明を省略している。

第２実施形態においても、充填ノズル１０とレセプタクル２０とを連結状態を維持するクラッチ機構１２を備えており、レバー５のレセプタクル側（図１、図２の右側）の端部に設けられた突起５Ｂ（レバーの突起）と、レバー５の突５Ｂ起よりもレセプタクルから離隔した側（図１では左側）に設けられたリング状の弾性部材（例えばＯリング）を有している。
そのため、管継手内流路３１Ａ（図６）から分岐する分岐流路３６Ａ、分岐流路内を摺動する部材３６Ｂ、当該部材３６Ｂに設けられるレバー保持用Ｏリング３６Ｃ（図６）を設ける必要が無く、レバー保持用Ｏリング３６Ｃの劣化に起因する水素ガスの漏洩は生じない。
図４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３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・・・管継手本体
２・・・ロッド
３・・・スプリング
４、３４・・・クラッチ
５、３５・・・レバー
６・・・弾性部材（例えばＯリング）
１０、１１・・・充填ノズル
１２・・・クラッチ機構
２０・・・レセプタクル（車両側充填口）
３６・・・レバー保持機構構
１００、１０１・・・充填装置

Claims

水素燃料を貯える貯蔵タンク（５０）から車両（Ａ）に搭載されている車載用水素充填タンクに水素を充填する燃料充填系統（４５、６０）の充填ホース（４５）の先端の充填ノズル（１０、１１）に設けられ、車載用水素充填タンクの車両側充填口（２０）に連結される管継手本体（１）を含む充填装置（１００、１０１）において、
充填ノズル（１０、１１）が車両側充填口（２０）に連結された状態を維持するクラッチ機構（１２）を備え、
クラッチ機構（１２）は、車両用充填口（２０）との連結時に該車両用充填口（２０）と凹凸嵌合するクラッチ（４）と、充填ノズル（１０、１１）と車両用充填口（２０）の連結方向（Ｈ）に移動することでクラッチ（４）と車両用充填口（２０）の凹凸嵌合を維持し且つ係合部（５ＢＡ）を有するレバー（５）とを備え、
前記レバー（５）の車両用充填口側端部近傍には弾性体用溝（５Ｃ）が形成され、当該弾性体用溝（５Ｃ）には断面円形の弾性部材（６）が嵌合しており、
前記クラッチ（４）は、水素の充填時に弾性材（６）が弾性変形することにより、車両用充填口（２０）との当接部分を介して前記連結方向（Ｈ）の垂直外側方向（ＲＯ）に移動し、クラッチ（４）の突起（４Ｂ）の端面（４ＢＢ）とレバー（５）の突起（５Ｂ）の端面（５ＢＡ）が接合することを特徴とする充填装置。
クラッチ（４）の車両用充填口側端部には、車両充填口（２０）の嵌合溝（２０Ａ）に嵌入可能な突起（４Ｂ）が設けられ、
レバー（５）の車両側充填口側端部には、半径方向内側に突出した突起（５Ｂ）が設けられ、当該突起（５Ｂ）はクラッチ（４）の車両用充填口側端部の突起（４Ｂ）と係合可能であり且つ係合解除可能であり、
前記弾性部材（６）は、水素の充填時に、管継手本体（１）を車両用充填口（２０）から引き剥がそうとする引張力（Ｆ１）が作用している際には半径方向について潰れた状態となり、クラッチ（４）の突起（４Ｂ）の端面（４ＢＢ）とレバー（５）の突起（５Ｂ）の端面（５ＢＡ）を接合可能とせしめ、水素ガスの充填が完了して前記引張力（Ｆ１）が消失すると弾性部材（６）は潰れた状態から断面円形の状態に復帰して、クラッチ（４）の突起（４Ｂ）の端面（４ＢＢ）とレバー（５）の突起（５Ｂ）の端面（５ＢＡ）が接合しない状態にせしめる機能を有している請求項１の充填装置。
前記充填ノズル（１０）の管継手本体（１）の内側には先端に弁体（２Ａ）を有するロッド（２）が弾性材（３）に抗して摺動自在に配設されている請求項１、２の何れかの充填装置。
前記ロッド（２）の一端が車両側充填口（２０）に当接されている請求項３の充填装置。
車両側充填口（２０）の内周の管継手本体（１）と接する箇所にシール構造（２１）が配設されている請求項１〜４の何れか１項の充填装置。