JP6320038B2 - Emergency disconnect coupling - Google Patents
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Description
本発明は緊急離脱カップリングに関する。 The present invention relates to emergency detachment couplings.
例えば、水素やCNG(圧縮天然ガス)などの圧縮ガスを燃料として車両に搭載された燃料タンク(被供給体)に充填するガス充填装置においては、ホース先端に設けられた充填ノズルを車両側の接続口に接続してガス充填を行っている。また、ガス充填の際に車両側に接続された充填ノズルを外し忘れて車両を発車させた場合、所定以上の引張り力がホースに作用しまい、装置本体や車両が破損することを防止すると共に、ガス漏れを起すことが考えられる。そこで、ホースには、無理な引張り力が作用した場合に分離すると共に、ホース内のガス漏れを防止するための緊急離脱カップリングが設けられている。 For example, in a gas filling device that fills a fuel tank (supplied body) mounted on a vehicle with hydrogen or compressed gas such as CNG (compressed natural gas) as a fuel, a filling nozzle provided at the tip of a hose is connected to the vehicle side Gas is filled by connecting to the connection port. In addition, when forgetting to remove the filling nozzle connected to the vehicle side at the time of gas filling and starting the vehicle, a tensile force of a predetermined value or more acts on the hose, preventing the apparatus main body and the vehicle from being damaged, It is conceivable to cause a gas leak. Therefore, the hose is provided with an emergency release coupling that separates when an excessive tensile force is applied and prevents gas leakage in the hose.
ここで、緊急離脱カップリングの構成について説明する。図1は先行技術文献1に開示された従来の緊急離脱カップリングの縦断面図である。 Here, the configuration of the emergency detachment coupling will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a conventional emergency detachment coupling disclosed in Prior Art Document 1. FIG.
図1において、41は充填装置のホースに設けられた緊急離脱カップリングである。当該緊急離脱カップリング41は、充填ノズルが車両側に接続された状態で車両を発車させてしまうと、ホースに作用した引張り応力の作用により分離すると共に、ホースの破損によるガス漏れを防止する構成になっている。そして、緊急離脱カップリング41は、ケーシングユニット42、流出側遮断弁(他側遮断弁)56、第1の結合ピン65、第2の結合ピン66により大略構成されている。
In FIG. 1, 41 is an emergency detachment coupling provided in the hose of the filling device. The
ケーシングユニット42は、ケーシング本体43と、アイボルト51、継手部材52、流入側遮断弁(一側遮断弁)53、支持ボール55、ガイド筒48等により大略構成されている。また、流入側通路45に連通された第1のロッド側通路60及び第2のロッド側通路61(他側通路)を有するロッド59、弁筒57は、離脱ユニットを構成している。この離脱ユニットは、ケーシングユニット42に対して分離可能に結合されている。
The
ケーシング本体43は、アイボルト51に連結されたワイヤを介して計量機に繋がれている。また、ケーシング本体43は、軸線O1−O1上に配置された突出筒部44および一側通路として用いられる流入側通路(一側通路)45と、突出筒部44の基端側に位置して軸線O1−O1に対してほぼ直交する軸線O2−O2を中心にして延びたソケット部46およびテーパ拡径部47Aを有するロッド挿入穴47と、該ソケット部46の他端側に軸線方向に延びて設けられた円筒状のガイド筒48と、前記ロッド挿入穴47に設けられたシールリング49A,49Bと、前記ソケット部46の一端側に取付けられ、ねじ穴50Aおよび開放通路50Bを有する取付部50等とにより全体としてほぼT字状に構成されている。
The casing
ここで、ガイド筒48は、ソケット部46の他側に螺着された長尺な円筒をなしている。そして、ガイド筒48は、流出側遮断弁56の弁筒57、ロッド59を所定位置に保持しつつ分離方向(軸線O2−O2方向)に案内する。また、ガイド筒48には、第1の結合ピン65と第2の結合ピン66が径方向に設けられている。
Here, the
また、51は、取付部50のねじ穴50Aに取付けられた掛止め部としてのアイボルトである。また当該アイボルト51には、充填装置1の計量機3から延びるワイヤ5先端部が掛け止めされている。これにより、ロッド59が充填中又は充填終了直後に自動車が移動してホースにより引張られたときに、該ロッド59の引張り方向(XB方向)と、ケーシングユニット42と流出側遮断弁56とが分離する方向(軸線O2−O2)とを合わせることができる。
52は突出筒部44の先端側に取付けられた一側の継手部材である。該継手部材52には、流入口となるホース接続口52Aが形成され、該ホース接続口52Aには、ホースの計量機側ホース部先端が接続される。
また、53は流入側通路45内に同軸に収容された一側遮断弁として用いられる一側遮断弁である。当該流入側遮断弁53は、ケーシング本体43とロッド59がXA,XB方向に相対移動した緊急時に、流入側通路45を外部に対して遮断する。さらに、流入側遮断弁53は、弁座53A、ボール弁体53B、弁ばね53Cからなるポペット弁として構成されている。ボール弁体53Bは、流入側通路45に挿嵌された弁座53Aに対して離着座するように軸線方向に変位可能に設けられ、弁ばね53Cにより着座方向(閉弁方向)に付勢されている。
54は流入側通路45内に挿嵌された弁座53A内の軸線方向に移動可能に設けられた中継軸、55は該中継軸54と流出側遮断弁56のロッド59との間に配置された支持部材としての支持ボールをそれぞれ示している。支持ボール(支持部材)55は、一端側がロッド59の外周に当接し、反対側の他端側が中継軸54の下流側端部に当接している。
54 is a relay shaft movably provided in the axial direction in the
中継軸54は、ボール弁体53Bが当接する上流側端部と、支持ボール55が当接する下流側端部と有し、ボール弁体53Bと支持ボール55との間に挟持される状態に取り付けられている。また、中継軸54の上下両端部は、それぞれ平面形状(円盤形状)に形成され、上流側端部と下流側端部との間を接続する円柱状部の外周には軸方向に延在する複数のガス供給溝54Aが形成されている。従って、中継軸54の下流側端部が支持ボール55により支持されて上流側端部が弁座53Aから離間している通常の状態では、ガスが弁座53Aからガス供給溝54Aを通過して第1のロッド側通路60及び第2のロッド側通路61に供給される。
The
支持ボール55は、ケーシングユニット42と流出側遮断弁56とが第1の結合ピン65により結合された通常時では、ロッド59のソケット挿入部59A外周に当接させることにより、中継軸54を介して流入側遮断弁53のボール弁体53Bを開弁状態に支持している。一方、支持ボール55は、第1の結合ピン65による結合が解除され、ケーシングユニット42に対してロッド59が相対的に移動したときに、該ロッド59の支持ボール収容穴59Eに収容される。
In a normal state where the
次に、56はケーシングユニット42のガイド筒48内に位置してソケット部46に取付けられた他側遮断弁として用いられる他側遮断弁を示している。この流出側遮断弁56は、ケーシングユニット42に対して分離方向に移動した緊急時に、流出側通路(他側通路)62を遮断する。そして、流出側遮断弁56は、弁筒57、ロッド59、流出側通路62、弁ばね63等からなるスプール弁として構成されている。
Next,
57はガイド筒48内を軸線方向に移動可能に設けられ、ロッド挿入穴47と同軸に設けられた円筒状の弁筒を示している。この弁筒57は、ソケット部46の他端面との間に所定の隙間を有した状態で第2の結合ピン66により固定されている。そして、弁筒57は、第2の結合ピン66が破断したときに、軸線O2−O2方向に移動する。ここで、弁筒57とソケット部46との隙間は、流出側通路62を遮断する位置までロッド59の拡径部59Cを軸線方向の他側に移動することができる長さ寸法に設定されている。即ち、弁筒57は、ロッド59と相対的に移動することにより流出側通路62を遮断するスプール弁のスリーブを構成している。
また、弁筒57は、その内周側がロッド59の弁筒挿入部59Bが移動可能に挿通するロッド挿通穴57Aとなっている。また、ロッド挿通穴57Aの他側寄りには、該ロッド挿通穴57Aを部分的に拡径することにより、図1に示す第1のロッド側通路60のポート60Aと第2のロッド側通路61のポート61Aとを連通する連通路57Bが設けられている。
Further, the
一方、ロッド挿通穴57Aには、3本のシールリング58A,58B,58Cが設けられている。該各シールリング58A,58B,58Cのうち、シールリング58A,58Bは、連通路57Bから水素ガスが漏れるのを阻止する。また、シールリング58B,58Cは、ロッド59に対して弁筒57がXA方向に相対移動したときに、第2のロッド側通路61のポート61Aを遮断する。さらに、弁筒57の外周側には、第2の結合ピン66が係合する全周溝57Cが形成されている。
On the other hand, three
59はソケット部46のロッド挿入穴47の軸線O2−O2方向に延びて設けられたロッドを示している。このロッド59は、軸線方向の一側がソケット部46のロッド挿入穴47に分離可能に挿入される小径なソケット挿入部59Aとなり、軸線方向の他側が弁筒57のロッド挿通穴57Aに移動可能に挿入される小径な弁筒挿入部59Bとなっている。また、ケーシングユニット12のソケット部46と弁筒57との隙間に位置する中間部には、円盤状に拡径した拡径部59Cが形成され、弁筒挿入部59Bの他端には、段付円筒状の他側の継手部59Dが設けられている。
59 denotes a rod provided extending in the direction of the axis O2-O2 of the
一方、ソケット挿入部59AのXA方向寄りの外周には、径方向に開口して支持部材収容穴としての支持ボール収容穴(支持部材収容穴)59Eが設けられている。当該支持ボール収容穴59Eは、第1のロッド側通路60に連通し、ガス供給通路の一部を構成する。また、支持ボール収容穴59Eは、ロッド59のソケット挿入部59Aがソケット部46のロッド挿入穴47内でXB方向に所定寸法移動したときに、支持ボール55を収容する。そして、支持ボール55が支持ボール収容穴59Eに収容されることにより、弁ばね53Cにより上方に付勢された中継軸54が支持ボール55の収容方向に移動して弁座53A内に潜り込む。そのため、中継軸54の下端に当接するボール弁体53Bが弁座53Aに当接し、流入側遮断弁53は閉弁する。これにより、緊急時に流入側遮断弁53は、ガスの流出を防止する。
On the other hand, a support ball accommodation hole (support member accommodation hole) 59E that opens in the radial direction and serves as a support member accommodation hole is provided on the outer periphery of the
さらに、他側の継手部59Dには、流出口となるホース接続口59Fが形成され、該ホース接続口59Fには、ホースの基端が接続されている。また、拡径部59Cの外周側には、第1の結合ピン65が係合する全周溝59Gが形成されている。これにより、ロッド59は、通常の使用状態で、拡径部59Cがソケット部46の他端面に当接した軸線方向の所定位置に固定されている。
Furthermore, a
60はロッド59の一側寄りに位置して軸線方向に延びて設けられた第1のロッド側通路を示している。この第1のロッド側通路60は、一端側が支持ボール収容穴59Eに連通し、他端側が弁筒57の連通路57Bに連通可能な位置で直径方向に開口したポート60Aとなっている。
また、61はロッド59の他側寄りに位置して軸線方向に延びて設けられた第2のロッド側通路である。当該第2のロッド側通路61は、第1のロッド側通路60とは独立な通路として形成されている。そして、第2のロッド側通路61は、一端側が弁筒57の連通路57Bに連通可能な位置で直径方向に開口したポート61Aとなり、他端側がホース接続口59Fに連通している。
ここで、第1のロッド側通路60のポート60Aと第2のロッド側通路61のポート61Aとは、図1に示す通常の使用状態では、弁筒57の連通路57Bを介して互いに連通する。一方、ケーシング本体43とロッド59とがXA,XB方向に相対移動した緊急時には、第2のロッド側通路61のポート61Aが弁筒57によって気密に閉塞される。
Here, the
62は他側通路として用いられる流出側遮断弁56の他側通路を示している。この流出側通路62は、ロッド59の軸線方向に延びて設けられ、流入側通路45とロッド59のホース接続口59Fとを連通する。そして、流出側通路62は、弁筒57の連通路57B、ロッド59の第1のロッド側通路60、第2のロッド側通路61により構成されている。
63は弁筒57とロッド59の継手部59Dとの間に設けられた弁ばねで、該弁ばね63は、ロッド59に対して弁筒57をXA方向、即ち、第2のロッド側通路61のポート61Aを遮断する方向に付勢する。
63 is a valve spring provided between the
64はロッド59の拡径部59Cにソケット部46に向けて突設された回り止めピンである。当該回り止めピン64は、その突出側がソケット部46に分離可能に挿入されている。これにより、回り止めピン64は、ロッド59の回り止めをすることができ、該ロッド59の支持ボール収容穴59Eを流入側通路45に対面可能な位置に配置している。
65はケーシングユニット42と流出側遮断弁56との間に設けられた結合部材としての第1の結合ピンである。当該結合ピン65は、ロッド59の全周溝59Gに係合するようにケーシング本体43のガイド筒48に径方向に挿嵌して設けられている。また、第1の結合ピン65は、常時はケーシング本体43のソケット部46とロッド59とを軸線O2−O2方向に位置決めするように結合している。
一方、第1の結合ピン65は、ケーシング本体43とロッド59とを分離する方向(XA,XB方向)に一定以上の外力が加わった場合、そのとき作用する剪断力により破断し、充填装置側にワイヤを介して繋がれたケーシングユニット42のケーシング本体43に対して流出側遮断弁56のロッド59が相対移動するのを許容する。
On the other hand, when an external force of a certain level or more is applied in the direction (XA, XB direction) for separating the casing
66はガイド筒48と弁筒57との間に設けられた他の結合部材としての第2の結合ピンである。当該結合ピン66は、弁筒57の全周溝57Cに係合するようにガイド筒48に径方向に挿嵌して設けられている。また、第2の結合ピン66は、第1の結合ピン65よりも弱い力(剪断力)で破断するように脆弱に形成されている。
これにより、第2の結合ピン66は、常時は弁筒57をソケット部46の他端面との間に所定の隙間を有した位置に固定している。一方、第2の結合ピン66は、ロッド59がXB方向に移動して、その拡径部59Cに押動されたときに破断し、ケーシングユニット42から流出側遮断弁56が分離するのを許容する。
Thus, the
次に、緊急離脱カップリング41の作動について説明する。
Next, the operation of the
充填装置により水素自動車に水素ガスを充填しているときには、運転者が誤まって自動車を発進させてしまい、ホースを無理に引張ってしまうことが考えられる。 When the hydrogen vehicle is filled with hydrogen gas by the filling device, the driver may mistakenly start the vehicle and forcibly pull the hose.
このような緊急時の場合、緊急離脱カップリング41には、充填装置の計量機にワイヤを介して繋がれたケーシングユニット42から流出側遮断弁56を引き離す外力が作用する。
In such an emergency, an external force that pulls the outflow
そして、緊急時の剪断力により第1の結合ピン65が破断すると、ロッド59は、ケーシングユニット42のソケット部46と弁筒57に対してXB方向に移動する。これにより、ケーシングユニット42は、支持ボール55をロッド59のソケット挿入部59Aに設けられた支持ボール収容穴59E内に収容するから、流入側遮断弁53は、ボール弁体53Bを弁座53Aに着座して閉弁し、流入側通路45を遮断する。これとほぼ同時に、流出側遮断弁56は、ロッド59の第2のロッド側通路61のポート61Aを弁筒57のシールリング58B,58C間に配置し、流出側通路62を遮断する。この結果、ケーシングユニット42の流入側通路45、流出側遮断弁56の流出側通路62の内部の水素ガスを遮断できる。
When the
さらに、ロッド59がXB方向に引張られるようになると、ロッド59の拡径部59Cが弁筒57に当接してXB方向に押動したときに初めて第2の結合ピン66が破断して完全な分離を許容する。これにより、各遮断弁53,56を完全に遮断してから第2の結合ピン66を破断させることができ、内部の水素ガスを各遮断弁53,56により遮断した状態で、ケーシングユニット42と流出側遮断弁56とが分離する。このように、緊急離脱カップリング41は、流入側通路45を有するケーシングユニット42に対して、離脱ユニットを構成する流入側通路45に連通された第1のロッド側通路60及び第2のロッド側通路61を有するロッド59、弁筒57が分離することにより、充填ノズルや車両への被害を抑制できる。
Further, when the
上記のように構成された緊急離脱カップリングにおいては、緊急時のホース引張り力による剪断力で結合ピン65、66が切断されると、支持ボール55がロッド59のソケット挿入部59Aに設けられた支持ボール収容穴59E内に収容されることで、流入側遮断弁53がボール弁体53Bを弁座53Aに着座して閉弁し、流入側通路45を遮断する。
In the emergency detachment coupling configured as described above, when the coupling pins 65 and 66 are cut by the shearing force of the hose pulling force in an emergency, the
しかしながら、緊急離脱カップリングは、ホースの引張り方向に応じて傾いた状態になるため、中継軸54の端面に対するボール弁体53Bの当接位置が変動し、ボール弁体53Bが中継軸54の上流側端部の中央(軸心)から半径方向にずれた位置で中継軸54の端面に当接することがある。また、ガス充填中又は充填終了直後は、高圧に圧縮されたガスが中継軸54のガス供給溝54Aを流れる際の圧力変動が生じるため、中継軸54が弁座53A内でがたついたり、振動することがある。このような現象により、ボール弁体53Bが中継軸54の軸心から半径方向にずれた位置にずれると、ボール弁体53Bからの押圧力が中継軸54の軸心に作用せず、中継軸54を軸心に対して傾けるような力が作用することになる。
However, since the emergency detachment coupling is inclined according to the pulling direction of the hose, the contact position of the
従って、上記のような従来の構成では、緊急時に支持ボール55が支持ボール収容穴59E内に収容された際に、中継軸54がスムーズに軸方向に移動できなかったり、あるいはボール弁体53Bが正確に弁座53Aに着座できなくなるおそれがある。
Therefore, in the conventional configuration as described above, when the
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した緊急離脱カップリングの提供を目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an emergency detachment coupling that solves the above problems.
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
本発明は、一側通路とロッド挿入穴とが互いの軸線を交差して設けられ、内部に緊急時に前記一側通路を遮断する一側遮断弁が収容されたケーシングユニットと、
該ケーシングユニットに対して前記ロッド挿入穴の軸線方向に分離可能に設けられ、前記一側通路に連通する他側通路を有して緊急時に該他側通路を遮断する他側遮断弁と、
前記ケーシングユニットと前記他側遮断弁とを結合して設けられ、前記ケーシングユニットと他側遮断弁との間に分離方向に一定以上の外力が加わった緊急時に破断して前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、
前記他側遮断弁は、前記ロッド挿入穴の軸線上に位置して前記ケーシングユニットに対して軸線方向に移動可能に設けられた弁筒と、
該弁筒内と前記ロッド挿入穴に軸線方向に移動可能に挿入されるロッドとからなり、
前記結合部材が破断したときに前記弁筒とロッドを相対的に移動することにより前記他側通路を遮断する構成とし、
前記ケーシングユニットの一側通路には、軸線方向の一端側が前記他側遮断弁のロッドに当接することにより軸線方向の他端側で前記一側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、
前記他側遮断弁のロッドには、前記ケーシングユニットと他側遮断弁とが分離方向に移動したときに前記支持部材を収容して前記一側遮断弁が閉弁するのを許す支持部材収容穴を設け、
前記一側遮断弁は、前記一側通路内に挿嵌された弁座と、
該弁座に離着座するボール弁体と、
該ボール弁体を弁座に着座させる方向に付勢する弁ばねとからなる構成とし、
前記一側通路内には、前記支持部材と前記ボール弁体に挟持される中継軸が設けられ、
前記中継軸は、当該中継軸の軸心に沿って設けられた支柱と、
当該支柱より径方向に放射状に伸びる複数の梁とにより形成されてなり、
前記複数の梁は、前記ボール弁体に当接する端部が、前記中継軸の軸心側に向かうにつれて前記ボール弁体が嵌合する凹所を形成するように所定の角度で傾斜してなり、
前記支持部材と当接する前記中継軸の他端は円盤状に設けられたことを特徴とする。
The present invention provides a casing unit in which a one-side passage and a rod insertion hole are provided so as to intersect each other's axes, and a one-side cutoff valve that shuts off the one-side passage in an emergency is accommodated therein,
An other-side cutoff valve that is provided so as to be separable in the axial direction of the rod insertion hole with respect to the casing unit, has an other-side passage communicating with the one-side passage, and shuts off the other-side passage in an emergency;
The casing unit and the other side shut-off valve are connected to each other, and the casing unit and the other side are broken in an emergency when a certain external force is applied in the separation direction between the casing unit and the other side shut-off valve. A coupling member for separating the shutoff valve;
The other shut-off valve is located on the axis of the rod insertion hole and is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the casing unit;
A rod inserted into the valve cylinder and the rod insertion hole so as to be movable in the axial direction;
When the coupling member is broken, the valve body and the rod are relatively moved to block the other side passage,
One side passage of the casing unit is provided with a support member that supports the one-side shut-off valve in an open state on the other end side in the axial direction by one end in the axial direction coming into contact with the rod of the other shut-off valve. ,
The rod of the other-side shut-off valve accommodates the support member when the casing unit and the other-side shut-off valve move in the separating direction, and allows the one-side shut-off valve to close. Provided,
The one-side shut-off valve includes a valve seat inserted into the one-side passage;
A ball disc to be seated on and off the valve seat;
A structure comprising a valve spring that urges the ball valve body in a direction to be seated on the valve seat;
In the one side passage, a relay shaft that is sandwiched between the support member and the ball valve body is provided,
The relay shaft is a support provided along the axis of the relay shaft;
It is formed by a plurality of beams extending radially from the column in the radial direction,
The plurality of beams are inclined at a predetermined angle so that end portions that contact the ball valve body form recesses into which the ball valve body is fitted toward the axial center side of the relay shaft. The
The other end of the relay shaft in contact with the support member is provided in a disc shape .
本発明によれば、ボール本体が複数の梁の端部が、中継軸の軸心側に向かうにつれて凹所を形成するように所定の角度で傾斜してなるため、ボール弁体の中心が中継軸の軸心とずれた状態で中継軸の端部に接触したとしても、傾斜した梁の端部に案内されて中継軸の軸心に移動でき、ボール弁体の中継軸に作用する力方向が中継軸の軸心に一致することになる。そのため、緊急時に中継軸がスムーズに軸方向に移動することができ、緊急時の遮断動作を確実に行える。また、通常時でも、例えばホースの引張り具合に応じて緊急離脱カップリング自体が傾いた状態であってもボール本体が中継軸の軸心に一致する位置に調整されて中継軸を傾けるような力が作用せず、中継軸を介したガスの流通がスムーズに行えるので、通常時における信頼性も高められる。 According to the present invention, since the ball body is inclined at a predetermined angle so that the ends of the plurality of beams are formed in the recesses toward the axial center side of the relay shaft, the center of the ball valve body is relayed. The direction of force acting on the relay shaft of the ball valve body, even if it contacts the end of the relay shaft in a state shifted from the axis of the shaft, can be moved to the axis of the relay shaft by being guided by the end of the inclined beam Coincides with the axis of the relay shaft. Therefore, the relay shaft can move smoothly in the axial direction in an emergency, and the emergency shut-off operation can be performed reliably. Also, even during normal times, for example, even if the emergency release coupling itself is tilted according to the tension of the hose, the force that tilts the relay shaft by adjusting the ball body to a position that matches the axis of the relay shaft. Since the gas does not act and the gas can smoothly flow through the relay shaft, the reliability during normal operation is also improved.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は本発明による緊急離脱カップリングの要部を拡大して示す縦断面図である。尚、図2において、前述した図1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。また、図2では、図1に対して左右方向を逆向きに示している。 FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the emergency release coupling according to the present invention. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. In FIG. 2, the left-right direction is shown opposite to that in FIG. 1.
図2に示されるように、緊急離脱カップリング100の流入側遮断弁53は、流入側通路45に設けられた弁座53A、ボール弁体53B、ばね部材53C、ばね受け53Dを有する。また、弁座53Aは、ボール弁体53Bが着座する環状に形成されたシート部53A1と、シート部53A1の内側に設けられた軸線方向に延在する貫通孔53A2とを有する。
As shown in FIG. 2, the inflow
弁座53Aの貫通孔53A2には、下方から中継軸110が挿通されている。中継軸110は、貫通孔53A2内に下方から軸線方向に摺動可能に挿入されており、ボール弁体53Bを上方に付勢するばね部材53Cのばね力により保持されている。また、中継軸110の下流側端部は、支持ボール55に当接しており、支持ボール55をロッド59の外周との間で保持している。
The
ここで、中継軸110の構成について説明する。図3及び図4に示すように、中継軸110は、軸線上に延在する支柱111と、支柱111の上端に設けられた下流側端部112と、下端に設けられた上流側端部114と、下流側端部112と上流側端部114との間に設けられた複数の梁116A〜116Dとを有する。下流側端部112は、円盤状に形成されており、上面に円形の支持ボール当接面113を有する。
Here, the configuration of the
支持ボール当接面113は、軸心(中央)部分が凹形状になっており、球面形状又は円錐形状の凹部を有する。そのため、支持ボール55は、組み立て時に支持ボール当接面113の軸心(中央)に接触するように調芯される。
The support
支柱111の外周には、四枚の梁116A〜116Dが放射状に配置されている。各梁116A〜116Dは、周方向に90度間隔となるように形成されており、軸方向からみると十字形状の横断面形状に形成されている。また、各梁116A〜116D間には、各梁116A〜116Dに仕切られたガス供給通路117A〜117Dが形成されている。このガス供給通路117A〜117Dは、通常時に流入側通路45から第1のロッド側通路60に供給されるガスが通過するための通路である。
Four beams 116 </ b> A to 116 </ b> D are arranged radially on the outer periphery of the
上流側端部114は、各梁116A〜116Dの端部により形成されている。各梁116A〜116Dの上流側端部には、中継軸110の軸心側に向かうにつれてボール弁体53Bが嵌合する凹所を形成するように所定の角度で傾斜する傾斜部118A〜118Dが設けられている。各傾斜部118A〜118Dは、軸線方向に対する傾斜角度が例えば30°〜45°に設定されている。
The
傾斜部118A〜118Dは、外周側が下方に突出し、軸心(中心)が上方に凹んだ形状となるように傾斜しているため、下方からばね部材53Cのばね力により付勢されたボール弁体53Bを軸心に調芯することができる。例えば、緊急離脱カップリング100がホースの引張り操作により傾いた状態になった場合や、充填開始直後や緊急離脱カップリング100内よりのガスを脱圧した際に生じる緊急離脱カップリング100内の圧力の急激な変化によりボール弁体53Bが傾斜部118A〜118Dの何れかの外周側に偏心して接触することが考えられる。このような、ボール弁体53Bが上流側端部114に対して半径方向にずれた状態で当接しても、ボール弁体53Bがばね力によって傾斜部118A〜118Dの何れかに接触したことによる反力により軸心方向に位置調整される。その結果、ボール弁体53Bは、各傾斜部118A〜118Dに均等に接触する位置に導かれて軸心(中心)に一致する位置に保持される。
Since the
これにより、中継軸110は、ボール弁体53Bからの軸方向の押圧力を軸心で受けることが可能になる。よって、中継軸110がボール弁体53Bからの押圧力によって軸心に対して傾くことが抑制されることにより、弁座53Aの貫通孔53A2にこじりが生じて軸方向の摺動抵抗が増大することも防止される。また、ボール弁体53Bが片寄った位置にあった場合でも上記調芯動作によって各傾斜部118A〜118Dに均等に押圧力が分散されるため、各傾斜部118A〜118Dの何れかが局所的に変形することも防止できる。これにより、流入側遮断弁53の遮断動作がより確実に行えるので、緊急時における流入側遮断弁53の遮断動作(閉弁動作)の信頼性がより一層高められる。
Thereby, the
さらに、通常時は、中継軸110のガス供給通路117A〜117Dも安定するため、ガスの供給がスムーズに行える。よって、中継軸110を介したガスの流通が確保されるため、通常時における信頼性も高められる。
Further, during normal times, the
また、各梁116A〜116Dの外周側には、段部120が設けられている。この段部120は、各梁116A〜116Dの同じ高さ位置にあり、弁座53Aの貫通孔53A2の内部形成された段部122と対向している。中継軸110は、弁座53Aの下方から上方に挿入されて軸線方向(上下方向)に移動可能に設けられている。そのため、各梁116A〜116Dの外周側に設けられた段部120が弁座53A内の段部122に当接することで、緊急時の上方への移動が制限される。
Moreover, the
図5に示されるように、各梁116A〜116Dの下流側と下流側端部112との接続部分がR部(曲線状)になっている。このR部は、例えば中継軸110を金属棒をフライス盤に装着し、エンドミルなどの加工工具により切削加工する場合に形成される。
As FIG. 5 shows, the connection part of the downstream of each
丸棒材の外周に対し直交する横方向からエンドミルを接近させてガス供給通路117A〜117Dを一つずつ切削する際、下流側端部112を残すようにエンドミルを丸棒材の外周方向に離間させる際に角部にR部が残る。そして、本実施形態1では、4枚の梁116A〜116Dのうち軸心に対して同じ平面方向に形成された梁116Aと116Cの下流側と下流側端部112との接続部がR形状となるように切削加工する。
When cutting the
これにより、4枚の梁116A〜116Dのうち軸心に対して同じ平面方向に形成された梁116B、116Dの下流側端部112との接続部の両側がR部になるため、軸線方向に対してR部が線対称に形成される。このR部が軸方向に対して線対称に配置されることにより、通常時の圧縮されたガスが通過する際の回転方向の旋回力(軸回りの回転トルク)が相殺される。よって、ガスの流れに伴う中継軸110の軸回りの回転が抑制されるため、緊急時の中継軸110が軸方向への遮断動作が安定化する。
As a result, both sides of the connecting portion with the
尚、上記実施形態1では、中継軸110が4枚の各梁116A〜116Dを直交方向に突出する向きに配置した構成を一例として例示したが、これに限らず、梁を3枚あるいは6枚としても良い。
In the first embodiment, the configuration in which the
また、上記実施形態1では、4枚の梁116A〜116Dのうち2枚の梁116A、116Cの下流側の接続部をR形状とした場合を一例として挙げたが、これに限らず、4枚の各梁116A〜116Dの全ての接続部がR部となるように加工しても良い。
Further, in the first embodiment, the case where the downstream side connecting portion of the two
また、上記実施形態1では、各傾斜部118A〜118Dの軸線方向に対する傾斜角度を30°〜45°にしたが、これ以外の傾斜角度としても良い。
Moreover, in the said Embodiment 1, although the inclination angle with respect to the axial direction of each
また、上記実施形態1では、上記中継軸110を有する弁機構を流入側遮断弁53に設けた構成ついて説明したが、流出側遮断弁56に上記中継軸110を設ける構成としても良いのは勿論である。例えば、緊急離脱カップリングに対する充填装置側ホースを流出側の継手部59Dに接続し、ノズル側ホースを流入側の継手部52Aに接続することで上記流入側と流出側とを入れ替えることが可能になる。
In the first embodiment, the configuration in which the valve mechanism having the
41 緊急離脱カップリング
42 ケーシングユニット
43 ケーシング本体
44 突出筒部
45 流入側通路(一側通路)
46 ソケット部
47 ロッド挿入穴
47A テーパ拡径部
48 ガイド筒
52A ホース接続口
53 流入側遮断弁(一側遮断弁)
53A 弁座
53A1 シート部
53A2 貫通孔
53B ボール弁体
53C 弁ばね
53D ばね受け
55 支持ボール
56 流出側遮断弁(他側遮断弁)
57 弁筒
59 ロッド
59E 支持ボール収容穴
60 第1のロッド側通路
61 第2のロッド側通路
62 流出側通路(他側通路)
63 弁ばね
65 第1の結合ピン
66 第2の結合ピン
100 緊急離脱カップリング
110 中継軸
111 支柱
112 下流側端部
114 上流側端部
113 支持ボール当接面
116A〜116D 梁
117A〜117D ガス供給通路
118A〜118D 傾斜部
41
46
53A Valve seat 53A1 Seat part 53A2 Through
57
63
Claims (3)
該ケーシングユニットに対して前記ロッド挿入穴の軸線方向に分離可能に設けられ、前記一側通路に連通する他側通路を有して緊急時に該他側通路を遮断する他側遮断弁と、
前記ケーシングユニットと前記他側遮断弁とを結合して設けられ、前記ケーシングユニットと他側遮断弁との間に分離方向に一定以上の外力が加わった緊急時に破断して前記ケーシングユニットと他側遮断弁とを分離する結合部材とを備え、
前記他側遮断弁は、前記ロッド挿入穴の軸線上に位置して前記ケーシングユニットに対して軸線方向に移動可能に設けられた弁筒と、
該弁筒内と前記ロッド挿入穴に軸線方向に移動可能に挿入されるロッドとからなり、
前記結合部材が破断したときに前記弁筒とロッドを相対的に移動することにより前記他側通路を遮断する構成とし、
前記ケーシングユニットの一側通路には、軸線方向の一端側が前記他側遮断弁のロッドに当接することにより軸線方向の他端側で前記一側遮断弁を開弁状態に支持する支持部材を設け、
前記他側遮断弁のロッドには、前記ケーシングユニットと他側遮断弁とが分離方向に移動したときに前記支持部材を収容して前記一側遮断弁が閉弁するのを許す支持部材収容穴を設け、
前記一側遮断弁は、前記一側通路内に挿嵌された弁座と、
該弁座に離着座するボール弁体と、
該ボール弁体を弁座に着座させる方向に付勢する弁ばねとからなる構成とし、
前記一側通路内には、前記支持部材と前記ボール弁体に挟持される中継軸が設けられ、
前記中継軸は、当該中継軸の軸心に沿って設けられた支柱と、
当該支柱より径方向に放射状に伸びる複数の梁とにより形成されてなり、
前記複数の梁は、前記ボール弁体に当接する一端が、前記中継軸の軸心側に向かうにつれて前記ボール弁体が嵌合する凹所を形成するように所定の角度で傾斜してなり、
前記支持部材と当接する前記中継軸の他端は円盤状に設けられたことを特徴とする緊急離脱カップリング。 A casing unit in which a one-side passage and a rod insertion hole are provided crossing each other's axes, and a one-side shut-off valve for shutting off the one-side passage in an emergency is housed therein;
An other-side cutoff valve that is provided so as to be separable in the axial direction of the rod insertion hole with respect to the casing unit, has an other-side passage communicating with the one-side passage, and shuts off the other-side passage in an emergency;
The casing unit and the other side shut-off valve are connected to each other, and the casing unit and the other side are broken in an emergency when a certain external force is applied in the separation direction between the casing unit and the other side shut-off valve. A coupling member for separating the shutoff valve;
The other shut-off valve is located on the axis of the rod insertion hole and is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the casing unit;
A rod inserted into the valve cylinder and the rod insertion hole so as to be movable in the axial direction;
When the coupling member is broken, the valve body and the rod are relatively moved to block the other side passage,
One side passage of the casing unit is provided with a support member that supports the one-side shut-off valve in an open state on the other end side in the axial direction by one end in the axial direction coming into contact with the rod of the other shut-off valve. ,
The rod of the other-side shut-off valve accommodates the support member when the casing unit and the other-side shut-off valve move in the separating direction, and allows the one-side shut-off valve to close. Provided,
The one-side shut-off valve includes a valve seat inserted into the one-side passage;
A ball disc to be seated on and off the valve seat;
A structure comprising a valve spring that urges the ball valve body in a direction to be seated on the valve seat;
In the one side passage, a relay shaft that is sandwiched between the support member and the ball valve body is provided,
The relay shaft is a support provided along the axis of the relay shaft;
It is formed by a plurality of beams extending radially from the column in the radial direction,
Wherein the plurality of beams, one end abuts the ball valve element, Ri Na inclined at a predetermined angle such that the ball valve element toward the axial center side of said relay shaft to form a recess to be fitted ,
The emergency detachment coupling, wherein the other end of the relay shaft that contacts the support member is provided in a disk shape .
前記梁の外周側に設けられた第一の段差部と、
前記弁座の前記貫通孔の内部に形成された第二の段差部と、を備え、
前記結合部材が破断した場合に、前記第一の段差部が前記第二の段差部に当接することにより、前記弁座内の前記中継軸の前記支持部材側への移動を規制することを特徴とする請求項1または2に記載の緊急離脱カップリング。 The relay shaft is inserted through a through hole extending in the axial direction of the valve seat,
A first step provided on the outer peripheral side of the beam;
A second step formed in the through hole of the valve seat,
When the coupling member breaks, the movement of the relay shaft in the valve seat toward the support member is restricted by the first step portion coming into contact with the second step portion. The emergency release coupling according to claim 1 or 2.
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