JP2007155034A

JP2007155034A - ガス充填装置

Info

Publication number: JP2007155034A
Application number: JP2005352477A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kashiyuu; 政幸加洲
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-12-06
Also published as: JP4753699B2

Abstract

【課題】ボンベのガス充填用バルブに装着されてガス供給源からのガスをボンベに充填するための充填ユニットを、手動操作によって、ボンベ上方の待機位置から下降させ且つ該充填ユニットをボンベのガス充填用バルブに装着し、その後、自動でガスの充填を行うと共に、ガスの充填が終了すると自動で充填ユニットが待機位置に戻るようにした半自動ガス充填装置において、手動操作の作業労力の軽減を図る。
【解決手段】充填ユニット５を昇降させる昇降用アクチュエータ２１を設け、この昇降用アクチュエータ２１を手動操作する手動操作手段６２を充填ユニット５に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ＬＰガス等の液化ガスをボンベに充填するためのガス充填装置に関し、特に、ボンベのガス充填用バルブに装着されてガス供給源からのガスをボンベに充填する充填ユニットのガス充填用バルブへの装着を作業者が人為的に行い、その後のガスの充填から充填ユニットの離脱・退避までを機械によって自動的に行う半自動ガス充填装置に関するものである。

ＬＰガスをボンベに充填するガス充填装置として、ボンベのガス充填用バルブに装着されてガス供給源からのガスをボンベに充填する充填ユニットを備え、この充填ユニットのガス充填用バルブへの装着からガスの充填及び充填ユニットの離脱・退避までを自動で行う全自動ガス充填装置があり、この全自動ガス充填装置は、前記充填ユニットを昇降機構によって昇降自在に支持し、待機位置に位置する充填ユニットの下方にボンベを配置して位置決めし、運転スイッチを操作することにより、充填ユニットが下降してボンベのガス充填用バルブに装着され、その後、ガスの充填が行われ、充填が終わると、充填ユニットがガス充填用バルブから離脱して待機位置に上昇すると共に、次のボンベが充填ユニットの待機位置下方側の所定の位置に位置決めされるまで待機するというものである。

ところが、ボンベには、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ボンベ１３０の上面側にガス取出し用バルブを兼ねたガス充填用バルブ１３１を１つ備えているものと、図１３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ボンベ１３０の上面側にガス充填用バルブ１３１の他にガス取出し用バルブ１３２を備えているものがある。
なお、図中、１３３は、バルブ１３１，１３２を保護するためのプロテクタであり、図１３（ａ）、（ｂ）に示すプロテクタ１３３は、バルブ１３１を取り囲むように板材を円弧状に湾曲形成されていると共に、バルブ１３１のガスの充填口１３１ａ（取出し口）に対応する側が開口状として形成されていてボンベ１３０の上面に立設されており、図１３（ｃ）、（ｄ）に示すプロテクタ１３３は、金属パイプをリング状に湾曲させることにより形成されてボンベ１３０の上方に所定距離をおいて配置された環状部材１３３ａと、この環状部材１３３ａに沿って湾曲形成され且つボンベ１３０に立設されて環状部材１３３ａを支持する一対の支持板１３３ｂとから構成されており、前記支持板１３３ｂは、ガス充填用バルブ１３１のガスの充填口１３１ａと対応する側及びガス取出し用バルブ１３２のガスの取出し口１３２ａと対応する側に対して環状部材１３３ａの周方向に位置ずれさせて配置されており、充填口１３１ａ及び取出し口１３２ａに対応する側（支持板１３３ｂ間）が開口状とされている。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、バルブが１つものは、どのボンベ１３０にあってもバルブ１３１がボンベ１３０の略中心に位置しているので、ボンベ１３０を所定位置に位置決めすることにより、充填ユニットをガス充填用バルブ１３１に自動で下降させて自動装着することができるが、図１３（ｃ）、（ｄ）に示すように、バルブが２つあるものにあっては、ガス充填用バルブ１３１がボンベ１３０の中心から位置ずれしているので、全自動ガス充填装置では、バルブが１つあるものと２つあるものとの両方に対応させることができないという問題がある。

そこで、充填ユニットの充填用バルブへの装着を手動で行い、その後のガスの充填から充填ユニットの離脱・退避までを自動で行うようにした半自動ガス充填装置がある（特許文献１参照）。
この半自動ガス充填装置にあっては、充填ユニットをチェーンによって昇降自在に吊り下げると共にウエイトによって上方につり上げるように構成しており、作業者が充填ユニットに備えられた把手を把持して該充填ユニットを手動操作によって下降させながらボンベのガス充填用バルブに装着し、ガスの充填が終わると、充填ユニットがガス充填用バルブから離脱してウエイトによって自動的に上昇する。
特開平６−５０４９６号公報

前記半自動ガス充填装置にあっては、作業者が充填ユニットをウエイトによる吊上げ力に抗して引き下げなければならないので、回数が多くなればなるほど、大変な作業（労力が大）となると共に、充填ユニットのウエイトによる吊上げ力に抗しながら充填ユニットをガス充填用バルブに装着しなければならないので、充填ユニットの装着作業がし難いという問題がある。
また、ボンベの重量が比較的軽いものでは、充填ユニットをガス充填用バルブに装着して作業者が充填ユニットから手を放すと、ウエイトによってボンベが吊り上げられるという場合がある。

そこで、本発明は、前記問題を解消したガス充填装置を提供することを目的とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、ボンベのガス充填用バルブに装着されてガス供給源からのガスをボンベに充填するための充填ユニットを備え、この充填ユニットを、手動操作によって、水平移動自在とすると共にボンベの上方の待機位置から下降させてボンベのガス充填用バルブに装着するようにしたガス充填装置において、
充填ユニットを昇降させる昇降用アクチュエータを設け、この昇降用アクチュエータを手動操作する手動操作手段を充填ユニットに設けたことを特徴とする。

この構成によれば、手動操作手段によって昇降用アクチュエータを作動させて充填ユニットをボンベのガス充填用バルブへと下降させることができるので、手動操作による充填ユニットのガス充填用バルブへの装着作業労力を軽減できる。
また、充填ユニットの昇降範囲の中途部に、充填ユニットの待機位置を変更すべく該充填ユニットの上昇を停止させる停止スイッチを設けるのがよい。
この構成によれば、ボンベの高さに応じて充填ユニットの待機高さを変更でき、ボンベの高さに応じて充填ユニットの昇降ストロークを変更することができるという効果を奏する。

また、充填ユニットに、ガス充填用バルブに接続されてボンベにガスを送るためのノズルを備えたノズル装置を手動操作によって水平移動可能に備えると共にガス充填用バルブを検出して充填ユニットの下降を停止させるべく昇降用アクチュエータを停止するためのバルブ検知部材を設け、このバルブ検知部材でガス充填用バルブが検出されて充填ユニットが停止した状態で、ノズル装置を水平移動させることでノズルがガス充填用バルブに対して接続可能な位置に移動可能と成るように構成するのがよい。
この構成によれば、充填ユニットを待機位置から下降させてガス充填バルブに装着する際において、ガス充填用バルブを検出して充填ユニットの下降を停止させ、この充填ユニットの停止状態で、ノズル装置を水平移動させてノズルをガス充填用バルブに対する接続可能位置に移動させることでノズルのガス充填用バルブへの装着が容易に行える。

また、従来のように、充填ユニットを軽量のボンベのガス充填用バルブに装着した際にボンベを吊り上げるということもない。

本発明によれば、手動操作手段によって昇降用アクチュエータを作動させて充填ユニットをボンベのガス充填用バルブへと下降させることにより、手動操作による充填ユニットのガス充填用バルブへの装着作業労力を軽減できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜４において、１はＬＰガスをボンベ２に充填するためのガス充填装置であり、このガス充填装置１は、ボンベ２のガス充填用バルブ３に装着されてガス供給源４からのガスをボンベ２に充填するための充填ユニット５を備えると共に、この充填ユニット５のガス充填用バルブ３への装着を手動で行い、その後のガスの充填から充填ユニット５の離脱・退避までを自動で行う半自動ガス充填装置である。
ボンベ２は、上下方向の軸心を有し且つ上下端部が塞がれた円筒状の耐圧容器６と、この耐圧容器６の上面側に設けられたガス充填用バルブ３とを備えている。

なお、ボンベ２には、ガス充填用バルブ３がガス取出し用バルブを兼ねているものと、ガス充填用バルブ３の他にガス取出用バルブを備えているものがある。
ガス充填用バルブ３は、図６、図９等に示すように、当該バルブ３を開閉栓する弁体を収容するバルブブロック７と、このバルブブロック７にボンベ２の径方向外方側に突出するように設けられた充填口８と、バルブブロック７の上面側に設けられていて上下方向の軸心回りに回動操作されることにより弁体を操作してバルブ３を開閉栓するハンドル９とを備えている。

なお、ガス充填用バルブ３がガス取出し用バルブを兼ねているものにあっては、充填口８がガスの取出し口にもなる。
ガス充填装置１は、ピット１０内に設置される設置台１１を備えており、この設置台１１の後端側には制御ボックス１２が立設され、設置台１１の制御ボックス１２前方側には支持台１３が設けられ、この支持台１３の前部にはボンベ２を載置する載置台１４が設けられ、支持台１３の後部には該支持台１３から上方に延びる支持フレーム１５が立設されている。

制御ボックス１２の側面には、ＬＰガス供給源４からの管路が接続されてボンベ２へとＬＰガスを送るためのＬＰＧ接続部１６と、エアー供給源１７からの管路が接続されてガス充填装置１に具備されたエアーアクチュエータ及び各種エアー弁等のエアー機器へとエアーを送るためのエアー接続部１８とが設けられている。
図５に示すように、支持フレーム１５の前面側には、該支持フレーム１５に沿って上下方向に配置されたガイド軸１９が設けられ、このガイド軸１９には昇降体２０が昇降自在に支持されている。

支持フレーム１５の後面側下部には、エアーシリンダからなる昇降シリンダ２１（昇降用アクチュエータ）が設けられ、この昇降シリンダ２１は、ピストンロッド２２が上方に突出するように配置され、このピストンロッド２２の先端側（上端側）にはウエイト２３が固定され、このウエイト２３の上面側には左右軸回りに回動自在な可動スプロケット２４が設けられている。
支持フレーム１５の上端側には左右軸回りに回動自在な固定スプロケット２５が前後一対設けられている。

前記昇降体２０にはチェーン２６の一端側が係止されており、このチェーン２６は昇降体２０から上方に向けて配設されて前記一対の固定スプロケット２５の上端側に掛けられていると共に、後側の固定スプロケット２５から下方に配設されて可動スプロケット２４の下端側に掛けられ、その後、可動スプロケット２４から上方に配設され、該チェーン２６の他端側は支持フレーム１５の上端側に固定されたブラケット２７に係止されている。
したがって、図５（ｂ）に示すように、昇降シリンダ２１のピストンロッド２２を上方に突出させることによりガイド軸１９に沿って昇降体２０が下降し、また、図５（ａ）に示すように、ピストンロッド２２を下方に退避させることによりガイド軸１９に沿って昇降体２０が上昇する。

また、支持フレーム１５の上下方向中途部には、昇降体２０をその昇降範囲の中途部位置で止めるための停止スイッチ２８が設けられ、この停止スイッチ２８はエアーリミットスイッチから構成されている。
また、支持フレーム１５の前面側下部には、ボンベ２に接当して該ボンベ２を位置決めする当て板８５が設けられている。
図４、図５に示すように、昇降体２０は、ガイド軸１９に上下方向移動自在に外嵌されたスライダ２９と、このスライダ２９に前方側に突出状として設けられた支持アーム３０とから主構成されている。

支持アーム３０は、一端側（後端側）がスライダ２９に支軸３１を介して上下軸回りに回動自在に連結された第１アーム部３０Ａと、この第１アーム部３０Ａの他端側（前端側）に連結軸３２を介して上下軸回りに回動自在に枢支連結された第２アーム部３０Ｂとから構成されていて、屈曲自在に構成されている。
この昇降体２０の第２アーム部３０Ｂの先端側（前端側）に前記充填ユニット５が縦軸３３を介して上下軸回りに回動自在に枢支連結されていて、該充填ユニット５が支持フレーム１５に昇降自在に支持されていると共に、支持アーム３０の支軸３１回りの回動、支持アーム３０の屈曲、充填ユニット５の縦軸３３回りの回動等によって、充填ユニット５が前後左右に移動して水平移動自在とされている。

充填ユニット５は、図６〜図１１に示すように、ボンベ２のガス充填用バルブ３を開閉栓するバルブ開閉装置３４と、ボンベ２にガスを充填するためのノズル装置３５と、該ノズル装置３５をガス充填用バルブ３に固定するためのチャック装置３６とを備えている。
バルブ開閉装置３４は、内部に収容空間を有するユニットベース３７を備え、このユニットベース３７は後面側に取付部３８を備え、この取付部３８が昇降体２０の支持アーム３０の第２アーム部３０Ｂ前端側に前記縦軸３３を介して上下方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されることにより、充填ユニット５が昇降体２０に取り付けられている。

ユニットベース３７には、底壁左側から下方突出状に設けられた支持筒部３９の下端から挿入された回動軸４０が上下軸回りに回動自在に設けられ、この回動軸４０の下端側にはボンベ２のハンドル９に係合するクランプ部材４１が一体回動自在に設けられている。
また、ユニットベース３７の右側には、エアーシリンダから構成されたクランプ回動シリンダ４２のシリンダチューブ４３が固定され、このクランプ回動シリンダ４２のピストンロッド４４はユニットベース３７内に左右方向進退（出退）自在に挿入されている。
また、ユニットベース３７内には、クランプ回動シリンダ４２のピストンロッド４４の進退によって左右移動されるラック４５と、このラック４５に噛合して前後軸回りに回動するピニオン４６と、このピニオン４６と一体回動する駆動ギヤ４７と、この駆動ギヤ４７と噛合し且つ回動軸４０に一体回動自在に外嵌された従動ギヤ４８とが設けられていて、クランプ回動シリンダ４２のピストンロッド４４を左右方向に進退させることで、ラック４５、ピニオン４６、駆動ギヤ４７、従動ギヤ４８、回動軸４０を介してクランプ部材４１が回動軸４０の軸心回りに正逆回動するように構成されている。

このバルブ開閉装置３４にあっては、クランプ部材４１をガス充填用バルブ３のハンドル９に係合させた状態で、クランプ回動シリンダ４２のピストンロッド４４を突出させることにより、クランプ部材４１によってハンドル９がガス充填用バルブ３を開栓させる方向に回動し、クランプ回動シリンダ４２のピストンロッド４４を退避させることにより、クランプ部材４１によってハンドル９がガス充填用バルブ３を閉栓させる方向に回動する。
前記回動軸４０は筒軸によって構成されており、この回動軸４０にはスライド軸４９が所定範囲上下動自在として挿通されている。

このスライド軸４９の下端側は回動軸４０から下方に突出されていて、該スライド軸４９下端側にはボンベ２のハンドル９上面に接当可能なバルブ検知部材５０が固定され、また、スライド軸４９の上端側は回動軸４０から上方に突出されていて、該スライド軸４９上端側には押動部材５１が固定され、この押動部材５１はエアーリミットスイッチによって構成されたバルブ検知スイッチ５２の作動部５３を押動可能である。
また、このスライド軸４９はバネ５４によって下方に付勢されており、ボンベ２のハンドル９にバルブ検知部材５０が上方から接当すると、スライド軸４９がバネ５４の付勢力に抗して上方移動して押動部材５１がバルブ検知スイッチ５２の作動部５３を押動し、これによってボンベ２のガス充填用バルブ３（のハンドル９）が検知可能とされている。

また、ユニットベース３７の下面の右側後部には、可動ブラケット５５を左右方向移動自在に支持するガイド軸５６がユニットベース３７から右方突出状に設けられ、前記可動ブラケット５５には、ノズル装置３５及びチャック装置３６が支持されている。
また、ユニットベース３７の下面前部側には、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６を、その移動域の右側の退避位置に移動させるための退避シリンダ５７が設けられ、この退避シリンダ５７は単動式のエアーシリンダから構成されている。
退避シリンダ５７は、そのシリンダチューブ５８がユニットベース３７の下面に設けられた取付ブラケット５９に固定され、この退避シリンダ５７のピストンロッド６０は右方に突出するように設けられ、該ピストンロッド６０の先端側（右端側）が可動ブラケット５５に連結されており、このピストンロッド６０を右方に突出させることにより可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が右側の退避位置に位置固定され、また、このピストンロッド６０の左右移動を自由にすることにより、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６を退避位置から左方に移動させることが可能とされている。

可動ブラケット５５の前面側には、把手６１と、充填ユニット５を下降させるべく昇降シリンダ２１を手動操作するための操作ボタン６２（手動操作手段）とが設けられ、操作ボタン６２は把手６１の左側近傍に位置しており、右手で把手６１を把持したまま親指等によって操作ボタン６２を押し操作可能とされている。
また、可動ブラケット５５の右端側には下方に延出状の取付部材６３が設けられている。
ノズル装置３５は、左右両端が開口した筒状のノズルケース６４を備え、このノズルケース６４には右端側から筒状のノズルガイド６５が挿入されていると共に左端側からノズル６６が挿入されている。

ノズル６６は、ノズルケース６４内のエアー室６７内に収容されると共にノズルガイド６５の左端側に左右方向移動自在に外嵌されたリング状のピストン部６８と、このピストン部６８から左方に延出された筒状のロッド部６９と、このロッド部６９の左端側に内嵌されたバルブスピンドル７０とから主構成されており、エアー室６７のピストン部６８右側に供給されるエアーによってノズル６６が左方に突出し、エアー室６７のピストン部６８左側に供給されるエアーによってノズル６６が右方に退避するように構成されている。
なお、バルブスピンドル７０は左右方向移動自在で且つピストン部６８から抜止めされ且つバネによって左方に付勢されている。

また、バルブスピンドル７０内部には左端側が開口状で右端側がロッド部６９内と連通するガス流通路７１が形成され、ノズルガイド６５の右端側開口はガスの流入口７２とされており、該ノズルガイド６５の右端側には継手を介してガス供給用のホースが接続され、バルブスピンドル７０の左端側開口はガスの流出口７３とされており、流入口７２から流入したガスがノズルガイド６５内、ロッド部６９内及びバルブスピンドル７０のガス流通路７１を流通して流出口７３から流出可能とされている。
また、ノズルケース６４の右端側には、前後一対のスライド軸７４が上方突出状に設けられ、前記可動ブラケット５５の取付部材６３には支持部材７５が固定され、前記一対のスライド軸７４は前記支持部材７５に設けられたリニアブッシュ７６を下方から挿通して支持部材７５から上方に突出されていると共に各スライド軸７４の上端側にはナット７７が螺合され、このナット７７と支持部材７５との間にはスライド軸７４に套嵌されたコイルバネ７８が介装されており、これによってノズルケース６４が可動ブラケット５５に上下動可能に吊下げられて支持されている。

チャック装置３６は、ノズルケース６４の左側部に配置された前後一対の把持アーム７９と、ノズルケース６４の右側上面側に固定されたバルブロックシリンダ８０とを有し、前後の把持アーム７９はノズルケース６４に固定のブラケット８１に支軸８２を介して上下軸回りに回動自在に取り付けられ、この前後の把持アーム７９は支軸８２回りに回動することにより、ボンベ２のバルブブロック７をつかむ閉状態（図１０において仮想線で示す状態）と、ボンベ２のバルブブロック７を解放する開状態（図１０において実線で示す状態）とに動作可能とされている。

また、バルブロックシリンダ８０はそのピストンロッド８３が左方に突出するように配置され、該ピストンロッド８３の先端側は連動部材８４を介して前記一対の把持アーム７９に連動連結されており、バルブロックシリンダ８０のピストンロッド８３を突出させることにより一対の把持アーム７９が閉状態となり、ピストンロッド８３を退避させることにより前後の把持アーム７９が開状態となるように構成されている。
次に、前記構成のガス充填装置１において、待機位置にある充填ユニット５を、手動で、ボンベ２のガス充填用バルブ３に装着し、次いで、自動で、ボンベ２にガスを充填し且つガス充填完了後に充填ユニット５が待機位置に戻るまでの一連の動作を図１２に示す空圧回路を参照して説明する。

充填ユニット５の操作ボタン６２を押していないときには、該操作ボタン６２によって操作される昇降切換弁８６がバネ８７によってエアー通路を遮断する遮断位置８６ａに切り換えられていていると共に、上昇信号切換弁８８がバネ８９によってＯＮ位置８８ａに切り換えられており、信号エアー供給部９０からの信号エアーが、上昇信号切換弁８８→第１シャトル弁９１→停止スイッチ２８→第２シャトル弁１０３を経て昇降シリンダ用制御弁９２の上昇側パイロット操作部９３に供給されていて該昇降シリンダ用制御弁９２が上昇位置９２ａに切り換えられ、これによって、充填ユニット５は昇降範囲の最上部位置に保持され、該位置で待機している。

このとき、バルブ検知スイッチ５２の作動部５３は押動されていないのでバルブ検知スイッチ５２がバネ９４によってエアー通路を遮断する遮断位置５２ａに切り換えられていて、方向切換弁９５がバネ９６によって第１切換位置９５ａに切り換えられており、該方向切換弁９５を通過した信号エアーが第１分岐管９７によって第１アンドバルブ９８と退避シリンダ用制御弁９９のパイロット操作部１００とに供給され、退避シリンダ用制御弁９９のパイロット操作部１００に供給された信号エアーによって退避シリンダ用制御弁９９がＯＮ位置９９ａに切り換えられており、作動エアー供給部１０１からの作動エアーが退避シリンダ５７に供給されて該退避シリンダ５７のピストンロッド６０が突出され、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が退避位置に保持されている。

この状態でボンベ２をガス充填用バルブ３の充填口８が右方（ノズル装置３５等が退避している側）を向くように載置台１４上で且つ充填ユニット５下方側に載置する。
次に、充填ユニット５の把手６１を把持すると共に操作ボタン６２を押すと、昇降切換弁８６がエアーの流通を許容する連通位置８６ｂに切り換えられて信号エアーが第２分岐管１０２→第３シャトル弁１１０を経て上昇信号切換弁８８のパイロット操作部１０４に供給され、該上昇信号切換弁８８がＯＦＦ位置８８ｂに切り換えられて昇降シリンダ用制御弁９２の上昇側パイロット操作部９３へのエアー供給が絶たれると共に、第２分岐管１０２→第３分岐管１０５を経て第１アンドバルブ９８に信号エアーが供給され、このとき、方向切換弁９５及び第１分岐管９７を通過した信号エアーが第１アンドバルブ９８に供給されているので、信号エアーが昇降シリンダ用制御弁９２の下降側パイロット操作部１０６に供給されて該昇降シリンダ用制御弁９２が下降位置９２ｂに切り換えられ、充填ユニット５が下降する。

このとき、退避シリンダ用制御弁９９のパイロット操作部１００にエアー圧が立ったままであるので、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６は退避位置に保持されたままである。
なお、充填ユニット５の下降中に操作ボタン６２の押し操作を解除すると、充填ユニット５は上昇する。
次に、充填ユニット５を下降させて、クランプ部材４１をボンベ２のハンドル９に係合させると共に、バルブ検知部材５０をハンドル９上面に接当させる。

このとき、充填ユニット５のクランプ部材４１及びバルブ検知部材５０がボンベ２のハンドル９に対して水平方向に位置ずれしていると、充填ユニット５を前後左右に水平移動させて位置合わせする。
そして、バルブ検知部材５０がハンドル９上面に接当して該バルブ検知部材５０が上方移動すると、バルブ検知スイッチ５２の作動部５３が押動部材５１によって押動されて該バルブ検知スイッチ５２がエアーの流通を許容する連通位置５２ｂに切り換えられ、信号エアーが方向切換弁９５のパイロット操作部１０７に供給され、該方向切換弁９５が第２切換位置９５ｂに切り換えられて、昇降シリンダ用制御弁９２の下降側パイロット操作部１０６への信号エアーの供給が絶たれ、該昇降シリンダ用制御弁９２がバネ１０８によって中立位置９２ｃに切り換えられ、充填ユニット５の昇降動作（下降動作）が停止する。

ここで、一旦操作ボタン６２の押し操作を解除する。
バルブ検知スイッチ５２が連通位置５２ｂに切り換えられている時には、操作ボタン６２の押し操作を解除しても、信号エアーが第４分岐管１０９から第３シャトル弁１１０を経て上昇信号切換弁８８のパイロット操作部１０４に供給されるので、昇降シリンダ用制御弁９２が上昇位置９２ａに切り換わることはない。
また、方向切換弁９５が第２切換位置９５ｂに切り換えられると、同時に退避シリンダ用制御弁９９のパイロット操作部１００への信号エアーの供給も絶たれ、該退避シリンダ用制御弁９９がバネ１１１によってＯＦＦ位置９９ｂに切り換えられて、退避シリンダ５７への作動エアーの供給が解除されて、該退避シリンダ５７のピストンロッド６０の左右移動が自在となり、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が左右移動自在となる。

このとき、バルブロックシリンダ用制御弁１１２はバネ１１３によって開位置１１２ａに切り換えられていて、チャック装置３６の把持アーム７９が開状態となっている。
次に、手動操作によって、ノズル６６のバルブスピンドル７０がガス充填用バルブ３の充填口８に対応し（ノズル６６がガス充填用バルブ３の充填口８に対して接続可能な位置に位置し）且つチャック装置３６の前後の把持アーム７９間にボンベ２のバルブブロック７が位置するように、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６を左方に移動させ、その後、再び操作ボタン６２を押して昇降切換弁８６を連通位置８６ｂに切り換える。

すると、方向切換弁９５が第２切換位置９５ｂに切り換えられた状態では、第４分岐管１０９を介して第２アンドバルブ１１４に信号エアーが供給されているので、昇降切換弁８６が連通位置８６ｂに切換えられて信号エアーが第２分岐管１０２→第３分岐管１０５を経て第２アンドバルブ１１４に供給されると、信号エアーがバルブロックシリンダ用制御弁１１２のパイロット操作部１１５に供給されて該バルブロックシリンダ用制御弁１１２が閉位置１１２ｂに切り換えられ、バルブロックシリンダ８０のピストンロッド８３が突出してチャック装置３６の一対の把持アーム７９が閉状態となり、該一対の把持アーム７９によってバルブブロック７がつかまれる。

このとき、バルブロックシリンダ８０のピストンロッド８３の突出量によって、一対の把持アーム７９がバルブブロック７を正常につかんだことが検出される。
把持アーム７９がバルブブロック７を正常につかんだことが確認されると、図示省略の回路によって手動制御回路の信号エアーの供給が絶たれ、以降は、制御ボックス１２内に備えられた自動制御装置１１６によって、充填ユニット５及び昇降シリンダ２１が自動制御される。
以下この自動制御について説明する。

把持アーム７９がバルブブロック７を正常につかんだことが確認されると（又は、これに加えてボンベ２のガス充填バルブのハンドル９が検出されていると共に可動ブラケット５５等が左端側に移動したことが検出されていると）、自動制御装置１１６からの信号エアーが第４シャトル弁１１７を介してバルブロックシリンダ用制御弁１１２のパイロット操作部１１５に供給されて、該バルブロックシリンダ用制御弁１１２が自動制御装置１１６からの信号エアーによって閉位置１１２ｂに保持され、また、退避シリンダ用制御弁９９はＯＦＦ位置９９ｂのままであり、昇降シリンダ用制御弁９２は中立位置９２ｃのままである。

この状態でノズル装置３５のエアー室６７に作動エアーが供給されてノズル６６が突出し、該バルブスピンドル７０がボンベ２のガス充填用バルブ３の充填口８に接続され、その後、クランプ回動シリンダ４２が作動されてクランプ部材４１が開栓方向に回動され、ガス充填用バルブ３が自動開栓される。
その後、自動制御装置１１６によって、ＬＰＧ接続部１６からノズル６６に至るガス供給回路に介装された充填弁１１８が開き、ＬＰガス供給源４からのガスがノズル装置３５の流入口７２から流入すると共に流出口７３から流出してボンベ２にガスが充填される。

ボンベ２に対するガスの充填が完了すると充填弁１１８が閉じられ、その後、クランプ回動シリンダ４２が作動されてクランプ部材４１が閉栓方向に回動されてガス充填用バルブ３が自動閉栓される。
その後、ノズル装置３５のエアー室６７に作動エアーが供給されてノズル６６が退避し、その後、自動制御装置１１６からバルブロックシリンダ用制御弁１１２のパイロット操作部１１５への信号エアーの供給が絶たれて、チャック装置３６の把持アーム７９が開状態となる。

チャック装置３６の把持アーム７９が開状態となると、自動制御装置１１６からの信号エアーが第５シャトル弁１１９を介して退避シリンダ用制御弁９９のパイロット操作部１００に供給されて該退避シリンダ用制御弁９９がＯＮ位置９９ａに切り換えられて退避シリンダ５７のピストンロッド６０が突出し、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が右方の退避位置に移動して該位置に保持される。
この退避シリンダ５７のピストンロッド６０が突出して、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が退避位置に位置したことは、図６に示す退避位置検知器１２０によって検知され、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が退避位置にあることが検知されると、自動制御装置１１６からの信号エアーが第１シャトル弁９１→停止スイッチ２８→第２シャトル弁１０３を経て昇降シリンダ用制御弁９２の上昇側パイロット操作部９３に供給されて、充填ユニット５が待機位置へと上昇する。

充填ユニット５が上昇した以降は手動操作が可能となる。
なお、図１２の回路中において、１２１は充填ユニットを強制的に上昇させる強制上昇スイッチである。
前記構成のガス充填装置１において、図３に示すように、停止スイッチ２８よりも低い高さのボンベ２にガスを充填する場合にあっては、昇降体２０が待機位置から下降して停止スイッチ２８を通過する場合には、停止スイッチ２８の作動部１２２に昇降体２０が接触して停止スイッチ２８がＯＮ位置２８ａからＯＦＦ位置２８ｂに切り換えられても昇降体２０の通過を許容するが、充填ユニット５が停止スイッチ２８の下方側から上昇する場合には、停止スイッチ２８の作動部１２２に昇降体２０が接触して停止スイッチ２８がＯＦＦ位置２８ｂに切り換えられることにより、昇降シリンダ用制御弁９２の上昇側パイロット操作部９３への信号エアーの供給が絶たれて該昇降シリンダ用制御弁９２が中立位置９２ｃに切り換えられて、充填ユニット５が停止する。

したがって、大きいボンベ２と小さいボンベ２とで充填ユニット５の待機位置を変更することができ、小さいボンベ２に連続的にガスを充填する場合には、充填ユニット５を低い待機位置から下降させればよく、下降ストロークが短くてすみ、作業効率が向上する。
なお、充填ユニット５が停止スイッチ２８によって停止されている状態で、該充填ユニット５を少し持ち上げて停止スイッチ２８の作動部から昇降体２０を離してやれば、充填ユニット５は上位の待機位置へと上昇する。
なお、停止スイッチ２８は複数個設けられてもよい。

ボンベ２には、図６及び図７に仮想線で示すように、ガス充填用バルブ３を保護するためのプロテクタ１２３が設けられており、このプロテクタ１２３は金属パイプをリング状に湾曲させることにより形成されてボンベ２の上方に所定距離をおいて配置された環状部材１２４と、この環状部材１２４に沿って湾曲形成され且つボンベ２に立設されて環状部材１２４を支持する支持板１２５とから構成され、支持板１２５の充填口８と対応する側には、所定範囲で開口された開口部１２６が形成されている。
したがって、充填ユニット５のバルブ開閉装置３４とノズル装置３５とを上方側からプロテクタ１２３の環状部材１２４内を通過させてガス充填用バルブ３に装着するように構成されているものにあっては、ガス充填用バルブ３の他にガス取出し用バルブがあって、ガス充填用バルブ３がボンベ２の中心から大きく位置ずれしているものにあっては、プロテクタ１２３の環状部材１２４が邪魔物となってノズルを装着するのが困難となるが、本実施の形態のものにあっては、ノズル装置３５をプロテクタ１２３の環状部材１２４の外側からノズル６６の接続可能位置位置に水平移動させるようにしているので、環状部材１２４を備えたプロテクタ１２３がボンベ２に設けられている場合でも、ノズル６６の装着が容易に行える。

前記構成のものにあっては、操作ボタン６２の押し操作によって充填ユニット５の昇降が行えるので、充填ユニット５をボンベ２のガス充填用バルブ３に装着するときの操作労力が大幅に軽減できる。
また、昇降シリンダ２１のピストンロッド２２の上端側に可動スプロケット２４を設けてこれに充填ユニット５昇降用のチェーン２６を掛けるようにしているので、昇降シリンダ２１のピストンロッド２２のストロークを短くすることができる。
また、昇降シリンダ２１のピストンロッド２２の上端側にウエイト２３を設けて、該ウエイト２３の重量を充填ユニット５を上昇させる方向に作用させているので、昇降シリンダ２１の容量を小さくすることができる。

また、ボンベ２のハンドル９を検知すると昇降シリンダ２１を停止させるようにしているので、従来のように、軽量のボンベ２を吊り上げるということがない。
また、ボンベ２のハンドル９を検知して充填ユニット５を停止させ、充填ユニット５を停止させた状態でノズル装置３５をガス充填用バルブ３に装着するので、ノズル装置３５の装着が容易に行える。
また、退避シリンダ５７のピストンロッド６０が突出して、可動ブラケット５５、ノズル装置３５及びチャック装置３６が退避位置に位置したことを検知し、その後に充填ユニット５を上昇させるようにしているので、充填ユニット５を損傷させる惧れがない。

なお、本実施の形態では、定置式のものを例示したが、回転テーブルの外周側に周方向にガス充填装置を並べてなるガス充填システムに採用してもよく、また、本発明はＬＰガス以外のガス充填装置に採用されてもよい。

ガス充填装置の右側面図である。ガス充填装置の正面図である。ガス充填装置の左側面面である。ガス充填装置の平面図である。充填ユニットを昇降させる昇降装置の側面図である。充填ユニットをバルブのガス充填用バルブに装着する前の状態を示す側面図である。充填ユニットをバルブのガス充填用バルブに装着した状態を示す側面図である。バルブ開閉装置の側面断面図である。ノズル装置及びチャック装置の側面図である。ノズル装置及びチャック装置の平面図である。ノズル装置の側面断面面である。空圧回路図である。（ａ）はバルブが１つのタイプのボンベの正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）はバルブが２つあるタイプのボンベの正面図、（ｄ）は（ｂ）の平面図である。

符号の説明

２ボンベ
３ガス充填用バルブ
４ガス供給源
５充填ユニット
２１昇降シリンダ（昇降用アクチュエータ）
２８停止スイッチ
３５ノズル装置
５０バルブ検知部材
６２操作ボタン（手動操作手段）
６６ノズル

Claims

ボンベ（２）のガス充填用バルブ（３）に装着されてガス供給源（４）からのガスをボンベ（２）に充填するための充填ユニット（５）を備え、この充填ユニット（５）を、手動操作によって、水平移動自在とすると共にボンベ（２）の上方の待機位置から下降させてボンベ（２）のガス充填用バルブ（３）に装着するようにしたガス充填装置において、
充填ユニット（５）を昇降させる昇降用アクチュエータ（２１）を設け、この昇降用アクチュエータ（２１）を手動操作する手動操作手段（６２）を充填ユニット（５）に設けたことを特徴とするガス充填装置。
充填ユニット（５）の昇降範囲の中途部に、充填ユニット（５）の待機位置を変更すべく該充填ユニット（５）の上昇を停止させる停止スイッチ（２８）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のガス充填装置。
充填ユニット（５）に、ガス充填用バルブ（３）に接続されてボンベ（２）にガスを送るためのノズル（６６）を備えたノズル装置（３５）を手動操作によって水平移動可能に備えると共にガス充填用バルブ（３）を検出して充填ユニット（５）の下降を停止させるべく昇降用アクチュエータ（２１）を停止するためのバルブ検知部材（５０）を設け、このバルブ検知部材（５０）でガス充填用バルブ（３）が検出されて充填ユニット（５）が停止した状態で、ノズル装置（３５）を水平移動させることでノズル（６６）がガス充填用バルブ（３）に対して接続可能な位置に移動可能とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス充填装置。