JP2897917B2 - 高圧ガス自動充填方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液化プロパ
ンガス等の高圧ガスをボンベ内に充填するのに用いて好
適な高圧ガス自動充填方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、家庭用や業務用の燃料となる高
圧の液化ガスを充填するため、上端側に充填口部を開閉
するバルブが設けられたボンベと、該ボンベを充填ステ
ーションに向けて搬入する搬入コンベアと、充填ステー
ションの回転テーブル上に複数個設けられ、該搬入コン
ベアで搬入されてくる各ボンベに液化ガスを充填する充
填機と、該各充填機の支持枠等にそれぞれ設けられ、前
記ボンベの充填口部を各充填機の充填ノズルの位置に配
向させるため前記回転テーブル上でボンベを回転させる
複数の方向修正機構と、前記各充填機により液化ガスが
充填された各ボンベを充填ステーションから搬出する搬
出コンベア等とからなる高圧ガス充填装置は、例えば特
開平６−２０１０９５号公報（特公平７−９９２３８号
公報）等で知られている。

【０００３】そして、この種の従来技術では、搬入コン
ベアによって空のボンベ（実際には残ガスがある）が充
填ステーションに搬入されてくると、まず、ボンベの充
填口部が充填機の充填ノズルと一致した位置となるよう
に前記方向修正機構により回転テーブル上でボンベを回
転させ、該ボンベの充填口部を充填機の充填ノズルの位
置に向けて配向させる。次に、この状態で充填機の充填
ノズルをボンベの充填口部に嵌着させると共に、該ボン
ベのバルブをバルブハンドル等を介して開，閉すること
により、このボンベ内に充填ノズルを介して高圧の液化
ガスを充填し、充填後の各ボンベは搬出コンベアによっ
て出荷ヤード等に向けて搬出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、充填ステーションの回転テーブル上に複数
の充填機を設けると共に、これらの各充填機に対応させ
て複数の方向修正機構を設け、充填ステーションの回転
テーブル上にボンベが搬入されてくると、ボンベの充填
口部が充填機の充填ノズルと一致した方向となるよう
に、方向修正機構により回転テーブル上でボンベ自体を
回転させる構成とし、この方向修正機構を、ボンベの方
向を検出する方向検出器と、該方向検出器からの検出信
号に基づいて前記ボンベの外周側をクランプしつつ、該
ボンベをローラ等で強制的に回転させるローラ付きクラ
ンプ等とから構成している。

【０００５】このため、従来技術では、方向修正機構の
構成が方向検出器およびローラ付きクランプ等によって
複雑化する上に、このローラ付きクランプはボンベの外
周側をクランプしつつ該ボンベを強制的に回転させる構
成であるから、全体の設備が大型化してしまうという問
題がある。

【０００６】また、他の従来技術として、充填機の充填
ノズル側等にクランプ機構を設け、該クランプ機構でボ
ンベのバルブ外周側を左，右両側から挟持することによ
り、充填機全体をボンベのバルブ方向に回転させ、ボン
ベの充填口部と充填機の充填ノズルの方向とを一致させ
るようにしたものも知られている。

【０００７】しかし、この場合には、ボンベのバルブ外
周側に設けたスパナ掛け部等をクランプ機構で挟持する
構成であるから、クランプ機構の作動に伴って充填機全
体を回転させることにより、ボンベの充填口部に対する
充填ノズルの方向修正は一応可能であるものの、前記ス
パナ掛け部と充填口部との間隔がバルブメーカによって
異なることがあり、この場合には充填ノズルと充填口部
との高さ位置が不一致の状態となる。

【０００８】このため、充填機の充填ノズルをボンベ側
のスパナ掛け部を基準として充填口部に嵌着する場合に
は、バルブの形状や種類等に応じてクランプ機構自体を
取り替える必要が生じ、複数メーカのボンベが混在して
搬入されてくる充填工場等では、各ボンベの形状や種類
に応じてクランプ機構を交換するのに余分な労力と時間
を費してしまい、高圧ガス充填時の作業性が悪くなると
いう問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はボンベの充填口部を基準として
充填ノズルの位置合わせを行うことにより、充填口部に
対する充填ノズルの方向と高さとを確実に一致させるこ
とができ、高圧ガス充填時の作業性や生産性を大幅に向
上できるようにした高圧ガス自動充填方法及びその装置
を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、充填用ボンベの上方に昇降
可能に配設され該ボンベのバルブハンドルを開，閉する
バルブ開閉ヘッドが設けられたヘッドケーシングと、該
ヘッドケーシングに支持アームを介して接近、離間可能
に設けられ前記バルブ開閉ヘッドよりも下側で前記ボン
ベの充填口部に嵌着される充填ノズルとからなる高圧ガ
スの充填機を用いて前記ボンベ内に高圧ガスを自動充填
する高圧ガス自動充填方法に適用される。

【００１１】そして、請求項１の発明が採用する充填方
法の特徴は、前記ヘッドケーシング内のバルブ開閉ヘッ
ドを前記ボンベのバルブハンドルに係合させるため、前
記ヘッドケーシングをボンベのバルブハンドルに向けて
上方から下降させる下降工程と、前記バルブ開閉ヘッド
をバルブハンドルに係合させた状態で、前記ヘッドケー
シングをボンベに対し前記充填口部の外周を基準として
相対回転させることにより、前記充填ノズルを充填口部
に対して位置合わせする位置合わせ工程と、前記充填ノ
ズルをボンベの充填口部に位置合わせした状態で、前記
支持アームをヘッドケーシング側に接近させることによ
り、前記充填ノズルをボンベの充填口部に嵌着させるノ
ズル嵌着工程と、前記充填ノズルをボンベの充填口部に
嵌着した状態で、前記バルブ開閉ヘッドにより前記ボン
ベのバルブハンドルを開，閉するバルブ開閉工程とを備
えている。

【００１２】上記の充填方法によれば、ヘッドケーシン
グをボンベのバルブハンドルに向けて上方から下降させ
る下降工程でバルブ開閉ヘッドをバルブハンドルに係合
させた後に、この状態で前記ヘッドケーシングを含めて
充填機全体をボンベに対し前記充填口部の外周を基準と
して相対回転させることにより、前記充填ノズルを充填
口部に対して自動的に位置合わせすることができる。そ
して、次なるノズル嵌着行程では、前記充填ノズルをボ
ンベの充填口部に位置合わせした状態で支持アームをヘ
ッドケーシング側に接近させ、前記充填ノズルをボンベ
の充填口部に自動的に嵌着できると共に、次なるバルブ
開閉工程では前記バルブ開閉ヘッドを回転させることに
より前記ボンベのバルブハンドルを自動的に開，閉でき
る。

【００１３】また、請求項２の発明にあっては、前記位
置合わせ工程で、前記ヘッドケーシング側に設けた一対
の挟持アーム間で前記充填口部の下部外周側を挟持する
ことにより前記充填機全体をボンベに対して相対回転さ
せた後、前記各挟持アームを充填口部の下部外周側に押
付けるため前記充填機に上向きの力を付与するようにし
ている。

【００１４】これにより、位置合わせ工程では、ヘッド
ケーシング側に設けた一対の挟持アームを作動させたと
きに、各挟持アーム間で充填口部の下部外周側を挟持す
ることができ、このときの挟持力で前記充填機全体をボ
ンベに対して相対回転させつつ、充填機の充填ノズルを
充填口部の方向へと自動的に配向できる。そして、充填
ノズルと充填口部との方向を一致させた状態で充填機に
対して上向きの力を付与することにより、前記各挟持ア
ームを充填口部の下部外周側に押付けることができ、充
填口部の外周側を基準として充填ノズルの高さ位置と方
向とを充填口部に一致させることができる。

【００１５】一方、請求項３の高圧ガス自動充填装置の
発明は、充填用ボンベの上方に昇降可能に配設され、該
ボンベのバルブハンドルを開，閉するバルブ開閉ヘッド
が設けられたヘッドケーシングと、該ヘッドケーシング
に接近、離間可能に取付けられ、該ヘッドケーシングの
径方向外側を該ヘッドケーシングに沿って下向きに延び
る支持アームと、該支持アームの下端側に設けられ、前
記バルブ開閉ヘッドよりも下側で前記ボンベの充填口部
に嵌着される充填ノズルと、該充填ノズルを前記ボンベ
の充填口部に嵌着させるために前記ヘッドケーシングと
支持アームとの間に配設され、該支持アームをヘッドケ
ーシングに対して接近、離間させるアクチュエータと、
前記充填ノズルとは反対側の位置で前記ヘッドケーシン
グに設けられ、前記ボンベのバルブ背面側から前記充填
口部の外周側を挟持することにより、該充填口部に対し
て前記充填ノズルを位置合わせする位置合わせ手段とか
らなる構成を採用している。

【００１６】上記構成によれば、ヘッドケーシングを充
填ノズル等と共にボンベのバルブハンドルに向けて下降
させることにより、バルブ開閉ヘッドをバルブハンドル
へと自動的に係合させることができ、この状態で位置合
わせ手段を作動させ、ボンベのバルブ背面側から充填口
部の外周側を挟持することにより、ヘッドケーシングと
共に充填ノズルをボンベに対し充填口部の外周を基準と
して相対回転させ、充填ノズルを充填口部に対して自動
的に位置合わせすることができる。そして、この状態で
アクチュエータを作動させ、支持アームを充填ノズルと
共にヘッドケーシング側に接近させることにより、充填
ノズルをボンベの充填口部に自動的に嵌着できる。次
に、この状態でバルブ開閉ヘッドを回転させることによ
り前記ボンベのバルブハンドルを自動的に開きつつ、前
記充填ノズル側から充填口部を介してボンベ内に高圧ガ
スを自動充填できる。

【００１７】また、請求項４の発明は、充填用ボンベの
上方に昇降可能に配設され、該ボンベのバルブハンドル
を開，閉するバルブ開閉ヘッドが設けられたヘッドケー
シングと、該ヘッドケーシングに接近、離間可能に取付
けられ、該ヘッドケーシングの径方向外側を該ヘッドケ
ーシングに沿って下向きに延びる支持アームと、該支持
アームの下端側に設けられ、前記バルブ開閉ヘッドより
も下側で前記ボンベの充填口部に嵌着される充填ノズル
と、前記ヘッドケーシングを該充填ノズルと共に常時上
向きに吊上げるバランスウエイトと、外部から流体圧が
供給されることにより該バランスウエイトに抗して前記
ヘッドケーシングを充填ノズルと共に下降させるシリン
ダ機構と、該シリンダ機構と圧力源との間に配設され該
シリンダ機構に対する流体圧の給排を制御する制御弁
と、前記充填ノズルをボンベの充填口部に嵌着させるた
めに前記ヘッドケーシングと支持アームとの間に配設さ
れ、該支持アームをヘッドケーシングに対して接近、離
間させるアクチュエータと、前記充填ノズルとは反対側
の位置で前記ヘッドケーシングに設けられ、前記ボンベ
のバルブ背面側から前記充填口部の下部外周側を挟持す
ることにより、該充填口部に対して前記充填ノズルを位
置合わせする位置合わせ手段とからなる構成を採用して
いる。

【００１８】上記構成によれば、制御弁でシリンダ機構
に流体圧を給排すると、該シリンダ機構が作動すること
により、ヘッドケーシングを充填ノズルと共にバランス
ウエイトに抗して下降させ、バルブ開閉ヘッドをバルブ
ハンドルへと自動的に係合できる。そして、この状態で
位置合わせ手段を作動させることにより、ボンベのバル
ブ背面側から充填口部の下部外周側を挟持でき、このと
きの挟持力で前記充填ノズルと共にヘッドケーシングを
ボンベに対して相対回転させつつ、充填ノズルを充填口
部の方向へと自動的に配向できる。また、充填ノズルと
充填口部との方向を一致させた状態で前記制御弁を中立
位置に戻し、シリンダ機構をフリーな状態に設定すれ
ば、前記バランスウエイトによりヘッドケーシング等に
上向きの力を付与することができ、前記位置合わせ手段
を充填口部の下部外周側に押付けた状態で、充填口部の
外周側を基準として充填ノズルの高さ位置と方向とを充
填口部に一致させることができる。かくして、前記請求
項３の発明と同様に前記充填ノズル側から充填口部を介
してボンベ内に高圧ガスを自動充填できる。

【００１９】さらに、請求項５の発明では、前記位置合
わせ手段を、前記支持アームとは反対側で前記ヘッドケ
ーシングの外周側に回動可能に設けられ該ヘッドケーシ
ングに沿って下向きに延びた一対の回動軸と、基端側が
該各回動軸の下端側に固着され先端側が前記充填口部に
対する当接部となった一対の挟持アームと、前記各回動
軸の上端側に位置して前記ヘッドケーシングの外周側に
取付けられ前記各回動軸を回動させることにより前記各
挟持アームの当接部を互いに接近、離間させる回動アク
チュエータとから構成している。

【００２０】これにより、ボンベの充填口部に対する充
填ノズルの位置合わせを行うときには、回動アクチュエ
ータで各回動軸を回動させると、各挟持アームの当接部
が互いに接近する方向に駆動され、充填口部の下部外周
側を挟持するようになり、このときの挟持力で充填ノズ
ル等をボンベに対して相対回転させつつ、充填ノズルの
方向を充填口部の方向へと位置合わせすることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００２２】ここで、図１ないし図１２は本発明の実施
例による高圧ガス自動充填装置で高圧の液化ガスを充填
する場合を例に挙げて示したものである。

【００２３】図において、１はサイフォン管と称される
液化ガスの充填用ボンベ（以下、ボンベ１という）で、
該ボンベ１は図２に示すように、高強度の金属材料によ
り筒状の密閉容器として形成されたボンベ本体２と、該
ボンベ本体２の上端側中央部に設けられた充填用のバル
ブとしてのバルブボディ３および取出し用のバルブボデ
ィ（図示せず）とから大略構成されている。

【００２４】そして、ボンベ１のバルブボディ３には、
ボンベ本体２内に液化ガスを充填させるため、径方向に
突出して外部に開口した充填口部４と、該充填口部４を
ボンベ本体２内に対して開閉すべく、バルブボディ３内
に可動に配設されたバルブとしての弁体（図示せず）
と、この弁体を開閉操作すべく弁軸５を介して弁体に連
結されたバルブハンドル６とが設けられている。

【００２５】また、バルブボディ３の外周側には充填口
部４の近傍で、該充填口部４よりも下側の位置に従来技
術でも述べたスパナ掛け部３Ａ等が一体形成されてい
る。さらに、バルブボディ３には充填口部４の背面側に
キャップ７が被着され、該キャップ７はボンベ１内の圧
力が過剰に高くなると、充填口部４の背面側から離脱す
る安全弁を構成している。

【００２６】８はボンベ１の転倒時等にバルブボディ３
およびバルブハンドル６を保護するプロテクタを示し、
該プロテクタ８は金属パイプをリング状に湾曲させるこ
とにより、例えば直径が２５〜３０ｃｍ程度の円環状リ
ングとして形成されている。そして、プロテクタ８はボ
ンベ本体２の上端側に円弧状に湾曲した支持板９を介し
て取付けられ、バルブハンドル６よりも所定寸法高い位
置で支持板９と共にバルブボディ３の周囲を取囲んでい
る。

【００２７】また、支持板９には充填口部４と対応する
位置に開口部９Ａが形成され、この開口部９Ａ側でプロ
テクタ８は、充填口部４との間隔が図２に示すように寸
法Ｌに設定されている。そして、後述する充填機１１の
充填バルブ３４をボンベ１の充填口部４側に図１に示す
ように進退させるときには、充填バルブ３４が寸法Ｌの
間隔を介して充填口部４側へと昇降されるものである。

【００２８】次に、１０はボンベ１内に高圧の液化ガス
を充填するための充填装置で、該充填装置１０は、充填
工場の充填ステーションに設けた回転テーブル（図示せ
ず）上等に一定間隔をもって配設される複数の充填機１
１（１本のみ図示）と、該各充填機１１を液化ガス充填
用のボンベ１に向けて上，下に昇降させる後述の昇降機
構１２と、昇降機構１２の下部側に配設され各ボンベ１
を予め決められた位置にセンタリング状態で位置決めす
る位置決め機構（図示せず）等とから大略構成されてい
る。そして、各充填機１１は後述のヘッドケーシング２
１、担持アーム２７および充填バルブ３４等からなり、
前記充填ステーションの回転テーブル上に搬入された各
ボンベ１に対し充填バルブ３４等を介して液化ガスの充
填を行う構成となっている。

【００２９】１２は充填機１１を上，下に昇降させる昇
降機構で、該昇降機構１２は図３に示す如く、中空の角
筒状に形成され前記回転テーブル上に立設された一対の
支柱１３，１３と、該各支柱１３に取付けられ、支柱１
３に沿って上下方向に伸長した一対のガイドロッド１
４，１４と、該各ガイドロッド１４に摺動可能に設けら
れ、上，下に昇降される一対の昇降ブラケット１５，１
５と、基端側が該各昇降ブラケット１５にピン結合さ
れ、先端側が後述の支承体２３にピン結合された一対の
連結アーム１６，１６と、後述のバランスウエイト１８
およびエアシリンダ２０等とから構成されている。

【００３０】１７，１７は各支柱１３の上端側に設けら
れた一対のスプロケット、１８は各支柱１３内に上，下
に昇降可能に収納されたバランスウエイト（一方のみ図
示）で、該各バランスウエイト１８は各チェーン１９を
介して各昇降ブラケット１５に連結され、各チェーン１
９はその途中部分が各スプロケット１７に巻回されてい
る。そして、各バランスウエイト１８は合計の重量が充
填機１１（各昇降ブラケット１５等を含む）よりも僅か
に大きくなるように形成され、エアシリンダ２０をフリ
ーな状態に設定したときには、充填機１１を自動的に最
上昇位置まで各チェーン１９を介して吊上げる構成とな
っている。

【００３１】２０は支柱１３に取付けられたシリンダ機
構としてのエアシリンダで、該エアシリンダ２０は図１
２に示す如く、チューブ２０Ａと、該チューブ２０Ａ内
に摺動可能に挿嵌され、チューブ２０Ａ内を上，下のエ
ア室２０Ｂ，２０Ｃに画成したピストン２０Ｄと、一端
側が該ピストン２０Ｄに固着され、他端側がチューブ２
０Ａ外に突出したロッド２０Ｅ等とから所謂ロッドレス
シリンダとして構成されている。

【００３２】また、ロッド２０Ｅの先端側には図３に示
すように掛止めプレート２０Ｆが取付けられ、該掛止め
プレート２０Ｆは昇降ブラケット１５の上面側に当接ま
たは係合している。そして、エアシリンダ２０は後述の
圧気源５２からエア室２０Ｂ，２０Ｃ内にエア圧が給排
されることによりロッド２０Ｅを上，下に変位させ、ロ
ッド２０Ｅがチューブ２０Ａに対して下向きに変位する
ときには、各昇降ブラケット１５等と共に充填機１１全
体を各バランスウエイト１８に抗して下降させる。

【００３３】２１はボンベ１の上方に昇降可能に配設さ
れる充填機１１のヘッドケーシングで、該ヘッドケーシ
ング２１は図４に示す如く、大径の減速機ケース２１Ａ
と、該減速機ケース２１Ａの上，下に設けられた上側ヘ
ッド部２１Ｂおよび下側ヘッド部２１Ｃとから大略構成
され、減速機ケース２１Ａと下側ヘッド部２１Ｃとの間
には筒状のホルダ部２１Ｄが設けられている。そして、
該ヘッドケーシング２１の下側ヘッド部２１Ｃはホルダ
部２１Ｄに螺合して取付けられ、下側ヘッド部２１Ｃの
下端側内周にはバルブハンドル６に係合するバルブ開閉
ヘッド２２が正，逆回転可能に設けられている。

【００３４】２３は上側ヘッド部２１Ｂの上端側に取付
けられた支承体で、該支承体２３は図３に示す如く、中
央の取付環２３Ａから左，右の腕部２３Ｂ，２３ＢがＬ
字状に延設され、各腕部２３Ｂの先端側が昇降機構１２
の各連結アーム１６にピン結合されている。また、支承
体２３の取付環２３Ａにはヘッドケーシング２１の上側
ヘッド部２１Ｂが回動可能に装着され、これにより充填
機１１全体が図４中の中心軸Ｏ−Ｏの周囲で適宜に回動
される構成となっている。そして、ヘッドケーシング２
１を含む充填機１１全体は支承体２３を介して昇降機構
１２に連結されることにより、昇降機構１２のバランス
ウエイト１８とエアシリンダ２０とで上，下に昇降され
るものである。

【００３５】２４はヘッドケーシング２１の減速機ケー
ス２１Ａ上に設けられた回転源となるエアモータで、該
エアモータ２４は減速機ケース２１Ａ内等に設けた動力
伝達機構（図示せず）を介してバルブ開閉ヘッド２２に
連結され、該バルブ開閉ヘッド２２を正，逆方向に回転
駆動するものである。

【００３６】２５はヘッドケーシング２１内に回転可能
に配設された回転軸で、該回転軸２５は図４中に示す如
く中心軸Ｏ−Ｏに沿って上下方向に伸長し、その下端側
はバルブ開閉ヘッド２２に一体的に連結されている。ま
た、ヘッドケーシング２１の上側ヘッド部２１Ｂから上
向きに突出する回転軸２５の上端側には、バルブ回転確
認用のカム２６が設けられ、該カム２６はバルブ開閉ヘ
ッド２２と一体的に回転する。そして、カム２６の近傍
には後述の回転センサ４８等が配設され、この回転セン
サ４８はバルブ開閉ヘッド２２でボンベ１のバルブハン
ドル６を開閉するときに、バルブ開閉ヘッド２２の回転
をカム２６を介して検出し、例えば液化ガス充填作業の
前，後でバルブハンドル６が全開されたか、全閉された
か否かを確認できるようになっている。

【００３７】２７はヘッドケーシング２１の径方向外側
を上下方向に延びる支持アームとしての担持アームで、
該担持アーム２７には図５に示す如く、上端側（基端
側）に左，右一対の取付部２７Ａ，２７Ａが設けられ、
該各取付部２７Ａにはヘッドケーシング２１との間で後
述の各エアシリンダ２９が取付けられている。そして、
担持アーム２７は各エアシリンダ２９を伸縮させること
により、ヘッドケーシング２１に対して図４中の矢示
Ａ，Ｂ方向へと接近，離間される。

【００３８】また、担持アーム２７の下端側（先端側）
はアームヘッド２７Ｂとなり、該アームヘッド２７Ｂに
は充填バルブ３４が一体的に設けられている。さらに、
担持アーム２７の長さ方向中間部には、後述の操作弁３
１が固定される台座部２７Ｃが設けられ、担持アーム２
７内には充填バルブ３４側に向けて延びるように液化ガ
ス充填用の配管２８が取付けられている。

【００３９】２９，２９はヘッドケーシング２１と担持
アーム２７との間に配設されたアクチュエータとしての
左，右一対のエアシリンダで、該各エアシリンダ２９は
ヘッドケーシング２１のホルダ部２１Ｄ外周側に位置
し、該ホルダ部２１Ｄと担持アーム２７の各取付部２７
Ａとの間を略水平方向に延びている。そして、各エアシ
リンダ２９は外部からエア圧が給排されることによりロ
ッド２９Ａを図６中の矢示Ａ，Ｂ方向に伸縮させ、後述
の充填ノズル３６をボンベ１の充填口部４に向けて進退
させるものである。

【００４０】３０，３０は担持アーム２７の各取付部２
７Ａと各エアシリンダ２９のロッド側端部との間に配設
された一対のスプリングで、該各スプリング３０は担持
アーム２７を各取付部２７Ａを介して矢示Ｂ方向に常時
付勢し、エアシリンダ２９のロッド２９Ａが縮小すると
きには、担持アーム２７が矢示Ｂ方向に移動するのを許
す。そして、担持アーム２７が矢示Ａ方向に駆動される
ときには、充填ノズル３６がエアシリンダ２９によりボ
ンベ１の充填口部４内に強く嵌着される。

【００４１】３１は担持アーム２７の台座部２７Ｃに設
けられた操作弁を示し、該操作弁３１はスプール３２を
ノブ３２Ａ等を介して軸方向に摺動変位させたときに、
後述の圧気源５２等からのエア圧を各エアシリンダ２９
に供給し、該各エアシリンダ２９を伸縮動作させる構成
となっている。３３は操作弁３１に一体的に設けられた
略Ｌ字形状の把手を示している。

【００４２】３４は担持アーム２７のアームヘッド２７
Ｂ先端に設けられた液化ガス充填用の充填バルブで、該
充填バルブ３４は図４に示す如く弁ケーシング３５と充
填ノズル３６等によって構成され、該充填ノズル３６が
弁ケーシング３５から弁ばね（図示せず）等を介して伸
縮することにより、充填バルブ３４は弁ケーシング３５
内の弁体（図示せず）が開閉される。

【００４３】ここで、充填バルブ３４は液化ガスの充填
時に充填ノズル３６をボンベ１の充填口部４内に嵌着す
べく、ヘッドケーシング２１の下側ヘッド部２１Ｃより
も下方に配設され、充填ノズル３６は弁ケーシング３５
から担持アーム２７の各取付部２７Ａと略平行に突出し
ている。そして、液化ガスの充填時には図４に示すよう
に、充填ノズル３６がボンベ１の充填口部４内に嵌着さ
れることにより弁ケーシング３５内へと前記弁ばねに抗
して縮小され、弁ケーシング３５内の弁体を強制的に開
弁させる構成となっている。

【００４４】３７はボンベ１の充填口部４に対する充填
ノズル３６の位置合わせを行う位置合わせ手段としての
バックアップ機構で、該バックアップ機構３７は図７な
いし図１１に示す如く、ヘッドケーシング２１の減速機
ケース２１Ａから下側ヘッド部２１Ｃに沿って下向きに
延設され、図１０に示す如く左，右に離間して一対の軸
挿通穴３８Ａ，３８Ａが穿設されたブラケット体３８
と、該ブラケット体３８の各軸挿通穴３８Ａ内に回動可
能に挿嵌され、上下方向に予め決められた長さをもって
伸長した一対の回動軸３９，３９と、後述の各挟持アー
ム４２等によって構成されている。

【００４５】４０は各回動軸３９の下端側に設けられた
ガイドブロックで、該ガイドブロック４０はボルト４１
等を介して各回動軸３９の下端側を回動可能に支持し、
各挟持アーム４２が各回動軸３９と共に図９中の矢示Ｃ
方向に回動されるのをブラケット体３８の下端側との間
で許す構成となっている。また、ガイドブロック４０は
バルブボディ３のキャップ７に背面側に隙間をもって対
向し、この対向面は液化ガスの充填時にキャップ７の背
面側に当接可能となるように凹湾曲面として形成されて
いる。そして、充填ノズル３６をバルブボディ３の充填
口部４に嵌着させるときには、バックアップ機構３７の
ガイドブロック４０がバルブボディ３の背面側からキャ
ップ７に当接し、充填ノズル３６との間でバルブボディ
３を挟持することにより、充填ノズル３６がバルブボデ
ィ３の充填口部４に強く嵌着されるのを補償する。

【００４６】４２，４２はブラケット体３８の下端側に
各回動軸３９を介して回動可能に配設された挟持アーム
で、該各挟持アーム４２は図８ないし図１１に示す如
く、基端側が各回動軸３９にキー等を介して一体回転す
るように連結され、先端側が下方に向けて略Ｌ字状に屈
曲したアーム部４２Ａと、該アーム部４２Ａの下端側か
ら充填ノズル３６側に向けて前方へと水平に延びた延設
部４２Ｂと、該延設部４２Ｂの先端側に一体形成され、
充填口部４の下部外周側に向けＬ字形状をなして延びた
当接部４２Ｃとから構成されている。

【００４７】ここで、各挟持アーム４２の当接部４２Ｃ
には充填口部４の外径に対応した円弧面４２Ｄが形成さ
れ、該各円弧面４２Ｄは図１０および図１１に示す如く
充填口部４の下部外周面に面接触状態で当接する構成と
なっている。また、各挟持アーム４２の延設部４２Ｂは
ボンベ１のバルブボディ３にほぼ対応する長さをもって
バルブボディ３の下部外周側に当接可能に形成されてい
る。

【００４８】そして、ボンベ１がバルブボディ３等と共
に図９中に示す角度α分だけ偏向しているような場合で
も、各挟持アーム４２は矢示Ｃ，Ｃ方向に回動されると
きに各延設部４２Ｂと当接部４２Ｃとがバルブボディ３
（充填口部４）の外周側に押付けられることにより、充
填機１１全体を中心軸Ｏの周囲で角度α分だけ相対回転
させる。この結果、充填ノズル３６はヘッドケーシング
２１等と共にバルブボディ３の方向に追従して相対回転
し、充填口部４と対向するように同一の方向に配向され
る。

【００４９】４３，４３は各回動軸３９の上端側に固着
された一対の歯車で、該各歯車４３は互いに噛合し、後
述のエアシリンダ４６で駆動されることにより互いに逆
方向に回転されるものである。

【００５０】４４はブラケット体３８の上端側に設けら
れた可動枠で、該可動枠４４は図９に示す如くコ字形状
をなし、各歯車４３を左，右両側から挟むように一対の
腕部４４Ａ，４４Ａが一体に形成されている。そして、
各腕部４４Ａにはそれぞれラック４５，４５が固着さ
れ、該各ラック４５は左，右両側から各歯車４３に噛合
している。

【００５１】４６は可動枠４４とは反対側でブラケット
体３８の上端側に取付けられた小型のエアシリンダで、
該エアシリンダ４６は可動枠４４および各歯車４３等と
共に回動アクチュエータを構成し、ロッド４６Ａを外部
からのエア圧で伸縮させることにより可動枠４４を図９
中の矢示Ｅ，Ｆ方向（水平方向）に駆動しつつ、各歯車
４３を各ラック４５を介して回動させるものである。こ
れにより、バックアップ機構３７の各回動軸３９は各歯
車４３と一体に回動され、各挟持アーム４２が図１０中
の矢示Ｃ，Ｃ方向または矢示Ｄ，Ｄ方向に回動される。

【００５２】４７はブラケット体３８の上部側に取付け
られる検出スイッチで、該検出スイッチ４７は図９に示
す如く可動枠４４の腕部４４Ａ近傍に配設され、可動枠
４４がエアシリンダ４６により矢示Ｅ方向へと一定寸法
分だけ駆動されたときに、可動枠４４の腕部４４Ａで押
圧されることにより後述の制御弁５３に向けた切換信号
を出力する。即ち、検出スイッチ４７は、バックアップ
機構３７の各挟持アーム４２間で図１０に示す如くバル
ブボディ３を左，右両側から強く挟持したときに前記切
換信号を出力するものである。

【００５３】４８はバルブハンドル６の開，閉を検出す
る回転センサで、該回転センサ４８は図５および図６に
示すように、ヘッドケーシング２１の支承体２３上にブ
ラケット板４９を介して取付けられ、カム２６の外周面
に接触するように配設されている。そして、回転センサ
４８はバルブ開閉ヘッド２２でボンベ１のバルブハンド
ル６を開閉するときに、バルブ開閉ヘッド２２の回転を
カム２６を介して検出し、例えば液化ガス充填作業の
前，後でバルブハンドル６が全開されたか、全閉された
か否かを確認できるようになっている。

【００５４】５０は回転センサ４８とは反対側で支承体
２３上にブラケット板５１を介して取付けられた他の検
出スイッチで、該検出スイッチ５０は図５に示すように
カム２６の上面側に当接可能に配設されている。そし
て、図３および図１２に示すエアシリンダ２０により充
填機１１全体を各バランスウエイト１８に抗して下降さ
せ、バルブ開閉ヘッド２２がバルブハンドル６に係合し
たときには、回転軸２５がカム２６と共に図５に示す如
く、ヘッドケーシング２１に対して上向きに相対変位
し、カム２６の上面側で検出スイッチ５０を押圧する。

【００５５】これにより、検出スイッチ５０はバルブ開
閉ヘッド２２がバルブハンドル６に係合する下降位置ま
で充填機１１全体が下降されたことを検出し、検出信号
を充填工場の制御装置（図示せず）等に出力する。そし
て、この制御装置は検出スイッチ５０からの検出信号に
基づいてバックアップ機構３７のエアシリンダ４６を作
動させ、各挟持アーム４２間でバルブボディ３を挟持す
べく各挟持アーム４２を図９中の矢示Ｃ，Ｃ方向に回動
させるものである。

【００５６】さらに、図１２に示す５２はコンプレッサ
およびエアタンク等からなる圧力源としての圧気源で、
該圧気源５２は制御弁５３および一対のエア管路５４
Ａ，５４Ｂを介してエアシリンダ２０のエア室２０Ｂ，
２０Ｃ等に接続されている。また、制御弁５３はパイロ
ット圧式の方向切換弁等によって構成され、一対のパイ
ロット部５３Ａ，５３Ｂにパイロット圧が供給されるこ
とにより、中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）
に切換られる。

【００５７】ここで、制御弁５３は中立位置（イ）にあ
るときにエアシリンダ２０のエア室２０Ｂ，２０Ｃ間を
エア管路５４Ａ，５４Ｂを介して互いに連通させ、例え
ば図３に示すバランスウエイト１８によりエアシリンダ
２０のロッド２０Ｅが徐々に上向きに変位されるのを許
すものである。また、制御弁５３を中立位置（イ）から
切換位置（ロ）に切換えたときには、圧気源５２からの
エア圧がエア室２０Ｂ側に供給されることによりエアシ
リンダ２０のロッド２０Ｅは下向きに変位し、切換位置
（ハ）に切換えたときには、圧気源５２からのエア圧が
エア室２０Ｃ側に供給され、エアシリンダ２０のロッド
２０Ｅは上向きに変位する。

【００５８】本実施例による液化ガスの充填装置１０は
上述の如き構成を有するもので、次に充填装置１０によ
る液化ガスの自動充填方法について説明する。

【００５９】まず、ボンベ１が充填ステーションの回転
テーブル上に搬送されてくると、充填装置１０の前記位
置決め機構が作動され、ボンベ１を予め決められた充填
位置にセンタリング状態で位置決めする。そして、この
状態で図１２に示す制御弁５３が中立位置（イ）から切
換位置（ロ）に切換えられ、エアシリンダ２０のロッド
２０Ｅが下向きに変位されることにより、充填機１１の
下降工程が行われる。

【００６０】即ち、この下降工程では、充填機１１全体
が図１に示す上昇位置からボンベ１のバルブハンドル６
上に向けて下降され、ヘッドケーシング２１のバルブ開
閉ヘッド２２が図４に示す如く、バルブボディ３のバル
ブハンドル６に係合すると共に、担持アーム２７の下端
側に設けた充填バルブ３４の充填ノズル３６がバルブボ
ディ３の充填口部４に接近した状態で配設されるように
なる。

【００６１】そして、エアシリンダ２０により充填機１
１全体を各バランスウエイト１８に抗して下降させ、バ
ルブ開閉ヘッド２２が図４に示す如くバルブハンドル６
に係合したときには、回転軸２５がカム２６と共にヘッ
ドケーシング２１に対して上向きに相対変位し、カム２
６の上面側で検出スイッチ５０を押圧するから（図５参
照）、このときに検出スイッチ５０はバルブ開閉ヘッド
２２がバルブハンドル６に係合する下降位置まで充填機
１１全体が下降されたことを検出する。

【００６２】次に、充填工場の制御装置は検出スイッチ
５０からの検出信号に基づいてバックアップ機構３７の
エアシリンダ４６を作動させ、可動枠４４を図９中の矢
示Ｅ方向に駆動しつつ、各挟持アーム４２を図９中の矢
示Ｃ，Ｃ方向に回動させることにより、充填ノズル３６
をボンベ１の充填口部４に対して位置合わせする位置合
わせ工程を実行する。

【００６３】即ち、この位置合わせ工程では、図９中に
例示したようにボンベ１がバルブボディ３等と共に角度
α（例えば１５度程度）だけ正規の方向から偏向してい
る場合でも、各挟持アーム４２が矢示Ｃ，Ｃ方向に回動
されることにより、各延設部４２Ｂと当接部４２Ｃとが
バルブボディ３（充填口部４）の外周側に強く押付けら
れるから、充填機１１全体はこの時の反力により中心軸
Ｏの周囲で角度α分だけ自動的に相対回転されるように
なる。

【００６４】この結果、充填ノズル３６はヘッドケーシ
ング２１等と共にバルブボディ３の方向に追従して相対
回転し、充填口部４と対向するように同一の方向に配向
される。そして、この間は充填機１１のバルブ開閉ヘッ
ド２２等がバルブハンドル６上にエアシリンダ２０によ
り押付けられているから、各挟持アーム４２の当接部４
２Ｃに形成した円弧面４２Ｄ等は充填口部４の下部外周
側から僅かに下方へと離間した状態となる。

【００６５】そして、可動枠４４がエアシリンダ４６に
より矢示Ｅ方向へと一定寸法分だけ駆動されたときに
は、図９に示す検出スイッチ４７が可動枠４４の腕部４
４Ａで押圧され、制御弁５３に向けた切換信号を出力す
るため、この切換信号により制御弁５３は図１２に示す
切換位置（ロ）から中立位置（イ）に戻され、エアシリ
ンダ２０のエア室２０Ｂ，２０Ｃ間がエア管路５４Ａ，
５４Ｂを介して互いに連通される。

【００６６】これにより、エアシリンダ２０のロッド２
０Ｅには図３に示すバランスウエイト１８からの上向き
の力が作用し、エアシリンダ２０のロッド２０Ｅはゆっ
くりと上向きに変位しようとするから、充填機１１は各
挟持アーム４２と共に上方に持上げられる。そして、各
挟持アーム４２の円弧面４２Ｄが図１０および図１１に
示す如く、充填口部４の下部外周面に面接触状態で当接
することにより充填機１１の上方変位は規制され、各挟
持アーム４２の円弧面４２Ｄを充填口部４の下部外周側
に押付けた状態で、充填口部４の外周側を基準として充
填ノズル３６の高さ位置と方向とを充填口部に一致させ
ることができる。

【００６７】次に、この状態でノズル嵌着工程が行わ
れ、エアシリンダ２９のロッド２９Ａを縮小させること
により担持アーム２７をヘッドケーシング２１側に向け
て図４中の矢示Ａ方向に水平移動させると、充填バルブ
３４がボンベ１の充填口部４側に向けて駆動され、充填
ノズル３６が図４に示すように充填口部４内に嵌着され
る。そして、充填ノズル３６の先端が充填口部４の奥所
側に当接すると、このときの反力により充填ノズル３６
が弁ケーシング３５内へと押込まれ、充填バルブ３４の
弁体が開弁される。

【００６８】また、充填ノズル３６をバルブボディ３の
充填口部４に嵌着させたときには、バックアップ機構３
７のガイドブロック４０が図４に示す如くバルブボディ
３の背面側からキャップ７に当接し、充填ノズル３６と
の間でバルブボディ３を挟持することにより、充填ノズ
ル３６がバルブボディ３の充填口部４に強く嵌着される
のを補償する。

【００６９】次に、この状態でバルブ開閉工程が行わ
れ、エアモータ２４を駆動してバルブ開閉ヘッド２２を
正方向に回転させることにより、バルブハンドル６を介
してバルブボディ３内の弁体を開弁させる。そして、ヘ
ッドケーシング２１の支承体２３上にブラケット板４９
を介して取付けた回転センサ４８により、バルブ開閉ヘ
ッド２２でボンベ１のバルブハンドル６を開弁方向にバ
ルブ開閉ヘッド２２で回転させるのをカム２６を介して
検出し、このときの検出信号に基づきバルブハンドル６
が全開状態になると、エアモータ２４の駆動を停止させ
ると共に、充填バルブ３４によりボンベ１内に液化ガス
を充填する。

【００７０】一方、液化ガスの充填が完了すると、充填
ノズル３６の先端側を充填口部４から離脱させる前に、
エアモータ２４を再び駆動してバルブ開閉ヘッド２２を
逆方向に回転させることにより、バルブハンドル６を介
してバルブボディ３内の弁体を閉弁させる。そして、こ
の状態でエアシリンダ２９を図４中の矢示Ｂ方向に伸長
させ、スプリング３０を介して担持アーム２７を充填バ
ルブ３４と共に矢示Ｂ方向に移動させることにより、充
填バルブ３４の充填ノズル３６をボンベ１の充填口部４
から離脱させる。

【００７１】かくして、本実施例によれば、圧気源５２
からのエア圧を制御弁５３を介してエアシリンダ２０に
給排し、該エアシリンダ２０で充填機１１全体をバラン
スウエイト１８に抗して下降させることにより、バルブ
開閉ヘッド２２をバルブハンドル６上に自動的に係合さ
せると共に、この状態でバックアップ機構３７のエアシ
リンダ４６を作動させ、各挟持アーム４２を互いに接近
させるように回動することにより、ボンベ１のバルブボ
ディ３背面側から充填口部４の下部外周側を各挟持アー
ム４２間で挟持する構成としたから、このときの挟持力
で充填ノズル３６と共に充填機１１全体をボンベ１に対
して相対回転させることができ、充填ノズル３６を充填
口部４の方向へと自動的に配向できる。

【００７２】また、このように充填ノズル３６と充填口
部４との方向を一致させた状態で、制御弁５３を中立位
置（イ）に戻してエアシリンダ２０をフリーな状態に設
定することにより、バランスウエイト１８から充填機１
１全体に上向きの力を付与する構成としたので、各挟持
アーム４２の当接部４２Ｃを円弧面４２Ｄを介して充填
口部４の下部外周側に自動的に押付けることができ、充
填口部４の外周側を基準として充填ノズル３６の高さ位
置と方向とを充填口部４に対して一致させることができ
る。

【００７３】この結果、従来技術で述べたようにボンベ
１のスパナ掛け部３Ａ等を基準として充填ノズル３６の
位置合わせを行う必要がなくなり、ボンベ１の種類等に
応じてバルブボディ３の形状が異なる場合にも、充填口
部４の外周側を基準として充填ノズル３６を充填口部４
に対し高い精度をもって正対させることができ、その後
に充填ノズル３６を充填口部４に嵌着させるときに、充
填ノズル３６が充填口部４から外れる等の不具合をなく
すことができる。

【００７４】従って、本実施例によれば、ボンベ１側の
充填口部４外周側を基準として、充填機１１の充填ノズ
ル３６を充填口部４に位置合わせすることにより、複数
メーカのボンベ１が混在して搬入されてくる充填工場に
おいても、バルブボディ３の形状や種類に応じて各挟持
アーム４２等を取り替えたりする必要をなくし、充填口
部４に対する充填ノズル３６の方向と高さとを確実に一
致させることができ、高圧ガス充填時の作業性や生産性
を大幅に向上できる。

【００７５】なお、前記実施例では、下端側に充填バル
ブ３４が設けられる担持アーム２７を、ヘッドケーシン
グ２１に対してエアシリンダ２９等で水平方向に移動さ
せることにより、充填バルブ３４をボンベ１の充填口部
４に向けて進退させる場合を例に挙げて説明したが、本
発明はこれに限らず、本出願人が先に、例えば特開平６
−５０４９６号公報等で提案したように、ヘッドケーシ
ングにハンガー等を介して揺動可能に取付けた支持アー
ムの下端側に充填バルブを設ける構成としてもよい。

【００７６】また、前記実施例では、液化ガスの充填用
ボンベとしてサイフォン管と称されるボンベ１を例に挙
げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば２０ｋ
ｇボンベ等、種々の形状のボンベに液化ガスを自動充填
する場合にも適用できることは勿論である。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、ヘッドケーシングをボンベのバルブ
ハンドルに向けて上方から下降させる下降工程でバルブ
開閉ヘッドをバルブハンドルに係合させた後に、この状
態で前記ヘッドケーシングを含めて充填機全体をボンベ
に対し前記充填口部の外周を基準として相対回転させる
ことにより、前記充填ノズルを充填口部に対して自動的
に位置合わせするようにしたから、ボンベの充填口部を
基準として充填ノズルの位置合わせを行い、充填口部に
対する充填ノズルの方向と高さとを確実に一致させるこ
とができ、バルブの種類や形状が異なる場合でも充填ノ
ズルを充填口部に安定して正対させることができる。そ
して、次なるノズル嵌着行程では充填ノズルをボンベの
充填口部に自動的に嵌着できると共に、その後のバルブ
開閉工程ではバルブ開閉ヘッドを回転させることにより
前記ボンベのバルブハンドルを自動的に開，閉でき、高
圧ガス充填時の作業性や生産性を大幅に向上させること
ができる。

【００７８】また、請求項２の発明では、位置合わせ工
程において、前記ヘッドケーシング側に設けた一対の挟
持アーム間で前記充填口部の下部外周側を挟持すること
により前記充填機全体をボンベに対して相対回転させた
後、前記各挟持アームを充填口部の下部外周側に押付け
るため前記充填機に上向きの力を付与するようにしたか
ら、各挟持アーム間で充填口部の下部外周側を挟持した
ときの挟持力により、充填機全体をボンベに対して相対
回転させつつ、充填機の充填ノズルを充填口部の方向へ
と自動的に配向できると共に、この状態で充填機に対し
て上向きの力を付与することにより、前記各挟持アーム
を充填口部の下部外周側に押付けることができ、充填口
部の外周側を基準として充填ノズルの高さ位置と方向と
を充填口部に安定して一致させることができる。

【００７９】一方、請求項３の発明では、ヘッドケーシ
ングを充填ノズル等と共にボンベのバルブハンドルに向
けて下降させることにより、バルブ開閉ヘッドをバルブ
ハンドルへと自動的に係合でき、この状態で位置合わせ
手段を作動させ、ボンベのバルブ背面側から充填口部の
外周側を挟持することにより、ヘッドケーシングと共に
充填ノズルをボンベに対し充填口部の外周を基準として
相対回転させ、充填ノズルを充填口部に対して自動的に
位置合わせできる。そして、この状態でアクチュエータ
を作動させ、支持アームを充填ノズルと共にヘッドケー
シング側に接近させることにより、充填ノズルをボンベ
の充填口部に自動的に嵌着できると共に、この状態でバ
ルブ開閉ヘッドを回転させることにより前記ボンベのバ
ルブハンドルを自動的に開きつつ、前記充填ノズル側か
ら充填口部を介してボンベ内に高圧ガスを自動充填で
き、高圧ガス充填時の作業性や生産性を大幅に向上させ
ることができる。

【００８０】また、請求項４の発明では、制御弁でシリ
ンダ機構に流体圧を給排して該シリンダ機構を作動させ
ることにより、ヘッドケーシングを充填ノズルと共にバ
ランスウエイトに抗して下降させ、バルブ開閉ヘッドを
バルブハンドルへと自動的に係合できると共に、この状
態で位置合わせ手段を作動させることにより、ボンベの
バルブ背面側から充填口部の下部外周側を挟持でき、こ
のときの挟持力で前記充填ノズルと共にヘッドケーシン
グをボンベに対して相対回転させつつ、充填ノズルを充
填口部の方向へと自動的に配向できる。そして、充填ノ
ズルと充填口部との方向を一致させた状態で前記制御弁
を中立位置に戻し、シリンダ機構をフリーな状態に設定
したときには、前記バランスウエイトによりヘッドケー
シング等に上向きの力を付与することができ、前記位置
合わせ手段を充填口部の下部外周側に押付けた状態で、
充填口部の外周側を基準として充填ノズルの高さ位置と
方向とを充填口部に一致させることができる。

【００８１】さらに、請求項５の発明では、ボンベの充
填口部に対する充填ノズルの位置合わせを行うときに、
回動アクチュエータで各回動軸を回動させることによ
り、各挟持アームを当接部が互いに接近する方向に駆動
でき、これらの当接部間で充填口部の下部外周側を確実
に挟持できると共に、このときの挟持力で充填ノズル等
をボンベに対して相対回転させることができ、充填ノズ
ルの方向を充填口部の方向へと安定して一致させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による液化ガスの充填装置をボ
ンベに組付ける前の状態を示す一部破断の正面図であ
る。

【図２】液化ガスの充填用ボンベを示す一部破断の正面
図である。

【図３】図１中の昇降機構等を拡大して示す一部破断の
斜視図である。

【図４】図１中の充填機をボンベに組付けた状態を示す
一部破断の正面図である。

【図５】充填機等を示す図４の右側面図である。

【図６】充填機等を示す図５の拡大平面図である。

【図７】図４中のバックアップ機構をヘッドケーシング
から取外した状態で示す右側面図である。

【図８】図７中の矢示VIII−VIII方向からみたバックア
ップ機構の断面図である。

【図９】図７中の矢示IX−IX方向からみたバックアップ
機構等の拡大断面図である。

【図１０】図７中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみたバックアッ
プ機構のブロック体および各回動軸等の断面図である。

【図１１】各挟持アーム等を示す図７の要部拡大図であ
る。

【図１２】図３中のエアシリンダを圧気源および制御弁
等と共に示す回路図である。

【符号の説明】

１ 充填用ボンベ ３ バルブボディ（バルブ） ４ 充填口部 ６ バルブハンドル １０ 充填装置 １１ 充填機 １２ 昇降機構 １３ 支柱 １８ バランスウエイト １９ チェーン ２０ エアシリンダ（シリンダ機構） ２１ ヘッドケーシング ２２ バルブ開閉ヘッド ２７ 担持アーム（支持アーム） ２９ エアシリンダ（アクチュエータ） ３４ 充填バルブ ３６ 充填ノズル ３７ バックアップ機構（位置合わせ手段） ３８ ブラケット体 ３９ 回動軸 ４２ 挟持アーム ４２Ｃ 当接部 ４２Ｄ 円弧面 ４３ 歯車 ４６ エアシリンダ（回動アクチュエータ） ５２ 圧気源（圧力源） ５３ 制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−105497（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−317995（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−305799（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−190298（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−186700（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−186699（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−53899（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F17C 5/00 - 5/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填用ボンベの上方に昇降可能に配設さ
   れ該ボンベのバルブハンドルを開，閉するバルブ開閉ヘ
   ッドが設けられたヘッドケーシングと、該ヘッドケーシ
   ングに支持アームを介して接近、離間可能に設けられ前
   記バルブ開閉ヘッドよりも下側で前記ボンベの充填口部
   に嵌着される充填ノズルとからなる高圧ガスの充填機を
   用いて前記ボンベ内に高圧ガスを自動充填する高圧ガス
   自動充填方法であって、 前記ヘッドケーシング内のバルブ開閉ヘッドを前記ボン
   ベのバルブハンドルに係合させるため、前記ヘッドケー
   シングをボンベのバルブハンドルに向けて上方から下降
   させる下降工程と、 前記バルブ開閉ヘッドをバルブハンドルに係合させた状
   態で、前記ヘッドケーシングをボンベに対し前記充填口
   部の外周を基準として相対回転させることにより、前記
   充填ノズルを充填口部に対して位置合わせする位置合わ
   せ工程と、 前記充填ノズルをボンベの充填口部に位置合わせした状
   態で、前記支持アームをヘッドケーシング側に接近させ
   ることにより、前記充填ノズルをボンベの充填口部に嵌
   着させるノズル嵌着工程と、 前記充填ノズルをボンベの充填口部に嵌着した状態で、
   前記バルブ開閉ヘッドにより前記ボンベのバルブハンド
   ルを開，閉するバルブ開閉工程とを備えてなる高圧ガス
   自動充填方法。
2. 【請求項２】 前記位置合わせ工程では、前記ヘッドケ
   ーシング側に設けた一対の挟持アーム間で前記充填口部
   の下部外周側を挟持することにより前記充填機全体をボ
   ンベに対して相対回転させた後、前記各挟持アームを充
   填口部の下部外周側に押付けるため前記充填機に上向き
   の力を付与してなる請求項１に記載の高圧ガス自動充填
   方法。
3. 【請求項３】 充填用ボンベの上方に昇降可能に配設さ
   れ、該ボンベのバルブハンドルを開，閉するバルブ開閉
   ヘッドが設けられたヘッドケーシングと、 該ヘッドケーシングに接近、離間可能に取付けられ、該
   ヘッドケーシングの径方向外側を該ヘッドケーシングに
   沿って下向きに延びる支持アームと、 該支持アームの下端側に設けられ、前記バルブ開閉ヘッ
   ドよりも下側で前記ボンベの充填口部に嵌着される充填
   ノズルと、 該充填ノズルを前記ボンベの充填口部に嵌着させるため
   に前記ヘッドケーシングと支持アームとの間に配設さ
   れ、該支持アームをヘッドケーシングに対して接近、離
   間させるアクチュエータと、 前記充填ノズルとは反対側の位置で前記ヘッドケーシン
   グに設けられ、前記ボンベのバルブ背面側から前記充填
   口部の外周側を挟持することにより、該充填口部に対し
   て前記充填ノズルを位置合わせする位置合わせ手段とか
   ら構成してなる高圧ガス自動充填装置。
4. 【請求項４】 充填用ボンベの上方に昇降可能に配設さ
   れ、該ボンベのバルブハンドルを開，閉するバルブ開閉
   ヘッドが設けられたヘッドケーシングと、 該ヘッドケーシングに接近、離間可能に取付けられ、該
   ヘッドケーシングの径方向外側を該ヘッドケーシングに
   沿って下向きに延びる支持アームと、 該支持アームの下端側に設けられ、前記バルブ開閉ヘッ
   ドよりも下側で前記ボンベの充填口部に嵌着される充填
   ノズルと、 前記ヘッドケーシングを該充填ノズルと共に常時上向き
   に吊上げるバランスウエイトと、 外部から流体圧が供給されることにより該バランスウエ
   イトに抗して前記ヘッドケーシングを充填ノズルと共に
   下降させるシリンダ機構と、 該シリンダ機構と圧力源との間に配設され該シリンダ機
   構に対する流体圧の給排を制御する制御弁と、 前記充填ノズルをボンベの充填口部に嵌着させるために
   前記ヘッドケーシングと支持アームとの間に配設され、
   該支持アームをヘッドケーシングに対して接近、離間さ
   せるアクチュエータと、 前記充填ノズルとは反対側の位置で前記ヘッドケーシン
   グに設けられ、前記ボンベのバルブ背面側から前記充填
   口部の下部外周側を挟持することにより、該充填口部に
   対して前記充填ノズルを位置合わせする位置合わせ手段
   とから構成してなる高圧ガス自動充填装置。
5. 【請求項５】 前記位置合わせ手段は、前記支持アーム
   とは反対側で前記ヘッドケーシングの外周側に回動可能
   に設けられ該ヘッドケーシングに沿って下向きに延びた
   一対の回動軸と、基端側が該各回動軸の下端側に固着さ
   れ先端側が前記充填口部に対する当接部となった一対の
   挟持アームと、前記各回動軸の上端側に位置して前記ヘ
   ッドケーシングの外周側に取付けられ前記各回動軸を回
   動させることにより前記各挟持アームの当接部を互いに
   接近、離間させる回動アクチュエータとから構成してな
   る請求項３または４に記載の高圧ガス自動充填装置。