JP3590130B2 - 給油ノズル - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、ガソリン給油所に設置される給油装置に備えられ、ガソリン等の油液を車両に給油するのに好適に用いられる給油ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】
ガソリン給油所の給油装置に備えられ、給油ホースの先端側に接続される給油ノズルは、給油ノズル先端の吐出パイプを車両の燃料タンク内に挿入した後、操作レバーを操作することによって給油を行うようになっている。
【0003】
上述の如き従来技術による給油ノズルとして、例えば特開昭63−125196号公報に示される如く、先端側が吐出パイプとなり内部に油通路が形成されたノズル本体と、該ノズル本体内に移動可能に配設された弁座と、該弁座に対して離着座することにより油通路を開,閉する弁体と、該弁体を弁座から離座させるべく手動操作され、弁体に係合される操作レバーと、該操作レバーに係合することにより弁体を弁座から離座した状態(開弁状態)に保持する係止部材と、該係止部材による弁体と操作レバーとの係合を解いて弁体を弁座に着座させる自動閉弁機構とを備えたものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の如き従来技術による給油ノズルにおいては、操作レバーによって弁体を開弁操作するとき、弁体は油通路内を吐出パイプに向かって流れる油液の流れ方向と反対方向に変位することによって開弁する構成となっている。
【0005】
このため、給油作業を開始するにあたって操作レバーを操作するときには、油通路に流入してくる油液の液圧に逆らって弁体を開弁しなければならず、操作レバーに対し大きな操作力が必要となり、操作性が悪く作業者にかかる負担が大きくなってしまうという問題がある。
【0006】
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、給油作業時における操作レバーの操作性を向上させ、作業者にかかる負担を軽減することができる給油ノズルを提供することを目的としている。
【0007】
【問題点を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、流入口から流出口に向けて油液が流通する油通路が内部に形成され、前記流出口に吐出パイプが設けられたノズル本体と、前記油通路の流入口側に位置して前記ノズル本体内に移動可能に設けられた可動弁体と、前記油通路内で該可動弁体よりも前記流出口側に位置して前記ノズル本体内に設けられた固定弁体と、前記ノズル本体内に摺動可能に設けられ、前記可動弁体が離着座する第1弁座と該固定弁体が離着座する第2弁座とを有した可動弁座と、前記ノズル本体と該可動弁座との間に設けられ、該可動弁座を前記可動弁体側に付勢する発条と、前記可動弁座を固定弁体に対して開,閉弁操作するため前記ノズル本体に設けられ、前記可動弁座を該発条に抗して前記流出口側に移動させ前記固定弁体を第2弁座から離座したときに前記油通路を開き、前記可動弁座を前記流入口側に移動させ前記固定弁体を第2弁座に着座したときに前記油通路を閉じる開弁操作手段と、常時は前記ノズル本体内での前記可動弁体の移動を規制し、給油時に液面位置が前記吐出パイプまで達したときには、前記可動弁体が移動するのを許して該可動弁体を前記可動弁座の第1弁座に着座させる自動閉弁機構とからなる構成を採用している。
【0008】
【作用】
本発明の構成によれば、給油作業を開始するべく開弁操作手段を操作すると、可動弁座は該開弁操作手段により油通路内を発条に抗して流出口側に移動され、固定弁体を可動弁座の第2弁座から離座させて前記油通路を開くことができる。そして、このときに可動弁座は、前記油通路の流入口から流入してくる油液の液圧を受けながら、開弁操作手段により流出口側へ移動されて固定弁体から離座されるので、開弁操作を行うための操作力を小さくすることができる。また、ノズル本体内で可動弁体の移動を規制している自動閉弁機構は、例えば燃料タンク内の液面位置が給油により吐出パイプの位置まで達したときに、前記ノズル本体内で可動弁体が移動するのを許すことにより該可動弁体を前記可動弁座の第1弁座に着座させ、前記油通路を自動的に閉じることができ、これによって給油を停止できる。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の実施例による給油ノズルを図1ないし図7に基づき、給油装置に用いた場合を例に挙げて説明する。
【0010】
図において、1は本実施例による固定式の給油装置本体、2は該給油装置本体1の外殻をなすケースをそれぞれ示し、該ケース2内には、下端側が地下タンク(図示せず)内に連通する大径の燃料配管3が設けられ、該燃料配管3の途中には、モータ4によって駆動されるポンプ5と流量計6とが設けられ、燃料配管3の上端側にはケース2から導出される給油ホース7の基端側が接続されている。
【0011】
また、給油ホース7の先端側には給油ノズル8が取付けられ、ケース2の外側面には、給油作業時以外に給油ノズル8を収納しておくためのノズル掛け9が設けられ、該ノズル掛け9には、給油ノズル8の掛け、外しに応じて開、閉成するノズルスイッチ10が設けられている。
【0012】
さらに、ケース2内の上側には、給油量、金額、単価等を表示する表示器11と制御装置12とが設けられ、該制御装置12は、流量計6からの流量信号によって表示器11に給油量および給油量に応じた金額等を表示する機能と、給油ノズル8がノズル掛け9から外されてノズルスイッチ10が閉成したときポンプ5を駆動し、給油ノズル8がノズル掛け9に掛けられてノズルスイッチ10が開成したときポンプ5を停止する機能とを有している。
【0013】
次に、給油ノズル8の構成について図2ないし図7に基づいて詳述する。
【0014】
図において、13は内部に油通路14が形成された筒状のノズル本体を示し、該ノズル本体13は、油通路14を画成する大径穴部13Aと、油通路14に開口し後述する弁軸22が摺動可能に挿通される小径の弁軸挿通穴13Bと、ノズル本体13の下側に形成され後述の連動レバー28が挿通される切欠部13Cと、図4に示すように、ノズル本体13の一方の側面(図4中、上側)に形成され、弁軸挿通穴13Bに連通する開口部13Dとを有している。
【0015】
そして、ノズル本体13の一方の側面(図4中、下側)には油通路14の流入口15が開口し、該流入口15には給油ホース7の先端側が液密状態に接続される。また、ノズル本体13の一端側(図中、左側)には油通路14の流出口16が開口し、該流出口16には、緩やかな弧を描くように伸長する吐出パイプ17の基端側が液密状態に固着されている。
【0016】
18は油通路14内に配設され、後述する可動弁体25および固定弁体35が離着座する円筒状の可動弁座で、該可動弁座18は、その外周側に嵌着されたオイルシール19,19を介してノズル本体13の大径穴部13Aに摺動可能に嵌合している。ここで、可動弁座18は、その軸方向一端側が後述する圧縮ばね36に当接するばね受面18Aとなり、軸方向他端側が油通路14内の液圧を受ける受圧面18Bとなっている。また、可動弁座18の受圧面18B側には、可動弁体25が離着座する環突起状の第1弁座20が形成され、可動弁座18の内周側には、後述する固定弁体35が離着座するテーパ穴状の第2弁座21が形成されている。さらに、可動弁座18の外周面におけるノズル本体13の切欠部13Cに対応する部位には、連動レバー28の短アーム28B先端側が係合する係合凹部18Cが形成されている。
【0017】
22はその外周側に嵌着されたオイルシール23を介して弁軸挿通穴13B内に摺動可能に挿通された弁軸を示し、該弁軸22の基端側と弁軸挿通穴13Bとの間には圧縮ばね24が縮装されている。そして、該圧縮ばね24は弁軸22の先端側を油通路14側に突出させる方向に後述する圧縮ばね36よりも小さいばね力で常時付勢している。また、弁軸22の外周面には、後述の自動閉弁機構40を構成する各係合ローラ45が係合する切欠溝22A(図4参照)が形成されている。
【0018】
25は油通路14内に突出する弁軸22の先端側に固着された可動弁体で、該可動弁体25は、図4に示すように油通路14の流入口15側に位置してノズル本体13内で移動可能に設けられている。そして、可動弁体25は、弁軸22の軸方向移動に伴って可動弁座18の第1弁座20に離着座し、油通路14を開,閉するようになっている。
【0019】
26はノズル本体13の下側に位置し、支持軸27を介して回動可能に設けられた操作レバーを示し、該操作レバー26は、ノズル本体13の他端側に伸長する操作部を把持することにより、図中に実線で示す非操作位置と一点鎖線で示す操作位置との間で回動変位する。
【0020】
28は該操作レバー26とノズル本体13との間に位置し、軸29を介して回動可能に設けられた連動レバーで、該連動レバー28は、長さ寸法の異なる長アーム28Aと短アーム28Bとから略「L」字状に形成されている。ここで、長アーム28Aの先端側は操作レバー26に常時当接し、短アーム28Bの先端側は、ノズル本体13の切欠部13Cを介して可動弁座18の係合凹部18Cに摺動可能に係合している。従って、連動レバー28は図2中に実線および一点鎖線で示すように、操作レバー26の回動変位に伴って軸29を中心に回動変位し、かかる連動レバー28の回動変位に伴って、可動弁座18が油通路14内で軸方向に移動するようになっている。
【0021】
ここで、本実施例では操作レバー26と連動レバー28とが本発明による開弁操作手段を構成している。
【0022】
30はノズル本体13の下側に設けられ、操作レバー26および連動レバー28等を保護する枠状のレバーガードで、該レバーガード30には、操作レバー26を操作位置に保持するためのレバー係止機構30Aが設けられている。
【0023】
31はノズル本体13の一端側に位置して油通路14内に配設された通気路形成体を示し、該通気路形成体31は、ノズル本体13の大径穴部13Aに圧入状態に嵌合した環状部32と、該環状部32の内側に径方向に伸長するように設けられた連結部33と、基端側が該連結部33の中心部に固着され、先端側が油通路14側に突出して可動弁座18の内周側まで伸長する中心軸部34と、該中心軸部34の先端部に設けられた後述の固定弁体35とから大略構成されている。
【0024】
35は通気路形成体31と一体的に形成されたポペット状の固定弁体で、該固定弁体35に形成されたテーパ状着座面35Aが、可動弁座18の第2弁座21に対して離着座するようになっている。
【0025】
36は油通路14内に位置して可動弁座18とノズル本体13の通気路形成体31との間に縮装された発条としての圧縮ばねで、該圧縮ばね36は、図2ないし図4に示す如く可動弁座18を弁軸22に固着された可動弁体25側に常時付勢しており、該圧縮ばね36のばね力は、前記圧縮ばね24のばね力よりも大きく設定されている。
【0026】
37は通気路形成体31内に形成された通気路を示し、該通気路37は、環状部32の外周側にその全周に亘って形成された環状通路37Aと、中心軸部34の中心部に穿設された吐出パイプ17側の大気導入通路37Bと、該大気導入通路37Bに連通し、固定弁体35のテーパ状着座面35A側が複数の流出開口37C,37C,…となった負圧発生通路37Dと、連結部33の中心部に設けられ環状通路37A,大気導入通路37Bおよび負圧発生通路37Dを連通させる集合通路37Eとから構成されている。ここで、前記各流出開口37Cは固定弁体35のテーパ状着座面35Aに開口し、固定弁体35が可動弁座18の第2弁座21に着座したときには、各流出開口37Cは第2弁座21により閉塞されるようになっている。
【0027】
38はノズル本体13の一方の側面に形成された連通路(図4参照)で、該連通路38は、その一端側が通気路37を構成する環状通路37Aに開口し、他端側が後述するダイアフラム室43に開口している。
【0028】
39は吐出パイプ17内に設けられた大気連通管を示し、該大気連通管39の基端側は前記大気導入通路37Bに接続され、先端側に設けられた吸気口39Aは、吐出パイプ17の先端部近傍に開口している。
【0029】
40はノズル本体13の一方の側面に設けられ、燃料タンク内に供給される油液の液面が吐出パイプ17の先端部近傍まで達したときに、可動弁体25を自動的に閉弁させる自動閉弁機構を示し、該自動閉弁機構40は、通気路37、大気連通管39、後述するダイアフラム42、ダイアフラム室43、圧縮ばね44、各係合ローラ45等から大略構成されている。
【0030】
41はノズル本体13の開口部13Dを閉塞する蓋体、42は開口部13D内に配設されたダイアフラムをそれぞれ示し、該ダイアフラム42は開口部13Dと蓋体41との間でダイアフラム室43を画成している。そして、蓋体41とダイアフラム42との間には圧縮ばね44が縮装され、該圧縮ばね44はダイアフラム42を弁軸22側に常時付勢している。
【0031】
45,45はノズル本体13の開口部13D内に位置し、弁軸22側に突出する支持アーム46を介してダイアフラム42の中央部に取付けられた一対の係合ローラで、該各係合ローラ45は、ダイアフラム42の変位に応じて弁軸22に近接または離隔する方向に移動する。そして、各係合ローラ45は、弁軸22に設けられた切欠溝22A内に係合することにより、圧縮ばね24の付勢力に抗して弁軸22の軸方向移動を規制し、また、切欠溝22Aから離脱することにより、弁軸22の軸方向移動を許容するようになっている。
【0032】
本実施例による給油ノズル8は上述の如き構成を有するもので、該給油ノズル8を用いて給油作業を行う場合には、まず、給油ノズル8を給油装置本体1のノズル掛け9から取外す。これにより、ノズルスイッチ10が閉成して制御装置12がポンプ5を駆動し、地下タンク内の油液が燃料配管3および給油ホース7を介して給油ノズル8の油通路14内に導入される。
【0033】
このとき、給油ノズル8の操作レバー26は図2中に実線で示す非操作位置にあり、可動弁体25が可動弁座18の第1弁座20に着座(閉弁)すると共に、固定弁体35が可動弁座18の第2弁座21に着座(閉弁)した状態にあるから、油通路14と吐出パイプ17とが遮断され、油液は所定の液圧(ポンプ5の吐出圧)をもって油通路14内に滞留している。
【0034】
また、自動閉弁機構40を構成するダイアフラム室43内には、大気連通管39、通気路37および連通路38を介して大気圧が導入されており、各係合ローラ45は図4に示すように、圧縮ばね44に付勢されて弁軸22の切欠溝22Aに係合し、弁軸22の軸方向移動を規制している。
【0035】
この状態において、作業者が吐出パイプ17の先端側を燃料タンクの注油口(いずれも図示せず)に挿入した後、操作レバー26をノズル本体13側に引寄せるように把持して一点鎖線で示す操作位置に移行させる。これにより、連動レバー28の長アーム28Aが操作レバー26に摺接しつつ矢印F方向に回動変位し、これに伴って回動変位する短アーム28Bが、可動弁座18の係合凹部18Cを吐出パイプ17側に押圧するから、可動弁座18は圧縮ばね36に抗して一点鎖線で示す位置に変位する。この結果、図5および図6に示すように、可動弁体25が可動弁座18の第1弁座20から離座(開弁)すると共に、固定弁体35が可動弁座18の第2弁座21から離座(開弁)して油通路14が開くことにより、油通路14内に導入された油液が吐出パイプ17を介して燃料タンク内に供給(給油)される。
【0036】
ここで、給油作業を開始するにあたって作業者が操作レバー26を操作するとき、可動弁座18の受圧面18Bには、油通路14内を流入口15から吐出パイプ17(流出口16)に向かって流れようとする油液の液圧が作用しているから、圧縮ばね36に抗して可動弁座18を移動させるに要する力、即ち、操作レバー26に対する操作力は、可動弁座18の受圧面18Bに作用する液圧に助勢されるため著しく小さくなり、操作レバー26の操作性が向上すると共に、作業者にかかる負担が軽減できるようになっている。
【0037】
このようにして回動操作された操作レバー26は、レバーガード30に設けられたレバー係止機構30Aによって操作位置に保持され、可動弁体25および固定弁体35が開弁状態を保持し給油が継続される。なお、給油時に油通路14から吐出パイプ17に向かって流れる油液が可動弁座18の第2弁座21と固定弁体35との間を通過するときには、通気路37を構成する負圧発生通路37D等にベンチュリ作用による負圧が発生するが、当該負圧は大気連通管39を介して通気路37内に導入される大気圧により補償され、ダイアフラム室43内は大気圧状態が維持される。
【0038】
そして、給油により燃料タンク内の油液面が吐出パイプ17の先端部近傍まで上昇すると、当該油液面または油液面上に発生する泡等により、大気連通管39の吸気口39Aが閉塞される。これにより、通気路37への大気の導入が遮断されるから、油液が可動弁座18の第2弁座21と固定弁体35との間を通過するときのベンチュリ作用により、ダイアフラム室43内の空気は、連通路38を介して通気路37を構成する負圧発生通路37Dの各流出開口37Cから油通路14側に吸引され、ダイアフラム室43は負圧状態となる。
【0039】
このようにして、ダイアフラム室43内が負圧状態となると、ダイアフラム42が、図7に示すように圧縮ばね44に抗して蓋体41側に変位するから、支持アーム46を介してダイアフラム42に取付けられた各係合ローラ45が、弁軸22から離隔する方向に変位して弁軸22の切欠溝22Aから離脱する。この結果、可動弁体25に作用する油通路14内の油液の液圧および弁軸22に作用する圧縮ばね24のばね力により、可動弁体25が可動弁座18の第1弁座20に着座(閉弁)し、油通路14が閉塞されて給油が停止する。
【0040】
そして、給油が停止した後には、操作レバー26をレバー係止機構30Aとの係合を解除して操作位置から非操作位置に移行させる。これにより、連動レバー28の短アーム28Bが可動弁座18の係合凹部18Cを吐出パイプ17側に押圧する状態が解除され、可動弁座18は、圧縮ばね24よりも大きいばね力を有する圧縮ばね36により、可動弁体25および弁軸22を伴って弁軸22側に変位し、固定弁体35が第2弁座21に着座した位置で静止する。そして、吐出パイプ17を燃料タンクから抜出すことにより、ダイアフラム室43内には大気連通管39、通気路37および連通路38を介して大気圧が導入されるから、ダイアフラム42が圧縮ばね44により弁軸22側に変位するのに伴い、各係合ローラ45が弁軸22の切欠溝22A内に係合し、弁軸22、可動弁体25および可動弁座18等が、図2ないし図4中に実線で示す初期位置に位置決めされる。
【0041】
その後、給油ノズル8を給油装置本体1のノズル掛け9に掛けることによりノズルスイッチ10が開成し、制御装置12によりポンプ5が停止して一連の給油作業を終了する。
【0042】
上述した如く、本実施例による給油ノズル8によれば、給油作業を開始するにあたって作業者が操作レバー26を操作することにより、可動弁座18を油通路14内を流れる油液の流れに沿って流出口16側に移動させ、この可動弁座18の移動によって可動弁体25および固定弁体35が開弁するように構成したから、可動弁体25および固定弁体35を開弁させる可動弁座18が、油通路14内に導入された油液の液圧によって助勢されつつ流出口16側に移動することになり、操作レバー26に対する操作力を従来技術の給油ノズルに比して大幅に低減でき、操作レバー26の操作性が向上すると共に、作業者にかかる負担を軽減することができる。
【0043】
また、本実施例による給油ノズルによれば、連動レバー28を可動弁座18に係合しているため、従来技術のように自動閉弁機構が動作するときに弁軸と共に操作レバーが動かないようにする機構を必要としないので、給油ノズルの構造が簡易になり、給油ノズルの製造効率が向上する。
【0045】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば、給油作業を開始するべく作業者が開弁操作手段を操作したときには、可動弁座が油通路の流入口から流入してくる油液の液圧を受けながら、開弁操作手段により発条に抗して流出口側へ移動され固定弁体の第2弁座から離座されるようになり、開弁操作を行う開弁操作手段の操作力を大幅に低減でき、開弁操作手段の操作性を向上できると共に、作業者にかかる負担を著しく軽減することができる。また、ノズル本体内で可動弁体の移動を規制している自動閉弁機構は、例えば燃料タンク内の液面位置が給油により吐出パイプの位置まで達したときに、前記ノズル本体内で可動弁体が移動するのを許すことにより該可動弁体を前記可動弁座の第1弁座に着座させ、前記油通路を自動的に閉じることができ、これによって給油を停止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による給油ノズルを備えた給油装置を示す外観図である。
【図2】本実施例による給油ノズルを示す断面図である。
【図3】図2中の可動弁体、固定弁体、可動弁座等を拡大して示す断面図である。
【図4】図3中の矢示IV−IV方向から見た断面図である。
【図5】図3中の可動弁座等を開弁状態で示す断面図である。
【図6】図5中の矢示VI−VI方向から見た断面図である。
【図7】図6中の自動閉弁機構等の動作状態を示す図6と同様位置の断面図である。
【符号の説明】
13 ノズル本体
14 油通路
15 流入口
16 流出口
17 吐出パイプ
18 可動弁座
25 可動弁体
35 固定弁体
36 圧縮ばね(発条)
26 操作レバー(開弁操作手段)
28 連動レバー(開弁操作手段)
40 自動閉弁機構
Claims (1)
- 流入口から流出口に向けて油液が流通する油通路が内部に形成され、前記流出口に吐出パイプが設けられたノズル本体と、
前記油通路の流入口側に位置して前記ノズル本体内に移動可能に設けられた可動弁体と、
前記油通路内で該可動弁体よりも前記流出口側に位置して前記ノズル本体内に設けられた固定弁体と、
前記ノズル本体内に摺動可能に設けられ、前記可動弁体が離着座する第1弁座と該固定弁体が離着座する第2弁座とを有した可動弁座と、
前記ノズル本体と該可動弁座との間に設けられ、該可動弁座を前記可動弁体側に付勢する発条と、
前記可動弁座を固定弁体に対して開,閉弁操作するため前記ノズル本体に設けられ、前記可動弁座を該発条に抗して前記流出口側に移動させ前記固定弁体を第2弁座から離座したときに前記油通路を開き、前記可動弁座を前記流入口側に移動させ前記固定弁体を第2弁座に着座したときに前記油通路を閉じる開弁操作手段と、
常時は前記ノズル本体内での前記可動弁体の移動を規制し、給油時に液面位置が前記吐出パイプまで達したときには、前記可動弁体が移動するのを許して該可動弁体を前記可動弁座の第1弁座に着座させる自動閉弁機構とから構成してなる給油ノズル。
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