JP4220405B2 - 給油装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の給油口に給油ノズルが挿入されたか否かを検出して、該検出結果に基づいて給油の可否を判断する給油装置に関する。

従来、この種の給油装置において、車両の給油口に給油ノズルが挿入されたか否かを電磁的に検出する検出手段を設けた給油装置が知られている（特許文献１参照）。
特公昭４２−２０２７７号公報（特許請求の範囲、図１）

前記特許文献１では、給油ノズルのノズルパイプ内に励磁器コイルおよび検知器コイルからなる一対のコイルを配置して、前記ノズルパイプが車両の給油管に挿入される際の前記検知器コイルの誘導電圧の変化を検出することで挿入検知を行っている。しかし、かかる構成では、車両の給油管に対するノズルパイプの挿入深さが不十分でも挿入を検知してしまい、燃料油が不用意に吐出されるおそれがある。また、車両の給油管が樹脂製の場合は、ノズルパイプが挿入されたか否かを検知することができない。しかも、前記一対のコイルがノズルパイプ内に設けられているから、燃料油の通路が狭くなって吐出量が低下する原因になると共に、コイルの一部が燃料油に浸かるおそれがある。

また、車両の給油口に対する給油ノズルの挿入を検出する検出手段としては、光や静電容量の変化を検出するものなど種々の方式のものがある（たとえば、特許文献２〜６参照）。しかし、これらの特許文献２〜６には、給油ノズルの挿入を電磁的に検出する検出手段については何ら開示されていない。
特開昭５５−１２６０９６号公報（特許請求の範囲） 特開昭５６−５７６９４号公報（特許請求の範囲、図３） 特開昭５９−９３７００号公報（特許請求の範囲、図３） 特開平９−５８７９６号公報（要約） 特開平１１−１１５９９９号公報（要約）

したがって、本発明の目的は、車両の給油口に対して給油ノズルが十分な深さまで挿入されたことを確実に検出して、燃料油が不用意に吐出されるのを防止し得る給油装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、給油ポンプから給油ホースを介して圧送される燃料油を吐出する給油ノズルを有し、該給油ノズルへの燃料油の供給を許容するか否かを判別して給油を行うようにした給油装置において、前記給油ノズルは、操作部を操作することにより開閉される弁を収容する筒胴部と、先端部が車両の給油口に挿入されるノズル筒先部と、前記ノズル筒先部の基部に設けられ、給油の際に前記車両の給油口および給油口のまわりを覆う覆い部材とを備え、前記判別の基準として前記ノズル筒先部が前記車両の給油口に挿入されているか否かを電磁的に検出する検出コイルが、前記覆い部材に設けられている。

本発明によれば、検出コイルが、ノズル筒先部の基部に設けられた覆い部材に設けられているから、車両の給油口に対して前記ノズル筒先部が十分な深さまで挿入されるまでは前記ノズル筒先部の挿入が検出されず、給油ノズルへの燃料油の供給が許容されない。したがって、給油ノズルから燃料油が不用意に吐出されることがない。また、前記検出コイルは車両の鋼板部分を電磁的に検出するから、車両の給油管の材質に拘わらず給油ノズルの挿入を確実に検出することができる。また、前記検出コイルは強磁性金属しか検出しないので、法律で禁止されているポリタンクへの給油を未然に防止することができる。

なお、本発明において「車両の鋼板部分」とは、主として車両の給油口近傍における車両のボディ部の鋼板を意味するが、車両の給油口が鋼材で形成されている場合は、該給油口も含めた概念である。

本発明においては、前記覆い部材として、給油口からの燃料油の飛散を防止するスプラッシュガードを採用する。前記スプラッシュガードを、前記ノズル筒先部の基部のまわりの径方向に突出する略円環状に設け、前記検出コイルを、前記スプラッシュガードの円周方向に沿って前記スプラッシュガードの全周に設ける。
こうすれば、簡単な構造で給油ノズルの挿入検出を実現することができる。

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以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
全体構成：
図１は、本発明の実施例１にかかる給油装置の一例を示す。本給油装置は、装置本体１および給油ノズル２を備えている。非使用時の給油ノズル２は、本体１に設けられたノズルハンガ１０に掛けられている。該ノズルハンガ１０に給油ノズル２が掛けられているか否かは、ノズルスイッチ１１により検出されて計量制御部３に出力される。

前記本体１は給油ポンプ１２を備えている。該給油ポンプ１２は、前記計量制御部３により駆動を制御されて、図示しない地下タンクから燃料油Ｌを汲み上げて圧送する。前記給油ポンプ１２により圧送される燃料油Ｌは、電磁弁１４、流量計Ｆ／Ｍおよび給油ホース２０を介して前記給油ノズル２に供給され吐出される。

前記給油ノズル２から吐出される燃料油Ｌの給油量は、前記流量計Ｆ／Ｍに接続された流量発信器１６により検出されて前記計量制御部３に送信される。前記計量制御部３は、前記流量発信器１６からの信号に基づき燃料油Ｌの給油量を表示器３２に表示する。

後に詳述するように、前記計量制御部３は、前記給油ノズル２のノズル筒先部２２が車両の給油口８に挿入されているか否かを検出する検出コイル４２の検出結果に基づいて給油動作を制御する。すなわち、前記計量制御部３は、前記ノズル筒先部２２が車両の給油口８に挿入されているのを検出している場合にのみ前記給油ポンプ１２を駆動させて給油ノズル２への燃料油Ｌの供給を許容し、これ以外の場合は、前記給油ポンプ１２を停止させて給油ノズル２への燃料油Ｌの供給を禁止する。

給油ノズル：
図２に示すように、前記給油ノズル２は、筒胴部２１およびノズル筒先部２２を備えている。前記筒胴部２１は、給油レバー（操作部）２４を操作することにより開閉される開閉弁２６を収容している。前記ノズル筒先部２２は前記開閉弁２６の吐出口に連通しており、その先端部２２ａが車両の給油口８に挿入されて燃料油Ｌを吐出する。
なお、一般に、給油ノズル２自体はアルミニウムなどの非強磁性金属で形成されている。

前記ノズル筒先部２２の基部２２ｂには、ゴムまたは軟性の樹脂で形成されたスプラッシュガード（覆い部材の一例）４が設けられている。前記スプラッシュガード４は、前記ノズル筒先部２２の基部２２ｂのまわりの径方向に突出する略円環状に設けられており、給油の際に前記車両の給油口８および給油口８のまわりを覆って、給油口８からの燃料油Ｌの飛散を防止するものである。

図２に示すように、前記スプラッシュガード４における筒胴部２１側の面には、検出コイル４２が装着されている。該検出コイル４２は、前記スプラッシュガード４の円周方向に沿って前記スプラッシュガード４の全周にわたって巻回され、かつ、前記検出コイル４２の各巻線が前記スプラッシュガード４の径方向に沿って並ぶように巻回されている。

図１に示すように、前記検出コイル４２は、導線４２ａを介して発振回路３２に接続されており、該発振回路３２の一部として構成されている。前記発振回路３２は、前記本体１内に収容されており、整流回路３４およびＡ／Ｄ変換回路３６を介して前記計量制御部３に接続されている。前記検出コイル４２は、図示しない電源から供給される電流により図２のように高周波磁界Ｂを発振する。周知のように、磁界Ｂ内に強磁性金属が接近すると、電磁誘導作用によって前記強磁性金属中に誘導電流（渦電流）が流れて、検出コイル４２のインダクタンスが変化する。本発明は、この現象による前記検出コイル４２の発振状態の変化を監視することで、前記ノズル筒先部２２が車両の給油口８に挿入されたか否かの検出を行う。

すなわち、図２の検出コイル４２が、車両の給油口８のまわりのボディ部９に接近するに従って、前記ボディ部９に流れる誘導電流が大きくなり、検出コイル４２の発振振幅Ａが小さくなる。この発振振幅Ａの変化は、前記整流回路３４（図１）により整流され直流化された信号電圧Ｅの変化として前記計量制御部３に出力される。前記計量制御部３は、前記信号電圧Ｅを前記Ａ／Ｄ変換回路３６を介して読み取って、前記信号電圧Ｅが所定値以下となった場合に、給油ノズル２（ノズル筒先部２２）が車両の給油口８に挿入されたと判断する。

つぎに、検出動作および給油動作について詳しく説明する。
図１の給油ノズル２がノズルハンガ１０に掛けられてノズルスイッチ１１がＯＦＦの状態においては、前記検出コイル４２による検出が行われないように制御されている。すなわち、計量制御部３は、発振回路３２への電力の供給を禁止して検出コイル４２からの磁界Ｂの発振を停止させている。これにより、無駄な電力の消費を防ぐと共に、検出コイル４２によりノズルハンガ１０のまわりの強磁性金属が検出されないようにしている。

また、前記ノズルスイッチ１１がＯＦＦの状態において、前記計量制御部３は、前記検出コイル４２の検出状態に拘わらず給油ノズル２へ燃料油Ｌを供給しないように給油ポンプ１２を停止させている。したがって、誤作動などにより、検出コイル４２がノズルハンガ１０近傍の強磁性金属を検出した場合でも、給油ノズル２へ燃料油Ｌが供給されるおそれがない。

一方、給油ノズル２がノズルハンガ１０から取り上げられて前記ノズルスイッチ１１がＯＮになると、前記検出コイル４２による検出が開始される。すなわち、前記計量制御部３は、発振回路３２へ電力を供給して前記検出コイル４２から磁界Ｂを発振させる。
なお、前記検出の開始タイミングは、前記ノズルハンガ１０近傍の強磁性金属を検出しないように、ノズルスイッチ１１がＯＮしてから所定時間経過後に検出を開始するように設定してもよい。

その後、ノズル筒先部２２が車両の給油口８に挿入されるまでは、前記検出コイル４２の発振状態は変化しないから、前記計量制御部３は、給油ポンプ１２を停止したままの状態とするか、あるいは、電磁弁１４を閉止したままの状態に保持して、前記給油ノズル２への燃料油Ｌの供給を禁止している。したがって、給油ノズル２の給油レバー２４を誤って操作したとしても、燃料油Ｌの吐出は生じない。

図２のように、ノズル筒先部２２の先端部２２ａが車両の給油口８に十分な深さまで挿入されると、前記検出コイル４２が車両のボディ部９に近接する。その結果、前述のように、前記計量制御部３（図１）に出力される信号電圧Ｅが所定値以下となるため、前記計量制御部３は、ノズル筒先部２２が車両の給油口８に挿入されたと判断して、前記給油ポンプ１２を駆動させて、あるいは、電磁弁１４を開いて、給油ノズル２への燃料油Ｌの供給を許容する。これにより、給油ノズル２は、給油レバー２４を操作することで給油可能な状態となる。

なお、前記給油口８に対して、前記ノズル筒先部２２が十分な深さまで挿入されていない場合、前記検出コイル４２が前記ボディ部９から離れた位置にあるから、前記計量制御部３には、所定値よりも大きな値の信号電圧Ｅが出力される。したがって、給油ノズル２への燃料油Ｌの供給は許容されないので、給油レバー２４を操作したとしても、燃料油Ｌは吐出されない。
また、給油中に前記ノズル筒先部２２が給油口８から抜け落ちた場合も、前記計量制御部３に出力される信号電圧Ｅが所定値よりも大きくなるので、前記給油ポンプ１２が停止されて給油ノズル２への燃料油Ｌの供給が禁止される。

以上説明したように、本実施例の給油装置によれば、給油ノズル２のノズル筒先部２２が車両の給油口８に十分な深さまで挿入されていなければ、給油ノズル２がノズルハンガ１０から取り上げられていても、不用意に燃料油Ｌを吐出するおそれがない。
また、検出コイル４２により車両の鋼板部分（ボディ部９）を検出するようにしたから、従来の検出手段に比べ給油ノズル２の挿入検出の信頼性が著しく向上する。

ところで、前記検出コイル４２は、図３（ａ）に示すように、前記スプラッシュガード４に埋め込んで、前記検出コイル４２と前記スプラッシュガード４とを一体に形成してもよい。また、図３（ｂ）に示すように、前記検出コイル４２の各巻線を前記スプラッシュガード４の軸方向に並べて円筒状に形成し、該検出コイル４２を前記スプラッシュガード４の外周面４ａに沿って設けてもよい。さらに、前記検出コイル４２は、スプラッシュガード４における給油口８側の面に設けてもよい。

つぎに、本発明の理解に役立つ参考例について説明する。
前記実施例１の給油装置では、図２の給油ノズル２にスプラッシュガード４が設けられていたが、かかる給油ノズル２は、セルフサービス方式の給油所で主に用いられている。一方、給油所の従業員が給油を行う方式の給油所では、前記スプラッシュガード４を備えていない給油ノズル２が主に用いられている。したがって、以下の参考例では、前記スプラッシュガード４を備えていない給油ノズル２に本発明を適用した例について説明する。
なお、以下の参考例では、前記実施例１と異なる部分について主に説明し、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図４に示すように、給油ノズル２は、ノズル筒先部２２の基部２２ｂのまわりに巻回されたアンカーコイル２３を備えている。該アンカーコイル２３は、給油時にノズル筒先部２２が車両の給油口８から脱落するのを防止するためのものである。
検出コイル４２は、ホルダ４４を介して前記基部２２ｂの外周に沿って、かつ、前記基部２２ｂのまわりの概ね全周にわたって設けられている。また、前記検出コイル４２の内径φ１は、前記アンカーコイル２３の外径φ２よりも大きくなるように設定されている。これは、前記アンカーコイル２３は鋼材で形成されているため、前記検出コイル４２により前記アンカーコイル２３が検出されないようにするためである。

前記構成により、実施例１と同様に検出コイル４２による挿入検出を行うことができる。ただし、給油ノズル２の扱い易さを考慮すると、前記検出コイル４２の直径は、さほど大きくすることはできず、そのため、車両のボディ部９を検出し難くなることも考えられる。しかし、少なくとも車両の鋼板部分のいずれかの部分の影響を受けて、検出コイル４２の発振状態は変化するので、十分に挿入検出を行うことができる。

ところで、前記実施例において、計量制御部３（図１）は、信号電圧Ｅが所定値以下になったときに、給油ノズル２が車両の給油口８に挿入されたと判断していたが、信号電圧Ｅの変化率から挿入判断を行うようにしてもよい。たとえば、前記信号電圧Ｅが急変して所定の変化率以上となった場合は、前記計量制御部３は、給油ノズル２が給油口８に挿入されていない、あるいは、給油ノズル２が給油口８から脱落したと判断して給油ノズル２への燃料油Ｌの供給を禁止するように制御してもよい。

また、前記検出コイル４２は、図１のように導線４２ａを介して有線で計量制御部３に接続する必要は必ずしもなく、前記検出コイル４２の発振状態を無線により計量制御部３に出力するようにしてもよい。この場合、発振回路３２および検出動作を制御するためのマイコンを給油ノズル２に内蔵すれば、給油ノズル２と本体１との間の配線の手間が不要となる。
また、発振回路３２、整流回路３４、Ａ／Ｄ変換回路３６を含む検出回路を給油ノズル２に設けてもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、前記実施例では、検出コイルの発振状態を信号電圧の変化から検出していたが、その他の変化量として、周波数や位相のズレ、検出コイルに流れる電流値の変化から検出コイルの発振状態を検出するようにしてもよい。
また、検出コイルは１つに限らず２つ以上設けてもよい。たとえば、検出距離の異なる長距離用と短距離用の２種類の検出コイルを設け、より精密に検出を行ってもよい。さらに、本発明の検出コイルと他の検出手段を併用してもよい。
また、燃料油の着火エネルギー以上の電力が発振回路（検出コイル）に供給されないように制御する本質安全バリヤーを設けてもよい。
また、給油ポンプは装置本体の外部に設けた地下ポンプや油中ポンプとしてもよい。
また、給油ノズルを複数台備えたタイプの給油装置に対しても本発明を適用することができる。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。

本発明の実施例１にかかる給油装置を示す概略構成図である。 実施例１にかかる給油ノズルの挿入状態を示す一部断面側面図である。 変形例の要部を示す側断面図である。 本発明の理解に役立つ参考例にかかる給油装置の給油ノズルを示す一部断面側面図である。

符号の説明

１０：ノズルハンガ
１１：ノズルスイッチ
１２：給油ポンプ
２：給油ノズル
２０：給油ホース
２１：筒胴部
２２：ノズル筒先部
２２ａ：基部
２２ｂ：先端部
２３：アンカーコイル
２４：操作部（給油レバー）
２６：弁（開閉弁）
３２：発振回路
４：覆い部材（スプラッシュガード）
４２：検出コイル
８：車両の給油口
９：車両の鋼板部分（ボディ部）
Ｂ：磁界
Ｅ：所定の変化量（信号電圧）
Ｌ：燃料油
φ１：検出コイルの内径
φ２：アンカーコイルの外径

Claims (3)

1. 給油ポンプから給油ホースを介して圧送される燃料油を吐出する給油ノズルを有し、該給油ノズルへの燃料油の供給を許容するか否かを判別して給油を行うようにした給油装置において、
   前記給油ノズルは、操作部を操作することにより開閉される弁を収容する筒胴部と、
   先端部が車両の給油口に挿入されるノズル筒先部と、
   前記ノズル筒先部の基部のまわりの径方向に突出する略円環状に形成され、給油の際に前記車両の給油口および給油口のまわりを覆い車両の前記給油口からの燃料油の飛散を防止するスプラッシュガードを構成する覆い部材とを備え、
   前記判別の基準として前記ノズル筒先部が前記車両の給油口に挿入されているか否かを電磁的に検出する検出コイルが、前記覆い部材に設けられ、
   前記検出コイルは、前記覆い部材の円周方向に沿って前記覆い部材の全周に巻回された状態で設けられ、
   前記検出コイルは、発振回路の一部を構成して高周波磁界を発生させ、
   前記検出コイルの磁界中に前記車両の鋼板部分が接近すると、前記磁界により前記車両の鋼板部分に誘導電流が生じることで前記検出コイルのインダクタンスが変化し、該インダクタンスの変化に応じて変化する所定の変化量を検出することで、前記ノズル筒先部が前記車両の給油口に挿入されているか否かを検出するようにした給油装置。
2. 請求項１において、
   前記給油ノズルの非使用時に該給油ノズルを掛けるためのノズルハンガと、
   前記給油ノズルが前記ノズルハンガに掛けられているか否かを検出するノズルスイッチと、
   前記給油ノズルが前記ノズルハンガに掛けられて前記ノズルスイッチがＯＦＦの状態においては、前記検出コイルによる検出を行わないように制御すると共に、前記給油ノズルが前記ノズルハンガから取り上げられ前記ノズルスイッチがＯＮの状態においては、前記検出コイルによる検出を行うように制御する制御部とを更に備えた給油装置。
3. 請求項１において、
   前記給油ノズルの非使用時に該給油ノズルを掛けるためのノズルハンガと、
   前記給油ノズルが前記ノズルハンガに掛けられているか否かを検出するノズルスイッチと、
   前記給油ノズルが前記ノズルハンガに掛けられて前記ノズルスイッチがＯＦＦの状態においては、前記検出コイルの検出状態に拘わらず前記給油ノズルへ燃料油を供給しないように制御し、前記給油ノズルが前記ノズルハンガから取り上げられ前記ノズルスイッチがＯＮの状態においては、前記検出コイルにより前記車両の鋼板部分を検出すると前記給油ノズルへの燃料油の供給を許容し、一方、前記検出コイルにより前記車両の鋼板部分を検出しないときには前記給油ノズルへの燃料油の供給を禁止するように制御する制御部とを更に備えた給油装置。

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