JPH06135499A - 自動満たん給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動満たん給油装置５０において、給油終了
後の油の流出や次回給油の再開によってポンプが駆動さ
れたときに、前回給油終了後における操作レバーの戻し
忘れにより給油ノズルから燃料油が吐出されることを防
止する。 【構成】 給油時に上昇してきた燃料油の液面または泡
によって液検出孔７が塞がれて流路が自動閉塞されたと
きに、満たんでないことを条件に操作レバー３５の支点
位置を変位させて、自動閉塞状態を解除し、給油を継続
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの燃料タン
ク内へ吐出された燃料油が満たん状態になったとき、自
動的に給油を停止する自動満たん給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術は、たとえば本件出願
人によって提案された特開平１−３０８７９７（特願昭
６３−１３１１８５）に開示されている。この先行技術
では、給油ノズルをノズルケースから外すことによって
ポンプが駆動されて燃料油が給油ノズルに圧送され、給
油ノズルに設けられる操作レバーを引くことによって、
給油ノズル内に形成される燃料油の流路を開放／閉鎖す
る流路開閉手段を開き、給油ノズルの先端部付近に形成
される液検出孔が上昇してきた燃料油の液面あるいは泡
によって閉塞されたときに負圧が上昇し、この負圧の上
昇によるダイアフラムの変位を検出して、一定時間ポン
プを停止させ、その後再始動させる動作を繰り返し、満
たん状態になると自動的に給油を停止するように構成さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、上述したように満たん状態に達すると自動的にポン
プを停止させることができるけれども、懸垂式のように
高所から長いホースを介してノズルを吊下げた場合に
は、ポンプが停止していてもノズルの流路開閉手段が開
いていると油の吐出が停止せず、また作業者が誤って操
作レバーを引いた状態で給油ノズルをノズルケースに戻
すと、操作レバーに連動して開放／閉鎖動作する前記流
路開閉手段は開かれたままであるため、次の給油を行う
ために給油ノズルをノズルケースから外すと、前記ポン
プが駆動を開始して、給油ノズルの吐出管を燃料タンク
の給油口に挿入していないにもかかわらず燃料油が吐出
されてしまい、自動車やその周囲を汚損してしまうとと
もに、吐出された燃料油が無駄になってしまい、経済性
が悪く、しかもガソリンなどは引火性が高いので、安全
性が低下してしまうという問題がある。

【０００４】したがって本発明の目的は、操作レバーが
引かれた状態で給油を終了した場合における前記問題点
を防止することができるようにした自動満たん給油装置
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、給油ノズルの
操作レバーに連動して、燃料油の流路を開放／閉鎖する
流路開閉手段を備え、給油ノズルの先端部付近に形成さ
れる液検出孔に負圧を導き、この液検出孔の閉塞によっ
て負圧が上昇したとき、前記流路開閉手段を自動閉塞さ
せるとともに一旦操作レバーを閉塞方向へ戻すことで自
動閉塞状態を解除できる給油ノズルを備えた給油装置に
おいて、前記給油ノズルに設けられ、操作レバーを角変
位自在に枢支する支点の位置を、操作レバーの角変位位
置に拘わらず流路開閉手段が開放／閉鎖する方向に変位
させる変位駆動手段と、前記流路開閉手段が自動閉塞さ
れる毎に、前記支点の位置を前記流路開閉手段が自動閉
鎖する方向に変位させ、その後復位させることで自動閉
塞状態を解除させる開閉制御手段とを含むことを特徴と
する自動満たん給油装置である。

【０００６】

【作用】本発明に従えば、給油ノズルには燃料油の流路
が形成され、この流路には流路開閉手段が設けられる。
流路開閉手段は操作レバーに連動して開放／閉鎖動作
し、給油する際には前記操作レバーを引くことによって
流路開閉手段は開放される。この状態で、給油ノズルの
先端部付近に形成される液検出孔が燃料油の液面あるい
は泡によって閉塞されると、負圧が上昇して、給油ノズ
ルへの燃料油の供給が自動停止される。このような自動
停止によって、開閉制御手段は、変位駆動手段を流路開
閉手段が閉鎖する方向に駆動して操作レバーの支点を移
動させ自動停止状態を解除させる。このように流路開閉
手段が操作レバーに連動して開かれた状態であっても、
負圧が上昇すると操作レバーの角変位位置に拘わらず前
記流路開閉手段が閉鎖されるので、給油停止後に落差等
の作用で油が流出したり、前回給油終了時に操作レバー
を戻し忘れてしまった場合でも、次の給油動作が開始さ
れて給油ノズルに燃料油が圧送されても不所望に吐出さ
れてしまうことが防止される。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の給油ノズル１お
よびそれに関連する構成を示す断面図であり、図２は図
１の切断線面ＩＩ−ＩＩから見た拡大断面図である。給
油ノズル１は、基本的に、給油ノズル本体３と、本体３
から延びる吐出管４とを有する。本体３内には、圧送さ
れてきた燃料油が通過する流路５ａ〜５ｆが形成され、
最も下流側の流路５ｆには前記吐出管４が接続されて連
通している。この吐出管４の先端部６付近には、液検出
孔７が形成され、この液検出孔７は管路８および通路９
を介してダイアフラム室１０に連通する。ダイアフラム
室１０は、ダイアフラム１１によって大気圧室１３と負
圧室１４とに仕切られ、負圧室１４にはダイアフラム１
１を大気圧室１３に向けてばね付勢する第１ばね１５が
内蔵される。

【０００８】また、ダイヤフラム１１の大気圧室１３側
の表面には、図３に示されるように、逆Ｕ字状の取付部
材１６がビスまたはリベットなどを用いて固定される。
取付部材１６は、連結部１７と、連結部１７の長手方向
両端部にほぼ直角に屈曲して連なる一対の脚部１８ａ，
１８ｂとを有し、各脚部１８ａ，１８ｂには長孔１９
ａ，１９ｂがそれぞれ形成される。これらの長孔１９
ａ，１９ｂには、複数（本実施例では２）の係合ピン２
０，２１の軸線方向両端部がそれぞれ嵌り込んで支持さ
れる。これらの係合ピン２０，２１は、ダイアフラム１
１の変位に対応して弁棒２３に係合し、またはその係合
状態を解除する。

【０００９】前記弁棒２３は、その軸線方向に段差をな
して次第に小径となる第１〜第４軸２４，２５，２６，
２７を有する。第１軸２４には、直円柱状の案内孔２８
と、案内孔２８に臨んで開口する切欠き２９とが形成さ
れる。案内孔２８内には、前記係合ピン２０，２１が嵌
り込むことができる嵌合溝３０が周方向全周にわたって
形成される押圧棒３１と、この押圧棒３１を案内孔２８
から突出する方向、すなわち図１および図２の左方にば
ね付勢する第２ばね３３とが挿入される。押圧棒３１の
先端部３４は、半球状に形成され、前記第２ばね３３の
ばね力によって操作レバー３５の基端部付近に弾発的に
当接している。

【００１０】前記第２軸２５には、逆止弁３６と第３ば
ね３７とが装着され、逆止弁３６は第３ばね３７のばね
力によって前記流路５ｄの一部を構成する円錐台状の内
周面３８に弾発的に当接して、弁孔である流路５ｃを閉
鎖する。この内周面３８と前記逆止弁３６の外周面３９
との間には狭搾部４０が形成され、この狭搾部４０に臨
んで前記負圧室１４に連通する通路４１が開口してい
る。したがって、狭搾部４０に燃料油の流れが生じるこ
とによって、ベンチュリー効果によって負圧が発生して
負圧室１４に導かれ、さらに通路９および管路８を経
て、液検出孔７に導かれる。液検出孔７が燃料油または
その泡によって閉塞されないかぎり、液検出孔７から流
れ込む空気によって負圧室１４内は補圧され、したがっ
てダイアフラム１１は第１ばね１５のばね力に抗して図
２の上方へ変位しない。しかしながら、前記液検出孔７
が上昇してきた燃料油またはその泡によって閉塞される
と、負圧室１４内の負圧は上昇し、ダイアフラム１１は
第１ばね１５のばね力に抗して図２の上方へ変位し、こ
れによって係合ピン２０，２１が嵌合溝３０から離脱し
て、弁棒２３と押圧棒３１との係合状態が解除されて前
記弁棒２３が矢符Ｂ１方向へ角変位し、操作レバー３５
は矢符Ａ１方向に引かれたままで主弁４３および副弁４
４が閉鎖される。

【００１１】前記副弁４４は第４軸２７の先端部に嵌合
され、円錐台状の第４ばね４５によって主弁４３に近接
する方向に弾発的に付勢されている。操作レバー３５を
矢符Ａ１方向に引くと、副弁４４が開いた後に主弁４３
が開き、流路５ａ，５ｂに供給された燃料油は流路５ｃ
へ流れ込み、後述するポンプから吐出される燃料油の吐
出圧力によって前記逆止弁３６を第３ばね３７のばね力
に抗して開き、狭搾部４０を比較的大きな流速で流れ
る。これによって生じた負圧は、前述したように通路４
１、負圧室１４、通路９および管路８を経て液検出孔７
に導かれる。

【００１２】図４は、給油装置５０を簡略化して示す断
面図である。給油所などの地下に埋設される貯留タンク
内の燃料油は、ポンプ５１によって管路５３から汲上げ
られ、管路５４から流量計５５を経て管路５６に吐出さ
れる。管路５６には、ゴムなどの可撓性および弾発性を
有する材料から成る給油ホース５７の一端部が接続さ
れ、他端部は前記給油ノズル１に接続される。前記流量
計５５に関連して、たとえば１／１００リットル毎に１
パルスの給油信号ｓ１を出力する流量パルス発信器５８
が設けられ、制御回路５９は給油信号ｓ１に基づいて表
示信号ｓ２を表示器６０に出力し、給油量を表示させ
る。給油装置５０のハウジング６１には、給油ノズル１
が着脱自在に掛け止められるノズルケース６３が設けら
れ、このノズルケース６３にはノズル検知スイッチ６４
が設けられる。ノズル検知スイッチ６４は、給油ノズル
１がノズルケース６３に掛け止められた状態ではローレ
ベルとなり、給油ノズル１がノズルケース６３から外さ
れた状態ではハイレベルとなるノズル検知信号ｓ３を前
記制御回路５９に出力する。このようなノズル検知信号
ｓ３がローレベルからハイレベルに変化すると、制御回
路５９はモータ制御信号ｓ４を出力してモータ６５を駆
動させ、ポンプ５１によって燃料油の汲上げ動作が開始
される。

【００１３】再び図１を参照して、前記給油ノズル本体
３には、変位駆動手段としての複動空気圧シリンダ６６
が設けられる。この複動空気圧シリンダ６６は、ピスト
ン室６７に収納されるピストン６８と、ピストン６８に
よって仕切られたピストン室６７の一方の空間６９内に
収納される第５ばね７０と、ピストン６８に固定され、
支点であるピン７１によって前記操作レバー３５に角変
位自在にピン結合されるピストン棒７３とを有する。前
記ピストン室６７には、ピストン６８に関して前記空間
６９とは反対側の空間７４が形成される。これらの空間
６９，７４には、圧縮空気圧源７５からの圧縮空気が２
位置切換電磁弁７６を介して管路７７，７８およびポー
ト７９，８０を経て選択的に供給される。圧縮空気圧源
７５は、前記制御回路５９からの送気制御信号ｓ５によ
って制御され、また２位置切換電磁弁７６は制御回路５
９からの送気切換信号ｓ６によって制御される。これら
の複動空気圧シリンダ６６、圧縮空気圧源７５、２位置
切換電磁弁７６および制御回路５９を含んで、開閉制御
手段８１を構成する。また弁棒２３、押圧棒３１、主弁
４３および副弁４４を含んで流路開閉手段８３を構成す
る。

【００１４】２位置切換電磁弁７６が第１位置８４に配
置された状態では、圧縮空気圧源７５からの圧縮空気は
管路８５および管路７７を経てポート８０から空間７４
へ供給され、これによって、ピストン６８は第５ばね７
０のばね力に抗して空間６９を縮小する方向に変位さ
れ、これによってピストン棒７３は矢符Ｂ１方向に伸長
する。このとき空間６９は管路７８を介して大気に開放
されている。また２位置切換電磁弁７６が第２位置８６
に配置された状態では、圧縮空気圧源７５からの圧縮空
気は管路８５，７８を経てポート７９から空間６９に供
給され、これによってピストン６８は空間７４を縮小す
る方向に押圧され、これによってピストン棒７３は矢符
Ｂ２方向に縮退する。このとき空間７４は管路７７を介
して大気に開放されている。このようにして支点である
ピン７１が矢符Ｂ１，Ｂ２方向に変位可能であり、この
ようなピン７１を角変位中心として、前記操作レバー３
５は矢符Ａ１，Ａ２方向に角変位操作することができ
る。

【００１５】図５は、給油装置５０の動作を説明するた
めのフローチャートである。給油所に自動車が給油を受
けに来て、給油装置５０の直前に停車すると、まずステ
ップｎ１で給油動作が開始される。このとき、図１およ
び図２に示されるように、ノズルケース６３に給油ノズ
ル１が掛止められており、この状態で給油装置１の操作
レバー３５は矢符Ａ２方向に戻された状態で、主弁４３
および副弁４４は閉じている。また弁棒２３と押圧棒３
１とは係合ピン２０，２１によって係合状態にあり、ま
たピストン６８は空間７４寄りにあって、２位置切換電
磁弁７６は第２位置８６が配置された状態にある。

【００１６】この状態で、作業者が給油ノズル１をノズ
ルケース６３から外すと、ノズル検知スイッチ６４のノ
ズル検知信号ｓ３はローレベルからハイレベルへ変化
し、この変化によって制御回路５９は表示信号ｓ２を出
力して表示器６０に前回の給油によって表示されている
表示値を帰零させ、モータ制御信号ｓ４を出力してモー
タ６５を駆動させる。これによってポンプ５１は汲上げ
動作を開始して、管路５４，５６および給油ホース５７
内は吐出圧力によって加圧状態となる。

【００１７】制御回路５９はまた、送気制御信号ｓ５を
出力して、圧縮空気圧源７５に送気動作を開始させる
が、この時２位置切換電磁弁７６は第２位置８６にあ
る。これによって圧縮空気圧源７５からの圧縮空気は管
路８５から管路７８へ導かれ、ポート７９を介して空間
６９に供給され、ピストン６８とピストン棒７３は縮退
した位置すなわち図１の状態にある。

【００１８】次に、作業者が給油ノズル１の吐出管４を
給油を受けに来た自動車の燃料タンクの給油口内へ挿入
し、操作レバー３５を矢符Ａ１方向に引くと、押圧棒３
１および弁棒２３が矢符Ｂ２方向へ変位して、副弁４４
および主弁４３がこの順序で図６（１）および図６
（２）に示されるように開放される。これによっていま
まで加圧状態にあった燃料油は流路５ａ，５ｂ，５ｃを
介して流路５ｄに流れ込み、このとき逆止弁３６が燃料
油の圧力によって開かれ、狭搾部４０が形成される。こ
の狭搾部を流れる燃料油によって通路４１には負圧が発
生し、この負圧は負圧室１４、通路９および管路８を介
して液検出孔７に導かれる。

【００１９】この状態で給油が続けられ、ステップｎ３
で自動車の燃料タンクに連なる給油管内を上昇してきた
燃料油の液面またはその泡によって前記液検出孔７が塞
がれると、ステップｎ４で主弁４３および副弁４４は図
６（１）および図６（２）に示されるように開かれた状
態から、図７（１）および図７（２）に示されるよう
に、閉鎖される。その後ステップｎ５で制御回路５９は
モータ制御信号ｓ４を出力してモータ６５を停止させ、
ポンプ５１を停止させる。

【００２０】すなわち、液検出孔７が上昇してきた燃料
油の油面または泡によって塞がれると、負圧室１４内の
負圧が上昇し、ダイアフラム１１は第１ばね１５のばね
力に抗して負圧室１４側へ変位し、このようなダイアフ
ラム１１の変位によって係合ピン２０，２１が押圧棒３
１の嵌合溝３０から離脱され、弁棒２３が矢符Ｃ１方向
に変位して、主弁４３および副弁４４が閉じられる。こ
のようなダイアフラム１１の変位、弁棒２３の変位ある
いはウォーターハンマー現象による流路５ａ，５ｂの圧
力の上昇のさらに流量パルス信号の発信停止などのよう
ないわゆるオートストップが働いたことを検出するため
の図示しない検出手段によって、前記オートストップの
作動が検出されると、一旦ポンプ５１が停止され、その
後制御回路５９はステップｎ６で、送気切換信号ｓ６を
出力して２位置切換電磁弁７６を第２位置８６から第１
位置８４へ変位させ、これによってポート７９は大気に
開放され、ポート８０へ送気する。これによってピスト
ンおよびピストン棒７３は矢符Ｂ１方向へ伸長され、図
８（１）および図８（２）に示されるように、押圧棒３
５は第２ばね３３のばね力によって同一方向へ突出す
る。この状態では、狭搾部４０には燃料油が流れていな
いので、負圧は発生せず、したがって負圧室１４は大気
圧となって、ダイアフラム１１は第１ばね１５のばね力
によって大気圧室１３側へ弾発的に付勢された状態にあ
り、前述した押圧棒３１の矢符Ｂ１方向への変位によっ
て切欠き２９から押圧棒３１の嵌合溝３０が外部に臨む
と、係合ピン２０，２１が嵌り込み、このようにして押
圧棒３１と弁棒３３とが係合する。このとき、操作レバ
ー３５は矢符Ａ１方向に引かれたままであり、最も本体
３０寄りの係合片８７に係止された状態となっているけ
れども、主弁４３および副弁４４は閉じた状態である。
その後ステップｎ７で、制御回路５９が送気切換信号ｓ
６を出力して、２位置切換電磁弁２６を第１位置８４か
ら第２位置８６へ変位させる。これによって、ポート８
０は大気に開放され、ポート７９へは圧縮空気が供給さ
れてピストン６８は矢符Ｂ２方向へ変位して図６の状態
へと復位し、ステップｎ８でポンプ５１が再び駆動され
るとすでに主弁４３および副弁４４は開かれて上記動作
が何度か繰返されてほぼ満たんとなり、給油が再開され
る。上記動作が何度か繰返されてほぼ満たんとなり、ス
テップｎ９で、上述のステップｎ８におけるポンプ５１
が再始動されてから、たとえば１秒以内に液面が検出さ
れると、制御回路５９はモータ制御信号ｓ４を出力して
モータ６５を停止させ、ポンプ５１を停止させる。また
制御回路５９は送気制御信号ｓ５を出力して圧縮空気圧
源７５の送気動作を停止させる。その後作業者は操作レ
バー３５を矢符Ａ２方向すなわち図１の位置へ戻すと係
合ピン２０，２１は図１の位置へ収まる。ステップｎ１
１で給油ノズル１がノズルケース６３に戻されると、ノ
ズル検知スイッチ６４のノズル検知信号ｓ３はハイレベ
ルからローレベルに変化し、給油動作が終了する。

【００２１】以上のような構成によって、泡あるいは油
を検出する毎にいわゆるオートストップ機構が作動し
て、主弁４３および副弁４４が閉鎖するので、給油が自
動終了した後に落差等の影響で油が流出する恐れが無
く、また次回給油開始時に操作レバー３５が弁閉止位置
に戻っていなかった場合でも弁は閉じているので、給油
の再開によってポンプ５１から燃料油が圧送されても、
吐出管４からその燃料油が吐出されるおそれはなく、給
油を受けに来た自動車や給油所の路面などを燃料油によ
って汚損してしまうことを防止することができる。

【００２２】前述の実施例では、複動空気圧シリンダ６
６を設けるようにしたけれども、本発明の他の実施例と
して、単動空気圧シリンダを用いるようにしてもよい。
この場合には、往動または複動のうちいずれか一方だけ
を空気圧によって作動させればよいので、前述の実施例
のように、２位置切換電磁弁７６を設けて送気方向を切
換える必要がなくなり、構成を簡略化することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、油面の上
昇を検知して開閉制御手段によって燃料油の流路が自動
閉鎖したときに満たんに板っていないことを条件に操作
レバーの支点を移動させて流路の閉鎖状態を解除するよ
うにしたので、給油終了時には必ず流路が閉鎖状態にあ
り、給油終了後の油の流出や次回に給油が再開されたと
きに、圧送されてきた燃料油が給油ノズルから不所望に
吐出されることを確実に防止することができる。これに
よって、給油を受けに来た自動車や路面上へ給油の開始
によって燃料油が飛散して汚損してしまうことがなくな
り、また燃料油の無駄も防がれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の給油ノズル１を示す断面図
である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た拡大断面図
である。

【図３】取付部材１６、弁棒２３および押圧棒３１の分
解斜視図である。

【図４】給油装置５０を簡略化して示す断面図である。

【図５】給油装置５０の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図６】給油時における給油ノズル１の一部の断面図で
ある。

【図７】負圧上昇時における給油ノズル１の断面図であ
る。

【図８】複動空気圧シリンダ６６のピストン棒７３が伸
長された状態を示す給油ノズル１の一部の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 給油ノズル ３ 給油ノズル本体 ４ 吐出管 ５ａ〜５ｆ 流路 ６ 先端部 ７ 液検出孔 １１ ダイアフラム ２３ 弁棒 ３１ 押圧棒 ３５ 操作レバー ４０ 狭搾部 ４３ 主弁 ４４ 副弁 ５０ 給油装置 ５１ ポンプ ５５ 流量計 ５８ 流量パルス発信器 ５９ 制御回路 ６３ ノズルケース ６４ ノズル検知スイッチ ６５ モータ ６６ 複動空気圧シリンダ ７５ 圧縮空気圧源 ７６ ２位置切換電磁弁 ８１ 開閉制御手段 ８３ 流路開閉手段 ｓ１ 給油信号 ｓ２ 表示信号 ｓ３ ノズル検知信号 ｓ４ モータ制御信号 ｓ５ 送気制御信号 ｓ６ 送気切換信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給油ノズルの操作レバーに連動して、燃
   料油の流路を開放／閉鎖する流路開閉手段を備え、給油
   ノズルの先端部付近に形成される液検出孔に負圧を導
   き、この液検出孔の閉塞によって負圧が上昇したとき、
   前記流路開閉手段を自動閉塞させるとともに一旦操作レ
   バーを閉塞方向へ戻すことで自動閉塞状態を解除できる
   給油ノズルを備えた給油装置において、 前記給油ノズルに設けられ、操作レバーを角変位自在に
   枢支する支点の位置を、操作レバーの角変位位置に拘わ
   らず流路開閉手段が開放／閉鎖する方向に変位させる変
   位駆動手段と、 前記流路開閉手段が自動閉塞される毎に、前記支点の位
   置を前記流路開閉手段が自動閉鎖する方向に変位させ、
   その後復位させることで自動閉塞状態を解除させる開閉
   制御手段とを含むことを特徴とする自動満たん給油装
   置。