(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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