JP5444542B2 - 給油装置の緊急遮断装置 - Google Patents

Description

本発明はガソリンスタンド等の給油所に設置された給油装置の緊急遮断装置に関するものである。

従来より、給油所においては、給油中に被給油車が不用意に動き出してノズルが引っ張られ、給油ホースが引きちぎられたり、給油経路の接続部が外れたりする事故が発生することがある。この対策として、給油管路に所定値以上の引張力が働くと、被破壊片（連結片）が破断して、一対の管継手が互いに離脱することで、内蔵されている弁が流路を閉止する緊急遮断装置が種々提案されている。

ところで、管継手は給油スタンドに接続されており、管継手に働く引張力は、その軸線方向に働くとは限らず、径方向の成分を含んだ方向（以下、「斜め方向」という。）に働く場合があり、この場合、被破壊片が破断しにくかったり、あるいは、破断しないという問題がある。この対策として、一対の管継手を球面すべり軸受のように、球面接触させて、斜め方向に引張力が働いた場合にも、被破壊片が破断するようにした緊急遮断装置が知られている（特公平６−７６１１８号公報参照）。

しかし、軸線方向に引張力が働いたときと、斜め方向に引張力が働いたときとでは、同じ大きさの引張力であっても、被破壊片に生じる応力が異なる。そのため、斜め方向に引張力が働いた際には、小さな引張力で被破壊片が破断するという現象を呈する。したがって、給油ホースに所定の大きな引張力が働いていないにもかかわらず、緊急遮断装置が作動するという問題がある。

そこで、本発明者は斜め方向に引張力が働いた場合にも作動し得ると共に、管継手に働く引張力の方向にかかわらず、緊急遮断装置が作動する引張力の大きさのバラツキを小さくすることを狙った緊急遮断装置を提案し実施している（特許文献１）。

特開平９−２０２３９８（要約）

前記特許文献１の発明では、樹脂リングをビスにより切断する方式を採用したため、以下のような問題があった。
（１）垂直引っ張り時の離脱荷重と角度を付けた斜め方向での引っ張り離脱荷重に差が生じる場合が多かった。特に、樹脂リングを切断するビスの本数や位置によっても離脱荷重に大きな差が生じた。
（２）繰り返し衝撃荷重（ウォーターハンマーなど）により樹脂リングに疲労が見られた。
（３）前記衝撃荷重を緩和させることはできなかった。

したがって、本発明は前記のような問題を改善し得る緊急遮断装置を提供することである。

本発明は、第１管継手と第２管継手とが円環状の連結片を介して互いに接続され、前記第２管継手が前記第１管継手に対して前記第２管継手の軸線を含む平面に沿って回転可能となるように、前記両管継手を構成し、前記第２管継手に接続された給油ホースに所定値以上の引張力が働いた際に、前記連結片が変形して、前記第２管継手が第１管継手から離脱すると共に、前記第１管継手内の弁体が第１管継手の弁座に着座して流路を閉止する給油装置の緊急遮断装置であって、前記連結片として金属製のコイルスプリングを円環に連ねたリングスプリングを採用し、前記リングスプリングを収容する収容空間が前記第１管継手と第２管継手との間に形成され、引張状態で前記リングスプリングが嵌まり込む括れた円環状のネック部が前記管継手の一方に形成され、前記ネック部を形成する環状の凸条が前記離脱時に前記リングスプリングを変形させ、前記離脱時に前記リングスプリングが変形するのを許容する円環状の凹溝が前記管継手の他方に形成され、前記収容空間が前記ネック部と前記凹溝とで形成されている。

本発明において前記第２管継手から第１管継手が離脱する場合には、括れたネック部に嵌り込んだリングスプリングが前記円環状の凹溝において変形する。そのため、前記軸線方向に引張力が働いた場合と斜め方向に引張力が働いた場合とで、本装置が作動する引張力の大きさのバラツキが小さくなり易い。

特に、コイルスプリングを円環に連ねたリングスプリングは、樹脂リングの場合と異なり、概ね全周にわたって同じ形状および構造を有している。そのため、樹脂リングを切断するビスの本数や位置の相違による離脱荷重のバラツキが生じるおそれがない。したがって、特定の１つの方向に引張力が働いた場合に、引張力が著しく小さくなるというおそれもない。
すなわち、引張角度が同じであれば、３６０度の全周にわたって離脱荷重は概ね同じになり易い。

しかも、ウォーターハンマーなどの衝撃荷重を繰り返し受けても、コイルスプリング自身が変形する上に、リングスプリング全周で衝撃を受け止めることが可能なので、衝撃が弱められる。

また、樹脂リングではなく金属製のコイルスプリングを円環に連ねたので、繰り返しの衝撃荷重が負荷された際にも疲労しにくい。

本発明の第１実施形態を示す給油装置の緊急遮断装置の縦断面図である。 同装置の動作を示す縦断面図である。 同装置の動作を示す縦断面図である。 リングスプリングの一例を示す拡大平面図である。 リングスプリングの他の例を示す拡大平面図である。 リングスプリングの継ぎ部を示す拡大断面図である。 本発明の理解に役立つ参考例の要部を示す拡大断面図である。 別の参考例の要部を示す拡大断面図である。

本発明の好適な実施例においては、前記ネック部に嵌まり込んだリングスプリングのリング外径よりも前記凹溝の内径の方が大きく、これにより、前記離脱時に前記リングスプリングのリング外径が増大して変形するのを許容する。

この場合、前記離脱時にリングスプリングがネック部で押し拡げられることにより、リングスプリングのリング径が増大して変形し、前記拡径したリングスプリングの内径も大きくなって管継手が離脱する。
ここで、リング径とはコイルスプリングを円環に連ねて形成されるリングの径を言う。

本発明の別の好適な実施例においては、前記凹溝の前記軸線方向の幅が前記コイルスプリングのコイル外径よりも大きく、これにより、前記離脱時に前記コイルスプリングの断面形状が楕円形ないし長円形に変形するのを許容する。
この場合、前記離脱時にリングスプリングがネック部に押されて、円形のコイルが楕円形ないし長円形に変形して、この変形によりリングスプリングの内径が大きくなって、管継手が離脱する。

本発明の更に好適な実施例においては、前記第２管継手内の弁体が第２管継手の弁座に着座して、給油ホースからの油漏れを防止する。
この場合、前記管継手が離脱すると、第１管継手内の弁体が弁座に着座して、給油装置（スタンド）の配管から燃料油が吐出するのを防止し得ると共に、給油ホース内に残っている燃料油が溢れ出るのを防止し得る。

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図１〜図６は第１実施例を示す。
図１において、緊急遮断装置Ａは、第１管継手１、第２管継手２、連結片としてのリングスプリング３、第１および第２弁体４，４Ａなどで構成されている。前記第１管継手１は、給油スタンドに固着された給油管５に接続され、一方、前記第２管継手２は給油ホース６の上流端部に接続されている。

前記第１および第２管継手１，２内には、開状態に保持された第１および第２弁体４，４Ａが収納されていると共に、第１および第２弁座１０，１０Ａが形成されている。前記第１弁体４と第２弁体４Ａとの間には、保持部７，７Ａが挟み付けられており、この前記保持部７，７Ａは、それぞれ、前記第１および第２弁体４，４Ａと一体で互いに当接していることにより、前記弁体４，４Ａを開状態に保持している。なお、前記各弁体４，４Ａは、バネ８，８Ａによって閉方向に付勢されている。

前記第１および第２管継手１，２の先端部分には、それぞれ第１および第２嵌合部１１，１２が形成されている。前記第１管継手１の前記第１嵌合部１１と前記第２管継手２の前記第２嵌合部１２とは互いに嵌合しており、両者１１，１２の間には前記リングスプリング３を収容する円環状の収容空間２０が形成されている。

図４に示すように、前記リングスプリング３は金属製のコイルスプリングが円環状に連ねられて形成されている。本実施例の場合、前記コイルスプリングのコイル外径Ｃは、コイル端部３１から他端部３２の近傍まで全周において概ね一定で、前記他端部３２において径小となっている。

図６Ａに示すように、前記コイルスプリングの前記他端部３２は前記コイル端部３１にねじ込まれており、両者３１，３２が互いに係合していることで、前記リングスプリング３がリング状に保形されている。

図１の前記第２管継手２の第２嵌合部１２には括れた円環状のネック部１３が形成されている。この前記ネック部１３には前記リングスプリング３が円周方向に引張られた状態で前記リングスプリング３が嵌り込んでいる。前記ネック部１３の先端側には、当該ネック部１３を形成する円環状の凸条１４が形成されている。

前記凸条１４の外径は前記リングスプリング３の内径よりも大きい。したがって、前記第２管継手２の第２嵌合部１２が前記第１管継手１から離脱しようとすると、前記凸条１４が前記リングスプリング３に係合し、これにより常時は前記リングスプリング３が前記第１管継手１と前記第２管継手２とを連結する。

金属製のリングスプリング３が前記第１管継手１と前記第２管継手２とを連結していることにより、前記給油管５から前記第２管継手２まで電気的導通が図られ、前記給油ホース６に沿ってアース線を設けることで、帯電防止が可能となる。

一方、前記第１管継手１と前記第２管継手２との間に過大な引張力が作用すると、前記凸条１４が前記リングスプリング３を変形させて、前記第２管継手２が前記第１管継手１から離脱するのを可能とする。すなわち、前記リングスプリング３は給油ホース６に所定値以上の引張力Ｆが働いた際に変形して、前記第２管継手２が前記第１管継手１から離脱するのを許容するものである。この離脱時には前記保持部７，７Ａが互いに当接しなくなるので、前記弁体４，４Ａが前記弁座１０，１０Ａに着座して流路３０が閉止する。

前記第１管継手１の第１嵌合部１１には円環状の凹溝１５が形成されている。この前記凹溝１５は前記離脱時に前記リングスプリング３が変形するのを許容する。この前記凹溝１５と前記ネック部１３とで前記収容空間２０が形成されている。

前記第２管継手２に前記引張力Ｆが働いていない状態において、前記ネック部１３に嵌り込んだ前記リングスプリング３の外径Φ（図４）よりも前記凹溝１５の内径の方が大きい。これにより、図２Ｃ〜図３Ｃのように前記離脱時に前記リングスプリング３のリング外径が増大して変形するのを許容する。

図１の前記第２管継手２に前記引張力Ｆが働いていない状態において、前記凹溝１５の前記軸線Ｌ方向の幅が前記コイルスプリングのコイル外径よりも大きい。これにより、前記離脱時に前記コイルスプリングの円形の断面形状が前記軸線Ｌ方向に長い楕円形ないし長円形に変形するのを許容する。

前記第２嵌合部１２の外周面１２ｆおよび前記第１嵌合部１１の内周面１１ｆは、それぞれ反対側の点Ｏを中心とする凸型および凹型の球状面に設定されている。つまり、前記内外周面１１ｆおよび１２ｆは母線が円弧状の円錐面に設定されている。
これにより、前記第１管継手１と前記第２管継手２とは、前記リングスプリング３を介して、前記２つの嵌合部１１，１２間において互いにすべり接触するように構成されている。つまり、斜め方向に前記引張力Ｆが働いた際に、前記第２管継手２が前記第１管継手１に対して前記軸線Ｌを含む平面（たとえば、図１に示す縦断面を含む平面）に沿って回転可能となっている。したがって、前記第１管継手１と前記第２管継手２とは、前記リングスプリング３以外の部分において離脱時に係合することがなく、前記引張力Ｆが斜めに働いても離脱力のバラツキが小さい。

前記第２管継手２の第２嵌合部１２は先端に行くに従って先窄まりとなっており、したがって、図２Ａないし図２Ｂに示す装着時には前記外周面１２ｆで前記リングスプリング３が押し拡げられ装着し易い。

なお、図１の前記第１嵌合部１１と前記第２嵌合部１２との間には両者の間をシールするゴムリング３９が介挿されている。

なお、図２Ａ〜図３Ｃにおいては、前記弁体４，４Ａなど流路３０内のパーツの図示が省略されている。

つぎに、本装置の動作について説明する。
前記引張力Ｆが前記軸線Ｌに対し傾いた斜め方向に働くと、図２Ｃに示すように、前記第２管継手２が前記点Ｏを中心に前記軸線Ｌを含む平面に沿って回転しようとする。

この図２Ｃから分かるように、前記回転に伴い、凸条１４が前記リングスプリング３の内周面に当接し、これにより、図４の前記リングスプリング３の外径Φが大きくなる。この際、前記リングスプリング３には円周方向にコイルスプリングを引っ張る力が作用し、これが離脱時の抵抗となる。

一方、図２Ｃ〜図３Ｃに示すように、離脱時に前記第１管継手１と第２管継手２との傾きが大きくなるのに従い、前記リングスプリング３が前記凸条１４によって凹溝１５内において径方向に押圧され、そのため、図４の前記リングスプリング３は前記凸条１４の外周面と前記凹溝１５の内周面との間で、コイル外径Ｃの方向に沿って圧縮される。そのため、図３Ａ〜図３Ｃにおいて、前記リングスプリング３の断面形状は前記第１管継手１の前記軸線Ｌに沿った方向に長い楕円形ないし長円形に変形する。

この際、前記リングスプリング３を形成する金属製の線材は円形が長円形等に変形する曲げ変形を呈する。この曲げ変形が離脱時の抵抗となる。

なお、作図の都合上、図２Ｃ〜図３Ｃにおいては前記リングスプリング３の断面形状を真円のままで図示している。

一方、図１の前記引張力Ｆが前記軸線Ｌに沿って働くと前記凸条１４が前記リングスプリング３を乗り越えようとし、そのため、前記リングスプリング３の内周面が前記凸条１４で押し拡げられ、前述の斜め方向に前記引張力Ｆが作用した場合と同様にコイルスプリングを引っ張る力が作用し、これが離脱時の抵抗となる。

また、前記リングスプリング３の内周面が前記凸条１４で押し拡げられた際に、前記リングスプリング３が前記凹溝１５の内周面と前記凸条１４の外周面との間に挟まれて、前記コイルが外径Ｃ（図４）方向に圧縮される。そのため、前述の斜め方向に前記引張力Ｆが作用した場合と同様に、前記リングスプリング３の断面形状は前記第１管継手１の前記軸線Ｌに沿った方向に長い楕円形ないし長円形に変形する。この変形は離脱時の抵抗となる。

このように、前記引張力Ｆの方向と無関係に前記リングスプリング３を拡径すると共にその断面形状を変形させる力が前記リングスプリング３に生じる。したがって、前記引張力Ｆの方向に関わらず離脱力が安定し得る。

前記リングスプリング３は図４のようにコイルのピッチＰ（図６Ａ）が密に巻回されていてもよいし、図５のように前記コイルのピッチＰ（図６Ｂ）が粗く巻回されていてもよい。
なお、粗に巻回した場合にも図５および図６Ｂに示すように、前記コイル端部３１および前記他端部３２はネジ山を形成できる程度のピッチＰとする必要がある。

なお、コイルスプリングの前記コイル端部３１と前記他端部３２とを連結する構造としては、図６Ｃのように、両者３１，３２に金属管、樹脂管ないしゴムパーツのような変形可能な弾性体１００を挿入してもよい。

図７は本発明の理解に役立つ参考例を示す。図７において、前記ネック部１３に嵌り込んだ前記リングスプリング３のリング外径Φは前記凹溝１５の内径と同じである。この場合、前記離脱時に前記コイルスプリングの断面形状が楕円形ないし長円形に変形することにより離脱力が制御される。

図８は本発明の理解に役立つ参考例を示す。図８において、前記凹溝１５の前記軸線Ｌ方向の幅Ｗが前記コイルスプリングのコイル外径Ｃ（図４）と同程度である。この場合、前記離脱時に前記前記リングスプリング３のリング外径Φが増大して変形することにより、離脱力が制御される。

なお、前記第１管継手１に第２嵌合部１２を、前記第２管継手２に第１嵌合部１１を形成し、嵌合部の凹凸を逆にしてもよい。

本発明は給油所のスタンドとホースの連結部分に利用できる。

１：第１管継手
２：第２管継手
３：連結片（被破壊片）
４：弁体４，４Ａ
６：給油ホース
３０：流路
Ａ：緊急遮断装置
Ｆ：外力

Claims (3)

1. 第１管継手と第２管継手とが円環状の連結片を介して互いに接続され、前記第２管継手が前記第１管継手に対して前記第２管継手の軸線を含む平面に沿って回転可能となるように、前記両管継手を構成し、前記第２管継手に接続された給油ホースに所定値以上の引張力が働いた際に、前記連結片が変形して、前記第２管継手が第１管継手から離脱すると共に、前記第１管継手内の弁体が第１管継手の弁座に着座して流路を閉止する給油装置の緊急遮断装置であって、
   前記連結片として金属製のコイルスプリングを円環に連ねたリングスプリングを採用し、
   前記第１および第２管継手の先端部分には、それぞれ第１および第２嵌合部が形成され、前記第１管継手の前記第１嵌合部と前記第２管継手の前記第２嵌合部とは互いに嵌合しており、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間には前記リングスプリングを収容する円環状の収容空間が形成され、
   引張状態で前記リングスプリングが嵌まり込む括れた円環状のネック部が前記嵌合部の一方に形成され、
   前記ネック部を形成する環状の凸条が前記離脱時に前記リングスプリングを変形させ、
   前記離脱時に前記リングスプリングが変形するのを許容する円環状の凹溝が前記嵌合部の他方に形成され、
   前記収容空間が前記ネック部と前記凹溝とで形成され、
   前記ネック部に嵌まり込んだリングスプリングのリング外径よりも前記凹溝の内径の方が大きく、これにより、前記離脱時に前記リングスプリングのリング外径が増大して変形するのを許容し、
   前記凹溝の前記軸線方向の幅が前記コイルスプリングのコイル外径よりも大きく、これにより、前記離脱時に前記コイルスプリングの断面形状が楕円形ないし長円形に変形するのを許容し、
   前記両嵌合部の内外周面は母線が円弧状の円錐面に設定され、
   これにより、前記第１管継手と前記第２管継手とは、前記リングスプリングを介して、前記２つの嵌合部間において互いにすべり接触するように構成され、斜め方向に前記引張力が働いた際に、前記第２管継手が前記第１管継手に対して前記軸線を含む平面に沿って回転可能となっており、前記第１管継手と前記第２管継手とは、前記リングスプリング以外の部分において離脱時に係合することがないことを特徴とする給油装置の緊急遮断装置。
2. 請求項１において、前記コイルスプリングは一つの端部と他端部とを有し、前記他端部の外径が一つの端部よりも径小となっており、当該径小の他端部が一つの端部にねじ込まれて、両端部が互いに係合していることでリング状に保形されている給油装置の緊急遮断装置。
3. 請求項１もしくは２において、前記第２管継手内の弁体が第２管継手の弁座に着座して、給油ホースからの油漏れを防止する給油装置の緊急遮断装置。