(57)【要約】      （修正有）【課題】ハウジングまたは他の要素の孔に取り付けられ、流体が一方向のみに流れることを許容する、付勢部材により付勢されたチェック弁において、弁開時に発生するバルブシャターを低減する。【解決手段】ハウジング１０内に設けられたバルブシートにボール１２を配置し、前記バルブシートにボール１２を付勢する方向にスプリング１４を配置し、当該スプリング１４をリテーナ１６にて保持する構造のチェックバルブにおいて、流体の流れ方向、及び流れと垂直の方向にボール１２をスプリング１４で拘束可能にする振動減衰構造。【選択図】図９
2010203616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる孔の中に配置され、流体が前記孔を通って一方向のみに流れることを可能にするチェックバルブであって、前記チェックバルブは、
前記孔内に形成されたバルブシートと、
前記孔内に配置された可動部材と、
前記可動部材と係合し、前記可動部材を直角に付勢して前記バルブシートと係合させるように働く付勢部材と、
前記可動部材が流体の流れの中にあるとき、前記バルブシートに対する位置付けを可能にして、前記可動部材の振動を減衰するように働く振動減衰構造と、
を備えたチェックバルブ。
【請求項２】
請求項１のチェックバルブにおいて、前記振動減衰構造は、
前記可動部材の外径とほぼ同じ径を有し、前記バルブシートから第１の区域を画定する第１の距離まで延びる孔を備え、前記第１の区域は、前記第１の距離を通る流体の流れが前記可動部材を通過することなく、前記可動部材を前記バルブシートから離して移動させ、
前記第１の距離の端部から前記可動部材用に調整された流れの区域を画定する第２の距離まで延びる第２の調整区域を備え、前記可動部材は付勢され、前記第１の距離を通って前記可動部材を通過して前記第２の距離まで流れる一定量の流体によって前記バルブシートとの接触から離れる、チェックバルブ。
【請求項３】
請求項２のチェックバルブにおいて、
前記第２の調整区域の少なくとも一部は、ノーリーク（ｎｏ  ｌｅａｋ）の前記第１の区域の径よりも大きい径を有する、チェックバルブ。
【請求項４】
請求項２のチェックバルブにおいて、
前記第２の調整区域は、流体の流れの孔よりも大きい径を有し、前記第２の調整区域を通って延びる少なくとも１つの流体通路を有し、前記少なくとも１つの流体通路は前記第２の距離を通る径を大きくし、前記流体通路から出口まで延びる流路によって画定される、チェックバルブ。
【請求項５】
請求項２のチェックバルブにおいて、
前記第１の区域は、少なくとも前記第１の距離を通るほぼ一定の径を有するチェックバルブ。
【請求項６】
請求項１のチェックバルブにおいて、
前記チェックバルブは、前記通路に取り付けられた挿入物を備え、前記挿入物は、前記可動部材、前記スプリング、および前記振動減衰構造を有し、前記バルブシートは、前記挿入物内で一体的に運ばれる、チェックバルブ。
【請求項７】
請求項１のチェックバルブにおいて、
前記振動減衰構造は、前記バルブシート、前記可動部材、前記付勢部材、および前記流体通路を運ぶハウジング内に置かれ、前記孔内で軸方向に移動するように移動可能に配置されたロッドを有し、前記ロッドは前記可動部材に連結され、前記ロッドに連結された拡大ヘッドをさらに有し、
前記付勢部材は、前記ヘッドを前記可動部材の方に動かすように作用し、前記可動バルブ部材を移動させて直角に閉鎖された流体阻止位置で前記バルブシートと係合させ、前記可動部材および前記ヘッドは個別の部材として形成された、チェックバルブ。
【請求項８】
請求項７のチェックバルブにおいて、
前記ヘッドは、前記可動部材の一部を収容するように構成された面を有し、前記孔内で、前記可動バルブ部材、ピストン、およびステムを一体として軸方向に動かす、チェックバルブ。
【請求項９】
請求項７のチェックバルブにおいて、
前記可動バルブ部材は、前記ロッドに接合され、前記バルブシートと係合可能な面を有するヘッドをさらに有する、チェックバルブ。
【請求項１０】
請求項１のチェックバルブにおいて、
冷却されるべき流体を有する構造に連結されたハウジングをさらに備え、前記ハウジングは入口部および出口部を有し、前記ハウジングは前記入口部および前記出口部と連通する第１および第２の通路と、前記第１および第２の通路の間に延びる横断通路とをさら有し、前記第１の通路は、前記入口部から前記ハウジングから離れた出口部まで延び、前記第２の通路は、前記ハウジングから離れた入口部から前記出口部の方へ延び、
前記チェックバルブは、前記横断通路内で前記第１および第２の通路の間の横断通路を通る流体の一方向の流れを確保し、
前記第１および第２の通路のうちの１つに配置されたバルブと、
前記バルブと係合可能で、所定の流体温度を感知するまで、前記第１および第２の通路のうちの１つを通る流体の流れを阻止する位置まで前記バルブを動かす熱アクチュエータとを備えた、チェックバルブ。
【請求項１１】
孔を通って一方向のみに流体の流れを制御するチェックバルブであって、前記チェックバルブは、
前記孔内にバルブシートを設ける手段と、
前記孔内に可動本体を設ける手段と、
前記可動本体と係合され、前記バルブシートと係合させるように前記本体を直角に付勢するように作用する付勢部材を設ける手段と、
前記可動部材が流体の流れの中にあるとき、前記バブルシートに対する位置付けを可能にして、前記孔内で、前記可動部材の振動を減衰するように働く振動減衰構造を設ける手段と、を備えたチェックバルブ。
【請求項１２】
孔を通って一方向のみに流体の流れを制御する方法であって、
前記孔内にバルブシートを設けるステップと、
前記孔内に可動本体を設けるステップと、
前記可動本体と係合され、前記バルブシートと係合するように前記本体を直角に付勢するように働く付勢部材を設けるステップと、
前記可動部材が流体の流れの中にあるとき、前記バブルシートに対する位置付けを可能して、前記孔内で、前記可動部材の振動を減衰するように働く振動減衰構造を設けるステップと、を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、
前記振動減衰構造を設けるステップは、前記孔内で、流体の流れの殆どがノーリーク区域を通ることなく、前記バルブシートから離すように前記可動本体を動かす第１の区域を画定するステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、調整および／または耐振動構造を備えたチェックバルブに対して２００９年３月４日に出願され、同時係属中の仮特許出願第出願の第６１／１５７２７７号の出願日の優先利益を請求する。その全内容は、その全体が本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、チェックバルブに関し、特に、流体の温度が一定温度以上になったときに、流体をクーラーに流すことを可能にするクーラーバイパスアセンブリに用いられるチェックバルブに関する。
ハウジングまたは他の素子の孔に取り付けられ、流体を流す際、流体をこの孔を通って一方向のみに流すことを可能にする一方、この孔を通る流体の流れを開閉するために、孔内に形成されたバルブシートと係合されたシーリング係合に移行可能および逸脱可能なボールのような可動部材を有する。スプリングは、可動部材またはボール上に付勢力を与え、孔を通る流体の流れを閉鎖するバルブシートと係合するボールを直角に付勢する。孔内の流体の圧力がスプリング力よりも大きな力まで増大すると、流体の圧力は、スプリング力に打ち勝ち、ボールを動かしてバルブシートから離す。これは、孔を開口して、孔の入口から孔の出口までの流体の流れを通す。流体の圧力がスプリング力以下に減少すると、スプリングは、ボールをバルブシートと係合するように移動させ、孔を通る流体の流れを閉鎖する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、不快なノイズおよびバルブチャター（valve chatter）を生成するバルブシートと係合したり係合を外したりして急速に往復すると、可動部材またはボールの振動が発生する。これは、ボールがバルブシートから外れた直後に、ボールの回りの流体の流れがボールの両側で瞬間的な均圧化を生じるからである。この瞬間的な均圧化は、ボールをスプリングに押しつける圧力作用を取り除き、スプリンが移動してボールをバルブシートの方に戻すことを可能にする。このバルブシートと係合したり係合を外したりするボールの往復運動は、不快なバルブチャターを生じる。
チェックバルブの適切な動作を依然として可能にする一方、バルブシートと係合したり係合を外したりする可動部材の振動により生じるバルブチャターを最小にするチェックバルブを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
それ自体、流体の応用および流体の構成要素に使用可能で、孔を通って、あるいはバイパスクーラーアセンブリ内の横断通路またはバイパス通路を通って一方向の流体の流れを画定するチェックバルブが開示される。このバルブは、バルブシートと、可動バルブ本体と、本体に係合しバルブシートと密封係合するように本体を直角に付勢するスプリングとを有する。振動減衰構造は、可動部材が流体の流れの中にあるとき、バルブシートに対する位置付けを可能にして、可動部材の振動を減衰するように作用する。
【０００５】
一形態では、振動減衰構造は、可動バルブ本体の外径とほぼ同じ径を有する孔を有し、バルブシートから第１の距離ほど延び、流体の流れの殆どが第１の距離を通ることなく、前記バルブシートから離して前記可動本体を動かす第１のノーリーク（ｎｏ  ｌｅａｋ）区域を画定する。第２の調整区域は、第１の距離の端部から第２の距離の間に延び、可動本体用に調整された流れの区域を画定する。可動本体は、前記可動部材は付勢され、第１の距離を通って可動本体を通過して前記第２の距離まで流れる一定量の流体によって前記バルブシートとの接触から離れる。
【０００６】
他の形態では、第２の調整区域の少なくとも一部は、第１のノーリーク区域の径より大きい径を有する。
さらに他の形態では、第２の調整区域は、第２の調整区域を通って延びる流体の流れの孔より大きい径を有する少なくとも１つの流体の流れの通路を有する。
他の形態では、第２の調整区域は、第２の距離を通って径が大きくなる少なくとも１つの流れの通路を有する。
【０００７】
他の形態では、第２の調整区域は、通路から出口まで延びる流路によって確定される。
他の形態では、第１の区域は、少なくとも第１の距離を通るほぼ一定の径を有する。
他の形態では、通路内に取り付けられた挿入物が用いられる。挿入物は、可動本体、スプリング、および振動減衰構造を運ぶ。バルブシートは、挿入物内で一体的に運ばれる。
他の形態では、振動減衰構造は、バルブシート、取り外し可能な本体、付勢部材、および流体の流れの通路をも運ぶバルブハウジング内に搬送される。
【０００８】
チェックバルブは、他の形態では、流体の流れの孔内のあらゆる方向に可動部材またはチェックバルブのボールの振動を減衰する拡大された集合物の構造を有する。ピストンロッドは、ハウジングの流体の流れの孔内に置かれたスプリングリテーナ内の孔に取り付けられる。スプリングは、スプリングリテーナとピストンロッド上に取り付けられたピストンとの間に収容され、ピストンを可動バルブ部材と接触させるように付勢し、可動バルブ部材をバルブシートと密封係合するように直角に付勢し、孔を通る流体の流れを阻止する。流体の流れの圧力がスプリング力を超えると、可動バルブ部材およびピストンから離すように動かし、流体は、可動バルブ部材の上であって流体の孔の中に流体が流れることが可能になる。他の形態では、可動バルブ部材およびピストンは、ピストンロッドと統合されて一体的な構造とされる。
【０００９】
拡大された集合物は、ピストンおよびピストンロッドの可動バルブ部材との係合によって与えられ、可動バルブ部材の振動を減衰し、バルブシートと接触することなく開いた流体の流れの位置に可動バルブ部材を維持する。
冷却される必要がある流体を有する機械に、および説明されたチェックバルブを用いるクーラーラインに接続され得るクーラーバイパスアセンブリを提供することが望まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の種々の特徴、利点、および他の用途は、以下の詳細な説明および図面を参照することにより明確になるであろう。
【００１１】
【図１】クーラーバイパス装置の等角図である。
【図２】クーラーおよびクーラーラインをさらに示す装置の側面図である。
【図３】装置の底面図である。
【図４】アセンブリを形成するために種々の部品が組み立てられる鋳造物の図５の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図３の５−５線に沿った鋳造物の他の断面図である。
【図６】図５の部分拡大詳細図である。
【図７】図５の７−７線に沿った断面図である。
【図８】図１に示すアセンブリの断面図である。
【図９】アセンブリの分解図である。
【図１０】図９のＳＡ１で示される連結サブアセンブリの図である。
【図１１】図９のＳＡ２で示される連結サブアセンブリの図である。
【図１２】図９に示すスプリングおよびボールガイドの等角図である。
【図１３Ａ】他の応用におけるクーラーバイパス装置に使用可能なチェックバルブの他の形態を示す断面図である。
【図１３Ｂ】流体の流れ対チェックバルブボール位置を表すグラフである。
【図１３Ｃ】調整区域におけるバルブ本体を示す拡大側面横断面図である。
【図１３Ｄ】一般に、図１３Ａのライン１３Ｄ−１３Ｄに沿った横断面図である。
【図１４】クーラーバイパス装置の他の態様を示す部分透視図である。
【図１５】一般に、図１４のライン１５―１５に沿った断面図である。
【図１６Ａ】図１４に示されるバルブの端面図である。
【図１６Ｂ】一般に、図１６Ａのライン１６Ｂ−１６Ｂに沿った縦断面図ある。
【図１７】チェックバルブの他の態様を示す縦断面図である。
【図１８】チェックバルブの他の態様を示す断面図である。
【図１９】チェックバルブのさらに他の態様を示す断面図である。
【図２０】図１９に示すチェックバルブの端面図である。
【図２１】チェックバルブのさらに他の態様の断面図である。
【図２２】チェックバルブおよび図２１に示すバルブハウジングの端面図である。
【図２３】チェックバルブの他の態様の断面図である。
【図２４】チェックバルブの他の態様の分解透視図である。
【図２５】組み立てられたチェックバル、および図２４に示すクーラーバイパスアセンブリの縦断面図である。
【図２６】図２６および２７に示されるチェックバルブの他の態様の縦断面図である。
【図２７】クーラーバイパスの適用に用いられるチェックバルブの他の態様の分解透視図である。
【図２８】チェックバルブ、バルブスプリングおよびチェックバルブの他の態様の分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図９に、一例として、第１及び第２のライン連結サブアセンブリＳＡ１およびＳＡ２が種々の他の構成要素とともに固定された、一般には１０で示すアルミニウム鋳造物またはバイパス取付板、又はハウジングを有するクーラーバイパスアセンブリを示す。鋳造物１０は、冷却される必要がある流体を運ぶ機械の対応する平面に固定できる相対的に平坦な底面１０．１を有する。ノーリーク接続を確保するために、鋳造物１０は、その底面に、Ｏリングを受ける溝１０．２（図３）を有する。鋳造物を機械に固定するために、複数のボルト孔１０，３を有し、ボルト（図示せず）はこのボルト孔を通って鋳造物１０を機械に固定する（図示せず）。
【００１３】
しかしながら、鋳造物またはハウジング１０は、パイプまたは導管によって、あるいはパイプへのクイックコネクタによって流体搬送機械に連結されるか、および／または、流体搬送機械の近傍の利用可能な面に締付けられる独立した装置とすることができることが分かる。鋳造物１０は、一般には、２つの垂直通路１０．４および１０．５と、横断接続通路１０，６とを備える。図４から最もよく分かるように、第１の垂直通路１０．４は、機械内の出口部と整合される入口部１０，７と、第１のライン連結サブアセンブリＳＡ１を受けるねじ状出口部１０．９とを有する。第２の通路はまた、鋳造物が固定される機械内の対応する部分と整合される出口部１０．８を有する。また、第２の通路は、第２のライン連結サブアセンブリＳＡ２を受けるねじ状出口部１０．１０を有する。第１および第２の通路の各々は、クーラーと、ライン連結サブアセンブリＳＡ１，ＳＡ２を通って、特殊端部Ｌ１，Ｌ２を有するクーラーラインまで接続する。各端部は、一般には管状であるが、外側に延びる橋台またはフェルールを備える。図６および７から最も良く分かるように、横断通路は、垂直通路１０．５の一方の側に、異なる径の第１および第２の部分１０．６１および１０．６２を有する。通路１０．６１は、通路１０．６２より大きい径を有し、バックチェックバルブを受けるために、通路１０．６１と１０．６２との間にシート１０．６３がある。図６から最も良く分かるように、より大きな径の部分１０．６１は、ボールガイドとして働く内側に延びているリブ１０．６１を備えるが、流体９の流れを抑制することはない。通路はまた、垂直通路１０．５からアルミニウム鋳造物の外部に延びる、さらに大きな径の部分１０．６４を有し、その端部は、図４の１０．６５で示すようにねじ切りされている。
【００１４】
ハウジングの中には、種々のサブアセンブリが取り付けられる。これらのサブアセンブリの第１は、ボール、円筒状ピストン、あるいは他の形状の要素のような可動素子又は本体１２の形状のチェックバルブと、バルブシート１０．６３にボール１２を直角に押し付けるスプリング１４と、図８および図９に最も良く示すボールチェックリテーナ１６とを有する。可動本体１２は、例えばボールとして説明される。リテーナ１６は、比較的大径の端部１６．１と、スプリング１４内に配置される比較的小径の端部１６，２と、圧縮スプリング１４の一端を圧迫するフルート１６．３と、フルートと大径部１６．１との間に配置された小径の中間部とを備える。図８を見ると、通路１０．５を通る流れが妨げられることはないように、大径部１６．１は、通路１０．６の大径部１０．６４内に配置され、小径部１６．２は、通路１０．５を横切っている。
【００１５】
このチェックバルブサブアセンブリ１２，１４，１６には、プラグ１８およびＯリング２１を有するプラグサブアセンブリが連接されている。部品が組み立てられ、ハウジング内には流体の流れがない場合、連結されたＯリング２１は、通路１０．６の端部１０．６５を垂直に開口するようにねじ込まれ、プラグ１８およびＯリングは、通路の端部を閉鎖し、流体は、通路１０．６を通ってハウジングから排出されることはない。図８に示すように、プラグ１８の右側端部は、リテーナ１６の左側端部を圧迫する。スプリング１４の左側端部は、リテーナ１６の小径の右側端部１６．２を通り過ぎ、アセンブリ内に流体の圧力がないとき、スプリングの右側端部がボール１２をシート１０．６３の方へ接触させて、圧縮を保持している。同時に、スプリングの左側端部は、リテーナのフルート１６．３を圧迫する。ボールがシート１０．６３に対向するとき、通路１０．６を通る流れはない。しかしながら、図８に示すように、通路１０．４内のボール１２の右に対する圧力が、スプリング力よりも大きいと、ボールは、そのシートから追い出され、第１の垂直通路１０．４からの流れは、小径通路１０．６２を通ってシートを通過し、大径通路１０．６１を通り、最後に他の垂直通路１０．５まで通過する。スプリングリテーナ１６のフルート１６．３は、フルートを通過する流体の流れを妨げることなく可能にする。
【００１６】
第１の流体ライン連結サブアセンブリＳＡ１は、図１０に最も良く示される。この連結アセンブリは、米国特許第４，６４０，５３４号に示されたフィーメイル（ｆｅｍａｌｅ）連結アセンブリに類似している。その主要事項は、参照して本明細書に含まれる。したがって、サブアセンブリＳＡ１は、そこを通って延びる流体通路２４．４と、第１のＯリング３０と、スプリングクリップ３２と、第２のＯリング３４とを有する主本体２８を備える。本体２８は、ねじ部１０．１０にねじ込まれるねじ端部２８．１を有する。また、部分２８は、例えば、本体２８をねじ部１０．１０にねじ込むためのレンチなどによって係合される断面が８角形の拡大部２８．２を有する。Ｏリング３４は、ねじ部２８．１と８角形状の拡大部２８，２との間の溝（番号なし）に受けられ、組み立てるときのリークタイト（ｌｅａｋ−ｔｉｔｅ）シールを保証する。本体は、ねじ端部から間隔を置いた端部に隣接する溝２８．３をさらに備える。溝は、スプリングクリップ３２を受け得るように適切な開口を有する。フィーメイル連結器の本体の通路２８．４は、Ｏリング３０を受ける溝２８．５を備える。クーラーライン端部が流体ライン連結アセンブリに完全に挿入されると、スプリングクリップ３２は、クーラーライン端部上の接合面に係合し、端部が引っ込められないようにし、Ｏリング３０は、管状部分を圧迫し、漏れを防止する。
【００１７】
第２の流体ライン連結アセンブリＳＡ２は、図８および図１１に最も良く示される。このアセンブリは、連結アセンブリＳＡ１に類似する連結アセンブリと、ボールチェックバルブアセンブリと、熱アクチュエータとを有する。連結サブアセンブリは、第１のＯリング４０と、スプリングクリップ４２と、第２のＯリング４４とを通って延びている流体通路を有する本体３８を備える。本体は、ねじ部１０．９にねじ込まれるねじ端部３８．１を有する。また、本体３８は、例えば、本体３８を部分１０．１０にねじ込むためのレンチ等によって係合される断面が８角形の拡大部３８．２を有する。Ｏリング４４は、ねじ部３８．１と８角形部分３８．２との間の溝内に受けられ、組み立ての際のリークタイトシールを保証する。本体３８は、ねじ端部から間隔を置かれた端部に隣接する溝３８．３をさらに備える。溝３８．３は、スプリングクリップ４２を受ける適切な開口を有する。  連結器の本体３８の通路３８．４は、Ｏリング４０を受ける溝３８．５を備える。クーラーライン端部Ｌ１が流体ライン連結アセンブリの中に完全に挿入されると、スプリングクリップ４２は、クーラーライン端部の接合面に係合し、端部が引っ込まれないようにし、Ｏリング４０は、接合部の下の管状部分を圧迫し、漏れを防止する。
【００１８】
断面を孔あけされたボールシート部材５０は、圧力嵌めまたは他の適切な方法によってスプリングクリップ４２から遠く離れた通路３８．４の端部に固定される。ボールシート部材５０は、ボール５２が載るボールシート５０．１を有する。ボール５２は、圧縮スプリング５４によって垂直に押されてシートと接触する。スプリング５４は、ボールチェックスリーブ５６内に保持される。スリーブ５６は、本体１０の肩部３８．６を支え、適切な動作条件でスプリング５４およびボール５２を保持する。熱アクチュエータ６０は、圧力嵌め、ねじ止め等によってシート５０．１から間隔を置いた位置でボールシート部材５０の端部に固定される。
【００１９】
熱アクチュエータ６０は、ボール５２に接触するピストン６２を有する。動作の際、例えば、Ｃａｌｔｈｅｒｍ  ｏｆ  Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，  Ｉｎｄｉａｎａで市販されている種類の熱アクチュエータのピストンは、例えば、流体温度が一定の点以上のとき、シートから離れてボール５２を引き上げ、断面を孔あけされた開口５０．２を通ってボール５２を通り過ぎ、線Ｌ１までの流れを可能にする。
上述した構造は、接合ポート（ｍａｔｉｎｇ  ｐｏｒｔ）へのあらゆる種類の取り付けを可能にする。接合プレート（ｍａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）は、あらゆる顧客の仕様に対して設計され、アセンブリもまた、クイック接続を利用するトランスミッション冷却ラインとインライン接続され得る独立型のハウジングに組み込むことができる。
【００２０】
クーラーバイパスアセンブリの動作を理解するために、自動トランスミッションに取り付けられた場合を想定する。トランスミッション内の流体は、型およびモデルに応じて一般に１７５〜２２５°Ｆの範囲内で、所望の動作温度を有することは、技術上周知である。自動トランスミッション流体（ＡＴＦ）がこの温度以下であると、トランスミッションはより高い粘度により動作を非効率にし、自動車により多くの燃料を消費させる。この所望の動作温度以上の温度では、ＡＴＦの寿命は、急落し始める。ＡＴＦの寿命の損失を避けるため、トランスミッション流体は、自動車のラジエータ内にあるクーラーを通過する。また、自動車がトレーラ牽引パッケージを備えていると、トランスミッション流体は、外部のクーラーを通過する。通常の周囲温度範囲では、一般に、ＡＴＦが所望の動作温度に到達するまで約１０分しかかからない。しかしながら、例えば自動車がトレーラを牽引しない外部クーラーを有するという極端な条件では、温度が極めて冷たく、例えば１０°Ｆのとき、ＡＴＦ流体は、クーラーを通過するとき所望の動作温度を得ることはできない。とにかく、ＡＴＦをクーラーに通過させると、所望の動作温度に到達するまで自動車の効率は低減する。
【００２１】
動作の際、クーラーバイパスアセンブリは、矢印Ｐｏで示されるＡＴＦ出口部と連通する入口部１０．７と、ＡＴＦ入口部Ｐｉと連通する出口部１０．８とを有するトランスミッションに固定される。自動車が最初に始動すると、ＡＴＦは、周囲温度、例えば５５°Ｆとなる。この温度では、ＡＴＦは、出口部Ｐｏを通って入口部１０．７まで、その後、横断通路１０．６を通り、出口部１０．８および入口部Ｐｉを通ってアセンブリから流れ出る。その温度は、熱アチュエータ６０をスプリングの圧力に対して拡張および上昇させるほど高くはないので、ＡＴＦはクーラーまで流れることはなく、ＡＴＦは、ボール５２を通過し、図２のＣでグラフ的に示すクーラーまで流れることを可能にする。いかなる理由があっても、クーラーが流れを制限すると、ボールチェック１２が開き、クーラーのバイパスを可能にする。
【００２２】
図１３Ａ〜図２８には、クーラーバイパスハウジング１０内のボール１２、スプリング１４、およびボールチェックリテーナ１６の交換に用いられ、あるいは、孔または通路を通る流体の流れを一方向に制御する他の流体要素に用いられるチェックバルブの幾つかの追加の態様が示される。
これらの新規な態様には、ボールチェックリテーナ１６およびスプリング１４が、図８に実質的に示されている。スプリング１４は、ハウジングの孔内、または、図１３に示されるスプリングケージ７０内に、独立して設けられている。従って、明確にするため、ボールチェックリテーナ１６およびスプリング１４は、図１３Ａ〜図２３の全てに示されているわけではない。
【００２３】
通常動作においては、チェックバルブが、アクチュエータによって開位置へ移動せず、流体が、ハウジングの高圧入口内に流入しているとき、高い流体圧力は、スプリング１４のスプリング力に打ち勝ち、ハウジングの孔内のバルブシートから離れているバルブのボールまたは可動素子を動かす。しかしながら、実質的に、ボール１２が移動し始めた直後に、高圧流体はボール１２の周辺に、そして、ハウジングの孔内に流れ始める。これは、スプリング１４が延び、ボール１２をバルブシートの方向に押し戻すことができるバルブボール１２の両側への即時の等圧化を生じる。この結果は、バイパスアセンブリの動作における不快なノイズを生成する、バルブシートに対するボール１２の調整または鼓動である。
【００２４】
図１３Ａに示すように、バルブ７４の動作素子７２は、ボール、またはピストン表面を有する円筒形ピストン、あるいは、バルブシート１０．６３の型に適した円錐形のシートを有するハウジングの孔内に配置された移動可動な本体の形状にすることができる。従って、実施例だけによって、バルブ７４の可動素子または本体７２は、ボール７２として後述する。
【００２５】
バルブ７４は、バルブシート１０．６３を担持する肩部または面７８から延びる孔１０．６２より大径の第２の孔７６を有する。第２の孔７６は、第２の肩部または面８０を通り、第３のより大きな孔部１０．６１まで移行する。第２の肩部８０は、スプリングケージ７０のためのストップとして働く。
通常動作では、アセンブリへの加圧流体の導入前に、スプリング１４は、ボール７２に対して力を加え、少なくとも第１のバルブシートボール１０．６３に対してボール７２を確実に保持する。これは、孔１０．６２，７６，および１０．６１を通る流体の流れを妨げる。
【００２６】
この態様において、スプリングケージ７０は、少なくともケージ７２の内面７１を通って形成され、スプリングケージ７０の一端から間隔を置いた位置にある円周パターン内に配列された、少なくとも１つまたは複数の開口部８２を有する振動減衰構造を備え、図１３Ａおよび図１３Ｂの参照番号８４によって示される調整流れ区域を画定する。開口８２は、例えば１３Ａおよび図１３Ｄで示す実施例のみによって示される長形スロットのようなあらゆる形状をとることができるが、開口８２は、ケージ７０の壁またはケージの壁の溝そのものを通って完全に開口してもよい。
【００２７】
十分に高い圧力の流体がハウジングの入口を通って導入されると、流体圧力は、スプリング１４の力に打ち勝ち、これにより、ボール７２を動かしてバルブシート１０．６３から離す。ボール７２のこの初期移動は、第２の肩部８０から流れの開口８２の先まで延びている参照番号８６で一般に示される第１の制御リークのリフトオフ区域（liftoff zone）にある。制御リークのリフトオフ区域８６においては、ボール７２を通過し開口８２を通る流体の流れは殆どないか、最小の量だけである。ボール７２の周径または最大径の部分が、参照番号７３として図１３Ａの模型に示された開口８２の先端またはエッジ８３に到達すると、流体は、図１３Ｃの参照番号８３で示すボール７２の外面７５の回りを流れ始め、スプリングケージ７０の開口８２の中を通過し、図１３Ａの矢の方向に残りの孔１０．６１の残りの部分の中を通って戻る。点８３は、流体が孔１０．６１からボール７２を通過し、孔１０．６２を通って流れる第２の調整された流れ区域８４の始点を定める。
開口またはスロット８２の内部の一部の流体は、このようなスペースが存在する場合、主な孔１０．６１に再流入する前に、開口８２を完全に通って、スプリングケージ７０の外表面の上を通過することができる。
【００２８】
ボール７２のこのような移動の間、流体は孔１０．６２を通り、第１のバルブシート１０．６３間の孔のスペースの中を通り、また、リフトオフ区域８６の中を流れる。これは、ボール７２と、ダンパーとして働くバルブシート１０．６３との間に、一定量の加圧流体を生成し、バルブシート１０．６３の方へ向かうボール７２の全ての逆移動を調整する。数千インチのボール７２の軸移動がある一方、ボール７２の一端に働く流体のクッションは、ボール７２を調整された流れの区域８４内にほぼ維持し、流体の流れが中断されるまで、ボール７２のバルブシート１０．６３との接触を防止する。
図１４、１５、１６Ａ、および１６Ｂに示すバルブ９０の他の態様において、バルブ９０は、孔１０．６２、バルブシート１０．６３、肩部７８、第２の孔７６、第２の肩部８０、および第３の孔９０を運ぶ円筒形本体の形の挿入物またはボディ９２を有する。
【００２９】
本体９２は、圧力嵌めによって、または、他の取付手段によってハウジング１０内に取り付けることができる。本体９２は、スプリング１４、スプリングケージ７０およびボールチェック１６の一端を受ける。この態様では、実施例のみで示すように、３つのフルート９４、９６、および９８を有する、一つ以上の長手方向に延びるフルートまたはフローチャネルは、本体９２の内部に形成され、実質的には、第２の肩部８０から本体９２の一端１００まで延びる。フルート９４、９６、および９８は、機能的には、スプリングケージ７０の外側と、図１３Ａに示される上述した孔１０．６１の内面９０との間の開口８２と同様であり、ボール７２が、上述したように、調整された流れ区域８４に移動するとき、第１端部または孔１０．６２から、あるいは、孔１０．６１を通って加圧流体のための流路を画定する。
【００３０】
次に、図１７を参照して、上述の図１〜図１２に示すバイパスクーラーの応用例のように、孔または通路を一方向に流れることを必要とするいかなるチェックバルブの応用にも用いることが可能なチェックバルブ１４０の他の態様を示す。
チェックバルブ１４０は、一例としてのみ記載されるボール７２のような可動部材７２と、この可動部材またはボール７２と係合し直角に付勢することにより、ボール７２およびスプリング１４を収容するスプリングケージ１４６の第１端部１４４に形成されるバルブシート１４２に封止係合するように動作可能なバイアススプリング１４とを含む。スプリングケージ１４６の第２端部１４８は、スプリングケージ１４６の内部でスプリング１４およびボール７２を保持するようにフランジまたはストッパとして内側に湾曲している。
【００３１】
ボール７２とスプリング１４とが一体となって取り付けられるスプリングケージ１４６および一体成形されるバルブシート１４２は、スプリング１４がボール７２を直角に付勢することにより、スプリングケージ１４６が形成された内部孔１５０を通る所望の流体の流れとは反対方向へバルブシート１４２と封止係合するような方向に、流体孔にカートリッジまたは挿入物として挿入してもよい。
【００３２】
細長いスロット８２のような開口は、第１端部１４４から間隔を置いてスプリングリテーナ１４６の側壁の円周一帯に形成される。スロット８２の端部８３は、上述したように、第１の実質的なノーリーク区域８６および第２の調整区域８４を画定するケージ１４６の側壁の長さに沿って配置される。流体圧が、スプリング１４による付勢力に打ち勝つ方向にボール７２を動かすようにボール７２に対して作用している場合は、ボール７２は最初に、スプリングケージ１４６の内部を通る流体の流れを実質的に妨げられている実質的なノーリーク区域８６を移動する。ボール７２の円周または最大の直径部分が第２の調整区域８４の始まりでスロット８２の端部８３に到達する場合に限り、流体は、スロット８２の一部を経由しボール７２の外面を通過し始める。次に、スプリングケージ１４６の孔１５０の残りの部分を通過し、その後ケージ１４６が載置される主孔上へ到達する。ケージ１４６の開口する第１端部１４４を流れる流体は、上述のように、第１の距離または区域８０を通過することにより、ボール７２を第２の調整区域８４に維持し、流体が流れる限りバルブシート１４２に触れることのない流体量となる。
【００３３】
図１８〜図２３に示す以下の態様において、振動減衰構造がバルブハウジングの孔または流体通路内に直接配設され、バルブハウジング内で一体的にも形成されるバルブシートに対して移動する。図１３〜図１７に示す振動減衰構造は、バルブハウジングの流体通路に挿入される挿入物または本体を利用しているが、挿入物を備えないバルブハウジングの流体通路内でも直接使用可能であることが分かる。同様に、バルブハウジングの流体通路内で直接使用される例のみによって説明され、図示されると共に説明する振動減衰構造の以下の態様では、バルブハウジングの流体通路に挿入される挿入物または本体においても使用可能である。
【００３４】
図１８に示す他の態様において、円錐形のバルブシート１０２は孔１０．６２の一端と第２の大径孔１０４との間に形成される。孔１０４は、バルブ長に沿ってほぼ一定の径で連続している。フルート１０６および１０８は、図１８に示す断面図にのみ例示される２つのフルートであり、本体９２と類似の円筒形の本体に形成されるか、あるいは、ハウジングに直接形成される。フルート１０６および１０８は、孔１０４に開口する。フルート１０６および１０８は、図１８に示すように、調整区域８４の始まりから孔１０４の反対側の端部までの拡大径を有する先細りで抜き勾配の構造でもよい。
【００３５】
図１８に示す別個のフルート１０６および１０８は本体９２またはハウジング孔において分離して形成する必要はない。これはこのようなフルートまたは抜き勾配は、鋳造プロセスの標準的な一部であってもよいし、また、バルブの可動要素周辺の流路を形成するために用いることができるからである。調整点または調整区域８４の始まりに充分な直径を有するように機械加工された孔は、同じ目的を達成するだろう。
このような構造の変形例を図１９および図２０に示す。調整区域８４の始点は肩部１１０により画定される。肩部１１０は、第２の孔１０４とバルブの反対側の端部にまで延びる大径孔１１２との間に先細るように変化する円錐形の肩部であってもよい。
【００３６】
図２１および図２２に示す他の態様において、フルート１０６および１０８は、調整区域８４の最初の調整点に位置する変形面１１４から一定の径の孔１０４の長さに沿って延びる１つ以上の第２の孔１１６と置き換えられている。１つ以上の第２の孔１１６も、調整区域８４および主孔１０４を経由する流路を形成することになる。
図２３に図示するように、ノーフロー区域１３２および調整区域８４の始点は、横方向に延びる孔１３０を断面穴あけして流体を貫通孔１０４と連結させ、その孔内にノーフロー区域１３２および調整区域８４を形成することにより、簡単に形成することができる。
【００３７】
次に図２４および図２５を参照し、一方向の流れの応用例において使用可能なチェックバルブの他の態様を示す。チェックバルブ２１０は、上述し図１に示す、クーラーバイパスアセンブリ１０で使用可能な例のみによって説明する。
上記態様において、チェックバルブ２１０は、上述したように、第１および第２の流体通路ＳＡ１およびＳＡ２との間に流体工学的に延びている横孔に取り付けられる。この横孔は、第１の小径部１０．６１および第２の大径部１０．６２を有する。円錐形のバルブシート１０．６３は、第１および第２の孔部１０．６１および１０．６２が交差する場所に形成される。
【００３８】
チェックバルブ２１０は、球形のボールの形であるとして後述する可動部材２１２を有する。チェックバルブの前述の態様で説明したように、その他の形状も可動部材として用いることができる。
スプリング１４またはバイアス部材は、スプリングリテーナ２１４に取り付けられる。スプリングリテーナ２１４は、プラグ２１８の端面に対して配設される拡張した第１端部２１６を有する一体成形部材である。Ｏリングなどのシール部材２２０をプラグ２１８と気密して連結し、横方向に延びる流体通路ＳＡ１を越えた位置で横穴部１０．６２を閉じる。
【００３９】
スプリングリテーナ２１４は、反対側の第２端部２２４から間隔を置いて配置される肩部２２２を有する。肩部２２２は、スプリング１４の一端のシートとしての役割を果たす。孔２２６は、第２端部２２４からスプリングリテーナ２１４の少なくとも一部を通過して延びる。
チェックバルブ２１０は、可動バルブ部材またはボール２１２の動きを減衰する手段を有し、孔１０．６２内の全方向においてボール２１２の振動を防止する。この減衰手段は、スプリングリテーナ２１４の孔２２６内に摺動可能に配置される細長いロッドまたはステム２３２を有する摺動可能な部材２３０を有する。ピストン２３４は、ロッド２３２の一端から延び、スプリングリテーナ２１４の第２端部２２４の外部に配置される。例示においてのみ、ピストン２３４は、第１の径部２３６および第２の大径部２３８を有する。シートまたは球状凹部２４０は、ピストン２３４の拡張端部２３８の端面２４２に形成される。孔部１０．６２内の全方向においてボールの振動を防止するために、凹部２４０のサイズは、可動バルブ部材またはボール２１２をぴったりと受けて収容するように決定される。
【００４０】
肩部２４４は、第１の径部２３６およびピストン２３４の拡張径部２３８との間の第２のスプリングシートとして形成される。このように、スプリング１４は、スプリングリテーナ２１４上のシート２２２とピストン２３４上のシート２４４との間に収容される。
第２端部２２４からシート２２２まで延びるスプリングリテーナの先端部分の外径は、スプリング１４の一端を同心円状に受け、適所にあるスプリング１４を中心に保持するように構成される。
【００４１】
使用に際し、チェックバルブ２１０が第１の孔部１０．６１から第２の孔部１０．６２を通って流体が本体１０の第１の流体通路ＳＡ１に流れることを防ぐ通常の閉位置にある場合は、スプリング１４はピストンロッド２３２をスプリングリテーナ２１４に対して延ばし、ピストンヘッド２３４の凹部２４０を可動バルブ部材またはボール２１２に対向させ、これにより、ボール２１２をバルブシート１０．６３に対して確実に封止している。
【００４２】
第１の孔部１０．６１を流れる加圧流体の圧力がスプリング１４の力を上回る場合、この加圧流体は可動バルブ部材またはボール２１２をバルブシート１０．６３から離すように作用する。図２７の断面図に、可動バルブ部材またはボール２１２が右へ移動することにより、スプリングリテーナ２１４の孔２２６にピストン２３４およびピストンロッド２３２が移動し、スプリング１４を圧縮させる。次に、加圧流体は、バルブシート１０．６３の上部のボール２１２を通り越して孔部１０．６２に流れ込み、孔部１０．６２から第１の流体通路ＳＡ１へ流れる。
【００４３】
加圧流体が現在ピストンヘッド２３４およびボール２１２の両側にあるので、バルブシート１０．６３に向かって背後にボールを動かす傾向がある等圧化によるボール２１２の振動は、いかなる場合にも結果として不快なフラッターを生じさせるが、接合された可動部材２１２およびピストン２３０の有効量が増加することによりノイズは防止される。ボール２１２は、ボール２１２およびピストン２３０を単一の共同接合体として作用させるように、ピストンヘッド２３４の凹部２４０に収容される。ピストン２３０は、ボール２１２の質量を増加させ、孔部１０．６２内で縦方向および横方向のボール２１２のいかなる振動も減衰する。
【００４４】
また、流体がボール２１２の近くの孔１０．６１およびピストンヘッド２３４の外側から流れるため、スプリング１４の内部および周辺のピストンヘッド２３４の背後領域が、最終的には加圧流体で満たされることになる。スプリング１４の領域にあるピストンヘッド２３４の背後に位置する加圧流体もまた、バルブシート１０．６３に向かって背後にボール２１２の逆振動を防止するための追加油圧緩衝材として、接合されたピストンヘッド２３４およびボール２１２に対して作用する。
チェックバルブ２１０の変形例をチェックバルブ２６０の一部として図２６に示す。チェックバルブ２１０および２６０において、同様の構成要素を同様の参照番号によって表すことにより、同様の部材や構成要素および変形または追加の構成要素の相互の関連を説明することを除き、詳細な説明を省略する。
【００４５】
このように、クーラーバイパスアセンブリハウジング１０の横孔部１０．６１および１０．６３に取り付けられるものとして例示するチェックバルブ２６０は、スプリング１４およびスプリングリテーナ２１４を有する。孔２２６は、第１端部２２４から延びるスプリングリテーナ２１４に形成される。肩部２２２は、スプリング１４のシートとしての役割を果たすようにスプリングリテーナ２１４の第１端部２２４から間隔を置いた場所に形成される。この態様において、チェックバルブ２６０は、可動部材またはボール２１２、および上述の図２６および図２７に示すチェックバルブ２１０のピストン２３０として、二重の機能を果たす統合型あるいは一体型の可動部材２６２を有する。
【００４６】
可動部材２６２は、スプリングリテーナ２１４の孔２２６に摺動可能に嵌合する細長いステムまたはロッド２６４を有する。第１の大径部２６６はステムまたはピストンロッド２６４の一端から延び、その外径サイズは、スプリングリテーナ２１４上に形成される第１のシート２２２と、可動部材２６２上の肩部により形成される第２のシート２６８との間のスプリング１４を中心にスプリング１４の内径に嵌合するように決定する。可動部材２６２は、第１の拡張部２６６の外周とダンベルまたは半球状の形状のヘッド２７０の外周との間にある。ヘッド２７０は、チェックバルブ２６０の通常の閉位置にある孔部１０．６１および１０．６２を通過する流体の流れを妨げるためにバルブシート１０．６３を気密係合する球状先端部２７２を有する。
【００４７】
ステム２６４は、単一的にヘッド２７０に接合されるが、ヘッド２７０とは別の構成要素でもよい。また、溶接あるいは別の接合手段によりヘッド２７５に接合されると同様に横すべりまたは摩擦嵌合により固定してもよい。ステム２６４およびヘッド２７０は、単一の可動部材２６２の一部として単一的に鋳造または成型してもよい。
加圧流体が孔部１０．６１および１０．６２を経由して第１の流体通路ＳＡ１に流れるため、可動部材２６２がヘッド２７０の動きを減衰させ、孔１０．４および１０．６２内の両方向においてヘッド２７０の振動を防止するという点で、可動部材２６２はボール２１２およびチェックバルブ２１０のピストン２３０と同じ機能を果たす。
さらに、図２４〜図２６に示す振動減衰構造は、大型バルブ本体の流体通路内に配置されるという一例だけを示しているが、さらに大型のバルブハウジングの流体通路の孔内に配置される挿入ハウジング内に配置することもできることが分かる。
【００４８】
次に図２７を参照し、クーラーバイパスアセンブリ１６０の他の態様について表す。アセンブリ１６０は、一体成形鋳造物、機械加工された本体、あるいは溶接、留め金具、またはそれらの組み合わせにより接合された複数の部品からなる本体１６２を有する。
本体１６２は、第１のカップラ３８と第２のカップラ３９との間に延在する貫通孔を有する第１の流体通路ＳＡ３を有する。上述の熱バルブアセンブリは、第１の流体通路ＳＡ３の孔に載置してもよい。
【００４９】
カップラ３８および３９はクイックコネクタであり、連結可能な第１の流体通路ＳＡ３の入口を、冷却液を搬送する機械類に嵌合する流体の出口または排出口に接続するために、カップラ３８は、パイプ１６７の輪郭部の端面上で拡張部１６６を受けるように構成される。
同様に、カップラ３９は、本体１６２の第１の流体通路ＳＡ３の流出端にスナップ式接続でパイプ１７０を連結するために、パイプまたは導管１７０の輪郭部の端面上で拡張部１６８を受ける。
【００５０】
本体１６２に取り付けられる孔の形状の第２の流体通路をＳＡ４と表す。第２の流体通路もクイックコネクタの形状のカップラ２８．２を有し、カップラ２８．２内部に載置されているか接続されているか、あるいは直接本体１６２に連結されている。カップラ２８．２は、冷却装置またはクーラーの放出口等から、流体を受けるパイプまたは導管１７８の輪郭部の端面上に拡張部１７６を受けるように構成される。他のカップラ２８．２は、流体搬送の構成要素上の継手に接続するパイプ導管１８２上の輪郭部の端面上で類似の拡張部１８０を受ける。第２の流体通路ＳＡ４は、例えば、図示しないクーラーからパイプ１７８を介して冷却水流を受け、冷却剤流体を利用する機械類へ流体をパイプ１８２を経由して戻すように構成される。
【００５１】
本体１６２も、本体部１８４に収容される横向きのパイプまたはバイパス孔を有する。本体部１８４は、前述したように、チェックバルブを収容し、第１の流体通路ＳＡ３に取り付けられたサーマルバルブの位置に応じて、第１および第２の流体通路ＳＡ３およびＳＡ４の部分の間の流体の一方向の流れを制御することができる。
パイプ１６７、１７０、１７８および１８２は、特定用途に適した材料を搬送するいかなる流体から構成されてもよい。パイプ１６７、１７０、１７８および１８２は、剛性でも可撓性でもよい。このように、パイプ１６７、１７０、１７８、および１８２自体は、図示しないクーラーと図示しない冷却剤流体を運ぶ機械類との間に本体１６２を取り付けるために用いてもよい。
【００５２】
また、本体１６２は、横方向のフランジまたはリブ１８８と同様に、第１の１対のフランジ１８６を有する。孔１９０は、機械的留め具を用いて本体１６２をいかなる面にも確実に取り付けることを可能にするために、フランジあるいはリブのいずれかの形状に形成されていてもよい。いかなる面とは、冷却剤流体を搬送する機械類に直接的に接続するのではなく、あるいは追加して、冷却剤流体を搬送する機械類に隣接する、あるいは、クーラーバイパスアセンブリの第１の態様において述べたように流体ポートに直接的に接続されていない面または構成要素を含む。
【００５３】
図２８に、ボールチェック１６およびスプリング１４の一例を簡単に示す。この態様において、バルブの可動素子は中空の円筒状の本体１２０として例示する。その一端に上述の円錐形のバルブシート１０２などの補助的な円錐形のシートと整合するように形成される円錐シート面１２２を有する。上述のように、面１２４が調整区域８４の始点に達すると、円錐形シート１２２の一端の本体１２０の端部１２４は、流体がフルート１０６、１０８または開口８２の中を流れ始める円筒形本体１２０の外径を画定する。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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