(57)【要約】【課題】排気通路内に外気を導入するに当たって、低コスト、低騒音、熱負荷の低減、外気量の安定化などが図られた船舶推進器の排気装置を提供する。【解決手段】エンジン３の排ガスが流れる主排気通路１３と、主排気通路１３と大気中とを連通するアイドル排気通路１４とを備える。アイドル排気通路１４内には消音用の絞りおよび膨張室が設けられる。アイドル排気通路１４の下流側端部とアイドル排気通路１４の上流部とを接続するバイパス通路４１を有する。バイパス通路４１には、アイドル排気通路１４の上流部に向けて空気が流れるようにリード弁４３が設けられている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気口に上流端が接続されかつ下流端が水中に開口する主排気通路と、
前記主排気通路に上流端が接続されかつ下流端が大気中に開口するアイドル排気通路と、
前記アイドル排気通路内に設けられた消音用の絞りおよび膨張室と、
前記アイドル排気通路の下流側端部に一端部が接続されかつ他端部がアイドル排気通路の上流部に接続されたバイパス通路と、
前記バイパス通路の前記一端部から他端部にのみ空気が流れるようにバイパス通路に設けられた逆止弁とを備えた船舶推進器の排気装置。
【請求項２】
請求項１記載の船舶推進器の排気装置において、前記主排気通路には触媒が設けられている船舶推進器の排気装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の船舶推進器の排気装置において、前記アイドル排気通路の上流端は、前記主排気通路における前記触媒より下流側に接続されている船舶推進器の排気装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３記載の船舶推進器の排気装置において、前記逆止弁は、前記主排気通路の圧力低下により開くリード弁である船舶推進器の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気導入用の空気通路を備えた船舶推進器の排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の船舶推進器の一つとして挙げられる船外機は、排ガスを主に水中に排出する排気装置を備えている。一方、船舶においては、例えば船体を停止させるようなときに船舶推進器の前・後進切換機構を前進状態から後退状態に切り換えてプロペラを逆転させることがある。
【０００３】
この場合、スロットル弁を急激に閉じたことが原因でエンジン出力が急激に低下又は失火し、エンジンの回転が低下すると、プロペラが水圧によって強制的に正転させられ、エンジンが逆転することがある。エンジンが逆回転すると、排気通路からシリンダ内に空気が吸引されるようになって排気通路内が負圧になる。このように排気通路内が負圧になると、水が排気通路内を上昇してエンジンの燃焼室内に流入し、エンジンが破壊されるおそれがある。また、排気通路内に触媒コンバータ（以下、単に触媒という）が設けられている場合は、触媒に水が接触することになる。
【０００４】
排気通路内が負圧になることを防止した従来の船舶推進器の排気装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
特許文献１には船外機の排気装置が開示されている。この排気装置は、複数の気筒から排出された排ガスをエンジン内で集合させて下方に導く排気通路と、この排気通路内に設けられた触媒と、前記排気通路内とエンジンの外とを連通する空気導入路を備えている。前記排気通路は、エンジンの上端部から下端部まで上下方向に延在している。
【０００５】
特許文献１に記載されている船外機は、カウリング内の空気をカウリングの上方に排出する換気装置を備えている。この換気装置は、クランク軸と一体に回転するファンが吸引したカウリング内の空気を専用の送風路によってカウリングの上方に導く構成が採られている。前記送風路は、エンジンの上方に位置する流路ケースによって形成されている。前記空気導入路は、前記送風路内と前記排気通路とを連通している。
【０００６】
この空気導入路には、排気通路内が負圧になったときに開くチェックバルブが設けられている。すなわち、特許文献１に示す排気装置においては、外気が前記空気導入路とチェックバルブとを通して排気通路内に吸い込まれることによって、排気通路内の負圧が解消される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３０９１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されている船舶推進器の排気装置においては、排気通路内に外気を導入するために専用の空気導入路を使用している。この空気導入路は、パイプやその他の部材の通路孔などによって形成されている。
このため、特許文献１に示す排気装置では、前記空気導入路を形成する分だけ製造コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
また、前記空気導入路の下流端は、排気エネルギーが殆ど減衰されていない排気通路に接続されている。このため、前記チェックバルブが開いたときに大きな排気音が漏洩して騒音が大きくなるし、チェックバルブの弁体の熱負荷が大きくなる。
さらに、前記空気導入路の他端部は、換気装置の流路ケースに接続されている。このため、流路ケースは、空気導入路を介して排ガスの熱が伝達されるから、耐熱性の高い高価な材料で形成しなければならない。
【００１０】
前記流路ケースの空気出口は、換気が効率よく行われるように大きく開口している。このため、チェックバルブが開いたときに空気導入路から流路ケース内に漏洩した大きな排気音が殆ど消音されない状態で流路ケースから大きな騒音となって出ることになる。
加えて、流路ケースの内部の圧力は、エンジンの運転状況の変化に伴って変化する。このため、チェックバルブが開いたときに空気導入路を通って排気通路内に吸い込まれる空気の量が安定しない。
【００１１】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、排気通路内に外気を導入するに当たって、コストを低く抑えることができ、騒音を小さく抑えることができ、通路を形成する部材や弁の熱負荷が小さくなり、排気通路に導入される外気の量が安定する船舶推進器の排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明に係る船舶推進器の排気装置は、エンジンの排気口に上流端が接続されかつ下流端が水中に開口する主排気通路と、前記主排気通路に上流端が接続されかつ下流端が大気中に開口するアイドル排気通路と、前記アイドル排気通路内に設けられた消音用の絞りおよび膨張室と、前記アイドル排気通路の下流側端部に一端部が接続されかつ他端部がアイドル排気通路の上流部に接続されたバイパス通路と、前記バイパス通路の前記一端部から他端部にのみ空気が流れるようにバイパス通路に設けられた逆止弁とを備えているものである。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した船舶推進器の排気装置において、前記主排気通路に触媒を設けたものである。
請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した船舶推進器の排気装置において、前記アイドル排気通路の上流端を、前記主排気通路における前記触媒より下流側に接続したものである。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３に記載した船舶推進器の排気装置において、前記逆止弁を、前記主排気通路の圧力低下により開くリード弁としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
主排気通路の下端部には、エンジンが停止している状態においては水が浸入している。この水は、エンジン運転時に排ガスの圧力によって排気通路から押し出される。エンジンの運転状態がアイドリング運転状態であったり、低速で航走するような低回転状態である場合は、排ガスの圧力が小さいために、排ガスの圧力によって排気通路内の水を押し出すことはできない。この場合、排ガスは、アイドル排気通路から船舶推進器の外に排出される。アイドル排気通路を排ガスが流れるときは、消音用の絞りおよび膨張室によって排気音が低減される。
【００１６】
一方、主排気通路内が負圧になったときは、アイドル排気通路内も負圧になるために、アイドル排気通路の下流端の開口に外気が吸い込まれるようになる。アイドル排気通路は、消音用の絞りが設けられているために、外気を円滑に主排気通路に導くことはできないものである。
【００１７】
本発明による前記バイパス通路は、アイドル排気通路の前記絞りを迂回するように形成することができる。このため、本発明によれば、前記負圧によってアイドル排気通路の下流端の開口に吸い込まれた外気は、通気抵抗が相対的に小さくなるバイパス通路を通ってアイドル排気通路の上流部に導かれる。バイパス通路を流れる外気の流量は、消音用の絞りを流れる外気より多くなる。このとき、逆止弁は、外気がバイパス通路内をアイドル排気通路の上流部に向けて流れるように開く。
【００１８】
したがって、本発明においては、例えばエンジンが逆転して主排気通路内が減圧された場合、外気をアイドル排気通路から主排気通路に大量にかつ速く吸い込ませることができるから、水が主排気通路内を上昇することを確実に防ぐことができる。アイドル排気通路は、一般的な船舶推進器には必ず設けられているから、このアイドル排気通路を使用して負圧の解消を図るためには、バイパス通路と逆止弁とを付加するだけで実現することができる。
【００１９】
この結果、本発明によれば、低いコストで排気通路内に外気を導入することが可能な船舶推進器の排気装置を提供することができる。
また、バイパス通路は、アイドル排気通路の上流部と下流側端部とを接続しているから、主排気通路に較べて排気エネルギーが減衰された部位に接続されている。このため、逆止弁が開いたときに漏洩する騒音が小さくなるとともに、逆止弁の熱負荷を低減することができる。
【００２０】
アイドル排気通路は、もともと排ガスの熱に耐え得る部材によって形成されているから、バイパス通路を介して排ガスの熱が伝達されたとしても何ら不具合が生じることはない。
さらに、アイドル排気通路の排ガス出口は、通常は必要最小限の広さに形成されている。このため、逆止弁が開いたときにバイパス通路を通って漏洩する騒音は、特許文献１に示す従来の排気装置に較べると著しく小さくなる。
【００２１】
アイドル排気通路は、アイドリング時に排ガスを大気中に排出するものである。すなわち、アイドル排気通路の下流側端部の圧力は、略大気圧で安定している。このため、主排気通路内が負圧になったときにバイパス通路によって主排気通路内に吸い込まれる外気の量は、エンジンの運転状況に影響を受けることなく安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る排気装置を備えた船外機の側面図である。
【図２】主排気通路の下端部を示す断面図である。
【図３】ガイドエキゾーストの平面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図３におけるV−V線断面図である。
【図６】リード弁の横断面図である。
【図７】アイドル排気通路を説明するための図で、同図（Ａ）はガイドエキゾーストの底面図、同図（Ｂ）はガスケットの底面図、同図（Ｃ）はアッパーケーシングとオイルパンの平面図である。
【図８】ガイドエキゾーストの平面図である。
【図９】アイドル排気通路を説明するための図で、同図（Ａ）はガイドエキゾーストの底面図、同図（Ｂ）はガスケットの底面図、同図（Ｃ）はアッパーケーシングとオイルパンの平面図である。
【図１０】図８におけるA−A線断面図である。
【図１１】ガイドエキゾーストの平面図である。
【図１２】バイパスパイプとリード弁の横断面図である。
【図１３】図１１におけるB−B線断面図である。
【図１４】図１１におけるC−C線断面図である。
【図１５】アイドル排気通路を説明するための図で、同図（Ａ）はガイドエキゾーストの底面図、同図（Ｂ）はガスケットの底面図、同図（Ｃ）はアッパーケーシングとオイルパンの平面図である。
【図１６】ガイドエキゾースト部分の平面図で、同図においては排気管を破断して描いてある。
【図１７】左側排気管の左側面図である。
【図１８】右側排気管の右側面図である。
【図１９】主排気通路の下端部を示す断面図である。同図の破断位置を図１６中にDーD線によって示す。
【図２０】アイドルマフラーの断面図である。
【図２１】アイドルマフラーを示す図で、同図（Ａ）は右側アイドルマフラー半部の船外機左側から見た側面図、同図（Ｂ）は触媒の船外機左側から見た側面図、同図（Ｃ）は触媒の船外機右側から見た側面図、同図（Ｄ）は左側アイドルマフラー半部の船外機右側から見た側面図である。
【図２２】図２１（Ａ）におけるEーE線断面図である。
【図２３】ガイドエキゾースト部分の平面図で、同図においては排気管を破断して描いてある。
【図２４】ガイドエキゾースト部分の底面図である。
【図２５】図２４におけるFーF線断面図である。
【図２６】図２４におけるGーG線断面図である。
【図２７】アイドル排気通路を説明するための図で、同図（Ａ）はガスケットの底面図、同図（Ｂ）はアッパーケーシングとオイルパンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施例）
以下、本発明に係る船舶推進器の排気装置の一実施例を図１〜図７によって詳細に説明する。この実施例においては、本発明を船外機に適用する場合の例について説明する。図１〜図４においては、船外機の前方を矢印Ｆで示す。
図１に示す船外機１は、図示していない船体に取付けられるガイドエキゾースト２と、このガイドエキゾースト２の上に搭載されたエンジン３と、ガイドエキゾースト２の下に取付けられたアッパーケーシング４と、このアッパーケーシング４の下端部に取付けられたロアケーシング５と、このロアケーシング５に回転自在に支持されたプロペラ６と、エンジン３の排ガスをプロペラ６の軸心部から水中に排出する排気装置７などを備えている。プロペラ６は、ロアケーシング５内に設けられた前・後進切換機構８を介してドライブシャフト９に接続されている。ドライブシャフト９は、船外機１の前部内を上下方向に延在しており、エンジン３のクランク軸３ａによって回転させられる。
【００２４】
ガイドエキゾースト２は、図示してはいないが、前端部にステアリング軸が接続されており、このステアリング軸を介して船体側のブラケットに操舵自在かつチルト可能に支持されている。
前記ガイドエキゾースト２の下端部には、図２に示すように、前記アッパーケーシング４と、このアッパーケーシング４の内側に収容されたオイルパン１１とが取付けられている。
【００２５】
前記排気装置７は、ガイドエキゾースト２を上下方向に貫通する通路孔１２（図５参照）から下方に延在する主排気通路１３と、前記通路孔１２の一側部に接続されたアイドル排気通路１４とによって排ガスを船外機１の外に排出する構成が採られている。前記通路孔１２は、図示してはいないが、エンジン３の排気口に接続されている。
【００２６】
前記主排気通路１３は、図２に示すように、ガイドエキゾースト２の前記通路孔１２と、オイルパン１１に形成された通路孔１５と、オイルパン１１の上端部に取付けられた排気管１６と、オイルパン１１の下端部に取付けられたマフラー１７と、ロアケーシング５内の排気通路１８などによって形成されている。主排気通路１３に排出されたエンジン３の排ガスは、最終的にプロペラ６のボス部から水中に排出される。
【００２７】
前記アイドル排気通路１４は、主排気通路１３の下端部内に浸入している水を排ガスの圧力で押し出すことができないときに排ガスを排出するためのものである。すなわち、エンジン３がアイドル運転を行っているときや、船体が低速で航走するような運転状態にあるときには、排ガスは専らアイドル排気通路１４を通って船外機１の外に排出される。
【００２８】
この実施例によるアイドル排気通路１４は、いわゆる多段膨張式のマフラーを構成しており、ガイドエキゾースト２とアッパーケーシング４との間に形成されている。詳述すると、アイドル排気通路１４の上流側端部は、図５に示すように、ガイドエキゾースト２の一側部（船外機左側の側部）内を上下方向に延在するアイドル用通路孔２１によって形成されている。このアイドル用通路孔２１の上端は、ガイドエキゾースト２の前記通路孔１２に接続されている。
【００２９】
アイドル用通路孔２１の下端部は、図４および図７（Ａ）に示すように、ガイドエキゾースト２の下端部に形成された第１の凹溝２２の前端部に開口している。第１の凹溝２２は、下方に向けて開口し、前記アイドル用通路孔２１からガイドエキゾースト２の船外機左側｛図７（Ａ）においては上側｝の端部を後方に延在するように形成されている。
この第１の凹溝２２の下端の開口部分は、ガイドエキゾースト２とアッパーケーシング４およびオイルパン１１との間に挟み込まれたガスケット２３によって閉塞されている。
【００３０】
ガスケット２３における第１の凹溝２２の後端部と対向する部分には、図７（Ｂ）に示すように、多数の後側貫通孔２４が形成されている。これらの後側貫通孔２４は、前記第１の凹溝２２内と、後述するアッパーケーシング４内の環状気室２５｛図４および図７（Ｃ）参照｝とを連通している。この環状気室２５は、アッパーケーシング４と、オイルパン１１と、これら両者の間に貯留された冷却水２６（図４参照）と、前記ガスケット２３とによって囲まれて形成されている。
【００３１】
また、この環状気室２５は、図７（Ｃ）に示すように、平面視においてオイルパン１１を囲むように形成されている。
この環状気室２５の船外機右側の前部は、前記ガスケット２３に形成された多数の前側貫通孔２７｛図７（Ｂ）参照｝によって後述するガイドエキゾースト２の第２の凹溝２８｛図７（Ａ）参照｝に連通されている。
【００３２】
前記第２の凹溝２８は、下方に向けて開口し、ガイドエキゾースト２の下端部であって船外機右側｛図７（Ａ）においては下側｝にガイドエキゾースト２の前端部から下端部まで延在するように形成されている。この第２の凹溝２８の下端の開口部分は、前記ガスケット２３によって閉塞されている。
第２の凹溝２８の後端部は、図２および図７（Ａ）に示すように、ガイドエキゾースト２に形成された複数のスリット２９を介して後述するアイドルマフラー３１に接続されている。
【００３３】
アイドルマフラー３１は、ガイドエキゾースト２の後端部とアッパーケーシング４の後端部とによって上下方向に延在するように形成されている。このアイドルマフラー３１は、図４に示すように、前記第１の凹溝２２とは前後方向に近接する位置に設けられている。このアイドルマフラー３１と前記第１の凹溝２２とは、隔壁３２によって互いに仕切られている。このアイドルマフラー３１の内部は、図２および図４に示すように、仕切板３３によって前側膨張室３１ａと後側膨張室３１ｂとに分けられている。前記後側膨張室３１ｂは、ガイドエキゾースト２に一体に形成された排出用パイプ３４によって大気中に開放されている。
【００３４】
すなわち、この実施例によるアイドル排気通路１４は、前記アイドル用通路孔２１と、第１の凹溝２２と、後側貫通孔２４と、環状気室２５と、前側貫通孔２７と、第２の凹溝２８と、スリット２９と、アイドルマフラー３１と、排出用パイプ３４などによって構成されている。また、この実施例においては、前記後側貫通孔２４と、前側貫通孔２７と、スリット２９と、前後の膨張室３１ａ，３１ｂの壁と仕切板３３との間の隙間などによって、本発明でいう消音用の絞りが構成されている。さらに、この実施例においては、前記環状気室２５と、第２の凹溝２８と、アイドルマフラー３１の前後の膨張室３１ａ，３１ｂなどによって、本発明でいう消音用の膨張室が構成されている。
【００３５】
アイドルマフラー３１の上壁３５には、図２、図４および図７（Ａ）に示すように、本発明でいうバイパス通路４１の一端部を構成する貫通孔４２が開口している。この貫通孔４２は、前記上壁３５を上下方向に貫通するように形成されている。
前記バイパス通路４１は、図４に示すように、前記貫通孔４２と、アイドルマフラー３１の上に設けられたリード弁４３のハウジング４４と、前記第１の凹溝２２の後端部に開口する貫通孔４５とによって構成されている。この実施例によるバイパス通路４１は、アイドル排気通路１４の下流側端部と上流側端部とを連通するように形成されている。
【００３６】
前記リード弁４３は、図６に示すように、ハウジング４４内がリード弁本体４６によって上流室４７と下流室４８とに仕切られる構造のものである。この実施例においては、このリード弁４３によって本発明でいう逆止弁が構成されている。
前記ハウジング４４は、上流側ハウジング半部４４ａと下流側ハウジング半部４４ｂとによって構成され、固定用ボルト４９によってガイドエキゾースト２に固定されている。
【００３７】
上流側ハウジング半部４４ａには、前記貫通孔４２に接続される貫通孔５０が形成されている。下流側ハウジング半部４４ｂには、前記貫通孔４５に接続される貫通孔５１が形成されている。
リード弁本体４６は、前記ハウジング４４に保持されたフレーム４６ａと、このフレーム４６ａに固定された板状の弁体４６ｂおよび押さえ板４６ｃとによって構成されている。弁体４６ｂは、ステンレス製の板によって形成されており、下流側ハウジング半部４４ｂ内の圧力が上流側ハウジング半部４４ａ内の圧力より低下したときに開く。
【００３８】
すなわち、このリード弁４３は、バイパス通路４１の前記一端部（アイドルマフラー３１に接続される部分）から他端部（第１の凹溝２２に接続される部分）にのみ空気が流れるように構成されている。この実施例によるリード弁４３は、耐熱性の向上を図るために、ゴム製のシール部材を使うことなく組立てられている。
【００３９】
このように構成された船外機１の排気装置７において、前記主排気通路１３の下端部には、エンジン３が停止している状態においては、プロペラ部分の開口から水が浸入している。この水は、エンジン運転時に排ガスの圧力によってロアケーシング５内の排気通路１８から押し出される。
【００４０】
エンジン３の運転状態がアイドリング運転状態であったり、船体が低速で航走するような低回転状態である場合は、排ガスの圧力が小さいために、排ガスの圧力によって前記排気通路１８内の水を押し出すことはできない。この場合、排ガスは、アイドル排気通路１４から船外機１の外に排出される。
すなわち、アイドリング運転時の排ガスは、エンジン３からガイドエキゾースト２の通路孔１２に排出され、図５中に黒塗りの矢印で示すように、アイドル用通路孔２１に流入する。
【００４１】
アイドル用通路孔２１に流入した排ガスは、図４および図７（Ａ）中に黒塗りの矢印で示すように、第１の凹溝２２内を後方に流れ、ガスケット２３の後側貫通孔２４を通過してアッパーケーシング４内の環状気室２５に流入する。
この排ガスは、環状気室２５内を船外機右側の前部まで流れ、そこからガスケット２３の前側貫通孔２７を通過してガイドエキゾースト２の第２の凹溝２８内に流入する。
【００４２】
このように第２の凹溝２８内に流入した排ガスは、第２の凹溝２８内を図７（Ａ）中に黒塗りの矢印で示すように後方に流れ、スリット２９を通過してアイドルマフラー３１（前側膨張室３１ａ）に流入する。そして、この排ガスは、前側膨張室３１ａから後側膨張室３１ｂに流入し、排出用パイプ３４を通って大気中に排出される。
排ガスがアイドル排気通路１４から排出されるときの排気音は、排ガスがアイドル排気通路１４内で膨張、収縮を繰り返すことによって消音される。
【００４３】
この排気装置７を備えた船外機１においては、航走中（前進中）に前・後進切換機構８が前進状態から後退状態に切り換えられることがある。この場合、エンジン３の出力が何らかの原因で著しく低下していたり、エンジン３が失火していたりすると、プロペラ６が水圧によって正転させられてエンジン３が逆転するおそれがある。エンジン３が逆転すると、主排気通路１３から排ガスがエンジン３に吸引され、主排気通路１３内が減圧される。
【００４４】
このように主排気通路１３内が負圧になったときは、アイドル排気通路１４内も負圧になるために、アイドル排気通路１４の下流端の開口（排出用パイプ３４）に外気が吸い込まれるようになる。アイドル排気通路１４は、その内部に複数の絞りが設けられているために、外気を円滑に主排気通路１３に導くことはできないものである。
【００４５】
この実施例によるアイドル排気通路１４には、複数の絞りを迂回するようにバイパス通路４１が設けられている。このため、この実施例によれば、アイドル排気通路１４の下流端の開口に吸い込まれた外気は、図４、図５および図７（Ａ）中に白抜きの矢印で示すように、通気抵抗が相対的に小さくなるバイパス通路４１を通ってアイドル排気通路１４の上流部（第１の凹溝２２内）に導かれ、アイドル用通路孔２１を通って主排気通路１３に流入する。
【００４６】
前記バイパス通路４１を流れる外気の流量は、前記絞りを流れる外気より多くなる。このとき、リード弁４３は、外気がバイパス通路４１内をアイドル排気通路１４の上流部に向けて流れるように開く。
したがって、この実施例においては、主排気通路１３内が減圧された場合、外気をアイドル排気通路１４から主排気通路１３に大量にかつ速く吸い込ませることができるから、水が主排気通路１３内を上昇することを確実に防ぐことができる。
【００４７】
アイドル排気通路１４は、一般的な船外機には必ず設けられているから、このアイドル排気通路１４を使用して負圧の解消を図るためには、バイパス通路４１とリード弁４３とを付加するだけで実現することができる。
このため、この実施例によれば、低いコストで排気通路内に外気を導入することが可能な船外機の排気装置を提供することができる。
【００４８】
前記バイパス通路４１は、アイドル排気通路１４の上流部と下流側端部とを接続しているから、主排気通路１３に較べて排気エネルギーが減衰された部位に接続されている。このため、リード弁４３が開いたときに漏洩する騒音が小さくなるとともに、リード弁４３の熱負荷を低減することができる。
【００４９】
アイドル排気通路１４は、排ガスの熱に耐え得る部材（ガイドエキゾースト２、アッパーケーシング４およびオイルパン１１等）によって形成されているから、バイパス通路４１を介して排ガスの熱が伝達されたとしても何ら不具合が生じることはない。
また、アイドル排気通路１４の排ガス出口（排出用パイプ３４の開口）は、通常は必要最小限の広さに形成されている。このため、リード弁４３が開いたときにバイパス通路４１を通って漏洩する騒音は、特許文献１に示す従来の排気装置に較べると著しく小さくなる。
【００５０】
アイドル排気通路１４は、アイドリング時に排ガスを大気中に排出するものである。すなわち、アイドル排気通路１４の下流側端部の圧力は、略大気圧で安定している。このため、主排気通路１３内が負圧になったときにバイパス通路４１によって主排気通路１３内に吸い込まれる外気の量は、エンジンの運転状況に影響を受けることなく安定する。
【００５１】
この実施例においては、主排気通路１３の圧力低下により開くリード弁４３によって本発明でいう逆止弁が構成されている。このリード弁４３は、弁体４６ｂの弾性によって閉じ、主排気通路１３内が減圧されたときに自動的に開くものである。このため、この実施例によれば、開閉用のアクチュエータを有する他の逆止弁を使用する場合に較べて、コストをより一層低く抑えることができる。
【００５２】
（第２の実施例）
アイドル排気通路のバイパス通路は、図８〜図１０に示すように形成することができる。これらの図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００５３】
図８〜図１０に示すバイパス通路４１は、アイドルマフラー３１の後側膨張室３１ｂ内と第２の凹溝２８内とを連通するように形成されている。すなわち、この実施例によるリード弁４３の下流側ハウジング半部４４ｂに形成された貫通孔５１は、第２の凹溝２８の後端部に開口する貫通孔６１に接続されている。
【００５４】
この構成を採ることにより、主排気通路１３内が減圧されたときに排出用パイプ３４に吸い込まれた外気は、アイドル排気通路１４の下流側端部に設けられている消音用の絞りを迂回して第２の凹溝２８内に吸い込まれる。ここでいう消音用の絞りとしては、アイドルマフラー３１内の仕切板３３の周辺に形成されている幅が狭い通路と、スリット２９などである。
【００５５】
このため、この実施例においては、主排気通路１３内が減圧されることによって、排出用パイプ３４に吸い込まれた外気がバイパス通路４１を通って第２の凹溝２８内に流入し、図９（Ａ）〜（Ｃ）中に白抜きの矢印で示すように、アイドリング時の排ガスとは逆の方向に流れて主排気通路１３内に吸い込まれる。
この実施例に示す構成を採る場合であっても図１〜図７に示す実施例と同等の効果を奏する。
【００５６】
特に、この実施例に示したようにバイパス通路４１により第２の凹溝２８とアイドルマフラー３１の後側膨張室３１ｂとを連通させることによって、アイドル排気通路１４を排ガスが流れるときにバイパス通路４１を介して排出用パイプ３４側に漏洩する排気音を小さく抑えることができる。これは、第２の凹溝２８内を流れる排ガスは、二箇所の絞り（ガスケット２３の後側貫通孔２４と前側貫通孔２７）を通過することによってある程度消音されているからである。
【００５７】
（第３の実施例）
アイドル排気通路のバイパス通路は、図１１〜図１５に示すように形成することができる。これらの図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００５８】
図１１〜図１３に示すリード弁４３の下流側ハウジング半部４４ｂには、船外機１の前方に延在するパイプ６２が一体成形によって一体に形成されている。このパイプ６２の前端部は、ガイドエキゾースト２の船外機左側の側部に取付けられている。また、このパイプ６２の前端部は、図１４に示すように、ガイドエキゾースト２のアイドル用通路孔２１に貫通孔６３によって接続されている。
【００５９】
この実施例によるリード弁４３は、リード弁本体４６を通過した外気が全て前記パイプ６２に流入するように構成されている。このため、この実施例において、主排気通路１３内が減圧されたときには、図１２〜図１５中に白抜きの矢印で示すように、排出用パイプ３４からアイドルマフラー３１の後側膨張室３１ｂ内に吸い込まれた外気が貫通孔４２，５０→リード弁４３→パイプ６２→貫通孔６３→アイドル用通路孔２１という経路で主排気通路１３内に吸い込まれる。
バイパス通路４１をこの実施例で示すように構成しても図１〜図７で示した実施例と同等の効果を奏する。
【００６０】
（第４の実施例）
本発明は、主排気通路内に触媒コンバータ（以下、単に触媒という）を備えた船外機の排気装置にも適用することができる。この種の排気装置に本発明を適用する場合の一実施例を図１６〜図２２によって説明する。これらの図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００６１】
図１６に示すガイドエキゾースト２には排気管７１が取付けられている。この排気管７１は、排ガスがエンジン３の近傍で略水平方向に流れるように形成されており、触媒７２を備えている。詳述すると、この排気管７１は、ガイドエキゾースト２の船外機左側（図１６においても左側）の端部に固定された左側排気管７３と、ガイドエキゾースト２の船外機右側の端部に固定された右側排気管７４と、前記左側排気管７３の後端部と右側排気管７４の後端部とを接続する連通管７５とによって構成されている。前記連通管７５の船外機左側の端部は、左側排気管７３の後端部に固定され、連通管７５の船外機右側の端部は、右側排気管７４の後端部に移動可能に嵌合している。
【００６２】
前記触媒７２は、詳細には図示してはいないが、いわゆるメタル触媒と呼称されるもので、渦巻き状に巻かれたステンレス製の板状担体７２ａと、この板状担体７２ａを挿入した円筒７２ｂと、この円筒７２ｂの外周部における軸線方向の中央部に溶接された固定用フランジ７４ｃなどによって構成されている。この触媒７２の板状坦体７２ａと円筒７２ｂは、左側排気管７３の後端部に形成された左側触媒ハウジング半部７６と、前記連通管７５の船外機左側の端部に形成された右側触媒ハウジング半部７７とに収容されている。
【００６３】
円筒７２ｂと前記両ハウジング半部７６，７７の内面との間には、図２０に示すように、環状の隙間Ｓ１，Ｓ２が形成されている。固定用フランジ７２ｃは、前記両ハウジング半部７６，７７に挟まれて支持されている。
この実施例による排気管７１には、図１６に示すように冷却水通路７８が形成されている。この冷却水通路７８は、排気管７１の各部材を貫通し、ガイドエキゾースト２の船外機左側の冷却水通路７９（図１９参照）と、ガイドエキゾースト２の船外機右側の冷却水通路８０とを連通するように形成されている。
【００６４】
この実施例による主排気通路１３は、ガイドエキゾースト２の船外機左側に形成された上流側通路孔２ａ（図１６参照）が上流端となるように形成されている。この上流側通路孔２ａは、図１９に示すように、ガイドエキゾースト２に上方と左側方とに向けて開口するように形成されている。エンジン３の排ガスは、上流側通路孔２ａにその上端部から流入する。一方、ガイドエキゾースト２の船外機右側の端部には、前記上流側通路孔２ａに前記排気管７１を介して連通された下流側通路孔２ｂが形成されている。この下流側通路孔２ｂは、ガイドエキゾースト２に右方と下方とに向けて開口するように形成されている。
【００６５】
この実施例による主排気通路１３は、前記上流側通路孔２ａと、排気管７１と、下流側通路孔２ｂと、この下流側通路孔２ｂから下方に延在するオイルパン１１内の通路孔８３（図１９参照）と、オイルパン１１の下端部に取付けられたマフラー１７と、ロアケーシング５内の排気通路（図示せず）などによって構成されている。
【００６６】
前記排気管７１の後端部には、図２０および図２１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、アイドル排気通路１４が接続されている。なお、図２１（Ａ）は図１６におけるＬ１矢視図であり、同図（Ｂ）は図１６におけるＬ２矢視図、同図（Ｃ）は図１６におけるＲ１矢視図、同図（Ｄ）は図１６におけるＲ２矢視図である。
【００６７】
この実施例によるアイドル排気通路１４は、触媒７２の下方に設けられた多段膨張式のアイドルマフラー３１と、このアイドルマフラー３１の後端部に設けられた排出用パイプ３４などによって形成されている。
この実施例によるアイドルマフラー３１は、前記左側触媒ハウジング半部７６に一体に形成された左側アイドルマフラー半部８１と、前記右側触媒ハウジング半部７７に一体に形成された右側アイドルマフラー半部８２と、前記触媒７２の固定用フランジ７２ｃに一体に形成された仕切板８３とによって構成されている。
【００６８】
左側アイドルマフラー半部８１には、図２１（Ｄ）に示すように、第１〜第３の膨張室８４〜８６が形成されている。右側アイドルマフラー半部８２には、図２１（Ａ）に示すように、入口側膨張室８７と出口側膨張室８８とが形成されている。入口側膨張室８７は、図２０および図２１（Ａ）に示すように、右側触媒ハウジング半部８２に形成された貫通孔８９によって触媒７２より下流側の排気通路９０に接続されている。
【００６９】
出口側膨張室８８は、前記排出用パイプ３４によって大気中に連通されている。この排出用パイプ３４は、右側アイドルマフラー半部８２に一体に形成されている。また、入口側膨張室８７と出口側膨張室８８とは、図２２に示すように、後述するバイパス通路４１によって連通されている。上述した各膨張室８４〜８８は、左側アイドルマフラー半部８１と右側アイドルマフラー半部８２とにより前記仕切板３３を挟むことによって、それぞれ独立した気室となるように形成されている。
【００７０】
左側アイドルマフラー半部８１に膨張室どうしを仕切るように設けられている隔壁９１，９２には、消音用の絞りを構成する貫通孔９３，９４が形成されている。仕切板８３には、第１の膨張室８４と入口側膨張室８７を連通する貫通孔９５と、第３の膨張室８６と出口側膨張室８８とを連通する貫通孔９６とが形成されている。これらの貫通孔９５，９６は消音用の絞りを構成している。
【００７１】
この実施例において、アイドリング時の排ガスは、図２０および図２１中に黒塗りの矢印で示すように、触媒７２の下流側の排気通路９０から貫通孔８９を通って入口側膨張室８７に流入し、ここから仕切板８３の貫通孔９５→第１の膨張室８４→貫通孔９３→第２の膨張室８５→貫通孔９４→第３の膨張室８６→貫通孔９６→出口側膨張室８８→排出用パイプ３４からなるアイドル排気通路１４を通って大気中に排出される。
【００７２】
アイドル排気通路１４の排ガス入口を構成する前記貫通孔８９は、右側触媒ハウジング半部７７の最も低くなる部位に位置付けられている。ところで、排気管７１の内部には、いわゆる排気凝縮水や結露水などが生じることがある。排気凝縮水とは、排ガス中に含まれている水分が排気通路内で冷却されて凝縮したものである。また、結露水とは、エンジン停止後に冷えた排気通路の壁面に排気通路内の水分が結露したものである。
【００７３】
触媒下流側の排気通路９０内の排気凝縮水や結露水は、前記環状の空間Ｓ２と前記貫通孔８９とを通って右側アイドルマフラー半部８２内に流れ、この右側アイドルマフラー半部８２の下端部に取付けられているホース用継手９７｛図２１（Ａ）参照｝から排出される。なお、左側アイドルマフラー半部８１内で生じた排気凝縮水や結露水は、左側アイドルマフラー半部８１の下端部に取付けられたホース用継手９８｛図２１（Ｄ）参照｝から排出される。
【００７４】
一方、触媒７２より上流側に位置する排気通路９９（図２０参照）内で生じた排気凝縮水や結露水は、左側触媒ハウジング半部７６に形成されている排水通路１００によって排出される。この排水通路１００には、未浄化の排ガスが前記水とともに流出することがないように、フロート式の排水弁１０１が設けられている。この排水弁１０１は、排気凝縮水や結露水が貯留される水室１０２を有し、この水室１０２に設けられたフロート１０３が上に移動することによって開くように構成されている。
【００７５】
右側アイドルマフラー半部８２には、図２２に示すように、本発明でいうバイパス通路４１を形成するためのリード弁４３が取付けられている。この実施例によるリード弁４３は、右側アイドルマフラー３１の入口側膨張室８７内に外側から挿入されたリード弁本体４６と、このリード弁本体４６を外側から覆う状態で右側アイドルマフラー半部８２に固定されたハウジング１０４とによって構成されている。
【００７６】
リード弁本体４６には、ハウジング１０４と協働して空気通路１０５を形成するフランジ１０６が設けられている。前記空気通路は１０５、フランジ１０６に形成された貫通孔１０７と、右側アイドルマフラー半部８２の出口側膨張室８８の壁に形成された貫通孔１０８とによって出口側膨張室８８に接続されている。
【００７７】
すなわち、この実施例によるバイパス通路４１は、アイドル排気通路１４の出口側膨張室８８と入口側膨張室８７とを連通している。このため、この実施例によれば、主排気通路１３内が減圧されたときには、図２２中に白抜きの矢印で示すように、排出用パイプ３４から出口側膨張室８８内に吸い込まれた外気が貫通孔１０７，１０８→空気通路１０５→リード弁本体４６→入口側膨張室８７→貫通孔８９という経路で触媒下流側の排気通路９０（主排気通路１３）内に吸い込まれる。バイパス通路４１をこの実施例で示すように構成しても図１〜図７で示した実施例と同等の効果を奏する。
【００７８】
この実施例に示す主排気通路１３には触媒７２が設けられている。このため、この実施例によれば、主排気通路１３内を上昇した水が触媒７２に接触することがない船外機用排気装置を提供することができる。
【００７９】
この実施例においては、アイドル排気通路１４の上流端が主排気通路１３の触媒７２より下流側（排気通路９０）に接続されている。このため、主排気通路１３内が減圧されたときには、触媒７２の下流側に外気が導入される。
したがって、触媒７２の下流側が負圧になることがなく、主排気通路１３の下端部に浸入している水が主排気通路１３内を触媒７２まで上昇することを確実に防ぐことができる。
【００８０】
（第５の実施例）
触媒の下流側にアイドル排気通路によって外気を導入するためには、図２３〜図２７に示すように構成することができる。これらの図において、前記図１〜図２２によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００８１】
図２３に示すガイドエキゾースト２の後端部には、船外機１の幅方向に延在する貫通孔１１１が形成されている。この実施例による排気管７１は、ガイドエキゾースト２の船外機左側の端部に固定された左側排気管７３と、ガイドエキゾースト２の船外機右側の端部に固定された右側排気管７４とによって構成されている。
これらの排気管７３，７４の後端部には、触媒７２を収容するための左側触媒ハウジング半部７６と右側触媒ハウジング半部７７とがそれぞれ一体に形成されている。
【００８２】
これらの触媒ハウジング半部７６，７７は、前記貫通孔１１１内に側方から挿入されている。また、これらの触媒ハウジング半部７６，７７は、触媒７２の固定用フランジ７２ｃを左右両側から挟んで保持している。さらに、これらの触媒ハウジング半部７６，７７と貫通孔１１１の孔壁面との間には、排ガスや冷却水などの漏洩を防ぐためにシール部材１１２が設けられている。
【００８３】
左側排気管７３および右側排気管７４には、前記貫通孔１１１の開口部分を閉塞するためのフランジ１１３，１１４が設けられている。これらのフランジ１１３，１１４とガイドエキゾースト２の貫通孔１１１とによって囲まれた部分は、左右の排気管７３，７４の冷却水通路１１５，１１６に連通されており、冷却水によって満たされている。左側排気管７３内および右側排気管７４内の冷却水通路１１５，１１６は、ガイドエキゾースト２の冷却水通路７９，８０に接続されている。また、左側排気管７３と貫通孔１１１の孔壁面との間に形成されている冷却水通路１１５ａと、右側排気管７４と貫通孔１１１の孔壁面との間に形成されている冷却水通路１１６ａとは、ガイドエキゾースト２の上端部に取付けられたパイプ１１７によって互いに連通させられている。
【００８４】
左側触媒ハウジング半部７６および右側触媒ハウジング半部７７の下端部には、図２３に示すように、排気管７６，７７内で生じた前記排気凝縮水や結露水を排出するために第１、第２の排水通路１２１，１２２が接続されている。第１の排水通路１２１は、触媒７２より上流側の排気通路９９内の排気凝縮水および結露水を排出する。第２の排水通路１２２は、触媒７２より下流側の排気通路９０内の排気凝縮水および結露水を排出する。
【００８５】
前記第１の排水通路１２１は、左側排気管７３に取付けられたフロート式の排水弁１０１と、後述するアイドルマフラー３１内と、アイドルマフラー３１の後端部に接続された排水用ニップル１２３（図２５参照）とを通って前記水が排出されるように形成されている。
第２の排水通路１２２は、前記水がガイドエキゾースト２の下流側通路孔２ｂに排出されるように形成されている。これらの排水通路１２１，１２２は、ガイドエキゾースト２とオイルパン１１との合わせ部分の近傍に凹溝や孔として形成されている。
【００８６】
前記ガイドエキゾースト２の下端部には、図２４に示すように、アイドル排気通路１４を形成するための第１、第２の凹溝２２，２８と、後述するアイドルマフラー３１の上部１２４と、排出用パイプ３４とが形成されている。
第１、第２の凹溝２２，２８は、下方に向けて開放するように形成されている。これらの凹溝２２，２８の下端部の開口部分は、ガイドエキゾースト２とアッパーケーシング４およびオイルパン１１との間に設けられたガスケット２３によって閉塞されている。
【００８７】
第１、第２の凹溝２２，２８のうちガイドエキゾースト２の船外機右側（図２４においては左側）の端部に形成されている第１の凹溝２２は、図２５に示すように、ガイドエキゾースト２の側部内を前後方向に延在している。この第１の凹溝２２の前端部は、ガイドエキゾースト２の下流側通路孔２ｂに接続されている。また、この第１の凹溝２２の後端部は、図２５および図２６に示すように、ガイドエキゾースト２の後端部に形成された後部気室１２５に接続されている。
【００８８】
この後部気室１２５は、ガイドエキゾースト２の後端部とアッパーケーシング４の後端部とによって上下方向に延在するように形成されている。
前記第１の凹溝２２の後端部は、前記ガスケット２３の後側貫通孔２４｛図２７（Ａ）参照｝によって下方の環状気室２５｛図２７（Ｂ）参照｝に接続されている。この環状気室２５の前端部であって船外機左側の端部は、前記ガスケット２３の前側貫通孔２７｛図２７（Ａ）参照｝によって前記第２の凹溝２８に接続されている。
【００８９】
第２の凹溝２８は、図２４に示すように、ガイドエキゾースト２の船外機左側（図２４においては右側）の端部を前後方向に延在するように形成されている。この第２の凹溝２８の後端部は、複数のスリット２９を介してアイドルマフラー３１に接続されている。
この実施例によるアイドルマフラー３１は、図２６に示すように、ガイドエキゾースト２の後端部によって形成された上部１２４と、アッパーケーシング４の後端部によって形成された下部１２６と、上部１２４内および下部１２６内を前後方向に仕切る仕切板３３とによって構成されている。
前記第２の凹溝２８は、スリット２９を介してアイドルマフラー３１の前端部内に接続されている。また、このアイドルマフラー３１の後端部内は、図２４に示すように、排出用パイプ３４を介して大気中に連通されている。
【００９０】
アイドルマフラー３１の上端部には、図２６に示すように、リード弁４３を有するバイパス通路４１が設けられている。この実施例によるバイパス通路４１は、アイドルマフラー３１の上端部と、前記後部気室１２５の上端部とを連通している。詳述すると、アイドルマフラー３１の上端部には、リード弁４３を取付けるための取付座１３１と、アイドルマフラー３１の上壁１３２を上下方向に貫通する貫通孔１３３とが形成されている。
【００９１】
リード弁４３は、弁体４３ｂを有するリード弁本体４６と、このリード弁本体４６を前記取付座１３１に取付けるためのハウジング１３４とを有し、アイドルマフラー３１の上部１２４内を上下方向に仕切っている。また、このリード弁４３は、アイドルマフラー３１内の空気が前記貫通孔１３３側にのみ流れるように構成されている。前記ハウジング１３４には、リード弁４３内に空気を導入するための貫通孔１３５が形成されている。
【００９２】
前記アイドルマフラー３１の上壁１３２の上には、通路形成用のダクト１３６が取付けられている。このダクト１３６は、前記貫通孔１３３と、後部気室１２５の上端部に形成された貫通孔１３７とを上方から囲むように形成されている。
【００９３】
このように構成された排気装置７において、アイドリング運転時の排ガスは、図２４、図２５および図２７中に黒塗りの矢印で示すように、エンジン３から排気管７１（触媒７２）を通って浄化された後にガイドエキゾースト２の下流側通路孔２ｂに流入し、ここから第１の凹溝２２→後側貫通孔２４→環状気室２５→前側貫通孔２７→第２の凹溝２８→スリット２９→アイドルマフラー３１→排出用パイプ３４という経路によって排出される。
【００９４】
一方、この排気装置７において、主排気通路１３内が減圧された場合は、図２４〜図２６中に白抜きの矢印で示すように、外気が排出用パイプ３４からアイドルマフラー３１の上部１２４内に吸い込まれ、ここからリード弁４３→貫通孔１３３→ダクト１３６内→貫通孔１３７→後部気室１２５→第１の凹溝２２という経路によって主排気通路１３（下流側通路孔２ｂ）に導かれる。すなわち、前記外気は、アイドルマフラー３１やアイドル排気通路１４内の絞りを通ることなく主排気通路１３に吸い込まれることになる。
【００９５】
したがって、この実施例に示す構成を採る場合であっても上述した各実施例と同等の効果を奏する。
この実施例においても外気が触媒７２より下流側の主排気通路１３内に導入される。このため、この実施例によれば、触媒７２の下流側が負圧になることがなく、主排気通路１３の下端部に浸入している水が主排気通路１３内を触媒７２まで上昇することを確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００９６】
１…船外機、２…ガイドエキゾースト、２ａ…上流側通路孔、２ｂ…下流側通路孔、３…エンジン、４…アッパーケーシング、１１…オイルパン、１３…主排気通路、１４…アイドル排気通路、２２…第１の凹溝、２３…ガスケット、２４…後側貫通孔、２７…前側貫通孔、２８…第２の凹溝、２９…スリット、３１…アイドルマフラー、４１…バイパス通路、４３…リード弁、７１…排気管、７２…触媒、１２５…後部気室。
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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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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