(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油液が流れる流路を開閉する主弁の弁体を開弁位置に係止する係止部材と、
該流路内を流れる流速によって生じるベンチュリ効果によって負圧を発生させる負圧発生部と、
該負圧発生部から負圧が導入されるダイヤフラム室と、
該ダイヤフラム室に導入された負圧により生じた圧力低下によって前記係止部材を係止解除方向に動作させるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラム室に設けられ、前記ダイヤフラムを弁体係止方向に附勢するバネと、
前記ダイヤフラムの動作に基づき前記係止部材が係止解除位置に変位することにより前記開弁位置の弁体に対する係止を解除して前記弁体を閉弁位置に動作させる自動閉弁機構とを有する給油ノズルにおいて、
前記ダイヤフラムを附勢する前記バネのバネ力を前記流路を流れる液圧に応じて変更させるバネ力調整機構を設け、
前記バネ力調整機構は、
前記バネを介して前記ダイヤフラムを押圧するように設けられ、前記ダイヤフラムに対して近接または離間する方向に移動して前記バネ力を調整するピストンと、
前記ダイヤフラム室とは別に形成され、前記ピストンに前記主弁よりも上流の油液の液圧を作用させる液圧室と、
前記ピストンに対して係止解除方向に前記主弁より上流の液圧を作用させるように、前記液圧室に前記主弁より上流の油液の液圧を供給する液圧供給通路と、を備えており、
前記負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて前記主弁より上流の油液の液圧が増圧されることにより、前記ピストンを係止解除方向に変位させて前記ダイヤフラムに作用する前記バネ力を弱めることを特徴とする給油ノズル。
【請求項２】
油液が流れる流路を開閉する主弁の弁体を開弁位置に係止する係止部材と、
該流路内を流れる流速によって生じるベンチュリ効果によって負圧を発生させる負圧発生部と、
該負圧発生部から負圧が導入されるダイヤフラム室と、
該ダイヤフラム室に導入された負圧により生じた圧力低下によって前記係止部材を係止解除方向に動作させるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラム室に設けられ、前記ダイヤフラムを弁体係止方向に附勢するバネと、
前記ダイヤフラムの動作に基づき前記係止部材が係止解除位置に変位することにより前記開弁位置の弁体に対する係止を解除して前記弁体を閉弁位置に動作させる自動閉弁機構とを有する給油ノズルにおいて、
前記ダイヤフラムを附勢する前記バネのバネ力を前記流路を流れる液圧に応じて変更させるバネ力調整機構を設け、
前記バネ力調整機構は、
前記バネを介して前記ダイヤフラムを押圧するように設けられ、前記ダイヤフラムに対して近接または離間する方向に移動して前記バネ力を調整するピストンと、
前記ダイヤフラム室とは別に形成され、前記ピストンに前記主弁よりも下流の油液の液圧を作用させる液圧室と、
前記ピストンに対して係止方向に前記主弁より下流の液圧を作用させるように、前記液圧室に当該主弁より下流の油液の液圧を供給する液圧供給通路と、を備えており、
前記負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて前記主弁より下流の油液の液圧が減圧されることにより、前記ピストンを係止解除方向に変位させて前記ダイヤフラムに作用する前記バネ力を弱めることを特徴とする給油ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給油所等において使用され、流路内を送液される油液のベンチュリ効果によって発生する負圧力によりダイヤフラムを変位させ、ダイヤフラムの変位により自動閉弁動作するよう構成された給油ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
給油所等においては、ガソリンあるいは軽油等の油液を自動車の燃料タンクに給油するための給油装置が設置されている。給油装置は、給油ホースが接続された給油ノズルと、給油ホースに送液するポンプと、給油された流量を計測する流量計等を有する。
【０００３】
そして、給油ノズルが自動車の燃料タンクの給油口に挿入されて、給油ノズルの操作レバーが操作され、内蔵された弁が開弁されると、ポンプにより汲み上げられた油液が給油ホース、給油ノズルを介して燃料タンクに供給される。
給油ノズルは、ベンチュリ効果、即ち油液の流速によって負圧を生じさせる負圧発生部を有し、この負圧発生部で生じた負圧によりダイヤフラムを変位させて弁機構を閉弁動作させるようになっている。そのため、満タン給油を行う場合は、給油ノズルのノズルレバーを開弁位置に保持したまま給油を継続させることができる。
【０００４】
また、給油ノズルは、燃料タンクに挿入される吐出パイプの先端に給油口の液面を検出するための空気導入口が設けられており、負圧発生部で生じた負圧により空気導入口から空気が吸引される。そして、空気導入口が液面により閉塞されると、空気導入口からの空気吸引が停止するため、ダイヤフラム室の空気が負圧発生部に吸引されてダイヤフラムが係止解除位置に変位して給油ノズルの弁体が閉弁動作する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように油液吐出時に負圧発生部のベンチュリ効果によって発生する負圧力によりダイヤフラムが動作する自動閉弁機構を有する給油ノズルでは、流速に応じた負圧力が発生するため、小流量時にはダイヤフラム室に導入される負圧力が弱くなり、給油口の液面がノズル先端の空気導入口を閉塞して液面を検知しているのにもかかわらずダイヤフラムが係止解除方向に動作しないおそれがあった。
【０００６】
そこで、負圧発生部でのベンチュリ効果を高めて小流量時に十分な負圧力を得ようとすると、大流量時に負圧力が大きくなり過ぎて吐出パイプに設けられた細管よりなる空気導入路から負圧発生部に供給される空気量が追いつかなくなる。その場合、液面検知前（満タン給油終了前）にダイヤフラムが動作して自動閉弁してしまうおそれがあった。よって、液面検知前（満タン給油終了前）に給油ノズルが自動閉弁してしまったときは、その都度ノズルレバーを開弁操作して再度給油をやり直さなければならず、面倒な操作が増えるといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題を解決した給油ノズルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
上記請求項１の発明は、油液が流れる流路を開閉する主弁の弁体を開弁位置に係止する係止部材と、
該流路内を流れる流速によって生じるベンチュリ効果によって負圧を発生させる負圧発生部と、
該負圧発生部から負圧が導入されるダイヤフラム室と、
該ダイヤフラム室に導入された負圧により生じた圧力低下によって前記係止部材を係止解除方向に動作させるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラム室に設けられ、前記ダイヤフラムを弁体係止方向に附勢するバネと、
前記ダイヤフラムの動作に基づき前記係止部材が係止解除位置に変位することにより前記開弁位置の弁体に対する係止を解除して前記弁体を閉弁位置に動作させる自動閉弁機構とを有する給油ノズルにおいて、
前記ダイヤフラムを附勢する前記バネのバネ力を前記流路を流れる液圧に応じて変更させるバネ力調整機構を設け、
前記バネ力調整機構は、
前記バネを介して前記ダイヤフラムを押圧するように設けられ、前記ダイヤフラムに対して近接または離間する方向に移動して前記バネ力を調整するピストンと、
前記ダイヤフラム室とは別に形成され、前記ピストンに前記主弁よりも上流の油液の液圧を作用させる液圧室と、
前記ピストンに対して係止解除方向に前記主弁より上流の液圧を作用させるように、前記液圧室に前記主弁より上流の油液の液圧を供給する液圧供給通路と、を備えており、
前記負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて前記主弁より上流の油液の液圧が増圧されることにより、前記ピストンを係止解除方向に変位させて前記ダイヤフラムに作用する前記バネ力を弱めることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、上記請求項１によれば、負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて主弁より上流の油液の液圧が増圧されることにより、ピストンを係止解除方向に変位させてダイヤフラムに作用するバネ力を弱めるため、負圧力が流速によって変化しても液面検知時にダイヤフラムを動作させて自動閉弁による満タン給油を行うことができる。また、給油時の吐出量が多いときはバネ力を強くして給油途中のダイヤフラムの動作を抑制し、給油時の吐出量が少ないときはバネ力を弱くして液面検知時（満タン給油終了時）にダイヤフラムが確実に動作して自動閉弁させることができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、油液が流れる流路を開閉する主弁の弁体を開弁位置に係止する係止部材と、
該流路内を流れる流速によって生じるベンチュリ効果によって負圧を発生させる負圧発生部と、
該負圧発生部から負圧が導入されるダイヤフラム室と、
該ダイヤフラム室に導入された負圧により生じた圧力低下によって前記係止部材を係止解除方向に動作させるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラム室に設けられ、前記ダイヤフラムを弁体係止方向に附勢するバネと、
前記ダイヤフラムの動作に基づき前記係止部材が係止解除位置に変位することにより前記開弁位置の弁体に対する係止を解除して前記弁体を閉弁位置に動作させる自動閉弁機構とを有する給油ノズルにおいて、
前記ダイヤフラムを附勢する前記バネのバネ力を前記流路を流れる液圧に応じて変更させるバネ力調整機構を設け、
前記バネ力調整機構は、
前記バネを介して前記ダイヤフラムを押圧するように設けられ、前記ダイヤフラムに対して近接または離間する方向に移動して前記バネ力を調整するピストンと、
前記ダイヤフラム室とは別に形成され、前記ピストンに前記主弁よりも下流の油液の液圧を作用させる液圧室と、
前記ピストンに対して係止方向に前記主弁より下流の液圧を作用させるように、前記液圧室に当該主弁より下流の油液の液圧を供給する液圧供給通路と、を備えており、
前記負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて前記主弁より下流の油液の液圧が減圧されることにより、前記ピストンを係止解除方向に変位させて前記ダイヤフラムに作用する前記バネ力を弱めることを特徴とするものである。
【００１１】
従って、上記請求項２によれば、負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて主弁より下流の油液の液圧が減圧されることにより、ピストンを係止解除方向に変位させてダイヤフラムに作用するバネ力を弱めるため、負圧力が流速によって変化しても液面検知時にダイヤフラムを動作させて自動閉弁による満タン給油を行うことができる。また、給油時の吐出量が多いときはバネ力を強くして給油途中のダイヤフラムの動作を抑制し、給油時の吐出量が少ないときはバネ力を弱くして液面検知時（満タン給油終了時）にダイヤフラムが確実に動作して自動閉弁させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明になる給油ノズルの第１実施例の縦断面図、図２は第１実施例の給油ノズルの横断面図、図３は第１実施例の弁機構が全開されたときの状態を示す縦断面図、図４は弁機構が全開されたときの状態を示す横断面図である。
【００１４】
給油ノズル１１は、操作レバー１２と、ノズル本体１３とを有する。ノズル本体１３の先端側開口１４には、主弁の弁座部材１５と、吐出パイプ１６が接続されるパイプ接続部材１７とが挿入されナット１８の締め付けにより両部材が保持されるとともに、弁座部材１５及びパイプ接続部材１７内に形成された油通路１９と油流路１９内に負圧発生部２０及び主弁体２１とからなる弁機構２３を有している。
【００１５】
負圧発生部２０は弁座部材１５の内部に設けられており、油流路１９のテーパ状の内壁に開口する通路２４と、給油時内壁より離間し通路２４を開き、給油停止時コイルバネ２５の押圧力により内壁に当接するとともに通路２４の開口部分を閉塞する弁体２７とよりなる。
弁体２７は上記内壁に当接して油流路１９を閉じるテーパ状の当接部２８と、当接部２８より下流側に延在しパイプ接続部材１７内に穿設された中央孔３０に挿入された弁軸３１とよりなる。また、パイプ接続部材１７内に穿設された下流側の中央孔２９には吐出パイプ１６の先端に設けられた空気導入孔３２に連通する吸引管３３が接続されている。
【００１６】
空気導入孔３２は、満タン給油時に液面検知部として機能するものであり、負圧発生部２０で発生した負圧により空気を吸引する。そして、空気導入孔３２から吸引した空気は、吸引管３３を通過して中央孔２９に連通された通路３４に至り、弁座部材１５及びパイプ接続部材１７の外周に形成された環状通路３５に供給される。尚、この環状通路３５には、油流路１９に連通された通路２４の他端が連通されている。
【００１７】
給油ノズル１１の操作レバー１２がＣ方向に操作されて弁機構２３が弁開すると、図３及び図４に示すように弁体２７は流体圧力によりＡ方向に押圧されて開弁して給油が開始される。これにより、油液は油流路１９を通過して吐出パイプ１６へ吐出される。
その際、負圧発生部２０においては、ベンチュリ効果、即ち油液の流速に応じた負圧が発生し、油流路１９の内壁に開口する通路２４内の空気が油流路１９内に吸引される。また、給油停止時には、弁機構２３が閉弁し、且つ弁体２７が油流路１９を閉塞するため、負圧が消滅し、通路２４からの空気吸引も停止する。
【００１８】
操作レバー１２は、基端部がノズル本体１３の下面側に突出した支持部３６の軸３７により回動自在に支承されることにより、自由端状に延びる他端側の操作端がＣ，Ｄ方向に回動可能、かつＥ，Ｆ方向の横方向に揺動可能になっている。ノズル本体１３の軸３８に軸着された連動レバー３９は、一端３９ａが操作レバー１２に当接し，他端３９ｂが弁機構２３を開閉駆動する弁軸４０の係合孔４０ａに係合している。
【００１９】
また、弁軸４０は後述するように前側シャフト４１と前側シャフト４１に摺動自在に嵌合する後側シャフト４２とよりなり、ノズル本体１３内に設けられた軸受部４３によりＡ，Ｂ方向に摺動自在に軸支され、且つコイルバネ４４，４５のバネ力により主弁体２１を弁座部材１５に押圧している。そして、操作レバー１２は操作端が把持されると、連動レバー３９が時計方向に回動し（図５参照）、主弁体２１と一体な前側シャフト４１及び後側シャフト４２を開弁方向（Ｂ方向）に変位させるようになっている。
【００２０】
４８はレバーガードで、操作レバー１２を囲むようにノズル本体１３の下面側に取付けられている。レバーガード４８は略Ｌ字状に形成され、両端側がノズル本体１３に固着された帯枠部４８ａと、断面略Ｕ字状に形成され、帯枠部４８ａの前側を囲むようにしてノズル本体１３の下面側に固着された板枠部４８ｂの２部材からなる。帯枠部４８ａの後側には、操作レバー１２を所定の回動位置に係止することによって弁機構２３を開弁状態に保持する係止部４９が設けられている。
【００２１】
給油を行う場合には、吐出パイプ１６を燃料タンクの給油口（図示せず）に挿入して操作レバー１３をＣ方向に開弁操作する。そして、操作レバー１３の開弁操作により、連動レバー３９が時計方向に回動し、図３及び図４に示すように弁軸４０がＢ方向に摺動すると共に、主弁体２１が弁座部材１５から離間して弁機構２３が開弁する。
【００２２】
これにより、給油ホース（図示せず）を介して給油ノズル１１に送液された油液は、油流路１９を通過して吐出パイプ１６より燃料タンクの給油口に給油される。操作レバー１３の操作端が全開位置で係止部４９に係止されると、主弁体２１が全開位置に保持される。
吐出パイプ１６内に挿通された吸引管３３は、給油時はノズル本体１３内の上記パイプ接続部材１７内に形成された中央孔２９及び通路３４，３５を介して弁機構２３の下流側に設けられた負圧発生部２０と連通されている。
【００２３】
弁機構２３が開弁動作して油液が油流路１９から吐出パイプ１６内の油流路１６ａ内に流れると、油液の流出に伴って負圧発生部２０のベンチュリ効果により負圧が発生し、通路２４内の空気が油流路１９へ吸引される。
また、操作レバー１３の操作端が半開位置で係止部４９に係止されると、図５に示されるように主弁体２１が半開位置に保持される。
【００２４】
図２において、５１は満タン給油時の液面検知により閉弁動作する自動閉弁機構である。この自動閉弁機構５１は、通路５２が連通されたダイヤフラム室５３と、ダイヤフラム室５３に装架されたダイヤフラム５４と、ダイヤフラム５４の中心部に連結され前側シャフト４１の凹部４１ａ及び後側シャフト４２の切欠４２ａに係合する係合部材５５と、ダイヤフラム室５３内をＥ，Ｆ方向に摺動可能に設けられたピストン５６と、ピストン５６とダイヤフラム５４との間に介在する第１のコイルバネ５７と、ノズル本体１３の側面開口５８を閉塞する蓋５９とピストン５６との間に介在する第２のコイルバネ６０と、ダイヤフラム室５３の外側に環状に形成された液圧室６１とよりなる。
【００２５】
ダイヤフラム５４は、外側周縁部がダイヤフラム室５３の内壁に形成されたスリットに嵌合固定され、ダイヤフラム室５３の圧力変化に応じて中心部分がＥ，Ｆ方向に変位する。
ダイヤフラム室５３は、通路５２及び３５，２４を介して負圧発生部２０の油流路１９に連通されていると共に、通路５２及び３５，３４を介して吸引管３３に連通されている。給油時は、負圧発生部２０で発生した負圧が通路２４，３５，３４を介して吸引管３３に導入されており、吐出パイプ１６の先端に設けられた空気導入孔３２から吸引された空気が吸引管３３及び通路３４，３５，２４に供給されている。
【００２６】
そのため、ダイヤフラム室５３の圧力は、給油中一定であり、空気導入孔３２が液面により閉塞されて吸引管３３からの空気供給が停止されるまで変化しない。このとき、ダイヤフラム室５３に設けられたダイヤフラム５４は、第１のコイルバネ５７のバネ力によりＦ方向に附勢されており、係合部材５５のピン５５ａを前側シャフト４１の凹部４１ａ及び後側シャフト４２の切欠４２ａに係合させる弁軸係止位置に保持している。
【００２７】
さらに、後側シャフト４２は、操作レバー１２の開弁操作によりＢ方向に変位した開弁位置に係止されており、前側シャフト４１は係合部材５５のピン５５ａを介して後側シャフト４２に係止されている。
ここで、吐出パイプ１６の空気導入孔３２が液面により閉塞されると、空気導入孔３２からの空気吸引が遮断されて液面検知が行われる。すなわち、吸引管３３から負圧発生部２０への空気供給が停止されると共に、通路５２を介してダイヤフラム室５３の空気が負圧発生部２０へ吸引される。
【００２８】
その結果、ダイヤフラム室５３の空気圧が減圧され、ダイヤフラム５４の中心部が第１のコイルバネ５７のバネ力に抗してＥ方向に変位する。これにより、ダイヤフラム５４に設けられた係合部材５５のピン５５ａが後側シャフト４２の切欠４２ａから離間して前側シャフト４１の係止を解除する。そして、前側シャフト４１はコイルバネ４４のバネ力によりＡ方向に閉弁動作して主弁体２１を弁座部材１５に当接させる。これで、油通路１９は、主弁体２１により遮断されて油液の供給が停止される。
【００２９】
本実施例では、ピストン５６が液圧室６１の液圧に応じてＥ，Ｆ方向に変位することにより第１のコイルバネ５７のバネ力を変更することができるようになっている。液圧室６１には、ノズル本体１３の後部に形成された圧力室６２の圧力を供給するための通路６３が連通されている。また、圧力室６２には、ノズル本体１３の給油ホース接続部６４からの油液が直接流入しているため、液圧室６１の圧力Ｐａは常に給油ホースから送液された１次圧力に保たれる。
【００３０】
ピストン５６は、ダイヤフラム室５３に嵌合されたバネ受け部５６ａと、ダイヤフラム室５３の外側に形成された液圧室６１に嵌合された受圧部５６ｂとを有する。バネ受け部５６ａの外周には、ダイヤフラム室５３の内壁との間をシールするＯリング６５が装着され、受圧部５６ｂの外周には、液圧室６１の内壁との間をシールするＯリング６６が装着されている。そして、ピストン５６は、バネ受け部５６ａの下面に第１のコイルバネ５７が当接する環状溝５６ｃを有し、バネ受け部５６ａの上面に第２のコイルバネ６０が当接する環状溝５６ｄを有する。
【００３１】
従って、ピストン５６は、第１のコイルバネ５７のバネ力と、第２のコイルバネ６０のバネ力と、液圧室６１の圧力Ｐａとが釣り合う位置に変位する。よって、給油ノズル１１に供給された油液の圧力変化により液圧室６１の圧力Ｐａが変動すると、第１のコイルバネ５７のバネ力も変化する。
例えば、図３、図４に示すように操作レバー１２の開弁操作により主弁体２１が全開位置に変位すると、閉弁時よりも負圧発生部２０を流れる流量が増大して圧力室６２の圧力が低下する。そのため、液圧室６１の圧力Ｐａも下がるため、ピストン５６は、Ｆ方向に変位して第１のコイルバネ５７をより圧縮する方向に押圧して第１のコイルバネ５７のバネ力を強くする。
【００３２】
一方、負圧発生部２０では、流速が高まると共に負圧力が増大する。しかしながら、全開時はピストン５６の変位により第１のコイルバネ５７のバネ力が強く設定されているので、給油中に空気導入孔３２からの空気供給が負圧力の増大に追いつかなくなって、負圧の一部がダイヤフラム室５３に導入されてもダイヤフラム５４が第１のコイルバネ５７のバネ力により弁軸係止位置に保持され、弁軸４０の係止解除が防止される。
【００３３】
従って、上記のように構成された自動閉弁機構５１では、大流量で給油する場合、液圧室６１の圧力低下によりピストン５６が第１のコイルバネ５７のバネ力を強めるように変位するため、給油中に負圧発生部２０で生じる負圧の一部がダイヤフラム室５３に導入されてもダイヤフラム５４が係止解除動作せず、給油途中で誤動作することを防止できる。
【００３４】
そして、空気導入孔３２が液面により閉塞されたとき、図６に示すように空気導入孔３２からの空気供給が停止されて負圧発生部２０で生じた負圧が全てダイヤフラム室５３に導入されるため、ダイヤフラム５４は係止解除方向（Ｅ方向）に変位して前側シャフト４１の係止を解除する。これにより、主弁体２１は閉弁方向に変位して弁座部材１５に当接して閉弁する。
【００３５】
図５は第１実施例の弁機構が半開されたときの状態を示す横断面図である。
また、図５に示すように、主弁体２１が半開位置に操作されると、全開時よりも負圧発生部２０を流れる流量が減少して圧力室６２の圧力が増大する。そのため、液圧室６１の圧力Ｐａも上昇するため、ピストン５６は、Ｅ方向に変位して第１のコイルバネ５７のバネ力を弱くする。
【００３６】
図６は第１実施例の弁機構が自動閉弁されたときの状態を示す横断面図である。
一方、負圧発生部２０では、弁機構２３の弁開度が絞られて流速が低下すると共に負圧力が減少する。しかしながら、ピストン５６の変位により第１のコイルバネ５７のバネ力が弱く設定されているので、空気導入孔３２が液面に閉塞されて満タン検知されたとき、図６に示すようにダイヤフラム室５３に導入された負圧力が弱くてもダイヤフラム５４を第１のコイルバネ５７のバネ力に抗して係止解除動作させて主弁体２１を閉弁動作させることができる。
【００３７】
従って、上記構成とされた自動閉弁機構５１では、微小流量で給油する場合、液圧室６１の圧力上昇によりピストン５６が第１のコイルバネ５７のバネ力を弱めるように変位するため、負圧発生部２０で生じる負圧が小さい微小流量で給油しているときに空気導入孔３２が液面に閉塞されてもダイヤフラム５４を係止解除動作させて自動閉弁させることができる。このように、負圧発生部２０で生じる負圧力が変動しても給油ノズル１１に供給された液圧に応じて第１のコイルバネ５７のバネ力を調整してダイヤフラム５４の誤動作を防止できるので、満タン検知時のみ自動閉弁させることができる。
【００３８】
図７は本発明になる給油ノズルの第２実施例の縦断面図、図８は第２実施例の給油ノズルの横断面図、図９は第２実施例の弁機構が全開されたときの状態を示す縦断面図、図１０は第２実施例の弁機構が全開されたときの状態を示す横断面図、図１１は弁機構が半開されたときの状態を示す横断面図、図１２は弁機構が閉弁されたときの状態を示す横断面図である。尚、第２実施例の各図において、上記第１実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
給油ノズル７０は、満タン給油時の液面検知により閉弁動作する自動閉弁機構７１を有する。この自動閉弁機構７１は、ダイヤフラム室５３と、ダイヤフラム５４と、ダイヤフラム５４の中心部に設けられた係合部材５５と、ダイヤフラム室５３内をＥ，Ｆ方向に摺動可能に設けられたピストン７２と、ピストン７２とダイヤフラム５４との間に介在するコイルバネ５７と、蓋５９とピストン７２との間に形成された液圧室７３とよりなる。
【００４０】
本実施例では、ピストン７２が液圧室７３の液圧に応じてＥ，Ｆ方向に変位することによりコイルバネ５７のバネ力を変更することができるようになっている。尚、本実施例の構成では、ピストン７２が液圧室７３の液圧によりＦ方向に押圧されるため、第１実施例のようにピストン７２と蓋５９との間にコイルバネを設ける必要がなく、その分構成が簡略化されている。
【００４１】
液圧室７３には、弁座部材１５に設けられた通路７４、弁座部材１５の外周に設けられた環状通路７５及びノズル本体１３に設けられた通路７６を介して弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液が導入される。通路７４は、弁体２７と主弁体２１との間で油通路７７に開口するように半径方向に延在形成されており、弁機構２３の下流側の２次圧力を液圧室７３に供給する。そのため、液圧室７３の圧力Ｐｂは、給油時のみ油通路７７を流れる油液の２次圧力に保たれる。
【００４２】
ピストン７２は、上面７２ａが液圧室７３の圧力Ｐｂを受ける受圧面となり、下面凹部７２ｂがコイルバネ５７が当接するバネ受けとなる。そして、上面７２ａの外周には、蓋５９に当接しても液圧室７３が残るように環状段部７２ｃが形成されている。また、ピストン７２の外周には、ダイヤフラム室５３の内壁との間をシールするＯリング７８が装着されている。
【００４３】
従って、ピストン７２は、コイルバネ５７のバネ力と、液圧室７３の圧力Ｐｂとが釣り合う位置に変位する。よって、非給油時は、液圧室７３に圧力Ｐｂが導入されていないため、ピストン７２はコイルバネ５７のバネ力によりＥ方向に押圧されて上面７２ａが蓋５９に当接している。そして、弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液の圧力変化により液圧室７３の圧力Ｐｂが変動すると、ピストン７２が変位してコイルバネ５７のバネ力も変化する。
【００４４】
例えば、図９、図１０に示すように操作レバー１２の開弁操作により主弁体２１が全開位置に変位すると、弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液の流量が増大して油通路７７内の液圧が増大するので、閉弁時よりも液圧室７３の圧力Ｐｂが上昇する。そのため、ピストン７２は、Ｆ方向に変位してコイルバネ５７をより圧縮する方向に押圧してコイルバネ５７のバネ力を強くする。
【００４５】
一方、負圧発生部２０では、流速が高まると共に負圧力が増大する。しかしながら、ピストン７２の変位によりコイルバネ５７のバネ力が強く設定されているので、給油中に空気導入孔３２からの空気供給が負圧力の増大に追いつかなくなってもダイヤフラム５４がコイルバネ５７のバネ力により弁軸係止位置に保持され、弁軸４０の係止解除が防止される。
【００４６】
従って、上記のように構成された自動閉弁機構７１では、大流量で給油する場合、液圧室７３の圧力上昇によりピストン７２がコイルバネ５７のバネ力を強めるように変位するため、給油中に負圧発生部２０で生じる負圧の一部がダイヤフラム室５３に導入されてもダイヤフラム５４が係止解除動作せず、給油途中で誤動作することを防止できる。
【００４７】
そして、空気導入孔３２が液面により閉塞されたとき、図１２に示すように空気導入孔３２からの空気供給が停止されて負圧発生部２０で生じた負圧が全てダイヤフラム室５３に導入されるため、ダイヤフラム５４は係止解除方向（Ｅ方向）に変位して前側シャフト４１の係止を解除する。これにより、主弁体２１は閉弁方向に変位して弁座部材１５に当接して閉弁する。
【００４８】
また、図１１に示すように、主弁体２１が半開位置に操作されると、全開時よりも弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液の流量が減少して液圧室７３の圧力Ｐｂが低下する。そのため、ピストン７２は、Ｅ方向に変位してコイルバネ５７のバネ力を弱くする。
一方、負圧発生部２０では、弁機構２３の弁開度が絞られて流速が低下すると共に負圧力が減少する。しかしながら、ピストン７２の変位によりコイルバネ５７のバネ力が弱く設定されているので、空気導入孔３２が液面に閉塞されて満タン検知されたとき、図１２に示すようにダイヤフラム室５３に導入された負圧力が弱くてもダイヤフラム５４をコイルバネ５７のバネ力に抗して係止解除動作させて主弁体２１を閉弁動作させることができる。
【００４９】
従って、上記構成とされた自動閉弁機構７１では、微小流量で給油する場合、液圧室７３の圧力上昇によりピストン７２がコイルバネ５７のバネ力を弱めるように変位するため、負圧発生部２０で生じる負圧が小さい微小流量で給油しているときに空気導入孔３２が液面に閉塞されてもダイヤフラム５４を係止解除動作させて自動閉弁させることができる。このように、負圧発生部２０で生じる負圧力が変動しても油通路７７に供給された液圧に応じてコイルバネ５７のバネ力を調整してダイヤフラム５４の誤動作を防止できるので、満タン検知時のみ自動閉弁させることができる。
【００５０】
図１３は本発明になる給油ノズルの第３実施例の横断面図、図１４は第３実施例の弁機構が全開操作されたときの状態を示す横断面図、図１５は第３実施例の弁機構が半開操作されたときの状態を示す横断面図、図１６は第３実施例の弁機構が閉弁操作されたときの状態を示す横断面図である。尚、第３実施例の各図において、上記第１実施例及び第２実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
給油ノズル８０は、満タン給油時の液面検知により閉弁動作する自動閉弁機構８１を有する。この自動閉弁機構８１は、ダイヤフラム室５３と、ダイヤフラム５４と、ダイヤフラム５４の中心部に設けられた係合部材５５と、ダイヤフラム室５３内をＥ，Ｆ方向に摺動可能に設けられたピストン８２と、ピストン８２とダイヤフラム５４との間に介在するコイルバネ５７と、ダイヤフラム室５３の外側に環状に形成された第１液圧室６１と、蓋５９とピストン８２との間に形成された第２液圧室７３とより構成されている。
【００５２】
本実施例では、ピストン８２が第１液圧室６１の圧力Ｐａと第２液圧室７３の圧力Ｐｂとの圧力差によりＥ方向あるいはＦ方向に変位することによりコイルバネ５７のバネ力を変更することができるようになっている。
第１液圧室６１には、ノズル本体１３の後部に形成された圧力室６２の圧力を供給するための通路６３が連通されている。また、圧力室６２には、ノズル本体１３の給油ホース接続部６４からの油液が直接流入しているため、液圧室６１の圧力Ｐａは常に給油ホースから送液された１次圧力に保たれる。
【００５３】
第２液圧室７３には、弁座部材１５に設けられた通路７４、弁座部材１５の外周に設けられた環状通路７５及びノズル本体１３に設けられた通路７６を介して弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液が導入される。そのため、液圧室７３の圧力Ｐｂは、給油時のみ油通路７７を流れる油液の２次圧力に保たれ、非給油時は大気圧となる。
【００５４】
ピストン８２は、ダイヤフラム室５３に嵌合されたバネ受け部８２ａと、ダイヤフラム室５３の外側に形成された第１液圧室６１に嵌合された受圧部８２ｂとを有する。また、ピストン８２は、上面８２ｃが第２液圧室７３の圧力Ｐｂを受ける受圧面となり、下面凹部８２ｄがコイルバネ５７が当接するバネ受けとなる。
【００５５】
そして、上面８２ａの外周には、蓋５９に当接しても第２液圧室７３が残るように環状段部８２ｅが形成されている。従って、環状段部８２ｅも第２液圧室７３の圧力Ｐｂを受ける受圧面となる。
尚、本実施例において、ピストン８２は、第１液圧室６１の受圧面積より第２液圧室７３の受圧面積の方が大きく設定されている。これは、第２液圧室７３の圧力Ｐｂが第１液圧室６１の圧力Ｐａより小さいからである。従って、第１液圧室６１の受圧面積と第２液圧室７３の受圧面積との面積比は、ポンプによる吐出される１次圧力と弁座部材１５から吐出される２次圧力との関係から適宜設定される。
【００５６】
また、バネ受け部８２ａの外周には、ダイヤフラム室５３の内壁との間をシールするＯリング６５が装着され、受圧部８２ｂの外周には、第１液圧室６１の内壁との間をシールするＯリング６６が装着されている。
ピストン８２は、コイルバネ５７のバネ力と、第１液圧室６１の圧力Ｐａと、第２液圧室７３の圧力Ｐｂとが釣り合う位置に変位する。よって、油液の圧力変化により第１液圧室６１の圧力Ｐａあるいは第２液圧室７３の圧力Ｐｂが変動すると、コイルバネ５７のバネ力も変化する。
【００５７】
非給油時は、第２液圧室７３に圧力Ｐｂが導入されていないため、ピストン８２はコイルバネ５７のバネ力によりＥ方向に押圧されて上面が蓋５９に当接している。そして、弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液の圧力変化により第２液圧室７３の圧力Ｐｂが上昇すると、ピストン８２がＥ方向に変位してコイルバネ５７のバネ力を強くする。
【００５８】
例えば、図１４に示すように操作レバー１２の開弁操作により主弁体２１が全開位置に変位すると、閉弁時よりも負圧発生部２０を流れる流量が増大して第１液圧室６１の圧力Ｐａが低下する。一方、主弁体２１が全開位置に変位すると共に、弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液の液圧が増大して閉弁時よりも第２液圧室７３の圧力Ｐｂが上昇する。そのため、ピストン８２は、第１液圧室６１と第２液圧室７３との圧力差によりＦ方向に変位する。よって、コイルバネ５７はＦ方向に変位するピストン８２に圧縮されてバネ力が強くなる。
【００５９】
負圧発生部２０においては、流速が高まると共に負圧力が増大する。しかしながら、ピストン８２の変位によりコイルバネ５７のバネ力が強く設定されているので、給油中に空気導入孔３２からの空気供給が負圧力の増大に追いつかなくなってもダイヤフラム５４がコイルバネ５７のバネ力により弁軸係止位置に保持され、弁軸４０の係止解除が防止される。
【００６０】
従って、上記のように構成された自動閉弁機構８１では、大流量で給油する場合、第１液圧室６１の圧力低下及び第２液圧室７３の圧力上昇によりピストン８２がコイルバネ５７のバネ力を強めるように変位するため、給油中に負圧発生部２０で生じる負圧の一部がダイヤフラム室５３に導入されてもダイヤフラム５４が係止解除動作せず、給油途中で誤動作することを防止できる。
【００６１】
また、図１５に示すように、主弁体２１が半開位置に操作されると、全開時よりも負圧発生部２０を流れる流量が減少して第１液圧室６１の圧力Ｐａが増大すると共に、弁座部材１５内の油通路７７を流れる油液の液圧が減少して第２液圧室７３の圧力Ｐｂが低下する。そのため、ピストン８２は、Ｅ方向に変位してコイルバネ５７のバネ力を弱くする。
【００６２】
一方、負圧発生部２０では、弁機構２３の弁開度が絞られて流速が低下すると共に負圧力が減少する。しかしながら、ピストン８２の変位によりコイルバネ５７のバネ力が弱く設定されているので、空気導入孔３２が液面に閉塞されて満タン検知されたとき、図１６に示すようにダイヤフラム室５３に導入された負圧力が弱くてもダイヤフラム５４をコイルバネ５７のバネ力に抗して係止解除動作させて主弁体２１を閉弁動作させることができる。
【００６３】
従って、上記構成とされた自動閉弁機構８１では、微小流量で給油する場合、第１液圧室６１の圧力増大及び第２液圧室７３の圧力低下によりピストン８２がコイルバネ５７のバネ力を弱めるように変位するため、負圧発生部２０で生じる負圧が小さい微小流量で給油しているときに空気導入孔３２が液面に閉塞されてもダイヤフラム５４を係止解除動作させて自動閉弁させることができる。このように、負圧発生部２０で生じる負圧力が変動しても供給された液圧に応じてコイルバネ５７のバネ力を調整してダイヤフラム５４の誤動作を防止できるので、満タン検知時のみ自動閉弁させることができる。
【００６４】
図１７は本発明になる給油ノズルの第４実施例の横断面図、図１８は第４実施例の弁機構が全閉された状態を示す縦断面図、図１９は第４実施例の弁機構が全開操作されたときの状態を示す横断面図、図２０は第４実施例の弁機構が全開操作されたときの状態を示す縦断面図である。
尚、第４実施例の各図において、上記各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
第４実施例の給油ノズル９０は、グリップ９１の前方にノズルレバー９２を有するピストル型であり、弁機構２３を開閉駆動する弁軸４０の係合孔４０ａに挿通されたノズルレバー９２をＣ方向に回動操作させることにより給油が開始される。ノズルレバー９２は、ピストルの引金と同じ形状に形成されており、上端が軸９３により回動自在に支持され、下端が円弧状に湾曲された湾曲部９２ａとなっている。
【００６６】
また、弁軸４０の係合孔４０ａに挿通されたノズルレバー９２の中間部分には、係合孔４０ａの内壁に当接する当接部９２ｂが設けられている。この当接部９２ｂは、ノズルレバー９２が開弁方向（Ｃ方向）に回動操作されても係合孔４０ａの内壁を開弁方向（Ｂ方向）に押圧するように半円形状に突出している。
従って、給油操作を行う際は、給油ノズル９０のグリップ９１を把持してノズルレバー９２の湾曲部９２ａをＣ方向に引くと弁軸４０がＢ方向に摺動して弁機構２３の主弁体２１が弁座部材１５から離間して開弁する。これにより、給油が開始される。また、ノズルレバー９２の下端がレバーガード９４の掛止部９４ａに掛止されると、弁軸４０及び主弁体２１が全開位置に係止されて満タン給油が行われる。
【００６７】
パイプ接続部材１７の内部には、一端が吸引管３３が接続された中央孔２９に連通され、他端がパイプ接続部材１７の外周に形成された環状通路３５に連通された通路９５が弁体２７の弁軸３１が挿入された中央孔３０と交差するようにクランク状に形成されている。この通路９５は、主弁体２１の開弁動作により油液が吐出パイプ１６から吐出されると共に、負圧発生部２０で生じる負圧により空気導入孔３２から吸引された空気が導入されている。
【００６８】
そして、通路９５を通過した空気は、環状通路３５及び通路２４を介して負圧発生部２０に供給される。そのため、通路５２を介して連通されたダイヤフラム室５３の空気が負圧発生部２０に吸引されず、ダイヤフラム５４がコイルバネ５７に附勢された位置に保持されている。すなわち、弁軸４０の前側シャフト４１と後側シャフト４２とが係合部材５５のピン５５ａにより連結されており、主弁体２１が弁座部材１５から離間した開弁位置に係止されている。
【００６９】
通路９５と交差する中央孔３０に挿入された弁体２７の弁軸３１には、くびれ部９６が設けられている。このくびれ部９６は、弁軸３１の端部近傍に設けられ、油液の液圧に伴う弁体２７の摺動動作と共に通路９５内に出入りして通路９５を流れる空気の流量を調整することができる。
図１９及び図２０に示すように、弁機構２３の主弁体２１が全開して油液の吐出量が多い場合、負圧発生部２０における負圧も最大となり、空気吸引量も最大となる。このとき、弁座部材１５の下流に設けられた弁体２７は、油液の液圧を受けてＡ方向に変位する。そして、弁体２７の弁軸３１に設けられたくびれ部９６が通路９５内に移動する。
【００７０】
弁体２７がＡ方向に変位する前は、弁軸３１の端部が通路９５の流路面積を絞っており、弁体２７がＡ方向に変位すると共に、弁軸３１のくびれ部９６が通路９５を開放する。そのため、弁体２７がＡ方向に変位することにより、空気導入孔３２から吸引された空気の流量が増大し、負圧発生部２０における負圧の増大に対応することができる。
【００７１】
図２１は第４実施例の弁機構が半開操作されたときの状態を示す横断面図、図２２は第４実施例の弁機構が閉弁操作されたときの状態を示す縦断面図、図２３は第４実施例の弁機構が半開操作されたときの状態を示す横断面図、図２４は第４実施例の弁機構が閉弁操作されたときの状態を示す縦断面図である。
図２１及び図２２に示すように、ノズルレバー９２の下端がレバーガード９４の掛止部９４ｂに掛止されると、弁軸４０及び主弁体２１が半開位置に係止されて微小流量による給油が行われる。このように、弁機構２３の主弁体２１が半開状態に変位して油液の吐出量が減少した場合、負圧発生部２０における負圧も減少し、空気導入孔３２からの空気吸引量も減少する。
【００７２】
このとき、弁座部材１５の下流に設けられた弁体２７は、油液の液圧の低下と共に全開時よりもＢ方向に変位する。これにより、弁体２７の弁軸３１に設けられたくびれ部９６が通路９５から抜け出すと共に、弁軸３１の端部が通路９５内に移動する。
このように、弁体２７がＢ方向に変位すると共に、弁軸３１の端部が通路９５の流路面積を絞るため、空気導入孔３２から吸引された空気の流量が減少し、負圧発生部２０における負圧の減少に対応することができる。
【００７３】
従って、弁機構２３の主弁体２１を半開位置に変位させて微小流量で給油する場合、負圧発生部２０で生じる負圧も低下する。しかしながら、本実施例では、弁軸３１が空気導入孔３２から吸引されて通路９５を通過する空気吸引量を絞るため、空気導入孔３２からの空気供給量が過剰となることを防止でき、ダイヤフラム５４が満タン前に動作することが防止される。
【００７４】
そのため、主弁体２１が半開位置に操作されて負圧発生部２０で生じる負圧の小さい微小流量で給油しているときに、空気導入孔３２が液面に閉塞されたときのみ負圧発生部２０からの負圧がダイヤフラム室５３に導入される。そのため、図２３及び図２４に示すように、空気導入孔３２が液面に閉塞されて満タン検知されると、ダイヤフラム５４が係合部材５５のピン５５ａを弁軸４０から離間させ前側シャフト４１と後側シャフト４２との連結を解除して、前側シャフト４１と共に主弁体２１を弁座部材１５に当接させる閉弁位置移動させる。
【００７５】
このように、負圧発生部２０で生じる負圧力が変動しても供給された液圧に応じて弁体２７の弁軸３１が通路９５の流路面積を調整して空気導入孔３２から吸引される空気供給量を調整するため、ダイヤフラム５４に作用する負圧が自動的に調整されて微小流量で給油する際にダイヤフラム５４が誤動作することを防止できる。よって、主弁体２１が全開位置に操作された場合でも、あるいは主弁体２１が半開位置に操作されて微小流量で給油する場合でも、満タン検知時のみ自動閉弁させることができる。
【００７６】
尚、上記実施例では、ダイヤフラムを有する自動閉弁機構がノズル本体の側面に設けられた構成を一例として挙げたが、これに限らず、ノズル本体の他の位置に自動閉弁機構が取り付けられた構成のものにも適用できるのは勿論である。
【００７７】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１によれば、負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて主弁より上流の油液の液圧が増圧されることにより、ピストンを係止解除方向に変位させてダイヤフラムに作用するバネ力を弱めるため、負圧力が流速によって変化しても液面検知時にダイヤフラムを動作させて自動閉弁による満タン給油を行うことができる。また、給油時の吐出量が多いときはバネ力を強くして給油途中のダイヤフラムの動作を抑制し、給油時の吐出量が少ないときはバネ力を弱くして液面検知時（満タン給油終了時）にダイヤフラムが確実に動作して自動閉弁させることができる。
【００７８】
また、請求項２によれば、負圧発生部における負圧力が低下するのにつれて主弁より下流の油液の液圧が減圧されることにより、ピストンを係止解除方向に変位させてダイヤフラムに作用するバネ力を弱めるため、負圧力が流速によって変化しても液面検知時にダイヤフラムを動作させて自動閉弁による満タン給油を行うことができる。また、給油時の吐出量が多いときはバネ力を強くして給油途中のダイヤフラムの動作を抑制し、給油時の吐出量が少ないときはバネ力を弱くして液面検知時（満タン給油終了時）にダイヤフラムが確実に動作して自動閉弁させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる給油ノズルの第１実施例の縦断面図である。
【図２】第１実施例の給油ノズルの横断面図である。
【図３】第１実施例の弁機構が全開されたときの状態を示す縦断面図である。
【図４】弁機構が全開されたときの状態を示す横断面図である。
【図５】第１実施例の弁機構が半開されたときの状態を示す横断面図である。
【図６】第１実施例の弁機構が閉弁されたときの状態を示す横断面図である。
【図７】本発明になる給油ノズルの第２実施例の縦断面図である。
【図８】第２実施例の給油ノズルの横断面図である。
【図９】第２実施例の弁機構が全開されたときの状態を示す縦断面図である。
【図１０】第２実施例の弁機構が全開されたときの状態を示す横断面図である。
【図１１】弁機構が半開されたときの状態を示す横断面図である。
【図１２】弁機構が閉弁されたときの状態を示す横断面図である。
【図１３】本発明になる給油ノズルの第３実施例の横断面図である。
【図１４】第３実施例の弁機構が全開操作されたときの状態を示す横断面図である。
【図１５】第３実施例の弁機構が半開操作されたときの状態を示す横断面図である。
【図１６】第３実施例の弁機構が閉弁操作されたときの状態を示す横断面図である。
【図１７】本発明になる給油ノズルの第４実施例の横断面図である。
【図１８】第４実施例の弁機構が全閉状態を示す縦断面図である。
【図１９】第４実施例の弁機構が全開操作されたときの状態を示す横断面図である。
【図２０】第４実施例の弁機構が全開操作されたときの状態を示す縦断面図である。
【図２１】第４実施例の弁機構が半開操作されたときの状態を示す横断面図である。
【図２２】第４実施例の弁機構が半開操作されたときの状態を示す縦断面図である。
【図２３】第４実施例の弁機構が閉弁操作されたときの状態を示す横断面図である。
【図２４】第４実施例の弁機構が閉弁操作されたときの状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１，７０，８０，９０  給油ノズル
１２  操作レバー
１３  ノズル本体
１５  弁座部材
１６  吐出パイプ
１７  パイプ接続部材
１９  油通路
２０  負圧発生部
２１  主弁体
２３  弁機構
２４，３４，５２，７４，７６  通路
２７  弁体
３２  空気導入孔
３３  吸引管
３５，７５  環状通路
３９  連動レバー
４０  弁軸
４１  前側シャフト
４２  後側シャフト
５１，７１，８１  自動閉弁機構
５３  ダイヤフラム室
５４  ダイヤフラム
５５  係合部材
５６，７２，８２  ピストン
５７，６０  コイルバネ
６１，７３  液圧室
６２  圧力室
７７  油通路
９１  グリップ
９２  ノズルレバー
９４  レバーガード
９５  通路
９６  くびれ部
【図１】
0004020461.tif 000002
【図２】
0004020461.tif 000003
【図３】
0004020461.tif 000004
【図４】
0004020461.tif 000005
【図５】
0004020461.tif 000006
【図６】
0004020461.tif 000007
【図７】
0004020461.tif 000008
【図８】
0004020461.tif 000009
【図９】
0004020461.tif 000010
【図１０】
0004020461.tif 000011
【図１１】
0004020461.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004020461.tif 000014
【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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