JP2001116008A - 圧力調整機構 - Google Patents
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Abstract
し、しかも、作業者が容易に圧力を調整することが可能
な圧力調整機構を提供することにある。 【解決手段】調圧ハンドル108と、前記調圧ハンドル
108と一体的に回動することによりばね部材222の
弾発力を調圧する調圧スクリュー224と、前記調圧ハ
ンドル108を所定方向に回動させることにより、設定
された圧力値が表示される圧力設定目盛り118とを備
える。
Description
チュエータに対して供給される圧力流体の圧力を簡便に
調整することが可能な圧力調整機構に関する。
ュエータに対して供給される圧力流体の圧力を制御する
ために圧力制御弁が用いられている。この圧力制御弁
は、エアーを使用媒体とした場合、空気圧システムにお
ける空気圧力をそれぞれの使用目的に応じて制御する機
能を有する。
れる二次側圧力を調整する場合(例えば、二次側圧力の
設定、再設定等を含む)、圧力制御弁の二次側ポートと
流体圧機器とが連通する通路中に、例えば、圧力計を装
填し、前記圧力計によって流体圧機器に供給される二次
側圧力を計測し、作業者は、前記圧力計の指針を視認し
ながら、圧力制御弁の二次側圧力を調整している。
は、設定される二次側圧力を表示するための機構が圧力
制御弁自体に設けられていないため、圧力計等の計測器
を併用して二次側圧力を調整する必要がある。
従来技術に係る圧力制御弁では、二次側圧力を調整する
度にその都度圧力計を取り付け並びに取り外さなければ
ならず、その着脱作業が煩雑であるとともに、狭小な設
置環境に対応して、圧力制御弁の二次側ポートと流体圧
機器とを連通させる通路中に圧力計を装填することが困
難な場合もある。
と一体的に構成し、しかも、作業者が容易に圧力を調整
することが可能な圧力調整機構を提供することを目的と
する。
めに、本発明は、圧力制御弁と一体的に構成され、前記
圧力制御弁によって制御される圧力を調整するための機
構であって、調圧ハンドルと、前記調圧ハンドルと一体
的に回動することにより調圧スプリングの弾発力を調圧
する調圧スクリューと、前記調圧ハンドルを所定方向に
回動させることにより、設定された圧力値が表示される
圧力表示目盛りと、を備えることを特徴とする。
向に沿って変位するとともに周方向に沿って回動自在に
設けられ、調圧ハンドルに設けられた固定ねじによって
軸線方向および周方向の任意の位置に固定される。その
際、前記調圧ハンドルを囲繞するカバー部材を着脱自在
に装着するとよい。
し、前記流量調整機構に、絞り量を調整する流量調整ハ
ンドルの回転数を表示する回転数設定目盛りを設けると
よい。
ドルの軸線方向および周方向に沿った緩みを防止する緩
み止め手段を設けるとよい。
りを視認しながら調圧ハンドルを回動させることによ
り、容易に所望の圧力値に設定することができ、圧力の
設定作業、再設定作業を簡便に遂行することができる。
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
整機構100を第1圧力流量制御弁200に適用した縦
断面構成図である。
状の2つの部材が略直交する方向に一体的に結合され、
内嵌された円筒状の第1バルブボデイ202の軸線を回
動中心として回動自在に設けられた第2バルブボデイ2
04と、前記第2バルブボデイ204の突起部16を回
動中心として回動自在に連結された第3バルブボデイ2
06とを有する。
は、環状溝を介してリング状の第1および第2シール部
材208a、208bが装着され、また、第2バルブボ
デイ204と第3バルブボデイ206との連結部位に
は、環状溝を介してリング状の第3シール部材208c
が装着されている(図2参照)。また、第3バルブボデ
イ206の一端部には、図示しないチューブを介して圧
力流体供給源に接続される管継手部22が設けられてい
る。
一次側ポート24から供給された圧力流体の流量を調整
する流量調整部210と第1チェック弁212とが略同
軸状に設けられ、さらに、第2バルブボデイ204の内
部には、該第1バルブボデイ202の軸線と略直交する
方向に圧力調整部214と第2チェック弁216とが同
軸状に設けられている。前記第1バルブボデイ202と
第2バルブボデイ204との連結部位には、流量調整部
210と圧力調整部214とを連通させる連通路217
が形成されている。
有し、前記流量調整機構150は、前記第2バルブボデ
イ204の中心部に形成された段付貫通孔152に沿っ
て延在し、前記段付貫通孔152内に回動自在に保持さ
れた調整ねじ部材42と、前記調整ねじ部材42の一端
部154が孔部に圧入されて固定されることにより、該
調整ねじ部材42と一体的に回動する流量調整ハンドル
156と、弾発力の作用下に前記流量調整ハンドル15
6が調整ねじ部材42から離間する方向に押圧すること
により、前記流量調整ハンドル156の緩み止めの機能
を営むばね部材158とを有する。なお、参照数字15
9は、調整ねじ部材42の中間部に装着されたOリング
を示している。
面略テーパ状に形成され、流量調整ハンドル156を所
定方向に回動させて調整ねじ部材42のねじ込み量を増
減させることにより、調整ねじ部材42の他端部160
と段付貫通孔152の内壁面との離間間隔が調整され
る。従って、段付貫通孔152を流通する圧力流体は、
調整ねじ部材42の他端部160と段付貫通孔152の
内壁面との離間間隔によって所定の流量に絞られる。
部材42の回転数は、図3に示されるように、第1バル
ブボデイ202の外周面に形成された回転数設定目盛り
162によって視認可能に表示されるため、新たな他の
第1圧力流量制御弁200と交換する際、前記回転数設
定目盛り162によって表示された回転数と同一回転数
に設定することにより、容易に絞り量を再設定すること
ができる。例えば、回転数設定目盛り162の「0」は
0回転、回転数設定目盛り162の「5」は5回転、回
転数設定目盛り162の「10」は10回転をそれぞれ
示している。
調整ハンドル156の外周面に設けられた三角マーク1
64に対応する回転数設定目盛り162の数値を読み取
ることによって視認される。
04の開口部に連結されるキャップ部材218と、前記
キャップ部材218の一端部側に設けられた圧力調整機
構100とを有する。
部材218の突起部102に形成された貫通孔220の
ねじ部104に螺合し、前記ねじ部104に対するねじ
込み量を増減させることにより後述するばね部材(調圧
スプリング)222の弾発力を設定する調圧スクリュー
224と、固定ねじ106を介して前記調圧スクリュー
224の一端部に固定され、該調圧スクリュー224と
一体的に回動する調圧ハンドル108と、前記調圧ハン
ドル108およびキャップ部材218の突起部102を
囲繞する有底円筒状のカバー部材110とを備える。
02の内周面に摺接するOリング112が装着され、前
記Oリング112は調圧ハンドル108の緩み止めの機
能を有する。前記調圧スクリュー224は、軸線方向に
沿って微小距離だけ変位自在に設けられるとともに周方
向に沿って回動自在に設けられ、該調圧スクリュー22
4は、調圧ハンドル108に設けられた固定ねじ106
によって軸線方向および周方向に調整された任意の位置
に固定される。
18から着脱自在に設けられる(図4参照)。すなわ
ち、前記カバー部材110の一端部側の内周面には第1
環状凸部114が形成され、前記突起部102の外周面
には第2環状凸部116が形成され、カバー部材110
の第1環状凸部114が突起部102の第2環状凸部1
16に係合することによりカバー部材110が突起部1
02に装着され、一方、前記第1環状凸部114がその
弾性作用下に第2環状凸部116を乗り越えて離間する
方向に変位することにより、カバー部材110を突起部
102から取り外すことができる。
ー224と同軸状に配設された弁体228と、前記弁体
228の一端部に形成された単一の脚部230が当接す
るバルブストッパ232と、前記調圧スクリュー224
と弁体228との間に介装され、その弾発力の作用下に
弁体228をバルブストッパ232側に向かって押圧す
るばね部材222と、一次側ポート24から供給された
圧力流体が二次側ポート30に向かって流通するのを阻
止する第2チェック弁216とを備える。
調圧ハンドル108を所定方向に回動させることにより
該調圧ハンドル108と一体的に調圧スクリュー224
が回動し、前記調圧スクリュー224がばね部材222
を押圧することにより該ばね部材222の弾発力が調圧
される。
の外周面には、例えば、1、2、3等の圧力値が所定間
隔離間して表示された圧力設定目盛り(圧力表示目盛
り)118が設けられ、調圧ハンドル108を回動させ
て圧力設定目盛り118によって表示された圧力値と二
次側圧力とが対応するようにばね部材222のばね定数
を予め設定しておく。この場合、圧力設定目盛り118
の「0.1」は0.1MPa、圧力設定目盛り118の
「0.2」は0.2MPa、圧力設定目盛り118の
「0.3」は0.3MPaをそれぞれ示している。
ドル108の外周面に設けられた三角マーク120に対
応する圧力設定目盛り118の数値を読み取ることによ
って視認される。
成され、図5に示されるように、円形の複数の孔部23
6a〜236dの中心が同心円状に設けられ、前記弁体
228が略中心部に当接してその変位が規制される。
覆さればね部材222の弾発力に抗して着座部238に
着座するテーパ面240と、弁体228と同軸状に一体
的に連結されるステム242と、環状溝を介して前記ス
テム242に装着されるパッキン244とを含む。
キン244の直径と着座部238の直径とが略同一に形
成され、二次側ポート30から導出される二次側圧力が
ばね部材222の弾発力に対応してバランスする圧力と
なることにより、弁体228がバルブストッパ232か
ら離間する方向に変位して着座部238に着座するに至
る。
適用された第1圧力流量制御弁200は、基本的には以
上のように構成されるものであり、次にその動作並びに
作用効果について説明する。
て、図6に示されるように、メータアウト制御を行う流
体圧回路246を構成する。すなわち、図示しないチュ
ーブを用いて圧力流量制御弁200の一次側ポート24
を方向切換弁113に接続し、二次側ポート30をシリ
ンダ115の一方のポート117aに接続する。なお、
シリンダ115の他方のポート117bと方向切換弁1
13との間には他の制御弁119が介装され、方向切換
弁113に圧力流体供給源121が接続される。
圧力を所定の圧力に調整する場合について説明する。
ル108を所定方向に回動させることにより該調圧ハン
ドル108と一体的に調圧スクリュー224が回動し、
前記調圧スクリュー224がばね部材222を押圧する
ことにより該ばね部材222の弾発力が調圧される。こ
の場合、調圧ハンドル108に設けられた三角マーク1
20によって指示される圧力設定目盛り118の圧力値
と二次側圧力とが対応するようにばね部材222のばね
定数が予め設定されているため、作業者は、圧力設定目
盛り118を視認しながら調圧ハンドル108を回動さ
せて二次側圧力を所望の圧力値に容易に設定することが
できる。
制御するために回動する流量調整ハンドル156の回転
数が三角マーク164によって指示される回転数設定目
盛り162を読み取るだけでよく、作業者は、前記回転
数をカウントすることなく容易に視認することができ
る。
おいて、圧力流体供給源121の駆動作用下に他の制御
弁119を介してヘッド側のシリンダ室248に圧力流
体を供給することにより、ピストン250が矢印F方向
に向かって変位する。ロッド側のシリンダ室252から
導出された圧力流体は、第1圧力流量制御弁200の二
次側ポート30に供給され、流量調整部210によって
所定の流量に絞られた後、連通路217を介して圧力調
整部214に導入される。
は、流量調整ハンドル156の螺回作用下に、調整ねじ
部材42の他端部160と段付貫通孔152の内壁面と
の離間間隔によって予め設定されている。
は、バルブストッパ232の孔部236a〜236dを
通過し、弁体228のテーパ面240と着座部238と
の間を流通して一次側ポート24から導出される。この
場合、二次側ポート30から供給される二次側圧力がば
ね部材222の弾発力に対応してバランスすることによ
り、弁体228が着座部238に着座して弁閉状態とな
る。
キン244の直径と着座部238の直径とが略同一に設
定され、二次側ポート30から供給される二次側圧力が
ばね部材222の弾発力に対応してバランスする圧力と
なることにより、弁体228が変位して着座部238に
着座するに至る。従って、弁体214は弁閉状態とな
り、圧力流体の流通が遮断される。この結果、ロッド側
のシリンダ室252は、所定の圧力に保持された状態と
なり、ピストン250はこのような所定の圧力に保持さ
れた圧力流体の作用下に矢印F方向に沿って終端位置ま
で変位する。
量に絞られた圧力流体の一部は、第2チェック弁216
の舌片109を内側に撓ませて流通し、一次側ポート2
4から導出される。
ロッド側のシリンダ室252の圧力が調圧スクリュー2
24によって設定される設定圧力より下回ったときで
も、連通路217を介して導入された圧力流体が第2チ
ェック弁216を通過して一次側ポート24から導出さ
れるように設けられ、このような場合であっても、ピス
トン250の速度制御を継続して遂行することができる
利点がある。
記とは逆方向に組み付けられた図示しない圧力流量制御
弁を構成し、チェック作用を前記とは反対方向に及ぼす
ことにより、図示しないメータイン制御の流体圧回路に
も適用することができる。この場合、他の制御弁119
におけるチェック方向が前記とは逆方向に設定される。
ェック弁212の向きをいずれか一方に選択することに
より、メータアウト制御の流体圧回路246またはメー
タイン制御の流体圧回路のいずれにも適用可能な第1圧
力流量制御弁200を得ることができる。
簡素な構造によって構成し、しかも、作業者が圧力設定
目盛り118を視認しながら調圧ハンドル108を回動
させることにより、容易に二次側圧力を設定することが
できる。また、カバー部材110を設けることにより、
内部に塵埃等が進入することを阻止するとともに、接触
等による調圧ハンドル108の誤操作を防止して、一旦
設定された圧力値を確実に保持することができる。さら
に、流量調整機構150を設けることにより、調整ねじ
部材42の回転数を簡便に再調整または再設定等するこ
とができる。
00を第2圧力流量制御弁に適用した縦断面構成図を図
7に示す。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を
付し、その作用効果は、前記と同一であるためその詳細
な説明を省略する。
状の2つの部材が略直交する方向に一体的に結合され、
内嵌された円筒状の第1バルブボデイ302の軸線を回
動中心として回動自在に設けられた第2バルブボデイ3
04と、屈曲する略L字状を呈し、前記第2バルブボデ
イ304の突起部306(図8参照)の軸線を回動中心
として回動自在に連結された第3バルブボデイ308と
を有する。前記第1バルブボデイ302は第1本体部と
して機能し、前記第2バルブボデイ304および第3バ
ルブボデイ308は第2本体部として機能するものであ
る。
バルブボデイ308に沿って屈曲し、一次側ポート24
に連通する第6通路310が形成されている。また、第
1バルブボデイ302の下端部には、実質的に二次側ポ
ート30として機能する孔部が形成される。
前記第6通路310に連通する第6室312に導入され
た圧力流体を所定の流量に絞って二次側ポート30に向
かって導出する第1流量調整部314と、一次側ポート
24から導入された圧力流体が二次側ポート30に向か
って流通するのを阻止する第1チェック弁316とが同
軸状に配設されている。
イ304の孔部に嵌合される第1キャップ部材318
と、前記第1キャップ部材318の中心部に形成された
段付貫通孔152に沿って延在し、前記段付貫通孔15
2内に回動自在に保持された第1調整ねじ部材42とを
有する。
は、断面略テーパ状に形成され、第1調整ねじ部材42
のねじ込み量を増減させることにより、第1調整ねじ部
材42の他端部160と段付貫通孔152の内壁面との
離間間隔が調整される。従って、一次側ポート24から
供給された圧力流体は、第1調整ねじ部材42の他端部
160と段付貫通孔152の内壁面との離間間隔によっ
て所定の流量に絞られる。なお、前記段付貫通孔152
の一端部は、第7室330を介して第1バルブボデイ3
02に形成された上部側の第1連通路332と連通する
ように形成されている。
側には、リング体334を介して第2キャップ部材33
6が保持され、前記第2キャップ部材336には弁開閉
部として機能する弁開閉機構338が設けられる。
材336に形成された孔部340に沿って摺動し、例え
ば、天然ゴムまたは合成ゴム等の材料によって断面略テ
ーパ状に形成された弾性体342が一端部に装着された
弁体344と、前記第2キャップ部材336に形成され
前記弁体344が着座する着座部346とを含む。前記
弁体344には環状溝を介して可撓性材料によって形成
された断面略v字状のパッキン354が装着される。
能する孔部の直径と、弁体344が摺動変位する第2キ
ャップ部材336の孔部340の直径とが略同一に設定
されている。換言すると、着座部346の孔部の直径と
第2キャップ部材336の孔部340の直径とを略同一
に設定して弁体344に受圧面積差を設けないことによ
り、第6室312に連通する第7通路356を介して一
次側圧力が導入されても、弁体344はバランス状態に
あり着座部346に着座した状態に保持されている。
デイ304の周方向に沿って延在する環状通路358が
形成され、前記環状通路358は下部側の第2連通路3
60を介して二次側ポート30と連通するように設けら
れる。なお、前記環状通路358と第6室312との間
には環状のシール部材362が介装されて非連通状態に
形成されている。
第1連通路332を介して導入された圧力流体を所定の
流量に絞って二次側ポート30に向かって導出する第2
流量調整部364と、二次側ポート30から導入された
圧力流体が一次側ポート24に向かって流通するのを阻
止する第2チェック弁366とが同軸状に配設されてい
る。
ク弁366が外嵌され、前記第2チェック弁366は、
二次側ポート30から供給され円形状孔部380を介し
て導入された圧力流体の作用下に変形してその舌片が第
1バルブボデイ302の内壁面に接触することにより一
次側ポート24への流通を阻止し、一方、第1連通路3
32を通過した圧力流体の作用下に前記舌弁が内側に向
かって撓むことにより、前記第1連通路332を通過し
た圧力流体は二次側ポート30に向かって導出される。
適用された第2圧力流量制御弁300は、基本的には以
上のように構成されるものであり、次にその動作並びに
作用効果について説明する。
0において、ピストン424の変位量とシリンダ414
のヘッド側シリンダ室422およびロッド側シリンダ室
426の圧力との関係を示したものであり、PHは、ヘ
ッド側シリンダ室422の圧力の特性曲線を、PRは、
ロッド側シリンダ室426の圧力の特性曲線をそれぞれ
示している。以下、前記特性曲線PHおよびPRとの関連
で第2圧力流量制御弁300の動作について説明する。
んで、図9に示されるような流体圧回路382を構成す
る。前記流体圧回路382において、圧力流体供給源4
20の駆動作用下に一次側ポート24を介して圧力流体
(例えば、圧縮空気)を供給する。この場合、弁体34
4は、ばね部材350の弾発力の作用下に、着座部34
6に着座した弁閉状態にある。
流体は、第6通路310、第6室312および第7通路
356を介して弁開閉機構338に導入されるが、前述
したように、着座部346の孔部の直径と第2キャップ
部材336の孔部340の直径とを略同一に設定して弁
体344に受圧面積差が設けられていないため、弁開閉
機構338に一次側圧力が導入されても、弁体344は
バランス状態にあり着座部346に着座した状態に保持
される。
た圧力流体は、第6通路310および第6室312を介
して第1流量調整部314に導入され、所定の流量に絞
られた後、第7室330および第1連通路332を介し
て第2流量調整部364に導入される。なお、第6室3
12に導入された圧力流体は、第1チェック弁316の
チェック作用下に二次側ポート30に向かって流通する
ことが阻止される。
体は、所定の流量に絞られた後、円形状孔部380およ
び二次側ポート30を介してシリンダ414のヘッド側
シリンダ室422に供給され、ピストン424が矢印C
方向に向かって一方の終端位置まで変位する。
リンダ室422に供給される圧力流体は、第1流量調整
部314および第2流量調整部364によってその流量
が十分に絞られているため、ロッド側シリンダ室426
の圧力が低い場合であっても、いわゆるピストンの飛び
出し現象が発生することを確実に阻止することができる
(図10の特性曲線イ参照)。
に到達した後、ヘッド側シリンダ室422の圧力が上昇
し、この高い圧力流体は、二次側ポート30、第2連通
路360、および環状通路358を介して弁開閉機構3
38に導入され、弁体344を上昇させて着座部346
から離間させることにより、弁開閉機構338が弁開状
態となる。
圧力流体は、相互に連通する第6通路310、第6室3
12、第7通路356、環状通路358、第2連通路3
60、円形状孔部380および二次側ポート30を介し
てシリンダ414のヘッド側シリンダ室422に急速に
供給される(図10の特性曲線ロ参照)。この結果、ピ
ストン424が一方の終端位置に到達した後、弁開閉機
構338が作動してヘッド側シリンダ室422に高い圧
力流体を急速に供給することができるため、例えば、図
示しないクランプシリンダに適用することにより、アー
ムによってワークをクランプする力を増大させることが
できる。
えて、ピストン424を前記とは反対方向(矢印D方
向)に変位させる場合、ヘッド側シリンダ室422の圧
力が高いために弁体344は着座部346から離間した
弁開状態にあり、二次側ポート30から導入された圧力
流体は、相互に連通する円形状孔部380、第2連通路
360、環状通路358、第7通路356、第6室31
2、第6通路310および一次側ポート24を介して方
向切換弁412から大気中に急速に排気される(図10
の特性曲線ハ参照)。
50の弾発力によって設定された所定の圧力以下となる
ことにより、弁体344が着座部346に着座して弁閉
状態となる。この結果、シリンダ414のヘッド側シリ
ンダ室422から供給されて二次側ポート30を通過し
た圧力流体は、第2流量調整部364および第1流量調
整部314によって所定の流量に絞られた後、一次側ポ
ート24から導出され、ピストン424の変位速度の制
御が行われる。
び出し現象が発生することを確実に阻止することができ
る。また、ピストン424が一方の終端位置に到達した
後に一次側圧力を急速に供給することができるととも
に、二次側圧力を急速に排気することができる。従っ
て、圧力伝達の遅れが解消される。
せず)の特性曲線を図11に示す。図11から諒解され
るように、比例例では、シリンダ414のヘッド側シリ
ンダ室422に供給される圧力流体の圧力値が急激に増
大するため、いわゆるピストン424の飛び出し現象が
発生している。
他の実施の形態では、第1流量調整部314および第2
流量調整部364によって一次側ポート24から供給さ
れる圧力流体の流量が絞られるため、シリンダ414の
ヘッド側シリンダ室422に供給される圧力流体の圧力
が急激に増大することが抑制され、いわゆるピストン4
24の飛び出し現象の発生が阻止される。
る。
と一体的に構成し、しかも、作業者が圧力設定目盛りを
視認しながら容易に圧力を調整することができる。
された第1圧力流量制御弁の縦断面構成図である。
た状態を示す説明図である。
流体圧回路の概略構成図である。
された第2圧力流量制御弁の軸線方向に沿った縦断面図
である。
である。
メータアウト制御の回路構成図である。
説明図である。
す説明図である。
部 106…固定ねじ 108…調圧
ハンドル 110…カバー部材 112…Oリ
ング 114、116…環状凸部 118…圧力
設定目盛り 150…流量調整機構 156…流量
調整ハンドル 162…回転数設定目盛り 222…ばね
部材 224…調圧スクリュー
Claims (5)
- 【請求項1】圧力制御弁と一体的に構成され、前記圧力
制御弁によって制御される圧力を調整するための機構で
あって、 調圧ハンドルと、 前記調圧ハンドルと一体的に回動することにより調圧ス
プリングの弾発力を調圧する調圧スクリューと、 前記調圧ハンドルを所定方向に回動させることにより、
設定された圧力値が表示される圧力表示目盛りと、 を備えることを特徴とする圧力調整機構。 - 【請求項2】請求項1記載の圧力調整機構において、 前記調圧スクリューは、軸線方向に沿って変位するとと
もに周方向に沿って回動自在に設けられ、調圧ハンドル
に設けられた固定ねじによって軸線方向および周方向の
任意の位置に固定されることを特徴とする圧力調整機
構。 - 【請求項3】請求項1または2記載の圧力調整機構にお
いて、 前記圧力制御弁は流量調整機構を有し、前記流量調整機
構には、絞り量を調整する流量調整ハンドルの回転数を
表示する回転数設定目盛りが設けられることを特徴とす
る圧力調整機構。 - 【請求項4】請求項1乃至3のいずれか1項に記載の圧
力調整機構において、 前記調圧ハンドルを囲繞するカバー部材が着脱自在に装
着されることを特徴とする圧力調整機構。 - 【請求項5】請求項1乃至4のいずれか1項に記載の圧
力調整機構において、 前記調圧スクリューには、調圧ハンドルの軸線方向およ
び周方向に沿った緩みを防止する緩み止め手段が設けら
れることを特徴とする圧力調整機構。
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