JP5122503B2 - スロットル装置 - Google Patents
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Description
ところで、水が換気路を通じて収容室へ侵入する場合として、前記収容室を形成するハウジングに飛来する水滴や、該ハウジングに付着してその外面を流下する付着水が、換気路の外端開口(すなわち、ハウジングの外面での換気路の開口)に水膜を形成して、外端開口を塞いでいる状態で、温度変化などに起因する収容室内の圧力低下時に、該外端開口を塞いでいる水が収容室内に吸入される場合がある。
このような換気路の外端開口での水膜形成に起因する水の侵入に関して、換気路の外端開口が外部空間に露出している場合には、外端開口での水膜形成を抑制することは困難である。また、換気路への水の侵入を抑制するために、外端開口の開口面積が小さくされると、外端開口に水膜が形成されやすくなる。一方、水膜の形成抑制のために外端開口の開口面積が大きくされると、外端開口から換気路内に水が侵入しやすくなる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のスロットル装置において、前記特定水平方向(A3)から見たときに前記最大幅方向(A5,A6)に直交する方向(A7,A8)での前記開放口(70a)の開口幅(W5,W6)は、前記開口範囲(R1a,R2a)を含むと共に前記最大幅方向(A5,A6)で前記開口範囲(R1a,R2a)よりも広い所定範囲(R1,R2)で、前記特定水平方向(A3)での前記外端開口(50b)の開口幅(W3,W4)よりも大きいものである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のスロットル装置において、前記開放口(70a)は、前記下外面(Hb)を前記覆い壁(60)に向かって流下する付着水が、前記開放口(70a)を挟んで前記覆い壁(60)と前記ハウジング本体(H1)との間で分断される大きさに設定されているものである。
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載のスロットル装置において、前記ハウジング本体(H1)には、第1換気路(51,52)および第2換気路(51,52)が別個に設けられ、前記換気路(50)は、前記第1換気路(51)および前記第2換気路(52)の少なくとも一方であり、前記第1換気路(51)は、前記収容室(40)内の水を前記外部空間(S)に流出させる水抜き通路を兼ね、前記第2換気路(52)は、前記第1換気路(51)よりも鉛直上方に位置すると共に前記第1換気路(51)の最小通路面積よりも小さい最小通路面積を有するものである。
請求項5記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載のスロットル装置において、前記換気路(50)は、別個に設けられた第1換気路(51)および第2換気路(52)であり、前記第1換気路(51)は、前記収容室(40)内の水を前記外部空間(S)に流出させる水抜き通路を兼ねるものである。
請求項6記載の発明は、請求項4または5記載のスロットル装置において、前記覆い壁(60)は、第1覆い壁(61)および第2覆い壁(62)であり、前記被覆空間(70)は、前記第1覆い壁(61)により形成されて前記第1換気路(51)が開口する第1被覆空間(71)と、前記第2覆い壁(62)により形成されて前記第2換気路(52)が開口する第2被覆空間(72)であり、前記ハウジング本体(H1)は、前記下外面(Hb)を流下する前記付着水の流れに関して、前記第1被覆空間(71)よりも上流に位置する第1突起(81)と、前記第1突起(81)および前記第2被覆空間(72)よりも上流に位置する第2突起(82)とを有し、前記第1突起(81)は前記第1換気路(51)の外端開口(51b)よりも、前記第2突起(82)は前記第2換気路(52)の外端開口(52b)よりも、それぞれ鉛直下方に突出しているものである。
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項記載のスロットル装置において、前記覆い壁(60)には、前記被覆空間(70)に開口する凹空間(36a,37a)が設けられるものである。
また、被覆空間の開放口の開口面積は、最大幅方向での換気路の外端開口の位置に相当する開口範囲で外端開口の開口面積よりも大きいことから、外端開口の開口面積が小さい場合にも、該外端開口は、被覆空間の開放口を通じて外部空間に連通するので、該外端開口が外部空間に露出している場合に比べて、本体外面を流下する付着水が開放口に水膜を形成することが抑制され、したがって外端開口に水膜が形成されることが抑制されて、換気路を通じての収容室への水の侵入抑制効果が向上する。
請求項2記載の事項によれば、開口範囲よりも広い所定範囲に渡って、開放口の開口幅が大きいので、開放口の開口面積が外端開口の開口面積よりも一層大きくなって、付着水が開放口に水膜を形成することが抑制されて、換気路を通じての収容室への水の侵入抑制効果が向上する。
請求項3記載の事項によれば、付着水が、開放口を挟んで覆い壁とハウジング本体との間で分断されることにより、開放口を塞ぐ水膜を形成することが防止されるので、換気路を通じての収容室への水の侵入抑制効果が一層向上する。
請求項4記載の事項によれば、ハウジングには、第1,第2換気路が設けられるので、第2換気路よりも鉛直下方に位置して収容室からの水抜き通路を兼ねる第1換気路からの水の排出が、第2換気路による収容室と外部空間との通気により、そして第1換気路の最小通路面積が第2換気路の最小通路面積よりも大きいことにより、促進される。
そのうえ、ハウジングにおいて、第1,第2換気路の少なくとも一方は、被覆空間に開口するので、被覆空間に開口する第1換気路または第2換気路を通じての収容室への水の侵入が抑制され、さらに第2換気路の最小通路面積が第1換気路よりも小さいことにより、第2換気路を通じての収容室への水の侵入が抑制される。
請求項5記載の事項によれば、ハウジングには、第1,第2換気路が設けられるので、収容室からの水抜き通路を兼ねる第1換気路からの水の排出が、第2換気路による収容室と外部空間との通気により促進される。しかも、第1,第2換気路が被覆空間に開口するので、各換気路を通じての収容室への水の侵入が抑制される。
請求項6記載の事項によれば、第1,第2突起が付着水の水切り作用を行うので、第1,第2換気路への水の侵入が抑制される。また、各突起の下流側に被覆空間が形成されるので、各被覆空間の開放口での水膜の形成が一層抑制されて、水の侵入抑制効果が向上する。
請求項7記載の事項によれば、換気路は、被覆空間に開口する凹空間の分だけ、各被覆空間のみの場合に比べて、覆い壁内において大きな空間に連通するので、収容室の圧力変化が換気路を通じて被覆空間に生じさせる圧力変化が低減する。この結果、収容室の圧力低下時に、開放口を通じての水の吸引力が減少するので、換気路を通じての収容室への水の侵入抑制効果が向上する。
図1,図2を参照すると、本発明が適用されたスロットル装置1は、内燃機関が備える吸気装置を構成する。そして、該吸気装置が接続される機関本体を備える前記内燃機関は、機械としての車両である自動二輪車に搭載される。
前記吸気装置は、スロットル装置1のほかに、エアクリーナを有する空気取入管2と、燃焼室が形成された前記機関本体に接続される吸気管3とを備え、外部空間Sから空気取入管2を通じて取り入れた外気を、燃焼用の空気として、スロットル装置1および吸気管3を順次経て前記燃焼室に導く空気通路としての吸気通路を形成する。
この明細書および特許請求の範囲において、外部空間Sは、スロットル装置1を囲む、したがって後述するスロットルボディ10およびハウジングHを囲む前記外気が存在する空間であり、便宜上、後述する被覆空間70を除いた空間であるとする。
スロットル弁11は、運転者が指示する指示開度量であるアクセル操作量と、内燃機関の機関運転状態および車両の状態である走行状態を含む運転状態とに応じて、制御装置4により制御されて作動する駆動装置12により駆動されることでその開度が制御されて、前記吸気通路を流れる空気の流量(以下、「空気量」という。)をアクセル操作量、機関運転状態および走行状態に応じて制御する。
蝶形弁からなるスロットル弁11は、スロットル通路10aに配置される円板状の弁板11aと、弁板11aに固定されると共にスロットル通路10aを横断して延びている弁軸11bとを備える。弁軸11bは、その両軸端部11b1,11b2でスロットルボディ10に軸受15を介して支持されて、スロットル軸線としての回動中心線L1を中心に移動可能、ここでは回動可能に支持される。
スロットルボディ10に設けられた調整ネジ18は、戻しバネ16により閉弁方向に付勢されていているスロットル弁11のアイドル開度を調整する。
制御装置4は、アクセル検出手段5により検出されるアクセル操作量をパラメータとして予め定められた基本設定開度が、運転状態検出手段7により検出される運転状態により必要に応じて補正される設定開度となるように、スロットル開度検出手段6により検出されるスロットル弁11の実際の開度に基づいて、スロットル弁11の開度をフィードバック制御する。
駆動軸13bは、伝達機構14と共に、スロットル通路10aを横切る方向であり、かつスロットル軸線方向としての回動中心線方向A1でのスロットルボディ10の一側部に配置される。この実施形態において、回動中心線方向A1は、鉛直方向に直交する平面である水平面にほぼ平行、ここでは該水平面に平行である。
ケース20は、その一部として、ハウジング開口20aを形成する矩形状で環状のケース側周縁部21と、前記駆動部用収容部22とを有する。合成樹脂により一体成形されたカバー30は、その一部として、周縁部21に結合される矩形状で環状のカバー側周縁部31とを有する。
ここで、外側方向とは、両周縁部21,31を挟んで、伝達部用収容室42から、ハウジングHにより収容室40と仕切られる空間である外部空間Sに向かう方向であり、内側方向とは、両周縁部21,31を挟んで、外部空間Sから伝達部用収容室42に向かう方向であるとする。そして、外側方向および内側方向は、この実施形態では、回動中心線L1または回転中心線L2を中心とする放射方向外方および放射方向内方にそれぞれ相当すると共に、回動中心線L1または主水平方向A2に直交する平面(以下、「直交平面」という。)に平行な方向であり、各結合面24,34のほぼ全体は、該直交平面にほぼ平行である。
スロットル開度検出手段6は、スロットル弁11と一体に回動する被動ギヤ14bに設けられた被検出部と、該被検出部の回動位置を検出する検出部とを備え、例えば前記被検出部の回動位置を磁気的に検出する磁気式検出手段である。
また、ハウジングHの外面は、ハウジング本体H1において外部空間Sに面する本体外面Haと、覆い壁60の壁面60a(図5(c),図6(c)参照)とを有する。それゆえ、ハウジングHの外面は、ハウジングHにおいて外部空間Sまたは被覆空間70に接する面である。
そして、本体外面Haは、鉛直下方に面する、すなわち鉛直下方を向いている下外面Hbを有する。
ここで、下部壁Hcは、ハウジングHにおいて、したがってケース20およびカバー30において、鉛直方向で回動中心線L1および回転中心線L2よりも鉛直下方に位置する部分である。
そして、この下部壁Hcにおいて、ハウジング本体H1に第1,第2換気路51,52が設けられる。
各換気路51,52は、鉛直方向に、または鉛直方向に対して鋭角に傾斜する方向に延びており、この実施形態では、第1換気路51は鉛直方向に延びており、第2換気路52は前記傾斜方向に延びている。また、各換気路51,52は、伝達部用収容室42に開口する内端開口としての上端開口51a,52aと、上端開口51a,52aよりも鉛直下方に位置すると共に外部空間Sに開口する外端開口として下端開口51b,52bとを有する。したがって、上端開口51a,52aは下部壁Hcにおける周縁部21の内面21aに開口し、下端開口51b,52bは下部壁Hcにおける周縁部21での下外面Hbに開口する。また、換気路50において、その内端開口としての上端開口50aは両上端開口51a,52aから構成され、その外端開口としての下端開口50bは両下端開口51b,52bから構成される。
それゆえ、ハウジングHの外面は、ハウジング本体H1の外面である本体外面Haを含めて、外部空間Sの水が付着水として付着し得る外面部分を有する面である。そして、ハウジング本体H1が被水したとき、ハウジング本体H1に飛来した水または本体外面Haに付着した水が、各換気路51,52の下端開口51b,52bを塞ぐように水膜を形成すると、温度変化等に起因して収容室40内での圧力が低下したときに、水が各換気路51,52を通じて伝達部用収容室42、ひいては収容室40内に侵入する。
第1,第2覆い壁61,62は、両周縁部21,31との協働により被覆空間70を構成する第1,第2被覆空間71,72(図3,図4において、点線のクロスハッチングで示されている。)をそれぞれ形成する。そして、各覆い壁61,62は、下外面Hbに付着した付着水が、各覆い部61,62に向かって下外面Hbを流下するとき、各被覆領域75,76または各被覆空間71,72において下端開口51b,52bよりも上流側から被覆空間71,72へ付着水が流入しないように、各被覆領域75,76または各被覆空間71,72において下端開口51b,52bよりも上流側でハウジング本体H1の一部である突条壁32および周壁部31に連なる。
それゆえ、両周縁部21,31との協働により各被覆空間71,72を形成する各覆い壁61,62は、鉛直下方で被覆空間71,72を形成する下覆い壁61a,62aと、主水平方向A2で被覆空間71,72を形成する側方覆い壁61b,62bとから構成される。そして、側方覆い壁61b,62bには、被覆空間71,72に開口する凹空間36a,37aを形成する凹部36,37が設けられている。
そして、特定水平方向A3から見たときに特定水平方向(A3)方向A5,A6に直交する方向A7,A8での開放口71a,72aの開口幅W5,W6は、開口範囲R1a,R2aを含むと共に特定水平方向(A3)方向A5,A6で開口範囲R1a,R2aよりも広い所定範囲R1,R2で、特定水平方向A3での下端開口51b,52bの開口幅W3,W4よりも大きい。この実施形態では、最大開口幅W1は最大開口幅W2よりも大きく、両開口幅W3,W4はほぼ等しい。
そして、この実施形態では、第1,第2被覆空間は、主水平方向での第1,第2被覆空間の全幅に渡って、開口幅W5,W6とほぼ等しい直交方向A7,A8での幅を有する。
さらに、ケース側周縁部21は、第1突起81および第1被覆空間71よりも下流に位置する第3突起83と、周縁部21の周方向(またはハウジング開口20aの周方向)で第3突起83を挟んで第1突起81とは反対側に位置する第4突起84とを有する。第3突起83は、第1〜第4突起81〜84のうちで、最も鉛直下方に位置し、周縁部21の最下部から鉛直下方に突出している。
特定水平方向A3から見たとき、またはハウジング開口20aの周方向で、第1被覆空間71は第1,第3突起81,83の間に形成され、第2被覆空間72は第1,第2突起81,82の間に形成される。
そして、下外面Hbを流下する付着水は、第1,第2突起81,82にそれぞれ達すると、各突起81,82において主水平方向A2で開放口71a,72a寄りの側面に付着して流下することにより、各突起81,82への付着水の付着が促進される。
そして、各突起81〜84を伝う付着水は、各突起81〜84の下端部から落下する。
それゆえ、第1〜4突起81〜84は水切り用突起として機能する。そして、第1,第2突起81,82は、該突起81,82の下流近傍または直下流に位置する各開放口71a,72aおよび下端開口51b,52bに、下外面Hbを流下する付着水が水膜を形成することを抑制する。
内燃機関の吸気通路を流れる空気の流量を制御するスロットル弁11を駆動する電動モータ13の駆動力をスロットル弁11に伝達する伝達機構14が収容される収容室40を形成するハウジングHを備えるスロットル装置1において、ハウジングHには外部空間Sと収容室40とを連通させる第1,第2換気路51,52が設けられ、ハウジングHは、外部空間Sの水が付着水として付着し得る外面部分を含む本体外面Haを有すると共に各換気路51,52が設けられたハウジング本体H1の周縁部21,31と、該周縁部21,31との協働により外部空間Sに開口する開放口71a,72aを有する第1,第2被覆空間71,72を形成する覆い壁61,62とを有し、換気路51,52の下端開口51b,52bは、本体外面Haのうちで鉛直下方に面する下外面Hbにて被覆空間71,72に開口し、覆い壁61,62は、下端開口51b,52bの全体と下外面Hbにおいて下端開口51b,52bの周辺面Hb1,Hb2とからなる被覆領域75,76を鉛直下方から覆うと共に被覆領域71,72の上流側で周縁部31および突条壁32に連なり、開放口71a,72aは、特定水平方向A3に向かって開口し、特定水平方向A3から見たときに下端開口51b,52bが最大開口幅W1,W2を有する最大幅方向A5,A6での下端開口51b,52bの開口範囲R1a,R2aで、下端開口51b,52bの開口面積よりも大きな開口面積を有する。
この構造により、伝達機構14が収容される収容室40と外部空間Sとを連通させる換気路51,52の外端開口51b,52bは、ハウジング本体H1の外面の下外面Hbに開口すると共に、覆い壁61,62により鉛直下方から覆われて形成される被覆空間71,72に開口し、しかも覆い壁61,62は被覆領域71,72において下端開口51b,52bよりも上流側でハウジング本体H1の一部である周縁部31および突条壁32に連なることにより、下外面Hbを流下する付着水が被覆領域71,72での上流側から該被覆空間71,72に流入しないようにされているので、ハウジング本体H1の周縁部21,31付近に飛来する水滴およびハウジング本体H1の本体外面Haに付着して流下する付着水が、下端開口51b,52bから換気路51,52内に侵入することが抑制される。
また、被覆空間71,72の開放口71a,72aの開口面積は、最大幅方向A5,A6での換気路51,52の下端開口51b,52bの位置に相当する開口範囲R1a,R2aで下端開口51b,52bの開口面積よりも大きいことから、所要の換気機能を確保したうえで水の侵入を抑制するために外端開口51b,52bの開口面積が小さい場合にも、該下端開口51b,52bは、被覆空間71,72の開放口71a,72aを通じて外部空間Sに連通するので、該下端開口51b,52bが外部空間Sに露出している場合に比べて、本体外面Haを流下する付着水が開放口71a,72aに水膜を形成することが抑制され、したがって下端開口51b,52bに水膜が形成されることが抑制されて、換気路51,52を通じての収容室40への水の侵入抑制効果が向上する。
また、第2換気路52は、第1換気路51よりも鉛直上方に位置すると共に第1換気路51の最小通路面積よりも小さい最小通路面積を有することにより、第2換気路52よりも鉛直下方に位置する第1換気路51からの水の排出が、第1換気路51の最小通路面積が第2換気路52の最小通路面積よりも大きいことにより促進される。さらに第1換気路51よりも鉛直上方に位置する第2換気路52の最小通路面積が第1換気路51よりも小さいことにより、第2換気路52を通じての収容室40への水の侵入が抑制される。
この構造により、第1,第2突起81,82が付着水の水切り作用を行うので、第1,第2換気路51,52への水の侵入が抑制される。また、各突起81,82の下流側に被覆空間71,72が形成されるので、各被覆空間71,72の開放口71a,72aでの水膜の形成が一層抑制されて、水の侵入抑制効果が向上する。
換気路は、1つまたは2以外の複数である所定数であってもよい。そして、前記所定数の換気路が設けられる場合、換気路のそれぞれに対応して前記所定数の被覆空間が設けられることにより、または、該所定数よりも少ない被覆空間が設けられる場合、1つの被覆空間に2以上の換気路が開口することにより、前記所定数の換気路のそれぞれが被覆空間に開口してもよい。
第2換気路52は第2被覆空間72に開口していなくてもよく、また第1換気路51は第1被覆空間71に開口していなくてもよい。
第1被覆空間71が、ハウジング開口20aの周方向で隣接する1対の突起の間に位置し、第2被覆空間72が、前記1対の突起とは別個の、ハウジング開口20aの周方向で隣接する1対の突起の間に位置していてもよい。
第1被覆空間71の第1開放口71aは、下端開口51bまたは下端開口51bよりも上流側で、上流側ほど開口幅W5が大きくなる形状でもよい。
換気路は、カバー側周縁部31に設けられた溝およびケース側周縁部21により形成されてもよく、また両周縁部21,31に設けられた溝により形成されてもよい。さらに、ケース側周縁部21とカバー側周縁部31との協働により形成されることなく、ケース20のみ、または、カバー30のみに形成されてもよい。
突条壁および覆い壁がケース20に設けられてもよく、さらに覆い壁は突条壁以外の部分により構成されてもよい。
被覆空間は、前記実施形態では主水平方向A2での一方側のみに開放口を有していたが、主水平方向A2での両側にそれぞれ開放口を有していてもよい。
スロットル装置は、弁装置として、内燃機関において、燃焼用空気以外の空気または気体の流量を制御する流量制御弁としてのスロットル弁を備えるものであってもよく、さらに、内燃機関以外の機械における流体通路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁としてのスロットル弁を備えるものでもよい。
通路形成部材を有し、ハウジングHを構成するケースがスロットルボディとは別個の部材により構成されて、該ケースが、スロットルボディに取り付けられて該スロットルボディに設けられてもよい。
換気路が水抜き通路を兼ねない場合、その内端開口は、上下方向で外端開口よりも鉛直下方に位置してもよい。
S…外部空間、H…ハウジング、H1…ハウジング本体、Ha…本体外面、A3…特定水平方向、A5,A6…最大幅方向、W1〜W6…開口幅、R1,R2…所定範囲、R1a,R2a…開口範囲。
Claims (7)
- 空気通路を流れる空気の流量を制御するスロットル弁を支持するスロットルボディと、前記スロットル弁を駆動するアクチュエータおよび前記アクチュエータの駆動力を前記スロットル弁に伝達する伝達機構を備える駆動装置と、前記伝達機構が収容される収容室と外部空間とを連通させる換気路が設けられたハウジングとを備えるスロットル装置において、
前記ハウジングは、前記外部空間の水が付着水として付着し得る外面部分を含む本体外面を有すると共に前記換気路が設けられたハウジング本体と、前記ハウジング本体との協働により前記外部空間に開口する開放口を有する被覆空間を形成する覆い壁とを有し、
前記換気路の外端開口は、前記本体外面のうちで鉛直下方に面する下外面にて前記被覆空間に開口し、
前記覆い壁は、前記外端開口の全体と前記下外面において前記外端開口の周辺面とからなる被覆領域を鉛直下方から覆うと共に、前記下外面を流下する前記付着水の流れに関して、前記被覆領域において前記外端開口よりも上流側で前記ハウジング本体に連なり、
前記開放口は、水平方向である特定水平方向に向かって開口し、前記特定水平方向から見たときに前記外端開口が最大開口幅を有する最大幅方向での前記外端開口の開口範囲で、前記外端開口の開口面積よりも大きな開口面積を有することを特徴とするスロットル装置。 - 請求項1記載のスロットル装置において、
前記特定水平方向から見たときに前記最大幅方向に直交する方向での前記開放口の開口幅は、前記開口範囲を含むと共に前記最大幅方向で前記開口範囲よりも広い所定範囲で、前記特定水平方向での前記外端開口の開口幅よりも大きいことを特徴とするスロットル装置。 - 請求項1または2記載のスロットル装置において、
前記開放口は、前記下外面を前記覆い壁に向かって流下する付着水が、前記開放口を挟んで前記覆い壁と前記ハウジング本体との間で分断される大きさに設定されていることを特徴とするスロットル装置。 - 請求項1から3のいずれか1項記載のスロットル装置において、
前記ハウジング本体には、第1換気路および第2換気路が別個に設けられ、
前記換気路は、前記第1換気路および前記第2換気路の少なくとも一方であり、
前記第1換気路は、前記収容室内の水を前記外部空間に流出させる水抜き通路を兼ね、
前記第2換気路は、前記第1換気路よりも鉛直上方に位置すると共に前記第1換気路の最小通路面積よりも小さい最小通路面積を有することを特徴とするスロットル装置。 - 請求項1から3のいずれか1項記載のスロットル装置において、
前記換気路は、別個に設けられた第1換気路および第2換気路であり、
前記第1換気路は、前記収容室内の水を前記外部空間に流出させる水抜き通路を兼ねることを特徴とするスロットル装置。 - 請求項4または5記載のスロットル装置において、
前記覆い壁は、第1覆い壁および第2覆い壁であり、
前記被覆空間は、前記第1覆い壁により形成されて前記第1換気路が開口する第1被覆空間と、前記第2覆い壁により形成されて前記第2換気路が開口する第2被覆空間であり、
前記ハウジング本体は、前記下外面を流下する前記付着水の流れに関して、前記第1被覆空間よりも上流に位置する第1突起と、前記第1突起および前記第2被覆空間よりも上流に位置する第2突起とを有し、
前記第1突起は前記第1換気路の外端開口よりも、前記第2突起は前記第2換気路の外端開口よりも、それぞれ鉛直下方に突出していることを特徴とするスロットル装置。 - 請求項1から6のいずれか1項記載のスロットル装置において、
前記覆い壁には、前記被覆空間に開口する凹空間が設けられることを特徴とするスロットル装置。
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