JP5288636B2 - ディーゼルエンジンの燃料調量装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼルエンジンの燃料調量装置に関し、詳しくは、燃料調量精度の低下を防止することができるディーゼルエンジンの燃料調量装置に関する。
従来、ディーゼルエンジンの燃料調量装置として、メカニカルガバナのガバナレバーの基端部をガバナレバー軸で枢支し、ガバナレバーの揺動端部にスライダを燃料増減方向にスライド自在に取り付け、スライダのラックピン係合部に燃料噴射ポンプの調量ラックピンを係合させ、スライダを付勢スプリングで燃料増量方向に付勢し、ガバナレバーにストッパを設け、スライダにストッパに対向する係止部を設け、係止部をストッパで受け止めて、スライダの燃料増量方向の移動を停止させ、スライダにエンジン停止操作入力部を設け、エンジン停止操作入力部にエンジン停止操作出力部を対向させ、エンジン停止操作時には、エンジン停止出力部で停止操作入力部にエンジン停止操作力を入力して、ガバナレバーを置き残したまま、スライダを燃料減量方向にスライドさせて、エンジンを停止させるようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の燃料調量装置によれば、ガバナレバーにかかっているガバナスプリング力を受けることなく、スライダを燃料減量方向にスライドさせて、エンジンを停止させることができるため、エンジン停止操作力を小さくすることができる利点がある。
しかし、この従来技術では、調量ラックピンと平行な向きに見て、付勢スプリングの中心部を通過する仮想線を想定し、この仮想線を境界として、ガバナレバー枢軸から離間した枢軸離間側と、ガバナレバー枢軸に近接した枢軸近接側とを区分した場合、枢軸近接側のみにしかストッパを配置していないため、問題がある。
特開２００３−２７９６７号公報(図１参照)
《問題》 燃料調量精度が低下するおそれがある。
調量ラックピンと平行な向きに見て、付勢スプリングの中心部を通過する仮想線を想定し、この仮想線を境界として、ガバナレバー枢軸から離間した枢軸離間側と、ガバナレバー枢軸に近接した枢軸近接側とを区分した場合、枢軸近接側のみにしかストッパを配置していないため、付勢スプリングの付勢力で、スライダがストッパを支点にして傾き、調量ラックピンの位置がずれ、燃料調量精度が低下するおそれがある。
本発明の課題は、燃料調量精度の低下を防止することができるディーゼルエンジンの燃料調量装置を提供することにある。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１、図２(Ａ)に例示するように、メカニカルガバナのガバナレバー(１)の基端部(２)をガバナレバー枢軸(３)で枢支し、ガバナレバー(２)の揺動端部(４)にスライダ(５)を燃料増減方向にスライド自在に取り付け、スライダ(５)のラックピン係合部(６)に燃料噴射ポンプ(７)の調量ラックピン(８)を係合させ、スライダ(５)を付勢スプリング(９)で燃料増量方向に付勢し、
図２(Ａ)に例示するように、ガバナレバー(２)にストッパ(１０)を設け、スライダ(５)にストッパ(１０)に対向する係止部(１１)を設け、係止部(１１)をストッパ(１０)で受け止めて、スライダ(５)の燃料増量方向の移動を止め、
スライダ(５)にエンジン停止操作入力部(１２)を設け、エンジン停止操作入力部(１２)にエンジン停止操作出力部(１３)を対向させ、
図２(Ｂ)に例示するように、エンジン停止操作時には、エンジン停止操作出力部(１３)でエンジン停止操作入力部(１２)にエンジン停止操作力(１４)を入力して、ガバナレバー(１)を置き残したまま、スライダ(５)を燃料減量方向にスライドさせて、エンジンを停止させるようにした、ディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
図２(Ａ)に例示するように、調量ラックピン(８)と平行な向きに見て、付勢スプリング(９)の中心部を通過する仮想線(１６)を想定し、この仮想線(１６)を境界として、ガバナレバー枢軸(３)から離間した枢軸離間側(３０)と、ガバナレバー枢軸(３)に近接した枢軸近接側(３１)とを区分し、この枢軸離間側(３０)と枢軸近接側(３１)にそれぞれスライダ(５)の燃料増量方向の移動を止める前記ストッパ(１０)を配置することにより、スライダ(５)が仮想線(１６)の両側のストッパ(１０)で受け止められ、付勢スプリング(９)の付勢力(２６)で、スライダ(５)がストッパ(１０)を支点にして傾くことがないようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 燃料調量精度の低下を防止することができる。
図２(Ａ)に例示するように、調量ラックピン(８)と平行な向きに見て、付勢スプリング(９)の中心部を通過する仮想線(１６)を想定し、この仮想線(１６)を境界として、ガバナレバー枢軸(３)から離間した枢軸離間側(３０)と、ガバナレバー枢軸(３)に近接した枢軸近接側(３１)とを区分し、この枢軸離間側(３０)と枢軸近接側(３１)にそれぞれストッパ(１０)を配置したので、スライダ(５)が仮想線(１６)の両側のストッパ(１０)で受け止められ、付勢スプリング(９)の付勢力(２６)で、スライダ(５)がストッパ(１０)を支点にして傾くことがなく、調量ラックピン(８)の位置のずれに起因する調量精度の低下を防止することができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 付勢スプリングの係止部と停止操作入力部とを容易に形成することができる。
図２(Ａ)、図３(Ａ)に例示するように、スライダ(５)を板金で構成し、スライダ(５)から枢軸離間側(３０)に導出した導出片(１７)を、曲げ加工により、ガバナレバー(１)から離間させながら、枢軸近接側(３１)に向けて折り曲げ、導出片(１７)の折り曲げ端部(１８)に付勢スプリング(９)の係止孔(１９)を設け、導出片(１７)の折り曲げ部(２０)をエンジン停止操作入力部(２１)としたので、付勢スプリング(９)の係止部とエンジン停止操作入力部(２１)とを容易に形成することができる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 燃料調量精度の低下を防止することができる。
図２(Ａ)(Ｃ)(Ｄ)に例示するように、ガバナレバー(１)を板金で構成し、ストッパ(１０)をハーフピアス加工でガバナレバー(１)の表面から突出させたので、ストッパ(１０)を曲げ加工で形成する場合に比べ、スライダ(５)の位置決め精度が高く、調量ラックピン(８)の位置のずれに起因する燃料調量精度の低下を防止することができる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 燃料調量精度の低下を防止することができる。
図２(Ａ)に例示するように、ストッパ(１０)はスライダ(５)の係止部(１１)に沿う長手状に形成したので、ストッパ(１０)で受け止めたスライダ(５)の姿勢が安定し、調量ラックピン(８)の位置のずれに起因する燃料調量精度の低下を防止することができる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガバナレバーへのスライダの組み付けが容易になる。
図２(Ｄ)に例示するように、一方のスライドガイド突部(２２)はガバナレバー(１)に基端部を固定したピン(２５)とこのピン(２５)の先端部に設けた径大部(２９)とで構成し、ピン(２５)をスライドガイド長孔(２４)に貫通させ、径大部(２９)でスライダ(５)をピン(２５)に対して抜け止めし、他方のスライドガイド突部(２３)はハーフピアス加工でガバナレバー(１)の表面から突出させたので、ガバナレバー(１)にスライダ(５)の組み付けるには、一方のスライドガイド突部(２２)のピン(２５)をスライドガイド長孔(２４)に貫通させ、このピン(２５)の基端部をガバナレバー(１)に固定するだけでよく、他方の他方のスライドガイド突部(２３)は固定の必要がなく、両方のスライドガイド突部(２２)(２３)をガバナレバー(１)に固定する場合に比べ、ガバナレバー(１)へのスライダ(５)の組み付けが容易になる。
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 スライダがストッパまで戻る途中でロックされてしまう不具合を避けることができる。
図２(Ｂ)に例示するように、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)とがすれ違う時に、これらが枢軸離間側(３０)に向けて広がるように、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)の向きを設定したので、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)がガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)に乗り上げようとしても、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)のエッジがガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)のエッジに沿って滑り、乗り上げが回避され、この乗り上げによりスライダ(５)がストッパ(１０)まで戻る途中でロックされてしまう不具合を避けることができる。
本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの燃料調量装置の横断平面図である。 図２(Ａ)は図１の装置のガバナレバーとその周辺部分の側面図、図２(Ｂ)はエンジン停止操作時の説明図、図２(Ｃ)は図１(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図、図２(Ｄ)は図１(Ａ)のＤ−Ｄ線断面図である。 図３(Ａ)は図１の装置のガバナレバーとその周辺部分の正面図、図３(Ｂ)は図３(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。 図４(Ａ)は図１の装置のガバナレバーを図２(Ａ)とは反対側から見た側面図、図４(Ｂ)はトルクライズ装置の縦断側面図である。
図１〜図４は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの燃料調量装置を説明する図であり、この実施形態では、立形ディーゼルエンジンの燃料調量装置について説明する。
図１、図２(Ａ)に例示するように、メカニカルガバナのガバナレバー(１)の基端部(２)をガバナレバー枢軸(３)で枢支し、ガバナレバー(２)の揺動端部(４)にスライダ(５)を燃料増減方向にスライド自在に取り付け、スライダ(５)のラックピン係合部(６)に燃料噴射ポンプ(７)の調量ラックピン(８)を係合させ、スライダ(５)を付勢スプリング(９)で燃料増量方向に付勢している。
図２(Ａ)に例示するように、ガバナレバー(２)にストッパ(１０)を設け、スライダ(５)にストッパ(１０)に対向する係止部(１１)を設け、係止部(１１)をストッパ(１０)で受け止めて、スライダ(５)の燃料増量方向の移動を止めている。
スライダ(５)にエンジン停止操作入力部(１２)を設け、エンジン停止操作入力部(１２)にエンジン停止操作出力部(１３)を対向させている。
図２(Ｂ)に例示するように、エンジン停止操作時には、エンジン停止操作出力部(１３)でエンジン停止操作入力部(１２)にエンジン停止操作力(１４)を入力して、ガバナレバー(１)を置き残したまま、スライダ(５)を燃料減量方向にスライドさせて、エンジンを停止させるようにしている。
図３に示すように、メカニカルガバナのガバナレバー(１)は、ガバナ力入力レバー(３２)とスプリング力入力レバー(３３)とで構成し、ガバナ力入力レバー(３２)とスプリング力入力レバー(３３)の各基端部(３２ａ)(３３ａ)はガバナレバー枢軸(３)で枢支している。スプリング力入力レバー(３２)にはその燃料増量揺動側から燃料制限具(３４)を臨ませている。
ガバナ力入力レバー(３２)とスプリング力入力レバー(３３)はいずれも板金で構成されている。
図１に示すように、燃料調量ラック(４４)をハイアイドルスプリング(５１)で燃料増量側に付勢し、調量ラックピン(８)がラックピン係合部(６)内でガタつかないようにしている。
図４(Ａ)に示すように、ガバナ力入力レバー(３２)はガバナ力発生手段(３５)と連携され、ガバナ力入力レバー(３２)にはガバナ力発生手段(３５)からガバナ力(３６)が入力される。スプリング力入力レバー(３３)はガバナスプリング(３７)を介して調速レバー(３８)に連動連結している。ガバナ力入力レバー(３２)にはトルクライズ装置(３９)を取り付け、このトルクライズ装置(３９)をスプリング力入力レバー(３３)に接当させている。
図４(Ｂ)に示すように、トルクライズ装置(３９)は、トルクライズホルダ(４０)内にトルクライズピン(４１)とトルクライズスプリング(４２)とを収容し、トルクライズスプリング(４２)でトルククライズピン(４１)を先端押し出し方向に付勢して構成し、トルククライズピン(４１)の先端をスプリング力入力レバー(３３)に接当させている。
調速レバー(３８)を高速側に設定した高速運転時には、ガバナ力(３６)とガバナスプリング力(４３)とでトルククライズピン(４１)の先端部はトルクライズホルダ(４０)内に押し込まれ、トルクライズホルダ(４０)の先端部がスプリング力入力レバー(３３)に接当したまま、ガバナ力(３６)とガバナスプリング力(４３)との不釣合い力で、ガバナ力入力レバー(３２)とスプリング力入力レバー(３３)が一体で揺動し、燃料噴射ポンプ(７)の燃料調量ラック(４４)を調量移動させる。
エンジン負荷が過負荷になると、エンジン回転の低下によりガバナ力(３６)が弱くなり、スプリング力入力レバー(３３)は燃料制限具(３４)に受け止められ、ガバナ力(３６)とトルクライズスプリング力(４５)の不釣合い力により、ガバナ力入力レバー(３２)のみが揺動し、燃料噴射ポンプ(７)の燃料調量ラック(４４)を調量移動させ、トルクライズによりエンストを抑制する。
トルクライズホルダ(４０)は、ガバナ力入力レバー(３２)にネジ嵌合で取り付け、トルクライズ特性を変更する場合には、出代の異なるトルククライズピン(４１)やスプリング特性が異なるトルクライズスプリング(４２)を収容した別のトルクライズホルダ(４０)と交換できるようになっている。
図３(Ａ)に示すように、ガバナレバー枢軸(３)はブラケット(４６)を介してエンジン機壁に支持されている。ブラケット(４６)は一対のボス(４７)(４７)を備え、この一対のボス(４７)(４７)にガバナレバー枢軸(３)を遊嵌し、一対のボス(４７)(４７)間にガバナ力入力レバー(３２)の基端部(３２ａ)を配置し、ガバナ力入力レバー(３２)の基端部(３２ａ)をガバナレバー枢軸(３)に遊嵌させている。一対の(４７)(４７)の間で、ガバナレバー枢軸(３)の外周面にリング溝(４８)を形成し、このリング溝(４８)に止め輪(４９)を取り付け、この止め輪(４９)を一方のボス(４７)とガバナ力入力レバー(３２)の基端部(３２ａ)との間に挟み、ガバナレバー枢軸(３)を抜け止めしている。この止め輪(４９)はＥ形止め輪である。スプリング力入力レバー(３３)の基端部(３３ａ)はボス(４７)の外側でガバナレバー枢軸(３)に固定している。
図３(Ａ)に示すように、振動やガバナスプリング力(４３)に基づいて、ガバナ力入力レバー(３２)とスプリング力入力レバー(３３)に相互近接方向の力(５０)(５０)が加わった場合、これらの力(５０)(５０)は止め輪(４９)とガバナ力入力レバー(３２)の基端部(３２ａ)の圧接力となるが、ガバナ力入力レバー(３２)とスプリング力入力レバー(３３)とが一体で揺動している間は、この圧接力が揺動抵抗となることはなく、ガバナレバー(１)はスムーズに揺動する。
図２(Ａ)に示すように、調量ラックピン(８)と平行な向きに見て、付勢スプリング(９)の中心部を通過する仮想線(１６)を想定し、この仮想線(１６)を境界として、ガバナレバー枢軸(３)から離間した枢軸離間側(３０)と、ガバナレバー枢軸(３)に近接した枢軸近接側(３１)とを区分し、この枢軸離間側(３０)と枢軸近接側(３１)にそれぞれスライダ(５)の燃料増量方向の移動を止める前記ストッパ(１０)を配置することにより、スライダ(５)が仮想線(１６)の両側のストッパ(１０)で受け止められ、付勢スプリング(９)の付勢力(２６)で、スライダ(５)がストッパ(１０)を支点にして傾くことがないようにしている。
ストッパ(１０)(１０)は、スライダ(５)を取り付けているガバナ力入力レバー(３２)に形成している。
図２(Ａ)、図３(Ａ)に示すように、スライダ(５)を板金で構成し、スライダ(５)から枢軸離間側(３０)に導出した導出片(１７)を、曲げ加工により、ガバナレバー(１)から離間させながら、枢軸近接側(３１)に向けて折り曲げ、導出片(１７)の折り曲げ端部(１８)に付勢スプリング(９)の係止孔(１９)を設け、導出片(１７)の折り曲げ部(２０)をエンジン停止操作入力部(２１)としている。
図２(Ａ)(Ｃ)(Ｄ)に示すように、ガバナレバー(１)を板金で構成し、ストッパ(１０)をハーフピアス加工でガバナレバー(１)の表面から突出させている。
図２(Ａ)に示すように、ストッパ(１０)はスライダ(５)の係止部(１１)に沿う長手状に形成している。
図２(Ｄ)に示すように、ガバナレバー(１)に一対のスライドガイド突部(２２)(２３)を設け、スライダ(５)にスライドガイド長孔(２４)を設け、一対のスライドガイド突部(２２)(２３)をスライドガイド長孔(２４)に挿入するに当たり、次のようにしている。
一方のスライドガイド突部(２２)はガバナレバー(１)に基端部を固定したピン(２５)とこのピン(２５)の先端部に設けた径大部(２９)とで構成し、ピン(２５)をスライドガイド長孔(２４)に貫通させ、径大部(２９)でスライダ(５)をピン(２５)に対して抜け止めしている。
他方のスライドガイド突部(２３)はハーフピアス加工でガバナレバー(１)の表面から突出させている。
図２(Ｂ)に示すように、スライダ(５)の燃料減量方向へのスライドによるエンジン停止操作後、付勢スプリング(９)の付勢力(２６)で、スライダ(５)が燃料増量側に戻る時に、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)とがすれ違うようにするに当たり、次のようにしている。
スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)とがすれ違う時に、これらが枢軸離間側(３０)に向けて広がるように、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)の向きを設定している。
(１) ガバナレバー
(２) 基端部
(３) ガバナレバー枢軸
(４) 揺動端部
(５) スライダ
(６) ラックピン係合部
(７) 燃料噴射ポンプ
(８) 調量ラックピン
(９) 付勢スプリング
(１０) ストッパ
(１１) 係止部
(１２) エンジン停止操作入力部
(１３) エンジン停止操作出力部
(１４) エンジン停止操作力
(１５) 付勢方向
(１６) 仮想線
(１７) 導出片
(１８) 折り返し端部
(１９) 係止孔
(２０) 折り曲げ部
(２１) エンジン停止操作入力部
(２２) スライドガイド突部
(２３) スライドガイド突部
(２４) スライドガイド長孔
(２５) ピン
(２６) 付勢力
(２７) スライダの燃料増量側面
(２８) ガバナレバーの燃料減量側面
(２９) 径大部
(３０) 枢軸離間側
(３１) 枢軸近接側

Claims (6)

  1. メカニカルガバナのガバナレバー(１)の基端部(２)をガバナレバー枢軸(３)で枢支し、ガバナレバー(２)の揺動端部(４)にスライダ(５)を燃料増減方向にスライド自在に取り付け、スライダ(５)のラックピン係合部(６)に燃料噴射ポンプ(７)の調量ラックピン(８)を係合させ、スライダ(５)を付勢スプリング(９)で燃料増量方向に付勢し、
    ガバナレバー(２)にストッパ(１０)を設け、スライダ(５)にストッパ(１０)に対向する係止部(１１)を設け、係止部(１１)をストッパ(１０)で受け止めて、スライダ(５)の燃料増量方向の移動を止め、
    スライダ(５)にエンジン停止操作入力部(１２)を設け、エンジン停止操作入力部(１２)にエンジン停止操作出力部(１３)を対向させ、
    エンジン停止操作時には、エンジン停止操作出力部(１３)でエンジン停止操作入力部(１２)にエンジン停止操作力(１４)を入力して、ガバナレバー(１)を置き残したまま、スライダ(５)を燃料減量方向にスライドさせて、エンジンを停止させるようにした、ディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
    調量ラックピン(８)と平行な向きに見て、付勢スプリング(９)の中心部を通過する仮想線(１６)を想定し、この仮想線(１６)を境界として、ガバナレバー枢軸(３)から離間した枢軸離間側(３０)と、ガバナレバー枢軸(３)に近接した枢軸近接側(３１)とを区分し、この枢軸離間側(３０)と枢軸近接側(３１)にそれぞれスライダ(５)の燃料増量方向の移動を止める前記ストッパ(１０)を配置することにより、スライダ(５)が仮想線(１６)の両側のストッパ(１０)で受け止められ、付勢スプリング(９)の付勢力(２６)で、スライダ(５)がストッパ(１０)を支点にして傾くことがないようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
  2. 請求項１に記載したディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
    スライダ(５)を板金で構成し、スライダ(５)から枢軸離間側(３０)に導出した導出片(１７)を、曲げ加工により、ガバナレバー(１)から離間させながら、枢軸近接側(３１)に向けて折り曲げ、導出片(１７)の折り曲げ端部(１８)に付勢スプリング(９)の係止孔(１９)を設け、導出片(１７)の折り曲げ部(２０)をエンジン停止操作入力部(２１)とした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載したディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
    ガバナレバー(１)を板金で構成し、ストッパ(１０)をハーフピアス加工でガバナレバー(１)の表面から突出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
  4. 請求項３に記載したディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
    ストッパ(１０)はスライダ(５)の係止部(１１)に沿う長手状に形成した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
  5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載したディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
    ガバナレバー(１)に一対のスライドガイド突部(２２)(２３)を設け、スライダ(５)にスライドガイド長孔(２４)を設け、一対のスライドガイド突部(２２)(２３)をスライドガイド長孔(２４)に挿入するに当たり、
    一方のスライドガイド突部(２２)はガバナレバー(１)に基端部を固定したピン(２５)とこのピン(２５)の先端部に設けた径大部(２９)とで構成し、ピン(２５)をスライドガイド長孔(２４)に貫通させ、径大部(２９)でスライダ(５)をピン(２５)に対して抜け止めし、
    他方のスライドガイド突部(２３)はハーフピアス加工でガバナレバー(１)の表面から突出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
  6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載したディーゼルエンジンの燃料調量装置において、
    スライダ(５)の燃料減量方向へのスライドによるエンジン停止操作後、付勢スプリング(９)の付勢力(２６)で、スライダ(５)が燃料増量側に戻る時に、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)とがすれ違うようにするに当たり、
    スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)とがすれ違う時に、これらが枢軸離間側(３０)に向けて広がるように、スライダ(５)の燃料増量側面(２７)とガバナレバー(２)の燃料減量側面(２８)の向きを設定した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料調量装置。
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