(57)【要約】【課題】外部から供給される潤滑油で内部を潤滑しても動作の安定性に優れた回転伝達装置を提供する。【解決手段】回転伝達装置１は、内方軸１０の外周と外輪２０の内周との間において、ローラ５０（係合子）を保持器６０で保持し、保持器６０にアーマチュア９０を回り止めし、電磁石１２０への通電で強磁性体性のロータ１００にアーマチュア９０を磁気吸着させると、ローラ５０が内方軸１０と外輪２０に係合するものである。回転伝達装置１には、外部からロータ１００とアーマチュア９０の対向面間に潤滑油Ｌが流入するのを阻止する接触シール３４を設ける。ロータ１００の磁路遮断孔１０３ａを非磁性体性の蓋体１０３ｂで塞ぐ。外部から外輪２０の内周と内方軸１０の外周との間へと潤滑油Ｌを導く油路１５を設け、潤滑油Ｌに含まれる異物を油路１５内のフィルタ１５ｃで除去する。【選択図】図１
2020051490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内方軸と、
前記内方軸の外周と対向する内周を有し、前記内方軸に対して相対回転可能に支持される外輪と、
前記外輪の内周及び前記内方軸の外周に係合する係合位置と、この係合を解除する係合解除位置との間で移動できるように当該外輪の内周と当該内方軸の外周間に配置された係合子と、
前記内方軸に対して軸方向にスライド可能なアーマチュアと、
前記内方軸を囲む環状に形成された強磁性体からなるロータと、
前記ロータと軸方向に対向して配置され、通電により前記ロータに前記アーマチュアを吸着させる電磁石と、
外部から前記ロータと前記アーマチュアの対向面間に潤滑油が流入するのを阻止する第１の接触シールと、
を備え、
前記ロータには、前記電磁石と対向する部分を軸方向に貫通する磁路遮断孔が形成され、その磁路遮断孔は、異物の通過を阻止するように非磁性体からなる蓋体で塞がれており、
外部から前記外輪の内周と前記内方軸の外周との間へと潤滑油を導く第１の油路が設けられており、
前記第１の油路は、その第１の油路内を流れる前記潤滑油に含まれる異物を除去する第１のフィルタを有する回転伝達装置。
【請求項２】
前記ロータが、
前記内方軸を取り囲む内筒部と、
前記電磁石を取り囲む外筒部と、
を有し、
前記ロータの外筒部と前記外輪が一体回転するように連結されており、
前記第１の接触シールが、前記ロータと前記内方軸との間に配置されている請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記ロータの内周に嵌合する第１の外方軌道輪と、前記内方軸の外周に嵌合する第１の内方軌道輪と、前記第１の外方軌道輪と前記第１の内方軌道輪の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の第１の転動体とをもつ第１の転がり軸受をさらに備え、
前記第１の接触シールは、
前記第１の外方軌道輪に固定される外径側端部と、前記第１の内方軌道輪に摺接するリップ部をもつ環状のものである請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記第１の接触シールは、前記ロータに固定される環部と、前記内方軸の外周に摺接するリップ部を有するオイルシールである請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記第１の油路は、前記内方軸の内部から前記外輪の内周と前記内方軸の外周との間に連通している請求項１から４のいずれか１項に記載の回転伝達装置。
【請求項６】
前記第１の油路は、
前記内方軸の内部を軸方向に延びる主路と、
前記主路から径方向に延びて前記外輪の内周と前記内方軸の外周との間に連通する複数の出口路と、
を有し、
前記第１のフィルタは、前記主路内に配置されている請求項５に記載の回転伝達装置。
【請求項７】
前記第１のフィルタは、前記係合解除位置の前記係合子と前記外輪の内周との隙間より小さな目開きをもったものである請求項１から６のいずれか１項に記載の回転伝達装置。
【請求項８】
前記内方軸と前記外輪との間に介在し、かつ、前記係合子に対して前記アーマチュアと反対側に位置する第２の転がり軸受をさらに備え、
前記第１の油路は、前記第２の転がり軸受に対して係合子側の位置へ潤滑油を供給するように設けられており、
前記外輪は、前記第１の油路から供給された潤滑油を前記第２の転がり軸受の内部空間に通して外部へと導く第２の油路を有し、
前記第２の油路は、その第２の油路を流れる潤滑油に含まれる異物を除去する第２のフィルタを有する請求項１から７のいずれか１項に記載の回転伝達装置。
【請求項９】
前記第２の転がり軸受は、
前記外輪に取り付けられた第２の外方軌道輪と、
前記内方軸に取り付けられた第２の内方軌道輪と、
前記第２の外方軌道輪と前記第２の内方軌道輪の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の第２の転動体と、
前記第２の外方軌道輪に固定される第２の外径側端部と、前記第２の内方軌道輪に摺接する第２のリップ部とをもつ環状の第２の接触シールと、
を有し、
前記第２のフィルタは、前記第２の接触シールの一部として設けられている請求項８に記載の回転伝達装置。
【請求項１０】
前記外輪は、
前記第２の転がり軸受を軸方向に受ける端部と、
この端部から軸方向に延びる軸部と、
を有し、
前記第２の油路は、前記軸部を軸方向に貫通する流出路を有し、
前記第２のフィルタは、前記流出路内に設けられる請求項８に記載の回転伝達装置。
【請求項１１】
前記第２のフィルタは、前記係合解除位置の前記係合子と前記外輪の内周との隙間より小さな目開きをもったものである請求項８から１０のいずれか１項に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転が伝達する状態と、その回転の伝達を遮断する状態とを切り替えるために用いられる回転伝達装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の回転伝達装置は、外周を有する内方軸と、内方軸の外周と対向する内周を有する外輪と、内方軸の外周と外輪の内周との間に配置された係合子としてのローラと、ローラを保持する保持器と、内方軸に対して軸方向にスライド可能で、かつ保持器に対して回り止めされたアーマチュアと、保持器とアーマチュアとの間に設けられるスイッチばねと、アーマチュアと軸方向に対向するよう配置されたロータと、ロータと軸方向に対向するように配置された電磁石と、ロータと電磁石との間に設けられる離反ばねと、を備える。保持器は、ローラが外輪の内周と内方軸の外周との間に係合する係合位置と、この係合を解除する係合解除位置との間で移動できるように、そのローラを保持する。アーマチュアは、電磁石に対する通電により、ロータに吸着可能となっている。スイッチばねは、保持器が内方軸に対して相対的に回転すると、その回転に抗するように保持器を付勢する。離反ばねは、アーマチュアをロータから離反する方向へ付勢する。
【０００４】
内方軸が回転している状態で、電磁石に対する通電によってアーマチュアをロータに吸着させると、その吸着面に摩擦抵抗が作用する。この摩擦抵抗により生じるトルクによって、アーマチュアと保持器とが一体になって内方軸に対して相対回転し、ローラが係合位置へと移動する。すると、ローラは内方軸と外輪の間に係合し、外輪が内方軸と一体となって回転する。このようにして、内方軸と外輪との間で回転の伝達が行われる。
【０００５】
電磁石に対する通電を停止すると、アーマチュアは、離反ばねによってロータから離反する。すると、保持器に作用するトルクが解消し、保持器がスイッチばねの弾性力によって係合解除位置に戻り、内方軸と外輪の間へのローラの係合が解除される。そのため、内方軸は空転し、内方軸と外輪との間での回転の伝達は遮断される。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の回転伝達装置は、トランスミッション内に設けられ、そのトランスミッション内の潤滑油によって、内方軸と外輪の間の環状空間に組み込まれた各部品（係合子としてのローラ、アーマチュア、ロータ等）が潤滑される。
【０００７】
ここで、回転伝達装置の外部から内部への潤滑油の導入は、内方軸とロータの間に設けた非接触シールを介して行なうようにしている。すなわち、内方軸とロータの間に、異物の浸入は阻止し、かつ、潤滑油の通過を許容する非接触シールを設け、その非接触シールがもつラビリンス隙間を通ってトランスミッション内の潤滑油を回転伝達装置の内部に浸入させることで、回転伝達装置の外部から内部に潤滑油を導入するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−９０６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、回転伝達装置の内部を潤滑油で潤滑するため、回転伝達装置の外部の潤滑油が、非接触シールのラビリンス隙間を通って回転伝達装置の内部に浸入するように構成した場合、その潤滑油とともに、金属摩耗粉等の異物が回転伝達装置の内部に浸入し、回転伝達装置の動作が不安定になるおそれがあることが分かった。
【００１０】
すなわち、非接触シールのラビリンス隙間の大きさは、ロータや内方軸の寸法精度によって変化し、ロータや内方軸に作用するラジアル荷重によっても変化する。そこで、ラビリンス隙間が小さくなったときにも、回転伝達装置の内部の潤滑性が悪化するのを防止するため、ラビリンス隙間は、比較的大きく設定する必要がある。しかしながら、ラビリンス隙間を大きく設定すると、金属摩耗粉等の異物がラビリンス隙間を通過して回転伝達装置の内部に浸入しやすくなる。特に、この回転伝達装置は電磁石を有することから、いったん金属摩耗粉等の異物が、潤滑油とともに回転伝達装置の内部に浸入すると、電磁石がその異物を吸引するため回転伝達装置から排出されにくく、回転伝達装置の内部に異物が滞留しやすい。この場合、金属摩耗粉等の異物が、係合子としてのローラに付着することで、ローラがミス係合したり、金属摩耗粉等の異物が、アーマチュアとロータの対向面に付着することで、電磁石に通電したときのロータに対するアーマチュアの吸着が不安定になったりする問題が生じる。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、外部から供給される潤滑油で内部を潤滑しても動作の安定性に優れた回転伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した課題を解決するため、本発明の回転伝達装置では、内方軸と、前記内方軸の外周と対向する内周を有し、前記内方軸に対して相対回転可能に支持される外輪と、前記外輪の内周及び前記内方軸の外周に係合する係合位置と、この係合を解除する係合解除位置との間で移動できるように当該外輪の内周と当該内方軸の外周間に配置された係合子と、前記内方軸に対して軸方向にスライド可能なアーマチュアと、前記内方軸を囲む環状に形成された強磁性体からなるロータと、前記ロータと軸方向に対向して配置され、通電により前記ロータに前記アーマチュアを吸着させる電磁石と、外部から前記ロータと前記アーマチュアの対向面間に潤滑油が流入するのを阻止する第１の接触シールと、を備え、前記ロータには、前記電磁石と対向する部分を軸方向に貫通する磁路遮断孔が形成され、その磁路遮断孔は、異物の通過を阻止するように非磁性体からなる蓋体で塞がれており、外部から前記外輪の内周と前記内方軸の外周との間へと潤滑油を導く第１の油路が設けられており、前記第１の油路は、その第１の油路内を流れる前記潤滑油に含まれる異物を除去する第１のフィルタを有する構成としたのである。
【００１３】
このように構成すると、潤滑性を低下させることなく、回転伝達装置の内部への異物の浸入を防ぐことができる。すなわち、外部からロータとアーマチュアの対向面間に潤滑油が流入するのを阻止する第１の接触シールと、ロータの磁路遮断孔を塞ぐ蓋体とによって、外部からの潤滑油がロータとアーマチュアとの間に流入することを防ぎつつ、潤滑油を外部から第１の油路に通して外輪の内周と内方軸の外周間へ供給することが可能になる。その第１の油路には第１のフィルタが設けられているため、異物が除去された潤滑油を外輪の内周と内方軸の外周との間へ供給することができる。よって、外輪の内周と内方軸の外周との間に異物が浸入するのを防ぐことが可能になり、ひいては、外輪の内周と内方軸の外周との間に組み込まれたアーマチュアとロータの対向面や係合子に異物が集まるのを防ぐことができる。従って、外部から供給される潤滑油で内部を潤滑しても動作の安定性に優れた回転伝達装置とすることができる。
【００１４】
具体的には、前記ロータが、前記内方軸を取り囲む内筒部と、前記電磁石を取り囲む外筒部とを有し、前記ロータの外筒部と前記外輪が一体回転するように連結されており、前記第１の接触シールが、前記ロータと前記内方軸との間に配置されているとよい。このようにすると、ロータの外筒部と外輪を連結する構造を利用して、外部の潤滑油がロータと外輪との間から外輪の内周と内方軸の外周との間へ流入するのを防ぐことができる。また、第１の接触シールをロータの内筒部と内方軸間に配置することにより、外部の潤滑油がロータと内方軸間から外輪の内周と内方軸の外周との間へ流入するのを防ぐことができる。
【００１５】
例えば、前記ロータの内周に嵌合する第１の外方軌道輪と、前記内方軸の外周に嵌合する第１の内方軌道輪と、前記第１の外方軌道輪と前記第１の内方軌道輪の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の第１の転動体とをもつ第１の転がり軸受をさらに備え、前記第１の接触シールは、前記第１の外方軌道輪に固定される外径側端部と、前記第１の内方軌道輪に摺接するリップ部をもつ環状のものである。このようにすると、ロータと内方軸は、第１の転がり軸受によって対回転自在に支持される。その第１の転がり軸受の内外の軌道輪間に第１の接触シールを配置することにより、外部の潤滑油がロータと内方軸間から外輪の内周と内方軸の外周との間へ流入するのを防ぐことができる。
【００１６】
例えば、前記第１の接触シールは、前記ロータに固定される環部と、前記内方軸の外周に摺接するリップ部を有するオイルシールである。このようにすると、第１の接触シールとしてオイルシールを用いることでロータと内方軸の外周間を外部に対して閉塞することができる。
【００１７】
例えば、前記第１の油路は、前記内方軸の内部から前記外輪の内周と前記内方軸の外周との間に連通しているとよい。このようにすると、内方軸の回転による遠心力を利用して潤滑油を外輪の内周と内方軸の外周との間に供給することができる。
【００１８】
ここで、前記第１の油路は、前記内方軸の内部を軸方向に延びる主路と、前記主路から径方向に延びて前記外輪の内周と前記内方軸の外周との間に連通する複数の出口路と、を有し、前記第１のフィルタは、前記主路内に配置されているとよい。このようにすると、外輪の内周と内方軸の外周間の複数の箇所に対して潤滑油を供給することが可能となり、潤滑性が良好なものとなる。また、第１のフィルタを主路のみに配置するだけで第１の油路から外輪の内周と内方軸の外周間への異物浸入を防ぐことができる。
【００１９】
例えば、前記第１のフィルタは、前記係合解除位置の前記係合子と前記外輪の内周との隙間より小さな目開きをもったものである。このようにすると、係合解除位置の係合子と外輪の内周との間に引っ掛かるような異物が第１の油路から外輪の内周と内方軸の外周間に浸入するのを防ぐことができる。
【００２０】
前記内方軸と前記外輪との間に介在し、かつ、前記係合子に対して前記アーマチュアと反対側に位置する第２の転がり軸受をさらに備え、前記第１の油路は、前記第２の転がり軸受に対して係合子側の位置へ潤滑油を供給するように設けられており、前記外輪は、前記第１の油路から供給された潤滑油を前記第２の転がり軸受の内部空間に通して外部へと導く第２の油路を有し、前記第２の油路は、その第２の油路を流れる潤滑油に含まれる異物を除去する第２のフィルタを有するとよい。このようにすると、回転伝達装置の内部の潤滑性を一層向上させることができる。すなわち、第１の油路を流入側とし、第２の油路を流出側として外輪の内周と内方軸の外周間内に流動経路を形成することができる。内方軸と外輪が第２の転がり軸受で相対回転自在に支持される。係合子、アーマチュア、第２の転がり軸受は、第１の油路から外輪の内周と内方軸の外周間内に供給された潤滑油で潤滑される。その潤滑油は、外輪の第２の油路により、第２の転がり軸受の内部空間を通ってから外部へと導かれるため、外輪の内周と内方軸の外周間内の潤滑油が過剰になるのを防ぐことができる。何らかの理由で外部の潤滑油が第２の油路を逆流したとしても、第２の油路に第２のフィルタが設けられているため、逆流する潤滑油中の異物がアーマチュアや係合子へ到達するのを防ぐことができる。
【００２１】
例えば、前記第２の転がり軸受は、前記外輪に取り付けられた第２の外方軌道輪と、前記内方軸に取り付けられた第２の内方軌道輪と、前記第２の外方軌道輪と前記第２の内方軌道輪の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の第２の転動体と、前記第２の外方軌道輪に固定される第２の外径側端部と、前記第２の内方軌道輪に摺接する第２のリップ部とをもつ環状の第２の接触シールと、を有し、前記第２のフィルタは、前記第２の接触シールの一部として設けられている。このようにすると、第２の転がり軸受としてシール付軸受を用いることで第２の接触シールを設けることができる。その第２の接触シールの一部として第２のフィルタを設けることにより、第２の転がり軸受を組み込むだけで第２の油路に第２のフィルタを設けることができる。
【００２２】
例えば、前記外輪は、前記第２の転がり軸受を軸方向に受ける端部と、この端部から軸方向に延びる軸部と、を有し、前記第２の油路は、前記軸部を軸方向に貫通する流出路を有し、前記第２のフィルタは、前記流出路内に設けられる。このようにすると、外輪の端部を利用して第２の転がり軸受を軸方向に位置決めすることができる。また、外輪の軸部は回転伝達装置を伝達経路に組み込む際に回転伝達装置の入力軸又は出力軸として利用することができる。また、外輪の端部で受ける第２の転がり軸受から流出した潤滑油は、その端部から軸方向に延びる軸部を貫通する流出路に流入させ、外部へ導くことができる。その流出路に第２のフィルタを設けると、第２の転がり軸受には、異物の浸入を阻止するための接触シールを設ける必要がなくなる。そのため、第２の転がり軸受は、接触シールを有する構成とした場合に比べ、トルク損失を低減することができる。
【００２３】
前記第２のフィルタは、前記係合解除位置の前記係合子と前記外輪の内周との隙間より小さな目開きをもったものであるとよい。このようにすると、係合解除位置の係合子と外輪の内周との間に引っ掛かるような異物が第２の油路から外輪の内周と内方軸の外周間に浸入するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
発明にかかる回転伝達装置は、上記構成の採用により、外部から供給される潤滑油で内部を潤滑しても動作の安定性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる回転伝達装置の断面図
【図２】図１の部分拡大断面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線の断面図
【図５】図１の第１のフィルタの詳細を示す断面図
【図６】この発明の第２の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図
【図７】図６の第２の転がり軸受の詳細を示す断面図
【図８】この発明の第３の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図
【図９】この発明の第４の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明の第１の実施形態にかかる回転伝達装置について説明する。
【００２７】
図１は、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１を、例えば、自動車用トランスミッションの隔壁の一部である壁部２に取り付けた状態を示している。
【００２８】
図１、２のように、回転伝達装置１は、内方軸１０と、内方軸１０の外周と対向する内周を有し、内方軸１０に対して相対回転可能に支持される外輪２０と、内方軸１０を支持する第１の転がり軸受３０及び第２の転がり軸受４０と、外輪２０の内周と内方軸１０の外周との間に配置された係合子としてのローラ５０と、ローラ５０が外輪２０の内周及び内方軸１０の外周に係合する係合位置と、この係合を解除する係合解除位置との間で移動できるようにローラ５０を保持する保持器６０と、内方軸１０と保持器６０との間に設けられるスイッチばね７０と、スイッチばね７０の軸方向移動を規制するサイドプレート８０と、内方軸１０に対して軸方向にスライド可能で、かつ保持器６０に対して回り止めされたアーマチュア９０と、アーマチュア９０と軸方向に対向して配置され、内方軸１０を囲む環状に形成されたロータ１００と、アーマチュア９０をロータ１００から離反する方向に押圧する離反ばね１１０と、ロータ１００と軸方向に対向して配置され、通電によりロータ１００にアーマチュア９０を吸着させる電磁石１２０と、外部からロータ１００とアーマチュア９０の対向面間に潤滑油Ｌが流入するのを阻止する第１の接触シール３４と、を備える。
【００２９】
図１のように、内方軸１０は、壁部２に対して相対的に回転可能な軸である。外輪２０は、内方軸１０と同軸上に配置され、内方軸１０と相対的に回転可能な軸である。内方軸１０、外輪２０は、それぞれトランスミッションのトルク伝達経路に属する構成要素に連結される。内方軸１０と外輪２０のいずれが、回転伝達装置１に回転トルクを入力するかは問わない。なお、回転伝達装置１が組み込まれる装置は、トランスミッションに限定されない。
【００３０】
ここで、内方軸１０と外輪２０の同軸の軸線（回転中心線）に沿った方向を「軸方向」という。また、その軸方向に直交する方向を「径方向」という。また、その軸線回りに一周する円周方向を「周方向」という。
【００３１】
壁部２には、内方軸１０を挿入できるように壁部２を貫通する軸挿入孔２ａが設けられる。
【００３２】
内方軸１０は、逐次拡径するように長手方向に並列する軸部１１、段差部１２、拡径部１３を有し、先端には、拡径部１３より縮径する端部１４を有する。軸部１１は円筒状をなし、壁部２の軸挿入孔２ａに挿入される。
【００３３】
図１、２、３のように、内方軸１０は、拡径部１３の外周に位置する複数のカム面１３ａと、拡径部１３の軸方向の後端側端面に設けられた環状の溝であるリング収容凹部１６と、をさらに有する。
【００３４】
図３のように、複数のカム面１３ａは、拡径部１３の外周を多角形状として周方向に均等な配置で形成されている。図３では、拡径部１３が１０角形状の態様を例示したが、カム面の形状や数はこれに限られない。
【００３５】
図４のように、リング収容凹部１６は、その外方の溝壁に切欠き１６ａが設けられる。
【００３６】
図１のように、外輪２０は、内方軸１０を径方向外側から取り囲む環状部２１と、環状部２１の軸方向の一端から内方に延びる端部２２と、端部２２から軸方向に延びる軸部２３と、からなる。
【００３７】
環状部２１は、軸方向の他端で開口している。図１、２のように、環状部２１の内周には、内方軸１０の拡径部１３と径方向に対向する係合面２１ａと、その係合面２１ａの軸方向に隣接して、係合面２１ａより縮径する軸受嵌合面２１ｂと、軸方向の開口側端部に位置して、係合面２１ａより拡径する嵌合面２１ｃと、を有する。係合面２１ａは、周方向に沿った円筒面状である。係合面２１ａと拡径部１３とは、環状の空間（以下、環状空間Ｒという。）を形成する。
【００３８】
図３のように、環状空間Ｒには、複数のカム面１３ａと、係合面２１ａとが対向して形成される複数のくさび空間Ｗが含まれる。各くさび空間Ｗは、カム面１３ａから係合面２１ａまでの径方向の距離が、カム面１３ａの周方向中央で最大となり、その周方向中央から両端にかけて窄んでいる。
【００３９】
図１のように、第２の転がり軸受４０は、外輪２０の軸受嵌合面２１ｂに取り付けられた第２の外方軌道輪４１と、内方軸１０の端部１４の外周に取り付けられた第２の内方軌道輪４２と、第２の外方軌道輪４１と第２の内方軌道輪４２の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の第２の転動体４３とを有する。第２の外方軌道輪４１と第２の内方軌道輪４２との間に、第２の転動体４３が転動する第２の内部空間４０ａが形成される。第２の内部空間４０ａは、環状空間Ｒと連通している。
【００４０】
図３のように、ローラ５０は、円柱体である。環状空間Ｒには、カム面１３ａの数と同数のローラ５０が配置されている。各カム面１３ａと係合面２１ａとの間に１本ずつローラ５０が配置されている。
【００４１】
図１、２、３のように、保持器６０は、環状空間Ｒに配置された環状のかご型保持器であって、周方向に均等間隔に形成された複数のポケット部を有する。各ローラ５０は、その各ポケット部に差し込まれて、各カム面１３ａ上に位置するように保持される。
【００４２】
図３のように、各ローラ５０が、各カム面１３ａの幅方向の中央に位置するときには、ローラ５０の外周面と円筒面との間に隙間Ｘが生じる。そのため、この状態では、ローラ５０と外輪２０とが係合できず、仮に内方軸１０が周方向に回転しても、内方軸１０は外輪２０に対して空転する。このときのローラ５０の位置を係合解除位置としている。
【００４３】
図３の状態から、保持器６０が内方軸１０に対して周方向に回転し、それに伴って各ローラ５０が周方向に移動すると、各ローラ５０の外周面が係合面２１ａとカム面１３ａとの間に噛み込む。この状態で、ローラ５０は外輪２０および内方軸１０と係合し、内方軸１０と外輪２０とが一体に回転する。このときのローラ５０の位置を係合位置としている。
【００４４】
図１、２のように、内方軸１０と保持器６０との間には、スイッチばね７０が組み込まれている。スイッチばね７０は、各ローラ５０が係合解除位置になるよう、保持器６０を弾性保持している。
【００４５】
図４のように、スイッチばね７０は、Ｃ型のリング部７１と、そのリング部７１の両端から外向きに突出した一対の押圧片７２と、を有する。
【００４６】
図１、２、４のように、リング部７１は、リング収容凹部１６に収納される。
【００４７】
図４のように、押圧片７２は、リング収容凹部１６の切欠き１６ａと、かご型保持器６０に設けられた切欠き６０ａとに差し込まれる。
【００４８】
一対の押圧片７２は、保持器６０の切欠き６０ａの周方向で対向する端面を、相反する方向に押圧し、その押圧によって保持器６０を、ローラ５０が係合解除位置になるよう、保持している。
【００４９】
図１、２のように、サイドプレート８０は、段差部１２の外周に嵌合された環状のものである。サイドプレート８０の貫通孔に保持器６０の突起部が挿入されている。これにより、サイドプレート８０と保持器６０とが一体に回転可能となっている。サイドプレート８０は、内方軸１０の止め輪溝に取り付けられた止め輪８１によって、軸方向の移動が規制されている。
【００５０】
アーマチュア９０は、内方軸１０の段差部１２に対して軸方向にスライド可能に嵌合された環状体からなる。
【００５１】
アーマチュア９０は、軸方向に貫通する差込孔９１を有する。サイドプレート８０から軸方向に突出する突起部８２が、その差込孔９１に挿入される。そのため、アーマチュア９０は、保持器６０に対して周方向に相対回転しようとすると、サイドプレート８０の突起部８２と差込孔９１との周方向の係合によって、その相対回転が規制される。これにより、アーマチュア９０は保持器６０に対して、回り止めされることになる。
【００５２】
ロータ１００は、内方軸１０を取り囲む内筒部１０１と、電磁石１２０を取り囲むように外輪２０の嵌合面２１ｃに圧入される外筒部１０２と、内筒部１０１の径方向の端部と外筒部１０２の径方向の端部とを架け渡すように設けられた端面部１０３とを有する。ロータ１００は、前述の外筒部１０２の圧入により、外輪２０と全周に亘って一体に連結されている。内筒部１０１の内周は、内方軸１０の軸部１１の外周と径方向に対向する。端面部１０３は、軸方向にアーマチュア９０と対向する。端面部１０３には、軸方向に貫通する磁路遮断孔１０３ａが形成されている。その磁路遮断孔１０３ａは、蓋体１０３ｂによって塞がれている。
【００５３】
ロータ１００の全体は、強磁性体からなる。磁路遮断孔１０３ａは、電磁石１２０で発生する磁界が端面部１０３とアーマチュア９０間を軸方向に往復する回数を増やし、アーマチュア９０を端面部１０３に磁気的に吸着させる磁気吸引力を増大させるために形成されている。蓋体１０３ｂは、非磁性体からなる。ここで、強磁性体は、この外部から磁界を加えると、磁化される材料のことをいい、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、これらの合金、フェライト等が挙げられる。これに対し、非磁性体は、磁化されず、磁界の影響を受けない材料のことをいい、例えば、銅、アルミニウム、樹脂等が挙げられる。
【００５４】
ロータ１００の端面部１０３とアーマチュア９０との間に離反ばね１１０が介在する。離反ばね１１０は、アーマチュア９０をロータ１００から離反するように軸方向に付勢する。離反ばね１１０は、例えば、ウェーブワッシャ状の金属板製のものや、コイルばねである。
【００５５】
図１、２のように、第１の転がり軸受３０は、ロータ１００の内筒部１０１に嵌合する第１の外方軌道輪３１と、軸部１１の外周に嵌合する第１の内方軌道輪３２と、第１の外方軌道輪３１と第１の内方軌道輪３２の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の第１の転動体３３と、第１の外方軌道輪３１に固定される第１の接触シール３４とを有する。第１の外方軌道輪３１と第１の内方軌道輪３２との間に、第１の転動体３３が転動する第１の内部空間３０ａが形成される。第１の転がり軸受３０の第１の内部空間３０ａが、アーマチュア９０とロータ１００との間の空間を経て環状空間Ｒと連通する。
【００５６】
図１、２のように、電磁石１２０は、ロータ１００と軸方向に対向するフィールドコア１２１と、そのフィールドコア１２１に支持される電磁コイル１２２とを有する。フィールドコア１２１は、壁部２に固定される。電磁石１２０とロータ１００との間には隙間が設けられている。
【００５７】
電磁石１２０は、電磁コイル１２２に通電することにより、フィールドコア１２１と、ロータ１００と、アーマチュア９０を通る磁路を形成し、離反ばね１１０の反発する力に抗してアーマチュア９０をロータ１００に吸着させる。このとき、ロータ１００の端面部１０３とアーマチュア９０の互いに軸方向に向き合う対向面同士が、面接触した状態となる。
【００５８】
回転伝達装置１の動作例を説明する。
【００５９】
図１、２、３のように、電磁石１２０への通電を停止しているときには、ローラ５０が係合解除位置にある。そのため、内方軸１０が回転しても、内方軸１０は外輪２０に対して空転するため、内方軸１０と外輪２０間で回転が伝達されない。
【００６０】
一方、電磁石１２０に対して通電しているときには、ローラ５０が係合位置にある。そのため、内方軸１０が回転すると、その回転がローラ５０を介して外輪２０へと伝達される。
【００６１】
ここで、電磁石１２０への通電によって、アーマチュア９０は離反ばね１１０の弾性力に抗してロータ１００に吸着する。このとき、内方軸１０が回転していると、ロータ１００とアーマチュア９０との吸着部において摩擦抵抗が生じる。この摩擦抵抗によって、アーマチュア９０には、内方軸１０の回転方向とは反対方向のトルクが作用する。アーマチュア９０は、保持器６０に対して回り止めされているため、保持器６０は、そのトルクによって、内方軸１０の回転と反対方向に、内方軸１０に対して相対回転する。すると、その保持器６０のポケット部に押されるローラ５０が係合位置に移動する。電磁石１２０への通電を遮断すると、離反ばね１１０の弾性反発により、アーマチュア９０がロータ１００から離反し、スイッチばね７０の弾性反発により、ローラ５０が係合解除位置へ復帰するまで保持器６０が回転する。
【００６２】
このようにして、電磁石１２０に対して通電することで、内方軸１０と外輪２０との間で回転の伝達を行うことが可能となり、その通電を停止することで、双方の回転の伝達を解除することが可能となる。
【００６３】
次に、回転伝達装置１内の潤滑とシール構造について説明する。
【００６４】
内方軸１０の軸部１１とロータ１００の内筒部１０１との間の空間は、壁部２の軸挿入孔２ａに連通している。電磁石１２０とロータ１００との間の隙間は、内方軸１０の軸部１１とロータ１００の内筒部１０１との間の空間に連通し、また、外輪２０と、フィールドコア１２１との間から外部に連通している。
【００６５】
第１の接触シール３４は、第１の転動体３３よりも軸方向の外側（アーマチュア９０から遠い側）に配置される。第１の接触シール３４は、第１の外方軌道輪３１に固定される外径側端部３４ａと、第１の内方軌道輪３２に摺接するリップ部３４ｂとを有する。第１の接触シール３４は、回転伝達装置１の外部から、内方軸１０の軸部１１とロータ１００の内筒部１０１との間の空間に至った潤滑油が第１の接触シール３４よりも回転伝達装置１の内部へと浸入することを阻止する。
【００６６】
内方軸１０は、その内部に延びる第１の油路１５をさらに有する。第１の油路１５は、外部から内方軸１０の内部を通って外輪２０と内方軸１０の間の空間へと潤滑油Ｌを導くように設けられており、第１の油路１５は、主路１５ａと、複数の出口路１５ｂと、第１のフィルタ１５ｃとを有する。
【００６７】
主路１５ａは、内方軸１０の軸心部を軸方向に延び、一端が閉じた管路である。主路１５ａの一端は、拡径部１３の端面よりも軸方向の先端側に位置する。主路１５ａの他端は、内方軸１０の後端側に位置し（図示省略）、外部へと通じている。
【００６８】
出口路１５ｂは、内方軸１０の拡径部１３において、主路１５ａから径方向に分岐して、カム面１３ａ上に開口し、外輪２０と内方軸１０の間の空間に連通する管路である。出口路１５ｂのカム面１３ａ上の開口縁は、係合解除位置のローラ５０と接触可能な位置にあるが、係合位置のローラ５０とは接触不可な位置にある。これにより、係合解除位置のローラ５０に潤滑油を付着させ、係合位置のローラ５０とカム面１３ａの接触長さを減らさないようにしている。
【００６９】
第１のフィルタ１５ｃは、主路１５ａ内において出口路１５ｂの各分岐位置に対して上流側に配置されている。第１のフィルタ１５ｃは、第１の油路１５内を流れる潤滑油Ｌに含まれる異物を除去する。
【００７０】
図５のように、第１のフィルタ１５ｃは、スリーブ１５ｄと、そのスリーブ１５ｄ内に挿入されるフィルタ本体１５ｅと、を有する。スリーブ１５ｄは、外径が主路１５ａの内径と略等しく、圧入によって主路１５ａ内に嵌入されている。フィルタ本体１５ｅは、例えば、メッシュフィルタからなる。フィルタ本体１５ｅの目開きは、ローラ５０の外周面と円筒面との間の隙間Ｘより小さく、例えば０．０１ｍｍを超え、０．１ｍｍ以下である。これにより、隙間Ｘよりも小さい異物しか内部へ流入しないため、異物噛み込みによるローラクラッチの異常係合を防止することが可能となる。ここで、第１のフィルタ１５ｃの目開きは、第１のフィルタ１５ｃの表面に形成される最大の孔径のことをいう。すなわち、第１のフィルタ１５ｃの表面のどの孔の最大孔径であっても隙間Ｘより小さい。
【００７１】
図１のように、外輪２０は、第１の油路１５から環状空間Ｒに供給された潤滑油を第２の転がり軸受４０の内部空間４０ａに通して外部へと導く第２の油路２４を有する。第２の油路２４は、環状部２１の一部と、端部２２と、軸部２３の内部を通る流出路２４ａとで形成される。流出路２４ａは、内方軸１０の先端面と軸方向に対向する開口端で環状空間Ｒに連通し、その開口端と反対側の開口端（図示省略）で外部へと通じる。
【００７２】
第２の油路２４は、出口路１５ｂから流出した潤滑油を係合面２１ａと軸受嵌合面２１ｂとで第２の転がり軸受４０の内部空間４０ａへ導き、その内部空間４０ａから端部２２側へ流出した潤滑油を端部２２で流出路２４ａの開口へ導き、流出路２４ａから外部へと導く。
【００７３】
流出路２４ａは、その流出路２４ａ内に配置される第２のフィルタ２４ｂを有する。第２のフィルタ２４ｂは、軸部２３の軸心部を軸方向に貫通するように形成された管路内に固定されている。第２のフィルタ２４ｂは、図５のような第１のフィルタ１５ｃと同様の構造のものであり、圧入によって図１の流出路２４ａの管路内に嵌入されている。なお、第２のフィルタ２４ｂの目開きは、第１のフィルタ１５ｃと同じに設定されている。
【００７４】
潤滑油Ｌは、回転伝達装置１の外部から、第１の油路１５を経て第１のフィルタ１５ｃを通過し環状空間Ｒへと供給され、第２の油路２４から外部へと排出される。潤滑油Ｌが主路１５ａを通じて第１のフィルタ１５ｃを通過することで、潤滑油Ｌ中に含まれる金属摩耗粉等の異物が除去される。異物が除去された潤滑油Ｌは、主路１５ａから出口路１５ｂへと流れ込み、環状空間Ｒへと流出する。環状空間Ｒに至った潤滑油Ｌは、当該環状空間Ｒ内に存在する摩擦接触部、例えばローラ５０と係合面２１ａとカム面１３ａとの各間、アーマチュア９０と段差部１２間、ロータ１００の端面部１０３とアーマチュア９０間、保持器６０と端部１４間を潤滑し、やがて第２の油路２４に導かれて第２の転がり軸受４０の内部空間４０ａへと流入し、最終的に流出路２４ａへと流れ込み、第２のフィルタ２４ｂを通過して、回転伝達装置１の外部へと流出する。
【００７５】
このように、回転伝達装置１は、第１のフィルタ１５ｃによって、潤滑油Ｌ中の異物が環状空間Ｒへ浸入するのを防ぎつつ、内部を潤滑する。また、仮に、潤滑油Ｌが、第２の油路２４から、回転伝達装置１の環状空間Ｒ内部へと逆流した場合にも、潤滑油Ｌは、流出路２４ａに配置された第２のフィルタ２４ｂによって、潤滑油Ｌに含まれる異物が除去される。そのため、環状空間Ｒに異物が浸入することを防ぐことが可能になる。
【００７６】
さらに、外部の潤滑油が、電磁石１２０とロータ１００との隙間に浸入したとしても、蓋体１０３ｂに塞がれた磁路遮断孔１０３ａを通過することはできず、内方軸１０の軸部１１とロータ１００の内筒部１０１との間の空間に至ったとしても、第１の接触シール３４によって、第１の内部空間３０ａへの浸入を阻止される。また、外部の潤滑油が、内方軸１０の軸部１１と壁部２の軸挿入孔２ａ間の隙間を経て、内方軸１０の軸部１１とロータ１００の内筒部１０１との間の空間に至ったとしても、やはり、第１の接触シール３４によって、第１の内部空間３０ａへの浸入を阻止される。
【００７７】
このように、外部の潤滑油は、蓋体１０３ｂと、第１の接触シール３４とにより、第１の油路１５と第２の油路２４以外から環状空間Ｒへ浸入することはできず、その第１の油路１５又は第２の油路２４では第１のフィルタ１５ｃ、第２のフィルタ２４ｂを通過することになる。したがって、外部の潤滑油に含まれる異物が環状空間Ｒ、軸受の内部空間３０ａ、４０ａに浸入することが防止される。
【００７８】
このように、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、第１の接触シール３４と蓋体１０３ｂによって外部からの潤滑油がロータ１００とアーマチュア９０との間に流入することを防ぎつつ、潤滑油を外部から第１の油路１５に通して外輪２０の内周と内方軸１０の外周間の環状空間Ｒへ供給することが可能であって、その第１の油路１５には第１のフィルタ１５ｃが設けられているため、異物が除去された潤滑油Ｌを環状空間Ｒへ供給することができ、ひいては、環状空間Ｒに組み込まれたアーマチュア９０とロータ１００の対向面やローラ５０（係合子）に異物が集まるのを防ぐことができる。従って、回転伝達装置１は、外部から供給される潤滑油で内部を潤滑しても動作の安定性に優れたものとなる。
【００７９】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、ロータ１００の外筒部１０２と外輪２０を連結する構造を利用して、外部の潤滑油がロータ１００と外輪２０との間から環状空間Ｒへ流入するのを防ぐことができ、また、第１の接触シール３４をロータ１００の内筒部１０１と内方軸１０間に配置することにより、外部の潤滑油がロータ１００と内方軸１０間から環状空間Ｒへ流入するのを防ぐことができる。
【００８０】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、ロータ１００と内方軸１０を第１の転がり軸受３０で相対回転自在に支持し、その第１の転がり軸受３０の内外の軌道輪３１、３２間に配置された第１の接触シール３４により、外部の潤滑油がロータ１００と内方軸１０間から環状空間Ｒへ流入するのを防ぐことができる。
【００８１】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、内方軸１０の内部から環状空間Ｒに連通している第１の油路１５を採用しているので、内方軸１０の回転による遠心力を利用して潤滑油を環状空間Ｒに供給することができる。
【００８２】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、外輪２０の内周と内方軸１０の外周との間に連通する複数の出口路１５ｂを有する第１の油路１５を採用しているので、環状空間Ｒの複数の箇所に対して潤滑油を供給することが可能となり、潤滑性が良好なものとなる。
【００８３】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、第１のフィルタ１５ｃを主路１５ａのみに配置するだけで第１の油路１５から環状空間Ｒへの異物浸入を防ぐことができる。
仮に、第１のフィルタ１５ｃを主路１５ａに配置せず、出口路１５ｂにのみ配置する場合、複数の出口路１５ｂのすべてに配置しなければならず、その配置作業が煩雑なものとなってしまう。そのため、第１のフィルタ１５ｃを主路１５ａのみに配置することで、その配置作業が簡易なものとなる。
【００８４】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、係合解除位置のローラ５０（係合子）と外輪２０の内周の係合面２１ａとの隙間Ｘより小さな目開きの第１のフィルタ１５ｃにより、係合解除位置のローラ５０と外輪２０の内周との間に引っ掛かるような異物が第１の油路１５から環状空間Ｒに浸入するのを防ぐことができる。
【００８５】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、内方軸１０と外輪２０を第２の転がり軸受４０で相対回転自在に支持し、第１の油路１５を流入側とし、第２の油路２４を流出側として環状空間Ｒ内に流動経路を形成して、ローラ５０（係合子）、アーマチュア９０、第２の転がり軸受４０を第１の油路１５から環状空間Ｒ内に供給された潤滑油で潤滑し、第２の転がり軸受４０の内部空間４０ａを通ってから第２の油路２４により外部へと導いて、環状空間内の潤滑油が過剰になるのを防ぎ、回転伝達装置１の内部の潤滑性を一層向上させることができる。
【００８６】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、何らかの理由で外部の潤滑油が第２の油路２４を逆流したとしても、第２の油路２４に設けた第２のフィルタ２４ｂにより、逆流する潤滑油中の異物がアーマチュア９０、ロータ１００、ローラ５０等へ到達するのを防ぐことができる。
【００８７】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、外輪２０の端部２２を利用して第２の転がり軸受４０を軸方向に位置決めすることができ、回転伝達装置１を伝達経路に組み込む際に外輪２０の軸部２３を回転伝達装置１の入力軸又は出力軸として利用することができる。
【００８８】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、外輪２０の軸部２３を貫通する流出路２４ａ内に第２のフィルタ２４ｂを設けて、第２の転がり軸受４０に異物の浸入を阻止するための接触シールを設ける必要がなくなり、ひいては、第２の転がり軸受に接触シールを設ける場合に比して第２の転がり軸受４０でのトルク損失を低減することができる。
【００８９】
また、第１の実施形態にかかる回転伝達装置１は、係合解除位置のローラ５０（係合子）と外輪２０の内周の係合面２１ａとの隙間Ｘより小さな目開きの第２のフィルタ２４ｂにより、係合解除位置のローラ５０と外輪２０の内周との間に引っ掛かるような異物が第２の油路２４から環状空間Ｒに浸入するのを防ぐことができる。
【００９０】
次に、この発明の第２の実施形態にかかる回転伝達装置を図６、７に示す。なお、以下では、第１の実施形態との相違点を述べるに留め、第１の実施形態に対応する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
図６のように、環状部２１は、軸方向の両端が開口する。第２の油路２４の流出路２４ａは、壁部２と反対側の開口部内に位置する。
【００９２】
図６、７のように、第２の転がり軸受４０は、第２の外方軌道輪４１と第２の内方軌道輪４２との間に設けられる第２の接触シール４４を有する。第２の接触シール４４は、第２の外方軌道輪４１に固定される外径側端部４４ａと、第２の内方軌道輪４２に摺接するリップ部４４ｂとを有する環状の接触シールである。
【００９３】
第２の接触シール４４は、複数の貫通孔４４ｃが設けられた第２のフィルタ２４ｂを有する。第２の実施形態にかかる回転伝達装置は、第２の接触シール４４の一部として第２のフィルタ２４ｂを設けたシール付軸受を第２の転がり軸受４０として用い、その第２の転がり軸受４０を組み込むだけで第２の油路２４に第２のフィルタ２４ｂを設けることができる。
【００９４】
次に、この発明の第３の実施形態にかかる回転伝達装置を図８に示す。
【００９５】
第３の実施形態では、第１の転がり軸受３０が接触シールをもたない。第１の接触シール３４は、ロータ１００の内筒部１０１と内方軸１０の軸部１１との間に介在し、第１の転がり軸受３０と軸方向に並列するように配置されている。
【００９６】
第１の接触シール３４は、ロータ１００の内筒部１０１に固定される環部３４ｃと、内方軸１０の軸部１１の外周に摺接するリップ部３４ｄ、３４ｅを有するオイルシールである。
【００９７】
第３の実施形態にかかる回転伝達装置は、第１の接触シール３４としてオイルシールを用いることでロータ１００と内方軸１０の外周間を外部に対して閉塞することができる。
【００９８】
次に、この発明の第４の実施形態にかかる回転伝達装置を図９に示す。
【００９９】
第４の実施形態では、出口路１５ｂが、ロータ１００とアーマチュア９０の対向面との間の隙間に径方向に連通する位置に開口している。出口路１５ｂは、環状空間Ｒ内において第１の接触シール３４よりもローラ５０に近い位置に開口すればよく、図示の場合、電磁石１２０の通電遮断時、内方軸１０が高速回転すると、出口路１５ｂから潤滑油が遠心力で加速されて流出する。このため、ロータ１００とアーマチュア９０に付着している微細な磁性粉や異物を潤滑油で流し易い利点がある。
【０１００】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲内およびこれと均等の意味でのすべての修正と変形を含む。
【符号の説明】
【０１０１】
１  回転伝達装置
１０  内方軸
１５  第１の油路
１５ａ  主路
１５ｂ  出口路
１５ｃ  第１のフィルタ
２０  外輪
２４  第２の油路
２４ａ  流出路
２４ｂ  第２のフィルタ
３０  第１の転がり軸受
３１  第１の外方軌道輪
３２  第１の内方軌道輪
３３  第１の転動体
３４  第１の接触シール
３４ａ  外径側端部
３４ｂ  リップ部
４０  第２の転がり軸受
４０ａ  第２の内部空間
４１  第２の外方軌道輪
４２  第２の内方軌道輪
４３  第２の転動体
４４  第２の接触シール
４４ｃ  貫通孔
５０  ローラ（係合子）
６０  保持器
９０  アーマチュア
１００  ロータ
１０１  内筒部
１０２  外筒部
１０３ａ  磁路遮断孔
１０３ｂ  蓋体
１２０  電磁石
Ｌ  潤滑油
Ｒ  環状空間
Ｗ  くさび空間
Ｘ  隙間
【図１】
2020051490.tif 000003
【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】
2020051490.tif 000009
【図８】
2020051490.tif 000010
【図９】
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