(57)【要約】【課題】ブラシ式の回転電機において、ブラシとヨークとの間の絶縁性を高めるように構成する。【解決手段】一端側にコンミテータ８を設けたアーマチュア軸４を筒状のヨーク２に回転自在に内装する一方、ヨーク２の軸方向一端部に、周回り方向複数箇所に放射方向を向くブラシ保持部７ｄが形成されたブラシホルダステー７を設けて、各ブラシ保持部７ｄにそれぞれ収納されるブラシ９がコンミテータ８に弾圧状に摺接するよう構成された電動モータ１において、ヨーク２内周面とブラシホルダステー７との間に、少なくともブラシ保持部７ｄの外径側部位を覆う絶縁体１０を組込む構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側にコンミテータを設けたアーマチュア軸を筒状のヨークに回転自在に内装する一方、ヨークの軸方向一端部に、周回り方向複数箇所に放射方向を向くブラシ保持部が形成されたブラシホルダステーを設けて、各ブラシ保持部にそれぞれ収納されるブラシがコンミテータに弾圧状に摺接するよう構成された回転電機において、ヨークとブラシホルダステーとの間には、少なくともブラシ保持部の外径側部位を覆う絶縁体が組込まれている回転電機。
【請求項２】
絶縁体は、ヨーク内周面に沿う筒状に形成されるものとし、絶縁体の軸方向一端部には、ヨークの軸方向一端部に周回り方向複数形成される凹部にそれぞれ嵌合係止する複数の係止突部が、外径側に膨出状に形成されている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
ブラシホルダステーには、ブラシに接続する端子プレートを支持する端子支持部が外周から膨出して形成されるものとし、絶縁体には、前記端子支持部を嵌合する切欠き部が形成され、該切欠き部を構成する絶縁体の切欠き端縁部は、端子支持部の少なくとも周回り方向両側に形成された段差状部に積層するように構成されている請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
絶縁体は、軸方向他端縁部から内径側に延出するリング状の延出片が形成され、該延出片に、端子支持部に貫通状に支持される端子プレートの他端部が対向するように構成されている請求項２または３に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるアクチュエータの構成部材等として用いられる回転電機の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転電機のなかには、これが電動モータである場合、一端側にコンミテータを設けたアーマチュア軸を筒状のヨークに回転自在に内装する一方、前記ヨークの軸方向一端部に、周回り方向複数箇所に放射方向を向くブラシ保持部が形成されたブラシホルダステーを設けて、前記各ブラシ保持部にそれぞれ収納されるブラシが、アーマチュア軸のコンミテータの外周面に弾圧状に摺接するよう構成されたブラシ式のものがある。
このようなものとして、ブラシホルダステーに形成されるブラシ保持部を径方向貫通状に形成するとともに、ブラシ保持部に隣接して弾機支持部を形成し、該弾機支持部に支持された付勢弾機の一端部がブラシの外径側端面を押圧することにより、ブラシがコンミテータの外周面に弾圧状に摺接するように構成したものが提唱されており、このようにすることで、電動モータの組込み過程において、ブラシをブラシ保持部内に退避させる仮保持状態から、付勢弾機の付勢力によりブラシをブラシ保持部から突出させる作用状態に変姿させる作業を容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、前記従来のものでは、ブラシ保持部が径方向に貫通状に形成されているため、ブラシとコンミテータとの弾圧状の摺接により発生するブラシの摩耗によるブラシ摩耗粉が、ブラシの外径側端面とヨーク内周面とのあいだに入り込んで堆積することがあり、このようになると、ヨークとブラシとの絶縁性が低下する惧れがあって問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、一端側にコンミテータを設けたアーマチュア軸を筒状のヨークに回転自在に内装する一方、ヨークの軸方向一端部に、周回り方向複数箇所に放射方向を向くブラシ保持部が形成されたブラシホルダステーを設けて、各ブラシ保持部にそれぞれ収納されるブラシがコンミテータに弾圧状に摺接するよう構成された回転電機において、ヨークとブラシホルダステーとの間には、少なくともブラシ保持部の外径側部位を覆う絶縁体が組込まれている回転電機である。
請求項２の発明は、絶縁体は、ヨーク内周面に沿う筒状に形成されるものとし、絶縁体の軸方向一端部には、ヨークの軸方向一端部に周回り方向複数形成される凹部にそれぞれ嵌合係止する複数の係止突部が、外径側に膨出状に形成されている請求項１に記載の回転電機である。
請求項３の発明は、ブラシホルダステーには、ブラシに接続する端子プレートを支持する端子支持部が外周から膨出して形成されるものとし、絶縁体には、前記端子支持部を嵌合する切欠き部が形成され、該切欠き部を構成する絶縁体の切欠き端縁部は、端子支持部の少なくとも周回り方向両側に形成された段差状部に積層するように構成されている請求項２に記載の回転電機である。
請求項４の発明は、絶縁体は、軸方向他端縁部から内径側に延出するリング状の延出片が形成され、該延出片に、端子支持部に貫通状に支持される端子プレートの他端部が対向するように構成されている請求項２または３に記載の回転電機である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、ブラシ９とヨーク本体部２ａとのあいだの絶縁を確実に図ることができて、長期にわたる信頼性の向上を図れる。
請求項２の発明とすることにより、絶縁体を予めヨークに組込む作業が容易になる。
請求項３の発明とすることにより、ブラシホルダステーを周回り方向に位置決めした状態でヨークに組込むことができるうえ、絶縁性のさらなる向上を図ることができる。
請求項４の発明とすることにより、端子プレートの脱落防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】電動モータの側面断面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ電動モータの側面図、正面図、背面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラシホルダステーの正面図、側面図、図３（Ｃ）はブラシホルダステーにブラシ等の部材を組み込んだ背面図である。
【図４】図４（Ａ）は図３（Ｃ）のＸ−Ｘ断面図、図４（Ｂ）はブラシホルダステーの斜視図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ絶縁体の正面図、側面図、背面図、図５（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】電動モータの組込み手順を説明する分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１は車両の燃料供給経路に配される電動モータ（回転電機）であって、該電動モータ１は、ヨーク２と、ヨーク開口端を覆蓋するエンドブラケット３と、ヨーク２とエンドブラケット３とに回転自在に軸承されるアーマチュア軸（モータ軸）４を備えたアーマチュア５等の部材を用いて構成されることは、従来通りとなっている。
【０００９】
前記ヨーク２は、金属製材料により有底円筒形状に形成され、筒状の本体部２ａの軸方向（筒長方向）他端側には底片部２ｂが形成されている。前記底片部２ｂには、小径の軸受け部２ｃが他端側に向けて突出形成されており、該軸受け部２ｃに、軸受け４ａを介してアーマチュア軸４の他端部４ｂが回転自在に軸承されるように構成されている。そして、ヨーク２の軸方向一端側の開口端縁（一端部）２ｄには、軸方向一端側に延出するカシメ爪２ｅが周回り方向複数箇所（本実施の形態では四箇所）に位置して突出形成されている。これらカシメ爪２ｅは、それぞれ突出先端の周回り方向中間部に凹溝状部２ｆが形成されて二股状に形成されている。さらに、カシメ爪２ｅの周回り方向両側には、ヨーク２の開口端縁２ｄを他端側に向けて切欠く状態で凹部２ｇがそれぞれ形成されている。また、ヨーク本体部２ａの内周面には、周回り方向一対の永久磁石６が接着手段等の適宜一体化手段により固着されている。
【００１０】
一方、前記エンドブラケット３は平板状のプレート部３ａと、該プレート部３ａの略中央部に位置し、プレート部３ａから先端側に突出する軸受け部３ｂとを備えて構成されており、該軸受け部３ｂに内装された軸受け４ｃを介してアーマチュア軸４の一端部４ｄが回転自在に貫通支持されるように設定されている。前記プレート部３ａは、ヨーク２の開口端縁２ｄに突き当てられてヨーク２の開口（一端部）を塞ぐように設定されており、プレート部３ａの外周部には、ヨーク２に形成されたカシメ爪２ｅが挿通してカシメ固定する軸方向に貫通するカシメ孔３ｃが、カシメ爪２ｅに対向する位置関係で周回り方向四箇所に形成されている。
【００１１】
また、アーマチュア５は、アーマチュア軸４に複数枚のコア材５ａを回り止め状に外嵌し、これらコア材５ａの外周に巻線５ｂを巻装することにより複数のコイル５ｃが形成されている。さらに、アーマチュア軸４の一端側にはコンミテータ８が回り止め状に外嵌しており、コンミテータ８の外周面に設けられる周回り方向複数のセグメント８ａにはライザ片８ｂが形成され、これら各ライザ片８ｂに、前記複数のコイルを構成する巻線５ｂの各端部がそれぞれ電気的に接続されている。そして、アーマチュア５は、アーマチュア軸４の他端部４ｂがヨーク２の軸受け部２ｃに軸承され、一端部４ｄがエンドブラケット３の軸受け部３ｂに貫通状に軸承されることによりヨーク２内に支持されるように構成されており、アーマチュア軸４のエンドブラケットプレート部３ａから一端側に突出する突出先端部（貫通先端部）には、アクチュエータに連動連結されるギア４ｅが回り止め状に外嵌されている。
【００１２】
７はエンドブラケット３に組込まれ、アーマチュア５のコンミテータ８配設部の外周部に位置するように設けられるブラシホルダステーであって、該ブラシホルダステー７は絶縁性樹脂材を用いて一体型成形されており、アーマチュア軸４を貫通する平板リング状のステー本体部７ａを備えて構成されている。前記ステー本体部７ａは、ヨーク本体部２ａの内径よりも小径に設定されヨーク本体部２ａに遊嵌状に組込まれるように形成されており、軸方向一端側の面には一端側に向けて突出する一対の係止片７ｂが径方向に対向して形成されている。さらに、ステー本体部７ａの外径側部位には、ステー本体部７ａの軸方向両端側に向けて突出する一対の端子支持部７ｃが径方向に対向して形成されている。
【００１３】
また、ブラシホルダステー７は、ステー本体部７ａの他端側面から他側に突出する一対のブラシ保持部７ｄが径方向に対向して形成されるが、これらブラシ保持部７ｄは、各端子支持部７ｃの周回り方向一方に隣接してそれぞれ形成されている。これらブラシ保持部７ｄは、径方向に貫通するブラシ収納室を形成しており、各ブラシ保持片７ｄ（ブラシ収納室）にはそれぞれブラシ９が径方向摺動自在に内装されており、ブラシ９の外径側端面は、ブラシ保持部７ｄの外径方向から臨めるように構成されている。さらに、ステー本体部７ａの他端側面には、ブラシ保持部７ｄの周回り方向一方に隣接してポール状の弾機支持片７ｅが他端側に向けて突出形成されており、該弾機支持片７ｅにコイル弾機９ａが支持されている。これらコイル弾機９ａは、一方の端部９ｂが内径側に向けて付勢されており、一方の端部９ｂをブラシ９の外径側端面に沿わせることでブラシ９を内径側に向けて付勢するように構成されている。
そして、ブラシ９から引出されるピグテール９ｃは、前記端子支持部７ｃに貫通状に支持される端子プレート９ｄの他端部に接続され、該端子プレート９ｄの一端部は、ステー本体部７ａから一端側（外部）に突出するように設けられている。
【００１４】
前記ブラシホルダステー７に形成される一対の端子支持部７ｃは、前述したように、それぞれステー本体部７ａの外径側部位において軸方向両側に向けて突出するように形成されている。これら端子支持部７ｃの軸方向他端側に突出する部位であって、ヨーク本体部２ａに内装される部位は、ブラシ保持部７ｄの他端側への突出長さよりも長く形成されている。そして、各端子支持部７ｃの軸方向他端側への突出部位には、外径側に膨出する膨出部７ｆが形成されており、該膨出部７ｆにおける外径は、ステー本体部７ａの外径よりも大径で、ヨーク本体部２ａの内径よりも小径になるように設定されている。さらに、膨出部７ｆの周回り方向両側には、ステー本体部７ａと同様の外径に設定されて膨出部７ｆとは内径側に向けて段差状となる段差状部７ｇが膨出部７ｆと同様の軸方向長さで形成されている。
尚、７ｈはステー本体部７ａの一端側面から一端側に突出し、かつ、外径側に突出する位置決め片であって、これら位置決め片７ｈは、ヨーク２に組込まれたときに、ヨーク２開口端縁２ｄに突当てられるように構成されている。これら位置決め片７ｈは周回り方向四箇所に形成されているが、直径方向に対向する一対の位置決め片７ｈは、一対の端子支持部７ｃに形成されている。
【００１５】
そして、電動モータ１を組込む場合では、まず、エンドブラケット３にブラシホルダステー７を組込むが、エンドブラケット３には、カシメ孔３ｃの内径側には、ブラシホルダ７の係止爪７ａ対向する取付け孔３ｄと、一対の端子支持部７ｃとこれらに形成される位置決め片７ｈに対向する第一挿通孔３ｅと、他の一対の位置決め片７ｈの対向する第二挿通孔３ｆとが形成されている。そして、係止爪７ａを取付け孔３ｄに、端子支持部７ｂおよび各位置決め片７ｈを第一、第二挿通孔３ｅ、３ｆに貫通させることにより、エンドブラケット３にブラシホルダステー７が位置決め状、かつ、抜止め状で、しかも、回り止め状に組込まれるように構成されている。
続いて、前記組込み状態のエンドブラケット３とブラシホルダステー７との貫通孔に、アーマチュア５のアーマチュア軸４先端部を挿通して、エンドブラケット軸受け部３ｂに軸承させるが、このとき、一対のコイル弾機９ａの一方の端部９ｂはブラシ９に干渉しない仮保持状態となっており、ブラシ保持片９ｃに収納されるブラシ９が内径側（コンミテータ８のセグメント８ａ側）に押圧されない状態となっており、アーマチュア軸４をブラシホルダステー７とエンドブラケット３との貫通孔に貫通させる操作が容易に行えるように構成されている。そして、前記アーマチュア軸４を軸承し、コンミテータ８とブラシ９とが径方向に対向する状態に組込んだ後、コイル弾機９ａの一方の端部９ｂを仮保持状態からブラシ９の外径側端面に沿わせてブラシ９を内径側に向けて付勢し、ブラシ９の内径側端面がセグメント８ａに弾圧状に摺接するブラシ９の作用状態とする。尚、作用状態において、コイル弾機９ａの一方の端部９ｂは、ブラシホルダステー７のステー本体部７ａから大きくはみ出すことがないように構成されている。
【００１６】
続いて、エンドブラケット３のブラシホルダステー７およびアーマチュア５配設側の端面に、ヨーク開口端縁２ｄを突当てるとともに、アーマチュア軸４の他端部４ｂをヨーク軸受け部２ｃに軸承させるようにヨーク２を組込むことで、電動モータ１が構成されるが、前記ヨーク２には、本発明が実施された絶縁体１０が予め組込まれている。
前記絶縁体１０は絶縁性樹脂材を用いて一体型成形成されており、ヨーク本体部２ａの筒内周面に沿う筒体で構成される筒状片１０ａと、該筒状片１０ａの他端縁から内径側に延出するリングプレート状の延出片１０ｂとが一体形成されたものに構成されている。前記絶縁体筒状片１０ａは、ヨーク本体部２ａの内径よりも小径な外径と、ブラシホルダステー７のステー本体部７ａの外径よりも大径な内径を有して構成され、これによって、絶縁体筒状片１０ａがブラシホルダステー７とヨーク２との間に介装されるように構成されている。さらに、絶縁体筒状片１０ａの軸方向長さは、端子支持部７ｃの軸方向他端側への突出長さよりも長く設定されていて、ブラシ保持部７ｄの外径側部位を覆うことができるように構成されている。そして、絶縁体筒状片１０ａには、ブラシホルダステー７に形成される端子支持部７ｃの膨出部７ｆに対向して、該膨出部７ｆを嵌合する切欠き部１０ｃが、一端側から他端側部位に向けて四角形状に切欠くことで形成されている。
【００１７】
さらに、絶縁体筒状片１０ａの一端部には、外径側に膨出する係止突部１０ｄが複数形成されており、これら係止突部１０ｄは、ヨーク開口端縁２ｄのカシメ爪２ｅ形成部位に他端側に向けて凹設された複数の凹部２ｇに嵌合するように構成されている。そして、絶縁体１０は、延出片１０ｂ形成部位をヨーク開口端縁２ｄに挿し込み、開口端縁２ｄに形成される凹部２ｇに係止突部１０ｄを嵌め込むことにより、ヨーク２に対し回り止め状、かつ、抜止め状に組込むことができるように構成されている。尚、絶縁体１０の各係止突部１０ｄは、それぞれの突出端部に突起１０ｅが形成されており、これによって、凹部２ｇへの嵌合を強制的に行うことにより確実に抜け止めされるように構成されている。
【００１８】
そして、エンドブラケット３、ブラシホルダステー７、アーマチュア５に対してヨーク２を組込む場合に、ブラシホルダステー７の膨出部７ｆと、絶縁体切り欠き部１０ｃとを位置合わせ状に対向させ、ヨーク２をエンドブラケット３に向けて挿し込み、ブラシホルダステー７に形成された位置決め片７ｈをヨーク開口端縁２ｄに突当たるまで組込むことで、これらの各部材の周回り方向、軸方向の各位置決めがなされた組込み状態となるように構成されている。そして、この組込み状態において、ブラシホルダステー７は、端子支持部７ｃの膨出部７ｆ外周面は直接ヨーク本体部２ａの内周面に対向するが、その他の部位についてはヨーク本体部２ａ内周面とのあいだに絶縁体筒状片１０ａが介装される状態となるように構成されている。これによって、端子支持部７ｃに周回り方向隣接状に設けられ、径方向に貫通するブラシ保持部７ｄの外径側部位が絶縁体筒状片１０ａにより覆われて、ブラシ９の外径側端面とヨーク本体部２ａとの間を筒状片１０ａが仕切る状態となって、ブラシ９とセグメント８ａとの摺接により発生するブラシ摩耗粉が、ブラシ９の外径側端部とヨーク２内周面との間に堆積するような不具合がなくなり、ブラシ９とヨーク２との間の絶縁が確保されるように構成されている。
【００１９】
さらに、前記組込み状態において、膨出部７ｆの周回り方向両側には、ステー本体部７ａの外径と同径となる段差状部７ｇが段差状に形成されていて、該段差状部７ｇに対し、切欠き部１０ｃの周回り方向の端縁部を構成する切欠き端縁部１０ｆが積層するように構成されている。これによって、切欠き部１０ｃを介してブラシホルダステー７（端子支持部７ｃ）の内径側部位から絶縁体１０の外側へ至る経路を迷路構造とすることができ、ブラシホルダステー７の内径側で発生したブラシ摩耗粉が膨出部７ｆと切欠き部１０ｃとの間の隙間から外径側（ヨーク本体部２ａの内周側）に侵入するのが防止されて、ブラシ９とヨーク２との間の絶縁性を一層高めることができるように構成されている。
また、前記絶縁体１０の内径側に突出する延出片１０ｂは、端子支持部７ｃに貫通状に支持される端子プレート９ｄの他端部に軸方向に対向するように構成されている。そして、延出片１０ｂの端子プレート９ｄ対向部位には、端子プレート９ｄに内径側から対向する保護壁１０ｇが一端側に向けて突出形成され、延出片１０ｂと保護壁１０ｇとにより、端子プレート９ｄの他端部側への脱落や、内径側への変形を防止するように構成されている。
【００２０】
そして、前記ヨーク２への組込み状態において、エンドブラケット３の各カシメ孔３ｃにはヨーク２側の対応するカシメ爪２ｅが貫通状に挿通しており、各カシメ爪２ｅの貫通先端部をカシメ装置を用いてカシメることにより、エンドブラケット３とヨーク２とが一体化されるように構成されている。
【００２１】
叙述の如く構成された本形態において、アーマチュア５のコンミテータ８に弾圧状に摺接するブラシ９は、ブラシホルダステー７に径方向貫通状に形成されるブラシ保持片７ｄに保持され、電動モータ１を組込む過程でブラシ９がブラシ保持片７ｄから突出しない仮保持状態から、コンミテータ８の外周面に弾圧するべくブラシ保持片７ｄから内径側に突出する作用状態に変姿させる作業を簡単に行える構成となっている。そして、このものにおいて、径方向に貫通するブラシ保持片７ｄとヨーク本体部２ａ内周面とのあいだには絶縁体１０の筒状片１０ａが配されていて、ブラシ９の外径側端面とヨーク本体部２ａの内周面とが直接対向することはない。これによって、電動モータ１の駆動時にブラシ９の摩耗粉が発生したとしても、該摩耗粉がブラシ９とヨーク本体部２ａ内周面とのあいだに入り込んで堆積し、これらの間の絶縁を損なうような不具合がなくなって、長期にわたり信頼性の高い電動モータ１を提供することができる。
【００２２】
このように、本発明が実施されたものにあっては、電動モータ１の組込みが容易になるようブラシ保持片７ｄが径方向貫通状に形成されたものでありながら、ブラシ９の外径側端面とヨーク本体部２ａの内周面とのあいだに絶縁体１０が介装されて絶縁性を高められるものであるが、このものでは、絶縁体１０は筒状に形成され、軸方向一端部には、ヨーク開口端縁２ｄに形成される凹部２ｇに嵌合する係止突部１０ｄが形成されているので、絶縁体１０を予めヨーク２に組込んだときに、抜止め状、かつ、位置決め状に組込むことが可能となって、組込み作業が一層容易になる。
【００２３】
さらに、このものにおいて、絶縁体筒状片１０ａには、ブラシホルダステー７の端子支持部７ｃに形成される膨出部７ｆに嵌合する切欠き部１０ｃが形成される構成となっているので、予めヨーク２に組込まれる絶縁体１０に対し、切欠き部１０ｃと膨出部７ｆとを位置合わせすることで、ブラシホルダステー７が位置決め状に組込まれたエンドブラケット３とアーマチュア５とを、ヨーク２に対して周回り方向の位置決めがなされた状態で組込むことができる。そのうえ、このものでは、端子支持部７ｃには膨出部７ｆの周回り方向両側に段差状部７ｇが形成されていて、該段差状部７ｇが切欠き部１０ｃの切欠き端縁部１０ｆに積層するように構成したので、切欠き部１０ｃを介した絶縁体１０の内外に至る経路を迷路構造とすることができて、絶縁体１０の内径側で発生するブラシ９の摩耗粉が絶縁体１０の外径側に達することを確実に防止できて、絶縁性のさらなる向上を図ることができる。
【００２４】
また、このものでは、絶縁体１０に形成される延出片１０ｂが端子支持部７ｃに支持される端子プレート９ｄの他端部に対向しているので、端子プレート９ｄが他端側に脱落するような不具合を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    電動モータ
２    ヨーク
２ａ    本体部
３    エンドブラケット
５    アーマチュア
７    ブラシホルダステー
７ｃ    端子支持部
７ｄ    ブラシ保持部
７ｆ    膨出部
７ｇ    段差状部
８    コンミテータ
９    ブラシ
９ｄ    端子プレート
１０    絶縁体
１０ａ    筒状片
１０ｂ    延出片
１０ｃ    切欠き部
１０ｄ    係止突部
１０ｆ    切欠き端縁部
【図１】
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【図２】
2010183790.tif 000004
【図３】
2010183790.tif 000005
【図４】
2010183790.tif 000006
【図５】
2010183790.tif 000007
【図６】
2010183790.tif 000008