(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケースに夫々軸線方向に摺動自在に並設された複数のフォークシャフトと、上記フォークシャフトの軸線に対し直角方向に延在しかつ自身の軸線方向に摺動し得るように上記変速機ケースに支持されたインタロックシャフトとを備え、同インタロックシャフトは、軸線方向に間隔を存して配置された複数のランド部と、同ランド部間に配置され夫々軸線の回りに全周にわたり形成されて上記フォークシャフトに設けられた複数の係合溝と協働する複数の溝部とを有し、上記ランド部がフォークシャフトの係合溝に係合することによって同フォークシャフトの軸線方向の変位が禁止されると共に、上記ランド部がフォークシャフトの係合溝に係合せず上記溝部が係合溝に対向することによって同フォークシャフトの軸線方向の変位が許容されるように構成されたことを特徴とする変速機のインタロック装置。
【請求項２】
上記インタロックシャフトは、その軸線を中心として形成された回転体であり、軸線方向に間隔を存して配置された複数の円筒状ランド部と、ランド部間に凹設された回転面からなる溝部とを有することを特徴とする請求項１記載の変速機のインタロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等車両における変速機のインタロック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用変速機のインタロック装置の一例として、正面形状が略コ字状をなすインタロックプレートを備え、同インタロックプレートを複数個並設されたフォークシャフト又はシフトレールの軸線方向に対し直角方向に変位させることによって、上記フォークシャフト又はシフトレールの軸線方向の変位を許容し又は禁止するようにした装置が、例えば、特開平５−２９６３４７号公報に提案されている。（以下場合により、既提案の装置という。）
【０００３】
上記既提案の装置の概略構造を図６及び図７を参照して説明する。図中符号０１，０２及び０３は、その一部のみが図示されている変速機ケース０４に、それぞれ軸線方向に摺動し得るように支持されたフォークシャフト又はシフトレールである。一例として、上記０１は１速及び２速用のフォークシャフト、０２は３速及び４速用のフォークシャフト、０３は５速及びリバース用のフォークシャフトであり、それぞれのフォークシャフトには、それぞれ図示を省略されている変速用クラッチ操作用のシフトフォークが装着されている。
【０００４】
上記フォークシャフト０１，０２及び０３の一端付近を摺動自在に支持している変速機ケース０４に取付ボルト０６を介してリテーナ部材０８が装着され、同リテーナ部材０８には、上記フォークシャフト０１，０２及び０３の軸線に対し直角方向に延在した案内溝０１０が削設されると共に、上記フォークシャフト０１，０２及び０３をそれぞれ摺動自在に挿通させる貫通孔０１２，０１４及び０１６が穿設されている。
【０００５】
上記案内溝０１０内に正面形状が略コ字状をなすインタロックプレート０１８が挿入され、同インタロックプレート０１８は案内溝０１０内を上記フォークシャフト０１〜０３の軸線に対し直角方向に摺動変位することができる。上記インタロックプレート０１８の二つの平行脚部０２０及び０２２のうち、一方の脚部０２０は、フォークシャフト０３と０２との間に挿入され、また他方の脚部０２２は、フォークシャフト０２と０１との間に挿入される。
【０００６】
上記一方の脚部０２０のフォークシャフト０３に対向する側縁０１８ａは、フォークシャフト０３の外周面に形成された切欠部又は凹部０２４と協働し、また脚部０２０及び０２２の互に対向する側縁０１８ｂ及び０１８ｃは、フォークシャフト０２の外周面に囲設された凹溝０２６と協働し、さらに、上記他方の脚部０２２のフォークシャフト０１に対向する側縁０１８ｄは、フォークシャフト０１の外周面に形成された切欠部又は凹部０２８と協働する。
【０００７】
上記図６及び図７に示されているインタロックプレート０１８の位置では、脚部０２０の上方の側縁０１８ａがフォークシャフト０３の凹部０２４内に嵌合せず、同脚部０２０の下方の側縁０１８ｂがフォークシャフト０２の凹溝０２６内に嵌合し、さらに脚部０２２の下方の側縁０１８ｄがフォークシャフト０１の凹部０２８に嵌合しているので、フォークシャフト０１及び０２は、夫々軸線方向の変位をインタロックプレート０１８によって禁止されているが、フォークシャフト０３は軸線方向に自在に摺動変位することができる。従って、図示されていない手動のシフトレバー又はエアシリンダ等のアクチュエータにより、フォークシャフト０３を軸線方向に変位させることによって、同フォークシャフトに固着されたシフトフォークを介し５速又はリバースを選択することができる。
【０００８】
次に、各フォークシャフト０１，０２，０３がニュートラル位置にあるとき、インタロックプレート０１８を、図７に示す位置から僅かに上方に変位させると、脚部０２０の上方の側縁０１８ａがフォークシャフト０３の凹部２４内に進入し、また同脚部０２０の下方の側縁０１８ｂ及び脚部０２２の上方の側縁０１８ｃが何れもフォークシャフト０２の凹溝０２６内に係合せず、さらに脚部０２０の下方の側縁０１８ｄがフォークシャフト０１の凹溝２８から完全には抜け出さず、なお一部が同凹溝２８内に係合した状態となる。従って、フォークシャフト０３及び０１は軸線方向の変位が禁止され、フォークシャフト０２のみ軸線方向の変位が許容されることとなる。このためフォークシャフト０２を軸線方向の何れかの方向に変位させることによって、同フォークシャフトに固着されたシフトフォークを介し３速又は４速が選択される。
【０００９】
同様に、各フォークシャフト０１，０２，０３がニュートラル位置にあるとき、インタロックプレート０１８を上記よりさらに上方に変位させると、脚部０２０の上方の側縁０１８ａがフォークシャフト０３の凹部０２４に一層深く進入する。また、同脚部０２０の下方の側縁０１８ｂがフォークシャフト０２の凹溝０２６から抜け出すと共に、脚部０２２の上方の側縁０１８ｃが同凹溝０２６内に進入する。さらに、脚部０２２の下方の側縁０１８ｄがフォークシャフト０１の凹部０２８が抜け出す。この結果、フォークシャフト０３及び０２の軸線方向の変位は禁止されるが、フォークシャフト０１の軸線方向の変位は許容される。従って、フォークシャフト０１を軸線方向の何れかの方向に変位させることによって、同フォークシャフトに固着されたシフトフォークを介し１速又は２速が選択される。
【００１０】
上記既提案の装置では、コ字状のロックプレート０１８をリテーナ部材０８の案内溝０１０に沿い各フォークシャフト０１〜０３の軸線方向に対し直角方向に円滑に摺動変位させるために、案内溝０１０及びロックプレート０１８の摺動面を精度良くフライスやプレーナ等により加工することが必要であり、またロックプレート０１８の脚部０２０及び０２２の側縁０１８ａ〜０１８ｄも高精度でフライス等により加工する必要があり、そのうえリテーナ部材０８を変速機ケース０４にボルト０６によって固定しなければならない等の理由から、構造複雑で部品点数が多く、しかも部品のフライス等による高精度の平面及び直線加工が多く、組立及び分解作業も面倒であるので、結局製造及び整備コストが著しく高くなる不具合がある。さらに、組立誤差等により、フォークシャフト０１〜０３が変速操作時に軸線方向に変位する際に、同フォークシャフトがロックプレート０１８の上記側縁０１８ａ〜０１８ｄに接触すると、摩擦抵抗が大きいため変速操作のフィーリングが悪化する不具合がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記既提案の装置と較べ、構造極めて簡単で構成部品の製作加工が容易であり、かつ組立て作業が容易で製造コストが安く、しかもインタロック作動及び解除を円滑に行なうことができる変速機のインタロック装置を提供することを、主たる目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、変速機ケースに夫々軸線方向に摺動自在に並設された複数のフォークシャフトと、上記フォークシャフトの軸線に対し直角方向に延在しかつ自身の軸線方向に摺動し得るように上記変速機ケースに支持されたインタロックシャフトとを備え、同インタロックシャフトは、軸線方向に間隔を存して配置された複数のランド部と、同ランド部間に配置され夫々軸線の回りに全周にわたり形成されて上記フォークシャフトに設けられた複数の係合溝と協働する複数の溝部とを有し、上記ランド部がフォークシャフトの係合溝に係合することによって同フォークシャフトの軸線方向の変位が禁止されると共に、上記ランド部がフォークシャフトの係合溝に係合せず上記溝部が係合溝に対向することによって同フォークシャフトの軸線方向の軸線方向の変位が許容されるように構成されたことを特徴とする変速機のインタロック装置を提案するものである。
【００１３】
本発明において、上記インタロックシャフトは、その軸線を中心として形成された回転体であり、軸線方向に間隔を存して配置された複数の円筒状ランド部と、ランド部間に凹設された回転面からなる溝部とを有することが好ましい。
【００１４】
上記本発明の構成によれば、複数個並設されたフォークシャフトの軸線方向の変位を禁止するインタロック作動及び同フォークシャフトの軸線方向の変位を許容するインタロック解除を行なうインタロック部材が、軸線方向に間隔を存し配置された複数のランド部と、同ランド部間に形成され軸線の回りに全周にわたり形成された溝部とを有するインタロックシャフトであるので、変速機ケーシングに同インタロックシャフトを軸線方向に摺動自在に支持する構造が通常の軸支構造で足るため極めて簡単になり、またインタロックシャフト自体も通常の施削加工により簡単に製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図１ないし図５を参照して説明する。
先ず、図１及び図２に示した本発明の第１の実施形態において、図中符号１０は、その一部のみが図示されている変速機ケースであって、同変速機ケース１０には、実質的に平行な軸線を有する複数個（図示の場合は、一例として３個）のフォークシャフト又はシフトレール１２，１４及び１６が並設されている。上記複数個のフォークシャフト１２，１４及び１６は、前記既提案の装置或いは通常の他の変速機と同様に、軸線方向一方向の変位によって夫々のフォークシャフトに装着されているシフトフォーク（図示せず）を介して予め設定された或る変速段が選択され、また軸線方向逆方向の変位によって上記シフトフォークを介し、上記とは異なる他の予め設定された変速段が選択されるように構成されている。
【００１６】
上記フォークシャフト１２，１４及び１６には、それらフォークシャフトがすべてニュートラル位置にあるとき、軸線に対し直角方向に、夫々中心線が一線をなして整合するように部分円筒面からなる係合溝１８，２０及び２２が凹設されている。また、上記フォークシャフト１２，１４及び１６が夫々ニュートラル位置にあるとき、上記係合溝１８，２０及び２２の中心線を含む平面内に中心線を有し、フォークシャフト１２，１４及び１６の軸線に対し直角方向に延在するインタロックシャフト２４が、上記変速機ケース１０に、自身の軸線方向に摺動自在に支持されている。
【００１７】
上記インタロックシャフト２４は、軸線方向に間隔を存して配置された４個の円筒状の外形を有するランド部２８，３０，３２及び３４と、上記ランド部相互間に形成された３個の凹曲線回転面からなる溝部３６，３８及び４０とを備え、自身の軸線を中心線として形成された回転体である。従って、丸棒等を素材として、旋盤加工等の施削装置により、極めて容易かつ安価に製造することができる。
【００１８】
また、上記変速機ケース１０の支持孔４２内に摺動自在に嵌着された上記インタロックシャフト２４の一端部４４と、上記支持孔４２の開口端に螺合されたばね受プラグ４６との間に、弾性装置を形成するスプリング４８が縮設され、同スプリング４８によって上記インタロックシャフト２４の他端部に形成された当接端部５０が、インタロック制御用のロッド又はシフトレール５２に圧接されている。同シフトレール５２は、上記フォークシャフト１２，１４及び１６に対し実質的に平行に配置され、上記変速機ケース１０に軸線方向に摺動自在に支持されている。
【００１９】
上記シフトレール５２には、上記当接端部５０が夫々当接する第１当接部５４、第２当接部５６及び第３当接部５８が設けられている。図示されていない手動の操作部材又はエアシリンダ、電磁式アクチュエータ等適宜のアクチュエータ６０によってシフトレール５２を軸線方向に変位させることによって、上記シフトレールの当接端部５０が、上記第１ないし第３当接部５４，５６又は５８の何れかに選択的に当接する。
【００２０】
上記インタロック装置において、図１及び図２は、インタロックシャフト２４の上記当接端部５０が、シフトレール５２の外周面に相当する上記第１当接部５４に当接しており、このときインタロックシャフト２４のランド部２８及び３０間の溝部３６がフォークシャフト１２の部分円筒面からなる係合溝１８に略対向し、両側の上記ランド部２８及び３０は係合溝１８に嵌合せず干渉しない位置にある。従って、フォークシャフト１２は軸線方向に自由に変位することができ、同フォークシャフト１２に固着されたシフトフォークを介して予め定められた異なる２種類の変速段のうち所望の一方の変速段を選択することができる。
【００２１】
また、図１及び図２に示された状態では、フォークシャフト１４の係合溝２０に、インタロックシャフト２４のランド部３２が係合しているので（特に図２に良く示されているようにランド部３２の左端部分が係合溝２０に干渉している）、同フォークシャフト１４は、軸線方向の変位を禁止されている。さらに、フォークシャフト１６の係合溝２０に、インタロックシャフト２４のランド部３４の左半部分が係合しているので、同フォークシャフト１６は軸線方向の変位を禁止されている。従って、フォークシャフト１４及び１６に属する他の変速段を選択することはできない。
【００２２】
次に、手動により又はアクチュエータ６０を作動させて、シフトレール５２を図２において上方に変位させ、インタロックシャフト２４の上記当接端部５０を第２当接部５６に当接させると、インタロックシャフト２４はスプリング４８の付勢力により第１当接部５４と第２当接部５６との段差ｔ１分だけ右方に変位し、各ランド部２８〜３４及び溝部３６〜４０が、図１に点線で示した位置に夫々変位する。
【００２３】
上記状態では、ランド部２８の右端部分がフォークシャフト１２の係合溝１８に係合して干渉するので、同フォークシャフト１２の軸線方向の変位が禁止される。また、ランド部３４の左端部分がフォークシャフト１６の係合溝２２に係合して干渉するので、同フォークシャフト１６の軸線方向の変位が禁止される。さらに、フォークシャフト１４の係合溝２０と、ランド部３０及び３２間の溝部３８とが対向し、上記ランド部３０及び３２の何れもが係合溝２０に係合せず干渉しないので、同フォークシャフト１４のみが、軸線方向に自在に摺動することが許容され、同フォークシャフト１４に固着されたシフトフォークを介して予め定められた異なる２種類の変速段のうち、摺動方向に応じ何れか一方の変速段が選択される。
【００２４】
同様に、手動により又はアクチュエータ６０を作動させて、シフトレール５２を図２においてさらに上方に変位させ、インタロックシャフト２４の上記当接端部５０を第３当接部５８に当接させると、インタロックシャフト２４は、第２当接部５６と第３当接部５８との段差ｔ２分だけさらに右方に変位し、各ランド部２８〜３４及び溝部３６〜４０が、図１に一点鎖線で示した位置に夫々変位する。
【００２５】
この状態では、フォークシャフト１２の係合溝１８にはランド部２８の右方部分が係合し、フォークシャフト１４の係合溝２０にはランド部３０の右端部分が係合するので、フォークシャフト１２及び１４は、何れも軸線方向の変位を禁止される。しかし、フォークシャフト１６の係合溝２２とインタロックシャフト２４の溝部４０とが略対向し、両側のランド部３２及び３４は何れも係合溝２２に係合しない。従って、フォークシャフト１６のみ軸線方向の変位が許容され、その変位方向により予め設定された異なる２種類の変速段の一方が選択される。
【００２６】
上記インタロック装置では、インタロックシャフト２４が、軸線方向に間隔を存して配置されたランド部２８，３０，３２及び３４と、ランド部間に全周にわたり形成された溝部３６，３８及び４０とを備え、変速機ケース１０に軸線方向に摺動自在に支持されたロッド状の部材であるため、コ字状のインタロックプレートと同インタロックプレートの円滑な摺動変位を確保するための案内溝を備えたリテーナ部材等を必要とする前記既提案の装置と較べ、構造は極めて簡単で、インタロックシャフト２４の加工及び同インタロックシャフト２４を軸線方向に摺動自在に支持する変速機ケース１０側の加工も容易であり、高精度の加工を要するリテーナ部材等特別の部品を追加する必要がなく、加工及び組立コストを著しく低減し得る利点がある。
【００２７】
また、上記インタロックシャフト２４を、その軸線を中心とした回転体とし、軸線方向に間隔を存して配置された円筒状ランド部２８，３０，３２及び３４と、ランド部２８〜３４間に凹設形成された回転面からなる溝部３６，３８及び４０とからなる構造としたことによって、フライス加工等に較べて著しく機械加工コストが安い旋盤等の加工機械によって簡単、容易かつ安価に製造し得る利点がある。また、組立誤差等によりフォークシャフト１２，１４及び１６の軸線方向変位時に、フォークシャフト１２〜１６とインタロックシャフト２４が軽く接触するようなことがあっても、同インタロックシャフト２４が回転することによって僅かな摩擦抵抗力が発生するだけであるから、変速操作のフィーリングが著しく悪化することがない利点がある。
【００２８】
次に、図３乃至図５は、本発明に係るインタロック装置を副変速機付変速機（例えば実開昭６３−１５０１６３号公報に記載されている種類の変速機）に適用した第２の実施形態を示すものである。なお、上記第１の実施形態と実質的に同一又は対応する部材又は部分には、同一の符号を用い重複説明は省略する。
【００２９】
特に、図４の要部平面図に示されているように、インタロックシャフト２４の軸線方向の位置を制御する副変速機のシフトレール５２には、ハイ及びロー位置を限定する二つの当接部Ｐ及びＲが凹設されている。例えば、当接部Ｐをハイ位置、当接部Ｒをロー位置とすると、図３及び図４はインタロックシャフト２４が、スプリング４８により付勢されて当接端部５０がハイ位置Ｐに当接している状態を示している。
【００３０】
このとき、夫々ニュートラル位置にある主変速機のフォークシャフト１２，１４及び１６の上側面に凹設された係合溝１８，２０及び２２と、インタロックシャフト２４のランド部３０，３２及び３４とは、すべて係合することなく、上記ランド部間の凹曲線回転面からなる溝部３８及び４０、並びにランド部３０の溝部３８とは反対側の小径部との接続曲面部３６′が係合溝２０，２２及び１８に夫々対向する。従って、任意のフォークシャフト１２，１４及び１６を夫々軸線方向に変位させることができ、従って主変速機の変速操作を行なうことによって、副変速機ハイの状態で、所望の変速段を選択することができる。
【００３１】
また、第１実施形態と同様に、手動又は適宜のアクチュエータによって、シフトレール５２を、図４において下方に変位させ、インタロックシャフト２４の上記当接端部５０がロー位置Ｒに係合すると、上記ハイ位置Ｐの場合と全く同様に、主変速機のすべてのフォークシャフト１２，１４及び１６を夫々軸線方向に変位させることができ、従って主変速機の変速操作を行なうことによって、副変速機ローの状態で所望の変速段を選択することができる。
【００３２】
次に、何等かの理由で、副変速機のシフトレール５２が上記ハイ位置Ｐ、ロー位置Ｒに正しく切換えられず、例えば図４における中間位置Ｑに位置している場合は、インタロックシャフト２４がスプリング４８を圧縮して図５に示されている左方位置に変位し、ランド部３０がフォークシャフト１２の係合溝１８に係合すると供に、ランド部３２がフォークシャフト１４の係合溝２０に係合し、さらにランド部３４がフォークシャフト１６の係合溝２２に係合する。このため主変速機のフォークシャフト１２，１４及び１６が中立位置のまま軸線方向の変位を禁止されるので、主変速機の変速操作が行なわれない状態となり、誤った変速段への変速操作が、確実に防止されることなる。即ち、副変速機のシフトレール５２がローとハイで切り変わる間、主変速機のフオークシャフト１２，１４及び１６は中立位置でインタロックされる。一方、主変速機が何れかの変速段に入っているときは、シフトレール５２がＰ位置又はＲ位置にロックされる。
【００３３】
この第２実施形態においても、第１実施形態と実質的に同等の効果、即ち構造的に極めて簡単でインタロックシャフト２４及び同インタロックシャフトを取付ける変速機ケース１０の製造コストを低減し得ると共に、組立作業が容易で、従って整備性が良く、組立及び整備コストを、既提案の装置に較べて大巾に低減し得る利点があり、特にインタロックシャフト２４を、その軸線を中心とした回転体とすることにより、上記の諸利点又は効果を一層向上することができる。
【００３４】
なお、本発明は上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更及び修正を加え実施することができる。例えば、インタロックシャフト２４によりロックされ又は解錠されるフォークシャフト又はシフトレールの個数は適宜増減することができ、またインタロックシャフト２４のランド部間の溝部３６，３８，４０等は、図示の凹曲線回転面に限らず、通常のスプール弁と同様に、ランド部間に、それより小径の円筒状軸部を設けて断面形状が長方形の環状溝からなる溝部を形成しても良い。
【００３５】
【発明の効果】
叙上のように、本発明に係る変速機のインタロック装置は、変速機ケースに夫々軸線方向に摺動自在に並設された複数のフォークシャフトと、上記フォークシャフトの軸線に対し直角方向に延在しかつ自身の軸線方向に摺動し得るように上記変速機ケースに支持されたインタロックとを備え、同インタロックシャフトは、軸線方向に間隔を存して配置された複数のランド部と、同ランド部間に配置され夫々軸線の回りに全周にわたり形成されて上記フォークシャフトに設けられた複数の係合溝と協働する複数の溝部とを有し、上記ランド部がフォークシャフトの係合溝に係合することによって同フォークシャフトの軸線方向の変位が禁止されると共に、上記ランド部がフォークシャフトの係合溝に係合せず上記溝部が係合溝に対向することによって同フォークシャフトの軸線方向の軸線方向の変位が許容されるように構成されたことを特徴とし、従来の同種装置と較べて構造極めて簡単で部品点数が少なく、また機械加工が容易で組立作業性及び整備作業性が優れた装置を安価に提供し得る利点がある。
【００３６】
特に、上記インタロックシャフトが、その軸線を中心として形成された回転体であり、軸線方向に間隔を存して配置された複数の円筒状ランド部と、ランド部間に凹設された回転面からなる溝部とを有する構造とすることによって、インタロックシャフトが、その軸線の回りの如何なる位置でも同じ形状であるので、組立及び整備に際して上下方向に関し誤組立が発生することがないので、作業性が一層優れ、またフォークシャフトの軸線方向変位時に、インタロックシャフトがフォークシャフトに接触して連れ回りすることがあっても、回転時の摩擦抵抗は極めて小さいので、変速操作のフーリングを損なうことがなく、さらに、インタロックシャフト自身、及び変速機ケースのインタロック支持部分の加工が一層容易になり、相応して製造コストを一層低減し得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す要部を断面で示した正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す要部正面図である。
【図４】図３の要部を抽出して示した平面図である。
【図５】図３において、シフトレール５２がハイ、ロー位置の中間に位置した場合のフォークシャフトとインタロックシャフトとの関係を示した要部正面図である。
【図６】既提案の装置の要部断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０…変速機ケース、１２，１４及び１６…フォークシャフト、１８，２０及び２２…係合溝、２４…インタロックシャフト、２８，３０，３２及び３４…ランド部、３６，３８及び４０…溝部、４８…スプリング、５０…当接端部、５２…シフトレール、５４…第１当接部、５６…第２当接部、５８…第３当接部、６０…アクチュエータ。
【図１】
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【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】
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