(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化や軽量化できる変速機操作装置を提供する。【解決手段】シフトシャフト２の外周に嵌合されたストライカ３と、ストライカ３をシフトシャフト２の軸方向へ移動させるセレクトモータ１２と、ストライカ３をシフトシャフト２の軸線回りに回動させるシフトモータ３２と、セレクトモータ１２の回転運動を直線運動に変換するセレクト用変換機構１４と、シフトモータ３２の回転運動を直線運動に変換するシフト用変換機構３４とを備えた変速機操作装置において、シフトシャフト２に固定されたシフトレバー３７には略円板形状の係合部４４を一対、互いに平行になった二股形状に形成し、シフト用変換機構３４のシフト用ボールナット３６には、一対の側面が平行の係合溝４５、４５を一対形成し、一対の係合部４４、４４を一対の係合溝４５、４５に滑動自在に係合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトシャフトと、前記シフトシャフトの外周に嵌合されたストライカと、前記ストライカを前記シフトシャフトの軸方向へ移動させるセレクトモータと、前記ストライカを前記シフトシャフトの軸線回りに回動させるシフトモータと、前記セレクトモータの回転運動を直線運動に変換するセレクト用変換機構と、前記シフトモータの回転運動を直線運動に変換するシフト用変換機構とを備えており、
前記シフトシャフトに固定されたシフトレバーには、互いに平行の二股形状に一対の係合部が形成され、
前記シフト用変換機構のシフト用ナットには、一対の側面が平行に形成された係合溝が、一対形成され、
前記一対の係合部が前記一対の係合溝に滑動自在に係合されている、
ことを特徴とする変速機操作装置。
【請求項２】
前記一対の係合部が円板形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速機操作装置。
【請求項３】
一対のスライダが前記係合溝に摺動自在に係合され、前記一対のスライダには前記一対の係合部が回動自在に枢支されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速機操作装置。
【請求項４】
ホルダと、このホルダ内部に、前記シフト用ナットが相対移動するように設けられ、前記ホルダには前記一対の係合溝が形成され、前記一対の係合溝には前記一対の係合部が滑動自在に係合され、前記ホルダと前記シフト用ナットとの間にはダンパが介設されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速機操作装置。
【請求項５】
前記ストライカに連結されたセレクトレバーには、互いに平行の二股形状に一対の係合部が形成され、
前記セレクト用変換機構のセレクト用ナットには、一対の側面が平行に形成された係合溝が、一対形成され、
前記一対の係合部が前記一対の係合溝に滑動自在に係合されている、
ことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の変速機操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機操作装置、特に、電動モータを駆動源とする電動モータ駆動型変速機操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の変速機操作装置として、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
この変速機操作装置は、シフトシャフトと、シフトシャフトの外周に嵌合されたストライカと、ストライカをシフトシャフトの軸方向へ移動させるセレクトモータと、ストライカをシフトシャフトの軸線回りに回動させるシフトモータとを備えており、これらセレクトモータとシフトモータの駆動を制御することにより、変速機のセレクト作動およびシフト作動を行なう。そして、セレクトモータおよびシフトモータの回転運動を直線運動に変換するために、ボールスクリューとボールナットからなる変速機構がそれぞれ使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の変速機操作装置においては、ボールナットの両側に形成されている係合ピンを二股に分かれ脚状をしている各々のレバーに形成されたＵ字形状切欠きに係合させて使用している。
しかしながら、ボールスクリューの回転運動によりボールナットもボールスクリューの回転方向に回転しようとするので、ボールナットと二股レバーの幅隙間やＵ字形状切欠き溝底にその回転を規制され、ボールスクリューに与えられた回転力はボールナットの推力に変換されてレバーを駆動する。
その際、レバーのＵ字形状切欠きがボールスクリュー軸に対して直角でなく傾斜している場合には、片側の係合ピンが傾斜したレバーのＵ字形状切欠きに沿って切欠き底部方向へ回転移動するとき、もう一方の係合ピンは、同様に傾斜したＵ字形状切欠きの開口部方向へ移動する。Ｕ字形状切欠きがボールスクリュー軸に対して直角でないために、ボールナット係合ピンのボールスクリュー周りの回転移動と同時に、両側の係合ピンはボールスクリュー軸方向に互いに逆方向へ移動する。
その結果、ボールナットの軸は、ボールスクリュー軸に対して傾きを持つことになる。ボールナットとボールスクリューはボールを介して相互に荷重を伝達しており、ボールナットとボールスクリューが同軸であれば介在するボールに加わる荷重は均等に分散される。
しかし、前述のように、ボールナットとボールスクリューの軸が相互に傾いていると、ボールに対する荷重の均等な分散は期待できなくなる。
よって、偏荷重状態になっても充分使用に耐えるように、高負荷用大寸法のボールナットおよびボールスクリューを選択する必要があり、また、レバー出力に見合った負荷容量のボールナットとボールスクリューを選択するためには、ボールスクリューに対してボールナットの傾きを防止する機構を設けなければならない。
【０００５】
本発明の目的は、ボールスクリューに対してボールナットの傾き防止機構を設ける必要がない変速機操作装置を提供することにある。      
また、本発明の他の目的は、レバーの傾転動作全域に渡りナットがスクリューに対して傾くことがない、新たな変換機構を有する変速機操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
シフトシャフトと、前記シフトシャフトの外周に嵌合されたストライカと、前記ストライカを前記シフトシャフトの軸方向へ移動させるセレクトモータと、前記ストライカを前記シフトシャフトの軸線回りに回動させるシフトモータと、前記セレクトモータの回転運動を直線運動に変換するセレクト用変換機構と、前記シフトモータの回転運動を直線運動に変換するシフト用変換機構とを備えており、
前記シフトシャフトに固定されたシフトレバーには、互いに平行の二股形状に一対の係合部が形成され、
前記シフト用変換機構のシフト用ナットには、一対の側面が平行に形成された係合溝が、一対形成され、
前記一対の係合部が前記一対の係合溝に滑動自在に係合されている、
ことを特徴とする変速機操作装置。
【発明の効果】
【０００７】
シフト用変換機構のシフト用スクリューの中心軸に対しシフトレバーが直角にあるときは、係合溝と係合部との接触角はシフト用変換機構軸に直角である。さらに、シフト用ナットがシフト用変換機構のシフト用スクリューの中心軸上を移動し、シフトレバーが傾いた状態にあるときにおいても、係合溝と係合部との接触角はシフト用変換機構のシフト用スクリュの中心軸に常に直角であるから、シフトレバーの傾きによってシフト用ナットを傾かせるような力が発生することがない。
したがって、変速機操作装置に特別な傾き防止機構を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態である変速機操作装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の一部切断平面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿う正面断面図である。
【図４】図１の一部切断側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】本発明の第二実施形態である変速機操作装置の主要部を示しており、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態である変速機操作装置の主要部を示しており、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に即して説明する。
【００１０】
図１〜図５は本発明の第一実施形態を示している。
図１に示されているように、変速機操作装置１はシフトシャフト２を備えており、シフトシャフト２にはストライカ３が軸方向に摺動自在にスプライン結合されている。シフトシャフト２はストライカ３の軸方向Ａへの移動によってセレクト動作を実行し、周方向Ｂへの回動によってシフト動作を実行する。
シフトシャフト２の近傍には変速機の所定の変速ギヤにそれぞれ対応した複数本のシフトロッド６が、シフトシャフト２と直交する方向で変速機に配置されて、変速機ケース（図示せず）に摺動自在に軸架されている。各シフトロッド６にはシフトフォーク５および係合部材４がそれぞれ固定されており、係合部材４にはストライカ３が選択的に係合し得るようになっている。シフトシャフト２はストライカ３を係合部材４に係合した状態で周方向Ｂに回動することによって、シフト動作を実行するようになっている。
【００１１】
図２〜図５に示されているように、変速機操作装置１はハウジング１１を備えており、ハウジング１１は変速機ケースに据え付けられる。
ハウジング１１にはセレクトモータ１２が設置されている。セレクトモータ１２のモータシャフト（図示せず）にはセレクト用変換機構１４のセレクト用スクリューとしてのセレクト用ボールスクリュー１５が、回転伝達装置１３によって一体回転するように連結されている。セレクト用ボールスクリュー１５はシフトシャフト２と平行に配置されている。
セレクト用ボールスクリュー１５の中間部にはセレクト用変換機構１４のセレクト用ボールナット１６が多数のボール（図示せず）を介して螺合されている。セレクトモータ１２が駆動されると、モータシャフトに連結されたセレクト用ボールスクリュー１５が一方向に回転して、セレクト用ボールナット１６がセレクト用ボールスクリュー１５上を軸方向に移動する。
【００１２】
図１に示されているように、シフトシャフト２とセレクト用ボールスクリュー１５の中間には支点軸１７が、両者２、１５と直交する方向に配置されており、図３に示されているように、支点軸１７はハウジング１１に回転自在に支持されている。支点軸１７の一端には第二セレクトレバー１８の一端が固定されており、第二セレクトレバー１８の他端はシフトシャフト２方向に延びて、ストライカ３に連結されている。ストライカ３は第二セレクトレバー１８の回動により、シフトシャフト２の軸方向に移動される。
【００１３】
支点軸１７の第二セレクトレバー１８が固定されている側と逆の端部側には、第一セレクトレバー１９の一端が取り付けられている。第一セレクトレバー１９の他端はセレクト用ボールナット１６にセレクトレバー連結構造２０によって連結されている。セレクト用ボールスクリュー１５の回転によってセレクト用ボールトナット１６が軸方向に移動されると、セレクト用ボールナット１６にセレクトレバー連結構造２０によって連結された第一セレクトレバー１９が支点軸１７を支点にして回動し、支点軸１７に固定された第二セレクトレバー１８も共に回動するため、ストライカ３がシフトシャフト２の軸方向に移動する。これにより、変速機のセレクト動作が実施される。
【００１４】
ここで、セレクトレバー連結構造２０について説明する。
図２および図３に示されているように、第一セレクトレバー１９の一端部は支点軸１７の一端部に嵌合されて回り止め部２１によって回り止めされており、ボルト２２およびナット２３によって締結されている。第一セレクトレバー１９の自由端部である他端部には一対の係合部２４、２４が互いに平行になった二股形状に形成されており、両係合部２４、２４は略円板形状にそれぞれ形成されている。
セレクト用ボールナット１６の外周中央部には一対の係合溝２５、２５がそれぞれ没設されており、両係合溝２５、２５は一対の側面が平行にそれぞれ形成されている。セレクト用ボールナット１６の両係合溝２５、２５には第一セレクトレバー１９の一対の係合部２４、２４が滑動自在にそれぞれ係合されている。
【００１５】
支点軸１７の対向位置に被着されたカバー１１ａには、回転角度検出型のセレクトセンサ２６が取り付けられており、セレクトセンサ２６の検出子２７は支点軸１７の先端部に係合されている。セレクトセンサ２６は支点軸１７の回転角度を検出子２７によって検出することにより、変速機のセレクト位置を確認する。
【００１６】
図１〜図５に示されているように、ハウジング１１のシフトシャフト２と直交する方向には、シフトシャフト２と高さを異ならせてシフトモータ３２が設置されている。シフトモータ３２のモータシャフト（図示せず）にはシフト用変換機構３４のシフト用スクリューとしてのシフト用ボールスクリュー３５が回転伝達装置３３によって一体回転するように連結されている。シフト用ボールスクリュー３５はシフトシャフト２と直角に配置されている。
シフト用ボールスクリュー３５の中間部には、シフト用変換機構３４のシフト用ボールナット３６が多数のボール（図示せず）を介して螺合されている。シフトモータ３２が駆動されると、モータシャフトに連結されたシフト用ボールスクリュー３５が一方向に回転して、シフト用ボールナット３６がシフト用ボールスクリュー３５の上を軸方向に移動する。
【００１７】
シフトシャフト２の一端にはシフトレバー３７の一端が直角に配されて固定されており、シフトレバー３７の他端はシフト用ボールナット３６にシフトレバー連結構造４０によって連結されている。したがって、シフト用ボールスクリュー３５の回転によりシフト用ボールナット３６が軸方向に移動すると、シフト用ボールナット３６にシフトレバー連結構造４０によって連結されたシフトレバー３７が回動されるため、シフトシャフト２が周方向Ｂに回動する。これにより、変速機のシフト動作が行われる。
【００１８】
図４に示されているように、ハウジング１１のシフトレバー３７と反対側位置には、回転角度検出型のシフトセンサ３８が取り付けられており、シフトセンサ３８の検出子３９はシフトシャフト２の先端部に係合されている。シフトセンサ３８はシフトシャフト２の回転角度を検出子３９によって検出することにより、変速機のシフト位置を確認する。
【００１９】
ここで、シフトレバー連結構造４０について説明する。
図４、図５に示されているように、シフトレバー３７の一端部はシフトシャフト２の一端部に嵌合されて回り止め部４１によって回り止めされており、ボルト４２およびナット４３によって締結されている。シフトレバー３７の自由端部である他端部には一対の係合部４４、４４が互いに平行になった二股形状に形成されており、両係合部４４、４４は略円板形状にそれぞれ形成されている。
シフト用ボールナット３６の外周中央部には一対の係合溝４５、４５がそれぞれ没設されており、両係合溝４５、４５は一対の側面が平行にそれぞれ形成されている。シフト用ボールナット３６の両係合溝４５、４５には、シフトレバー３７の両係合部４４、４４が滑動自在にそれぞれ係合されている。
【００２０】
以下、変速機操作装置１の作用および効果について説明する。
図１において、セレクトモータ１２が作動方向に駆動されて、セレクトモータ１２のモータシャフトが回転すると、セレクト用ボールスクリュー１５が回転するため、セレクト用ボールナット１６がセレクト用ボールスクリュー１５の軸方向に移動する。セレクト用ボールナット１６が移動すると、セレクト用ボールナット１６にセレクトレバー連結構造２０によって連結された第一セレクトレバー１９が支点軸１７を中心に回動し、支点軸１７に固定された第二セレクトレバー１８が支点軸１７と共に回動する。第二セレクトレバー１８の自由端部にはストライカ３が連結されているため、ストライカ３がシフトシャフト２の軸方向Ａに所定量移動する。これにより、変速機のセレクト作動が行われる。
支点軸１７に係合されたセレクトセンサ２６（図３）は支点軸１７の回動量を計測することにより、ストライカ３の移動量を求め、変速機のセレクト位置を検出する。
【００２１】
セレクト用ボールスクリュー１５の回転に伴って、セレクト用ボールナット１６は周方向に傾くとき、セレクトレバー連結構造２０の一対の係合部２４、２４は傾いたセレクト用ボールナット１６の一対の係合溝２５、２５の平行面を回動しつつ摺動するので、第一セレクトレバー１９はセレクト用ボールナット１６の傾きに何らの影響を受けずに支点軸１７を中心に回動することができる。
すなわち、セレクトレバー連結構造２０の係合部２４および係合溝２５はセレクト用ボールナット１６のセレクト用ボールスクリュー１５に対する連れ回りによるセレクト用ボールナット１６の傾きを許容することができるので、セレクト用ボールナット１６の傾きを防止するための傾き防止機構をセレクト用ボールナット１６に設けるのを省略することができる。したがって、変速機操作装置は小型軽量化が可能になり安価に製作することができる。
【００２２】
シフトモータ３２が作動方向に駆動されて、シフトモータ３２のモータシャフトが回転すると、シフト用ボールスクリュー３５が回転するため、シフト用ボールナット３６がシフト用ボールスクリュー３５の軸方向Ｃ（図１参照）に移動する。シフト用ボールナット３６が移動すると、シフト用ボールナット３６にシフトレバー連結構造４０によって連結されたシフトレバー３７がシフトシャフト２を周方向Ｂに回動させるため、シフトシャフト２にスプライン結合されたストライカ３がセレクトされたシフトロッド６を係合部材４を介して軸方向Ｄに移動させる。シフトロッド６はシフトフォーク５によって、変速機のシフト作動を実行する。
シフトシャフト２に係合されたシフトセンサ３８（図４）はシフトシャフト２の回動量を計測することにより、ストライカ３の回動量を求め、変速機のシフト動作を検出する。
【００２３】
シフト用ボールスクリュー３５の回転に伴って、シフト用ボールナット３６は周方向に傾くとき、シフトレバー連結構造４０の一対の係合部４４、４４は傾いたシフト用ボールナット３６の一対の係合溝４５、４５の平行面を回動しつつ摺動するので、シフトレバー３７はシフト用ボールナット３６の傾きに何らの影響を受けずにシフトシャフト２を中心に回動することができる。
すなわち、シフトレバー連結構造４０の係合部４４および係合溝４５はシフト用ボールナット３６のシフト用ボールスクリュー３５に対する連れ回りによるシフト用ボールナット３６の傾きを許容することができるので、シフト用ボールナット３６の傾きを防止するための傾き防止機構をシフト用ボールナット３６に設けるのを省略することができる。したがって、変速機操作装置は小型化や軽量化が可能になり安価に製作することができる。  
【００２４】
図６は本発明の第二実施形態である変速機操作装置の主要部を示している。
本実施形態が第一実施形態と異なる点は、シフトレバー連結構造４０Ａである。
本実施形態に係るシフトレバー連結構造４０Ａは一対のスライダ４６、４６を備えている。シフトレバー３７の一対の係合部４４、４４には、一対のピン４７、４７がそれぞれ直角に立設されており、ピン４７、４７にはスライダ４６、４６が回動自在に嵌合されて、シフト用ボールナット３６の一対の係合溝４５、４５にシフト用ボールスクリュー３５に直交する方向に摺動自在にそれぞれ係合されている。
【００２５】
シフト用ボールスクリュー３５の回転に伴って、シフト用ボールナット３６は周方向に傾くとき、シフトレバー連結構造４０Ａの一対のスライダ４６、４６が一対の係合溝４５、４５の平行面を摺動することにより、シフト用ボールナット３６の傾きを許容するので、一対の係合部４４、４４が両スライダ４６、４６のピン４７、４７に枢支されたシフトレバー３７はシフト用ボールナット３６の傾きに何らの影響を受けずにシフトシャフト２を中心に回動することができる。
すなわち、シフトレバー連結構造４０Ａの係合部４４、係合溝４５、スライダ４６およびピン４７はシフト用ボールナット３６のシフト用ボールスクリュー３５に対する連れ回りによるシフト用ボールナット３６の傾きを許容することができるので、シフト用ボールナット３６の傾きを防止するための傾き防止機構をシフト用ボールナット３６に設けるのを省略することができる。したがって、変速機操作装置は小型化や軽量化が可能になり安価に製作することができる。
【００２６】
図７は本発明の第三実施形態である変速機操作装置の主要部を示している。
本実施形態が第一実施形態と異なる点は、シフトレバー連結構造４０Ｂである。
本実施形態に係るシフトレバー連結構造４０Ｂはホルダ４８を備えており、ホルダ４８はシフト用ボールナット３６の外側に被せられてシフト用ボールナット３６の軸方向への相対的移動のみが可能なように、ホルダ４８に長孔５３を設け、シフト用ボールナット３６にピン５２をねじ止めして構成されている。ホルダ４８の外周中央部には、シフトレバー連結構造４０Ｂの一対の係合溝４５、４５がそれぞれ没設されており、両係合溝４５、４５は一対の側面が平行にそれぞれ形成されている。ホルダ４８の両係合溝４５、４５には、シフトレバー３７の両係合部４４、４４が滑動自在にそれぞれ係合されている。
シフト用ボールナット３６とホルダ４８との間には一対のダンパ４９、４９が、シフト用ボールナット３６の軸方向両端面にそれぞれ配置されてサポートリング５０およびストッパリング５１によってそれぞれ固定されている。一対のダンパ４９、４９はゴムまたは樹脂のような弾性体から形成されており、シフト用ボールナット３６とホルダ４８との間で発生する衝撃を緩和するようになっている。
【００２７】
シフト用ボールスクリュー３５の回転に伴って、シフト用ボールナット３６と一体となったホルダ４８は周方向に傾くとき、シフトレバー連結構造４０Ｂの一対の係合部４４、４４は傾いたホルダ４８の一対の係合溝４５、４５の平行面を回動しつつ摺動するので、シフトレバー３７はホルダ４８の傾きに何らの影響を受けずにシフトシャフト２を中心に回動することができる。
すなわち、シフトレバー連結構造４０Ｂのホルダ４８の係合部４４および係合溝４５はホルダ４８のシフト用ボールスクリュー３５に対する連れ回りによるホルダ４８の傾きを許容することができるので、ホルダ４８の傾きを防止するための傾き防止機構をホルダ４８に設けるのを省略することができる。したがって、変速機操作装置は小型化や軽量化が可能になり安価に製作することができる。
一対のダンパ４９、４９により、シフト用ボールナット３６とホルダ４８との間で発生する衝撃を緩和することができるので、シフト用ボールスクリュー３５、シフト用ボールナット３６、両者間のボール、シフトモータ３２、シフトレバー３７等の構成部品の破損や損傷を防止することができる。
【００２８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００２９】
例えば、第二実施形態に係るシフトレバー連結構造４０Ａおよび第三実施形態に係るシフトレバー連結構造４０Ｂは、セレクトレバー連結構造にも適用することができる。
【００３０】
他方、第一実施形態において、シフトレバー側のみ連結構造を用いてもよい。
【００３１】
セレクトモータおよびシフトモータの回転運動を直線運動に変換するための機構としては、ボールスクリューを使用するに限らず、台形ねじとナットを使用してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…変速機操作装置、２…シフトシャフト、３…ストライカ、４…係合部材、５…シフトフォーク、６…シフトロッド、
１１…ハウジング、１２…セレクトモータ、１３…回転伝達装置、１４…セレクト用変換機構、１５…セレクト用ボールスクリュー（セレクト用スクリュー) 、１６…セレクト用ボールナット（セレクト用ナット）、１７…支点軸、１８…第二セレクトレバー、１９…第一セレクトレバー、
２０…セレクトレバー連結構造、２１…回り止め部、２２…ボルト、２３…ナット、２４…係合部、２５…係合溝、２６…セレクトセンサ、２７…検出子、
３２…シフトモータ、３３…回転伝達装置、３４…シフト用変換機構、３５…シフト用ボールスクリュー（シフト用スクリュー) 、３６…シフト用ボールナット（シフト用ナット）、３７…シフトレバー、３８…シフトセンサ、３９…検出子、  ４０、４０Ａ、４０Ｂ…シフトレバー連結構造、４１…回り止め部、４２…ボルト、４３…ナット、４４…係合部、４５…係合溝、４６…スライダ、４７…ピン、４８…ホルダ、４９…ダンパ、５０…サポートリング、５１…ストッパリング、５２…ピン、５３…長孔。
【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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