(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュレータとソレノイド弁を備えたアンチロックブレーキシステムにおいて、
前記ソレノイド弁はマグネチックコア１３０とプランジャ１４０とピストン２００ａを備え、
前記マグネチックコア１３０は前記モジュレータ１００に形成されたボア１０１に挿入され、当該マグネチックコア１３０の内部には上端から中間部にわたって形成されたプランジャホール１３１と、前記プランジャホール１３１の下端から中間部にかけて形成された入口流路３００と、前記プランジャホール１３１の下端部に形成された出口流路３１０と、前記入口流路３００と出口流路３１０を連通させる固定オリフィス３２０とが設けられ、
前記入口流路３００の上部と下部は各々小さな直径の小径部３０１と当該小径部３０１より大きな直径の大径部３０２よりなり、前記ピストン２００ａは前記小径部３０１と略同一の直径を有し、当該ピストン２００ａの下端部には前記大径部３０２と略同一の直径の支持爪２０１が形成されており、前記大径部３０２の前記小径部側の端部と前記支持爪２０１との間には前記ピストン２００ａを下方に押しつけるように配置されたスプリング２２０が設けられ、
前記プランジャ１４０は前記プランジャホール１３１に上下動自在に設けられて当該プランジャ１４０の下端には前記固定オリフィス３２０の上端を開閉するボール１４１が装着され、
前記ピストン２００ａは前記入口流路３００に上下動自在に設けられ、当該ピストン２００ａの内部を垂直に貫通する偏心ホール２０２が形成されて、下部の断面積が小さく、上部は大きくなる形状に形成されている前記固定オリフィス３２０の下端部に当該固定オリフィスと一体に構成され、当該入口流路３００に流入された油圧を減圧する減圧作用を有して出口流路３１０に送る可変オリフィス３４０を形成することを特徴とするアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項２】
前記ピストン２００ａの上端には前記偏心ホール２０２と前記固定オリフィス３２０を連通させるためのグルーブ２０３が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項３】
前記グルーブの高さＨ１は前記偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成されることを特徴とする請求項２に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項４】
前記固定オリフィス３２０の下端には前記偏心ホール２０２と前記固定オリフィス３２０を連通させるための突出爪３２１が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項５】
前記突出爪３２１の高さＨ２は前記偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成されることを特徴とする請求項４に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項６】
前記ピストン２００ａの支持爪２０１の下端には当該支持爪２０１の直径より小さな直径を有し、側面に複数のスロット２０５の形成された延長部２０４が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項７】
前記マグネチックコア１３０の入口流路３００の下端にはリング状のストッパ２３０が設けられ、前記ピストン２００ａの下向移動を制限することを特徴とする請求項６に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項８】
前記マグネチックコア１３０の側面には前記入口流路３００の大径部３０２から上向きに傾斜して形成された貫通ホール３３０が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【請求項９】
前記マグネチックコア１３０の外周縁と前記モジュレータ１００のボア１０１との間には出口方向へのオイルの流動を阻止するリップシール４００が設けられることを特徴とする請求項８に記載のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンチロックブレーキシステムに係り、より詳しくはスリップ制御時のオイルの供給量を可変して一層効率的な制動性能を奏するアンチロックブレーキシステム用ノーマルオープン型ソレノイド弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アンチロックブレーキシステム（アンチロック装置付きブレーキ）は車両のホイールに設けられ、油圧（液圧）により制動力を発生するホイールシリンダと、制動油圧を形成してホイールシリンダに伝える倍力装置及びマスタシリンダと、制動油圧を制御するモジュレータ及びＥＣＵより構成されて制動力を制御する。このうち、モジュレータにはオイルの供給を制御するためのノーマルオープン型ソレノイド弁とノーマルクロズ型ソレノイド弁が設けられている。
【０００３】
前記アンチロックブレーキシステムに使われた従来の一般のノーマルオープン型ソレノイド弁は、一般制動時には常に開放されていてマスタシリンダから発生された油圧を減圧せずに各ホイールシリンダに伝達するようになる。また、制動時に車両の輪からスリップが発生する場合は、弁の開閉が断続的になされてオイルの流動を調節することにより制動力を制御するように機能する。
【０００４】
このような従来の一般のノーマルオープン型ソレノイド弁は単純にプランジャの開閉動作によりオイルの流れを制限して流量を調節するので、スリップ制御時にこの弁を通過するオイル量が一般制動時のオイルの通過流量と同一になる。従って、このような従来のソレノイド弁を採用すれば、油圧の流量を精度良く調節することが難しくなって、正確なスリップ制御を行えなくなり、弁のプランジャの開閉動作にともなうオイルの脈動によりウォーターハンマリング（ｗａｔｅｒ  ｈａｍｍｅｒｉｎｇ）現象が生じてノイズが発生するだけではなく、部品の耐久性を悪化させる。
【０００５】
このような問題点を改善するためにスリップ制御時は一般制動時とは違って、ホイールシリンダに供給されるオイルの量をスリップ率に合せて適切に減らす一方、オイルの脈動を低減させるノーマルオープン型ソレノイド弁が開発されている。例えば、図９に示したように、アメリカ特許（ＵＳＰ）５，６４７，６４４号には前述したような効果を得るためのアンチロックブレーキシステム用ノーマルオープン型ソレノイド弁が開示されている。このソレノイド弁は、モジュレータブロック６１０に設けられた弁ハウジング６２０の内部に設けられる弁シート６２３、マグネチックコア６２１、プランジャ６２２、そしてピストン６２４を備えている。前記弁シート６２３はその内部に貫通ホールが形成されて弁ハウジング６２０の下部に押し込まれ、前記マグネチックコア６２１は弁ハウジング６２０の上部に設けられている。前記プランジャ６２２はマグネチックコア６２１に貫着され、その下端が前記弁シート６２３の上端部に隣接して配置される。そして、前記ピストン６２４はスプリング６２５により図中下向に押しつけた状態に弁シート６２３の外周縁に配置される。このノーマルオープン型ソレノイド弁は二つのオリフィスが形成されるように構成されるが、その一つは中空に形成された弁シート６２３の上端部に設けられた固定オリフィス６３０であり、もう一つはスリップ制御時にピストン６２４がマグネチックコア６２１に接触する時にピストン６２４の上端部に形成されたスロット６２６により形成される可変オリフィス６４０である。
【０００６】
一方、弁シート６２３の下端部の一側面には当該弁シート６２３と弁ハウジング６２０との間にオイルが流動できる補助流路６３１が形成されているが、スリップ制御時に入口部６２７を通じて流入されたオイルが前記補助流路６３１を通じて流動してピストン６２４を図中上側に移動させる。また、前記弁シート６２３の下端部の他側面には弁シート６２３を弁ハウジング６２０内に押込成形させて固定するように段差部６２３ａが形成されている。
【０００７】
前述したような従来のノーマルオープン型ソレノイド弁において、一般制動時に、プランジャ６２２は上向きにピストン６２４は下向きに保たれ、オイルは弁の入口部６２７に流入されて、開放された固定オリフィス６３０を通じて弁の出口部６２８に吐き出される。
【０００８】
一方、スリップ制御時にはプランジャ６２２が図中下向に移動して固定オリフィス６３０を閉鎖するようになり、入口部６２７を通じて流入されたオイルが補助流路６３１を通じて流動してピストン６２４を上向きに移動させてマグネチックコア６２１と接触させる。その後、プランジャ６２２が上向きに移動するようになれば、マスタシリンダから発生された油圧はマグネチックコア６２１に接触されたピストン６２４のスロット６２６により形成される可変オリフィス６４０を通過してホイールシリンダに伝えられる。
【０００９】
前記制動力が解除されればホイールシリンダのオイルは、まずオイルの入口部６２７と出口部６２８とを連結するように弁ハウジング６２０に形成された復帰流路６２９を通じてマスタシリンダに復帰され、以後プランジャ６２２が図中上向きに移動して弁はオープン状態に復元するようになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来のノーマルオープン型ソレノイド弁において、弁シートの外側面にはスリップ制御時に弁シートと弁ハウジングとの間にオイルを流動させてピストンを上向き移動させる補助流路と、当該弁シートを弁ハウジング内に固定させる段差部とが形成され、さらに、当該補助流路側の弁シートの外側面と弁ハウジングとの隔離距離が常に一定に維持されるように製造されるので、弁シートの製造工程及び組立工程が煩雑になる問題点がある。また、従来のソレノイド弁はマグネチックコア、弁シート、ピストン、オイル流路を内設するための弁ハウジングを別個に設けられるので、弁全体のサイズが大きくなる問題点がある。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スリップ制動時にオイルの流量を可変させられるアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、マグネチックコアにオイルの流路と二重のオリフィスを形成させることにより構造が単純で製造が容易なアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るソレノイド弁は、モジュレータとソレノイド弁を備えたアンチロックブレーキシステムにおいて、前記ソレノイド弁はマグネチックコア１３０とプランジャ１４０とピストン２００ａを備え、前記マグネチックコア１３０は前記モジュレータ１００に形成されたボア１０１に挿入され、当該マグネチックコア１３０の内部には上端から中間部にわたって形成されたプランジャホール１３１と、前記プランジャホール１３１の下端から中間部にかけて形成された入口流路３００と、前記プランジャホール１３１の下端部に形成された出口流路３１０と、前記入口流路３００と出口流路３１０を連通させる固定オリフィス３２０とが設けられ、前記入口流路３００の上部と下部は各々小さな直径の小径部３０１と当該小径部３０１より大きな直径の大径部３０２よりなり、前記ピストン２００ａは前記小径部３０１と略同一の直径を有し、当該ピストン２００ａの下端部には前記大径部３０２と略同一の直径の支持爪２０１が形成されており、前記大径部３０２の前記小径部側の端部と前記支持爪２０１との間には前記ピストン２００ａを下方に押しつけるように配置されたスプリング２２０が設けられ、前記プランジャ１４０は前記プランジャホール１３１に上下動自在に設けられ、当該プランジャ１４０の下端には前記固定オリフィス３２０の上端を開閉するボール１４１が装着され、前記ピストン２００ａは前記入口流路３００に上下動自在に設けられて当該ピストン２００ａの内部を垂直に貫通する偏心ホール２０２が形成されて、下部の断面積が小さく、上部は大きくなる形状に形成されている前記固定オリフィス３２０の下端部に当該固定オリフィスと一体に構成され、当該入口流路３００に流入された油圧を減圧する減圧作用を有して出口流路３１０に送る可変オリフィス３４０を形成することを要旨とする。従って、スリップ制動時にオイルの流量を可変させられる。また、マグネチックコアにオイルの流路と二重のオリフィスを形成させることにより構造が単純で製造が容易になる。
【００１４】
前記ピストン２００ａの上端には前記偏心ホール２０２と前記固定オリフィス３２０を連通させるためのグルーブ２０３が形成されていることを要旨とする。前記グルーブの高さＨ１は前記偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成されることを要旨とする。前記固定オリフィス３２０の下端には前記偏心ホール２０２と前記固定オリフィス３２０を連通させるための突出爪３２１が形成されていることを要旨とする。前記突出爪３２１の高さＨ２は前記偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成されることを要旨とする。前記ピストン２００ａの支持爪２０１の下端には当該支持爪２０１の直径より小さな直径を有し、側面に複数のスロット２０５の形成された延長部２０４が設けられていることを要旨とする。前記マグネチックコア１３０の入口流路３００の下端にはリング状のストッパ２３０が設けられ、前記ピストン２００ａの下向移動を制限することを要旨とする。前記マグネチックコア１３０の側面には前記入口流路３００の大径部３０２から上向きに傾斜して形成された貫通ホール３３０が設けられていることを要旨とする。前記マグネチックコア１３０の外周縁と前記モジュレータ１００のボア１０１との間には出口方向へのオイルの流動を阻止するリップシール４００が設けられることを要旨とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図１は正常制動時の開放状態に維持される本発明のアンチロックブレーキシステム（アンチロック装置付きブレーキ）に係るソレノイド弁を示したもので、図４及び図５は本発明の第１実施の形態にともなうピストンを示した図である。図１に示したように、ノーマルオープン型ソレノイド弁はマグネチックコア１３０、プランジャ１４０、ピストン２００ａを備えて、当該マグネチックコア１３０の下部がモジュレータ１００に形成されたボア（ｂｏｒｅ）１０１に固定されることによりモジュレータ１００の筐体に設けられている。前記マグネチックコア１３０上にはその内部に電気子１１２を内蔵したスリーブ１１０が付着され、外部に突出されたマグネチックコア１３０の上部の外周縁にはコイル１１５を内蔵したヨーク１２０が付着されている。前記プランジャ１４０は電気子１１２の図中下端に付着され、当該プランジャ１４０が図中上下方向に駆動するように弁のノーマルオープン状態で電気子１１２はマグネチックコア１３０と一定間隔離れたまま配置される。
【００１６】
図１に戻り、前記マグネチックコア１３０の内部の上部側にはプランジャ１４０を内蔵させるためのプランジャホール１３１が図中垂直方向に形成されており、その下部側にはマスタシリンダ（図示せず）から油圧（液圧）を流入させるための入口流路３００が垂設されている。また、前記プランジャホール１３１の下端にはホイールシリンダ（図示せず）に油圧（液圧）を吐出させるための出口流路３１０が形成されており、この出口流路３１０と入口流路３００との間にはこれらを連結する固定オリフィス３２０が形成されている。前述したような流路がマグネチックコア１３０に形成される構造により本発明に係るソレノイド弁は、従来のような弁胴体（弁ハウジング６２０等）が不要になる。
【００１７】
前記弁のノーマルオープン状態でプランジャ１４０の上端は電気子１１２に接触した状態を維持するように、そして、当該プランジャ１４０の下端は固定オリフィス３２０の上端で一定間隔離れた状態を維持するように配置される。前記プランジャ１４０の下端にはスリップ制御時に固定オリフィス３２０の上端部を塞いで弁を閉鎖するボール１４１が装着されており、プランジャ１４０の下端の外周縁には当該プランジャ１４０を上方に押しつけるように配置されたスプリング１４２が設けられている。
【００１８】
前記ピストン２００ａは入口流路３００に対して上下動自在に設けられている。前記入口流路３００の上部は直径が小さな小径部３０１を形成し、当該ピストン２００ａの下部は小径部３０１より直径が大きい大径部３０２を形成する。前記ピストン２００ａの直径は小径部３０１の直径と略同一であり、その下端部には前記大径部３０２と略同一の直径を持つ支持爪２０１が形成されている。前記ピストン２００ａの内部にはピストン２００ａを垂直に貫通して中心からやや外れて形成された偏心ホール２０２が設けられている。前記大径部３０２の先端と支持爪２０１との間にはピストン２００ａを図中下方に押しつけるように配置されたスプリング２２０が設けられている。
【００１９】
図４に示したように、ピストン２００ａの上端には偏心ホール２０２と連結するグルーブ２０３が当該上端を横断するように横設されており、支持爪２０１の下端には当該支持爪２０１の直径より小さな直径を有し、その側面に複数のスロット２０５の形成された延長部２０４が設けられている。前記固定オリフィス３２０は下部の断面積が小さく、上部は大きくなる形状に形成され、スリップ制御時にピストン２００ａが図中上向きに移動して当該固定オリフィス３２０の下端部に接触する時に流路形成が円滑になる事もありうる。この際、偏心ホール２０２を通過したオイルがグルーブ２０３を通じて固定オリフィス３２０に流入されるので、円滑な流動がなされるようになる。図５に示したように、グルーブ２０３の高さＨ１は偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成することが望ましい。前記入口流路３００の下端にはリング状のストッパ２３０が設けられ前記ピストン２００ａの図中下向移動を制限するようになる（図１参照）。
【００２０】
前記マグネチックコア１３０の側面には前記入口流路３００の大径部３０２から図中上向きに傾斜して形成された貫通ホール３３０が設けられている。この貫通ホール３３０はスリップ制御時にプランジャ１４０が固定オリフィス３２０を閉鎖すれば入口流路３００と出口流路３１０との間に形成される圧力差をピストン２００ａに作用させることによりピストン２００ａを図中上方に移動させる。このため、図１に示したように、マグネチックコア１３０とモジュレータ１００のボア１０１との間には微少な間隙が形成されており、この間隙を通じてオイルの流動が可能になっている。また、マグネチックコア１３０の外周縁とモジュレータ１００のボア１０１との間は出口方向へのオイルの流動を阻止するリップシール４００が設けられている。前記リップシール４００によりマグネチックコア１３０とボア１０１との間隙を通した出口方向から入口方向への流動は可能な反面、その逆方向への流動は制限される。
【００２１】
以下、前述したような構造よりなるノーマルオープン型ソレノイド弁の作動について説明する。図１は正常制動時にノーマルオープン状態に維持されるソレノイド弁を示した図である。この状態でプランジャ１４０と電気子１１２はスリーブ１１０の内側上端に置かれてプランジャ１４０の下端に付着されたボール１４１は固定オリフィス３２０を開放状態に維持させる。前記ピストン２００ａはスプリング２２０の弾性力により入口流路３００の下側に置かれ、固定オリフィス３２０とピストン２００ａにより形成される可変オリフィス３４０は開放状態に維持される。従って、入口流路３００と出口流路３１０は完全に開放状態になりマスタシリンダで発生された油圧は入口流路３００と出口流路３１０を経てホイールシリンダに伝えられ、正常に制動力を発揮するようになる。
【００２２】
前述したような正常制動モードで輪からスリップが発生すれば、制動力を路面の摩擦力により減圧させるスリップ制御モードに転換する。これに伴い、図２に示したように、プランジャ１４０が下降してボール１４１が固定オリフィス３２０の上端部を塞ぐことになり、かつ入口流路３００と出口流路３１０との圧力差によりピストン２００ａがスプリング２２０の弾性力を克って図中上方に移動して固定オリフィス３２０の下端部に接触するようになる。この際、入口流路３００の大径部３０２にあるオイルは貫通ホール３３０、そして、モジュレータ１００のボア１０１とマグネチックコア１３０との間隙を通じて出口流路３１０に送られる。この際、リップシール４００は入口流路３００にある油圧がモジュレータ１００のボア１０１とマグネチックコア１３０との間隙を通じて出口流路３１０に流動することを防ぐ。従って、マスタシリンダの油圧がホイールシリンダに伝えられなくなり制動力が発生しなくなる。
【００２３】
このようなスリップ制御状態で一時的な路面の摩擦力の上昇によって制動力の増加が要求されれば、図３に示したように、ピストン２００ａは固定状態でプランジャ１４０が上昇して固定オリフィス３２０が開放される。従って、入口流路３００に流入された油圧は可変オリフィス３４０を通過しつつ減圧され、固定オリフィス３２０から出口流路３１０を経てホイールシリンダに伝えられる。従って、この可変オリフィス３４０の減圧作用とプランジャ１４０の開閉動作によりスリップ制御時にホイールシリンダで求める制動ブレーキ力で調節することが可能になる。
【００２４】
この状態でマスタシリンダの制動圧が解除されれば、ホイールシリンダのオイルは出口流路３１０、そして、モジュレータ１００のボア１０１とマグネチックコア１３０との間隙とリップシール４００を経て入口流路３００に送られ、迅速に制動力が解除される。以後、プランジャ１４０が上昇し、ピストン２００ａが下降することによって、図１のように、弁は正常制動状態に復帰する。
【００２５】
図６及び図７は本発明に係るノーマルオープン型ソレノイド弁で用いられるピストンと固定オリフィスの第２実施の形態を示した図である。図６に示したように、本実施の形態にともなうピストン２００ｂは図４に示したピストン２００ａの上端部に形成されたグルーブ２０３がないことを除けば、第１実施の形態のピストン２００ａと同一の構成になる。第１実施の形態におけるグルーブ２０３の役割に代えて、第２実施の形態では図７に示したように、固定オリフィス３２０の下端から延びた突出爪３２１が形成されている。従って、ピストン２００ｂが図中上向きに移動して固定オリフィス３２０の下端部に接触する時、この突出爪３２１により円滑なオイルの流動がなされるようになる。図７に示したように、突出爪３２１の高さＨ２は偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成することが望ましい。
【００２６】
図８は本発明に係るノーマルオープン型ソレノイド弁で用いられるピストンと固定オリフィスの第３実施の形態を示した図である。この第３実施の形態にともなうピストンは第２実施の形態におけるピストン２００ｂと同じ形状である。第３実施の形態が第２実施の形態と異る点は、第２実施の形態における固定オリフィス３２０の下端部に形成された突出爪３２１の役割を果す小さなリセス３２２が固定オリフィス３２０の下端部に形成されている点である。従って、第３実施の形態における可変オリフィスの作用は第１実施の形態及び第２実施の形態と同一になされる。このリセス３２２の深さＤ３は偏心ホール２０２の直径Ｄより小さく形成することが望ましい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明に係るノーマルオープン型ソレノイド弁は固定オリフィスと共にオイルの圧力を減圧させて供給できる可変オリフィスを備えるので、制動力を容易に調節できて正確なスリップ制御を行なえる。これに伴い製品の信頼性を高められる。また、二重のオリフィス構造によりオイル流路上で急激な圧力の変化を防止できウォーターハンマリング現象の発生を防ぐ。これに伴い、作動ノイズを減らすことができ、衝撃による部品の損傷を防止できる。更に、本発明に係るノーマルオープン型ソレノイド弁はマグネチックコアの内部にオイルの流路とオリフィスを形成させピストンを内蔵させることによって構造が単純で製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】正常制動のために開放状態にある本発明に係るソレノイド弁の断面図である。
【図２】スリップ制御のために閉鎖状態にある本発明に係るソレノイド弁の断面図である。
【図３】スリップ制御のために部分的に開放状態にある本発明に係るソレノイド弁の断面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態にともなうピストンの斜視図である。
【図５】図４の断面図である。
【図６】本発明の第２実施の形態にともなうピストンの斜視図である。
【図７】図６のピストンがマグネチックコアに内蔵された状態を示した断面図である。
【図８】本発明の第３実施の形態にともなうピストンがマグネチックコアに内蔵された状態を示した断面図である。
【図９】従来のアンチロックブレーキシステム用ソレノイド弁の断面図である。
【符号の説明】
１３０  マグネチックコア
１４０  プランジャ
２００ａ、２００ｂ  ピストン
３００  入口流路
３１０  出口流路
３２０  固定オリフィス
３４０  可変オリフィス
４００  リップシール
【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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【図８】
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【図９】
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