(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ及びモータ軸を含むモータ駆動部と、前記モータの動力を利用して操向ハンドルの操作力を補助する動力伝達部と、前記モータの動力を利用して操向軸の角度及び長さを調節する可変操向部と、を含む車両操向制御システムであって、
前記モータの動力を、モータクラッチを利用して、前記動力伝達部又は前記可変操向部の何れか一方に選択的に伝達する第１切換部と、
前記モータの動力を、前記モータ駆動部から伝達されて前記可変操向部に伝達する連結部と、
前記モータの作動及び前記モータクラッチの作動を調節する制御部と、を含み、
前記モータクラッチが電磁石を利用したクラッチであり、前記モータクラッチの電磁石が作動される時、前記制御部は、前回に前記モータクラッチの電磁石に供給された電流の極と異なる極の電流を、前記モータクラッチの電磁石に供給するように制御することを特徴とする車両操向制御システム。
【請求項２】
前記可変操向部に伝達された前記モータの動力を、可変操向クラッチを利用して、操向軸の角度を調節するチルト装置又は操向軸の長さを調節するテレスコピック装置の何れか一方に選択的に伝達する第２切換部を更に含み、
前記可変操向クラッチが電磁石を利用したクラッチであり、
前記可変操向クラッチの電磁石が作動される時、前記制御部は、前回に前記可変操向クラッチの電磁石に供給された電流の極と異なる極の電流を、前記可変操向クラッチの電磁石に供給するように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両操向制御システム。
【請求項３】
モータ及びモータ軸を含むモータ駆動部と、前記モータの動力を利用して操向ハンドルの操作力を補助する動力伝達部と、前記モータの動力を利用して操向軸の角度を調節するチルト装置及び前記操向軸の長さを調節するテレスコピック装置を含む可変操向部と、前記モータの動力を電磁石を利用したモータクラッチにより前記モータ駆動部から前記動力伝達部に伝達する第１切換部と、前記モータの動力と電磁石を利用した可変操向クラッチにより前記モータ駆動部から前記チルト装置又は前記テレスコピック装置に伝達する第２切換部と、を含む車両操向制御システムに電流を供給する方法であって、
前記可変操向部へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンであるのか否かを判断する段階と、
前記可変操向部へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンである場合に、保存された第１カウント値に１を加えて、改めて保存する段階と、
前記第１カウント値が奇数であるか又は偶数であるかを判断する段階と、
前記第１カウント値が奇数であった場合に、前記モータクラッチの電磁石に陽極電流を供給し、前記第１カウント値が偶数であった場合に、前記モータクラッチの電磁石に陰極電流を供給する段階と、
を含むことを特徴とする車両操向制御システムに対する電流供給方法。
【請求項４】
前記テレスコピック装置へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンであるのか否かを判断する段階と、
前記テレスコピック装置へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンである場合に、保存された第２カウント値に１を加えて、改めて保存する段階と、
前記第２カウント値が奇数であるか又は偶数であるかを判断する段階と、
前記第２カウント値が奇数である場合に、前記可変操向クラッチの電磁石に陽極電流を供給し、前記第２カウント値が偶数である場合に、前記可変操向クラッチの電磁石に陰極電流を供給する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の車両操向制御システムに対する電流供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両操向制御システム及びこれに対する電流供給方法に係り、より詳しくは、１つのモータの動力を利用して操向装置の操作力の補助と、操向軸の傾きの補正及び長さの調整と、を行う車両操向装置の車両操向制御システム及びこれに対する電流供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力操向装置（ＭＤＰＳ；Ｍｏｔｏｒ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、別途の油圧又はモータの動力を利用して、運転者に、軽くて迅速な操向操作のための操向軸の操作力を補助する装置である。
動力操向装置は、従来は油圧を利用する油圧方式が主流をなしていたが、最近は、モータの動力を利用する電動方式が多く適用される傾向にある。
【０００３】
電動方式の操向装置は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）が、車速センサー及び操向トルクセンサーなどで感知した車両の運行条件を基に、別途に備えられたモータを駆動して、低速運転区間では軽くて便利な操向力を付与し、高速運転区間では重い操向力で方向安全性を付与するように操向装置を制御する。
また、電動式操向装置の操向軸には、操向軸の角度及び長さを調節する可変操向装置であるチルト（Ｔｉｌｔ）装置と、テレスコピック（Ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ）装置が装着される。
【０００４】
チルト装置は、運転者の体格に対応して操向ハンドルの位置を調節してより便利に運転ができるようにする装置であり、テレスコピック装置は、操向軸の長さ方向に関して操向ハンドルの位置を調節できるようにする装置である。チルト装置及びテレスコピック装置も、電動式操向装置と同様に、別途のモータが備えられ、モータにより駆動される。
【０００５】
しかし、電動式操向装置は車両の走行中に使用されるが、チルト装置及びテレスコピック装置は車両の走行中には使用されないため、それぞれの装置に使用されるモータを別途に備える必要がない。従って、一つのモータを利用して電動式操向装置、チルト装置及びテレスコピック装置を駆動させることが可能である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
このように、一つのモータでそれぞれの装置を駆動する場合、電磁クラッチを利用することができる。モータの動力は、電磁クラッチの作動により操向軸の操作力補助装置、チルト装置及びテレスコピック装置にそれぞれ伝達される。しかし、電磁石に電流を供給してクラッチを作動する場合、電磁石の磁力によりクラッチのプレートが磁化されることがあり、電磁石に電流を供給してもクラッチが作動されないという問題が生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４３２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かかる問題を解決するためになされた本発明の目的は、電磁クラッチを利用した車両操向装置に効果的に電流を供給する車両操向制御システム及びこれに対する電流供給方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、電磁クラッチを利用した車両操向装置のクラッチプレートが磁化されることを防止する車両操向制御システム及びこれに対する電流供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するための本発明の車両操向制御システムは、モータ及びモータ軸を含むモータ駆動部と、前記モータの動力を利用して操向ハンドルの操作力を補助する動力伝達部と、前記モータの動力を利用して操向軸の角度及び長さを調節する可変操向部と、を含む車両操向制御システムであって、
前記モータの動力を、モータクラッチを利用して、前記動力伝達部又は前記可変操向部の何れか一方に選択的に伝達する第１切換部と、
前記モータの動力を、前記モータ駆動部から伝達されて前記可変操向部に伝達する連結部と、前記モータの作動及び前記モータクラッチの作動を調節する制御部と、を含み、
前記モータクラッチが電磁石を利用したクラッチであり、前記モータクラッチの電磁石が作動される時、前記制御部は、前回に前記モータクラッチの電磁石に供給された電流の極と異なる極の電流を、前記モータクラッチの電磁石に供給するように制御することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記可変操向部に伝達された前記モータの動力を、可変操向クラッチを利用して、操向軸の角度を調節するチルト装置又は操向軸の長さを調節するテレスコピック装置の何れか一方に選択的に伝達する第２切換部を更に含み、
前記可変操向クラッチが電磁石を利用したクラッチであり、
前記可変操向クラッチの電磁石が作動される時、前記制御部は、前回に前記可変操向クラッチの電磁石に供給された電流の極と異なる極の電流を、前記可変操向クラッチの電磁石に供給するように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の車両操向制御システムの電流供給方法は、モータ及びモータ軸を含むモータ駆動部と、前記モータの動力を利用して操向ハンドルの操作力を補助する動力伝達部と、前記モータの動力を利用して操向軸の角度を調節するチルト装置及び前記操向軸の長さを調節するテレスコピック装置を含む可変操向部と、前記モータの動力を電磁石を利用したモータクラッチにより前記モータ駆動部から前記動力伝達部に伝達する第１切換部と、前記モータの動力と電磁石を利用した可変操向クラッチにより前記モータ駆動部から前記チルト装置又は前記テレスコピック装置に伝達する第２切換部と、を含む車両操向制御システムに電流を供給する方法であって、
前記可変操向部へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンであるのか否かを判断する段階と、
前記可変操向部へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンである場合に、保存された第１カウント値に１を加えて、改めて保存する段階と、
前記第１カウント値が奇数であるか又は偶数であるかを判断する段階と、
前記第１カウント値が奇数であった場合に、前記モータクラッチの電磁石に陽極電流を供給し、前記第１カウント値が偶数であった場合に、前記モータクラッチの電磁石に陰極電流を供給する段階と、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記テレスコピック装置へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンであるのか否かを判断する段階と、
前記テレスコピック装置へ前記モータの動力を伝達するスイッチがスイッチオンである場合に、保存された第２カウント値に１を加えて、改めて保存する段階と、
前記第２カウント値が奇数であるか又は偶数であるかを判断する段階と、
前記第２カウント値が奇数である場合に、前記可変操向クラッチの電磁石に陽極電流を供給し、前記第２カウント値が偶数である場合に、前記可変操向クラッチの電磁石に陰極電流を供給する段階と、
を更に含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両操向制御システムは、一つのモータの動力を、電磁クラッチを含む第１切替部及び第２切替部を用いて、操向ハンドルの操作力を補助する動力伝達部と、操向軸の角度を調節するチルト装置と、操向軸の長さを調節するテレスコピック装置と、の中の何れか一つに選択的に伝達する車両操向装置に、効果的に電流を供給することができる。
また本発明の車両操向制御システムに対する電流供給方法は、電磁クラッチを利用した車両操向装置のクラッチプレートが磁石化されるのを防止し、クラッチ内のプレートが磁化されてクラッチが作動されないという問題を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例による車両操向装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例による車両操向装置の概略図である。
【図３】本発明の車両操向装置の第１システム及び第１切換部の図であり、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は要部の部分切欠図である。
【図４】本発明の実施例による第１切換部の作動を示すための概略図である。
【図５】本発明の実施例による第１切換部の作動を示すための概略図である。
【図６】本発明の車両操向装置の第２システム及び第２切換部の図であり、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は要部の部分切欠図である。
【図７】本発明の実施例による第２切換部の作動を示すためのである。
【図８】本発明の実施例による第２切換部の作動を示すための概略図である。
【図９】本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置の、操向ハンドルの操作力を補助しようとする場合を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置の、操向ハンドルの角度を調節しようとする場合を示す模式図である。
【図１１】本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置の、操向ハンドルの長さを調節しようとする場合を示す模式図である。
【図１２】本発明の車両操向制御システムを示す概略図である。
【図１３】本発明において、時間により電磁クラッチに供給される電流を示したグラフである。
【図１４】電磁クラッチに電流を供給する方法のフローチャートである。
【図１５】電磁クラッチに電流を供給する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例による車両操向装置のブロック図である。図１に示すように、本発明の車両操向装置１は、一つのモータ１２の駆動力を利用して、操向ハンドル４（図９参照）の操作力を補助し、操向ハンドル４に結合された操向軸５の角度及び長さを調節する。
具体的には、本発明の実施例による車両操向装置１は、操向ハンドル４の操作力を補助するモータ１２の駆動力を、操向軸５の角度及び長さを調節する駆動力にも使用する。
【００１８】
車両操向装置１は、モータ１２及びモータ軸１４を含むモータ駆動部１０と、操向ハンドル４の操作力を補助するためにモータ１２の動力を操向軸５に伝達する動力伝達部２０と、モータ１２の動力をを用いて操向軸５の角度と長さとを調節する可変操向部３０と、を有する。
【００１９】
また、車両操向装置１は、モータ１２の動力を可変操向部３０に伝達する連結部３００と、モータ１２の動力を動力伝達部２０又は連結部３００の何れか一方に選択的に伝達する第１切換部１００と、モータ１２の動力を可変操向部３０のチルト装置４０又は可変操向部３０のテレスコピック装置５０の何れか一方に選択的に伝達する第２切換部２００と、を有する。
【００２０】
図２は、本発明の実施例による車両操向装置の概略図である。
図２に示すように、モータ駆動部１０は、車両操向装置１の作動のための回転力を発生させるモータ１２と、モータ１２に結合されてモータ１２の動力を伝達するモータ軸１４と、を有する。モータ軸１４は、第１切換部１００に連結される。第１切換部１００のモータ１２の動力は、動力伝達部２０及び連結部３００に伝達される。
【００２１】
動力伝達部２０は、モータ駆動部１０と操向軸５との間に設けられ、動力伝達軸２２とギヤ２４とを含む。
動力伝達軸２２は、モータ軸１４から伝達されたモータ１２の動力を、ギヤ２４を通じて操向軸５に伝達する。動力伝達軸２２に結合されたギヤ２４は、操向軸５に結合されたギヤ７と噛合されてモータ１２の動力を操向軸５に伝達する。動力伝達軸２２に結合したギヤ２４と操向軸５に結合したギヤ７は多様な形態で結合される。
【００２２】
例えば、動力伝達軸２２と操向軸５とが相互に垂直に配置される場合、ギヤ２４、７はウォームギアで構成されてもよい。動力伝達軸２２に結合されたギヤ２４がウォームでに形成され、操向軸５に結合されたギヤ７はウォームホイールに形成される。この場合、回転速度が減速された状態でモータ１２の動力が操向軸５に伝達されて操向ハンドル４の操作力を軽くすることができる。
即ち、モータ１２の動力は、第１切換部１００を通じて動力伝達部２０に伝達され、動力伝達部２０と操向軸５とを連結するウォームギアを通じて操向軸５に伝達されることによって、操向ハンドル４の操作力を補助する。
【００２３】
第１切換部１００は、モータ１２の動力をモータクラッチ１１０を介して動力伝達部２０又は連結部３００の何れか一方に選択的に伝達する。第１切換部１００は、モータクラッチ１１０及び第１伝達部材１３０を有し、モータ駆動部１０と、動力伝達部２０と、連結部３００と、に連結される。
【００２４】
モータ駆動部１０のモータ軸１４は、モータクラッチ１１０により、動力伝達部２０の動力伝達軸２２と連結又は分離される。モータクラッチ１１０としては多様なクラッチが使用され得る。モータクラッチ１１０は、電磁クラッチ或いは機械式クラッチであってもよい。
【００２５】
モータ軸１４と動力伝達軸２２とが連結されると、モータ１２の動力はモータ軸１４から動力伝達軸２２に伝達され、またモータ軸１４と動力伝達軸２２とが分離されると、モータ１２の動力はモータ軸１４から第１伝達部材１３０を通じて連結部３００に伝達される。
【００２６】
可変操向部３０は、操向軸５に結合されて操向軸５の角度及び長さを調節する。言い換えると、可変操向部３０は、操向ハンドル４の位置を変化させるために、操向ハンドル４に結合された操向軸５の角度及び長さを調節する。可変操向部３０は、操向軸５の角度を調節するチルト装置４０と、操向軸５の長さを調節するテレスコピック装置５０と、第２切換部２００と、を有する。
【００２７】
チルト装置４０とテレスコピック装置５０とは、多様な形態で構成することができる。
チルト装置４０は、モータ１２の動力により回転されて操向軸５の角度を変化させる。チルト装置４０は、モータ１２の動力により回転されるチルト回転部材４１と、チルト回転部材４１と、操向軸５を連結させるチルト連結部材４３と、を有する。
【００２８】
チルト連結部材４３は、チルト回転部材４１の回転運動を、操向軸５の上下方向の直線運動に変換する。モータ１２の動力が連結部３００と第２切換部２００とを介してチルト回転部材４１に伝達されると、チルト回転部材４１とチルト連結部材４３とは、モータ１２の動力を操向軸５に伝達して操向軸５の角度を調節する。
【００２９】
テレスコピック装置５０は、モータ１２の動力により回転されながら操向軸５の長さを変化させる。テレスコピック装置５０は、モータ１２の動力により回転されるテレスコピック回転部材５１と、テレスコピック回転部材５１及び操向軸５を連結させるテレスコピック連結部材５３と、を有する。
【００３０】
テレスコピック連結部材５３は、テレスコピック回転部材５１の回転運動を操向軸５の長さ方向の直線運動に転換する。即ち、モータ１２の動力が連結部３００と第２切換部２００を介してテレスコピック回転部材５１に伝達されると、テレスコピック回転部材５１とテレスコピック連結部材５３とは、モータ１２の動力を操向軸５に伝達して操向軸５の長さを調節する。
【００３１】
第２切換部２００は、可変操向クラッチ２１０を利用して、モータ１２の動力をチルト装置４０又はテレスコピック装置５０の何れか一方に伝達する。第２切換部２００は、可変操向クラッチ２１０と第２伝達部材２３０とを有する。連結部３００から伝達されたモータ１２の動力は、第２伝達部材２３０を通じて可変操向クラッチ２１０に伝達される。
可変操向クラッチ２１０は、チルト装置４０とテレスコピック装置５０との何れか一方に選択的に結合され、第２伝達部材２３０を通じて伝達されたモータ１２の動力をチルト装置４０又はテレスコピック装置５０の何れか一方に伝達する。
【００３２】
連結部３００は、第１切換部１００と可変操向部３０とを連結する。具体的に説明すれば、連結部３００は、第１切換部１００の第１伝達部材１３０と第２切換部２００の第２伝達部材２３０とを連結する。連結部３００は、第１切換部１００の第１伝達部材１３０と連結される第１連結部材３１０と、第２切換部２００の第２伝達部材２３０に連結される第２連結部材３２０と、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０の間を連結する連結軸３３０と、を有する。
【００３３】
モータ１２の動力は、モータ軸１４に連結された第１伝達部材１３０を通じて第１連結部材３１０伝達され、第１連結部材３１０に連結された連結軸３３０により第２連結部材３２０を介して第２切換部２００の第２連結部材３２０伝達される。
【００３４】
第１連結部材３１０は、第１伝達部材１３０とギヤ結合される。また、モータ軸１４と連結軸３３０とが平行に配置され、第１連結部材３１０と第１伝達部材１３０とはスパーギヤで提供される。しかし、これに限定されず、第１連結部材３１０と第１伝達部材１３０とは、モータ軸１４と連結軸３３０との位置によって多様なギヤ形態で提供される。また第１連結部材３１０と第１伝達部材１３０とは離隔したまま別途の部材（図示せず）により連結することもできる。
【００３５】
第２連結部材３２０は、第２伝達部材２３０とギヤ結合される。また、第２連結部材３２０の軸と第２伝達部材２３０の軸とは垂直に配置され、第２連結部材３２０と第２伝達部材２３０とはウォームギヤを構成する。例えば、第２連結部材３２０がウォームを形成し、第２伝達部材２３０がウォームホイールを形成する。しかし、これに限定されず、第２連結部材３２０と第２伝達部材２３０とは、軸の位置に対応して多様なギヤ形態で設置される。第２連結部材３２０と第２伝達部材２３０とは、離隔したまま別途の部材（図示せず）により連結されることもできる。
【００３６】
上述したように、車両操向装置１は、動力伝達部２０、チルト装置４０、及びテレスコピック装置５０のうちの何れか一つに選択的にモータ１２の動力を伝達する。即ち、車両操向装置１は、第１切換部１００と第２切換部２００とを利用してモータ１２の動力を選択的に伝達する。
【００３７】
次に、第１切換部１００と第２切換部２００とをより詳しく説明することによって本発明の実施例による車両操向装置１を説明する。ここで、第１切換部１００の作動と関連した車両操向装置１を第１システムとし、第２切換部２００の作動と関連した車両操向装置１を第２システムとする。
【００３８】
図３は、本発明の車両操向装置の第１システム及び第１切換部の図であり、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は要部の部分切欠図である。
図３（ａ）に示すように、車両操向装置１の第１システムは、第１切換部１００を利用してモータ１２の動力を動力伝達部２０又は可変操向部３０に選択的に伝達するシステムであって、モータ駆動部１０と、動力伝達部２０と、第１切換部１００と、連結部３００と、可変操向部３０と、を有する。
モータ駆動部１０と、動力伝達部２０と、連結部３００と可変操向部３０と、の構成及び作動は上述した構成及び作動と同一であるため、これに関する説明は省略する。
【００３９】
上述したように、第１切換部１００は、モータクラッチ１１０を利用して動力伝達部２０又は連結部３００の何れか一方にモータ１２の動力を伝達する。具体的には、第１切換部１００は、モータ駆動部１０と、動力伝達部２０と、連結部３００と、に連結される。これによって、モータ１２の動力は、モータクラッチ１１０の作動によりモータ駆動部１０から動力伝達部２０又は連結部３００に伝達される。
【００４０】
図３に示すように、モータクラッチ１１０は、モータ軸１４と動力伝達軸２２との間に設けられ、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを連結又は分離させる。モータクラッチ１１０は、第１クラッチプレート１１２と、第２クラッチプレート１１４と、第１電磁石１１６と、第１弾性部材１１８と、を有する。
【００４１】
第１クラッチプレート１１２はモータ軸１４に結合され、第２クラッチプレート１１４は第１クラッチプレート１１２に対応するように動力伝達軸２２に結合される。これによって、モータクラッチ１１０は、第１クラッチプレート１１２と第２クラッチプレート１１４とを結合又は分離させ、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを結合又は分離させる。
【００４２】
第１電磁石１１６と第１弾性部材１１８とは、第１クラッチプレート１１２又は第２クラッチプレート１１４を移動させ、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを結合又は分離させる。即ち、第１電磁石１１６と第１弾性部材１１８との作用により第１クラッチプレート１１２が結合されたり第２クラッチプレート１１４が結合されたりする。
【００４３】
図４及び図５は、本発明の実施例による第１切換部の作動を示す概略図である。図４、５において、点線はモータ１２の動力伝達方向を示し、太線の矢印はモータクラッチ１１０の第１クラッチプレート１１２の作動方向を示す。
図４及び図５に例示するように、第１電磁石１１６と第１弾性部材１１８とは第１クラッチプレート１１２に隣接して設置される。第１電磁石１１６と第１弾性部材１１８とは第１クラッチプレート１１２を移動させ、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを結合又は分離させる。
【００４４】
図５に示すように、第１電磁石１１６は、第１クラッチプレート１１２とモータ１２との間に設置される。第１電磁石１１６が電流により磁化されると、第１クラッチプレート１１２は第１電磁石１１６の方向に移動される。これにより、第１弾性部材１１８が第１クラッチプレート１１２に結合され、第１クラッチプレート１１２を移動させる。
また、図４に示すように、第１電磁石１１６に電流が供給されない場合、つまり、第１電磁石１１６が磁化されない場合、第１クラッチプレート１１２は第１弾性部材１１８の弾性力により、第２クラッチプレート１１４の方向に移動される。
【００４５】
このように、第１クラッチプレート１１２は、第１電磁石１１６と第１弾性部材１１８とにより移動され、第２クラッチプレート１１４に結合又は分離される。
第１伝達部材１３０は、第１クラッチプレート１１２と第１電磁石１１６との間に設置され、モータ軸１４に選択的に連結される。即ち、第１伝達部材１３０は、モータ軸１４と離隔して配置され、モータクラッチ１１０の作動により選択的にモータ軸１４に連結される。
【００４６】
第１伝達部材１３０は、モータクラッチ１１０によりモータ軸１４と動力伝達軸２２とが分離された場合、モータ軸１４に連結され、モータ１２の動力を連結部３００に伝達する。具体的に説明すれば、第１クラッチプレート１１２が第１電磁石１１６の磁力により第１電磁石１１６の方向に移動された時、第１伝達部材１３０は、モータ軸１４に結合された第１クラッチプレート１１２に結合されて共に回転される。
【００４７】
第１クラッチプレート１１２、第２クラッチプレート１１４、及び第１伝達部材１３０それぞれの対応面には、歯（ｔｏｏｔｈ）が形成されてもよい。具体的に説明すると、第１クラッチプレート１１２と第２クラッチプレート１１４が当接するそれぞれの面に、相互に噛合可能な歯（ｔｏｏｔｈ）が形成され、第１クラッチプレート１１２と第１伝達部材１３０とが当接するそれぞれの面には、互いに噛合可能な歯（ｔｏｏｔｈ）が形成される。これによって、第１クラッチプレート１１２と第１伝達部材１３０の結合力と回転伝達力が向上される。
【００４８】
第１切換部１００は、第１電磁石１１６の磁力により、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを結合又は分離させ、モータ１２の動力を動力伝達部２０又は連結部３００の何れか一方に伝達する。
即ち、車両操向装置１の第１システムは、モータ１２の動力を動力伝達部２０又は連結部３００の何れか一方にに伝達する。
【００４９】
次に、第１システムの作動について詳しく説明する。
図４に示すように、第１電磁石１１６に電流が供給されない場合には、第１弾性部材１１８の弾性力により第１クラッチプレート１１２と第２クラッチプレート１１４とが結合され、モータ１２の動力がモータ軸１４から動力伝達軸２２に伝達される。動力伝達軸２２に伝達されたモータ１２の動力は操向軸５に伝達されて操向ハンドル４の操作力を補助する。
【００５０】
これとは異なり、図５に示すように、第１電磁石１１６が電流により磁化された場合には、第１クラッチプレート１１２が第２クラッチプレート１１４と分離され、第１伝達部材１３０と結合される。この場合、モータ１２の動力が、第１伝達部材１３０と連結部３００の第１連結部材３１０とを通じて可変操向部３０に伝達される。可変操向部３０に伝達されたモータ１２の動力は操向軸５の角度及び長さを調節するのに使用される。
【００５１】
図６は、本発明の車両操向装置の第２システム及び第２切換部の図であり、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は要部の部分切欠図である。
図６（ａ）に示すように、車両操向装置１の第２システムは、可変操向部３０に伝達されたモータ１２の動力を、第２切換部２００を利用してチルト装置４０又はテレスコピック装置５０に伝達するシステムであって、モータ駆動部１０と、第１伝達部材１３０と、連結部３００と、第２切換部２００と、チルト装置４０と、テレスコピック装置５０と、を有する。
モータ駆動部１０と連結部３００との構成及び作動は、上述した構成及び作動と同一であるため、これに関する説明は省略する。
【００５２】
第１伝達部材１３０は、モータ軸１４に連結されてモータ１２の動力をモータ軸１４から連結部３００に伝達する。第１伝達部材１３０としては、多様な形態をとることができる。一例によれば、図６に示したように、第１切換部１００の第１伝達部材１３０を利用することができる。
上述したように、第２切換部２００は、モータ１２の動力を、可変操向クラッチ２１０を利用してチルト装置４０又はテレスコピック装置５０の何れか一方に伝達する。
【００５３】
具体的に説明すると、第２切換部２００は、チルト装置４０と、テレスコピック装置５０と、連結部３００とに連結され、連結部３００から伝達されたモータ１２の動力を可変操向クラッチ２１０の作動によりチルト装置４０又はテレスコピック装置５０の何れか一方に伝達する。第２切換部２００は、連結部３００に連結された状態で、チルト装置４０とテレスコピック装置５０との何れか一方に選択的に結合される。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、第２切換部２００は、連結部３００の第２連結部材３２０に連結される第２伝達部材２３０と、第２伝達部材２３０からモータ１２の動力を伝達される可変操向クラッチ２１０と、を有する。
可変操向クラッチ２１０は、第２伝達部材２３０に結合される連結クラッチプレート２１２と、チルト回転部材４１に結合される第１接触プレート２１４と、テレスコピック回転部材５１に結合される第２接触プレート２１６と、第２電磁石２１８と、第２弾性部材２１９と、を有する。
【００５５】
連結クラッチプレート２１２は、第１接触プレート２１４と第２接触プレート２１６の間で移動しながら、連結部３００とチルト装置４０又はテレスコピック装置５０を結合又は分離させる。
具体的に説明すると、第２電磁石２１８と第２弾性部材２１９とが連結クラッチプレート２１２を移動させ、連結クラッチプレート２１２が第１接触プレート２１４と結合されると第２接触プレート２１６と分離され、連結クラッチプレート２１２が第１接触プレート２１４と分離されると第２接触プレート２１６と結合される。
【００５６】
図６（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、本発明の一実施例によるチルト装置４０と、テレスコピック装置５０と、可変操向クラッチ２１０と、第２伝達部材２３０と、を具体的に説明する。
図６（ａ）に示すように、チルト装置４０は、パイプ本体４５及び作動プレート４７を有する。
【００５７】
パイプ本体４５は、その一端に第１接触プレート２１４が結合されて連結クラッチプレート２１２によって回転される。パイプ本体４５の外周面には第１ねじ山４９が形成され、パイプ本体４５が回転された時、作動プレート４７が第１ねじ山４９に沿って移動しながら操向軸５の角度を変化させる。作動プレート４７は、パイプ本体４５と操向軸５とにそれぞれ連結され、多様な形態をとることができる。
【００５８】
テレスコピック装置５０は、シャフト本体５５と、ナット部材５７と、移動部材５９と、を有する。
シャフト本体５５は、一部がチルト装置４０のパイプ本体４５の内部に挿入され、パイプ本体４５に挿入されない残りの部分の外周面に第２ねじ山５６が形成されてナット部材５７の第３ねじ山５８とねじ結合される。
【００５９】
ナット部材５７の一端には第２接触プレート２１６が結合され、連結クラッチプレート２１２と第２接触プレート２１６とが結合されて回転されると、ナット部材５７も回転される。これによって、シャフト本体５５は、ナット部材５７の第３ねじ山５８に沿って回転されながら長さ方向に移動される。シャフト本体５５と、操向軸５を連結する移動部材５９と、は、シャフト本体５５が移動される時、操向軸５も共に移動される。
【００６０】
可変操向クラッチ２１０の連結クラッチプレート２１２は、テレスコピック装置５０のシャフト本体５５に連結されて第１接触プレート２１４と第２接触プレート２１６との間に配置される。第２伝達部材２３０は、連結クラッチプレート２１２の外周面に結合され、連結部３００の第２連結部材３２０と噛合される。
【００６１】
可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８は、第２接触プレート２１６に隣接するように設置され、第２弾性部材２１９は、テレスコピック装置５０のシャフト本体５５に挿入されて連結クラッチプレート２１２に結合される。
【００６２】
図７及び図８は、本発明の実施例による第２切換部の作動を示すための概略図である。図７及び図８において、点線はモータ１２の動力の伝達方向を示し、太い矢印は可変操向クラッチ２１０の連結クラッチプレート２１２の作動方向を示す。
図７に示すように、第２電磁石２１８に電流が供給されない場合、即ち、第２電磁石２１８が電流により磁化されていない場合は、連結クラッチプレート２１２は第２弾性部材２１９により第１接触プレート２１４に結合される。
【００６３】
図８に示すように、第２電磁石２１８に電流が供給された場合、即ち、第２電磁石２１８が電流により磁化された場合は、第２電磁石２１８は連結クラッチプレート２１２を第２接触プレート２１６の方向に引き寄せ、これによって、連結クラッチプレート２１２は第１接触プレート２１４から分離されて第２接触プレート２１６と結合される。
【００６４】
連結クラッチプレート２１２と、第１接触プレート２１４と、第２接触プレート２１６と、のそれぞれの対応面に、歯（ｔｏｏｔｈ）が形成されてもよい。即ち、第１接触プレート２１４と連結クラッチプレート２１２とが当接するそれぞれの面に、相互に噛合可能な歯が形成され、第２接触プレート２１６と連結クラッチプレート２１２とが当接するそれぞれの面には、相互に噛合可能な歯が形成される。これによって、結合力と回転伝達力とを向上させることができる。
【００６５】
次に、第２システムの作動について詳しく説明する。車両操向装置１の第２システムは、モータ１２の動力をチルト装置４０又はテレスコピック装置５０に伝達する。次に、第２システムの作動を詳しく説明する。
【００６６】
図７に示すように、第２電磁石２１８に電流が供給されない場合には、第２弾性部材２１９の弾性力により連結クラッチプレート２１２と第１接触プレート２１４とが結合される。従って、モータ１２の動力は、第１伝達部材１３０と連結部３００とを経て第２伝達部材２３０に伝達され、第２伝達部材２３０を回転させる。第２伝達部材２３０の回転により連結クラッチプレート２１２及び第１接触プレート２１４が回転される。第１接触プレート２１４の回転によりチルト装置４０のパイプ本体４５が回転され、操向軸５はチルト装置４０の作動プレート４７により角度が調節される。
【００６７】
第２電磁石２１８に電流が供給された場合には、図８に示すように、連結クラッチプレート２１２と第２接触プレート２１６とが結合される。従って、モータ１２の動力が第１伝達部材１３０と連結部３００とを経て第２伝達部材２３０に伝達され、第２伝達部材２３０が回転される。第２伝達部材２３０が回転されることにより連結クラッチプレート２１２及び第２接触プレート２１６が回転される。テレスコピック装置５０のシャフト本体５５は第２接触プレート２１６とナット部材５７とにより回転され、これによって操向軸５はテレスコピック装置５０の移動部材５９により長さが変更される。
【００６８】
図９乃至図１１は、本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置を示す模式図であり、点線はモータ１２の動力の伝達方向を示す。
ここで、車両操向装置１は、第１切換部１００の第１電磁石１１６及び／又は第２切換部２００の第２電磁石２１８に電流を供給して、モータ１２の動力を動力伝達部２０、チルト装置４０及びテレスコピック装置５０のうちの何れか一つに伝達する。
【００６９】
図９は、本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置の、操向ハンドルの操作力を補助しようとする場合を示す模式図である。図９に示すように、操向ハンドル４の操作力を補助しようとする場合には、第１切換部１００の第１電磁石１１６及び第２切換部２００の第２電磁石２１８の何れにも電流を供給しない。これによって、第１クラッチプレート１１２は、第１弾性部材１１８により第２クラッチプレート１１４と結合されてモータ１２の動力を動力伝達軸２２を通じて操向軸５に伝達する。この時、連結クラッチプレート２１２も第２弾性部材２１９により第１接触プレート２１４と結合されている。
【００７０】
図１０は、本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置の、操向ハンドルの角度を調節しようとする場合を示す模式図である。図１０に示すように、第１切換部１００の第１電磁石１１６に電流を供給し、第２切換部２００の第２電磁石２１８には電流を供給しない。これによって、第１クラッチプレート１１２は、第１伝達部材１３０と結合されてモータ１２の動力を連結部３００に伝達する。第１接触プレート２１４と結合された連結クラッチプレート２１２は、連結部３００から伝達されたモータ１２の動力をチルト装置４０に伝達して操向軸５の角度を調節する。
【００７１】
図１１は、本発明の第１切換部と第２切換部を含む車両操向装置の、操向ハンドルの長さを調節しようとする場合を示す模式図である。、図１１に示すように、第１切換部１００の第１電磁石１１６及び第２切換部２００の第２電磁石２１８の両方に電流を供給する。これによって、第１クラッチプレート１１２は、第１伝達部材１３０と結合されてモータ１２の動力を連結部３００に伝達する。第２接触プレート２１６と結合された連結クラッチプレート２１２は、連結部３００から伝達されたモータ１２の動力をテレスコピック装置５０に伝達して操向軸５の長さを調節する。
【００７２】
図１２は、本発明の車両操向制御システムを示す概略図である。
図１２に示すように、車両操向制御システム２は、一つの制御部４００を利用して車両操向装置１を制御する。
制御部４００は、モータ１２と、第１切換部１００のモータクラッチ１１０と、第２切換部２００の可変操向クラッチ２１０と、を制御する。具体的に記載すると、制御部４００は、モータ１２の駆動信号と、モータクラッチ１１０の作動信号と、可変操向クラッチ２１０の作動信号と、を送信する。
【００７３】
制御部４００は、操向ハンドル４の操作が感知された場合、即ち、運転時に操向ハンドル４が操作された場合と、操向ハンドル４の角度又は長さの調節のために可変操向スイッチ４１０が作動された場合と、にモータ１２に駆動信号を送信する。
また制御部４００は、モータクラッチ１１０に作動信号を送信し、モータ軸１４と動力伝達軸２２との結合又は分離を制御する。即ち、制御部４００は、操向ハンドル４の操作力を補助する場合に、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを結合させ作動信号を送信し、操向ハンドル４の角度又は長さを調節する場合には、モータ軸１４と動力伝達軸２２とを分離させる作動信号を送信する。
【００７４】
また、制御部４００は、可変操向クラッチ２１０に作動信号を送信して可変操向クラッチ２１０がチルト装置４０又はテレスコピック装置５０のうちの何れかと結合するように制御する。即ち、制御部４００は、車両操向装置１の操向ハンドル４の角度を調節する場合には、可変操向クラッチ２１０とチルト装置４０とを結合させる作動信号を送信し、車両操向装置１の操向ハンドル４の長さを調節する場合には、可変操向クラッチ２１０をテレスコピック装置５０と結合させる作動信号を送信する。
【００７５】
次に、本発明の車両操向制御システム２の作動を図３及び図６に示した第１切換部及び第２切換部と関連して具体的に説明する。
制御部４００は、操向ハンドル４の操作が感知されるとモータ１２に駆動信号を送信し、可変操向スイッチ４１０がスイッチオンされるとモータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に電流を供給する作動信号を送信し、テレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされると可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８に電流を供給する作動信号を送信する。
【００７６】
次に、制御部４００を含む車両操向制御システム２の作動をより具体的に説明する。
操向ハンドル４の操作が感知されると、制御部４００は、モータ１２に駆動信号を送信してモータ１２を駆動させる。即ち、運転中に操向ハンドル４を操作した場合、制御部４００はモータ１２に駆動信号を送信し、これによってモータ１２の動力はモータ軸１４と結合された動力伝達軸２２を介して操向軸５に伝達される。
【００７７】
可変操向スイッチ４１０がスイッチオンされると、制御部４００は、モータ１２に駆動信号を送信し、かつモータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に電流を供給するための作動信号を送信する。これによって、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６が電流により磁化され、第１電磁石１１６の磁力によりモータ軸１４から動力伝達軸２２が分離され、モータ１２の動力がモータ軸１４と連結された連結部３００を通じて可変操向部３０に伝達される。
【００７８】
ここで、チルト装置４０のスイッチ４１２がスイッチオンされると、モータ１２の動力は、可変操向クラッチ２１０の連結クラッチプレート２１２と結合されたチルト装置４０を通じて操向軸５に伝達される。
【００７９】
また、テレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされると、制御部４００は、モータ１２に駆動信号を送信し、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に電流を供給させる作動信号と、可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８に電流を供給させる作動信号と、を送信する。これによって、可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８が電流により磁化され、第２電磁石２１８の磁力により連結クラッチプレート２１２がテレスコピック装置５０に結合される。この場合、モータ１２の動力がモータ軸１４と連結された連結部３００を通じて可変操向部３０の連結クラッチプレート２１２に伝達され、テレスコピック装置５０を通じて操向軸５に伝達される。
【００８０】
図１３は、本発明において、時間により電磁クラッチに供給される電流を示したグラフである。
図１３に示すように、制御部４００は、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６と、可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８と、に供給される電流の極が順次に変わるように送電する。即ち、制御部４００は、前回に供給した電流の極と異なる極の電流をそれぞれの電磁石に供給する。
【００８１】
具体的に説明すれば、最初に可変操向スイッチ４１０、つまり、チルト装置４０のスイッチ４１２又はテレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされた場合、制御部４００は、第１、２電磁石１１６、２１８に、例えば陽極（＋）の電流を供給するように作動信号を送信した場合、次回再びチルト装置４０のスイッチ４１２又はテレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされた場合、制御部４００は、第１、２電磁石１１６、２１８に陰極（−）の電流を供給するように作動信号を送出する。
【００８２】
チルト装置４０のスイッチ４１２がスイッチオンされると、操向軸５の角度を変更するために、モータ１２の動力が可変操向部３０のチルト装置４０に伝達される。つまり、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に電流が供給される。モータクラッチ１１０の第１クラッチプレート１１２は、第１電磁石１１６の磁力により第２クラッチプレート１１４と分離され、第１伝達部材１３０と結合される。この時、制御部４００は、第１電磁石１１６に、前回に供給した電流と異なる極の電流が供給されるように制御する。
【００８３】
テレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされると、操向軸５の長さを変更するために、モータ１２の動力が可変操向部３０のテレスコピック装置５０に伝達される。つまり、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６及び可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８に電流が供給される。モータクラッチ１１０の第１クラッチプレート１１２は、第１電磁石１１６の磁力により第２クラッチプレート１１４と分離され、第１伝達部材１３０と結合され、可変操向クラッチ２１０の連結クラッチプレート２１２は、第２電磁石２１８の磁力により第１接触プレート２１４と分離され、第２接触プレート２１６と結合される。この時、制御部４００は、以前に供給した電流と異なる極の電流がそれぞれの電磁石１１６、２１８に供給されるように制御する。
【００８４】
次に、本発明の一実施例によるそれぞれの電磁石１１６、２１８に電流を供給する方式を説明する。
図１４は、電磁クラッチに電流を供給する方法のフローチャートである。
図１４に示すように、制御部４００は、可変操向スイッチ４１０がスイッチオンであるのか否かを判断する（Ｓ１００）。もし、可変操向スイッチ４１０がスイッチオンである場合、制御部４００は、カウント計算を行う（Ｓ１１０）。カウント計算は、可変操向スイッチ４１０がスイッチオンされる度に行う。例えば、最初に可変操向スイッチ４１０がスイッチオンされた場合には、カウントを１にし、次に可変操向スイッチ４１０がスイッチオンされた場合には、カウントを２にする。
【００８５】
カウントが奇数であるのか判断し（Ｓ１２０）、カウントが奇数又は偶数であるかによってそれぞれの電磁石１１６、２１８に供給される電流の極を変える。一例によれば、カウントが奇数である場合、それぞれの電磁石１１６、２１８に陽極の電流を供給し（Ｓ１３０）、カウントが偶数である場合、それぞれの電磁石１１６、２１８に陰極の電流を供給する（Ｓ１４０）。しかし、これに限定されない。
【００８６】
具体的に説明すれば、チルト装置４０のスイッチ４１２がスイッチオンされた場合とテレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされた場合とを分離してカウント計算をそれぞれ行う。
【００８７】
チルト装置４０のスイッチ４１２がスイッチオンされた場合は、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に電流を供給するが、テレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンされた場合は、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６及び可変操向クラッチ２１０の２電磁石２１８に電流を供給する。従って、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に対するカウント計算と、可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８に対するカウント計算と、を分離して行う。
【００８８】
図１５は、電磁クラッチに電流を供給する方法のフローチャートである。
図１５に示すように、制御部４００は、チルト装置４０又はテレスコピック装置５０の作動有無に関係なく可変操向スイッチ４１０がスイッチオンであるのか判断する（Ｓ２００）。もし、可変操向スイッチ４１０がスイッチオンである場合、以前に保存された第１カウント値に１を加え（Ｓ２１０）、第１カウントを改めて保存する。制御部４００は、カウントが奇数であるのか判断し（Ｓ２２０）、カウントが奇数である場合、モータクラッチ１１０の電磁石１１６に陽極の電流を供給し（Ｓ２３０）、カウントが偶数である場合、モータクラッチ１１０の電磁石１１６に陰極の電流を供給する（Ｓ２４０）。
【００８９】
その後、制御部４００は、テレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンであるのか判断し（Ｓ２５０）、テレスコピック装置５０のスイッチ４１４がスイッチオンである場合、保存された第２カウント値に１を加え（Ｓ２６０）、第２カウントを改めて保存する。
【００９０】
第１カウント値及び第２カウント値のそれぞれが奇数であるかのか判断し（Ｓ２２０、Ｓ２７０）、第１カウント値が奇数である場合、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に陽極電流を供給し（Ｓ２３０）、第１カウント値が偶数である場合、モータクラッチ１１０の第１電磁石１１６に陰極電流を供給する（Ｓ２４０）。また、第２カウント値が奇数である場合、可変操向クラッチ２１０の第２電磁石２１８に陽極電流を供給し（Ｓ２８０）、第２カウント値が偶数である場合、可変操向クラッチ２１０の電磁石２１８に陰極電流を供給する（Ｓ２９０）。
【００９１】
車両操向装置を作動させるスイッチ４１０、４１２、４１４は、運転者によりスイッチオン／オフされる手動式、又はセンサーによりスイッチオン／オフされる自動式であってもよい。
【００９２】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１      車両操向装置
２      車両操向制御システム
４      操向ハンドル
５      操向軸
７      ギヤ
１０      モータ駆動部
１２      モータ
１４      モータ軸
２０      動力伝達部
２２      動力伝達軸
２４      ギヤ
３０      可変操向部
４０      チルト装置
４１      チルト回転部材
４３      チルト連結部材
４５      パイプ本体
４７      作動プレート
４９      第１ねじ山
５０      テレスコピック装置
５１      テレスコピック回転部材
５３      テレスコピック連結部材
５５      シャフト本体
５６      第２ねじ山
５７      ナット部材
５８      第３ねじ山
５９      移動部材
１００      第１切換部
１１０      モータクラッチ
１１２      第１クラッチプレート
１１４      第２クラッチプレート
１１６      第１電磁石
１１８      第１弾性部材
１３０      第１伝達部材
２００      第２切換部
２１０      可変操向クラッチ
２１２      連結クラッチプレート
２１４      第１接触プレート
２１６      第２接触プレート
２１８      第２電磁石
２１９      第２弾性部材
２３０      第２伝達部材
３００      連結部
３１０      第１連結部材
３２０      第２連結部材
３３０      連結軸
４００      制御部
４１０      可変操向スイッチ
４１２      チルト装置のスイッチ
４１４      テレスコピック装置のスイッチ
【図１】
0005977999.tif 000002
【図２】
0005977999.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005977999.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005977999.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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