(57)【要約】【課題】  偏り摩耗に対する追従性が高く且つ防水性に優れたドラムブレーキを提供する。【解決手段】  Ｔ字ロッド７４がスライドカム７６に軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直で押圧面１１０に交差する方向の相対移動可能に係合させられるため、Ｔ字ロッド７４を回動させるとスライドカム７６が同方向Ｒに回動させられブレーキシュー１４，１６を拡開方向に押圧する。ブレーキシュー１４，１６のシュー間隙が相違すると、シュー間隙が小さい一方が回転ドラムに押し当てられた後、スライドカム７６がＴ字ロッド７４に対してブレーキシュー１４，１６の一方から離隔するＳ方向に相対移動させられる。また、Ｔ字ロッド７４をその軸心回りに回動させるためのモータ１４８の回転軸１５０の回転は、バッキングプレート３２の裏面に取り付けられた減速機９０を介して伝達されるため、レバー４２等を用いる場合に比較して駆動機構が小型になる。【選択図】図８
2006250252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッキングプレートの一面に拡開可能に支持された円弧状の一対のブレーキシューと、それら一対のブレーキシューの一端部間に設けられたカム部材とを備え、そのカム部材を所定の軸心回りに回動させることにより、そのカム部材の一対の押圧面で前記一対のブレーキシューを拡開する方向にそれぞれ押圧して制動する形式のドラムブレーキであって、
前記バッキングプレートの板面を貫通して前記軸心回りの回動可能にそのバッキングプレートに支持され、その一端部において、前記カム部材が前記軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直であって前記一対の押圧面に対して交差する所定方向の相対移動可能に係合させられたロッドと、
前記ロッドをその軸心回りに回動させるための電動機と、
前記バッキングプレートの裏面に固定され且つ入力軸が前記電動機の回転軸に接続されると共に出力軸が前記ロッドに接続されることにより、その回転軸の回転をそのロッドに伝達する遊星歯車構造の減速機と
を、含むことを特徴とするドラムブレーキ。
【請求項２】
前記遊星歯車構造の減速機は、所定の第１軸心から偏心した第２軸心上に軸心が位置する円筒状外周面を有する偏心体と、その第２軸心上に軸心が位置する外周面を有すると共にその第２軸心回りの一円周上に複数の内ピン孔および内ピンの一方を有し且つ前記偏心体にその第２軸心回りの相対回転可能に嵌め合わされた外歯歯車と、前記所定の第１軸心上に軸心を有し且つその外歯歯車と噛合う内歯歯車と、前記複数の内ピン孔および内ピンの一方の各々に所定の遊びを以て嵌め合わされる複数の内ピン孔および内ピンの他方を有し且つ前記出力軸側の所定の第３軸心回りの回転可能に設けられた出力側回転体とを備えた内接噛合式遊星歯車構造の減速機である請求項１のドラムブレーキ。
【請求項３】
前記回転軸によって軸心回りに回転させられるウォームと、前記入力軸に設けられ且つそのウォームに噛み合わされたウォームホイールとから成るウォームギヤを備え、そのウォームギヤによってその回転軸の回転をその入力軸に伝達するものである請求項１または請求項２のドラムブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラムブレーキに関し、特に、その拡開機構の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バッキングプレートの一面に拡開可能に支持された円弧状の一対のブレーキシューと、それら一対のブレーキシューの一端部間に設けられたカム部材とを備え、そのカム部材を所定の軸心回りに回動させることにより、そのカム部材の一対の押圧面で前記一対のブレーキシューを拡開する方向にそれぞれ押圧して制動する形式のドラムブレーキが知られている(例えば特許文献１等を参照)。
【０００３】
図１は、上記カムタイプのドラムブレーキの一例であって、例えばトラック等の大型車両の駐車専用ブレーキであるセンターブレーキに用いられるドラムブレーキ１０の全体構成を説明するための平面図であり、図２、図３は、図１におけるＡ−Ａ視断面およびＢ−Ｂ視断面をそれぞれ示す図である。このドラムブレーキ１０には、バッキングプレート１２の一面に、全体としてそれぞれ円弧状を成す一対のブレーキシュー１４，１６が互いに拡開可能に支持されている。
【０００４】
上記ブレーキシュー１４，１６は、円弧状に曲成された板状のシューリム１８と、そのシューリム１８の内周面に突設されてバッキングプレート１２と略平行に位置させられる円弧状かつ板状のシューウェブ２０と、シューリム１８の外周面に固着されたライニング２２とをそれぞれ備えて構成されている。ブレーキシュー１４，１６の一端部は、シューリターンスプリング２４，２４の付勢力に従って、バッキングプレート１２上に固定された拡開機構を構成するためのカム部材２６の側面にそれぞれ当接させられるようになっており、ブレーキシュー１４，１６の他端部は引張コイルスプリング２８の付勢力に従ってストラット３０に押し付けられている。ストラット３０はシュー間隙調整機構を備えており、ねじにより軸方向へ伸縮させられるようになっている。
【０００５】
また、バッキングプレート１２とブレーキシュー１４，１６との間には、車体に取り付けるための取付板或いはバッキングプレート３２(以下、バッキングプレート３２という)が備えられている。上記カム部材２６は、そのバッキングプレート３２の板厚方向に沿って伸び且つこれを貫通する軸部３４と、その軸部３４のバッキングプレート３２側に位置する一端において図１、図２における上下方向に沿って伸びるカム部３６とを備えたＴ字状を成し、そのカム部３６がブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０間に位置する。このカム部３６のバッキングプレート１２側の一面はバッキングプレート３２に当接させられている。また、軸部３４の他端は、そのバッキングプレート３２の裏面に一対のピン３８，３８によって固定された支持部材４０を貫通し、レバー４２がピン４４によって軸部３４の軸心回りの相対回動不能に取り付けられている。レバー４２は、カム部材２６への固定部がバッキングプレート１２に当接させられており、そのため、カム部材２６は、図３における左右方向への移動がバッキングプレート３２およびレバー４２によって禁止されている。なお、図３においては、カム部材２６およびレバー４２を側面視にて描いている。また、図１、図２において４６はシューウェブ２０を案内するためのガイドプレートである。
【０００６】
以上のように構成されたドラムブレーキ１０は、レバー４２のカム部材２６とは反対側に位置する端部に連結された図示しないブレーキケーブルが引張られることにより、レバー４２が図１における右回りに回動させられると、カム部材２６がその軸部３４の軸心回りにおいて右回りに回動させられる。そのため、そのカム部３６の図１における上端部右側面によってブレーキシュー１６のシューウェブ２０が右方向に押圧されると共に、下端部左側面によってブレーキシュー１４のシューウェブ２０が左方向に押圧される。これにより、ブレーキシュー１４，１６がシューリターンスプリング２４，２４の付勢力に抗して外周側に押し出される(すなわち拡開させられる)ので、それらのライニング２２，２２が回転ドラム内周面４８にそれぞれ押し付けられて制動が行われる。ブレーキケーブルの引張り操作が解除されると、レバー４２は、その長手方向における中間部に掛止められたリターンスプリング５０の付勢力に従って左回りに回動させられ、図１に示される原位置に復帰させられる。
【０００７】
このようなカムタイプのドラムブレーキ１０によれば、図４に示されるようなブレーキシュー１４とバッキングプレート１２との間にパーキングレバー５２が取り付けられたドラムブレーキ５４に比較して、小型軽量化が容易になるので、車両搭載性が高められる利点がある。すなわち、ドラムブレーキ５４においては、パーキングレバー５２をブレーキシュー１４の一端部側に設けられたピン５６回りに回動させることにより、そのパーキングレバー５２でストラット５８を介してブレーキシュー１６を外周側に押圧すると共に、その反力でブレーキシュー１４を外周側に押圧することでこれらを拡開させる。そのため、パーキングレバー５２およびストラット５８をバッキングプレート１２の内面に設けることが必須となることから、大型化・重量化して車両搭載性に劣っていたのである。
【０００８】
なお、上記図１等に示されるものは、レバー４２をブレーキケーブルで回動させる機械式ブレーキであるが、レバー４２に代えてカム部材２６に電動機の回転軸を接続して電動ブレーキを構成することも可能である。ブレーキの形式は異なるが、例えば、特許文献４にはウォームギヤと電動モータとの組合せが、特許文献５には減速ギヤと電動モータとの組合せがそれぞれ記載されている。前者のブレーキは一方のブレーキシューの一端に相対回動可能に取り付けられたブレーキレバーを回動させることによってストラットを介して他方のブレーキシューの一端を拡開方向に押圧し、その反力でその一方のブレーキシューを拡開方向に回動させて制動する形式のものであり、車軸に平行な回転軸を有するモータの回転をウォームギヤでバッキングプレートに平行な軸心回りの回転に変換し、ボールねじアクチュエータをその軸心回りに回転させることによって上記ブレーキレバーを回動させる。また、後者のブレーキはバッキングプレートの裏面側からこれに対して垂直な方向にケーブルを引張ってブレーキシューを拡開して制動する形式のものであり、車軸に平行な回転軸を有するモータの回転を減速ギヤに伝達し、スピンドルナットを回転させることにより、これに螺合するスピンドルをその軸心方向に送って上記ケーブルを引張る。
【特許文献１】特開昭５９−１９７２６号公報
【特許文献２】特公平２−１７７３６号公報
【特許文献３】特開２００４−３６８２３号公報
【特許文献４】米国特許第５７８５１５７号明細書
【特許文献５】米国特許第６３２１８８４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のカムタイプのドラムブレーキ１０は、カム部材２６がその一端部においてはレバー４２に拘束されているものの、その他端部すなわちブレーキシュー１４，１６間に位置するカム部３６は、その長手方向の両端がバッキングプレート３２に当接しているだけである。そのため、そのカム部３６が図１、図２における左右方向となるその幅方向には何ら拘束されていないので、図２に示す点Ｐを中心にして矢印Ｃ、Ｄに示すようにカム部材２６が揺動し易い。このような揺動が生じると、バッキングプレート１２や支持部材４０とカム部材２６との隙間からドラム内に水が侵入し易く、十分な防水性能が得られない問題があった。また、ブレーキシュー１４，１６と回転ドラム内周面４８とのシュー間隙が偏り摩耗等に起因して異なるものとなった場合には、シュー間隙の相対的に小さい一方のブレーキシューが回転ドラム内周面４８に押し付けられた後、レバー４２の回動に従ってカム部材２６が揺動させられることで他方のブレーキシューのみが外周側に押し出されることとなるが、揺動中心がＰ点で固定されないので揺動が不安定になり、偏り摩耗に対する十分な追従性が得られない問題もあった。
【００１０】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、偏り摩耗に対する追従性が高く且つ防水性に優れたドラムブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
斯かる目的を達成するため、本発明の要旨とするところは、バッキングプレートの一面に拡開可能に支持された円弧状の一対のブレーキシューと、それら一対のブレーキシューの一端部間に設けられたカム部材とを備え、そのカム部材を所定の軸心回りに回動させることにより、そのカム部材の一対の押圧面で前記一対のブレーキシューを拡開する方向にそれぞれ押圧して制動する形式のドラムブレーキであって、(ａ)前記バッキングプレートの板面を貫通して前記軸心回りの回動可能にそのバッキングプレートに支持され、その一端部において、前記カム部材が前記軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直であって前記一対の押圧面に対して交差する所定方向の相対移動可能に係合させられたロッドと、(ｂ)前記ロッドをその軸心回りに回動させるための電動機と、(ｃ)前記バッキングプレートの裏面に固定され且つ入力軸が前記電動機の回転軸に接続されると共に出力軸が前記ロッドに接続されることにより、その回転軸の回転をそのロッドに伝達する遊星歯車構造の減速機とを、含むことにある。
【発明の効果】
【００１２】
このようにすれば、ロッドをその軸心回りに回動させると、カム部材が同方向に回動させられるので、一対のブレーキシューが拡開方向に押圧されて制動される。このとき、一対のブレーキシューの各々と回転ドラムとのシュー間隙が相違する場合には、相対的にシュー間隙が小さい一方のブレーキシューが回転ドラムに押し当てられた後に更にロッドが回転させられると、カム部材がその一方のブレーキシューから受ける反力が他方から受ける反力に比べて大きくなるので、その反力の大きさの相違に基づき、そのロッドに対してその一方のブレーキシューから離隔する所定方向にそのカム部材が相対移動させられる。すなわち、よく知られたオルダム継手と同様に、回転軸に対して垂直な方向の相対移動を許容しつつロッドからカム部材に回転が伝達される。
【００１３】
そのため、一方のブレーキシューの外周側への移動完了後にも、上記所定方向に相対移動させられるカム部材が継続して他方のブレーキシューを押圧し外周側へ移動させるので、シュー間隙が相違する場合にも一対のブレーキシューの双方が互いに同様な押圧力で回転ドラムに押し当てられる。すなわち、ロッドの回転に従ったカム部材の相対移動によって偏り摩耗に対して好適に追従する。しかも、この追従性は、ロッドの回転とそれに応じたカム部材の移動とによって、ロッドが揺動することなく発揮されることから、バッキングプレートを貫通するロッドの揺動に起因する防水性の低下が好適に抑制される。また、揺動しないことから回転ロスが少なく回転効率がよい利点もある。上記により、偏り摩耗に対する追従性が高く且つ防水性に優れたドラムブレーキが得られる。
【００１４】
更に、本発明によれば、ロッドをその軸心回りに回動させるための電動機の回転軸の回転が、バッキングプレートの裏面に設けられた遊星歯車構造の減速機を介して伝達されるため、レバーを用いてロッドを回動させる場合に比較して駆動機構が小型になる。したがって、タイヤホイール内に配置されることに起因する設計上の制約が緩和されるので、ブレーキの設計自由度が高められる利点がある。
【００１５】
なお、本願において、ロッドとカム部材との関係における「軸心回りの相対回動不能」は、完全に相対回動が禁止される場合に限られない。すなわち、係合部分の隙間等に起因する僅かな相対回動等、ブレーキの作動に支障の無い程度の相対回動は許容される。
【００１６】
また、「軸心に垂直」な方向は、厳密に垂直を成す方向に限られず、ブレーキシューからの反力を受けることによるカム部材とロッドとの相対移動が容易に生じる程度の傾斜は許容される。
【００１７】
また、「押圧面に交差する所定方向」は、押圧面に垂直を成す方向が好ましいが、ブレーキシューからの反力によって容易に相対移動が生じる限りにおいて、如何なる角度で交差する方向であっても差し支えない。
【００１８】
また、「バッキングプレートに支持され」とは、直接または間接的にバッキングプレートに取り付けられていることを、「バッキングプレートの裏面に固定され」とは、その裏面に直接または間接的に固定されていることを、それぞれ意味するものである。
【００１９】
また、回転軸と入力軸、出力軸とロッドとは、直接に接続されてもよいが、他の１個以上の部品を介して間接的に接続されても差し支えない。なお、入力軸および出力軸は、全体として円柱状を成すものであってもよいが、円筒状或いは有底円筒状を成し回転軸やロッドが嵌め入れられるように構成されても良い。本願においてはこのようなものも「軸」に含める。
【００２０】
また、電動機は、バッキングプレートの裏面に直接または間接に取り付けることができるが、他の部材に固定して(すなわち別置きにして)、回転軸の回転をワイヤ等を介して入力軸に伝達しても差し支えない。
【００２１】
ここで、好適には、所定の第１軸心から偏心した第２軸心上に軸心が位置する円筒状外周面を有する偏心体と、その第２軸心上に軸心が位置する外周面を有すると共にその第２軸心回りの一円周上に複数の内ピン孔および内ピンの一方を有し且つ前記偏心体にその第２軸心回りの相対回転可能に嵌め合わされた外歯歯車と、前記所定の第１軸心上に軸心を有し且つその外歯歯車と噛合う内歯歯車と、前記複数の内ピン孔および内ピンの一方の各々に所定の遊びを以て嵌め合わされる複数の内ピン孔および内ピンの他方を有し且つ前記出力軸側の所定の第３軸心回りの回転可能に設けられた出力側回転体とを備えた内接噛合式遊星歯車構造の減速機である。この形式の減速機は、小型軽量でありながら大きな減速比を得ることができるため、一層の小型化が可能である。このような減速機としては、例えば、内歯歯車に円弧歯形を、外歯歯車にエピトロコイド平行曲線を採用したサイクロ減速機(住友重機械工業株式会社の登録商標)が挙げられる。
【００２２】
なお、上記複数の内ピンはそれぞれ円筒状のローラが同心且つ相対回転可能に嵌め合わされたものであっても良い。また、内歯歯車は外ピンおよびこれに同心且つ相対回転可能に嵌め合わされた外ローラを備えたものであっても良い。また、上記外歯歯車は、互いに偏心位相の異なる複数枚が備えられていても良い。
【００２３】
なお、前記内接噛合式遊星歯車構造の減速機においては、一層好適には、入力軸と出力軸とが同心に設けられ、外歯歯車はそれらに対して偏心させられる。すなわち、前記第１軸心と前記第３軸心は一直線上に位置させられる。
【００２４】
また、上記態様において、偏心体は入力軸或いは前段の減速機構の出力側回転体と一体に設けられても良く、別部材で相対回転不能に設けられても良い。また、出力側回転体は次段の減速機構の偏心体或いは出力軸と一体に設けられても良く、別部材で相対回転不能に設けられても良い。
【００２５】
また、好適には、前記ドラムブレーキは、前記回転軸によって軸心回りに回転させられるウォームと、前記入力軸に設けられ且つそのウォームに噛み合わされたウォームホイールとから成るウォームギヤを備え、そのウォームギヤによってその回転軸の回転をその入力軸に伝達するものである。このようにすれば、電動機の回転軸の回転がウォームギヤによって減速機の入力軸に伝達されることから、ブレーキシューの縮径方向の力がロッドに作用しても、そのロッドに伝達された回転力によってウォームが逆転させられることはないので、安定した制動力が得られる利点がある。なお、ウォームは、電動機の回転軸に直結され或いは一体に設けられてもよいが、ワイヤーを介して接続されても差し支えない。また、ウォームホイールは、入力軸に相対回転不能に嵌め着けられ或いは連結されても良いが、入力軸と一体に設けられても良い。
【００２６】
また、好適には、前記内歯歯車は前記ロッドと同心に設けられる。このようにすれば、それらの軸心が互いにずれている場合に比較してドラムブレーキを一層小型化することが可能となる。
【００２７】
また、好適には、前記カム部材は、前記相対移動方向に沿って伸びる案内溝および案内突部の一方を備えたものであり、前記ロッドは、前記案内溝および案内突部の一方に前記相対移動方向に沿って相対移動可能に嵌め合わされるそれら案内溝および案内突部の他方を前記一端部に備えたものである。このようにすれば、案内溝および案内突部の係合に基づき、回転伝達およびその回転軸に垂直な方向の相対移動が好適に行われる。
【００２８】
上記態様において、カム部材は、案内溝および案内突部の一方と、前記一対の押圧面とが一体的に設けられていても良いが、これらが２以上の部品に分割して設けられ、ドラムブレーキを構成するに際して組み合わせて用いられるものであっても良い。例えば、案内溝が下面中央部に設けられると共にその下面にカム部が突設された一体構成とすることができる。或いは、案内溝および案内突部の一方が設けられた板状部品と、前記押圧面を備えてその板状部品に前記軸心回りの相対回動不能に嵌め合わされ或いは係合させられる部品とからカム部材を構成しても良い。何れの場合にも、例えば、ロッドは、その先端部にその直径よりも十分に長い長さ寸法を以てその径方向に沿って伸びる案内突部を備えたＴ字状に構成すればよい。
【００２９】
なお、上記態様において、案内溝は有底のものに限られず、例えば板状の部材に板厚方向に貫通して設けられた長孔も本願にいう案内溝に含まれる。
【００３０】
また、案内突部および案内溝は、ロッド側においては、その径方向に突き出して形成されることが好ましい。このようにすれば、案内長さが長くなるので、作動安定性が高められる。
【００３１】
また、好適には、前記カム部材は、外周縁の互いに反対側に位置する２箇所から前記相対移動方向に沿って形成された一対の切欠き部を有する板状部を備え且つその板状部の一面に前記一対の押圧面を有する一対のカム部が突設されたものであり、前記ロッドは、前記一対の切欠き部に前記相対移動方向に沿って相対移動可能に嵌め合わされる一対の突部を前記一端部に備えたものである。このようにすれば、切欠き部および突部の係合に基づき、回転伝達およびその回転軸に垂直な方向の相対移動が好適に行われる。
【００３２】
一層好適には、上記板状部は円板状を成すものであり、上記突部は、前記ロッドの先端部にその径方向に突き出して設けられた横枝部の先端に設けられる。
【００３３】
また、好適には、前記カム部材の前記一対の押圧面は、前記軸心に沿った方向におけるそのカム部材の中間部において前記一対のブレーキシューの各々に向かう一面に設けられた一対の凹所の底面にそれぞれ備えられたものである。すなわち、前記カム部材は、前記軸心に沿った方向における前記一対の押圧面の両側において前記一対のブレーキシューの各々に向かってそのシューウェブの板厚よりも大きい板状部との相互間隔を以て突き出した突出部を有するものである。このようにすれば、ブレーキシューのシューウェブがその凹所内に収容されることから、何ら部品を追加することなく、ロッドの回動軸心に沿った方向におけるブレーキシューの動きが好適に抑制される。因みに、前記図１に示される従来のドラムブレーキ１０では、カム部材がブレーキシューを何ら拘束するものではないため、その動きを制限するためのガイドプレート４６が必須となっていた。
【００３４】
また、好適には、非制動時において前記一対のブレーキシューの前記一端部を受けるために前記バッキングプレートの前記一面に突設されたアンカーピンを含み、前記ロッドは、前記軸心に垂直な方向の相対移動不能且つ前記軸心回りの相対回動可能に前記アンカーピンを貫通して設けられたものである。このようにすれば、アンカーピンに直接孔を明けることによってロッドの支持構造を構成できるので、拡開機構を小型且つ軽量に構成でき、延いてはドラムブレーキの製造コストが低下する。しかも、バッキングプレートとロッドとの間に隙間が生じ得ないので防水性も優れている利点がある。一層好適には、ロッドは、アンカーピンに同心的に案内される。
【００３５】
また、好適には、前記ロッドは、前記ブレーキシューの前記一端部側への移動を抑制するためにその一端部に前記バッキングプレートに対向して設けられたシュー規制面を有するものである。このようにすれば、専用の部材を別途必要とすることなく、ブレーキシューのバッキングプレートから離隔する方向の移動を抑制することができる。
【００３６】
一層好適には、上記シュー規制面が設けられると共に、前記カム部材の前記一対の押圧面が前記一対の凹所の底面に備えられる。このようにすれば、バッキングプレートから離隔する方向の移動がロッドおよびカム部材の両者によって抑制されると共に、そのカム部材によってバッキングプレートに接近する方向の移動も抑制されるので、ブレーキシューのそれら離隔或いは接近する方向の移動が一層確実に抑制される。しかも、ブレーキシューがロッドのシュー規制面およびカム部材の突出部によって挟まれた組付け状態になることから、そのブレーキシューがカム部材の抜け止め装置として機能する。そのため、抜け止め装置を別途用意することなく、カム部材の組付けが可能となる利点もある。
【００３７】
また、好適には、前記ドラムブレーキは、前記バッキングプレートの裏面側に突き出した前記ロッドの他端部にレバーが取り付けられ、そのレバーをブレーキケーブル等によって引張り操作することによって制動する機械式ドラムブレーキである。
【００３８】
また、好適には、前記ドラムブレーキは、前記ロッドを電動機で回転駆動する電動ブレーキである。本発明の拡開機構によれば、カム部材を回転駆動するためのロッドが揺動する必要がないため、電動機の回転軸に直結することが容易である。すなわち、ロッドおよびカム部材を含む拡開機構を電動ブレーキのアクチュエータとしても車両搭載性が良く、好適である。要するに、本発明のドラムブレーキは、機械式ドラムブレーキおよび電動式ドラムブレーキの何れにも適用できる。
【００３９】
また、本発明のドラムブレーキは、車軸に設けられるドラムブレーキにも、トランスミッションまたはプロペラシャフトに設けられるセンターブレーキにも好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００４１】
図５は、本発明のドラムブレーキの要部であって、前記図１におけるＥ部に対応する部分すなわち拡開機構を拡大して示す平面図であり、図６はその正面図、図７はその図６の左側面図、図８、図９はそれぞれ図５のＦ−Ｆ視断面図、Ｇ−Ｇ視断面であって、図９は右に９０度回転させて示している。本発明は、例えば、図１に示されるドラムブレーキ１０に好適に適用され、図５において省略されている部分は、後述する駆動機構を除いて、例えばその図１と同様に構成される。
【００４２】
上記図５〜図９において、ダストカバー１２と、バッキングプレート３２とを板厚方向に貫通するアンカーピン６０が、カシメ６２，６２等によって固定されている。このアンカーピン６０は、ダストカバー１２の一面に密接させられた取付部６４と、バッキングプレート３２を貫通して先端部がその裏面に突き出した貫通部６６と、ダストカバー１２の一面に突設されたシュー受け部６８とから成る。また、その内周部には、貫通部６６側端面からシュー受け部６８側端面に貫通する貫通孔７０が備えられている。シュー受け部６８は、先端側が基部側よりも小径の段付き円筒形状に構成されており、一対のブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０は、その小径部の外周面すなわちシュー受け面７２に当接している。上記アンカーピン６０は、このシュー受け面７２において、非制動時にシューウェブ２０を受けるためのものである。
【００４３】
また、上記貫通孔７０内にはＴ字ロッド７４が刺し通されており、アンカーピン６０のシュー受け部６８から突き出したその一端にはスライドカム７６が係合させられている。本実施例においては、これらＴ字ロッド７４およびスライドカム７６がそれぞれ請求の範囲にいうロッドおよびカム部材に相当し、これらによってブレーキシュー１４，１６の拡開機構が構成される。
【００４４】
図１０〜図１２は、それぞれ上記Ｔ字ロッド７４を示す平面図、正面図、および右側面図である。Ｔ字ロッド７４は、全体が略円柱形状の軸部７８と、その一端において径方向の一方向に沿って伸びる矩形断面の案内突部８０とを備えてＴ字状を成している。軸部７８は、案内突部８０とは反対側の他端に軸方向に沿ったスプライン歯が形成されたスプライン部８２を備えると共に、案内突部８０側の残部のうち両端部が中間部に比べてやや大径とされたものである。この両端部の直径は前記貫通孔７０の内径よりも僅かに小さい程度であって、実質的に貫通孔７０内において軸部７８が径方向に移動し得ない大きさに定められている。また、案内突部８０は、図１０に示されるように、幅寸法が軸部７８の直径よりもやや小さく、高さ寸法がその幅寸法よりもやや小さくされると共に、長さ寸法がその軸部７８の直径の３倍程度とされている。
【００４５】
図８、図９に戻って、Ｔ字ロッド７４は、その軸部７８において貫通孔７０内に軸心回りの回転可能且つこれに垂直な方向の移動不能に刺し通されており、案内突部８０の下面がアンカーピン６０のシュー受け部６８側の開口端面８６に当接し、軸部７８の他端部側の一部がアンカーピン６０の貫通部６６側から突き出している。この突き出し端のスプライン部８２の基部には周溝が設けられており、止め輪８８が嵌め着けられている。また、そのスプライン部８２は、減速機９０の出力軸９２に設けられた有底穴９４に嵌め入れられ、その有底穴９４の内周面に設けられた軸心方向に沿って伸びる歯溝に噛み合わされている。すなわち、例えばスプライン嵌合させられている。この出力軸９２の軸心は軸部７８と同心である。これにより、Ｔ字ロッド７４は出力軸９２にその軸心回りの相対回動不能且つ軸方向の相対移動が許容された状態で接続されている。なお、上記図８においては、後述する駆動機構を省略した。
【００４６】
また、図１３〜図１５は、それぞれ前記スライドカム７６を示す平面図、正面図、および右側面図である。スライドカム７６は、平面視において円形の周縁部の一部が互いに平行且つ中心に関して対称的な２直線によって切除された形状を有する板状部９６と、その外周縁のうち円弧形状が残存し且つ中心に関して対称的な２位置において、その板状部９６の一面から垂直に突設された一対の脚部９８とから構成されている。
【００４７】
上記板状部９６は、その脚部９８とは反対側の一面において、その脚部９８上に位置する一対の半月状部１００相互間の中央位置に平面視において矩形の段部１０２を備えると共に、脚部９８側の一面の中央部に脚部９８を結ぶ直線に対して垂直な方向に沿って伸びる案内溝１０４を備えたものである。この案内溝１０４は、上記垂直な方向すなわち案内方向に沿って相対移動可能に前記案内突部８０が嵌め合わされるものであって、その案内突部８０の幅寸法および高さ寸法よりもそれぞれ僅かに小さい幅寸法および深さ寸法を備えている。また、その案内方向における長さ寸法は、案内突部８０の長さ寸法よりも十分に短い長さ、例えばその２／３程度である。
【００４８】
また、前記一対の脚部９８，９８は、板状部９６の一面から垂直に伸びるカム部１０６と、そのカム部１０６の先端部から板状部９６の円弧状外周縁に略沿って且つその一面に平行に伸びる一対のウェブガイド部１０８，１０８とを、それぞれ備えている。なお、脚部９８，９８の内周面の曲率は、それぞれアンカーピン６０のシュー受け部６８の円筒状外周面の曲率よりも小さい値である。また、脚部９８，９８の相互間隔は、そのシュー受け部６８の外径よりも僅かに大きい値である。カム部１０６は、図１３に示されるように略矩形断面を成し、前記案内溝１０４の長手方向における幅寸法が、非制動時における一対のブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０の端部の間隔に略一致する(図５、図６参照)。また、そのカム部１０６の板状部９６からウェブガイド部１０８に向かう方向における長さ寸法ｈは、そのシューウェブ２０の厚さ寸法ｔよりも僅かに大きくされている。
【００４９】
図５〜図９に戻って、スライドカム７６は、その案内溝１０４がＴ字ロッド７４の案内突部８０に嵌め入れられ、そのシュー受け部６８の小径部の外周側に脚部９８，９８が位置する状態で前記アンカーピン６０の開口端面８６に載せられている。そのため、スライドカム７６は、Ｔ字ロッド７４に案内溝１０４の長手方向に沿って相対移動可能且つその軸部７８の軸心回りの相対回動不能に係合させられている。なお、スライドカム７６は、そのウェブガイド部１０８がシューウェブ２０の下側に位置させられるので、Ｔ字ロッド７４の案内突部８０で上側から、そのウェブガイド部１０８で下側から、シューウェブ２０を挟んだ組付け状態になる。そのため、Ｔ字ロッド７４に締結するための締結装置等を別途必要とすることなく、そのシューウェブ２０によってスライドカム７６の脱落が防止されている。また、シューウェブ２０のバッキングプレート３２から離隔し或いはこれに接近する方向の移動がＴ字ロッド７４およびスライドカム７６によって抑制されている。すなわち、本実施例においては、案内突部８０の軸部７８側の下面がシュー規制面に相当する。なお、図５において１１０は、ブレーキシュー１４，１６を非制動時の位置に復帰させるためのシューリターンスプリングである。
【００５０】
また、図７および図９において、前記減速機９０は、フランジ部１１２において円柱状の複数個のスペーサ１１３を介して前記バッキングプレート３２に取り付けられると共にアンカーピン６０に向かって伸びたボス部１１４においてその貫通部６６に外周側から嵌め合わされた出力軸支持部材でもあるケース１１６と、そのボス部１１４の基部側内周面に設けられた段付き部に嵌め入れられた軸受１１８とを備えており、その軸受１１８によって前記出力軸９２をその軸心回りの回転可能に支持している。
【００５１】
また、上記出力軸９２は、前記有底穴９４の軸心方向における反対側の端部にフランジ１２０および有底穴１２２を有している。なお、フランジ１２０と前記ケース１１６との間には僅かな空隙が存在する。このフランジ１２０の外周縁の近傍には、複数本の内ピン１２４が図９における左方に向かって突設されている。この内ピン１２４は、図１６にＨ−Ｈ視断面を示すように、例えば８本が一円周上に等間隔で配置されている。また、内ピン１２４の各々には、円筒状の内ローラ１２６が相対回転可能に嵌め合わされている。
【００５２】
また、上記出力軸９２の有底穴１２２内には、軸心回りの回転可能に支持された入力軸１２８の一端が差し込まれている。これら出力軸９２および入力軸１２８は、軸心が一致して設けられ且つ自由に相対回転可能である。入力軸１２８の出力軸９２側の端部近傍には、偏心体１３０が相対回転不能に嵌め着けられ、他端部近傍にはウォームギヤ１３２のウォームホイール１３４が相対回転不能に嵌め着けられている。この偏心体１３０は、その外周面が入力軸１２４の回転軸心Ｌに対して偏心したＬ’を軸心とする偏心面になっている。
【００５３】
上記偏心体１３０の外周面には、外歯歯車１３６が相対回転可能に嵌め合わされている。これら偏心体１３０と外歯歯車１３６との間には、図１６に示すように複数本の円柱状のコロ１３８が備えられているが、図９においてはこれを省略した。外歯歯車１３６は例えばエピトロコイド歯形を有し、フランジ部１１２の内周に設けられた内歯歯車１４０と噛み合わされるようになっている。なお、内歯歯車１４０は、その内周面に図１６に示すように複数本の外ピン１４２が周方向において一様な間隔で設けられることによって形成された円弧状歯形を備えたものである。この円弧状歯形の軸心は前記図１０に示すＬであり、外歯歯車１３６の歯数は内歯歯車１４０の歯数よりも僅かに、例えば１〜２程度だけ少なくなっている。なお、外ピン１４２の各々には例えば円筒状の外ローラが相対回転可能に嵌め合わされているが、図９においては何れも省略し、図１６においては外ローラを省略した。
【００５４】
また、外歯歯車１３６には、上記軸心Ｌ’回りの一円周上すなわちその外周面と同心円上に、板厚方向に貫通する複数個例えば８個の内ピン孔１４４が一様な相互間隔で設けられている。この内ピン孔１４４は、前記内ローラ１２６の直径よりも僅かに、例えば前記偏心体１３０の入力軸１２８に対する偏心量と同一かそれよりも僅かに大きい程度だけ大きい直径で設けられており、相互間に隙間が形成された状態で内ローラ１２６が嵌め入れられている。このように構成された減速機９０は、入力軸１２８が回転させられると、外歯歯車１３６がこれに対して偏心して回転させられ、その回転が内ピン１２４を介して出力軸９２に伝達される。このとき、外歯歯車１３６の歯数が内歯歯車１４０の歯数よりも僅かに少なくされているため、出力軸９２には、歯数および歯数差に応じた減速比で回転が伝達されることになる。なお、減速機９０の減速機構の詳細は良く知られたものであるので省略する。
【００５５】
また、前記入力軸１２８に嵌め着けられたウォームホイール１３４には、それらの軸心方向に垂直な軸心回りに回転可能なウォーム１４６が噛み合わされている。前記ウォームギヤ１３２は、これらウォーム１４６およびウォームホイール１３４によって構成される。バッキングプレート３２の裏面には、図１７、図１８等に示されるようにモータ１４８が固定されており、その回転軸１５０が上記ウォーム１４６に接続されている。回転軸１５０の軸心は入力軸１２８と垂直であって、ウォーム１４６と一致する。なお、ウォーム１４６は、その両端部において軸受１５２に回転可能に支持されている。また、モータ１４８のハウジング１５４には前記減速機９０の入力軸１２８側を覆うと共に上記ウォームギヤ１３２を収容するカバー１５６が取り付けられており、そのカバー１５６が前記ケース１１６と共にバッキングプレート３２に取り付けられることによってモータ１４８がバッキングプレート３２の裏面に同時に取り付けられている。なお、入力軸１２８は、図示しないメタルブッシュ等を介して上記カバー１５６の有底穴および出力軸９２の有底穴１２２に自由に相対回転可能に嵌め入れられている。
【００５６】
本実施例においては、上記のような内接噛合式遊星歯車構造の減速機９０，ウォームギヤ１３２、およびモータ１４８によってＴ字ロッド７４の回転駆動機構が形成され、前記のように構成された拡開機構を、そのＴ字ロッド７４を軸心回りに回転駆動することによって作動させる。図１９〜図２１は、拡開機構の作動を説明する図である。
【００５７】
図１９は、拡開開始時に対応する図であり、制動するためにモータ１４８が回転駆動されると、Ｔ字ロッド７４と共にスライドカム７６がＲ方向に回動させられる。そのため、カム部１０６の側面すなわち押圧面１５８，１５８によってブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０の端部がそれぞれドラムブレーキの外周側に向かって押圧されるので、それらブレーキシュー１４，１６は、それぞれ他端部(図１等を参照)を中心として矢印Ｐ1，Ｐ2方向に回動させられる。すなわち、拡開させられる。このとき、ブレーキシュー１４，１６は、略対称的に回動することとなる。また、ブレーキシュー１４，１６からＴ字ロッド７４には、前記シューリターンスプリング１１０の弾性的な復元力等に起因して押圧面１５８を押圧し延いては図示のＲ方向とは反対の回動方向の力が作用する。しかしながら、その回動力が入力軸１２８まで伝達されても、ウォームホイール１３４によってウォーム１４６が逆転させられることはないので、モータ１４８に逆転方向の力が作用することはない。なお、上記押圧面１５８は、前記図１４と対比すれば明らかなように、板状部９６とウェブガイド部１０８との間に形成された凹所の底面に設けられている。
【００５８】
図２０は、上記のように拡開させられることにより、ブレーキシュー１４，１６の一方(図２０においてはブレーキシュー１６)が回転ドラム内周面４８(図１参照)に押し付けられた拡開中の段階を示している。この状態から更にＴ字ロッド７４をＲ方向に回動させると、ブレーキシュー１４は、未だ回転ドラム内周面４８に接していないことから外周側に回動させられるが、既に回転ドラム内周面４８に押し付けられているブレーキシュー１６は、回動することができない。
【００５９】
そのため、スライドカム７６がブレーキシュー１４，１６から受ける反力は、ブレーキシュー１６から作用するものが相対的に大きくなるので、スライドカム７６は、そのブレーキシュー１６からの大きな反力を押圧面１５８に受けて、Ｒ方向に回動しつつＴ字ロッド７４に対して矢印Ｓ方向に移動させられる。前述したように、スライドカム７６は、その案内溝１０４においてＴ字ロッド７４の案内突部８０にその長手方向の相対移動可能に嵌め合わされていることから、Ｒ方向の回動量に応じてそのＴ字ロッド７４に対して相対移動(すなわちスライド)させられるのである。これにより、ブレーキシュー１６が図示の位置に留まったまま、ブレーキシュー１４のみが矢印Ｐ1方向に回動させられる。すなわち、本実施例の拡開機構は、回動軸であるＴ字ロッド７４が全く揺動することなく、ブレーキシュー１４，１６のシュー間隙の相違(すなわち偏り摩耗)に追従させられる。なお、この図１９から明らかなように、スライドカム７６の案内溝１０４の長手方向すなわち案内方向は、押圧面１５８，１５８に交差する方向、例えばこれに垂直を成す方向である。
【００６０】
図２１は、ブレーキシュー１４が回転ドラム内周面４８に押し付けられることによって拡開が終了した段階を示している。この図２１において、ブレーキシュー１６は図２０に示す段階と同位置に留まっているが、スライドカム７６が回動させられつつその案内溝１０４の長手方向すなわち案内方向に沿ってブレーキシュー１４側に移動させられることにより、その押圧面１５８でブレーキシュー１４を外周側に向かって押圧するので、そのブレーキシュー１４が、図２０に示す段階よりも更に回動させられていることが判る。なお、実際のシュー間隙は極めて微小な大きさであり、回動角度も僅かであるが、図１９〜図２１では図示の都合上、回動角度を誇張して描いている。
【００６１】
なお、上記の作動は、一対のブレーキシュー１４，１６のシュー間隙が相違する場合のものであり、シュー間隙が同一である場合には、スライドカム７６の押圧面１５８，１５８がそれら一対のブレーキシュー１４，１６から同様な大きさの反力を受けたまま、それら一対のブレーキシュー１４，１６が回転ドラム内周面４８に同時に押し当てられることとなる。そのため、この場合には、そのＴ字ロッド７４に対するスライドカム７６の相対移動は生じない。
【００６２】
要するに、本実施例によれば、ダストカバー１２およびバッキングプレート３２を貫通するＴ字ロッド７４がスライドカム７６に軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直で押圧面１５８に交差する方向の相対移動可能に係合させられることから、制動するに際してそのＴ字ロッド７４を軸心回りに回動させると、スライドカム７６が同方向Ｒに回動させられ、一対のブレーキシュー１４，１６を拡開方向に押圧する。このとき、一対のブレーキシュー１４，１６の各々と回転ドラム内周面４８とのシュー間隙が相違する場合には、相対的にシュー間隙が小さい一方が回転ドラムに押し当てられた後に更にＴ字ロッド７４が回転させられると、スライドカム７６がその一方から受ける反力が他方から受ける反力に比べて大きくなるので、その反力の大きさの相違に基づき、そのＴ字ロッド７４に対してそれら一対のブレーキシュー１４，１６の一方から離隔するＳ方向に相対移動させられる。
【００６３】
そのため、一対のブレーキシュー１４，１６の一方の外周側への移動完了後にも、その所定方向に相対移動させられるスライドカム７６が継続して他方を押圧し外周側へ移動させるので、シュー間隙が相違する場合にも一対のブレーキシュー１４，１６の双方が互いに同様な押圧力で回転ドラムに押し当てられる。すなわち、Ｔ字ロッド７４の回転に従ったスライドカム７６の相対移動によって偏り摩耗に対して好適に追従する。しかも、この追従性は、Ｔ字ロッド７４の回転とそれに応じたスライドカム７６の移動とによって、Ｔ字ロッド７４が揺動することなく発揮されることから、バッキングプレート３２を貫通するＴ字ロッド７４の揺動に起因する防水性の低下が好適に抑制される。
【００６４】
また、本実施例においては、スライドカム７６の一対の押圧面１５８，１５８は、軸部７８の軸心に沿った方向におけるそのスライドカム７６の中間部において一対のブレーキシュー１４，１６の各々に向かう一面に設けられた一対の凹所の底面にそれぞれ備えられているため、シューウェブ２０がその凹所内に収容される。そのため、何ら部品を追加することなく、Ｔ字ロッド７４の回動軸心に沿った方向におけるブレーキシュー１４，１６の動きが好適に抑制される。
【００６５】
また、本実施例においては、非制動時において一対のブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０を受けるためにバッキングプレート３２に突設されたアンカーピン６０が備えられており、前記Ｔ字ロッド７４は、その軸心に垂直な方向の相対移動不能且つ前記軸心回りの相対回動可能にそのアンカーピン６０を貫通して設けられているため、アンカーピン６０に直接貫通孔７０を明けることによってＴ字ロッド７４の支持構造を構成できる。そのため、拡開機構を小型且つ軽量に構成でき、延いてはドラムブレーキの製造コストが低下する。しかも、バッキングプレート３２とＴ字ロッド７４との間に隙間が生じ得ないので防水性も優れている利点がある。
【００６６】
また、本実施例によれば、Ｔ字ロッド７４をその軸心回りに回動させるためのモータ１４８の回転軸１５０の回転は、バッキングプレート３２の裏面に取り付けられた減速機９０を介して伝達されるため、レバー４２等を用いてＴ字ロッド７４を回動させる場合に比較して駆動機構が小型になる。したがって、タイヤホイール内に配置されることに起因する設計上の制約が緩和されるので、ブレーキの設計自由度が高められる利点がある。
【００６７】
また、本実施例によれば、減速機９０は、入力軸１２８の軸心Ｌから偏心した軸心Ｌ’上に軸心が位置する外周面を有する偏心体１３０と、その軸心Ｌ’上に軸心が位置する外周面を有すると共にその軸心Ｌ’回りの一円周上に複数の内ピン孔１４４を有し且つ偏心体１３０にその軸心Ｌ’回りの相対回転可能に嵌め合わされた外歯歯車１３６と、軸心Ｌ上に軸心を有し且つその外歯歯車１３６と噛合う内歯歯車１４０と、複数の内ピン孔１４４の各々に僅かな隙間を有して挿入される複数の内ピン１２４を有し且つ軸心Ｌ回りの回転可能に設けられた出力軸９２とを備えた内接噛合式遊星歯車構造の減速機であるため、小型軽量でありながら大きな減速比を得ることができるため、ドラムブレーキの一層の小型化が可能である。
【００６８】
また、本実施例によれば、モータ１４８回転軸１５０の回転がウォームギヤ１３２によって減速機９０の入力軸１２８に伝達されることから、ブレーキシュー１４，１６の縮径方向の力がＴ字ロッド７４に作用しても、そのＴ字ロッド７４に伝達された回転力によってウォーム１４６が逆転させられることはないので、安定した制動力が得られる利点がある。
【００６９】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来のカムタイプの機械式ドラムブレーキを示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ視断面にてカムの揺動を説明する図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ視断面図である。
【図４】パーキングレバーおよびストラットがバッキングプレート上に備えられた従来のドラムブレーキの平面図である。
【図５】本発明の一実施例のドラムブレーキに備えられたブレーキシュー拡開機構を説明するための図１のＥ部に対応する要部平面図である。
【図６】図５に示す拡開機構の正面図である。
【図７】図５に示す拡開機構の左側面図である。
【図８】図５におけるＦ−Ｆ視断面図である。
【図９】図５におけるＧ−Ｇ視断面図である。
【図１０】図５に示すブレーキシュー拡開機構を構成するＴ字ロッドを示す平面図である。
【図１１】図１０に示すＴ字ロッドの正面図である。
【図１２】図１０に示すＴ字ロッドの右側面図である。
【図１３】図５に示すブレーキシュー拡開機構を構成するスライドカムを示す平面図である。
【図１４】図１３示すスライドカムの正面図である。
【図１５】図１３示すスライドカムの右側面図である。
【図１６】図８におけるＨ−Ｈ視断面にて内接噛合式遊星歯車構造の減速機の要部構成を示す図である。
【図１７】図８における右側面をバッキングプレートおよびその上の構成部品を省略して示す図である。
【図１８】図１６のエンドプレートの一部を切り欠いてモータ回転軸の回転伝達機構を説明する図である。
【図１９】図５に示すブレーキシュー拡開機構の作動を説明するための拡開開始時の状態を示す図である。
【図２０】図１９に続く拡開作動中の状態を示す図である。
【図２１】図２０に続く拡開完了時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０：ドラムブレーキ、１４，１６：ブレーキシュー、２０：シューウェブ、３２：取付板またはバッキングプレート、７４：Ｔ字ロッド、７６：スライドカム、８０：案内突部、９０：減速機、９２：出力軸、１０４：案内溝、１０６：カム部、１２４：内ピン、１２８：入力軸、１３０：偏心体、１３２：ウォームギヤ、１３４：ウォームホイール、１３６：外歯歯車、１４０：内歯歯車、１４４：内ピン孔、１４６：ウォーム、１４８：モータ、１５０：回転軸、１５８：押圧面
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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