(57)【要約】      （修正有）【課題】操向ブレーキモードにおける駆動トレインの損傷を防止すると共に、車両の信頼度を向上させることができる駆動システムの運転方法を提供する。【解決手段】少なくとも１つの左駆動輪と少なくとも１つの右駆動輪と間に切換式ディファレンシャルロック（ＤＬ）を装備した作業車（１）、特にトラクタのための駆動システム（２）の運転方法であって、作業車（１）の少なくとも１つの操向ブレーキモードにおいて、作業車の左ブレーキ（５）と右ブレーキ（６）とが互いに独立に操作される場合に、動作中のディファレンシャルロック（ＤＬ）は自動的に無効化され、作業車（１）の少なくとも１つの直進走行モードにおいて、作業車（１）の左ブレーキ（５）と右ブレーキ（６）とが共通して有効化されるかまたは共通して無効化される場合に、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は有効化されたままであるかまたは有効化されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの左駆動輪と少なくとも１つの右駆動輪と間に切換式ディファレンシャルロック（ＤＬ）を装備した作業車（１）、特にトラクタのための駆動システム（２）の運転方法であって、
前記作業車（１）の少なくとも１つの操向ブレーキモードにおいて、前記作業車の左ブレーキ（５）と右ブレーキ（６）とが互いに独立に操作される場合に、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は自動的に無効化され、
前記作業車（１）の少なくとも１つの直進走行モードにおいて、前記作業車（１）の前記左ブレーキ（５）と前記右ブレーキ（６）とが共通して有効化されるかまたは共通して無効化される場合に、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は有効化されたままであるかまたは有効化されるように構成した方法において、
好ましくは少なくとも１つの第一センサ（５ａ、６ａ）によって、前記左ブレーキ（５）または前記右ブレーキ（６）が有効化されているか否かが検出されて、ブレーキの有効化を示すステータス（ＢＳＬ、ＢＳＲ）に関する第一情報が電子制御ユニット（ＥＣＵ）に送信され、
好ましくは第二センサ（１０ａ）によって、前記左ブレーキ（５）と前記右ブレーキ（６）とが一体化されているか否かが検出されて、前記左ブレーキ（５）と前記右ブレーキ（６）との間の一体化を示すステータス（ＢＳＫ）に関する第二情報が前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）に送信され、
前記第一情報および前記第二情報に基づいて、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）が有効化されたままであるかまたは無効化されるか否かが決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第二情報に基づいて、前記第一ブレーキ（５）と前記第二ブレーキ（６）との一体化および前記左ブレーキ（５）および／または前記右ブレーキ（６）の有効化が確認される場合に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は有効化されたままであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第一情報に基づいて、前記第一ブレーキ（５）と前記第二ブレーキ（６）との同時有効化または無効化が確認される場合に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は有効化されたままであることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの第一情報と前記第二情報に基づいて、前記第一ブレーキ（５）と前記第二ブレーキ（６）との切り離しおよび前記双方のブレーキの一方（５、６）の有効化と前記他方のブレーキ（６、５）の無効化が確認される場合に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は無効化されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
実車速が所定の閾車速を超えている場合に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は無効化されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記作業車の実際のステアリング角が所定の閾角度を越えている場合に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は無効化されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの左駆動輪と少なくとも１つの右駆動輪との間に切換式ディファレンシャルロック（ＤＬ）を装備した作業車（１）、特に、トラクタのための駆動システム（２）であって、
前記作業車（１）の少なくとも１つの操向ブレーキモードにおいて、前記作業車（１）の左ブレーキ（５）と右ブレーキ（６）とが互いに独立に操作される場合に、動作中の前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は自動的に無効化可能であり、
前記作業車（１）の少なくとも１つの直進走行モードにおいて、前記作業車（１）の前記左ブレーキ（５）と前記右ブレーキ（６）とが共通して有効化されるかまたは無効化される場合に、前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）は有効化されたままであるように構成した駆動システムにおいて、
少なくとも１つの第一センサ（５ａ、６ａ）によって、前記左ブレーキ（５）または前記右ブレーキ（６）が有効化となっているか否かが検出可能であって、ブレーキの有効化のステータス（ＢＳＬ、ＢＳＲ）に関する第一情報が少なくとも１つの第一情報送信路（５ｂ、６ｂ）を介して電子制御ユニット（ＥＣＵ）に送信可能であり、
第二センサ（１０ａ）によって、前記左ブレーキ（５）と前記右ブレーキ（６）とが一体化されているか否かが検出可能であって、前記左（５）と右ブレーキ（６）との間の一体化を示すステータス（ＢＳＫ）に関する第二情報が第二情報送信路（１０ｂ）を介して前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）に送信可能であり、
前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）が、前記第一情報および前記第二情報に応じて前記ディファレンシャルロック（ＤＬ）の有効化または無効化に関する決定を行なうためのロジックユニットを有することを特徴とする駆動システム。
【請求項８】
前記左ブレーキ（５）と前記右ブレーキ（６）のステータス（ＢＳＬ、ＢＳＲ）を検出するためにそれぞれ第一センサ（５ａ、６ａ）が設けられていることを特徴とする請求項７記載の駆動システム（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの左駆動輪と少なくとも１つの右駆動輪との間の切換式ディファレンシャルロックを装備した作業車、特にトラクタのための駆動システムの運転方法であって、作業車の少なくとも１つの操向ブレーキモードにおいて、作業車の左ブレーキと右ブレーキとが互いに独立に操作される場合に、動作中のディファレンシャルロックが自動的に無効化され、作業車の少なくとも１つの直進走行モードにおいて、作業車の左ブレーキと右ブレーキとが共同有効化されるかまたは共同無効化される場合に、動作中のディファレンシャルロックは有効化されたままであるかまたは有効化されるように構成した方法に関する。本発明はさらに、上記方法を実施するための駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的に、トラクタのブレーキシステムは次のように、つまり、低速の車速において小さな回転半径を描くための操舵を支援するため、操向ブレーキモードにおいてトラクタの片側の車輪のみを制動することができるように構成されている。そのため、ほとんどの場合に、たとえば道路走行用に、ブレーキモードにおいて両側車輪を制動するために、通例、機械的もしくは電子的にも一体化可能な二体式のブレーキペダルが設けられる。双方のブレーキペダルが切り離されている場合には、トラクタは、左ブレーキペダルのみまたは右ブレーキペダルのみが操作されることにより、操向ブレーキによる操向が可能である。
【０００３】
トラクタは加えてさらに、少なくとも１つの左駆動輪と少なくとも１つの右駆動輪との間に一体駆動する回転連結を形成して駆動輪の回転数を同期させるために、ほとんどの場合、ディファレンシャルロックを標準装備している。これによって、特に、地面が固くない場合、たとえば農作業に際して、車両の直進走行挙動およびトラクションが向上する。さらに、ブレーキ時において、たとえば不均等なブレーキ摩耗によって生じる車両の左側と右側との間の制動力の相違は、ディファレンシャルロックを有効化することによって解消できる。
【０００４】
ただし、特にグリップの良い地面でのカーブ走行に際し、駆動トレインの応力を低下させ、車両の操向性を向上させると共に、駆動輪のタイヤ摩耗を減少させるために、ディファレンシャルロックの無効化が好適である。同じ理由から、通例、操向ブレーキが無効化となっている場合にのみ、ディファレンシャルロックの有効化が可能である。
【０００５】
たとえばブレーキシリンダに接続されたセンサを介して、左または右のブレーキが互いに独立してまたは共通して操作されるか否かを確認することが可能である。ただし、何らかの理由から、左側または右側のセンサがブレーキステータスを検知するために機能しない場合には、たとえ操向ブレーキが動作中でなくとも、ディファレンシャルロックは当然無効化されたままである。これは、摩擦状態が異なるせいで左駆動輪と右駆動輪との間の回転数差がもはや補整されないために、特に、地面が固くない場合に、トラクタの作業能力、トラクションおよび直進走行挙動を大幅に劣化させる。逆に、センサが故障している場合には、操向ブレーキを実施するための片側ブレーキの操作に際するディファレンシャルロックの自動による無効化は保証されず、そのため、駆動トレインの機械的ストレスによる損傷が起こり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述した短所を回避し、できるだけ簡単に、操向ブレーキモードにおける駆動トレインの損傷を防止すると共に、車両の信頼度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、本発明により、好ましくは少なくとも１つの第一センサによって、左ブレーキまたは右ブレーキが有効化となっているか否かが検出されて、ブレーキの有効化を示すステータスに関する第一情報が電子制御ユニットに送信され、好ましくは第二センサによって、左ブレーキと右ブレーキとが一体化されているか否かが検出されて、左ブレーキと右ブレーキとの間の一体化を示すステータスに関する第二情報が電子制御ユニットに送信され、第一情報および第二情報に基づいて電子制御ユニットによって、ディファレンシャルロックが有効化されたままであるかまたは無効化されるか否かが決定されることによって達成される。
【０００８】
ここで、マニュアル操作によるディファレンシャルロックの切換えとは、ドライバーによる、ディファレンシャルロックの有効化または無効化に関する要求が、入力装置たとえばスイッチを介して、電子制御ユニットに伝達されることを意味する。したがって、入力装置を介したマニュアル操作によるディファレンシャルロックの動作状態（動作中）または非動作状態とは、ディファレンシャルロックの有効化または無効化と同等ではない。ディファレンシャルロックの有効化または無効化は、ドライバーの要求および１つまたは複数の所定の基本条件（単数／複数）、たとえばステアリンクブレーキモードが有効化となっているかまたは無効化されているか否かに基づいて、電子制御ユニットによって行なわれる。その他の基本条件として、車両速度および／または車両のステアリング角変位を考慮することが可能である。
【０００９】
基本条件（単数／複数）のチェックは、たとえば、第一情報および／または第二情報および、必要に応じて、実際の車速および実際のステアリング操作に関するその他の情報に基づいて行なわれる。
【００１０】
ここで、ディファレンシャルロックの有効化とは、ドライバーの要求によって、少なくとも１つの左駆動輪と少なくとも１つの右駆動輪との間の一体的な回転連結が生み出されて、双方の駆動輪が同一の回転数で回転することを意味する。反対に、ディファレンシャルロックの無効化に際しては、駆動輪間の回転数同期は中止される。
【００１１】
第一と第二情報の組み合わせによって、たとえば第一センサが故障している場合にも、ドライバーによって要求されたブレーキモードを確実に認識することが保証される。
【００１２】
第二情報に基づいて、第一ブレーキと第二ブレーキとの一体化および左ブレーキおよび／または右ブレーキの有効化が確認される場合には、好ましくは、動作中のディファレンシャルロックは電子制御ユニットによって有効化されたままである。
【００１３】
本発明の一実施態様において、第一情報に基づいて、第一ブレーキと第二ブレーキの同時の有効化または無効化が確認される場合には、動作中のディファレンシャルロックは電子制御ユニットによって有効化されたままである。
【００１４】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの第一情報および第二情報に基づいて、第一ブレーキと第二ブレーキの切り離しおよび双方のブレーキのいずれか一方の有効化と他方のブレーキの無効化が確認される場合には、動作中のディファレンシャルロックは電子制御ユニットによって無効化される。こうして、第一情報ならびに第二情報の双方によって片側ブレーキの操作が判明する場合には、実際のドライバーの要求とは無関係に、自動での切り離しが行なわれる。
【００１５】
本発明のさらに別な一実施形態において、車両の実際のステアリング角が所定の閾角度を超えている場合にも、動作中のディファレンシャルロックは電子制御ユニットによって無効化される。したがって、ステアリング操作が確認されるとすぐに、車両の支障のない方向変更を可能とするために、ディファレンシャルロックは自動的に無効化される。
【００１６】
さらに、本発明の範囲において、車両の実際の車速が所定の閾車速を超えている場合に、動作中のディファレンシャルロックは電子制御ユニットによって無効化されてもよい。これによって、ディファレンシャルロックの有効化は低速走行運転中にのみ可能である。これによって、駆動トレインの過度な機械的ストレスの回避が可能である。
【００１７】
好適には、左ブレーキのために第一センサおよび右ブレーキのために１つの第一センサが設けられている。第一センサはそれぞれ、たとえば、第一ブレーキないし第二ブレーキの油圧系に接続された圧力センサまたは変位センサ、たとえば誘導センサ、ホールセンサまたは接触センサであってよく、該センサは二つの切換え状態に関する情報、つまり、無効化状態を表す“０”および有効化状態を表す“１”を与える。第二センサはシンプルな接触センサ、誘導センサまたはホールセンサであってよく、該センサは第一と第二ブレーキ間の一体化状態に関する情報、たとえば、切り離しを表す“０”および一体化を表す“１”を電子制御ユニットに出力する。第三センサにも同じことが当てはまり、該センサは出力信号、無効化されたハンドブレーキを表す“０”および有効化されたハンドブレーキを表す“１”を電子制御ユニットに送信する。
【００１８】
本発明の方法を実施するには、左ブレーキ用の第一センサと右ブレーキ用のさらに別の第一センサとを備え、その際、第一センサによって、左ブレーキまたは右ブレーキが有効化となっているか否かを検出し得るように構成した駆動システムが適している。さらに、第一ブレーキと第二ブレーキの間の一体化を示すステータスを検出することのできる第二センサが設けられている。
【００１９】
第一と第二センサは第一と第二情報送信路を介して電子制御ユニットと接続されている。電子制御ユニットは、第一情報および第二情報に応じて、全輪駆動の有効化または無効化に関する決定を行うために、ハードウェアまたはソフトウェアとして実現された決定構造体を有している。
【００２０】
一体化センサによって、左ブレーキと右ブレーキ間の一体化が有効化となっているかまたは無効化となっているかが検出されることにより、スイッチセンサが故障している場合にも、操向ブレーキが行なわれているか否かを確認することが可能である。操向ブレーキが行なわれている場合には、ディファレンシャルロックは無効化される。操向ブレーキの認識は、本発明によれば、一体化センサの情報によって行なわれる。
【００２１】
一方のブレーキ、したがって左ブレーキまたは右ブレーキが有効化となっていると共に、それぞれ他方のブレーキ、したがって右ブレーキないし左ブレーキが無効化されていれば、電子制御ユニットによって、作業車のドライバーが操向ブレーキを実行しようとしていることが認識される。場合、駆動トレインを保護するために、左駆動輪と右駆動輪との間の一体的な回転連結が中止される。第一および第二ブレーキの非同期操作が終了させられ、場合により、その他の基本条件、たとえば、車速およびステアリング角も満たされていれば、ディファレンシャルロックの動作中に関するこれに関連したドライバーの要求がなお存続している限りで、左および右の駆動輪間の回転数を同期させるために、再びディファレンシャルロックの有効化が行なわれる。
【００２２】
以下、本発明を制限するものではない図面によって示した実施形態に依拠して、本発明を詳細に説明する。各図は以下を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による方法を実施するための駆動トレインを概略的に示す図である。
【図２】本発明による方法を実施するための決定行列を示す図である。
【図３】第一センサが故障の際の、本発明による方法を実施するための全輪駆動の有効化または無効化に関する決定行列を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、切換式ディファレンシャルロックＤＬを備えた駆動システム２を有する作業車１たとえばトラクタを概略的に示す図であり、その際、車軸、本実施形態において、後車軸３の車輪４ａ、４ｂは機械式ブレーキ５、６を有する。機械式ブレーキ５、６はブレーキペダル７、８を介して油圧式操作、または、ハンドブレーキ９を介してマニュアル操作が可能である。制御線１１ｂを介して電子制御ユニットＥＣＵと接続されたスイッチ１１を介して、ドライバーはディファレンシャルロックＤＬをマニュアル操作によって動作状態または非動作状態にすることができる。その際、ドライバーがスイッチ１１を介してディファレンシャルロックＤＬを動作状態にする場合、電子制御ユニットＥＣＵによって、ディファレンシャルロックＤＬの無効化に関する所定の基本条件が満たされているか否かがチェックされる。基本条件が満たされている場合にのみ、電子制御ユニットＥＣＵによって、ディファレンシャルロックＤＬの実際の有効化が行なわれる。ディファレンシャルロックＤＬを有効化するための基本条件とは、操向ブレーキが無効化されていること、ステアリング角が所定の閾値よりも小さいことおよび／または車両速度が所定の閾値を下回っていることである。
【００２５】
操向ブレーキモードを実現するために、左ブレーキ５および右ブレーキ６は、左ブレーキペダル７ないし右ブレーキペダル８を介して別々に有効化可能である。これは、作業車１の低速走行運転中の操向性を向上させる。左ブレーキ５と右ブレーキ６は、作業車１をたとえば道路走行運転中に通常ブレーキモードで運転するために、一体化装置１０によって互いに一体化可能である。一体化装置１０は、たとえば、左ブレーキペダル７と右ブレーキペダル８とを一体化するための機械式連結要素によって構成可能である。
【００２６】
左ブレーキ５および右ブレーキ６にはそれぞれ第一センサ５ａ、６ａが配備され、該センサは、左ブレーキ５のステータスＢＳＬおよび右ブレーキ６のステータスＢＳＲに関する第一情報を、それぞれ一本の第一情報送信路５ｂ、６ｂを介して、電子制御ユニットＥＣＵに送信する。さらに、たとえば、左ブレーキペダル７と右ブレーキペダル８のための一体化装置１０の領域には第二センサ１０ａが配置されており、該センサは、左ブレーキ５と右ブレーキ６との一体化のステータスＢＳＫに関する第二情報を検出し、それを第二情報送信路１０ｂを介して電子制御ユニットＥＣＵに供給する。情報送信路５ｂ、６ｂ、１０ｂは有線であっても無線であってもよい。
【００２７】
電子制御ユニットＥＣＵは、スイッチ１１によってプリセットされたドライバーの要求と第一、第二および第三情報とに基づいて駆動スイッチ要素１１を用いて全輪駆動３を有効化または無効化するように構成されたロジックユニット１２を有する。ロジックユニット１２はソフトウェアによって実現されても、ハードウェアによって実現されてもよい。ロジックユニット１２は図２に示した決定行列を基礎としており、該決定行列中では、ディファレンシャルロックＤＬの有効化ないし無効化の作動条件として、左ブレーキ５のステータスＢＳＬ、右ブレーキ６のステータスＢＳＲ、一体化装置１０のステータスＢＳＫが考慮されている。図２において、“０”はそれぞれ無効化状態を表し、“１”はそれぞれ有効化状態を表している。
【００２８】
ディファレンシャルロックＤＬの有効化ないし無効化に関するさらに別の基本条件として、作業車のステアリング角および／または車速を考慮することが可能である。
【００２９】
図２には、第１縦列の数字１〜８によって、左ブレーキ５のステータス、右ブレーキ６のステータス、左ブレーキ５と右ブレーキ６との間の一体化のステータス、ＢＳＬ、ＢＳＲ、ＢＳＫに関するセンサ５ａ、６ａ、１０ａの情報のさまざまな組み合わせ、ならびにそれからの結果である、ディファレンシャルロックＤＬを動作状態にすることを求めるドライバーの要求が存在する場合の、ディファレンシャルロックＤＬの有効化に関する決定が示されている。さらに、決定条件として、車両速度ＶＳおよびステアリング角ＳＡが考慮されており、その際、それぞれ“−”は、車両速度ＶＳないしステアリング角ＳＡの実際値が所定の閾速度ないし所定の閾ステアリング角を下回っていることを意味している。“＋”は、車両速度ＶＳないしステアリング角ＳＡの実際値が所定の閾速度ないし所定の閾ステアリング角を上回っていることを意味している。“Ｘ”は、ＢＳＬ、ＢＳＲ、ＶＳ、ＳＡ、ＢＳＫのステータスないし値は任意であることを意味している。表２の第９および第１０横行から、車両速度ＶＳまたはステアリング角ＳＡの値がそれぞれの所定の閾値を超えると直ちに、ディファレンシャルロックは無効化されることがわかる。
【００３０】
左ブレーキ５に関するステータスＢＳＬ＝０および／または右ブレーキ６に関するステータスＢＳＲ＝０は、第一ブレーキ５ないし第二ブレーキ６の無効化を示している。ただし、これらは第一センサ５ａまたは６ａの誤作動に基づく可能性もある。それゆえ、付加的な決定条件として、第一ブレーキ５と第二ブレーキ６との間の一体化のステータスＢＳＫに関する第二センサ１０ａの第二情報が援用される。
【００３１】
ドライバーによってスイッチ１１を介して動作中のディファレンシャルロックＤＬの無効化には、ブレーキの少なくとも一方、したがって、左ブレーキ５および／または右ブレーキ６が無効化となっていると共に、加えてさらに一体化装置１０も無効化、したがって、開放されていなければならず（図２、横第６、７行、参照）および／または車速ＶＳおよび／またはステアリング角ＳＡが所定の閾値を上回っていなければならない。
【００３２】
その他のいずれの場合にも、ドライバーによって動作中のディファレンシャルロックＤＬは有効化されるかまたは有効化されたままである（図２、横第１〜５行および第８行、参照）。
【００３３】
操向ブレーキモードにて相対的に大きなステアリング角変位時ならびに相対的に高速の車速ＶＳ時におけるディファレンシャルロックＤＬの無効化により、駆動システム２の駆動トレイン２の損傷が防止されると共に、支障のない走行方向変更を行なうことが可能である。低速直進走行にて、ブレーキペダル７、８が同期操作されるかまたはされない場合におけるディファレンシャルロックＤＬの有効化により、駆動輪４ａ、４ｂの回転数が同期されることによって、特に、地面が固くない場合、作業車１のトラクションおよびドライバビリティーが高められる。
【００３４】
ディファレンシャルロックＤＬの有効化に関する付加的な決定条件としての第二センサ１０ａの使用により、作業車１の駆動の堅牢性および信頼度を向上させることが可能となる。
【００３５】
図３から明らかなように、双方の第一センサ５ａ、６ａのいずれか一方が少なくとも１つのブレーキペダルの操作を示し（ＢＳＬ＝１またはＢＳＲ＝１）、さらに第二センサ１０ａが、第一ブレーキ５と第二ブレーキ６とが一体化されていること（ＢＳＫ＝１）を示す場合には、ディファレンシャルロックＤＬは、第一センサ５ａ、６ａの一方が故障している場合にも、有効化となっている（ＤＬ＝１）。反対に、第二センサ１０ａが、第一ブレーキ５と第二ブレーキ６とが切り離されていること（ＢＳＫ＝０）示すと、直ちにディファレンシャルロックＤＫは無効化される（ＤＬ＝０）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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