(57)【要約】【課題】ホルダ部材を射出成形する際のスライド型を不要とすることが可能なブラシ装置を提供する。【解決手段】樹脂製のホルダ部材２１は、ベース部２２から回転軸の軸方向に延出されるとともに周方向に対向する対の支持壁２６を有する。そして、給電用ブラシ２３を収容保持するブラシ収容部２５は、対の支持壁２６と、各支持壁２６の軸方向の開放端２６ａを跨ぐように支持壁２６に固定された天板部材２７とからなる。また、各支持壁２６の互いに対向する内側面には、給電用ブラシ２３を支持するブラシ支持面３１と、そのブラシ支持面３１よりも開放端２６ａ側に位置するスプリング支持面３２とが形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子の整流子の外周面に接触するブラシと、
前記ブラシを外周側から押圧するコイルスプリングと、
前記ブラシ及び前記コイルスプリングを保持するブラシ収容部と
を備えたブラシ装置であって、
モータハウジングに固定されるベース部と、該ベース部から前記電機子の軸方向に延出されるとともに周方向に対向する対の支持壁とを一体に有する樹脂製のホルダ部材を備え、
前記ブラシ収容部は、前記対の支持壁と、該各支持壁の開放端を跨ぐようにその支持壁に固定された天板部材とからなり、
前記各支持壁の互いに対向する内側面には、前記ブラシを支持するブラシ支持面と、そのブラシ支持面よりも前記開放端側に位置し前記コイルスプリングを支持するスプリング支持面とが形成されていることを特徴とするブラシ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシ装置において、
前記コイルスプリングのコイル径は、前記ブラシの幅方向長さよりも大きく設定されていることを特徴とするブラシ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラシ装置において、
前記ブラシ支持面は、前記ブラシの幅方向側面を保持すべく前記電機子の径方向に沿った平面状をなし、
前記スプリング支持面は、前記コイルスプリングをコイル径方向に保持すべく円弧状をなしていることを特徴とするブラシ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシ装置において、
前記ブラシは、前記各支持壁の間から前記軸方向に突出するとともに、その突出部位を前記天板部材が覆うように構成されたことを特徴とするブラシ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラシ装置において、
前記ブラシと前記天板部材との間には、それらがブラシ幅方向に互いに接触しないようにクリアランスが形成されていることを特徴とするブラシ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシ装置において、
前記天板部材には、前記ブラシに接続される給電線を前記ブラシ収容部外に導出するための導出窓部が形成されていることを特徴とするブラシ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のブラシ装置を備えたことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのブラシ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータのブラシ装置は、例えば特許文献１に示されるように、モータハウジングに固定されるベース部と、そのベース部に一体形成されたブラシ収容部とを有する樹脂製のホルダ部材（ブラシホルダ）を備えている。ブラシ収容部は、ベース部側を底部として、その底部から延びる一対の側壁部と、それら側壁部を繋ぐ天井部とを有し、底部、各側壁部及び天井部の内側に給電用ブラシがモータ径方向にスライド可能に収容支持されている。また、ブラシ収容部には、給電用ブラシを整流子側（径方向内側）に付勢するスプリングが保持され、給電用ブラシが整流子に対して押圧接触されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなブラシ装置では、ホルダ部材の射出成形の際、ブラシ収容部の内部空間を形成するためのスライド型を有する金型が必要となるため、金型のコストが高くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ホルダ部材を射出成形する際のスライド型を不要とすることが可能なブラシ装置及びモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するブラシ装置は、電機子の整流子の外周面に接触するブラシと、前記ブラシを外周側から押圧するコイルスプリングと、前記ブラシ及び前記コイルスプリングを保持するブラシ収容部とを備えたブラシ装置であって、モータハウジングに固定されるベース部と、該ベース部から前記電機子の軸方向に延出されるとともに周方向に対向する対の支持壁とを一体に有する樹脂製のホルダ部材を備え、前記ブラシ収容部は、前記対の支持壁と、該各支持壁の開放端を跨ぐようにその支持壁に固定された天板部材とからなり、前記各支持壁の互いに対向する内側面には、前記ブラシを支持するブラシ支持面と、そのブラシ支持面よりも前記開放端側に位置し前記コイルスプリングを支持するスプリング支持面とが形成されている。
【０００７】
この構成によれば、ベース部から対で延びる支持壁と、支持壁に固定される天板部材とからブラシ収容部が構成されるため、ホルダ部材の射出成形の際に、スライド型無しで各支持壁を成形することが可能となり、その結果、低コスト化に寄与できる。また、各支持壁の内側面のスプリング支持面は、支持壁においてブラシ支持面よりも開放端側に形成される。このため、コイルスプリングのコイル径をブラシ幅よりも大きく構成しつつも、支持壁を形成する金型を軸方向に抜くことが可能となり、コイルスプリングの選定範囲を広げることができる。
【０００８】
上記ブラシ装置において、前記コイルスプリングのコイル径は、前記ブラシの幅方向長さよりも大きく設定されていることが好ましい。
この構成によれば、コイルスプリングのコイル径を大きくすることでばね定数が小さくなり、それにより、ブラシが摩耗によって短くなっていくことで生じるコイルスプリングの付勢力の変動の幅を小さくすることができる。
【０００９】
上記ブラシ装置において、前記ブラシ支持面は、前記ブラシの幅方向側面を保持すべく前記電機子の径方向に沿った平面状をなし、前記スプリング支持面は、前記コイルスプリングをコイル径方向に保持すべく円弧状をなしていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、ブラシ及びコイルスプリングをそれぞれブラシ支持面とスプリング支持面とで安定して保持することができる。
上記ブラシ装置において、前記ブラシは、前記各支持壁の間から前記軸方向に突出するとともに、その突出部位を前記天板部材が覆うように構成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、電機子の軸方向におけるブラシ高さを高くした構成に対し、天板部材の形状変更によって容易に対応することができる。
上記ブラシ装置において、前記ブラシと前記天板部材との間には、それらがブラシ幅方向に互いに接触しないようにクリアランスが形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ブラシが天板部材に対して幅方向に接触することによって生じうる摺動ロスや異音の発生を抑制することができる。
上記ブラシ装置において、前記天板部材には、前記ブラシに接続される給電線を前記ブラシ収容部外に導出するための導出窓部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、天板部材のプレス成形時に導出窓部を容易に成形することが可能となる。
上記課題を解決するモータは、上記のブラシ装置を備えるモータである。
【００１４】
この構成によれば、ホルダ部材を射出成形する際のスライド型を不要とすることが可能なる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のブラシ装置及びモータによれば、ホルダ部材を射出成形する際のスライド型を不要とすることが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のモータの断面図である。
【図２】同形態のブラシ装置の一部（ブラシ収容部）を示す斜視図である。
【図３】同形態のブラシ収容部の断面図である。
【図４】別例のブラシ収容部の断面図である。
【図５】別例のブラシ収容部の斜視図である。
【図６】別例のブラシ収容部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のモータ１は、略有底円筒状をなすヨークハウジング２（以下単にヨーク２とする）と、ヨーク２の内部に収容された電機子３と、ヨーク２の開口部に配置されたブラシ装置４とを備えている。
【００１８】
ヨーク２は、円筒状をなす円筒部２ａと、該円筒部２ａの軸方向の一端を閉塞する略円板状の底部２ｂとを有する。円筒部２ａの内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように周方向に複数並べられた磁石６が固定されている。なお、円筒部２ａ及び磁石６によって固定子が構成されている。
【００１９】
ヨーク２の内部において、磁石６の内側に前記電機子３が配置されている。電機子３は、回転軸１１と、該回転軸１１に一体回転可能に固定された電機子コア１２と、該電機子コア１２に巻装された巻線１３と、回転軸１１に一体回転可能に固定された整流子１４とから構成されている。
【００２０】
回転軸１１は、円柱状をなすとともに、ヨーク２の内部において同ヨーク２の径方向の中央部に配置されている。この回転軸１１の基端部（図１において右側の端部）は、ヨーク２の底部２ｂの中央部に設けられた軸受１５によって軸支されている。電機子３は、この回転軸１１を回転中心として周方向に回転可能である。
【００２１】
回転軸１１の軸方向中央部よりも基端寄りの部分には、前記電機子コア１２が一体回転可能に外嵌されている。電機子コア１２は、回転軸１１を中心として径方向外側に放射状に延びる複数のティース１２ａを有する。ティース１２ａの先端面（外周面）は、磁石６と径方向に対向している。
【００２２】
回転軸１１の軸方向の中央部よりもやや先端寄りの部分には、整流子１４が一体回転可能に外嵌されている。整流子１４は、電機子コア１２と軸方向に隣り合っている。この整流子１４の外周面には、複数の整流子片１４ａが設けられている。各整流子片１４ａの軸方向一端部（電機子コア１２側の端部）には、巻線１３を接続するためのライザ１４ｂが一体に形成されている。
【００２３】
［ブラシ装置の構成］
ブラシ装置４は、ヨーク２の開口部に組み付けられる樹脂製のホルダ部材２１を有している。このホルダ部材２１は、ヨーク２の開口部に嵌入されたベース部２２を有している。ベース部２２は円環状をなし、その外径はヨーク２の円筒部２ａの内径と略等しく形成されている。また、ベース部２２は、回転軸１１の軸線に対して垂直をなす板状をなしている。ベース部２２の径中心部には、回転軸１１が挿通される挿通孔２２ｂが貫通形成されている。なお、ベース部２２において、ヨーク２の内部側を向く軸方向端面を内側端面２２ａとする。
【００２４】
ベース部２２の内側端面２２ａには、給電用ブラシ２３及びコイルスプリング２４をそれぞれ保持する複数のブラシ収容部２５が構成されている。なお、各ブラシ収容部２５（各給電用ブラシ２３）は、周方向等間隔に配置されている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、各ブラシ収容部２５は、ベース部２２から回転軸１１の軸方向に延出形成された一対の支持壁２６と、支持壁２６に固定された天板部材２７とから構成されている。一対の支持壁２６は、周方向に互いに対向しており、それらの互いに対向する内側面には、給電用ブラシ２３を支持するブラシ支持面３１と、コイルスプリング２４を支持するスプリング支持面３２とがそれぞれ形成されている。
【００２６】
図３に示すように、ブラシ支持面３１は、回転軸１１の軸方向に対して平行、かつ回転軸１１の周方向に対して略垂直をなす平面状に形成されている。また、対をなす支持壁２６の各ブラシ支持面３１は互いに平行をなしている。また、各ブラシ支持面３１を繋ぐ底面３３は、ブラシ支持面３１及び回転軸１１の軸線と直交するように形成されている。
【００２７】
給電用ブラシ２３は、直方体状をなし、その軸方向一端部（図３において下端部）が各ブラシ支持面３１及び底面３３からなる断面コ字状の部位の内側に軸方向端部が挿入されている。なお、給電用ブラシ２３は、軸方向高さ（回転軸１１の軸方向に沿った長さ）が幅方向長さＷよりも長く設定されている。
【００２８】
各ブラシ支持面３１同士の間隔は、給電用ブラシ２３の幅方向長さＷ（図３において左右方向の長さ）よりも若干長く設定されている。ブラシ収容部２５は、各ブラシ支持面３１にて給電用ブラシ２３の幅方向両側面の一部を保持するとともに、底面３３にて給電用ブラシ２３の軸方向一端面（図３において下面）を保持する。なお、ブラシ支持面３１は、支持壁２６の径方向一端から他端に亘って形成されており、ブラシ支持面３１の径方向長さは、給電用ブラシ２３の径方向長さよりも長く形成されている。
【００２９】
各支持壁２６のスプリング支持面３２は、ブラシ支持面３１の軸方向開放端（上端）側に形成されるとともに、支持壁２６の径方向一端から他端に亘って形成されている。スプリング支持面３２は、ブラシ支持面３１から幅方向外側に広がる円弧面３２ａと、円弧面３２ａから回転軸１１の軸方向に沿って支持壁２６の軸方向の開放端２６ａまで延びる平面３２ｂとを有している。
【００３０】
コイルスプリング２４は、各スプリング支持面３２の円弧面３２ａ及び平面３２ｂによって保持されている。コイルスプリング２４は、そのコイル軸Ｌ（中心軸線）が回転軸１１の径方向に沿うように配置されるとともに、コイル軸Ｌが給電用ブラシ２３の中心軸線と一致するように配置されている。各スプリング支持面３２の円弧面３２ａは、コイルスプリング２４のコイル軸Ｌを中心とする円弧状をなし、コイルスプリング２４の外周を部分的に保持している。
【００３１】
各スプリング支持面３２の平面３２ｂは、コイルスプリング２４をブラシ幅方向の両側から保持している。この各平面３２ｂは互いに平行をなすとともに、各ブラシ支持面３１に対しても平行をなしている。また、各平面３２ｂ同士の幅方向の間隔は、各ブラシ支持面３１同士の幅方向の間隔よりも広く設定されている。
【００３２】
コイルスプリング２４のコイル径Ｄ（直径）は、給電用ブラシ２３の幅方向長さＷよりも大きく、かつ給電用ブラシ２３の軸方向高さよりも小さく設定されている。そして、コイルスプリング２４は、コイル軸Ｌが給電用ブラシ２３の中心軸線と一致するように配置されているため、コイルスプリング２４は、給電用ブラシ２３に対して幅方向においては大きく、軸方向においては小さくなるように構成されている。
【００３３】
天板部材２７は、金属板からプレス加工により成形されるものであり、各支持壁２６間を軸方向から覆うように設けられることで、各支持壁２６とでブラシ収容部２５を構成している。
【００３４】
天板部材２７は、各ブラシ支持面３１間の底面３３と平行をなす天井部３４と、天井部３４のブラシ幅方向の両縁部からそれぞれ軸方向に延びる側壁部３５と、各側壁部３５に複数（本実施形態では２つずつ）形成された固定片３６とを備えている。各側壁部３５の固定片３６は、支持壁２６の軸方向の開放端２６ａに圧入固定されている。つまり、天板部材２７は、各支持壁２６の開放端２６ａを跨ぐように設けられている。なお、各支持壁２６の軸方向の開放端２６ａは、回転軸１１の軸線に対して垂直（つまり、天板部材２７の天井部３４と平行）をなす平面状に形成されている。
【００３５】
また、各側壁部３５同士の幅方向の間隔は、各ブラシ支持面３１同士の幅方向の間隔よりも大きく設定されている。つまり、各側壁部３５同士の幅方向の間隔は、給電用ブラシ２３の幅方向長さＷよりも大きいため、各側壁部３５と給電用ブラシ２３の側面との幅方向間には、クリアランスＣが形成される。また、給電用ブラシ２３は、各支持壁２６の間から軸方向に突出するとともに、その突出部位を天板部材２７が覆うように構成されている。
【００３６】
また、各側壁部３５同士の幅方向の間隔は、各スプリング支持面３２の平面３２ｂ同士の幅方向の間隔よりも小さく設定されている。つまり、各側壁部３５同士の幅方向の間隔は、コイルスプリング２４のコイル径Ｄよりも小さく形成されている。
【００３７】
給電用ブラシ２３は、軸方向一端側（図３において下端部）が各ブラシ支持面３１及び底面３３によって保持されるとともに、軸方向他端側（図３において上面）が天板部材２７の天井部３４によって保持される。これにより、給電用ブラシ２３がブラシ収容部２５内で回転軸１１の径方向にスライド可能に保持される。
【００３８】
図１に示すように、コイルスプリング２４は、ブラシ収容部２５内において、支持壁２６又は天板部材２７に組み付けられたストッパ３７と給電用ブラシ２３との間に圧縮状態で配置されている。このコイルスプリング２４の弾性力により、給電用ブラシ２３が径方向内側に付勢されている。そして、給電用ブラシ２３の先端面は、整流子１４の外周面（整流子片１４ａ）に対して押圧接触されるようになっている。
【００３９】
図２及び図３に示すように、天板部材２７の天井部３４には、その径方向内側端から中央部にかけて径方向に延びる切り欠き部３４ａ（導出窓部）が形成されている。この切り欠き部３４ａは、天井部３４の幅方向中央部に形成されている。
【００４０】
給電用ブラシ２３の軸方向上面に接続されたピッグテール３８（給電線）は、切り欠き部３４ａを介してブラシ収容部２５の外側に導出されている。このピッグテール３８は、ホルダ部材２１から外部に軸方向に延びる電源端子３９と電気的に接続されており、電源端子３９からピッグテール３８を介して給電用ブラシ２３への給電が可能となっている。そして、給電用ブラシ２３から整流子１４を介して巻線１３に電流が供給されることで、電機子３が回転される。
【００４１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
各支持壁２６の内側面のスプリング支持面３２は、支持壁２６においてブラシ支持面３１よりも開放端２６ａ側に形成され、その各スプリング支持面３２の幅間隔が各ブラシ支持面３１の幅間隔よりも大きく設定されている。そのため、ホルダ部材２１の射出成形において、支持壁２６がアンダーカット形状とならず、ホルダ部材２１の内側端面２２ａ側の金型を軸方向に抜くことが可能となり、その結果、径方向のスライド型が無い金型を用いることが可能となっている。
【００４２】
そして、各支持壁２６間を覆うように天板部材２７を設けて給電用ブラシ２３を軸方向に保持させることで、給電用ブラシ２３を安定的に保持させている。また、本実施形態では、給電用ブラシ２３の軸方向底面側を保持する各ブラシ支持面３１及び底面３３が、給電用ブラシ２３をその径方向全体に亘って保持しているため、給電用ブラシ２３がより安定的に保持されるようになっている。
【００４３】
また、コイルスプリング２４のコイル径Ｄが給電用ブラシ２３の幅方向長さＷよりも大きく設定されているため、コイルスプリング２４のばね定数を小さくすることができ、その結果、給電用ブラシ２３が摩耗によって短くなっていくことで生じるコイルスプリング２４の付勢力の変動の幅が小さくなっている。
【００４４】
以上のように本実施形態では、天板部材２７とホルダ部材２１の各ブラシ支持面３１及び底面３３とによって給電用ブラシ２３を径方向全体に亘って保持しつつも、スプリング支持面３２の形状変更によってコイルスプリング２４のコイル径Ｄ等の設計変更に対応可能となっている。
【００４５】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）樹脂製のホルダ部材２１は、ヨーク２に固定されるベース部２２と、ベース部２２から回転軸１１（電機子３）の軸方向に延出されるとともに周方向に対向する対の支持壁２６とを一体に有する。そして、給電用ブラシ２３を収容保持するブラシ収容部２５は、対の支持壁２６と、各支持壁２６の軸方向の開放端２６ａを跨ぐようにその支持壁２６に固定された天板部材２７とから構成される。これにより、ホルダ部材２１の射出成形の際に、スライド型無しで各支持壁２６を成形することが可能となり、その結果、低コスト化に寄与できる。
【００４６】
また、各支持壁２６の内側面のスプリング支持面３２は、支持壁２６においてブラシ支持面３１よりも開放端２６ａ側に形成される。このため、コイルスプリング２４のコイル径Ｄを給電用ブラシ２３の幅方向長さＷよりも大きい構成しつつも、支持壁２６を形成する金型を軸方向に抜くことが可能となり、コイルスプリング２４の選定範囲を広げることができる。
【００４７】
（２）コイルスプリング２４のコイル径Ｄは、給電用ブラシ２３の幅方向長さＷよりも大きく設定される。この構成によれば、コイルスプリング２４のコイル径Ｄを大きくすることでばね定数が小さくなり、それにより、給電用ブラシ２３が摩耗によって短くなっていくことで生じるコイルスプリング２４の付勢力の変動の幅を小さくすることができる。その結果、モータ性能の向上に寄与できる。
【００４８】
（３）ブラシ支持面３１は、給電用ブラシ２３の幅方向側面を保持すべく回転軸１１の径方向に沿った平面状をなし、スプリング支持面３２は、コイルスプリング２４をコイル径方向に保持すべく円弧状をなすため、給電用ブラシ２３及びコイルスプリング２４を安定して保持することができる。
【００４９】
（４）給電用ブラシ２３は、各支持壁２６の間から軸方向に突出するとともに、その突出部位を天板部材２７が覆うように構成されるため、ブラシ高さを高くした構成に対し天板部材２７の形状変更によって容易に対応することができる。
【００５０】
（５）給電用ブラシ２３と天板部材２７との間には、それらがブラシ幅方向に互いに接触しないようにクリアランスＣが形成される。これにより、給電用ブラシ２３が天板部材２７に対して幅方向に接触することによって生じうる摺動ロスや異音の発生を抑制することができる。
【００５１】
（６）天板部材２７には、給電用ブラシ２３に接続されるピッグテール３８をブラシ収容部２５外に導出するための切り欠き部３４ａが形成される。これにより、天板部材２７のプレス成形時に切り欠き部３４ａを容易に成形することが可能となる。
【００５２】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、各側壁部３５と給電用ブラシ２３の側面との幅方向間にクリアランスＣを設けたが、例えば図４に示すように、各側壁部３５の幅方向の間隔を上記実施形態よりも狭くし、各側壁部３５で給電用ブラシ２３を幅方向に保持可能に構成してもよい。このような構成によれば、給電用ブラシ２３をより一層安定して保持することができる。
【００５３】
・上記実施形態では、ピッグテール３８を導出する導出窓部としての切り欠き部３４ａを天板部材２７の天井部３４に形成したが、これに特に限定されるものではない。
例えば、図５に示すように、一対の側壁部３５の一方に導出窓部としての切り欠き部３５ａを形成してもよい。この切り欠き部３５ａは、側壁部３５の径方向内側端部から中央部にかけて形成されており、切り欠き部３５ａを介してピッグテール３８がブラシ収容部２５外に導出されている。このような構成によっても上記実施形態と略同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、例えば図６に示すように、一対の支持壁２６の一方に導出窓部としての切り欠き部２６ｂを形成してもよい。この切り欠き部２６ｂは、固定片３６の径方向間において支持壁２６の開放端２６ａの一部を軸方向に窪ませた形状をなしており、切り欠き部２６ｂを介してピッグテール３８がブラシ収容部２５外に導出されている。
【００５５】
・支持壁２６のスプリング支持面３２の形状は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態の円弧面３２ａを軸方向に対して垂直な平面（つまり平面３２ｂと直交する平面）に変更してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…モータ、２…ヨークハウジング（モータハウジング）、３…電機子、４…ブラシ装置、１４…整流子、２１…ホルダ部材、２２…ベース部、２３…給電用ブラシ、２４…コイルスプリング、２５…ブラシ収容部、２６…支持壁、２６ａ…開放端、２７…天板部材、３１…ブラシ支持面、３２…スプリング支持面、２６ｂ，３４ａ，３５ａ…切り欠き部（導出窓部）、３８…ピッグテール（給電線）、Ｃ…クリアランス。
【図１】
2015023665.tif 000003
【図２】
2015023665.tif 000004
【図３】
2015023665.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015023665.tif 000007
【図６】
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