(57)【要約】      （修正有）【課題】チェーンの振動が大きくなったときにプランジャのシリンダからの突出量が急に大きくなってチェーンの張力が過大となるのを防止する。【解決手段】シリンダ１０内にプランジャ１１を摺動可能に挿入し、プランジャ１１を付勢するリターンスプリング１６を設け、圧力室１２に作動油を流入させる給油通路１３をシリンダに設け、給油通路にチェックバルブ１４を設け、リーク隙間１５をプランジャとシリンダの摺動面間に設け、プランジャを軸方向に移動可能に貫通させる抵抗リング１９をシリンダに対して一定の範囲で軸方向に移動可能に設け、抵抗リングから内径側に延びる複数の抵抗爪２２をシリンダの開放側に縮径するテーパ状に傾斜させて形成し、抵抗爪の先端をプランジャの外周に接触させ、プランジャが押し込まれる方向に移動して各抵抗爪と摺動するときの摺動抵抗が、突出する方向に移動して各抵抗爪と摺動するときの摺動抵抗よりも大きくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状のシリンダ（１０）内にチェーン押圧用のプランジャ（１１）を軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャ（１１）を前記シリンダ（１０）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１６）を設け、前記プランジャ（１１）の移動により容積が変化する前記シリンダ（１０）内の圧力室（１２）に作動油を流入させる給油通路（１３）を前記シリンダ（１０）に設け、その給油通路（１３）に、前記圧力室（１２）に作動油を流入させる方向の作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１４）を設け、前記圧力室（１２）内の作動油をシリンダ（１０）の外側にリークさせるリーク隙間（１５）を前記プランジャ（１１）と前記シリンダ（１０）の摺動面間に設け、前記プランジャ（１１）を軸方向に移動可能に貫通させる抵抗リング（１９）を前記シリンダ（１０）に対して一定の範囲で軸方向に移動可能に設け、その抵抗リング（１９）から内径側に延びる複数の抵抗爪（２２）を前記シリンダ（１０）の開放側に縮径するテーパ状に傾斜させて形成し、その抵抗爪（２２）の先端を前記プランジャ（１１）の外周に接触させ、前記プランジャ（１１）が前記シリンダ（１０）に押し込まれる方向に移動して前記各抵抗爪（２２）と摺動するときの摺動抵抗が、前記プランジャ（１１）が前記シリンダ（１０）から突出する方向に移動して前記各抵抗爪（２２）と摺動するときの摺動抵抗よりも大きくなるようにしたチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記プランジャ（１１）の外周の前記抵抗爪（２２）との接触位置よりも後端側の位置に、弾性的に拡径した状態で前記プランジャ（１１）の外周を軸方向に摺動可能に貫通させるストッパリング（２３）を設け、前記プランジャ（１１）の外周の前記ストッパリング（２３）との接触位置よりも後端側の位置に周方向に連続するストッパ溝（２４）を形成し、前記プランジャ（１１）が前記シリンダ（１０）から突出する方向に移動したときに前記ストッパリング（２３）が前記抵抗爪（２２）に当接して保持され、そのストッパリング（２３）が前記ストッパ溝（２４）に落ち込んで前記プランジャ（１１）を前記シリンダ（１０）から抜け止めするようにした請求項１に記載のチェーンテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として、エンジンのカムシャフトを駆動するタイミングチェーンの張力保持に用いられるチェーンテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、一般に、クランクシャフトの回転を、エンジンカバー内のエンジンルームに収容されたタイミングチェーンを介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドを介してチェーンを押圧するチェーンテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。
【０００３】
この張力調整装置に組み込まれるチェーンテンショナとして、有底筒状のシリンダ内にチェーン押圧用のプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングを設け、シリンダ内の圧力室に作動油を流入させる給油通路をシリンダに設け、その給油通路に、前記圧力室に作動油を流入させる方向の作動油の流れのみを許容するチェックバルブを設けたものが知られている（特許文献１）。
【０００４】
このチェーンテンショナは、エンジン作動中は、給油ポンプから給油通路を通じて圧力室に供給される作動油の圧力と、リターンスプリングのばね力とで、プランジャをシリンダから突出する方向に付勢してチェーンを押圧し、チェーンの張力が小さくなったときは、プランジャが、シリンダから突出する方向に移動してチェーンの弛みを吸収する。このとき、給油通路を通じて圧力室内に作動油が供給されるので、プランジャは速やかに移動し、チェーンの弛みを迅速に吸収する。
【０００５】
一方、チェーンの張力が大きくなったときは、チェーンの張力によってプランジャがシリンダに押し込まれる方向に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、チェックバルブが閉じ、圧力室内の作動油が、プランジャとシリンダの摺動面間のリーク通路を通ってシリンダの外側にリークするので、プランジャはゆっくりと移動し、チェーンの張力を安定した状態に保つ。
【０００６】
また、このチェーンテンショナは、シリンダに対して一定の範囲で軸方向に移動可能に設けたレジスタリングが、プランジャの外周に軸方向に間隔をおいて複数形成した円周溝のうちのいずれかに係合している。各円周溝は、プランジャの軸線に沿った断面形状が非対称に形成され、プランジャがシリンダから突出する方向に押圧されたときは、軸方向に隣り合う円周溝をレジスタリングが係脱して、プランジャが突出方向に移動するが、プランジャがシリンダに押し込まれる方向に押圧されたときは、レジスタリングと円周溝の係合が解除されず、プランジャの移動が制限される。
【０００７】
そのため、このチェーンテンショナを用いると、経時変化によってチェーンが延びてきたときは、プランジャがシリンダから突出する方向に移動してチェーンの延びを吸収し、さらに、チェーンの延びが大きくなったときは、レジスタリングが円周溝を係脱することによって、プランジャがシリンダから突出する方向に移動するのを許容する。
【０００８】
また、エンジン停止時に、カムシャフトの回転抵抗の変動によってチェーンの張力が大きくなったときは、レジスタリングと円周溝の係合によって、プランジャのシリンダに押し込まれる方向の移動が制限され、その後、エンジンを再始動したときに、プランジャのシリンダから突出する方向の移動量が抑えられる。したがって、プランジャの移動による圧力室の容積の拡大量が、給油ポンプによる作動油の供給量を上回りにくく、圧力室の容積拡大による圧力室への空気の侵入が生じにくい。
【特許文献１】特許第３６７０９１１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このチェーンテンショナは、レジスタリングと円周溝の係合位置が、隣り合う円周溝の間隔に相当する長さを最小単位として変化するので、チェーンの振動が大きくなってレジスタリングと円周溝の係合位置が変化したときに、プランジャのシリンダからの突出量が急に大きくなって、チェーンの張力が過大となることがあった。
【００１０】
また、このチェーンテンショナは、プランジャの外周に円周溝を複数形成する必要があり、しかも、その円周溝は、プランジャの軸線に沿った断面形状が特殊な形状なので製造コストが高い。
【００１１】
この発明が解決しようとする課題は、エンジン再始動時に圧力室に空気が侵入するのを防止するために、プランジャのシリンダに押し込まれる方向の移動を制限したチェーンテンショナにおいて、チェーンの振動によってチェーンの張力が過大となるのを防止し、また、チェーンテンショナの製造コストを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、前記プランジャを軸方向に移動可能に貫通させる抵抗リングを前記シリンダに対して一定の範囲で軸方向に移動可能に設け、その抵抗リングから内径側に延びる複数の抵抗爪を前記シリンダの開放側に縮径するテーパ状に傾斜させて形成し、その抵抗爪の先端を前記プランジャの外周に接触させ、前記プランジャが前記シリンダに押し込まれる方向に移動して前記各抵抗爪と摺動するときの摺動抵抗が、前記プランジャが前記シリンダから突出する方向に移動して前記各抵抗爪と摺動するときの摺動抵抗よりも大きくなるようにした構成をチェーンテンショナに採用した。
【００１３】
このチェーンテンショナは、エンジン停止時に、カムの停止位置の関係により弛み側ベルトが緊張状態となり、抵抗リングの抵抗爪に対するプランジャの摺動抵抗によって、プランジャのシリンダに押し込まれる方向の移動が制限される。そのため、エンジンを再始動したときに、プランジャのシリンダからの突出する方向の移動量が抑えられ、プランジャの移動による圧力室の容積の拡大量が、給油ポンプによる作動油の供給量を上回ることによる圧力室への空気の侵入が生じにくい。
【００１４】
また、このチェーンテンショナは、チェーンの振動が大きくなると、チェーンの振動に応じてプランジャが抵抗爪に対して摺動し、シリンダから突出する方向に移動するが、その後、チェーンの振動が小さくなったときに、プランジャが、チェーンから伝わる動的な荷重によって抵抗爪に対して摺動し、シリンダに押し込まれる方向に移動するので、チェーンの張力が過大となりにくい。
【００１５】
また、上記のチェーンテンショナは、前記プランジャの外周の前記抵抗爪との接触位置よりも後端側の位置に、弾性的に拡径した状態で前記プランジャの外周を軸方向に摺動可能に貫通させるストッパリングを設け、前記プランジャの外周の前記ストッパリングとの接触位置よりも後端側の位置に周方向に連続するストッパ溝を形成する構成を加えることができる。このチェーンテンショナは、エンジンから取り外す際、前記プランジャが前記シリンダから突出する方向に移動するが、前記ストッパリングが前記抵抗爪に当接して保持され、そのストッパリングが前記ストッパ溝に落ち込んで前記プランジャを前記シリンダから抜け止めする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明のチェーンテンショナは、プランジャの抵抗爪に対する摺動抵抗によって、プランジャのシリンダに押し込まれる方向の移動を制限するので、チェーンの振動が大きくなったときに、プランジャのシリンダからの突出量が大きくなっても、その後、チェーンの振動が小さくなったときに、プランジャがシリンダに押し込まれる方向に移動し、チェーンの張力が過大となりにくい。
【００１７】
また、エンジン停止時にチェーンからチェーンテンショナに静的な荷重が作用したときに、抵抗爪に対するプランジャの摺動抵抗によって、プランジャのシリンダに押し込まれる方向の移動を制限するので、プランジャのシリンダに押し込まれる方向の移動を制限するための複数の円周溝を、プランジャの外周に形成する必要がなく、製造コストが低い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、この発明の第１実施形態のチェーンテンショナ１を組み込んだチェーン伝導装置を示す。このチェーン伝導装置は、エンジンのクランクシャフト２に固定されたスプロケット３と、カムシャフト４に固定されたスプロケット５とがチェーン６を介して連結されており、そのチェーン６がクランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達し、そのカムシャフト４の回転により燃焼室のバルブ（図示せず）の開閉を行なう。
【００１９】
チェーン６は、支点軸７を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド８を介して、チェーンテンショナ１で押圧されている。チェーンテンショナ１は、エンジンブロック（図示せず）にボルト９で固定されている。
【００２０】
チェーンテンショナ１は、図２に示すように、一端が開放した有底筒状のシリンダ１０内に、プランジャ１１が軸方向に摺動可能に挿入されており、このプランジャ１１の移動によって、シリンダ１０内の圧力室１２の容積が変化するようになっている。
【００２１】
シリンダ１０には、シリンダ１０の外側にある給油ポンプ（図示せず）と圧力室１２とを連通させる給油通路１３が形成され、給油通路１３の圧力室１２側の端部には、給油ポンプから圧力室１２内への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１４が設けられている。
【００２２】
給油通路１３を介して圧力室１２に接続された給油ポンプは、エンジンと連動して作動するようになっており、エンジンが作動しているときは、給油ポンプも作動して圧力室１２に作動油が供給され、エンジンが停止しているときは、給油ポンプも停止して圧力室１２への作動油の供給が停止する。
【００２３】
プランジャ１１とシリンダ１０の摺動面間には、圧力室１２をシリンダ１０の外側のエンジンルーム内に連通させるリーク隙間１５が形成されている。リーク隙間１５は微小であり、圧力室１２からエンジンルームに流れる作動油の流量を制限する。
【００２４】
圧力室１２内には、プランジャ１１をシリンダ１０から突出する方向に付勢するリターンスプリング１６が組み込まれている。
【００２５】
シリンダ１０の開放側の端部には、プランジャ１１との摺動面１７の外径よりも内径が大きい内径拡大部１８が形成され、その内径拡大部１８の内周とプランジャ１１の外周の間に、プランジャ１１を軸方向に移動可能に貫通させる抵抗リング１９が、軸方向に移動可能に組み込まれている。抵抗リング１９は、図３（ａ）に示すように、シリンダ１０の内周に形成されたシリンダ１０の開放側を大径とする段部２０によって、シリンダ１０に押し込む方向の移動範囲を規制され、シリンダ１０の内径拡大部１８の内周に取り付けた止め輪２１によって、シリンダ１０から突出する方向の移動範囲を規制されている。
【００２６】
抵抗リング１９には、図４、図５に示すように、内径側に延びる複数の抵抗爪２２が形成され、各抵抗爪２２の先端がプランジャ１１の外周に接触している。また、各抵抗爪２２は、シリンダ１０の開放側に縮径するテーパ状に傾斜しており、プランジャ１１がシリンダ１０に押し込まれる方向に移動して各抵抗爪２２と摺動するときの摺動抵抗が、プランジャ１１がシリンダ１０から突出する方向に移動して各抵抗爪２２と摺動するときの摺動抵抗よりも大きくなるようになっている。
【００２７】
プランジャ１１の外周には、図２に示すように、抵抗爪２２の接触位置よりも後端側の位置に、ストッパリング２３が軸方向に摺動可能に設けられている。ストッパリング２３は、プランジャ１１の外周に嵌め合わせる前の自然状態で、内径がプランジャ１１の外径よりも小さいＣ形状に形成され、弾性的に拡径させた状態で、プランジャ１１の外周に嵌め合わされている。
【００２８】
また、プランジャ１１の外周には、ストッパリング２３の接触位置よりも後端側の位置に、周方向に連続するストッパ溝２４が形成されている。
【００２９】
プランジャ１１の先端部２５には、径方向の貫通孔２６が形成されており、図４、図５に示すように、プランジャがシリンダ１０に押し込まれる方向のストローク端まで移動した状態で、プランジャ１１の貫通孔２６と、シリンダ１０の内径拡大部１８に形成された径方向の貫通孔２７とにピン２８を挿し通すことにより、プランジャ１１をシリンダ１０に押し込んだ状態で保持可能となっている。
【００３０】
そのため、図４、図５に示すように、プランジャ１１をストローク端まで押し込んだ状態でチェーンテンショナ１を出荷し、そのチェーンテンショナ１を出荷先のチェーン伝導装置に組み込んだ後、ピン２８を引き抜いてシリンダ１０からプランジャ１１を突出させ、チェーン６を張ることができる。
【００３１】
つぎに、このチェーンテンショナ１の動作例を説明する。
【００３２】
エンジン作動中に、チェーン６が振動すると、チェーン６の張力に応じてプランジャ１１が軸方向に移動し、チェーン６の張力変動を吸収する。このとき、抵抗リング１９は、図３（ａ）に示すように、シリンダ１０の段部２０と止め輪２１の間に形成された軸方向隙間の範囲内で、プランジャ１１と軸方向に一体に移動する。
【００３３】
また、エンジン作動中に、チェーン６の張力が小さくなると、給油ポンプから圧力室１２に供給される作動油の圧力と、リターンスプリング１６のばね力とによって、プランジャ１１がシリンダ１０から突出する方向に移動し、チェーンガイド８を押し動かしてチェーン６の弛みを吸収する。このとき、給油通路１３を通じて圧力室１２内に作動油が供給されるので、プランジャ１１は速やかに移動し、チェーン６の弛みを迅速に吸収する。
【００３４】
一方、エンジン作動中に、チェーン６の張力が大きくなると、チェーン６の張力によって、プランジャ１１がシリンダ１０に押し込まれる方向に移動し、チェーン６の緊張を吸収する。このとき、チェックバルブ１４が閉じ、圧力室１２内の作動油をリーク隙間１５を通じてエンジンルームにリークさせるので、プランジャ１１はゆっくりと移動し、チェーン６の張力を安定した状態に保つ。
【００３５】
また、経時変化によってチェーン６が延び、その延びによってプランジャ１１がシリンダから突出する方向に移動すると、抵抗リング１９が止め輪２１に当接して保持され、さらにチェーン６が延びると、プランジャ１１は、抵抗爪２２に対して摺動し、シリンダ１０から突出する方向に移動する。このとき、抵抗爪２２がテーパ状に傾斜しているので、抵抗爪２２に対するプランジャ１１の摺動抵抗が小さく、プランジャ１１は、抵抗爪２２に制限されることなく円滑に移動する。
【００３６】
また、エンジン停止時に、カムの停止位置の関係により弛み側ベルトが緊張状態となり、チェーン６の張力が大きくなると、図３（ｂ）に示すように、プランジャ１１がシリンダ１０に押し込まれる方向に移動し、抵抗リング１９がシリンダ１０の段部２０に当接して保持される。このとき、抵抗爪２２がテーパ状に傾斜しているので、抵抗爪２２に対するプランジャ１１の摺動抵抗が大きく、その摺動抵抗によって、プランジャ１１のシリンダ１０に押し込まれる方向の移動が制限される。そのため、エンジンを再始動したときに、プランジャ１１のシリンダ１０から突出する方向の移動量が抑えられ、プランジャ１１の移動による圧力室１２の容積の拡大量が、給油ポンプによる作動油の供給量を上回りにくく、圧力室１２の容積拡大による圧力室１２への空気の侵入が生じにくい。
【００３７】
また、チェーンテンショナ１の保守・点検などを行なうために、チェーン伝導装置からチェーンテンショナ１を取り外したときは、リターンスプリング１６の付勢力によって、プランジャ１１がシリンダ１０から突出する方向のストローク端まで移動する。このとき、図３（ｃ）に示すように、ストッパリング２３が抵抗爪２２に当接して保持され、そのストッパリング２３がストッパ溝２４に落ち込んでプランジャ１１をシリンダ１０から抜け止めする。
【００３８】
このチェーンテンショナ１は、シリンダ１０の段部２０と止め輪２１の間に形成された軸方向隙間の範囲よりも、チェーン６の振動が大きくなったときに、チェーン６の振動に応じてプランジャ１１が抵抗爪２２に対して摺動し、シリンダ１０から突出する方向に移動するが、その後、チェーン６の振動が小さくなったときに、プランジャ１０が、チェーン６から伝わる動的な荷重によって抵抗爪２２に対して摺動し、シリンダ１０に押し込まれる方向に移動するので、チェーン６の張力が過大となりにくい。
【００３９】
また、エンジン停止時にチェーン６からチェーンテンショナ１に静的な荷重が作用したときに、抵抗爪２２に対するプランジャ１１の摺動抵抗によって、プランジャ１１のシリンダ１０に押し込まれる方向の移動を制限するので、プランジャ１１のシリンダ１０に押し込まれる方向の移動を制限するための複数の円周溝を、プランジャ１１の外周に形成する必要がなく、製造コストが低い。
【００４０】
抵抗リング１９は、プランジャ１１に付与する摺動抵抗に応じて、板厚、抵抗爪の個数、抵抗爪の角度を次に示す条件が成立するように設計する。プランジャ１１を、シリンダ１０から突出する方向へは、リターンスプリング１６の付勢力と給油ポンプから供給される作動油の圧力の和によって摺動可能とし、シリンダ１０に押し込まれる方向へは、エンジン停止時にチェーン６からプランジャ１１に作用する静的な荷重では摺動せず、エンジン作動中のチェーン６からプランジャ１１に作用する動的な荷重では摺動可能とする条件。
【００４１】
図６〜図８に、この発明の第２実施形態のチェーンテンショナ３１を示す。このチェーンテンショナ３１の第１実施形態に対応する部分は、第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
チェーンテンショナ３１は、図６に示すように、シリンダ１０がエンジンカバー３２に形成されたテンショナ取付け孔３３に挿入され、シリンダ１０の外周に一体に形成されたフランジ部３４がエンジンカバー３２にボルト３５で固定されている。また、シリンダ１０の外周には、エンジンカバー３２で覆われたエンジンルームから作動油が漏れるのを防止するＯリング３６が設けられている。
【００４３】
プランジャ１１の先端部３７には、圧力室１２をエンジンルームに連通させる逃がし通路３８が形成され、逃がし通路３８の圧力室１２側の開口に、圧力室１２内の圧力が予め設定された圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブ３９が設けられている。
【００４４】
また、プランジャ１１の先端部３７には、先端部３７の外周から径方向に延びるロックピン４０が固定されており、図７、図８に示すように、プランジャ１１がシリンダ１０に押し込まれる方向のストローク端まで移動した状態で、シリンダ１０の外周から径方向に延びる支軸４１を中心として揺動可能に支持されたフック４２を、ロックピン４０に引っ掛けることにより、プランジャ１１をシリンダ１０に押し込んだ状態で保持可能となっている。
【００４５】
このチェーンテンショナ３１は、第１実施形態のチェーンテンショナ１と同様に動作してチェーン６の張力変動を吸収する。また、チェーン６の張力が急激に大きくなると、圧力室１２内の圧力が上昇してリリーフバルブ３９が開き、逃がし通路３８を通じて圧力室１２の作動油をエンジンルームに逃がす。そのため、プランジャ１１がシリンダ１０に押し込まれる方向に速やかに移動し、チェーン６の張力が過大となるのが防止される。
【００４６】
このチェーンテンショナ３１も、第１実施形態と同様に、チェーン６の振動が大きくなったときに、チェーン６の振動に応じてプランジャ１１が抵抗爪２２に対して摺動し、シリンダ１０から突出する方向に移動するが、その後、チェーン６の振動が小さくなったときに、プランジャ１０が抵抗爪２２に対して摺動し、シリンダ１０に押し込まれる方向に移動するので、チェーン６の張力が過大となりにくい。また、プランジャ１１の外周に、プランジャ１１のシリンダ１０に押し込まれる方向の移動を制限するための複数の円周溝を形成する必要がなく、製造コストが低い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の第１実施形態のチェーンテンショナを組み込んだチェーン伝導装置を示す正面図
【図２】図１に示すチェーンテンショナの正面断面図
【図３】（ａ）は、図２に示すチェーンテンショナの抵抗リングの近傍の拡大断面図、（ｂ）は、図２に示すチェーンテンショナのプランジャがシリンダに押し込まれる方向に移動して、抵抗リングがシリンダの段部に当接して保持された状態を示す抵抗リングの近傍の拡大断面図、（ｃ）は、図２に示すチェーンテンショナのプランジャがシリンダから突出する方向に移動して、ストッパリングがストッパ溝に落ち込んだ状態を示す抵抗リングの近傍の拡大断面図
【図４】図２のプランジャをシリンダに押し込んだ状態で保持した状態を示す下面断面図
【図５】図４に示すチェーンテンショナの端面図
【図６】この発明の第２実施形態のチェーンテンショナを示す平面断面図
【図７】図６のプランジャをシリンダに押し込んだ状態で保持した状態を示す平面断面図
【図８】図７のシリンダの開放端近傍を示す正面図
【符号の説明】
【００４８】
１０    シリンダ
１１    プランジャ
１２    圧力室
１３    給油通路
１４    チェックバルブ
１５    リーク隙間
１６    リターンスプリング
１９    抵抗リング
２２    抵抗爪
２３    ストッパリング
２４    ストッパ溝
【図１】
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【図２】
2008157380.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008157380.tif 000006
【図５】
2008157380.tif 000007
【図６】
2008157380.tif 000008
【図７】
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【図８】
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