(57)【要約】【課題】スペース上の制約がないとともに、ねじ部材の緩み止めを自在に調整でき、しかもねじ部材の再調整が可能なラック軸支持装置を提供する。【解決手段】ハウジング１１の張出部２１に形成された保持穴２２にラックガイド２３を摺動可能に保持し、保持穴の雌ねじ部にラックガイドの後退を阻止する第１ねじ部材２４を螺合し、第１ねじ部材に円周上少なくとも１つの弾性変形部３２を形成し、第１ねじ部材に形成した雌ねじ部に第２ねじ部材３５を螺合することにより、弾性変形部を弾性変形して保持穴の雌ねじ部に摩擦係合させて、第１ねじ部材の緩み止めを行うようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに摺動可能に収納されピニオン軸に噛合うラック軸と、前記ハウジングに形成され前記ラック軸と前記ピニオン軸との噛合い部の背面側に延在された張出部と、該張出部に形成され雌ねじ部を有する保持穴と、該保持穴に摺動可能に嵌装され前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラックガイドと、前記保持穴の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し前記ラックガイドの後退を阻止する第１ねじ部材と、該第１ねじ部材と前記ラックガイドとの間に介挿され前記ラックガイドを前記ラック軸に向けて押圧するばね部材とを備え、前記第１ねじ部材に円周上少なくとも１つの弾性変形部を形成し、前記第１ねじ部材に形成した雌ねじ部に螺合し締め込みによって前記弾性変形部を弾性変形して前記保持穴の雌ねじ部に摩擦係合させる第２ねじ部材を備えたことを特徴とするラック軸支持装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１ねじ部材に円周上少なくとも１つのポケット溝を凹設して、該ポケット溝の径外方向の周縁部に前記弾性変形部を形成し、前記ポケット溝に、溝奥側に向かうにつれて径が縮小するテーパ状の雌ねじ部を形成し、前記第２ねじ部材は前記テーパ状の雌ねじ部に螺合するテーパ状の雄ねじ部を有していることを特徴とするラック軸支持装置。
【請求項３】
請求項２において、前記第１ねじ部材に、該第１ねじ部材の軸線と直交する平面に沿って形成され、前記周縁部から前記ポケット溝に達する切込み溝を設けたことを特徴とするラック軸支持装置。
【請求項４】
請求項１において、前記第１ねじ部材に、前記周縁部より前記第１ねじ部材の軸線と直交する平面に沿って切込み溝を形成し、前記第２ねじ部材の締め込みによって前記切込み溝の溝幅を変化させる方向に前記弾性変形部を弾性変形させるように構成したことを特徴とするラック軸支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置に好適なラック軸支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式ステアリング装置において、ピニオン軸に噛合うラック軸はラック軸支持装置によって支持されている。通常、このラック軸支持装置は、ハウジングに形成された保持穴に摺動可能に保持されたラックガイドと、保持穴の開口端部に螺合されたねじ部材と、ラックガイドとねじ部材との間に介在されたばね部材とを備えている。上記ラック軸は、ラックガイドにより軸方向に摺動可能にガイドされ、ラックガイドは、ばね部材によりラック軸をピニオン軸側へ押圧する方向に付勢されている。
【０００３】
上記したラック軸支持装置の組付けに当たっては、通常、ねじ部材をラックガイドに当接する位置まで捩じ込み、その状態よりねじ部材を一定角度緩めてねじ部材とラックガイドとの間に僅かなガイドクリアランスを設定し、その状態で、ねじ部材の緩み止めが施されるようになっている。かかるガイドクリアランスは、ピニオン軸やラック軸等の加工公差や組付け誤差等を吸収するうえで必要なものである。
【０００４】
上記したラック軸支持装置においては、緩み止めされたねじ部材を、ガイドクリアランスの再調整等のために、緩み止めを解除できるようにすることが好ましく、このために従来におけるねじ部材の緩み止めは、例えば、特許文献１に記載されているように、ねじ部材の雄ねじ部にロックナットを螺合させ、ロックナットをハウジングの端面に締め付けてねじ部材を回り止めする方式や、例えば、特許文献２に記載されているように、ねじ部材を捩じ込んだハウジングの開口形成面（１６）にポンチ等による局部加圧によって形成される凹陥部（２７）により膨出部（２８）を形成させて、ねじ部材の雄ねじ部の周面の一部を加圧してねじ部材を回り止めする方式がある。
【特許文献１】特開２００５−４２８８０（段落００１７、図１）
【特許文献２】特開２００５−１７０１０９（段落００１６、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載のものにおいては、ねじ部材の雄ねじ部に螺合するロックナットをハウジングの端面に締め付けなければならないため、ねじ部材をハウジングの端面より突出して設ける必要があり、その突出部がラックアンドピニオン式ステアリング装置の搭載時に他部位と干渉する等、スペース上の制約を受ける問題がある。
【０００６】
一方、上記した特許文献２に記載のものにおいては、ねじ部材がハウジングの端面より突出せず、特許文献１におけるスペース上の問題を解消できる利点がある。ところが、特許文献２に記載のように、ポンチによるかしめによってねじ部材の緩み止めを行うものにあっては、かしめによる衝撃によって、適正に調整したガイドクリアランスに微妙な狂いを生じさせる恐れがあり、しかも、ねじ部材の雄ねじ部の周面の一部を塑性変形させることなく加圧する膨出部の形成に熟練を要し、加圧が小さすぎるとねじ部材の緩み止めが不十分となり、逆に加圧が大きすぎるとねじ部材の再調整が難しくなる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、スペース上の制約もなく、また、ねじ部材の緩み止めを自在に調整でき、しかもねじ部材の再調整が可能なラック軸支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ハウジングに摺動可能に収納されピニオン軸に噛合うラック軸と、前記ハウジングに形成され前記ラック軸と前記ピニオン軸との噛合い部の背面側に延在された張出部と、該張出部に形成され雌ねじ部を有する保持穴と、該保持穴に摺動可能に嵌装され前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラックガイドと、前記保持穴の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し前記ラックガイドの後退を阻止する第１ねじ部材と、該第１ねじ部材と前記ラックガイドとの間に介挿され前記ラックガイドを前記ラック軸に向けて押圧するばね部材とを備え、前記第１ねじ部材に円周上少なくとも１つの弾性変形部を形成し、前記第１ねじ部材に形成した雌ねじ部に螺合し締め込みによって前記弾性変形部を弾性変形して前記保持穴の雌ねじ部に摩擦係合させる第２ねじ部材を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１ねじ部材に円周上少なくとも１つのポケット溝を凹設して、該ポケット溝の径外方向の周縁部に前記弾性変形部を形成し、前記ポケット溝に、溝奥側に向かうにつれて径が縮小するテーパ状の雌ねじ部を形成し、前記第２ねじ部材は前記テーパ状の雌ねじ部に螺合するテーパ状の雄ねじ部を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記第１ねじ部材に、該第１ねじ部材の軸線と直交する平面に沿って形成され、前記周縁部から前記ポケット溝に達する切込み溝を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記第１ねじ部材に、前記周縁部より前記第１ねじ部材の軸線と直交する平面に沿って切込み溝を形成し、前記第２ねじ部材の締め込みによって前記切込み溝の溝幅を変化させる方向に前記弾性変形部を弾性変形させるように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、ハウジングの張出部に形成された保持穴に螺合してラックガイドの後退を阻止する第１ねじ部材に、円周上少なくとも１つの弾性変形部を形成し、第１ねじ部材に形成した雌ねじ部に螺合し締め込みによって弾性変形部を弾性変形して保持穴の雌ねじ部に摩擦係合させる第２ねじ部材を備えているので、第１ねじ部材の緩み止めのために、第１ねじ部材をハウジングの張出部の端面より突出して設ける必要がなくなり、突出部が他部位と干渉する恐れがなくなり、スペース的に有利となる。
【００１３】
しかも、第１ねじ部材の弾性変形を利用して、第１ねじ部材を回り止めする構成であるので、第２ねじ部材の締め込み調整によって第１ねじ部材を回り止めする摩擦力を自在に調整できるようになり、第１ねじ部材の緩み止めを的確に行うことができるとともに、第２ねじ部材の緩めによって第１ねじ部材の弾性変形部が弾性復帰されるので、ガイドクリアランスの再調整を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、第１ねじ部材に円周上少なくとも１つのポケット溝を凹設して、ポケット溝の径外方向の周縁部に弾性変形部を形成し、ポケット溝に、溝奥側に向かうにつれて径が縮小するテーパ状の雌ねじ部を形成したので、テーパ状の雌ねじ部への第２ねじ部材の締込みによって、弾性変形部を弾性変形させ、第１ねじ部材の緩み止めを行うことができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、第１ねじ部材に、第１ねじ部材の軸線と直交する平面に沿って形成され、周縁部からポケット溝に達する切込み溝を設けたので、切込み溝の追加によって、弾性変形部をより容易に弾性変形させることができ、第１ねじ部材の緩み止めを容易に行うことができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、第１ねじ部材に、周縁部より第１ねじ部材の軸線と直交する平面に沿って切込み溝を形成し、第２ねじ部材の締め込みによって切込み溝の溝幅を変化させる方向に弾性変形部を弾性変形させるように構成したので、テーパ状のねじ部等を必要とせず、簡単な構成で弾性変形部を弾性変形させて、第１ねじ部材の緩み止めを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、ラックアンドピニオン式ステアリング装置１０は、ハウジング１１に軸受１７を介して回転可能に支持され、図略のステアリングホイールに連結されるピニオン軸１２と、ピニオン軸１２の先端に設けられたピニオン歯１３に噛み合うラック歯１４を有し、ハウジング１１に摺動可能に収納されたラック軸１５とを備えている。
【００１８】
ラック軸１５の両端部には、図示してないが、周知のようにボールジョイントを介してタイロッドが連結され、タイロッドはナックルアームを介して操向車輪に連結されている。そして、ステアリングホイールの操作によりピニオン軸１２が回転されると、この回転はピニオン歯１３およびラック歯１４によって、ラック軸１５の直線運動に変換され、操向車輪が転舵される。
【００１９】
ステアリング装置１０には、ラック軸支持装置２０が備えられている。ラック軸支持装置２０は、ラック軸１５の軸方向移動を許容しつつ、ラック軸１５をピニオン軸１２側へ押し付けて、ラック軸１５とピニオン軸１２の噛合いのがたを詰めるためのものである。
【００２０】
ハウジング１１には、ラック軸１５のピニオン軸１２との噛合い部の背面側に延在された略円筒状の張出部２１が形成され、この張出部２１にラック軸支持装置２０が組み込まれている。具体的には、張出部２１に保持穴２２がラック軸１５と直交するピニオン軸１２の直径方向に形成され、保持穴２２にラック軸１５をシート部材２３ａを介して摺動可能に支持するラックガイド２３がピニオン軸１２の前記直径方向に摺動可能に嵌装されている。ラックガイド２３の外周には、保持穴２２内を摺接可能な制振用のＯリング２７が装着されている。
【００２１】
保持穴２２の開口部の内周には雌ねじ部２２ａが形成され、雌ねじ部２２ａに螺合する雄ねじ部２４ａを外周に形成した第１ねじ部材２４が保持穴２２の開口部近傍に位置調整可能に螺合されている。第１ねじ部材２４は、張出部２１の端面２１ａより突出しない寸法に設定され、ラックアンドピニオン式ステアリング装置１０の車両への搭載時に、他部位との干渉を避けるようにしている。第１ねじ部材２４の保持穴２２への捩じ込みは、その端面に形成した角形の工具係合穴２５に図略の工具を係合して行われる。
【００２２】
第１ねじ部材２４はラックガイド２３の後退位置を規制するもので、第１ねじ部材２４とラックガイド２３との間には、ラックガイド２３をラック軸１５に向けて押圧するコイル状のばね部材２６が介挿されている。第１ねじ部材２４はその組付け時に、ラックガイド２３との間に僅かなガイドクリアランスＣＬが設けられる位置に位置調整され、その位置で後述するように緩み止め手段３０により緩み止めがなされる。
【００２３】
第１ねじ部材２４とラックガイド２３との間のガイドクリアランスＣＬは、第１ねじ部材２４の組付け時に第１ねじ部材２４をラック軸１５を支持しているラックガイド２３に当接する位置まで捩じ込み、しかる後、第１ねじ部材２４を一定角度だけ緩め方向に戻すことによって形成できる。すなわち、ガイドクリアランスＣＬは、第１ねじ部材２４のリードと戻し角度とによって任意所望に設定できる。かかるガイドクリアランスＣＬは、ピニオン軸１２やラック軸１５等の加工公差（噛合い誤差）や組付け誤差を吸収するうえで必要なものであるが、その寸法はピニオン軸１２とラック軸１５との噛合い反力によってラックガイド２３が必要以上に後退しないよう少量に設定される。
【００２４】
以下、緩み止め手段３０の具体的な構成を、図２および図３に基づいて説明する。同図において、上記した第１ねじ部材２４には、その端面２４ｂより第１ねじ部材２４の回転中心を円弧中心とした円弧状のポケット溝３１が円周上２個所に凹設されている。円弧状のポケット溝３１の形成により、第１ねじ部材２４の周縁部２個所に薄肉の弾性変形部３２が形成される。ポケット溝３１の中央部には、ポケット溝３１の溝幅より大きなねじ径のテーパ状雌ねじ部３３が形成されている。テーパ状雌ねじ部３３はラックガイド２３に向かうにつれてねじ径が僅かずつ縮小するテーパ形状をなしている。なお、テーパ状雌ねじ部３３はポケット溝３１の存在によって円周方向に連続した雌ねじとはならず、ポケット溝３１の両側で分断された雌ねじとなっている。
【００２５】
第１ねじ部材２４に形成されたテーパ状雌ねじ部３３には、テーパ状雌ねじ部３３に合致するテーパ状雄ねじ部３４を外周に有する第２ねじ部材３５が螺合され、第２ねじ部材３５には端面には角形の工具係合穴３６が形成されている。かかる構成の第２ねじ部材３５を第１ねじ部材２４のテーパ状雌ねじ部３３に締め込むことにより、上記した第１ねじ部材２４の周縁部２個所に形成された薄肉の弾性変形部３２が保持穴２２の雌ねじ部２２ａに向かって弾性変形され、第１ねじ部材２４の雄ねじ部２４ａが保持穴２２の雌ねじ部２２ａに摩擦係合される。かかる第１ねじ部材２４と保持穴２２との摩擦力によって第１ねじ部材２４の緩み止めが達成される。
【００２６】
なお、図２および図３においては、緩み止め手段３０の理解を容易にするために、一方のテーパ状雌ねじ部３３にのみ第２ねじ部材３５を締め付けた状態を図示している。
【００２７】
次に、ラック軸支持装置２０を組付ける手順について説明する。まず、ハウジング１１にピニオン軸１２およびラック軸１５を組付けた状態で、ハウジング１１の張出部２１の保持穴２２にラックガイド２３とばね部材２６とを挿入するとともに、第１ねじ部材２４の雄ねじ部２４ａを保持穴２２の雌ねじ部２２ａに螺合し、第１ねじ部材２４を工具係合穴２５に係合する図略の工具によって捩じ込む。この場合、第１ねじ部材２４のテーパ状雌ねじ穴３３に予め第２ねじ部材３５を弾性変形部３２を弾性変形させない程度に軽く仮締めしておくとよい。
【００２８】
そして、第１ねじ部材２４をラックガイド２３に当接する位置まで捩じ込み、しかる後、第１ねじ部材２４を一定角度だけ緩め方向に戻して、第１ねじ部材２４とラックガイド２３との間に適正なガイドクリアランスＣＬを設定する。その状態で、第１ねじ部材２４のテーパ状雌ねじ部３３に仮締めされた第２ねじ部材３５を工具係合穴３６に係合する図略の工具によって締め込むことにより、第２ねじ部材３５のテーパ状雄ねじ部３４の作用により、第１ねじ部材２４の弾性変形部３２が保持穴２２の内面に向かって弾性変形され、これによって第１ねじ部材２４の弾性変形部３２が保持穴２２に摩擦係合される。かかる摩擦力によって第１ねじ部材２４が回り止めされ、その緩みが防止される。
【００２９】
なお、ラック軸支持装置２０をメンテナンス等のために分解する場合、あるいは、ピニオン軸１２やラック軸１５の摩耗に伴って第１ねじ部材２４の捩じ込み位置を再調整する場合には、第２ねじ部材３５を緩めることにより、第１ねじ部材２４の弾性変形部３２が弾性復帰され、第１ねじ部材２４の回り止めが解除される。
【００３０】
上記した第１の実施の形態によれば、第１ねじ部材２４にポケット溝３１を形成して第１ねじ部材２４の周縁部に弾性変形部３２を形成し、ポケット溝３１に形成したテーパ状雌ねじ部３３にテーパ状雄ねじ部３４を有する第２ねじ部材３５を螺合させることにより、弾性変形部３２を弾性変形させて保持穴２２に摩擦係合させ、第１ねじ部材２４を回り止め（緩み止め）するようにしたので、第１ねじ部材２４の緩み止めのために第１ねじ部材２４をハウジング１１の張出部２１の端面より突出させる必要がなくなり、ラックアンドピニオン式ステアリング装置１０を車両に搭載する際に突出部が他部位と干渉する恐れがなく、スペース的に有利となる。また、第１ねじ部材２４の緩み止めのために、ポンチ等により衝撃を加えることがないので、適正に設定されたガイドクリアランスＣＬに狂いを生じさせることもない。
【００３１】
しかも、第２ねじ部材３５の締め込みによる第１ねじ部材２４の弾性変形を利用して、第１ねじ部材２４を回り止め（緩み止め）する構成であるので、第２ねじ部材３５の締め込み調整によって第１ねじ部材２４を回り止めする摩擦力を自在に調整できるとともに、仮に第２ねじ部材３５を強く締め付けても、第２ねじ部材３５を緩めれば、弾性変形部３２が弾性復帰するので、ラック軸支持装置２０を構成する部品を損傷させることなく、ガイドクリアランスＣＬの再調整を容易に実施できる利点がある。
【００３２】
図４および図５は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態とは、第１ねじ部材２４の周縁部に形成した弾性変形部３２をより変形しやすくするために、第１ねじ部材２４に切込み溝３６を追加した点を異にするものである。なお、その他の点は同じであるので、主として相違する点を説明し、同一構成部分については同一部品に同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００３３】
第２の実施の形態における第１ねじ部材１２４は、図４および図５に示すように、第１ねじ部材１２４の直径方向の２個所に、切込み溝３６が第１ねじ部材１２４の軸線と直交する平面に沿って形成されている。切込み溝３６は、第１ねじ部材１２４の弾性変形部１３２からポケット溝３１に達するものであり、図４に示すように第１ねじ部材１２４を平面視すれば、切込み溝３６はポケット溝３１の略全領域を覆う範囲に形成され、第１ねじ部材１２４の軸線方向における切込み溝３６の位置は、図５に示すようにポケット溝３１の溝底（最奥部）近傍である。かかる切込み溝３６を追加したことにより、弾性変形部１３２が帯状に独立した形態となるので、テーパ状の雌ねじ部３３に、図３に示したと同様な第２ねじ部材３５を締め込むことによる弾性変形部１３２の弾性変形が、上記した第１の実施の形態に比べてより容易となる。
【００３４】
図６および図７は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、弾性変形部を第２ねじ部材の締込み方向に弾性変形させるようにしたものである。すなわち、図６および図７に示すように、第１ねじ部材２２４の直径方向の２個所に、切込み溝３８が第１ねじ部材２２４の軸線と直交する平面に沿って円弧状に形成され、第１ねじ部材２２４の周縁部に切込み溝３８の溝幅（溝の厚み）を狭める方向に弾性変形可能な弾性変形部２３２を形成している。第１ねじ部材２２４には、皿ビス状の第２ねじ部材２３５のテーパ部２３５ａに係合するテーパ穴２２４ａと、第２ねじ部材２３５の雄ねじ部２３５ｂに螺合する雌ねじ部２２４ｂが、第１ねじ部材２２４を貫通して形成されている。なお、第１ねじ部材２２４の軸線方向における切込み溝３８の位置は、図７に示すようにテーパ穴２２４ａと雌ねじ部２２４ｂとの略境界部とされ、第２ねじ部材２３５の締込みにより、弾性変形部２３２を弾性変形させて、第１ねじ部材２２４の周縁部を保持穴２２の雌ねじ部２２ａ（図２参照）に食い込ませ、第１ねじ部材２２４を回り止め（緩み止め）する。
【００３５】
第３の実施の形態によれば、弾性変形部２３２を切込み溝３８の溝幅（溝の厚み）を狭める方向に弾性変形させる形態であるので、第１および第２の実施の形態のようにテーパ状のねじ部を必要とせず、切込み溝３８を形成するだけの簡単な構成で弾性変形部２３２を容易に弾性変形させることができる。
【００３６】
上記した第１および第２の実施の形態においては、第１ねじ部材２４、１２４にポケット溝３１およびテーパ状雌ねじ部３３を円周上２個所ずつ形成した例について述べたが、少なくとも円周上１個所にポケット溝３１およびテーパ状雌ねじ部３３を設けることにより、本発明の効果を発揮できるものであり、ポケット溝３１およびテーパ状雌ねじ部３３の個数を実施の形態に限定されるものではない。また、ポケット溝３１の形状も、第１ねじ部材２４の回転中心を円弧中心とした円弧状に限定されず、長円形、矩形等であっても本発明の効果を発揮できるものである。
【００３７】
さらに、上記した第３の実施の形態においては、皿ビス状の第２ねじ部材２３５を第１ねじ部材２２４の雌ねじ部２２４ｂにねじ込むようにしたが、テーパ部を持たない第２ねじ部材によっても同様な効果が期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すラック軸支持装置を備えたラックアンドピニオン式ステアリング装置の一部断面図である。
【図２】図１のＩＩ方向から見た拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す第１ねじ部材の平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す第１ねじ部材の平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…ラックアンドピニオン式ステアリング装置、１１…ハウジング、１２…ピニオン軸、１３…ピニオン歯、１４…ラック歯、１５…ラック軸、２０…ラック軸支持装置、２１…張出部、２２…保持穴、２２ａ…雌ねじ部、２３…ラックガイド、２４、１２４、２２４…第１ねじ部材、２４ａ…雄ねじ部、２６…ばね部材、３０…緩み止め手段、３１…ポケット溝、３２…弾性変形部、３３…テーパ状雌ねじ部、３４…テーパ状雄ねじ部、３５…第２ねじ部材、３６、３８…切込み溝、ＣＬ…ガイドクリアランス。
【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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