(57)【要約】【課題】摩擦制動式のブレーキ装置において、ブレーキ解除時に摩擦力の発生を防止することを目的とする。【解決手段】シリンダブロック３と共に回転し、かつ出力軸２の軸方向に移動可能なディスクプレート２１と、回転不能に構成されディスクプレート２１と当接することによってディスクプレート２１との間にて摩擦ブレーキ力を発生する摩擦部材（２２，１１ｃ）と、ディスクプレート２１と摩擦部材（２２，１１ｃ）とを互いに押し付けることによってディスクプレート２１と摩擦部材（２２，１１ｃ）との間にて摩擦ブレーキ力を発生させると共に、その押し付けを解除可能なブレーキ作動機構２５と、摩擦ブレーキ力の発生時には圧縮される一方、摩擦ブレーキ力の解除時には伸長してディスクプレート２１と摩擦部材（２２，１１ｃ）とを所定間隔だけ離す弾性部材３０とを備える。【選択図】図１
2008075456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧によって往復動するピストンと、当該ピストンを介して回転するシリンダブロックと、当該シリンダブロックと一体に回転する出力軸とをケース内に備えた油圧モータに用いられる摩擦作動式のブレーキ装置であって、
前記シリンダブロックと共に回転し、かつ前記出力軸の軸方向に移動可能なディスクプレートと、
回転不能に構成され、前記ディスクプレートと当接することによって当該ディスクプレートとの間にて摩擦ブレーキ力を発生する摩擦部材と、
前記ディスクプレートと前記摩擦部材とを互いに押し付けることによって前記ディスクプレートと前記摩擦部材との間にて摩擦ブレーキ力を発生させると共に、その押し付けを解除可能なブレーキ作動機構と、
前記摩擦ブレーキ力の発生時には圧縮される一方、前記摩擦ブレーキ力の解除時には伸長して前記ディスクプレートと前記摩擦部材とを所定間隔だけ離す弾性部材と、
を備えることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記摩擦部材は、前記出力軸の軸方向に移動可能な複数のフリクションプレートを備え、
前記ディスクプレートは複数設けられると共に、前記フリクションプレートと交互に配置され、
隣合うディスクプレートの間及び隣合うフリクションプレートの間に、前記弾性部材が配置されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記摩擦部材は、摩擦ブレーキ力発生時に前記ディスクプレート及び前記フリクションプレートにおける前記出力軸の軸方向の所定以上の移動を規制する規制部材をさらに備え、
前記規制部材と当該規制部材に対向するフリクションプレートとの間に前記弾性部材がさらに配置されることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記シリンダブロックに相対移動不能に配置された第一の固定板をさらに備え、
当該第一の固定板と摩擦ブレーキ力発生時に前記規制部材に当接して摩擦ブレーキ力を発生するディスクプレートとの間に前記弾性部材がさらに配置され、
当該弾性部材は、前記摩擦ブレーキ力の発生時には当該ディスクプレートと当該第一の固定板とによって圧縮される一方、前記摩擦ブレーキ力の解除時には当該ディスクプレートと前記規制部材とを所定間隔だけ離すことを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
ブレーキ作動機構は、前記ケースに支持され前記出力軸の軸方向に移動可能に構成されたブレーキピストンを備え、
当該ブレーキピストンは、付勢部材の付勢力にて前進することによって対向するディスクプレートに当接し当該ディスクプレートとの間にて摩擦ブレーキ力を発生させる一方、前記付勢力に抗して後退することによって前記摩擦ブレーキ力を解除するように動作し、
前記摩擦ブレーキ力の解除時に前記ブレーキピストンに対向する前記ディスクプレートの所定以上の移動を規制することによって前記ブレーキピストンとの当接を防止する第二の固定板が、前記シリンダブロックに相対移動不能に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記弾性部材は、ゴム材、皿ばね、及びコイルばねのいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧モータに用いられる摩擦制動式のブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧モータに用いられる摩擦制動式のブレーキ装置として、非回転体に設けられた固定プレートと、回転体に設けられた回転プレートと、ピストンを介して回転プレートを固定プレートに対して押圧するコイルばねとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）
このブレーキ装置は、コイルばねの付勢力によって回転プレートと固定プレートとの間に摩擦ブレーキ力を発生させて回転体を停止させる。また、ブレーキ力の解除は、油圧を用いてピストンをコイルばねの付勢力に抗して移動させることによって行われる。
【特許文献１】特開２００２−３９０４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、ブレーキ力の解除は、コイルばねを圧縮させ、回転プレートと固定プレートとの間の摩擦力を解除することによって行われる。
【０００４】
しかしながら、コイルばねを圧縮しブレーキ力を解除した状態にもかかわらず、油圧モータから漏れる油やブレーキ装置が配置される空間の内部圧力等によって、回転プレートと固定プレートとが当接し、双方の間に摩擦力が発生してしまうことがある。
【０００５】
このように油圧モータの運転中に、ブレーキ装置において摩擦力が発生すれば、油圧モータの効率は低下することになる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、摩擦制動式のブレーキ装置において、ブレーキ解除時に摩擦力の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、油圧によって往復動するピストンと、当該ピストンを介して回転するシリンダブロックと、当該シリンダブロックと一体に回転する出力軸とを備えた油圧モータに用いられる摩擦作動式のブレーキ装置であって、前記シリンダブロックと共に回転し、かつ前記出力軸の軸方向に移動可能なディスクプレートと、回転不能に構成され、前記ディスクプレートと当接することによって当該ディスクプレートとの間にて摩擦ブレーキ力を発生する摩擦部材と、前記ディスクプレートと前記摩擦部材とを互いに押し付けることによって前記ディスクプレートと前記摩擦部材との間にて摩擦ブレーキ力を発生させると共に、その押し付けを解除可能なブレーキ作動機構と、前記摩擦ブレーキ力の発生時には圧縮される一方、前記摩擦ブレーキ力の解除時には伸長して前記ディスクプレートと前記摩擦部材とを所定間隔だけ離す弾性部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディスクプレートと摩擦部材との押し付けを解除したブレーキ解除の状態では、ディスクプレートと摩擦部材とは弾性部材によって所定間隔離されるため、ディスクプレートと摩擦部材との当接を防止することができる。したがって、ブレーキ解除時にディスクプレートと摩擦部材との間における摩擦力の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１及び図２を参照して本発明の実施の形態であるブレーキ装置２０について説明する。図１はブレーキ装置２０が適用される油圧モータ１の全体構成を示す断面図であり、図２は油圧モータ１のうちブレーキ装置２０（図１における範囲（２））を示す断面図である。
【００１１】
まず、図１を参照して油圧モータ１の全体構成について説明する。油圧モータ１は、例えば、建設機械等の走行装置に用いられる斜板式の油圧モータである。
【００１２】
油圧モータ１は、負荷（図示せず）に連結された出力軸２と、出力軸２に連結され出力軸２と一体に回転するシリンダブロック３とを備える。出力軸２は油圧モータ本体であるケース１１，１２に軸受１７，１８を介して回転可能に支持されている。
【００１３】
シリンダブロック３における出力軸２を中心とする同心円上には、出力軸２と平行に複数のシリンダ４が開口している。それぞれのシリンダ４には、容積室５を画成するピストン６が往復摺動自在に挿入されている。
【００１４】
ピストン６の先端には球面座１０を介してシュー９が連結されている。シュー９は、ケース１１に固定された斜板７に面接触している。シリンダブロック３が回転するのに伴って、各シュー９が斜板７に摺接し、各ピストン６が斜板７の傾転角度に応じたストローク量で往復動する。
【００１５】
ケース１２には、シリンダブロック３の基端面が摺接するバルブプレート８が取り付けられている。バルブプレート８は図示しない油圧源に連通するポートと、タンク側に連通するポートとを有する。油圧源から各ポートを介して各容積室５に導かれる油圧によって各ピストン６がシリンダ４から突出し、各ピストン６がシュー９を介して斜板７を押すことによってシリンダブロック３が回転する。そして、シリンダブロック３の回転が出力軸２を介して負荷に伝達される。
【００１６】
油圧モータ１には、摩擦制動式のブレーキ装置２０が内蔵されている。図２も参照して、ブレーキ装置２０について説明する。なお、図２は、ブレーキ解除時の状態を示すものである。
【００１７】
ブレーキ装置２０は、シリンダブロック３と共に回転する複数（本実施の形態では３枚）のディスクプレート２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）と、ケース１１に回転不能に設けられ、ディスクプレート２１と当接することによってディスクプレート２１との間にて摩擦ブレーキ力を発生する摩擦部材としての複数（本実施の形態では２枚）のフリクションプレート２２（２２ａ，２２ｂ）と、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２とを互いに押し付けることによって双方のプレート２１，２２の間にて摩擦ブレーキ力を発生させると共に、その押し付けを解除することによって摩擦ブレーキ力を解除可能なブレーキ作動機構２５とを備える。
【００１８】
各ディスクプレート２１は、円環形状であり、内周には歯（図示せず）が形成されている。シリンダブロック３の外周には、出力軸２の軸方向に延在して形成されたスプライン３ａが形成されている。ディスクプレート２１の歯とシリンダブロック３のスプライン３ａとが噛み合うことによって、ディスクプレート２１は、シリンダブロック３の回転に伴って回転し、かつ出力軸２の軸方向に移動することができる。このように、各ディスクプレート２１は、シリンダブロック３の外周にスプライン係合している。
【００１９】
各フリクションプレート２２は、円環形状であり、ケース１１の内周に対して、ケース１１と相対回転不能で、かつ出力軸２の軸方向に移動可能に取り付けられている。各フリクションプレート２２も、ディスクプレート２１と同様にケース１１の内周にスプライン係合している。
【００２０】
各フリクションプレート２２は、隣合うディスクプレート２１の間に挟まれるようにして配置されている。
【００２１】
ブレーキ作動機構２５は、ケース１１に支持され出力軸２の軸方向に移動可能な環状のブレーキピストン２７と、ケース１２とブレーキピストン２７との間に介装されブレーキピストン２７をディスクプレート２１ａに向かって付勢する付勢部材としての複数のブレーキスプリング２６と、圧油が供給されることによってブレーキスプリング２６の付勢力に抗してブレーキピストン２７を移動させるブレーキ解除用チャンバ２８とを備える。
【００２２】
ブレーキピストン２７は、ケース１１の内周壁１１ａに沿って摺動する摺動部２７ａと、摺動部２７ａに一体に設けられ対向するディスクプレート２１ａに当接することによってディスクプレート２１ａとの間にて摩擦ブレーキ力を発生するピストン部２７ｂとからなる。
【００２３】
ピストン部２７ｂは、摺動部２７ａと比較して外径が小さく形成され、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとの間には空間が存在する。
【００２４】
その空間には、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとの双方に当接して配置されたリング体２９が配置されている。これにより、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとリング体２９の基端面とによって、ブレーキ解除用チャンバ２８が画成される。なお、ケース１１の内周壁１１ａには、リング体２９の先端部が係合する段部１１ｂが形成されている。
【００２５】
ブレーキピストン２７の摺動部２７ａには基端面に開口する複数の穴２７ｄが形成されており、その穴２７ｄ内にブレーキスプリング２６が収装されている。
【００２６】
ブレーキ解除用チャンバ２８内は、図示しない液圧回路を介してタンク又は油圧供給源に選択的に接続されている。その選択を切り換えることによってブレーキ解除用チャンバ２８内への圧油の給排が行われ、それに伴いブレーキピストン２７が前進後退し、ブレーキ動作とその解除が行われる。なお、詳しい動作は後に説明する。
【００２７】
ケース１１には、ブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６の付勢力によって前進した際に、各ディスクプレート２１及び各フリクションプレート２２における出力軸２の軸方向の所定以上の移動を規制する規制部材としての鍔部１１ｃが形成されている。このように、ディスクプレート２１及びフリクションプレート２２は、ブレーキピストン２７と鍔部１１ｃとの間にて互いに押し付けられ、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との間にて摩擦ブレーキ力を発生する。また、この際、鍔部１１ｃに対向する最後端のディスクプレート２１ｃは、鍔部１１ｃに当接するためディスクプレート２１ｃと鍔部１１ｃとの間でも摩擦ブレーキ力を発生する。このように、鍔部１１ｃもフリクションプレート２２と同様に摩擦部材として機能する。
【００２８】
また、両端のディスクプレート２１ａ，２１ｃの外側には、円環形状の固定板３１ａ，３１ｂが設けられている。固定板３１ａ，３１ｂは、本実施の形態では、シリンダブロック３外周のスプライン３ａにシリンダブロック３とは相対移動不能に結合されており、出力軸２の軸方向に移動することはできない。
【００２９】
隣合うディスクプレート２１の間、及び隣合うフリクションプレート２２の間には、環状の弾性部材３０（３０ａ，３０ｂ）が配置されている。なお、図１で弾性部材３０の図示を省略している。
【００３０】
弾性部材３０ａ，３０ｂは、ブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６に付勢され前進する摩擦ブレーキ力の発生時には、隣合うディスクプレート２１の間（２１ａと２１ｂの間、２１ｂと２１ｃの間）、及び隣合うフリクションプレート２２の間（２２ａと２２ｂの間）のそれぞれにて圧縮される。そして、ブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６に付勢力に抗して後退する摩擦ブレーキ力の解除時には、元の形状に向かって伸長するため、隣合うディスクプレート２１及び隣合うフリクションプレート２２のそれぞれを所定の間隔（弾性部材３０ａ、３０ｂの幅分）に保つ。
【００３１】
また、最後端のディスクプレート２１ｃと固定板３１ｂとの間にも、環状の弾性部材３０（３０ｃ）が配置されている。
【００３２】
弾性部材３０ｃは、摩擦ブレーキ力の発生時には、ディスクプレート２１ｃと固定板３１ｂとの間にて圧縮される。そして、摩擦ブレーキ力の解除時には、伸長してディスクプレート２１ｃと固定板３１ｂとを所定の間隔（弾性部材３０ｃの幅分）に保つ。
【００３３】
さらに、鍔部１１ｃと鍔部１１ｃに対向するフリクションプレート２２ｂとの間にも、環状の弾性部材３０（３０ｄ）が配置されている。
【００３４】
弾性部材３０ｄは、摩擦ブレーキ力の発生時には、鍔部１１ｃとフリクションプレート２２ｂとの間にて圧縮される。そして、摩擦ブレーキ力の解除時には、伸長して鍔部１１ｃとフリクションプレート２２ｂとを所定の間隔（弾性部材３０ｄの幅分）に保つ。
【００３５】
次に、図３を参照して、ブレーキ装置２０の動作について説明する。図３（ａ）は、ブレーキ動作時の状態を示す図であり、図３（ｂ）はブレーキ解除時の状態を示す図である。
【００３６】
各ピストン６が各シリンダ４に導かれる圧油によって往復動し、各ピストン６がシュー９を介して斜板７を押すことによってシリンダブロック３が回転する。
【００３７】
この油圧モータ１の運転時に、シリンダブロック３の回転を制動させるには、ブレーキ解除チャンバ２８をタンク側に接続する。これにより、ブレーキ解除チャンバ２８内の圧油はタンクに解放されるため、ブレーキスプリング２６の付勢力によってブレーキピストン２７は前進する。
【００３８】
そして、ブレーキピストン２７は、対向して配置されたディスクプレート２１ａに当接して、各ディスクプレート２１及び各フリクションプレート２２を出力軸２の軸方向に移動させる。
【００３９】
この移動によって、最後端のディスクプレート２１ｃは鍔部１１ｃに当接して移動が規制されるため、各ディスクプレート２１及び各フリクションプレート２２は、ブレーキピストン２７と鍔部１１ｃとの間にて押圧される。
【００４０】
これにより、ブレーキピストン２７とディスクプレート２１ａとの間、各ディスクプレート２１と各フリクションプレート２２との間、及びディスクプレート２１ｃと鍔部１１ｃとの間にて摩擦ブレーキ力が発生し、シリンダブロックの回転が制動される。
【００４１】
この摩擦ブレーキ力の発生時、各弾性部材３０、すなわち、隣合うディスクプレート２１の間に配置された弾性部材３０ａ、隣合うフリクションプレート２２の間に配置された弾性部材３０ｂ、ディスクプレート２１ｃと固定板３１ｂとの間に配置された弾性部材３０ｃ、及び鍔部１１ｃとフリクションプレート２２ｂとの間にされた弾性部材３０ｄは、図３（ａ）に示すように全て圧縮された状態となっている。
【００４２】
ブレーキ動作時からブレーキ動作を解除させるには、ブレーキ解除チャンバ２８を油圧供給源側に接続する。これにより、ブレーキ解除チャンバ２８内には圧油が供給さるため、ブレーキピストン２７はブレーキスプリング２６の付勢力に抗して後退する。
【００４３】
ブレーキピストン２７の後退によって、ブレーキスプリング２６によるディスクプレート２１及びフリクションプレート２２への押し付け力が解除されるため、図３（ｂ）に示すように各弾性部材３０ａ〜３０ｄは伸長する。
【００４４】
弾性部材３０ａ，３０ｂが伸長することによって、隣合うディスクプレート２１（２１ａと２１ｂ，２１ｂと２１ｃ）、及び隣合うフリクションプレート２２（２２ａと２２ｂ）は所定の間隔（弾性部材３０の幅分）に保たれる。これにより、各ディスクプレート２１と各フリクションプレート２２とは、所定間隔だけ離されることになるため、各ディスクプレート２１と各フリクションプレート２２との間における摩擦力の発生を防止することができる。
【００４５】
また、弾性部材３０ｃが伸長することによって、ディスクプレート２１ｃと鍔部１１ｃとは所定間隔だけ離される。これにより、ディスクプレート２１ｃと鍔部１１ｃとの間における摩擦力の発生を防止することができる。
【００４６】
また、弾性部材３０ｄが伸長することによって、フリクションプレート２２ｂと鍔部１１ｃとは所定の間隔（弾性部材３０の幅分）に保たれる。これにより、フリクションプレート２２ｂとディスクプレート２１ｃとは、所定間隔だけ離されることになるため、フリクションプレート２２ｂとディスクプレート２１ｃとの間における摩擦力の発生を防止することができる。
【００４７】
また、フリクションプレート２２ａはリング体２９と弾性部材３０ｂとに挟持され移動が規制されるため、ディスクプレート２１ａ及び２１ｂとの間における摩擦力の発生を防止することができる。
【００４８】
さらに、弾性部材３０ａが伸長することによって、ディスクプレート２１ａはブレーキピストン２７に向かって移動するが、ディスクプレート２１ａの所定以上の移動は固定板３１ａによって規制される。これにより、ディスクプレート２１ａとブレーキピストン２７との当接が防止されるため、双方の間における摩擦力の発生を防止することができる。
【００４９】
このように、全てのディスクプレート２１において摩擦力が発生することがなく、ブレーキ動作は確実に解除される。
【００５０】
図４に弾性部材３０の具体例を示す。
【００５１】
弾性部材３０は、圧縮可能なものであればどのようなものでもよく、例えば、図４（ａ）に示すゴム材３５、図４（ｂ）に示す皿ばね３６、及び図４（ｃ）に示すコイルばね３７等にて構成される。
【００５２】
弾性部材３０の形状は、環状に限るものではなく、図４（ｃ）に示すように周の一部に配置するように構成してもよい。
【００５３】
また、各弾性部材３０ａ〜３０ｄは、ディスクプレート２１、フリクションプレート２２、鍔部１１ｃ、固定板３１ｂに接合させて配置してもよく、また、それぞれに結合させずフリーな状態にて配置するようにしてもよい。
【００５４】
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００５５】
油圧モータ１のシリンダ４から漏れた油は、ディスクプレート２１の歯とシリンダブロック３のスプライン３ａとの間を通りバルブプレート８の背面へと流れる（図１の矢印ａ）。この油の流れによるブレーキ装置２０の前後における圧力差等によって、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２とが出力軸２の軸方向に移動し、ブレーキ解除状態であるにもかかわらず、双方のプレート２１、２２の間にて摩擦力が発生してしまうことも考えられる。
【００５６】
しかし、ブレーキ解除の状態では、隣合うディスクプレート２１及び隣合うフリクションプレート２２は弾性部材３０によって所定の間隔に保たれるため、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との当接を防止することができる。したがって、ブレーキ解除時にディスクプレート２１とフリクションプレート２２との間における摩擦力の発生を防止することができる。
【００５７】
また、シリンダブロック３に固定板３１ａ、３１ｂを設けると共に、各箇所に弾性部材３０ａ〜３０ｄをそれぞれ配置することによって、ブレーキ解除時、全てのディスクプレート２１は、フリクションプレート２２、鍔部１１ｃ、及びブレーキピストンに当接することがないため、ブレーキ動作を確実に解除することができる。したがって、油圧モータの効率低下を防止することができる。
【００５８】
以下に、図５を参照して、ブレーキ装置２０の他の態様について示す。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、ブレーキピストン２７が、前進時にフリクションプレート２２ａに当接するように構成しても、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６０】
また、図５（ｂ）に示すように、フリクションプレート２２を１枚のみにて構成するようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
さらに、図５（ｃ）に示すように、ディスクプレート２１を１枚のみにて構成すると共に、摩擦部材をケース１１の鍔部１１ｃのみとし、弾性部材は、ディスクプレート２１と固定板３１ｂとの間に配置する弾性部材３０ｄのみにて構成するようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、油圧モータに用いられる摩擦制動式のブレーキ装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態におけるブレーキ装置が適用される油圧モータの全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるブレーキ装置を示す断面図である。
【図３】（ａ）本発明の実施の形態におけるブレーキ装置におけるブレーキ動作時の状態を示す断面図である。（ｂ）本発明の実施の形態におけるブレーキ装置におけるブレーキ解除時の状態を示す断面図である。
【図４】弾性部材を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるブレーキ装置の他の態様を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  油圧モータ
２  出力軸
３  シリンダブロック
６  ピストン
１１ｃ  鍔部（規制部材）
２０  ブレーキ装置
２１  ディスクプレート
２２  フリクションプレート
２５  ブレーキ作動機構
２６  ブレーキスプリング
２７  ブレーキピストン
２８  ブレーキ解除用チャンバ
３０，３０ａ〜３０ｄ  弾性部材
３１ａ，３１ｂ  固定板
【図１】
2008075456.tif 000003
【図２】
2008075456.tif 000004
【図３】
2008075456.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008075456.tif 000007