(57)【要約】【課題】ケーシング内で発生する鉄粉により、変速機の作動状態を検出する磁気センサ装置の作動に悪影響が生じることを防止する。【解決手段】ケーシング１０内に設けられた１対の変速軸１５，１６と、この両変速軸の間に複数対設けられてそれらの何れか１対により両変速軸の間の動力伝達がなされるように切り換えられる変速ギヤ１７ａ〜１９ｂを有する変速機は、発生する磁界が変速機の作動に応じて変化される磁石部３２，３７と、この磁界の変化により変速機の作動状態を検出する検出部３１，３６よりなる磁気センサ装置３０，３５を備えている。ケーシング内の下部に溜まった潤滑油は潤滑油供給ポンプ４０により吸入され、潤滑油供給管４２，４３を介してケーシング内に露出する磁石部に噴出されて、磁石部に吸着される鉄粉を除去する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に互いに平行に回転自在に支持された１対の変速軸と、この両変速軸の間に複数対設けられて対応する各１対が互いに噛合するとともにそれらの何れか１対により前記両変速軸の間の動力伝達がなされるように切り換えられる変速ギヤを有する変速機であって、発生する磁界が変速機の作動に応じて変化される磁石部と、この磁界の変化により変速機の作動状態を検出する検出部よりなる磁気センサ装置を備えた変速機において、前記ケーシング内の下部に溜まった潤滑油を吸入して送出する潤滑油供給ポンプと、この潤滑油供給ポンプから送出される潤滑油を同ケーシング内に露出する前記磁石部に噴出する潤滑油供給管を備えたことを特徴とする磁気センサ装置を備えた変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、前記潤滑油供給ポンプは前記変速機の必要箇所に潤滑油を供給するものであることを特徴とする磁気センサ装置を備えた変速機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、前記磁気センサ装置の磁石部は前記ケーシングに取り付けられた前記検出部の一部に設けられて前記変速機の作動に伴い移動される磁性材料よりなる突出部材の移動によりその磁界が変化され、前記潤滑油供給パイプは前記磁石部と前記突出部材の間に潤滑油を噴出することを特徴とする磁気センサ装置を備えた変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、磁性材料よりなる前記突出部材は前記変速ギヤの歯部であることを特徴とする磁気センサ装置を備えた変速機。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、前記磁気センサ装置の磁石部は前記変速機の作動に伴い移動される作動部材に設けられてその移動によりその磁界が変化され、前記潤滑油供給パイプは前記磁石部と前記検出部の間に潤滑油を噴出することを特徴とする磁気センサ装置を備えた変速機。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、前記作動部材は前記変速ギヤの切り換えを行うシフトフォークであることを特徴とする磁気センサ装置を備えた変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動状態を検出する磁気センサ装置を備えた変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両用の自動変速装置としては流体トルクコンバータを使用したものが一般的であるが、流体トルクコンバータは動力伝達に滑りを伴うので伝達効率が低下するという問題がある。このような問題を解決するために、歯車式手動変速機をベースにした変速機の自動化がいくつか提案されているが、その制御には変速軸の回転速度やシフトフォークのストローク位置などの作動状態の検出を必要とする。
【０００３】
このような車両用変速機の回転速度を検出するセンサとしては、特開平７−１９１０４８号公報（特許文献１）に従来技術として開示されたものがある。この技術では、車両等を駆動する原動機部の原動機シャフトを延出した端部に車輪を駆動するギヤを有しており、このギヤの円周方向の外端面に設けられたセンサ部でギヤの回転数を検出して、車両等のスピードを検知している。この磁気式回転検出装置のセンサ部は内部に磁石を有し、端部に被検出部であるギヤの歯部に接しない検出部を有している。センサ部の内部の磁石が発生する磁界はギヤの歯部の位置移動に伴って変化し、この磁界変化をセンサ部にて検出することによって、ギヤの回転状態に対応した電気信号を得ている。
【０００４】
またシフトフォークのストローク位置を検出するセンサとしては、特開２００６−２９４４１号公報（特許文献２）に従来技術として開示されたものがある。この技術は、所謂ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを自動変速化するために必要なシフトフォークの軸線方向の変位を検知するものであり、その検知のための磁石は、シフトフォークのシフトシャフトへの結合部分に突出させて設けたブラケットに設け、その磁石に対応する磁気センサを、ケースの内壁に磁石に対向させて設けている。
【特許文献１】特開平７−１９１０４８号公報（段落〔０００３〕〜〔０００６〕、図４、図５）。
【特許文献２】特開２００６−２９４４１号公報（段落〔０００１〕〜〔０００５〕、図４〜図６）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
変速機のケーシング内では歯車の噛合部や軸受などの各所において微細な鉄粉が発生して潤滑油内に混合される。上述したような磁気を利用した磁気センサでは、飛散される潤滑油内の鉄粉が磁気センサの磁石部に集中的に吸着されて磁路が変化するので磁石部により発生される磁界が変化して磁気センサの作動に悪影響を与え、変速機の作動状態の検出に誤差を生じて変速制御システムの信頼性を低下させるという問題がある。この問題を解決するために磁気センサの取付位置を潤滑油がかかりにくい場所（例えばケーシング内の上部）とすることも行われているが、必ずしも充分ではない。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明による磁気センサ装置を備えた変速機は、ケーシング内に互いに平行に回転自在に支持された１対の変速軸と、この両変速軸の間に複数対設けられて対応する各１対が互いに噛合するとともにそれらの何れか１対により両変速軸の間の動力伝達がなされるように切り換えられる変速ギヤを有する変速機であって、発生する磁界が変速機の作動に応じて変化される磁石部と、この磁界の変化により変速機の作動状態を検出する検出部よりなる磁気センサ装置を備えた変速機において、ケーシング内の下部に溜まった潤滑油を吸入して送出する潤滑油供給ポンプと、この潤滑油供給ポンプから送出される潤滑油を同ケーシング内に露出する磁石部に噴出する潤滑油供給管を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
前項に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、潤滑油供給ポンプは変速機の必要箇所に潤滑油を供給するものであることが好ましい。
【０００８】
前２項に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、磁気センサ装置の磁石部はケーシングに取り付けられた検出部の一部に設けられて変速機の作動に伴い移動される磁性材料よりなる突出部材の移動によりその磁界が変化され、潤滑油供給パイプは磁石部と突出部材の間に潤滑油を噴出することが好ましい。
【０００９】
前項に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、磁性材料よりなる突出部材は変速ギヤの歯部であることが好ましい。
【００１０】
請求項１および請求項２に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、磁気センサ装置の磁石部は変速機の作動に伴い移動される作動部材に設けられてその移動によりその磁界が変化され、潤滑油供給パイプは磁石部と検出部の間に潤滑油を噴出することが好ましい。
【００１１】
前項に記載の磁気センサ装置を備えた変速機において、作動部材は変速ギヤの切り換えを行うシフトフォークであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、潤滑油供給ポンプから送出される潤滑油は潤滑油供給パイプからケーシング内に露出する磁石部に噴出されるので、この潤滑油により磁気センサ装置の磁石部の表面に鉄粉が吸着されることは防がれ、また一旦吸着された鉄粉も磁石部の表面から除去される。従って磁気センサの磁石部に鉄粉が集中的に吸着されることはないので、そのような吸着により磁石部の磁界が変化されて磁気センサの作動に悪影響を与えたり、変速機の作動状態の検出に誤差が生じることはなく、変速制御システムの信頼性は維持することができる。
【００１３】
潤滑油供給ポンプは変速機の必要箇所に潤滑油を供給するものである請求項２の発明によれば、磁石部の表面に吸着される鉄粉を除去するための潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプは潤滑用の潤滑油供給ポンプと共用されるので、構造が簡略化され変速機の製造コストを低下させることができる。
【００１４】
磁気センサ装置の磁石部はケーシングに取り付けられた検出部の一部に設けられて変速機の作動に伴い移動される磁性材料よりなる突出部材の移動によりその磁界が変化され、潤滑油供給パイプは磁石部と突出部材の間に潤滑油を噴出するようにした請求項３の発明によれば、鉄粉が吸着された場合に磁気センサの作動に最も悪影響を与える磁石部と突出部材の間に潤滑油供給ポンプからの潤滑油が噴出されるので、磁石部に吸着される鉄粉を最も効果的に除去することができる。
【００１５】
磁性材料よりなる突出部材は変速ギヤの歯部である請求項４の発明によれば、その変速ギヤが設けられた変速軸の回転速度を検出することができる。
【００１６】
磁気センサ装置の磁石部は変速機の作動に伴い移動される作動部材に設けられてその移動によりその磁界が変化され、潤滑油供給パイプは磁石部と検出部の間に潤滑油を噴出するようにした請求項５の発明によれば、鉄粉が吸着された場合に磁気センサの作動に最も悪影響を与える磁石部と検出部の間に潤滑油供給ポンプからの潤滑油が噴出されるので、磁石部に吸着された鉄粉を最も効果的に除去することができる。
【００１７】
作動部材は変速ギヤの切り換えを行うシフトフォークである請求項６の発明によれば、そのシフトフォークにより切り換えられた変速ギヤを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、図１〜図３により、本発明による磁気センサ装置を備えた変速機を実施するための最良の形態の説明をする。図１および図２に示すように、この実施形態の変速機は、ケーシング１０内に互いに平行に回転自在に支持された１対の変速軸（入力軸および出力軸）１５，１６および、この両変速軸の間に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤ対１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ・・・を備えている。各変速ギヤ対の駆動ギヤ１７ａ，１８ａ，１９ａ・・・は入力軸１５に回転自在に支持されてシンクロメッシュ機構２０・・・を介して入力軸１５に選択的に連結され、各変速ギヤ対の被動ギヤ１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ・・・は出力軸１６に固定され、これにより入力軸１５と出力軸１６は何れか１対の変速ギヤ対１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ・・・により動力伝達がなされるように切り換えられる。なお本発明はこれに限らず、各駆動ギヤ１７ａ，１８ａ，１９ａ・・・の一部または全部を入力軸１５に固定し、各被動ギヤ１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ・・・の一部または全部を出力軸１６に回転自在に支持し、回転自在に支持された各変速ギヤをそれが支持される変速軸にシンクロメッシュ機構を介して選択的に連結されるようにしてもよい。
【００１９】
ケーシング１０には、駆動車輪に連結される出力軸１６に固定された変速ギヤ１７ｂの回転速度を検出する回転速度センサ（磁気センサ装置）３０と、シンクロメッシュ機構２０を介して各変速ギヤ対１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ・・・を切り換えるシフトフォーク（作動部材）２５のストローク位置を検出するストローク位置センサ（磁気センサ装置）３５が設けられている。またケーシング１０には、その底部に溜まった潤滑油を吸入して、第１および第２潤滑油供給管４２，４３を介して、回転速度センサ３０の磁石部３２の先端部およびストローク位置センサ３５の磁石部３７の先端部に向けて噴出する潤滑油供給ポンプ４０が設けられている。
【００２０】
この実施形態のシンクロメッシュ機構２０は、入力軸１５に同軸的に固定されたクラッチハブ（図示省略）の外周に軸線方向移動自在にスプライン係合されたスリーブ２１と、その両側の駆動ギヤ１７ａ，１８ａにそれぞれ同軸的に固定された第１および第２ギヤピース２３ａ，２３ｂと、スリーブ２１と各ギヤピース２３ａ，２３ｂとの間に多少距離軸線方向移動自在に設けられて円錐面を介して各ギヤピース２３ａ，２３ｂと摩擦係合可能な第１および第２シンクロナイザリング２２ａ，２２ｂよりなる、周知のものである。各シンクロナイザリング２２ａ，２２ｂと各ギヤピース２３ａ，２３ｂのフランジ部の外周縁には、スリーブ２１の内周に形成した内歯スプライン２１ｂと軸線方向において係合可能な外歯スプラインが形成されている。なお、変速ギヤならびにそれと対応するシンクロナイザリングおよびギヤピースは、シンクロメッシュ機構の両側にではなく片側にのみ設けるようにしてもよい。
【００２１】
シンクロメッシュ機構２０のスリーブ２１を作動させるシフトフォーク２５は、両変速軸１５，１６と平行に軸線方向移動自在にケーシング１０に案内支持されたフォークシャフト２６にボス部２５ａを介して取り付けられており、二又に分かれたその両端部の内側に形成された係合部２５ｃが、スリーブ２１の外周に形成された環状溝２１ａに摺動自在に係合されている。このフォークシャフト２６は、自動化されたアクチュエータ（図示省略）により矢印Ｅに示すように軸線方向に往復動され、これによりスリーブ２１も軸線方向に往復動される。
【００２２】
図１の実線で示す中立位置では、両駆動ギヤ１７ａ，１８ａは何れも入力軸１５に連結されていないが、変速レバーによりフォークシャフト２６およびシフトフォーク２５が図１において上向きに移動されて、スリーブ２１が同方向に移動されれば、先ずスリーブ２１内に設けられたシフティングキー（図示省略）により第１シンクロナイザリング２２ａが押されて円錐面を介して第１ギヤピース２３ａと摩擦係合され、第１シンクロナイザリング２２ａの外周の外歯スプラインがスリーブ２１の内歯スプライン２１ｂと係合されて第１駆動ギヤ１７ａの回転が入力軸１５の回転と同期され、次いで第１ギヤピース２３ａの外周の外歯スプラインがスリーブ２１の内歯スプライン２１ｂと係合されて第１駆動ギヤ１７ａが入力軸１５と連結され、これにより入力軸１５と出力軸１６は第１変速ギヤ対１７ａ，１７ｂを介して動力伝達がなされる。
【００２３】
また、変速レバーによりフォークシャフト２６およびシフトフォーク２５が図１において下向きに移動されれば、同様にして第２駆動ギヤ１８ａの回転が入力軸１５の回転と同期された後、第２ギヤピース２３ｂの外周の外歯スプラインがスリーブ２１の内歯スプライン２１ｂと係合され、第２駆動ギヤ１８ａが入力軸１５と連結されて、入力軸１５と出力軸１６は第２変速ギヤ対１８ａ，１８ｂを介して動力伝達がなされる。図示は省略したが、第３駆動ギヤ１９ａなども同様にして入力軸１５と選択的に連結されて、入力軸１５と出力軸１６は第３変速ギヤ対１９ａ，１９ｂなどを介して動力伝達がなされる。
【００２４】
回転速度センサ３０は、主として図２に示すように、ケーシング１０を貫通して取り付けられた検出部３１と、その内端から突出して設けられた丸棒状の磁石部３２からなり、磁石部３２はその磁化の方向と直交する先端面が、磁性材料である鉄製の被動ギヤ１７ｂの外周に形成される各歯部（突出部材）１７ｂ１に接近してこれらと対向するように配置されている。検出部３１は電磁コイルなどにより各歯部１７ｂ１の円周方向移動により磁石部３２が発生する磁界の動的変化を検出して被動ギヤ１７ｂおよび出力軸１６の回転速度を検出する。
【００２５】
またストローク位置センサ３５は、ケーシング１０を貫通して取り付けられた検出部３６と、この検出部３６に接近してシフトフォーク２５に設けられて厚さ方向に磁化された板状の磁石部３７からなり、磁石部３７はシフトフォーク２５から検出部３６に向かって突出する突出部２５ｂに、検出部３６と対向するように配置されている。検出部３６内の先端部にはリードスイッチやホール素子・磁気抵抗素子などよりなる１対の検出素子がシフトフォーク２５の移動方向に間をあけて配置され、シフトフォーク２５とともに移動する磁石部３７が発生する磁界の変化を検出してシフトフォーク２５のストローク位置を検出する。なお本発明は、磁石部３７は１対としてシフトフォーク２５にその移動方向に間をあけて取り付け、検出部３６内の先端部に設ける検出素子を１個として実施することもできる。
【００２６】
図１〜図３に示すように、潤滑油供給ポンプ４０は、オイルフィルタ４１および吸入管４０ａを介してケーシング１０内の下部に溜まった潤滑油を吸入して、第１〜第３潤滑油供給管４２，４３，４４に送出する。第１潤滑油供給管４２の先端部には回転速度センサ３０の磁石部３２に向かって延びる噴出ノズル４２ａが設けられ、潤滑油供給ポンプ４０から第１潤滑油供給管４２に送出されて噴出ノズル４２ａの先端からケーシング１０内に露出される磁石部３２の先端部に向けて噴出される潤滑油は、磁石部３２の先端部と第１被動ギヤ１７ｂの歯部１７ｂ１の間に噴出される。また第２潤滑油供給管４３の先端部にはストローク位置センサ３５の先端部に向かって延びる１対の噴出ノズル４３ａが設けられ、横長断面形状となるように押しつぶされた各噴出ノズル４３ａの先端部は互いに長手方向に整列されている。潤滑油供給ポンプ４０から第２潤滑油供給管４３に送出されて各噴出ノズル４３ａの先端からケーシング１０内に露出される検出部３６の先端面に向けて噴出される潤滑油は、フォークシャフト２６と略平行な平面状となって、ケーシング１０内に露出する検出部３６の先端面と磁石部３７の間に噴出される。また潤滑油供給ポンプ４０から第３潤滑油供給管４４に送出された潤滑油は、軸受部や各ギヤの噛合部などの潤滑油必要箇所に供給される。
【００２７】
上述した実施形態では、変速機の作動に伴い出力軸１６および被動ギヤ１７ｂが回転されれば、磁性材料よりなる第１被動ギヤ１７ｂの各歯部１７ｂ１が円周方向に移動して磁石部３２の付近を次々に通り過ぎることにより磁石部３２が発生する磁界は動的に変化される。電磁コイルなどを使用した検出部３１はこの磁界の動的変化を検出して、被動ギヤ１７ｂおよび出力軸１６の回転速度を検出する。変速機のケーシング１０内では軸受部や各ギヤの噛合部などの各所において微細な鉄粉が発生して潤滑油中に混合され、このような鉄粉が検出部３１の磁石部３２に吸着され蓄積されて磁路が変化すると磁界の変化状態も変化するので、回転速度の検出に誤差を生じるおそれがある。しかしながらこの実施形態では、第１潤滑油供給管４２の噴出ノズル４２ａの先端から磁石部３２の先端部と第１被動ギヤ１７ｂの歯部１７ｂ１の間に噴出される潤滑油により磁石部３２の表面に鉄粉が吸着されることは防がれ、また一旦吸着された鉄粉も磁石部３２の表面から除去される。従ってそのような鉄粉の吸着により磁石部３２付近の磁路が変化し磁界の変化状態も変化して回転速度の検出に誤差を生じるおそれはなくなり、変速機の変速制御システムの信頼性は維持される。
【００２８】
上述した実施形態では、噴出ノズル４２ａの先端からの潤滑油は、磁界の密度が最も高くなり、従って鉄粉が最も集中的に吸着される磁石部３２の先端部と第１被動ギヤ１７ｂの歯部１７ｂ１の間に噴出されるので、磁石部３２に吸着される鉄粉を最も効果的に除去することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、噴出ノズル４２ａからの潤滑油はケーシング１０内に露出する磁石部３２に噴出すればよく、そのようにしても磁石部３２に吸着される鉄粉を除去して回転速度の検出に誤差を生じるおそれを防止できるという効果は得られる。
【００２９】
またストローク位置センサ３５の磁石部３７は、図１の実線で示す中立位置では、各検出素子の間に位置して何れの検出素子も作動されないが、シフトフォーク２５が二点鎖線２５Ａで示す位置まで上向きに移動されれば、磁石部３７は一方の検出素子と向かい合う二点鎖線３７Ａの位置に達してその検出素子を作動させ、第１駆動ギヤ１７ａが入力軸１５と連結されたことを検出する。同様にシフトフォーク２５が二点鎖線２５Ｂで示す位置まで下向きに移動されれば、磁石部３７は他方の検出素子と向かい合う二点鎖線３７Ｂの位置に達してその検出素子を作動させ、第２駆動ギヤ１８ａが入力軸１５と連結されたことを検出する。これらの場合もケーシング１０内の潤滑油中に混合された鉄粉がシフトフォーク２５に設けられた磁石部３７に吸着され蓄積されることにより磁路が変化すると磁界の状態も変化するので、シフトフォーク２５のストローク位置の検出に誤差を生じて、各駆動ギヤ１７ａ，１８ａが入力軸１５と連結されたか否かの検出を誤るおそれがある。しかしながらこの場合にも、第２潤滑油供給管４３の噴出ノズル４３ａの先端から磁石部３７と検出部３６の先端部の間に潤滑油が噴出され、しかもこの潤滑油はフォークシャフト２６と略平行な平面状であるので、シフトフォーク２５とともに移動する磁石部３７がどの位置にあっても磁石部３７の表面に鉄粉が吸着されることは防がれ、また一旦吸着された鉄粉も磁石部３２の表面から除去される。従ってそのような鉄粉の吸着により磁石部３７付近の磁路が変化し磁界の状態も変化してシフトフォーク２５のストローク位置の検出に誤差を生じることはなくなり、変速機の変速制御システムの信頼性は維持される。
【００３０】
またこの場合も、噴出ノズル４３ａの先端からの潤滑油は、磁界の密度が最も高くなり、従って鉄粉が最も集中的に吸着される磁石部３７の先端面と検出部３６の先端部の間に噴出されるので、磁石部３７に吸着される鉄粉を最も効果的に除去することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、噴出ノズル４３ａからの潤滑油はケーシング１０内に露出する磁石部３７に噴出すればよく、そのようにしても磁石部３７に吸着される鉄粉を除去してシフトフォーク２５のストローク位置の検出に誤差を生じることを防止することはできる。
【００３１】
また上述した実施形態では、潤滑油供給ポンプ４０は変速機の必要箇所にも潤滑油を供給しており、そのようにすれば磁石部３２，３７の表面に吸着される鉄粉を除去するための潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプ４０は潤滑用の潤滑油供給ポンプと共用されるので、変速機の構造が簡略化されてその製造コストを低下させることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、専用の潤滑油供給ポンプを使用して実施することも可能であり、そのようにしても変速機の作動状態の検出に誤差が生じることはなく、変速制御システムの信頼性は維持することができるという本来の効果は得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による磁気センサ装置を備えた変速機の一実施形態の要部の構造を示す平面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図１に示す実施形態の潤滑油供給系統を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…ケーシング、１５，１６…変速軸（入力軸、出力軸）、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ…変速ギヤ、１７ｂ１…突出部材（歯部）、２５…作動部材（シフトフォーク）、３０，３５…磁気センサ装置（回転速度センサ、ストローク位置センサ）、３１，３６…検出部、３２，３７…磁石部、４０…潤滑油供給ポンプ、４２，４３…潤滑油供給管（第１潤滑油供給管、第２潤滑油供給管）。
【図１】
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【図２】
2008202762.tif 000004
【図３】
2008202762.tif 000005