(57)【要約】  【課題】  装置の小型化と軽量化が図れ、その上、製造コストを従来より低減することができるロータリソレノイドを提供する。  【解決手段】  ロータリソレノイド１２０は、周方向に配置された極歯１３０ａ、１３０ｂを有するロータヨーク１３０と、周方向に配置されて励磁されることによってロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂとの間に磁気的な吸引力が発生する極歯１２１ｂ、１２２ａを有するステータヨーク１２０ａと、ステータヨーク１２０ａに具備されてステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａを励磁するソレノイドコイル１２６とを有し、ソレノイドコイル１２６の励磁によってステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａに磁気的な吸引力が発生し、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂが吸引されることを特徴とする。【選択図】  図１１
2008135477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に配置された極歯を有するロータヨークと、周方向に配置されて励磁されることによって前記ロータヨークの前記極歯との間に磁気的な吸引力が発生する極歯を有するステータヨークと、前記ステータヨークに具備されて前記ステータヨークの前記極歯を励磁するソレノイドコイルとを有し、該ソレノイドコイルの励磁によって前記ステータヨークの前記極歯に前記磁気的な吸引力が発生し、前記ロータヨークの前記極歯が吸引されることを特徴とするロータリソレノイド。
【請求項２】
請求項１において、前記ロータヨークおよび前記ステータヨークには、それぞれ回転軸を中心とした円の周上に配置された複数の前記極歯を有し、前記ソレノイドコイルへ給電される交流電圧によって前記ステータヨークの前記複数の極歯には、前記磁気的な吸引力が発生し、前記ロータヨークの前記極歯が吸引されることを特徴とするロータリソレノイド。
【請求項３】
請求項２において、前記ロータヨークの前記複数の極歯は、対応する前記ステータヨークの前記複数の極歯に同時に当接して吸引されていることを特徴とするロータリソレノイド。
【請求項４】
前記ロータヨークの前記極歯と、前記ステータヨークの前記極歯とは、同一円周上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリソレノイド。
【請求項５】
前記ステータヨークは、前記ロータヨークを収納するキャップ状のケースと、前記ケースの開口側に配置されたカバーとを有し、
前記ステータヨークの前記極歯は、前記回転軸の延在方向に前記ロータヨーク側に突出する状態で前記ケース及び前記カバーに切り起こしによって形成されることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載のロータリソレノイド。
【請求項６】
前記ロータヨークの前記極歯は、前記回転軸の延在方向に前記ケースの前記極歯側に突出する極歯と、前記回転軸の延在方向に前記カバーの前記極歯側に突出する極歯とを有することを特徴とする請求項５に記載のロータリソレノイド。
【請求項７】
前記ロータヨークの前記極歯は、周上の異なる位置から前記ケースの前記極歯側又は前記カバーの前記極歯側に突出していることを特徴とする請求項６に記載のロータリソレノイド。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れかに記載のロータリソレノイドと、モータからの回転を伝達されるモータ側回転体と、出力部への回転を伝達させる出力側回転体と、前記モータ側回転体から前記出力側回転体への回転の伝達を有効化又は無効化するクラッチと、前記クラッチを駆動するクラッチ駆動部材と、前記モータのロータが所定方向とは逆に回転するときに前記ロータに形成された係合部に衝突することによって反動で前記ロータを前記所定方向に回転させ、前記ロータが前記所定方向に回転するときに前記係合部の回転軌跡から退出する逆転防止部材とを有し、
前記クラッチ駆動部材は、前記逆転防止部材が前記回転軌跡から退出するときに前記逆転防止部材に連結して駆動されて前記クラッチを有効化させるとともに前記ロータヨークの前記極歯を前記ステータヨークの前記極歯の近傍まで移動し、
前記逆転防止部材は、前記出力部にかかる負荷によって前記ロータのディテントトルクに抗して前記ロータが前記所定方向とは逆に回転するときに前記クラッチ駆動部材との連結を解除して前記回転軌跡に進入し、
前記ロータリソレノイドは、前記クラッチ駆動部材が前記クラッチを有効化させるときに、前記ステータヨークの前記極歯が励磁されることによって前記クラッチの有効化させた状態を維持することを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクチュエータのクラッチを有効化させた状態を維持するソレノイドとして、ソレノイド巻線を具備したボビンと、ボビンの上下両端部を磁気的に連結する鉄心と、ボビンの中心孔をガイドとして上下に摺動するプランジャとを備えた直動式のソレノイドが知られている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平９−２９６８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のソレノイドにおいては、プランジャを用いている。このプランジャは、ソレノイドにおいて大きな容積を占めており、装置が大型化するという問題がある。また、金属で形成されるため、重いという問題がある。さらに一般的に切削加工品のため、製造コストがかかるという問題もある。
【０００４】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、装置の小型化と軽量化が図れ、その上、製造コストを従来より低減することができるロータリソレノイド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】
【０００５】
本発明のロータリソレノイドは、周方向に配置された極歯を有するロータヨークと、周方向に配置されて励磁されることによって前記ロータヨークの前記極歯との間に磁気的な吸引力が発生する極歯を有するステータヨークと、前記ステータヨークに具備されて前記ステータヨークの前記極歯を励磁するソレノイドコイルとを有し、該ソレノイドコイルの励磁によって前記ステータヨークの前記極歯に前記磁気的な吸引力が発生し、前記ロータヨークの前記極歯が吸引されることを特徴とする。
【０００６】
この構成により、本発明のロータリソレノイドは、極歯同士の吸引を利用するので、プランジャを用いたソレノイドに比較して小型化と軽量化が図れる。また、本発明のロータリソレノイドは、交流電力で駆動することができ、整流するための部品が不要であるので、製造コストを従来より低減することができる。また、本発明のロータリソレノイドは、切削加工品であるプランジャが不要であるので、製造コストを従来より低減することができる。
【０００７】
また、本発明のロータリソレノイドの前記ロータヨークおよび前記ステータヨークには、それぞれ回転軸を中心とした円の周上に配置された複数の前記極歯を有し、前記ソレノイドコイルへ給電される交流電圧によって前記ステータヨークの前記複数の極歯には、前記磁気的な吸引力が発生し、前記ロータヨークの前記極歯が吸引されることが好ましい。
【０００８】
交流電源は、交番磁界となるため吸引力の弱い部分がある。そのため、ノイズが発生したり吸引力が低下するという問題がある。しかしながら、本発明のロータリソレノイドは、ロータヨークおよびステータヨークにそれぞれ複数の極歯を設けることにより吸引力が向上するので、交流電源を用いることができる。したがって、交流電力をダイオードで整流した後でコンデンサで平滑化する必要がなく、部品点数を削減することができる。
【０００９】
また、本発明のロータリソレノイドの前記ロータヨークの前記複数の極歯は、対応する前記ステータヨークの前記複数の極歯に同時に当接して吸引されていることが好ましい。
【００１０】
この構成により、本発明のロータリソレノイドは、複数の極歯同士を同時に精度良く当接することにより吸引力が向上するので、交流電源を用いることができる。
【００１１】
また、本発明のロータリソレノイドの前記ロータヨークの前記極歯と、前記ステータヨークの前記極歯とは、同一円周上に配置されていることが好ましい。
【００１２】
この構成により、本発明のロータリソレノイドは、ロータヨークの極歯と、ステータヨークの極歯とが同一円周上に配置されているので、ロータヨークの極歯と、ステータヨークの極歯とが同一円周上に配置されていない構成と比較して、径方向に小型化することができる。
【００１３】
また、本発明のロータリソレノイドの前記ステータヨークは、前記ロータヨークを収納するキャップ状のケースと、前記ケースの開口側に配置されたカバーとを有し、前記ステータヨークの前記極歯は、前記回転軸の延在方向に前記ロータヨーク側に突出する状態で前記ケース及び前記カバーに切り起こしによって形成されることが好ましい。
【００１４】
この構成により、本発明のロータリソレノイドは、切り起こしによってステータヨークの極歯が形成されるので、極歯を別部材で形成する構成と比較して、製造コストを低減することができる。
【００１５】
また、本発明のロータリソレノイドの前記ロータヨークの前記極歯は、前記回転軸の延在方向に前記ケースの前記極歯側に突出する極歯と、前記回転軸の延在方向に前記カバーの前記極歯側に突出する極歯とを有することが好ましい。
【００１６】
この構成により、本発明のロータリソレノイドは、ロータヨークの極歯を上下の両スペースを利用して配設することにより、前記極歯を一方のスペースのみに形成したものと比較して、ロータヨークの回転量が同一であっても、極歯の大きさを大きくすることにより、磁気効率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明のロータリソレノイドの前記ロータヨークの前記極歯は、周上の異なる位置から前記ケースの前記極歯側又は前記カバーの前記極歯側に突出していることが好ましい。
【００１８】
この構成により、本発明のロータリソレノイドは、ロータヨークの極歯が周上の異なる位置からケースの極歯側又はカバーの極歯側に突出しており、１枚の平板の切り起こしによってロータヨークが形成されるので、極歯を別部材で形成する構成と比較して、製造コストを低減することができる。
【００１９】
また、本発明のアクチュエータは、ロータリソレノイドと、モータからの回転を伝達されるモータ側回転体と、出力部への回転を伝達させる出力側回転体と、前記モータ側回転体から前記出力側回転体への回転の伝達を有効化又は無効化するクラッチと、前記クラッチを駆動するクラッチ駆動部材と、前記モータのロータが所定方向とは逆に回転するときに前記ロータに形成された係合部に衝突することによって反動で前記ロータを前記所定方向に回転させ、前記ロータが前記所定方向に回転するときに前記係合部の回転軌跡から退出する逆転防止部材とを有し、前記クラッチ駆動部材は、前記逆転防止部材が前記回転軌跡から退出するときに前記逆転防止部材に連結して駆動されて前記クラッチを有効化させるとともに前記ロータヨークの前記極歯を前記ステータヨークの前記極歯の近傍まで移動し、前記逆転防止部材は、前記出力部にかかる負荷によって前記ロータのディテントトルクに抗して前記ロータが前記所定方向とは逆に回転するときに前記クラッチ駆動部材との連結を解除して前記回転軌跡に進入し、前記ロータリソレノイドは、前記クラッチ駆動部材が前記クラッチを有効化させるときに、前記ステータヨークの前記極歯が励磁されることによって前記クラッチの有効化させた状態を維持することを特徴とする。
【００２０】
この構成により、本発明のアクチュエータは、ロータリソレノイドを回転させる駆動力を逆転防止部材によって確保するので、クラッチの状態を維持する機能がロータリソレノイドにあればよく、ロータリソレノイドに必要なトルクを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、装置の小型化と軽量化が図れ、その上、製造コストを従来より低減することができるロータリソレノイドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
まず、本実施の形態に係るアクチュエータの構成について説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態に係るアクチュエータ１０は、ケース２１と、ケース２１に被せられたカバー２２と、ケース２１にカバー２２を固定するタッピングねじ２３とを有している。
【００２５】
なお、以下において、「時計回り」及び「反時計回り」という用語は、カバー２２側からケース２１側を見た状態での回転方向を表現している。
【００２６】
アクチュエータ１０は、図２に示すように、ケース２１側からカバー２２側に向けて順にケース２１及びカバー２２の間に収納された下板２５、中板２６、上板２７と、図示していない洗濯機の図示していない洗濯槽用ブレーキや図示していない排水弁に図示していないワイヤ等を介して連結された出力部としてのスライダ４０と、スライダ４０を駆動する力を発生させるモータ５０と、モータ５０によって発生させられた駆動力をスライダ４０に伝達するための駆動力伝達機構６０と、駆動力伝達機構６０を制動する摩擦制動体７０と、モータ５０の回転方向を決定する回転方向決定機構８０と、駆動力伝達機構６０による駆動力の伝達を有効化又は無効化するクラッチ９０と、クラッチ９０を駆動するクラッチ駆動機構１００とを有している。
【００２７】
また、アクチュエータ１０は、図３に示すように、クラッチ駆動機構１００（図２参照。）の働きを保持する力を発生させるクラッチ維持手段としてのロータリソレノイド１２０と、ロータリソレノイド１２０によって発生させられた保持力をクラッチ駆動機構１００に伝達する保持力伝達レバー１４０とを有している。
【００２８】
また、アクチュエータ１０は、図４に示すように、外部から供給される電力をモータ５０（図２参照。）又はロータリソレノイド１２０（図３参照。）に伝達するための電力伝達部１６０と、電力伝達部１６０とモータ５０又はロータリソレノイド１２０との電気的な接続状態を変更する電気接続変更機構１８０とを備えている。
【００２９】
図５に示すように、ケース２１は、スライダ４０と係合することによってスライダ４０の延在方向にスライダ４０を移動可能に支持するガイド溝２１ａを有している。
【００３０】
上板２７は、スライダ４０と係合することによってスライダ４０の延在方向にスライダ４０を移動可能に支持するガイド溝２７ａを有している。
【００３１】
スライダ４０は、図示していないラックギアを側面部に有しており、洗濯機によって常にケース２１の外部に引き出される方向に付勢されている。
【００３２】
なお、洗濯機は、図６に示すように、スライダ４０が変位Ｌ１だけケース２１の内部に引き込まれるまでに、スライダ４０とワイヤ等によって連結された洗濯槽用ブレーキが解除され、スライダ４０が変位Ｌ２だけケース２１の内部に引き込まれるまでに、スライダ４０とワイヤ等によって連結された排水弁が開動作し、洗濯槽が高速回転されている状態で排水弁によって排水しながら洗濯物を脱水するようになっている。
【００３３】
図２及び図７〜図９に示すように、モータ５０は、ケース２１及び下板２５の間に配置されたケース５１と、下板２５及びケース５１に固定されたボビン５２と、ボビン５２に具備されたコイル５３と、上板２７及びケース５１の間に設けられた軸３１に回転可能に支持されたロータ５４とを有している。ロータ５４は、軸３１に回転可能に支持されてケース５１に接触した回転部材５５と、回転部材５５より下板２５側で軸３１に回転可能に支持されて回転部材５５と回転方向に一体化されたモータ側回転体としての回転部材５６と、回転部材５６に保持された磁石５７とを有している。回転部材５６は、下板２５側の端部の軸３１の周りに設けられた溝部５６ａと、下板２５側の端部の外周の１８０°ずつ離れた位置に設けられた２つの係合部５６ｂと、溝部５６ａの底に形成されたクラッチ爪５６ｃとを有している。
【００３４】
駆動力伝達機構６０は、軸３１に回転可能に支持されて回転部材５６の溝部５６ａに挿入された出力側回転体としての回転部材６１と、回転部材６１に固定された歯車６２と、下板２５及び上板２７の間に設けられた軸３２に回転可能に支持されて歯車６２と噛み合う歯車６３と、軸３２に回転可能に支持されて歯車６３と一体化された歯車６４と、下板２５及び中板２６の間に設けられた軸３３に回転可能に支持されて歯車６４と噛み合う歯車６５と、下板２５及び中板２６の間に設けられた軸３４に回転可能に支持されて歯車６５と噛み合う歯車６６と、下板２５及び中板２６の間に設けられた軸３５に回転可能に支持されて歯車６６と噛み合う歯車６７と、下板２５に設けられた軸３６に回転可能に支持されて歯車６７と噛み合う歯車６８と、カバー２２に設けられた軸２２ａに回転可能に支持されて歯車６８と回転方向に一体化された歯車６９とを有している。そして、歯車６９は、スライダ４０のラックと噛み合っている。回転部材６１は、回転部材５６のクラッチ爪５６ｃに噛み合うクラッチ爪６１ａを歯車６２側とは反対側に有している。
【００３５】
摩擦制動体７０は、遠心力によって遠心方向に広がって中板２６に接触するウェート部７０ａを有しており、歯車６４と回転方向に一体化されている。
【００３６】
回転方向決定機構８０は、軸３２に支持されて歯車６４を下板２５側に付勢する板バネ８１と、軸３２に回転可能に支持されて下板２５及び歯車６４に挟まれたスペーサ８２と、軸３１を中心としたロータ５４の時計回りの回転を許容して反時計回りの回転を防止する逆転防止部材としての逆転防止レバー８３とを有している。逆転防止レバー８３は、下板２５側に突出し、ロータ５４が逆転した際に回転部材５６の係合部５６ｂに当接する突起８３ａと、歯車６３側に突出した弧状壁部８３ｂ（図１０参照。）とを有しており、スペーサ８２に回転可能に支持されて下板２５及び歯車６３に挟まれている。
【００３７】
クラッチ９０は、回転部材５６のクラッチ爪５６ｃと、クラッチ爪５６ｃに対向する回転部材６１のクラッチ爪６１ａとによって構成されている。即ち、回転部材５６と、回転部材６１とは、軸３１の延在方向に互いに係合することによってクラッチ爪５６ｃとクラッチ爪６１ａとが嵌合して回転方向に一体化されるようになっている。
【００３８】
クラッチ駆動機構１００は、中板２６及び上板２７の間で軸３２に回転可能に支持されたクラッチ駆動部材としてのクラッチ駆動レバー１０１と、軸３２を中心として反時計回りの方向にクラッチ駆動レバー１０１を付勢する捻りバネ１０２と、軸３１に支持されて回転部材６１とクラッチ駆動レバー１０１との間に設けられたスペーサ１０３と、軸３１に支持されて回転部材５６と回転部材６１の間に設けられた圧縮バネ１０４とを有している。クラッチ駆動レバー１０１は、逆転防止レバー８３の弧状壁部８３ｂと係合するための突起１０１ａ（図３参照。）と、軸３２を中心とした反時計回りの回転によってスペーサ１０３を回転部材６１側に押す傾斜部１０１ｂと、軸３１を通すために傾斜部１０１ｂに開けられた穴部１０１ｃと、中板２６側に突出した突起１０１ｄ（図３参照。）とを有している。
【００３９】
図１１及び図１２に示すように、ロータリソレノイド１２０は、磁性材料によって形成されたキャップ状のケース１２１と、磁性材料によって形成されてケース１２１の開口１２１ａ側に配置されたカバー１２２と、磁性材料によって形成された弧状板１２３、１２４と、ケース１２１内に収納されたボビン１２５と、ボビン１２５に具備されたソレノイドコイル１２６と、ソレノイドコイル１２６を覆う樹脂材料によって形成されたコイルケース１２７と、カバー２２（図３参照。）及び中板２６（図３参照。）の間に設けられた軸３７に回転可能に支持されたロータ１２８とを有している。ロータ１２８は、軸３７に回転可能に支持された回転部材１２９と、磁性材料によって形成されて回転部材１２９に固定されたロータヨーク１３０とを有している。なお、ケース１２１、カバー１２２、弧状板１２３、１２４は、ステータヨーク１２０ａを構成している。
【００４０】
ケース１２１は、軸３７を中心とした円の周上に９０°ずつ離隔して配置されて軸３７の延在方向にロータヨーク１３０側に突出した状態で切り起こしによって形成された４つの極歯１２１ｂを有している。カバー１２２は、ケース１２１の４つの極歯１２１ｂが配置された円と同一半径の円であって軸３７を中心とした円の周上に９０°ずつ離隔して配置されて軸３７の延在方向にロータヨーク１３０側に突出した状態で切り起こしによって形成された４つの極歯１２２ａを有している。カバー１２２の極歯１２２ａは、ケース１２１の極歯１２１ｂと４５°ずれて配置されている。シェージング板としての弧状板１２３は、銅製であって軸３７を中心とした円の周上に１８０°離隔して配置されてケース１２１の極歯１２１ｂが挿入された２つの穴１２３ａが両端部に形成されている。シェージング板としての弧状板１２４は、銅製であって軸３７を中心とした円の周上に１８０°離隔して配置されてカバー１２２の極歯１２２ａが挿入された２つの穴１２４ａが両端部に形成されている。ロータヨーク１３０は、ケース１２１の４つの極歯１２１ｂが配置された円と同一半径の円であって軸３７を中心とした円の周上に９０°ずつ離隔して配置されて軸３７の延在方向に極歯１２１ｂ側に突出した４つの極歯１３０ａと、カバー１２２の４つの極歯１２２ａが配置された円と同一半径の円であって軸３７を中心とした円の周上に９０°ずつ離隔して配置されて軸３７の延在方向に極歯１２２ａ側に突出した４つの極歯１３０ｂとを有している。極歯１３０ａと、極歯１３０ｂとは、軸３７を中心とした円の周上に４５°ずれて配置されている。
【００４１】
図３に示すように、保持力伝達レバー１４０は、クラッチ駆動レバー１０１の突起１０１ｄに係合する穴部１４０ａを有しており、軸３７に回転可能に支持されてロータ１２８と回転方向に一体化されている。
【００４２】
図４に示すように、電力伝達部１６０は、外部から電力が供給される端子１６１、１６２、１６３と、互いに接触することによって電気的に接続されるアームスイッチ１６４、１６５、１６６とを有している。図１３に示すように、端子１６１は、モータ５０及びロータリソレノイド１２０と電気的に接続されている。端子１６２は、ロータリソレノイド１２０及びアームスイッチ１６６と電気的に接続されている。端子１６３は、アームスイッチ１６５と電気的に接続されている。アームスイッチ１６４は、モータ５０と電気的に接続されている。
【００４３】
図４に示すように、電気接続変更機構１８０は、歯車６８と回転方向に一体化された電気接続変更カム１８１と、ケース２１及び上板２７（図２参照。）の間に設けられた軸３８に回転可能に支持された電気接続変更レバー１８２とを有している。電気接続変更カム１８１は、回転中心からの距離が最も長い大径部１８１ａと、回転中心からの距離が大径部１８１ａより短い中径部１８１ｂと、回転中心からの距離が中径部１８１ｂより短い小径部１８１ｃとを有している。電気接続変更レバー１８２は、電気接続変更カム１８１の外周に接触する接触部１８２ａと、アームスイッチ１６４に接触する接触部１８２ｂとを有しており、アームスイッチ１６４によって軸３８を中心とした反時計回りに付勢されている。
【００４４】
なお、洗濯機は、スライダ４０（図１参照。）がケース２１（図１参照。）の内部に引き込まれることによって、スライダ４０にワイヤ等によって連結された洗濯槽用ブレーキの解除や、排水弁の開動作が行われるようになっている。洗濯槽用ブレーキは、スライダ４０がケース２１の内部に引き込まれる量が図６に示す変位０から変位Ｌ１の間の所定の変位以上になっているときに解除されるようになっている。また、排水弁は、スライダ４０がケース２１の内部に引き込まれる量が図６に示す変位Ｌ１から変位Ｌ２の間の所定の変位以上になっているときに開動作するようになっている。
【００４５】
次に、アクチュエータ１０の動作について説明する。
【００４６】
図６に示すように、洗濯機は、洗濯物の洗いの工程を開始すると、図４で示す状態のアクチュエータ１０の端子１６１及び端子１６３の間に電力を供給せず、端子１６１及び端子１６２の間に交流電力を供給する。
【００４７】
アクチュエータ１０は、端子１６１及び端子１６２の間に交流電力が供給されると、アームスイッチ１６４、１６５、１６６が互いに接触しているので、図１３に示すように、モータ５０及びロータリソレノイド１２０に交流電力が供給される。
【００４８】
図２に示すモータ５０は、洗濯機から交流電力が供給されると、軸３１を中心として正転方向である時計回り又は逆転方向である反時計回りにロータ５４が回転する。
【００４９】
ここで、図４に示すようにクラッチ駆動レバー１０１が捻りバネ１０２によって軸３２を中心として時計回りに付勢されているので、図３に示すようにクラッチ駆動レバー１０１の突起１０１ａに弧状壁部８３ｂで接触している逆転防止レバー８３も、軸３２を中心として時計回りに付勢されており、図９（ａ）に示すように突起８３ａが係合部５６ｂの回転軌跡に存在する。したがって、軸３１を中心として逆転方向である反時計回りにロータ５４が回転すると、回転部材５６は、図９（ｂ）に示すように係合部５６ｂで逆転防止レバー８３の突起８３ａに衝突し、反動で軸３１を中心として時計回りに回転する。即ち、ロータ５４は、軸３１を中心として反時計回りに回転を開始しても、逆転防止レバー８３によって軸３１を中心として正転方向である時計回りに回転させられる。
【００５０】
このようにしてロータ５４が軸３１を中心として正転方向である時計回りに回転した後も、逆転防止レバー８３の突起８３ａが、ロータ５４の係合部５６ｂの回転軌跡内にある。そのため、逆転防止レバー８３は、突起ａがロータ５４の係合部５６ｂに衝突することによりロータ５４によって弾かれて図９（ｃ）に示すように軸３２を中心として反時計回りに回転し、突起８３ａが係合部５６ｂの回転軌跡から出る。
【００５１】
図３に示すクラッチ駆動レバー１０１は、突起１０１ａで逆転防止レバー８３の弧状壁部８３ｂに係合するので、軸３２を中心とした反時計回りの逆転防止レバー８３の回転によって捻りバネ１０２の付勢力に抗して軸３２を中心として反時計回りに回転し、図１２に示す傾斜部１０１ｂによってスペーサ１０３を回転部材６１側に押す。
【００５２】
クラッチ駆動レバー１０１が軸３２を中心として反時計回りに回転すると、図３に示す保持力伝達レバー１４０は、穴部１４０ａでクラッチ駆動レバー１０１の突起１０１ｄに係合しているので、図１４に示すように軸３７を中心として時計回りに回転する。そして、図３に示すロータリソレノイド１２０のロータ１２８は、回転方向に一体化された保持力伝達レバー１４０とともに軸３７を中心として時計回りに回転する。
【００５３】
したがって、ロータリソレノイド１２０は、洗濯機から交流電力が供給されると、ロータ１２８の極歯１３０ａが軸３７を中心とした時計回りに隣り合ったケース１２１の極歯１２１ｂに接触した状態で固定されるとともに、ロータ１２８の極歯１３０ｂが軸３７を中心とした時計回りに隣り合ったカバー１２２の極歯１２２ａに接触した状態で固定される。このとき、ケース１２１、カバー１２２、弧状板１２３、弧状板１２４、ロータヨーク１３０は、ソレノイドコイル１２６によって発生した磁力線の通路を構成している。
【００５４】
ロータ１２８の軸３７を中心とした回転位置が固定されると、ロータ１２８と回転方向に一体化された保持力伝達レバー１４０も、軸３７を中心とした回転位置が固定される。保持力伝達レバー１４０の軸３７を中心とした回転位置が固定されると、クラッチ駆動レバー１０１は、突起１０１ｄで保持力伝達レバー１４０の穴部１４０ａに係合しているので、図１４に示す位置で固定される。したがって、逆転防止レバー８３は、クラッチ駆動レバー１０１によって軸３２を中心とした時計回りの方向に付勢されなくなる。
【００５５】
ところで、スペーサ１０３がクラッチ駆動レバー１０１によって回転部材６１側に押されると、回転部材６１は、スペーサ１０３及び歯車６２に押されて圧縮バネ１０４の付勢力に抗して回転部材５６と軸３１の延在方向に係合する。したがって、回転部材５６のクラッチ爪５６ｃと、回転部材６１のクラッチ爪６１ａとが互いに嵌合（クラッチ９０が有効化）して、回転部材５６及び回転部材６１は、回転方向に一体化される。
【００５６】
回転部材５６及び回転部材６１が回転方向に一体化されると、軸３１を中心とした時計回りのロータ５４の回転によって、歯車６３が軸３２を中心として反時計回りに回転するので、逆転防止レバー８３は、板バネ８１によって歯車６４を介して逆転防止レバー８３側に押された歯車６３との摩擦力によって、軸３２を中心とした反時計回りの方向に付勢され、突起８３ａが係合部５６ｂの回転軌跡に進入しない。したがって、回転部材５６は、逆転防止レバー８３の突起８３ａに接触することはない。
【００５７】
以上に説明したように、逆転防止レバー８３がクラッチ駆動レバー１０１によって軸３２を中心とした時計回りの方向に付勢されなくなり、回転部材５６が逆転防止レバー８３の突起８３ａに接触しなくなるので、ロータ５４は、軸３１を中心として時計回りに回転し続けることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、逆転防止レバー８３の突起８３ａが回転部材５６の係合部５６ｂに弾かれて軸３２を中心として反時計回りに回転する動作に連動して、クラッチ駆動レバー１０１が動作されるとともに、クラッチ９０を有効化させ、その上、ロータヨーク１３０の４つの極歯１３０ｂを、カバー１２２の極歯１２２ａの近傍まで移動させ、ロータヨーク１３０の４つの極歯１３０ａを、ケース１２１の４つの極歯１２１ｂの近傍まで移動させている。そのため、ロータリソレノイド１２０は、保持力伝達レバー１４０の位置を保持するだけのトルクを有していればよく、駆動力が小さくてすむ。
【００５９】
回転部材５６及び回転部材６１が回転方向に一体化されると、軸３１を中心とした時計回りのロータ５４の回転は、回転部材５６から回転部材６１、歯車６２、歯車６３、歯車６４、歯車６５、歯車６６、歯車６７、歯車６８、歯車６９を介してスライダ４０のラックに伝達される。したがって、スライダ４０は、ケース２１の内部に引き込まれ始める。
【００６０】
図２に示す回転部材５６及び回転部材６１が回転方向に一体化されているとき、軸３１を中心とした時計回りのロータ５４の回転によって、歯車６８が軸３６を中心として反時計回りに回転するので、歯車６８と回転方向に一体化された電気接続変更カム１８１も、軸３６を中心として反時計回りに回転する。そして、図１５に示すように、アームスイッチ１６４によって付勢された電気接続変更レバー１８２が接触部１８２ａで電気接続変更カム１８１の中径部１８１ｂと接触する状態になると、アームスイッチ１６６は、アームスイッチ１６５と接触しなくなり、アームスイッチ１６４及びアームスイッチ１６５と電気的に切断される。
【００６１】
アクチュエータ１０は、アームスイッチ１６４及びアームスイッチ１６５が互いに接触していて、アームスイッチ１６６がアームスイッチ１６４及びアームスイッチ１６５と電気的に切断されるので、図１３に示すように、モータ５０への電力の供給が停止し、ロータリソレノイド１２０への交流電力の供給が継続される。
【００６２】
モータ５０への電力の供給が停止すると、図２に示すように、駆動力がモータ５０から回転部材６１、歯車６２、歯車６３、歯車６４、歯車６５、歯車６６、歯車６７、歯車６８、歯車６９を介してスライダ４０のラックに伝達されなくなり、スライダ４０の移動が停止する。このとき、時間Ｔ１（図６参照。）であり、スライダ４０は、変位Ｌ１（図６参照。）だけケース２１の内部に引き込まれている。
【００６３】
ロータリソレノイド１２０（図３参照。）への交流電力の供給が継続されるので、回転部材５６及び回転部材６１は、保持力伝達レバー１４０（図３参照。）、クラッチ駆動レバー１０１、スペーサ１０３を介してロータリソレノイド１２０によって回転方向に一体化され続ける。したがって、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０に負荷が加わると、スライダ４０に加わった負荷は、歯車６９、歯車６８、歯車６７、歯車６６、歯車６５、歯車６４、歯車６３、歯車６２、回転部材６１を介してモータ５０に伝達される。また、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０にモータ５０のディテントトルクより大きい負荷が加わると、歯車６３が軸３２を中心として時計回りに回転するので、逆転防止レバー８３は、板バネ８１によって歯車６４を介して逆転防止レバー８３側に押された歯車６３との摩擦力によって、図１６に示すように軸３２を中心として時計回りに回転して、図９（ａ）に示すように突起８３ａが回転部材５６の係合部５６ｂの回転軌跡に進入する。そして、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０に負荷が加わると、回転部材５６には軸３１を中心とした反時計回りの回転力が加わるが、逆転防止レバー８３の突起８３ａが回転部材５６の係合部５６ｂの回転軌跡に進入して図９（ｂ）に示すように突起８３ａ及び係合部５６ｂが係合するので、回転部材５６は、逆転防止レバー８３によって軸３１を中心とした反時計回りの回転が妨げられる。したがって、アクチュエータ１０は、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０に加わった負荷に、逆転防止レバー８３と回転部材５６との係合や、モータ５０のディテントトルクによって対抗することができる。
【００６４】
洗濯機は、スライダ４０が変位Ｌ１だけケース２１の内部に引き込まれるまでに、スライダ４０とワイヤ等によって連結された洗濯槽用ブレーキが解除されるので、図示していない洗濯槽が回転可能な状態で図示していないパルセータによって洗濯物を洗う。
【００６５】
洗濯機は、図６における時間Ｔ２になると、洗濯物の洗いの工程を終了し、図１に示すアクチュエータ１０の端子１６１及び端子１６２の間の電力の供給を停止する。
【００６６】
アクチュエータ１０は、端子１６１及び端子１６２の間の電力の供給が停止されると、図１３に示すように、ロータリソレノイド１２０への電力の供給が停止される。
【００６７】
ロータリソレノイド１２０への電力の供給が停止されると、ロータ１２８の軸３７を中心とした回転位置が固定されなくなるので、ロータ１２８と回転方向に一体化された保持力伝達レバー１４０も、軸３７を中心とした回転位置が固定されなくなる。保持力伝達レバー１４０の軸３７を中心とした回転位置が固定されなくなると、クラッチ駆動レバー１０１は、突起１０１ｄで保持力伝達レバー１４０の穴部１４０ａに係合しているので、捻りバネ１０２の付勢力によって軸３２を中心として時計回りに回転する。
【００６８】
クラッチ駆動レバー１０１が軸３２を中心として時計回りに回転すると、スペーサ１０３、歯車６２及び回転部材６１は、圧縮バネ１０４の付勢力によってクラッチ駆動レバー１０１の傾斜部１０１ｂの移動に伴って回転部材５６から離れる方向に移動する。したがって、回転部材５６のクラッチ爪５６ｃと、回転部材６１のクラッチ爪６１ａとの嵌合が解除（クラッチ９０が解除）されて、回転部材５６及び回転部材６１は、回転方向に一体化されなくなる。
【００６９】
回転部材５６及び回転部材６１が回転方向に一体化されなくなると、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０に加わった負荷は、歯車６９、歯車６８、歯車６７、歯車６６、歯車６５、歯車６４、歯車６３、歯車６２を介して回転部材６１に伝達されるが、回転部材６１からモータ５０に伝達されることはない。したがって、アクチュエータ１０は、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０に加わった負荷に、逆転防止レバー８３と回転部材５６との係合や、モータ５０のディテントトルクによって対抗することができず、スライダ４０がケース２１の外部に変位０（図６参照。）まで引き出され、図４に示す状態に戻る。
【００７０】
ここで、アクチュエータ１０が図４に示す状態に戻るとき、図２に示す歯車６４と回転方向に一体化された摩擦制動体７０が軸３２を中心として高速に回転すると、ウェート部７０ａが遠心力によって遠心方向に広がって中板２６に接触することによって制動力が働くので、結果としてアクチュエータ１０は緩やかに図４に示す状態に戻る。
【００７１】
また、洗濯機は、図１に示すスライダ４０がケース２１の外部に変位Ｌ１（図６参照。）から変位０まで引き出される間に、スライダ４０とワイヤ等によって連結された洗濯槽用ブレーキが再び作動して洗濯槽が固定される。
【００７２】
次いで、洗濯機は、時間Ｔ３（図６参照。）になると、洗濯物の脱水の工程を開始し、アクチュエータ１０の端子１６１及び端子１６２の間と、端子１６１及び端子１６３の間とに交流電力を供給する。
【００７３】
アクチュエータ１０は、端子１６１及び端子１６２の間と、端子１６１及び端子１６３の間とに交流電力が供給されると、アームスイッチ１６４、１６５、１６６が互いに接触しているので、図１３に示すように、モータ５０及びロータリソレノイド１２０に交流電力が供給される。
【００７４】
したがって、図１５に示すように、アームスイッチ１６４によって付勢された電気接続変更レバー１８２が接触部１８２ａで電気接続変更カム１８１の中径部１８１ｂと接触する状態になるまでは、上述した洗いの工程のときと同様に動作する。
【００７５】
アームスイッチ１６４によって付勢された電気接続変更レバー１８２が接触部１８２ａで電気接続変更カム１８１の中径部１８１ｂと接触する状態になると、アームスイッチ１６６は、アームスイッチ１６５と接触しなくなり、アームスイッチ１６４及びアームスイッチ１６５と電気的に切断される。
【００７６】
しかしながら、アクチュエータ１０は、端子１６１及び端子１６２の間と、端子１６１及び端子１６３の間とに交流電力が供給されているので、図１３に示すように、モータ５０及びロータリソレノイド１２０に交流電力が供給され続ける。
【００７７】
したがって、図１に示すスライダ４０は、ケース２１の内部に引き込まれ続ける。
【００７８】
そして、図１７に示すように、アームスイッチ１６４によって付勢された電気接続変更レバー１８２が接触部１８２ａで電気接続変更カム１８１の小径部１８１ｃと接触する状態になると、アームスイッチ１６５は、アームスイッチ１６４と接触しなくなり、アームスイッチ１６４と電気的に切断される。
【００７９】
アクチュエータ１０は、アームスイッチ１６４、１６５、１６６が互いに接触しておらず、アームスイッチ１６４、１６５、１６６が互いに電気的に切断されるので、図１３に示すように、モータ５０への電力の供給が停止し、ロータリソレノイド１２０への交流電力の供給が継続される。
【００８０】
モータ５０への電力の供給が停止すると、図２に示すように、駆動力がモータ５０から回転部材６１、歯車６２、歯車６３、歯車６４、歯車６５、歯車６６、歯車６７、歯車６８、歯車６９を介してスライダ４０のラックに伝達されなくなり、スライダ４０の移動が停止する。このとき、時間Ｔ４（図６参照。）であり、スライダ４０は、変位Ｌ２（図６参照。）だけケース２１の内部に引き込まれている。
【００８１】
なお、アクチュエータ１０は、時間Ｔ１（図６参照。）から時間Ｔ２（図６参照。）までのときと同様に動作し、スライダ４０をケース２１の外部に引き出す方向にスライダ４０に加わる負荷に対抗することができる。
【００８２】
洗濯機は、図６における時間Ｔ５になると、洗濯物の脱水の工程を終了し、図１に示すアクチュエータ１０の端子１６１及び端子１６２の間の電力の供給と、端子１６１及び端子１６３の間の電力の供給とを停止する。
【００８３】
アクチュエータ１０は、端子１６１及び端子１６２の間の電力の供給が停止されると、図１３に示すように、ロータリソレノイド１２０への電力の供給が停止される。
【００８４】
したがって、アクチュエータ１０は、時間Ｔ２（図６参照。）のときと同様に動作し、洗濯機からの負荷によってスライダ４０がケース２１の外部に変位０（図６参照。）まで引き出され、図４に示す状態に戻る。
【００８５】
なお、洗濯機は、図１に示すスライダ４０がケース２１の外部に変位Ｌ２（図６参照。）から変位Ｌ１（図６参照。）まで引き出される間に、スライダ４０とワイヤ等によって連結された排水弁が再び閉じ、図１に示すスライダ４０がケース２１の外部に変位Ｌ１から変位０まで引き出される間に、スライダ４０とワイヤ等によって連結された洗濯槽用ブレーキが再び作動して洗濯槽が固定される。
【００８６】
以上に説明したように、ロータリソレノイド１２０は、極歯同士の吸引を利用するので、プランジャを用いたソレノイドに比較して小型化と軽量化が図れる。
【００８７】
また、ロータリソレノイド１２０は、交流電力で駆動することができ、整流するための部品が不要であるので、製造コストを従来より低減することができる。
【００８８】
また、ロータリソレノイド１２０は、切削加工品であるプランジャが不要であるので、製造コストを従来より低減することができる。
【００８９】
交流電源は、交番磁界となるため吸引力の弱い部分がある。そのため、ノイズが発生したり吸引力が低下するという問題がある。しかしながら、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０およびステータヨーク１２０ａにそれぞれ複数の極歯を設けることにより吸引力が向上するので、交流電源を用いることができる。したがって、交流電力をダイオードで整流した後でコンデンサで平滑化する必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００９０】
また、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０の複数の極歯１３０ａ、１３０ｂが対応するステータヨーク１２０ａの複数の極歯１２１ｂ、１２２ａに同時に当接して吸引されており、複数の極歯同士を同時に精度良く当接することにより吸引力が向上するので、交流電源を用いることができる。
【００９１】
また、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂと、ステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａとが同一円周上に配置されているので、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂと、ステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａとが同一円周上に配置されていない構成と比較して、径方向に小型化することができる。
【００９２】
また、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂと、ステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａとがそれぞれ複数であるので、ロータヨーク１３０の極歯と、ステータヨーク１２０ａの極歯とが１つずつである構成と比較して、トルクを増やすことができる。
【００９３】
なお、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂやステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａの数や形状を変更することによって、回転角度やトルクを変更することができる。
【００９４】
また、ロータリソレノイド１２０は、切り起こしによってステータヨーク１２０ａの極歯１２１ｂ、１２２ａが形成されるので、極歯１２１ｂ、１２２ａを別部材で形成する構成と比較して、製造コストを低減することができる。
【００９５】
また、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂを上下の両スペースを利用して配設することにより、極歯を一方のスペースのみに形成したものと比較して、ロータヨーク１３０の回転量が同一であっても、極歯の大きさを大きくすることにより、磁気効率を向上させることができる。
【００９６】
また、ロータリソレノイド１２０は、ロータヨーク１３０の極歯１３０ａ、１３０ｂが周上の異なる位置からケース１２１の極歯１２１ｂ側又はカバー１２２の極歯１２２ａ側に突出しており、１枚の平板の切り起こしによってロータヨーク１３０が形成されるので、極歯１３０ａ、１３０ｂを別部材で形成する構成と比較して、製造コストを低減することができる。
【００９７】
また、アクチュエータ１０は、ロータリソレノイド１２０を回転させる駆動力を逆転防止レバー８３によって確保するので、クラッチ９０の状態を維持する機能がロータリソレノイド１２０にあればよく、ロータリソレノイド１２０に必要なトルクを小さくすることができる。
【００９８】
また、アクチュエータ１０は、従来のように直動式のソレノイドではなく、ロータリソレノイド１２０を有しているので、軸３１の延在方向に従来より小型化することができる。
【００９９】
なお、アクチュエータ１０は、クラッチ駆動レバー１０１と保持力伝達レバー１４０とが突起１０１ｄと穴部１４０ａとで駆動力を伝達するようになっているが、他の方法によって駆動力を伝達するようになっていても良い。例えば、クラッチ駆動レバー１０１と、保持力伝達レバー１４０とは、歯車によって駆動力を伝達するようになっていても良い。
【０１００】
また、アクチュエータ１０は、回転部材５６と、回転部材６１とでクラッチ９０を構成しているが、モータ５０からスライダ４０の間の駆動力の伝達部材間であれば、他の部分にクラッチ９０が構成されるようになっていても良い。
【０１０１】
なお、本実施の形態における洗濯機の動作は、一例である。アクチュエータ１０は、本実施の形態における動作以外の動作を行う洗濯機に搭載されても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態に係るアクチュエータの上面図  （ｂ）図１（ａ）に示すアクチュエータの側面図
【図２】図１に示すアクチュエータの一部の側面断面展開図
【図３】図１に示すアクチュエータの図２に示す部分とは異なる一部の側面断面展開図
【図４】図１に示すアクチュエータの上面図であって、上板と、上板より上部の部品とを取り除いた状態の図
【図５】図１に示すアクチュエータの上面図であって、カバーを取り除いた状態の図
【図６】図１に示すアクチュエータの動作の一例を示す図
【図７】図１に示すアクチュエータのモータ及び回転部材の斜視図
【図８】（ａ）図１に示すアクチュエータのモータ及び各種レバーの斜視図  （ｂ）図１に示すアクチュエータのモータ及び各種レバーの斜視図であって、一部が断面である図
【図９】（ａ）図１に示すアクチュエータのモータ及び逆転防止レバーの上面図であって、逆転防止レバーの突起がモータの回転部材の係合部の回転軌跡に存在する状態での図  （ｂ）図１に示すアクチュエータのモータ及び逆転防止レバーの上面図であって、逆転防止レバーの突起がモータの回転部材の係合部に衝突している状態での図  （ｃ）図１に示すアクチュエータのモータ及び逆転防止レバーの上面図であって、モータの回転部材が逆転防止レバーの突起によって弾かれた状態での図
【図１０】図１に示すアクチュエータの上面図であって、中板と、中板より上部の部品とを取り除いた状態の図
【図１１】（ａ）図１に示すアクチュエータのロータリソレノイドの側面断面図  （ｂ）図１１（ａ）に示すロータリソレノイドの上面図
【図１２】図１１に示すロータリソレノイドの分解斜視図
【図１３】図１に示すアクチュエータの電気回路図
【図１４】図６に示す動作の開始直後の図１に示すアクチュエータの上面図であって、上板と、上板より上部の部品とを取り除いた状態の図
【図１５】図６に示す時間Ｔ１における図１に示すアクチュエータの上面図であって、上板と、上板より上部の部品とを取り除いた状態の図
【図１６】図６に示す時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間においてスライダをケースの外部に引き出す方向にスライダに負荷が加わったときの図１に示すアクチュエータの上面図であって、上板と、上板より上部の部品とを取り除いた状態の図
【図１７】図６に示す時間Ｔ４における図１に示すアクチュエータの上面図であって、上板と、上板より上部の部品とを取り除いた状態の図
【符号の説明】
【０１０３】
１０  アクチュエータ
３７  軸（回転軸）
４０  スライダ（出力部）
５０  モータ
５４  ロータ
５６  回転部材（モータ側回転体）
５６ｂ  係合部
６１  回転部材（出力側回転体）
８３  逆転防止レバー（逆転防止部材）
９０  クラッチ
１０１  クラッチ駆動レバー（クラッチ駆動部材）
１２０  ロータリソレノイド
１２０ａ  ステータヨーク
１２１  ケース
１２１ａ  開口
１２１ｂ  極歯
１２２  カバー
１２２ａ  極歯
１２６  ソレノイドコイル
１３０  ロータヨーク
１３０ａ、１３０ｂ  極歯
【図１】
2008135477.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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