(57)【要約】【課題】オイルシールが破損した場合であっても、モータ内部へのオイルの侵入を防止する。【解決手段】回転軸９をモータケース４に回転自在に支持する軸受７，８のうち、出力側の軸受７と、この軸受７よりも外側に配設されて回転軸９とモータケース４のベアリングボックス部６との間隙を閉塞するオイルシール１１との間に、オイルシール１１が破損した際に、該破損箇所からモータ本体２の内部に潤滑オイル１５が侵入することを防止するオイル侵入防止機構を設ける。具体的には、例えば軸受７とオイルシール１１との間にて開口し、モータケース４の内部空間とは別個の空間を構成する油溜まり１６を設け、オイルシール１１の破損箇所から侵入した潤滑オイル１５がこの油溜まり１６に導かれるようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸にギヤが取り付けられ、該ギヤによって外部に出力する回転数が調整されるとともに、出力側でオイルによる前記ギヤの潤滑が行われるモータにおいて、
モータケースと、
前記回転軸を前記モータケースに回転自在に支持する軸受と、
出力側の前記軸受よりも外側に配設され、前記回転軸と前記モータケースとの間隙を閉塞するオイルシールと、
出力側の前記軸受と前記オイルシールとの間に配されるオイル侵入防止機構とを備えることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記オイル侵入防止機構として、出力側の前記軸受と前記オイルシールとの間にて開口し、前記モータケースの内部空間とは別個の空間を構成する油溜まりが設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記油溜まりに、該油溜まり内に溜まったオイルを排出するための油排出部が設けられることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記油溜まりに、該油溜まり内と前記モータケース外部とを通気する通気部材が設けられることを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ。
【請求項５】
前記通気部材に、前記油溜まり内のオイル量を表示するオイルレベルゲージが取り付けられることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記回転軸に、該回転軸と連動して回転するとともに、基端が前記オイルシール側に、先端が前記油溜まりの開口に面するよう傾斜した羽根部材が設けられることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載のモータ。
【請求項７】
前記油溜まりの内部に、温度検出装置が設けられることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載のモータ。
【請求項８】
前記オイル侵入防止機構として、出力側の前記軸受と前記オイルシールとの間に温度検出装置が配されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸にギヤが取り付けられ、このギヤによって外部に出力する回転数が調整されるモータに関し、特に、ギヤの潤滑に使用するオイルがモータ内部に侵入することを防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータにおいては、回転軸にギヤが取り付けられ、このギヤによって外部に出力する回転数を調整する構造を有するものがあるが、このような構造のモータにおいては、前記ギヤ潤滑用のオイルが前記回転軸の近くに溜められている。かかる構造のモータにおいては、モータ内部にギヤ潤滑用のオイル（以下、単に潤滑オイルと称する。）が侵入し、回転軸をモータケースに回転自在に支持する軸受部分に付着すると、軸受を潤滑するグリースが潤滑オイルによって溶出してしまう。そして、このグリースの溶出によって、軸受の摩擦力が大きくなって発熱も大きくなり、軸受に焼き付きが起こることがある。
【０００３】
このような問題を防止する方法としては、モータケースと回転軸との双方に接する環状のオイルシールを軸受よりも外側に配して、モータ内部への潤滑オイルの侵入を防止する方法が一般的に採用される。オイルシールは、前記潤滑オイルの侵入以外にも、噛み込むことによって軸受が機械的に破損するおそれがある外部からのゴミ等の異物の侵入も防止する機能を有し、このようなオイルシールにより軸受を保護する技術は、モータに限らず、回転軸を軸受によって回転自在に支持する各種機構において広く採用されている技術である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１８１０５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータ内部への潤滑オイルの侵入をオイルシールで防止するようにする場合、通常、オイルシールは、モータケース等のケース体で覆われることになるが、従来のモータには、オイルシールの状態を外部から直接確認する機構や、直接的にオイルシールの破損を検出する機構は設けられていない。したがって、オイルシールが破損した場合には、この破損箇所から潤滑オイルが侵入してくるが、前述のようにオイルシールの破損がモータ外部から検出できないため、オイルシールの破損が検出されないままモータの運転が継続され、モータ内部に潤滑オイルが侵入し続けてしまい、軸受に焼き付きが起きてしまうという問題がある。
【０００６】
また、特に、永久磁石が使用されているモータにおいては、前記軸受の焼き付き以外にも、潤滑オイルや、ギヤを潤滑した際に潤滑オイルに入った金属異物が永久磁石に付着することで、該永久磁石の劣化、ひいてはモータ出力低下を招くという問題がある。
【０００７】
さらに、従来の構成では、運転条件によっては、オイルシールと軸受、モータケース、回転軸で囲まれた閉空間の圧力が変動してモータ内部にオイルを吸い込んでしまうおそれがある。すなわち、回転軸が高速で回転すると、回転軸からの熱伝達によって前記閉空間の温度、圧力が上昇するが、オイルシールは気体の大きな圧力を保持し得るほどの密閉性がないため、前記閉空間から空気が流出するようになる。その後、閉空間の温度が冷えると圧力も低下して、閉空間内が相対的に負圧となる。このとき、潤滑オイルがオイルシール付近に存在すると、差圧によってオイルシールのシール面からモータ内部に潤滑オイルを吸い込んでしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、オイルシールが破損した場合であっても、内部へのオイルの侵入を防止し得るモータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータは、回転軸にギヤが取り付けられ、このギヤによって外部に出力する回転数が調整されるとともに、出力側でオイルによるギヤの潤滑が行われるものであり、モータケースと、回転軸をモータケースに回転自在に支持する軸受と、出力側の軸受よりも外側に配設されて回転軸とモータケースとの間隙を閉塞するオイルシールと、出力側の軸受とオイルシールとの間に配されるオイル侵入防止機構とを備える。このモータでは、オイルシールが破損した際に、該破損箇所からモータ内部へのオイルの侵入が、オイル侵入防止機構によって防止される。
【００１０】
【発明の効果】
本発明に係るモータによれば、オイルシールが破損した場合であっても、該破損箇所から侵入してきたオイルを、オイル侵入防止機構によってモータ内部の軸受等に達する前に留める、或いはモータ自体を停止することにより、さらにモータ内部へオイルが侵入することを防止することができる。そして、このようなオイルの侵入を防止することで、これに起因する軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受の焼き付きの発生や、オイルの付着によるロータを構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ自体の出力低下を有効に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るモータの具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るモータ１の縦断面図である。モータ１は、該モータ１の外部に出力する回転数を、オイルで潤滑されたギヤで調整するものであり、同図に示すように、モータ本体２と、このモータ本体２に隣接して配されるギヤケース３とからなる。
【００１３】
モータ本体２は、モータケース４と、このモータケース４の周回方向に複数組設置されたステータコイル５と、モータケース４の内周側の部位であるベアリングボックス部６に配された軸受７，８と、これら軸受７，８を介して回転自在に支持された回転軸９と、この回転軸９の外周に極数に応じた複数の永久磁石が配されてなるロータ１０と、回転軸９とベアリングボックス部６とに接し且つギヤケース３側の軸受７の外側に位置して配されるオイルシール１１とを備える。また、モータ本体２には、詳細を後述するオイル侵入防止機構が、ギヤケース３側に位置して設けられている。
【００１４】
モータ本体２では、例えば円筒形状を呈したモータケース４の両端面の開口縁近傍が、軸受７，８が配されるベアリングボックス部６とされており、これらベアリングボックス部６に回転軸９が挿通されることで、該回転軸９がモータケース４に対して回転自在に支持されている。また、モータ本体２では、モータケース４に挿通された回転軸９の一端側、具体的にはギヤケース３側が、モータケース４から外部に突出しており、この回転軸９の突出した端部がモータ出力軸９ａとされる。
【００１５】
ギヤケース３には、モータ出力軸９ａに取り付けられる１次ギヤ１２と、この１次ギヤ１２と噛み合う２次ギヤ１３とが配設され、また、２次ギヤ１３には、ギヤケース３外部に突出する駆動軸１４が取り付けられている。そして、ギヤケース３には、下部に潤滑オイル１５が溜められており、前記１次ギヤ１２の一部が潤滑オイル１５に接触している。１次ギヤ１２及び２次ギヤ１３は、回転軸９の回転を駆動軸１４に伝達するものであり、モータ１外部に出力する所望の回転数となるようギヤ比が調整されている。これら１次ギヤ１２及び２次ギヤ１３は、１次ギヤ１２の回転で跳ね上げられる潤滑オイル１５によって潤滑が行われる。
【００１６】
以上のような構造のモータ１では、回転軸９の回転が、前述のようにギヤ比が調整された１次ギヤ１２及び２次ギヤ１３を介して駆動軸１４に伝達され、この駆動軸１４の回転がモータ１外部に出力されることになる。
【００１７】
また、モータ１では、回転軸９とベアリングボックス部６とに接し、且つ軸受７の外側に位置して配されるオイルシール１１が設けられることによって、ギヤケース３側のモータケース４の開口における回転軸９とベアリングボックス部６との間隙が閉塞されるようになっている。これにより、オイル、具体的にはギヤケース３内で１次ギヤ１２により跳ね上げられる潤滑オイル１５のモータ本体２側への侵入が防止されている。したがって、このモータ１によれば、軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受７、８の焼き付きの発生や、潤滑オイル１５の付着によるロータ１０を構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ１の出力低下を防止することができる。
【００１８】
また、モータ１では、軸受７とオイルシール１１との間にオイル侵入防止機構を設けることによって、オイルシール１１が破損した場合であっても、潤滑オイル１５の侵入による軸受潤滑用のグリースの溶出やロータ１０への潤滑オイル１５の付着が防止される。このオイル侵入防止機構は、図１及び図２に示すように、本実施形態では軸受７とオイルシール１１との間にて開口する油溜まり１６と、該油溜まり１６の底部に設けられる油排出部１７とにより構成されている。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図であるが、この図２においては、ステータコイル５及びロータ１０の図示を省略している。
【００１９】
油溜まり１６は、ギヤケース３側のベアリングボックス部６直下に位置して設けられた矩形箱状の空間であり、前記開口部以外においては隔壁によってモータケース４の内部空間とは別個の空間とされている。また、油排出部１７は、いわゆる油ドレン弁として機能するものであり、例えば、油溜まり１６の底部に設けられた貫通孔にネジ部材等が着脱自在に螺合されて貫通孔を閉塞する構造とされている。
【００２０】
前記構成のオイル侵入防止機構を有するモータ１では、オイルシール１１が破損した場合、該破損箇所から侵入してきた潤滑オイル１５を、図１及び図２中矢印で示すように、軸受７やロータ１０に達する前に油溜まり１６に入り込むように導き、この油溜まり１６内に溜めることができるようになる。また、前記破損箇所が油溜まり１６と対向位置するベアリングボックス部６の上部側であった場合でも、図１中破線の矢印で示すように、侵入してきた潤滑オイル１５を回転軸９とベアリングボックス部６との間の間隙を通って油溜まり１６に入り込むように導き、この油溜まり１６内に溜めることができるようになる。
【００２１】
また、モータ１では、油溜まり１６の底部の油排出部１７により、油溜まり１６内に溜まった潤滑オイル１５を必要に応じて外部に排出することができ、油溜まり１６内の潤滑オイル１５が許容量を超えることを未然に防止することができる。
【００２２】
以上のように、本実施形態に係るモータ１では、オイルシール１１の破損箇所から侵入してくる潤滑オイル１５を前記油溜まり１６内に溜まっていくようにすることで、潤滑オイル１５の微少漏れ時にはすぐに軸受７やロータ１０に付着等することがなくなり、油溜まり１６の許容容量を超えるまでは、潤滑オイル１５のモータ本体２側への侵入を防止することができるようになる。また、このモータ１では、前述のように、必要に応じて油溜まり１６内に溜まった潤滑オイル１５を油排出部１７から外部に排出することで、油溜まり１６内に溜まった潤滑オイル１５の量が油溜まり１６の許容容量を超えることを防止できるようになる。したがって、このモータ１によれば、オイルシール１１が破損した場合であっても、軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受７、８の焼き付きの発生や、潤滑オイル１５の付着によるロータ１０を構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ１の出力低下を防止することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、前記モータ１と同じ構成を有する部品については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する（以下の実施形態についても同様とする。）。
【００２４】
本実施形態に係るモータ２１では、図３に示すように、オイル侵入防止機構を構成する油溜まり１６にブリーザパイプ２２が設けられている。このブリーザパイプ２２は、一端側が油溜まり１６内にて開口するとともに、他端側がモータケース４外部にて上方に向かって開口し、油溜まり１６とモータケース４外部、すなわちモータ２１外部とを通気する管状の通気部材である。
【００２５】
本実施形態に係るモータ２１では、ブリーザパイプ２２を設けて油溜まり１６とモータ２１外部を通気するよう構成することで、油溜まり１６内だけでなく、軸受７とオイルシール１１とモータケース４のベアリングボックス部６とで囲まれた空間がモータ２１外部と通気される。このため、モータ２１の運転状況によらず、前記油溜まり１６内及び軸受７とオイルシール１１とベアリングボックス部６とで囲まれた空間内の圧力が一定に保たれる。したがって、モータ２１によれば、例えば軸受７とオイルシール１１とベアリングボックス部６とで囲まれた空間内が負圧となるような圧力変化が生じる運転条件下であっても、該圧力変化によりオイルシール１１よりも内側への潤滑オイル１５の吸い込みが防止され、潤滑オイル１５がモータ本体２側に侵入しにくくすることができる。そして、オイルシール１１が破損した場合でも、軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受７、８の焼き付きの発生や、潤滑オイル１５の付着によるロータ１０を構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ２１の出力低下を防止することができるようになる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、ブリーザパイプ２２が、モータ２１外部において上方に向かって開口しているが、このような構成に限定されるものでないことは勿論であり、例えばモータ２１外部において下方に向かって、或いは横方向に向かって開口するものであってもよい。
【００２７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００２８】
本実施形態に係るモータ３１では、図４に示すように、オイル侵入防止機構を構成するブリーザパイプ２２に、油溜まり１６内の潤滑オイル１５の量を表示するオイルレベルゲージ３２が取り付けられている。
【００２９】
本実施形態に係るモータ３１では、ブリーザパイプ２２にオイルレベルゲージ３２を取り付けることにより、モータ３１外部から油溜まり１６に溜められた潤滑オイル１５の量を確認することができるようになる。したがって、このモータ３１によれば、油溜まり１６内の潤滑オイル１５の量を的確に把握して、潤滑オイル１５が油溜まり１６の許容容量を超えてモータ本体２側に侵入することをより確実に防止することができる。そして、オイルシール１１が破損した場合でも、軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受７、８の焼き付きの発生や、潤滑オイル１５の付着によるロータ１０を構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ３１の出力低下を防止することができるようになる。
【００３０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００３１】
本実施形態に係るモータ４１では、図５及び図６に示すように、オイル侵入防止機構が、回転軸９の外周を囲って設けられる円形状の空間である油溜まり４２と、油排出部１７と、オイルシール１１に隣接して設けられ且つ回転軸９と連動して回転するよう回転軸９に取り付けられた羽根４３とから構成されている。なお、図６は図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００３２】
油溜まり４２は、回転軸９が挿通される挿通孔４２ａが偏心した位置に形成されており、この挿通孔４２ａを形成して回転軸９と相対向する隔壁の、軸受７とオイルシール１１との間の位置に開口が設けられている。また、油溜まり４２は、少なくともモータ４１の上側部分において、油溜まり４２内に入った潤滑オイル１５が内側、すなわちロータ１０側に効率よく集まり得るように、挿通孔４２ａを形成する隔壁のうち内側の隔壁の内部空間側が、内側に向かうに従って厚みが減少するように形成されて油溜まり溝４２ｂされている。
【００３３】
羽根４３は、前述のようにオイルシール１１に隣接して、具体的にはオイルシール１１の内側に隣接して設けられている。そして、羽根４３は、基端がオイルシール１１側に、先端が油溜まり４２の隔壁に形成された開口に面するように傾斜して回転軸９に取り付けられている。
【００３４】
本実施形態に係るモータ４１では、オイルシール１１の破損箇所から侵入してきた潤滑オイル１５が、図５中矢印にて示すように、羽根４３によって外周方向に飛ばされて、油溜まり４２内に導かれる。そして、潤滑オイル１５は、図６中矢印にて示すように、油溜まり溝４２ｂを経由することによって、効率的に下側の油溜まり４２に溜めることができるようになる。このように、モータ４１では、潤滑オイル１５を溜めるための油溜まり４２を効率的に活用することができるようになり、これにより潤滑オイル１５がモータ本体２側に侵入することをより効率よく防止することができる。
【００３５】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【００３６】
本実施形態に係るモータ５１は、図７に示すように、上述した第４の実施形態で説明した油溜まり４２の底部に、油排出部１７とともに温度検出装置５２を配したものである。この温度検出装置５２は、油溜まり４２内の温度変化を検知するものである。このような温度検出装置５２としては、検出部の温度によって抵抗値が変化する、例えば図８に示すような特性を有する素子を使用することができる。
【００３７】
本実施形態に係るモータ５１では、オイルシール１１が破損して油溜まり４２内に潤滑オイル１５が導かれて溜まり始めると、油溜まり４２内の温度が変化する。モータ５１においては、この温度変化を温度検出装置５２で検知することで、オイルシール１１の破損によるモータ本体２側への潤滑オイル１５の侵入をモータ５１外部から確認することができるようになる。そして、前記温度変化を検知した場合には、モータ５１の運転を停止することによって、潤滑オイル１５がさらにモータ本体２側、具体的には軸受７等に達するような位置にまで侵入することを防止することができる。そして、オイルシール１１が破損した場合でも、軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受７，８の焼き付きの発生や、潤滑オイル１５の付着によるロータ１０を構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ５１の出力低下を防止することができるようになる。
【００３８】
なお、本実施形態に係るモータ５１は、前述した構成に限定されるものではなく、上述した第２の実施形態と同様に、油溜まり４２に油溜まり４２とモータ６１外部とを通気するブリーザパイプを設けるようにしてもよいし、上述した第３の実施形態と同様に、ブリーザパイプにオイルゲージを取り付けるようにしてもよい。
【００３９】
また、前記温度検出装置５２に代えて、或いは前記温度検出装置５２に加えて油溜まり４２内における潤滑オイル１５の有無又は量を検出するオイル検出装置を設けるようにしてもよい。このようにオイル検出装置を設けた場合には、潤滑オイル１５の有無自体を検出できるため、温度を検出する場合と同様に潤滑オイル１５がさらにモータ本体２側に侵入することを防止することができる。
【００４０】
さらに、前記温度検出装置５２は、前述したような油溜まり４２の底部ではなく、他の構成部品のレイアウトに応じて、例えば油溜まり４２の側面等に配してもよい。
【００４１】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
【００４２】
本実施形態に係るモータ６１は、図９に示すように、侵入してきた潤滑オイル１５を溜めておくための上述した各実施形態における油溜まり等に代えて、軸受７とオイルシール１１との間にオイル侵入防止機構として温度検出装置６２を設けるようにしたものである。この温度検出装置６２は、軸受７とオイルシール１１との間の空間の温度を常時計測するものである。温度検出装置６２としては、上述した第５の実施形態における温度検出装置５２と同様のものを使用することができる。
【００４３】
本実施形態に係るモータ６１では、オイルシール１１が破損しモータ本体２側に潤滑オイル１５が侵入すると、該潤滑オイル１５の侵入によって前記軸受７とオイルシール１１との間の空間の温度が変化する。モータ６１においては、この温度変化を温度検出装置６２で検知することで、オイルシール１１の破損によるモータ本体２側への潤滑オイル１５の侵入をモータ６１外部から確認することができるようになる。そして、前記温度変化を検知した場合には、モータ６１の運転を停止することによって、潤滑オイル１５がさらにモータ本体２側、具体的には軸受７等に達するような位置にまで侵入することを防止することができる。そして、オイルシール１１が破損した場合でも、軸受潤滑用のグリースの溶出による軸受７，８の焼き付きの発生や、潤滑オイル１５の付着によるロータ１０を構成する永久磁石の劣化、ひいてはモータ６１の出力低下を防止することができるようになる。
【００４４】
なお、本実施形態に係るモータ６１においては、前述した構成に限定されるものではなく、例えば前記温度検出装置６２については、温度によって抵抗値が変化する素子を例示したが、この他、熱伝対のような温度検出箇所の温度により端子間の電圧が変化する素子等を使用するものであってよい。
【００４５】
また、モータ６１は、前記温度検出装置６２に代えて、或いは前記温度検出装置６２に加えて前記軸受７とオイルシール１１との間の空間における潤滑オイル１５の有無を検出するオイル検出装置を設けるものであってもよい。このようにオイル検出装置を設けた場合には、潤滑オイル１５の有無自体を検出できるため、温度を検出する場合と同様に潤滑オイル１５がさらにモータ本体２側に侵入することを防止することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について具体的な例を挙げて説明したが、本発明は、以上の各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るモータの軸方向における縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るモータの径方向における断面図であり、該モータの要部を出力側から見た様子を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係るモータの径方向における断面図であり、該モータの要部を出力側から見た様子を示す図である。
【図５】第４の実施形態に係るモータの軸方向における縦断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】第５の実施形態に係るモータの軸方向における縦断面図である。
【図８】同モータにおける温度検出装置の特性例を示す図である。
【図９】第６の実施形態に係るモータの軸方向における縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１  モータ
２  モータ本体
４  モータケース
６  ベアリングボックス部
７，８  軸受
９  回転軸
１１  オイルシール
１２  １次ギヤ
１３  ２次ギヤ
１５  潤滑オイル
１６，４２  油溜まり
１７  油排出部
２２  ブリーザパイプ
３２  オイルレベルゲージ
４３  羽根
５２，６２  温度検出装置
【図１】
2004242416.tif 000003
【図２】
2004242416.tif 000004
【図３】
2004242416.tif 000005
【図４】
2004242416.tif 000006
【図５】
2004242416.tif 000007
【図６】
2004242416.tif 000008
【図７】
2004242416.tif 000009
【図８】
2004242416.tif 000010
【図９】
2004242416.tif 000011