(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ベルト式無段変速機のバリエータにおいて、一次軸または二次軸の同じ軸端で２つの互いに独立の圧力が軸方向穴へ導入され、２つの圧力を相互にシールするバリエータを提供。【解決手段】バリエータ軸（１）の軸方向穴によりバリエータ圧力室（３１）と第２の圧力室（８）に互いに独立の圧力を働かせる。バリエータ圧力室（３１）への圧力供給は軸方向穴（１０）の第１の穴部分（１３）を経て、また第２の圧力室（８）への圧力供給は回転しない管（７）及び軸方向穴（１０）の第２の穴部分（１５）を経て行われ、管（７）を第１の穴部分（１３）の内部に配設する。管（７）はバリエータ圧力室（３１）及び第２の圧力室（８）への圧力供給路の相互の動的シールのための２個のパッキンリング（７３）を有し、バリエータ軸（１）が一方では２個のパッキンリング（７３）の間に、他方では変速機の内室（９４）に通じる空気抜き穴（９、９２）を有する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリエータ軸（１）と、前記バリエータ軸（１）に支承され、少なくとも１個のバリエータ圧力室（３１）に圧力を働かせることにより軸方向に移動されるバリエータプーリ（２）とを有し、前記バリエータ軸（１）の軸端に軸方向穴（１０）があり、前記軸方向穴（１０）によりバリエータ圧力室（３１）と第２の圧力室（８）と互いに独立の圧力が働き、前記バリエータ圧力室（３１）への圧力供給が前記軸方向穴（１０）の第１の穴部分（１３）を経て行われ、前記第２の圧力室（８）への圧力供給が回転しない管（７）及び前記軸方向穴（１０）の第２の穴部分（１５）を経て行われ、前記管（７）が前記第１の穴部分（１３）の内部に配設され、前記バリエータ圧力室（３１）への圧力供給路及び前記第２の圧力室（８）への圧力供給路が相互にシールされている、ベルト式無段変速機の変速比調整のためのバリエータにおいて、
前記管（７）が、前記第２の圧力室（８）への圧力供給路および前記バリエータ圧力室（３１）への圧力供給路の動的シールのための、軸方向に並列に配設された２個のパッキンリング（７３）を有しており、
前記バリエータ軸（１）が空気抜き穴（９、９２）を有しており、前記空気抜き穴（９、９２）の一側が前記２個のパッキンリング（７３）の間に通じており、他側が変速機内室（９３、９４）に通じていることを特徴とする、バリエータ。
【請求項２】
前記空気抜き穴（９）が、バリエータの巻掛け手段の半径方向下側で変速機の内室（９４）に通じていることを特徴とする、請求項１に記載のバリエータ。
【請求項３】
前記空気抜き穴（９）が、半径方向穴又は斜め方向穴として形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のバリエータ。
【請求項４】
前記バリエータ軸（１）が変速機ハウジング（５）に支承された請求項１に記載のバリエータにおいて、
前記空気抜き穴（９、９２）が、前記バリエータ軸（１）に対する前記変速機ハウジング（５）の軸受部の区域で、前記変速機内室（９３）に通じていることを特徴とする、バリエータ。
【請求項５】
前記空気抜き穴（９、９２）が、前記バリエータ軸（１）の軸方向穴（１０）を有する軸端部の端面側で、前記変速機内室（９３）に通じていることを特徴とする、請求項４に記載のバリエータ。
【請求項６】
前記バリエータ軸（１）が、バリエータの一次軸であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のバリエータ。
【請求項７】
前記バリエータ軸（１）が、バリエータの二次軸であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のバリエータ。
【請求項８】
前記第２の圧力室（８）が、調節可能なシフト圧力が働くクラッチ圧力室であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のバリエータ。
【請求項９】
第２の圧力室（８）が、潤滑圧力が働く調圧室であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のバリエータ。
【請求項１０】
前記管（７）の代わりに、前記バリエータ軸（１）の軸受部を覆うハウジングカバー（６）の筒形突起（６５）又は変速機ハウジング（５）の筒形突起が設けられ、前記２個のパッキンリング（７３）が前記筒形突起（６５）の外側に軸方向に並列に配設されていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のバリエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は請求項１の上位概念に基づくベルト式無段変速機の変速比調整のためのバリエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、ベルト式無段変速機は変速比調整のためのバリエータを有する。バリエータは入力軸上の第１のテーパプーリ対と、出力軸上の第２のテーパプーリ対及びテーパプーリ対の間で巡回する巻掛け手段、例えば駒付きリンクチェーン又はスラストリンクベルトを具備する。各テーパプーリ対は軸方向に固定された第１のプーリと軸方向に移動可能な第２のテーパプーリからなる。通常、バリエータの入力軸は一次軸と呼ばれ、それに対応して第１のテーパプーリ対は一次プーリ対と呼ばれる。同様にバリエータの出力軸は通常二次軸と呼ばれ、第２のテーパプーリ対は二次プーリ対と呼ばれる。一次プーリ又は二次プーリの軸方向調整およびこれに伴う変速比の調整は、圧力媒質によって行われる。このために電気油圧式制御装置が電磁式操作部及び油圧弁を介して一次プーリ及び二次プーリの調整室の圧力レベルを制御する。通常、圧力媒質は電気油圧式変速機制御装置により、変速機ハウジングに配設された通路を経て一次軸又は二次軸の軸方向穴へ、そこから一次プーリ又は二次プーリの圧力室ヘ送られる。その場合必要な孔径又は穴断面はバリエータの所要の調整容積で決まる。
【０００３】
一次軸の入力側軸端がクラッチへの圧力供給のための第１の軸方向穴を有し、入力部の反対側の一次軸端部が一次圧力供給のための第２の軸方向穴を有する無段変速機が、ドイツ国特許公報ＤＥ−Ａ−１９５３３９９５号明細書により知られている。一次軸のこの第２の軸方向穴への一次圧力の供給は、変速機ハウジングに配設された通路から変速機ハウジングの通路開口部に圧入固定したスリーブを経て行われる。スリーブは一次軸の第２の軸方向穴の中に突出する。静止するスリーブと回転する一次軸の間には、シールのために単一の平形圧縮リングが設けられている。
【０００４】
段付き穴として形成された軸方向穴が一次軸に設けてあり、この軸方向穴によって一次圧力が一次プーリの圧力室へ送られるとともに、一次圧力から独立の潤滑圧力も別の負荷機器へ送られる無段変速機が、ドイツ国特許公報ＤＥ−Ａ−１９９３２３３９号明細書により知られている。一次プーリの調整に必要な圧油の供給のために、一次プーリと一次軸に隣接するハウジングカバーとの間で、変速機ハウジングに一次軸の中心に向かっておおむね半径方向に延びる一次圧力通路が設けてあり、カバーと一次軸の軸方向段付き穴の大孔の内側との間のシールを保証する内側カバーに通じている。静止する内側カバーと回転する一次軸の間のシール部材として、単一の平形圧縮リングが設けられている。またハウジングカバーは潤滑圧力通路の役割をする筒形突起を有する。筒形突起は一次軸の軸方向段付き穴の小孔の中まで没入し、これを一次軸の軸方向段付き穴の大孔に対してシールする。このために没入する突起端部の外側に平形圧縮リングが配設されている。潤滑油はカバーの筒形突起の内孔を経て一次軸の軸方向段付き穴の小孔へ、そこから別の負荷機器へ送られる。こうしてカバーの筒形突起の外側と一次軸の軸方向段付き穴の大孔の内側の間の環状室に一次圧力が働き、一方、一次軸の軸方向段付き穴の小孔には潤滑圧力が働く。
【０００５】
これらの２つの圧力領域を互いに隔離する平形圧縮リングの故障は、平形圧縮リングの大きな漏れによって、第２の負荷機器に過大な（一次圧力）圧力レベルが働くならば変速機の故障が生じた場合に、また、一次プーリの圧力室に望ましくない潤滑圧力が持ち込まれてバリエータの調整が起動又は阻止された場合に、また、第２の負荷機器がシフト要素であってこのクラッチのピストン室に一次圧力が送り込まれそれによって望ましくないシフト操作が起動される場合に、危険な運転状態を招く。
【０００６】
最後に、ドイツ国特許公報ＤＥ−Ａ−１９６０３５９８号明細書には、二次軸が軸方向穴を有し、この軸方向穴によって二次圧力が二次圧力室ヘ、また二次圧力と無関係な潤滑圧力が二次プーリの調圧室ヘ送られる無段変速機用バリエータの二次側セットが記載されている。二次圧力室への圧油供給は、変速機ハウジングの通路から変速機ハウジングに油密に挿着した管を経て行われる。この管は二次軸の軸方向穴の中に突出する。二次側セットの動圧補正のための潤滑油供給は、管の外側と二次軸の軸方向穴の内側との間の環状室を経て行われる。２つの圧力供給路の相互のシールのために、二次軸の軸方向穴に圧入したすべり軸受が、静止する管と二次軸の軸方向穴との間に設けられている。
【０００７】
この場合も、二次プーリの調圧室に望ましくない高い圧力レベルが働けば、二次軸の軸方向穴の２つの圧力供給路の吐出し側を互いに隔離するすべり軸受の過大な漏れにより、バリエータの故障を招く恐れがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は無段変速機の変速比調整のためのバリエータにおいて、一次軸又は二次軸の同じ軸端で２つの互いに独立の圧力が一次軸又は二次軸の軸方向穴へ導入され、この２つの圧力が相互に確実にシールされるバリエータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題は主請求項の特徴を有するバリエータによって解決される。有利な実施形態と実施態様が従属請求項で明らかである。
【００１０】
本発明に係るバリエータは、先行技術から出発して、変速機ハウジングに支承されたバリエータ軸及びバリエータ軸に支承されたプーリを有し、プーリはバリエータ圧力室に圧力を働かせることによって軸方向に移動可能である。バリエータ軸は軸端に軸方向穴を有し、この軸方向穴を経てバリエータ圧力室と第２の圧力室に互いに独立の圧力を働かせることができる。この場合、バリエータ圧力室への圧力供給はバリエータ軸の軸方向穴の第１の穴部分により、第２の圧力室への圧力供給は変速機ハウジングに固定した管及びバリエータ軸の軸方向穴の第２の穴部分によって行われる。上記の管は第１の穴部分の内部に配設されている。
【００１１】
本発明に基づき、前記管は、第２の圧力室への圧力供給路とバリエータ圧力室への圧力供給路の動的シールのために軸方向に並列して配設された、好ましくは平形圧縮リングとして形成された２個のパッキンリングを有する。本発明によれば、バリエータ軸は空気抜き穴を有し、この空気抜き穴の一端は前記２つの平形圧縮リングの間に、他端は変速機の内室に通じている。
【００１２】
このようにして、バリエータ軸の同じ軸端からその軸方向穴に導入される２つの圧力の相互の確実なシールが得られる。すなわち、まず第１に、二重の動的シールの個々のパッキンリングの圧縮交番荷重の減少により、この回転シールの先行技術に比して高いフェイルセーフが生じる。また、２つのパッキンリングの間に配設した空気抜きによりパッキンリングの漏れ、特に高い圧力が働く圧力室に面したパッキンリングの漏れが、少なくとも近似的に無過圧の変速機内室へ排出され、こうして２つの圧力室の間の望ましくない漏れ流れが確実に回避される。
【００１３】
次に下記の図に基づきバリエータの一次側セットの例について本発明を詳述する。ここで一次軸について示した本発明の解決策は、もちろんバリエータの二次側セットにも転用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び２に共通の、又は同じ機能を遂行する部材は同じ参照符号を有する。
【００１５】
図１は本発明バリエータの第１の実施例を示す。１はバリエータ軸を示しており、本実施形態においては一次軸である。バリエータプーリ２、本実施形態においては一次プーリは、バリエータ軸１に支承され、リニアガイド２１により軸方向に移動する。バリエータ軸１に固設されたシリンダ３、本実施形態においては一次シリンダは、バリエータプーリ２とともにバリエータ圧力室３１、本実施形態においては一次圧力室を構成する。バリエータの変速比調整のために、一次圧力室に調節可能な圧油を送り込むことができる。別の実施形態では、バリエータに多段圧力室を形成するために、複数個のシリンダを設けることももちろんできる。
【００１６】
バリエータ軸１は、軸受４を介して変速機ハウジング５に支承される。変速機ハウジング５は支承した軸端側にハウジングカバー６を有する。別の実施形態では、バリエータ軸の軸受区域の変速機ハウジングを一体に形成し、この区域に別個のカバーがないように構成することもできる。
【００１７】
変速機ハウジング５に支承されたバリエータ軸１の軸端には、軸方向穴１０がバリエータ軸１の中に設けられている。軸方向穴１０は段付き穴として形成することもできる。バリエータ軸１の軸方向穴１０を経て、２つの異なる圧力室即ちバリエータ圧力室３１と第２の圧力室に互いに独立の圧油が供給される。
【００１８】
バリエータプーリ２の軸方向調整のために必要な圧油をバリエータ圧力室３１に供給するために、（ドイツ国特許公報ＤＥ−Ａ−１９６３２３３９号明細書記載のように）バリエータプーリ２とバリエータ軸１に隣接するハウジングカバー６との間で変速機ハウジング５にバリエータ軸１の中心に向かっておおむね半径方向に延びるバリエータ圧力通路６１が設けられ、ハウジングカバー６に油密に挿着された内側カバー６２に通じている。内側カバー６２は、ハウジングカバー６とバリエータ軸１の軸方向穴１０の内側との間のシールを保証する。この目的のため、内側カバー６２はバリエータ軸１の軸方向穴１０の中に突出する筒形突起６３を有し、静止する内側カバー６２と回転するバリエータ軸１のハウジングカバー側部分との間の動的シール部材として、筒形突起６３の外側に好ましくは平形圧縮リングとして形成されたパッキンリング１２が配設されている。
【００１９】
またハウジングカバー６は、同じくバリエータ軸１の軸方向穴１０の中に突出して、第２の圧力室８への給油のための第２の圧力通路として使用される筒形突起６５を有する。図１に示す実施形態では、バリエータ軸１の軸方向穴１０の内部に配設された管７のハウジングカバー側部分７１に、ハウジングカバー６の突起６５を油密に固着した構成になっている。ハウジングカバー６の突起６５と内側カバー６２の突起６３との間、並びに管７の外側とバリエータ軸１の軸方向穴１０の内側との間に環状ギャップが残る。バリエータ軸１の軸方向穴１０のこの第１の部分を１３で示す。
【００２０】
管７は、ハウジングカバーの反対側の第２の管部分７２の外側に、本発明に基づき軸方向に並列して配設され、好ましくは平形圧縮リングとして形成された２個のパッキンリング７３を有する。パッキンリング７３は、動的シール要素として、静止する管７を回転するバリエータ軸１の軸方向穴１０の内側に対してシールする。これによってバリエータ軸１の内部を通る圧力供給路６１及び６６の２つの区域の相互の動的シールが行われる。バリエータ軸１の軸方向穴１０の第１の部分１３では調節可能なバリエータ圧力が働き、その一方で、軸方向穴１０の第１の部分１３に軸方向に続く第２の部分１５では第２の圧力室に割当てられた圧力が働く。この圧力は第２の圧力室の種類に応じて同じく調節可能であるか又は少なくとも近似的に一定である。バリエータ軸１の軸方向穴１０の第１の部分１３から半径方向穴１４が分岐し、バリエータプーリ２の調整のために必要な圧油がこの半径方向穴１４を経てバリエータ圧力室３１に到達する。第２の圧力室８に給油する半径方向穴が、バリエータ軸１の軸方向穴１０の第２の部分１５から分岐する。
【００２１】
また、バリエータ軸の軸方向穴への圧力供給の別の実施形態では、ハウジングカバー６の筒形突起６５がバリエータ軸１の半径方向穴１４を越えて軸方向に伸張するようにもできる。こうすれば、管７を廃止することができ、２つのパッキンリング７３が筒形突起６５の外側に直接配設された構成とすることができる。バリエータ軸の軸受４の区域が一体をなし、ハウジングカバーのない変速機ハウジングを設けるならば、第２の圧力室８への給油のための第２の圧力通路６６を有する筒形突起を変速機ハウジングの突起として形成することができる。
【００２２】
本発明によれば、第２の管部分７２に配設された２個のパッキンリング７３の間の領域は、変速機ハウジング５の少なくとも近似的に無過圧の内室の側へ空気抜きされる。図１に示す本発明バリエータの第１の実施形態では、バリエータ軸１が、少なくとも、近似的に半径向きの空気抜き穴９を有する。空気抜き穴９は、管７の２つのパッキンリング７３の間の区域でバリエータ軸１の軸方向穴１０に通じており、バリエータ軸１の外側でカバー９１によって閉鎖され、少なくとも、近似的に軸方向を向いた空気抜き穴９２から分岐している。軸方向空気抜き穴９２は、ハウジングカバーに面したバリエータ軸１の軸端部で、軸受４に近い変速機内室区域９３に通じている。
【００２３】
管７の２つのパッキンリング７３の間の領域から軸受４に近い変速機ハウジング内室区域９３への空気抜きの別の実施形態では、空気抜き穴をバリエータ軸１に斜め穴として形成し、それによってカバー９１が省略されるように構成することもできる。
【００２４】
２個のパッキンリングによる２つの圧力区域の間の二重の動的シールにより個々のパッキンリングに負荷される圧縮交番荷重が減少するから、この回転シールの先行技術に比して高いフェイルセーフが得られる利点がある。２つのパッキンリングの間に配設された空気抜きによって、パッキンリングの漏れ、特に高い圧力が働く圧力室に面したパッキンリングの漏れが少なくとも近似的に無過圧の変速機内室へ排出され、こうして２つの圧力室の間の望ましくない漏れ流れが確実に回避されることが特に有利である。
【００２５】
図２は本発明によるバリエータの第２の実施例を示す。図１で説明した第１の実施形態と比較して、バリエータ軸１の軸方向穴１０の内部の２つの圧力区域の動的シールを行う２つのパッキンリング７３の間の領域の空気抜きの構造が簡素化されている。もう一つの相違はハウジングカバー６の２つの圧力通路６１及び６６の構造設計に関するものである。
【００２６】
図２に示した一次バリエータは、２個のシリンダ３及び吐出し側が互いに連結された２個のバリエータ圧力室３１を有する。従って、バリエータ圧力室３１はバリエータプーリ２に関連して多段圧力室の働きをする。もちろん別の実施形態として、単一のシリンダ３と単一のバリエータ圧力室３１だけを設けることもできる。
【００２７】
図２に示すように、バリエータ圧力通路６１は今やハウジングカバー６の穴として形成されている。従って内側カバー６２はない。好ましくは平形圧縮リングとして形成され、回転シール部材として静止するハウジングカバー６１と回転するバリエータ軸１の間の動的シールを保証するパッキンリング１２は、ここではバリエータ軸１のハウジングカバー側部分１１の外側に配設されている。平形圧縮リング１２の対向面として軸受レース６４がハウジングカバー６に挿着されている。軸受レース６４は鋼材又はすべり軸受材料で製造することが好ましい。もちろんこの接触面の別の実施形態では、パッキンリング１２が直接にハウジングカバー６上で回転するように、即ち別個の部材として設けられた軸受レースを廃止するように構成することもできる。それには適当に設計したハウジングカバー材料、例えばケイ素添加アルミニウムダイカストが必要である。
【００２８】
ハウジングカバー６の筒形突起６５は相変わらずバリエータ軸１の軸方向穴１０の中に突出するが、前述の第１の実施形態に比して軸方向に短くなっている。軸方向穴１０の内部に配設され、突起６５と油密に連結された管７はそれに対応して長く、管７の内部は圧油をハウジングカバー６の第２の圧力通路６６から第２の圧力室８へ導く。この構造によってバリエータ軸の軸方向穴１０の第１の部分の内側と管７の外側の間の環状ギャップの横断面が大きくなるから、バリエータ圧力室３１への給油が改善されるという利点がある。
【００２９】
本発明の第１の実施形態のように、管７は第２の管部分７２に軸方向に並列して配設され、好ましくは平形圧縮リングとして形成された２個のパッキンリング７３を有する。パッキンリング７３はバリエータプーリ２の調整のため及び第２の圧力室８のための２つの圧力の相互の動的シールを保証する。２つのパッキンリング７３の間の領域の本発明に係る空気抜きは、この場合はバリエータ軸１に単一の半径方向空気抜き穴９として形成されている。空気抜き穴９の一端は２つのパッキンリング７３の間の区域でバリエータ軸の軸方向穴１０の内側に、他端はベルト等のバリエータ巻掛け部材（図示せず）の下側の区域（バリエータ巻掛け部材に覆われる区域）のバリエータ軸１の外側で変速機内室９３に通じている。こうして空気抜きはバリエータ軸１が一次軸であるか二次軸であるかによって、一次側セット又は二次側セットのテーパプーリ対の間の区域で行なわれる。
【００３０】
２つのパッキンリング７３の間の領域の空気抜きの別の実施形態では、空気抜き穴９を斜め穴として形成し、その一端が２つのパッキンリング７３の間の区域でバリエータ軸の軸方向穴１０の内側に、その他端がバリエータ巻掛け部材の下側の区域のバリエータ軸１の外側で変速機内室９３に通じるように構成することもできる。
【００３１】
図２に示す本発明バリエータの第２の実施形態では、バリエータ軸の軸方向穴１０の内部の２つの互いに独立の圧力の動的シールの確実性に関して、図１に基づいて説明した本発明の第１の実施形態と同様な利点が生じる。第２の実施形態では２つのパッキンリング７３の間の領域の空気抜きが構造上極めて簡単であり、製造費が相応に少ないことが特に有利である。別の利点として、軸方向空気抜き穴９２の廃止によって管７の外側とバリエータ軸の軸方向穴１０の第１の部分の内側との間の環状ギャップの設計の可能性の改善、例えばバリエータ軸１の強度を損なわずにバリエータへの圧力供給のための横断面を拡大することが可能である。
【００３２】
前述のように上記の課題の本発明に基づく解決策は一次軸にも二次軸にも適用することができる。バリエータ軸１が一次軸であれば、第２の圧力室８はシフト要素にクラッチ圧力室又は調圧室として配属することが好ましい。その場合はバリエータ軸の軸方向穴１０の第２の部分に、電気油圧式変速機制御装置により調節されたクラッチ圧力か、又は回転するクラッチの動圧補正のための潤滑圧力が働く。しかし第２の圧力室８を例えば回転する一次圧力室３１の動圧補正のための調圧室（図示せず）に配属し、潤滑圧力を作用させることもできる。バリエータ軸１が二次軸であれば、前述の第２の圧力室８が特に回転する二次圧力室の動圧補正のための調圧室、例えば二次軸上に配設されたクラッチのクラッチ室とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバリエータの第１の実施形態の図である。
【図２】本発明に係るバリエータの第２の実施形態の図である。
【符号の説明】
１　バリエータ軸
１０　バリエータ軸の軸方向穴
１１　バリエータ軸のハウジングカバー側部分
１２　バリエータ軸のパッキンリング
１３　バリエータ軸の軸方向穴の第１の部分
１４　バリエータ圧力供給路の半径方向穴
１５　バリエータ軸の軸方向穴の第２の部分
２　バリエータプーリ
２１　バリエータプーリの直線案内
３　シリンダ
３１　バリエータ圧力室
４　軸受
５　変速機ハウジング
６　ハウジングカバー
６１　ハウジングカバーのバリエータ圧力通路
６２　内側カバー
６３　内側カバーの筒形突起
６４　バリエータ軸の平形圧縮リングのための軌道輪
６５　ハウジングカバーの筒形突起
６６　ハウジングカバーの第２の圧力通路
７　管
７１　ハウジングカバー側の管部分
７２　第２の管部分
７３　管のパッキンリング
８　第２の圧力室
９　空気抜き穴
９１　空気抜き穴のカバー
９２　軸方向空気抜き穴
９３　軸受に接した変速機内室区域
９４　巻掛け部材の下側の変速機内室区域
【図１】
2004019848.tif 000003
【図２】
2004019848.tif 000004