(57)【要約】【課題】  エンジン冷却用ラジエータのキャップであって、それが少し緩んだハーフロック時にもシール性を確保することができるものの提供。【解決手段】  プレッシャバルブ７の最大直径をリテーナ５のそれ以下とし、プレッシャバルブ７をリテーナ５内で上下動自在に支持する。そしてリテーナ５と板バネ４との間にフィラネックシール体９を配置し、フィラネックシール体９の下面側から断面Ｔ字状に環状の筒状部９ｂを突設させる。そしてその筒状部９ｂとフィラネック２の内面との間を圧接状態にすると共に、フィラネック２の上端面21とフィラネックシール体９のフランジ部９ａとを圧接するように構成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータタンク(1) のフィラネック(2) の開口に着脱自在に被着されるプレッシャバルブ付きラジエータキャップにおいて、
フィラネック(2) の上端開口に係脱自在に係止されるキャップ本体(3) と、
キャップ本体(3) の下面に取付けられ、そのキャップの平面方向に延在された平面外周が円形の板バネ(4) と、
その板バネ(4) の軸線方向外側に位置して、外直径がその板バネ(4) の外直径より小に形成されると共に、逆向きの鍋形に形成されその中心が前記キャップ本体(3) に支持されたリテーナ(5) と、
そのリテーナ(5) の内周面に外周が上下動自在に案内され且つ、そのリテーナ(5) の鍋底との間にスプリング(6) を介して下方に付勢され、その最大直径が実質的にリテーナ(5) 外周直径以下に形成されて、フィラネック(2) の下端の弁座(31)に接離自在に着座されるプレッシャバルブ(7) と、
前記リテーナ(5) の前記鍋底と前記板バネ(4) との間に挟持され、半径方向外方が前記リテーナ(5) の外周より充分外方へ突出するフランジ部(9a)を有し且つ、そのリテーナ(5) の外周を被嵌する筒状部(9b)が前記フランジ部(9a)と一体に形成されたフィラネックシール体(9) と、を具備し、
フィラネックシール体(9) の前記筒状部(9b)の最大直径が、前記フィラネック(2) の内直径より僅かに大に形成され、
キャップ本体(3) をフィラネック(2) の開口に確実に係止被着させる完全係止状態にしたとき、
フィラネック(2) の上端面(21)が前記フィラネックシール体(9) の前記フランジ部(9a)に圧接すると共に、フィラネック(2) の内周面が前記筒状部(9b)の外周に圧接するように構成され且つ、前記リテーナ(5) が、フィラネックシール体(9) の前記筒状部(9b)の内周に接するように構成され、
キャップ本体(3) をフィラネック(2) の開口に不完全係止状態にしたとき、
フィラネック(2) の内周面と前記筒状部(9b)の外周との接触部が、そのシール性を保つ状態にあることを特徴とするプレッシャバルブ付きラジエータキャップ。
【請求項２】
請求項１において、
前記キャップ本体(3) をフィラネック(2) に係止させたとき、フィラネック(2) の上端面(21)が前記フィラネックシール体(9) の前記フランジ部(9a)に圧接すると共に、その圧接部から下方に離間した位置で、フィラネック(2) の内周面が前記筒状部(9b)の外周に圧接するように構成され、
前記不完全係止状態でも、そのフィラネック(2) の内周面と前記筒状部(9b)の外周とが圧接状態を保持するように構成したプレッシャバルブ付きラジエータキャップ。
【請求項３】
請求項２において、
フィラネック(2) の上端より下方に離間した位置で、前記筒状部(9b)とそのフィラネック(2) の内周面との何れか一方に環状凸部が形成され、その環状凸部を介して筒状部(9b)の外面とフィラネック(2) の内面とが圧接するように形成されたプレッシャバルブ付きラジエータキャップ。
【請求項４】
請求項３において、
前記フィラネックシール体(9) の筒状部(9b)の外周面にシール用環状凸部(20)が突設されると共に、そのシール用環状凸部(20)に整合する軸線方向高さ位置で、筒状部(9b)の内周面に環状凹部(20a) が形成されたプレッシャバルブ付きラジエータキャップ。
【請求項５】
請求項３において、
前記フィラネックシール体(9) の筒状部(9b)の外周面に、軸線方向に互いに離間して、複数のシール用環状凸部(20)が突設されたプレッシャバルブ付きラジエータキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン冷却用ラジエータのプレッシャバルブ付きキャップに関し、特にそのシール性を向上させるため二重シールが施されたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン冷却水を冷却するラジエータのタンク上端にはフィラネックが設けられ、そのフィラネックにプレッシャバルブ付きキャップが着脱自在に被着されている。このフィラネック外周には小パイプが突設され、そのパイプ先端とサージタンクとがホースを介して連結されている。そしてエンジン駆動中に冷却水温度が高温となり、タンク内圧が設定圧を越えるとスプリングに抗してプレッシャバルブが上昇し、内部の蒸気および冷却水をフィラネックからサージタンクに移動させる。また、エンジンが停止しタンク内が負圧になると、プレッシャバルブの中心に設けられている負圧弁が開放され、サージタンク内の冷却水がラジエータタンクに戻される。
【０００３】
このようなプレッシャバルブ付きキャップにおいて、二重シール構造としたものが特許文献１として知られている。これは、キャップが僅かに緩んでもそのシール性を確保して、プレッシャバルブの開弁時に蒸気等が外部に流出するのを防止し且つ、タンク内の気密性を保持し、エンジン停止時に負圧弁を確実に作動させるものである。
【０００４】
このラジエータキャップは、二重筒状の厚肉のシール体を有し、その内筒部をキャップ中心のステーに嵌着させると共に、内筒の外周にプレッシャバルブ付勢用のコイルスプリングの弁座を設ける。さらに外筒内周に溝を形成し、そこにリングバネを配置したものである。また、外筒の上縁にフランジを半径方向外方に突設し、外筒外周に環状凸部を形成したものである。
そしてその外筒の環状凸部とフィラネック内面との間を圧接状態にしてシールを行うと共に、外筒上端のフランジ部をフィラネックの上端面に圧接することにより二重シール構造を形成したものである。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−４１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の二重筒型ゴムシールを用いたラジエータキャップは、その構造が複雑でプレッシャキャップ全体の組立てが面倒である欠点があると共に、フィラネック内面とのシール性が充分ではない欠点があった。即ち、リングバネによって外筒内周を部分的に押さえているため、押さえ力が充分ではない。
【０００７】
また、キャップをフィラネックに挿脱する際に、パッキンの外筒外周に設けた環状凸部が変形して、パッキンが正規の位置に装着されないおそれがある。これは、剛性を有するリングバネの抵抗を受けて、キャップ装着時にその平面が変形するおそれがあるからである。即ち、その平面の軸線とキャップの軸線とが不一致になるおそれがあり、その場合にはシール性を確保できない。
さらに、リングバネを使用しているため耐久性に乏しい欠点がある。
そこで、本発明は、製造し易く且つ組立性が良く信頼性の高い二重シール構造のプレッシャバルブ付きラジエータキャップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の本発明は、ラジエータタンク(1) のフィラネック(2) の開口に着脱自在に被着されるプレッシャバルブ付きラジエータキャップにおいて、
フィラネック(2) の上端開口に係脱自在に係止されるキャップ本体(3) と、
キャップ本体(3) の下面に取付けられ、そのキャップの平面方向に延在された平面外周が円形の板バネ(4) と、
その板バネ(4) の軸線方向外側に位置して、外直径がその板バネ(4) の外直径より小に形成されると共に、逆向きの鍋形に形成されその中心が前記キャップ本体(3) に支持されたリテーナ(5) と、
そのリテーナ(5) の内周面に外周が上下動自在に案内され且つ、そのリテーナ(5) の鍋底との間にスプリング(6) を介して下方に付勢され、その最大直径が実質的にリテーナ(5) 外周直径以下に形成されて、フィラネック(2) の下端の弁座(31)に接離自在に着座されるプレッシャバルブ(7) と、
前記リテーナ(5) の前記鍋底と前記板バネ(4) との間に挟持され、半径方向外方が前記リテーナ(5) の外周より充分外方へ突出するフランジ部(9a)を有し且つ、そのリテーナ(5) の外周を被嵌する筒状部(9b)が前記フランジ部(9a)と一体に形成されたフィラネックシール体(9) と、を具備し、
フィラネックシール体(9) の前記筒状部(9b)の最大直径が、前記フィラネック(2) の内直径より僅かに大に形成され、
キャップ本体(3) をフィラネック(2) の開口に確実に係止被着させる完全係止状態にしたとき、
フィラネック(2) の上端面(21)が前記フィラネックシール体(9) の前記フランジ部(9a)に圧接すると共に、フィラネック(2) の内周面が前記筒状部(9b)の外周に圧接するように構成され且つ、前記リテーナ(5) が、フィラネックシール体(9) の前記筒状部(9b)の内周に接するように構成され、
キャップ本体(3) をフィラネック(2) の開口に不完全係止状態にしたとき、
フィラネック(2) の内周面と前記筒状部(9b)の外周との接触部が、そのシール性を保つ状態にあることを特徴とするプレッシャバルブ付きラジエータキャップである。
【０００９】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記キャップ本体(3) をフィラネック(2) に係止させたとき、フィラネック(2) の上端面(21)が前記フィラネックシール体(9) の前記フランジ部(9a)に圧接すると共に、その圧接部から下方に離間した位置で、フィラネック(2) の内周面が前記筒状部(9b)の外周に圧接するように構成され、
前記不完全係止状態でも、そのフィラネック(2) の内周面と前記筒状部(9b)の外周とが圧接状態を保持するように構成したプレッシャバルブ付きラジエータキャップである。
請求項３に記載の本発明は、請求項２において、
フィラネック(2) の上端より下方に離間した位置で、前記筒状部(9b)とそのフィラネック(2) の内周面との何れか一方に環状凸部が形成され、その環状凸部を介して筒状部(9b)の外面とフィラネック(2) の内面とが圧接するように形成されたプレッシャバルブ付きラジエータキャップである。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、請求項３において、
前記フィラネックシール体(9) の筒状部(9b)の外周面にシール用環状凸部(20)が突設されると共に、そのシール用環状凸部(20)に整合する軸線方向高さ位置で、筒状部(9b)の内周面に環状凹部(20a) が形成されたプレッシャバルブ付きラジエータキャップである。
請求項５に記載の本発明は、請求項３において、
前記フィラネックシール体(9) の筒状部(9b)の外周面に、軸線方向に互いに離間して、複数のシール用環状凸部(20)が突設されたプレッシャバルブ付きラジエータキャップである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップは、フィラネックシール体９がリテーナ５の外周に被嵌されると共に、それがリテーナ５の鍋底と板バネ４との間に介装される。そしてそのフィラネックシール体９は、円板状のフランジ部９ａと筒状部９ｂとを有し、そのフランジ部９ａがフィラネック２の上端面21に圧接すると共に、筒状部９ｂがフィラネック２の内面に圧接するものである。
しかも、そのフィラネックシール体９はリテーナ５の外周に接し、筒状部９ｂを位置決めする。そして、フィラネック２と筒状部９ｂとの圧接時に生じる筒状部９ｂの反力を確実に保持し、両者間のシール性を保持できる。
【００１２】
それによって、キャップ本体３に緩みが存在しても、プレッシャバルブ７の開弁時にキャップから水蒸気や熱湯が噴出することを防止できる。即ち、キャップに緩みが存在しても、フィラネック２と筒状部９ｂとの圧接状態を保持して気密性を確保するので、フィラネック２およびキャップ本体３の外側に蒸気等が漏れ出るおそれがない。しかも、リテーナ５がガイドとなり、キャップをフィラネック２に挿入する際、フィラネックシール体９が不用意に変形することがなく、シールの信頼性が高い。また、常に一定の位置にシールを設定できるので、キャップ本体に緩みがある場合のシール性も確保できる。
【００１３】
また、本発明のラジエータキャップは、プレッシャバルブ７の最大直径がリテーナ５よりも実質的に小に形成されているから、フィラネックシール体９の筒状部９ｂの厚みを比較的小として、コンパクトなキャップとなり得る。逆にいうと、二重シールの従来型のようにプレッシャバルブ７の最大直径がリテーナ５の外周よりも大である場合には、フィラネックシール体の筒状部の厚みを極めて厚くする必要があり且つ、構造が複雑となり、その取付けが面倒であると共に、そのシールの信頼性を確保し得ない。しかしながら、本発明は、プレッシャバルブ７の最大直径が実質的にリテーナ５よりも小であるから、フィラネックシール体９の肉厚を比較的薄くし、リテーナ５の外周をフィラネック２の内面に近接し、シール効果を高めることができる。即ち、リテーナ５の外周がフィラネックシール体９の筒状部９ｂを確実に位置決めし、シールの信頼性を高めることができる。
【００１４】
上記構成において、フィラネックシール体９の筒状部９ｂとフィラネック２の内周面との圧接位置を、フィラネック２の上端面21とフィラネックシール体９のフランジ部９ａとの圧接位置よりも下方に位置させることができる。
このようにすることにより、さらに確実にキャップの緩みに伴う蒸気漏れ等を防ぐことができる。
上記構成において、フィラネックシール体９の筒状部９ｂとフィラネック２の内周面との何れか一方に環状凸部を形成させ、その環状凸部を介して筒状部９ｂとフィラネック２の内面とを圧接するように構成することができる。
このように構成することにより、キャップの着脱が容易で且つフィラネック２の内周面とフィラネックシール体９の筒状部９ｂとのシールを確実に行うことができる。
【００１５】
上記構成において、フィラネックシール体９の筒状部９ｂの外周面にシール用環状凸部20を突設し、その凸部20に整合する軸線方向高さ位置で、筒状部９ｂの内周面に環状凹部20ａを形成することができる。
このように構成することにより、キャップの着脱時にシール用環状凸部20が容易に変形し、キャップをフィラネックに容易に装着することができる。
上記構成において、フィラネックシール体９の筒状部９ｂの外周面に、軸線方向に互いに離間して、複数のシール用環状凸部20を突設させることができる。
この場合には、より小さなシール用環状凸部20を夫々形成することができ、それによりキャップの着脱時にシール用環状凸部20の変形を容易にして、その装着性を良くすると共に、キャップとフィラネックとのシールを確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップであって、図３のＩ−Ｉ線上における縦断面図である。また、図２はそのキャップをフィラネック２に完全に被着した状態を示す縦断面図である。さらに図３は本キャップが被着されるフィラネック２の一例を示す斜視略図である。
このラジエータキャップは、図２に示す如くフィラネック２の開口に着脱自在に被着されるものであり、そのキャップ本体３は外周縁が下方に立ち下げされ、その立ち下げの下縁の一部に一対の爪部11が折り曲げ形成されている。この爪部11は、後述するフィラネック２のカム用フランジ23ａ下面のカム面23に係脱自在に係止されるものである。
【００１７】
キャップ本体３の中心には中心孔が形成され、その中心孔に皿状金具10の底部が嵌着され、その上縁が孔縁部に摺接する。そして皿状金具10の底部外面が、リテーナ５の鍋底外面に接続されと共に、リテーナ５の鍋底とキャップ本体３の内面との間には、キャップ本体３の平面方向に延在された板バネ４が介装される。
このリテーナ５は、その板バネ４の軸線方向外側に位置して、外直径がその板バネ４の外直径より小に形成されると共に、逆向きの鍋形に形成されその中心が前記キャップ本体に支持されている。また、そのリテーナ(5) の最大直径が実質的にプレッシャバルブ７の最大直径以上に形成されている。
【００１８】
次に、そのリテーナ５と板バネ４との間に、フィラネックシール体９が介装される。
このフィラネックシール体９は円板状に形成された部分と、その外周近傍から下方に円筒状に突設された筒状部９ｂ部分とが一体に形成されている。円板状部分の外周縁は、筒状部９ｂよりも半径方向外方に充分突出されてフランジ部９ａを構成する。筒状部９ｂの外周には、図４に示す如くシール用環状凸部20がフランジ部９ａから離れた位置に突設されている。
【００１９】
また、リテーナ５の下端部内周には環状ストッパ13が曲折形成されている。そしてこの環状ストッパ13にプレッシャバルブ７の上端外周の係止用環状凸部12が着脱自在に係止される。そのプレッシャバルブ７はプラスチックの成形体よりなり、段付筒状に形成され、その中心に連通孔17が設けられている。そしてプレッシャバルブ７の内面とリテーナ５との間にコイル状のスプリング６が介装され、プレッシャバルブ７を下方に付勢する。その付勢力により、プレッシャバルブ７上縁の係止用環状凸部12が環状ストッパ13に着座する。プレッシャバルブ７の下端面の環状座部には、バルブシール18が被着される。また、連通孔17には負圧バルブ16のステム14が挿入され、その上端に抜け止め15が設けられる。そして負圧バルブ16の下端の上面にはバルブシール19が設けられ、それらが上下動自在に配置されている。
【００２０】
このようにしてなる本発明のキャップは、図２の如く、フィラネック２に着脱自在に係止被嵌される。図示しないエンジンが駆動され、ラジエータタンク１内の冷却水がある程度高温になると、その内圧により負圧バルブ16が、図２の状態から上方に持ち上げられ、フィラネック２の内部を気密に閉塞する。
なお、このキャップをフィラネック２に被嵌するときには、キャップ本体３の爪部11が図３におけるカム用フランジ23ａの存在しない切欠き部25から挿入され、次いでキャップ本体３を回転させることにより爪部11がカム面23を移動し、その爪部11をストッパ部24に止着させる。このようにすることにより、本発明のキャップは完全にフィラネック２に係止被着される。このとき、フィラネック２の上端面21はフィラネックシール体９のフランジ部９ａを押し上げ板バネ４を変形させ、その上端面21とフランジ部９ａとの間を圧接状態にする。それと共に、フィラネック２の内周面とフィラネックシール体９の筒状部９ｂとが図４の如く、シール用環状凸部20において圧接する。
【００２１】
次に、キャップ本体３がフィラネック２に不完全な状態で係止された場合、即ち、図３においてキャップ本体３の爪部11がストッパ部24に着座しない途中の状態では、図４における上端面21の先端はフィラネックシール体９のフランジ部９ａに僅かに接触する程度である。その程度では、フィラネック上端面21とフランジ部９ａとのシール性は完全ではない。しかしながら、シール用環状凸部20とフィラネック２の内面とのシール性は完全な状態にある。そのため、フィラネック２内の内圧が設定圧以上に高くなり、プレッシャバルブ７が上昇しても内部の蒸気や高温の冷却水がキャップ本体３の外側に漏れるおそれはない。
【００２２】
次に、図５はフィラネックシール体９とフィラネック２の内面とのシール構造の他の例であり、この例ではフィラネック２の内周面にシール用内環状凸部22が部分的に突出されている。そして、このシール用内環状凸部22とフィラネックシール体９の筒状部９ｂの外面とが圧接するものである。
なお、この例でもキャップ本体３の係止状態が不完全なときには、図６の如く、フィラネック２の上端面21とフィラネックシール体９のフランジ部９ａとの接触は不完全である。しかしながら、フィラネック２のシール用内環状凸部22と筒状部９ｂとは圧接状態にあり、弁のシールを完全に行うことができる。
【００２３】
次に、図７は本発明のラジエータキャップの他の例を示す要部縦断面図であって、図１の変形例である。
この例が図１と異なる点は、フィラネックシール体９の筒状部9bの内面に環状凹部20ａを設けたことである。この環状凹部20ａは、筒状部9bの外面側のシール用環状凸部20の軸方向高さに整合する位置に形成され、その凸部と凹部とによって筒状部9bの一部の断面が波形に曲折されたものである。なお、このフィラネックシール体９の圧接するフィラネック２の内周面は、図２のそれと同一である。
図７の例のように、シール用環状凸部20に整合する位置の内面側に環状凹部20ａを設けることにより、キャップをフィラネックに装着する際の装着抵抗を減少させ、装着性を良好に行うことができる。
【００２４】
即ち、キャップをフィラネック２に嵌着する際、シール用環状凸部20とフィラネック２の内面とは圧接されつつ、キャップ本体３と共にフィラネックシール体９が軸方向に進入する。その際に、比較的大きな進入抵抗となるが、内面側に環状凹部20ａが存在するとシール用環状凸部20を比較的容易に変形させ、フィラネック２の内周面との圧接抵抗を減少させ、キャップ本体３をフィラネック２に容易に装着することができる。
なお、実験によれば、フィラネックシール体９の筒状部9bの直径が30mm程度のものにおいては、環状凹部20ａの断面における半径Ｒ2 は 0.4mm程度で、シール用環状凸部20の断面における突出半径Ｒ1 は 0.6mm程度で充分である。このときのシール用環状凸部20の突出量ｔは 0.2mm程度である。これらにより、ラジエータキャップの装着性を良好とすると共に、フィラネックとのシール性を充分に確保し得る。
【００２５】
次に、図８は本発明のラジエータキャップのさらに他の例であって、図７と同様に装着性を考慮したものである。
この実施の形態が図１のそれと異なる点は、シール用環状凸部20が複数突出すると共に、夫々のシール用環状凸部20の断面における突出半径および突出幅が図１の例よりも著しく小さく形成されていることである。
即ち、この例は、図１のシール用環状凸部20の断面における突出半径Ｒ1 の１／３程度の突出半径Ｒ1 を有すると共に、その断面における上下方向の幅も著しく小さく形成されている。なお、突出量ｔは図１のそれと同一程度とすることができる。この例においても、キャップをフィラネックに装着する際、夫々小さなシール用環状凸部20が容易に変形し、装着時の抵抗を減少させ、装着性を良くし得る。しかも、複数のシール用環状凸部20によって良好なシール性を保ち得る。    
【００２６】
次に、図９は図８の変形例であって、この例は小さなシール用環状凸部20がフィラネックシール体９の筒状部9bの外面に一条のみ形成されたものである。
この例は、キャップをフィラネックに装着する際の装着性をさらに良好にしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップであって、図３のＩ−Ｉ線上における縦断面図。
【図２】同キャップをフィラネック２に装着した状態を示す縦断面図。
【図３】本ラジエータキャップが取付けられるフィラネック２の一例を示す斜視略図。
【図４】本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップのシール構造説明図。
【００２８】
【図５】本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップの他の例を示すシール構造説明図。
【図６】キャップ本体３が緩んだ状態におけるシール構造説明図。
【図７】本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップの他の例を示す要部縦断面図。
【図８】本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップのさらに他の例を示す要部縦断面図。
【図９】本発明のプレッシャバルブ付きラジエータキャップのさらに他の例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  ラジエータタンク
２  フィラネック
３  キャップ本体
４  板バネ
５  リテーナ
６  スプリング
７  プレッシャバルブ
９  フィラネックシール体
９ａ  フランジ部
９ｂ  筒状部
10  皿状金具
【００３０】
11  爪部
12  係止用環状凸部
13  環状ストッパ
14  ステム
15  抜け止め
16  負圧バルブ
17  連通孔
18  バルブシール
19  バルブシール
20  シール用環状凸部
20ａ  環状凹部
【００３１】
21  上端面
22  シール用内環状凸部
23  カム面
23ａ  カム用フランジ
24  ストッパ部
25  切欠き部
26  パイプ
27  タンク本体
28  チューブプレート
29  チューブ
30  フィン
31  弁座
32  ラジエータキャップ
Ｒ1   突出半径
Ｒ2   半径
ｔ  突出量
【図１】
2004218631.tif 000003
【図２】
2004218631.tif 000004
【図３】
2004218631.tif 000005
【図４】
2004218631.tif 000006
【図５】
2004218631.tif 000007
【図６】
2004218631.tif 000008
【図７】
2004218631.tif 000009
【図８】
2004218631.tif 000010
【図９】
2004218631.tif 000011