(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に油圧モータを配設する固定ケーシングと、前記固定ケーシングの外周にその一端側から挿入された軸受を介して回転自在に支持され、内周側に内歯を有する回転ケーシングと、前記油圧モータから前記一端側に突出する出力軸に取り付けられる太陽歯車と、前記太陽歯車と前記内歯との間に配設され、複数段で減速する遊星歯車機構と、前記固定ケーシングの前記一端側に配置され、前記内歯に噛み合う最終段の遊星歯車を回転自在に支持するトラニオンボスと、前記トラニオンボスの先端が挿入され、前記固定ケーシングに取り付けられるホルダとを備え、前記軸受を前記固定ケーシングの外周に螺合されるナットによって軸方向に位置決めし、このナットの回転止めをおこなうキープレートが設けられた走行ユニットにおいて、
前記キープレートは、前記最終段の遊星歯車と軸方向で部分的に重なるように、前記トラニオンボスが突設された固定ケーシングの端面に相当する位置に固定されることを特徴とする走行ユニット。
【請求項２】
前記固定ケーシングから突出される支柱と、前記ホルダから突出される支柱とが突き合わせ状になって固定され、前記キープレートは、固定ケーシング側の前記支柱に設けられた切り欠き部に部分的に入り込んだ状態で前記端面に固定される請求項１に記載の走行ユニット。
【請求項３】
内部に油圧モータを配設する固定ケーシングと、前記固定ケーシングの外周にその一端側から挿入された軸受を介して回転自在に支持され、内周側に内歯を有する回転ケーシングと、前記油圧モータから前記一端側に突出する出力軸に取り付けられる太陽歯車と、前記太陽歯車と前記内歯との間に配設され、複数段で減速する遊星歯車機構と、前記固定ケーシングの前記一端側に配置され、前記内歯に噛み合う最終段の遊星歯車を回転自在に支持するトラニオンボスと、前記トラニオンボスの先端が挿入され、前記固定ケーシングに取り付けられるホルダとを備え、前記軸受を前記固定ケーシングの外周に螺合されるナットによって軸方向に位置決めする走行ユニットにおいて、
前記ナットと前記ホルダとの間に、前記ナットの回転止めを行うピンが設けられたことを特徴とする走行ユニット。
【請求項４】
前記固定ケーシングから突出される支柱と、前記ホルダから突出される支柱とが突き合わせ状になって固定され、前記ホルダから固定ケーシング側の前記支柱の外周に沿って突出する突出部が設けられ、この突出部と前記ナットとの間に前記ピンが配設されている請求項３に記載の走行ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧モータの回転を減速して出力する走行ユニットに関し、特に径方向に小型化されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械の中でも、特に油圧ショベルの走行装置に代表されるクローラによって走行する建設機械の駆動装置として、走行ユニットが使用される。この走行ユニットは、本体車両に固定される固定ケーシングの内部に油圧モータを配置し、この出力回転を前記固定ケーシングに同心的に回転自在に嵌めた回転ケーシングに遊星歯車機構を介して伝達し、回転ケーシングの外周に設けたスプロケットによりクローラを駆動するようになっている。この走行ユニットは、クローラ内配置という制限から、その全体にスペース的な制限があり、小型で高出力の形態であることが求められる。
【０００３】
このような走行ユニットとして、特開平６−２４９２９７号公報に開示のものが知られている。図１３に示されるように、この減速装置１０１は、円筒状の固定ケーシング１０２の内部に油圧モータ１０３を配置し、油圧モータ１０３の出力軸１０４の先端に太陽歯車１０５を取り付け、固定ケーシング１０２の外周に軸受１０６を介して回転自在に回転ケーシング１０７を支持し、この回転ケーシング１０７の内周に内歯１０８を形成し、第１太陽歯車１０５の回転を、第１遊星歯車１０９、第１遊星歯車１０９の保持枠１１０に係合する第２太陽歯車１１１、第２遊星歯車１１２、第２遊星歯車１１２の保持枠１１３に係合する第３太陽歯車１１４、固定ケーシング１０２に螺合されるキャリア１１６に回転自在に保持される第３遊星歯車１１５を介して内歯１０８に伝達し、回転ケーシング１０７を減速して回転させるものである。
【０００４】
固定ケーシング１０２のフランジ１１７が図示されない本体部にボルト締めされ、回転ケーシング１０７のフランジ１１８がクローラ用スプロケット１１９にボルト締めされる。
【０００５】
固定ケーシング１０２内に固設された油圧モータ１０３の回転駆動力は、第１太陽歯車１０５と第１遊星歯車１０９の第一段遊星歯車機構、第２太陽歯車１１１と第２遊星歯車１１３の第二段遊星歯車機構、第３太陽歯車１１４と第３遊星歯車１１５の第三段遊星歯車機構を介して減速され、回転ケーシング１０７の回転に伝達される。
【０００６】
回転ケーシング１０７は、固定ケーシング１０２に対して、軸受１０６を介して回転自在に支持されている。この軸受１０６には、円錐ころ軸受が使用されるため、ナット１２１を適正トルクで締め込むことにより、軸受１０６に所定の予圧を付与する構造になっている。軸受１０６に一定の予圧を付与した状態を保持するため、ナット１２１の回り止めを行う必要がある。そこで、図１４及び図１５に示すように、固定ケーシング１０２のキー溝１０２ａに嵌合するキー片１２２ａを有するキープレート１２２とナット１２１とをボルト１２３で止める構造を採用している。ナット１２１の側面には所定間隔で多数のネジ孔１２１ａが設けられているため、適正な締め込み状態となったナット１２１を僅かに回してボルト１２３をねじ込むことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定ケーシング１０２にキー溝１０２ａを設け、軸受１０６とキャリア１１６との間にナット１２１以外に、キープレート１２２とボルト１２３の頭が介在する構造であるため、ナット１２１と固定ケーシング１０２の端迄の距離ｔが長くなるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題を解決し、固定ケーシングから太陽歯車を保持するトラニオンボスを一体に突設する走行ユニットについて、固定ケーシングと回転ケーシングとの間の軸受を止めるナットの回り止めを適正に行うことにより、軸方向に小型化できる走行ユニットを提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明の走行ユニットは、内部に油圧モータを配設する固定ケーシングと、前記固定ケーシングの外周にその一端側から挿入された軸受を介して回転自在に支持され、内周側に内歯を有する回転ケーシングと、前記油圧モータから前記一端側に突出する出力軸に取り付けられる太陽歯車と、前記太陽歯車と前記内歯との間に配設され、複数段で減速する遊星歯車機構と、前記固定ケーシングの前記一端側に配置され、前記内歯に噛み合う最終段の遊星歯車を回転自在に支持するトラニオンボスと、前記トラニオンボスの先端が挿入され、前記固定ケーシングに取り付けられるホルダとを備え、前記軸受を前記固定ケーシングの外周に螺合されるナットによって軸方向に位置決めし、このナットの回転止めをおこなうキープレートが設けられた走行ユニットにおいて、前記キープレートは、前記トラニオンボスが突設された固定ケーシングの端面に相当する位置に固定されることを特徴とするものである。
【００１０】
この第１の発明の構成によると、最終段の遊星歯車とキープレートとが軸方向で部分的に重なるように配置できるから、この重なる部分だけ走行ユニットを軸方向に短くできる。
【００１１】
第２の発明の走行ユニットは、第１の発明において、前記固定ケーシングから突出される支柱と、前記ホルダから突出される支柱とが突き合わせ状になって固定され、前記キープレートは、固定ケーシング側の前記支柱に設けられた切り欠き部に部分的に入り込んだ状態で前記端面に固定されるものである。この第２の発明の構成によると、トラニオンボスの先端を保持するホルダと固定ケーシングの間の支柱に切り欠き部を設けて、キープレートを配置するため、遊星歯車と干渉しないようにキープレートを配置することができる。
【００１２】
第３の発明の走行ユニットは、第１又は第２の発明において、前記トラニオンボスは前記固定ケーシングの外周に沿って設けられているものである。この第３の発明の構成によると、固定ケーシングの外周をトラニオンボスの外接円に沿うように小径化することができるため、軸方向の短縮化のみならず、径方向の短縮化も可能になる。
【００１３】
第４の発明の走行ユニットは、内部に油圧モータを配設する固定ケーシングと、前記固定ケーシングの外周にその一端側から挿入された軸受を介して回転自在に支持され、内周側に内歯を有する回転ケーシングと、前記油圧モータから前記一端側に突出する出力軸に取り付けられる太陽歯車と、前記太陽歯車と前記内歯との間に配設され、複数段で減速する遊星歯車機構と、前記固定ケーシングの前記一端側に配置され、前記内歯に噛み合う最終段の遊星歯車を回転自在に支持するトラニオンボスと、前記トラニオンボスの先端が挿入され、前記固定ケーシングに取り付けられるホルダとを備え、前記軸受を前記固定ケーシングの外周に螺合されるナットによって軸方向に位置決めする走行ユニットにおいて、前記ナットと前記ホルダとの間に、前記ナットの回転止めを行うピンが設けられたことを特徴とするものである。
【００１４】
この第４の発明の構成によると、キープレートを使用せず、ナットとホルダをピンで連結するため、固定ケーシングを軸方向の延ばすことなく、ナットの回り止めができる。
【００１５】
第５の発明の走行ユニットは、第４の発明において、前記固定ケーシングから突出される支柱と、前記ホルダから突出される支柱とが突き合わせ状になって固定され、前記ホルダから固定ケーシング側の前記支柱の外周に沿って突出する突出部が設けられ、この突出部と前記ナットとの間に前記ピンが配設されている。この第５の発明の構成によると、ホルダを固定ケーシングに向かって支柱先端面同志が当たる様に挿入すると同時に、ピンを介してのナットの回り止めが行われる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の第１実施形態の油圧駆動減速装置の断面図である。
【００１７】
図１において、減速装置１は、固定ケーシング１１内に油圧モータ３を内蔵し、回転ケーシング１２に対して固定ケーシング１１を回転自在に嵌め、回転ケーシング１２に二段遊星歯車式の減速機構２を内蔵して構成される。
【００１８】
回転ケーシング１２は、固定ケーシング１１の外側に軸受１３で回転自在で且つ軸方向に移動しないように取り付けてあり、この回転ケーシング１２と前記油圧モータ３とが軸心方向で部分的に重なっており、回転ケーシング１２と油圧モータ３とを組み上げた軸心方向のほぼ中央に図示されないスプロケットを取り付けるフランジ１４が設けてある。軸受１３及びフローティングシール３２は、固定ケーシング１１の油圧モータ３と反対側の一端側から嵌められる。そのため、特に減速機構２の側の外周の径を小さくしないと、軸受１３及びフローティングシール３２の外径が大きくなる。
【００１９】
固定ケーシング１１の前記一端側であって回転ケーシング１２の内部には、できるだけ少ない歯車で大きな減速比を得る様にしてある二段遊星歯車式の減速機機構２が収められている。回転ケーシング１２の内周には内歯１５が形成され、油圧モータ３の出力軸１６の先端に第１太陽歯車１７がスプライン１８を介して嵌入されている。第１太陽歯車１７と内歯１５の間に、キャリア１９に回転自在に支持された３個の第１遊星歯車２０が噛み合っている。第１遊星歯車２０の第１太陽歯車１７回りの公転を伝えるキャリア１９の内周と第２太陽歯車２２の外周とがスプライン２１で係合している。一個の第１太陽歯車１７、三個の第１遊星歯車２０、内歯１５および出力軸としても機能するキャリア１９が第１段目の遊星歯車機構を構成する。
【００２０】
固定ケーシング１１の一端側から三本のトラニオンボス２５が一体に突設されている。このトラニオンボス２５に、第２太陽歯車２２と内歯１５に噛み合う三個の第２遊星歯車２６が回転自在に支持されている。トラニオンボス２５の先端に嵌合する孔３７を有するホルダ２４が設けられ、このホルダ２４からの支柱２７と固定ケーシング１１側からの支柱２８とが合わせ面２９で当接し、ボルト３０及び位置決め用のピン３１により支柱２７、２８同志が固定されている。第２太陽歯車２２と三個の第２遊星歯車２６と出力軸として機能する内歯１５が第２段目の遊星歯車機構を構成する。
【００２１】
以上の構成であるから、この減速機構２は、油圧モータ３の駆動によって第１太陽歯車１７が回転されると、この第１太陽歯車１７と内歯１５の両方に噛み合う第１遊星歯車２０がキャリア１９と共に第１太陽歯車１７の間回りを公転により減速回転し、その回転が第２太陽歯車２２に伝達され、更に第２遊星歯車２６を経て、内歯１５を有する回転ケーシング１２が減速回転するので、フランジ１４に取り付けられる図示されないスプロケットが回転駆動される。
【００２２】
最終段即ち二段目の遊星歯車機構の第２遊星歯車２６の支持構造を図２乃至図５により説明する。図２は固定ケーシング１１の一端側の正面図であり、図３は図２の３−３線断面図である。固定ケーシング１１の一端側に、円周上１２０°の等間隔で三本のトラニオンボス２５が突設されている。トラニオンボス２５の根元部にはアール部３４が形成されている。ただし、三本のトラニオンボス２５の外接円３５の径は、軸受１３（図１参照）が挿入される固定ケーシング１１の外周３６の径に略等しくなっている。そのため、アール部３４のうち、外接円３５と干渉する部分のアール部は存在しない。
【００２３】
トラニオンボス２５の間であって、固定ケーシング１１の一端側に、三個の略三角形状の支柱２８が固定ケーシング１１から一体となって突設されている。この支柱２８の高さＨは、トラニオンボス２５に支持される第２遊星歯車２５（図１参照）の幅方向の中央付近となっている。
【００２４】
図４はホルダ２４の正面図であり、図５は図４の５−５線断面図である。ホルダ２４は、円板状であって、固定ケーシング１１の一端側に向かって三個の略三角形状の支柱２７が一体に突設されている。支柱２７の間に、トラニオンボス２５（図３参照）の先端が嵌まる三個の孔３７が設けられている。
【００２５】
図３のトラニオンボス２５に第２遊星歯車２６（図１参照）がニードル軸受等を介して自転自在に支持され、図５のホルダ２４の孔３７にトラニオンボス２５の先端が嵌入される。この状態では、支柱２７、２８の間の孔３８にピン３１（図１参照）が嵌められており、更に支柱２７のボルト孔３９と支柱２８のネジ孔４０にボルト３０（図１参照）がねじ込まれ、支柱２７、２８は合わせ面２９で当接した状態で固定される。ボルト３０及びピン３１が支柱２７、２８の締結手段を構成する。
【００２６】
トラニオンボス２５の最外周部分は固定ケーシング１１の外周３６と殆ど接しており、トラニオンボス２５の根元部にアール部３４が形成されている。このようなトラニオンボス２５の突出構造により、その根元部の応力集中が少なくなるとともに、軸受１３（図１参照）が挿入される固定ケーシング１１の外周３６の径を小さくすることができる。また、固定ケーシング１１から一体に突設された支柱２８と、ホルダ２４から一体に突設された支柱２７とが合わせ面２９で当接し、支柱２７、２８同志がピン３１を介してボルト３０で強固に固定される。そのため、トラニオンボス２５の先端がホルダ２４の孔３７に嵌まり、両端支持の状態になる。
【００２７】
図１に示されるように、支柱２７、２８の適切な構成により、トラニオンボス２５の根元部の曲げ応力を低減し、トラニオンボス２５の小径化が可能になる。また、トラニオンボス２５の最外周部と固定ケーシング１１の外周３６とを略同じ径とすることにより、固定ケーシング１１の一端側から挿入される軸受１３及びフローティングシール３２の外径を抑え、回転ケーシング１２の外径を小さくして、減速装置１の径方向の最小化が可能になる。
【００２８】
図１において、固定ケーシング１１に対して回転ケーシング１２を回転自在に支持する軸受１３には、円錐ころ軸受が使用されている。この軸受１３は、固定ケーシング１１の端面４１から軸受１３に向かって形成されたネジ部１１ｂに螺合されるナット６１によって、適正な締め込み力を保ったまま保持される。
【００２９】
このナット６１の回り止め構造を図６及び図７により説明する。図６は、ナット６１がネジ込まれ、キープレート６２が取り付けられた固定ケーシング１１の正面図であり、図７は、図６の７−７線断面図である。
【００３０】
図６に示すように、ナット６１の側面には所定間隔でピン孔６１ａが多数設けられている。図６及び図７に示すように、固定ケーシング１１の支柱２８の外周に、円弧状に切り欠かれ、端面４１から側方に延在する切り欠き部６５が形成されている。キープレート６２は、その側面が切り欠き部６５の側面６５ａに当接し、２本のボルト６４により側面６５ａに固定されている。２本のボルト６４は、中心線１１ｃに対して左右の振り分け距離を変えて設けられている。また、キープレート６２には、ナット６１のピン孔６１ａに対応する２個のピン孔６２ａが、中心線１１ｃの左右振り分け距離を同じにして設けられている。ナット６１を僅かに回転させ、２個のピン孔６２ａのいずれか一方と、ナット６１のピン孔６１ａとを合わせることが可能になっている。
【００３１】
図７に示すように、一致するピン孔６１ａ，６２ａには、ピン６３が嵌入されているため、ナット６１は、キープレート６２により回り止めされる。
【００３２】
固定ケーシング１１の側の一つの支柱２８の外周側面の中央付近に円弧状の切り欠き部６５が設けられている。支柱２８の外周側面の端部を除いた部分での応力分布が少ないため、切り欠き部６５の存在は支柱２８の応力緩和の役割を損なわない。また、キープレート６２が固定ケーシング１１の一端側の端面４１の外側に位置しているため、キープレート６２によって固定ケーシング１１は軸方向に長くなることがない。
【００３３】
図１において、油圧モータ３は、固定ケーシング１１の内部にその一端側に底部５０を有し、他端側が蓋体５１で閉鎖された内孔５２を備えている。この内孔５２の軸心に沿って出力軸１６が配置してあり、この出力軸１６はその一端を蓋体５１に設けた軸受５３で回転自在に保持すると共に、他端側の途中を底部５０に設けた軸受５４で回転自在に保持する構成である。この出力軸１６には、複数のピストン５５を摺動自在に挿入したシリンダブロック５６が回転不能で摺動自在にスプライン結合されている。底部５０の側には、鋼球５７で揺動可能に支持された斜板５８が設けてあり、この斜板５８の一端には、斜板５８を傾転させるシリンダ５９が設けてある。この斜板５８には、ピストン５５の先端が摺動自在に当接しており、シリンダブロック５６に圧油が供給されるとピストン５５が押し出されその反力で出力軸１６が回転する。シリンダブロック５６への圧油の給排は、蓋体５１に設けた図示されないカウタバランス弁を介して給排される。
【００３４】
なお、本実施形態は以下のように変更して実施することができる。
（１）減速機構２は、二段の遊星歯車機構であったが、三段の遊星歯車機構であっても、最終段の遊星歯車に対して本実施形態の保持構造を採用することができる。
（２）また、遊星歯車機構の太陽歯車回りを公転する遊星歯車の数は３個に限らず４個であっても、トラニオンボス及び支柱の数を４個にして、本実施形態の保持構造を採用することができる。
（３）トラニオンボスと支柱とを固定ケーシングに一体に形成したが、トラニオンボスまたは支柱を別体に形成してもよい。
（４）支柱を別体に形成した場合には、ホルダーと支柱とを一体に形成してもよい。
【００３５】
つぎに、本発明の第２実施の形態を図面に従って説明する。図８は、本発明の第２実施形態の油圧駆動減速装置の断面図である。
【００３６】
図８において、図１と異なる点は、ホルダ２４の支柱２７の端面の外周側に、固定ケーシング１１の支柱２８の外周に沿って突出する突出部７７が設けられ、この突出部７７と軸受１３を押圧するナット６１との間に回り止め用のピン７８が配設された点である。
【００３７】
なお、トラニオンボス７５は、本体７５ａの両側に軸７５ｂを有する単品となっている。固定ケーシング１１の底部５０に孔７６が設けられ、ホルダ２４に孔３７が設けられている。トラニオンボス７５の一方の軸７５ｂが孔７６に嵌入され、トラニオンボス７５の他方の軸７５ｂが孔３７に嵌入されることにより、トラニオンボス７５が両端支持されている。その他の構造は、図１で説明したものと同様であり、その詳細説明を省略する。
【００３８】
図９及び図１０に示す様に、ホルダ２４から突出される突出部７７は、ホルダ２４の支柱２７の外周側に一体的に突出されている。突出部７７の軸方向にピン７８を嵌める孔７７ａが設けられている。また、孔７７ａにピン７８の抜け止め用のスプリングピン７８ａが嵌められている。図１１に示す様に、ナット６１の側面にはピン７８を嵌めるピン孔６１ａが図６の場合より密に設けられている。
【００３９】
図１２に示す様に、ナット６１を固定ケーシング１１のネジ部１１ｂにねじ込み、軸受１３を所定位置まで押圧する。このとき、図１１の如く、ピン孔６１ａが真上に位置する様にしてナット６１の回転を止める。次に、ホルダ２４を位置決めピン３１を基準にして押し込む。このとき、ピン７８を孔７７ａ，６１ａのいずれかに予め嵌めておくと、ピン７８は、図示の状態に嵌められ、ナット６１の回り止めがなされる。
【００４０】
固定ケーシング１１側の支柱２８に切り欠きが設けられることがないため、支柱２８の強度が保たれる。また、図１のキープレート６２を用いないため、部品点数が少なくなるとともに、固定ケーシング１１は軸方向に長くなることがない。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の走行ユニットは、外径寸法を大きくすることなく、軸方向の寸法を短くかくして、全体を小型軽量化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の油圧駆動減速装置の断面図である。
【図２】固定ケーシングの一端側の正面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】ホルダの正面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】ナットがネジ込まれ、キープレートが取り付けられた固定ケーシングの正面図である。
【図７】図６の７−７線断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の油圧駆動減速装置の断面図である。
【図９】ホルダの正面図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】固定ケーシングの一端側の正面図である。
【図１２】図１１の１２−１２線断面図である。
【図１３】従来例の走行ユニットの断面図である。
【図１４】図１５の１４−１４線断面図である。
【図１５】図１３のキープレートの側面の拡大図である。
【符号の説明】
１  走行ユニット
２  減速機構
３  油圧モータ
１１  固定ケーシング
１１ａ  端面
１２  回転ケーシング
１３  軸受
１５  内歯
１６  出力軸
１７  第１太陽歯車
２０  第１遊星歯車
２２  第２太陽歯車
２４  ホルダ
２５  トラニオンボス
２６  第２遊星歯車
２７  支柱
２８  支柱
６１  ナット
６２  キープレート
６３  ピン
６４  ボルト
６５  切り欠き部
７７  突出部
７８  ピン
【図１】
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【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】
0004745507.tif 000012
【図１２】
0004745507.tif 000013
【図１３】
0004745507.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004745507.tif 000016