(57)【要約】      （修正有）【課題】滑りがない係合式であって細かな角度設定ができ、リセット操作も簡単なアームレスト装置を提供する。【解決手段】対向面に菊花状に形成された逆回転方向に相互の回転が規制される鋸歯９，１２を噛合させた固定菊座５と回転菊座６をそれぞれ取付軸３に固嵌及び遊嵌し、固定菊座５、回転菊座６の一方を軸方向に移動可能に構成しばね８によって相手方に付勢するとともに、固定菊座５に係合し取付軸３に遊嵌され回転菊座６の正回転方向の回転によって所定角度遅れて追従回転する制御板７を設け、制御板７が追従回転することで固定菊座５との係合が外れ軸方向移動可能な固定菊座５又は回転菊座６をばね８の力に抗し離反方向に押しやり鋸歯９，１２の噛合を外し固定菊座５上を移動し、回転菊座６を逆回転方向に回転させ、制御板７が所定角度遅れて追従回転して固定菊座５と係合し、固定菊座５又は回転菊座６がばね８の力で戻されて鋸歯９，１２を噛合させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向面に菊花状に形成された逆回転方向には相互の回転が規制される複数の鋸歯を噛合させた固定菊座と回転菊座とをそれぞれ取付軸に固嵌及び遊嵌して設け、固定菊座、回転菊座の一方を軸方向に移動可能に構成してばねによって相手方に付勢するとともに、固定菊座に係合して取付軸に遊嵌され、回転菊座の正回転方向の回転によって所定角度遅れて追従回転する制御板を設け、制御板が追従回転することによって固定菊座との係合が外れて軸方向移動可能な固定菊座又は回転菊座をばねの力に抗して離反方向に押しやって鋸歯の噛合を外して固定菊座上を移動し、回転菊座を逆回転方向に回転させると、制御板が上記所定角度遅れて追従回転して固定菊座と係合し、固定菊座又は回転菊座がばねの力で戻されて鋸歯を噛合させることを特徴とするアームレスト装置。
【請求項２】
制御板を固定菊座と回転菊座の中間又はどちらか一方の外側に配置した請求項１のアームレスト装置。
【請求項３】
回転菊座の回転による制御板の追従回転を相互に形成された段差面と突当面とで形成し、所定角度の遅れを段差面と突当面との間隔で設定した請求項１又は２のアームレスト装置。
【請求項４】
固定菊座と回転菊座に形成された鋸歯が垂直面又は傾斜面に形成される請求項１〜３いずれかのアームレスト装置。
【請求項５】
鋸歯の最小歯間ピッチが２°以下に設定される請求項１〜４いずれかのアームレスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のシート等に設けられ、水平方向に倒した使用状態からシートの背面に沿って立てらせた格納状態に亘って回動できるように設けられたアームレストの角度を調整するアームレスト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このアームレストは、その角度が細かな範囲で調整できる必要があるが、このとき、下方への回動は規制され、上方への回動は許容されるとともに、一定範囲上方へ回動した後は、初期状態（概略水平方向）に戻せる必要がある。この点で、一方向クラッチが採用されるが、このクラッチの典型例であるラチェット機構は、ラチェットに噛み合う係合爪が通常一個であるため、この部分にアームレストにかかる力が集中する。このため、強度上からも、ラチェットのピッチを細かくできず、最小でも１０°程度の粗い角度調整しかできなかった。
【０００３】
そこで、特許文献１に見られるように、アームレストに下方回動力がかかると、コイルばねでアームレストの軸を締め付けてブレーキとするものが提案されている。これによると、無段階で角度調整ができるものの、設計上から軸の径はそれほど大きくとれず、また、アームレストにかかる力は、モーメントによって軸に大きな力となってかかるから、ばねの締付力をかなり強くしなければならない。そうすると、締付力を解除するときにも大きな力が要求され、操作性が害される。さらに、ばねと軸とは接触式であることから、不意に大きな力がかかったときには、滑ったりして角度が狂うこともある。
【０００４】
これに対して、特許文献２には、アームレストに連動するカムを固定部材に固定したカム面に押し付けてブレーキとするものが示されている。このものも、無段階式という長所は有しているが、このカムの接触は線接触で非常な高圧力となることから、アームレストの荷重による集中荷重を受けると、カムが滑って角度が狂ってしまう。これを避けるには、カムの幅を大きくしなければならず、スペース、重量ともに増して設計の自由度が妨げられる。また、カムの接触部の摩耗を防止するためには、この部分に焼入れ等の表面硬化処理を施さなければならず、高品位鋼が必要となることや処理加工が求められてコストの高いものになってしまう。
【特許文献１】特開平７−２３６５４７号公報
【特許文献２】特願２００２−２９１５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、噛合式をとることによってカム式で発生する滑りをなくすとともに、複数の鋸歯を噛合させることによって鋸歯と係合爪との一点噛合による圧力増大を排して鋸歯のピッチの細小化を可能にしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、対向面に菊花状に形成された逆回転方向には相互の回転が規制される複数の鋸歯を噛合させた固定菊座と回転菊座とをそれぞれ取付軸に固嵌及び遊嵌して設け、固定菊座、回転菊座の一方を軸方向に移動可能に構成してばねによって相手方に付勢するとともに、固定菊座に係合して取付軸に遊嵌され、回転菊座の正回転方向の回転によって所定角度遅れて追従回転する制御板を設け、制御板が追従回転することによって固定菊座との係合が外れて軸方向移動可能な固定菊座又は回転菊座をばねの力に抗して離反方向に押しやって鋸歯の噛合を外して固定菊座上を移動し、回転菊座を逆回転方向に回転させると、制御板が上記所定角度遅れて追従回転して固定菊座と係合し、固定菊座又は回転菊座がばねの力で戻されて鋸歯を噛合させることを特徴とするアームレスト装置を提供したものである。
【０００７】
また、本発明は、以上のアームレスト装置において、請求項２に記載の、制御板を固定菊座と回転菊座の中間又はどちらか一方の外側に配置した手段、請求項３に記載の、回転菊座の回転による制御板の追従回転を相互に形成された段差面と突当面とで所定角度の遅れを段差面と突当面との間隔で設定した手段、請求項４に記載の、固定菊座と回転菊座に形成された鋸歯が垂直面又は傾斜面に形成される手段、請求項５に記載の、鋸歯の最小歯間ピッチが２°以下に設定される手段をそれぞれ提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１によると、鋸歯の噛み合わせという噛合式をとることによって滑りのない完全な制動機構を可能にするとともに、鋸歯同士を複数噛合させて力を分散させ、各々にかかる圧力を減じたものである。その結果、鋸歯の小形化が可能になって調整できる角度を小さくできるから、無段階方式のものとほとんど変わらないものにできる。加えて、固定菊座、回転菊座、制御板及びばねといった極めて少ない部品点数で足りる上に各部品のサイズも小さくでき、小型軽量で低コストのものが可能になったのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１６は自動車のシートの斜視図であるが、シートＳは、座面１に対して傾斜可能な背面２を有しているものであり、背面２の側面に横設される取付軸３にアームレスト４が取り付けられているものである。そして、このアームレスト４は、水平方向に出っ張る使用状態から、背面２に沿う格納状態に亘ってその角度が調整できるものになっている。これにおいて、アームレスト４は、任意の角度に設定でき、しかも、このとき、下方方向には回動が規制されるとともに、一旦、格納状態にした後は、そのまま前方に倒せば、使用状態に復帰させることができるものである。
【００１０】
図１はこのアームレスト４を使用（水平）状態（以下、初期位置という）から格納状態にした場合のアームレスト装置の断面側面図、図２及び図３は図１のＡーＡ断面図であるが、このアームレスト装置は、固定菊座５、回転菊座６、制御板７及びばね８等から構成される。
【００１１】
図４は固定菊座５の平面図、図５は図４のＢーＢ断面図であるが、固定菊座５は、本例では、一側面に鋸歯９が菊花状に形成されて取付軸３に軸方向移動可能に固嵌されるディスク体であり、鋼板のプレス成形品である。なお、取付軸３も、鋼板のプレス成形品であり、前部の外周を星形にしてここを取付軸３とするとともに（したがって、固定菊座５の内周はこの星形に形成される）、後部を径大にしてここをシートＳの背面に埋設されるブラケット１０としている。この他、固定菊座５の鋸歯９の内周側には、孔１１が円周上三等分して形成されている。
【００１２】
図６は回転菊座５の平面図、図７は図６のＣーＣ断面図であるが、回転菊座６は、本例では、固定菊座５の鋸歯９に対向する側面に鋸歯１２が菊花状に形成されて取付軸３に移動不能に遊嵌されるディスク体であり、同じく鋼板のプレス成形品で構成される。なお、回転菊座６の鋸歯１２は、円周の一部が約４０％にわたって欠歯しており、この欠歯部１３から中央に貫通孔１４が形成された尾部１５が延設している。この場合、欠歯部１３の両端はほぼ垂直な段差になっており、このうち、逆回転方向（図１で時計方向のことであり、以下、方向や位置を指称するときには図１を基準とする）の段差を第一段差面１６、正回転方向の段差を第二段差面１７とする。
【００１３】
図８は上記した鋸歯９、１２の展開図であるが、各々の鋸歯９、１２は、垂直面９ａ、１２ａとその頂上から傾斜面９ｂ、１２ｂで降下する形状をしており、二つの鋸歯９、１２を噛合させると、逆回転方向には垂直面９ａ、１２ａによって回転が規制されるが、正回転方向には傾斜面９ｂ、１２ｂによって取付軸３上を移動できる固定菊座５が後退して空回りができる構造となっている。
【００１４】
図９は制御板７の平面図、図１０は図９のＤーＤ断面図であるが、制御板７は、外周の一部に上記した第一及び第二段差面１６、１７と衝突可能な径大部１８を有するディスク体であり、同じく鋼板のプレス成形品で構成される。径大部１８の両端もほぼ垂直な段差になっており、逆回転方向の段差を第一突当面１９、正回転方向の段差を第二突当面２０とする。なお、この制御板７は、本例では、取付軸３に対して固定菊座５と回転菊座６との間に遊嵌されているが、固定菊座５又は回転菊座６に遊嵌されていてもよい。そして、制御板７の固定菊座５側の側面には、固定菊座５に形成された孔１１に嵌入する突起２１が孔１１と対応する関係で形成されている。図１１は突起２１が孔１１に嵌入している状態を示す固定菊座５と制御板７の展開図である。
【００１５】
ばね８は、本例では、コイルばねを用いており、固定菊座５を回転菊座６側に押し付けるように固定菊座５の背面（反回転菊座６側）に設けられるものである。これらの各部材は、アームレスト４の中に収容されるから、ばね８は、アームレスト４と固定菊座５との間に挿設されることになる。この場合のアームレスト４は、鋼板のプレス成形品からなる二つの長円状のカップ体をしたアームインサイド４ａとアームアウトサイド４ｂとを合わせたもので構成される。これにおいて、表面からカップ内に陥没する陥没部２２ａ、２２ｂを適宜形成し、この陥没部２２ａ、２２ｂ同士を接合するとともに、接合部分をかしめて一体化している。なお、陥没部２２ａ、２２ｂには通孔２３が形成されている。
【００１６】
アームレスト４の取付軸３を囲む基部の内周は、固定菊座５と回転菊座６の外径に合わせてあり、固定菊座５及び回転菊座６は、アームレスト４でガイドされ、倒れたりすることなく、回転及び軸方向移動ができるようになっている。回転菊座６の尾部１５の上下端も、アームレスト４の内部の上下端に合わせてあり、アームレストを回転させると、回転菊座６はこれに伴って回転する。このとき、尾部１５は十分に長いものとして、アームレスト４にかかる圧力を減じ、１ｍｍ程度の肉厚の鋼板で足りるようにして軽量化を図っている。なお、尾部１５に形成された貫通孔１４は、この部分に陥没部２２が来るようにして通孔２３を露出させるためのものである。
【００１７】
次に、以上のアームレスト装置の動作について説明する。固定菊座５、回転菊座６、制御板７及びばね８は、上記した組合せによって取付軸３及びアームレスト４に組み込まれるが、このとき、固定菊座５は、ばね８によって前方（回転菊座６側）に押しやられ、両方の鋸歯９、１２は噛合している。同時に、制御板７の突起２１は固定菊座５の孔１１に嵌入している。そして、図１の（イ）に示すアームレスト４が初期位置のときには、回転菊座６の第一段差面１６は、制御板７の第一突当面１９と所定角度（本例では３５°）間隔を空けている（第二段差面１７と第二突当面２０とは接触している）。
【００１８】
したがって、アームレスト４を回転させると、逆回転方向には回転菊座６の鋸歯９の垂直面１２ａが固定菊座６の垂直面９ａに衝突して回転できないが、正回転方向には回転菊座６の鋸歯１２の傾斜面１２ｂが固定菊座５の鋸歯９の傾斜面９ｂを滑ることで固定菊座５をばね８の力に抗して押しやり、その垂直面１２ａが固定菊座５の垂直面９ａを乗り越えるとばね８の力で元に戻る動作をして回転できることになる。これにより、アームレスト４の上昇角度を鋸歯９、１２の１ピッチを最小単位として調整できるものとなる。このとき、基本的には、１ピッチごとにカチカチという音がするから、角度感が得られ易いということもある。
【００１９】
アームレスト４が図１の（ロ）の位置である所定角度正回転すると（この間、制御板７は、その突起２１が固定菊座５の孔１１に嵌入しており、アームレスト４、すなわち、回転菊座６が回転しても連れ廻りせずにその場に止まっている）、回転菊座６の第一段差面１６は、制御板７の第一突当面１９に衝突する。すると、制御板７は、回転菊座６に追従回転し、その突起２１が固定菊座５の孔１１から外れると同時に、固定菊座５をばね８の力に抗して後方へ押しやり、鋸歯９、１２の噛合を外す（この点で、突起２１の丈は鋸歯９、１２の丈よりは高く設定されている）。このことから、アームレスト４は、上記した（イ）〜（ロ）の間の所定角度内で逆回転方向が規制されつつ、角度調整できることになる。なお、第一段差面１６と第一突当面１９との間隔を変更すれば、角度調整できる範囲も調整できる。
【００２０】
この場合、突起２１と孔１１とは円周上三カ所設けられており、また、固定菊座５の外周はアームレスト４の基部の内周に沿っていることから、固定菊座５は倒れたりすることなくスムーズに後退する。ところで、この場合、固定菊座５の孔１１の正回転方向の隣は、若干前方が高くなった第一堰部１１ａに形成されており、突起２１が孔１１から外れるときに固定菊座５を余計に押しやり、その抜けを完全なものにしているとともに、再挿入には、この第一堰部１１ａを乗り越えなければならないようにして振動等では入らないようにしている。
【００２１】
これ以後は、制御板７の突起２１は固定菊座５上を滑り、アームレスト４は自由に正回転し、図１の（ハ）の位置（水平から約１２０°回動した位置）である格納状態（格納位置）に至る。なお、アームレスト４が格納位置に至る前の突起２１の滑動する固定菊座５上には、やはり前方に若干高い第二堰部１１ｂが形成されており、格納位置に来たときには、突起２１はこの第二堰部１１ｂを乗り越しており、アームレスト４が振動等で動いても、前方に倒れないようになっている。
【００２２】
アームレスト４を格納位置から再度初期位置にするには、アームレスト４を逆回転させることになる。この場合も、回転菊座７の第二段差面１７が制御板７の第二突当面２０に衝突するまでは（この間隔は、第一段差面１６と第一突当面１９との間隔と同じにしてある）、制御板７がアームレスト４の回転よりも遅れて追従回転するが、初期位置に来る直前に制御板７の突起２１が固定菊座５の孔１１に入り込み、固定菊座５を戻して鋸歯９、１２を噛合させる。これがアームレスト４を初期位置にリセットした状態であるが、この間、何らの解除操作等を必要としない。すなわち、単に、アームレスト４を一度立てらせた状態にすれば、後は前方に倒すだけでよいことになる。
【００２３】
以上の本発明の更に具体的な事項について説明すると、このように、本発明では、固定菊座５及び回転菊座６に形成される鋸歯９、１２を複数噛合させるものであるから、そのピッチも細小化できるとともに、強度も十分なものとなる。例えば、固定菊座５及び回転菊座６を肉厚２．３ｍｍの鋼板によってピッチ円直径が通常のアームレスト４の場合である８０ｍｍ程度の鋸歯９、１２をプレス成形すれば、歯丈は３ｍｍ位に増大する。
【００２４】
図８の鋸歯９、１０の噛合状態を示す展開図で説明すると、歯丈を１ｍｍにして歯数を１８０個（２°ピッチ）に設定するとともに、０〜５°の垂直面９ａ、１２ａと、回転力を加えると軸方向に滑りが可能な３０°程度の傾斜面９ｂ、１２ｂに設定すれば、１ピッチの周方向長さは約１．２ｍｍとなり、成形が十分に可能なものになる。加えて、この歯形成形は、冷間プレスでできるので、普通鋼板を使用しても、表面硬度を上げることができる。
【００２５】
一方、垂直面９ａ、１２ａの総面積は１×３×１８０＝５４０ｍｍ2 となるから、回転菊座６の鋸歯１２に約４０％の欠歯部１３が設けられていることより、全体の半分が噛合するとすれば、強度３０Ｋｇ／ｍｍ2 程度の安価なＳＳ材を用いたとしても、２７０×３０＝８１００Ｋｇの強度を有するものとなる。この場合、アーム長が２５０ｍｍのアームレスト４の端にかかる力を１００Ｋｇとすれば、ピッチ円直径が８０ｍｍであれば、１００×２５０÷４０＝６２５Ｋｇの力は必要となるが、上記した８１００Ｋｇの力が出せれば、１０倍以上の安全率を有するものとなる。一方、制御板７については、回転菊座６の力を受けてその突起２１を孔１１から外すだけのものであるから、肉厚は１．２ｍｍ位の薄い鋼板で足りる。
【００２６】
以上は、本発明の基本的な形態であるが、本発明は、この他に種々の改変されたものが採用されることがある。図１３は取付軸３をボルトで代用してブラケット１０に縫い付けたものであり、回転菊座６を固定菊座５の内周を案内として移動可能に構成したものである。したがって、ばね８は回転菊座６を固定菊座５側に押し付けている。図１４は制御板７を回転菊座６の外側に配したものであり、突起２１と孔１１とをピン２１ａと長孔１１ｃに代用したものである。
【００２７】
この他、以上の各部材自体についても、変形例が採用されることがある。例えば、固定菊座５に形成される孔１１は単なる窪みであってもよいし、第一及び第二段差面１６、１７とこれに対応する第一及び第二突当面１９、２０は、上記したように、扇形の長孔とこれに嵌入するピンであってもよい。また、鋸歯９、１２は、垂直面に形成するばかりではなく、図１２に示すように傾斜面に形成してもよい。
【００２８】
仮に４５°の傾斜面に形成すれば、同じピッチ円直径を有していても、その刃丈は√２倍に増大され、圧力を減じることができるとともに、噛合時の外れを防止できる。このことは、鋸歯９、１２のピッチをさらに細かいものにすることが可能であるし、ピッチ円を直径小形にしてより小型化できることも意味する。また、ばね８についても、コイルばねに限られるものではなく、皿ばね、板ばねであってもよいし、さらに、材質もウレタン、その他であってもよい。
【００２９】
図１５はアームレスト４の断面図であるが、アームレスト４は、上記したとおり、固定菊座５や回転菊座６からなる角度調整機構を内蔵させたアームインサイド４ａとアームアウトサイド４ｂとを、その陥没部２２ａ、２２ｂの頂面同士を突き合わせてかしめ結合する。このかしめ結合は、通孔２３を確保しながら、一方の陥没部２２ａで他方の陥没部２２ｂを巻き込んでかしめてある。これにより、両方の陥没部２２ａ、２２ｂ及びアームインサイド４ａとアームアウトサイド４ｂとの外形端面がともに密着するものとなり、軽量でありながら、強固なプレス構造体が具現できる。
【００３０】
以上のアームレスト４の外側は、ウレタン等の発泡樹脂で被覆してこれを被覆材２４とする。したがって、陥没部２２の通孔２３を通じて左右の被覆材２４が連結するものとなり、強度の高いものとなるとともに、アームレスト４の表面との滑りも防止される。そして、この成形時には、アームインサイド４ａとアームアウトサイド４ｂの合わせ面にテープ等で目張りをしておけば、注入発泡時に被覆材２４がアームレスト４の中に入り込むことはない。なお、これが適用されるアームレスト装置の角度調整機構は、上記した構造のものに限らず、どのようなものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上の装置は、アームレスト装置に限定されるものではなく、簡単な操作でリセットできることが要求される、一方向にのみ荷重がかかる部材の角度調整機構、例えば、リクラインニングシートの倒れ角の調整や便器の手摺りの角度調整といった種々のものに応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一例を示すアームレスト装置の断面側面図である。
【図２】図１のＡーＡ断面図である。
【図３】図１のＡーＡ断面図である。
【図４】本発明の一例を示す固定菊座の平面図である。
【図５】図４のＢーＢ断面図である。
【図６】本発明の一例を示す回転菊座の平面図である。
【図７】図６のＣーＣ断面図である。
【図８】本発明の一例を示す鋸歯の噛合状態の展開図である。
【図９】本発明の一例を示す制御板の平面図である。
【図１０】図９のＣーＣ断面図である。
【図１１】本発明の一例を示す突起と孔との嵌入状態の展開図である。
【図１２】本発明の他の一例を示す鋸歯の断面側面図である。
【図１３】本発明の他の一例を示すアームレスト装置の断面側面図である。
【図１４】本発明の他の一例を示すアームレスト装置の断面側面図である。
【図１５】本発明の一例を示すアームレストの断面図である。
【図１６】自動車のシートの斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｓ    シート
１    座面
２    背面
３    取付軸
４    アームレスト
４ａ  アームインサイド
４ｂ  アームアウトサイド
５    固定菊座
６    回転菊座
７    制御板
８    ばね
９    固定菊座の鋸歯
９ａ  鋸歯の垂直面
９ｂ  鋸歯の傾斜面
１０  ブラケット
１１  孔
１１ａ第一堰部
１１ｂ第二堰部
１１ｃ長孔
１２  回転菊座の鋸歯
１２ａ鋸歯の垂直面
１２ｂ鋸歯の傾斜面
１３  欠歯部
１４  貫通孔
１５  尾部
１６  第一段差面
１７  第二段差面
１８  径大部
１９  第一突当面
２０  第二突当面
２１  突起
２１ａピン
２２ａ陥没部
２２ｂ陥没部
２３  通孔
２４  被覆材
【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】
2005186858.tif 000013
【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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