(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内周面を有する本体及びこの本体の開口端部を塞ぐ状態でこの本体に結合固定された蓋体から成るハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられ、その外周面を第一の円筒面とした中心ローラと、その内周面を第二の円筒面としてこの中心ローラの外周面と上記本体の内周面との間に、これら中心ローラ及び本体に対する相対回転を自在に設けられた外輪と、上記蓋体とこの蓋体に対し平行に結合固定された連結板とにそれぞれの両端部を支持された状態で上記第一の円筒面と上記第二の円筒面との間の環状空間内に、上記中心ローラと平行に配置された複数本の枢軸と、これら各枢軸により回転自在に支持され、それぞれの外周面を第三の円筒面とした複数個の中間ローラとを備え、上記中心ローラの中心と上記外輪の中心とを偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向に関して不同にし、上記複数個の中間ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラを、少なくとも上記環状空間の円周方向に変位自在に支持してウェッジローラとし、圧縮ばねによりこのウェッジローラを、上記環状空間のうちで幅の狭い部分に弾性的に押圧すると共に、残りの中間ローラをガイドローラとする事により、上記中心ローラ及び外輪が所定方向に所定の速度比で回転した場合に、上記ウェッジローラとなる少なくとも１個の中間ローラを、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動自在とした摩擦ローラ式変速機に於いて、上記ウェッジローラとなる中間ローラを回転自在に支持する枢軸の端部は、上記蓋体と連結板との互いに整合する部分に設けられた支持孔に、上記環状空間の円周方向への変位自在に緩く係合した状態で、上記圧縮ばねによりこの環状空間のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧されており、この支持孔に上記枢軸の端部を挿入する前の状態で、上記蓋体と連結板とのうちの少なくとも一方の部材に装着する上記圧縮ばねを、この圧縮ばねを装着するシリンダ孔内に収縮させた状態で装着可能とすべく、このシリンダ孔に上記圧縮ばねの伸長を阻止する係止部を設けている事を特徴とする摩擦ローラ式変速機。
【請求項２】
シリンダ孔内に圧縮ばねを装着した状態で、この圧縮ばねを更に収縮させる事なく支持孔内に枢軸の端部を挿入自在となる様に、且つ、複数個の中間ローラの外周面を外輪の内周面及び中心ローラの外周面に当接させた状態で、ウェッジローラとなる中間ローラを上記圧縮ばねにより環状空間のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧自在となる様に、上記シリンダ孔に設ける係止部の位置を規制した、請求項１に記載した摩擦ローラ式変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種機械装置に組み込んで、減速或は増速しつつ回転運動を伝達する摩擦ローラ式変速機に関し、組立作業を容易に行なえる構造を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
摩擦ローラ式変速機は、遊星歯車式等の歯車式変速機に比べて、高速で運転した場合にも発生する騒音が小さい。この為、例えば摩擦ローラ式変速機を電動モータの出力部に組み付けて減速機として使用し、この電動モータの回転運動を減速すると共にトルクを増大させる構造が、例えば特開平８−２１０４５５号公報に記載されている。この公報等に記載された一般的な摩擦ローラ式変速機は、各ローラの周面同士の当接圧を、伝達すべきトルクの変動に拘らず、常に一定のままに保持している。この為、伝達効率が必ずしも良好とは言えない。良好な伝達効率を確保する為には、伝達すべきトルクが小さい場合には上記当接圧を低くし、反対に伝達すべきトルクが大きい場合には上記当接圧を高くする事が考えられる。
【０００３】
この様に、伝達すべきトルクの大きさに応じて、各ローラの周面同士の当接圧を変化させる構造として、米国特許第４７０９５８９号明細書には、図５〜７に示す様な摩擦ローラ式変速機が記載されている。この従来の摩擦ローラ式変速機は、有底円筒状の本体１とこの本体１の基端開口部を塞ぐ蓋体２とから成る固定のハウジング３内に中心ローラ４の内半部（図５の右半部）を、上記蓋体２の略中央部に形成した通孔５を通じて挿入している。尚、この通孔５は、上記蓋体２の中心から、少しだけ外れた位置に設けている。又、上記中心ローラ４の外半部（図５の左半部）で上記蓋体２から突出した部分には、入力軸６の端部を結合固定している。
【０００４】
又、上記ハウジング３の内側で上記中心ローラ４の周囲部分には、３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれこの中心ローラ４と平行に配置している。即ち、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図５の左端部）を上記蓋体２に支持すると共に、他端部（図５の右端部）を連結板８に支持している。尚、これら３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図６〜７の上部中央に位置する１本の枢軸７ａは、その両端部を上記蓋体２及び連結板８に形成した嵌合孔２８、２８に圧入固定している。従って、この枢軸７ａが、上記ハウジング３内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。
【０００５】
これに対して、図６〜７の下部左右両側に位置する残り２本の枢軸７ｂ、７ｃは、両端部を上記蓋体２及び連結板８に対し、上記ハウジング３の円周方向及び直径方向に若干の変位自在に支持している。この為に、上記蓋体２及び連結板８の一部で上記枢軸７ｂ、７ｃの両端部に整合する部分には、図７に示す様に、上記両枢軸７ｂ、７ｃの外径よりも大きな内径を有する支持孔９、９を形成し、これら各支持孔９、９に、上記両枢軸７ｂ、７ｃの両端部を緩く係合させている。そして、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの中間部周囲に、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを、それぞれラジアルニードル軸受１２により、回転自在に支持している。尚、上記連結板８は、上記蓋体２の内面（上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを設置した空間側の面で、図５の右面）の一部で、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂから外れた位置に突設した突部１３、１３に突き当て、連結ボルト１４、１４により、上記蓋体２に連結固定している。
【０００６】
又、上記ハウジング３の内側で上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを囲む部分には、円環状の外輪１５を、回転自在に設けている。この外輪１５の内周面中央部は直径方向内方に突出させる事により、土手状の凸部１６とし、この凸部１６の内周面を第二の円筒面１７としている。そして、この第二の円筒面１７と、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８とを当接自在としている。又、上記外輪１５には、結合ブラケット１９の外径側端部を外嵌固定し、この結合ブラケット１９の中心部に、出力軸２０の内端部（図５の左端部）を結合固定している。この出力軸２０は、前記ハウジング３を構成する本体１の中央部に形成した第二の通孔２１を回転自在に挿通して、このハウジング３外に突出させている。
【０００７】
上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である、上記各第三の円筒面１８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４の外周面に設けた第一の円筒面２２と、上記外輪１５の内周面に設けた上記第二の円筒面１７とに当接させている。上記中心ローラ４の中心と上記出力軸２０及び外輪１５の中心とは互いに偏心している。即ち、前述の様に、上記中心ローラ４を挿通する通孔５は、上記ハウジング３の中心から少しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力軸２０を挿通する第二の通孔２１は、上記ハウジング３の中心に設けている。又、この第二の通孔２１の内側に回転自在に支持した出力軸２０と外輪１５とは、互いに同心である。従って、上記中心ローラ４と上記外輪１５及び出力軸２０とは、上記通孔５のハウジング３の中心からのずれ量δ（図５参照）分だけ、互いに偏心している。そして、上記中心ローラ４の外周面に設けた上記第一の円筒面２２と上記外輪１５に設けた上記第二の円筒面１７との間に存在して上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂが設けられた環状空間２３の幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だけ、円周方向に関して不同になっている。
【０００８】
この様に、上記環状空間２３の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外径を異ならせている。即ち、上記外輪１５に対し中心ローラ４が偏心している側（図５〜７の下側）に位置するウェッジローラ１１ａ、１１ｂの径を、互いに同じとすると共に比較的小径にしている。これに対し、上記外輪１５に対し中心ローラ４が偏心しているのと反対側（図５〜７の上側）に位置するガイドローラ１０の径を、上記両ウェッジローラ１１ａ、１１ｂの径よりも大きくしている。そして、これら３個の、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８を、上記第一、第二の円筒面２２、１７に当接させている。
【０００９】
尚、それぞれが中間ローラである、上記１個のガイドローラ１０及び２個のウェッジローラ１１ａ、１１ｂのうち、ガイドローラ１０を支持した枢軸７ａは、前述の様に、上記ハウジング３内に固定している。これに対して、ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した枢軸７ｂ、７ｃは、やはり前述した様に上記ハウジング３内に、円周方向及び直径方向に若干の変位を自在に支持している。従って、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂも、上記ハウジング３内で円周方向及び直径方向に若干の変位自在である。そして、前記蓋体２のシリンダ孔２４、２４内に装着した圧縮コイルばね２５、２５等の圧縮ばねにより、上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した枢軸７ｂ、７ｃを、これら各枢軸７ｂ、７ｃに回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ、１１ｂを前記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させるべく、弾性的に押圧している。
【００１０】
上述の様に構成される従来の摩擦ローラ式変速機の場合、前記入力軸６に結合した上記中心ローラ４の回転は、この中心ローラ４の外周面に設けた第一の円筒面２２と、ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８との当接部である、各内径側当接部２６、２６を介して、これらガイドローラ１０及び何れかのウェッジローラ１１ａ、１１ｂに伝わる。更に、これらガイドローラ１０及び何れかのウェッジローラ１１ａ、１１ｂの回転は、上記各第三の円筒面１８、１８と前記外輪１５の内周面に設けた第二の円筒面１７との当接部である、各外径側当接部２７、２７を介して、この外輪１５に伝わる。そして、この外輪１５に結合固定した前記出力軸２０が回転する。
【００１１】
上記中心ローラ４が図６〜７の時計方向（又は反時計方向）に、外輪１５が同じく反時計方向（又は時計方向）に、それぞれ回転すると、図６〜７の右側の枢軸７ｂ（又は左側の枢軸７ｃ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）が、上記第一、第二の円筒面２２、１７同士の間に存在する環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の狭い部分（図６〜７の下側中央部分）に向け移動する。一方、図６〜７の左側の枢軸７ｃ（又は右側の枢軸７ｂ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ｂ（又は１１ａ）は、上記環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の広い部分｛図６〜７の左側中央部分（又は図６〜７の右側中央部分）｝に向け移動する。この結果、上記右側の枢軸７ｂ（又は左側の枢軸７ｃ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）の外周面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを強く押圧する。そして、当該ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する第三の円筒面１８と上記第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、及び、当該ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する第三の円筒面１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７の当接圧が高くなる。
【００１２】
そして、当該ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が高くなると、上記中心ローラ４と外輪１５とのうちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或は弾性変形等に基づき、それぞれの直径方向に関して僅かに変位する。この結果、ガイドローラ１０の外周面である第三の円筒面１８と上記中心ローラ４の外周面である第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、及び、このガイドローラ１０の外周面である第三の円筒面１８と上記外輪１５の内周面である第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７の当接圧が高くなる。
【００１３】
上記右側の枢軸７ｂ（又は左側の枢軸７ｃ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）を、上記環状空間２３内でこの環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ４から上記外輪１５に伝達するトルクの大きさに応じて変化する。即ち、上記中心ローラ４の駆動トルクが大きくなる程、上記ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）を上記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力が大きくなる。そして、この力が大きくなる程、上記各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が大きくなる。逆に言えば、上記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が小さい。
【００１４】
尚、上述した従来構造は、３個の中間ローラのうち、１個の中間ローラのみをガイドローラ１０とし、残り２個の中間ローラをウェッジローラ１１ａ、１１ｂとしている。これに対して、３個の中間ローラのうちの２個の中間ローラをガイドローラとし、残り１個の中間ローラのみをウェッジローラとする構造も、従来から知られている。この様な構造を有する摩擦ローラ式変速機の場合には、一方向の回転力のみを伝達可能であり、逆方向の回転力に対しては内部で滑りが発生して、この回転力を伝達しない。言い換えれば、回転力の伝達を一方向のみ行なう、クラッチ機能を備える。
【００１５】
又、図示の例の場合は、ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持する各枢軸７ｂ、７ｃの一端部（蓋体２側の端部）のみを、上記圧縮コイルばね２５、２５により直接押圧している。これに対して、図８に示す様に、蓋体２及び連結板８にシリンダ孔２４、２４をそれぞれ設け、これら各シリンダ孔２４、２４内に装着した圧縮コイルばね２５、２５により、上記枢軸７ｂ（７ｃ）の両端部を押圧する場合もある。又、上記枢軸７ｂ（７ｃ）の両端部を、押圧ピン２９、２９を介して押圧する場合もある。
【００１６】
上述の様な従来の摩擦ローラ式変速機を組み立てる場合には、蓋体２と連結板８との結合作業を、次の様に行なう。先ず、これら蓋体２と連結板８とのうちの一方の部材（例えば、蓋体２）の嵌合孔２８に、ガイドローラ１０を支持する枢軸７ａの一端部（図５の左端部）を内嵌する。次いで、この枢軸７ａに、ラジアルニードル軸受１２及び上記ガイドローラ１０を外嵌する。一方、ウェッジローラ１１ａ、１１ｂは、ラジアルニードル軸受１２と共に、枢軸７ｂ、７ｃに予め外嵌しておく。又、圧縮コイルばね２５、２５を、シリンダ孔２４、２４内に装着しておく。そして、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した枢軸７ｂ、７ｃの両端部を、上記蓋体２及び連結板８の両支持孔９、９に整合させた状態で、これら蓋体２と連結板８とを近付ける。そして、上記ガイドローラ１０を支持した枢軸７ａの他端部（図５の右端部）を、これら蓋体２と連結板８とのうちの他方の部材（連結板８）の嵌合孔２８に圧入すると共に、これら蓋体２と連結板８とを、連結ボルト１４、１４により連結固定する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に蓋体２と連結板８とを結合する際、通常は、図９に示す様に、一方の部材（例えば、連結板８に比べて外径及び軸方向の厚さの大きい蓋体２）を作業台３０等の水平な場所に置き、他方の部材（連結板８）をこの一方の部材２の鉛直方向上側から下降させ（近付け）、これら蓋体２及び連結板８同士を結合する。この為、結合作業の際に上側になる部材（連結板８）に圧縮コイルばね２５を装着する、前述の図８（及び上記図９）に示す様な構造の場合には、この上側の部材８を下降させる際に、この上側の部材８のシリンダ孔２４から上記圧縮コイルばね２５及び押圧ピン２９が落下する可能性がある。又、この様に上側の部材８を下降させる際には、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持する枢軸５ｂ、５ｃの端部を上記上側の部材８の両支持孔９、９に挿入すべく、上記押圧ピン２９を上記圧縮コイルばね２５の弾力に抗して変位させる必要もある。この為、これら圧縮コイルばね２５及び押圧ピン２９を治具や手等により支持しつつ上記結合作業を行なう必要があり、面倒である。
【００１８】
又、上述の様に蓋体２と連結板８とを結合固定した後、ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外側並びに内側に、外輪１５及び中心ローラ４を組み付ける際、次の様な不都合が生じる可能性もある。即ち、これら外輪１５及び中心ローラ４を組み付ける前の状態では、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した上記枢軸７ｂ、７ｃは、上記圧縮コイルばね２５、２５の弾力に基づいて、上記支持孔９、９内の端部で環状空間２３のうちの幅が狭い部分に対応する部分（図８〜９の右端部）に移動する。この様に枢軸７ｂ、７ｃが端部に移動した状態では、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外接円の直径は、上記外輪１５の内周面（第二の円筒面１７）の内径よりも大きくなり、同じく内接円の直径は、上記中心ローラ４の外周面（第一の円筒面２２）の外径よりも小さくなる。この為、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外側並びに内側に上記外輪１５及び中心ローラ４を取り付ける際、このウェッジローラー１１ａ、１１ｂを径方向内方及び外方に、上記圧縮コイルばね２５、２５の弾力に抗して変位させる必要がある。従来構造の場合には、この組み付け作業の際に、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを変位させなければならない量（長さ）が大きくなり、面倒である。この様に変位量が大きくなると、外輪１５及び中心ローラ４を取り付ける際、これら外輪１５の内周面１７及び中心ローラ４の外周面２２と上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面（第三の円筒面１８、１８）とが擦れ合い易くなる。そして、擦れ合った場合には、これら各面１７、１８、２２に擦り傷等の損傷が発生する可能性もある。この様な損傷は、運転時にこれら各面１７、１８、２２に早期剥離等の新たな損傷を生じさせる可能性があり、これら各面１７、１８、１９が早期に寿命に達する等、十分な耐久性を確保する事が難しくなる。
本発明は、この様な事情に鑑みて、組立作業が容易で、しかも、この組立作業時に中間ローラの外周面、外輪の内周面及び中心ローラの外周面を傷付きにくくできる摩擦ローラ式変速機を実現すべく発明したものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の摩擦ローラ式変速機は、前述した従来から知られている摩擦ローラ式変速機と同様に、ハウジングと、中心ローラと、外輪と、複数本の枢軸と、複数個の中間ローラとを備える。
このうちのハウジングは、円筒状の内周面を有する本体及びこの本体の開口端部を塞ぐ状態でこの本体に結合固定された蓋体から成る。
又、上記中心ローラは、上記ハウジングに対し回転自在に設けられ、その外周面を第一の円筒面としている。
又、上記外輪は、その内周面を第二の円筒面として上記中心ローラの外周面と上記本体の内周面との間に、これら中心ローラ及び本体に対する相対回転を自在に設けられている。
又、上記各枢軸は、上記蓋体とこの蓋体に対し平行に結合固定された連結板とにそれぞれの両端部を支持された状態で上記第一の円筒面と上記第二の円筒面との間の環状空間内に、上記中心ローラと平行に配置されている。
上記各中間ローラは、上記各枢軸により回転自在に支持され、それぞれの外周面を第三の円筒面としている。
そして、上記中心ローラの中心と上記外輪の中心とを偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向に関して不同にしている。
又、上記複数個の中間ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラを、少なくとも上記環状空間の円周方向に変位自在に支持してウェッジローラとし、圧縮ばねによりこのウェッジローラを、上記環状空間のうちで幅の狭い部分に弾性的に押圧している。
これと共に、残りの中間ローラをガイドローラとしている。
そして、上記中心ローラ及び外輪が所定方向に所定の速度比で回転した場合に、上記ウェッジローラとなる少なくとも１個の中間ローラを、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動自在としている。
【００２０】
特に、本発明の摩擦ローラ式変速機は、上記ウェッジローラとなる中間ローラを回転自在に支持する枢軸の端部は、上記蓋体と連結板との互いに整合する部分に設けられた支持孔に、上記環状空間の円周方向への変位自在に緩く係合した状態で、上記圧縮ばねによりこの環状空間のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧されている。そして、上記支持孔に上記枢軸の端部を挿入する前の状態で、上記蓋体と連結板とのうちの少なくとも一方の部材に装着する上記圧縮ばねを、この圧縮ばねを装着するシリンダ孔内に収縮した状態で装着可能とすべく、このシリンダ孔に上記圧縮ばねの伸長を阻止する、段部等の係止部を設けている。
【００２１】
又、好ましくは、上記シリンダ孔内に上記圧縮ばねを装着した状態で、この圧縮ばねを更に収縮させる事なく上記支持孔内に上記枢軸の端部を挿入自在となる様に、且つ、上記各中間ローラの外周面を外輪の内周面及び中心ローラの外周面に当接させた状態で、上記ウェッジローラとなる中間ローラを上記圧縮ばねにより環状空間のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧自在となる様に、上記シリンダ孔に設ける上記段部等の係止部の位置を規制する。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速機によれば、組立作業の容易化を図れる。即ち、蓋体と連結板とのうちの少なくとも一方の部材に装着する圧縮ばねを、この圧縮ばねを装着するシリンダ孔内に収縮した状態で装着可能としている為、上記蓋体と連結板との結合作業の際に、上記一方の部材を他方の部材の鉛直方向上側から近付け（下降させ）た場合でも、上記圧縮ばねが上記シリンダ孔内から落下する事はない。この為、この様に蓋体と連結板とを近付ける際に、上記圧縮ばねを治具や手等により抑える様な面倒な作業を行なう必要がなく、これら蓋体と連結板との結合作業を容易に行なえる。
【００２３】
又、上記シリンダ孔内に上記圧縮ばねを装着した状態で、支持孔内に枢軸の端部を、この圧縮ばねを更に収縮させる事なく挿入自在となる様に、段部等の係止部を設ける位置を規制すれば、上記蓋体と連結板との結合作業がより容易に行なえる。即ち、上記係止部により上記圧縮ばねの伸長を阻止した状態で、しかも、この状態からこの圧縮ばねを更に収縮する事なく、上記支持孔内に上記枢軸の端部を挿入できれば、上記圧縮ばねを弾性力に抗して収縮させつつ、上記支持孔に上記枢軸の端部を挿入する必要がなくなる。この為、この枢軸の端部を上記支持孔に整合させつつ上記蓋体と連結板とを近付ける作業が容易になる。
【００２４】
又、複数個の中間ローラの外周面を外輪の内周面及び中心ローラの外周面に当接させた状態で、上記ウェッジローラとなる中間ローラを上記圧縮ばねにより環状空間のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧自在となる様に、上記係止部を設ける位置を規制すれば、組み立て完了後の状態で、上記ウェッジローラとなる中間ローラに所定の押圧力（初期予圧）を付与する事ができる。即ち、運転時に上記圧縮ばねの伸長が上記係止部によって阻止されて、この圧縮ばねによる上記押圧力が喪失する事を防止できる。この為、上記係止部を設けた場合でも、上記ウェッジローラとなる中間ローラが所定方向の回転力を伝達しなくなる事を防止でき、摩擦ローラ式変速機の挙動が不安定になる事はない。
【００２５】
又、上記圧縮ばねの伸長を上記係止部によって阻止する為、この圧縮ばねの弾力に基づいて上記ウェッジローラを支持する枢軸が、上記支持孔内で環状空間のうちの幅が狭い部分に対応する端部まで移動する事を防止できる。言い換えれば、上記各中間ローラの外側並びに内側に上記外輪及び中心ローラを組み付ける際に、上記ウェッジローラとなる中間ローラを上記圧縮ばねの弾力に抗して変位させる距離が小さくなり、この組み付け作業が容易になる。しかも、この組み付け作業が容易になる事により、上記中間ローラの外周面、外輪の内周面及び中心ローラの外周面に傷が付く可能性が低減し、これら各面の耐久性も確保し易くなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、図示の例は、３個の中間ローラのうちの２個の中間ローラをガイドローラ１０ａ、１０ｂとし、残り１個の中間ローラのみをウェッジローラ１１とする事により、摩擦ローラ式変速機に一方向クラッチの機能を持たせた構造で、本発明を実施した場合に就いて示している。
【００２７】
本例の摩擦ローラ式変速機も、前述した従来構造の場合と同様に、鋼或はアルミニウム合金製で有底円筒状の本体１ａと、この本体１ａの基端開口部を塞ぐ、鋼製の蓋体２ａとから成る、固定のハウジング３ａを有する。そして、このハウジング３ａ内に中心ローラ４ａの内半部（図１の右半部）を、上記蓋体２ａの略中央部に形成した通孔５ａを通じて挿入している。図示の例では、この通孔５ａの内側に上記中心ローラ４ａを、玉軸受３１により回転自在に支持している。尚、この通孔５ａは、上記蓋体２ａの略中央部で、上記ハウジング３ａ（の本体１ａ）の中心から少しだけ外れた位置となる部分に設けている。又、上記中心ローラ４ａの外端部（図１の左端部）には、図示しない電動モータの回転軸を構成する駆動軸３２を、この中心ローラ４ａと一体に設けている。
【００２８】
又、上記ハウジング３ａの内側で上記中心ローラ４ａの周囲部分には、３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれこの中心ローラ４ａと平行に配置している。即ち、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図１の左端部）を上記蓋体２ａに支持すると共に、他端部（図１の右端部）を連結板８ａに支持している。尚、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図２の上部中央並びに下部右側に位置する２本の枢軸７ａ、７ｂは、その両端部を上記蓋体２ａ及び連結板８ａに形成した嵌合孔２８、２８に圧入固定している。従って、これら両枢軸７ａ、７ｂが、上記ハウジング３ａ内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。これに対して、図２の下部左側に位置する残り１本の枢軸７ｃは、両端部を上記蓋体２ａ及び連結板８ａに対し、上記ハウジング３ａの円周方向及び直径方向に関して若干の変位自在に支持している。この為に、上記蓋体２ａ及び連結板８ａの一部で上記枢軸７ｃの両端部に整合する部分には、この枢軸７ｃの外径よりも大きな幅及び長さを有する支持孔９ａ、９ａを形成し、これら各支持孔９ａ、９ａに、上記枢軸７ｃの両端部を緩く係合させている。
【００２９】
そして、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの中間部周囲に、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を、それぞれラジアルニードル軸受１２により、回転自在に支持している。尚、上記連結板８ａは、上記蓋体２ａの内面（上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を設置した空間側の面で、図１の右面）の一部で、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１から外れた位置に突設した突部１３、１３に突き当てた状態で、連結ボルト１４、１４により、上記蓋体２ａに連結固定している。又、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の軸方向両端面と上記連結板８ａ及び蓋体２ａとの間には、それぞれワッシャ３３、３３を設けて、これら各中間ローラ１０ａ、１０ｂ、１１の回転が円滑に行なわれる様にしている。
【００３０】
又、上記ハウジング３ａの内側で上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を囲む部分には、有底円筒状の外輪１５ａを設け、この外輪１５ａの内周面を、第二の円筒面１７としている。そして、この第二の円筒面１７と、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８、１８とを、当接自在としている。又、上記外輪１５ａの底板部３４の外面（図１の右面）中央部には、出力軸２０ａの内端部（図１の左端部）を結合している。この出力軸２０ａは、前記ハウジング３ａを構成する本体１ａの中央部に形成した支持筒部３５の内側に挿通し、この支持筒部３５の内側に上記出力軸２０ａを、深溝型の玉軸受３６により回転自在に支持している。
【００３１】
又、上記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である、上記各第三の円筒面１８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円筒面２２と、上記外輪１５ａの内周面に設けた上記第二の円筒面１７とに当接させている。上記中心ローラ４ａの中心と上記出力軸２０ａ及び外輪１５ａの中心とは互いに偏心している。即ち、前述の様に、上記中心ローラ４ａを挿通する通孔５ａは、上記ハウジング３ａの中心から少しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力軸２０ａを挿通する支持筒部３５は、上記ハウジング３ａの中心に設けている。又、この支持筒部３５の内側に回転自在に支持した出力軸２０ａと外輪１５ａとは、互いに同心である。従って、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａ及び出力軸２０ａとは、上記通孔５ａのハウジング３ａの中心からのずれ量δ（図１参照）分だけ、互いに偏心している。そして、上記中心ローラ４ａの外周面に設けた上記第一の円筒面２２と上記外輪１５ａに設けた上記第二の円筒面１７との間に存在して上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１が設けられた環状空間２３の幅寸法が、上記δ分の偏心量に見合う分だけ、円周方向に関して不同になっている。
【００３２】
この様に、上記環状空間２３の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外径を異ならせている。即ち、上記外輪１５ａに対し中心ローラ４ａが偏心している側（図１〜２の下側）に位置するガイドローラ１０ｂ及びウェッジローラ１１の径を、互いに同じとすると共に比較的小径にしている。これに対して、上記外輪１５ａに対し中心ローラ４ａが偏心しているのと反対側（図１〜２の上側）に位置するガイドローラ１０ａの径を、上記ガイドローラ１０ｂ及びウェッジローラ１１よりも大きくしている。そして、これら３個の、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８、１８を、上記第一、第二の円筒面２２、１７に当接させている。
【００３３】
尚、それぞれが中間ローラである、上記２個のガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び１個のウェッジローラ１１のうち、両ガイドローラ１０ａ、１０ｂを支持した枢軸７ａ、７ｂは、前述の様に、上記ハウジング３ａ内に固定している。これに対して、ウェッジローラ１１を支持した枢軸７ｃは、やはり前述した様に上記ハウジング３ａ内に、円周方向及び直径方向に関する若干の変位を自在に支持している。従って、上記ウェッジローラ１１も、上記ハウジング３ａ内で円周方向及び直径方向に関して若干の変位自在である。そして、前記蓋体２ａ及び連結板８ａのシリンダ孔２４ａ、２４ａ内に装着した圧縮コイルばね２５、２５等の圧縮ばねにより、上記ウェッジローラ１１を支持した枢軸７ｃを、この枢軸７ｃに回転自在に支持したウェッジローラ１１を前記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させるべく、弾性的に押圧している。図示の例では、上記圧縮コイルばね２５、２５により、それぞれの先端部（図２の右下端部）に外向フランジ状の鍔部３７を形成した押圧ピン２９、２９を押圧し、これら両押圧ピン２９、２９により、上記枢軸７ｃの両端部を同方向に押圧している。
【００３４】
又、本例の場合、上記蓋体２ａと連結板８ａとの結合作業を容易にすべく、図４に示す様に、前記各支持孔９ａ、９ａに上記枢軸７ｃの両端部を挿入する前の状態で、これら蓋体２ａ及び連結板８ａに装着する上記圧縮コイルばね２５、２５を、上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に収縮させた状態で装着可能としている。この為に、これら各シリンダ孔２４ａ、２４ａの途中に、上記圧縮コイルばね２５、２５の伸長を阻止する係止部である段部３８、３８を、これら各シリンダ孔２４ａ、２４ａの深さを上記各支持孔９ａ、９ａの深さよりも大きくする事により設けている。そして、上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａの一端面（環状空間２３の幅が広い側の端面で、図３〜４の左端面）から上記段部３８、３８までの長さａを、上記圧縮コイルばね２５の自由状態での長さと上記押圧ピン２９の鍔部３７の軸方向長さとを足した値よりも、小さくしている。
【００３５】
又、上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に上記圧縮コイルばね２５、２５を装着した状態で、これら各圧縮コイルばね２５、２５を更に収縮する事なく、上記各支持孔９ａ、９ａ内に上記枢軸７ｃの両端部を挿入自在となる様に、上記段部３８、３８を設ける位置を規制している。即ち、上記各支持孔９ａ、９ａの他端面（環状空間２３の幅が狹い側の端面で、図３〜４の右端面）から上記段部３８、３８までの長さｂを、上記枢軸７ｃの外径ｃよりも大きく（ｂ＞ｃ）している。
【００３６】
又、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面（第三の円筒面１８、１８）を前記外輪１５ａの内周面（第二の円筒面１７）及び中心ローラ４ａの外周面（第一の円筒面２２）に当接させた状態で、上記ウェッジローラ１１を上記圧縮コイルばね２５、２５により環状空間２３のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧自在となる様に、上記段部３８、３８を設ける位置を規制している。即ち、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外側並びに内側に、上記外輪１５ａ及び中心ローラ４ａを組み付けた状態で、上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａの一端面（環状空間２３の幅が広い側の端面で、図３〜４の左端面）から上記押圧ピン２９の鍔部３７側の端面までの長さｄを、上記長さａよりも小さくしている。
【００３７】
以上に述べた様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速機の場合、前記駆動軸３２と一体に設けた前記中心ローラ４ａの回転は、この中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円筒面２２と、ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８、１８との当接部である、各内径側当接部２６、２６を介して、上記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１に伝わる。更に、これらガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の回転は、上記各第三の円筒面１８、１８と前記外輪１５ａの内周面に設けた第二の円筒面１７との当接部である、各外径側当接部２７、２７を介して、上記外輪１５ａに伝わる。そして、この外輪１５ａに結合した前記出力軸２０ａが、上記中心ローラ４ａとは逆方向に回転駆動される。
【００３８】
上記駆動軸３２より上記出力軸２０ａを回転駆動すべく、上記中心ローラ４ａが図２の反時計方向に回転すると、ウェッジローラ１１が、この中心ローラ４ａから加わる力と前記各圧縮コイルばね２５の弾力とにより、上記第一、第二の円筒面２２、１７の間に存在する環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の狭い部分（図２の下側中央部分）に向け移動する。この結果、上記ウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを強く押圧する。そして、このウェッジローラ１１に関する第三の円筒面１８と上記第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、及び、上記ウェッジローラ１１に関する第三の円筒面１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７の当接圧が高くなる。
【００３９】
上記ウェッジローラ１１に関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が高くなると、上記中心ローラ４ａと外輪１５ａとのうちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或は弾性変形等に基づき、それぞれの直径方向に関して僅かに変位する。この結果、残り２個の中間ローラであるガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８と上記中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円筒面２２との当接部である２個所の内径側当接部２６、２６、及びこれらガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８と上記外輪１５ａの内周面に設けた第二の円筒面１７との当接部である２個所の外径側当接部２７、２７の当接圧が高くなる。そして、上記外輪１５ａ及び上記出力軸２０ａが、図２の時計方向に回転する。尚、この状態では、上記ウェッジローラ１１を支持した前記枢軸７ｃと、前記各押圧ピン２９、２９の先端部に形成した鍔部３７、３７とが離隔しても差し支えない。
【００４０】
上記ウェッジローラ１１を、上記環状空間２３内でこの環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ４ａから上記外輪１５ａに伝達するトルクの大きさに応じて変化する。即ち、上記中心ローラ４ａの駆動トルクが大きくなる程、上記ウェッジローラ１１を上記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力が大きくなる。そして、この力が大きくなる程、上記各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が大きくなる。逆に言えば、上記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が小さい。この為、上記各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧を、前記駆動軸３２と前記出力軸２０ａとの間で伝達すべきトルクの大きさに応じた適正値にできて、摩擦ローラ式変速機の伝達効率を高くできる。この状態では、クラッチ機構がＯＮとなる。
【００４１】
一方、上記駆動軸３２が停止した状態のまま、上記外輪１５ａが、図２の時計方向に回転する等、前記出力軸２０ａの回転速度が上記駆動軸３２の回転速度に見合う速度よりも速くなる様な場合には、上記ウェッジローラ１１が、上記外輪１５ａから加わる力により、前記各圧縮コイルばね２５、２５の弾力に抗し、上記環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の広い部分（図２の左側中央部分）に向け移動する。この結果、上記ウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを押圧しなくなる。そして、このウェッジローラ１１並びに前記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂに関する第三の円筒面１８、１８と上記第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、２６、及び、上記ウェッジローラ１１並びに前記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂに関する第三の円筒面１８、１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７、２７の当接圧が、低下若しくは喪失する。この結果、上記外輪１５ａの回転が上記駆動軸３２にまで伝達されなくなる。この状態では、クラッチ機構がＯＦＦとなる。
【００４２】
更に本例の場合には、摩擦ローラ式変速機の組み立てを容易に行なえる。即ち、前記蓋体２ａ及び連結板８ａに装着する圧縮コイルばね２５、２５を、この圧縮コイルばね２５、２５を装着する各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に収縮した状態で装着可能としている為、上記蓋体２ａと連結板８ａとの結合作業の際に、この連結板８ａ（又は蓋体２ａ）を蓋体２ａ（又は連結板８ａ）の鉛直方向上側から下降させた場合でも、上記圧縮コイルばね２５が上記シリンダ孔２４ａ内から落下する事はない。この為、この様に蓋体２ａと連結板８ａとを近付ける際に、上記圧縮コイルばね２５及び押圧ピン２９を治具や手等により抑える様な面倒な作業を行なう必要がなく、これら蓋体２ａと連結板８ａとの結合作業を容易に行なえる。
【００４３】
しかも、上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に上記圧縮コイルばね２５、２５を装着した状態で、前記支持孔９ａ、９ａ内に前記枢軸７ｃの端部を、この圧縮コイルばね２５、２５を更に収縮させる事なく挿入自在となる様に、上記段部３８、３８を設ける位置を規制している為、上記蓋体２ａと連結板８ａとの結合作業をより容易に行なえる。即ち、上記各段部３８、３８により上記圧縮コイルばね２５、２５の伸長を阻止した状態で、しかも、この状態からこの圧縮コイルばね２５、２５を更に収縮する事なく、上記各支持孔９ａ、９ａ内に上記枢軸７ｃの両端部を挿入できれば、上記圧縮コイルばね２５、２５を弾性力に抗して収縮させつつ、上記各支持孔９ａ、９ａに上記枢軸７ｃの両端部を挿入する必要がなくなる。この為、この枢軸７ｃの両端部を上記各支持孔９ａ、９ａに整合させつつ上記蓋体２ａと連結板８ａとを近付ける作業が容易になる。尚、組み立て時には、上記枢軸７ｃを上記各支持孔９ａ、９ａの端部に挿入した後、前記ウェッジローラ１１を上記各圧縮コイルばね２５、２５により押圧しつつ、このウェッジローラ１１及び前記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの周囲に、前記外輪１５ａを被せる（外嵌する）。
【００４４】
この様にして摩擦ローラ式変速機を組み立て、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面を外輪１５ａの内周面及び中心ローラ４ａの外周面に当接させた状態で、上記ウェッジローラ１１を上記圧縮コイルばね２５、２５により環状空間２３のうちで幅の狭い部分に向け弾性的に押圧自在となる様に、上記段部３８、３８を設ける位置を規制している。従って、組み立て完了後の状態では、上記ウェッジローラ１１に所定の押圧力（初期予圧）が付与される。そして、運転時に上記圧縮コイルばね２５、２５の伸長が上記段部３８、３８によって阻止されて、この圧縮コイルばね２５、２５による上記押圧力が喪失する事を防止する。この為、上記段部３８、３８を設けた場合でも、上記ウェッジローラ１１が所定方向の回転力を伝達しなくなる事を防止でき、摩擦ローラ式変速機の挙動が不安定になる事はない。動力伝達開始後に上記各圧縮コイルばね２５、２５の弾力が上記ウェッジローラ１１に伝達されなくなっても構わない事は、前述の通りである。
【００４５】
又、上記圧縮コイルばね２５、２５の伸長を上記段部３８、３８によって阻止する為、この圧縮コイルばね２５、２５の弾力に基づいて上記ウェッジローラ１１を支持する枢軸７ｃが、上記各支持孔９ａ、９ａ内で環状空間２３のうちの幅が狭い部分に対応する端部まで移動する事を防止できる。従って、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外側並びに内側に上記外輪１５ａ及び中心ローラ４ａを組み付ける際に、上記ウェッジローラ１１を上記圧縮コイルばね２５、２５の弾力に抗して変位させなければならない距離が小さくなり、この組み付け作業が容易になる。しかも、この組み付け作業が容易になる事により、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面、外輪１５ａの内周面及び中心ローラ４ａの外周面に傷が付く可能性が低減し、これら各面の耐久性を確保し易くなる。
【００４６】
尚、本例の場合は、蓋体２ａ及び連結板８ａの各シリンダ孔２４ａ、２４ａに、係止部である段部３８、３８をそれぞれ設けているが、このうちの連結板８ａのシリンダ孔２４ａにのみ、上記段部３８を設けても良い。即ち、上記蓋体２ａと連結板８ａとを結合する際に、少なくとも鉛直方向上側となる部材のシリンダ孔に、上記段部を設ければ、上述の様な作用に基づく組み立て作業の容易化の少なくとも一部を図れる。又、ウェッジローラを支持する枢軸の一端部のみを圧縮コイルばねで押圧する構造（前述の図５〜７に示した従来構造）の場合でも、組立時に圧縮コイルばねを装着する部材が鉛直方向上側となる場合には、この上側となる部材のシリンダ孔に上記段部を設ける。但し、組立時に圧縮コイルばねを装着する部材が鉛直方向下側となる場合でも、この下側となる部材のシリンダ孔に上記段部を設け、外輪及び中心ローラの組み付け作業の容易化を図っても良い。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成し作用する為、組立作業が容易で、優れた耐久性を有する摩擦ローラ式変速機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】結合前の蓋体と連結板とを示す、図３と同様の図。
【図５】従来構造の第１例を示す断面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図。
【図７】同Ｄ−Ｄ断面図。
【図８】従来構造の第２例を示す、図７のＥ−Ｅ断面に相当する図。
【図９】結合前の蓋体と連結板とを示す、図８と同様の図。
【符号の説明】
１、１ａ  本体
２、２ａ  蓋体
３、３ａ  ハウジング
４、４ａ  中心ローラ
５、５ａ  通孔
６    入力軸
７ａ、７ｂ、７ｃ  枢軸
８、８ａ  連結板
９、９ａ  支持孔
１０、１０ａ、１０ｂ  ガイドローラ
１１、１１ａ、１１ｂ  ウェッジローラ
１２    ラジアルニードル軸受
１３    突部
１４    連結ボルト
１５、１５ａ  外輪
１６    凸部
１７    第二の円筒面
１８    第三の円筒面
１９    結合ブラケット
２０、２０ａ  出力軸
２１    第二の通孔
２２    第一の円筒面
２３    環状空間
２４、２４ａ  シリンダ孔
２５    圧縮コイルばね
２６    内径側当接部
２７    外径側当接部
２８    嵌合孔
２９    押圧ピン
３０    作業台
３１    玉軸受
３２    駆動軸
３３    ワッシャ
３４    底板部
３５    支持筒部
３６    玉軸受
３７    鍔部
３８    段部
【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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