(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定支持体（１０３）を囲むステアリングハンドルを有する自動車用ステアリングシステムを取り付ける方法であって、
前記システムは、ステアリングコラム（１０５）と同軸に固定された外歯付きのピニオン（１０４）と、前記ピニオン（１０４）と噛合する内歯付きのリング（１１４）とを含み、該リング（１１４）が前記ステアリングハンドル（１０２）に固定されており、リングの回転軸（１１５）は、前記固定支持体（１０３）と前記コラムの外側に位置するフレーム要素（１０７）との間で結合手段（１０６、１３４）の通過を可能にする三日月状の空間がピニオンとリングとの間に存在するように、ピニオンの回転軸（１２４）に対してずらされており、
前記方法が、
前記コラム（１０５）および前記フレーム要素（１０７）に装着されるように構成されたアセンブリを、プレアセンブリユニットの形で供給する段階であって、前記プレアセンブリユニットが、前記リング（１１４）を具備する前記ステアリングハンドル（１０２）、前記固定支持体（１０３）、前記コラム（１０５）に結合されるように構成された前記ピニオン（１０４）、前記フレーム要素（１０７）に対する回転止め手段（１４３、１３４；１４３、１４８；１５０）を具備した固定の結合部材（１０６）、前記結合部材（１０６）と前記ステアリングハンドル（１０２）との間に具備された回転可能な取付け手段（１４１）、前記結合手段（１０６）と前記固定支持体（１０３）との間に具備された固定手段（１３４）とを備える、段階と、
前記プレアセンブリユニットの前記ピニオン（１０４）を前記コラム（１０５）に係合し、前記結合部材（１０６）を回転止めする前記回転止め手段（１４３、１３４；１４３、１４８；１５０）を前記フレーム要素（１０７）に係合し、前記ピニオン（１０４）を前記コラム（１０５）にロックすべくねじ（１２３）を締め付ける段階とを備えることを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
前記ピニオン（１０４）と前記固定要素（１０６）との間の回転可能な取付け手段（１４０）を、前記プレアセンブリユニットに具備する段階を備えることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
フレーム要素（１０７）に対する前記回転止め手段を、前記フレーム要素の鈎状脚（１４４、１４９）に収納されるように構成された少なくとも１つの柱脚（１４３、１４８）であるようにする段階を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
フレーム要素（１０７）に対する前記回転止め手段を、前記フレーム要素（１０７）の鈎状脚（１４４、１４９）に収納されるように構成された柱脚（１４３、１４８）だけであるようにする段階を備えることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フレーム要素（１０７）に対する前記回転止め手段を、少なくとも１つのねじ（１３４；１５１）であるようにする段階を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記結合部材（１０６）を、前記ピニオン（１０４）と前記リング（１１４）との間に存在する前記三日月状の空間に電気ケーブルを通過させるための少なくとも１本の管路（３１）を有するようにする段階を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記フレーム要素を、前記コラム（５；１０５）の回転可能取付けに使用される筒状のカバー（７；１０７）であるようにする段階を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ピニオン（１０４）を、コラム（１０５）に結合されるように構成し、該コラムの末端部がその端縁から外側においてスプラインゾーン（２１）および円錐台形軸方向受面（２２）を有するようにする段階を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記結合部材（１０６）を、ピニオン（１０４）の回転軸（１２４）およびリング（１１４）の回転軸（１１５）にそれぞれ心合わせされた２つの管状部分（１２５、１２６）と、該２つの部分（１２５、１２６）を結合する横方向隔壁（１２７）とを備えるようにする段階を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実施するのに適した、自動車用のプレアセンブリステアリングユニットであって、
固定支持体（１０３）と、
前記固定支持体（１０３）を囲むステアリングハンドル（１０２）と、
ステアリングコラム（１０５）と同軸に固定することを意図した外歯付きのピニオン（１０４）と、
前記ピニオン（１０４）と噛合するように設計された内歯付きのリング（１１４）であって、該リング（１１４）が前記ステアリングハンドル（１０２）に固定されており、三日月状の空間がピニオンとリングとの間に存在するように、リングの回転軸（１１５）がピニオンの回転軸（１２４）に対してずらされている、リング（１１４）と、
前記固定支持体（１０３）と前記コラム（１０５）の外側に位置するフレーム要素（１０７）との間の結合手段（１０６、１３４）であって、前記三日月状の空間が該結合手段の通過を可能にする、結合手段（１０６、１３４）と、
前記フレーム要素（１０７）に対する回転止め手段（１４３、１３４；１４３、１４８；１５０）を具備した固定の結合部材（１０６）と、
前記結合部材（１０６）と前記ステアリングハンドル（１０２）との間に具備された回転可能な取付け手段（１４１）とを備えることを特徴とする、前記ユニット。
【請求項１１】
前記ピニオン（１０４）と前記結合部材（１０６）との間に、回転可能な取付け手段（１４０）が設けられることを特徴とする、請求項１０に記載のユニット。
【請求項１２】
フレーム要素（１０７）に対する前記回転止め手段が、前記フレーム要素（１０７）の鈎状脚（１４４、１４９）に収納されるように構成された少なくとも１つの柱脚（１４３、１４８）であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のユニット。
【請求項１３】
フレーム要素（１０７）に対する前記回転止め手段が、前記フレーム要素（１０７）の鈎状脚（１４４、１４９）に収納されるように構成された柱脚（１４３、１４８）だけであることを特徴とする、請求項１２に記載のユニット。
【請求項１４】
前記フレーム要素（１０７）に対する前記回転止め手段が、少なくとも１つのねじ（１３４；１５１）であることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項１５】
前記結合部材（１０６）が、前記ピニオン（１０４）と前記リング（１１４）との間に存在する前記三日月状の空間に、電気ケーブルを通過させるための少なくとも１本の管路（３１）を有することを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項１６】
前記ピニオン（１０４）が、コラム（１０５）に固定されるように構成されており、該コラムの末端部がその端縁から外側においてスプラインゾーン（２１）および円錐台形軸方向受面（２２）を有することを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項１７】
前記結合部材（１０６）が、ピニオン（１０４）の回転軸（１２４）およびリング（１１４）の回転軸（１１５）にそれぞれ心合わせされた２つの管状部分（１２５、１２６）と、該２つの部分（１２５、１２６）を結合する横方向隔壁（１２７）とを備えることを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項１８】
前記ステアリングハンドル（１０２）が、リム（１０９）と、ハブ（１１１）と、該ハブと前記リムとを結合するブランチ（１１０）とを含み、前記ハブ（１１１）が前記リング（１１４）を構成する中央部分を備えていることを特徴とする、請求項１０から１７のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項１９】
前記リング（１１４）が、Ｌ字形の径方向断面を有することを特徴とする、請求項１８に記載のユニット。
【請求項２０】
前記リング（１４；１１４）の回りに溝（１９）を有するハブ（１１１）を含むことを特徴とする、請求項１８または１９に記載のユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ステアリングハンドルに関し、より一般的には、たとえばエアバッグをハンドルの中心に配設することを可能にする固定支持体をハンドルが囲む、自動車用ステアリングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなエアバッグは、事故の場合でも一定位置に留まるため、運転者のより良好な保護が可能となる。なぜならエアバッグの位置は、ハンドルの位置とは無関係に、運転者に対して常に一定に保たれるため、エアバッグの展開形状は軸対称である必要はなく、そのため運転者に対して最適化することが可能であるからである。
【０００３】
さらに、このような固定支持体には、ケーブルが、エアバッグおよび固定モジュール上のスイッチに直接接続されるため、回転電気接触器を必要としないという利点がある。
【０００４】
支持体を、ステアリングコラムの外側にあるフレーム要素に固設しなければならない場合を含め、ハンドルが囲む支持体を固定するための種々の方法がすでに提案されており、そのため回転部分（ステアリングコラム）が、固定部分（フレーム要素）の内側にある構成から、回転部分（ハンドル）が固定部分（支持体）の外側にある構成に、移行する必要性が生じている。
【０００５】
特に欧州特許出願０８２５０８９は、
・ハブが、固定要素の上に、ステアリングコラムと同軸に、回転案内されるための手段と、ステアリングコラムと同軸の外歯ピニオンとを有するようなハンドルと、
・ステアリングコラムと同軸に固設された第２外歯ピニオンと、
・同一ではあるが軸が変位し、それぞれハンドルのピニオン、ステアリングコラムのピニオンと噛合するようになっている、２つの内歯リングギアを含むスリーブであって、スリーブとピニオンとの間に、ハンドルの回転案内に使用する固定要素の通過、および固定支持体の収納、ならびに電気ケーブルの通過を可能にする、三日月状の空間ができるように、スリーブの回転軸が、コラムおよびステアリングの回転軸に対して変位しているスリーブと
を含むシステムを記述している。
【０００６】
また、米国特許第４８０８１４６号により、
・従来の方法でステアリングコラムに固設されるハンドルと、
・ステアリングコラム側に位置し、コラムの外側のフレーム要素に固設された第１ピニオンと、
・ステアリングコラムとは反対側のハンドル上に回転可能に取り付けられた第２ピニオンと、
・ハンドルによって支承される少なくとも２つのジャーナルに巻きつき、同一である第１および第２ピニオンに同時に噛合するベルトであって、その結果、第１ピニオンとベルトとの間の協働にともなうハンドルの回転により発生するベルトの駆動が、ハンドルに対し第２ピニオンを駆動するのに正確に構成され、その結果、第２ピニオンが、第１ピニオン、すなわちフレームに対し同じ位置を保つようなベルトと、
・第２ピニオンに固設された固定支持体と
を含むシステムが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、より簡単でより使いやすく、より経済的なステアリングシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明は、第１の態様として、固定支持体を囲むステアリングを有する、自動車用ステアリングシステムであって、ステアリングコラムに同軸に固設されるか固設されるようになっている外歯ピニオンと、前記外歯ピニオンと噛合するために設けられた内歯リングギアとを含み、内歯リングギアの回転軸が、外歯ピニオンの回転軸に対してずらされ、前記固定支持体と前記コラムの外側に位置するフレーム要素との間における固設手段の通過を可能にする三日月状の空間が、外歯ピニオンと内歯リングギアとの間に存在する、自動車用ステアリングシステムであって、前記内歯リングギアが前記ハンドルに固設されていることを特徴とする、システムを提案する。
【０００９】
したがって、本発明によるシステムは、一対の歯車装置（ピニオンとリングギア）しか必要とせず、上で述べた先行システムのように、同一のスリーブあるいは同一のベルトと協働する２つのピニオンを必要としない。
【００１０】
その結果生じる簡便性と経済性に加えて、本発明によるシステムは、きわめてコンパクトである。
【００１１】
このコンパクト性により、所望するならば、以下に述べるように、ステアリングコラムの端部を取り囲むフレーム要素、すなわち一般にコラムカバーと呼ばれる部品のみを変更することにより、ハブがエアバッグを支承する従来のハンドルを、本発明のシステムに取り替えることができる。
【００１２】
本発明によるシステムにおいては、上に述べた２つの先行システムとは異なり、一方で、外歯ピニオンと内歯リングギアの直径が異なっているため、ハンドルとステアリングコラムの間においてある程度の回転減速があり、他方、ハンドルとステアリングコラムが同軸でないが、回転軸間の減速比およびずれを小さくとどめることができるため、実際にはこれら２つの違いは、まったく障害にはならないことに留意されたい。
【００１３】
本発明は、第２の態様として、リムと、ハブと、前記ハブと前記リムとを結ぶブランチとを含み、前記ハブが、所定の軸を中心として固定要素上で回転案内されるための手段を有し、また、同じく前記所定の軸に心合わせされ、ステアリングコラムに回転接続されるようになっている歯車を有し、前記歯車が内歯であることを特徴とする、自動車用ステアリングハンドルも対象とする。
【００１４】
引き続き以下に、添付の図面を参照して、非限定的例として示す本発明によるシステムの２つの実施形態を記述して、本発明を説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１から図４に示すステアリングシステム１は、ハンドル２と、ハンドル２に囲まれた固定支持体３、ステアリングコラム５に同軸で固設された外歯ピニオン４と、ハンドル２と支持体３の取付け端部６とを含み、端部６は、一般にコラムカバーと呼ばれコラム５の回りに位置し回転可能な取付けに使用される、筒状のフレーム要素７に直接固設される。エアバッグ８は、固定支持体３に固定され、その結果、エアバッグもハンドル２により固定され、取り囲まれる。
【００１６】
ハンドル２は、ここでは３本のブランチ１０によって、一方では回転可能に取り付けられる端部６と協働し、他方ではステアリングコラム５を回転駆動するためピニオン４と協働する、ハブ１１に接続されたリム９を含む。
【００１７】
ハンドル２は通常、金属アーマチュア１２と、金属アーマチュアが被われるコーティング１３とによって形成される。
【００１８】
特に図２および図３でわかるように、金属アーマチュア１２によって直接形成されたハブ１１の中心部分は、ハンドル２の軸１５に心合わせされた内歯リングギア１４を構成する。より正確には、リングギア１４は半径方向断面にＬ字形を有し、その結果、内側には、ある軸方向延長部を有する円筒形表面を有する。そこから図２の左側にある面で内歯が突き出ている。
【００１９】
内歯とは反対に、リングギア１４は、リム９とは反対側に位置するリングギア１４の部分１７から、ハブ１１がリングギア１４の回りに有する溝１９の底表面１８まで延びている、軸１５の中心にある筒状の外面１６を有する。
【００２０】
ステアリングコラム５は、通常の方法によりボールベアリング２０によってカバー７内に回転可能に取り付けられる。その端部は、通常外側に、その部分から、スプラインゾーン２１（図３上で見えるスプライン）、次いで円錐台形軸受の表面２２を有する一方、内側にねじ穴を有する。ピニオン４は、従来型のハンドルのハブが通常の方法で取り付けられるのと同様に、コラム５の端部上に取り付けられる。ピニオン４のボアは、それぞれ回転止めおよび軸固定を適切にもたらす、スプラインと円錐台形軸受の表面とがあり、ピニオン４のロックは、ねじ切りロッド２３がコラム５のねじ穴と協働し、頭部がピニオン４に載架する、ねじによって行われる。
【００２１】
もちろん、取付けが実行された時、ピニオン４は、コラム５およびカバー７と同じ軸２４上に心合わせされる。
【００２２】
ここではコラムカバー７に固設された端部６は、通常、横方向隔壁２７により端部において結合させられた、２つの筒状部分２５および２６を含む。筒状部分２５は、図１および図２の左側においてコラムカバー７に接続され、コラム５とピニオン４の小径の部分を取り囲みつつ、隔壁２７までこのカバーを延長する。部分２５は軸２４に心合わせされているが、部分２６は軸１５、すなわちハンドル２およびリングギア１４の回転軸上に心合わせされている。
【００２３】
部分２６とは反対側の隔壁２７の周囲に、円筒形内面がリングギア１４の表面１６よりもわずかに大きい直径の、もう１つの筒状部分２８が形成される。
【００２４】
表面２７の最も幅が大きい部分、すなわち図１から図３の上部に位置する、部分２５および２６の間の空間が最も広いところに、隔壁２７内に穿口された開口部をそれぞれが取り囲む３本の管路３０、３１、および３２が、隔壁２７に形成され、その結果、隔壁２７および各管路３０、３１、および３２は、２つの端部に開口する通路を画定する。管路３０および３２は、ねじ受けできるようにねじ立てされる。
【００２５】
管路３１は細長断面を示し、その内壁面は平滑である。
【００２６】
ハンドル２は、特に端部６の筒状部分２８とハブ１１のリングギア１４との協働により、端部６上に回転可能に取り付けられ、Ｌ字形断面の環状減摩軸受３３は、リングギア１４の表面１６および１８と接触するように、これらの部品の間に挿入され、これによりハンドル２に回転案内が与えられ、ハンドル２と端部６との間の接近方向に軸支承が与えられる。
【００２７】
特に、図３でわかるように、ハンドル２、より正確にはそのハブ１１が、端部６の上の定位置にある時、リングギア１４の内歯はピニオン４の外歯と噛合し、その結果、コラム５とハンドル２との間に回転結合が存在するようになる。
【００２８】
軸１５および２４間の変位により、ピニオン４とリングギア１４との間に存在する三日月状の空間は、そこに配置された管路３０、３１および３２がハンドルの回転を妨げないように、常に同じ位置を保つ。
【００２９】
特に、図４でわかるように、固定支持体３は、溝にそれが載架する管路３０および３２により、端部６に固定され、固定は、ロッドがこれら管路のねじ切り部と協働するねじ３４により行われる。
【００３０】
図２でわかるように、管路３１は、管路３０および３２よりも長く、その端部は、支持体３が有するのと同じ輪郭の開口部に収納される。
【００３１】
支持体３は、通常、円盤形であり、ハンドル２が端部６から離れる方向で、ハンドル２の軸を固定させるのはこの支持体の周辺部である。この周辺部は、リム９の側のハブ１１の中心を覆う。ハンドルのアーマチャ１２のねじによって固定される減摩座金３５は、このアーマチャと支持体３との間に置かれる。
【００３２】
エアバッグ８は、そのベースが備える連結金具３６（図２）、ここでは支持体３上に固定された金属製リングの上のラチェット金具により、固定支持体３に固定される。
【００３３】
こうしてエアバッグ８は、それぞれ固定支持体３、ねじ３４、および端部６を介して、コラムカバー７に固設される。
【００３４】
そのためエアバッグ８は、エアバッグの周囲を回転するハンドル９の中心に固定されている。
【００３５】
このエアバッグは、本来の意味でのエアバッグの構成部品のほかに、警報装置など、自動車のいくつかの電装品のコマンドキー３７を有する。エアバッグ部分の作動およびキー３７用として、エアバッグ８を接続しなければならない電気ケーブルは、管路３１の内部を通る。
【００３６】
次に、図５に示す本発明の第２の実施形態について記述する。同様の要素については、上記と同じ符号を用いたが、数字の１００を加えてある。
【００３７】
図５に示すシステム１０１は、端部１０６がコラムカバー１０７に固設されず、コラムカバーに対し回転止めされているだけであるという点が、本質的にシステム１とは異なる。
【００３８】
コラム１０５の軸１２４とハンドルの軸１１５にそれぞれ心合わせされた端部１０６の２つの筒状部分１２５および１２６は、ハンドルのリム１０９側ではなく、ハブ１１１側に位置する隔壁１２７により結合される。ボールベアリング１４０を用いる、回転可能な完全な取付けは、端部１０６が、ピニオン１０４を中心として回転案内されるだけでなく（つまりシステムが軸１２４を中心として取り付けられる時）、二方向でピニオン１０４に対して軸方向止めされるように、ピニオン１０４と筒状部分１２５との間に配設される。
【００３９】
端部１０６上にあるハンドル１０２の回転可能な取付けは、リングギア１１４と筒状壁面１２６との間に、ボールベアリング１４１を介入させる取付けによって、同様に完全な方法で行われる。
【００４０】
リングギア１１４とピニオン１０４との間の三日月状の空間は、第１の実施形態のように上部ではなく下部に位置する。
【００４１】
固定支持体１０３は、端部１０６上のハンドル１０２の回転可能取付けには関わらない。完全な取付けは、ボールベアリング１４１のゾーンで行われる。
【００４２】
端部１０６は、単一の細長管路３１のかわりに、固定支持体１０３の第３固定ねじ１３４の通路として使われる、追加管路１４２の両側に位置する、２本の延長管路を有する。
【００４３】
コラムカバー１０７に対する端部１０６の回転止めは、カバー１０７の端部に位置する鈎状脚１４４の対応する開口部に収納された柱脚１４３と、カバー１０７の他の径方向鈎状脚上に付加されたナット１４５内への、図に示すねじ１３４（中央のねじ）の先端の嵌合とにより行われる。
【００４４】
コラム１０５およびカバー１０７により形成されるアセンブリへの、ステアリングシステム１０１の取付けには、図５に見られるねじ１２３およびねじ１３４を締めるだけでよいことがわかる。もちろんこれは、鈎状脚１４４の開口部内のコラム１０５および柱脚１４３の末端部に、ピニオン１０４を嵌合した後のことである。（コラム１０５およびカバー１０７上に配置されたアセンブリは、プレアセンブリユニットを形成する）。
【００４５】
また、システム１０１は、きわめてコンパクトであるため、カバー１０７の端部に鈎状脚１４４および１４６を設ければ、エアバッグが直接ステアリングのハブに固定される従来型のハンドルの代わりに設置することができることがわかる。
【００４６】
同様にこれらの鈎状脚は、ハブの中央に固定されたエアバッグに従来型のハンドルが望まれるときには、取り付ける際の邪魔にならないことがわかる。
【００４７】
図６に示すシステム１０１’は、この図において見えるねじ１３４が、端部１０６にあるナット１４７と協働することを除いては、システム１０１と同様である。カバー１０７と端部１０６との間の回転止めは、鈎状脚１４４と類似の鈎状脚１４９に嵌合された、柱脚１４３と類似の柱脚１４８により行われる。
【００４８】
同様に、図７に示すシステム１０１”も、端部１０６の回転の固定が、カバー１０７の一部を成すコンソール１５２と協働する径方向ねじ１５１により固定された、この端部の脚１５０によって行われることを除いては、システム１０１と同様である。
【００４９】
図示しない変形形態においては、固定支持体３または１０３に固定されているモジュールが、エアバッグではなく、特に頭部衝撃の別の種類であるか、または固定支持体には安全装置が一切固定されず、固定支持体は電気スイッチしか支承しないようにされる。
【００５０】
図示しない別の変形形態においては、エアバッグのカバーは、このモジュールで切り離され、ハンドルに固定されて、その結果、厳密な意味でエアバッグ部分のみが固定される。
【００５１】
図示しない別の変形形態においては、ピニオン４または１０４は、ステアリングコラムの先端部分に取り付けられないが、これに固設される。
【００５２】
状況に応じて他の多くの変形形態が可能であり、この点に関し、本発明は、記述し図示した表示された例に限定されないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるステアリングシステムの第１の実施形態の斜視断面図である。
【図２】図１の中心部分の拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ面による断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ面による断面図である。
【図５】エアバッグを図示しない、本発明によるステアリングシステムの第２実施形態における図１と同じ面による断面図である。
【図６】コラムカバーに対して回転を固定する手段のためのこの実施形態の変形形態を表す、図５と同様の図である。
【図７】コラムカバーに対して回転を固定する手段のためのこの実施形態の変形形態を表す、図５と同様の図である。
【符号の説明】
１  ステアリングシステム
２  ハンドル
３  支持体
４  ピニオン
５  コラム
６  取付け端部
７  フレーム要素
８  エアバッグ
９  リム
１０  ブランチ
【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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