(57)【要約】【課題】構造が簡単であって小型化が容易なシフト装置を提供する。【解決手段】シフト装置１は、シフトレバー１０の一端部に一体に設けられたボール部１１と、ベース部材３０に設けられ、ボール部１１を揺動可能に保持する凹部３１とを備え、回路基板７０は、ベース部材３０の一面側に形成された収容開口部３２を有する収容部３３内に配置され、収容開口部３２は、凹部３１が開口する方向とは異なる方向に開口しており、ケース４０は、収容開口部３２を覆うように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作可能なシフトレバーと、
前記シフトレバーを複数の操作ポジションにガイドするガイド溝を有するガイド部材と、
前記シフトレバーを揺動可能に保持するベース部材と、
前記シフトレバーの揺動方向を検出する検出部材が配置された回路基板と、
前記回路基板及び前記ベース部材を収容するケースと、
を備えたシフト装置において、
前記シフトレバーの一端部に一体に設けられたボール部と、
前記ベース部材に設けられ、前記ボール部を揺動可能に保持する凹部と、
を備え、
前記回路基板は、前記ベース部材の一面側に形成された収容開口部を有する収容部内に配置され、
前記収容開口部は、前記凹部が開口する方向とは異なる方向に開口しており、
前記ケースは、前記収容開口部を覆うように構成されていること、
を特徴とするシフト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシフト装置において、
前記ベース部材には、
前記シフトレバーの第１揺動方向の揺動に追従して回動する第１被検出部材を回動可能に軸支する第１軸支部と、
前記シフトレバーの第２揺動方向の揺動に追従して回動する第２被検出部材を回動可能に軸支する第２軸支部と、
を設けたこと、
を特徴とするシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフト位置を切り換えるために車両に搭載されるシフト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシフト位置をセンサによって検出するシフト装置（特許文献１参照）では、１つの回路基板上にホールＩＣを配置し、シフト方向はマグネットの回転位置を検知し、セレクト方向をマグネットに対してヨークが軸方向に移動してその磁束の変化を検出するものであった。このように、従来は、シフト方向とセレクト方向で検出方向が違う機構となっていたため、操作ストロークがそれぞれの方向で大きく異なることとなり、構造が大型化していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、構造が簡単であって小型化が容易なシフト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、操作可能なシフトレバー（１０）と、前記シフトレバー（１０）を複数の操作ポジションにガイドするガイド溝（２１）を有するガイド部材（２０）と、前記シフトレバー（１０）を揺動可能に保持するベース部材（３０）と、前記シフトレバー（１０）の揺動方向を検出する検出部材（７１，７２）が配置された回路基板（７０）と、前記回路基板（７０）及び前記ベース部材（３０）を収容するケース（４０）と、を備えたシフト装置（１）において、前記シフトレバー（１０）の一端部に一体に設けられたボール部（１１）と、前記ベース部材（３０）に設けられ、前記ボール部（１１）を揺動可能に保持する凹部（３１）と、を備え、前記回路基板（７０）は、前記ベース部材（３０）の一面側に形成された収容開口部（３２）を有する収容部（３３）内に配置され、前記収容開口部（３２）は、前記凹部（３１）が開口する方向とは異なる方向に開口しており、前記ケース（４０）は、前記収容開口部（３２）を覆うように構成されていること、を特徴とするシフト装置（１）である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のシフト装置（１）において、前記ベース部材（３０）には、前記シフトレバー（１０）の第１揺動方向の揺動に追従して回動する第１被検出部材（８０）を回動可能に軸支する第１軸支部（３４）と、前記シフトレバー（１０）の第２揺動方向の揺動に追従して回動する第２被検出部材（９０）を回動可能に軸支する第２軸支部（３５）と、を設けたこと、を特徴とするシフト装置（１）である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シフト装置は、構造が簡単であって小型化が容易であり、温度変化の影響を受けにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるシフト装置１の実施形態を示す上面図である。
【図２】シフト装置１を図１中の矢印Ａ−Ａにおいて切断して示した断面図である。
【図３】シフト装置１を図１中の矢印Ｃ−Ｃにおいて切断して示した断面図である。
【図４】シフト装置１を図１中の矢印Ｄ−Ｄにおいて切断して示した断面図である。
【図５】シフト装置１を図３中の矢印Ｂ−Ｂにおいて切断して示した断面図である。
【図６】シフト装置１を構成する部材の一部について示した斜視図である。
【図７】ベース部材３０を示す上面図である。
【図８】ベース部材３０を図７中の矢印Ｅ−Ｅにおいて切断して示した断面図である。
【図９】ベース部材３０を図７中の矢印Ｇ側から見た図である。
【図１０】ケース４０を示す上面図である。
【図１１】ケース４０を図１０中の矢印Ｆ−Ｆにおいて切断して示した断面図である。
【図１２】ボール部１１及びベース部材３０を組み付ける前のケース４０の弾性爪部４２付近をボール部１１及びベース部材３０と共に拡大して示した断面図である。
【図１３】ボール部１１及びベース部材３０を組み付けた状態のケース４０の弾性爪部４２付近を拡大して示した断面図である。
【図１４】線形出力のホールセンサ７１の出力波形を示す図である。
【図１５】非線形出力のホールセンサ７１の出力波形を示す図である。
【図１６】ホールセンサ７２の出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明によるシフト装置１の実施形態を示す上面図である。なお、図１では、一部の部材を透視して示している。
図２は、シフト装置１を図１中の矢印Ａ−Ａにおいて切断して示した断面図である。
図３は、シフト装置１を図１中の矢印Ｃ−Ｃにおいて切断して示した断面図である。
図４は、シフト装置１を図１中の矢印Ｄ−Ｄにおいて切断して示した断面図である。
図５は、シフト装置１を図３中の矢印Ｂ−Ｂにおいて切断して示した断面図である。
図６は、シフト装置１を構成する部材の一部について示した斜視図である。
なお、図１から図６を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
さらに、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、図中にＸＹＺ直交座標系を設けたが、これらは単に図中の向きを統一して説明するために設定したものであり、絶対的な座標を示すものではない。
【００１１】
シフト装置１は、シフトレバー１０と、ガイド部材２０と、ベース部材３０と、ケース４０と、ガイドケース５０と、ガイドカバー６０と、回路基板７０と、ロータ部材８０と、レバー部材９０とを備えており、車両のシフト位置を切り換えるために車両に搭載される。
【００１２】
シフトレバー１０は、利用者が操作可能なレバーであり、下方（Ｚマイナス側）に設けられたボール部１１を支点として揺動可能なように、ベース部材３０及びケース４０に保持されている。シフトレバー１０が揺動可能な方向は、後述のガイド部材２０に設けられたガイド溝２１にガイドされた方向に規制されている。具体的には、シフトレバー１０の上端部（Ｚプラス側端部）がＸ方向に沿って移動するセレクト方向と、シフトレバー１０の上端部（Ｚプラス側端部）がＹ方向に沿って移動するシフト方向とに、シフトレバー１０の揺動可能な方向は、規制されている。
ボール部１１は、シフトレバー１０が挿入されることによりシフトレバー１０と一体化されており、外形形状が略球形状に形成されている。ボール部１１には、Ｘマイナス側とＹプラス側とにそれぞれスリット状に開口した係合溝１１ａ，１１ｂが設けられている。
係合溝１１ａには、後述の係合片８１が摺動可能な状態で係合している。また、係合溝１１ｂには、後述の係合片９１が摺動可能な状態で係合している。
さらに、ボール部１１には、節度部材１２が取り付けられている。この節度部材１２には、不図示の付勢部材及び小球体が設けられており、ガイドケース５０の節度溝５１に対して節度部材１２の先端に設けられた小球体が付勢された状態で当接している。シフトレバー１０を操作すると、この節度部材１２が隣の節度溝５１へと移動するときに、操作時に適度な抵抗感（節度感、クリック感）を得ることができ、操作感を向上させることができる。また、節度部材１２と節度溝５１との係合によって、シフトレバー１０の操作位置が保持される。
【００１３】
ガイド部材２０は、シフトレバー１０の操作部分を除くと、最も利用者側の表面に配置されており、ガイド溝２１が開口して設けられている。ガイド部材２０は、ガイド溝２１にシフトレバー１０を貫通させた状態で、ボール部１１と、ガイドケース５０と、ガイドカバー６０とを挟むようにしてケース４０に対してフック部２２を用いて取り付けられている。
ガイド溝２１は、シフトレバー１０を複数の操作ポジションにガイドする。具体的には、ガイド溝２１は、Ｒポジション（後退），Ｄポジション（走行），Ｎポジション（中立），センターポジション（図１の位置），Ｂポジション（慣性ブレーキ）のシフト位置にシフトレバー１０の揺動範囲を規制するようにガイドする。なお、Ｂポジションについては、Ｌポジション（ロー），Ｍポジション（マニュアル）等としてもよい。ここで、シフトレバー１０の先端がＹ方向に沿って移動する揺動方向をシフト方向（第１揺動方向）と呼び、シフトレバー１０の先端がＸ方向に沿って移動する揺動方向をセレクト方向（第２揺動方向）と呼ぶこととする。
【００１４】
ベース部材３０は、シフト装置１の下端（Ｚマイナス端）側に設けられている。
図７は、ベース部材３０を示す上面図である。
図８は、ベース部材３０を図７中の矢印Ｅ−Ｅにおいて切断して示した断面図である。
図９は、ベース部材３０を図７中の矢印Ｇ側から見た図である。
ベース部材３０は、その略中央部分にボール部１１を保持することによりシフトレバー１０を揺動可能に保持する凹部３１を有している。図８に示すように、凹部３１は、上側（Ｚプラス側）と、図８における右側（Ｘプラス側）に開口して形成されている。
ベース部材３０の図８における左側（Ｘマイナス側）の面には、左側（Ｘマイナス側）に開口して形成された収容開口部３２を有する収容部３３が設けられている。この収容部３３には、回路基板７０が保持されて収容される。この収容開口部３２は、凹部３１が開口する方向とは異なる方向に開口しているので、凹部３１と収容開口部３２とを１つのベース部材３０によって構成することが可能である。また、後述のケース４０によって、これら凹部３１及び収容開口部３２を完全に覆う構成が容易になる。
【００１５】
また、ベース部材３０は、ロータ部材８０及びレバー部材９０のそれぞれを回動可能に軸支持している第１軸支部３４及び第２軸支部３５を有している。
第１軸支部３４は、ロータ部材８０の軸部８０ａを、シフトレバー１０のシフト方向の揺動に追従して回動可能となるように軸支持している。
第２軸支部３５は、レバー部材９０の軸部９０ａを、シフトレバー１０のセレクト方向の揺動に追従して回動可能となるように軸支持している。
第１軸支部３４及び第２軸支部３５は、それぞれ図９及び図８に示したように、いずれも円形状の開口部の周囲外側に向かって開口形状が凸となる切欠き開口部３４ａ，３５ａが繋がった形状に形成されている。この切欠き開口部３４ａ，３５ａに、ロータ部材８０，レバー部材９０の対応する抜け止め部の位置を合わせて挿入することにより、ロータ部材８０，レバー部材９０が取り付けられる。
さらに、ベース部材３０は、ケース４０の後述する貫通孔４３に挿通される保持板３６を凹部３１の周囲に有している。
【００１６】
ケース４０は、回路基板７０が取り付けられたベース部材３０を回路基板７０と共に収容するように、下側（Ｚマイナス側）に開口した箱形状が形成されている。また、ケース４０は、上側（Ｚプラス側）にも開口した箱形状が形成されており、この上側には、ボール部１１に取り付けられた節度部材１２と、ガイドケース５０の一部が収容される。ケース４０は、収容開口部３２を覆うように形成されており、よって、収容部３３に収容された回路基板７０を覆って収容する。
【００１７】
図１０は、ケース４０を示す上面図である。
図１１は、ケース４０を図１０中の矢印Ｆ−Ｆにおいて切断して示した断面図である。
ケース４０は、ボール部１１が収容される位置に、ボール部１１よりも大きな略円筒状に形成されたボール収容部４１を有している。ボール収容部４１の内周側には、弾性爪部４２と、貫通孔４３とが形成されている。
弾性爪部４２は、ボール部１１に対してシフトレバー１０の軸線方向（Ｚ方向）に係合する引掛部４２ａを備えており、本実施形態では、４箇所設けられている。
貫通孔４３は、弾性爪部４２の背面側、すなわち引掛部４２ａが突出してボール部１１を収容する側とは反対側において上下方向（Ｚ方向）に貫通して形成されている。
【００１８】
図１２は、ボール部１１及びベース部材３０を組み付ける前のケース４０の弾性爪部４２付近をボール部１１及びベース部材３０と共に拡大して示した断面図である。
ベース部材３０をケース４０に取り付けていない状態では、ケース４０に設けられた弾性爪部４２は、ボール部１１が引掛部４２ａを通過してシフトレバー１０の軸線方向（Ｚ方向）から挿入可能なように貫通孔４３側へ弾性変形可能である。
【００１９】
図１３は、ボール部１１及びベース部材３０を組み付けた状態のケース４０の弾性爪部４２付近を拡大して示した断面図である。
ケース４０へは、先ずボール部１１がシフトレバー１０の軸線方向（Ｚ方向）から引掛部４２ａを通過させられて挿入され、その後に、ベース部材３０がケース４０に取り付けられる。保持板３６は、ベース部材３０をケース４０に取り付けた状態では、保持板３６が貫通孔４３に挿入されて弾性爪部４２の背面とボール収容部との間に位置するようになる。この状態では、ケース４０に設けられた弾性爪部４２は、貫通孔４３に挿通された保持板３６によって弾性変形を阻止されている。よって、引掛部４２ａがボール部１１に対して係合した状態で、弾性爪部４２は、弾性変形不能な状態となっている。このように、ボール部１１は、ベース部材３０及びケース４０によってシフトレバー１０の揺動が可能な状態で、確実に保持される。
【００２０】
ガイドケース５０は、ボール部１１とガイド部材２０との間に配置されている。ガイドケース５０の下側（Ｚマイナス側）の面には、節度溝５１が、シフトレバー１０のシフト位置に応じて移動する節度部材１２の位置に対応して設けられている。また、ガイドケース５０には、ガイド部材２０のガイド溝２１と同様なガイド溝５２が開口されており、シフトレバー１０がこのガイド溝５２を貫通している。
ガイド溝５２もガイド溝２１と同様に、シフトレバー１０を複数の操作ポジションにガイドする。なお、シフトレバー１０が接触してガイドされるのは、ガイド溝５２であり、ガイドケース５０には、シフトレバー１０からの負荷が掛かる。よって、ガイドケース５０は、シャフト５３を用いてケース４０に対して強固に固定されている。
【００２１】
ガイドカバー６０は、ガイド部材２０とガイドケース５０とに挟まれた位置において、ＸＹ平面内方向に移動可能に配置されている。ガイドカバー６０には、シフトレバー１０の外形形状と略等しい大きさの丸孔６１が開口しており、この丸孔６１をシフトレバー１０が貫通している。ガイドカバー６０は、シフトレバー１０の揺動と共に移動して、ガイドケース５０のガイド溝５２を隠し、外観を良好にする他、異物等の落下を防止している。
【００２２】
回路基板７０は、ベース部材３０の収容部３３内に板面がＹＺ平面と平行となるように配置されている。回路基板７０には、シフトレバー１０の揺動方向を検出する検出部材として、ホールセンサ７１，７２がロータ部材８０及びレバー部材９０のマグネット８２，９２にそれぞれ対向可能な位置に配置されている。
【００２３】
ホールセンサ（第１検出部材）７１は、ロータ部材８０がシフトレバー１０のシフト方向の揺動に従ってマグネット８２をホールセンサ７１に対向させた状態で回転したときの、マグネット８２の回転角度を検出する。ホールセンサ７１は、マグネット８２の回転による磁束角度の変化を検出し、検出した磁束角度の変化に対応した電圧を検出信号として出力できるホールＩＣを用いている。
ホールセンサ７１がマグネット８２の回転角度を検出することにより、シフトレバー１０がシフト方向におけるＹプラス側に移動したのか、又は、Ｙマイナス側に移動したかのかを判断可能である。
【００２４】
ホールセンサ（第２検出部材）７２は、レバー部材９０がシフトレバー１０のセレクト方向の揺動に従ってマグネット９２をホールセンサ７２から離間又は接近させたとき、マグネット９２が対向する位置に存在するか否かを検出する。ホールセンサ７２は、マグネット９２の存否を判定するだけでよいので、ＯＮ／ＯＦＦ出力のみを行うホールＩＣを用いている。
ホールセンサ７２がマグネット９２の位置を検出することにより、シフトレバー１０がセレクト方向におけるＸプラス側（Ｒ，Ｎ，Ｄのいずれか）に移動したのか、又は、Ｘマイナス側（中立位置：図１の状態、又はＢ位置）にあるのかを判断可能である。
また、本実施形態では、ホールセンサ７２を２つ設けて、一方のセンサが故障しても検出が可能としているが、これは１つとしてもよい。
【００２５】
ロータ部材（第１被検出部材）８０は、ベース部材３０に回動可能に軸支され、シフトレバー１０のシフト方向における揺動に追従して回動するように取り付けられている。ロータ部材８０は、一端部（Ｘマイナス側の端部）にシフトレバー１０のシフト方向の回転軸線に対して垂直な平面上（ＹＺ平面上）で回転可能にマグネット（被検出部）８２を保持している。このマグネット８２は、Ｎ極とＳ極がいずれもホールセンサ７１に対向するようにロータ部材８０に配置されている。
ロータ部材８０の他端部（Ｘプラス側の端部）には、係合片８１が固定されている。この係合片８１は、シフトレバー１０の操作軸方向に形成された係合溝１１ａに係合しており、シフトレバー１０のシフト方向の動作に追従して回転する。
【００２６】
レバー部材（第２被検出部材）９０は、ベース部材３０に回動可能に軸支され、シフトレバー１０のセレクト方向における揺動に追従して回動するように取り付けられている。レバー部材９０は、セレクト方向の回転軸線に対して垂直方向に延設されたアーム部９０ｂの一端部（Ｘマイナス側の端部）にマグネット（被検出部）９２を保持している。本実施形態では、マグネット９２は、シフトレバー１０がセンター位置にあるときにホールセンサ７２に対向するようにレバー部材９０に配置されている。レバー部材９０の他端部（Ｘプラス側の端部）には、係合片９１が固定されている。この係合片９１は、シフトレバー１０の操作軸方向に形成された係合溝１１ｂに係合しており、シフトレバー１０のセレクト方向の動作に追従して回転する。
本実施形態のマグネット９２は、先端側（ホールセンサ７２に近い側）をＮ極としており、極性方向の見分けが容易なように、Ｎ極側（先端側）がＳ極側よりも細く形成されている。なお、ホールセンサ７２がＳ極用の場合には、マグネット９２の先端側をＳ極とするとよい。
【００２７】
上述したように、ロータ部材８０及びレバー部材９０は、それぞれ係合片８１及び係合片９１を介してボール部１１と接続されているので、シフトレバー１０のシフト方向及びセレクト方向のそれぞれの動作を阻害することなく、ロータ部材８０及びレバー部材９０が独立して回転することができる。
【００２８】
図１４は、線形出力のホールセンサ７１の出力波形を示す図である。
図１５は、非線形出力のホールセンサ７１の出力波形を示す図である。
先に説明したように、ホールセンサ７１には、回転角度を検出することのできるホールＩＣを用いており、ホールセンサ７１は、マグネット８２の回転による磁束角度の変化を検出し、検出した磁束角度の変化に比例した電圧を検出信号として出力している。例えば、図１４のように直線の波形（線形出力）となるリニアホールＩＣを用いてもよく、図１５のように非線形の波形（非線形出力）を有するホールＩＣを用いてもよい。後者によれば、出力側の図示しない上位ＥＣＵの仕様を変更することなくホールＩＣの出力を自由に設定することができる。本実施形態では、ホールセンサ７１の出力波形は、ロータ部材８０の回転位置（回転角度）に応じて、Ｒ位置、Ｎ位置又はセンター位置、Ｄ位置又はＢ位置の順に、出力電圧が線形に変化する。よって、ホールセンサ７１から出力される電圧を監視することにより、シフトレバー１０のシフト方向の揺動位置を判定できる。
【００２９】
図１６は、ホールセンサ７２の出力波形を示す図である。
先に説明したように、ホールセンサ７２は、マグネット９２の存否を判定するだけでよいので、アナログホールＩＣを用いている。そして、ホールセンサ７２の出力波形は、レバー部材９０の回転位置（回転角度）に応じて、Ｂ位置又はセンター位置ではローとなり、Ｒ位置、Ｄ位置、Ｎ位置ではハイとなり、シフトレバー１０のセレクト方向の揺動位置を判定できる。
【００３０】
上述したホールセンサ７１及びホールセンサ７２のそれぞれの出力波形から判定されるシフトレバー１０のシフト方向の揺動位置及びセレクト方向の揺動位置の組合せから、シフトレバー１０の操作位置が特定される。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、シフト装置１は、構造が簡単であって小型化が容易にできる。
【００３２】
具体的には、ベース部材３０に、シフトレバー１０を揺動自在に保持する機能と回路基板７０を保持する機能を持たせ、回路基板７０を収容したベース部材３０をケース４０に収容することで、回路基板７０を収容した収容開口部３２が覆われるため、収容開口部３２を覆うカバー部材を別途、設ける必要がない。これにより、構成部品を少なくすることができるので、構成を簡素化、コンパクトにすることができる。
【００３３】
また、シフト装置１は、ベース部材３０にロータ部材８０及びレバー部材９０を回動可能に軸支する第１軸支部３４及び第２軸支部３５を有し、被検出部材の軸支機能も持つので、複数の機能をベース部材３０に集約させることができ、全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００３４】
なお、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００３５】
１      シフト装置
１０    シフトレバー
１１    ボール部
１１ａ  係合溝
１１ｂ  係合溝
１２    節度部材
２０    ガイド部材
２１    ガイド溝
２２    フック部
３０    ベース部材
３１    凹部
３２    収容開口部
３３    収容部
３４    第１軸支部
３４ａ  切欠き開口部
３５    第２軸支部
３５ａ  切欠き開口部
３６    保持板
４０    ケース
４１    ボール収容部
４２    弾性爪部
４２ａ  引掛部
４３    貫通孔
５０    ガイドケース
５１    節度溝
５２    ガイド溝
５３    シャフト
６０    ガイドカバー
６１    丸孔
７０    回路基板
７１    ホールセンサ
７２    ホールセンサ
８０    ロータ部材
８０ａ  軸部
８１    係合片
８２    マグネット
９０    レバー部材
９０ａ  軸部
９０ｂ  アーム部
９１    係合片
９２    マグネット
【図１】
2016088163.tif 000003
【図２】
2016088163.tif 000004
【図３】
2016088163.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016088163.tif 000009
【図８】
2016088163.tif 000010
【図９】
2016088163.tif 000011
【図１０】
2016088163.tif 000012
【図１１】
2016088163.tif 000013
【図１２】
2016088163.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2016088163.tif 000016
【図１５】
2016088163.tif 000017
【図１６】
2016088163.tif 000018