(57)【要約】【課題】ウェビングのスプールからの引出速度に対応するフォースリミッタ荷重を得る。【解決手段】ウェビング巻取装置は、乗員に装着されるウェビングが巻取られ、ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールを備えている。また、ウェビング巻取装置は、ウェビングのスプールからの引出速度に対応する速度で作動されるギヤ２６と、当該ギヤ２６に係合される複数のウェイト２８と、を有し、ギヤ２６の作動により複数のウェイト２８が移動されて循環されることで、ウェビングのフォースリミッタ荷重以上でのスプールからの引出しを許容するフォースリミッタ機構を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員に装着されるウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、
前記ウェビングの前記スプールからの引出速度に対応する速度で作動される作動部材と、該作動部材に係合される複数の慣性体と、を有し、前記作動部材の作動により前記複数の慣性体が移動されて循環されることで、前記ウェビングのフォースリミッタ荷重以上での前記スプールからの引出しを許容するフォースリミッタ機構と、
を備えたウェビング巻取装置。
【請求項２】
前記慣性体が前記作動部材に係合される際の該慣性体の速度が、前記作動部材により移動された前記慣性体の速度よりも低い速度とされた請求項１記載のウェビング巻取装置。
【請求項３】
前記作動部材は、前記ウェビングの前記スプールからの引出速度に対応する回転速度で回転されるように構成されており、
前記慣性体が前記作動部材の回転中心に向けて移動されることで該作動部材に係合され、該作動部材に係合された前記慣性体が該作動部材の回転接線方向側に向けて移動される請求項２記載のウェビング巻取装置。
【請求項４】
前記作動部材には、所定の経路に沿って移動される前記複数の慣性体及び前記所定の経路とは異なる他の経路に沿って移動される前記複数の慣性体が係合され、
前記所定の経路に沿って移動される前記複数の慣性体が前記作動部材に係合されるタイミングと、前記他の経路に沿って移動される前記複数の慣性体が前記作動部材に係合されるタイミングと、が異なっている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のウェビング巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェビング巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両の緊急時にウェビングのスプールからの引出しを許容することにより乗員の上体に作用する荷重を低減したウェビング巻取装置が開示されている。特許文献１に記載のウェビング巻取装置では、規則的に揺動するペンドラムにより許される回転速度でスプールが引出方向へ回転されるように構成されていることにより、ウェビングがスプールから所定の速度を超えて引出されないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５３５７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献１に記載されたウェビング巻取装置の構成では、車両の緊急時において、ウェビングにスプールからの引出速度に対応する引出抵抗荷重（フォースリミッタ荷重）を作用させて、ウェビングのスプールからの引出速度を制限する。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、ウェビングのスプールからの引出速度に対応するフォースリミッタ荷重を得ることができるウェビング巻取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のウェビング巻取装置は、乗員に装着されるウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、前記ウェビングの前記スプールからの引出速度に対応する速度で作動される作動部材と、該作動部材に係合される複数の慣性体と、を有し、前記作動部材の作動により前記複数の慣性体が移動されて循環されることで、前記ウェビングのフォースリミッタ荷重以上での前記スプールからの引出しを許容するフォースリミッタ機構と、を備えている。
【０００７】
請求項２記載のウェビング巻取装置は、請求項１記載のウェビング巻取装置において、前記慣性体が前記作動部材に係合される際の該慣性体の速度が、前記作動部材により移動された前記慣性体の速度よりも低い速度とされた。
【０００８】
請求項３記載のウェビング巻取装置は、請求項２記載のウェビング巻取装置において、前記作動部材は、前記ウェビングの前記スプールからの引出速度に対応する回転速度で回転されるように構成されており、前記慣性体が前記作動部材の回転中心に向けて移動されることで該作動部材に係合され、該作動部材に係合された前記慣性体が該作動部材の回転接線方向側に向けて移動される。
【０００９】
請求項４記載のウェビング巻取装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のウェビング巻取装置において、前記作動部材には、所定の経路に沿って移動される前記複数の慣性体及び前記所定の経路とは異なる他の経路に沿って移動される前記複数の慣性体が係合され、前記所定の経路に沿って移動される前記複数の慣性体が前記作動部材に係合されるタイミングと、前記他の経路に沿って移動される前記複数の慣性体が前記作動部材に係合されるタイミングと、が異なっている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のウェビング巻取装置では、乗員に装着されるウェビングがスプールに巻取られており、スプールからウェビングが引出されることで、スプールが引出方向へ回転される。
【００１１】
また、本発明のフォースリミッタ機構では、作動部材が作動されると、複数の慣性体が当該作動部材の作動により移動されて循環される。これにより、ウェビングに引出抵抗荷重が生じると共に、フォースリミッタ荷重以上でのウェビングのスプールからの引出しが許容される。
【００１２】
ここで、本発明では、ウェビングのスプールからの引出速度に応じて作動部材が作動される。これにより、作動部材の作動により移動される慣性体の移動速度が変化する。その結果、作動部材が慣性体を移動させることにより生じる上記ウェビングの引出抵抗荷重が変化する。これにより、本発明では、ウェビングに作用するフォースリミッタ荷重を当該ウェビングのスプールからの引出速度に対応するフォースリミッタ荷重とすることができる。
【００１３】
請求項２記載のウェビング巻取装置では、慣性体が作動部材に係合される際の速度が、作動部材により移動された慣性体の速度よりも低い速度となっている。これにより、複数の慣性体を繰返し循環させることで、ウェビングに引出抵抗荷重を生じさせることができる。
【００１４】
請求項３記載のウェビング巻取装置では、慣性体が作動部材の回転中心に向けて移動されることで当該作動部材に係合される。これにより、慣性体が作動部材に係合される際における当該作動部材の回転接線方向側（作動部材の回転接線方向側）への速度を低くすることができる。その結果、作動部材に係合された慣性体を当該作動部材により移動させる（作動部材の回転接線方向側に向けて移動させる）のに要する作動部材の回転トルクを大きくすることができる。これにより、慣性体の重量が増加されることを抑制しつつウェビングに生じる引出抵抗荷重を高めることができる。
【００１５】
請求項４記載のウェビング巻取装置では、所定の経路に沿って移動される複数の慣性体が作動部材に係合されるタイミングと、他の経路に沿って移動される複数の慣性体が作動部材に係合されるタイミングと、が異なっている。これにより、所定の経路に沿って移動される複数の慣性体が作動部材により移動され始める際のタイミングと、他の経路に沿って移動される複数の慣性体が作動部材により移動され始める際のタイミングと、を異ならせることができる。その結果、ウェビングに生じる引出抵抗荷重の荷重変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のウェビング巻取装置を示す側面図である。
【図２】図１に示されたウェビング巻取装置を分解して示す分解斜視図である。
【図３】図２に示された３−３線に対応する線に沿って切断した第２フォースリミッタ機構を示す断面図である。
【図４】ウェイトとウェイト係合ギヤとが係合されている部分を拡大して示す拡大図である。
【図５】ウェイト収容ケースに設けられたガイドプレートを拡大して示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図５を用いて、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、スプールの回転軸方向、回転径方向及び回転周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、スプールの回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。
【００１８】
図１に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置１０は、乗員に装着されるウェビング１２が巻取られ、ウェビング１２が引出されることで引出方向へ回転されるスプール１４と、スプール１４を回転可能に支持するフレーム１６と、を備えている。また、ウェビング巻取装置１０は、車両の緊急時にウェビング１２にフォースリミッタ荷重を作用させる第１フォースリミッタ機構１８及びフォースリミッタ機構としての第２フォースリミッタ機構２０を備えている。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、スプール１４は、略円柱状に形成された巻取部１４Ａを備えている。この巻取部１４Ａには、長尺帯状のウェビング１２が基端側から巻取られており、ウェビング１２は、フレーム１６から上側へ延出されて、車両のシート（図示省略）に着座した乗員に装着可能にされるようになっている。また、スプール１４が周方向他方側（矢印Ｃの方向とは反対方向）へ回転されることで、ウェビング１２がスプール１４に巻取られると共に、ウェビング１２がスプール１４から引出されることで、スプール１４が周方向一方側（矢印Ｃ方向）へ回転される、すなわち、スプール１４が引出方向へ回転されるようになっている。
【００２０】
図２に示されるように、スプール１４は、巻取部１４Ａの軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）の端部から軸方向一方側に向けて延びる延長軸部１４Ｂを備えている。この延長軸部１４Ｂは、巻取部１４Ａの外径よりも小径の円柱状に形成されており、また延長軸部１４Ｂの回転軸線と巻取部１４Ａの回転軸線とは一致している。
【００２１】
スプール１４の軸方向他方側（矢印Ｚ方向とは反対側）には、車両の緊急時（車両の衝突時等におけるウェビング１２のスプール１４からの急激な引出し時や車両の急減速時）に周方向一方側（スプール１４の引出方向）への回転が規制されるロック部２２が設けられている。また、ロック部２２の軸心部には、後述するトーションシャフト２４の軸方向他方側の端部に形成された第１セレーション部２４Ａが係合する第１セレーション部係合孔２２Ａが形成されている。この第１セレーション部係合孔２２Ａは、ロック部２２の軸心部を軸方向に貫通しており、また第１セレーション部係合孔２２Ａの内縁部は、軸方向一方側から見て第１セレーション部２４Ａの外縁部の形状に対応する形状に形成されている。そして、トーションシャフト２４の第１セレーション部２４Ａが第１セレーション部係合孔２２Ａに係合されることで、トーションシャフト２４の軸方向他方側の端部とロック部２２とが一体回転可能に結合されるようになっている。
【００２２】
第１フォースリミッタ機構１８はトーションシャフト２４を含んで構成されている。トーションシャフト２４は、略棒状に形成されており、このトーションシャフト２４は、スプール１４と同軸上に配置されている。また、トーションシャフト２４の軸方向他方側の端部には、ロック部２２に設けられた第１セレーション部係合孔２２Ａに係合する第１セレーション部２４Ａが形成されている。また、トーションシャフト２４の軸方向一方側の端部には、スプール１４の巻取部１４Ａの内部に設けられた図示しない第２セレーション部係合部に係合する第２セレーション部２４Ｂが形成されている。そして、トーションシャフト２４の第２セレーション部２４Ｂが第２セレーション部係合部に係合されることで、トーションシャフト２４の軸方向一方側の端部とスプール１４とが一体回転可能に結合されるようになっている。また、トーションシャフト２４における第１セレーション部２４Ａと第２セレーション部２４Ｂとの間の部位は、第１セレーション部２４Ａ及び第２セレーション部２４Ｂよりも小径の円柱状に形成された捩れ部２４Ｃとされている。そして、車両の緊急時にロック部２２の回転が規制されると、スプール１４の引出方向への回転がトーションシャフト２４を介して制限される。そして、スプール１４の引出方向への回転トルクが所定値を超えると、トーションシャフト２４の捩れ部２４Ｃが捩れて、スプール１４が引出方向へ回転されるようになっている。
【００２３】
図２及び図３に示されるように、第２フォースリミッタ機構２０は、スプール１４と同軸上に配置された作動部材としてのギヤ２６と、慣性体としての複数のウェイト２８と、複数のウェイト２８が移動及び循環することが可能とされた状態で格納される格納部３０を有するケース３２と、を含んで構成されている。
【００２４】
図３に示されるように、ギヤ２６は、軸方向から見て略星形に形成されており、このギヤ２６の外周部には６つの歯２６Ａが設けられている。また、６つの歯２６Ａはギヤ２６の周方向に沿って等間隔に配列されている。さらに、ギヤ２６の回転周方向に隣合う一対の歯２６Ａの間の部位は、径方向外側が開放された凹状に形成されていると共に後述するウェイト２８が係合されるウェイト係合凹部２６Ｂとされている。以上説明したギヤ２６は、図２に示されたクラッチ４０を介してスプール１４の延長軸部１４Ｂに取付けられている。そして、クラッチ４０が作動されることで、ギヤ２６とスプール１４の延長軸部１４Ｂとがクラッチ４０を介して一体回転可能に結合されるようになっている。また、本実施形態では、クラッチ４０は、車両の緊急時にロック部２２の回転が規制されると共にスプール１４がロック部２２に対しての引出方向へ回転され始める際に作動される、すなわち、トーションシャフト２４の捩れ部２４Ｃが捩れ始める際に作動されるようになっている。
【００２５】
図３に示されるように、複数のウェイト２８は、一例として鉄、アルミ、亜鉛合金等の金属材料を用いて形成されている。このウェイト２８は、スプール１４及びギヤ２６の回転軸方向と同方向を軸方向とする円柱状に形成されている。また、ウェイト２８の長さ（軸方向への寸法）は、ギヤ２６の厚み（軸方向への寸法）に比して長く設定されている。以上説明した複数のウェイト２８（本実施形態では１８個のウェイト２８）は、後述するケース３２に設けられた３つの格納部３０にそれぞれ６個ずつ格納されている。
【００２６】
ケース３２は、６個のウェイト２８（第１ウェイト２８Ａ、第２ウェイト２８Ｂ、第３ウェイト２８Ｃ、第４ウェイト２８Ｄ、第５ウェイト２８Ｅ及び第６ウェイト２８Ｆ）が格納される３つの格納部３０を有すると共に３つの格納部３０の中心部に配置されるギヤ２６を覆う箱状に形成されている。また、格納部３０は、軸方向から見てギヤ２６側が開放された略Ｃ字状断面に形成された外周壁部３４と、外周壁部３４の内側に配置されていると共に軸方向から見て略楕円状断面に形成された芯部３６と、を含んで構成されている。また、外周壁部３４の一方側の端部３４Ａと他方側の端部３４Ｂとの間には、ギヤ２６の歯２６Ａが配置されている。そして、６個のウェイト２８は、外周壁部３４、芯部３６及びギヤ２６に囲まれた領域に配置されることでループ状に配列されている。そして、一のウェイト２８（第１ウェイト２８Ａ）がギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂに係合された状態で、ギヤ２６が回動されることで、第１ウェイト２８Ａが移動される。また、第１ウェイト２８Ａが移動されると、当該第１ウェイト２８Ａが第２ウェイト２８Ｂを押圧する。これと同様に、第２ウェイト２８Ｂが第３ウェイト２８Ｃを押圧し、第３ウェイト２８Ｃが第４ウェイト２８Ｄを押圧し、第４ウェイト２８Ｄが第５ウェイト２８Ｅを押圧し、第５ウェイト２８Ｅが第６ウェイト２８Ｆを押圧する。これにより、６個のウェイト２８が、外周壁部３４、芯部３６及びギヤ２６に囲まれた領域内において移動されて一方向へ循環されるようになっている。
【００２７】
また、図４に示されるように、本実施形態では、ウェイト２８がギヤ２６の回転中心２６Ｃに向けて移動されることで（矢印Ｙ１方向へ移動されることで）当該ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂに係合されるようになっている。これにより、ウェイト２８がウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに係合された瞬間におけるウェイト２８の回転接線方向への速度（ギヤ２６の回転接線方向（矢印Ｙ２方向）への速度）がほぼゼロとなるように当該ウェイト２８の移動経路が設定されている。なお、本実施形態では、矢印Ｙ１と矢印Ｙ２とのなす角度θが略９０°となるようにウェイトの移動軌跡が設定されている。
【００２８】
また、ウェイト２８がギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂに係合された状態でギヤ２６が回転されると、ウェイト２８がギヤ２６の回転接線方向（矢印Ｙ２方向）に向けて移動されるように当該ウェイト２８の移動経路が設定されている。
【００２９】
また、図５に示されるように、本実施形態では、格納部３０の一部を構成する外周壁部３４の一方側の端部３４Ａからギヤ２６の側方側（ギヤ２６の回転軸方向一方側）に向けてガイド部３８が延出されている。そして、ギヤ２６が回転されることにより移動されたウェイト２８がガイド部３８に沿って移動されることで、当該ウェイト２８が外周壁部３４の一方側の端部３４Ａと芯部３６（図３参照）との間にスムーズに導入されるようになっている。
【００３０】
また、図３に示されるように、本実施形態では、３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８がギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに係合されるタイミングが、それぞれ異なるように、３つの格納部３０の周方向への位置等が設定されている。すなわち、３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８が、ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに同時に係合されないように３つの格納部３０の周方向への位置等が設定されている。
【００３１】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３２】
図１に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置１０では、ウェビング１２が、スプール１４から引出されて、図示しない車両のシートに着座した乗員に装着される。
【００３３】
図１〜図３に示されるように、車両の緊急時（車両の衝突時等）には、ロック部２２の引出方向への回転が規制される。これにより、スプール１４のロック部２２に対する引出方向への回転がトーションシャフト２４を介して制限されることで、ウェビング１２のスプール１４からの引出しが制限されて、ウェビング１２によって乗員が拘束される。
【００３４】
また、スプール１４のロック部２２に対する引出方向への回転がトーションシャフト２４を介して制限された状態で、ウェビング１２から乗員に作用される荷重（乗員からウェビング１２に作用される荷重）が所定値以上となった際に、トーションシャフト２４の捩れ部２４Ｃが捩れ変形されて、スプール１４のロック部２２に対する引出方向への回転が許容される。なお、トーションシャフト２４の捩れ部２４Ｃが捩れ変形されることでウェビング１２が引出されるための荷重（引出抵抗荷重）を第１フォースリミッタ荷重というものとする。
【００３５】
また、トーションシャフト２４の捩れ部２４Ｃが捩れ変形されることにより、スプール１４がロック部２２に対しての引出方向へ回転され始めると、クラッチ４０が作動される。これにより、スプール１４とギヤ２６とがクラッチ４０を介して一体回転可能に結合される。そして、ウェビング１２がスプール１４からさらに引出されることで、スプール１４がギヤ２６と共に引出方向へ回転されると、３つの格納部３０内にそれぞれ配置された６個のウェイト２８が移動されると共に循環される。これにより、スプール１４に引出方向とは反対方向への抵抗力が生じる。なお、この抵抗力に抗してウェビング１２が引出されるための荷重（引出抵抗荷重）を第２フォースリミッタ荷重というものとする。
【００３６】
ここで、本実施形態では、ウェビング１２のスプール１４からの引出速度に対応する回転速度でギヤ２６が回転される。これにより、ギヤ２６が回転されることにより移動されるウェイト２８の移動速度が変化する。その結果、ギヤ２６がウェイト２８を移動させることにより生じる上記第２フォースリミッタ荷重が変化する。すなわち、本実施形態では、ウェビング１２に作用する第２フォースリミッタ荷重を当該ウェビング１２のスプール１４からの引出速度に無段階で対応する荷重とすることができる。そして、スプール１４のロック部２２に対する第１フォースリミッタ荷重と第２フォースリミッタ荷重とを足合わせたフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転が許容される。これにより、ウェビング１２から乗員に作用される荷重が乗員体格及び車両の衝突速度に応じた所定の荷重とされる。
【００３７】
また、本実施形態では、ウェイト２８がギヤ２６の回転中心２６Ｃに向けて移動されることで当該ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂに係合される。これにより、ウェイト２８がギヤ２６に係合される際における当該ギヤ２６の回転接線方向（ギヤ２６の回転接線方向）への速度を低くすることができる。その結果、ギヤ２６に係合されたウェイト２８を当該ギヤ２６により移動させる（ギヤ２６の回転接線方向に向けて移動させる）のに要するギヤ２６の回転トルクを大きくすることができる。これにより、ウェイト２８の重量が増加されることを抑制しつつ第２フォースリミッタ荷重を高めることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８が、ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに同時に係合されないようになっている。これにより、３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８がギヤ２６により移動され始める際のタイミングをそれぞれ異ならせることができる。その結果、第２フォースリミッタ荷重の荷重変動を小さくすることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、格納部３０内に配置された複数のウェイト２８が循環される構成とされている。当該構成では、例えば、ウェイトに対応する部材を繰返しストロークさせることなく第２フォースリミッタ荷重を生じさせることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８が、ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに同時に係合されないように構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８が、ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに同時に係合されるように構成してもよい。３つの格納部３０内に配置された各々のウェイト２８をウェイト係合凹部２６Ｂの底Ｓに同時に係合させるか否かについては、第２フォースリミッタ荷重の荷重変動幅等を考慮して適宜設定すればよい。
【００４１】
また、本実施形態では、ウェイト２８がギヤ２６の回転中心２６Ｃに向けて移動されることで当該ギヤ２６のウェイト係合凹部２６Ｂに係合されるように構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ウェイト２８をギヤ２６の回転中心２６Ｃに向けて移動されることで当該ギヤ２６に係合させるように構成するか否かについては、要求される第２フォースリミッタ荷重の荷重値等を考慮して適宜設定すればよい。
【００４２】
さらに、本実施形態では、円柱状のウェイト２８を用いた例について説明したが本発明はこれに限定されず、例えば、球状に形成されたウェイトを用いてもよい。また、本実施形態では、１つの格納部３０内に６つのウェイト２８を格納した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。格納部３０内に格納されるウェイト２８の数は、格納部３０内の容積等を考慮して適宜設定すればよい。
【００４３】
また、本実施形態では、第１フォースリミッタ機構１８及び第２フォースリミッタ機構２０を備えたウェビング巻取装置１０について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２フォースリミッタ機構２０に対応する単一のフォースリミッタ機構を備えたウェビング巻取装置としてもよい。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１０   ウェビング巻取装置
１２   ウェビング
１４   スプール
２０   第２フォースリミッタ機構（フォースリミッタ機構）
２６   ギヤ（作動部材）
２６Ｃ ギヤの回転中心（作動部材の回転中心）
２８   ウェイト（慣性体）
【図１】
2017039473.tif 000003
【図２】
2017039473.tif 000004
【図３】
2017039473.tif 000005
【図４】
2017039473.tif 000006
【図５】
2017039473.tif 000007