(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチに、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタが取り付けられたステアリング機構において、前記コンビネーションスイッチにおけるステアリングロールコネクタを取り付けるための取付ボスを延長してコンビネーションスイッチとステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを配設したことを特徴とするステアリング機構。
【請求項２】
前記舵角センサにおける複数の隅部に前記取付ボスに係止される係合部を形成ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング機構。
【請求項３】
ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面と前記舵角センサの減速歯車の内周面のいずれかに少なくとも一対の軸方向係合溝を刻設するとともに、これらの係合溝に係合する少なくとも一対のジョイント凸部を嵌合部外周面と前記減速歯車の内周面のいずれか他方に設けたことを特徴とする請求項２に記載のステアリング機構。
【請求項４】
ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチに、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタが取り付けられたステアリング機構において、これらコンビネーションスイッチとステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを配設し、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面と前記舵角センサの減速歯車の内周面のいずれかに少なくとも一対の軸方向係合溝を刻設するとともに、これらの係合溝に係合する少なくとも一対のジョイント凸部を嵌合部外周面と前記減速歯車の内周面のいずれか他方に設けたことを特徴とするステアリング機構。
【請求項５】
前記少なくとも一対の係合溝は前記嵌合部外周面に備えられ、前記少なくとも一対のジョイント凸部は前記減速歯車の内周面に備えられたことを特徴とする請求項３または４に記載のステアリング機構。
【請求項６】
前記少なくとも一対の係合溝およびジョイント凸部の大きさを互いに異ならせたことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載のステアリング機構。
【請求項７】
前記少なくとも一対のジョイント凸部の両側に弾性爪を設置したことを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のステアリング機構。
【請求項８】
前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面にウィンカーキャンセルカムを設けたことを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載のステアリング機構。
【請求項９】
ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチと、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを取り付けるステアリング機構の組付け方法において、前記舵角センサにおける減速歯車の内周面に設けられたジョイント凸部の１つに仮設ストッパを嵌合係止させた後、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタのディスクから延びる嵌合部外周面に刻設された軸方向溝を前記ジョイント凸部に係合させつつ、前記仮設ストッパを取り外すようにして、前記舵角センサに対するステアリングロールコネクタの基準点を設定できるようにしたことを特徴とするステアリング機構の組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運動制御に不可欠な舵角センサの配設に工夫をしたステアリング機構およびその組付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両における各種の運動制御のためにステアリングの操作角度を検出する舵角センサが不可欠の構成として車両に搭載されるようになってきている。
このようなステアリングの操作角度を検出する舵角センサは、従来では、操舵輪におけるタイロッド近傍やエンジンルーム内のステアリングシャフトに設置されていた。
そして近年では、実開昭６３−１６４０８１号公報や特開平３−１８９２７３号公報に開示されたもののように、ステアリングシャフトにおける上部に設置されるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、舵角センサが操舵輪におけるタイロッド近傍やエンジンルーム内のステアリングシャフトに設置されたものでは、エンジンルームの高温に晒されたり、路面からの泥土を受けたりして劣悪な環境によって、高い信頼性が得られないのみならず、常に障害物からの破損の危険に晒されていた。
また、前記各公報に開示されたもののように、舵角センサが比較的安定した環境下にある室内に設置されたものでは、高い信頼性が発揮されるようになってきている。
【０００４】
しかしながら、前記後者のものにおいては、ステアリングシャフト等に設置されて操舵角度を検出するためのセンサプレートが比較的大径であるために、ステアリングコラム内に納まりきれず、ステアリングコラムの改造を余儀なくされたり、舵角センサの有無による仕様変更に対応させるために、同様なステアリングコラムの仕様変更を伴うものであり、そのための部品点数の増加は避けられないものであった。
しかも、舵角センサの組付けの際には、ステアリングシャフトにおけるゼロ基準点（ハンドルを切らない位置）と舵角センサのゼロ基準点とを一致させる作業がきわめて面倒で煩わしく、最悪の場合には表裏や上下を逆にして舵角センサが組み付けられる虞れさえあった。
【０００５】
そこで本発明では、上記従来のステアリング機構の諸課題を解決して、小型軽量な舵角センサの採用によって、舵角センサの有無による仕様変更にも格別の変更を加えることなく対応でき、コンビネーションスイッチ部に精度よく組み付けることを可能にしたステアリング機構およびその組付け方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチに、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタが取り付けられたステアリング機構において、前記コンビネーションスイッチにおけるステアリングロールコネクタを取り付けるための取付ボスを延長してコンビネーションスイッチとステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを配設したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記舵角センサにおける複数の隅部に前記取付ボスに係止される係合部を形成ことを特徴とするものである。
また本発明は、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面と前記舵角センサの減速歯車の内周面のいずれかに少なくとも一対の軸方向係合溝を刻設するとともに、これらの係合溝に係合する少なくとも一対のジョイント凸部を嵌合部外周面と前記減速歯車の内周面のいずれか他方に設けたことを特徴とするものである。
また本発明は、ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチに、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタが取り付けられたステアリング機構において、これらコンビネーションスイッチとステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを配設し、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面と前記舵角センサの減速歯車の内周面のいずれかに少なくとも一対の軸方向係合溝を刻設するとともに、これらの係合溝に係合する少なくとも一対のジョイント凸部を嵌合部外周面と前記減速歯車の内周面のいずれか他方に設けたことを特徴とするものである。
また本発明は、前記少なくとも一対の係合溝は前記嵌合部外周面に備えられ、前記少なくとも一対のジョイント凸部は前記減速歯車の内周面に備えられたことを特徴とするものである。
また本発明は、前記少なくとも一対の係合溝およびジョイント凸部の大きさを互いに異ならせたことを特徴とするものである。
また本発明は、前記少なくとも一対のジョイント凸部の両側に弾性爪を設置したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面にウィンカーキャンセルカムを設けたことを特徴とするものである。
また本発明は、ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチと、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを取り付けるステアリング機構の組付け方法において、前記舵角センサにおける減速歯車の内周面に設けられたジョイント凸部の１つに仮設ストッパを嵌合係止させた後、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタのディスクから延びる嵌合部外周面に刻設された軸方向溝を前記ジョイント凸部に係合させつつ、前記仮設ストッパを取り外すようにして、前記舵角センサに対するステアリングロールコネクタの基準点を設定できるようにしたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００７】
【実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は、本発明のステアリング機構およびその組付け方法の１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は舵角センサが取り付けられるコンビネーションスイッチ近傍のステアリング機構の分解斜視図、図２は舵角センサのステアリングシャフトにおける設置位置の概略図、図３は仮設ストッパが嵌合係止された舵角センサにステアリングロールコネクタの嵌合部が組み付けられる直前の状態の斜視図、図４（Ａ）はステアリングロールコネクタの嵌合部が組み付けられて仮設ストッパが取り外された状態を示す側面図、図４（Ｂ）は減速歯車の内周部のジョイント凸部がステアリングロールコネクタの嵌合部における係合溝に係合する状態を示す平面図、図５は図３における舵角センサの減速歯車とステアリングロールコネクタの嵌合部との関係を示す斜視図、図６は舵角センサの減速歯車内周部におけるジョイント凸部に仮設ストッパが嵌合係止される状態を示す斜視図、図７は舵角センサの正面図である。
【０００８】
図１に示すように、本発明のステアリング機構は、図示省略のステアリングシャフトにステアリングシャフト孔２０が挿入されて装着されたコンビネーションスイッチ３に、ステアリングハンドルＨ（図２参照）側の電気系統と静止側（コンビネーションスイッチ側）の電気系統を連結するステアリングロールコネクタ（以下ＳＲＣと称する）２のコネクタ板７（静止側）が取り付けられたものに適用されるもので、これらコンビネーションスイッチ３とＳＲＣ２との間に舵角センサ１を配設したことを特徴とする。
コンビネーションスイッチ３とＳＲＣ２との間に舵角センサ１を配設するためのスペースを確保するために、前記コンビネーションスイッチ３におけるＳＲＣ２を取り付けるための取付ボス（図示の例では４個）１６をステアリングシャフトの軸芯Ｓの方向に延長して形成したものである。
【０００９】
前記舵角センサ１における複数（図示に例では４個）の隅部には、前記コンビネーションスイッチ３における各取付ボス１６に係止される係合部２１、２１・・が形成されて、正確に位置決めされてコンビネーションスイッチ３とＳＲＣ２との間に装着される。
コンビネーションスイッチ３へのＳＲＣ２の取付けは、ディスク５を回転自在に軸支したＳＲＣ２におけるコネクタ板７の隅部の取付フランジ１７、１７・・を、前記コンビネーションスイッチ３における各取付ボス１６へのビスの螺合等によって行うものである。
ＳＲＣ２における回転側と静止側との間の電気系統は比較的長いケーブルにて連結されており、これら回転側と静止側との間の相対回転によるずれはケーブルの長さがこれを吸収するように構成されている。図面にはＳＲＣ２における静止側のコネクタケーブルＣが示されている。
【００１０】
ＳＲＣ２における回転側のディスク５には、一対の嵌合ボス１５、１５が手前に突設されており、図示省略のエアバッグ等がベースプレートによって装着されるとともに、ステアリングハンドルＨが固定される。
図５に示すように、舵角センサ１とＳＲＣ２との組付けについては、以下のような構造が採用されている。
図５（図３も同様）については、説明し易いように、ＳＲＣ２におけるディスク５から前記舵角センサ１を貫通してコンビネーションスイッチ３側に延びて装着される嵌合部６のみが示されている。
【００１１】
ステアリングハンドルＨと回転をともにする前記ＳＲＣ２におけるディスク６から前記舵角センサ１を貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部６の外周面に少なくとも一対（３個以上の複数個であってもよい）の軸方向の係合溝１０Ａ、１０Ｂを刻設するとともに、これらの係合溝１０Ａ、１０Ｂに係合する少なくとも一対のジョイント凸部９Ａ、９Ｂを前記舵角センサ１の減速歯車４の内周面に設けられる。舵角センサ１における減速歯車４の設置状態は、図７の正面図によってより明確に示される。
前記嵌合部６における係合溝１０にジョイント凸部９が係合された舵角センサ１における減速歯車９は、ハンドルステアリングＨの回転に伴って回転し、減速機構を構成する減速歯車群２２、２３に伝達されて最終減速歯車２４にて操舵角度が検出される。
【００１２】
前記係合溝１０Ａ、１０Ｂがそれぞれ対応するジョイント凸部９Ａ、９Ｂに軸方向から係合されることによって、ＳＲＣ２と舵角センサ１とコンビネーションスイッチ３が一体に組み付けられる。
このようにして３者が一体に取り付けられて、ＳＲＣ２のステアリングシャフト孔１８、舵角センサ１のステアリングシャフト孔１９およびコンビネーションスイッチ３のステアリングシャフト孔２０はそれらの軸芯Ｓ（図１参照）が一直線に整合して、これらの孔を貫通してステアリングシャフトが配置された状態となる。
【００１３】
図５にても明確に示されているように、前記ＳＲＣ２の嵌合部６における少なくとも一対の係合溝１０Ａと１０Ｂおよび舵角センサ１の減速歯車４の内周部におけるジョイント凸部９Ａと９Ｂの大きさを互いに異ならせて形成するならば、舵角センサ１へのＳＲＣ２の組付けの際に、互いの上下位置を間違えて組み付けようとした場合には、互いの係合溝とジョイント凸部とは突き当たって係合されないので、その組付け位置の上下を間違える虞れがない。
さらに、前記少なくとも一対のジョイント凸部９Ａ、９Ｂの両側には弾性爪９Ｃを設置したので、舵角センサ１の減速歯車４のジョイント凸部９と前記ＳＲＣ２における嵌合部６の係合溝１０との間に回転方向のずれが生じないので操舵角の検出時にガタや騒音を発する虞れがないばかりか、検出精度に支障を来す虞れもない。
【００１４】
しかも、前記弾性爪９Ｃを軸方向の一方から他方に末広がりに形成するならば、弾性爪９Ｃの末広がり側からの嵌合部６の係合溝１０の挿入が不可能となって、舵角センサ１に対するＳＲＣ２の組付けに関して表裏の組付け違いを生じる虞れがなくなる。
また、前記ＳＲＣ２における嵌合部６の外周面には、ウィンカーキャンセルカム１４が設けられているので、舵角センサ１を介在させる構成としたことにより、ＳＲＣ２とコンビネーションスイッチ３とが離間することになっても、ウィンカーキャンセル機構を正常に機能させることが可能である。
【００１５】
図６に示すように、舵角センサ１に対してＳＲＣ２を組み付けるに当たって、舵角センサ１における前記減速歯車４のゼロ基準点（ハンドルを切らない位置）を例えば図６の減速歯車４内周面におけるジョイント凸部９Ａが頂点に位置する状態とすれば、この位置にジョイント凸部９Ａを保持させるために、該ジョイント凸部９Ａに仮設ストッパ８を嵌合係止させるものである。
前記仮設ストッパ８は、側面視コの字形をしており、舵角センサ１の上部に係止される上部の係止爪１２と、減速歯車４内周面におけるジョイント凸部９Ａに係合される係合溝１１を設けた下部の脚部１３とを有する。
図６の矢印に示すように、適宜の工具等を用いて前記減速歯車４内周面におけるジョイント凸部９Ａの両側の弾性爪９Ｃを閉じた状態にて、前記仮設ストッパ８における脚部１３の係合溝１１を嵌合係止させておくものである。
このとき、減速歯車４内周面における下方のジョイント凸部９Ｂに、前記仮設ストッパ８における脚部１３の係合溝１１を嵌合係止しようとしても、サイズが異なるので、舵角センサ１における減速歯車４がゼロ基準点にない状態であることが判別される。
【００１６】
このようにして仮設ストッパ８によって前記減速歯車４のゼロ基準点が保持された状態にある舵角センサ１に対して、図３および図４に示すようにして、ＳＲＣ２における嵌合部６の外周面に刻設された係合溝１０Ａを前記ジョイント凸部９Ａに係合させて行くと、係合溝１０Ａのジョイント凸部９Ａへの係合に伴って、嵌合部６の端面が前記仮設ストッパ８の脚部１３の端面を押し除き、仮設ストッパ８を取り外すようにして、前記舵角センサ１に対するＳＲＣ２の基準点が整合して設定されて正確に組付けが完了する。
また、減速歯車４内周面におけるジョイント凸部９Ａに対して嵌合部６の係合溝１０Ｂ側を間違って嵌合係止しようとしても、サイズが異なるので、ＳＲＣ２側がゼロ基準点にない状態であることが判別されるので、誤組付けされる虞れが解消される。
【００１７】
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、コンビネーションスイッチ、舵角センサ、ＳＲＣの各形状、形式およびそれらの間の関連構成、ＳＲＣの係合溝、舵角センサの減速歯車におけるジョイント凸部の形状およびそれらの間の係合形態、仮設ストッパの形状およびそのジョイント凸部への係合形態、舵角センサにおけるコンビネーションスイッチへの係合部の形状等については適宜採用できる。
また、ＳＲＣの嵌合部における係合溝と舵角センサの減速歯車におけるジョイント凸部については、ＳＲＣの嵌合部にジョイント凸部を設け、舵角センサの減速歯車に係合溝を設けるようにすることもできる。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳細に述べてきたように、本発明によれば、ステアリングシャフトに装着されたコンビネーションスイッチに、ステアリングハンドル側の電気系統と静止側の電気系統を連結するステアリングロールコネクタが取り付けられたステアリング機構において、前記コンビネーションスイッチにおけるステアリングロールコネクタを取り付けるための取付ボスを延長してコンビネーションスイッチとステアリングロールコネクタとの間に舵角センサを配設したことにより、比較的安定した環境下にある室内に設置されて高い信頼性が発揮される他、これらのステアリング機構がコンパクトに取りまとめられてコンビネーションスイッチ部に取り付けることが可能となって従来のステアリングコラムサイズ内に納まるので、ＳＲＣと舵角センサとが別体に構成されたことによる舵角センサの有無による仕様が同一部品で成立し、仕様変更に対応させるためにステアリングコラムの改造を余儀なくされて部品点数が増加することもない。しかも、コンビネーションスイッチとＳＲＣとの間に舵角センサのためのスペースを容易に確保できる。
【００１９】
さらに、前記舵角センサにおける複数の隅部に前記取付ボスに係止される係合部を形成することにより、各部品間における相対的な取付位置が確実に保持され、万一、取付螺子等が外れた場合でも、最小の誤差で操舵角を検出できる。
また、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ＳＲＣにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面に少なくとも一対の軸方向係合溝を刻設するとともに、これらの係合溝に係合する少なくとも一対のジョイント凸部を前記舵角センサの減速歯車の内周面に設けたことにより、別体に構成されたＳＲＣと舵角センサとは、前記係合溝とジョイント凸部との係合により確実にステアリングのゼロ基準点が整合されて組み付けられる。
【００２０】
さらに、前記少なくとも一対の係合溝およびジョイント凸部の大きさを互いに異ならせたことにより、互いに対応すべき係合溝とジョイント凸部とが間違って組み付けられることを未然に防止することができる。
さらにまた、前記少なくとも一対のジョイント凸部の両側に弾性爪を設置したことにより、舵角センサの減速歯車のジョイント凸部とＳＲＣにおける嵌合部の係合溝との間に回転方向のずれが生じないので操舵角の検出時にガタや騒音を発する虞れがないばかりか、検出精度に支障を来す虞れもない。その上、前記弾性爪を軸方向の一方から他方に末広がりに形成するならば、弾性爪の末広がり側からの嵌合部の係合溝の挿入が不可能となって、舵角センサに対するＳＲＣの組付けに関して表裏の組付け違いを生じる虞れもなくなる。
また、前記ステアリングロールコネクタにおけるディスクから前記舵角センサを貫通してコンビネーションスイッチ側に延びる嵌合部外周面にウィンカーキャンセルカムを設けたことにより、舵角センサを介在させる構成としたことにより、ＳＲＣとコンビネーションスイッチとが離間することになっても、ウィンカーキャンセル機構を正常に機能させることが可能となる。
【００２１】
また、前記舵角センサにおける減速歯車の内周面に設けられたジョイント凸部の１つに仮設ストッパを嵌合係止させた後、ステアリングハンドルと回転をともにする前記ステアリングロールコネクタのディスクから延びる嵌合部外周面に刻設された軸方向溝を前記ジョイント凸部に係合させつつ、前記仮設ストッパを取り外すようにして、前記舵角センサに対するステアリングロールコネクタの基準点を設定できるようにしたことにより、組付け前の舵角センサを、仮設ストッパによって減速歯車のゼロ基準点が保持された状態に維持することができ、精度のよい組付けと、舵角センサとＳＲＣとの間におけるステアリングのゼロ基準点の整合に煩わされることなく、迅速な組付けが可能となる他、組付け時までのセンサーの保護も図れる。
このように本発明によれば、小型軽量な舵角センサの採用によって、舵角センサの有無による仕様変更にも格別の変更を加えることなく対応でき、コンビネーションスイッチ部に精度よく組み付けることを可能にしたステアリング機構およびその組付け方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステアリング機構の１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は舵角センサが取り付けられるコンビネーションスイッチ近傍のステアリング機構の分解斜視図である。
【図２】本発明のステアリング機構の１実施の形態を示すもので、舵角センサのステアリングシャフトにおける設置位置の概略図である。
【図３】本発明のステアリング機構の１実施の形態を示すもので、仮設ストッパが嵌合係止された舵角センサにステアリングロールコネクタの嵌合部が組み付けられる直前の状態の斜視図である。
【図４】本発明のステアリング機構の組付け方法の１実施の形態を示すもので、図４（Ａ）はステアリングロールコネクタの嵌合部が組み付けられて仮設ストッパが取り外された状態を示す側面図、図４（Ｂ）は減速歯車の内周部のジョイント凸部がステアリングロールコネクタの嵌合部における係合溝に係合する状態を示す平面図である。
【図５】本発明のステアリング機構の１実施の形態を示すもので、図３における舵角センサの減速歯車とステアリングロールコネクタの嵌合部との関係を示す斜視図である。
【図６】本発明のステアリング機構の組付け方法の１実施の形態を示すもので、舵角センサの減速歯車内周部におけるジョイント凸部に仮設ストッパが嵌合係止される状態を示す斜視図である。
【図７】本発明のステアリング機構の１実施の形態を示すもので、舵角センサの正面図である。
【符号の説明】
１      舵角センサ
２      ＳＲＣ（ステアリングロールコネクタ）
３      コンビネーションスイッチ
４      減速歯車
５      ディスク
６      嵌合部
７      コネクタ板
８      仮設ストッパ
９      ジョイント凸部
９Ｃ      弾性爪
１０      係合溝
１１      係合溝
１２      係止爪
１３      脚部
１４      ウィンカーキャンセルカム
１５      嵌合ボス
１６      取付ボス
１７      取付フランジ
１８      〜２０    ステアリングシャフト孔
２２〜２４    減速歯車
Ｃ      コネクタケーブル
Ｈ      ステアリングハンドル
Ｓ      ステアリングシャフト軸芯
【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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