(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪とを相対的に回転自在に支持し、その両輪間に組込まれた保持器を内輪に対して回り止めし、その保持器に形成された複数のポケットのそれぞれに円すいころを収容し、前記内輪の外周面には前記ポケットと対応する位置に円すいころの一部が嵌合するカム溝を設け、そのカム溝が円周方向の中央部で深く、両端に至るに従って次第に浅くなると共に、外輪の円筒形内周面との間で円すいころの小端面側の端部が狭小のくさび形空間を形成する底面形状とされ、前記円すいころが小端面を前側として軸方向に移動する方向に前記保持器を押圧する弾性手段を設け、前記保持器の円すいころの小端面側の端面に対向配置され、保持器に向けての移動時に円すいころがカム溝の底面および外輪の内周面に対して係合解除される位置まで保持器を押圧する押圧板を前記内輪の軸心上に配置されてレバー操作により回動される支持軸により移動自在に、かつ相対的に回転自在に支持し、その押圧板を前記内輪に対して回り止めし、前記支持軸には保持器を押圧する前記弾性手段によって押圧板が押し付けられるフランジを設け、このフランジの回転時に押圧板の表面に設けられた突出部を押圧して押圧板を軸方向に移動させるカム突起をフランジに設け、前記内輪に対して保持器を回り止めする手段が、保持器と押圧板の対向面間にワッシャを組込み、そのワッシャの外周に設けられた係合片を保持器の外周面に形成された切欠部に嵌合し、ワッシャの内周に設けられた係合片を内輪の内周面に形成された切欠部にスライド自在に嵌合した構成から成る二方向テーパクラッチ。
【請求項２】
前記押圧板を内輪に対して回り止めする手段が、押圧板に回り止め片を設け、この回り止め片を内輪の内周面に形成された回り止め溝にスライド自在に挿入した構成から成る請求項１に記載の二方向テーパクラッチ。
【請求項３】
前記押圧板を内輪に対して回り止めする手段が、内輪に軸心に平行するピンを固着し、このピンを押圧板に形成されたピン孔に挿入した構成から成る請求項１に記載の二方向テーパクラッチ。
【請求項４】
シートクッションに対してシートバックを起伏自在に設けたリクライニングシートにおいて、前記シートバックの起伏中心軸上に請求項１乃至３のいずれかの項に記載の二方向テーパクラッチを設け、その二方向テーパクラッチの外輪をシートバックに固定し、内輪をシートクッションに固定したことを特徴とするリクライニングシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輌用のリクライニングシート等に用いられる二方向テーパクラッチおよびそのテーパクラッチを用いたリクライニングシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートクッションの後部にシートバックを起伏自在に連結し、その連結部にシートバックを起立方向に付勢する渦巻きばねと、シートバックを起伏させた調整位置でロックするロック機構を設けた自動車用のマニュアル式のリクライニングシートにおいては、ロック機構として、普通、シートバックに取付けられたセクタギヤに操作レバーの端部に設けた爪を係合および係合解除させるようにしたラチェット機構から成るものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロック機構がラチェット機構から成るリクライニングシートにおいては、セクタギヤの歯に爪を係合させるため、シートバックの傾き角度は段階的になり、シートバックを任意の角度でロックすることができず、疲労の少ない適切な姿勢をとることができないという不都合がある。
【０００４】
また、シートバックを角度調整する際に、爪がセクタギヤに対して不完全に噛み合い解除される場合があり、このとき、爪がセクタギヤの歯に段階的に当接するため、異音が発生するという不都合がある。
【０００５】
上記の不都合を解消するため、シートバックを任意の角度に傾き調整することができるようにした二方向クラッチを本件出願人は既に提案している（特願平９−３５４９４４号明細書）。
【０００６】
上記二方向クラッチにおいては、シートクッションに取付けられる内輪の外周面にＶ溝から成るカム面を設け、シートバックに取付けられる外輪の内周面に円筒面を形成し、この円筒面とカム面との間に円筒ころを組込み、その円筒ころがカム面の中央に位置する中立状態において外輪の回転を自由とし、前記円筒ころがカム面の一方の傾斜面と円筒面のそれぞれに係合する状態において外輪をロックするようにしている。
【０００７】
ところで、上記二方向クラッチにおいては、外輪のロック状態において、円筒ころとカム面の他方の斜面との間に微小な間隙が形成されるため、例えば車輌の振動によって外輪に加わる負荷の方向が切り換った場合に、外輪は上記の間隙内でがたつくことになり、異音を発生させるおそれがあった。
【０００８】
上記の異音の発生を防止するため、Ｖ溝から成るカム面上において円筒ころをスキューさせることにより、その円筒ころを内輪のカム面の相反する方向に傾斜する二つの斜面と外輪の円筒面のそれぞれに係合させて外輪をロックするようにした二方向クラッチを本件出願人はさらに提案している（特願平１０−２３２８１６号明細書）。
【０００９】
ところで、改良された二方向クラッチにおいては、外輪に一定のトルクが加わると、円筒ころのスキューは無くなり、その円筒ころは外輪の円筒面および内輪のカム面にそれぞれ線接触するため、剛性が大きくなるが、円筒ころが外輪の円筒面および内輪のカム面に接触するスタンバイ状態において、その円筒ころは外輪の円筒面および内輪のカム面における二つの斜面に点接触しているだけであるため、低トルク伝達時の剛性が小さく、改良すべき点が残されている。
【００１０】
この発明の課題は、トルク負荷に対して大きな剛性をもつと共に、ロック解除の信頼性が高い二方向テーパクラッチおよびリクライニングシートを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外輪と内輪とを相対的に回転自在に支持し、その両輪間に組込まれた保持器を内輪に対して回り止めし、その保持器に形成された複数のポケットのそれぞれに円すいころを収容し、前記内輪の外周面には前記ポケットと対応する位置に円すいころの一部が嵌合するカム溝を設け、そのカム溝が円周方向の中央部で深く、両端に至るに従って次第に浅くなると共に、外輪の円筒形内周面との間で円すいころの小端面側の端部が狭小のくさび形空間を形成する底面形状とされ、前記円すいころが小端面を前側として軸方向に移動する方向に前記保持器を押圧する弾性手段を設け、前記保持器の円すいころの小端面側の端面に対向配置され、保持器に向けての移動時に円すいころがカム溝の底面および外輪の内周面に対して係合解除される位置まで保持器を押圧する押圧板を前記内輪の軸心上に配置されてレバー操作により回動される支持軸により移動自在に、かつ相対的に回転自在に支持し、その押圧板を前記内輪に対して回り止めし、前記支持軸には保持器を押圧する前記弾性手段によって押圧板が押し付けられるフランジを設け、このフランジの回転時に押圧板の表面に設けられた突出部を押圧して押圧板を軸方向に移動させるカム突起をフランジに設け、前記内輪に対して保持器を回り止めする手段が、保持器と押圧板の対向面間にワッシャを組込み、そのワッシャの外周に設けられた係合片を保持器の外周面に形成された切欠部に嵌合し、ワッシャの内周に設けられた係合片を内輪の内周面に形成された切欠部にスライド自在に嵌合した構成から成る構成を採用したのである。
【００１３】
ここで、内輪の外周面に形成したカム溝の底面は、円すいころと一箇所において線接触する円弧面から成るものであってもよく、あるいは円すいころと二箇所において線接触するよう相反する方向に傾斜する二つの傾斜面から成るものであってもよい。
【００１４】
また、上記カム溝が形成される内輪の外周面は円筒面であってもよく、円錐面であってもよい。円筒面にカム溝を形成する場合、カム溝は、開口部における溝幅が円すいころの小端面側の一端から他端に向け次第に広くなり、かつ、溝幅の中央における溝深さが、円すいころの小端面側の一端から他端に向けて次第に深くなるような形状とする。
【００１５】
一方、円錐面にカム溝を形成する場合、そのカム溝は、溝幅の中央における溝深さが軸方向の全体にわたって均一な深さの形状とする。
【００１６】
この発明に係る二方向テーパクラッチの保持器を軸方向に押圧する弾性手段として、波形ばねを採用することができる。この波形ばねの採用に際しては、保持器の一端に内輪の一端面と軸方向で対向する内向きフランジを形成し、この内向きフランジと内輪の一端面間に波形ばねを組込んで、内向きフランジを軸方向に押圧する。
【００１７】
上記の構成から成る二方向テーパクラッチにおいて、レバーの操作により支持軸を回転させると、フランジに設けられたカム突起が押圧板に形成された突出部を押圧するため、押圧板が軸方向に移動して保持器を押圧し、保持器を軸方向に移動させる。このため、保持器のポケット内に収納された円すいころはカム溝と外輪の円筒形内周面とで形成されるくさび形空間の広幅部に向けて移動し、カム溝の底面および外輪の内周面に対する係合が解除される。その係合解除によって内輪と外輪とを相対的に回転させることができる。
【００１８】
ここで、押圧板が回転しつつ保持器を押し込む構成であると、保持器に回転力が付与され、円すいころはカム溝の底面および外輪の内周面に接触する状態を保ってくさび形空間の広幅部に向けて移動し、円すいころを確実に係合解除することはできない。
【００１９】
しかし、保持器を押圧する押圧板は内輪に対して回り止めされているため、押圧板は保持器に回転力を与えることなく保持器を平行押しすることになり、上記保持器の移動によって円すいころを確実に係合解除することができ、ロック解除の信頼性の向上を図ることができる。
【００２０】
ここで、内輪に対して押圧板を回り止めする手段として、押圧板に回り止め片を設け、この回り止め片を内輪の内周面に形成された回り止め溝にスライド自在に挿入した構成から成るもの、あるいは、内輪に軸心に平行するピンを固着し、このピンを押圧板に形成されたピン孔に挿入した構成から成るものを採用することができる。
【００２１】
前記支持軸の逆方向の回転によって保持器の押圧を解除すると、弾性手段の押圧によって保持器は、円すいころがカム溝の底面と外輪の内周面とで形成されるくさび形空間の狭小部に移動する方向に移動し、円すいころは、上記カム溝の底面および外輪の円筒面に線接触するスタンバイ状態とされる。このため、外輪と内輪とが相対的に回転しようとすると、円すいころがカム溝の底面および外輪の内周面に噛み込み、外輪と内輪とは相対的な回転が防止されるロック状態とされる。
【００２２】
ここで、円すいころは、スタンバイ状態において、カム溝の底面と外輪の内周面に線接触するため、低トルク伝達時の剛性も大きく、設計どおりのトルク容量を得ることができる。
【００２３】
この発明に係るリクライニングシートとして、シートクッションに対してシートバックを起伏自在に連結し、そのシートバックの起伏中心軸上に前記二方向テーパクラッチを設け、その二方向テーパクラッチにおける外輪をシートバックに固定し、内輪をシートクッションに固定した構成を採用している。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１乃至図５は、この発明に係る二方向テーパクラッチ１を示し、図６はその二方向テーパクラッチ１を用いたリクライニングシート３０を示す。
【００２６】
リクライニングシート３０は、シートクッション３１と、そのシートクッション３１の後端部から起立するシートバック３２とを有する。シートクッション３１の両側後部にはブラケット３３が設けられ、そのブラケット３３に支持軸３４が回転自在に支持されている。
【００２７】
シートバック３２は、上記支持軸３４を中心として起伏自在とされ、ばね部材３５によって起立する方向に付勢されている。３６は、シートバック３２の両側下部に設けられたブラケットを示す。
【００２８】
図２に示すように、二方向テーパクラッチ１は、外輪２と、内輪３と、その両輪２、３間に組込まれた保持器４とを有し、前記外輪２の一端には内向きフランジ５が形成され、その内向きフランジ５は内輪３の一端部外周に設けられた小径の軸受面６に嵌合されて回転自在に支持されている。
【００２９】
また、外輪２の他端には外向きフランジ７が形成され、その外向きフランジ７がシートバック３２に設けられた前記ブラケット３６に固定されている。
【００３０】
内輪３は前記支持軸３４と同軸上に配置され、その一端に設けられた端壁３ａがシートクッション３１のブラケット３３に衝合され、複数のリベット８によって前記ブラケット３３に固定されている。
【００３１】
前記外輪２の内周面９は円筒形とされ、一方、内輪３の外周は、一端が小径となる円錐面１０とされている。円錐面１０には複数のカム溝１１が周方向に間隔をおいて設けられている。
【００３２】
図３に示すように、カム溝１１の底面は相対する方向に傾斜する二つの傾斜面１１ａ、１１ａで形成されて円周方向の中央部で深く、両端に至るに従って次第に浅くなっている。また、カム溝１１の周方向中央での深さは内輪３の軸方向全長にわたって同一深さとされ、外輪２の内周面９との間で外輪２の開口側の端部が狭小となるくさび形空間を形成している。
【００３３】
なお、カム溝１１の底面は円弧面であってもよい。また、内輪３の外周を円筒面とし、その円筒面に周方向の中央で深く、両端に至るに従って浅くなり、かつ外輪２の内周面９との間で外輪２の開口端側が狭小となるくさび形空間を形成するカム溝を設けるようにしてもよい。
【００３４】
図２および図３に示すように、保持器４には、内輪３のカム溝１１と対向する位置にポケット１２が形成され、各ポケット１２内に収納された円すいころ１３の一部は前記カム溝１１内に嵌り込んでいる。
【００３５】
ここで、円すいころ１３は円錐角が１０°以下とされ、その円すいころ１３の周面とポケット１２の側面間にころ直径の１／１００以下のポケットすきまが設けられている。
【００３６】
また、前記保持器４には円すいころ１３の小端面側の端部に内向きフランジ１４が設けられ、その内向きフランジ１４と内輪３の端面間に弾性手段としての波形ばね１５が組込まれている。
【００３７】
波形ばね１５は円すいころ１３がカム溝１１の底面と外輪２の円筒形内周面９とで形成されるくさび形空間の狭小部に向けて移動する方向に保持器４を押圧しており、その押圧によって円すいころ１３はカム溝１１の底面と外輪２の円筒形内周面９の双方に線接触している。
【００３８】
図２に示すように、支持軸３４にはレバー３７が取付けられ、そのレバー３７の操作によって支持軸３４が回動される。支持軸３４には環状押圧板１６の内周に設けられた円筒部１６ａがスライド自在に嵌合されている。
【００３９】
押圧板１６の外周部は保持器４のフランジ１４と対向し、その対向部間にワッシャ１７が組込まれている。ワッシャ１７は、外周および内周に複数の係合片１８、１９を有し、外側係合片１８は保持器４の外周面に形成された切欠部２０に嵌り、一方、内側係合片１９は内輪３の内周面に形成された切欠部２１にスライド自在に嵌合されている。
【００４０】
このため、保持器４は内輪３に対して回り止めされ、その保持器４に設けられたポケット１２はその幅中心が内輪３の外周に形成されたカム溝１１の幅中心と一致する状態に保持されている。
【００４１】
押圧板１６には切り起しによって複数の回り止め片２２が設けられ、各回り止め片２２は内輪３の内周面に形成された回り止め溝２３内にスライド自在に嵌合され、上記回り止め片２２と回り止め溝２３の係合によって押圧板１６は内輪３に対して回り止めされている。
【００４２】
前記押圧板１６は、前記波形ばね１５の押圧より支持軸３４の外周に設けられたフランジ２４に押し付けられている。図４に示すように、フランジ２４の押圧板１６と対向する面には複数のカム突起２５が円周方向に間隔をおいて設けられ、一方、押圧板１６には前記カム突起２５に対応して複数の突出部２６が設けられている。
【００４３】
カム突起２５には傾斜面２５ａと平坦面２５ｂとが設けられ、一方、突出部２６にも傾斜面２６ａと平坦面２６ｂが形成されている。カム突起２５と突出部２６は前記円すいころ１３がカム溝１１の底面および外輪２の円筒形内周面９に線接触する状態において、円周方向に位置がずれ、レバー３７の操作により支持軸３４を回転すると、フランジ２４に設けられたカム突起２５の傾斜面２５ａが突出部２６の傾斜面２６ａを押圧して押圧板１６を保持器４に向けて移動させるようになっている。
【００４４】
実施の形態で示すリクライニングシートおよび二方向テーパクラッチは上記の構造から成り、図６は二方向テーパクラッチ１のレバー３７が係合位置にある状態を示し、支持軸３４のフランジ２４に形成されたカム突起２５と押圧板１６に設けられた突出部２６は円周方向に位置がずれ、保持器４は波形ばね１５により軸方向に押圧されて、カム溝１１の底面および外輪２の内周面９に線接触するスタンバイ状態とされている。
【００４５】
ここで、シートバック３２は図６に示すばね部材３５によって起立する方向に付勢されているため、円すいころ１３は外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に噛み込み、その噛み込みによってシートバック３２はロックされ、起立する方向に揺動するのが防止されている。
【００４６】
上記のような状態において、図６に示すレバー３７を引き上げると、支持軸３４が回転し、その支持軸３４のフランジ２４に設けられたカム突起２５が押圧板１６に形成された突出部２６を押圧する。
【００４７】
このため、押圧板２６は波形ばね１５の弾性に抗して軸方向に移動し、保持器４はその押圧板２６で押されて円すいころ１３が大端面を前側として移動する方向に移動する。
【００４８】
上記保持器４の移動によって、円すいころ１３は外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に対する係合が解除され、シートバック３２は起立する方向および倒れる方向の２方向に揺動し得る状態とされる。
【００４９】
ここで、押圧板１６がフランジ２４のカム突起２５により押圧されて軸方向に移動するとき、その押圧板１６は回り止め片２２と回り止め溝２３の係合により、内輪３に対して回り止めされているため、押圧板１６は回転することなく軸方向に移動することになり、保持器４はその押圧板１６によって平行押しされることになる。
【００５０】
このため、円すいころ１３は、図５に示すように、カム溝１１の底面および外輪２の内周面９に対して確実にロック解除されることになり、ロック解除の信頼性はきわめて高い。
【００５１】
二方向テーパクラッチ１のロック解除後、シートバック３２に上半身の体重をあずけると、シートバック３２が後方に倒れ、また、シートバック３２から上半身を離すと、ばね部材３５の弾性力によってシートバック３２が起立する方向に揺動し、シートバック３２の傾きを任意に調整することができる。
【００５２】
シートバック３２の傾き調整後において、レバー３７の引き上げを解除し、図示省略したばね部材の弾性力によってレバー３７を係合解除位置に戻すと、支持軸３４が回転し、その支持軸３４のフランジ２４に設けられたカム突起２５は押圧板１６に設けられた突出部２６に対して周方向に位置がずれるため、突出部２６の押圧は解除される。
【００５３】
このため、押圧板１６および保持器４のそれぞれは波形ばね１５の押圧により円すいころ１３が小端面を前側として移動する方向に移動し、その移動によって、円すいころ１３は外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に線接触するスタンバイ状態に戻される。
【００５４】
このため、シートバック３２に上半身の体重をあずけることにより、円すいころ１３のそれぞれが外輪２の内周面９および内輪３のカム溝１１の底面に噛み込み、シートバック３２は角度調整位置においてロックされる。
【００５５】
このように、シートバック３２を任意の傾き調整位置でロックすることができるため、疲労の少ない適切な姿勢を確保することができ、ハンドルの操作性や安全性の向上を図ることができる。
【００５６】
また、シートバック３２のロック状態において、複数の円すいころ１３は、外輪２の内周面９とカム溝１１の底面に線接触状態で係合しているため、回転方向の遊びがなく、車輌の振動によってシートバック３２から外輪２に付与される負荷の方向が切り換っても、シートバック３２はがたつくことがない。
【００５７】
このため、異音の発生のない安定性および安全性に優れたリクライニングシートを得ることができると共に、トルク負荷に対して剛性の大きいリクライニングシートを得ることができる。
【００５８】
ここで、円すいころ１３の円錐角が大きい場合、円すいころ１３に大きいラジアル荷重が負荷されると、円すいころ１３はその分力で軸方向に押されて、外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に対する係合が解除されるおそれがあるが、上記円すいころ１３の円錐角は１０°以下であるため、そのような問題が発生することはない。
【００５９】
図７および図８は、内輪３に対する押圧板１６の回り止めの他の例を示す。この例では、シートクッション３２のブラケット３３に内輪３の端壁３ａを固定するリベット８に複数のピン２７を一体に設け、このピン２７を押圧板１６に形成されたピン孔２８内にスライド自在に挿入している。
【００６０】
図２に示す二方向テーパクラッチ１においては支持軸３４にレバー３７を取付けて支持軸３４を回転させるようにしたが、図９に示すように、フランジ２４にレバー３７を一体に設けるようにしてもよい。
【００６１】
図１０および図１１は、内輪３に対して保持器４を回り止めする回り止め機構の他の例を示す。この例では、押圧板１６の外周部に複数の切欠部４０を設け、保持器４にはその切欠部４０に嵌合する回り止め爪４１を設け、上記切欠部４０および回り止め爪４１の円周方向の両端部に相反する方向に傾斜する傾斜面４０ａ、４１ａを設けている。
【００６２】
上記回り止め機構においては、図２に示すワッシャ１７を不要とすることができるため、部品点数の少ない二方向テーパクラッチを得ることができる。
【００６３】
上記回り止め機構において、外輪２から保持器４にトルク負荷が付与されて保持器４が押圧板１６に対して位相がずれると、傾斜面４０ａ、４１ａの相互に円周方向のずれが生じて回り止め爪４１が外径方向に弾性変形し、その変形によって位相ずれを吸収し、保持器４の破損を防止するようになっている。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、二方向テーパクラッチのスタンバイ状態において、円すいころは外輪の内周面と内輪の外周に形成されたカム溝の底面に線接触する状態とされ、外輪と内輪とが相対的に回転しようとすると直ちに係合するため、トルク負荷に対して剛性の大きい二方向テーパクラッチを得ることができる。
【００６５】
また、円すいころが外輪の内周面およびカム溝の底面に係合するロック状態において遊びがないため、外輪と内輪の一方に付与される負荷の方向に切り換わりが生じても、がたつきがなく、異音を発生させることもない。
【００６６】
さらに、保持器を軸方向に押圧する押圧板を内輪に対して回り止めしたことにより、押圧板によって保持器を平行押しすることができ、ロック解除の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
また、この発明に係るリクライニングシートにおいては、シートバックを任意に角度調整することができ、がたつきのない安定したロック状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る二方向テーパクラッチの一部切欠正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１に示す二方向テーパクラッチのクラッチ係合部を示す断面図
【図４】図１に示す二方向クラッチの分解斜視図
【図５】二方向クラッチのロック解除状態を示す断面図
【図６】図１に示す二方向クラッチを用いたリクライニングシートの側面図
【図７】図２に示す二方向クラッチの押圧板の回り止め機構の他の例を示す一部切欠正面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【図９】この発明に係る二方向テーパクラッチの他の例を示す縦断側面図
【図１０】図２に示す二方向テーパクラッチの保持器の回り止め機構の他の例を示す一部切欠正面図
【図１１】図１０のXI−XI線に沿った断面図
【符号の説明】
１  テーパクラッチ
２  外輪
３  内輪
４  保持器
１１  カム溝
１２  ポケット
１３  円すいころ
１５  波形ばね
１６  押圧板
１７  ワッシャ
１８、１９  係合片
２０、２１  切欠部
２２  回り止め片
２３  回り止め溝
２４  フランジ
２５  カム突起
２６  突出部
２７  ピン
２８  ピン孔
３１  シートクッション
３２  シートバック
３４  支持軸
３７  レバー
４０  切欠部
４１  回り止め爪
【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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【図１０】
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【図１１】
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