(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結表示用標識装置に設置されている切り換え表示自在な切り換え表示手段に対して切り換え駆動力を付与する温度応動駆動機構であって、前記切り換え表示手段に切り換え駆動力を付与する形状記憶合金であり、所定温度を中心に温度によって前記切り換え駆動力の方向を逆に切り換える形状記憶合金と、この形状記憶合金の切り換え動作時における方向が逆に切り換わる前記切り換え駆動力をそれぞれの方向に補助する補助力を付与する駆動力補助手段とを有し、前記駆動力補助手段は、切り換え表示手段における移動部分と、凍結表示用標識装置の固定部分との間に、磁力を作用させる永久磁石と強磁性体とを配置して形成されていることを特徴とする温度応動駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冬期に発生する道路表面の凍結を通行人、ドライバー或いは道路管理者等に路面の凍結を警告する凍結表示用標識装置に用いられる温度応動駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、この種の凍結表示用標識装置としては、実開昭５２−１４２３９２号公報、実開昭５８−１０９１３号公報、実開昭６２−１２６１２号公報、特公昭５４−１９７６０号公報等のように多数の提案がなされている。
【０００３】
本出願人は、先に例えば特許第２８８９５４５号公報等により、これらの従来例の問題点を克服する凍結表示用標識装置を提案している。この凍結表示用標識装置は、『凍結注意』と『走行注意』とを回動変位させて切り換え表示自在とする切り換え表示手段を備えていて、更に、切り換え表示手段に切り換え駆動力を付与する形状記憶合金を用いた温度応動駆動手段により当該切り換え表示手段を略凍結温度を基準として回動変位させて、略凍結温度になると、切り換え表示手段に設けられたハウジング内の表示を替えることができるようにされている。また、外部電源に頼ることなく、冬期に発生する道路表面の凍結をドライバー或いは道路管理者等に報知できるようにされている。更に、温度応動駆動手段の変位量、駆動エネルギーを大きくすることなく、二次元的大型化に対応できる凍結表示用標識装置とされている。
【０００４】
本発明は、このような凍結表示用標識装置における切り換え表示手段の切り換え速度を早くして、凍結温度に対応した所定温度における表示の切り替えを迅速かつ自動的に行うことができ、冬期に発生する道路表面の凍結をドライバー或いは道路管理者等に迅速に報知して、道路交通の安全性を確保できる温度応動駆動機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の温度応動駆動機構は、凍結表示用標識装置に設置されている切り換え表示自在な切り換え表示手段に対して切り換え駆動力を付与する温度応動駆動機構であって、前記切り換え表示手段に切り換え駆動力を付与する形状記憶合金であり、所定温度を中心に温度によって前記切り換え駆動力の方向を逆に切り換える形状記憶合金と、この形状記憶合金の切り換え動作時における方向が逆に切り換わる前記切り換え駆動力をそれぞれの方向に補助する補助力を付与する駆動力補助手段とを有し、前記駆動力補助手段は、切り換え表示手段における移動部分と、凍結表示用標識装置の固定部分との間に、磁力を作用させる永久磁石と強磁性体とを配置して形成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、駆動力補助手段が外気温度が所定温度の切り換え動作時になると、切り換え表示手段に切り換え駆動力を付与する形状記憶合金であって、所定温度を中心に温度によって前記切り換え駆動力の方向を逆に切り換える形状記憶合金に対して、方向が逆に切り換わる切り換え駆動力をそれぞれの方向に補助する補助力を付与するので、切り換え表示手段の凍結温度に対応した所定温度における表示の切り替えを迅速かつ自動的に行わせることができる。これにより、冬期に発生する道路表面の凍結をドライバー或いは道路管理者等に迅速に報知して、道路交通の安全性を確保することができる。また、本発明によれば、形状記憶合金により切り換え表示手段の切り換え動作が開始されると、永久磁石と強磁性体との間に磁力が作用して形状記憶合金による切り換え駆動力を補助する補助力を付与し、切り換え表示手段の表示の切り替えを迅速かつ自動的に行わせることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図１５について説明する。なお、図中、同一符号及び記号は各実施の形態の構成部分と同一または相当する構成部分を示すものであり、特に、複数同一構成の部品を使用していることを示す末尾のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの記号と、そのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの記号を付していないものは、基本的に共通する構成部分である。
【００１０】
最初に本発明の温度応動駆動機構を取り付けている凍結表示用標識装置を説明する。
【００１１】
図１から図４において、白色の支柱２には、例えば、白色または黄色の再帰反射面によって路側帯の存在を明示する路側帯標識機能及び凍結標識機能を持つ凍結表示用標識装置１が、公知の取付手段３によって取付けられている。本実施の形態の取付手段３は、アルミニウムの鋳型として形成したハウジング４に取付けた溝付のレール部材５に市販のボルトの頭部を挿入し、回動を拘束し、サドル６の両端を前記挿入されたボルトに対して嵌め込み、ナット７で螺合し、レール部材５とサドル６間で支柱２を挾持している。勿論、本発明を実施する場合の取付手段３は、支柱２に直接ボルト・ナットによって一体に取付けることもできる。ハウジング４は不透明な合成樹脂材料或いは金属板、鋳型等で箱状に形成したものであり、因に、本実施の形態ではアルミニウムの鋳型として形成したものである。その前面には透光部材として透明アクリル板または透明ガラス板からなる透明板４ａが配設されている。透明板４ａは前面に配設されるが、少なくとも路側帯標識及び凍結標識として機能する窓を形成したもの、或いはハウジング４の前半分を透明部材で形成したものであればよい。勿論、ハウジング４の全体を透明部材で形成したものでもよい。
【００１２】
また、図１及び図２、図５、図６に示すように、本実施の形態のハウジング４は、透明板４ａ及び後述するケース体８の裏側に取付けられる裏蓋９から構成されている。ハウジング４の内部に配設された切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ（以下、共通する『切り換え表示手段』については、単に、『１０』と記す）に設けられた路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ（以下、共通する『路側帯標識面』については、単に、『１１』と記す）及び凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ（以下、共通する『凍結標識面』については、単に、『１２』と記す）は、図４に示すように、前記透明板４ａから視認できる面となる。本実施例においては、切り換え表示手段１０は鉛直軸回りに回動することにより表示を切り替え自在に形成されている。当然ながら、ケース体８と透明板４ａ、ケース体８と裏蓋９は必要なシール性を確保するように図示しないシール剤またはシール材、接着剤が充填または介在される。なお、図５に示す４ｂはハウジング４に裏蓋９を固着する捩子穴であり、９ａ及び９ｂは裏蓋９に示す捩子孔の位置を相対的に示すものである。
【００１３】
図３及び図４は本発明の一実施の形態である凍結表示用標識装置の一使用状態を示すもので、上部に位置する凍結表示用標識装置１（１Ｕ）の温度上昇により第１の設定温度を超えたとき『走』と、温度下降により第１の設定温度より低い温度の第２の設定温度を低下したとき『凍』を表示し、下部に位置する凍結表示用標識装置１（１Ｄ）は温度上昇により第１の設定温度を超えたとき『行』と、温度下降により第１の設定温度より低い温度の第２の設定温度を低下したとき『結』を表示する。また、凍結表示用標識装置１（１Ｄ）の下部に位置する表示板１００は、『注意』の文字を示したもので、図４の使用状態の一形態を示す正面図の（ａ）のように、温度下降により第１の設定温度より低い温度の第２の設定温度を低下したとき、赤色下地で黒色文字の『凍結注意』を表示し、（ｂ）のように、所定の温度以上になっているとき、黄色下地で黒色または青色の文字の『走行注意』を表示する。勿論、同一の黄色下地等の色彩に対して黒色の文字で『走行注意』、『凍結注意』を表示してもよい。
【００１４】
なお、本発明を実施する場合には、凍結表示用標識装置１は文字を有しないで路側帯標識及び凍結標識を黄色及び赤色、白色及び赤色、青色及び赤色等の色表示とすることもできる。また、図４の実施の形態では、凍結表示用標識装置１（１Ｕ）と凍結表示用標識装置１（１Ｄ）に別れているが、本発明を実施する場合には、１個の凍結表示用標識装置１を縦長または横長とし、同一ハウジング４内に１文字または２文字以上の複数の文字、例えば、『走行』または『凍結』、『走行注意』または『凍結注意』を表現することもできる。特に、路側帯標識及び凍結標識を形成した面に文字を入れる場合には、再起反射面を、例えば、白色、黄色、赤色、青色のうちの一色とし、他の色、例えば、補色対比になる色によって文字のみで路側帯標識機能及び凍結標識機能を表象することができる。
【００１５】
なお、この発明の実施の形態を通して凍結表示用標識装置１とは、文字を有しない凍結表示、文字を付してある凍結標識、キャラクタを付してある凍結標識の何れも、格別、概念を異にするものではないから、概念が共通することを前提に説明する。
【００１６】
図７において、ハウジング４の上部に配設される上側取付部材６０は、捩子６０ａによって螺合される複数の捩子孔６０ｂにより、裏蓋９の捩子孔９ａ部分に固着される。また、ハウジング４の下部に配設される下側取付部材２０は、捩子２０ａによって螺合される複数の捩子孔２０ｂにより、裏蓋９の捩子孔９ｂ部分に固着される。
【００１７】
上側取付部材６０と下側取付部材２０との間には、本実施の形態では４本としている切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが回転自在に支持される。
【００１８】
次に、上側取付部材６０と下側取付部材２０と切り換え表示手段１０との構造について、図８及び図９（図の下方がハウジング４の前側、図１１及び図１３において同じ）を用いて説明する。
【００１９】
切り換え表示手段１０は、その上側に形成された上端部材１３及び下側に形成された下端部材１４を有しており、上端部材１３の上端軸１３ａ及び下端部材１４の下端軸１４ａを中心に鉛直軸回りに回動自在となっている。本実施の形態における切り換え表示手段１０は、上端部材１３と下端部材１４の間に、Ｖ字状に折曲したＶ字状板材１５が接合され、そのＶ字状板材１５の外面、即ち、外表面には、再帰反射材を混入した合成樹脂シートが接着され、その一方の面は路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄとし、他方の面は路面の凍結状態を表示する凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄとしている。
【００２０】
ハウジング４の内部に配設された切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、温度上昇により外気温度が第１の設定温度より高い温度まで超えたとき、図９（ｂ）から全体が右りに略１２０度回動し、図９（ａ）のように、その路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄがハウジング４の前側の透明板４ａ側となる。また、温度下降により外気温度が第１の設定温度より低い温度の第２の設定温度より低い温度まで低下したとき、図９（ａ）から全体が左りに略１２０度回動し、図９（ｂ）のように、凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄがハウジング４の透明板４ａ側となる。即ち、図９（ａ）のように、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが面一となったとき、路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの全面が入射光の方向に反射光が反射することになり、それによって路面温度が凍結状態にないことを明示する。また、図９（ｂ）のように、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが図９（ａ）から略１２０度回動して異なる面が略平面になったとき、凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが面一となり、凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの全面に入射光の方向に反射光が反射することになり、それによって、路面の状態が凍結状態または凍結可能状態にあることを明示する。
【００２１】
なお、本実施の形態の切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、４本からなるが、本発明を実施する場合には、本数が拘束されるものではない。しかし、本実施の形態のように２〜５枚程度で構成すると、各切り換え表示手段１０の接触抵抗が比較的小さく、機械的強度も強く構成することができる。
【００２２】
本実施の形態の切り換え表示手段１０の上端は、図１０（ａ）のように、上取付部材６０に取付けられる。
【００２３】
上取付部材６０に４本の切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを取付ける貫通孔６１が設けられている。貫通孔６１には切り換え表示手段１０の上側に形成された上端部材１３の上端軸１３ａが挿入され、貫通孔６１と上端軸１３ａとの間には、軸受メタル６２を介して位置決めされている。軸受メタル６２の内部に位置する上端軸１３ａは、ワッシャ６４及び軸受メタル６２と共に低接触抵抗面のスラスト軸受、例えば、スラスト球軸受、ドライベアリングを構成する摺動リング６３を介して、ボルト６５で螺止される。即ち、上端軸１３ａはワッシャ６４及び摺動リング６３を介してボルト６５で堅固に締め付けられている。したがって、切り換え表示手段１０は摺動リング６３と一体となって回動し、軸受メタル６２の上面のフランジ部分と摺動リング６３が低摩擦抵抗状態で回動する。
【００２４】
また、切り換え表示手段１０の下端は、図１０（ｂ）のように、下取付部材２０に取付けられる。
【００２５】
下取付部材２０には、４個の切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを取付ける円柱状の凸起２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ（以下、共通する『凸起』については、単に、『２１』と記す）が形成されている。凸起２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄには各々スリーブ２３が挿め込まれ、軸受として機能する低摩擦抵抗のスリーブ２３を介して切り換え表示手段１０の下端部材１４の下端軸１４ａの下端内側に嵌め込んでいる。下端部材１４の下端軸１４ａの下端の外側には、ピニオン１４ｂ（１４ｂＡ，１４ｂＢ，１４ｂＣ，１４ｂＤ）が形成されている。このスリーブ２３はピニオン１４ｂの内側に位置し、凸起２１に固定され、スリーブ２３と下端軸１４ａとの間の嵌め込みによって水平方向の移動を拘束し、スリーブ２３の周方向に下端部材１４の下端軸１４ａが回動自在である。このとき、下端部材１４の下端軸１４ａの下端と下取付部材２０の上面との間は、若干の間隔を設け、両者が接触しないように設定している。即ち、切り換え表示手段１０は上取付部材６０側のみで片持ちされている。
【００２６】
図８及び図１１に示すように、下取付部材２０の上面には、切り換え表示手段１０の右回転を拘束する右回動ストッパー２２Ｒ（２２ＲＡ，２２ＲＢ，２２ＲＣ，２２ＲＤ）と、左回転を拘束する左回動ストッパー２２Ｌ（２２ＬＡ，２２ＬＢ，２２ＬＣ，２２ＬＤ）とを有し、下端部材１４の下方に突出した当接突起１４ｃ（１４ｃＡ，１４ｃＢ，１４ｃＣ，１４ｃＤ）は、左回動ストッパー２２Ｌ（２２ＬＡ，２２ＬＢ，２２ＬＣ，２２ＬＤ）と共に左回転を拘束し、このとき、図９（ｂ）及び図１１（ａ）に示すように凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄがハウジング４の透明板４ａ側に面一となる。また、下端部材１４の下方に突出した当接突起１４ｄ（１４ｄＡ，１４ｄＢ，１４ｄＣ，１４ｄＤ）は、右回動ストッパー２２Ｒ（２２ＲＡ，２２ＲＢ，２２ＲＣ，２２ＲＤ）と共に右回転を拘束し、図９（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄがハウジング４の透明板４ａ側に面一となる。
【００２７】
ここで、切り換え表示手段１０のＶ字状に折曲したＶ字状板材１５と、そのＶ字状板材１５に接合された路側帯標識面１１、凍結標識面１２は、上取付部材６０と下取付部材２０との間の距離によって決定され、切り換え表示手段１０の回動は軸受メタル６２の上面のフランジ部分と摺動リング６３が低摩擦抵抗状態で回動し、それによって切り換え表示手段１０を回動するトルクが決定されるが、上取付部材６０と下取付部材２０との間のＶ字状板材１５及び路側帯標識面１１及び凍結標識面１２の重量がトルクに対する影響力が小さいから、切り換え表示手段１０の上取付部材６０と下取付部材２０との間のＶ字状板材１５及び路側帯標識面１１及び凍結標識面１２の長さを長くすることができる。
【００２８】
次に、本発明の温度応動駆動機構２９を図８，図１１から図１３について説明する。
【００２９】
本発明の温度応動駆動機構２９は、移動部材４０、形状記憶合金製の圧縮スプリング３５，３６および駆動力補助手段５０等によって形成されている。
【００３０】
この移動部材４０は、図１２に示すように、下取付部材２０に取付けられている。下取付部材２０の上面には、２個の案内突起２４が形成されていて、そこに上面の接触抵抗が小さい摺動ワッシャ２５が嵌合され、各案内突起２４には外周の接触抵抗が小さいブッシュ２６が嵌め込まれ、ブッシュ２６に移動部材４０の長孔からなる案内孔４２ａ及び案内孔４２ｃが嵌め込まれ、移動部材４０の直線移動を容易にしている。また、各案内突起２４からブッシュ２６が離脱しないように、各取付捩子２７によって各案内突起２４に螺止し、その離脱及び案内突起２４の突出方向に平行する移動を拘束している。
【００３１】
図８、図１２および図１３に示すように、移動部材４０の長さ方向の一方の側、即ち、案内孔４２ａ，４２ｃよりも若干大きい程度の形状の長円からなる移動孔４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの長辺には、下端部材１４の下端軸１４ａの下端に形成されたピニオン１４ｂ（１４ｂＡ，１４ｂＢ，１４ｂＣ，１４ｂＤ）と噛合うラック４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが形成されている。したがって、移動部材４０の長さ方向の左右の直線移動によって、ラック４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが左右に移動し、ラック４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄと噛合うピニオン１４ｂＡ，１４ｂＢ，１４ｂＣ，１４ｂＤが回動し、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの回転となる。このときラック４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが図１３において左向きに移動すると、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが左回りに回転し、ラック４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが図１３において右向きに移動すると、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが右回りに回転する。
【００３２】
移動部材４０の長さ方向に対して直角に、しかも、前後面の両側にフック部４３，４４，４５，４６が形成されていて、フック部４３，４４と下部取付部材２０の上面に配置したピン３５ａ，３６ａとの間に、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６が配設され、両者間を狭めるように収縮している。また、フック部４５，４６には下取付部材２０の上面に配置したピン３０ａ，３１ａとの間に、温度による膨脹収縮特性の極めて少ない（線膨張の極めて小さい）圧縮スプリング３０，３１が配設され、両者間を狭めるように収縮している。更に、圧縮スプリング３０，３１の弾性力よりも、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の収縮力の影響力が大きくなっている。通常、この形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の温度下降の際に設定された低い温度の第２の設定温度は、この形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の略氷点温度付近の温度、即ち、地域的にも若干相違するが０〜３℃の範囲内に設定される。また、温度上昇の際に設定した第１の設定温度は、圧縮スプリング３５，３６の第２の設定温度によって左右されるが、ヒステリシスによって決定される２〜５℃の範囲内に上昇した温度によって設定される。具体的には、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の弾性力は、例えば、外気温度が１〜２℃以下となって第２の設定温度より低下すると、各ターン部分がその圧縮密度を粗にするように変形し、逆に、外気温度が４〜５℃以上となって第２の設定温度及び第１の設定温度を越えて上昇する、各ターン部分が圧縮密度を密にするように変形するように記憶させてある。
【００３３】
そして、図１３（ｂ）の状態において、外気温度が高い温度から所定の第２の設定温度、本実施の形態では、例えば、１〜２℃以下に降下する時に、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６が各ターン部分の圧縮密度を粗にするように変形し、圧縮スプリング３０，３１の弾力と一緒となって移動部材４０を左方向に付勢し、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが左回りに回動して、最終的には図１３（ａ）に示すように、凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄがハウジング４の透明板４ａ側に面一となる。
【００３４】
そして、図１３（ａ）の状態において、外気温度が低い温度から所定の第１の設定温度、例えば、所定の第２の設定温度の１〜２℃及びそのヒステリシスを越えた温度以上に上昇すると、本実施の形態では、移動部材４０を左方向に付勢する圧縮スプリング３０，３１の弾性力よりも、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の弾性力が各ターン部分の圧縮密度を密にすることから大きくなり、移動部材４０を右方向に付勢し、切り換え表示手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが右回りに回動して、最終的には図１３（ａ）に示すように、路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄがハウジング４の透明板４ａ側に面一となる。
【００３５】
したがって、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の温度が略氷点温度以下では、移動部材４０を移動させる弾性力は、移動部材４０を逆方向に移動させるべく付勢する圧縮スプリング３０，３１の弾性力よりも弱い。しかし、略氷点温度を越えた高い第１の設定温度を超えると、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６が移動部材４０を移動させる弾性力は、移動部材４０を移動させるべく付勢する圧縮スプリング３０，３１の弾性力よりも強くなる。よって、略氷点温度以下では左回転が規制されるまで回動し、凍結標識面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄがハウジング４の透明板４ａ側に面一となる。略氷点温度以下でなくなったとき、右回転が規制されるまで回動し、路側帯標識面１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄがハウジング４の透明板４ａ側に面一となる。
【００３６】
本実施の形態における駆動力補助手段５０は、図８及び図１１に示すように、下取付部材２０の上面に固定設置されている切り換え表示手段１０の右回転を拘束する左回転を拘束する左回動ストッパー２２Ｌ（２２ＬＡ，２２ＬＢ，２２ＬＣ，２２ＬＤ）及び右回動ストッパー２２Ｒ（２２ＲＡ，２２ＲＢ，２２ＲＣ，２２ＲＤ）と、切り換え表示手段１０の下端部材１４の下方に突出した左回転を拘束する当接突起１４ｃ（１４ｃＡ，１４ｃＢ，１４ｃＣ，１４ｃＤ）及び右回転を拘束する当接突起１４ｄ（１４ｄＡ，１４ｄＢ，１４ｄＣ，１４ｄＤ）とによって形成されている。本実施の形態においては、一方の左回動ストッパー２２Ｌ（２２ＬＡ，２２ＬＢ，２２ＬＣ，２２ＬＤ）及び右回動ストッパー２２Ｒ（２２ＲＡ，２２ＲＢ，２２ＲＣ，２２ＲＤ）が永久磁石とされ、他方の当接突起１４ｃ（１４ｃＡ，１４ｃＢ，１４ｃＣ，１４ｃＤ）及び当接突起１４ｄ（１４ｄＡ，１４ｄＢ，１４ｄＣ，１４ｄＤ）が鉄等の強磁性体とされている。この永久磁石（左回動ストッパー２２Ｌ及び右回動ストッパー２２Ｒ）と強磁性体（当接突起１４ｃ及び当接突起１４ｄ）との間に作用する磁力が、切り換え表示手段１０に対して前記の左回り及び右回りの切り換え駆動力を付与する形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６による切り換え駆動力を補助する補助力として作用することとなる。
【００３７】
このように構成した本実施の形態の凍結表示用標識装置１及び温度応動駆動機構２９は、次のように動作する。
【００３８】
ハウジング４の熱伝導、放射熱等によって、外気温が形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の動作可能温度となる。例えば、外気温が略氷点温度を越えた第１の設定温度の４〜５℃となると、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６は収縮変形して、他の圧縮スプリング３０，３１の弾性力よりも強く収縮し、圧縮スプリング３５，３６の弾性力によって移動部材４０は図１３の右方向に移動させられる。これによって、切り換え表示手段１０は図９（ｂ）の状態が図９（ａ）の状態に略１２０度右方向に回動し、路側帯標識面１１がハウジング４の透明板４ａ側の面となる。この切り換え表示手段１０の右方向の回動が始まると、図１４に示すように、温度応動駆動機構２９の強磁性体（当接突起１４ｄ）が永久磁石（両方の左回動ストッパー２２Ｌ及び右回動ストッパー２２Ｒ）に次第に近接して行き、強磁性体及び永久磁石の両者間の磁力が両者間の距離の二乗に反比例して強く作用して、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６による右回りの切り換え駆動力を補助する補助力として作用し、切り換え表示手段１０の右方向の回動が一挙に進むように早められて、最終的に強磁性体（当接突起１４ｄ）と永久磁石（右回動ストッパー２２Ｒ）とが互いに当接して切り換え表示手段１０の右方向の回動が終了させられる。このとき、自動車等のヘッドライトの光は、路側帯標識面１１によって、そのヘッドライトの光源の方向に反射光が反射される。これによって、ドライバーは路側帯標識面１１の存在によって、『走行』『注意』の表示を目視により確認することができる。結果的に、ドライバーは路側帯標識面１１の存在によって道路端部の存在を確認しながら、走行することができる。
【００３９】
また、外気温が略氷点温度以下に低下すると、本実施の形態では、第２の設定温度が１〜２℃の温度で形状を記憶させた形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の各ターンの密度が粗になるから、１〜２℃以下の温度でその圧縮方向の弾性力、即ち移動部材４０を図１３の右方向に移動させる弾力が減少する。したがって、圧縮スプリング３０，３１の圧縮方向の弾性力よりも、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の圧縮方向の弾性力の方が小さくなり、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６は、圧縮スプリング３０，３１の弾性力よりも弱くなり、膨脹し、圧縮スプリング３０，３１の弾性力によって移動部材４０は図１３の左方向に移動させられる。これによって、切り換え表示手段１０は図９（ａ）の状態から図９（ｂ）の状態に略１２０度回動し、凍結標識面１２がハウジング４の透明板４ａ側の面となる。この切り換え表示手段１０の左方向の回動が始まると、図１４に示すように、温度応動駆動機構２９の強磁性体（当接突起１４ｃ）が永久磁石（両方の左回動ストッパー２２Ｌ及び右回動ストッパー２２Ｒ）に次第に近接して行き、強磁性体及び永久磁石の両者間の磁力が両者間の距離の二乗に反比例して強く作用して、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の弾力を弱めるとともに圧縮スプリング３０，３１による左回りの切り換え駆動力を補助する補助力として作用し、切り換え表示手段１０の左方向の回動が一挙に進むように早められて、最終的に強磁性体（当接突起１４ｃ）と永久磁石（左回動ストッパー２２Ｌ）とが互いに当接して切り換え表示手段１０の左方向の回動が終了させられる。このとき、自動車等のヘッドライトの光は、凍結標識面１２によって、そのヘッドライトの光源の方向に反射光が反射される。これによって、ドライバーは凍結標識面１２によって、『凍結』『注意』の表示を目視により確認することができる。結果的に、ドライバーは凍結標識面１２の存在によって道路の凍結可能状態及び道路端部の存在を確認しながら、走行することができる。特に、ドライバーは凍結標識面１２の再帰反射光の色彩、反射面形状、文字を認識することによって、路面の凍結状態を確認することができる。
【００４０】
本発明によれば、温度応動駆動機構２９の駆動力補助手段５０を形成する永久磁石（右回動ストッパー２２Ｒ及び左回動ストッパー２２Ｌ）と強磁性体（当接突起１４ｃ、１４ｄ）とが外気温度が所定温度、即ち走行注意の表示をする場合の第１の設定温度の４〜５℃の場合と、凍結注意の表示をする場合の第２の設定温度の１〜２℃以下の場合の切り換え動作時になると、切り換え表示手段１０に切り換え駆動力を付与する形状記憶合金等に対して切り換え駆動力を補助する補助力を付与するので、切り換え表示手段１０の凍結温度に対応した所定温度における表示の切り替えを迅速かつ自動的に行わせることができる。これにより、冬期に発生する道路表面の凍結をドライバー或いは道路管理者等に迅速に報知して、道路交通の安全性を確保することができる。
【００４１】
また、本発明の温度応動駆動機構２９に設置されている駆動力補助手段５０としては、切り換え表示手段１０におけるＶ字状板材１５や移動部材４０等からなる移動部分と、固定状態のハウジング４との間に、磁力を作用させる永久磁石と強磁性体とを配置して形成するとよい。例えば、図１３（ａ）の鎖線に示すように、移動部材４０の左右端部に永久磁石５１を設け、下部取付部材２０に強磁性体製のストッパ５２を固着するとよい。この永久磁石と強磁性体との配置形態としては、前記の永久磁石（右回動ストッパー２２Ｒ及び左回動ストッパー２２Ｌ）と強磁性体（当接突起１４ｃ、１４ｄ）との組み合わせの他に、永久磁石を移動部材４０側に設置し、これに対応する強磁性体をハウジング４側に設けてもよい。永久磁石と強磁性体との間に作用する磁力の大きさや両者の間隔等は、駆動力補助手段５０による補助力の大きさ、補助力が必要とされる移動部材４０の移動途中位置等からなる設計基準に応じて適正な状態にするとよい。
【００４２】
なお、本実施の形態では、路面の凍結温度以下になったとき、切り換え表示手段１０の再帰反射面である凍結標識面１２は、道路面に対して略垂直面となり、凍結標識面１２の再帰反射をドライバーに認識させ、また、路面が凍結温度より高くなったとき、切り換え表示手段１０の再帰反射面である路側帯標識面１１は略１２０度回動し、再帰反射をドライバーに認識させるものであるが、本発明を実施する場合には、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６と圧縮スプリング３０，３１の取付けを逆にすれば、路側帯標識面１１と凍結標識面１２の再帰反射表示を逆にすることもできる。
【００４３】
また、この種の路側帯標識面１１と凍結標識面１２の再帰反射表示の違いを使用して、例えば、色彩、文字、イラスト等の図形等の違いにより再帰反射面の違いを表現することもできる。例えば、図４の文字表示の事例を示す参考例のように、『凍結注意』、『スリップ注意』、『凍結道路』の文字を表出し、逆の条件のときに『走行注意』の文字を表出するように構成することもできる。即ち、本発明を実施する場合、路側帯標識面１１と凍結標識面１２の再帰反射表示は、単に、その再帰反射面の着色に限定されるものでなく、その面に文字を形成してもよいし、或いは再帰反射面の形状を凍結を意味する図形としてもよい。
【００４４】
更に、本実施の形態は、切り換え表示手段１０を、下取付部材２０、上取付部材６０を介してハウジング４を構成する裏蓋９側に組付けたものであるから、組付けの作業性がよい。しかし、本発明を実施する場合には、ハウジング４を構成するケース体８に組付けることもできる。特に、切り換え表示手段１０は、温度応動駆動機構２９、上側取付部材６０、下側取付部材２０をハウジング４を構成する平板状の裏蓋９側に組付けて配設するものであるから、組付けの作業性が良好であり、組付後の特性の確認等も容易に実施できる。
【００４５】
なお、上記各実施の形態の温度応動駆動機構２９は０℃以下の温度を検出するものでないが、路面から０．８〜１ｍ程度上部に設置される凍結表示用標識装置１は、その温度検出箇所と地表の温度差との関係で地表の凍結温度よりも若干高い温度とすることで良好な凍結温度検出効果が得られた。しかし、交通量、山間部等の地域、路面の種類等の設置環境、タイムラグによっては、０℃に設定することもできるし、或いは０℃以下とすることもできる。また、形状記憶合金のヒステリシス温度については３〜４℃程度のもの、即ち、４〜５℃で復帰するものを使用したが、このヒステリシス温度については、一旦、路面が凍結すると、外気温が上昇しても、路面温度がすぐに上昇しないでタイムラグが存在することから、それをこのヒステリシス温度で補正するものである。例えば、夜間凍結し、凍結が解除される路面温度と午前中の外気温との温度上昇に、ヒステリシス温度を対応させて使用するのが望ましい。そして、ハウジング８における温度応動駆動手段の配置は何れにおいてもよく、好ましくは、外気温をタイムラグを少なくして検出できる個所として下部、側部、背部、上部とすることができる。
【００４６】
また、本発明を実施する場合の再帰反射面は、小球体、プリズム面等として形成できるし、反射光に対する着色は反射面の着色、透明体を有色透過性部材とすることによって実施できる。また、上記実施の形態の再帰反射は、透明球体のように入射角と反射角が平行するものを前提としているものの、本発明を実施する場合には、狭義の再帰反射を意味するものでなく、鏡面のように、入射角と反射角が平行するものにも置換できることは自明であり、また、厳密に入射角と反射角が平行する必要性がないことから、基本的に、入射光の多くが反射光として反射する場合を包含するものである。
【００４７】
ところで、上記実施の形態の切り換え表示手段１０は、温度が上昇の際に第１の設定温度を超えたとき表示される路側帯標識面１１、温度が下降する際に前記第１の設定温度より低い温度の第２の設定温度を低下したとき表示される凍結標識面１２からなるものであったが、前述したように逆に配置することも可能であり、所定の第２の設定温度とそのヒステリシス温度の設定によって決定されるから、本発明を実施する場合には、上記実施の形態の所定の第１の設定温度以上で表示される路側帯標識面１１を第１の再帰反射面、所定の第２の設定温度を下回るとき表示される凍結標識面１２を第２の再帰反射面とすることができる。
【００４８】
また、上記実施の形態では、所定の第２の設定温度を中心に温度によって回動変位する駆動力を得る形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６や切り換え表示手段１０のピニオン１４ｂと噛合うラック４１を有する移動部材４０や駆動力補助手段５０等によって形成されている温度応動駆機構２９は、圧縮スプリング３５，３６の膨脹収縮を切り換え表示手段１０のピニオン１４ｂの回転に移動部材４０のラック４１との噛合わせで行っているが、本発明を実施する場合の温度応動駆動機構２９は、所定の第２の設定温度を中心に温度によって回動変位する駆動力を得る形状記憶合金であればよく、直接、渦巻状、螺旋状に巻回した形状或いは板バネ状の形状記憶合金で所定のトルクを得てもよい。両者は温度特性及び応答性によって選択されるが、渦巻状、螺旋状に巻回した形状記憶合金で所定のトルクを得る場合には部品点数が少なくてよい。勿論、形状記憶合金を形状記憶プラスチック、バイメタル等の熱応動手段とすることもできる。また、圧縮スプリング３０，３１を省略し、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６のみとすることもできる。しかし、上記実施の形態のように、形状記憶合金を使用すれば、道路の凍結温度付近でその表示内容の急速切替を行なうことができる。
【００４９】
そして、上記実施の形態の上側取付部材６０では、ハウジング４の上部に位置し、切り換え表示手段１０を回動自在とし、かつ、その重量を切り換え表示手段１０の上端を支持する上端軸１３ａ及び軸受メタル６２及び摺動リング６３からなる上支持部を配設したものであるが、摺動リング６３を両面でボールが転動するボールベアリングとすることもできる。即ち、上支持部は上側取付部材６０で切り換え表示手段１０の荷重を面接触で耐え、回動自在に支持するものであればよい。
【００５０】
更に、上記実施の形態の下側取付部材２０では、ハウジング４の下部に位置し、切り換え表示手段１０の下端を支持し、温度応動駆動機構２９から回転力を得る下端軸１４ａ及び凸起２１、スリーブ２３からなる下支持部を配設したものであるが、本発明を実施する場合には、切り換え表示手段１０の下端がその長さ方向に対して直角に移動しないように拘束し、温度応動駆動機構２９から回転力を得る構造を有しておればよい。
【００５１】
上記実施の形態では、切り換え表示手段１０が４本の場合について説明したが、ここでは、下側取付部材２０に対して２本の圧縮スプリング３０，３１と２本の形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６によって４本の切り換え表示手段１０を回動させるものである。即ち、圧縮スプリング３０と形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５との１対によって２本の切り換え表示手段１０を回動させるとし、裏蓋９を横長にし、上側取付部材６０及び下側取付部材２０の長さ並びに移動部材４０の長さを必要長のものを設定するだけで、圧縮スプリング３０，３１と形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６の種類を変更することなく、本数、即ち、対数を増加するだけで、大型化することができるから、大型化によって温度特性が変化することがない。このときも、切り換え表示手段１０は、温度応動駆動機構２９、上側取付部材６０、下側取付部材２０をハウジング４を構成する平板状の裏蓋９側に組付けて配設するものであるから、組付けの作業性が良好であり、組付後の特性の確認、圧縮スプリング３０，３１と形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５，３６等の弾性強度等の微調整等も容易に実施できる。特に、大型化して文字等を表示する場合には、全切り換え表示手段１０が連動動作するから全体の見栄えがよくなり、また、路側帯標識面１１と凍結標識面１２の切替えが同時になされるから、その動作時の見栄えもよい。勿論、所定の長さの凍結表示用標識装置を複数台使用して、単一の文字または文字群毎に路側帯標識面１１と凍結標識面１２の切替え表示を行うことができる。
【００５２】
また、切り換え表示手段１０については、前述したように、その縦方向の長さを任意に設定しても、その荷重の変化が回転摩擦抵抗を直接変化させるものではないので、縦方向の長さも任意に設定でき、結果的に、二次元的平面の拡大を行うことができる。勿論、２列または３列等の必要列配設することによっても、結果的に、二次元的平面の拡大を行うことができる。
【００５３】
そして、文字或いはキャラクタ、赤色表示によって凍結注意を表現するときには、移動部材４０を圧縮スプリング３０と形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５との対単位に分割し、隣接する形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５の温度特性またはヒステリシス特性を変更することによって、所定の方向に順次路側帯標識面１１と凍結標識面１２の切替えを行うことができる。即ち、順次切替えを行う方向性を特定することができる。勿論、凍結表示用標識装置を文字毎に分ける場合にも、形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５の温度特性またはヒステリシス特性を変更することによって、所定の方向に順次路側帯標識面１１と凍結標識面１２の切替えを行うことができる。
【００５４】
上記実施の形態のハウジング４に対して回動自在に取付けられた切り換え表示手段１０は、１２０度回動する態様であるが、本発明を実施する場合には、切り換え表示手段１０の回動を１２０度の回動に限定するものではない。例えば、ハウジング４に対して１２０度回動自在に取付けられたものでは、切り換え表示手段１０が略三角柱となり、切り換え表示手段１０相互間の間隔を狭めても他の切り換え表示手段１０との干渉が発生せず、かつ、その回動角度を１２０度とすることにより、形状記憶合金の変量を少なくすることができ、大きな変量を取れる場合には、それだけ信頼性を高めることができる。
【００５５】
前述したように、上記実施の形態の切り換え表示手段１０としては、上記実施の形態の所定の第１の設定温度以上で表示される路側帯標識面１１を第１の再帰反射面、所定の第２の設定温度を下回るとき表示される凍結標識面１２を第２の再帰反射面としたものであるが、本発明を実施する場合、大きな表示面としたときには、凍結標識面１２としての第２の再帰反射面を維持できればよく、所定の第１の設定温度以上で表示される路側帯標識面１１を、凍結表示外の道路状況、地理案内、地元情報、商業情報等の各種の情報を記載することによって、凍結表示のときと、それ以外のときの表示を明確に区別することができる。また、凍結標識面１２からなる第２の再帰反射面を、凍結注意を喚起する一部の文字、図形、キャラクタの１以上を有し、隣接した表示板の文字、図形、キャラクタの１以上との関係で凍結注意を喚起する言葉とすると、表示文字が多くならないから、凍結表示用標識装置を大きくする必要がない。
【００５６】
上記実施の形態の凍結表示用標識装置は、上側取付部材６０の上支持部を切り換え表示手段１０を垂直に下げるものであるが、切り換え表示手段１０を水平方向に支持するようにしても、両側の軸受による荷重負担を１／２にすることができ、安定した動作が期待できる。
【００５７】
したがって、この種の実施の形態では、切り換え表示手段１０は側取付部材相互間に配設すればよいから、縦方向に切り換え表示手段１０の配設本数を多くすることによって、任意の長さの路側帯標識面１１からなる第１の再帰反射面及び第２の再帰反射面を形成することができる。また、切り換え表示手段１０の重量を、その切り換え表示手段１０の両端で支持するものであるから、荷重は２分され、切り換え表示手段１０の長さを長くしても、その接触摩擦抵抗が長さによって大きく影響を受けることなく回動させることができ、水平に軸支した箇所での磨耗を少なくすることができるから、切り換え表示手段１０の長さ方向を長くすることができる。故に、温度応動駆動機構の変位量、即ち、圧縮スプリング３０と対の形状記憶合金からなる圧縮スプリング３５の単体の駆動エネルギーを大きくすることなく、二次元的大型化に対応できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の温度応動駆動機構は、このように構成され作用するものであるから、凍結表示用標識装置における切り換え表示手段の切り換え速度を早くして、凍結温度に対応した所定温度における表示の切り替えを迅速かつ自動的に行うことができ、冬期に発生する道路表面の凍結をドライバー或いは道路管理者等に迅速に報知して、道路交通の安全性を確保することができる。
【００５９】
具体的には、駆動力補助手段が外気温度が所定温度の切り換え動作時になると、切り換え表示手段に切り換え駆動力を付与する形状記憶合金であって、所定温度を中心に温度によって前記切り換え駆動力の方向を逆に切り換える形状記憶合金に対して、方向が逆に切り換わる切り換え駆動力をそれぞれの方向に補助する補助力を付与するので、切り換え表示手段の凍結温度に対応した所定温度における表示の切り替えを迅速かつ自動的に行わせることができる。
【００６０】
また、駆動力補助手段として、切り換え表示手段における移動部分と、凍結表示用標識装置の固定部分との間に、磁力を作用させる永久磁石と強磁性体とを配置して形成すると、形状記憶合金により切り換え表示手段の切り換え動作が開始されると、永久磁石と強磁性体との間に磁力が作用して形状記憶合金による切り換え駆動力を補助する補助力を付与し、切り換え表示手段の表示の切り替えを迅速かつ自動的に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の再帰反射動作状態を示す斜視図
【図２】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の取付状態を示す斜視図
【図３】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の使用状態の一形態を示す斜視図
【図４】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の使用状態の一形態を示す正面図
【図５】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置のハウジングを示す背面図
【図６】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置のハウジングを示す図５の切断線Ａ−Ａによる断面図
【図７】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の概略部品展開図
【図８】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の切り換え表示手段の取付状態を示す要部拡大展開図
【図９】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の切り換え表示手段の回動動作説明図
【図１０】  （ａ）は本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構を設置した凍結表示用標識装置の上側取付部材の取付状態を示す断面図、（ｂ）は下側取付部材の取付状態を示す断面図
【図１１】  （ａ）は本発明の一実施の形態である凍結表示用標識装置の切り換え表示手段が右回動したときの下側取付部材の平面図、（ｂ）は切り換え表示手段が左回動したときの下側取付部材の平面図、（ｃ）は下側取付部材のみの正面図
【図１２】  本発明の一実施の形態である凍結表示用標識装置の移動部材と下側取付部材の取付状態を示す断面図
【図１３】  （ａ）は本発明の一実施の形態である凍結表示用標識装置の移動部材とピニオンとの関係を示す説明図で、移動部材が右方向に移動した状態の図、（ｂ）は移動部材が左方向に移動した状態を示す図
【図１４】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構による切り換え表示手段が右回動したときの平面図
【図１５】  本発明の一実施の形態である温度応動駆動機構による切り換え表示手段が左回動したときの平面図
【符号の説明】
４  ハウジング
４ａ  透明板
１０（１０Ａ〜１０Ｄ）  切り換え表示手段
１１（１１Ａ〜１１Ｄ）  路側帯標識面
１２（１２Ａ〜１２Ｄ）  凍結標識面
２９  温度応動駆動機構
３０，３１  圧縮スプリング
３５，３６  形状記憶合金からなる圧縮スプリング
４０  移動部材
５０  駆動力補助手段
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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