(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機用のアキュムレータピストンであって、
前記アキュムレータピストンが、第一の部品と第二の部品とから一体に形成されており、
前記第一の部品が、第一の底部壁と、前記第一の底部壁から軸方向に延びる第一の側壁と、前記第一の側壁から半径方向外側に延びる第一のフランジと、前記第一のフランジに接合されて半径方向外側に延びるリップシールからなる第一の弾性シール体とを有するカップ状要素であり、
前記第二の部品が、第二の底部壁と、前記第二の底部壁から軸方向に伸びる第二の側壁と、前記第二の側壁から延びるとともに前記第二の側壁の半径方向外側に位置する包旋状の曲がり壁と、前記曲がり壁から半径方向外側に延びる第二のフランジとを有するカップ状要素であり、
前記第二の部品の前記曲がり壁に、少なくとも一つのスカラップが備えられ、
一対のリップシールを備えた第二の弾性シール体が前記第二のフランジに接合されており、前記一対のリップシールのそれぞれが、前記第二のフランジから半径方向外側に延びると共に、互いに軸方向に反対方向に延び、
前記第一の部品と前記第二の部品とが、前記第一の底部壁と前記第二の底部壁とを背中合わせに互いに当接して接合されることにより形成される
ことを特徴とするアキュムレータピストン。
【請求項２】
前記第一の部品および前記第二の部品が、絞り成形により鋼材から形成されることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータピストン。
【請求項３】
前記第一の弾性シール体および前記第二の弾性シール体が、カルボキシル化ニトリル材料から形成されることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータピストン。
【請求項４】
前記第一の部品と前記第二の部品とが、溶接により互いに接合されることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータピストン。
【請求項５】
前記第一の部品と前記第二の部品とが、レーザ溶接により互いに接合されることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータピストン。
【請求項６】
前記第一の部品および前記第二の部品が、更に、同軸性を確保するために互いに入れ子式に嵌合する補助構造を含むことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータピストン。
【請求項７】
前記第一の部品と前記第二の部品とが、溶接により互いに接合され、
前記第一の部品および前記第二の部品のうちいずれか直径が大きい方の直径より小さい直径の円周上に前記溶接部が形成されるように、前記補助構造が構成されている
ことを特徴とする請求項６記載のアキュムレータピストン。
【請求項８】
前記補助構造が、前記第一の部品に形成された外側に突出する絞り部と、前記第二の部品に形成された内側に陥没する絞り部とから構成される
ことを特徴とする請求項６記載のアキュムレータピストン。
【請求項９】
前記補助構造が、前記第二の部品に形成された外側に突出する絞り部と、前記第一の部品に形成された内側に陥没する絞り部とから構成される
ことを特徴とする請求項６記載のアキュムレータピストン。
【請求項１０】
自動変速機及びアキュムレータピストン組立体であって、
第一の内孔と、クラッチハウジングに連通する出口ポートを形成する前記第一の内孔内の開口部と、前記第一の内孔と同軸に整列すると共に少なくとも第一の入口ポート及び第二の入口ポートを有しつつ前記第一の内孔より僅かに増径された第二の内孔と、前記第二の内孔の端部に設けられた円周方向の溝とを有する自動変速機用ハウジングと、
前記溝内に位置するスナップリングと、
半径方向外側に延びる取付フランジおよびそれに接合される外周リップシールを有し、前記スナップリングにより所定の位置に保持されるピストン支持部材と、
第一のばね（２８）と、
前記第一の内孔及び第二の内孔の内部に配設されるアキュムレータピストンと、
第二のばねとを備え、
前記ピストン支持部材が、前記第二のばね（３０）の一方の端部を収容する凹部を備え、
前記アキュムレータピストンが第一の部品と第二の部品とから一体に形成されており、
前記第一の部品が、第一の底部壁と、前記第一の底部壁から軸方向に延びる第一の側壁と、前記第一の側壁から半径方向外側に延びる第一のフランジと、前記第一のフランジに接合されて前記第一の内孔の壁と接触するように延びるリップシールを備える第一の弾性シール体とを有するカップ状要素であり、
前記第二の部品が、第二の底部壁と、前記第二の底部壁から軸方向に伸びる第二の側壁と、前記第二の側壁から延びるとともに前記第二の側壁の半径方向外側に位置する包旋状の曲がり壁と、前記曲がり壁から半径方向外側に延びる第二のフランジと、前記第二のフランジに接合され半径方向外側に延びると共に互いに軸方向に反対方向に延びて前記第二の内孔の壁と接触する一対のリップシールを備える第二の弾性シール体とを有するカップ状要素であり、
前記第一の部品と前記第二の部品とが、前記第一の底部壁と前記第二の底部壁とを背中合わせに互いに当接して接合されるように構成され、
前記第一のばねが、前記第一の底部壁と前記第一の内孔の端部との間に配設されており、
前記第二のばねが、前記第二の底部壁と前記凹部との間に配設されており、
それにより、前記アキュムレータピストンが、使用時、前記第一の入口ポート及び第二の入口ポートに生じる圧力により前記第一の内孔および前記第二の内孔内で上下に交互に駆動されるようにした
ことを特徴とする自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１１】
前記第一の部品および前記第二の部品が、絞り成形された鋼材から形成される
ことを特徴とする請求項１０記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１２】
前記第一の部品および前記第二の部品が、薄い鋼材から絞り成形され、溶接により互いに接合されることを特徴とする請求項１０記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１３】
前記第一の部品および前記第二の部品が、薄い鋼材から絞り成形され、レーザ溶接により互いに接合されることを特徴とする請求項１０記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１４】
前記第一の部品および前記第二の部品が、更に、軸方向内側及び外側に入れ子式の関係で延びる補助構造をそれぞれ含み、それにより、前記第一の部品および前記第二の部品をそれらの組み付け時に同軸性を確保するようにしたことを特徴とする請求項１０記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１５】
前記第一の部品および前記第二の部品が、前記第一の側壁および第二の側壁のうちいずれか直径の大きい方の直径より小さい直径の周囲で互いに溶接される
ことを特徴とする請求項１４記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１６】
前記入れ子式の関係が、前記第一の部品に形成された外側に突出する絞り部と前記第二の部品に形成された内側に陥没する絞り部とにより形成され、前記第一の部品および前記第二の部品が溶接により互いに接合される
ことを特徴とする請求項１４記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【請求項１７】
前記入れ子式の関係が、前記第一の部品に形成された内側に陥没する絞り部と前記第二の部品に形成された外側に突出する絞り部とにより形成され、前記第一の部品および前記第二の部品が溶接により互いに接合される
ことを特徴とする請求項１４記載の自動変速機及びアキュムレータピストン組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機に関し、特に自動変速機に用いるアキュムレータピストンに関する。具体的には、本発明は、二つの部品から一体に組付け形成されると共に二つのシールをピストンに接合した改良型のいわゆる１−２アキュムレータピストンに関する。この構成は、単純性、信頼性、及び目的とする用途での設置の観点から有利である。
【０００２】
【従来の技術】
現在製造されているように、１−２アキュムレータピストンの一形態は、シールとしてのＯリングを含んでいる。別々に形成された後互いに突き合せ溶接された二つの深絞り成形カップから成りスタンピング即ちケーシング上にシールを接合した溶接部品に切り換えることにより、改良型の製品が製造されている。
【０００３】
基本的には、従来技術の変速機における１−２アキュムレータピストンは、アルミニウム製鋳造ピストンか或いはプラスチック製ピストンのいずれかであった。アルミニウム製鋳造ピストンの場合、二つのルーズリップシール即ちＯリングが使用されていた。プラスチック製ピストンの場合も、二つのルーズリップシール即ちＯリングが設けられていた。アルミニウムによる方法は、幾つかの表面に対して必要な機械加工のためにコストが高くなるという欠点を有していた。加えて、アルミニウム製のカップは、重く、場合によっては精度も低いものであった。また、ルーズリップシールは、接合シールと比較して耐久性でも劣っていた。更に、内孔内での嵌合の問題も生じた。ルーズＯリングシールを備えて機械加工されたアルミニウム製鋳造ピストンの場合、ハウジング内に形成された鋼又はアルミニウムの内孔内に擦り傷が生じるという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチックの場合、強度はピストンとしては問題があった。この欠点は、１００，０００マイル（約１６０，０００ｋｍ）程度は楽に越え場合によってはその２乃至３倍にも及ぶ製品の寿命を通じて明白であった。従来技術のプラスチック製カップは、より実質的なピストンの潜在推定寿命を有していなかった。本発明は、幾つかの利点を有する接合シールに換えることにより、Ｏリングその他のルーズリップシールの必要性を除去している。
【０００５】
その構成には、大径カップと小径カップから成る二つのカップを深絞り成形して接触面で溶接する、一段組み立て法が必要である。この結果得られる金属は、従来技術の構成より遥かに強度が大きく、軽量で、安価ではあるが、耐久性では劣る。
【０００６】
有利な型のアキュムレータピストンの開発における従来技術の失敗に鑑みて、本発明の目的は、認証されたアキュムレータピストンを提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、Ｏリングその他の隙間嵌めシールを有する部品に代わり一体型部品を提供することである。
【０００８】
本発明の更に別の目的は、エンドユーザによる付加的な組立作業を必要としない即ち自動変速機の組立て時点で労力を必要としない接合アキュムレータピストン及びシールユニットを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、個々の部品が組立てとその後の取付けを必要とする場合と比較して保管場所を減少させ得るという意味で、ユーザによる維持管理を容易にすることである。
【００１０】
本発明の別の目的は、使用時にゴム要素の過度の締付けを回避し得る要素を提供することである。この点で、両面成形リップは、耐久性が高く、使用時に破れたり損傷したりすることが少ない。
【００１１】
特に、本発明の目的は、組立て工程時に内孔内のポートや開口部と係合しない部分にシールを位置決めすることである。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、特にアルミニウム製又は鋼製のハウジング内でのミスアライメント時に金属間接触が起こる場合に、走行面に引掻き傷や擦り傷が生じるのを回避し得るピストンを提供することである。一例として、非接合Ｏリングがそれを配設した溝内で移動すると、Ｏリングは最終的に破れたり壊れたりする。そのとき、金属間接触が生じる。これは、全ての非接合Ｏリングについて起こる。ミスアライメントがある場合、損耗は早まる。
【００１３】
本発明の別の目的は、応力と歪みを減少させる一方でユニットの予想寿命に対する疲労寿命を伸長させることである。
【００１４】
本発明の更に別の目的は、アルミニウムの鍛造や鋳造の場合と比較して低コストの組立体を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、Ｏリングを含む構成の場合より設置を容易にすることである。
【００１６】
より具体的には、本発明のもう一つの目的は、設置時及び設置後に内孔内を通過することにより切断され易く設置信頼性を損なうＯリングの使用を回避することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、部品相互の引掻き傷や擦り傷の発生を回避することである。
【００１８】
本発明の更に別の目的は、内孔部分におけるアルミニウム対鋼接触或いは内孔内でのアルミニウム対アルミニウム接触ではなくゴム対金属接触を行なわせることにより内孔表面の引掻き傷を無くすことである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の上述した利点は、実施上、好ましくはレーザ溶接された二つの深絞り成形品から成る接合ピストンにより達成される。この場合、絞り成形品の開口側は互いに反対方向を向き、ピストンの各端部にはそれ自体に関係するアルミニウムシールが接合されている。
【００２０】
上述した本発明が実施上達成される正確な態様は、例示的に記載され且つ同様の参照符号が対応部品を示す添付図面に示された本発明の以下の詳細な説明を参照して、明らかとなろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、幾つかの特徴を備え得ると共に使用時に幾つかの形態を採用し得るが、以下、本発明の現時点で好適な実施形態を幾つか説明する。
図１は、全体を符号１２で示した自動変速機に収容される全体を符号１０で示した本発明のレーザ接合により形成されたアキュムレータピストンを示す。図１は、本発明が、全体を符号１４で示した自動変速機用ハウジングと、屈曲板１６と、トルク変換器１８と、複数の歯車装置２０，２２と、出力軸２４と、を含むことを示している。特に、第一の内孔および第二の内孔とから構成される全体を符号２６で示した複合内孔内には、下方に付勢された第一のばね２８と上方に付勢された第二のばね３０と二つのばねの間で動作する可動のアキュムレータピストン１０とを含む１−２アキュムレータピストンが配設されている。
【００２２】
特に図２を参照すると、アキュムレータピストン１０は、その端部に半径方向リップシールを有する第一の弾性シール体３４を有すると共にその内部に第一のばね２８を拘束した第一の部品３２を含むように図示されている。第一の部品３２は、第一の底部壁３７、そこから軸方向に延出する第一の側壁３３および第一の側壁３３の端部から半径方向外側に延出する第一のフランジ３５を有するカップ状の要素であり、さらに第一のフランジ３５に、半径方向外側に延出するリップシールからなる第一の弾性シール体３４が接合されて、構成されている。第二の部品３６は、第二の底部壁４２、そこから軸方向に延出する第二の側壁４１、第二の側壁４１から延出するとともに第二の側壁４１の半径方向外側に位置する包旋状の曲がり壁３８、および曲がり壁３８から半径方向外側に延出する第二のフランジ３９を有するカップ状の要素であり、さらに半径方向外側に延びると共に互いに軸方向に反対方向に延びる一対のリップシールを有する第二の弾性シール体４０が、第二のフランジ３９に接合されており、図２では幾分圧縮状態で示された第二のばね３０を収容している。第二の部品３６は、アキュムレータピストン１０を作動させるためにオイルを導入せしめる少なくとも一つのスカラップ４４を曲がり壁３８に備えている。アキュムレータピストン１０の大径端部を収容すべく第一の内孔７２より増径され、かつ第一の内孔７２と同軸に整列する第二の内孔４６は、円周方向の溝をその端部に備えるとともに、円周方向の溝に位置するスナップリング４８と、スナップリング４８により所定の場所に保持されつつ端部にシールを有するピストン支持部材４９とを含む。ピストン支持部材４９は、第二のばねの一方の端部を収容する凹部５２と、最下方位置にあるアキュムレータピストン１０の底部と係合する周囲隆起部５４とを含み、さらに半径方向外側に延びる取付フランジ５１と、取付フランジ５１に接合される外周リップシール５０とを含む。第二の内孔４６は、一対の入口ポート、即ち下側に位置する第一の入口ポート５６と上側に位置する第二の入口ポート５８とを含む。第一の入口ポート５６は圧力通路６０と連通し、第二の入口ポート５８は圧力通路６２と連通している。第二の内孔４６における反対側には、通路６６と連通して使用時に管路口と接続される排出ポート６４が設けられている。第二の弾性シール体４０の一対のリップシールは、それぞれ第二の内孔４６の壁に接触している。使用時、第一の入口ポート５６内の圧力は第二の部品３６を上方に移動させ、第二の入口ポート５８内の圧力は第二の部品３６を下方に移動させる。最後に、出口ポート６８と通路７０は、逃げ口を与えてアキュムレータピストン１０の上側のオイルをクラッチハウジング領域まで戻す。第一の弾性シール体３４は、第二の内孔４６に対して幾分減径された第一の内孔７２内に位置決めされ、そのリップシールが第一の内孔７２の壁に接触している。好ましくは、第一の内孔７２の端部に位置するプラグ６９は第一のばね２８用の支持台として機能し、第一の内孔７２の内部の開口部７１は出口ポート６８と連通する。第二の内孔４６が第一の内孔７２の肩部７３と交差する位置にテーパ部７４を設けることで組立ては容易になる。なお、第一のばね２８は第一の底部壁３７と第一の内孔７２の端部との間に配設されており、第二のばね３０は第二の底部壁４２と凹部５２との間に配設されていることが、図２に図示されている。
【００２３】
油圧式アキュムレータは、自動変速機に必要である。アキュムレータは、サーボ及び油圧式クラッチの用途でクッションと平行して使用される。シフト弁を介して圧力が印加される場合など油圧流体が加速したり急に方向を変えたりすると、油圧流体はサージを受ける。油圧の急激なサージは、「印加」装置に振動を生じさせたり、係合による耳障りな音を生じさせたりする。この結果、シフトが滑らかでなくなり、変速機を損傷することもある。アキュムレータは、油圧のサージを緩衝若しくは減衰する。これは、回路内の流体の一部を、この場合弾性移動可能なアキュムレータピストンを有する平行回路又は室内に、一時的に迂回させることにより達成される。この迂回により主回路内の圧力増加はより緩やかになり（依然として比較的短時間のうちにではあるが）、使用時にそれが関係するバンド又はクラッチの係合を所望の滑らかなものにする。この場合、それとは１−２シフト機構である。
【００２４】
かくして、１−２アキュムレータは、使用時にある位置から別の位置まで移動可能な一対の背向溶接ピストン半部等を備えている。図２に示したようにアキュムレータピストンを上方に移動させるために、ユニットは、以下のように動作する。第一の歯車装置内の１−２シフト弁で阻止されたオーバドライブー駆動ー１圧力は、油圧が弁を介して中間クラッチ、１−２アキュムレータ及びオーバドライブサーボレギュレータ弁まで流れるように、シフトされる。
【００２５】
この結果、オイル内に生じる圧力は、管路を通って伝達し、第一の入口ポート５６に現れる。第二の部品３６の下側のスカラップ４４即ち逃げにより、オイルは第二の部品３６の内部を充填することができると共に、第二の弾性シール体４０とピストン支持体４９のシール５０との間に流入しそれらに付勢離反力を印加することができる。これにより、アキュムレータピストン１０は上向きに付勢され、アキュムレータピストン１０がその行程の頂点に達するまで第一の入口ポート５６及び圧力通路６０からオイルを流入させる。この結果、流体はアキュムレータピストン１０の上側の領域からクラッチハウジング領域まで移動する。圧力通路６０内には管路圧力があるので、アキュムレータピストン１０は、第二の部品３６の内側全体を流体が充填することでより大きな圧力を受けることになる。更に、アキュムレータピストン１０をその最上方位置まで移動させると第一のばね２８が圧縮される一方で、第二のばね３０に対する圧力が除去される。排出ポート６４及び通路６６は管路口に接続される。
【００２６】
別の状況では、アキュムレータピストン１０の逆の移動が生じる。この場合、圧力通路６２及び第二の入口ポート５８でより高い管路圧力が付与されるが、第一の入口ポート５６及び圧力通路６０では減ぜられた圧力が付与される。この状態では、下方を向いた表面より上方を向いた表面（図２）にかかる圧力が大きくなり、アキュムレータピストン１０は第二のばね３０を圧縮し、図２に示したようなその低い位置まで下降する。
【００２７】
ここで図３及び図４を参照すると、アキュムレータピストン１０の製造方法が示されている。ここでは、第一の部品３２と第二の部品３６とが図示されている。先ず、第一の部品３２を深絞り成形し、その後、ユニットに第一の弾性シール体３４を接合する。図３には、第二の部品３６の第二の底部壁４２が示されており、第二の部品３６上には包旋状の曲がり壁３８と一対のリップシールを備える第二の弾性シール体４０とが設けられている。この図にはスカラップ４４も示されている。この場合、第一の部品３２および第二の部品３６の側壁は、同じ直径を有する。第一の底部壁３７と第二の底部壁４２とを背中合わせに当接し整列保持した直後に、図示したように第一の部品３２および第二の部品３６の各縁部をレーザ光線８０で溶融し、接触面の縁に沿って二つの部品を互いに接合する。好適な溶接方法は、高度に集光させたレーザ光線を用いて溶接箇所に集中させる以外は熱を殆ど用いないレーザ溶接機である。
【００２８】
図５には、第二の部品１３６が包旋状の曲がり壁１３８及び一対のリップシールを備える第二の弾性シール体１４０に加えて全体を符号１８２で示した軸方向に入れ子式に嵌合する補助構造を含む一実施形態が示されている。この補助構造１８２は、鋼のもう一つの絞り部を構成する突出側部１８４と突出底部１８６とを含むように図示されている。スカラップ１４４は、他の実施形態の等価物に対して回転した位置即ち位相を異にした位置にあるように図示されている。
【００２９】
第二の部品１３６と共に図示されているのは、第一の側壁１３３と、第一の側壁１３３の端部から半径方向外側に延出する第一のフランジ１３５に接合された第一の弾性シール体１３４とを有する第一の部品１３２である。この部品も、突出底部１８６が突出する部分に第二の絞り部を含む。底部壁１３７に加えて、ピストンは、中心軸線からずれた陥没側部１４３と、陥没底部１４２と、を含む。加えて、第一の側壁１３３より半径方向内側に位置する延出側壁１４５が、端部壁１４６を形成する金属部分から延びている。この装置の形態は、二つの部品間の心合わせに問題があるとき或いはより強力な接合が望まれるときに、用いられる。延出側壁１４５の周囲に溶接部１９２が図示されている。使用時には、アキュムレータピストン１００は、図２に示したその等価物と同様に動作する。溶接部１９２は、図２におけるその等価物の場合よりも小径上に形成されている。
【００３０】
次に図６を参照すると、本発明の更に別の実施形態に係るアキュムレータピストン２００が示されている。ここでは、第一のフランジ２３５に接合された第一の弾性シール体２３４を有する第一の部品２３２の小径部は、絞り成形により形成された端部壁２４６の底部に段差の付いた更なる絞り成形により形成された突出底部２４２を含んで図示されている。これにより、第二の部品２３６の上部の凹部に収容される突出底部２４２が構成される。この凹部は、全体を符号２４３で示し、第二の部品２３６の大径部に形成された陥没側部２８４と陥没底部２８６とにより画定されるように図示されている。この場合、幾分異なる形状のスカラップ２４４が、第二の部品２３６の包旋状の曲がり壁２３８を形成する層成部から絞り成形されたものとして図示されている。
【００３１】
第二の弾性シール体２４０は、他の図に示されたものと同種のものであり、同様に形成されている。溶接部２９２が形成される位置の周囲は、凹部２４３が突出側部２４５の案内直径として機能するように、幾分減径されている。これにより、部品間の締り嵌めが達成されると共に、ミスアライメントも無くなる。
【００３２】
本発明の部品の形成材料について言及すると、本発明の二つのカップ状の部品は、鋼材から形成されることが好ましい。ある意味では、第一の実施形態のより単純な形状が好ましいが、他の実施形態により係止機能を獲得してもよい。弾性シール体は、好ましくは水素化ニトリルゴムから形成されるが、カルボキシル化ニトリル材料など他の適当な種類の合成エラストマから形成してもよい。
【００３３】
かくして、本発明が上述したものや本発明に固有の他のものを含む多数の利点や特徴を有する新規な改良型アキュムレータを提供することは理解されよう。本発明の好適な実施形態を幾つか例示してきたが、本発明の好適な形態から幾つかの変形をなし得ること、並びに本発明の精神及び添付請求の範囲から逸脱することなくかかる変形や変更をなし得ることは予期されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  改良型ピストンを使用した本発明の自動変速機と共に本発明の主要素を示した一部破断側面図である。
【図２】  所定の使用位置にある接合１−２アキュムレータピストンを示すと共に各油圧流体源とそれに連通する各ポートとを示す、拡大側面図である。
【図３】  組立て前の本発明のピストンの一形態を示す、分解斜視図である。
【図４】  各ピストン要素の当接縁部を互いに接合するために行なわれているレーザ型溶接を示した図である。
【図５】  本発明の変形例を示した図である。
【図６】  本発明の別の変形例を示した図である。
【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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