(57)【要約】【課題】切換スイッチが中間位置に操作されても車体動作を安定化させるスイッチ装置を提供する。【解決手段】車両の所定の動作の制限を指令する制限位置（Ｐ位置，Ｒ位置，Ａ位置）および制限の解除を指令する解除位置（オフ位置）に操作可能な操作部材１１０と、操作部材１１０が制限位置に操作されると制限信号を発生し、解除位置に操作されると解除信号を発生する第１の信号発生回路２１ａ〜２１ｅと、操作部材１１０が制限位置以外かつ解除位置以外の中間位置に誤操作されると、制限信号を発生する第２の信号発生回路２２，２３ａ〜２３ｄとを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の所定の動作の制限を指令する制限位置および制限の解除を指令する解除位置に操作可能な操作部材と、
前記操作部材が前記制限位置に操作されると制限信号を発生し、前記解除位置に操作されると解除信号を発生する第１の信号発生回路と、
前記操作部材が前記制限位置以外かつ前記解除位置以外の第３の位置に誤操作されると、前記制限信号を発生する第２の信号発生回路とを備えることを特徴とする作業車両のスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両のスイッチ装置において、
前記操作部材には、異なる動作制限を指令する第１の制限位置および第２の制限位置が設定され、この操作部材は、前記解除位置、前記第１の制限位置、および前記第２の制限位置の順に操作可能であり、
前記第３の位置は、前記解除位置と前記第１の制限位置の間の中間位置もしくは前記第１の制限位置と前記第２の制限位置の間の中間位置であることを特徴とする作業車両のスイッチ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の作業車両のスイッチ装置において、
前記操作部材が前記制限位置に操作されると、車両の走行動作を制限するブレーキ指令および走行体上の車体に設けられた作業装置の駆動による車体の揺動を制限するラムロック指令の少なくとも一方を指令することを特徴とする作業車両のスイッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車両のスイッチ装置において、
前記第１の信号発生回路は、信号線を介してオン信号を出力することにより前記制限信号を発生し、オン信号の出力を停止することにより前記解除信号を発生することを特徴とする作業車両のスイッチ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業車両のスイッチ装置において、
前記第２の信号発生回路は、前記操作部材が第３の位置に操作されると切り換わって、前記第１の信号発生回路の制限信号発生用の信号線に接続されるリレー回路であることを特徴とする作業車両のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オペレータにより切換操作されるスイッチを有する作業車両のスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の切換スイッチを有する作業車両として、ラムロックスイッチを有するホイールショベルが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載のラムロックスイッチは、ラムロックを自動的に作動する自動位置、手動で作動する手動位置、ラムロックを解除する解除位置に操作可能であり、ラムロックスイッチの切換に応じてラムシリンダの作動が制御される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５１３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなラムロックスイッチを例えばダイヤル式のスイッチとして構成した場合、自動位置と手動位置の間あるいは手動位置と解除位置の間の中間位置に操作されるおそれがあり、この場合にオペレータの意に反してラムロックが解除されるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による作業車両のスイッチ装置は、車両の所定の動作の制限を指令する制限位置および制限の解除を指令する解除位置に操作可能な操作部材と、操作部材が制限位置に操作されると制限信号を発生し、解除位置に操作されると解除信号を発生する第１の信号発生回路と、操作部材が制限位置以外かつ解除位置以外の第３の位置に誤操作されると、制限信号を発生する第２の信号発生回路とを備えることを特徴とする。
操作部材に、異なる動作制限を指令する第１の制限位置および第２の制限位置を設定し、この操作部材を解除位置、第１の制限位置、および第２の制限位置の順に操作可能として、第３の位置を、解除位置と第１の制限位置の間の中間位置もしくは第１の制限位置と第２の制限位置の間の中間位置とすることもできる。
操作部材が制限位置に操作されると、車両の走行動作を制限するブレーキ指令および走行体上の車体に設けられた作業装置の駆動による車体の揺動を制限するラムロック指令の少なくとも一方を指令するようにしてもよい。
第１の信号発生回路は、信号線を介してオン信号を出力することにより制限信号を発生し、オン信号の出力を停止することにより解除信号を発生するものであってもよい。
第２の信号発生回路は、操作部材が第３の位置に操作されると切り換わって、第１の信号発生回路の制限信号発生用の信号線に接続されるリレー回路とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、操作部材が制限位置以外かつ解除位置以外の第３の位置に誤操作されると、制限位置に操作されたときと同様、制限信号を発生するようにしたので、オペレータの意に反して車両動作制限が解除されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図４を参照して本発明による作業車両のスイッチ装置の実施の形態について説明する。
作業車両は、例えば前後左右のタイヤを装備して不整地走行および公道走行が可能なホイールショベルであり、この実施の形態では、ラムロックの作動および解除指令、ブレーキの作動および解除指令を出力するダイヤル式の切換スイッチを例にして説明する。
【０００８】
図１は、作業車両の前輪側の要部構成を示す図である。アクスル２の左右端部にはそれぞれタイヤ４が装備されている。アクスル２とシャーシ３の間には伸縮可能な左右一対のラムシリンダ１が介装され、アクスル２の左右中央部はピン５を介してシャーシ３の左右中央部に揺動可能に連結されている。
【０００９】
ラムシリンダ１は、シリンダチューブ側がシャーシ３の左右側面にピン等により回動可能に連結され、シリンダロッド側はピン等で連結されずにその先端がアクスル２に当接している。したがって、ラムシリンダ１をロックすることでアクスル２の揺動を禁止してアクスル２を支持することができる。図示は省略するが、後輪側にはラムシリンダは設けられず、後輪側のアクスル２は左右２箇所でシャーシ３にリジッドに支持されている。
【００１０】
図２は、ラムシリンダ１の駆動用油圧回路図である。左右一対の各ラムシリンダ１はそれぞれパイロットチェック弁７を介してタンクに接続されている。各パイロットチェック弁７のパイロットポートは電磁切換弁８を介してパイロット油圧源（油圧ポンプ９）またはタンクに接続されている。コントローラ１０には切換スイッチ１１が接続され、切換スイッチ１１からの信号がコントローラ１０に入力される。
【００１１】
図３は、切換スイッチ１１の構成を示す図である。切換スイッチ１１は、オペレータにより回転操作される操作ダイヤル１１０を有するダイヤル式スイッチであり、運転姿勢のまま容易に操作できるように例えば運転室内のステアリングの下方に設けられている。切換スイッチ１１は、操作ダイヤル１１０の操作により、駐車ブレーキの作動を指令する駐車ブレーキ作動位置（Ｐ位置）と、ラムロックの手動での作動を指令する手動ロック作動位置（Ｒ位置）と、ラムロックの自動作動を指令する自動ロック作動位置（Ａ位置）と、ブレーキの解除およびラムロックの解除を指令するオフ位置とに切換可能である。
【００１２】
切換スイッチ１１がＰ位置に切り換えられると、コントローラ１０は図２の駐車ブレーキ制御用ブレーキ制御弁１５に制御信号を出力し、ブレーキ制御弁１５を駐車ブレーキ作動位置に切り換える。これにより図示しない油圧源から駐車ブレーキ解除用シリンダへの圧油の供給が阻止され、駐車ブレーキ（ネガブレーキ）が作動する。
【００１３】
なお、ホイールショベルは駐車ブレーキとは別に、油圧源からの圧油により作動する作業ブレーキ（油圧ブレーキ）を備える。切換スイッチ１１がＰ位置に切り換えられた状態では、コントローラ１０からの信号により、作業ブレーキ制御用ブレーキ制御弁１６がブレーキ解除位置に切り換えられる。これにより油圧源から作業ブレーキ作動用シリンダへの圧油の供給が阻止され、作業ブレーキが解除される。
【００１４】
切換スイッチ１１がＲ位置に切り換えられると、コントローラ１０は電磁切換弁８に制御信号を出力し、電磁切換弁８を位置ロに切り換える。これによりパイロットチェック弁７に作用するパイロット圧はタンク圧となり、パイロットチェック弁７はチェック弁として機能し、ラムシリンダ１の伸縮が禁止される。その結果、ラムシリンダ１がロックされ、ラムロックが作動する。この場合、コントローラ１０はブレーキ制御弁１５に制御信号を出力して駐車ブレーキを解除するとともに、ブレーキ制御弁１６に制御信号を出力して作業ブレーキを作動させる。
【００１５】
切換スイッチ１１がＡ位置に切り換えられると、コントローラ１０はラムロック条件が成立しているか否かを判定する。ラムロック条件は、例えば車速センサにより車両停止が検出され、かつ、リミットスイッチや圧力センサにより走行ペダルの非操作が検出されたときに成立する。ラムロック条件が成立と判定されると、コントローラ１０は電磁切換弁８に制御信号を出力し、電磁切換弁８を位置ロに切り換える。これによりラムロックが作動する。
【００１６】
一方、ラムロック条件が不成立と判定されると、コントローラ１０は電磁切換弁８に制御信号を出力し、電磁切換弁８を位置イに切り換える。これにより油圧ポンプ９からのパイロット圧がパイロットチェック弁７のパイロットポートに作用し、パイロットチェック弁７は開放弁として機能する。その結果、ラムシリンダ１の伸縮が許容され、ラムロックが解除される。
【００１７】
切換スイッチ１１がオフ位置に切り換えられると、コントローラ１０はブレーキ制御弁１５，１６にそれぞれ制御信号を出力し、駐車ブレーキと作業ブレーキをともに解除する。さらに、コントローラ１０は電磁切換弁８に制御信号を出力し、電磁切換弁８を位置イに切り換え、ラムロックを解除する。
【００１８】
車両走行時には、駐車ブレーキ、作業ブレーキとラムロックをともに解除する。このため、オペレータは図３（ａ）に示すように切換スイッチ１１をオフ位置に切り換える。一方、シャーシ３上に設けられた作業装置（ブーム、アーム、バケットなど）を用いて掘削作業を行う場合には、車両の移動を阻止するために作業ブレーキを作動し、かつ、シャーシ３の揺動を抑えるためにラムロックを作動する。このため、オペレータは切換スイッチ１１をＲ位置またはＡ位置に切り換える。
【００１９】
ここで、Ａ位置、Ｒ位置、Ｐ位置以外を、コントローラ１０が一律にオフ位置と認識すると、例えば図３（ｂ）に示すように操作ダイヤル１１０が誤ってＲ位置とＡ位置の間の中間位置に操作された場合には、オペレータの意に反してブレーキが解除され、かつラムロックが解除されるおそれがある。とくにステアリングの下方に操作ダイヤル１１０を設ける場合には、スイッチ操作を誤る蓋然性が高い。このような問題点に着目し、本実施の形態では、操作ダイヤル１１０が中間位置に操作された場合でも、ブレーキやラムロックが解除されないように以下のようにスイッチ装置を構成する。
【００２０】
図４は、本実施の形態に係る切換スイッチ１１の電気回路図である。この電気回路は、操作ダイヤル１１０が正規の位置（Ｐ位置、Ｒ位置、Ａ位置、オフ位置）に操作されたときに所定の信号を発生する基準回路と、誤って中間位置に操作されたときに所定の信号を発生するリレー回路とにより構成されている。
【００２１】
基準回路は、切換スイッチ１１に接続された信号線２１ａ〜２１ｅを有する。操作ダイヤル１１０がＰ位置、Ｒ位置、Ａ位置、オフ位置に操作されると、それに伴い接触子１１ａが回転し、接触子１１ａの一端が切換スイッチ１１のＰ端子、Ｒ端子、Ａ端子、オフ端子にそれぞれ接触する。Ｐ端子，Ｒ端子、Ａ端子は、それぞれ信号線２１ａ〜２１ｃを介してコントローラ１０の信号入出力ポート（ａポート〜ｃポート）に接続されている。切換スイッチ１１のオフ端子は、信号線２１ｄを介して他の電気回路に接続され、コントローラ１０の信号入出力ポートには接続されていない。接触子１１ａの他端は信号線２１ｅを介して接地されている。
【００２２】
切換スイッチ１１の接触子１１ａがＰ端子，Ｒ端子，Ａ端子に接触すると、コントローラ１０のａポート，ｂポート，ｃポートがそれぞれ通電され、オンとなる。これによりコントローラ１０は、スイッチ１１がＰ位置、Ｒ位置、Ａ位置に切り換えられたと認識する。切換スイッチ１１の接触子１１ａがオフ端子に接触したときは、ａポート〜ｃポートはいずれも通電せず、オフとなる。これによりコントローラ１０はスイッチ１１がオフ位置に切り換えられたと認識する。
【００２３】
リレー回路は、リレー２２とリレーに接続された信号線２３ａ〜２３ｄとを有する。リレー２２のコイル２２ａの一端は電源に接続され、他端は途中で信号線２３ａ，２３ｂ，２３ｃに分岐し、これら信号線２３ａ，２３ｂ，２３ｃはそれぞれ信号線２１ａ，２１ｂ，２１ｄに接続されている。リレー２２の接点２２ｂの一端は信号線２３ｃを介して信号線２１ｃに接続され、他端はリレー２２のＡ端子またはＢ端子のいずれかに接続されている。リレー２２のＡ端子は開放され、Ｂ端子は信号線２１ｅを介して接地されている。なお、図４の電気回路には電気の流れ方向を制御するためのダイオードが設けられている。
【００２４】
本実施の形態に係るスイッチ装置の主要な動作を説明する。
（１）Ｐ位置
操作ダイヤル１１０がＰ位置に操作されると、切換スイッチ１１の接触子１１ａがＰ端子に接触する。これによりコントローラ１０のａポートが信号線２１ａ，２１ｅを介して接地され、ａポートがオンとなる。このときリレー２２のコイル２２ａは信号線２３ａ，２１ｅを介して通電され、リレー接点２２ｂはＡ端子側に切り換わる。このため信号線２３ｃには電流が流れず、コントローラ１０のｃポートはオフとなる。
【００２５】
このように操作ダイヤル１１０がＰ位置に操作されたときは、コントローラ１０のａポートのみがオンとなるため、コントローラ１０はスイッチ１１がＰ位置に切り換えられたと認識する。その結果、コントローラ１０はブレーキ制御弁１５に制御信号を出力し、駐車ブレーキを作動させる。
【００２６】
（２）Ｒ位置
操作ダイヤル１１０がＲ位置に操作されると、切換スイッチ１１の接触子１１ａがＲ端子に接触する。これによりコントローラ１０のｂポートが信号線２１ｂ，２１ｅを介して接地され、ｂポートがオンとなる。このときリレー２２のコイル２２ａには信号線２３ｂ，２１ｅを介して電流が流れ、リレー接点２２ｂはＡ端子側に切り換わる。このため信号線２３ｃには電流が流れず、コントローラ１０のｃポートはオフとなる。
【００２７】
このように操作ダイヤル１１０がＲ位置に操作されたときは、コントローラ１０のｂポートのみがオンとなるため、コントローラ１０はスイッチ１１がＲ位置に切り換えられたと認識する。その結果、コントローラ１０は電磁切換弁８に制御信号を出力し、ラムロックを作動させる。また、ブレーキ制御弁１６に制御信号を出力し、作業ブレーキを作動させる。
【００２８】
（３）Ａ位置
操作ダイヤル１１０がＡ位置に操作されると、切換スイッチ１１の接触子１１ａがＡ端子に接触する。これによりコントローラ１０のｃポートが信号線２１ｃ，２１ｅを介して接地され、ｃポートがオンとなる。このときリレー２２のコイル２２ａには電流が流れず、リレー接点２２ｂはＢ端子側に切り換わる。このためコントローラ１０のｃポートは信号線２１ｃ，２３ｃを介して接地され、オンのままである。
【００２９】
このように操作ダイヤル１１０がＡ位置に操作されたときは、コントローラ１０のｃポートのみがオンとなるため、コントローラ１０はスイッチ１１がＡ位置に切り換えられたと認識する。その結果、コントローラ１０は車両が停止かつ走行ペダルが非操作であるか否か、すなわちラムロック条件の成否を判定し、ラムロック条件が成立と判定すると、電磁切換弁８に制御信号を出力し、ラムロックを作動させる。ラムロック条件が不成立と判定すると、電磁切換弁８に制御信号を出力し、ラムロックを解除する。なお、ラムロックの作動、解除に伴い、コントローラ１０はブレーキ制御弁１６にも制御信号を出力し、作業ブレーキを作動、解除する。
【００３０】
（４）オフ位置
操作ダイヤル１１０がオフ位置に操作されると、切換スイッチ１１の接触子１１ａがオフ端子に接触する。この場合、信号線２１ａ〜２１ｃには電流が流れず、コントローラ１０のａポート〜ｃポートは全てオフとなる。また、リレー２２のコイル２２ａには信号線２３ｄ，２１ｅを介して電流が流れ、リレー接点２２ｂはＡ端子側に切り換わる。このため信号線２３ｃには電流が流れず、コントローラ１０のｃポートはオフのままである。
【００３１】
このように操作ダイヤル１１０がオフ位置に操作されたときは、コントローラ１０のａポート〜ｃポートが全てオフとなるため、コントローラ１０は切換スイッチ１１がオフ位置に切り換えられたと認識する。その結果、コントローラ１０は電磁切換弁８に制御信号を出力し、ラムロックを解除するとともに、ブレーキ制御弁１５，１６に制御信号を出力し、ブレーキを解除する。
【００３２】
（５）中間位置
操作ダイヤル１１０が図３（ｂ）に示すようにＡ位置とＲ位置の間（中間位置）に操作されると、切換スイッチ１１の接触子１１ａはＡ端子とＲ端子の中間（点線）に位置する。このため、信号線２１ａ〜２１ｃには電気が流れず、コントローラ１０のａポート〜ｃポートは全てオフとなる。このときリレー２２のコイル２２ａにも電流が流れず、リレー接点２２ｂはＢ端子側に切り換わる。これによりコントローラ１０のｃポートが信号線２１ｃ，２３ｃを介して接地され、コントローラ１０のｃポートはオンとなる。操作ダイヤル１１０が他の中間位置（オフ位置とＡ位置の間、Ｒ位置とＰ位置の間）に操作されたときも、同様にコントローラ１０のｃポートはオンとなる。
【００３３】
このように操作ダイヤル１１０が中間位置に操作されたときは、コントローラ１０のｃポートのみがオンとなるため、コントローラ１０はスイッチ１１がＡ位置に切り換えられたと認識する。その結果、コントローラ１０はラムロック条件の成否を判定し、ラムロック条件が成立と判定するとラムロックを作動し、ラムロック条件が不成立と判定するとラムロックを解除する。
【００３４】
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）リレー２２と信号線２３ａ〜２３ｄによりリレー回路を構成し、操作ダイヤル１１０が誤って中間位置に操作されたときに、リレー回路を介してコントローラ１０のｃポートを通電（オン）するようにした。すなわち切換スイッチ１１の各端子が開放されている場合でも、ａポート〜ｃポートを全てオフせずに、ｃポートのみオンするようにした。これにより切換スイッチ１１がオフ位置と認識されることを防止でき、ラムロックが自動的に作動し、車両姿勢を安定化させることができる。
（２）操作ダイヤル１１０がＰ位置、Ｒ位置、オフ位置に操作されたときは、リレー回路を開放するようにしたので、操作ダイヤル１１０が中間位置以外に操作されたときに、コントローラ１０がダイヤル操作を誤って認識することはない。
【００３５】
（３）切換スイッチ１１をオフ位置、Ａ位置、Ｒ位置、Ｐ位置の順に切換可能に設け、操作ダイヤル１１０が中間位置に操作されたときは、自動ラムロックを作動するようにしたので、オペレータにとって違和感が少ない。すなわち操作ダイヤル１１０が中間位置に操作されたときは、オペレータが操作ダイヤル１１０をＡ位置またはＲ位置に操作するつもりであったと推定されるため、自動ラムロックを作動することで、オペレータの意に合った車両動作を実現できる。
（４）操作ダイヤル１１０が中間位置に操作されたときに自動ラムロックを作動するので、ラムロック条件の成否に応じてラムロックとブレーキの作動が制御される。このため、走行中に操作ダイヤル１１０が誤って中間位置に操作されたとしても、ラムロックもブレーキも作動せず、車両のショックの発生を抑えることができる。
【００３６】
（５）切換スイッチ１１がＰ位置，Ｒ位置，Ａ位置に切り換わったときは、それぞれコントローラ１０のａポート〜ｃポートにオン信号を出力することにより、車両動作を制限する操作信号（制限信号）を発生し、オフ位置に切り換わったときは、オン信号の出力を停止することにより、車両動作を解除する操作信号（解除信号）を発生するようにした。これによりコントローラ１０の信号入出力ポートの数（３カ所）をスイッチ１１の切換位置の数（４位置）よりも少なくすることができる。
（６）信号線２１ａ〜２１ｅからなる基準回路にリレー回路を追加し、操作ダイヤル１１０が中間位置に操作されたときに、リレー回路によりコントローラ１０のｃポートを通電するようにしたので、構成が容易であり、安価に構成できる。既存のスイッチ１１にも容易に適用可能である。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、操作ダイヤル１１０を車両の動作制限を指令する制限位置（Ｐ位置，Ｒ位置，Ａ位置）と動作制限の解除を指令する解除位置（オフ位置）とに操作可能としたが、少なくとも制限位置と解除位置の２位置に切換可能であるならば、ダイヤル１１０の切換位置の数はこれに限らない。操作ダイヤル１１０の操作によりブレーキの作動とラムロックの作動を指令するようにしたが、いずれか一方のみを指令するものでもよい。ブレーキの作動、ラムロックの作動以外の他の車両動作の制限を指令するようにしてもよい。操作ダイヤル１１０により操作部材を構成したが、操作部材の構成はこれに限らない。例えばスライド操作するスライド式の操作部材としてもよい。
【００３８】
信号線２１ａ〜２１ｅを用いて基準回路を形成し、操作ダイヤル１１０がＰ位置，Ｒ位置，Ａ位置に操作されると、その操作に応じたオン信号（制限信号）を発生し、操作ダイヤル１１０がオフ位置に操作されると、その操作に応じたオフ信号（解除信号）を発生するようにしたが、第１の信号発生回路としての基準回路の構成は図４のものに限らない。リレー２２と信号線２３ａ〜２３ｄによりリレー回路を形成し、操作ダイヤル１１０が中間位置（第３の位置）に誤操作されると、操作ダイヤル１１０がＡ位置に操作されたときと同様の制限信号を発生するようにしたが、第２の信号発生回路の構成は図４のものに限らない。例えば操作ダイヤル１１０がＲ位置あるいはＰ位置に操作されたのと同様の制限信号を発生するようにしてもよい。リレー回路以外により第２の信号発生回路を構成することもできる。
【００３９】
車両の動作制限を指令する第１の制限位置としてスイッチ１１にＰ位置，Ｒ位置の２位置を設定し、第２の制限位置としてＡ位置を設定したが、第１の制限位置として１位置のみ設定してもよく、３位置以上設定してもよい。以上では、ホイールショベルに適用する例を説明したが、オペレータにより切換操作されるスイッチを有する他の作業車両にも本発明は同様に適用可能である。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の作業車両のスイッチ装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る作業車両の要部構成を示す図。
【図２】本実施の形態に係る作業車両の駆動用油圧回路図。
【図３】操作ダイヤルの外観を示す図。
【図４】本実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す電気回路図。
【符号の説明】
【００４１】
１１  切換スイッチ
１１ａ  接触子
２１ａ〜２１ｅ  信号線
２２  リレー
２３ａ〜２３ｄ  信号線
１１０  操作ダイヤル
【図１】
2009151632.tif 000003
【図２】
2009151632.tif 000004
【図３】
2009151632.tif 000005
【図４】
2009151632.tif 000006