(57)【要約】【課題】小型であるとともに、静音で作動する燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料供給装置１０は、燃料タンク１００の上面の開口１００ａを塞ぐ蓋２０と、蓋２０から燃料タンク１００内に伸びるシャフト３０と、シャフト３０に支持されている燃料ポンプユニット９２を有している。燃料ポンプユニット９２は、シャフト３０が挿入されているシャフト収容孔４６ａを備えたポンプブラケット４０と、ポンプブラケット４０に固定されている燃料ポンプ６０を有している。シャフト３０とシャフト収容孔４６ａの間には、シャフト３０に対してポンプブラケット４０を係止している第１弾性部材４８が介在している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに取り付けられ、燃料タンク内の燃料を外部に供給する燃料供給装置であって、
燃料タンクの上面の開口を塞ぐ蓋と、
蓋から燃料タンク内に伸びるシャフトと、
シャフトに支持されている燃料ポンプユニットを有しており、
燃料ポンプユニットは、
シャフトが挿入されているシャフト収容孔を備えたポンプブラケットと、
ポンプブラケットに固定されている燃料ポンプを有しており、
シャフトとシャフト収容孔の間に介在し、シャフトに対してポンプブラケットを係止している第１弾性部材が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
燃料ポンプは、回転するインペラを有しており、
インペラ回転軸方向において、燃料ポンプユニットの重心位置が、第１弾性部材の存在囲内に含まれていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
シャフト収容孔の一端が、インペラ回転軸方向における燃料ポンプユニットの重心位置まで伸びており、
シャフト収容孔の他端でシャフトとシャフト収容孔の間に介在している第２弾性部材をさらに有していることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料を外部に供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、燃料タンク内の燃料を外部に供給する燃料供給装置が開示されている。この燃料供給装置は、燃料タンク内を伸びるシャフトと、シャフトに固定された燃料ポンプユニットを有している。燃料ポンプユニットは、円筒形のハウジングと、ハウジングの内孔に収容されている燃料ポンプを備えている。ハウジングの内孔には複数の板バネが設置されている。板バネは、ハウジングの内孔と燃料ポンプの間に介在して、燃料ポンプをハウジングに対して係止している。
この燃料供給装置で燃料タンク内の燃料を外部に供給するときには、燃料ポンプを作動させる。燃料ポンプが作動すると、燃料ポンプが振動する。燃料ポンプの振動は、板バネで吸収される。これによって、燃料ポンプの振動が、シャフトを伝わって燃料タンクに伝わることが抑制される。したがって、この燃料供給装置は、静音で作動することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２８６８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した燃料供給装置では、燃料ポンプとハウジングの間に板バネが設置されている。燃料ポンプは、比較的大きい直径を有している。上述した燃料供給装置では、直径が大きい燃料ポンプの周囲に板バネを配置する必要があるため、ハウジングが大型化する。すなわち、上述した燃料供給装置は、装置自体が大型化してしまうという問題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、小型であるとともに、静音で作動する燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料供給装置は、燃料タンクに取り付けられ、燃料タンク内の燃料を外部に供給する。この燃料供給装置は、蓋と、シャフトと、燃料ポンプユニットを有している。蓋は、燃料タンクの上面の開口を塞ぐ。シャフトは、蓋から燃料タンク内に伸びている。燃料ポンプユニットは、シャフトに支持されている。燃料ポンプユニットは、ポンプブラケットと、燃料ポンプを有している。ポンプブラケットは、シャフトが挿入されているシャフト収容孔を備えている。燃料ポンプは、ポンプブラケットに固定されている。シャフトとシャフト収容孔の間には、第１弾性部材が介在している。第１弾性部材によって、シャフトに対してポンプブラケットが係止されている。
この燃料供給装置では、ポンプブラケットが第１弾性部材を介してシャフトに係止されている。したがって、燃料ポンプの作動時には、燃料ポンプとポンプブラケットは振動するものの、ポンプブラケットからシャフトには振動が伝わり難い。したがって、振動が燃料タンクに伝わることが抑制される。この燃料供給装置は、静音で作動することができる。また、ポンプを固定するためのシャフトは、通常、ポンプよりも遥かに細い。したがって、シャフトとシャフト収容孔の間に第１弾性部材を介在させても、燃料供給装置はほとんど大型化しない。すなわち、小型な燃料供給装置を提供することができる。
【０００７】
上述した燃料供給装置には、回転するインペラを有する燃料ポンプを用いることができる。この場合には、インペラ回転軸方向において、燃料ポンプユニットの重心位置が、第１弾性部材の存在囲内に含まれていることが好ましい。
なお、「燃料ポンプユニット」とは、燃料ポンプと、ブラケットと、その他の燃料ポンプに対して相対移動不可能に固定されている物体により構成される構造物を意味する。したがって、燃料ポンプに対して相対移動可能に取り付けられている物体（例えば、弾性部材を介して燃料ポンプに取り付けられているフィルタや、燃料ポンプに接続されているチューブ等）は、「燃料ポンプユニットの重心位置」を特定する際には、燃料ポンプユニットには含まれない。
燃料ポンプユニットは、通常、燃料ポンプ停止時のインペラ回転軸を中心とし、燃料ポンプユニットの重心位置を振動の節としたすりこぎ運動（歳差運動）により振動する。したがって、インペラ回転軸方向における燃料ポンプユニットの重心位置では、振動が最も小さくなる。上述した燃料供給装置では、インペラ回転軸方向において、燃料ポンプユニットの重心位置が、第１弾性部材の存在囲内に含まれている。すなわち、振動が最も小さい位置でブラケットとシャフトが係止されている。したがって、シャフトに振動がより伝わり難い。この燃料供給装置は、より静音に作動することができる。
【０００８】
上述した燃料供給装置は、シャフト収容孔の一端がインペラ回転軸方向における燃料ポンプユニットの重心位置まで伸びており、シャフト収容孔の他端でシャフトとシャフト収容孔の間に介在している第２弾性部材をさらに有していることが好ましい。
このような構成によれば、シャフトに対してポンプブラケットをより確実に係止することができる。また、シャフト収容孔の両端部は弾性部材（第１弾性部材と第２弾性部材）を介してシャフトに固定されているので、シャフトに振動が伝わることも抑制される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型であるとともに、静音で作動する燃料供給装置を提供することすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
（特徴１）第１実施例の燃料供給装置では、シャフト収容孔とシャフトとの間に第１弾性部材のみが介在している。
（特徴２）第１実施例の燃料供給装置では、インペラ回転軸方向において、第１弾性部材が、燃料ポンプユニットの重心位置近傍にのみ存在している。より詳細には、第１実施例の燃料供給装置では、インペラ回転軸方向において、第１弾性部材が、燃料ポンプユニットの重心位置から燃料ポンプユニットの軸方向長さの２０％の距離範囲内にのみ存在している。
（特徴３）第１実施例及び第２実施例の燃料供給装置は、シャフトを１本のみ有している。
【実施例】
【００１１】
本発明の燃料供給装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施例の燃料供給装置１０の概略側面図を示している。燃料供給装置１０は、燃料タンク１００に取り付けられて使用される。燃料供給装置１０は、蓋２０、シャフト３０、ポンプブラケット４０、燃料ポンプ６０、センダゲージ８０、燃料フィルタ８８を備えている。
【００１２】
図１に示すように、燃料タンク１００の上面には開口１００ａが形成されている。蓋２０は、開口１００ａを塞いだ状態で燃料タンク１００に固定されている。蓋２０には、フランジ２２と、燃料ポート２４と、プレッシャレギュレータ２７が設置されている。
フランジ２２は、蓋２０から下方に伸びている。フランジ２２は、シャフト３０の上端を支持している。
燃料ポート２４の上端は、図示しない燃料供給路によってエンジン等の外部装置に接続されている。燃料ポート２４の下端には、燃料チューブ２６の一端が接続されている。後述するが、燃料チューブ２６の他端は、燃料ポンプ６０に接続されている。燃料ポンプ６０から吐出された燃料は、燃料チューブ２６と燃料ポート２４を通過して、エンジン等の外部装置に送られる。
プレッシャレギュレータ２７は、燃料ポート２４を通過する燃料の一部を燃料タンク１００内に排出する。これによって、燃料ポート２４内の燃料の圧力が所定の圧力に調整される。
【００１３】
シャフト３０は、上端が蓋２０のフランジ２２に固定されている。シャフト３０は、蓋２０から垂直下方に伸びている。シャフト３０の下端は、ポンプブラケット４０のシャフト収容部４６内に挿入されている。
【００１４】
ポンプブラケット４０は、下側ブラケット４２と、上側ブラケット５２によって構成されている。
【００１５】
下側ブラケット４２は、略筒形状のポンプ収容部４４と、略筒形状のシャフト収容部４６を備えている。ポンプ収容部４４とシャフト収容部４６は一体に形成されている。
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図を示している。図２に示すように、シャフト収容部４６の内孔４６ａ（以下では、シャフト収容孔４６ａという）には、シャフト３０が挿入されている。シャフト３０の外周面には突出部３２が形成されている。突出部３２に対応する範囲のシャフト収容孔４６ａには、突出部３２と係合する係合部４６ｂが形成されている。これによって、下側ブラケット４２がシャフト３０に対して相対回転することが防止されている。シャフト３０とシャフト収容孔４６ａとの間（突出部３２と係合部４６ｂの間も含む）には、全域に亘ってクリアランスが設けられている。シャフト収容孔４６ａの下端には、孔の直径が拡大されたゴムブッシュ収容部４６ｃが形成されている。ゴムブッシュ収容部４６ｃには、円筒形状のゴムブッシュ４８が圧入されている。すなわち、ゴムブッシュ４８の外周面は、ゴムブッシュ収容部４６ｃと圧接している。ゴムブッシュ４８の内孔４８ａには、シャフト３０が圧入されている。これによって、下側ブラケット４２は、ゴムブッシュ４８を介してシャフト３０に係止されている。なお、ゴムブッシュ４８は、ゴム（すなわち、弾性体）により形成されている。したがって、下側ブラケット４２は、ゴムブッシュ４８が弾性変形する範囲内でシャフト３０に対して相対移動することができる。シャフト収容孔４６ａの上端及び下端の位置のシャフト３０には、リング３４、３６が固定されている。リング３４、３６によって、下側ブラケット４２がシャフト３０に対してシャフト３０の軸方向に大きく移動することが防止されている。
図３は、燃料ポンプ６０とポンプブラケット４０の概略縦断面図を示している。図３に示すように、ポンプ収容部４４の内孔４４ａには、燃料ポンプ６０が挿入されている。上側ブラケット５２は、燃料ポンプ６０の上部に対応した形状を備えている。上側ブラケット５２は、燃料ポンプ６０の上部を収容した状態で下側ブラケット４２に固定されている。これによって、燃料ポンプ６０はポンプブラケット４０に固定されている。
【００１６】
図１に示すように、上側ブラケット５２には、燃料タンク１００内の燃料水位を測定するセンダゲージ８０が設置されている。センダゲージ８０は、固定部８２と、シャフト８４と、フロート８６を備えている。固定部８２は、上側ブラケット５２に固定されている。固定部８２には、シャフト８４が回動部８４ａを中心として回動可能に取り付けられている。シャフト８４の先端にはフロート８６が固定されている。フロート８６は、燃料タンク１００内に貯まっている燃料に浮遊する。したがって、シャフト８４は、燃料タンク１００内の燃料水位に応じて回動部８４ａを中心に回動する。固定部８２は、シャフト８４の回動角度を検出することによって、燃料タンク１００内の燃料水位を検出する。固定部８２は燃料タンク１００外の制御装置と電気的に接続されており、固定部８２が検出した燃料水位は制御装置に読み取られる。
【００１７】
図３に示すように、燃料ポンプ６０は、ポンプケーシング６２を備えている。ポンプケーシング６２には、モータ室６２ａと、インペラ室６２ｂが形成されている。
モータ室６２ａ内には、ロータ６４が収容されている。ロータ６４は、シャフト６４ａとアーマチャ６４ｂと図示しないコイル等によって構成されている。ロータ６４のコイルには、外部から電力を供給可能となっている。ロータ６４は、モータ室６２ａ内で回転可能に支持されている。ロータ６４の周囲には、永久磁石６２ｅが配置されている。永久磁石６２ｅは、ポンプケーシング６２に固定されている。シャフト６４ａの下端は、インペラ室６２ｂ内まで延出されている。
インペラ室６２ｂ内には、略円盤形状のインペラ６６が収容されている。インペラ６６の軸孔にはシャフト６４ａの下端が係合されている。したがって、インペラ６６はシャフト６４ａとともに回転する。インペラ室６２ｂとモータ室６２ａは、燃料吐出口６２ｇによって連通している。インペラ室６２ｂは、燃料吸入口６２ｆによってポンプケーシング６２外に連通している。
ポンプケーシング６２の上部には、外部に連通する燃料吐出ポート６２ｈが形成されている。燃料吐出ポート６２ｈには、燃料チューブ２６が接続されている。
【００１８】
図１及び図３に示すように、燃料ポンプ６０の燃料吸入口６２ｆには、燃料フィルタ８８が接続されている。燃料フィルタ８８は、フィルタ部８８ａと接続チューブ８８ｂを備えている。フィルタ部８８ａは、内部を燃料が流動することができるメッシュ状のフィルタである。接続チューブ８８ｂは、燃料ポンプ６０の燃料吸入口６２ｆとフィルタ部８８ａを接続している。したがって、燃料タンク１００内の燃料は、フィルタ部８８ａと接続チューブ８８ｂを通って燃料吸入口６２ｆに流入することができる。接続チューブ８８ｂは、ゴム等の弾性部材により形成されている。したがって、燃料フィルタ８８は、燃料ポンプ６０に対して相対移動可能となっている。
【００１９】
次に、燃料供給装置１０によって燃料タンク１００内の燃料をエンジン等の外部装置に供給する動作について説明する。燃料供給装置１０を作動させるときには、燃料ポンプ６０を作動させる。すなわち、ロータ６４のコイルに電力を供給する。コイルに電力を供給すると、ロータ６４は回転する。これによって、インペラ６６がインペラ室６２ｂ内で回転する。インペラ６６が回転すると、燃料タンク１００内の燃料が、燃料フィルタ８８と燃料吸入口６２ｆを通過してインペラ室６２ｂ内に吸入される。燃料フィルタ８８を燃料が通過するときには、燃料中の異物が除去される。インペラ室６２ｂ内に吸入された燃料は、燃料吐出口６２ｇ、モータ室６２ａ及び燃料吐出ポート６２ｈを通過して燃料チューブ２６へ吐出される。燃料チューブ２６へ吐出された燃料は、燃料ポート２４を通過してエンジン等の外部装置に供給される。燃料ポート２４を燃料が通過するときには、プレッシャレギュレータ２７によって燃料ポート２４内の燃料の一部が排出される。これによって、燃料ポート２４内の燃料の圧力が調整される。したがって、エンジン等の外部装置には、圧力が調整された燃料が供給される。
【００２０】
燃料ポンプ６０を作動させると、燃料ポンプ６０が振動する。より詳細には、燃料ポンプ６０が、燃料ポンプ６０に対して相対移動不可能に固定されている部材と一体となって振動する。以下では、燃料ポンプ６０の作動時に燃料ポンプ６０と一体となって振動する部材（燃料ポンプ６０を含む）を燃料ポンプユニット９２という。具体的には、燃料ポンプユニット９２には、燃料ポンプ６０と、ポンプブラケット４０と、センダゲージ８０の固定部８２が含まれる。なお、燃料フィルタ８８は、弾性部材である接続チューブ８８ｂにより燃料ポンプ６０に接続されており、燃料ポンプ６０と一体となって振動しないので、燃料ポンプユニット９２に含まれない。また、センダゲージ８０のシャフト８４及びフロート８６は、固定部８２に対して回動可能であり、燃料ポンプ６０と一体となって振動しないので、燃料ポンプユニット９２に含まれない。また、燃料ポンプ６０に接続されている燃料チューブ２６や電気配線等は、燃料ポンプ６０と一体となって振動しないので、燃料ポンプユニット９２に含まれない。また、シャフト３０は、ゴムブッシュ４８を介してポンプブラケット４０に固定されており、燃料ポンプ６０と一体となって振動しないので、燃料ポンプユニット９２には含まれない。
【００２１】
燃料ポンプユニット９２の振動について説明する前に、燃料ポンプユニット９２の重心位置について説明する。図４は、燃料ポンプユニット９２の重心位置を説明する模式図である。なお、図４の参照番号９４は燃料ポンプユニット９２の重心を示している。また、参照番号９６は、燃料ポンプ６０のインペラ６６の回転軸を示している。図示するように、燃料ポンプユニット９２の高さ方向（回転軸９６方向）の重心９４の位置は、ゴムブッシュ４８の高さ方向の位置と略等しい。すなわち、回転軸９６方向において、重心位置９４が、ゴムブッシュ４８の存在範囲内に含まれている。
図４の記号Ｌ１は、燃料ポンプユニット９２の高さ（回転軸９６方向の長さ）を示している。また、図４の記号Ｌ２は、距離Ｌ１の２０％の距離を示している。図示するように、ゴムブッシュ４８は、回転軸９６方向において、燃料ポンプユニット９２の重心９４の位置から距離Ｌ２以内の範囲内にのみ存在している。
【００２２】
次に、燃料ポンプユニット９２の振動について説明する。図５は、燃料ポンプ６０の作動時における燃料ポンプユニット９２の振動を模式的に示している。なお、図５においては、図の見易さを考慮して、燃料ポンプユニット９２の輪郭だけを示している。また、図５においては、図の見易さを考慮して、燃料ポンプユニット９２の振動の振幅を、実際の振幅より大きく示している。また、図５の参照番号９４は、静止時（燃料ポンプ６０の停止時）における燃料ポンプユニット９２の重心９４の位置を示している。また、参照番号９６は静止時（燃料ポンプ６０の停止時）におけるインペラ６６の回転軸の位置を示している。図示するように、燃料ポンプ６０が作動すると、燃料ポンプユニット９２は、静止時の回転軸９６方向を中心としてすりこぎ運動（歳差運動）する。このとき、燃料ポンプユニット９２の重心９４と略一致する位置（回転軸９６方向の位置）が、すりこぎ運動の節（すなわち、振幅が最も小さい位置）となる。
上述したように、燃料ポンプユニット９２は、弾性体であるゴムブッシュ４８を介してシャフト３０に係止されている。したがって、燃料ポンプユニット９２は、ゴムブッシュ４８が弾性変形する範囲内でシャフト３０に対して相対移動することができる。したがって、シャフト３０が燃料ポンプユニット９２と共に振動することが抑制される。すなわち、燃料ポンプユニット９２の振動がシャフト３０に伝わることが抑制される。
また、燃料ポンプユニット９２は、燃料ポンプユニット９２の重心９４の位置（回転軸９６方向の位置）と略同じ位置で、ゴムブッシュ４８によってシャフト３０に係止されている（図４参照）。すなわち、燃料ポンプユニット９２は、すりこぎ運動の振幅が最も小さい位置でシャフト３０に係止されている。したがって、燃料ポンプユニット９２の振動が、よりシャフト３０に伝わり難くなっている。特に、燃料ポンプユニット９２の重心９４の位置から距離Ｌ２以内の範囲内にのみゴムブッシュが存在している（すなわち、すりこぎ運動の振幅が小さい範囲内にのみゴムブッシュが存在している）ので、シャフト３０への振動伝達抑制効果が高められている。
このように、第１実施例の燃料供給装置１０では、燃料ポンプユニット９２の振動が、シャフト３０に伝わり難い。したがって、燃料ポンプユニット９２の振動が、シャフト３０を介して蓋２０や燃料タンク１００に伝わることが抑制される。したがって、燃料供給装置１０は、より静音で作動することができる。また、ゴムブッシュ４８はシャフト３０の周囲に配置するだけでよいので、燃料供給装置１０が大型化することもない。小型な燃料供給装置１０を提供することができる。
【００２３】
次に、第２実施例の燃料供給装置について説明する。第２実施例の燃料供給装置は、下側ブラケット４２とシャフト３０との係止部分が第１実施例の燃料供給装置１０と相違しており、他の構成は第１実施例の燃料供給装置１０と同じ構成を有している。したがって、以下では、第２実施例の燃料供給装置の下側ブラケット４２とシャフト３０との係止部分についてのみ説明する。
【００２４】
図６は、第２実施例の燃料供給装置の、下側ブラケット４２とシャフト３０との係止部分の断面図を示している。図６に示すように、第２実施例の燃料供給装置では、シャフト収容孔４６ａの下端に第１実施例の燃料供給装置１０と同様にしてゴムブッシュ４８が設置されている（すなわち、ゴムブッシュ４８は、燃料ポンプユニット９２の重心と略同じ高さに設置されている）。さらに、第２実施例の燃料供給装置では、シャフト収容孔４６ａの上端に、弾性体であるゴムブッシュ４９が設置されている。すなわち、シャフト収容孔４６ａの上端にゴムブッシュ収容部４６ｄが形成されており、ゴムブッシュ４９がゴムブッシュ収容部４６ｄに圧入されている。ゴムブッシュ４９の内孔４９ａには、シャフト３０が圧入されている。これによって、下側ブラケット４２は、ゴムブッシュ４８とゴムブッシュ４９を介してシャフト３０に係止されている。
このように、下側ブラケット４２をシャフト収容孔４６ａの上下両端でシャフト３０に係止することで、下側ブラケット４２をより強固にシャフト３０に係止させることができる。また、ゴムブッシュ４９は弾性体であるので、シャフト収容孔４６ａの上端側で燃料ポンプユニットの振動がシャフト３０に伝わることが抑制されている。したがって、第２実施例の燃料供給装置は、静音で作動することができる。
なお、ゴムブッシュ４９が設置されている位置は、ゴムブッシュ４８が設置されている位置に比べて燃料ポンプユニットの振幅が大きくなる（図５参照）。したがって、ゴムブッシュ４９を、ゴムブッシュ４８に比べて変形し易い（柔らかい）材料で形成してもよい。このようにゴムブッシュ４９を形成することで、シャフト収容孔４６ａの上端側での振動の伝達をさらに抑制することができる。
【００２５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】燃料供給装置１０の概略側面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】燃料ポンプ６０及びポンプブラケット４０の概略断面図。
【図４】燃料ポンプユニット９２の重心９４の説明図。
【図５】燃料ポンプユニット９２の振動の説明図。
【図６】第２実施例の燃料供給装置の図２に対応する断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１０：燃料供給装置
２０：蓋
３０：シャフト
４０：ポンプブラケット
４４：ポンプ収容部
４６：シャフト収容部
４８：ゴムブッシュ
６０：燃料ポンプ
６２：ポンプケーシング
６４：ロータ
６６：インペラ
８０：センダゲージ
８８：燃料フィルタ
９２：燃料ポンプユニット
９４：重心
９６：回転軸
【図１】
2009127471.tif 000003
【図２】
2009127471.tif 000004
【図３】
2009127471.tif 000005
【図４】
2009127471.tif 000006
【図５】
2009127471.tif 000007
【図６】
2009127471.tif 000008