(57)【要約】【課題】構造が簡単でコストを低減できるストローク検出装置及び該検出装置を備えた自動二輪車を提供する。【解決手段】緩衝器９のストロークに応じて相対移動する移動部材１６と、回転軸２５を有し、該回転軸２５の回転角度に応じた出力を発生する回転式検出器２４と、前記移動部材１６の移動を前記回転式検出器２４の回転軸２５に伝達する伝達部材２９とを備えたことを特徴とする緩衝器９のストローク検出装置２０である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝器のストロークに応じて相対移動する移動部材と、回転軸を有し、該回転軸の回転角度に応じた出力を発生する回転式検出器と、前記移動部材の移動を前記回転式検出器の回転軸に伝達する伝達部材とを備えたことを特徴とする緩衝器のストローク検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の緩衝器のストローク検出装置において、
前記緩衝器は、車輪側部材に接続されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、該ピストンに接続されるとともに前記シリンダの軸方向外方に突出し、車体側部材に接続されるピストンロッドとを有し、
前記回転式検出器は前記ピストンロッドに配設され、前記伝達部材の、一端は前記シリンダに接続され、他端は前記ピストンロッドに軸方向に延びるよう形成された孔内を通って前記回転式検出器の回転軸に接続されていることを特徴とする緩衝器のストローク検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の緩衝器のストローク検出装置において、
前記緩衝器は、一端が前記シリンダの底部に接続され、他端が前記ピストンロッドの孔内に挿入された管をさらに備え、前記伝達部材は該管の内部を通るように配置されていることを特徴する緩衝器のストローク検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の緩衝器のストローク検出装置において、
前記緩衝器は、車輪側部材に接続されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、該ピストンに接続されるとともにシリンダの軸方向外方に突出し、車体側部材に接続されるピストンロッドと、該ピストンロッド内に軸方向に延びるように形成された貯留室と、該貯留室内に配置された第１フリーピストンとを有し、
前記回転式検出器は前記ピストンロッドに配設され、前記伝達部材の、一端は前記第１フリーピストンに接続され、他端は前記貯留室内を通って前記回転式検出器の回転軸に接続されていることを特徴とする緩衝器のストローク検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の緩衝器のストローク検出装置において、
前記緩衝器は、シリンダと、該シリンダに連通接続されたサブタンクと、該サブタンク内に配置された第２フリーピストンとを有し、
前記回転式検出器は前記サブタンクに取り付けられ、前記ワイヤ部材の、一端は前記第２フリーピストンに接続され、他端は前記回転式検出器の回転軸に接続されていることを特徴とする緩衝器のストローク検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の緩衝器のストローク検出装置において、
前記緩衝器は自動二輪車のフロントフォークを構成しており、
前記回転式検出器は、フロントフォークのアンダブラケットに取り付けられ、前記ワイヤ部材の、一端は前記フロントフォークの可動部に取り付けられたフロントフェンダに接続され、他端は前記回転式検出器の回転軸に接続されていることを特徴とする緩衝器のストローク検出装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載の緩衝器のストローク検出装置を備えたことを特徴とする自動二輪車。
【請求項８】
車体フレームと、該車体フレームのヘッドパイプにより支持されたフロントフォークと、該フロントフォークの可動部に取り付けられたフロントフェンダとを備えた自動二輪車であって、
前記フロントフォークの、前記ヘッドパイプで支持される操向軸内に配置されたコイル部と、一端が前記フロントフェンダに接続され、他端が前記コイル部に沿って移動するよう配置された可動部材とを有し、フロントフォークのストロークに応じた出力を発生するストローク検出装置を備えたことを特徴とする自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器のストローク検出装置及び該ストローク検出装置を備えた自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
車高調整の自動化や乗り心地の改善のためには、緩衝器のストロークを検出することが必要となる。このような緩衝器のストローク検出装置として、従来例えば特許文献１に記載されたものがある。このストローク検出センサでは、同文献の図３に記載されているように、シリンダ１０１の底部に非磁性体からなる位置検出スリーブ１１０を立設し、その先端部側をピストンロッド１０２のロッドエンド１０３内に挿通し、該ピストンロッド１０２に後端部が取り付けられ、磁界を発生するセンサ本体１１１を前記位置検出スリーブ１１０内に挿通している。
【特許文献１】実開平６−１２８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記従来のストローク検出センサのセンサ本体１１１は、ロッド外表面に多数の磁石を軸方向に並べて配設する構造が一般的であるため、コスト高となり、採用可能の車両に制約があるといった問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、構造が簡単でコストを低減できるストローク検出装置及び該検出装置を備えた自動二輪車を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１の発明は、緩衝器のストロークに応じて相対移動する移動部材と、回転軸を有し、該回転軸の回転角度に応じた出力を発生する回転式検出器と、前記移動部材の移動を前記回転式検出器の回転軸に伝達する伝達部材とを備えたことを特徴とする緩衝器のストローク検出装置である。
【０００６】
また本願第２の発明は、車体フレームと、該車体フレームのヘッドパイプにより支持されたフロントフォークと、該フロントフォークの可動部に取り付けられたフロントフェンダとを備えた自動二輪車であって、前記ヘッドパイプで支持される操向軸内に配置されたコイル部と、一端が前記フロントフェンダに接続され、他端が前記コイル部に沿って移動するよう配置された可動部材とを有し、フロントフォークのストロークに応じた出力を発生するストローク検出装置を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本願第１の発明によれば、緩衝器のストロークに応じて相対移動する移動部材と、回転式検出器の回転軸とを伝達部材で連結したので、緩衝器のストロークに応じて回転軸を回転させることができ、簡単な構造で、かつ低コスト部品の使用により緩衝器のストロークを確実に検出できる。
【０００８】
また本願第２の発明によれば、操向軸内にコイル部を配置するとともに、一端がフロントフォークの可動部と共に上下動するフロントフェンダに接続された可動部材を前記コイル部に沿って移動するよう配置したので、既存の操向軸を利用してコイル部を配置した分、構造が簡単であるとともに部品点数を削減でき、低コストでフロントフォークのストロークを確実に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図３は、本願第１の発明の第１実施形態による緩衝器のストローク検出装置及び該ストローク検出装置を備えた自動二輪車を説明するための図である。本実施形態でいう前後，左右とは、シートに着座した状態で見た場合の前後，左右を意味する。
【００１１】
図において、１は自動二輪車を示しており、該自動二輪車１は、車体フレーム２と、該車体フレーム２に搭載されたエンジン３と、該エンジン３の前壁に接続された吸気装置５と、上記車体フレーム２のエンジン上方に搭載された燃料タンク４と、該燃料タンク４の後側に搭載されたシート８とを備えている。
【００１２】
また上記車体フレーム２の前端のヘッドパイプ２ａによりフロントフォーク１０が左右操向自在に支持されている。該フロントフォーク１０の下端部には前輪１１が軸支され、上端部には操向ハンドル１２が固定されている。
【００１３】
前記車体フレーム２のメインフレーム２ｂは前記ヘッドパイプ２ａから後斜め下方に延びており、該メインフレーム２ｂに続くリヤアームブラケット部２ｃによりリヤアーム１４が上下揺動可能に支持されている。このリヤアーム１４の後端部に後輪１５が軸支されている。そして前記リヤアーム１４の前部と前記メインフレーム２ｂの途中に設けられたクッションブラケット 2ｄとの間に、後輪懸架装置６が配設されている。
【００１４】
前記後輪懸架装置６は、前記リヤアーム１４と前記リヤアームブラケット部２ｃとの間に接続されたリンク機構７と、該リンク機構７と前記クッションブラケット２ｄとの間に接続された緩衝器９とを備えている。
【００１５】
前記緩衝器９は、前記後輪１５側に接続されたシリンダ１６と、該シリンダ１６内に摺動可能に挿入配置されたピストン１７と、該ピストン１７に接続されてシリンダ上方に突出するピストンロッド１８と、該緩衝器９を伸び方向に付勢するクッションばね１９とを備えている。そして前記ピストンロッド１８の上端部に該緩衝器９の作動ストロークを検出するストローク検出装置２０が配設されている。
【００１６】
前記シリンダ１６の下端に固定された連結部材１６ａは前記リンク機構７を介して前記リヤアーム１４に接続されている。また該シリンダ１６には、ピストンロッド１８のシリンダ１６内への進入容積に対応した余剰作動油を貯留するためのサブタンク２１が接続されている。このサブタンク２１は、筒状のタンク本体２１ａ内にフリーピストン２１ｂを摺動自在に配置し、該フリーピストン２１ｂの反作動油側にガス２１ｃを加圧状態で充填した構成となっている。
【００１７】
また前記ピストン１７は、伸び時に減衰力を発生する伸び側バルブ１７ａと、圧縮時に減衰力を発生する圧側バルブ１７ｂとを備えている。そして前記ピストンロッド１８は中空ロッドからなり、これの下端部１８ａは前記ピストン１７を貫通して下方に突出し、ナット１８ｂにより該ピストン１７に締め付け固定されている。またピストンロッド１８の上端部は前記連結部材１８ｃを介して前記クッションブラケット２ｄに接続されている。
【００１８】
前記クッションばね１９は、ピストンロッド１８の上端部に介在された上ばね受け１８ｄと前記シリンダ１６の途中に固定された下ばね受け１６ｂとの間に介在されている。またシリンダ１６の上端面と前記上ばね受け１８ｄとの間には底突き時の衝撃を吸収する弾性部材２２が介在されている。
【００１９】
前記ストローク検出装置２０は、密閉箱状の収容ケース２３と、該収容ケース２３内に回転自在に配置された回転式の検出器２４と、緩衝器９のストロークに応じて相対移動し、該ストロークを前記検出器２４に伝達するする移動部材としてのワイヤ２９とを備えている。
【００２０】
前記検出器２４は、前記収容ケース２３の軸受部２３ａにより回転自在に支持された回転軸２５と、該回転軸２５の回転角度に比例するよう抵抗値が変化し、該回転角度に応じた電圧を出力する可変抵抗器２６とを備えている。
【００２１】
前記回転軸２５は、その軸線が前記ピストンロッド１８の軸線と直交するように配置されている。該回転軸２５の左側部分には付勢ばね２７が装着されており、該回転軸２５は付勢ばね２７により基準ストローク（ライダ不乗車時のストローク位置）に対応した角度位置に常に付勢されている。
【００２２】
また前記回転軸２５の右側部分の外表面には、前記ワイヤ２９の巻きピッチを一定にするための巻き溝２５ａが螺旋状に形成されている。この巻き溝２５ａは、巻かれたワイヤ２４の隣接する部分同士が互いに乗り上げるのを防止し、ストロークと回転軸２５の回転角度、ひいて出力電圧を比例させることを目的としている。前記巻き溝２５ａの一端部２５ａ′に前記ワイヤ２９の一端２９ａが接続固定されている。該ワイヤ２９の他端部２９ｂは、ガイド部材２３ｂにガイドされて前記ピストンロッド１８内を通り、前記シリンダ１６の底部に接続されている。そして前記ピストンロッド１８内には、シールパイプ３０が前記ワイヤ２９を囲むように配置されている。このシールパイプ３０の下端部３０ａは前記シリンダ１６の底面に溶接等により油密に接続されている。また該シールパイプ３０の上端開口３０ｂはピストンロッド１８内に開口し、該シールパイプ３０とピストンロッド１８の内周面との間にはオーリング２８が介在されている。
【００２３】
本実施形態装置では、後輪１５が例えば路面の凸部を通過する場合には、緩衝器９のシリンダ１６とピストン１７とが相対的に収縮する方向にストローク（移動）し、このストロークがワイヤ２９の緩みとなることにより回転式ストローク検出器２４の回転軸２５に伝達され、該回転軸２５が付勢ばね２７の付勢力より前記ストロークに応じた角度だけ回転し、可変抵抗器２６の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化に応じた電圧値が出力され、該電圧値によりストロークが検出される。また、後輪１５が凹部を通過する場合には、緩衝器９のシリンダ１６とピストン１７とが相対的に伸長する方向にストロークし、このストロークによりワイヤ２９が回転軸を回転させ、可変抵抗器２６の抵抗値を変化させる。この抵抗値の変化に応じた電力値が出力され、ストロークが検出される。
【００２４】
このように本実施形態では、緩衝器９のストロークによりワイヤ２９を介して回転式検出器２４の回転軸２５を回転させ、該回転軸２５の回転により可変抵抗器２６の抵抗値を変化させ、該抵抗値の変化によってストロークを検出するようにしたので、簡単な構成により、かつ安価な部品によりストロークを容易確実に検出できる。
【００２５】
また、前記回転軸２５に巻き溝２５ａを螺旋状に形成し、該巻き溝２５ａに沿ってワイヤ３０を巻いたので、ワイヤ３０の巻き径を一定にでき、ストロークと電圧の変化量とを比例させることができ、ストロークの検出精度を高めることができる。仮に、巻き溝２５ａが形成されていない場合には、ワイヤ３０が二重に巻かれ、巻き径が変化し、ストロークと電圧の変化量が比例しなくなり、ストロークの検出精度が低下する。
【００２６】
また、シリンダ１６のストロークを回転軸２５に伝達するワイヤ２９を囲むようにシールパイプ３０を配設し、該シールパイプ３０をシリンダ１６の底部に油密に接続し、該シールパイプ３０のピストンロッド１８の内周面との間にオーリング２８を介在させたので、作動油がシールパイプ３０内あるいは収容ケース２３内ひいては回転式検出器２４部分に進入するのを防止でき、作動油の泡立ちを防止できるとともにストロークの検出精度を高めることができる。
【００２７】
図４，図５は本願第１の発明の第２実施形態を説明するための図である。図中、図２，図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２８】
本第２実施形態は、ピストンロッド１８の内部空間を貯留部（サブタンク）１８ｅとして利用した例である。前記ピストンロッド１８の貯留部１８ｅにはフリーピストン３１が摺動自在に挿入配置されている。該貯留部１８ｅのフリーピストン３１より、下側の部分１８ｆにピストンロッドの進入分に対応する余剰作動油が進入する。またフリーピストン３１より上側の部分１８ｇ及び収容ケース２３内には、ガスが加圧状態で充填されている。
【００２９】
本実施形態装置では、後輪１５が例えば路面の凸部を通過するとシリンダ１６とピストン１７とが相対的に収縮する方向にストローク（移動）し、ピストンロッドの進入分に対応する作動油がフリーピストン３１を上昇させ、該上昇がワイヤ２９の緩みとなることにより回転軸２５が付勢ばね２７の付勢力より前記ストロークに応じた角度だけ回転し、可変抵抗器２６の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化に応じた電圧値が出力され、該電圧値によりストロークが検出される。また、後輪１５が凹部を通過する場合には、シリンダ１６とピストン１７とが相対的に伸長する方向にストロークし、このストロークに応じた量の作動油が貯留部１８ｅから排出され、フリーピストン３１が下降して回転軸を回転させ、可変抵抗器２６の抵抗値を変化させる。この抵抗値の変化に応じた電力値が出力され、ストロークが検出される。
【００３０】
本実施形態においても、緩衝器９のストロークをワイヤ２９により回転軸２５に伝達し、可変抵抗器の抵抗値を変化させるようにしたので、前記第１実施形態と同様に、簡単構造で、かつ低コストで緩衝器のストロークを確実に検出できる。
【００３１】
また本実施形態では、ピストンロッド１８の内部空間を貯留部１８ｅとして利用したので、従来のサブタンクが不要になり、それだけ緩衝器を軽量小型にできるとともにコストを削減できる。
【００３２】
図６は本願第１の発明の第３実施形態を説明するための図であり、図２，図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３３】
本第３実施形態では、サブタンク２１を構成するタンク本体２１ａ上にストローク検出装置２０が搭載されている。このストローク検出装置２０の収容ケース２３内に配置されている回転軸にワイヤ２９の一端が接続されている。このワイヤ２９の他端は前記サブタンク２１内に配置されたフリーピストン２１ｂに接続されている。なお、前記フリーピストン２１ｂの反作動油側から前記収容ケース２３内ガス２１ｃが加圧状態で充填されている。
【００３４】
本第３実施形態装置では、後輪１５が例えば路面の凸部を通過するとシリンダ１６とピストン１７とが相対的に収縮する方向にストローク（移動）し、ピストンロッドの進入分に対応する作動油がフリーピストン２１ｂを上昇させ、該上昇がワイヤ２９の緩みとなることにより回転軸２５が付勢ばね２７の付勢力より前記ストロークに応じた角度だけ回転し、可変抵抗器２６の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化に応じた電圧値が出力され、該電圧値によりストロークが検出される。また、後輪１５が凹部を通過する場合には、シリンダ１６とピストン１７とが相対的に伸長する方向にストロークし、このストロークに応じた量の作動油がサブタンク２１ａから排出され、フリーピストン２１ｂが下降して回転軸を回転させ、可変抵抗器２６の抵抗値を変化させる。この抵抗値の変化に応じた電力値が出力され、ストロークが検出される。
【００３５】
本第３実施形態においても、緩衝器９のストロークをワイヤ２９により回転軸２５に伝達し、可変抵抗器２６の抵抗値を変化させるようにしたので、前記第１，第２実施形態と同様に、簡単な構造で、かつ低コストで緩衝器のストロークを確実に検出できる。
【００３６】
図７〜図９は本願第２の発明の第１実施形態を説明するための図であり、図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３７】
本第４実施形態は、自動二輪車の緩衝器（フロントフォーク）のストロークをフロントフェンダ１３の上下ストロークでもって検出するように構成した例である。
【００３８】
図において、１はストローク検出装置２４を備えた自動二輪車、２は車体フレーム、１０は車体フレーム２の前端のヘッドパイプ２ａにより左右操向自在に支持されたフロントフォークである。該フロントフォーク１０の下端部には前輪１１が軸支され、上端部には操向ハンドル１２が固定されている。また前記前輪１１はフロントフェンダ１３で覆われている。このフロントフェンダ１３は、後述するフロントフォーク１０の可動部であるアウタチューブ１０ｅに固定されており、前輪１１と共に上下動する。
【００３９】
前記フロントフォーク１０は、左，右のフォーク本体１０ａ，１０ａを有し、該各フォーク本体１０ａは、上側のインナチューブ１０ｆを下側のアウタチューブ１０ｅに摺動自在に挿入したテレスコピックタイプのものである。
【００４０】
前記左，右のインナチューブの上部同士は、上，下ブラケット１０ｂ，１０ｃで接続固定されている。また該上，下ブラケット１０ｂ，１０ｃ同士は筒状の操向軸１０ｄで接続されている。詳細には、操向軸１０ｄの下端部が溶接等で下ブラケット１０ｃに固定され、上端部が上ブラケット１０ｂにナット１０ｇで締め付け固定されている。前記操向軸１０ｄは軸受３５を介して前記ヘッドパイプ２ａで支持されている。
【００４１】
そして前記下ブラケット１０ｃの前記操向軸１０ｄに対向する部分にストローク検出装置２０が取り付けられている。該ストローク検出装置２０を構成する回転式検出器２４の回転軸２５にワイヤ２９の一端２９ａが接続固定され、該ワイヤ２９の他端２９ｂは、前記前輪１１と共に上下動するフロントフェンダ１３に接続されている。また前記ワイヤ２９は保護カバー３２により前方から覆われている。この保護カバー３２は、フロントフェンダ１３の上昇に伴って前記操向軸１０ｄ内に進入する。
【００４２】
本第４実施形態では、フロントフォーク１０ひいては内蔵する緩衝器のストロークに応じてストロークするフロントフェンダ１３と回転式検出器２４の回転軸２５とをワイヤ２９で接続したので、前記第１〜第３実施形態と同様に、簡単な構造で、かつ低コスト部品の使用により、フロントフォーク１０ひいては前輪１１のストロークを検出できる。
【００４３】
図７，図１０，図１１は、本願第２の発明の第２実施形態に係る緩衝器のストローク検出装置を説明するための図であり、図８，図９と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４４】
本実施形態の自動二輪車１は、車体フレーム２の前端部に配設されたヘッドパイプ２ａにより支持されたフロントフォーク１０と、該フロントフォーク１０の可動部に取り付けられ、従って前輪と共に上下動するフロントフェンダ１３とを備えている。
【００４５】
前記ヘッドパイプ２ａにより軸支された操向軸１０ｄ内にストローク検出装置２４′が配設されている。このストローク検出装置２４′では、前記筒状の操向軸１０ｄ内に軸方向に並列配置されたコイル部３３と、一端が前記フロントフェンダ１３に接続され、他端が前記コイル部３３内を軸方向に移動するよう配置された非磁性体製の筒からなる可動部材３４とで直動式のポテンショメータが構成されている。
【００４６】
本実施形態のストローク検出装置２４′では、フロントフォーク１０のストロークに応じて前記可動部材３４が前記コイル部３３内を上下に相対移動する。この相対移動により発生した出力からフロントフォーク１０ひいては前輪１１のストロークが求められる。
【００４７】
本実施形態では、ヘッドパイプ２ａにより軸支された操向軸１０ｄの内面にコイル部３３を配設し、該コイル部３３内に可動部材３４を挿入して直動式ポテンショメータを構成したので、既存の操向軸１０ｄを利用することによりコストの上昇を抑制しつつストローク検出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本願第１の発明の第１実施形態による自動二輪車の左側面図である。
【図２】前記第１実施形態を模式的に示す断面側面図である。
【図３】前記第１実施形態の要部を模式的に示す断面側面図である。
【図４】本願の第１の発明の第２実施形態を模式的に示す断面側面図である。
【図５】前記第２実施形態の要部を模式的に示す断面側面図である。
【図６】本願第１の発明の第３実施形態を模式的に示す断面側面図である。
【図７】本願第２の発明の第１実施形態による自動二輪車の前部の右側面図である。
【図８】前記第１実施形態を模式的に示す断面側面図である。
【図９】前記第１実施形態の要部を模式的に示す断面側面図である。
【図１０】本願第２の発明の第２実施形態を模式的に示す断面側面図である。
【図１１】前記第２実施形態の要部を模式的に示す断面側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  自動二輪車
２ａ  ヘッドパイプ
２ｄ  クッションブラケット（車体側部材）
７  リンク機構（車輪側部材）
９  緩衝器
１０  フロントフォーク
１０ｅ  アウタチューブ（フロントフォークの可動部）
１３  フロントフェンダ（移動部材）
１６  シリンダ（移動部材）
１７  ピストン
１８  ピストンロッド
１８ｅ  貯留室
２０  ストローク検出装置
２１  サブタンク
２１ｂ  第２フリーピストン（移動部材）
２４  回転式検出器
２５  回転軸
２９  ワイヤ（伝達部材）
２９ａ  伝達部材の他端
２９ｂ  伝達部材の一端
３０  シールパイプ（管）
３１  第１フリーピストン（移動部材）
３３  コイル部
３４  可動部材
【図１】
2009257498.tif 000003
【図２】
2009257498.tif 000004
【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】
2009257498.tif 000009
【図８】
2009257498.tif 000010
【図９】
2009257498.tif 000011
【図１０】
2009257498.tif 000012
【図１１】
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