| 【発明の名称】 |
車両用前照灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】塚本 三千男
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| 【要約】 |
【課題】光源バルブをリフレクタに対して相対変位させることによりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成された車両用前照灯において、ビーム切換え装置のバルブ変位機構を簡単な構成でかつ汎用性のあるものとする。
【解決手段】ビーム切換装置３６として、光源バルブ１８をリフレクタ２０に対してその光軸Ａｘ方向に相対変位させるバルブ変位機構４０を備えた構成とする。そして、このバルブ変位機構４０を駆動して光源バルブ１８を所定量相対変位させるとともにレベリング装置２６のアクチュエータ２８を駆動してリフレクタ２０を所定角度傾動させることによりロービームとハイビームとのビーム切換えを行う構成とする。これにより従来のようにバルブ変位機構の駆動のみによりビーム切換えを行うのに比してバルブ変位機構による光源バルブの相対変位運動を単純なものとする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源バルブと、この光源バルブからの光を前方へ反射させて所定の配光パターンでビームを照射するリフレクタと、このリフレクタを上下方向に傾動させることにより上記ビームの照射方向を車体の姿勢変化に応じて上下方向に変化させるレベリング装置と、機械的駆動により上記ビームをロービームとハイビームとのいずれかに選択的に切り換えるビーム切換装置と、を備えてなる車両用前照灯において、上記ビーム切換装置が、上記光源バルブを上記リフレクタに対して所定方向に相対変位させるバルブ変位機構を備えてなり、該バルブ変位機構を駆動して上記光源バルブを所定量相対変位させるとともに上記レベリング装置のアクチュエータを駆動して上記リフレクタを所定角度傾動させることにより上記ビーム切換えを行うように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】 上記所定方向が上記リフレクタの光軸方向に設定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、レベリング装置と機械的駆動式のビーム切換装置とを備えた車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用前照灯は、光源バルブからの光をリフレクタで前方へ反射させてロービーム用またはハイビーム用のビームを照射するようになっている。ロービームとハイビームとでは照射方向が異なるので、光源（放電発光部あるいはフィラメント）についてもロービームとハイビームとで異なる光源を用いるのが一般的であるが、単一の光源を用いた車両用前照灯も知られている。特に、光源バルブとして放電バルブを用いた２灯式前照灯においては、このような構成とせざるを得ない場合が多い。
【０００３】このように単一の光源を用いた車両用前照灯においては、光源バルブやリフレクタ等の光学要素を機械的に変位させることによりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成されており、そのためのビーム切換装置を備えている。このビーム切換装置として光源バルブをリフレクタに対して相対変位させることによりビーム切換えを行うものを採用した場合には、高い位置精度を確保しながら光源を所定位置間で移動させることが必要となる。
【０００４】この点について具体的に説明すると、理想的なロービーム用の配光パターンとしては、図１０（ａ）に示すように、自車ドライバの前方視認性確保と対向車ドライバに対するグレア防止とを両立させた配光パターンとすることが望まれる一方、理想的なハイビーム用の配光パターンとしては、同図（ｂ）に示すように、遠方視認性に優れた配光パターンとすることが望まれる。これを例えば反射面が回転放物面からなるリフレクタを用いて実現しようとする場合には、図１１に示すように、ロービームでの光源位置Ｌｐに対してハイビームでの光源位置Ｈｐをリフレクタの光軸Ａｘ方向後方斜め下方の所定位置に設定することが通常最も効率的である。なお、同図において点Ｆは回転放物面の焦点位置である。
【０００５】以上のことは反射面が複数の反射素子からなるステップリフレクタや反射面が自由曲面で構成されたリフレクタの場合においても同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このように光源バルブをリフレクタに対して相対変位させることのみによりビーム切換えを行うビーム切換装置において、光源バルブをリフレクタの光軸方向およびその上下方向に相対変位させようとした場合には、光源バルブを相対変位させるバルブ変位機構の構造が複雑になってしまうという問題がある。また、光源バルブの変位量はリフレクタやレンズ等の他の光学要素との関連で固有の値に設定されるので、バルブ変位機構もこれら他の光学要素に対応した専用構造とせざるを得ず、他の光学要素の仕様が異なるために光源バルブの変位量を変更しようとする場合には、バルブ変位機構も新たなものを用いることが必要となるという問題もある。
【０００７】例えば、図１２に示すビーム切換装置は、光源バルブ１８を保持するバルブホルダ１４４をカム駆動によりリフレクタ２０に対して後方斜め下方へ直線的に変位させることにより光源１８ａを平行移動させ、ロービームからハイビームへのビーム切換えを行うように構成されているが、そのバルブ変位機構１４０を構成するスライドシャフト１４８、１５０およびこれらを挿通支持するバルブホルダ１４４のシャフト挿通部を斜め下方に延びるように形成することが必要となるので構造が複雑になってしまう。しかも、ロービームでの光源位置Ｌｐとハイビームでの光源位置Ｈｐとの位置関係を変更しようとする場合には、シャフト１４８、１５０の傾斜角度を変更する必要があり、これに関連する機構部品をすべて変更する必要が生じる。
【０００８】また、図１３に示すビーム切換装置は、光源バルブ１８を保持するバルブホルダ１４４をカム駆動によりリフレクタ２０に対して回動軸線Ｄ回りに後方へ回動させることにより光源１８ａを後方斜め下方へ移動させ、ロービームからハイビームへのビーム切換えを行うように構成されているが、このような回動式のバルブ変位機構１４０を用いて各ビームの光源位置Ｌｐ、Ｈｐに光源１８ａを位置せしめるためには、その回動軸線Ｄを図中２点鎖線で示す直線Ｌ上に設定する必要があるので、バルブ変位機構１４０が大型化してしまう。しかも、ロービームでの光源位置Ｌｐとハイビームでの光源位置Ｈｐとの位置関係を変更しようとする場合には、回動軸線Ｄの位置を変更する必要があり、これに関連する機構部品をすべて変更する必要が生じる。
【０００９】本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、光源バルブをリフレクタに対して相対変位させることによりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成された車両用前照灯において、ビーム切換え装置のバルブ変位機構を簡単な構成でかつ汎用性のあるものとすることができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願発明は、近年の車両用前照灯には、リフレクタを上下方向に傾動させることによりビーム照射方向を車体の姿勢変化に応じて上下方向に変化させるレベリング装置が設けられたものが少なくないことに着目し、該レベリング装置のアクチュエータをバルブ変位機構と併用駆動してビーム切換えを行うようにすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１１】すなわち本願発明は、請求項１に記載したように、光源バルブと、この光源バルブからの光を前方へ反射させて所定の配光パターンでビームを照射するリフレクタと、このリフレクタを上下方向に傾動させることにより上記ビームの照射方向を車体の姿勢変化に応じて上下方向に変化させるレベリング装置と、機械的駆動により上記ビームをロービームとハイビームとのいずれかに選択的に切り換えるビーム切換装置と、を備えてなる車両用前照灯において、上記ビーム切換装置が、上記光源バルブを上記リフレクタに対して所定方向に相対変位させるバルブ変位機構を備えてなり、該バルブ変位機構を駆動して上記光源バルブを所定量相対変位させるとともに上記レベリング装置のアクチュエータを駆動して上記リフレクタを所定角度傾動させることにより上記ビーム切換えを行うように構成されている、ことを特徴とするものである。
【００１２】上記「光源バルブ」は、特定種類の光源バルブに限定されるものではなく、例えば、放電バルブあるいは白熱バルブ（ハロゲンバルブを含む）等が採用可能である。
【００１３】上記「レベリング装置」は、すれ違いビームの照射方向を車体の姿勢変化に応じて自動的に上下方向に変更制御するオートレベリング装置であってもよいし、すれ違いビームの照射方向を車体の姿勢変化に応じて手動で上下方向に調節するマニュアル式のレベリング装置であってもよい。
【００１４】上記バルブ変位機構の駆動により光源バルブを相対変位させる際の「所定方向」および「所定量」は、レベリング装置のアクチュエータ駆動との併用により、ロービームおよびハイビームの各ビーム機能を発揮させることができる位置に光源バルブを位置せしめることが可能な相対変位方向および相対変位量であれば、その方向および大小は特に限定されるものではない。
【００１５】
【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯はレベリング装置と機械的駆動式のビーム切換装置とを備えているが、ビーム切換装置はそのバルブ変位機構を駆動して光源バルブを所定量相対変位させるとともにレベリング装置のアクチュエータを駆動してリフレクタを所定角度傾動させることによりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成されているので、従来のようにバルブ変位機構の駆動のみによりビーム切換えを行うのに比して該バルブ変位機構による光源バルブの相対変位運動を単純なものとすることができる。そしてこれにより、バルブ変位機構を簡単な構成でかつ汎用性のあるものとすることができる。
【００１６】また、このようにバルブ変位機構の構成が簡素化されることにより、該バルブ変位機構の灯具への組付け性を向上させることができ、かつビーム切換装置を安価なものとすることができる。
【００１７】上記構成において、光源バルブをリフレクタに対して相対変位させる際の「所定方向」が特に限定されるものでないことは上述したとおりであるが、請求項２に記載したように、該所定方向をリフレクタの光軸方向に設定すれば、光源バルブの変位方向および変位量を、バルブ変位機構の駆動による光源バルブのリフレクタ光軸方向変位量とレベリング装置のアクチュエータ駆動によるリフレクタ傾動角度量とにより容易に計算することができる。そしてこれによりバルブ変位機構の汎用性を一層高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００１９】まず、本願発明の第１実施形態について説明する。
【００２０】図１は、本実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図であり、図２はその背面図である。
【００２１】これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、レンズ１２とランプボディ１４とで形成される灯室内に、リフレクタユニット１６が上下方向および左右方向に傾動可能に設けられてなっている。
【００２２】リフレクタユニット１６は、光源バルブ（メタルハライド放電バルブ）１８と、この光源バルブ１８をバルブホルダ４４（これについては後述する）を介して支持するリフレクタ２０と、光源バルブ１８を所定範囲にわたって囲むようにしてバルブホルダ４４に固定支持されたシェード２２とを備えてなっている。
【００２３】レンズ１２は素通しレンズであって、リフレクタユニット１６に配光制御機能が付与されている。すなわち、リフレクタ２０は、光源バルブ１８の放電発光部１８ａからの光を前方へ反射する反射面２０ａを備えており、該反射面２０ａの拡散偏向反射機能により、後述するような配光パターンでビームを照射するようになっている。
【００２４】リフレクタ２０は、その左右両上端部に形成されたブラケット２０ｂにおいて各々エイミングスクリュウ２４を介してランプボディ１４に支持されており、また、その右下端部（左上端部でもよい）に形成されたブラケット２０ｃにおいてレベリング装置２６のアクチュエータ２８を介してランプボディ１４に支持されている。
【００２５】アクチュエータ２８は、図３に詳細に示すように、ランプボディ１４に固定支持されたアクチュエータ本体３０と、このアクチュエータ本体３０から前方へ突出する出力ロッド３２とからなり、その出力ロッド３２の球状先端部３２ａにおいてリフレクタ２０のブラケット２０ｃに連結されるようになっている。
【００２６】そして、レベリング装置２６は、レベリングコントローラ３４により、アクチュエータ２８を車体の姿勢変化に応じて駆動し、その出力ロッド３２を前後方向に変位させることにより、図１において点Ａを支点、点Ｂを作用点としてリフレクタユニット１６を上下方向に傾動させ、これによりビーム照射方向を車体の姿勢変化に応じて常に最適な方向に維持するようになっている。なお、このレベリング制御は、ロービーム走行時において行われ、ハイビーム走行時には行われない。
【００２７】リフレクタユニット１６の光軸調整は、アクチュエータ２８の出力ロッド３２を図３に示すレベリング基準位置Ｌにセットした状態で、各エイミングスクリュウ２４を調節することにより行われるようになっている。この光軸調整は、リフレクタ２０の光軸Ａｘが水平方向に対して０．５７°下向きになるようにするものであって、この光軸調整が完了した状態においては、図５（ａ）に示すように、明瞭なカットオフライン（明暗境界線）ＣＬを有しかつその水平ライン部分が０．５７°Ｄに位置するロービーム用の配光パターンＰ（Ｌ）が得られるようになっている。このときのリフレクタ２０の傾動角度位置を以下「レベリング基準角度位置」という。
【００２８】なお、この配光パターンＰ（Ｌ）において実線で示す多重閉曲線は、内側のものほど明るく照射されることを示すゾーン区分であり、その中心の斜線で示すゾーンが最も明るく照射されるホットゾーンである。
【００２９】図３に示すように、レベリング調整範囲Ｒは、出力ロッド３２が該レベリング調整範囲Ｒの前端位置まで変位したとき、リフレクタ２０がレベリング基準角度位置に対して２°上向きになり、一方、出力ロッド３２がレベリング調整範囲Ｒの後端位置まで変位したとき、リフレクタ２０がレベリング基準角度位置に対して３°下向きになるように、そのストロークが設定されている。
【００３０】レベリング装置２６は、このようなレベリング制御を行うだけでなく、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行うビーム切換装置３６の一部としても機能するようになっている。
【００３１】ビーム切換装置３６は、ビーム切換えコントローラ３８と、光源バルブ１８をリフレクタ２０に対してその光軸Ａｘ方向に相対変位させるバルブ変位機構４０とを備えてなり、バルブ変位機構４０およびレベリング用のアクチュエータ２８の駆動により上記ビーム切換えを行うように構成されている。
【００３２】すなわち、ビーム切換えコントローラ３８にビーム切換えスイッチ４２からのビーム切換え信号が入力されると、ビーム切換えコントローラ３８はバルブ変位機構４０を駆動して光源バルブ１８を所定量相対変位させるとともにレベリングコントローラ３４にビーム切換え信号を出力する。そして、レベリングコントローラ３４はビーム切換え信号の入力によりアクチュエータ２８を駆動してリフレクタ２０を所定角度傾動させるようになっている。
【００３３】図３に示すように、レベリングコントローラ３４は、ビーム切換えコントローラ３８からハイビーム切換え信号が入力されると、アクチュエータ２８の出力ロッド３２をレベリング調整範囲Ｒ内に設定されたハイビーム切換え位置Ｈまで変位させて、図４に示すように、リフレクタユニット１６をレベリング基準角度位置に対して約０．５〜１．５°上向きとなる角度位置まで傾動させるようになっている。上記ハイビーム切換え位置Ｈは、後述するようにハイビーム用の配光パターンのホットゾーンがＨ−Ｖ付近に形成されるような位置に設定されている。
【００３４】図１に示すように、光源バルブ１８は、バルブホルダ４４に固定支持されており、このバルブホルダ４４はバルブ変位機構４０によりリフレクタ２０の光軸Ａｘ方向に変位可能にリフレクタ２０に支持されている。
【００３５】リフレクタ２０の背面側には、その後部開口部２０ｄを囲むようにして略矩形状の支持プレート４６が設けられている。この支持プレート４６は、リフレクタ２０の背面に形成された４本のボス２０ｅの先端面にネジ止め固定されている。この支持プレート４６における光軸Ａｘの上方および下方部位には、スライドシャフト４８、５０が光軸Ａｘと平行に後方へ突出するようにして形成されている。
【００３６】バルブホルダ４４の上下両端部にはタブ４４ａ、４４ｂが形成されている。上端部側のタブ４４ａにはスライドシャフト４８を挿通させるシャフト挿通孔４４ｃが形成されており、下端部側のタブ４４ｂにはスライドシャフト４８を挿通させるシャフト挿通スリーブ４４ｄが形成されている。さらにこのシャフト挿通スリーブ４４ｄの下部には平板状のカムフォロワ４４ｅが下方へ突出するようにして形成されている。各スライドシャフト４８、５０における支持プレート４６とバルブホルダ４４との間には圧縮バネ５２が介装されている。
【００３７】支持プレート４６の背面下端部には、バルブ変位用のアクチュエータ５４が固定支持されており、その出力軸にはカム５６が取り付けられている。このカム５６は、圧縮バネ５２により後方へ常時付勢されているバルブホルダ４４のカムフォロワ４４ｅに当接するようにして設けられている。そして、カム５６が図１に示す回転角度位置にあるときにはバルブホルダ４４を圧縮バネ５２の弾性力に抗してリフレクタ２０の後部開口部２０ｄに当接させる一方、図４に示す回転角度位置にあるときにはバルブホルダ４４を圧縮バネ５２の弾性力によりスライドシャフト４８、５０に沿ってリフレクタ２０の後部開口部２０ｄから所定距離後方へ離れた位置まで変位させるようになっている。これにより、光源バルブ１８の放電発光部１８ａは、光軸Ａｘ方向後方へ所定距離だけ変位するが、この変位した位置がハイビーム用の光源位置として設定される。カム５６の回転角度位置の切換えは、ビーム切換えコントローラ３８からバルブ変位用のアクチュエータ５４へのビーム切換え信号入力により行われる。
【００３８】ビーム切換え時における光源バルブ１８の光軸Ａｘ方向の変位量は、その放電発光部１８ａの光軸Ａｘ方向の長さの半分よりも多少長い値（例えば３ｍｍ程度）に設定されている。
【００３９】同５（ｂ）は、リフレクタ２０がハイビーム用の傾動角度位置まで上向きになり、かつ光源バルブ１８がハイビーム用の光源位置まで変位したときの配光パターン、すなわちハイビーム用の配光パターンＰ（Ｈ）を示す図である。
【００４０】図示のように、この配光パターンＰ（Ｈ）は、同図（ａ）に示すロービーム用の配光パターンＰ（Ｌ）を０．５〜１．５°上向きにしたものに対して、光源バルブ１８の放電発光部１８ａが光軸Ａｘ方向後方側へ相対変位したことにより、Ｈ−Ｖ（灯具真正面の方向）への集光性が高まっているとともにカットオフラインＣＬの痕跡がほとんどなくなっており、ハイビーム走行時における遠方視認性を十分に確保可能な配光パターンとなっている。
【００４１】以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０はレベリング装置２６と機械的駆動式のビーム切換装置３６とを備えているが、ビーム切換装置３６はそのバルブ変位機構４０を駆動して光源バルブ１８を所定量相対変位させるとともにレベリング装置３６のアクチュエータ２８を駆動してリフレクタ２０を所定角度傾動させることによりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成されているので、従来のようにバルブ変位機構の駆動のみによりビーム切換えを行うのに比してバルブ変位機構による光源バルブの相対変位運動を単純なものとすることができる。そしてこれによりバルブ変位機構４０を簡単な構成でかつ汎用性のあるものとすることができる。
【００４２】また、このようにバルブ変位機構４０の構成が簡素化されることにより、該バルブ変位機構４０の灯具への組付け性を向上させることができ、かつビーム切換装置３６を安価なものとすることができる。
【００４３】しかも、本実施形態においては、光源バルブ１８のリフレクタ２０に対する相対変位の方向がその光軸Ａｘ方向に設定されているので、光源バルブ１８の変位方向および変位量を、バルブ変位機構４０の駆動による光源バルブ１８のリフレクタ光軸方向変位量とレベリング装置３６のアクチュエータ駆動によるリフレクタ傾動角度量とにより容易に計算することができる。そしてこれによりバルブ変位機構４０の汎用性を一層高めることができる。
【００４４】なお、本実施形態においては、スライドシャフト４８、５０が支持プレート４６に形成されているものとして説明したが、これらスライドシャフト４８、５０をリフレクタ２０の背面に直接形成するようにしてもよい。このような構成とすることによりバルブ変位機構４０の構成を一層簡素化することができる。なお、本実施形態においては、スライドシャフト４８、５０がリフレクタ２０の光軸Ａｘと平行に延びているので、このようにリフレクタ２０と一体形成した場合においてもリフレクタ２０の成形性に支障を来たすおそれがない（図１２に示す従来例においては、スライドシャフト１４８、１５０がリフレクタ２０の光軸Ａｘに対して斜め方向に延びているので、これらをリフレクタ２０と一体形成することはリフレクタ２０の成形上極めて困難である）。
【００４５】次に、本願発明の第２実施形態について説明する。
【００４６】図６は、本実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図であり、図７は、その背面図である。
【００４７】これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、灯具の基本的構成は第１実施形態と略同様であるが、バルブ変位機構４０の構成が第１実施形態と異なっている。
【００４８】すなわち、第１実施形態においては光源バルブ１８をリフレクタ２０に対してその光軸Ａｘ方向に直線的に変位させる構成となっているが、本実施形態においては光源バルブ１８をリフレクタ２０に対して回動軸線Ｃ回りに回動変位させる構成となっている。
【００４９】本実施形態におけるバルブホルダ４４は、略矩形状に形成されており、その上端部において、支持プレート４６に形成された左右１対のブラケット６０を介して該支持プレート４６に回動軸線Ｃ回りに回動可能に支持されている。
【００５０】また、バルブホルダ４４の下端部背面には、プーリユニット６２が固定支持されており、該プーリユニット６２のプーリ６２ａにバルブ変位用のアクチュエータ５４のカム５６が当接するようになっている。バルブホルダ４４の下端部における支持プレート４６との間には圧縮バネ５２が介装されている。
【００５１】そして、カム５６が図６に示す回転角度位置にあるときにはバルブホルダ４４を圧縮バネ５２の弾性力に抗してリフレクタ２０の後部開口部２０ｄに当接させる一方、図８に示す回転角度位置にあるときにはバルブホルダ４４を圧縮バネ５２の弾性力により回動軸線Ｃ回りに後方側へ回動させるようになっている。これにより、光源バルブ１８の放電発光部１８ａも回動軸線Ｃ回りに後方側へ所定角度だけ回動して後方斜め下方へ変位するが、この変位した位置がハイビーム用の光源位置として設定される。
【００５２】同９（ｂ）は、リフレクタ２０がハイビーム用の傾動角度位置まで上向きになり、かつ光源バルブ１８がハイビーム用の光源位置まで変位したときの配光パターン、すなわちハイビーム用の配光パターンＰ（Ｈ）を示す図である。
【００５３】図示のように、この配光パターンＰ（Ｈ）は、同図（ａ）に示すロービーム用の配光パターンＰ（Ｌ）を０．５〜１．５°上向きにしたものに対して、光源バルブ１８の放電発光部１８ａがリフレクタ２０に対して後方斜め下方へ相対変位したことにより、Ｈ−Ｖへの集光性が高まっているとともにカットオフラインＣＬの痕跡がほとんどなくなっており、ハイビーム走行時における遠方視認性を十分に確保可能な配光パターンとなっている。なお、第１実施形態に比して、放電発光部１８ａの後方変位量が小さいのでＨ−Ｖへの集光性は低くなりがちであるが、バルブホルダ４４の後方回動角度をやや大きめに設定することにより、Ｈ−Ｖへの集光性を高めることが可能である。
【００５４】このように本実施形態においても第１実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１１３３
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１７日（１９９８．９．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９９９９
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 隆
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| 【公開番号】 |
特開２０００−９０７２１（Ｐ２０００−９０７２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２６２８２１ |
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