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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-11
(45)【発行日】2023-09-20
(54)【発明の名称】タイヤの製造方法
(51)【国際特許分類】
   B29D 30/30 20060101AFI20230912BHJP
   B29D 30/60 20060101ALI20230912BHJP
【FI】
B29D30/30
B29D30/60
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2019108537
(22)【出願日】2019-06-11
(65)【公開番号】P2020199701
(43)【公開日】2020-12-17
【審査請求日】2022-04-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】黒木 武
(72)【発明者】
【氏名】中東 大樹
【審査官】市村 脩平
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-183698(JP,A)
【文献】特開平05-229032(JP,A)
【文献】特開2010-260178(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29D30/00-30/72
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)アプリケータから供給されたストリップをフォーマに巻回して巻回体を得る工程、
(B)前記巻回体と他のゴム部材とを組み合わせてローカバーを形成する工程
及び
(C)前記ローカバーを加硫して前記ローカバーからタイヤを得る工程
を含み、
前記工程(A)において、前記アプリケータで前記ストリップを前記フォーマに供給し、前記ストリップが前記フォーマの軸方向に巻き重ねられつつ、前記アプリケータに対する前記ストリップのずれ量に基づいて、前記フォーマに対する前記アプリケータの位置が調整される、タイヤの製造方法。
【請求項2】
前記工程(A)において、前記ずれ量が基準値を超えたときに、前記アプリケータの位置を調整する、請求項1に記載のタイヤの製造方法。
【請求項3】
前記工程(A)において、前記基準値が1.0mm以下である、請求項2に記載のタイヤの製造方法。
【請求項4】
前記工程(A)において、前記ずれ量が、前記ストリップの長手方向に沿って分布する複数の測定位置における、前記アプリケータに対する前記ストリップのずれの実測値の平均値である、請求項1から3のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
【請求項5】
前記工程(A)において、前記測定位置が分布する領域の長さが1.0m以上である、請求項4に記載のタイヤの製造方法。
【請求項6】
前記工程(A)において、測定位置が、互いに0.5m以上の間隔で分布する、請求項4又は5に記載のタイヤの製造方法。
【請求項7】
前記工程(A)において、前記平均値の実測値の個数N(Nは2以上の自然数)が5以上である、請求項4から6のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
【請求項8】
前記工程(A)において、前記平均値が移動平均値である、請求項4から7のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
【請求項9】
ストリップを巻回してタイヤ用ゴム部材としての巻回体を成形する装置であって、
前記ストリップが巻回されるフォーマと、
前記ストリップを貼付位置に供給するアプリケータと、
前記アプリケータを前記フォーマに対して移動させる移動装置と、
前記アプリケータに対する前記ストリップのずれ量を検知するセンサと、
前記アプリケータで前記ストリップを前記フォーマに供給し前記ストリップが前記フォーマの軸方向に巻き重ねられるときに、前記移動装置を制御して前記ずれ量に基づいて前記フォーマに対する前記アプリケータの位置を調整する制御装置と
を備える、タイヤ用ゴム部材成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特開2011-183698号公報には、フォーマにストリップを巻回してタイヤ用ゴム部材を形成する成形装置が開示されている。この成形装置では、アプリケータが、フォーマにストリップを供給している。供給されたストリップがフォーマに巻回される。このストリップが巻回されて、巻回体としてのタイヤ用ゴム部材が成形される。このゴム部材が他のゴム部材と組み合わされてローカバーが形成される。このローカバーが加硫されて、ローカバーからタイヤが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2011-183698号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このタイヤ用ゴム部材は、ストリップが巻き重ねられて、所定の形状に成形されている。このストリップは、アプリケータによって貼付位置に案内される。このストリップが、アプリケータに対して位置ずれすることがある。この位置ずれは、アプリケータが案内する位置とストリップの貼付位置とにずれを生じさせる。この位置ずれは、このタイヤ用ゴム部材の成形精度を低下させる。成形精度が低下したゴム部材は、得られるタイヤの成形精度を低下させる。このタイヤは、コニシティ等の性能のばらつきを生じる。
【0005】
本発明の目的は、成形精度に優れるタイヤの製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るタイヤの製造方法は、
(A)アプリケータから供給されたストリップをフォーマに巻回して巻回体を得る工程、
(B)前記巻回体と他のゴム部材とを組み合わせてローカバーを形成する工程
及び
(C)前記ローカバーを加硫して前記ローカバーからタイヤを得る工程
を含む。
前記工程(A)において、前記アプリケータで前記ストリップを前記フォーマに供給しつつ、前記アプリケータに対する前記ストリップのずれ量に基づいて、前記フォーマに対する前記アプリケータの位置が調整される、タイヤの製造方法。
【0007】
前記工程(A)において、好ましくは、前記ずれ量が基準値を超えたときに、前記アプリケータの位置を調整する。
【0008】
前記工程(A)において、好ましくは、前記基準値が1.0mm以下である。
【0009】
前記工程(A)において、好ましくは、前記ずれ量は、前記ストリップの長手方向に沿って分布する複数の測定位置における、前記アプリケータに対する前記ストリップのずれの実測値の平均値である。
【0010】
前記工程(A)において、好ましくは、前記測定位置が分布する領域の長さは、1.0m以上である。
【0011】
前記工程(A)において、好ましくは、測定位置は、互いに0.5m以上の間隔で分布する。
【0012】
前記工程(A)において、好ましくは、前記平均値の実測値の個数N(Nは2以上の自然数)は5以上である。
【0013】
前記工程(A)において、好ましくは、前記平均値は移動平均値である。
【0014】
本発明に係るタイヤ用ゴム部材成形装置は、ストリップを巻回してタイヤ用ゴム部材としての巻回体を成形する。この成形装置は、
前記ストリップが巻回されるフォーマと、
前記ストリップを貼付位置に供給するアプリケータと、
前記アプリケータを前記フォーマに対して移動させる移動装置と、
前記アプリケータに対する前記ストリップのずれ量を検知するセンサと、
前記移動装置を制御して前記ずれ量に基づいて前記フォーマに対する前記アプリケータの位置を調整する制御装置と
を備える。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係るタイヤの製造方法では、アプリケータに対するストリップのずれ量に基づいて、フォーマに対するアプリケータの位置が調整される。この製造方法で得られる巻回体は、成形精度に優れる。この巻回体を用いて得られるタイヤは、成形精度に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1図1は、本発明の一実施形態に係る成形装置が示された概念図である。
図2図2は、図1の成形装置の使用状態が示された斜視図である。
図3図3は、図1の成形装置の使用状態が示された説明図である。
図4図4は、図1の成形装置の使用状態が示された他の説明図である。
図5図5は、図1の成形装置の使用状態が示された更に他の説明図である。
図6図6(A)は図1の成形装置の使用状態が示された更に他の説明図であり、図6(B)は図1の成形装置の使用状態が示された更に他の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0018】
図1に示された成形装置2は、架台4、フォーマ6、架台8、移動装置10、アプリケータ14、押さえローラ16及びセンサ18を備えている。図示されないが、この成形装置2は、更に制御装置を備えている。図1において、左右方向が成形装置2の前後方向であり、紙面に垂直な方向が成形装置2の左右方向である。
【0019】
フォーマ6は、架台4に支持されている。フォーマ6は、円筒形状を備えている。フォーマ6は、外周面6aを備えている。フォーマ6の軸線は、成形装置2の左右方向に延びている。フォーマ6は、その軸線周りに回転可能である。
【0020】
移動装置10は、架台8に支持されている。移動装置10は、第一移動台10a及び第二移動台10bを備えている。第一移動台10aは、架台8に対して、左右方向に移動可能である。言い換えると、第一移動台10aは、フォーマ6の軸線に平行に移動可能である。図示されないが、移動装置10は、第一移動台10aを移動させる第一駆動装置を備えている。
【0021】
第二移動台10bは、第一移動台10aに支持されている。第二移動台10bは、フォーマ6の軸線に直交する方向に移動可能である。この移動装置10では、第二移動台10bは上下方向に移動可能である。図示されないが、移動装置10は、第二移動台10bを移動させる第二駆動装置を備えている。
【0022】
アプリケータ14は、第二移動台10bに支持されている。アプリケータ14は、前方に位置するローラ14aと、後方に位置するローラ14bと、ローラ14aとローラ14bとに掛け渡されているベルト14cとを備えている。ベルト14cは、ローラ14aとローラ14bとに案内させて巡回可能である。図示されないが、アプリケータ14は、ベルト14cを巡回させるベルト駆動装置を備えている。
【0023】
押さえローラ16は、ローラ本体16a及びローラ支持部16bを備えている。ローラ本体16aは、ローラ支持部16bに支持されている。ローラ本体16aは、その軸線周りに回転可能である。ローラ支持部16bは、アプリケータ14に支持されている。ローラ支持部16bは、ローラ本体16aを、フォーマ6に近付く向きに付勢する機能を備えている。
【0024】
センサ18は、アプリケータ14に支持されている。センサ18は、アプリケータ14の上方に配置されている。センサ18は、ベルト14cの表面に向けられている。センサ18は、検出信号を制御装置に送信する機能を備えている。
【0025】
制御装置は、記憶部、演算部及び入出力部を備えている。記憶部には、基本プログラム、各種データ等の情報が記憶されている。記憶部として、ROM、RAM等が例示される。演算部は、記憶部に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行する。演算部は、入出力部から入力される他の各種データと、記憶する各種データとを基に演算を実行する。演算部として、CPUが例示される。入出力部は、移動装置10、センサ18等との間で電気的信号の入出力をする。入出力部として、インターフェースボードが例示される。
【0026】
制御装置は、センサ18から検出信号を受信する機能を備えている。制御装置は、移動装置10が備える駆動装置を制御して、フォーマ6に対してアプリケータ14を移動させる機能を備えている。制御装置は、集中制御する単独の制御部を備えてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御部を組み合わせて形成されてもよい。制御装置は、特に限定されないが、制御装置として、マイクロコンピュータ、PLC(Programmable Logic Controller)が例示される。
【0027】
図2には、使用状態にある成形装置2の一部が示されている。図2の矢印Xは、成形装置2の左右方向左向きを表し、矢印Yは上下方向上向きを表している。図2には、成形装置2の一部と共に、ストリップ20及び中間体22が示されている。このストリップ20の幅方向は、成形装置2の左右方向である。
【0028】
このストリップ20は、長尺のテープ状の未加硫ゴムからなっている。ストリップ20の厚さは、特に限定されないが、例えば0.5mm以上4.0mm以下であり、幅は、例えば10mm以上40mm以下である。
【0029】
中間体22は、このストリップ20がフォーマ6の外周面6aに巻回されて形成されている。この中間体22に、更に、ストリップ20が巻回されて、ストリップ20の巻回体としての、タイヤ用ゴム部材が形成される。
【0030】
図3には、中間体22の断面形状が、フォーマ6と共に示されている。中間体22の断面形状は、左右方向の位置によって、その外径が異なっている。
【0031】
図4には、図3のアプリケータ14のベルト14cとストリップ20と部分拡大図が示されている。このベルト14cによって、ストリップ20は、フォーマ6に向かって搬送されている。
【0032】
図4の一点鎖線Laは、アプリケータ14の左右方向における中心線であるアプリケータセンターを表している。このアプリケータセンターLaは、ベルト14cの中心線でもある。一点鎖線Lsは、ストリップ20の左右方向における中心線であるストリップセンターを表している。両矢印Aは、アプリケータセンターLaとストリップセンターLsとの位置ずれ量の実測値を表している。両矢印A1は、左右方向一方における、ベルト14cの端とストリップ20の端との距離を表している。両矢印A2は、左右方向他方における、ベルト14cの端とストリップ20の端との距離を表している。
【0033】
実測値Aは、実測された距離A1と実測された距離A2とから以下の式(1)で算出される。実測値Aは、距離A1と距離A2との差の1/2である。
A = (A1-A2)/2 (1)
【0034】
図5には、アプリケータ14で送られるストリップ20の一部が示されている。一転鎖線Lpは、ストリップ20の長手方向における実測値Aの測定位置を表している。この測定位置Lpは、説明の便宜上表された仮想の一点鎖線で表されている。両矢印Dpは、ストリップ20の長手方向における測定位置Lpの間隔としてのピッチを表している。図5では、一定のピッチDpで、測定位置Lpが設定されている。
【0035】
図6(A)及び図6(B)には、成形装置2の使用状態が示されている。図6(A)では、アプリケータ14によって、ストリップ20が案内されている。フォーマ6に、ストリップ20が巻回されて、中間体22が形成されている。この中間体22は、ストリップ20がフォーマ6の軸方向及び半径方向に巻き重ねられて形成されている。
【0036】
図6(A)の点Paは、ストリップ20の貼付位置を表している。この貼付位置Paは、この中間体22に対してストリップ20を貼付ける位置として設定されている。ここでは、貼付位置Paは、中間体22の表面上において、貼付けられるストリップ20の幅方向中点の設定位置として求められる。
【0037】
制御装置は、アプリケータ14を移動させるためのプログラムを記憶している。制御装置は、このプログラムを実行して、この貼付位置Paにストリップ20の幅方向中点を合わせて貼付ける様に、アプリケータ14を移動させる。この貼付位置Paにストリップ20が貼付けられることで、ストリップ20の巻回体として所定の形状のゴム部材が形成される。
【0038】
図6(A)の一点鎖線Ldは、フォーマ6の軸線に平行に伸びる仮想直線を表している。この図6(A)では、軸方向において、アプリケータセンターLaに貼付位置Paが位置している。ストリップセンターLsは、アプリケータセンターLaに対して、ずれている。ストリップ20は、貼付位置Paに対して実測値Aだけ、ずれて貼付けられている。
【0039】
図6(B)は、図6(A)から、実測値Aだけ、アプリケータ14を軸方向に移動させた状態が示されている。この図6(B)では、軸方向において、ストリップセンターLsに貼付位置Paが位置している。ストリップ20は、ストリップセンターLsを貼付位置Paに合わせて貼付けられている。
【0040】
ここで、この成形装置2を用いたタイヤの製造方法が説明される。この製造方法では、ストリップ20が準備される(STEP1)。このストリップ20がフォーマ6に巻回されてゴム部材が成形される(STEP2)。このSTEP2では、ストリップ20は、フォーマ6に巻回されて、フォーマ6の軸方向及び半径方向に巻き重ねられる。成形されたゴム部材は他のゴム部材と組み合わされて、ローカバーが形成される(STEP3)。このローカバーが加硫されて、このローカバーからタイヤが得られる(STEP4)。
【0041】
このSTEP2では、アプリケータ14でストリップ20をフォーマ6に供給しつつ、実測値Aが測定される(STEP2-1)。このSTEP2-1では、センサ18が、距離A1と距離A2とを検出する。センサ18は、検出信号を、制御装置に送る。
【0042】
制御装置は、距離A1と距離A2とから実測値Aを算出する(STEP2-2)。例えば、制御装置は、センサ18の検出信号を受信する。制御装置は、この検出信号から、所定に時間間隔で複数の測定位置Lpでの距離A1と距離A2とを抽出する。制御装置は、それぞれの測定位置Lpでの距離A1と距離A2とから実測値Aを得る。このアプリケータ14は、一定の速度でストリップ20を搬送している。この制御装置は、ストリップ20の長手方向において、図5に示す一定のピッチDpの、測定位置Lp毎に、実測値Aを得る。
【0043】
制御装置は、実測値Aの平均値としてのずれ量を算出する(STEP2-3)。制御装置は、ストリップ20の長手方向に位置を変えた個数N(Nは2以上の自然数)の実測値Aからずれ量を計算する。この制御装置は、一定のピッチDpで位置を変えた測定位置Lp毎の実測値Aからずれ量を算出する。
【0044】
このSTEP2では、制御装置は、ずれ量が、予め設定された基準値以下か否かを判定する(STEP2-4)。このずれ量が基準値以下のとき、このSTEP2では、ストリップ20をフォーマ6に供給しつつ、STEP2-1からSTEP2-4を繰り返し実行される。
【0045】
このSTEP2では、ずれ量が基準値を超えるとき、制御装置は、移動装置10を制御してアプリケータ14を移動する(STEP2-5)。制御装置は、ストリップセンターLsが貼付位置Paに近づく向きに、アプリケータ14を移動させる。これにより、フォーマ6にストリップ20を供給しつつ、図6(A)の位置から図6(B)の位置に、アプリケータ14及びストリップ20が移動する。
【0046】
このSTEP2では、STEP2-1、STEP2-2、STEP2-3及びSTEP2-4を繰り返し実行する。ずれ量が基準値を超えるとき、STEP2-5が実行される。この様にして、ストリップ20が貼付位置Paに合わされて、ゴム部材が成形される。
【0047】
この製造方法では、ずれ量に基づいてフォーマ6に対するアプリケータ14の位置を調整する。この製造方法は、ストリップ20を巻回して形成されるゴム部材の成形精度に優れている。また、この製造方法では、アプリケータ14でストリップ20をフォーマ6に供給しつつ、ずれ量に基づいて、アプリケータ14の位置を調整する。これにより、迅速に、ストリップ20の貼り付けられる位置が貼付位置Paに補正される。従って、この製造方法は、更に、ゴム部材の成形精度に優れている。この製造方法はタイヤの成形精度の向上に寄与する。この製造方法で得られるタイヤでは、コニシティ等の性能が安定している。
【0048】
ここでは、ずれ量として実測値Aの平均値が用いられたが、これに限られない。実測値Aがずれ量として用いられてもよい。
【0049】
ここでは、ストリップセンターLsをアプリケータセンターLaに合わせて供給されたが、これに限られない。実測値Aは、アプリケータ14に対するストリップ20が本来有るべき位置からのずれの大きさを意味する。例えば、ストリップセンターLsがアプリケータセンターLaからずれた位置で供給されるアプリケータ14では、そのずれた位置からストリップ20のずれが実測値Aとして求められる。
【0050】
この製造方法では、ずれ量が基準値を超えたときに、アプリケータ14の位置が調整される。これにより、必要以上に頻繁な、アプリケータ14の位置調整が抑制される。頻繁なアプリケータ14の移動は、却ってゴム部材の成形精度の安定化を損なう。この製造方法は、ゴム部材の成形精度の安定化に寄与する。
【0051】
この製造方法では、小さい基準値は、ゴム部材の成形精度の向上に寄与する。この観点から、この基準値は好ましくは1.0mm以下である。一方で、小さ過ぎる基準値は、アプリケータ14を頻繁に移動させることとなる。この観点から、この基準値は、好ましくは0.5mmである。
【0052】
この製造方法では、ずれ量は、ストリップ20の長手方向に沿って分布する複数の測定位置Lpにおける、実測値Aの平均値である。この平均値を用いることで、局所的な実測値Aの影響が緩和されている。これにより、過度に、アプリケータ14及びストリップ20が移動させられることが抑制されている。
【0053】
この製造方法では、実測値Aの測定位置Lpが分布する領域の長さを大きくすることで、平均値は局所的な実測値Aの影響を緩和できる。この観点から、ストリップ20の長手方向において、測定位置Lpが分布する領域の長さは、好ましくは1.0m以上である。
【0054】
この製造方法では、ピッチDpを大きくすることで、平均値は局所的な実測値Aの影響を緩和できる。この観点から、ピッチDpは、好ましくは0.5m以上である。
【0055】
この製造方法では、平均値を求める実測値Aの個数Nが多いほど、平均値は局所的な実測値Aの影響を緩和できる。この観点から、実測値Aの個数Nは、好ましくは5以上であり、更に好ましくは8以上である。一方で、この個数Nが大き過ぎる場合、これらの実測値Aのデータの収集に時間を要する。これにより、個数Nが大き過ぎるSTEP2-3は、実測値Aの平均値の算出に時間を要する。この時間の増大は、ストリップ20の位置調整に遅れを生じさせる。この観点から、この個数Nは、好ましくは30以下である。
【0056】
この製造方法では、この制御装置は、ずれ量として実測値Aの平均値を算出する。ここでは、この平均値として移動平均値を算出する。この制御装置は、経時的に移動平均値を算出する。この経時的に移動平均値を算出することで、実測値Aの変化の方向性が把握できる。これにより、実測値Aが大きくなる前に、予防的に、ストリップセンターLsを貼付位置Paに近づけることができる。移動平均値を用いることで、この製造方法はゴム部材の成形精度を更に向上できる。なお、この移動平均値は、単純移動平均として算出されてもよいし、加重移動平均として算出されてもよい。
【実施例
【0057】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【0058】
[比較例1]
従来の成形装置が準備された。この成形装置は、アプリケータとストリップとのずれ量を検出するセンサを備えていない。この成形装置を用いて、ゴム部材としてのトレッド部材が成形された。このトレッド部材は、タイヤのトレッドを形成する部材である。このゴム部材を用いてタイヤが得られた。ここでは、定期的(一日一回)に、成形装置を停止した状態で、作業者がアプリケータセンターとストリップセンターとの位置ずれを測定した。作業者は、この位置ずれの実測値に基づいて、アプリケータの位置を調整した。
【0059】
[比較例2]
位置ずれが測定されず、アプリケータセンターの位置が調整されなかった他は、比較例1と同様にして、ゴム部材が得られた。このゴム部材を用いてタイヤが得られた。
【0060】
[実施例1]
図1に示されされた成形装置が準備された。ここでは、測定位置LpのピッチDpは0.5mであり、個数Nが8個の実測値Aの平均値として、ずれ量が算出された。このずれ量が1.0mmを超えたときに、ストリップを供給しつつアプリケータの位置が調整された。その他は、比較例1と同様にして、ゴム部材が得られた。このゴム部材を用いてタイヤが得られた。
【0061】
[実施例2及び3]
ピッチDp及び実測値Aの個数Nが表1に示される様にされた。その他は、実施例1と同様にして、ゴム部材が得られた。このゴム部材を用いてタイヤが得られた。
【0062】
[コニシティ評価]
これらのタイヤのコニシティが評価された。それぞれの製造方法で得られたタイヤのコニシティの平均値が求められた。この平均値が指数として、表1のコニシティの欄に示されている。この評価は、比較例1を100とする指数で表されている。この指数は、小さいほど、コニシティに優れている。この指数が小さいほど、好ましい。なお、表1には記載されていないが、コニシティのばらつきについても、実施例のそれが比較例のそれより小さかった。
【0063】
【表1】
【0064】
表1に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0065】
以上説明された製造方法は、ストリップが巻回されて形成されるゴム部材を用いて得られるタイヤの製造に広く適用されうる。
【符号の説明】
【0066】
2・・・成形装置
6・・・フォーマ
6a・・・外周面
10・・・移動装置
14・・・アプリケータ
16・・・押さえローラ
18・・・センサ
20・・・ストリップ
22・・・中間体
図1
図2
図3
図4
図5
図6