JP2017210021A - 乗物用窓装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】乗物の窓の開口面積を広狭変更可能とすることにより、乗物乗員が景色を見ずに安楽状態を保ちたい要求と、もっと広範囲に景色を楽しみたい要求の両方に応えられるようにする。【解決手段】透光性を備え、車体に固定されて乗物の室内外を物理的に区切る窓ガラス14と、遮光性を備え、乗物乗員の視界内で窓ガラス14に沿って設けられたドアトリム31と、ドアトリム31を上下動させ、ドアトリム31の上方で窓ガラス14を介して得られる視界を広狭変化させる移動機構とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物の開口部に設置される窓装置に関する。
乗物の窓は、外界の景色を見たり、外光を乗物の室内に取り入れたりするために設けられている。通常、乗物の窓の大きさは、必要に応じて予め決められている。
ところで、乗物の乗員の状況によって、景色を見ずに安楽状態を保ちたい場合がある。また、積極的に景色を楽しみたい場合もある。係る乗員の要求に応えるものとして、窓に付加的にサンシェードを設置することがある(特許文献1参照)。
特開2000−326725号公報
しかし、サンシェードは、好みに応じて窓の遮光を行うことはできるが、広範囲の景色を楽しむために窓の開口面積を大きくすることはできない。
このような問題に鑑み本発明の課題は、乗物の窓の開口面積を広狭変更可能とすることにより、乗物乗員が景色を見ずに安楽状態を保ちたい要求と、もっと広範囲に景色を楽しみたい要求の両方に応えられるようにすることにある。
第1発明は、透光性を備え、車体に固定されて乗物の室内外を物理的に区切る透光板と、遮光性を備え、乗物乗員の視界内で前記透光板に沿って設けられた遮光体と、前記遮光体を上下動させ、前記遮光体の上方で前記透光板を介して得られる視界を広狭変化させる移動機構とを備える。
第1発明において、透光板は、ドアを介して車体に固定されるものでもよいし、車体に直接固定されるものでもよい。透光板は、ガラス、アクリル樹脂、その他を用いることができる。遮光体は、不透光処理されたガラス、着色された樹脂、金属板、その他を用いることができる。遮光体は、光の透過量が透光板より少なくされたものであればよく、その遮光の程度は適宜選択することができる。遮光体は、透光板に対して室内側、室外側のどちらに設けられてもよい。遮光体の上下動は、遮光体の全体が上下動するもの、遮光体の上部が下部に対して分離して部分的に上下動するものとすることができる。遮光体の上下動は、遮光体の各部位が均一に上下動するもの、遮光体の部位によって上下動の動作範囲に差を持たせたものとすることができる。
第1発明によれば、透光板に沿って遮光体が上下動される。そのため、遮光体の上方で透光板を介して得られる視界が遮光体の上下動に応じて変化する。従って、乗員の要求に応じて遮光体を上下動させることにより、景色を見ずに安楽状態を保ちたい要求と、もっと広範囲に景色を楽しみたい要求の両方に応えることができる。
第2発明は、上記第1発明において、前記遮光体は、上方に移動されたとき、その下端が車体から離間して、前記遮光体の下方の前記透光板を介して外光が室内に入る構成とされている。
第2発明によれば、遮光体が上方に移動されたとき、遮光体の下方から外光が室内に入る。そのため、遮光体を上方に移動させて安楽状態としたときでも、室内が暗くなり過ぎるのを抑制することができる。また、室内の下方が開放されることにより開放感を味わうことができる。更に、車外の低い位置の景色を見たいとき、遮光体を上方に移動し、遮光体の下方から景色を確認したり楽しんだりすることもできる。
第3発明は、上記第1又は第2発明において、前記移動機構は、相対的に上下移動される第1部材と第2部材とを含み、前記透光板と前記遮光体とに挟まれている。前記第1部材が前記透光板に固定され、前記第2部材が前記遮光体に固定されている。前記第1部材は、前記遮光体の移動の上限位置と下限位置とで重なる領域内に配置されている。
第3発明によれば、移動機構において、相対的に上下移動される第1部材と第2部材のうち、透光板に固定された第1部材は、遮光体の移動中、常時、遮光体に隠れた位置に配置されている。そのため、遮光体から露出する位置には移動機構は設けられず、遮光体を透光板に対して浮島状に配置することができる。その結果、斬新なデザインの窓装置を提供することができる。
第4発明は、上記第1ないし第3発明のいずれかにおいて、前記遮光体は、前記透光板に対して室内側に配置されている。前記遮光体には、乗員に対して情報提供を行う表示器が設けられている。
第4発明によれば、遮光体に表示器が設けられているため、乗員が遮光体を上方に移動して安楽状態としたとき、表示器が乗員の見やすい位置となり、乗員は表示器に表示される情報を確認したり楽しんだりすることができる。従来、表示器をシートに固定する場合には、表示器を乗員の見やすい位置に配置するために、比較的長いアームに表示器を固定する必要がある。第4発明によれば、遮光体を上方に移動した安楽状態では、表示器が乗員の見やすい位置となるため、表示器を長いアームに固定することを不要とすることができる。
第5発明は、上記第1ないし第4発明のいずれかにおいて、前記遮光体に隣接して乗員が着座するシートには、前記透光板を介した着座乗員への入光を抑制するカバー体を備える。該カバー体は、前記遮光体の上下動に関連して、着座乗員への入光を抑制する位置と入光を抑制しない位置との間で移動される。
第5発明において、カバー体は、不透光処理されたガラス、着色された樹脂、金属板、その他を用いることができる。カバー体は、光の透過量が透光板より少なくされたものであればよく、その入光抑制の程度は適宜選択することができる。
第5発明によれば、遮光体に隣接するシートに着座する乗員の嗜好、並びに同乗の乗員の嗜好に応じて、遮光体の上下動とカバー体の位置とを適宜調整することができる。
第6発明は、上記第1ないし第5発明のいずれかにおいて、前記移動機構は、固定レールと該固定レールに対して摺動される摺動体とにより構成されている。前記固定レールは前記透光板又は車体に固定され、前記摺動体は前記遮光体に固定されている。
第6発明において、固定レールと摺動体の組合せは、1組でも、複数組でもよい。
第6発明によれば、固定レールに沿って摺動体が摺動することにより遮光体が上下動されるため、遮光体の上下動を安定して行うことができる。しかも、固定レールの形状、長さの設定により遮光体の移動の仕方を、単純な上下動の他にも各種の移動の仕方に設定することができる。
本発明の第1実施形態の正面図である。 第1実施形態において遮光体をニュートラル位置としたときの正面図である。 第1実施形態において遮光体を上昇位置としたときの正面図である。 第1実施形態において遮光体を下降位置としたときの正面図である。 第1実施形態の遮光体においてモニタを視聴位置としたときの斜視図である。 第1実施形態における移動機構の概略構成図である。 第1実施形態における移動機構の変形例の概略構成図である。 第1実施形態の一つの使用形態を示す説明図である。 第1実施形態の別の使用形態を示す説明図である。 第1実施形態における遮光体とカバー体の関連制御内容を示す表である。 図10の制御を実現するための電気回路のブロック図である。 本発明の第2実施形態の正面図である。 第2実施形態における移動機構の変形例の概略構成図である。
図1〜6は、本発明の第1実施形態を示す。第1実施形態は、自動車用フロントドア(以下、単にドアという)1に本発明を適用した例を示す。各図中、矢印によりドア1を自動車に取り付けた状態における各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。
図1のように、ドア1は、いわゆるサッシレスドアであり、フレーム11、12、13、窓ガラス14及びドアトリム31を組み合わせて成る。具体的には、透光性を備えた板状の窓ガラス14が、車体(図示略)の開口部の形状に合わせた外形形状に形成され、その下部の前方にフレーム11、後方にフレーム12、下方にフレーム13が固定されている。ドアトリム31は、遮光性を備え、窓ガラス14の室内側に配置され、フレーム11とフレーム12の上端部同士間に設けられている。窓ガラス14は、ドア1の強度を確保するため強化ガラスが使用されることが望ましい。ここでは、ドア1を車体に結合するためのヒンジ機構やドアロック機構等は、その記載を省略したが、公知のドアと同様に車体の開口部にヒンジ結合されて開閉されるものである。なお、窓ガラス14は、本発明の透光板に相当し、ドアトリム31は、本発明の遮光体に相当する。
ドアトリム31は、フレーム11及びフレーム12の上下高さに比べて、上下方向の大きさが小さくされている。そのため、ドアトリム31の下端は、フレーム13から常時離間している。従って、ドアトリム31の下端とフレーム13とに挟まれた領域Aは、ドアトリム31に被われず、窓ガラス14が露出している。窓ガラス14は、透光性を備えるため、領域Aにおいて、室内から外が見え、外から室内が見えることになる。このように見えることが好ましくない場合は、領域Aの窓ガラス14を有色として見え難くしたり、カーテンや遮蔽幕を設置することができる。
ドアトリム31は、フレーム11及びフレーム12の長手方向に沿って摺動し、上下動可能とされている。このための移動機構40を図6に示す。移動機構40は、ドアトリム31と窓ガラス14との間に設けられている。ドアトリム31の前後端部で窓ガラス14側には、それぞれ一対のプーリ44に駆動ベルト43が掛け渡されて装備されている。各一対のプーリ44は、ドアトリム31上にそれぞれ回転自在に支持され、互いに上下方向に離間して配置されている。各駆動ベルト43は、各一対のプーリ44が回転されたとき、上下方向に移動するように構成されている。各駆動ベルト43のそれぞれ前後方向の外側には、移動体42が結合されている。各移動体42は、フレーム11、12にも、それぞれ結合されている。各プーリ44のうち、上側に配置されたものには、ケーブル46を介してモータ45の駆動力が伝達されている。そのため、モータ45によりプーリ44が回転されると、各駆動ベルト43を介して各移動体42が上下方向に移動される。しかし、各移動体42はフレーム11、12にそれぞれ結合されているため、動くことができず、その反力により各プーリ44が固定されているドアトリム31が上下方向に移動されることになる。
図1において、「31a」は、ドアトリム31が上限位置にあるときのドアトリム31の上端縁の位置を示し、「31b」は、ドアトリム31が下限位置にあるときのドアトリム31の上端縁の位置を示す。また、図2は、ドアトリム31が上下動されないニュートラル位置にある状態を示す。図3は、ドアトリム31が上限位置にある状態を示す。図4は、ドアトリム31が下限位置にある状態を示す。
図2〜4に示すように、ドアトリム31の室内側の中央部には、液晶表示タイプのモニタ33が装備されている。モニタ33は、格納位置と使用位置との間で移動可能とされている。図2〜4は、モニタ33が格納位置にある状態を示し、図5は、モニタ33が使用位置にある状態を示す。モニタ33は、格納位置において液晶表示画面を室内側に向け、使用位置において液晶表示画面を後方側に向けるように配置されている。図5のように、モニタ33の下端部には、支持アーム34が設けられており、支持アーム34の端部は、ドアトリム31内で回動自在に支持されている。そのため、モニタ33が格納位置から使用位置に移動するとき、モニタ33は、支持アーム34の端部を中心に回動される。モニタ33の格納位置と使用位置との間の移動は、手動により行う構成としてもよいし、電動により行う構成としてもよい。ここでは、モニタ33を液晶表示タイプとしたが、公知の各種タイプの表示器を使用可能である。なお、モニタ33は、本発明における表示器に相当する。
ドアトリム31を図3のように上限位置とした状態で、モニタ33を使用位置とすると、モニタ33は、ドア1の室内側に設置されたシートに着座した乗員に見やすい位置となる。従って、シートに着座した乗員が娯楽を楽しむ際の画像を表示するための表示器としてモニタ33は最適である。従来、同様のモニタをシートに支持するものが提案されているが、シートに支持されたモニタを使用位置と格納位置とに移動させるためには、比較的長いアームが必要となる。これに対して、本実施形態のモニタ33は、上下動するドアトリム31に支持されているため、モニタ33を格納位置と使用位置との間で移動するための支持アーム34は比較的短いもので済む。
図7は、図6に示した移動機構40の変形例を示す。この変形例では、フレーム11、12に固定された各固定レール41に対して可動レール47がそれぞれ摺動自在に係合されている。各可動レール47は、ドアトリム31の前後端部にそれぞれ固定されている。一方、各可動レール47は、その長手方向に沿って送りねじ48をそれぞれ回転自在に内蔵する。各送りねじ48は、各ケーブル46を介してモータ45により回転可能とされている。また、各固定レール41には、それぞれナットアッシー49が固定されている。各ナットアッシー49は、ナット(図示略)を備え、そのナットは、回転しなように各ナットアッシー49に固定され、各送りねじ48に螺合されている。そのため、モータ45により各送りねじ48が回転されると、各送りねじ48は、各ナットアッシー49に対して上下方向に移動される。従って、各送りねじ48が固定されたドアトリム31が上下動することになる。
この変形例では、可動レール47に送りねじ48を回転自在に内蔵し、固定レール41にナットアッシー49を固定したが、回転と固定の関係を逆にしてもよい。即ち、可動レール47に、モータ45により回転されるナットアッシー49を固定し、固定レール41に送りねじ48を回転不能に固定する構成としてもよい。なお、可動レール47は、本発明における摺動体に相当する。
図8、9は、ドアトリム31の上下動と、それに隣接して設置されたシート2との関係を示す。シート2は、シートバック22の後方に被さるようにシェル21を備える。シートバック22は、シートクッション23に対して前後回動自在とされており、シェル21に対して相対移動される。シートバック22がシェル21に向かって回動されると、シートバック22はシェル21内に収納される。図8は、シートバック22がシェル21内に収納された状態を示し、乗員の頭部は、その側部がシェル21の側壁により被われる。このとき、ドアトリム31はニュートラル位置から上限位置に移動されている。一方、図9は、シートバック22がシェル21から離れて通常の着座位置に起立した状態を示し、乗員の頭部は、その側部がシェル21の側壁により被われない。このとき、ドアトリム31はニュートラル位置から下限位置に移動されている。なお、シェル21の側壁は、本発明におけるカバー体に相当する。
図10は、シート2に着座した乗員が希望する各モードに対するドアトリム31及びシェル21の位置関係を示す。図11は、乗員が希望する各モードに対してドアトリム31及びシートバック22を移動させる電気回路を示す。図11の制御回路61は、マイクロコンピュータを備え、モード選択スイッチ62により選択されるモードを実現するようにモータ45、24を作動する。モード選択スイッチ62により選択されるモードは、図10に示される6つのモードがあり、それらのモードのいずれかが選択されると、図10に示すドアトリム31及びシェル21の態様を実現するようにモータ45、24を作動する。
図10のNo.1で示すように、「くつろぎモード」を希望すると、ドアトリム31を上限位置まで上昇し、シェル21が乗員の顔の横になるようにシートバック22を後傾する。即ち、図8の状態とする。そのため、モード選択スイッチ62を操作して制御回路61によりモータ45、24を作動する。ここで、モータ24はシートバック22を後傾動作させる。「くつろぎモード」では、ドアトリム31が上限位置まで上昇するため、ドアトリム31が乗員の視界を妨げており、しかも、シートバック22が後傾されてシェル21でも乗員の側方の視界を妨げている。そのため、乗員は安楽姿勢でくつろぐことができる。
図10のNo.2で示すように、「モニタ視聴モード」を希望すると、ドアトリム31を上限位置まで上昇し、シェル21が乗員の顔の後になるようにシートバック22を前傾する。そのため、モード選択スイッチ62を操作して制御回路61によりモータ45、24を作動する。モータ24はシートバック22をシェル21から離間させて前傾動作させる。「モニタ視聴モード」では、ドアトリム31が上限位置まで上昇するため、ドアトリム31が乗員の視界を妨げており、しかも、シートバック22が通常の着座位置に起立した状態で、シェル21は乗員の側方の視界を妨げていない。そのため、乗員はモニタ33を使用位置へ移動して、モニタ33を視聴することができる。この「モニタ視聴モード」において、ドアトリム31の下方は大きく開放されるため、ドアトリム31下方の窓ガラス14を通して、車外の低い位置の景色を確認したり楽しんだりすることができる。この場合は、モニタ33は格納位置のままとし、ドアトリム31下方の窓ガラス14は透光性を備えていることが必要である。なお、「モニタ視聴モード」が選択されたときは、モニタ33を自動的に格納位置から使用位置へ移動するようにしてもよい。
図10のNo.3及び5で示すように、「ひとりくつろぎモード」を希望すると、ドアトリム31をニュートラル位置又は下限位置まで下降し、シェル21が乗員の顔の横になるようにシートバック22を後傾する。そのため、モード選択スイッチ62を操作して制御回路61によりモータ45、24を作動する。「ひとりくつろぎモード」では、ドアトリム31がニュートラル位置又は下限位置まで下降するため、ドアトリム31は乗員の視界を妨げていない。しかし、シートバック22が後傾されてシェル21が乗員の側方の視界を妨げている。そのため、ドアトリム31に隣接するシート2に着座する乗員は安楽姿勢でくつろぐことができる。一方、その他のシートに着座する乗員は、ドアトリム31の上方の窓ガラス14を通して車外の景色を楽しむことができる。即ち、「ひとりくつろぎモード」があることにより、各乗員がそれぞれの好みに応じて車内ですごすことができる。
図10のNo.4で示すように、「通常モード」を希望すると、ドアトリム31をニュートラル位置とし、シェル21が乗員の顔の後になるようにシートバック22を前傾する。そのため、モード選択スイッチ62を操作して制御回路61によりモータ45、24を作動する。「通常モード」では、ドアトリム31が通常の位置となり、ドアトリム31が乗員の視界を妨げないため、窓ガラス14を通しては通常の視界が得られ、乗員にとっては通常の状態となる。
図10のNo.6で示すように、「開放モード」を希望すると、ドアトリム31を上限位置まで下降し、シェル21が乗員の顔の後になるようにシートバック22を前傾する。即ち、図9の状態とする。そのため、モード選択スイッチ62を操作して制御回路61によりモータ45、24を作動する。「開放モード」では、ドアトリム31が下限位置まで下降して、ドアトリム31の上方が大きく開放されている。しかも、シートバック22が通常の着座位置に起立した状態で、シェル21は乗員の側方の視界を妨げていない。そのため、乗員はドアトリム31の上方に大きく開かれた窓ガラス14を通して車外の景色を楽しむことができる。しかも、開放感を味わうことができる。
このようにドアトリム31とシート2のシートバック22とを関連させて制御することにより、ドアトリム31に隣接するシート2に着座する乗員の嗜好、並びに同乗の乗員の嗜好に応じて、ドアトリム31の上下動とシェル21の位置とを適宜調整することができる。
図12は、本発明の第2実施形態を示す。第2実施形態が第1実施形態に対して特徴とする点は、車体の開口部に嵌められた窓ガラス14に対して、ドアトリム32が浮島状に固定されている点である。ドアトリム32は、第1実施形態におけるドアトリム31と同様に、窓ガラス14に対して上下動可能とされている。図12において、「32a」は、ドアトリム32が上限位置にあり、「32b」は、ドアトリム32が下限位置にある状態を示す。図12の各矢印は、ドアトリム32が上限位置及び下限位置におけるドアトリム32の上下幅をそれぞれ示す。第2実施形態において、移動機構40は、2本の矢印が重なる範囲内に設けられている。そのため、移動機構40は、ドアトリム32が上下に移動しても乗員から見える位置に露出することはない。移動機構40が窓ガラス14の外側からも見えないようにするため、移動機構40が設けられる範囲の窓ガラス14に着色する等の不透光処理を施すことが見栄え上は望ましい。
移動機構40は、図6又は図7に示す移動機構40と同様に構成されている。なお、図6の移動機構40において、移動体42は本発明における第1部材に相当し、一対のプーリ44及び駆動ベルト43は本発明における第2部材に相当する。また、図7の移動機構40において、固定レール41及びナットアッシー49は本発明における第1部材に相当し、可動レール47及び送りねじ48は本発明における第2部材に相当する。
第2実施形態によれば、ドアトリム32が窓ガラス14に対して浮島状に設けられているため、斬新なデザインの窓装置を提供することができる。
図13は、第2実施形態における移動機構40の変形例を示す。この変形例の移動機構40では、ドアトリム32が窓ガラス14に対して片側を中心に回動して上下動する構成とされている。具体的には、ドアトリム32の前端部がヒンジピン54により窓ガラス14に支持され、上下方向に回動自在とされている。また、ドアトリム32の後端部には、ラックバー50がヒンジピン54を中心とした円弧に沿って固定されている。ラックバー50の円弧の内側にはギヤが形成され、そのギヤにピニオンギヤ51が噛み合わされている。ピニオンギヤ51は、窓ガラス14側に固定され、連結ロッド53を介してモータ52により回転駆動される。
モータ52によりピニオンギヤ51が回転駆動されると、ラックバー50がモータ52の回転方向に応じて上下動される。そのため、ラックバー50と共にドアトリム32の後端部が矢印で示すように、ヒンジピン54を中心に回動され、上下動される。この場合は、ヒンジピン54をドアトリム32の前端部に設け、ラックバー50及びピニオンギヤ51をドアトリム32の後端部に設けたが、これらを逆にしてもよい。即ち、ヒンジピン54をドアトリム32の後端部に設け、ラックバー50及びピニオンギヤ51をドアトリム32の前端部に設けてもよい。また、図6、7と同様の構成の移動機構40を用いて、図13の変形例と同様に、ドアトリム32を前後方向に傾斜して上下動させることができる。その場合、ヒンジピン54の位置と、ラックバー50及びピニオンギヤ51の位置にそれぞれ、図6、7と同様の構成の移動機構40を設け、移動機構40における前後の移動量に差を持たせることで実現できる。
係る変形例によれば、ドアトリム32の上下動の仕方を、図12の第2実施形態とは異ならせ、更に斬新なデザインの窓装置を提供することができる。
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明を自動車の窓装置に適用したが、飛行機、船、電車等に搭載の窓装置に適用することができる。
1 ドア
11、12、13 フレーム
14 窓ガラス(透光板)
2 シート
21 シェル(カバー体)
22 シートバック
23 シートクッション
24 モータ
31、32 ドアトリム(遮光体)
33 モニタ(表示器)
34 支持アーム
40 移動機構
41 固定レール(第1部材)
42 移動体(第1部材)
43 駆動ベルト(第2部材)
44 プーリ(第2部材)
45 モータ
46 ケーブル
47 可動レール(摺動体)(第2部材)
48 送りねじ(第2部材)
49 ナットアッシー(第1部材)
50 ラックバー
51 ピニオンギヤ
52 モータ
53 連結ロッド
54 ヒンジピン
61 制御回路
62 モード選択スイッチ

Claims (6)

  1. 透光性を備え、車体に固定されて乗物の室内外を物理的に区切る透光板と、
    遮光性を備え、乗物乗員の視界内で前記透光板に沿って設けられた遮光体と、
    前記遮光体を上下動させ、前記遮光体の上方で前記透光板を介して得られる視界を広狭変化させる移動機構とを備える乗物用窓装置。
  2. 請求項1において、
    前記遮光体は、上方に移動されたとき、その下端が車体から離間して、前記遮光体の下方の前記遮光体を介して外光が室内に入る構成とされている乗物用窓装置。
  3. 請求項1又は2において、
    前記移動機構は、相対的に上下移動される第1部材と第2部材とを含み、前記透光板と前記遮光体とに挟まれており、
    前記第1部材が前記透光板に固定され、前記第2部材が前記遮光体に固定されており、
    前記第1部材は、前記遮光体の移動の上限位置と下限位置とで重なる領域内に配置されている乗物用窓装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    前記遮光体は、前記透光板に対して室内側に配置されており、
    前記遮光体には、乗員に対して情報提供を行う表示器が設けられている乗物用窓装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
    前記遮光体に隣接して乗員が着座するシートには、前記透光板を介した着座乗員への入光を抑制するカバー体を備え、
    該カバー体は、前記遮光体の上下動に関連して、着座乗員への入光を抑制する位置と入光を抑制しない位置との間で移動される乗物用窓装置。
  6. 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
    前記移動機構は、固定レールと該固定レールに対して摺動される摺動体とにより構成されており、
    前記固定レールは前記透光板又は車体に固定され、前記摺動体は前記遮光体に固定されている乗物用窓装置。
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