JP3316728B2

JP3316728B2 - 可変抵抗器

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Publication number: JP3316728B2
Application number: JP24381295A
Authority: JP
Inventors: 文年増田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1995-08-28
Publication date: 2002-08-19
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: US5699037A; JPH08153609A; DE19535983A1; CN1052806C; KR0181750B1; KR960012048A; CN1127923A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変抵抗器に関
し、詳しくは、抵抗調整時における過回転を防止するス
トッパ機構を有するとともに、抵抗の調整が容易で信頼
性の高いクラッチ機構を備えた可変抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】可変抵
抗器は、通常、抵抗の調整時に摺動子の位置を目視確認
することができないため、過回転による破損を防止する
ためにストッパ機構を備えていることが望ましい。さら
に、多回転調整型のものでは、抵抗の調整を容易にする
ためのクラッチ機構を有することが望ましい。

【０００３】ところで、本発明の可変抵抗器が関連する
従来の可変抵抗器としては、例えば、ＵＳＰ５０４７７
４６号に開示されたポテンショメータや、特開昭６０−
３４００４号公報に開示された可変抵抗器などがある。

【０００４】ＵＳＰ５０４７７４６号に開示されたポテ
ンショメータは、プレート（摺動子）と、プレートを移
動させるロータとを備えており、ロータを駆動する調整
軸を回転させることによってプレートを回転させ、抵抗
素子に沿ってプレートに配設されたコンタクト（ワイヤ
フィンガー）を移動（摺動）させることにより抵抗を調
整することができるように構成されているが、(１) 摺動子が、プレス加工のスプリングアームにワイヤ
を取り付けた構造であるため、加工作業が複雑になると
ともに、加工のための専用設備が必要である(２) 溝に噛み合う自由端を有するつめ（クラッチアー
ム）は、自由端を有し、一方の端部側のみがプレートに
つながった片持ちの構造を有しているため、回転方向に
よりクラッチの効き方に差異が生じる場合があり、信頼
性に欠ける(３) つめ（クラッチアーム）の一方が自由端になってい
ることから、組立工程などにおいて、該自由端が他の部
品などに絡まりやすく、組立作業の能率を著しく低下さ
せるというような問題点がある。

【０００５】また、特開昭６０−３４００４号公報に開
示された可変抵抗器には、(１) ストッパ機構の構造上、ロータの内部にスリットを
穿設し、その溝内に指状弾性体を配設するようにしたこ
となどの理由から小型化が困難で、しかも、部品加工が
容易ではない(２) また、回転の終端でギアとウオームギアとの噛み合
いが外れるとき、ギアのピッチが大きいと、指状弾性体
に加わる応力が大きくなり、破損するおそれが生じるた
め、調整回転数の設計の自由度が制約される(３) さらに、ロータの材質を合成樹脂とした場合には、
高温あるいは低温条件下でのクラッチ動作に不安が生じ
る、すなわち、高温ではばね力の低下が生じやすく、低
温では破損が発生しやすいため、使用条件が制約される
というような問題点がある。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、過回転による破損を防止するためのストッパ及びク
ラッチ機構を備えているにもかかわらず摺動子の構造が
簡単で、小型化が可能であるとともに、組立工程で他の
部品と絡み合って組立工程の作業性を低下させたりする
ようなことがなく、しかも摺動子の動作についての信頼
性が高く、容易に製造することが可能な可変抵抗器を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明（請求項１）の可変抵抗器は、絶縁材料から
なる基板に、抵抗膜、該抵抗膜と導通する固定側端子及
び可変側端子などを配設してなる抵抗基板と、前記抵抗
膜などと接触しつつ抵抗基板上を摺動する摺動子と、駆
動手段により回転駆動され、前記摺動子を動作させるロ
ータと、これらの各部材を収納、保持するケースとを具
備してなる可変抵抗器であって、 (ａ)一枚の金属板をプレス加工することにより形成さ
れ、少なくとも外周の一部が略円弧状の、ばね性を有す
る金属板からなる摺動子本体と、前記摺動子本体から延
設されたコンタクトアームを折り返すとともに、コンタ
クトアームをその長手方向に略平行に分割することによ
り形成された複数のフィンガーを備えたコンタクトと、
少なくとも一部が前記摺動子本体の略円弧状の外周に略
平行であるようなスリットを設けることにより、両終端
が摺動子本体とつながった状態で該スリットの外側に形
成された、下記ロータに形成されたロータ側係合部と係
合する係合部を有する円弧状ばねアームと、両終端が摺
動子本体とつながった円弧状ばねアームの内周側と対向
し、かつ、円弧状ばねアームと同心となる位置に前記摺
動子本体から延設されたストッパ片を折り曲げて形成し
た、下記ケースに形成されたケース側ストッパと係合す
るストッパとを一体に備えてなる摺動子と、 (ｂ)前記摺動子の円弧状ばねアームの係合部と係合する
ロータ側係合部を備え、駆動手段により回転駆動されて
前記摺動子を任意の方向に回転させるロータと、 (ｃ)前記摺動子及びロータを回転可能に収納保持する収
納部と、前記摺動子のストッパと係合して、前記摺動子
が所定の位置まで回転したときにその回転を停止させる
ケース側ストッパとを備えたケースとを具備することを
特徴としている。

【０００８】また、請求項２の可変抵抗器は、前記円弧
状ばねアームの、前記ロータ側係合部と係合する係合部
がロータ側係合部に向って付勢されるように、円弧状ば
ねアームの両終端の摺動子本体との連結部が、摺動子本
体の主面からロータ側係合部の方向に所定の角度だけ傾
けられていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明（請求項１）の可変抵抗器においては、
摺動子本体から延設されたコンタクトアームを折り返す
ことにより形成されたコンタクトと、少なくとも一部が
摺動子本体の略円弧状の外周に略平行であるようなスリ
ットを設けることにより、両終端が摺動子本体とつなが
った状態で該スリットの外側に形成された、ロータ側係
合部と係合する係合部を有する円弧状ばねアーム（クラ
ッチアーム）と、摺動子本体から延設されたストッパ片
を折り曲げて形成した、下記ケースに形成されたケース
側ストッパと係合するストッパとを備えてなる摺動子が
用いられているため、摺動子の平面形状を大きくするこ
となくケース側ストッパとの係合を行わせるように構成
することが可能になり、ストッパ機能を備えた小型の可
変抵抗器を得ることができるようになる。

【００１０】また、円弧状ばねアームが、両持ちの構造
（両終端が摺動子本体とつながった構造）を有している
ため、クラッチ動作、すなわちクラッチアームにたわみ
が発生したときのクラッチの動きが安定して、クラッチ
動作におけるクラッチの効き方が安定になり、信頼性が
向上するとともに、組立工程で他の部品と絡み合って組
立工程の作業性を低下させたりすることを防止できるよ
うになる。

【００１１】また、コンタクトの構造が簡単であり、ワ
イヤを取り付けるなど別部材を用いていないため、一枚
の金属板をプレス加工することにより容易に製造するこ
とが可能で、製造工程を簡略化してコストを低減するこ
とができる。

【００１２】さらに、コンタクトの構造を、コンタクト
アームを、その長手方向に略平行に複数に分割すること
により形成した複数のフィンガーからなる構造とするこ
とにより、製造工程を特に複雑にすることなく、コンタ
クトと抵抗膜との接触の確実性を向上させることが可能
になり、信頼性の高い可変抵抗器を得ることができるよ
うになる。

【００１３】また、請求項２の可変抵抗器のように、円
弧状ばねアームを、その両終端の摺動子本体との連結部
において、ロータ側係合部の方向に所定の角度だけ傾け
ることにより、円弧状ばねアームの、ロータ側係合部と
係合する係合部が、ロータ側係合部に向って付勢され、
両係合部を確実に係合させることが可能になり、摺動子
の動作の信頼性をさらに向上させることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の一実施例にかかる可変抵抗器（抵抗
基板を取り除いた状態）を示す平面図、図２は図１の可
変抵抗器のＡ−Ａ線断面図、図３は要部（ケース、基
板）を断面とした側面図、図４は抵抗基板及び摺動子を
取り除いた状態の可変抵抗器を示す平面図である。

【００１５】図１〜４に示すように、この実施例の可変
抵抗器は、絶縁体からなるケース４１に、摺動子１、ロ
ータ１１、抵抗基板２１、及びロータ１１を回転駆動さ
せる駆動手段（調整ねじ）３１などを収納、配設するこ
とにより形成されている。

【００１６】摺動子１は、図５(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示す
ように、ばね性を有する金属板からなる摺動子本体２
と、摺動子本体２から延設され、長手方向に略平行に複
数のスリット４を設けることにより複数のフィンガー５
が形成されたコンタクトアーム３を折り返すことにより
形成されたコンタクト６と、後述するケース４１の円柱
状突起４３と回転可能に係合する回転係合部（丸穴）７
と、少なくとも一部が摺動子本体２の略円弧状の外周に
略平行であるようなスリット８を設けることにより該ス
リット８の外側に形成された、両終端が摺動子本体２と
つながっており、かつ、コンタクト６が形成されている
方とは逆の面に、ロータ１１（図６）に形成されたロー
タ側係合部１３と係合する係合部（この実施例では凸
部）９が形成された円弧状ばねアーム（クラッチアー
ム）１０と、摺動子本体２から延設されたストッパ片を
折り曲げて形成した、ケース４１（図７）に形成された
ケース側ストッパ４１ａ（図７）と当接して、その回転
を停止させるためのストッパ１ａとを備えて構成されて
いる。

【００１７】なお、上記円弧状ばねアーム１０は、ロー
タ側係合部１３と係合する係合部９が、ロータ側係合部
１３に向って付勢（押圧）されるように、円弧状ばねア
ーム１０の両終端の摺動子本体２との連結部１０ａ（図
５）の近傍において、ロータ側係合部１３の方向に所定
の角度だけ傾けて形成されている。

【００１８】また、上記摺動子１のコンタクトアーム３
は、コンタクト６が抵抗基板２１（図２，図３）に形成
された抵抗膜やコレクタなど（図示せず）に当接（圧
接）するように折り曲げられている。また、上記コンタ
クト６は、先端側が湾曲した形状になっており、抵抗基
板２１に形成された抵抗膜やコレクタなど（図示せず）
に確実に接触するように構成されている。

【００１９】また、ロータ１１は、図６に示すように、
ケース４１（図７）の収納部（収納凹部）４２に配設さ
れた円柱状突起４４と係合する貫通穴１２と、摺動子１
の円弧状ばねアーム１０の係合部（凸部）９と係合する
ロータ側係合部（放射状に形成された断面形状がＵ字状
の複数の溝）１３と、外周部に形成された、ケース４１
に配設された駆動手段（調整ねじ）３１のねじ３２（図
４）と係合するギア１４を備えて構成されている。

【００２０】そして、ケース４１の円柱状突起４３と摺
動子１の回転係合部（丸穴）７を嵌合させるとともに、
円柱状突起４４とロータ１１の貫通穴１２を嵌合させる
ことにより、ロータ１１及び摺動子１が回転可能に保持
されるとともに、円弧状ばねアーム１０の下面に形成さ
れた係合部（凸部）９とロータ側係合部（断面形状がＵ
字状の溝）１３とを係合させることにより、駆動手段
（調整ねじ）３１を操作して摺動子１を動作（回転）さ
せることができるようになる。

【００２１】さらに、ケース４１は、先に述べたよう
に、ロータ１１を収納保持する収納部（収納凹部）４２
と、該収納部４２に配設された、摺動子１及びロータ１
１の回転軸となる円柱状突起４３，４４と、摺動子１の
ストッパ１ａと係合して、摺動子１が所定の位置まで回
転したときにその回転を停止させるケース側ストッパ４
１ａとを備えて構成されている。

【００２２】また、抵抗基板２１は、特に図示しない
が、２つの固定側端子及び可変側端子（コレクタ端子）
と、その両終端が２つの固定側端子に接続された円弧状
の抵抗膜を配設するとともに、円弧状の抵抗膜の略中心
位置にコレクタを配設した構造を有している。

【００２３】なお、本発明の可変抵抗器においては、摺
動子を構成する材料としては、洋白、りん青銅、白銅、
ベリリウム銅などの銅合金や、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、
Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ
−Ｐｄ−Ｃｕ−Ｚｎ合金などの貴金属系合金などを用い
ることが好ましいが、さらに他の材料を用いることも可
能である。

【００２４】また、ケース及びロータとしては、ＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエ
チレンテレルタレート）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）系樹
脂（６６ナイロン、４６ナイロン、変性ポリアミド６Ｔ
など）、液晶樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィ
ド）樹脂などの合成樹脂を用いることが好ましい。な
お、ロータは、円弧状ばねアームの係合部との係合、離
脱を繰り返すため、靭性と強度を併せ持つポリアミド樹
脂が特に好ましい。とりわけ、耐熱性が良好な４６ナイ
ロンや変性ポリアミド６Ｔは、広範な周囲温度でのクラ
ッチ動作を保証するのに適している。

【００２５】次に、この可変抵抗器において抵抗を調整
する際の各部の動作について説明する。まず、調整ねじ
３１を回転させると、調整ねじ３１のねじ３２とロータ
１１の外周のギア１４が噛み合って、ロータ１１が所定
の方向に回転する。このとき、ロータ１１に回転可能に
保持された摺動子１の円弧状ばねアーム１０の係合部９
がロータ側係合部１３に係合しているため、摺動子１が
ロータとともに回転（共回り）して、摺動子１のコンタ
クト６が抵抗基板２１の抵抗膜及びコレクタ上を摺動す
る。したがって、調整ねじ３１を任意の方向に回転させ
ることにより抵抗値を調整することができる。そして、
ロータ１１がさらに回転し、摺動子１のストッパ１ａが
ケース側ストッパ４１ａと当接すると、円弧状ばねアー
ム１０がたわみ、円弧状ばねアーム１０の係合部９とロ
ータ側係合部１３との係合（噛合）がはずれてロータ１
１が空転する。その結果、過回転による摺動部などの破
損が確実に防止される。

【００２６】上記実施例においては、摺動子本体から延
設されたストッパ片を折り曲げることによりストッパを
形成しているので、摺動子の平面形状を大きくすること
なくケース側ストッパとの係合を行わせるように構成す
ることが可能になる。したがって、ストッパを形成する
ことにより製品が大型化することを効果的に防止するこ
とが可能になる。なお、摺動子本体へのストッパ片の形
成位置やその具体的な形状、あるいはストッパ片の折り
曲げ態様などは、上記実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨の範囲内において、種々の変形、応用を
加えることができる。

【００２７】また、この実施例の可変抵抗器において
は、摺動子１の円弧状ばねアーム１０が、その両終端が
摺動子本体２とつながった両持ちの構造を有しているた
め、クラッチの効き方が安定し、摺動子１の動作に関し
て高い信頼性が得られる。さらに、円弧状ばねアーム１
０が両持ちの構造となっているため、組立工程で他の部
品と絡み合って組立工程の作業性が低下したりすること
がない。

【００２８】また、コンタクト６が、摺動子本体２から
延設され、複数のフィンガー５が形成されたコンタクト
アーム３を折り返すことにより形成された簡単な構造を
有しているため、一枚の金属板から一体に形成すること
ができる。したがって、特に複雑な製造工程を必要とす
ることなく、プレス加工などの方法により容易に加工す
ることが可能になる。しかも、コンタクト６は複数のフ
ィンガー５から形成されているため、抵抗基板２１上の
抵抗膜やコレクタとフィンガー５が確実に接触して接触
抵抗が小さくなり、接触に関する特性が向上する。な
お、上記実施例では、コンタクトアーム３の長手方向に
略平行に複数のスリット４を形成することにより、コン
タクトアーム３に複数のフィンガー５を形成した場合に
ついて説明したが、フィンガーを形成する方法はこれに
限られるものではなく、例えば、コンタクトアームを長
手方向に略平行に複数に切断することによりフィンガー
を形成することも可能である。

【００２９】なお、抵抗膜などの構造や形状によって
は、コンタクトを上記実施例のように複数のフィンガー
からなる構造とはせずに、平板状のコンタクトアームを
折り返すことにより形成した構造とすることも可能であ
る。

【００３０】また、上記実施例の可変抵抗器において
は、円弧状ばねアーム１０を、その両終端の摺動子本体
２との連結部において、ロータ側係合部１３の方向に所
定の角度だけ傾けることにより、ロータ側係合部１３と
係合する係合部９を、ロータ側係合部１３に向って強く
付勢して、両者を確実に係合させるようにしているが、
必ずしも上記のように傾きを与えない場合にも本発明の
基本的な効果を得ることは可能である。

【００３１】さらに、上記実施例では、円弧状ばねアー
ム１０の係合部９と係合するロータ側係合部１３を、断
面がＵ字状の溝とした場合について説明したが、その形
状に特別の制約はなく、係合部９と確実に係合する種々
の形状に構成することができる。

【００３２】さらに、円弧状ばねアーム１０の係合部９
は、必ずしも凸形状に形成しなければならないものでは
なく、凹形状や、例えばギアの一部のような凹凸を有す
る形状とし、ロータ側係合部の形状を、それに確実に係
合するような種々の形状（例えば凸形状やギアのような
凹凸形状）とすることも可能である。

【００３３】また、摺動子１のコンタクトアーム３を、
平面的にみて摺動子本体２の外側方向に任意の角度だけ
傾けて折り曲げることにより、抵抗膜の外径をできるだ
け大きくして定格電力などの性能や特性に余裕を持たせ
ることが可能になるとともに、可変抵抗器全体としての
小型化を図ることが可能になる。

【００３４】なお、本発明は、その他の点においても上
記実施例に限定されるものではなく、抵抗基板の構成
（基板に形成される抵抗膜、該抵抗膜と導通する固定側
端子及び可変側端子などのパターンや構造、コレクタの
位置などに関し、発明の要旨の範囲内において種々の応
用、変形を加えることができる。

【００３５】

【発明の効果】上述のように、本発明の可変抵抗器は、
摺動子として、摺動子本体から延設されたコンタクトア
ームを折り返して形成したコンタクトと、両終端が摺動
子本体とつながった両持ちの構造を有する円弧状ばねア
ーム（クラッチアーム）と、摺動子本体から延設された
ストッパ片を折り曲げて形成した、ケースに形成された
ケース側ストッパと係合するストッパを備えてなる摺動
子を用いているため、摺動子を構成する部材の厚みでケ
ースとの係合を行わせるように構成することが可能にな
り、過回転による破損を防止するためのストッパを備え
ているにもかかわらず、小型で信頼性の高い可変抵抗器
を得ることができる。

【００３６】また、円弧状ばねアームが、両持ちの構造
（両終端が摺動子本体とつながった構造）を有している
ため、クラッチ動作、すなわちクラッチアームにたわみ
が発生したときのクラッチの動きが安定して、クラッチ
動作におけるクラッチの効き方が安定になり、信頼性が
向上するとともに、組立工程で他の部品と絡み合って組
立工程の作業性を低下させたりすることを防止できるよ
うになる。

【００３７】さらに、コンタクトの構造が簡単であり、
ワイヤを取り付けたりしていないため、例えば、一枚の
金属板をプレス加工することにより容易に製造すること
が可能であり、製造コストを低減することができる。

【００３８】さらに、コンタクトを構成するコンタクト
アームを、その長手方向に略平行に複数に分割してコン
タクトアームに複数のフィンガーを形成することによ
り、特に複雑な製造工程を必要とすることなく、コンタ
クトと抵抗膜及びコレクタとをより確実に接触させるこ
とが可能になり、さらに信頼性の高い可変抵抗器を得る
ことができる。

【００３９】また、請求項２の可変抵抗器のように、円
弧状ばねアームを、その両終端の摺動子本体との連結部
において、ロータ側係合部の方向に所定の角度だけ傾け
ることにより、円弧状ばねアームの係合部をロータ側係
合部に向って強く付勢して両者をより確実に係合させ、
摺動子の動作の確実性をさらに向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器（抵抗基
板を取り除いた状態）を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器（図１）
のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器を示す、
要部（ケース、基板）を断面とした側面図である。

【図４】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器（抵抗基
板及び摺動子を取り除いた状態）を示す平面図である。

【図５】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器の摺動子
を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は
側面図である。

【図６】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器のロータ
を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は要部を断面とし
た正面図である。

【図７】本発明の一実施例にかかる可変抵抗器のケース
を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は側面断面図であ
る。

【符号の説明】

１摺動子１ａストッパ２摺動子本体３コンタクトアーム４コンタクトアームに形成されたスリッ
ト５フィンガー６コンタクト７回転係合部（丸穴）８摺動子本体に形成されたスリット９円弧状ばねアームの係合部１０円弧状ばねアーム（クラッチアー
ム）１１ロータ１２貫通穴１３ロータ側係合部１４ギア２１抵抗基板３１駆動手段（調整ねじ）３２ねじ４１ケース４１ａケース側ストッパ４２収納部４３円柱状突起４４円柱状突起

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁材料からなる基板に、抵抗膜、該抵抗
膜と導通する固定側端子及び可変側端子などを配設して
なる抵抗基板と、前記抵抗膜などと接触しつつ抵抗基板
上を摺動する摺動子と、駆動手段により回転駆動され、
前記摺動子を動作させるロータと、これらの各部材を収
納、保持するケースとを具備してなる可変抵抗器であっ
て、 (ａ)一枚の金属板をプレス加工することにより形成さ
れ、少なくとも外周の一部が略円弧状の、ばね性を有する金
属板からなる摺動子本体と、前記摺動子本体から延設されたコンタクトアームを折り
返すとともに、コンタクトアームをその長手方向に略平
行に分割することにより形成された複数のフィンガーを
備えたコンタクトと、少なくとも一部が前記摺動子本体の略円弧状の外周に略
平行であるようなスリットを設けることにより、両終端
が摺動子本体とつながった状態で該スリットの外側に形
成された、下記ロータに形成されたロータ側係合部と係
合する係合部を有する円弧状ばねアームと、両終端が摺動子本体とつながった円弧状ばねアームの内
周側と対向し、かつ、円弧状ばねアームと同心となる位
置に前記摺動子本体から延設されたストッパ片を折り曲
げて形成した、下記ケースに形成されたケース側ストッ
パと係合するストッパとを一体に備えてなる摺動子と、 (ｂ)前記摺動子の円弧状ばねアームの係合部と係合する
ロータ側係合部を備え、駆動手段により回転駆動されて
前記摺動子を任意の方向に回転させるロータと、 (ｃ)前記摺動子及びロータを回転可能に収納保持する収
納部と、前記摺動子のストッパと係合して、前記摺動子
が所定の位置まで回転したときにその回転を停止させる
ケース側ストッパとを備えたケースとを具備することを特徴とする可変抵抗器。
【請求項２】前記円弧状ばねアームの、前記ロータ側係
合部と係合する係合部がロータ側係合部に向って付勢さ
れるように、円弧状ばねアームの両終端の摺動子本体と
の連結部が、摺動子本体の主面からロータ側係合部の方
向に所定の角度だけ傾けられていることを特徴とする請
求項１記載の可変抵抗器。