TWI240785B - Vehicle with continuously variable transmission - Google Patents

Description

1240785 玖、發明說明： [技術領域] 本舍明係一關於具有裝設在引擎之無段變速機之二輪機 車、三輪機車或四輪汽車等之騎乘型車輛等小型車輛。 [先前技術] 在車輛引擎等使用皮帶式無段變速機（CVT),用於將引擎 傳來的驅動力傳達到被驅動側之車軸。該CVT在裝設於引擎 曲軸側之驅動側的主滑輪和裝設於車軸側之被驅動側的第 円輪〜間，跨设有無端V皮帶而連結曲軸側和車軸侧。主 滑輪係固定軸方向位置之固定滑輪和可朝向軸方向滑動之 可動滑輪相對’而裝設在曲軸側之旋轉軸(曲軸或連結於其 之驅動軸)者’該等一對固定滑輪及可動滑輪之相對面形成 推拔狀（圓錐形），對應該等相對面間之間隔而改變從 皮帶軸芯之半徑方向位置，且黏虛甘y 1對應其而改變旋轉傳達比（變 速比）。 先前，關於移動二輪機車等之CVT卜4 L VT變速機構，即可動滑4 之手段’係使用曲軸等驅動軸側之主滑輪採用離心重量丨 筒者。該離心重量&筒方式由於係利用料輸出軸（驅動輕 之旋轉力’藉由重量之離心力變更可動滑輪位置之機構 因此變速移行動作依賴於引擎輸出.由之旋轉狀態。通常彳 設計成假設加速器全開加速之離心重量滾筒，而假設條〃 以外’無法依照駕駛人之意思加減速之情形較多。即， 法對應所有的過度現象’加速器中間開度、加速器急劇 動、加速器微小控制或減速情況。 1240785 為了解決如此之問題，如日本特公平7-863 83號公報所揭 示，提出有 使馬達在殼體外介置以齒輪輪系而驅動可動 滑輪之構造°根據该構成，使用馬達之變速機構由於不依 賴弓丨擎輸出軸之旋轉狀態，而賦予任意滑輪位置，因此可 控制加速感或節省燃料費等而符合駕駛人之意思。 [發明所欲解決問題] 佴是，在先前之使用馬達的CVT，如汽車裝設空間較寬而 可自由地配置之情形較佳，但在兩輪機車或ATV車輛（騎乘 蜇車輛）等小型車輛，由於變速機構之設置空間受限，因此 馬達設置位置受到限制，且對其他零件配置進一步賦予控 間性之限制。 且，馬達（任務儘管本來係將引擎之輸出電性能源化者 轉換成再次動力，而產生運轉滑輪之動力者，若將動力從 馬達傳達到滑輪途中裝設齒輪輪系，則齒輪之動力損耗變 大，在般具有比弋車輸出小的引擎之兩輪機車等，無法 忽視該動力損耗。因此，雖然可考慮裝載大容量之發電機 或蓄電池，但從輕量化觀點來看則不佳。 本發明係考慮上述先前技術者，其目的在於提供一尤其 是兩輪機車或騎乘型車輛等小型車輛中的無段變速機之配 置構造’其降低動力損耗，有效地利用兩輪機車等受限之 狭小空間而不會擴大傳動箱’可在先前之離心重量 設置空間置換設置馬達。 / ° [發明内容] [解決問題之手段] 為了達成上述目的，本發明提供—1有

〜啕典k變速機之車 8537H 1240785 輛，其特徵為驅動側旋轉軸裝設有發電機及主滑輪，前述 主滑輪包含裝設在前述驅動側旋轉軸之一對固定滑輪及可 動滑輪，和用於驅動前述可動滑輪朝向軸方向之馬達，前 述驅動側旋轉抽突出在前述引擎兩側’哭出在引擎一方側 之前述驅動側旋轉軸上方，裝設有前述發電機，突出在另 一方側之前述驅動側旋轉軸上方，裝設有前述主滑輪，在

比该主滑輪外側之前述驅動側旋轉抽上方，將前述馬達和 該旋轉軸以同軸配設在該外周。 本構成可在突出於引擎左右兩側之驅動側旋轉軸（曲軸或 連結於其之驅動軸）之一方側裝設發電機，在另一方側由於 裝設主滑輪及馬達，而在關於車寬度方向取得以引擎為中 心之重量平衡而達成獲得安定動作之佈局。且，可將突出 在左右方之驅動軸長度設定成大致相同，形狀上亦取得平 衡而易於零件設置之佈局。 且，藉由在主滑輪外側（從引擎偏離之側，即從引擎突出 之旋轉軸端部側）配置馬達之方式，可提高組裝性，容易地 維護，而可在修理或檢查馬達時容易地分解或組裝。 且，由於馬達係配設成偏離引擎，因此從引擎傳來的熱 性彰響減輕’從外部傳來的冷卻作用變大，而可確保安定 之功说。如此藉由將馬達裝設在無段變速機外側之方式， 而獲得有效的馬達冷卻效果。即，對馬達之熱性影響係藉 由將引擎傳來的熱度傳到曲軸箱或旋轉軸之熱傳導，而將 馬達加熱，同時無段變速機之v皮帶和滑輪之間產生摩擦熱 ，將其熱傳達而將馬達加熱·。但，本發明之構造由於馬達

S537S 1240785 係於曲軸上方，配置在、 、a 羊丰乂逆又位置，因此可減輕如 此又典性影響而有效地冷卻馬達。 且，將馬達和旋轉軸以同 命」拍机咬在該外周之方式’獲得 二間性精簡之佈局，可在嗲&班、 ^ ^ ^ 在^ 5又且-間裝設馬達以代替先前 <重I滾筒，並可不擴大 ’、 #有典段變速機之引擎箱（曲軸 相）且不須介置以齒輪輪系， —以有效率的間性將馬達收容 在引擎箱内。 且’藉由如此不使用重量滾筒夕 、、 里來同 < 構成的方式·，可防止潤 /骨油造成降低V皮帶之摩擦傳逵 丁1予運刀。即，曲軸箱内之CVT室 若考慮到滑輪壽命或傳達效率長年少A 1/ ， 一 十衣千豸化，則以内部清淨度 高者為佳。因Λ ’在曲軸箱和CVT箱之靠合部裝設密封襯墊 ’或在冷卻用氣體通路施行裝設過濾片等對策，當作外部 來的粉塵對策。先前之兩輪機車等小型車輛由於佈局之設 限制，離心重量滾筒裝設在主滑輪側。裝設有該主滑輪之 離心重量滾筒之空間，為了使重量滾筒在凸輪上順利地滑 動，因此填充有潤滑油。空間之密封面配設有〇型環使該潤 滑油不會飛;賤。萬一’舍封破損而潤滑油飛賤到c V T箱内時 ’潤滑油會污染CVT箱内而使滑輪和V皮帶之間的摩擦變小 ，無法傳達適當之動力。相對之，不使用離心重量滚筒而 代之以在空間配設馬達（構成’則由於不需要大量離心重 量滾筒用之潤滑油’因此消除潤滑油飛歲之可能性，防止 滑輪或V皮帶附著潤滑油而造成降低摩擦及伴隨其之降低 傳達效率，可延長滑輪壽命。 較佳之構成例，其恃徵為前述馬達鄰接在可動滑輪而裝

853 7S -10 - 1240785 設在該背面惻，該可動滑輪背面裝設有冷卻用葉片。 本構成由於在可動滑輪背面裝設有冷卻用葉片，可一面 確保節省2間，一面利用引聲太Λ >击 、 用Μ ^奉身又軚出而有效率地冷卻 鄰接在可動滑輪之馬達。 此外之較佳構成例，其特徵為突士左^ 行试马大出在則述弓I擎兩側之前 述驅動側旋轉軸端部，介置以軸承而支持在引擎箱。 本構成由於可介置以J由Τ φ h Α阳 、、 1 1 ^釉承支持在用於軸支持驅動側旋轉 轴端部而強化之引擎箱，因此会告 、 ㈢ U ^ 4 θ ^成焚轉軸軸振擺而安 定堅固地保持在引擎箱。 較佳應用例，其特徵為將前述引擎裝載於兩輪機車。 本構成可在引擎周圍空間受限之兩輪機車，藉由應用本 發明，無段變速機之佈局的方式，可使有效利用空間而達 成精簡化之效果或重量平衡之效果顯著。 其他較佳應用例，其特徵為將前述引擎裝載於騎乘型車 輛0 ^ =構成在與前述兩輪機車同樣地引擎周圍空間受限之騎 乘型車輛，藉由應用本發明之無段變速機之佈局的方式， "有放利用芏間而達成精簡化之效果或重量平衡之气田 本發明逸~半·^ w 乂挺供一兩輪機車，其具有無段變速機，7 牙曲輛直結或與其平行而突出於引擎之—方側的驅、 軸K有王滑輪，且其特徵為前述主滑輪包含裝設在二 :驅動側旋轉軸之一對固定滑輪及可動滑輪，和用於驅: ”、可動滑輪朝向軸方向之馬達，前述馬達在比前逑主:

S537S 1240785 輪外側之前述驅動側旋轉軸上方，和該旋轉軸以同軸配設 在該外周。 本構成可在尤其比通常的四輪車輛空間性限制大的兩輪 機車’藉由將馬達配置在主滑輪外側（從引擎偏離之側，即 k引擎哭出之旋轉軸端部側）之方式，而提高組裝性，容易 地維1曼’且獲得修理或檢查馬達時可容易地分解或組裝之 效果，同時由於馬達配設成從引擎偏離，因此引擎傳來的 熱性影響減輕，從外部傳來的冷卻作用變大，而保持安定 之功能。藉由如此將馬達裝設在無段變速機外側之方式， 而獲得有效的馬達冷卻效果。即，對馬達之熱性影響係藉 由將引擎傳來的熱度傳達到曲轴箱或旋轉抽之熱傳導，而 將馬達加熱，同時在無段變速機之V皮帶和滑輪之間產生摩 擦熱，將其熱傳達而將馬達加熱。兩輪機車在空間性上極 為困難另外裝設用於減輕對如此之馬達熱性影響之冷卻裝 置，但本發明構造可減輕兩輪機車中的如此之熱性影響， 而有效地冷卻馬達。 且，可實現一有效地利用受限空間的佈局之雨輪機車， 其藉由將馬達和旋轉轴以同轴裝設在該外周之方式，可獲 得空間性精簡之佈局，而在該設置空間裝設馬達以代替先 前之重量滾筒，不會擴大收容有無段變速機之引擎箱（曲軸 箱）且不須介置以齒輪輪系，而以有效率的空間性將馬達收 容在引擎箱内。 再者，本發明提供一騎乘型車輛，其在和曲軸直結或與 其平行而突出於引擎'^一方側的驅動側旋轉袖裝設有主滑 Ϊ240785 輪’且其特徵為前述主滑輪包含装設在前述驅動惻旋轉$由 之一對固足滑輪及可動滑輪，和用於驅動前逑可動滑輪朝 向軸方向之馬達，前述馬達在比前 動側5疋轉軸上方’和該:旋轉軸以同軸配設在該外周。 本構成和前述兩輪機車同樣地，可在尤其比通常的四輪 車輛空間性限制大的騎乘型車輛，藉由將馬達配置在偏離 王滑輪外側 < 側（偏離引擎之側，即從引擎突出之旋轉軸端 邯側万式，而提高組裝性，容易地維護，且獲得修理戒 檢查馬達時可容易地分解或組裝之效果，料由於馬達齡 置成偏離引擎，因此引擎傳來的熱性影響減輕，從外部傳 來的冷卻作用變大’而保持安定之功能。肖由如此將馬達 裝設在無段變速機外側之方 <，而獲得有效的馬達冷卻效 P對馬達之一影響係藉由將引擎傳來的熱度傳達到 曲車由箱或旋轉車由之鼽傳壤而 、 …得導而將馬達加熱，同時在無段變速 機之V皮帶和滑輪之間彦+卢 14 %熱，將其熱傳達而將馬達加 A °騎乘型車輛在空間彳生 、 h為困難另外裝設用於減輕對 t此〈馬達熱性影響之冷卻裝置，但本發明構造可減輕騎 乘型車輛中的如此之熱性影響，而有效地冷卻馬達。 且’可貫現一有效妯制田， 也用叉限空間之佈局的騎乘型車輛 ’ /、藉由將馬達和旋_細 P曰、 Μ袖以冋軸裝設在該外周之方式，可 後忤艾間性揞筘> π & _ q 17局’而在該設置空間裝設馬達以代替 先刖'^重量滾筒，不会耱女必A ; Μ、 θ h大收各有無段變速機之引擎箱（曲 軸相）且不須介置以今鈐 .IV ^ 四私輪系，而以有效率的空間性地將馬 達收各在引擎箱内。

S537H !24〇785 [貫施方式] 圖1表示本發明相關之車輛用引擎全體構成剖面圖。 琢例表示4循環2氣筒引擎1，各氣筒裝設有活塞2。各氣 同之汽缸頭部3包含：點火插塞4及吸氣、排氣閥5(然後，汽 紅4邰3之剖面係依照各氣筒圖示個別位置）。曲軸箱7内具 備連結在各活I 2而旋轉之曲軸6。曲軸6突出在引擎1兩側 (圖式之左右方），形成有左突出側曲軸6 a及右突出側曲軸6 b 左犬出側曲轴6 a裝设有發電機8。右哭出側曲轴6 b裝設有 典段變速機9之主滑輪1〇。無段變速機9藉由介置以該主滑 輪1 〇和捲繞於其之皮帶1 1而連結的第2滑輪1 2構成。 主滑輪1 0包含在驅動側旋轉轴6 ’（右突出側曲軸6 b)上方 固足位置之固定滑輪1 3和可朝向與其相對配置之軸方向移 動之可動滑輪1 4。然後，該例中，驅動側旋轉軸6，係曲軸6 本身（或以同軸一體直結構造），但亦可為介置以鏈條或齒輪 等傳達系統而和連結在曲抽6之曲軸6平行之旋轉抽。 可動滑輪1 4背面側（偏離引擎1之方向側）具備有用於驅動 該可動滑輪1 4之馬達1 5。該馬達1 5和曲軸6以同軸裝設在該 外周。 第2滑輪1 2包含裝設在被驅動側旋轉軸1 6上之固定滑輪 1 7及可動，骨輪丨8。被驅動側旋轉轴丨6上裝設有離合器1 9， 用於連接/隔斷該被驅動側旋轉軸1 6和中間齒輪2 〇。中間齒 輪20介置·以中.間傳達系統2丨而連結在車軸22。 圖2係上述引擎之曲軸周圍放大圖。 活塞2介置以連桿2 3而連結在曲軸6。2 4係平衡重量，2 5

S537<S 1240785 係機油通路。左突出側曲軸6 a上裝設有凸輪鏈2 6及起動齒輪 2 7，該外側（偏離引擎之方向側）装設有發電機8。發電機8 包含：固足在曲軸6a之飛輪28、固定在該飛輪28内周面而和 飛輪28同時旋轉之磁鐵（旋轉體）29、和該磁鐵29之内面側相 對配設之線圈（定子）30。定子線圈30藉由螺栓31而固定在曲 軸箱7。該左突出側曲軸6a之端部介置以輛承3 3而支持在曲 車由箱7。 装設在右突出側曲軸6b上之可動滑輪1 4背面形成有冷卻 用葉片39。藉由該葉片39送風到馬達丨5而冷卻。 馬達1 5包含：固定在曲轴箱7側之定子線圈34、由與其相 對而配置在該内周側之磁鐵所構成的旋轉體3 5、與該旋轉 體35,體之旋轉筒36、具有螺合在該旋轉筒36内周之内螺 絲的外螺絲之滑動筒37。滑動筒37介置以軸承38，在轴周 圍以邛旋轉且朝向軸方向一體地滑動之方式而連結在可動 滑輪14。 該馬達1 5(由定子線圈34及旋轉體35等所構成之組合體） 係藉由不圖不之螺栓，而從曲軸箱7外側固定。因此，可從 曲軸箱外側安裝及取下馬達，而可容易地分解或修理及維 護馬達。 右突出側曲軸6b端部介置以軸承40而支持在曲軸箱7。 圖3係應用本發明之兩輪機車全體構成圖。 該雨輪機車46之前輪4 1支持在連結於把手49之前又42。 後輪43介置以水平配置懸架44而支持在車體框47。車體中 央部装載有水冷4循環之引擎1。45係具備於車體中央^右 1240785 方之空氣清淨器元件中的左側之元件。4 8係散熱器。引擎1 之車體右惻，如後述 < 圖4配設有本發明之無段變速機9。 圖4係圖3之兩輪機車之引擎部分詳細圖。 該例中，引擎1係2氣筒之4閥DOHC引擎。曲軸6介置以連 桿2 3而連結有活塞2 °曲軸6之車體左側裝設有凸輪鏈2 6及 起動齒輪2 7 ’端部構成裝設有飛輪2 8之發電機8。凸輪鏈？ 6 捲繞在吸氣用及排氣用之2支凸輪軸5 1，分別使各氣筒之4 個吸氣、排氣閥5在曲軸6同步開閉動作。5 〇係機油冷卻器 ，5 2係化油器。 引擎1之車體右側，如前述具備無段變速機9。該無段變 速機9包含：由裝設在曲軸6之固定滑輪1 3及可動滑輪1 4所 構成之主滑輪1 0、由裝设在被驅動側旋轉轴1 6之固定滑輪 1 7及可動滑輪1 8所構成之第2滑輪1 2、捲繞在主滑輪1 〇和第 2滑輪1 2之間的V皮帶1 1。被驅動側旋轉轴1 6裝設有多板式 離合器1 9。 圖5係應用本發明之四輪型ATV車輛側視圖。ATV係例如 行敬在沙地、荒地或農耕地等之騎乘型車輛。 該四輪型ATV65在車體前部具備把手66,介置以不圖示之 轉向系統而操向操作2個前輪67(僅圖示1個）。把手66後方在 燃料槽68及該後方，具備駕駛人跨坐之座椅69。車體中央 邵裝載有引擎70。引擎7〇介置以無段變速機9而驅動2個後 輪7 1 (僅圖示1個）。2個後輪7 1介置以懸架7 3而以可搖動方式 裝設在車體框72。如前述，無段變速機9係藉由裝設在曲軸 6〜主滑輪1 0及介置以V皮帶1 1而連結在該主滑輪1 0之第2 S5378 1240785 滑輪丨2而構成。7 4係化油器，7 5係排氣消音器。 圖6係應用於本發明之三輪型at v車輛側視圖。 該三輪型ATV76在車體前部具備把手77。介置以不圖示之 轉向系統而操向操作支持在前又78之1個前輪79。把手口後 方在燃料槽8 0及該後方具備駕驶人跨坐之座椅8丨。車體中 央部裝載有引擎82。引擎82介置以無段變速機9而驅動2個 後輪83(僅圖示1個）。2個後輪83介置以懸架84而以可搖動方 式裝設在車體框85。如前述，無段變速機9係藉由裝設在曲 軸6之主滑輪10及介置以v皮帶丨丨而連結在該主滑輪1〇之第 2滑輪1 2而構成。 [發明功效] 如以上說明，本發明係於突出在引擎左右兩側之驅動側 旋轉軸之（曲軸或連結於其之驅動軸）一方側裝設有發電機 ’在另一方側由於裝設有主滑輪及馬達，而在關於車寬度 方向取得以引擎為中心之重量平衡，達成安定動作之佈局 。且’可將突出在左右方之驅動軸長度設定成大致相同， 形狀上亦取得平衡以易於零件配置之佈局。 且’藉由主滑輪外側（從引擎偏離之側，即從引擎突出之 旋轉軸端部側）配置有馬達之方式，可提高組裝性，容易地 維護’且維修檢查時可容易地分解或組裝。且，引擎傳來 剌的熱性影響減輕，外部傳來的冷卻作用變大，而保持安 定之功能。 且’藉由將馬達和旋轉軸以同軸裝設在該外周之方式， 可獲得空間性精簡的佈局，而在該設置空間裝設馬達以代

S537S 1240785 替先前之重量滾筒，並可不擴大收容有A❸* 擎 性將 …、十（雙速機之 箱（曲軸箱）且不須介置以齒輪輪系’而以有巧 、又半的空間 馬達收容在引擎箱内。 用葉片之 W擎本身 方式，一 之輸出而 且，藉由在可動滑輪背面裝設有冷卻 面可確保節省空間，一面有效率地利用 冷卻鄰接在可動滑輪之馬達。 且，將突出在引擎 且以軸承古 在引擎箱之構成，由於可支持在用於軸Φ妹、Α 077乏持 又待焚轉軸端 強化之引擎箱，因此不會造成旋轉軸軸振 ^ 振俽而安定堅固地 保持在引擎箱。 [圖式簡單說明] 圖丨表示本發明之實施型態相關之引擎構成剖面圖。 圖2係圖1之引擎曲轴周圍放大圖。 圖3係應用本發明之二輪機車之全體構成圖。 圖4係圖3之二輪機車引擎部分之詳細圖。 圖5 IV、應用本發明之四輪A T V之側視圖。 圖6係應用本發明之三輪a T V之側視圖。 [圖式代表符號說明] 一 1 、 70 、 82 引擎 2 活塞 汽缸頭部 4 點火插塞 5 吸氣，氣閥 6 曲軸 6、 驅動側旋轉軸 S537X -18 - 左突出側曲軸 右突出側曲軸 曲轴箱 發電機 無段變速機 主滑輪 皮帶 第2滑輪 固定滑輪 可動滑輪 馬達 被驅動側旋轉軸 固定滑輪 可動滑輪 離合器 中間齒輪 中間傳達系統 車軸 連桿 平衡重量 機油通路 凸輪鏈 起動齒輪 飛輪 磁鐵 線圈 -19 - 1240785

3 1 螺栓 33 ^ 38 > 40 轴承 34 定子線圈 35 旋轉體 36 旋轉筒 37 滑動筒 39 葉片 41 、 67 、 79 前輪 42、78 前叉 43 、 71 、 83 後輪 44 、 73 、 84 懸架 45 空氣清淨器元件 46 二輪機車 47 、 72 、 85 車體框 48 散熱器 49 > 66 > 77 把手 5 0 機油冷卻器 5 1 凸輪軸 52、7 4 化油器 65 4輪型ATV 68 > 80 燃料槽 69、8 1 座椅 75 排氣消音器 76 3輪型ATV -20 -

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Claims (1)

1. i24gn935 财财職 ^ J 中文申請專利範圍替換本(93年10月） 义“。Z 拾、申請專利範園.·· 1 · 一種具有無段變速機之車輛，其係具有驅動側旋轉軸上 裝設有發電機及主滑輪之引擎之無段變速機之車輛； 前述主滑輪包含裝設在前述驅動側旋轉軸上之一對 固定滑輪及可動滑輪，和用於在軸方向上驅動前述可動 滑輪之馬達； 前述驅動側旋轉軸突出在前述引擎兩侧； 突出在引擎一方側之前述驅動側旋轉軸上方，裝設有 前述發電機； 突出在另一方側之前述驅動側旋轉軸上方，裝設有前 述主滑輪； 在比該主滑輪外側之前述驅動侧旋轉軸上方，將前述 馬達與该旋轉軸同軸地配置在其外周。 2.如申請專利範圍第1項之具有無段變速機之車輛，其中 前述馬達鄰接於可動滑輪而裝設在其背面側，該可動滑 輪背面裝設有冷卻用葉片。 3·如申請專利範圍第丨項之具有無段變速機之車輛，其中 突出在前述引擎兩側之前述驅動側旋轉軸端部，係介置 以軸承而支持在引擎箱。 ; 其中前述具有無段變速 其中則述具有無段變速 4.如申清專利範圍第3項之車輛 機之車輛為二輪機車。 5·如申請專利範圍第3項之車輛 機之車輛為騎乘型車輛。 其係於與曲軸直接 6· —種二輪機車，其具有無段變速機， 85378-931008.DOC . 1240785 連結或與其平行而突出在引擎之一方侧的驅動側旋轉 軸上裝設有主滑輪； 其特徵為前述主滑輪包含裝设在前述驅動侧旋轉軸 之一對固定滑輪及可動滑輪，和用於在軸方向上驅動前 述可動滑輪之馬達； 箾述馬達在比别述主滑輪外側之前述驅動側旋轉軸 上，與該旋轉軸同軸地配設在其外周。 一種騎乘型車輛，其具有無段變速機，其係於與曲軸直 接連結或與其平行而突出在引擎之一方侧的驅動側旋 轉軸上裝設有主滑輪； 其特徵為前述主滑輪包含裝設在前述驅動侧旋轉軸 之對固疋滑輪及可動滑輪，和用於在軸方向上驅動前 述可動滑輪之馬達； 、「在比如述主滑輪外側之前述驅動侧旋轉車由 上與邊破轉軸同軸地配設在其外周。 85378-931008.DOC