(57)【要約】【課題】摺動部への潤滑油の供給量を増加させ、摺動部の摩耗を抑制することが可能なラジアルころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】ラジアルころ軸受２の保持器４は、金属製であり、軸方向に離間して同心配置された円環状の一対のリム部５と、一対のリム部５の間に周方向等間隔に設けられた複数の柱部６１からなる保持部６とを備える。それぞれの柱部６１は、一対のリム部５の間に架け渡された本体部６２と、本体部６２におけるポケット６０の内面から突出してころ３を抜け止めする突部６３とを有する。保持部６の外周側にあたる本体部６２の外面６２２ａは、少なくとも一部が一対のリム部５の外周面５ａと同径の曲面に形成され、保持部６の外周側にあたる突部６３の外面６３ａは、少なくとも突出方向の先端側の一部が一対のリム部５の外周面５ａよりも内径側に位置している。突部６３の外面６３ａの外周側には、潤滑油が保持される隙間Ｓ１，Ｓ２が形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に離間して同心配置された円環状の一対のリム部と、前記一対のリム部の間に周方向等間隔に設けられた複数の柱部からなる保持部とを備え、前記複数の柱部の間に複数のころをそれぞれ転動自在に保持するポケットが形成された金属製のラジアルころ軸受用保持器であって、
それぞれの前記柱部は、前記一対のリム部の間に架け渡された本体部と、前記本体部における前記ポケットの内面から突出して前記ころを抜け止めする突部とを有し、
前記保持部の外周側にあたる前記本体部の外面は、その少なくとも一部が前記一対のリム部の外周面と同径の曲面に形成され、
前記保持部の外周側にあたる前記突部の外面は、少なくとも突出方向の先端側の一部が前記一対のリム部の外周面よりも内径側に位置している、
ラジアルころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記保持部の外周側にあたる前記突部の外面は、その全体が前記一対のリム部の外周面よりも内径側に位置している、
請求項１に記載のラジアルころ軸受用保持器。
【請求項３】
前記保持部の外周側にあたる前記本体部の外面は、幅方向中央部の部分領域が前記一対のリム部の外周面と同径に形成され、
前記部分領域と前記突部の外面との間の前記本体部の外面が前記一対のリム部の外周面よりも内径側に位置している、
請求項２に記載のラジアルころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころを転動自在に保持する複数のポケットが形成されたラジアルころ軸受用保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば遊星歯車機構の遊星歯車を支持するために、複数のころを有するラジアルころ軸受が用いられている。このようなラジアルころ軸受において、複数のころを保持する保持器は、軸方向に離間して同心配置された円環状の一対のリム部と、一対のリム部の間に周方向等間隔に設けられた複数の柱部とを備えており、複数の柱部の間に複数のころをそれぞれ転動自在に保持するポケットが形成されている。また、柱部における保持器の外周側の端部には、ころがポケットから離脱することを防ぐための突起（抜け止め突起）が設けられている。
【０００３】
保持器の外周側にあたる抜け止め突起の外面、及び抜け止め突起が設けられた部分の柱部の外面は、一対のリム部の外周面に連続した曲面であり、その曲率半径が一対のリム部の半径と同じである。一対のリム部の外周面ならびに上記の各外面は、保持器が例えば遊星歯車等の支持対象に対して偏心したとき、支持対象の内周面を摺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３２２２４号公報
【特許文献２】特開２００９−９２０８８号公報
【特許文献３】特開２０１３−２９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように構成されたラジアルころ軸受では、ころと保持器との摺動部ならびに保持器と支持対象との摺動部の摩耗が潤滑油によって抑制される。しかし、支持対象の回転速度や摺動部における面圧等の使用状況によっては、潤滑油が上記の各摺動部に十分には供給されず、摩耗が促進されてしまう場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、摺動部への潤滑油の供給量を増加させ、以って摺動部の摩耗を抑制することが可能なラジアルころ軸受用保持器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、軸方向に離間して同心配置された円環状の一対のリム部と、前記一対のリム部の間に周方向等間隔に設けられた複数の柱部からなる保持部とを備え、前記複数の柱部の間に複数のころをそれぞれ転動自在に保持するポケットが形成された金属製のラジアルころ軸受用保持器であって、それぞれの前記柱部は、前記一対のリム部の間に架け渡された本体部と、前記本体部における前記ポケットの内面から突出して前記ころを抜け止めする突部とを有し、前記保持部の外周側にあたる前記本体部の外面は、その少なくとも一部が前記一対のリム部の外周面と同径の曲面に形成され、前記保持部の外周側にあたる前記突部の外面は、少なくとも突出方向の先端側の一部が前記一対のリム部の外周面よりも内径側に位置している、ラジアルころ軸受用保持器を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のラジアルころ軸受用保持器によれば、摺動部への潤滑油の供給量を増加させることにより、摺動部の摩耗を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るラジアルころ軸受を用いた遊星歯車機構を示す分解斜視図である。
【図２】遊星歯車と支持軸との間に配置されたラジアルころ軸受を軸方向視で示す側面図である。
【図３】ラジアルころ軸受を示す斜視図である。
【図４】ラジアルころ軸受を軸方向に対して垂直な断面で示す断面図である。
【図５】ラジアルころ軸受の一部を拡大して示す断面図であり、（ａ）はラジアルころ軸受の保持器が遊星歯車と同心状に配置されているときの状態を示し、（ｂ）はラジアルころ軸受の保持器が遊星歯車に対して偏心したときの状態を示す。
【図６】従来例に係るラジアルころ軸受の一部を示す断面図であり、（ａ）はラジアルころ軸受の保持器が遊星歯車と同心状に配置されているときの状態を示し、（ｂ）はラジアルころ軸受の保持器が遊星歯車に対して偏心したときの状態を示す。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るラジアルころ軸受の一部を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施に係るラジアルころ軸受の一部を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施に係るラジアルころ軸受の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１１】
（遊星歯車機構の全体構成）
図１は、本実施の形態に係るラジアルころ軸受を用いた遊星歯車機構を示す分解斜視図である。図２は、遊星歯車機構の遊星歯車と支持軸との間に配置されたラジアルころ軸受を軸方向視で示す側面図である。
【００１２】
遊星歯車機構１１は、外周面に外歯１２１を有する太陽歯車１２と、内周面に内歯１３１を有する内歯歯車１３と、外周面に外歯１４１を有し、太陽歯車１２と内歯歯車１３との間に配置されて外歯１２１及び内歯１３１に噛み合う複数（本実施の形態では３つ）の遊星歯車１４と、それぞれの遊星歯車１４に挿通された円筒状の支持軸１５１を有するキャリア１５とを備えている。
【００１３】
この遊星歯車機構１１は、例えば自動車の駆動源であるエンジンの出力軸（クランクシャフト）の回転を変速するトランスミッションに用いられ、太陽歯車１２、内歯歯車１３、及びキャリア１５の３つの要素のうち、１つの要素が非回転に固定されて他の１つの要素にトルクが入力されることにより、入力されたトルクが残りの１つの要素に減速又は増速して伝達される。遊星歯車機構１１の各部の摺動は、潤滑油（例えばトランスミッションオイル）により潤滑される。
【００１４】
太陽歯車１２は、中心部にシャフト１２０が相対回転不能に固定され、内歯歯車１３及びキャリア１５と同心状に配置されている。遊星歯車１４は、その中心部を貫通する軸孔１４０（図２参照）に支持軸１５１が挿通されている。支持軸１５１の外周面１５１ａと遊星歯車１４における軸孔１４０の内周面１４０ａとの間には、支持軸１５１に対する遊星歯車１４の回転を円滑にすべく、本実施の形態に係るラジアルころ軸受２が配置されている。
【００１５】
例えば内歯歯車１３がトランスミッションケースに非回転に固定されてシャフト１２０が回転する場合、シャフト１２０と共に回転する太陽歯車１２の回転が減速されてキャリア１５の中心孔１５０にスプライン嵌合する図略の出力軸に出力される。この際、遊星歯車１４は、シャフト１２０の回転軸線Ｏ１を中心として公転すると共に支持軸１５１の中心軸線Ｏ２を中心として自転する。
【００１６】
ラジアルころ軸受２は、複数の円柱状のころ３と、金属製の保持器４とを有して構成され、遊星歯車１４の公転による遠心力を受けながら遊星歯車１４の自転を支持する。本実施の形態では、１２個のころ３が保持器４に等間隔に保持されている。
【００１７】
（ラジアルころ軸受２の構成）
図３は、ラジアルころ軸受２を示す斜視図である。図４は、ラジアルころ軸受２を軸方向に対して垂直な断面で示す断面図である。図３及び図４では、保持器４の中心軸線Ｃ１を示している。図５は、ラジアルころ軸受２の一部を拡大して示す断面図であり、（ａ）は保持器４の中心軸線Ｃ１が支持軸１５１の中心軸線Ｏ２と一致した状態を示し、（ｂ）は保持器４が支持軸１５１に対して偏心し、保持器４の外周面の一部が遊星歯車１４における軸孔１４０の内周面１４０ａに接した状態を示している。
【００１８】
保持器４は、軸方向に離間して同心配置された円環状の一対のリム部５と、一対のリム部５の間に周方向等間隔に設けられた複数の柱部６１からなる保持部６とを一体に備えている。保持器４の材料としては、例えばＳＣＭ４１５やＳＰＣ等の鉄系金属を好適に用いることができる。保持部６は、全体として円筒状に形成され、保持部６における複数の柱部６１の間には、複数のころ３をそれぞれ転動自在に保持するポケット６０が形成されている。複数のころ３は、支持軸１５１の外周面１５１ａ及び遊星歯車１４における軸孔１４０の内周面１４０ａを転動する。
【００１９】
それぞれの柱部６１は、一対のリム部５の間に架け渡された本体部６２と、ころ３をポケット６０から抜け止めする突部６３とを有している。突部６３は、隣り合う一対の柱部６１の本体部６２における互いの対向面６２ａから保持部６の周方向に突出している。この対向面６２ａは、ポケット６０の内面を形成する本体部６２の側面であり、突部６３は、本体部６２の周方向両側におけるそれぞれの対向面６２ａから突出している。
【００２０】
本体部６２は、保持部６の軸方向に沿った長手方向の中央部６２１が、長手方向の両端部６２２よりも径方向内方に位置している。突部６３は、両端部６２２のそれぞれに設けられている。すなわち、１つの柱部６１には、４つの突部６３が設けられている。図４では、中央部６２１を含む断面で保持器４を示しており、図５では、両端部６２２を含む断面で保持器４を示している。
【００２１】
図４に示すように、隣り合う一対の柱部６１のそれぞれの本体部６２（中央部６２１）の間隔Ｄ１及びそれぞれの突部６３の間隔Ｄ２は、ころ３の直径Ｄよりも小さい。これにより、保持部６の径方向の内方及び外方へのころ３の離脱が抑止されている。なお、ラジアルころ軸受２の製造時には、柱部６１を弾性変形させて間隔Ｄ１を拡げ、保持部６の内側からポケット６０内にころ３を配置する。
【００２２】
保持部６の外周側にあたる本体部６２の両端部６２２における外面６２２ａは、その少なくとも一部が中心軸線Ｃ１を中心とする一対のリム部５の外周面５ａと同径の曲面に形成されており、リム部５の外周面５ａと連続している。本実施の形態では、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体部６２の外面６２２ａにおける幅方向（保持部６の周方向）の中央部の一部である第１の部分領域Ａが、リム部５の外周面５ａと同径の曲面に形成されている。
【００２３】
また、図５（ａ）及び（ｂ）では、柱部６１において、第１の部分領域Ａを保持部６の周方向に挟む２つの部分領域のそれぞれを第２の部分領域Ｂ及び第３の部分領域Ｃとして示している。本体部６２の外面６２２ａにおける幅方向の両端部、及び保持部６の外周側にあたる突部６３の外面６３ａは、第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃに含まれる。
【００２４】
第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａは、その曲率半径が第１の部分領域Ａの曲率半径よりも小さい曲面であり、リム部５の外周面５ａよりも内径側（中心軸線Ｃ１側）に位置している。本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａは、共に保持器４の外周面であり、第１の部分領域Ａと第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃとの境界部では、段差なく滑らかに保持器４の外周面が連続している。また、第１の部分領域Ａにおける本体部６２の外面６２２ａ及びリム部５の外周面５ａは、研磨加工された研磨面である。
【００２５】
本実施の形態では、突部６３の外面６３ａの全体が第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃに含まれており、リム部５の外周面５ａよりも内径側に位置している。また、本実施の形態では、第１の部分領域Ａと突部６３の外面６３ａとの間の本体部６２の外面、すなわち第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける本体部６２の外面６２２ａの一部（幅方向の両端部）がリム部５の外周面５ａよりも内径側に位置している。
【００２６】
図５（ｂ）に示すように、保持器４が支持軸１５１に対して偏心したときには、第１の部分領域Ａにおける本体部６２の外面６２２ａの一部（幅方向の中央部）及びリム部５の外周面５ａが遊星歯車１４における軸孔１４０の内周面１４０ａに接触する。これにより、リム部５の外周面５ａのみが軸孔１４０の内周面１４０ａに接触する場合に比較して、軸孔１４０の内周面１４０ａとの接触面圧が低減される。また、第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける本体部６２の外面６２２ａの幅方向の両端部ならびに突部６３の外面６３ａと軸孔１４０の内周面１４０ａとの間には、それぞれ隙間Ｓ１，Ｓ２が形成される。この隙間Ｓ１，Ｓ２は、潤滑油が保持される油溜りとなる。
【００２７】
図５（ｂ）に示すように保持器４が支持軸１５１に対して偏心して回転するとき、ころ３の外周面３ａは、突部６３の傾斜面６３ｂに摺接する。突部６３の傾斜面６３ｂは、本体部６２の側面（対向面６２ａ）との間に鈍角を形成して保持部６の径方向に対して傾斜した面である。突部６３は、突出方向の頂部が面取りされており、突部６３の外面６３ａと傾斜面６３ｂとの間に面取り面６３ｃが形成されている。
【００２８】
遊星歯車１４の自転に伴って保持器４が支持軸１５１に対して偏心して回転するときには、隙間Ｓ１，Ｓ２に保持された潤滑油が、第１の部分領域Ａにおける本体部６２の外面６２２ａと軸孔１４０の内周面１４０ａとの摺動部、及び突部６３の傾斜面６３ｂところ３の外周面３ａとの摺動部に供給され、これらの摺動部の摩耗が抑制される。
【００２９】
（保持器４の製造方法）
保持器４は、平板状の鋼板をプレスして梯子状の成形体を得るプレス工程と、この成形体を塑性変形させて環状に丸める丸め工程と、丸め工程の後に第１の部分領域Ａにおける本体部６２の外面６２２ａ及びリム部５の外周面５ａを研磨する研磨工程とによって製造される。梯子状の成形体は、互いに平行な一対の直線状の棒体部と、これらの棒体部の間を棒体部の長手方向に対して垂直な方向に繋ぐ複数の柱状体部とを一体に有する。一対の棒体部は、丸め工程において丸められて一対のリム部５となり、複数の柱状体部はそれぞれ柱部６１となる。棒体部の両端は例えば溶接により接合される。第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃとなる部分は、プレス工程において、部分領域Ａとなる部分よりも窪むように成形され、丸め工程においてリム部５の外周面５ａよりも内径側に位置する。
【００３０】
（従来例）
図６は、従来のラジアルころ軸受の一例を示す断面図であり、（ａ）は保持器４が遊星歯車１４と同心状に配置されているときの状態を示し、（ｂ）は保持器４が遊星歯車１４に対して偏心したときの状態を示している。この従来例では、柱部６１における本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａがリム部５の外周面５ａと同径の曲面に形成されている他は第１の実施の形態と同様に形成されているので、図６（ａ）及び（ｂ）において、第１の実施の形態に係るラジアルころ軸受２の各構成要素に対応する部位には図５に付した符号と同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００３１】
この従来例では、上記のように本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａがリム部５の外周面５ａと同径の曲面に形成されているので、保持器４が支持軸１５１に対して偏心したとき、本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａと遊星歯車１４の軸孔１４０の内周面１４０ａとの間に潤滑油が保持される隙間が形成されない。このため、保持器４の回転方向後方側における本体部６２の外面６２２ａや突部６３の外面６３ａでは、油切れによる摩耗や発熱が起こりやすい。また、突部６３の傾斜面６３ｂところ３の外周面３ａとの間の摺動部に供給される潤滑油も少なくなるので、この摺動部においても摩耗や発熱が起こりやすい。
【００３２】
（第１の実施の形態の作用及び効果）
第１の実施の形態に係るラジアルころ軸受２では、柱部６１における本体部６２の外面６２２ａの一部、及び突部６３の外面６３ａの全体がリム部５の外周面５ａよりも内径側に位置しており、保持器４が支持軸１５１に対して偏心したときでも、軸孔１４０の内周面１４０ａとの間に潤滑油が保持される隙間Ｓ１，Ｓ２が形成される。これにより、本体部６２の外面６２２ａと軸孔１４０の内周面１４０ａとの摺動部、及び突部６３の傾斜面６３ｂところ３の外周面３ａとの摺動部が潤滑油により潤滑され、これらの摺動部の摩耗や発熱が抑制される。
【００３３】
（第１の実施の形態の変形例）
図７は、第１の実施の形態の変形例を示すラジアルころ軸受の断面図である。図５等に示す第１の実施の形態では、リム部５の外周面５ａと同径の曲面に形成された第１の部分領域Ａが本体部６２の外面６２２ａの幅方向中央部に設けられ、リム部５の外周面５ａよりも内径側にあたる第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃが本体部６２の外面６２２ａの一部と、突部６３の外面６３ａの全体とにわたって設けられた場合について説明したが、図７に示す変形例では、第１の部分領域Ａが本体部６２の外面６２２ａの全体と、突部６３の外面６３ａにおける本体部６２側の一部とにわたって設けられ、第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃが突部６３の突出方向（保持部６の周方向）の先端部のみに設けられている。
【００３４】
このような変形例によっても、保持器４が支持軸１５１に対して偏心したとき、遊星歯車１４の軸孔１４０の内周面１４０ａと第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける突部６３の外面６３ａとの間に潤滑油が保持される隙間が形成されるので、各摺動部における摩耗や発熱が抑制される。すなわち、突部６３の外面６３ａは、少なくとも突出方向の先端側の一部が一対のリム部５の外周面５ａよりも内径側に位置していればよい。また、このような変形例によれば、保持器４が偏心したときに、リム部５の外周面５ａや柱部６１の本体部６２の外面６２２ａを含む保持器４の外周面と軸孔１４０の内周面１４０ａとの接触面積を大きくすることができるので、この接触面における面圧を小さくすることができ、保持器４の回転を円滑にすることができる。
【００３５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図８を参照して説明する。第１の実施の形態では、第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける柱部６１の本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａが、第１の部分領域Ａの曲率半径（リム部５の外周面５ａの曲率半径）よりも小さい曲面である場合について説明したが、本実施の形態では、第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける柱部６１の本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａが平面（図８に示す断面において直線状）である。第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける柱部６１の本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａは、リム部５の外周面５ａよりも内径側に位置し、保持器４が支持軸１５１に対して偏心したときには、軸孔１４０の内周面１４０ａと第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける柱部６１の本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａとの間に、潤滑油が保持される隙間が形成される。これにより、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００３６】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図９を参照して説明する。本実施の形態では、第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける柱部６１の本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａが、第１の部分領域Ａとの間に僅かな段差を介してリム部５の外周面５ａよりも内径側に位置している。第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃにおける柱部６１の本体部６２の外面６２２ａ及び突部６３の外面６３ａは、図９に示す断面において、保持器４の中心軸線Ｃ１を中心とする円弧状である。
【００３７】
本実施の形態によっても、保持器４が支持軸１５１に対して偏心したときには、第１及び第２の実施の形態と同様に、潤滑油が保持される隙間が形成される。これにより、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００３８】
（付記）
以上、本発明を第１乃至第３の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００３９】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、第２の実施の形態あるいは第３の実施の形態において、図７を参照して説明した第１の実施の形態の変形例のように、第１の部分領域Ａを突部６３の外面６３ａにおける本体部６２側の一部にまで拡大してもよい。また、本体部６２における外面６２２ａの全体を第１の部分領域Ａとし、この本体部６２から突出した両突部６３の外面６３ａの全体を第２及び第３の部分領域Ｂ，Ｃとしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
２…ラジアルころ軸受                    ３…ころ
４…保持器                              ５…リム部
５ａ…外周面                            ６…保持部
６０…ポケット                          ６１…柱部
６２…本体部                            ６２２ａ…外面
６２ａ…対向面（ポケットの内面）        ６３…突部
６３ａ…外面                            Ａ…第１の部分領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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