(57)【要約】【課題】電磁弁を使用した構成において、未使用時の無駄な通電を抑制することができ、省電力を実現可能な空気圧式工具を提供する。【解決手段】圧縮空気の空気圧によって作動する駆動機構１３と、前記駆動機構１３への圧縮空気の供給を制御するための電磁弁３２と、前記電磁弁３２の作動を制御する制御基板３４と、電力供給のオン・オフを切り換える主電源スイッチ３５と、外部から圧縮空気を供給するホース５５を着脱可能な管継手３１と、を備え、前記主電源スイッチ３５は、前記管継手３１へのホース５５の着脱操作によってオン・オフが切り替わるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気の空気圧によって作動する駆動機構と、
前記駆動機構への圧縮空気の供給を制御するための電磁弁と、
前記電磁弁の作動を制御する制御基板と、
電力供給のオン・オフを切り換える主電源スイッチと、
外部から圧縮空気を供給するホースを着脱可能な管継手と、
を備え、
前記主電源スイッチは、前記管継手へのホースの着脱操作によってオン・オフが切り替わるように構成されていることを特徴とする、空気圧式工具。
【請求項２】
前記ホースから供給された圧縮空気の空気圧によって作動する第１ピストンを備え、
前記主電源スイッチは、前記第１ピストンによって押圧可能に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の空気圧式工具。
【請求項３】
前記第１ピストンを摺動可能に保持する第２ピストンを備え、
前記ホースから供給された圧縮空気の空気圧が所定の範囲であるときには、前記第１ピストンのみが摺動して前記主電源スイッチが押圧され、
前記ホースから供給された圧縮空気の空気圧が前記所定の範囲を越えているときには、前記第２ピストンが前記第１ピストンの摺動方向とは逆方向に摺動して前記主電源スイッチが押圧されないことを特徴とする、請求項２記載の空気圧式工具。
【請求項４】
前記管継手は、前記ホースの先端に取り付けられたプラグを着脱可能なソケット本体と、前記ソケット本体の外周に摺動可能に設けられたスリーブ部材と、を備え、
前記プラグを前記ソケット本体に装着したときに、前記プラグによって前記スリーブ部材が押し込まれるとともに、押し込まれた前記スリーブ部材によって前記主電源スイッチが押圧されることを特徴とする、請求項１記載の空気圧式工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮空気の空気圧によって作動する空気圧式工具に関し、特に、電磁弁を使用した空気圧式工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮空気の空気圧によって作動する空気圧式工具として、様々な工具が広く一般に使用されている。例えば、トリガが引き操作されたときにピストン上部に圧縮空気が急激に流入し、圧縮空気の圧力によってピストンを衝撃的に作動させて釘を打ち込む釘打ち機が実用に供されている。こうした釘打ち機は、被打込み材にノーズ部を押し付けることで安全装置としてのコンタクト部材が摺動し、コンタクト部材が摺動した状態でトリガが操作されたときに釘が打ち出されるように構成されている。
【０００３】
しかしながら、こうした釘打ち機では、コンタクト部材やトリガが所定の位置まで移動したときに機械的にバルブが作動し、圧縮空気の流入経路が切り替わるように構成されている。このため、コンタクト部材やトリガをどのように配置するかや、作業者がコンタクト部材やトリガを操作するときの速度などによって、圧縮空気の流入タイミングが影響を受けてしまい、打ち込みのタイミング制御が困難であるという問題があった。例えば、トリガを引き操作した状態でコンタクト部材を被打込み材に押し当てて釘を打ち込む、いわゆる「コンタクト打ち」をした場合、コンタクト部材がどこまで押し込まれたときに釘が打ち込まれるのかによって、作業者の反動の感じ方や作業性が変化する。このような作業者の感じ方や作業性を改善するため、機械が作動するタイミングを細かく制御したいという要望があった。
【０００４】
このような要望を満たすために、例えば特許文献１に記載されているような電磁弁を使用することが考えられる。すなわち、スイッチによって電気的に作動する電磁弁を使用すれば、スイッチが押下された瞬間に機械が作動するため、機械の作動タイミングを容易に制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３２８７１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１に記載されているように空気圧式工具に電磁弁を使用する場合、使用時には電磁弁の作動を制御する制御基板を通電状態にしておく必要がある。ただし、常に通電状態にしておくと不使用時にも待機電力を消費してしまうため、電力消費を抑えるために、主電源をオン・オフ操作できるようにした機械や、不使用時に節電状態に移行する機械が存在する。
【０００７】
しかしながら、作業者が主電源をオン・オフ操作する機械では、作業者が主電源を切り忘れるおそれがあった。また、不使用時に節電状態に移行する機械では、不使用時でも微弱な電流が制御基板に流れ続けるので、電気が無駄に消費されてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、電磁弁を使用した構成において、未使用時の無駄な通電を抑制することができ、省電力を実現可能な空気圧式工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、圧縮空気の空気圧によって作動する駆動機構と、前記駆動機構への圧縮空気の供給を制御するための電磁弁と、前記電磁弁の作動を制御する制御基板と、電力供給のオン・オフを切り換える主電源スイッチと、外部から圧縮空気を供給するホースを着脱可能な管継手と、を備え、前記主電源スイッチは、前記管継手へのホースの着脱操作によってオン・オフが切り替わるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記の通りであり、主電源スイッチは、管継手へのホースの着脱操作によってオン・オフが切り替わるように構成されている。このような構成によれば、圧縮空気を供給するホースが接続されているか否かによって主電源スイッチのオン・オフが切り替わるため、未使用時の無駄な通電を抑制することができ、省電力を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】空気圧式工具の断面図である。
【図２】プラグ装着前または低圧状態における、（ａ）空気圧式工具の一部拡大断面図、（ｂ）スイッチ押下機構を更に拡大した図である。
【図３】適正圧状態における、（ａ）空気圧式工具の一部拡大断面図、（ｂ）スイッチ押下機構を更に拡大した図である。
【図４】高圧状態における、（ａ）空気圧式工具の一部拡大断面図、（ｂ）スイッチ押下機構を更に拡大した図である。
【図５】変形例にかかる管継手付近の構造を示す図であって、（ａ）プラグ装着前の図、（ｂ）プラグ装着後の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施形態に係る空気圧式工具１０は、外部から供給された圧縮空気の空気圧によって作動するものであり、例えば図１に示すような釘打ち機である。なお、本実施形態においては、空気圧式工具１０として釘打ち機を例に説明するが、空気圧式工具１０としては釘打ち機に限らず、他の工具であってもよい。例えば、圧縮空気で作動するネジ締結機などの工具であってもよい。
【００１４】
この空気圧式工具１０は、図１に示すように、ボデーハウジング１２に対して略垂直にグリップハウジング２５を連結した工具本体１１を備えている。
【００１５】
ボデーハウジング１２は、内部に駆動機構１３を収容した筒状の部材である。このボデーハウジング１２の先端部には、被打込材に押し付けられるノーズ部２０が設けられている。このノーズ部２０には、連結釘を収容したマガジン２３が接続されており、マガジン２３に装填された連結釘の先頭の釘が、供給装置によってノーズ部２０へと供給されるようになっている。ノーズ部２０へと供給された釘は、駆動機構１３が作動したときに、後述するドライバ１６によってノーズ部２０の先端に設けられた射出口２０ａから打ち出される。
【００１６】
本実施形態に係る駆動機構１３は、図１に示すように、圧縮空気の空気圧によってピストン１５を摺動させて作動するものである。ピストン１５は、シリンダ１４内に摺動可能に配置されており、ピストン１５の上部に圧縮空気が流入したときにノーズ部２０の方向に衝撃的に摺動するようになっている。このピストン１５の下部には、ピストン１５と一体的に摺動するドライバ１６が連結されている。このドライバ１６は、ノーズ部２０内を摺動可能に配置されており、ノーズ部２０内に待機している釘を射出口２０ａの方向に打ち出すことが可能となっている。
【００１７】
このボデーハウジング１２に接続されたグリップハウジング２５は、作業者が把持可能に棒状に形成されている。また、作業者がグリップハウジング２５を握ったときに作業者の人差し指がかかる位置には、人差し指で引き操作可能な操作部２７が設けられている。この操作部２７が操作されると、駆動機構１３に並設された電磁弁用スイッチ２８がオンになり、後述する制御基板３４に操作信号が出力されるようになっている。制御基板３４は、この操作信号をトリガにして後述する電磁弁３２を作動させる。
【００１８】
このグリップハウジング２５の内部は、図１に示すように空間となっており、この空間によって圧縮空気を貯留するメインチャンバ２６が形成されている。外部から供給された圧縮空気はこのメインチャンバ２６に貯留されて、釘の打ち出しなどに使用される。
【００１９】
また、このグリップハウジング２５の後端部（ボデーハウジング１２とは反対側の端部）には、メインチャンバ２６を閉塞するグリップエンド部材３０が取り付けられている。このグリップエンド部材３０は、グリップハウジング２５に対して着脱可能に設けられている。グリップエンド部材３０には、ホース５５のプラグ５６を着脱可能な管継手３１が設けられている。この管継手３１に対して外部のエア供給源（空気圧縮機など）に接続したホース５５を接続することで、メインチャンバ２６に圧縮空気を供給することができる。
【００２０】
また、メインチャンバ２６の内部には、駆動機構１３を制御するための電磁弁３２や制御基板３４が配置されている。
【００２１】
電磁弁３２は、駆動機構１３への圧縮空気の供給を制御するためのものである。この電磁弁３２は、制御基板３４から電流が供給されたときに作動して、圧縮空気の流路を切り替えられるように構成されている。この電磁弁３２が作動することにより、空気圧式工具１０の内部のバルブが連動して作動し、ピストン１５の上部へ圧縮空気が急激に流入するようになっている。このようにピストン１５の上部へ圧縮空気が急激に流入することで、駆動機構１３が作動し、釘が射出口２０ａから打ち出されるように構成されている。
【００２２】
制御基板３４は、電磁弁３２などの電気部品の作動を制御するためのものである。この制御基板３４は、電気信号の入力をトリガにして処理を実行するための回路を備えている。本実施形態においては、制御基板３４の入力側には、電磁弁用スイッチ２８などが接続されている。また、制御基板３４の出力側には、電磁弁３２などが接続されている。この制御基板３４は、電磁弁用スイッチ２８がオンになったことを検知したときに、電磁弁３２のコイルに電流を流して電磁弁３２をオンに切り替える制御を実行するように構成されている。
【００２３】
また、本実施形態に係る空気圧式工具１０は、主電源スイッチ３５と、スイッチ押下機構４０と、を備えている。なお、図１においては主電源スイッチ３５とスイッチ押下機構４０とをグリップハウジング２５の外に突出するように記載しているが、この図はあくまでも便宜上の図である。主電源スイッチ３５およびスイッチ押下機構４０は任意の場所に配置することが可能であり、例えば、グリップエンド部材３０に配置してもよいし、グリップハウジング２５の側面または内部に配置してもよいし、ボデーハウジング１２の側面または内部に配置してもよい。
【００２４】
主電源スイッチ３５は、制御基板３４への電力供給のオン・オフを切り換えるためのスイッチである。この主電源スイッチ３５は、押下可能に本体から突出するボタン３５ａを備えており、このボタン３５ａが押下されている状態では制御基板３４に電力が供給されるようになっている。反対に、このボタン３５ａが押下されていない状態では制御基板３４に電力が供給されないようになっている。このように主電源スイッチ３５がオフの状態では、電源が完全に切れており、電力が消費されないようになっている。
【００２５】
スイッチ押下機構４０は、主電源スイッチ３５のオン・オフを切り替えるためのものであり、主電源スイッチ３５のボタン３５ａを押下可能に構成されている。このスイッチ押下機構４０は、管継手３１へのホース５５の着脱操作によって主電源スイッチ３５のオン・オフを切り替えるように構成されている。
【００２６】
具体的には、本実施形態に係るスイッチ押下機構４０は、図２に示すように、主電源スイッチ３５のボタン３５ａに臨むように配置されており、ピストン収容部４１と、第１ピストン４２と、第２ピストン４３と、を備える。
【００２７】
ピストン収容部４１は、第１ピストン４２および第２ピストン４３を入れ子状に収容するものである。このピストン収容部４１の内部は中空で形成されており、第２ピストン４３を摺動可能に収容する第２摺動室４１ｂと、第２ピストン４３に作用する圧縮空気が流入する第２圧力室４１ｃと、を形成している。第２圧力室４１ｃは、エア流入経路４１ａによって、メインチャンバ２６と連通している。このため、メインチャンバ２６に圧縮空気が供給されると、メインチャンバ２６内の圧縮空気がエア流入経路４１ａを通って第２圧力室４１ｃに流入するように形成されている。
【００２８】
第２ピストン４３は、上記した第２摺動室４１ｂに摺動可能に収容されるピストンである。この第２ピストン４３は、第２摺動室４１ｂ内において、主電源スイッチ３５のボタン３５ａの押下方向と平行に摺動可能に支持されている。また、この第２ピストン４３は、第２ピストン用バネ４３ａによって、主電源スイッチ３５の方向に付勢されている。そして、この第２ピストン４３は、第２圧力室４１ｃの空気圧によって、主電源スイッチ３５の反対方向（第２ピストン用バネ４３ａの付勢方向とは反対方向）に押圧されるようになっている。このため、第２圧力室４１ｃの気圧が高くなり、第２ピストン用バネ４３ａの付勢力を超えると、第２ピストン４３は第２ピストン用バネ４３ａの付勢力に抗して主電源スイッチ３５の反対方向に摺動するように構成されている。
【００２９】
この第２ピストン４３の内部には、第１ピストン４２を摺動可能に収容する第１摺動室４３ｂと、第１ピストン４２に作用する圧縮空気が流入する第１圧力室４３ｃと、が形成されている。第１圧力室４３ｃは、第２圧力室４１ｃを介してメインチャンバ２６と連通している。このため、メインチャンバ２６に圧縮空気が供給されると、メインチャンバ２６内の圧縮空気がエア流入経路４１ａおよび第２圧力室４１ｃを通って第１圧力室４３ｃに流入するように形成されている。このようにメインチャンバ２６と第１圧力室４３ｃと第２圧力室４１ｃとは連通しており、それぞれの気圧が互いに等しくなるように構成されている。
【００３０】
第１ピストン４２は、上記した第１摺動室４３ｂに摺動可能に収容されるピストンである。この第１ピストン４２は、第１摺動室４３ｂ内において、主電源スイッチ３５のボタン３５ａの押下方向と平行に摺動可能に支持されている。また、この第１ピストン４２は、第１ピストン用バネ４２ａによって、主電源スイッチ３５の反対方向に付勢されている。そして、この第１ピストン４２は、第１圧力室４３ｃの空気圧によって、主電源スイッチ３５の方向（第１ピストン用バネ４２ａの付勢方向とは反対方向）に押圧されるようになっている。このため、第１圧力室４３ｃの気圧が高くなり、第１ピストン用バネ４２ａの付勢力を超えると、第１ピストン４２は第１ピストン用バネ４２ａの付勢力に抗して主電源スイッチ３５の方向に摺動するように構成されている。
【００３１】
また、この第１ピストン４２は、ピストン収容部４１の外に突出可能な突出部４２ｂを備えている。この突出部４２ｂの先端方向には主電源スイッチ３５のボタン３５ａが配置されている。ホース５５から供給された圧縮空気の空気圧によって第１ピストン４２が摺動したときに、この突出部４２ｂによって主電源スイッチ３５のボタン３５ａが押圧可能に構成されている。
【００３２】
上記したように、第１ピストン４２と第２ピストン４３とは、互いに逆方向にバネにより付勢されている。また、メインチャンバ２６内の気圧が上昇したときに、互いに逆方向に摺動するように構成されている。しかし、第１ピストン４２が摺動を開始する気圧は、第２ピストン４３が摺動を開始する気圧よりも低く設定されている。具体的には、メインチャンバ２６内の気圧が予め定められた所定の範囲内の気圧（空気圧式工具１０の適正圧力）の場合には、第１ピストン４２のみが摺動し、第２ピストン４３は摺動しないように構成されている。一方、メインチャンバ２６内の気圧が適正圧力よりも低い場合には、第１ピストン４２も第２ピストン４３も摺動しないように構成されている。また、メインチャンバ２６内の気圧が適正圧力よりも高い場合には、第１ピストン４２および第２ピストン４３の両方が摺動するように構成されている。
【００３３】
上記したスイッチ押下機構４０は以下のように作用する。
【００３４】
まず、図２に示すように、ホース５５のプラグ５６が装着されていない場合や、外部から供給される圧縮空気の圧力が所定の範囲（適正圧力）よりも低い場合など、メインチャンバ２６内の気圧が低い場合には、第１圧力室４３ｃと第２圧力室４１ｃの気圧が十分に高くならないので、第１ピストン４２および第２ピストン４３がいずれも摺動しない。この状態では、主電源スイッチ３５のボタン３５ａは押下されないため、電源はオフの状態を保っている。
【００３５】
一方、ホース５５のプラグ５６が管継手３１に装着され、外部から所定の範囲（適正圧力）の圧縮空気が供給された場合には、図３に示すように、第１ピストン４２のみが主電源スイッチ３５の方向に摺動し、主電源スイッチ３５のボタン３５ａが押下される。これにより、電源はオンとなり、制御基板３４が通電状態となるので、空気圧式工具１０が使用可能となる。
【００３６】
ただし、図４に示すように、外部から供給される圧縮空気の圧力が所定の範囲（適正圧力）を越えている場合には、第１ピストン４２が摺動するだけではなく、第１ピストン４２を収容している第２ピストン４３も第１ピストン４２の摺動方向とは逆方向に摺動する。このため、第１ピストン４２の摺動が第２ピストン４３の摺動によって打ち消されて、主電源スイッチ３５のボタン３５ａが押下されない。よって、電源はオフの状態となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、主電源スイッチ３５は、管継手３１へのホース５５の着脱操作によってオン・オフが切り替わるように構成されている。このような構成によれば、圧縮空気を供給するホース５５が接続されているか否かによって主電源スイッチ３５のオン・オフが切り替わるため、未使用時の無駄な通電を抑制することができ、省電力を実現することができる。
【００３８】
また、ホース５５から供給された圧縮空気の空気圧によって作動する第１ピストン４２を備え、主電源スイッチ３５は、第１ピストン４２によって押圧可能に配置されている。このような構成によれば、空気圧によって作動するピストンで主電源スイッチ３５を押下できるので、エアが供給されて使用可能な状態になると同時に自動的に電源が入る構成とすることができる。
【００３９】
また、第１ピストン４２を摺動可能に保持する第２ピストン４３を備え、ホース５５から供給された圧縮空気の空気圧が所定の範囲であるときには、第１ピストン４２のみが摺動して主電源スイッチ３５が押圧され、ホース５５から供給された圧縮空気の空気圧が所定の範囲を越えているときには、第２ピストン４３が第１ピストン４２の摺動方向とは逆方向に摺動して主電源スイッチ３５が押圧されない。このような構成によれば、空気圧式工具１０の適正圧力の圧縮空気が供給されている場合にのみ電源が入る構成とすることができる。
【００４０】
なお、このように適正圧力の圧縮空気が供給されて主電源が入ったときに、主電源が入ったことを作業者に報知するための報知装置を備えていてもよい。例えば、ＬＥＤなどの視覚情報で主電源が入ったことを報知してもよいし、スピーカによる音で主電源が入ったことを報知してもよいし、振動モータによる振動で主電源が入ったことを報知してもよい。また、ホース５５が接続されたにもかかわらず、ホース５５から供給された圧縮空気の空気圧が所定の範囲にないために主電源が入らなかった場合に、エラーを報知するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記した実施形態においては、第１ピストン４２を第２ピストン４３が摺動可能に保持するようにしたが、これに限らず、第２ピストン４３を省略することも可能である。すなわち、ピストン収容部４１が第１ピストン４２を摺動可能に保持し、第１ピストン４２によって主電源スイッチ３５を押圧可能としてもよい。このような構成によれば、上記した実施形態と比較して、外部からの供給圧力が高すぎる場合に主電源スイッチ３５のボタン３５ａが押下されないという機能が失われる一方、部品点数を減らすことができる。
【００４２】
また、上記した実施形態においては、圧縮空気の圧力によってピストンを作動させて主電源スイッチ３５を押下するようにしたが、これに限らない。例えば、図５に示すような構成としてもよい。
【００４３】
図５に示す変形例に係る管継手３１は、ソケット本体３１ａと、ソケット本体３１ａの外周に摺動可能に設けられたスリーブ部材３１ｂと、を備えて構成されている。
【００４４】
ソケット本体３１ａは、ホース５５の先端に取り付けられたプラグ５６を着脱可能な筒状部材である。このソケット本体３１ａは、内部に中空のエア流路を備えており、このエア流路を通して外部からメインチャンバ２６へと圧縮空気を導入可能に形成されている。このソケット本体３１ａは、グリップハウジング２５の後端方向に突出して設けられており、プラグ５６の内側に挿入可能となっている。
【００４５】
スリーブ部材３１ｂは、ソケット本体３１ａの軸方向に摺動可能に設けられた筒状部材である。このスリーブ部材３１ｂは、バネなどによってソケット本体３１ａの先端方向に付勢されており、この先端方向の端部にはフランジ部３１ｃが形成されている。フランジ部３１ｃは、ソケット本体３１ａにプラグ５６を装着したときに、プラグ５６の前端部に接触して押圧されるようになっている。そして、プラグ５６の奥までソケット本体３１ａが挿入されて両者が完全に接続されると、プラグ５６の前端部がフランジ部３１ｃを押圧して、バネの付勢力に抗してスリーブ部材３１ｂを奥へと押し込むように構成されている。
【００４６】
また、このスリーブ部材３１ｂには、主電源スイッチ３５のボタン３５ａを押圧可能なステム３１ｄが取り付けられている。このステム３１ｄは、スリーブ部材３１ｂが摺動する前（ソケット本体３１ａにプラグ５６を装着する前）には、図５（ａ）に示すように、主電源スイッチ３５のボタン３５ａを押圧しないように配置されている。また、このステム３１ｄは、スリーブ部材３１ｂが摺動した前（ソケット本体３１ａにプラグ５６を装着した後）には、図５（ｂ）に示すように、主電源スイッチ３５のボタン３５ａを押圧するように配置されている。
【００４７】
このように、プラグ５６をソケット本体３１ａに装着したときに、プラグ５６によってスリーブ部材３１ｂが押し込まれるとともに、押し込まれたスリーブ部材３１ｂによって主電源スイッチ３５が押圧されるようにしてもよい。このような構成であっても、圧縮空気を供給するホース５５が接続されているか否かによって主電源スイッチ３５のオン・オフが切り替わるため、未使用時の無駄な通電を抑制することができ、省電力を実現することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  空気圧式工具
１１  工具本体
１２  ボデーハウジング
１３  駆動機構
１４  シリンダ
１５  ピストン
１６  ドライバ
２０  ノーズ部
２０ａ  射出口
２３  マガジン
２５  グリップハウジング
２６  メインチャンバ
２７  操作部
２８  電磁弁用スイッチ
３０  グリップエンド部材
３１  管継手
３１ａ  ソケット本体
３１ｂ  スリーブ部材
３１ｃ  フランジ部
３１ｄ  ステム
３２  電磁弁
３４  制御基板
３５  主電源スイッチ
３５ａ  ボタン
４０  スイッチ押下機構
４１  ピストン収容部
４１ａ  エア流入経路
４１ｂ  第２摺動室
４１ｃ  第２圧力室
４２  第１ピストン
４２ａ  第１ピストン用バネ
４２ｂ  突出部
４３  第２ピストン
４３ａ  第２ピストン用バネ
４３ｂ  第１摺動室
４３ｃ  第１圧力室
５５  ホース
５６  プラグ
【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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