(57)【要約】【課題】所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を噴射ノズルに形成する場合に、熟練作業者の技術を必要としなくてもよいようにする。【解決手段】所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口１００ａを備える噴射ノズル１Ａの製造方法であって、柱状のノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端１０ａに向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴１００を形成する工程と、ノズル本体１の他方の端面１０ａに所定の深さでＶ溝Ｍ１を形成させ、Ｖ溝Ｍ１で半球を２等分割し噴射口１００ａを形成する工程と、を備え、穴形成工程では、半球の中空穴１００の頂点と他方の端面１０ａとの間に所定の厚みを残し、噴射口形成工程では、Ｖ溝Ｍ１の内角に応じてＶ溝Ｍ１の深さが規定された対応表Ｔを参照し、形成するＶ溝Ｍ１の内角に応じてＶ溝Ｍ１の深さを変更してＶ溝Ｍ１を形成して、所定の噴射角で水を噴射する噴射口１００ａを形成する噴射ノズル１Ａの製造方法。【選択図】図５
2020081928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの製造方法であって、
柱状のノズル本体の一方の端面から他方の端面に向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成する穴形成工程と、
該ノズル本体の他方の端面に所定の深さでＶ溝を形成させ、該Ｖ溝で該半球を２等分割し該噴射口を形成する噴射口形成工程と、を備え、
該穴形成工程では、該半球の中空穴の頂点と該他方の端面との間に所定の厚みを残し、
該噴射口形成工程では、該Ｖ溝の内角に応じて該Ｖ溝の深さが規定された対応表を参照し、形成する該Ｖ溝の内角に応じて該Ｖ溝の深さを変更して該Ｖ溝を形成して、所定の噴射角で水を噴射する該噴射口を形成する噴射ノズルの製造方法。
【請求項２】
所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの製造方法であって、
柱状のノズル本体の中心軸線上を通るように該ノズル本体の他方の端面から所定の深さのＶ溝を形成するＶ溝形成工程と、
該ノズル本体の一方の端面から他方の端面に向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成し該中空穴を該Ｖ溝と連通させ該噴射口を形成する噴射口形成工程と、を備え、
該噴射口形成工程では、該Ｖ溝の内角に応じて該中空穴の先端と該他方の端面との距離が規定された対応表を参照し、形成された該Ｖ溝の内角に応じて該他方の端面から該中空穴の先端までの距離を変更して該中空穴を形成して、所定の噴射角で水を噴射する該噴射口を形成する噴射ノズルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を噴射する噴射ノズルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状の被加工物を切削ブレードで切削する切削装置は、回転する切削ブレードに切削水を供給しながら切削加工を実施している。また、切削加工によって排出される切削屑が被加工物の上面に付着しないように被加工物の上面に水膜を形成している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記水膜は切削ブレードを挟んで配設される２つのノズルから切削送り方向に水を噴射させることで形成される。そして、水は２つのノズルから扇状に噴射させている。
このように切削装置では、切削加工時に２つのノズルから水を噴射させていて、切削加工送り速度や切削ブレードの違い等によって水の噴射角を変更する事がある。そして、ノズルに供給する水の供給圧力と水の供給量とを一定に保ちつつ、２つのノズルを交換することで必要な噴射角で水を噴射させる事ができる。
【０００５】
しかし、必要な噴射角で水を噴射させる噴射口をノズルに形成するには熟練作業者の技術が必要であり、容易に噴射口を形成することができないという問題がある。
よって、所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を噴射ノズルに形成する場合には、熟練作業者の技術を必要としなくてもよいようにするという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの製造方法であって、柱状のノズル本体の一方の端面から他方の端面に向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成する穴形成工程と、該ノズル本体の他方の端面に所定の深さでＶ溝を形成させ、該Ｖ溝で該半球を２等分割し該噴射口を形成する噴射口形成工程と、を備え、該穴形成工程では、該半球の中空穴の頂点と該他方の端面との間に所定の厚みを残し、該噴射口形成工程では、該Ｖ溝の内角に応じて該Ｖ溝の深さが規定された対応表を参照し、形成する該Ｖ溝の内角に応じて該Ｖ溝の深さを変更して該Ｖ溝を形成して、所定の噴射角で水を噴射する該噴射口を形成する噴射ノズルの製造方法である。
【０００７】
また、上記課題を解決するための本発明は、所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの製造方法であって、柱状のノズル本体の中心軸線上を通るように該ノズル本体の他方の端面から所定の深さのＶ溝を形成するＶ溝形成工程と、該ノズル本体の一方の端面から他方の端面に向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成し該中空穴を該Ｖ溝と連通させ該噴射口を形成する噴射口形成工程と、を備え、該噴射口形成工程では、該Ｖ溝の内角に応じて該中空穴の先端と該他方の端面との距離が規定された対応表を参照し、形成された該Ｖ溝の内角に応じて該他方の端面から該中空穴の先端までの距離を変更して該中空穴を形成して、所定の噴射角で水を噴射する該噴射口を形成する噴射ノズルの製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る噴射ノズルの製造方法は、柱状のノズル本体の一方の端面から他方の端面に向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成する穴形成工程と、ノズル本体の他方の端面に所定の深さでＶ溝を形成させ、Ｖ溝で該半球を２等分割し噴射口を形成する噴射口形成工程と、を備え、穴形成工程では、半球の中空穴の頂点とノズル本体の他方の端面との間に所定の厚みを残し、噴射口形成工程では、Ｖ溝の内角に応じてＶ溝の深さが規定された対応表を参照し、形成するＶ溝の内角に応じてＶ溝の深さを変更してＶ溝を形成して、所定の噴射角で水を噴射する噴射口を形成することができるため、熟練作業者の技術を必要としない。
【０００９】
また、本発明に係る噴射ノズルの製造方法は、柱状のノズル本体の中心軸線上を通るようにノズル本体の他方の端面から所定の深さのＶ溝を形成するＶ溝形成工程と、ノズル本体の一方の端面から他方の端面に向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成し中空穴をＶ溝と連通させ噴射口を形成する噴射口形成工程と、を備え、噴射口形成工程では、Ｖ溝の内角に応じて中空穴の先端と他方の端面との距離が規定された対応表を参照し、形成されたＶ溝の内角に応じて他方の端面から中空穴の先端までの距離を変更して中空穴を形成して、所定の噴射角で水を噴射する噴射口を形成することができるため、熟練作業者の技術を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ノズル本体にフラットドリルで第１の穴を形成している状態を示す断面図である。
【図２】ノズル本体にボールエンドミルで先端が半球の中空穴を形成している状態を示す断面図である。
【図３】ノズル本体の他方の端面に所定の深さでＶ溝を形成させ、Ｖ溝で中空穴の半球を２等分割し噴射口を形成する状態を説明する断面図である。
【図４】形成するＶ溝の内角に応じてＶ溝の深さ等が規定された対応表である。
【図５】図５（Ａ）は、所定の噴射角８０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの断面図である。図５（Ｂ）は、所定の噴射角８０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの平面図である。
【図６】所定の噴射角７０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの断面図である。
【図７】所定の噴射角６０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの断面図である。
【図８】柱状のノズル本体の中心軸線上を通るようにノズル本体の他方の端面から所定の深さのＶ溝を形成する状態を説明する断面図である。
【図９】ノズル本体にフラットドリルで第１の穴を形成している状態を示す断面図である。
【図１０】形成されたＶ溝の内角に応じて中空穴の先端と他方の端面との距離が規定された対応表である。
【図１１】ノズル本体にボールエンドミルで先端が半球の中空穴を形成している状態を示す断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、所定の噴射角８０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの断面図である。図１２（Ｂ）は、所定の噴射角８０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの平面図である。
【図１３】所定の噴射角７０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの断面図である。
【図１４】所定の噴射角６０°で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
以下に、本発明に係る噴射ノズルの製造方法を実施して、所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルを製造する場合の各工程について説明する。
【００１２】
（１）穴形成工程
図１に示すノズル本体１は、ＳＵＳ等の合金、又はポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール等の樹脂で構成されており、柱状の外形を備えている。具体的には、ノズル本体１は、例えば六角柱状のヘッド部１０と、ヘッド部１０の後端側に一体的に形成されヘッド部１０よりも小径の円柱状の連結部１１とを備えている。ノズル本体１の全長は、例えば、１０ｍｍである。連結部１１の外側面にはねじ１１０が切られており、図示しないパイプの内周面に連結部１１は螺合可能となっている。なお、ヘッド部１０は、円柱状に形成されていてもよい。
【００１３】
穴形成工程においては、図１に示す柱状のノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って先端が半球の中空穴を形成する。本実施形態においては、例えば、図１に示すＸ軸方向の軸心周りに回転するフラットドリル２を、ノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿ってノズル本体１に切り込ませていき、図２に示すヘッド部１０に至り直径が例えばφ２．２である円柱状の第１の穴１０１を形成する。
【００１４】
次に、図２に示すＸ軸方向の軸心周りに回転するボールエンドミル３を、ノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方
の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って第１の穴１０１の先端に切り込ませていき、図３に示す先端が半球であり直径が例えばφ１．５である第２の穴１０２を形成する。これによって、第１の穴１０１と第２の穴１０２とにより、先端が半球の中空穴１００が形成される。中空穴１００の全長は、９．８ｍｍとなる。また、先端が半球の中空穴１００の頂点と他方の端面１０ａとの間に所定（例えば、０．２ｍｍ）の厚みを残す。
【００１５】
なお、先端が半球の中空穴１００を形成するにあたり、まず、フラットドリル２で円柱状の第１の穴１０１を形成するのは、ボールエンドミル３の先端の形状をあまり磨耗させたくないためである。したがって、ボールエンドミル３の磨耗を気にしない場合には、ボールエンドミル３のみでノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って先端が半球の中空穴を形成してもよい。
【００１６】
（２）噴射口形成工程
次に、ノズル本体１の他方の端面１０ａに所定の深さでＶ溝を形成させ、Ｖ溝で中空穴１００の半球を２等分割し噴射口を形成する。
具体的には、図３に示すＺ軸方向の軸心周りに回転するブレード４を、ノズル本体１の他方の端面１０ａからＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って中空穴１００に向かって切り込ませていく。ブレード４の先端は鋭角に尖った形状をしており、断面形状が内角が所定角度（例えば、４５°、５０°、又は５５°）のＶ字状となっている。なお、ブレード４は図示の例に限定されるものではない。
例えば、ブレード４は、Ｖ溝の斜面を片方ずつ旋削するように、Ｖ溝の一方の斜面を旋削する第１の刃と、Ｖ溝の他方の斜面を旋削する第２の刃とを、円形の基台に円周状に交互に配置しているものであると好ましい。
【００１７】
噴射口形成工程では、形成するＶ溝の内角に応じてＶ溝の深さが規定された図４に示す対応表Ｔを参照し、形成するＶ溝の内角に応じてＶ溝の深さを変更する。即ち、例えば、ブレード４を用いて形成するＶ溝の内角を４５°に設定している場合には、ブレード４のノズル本体１に対する切込み量が制御されて、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す深さ０．９ｍｍのＶ溝Ｍ１が形成され、Ｖ溝Ｍ１で中空穴１００の半球を２等分割した噴射口１００ａが形成される。即ち、所定の水圧（０．３Ｍｐａ）で所定の水量（０．８Ｌ／分）で水が供給された場合に、所定の噴射角８０°でＹ軸方向（Ｖ溝Ｍ１の延在方向）に扇状に広がる水を噴射する噴射口１００ａを備える噴射ノズル１Ａを得ることができる。
【００１８】
本発明に係る噴射ノズル１Ａの製造方法は、柱状のノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴１００を形成する穴形成工程と、ノズル本体１の他方の端面１０ａに所定の深さでＶ溝Ｍ１を形成させ、Ｖ溝Ｍ１で半球を２等分割し噴射口１００ａを形成する噴射口形成工程と、を備え、穴形成工程では、半球の中空穴１００の頂点とノズル本体１の他方の端面１０ａとの間に所定の厚みを残し、噴射口形成工程では、Ｖ溝Ｍ１の内角に応じてＶ溝Ｍ１の深さが規定された対応表Ｔを参照し、形成するＶ溝Ｍ１の内角に応じてＶ溝Ｍ１の深さを変更してＶ溝Ｍ１を形成して、所定の噴射角８０°で水を噴射する噴射口１００ａを形成することができるため、熟練作業者の技術を必要としない。
【００１９】
例えば、ブレード４を用いて形成するＶ溝の内角を５０°に設定している場合には、ブレード４のノズル本体１に対する切込み量が制御されて、図６に示す深さ０．８５ｍｍのＶ溝Ｍ２が形成され、Ｖ溝Ｍ２で中空穴１００の半球を２等分割した噴射口１００ｂが形成される。即ち、所定の水圧（０．３Ｍｐａ）で所定の水量（０．８Ｌ／分）で水が供給された場合に、所定の噴射角７０°でＹ軸方向（Ｖ溝Ｍ２の延在方向）に扇状に広がる水を噴射する噴射口１００ｂを備える噴射ノズル１Ｂを得ることができる。
【００２０】
例えば、ブレード４を用いて形成するＶ溝の内角を５５°に設定している場合には、ブレード４のノズル本体１に対する切込み量が制御されて、図７に示す深さ０．８ｍｍのＶ溝Ｍ３が形成され、Ｖ溝Ｍ３で中空穴１００の半球を２等分割した噴射口１００ｃが形成される。即ち、所定の水圧（０．３Ｍｐａ）で所定の水量（０．８Ｌ／分）で水が供給された場合に、所定の噴射角６５°でＹ軸方向（Ｖ溝Ｍ３の延在方向）に扇状に広がる水を噴射する噴射口１００ｃを備える噴射ノズル１Ｃを得ることができる。
【００２１】
（実施形態２）
以下に、本発明に係る噴射ノズルの製造方法を実施して、所定の噴射角で扇状に広がる水を噴射する噴射口を備える噴射ノズルを製造する場合の各工程について説明する。
【００２２】
（１）Ｖ溝形成工程
本実施形態においては、まず、図８に示す柱状のノズル本体１の中心軸線上を通るようにノズル本体１の他方の端面１０ａから所定の深さ（例えば、０．９ｍｍ）のＶ溝を形成する。
具体的には、図８に示すＺ軸方向の軸心周りに回転するブレード４を、ノズル本体１の他方の端面１０ａからＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って切り込ませていく。ブレード４の先端は鋭角に尖った形状をしており、断面形状が内角が所定角度（例えば、４５°、５０°、又は５５°）のＶ字状となっている。その結果、例えば、図９に示すＶ溝角度が４５°のＶ溝Ｍ４がノズル本体１にＹ軸方向に延在するように形成される。
【００２３】
（２）噴射口形成工程
次いで、ノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴を形成し中空穴をＶ溝Ｍ４と連通させ噴射口を形成する。そして、噴射口形成工程では、Ｖ溝Ｍ４の内角に応じて中空穴の先端と他方の端面１０ａとの距離が規定された図１０に示す対応表Ｔ２を参照し、形成されたＶ溝Ｍ４の内角に応じて他方の端面１０ａから中空穴の先端までの距離を変更して中空穴を形成する。
本実施形態においては、例えば、図９に示すＸ軸方向の軸心周りに回転するフラットドリル２を、ノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿ってノズル本体１に切り込ませていき、図１１に示すヘッド部１０に至り直径が例えばφ２．２である円柱状の第１の穴１０３を形成する。
【００２４】
次に、図１１に示すＸ軸方向の軸心周りに回転するボールエンドミル３を、ノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って第１の穴１０３の先端に切り込ませていき、図１２に示す先端が半球であり直径が例えばφ１．５である第２の穴１０４を形成しつつＶ溝Ｍ４と連通させ噴射口１０７ａを形成する。また、図１０に示す対応表Ｔ２を参照し、形成された図１１に示すＶ溝Ｍ４の内角４５°に応じて他方の端面１０ａから第２の穴１０４の先端までの距離を０．２ｍｍにする。
このように、第１の穴１０３と第２の穴１０４とにより、先端が半球の中空穴１０７が形成される。中空穴１０７の全長は、９．８ｍｍとなる。そして、所定の水圧（０．３Ｍｐａ）で所定の水量（０．８Ｌ／分）で水が供給された場合に、所定の噴射角８０°でＹ軸方向（Ｖ溝Ｍ４の延在方向）に扇状に広がる水を噴射する図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す噴射口１０７ａを備える噴射ノズル１Ｄを得ることができる。
【００２５】
なお、先端が半球の中空穴を形成するにあたり、まず、フラットドリル２で円柱状の第１の穴１０３を形成するのは、ボールエンドミル３の先端の形状をあまり磨耗させたくないためである。したがって、ボールエンドミル３のみでノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かいＸ軸方向に延びる中心軸線に沿って先端が半球の中空穴１０７を形成してもよい。
【００２６】
上記のように、本発明に係る噴射ノズルの製造方法は、柱状のノズル本体１の中心軸線上を通るようにノズル本体１の他方の端面１１ｂから所定の深さ（０．９ｍｍ）のＶ溝Ｍ４を形成するＶ溝形成工程と、ノズル本体１の一方の端面１１ｂから他方の端面１０ａに向かい中心軸線に沿って、先端が半球の中空穴１０７を形成し中空穴１０７をＶ溝Ｍ４と連通させ噴射口１０７ａを形成する噴射口形成工程と、を備え、噴射口形成工程では、Ｖ溝Ｍ４の内角に応じて中空穴１０７の先端と他方の端面１０ａとの距離が規定された対応表Ｔ２を参照し、形成されたＶ溝Ｍ４の内角４５°に応じて他方の端面１０ａから中空穴１０７の先端までの距離を０．２ｍｍとして中空穴１０７を形成して、所定の噴射角８０°で水を噴射する噴射口１０７ａを形成することができるため、熟練作業者の技術を必要としない。
【００２７】
例えば、ブレード４を用いて形成した図１３に示すＶ溝Ｍ５の内角を５０°に設定している場合には、ボールエンドミル３のノズル本体１に対する切込み量が制御されて、Ｖ溝Ｍ５と連通し先端が半球の中空穴１０８が形成されると共に、形成されたＶ溝Ｍ５の内角５０°に応じて他方の端面１０ａから中空穴１０８の先端までの距離が０．２５ｍｍに設定される。即ち、所定の水圧（０．３Ｍｐａ）で所定の水量（０．８Ｌ／分）で水が供給された場合に、所定の噴射角７０°でＹ軸方向（Ｖ溝Ｍ５の延在方向）に扇状に広がる水を噴射する噴射口１０８ａを備える噴射ノズル１Ｅを得ることができる。
【００２８】
例えば、ブレード４を用いて形成した図１４に示すＶ溝Ｍ６の内角を５５°に設定している場合には、ボールエンドミル３のノズル本体１に対する切込み量が制御されて、Ｖ溝Ｍ６と連通し先端が半球の中空穴１０９が形成されると共に、形成されたＶ溝Ｍ６の内角５５°に応じて他方の端面１０ａから中空穴１０９の先端までの距離が０．３ｍｍに設定される。即ち、所定の水圧（０．３Ｍｐａ）で所定の水量（０．８Ｌ／分）で水が供給された場合に、所定の噴射角６０°でＹ軸方向（Ｖ溝Ｍ６の延在方向）に扇状に広がる水を噴射する噴射口１０９ａを備える噴射ノズル１Ｆを得ることができる。
【００２９】
本発明に係る噴射ノズルの製造方法は上記実施形態１又は２に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されているノズル本体１の形状及び構成やブレード４及びボールエンドミル３等の形状や構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１：ノズル本体  １０：ヘッド部  １０ａ：他方の端面
１１：連結部  １１０：ねじ  １１ｂ：一方の端面
２：フラットドリル  １０１：第１の穴
３：ボールエンドミル  １０２：第２の穴  １００：先端が半球の中空穴  Ｔ：対応表
４：ブレード  Ｍ１：Ｖ溝  １００ａ：噴射口  １Ａ：噴射ノズル
Ｍ４：Ｖ溝  １０７：中空穴  １０７ａ：噴射口  １Ｄ：噴射ノズル
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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