(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁ノズルと双方向駆動機構部が絶縁ノズルの軸方向に強固に連結され、開閉動作時に絶縁ノズルに加わる衝撃荷重が増大しても、絶縁ノズル、ひいては双方向駆動機構部が破損に至る恐れがなくなり、信頼性が向上すること。【解決手段】同軸状で、かつ、接離可能に対向配置された第１アーク接触子２及び第２アーク接触子３と、第１アーク接触子と連動する絶縁ノズル４と、該絶縁ノズルに連結され、第２アーク接触子を第１アーク接触子とは逆方向に駆動する双方向駆動機構部７とを備え、絶縁ノズルと双方向駆動機構部との連結部８は、連結部材２１と、圧縮リング２３と、絶縁ノズル突出部２２とから成り、連結部材は軸方向側面の一方に第１圧縮面を有し、かつ、圧縮リングは第１圧縮面と対向する軸方向側面に第２圧縮面を有し、第１圧縮面と第２圧縮面の間に絶縁ノズル突出部を挟んだ状態で、連結部材に圧縮リングが螺嵌される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸状で、かつ、接離可能に対向配置された第１アーク接触子及び第２アーク接触子と、前記第１アーク接触子を同軸状に包囲し、前記第１アーク接触子と連動する絶縁ノズルと、該絶縁ノズルに連結され、前記第２アーク接触子を前記第１アーク接触子とは逆方向に駆動する双方向駆動機構部とを備え、これらが消弧性ガスが充填された密封容器内に配置されているガス遮断器であって、
前記絶縁ノズルと前記双方向駆動機構部との連結部は、前記双方向駆動機構部に固定された連結部材と、該連結部材に接続された圧縮リングと、前記絶縁ノズルの外周部に設けられた絶縁ノズル突出部とから成り、
前記連結部材は軸方向側面の一方に第１圧縮面を有し、かつ、前記圧縮リングは前記第１圧縮面と対向する軸方向側面に第２圧縮面を有し、前記第１圧縮面と前記第２圧縮面の間に前記絶縁ノズル突出部を挟んだ状態で、前記連結部材に前記圧縮リングが螺嵌されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
請求項１に記載のガス遮断器であって、
前記双方向駆動機構部は、前記連結部に一端が接続された駆動ロッドと、該駆動ロッドの他端に一端が回転可能に連結され、他端が前記第１アーク接触子とは反対側の前記第２アーク接触子の端部に回転可能に連結された回転レバーと、該回転レバーを回転可能に支持する支持軸とから構成され、
前記駆動ロッドの一端は、前記連結部を介して前記絶縁ノズルに接続されており、前記回転レバーは、そのほぼ中央にて前記支持軸により前記密封容器に固定されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項３】
請求項２に記載のガス遮断器であって、
前記連結部材は概略円筒形であり、該連結部材の前記第２アーク接触子側の端面に前記駆動ロッドが固着されていると共に、前記連結部材は内周面に突出部を有し、該突出部の軸方向側面の一方に前記第１圧縮面が形成され、かつ、前記突出部は、前記連結部材の全周に亘って又は断続的に形成されており、
前記圧縮リングは概略円筒形であり、該圧縮リングの前記第２アーク接触子３側の端面の前記第１圧縮面と対向する軸方向側面に第２圧縮面が形成されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項４】
請求項３に記載のガス遮断器であって、
前記連結部材には、前記第１圧縮面より前記第１アーク接触子側の内周面の少なくとも一部に雌ねじが形成され、かつ、前記圧縮リングには、前記第２圧縮面より前記第１アーク接触子側の外周面の少なくとも一部に雄ねじが形成され、前記雌ねじに前記雄ねじをねじ込ませることで前記圧縮リングが前記連結部材に螺嵌されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項５】
請求項４に記載のガス遮断器であって、
前記雌ねじに前記雄ねじをねじ込ませることで、前記絶縁ノズル突出部を前記絶縁ノズルの軸方向に弾性圧縮させることを特徴とするガス遮断器。
【請求項６】
請求項５に記載のガス遮断器であって、
前記絶縁ノズル突出部の軸方向長さを、前記第１圧縮面と前記第２圧縮面の軸方向間長さより大きくし、この状態で前記絶縁ノズル突出部を前記第１圧縮面と前記第２圧縮面との間に挿入することで、弾性圧縮されることを特徴とするガス遮断器。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス遮断器であって、
前記連結部材と前記絶縁ノズル突出部及び前記圧縮リングの各々を軸方向に貫通する貫通孔を設け、該貫通孔に締付けボルトを通すことで前記第１圧縮面と前記絶縁ノズル突出部及び前記第２圧縮面に前記締付けボルトを貫通させると共に、前記締付けボルトのねじ部にナットを螺合させ、前記絶縁ノズル突出部を前記絶縁ノズルの軸方向に圧縮した状態で、前記圧縮リングが前記連結部材に結合されることを特徴とするガス遮断器。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス遮断器であって、
前記連結部材に、前記第２圧縮面の反対側から前記圧縮リングの脱落を防止する圧縮リング脱落防止板が取り付けられていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項９】
請求項８に記載のガス遮断器であって、
前記連結部材と前記圧縮リング及び／又は前記圧縮リング脱落防止板の少なくともいずれか１つの中心部分に、少なくとも２つの軸方向空間が設けられていることを特徴とするガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス遮断器に係り、特に、電極を互いに反対方向に駆動する双方向駆動機構部を備えているものに好適なガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧の電力系統に用いるガス遮断器は、開極動作途中の消弧性ガスの圧力上昇を利用し、昇圧された消弧性ガスを電極間に生じるアークに吹き付けることで、電流を遮断するパッファ形と呼ばれるものが一般的に用いられている。
【０００３】
上述した消弧性ガスの圧力を高めるには、油圧やばねなどが駆動源となる操作器のエネルギーにより、電極と連結されたパッファシリンダを駆動し、パッファピストンとの間の圧縮室の容積を小さくすることで、消弧性ガスを圧縮して圧力を高める方法と、アークによる熱で消弧性ガスを加熱して圧力を高める方法が知られている。
【０００４】
また、パッファ形ガス遮断器の性能を向上させるために、従来から固定されていた第２アーク接触子を第１アーク接触子の駆動方向と反対方向に駆動する双方向駆動方式が提案されている。この双方向駆動方式を適用することで、第１アーク接触子と第２アーク接触子が相対的に動作するため、操作エネルギーを減少させることができる。
【０００５】
このような双方向駆動方式を適用したパッファ形ガス遮断器の先行技術文献としては、特許文献１を挙げることができる。
【０００６】
この特許文献１では、絶縁ノズルに連結された双方向駆動機構部を介し、第１アーク接触子が対向する第２アーク接触子を駆動しており、絶縁ノズルと双方向駆動機構部を連結するため、絶縁ノズルは、その第１端部の外周面に突出部を有し、そして、第１締付リングを当該突出部に押し込むことで、当該突出部を絶縁ノズルの径方向に弾性変形させ、第１締付リングを当該突出部に外嵌させている。
【０００７】
また、特許文献１では、第１締付リングが当該突出部から抜け出すのを防ぐため、絶縁ノズルの当該突出部を挟んで第２締付リングが第１締付リングに固定されており、第１締付リング又は第２締付リングの少なくとも一方と双方向駆動機構部の駆動ロッドを結合することで、第１アーク接触子と第２アーク接触子を連結し、双方向駆動を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第０８０９２６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常、双方向駆動方式を適用したパッファ形ガス遮断器では、絶縁ノズルに双方向駆動機構部を連結する場合、ガス遮断器の開閉動作時、絶縁ノズルには、その軸方向の荷重が発生する。また、絶縁ノズルは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の非金属材料で作られており、機械強度があまり高くない。そのため、絶縁ノズルの連結部においては、絶縁ノズルの軸方向の空隙を無くし、開閉動作時に絶縁ノズルに加わる衝撃荷重を抑制する必要がある。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された絶縁ノズルの連結技術では、絶縁ノズルの連結部、つまり、絶縁ノズルの第１端部に設けられた突出部は、絶縁ノズルの軸方向に圧縮されにくいため、即ち、絶縁ノズルの突出部を絶縁ノズルの径方向に弾性変形させて第１締付リングと篏合させているから、絶縁ノズルの突出部は絶縁ノズルの軸方向に圧縮されないため、第１締付リングと第２締付リングが密着できず、締付リング間に空隙が生じてしまう。
【００１１】
そのため、開閉動作時に絶縁ノズルに加わる衝撃荷重が増大し、絶縁ノズル、ひいては双方向駆動機構部が破損に至る恐れが懸念され、信頼性が劣るという課題が残る。
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、絶縁ノズルと双方向駆動機構部が絶縁ノズルの軸方向に強固に連結され、開閉動作時に絶縁ノズルに加わる衝撃荷重が増大しても、絶縁ノズル、ひいては双方向駆動機構部が破損に至る恐れがなくなり、信頼性が向上するガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のガス遮断器は、上記目的を達成するために、同軸状で、かつ、接離可能に対向配置された第１アーク接触子及び第２アーク接触子と、前記第１アーク接触子を同軸状に包囲し、前記第１アーク接触子と連動する絶縁ノズルと、該絶縁ノズルに連結され、前記第２アーク接触子を前記第１アーク接触子とは逆方向に駆動する双方向駆動機構部とを備え、これらが消弧性ガスが充填された密封容器内に配置されているガス遮断器であって、前記絶縁ノズルと前記双方向駆動機構部との連結部は、前記双方向駆動機構部に固定された連結部材と、該連結部材に接続された圧縮リングと、前記絶縁ノズルの外周部に設けられた絶縁ノズル突出部とから成り、前記連結部材は軸方向側面の一方に第１圧縮面を有し、かつ、前記圧縮リングは前記第１圧縮面と対向する軸方向側面に第２圧縮面を有し、前記第１圧縮面と前記第２圧縮面の間に前記絶縁ノズル突出部を挟んだ状態で、前記連結部材に前記圧縮リングが螺嵌されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁ノズルと双方向駆動機構部が絶縁ノズルの軸方向に強固に連結され、開閉動作時に絶縁ノズルに加わる衝撃荷重が増大しても、絶縁ノズル、ひいては双方向駆動機構部が破損に至る恐れがなくなり、信頼性が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のガス遮断器の実施例１における閉極状態の電極部分の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明のガス遮断器の実施例１における絶縁ノズルと双方向駆動機構部の連結部を分解して示す部分断面図である。
【図３】本発明のガス遮断器の実施例２における絶縁ノズルと双方向駆動機構部の連結部を分解して示す部分断面図である。
【図４】本発明のガス遮断器の実施例３における絶縁ノズルと双方向駆動機構部の連結部を分解して示す部分断面図である。
【図５】本発明のガス遮断器の実施例４における絶縁ノズルと双方向駆動機構部の連結部を分解して示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図示した実施例に基づいて本発明のガス遮断器を説明する。
【００１７】
なお、以下で説明する各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。また、下記はあくまでも実施の例であり、発明の内容を下記具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲に記載された内容に即して種々の態様で実施することが可能である。
【００１８】
また、以下で説明する各実施例では、機械的圧縮室のみを有するガス遮断器の例を挙げて説明するが、本発明を、例えば、機械的圧縮室及び熱膨張室を有するガス遮断器に適用することも可能である。
【実施例１】
【００１９】
図１に、本発明のガス遮断器の実施例１における閉極状態の電極部分の概略構成を示す。
【００２０】
図１に示す本実施例のガス遮断器では、消弧性ガスが充填された密封容器１内に、第１アーク接触子２と第２アーク接触子３が接離可能な状態で同軸状に対向配置されている。
【００２１】
絶縁ノズル４は、第１アーク接触子２を同軸状に包囲し、第１アーク接触子２と連動する。また、絶縁ノズル４の第２アーク接触子３とは反対側の端部は、パッファシリンダ５の端部の内周面に同軸状で、かつ、気密に嵌合している。加えて、絶縁ノズル４の第２アーク接触子３側は、双方向駆動機構部7との連結部８を備えている。
【００２２】
また、パッファシリンダ５の内部には、パッファピストン６が同軸状に配置され、パッファピストン６は、密封容器１の内周面に設けられた取付け座（図示せず）に固定されている。このとき、パッファシリンダ５は、気密を保った状態で、パッファピストン６の外周を絶縁ノズル４の軸方向に摺動可能である。
【００２３】
また、パッファピストン６の中央には開口部が設けられており、この開口部を、第１アーク接触子２が気密で、かつ、絶縁ノズル４の軸方向に摺動可能に貫通している。
【００２４】
また、双方向駆動機構部７は、連結部８に一端が接続された駆動ロッド１０と、この駆動ロッド１０の他端に一端が回転可能に連結され、他端が第１アーク接触子２とは反対側の第２アーク接触子３の端部に回転可能に連結された回転レバー１１と、回転レバー１１を回転可能に支持する支持軸１２とから構成され、駆動ロッド１０の一端は、連結部８を介して絶縁ノズル４に接続されており、回転レバー１１は、そのほぼ中央にて支持軸１２により密封容器１に固定されている。
【００２５】
図１に示すガス遮断器の閉極状態では、第１アーク接触子２と第２アーク接触子３が電気的に接続されており、電力系統の回路は閉路状態を保っている。
【００２６】
この状態において落雷等で事故が発生し、電力系統の回路に異常電流が流れた際には、操作機構（図示せず）により第１アーク接触子２、絶縁ノズル４及びパッファシリンダ５が開極方向（図１では右方向）に駆動される。
【００２７】
このとき、第２アーク接触子３は、双方向駆動機構部７により第１アーク接触子２とは逆方向（図１では左方向）に駆動される。具体的には、第１アーク接触子２及びパッファシリンダ５と連動する絶縁ノズル４が、連結部８、駆動ロッド１０、回転レバー１１及び支持軸１２を介して第２アーク接触子３と連結されているため、双方向駆動機構部７により、第１アーク接触子２と第２アーク接触子３が互いに逆方向に駆動される。
【００２８】
また、ガス遮断器の開極動作（第１アーク接触子２、絶縁ノズル４及びパッファシリンダ５が図１の右方向に移動）に伴い、絶縁ノズル４、パッファシリンダ５及びパッファピストン６で形成される機械的圧縮室９の容積は減少するため、機械的圧縮室９内の消弧性ガスの圧力が上昇する。
【００２９】
ガス遮断器の開極動作が進展し、第１アーク接触子２と第２アーク接触子３が開離すると、第１アーク接触子２と第２アーク接触子３の間にアークが発生する。ガス遮断器の開極動作がさらに進展すると、機械的圧縮室９で圧力が高められた消弧性ガスは、絶縁ノズル４を介してアークに吹付けられて、アークは消弧に至り電流遮断が完了する。
【００３０】
図２に、本発明のガス遮断器の実施例１における絶縁ノズル４と双方向駆動機構部７の連結部８を分解して示す。
【００３１】
図２に示すように、絶縁ノズル４と双方向駆動機構部７の連結部８は、双方向駆動機構部７に固定された連結部材２１と、連結部材２１に接続された圧縮リング２３と、絶縁ノズル４の第２アーク接触子３側の外周部に設けられた絶縁ノズル突出部２２とから構成されている。
【００３２】
上記した連結部材２１は、軸方向側面の一方に第１圧縮面３２を有し、かつ、圧縮リング２３は第１圧縮面３２と対向する軸方向側面に第２圧縮面３３を有し、この第１圧縮面３２と第２圧縮面３３の間に絶縁ノズル突出部２２を挟んだ状態で、連結部材２１に圧縮リング２３が螺嵌されている。
【００３３】
即ち、連結部材２１は概略円筒形であり、その第２アーク接触子３側の端面に駆動ロッド１０が固着していると共に、連結部材２１は内周面に連結部材突出部３１を有し、この連結部材突出部３１の軸方向側面の一方に第１圧縮面３２が形成され、この連結部材突出部３１は、連結部材２１の全周に亘っていても良いし、断続的でも構わない。
【００３４】
一方、圧縮リング２３は概略円筒形であり、圧縮リング２３の第２アーク接触子３側の端面の第１圧縮面３２と対向する軸方向側面に第２圧縮面３３が形成されている。
【００３５】
加えて、連結部材２１には、第１圧縮面３２より第１アーク接触子２側の内周面の少なくとも一部に雌ねじ部３４が形成されており、一方、圧縮リング２３には、第２圧縮面３３より第１アーク接触子２側の外周面の少なくとも一部に雄ねじ部３５が形成され、雌ねじ部３４に雄ねじ部３５をねじ込ませることで圧縮リング２３が連結部材２１に螺嵌されている。
【００３６】
具体的には、第１圧縮面３２と第２圧縮面３３の間に絶縁ノズル突出部２２を挟んだ状態で、連結部材２１に圧縮リング２３を螺嵌させること（雌ねじ部３４に雄ねじ部３５をねじ込ませること）で、絶縁ノズル突出部２２を絶縁ノズル４の軸方向に弾性圧縮させる。
【００３７】
つまり、絶縁ノズル突出部２２の軸方向長さ（図２のＬ１）を、連結部材２１の第１圧縮面３２と圧縮リング２３の第２圧縮面３３の軸方向間長さ（図１のＬ２）より大きくし、この状態で絶縁ノズル突出部２２を第１圧縮面３２と第２圧縮面３３との間に挿入することで、弾性圧縮される。
【００３８】
このときに、絶縁ノズル突出部２２に与える初期圧縮力であるが、ガス遮断器の開閉動作時に連結部８に絶縁ノズル４の軸方向の荷重が加わった場合でも、絶縁ノズル突出部２２に加わっている圧縮力がゼロにならず、かつ、絶縁ノズル突出部２２が塑性変形しない大きさとする。
【００３９】
これにより、ガス遮断器の開閉動作時、絶縁ノズル４に、その軸方向の荷重が発生した場合でも、第１圧縮面３２と絶縁ノズル突出部２２の間及び絶縁ノズル突出部２２と第２圧縮面３３の間に、絶縁ノズル４の軸方向の空隙が生じないため、開閉動作時に絶縁ノズル４に加わる衝撃荷重を抑制することが可能となる。
【００４０】
従って、本実施例によれば、絶縁ノズル４と双方向駆動機構部７が絶縁ノズル４の軸方向に強固に連結され、開閉動作時に絶縁ノズル４に加わる衝撃荷重が増大しても、絶縁ノズル４、ひいては双方向駆動機構部７が破損に至る恐れがなくなり、信頼性が向上する。
【実施例２】
【００４１】
図３に、本発明のガス遮断器の実施例２における絶縁ノズル４と双方向駆動機構部７の連結部８を分解して示す。
【００４２】
図３に示す実施例２では、上記した実施例１と同一箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点のみ説明する。
【００４３】
図３に示す連結部８では、連結部材２１と絶縁ノズル突出部２２及び圧縮リング２３の各々の軸方向に貫通する貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃを設け、この貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃに締付けボルト４１を通すことで、第１圧縮面３２と絶縁ノズル突出部２２及び第２圧縮面３３に締付けボルト４１を貫通させると共に、締付けボルト４１のねじ部にナット４２を螺合させ、絶縁ノズル突出部２２を絶縁ノズル４の軸方向に圧縮した状態で、圧縮リング２３を連結部材２１に結合している。
【００４４】
図３では、締付けボルト４１のねじ部をナット４２と螺合させているが、第１圧縮面３２若しくは第２圧縮面３３に設けた袋ねじ部に螺合させてもよい。
【００４５】
このような実施例２の構成でも、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４６】
図４に、本発明のガス遮断器の実施例３における絶縁ノズル４と双方向駆動機構部７の連結部８を分解して示す。
【００４７】
図４に示す実施例３では、上記した実施例１と同一箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点のみ説明する。
【００４８】
図４に示す連結部８では、連結部材２１に、第２圧縮面３３の反対側から圧縮リング２３の脱落を防止する圧縮リング脱落防止板５１がボルトなどで取り付けられている。
【００４９】
このような実施例３の構成でも、実施例１と同様な効果を得ることができることは勿論、圧縮リング２３が連結部材２１から脱落するのを防止することが可能となる。
【実施例４】
【００５０】
図５に、本発明のガス遮断器の実施例４における絶縁ノズル４と双方向駆動機構部７の連結部８を分解して示す。
【００５１】
図５に示す実施例４では、上記した実施例１と同一箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点のみ説明する。
【００５２】
図５に示す連結部８では、連結部材２１と圧縮リング２３及び圧縮リング脱落防止板５１のそれぞれの中心部分に、少なくとも２つの軸方向空間６１ａ、６１ｂ、６１ｃを設け、連結部材２１と圧縮リング２３及び圧縮リング脱落防止板５１の各々が、軸方向空間６１ａ、６１ｂ、６１ｃにより周方向に分割可能となっている。
【００５３】
このような実施例３の構成でも、実施例１と同様な効果を得ることができることは勿論、連結部材２１と圧縮リング２３及び圧縮リング脱落防止板５１の各々の中心部分が、軸方向空間６１ａ、６１ｂ、６１で周方向に少なくとも２分割されているので、組立容易性を向上させることが可能となる。
【００５４】
図５に示した実施例４では、連結部材２１、圧縮リング２３及び圧縮リング脱落防止リング５１の各々の中心部分が、少なくとも２つの軸方向空間６１ａ、６１ｂ、６１を有しているが、連結部材２１、圧縮リング２３又は圧縮リング脱落防止板５１の少なくともいずれか１つが、少なくとも２つの軸方向空間を有する構成でもよい。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加える事も可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１…密封容器、２…第１アーク接触子、３…第２アーク接触子、４…絶縁ノズル、５…パッファシリンダ、６…パッファピストン、７…双方向駆動機構部、８…連結部、９…機械的圧縮室、１０…駆動ロッド、１１…回転レバー、１２…支持軸、２１…連結部材、２２…絶縁ノズル突出部、２３…圧縮リング、３１…連結部材突出部、３２…第１圧縮面、３３…第２圧縮面、３４…雌ねじ部、３５…雄ねじ部、４１…締付ボルト、４２…ナット、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ…貫通孔、５１…圧縮リング脱落防止板、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…軸方向空間。
【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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