(57)【要約】【課題】チューブを継手本体に外嵌させてシール機能を出すフレア構造を基本として踏襲するものとしながら、組付けが短時間で便利に行えるとともに、耐引抜性と良好なシール性との両立を図ることも可能となる樹脂管継手を提供する。【解決手段】チューブ３の外嵌装着可能で抜止め用凹凸部７を有する突出筒４を備える継手本体１、抜止め用係合部１１と、拡径変化領域９の小径側部分に作用可能なシール用押圧部１２とを備えて互いに連結及び解除可能な一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを有し、拡径部３Ａに被せられて外嵌装着される一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂどうしが互いに連結され、抜止め用凹凸部７と抜止め用係合部１１とで拡径部３Ａが強制的に屈曲又は／及び挟持され、かつ、拡径変化領域９の小径側部分がシール用押圧部１２で軸心Ｐ方向に押圧されるように構成される樹脂管継手。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製チューブの端部を拡径して外嵌装着可能で、かつ、前記チューブの軸心に対する径方向に凹入又は突出する抜止め用凹凸部が周面に設けられている突出筒を備える継手本体、及び、
前記抜止め用凹凸部に対応して凹凸して前記チューブの前記突出筒に外嵌される拡径部を挟持可能な抜止め用係合部と、前記拡径部における拡径変化領域の小径側部分に作用可能なシール用押圧部と、を備えて互いに連結及び連結解除が可能な一対の半割り筒カバーを有し、
前記抜止め用凹凸部と前記抜止め用係合部とが対応される状態で前記一対の半割り筒カバーが、前記突出筒に外嵌されている前記拡径部に被せられて外嵌装着されるとともに、前記一対の半割り筒カバーどうしが互いに連結されることにより、抜止め用凹凸部と前記抜止め用係合部とで前記拡径部が強制的に屈曲又は／及び挟持され、かつ、前記拡径変化領域の小径側部分が前記シール用押圧部で前記軸心方向に押圧されるように構成されている樹脂管継手。
【請求項２】
前記抜止め用凹凸部が前記突出筒に形成される周溝で成り、前記抜止め用係合部が前記拡径部を前記周溝に押込むための円弧凸条で成っている請求項１に記載の樹脂管継手。
【請求項３】
前記シール用押圧部が、前記半割り筒カバーにおける前記拡径部に被さる円弧周面部の軸心方向での端部から径内側に延設される扇形側壁に形成されるとともに、前記突出筒の先端に形成されて前記チューブをその自由系から拡径させるべく前記軸心に対する急角度の外周面を有する先端先窄まり筒部が設けられている請求項１又は２に記載の樹脂管継手。
【請求項４】
前記一対の半割り筒カバーのうちの一方に鉤状の係合突片が、かつ、他方に前記係合突片が係合する係合凹部がそれぞれ形成されており、前記一対の半割り筒カバーは、前記拡径部に被せるべく径方向での相互接近移動に伴って連結並びに維持されるように構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【請求項５】
前記継手本体及び前記一対の半割り筒カバーのそれぞれがフッ素樹脂から成る請求項１〜４の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体移送路としてのチューブを拡径（フレア）させて接続させる構造の樹脂管継手に係り、詳しくは、半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水の配管にも好適であって、ポンプ、バルブ、フィルタ等の流体機器や流体移送路であるチューブの接続手段として用いられる樹脂管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の樹脂管継手としては、特許文献１において開示されるチューブ継手が知られている。即ち、合成樹脂製のチューブ１を継手本体４のインナ筒５に強制的に押し込むか、又は特許文献１の図２に示されるように、予めチューブ端部２を拡径させてからインナ筒５に嵌め込むかする。それから、予めチューブに嵌装されているユニオンナット６を継手本体に螺合させ、締込み操作して継手本体４の軸心方向に強制移動させることにより、チューブ１の拡径付け根部分２ａをエッヂ部６ａで軸心方向に強く押圧し、チューブ１とインナ筒５との間をシールする構造である。
【０００３】
上述の構造と同様なものとしては、特許文献２の図８，図９において開示されたものや、特許文献３の図６において開示された樹脂管継手が知られている。これらのように、チューブの先端を拡径（フレア）させて継手本体に嵌めてナット止めする継手構造は、特許文献２の図５や特許文献３の図５等において開示される構造、即ち、専用部品のインナーリングに拡径外嵌されているチューブ端を継手本体の筒状受口に内嵌させてユニオンナット止めするインナーリング付管継手に比べて、構造簡単であり、かつ、予めチューブにインナーリングを組付ける予備処理が不要であって組付も簡単になるという利点がある。
【０００４】
ところが、上述のようにチューブを継手本体に外嵌させてユニオンナットで締付けるフレア構造の樹脂管継手では、チューブ端を拡径させて継手本体に嵌合させ、かつ、拡径根元部分をユニオンナットで締付けているが、その締付けはシール機能を出すためのものであって、チューブを継手本体から引抜こうとする力には比較的弱いという傾向があった。チューブが引抜き移動されること自体が問題であるが、それによってエッヂ部の押圧によるシールポイントもずれてしまい、シール性に悪影響が生じる問題もある。特に、１００℃以上の高温流体を扱うべく樹脂管継手がフッ素樹脂等の大きな膨張係数を有する樹脂材料で形成されている場合には、それらの問題がより顕著化されてしまう。
【０００５】
また、従来の樹脂管継手ではユニオンナットの締込みによって組付ける螺着構造であり、単純な操作で比較的大なる押圧力を得ることができる利点があるものの、その回し操作には時間が掛って面倒であるという不利があった。従って、面倒さ無く短時間で組付け可能としながら、チューブが引き抜かれる方向に十分抗する機能、即ち、大なる耐引抜力が得られる樹脂管継手とするには更なる改善の余地が残されているものであった。
【特許文献１】実登３０４１８９９号公報
【特許文献２】特開平７−２７２７４号公報
【特許文献３】特開２００２−３５７２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記実情に鑑みて、チューブを継手本体に外嵌させてシール機能を出すフレア構造を基本として踏襲するものとしながら、組付けが短時間で便利に行えるとともに、耐引抜性と良好なシール性との両立を図ることも可能となる樹脂管継手を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、樹脂管継手において、合成樹脂製チューブ３の端部を拡径して外嵌装着可能で、かつ、前記チューブ３の軸心Ｐに対する径方向に凹入又は突出する抜止め用凹凸部７が周面４ｓに設けられている突出筒４を備える継手本体１、及び、
前記抜止め用凹凸部７に対応して凹凸して前記チューブ３の前記突出筒４に外嵌される拡径部３Ａを挟持可能な抜止め用係合部１１と、前記拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側部分に作用可能なシール用押圧部１２と、を備えて互いに連結及び連結解除が可能な一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを有し、
前記抜止め用凹凸部７と前記抜止め用係合部１１とが対応される状態で前記一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂが、前記突出筒４に外嵌されている前記拡径部３Ａに被せられて外嵌装着されるとともに、前記一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂどうしが互いに連結されることにより、抜止め用凹凸部７と前記抜止め用係合部１１とで前記拡径部３Ａが強制的に屈曲又は／及び挟持され、かつ、前記拡径変化領域９の小径側部分が前記シール用押圧部１２で前記軸心Ｐ方向に押圧されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の樹脂管継手において、前記抜止め用凹凸部７が前記突出筒４に形成される周溝で成り、前記抜止め用係合部１１が前記拡径部を前記周溝に押込むための円弧凸条で成っていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の樹脂管継手において、前記シール用押圧部１２が、前記半割り筒カバー２Ａ，２Ｂにおける前記拡径部３Ａに被さる円弧周面部１３の軸心Ｐ方向での端部から径内側に延設される扇形側壁１４に形成されるとともに、前記突出筒４の先端に形成されて前記チューブ３をその自由系から拡径させるべく前記軸心Ｐに対する急角度θの外周面４ａを有する先端先窄まり筒部４Ａが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂのうちの一方に鉤状の係合突片１５が、かつ、他方に前記係合突片１５が係合する係合凹部１７がそれぞれ形成されており、前記一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂは、前記拡径部３Ａに被せるべく径方向での相互接近移動に伴って連結並びに維持されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記継手本体１及び前記一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂのそれぞれがフッ素樹脂から成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、突出筒に外嵌装着される拡径部が抜止め用凹凸部と抜止め用係合部とで強制的に屈曲又は／及び挟持されて、拡径部が強くしっかりと突出筒に係止されるので、優れた耐引抜力を得ることができる。そして、一対の半割り筒カバーが拡径部に外囲されて装着されると、一対のシール用押圧部が拡径部の拡径変化領域を強く軸心方向に押し、突出筒と拡径部との間に流体が入り込むことなくチューブと継手本体とが良好にシールされるようになる。しかも、樹脂管継手を組付状態にするには、一対の半割り筒カバーを拡径部において相対接近させて連結させるだけで済むので、簡単で短時間に組付け作業を行うことができる。その結果、チューブを継手本体に外嵌させてシール機能を出すフレア構造を基本として踏襲するものとしながら、組付けが短時間で便利に行えるとともに、耐引抜性と良好なシール性との両立を図ることも可能となる樹脂管継手を提供することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、周溝と円弧凸条との嵌め構造の採用により、拡径部を強く曲げながら挟持することでき、耐引抜力をより向上させることが可能となる利点がある。しかも、突出筒に周溝を形成するので、チューブを拡径させて外嵌する際に円弧凸条が邪魔になるということが無く、拡径部の作成が容易である利点が維持される良さもある。
【００１４】
請求項３の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、一対の半割り筒カバーを径方向に動かして相対連結させる構造でありながら、チューブと継手本体とを軸心方向に強く圧接させることができて、よりシール性に優れるものとなる利点がある。
【００１５】
請求項４の発明によれば、鉤状の係合突片と係合凹部との係合によって連結させる構造であるから、一対の半割り筒カバーを相対接近させるだけで、それらどうしの連結操作も済むこととなり、しかもその連結状態を他に一切の別操作を行うことなく維持できるので、組付作業が便利で行い易い樹脂管継手を提供することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、継手本体も固定具も耐薬品性及び耐熱性に優れた特性を有するフッ素系樹脂で形成されているので、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても継手構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性や耐引抜力が維持できるようになる。尚、フッ素系樹脂は高温にも安定で、撥水性に優れ、摩擦係数が小さく、耐薬品性も極めて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明による樹脂管継手の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は実施例１による樹脂管継手の断面図、図２は図１におけるａ−ａ線での断面図、図３は図１の樹脂管継手の要部の拡大断面図、図４は図１の樹脂管継手における固定具の組付け状況を示す作用図である。
【００１８】
〔実施例１〕
実施例１による樹脂管継手Ａは、図１，図２に示すように、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製のチューブ３をポンプ、バルブ等の流体機器や、異径又は同径のチューブに連通接続するものであってフッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製の継手本体１と、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製の固定具２とで構成されている。尚、図１，２は、チューブ３が外嵌装備される継手本体１に固定具２が装着された樹脂管継手Ａとしての組付状態を示している。
【００１９】
継手本体１は、一端の突出筒４、他端のテーパー雄ねじ５、軸心Ｐ方向で中間のフランジ６、及び円柱状の流体経路８を有する筒状部材に形成されている。突出筒４は、チューブ３の端部を拡径して外嵌装着可能で、かつ、チューブ３の軸心Ｐに対する径方向に凹入する周溝（抜止め用凹凸部の一例）７が、その周面（外周面）４ｓにおける軸心Ｐ方向で互いに離れる２箇所に設けられている。基本的に径一定の突出筒４の先端には、チューブ３をその自由系から拡径させるべく軸心Ｐに対する急角度の傾斜角θの外周面４ａを有する先端先窄まり筒部４Ａが形成されている。その外周面４ａと突出筒４の周面４ｓとは比較的大きな角アールを有する曲面４ｋでもって滑らかに繋がられている。
【００２０】
周溝７は、その断面形状が略二等辺三角形を為して周面４ｓに開口するものであり、突出筒４の軸心Ｐ方向長さの中間位置に計２箇所形成されている。突出筒４の流体経路８側の先端面は、径方向で内側ほど内奥側（軸心Ｐ方向で奥側）に寄る逆テーパの角度が施される、即ち、先端ほど大径となるカット面２１に形成されており、チューブ３の内周面が拡径部（フレア部）に向けて拡がり変位することに因る液溜り周部１０の形状を内周側拡がり形状として、その流体が液溜り周部１０に停滞し難くしてある。尚、カット面２１は、その最大径が自然状態のチューブ３の内径と外径の略中間値となるように形成されているが、それにはこだわらない。
【００２１】
チューブ３は、その端部が突出筒４に差し込まれて外嵌されるものであり、その突出筒４に外嵌されている部分を拡径部３Ａと呼ぶものとする。突出筒４に差し込まれただけのチューブ３の端部は直管（ストレート管）状に拡径されており、周溝７部位では浮いたようになっている（図４参照）。
【００２２】
固定具２は、周溝７に対応して凹凸して拡径部３Ａを挟持可能な抜止め用係合部１１と、拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側部分に作用可能なシール用押圧部１２と、を備えて互いに連結及び連結解除が可能な一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂから構成されている。尚、チューブ３の流体移送路３Ｗの径と流体経路８の径とは、円滑な流体の流れとすべく互いに同径に設定されているが、互いに異なっていても良い。
【００２３】
雄側半割り筒カバー２Ａは、抜止め用係合部１１として拡径部３Ａを周溝７に押込むための円弧凸条が２箇所に形成される円弧周面部１３と、その一端から径内側に延設される扇形側壁１４と、円弧周面部１３の周方向で両端のそれぞれに２箇所ずつ突設される計４箇所の係合突片１５と、を有して構成されている。円弧凸条１１は、断面形状が二等辺三角形を呈していて、軸心Ｐ方向で周溝７に対応する位置のそれぞれに形成されている。半円環状の扇形側壁１４の内側の角部がシール用押圧部としてのシール用半円弧エッヂ１２に形成されており、その側面で軸心Ｐに対して直交する面である内側円弧側面１２ａが押圧面として機能する。尚、シール用半円弧エッヂ１２に続いてチューブ３を囲むガイド筒部１６が、シール用半円弧エッヂ１２の内径より大径として描かれているが、シール用半円弧エッヂ１２の内径と同径でも良い。
【００２４】
係合突片１５は、図２，図４に示すように、胴部１５Ａと先端側の引掛け部１５Ｂとを備える鉤状のものであって、円弧周面部１３の内周面１３ａに続く内面１５ａを有している。引掛け部１５Ｂは胴部１５Ａよりも径外側に張り出る鉤部１５ｂと、引っ掛け作動を円滑に行わせるためのガイド用傾斜面１５ｃとが形成されている。そして、係合突片１５は、軸心Ｐ方向で扇形側壁１４間際の位置と、係合突片１５の直ぐ傍の位置との２箇所における径方向両端の４箇所にて突出形成されている。円弧周面部１３の軸心Ｐ方向長さは、突出筒４のフランジ６からの長さと拡径変化領域９の軸心方向厚みとを足した分と同等に設定されるが、シール用半円弧エッヂ１２の押圧作用の確実化を考慮して、フランジ６の側周壁６ａとの間に軸心Ｐ方向の間隙を設けるようにしても良い。
【００２５】
雌側半割り筒カバー２Ｂは、係合突片１５が係合凹部１７に変わった以外は雄側半割り筒カバー２Ａと同じものであり、違う箇所についてのみ説明する。係合凹部１７は係合突片が係合するところであり、図１〜図４に示すように、円弧周面部１３の内面側を貫通角孔２０を有する状態で部分的に削り取ったような凹入部に形成されている。係合突片１５の入り込みを許容する凹部１８、この凹部１８に面していて鉤部１５ｂに干渉して引掛かり可能なフック部１９、及びフック部１９を形成するための貫通角孔２０から係合凹部１７が構成されている。
【００２６】
以上の構造による雄雌両側の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを、互いに接近させて無理入れすると、図２に示すように、４箇所の係合突片１５が対応する４箇所の係合凹部１７に挿入されて係合し、連結一体化されて固定具２が形成される。このとき、各扇形側壁１４が突き合わされて各シール用半円弧エッヂ１２，１２が円環側壁として、拡径変化領域９の小径側端部に面することが可能となる状態がもたらされる。しかして、胴部１５Ａがフック部１９の内側に位置して鉤部１５ｂがフック部１９に引掛って抜止めされており、それによって雄雌両側の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂが両者間に隙間無く連結並びに連結維持されるのである。連結を解除するには、貫通角孔２０を通して外側から係合突片１５を内方に押し、引掛け部１５Ｂとフック部１９との引掛かりを解けば離脱移動が可能になる。
【００２７】
つまり、シール用半円弧エッヂ１２が、半割り筒カバー２Ａ，２Ｂにおける拡径部３Ａに被さる円弧周面部１３の軸心Ｐ方向での端部から径内側に延設される扇形側壁１４に形成されるとともに、突出筒４の先端に形成されてチューブ３をその自由系から拡径させるべく軸心Ｐに対する急角度θの外周面４ａを有する先端先窄まり筒部４Ａが設けられている。そして、一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂのうちの一方２Ａに鉤状の係合突片１５が、かつ、他方２Ｂに係合突片１５が係合する係合凹部１７がそれぞれ形成されており、一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂは、拡径部３Ａに被せるべく径方向での相互接近移動に伴って連結並びに維持されるように構成されているのである。つまり、係合突片１５と係合凹部１７とで連結手段Ｒが構成されている。
【００２８】
次に、チューブ３の端部を突出筒４に外嵌挿入するには、常温下で強制的にチューブ３を押し込んで拡径させて装着するか、熱源を用いて暖めて膨張変形し易いようにしてから押し込むか、或いは拡径器（図示省略）を用いて予めチューブ端を拡径させておいてから突出筒４に押し込むかして、図４に示すように、チューブ端３ｔがフランジ側壁６ａに当接するまで差し込む。すると、この単純な差込時には、チューブの端部である拡径部３Ａは、前述したように、周溝７部位では浮いたようになる直管状態で外嵌される。
【００２９】
そして、雄雌一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを相対接近移動させ（図４参照）、フランジ側壁６ａに接触する位の軸心Ｐ方向位置で拡径部３Ａに被せるとともに、各円弧凸条１１が周溝７上に位置する拡径部３Ａを押し潰すかのように、さらに力を入れて半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを押付ける。すると、４箇所の係合突片１５と係合凹部１７とで成る連結手段Ｒが連結され、図１，２に示す樹脂管継手Ａとしての組付状態になる。先端先窄まり筒部４Ａが軸心Ｐに対して急な角度θ（例：７５度）で傾斜する外周面４ａを有しているので、半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを径方向に移動させて、即ち各シール用半円弧エッヂ１２を径方向に動かしながらも、拡径変化領域９を強く扱きながら結果的にその小径側端部を軸心Ｐ方向に強く押圧することができる。
【００３０】
つまり、係合突片１５が係合凹部１７内に挿入され始める程度に両半割り筒カバー２Ａ，２Ｂが拡径部３Ａ上で近付くと、円弧凸条１１が拡径部３Ａを変形させて周溝７に入り込もうとする状態になり、固定具２としては軸心Ｐ方向に動かない（又は非常に動き難い）状態になるので、径方向に相対接近移動するシール用半円弧エッヂ１２，１２と急角度θの外周面４ａとでチューブ３の拡径変化領域９が扱かれて軸心Ｐ方向に強く押圧される。従って、拡径変化領域９の小径側端部と先端先窄まり筒部４Ａとが、一対のシール用半円弧エッヂ１２，１２の合体によって周エッヂとなって全周において強く圧接されるシール部Ｓが構成されており、それによって優れたシール性能が発揮されるようになる。
【００３１】
また、図１，２に示すように、樹脂管継手Ａの組付状態では円弧凸条１１が周溝７に入らんばかりに近付いて拡径部３Ａを屈曲変形させながら挟持するので、チューブ３を突出筒４から引き抜こうとする力に対して強く抗することができる抜止め手段Ｎが構成されることになり、優れた耐引抜力が発揮されるようになる。しかも、そのための操作としては、チューブ３が突出筒４に挿入されている状態からは、拡径部３Ａ部位において一対の半割り筒カバー２Ａ，２Ｂを相対接近移動させるだけのワンタッチ操作で済み、簡単で短時間で樹脂管継手Ａの組付が完了する取扱い性の良さもある。
【００３２】
〔別実施例〕
周溝７や円弧凸条１１の軸心方向の数は１でも３以上でも良く、また、全周ではなく間欠周上に存在する構造でも可能である。抜止め手段Ｎは、突出筒４に円弧凸条が、そして半割り筒カバー２Ａ，２Ｂに周溝が振り分けられる構造のものも可能である。また、凹凸のない直管状の突出筒に外嵌される拡径部３Ａが、円弧凸条１１付の一対の半割り筒カバーで径方向に強く押圧挟持される構造の抜止め手段Ｎとすることも可能である。
【００３３】
合成樹脂としては、フッ素樹脂のほか、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰ（ポリプロピレン）等種々のものが可能である。また、フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ等種々のものが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１による樹脂管継手の構造を示す断面図
【図２】図１におけるａ−ａ線での断面図
【図３】図１の要部を示す拡大断面図
【図４】図１の樹脂管継手における固定具の組付け状況を示す作用図
【符号の説明】
【００３５】
１          継手本体
２Ａ，２Ｂ  半割り筒カバー
３          チューブ
３Ａ        拡径部
４          突出筒
４Ａ        先端先窄まり筒部
４ａ        外周面
４ｓ        周面
７          抜止め用凹凸部、周溝
９          拡径変化領域
１１        抜止め用係合部、円弧凸条
１２        シール用押圧部
１３        円弧周面部
１４        扇形側壁
１５        係合突片
１７        係合凹部
Ｐ          軸心
θ          急角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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