(57)【要約】【課題】エア抜きが短時間で且つ油漏れなくできるシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置及びエア抜き方法を提供する。【解決手段】油ポンプ１４から吐出された油を押し集合ライン８に導き引き集合ライン１０から排出された油を油タンク１５に戻す押しモードと、油ポンプ１４から吐出された油を引き集合ライン１０に導き押し集合ライン８から排出された油を油タンク１５に戻す引きモードとを切り換える切換弁１１を有し、押し集合ライン８と引き集合ライン１０とを、シールドジャッキ４を迂回するバイパスライン１７で接続し、バイパスライン１７にストップ弁１８を設けた。エア抜きをするときには、ストップ弁１８を開き、押し集合ライン８と引き集合ライン１０とをバイパスライン１７で連通した状態で油ポンプ１４を作動させ、油ポンプ１４から吐出された油をバイパスライン１７を通して油タンク１５に戻すことでエア混入油を押し流す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機本体内に配設され、既設セグメントに反力を取って上記掘進機本体を前進させる複数のシールドジャッキと、
各シールドジャッキの伸び側油圧室に夫々接続された押しラインと、
各シールドジャッキの縮み側油圧室に夫々接続された引きラインと、
各押しラインを集合する押し集合ラインと、
各引きラインを集合する引き集合ラインと、
油ポンプから吐出された油を上記押し集合ラインに導き上記引き集合ラインから排出された油を油タンクに戻す押しモードと、上記油ポンプから吐出された油を上記引き集合ラインに導き上記押し集合ラインから排出された油を油タンクに戻す引きモードとを切り換える切換弁と
を有するシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置であって、
上記押し集合ラインと上記引き集合ラインとを、上記シールドジャッキを迂回して連通するバイパスラインと、
該バイパスラインに設けられこのライン内を開閉するストップ弁と
を備えたことを特徴とするシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置を用いたエア抜き方法であって、
通常掘進時には、上記ストップ弁を閉じ、上記押し集合ラインと上記引き集合ラインとの間の上記バイパスラインを介した油の流れを防止して、上記油ポンプから吐出された油が上記シールドジャッキの上記伸び側油圧室又は縮み側油圧室に供給されるようにし、
エア抜きをするときには、上記ストップ弁を開き、上記押し集合ラインと上記引き集合ラインとを上記バイパスラインで連通した状態として上記油ポンプを作動させ、上記油ポンプから吐出された油を上記バイパスラインを通して上記油タンクに戻すことでエア混入油を押し流すようにした
ことを特徴とするシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘進機本体内に配設された油圧式のシールドジャッキを既設セグメントに押し付けて伸長させることで前進させるようにしたシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置及びエア抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、筒状に形成されたシールドフレームを有する掘進機本体を備えており、掘進機本体は、シールドフレーム内にてセグメントをリング状に組み立てるエレクタと、シールドフレームの周方向に間隔を隔てて複数設けられ既設セグメントに反力を取って掘進機本体を前進させる油圧式のシールドジャッキとを備えている。シールドジャッキは、そのシリンダの内部を伸び側油圧室と縮み側油圧室とに仕切るピストンと、ピストンに接続されたロッドとを有する。
【０００３】
このシールド掘進機の推進油圧回路は、各シールドジャッキの伸び側油圧室に夫々接続された押しラインと、これら押しラインを集合する押し集合ラインと、各シールドジャッキの縮み側油圧室に夫々接続された引きラインと、これら引きラインを集合する引き集合ラインと、押し集合ライン及び引き集合ラインのいずれか一方に油圧を供給してシールドジャッキを伸長又は収縮させるための切換弁とを備えている。
【０００４】
切換弁は、油ポンプから吐出された油を押し集合ラインに導くと共に引き集合ラインから排出された油を油タンクに戻す押しモードと、油ポンプから吐出された油を引き集合ラインに導くと共に押し集合ラインから排出された油を油タンクに戻す引きモードとを切り換え、シールドジャッキのロッドをシリンダから突出させる方向に移動させる伸長と、ロッドをシリンダに没入する方向に移動させる収縮とを切り換えるものである。
【０００５】
ところで、上記推進油圧回路を現場（立坑内等）にて組み立てた際、各ラインの接続時に推進油圧回路内にエアが混入することがある。かかるエアは、従来、シールドジャッキの伸長、収縮を交互に繰り返す押し引き動作をすることで、上記推進油圧回路から抜くようにしていた。
【０００６】
なお、ジャッキのエア抜きとして、特許文献１、２に記載された技術が知られているが、シールド掘進機に関するものではなく、本発明と直接の関係は無い。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１０４８０４号公報
【特許文献２】特許第３５０２４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のようにシールドジャッキの伸長、収縮を交互に繰り返すことで推進油圧回路に混入したエアを抜くと、エア抜きのために或る程度の時間が必要となり、工期短縮の妨げとなる。特に、シールドジャッキの数が多い大口径シールドでは、シールドジャッキの数が多くそれらを接続するラインも長くなるため、エア抜きに必要な時間が長くなり、問題となる。
【０００９】
また、エア抜きのためのラインを現場で推進油圧回路に着脱し、回路内のエア混入油をそのラインから押し出すという対応も考えられるが、ラインの着脱時の油漏れ、ラインから排出されるエア混入油による作業員の作業環境の悪化、現場の油汚れ、排油の処理等を考慮すると、好ましい対応とはいえない。
【００１０】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、エア抜きが短時間で且つ油漏れなくできるシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置及びエア抜き方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、掘進機本体内に配設され、既設セグメントに反力を取って上記掘進機本体を前進させる複数のシールドジャッキと、各シールドジャッキの伸び側油圧室に夫々接続された押しラインと、各シールドジャッキの縮み側油圧室に夫々接続された引きラインと、各押しラインを集合する押し集合ラインと、各引きラインを集合する引き集合ラインと、油ポンプから吐出された油を上記押し集合ラインに導き上記引き集合ラインから排出された油を油タンクに戻す押しモードと、上記油ポンプから吐出された油を上記引き集合ラインに導き上記押し集合ラインから排出された油を油タンクに戻す引きモードとを切り換える切換弁とを有するシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置であって、上記押し集合ラインと上記引き集合ラインとを、上記シールドジャッキを迂回して連通するバイパスラインと、該バイパスラインに設けられこのライン内を開閉するストップ弁とを備えたものである。
【００１２】
上記シールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置を用いたエア抜き方法であって、通常掘進時には、上記ストップ弁を閉じ、上記押し集合ラインと上記引き集合ラインとの間の上記バイパスラインを介した油の流れを防止して、上記油ポンプから吐出された油が上記シールドジャッキの上記伸び側油圧室又は縮み側油圧室に供給されるようにし、エア抜きをするときには、上記ストップ弁を開き、上記押し集合ラインと上記引き集合ラインとを上記バイパスラインで連通した状態として上記油ポンプを作動させ、上記油ポンプから吐出された油を上記バイパスラインを通して上記油タンクに戻すことでエア混入油を押し流すようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るシールド掘進機の推進油圧回路のエア抜き装置及びエア抜き方法によれば、エア抜きが短時間で且つ油漏れなくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る推進油圧回路のエア抜き装置が備えられたシールド掘進機の側断面図である。
【００１６】
シールド掘進機１は、筒状に形成されたシールドフレーム２を有する掘進機本体３を備えており、掘進機本体３は、シールドフレーム２内にてセグメントをリング状に組み立てるエレクタ（図示せず）と、既設セグメント（図示せず）に反力を取って掘進機本体３を前進させる油圧式のシールドジャッキ４とを備えている。
【００１７】
シールドジャッキ４は、シールドフレーム２の周方向に間隔を隔てて複数配設されており、シリンダ４ａと、シリンダ４ａの内部を伸び側油圧室４ｂと縮み側油圧室４ｃとに仕切るピストン４ｄと、ピストン４ｄに接続されたロッド４ｅと、ロッド４ｅの先端に設けられ既設セグメントに押し付けられるシュー４ｆとを有する。
【００１８】
図２は、上記シールド掘進機１の推進油圧回路５、及びその推進油圧回路５に備えられたエア抜き装置６を示す説明図である。
【００１９】
この推進油圧回路５は、各シールドジャッキ４の伸び側油圧室４ｂに夫々接続された押しライン７と、これら押しライン７を集合する押し集合ライン８と、各シールドジャッキ４の縮み側油圧室４ｃに夫々接続された引きライン９と、これら引きライン９を集合する引き集合ライン１０と、押し集合ライン８及び引き集合ライン１０のいずれか一方に油圧を供給してシールドジャッキ４を伸長又は収縮させるための切換弁１１とを備えている。
【００２０】
押し集合ライン８は、図２にて、１番から６番（図中丸数字で示す）のシールドジャッキ４の伸び側油圧室４ｂに接続された押しライン７を１本に集合する第１押し集合ライン８ａと、７番から１２番のシールドジャッキ４に接続された押しライン７を集合する第２押し集合ライン８ｂと、第１押し集合ライン８ａと第２押し集合ライン８ｂとを集合する第３押し集合ライン８ｃとを有する。
【００２１】
各押しライン７には、その内部を開放又は閉塞する押し側選択弁（電磁弁）１２が夫々設けられている。これにより、第３押し集合ライン８ｃに油圧が供給された状態において、特定の押し側選択弁１２が開放されると、その押し側選択弁１２が設けられた押しライン７のシールドジャッキ４の伸長が許容され、特定の押し側選択弁１２が閉塞されると、その押し側選択弁１２が設けられた押しライン７のシールドジャッキ４は伸長されない。
【００２２】
引き集合ライン１０は、１番から３番のシールドジャッキ４の引き側油圧室４ｃに接続された引きライン９を１本に集合する第１引き集合ライン１０ａと、４番から６番のシールドジャッキ４に接続された引きライン９を集合する第２引き集合ライン１０ｂと、７番から９番のシールドジャッキ４に接続された引きライン９を集合する第３引き集合ライン１０ｃと、１０番から１２番のシールドジャッキ４に接続された引きライン９を集合する第４引き集合ライン１０ｄとを有する。
【００２３】
また、引き集合ライン１０は、第１引き集合ライン１０ａと第２引き集合ライン１０ｂとを集合する第５引き集合ライン１０ｅと、第３引き集合ライン１０ｃと第４引き集合ライン１０ｄとを集合する第６引き集合ライン１０ｆと、第５引き集合ライン１０ｅと第６引き集合ライン１０ｆとを集合する第７引き集合ライン１０ｇとを有する。
【００２４】
第１〜第４引き集合ライン１０ａ〜１０ｄには、各ラインの内部を開放又は閉塞する機能を有する引き側選択弁１３が夫々設けられている。引き側選択弁１３は、開閉を切り換える電磁弁１３ａと、通常は逆止機能を発揮し油圧が加わったときには逆止機能が解除される逆止弁１３ｂとを有する。
【００２５】
かかる引き側選択弁１３は、第７引き集合ライン１０ｇに油圧が供給された状態において、例えば、第１引き集合ライン１０ａを開放するときには、そのライン１０ａに設けられた電磁弁１３ａを開として逆止弁１３ｂに油圧を加えてその逆止機能を解除し、第１引き集合ライン１０ａを閉塞するときには、そのライン１０ａに設けられた電磁弁１３ａを閉として逆止弁１３ｂへの油圧を遮断して逆止弁１３ｂの逆止機能を発揮させる。
【００２６】
これにより、第７引き集合ライン１０ｇに油圧が供給された状態において、特定の引き側選択弁１３が開放（逆止弁１３ｂの逆止機能が解除）されると、その引き側選択弁１３に繋がるシールドジャッキ４の収縮が許容され、特定の引き側選択弁１３が閉塞（逆止弁１３ｂの逆止機能が発揮）されると、その引き側選択弁１３に繋がるシールドジャッキ４は収縮されない。
【００２７】
切換弁１１は、油ポンプ１４から吐出された油を第３押し集合ライン８ｃに導くと共に第７引き集合ライン１０ｇから排出された油を油タンク１５に戻す押しモードと、油ポンプ１４から吐出された油を第７引き集合ライン１０ｇに導くと共に第３押し集合ライン８ｃから排出された油を油タンク１５に戻す引きモードとを切り換え、シールドジャッキ４のロッド４ｅをシリンダ４ａから突出させる方向に移動させる伸長と、ロッド４ｅをシリンダ４ａに没入する方向に移動させる収縮とを切り換える。
【００２８】
切換弁１１は、パラレル１１ａ、ストップ１１ｂ、クロス１１ｃを切り換える電磁弁からなり、パラレル１１ａとすると、油ポンプ１４に接続された加圧ライン１４ａが第３押し集合ライン８ｃに連通すると共に油タンク１５に向けられた戻しライン１５ａが第７引き集合ライン１０ｇに連通し、ストップ１１ｂとすると、第３押し集合ライン８ｃの端部及び第７引き集合ライン１０ｇの端部が夫々閉塞されると共に加圧ライン１４ａが戻しライン１５ａに連通され、クロス１１ｃとすると、加圧ライン１４ａが第７引き集合ライン１０ｇに連通すると共に戻しライン１５ａが第３押し集合ライン８ｃに連通する。よって、切換弁１１をパラレル１１ａとすると押しモードとなり、クロス１１ｃとすると引きモードとなる。
【００２９】
なお、油ポンプ１４はモータ１６によって駆動され、吐出量が可変のタイプとなっている。
【００３０】
さて、上述した推進油圧回路５には、回路内のエアを抜くためのエア抜き装置６が設けられている。
【００３１】
エア抜き装置６は、上述した押し集合ライン８と引き集合ライン１０とを、シールドジャッキ４を迂回して連通するバイパスライン１７と、バイパスライン１７に設けられたストップ弁１８とを備えている。
【００３２】
バイパスライン１７は、押し集合ライン８と引き集合ライン１０とを、シールドジャッキ４を迂回して接続するものである。詳しくは、バイパスライン１７は、第１押し集合ライン８ａ及び第２押し集合ライン８ｂと、第５引き集合ライン１０ｅ及び第６引き集合ライン１０ｆとを、シールドジャッキ４を介することなく接続する。
【００３３】
バイパスライン１７は、一端に、第１押し集合ライン８ａに接続されたライン１７ａと、第２押し集合ライン８ｂに接続されたライン１７ｂとを有し、他端に、第５引き集合ライン１０ｅに接続すると共に第６引き集合ライン１０ｆに繋がるライン１７ｃを有する。かかるバイパスライン１７の中間部分には、このライン１７内を開閉するストップ弁（手動開閉弁又は電磁弁）１８が２個設けられている。
【００３４】
なお、図２にて太く描かれたラインは、管径が他のラインよりも太いことを表しているわけではなく、特徴部分であることを表示したものである（図３も同様）。
【００３５】
本実施形態の作用を述べる。
【００３６】
シールド掘進機１を通常運転させるときには、ストップ弁１８を閉じ、押し集合ライン８と引き集合ライン１０との間のバイパスライン１７を介した油の流れを防止して、油ポンプ１４から吐出された油がシールドジャッキ４の伸び側油圧室４ｂ又は縮み側油圧室４ｃに適正に供給されるようにする。
【００３７】
詳しくは、シールドジャッキ４を伸長させるときには、切換弁１１をパラレル１１ａとし、伸長させる特定のシールドジャッキ４の押しライン７に設けられた押し側選択弁１２を開き、それ以外の押し側選択弁１２を閉じ、油ポンプ１４を作動させる。これにより、油ポンプ１４から吐出された油が特定のシールドジャッキ４の伸び側油圧室４ｂに導入され、そのシールドジャッキ４が伸長され、そのシールドジャッキ４の縮み側油圧室４ｃから排出された油が、引き側選択弁１３の逆止弁１３ｂを通過し、油タンク１５に戻される。
【００３８】
シールドジャッキ４を収縮させるときには、切換弁１１をクロス１１ｃとし、第１〜第４引き集合ライン１０ａ〜１０ｄの引き側選択弁１３の内、収縮させるシールドジャッキ４に接続された特定の引き側選択弁１３を開き、それ以外の引き側選択弁１３を閉じ、収縮させるシールドジャッキ４に接続された押しライン７の押し側選択弁１２を開き、それ以外の押し側選択弁１２を閉じ、油ポンプ１４を作動させる。これにより、油ポンプ１４から吐出された油が特定のシールドジャッキ４の引き側油圧室４ｃに導入され、そのシールドジャッキ４が収縮され、そのシールドジャッキ４の伸び側油圧室４ｂから排出された油が油タンク１５に戻される。
【００３９】
次に、推進油圧回路５内のエアを抜くエア抜き時には、バイパスライン１７に設けたストップ弁１８を開き、押し集合ライン８と引き集合ライン１０とをバイパスライン１７で連通した状態として油ポンプ１４を作動させる。すると、油ポンプ１４から吐出された油がバイパスライン１７を通して油タンク１５に戻され、回路５内のエア混入油が油タンク１５に押し流される。このとき、切換弁１１は、パラレル１１ａ又はクロス１１ｃとされる。
【００４０】
切換弁１１をパラレル１１ａとしたときには、押し側選択弁１２を全て閉じ、引き側選択弁１３を全て閉じ、ストップ弁１８を開き、油ポンプ１４を作動させる。すると、油ポンプ１４から吐出され第３押し集合ライン８ｃに至った油は、第２押し集合ライン８ｂ、ライン１７ｂを通ってバイパスライン１７に至ると共に、第１押し集合ライン８ａ、ライン１７ａを通ってバイパスライン１７に至り、バイパスライン１７からライン１７ｃ及び第７引き集合ライン１０ｇを通って油タンク１５に戻される。これにより、各ライン中のエア混入油が油タンク１５に押し流され、各ライン内がエアが混入していない油に置き換わる。
【００４１】
切換弁１１をクロス１１ｃとしたときには、引き側選択弁１３を全て閉じ、押し側選択弁１２を全て閉じ、ストップ弁１８を開き、油ポンプ１４を作動させる。すると、油ポンプ１４から吐出され第７引き集合ライン１０ｇ及びライン１７ｃを介してバイパスライン１７に至った油は、ライン１７ａ、第１押し集合ライン８ａ、第３押し集合ライン８ｃを通って油タンク１５に戻されると共に、ライン１７ｂ、第２押し集合ライン８ｂ、第３押し集合ライン８ｃを通って油タンク１５に戻される。これにより、各ライン中のエア混入油が油タンク１５に押し流され、各ライン内がエアが混入していない油に置き換わる。
【００４２】
この結果、各ライン中に溜まったエア混入油が速やかに押し流されることになり、エア抜き時間の大幅な短縮化が可能となる。
【００４３】
また、バイパスライン１７が予め推進油圧回路５に備えられており、そのバイパスライン１７に設けたストップ弁１８を開くという簡単な作業でエア抜きできるので、エア抜きのためのラインを現場で推進油圧回路５に着脱する必要がない。よって、このようなエア抜きラインの着脱時の油漏れは問題とならず、作業員の作業環境の悪化、現場の油汚れ、排油の処理等の問題は一切発生しない。
【００４４】
なお、シールドジャッキ４内のエアは、シールドジャッキ４を押し引き動作させることで抜くことになる。詳しくは、先ず、シールドジャッキ４を押し引き動作させることで、シールドジャッキ４内のエアを、押しライン７、引きライン９に押し出す。
【００４５】
押しライン７内に押し出されたエアは、１番から６番の各押しライン７を第１押し集合ライン８ａに向けて斜め上方に傾斜させて配設しておけば、第１押し集合ライン８ａに移動し、７番から１２番の各押しライン７を第２押し集合ライン８ａに向けて斜め上方に傾斜させて配設しておけば、第２押し集合ライン８ｂに移動する。他方、引きライン９内に押し出されたエアは、各引きライン９及びこれに接続されたライン１０ｅ、１０ｆを第７引き集合ライン１０ｇに向けて斜め上方に傾斜させて配設しておけば、第７引き集合ライン１０ｇに移動する。
【００４６】
こうして第１押し集合ライン８ａ、第２押し集合ライン８ｂ及び第７引き集合ライン１０ｇに移動されたエアは、その後、上述したエア抜き処理により、油タンク１５に押し流されることになる。すなわち、エアは、上方に集まるため、ストップ弁１８等を掘進機本体３内の上方に設置しておくことが好ましい。また、ストップ弁１８を２個設けているので、一方が故障しても他方で対応できる。
【００４７】
なお、上述したようにストップ弁１８を開いて行うエア抜き作業の際に、押し側選択弁１２及び引き側選択弁１３を全て開いた状態として、切換弁１１をクロス１１ｃ又はパラレル１１ａとし、油ポンプ１４を作動させてもよい。
【００４８】
この場合、切換弁１１をクロス１１ｃとしておくと、各シールドジャッキ４の伸び側油圧室４ｂ内のエアが、各押しライン７に押し出され、上述した各ラインの勾配により第１押し集合ライン８ａ、第２押し集合ライン８ｂに至り、切換弁１１をパラレル１１ａとすると、各シールドジャッキ４の引き側油圧室４ｃ内のエアが、各引きライン９に押し出され、上述した各ラインの勾配により第７引き集合ライン１０ｇに至る。
【００４９】
こうして第１押し集合ライン８ａ、第２押し集合ライン８ｂ及び第７引き集合ライン１０ｇに移動されたエアは、その後、上述したように油タンク１５に押し流される。
【００５０】
本発明の変形実施形態を図３に示す。
【００５１】
この変形実施形態においては、バイパスライン１７の配置のみが前実施形態と異なり、その他は前実施形態と同様となっているため、相違点のみを説明する。
【００５２】
バイパスライン１７は、第１押し集合ライン８ａと第２押し集合ライン８ｂとの集合部８ｘと、第５引き集合ライン１０ｅと第６引き集合ライン１０ｆの集合部１０ｘとを、接続して設けられている。また、エアは上方に集まるため、上記集合部８ｘ、１０ｘ及びバイパスライン１７は、掘進機本体３内の上方に設置されている。また、押し側の各ライン７、８ａは、集合部８ｘに向けて斜め上方に勾配が付けられ、引き側の各ライン９、１０ａ〜１０ｆは、集合部１０ｘに向けて斜め上方に勾配が付けられている。
【００５３】
この変形実施形態においても、前実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５４】
なお、上記各実施形態において、シールドジャッキ４の数は１２本に限られず、本発明は、シールドジャッキ４の数が１０本以下の小口径シールドにも、５０本程度の大口径シールドにも適用できる。但し、エア抜き時間の短縮化という効果の観点からは、大口径シールドに適用した場合の効果が大きい。また、第１〜第４引き集合ライン１０ａ〜１０ｄは、シールドジャッキ４を３本ずつ纏めるものに限られず、複数本を纏めるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る推進油圧回路のエア抜き装置が備えられたシールド掘進機の側断面図である。
【図２】上記シールド掘進機の推進油圧回路、及びその推進油圧回路に備えられたエア抜き装置を示す説明図である。
【図３】本発明の変形実施形態を示すシールド掘進機の推進油圧回路、及びその推進油圧回路に備えられたエア抜き装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  シールド掘進機
３  掘進機本体
４  シールドジャッキ
４ａ  伸び側油圧室
４ｃ  縮み側油圧室
５  推進油圧回路
６  エア抜き装置
７  押しライン
８  押し集合ライン
９  引きライン
１０  引き集合ライン
１１  切換弁
１４  油ポンプ
１５  油タンク
１７  バイパスライン
１８  ストップ弁
【図１】
2010048015.tif 000003
【図２】
2010048015.tif 000004
【図３】
2010048015.tif 000005