(57)【要約】【課題】  パンチプレス本体に特別な装置を設置することが不要で、従来から有るパンチツールの構造を大幅に変更することなく、パンチの刃先部を冷却できるパンチツールを提供する。【解決手段】  パンチツール４は、パンチ３３とパンチホルダ２２とを備える。パンチ３３は、互いに断面積が異なるパンチ上部３７とパンチ下部３８とでなる。パンチホルダ２２は、パンチ上部３７が摺動自在に嵌合する内径孔４１と、パンチ上部３７およびパンチ下部３８との間にエア貯留空間４２が形成された空間形成孔４３と、パンチ下部３８が摺動自在に嵌合する貫通孔４４とを有する。エア貯留空間４２とパンチホルダ外部とを連通する連通孔４９を設ける。連通孔４９に、パンチホルダ外部からエア貯留空間４２へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁５０を設ける。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチと、このパンチを昇降可能に保持するパンチホルダとを備え、
前記パンチは、上端でラムと連結可能なパンチ上部と、下端が刃先部として形成され前記パンチ上部と断面積が異なるパンチ下部とでなり、
前記パンチホルダは、前記パンチ上部が摺動自在に嵌合する内径孔と、この内径孔の下側に位置して前記パンチ上部およびパンチ下部との間にエア貯留空間が形成された空間形成孔と、この空間形成孔の下側に位置して前記パンチ下部が摺動自在に嵌合する貫通孔とを有し、
前記エア貯留空間と前記パンチホルダの外部とを連通する連通孔を設け、この連通孔に、パンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁を設けたパンチツール。
【請求項２】
前記パンチホルダは、前記内径孔および空間形成孔を有するパンチホルダ本体と、前記貫通孔を有しパンチホルダ本体に着脱自在に取付けられたストリッパとを備え、このストリッパに前記連通孔およびチェック弁を設けた請求項１記載のパンチツール。
【請求項３】
パンチと、このパンチを昇降可能に保持するパンチホルダとを備え、前記パンチは、上端でラムと連結可能なパンチ上部と、下端が刃先部として形成され前記パンチ上部と断面積が異なるパンチ下部とでなり、前記パンチホルダは、前記パンチ上部が摺動自在に嵌合する内径孔と、この内径孔の下側に位置して前記パンチ上部およびパンチ下部との間にエア貯留空間が形成された空間形成孔と、この空間形成孔の下側に位置して前記パンチ下部が摺動自在に嵌合する貫通孔とを有し、前記エア貯留空間と前記パンチホルダの外部とを連通する連通孔を設け、この連通孔に、パンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁を設けたパンチツールにおける前記パンチホルダの一部を構成するストリッパであって、
前記内径孔および空間形成孔を有するパンチホルダ本体に着脱自在に取付けられ、前記貫通孔を有しかつ前記連通孔およびチェック弁が設けられたストリッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パンチプレスにおいてダイツールと対で使用され板材に対して加工を行うパンチツール、およびそのパンチツールの一部を構成するストリッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
パンチプレスに使用されるパンチツールは、筒状をしたパンチホルダの内径孔に上型であるパンチが昇降自在に設けられ、このパンチが下降動作することで、下型であるダイとの協働で板材に対して打ち抜き加工を行う。この加工の際にパンチの刃先部が熱を持つため、連続して加工を行う場合は、パンチの刃先部を冷却する必要がある。
【０００３】
加工時のパンチ刃先部の冷却、加工後の板材持ち帰りの防止等の目的で、パンチの刃先部から流体を吐出させるようにしたパンチツールが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１のパンチツールの場合、パンチプレス本体から供給される流体、例えばオイルミストを、ラムおよびパンチの内部に設けた流路を経由してパンチの刃先部から吐出させるようにしている。
【特許文献１】実公平４−４４２６０号公報
【特許文献２】特公平７−８５８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、パンチツールの外部から冷却用の流体を供給する構成であると、パンチプレス本体に流体の供給装置を設置しなければならず、パンチプレスがコスト高になるとともに、パンチ等の内部に流体の流路を設ける必要があるため、パンチツールの構造を大幅に変更しなければならないという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、パンチプレス本体に特別な装置を設置することなく、従来から有るパンチツールの構造を大幅に変更せずに、パンチの刃先部を冷却できるパンチツールを提供することである。
この発明の他の目的は、さらに構造の変更が少なくて済むようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、上記構造の変更が少なくて済むパンチツールのストリッパを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかるパンチツールは、パンチと、このパンチを昇降可能に保持するパンチホルダとを備え、前記パンチは、上端でラムと連結可能なパンチ上部と、下端が刃先部として形成され前記パンチ上部と断面積が異なるパンチ下部とでなり、前記パンチホルダは、前記パンチ上部が摺動自在に嵌合する内径孔と、この内径孔の下側に位置して前記パンチ上部およびパンチ下部との間にエア貯留空間が形成された空間形成孔と、この空間形成孔の下側に位置して前記パンチ下部が摺動自在に嵌合する貫通孔とを有し、前記エア貯留空間と前記パンチホルダの外部とを連通する連通孔を設け、この連通孔に、パンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁を設けた。
【０００７】
このパンチツールの構成によると、パンチ上部の方がパンチ下部よりも断面積が大きい場合は、加工時にパンチが下降動作する際、エア貯留空間の容積が小さくなり内部のエアの圧力が高まる。そのため、貫通孔の内周とパンチ下部の外周との間に形成される僅かな隙間から、エア貯留空間のエアが下方のパンチ刃先部および板材に向けて吐出される。それにより、パンチ刃先部が冷却される。チェック弁の作用で、連通孔を通ってエア貯留空間からパンチホルダの外部へエアが流出することはない。
パンチ上部の方がパンチ下部よりも断面積が小さい場合は、加工時にパンチが下降動作する際、エア貯留空間の容積が大きくなり内部のエア圧力が低くなる。このときは、チェック弁がパンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れを許容する状態であるので、エアが容積増加分だけ連通孔を通ってパンチホルダの外部からエア貯留空間に流入する。
【０００８】
パンチ上部の方がパンチ下部よりも断面積が大きい場合は、加工終了後パンチが上昇動作する際に、エア貯留空間の容積が大きくなり内部のエアの圧力が低くなる。このときは、チェック弁がパンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れを許容する状態であるので、エアが容積増加分だけ連通孔を通ってパンチホルダの外部からエア貯留空間に流入する。
パンチ上部の方がパンチ下部よりも断面積が小さい場合は、加工終了後パンチが上昇動作する際に、エア貯留空間の容積が小さくなり内部のエアの圧力が高くなる。そのため、貫通孔の内周とパンチ下部の外周との間に形成される僅かな隙間から、エア貯留空間のエアが下方のパンチ刃先部および板材に向けて吐出される。
【０００９】
これを繰り返すことにより、パンチ加工時に常にエアがパンチ刃先部および板材に向けて吐出される。このエアの吐出は、パンチの昇降動作を利用して行われるため、パンチプレス本体に特別な装置を設置することが不要である。また、パンチホルダに連通孔を設け、かつこの連通孔にチェック弁を設けるだけで済むので、パンチツールの構造を大幅に変更する必要がない。
【００１０】
この発明において、前記パンチホルダは、前記内径孔および空間形成孔を有するパンチホルダ本体と、前記貫通孔を有しパンチホルダ本体に着脱自在に取付けられたストリッパとを備え、このストリッパに前記連通孔およびチェック弁を設けたものとすることができる。
【００１１】
パンチホルダの下端は打ち抜き加工時に板材に押し付けられるため、他の箇所に比べて傷みが早い。そのため、多くのパンチツールは、パンチホルダの下端部が交換可能な別部品とされている。この別部品であるストリッパに連通孔およびチェック弁を設ければ、ストリッパ以外のパンチツールの大部分は構造を変更せずに済む。
【００１２】
この発明のストリッパは、パンチと、このパンチを昇降可能に保持するパンチホルダとを備え、前記パンチは、上端でラムと連結可能なパンチ上部と、下端が刃先部として形成され前記パンチ上部と断面積が異なるパンチ下部とでなり、前記パンチホルダは、前記パンチ上部が摺動自在に嵌合する内径孔と、この内径孔の下側に位置して前記パンチ上部およびパンチ下部との間にエア貯留空間が形成された空間形成孔と、この空間形成孔の下側に位置して前記パンチ下部が摺動自在に嵌合する貫通孔とを有し、前記エア貯留空間と前記パンチホルダの外部とを連通する連通孔を設け、この連通孔に、パンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁を設けたパンチツールにおける前記パンチホルダの一部を構成するストリッパであって、前記内径孔および空間形成孔を有するパンチホルダ本体に着脱自在に取付けられ、前記貫通孔を有しかつ前記連通孔およびチェック弁が設けられている。
【００１３】
この発明のストリッパを備えたパンチツールは、前述したように、パンチプレス本体に特別な装置を設置することなく、かつストリッパ以外のパンチツールの大部分は構造を変更せずに、パンチの刃先部を冷却できる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明にかかるパンチツールは、パンチと、このパンチを昇降可能に保持するパンチホルダとを備え、前記パンチは、上端でラムと連結可能なパンチ上部と、下端が刃先部として形成され前記パンチ上部と断面積が異なるパンチ下部とでなり、前記パンチホルダは、前記パンチ上部が摺動自在に嵌合する内径孔と、この内径孔の下側に位置して前記パンチ上部およびパンチ下部との間にエア貯留空間が形成された空間形成孔と、この空間形成孔の下側に位置して前記パンチ下部が摺動自在に嵌合する貫通孔とを有し、前記エア貯留空間と前記パンチホルダの外部とを連通する連通孔を設け、この連通孔に、パンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁を設けたため、パンチプレス本体に特別な装置を設置せずに、パンチツールの構造を大幅に変更することなく、パンチの刃先部を冷却できる。
【００１５】
前記パンチホルダは、前記内径孔および空間形成孔を有するパンチホルダ本体と、前記貫通孔を有しパンチホルダ本体に着脱自在に取付けられたストリッパとを備え、このストリッパに前記連通孔およびチェック弁を設けた場合は、さらに構造の変更が少なくて済む。
【００１６】
この発明のストリッパは、パンチと、このパンチを昇降可能に保持するパンチホルダとを備え、前記パンチは、上端でラムと連結可能なパンチ上部と、下端が刃先部として形成され前記パンチ上部と断面積が異なるパンチ下部とでなり、前記パンチホルダは、前記パンチ上部が摺動自在に嵌合する内径孔と、この内径孔の下側に位置して前記パンチ上部およびパンチ下部との間にエア貯留空間が形成された空間形成孔と、この空間形成孔の下側に位置して前記パンチ下部が摺動自在に嵌合する貫通孔とを有し、前記エア貯留空間と前記パンチホルダの外部とを連通する連通孔を設け、この連通孔に、パンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないチェック弁を設けたパンチツールにおける前記パンチホルダの一部を構成するストリッパであって、前記内径孔および空間形成孔を有するパンチホルダ本体に着脱自在に取付けられ、前記貫通孔を有しかつ前記連通孔およびチェック弁が設けられているため、パンチの刃先部を冷却できる。このストリッパを備えたパンチツールをパンチプレスに使用すれば、パンチプレス本体に特別な装置を設置する必要がなく、かつストリッパ以外のパンチツールの大部分は構造を変更せずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の実施形態を図１〜図７と共に説明する。
図１はこの実施形態のパンチツールを備えたパンチプレスの概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。このパンチプレスは、フレーム１における上フレーム部１ａおよび下フレーム部１ｂに、上下のタレット２，３が互いに同心の垂直軸心回りに回転自在に支持されている。これら上下のタレット２，３には、金型である複数のパンチツール４およびダイツール５が円周方向に並べて設置されている。パンチツール４は、パンチ位置Ｐに割り出された状態で、ラム６により昇降駆動される。ラム６は、ガイド部材（図示せず）を介して上フレーム部１ａに昇降自在に支持され、パンチ加工手段７で昇降駆動される。パンチ加工手段７は、板材Ｗのパンチ加工を行う加工手段となるものである。上下のタレット２，３は、モータ（図示せず）により互いに同期回転させられる。パンチ加工手段７は、例えばサーボモータ８とその回転を直線運動に変換する運動変換機構９とからなる。
【００１８】
板材送り機構１１は、テーブル１２上に載せられた板材Ｗの任意箇所をパンチ位置Ｐへ送る手段である。この板材送り機構１１は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ１３に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド１４を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１５をクロススライド１４に取付けたものとしてある。
【００１９】
図３は、上下のタレット２，３に取付けられたパンチツール４およびダイツール５の断面図である。パンチツール４は、パンチユニット２１と、このパンチユニット２１を昇降自在に保持するパンチホルダ２２とを備える。パンチホルダ２２は、上タレット２のパンチツール収容孔２３に昇降自在に収容され、外周面に形成されたキー溝２４にキー２５が挿入されることでパンチツール収容孔２３に対して回転角度位置が規制されている。ダイツール５は、ダイホルダ２６を介して下タレット３に取付けられる。
【００２０】
図４は、パンチユニット２１およびパンチホルダ２２の分解断面図である。図に示すように、パンチユニット２１は、上部のパンチ支持体３１と、このパンチ支持体３１の下端にボルト３２（図３）で結合されるパンチ３３とでなる。パンチ支持体３１は、底面に設けられた凹部３４と、中心部を上下に貫通するボルト挿通孔３５とを有し、凹部３４にパンチ３３の上端部に挿入させた状態で、前記ボルト３２をボルト挿通孔３５に上方から挿通し、そのボルト３２の雄ねじ部３２ａ（図３）をパンチ３３の雌ねじ孔３３ａに螺着させることにより、パンチ支持体３１とパンチ３３とが互いに結合される。
【００２１】
パンチ３３は、上端でパンチ支持体３１を介してラム６と連結されるパンチ上部３７と、下端が刃先部３８ａとして形成されたパンチ下部３８とでなる。パンチの底面図である図５に示すように、パンチ上部３７は断面円形であるのに対し、パンチ下部３８は断面長方形であり、パンチ上部３７の方がパンチ下部３８よりも断面積が大きい。パンチ上部３７の外周には、潤滑油保持用の螺旋溝３９が形成されている。
【００２２】
パンチホルダ２２は、前記パンチ上部３７が摺動自在に嵌合する内径孔４１と、この内径孔４１の下側に位置して前記パンチ上部３７およびパンチ下部３８との間にエア貯留空間４２（図３）が形成された空間形成孔４３と、この空間形成孔４３の下側に位置して前記パンチ下部３８が摺動自在に嵌合する貫通孔４４とを有する。より詳しくは、パンチホルダ２２は、内径孔４１および空間形成孔４３を有するパンチホルダ本体４５と、貫通孔４４を有しパンチホルダ本体４５に着脱自在に取付けられるストリッパ４６とで構成される。ストリッパ４６は、ボルト４７（図３）によりパンチホルダ本体４５に取付けられる。
【００２３】
ストリッパ４６には、エア貯留空間４２とパンチホルダ２２の外部とを連通する連通孔４９が設けられ、この連通孔４９にチェック弁５０が取付けられている。チェック弁５０は、各部品をパンチツール４として組立てた状態において、パンチホルダ２２の外部からエア貯留空間２２へのエアの流れは許容し、その逆方向のエアの流れは許容しないように取付けられる。この実施形態のチェック弁５０は、例えば図６に示すようなゴム製の弁であり、この弁の両側の空間の気圧差により開閉部５０ａが開閉することにより、図の左方から右方へエアを一方向にだけ流すように作用する。チェック弁５０としては、市販のものを使用することができる（例えば、藤倉ゴム工業株式会社製；商品名「ダックビル」）。
【００２４】
図３および図４に示すように、パンチ支持体３１の上部は断面Ｔ字状のラム連結部５２となっており、パンチ加工を行うパンチ位置Ｐ（図１）にパンチツール４が割り出されたときに、ラム６が前記ラム連結部５２に連結される。そして、ラム６が下降することにより、パンチツール４全体が下降させられ、さらにパンチホルダ２２に対してパンチユニット２１が押し下げられて、パンチ加工が行われる。パンチ加工終了後、ラム６が上昇することにより、パンチユニット２１が強制的に引き上げられる。なお、ラム連結部５２にラム６が連結しないときには、図示しない係合部材がラム連結部５２に係合することで、パンチツール４の落下を防止している。ラム連結部５２を設けずに、復帰用ばね（図示せず）によりパンチユニット２１を自然復帰させるようにしてもよい。
【００２５】
パンチ支持体３１の外周面には上下方向に沿う回り止め用溝５３が形成されており、この回り止め用溝５３に、パンチホルダ２２の外周側から挿入した回り止めピン５４の先端が挿入されている。また、パンチ上部３７の外周にも上下方向に沿う回り止め用溝５５が形成されており、この回り止め用溝５５に、パンチホルダ２２の外周側から挿入した回り止めピン５６の先端が挿入されている。これら回り止め用溝５３，５５および回り止めピン５４，５６により、パンチホルダ２２に対してパンチユニット２１が回り止めされている。
【００２６】
また、パンチ支持体３１の円周方向複数箇所に、下方と外方に開口する第１のばね保持用切欠き部５８が設けられているとともに、パンチホルダ２２の前記第１のばね保持用切欠き部５８に対応する円周方向箇所に、上方と外方に開口する第２のばね保持用切欠き部５９が設けられており、前記第１のばね保持用切欠き部５８の下面と前記第２のばね保持用切欠き部５９の上面間に、圧縮コイルばね６０，６１が２重に設けられている。パンチホルダ２２の上面には、リング状のリテーナ６３がボルト６４により固定され、その内周部がパンチユニット２１の肩部２１ａの上方に張出している。このリテーナ６３は、パンチユニット２１が上方へ飛び出すのを防止するためのものである。
【００２７】
上記構成の動作を、図７と共に説明する。なお、図７では、前記圧縮コイルばね６０，６１を省略して表示してある。図３に示すように、パンチ位置Ｐに割り出されたパンチツール４は、そのラム連結部５２でパンチ加工手段７（図１）のラム６に連結される。この状態でラム６を下動させることにより、パンチユニット２１全体が下降させられる。そして、パンチユニット２１の下端のストリッパ４６が板材Ｗに当接すると、その後は、圧縮コイルばね６０，６１を圧縮させながら、パンチホルダ２２に対してパンチユニット２１が押し下げられる。これにより、図７（Ａ）のようにパンチユニット２１のパンチ３３とダイツール５との協働により、板材Ｗが打ち抜き加工される。
【００２８】
パンチ上部３７の方がパンチ下部３８よりも断面積が大きいため、上記打ち抜き加工時にパンチ３３が下降動作する際、エア貯留空間４２の容積が小さくなり内部のエアの圧力が高まる。そのため、貫通孔４４の内周とパンチ下部３８の外周との間に形成される僅かな隙間６６から、エア貯留空間４２のエアが下方のパンチ３３の刃先部３３ａおよび板材Ｗに向けて吐出される（白抜き矢印）。それにより、パンチ３３の刃先部３３ａが冷却される。チェック弁５０の作用により、連通孔４９を通ってエア貯留空間４２からパンチホルダ２２の外部へエアが流出することはない。
【００２９】
加工終了後ラム６が上動することにより、図７（Ｂ）のように、圧縮コイルばね６０，６１の弾性反発力でパンチユニット２１がパンチホルダ２２に対して上昇して元の状態に戻りつつ、パンチツール４全体が上昇する。パンチホルダ２２に対してパンチユニット２１が上昇する際には、エア貯留空間４２の容積が大きくなり内部のエアの圧力が低くなる。このとき、チェック弁５０がパンチホルダ２２の外部からエア貯留空間４２へのエアの流れを許容する状態であるので、エア貯留空間４２の容積増加分だけエアが連通孔４９を通ってパンチホルダ２２の外部からエア貯留空間４２に流入する（白抜き矢印）。前記隙間６６は連通孔４９に比べて非常に微小なものであるため、チェック弁５０が開いた状態では、隙間６６からエアがエア貯留空間４２に吸引されない。したがって、板材Ｗを持上げたり、加工時に発生した金属屑をエア貯留空間４２に吸い込んだりすることがない。
【００３０】
これを繰り返すことにより、パンチ加工時に常にエアがパンチ３３の刃先部３３ａおよび板材Ｗに向けて吐出される。このエアの吐出は、パンチ３３の昇降動作を利用して行われるため、パンチプレス本体に特別な装置を設置することが不要である。また、連通孔４９およびチェック弁５０は、パンチホルダ本体４５に対して着脱自在なストリッパ４６に設けられているため、ストリッパ４６を仕様変更するだけで、エアを吐出させることができる。よって、パンチツール４の構造を大幅に変更する必要がない。
【００３１】
なお、パンチホルダ２２の下端は打ち抜き加工時に板材Ｗに押し付けられるため、他の箇所に比べて傷みが早い。そのため、多くのパンチツール４は、パンチホルダ２２の下端部が交換可能な別部品のストリッパ４６とされている。このため、ストリッパ４６を連通孔４９およびチェック弁５０付きのものに交換するだけで、エアを吐出してパンチ３３の刃先部３３ａの冷却が防止可能なパンチツール４とすることができる。
【００３２】
上記実施形態では、パンチ上部３７の方がパンチ下部３８よりも断面積が大きいが、逆にパンチ上部の方がパンチ下部よりも断面積が小さくてもよい（図示せず）。その場合、加工時にパンチが下降動作する際、エア貯留空間の容積が大きくなり内部のエア圧力が低くなる。このときは、チェック弁がパンチホルダの外部からエア貯留空間へのエアの流れを許容する状態であるので、エアが容積増加分だけ連通孔を通ってパンチホルダの外部からエア貯留空間に流入する。加工終了後パンチが上昇動作する際には、エア貯留空間の容積が小さくなり内部のエアの圧力が高くなる。そのため、貫通孔の内周とパンチ下部の外周との間に形成される僅かな隙間から、エア貯留空間のエアが下方のパンチ刃先部および板材に向けて吐出される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施形態にかかるパンチツールを備えたパンチプレスの概略構成を示す平面図である。
【図２】同パンチプレスの概略構成を示す側面図である。
【図３】同パンチプレスにおけるパンチツールおよびダイツールの断面図である。
【図４】同パンチツールのパンチユニットおよびパンチホルダの分解断面図である。
【図５】同パンチユニットのパンチの底面図である。
【図６】図３のVI部拡大図である。
【図７】（Ａ）は同パンチツールの加工時の状態を示す断面図、（Ｂ）はパンチ上昇時の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
４…パンチツール
２１…パンチユニット
２２…パンチホルダ
３３…パンチ
３７…パンチ上部
３８…パンチ下部
３８ａ…刃先部
４１…内径孔
４２…エア貯留空間
４３…空間形成孔
４４…貫通孔
４５…パンチホルダ本体
４６…ストリッパ
４９…連通孔
５０…チェック弁
【図１】
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【図２】
2010064077.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010064077.tif 000006
【図５】
2010064077.tif 000007
【図６】
2010064077.tif 000008
【図７】
2010064077.tif 000009