(57)【要約】      （修正有）【課題】プラグをソケットに簡単に装着することができるワンタッチ継手を提供する。また、ソケットを小型化し、製造コストを減少すると共に、回転トルクを確実に伝達することができるワンタッチ継手を提供する。【解決手段】挿通孔２１を有するソケット１２と、ソケット１２の挿通孔２１に挿入されるプラグ１３とを備え、ソケット１２が、挿通孔２１を有する本体１２ａと、本体１２ａから挿通孔２１の内方に突出し、プラグ１３と係止して固定する係止手段２３と、係止手段２３を挿通孔２１の内方に向かって付勢するスリーブ２８と、スリーブ２８に付勢された係止手段２３の挿通孔２１の内方への移動を規制する規制手段とを有するワンタッチ継手１１において、規制手段は、本体１２ａの内周面に沿って軸２０方向に伸縮可能なばね部材３８である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿通孔を有するソケットと、該ソケットの挿通孔に挿入されるプラグと、を備え、
前記ソケットが、前記挿通孔を有する本体と、該本体から前記挿通孔の内方に突出し、前記プラグと係止して固定する係止手段と、該係止手段を前記挿通孔の内方に向かって付勢するスリーブと、該スリーブに付勢された係止手段の前記挿通孔の内方への移動を規制する規制手段と、を有するワンタッチ継手において、
前記規制手段は、前記本体の内周面に沿って軸方向に伸縮可能なばね部材であることを特徴とするワンタッチ継手。
【請求項２】
前記ばね部材は、外周部で前記係止手段を外方に押圧し、前記係止手段の前記挿通孔内方への移動を規制することを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ継手。
【請求項３】
前記ばね部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１または２に記載のワンタッチ継手。
【請求項４】
前記プラグが前記ソケットに挿入する際、前記プラグの先端部と段差を介して連続する円周縁部が、前記ばね部材を軸方向に押圧することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のワンタッチ継手。
【請求項５】
前記プラグが前記ソケットに挿入する際、前記プラグの先端部が、前記ばね部材を軸方向に押圧することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のワンタッチ継手。
【請求項６】
前記ソケットの挿通孔に、前記プラグと摺接する摺接手段を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のワンタッチ継手。
【請求項７】
前記摺接手段は、前記挿通孔の周方向に設けたＯリングであることを特徴とする請求項６に記載のワンタッチ継手。
【請求項８】
前記係止手段は、前記ばね部材の外周部と、前記スリーブの内周側に設けた傾斜面との間で狭持されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のワンタッチ継手。
【請求項９】
前記ソケットの内周面に座ぐり部を設け、該座ぐり部の段部間に前記ばね部材を設置したことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のワンタッチ継手。
【請求項１０】
前記座ぐり部の段部は手前側段部と奥側段部とからなり、前記手前側段部が前記係止手段の中心を含有し前記軸に直交する面内で、前記ばね部材と当接することを特徴とする請求項９に記載のワンタッチ継手。
【請求項１１】
前記手前側段部の高さは、前記ばね部材を構成する線材の半径と略同じ長さであることを特徴とする請求項９または１０に記載のワンタッチ継手。
【請求項１２】
前記手前側段部を構成する大径部の半径をｒ１とし、前記手前側段部を構成する小径部の半径をｒ２とし、前記ばね部材を構成する線材の径をｄ１とし、前記大径部と前記ばね部材との間に設けた所定の間隔をαとした場合に、以下の関係を満たす値に決定するようになっていることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のワンタッチ継手。
ｒ１＝ｒ２＋ｒ３＋α（ただし、ｒ３＝（ｄ１）/２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達用継手、流体継手などのソケットにプラグを接合するワンタッチ継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１０に示すように、動力伝達用継手のプラグ７１とソケット７２が離脱されている場合、ソケット７２のばね７３で弾着されたスリーブ７４で、鋼球７５が外径方向に規制されている。また、鋼球７５はスリーブ７４の内面に押圧され、孔７６に形成されたテーパ面７７と係合して、ソケット７２の内周面に突出した状態で静止している。従って、そのままの状態ではプラグ７１をソケット７２に装着することができない。このため、プラグ７１をソケット７２に装着するためには、まず、スリーブ７４を矢印Ｃ方向にスライドさせて、図１１に示すように鋼球７５の外径方向の拘束を解除する。次に、スリーブ７４をスライドさせたままの状態でプラグ７１を装着してから、スリーブ７４を元の位置に戻し、装着が完了する（図１２参照）。従って、プラグ７１をソケット７２に装着するのに、手間が掛かるという問題があった。
【０００３】
特許文献１に記載のような、六角穴に挿入されたドライバビットを、スチールボールを介して、前記六角穴に固定するソケットを備えた電動工具においても、ガイドスリーブを移動させてから六角穴にドライバビットを装着する必要があるので、前記と同様の問題があった。
【０００４】
そこで、スリーブをスライドすることなく、プラグをソケットに装着することができる構造が、図１３から図１５に示す流体継手に提案されている。すなわち、この流体継手８５は、プラグ８１とソケット８２とからなり、ソケット８２内に、軸方向にスライドするワンタッチリング８３を設け、このワンタッチリング８３により鋼球８４の内径方向への移動することを規制している。ソケット８２にプラグ８１を挿入すると、プラグ８１の傾斜部８６がワンタッチリング８３を押圧するので、ワンタッチリング８３がばね８７の付勢力に抗して矢印Ｄ方向に移動し、鋼球８４の内径方向の拘束が解除される。これにより、更にプラグ８１を挿入すると、プラグ８１の溝部８８に鋼球８４が係合し、プラグ８１がソケット８２に固定される。
【０００５】
前記プラグ８１とソケット８２では、ソケット８２内に、ワンタッチリング８３とばね８７とを収容するために、ソケット８２の内径部分に大きなスペースを設ける必要があった。また、ワンタッチリング８３をソケット８２の内径部分に設置するには、ソケット８２を第１本体８９と第２本体９０とに分割し、ワンタッチリング８３を設置してから、ねじ（図示せず）を介して第１本体８９と第２本体９０とを結合しソケット８２を製造する必要があった。これにより、部品点数が増加し、製造コストが増大するという問題があった。また、ねじを介して第１本体８９と第２本体９０とを結合するので、プラグ８１およびソケット８２に回転トルクが掛かるような動力伝達継手には適用できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、プラグをソケットに簡単に装着することができるワンタッチ継手を提供することを課題とする。
【０００８】
また、ソケットを小型化し、製造コストを減少すると共に、回転トルクを確実に伝達することができるワンタッチ継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係るワンタッチ継手は、
挿通孔を有するソケットと、該ソケットの挿通孔に挿入されるプラグと、を備え、
前記ソケットが、前記挿通孔を有する本体と、該本体から前記挿通孔の内方に突出し、前記プラグと係止して固定する係止手段と、該係止手段を前記挿通孔の内方に向かって付勢するスリーブと、該スリーブに付勢された係止手段の前記挿通孔の内方への移動を規制する規制手段と、を有するワンタッチ継手において、
前記規制手段は、前記本体の内周面に沿って軸方向に伸縮可能なばね部材である。
【００１０】
前記ばね部材が、係止手段の挿通孔内方への移動を規制するので、係止手段がソケットの内周面から突出することを防止し、スリーブをスライドさせることなく、簡単にプラグをソケットに装着することができる。
【００１１】
また、規制手段をばね部材で構成することで、規制手段としてワンタッチリングをソケットに装着する場合と比べて、装着のためにソケットを分割し、ねじを介して結合する必要がなく、ソケット本体を一体に設けることができる。従って、部品点数を削減して製造コストを減少すると共に、回転トルクを確実に伝達することができる。
【００１２】
更に、ソケット本体内にワンタッチリングを設けるスペースが必要なく、ソケット本体を小型化することができる。
【００１３】
具体的な１つの手段として、前記ばね部材は、外周部で前記係止手段を外方に押圧し、前記係止手段の内方への移動を規制することが好ましい。
【００１４】
前記ばね部材は、圧縮コイルばねであることが好ましい。
【００１５】
前記プラグが前記ソケットに挿入する際、前記プラグの先端部と段部を介して連続する円周縁部が、前記ばね部材を軸方向に押圧することが好ましい。
【００１６】
前記プラグが前記ソケットに挿入する際、前記プラグの先端部が、前記ばね部材を軸方向に押圧することが好ましい。
【００１７】
ソケットの円周縁部、または先端部がばね部材を軸方向に押圧し、ばね部材が圧縮されるので、ばね部材と鋼球との係合を解除し、鋼球がソケット内方へ移動できるようになり、鋼球を介してプラグをソケットに固定することができる。
【００１８】
前記ソケットの挿通孔に、前記プラグと摺接する摺接手段を設けたことが好ましい。
【００１９】
これにより、プラグをソケットから取り外す際にプラグと摺接手段とが摺接するので、プラグが圧縮されたばね部材の付勢力で、ソケットから不用意に飛び出すのを防止することができる。
【００２０】
前記摺接手段は、前記挿通孔の周方向に設けたＯリングであることが好ましい。
【００２１】
前記係止手段は、前記ばね部材の外周部と、前記スリーブの内周側に設けた傾斜面との間で狭持されることが好ましい。
【００２２】
前記ソケットの内周面に座ぐり部を設け、該座ぐり部の段部間に前記ばね部材を設置したことが好ましい。
【００２３】
前記座ぐり部の段部は手前側段部と奥側段部とからなり、前記手前側段部が前記係止手段の中心を含有し前記軸に直交する面内で、前記ばね部材と当接することが好ましい。
【００２４】
これにより、ばね部材は係止手段を、ソケットの外方に軸と直交する方向に押圧する。従って、ばね部材の押圧力を確実に係止手段に伝達することができる。
【００２５】
前記手前側段部の高さは、前記ばね部材を構成する線材の半径と略同じ長さであることが好ましい。
【００２６】
手前側段部の高さが、線材の半径と略同じ長さである。すなわち、手前側段部と当接するばね部材の中心よりも内側は、ソケットの内周面から突出しているので、ソケット内に挿入してきたプラグと当接し、押圧される。
【００２７】
前記手前側段部を構成する大径部の半径をｒ１とし、前記手前側段部を構成する小径部の半径をｒ２とし、前記ばね部材を構成する線材の径をｄ１とし、前記大径部と前記ばね部材との間に設けた所定の間隔をαとした場合に、以下の関係を満たす値に決定するようになっていることが好ましい。
ｒ１＝ｒ２＋ｒ３＋α（ただし、ｒ３＝（ｄ１）/２）
【発明の効果】
【００２８】
ばね部材が係止手段の内方への移動を規制するので、係止手段がソケットの内周面から突出することを防止し、スリーブをスライドさせることなく、簡単にプラグをソケットに装着することができる。また、規制手段をばね部材で構成することで、規制手段としてワンタッチリングをソケットに装着する場合と比べて、ソケット本体を一体に設けることができるので、部品点数を削減して製造コストを減少すると共に、回転トルクを確実に伝達することができる。更に、ソケット本体内にワンタッチリングを設けるスペースが必要なく、ソケット本体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態によるワンタッチ継手を動力伝達継手として使用する場合のソケットおよびプラグの断面図である。
【図２】図１のソケットの部分拡大断面図である。
【図３】図１のソケットにプラグを挿入する状態を示すソケットおよびプラグの断面図である。
【図４】図１のソケットおよびプラグを結合した状態を示す断面図である。
【図５】図１のワンタッチ継手の変形例であるソケットに変形例であるプラグを挿入する状態を示すソケットおよびプラグの断面図である。
【図６】図５のソケットおよびプラグを結合した状態を示す断面図である。
【図７】図５のソケットからプラグを取り外す際の断面図である。
【図８】本発明の実施形態によるワンタッチ継手を流体継手として使用する場合のソケットおよびプラグの断面図である。
【図９】図８のソケットにプラグを結合した状態を示すソケットおよびプラグの断面図である。
【図１０】従来の継手でソケットとプラグとが分離した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０のソケットにプラグを挿入する前の状態を示す断面図である。
【図１２】図１０のソケットとプラグとを結合した状態を示す断面図である。
【図１３】従来のワンタッチリングを備えたワンタッチ継手のソケットおよびプラグが分離した状態を示す断面図である。
【図１４】図１３のソケットの部分拡大断面図である。
【図１５】図１３のソケットとプラグとが結合した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３１】
図１に、ワンタッチ継手１１を、回転トルクを伝達する動力伝達継手として使用する例を示す。このワンタッチ継手１１は、ソケット１２と、プラグ１３とからなる。ソケット本体１２ａの端部１５（図１において右端）には四角孔１６が形成され、ここに、回転トルクを伝達する装置（図示せず）が嵌合される。ソケット１２と前記装置とは、四角孔１６の側面に対向するように形成された一対の孔１７と嵌合する固定棒（図示せず）を介して、固定される。前記装置に固定されたソケット１２にはプラグ１３が装着され、このプラグ１３のソケット１２と反対側には、例えばナットボックス１３ａを設けるものである。これにより、前記装置からの回転トルクを、ワンタッチ継手１１を介してナットボックス１３ａに伝達し、このナットボックス１３ａでナット（図示せず）などを螺合する。
【００３２】
ソケット１２の開口端１９（図１において左側）には、軸２０に沿って延びる円形断面の挿通孔２１が形成されている。
【００３３】
挿通孔２１には、係止手段である鋼球２３を保持する複数の鋼球保持孔２４が、周方向に等間隔の位置に挿通孔２１から半径方向に向かって形成されている。
【００３４】
また、ソケット１２の外周面にはストッパ２６が固定されている。このストッパ２６からスプリング２７を介してスリーブ２８が嵌挿され、このスリーブ２８はスプリング２７により、ソケット１２の外周面に形成された外周段部２９に向かって付勢されている。スリーブ２８がスプリング２７に付勢されて外周段部２９に当接しているときには、スリーブ２８の内面が鋼球２３を押圧して、挿通孔２１の内側に突出させている（図４参照）。一方、スリーブ２８が外周段部２９と反対側に移動すると、鋼球２３をスリーブ２８の内周面に形成した内周溝３１に退避するようになっている。内周溝３１に退避した鋼球２３は、内周溝３１を形成する傾斜面３２により、半径方向内方に向かって押圧されている。
【００３５】
挿通孔２１の開口端１９から奥側の内周面には、座ぐり部３４が形成されている。座ぐり部３４は、ソケット１２の手前側に形成された手前側段部３５と、ソケットの奥側に形成された奥側段部３７と、手前側段部３５から奥側段部３７に連続する内周面３６と、からなる。座ぐり部３４の、手前側段部３５と奥側段部３７との間には、ばね部材（規制手段）である圧縮コイルばね３８が、軸２０方向に伸縮するように配置されている。また、手前側段部３５は鋼球２３の中心を含有し、軸２０に直交する面内で圧縮コイルばね３８と当接している。
【００３６】
図２に示すように、大径部である座ぐり部３４の内周面３６の半径をｒ１、小径部である挿通孔２１の半径をｒ２とする。また、圧縮コイルばね３８をなす線材の直径をｄ１とする。圧縮コイルばね３８は、軸２０方向の伸縮を可能とするため、内周面３６と距離αを設けて座ぐり部３４に設置されている。これらは、ｒ１＝ｒ２＋ｒ３＋α（ただし、ｒ３＝（ｄ１）/２）である関係を満たす値に決定される。更に、圧縮コイルばね３８は、線材断面４１の中心が挿通孔２１の延長線上に位置するように設置されている。
【００３７】
また、圧縮コイルばね３８が鋼球２３を外方に押圧する力Ｆ１と、スリーブ２８の傾斜面３２が鋼球２３を押圧する力の半径方向の分力Ｆ２とは、Ｆ１≧Ｆ２の関係にある。
【００３８】
そして、挿通孔２１の更に奥には、軸２０に沿った４つの座面で囲まれた係合穴４２が形成されている。
【００３９】
プラグ１３は、例えばナットボックス１３ａなどを備えた作動部４４と、作動部４４から伸び、作動部４４よりも径の小さい円筒部４５と、該円筒部４５に設けられた外周溝４６と、円筒部４５の端面から突出する四角形断面の先端部である係合突４８と、を備えている。円周縁部４７の角部４９は面取りされている。
【００４０】
前記構成を備えたワンタッチ継手１１を結合するには、まず、図３に示すように、プラグ１３をソケット１２の挿通孔２１に差し込むと、圧縮コイルばね３８が、円筒部４５の角部４９に押圧されて、座面４２の方向に後退する。次に、圧縮コイルばね３８により外方に押圧され、スリーブ２８の内周溝３１に退避していた鋼球２３が、スリーブ２８の傾斜面３２に押圧されて内周溝３１から離脱する。すると、鋼球２３は鋼球保持孔２４からソケット１２の内面に突出し、プラグ１３の外周溝４６に係止して、ロックされる。鋼球２３がロックされるので、プラグ１３はソケット１２の内周から離脱するのが阻止される。また、このとき、係合突４８が係合穴４２と嵌合するので、ソケット１２に掛かる回転トルクが確実にプラグ１３に伝達される。
【００４１】
プラグ１３とソケット１２の結合を解除するには、図４に示す状態から、スリーブ２８を矢印Ａ方向に移動させ、プラグ１３を引き離す方向に引っ張ると、鋼球２３がスリーブ２８の内周溝３１に後退し、ロックが解除されるので、プラグ１３を引き抜くことができる。プラグ１３がソケット１２から離れると、ソケット１２の圧縮コイルばね３８は弾性力により前進し、手前側段部３５と当接する。これにより、圧縮コイルばね３８の外周部が鋼球２３を外方に押圧して、鋼球２３を内周溝３１に後退させる。
【００４２】
本発明に係るワンタッチ継手１１によれば、圧縮コイルばね３８が鋼球２３を外方に押圧し、鋼球２３が挿通孔２１の内周面から突出することを防止する。これにより、スリーブ２８をスライドさせることなく、簡単にプラグ１３をソケット１２に装着することができる。
【００４３】
また、鋼球２３を外方に押圧するためにワンタッチリングをソケット１２に装着する場合と比べて、ワンタッチリングの装着のためにソケット１２を分割し、ねじを介して結合する必要がなく、ソケット本体１２ａを一体に設けることができる。従って、部品点数を削減して製造コストを減少すると共に、回転トルクを確実に伝達することができる。
【００４４】
更に、ソケット本体１２ａ内にワンタッチリングを設けるスペースが必要なく、ソケット本体１２ａを小型化することができる。
【００４５】
ソケット１２の円周縁部４７が圧縮コイルばね３８を軸２０方向に押圧し、圧縮コイルばね３８が圧縮されるので、鋼球２３がソケット１２内方へ移動できるようになり、鋼球２３を介してプラグ１３をソケット１２に固定することができる。
【００４６】
手前側段部３５は鋼球２３の中心を含有し、軸２０に直交する面内で圧縮コイルばね３８と当接するので、圧縮コイルばね３８は鋼球２３を、ソケット１２の外方に軸と直交する方向に押圧する。従って、圧縮コイルばね３８の押圧力を確実に鋼球２３に伝達することができる。
【００４７】
手前側段部３５の高さが、線材の半径と略同じ長さである。すなわち、手前側段部３５と当接する圧縮コイルばね３８を構成する線材の中心よりも内側は、ソケット１２の内周面から突出しているので、ソケット１２内に挿入してきたプラグ１３と当接し、押圧される。
【００４８】
なお、本発明のワンタッチ継手１１は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【００４９】
鋼球２３に関しては、ソケット１２にプラグ１３を固定することができる限り、鋼球２３の数は特に限定されない。
【００５０】
また、プラグ１３がソケット１２に挿入する際に、ソケット１２内の圧縮コイルばね３８を押圧して、鋼球２３の半径方向内方への移動を可能にする限り、プラグ１３の形状は特に限定されない。例えば図５および図６に示すように、プラグ１３の外周溝４６に直接連続する先端部４８を設け、この先端部４８が圧縮コイルばね３８と当接し、押圧する構成も採用し得る。
【００５１】
更に、挿通孔２１の内周面には、摺接手段であるＯリング５４が設けられている。このＯリング５４の内径部は、プラグ１３の先端部４８の径よりも小さい。これにより、図７に示すように、プラグ１３をソケット１２から取り外す際に、先端部４８とＯリング５４とが摺接する。従って、プラグ１３が圧縮された圧縮コイルばね３８の付勢力で、ソケット１２から不用意に飛び出すのを防止することができる。なお、このＯリング５４は、図１に示すワンタッチ継手１１のソケット１２に設けてもよい。
【００５２】
ばね部材は伸縮して、鋼球２３を外方に押圧する、または押圧を解除する限り圧縮コイルばね３８に限定されず、例えば、竹の子ばねを採用し得る。
【００５３】
ワンタッチ継手１１に関しては、プラグ１３をソケット１２に装着し固定する限り回転トルクを伝達するものに限定されず、例えば、図８に示す流体継手に適用しても同様の効果が得られる。この流体継手は、ソケット本体１２ａ内に軸周りに回動する弁体５６を備え、プラグ１３をソケット１２に装着することで、スリーブ２８に従動して弁体５６が回動する。これにより、弁体５６に設けた貫通流路５７を介して、流路５８と流路５９とを連通するものである。
【００５４】
このワンタッチ継手１１のプラグ１３には、ソケット１２側の端部５１と外周溝４６との間に、外周溝４６に向かって径が大きくなる段差部５２が形成されている。また、スリーブ２８の開口端１９側端部には、鋼球２３を内方に押圧する傾斜面３２が形成されている。更に、ソケット本体１２ａの外周面であって開口端１９近傍には、スプリング２７に付勢され、開口端１９に向かって前進するスリーブ２８を係止する係止リング５３が設けられている。
【００５５】
このプラグ１３をソケット１２の挿通孔２１に差し込むと、圧縮コイルばね３８が段差部５２に押圧されて、奥側段部３７の方向に後退する。すると、鋼球２３が傾斜面３２に押圧され、図９に示すように、鋼球保持孔２４からソケット１２の内面に突出し、プラグ１３の外周溝４６に係止して、ロックされる。
【符号の説明】
【００５６】
１１  ワンタッチ継手
１２  ソケット
１２ａ  ソケット本体
１３  プラグ
２１  挿通孔
２３  鋼球（係止手段）
２８  スリーブ
３２  傾斜面
３４  座ぐり部
３５  手前側段部
３７  奥側段部
３８  圧縮コイルばね（ばね部材）
４７  円周縁部
４８  係合突（先端部）
５４  Ｏリング（摺接手段）
【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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【図１５】
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