(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタカートリッジの形態を有していて長手方向の軸線（１９）を形成する少なくとも１つのフィルタ要素（１７）を収容可能である、少なくとも１つのフィルタハウジング（１）を有しており、前記フィルタカートリッジは、フィルタ材（３９）の関連の端縁部の包囲体を形成していて前記フィルタ要素（１７）を作用位置に固定するよう前記フィルタハウジングに接続される要素レセプタクル（５）に固定されうる、エンドキャップ（２１）を少なくとも一端において有している、フィルタデバイスにおいて、
前記要素レセプタクル（５）と、前記フィルタ要素（１７）の割当てられた前記エンドキャップ（２１）とには、前記フィルタ要素（１７）の前記作用位置において互いに係合するそれらの一部（２３，４７）において、互いに適合されるとともに互いに整列された位置的関係において係合可能にする、リブ（６３）及び窪みの形態（６５）を有するデザイン不規則部（６３，６５）が付与されており、
前記エンドキャップ（２１）は、長手方向の軸線（１９）と同心であって前記窪み（６５）が形成されるコネクタ（４７）の内壁部を形成していて前記フィルタ材（３９）の端縁部の包囲体を形成する周囲環状部材に一体化される内方スリーブ体（４５）と、前記内方スリーブ体を包囲していて外側部が前記フィルタ要素（１７）の支持管（４１）の接触面を形成する外方スリーブ（５１）とから構成されることを特徴とする、フィルタデバイス。
【請求項２】
前記フィルタハウジング（１）がカップの形状を有しており、前記フィルタ要素（１７）が前記フィルタハウジング（１）の上部から挿入されうるとともに、ハウジング底部（５）を形成する前記要素レセプタクルに固定されうることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタデバイス。
【請求項３】
前記要素レセプタクルを形成する前記底部（５）がパイプソケット（２３）を有しており、該パイプソケット（２３）はその上部から同軸に突出するとともに、前記作用位置に配置される前記フィルタ要素（１７）の前記内方フィルタキャビティ（４３）内まで延在していて、流体連結部を形成しており、
前記パイプソケット（２３）が、前記要素レセプタクルに属する前記デザイン不規則部（６３）を外周側部において有することを特徴とする、請求項２に記載のフィルタデバイス。
【請求項４】
前記コネクタ（４７）は、前記エンドキャップ（２１）に対して同軸状に延在していて、流体が通過可能な前記支持管（４１）によって包囲される前記フィルタ要素（１７）の前記内方フィルタキャビティ（４３）内まで延在するとともに、前記フィルタ要素（１７）の前記作用位置における前記要素レセプタクル（５）の前記パイプソケット（２３）によって係合され、
前記コネクタ（４７）は、前記エンドキャップ（２１）に属する前記デザイン不規則部（６５）を前記エンドキャップ（２１）の内壁において有することを特徴とする、請求項３に記載のフィルタデバイス。
【請求項５】
前記要素レセプタクル（５）の前記パイプソケット（２３）における前記デザイン不規則部が、少なくとも１つの半径方向に突出していて長手方向に延びるリブ（６３）を有しており、前記エンドキャップ（２１）の前記コネクタ（４７）の内壁部において長手方向に延在する窪み（６５）が前記リブ（６３）に割当てられることを特徴とする、請求項４に記載のフィルタデバイス。
【請求項６】
複数の長手方向のリブ（６３）が前記要素レセプタクル（５）の前記パイプソケット（２３）の周囲部の周りに分配されるとともに、複数の窪み（６５）が前記エンドキャップ（２１）の前記コネクタ（４７）における前記リブに割当てられることを特徴とする、請求項５に記載のフィルタデバイス。
【請求項７】
前記外方スリーブ（５１）は、軸線方向の長さが前記内方スリーブ体（４５）の軸線方向の長さよりも大きい中空円筒部を形成しており、それにより、前記外方スリーブ（５１）の内方端縁部（５３）が前記内方スリーブ体（４５）の端縁部（５５）上方に突出するようになっており、
半径方向内方に引き延ばされる前記外方スリーブ（５１）の前記内方端縁部（５３）が端部（５７）を形成しており、該端部が、前記内方スリーブ体（４５）の隣接する端縁部（５５）とともに、環状封止要素（６１）の座部として環状溝状の空間（５９）の境界を形成することを特徴とする、請求項６に記載のフィルタデバイス。
【請求項８】
前記パイプソケット（２３）から離れて対向する底面において前記要素レセプタクルを形成する前記底部（５）が、一体にモールド成形されていて流体圧式システムのタンク側に接続されうる出口（７５）を有する弁ハウジング（７１，７３）の一部（７１）を形成することを特徴とする、請求項３から７のいずれか１項に記載のフィルタデバイス。
【請求項９】
前記底部（５）において、前記作用位置に在る前記フィルタ要素（１７）の汚染側（７９）から前記パイプソケット（２３）を迂回して、前記弁ハウジング（７１，７３）に配置されるバイパス弁（８１）に通じる第１の流体経路（７７）が位置するとともに、前記パイプソケット（２３）から、前記弁ハウジング（７１，７３）に配置される少なくとも１つの他の弁（８３）につながる第２の流体経路（８５）が位置しており、単数又は複数の前記他の弁は前記出口（７５）に接続されることを特徴とする、請求項８に記載のフィルタデバイス。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの他の弁（８３）が、抗キャビテーション弁及び背圧弁のうちの少なくともいずれか一方である、請求項９に記載のフィルタデバイス。
【請求項１１】
前記フィルタデバイスが、前記フィルタ材（３９）の関連する端縁部の包囲体を形成していて、前記フィルタ要素（１７）を作用位置に固定するように前記フィルタハウジング（１）に配置される要素レセプタクル（５）において固定されうるエンドキャップ（２１）を少なくとも一端において有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のフィルタデバイスにおいて使用されるフィルタ要素において、
前記エンドキャップ（２１）には、関連する前記フィルタハウジング（１）における前記要素レセプタクル（５）の部分（２３）に係合する係合部分（４７）において、前記要素レセプタクル（５）の部分（２３）におけるデザイン不規則部（６３）に適合されるデザイン不規則部（６５）が形成されており、それにより、互いに整列される前記デザイン不規則部（６３，６５）の位置関係によって、前記エンドキャップ（２１）と前記要素レセプタクル（５）との間の係合作用、ひいては前記フィルタ（１７）を前記作用位置に移動させる移動作用が可能となることを特徴とする、フィルタ要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのフィルタハウジングを有するフィルタデバイス、特に還流ライン吸込フィルタにおいて、フィルタカートリッジの形態を有していて長手方向の軸線を形成する少なくとも１つのフィルタ要素がフィルタハウジング内に収容されうるようになっており、フィルタカートリッジは、少なくとも一端においてエンドキャップを有しており、このエンドキャップはフィルタ材の関連の端縁部の包囲体を形成するとともに、フィルタ要素を作用位置に固定するようにフィルタハウジングに接続される要素レセプタクルに固定されうる、フィルタデバイス、特に還流ライン吸込フィルタに関する。さらに本発明は、そのようなフィルタデバイスのためのフィルタ要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのフィルタデバイスは、異なるデザインのものが市場で容易に入手可能である。多くの場合において、これらフィルタデバイスは作動流体、例えば流体圧式の流体、燃料、潤滑油などをろ過するために使用される。吸込フィルタの形態を有するこのようなデバイスは、例えばＲＫＭ還流ライン吸込フィルタの製品説明書とともに、本願出願人による非特許文献１に開示されていて、異なる圧力段階のもの（最大１メガパスカル（１０バール））、及び異なる還流体積流量（最大８００リットル毎分）用のものが市場で入手可能である。
【０００３】
還流ライン吸込フィルタは、システム内に開放型流体圧式回路（例えば作動流体圧部）と、閉塞型流体圧式システム（例えば牽引式駆動部（ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｄｒｉｖｅ））との両方が在る流体圧式システムの場合に使用される。これに関連して、開放型流体圧式システムの還流流量が流体圧式システム用の供給ポンプの体積流量よりも小さくないのであれば、還流ライン吸込フィルタは、開放回路の還流ラインフィルタの機能と、閉塞回路の吸込フィルタ（駆動部）の機能との両方を実行できる。流体システム、特にフィルタデバイスが使用される流体圧式システムにおいて、システムの動作信頼性は、システムに配置されるフィルタデバイスの信頼できる動作に大きく依存する。換言すると、フィルタデバイスの不具合は、関連のシステムの不具合よりも、システムに深刻な損傷をもたらす場合があり、したがって、顕著な経済的損失を引き起こしうる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】パンフレットＤ７．１０８．２／０６．０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この問題に関連して、本発明の目的は、特別な動作信頼性を特徴とするフィルタデバイスを利用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明に従って、請求項１に記載の特徴を有するフィルタデバイスそれ全体によって達成される。
【０００７】
請求項１の特徴部分によれば、フィルタデバイスの重要な特徴は、関連のフィルタハウジングの要素レセプタクルと、要素レセプタクルに割当てられるフィルタ要素のエンドキャップの部品との両方において、デザイン不規則部が形成されており、要素レセプタクルとエンドキャップとにおけるデザイン不規則部は、互いに整列された場合に相互係合作用を可能にするように互いに適合することである。このようにすると、要素レセプタクルとエンドキャップとにおける相補的デザインの特徴部が、対応する相互整列部との係合作用を可能にするよう互いに適合する条件の場合のみにおいて、関連のフィルタ要素が作用位置まで移動可能になるので、それぞれ特別に使用されるようになっていて関連の適用可能な仕様を満足するフィルタ要素を伴う場合のみにおいて、フィルタデバイスが動作可能であることが保証され、動作信頼性が保証される。
【０００８】
したがって、フィルタの細かさが不適切なフィルタ要素、又は各適用のために不適切なフィルタ要素が使用されるのが排除されるようになる、すなわち対応する圧力段階に割り当てられなくなるだけでなく、場合によっては、市場において入手可能であって適用される安全性基準を満足しない、いわゆる「ローエンドの要素」が使用されるようになるリスクをも回避できるようになる。
【０００９】
相互係合を可能にするために、デザイン不規則部が互いに整列された位置関係を有する位置関係が必要になるので、要素レセプタクルとエンドキャップとの間の係合作用によってロック要素が形成され、それにより、フィルタハウジングにおいて発生する接線流の場合であっても、フィルタ要素が長手軸線回りに生じうるトルクに対して支持されるという追加の利点がある。
【００１０】
好ましい例示的な実施形態において、フィルタハウジングはカップの形態を有しており、その上部からフィルタ要素を挿入可能であるとともに要素レセプタクルに固定可能であり、ハウジング底部を形成する。このタイプのデザインのフィルタハウジングにおいて、ハウジングカバーは、ハウジングの上方終端部と、フィルタ要素の上方エンドキャップのための支持部とを形成するのが典型的である。したがって、ハウジングカバーは、フィルタ要素がハウジングの底部における要素レセプタクルに適切に係合している場合のみにおいて、フィルタハウジングの上端部にねじ込められうるか、又はボルト留めされうる。したがって、「不適当な」フィルタ要素を不注意で導入しようとすると、そのことが操作者に直ちにはっきりと示される。
【００１１】
ここで、配列体は、要素レセプタクルを形成する底部が、その上部から同軸に突出していてフィルタ要素の内方フィルタキャビティ内まで延在するパイプソケットを有しており、フィルタ要素が作用位置に在って流体連通部を形成するとともに、パイプソケットが、外方周囲側部において要素レセプタクルに属するデザイン不規則部を有するように形成されうるのが好ましい。
【００１２】
フィルタ要素をこのように形成された要素レセプタクルに固定するために、エンドキャップは、流体が通過可能な支持管によって包囲される内方フィルタキャビティ内まで延在していてフィルタ要素の作用位置に在る要素レセプタクルのパイプソケットによって係合される同軸のコネクタを有しうる。エンドキャップに属するこのデザイン不規則部は、エンドキャップのコネクタの内壁部に位置している。
【００１３】
特に有利である例示的な実施形態において、要素レセプタクルのパイプソケットにおけるデザイン不規則部は、半径方向に突出するとともに長手方向に延びる少なくとも１つのリブを有しており、これらリブには、エンドキャップのコネクタの内壁部において長手方向に延在する窪みが割当てられる。
【００１４】
要素レセプタクルのパイプソケットの周囲部周りに分配される複数の長手方向のリブと、エンドキャップの連結体においてリブに割当てられる複数の窪みとが在る場合に、混同に対して特に効果的な保護作用がある。この理由から、リブと窪みとからなる配列体の分配パターンに応じて、特別に適合されたフィルタ要素のみが使用されうる。
【００１５】
有利である例示的な実施形態において、エンドキャップは、窪みが形成されたコネクタの内壁部を形成する、長手方向の軸線と同心の内方スリーブ体であって、フィルタ材の端縁部の包囲体を形成する周囲環状部材と一体化される内方スリーブ体と、内方スリーブ体を包囲していて、外側部がフィルタ要素の支持管の接触面を形成する外方スリーブとから構成される。２つの部品からなるエンドキャップのこの構成は、プレス成形されたプラスチック部品とともに生産される点において有利である。
【００１６】
これに関連して、この配列体は、外方スリーブが中空円筒部を形成するように形成されており、中空円筒部の軸線方向の長さが内方スリーブ体のそれよりも大きくなっていて、それにより外方スリーブの内方端縁部が内方スリーブ体の端縁部上方に突出するようになるとともに、半径方向内方に引き伸ばされた外方スリーブの端縁部は、端部を形成しており、この端部と、内方スリーブ体の隣接する端縁部とによって、環状封止要素の座部として利用される環状溝状の空間の境界が形成されるようになる。したがって、このエンドキャップを完成させることによって、ハウジングの底部における内方フィルタキャビティの完全な封止作用を可能にし、ひいては、フィルタ要素の外側に配置される汚染側に対してフィルタ処理部の清浄側を形成する内方フィルタキャビティの封止作用を可能にする。
【００１７】
好ましくは、パイプソケットから離れて対向する底面において要素レセプタクルを形成する底部は、一体にモールド成形されていて流体圧システムのタンク側に接続されうる出口を有する弁ハウジング部を形成する。このようにすれば、バイパス弁と、例えば還流ラインにおいて吸込フィルタとして使用される弁配列体とを、底部に機械的に容易に一体化できる。
【００１８】
この点に関し、底部において、作用位置におけるフィルタ要素の汚染側からパイプソケットを迂回して、弁ハウジングに配置されるバイパス弁に通じる第１の流体経路と、パイプソケットから、弁ハウジングに配置される少なくとも１つの他の弁、例えば抗キャビテーション弁及び背圧弁のうちの少なくともいずれか一方に通じる第２の流体経路とが位置している場合があり、これら単数又は複数の他の弁は出口に接続される。
【００１９】
本発明の主題は、請求項１から１０のいずれか１項に記載のフィルタデバイスにおいて使用されるフィルタ要素でもあり、このフィルタ要素は、全体として請求項１１に記載の特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る例示的な一実施形態のフィルタデバイスの長手方向の断面図であり、使用に適しないフィルタ要素をフィルタハウジングの作用位置に配置させようと試みている状態が示される。
【図２】図１よりも僅かに小さな縮尺にて表された長手方向の断面図であり、フィルタ要素が作用位置に在る状態が示される。
【図３】図２よりも大きい縮尺で表された、図２においてＩＩＩで示された領域を部分的に抽出した図である。
【図４】要素レセプタクルを形成する例示的な実施形態のハウジング底部を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るデバイスにおいて使用されることが意図されたフィルタ要素において、要素レセプタクルと相互作用するエンドキャップを示す斜視図である。
【図６】図５よりも大きい縮尺で表された、図５においてＶＩで示された領域のみを示す部分正面図である。
【図７ａ】図５及び図６の要素レセプタクルと相互作用する、フィルタ要素のエンドキャップの一部のみを示す長手方向の断面図である。
【図７ｂ】図５及び図６の要素レセプタクルと相互作用する、フィルタ要素のエンドキャップの一部のみを示す長手方向の断面図である。
【図７ｃ】図５及び図６の要素レセプタクルと相互作用する、フィルタ要素のエンドキャップの一部のみを示す長手方向の断面図であり、組立てられた状態のエンドキャップを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、図面に示される例示的な一実施形態を用いて以下に詳説される。
全体として符号１が付与されたフィルタハウジングは、底面側においてハウジング底部５によって封止された中空円筒状の主部３を有している。主部３の上方端は、これらフィルタハウジングにおける従来の態様で流体案内部が形成されたハウジング上部７に隣接しており、図面は、その流体入口９を示しており、清浄化されるべき流体は、この流体入口９を介して、フィルタ処理部の汚染側を形成するフィルタハウジング１内の空間に供給されうる。フィルタ処理部の清浄側を形成する空間に接続されていて上部７に設けられる別の流体案内部は、清浄化された流体がハウジング頂部７から現れる出口に通じている。この出口は、図面の平面に対して９０度回転されているので図面に示されていない。ハウジング上部７の上端部において、ハウジングカバー１５の雄ねじ１３がねじ込まれうる雌ねじ１１が形成されている。図１は、ハウジングカバー１５が上部７から高く上がった位置に在り、そこでは雌ねじ１１及び雄ねじ１３は係合していないことを示している。
【００２２】
フィルタハウジング１は、フィルタカートリッジの形態を有するフィルタ要素１７を収容可能である。フィルタ要素１７は、ハウジングカバー１５が除去された状態で、ハウジング上部７の開放端から長手方向の軸線１９に沿ってフィルタハウジング１に挿入されうる。フィルタ要素１７を作用位置に固定するために、底部５は、フィルタ要素１７の底面側エンドキャップ２１と相互作用する要素レセプタクルを形成する。要素レセプタクルの主部として、底部５は、軸線１９と同心のハウジング上部７の方向において底部５から軸線方向に離れて突出するパイプソケット２３を有している。図１は、エンドキャップを備えたフィルタ要素１７が、パイプソケット２３まで十分に遠位に滑動できず、パイプソケット２３の形状に起因して図１に示される位置において抑止されている状態を示している。フィルタ要素１７のこの位置において、ハウジング上部７は、ハウジングカバー５によって閉塞されえない。なぜなら、フィルタ要素１７のカバー側のエンドキャップ２５に隣接するハウジングカバー１５は、雌ねじ１１と雄ねじ１３とが係合できない距離だけ離間してハウジング上部７によって保持されるからである。
【００２３】
図４は、底部５の形状の詳細を示している。底部５は、環状部材２７の形態を有する円環形の周縁部によって、ハウジング主部３の底端部に連結され、それにより、鋼パイプによって形成される主部３の底端部２９が環状部材２７を包囲するとともに、フランジサイト（ｆｌａｎｇｅ  ｓｉｔｅ）３１が環状部材２７の上縁部に形成されるようになる。環状部材２７の外周部において、底部５とハウジング主部３との間を封止するガスケット３５のための環状溝３３が形成されている。
【００２４】
図２から図７は、底部５と、フィルタデバイスにおいて使用されるのに適したフィルタ要素１７の割当てられたエンドキャップ２１との両方の構成の詳細を表している。図５から図７より明らかなように、エンドキャップ２１は、フィルタ要素１７のフィルタ材３９の一方の端縁部の包囲体として環部３７を形成している。フィルタ材３９は支持管４１を包囲している。支持管４１は、フィルタ要素１７においてフィルタ処理部の清浄側を形成する内部フィルタキャビティの境界を形成している。図７ａから図７ｃが示すように、エンドキャップ２１は２つの部品からなる構成、すなわち環部３７の底部４９から軸線方向に離れて内方フィルタキャビティ４３まで突出する、同心コネクタ４７の内壁部を内側に形成していて軸線１９と同心の内方スリーブ体４５からなる構成を有している。エンドキャップ２１は、図７ａに個別に示される外方スリーブ５１によって完成され、この外方スリーブ５１はコネクタ４７の外側にわたって滑動されるとともに、図２及び図３に示されるように外側において支持管４１と接触する。図７ｃが示すように、外方スリーブ５１の軸線方向の長さはパイプソケット４７のそれよりも大きく、それにより、図７ｃの組立状態における外方スリーブ５１の内方端縁部５３が、コネクタ４７の端縁部５５上方に突出するようになる。したがって、半径方向内方に引き延ばされた端縁部５３は、端部５７とともに、ガスケット６１用の座部５９（図７ｃ）を形成する。図２及び図３を参照されたい。
【００２５】
図４が最も良く示すように、底部５の要素レセプタクルの主部を形成するパイプソケット２３の外周部において、半径方向に突出する長手方向のリブ６３が、この実施例では角度方向に均等な距離離間して４つモールド成形されており、図４ではそれらのうちの２つが示されている。エンドキャップ２１のコネクタ４７とパイプソケット２３との間において係合されうるように、コネクタ４７の内壁部には、長手方向のリブ６３に対して相補的なデザイン不規則部として窪み６５がコネクタ４７の内壁部に形成されている。パイプソケット２３の長手方向のリブ６３に対して相補的な配列状態におけるこれら窪み６５によって、エンドキャップ２１の底部４９が要素レセプタクルのスペーサ６７（図４）に接触するまで、エンドキャップ２１を備えたフィルタ要素１７がパイプソケット２３まで滑動されうるとともに、フィルタ要素１７が作用位置に配置されうるようになる。ここで、図３が最も良く示すように、内方フィルタキャビティ４３（清浄側）は、パイプソケット２３における要素レセプタクルに対してガスケット６１によって封止されている。
【００２６】
窪み６５（図５及び図６並びに図７ｂ及び図７ｃ参照）は、周方向において要素レセプタクルのパイプソケット２３における長手方向のリブ６３よりも大きい幅を有しており、それにより、長手方向のリブ６３及び窪み６５は、フィルタ要素１７が作用位置に移動するときに互いに向かって容易に移動できるようになるとともに、フィルタ要素が交換されるときにおいてもフィルタ要素１７が問題なく取り外されうるようになる。したがって、この点に関して形成される半径方向の移動経路は、場合によっては固定された封止部を弛緩するために使用可能であり、この際、封止部はこの移動経路のうちの少なくとも或る距離において引張られる。この一体の移動は、開放端、すなわちそれぞれ弧形の幅広部６９を有するエンドキャップ２１の底部４９における窪み６５によってさらに容易になる。
【００２７】
当然ながら、長手方向のリブ６３及び窪み６５によって形成される相補的なデザイン不規則部の代わりに、要素レセプタクル（パイプソケット２３）及びエンドキャップ２１において任意のパターン配列の、異なるように形成された構成体が在ってもよい。半径方向に突出する要素と半径方向に窪んだ要素との割当ては、この実施例の逆になるように選定されうる。それにより、例えば長手方向のリブがエンドキャップ２１に、窪みが要素レセプタクルのパイプソケット２３に位置するようになりうる。
【００２８】
図１から図４は底部５を示しており、この底部５は、パイプソケット２３から離れて対向する底面において要素レセプタクルを形成するとともに、一体部材としてモールド成形されていて、ハウジング終端部を形成する出口部７３とともに弁ハウジングを形成するハウジング部７１を有している。
【００２９】
次いで出口部７３は、図示されない割当てられた流体圧式システムのタンク側に接続されうる出口７５を形成している。底部５に配置される流体経路７７は、作用位置に在るフィルタ要素１７の、フィルタ処理部の汚染側を形成する空間７９を弁ハウジング７１，７３のバイパス弁８１に接続している。それにより、圧力作動を伴って、流体経路７７からタンク側出口７５までの圧力が低下されうるようになる。本明細書に記載される例示的な実施形態のフィルタデバイスを、還流ライン吸込フィルタとして弁ハウジング７１，７３内部及び出口７５の流体連結部において使用するとき、清浄側を形成する内方フィルタキャビティ４３に接続される底部５の第２の流体経路８５と、タンク側出口７５との間に挿入される別の弁配列体８３が位置している。この別の弁配列体８３は、抗キャビテーション弁と背圧弁とを組合せた形態を有している。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
0005497801.tif 000010