(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管を取り囲んで装着される環状のハウジングに形成された収容溝に、前記流体管の外周面に係止可能な抜止め部材を挿入する抜止め部材の挿入装置において、
上下方向に立ち上がって前記ハウジングを管軸方向から受け止める受け面と、前記受け面から突出して前記ハウジングを内側から支持する支持部とを有する固定台と、
前記固定台にセットした前記ハウジングの収容溝に対向する押圧ヘッドと、
前記押圧ヘッドを前記収容溝に向けて駆動するヘッド駆動機構と、を備えることを特徴とする抜止め部材の挿入装置。
【請求項２】
前記受け面が、鉛直方向に対して傾斜して上向きに形成されている請求項１に記載の抜止め部材の挿入装置。
【請求項３】
前記支持部が、前記ハウジングを回転自在に支持する請求項１または２に記載の抜止め部材の挿入装置。
【請求項４】
流体管を取り囲んで装着される環状のハウジングに形成された収容溝に、前記流体管の外周面に係止可能な抜止め部材を挿入する抜止め部材の挿入方法において、
上下方向に立ち上がって形成された受け面で前記ハウジングを管軸方向から受け止め、その受け面から突出した支持部で前記ハウジングを内側から支持する工程と、
前記収容溝に抜止め部材を仮置きする工程と、
前記収容溝に対向させた押圧ヘッドを前記収容溝に向けて駆動し、仮置きした抜止め部材を前記押圧ヘッドで押圧して前記収容溝に挿入する工程と、を備えることを特徴とする抜止め部材の挿入方法。
【請求項５】
前記押圧ヘッドの駆動方向が下向きである請求項４に記載の抜止め部材の挿入方法。
【請求項６】
前記抜止め部材を仮置きする工程では、前記押圧ヘッドによる押圧箇所とは異なる箇所に前記抜止め部材を仮置きし、その後に前記ハウジングを回転させて前記抜止め部材を前記押圧ヘッドによる押圧箇所に移動させる請求項４または５に記載の抜止め部材の挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管を取り囲んで装着される環状のハウジングに形成された収容溝に、その流体管の外周面に係止可能な抜止め部材を挿入する装置と方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１の第７〜９図に開示されているように、一方の流体管の端部に形成された受口部に、他方の流体管の端部に形成された挿口部を挿入し、受口部の内周側に配設した抜止め部材を挿口部の外周面に係止させて、その挿口部を有する流体管が管軸方向に移動するのを防止できるように構成した管継手が知られている。かかる管継手では、受口部が、挿口部を取り囲んで装着される環状のハウジングとなり、そのハウジングに形成された収容溝に抜止め部材が収容される。
【０００３】
また、上記文献の第２〜４図に開示されているように、受口部の内周と挿口部の外周との間を密封するシール材を、押輪と呼ばれる環状の金具で押圧するとともに、その押輪の内周側に配設した抜止め部材を挿口部の外周面に係止させて、挿口部を有する流体管が管軸方向に移動するのを防止できるように構成した管継手も知られている。かかる管継手では、押輪が、挿口部を取り囲んで装着される環状のハウジングとなり、そのハウジングに形成された収容溝に抜止め部材が収容される。
【０００４】
上記の如き流体管の移動防止装置を組み立てる作業では、受口部や押輪などのハウジングが有する収容溝に抜止め部材を精度良く挿入する必要があり、仮に、収容溝に対する抜止め部材の挿入量にばらつきが生じたり、挿入した抜止め部材の姿勢が崩れていたりすると、挿口部の外周面に対する抜止め部材の係止作用を安定的に発揮しにくい傾向にある。また、生産性の観点からは、抜止め部材を挿入する際の作業効率が高められ、大量生産にも適した手法の提案が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−８８０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングの収容溝に抜止め部材を精度良く効率的に挿入できる抜止め部材の挿入装置と抜止め部材の挿入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る抜止め部材の挿入装置は、流体管を取り囲んで装着される環状のハウジングに形成された収容溝に、前記流体管の外周面に係止可能な抜止め部材を挿入する抜止め部材の挿入装置において、上下方向に立ち上がって前記ハウジングを管軸方向から受け止める受け面と、前記受け面から突出して前記ハウジングを内側から支持する支持部とを有する固定台と、前記固定台にセットした前記ハウジングの収容溝に対向する押圧ヘッドと、前記押圧ヘッドを前記収容溝に向けて駆動するヘッド駆動機構と、を備えるものである。
【０００８】
本発明に係る抜止め部材の挿入装置では、ハウジングを受け面で管軸方向から受け止めつつ、支持部で内側から支持することにより、ハウジングが安定して固定台にセットされる。そして、ヘッド駆動機構により押圧ヘッドを収容溝に向けて駆動することで、抜止め部材を収容溝に精度良く効率的に挿入できる。しかも、ヘッド駆動機構を用いることによって抜止め部材を挿入する際の作業効率を高められるため、大量生産にも適している。
【０００９】
本発明の抜止め部材の挿入装置では、前記受け面が、鉛直方向に対して傾斜して上向きに形成されているものが好ましい。かかる構成によれば、固定台にセットしたハウジングの脱落を防いで姿勢を安定できるため、抜止め部材を収容溝に精度良く挿入するうえで有益である。
【００１０】
本発明の抜止め部材の挿入装置では、前記支持部が、前記ハウジングを回転自在に支持するものが好ましい。かかる構成によれば、固定台にセットした状態でハウジングを回転できるため、押圧ヘッドに対するハウジングの周方向位置を変えながら、簡便な作業により抜止め部材を収容溝に向けて次々に押圧し、抜止め部材をより効率的に挿入することができる。
【００１１】
また、本発明に係る抜止め部材の挿入方法は、流体管を取り囲んで装着される環状のハウジングに形成された収容溝に、前記流体管の外周面に係止可能な抜止め部材を挿入する抜止め部材の挿入方法において、上下方向に立ち上がって形成された受け面で前記ハウジングを管軸方向から受け止め、その受け面から突出した支持部で前記ハウジングを内側から支持する工程と、前記収容溝に抜止め部材を仮置きする工程と、前記収容溝に対向させた押圧ヘッドを前記収容溝に向けて駆動し、仮置きした抜止め部材を前記押圧ヘッドで押圧して前記収容溝に挿入する工程と、を備えるものである。
【００１２】
本発明に係る抜止め部材の挿入方法では、ハウジングを受け面で管軸方向から受け止めつつ支持部で内側から支持したうえで、押圧ヘッドを収容溝に向けて駆動することにより、仮置きしている抜止め部材を押圧できることから、抜止め部材を収容溝に精度良く効率的に挿入することができる。しかも、抜止め部材を挿入する際の作業効率を高められるため、大量生産にも適している。
【００１３】
本発明の抜止め部材の挿入方法では、前記押圧ヘッドの駆動方向が下向きであるものが好ましい。この場合には、押圧ヘッドによって抜止め部材を下向きに押圧することになるから、抜止め部材の仮置きを安定させやすく、収容溝に抜止め部材をより精度良く挿入することができる。
【００１４】
本発明の抜止め部材の挿入方法では、前記抜止め部材を仮置きする工程では、前記押圧ヘッドによる押圧箇所とは異なる箇所に前記抜止め部材を仮置きし、その後に前記ハウジングを回転させて前記抜止め部材を前記押圧ヘッドによる押圧箇所に移動させるものが好ましい。かかる方法によれば、抜止め部材の仮置き作業が容易になり、簡便な作業によって抜止め部材を次々に押圧できるため、抜止め部材をより効率的に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】管継手の縦断面図（図２のＡ−Ａ断面図）
【図２】押輪の正面図
【図３】押輪を内周側から見たときの展開図
【図４】図３に示した抜止め部材の（ａ）Ｂ−Ｂ断面図と（ｂ）Ｃ−Ｃ断面図
【図５Ａ】挿入装置の正面図
【図５Ｂ】挿入装置の側方視における縦断面図
【図６】固定台にセットした押輪の正面図
【図７Ａ】固定台にセットした押輪の正面図
【図７Ｂ】固定台にセットした押輪の縦断面図
【図８】抜止め部材を収容溝に挿入する様子を示す縦断面図
【図９】複数の押輪をセットした様子を示す縦断面図
【図１０】流体管の受口部をセットした様子を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。はじめに、図１〜４を用いて、流体管の移動防止装置の構成について簡単に説明する。
【００１７】
図１，２に示した管継手では、流体管Ｐ１の端部に形成された受口部１に、流体管Ｐ２の端部に形成された挿口部２を挿入し、その受口部１の内周と挿口部２の外周との間を環状のシール材３により密封している。本実施形態では、流体管Ｐ１，Ｐ２がダクタイル鋳鉄製の水道管であるが、これに限られるものではなく、ガス管やプラント用配管などの他の流体管であっても構わない。受口部１は、二本の流体管の間に介在する管継手本体の端部に形成されたものでもよい。
【００１８】
シール材３は、流体管Ｐ２に外嵌装着された押輪１０によって管軸方向から押圧されている。押輪１０には、周方向の複数箇所に（本実施形態では六箇所に）ボルト挿通孔１０ａが形成され（図６参照）、その各々に締結具１５を構成するボルトが挿通されている。各ボルトは、受口部１のフランジ１ａに形成された不図示のボルト挿通孔に挿通されたうえ、ナットが締結されており、押輪１０と受口部１とが締結具１５を介して連結されている。
【００１９】
押輪１０は、挿口部２を取り囲んで装着される環状のハウジングであり、その内周側には挿口部２に向かって開口した収容溝４が環状に形成され、管周方向に並んだ複数の（本実施形態では六つの）抜止め部材６を収容している。抜止め部材６は、挿口部２の外周面に沿って湾曲した断面三角形状の爪８を内周面に有し、挿口部２の外周面に係止可能に構成されている。抜止め部材６の各々の外周側では、収容溝４の外周壁を貫通するネジ孔に押ボルト７が螺合されており、抜止め部材６を挿口部２に向けて押圧可能になっている。
【００２０】
図１の状態において受口部１から挿口部２が抜け出そうとすると、挿口部２の外周面に対する抜止め部材６の係止作用によって流体管Ｐ２の管軸方向への移動が妨げられ、挿口部２の離脱が阻止される。また、本実施形態では、抜止め部材６の外周面に傾斜面６ａが形成されており、挿口部２が抜け出す力が働いた際には、楔効果によって押ボルト７の先端が抜止め部材６を内周側に押圧し、挿口部２の外周面に対する爪８の接触抵抗を増大して、抜止め部材６による移動防止効果が高められる。
【００２１】
図１，３，４に示すように、本実施形態では管軸方向に間隔を置いて二本の爪８を設けており、管周方向に隣り合う抜止め部材６の間で、爪８同士が管軸方向に重なるように配置されている。これによって、挿口部２の外周面に対する爪８の接触領域が管周方向に連続的に形成され、抜止め部材６による移動防止効果が格段に向上する。このように爪８を重複して配置する構造では、隣り合う抜止め部材６の間で爪８が干渉しないよう、収容溝４に対して抜止め部材６を精度良く挿入することが重要となる。
【００２２】
抜止め部材６は、移動規制部材１１と保持部材１２を介して収容溝４内に嵌まり込んでおり、受口部１から脱落しないように保持されている。移動規制部材１１及び保持部材１２は、それぞれ抜止め部材６の側面６１，６２に取り付けられ、本実施形態では双方がシート状のゴムで構成されている。移動規制部材１１は、弾性材料により形成され、保持部材１２よりも硬質であることが好ましい。保持部材１２は、ゴムやウレタンなどの弾性材料により形成されることが好ましい。
【００２３】
保持部材１２は、収容溝４の奥側の内壁面４２に常に当接し、抜止め部材６を収容溝４の手前側の内壁面４１に向けて付勢する。このため、抜止め部材６の側面６１と内壁面４１との間には、移動規制部材１１の厚みに対応した間隔Ｄが設けられる。挿口部２が抜け出す力が働くと、それに応じて抜止め部材６が内壁面４１に向かって移動するが、そのときの移動代は、挿口部２の外周面に爪８が係止可能な状態での間隔Ｄに基づいて定められる。
【００２４】
流体管Ｐ２の管軸方向への移動を防止する機能を安定的に発揮するには、抜止め部材６の移動代のばらつきを抑えることが有効である。例えば、流体管Ｐ２の上側に位置する抜止め部材６と、その流体管Ｐ２の下側に位置する抜止め部材６との間で移動代が異なると、移動防止効果が安定的に発揮されにくく、特に流体管Ｐ２に強力な負荷が作用したときには、抜止め部材６の移動代のばらつきにより極限性能が左右される場合がある。
【００２５】
この管継手では、押ボルト７が抜止め部材６を斜め方向に押し込もうとするが、保持部材１２が内壁面４２に当接し、移動規制部材１１を介して間隔Ｄが一定に保持されるため、その押込み量や収容溝４の溝幅に左右されることなく、抜止め部材６の移動代が定まる。その結果、押ボルト７による押込み量が互いに異なる場合や、ハウジングが鋳物（例えば鋳鉄製）であって寸法公差が大きい場合であっても、抜止め部材６の移動代のばらつきを抑えて、流体管Ｐ２の移動防止効果を安定的に発揮できる。
【００２６】
次に、ハウジングである押輪１０の収容溝４に抜止め部材６を挿入するための挿入装置と、その挿入方法について説明する。尚、図１，７Ｂ，８，９及び１０においては、抜止め部材６を周方向から見た側方視にて描いている。
【００２７】
図５Ａ，５Ｂに示すように、挿入装置５は、押輪１０がセットされる固定台５１と、固定台５１にセットした押輪１０の収容溝４に対向する押圧ヘッド５２と、押圧ヘッド５２を収容溝４に向けて駆動するエアシリンダ５３とを備える。即ち、本実施形態では、ヘッド駆動機構がエアシリンダ５３により構成されている。また、固定台５１は、上下方向に立ち上がって押輪１０を管軸方向から受け止める受け面５４と、受け面５４から突出して押輪１０を内側から支持する支持部５５とを有する。
【００２８】
固定台５１及びエアシリンダ５３は、それぞれ基台５６に固定されており、エアシリンダ５３の駆動ロッド５３ａには揺動腕５７が軸支されている。エアシリンダ５３は固定台５１の背面側に位置し、揺動腕５７の先端に取り付けた押圧ヘッド５２が、正面側（受け面５４側）へ突出するようにして窓孔５１ａに配置されている。かかる構成であれば、固定台５１の正面側に余計な障害物が存在しないため、固定台５１への押輪１０の着脱作業の簡便化が図れる。
【００２９】
固定台５１には、高さと間隔を異ならせた複数の（本実施形態では四対の）取付孔５１ｂが形成されており、そのうちの一対に支持部５５が取り付けられている。支持部５５が取り付けられる取付孔５１ｂを変更することで、種々の押輪１０の口径に対応することができる。図６に示すように、支持部５５の外径は押輪１０の内径に比べて十分に小さく、固定台５１にセットした押輪１０は支持部５５に掛けられた状態となる。本実施形態では、支持部５５が押輪１０を二箇所で支持しているが、これに限定されない。
【００３０】
抜止め部材６を収容溝４に挿入する際には、まず、図６のように未だ抜止め部材６が内蔵されていない押輪１０を固定台５１にセットし、収容溝４に押圧ヘッド５２を対向させる。このとき、受け面５４で押輪１０を管軸方向から受け止め（図７Ｂ参照）、支持部５５で押輪１０を内側から支持する。本実施形態では、図５Ｂの如く受け面５４が鉛直方向に対して傾斜して上向きに形成されているため、セットした押輪１０が安定しやすい。この押圧ヘッド５２の駆動方向は下向きであり、押圧ヘッド５２の下方が押圧箇所となる。
【００３１】
続いて、図６のように収容溝４に抜止め部材６を仮置きする。仮置きは作業者の手作業によるものでよく、収容溝４の径方向内側に抜止め部材６が軽く嵌め込まれた状態となる。抜止め部材６を最初から押圧ヘッド５２の下方、即ち押圧ヘッド５２による押圧箇所に仮置きしても構わないが、本実施形態では、作業性の向上を図るべく、押圧ヘッド５２による押圧箇所とは異なる箇所に仮置きし、その後、図７Ａのように押輪１０を回転させて抜止め部材６を押圧ヘッド５２による押圧箇所に移動させている。
【００３２】
支持部５５は、固定台５１にセットした押輪１０を容易く回転できるように、押輪１０を回転自在に支持している。図７Ｂに示すように、この支持部５５は、取付孔５１ｂに挿通された軸部５５ａと、軸部５５ａに回転自在に外挿された筒部５５ｂとを有するローラーで構成されている。かかる構成により、後述する如く、押圧ヘッド５２に対する押輪１０の周方向位置を変えながら、簡便な作業により抜止め部材６を収容溝４に向けて次々に押圧し、抜止め部材６を効率的に挿入できる。
【００３３】
続いて、エアシリンダ５３の駆動ロッド５３ａを下降させて、図８のように押圧ヘッド５２を収容溝４に向けて下向きに駆動し、仮置きしていた抜止め部材６を押圧ヘッド５２で押圧して収容溝４に挿入する。これにより、収容溝４に対する抜止め部材６の挿入量を一定にでき、また抜止め部材６の挿入作業が半自動で行われるため、抜止め部材６を収容溝４に精度良く効率的に挿入できる。
【００３４】
本実施形態では、移動規制部材１１と保持部材１２を貼り付けた抜止め部材６が収容溝４内に嵌まり込んでいるため、抜止め部材６を強く押しこんで圧入する必要があり、収容溝４に対する抜止め部材６の挿入量にばらつきが生じやすい構造であるが、かかる挿入方法によれば、収容溝４に対して抜止め部材６を精度良く挿入することが可能となる。
【００３５】
押圧ヘッド５２は、抜止め部材６の内周面に径方向内側から押し当たる。そのため、押圧ヘッド５２には、抜止め部材６の爪８を傷めないように、ゴムなどの緩衝材を取り付けておくことが好ましい。また、本実施形態では、押圧ヘッド５２の先端形状を細く形成しており、抜止め部材６の爪８の損傷を防ぐために、爪８以外の部分（図例では二本の爪８の間）を押圧可能に構成している。
【００３６】
本実施形態では、抜止め部材６を周方向の一方に片寄って押圧しないよう、図７Ａのように押圧ヘッド５２が周方向両側を突出させており、周方向における抜止め部材６の二箇所を押圧するようにしている。但し、これに限られるものではなく、例えば、管軸方向における抜止め部材６の傾きを抑えるために、上記の二箇所を含めた、三角形の頂点となる三箇所を押圧するようにしてもよい。
【００３７】
抜止め部材６を収容溝４に挿入したら、新たな抜止め部材６を上述のように仮置きして押輪１０を回転し、その抜止め部材６を押圧ヘッド５２による押圧箇所に移動させ、再び押圧ヘッド５２を駆動して抜止め部材６を挿入する。このような簡便な作業によって、抜止め部材６を次々に押圧して収容溝４に効率的に挿入できる。本実施形態では六つの抜止め部材６を内蔵するため、かかる作業を六回繰り返せば全ての挿入作業が完了する。
【００３８】
本実施形態では、隣り合う抜止め部材６の間で爪８同士が管軸方向に重なるように配置されるが、本発明によれば抜止め部材６を精度良く挿入できるため、隣り合う抜止め部材６の間で爪８の干渉を防ぎやすい。全ての抜止め部材６の挿入を完了した後は、固定台５１から押輪１０を取り外すとともに、各抜止め部材６の外周側に押ボルト７を装着することで、図１，２の如き流体管の移動防止装置に供することができる。
【００３９】
本実施形態では、隣り合う抜止め部材６の間で爪８同士が管軸方向に重なるように配置される例を示すが、本発明はこれに限られず、爪８同士が管軸方向に重ならない配置でも構わない。かかる場合には、収容溝４を、抜止め部材６ごとに独立させて、周方向に断続的に設けてもよい。また、そのような爪の配置の採否に関わらず、抜止め部材６が有する爪８の本数は一本又は三本以上でもよい。
【００４０】
本実施形態では、ヘッド駆動機構のアクチュエータとして、エアシリンダを採用した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えばリニアモータやボイスコイルモータなど、押圧ヘッドを駆動できるアクチュエータであれば、特に制限なく適用することが可能である。
【００４１】
図９に示す別実施形態では、管軸方向に重ねた複数の（本例では三つの）押輪１０を固定台５１にセットしている。押圧ヘッド５２と支持部５５は、それぞれ管軸方向に延長して設けられ、押圧ヘッド５２の駆動により各押輪１０の収容溝４に抜止め部材６を同時に挿入できる。各押輪１０は、ボルト挿通孔１０ａに挿通された位置決めピン（不図示）によって、周方向における姿勢が一律に揃えられている。この挿入装置では、揺動腕５７が屈曲しており、駆動ロッド５３ａの上昇に伴って押圧ヘッド５２が下向きに駆動される。
【００４２】
前述の実施形態では、押輪をハウジングとした例を示したが、本発明はこれに限られず、流体管が有する環状の受口部をハウジングとしてもよい。かかる受口部は、挿口部を有する流体管を取り囲んで装着され、その内周側に形成された収容溝に抜止め部材を収容して、流体管の移動防止装置を構成する。受口部が有するその他の構造については、本技術分野における公知の構造を限定なく使用可能である。
【００４３】
図１０では、ハウジングとしての受口部９を固定台５１にセットしている。受口部９の収容溝１４には抜止め部材６が仮置きされており、上記と同様に押圧ヘッド５２を駆動することで、抜止め部材６を押圧して収容溝１４に挿入できる。窓孔５１ａは、固定台５１の背面側から抜止め部材６を仮置きできるように、比較的大きく形成されている。支持部５５及び支持体５９は、ローラーやレールなどで構成され、受口部９を回転自在に支持することが好ましい。
【００４４】
本発明では、管継手の挿口部を取り囲んで装着され、受口部から挿口部が抜け出す力が働いた際に受口部のフランジに係合するフックを持つ補強金具（例えば、特開平１０−１２２４６６号公報参照）や、流体管を取り囲んで装着される不平均力の支持装置（例えば、特開２００２−２４３０６６号公報参照）をハウジングとしてもよい。かかる補強金具や支持装置は、その内周側に形成された収容溝に抜止め部材を収容して、流体管の移動防止装置を構成する。
【００４５】
ハウジングは、環状体として一体的に形成されているものに限られず、複数の分割片の周端を互いに組み付けて環状に形成される割り構造でもよい。また、前述したハウジングとしての押輪１０には、抜止め部材６を挿口部２に向けて押圧する押ボルト７を設けていたが、これに限定されず、ハウジングの縮径や収容溝の外周壁での楔効果によって押圧するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００４６】
１      受口部
２      挿口部
４      収容溝
５      挿入装置
６      抜止め部材
８      爪
９      受口部（ハウジングの一例）
１０    押輪（ハウジングの一例）
１１    移動規制部材
１２    保持部材
５１    固定台
５１ａ  窓孔
５２    押圧ヘッド
５３    エアシリンダ（ヘッド駆動機構）
５４    受け面
５５    支持部
５７    揺動腕
Ｐ１    流体管
Ｐ２    流体管
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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