(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形状の計量皿と、
前記計量皿裏面の少なくとも四隅部を支持し、角柱パイプを用いて全体が略同一形状となるように形成された上下一対の骨組体と、
前記骨組体の間に介在する荷重検出機構と、
前記下側に配置されたベース側骨組体の四隅部に固定される調節脚と、
前記上側に配置された皿側骨組体の四隅部に固定され、該皿側骨組体の下面から下方に突出し、過荷重作用時の前記計量皿の沈み込みを規制して前記荷重検出機構の下動を制限するストッパーと、を備えた台秤において、
前記ストッパーと前記調節脚は同軸上に配置され、
前記上下の骨組体のそれぞれの四隅部下面には、前記ストッパーの取付部又は調節脚の取付部のいずれも挿入可能な共通の取付穴が設けられ、
前記骨組体四隅部のパイプ開口部には、該開口部を塞ぐ封止部材が挿入され、前記封止部材の挿入部には、前記取付穴と連通し、前記ストッパー又は調節脚の取付部が挿通する固定孔が設けられたことを特徴とする台秤。
【請求項２】
前記皿側骨組体の上面は面一に形成されるとともに、該上面の前記四隅部及び該四隅部内側の前記骨組体を略等分する箇所には、前記計量皿の裏面と接触する薄肉の緩衝部材が設けられ、荷重により前記計量皿がたわむと該計量皿裏面が前記皿側骨組体上面でも担持されることを特徴とする請求項１に記載の台秤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重支持体を構成する上下一対の骨組体の間に荷重検出機構が介在された台秤に係り、特に、上骨組体に、過荷重作用時に荷重検出機構を保護するためのストッパーが設けられた台秤に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の台秤は、物流センターや魚市場等又は体重測定時などにおいて幅広く使用され、様々な計量物が搭載される。
【０００３】
例えば、特許文献１に示すように、矩形状の計量皿４と、これの支持体として鋼板材２枚を中央部で連結させ全体形状が「Ｘ」型となるように形成された上下一対の骨組体１,２と、係る骨組体１,２の間に介在された荷重を検出するためのロードセル（荷重検出機構）３と、上側（皿側）骨組体１の四隅部上面に設けられた計量皿４の受け面となる緩衝部材７と、下側（ベース側）の骨組体２の四隅部に設けられた水平調節用の調節脚５、から構成されるものがある。
【０００４】
ベース側骨組体２には、その四隅部から上方に突出するストッパー６が皿側骨組体１と所定の隙間ｄを空けて組み付けられており、計量皿４に規定秤量よりも重い計量物が載せられた時（過荷重作用時）には、四隅部における４つのストッパー６の上端がそれぞれ皿側骨組体１の下面に当接し、皿側骨組体１（計量皿４）の沈み込みが規制されることでロードセル３の下動限を制限し、ロードセル３が衝撃を受けるのを防ぐようになっている（図６）。
【０００５】
なお、秤量が大きい場合には、骨組体に角柱パイプを用いて全体形状が「ＩＩ」型となるように組み立て、剛性を高めたものが適している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実登２５４２４３４（段落番号０００２、図２〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、ストッパー６と調節脚５が同軸上に配置されていないため、過荷重作用時には、ストッパー６に加わる荷重がベース側骨組体２の一部（符号２ａ）に集中し、ストッパー６が応力に耐え切れず歪んだり、ベース側骨組体２が曲がって計量皿４の沈み込みが十分に防げず、ロードセル３が衝撃を受け破損するおそれがある。また、係る台秤では、計量皿４の中央部に適切に計量物が載せられるとは限らず、計量物が計量皿４の周縁部に載せられて偏った荷重がかかる場合や一箇所に集中した荷重がかかる場合には、特定のストッパー６に偏って過荷重が作用するため、ロードセル３が破損する危険性が高まる。
【０００８】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、過荷重作用時の衝撃からロードセルを確実に保護する台秤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る台秤においては、平面視矩形状の計量皿と、計量皿裏面の少なくとも四隅部を支持し、角柱パイプを用いて全体が略同一形状となるように形成された上下一対の骨組体とを支持する上下一対の骨組体と、前記骨組体の間に介在する荷重検出機構と、前記下側に配置されたベース側骨組体の四隅部に固定される調節脚と、前記上側に配置された皿側骨組体の四隅部に固定され、該皿側骨組体の下面から下方に突出し、過荷重作用時の前記計量皿の沈み込みを規制して前記荷重検出機構の下動を制限するストッパーと、を備えた台秤において、前記ストッパーと前記調節脚は同軸上に配置されるように構成した。
【００１０】
（作用）過荷重作用時に、ストッパーの下端部と調節脚の上端部が、ベース側骨組体の上面越しに当接するので、ストッパーに加わる応力が調節脚（設置面）で負担され、ベース側骨組体に過度の応力がかかることがない。
【００１１】
また、前記上下の骨組体のそれぞれの四隅部下面には、前記ストッパーの取付部又は調節脚の取付部のいずれも挿入可能な共通の取付穴を設けた。
【００１２】
（作用）ストッパーが取り付けられる皿側骨組体と調節脚が取り付けられるベース側骨組体のそれぞれの四隅部に配置される角柱パイプに、ストッパーの取付部又は調節脚の取付部のいずれも挿入可能な共通の取付穴を設けたことで、骨組体を形成する角柱パイプを上下で兼用できるので、上下の別を気にせずに骨組体を組み立てられる。
【００１３】
また、前記骨組体四隅部のパイプ開口部には、該開口部を塞ぐ封止部材を挿入し、前記封止部材の挿入部には前記取付穴と連通し、前記ストッパー又は調節脚の取付部が挿通する固定孔を設けた。
【００１４】
（作用）骨組体四隅部のパイプ開口部に封止部材を挿入した状態で、骨組体の取付穴にストッパー又は調節脚（の取付部）を取り付けると、ストッパー又は調節脚の取付部が封止部材の固定孔に挿通するため、ストッパー又は調節脚の取り付けと同時に封止部材（の挿入部）が骨組体（角柱パイプ）内に抜け止めされる。
【００１５】
また、前記皿側骨組体の上面は面一に形成するとともに、該上面の前記四隅部及び該四隅部内側の前記骨組体を略等分する箇所には、前記計量皿の裏面と接触する薄肉の緩衝部材を設け、荷重により前記計量皿がたわむと該計量皿裏面が前記皿側骨組体上面でも担持されるように構成した。
【００１６】
（作用）従来は、図６に示すように、厚肉で受け面も大型の緩衝部材７が皿側骨組体１の上面の四隅部に配置されるのが一般的であり、緩衝部材７の背（厚み）が高いことから、計量皿４は計量時には四隅でのみ支持され、皿の中央部がたわんでも皿側骨組体１の上面に当たらないため、計量皿４自身が所定の荷重にも耐えられるよう、ある程度の板厚（剛性）を備える必要があった。
【００１７】
本願では、緩衝部材を、従来の四隅部に加えて四隅部内側で骨組体を略等分する箇所にも設けて滑り止め効果を確保した上で、従来よりも厚みを薄く（背を低く）したことで、計量時に計量皿がたわむと直ぐに計量皿裏面が面一に形成された皿側骨組体の上面に担持されるため、計量皿にかかる応力が皿側骨組体全体に良好に分散される。
【発明の効果】
【００１８】
以上より、請求項１に係る発明によれば、ストッパーに加わる応力の分散が良好となって計量皿の沈み込みが適切に規制され、荷重検出機構の下動が制限されるので、荷重検出機構を衝撃から確実に守れる。
【００１９】
また、骨組体を形成する角柱パイプを上下で兼用できる分、骨組体の組み立て作業が容易となり、量産にも最適となるので、大幅な低コスト化を実現できる。
【００２０】
また、角柱パイプ内へのゴミや虫の進入を防ぐための封止部材を、ストッパー又は調節脚の取付工程で確実に抜け止めすることができる。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、計量時の応力が計量皿だけでなく皿側骨組体でも負担されるので、それだけ計量皿の板厚を薄くする（計量皿の剛性を下げる）ことができ、その分計量皿が軽量化する。また、計量皿のたわみ量も小さいため、計量皿のへたりも回避される。
【００２２】
なお、従来よりも計量皿の板厚及び緩衝部材の厚みが薄い分、それだけ台秤の載台高さが低くなるため、台秤がコンパクト化し、載荷作業が容易となる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図５は、本発明の実施例を示し、図１は本発明の実施例に係る台秤の分解斜視図、図２は同台秤の荷重測定部の上方斜視図、図３は荷重測定部の縦断面図（図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図）、図４は要部であるストッパー及び調整脚取り付け部の拡大縦断面図（図２に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）、図５は封止部材の斜視図である。
【００２５】
これらの図において、台秤１０は、平面視矩形状の台秤本体（荷重測定部）１１と、荷重測定部１１の側方から上方に延びる支柱１２と、支柱１２の上端部に連結され、ロードセル２０の検出する荷重信号の演算結果（計量値）をデジタル表示するデジタル表示器１３とから構成されている。
【００２６】
荷重測定部１１は、上下の骨組体４０ａ，４０ｂと、下側骨組体４０ｂの四隅部に取り付けられた水平状態を保つための高さ調節用の調節脚１４と、骨組体４０ａ，４０ｂに介装された荷重検出機構であるロードセル２０と、上側骨組体４０ａの上方に被せられた平面視矩形状の計量皿１５と、上側骨組体４０ａの四隅部下面に設けられたストッパー３０と、からなる。
【００２７】
調節脚１４は雄ねじ部１４ｂ（取付部）を有する六角ボルト６０の頭に樹脂製の脚部が一体成形されて構成されており、ストッパー３０は調節脚１４と同一の六角ボルト６０で構成されている。
【００２８】
上下の骨組体４０ａ，４０ｂは、同一長さの偏平な鉄製角柱パイプが２本平行に配置された縦かん部４１と、縦かん部４１と同一の角柱パイプを用いて縦かん部４１を三等する位置に縦かん部４１・４１間を繋ぐように２本平行に配置された横かん部４２から主として構成されており、縦かん部４１と横かん部４２が溶接により直付け一体化されて、骨組体４０ａ，４０ｂともに全体形状が平面視ローマ数字ＩＩ型に形成されている。
【００２９】
縦かん部４１と横かん部４２は同一の部材からなるため、骨組体４０ａ，４０ｂは全体に均一な剛性で、かつ軽量であり、骨組体４０ａ，４０ｂの上面４４ａ,４４ｂはそれぞれ面一に形成されている。
【００３０】
骨組体４０ａ，４０ｂの縦かん部４１の端部（骨組体４０ａ，４０ｂの四隅部）下面側には、調節脚１４又はストッパー３０の雄ねじ部１４ｂが挿入される取付穴４３ａ，４３ｂが設けられている。また、その取付穴４３ａ，４３ｂの開口部４５には、調節脚１４又はストッパー３０の雄ねじ部１４ｂが螺合するナット４６が取付穴４３ａ,４３ｂと連通する位置に溶接されている。
【００３１】
即ち、上下の骨組体４０ａ，４０ｂの取付穴４３ａ,４３ｂ（ナット４６）には調節脚１４又はストッパー３０のいずれも取り付け可能である。
【００３２】
そして、骨組体４０ａ，４０ｂの組み立て工程においては、上下の骨組体４０ａ，４０ｂの形成部材（縦かん部４１，横かん部４２）が共通で、取付穴４３ａ，４３ｂ及びナット４６の配置位置も上下同じなので、上下の別を気にせずに骨組体（縦かん部４１，横かん部４２）を組み立てることができ、骨組体の組み立て作業が容易である。
【００３３】
また、縦かん部４１,横かん部４２及びナットが上下共通の部材なので上下で部品が兼用でき、前述のように調節脚１４とストッパー３０の部品（六角ボルト６０）も共通であるため、本実施例は量産に最適な設計となっていることから、大幅な低コスト化が実現されている。
【００３４】
次に、台秤１０の組み立て時に下側に配置されるベース側の骨組体４０ｂには、後述するロードセル２０（の下面）が載置される固定板５０ｂ及び支持板５１ｂが、上側に配置される皿側の骨組体４０ａにはロードセル２０の上面が固定される固定板５０ａが、それぞれの横かん部４２を繋ぐように溶接一体化されて、上下一対のベース側骨組体４０ｂ，皿側の骨組体４０ａとなる。
【００３５】
ロードセル２０は、外形が横長の直方体をなす起歪体２１の起歪部２４に歪みゲージを貼り付けて構成されており、その一方の端部側上面が荷重印加部２２とされ、他方の端部側下面が固定部２３とされている。計量時には、歪みゲージが荷重印加部２２に作用する荷重に対し起歪部２４の歪量を検出し、計量値が電気的に計測される。
【００３６】
また、荷重印加部２２部の下面側には、過荷重作用時に起歪部２４が過度に変形するのを防ぎロードセル２０の破損を防ぐための中央ストッパー２６が設けられている。
【００３７】
ロードセル２０の上面と計量皿１５の面積が同程度の台秤では、中央ストッパー２６のみでもロードセル２０の破損を防ぐことは可能であるが、本実施例のようにロードセル２０の上面に対して計量皿１５の面積が大きい種の台秤では、特に計量皿１５の周縁部に過荷重が作用した時の起歪部２４の歪量が大きくなる。そこで本実施例では、骨組体４０ａ，４０ｂの四隅部にストッパー３０を設けることで起歪部２４の歪み軽減を図り、ロードセル２０を二重に保護している。
【００３８】
ロードセル２０は、下面固定部２３がベース側骨組体４０ｂの固定板５０ｂに４箇所ボルト固定され、上面の荷重印加部２２が皿側骨組体４０ａの固定板５０ａに４箇所ボルト固定されることで、骨組体４０ａ，４０ｂの間に介装されている。
【００３９】
なお、本実施例では、係るボルトに調節脚１４及びストッパー３０と同一の六角ボルト６０を用いることで部品の共通化も図っている。
【００４０】
そして、荷重印加部２２部の下面側はベース側骨組体４０ｂの支持板５１ｂでも支持されるとともに、支持板５１ｂに設けられた孔から中央ストッパー２６が下方に突出する形態となっている。
【００４１】
角柱パイプからなる骨組体４０ａ，４０ｂの端部の開口部４５には、角柱パイプ内へのゴミや虫の進入を防ぐために、開口部４５を塞ぐゴム製の封止部材７０が挿入される。
【００４２】
封止部材７０は、角柱パイプ内に挿入される挿入部７１と、開口部４５を覆い隠す目隠し部７２から構成される。
【００４３】
挿入部７１の先端には、骨組体４０ａ，４０ｂの取付穴４３ａ，４３ｂの孔径と一致する円筒状の固定孔７３が、その基端部側には挿入方向と垂直方向に板状に延出するリブ部７４が左右等間隔３箇所に設けられており、挿入部７１の基端部が開口部４５よりも一回り大きい平板状の目隠し部７２となっている。
【００４４】
リブ部７４を設けたことで挿入部７１の強度が増すとともに、角柱パイプと封止部材７０の寸法精度が緩和される。また、リブ部７４の端部が挿入方向に向かうにつれて巾が狭くなるテーパー形状に形成されているので、リブ部７４が可撓して、角柱パイプ内への挿入は容易であるが逆方向には抜けにくい形状になっている。
【００４５】
そして、骨組体４０ａ，４０ｂの開口部４５に封止部材７０（挿入部７１）を挿入し、取付穴４３ａ，４３ｂにストッパー３０又は調節脚１４（の雄ねじ部１４ｂ）を取り付けると、挿入部７１の固定孔７３にもストッパー３０又は調節脚１４（の雄ねじ部１４ｂ）が挿通して、挿入部７１が骨組体４０ａ，４０ｂ（角柱パイプ内）に抜け止めされるとともに、開口部４５が目隠し部７２で完全に封止される形態となる。
【００４６】
面一に形成された皿側骨組体４０ａの上面４４ａには、計量皿１５の裏面と接触する薄肉小型の緩衝部材である円形の緩衝ゴム８０が、上面４４ａの四隅部及び該四隅部内側に接着固定されている。具体的には、縦かん部４１のストッパー３０配置箇所上に４箇所と、横かん部４２の固定板５０ａ，５０ｂ，支持板５１ｂ溶接部近傍箇所上に左右対称等間隔２箇所ずつ、計８箇所に設けられている。なお、緩衝部材としてはウレタン樹脂等公知のものを用いてもよい。
【００４７】
従来は、図６に示すように、厚肉で受け面が大型の緩衝部材７が皿側骨組体１の上面の四隅部に配置されるのが一般的であり、緩衝部材７の背（厚み）が高いことから、計量皿４は計量時四隅でのみ支持され、中央部がたわんでも皿側骨組体１の上面に当たらないため、計量皿４自身が集中荷重にも耐えられるようある程度の板厚（剛性）を備える必要があった。
【００４８】
本実施例では、緩衝ゴム８０を従来の四隅部に加えて四隅部内側にも設け、計量皿１５と皿側骨組体４０ａの接点点数を４箇所から８箇所に増やしたことで、計量皿１５が滑り止めされて計量皿１５の安定性を高めたため、従来よりも緩衝ゴム８０の受け面が小型である。そして、荷重により計量皿１５がたわむと直ぐに計量皿１５の裏面が皿側骨組体４０ａの上面４３ａに接触して皿側骨組体４０ａで担持されるように、緩衝ゴム８０は厚みが非常に薄いものを採用した。
【００４９】
具体的には、従来は略直径５ｃｍ，厚さ１０ｍｍの緩衝ゴムを用いていたものを、直径１ｃｍ，厚さ２ｍｍのものを使用した。皿側骨組体と緩衝部材との差が少ないほうが計量皿のたわみに有利だからである。
【００５０】
皿側骨組体４０ａの上方には、骨組体４０ａを覆うように平面視矩形状のステンレス製の計量皿１５が載せられる。計量皿１５の下端部は計量皿１５外側に鋭利な部分が出ないよう、ヘミング加工により内側に折り返されているため、安全である。
【００５１】
また、前述のように、緩衝ゴム８０の厚みが薄いため、荷重により計量皿１５がたわむと直ぐに計量皿１５の裏面が皿側骨組体４０ａの上面４３ａに接触して担持され、荷重は計量皿１５だけでなく皿側骨組体４０ａでも負担される構成となっているので、その分計量皿１５の板厚を薄くする（計量皿の剛性を下げる）ことができ、それだけ計量皿１５は従来よりも軽量化されている。
【００５２】
具体的には、従来は厚さ１．５ｍｍのステンレス製平板を用いていたものを、厚さ０．８ｍｍのものを使用することが可能となったため、従来に比して４５％程度の軽量化が図れた。
【００５３】
また、計量皿１５が皿側骨組体４０ａに担持される分計量皿１５のたわみ量が小さいため、計量皿１５のへたりも回避される。
【００５４】
最終的に、台秤１０の荷重測定部１１の組み立ては、ベース側骨組体４０ｂの四隅部に封止部材７０を挿入した状態でナット４６に調節脚１４（の雄ねじ部１４ｂ）を螺合させて封止部材７０及び調節脚１４を取り付けし、固定板５０ｂ上にロードセル２０（固定部２３）をボルト固定し、皿側骨組体４０ａの四隅部に封止部材７０を挿入した状態でワッシャー６１を介してナット４６にストッパー３０（の雄ねじ部１４ｂ）を螺合させて封止部材７０及びストッパー３０を取付し、ロードセル２０（荷重印加部２２）上に皿側骨組体４０ａをボルト固定して、皿側骨組体４０ａ上方に計量皿１５を被せて、荷重測定部１１が完成する。
【００５５】
そして、皿側骨組体４０ａ，ベース側骨組体４０ｂの開口部４５に挿入された封止部材７０は、ストッパー３０又は調節脚１４の取り付けと同時に挿入部７１の固定孔７３にもストッパー３０又は調節脚１４が挿通して、挿入部７１が骨組体４０ａ，４０ｂ（角柱パイプ内）に抜け止めされるととも開口部４５が目隠し部７２で完全に封止される形態となる。よって、封止部材７０は台秤１０の組み立て工程で確実に抜け止めされるので、台秤１０の使用過程で封止部材７０が外れて開口部４５が露出することはなく、ゴミや虫の進入が防止される。
【００５６】
また、皿側骨組体４０ａの下面からストッパー３０が下方に向けて突出し、ストッパー３０の下端部３１とベース側骨組体４０ｂの上面４３ｂはロードセル２０の下動制限の観点から所定の隙間ｄが空いた形態となる。
【００５７】
また、緩衝ゴム８０の厚みと計量皿１５の板厚が薄い分、台秤１０の載台高さＨ（図２）は従来よりも３割程度低くなった。このため、台秤がよりコンパクト化し、ユーザーにとっても載荷作業が容易である。
【００５８】
そして、上下一対の略同一形状の皿側骨組体４０ａとベース側骨組体４０ｂのそれぞれの四隅部に取り付けされたストッパー３０と調節脚１４は、同一軸上に配置される形態となる。
【００５９】
計量時には、計量皿１５にかかる荷重によりロードセル２０の歪みゲージが荷重印加部２２に作用する荷重に対して歪んだ起歪部２４の歪量を検出することにより、計量値が電気的に計測され、計量値がデジタル表示器１３に表示される。
【００６０】
また、計量皿１５がたわむと直ぐに計量皿１５の裏面が皿側骨組体４０ａの上面４３ａに接触して担持され、計量皿１５にかかる応力が皿側骨組体４０ａを構成する縦かん部４１及び横かん部４２に良好に分散される。
【００６１】
そして、過荷重作用時には、ストッパー３０の下端部３１と調節脚１４の上端部１４ａが、ベース側骨組体４０ｂの上面４３ｂ越しに当接するので、ストッパー３０に加わる応力が調節脚１４（設置面）で負担されて、ストッパー３０に過度の応力が作用することも、ベース側骨組体４０ｂに過度の曲げ応力が作用することもない。
【００６２】
よって、応力分散が良好であることから計量皿１５の沈み込みが確実に規制され、ロードセル２０の下動限が適切に制限されるため、ロードセル２０を衝撃から確実に守ることができる。
【００６３】
なお、本実施例における角柱パイプの大きさ，板厚を変更することで、所望する秤量に対して適切な剛性を持つ骨組体とすることができる。即ち、秤量サイズに合わせて角柱パイプのサイズを選択するだけで、秤量の大きい台秤にも小さい台秤にも対応する骨組体を容易に設計することができる。
【００６４】
また、上下の骨組体の形状が略同じで非常にシンプルな形状であるとともに、骨組体の構成部品の共通化を図ったことで、従来よりも部品点数が少ない。さらには、荷重測定部１１がコンパクトとなったため、梱包も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施例に係る台秤の分解斜視図。
【図２】同台秤の荷重測定部の上方斜視図。
【図３】荷重測定部の縦断面図。
【図４】要部であるストッパー及び調整脚取り付け部の拡大縦断面図。
【図５】封止部材の斜視図。
【図６】従来の台秤の概略正面図。
【符号の説明】
【００６６】
１０  台秤
１１  荷重測定部
１２  支柱
１３  デジタル表示器
１４  調節脚
１４ａ  調節脚上端部
１４ｂ  取付部である雄ねじ部
１５  計量皿
２０  ロードセル
３０  ストッパー
３１  ストッパー下端部
４０ａ  皿側骨組体（上骨組体）
４０ｂ  ベース側骨組体（下骨組体）
４３ａ、４３ｂ  骨組体取付孔
４４ａ、４４ｂ  骨組体上面
４５  骨組体開口部
６０  六角ボルト
７０  封止部材
７１  封止部材挿入部
７２  封止部材目隠し部
７３  封止部材固定孔
８０  緩衝ゴム
【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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