(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上開口縁から外側へ張り出したフランジ様のトラックを有する回転ボウルと、この回転ボウル内に傾斜した姿勢で設けられた回転円板と、上記トラックから上のある程度の高さの空間を少なくとも回転円板上の物品がトラックに乗り上がる物品乗上がり位置から出口通路に通じる位置までの範囲で囲うように配置された移送ガイドとを備えた回転式整列供給機であって、前記トラックの内周縁寄り部分であるインコースを外周縁寄り部分であるアウトコースより高くすることで、前記アウトコースのインコース側の側面を環状に延びる環状壁にし、この環状壁と前記アウトコース及び移送ガイドとで物品移送溝を形成し、この物品移送溝が出口通路に通じたことを特徴とする回転式整列供給機。
【請求項２】
請求項１に記載した回転式整列供給機において、トラックのインコースの幅を物品移送溝の幅より狭くし、物品移送溝の始端部は、物品乗上がり位置から出口通路側へ離れた位置に設けたことを特徴とする回転式整列供給機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した回転式整列供給機において、物品移送溝の始端部と対応する位置に、トラックのインコースに乗って運ばれて来る物品を物品移送溝側へ寄せる溝落としガイドを配置したことを特徴とする回転式整列供給機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式整列供給機に係り、特に、ほぼ深皿状をした回転ボウルの中に回転円板が傾斜した姿勢で設けられた構造の回転式整列供給機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品の部品や乾燥食品その他の比較的小さい物品を整列して送り出す整列供給機の整列方式の一つに、物品が投入される回転ボウルとその中に傾斜した姿勢で設けた回転円板とによる回転作用で物品の整列と送りを行う方式があり、例えば、特開昭６０−１２２６１６号公報や、特開平２−１８８３１３号公報、特開平８−２２５１４２号公報等に記載されている。
【０００３】
この方式による整列供給機の一例ａを図７に示す。
同図において、ｂは円形の深皿形をした回転ボウルを示し、この回転ボウルｂは、水平な姿勢で設けられている。この回転ボウルｂは、上開口縁から外側へ張り出したフランジ様のトラックｃを有し、中心部を垂直に通る軸の軸回りへ回転される。回転ボウルｂの中には回転円板ｄが傾斜した姿勢で設けられている。この回転円板ｄは、傾斜軸ｅの軸回りへ回転され、その外周縁の回転軌跡の一番高い位置はトラックの上面に近接したところを通る。トラックｃの上方にはその上面に近接して移送ガイドｆが設けられている。この移送ガイドｆは、トラックｃ上に乗り上がった物品ｈが運ばれる経路を案内するためのもので、その大部分がトラックｃとほぼ同心円を為す環状に延びている。ｇはほぼＵ字溝状を為す出口通路を示し、これの外側側壁に移送ガイドｆの一端が連接している。
【０００４】
回転ボウルｂ内に投入された物品ｈは、回転ボウルｂと回転円板ｄの回転による遠心力を与えられて回転ボウルｂの内周面ｉ側に寄り集まって旋回し、そのように旋回しながら姿勢を一番安定する向きに直して行き、この内周面ｉに着いて旋回するものから順に、旋回軌跡の最高位に来たところでトラックｃに乗り上がって行く。これによって、トラックｃに乗り上がる物品ｈの姿勢はほぼ一様に揃い、ここからは移送ガイドｆに沿って一列を為して運ばれ、最終的に出口通路ｇから機外へ送り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような整列供給機ａに投入される物品は、通常、形と大きさが揃った同一種類だけのロットごとになるので、その物品のサイズなどに合わせてトラックｃの有効幅すなわち移送ガイドｆの内側の部分の幅や、出口通路ｇの幅等を設定しておけば、物品が途中で詰まったりすることはあまり起こらない。しかしながら、形やサイズが異なる物品が混じっていると、トラックｃの上や、出口通路ｇで物品ｈが詰まってしまうことがある。
【０００６】
例えば、使用済みの乾電池を整列させて供給する場合、仮に単一形の乾電池だけをまとめて投入しても、その外形は円柱形に限らず何種類かあるし、中にはリード線が付いたままのものも混じっている。このため、これら異形状や異サイズのものを含む箇所では往々にして互いの整列が乱れたり、一部重なり合うことが生じて、移送ガイドｆや出口通路ｇの壁に引っ掛かり易くなる。特に、通常の円柱形をした乾電池は、トラックｃに線接触の状態で乗ることになるため、ただでさえトラックｃに対して滑り易いので、ちょっとした引っ掛かりでも案外簡単に動きが止ってしまう。
【０００７】
そこで、この種の一部の機では、出口通路ｇの付近に高圧エアーを噴出するノズルを設けて、物品が詰まったときは、その高圧エアーで回転ボウルｂ内に吹き落とすことも行われている。
しかしながら、これには当然、高圧エアーの供給に要する特別な設備や部材を用意するための大きなコストが掛かるし、物品の形によっては回転ボウルｂ内へ上手く吹き落とせない場合もあり、そのノズルが指向していない箇所で生じた詰まりには対処できない。
【０００８】
本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであって、回転ボウルのトラック形状を工夫することで、トラック上の物品にトラックの回転力が効率良く作用して、物品をより確実に運ぶことができる新規な回転式整列供給機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載した回転式整列供給機は、上開口縁から外側へ張り出したフランジ様のトラックを有する回転ボウルと、この回転ボウル内に傾斜した姿勢で設けられた回転円板と、上記トラックから上のある程度の高さの空間を少なくとも回転円板上の物品がトラックに乗り上がる物品乗上がり位置から出口通路に通じる位置までの範囲で囲うように配置された移送ガイドとを備えた回転式整列供給機であって、前記トラックの内周縁寄り部分であるインコースを外周縁寄り部分であるアウトコースより高くすることで、前記アウトコースのインコース側の側面を環状に延びる環状壁にし、この環状壁と前記アウトコース及び移送ガイドとで物品移送溝を形成し、この物品移送溝が出口通路に通じたことを特徴とするものである。
【００１０】
物品移送溝の幅をどの程度にするかは、その物品の形等も考慮して設定することになるため一概には言えないが、基本的には、当該物品が正しい整列姿勢でトラック上に乗り上がった時のトラック方向から見た幅よりも多少大きい程度にすると、物品移送溝に落ちた状態の物品は、トラックのアウトコース上面に乗ると共に、多くの場合、環状壁にも接することになる。
従って、トラックに乗り上がった物品がトラックの上面にただ乗っているだけの状態で運ばれる従来の回転式整列供給機に較べて、トラックの回転力が物品に作用する割合が大きくなるので、例えば円柱形の乾電池のような物品でも、また、形状やサイズが多少異なる物品が混在していても、強制的に送り出すことができる。
【００１１】
本発明における物品移送溝は、物品乗上がり位置から設ける必要は無く、むしろ、請求項２のように、トラックのインコースの幅を物品移送溝の幅より狭くし、物品移送溝の始端部を、物品乗上がり位置から出口通路側へある程度離れた位置に設けるのが望ましい場合がある。
このようにすると、物品は最初幅狭なインコースに乗り上がって、暫くはそのまま運ばれるので、その物品の幅が大きかったり、整列姿勢が正しくなかったりしたときは、途中でバランスを失ってトラックから回転ボウル内に落ちる蓋然性が高くなる。従って、特別な選別手段を設けなくても、物品移送溝の幅より大きい幅の物品の排除や整列のやり直しを自動的に実行できる。
【００１２】
請求項３に記載した回転式整列供給機は、請求項１又は２に記載した回転式整列供給機において、物品移送溝の始端部と対応する位置に、トラックのインコースに乗って運ばれて来る物品を物品移送溝側へ寄せる溝落としガイドを配置したことを特徴とするものである。
このようにすると、トラックに乗り上がった物品を確実に物品移送溝に落とすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に係る回転式整列供給機１の詳細を図面に従って説明する。
〔Ａ．構造〕
回転式整列供給機１は、機台３と、回転ボウル１５と、回転円板３１と、出口通路３７と、第一、第二の移送ガイド４１、４３と、溝落としガイド５１等から構成されている。
【００１４】
〔Ａ−１．回転ボウル〕（図１〜図６）
機台３（図２参照）は、その上端部が水平な円板形をした機構ベース５になっていて、この機構ベース５の中央部に、軸受けハウジング７に保持されたボールベアリング９が水平な姿勢で配置されている。機構ベース５から上のある程度の高さの空間は、環状の囲い壁１１で囲われ、この空間内に回転ボウル１５が配置されている。
囲い壁１１には出口１１ａ（図３参照）が形成されている。
【００１５】
回転ボウル１５は、円形の深皿状をした主部１７と、この主部１７の上開口縁から外側へ水平なフランジ様に張り出したトラック１９と、主部１７の底面から下方へ突出した円柱形のボス軸２１とから成り、このボス軸２１がボールベアリング９に支持されている。従って、回転ボウル１５は垂直な軸の軸回りへ回転し、その回転は機台３の中に位置した図示しないモーターによって行われる。この回転の方向は、図１における反時計回り方向である。主部１７の周壁１７ａは多少上拡がりで且つ外側へやや膨らんだ形をしている。
【００１６】
トラック１９の上面には、段差を設けることで垂直に立った環状壁１９ｃが形成されている。すなわち、トラック１９は、その幅方向における４分の１位を占める内周縁寄り部分のインコース１９ｂが、その他の部分である外周縁寄り部分のアウトコース１９ａより高くなっていて、アウトコース１９ａのインコース１９ｂ側の側面が環状壁１９ｃになっている。
インコース１９ｂの幅は、円柱形をした単一型乾電池５５の直径の３分の２ぐらいになっている（図４参照）。
【００１７】
〔Ａ−２．回転円板〕（図１〜図３）
機台３の中には、回転ボウル１５のボス軸２１の中を通された別の軸受けハウジング２３が設けられている。この軸受けハウジング２３は、垂直方向に対して１５゜程度傾斜しており、この軸受けハウジング２３に取り付けられた図示しないボールベアリングに回転軸２５が支持されている。この回転軸２５の上端部に回転円板取付けディスク２７の中心が固定され、回転軸２５の下端部は図示しないモーターの出力軸に連結されている。
【００１８】
回転円板３１は、回転ボウル１５の主部１７の上開口の径よりやや小さい外径の円形の平板状をしており、その上面の中心に扁平な円錐形をした拡散プレート３３が取り付けられている。
回転円板３１は、回転ボウル１５の中にあって、その中央部が回転円板取付けディスク２７の上面に固定されている。従って、回転円板３１は垂直方向に対して１５゜程度傾斜した姿勢で回転され、その外周縁の回転軌跡は、図２を見て分かるように、一番高い位置においては前記インコース１９ｂの内周縁に近接したところを通り、一番低い位置においては回転ボウル１５の主部１７の周壁１７ａの下端近くを通る。
【００１９】
回転円板３１の回転方向は図１における反時計回り方向であり、その回転速度は回転ボウル１５の速度よりやや遅い。
回転円板３１の外周縁の回転軌跡における一番高い位置Ａが「物品乗上がり位置」になる。
【００２０】
〔Ａ−３．出口通路〕（図１、図３）
出口通路３７は、互いに平行に並んだ２つの側壁３７ａ、３７ｂと、これら側壁の一端側ほぼ半分に対応した長さの底壁３７ｃとで構成され、底壁３７ｃがある部分は長手方向から見てほぼＵ字溝形をしている（図３参照）。
底壁３７ｃの一端面３７ｄは、トラック１９の外周面の円弧とほぼ同じ大きさの円弧で側壁３７ａ、３７ｂと斜交する方向へ延びる形になっている。
このような出口通路３７は、ブラケット３９によって、水平な姿勢で囲い壁１１に取り付けられている。出口通路３７の一端面３７ｄはトラック１９の外周面と近接し、側壁３７ａ、３７ｂはトラック１９の外周面に外接する接線と平行な方向へ延びており、底壁３７ｃがある部分の大部分は囲い壁１１の出口１１ａから外へ突出している。
【００２１】
〔Ａ−４．移送ガイド〕（図１〜図６）
第一の移送ガイド４１と第二の移送ガイド４３は、金属の帯板を円弧形に屈曲したもので、いずれも、前記環状壁１９ｃの全周の半分ぐらいの長さを有する。これら移送ガイド４１、４３は、トラック１９のアウトコース１９ａの上方に、これとは多少離間した高さで位置するように取り付けられている。移送ガイド４１、４３の取付けは、囲い壁１１の上端部から内側へ向けて突出した図示しない多数の支持腕によって為されており、移送ガイド４１、４３は水平方向及び高さ方向である程度位置調整できる。
【００２２】
図１を見て分かるように、第一の移送ガイド４１は、全体が、１つの半径を持つ円弧形をしており、環状壁１９ｃの僅か外側を通って環状壁１９ｃとほぼ平行に延びるように配置されている。第一の移送ガイド４１の始端（上から見た時計回り方向の端。以下同じ。）は出口通路３７に近接したところに位置し、終端は、回転ボウル１５の中心軸を挟んで出口通路３７と反対の辺りに位置する。
【００２３】
この移送ガイド４１の終端部のほぼ上半部は内側へ向けて切り起こされた高さ規制片４１ａになっている。この高さ規制片４１ａは、上から見て、先端側へ行くに従って回転ボウル１５の中心に近づく方向へ緩やかな弧を描くように延びると共にインコース１９ｂを斜めに横切っている。
この高さ規制片４１ａとインコース１９ｂとの間の間隔Ｈ（図４参照）は、円柱形の単一型乾電池５５の直径より多少大きくなっている。
【００２４】
第二の移送ガイド４３は、その始端側半部４３ａの曲率半径より終端側半部４３ｂの曲率半径の方が大きくなっている。始端側半部４３ａの曲率半径は第一の移送ガイド４１の曲率半径と同じであり、終端側半部４３ｂの曲率半径はアウトコース１９ａの幅方向におけるほぼ中間位置を通る円の半径と同じになっていている。始端側半部４３ａと終端側半部４３ｂとの間にある中間部４３ｃは、始端側半部４３ａ側ほど半径が小さくなっている。
このような移送ガイド４３は、その始端部が第一の移送ガイド４１の終端部に外側から重なって、始端側半部４３ａは、第一の移送ガイド４１と同様、環状壁１９ｃの僅か外側を通って環状壁１９ｃとほぼ平行に延びるように位置している。終端側半部４３ｂはアウトコース１９ａの幅方向におけるほぼ中間位置の上を延びるように設けられ、終端は、出口通路３７の外側側壁３７ａに連接している。
【００２５】
トラック１９から上のある程度の高さの空間は、出口通路３７とここから反時計回り方向へ４分の３周程度移動した位置までの範囲においては、第一の移送ガイド４１と第二の移送ガイド４３の始端側半部４３ａとで、インコース１９ｂの外周沿いに囲まれており、その他の範囲においては、第二の移送ガイド４３の終端側半部４３ａで、アウトコース１９ａの幅方向における中間位置沿いに囲まれる。
そして、第二の移送ガイド４３がこのように設けられることにより、この第二の移送ガイド４３の終端側半部４３ｂとアウターコース１９ａと環状壁１９ｃとによって、円弧状に延びるＵ字溝様の物品移送溝４７が形成され、この物品移送溝４７の先端は出口通路３７に通じる。
【００２６】
前記したように、移送ガイド４１、４３の位置は、水平方向及び高さ方向で調整できるようになっており、これら位置は、基本的には供給する物品の大きさや形に応じて調整する。即ち、図面に示す移送ガイド４１、４３の位置、特に、第一の移送ガイド４１や第二の移送ガイド４３の始端側半部４３ａが環状壁１９ｃの僅か外側を通る位置とか、高さ規制片４１ａの下の間隔Ｈなどは、いずれも単一型乾電池５５やこれより小さいサイズの物品を供給する場合の設定であって、それより大きい物品を供給するに際しては、その大きさに応じて移送ガイド４１等を図面に示す位置より外側へ寄せたり、高さ規制片４１ａの下が大きく空くように設定し直す。
【００２７】
〔Ａ−５．溝落としガイド〕（図１〜図３、図５、図６）
溝落としガイド５１は、トラック１９のインコース１９ｂに乗って移動して来る物品を物品移送溝４７側へ寄せる働きをする部材である。溝落としガイド５１の大部分は第二の移送ガイド４３における終端側半部４３ｂの曲率半径とほぼ同じ曲率半径で屈曲した横長の円弧板状に形成されており、第二の移送ガイド４３の上側部から延びたブラケット５３（図１参照）に支持されている。
【００２８】
この溝落としガイド５１は、その長手方向における半部５１ａが、インコース１９ｂの上方において終端側半部４３ｂの始端部（物品移送溝４７の始端部４７ａと対応する位置）に内側からほぼ平行に対向するように延びており、その他の半部５１ｂが始端側半部４３ａの終端部に対向するように延びている。この半部５１ｂと始端側半部４３ａとは、物品移送溝４７がある方向とは反対側へ向かって間隔が広がるように斜めに対向している。
溝落としガイド５１の半部５１ａと終端側半部４３ｂとの間の間隔は、ブラケット５３によって調節できるようになっている。
回転式整列供給機１は以上のように構成されている。
【００２９】
〔Ｂ．作用等〕（図１、図４〜図６）
次に、回転式整列供給機１の使用方法と作用を、単一型乾電池５５を供給物品とする場合を例にして説明する。この乾電池５５の多くは円柱形をしたものであるが、中にはそうでない形のもの５５′も混じっており、リード線が付いたままのものもある。
これら乾電池５５、５５′は、回転ボウル１５の中に投入され、投入された乾電池５５等は、回転円板３１上に乗る（図１参照）。
【００３０】
供給機１が運転を開始すると、回転ボウル１５及び回転円板３１が同じ方向へ回転する。この回転によって回転円板３１上の乾電池５５等に遠心力が与えられるので、乾電池５５等は適度に撹拌されて山を崩しながら、回転ボウル１５の周壁１７ａ寄りに集まるように旋回し、周壁１７ａ沿いの位置で、軸方向に互いに縦列するように相互に整列して行く。そして、この周壁１７ａ沿いの乾電池５５等から順に、物品乗上がり位置Ａで、トラック１９のインコース１９ｂ上に転がって乗り上がって行く。
【００３１】
このようにしてインコース１９ｂ上に乗り上がった乾電池５５等は、その遠心力で第一の移送ガイド４１に接し、正常な整列姿勢であれば、多くがその長手方向が移送ガイド４１に外接する接線方向と平行な方向へ延びる向きで運ばれて行く。この場合、インコース１９ｂの幅は前記した大きさであるため、乾電池５５は、上記した正常な姿勢では図４に示すようにインコース１９ｂの内周縁寄り位置に座し、この状態では、乾電池５５の重心がインコース１９ｂの上方に位置するので、インコース１９ｂ上から落ちることは殆ど無い。これに対し、乾電池５５が正常な姿勢と異なる姿勢であったり、それがサイズの大きい乾電池であったりしたときは、殆どの場合、その重心がインコース１９ｂから外れることになるので、多くは、バランスを失って主部１７内に落ちる。これにより、インコース１９ｂ上の物品の横幅が選別される。
【００３２】
乾電池５５等は、インコース１９ｂ上に乗り上がった位置からほぼ４分の１周運ばれたところで、高さ規制片４１ａの下を通過する（図４等参照）。従って、ここまで運ばれてきた物品が、乾電池５５の直径より大きい高さを有する場合や二段重ねの状態になっている場合は、高さ規制片４１ａに当って主部１７内に落とされる。即ち、ここで高さの選別が行われる。従って、インコース１９ｂに乗った物品の横幅と高さが少なくとも乾電池５５の直径よりある程度大きい場合、或いは二段重ねの場合、それら物品はここから先へ送られることは無い。逆に、ガム形乾電池５５′や矩形の乾電池５５′でも、乾電池５５と同等以下のサイズであれば先へ送られる。
【００３３】
この高さ規制片４１ａの下を通った乾電池５５は、次に、図５、図６に示すように、溝落としガイド５１に当って相対的に外側へ寄せられて、インコース１９ｂ上から物品移送溝４７に強制的に落とされてアウトコース１９ａに乗り、この物品移送溝４７に収まった状態のまま出口通路３７へ運ばれる。
【００３４】
物品移送溝４７の幅は、乾電池５５の直径より多少大きいが、この溝は円弧状に屈曲しているため、ここに落ちた乾電池５５等の殆どは、その外周面が回転ボウル１５と共に回転する環状壁１９ｃにも接する。従って、物品移送溝４７に落ちた乾電池５５等には、回転ボウル１５の回転力がアウトコース１９ａと環状壁１９ｃの二面で作用し、形やサイズが異なる乾電池が混在していても、物品移送溝４７内において詰まるのを防止でき、出口通路３７までスムーズに運ぶことができる。即ち、形やサイズが異なる乾電池の搬送方向における姿勢が傾いていても、環状壁１９ｃに接触することによって、搬送方向に対しほぼ真っ直ぐな正しい姿勢にさせられ、物品移送溝４７内において詰まるのを防止することできる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更等があっても本発明に含まれる。
特に、実施の形態では、乾電池を物品とする使用例を説明したが、本発明は、このような使い方に限らず、各種の物品を整列供給するための回転式整列供給機として使用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、物品移送溝に落ちた状態の物品は、トラックのアウトコース上面に乗ると共に、多くの場合、環状壁にも接することになる。従って、トラックに乗り上がった物品がトラックの上面にただ乗っているだけの状態で運ばれる従来の回転式整列供給機に較べて、トラックの回転力が物品に作用する割合が大きくなるので、例えば円柱形の乾電池のような物品に形状やサイズが多少異なる物品が混在していても、強制的に送り出すことができ、物品が搬送途中で詰まるのを防止することが可能となる。
【００３７】
請求項２の発明によれば、物品は最初幅狭なインコースに乗り上がって、暫くはそのまま運ばれるので、その物品の幅が大きかったり、整列姿勢が正しくなかったりしたときは、途中でバランスを失ってトラックから回転ボウル内に落ちる蓋然性が高くなる。従って、特別な選別手段を設けなくても、物品移送溝の幅より大きい幅の物品の排除や整列のやり直しを自動的に実行できる。
【００３８】
実施の形態では、トラックの物品乗上がり位置から物品移送溝の始端部までの間の少なくとも１つの位置に上から臨む高さ規制部材を設け、この高さ規制部材はここに当った物品を回転ボウルの内側へ案内する向きにしたので、この高さ規制部材とトラックとの間の間隔を、当該物品がトラックに乗り上がった状態でのその丈より多少大きい程度に設定すれば、物品が二段重ねの状態でトラックに乗ったり、物品移送溝の幅より大きな幅の物品が混じっている場合でも、それらの物品を、物品移送溝に落ちる前に確実に回転ボウル内に戻すことができる。これにより、請求項２のインコースの実質的幅と相俟って、物品移送溝に大きいサイズの物品が送られるのをほぼ確実に防止できる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、トラックに乗り上がった物品を確実に物品移送溝に落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る回転式整列供給機を示す平面図である。
【図２】  図１の回転式整列供給機を、その上部を中央で縦断した状態で示す正面図である。
【図３】  図１に示す回転式整列供給機の要部を分解した斜視図である。
【図４】  図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部の拡大端面図である。
【図５】  図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した要部の拡大断面図である。
【図６】  図１に示す回転式整列供給機の動作を説明するための要部拡大斜視図である。
【図７】  従来の回転式整列供給機の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…回転式整列供給機    １５…回転ボウル    １９…トラック
１９ａ…アウトコース    １９ｂ…インコース    １９ｃ…環状壁
３１…回転円板    ３７…出口通路    ４１、４３…移送ガイド
４７…物品移送溝    ４７ａ…始端部    ５１…溝落としガイド
５５…物品    Ａ…物品乗上がり位置
【図１】
0003673484.tif 000002
【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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