(57)【要約】【課題】重ねて梱包した場合の高さ方向のコンパクト化を図ることのできる屋根材型支持部材を得ること。【解決手段】本発明は、複数の屋根材が並べて配置された屋根上に、機器設備を固定するための屋根材型支持部材１４であって、平面視において屋根材と略同じ形状の板状形状を呈するとともに貫通穴１８が形成された板部１９と、板部１９の第１面１９ａ側となる貫通穴１８の周囲に立設された筒部１７と、を備え、筒部１７は、先端１６ａに向けて細くなる形状を呈し、筒部１７の先端１６ａを他の板部１９に形成された貫通穴１８に差し込み可能であり、屋根材型支持部材１４を板部１９の厚さ方向に重ねた場合に、板部１９同士の間隔が、筒部１７の高さより小さくなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の屋根材が並べて配置された屋根上に、機器設備を固定するための屋根材型支持部材であって、
平面視において前記屋根材と略同じ形状の板状形状を呈するとともに貫通穴が形成された板部と、
前記板部の第１面側となる前記貫通穴の周囲に立設された筒部と、を備え、
前記筒部は、先端に向けて細くなる形状を呈し、前記筒部の先端を他の板部に形成された前記貫通穴に差し込み可能であり、
前記屋根材型支持部材を前記板部の厚さ方向に重ねた場合に、前記板部同士の間隔が、前記筒部の高さより小さくなることを特徴とする屋根材型支持部材。
【請求項２】
前記第１面の反対面となる前記板部の第２面に突出形成された複数の脚部をさらに備え、
前記貫通穴の形状と前記筒部の断面形状は、同一の軸を中心とした点対称となる形状とされ、
前記複数の脚部は、互いの位置が前記中心軸を中心とする点対称とならない位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の屋根材型支持部材。
【請求項３】
前記第２面側に設けられて前記貫通穴を貫通するボルトが形成された固定金具と、
前記ボルトを挿通させる挿通穴が形成されて前記貫通穴を塞ぐ蓋部材と、をさらに備え、
前記蓋部材は、深絞り加工によって前記筒部の外周面を覆う形状とされることを特徴とする請求項１または２に記載の屋根材型支持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば瓦葺きの傾斜屋根上に太陽電池モジュール、熱交換機、電波受信アンテナなどの機器設備を固定する場合に用いる屋根材型支持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、瓦葺きの傾斜屋根において、一部の瓦に置き換えて屋根上に固定される屋根材型支持部材が用いられている。屋根材型支持部材には、屋根上に設置される機器設備を固定するための固定金具等がさらに固定される。そして、その固定金具に機器設備が固定されることで、機器設備が屋根上に固定される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、貫通穴が形成された板部と、貫通穴の周囲に立設された筒部を備える支持部材が開示されている。貫通穴の周囲に筒部を形成することで、貫通穴を通して屋根材側に雨水が浸入するのを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７７２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋根上に機器設備を設置する場合には、複数の屋根材型支持部材が用いられる。特に、機器設備が大型化した場合や、多くの機器設備を設置する場合には、多くの屋根材型支持部材が必要になる。屋根材型支持部材は、運搬時に重ねて梱包されるが、多くの屋根材型支持部材が用いられる場合には、よりコンパクトに梱包されることが求められる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、屋根材型支持部材を板部の厚さ方向に重ねた際に、板部に形成された筒部が、他の板部の底面に当接してしまう。そのため、屋根材型支持部材を重ねた場合の高さが、単純に屋根材型支持部材全体の高さ×屋根材型支持部材の数量になってしまい、高さ方向へのコンパクト化がほとんど図られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、重ねて梱包した場合の高さ方向のコンパクト化を図ることのできる屋根材型支持部材を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の屋根材が並べて配置された屋根上に、機器設備を固定するための屋根材型支持部材であって、平面視において屋根材と略同じ形状の板状形状を呈するとともに貫通穴が形成された板部と、板部の第１面側となる貫通穴の周囲に立設された筒部と、を備え、筒部は、先端に向けて細くなる形状を呈し、筒部の先端を他の板部に形成された貫通穴に差し込み可能であり、屋根材型支持部材を板部の厚さ方向に重ねた場合に、板部同士の間隔が、筒部の高さより小さくなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、重ねて梱包した場合の高さ方向のコンパクト化を図ることのできる屋根材型支持部材を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる屋根材型支持部材の平面図である。
【図２】図２は、屋根上に固定された屋根材型支持部材を、図１に示すＡ−Ａ線に沿って見た矢視断面図である。
【図３】図３は、図１の要部を拡大した図である。
【図４】図４は、図２の要部をさらに拡大した図である。
【図５】図５は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿って見た矢視断面図である。
【図６】図６は、同一の屋根材型支持部材を板部の厚さ方向に２枚重ねた状態を、図５と同様の断面で示した図である。
【図７】図７は、屋根材型支持部材を厚さ方向に重ねた場合に筒部同士が干渉しない条件を説明するための図である。
【図８】図８は、数式（３）の両辺が等しくなる場合について、計算した計算結果の例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２にかかる屋根材型支持部材の平面図である。
【図１０】図１０は、屋根上に固定された屋根材型支持部材を、図９に示すＤ−Ｄ線に沿って見た矢視断面図である。
【図１１】図１１は、同一の屋根材型支持部材を厚さ方向に２枚重ねた状態を、図１０と同様の断面で示した図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる屋根材型支持部材の平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる屋根材型支持部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる屋根材型支持部材を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる屋根材型支持部材の平面図である。図２は、屋根上に固定された屋根材型支持部材を、図１に示すＡ−Ａ線に沿って見た矢視断面図である。図３は、図１の要部を拡大した図である。図４は、図２の要部をさらに拡大した図である。
【００１３】
屋根材型支持部材１４は、木造住宅の傾斜屋根上に固定される。例えば、木造住宅の傾斜屋根には、下地材１０に防水シート１１を介して釘で桟木１２が固定されている。屋根材型支持部材１４は、係合部１３が桟木１２に係止されて傾斜屋根上に仮固定される。仮固定された屋根材型支持部材１４の左右、上下には、屋根葺き材として瓦（屋根材）１が並べて配置される。屋根材型支持部材１４と、その左右、上下に並べて配置された瓦１とは、互いの一部が重なり合うようにして配設されている。
【００１４】
屋根材型支持部材１４は、板部１９、機器取付部１５を備える。板部１９は、平面視において瓦１と略同じ形状の板状形状を呈する。板部１９には、下地材１０と対向する面（第２面１９ｂ）と、その反対面（第１面１９ａ）との間を貫通させる貫通穴１８が形成されている。
【００１５】
機器取付部１５は、板部１９の第１面１９ａの略中央に形成される。機器取付部１５は、筒状形状を呈する筒部１７を有して構成される。筒部１７は、板部１９の第１面１９ａ側となる貫通穴１８の周囲に立設される。貫通穴１８の周囲が筒部１７に囲まれることによって、屋根表面から流れて来た雨水が貫通穴１８を通して屋根材型支持部材１４の裏面（第２面１９ｂ）側に入り込みにくくなっている。
【００１６】
貫通穴１８を中心軸Ｚに沿って見た形状、および筒部１７を中心軸Ｚに沿って見た断面形状は、各辺の長さが等しいひし形形状となっている。また、貫通穴１８と筒部１７とは、同一の軸である中心軸Ｚを中心とした点対称となる形状を呈する。また、貫通穴１８を中心軸Ｚに沿って見た形状と、筒部１７を中心軸Ｚに沿ってみた断面形状とは相似である。なお、中心軸Ｚは、板部１９の第１面１９ａに直交する。
【００１７】
また、筒部１７は、板部１９の貫通穴１８に先端１６ａが差し込み可能となるように、根元１６ｂから先端１６ａに向けて細くなる形状を呈している。本実施の形態では、筒部１７の断面形状が、各辺の長さが等しいひし形形状であるため、対向する壁面同士の幅が先端１６ａに向けて狭くなるように傾斜している。すなわち、中心軸Ｚに対して平行とならず、角度を有している。より具体的には、筒部１７の先端１６ａにおいて対向する壁面の外側面同士の幅Ｌ１が、板部１９の貫通穴１８の対向する内側面同士の幅Ｌ２よりも小さくなっている。
【００１８】
固定金具２０は、防水ゴム２１と固定台２２を介して下地材１０に木ねじ２３で固定された固定金具である。固定金具２０の中央には、ボルト２４が植設されている。
【００１９】
また、筒部１７の先端１６ａは、蓋部材２５で塞がれる。蓋部材２５の裏面には、クッション２６が貼り付けられている。蓋部材２５は、平面部２７と覆い部２９を有して構成される。平面部２７の中央には、挿通穴２８が形成される。挿通穴２８には、固定金具２０に植設されたボルト２４が挿通される。
【００２０】
覆い部２９は、平面部２７の周囲に連続的に形成される。覆い部２９は、筒部１７の傾斜と略平行となるように広がっている。すなわち、覆い部２９は、中心軸Ｚと平行とならず、角度を有している。平面部２７と覆い部２９とがなす角度Ｃは、９０°よりも大きい。また、平面部２７と覆い部２９とをつなぐ角部３０は曲面を成している。
【００２１】
蓋部材２５は、板状のアルミ材料から深絞り加工で形成されている。平面部２７と覆い部２９とがなす角度Ｃが９０°よりも大きいため、平面部２７に対して覆い部２９を直角に深絞り加工する場合に比べて、角部３０の内側の材料の圧縮量と外側の伸び量の差が少なくなり、一工程のみで深絞り加工しても角部３０に割れが生じにくい。
【００２２】
平面部２７の上面には、フレーム３１が配設される。フレーム３１の底面に形成された穴３２にボルト２４を挿通して、ナット３３をボルト２４に螺合させることによって、フレーム３１は固定金具２０を介して下地材１０に固定される。ナット３３を締めこむことで、フレーム３１および蓋部材２５によって、屋根材型支持部材１４が押さえ込まれて、屋根上に本固定される。
【００２３】
このとき、蓋部材２５の挿通穴２８の周囲上面とフレーム３１との間には防水ゴム３４が配設される。防水ゴム３４を配設することで、フレーム３１の底面を伝わった雨水が、蓋部材２５に形成された挿通穴２８から屋根材型支持部材１４の裏面（第２面１９ｂ）側に入り込みにくくなっている。
【００２４】
固定金具２０と固定台２２の間には、フレーム３１をナット３３で固定した際に、蓋部材２５の裏面に接着されたクッション２６が若干圧縮される高さとなるように、１枚または複数枚の任意の厚さの板材や高さ調整板３５が挟みこまれる。
【００２５】
このように、複数個の屋根材型支持部材１４の内側に配設されて下地材１０の要所に固定された複数個の固定金具２０に対して、フレーム３１が固定される。図示を省略した太陽電池モジュール等の機器設備は、フレーム３１に締結固定される。
【００２６】
例えば、屋根上に設置される機器設備として、一枚の太陽電池モジュールを屋根上に固定する場合には、４〜６個の屋根材型支持部材１４と固定金具２０が必要となるのが一般的である。したがって、数多くの太陽電池モジュールを屋根上に固定する場合には、太陽電池モジュールの枚数の４〜６倍の屋根材型支持部材１４が必要となる。太陽電池モジュールの設置場所へ屋根材型支持部材１４をまとめて輸送する際には、同じ屋根材型支持部材１４が複数枚重ねて梱包される。
【００２７】
図５は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿って見た矢視断面図である。図６は、同一の屋根材型支持部材１４を板部１９の厚さ方向に２枚重ねた状態を、図５と同様の断面で示した図である。屋根材型支持部材１４は、板部１９の厚さ方向に重ねた場合に、板部１９同士の間隔が、筒部１７の高さよりも小さくなる。そして、筒部１７は、先端１６ａが貫通穴１８に差込可能となっているので、下側に配置された屋根材型支持部材１４の筒部１７の先端１６ａは、上側に配置された屋根材型支持部材１４の貫通穴１８に干渉せずに内側に入り込む。
【００２８】
ここで、屋根材型支持部材１４の最下端部（本実施の形態では係合部１３の下端）３６から機器取付部１５の上端（先端１６ａ）までの高さ、すなわち屋根材型支持部材１４の全体の高さをＨとする。また、機器取付部１５を含まない屋根材型支持部材１４の厚さ、すなわち最下端部３６から機器取付部１５の下端（根元１６ｂ）までの高さをＨ１とする。また、重ねられた屋根材型支持部材１４の枚数をｎとする。
【００２９】
そうすると、屋根材型支持部材１４を厚さ方向に重ね合わせたときの屋根材型支持部材１４の総高さが、略Ｈ１×（ｎ−１）＋Ｈとなる。したがって、筒部１７の先端１６ａが貫通穴１８に差し込まれず板部１９に当接してしまう場合の梱包高さ、すなわち、単に高さＨと枚数ｎとの積であるＨ×ｎよりも梱包高さを低くして、梱包容積を抑制することができる。
【００３０】
図７は、屋根材型支持部材１４を厚さ方向に重ねた場合に筒部１７同士が干渉しない条件を説明するための図である。筒部１７が厚さ方向と平行となる中心軸Ｚとなす角度をθとし、板部１９の中心線同士の距離をＨ２とすると、２枚の筒部１７の中心線同士の距離Ｄは、下記の式で表される。
Ｄ＝Ｈ２ｓｉｎθ          （１）
【００３１】
ここで、距離Ｄが、筒部１７の厚さＴよりも大きければ２枚の壁部は干渉しない。すなわち、下記関係を満たせば２枚の壁部は干渉しない。
Ｄ＞Ｔ          （２）
【００３２】
この２つの式よりθを求めると、以下のようになる。
θ＞ｓｉｎ−１  (Ｔ／Ｈ２)          （３）
【００３３】
図８は、数式（３）の両辺が等しくなる場合について、計算した計算結果の例を示す図である。例えば、距離Ｈ２が筒部１７の厚さＴの３倍の時は、θを約２０°より大きくすれば２枚の筒部１７同士は干渉しない。
【００３４】
なお、数式（３）における両辺が等しくなる関係を持つ場合、重ねた２枚の屋根材型支持部材１４の筒部１７の間の距離がゼロとなり、筒部１７同士が密着することになる。このような関係で構成すれば、２枚の屋根材型支持部材１４を重ねた際に、筒部１７で隙間無く密着するので、左右のガタが無く積み重ねることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、屋根材型支持部材１４を重ねた場合に、屋根材型支持部材１４の最下端部３６と板部１９の第１面１９ａとが当接するので、Ｈ２＝Ｈ１となる。
【００３６】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２にかかる屋根材型支持部材の平面図である。図１０は、屋根上に固定された屋根材型支持部材を、図９に示すＤ−Ｄ線に沿って見た矢視断面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態にかかる屋根材型支持部材４０では、上記実施の形態と同様に板部５９に機器取付部４９が形成されているが、固定金具を用いずに機器取付部４９に直接フレーム３１が固定される。機器取付部４９は、先端に向けて細くなる筒状形状を呈する筒部５７と、筒部５７の先端５７ａを閉塞する閉塞部５８を有して構成される。
【００３８】
筒部５７は、板部５９に形成された貫通穴６０の周囲に立設される。筒部５７の先端５７ａは、他の屋根材型支持部材４０に形成された貫通穴６０に差し込み可能となっている。閉塞部５８には、ねじ穴５０が形成されている。ねじ穴５０には防水ゴム５１を介してフレーム３１がねじ止め固定される。
【００３９】
貫通穴６０を中心軸Ｚに沿って見た形状、および筒部５７を中心軸Ｚに沿って見た断面形状は、各辺の長さが等しいひし形形状となっている。また、貫通穴６０と筒部５７とは、同一の軸である中心軸Ｚを中心とした点対称となる形状を呈する。
【００４０】
また、屋根材型支持部材４０では、機器取付部４９に直接フレーム３１が固定されるので、上記実施の形態１のように固定金具２０や蓋部材２５を用いた屋根上への固定が行えない。そのため、屋根材型支持部材４０は、木ねじ４１を用いて下地材１０に固定される。より具体的には、屋根材型支持部材４０は、４本の木ねじ４１によって、あらかじめ下地材１０の上に雨漏りを防ぐために敷かれていた防水シート１１を介して下地材１０にねじ止め固定されている。屋根材型支持部材４０の板部５９のうち、木ねじ４１が貫通される箇所には、表面（第１面５９ａ）側に突出する凸部４２，４３と、裏面（第２面５９ｂ）側に突出する脚部４４，４５とが形成されている。
【００４１】
凸部４２および脚部４４は、機器取付部４９よりも棟側に２か所設けられ、凸部４３および脚部４５は、機器取付部４９よりも軒側に２か所設けられている。なお、凸部４２，４３と脚部４４，４５の個数はこれに限られない。板部５９の第１面５９ａ側に凸部４２，４３が突出することで、木ねじ４１を貫通させる穴から雨水が浸入しにくくなる。また、板部５９の第２面５９ｂ側突出する脚部４４，４５は、下地材１０等の屋根材と接触して、屋根材型支持部材４０を支持する。
【００４２】
凸部４２，４３と脚部４４，４５が形成される位置、すなわち木ねじ４１で固定する位置は、中心軸Ｚを中心として互いに点対称とならない位置となっている。本実施の形態では、屋根材型支持部材４０の外壁面５５に対して略直交する軸Ｘにから夫々異なる距離に配設されている。また、棟側の凸部４２、および脚部４４から軸Ｘまでの距離Ｌ３は、軒側の凸部４３、および脚部４５から軸Ｘまでの距離Ｌ４と凸部４３の直径の和より大きい。
【００４３】
脚部４４，４５と防水シート１１との間には、脚部４４，４５からのねじ締め圧力によって生じる防水シート１１や下地材１０の圧縮ひずみが過大とならないように、葺かれていた瓦１と屋根材型支持部材４０を交換する際に、固定台４６と防水ゴム４７が防水シート１１の表面に予め配設される。
【００４４】
木ねじ４１は、この固定台４６と防水ゴム４７を貫通して下地材１０にねじ止め固定されることで、屋根材型支持部材４０を下地材１０に固定する。また、瓦１を係止するために下地材１０に釘で固定されている桟木１２の高さは、瓦１と屋根材型支持部材４０を交換するまで不明である。
【００４５】
そのため、瓦１と屋根材型支持部材４０を交換する際に、隣接する瓦１と屋根材型支持部材４０が同様の角度に揃うように、軒側２か所の脚部４５と固定台４６との間に高さ調整板４８が挟まれる。複数種類の厚さの高さ調整板４８の中から最適な高さの高さ調整板４８を選択することで、隣接する瓦１と屋根材型支持部材４０の姿勢を揃えつつ、隣接する瓦１に屋根材型支持部材４０を勘合させることができる。
【００４６】
図１１は、同一の屋根材型支持部材４０を厚さ方向に２枚重ねた状態を、図１０と同様の断面で示した図である。図１１では、屋根材型支持部材４０同士を、中心軸Ｚを中心に１８０°向きを異ならせて重ねている。筒部５７は、先端５７ａが貫通穴６０に差込可能となっているので、下側に配置された屋根材型支持部材４０の筒部５７の先端５７ａが、上側に配置された屋根材型支持部材４０の貫通穴６０に干渉しない。したがって、上記実施の形態１と同様に、屋根材型支持部材４０の梱包高さを低く抑えることができる。
【００４７】
また、上述したように、凸部４２，４３と脚部４４，４５が、中心軸Ｚを中心として互いに点対称とならない位置であって、棟側の凸部４２、および脚部４４から軸Ｘまでの距離Ｌ３が、軒側の凸部４３、および脚部４５から軸Ｘまでの距離Ｌ４と凸部４３の直径の和より大きくなる位置に形成されている。そのため、図１１に示すように、屋根材型支持部材４０同士を、中心軸Ｚを中心に１８０°向きを異ならせて重ねれば、上側の屋根材型支持部材４０に形成された脚部４４，４５と、下側の屋根材型支持部材４０に形成された凸部４２，４３とが干渉しない。したがって、脚部４４，４５と凸部４２，４３とが重なってしまう場合よりも、凸部４２，４３の高さ分だけ梱包高さを低く抑えることができる。
【００４８】
図１２は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる屋根材型支持部材４０の平面図である。図１３は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる屋根材型支持部材４０の平面図である。
【００４９】
図１２，１３に示すように、同一の軸である中心軸Ｚを中心とした点対称となる貫通穴６０の形状、および筒部５７の形状や、中心軸Ｚを中心として互いに点対称とならないような凸部４２，４３と脚部４４，４５の位置は、図９に示した例以外にも様々なものを採用することができる。
【００５０】
例えば、変形例１に示す屋根材型支持部材４０では、貫通穴６０等の形状として六角形形状を採用し、変形例２に示す屋根材型支持部材４０では、貫通穴６０等の形状として円形形状を採用している。また、変形例１，２に示す屋根材型支持部材４０では、凸部４２，４３、および脚部４４，４５は屋根材型支持部材４０の外壁面５５に対して略平行な軸Ｙに対して異なる距離に夫々配設されている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる屋根材型支持部材は、陽電池モジュール、電波受信アンテナ、室内温度調整機器の室外機、太陽熱を利用した温水器、風力発電機等の機器設備を、瓦等の屋根材が並べて配置された屋根上に固定するための支持部材に有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１  瓦（屋根材）、１０  下地材、１１  防水シート、１２  桟木、１３  係合部、１４  屋根材型支持部材、１５  機器取付部、１６ａ  先端、１６ｂ  根元、１７  筒部、１８  貫通穴、１９  板部、１９ａ  第１面、１９ｂ  第２面、２０  固定金具、２１  防水ゴム、２２  固定台、２３  木ねじ、２４  ボルト、２５  蓋部材、２６  クッション、２７  平面部、２８  挿通穴、２９  覆い部、３０  角部、３１  フレーム、３２  穴、３３  ナット、３４  防水ゴム、３５  高さ調整板、３６  最下端部、４０  屋根材型支持部材、４１  木ねじ、４２，４３  凸部、４４，４５  脚部、４６  固定台、４７  防水ゴム、４８  高さ調整板、４９  機器取付部、５０  穴、５１  防水ゴム、５５  外壁面、５７  筒部、５７ａ  先端、５８  閉塞部、５９  板部、５９ａ  第１面、５９ｂ  第２面、６０  貫通穴。
【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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