(57)【要約】【課題】天井材の落下を容易に且つ確実に防止するための天井材落下防止機構及びこれを備えた天井構造を提供する。【解決手段】天井材支持部材１に天井材３を取り付けてなる天井構造Ｂの天井材３の脱落を防止するための機構Ｃであって、天井面３ａ側から天井裏に突出するように天井材３に貫通させる貫通爪部１０ａ、及び該貫通爪部１０ａの一端に接続して一体形成され、貫通爪部１０ａを天井材３に貫通させるとともに天井面３ａに当接して係止される係止部１０ｂからなる天井材貫通取付部材１０と、天井材３の裏面側に配設されるとともに、貫通爪部１０ａに接続し、天井材貫通取付部材１０を介して天井材３と一体に設けられる天井裏側取付部材１１と、天井材支持部材１に一体に取り付けられる吊元部材１２と、一端を天井裏側取付部材１１に、他端を吊元部材１２にそれぞれ接続して設けられる吊り材１３とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の構造体に支持させて設けられた天井材支持部材と、該天井材支持部材に取り付けられて天井面を形成する板状の天井材とを備えてなる天井構造の前記天井材の脱落を防止するための機構であって、
前記天井面側から天井裏に突出するように前記天井材に貫通させる貫通爪部、及び該貫通爪部の一端に接続して一体形成され、前記貫通爪部を前記天井材に貫通させるとともに前記天井面に当接して係止される係止部からなる天井材貫通取付部材と、
前記天井材の裏面側に配設されるとともに、前記貫通爪部に接続し、前記天井材貫通取付部材を介して前記天井材と一体に設けられる天井裏側取付部材と、
前記天井材支持部材に一体に取り付けられる吊元部材と、
一端を前記天井裏側取付部材に、他端を前記吊元部材にそれぞれ接続して設けられる吊り材とを備えて構成されていることを特徴とする天井材脱落防止機構。
【請求項２】
請求項１記載の天井材脱落防止機構において、
前記天井材貫通取付部材が、板状の前記係止部と、前記係止部の周端に一端を接続し、前記係止部の前記天井面に接する板面に略直交して突設された前記貫通爪部とを備え、
前記天井裏側取付部材が、前記天井材の裏面に当接する板状の底部と、一端を底部に接続し、略直交して突設された板状の爪接続部とを備え、
前記貫通爪部を前記天井材に貫通させて前記天井材貫通取付部材を配設するとともに、前記天井裏に突出した前記貫通爪部を折り曲げて前記貫通爪部に前記爪接続部を係止させ、前記天井材貫通取付部材と前記天井裏側取付部材を接続するように構成されていることを特徴とする天井材脱落防止機構。
【請求項３】
建物の構造体に支持させて設けられた天井材支持部材と、該天井材支持部材に取り付けられて天井面を形成する板状の天井材と、請求項１または請求項２に記載の天井材脱落防止機構とを備えて構成されていることを特徴とする天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井材脱落防止機構及びこれを備えた天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の天井部の構造として、吊り天井が多用されている。また、例えば図６に示すように、水平の一方向Ｔ１に延び、一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に所定の間隔をあけて並設された複数のＴバー（断面逆Ｔ型の天井材支持部材）１と、上端側を上階の床材（上部構造）等に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊りボルト２と、他方向Ｔ２に隣り合うＴバー１に架け渡すように配設されて天井面３ａを形成する天井材（天井パネル）３とを備えて構成したライン天井、ライン型システム天井などと称する天井構造Ａがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、このようなライン式の天井構造Ａなどにおいては、天井材３に大重量の設備機器が取り付けられることもあり、規模の大きな地震時に応答が大きくなって、大きな振り幅で横揺れるとともに周囲の壁などに衝突し、天井材３や設備機器に破損が生じるおそれがある。このため、従来、図６に示すように、上部構造などに上端側を接続し、下端側をＴバー１に接続して補強ブレース４を設けるなどして、地震時の天井材３の横揺れを抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の天井構造Ａにおいては、天井材３がその両側端部３ｂをＴバー１に架け渡して支持するように配設されているが故に、補強ブレース４で天井材３の横揺れを抑えたとしても、地震時に、側端部３ｂがＴバー１から外れ、天井材３が脱落しやすいという問題があった。
【０００６】
言い換えると、ライン式の天井構造Ａにおいては、その構成上、補強ブレース４の増設などによって横揺れを抑える手法が耐震改修の主流とされており、現状では天井材３の落下防止対策として有効な手法がなく、天井材３の落下を防止する手法の開発が強く望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、天井材の落下を容易に且つ確実に防止するための天井材落下防止機構及びこれを備えた天井構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明の天井材脱落防止機構は、建物の構造体に支持させて設けられた天井材支持部材と、該天井材支持部材に取り付けられて天井面を形成する板状の天井材とを備えてなる天井構造の前記天井材の脱落を防止するための機構であって、前記天井面側から天井裏に突出するように前記天井材に貫通させる貫通爪部、及び該貫通爪部の一端に接続して一体形成され、前記貫通爪部を前記天井材に貫通させるとともに前記天井面に当接して係止される係止部からなる天井材貫通取付部材と、前記天井材の裏面側に配設されるとともに、前記貫通爪部に接続し、前記天井材貫通取付部材を介して前記天井材と一体に設けられる天井裏側取付部材と、前記天井材支持部材に一体に取り付けられる吊元部材と、一端を前記天井裏側取付部材に、他端を前記吊元部材にそれぞれ接続して設けられる吊り材とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明においては、天井面側から天井材に貫通爪部を貫通させて天井材貫通取付部材を取り付け、貫通した貫通爪部に接続して天井裏側取付部材を天井材の裏面側に取り付け、さらに、吊元部材をＴバー（天井下地材）などの天井材支持部材に取り付ける。そして、ワイヤーロープなどの吊り材を天井裏側取付部材と吊元部材にそれぞれ接続して設けることにより、容易に吊り材を通じて天井材と天井材支持部材を接続することができる。
【００１１】
また、本発明の天井材脱落防止機構においては、前記天井材貫通取付部材が、板状の前記係止部と、前記係止部の周端に一端を接続し、前記係止部の前記天井面に接する板面に略直交して突設された前記貫通爪部とを備え、前記天井裏側取付部材が、前記天井材の裏面に当接する板状の底部と、一端を底部に接続し、略直交して突設された板状の爪接続部とを備え、前記貫通爪部を前記天井材に貫通させて前記天井材貫通取付部材を配設するとともに、前記天井裏に突出した前記貫通爪部を折り曲げて前記貫通爪部に前記爪接続部を係止させ、前記天井材貫通取付部材と前記天井裏側取付部材を接続するように構成されていることが望ましい。
【００１２】
この発明においては、例えば爪接続部を挟み込むように、天井裏に突出した貫通爪部を折り曲げることによって、貫通爪部と爪接続部を係止させることができ、天井材貫通取付部材と天井裏側取付部材を容易に且つ強固に接続することができる。これにより、より容易に且つ確実に天井材と天井材支持部材を接続することができる。
【００１３】
また、本発明の天井構造は、建物の構造体に支持させて設けられた天井材支持部材と、該天井材支持部材に取り付けられて天井面を形成する板状の天井材と、上記のいずれかの天井材脱落防止機構とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明においては、上記の天井材脱落防止機構を備えることで、上記の天井材脱落防止機構による作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の天井材脱落防止機構及びこれを備えた天井構造においては、天井面側から天井材貫通取付部材を取り付け、貫通爪部に接続して天井材貫通取付部材を天井材の裏面側に取り付け、吊元部材をＴバー（天井下地材）などの天井材支持部材に取り付け、ワイヤーロープなどの吊り材を天井裏側取付部材と吊元部材にそれぞれ接続して設けることによって、容易に吊り材を通じて天井材と天井材支持部材を接続することができる。これにより、地震時に側端部が天井材支持部材から外れ、天井材が脱落しそうになっても、吊り材を通じて天井材支持部材に接続されているため、天井材が脱落することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る天井構造及び天井材脱落防止機構を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る天井材脱落防止機構を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る天井材脱落防止機構の天井材貫通取付部材を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る天井材脱落防止機構の天井材貫通取付部材、天井裏側取付部材を取り付けた状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る天井材脱落防止機構の天井裏側取付部材と吊り部材を示す図である。
【図６】従来の天井構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１から図５を参照し、本発明の一実施形態に係る天井材脱落防止機構及びこれを備えた天井構造について説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の天井構造Ｂは、例えば、クリーンルームのように、ファンフィルターユニット等の大重量の設備機器が設置されるライン式の天井部の構造である。そして、この天井構造Ｂは、図６に示した従来の天井構造Ａと同様、水平の一方向Ｔ１に延び、一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に所定の間隔をあけて並設された複数の天井材支持部材１と、上端側を上階の床材等の上部構造（建物の構造体）に接続し、下端側を天井材支持部材１に接続して配設された複数の吊りボルト２と、他方向Ｔ２に隣り合う天井材支持部材１に架け渡すように配設されて天井面３ａを形成する天井材（天井パネル）３と、上部構造に上端側を接続し、天井材支持部材１に一端を接続して突設されたガセットプレート５に下端側を接続して斜設された補強ブレース４とを備えて構成されている。
【００１９】
また、本実施形態では、天井材支持部材１として、水平方向Ｔ１、Ｔ２に延び、上載された天井材３の側端部３ｂを支持する天井材支持底部１ａと、天井材支持底部１ａの幅方向略中央から上方に突設した吊りボルト接続部１ｂとからなる断面逆Ｔ型のＴバーが適用されている。そして、補強ブレース４が、ガセットプレート５に下端側をビス留め（ビス６）して、このＴバー１に接続されている。
【００２０】
一方、本実施形態の天井構造Ｂは、図１及び図２に示すように、天井材３の脱落を防止するための天井材脱落防止機構Ｃを備えている。そして、この天井材脱落防止機構Ｃは、天井材貫通取付部材１０と天井裏側取付部材１１と吊元部材１２と吊り材（吊りロープ）１３とを備えて構成されている。
【００２１】
さらに、天井材貫通取付部材１０は、図２、図３、図４に示すように、天井面３ａ側から天井裏に突出するように天井材３に貫通させる貫通爪部１０ａと、この貫通爪部１０ａの一端に接続して一体形成され、貫通爪部１０ａを天井材３に貫通させるとともに天井面３ａに当接して係止される係止部１０ｂとを備えて形成されている。また、本実施形態の天井材貫通取付部材１０は、例えば板厚が１ｍｍ前後の溶融亜鉛めっき鋼板等を用いた金属製の部材であり、方形平板状に形成された係止部１０ｂと、この係止部１０ｂの平行する一対の側端部（周端）中間位置に下端（一端）を接続し、係止部１０ｂの天井面３ａに接する下面（板面）に略直交して突設された２つの貫通爪部１０ａとを備えて形成されている。また、各貫通爪部１０ａは、下端から一定の幅寸法で上端側に延び、上端が上方に向かうに従い漸次幅寸法が小となるように尖った形で形成されている。例えば、貫通爪部１０ａは、前記一定の幅寸法ｔ１を４〜５ｍｍ程度、下端から上端までの長さ寸法ｔ２を４５ｍｍ程度として形成されている。
【００２２】
そして、この天井材貫通取付部材１０は、係止部１０ｂを押しながら２つの貫通爪部１０ａを天井面３ａ側から天井材３に突刺し、係止部１０ｂが天井面３ａに面接触するように貫通させる。これより、天井材貫通取付部材１０は、２つの貫通爪部１０ａを貫通させるという簡易な操作によって、これら２つの貫通爪部１０ａが天井裏側に突出した状態で天井材３に取り付けられる。なお、天井材貫通取付部材１０を取り付けると、天井面３ａに係止部１０ｂが露出することになる。このため、例えば、天井材３の天井面３ａの色、模様などを備えたシールを予め用意しておき、このシールを係止部１０ｂに貼り付けるなどして、天井材貫通取付部材１０を取り付けることで吊り天井Ｂの意匠を損なうことがないようにしてもよい。
【００２３】
天井裏側取付部材１１は、例えば板厚が１ｍｍ前後の溶融亜鉛めっき鋼板等を用いた金属製の部材であり、図２、図４、図５に示すように、方形平板状の底部１１ａと、底部１１ａの両側端部に下端（一端）を接続し、略直交して突設された側壁である方形平板状の一対の爪接続部１１ｂとを備えてコ字状に形成されている。また、底部１１ａの各側端部と各爪接続部１１ｂの下端を接続した角部（もしくは角部近傍）には、天井裏側取付部材１１の外面から内面に貫通する爪挿通孔１１ｃが形成されている。さらに、一方の爪接続部１１ｂには、上端（他端）側に、外面から内面に貫通し、吊り材１３の一端を接続するための吊り材接続孔１１ｄが形成されている。
【００２４】
そして、この天井裏側取付部材１１は、天井面３ａ側から天井裏に突出する天井材貫通取付部材１０の各貫通爪部１０ａを各爪挿通孔１１ｃに挿通し、底部１１ａを天井材３の裏面３ｃに当接させた状態で、天井材３の裏面３ｃ側に配設される。さらに、本実施形態では、天井裏側取付部材１１が、爪挿通孔１１ｃに挿通して内面に沿って上方に延設された貫通爪部１０ａを爪接続部１１ｂの上端付近で例えば略１８０°に折り曲げ、爪接続部１１ｂを挟み込むようにし、貫通爪部１０ａに爪接続部１１ｂを係止させることで天井材貫通取付部材１０と接続保持され、この天井材貫通取付部材１０を介して天井材３と一体に配設される。
【００２５】
なお、貫通爪部１０ａに爪接続部１１ｂを係止させて天井裏側取付部材１１と天井材貫通取付部材１０とを接続することが可能であれば、貫通爪部１０ａを折り曲げる角度を限定する必要はない。また、天井裏側取付部材１１と天井材貫通取付部材１０とを接続することが可能であれば、貫通爪部１０ａを折り曲げて爪接続部１１ｂに係止させることによって貫通爪部１０ａと爪接続部１１ｂ、ひいては天井裏側取付部材１１と天井材貫通取付部材１０を接続する構成に限定する必要もない。
【００２６】
吊元部材１２は、例えば板厚が１ｍｍ前後の溶融亜鉛めっき鋼板等を用いた金属製の部材であり、図１及び図２に示すように、天井材支持部材１のＴバーに一体に取り付けられる。また、本実施形態の吊元部材１２は、平板状に形成されるとともに吊り材１３の他端を接続するための吊り材接続孔１２ａが貫通形成された吊り材取付部１２ｂと、吊り材取付部１２ａに一端を接続して延設され、Ｔバー１の吊りボルト接続部１ｂに例えばボルトなどで取り付けて固定される支持部材取付固定部１２ｃとを備えて形成されている。
【００２７】
本実施形態の吊り材１３は、例えば、線径が１ｍｍ前後でＳＵＳ３０４などの金属製のワイヤーロープ（吊りロープ）を備え、図２、図４、図５に示すように、一端を吊り材接続孔１１ｄに挿通させつつワイヤーロープ自身に固結して、この一端側を環状に形成することで天井裏側取付部材１１に接続されている。また、吊り材１３は、他端にクリップ１３ａが取り付けられており、このクリップ１３ａを吊り材接続孔１２ａに係合させることによって、着脱可能に吊元部材１２に接続される。本実施形態において、クリップ１３ａとしては、例えば鉄製でニッケルめっき仕上げを施した茄子カンなどを適用することができる。また、吊り材１３の長さｔ３は２００ｍｍ程度にすることが好ましい。
【００２８】
なお、本実施形態では、吊り材１３がクリップ１３ａを備えたワイヤーロープ（吊りロープ）であるものとしたが、本発明に係る吊り材は、一端を天井裏側取付部材１１に、他端を吊元部材１２に接続して天井材を支持することが可能であればよく、例えばバネなどであってもよい。
【００２９】
上記構成からなる本実施形態の天井材脱落防止機構Ｃは、２つの貫通爪部１０ａを貫通させて天井材貫通取付部材１０を天井材３に取り付け、天井裏に突出した各貫通爪部１０ａを爪挿通孔１１ｃに挿通するとともに折り曲げることによって、天井材貫通取付部材１０を天井裏側取付部材１１に接続する。さらに、支持部材取付固定部１２ｃをＴバー１の吊りボルト接続部１ｂにボルトなどを用いて取り付け、Ｔバー１に吊元部材１２を取り付ける。さらに、予め天井材裏側取付部材１１の吊り材接続孔１１ｄに一端を接続して設けられた吊り材１３を、吊り材接続孔１２ａにクリップ１３ａを取り付けて吊元部材１２に接続する。
【００３０】
このような簡易な操作によって、吊り材１３など（天井材脱落防止機構Ｃ）を介してＴバー１と天井材３が繋がる。これにより、地震時に、天井構造Ｂが揺れ、側端部がＴバー１から外れて天井材３が脱落しそうになっても、ワイヤーロープを備えてなる吊り材１３を通じてＴバー１に接続されていることで、外れた天井材３が吊り下げ支持され、脱落が防止される。
【００３１】
〔実施例〕
ここで、本実施形態の天井材脱落防止機構Ｃの性能を確認した試験結果について説明する。この性能試験では、静的引張試験と実大落下試験の２種の試験を実施した。
【００３２】
まず、静的引張試験では、板厚が１５ｍｍの岩綿吸音板（天井材３）に、板厚が０．８ｍｍ、長さが５５ｍｍ、幅ｔ１が４ｍｍの２つの貫通爪部１０ａと、板厚が０．８ｍｍ、縦横２０ｍｍ×２０ｍｍの係止部１０ｂとを備えて形成した天井材貫通取付部材１０を取り付け、この天井材貫通取付部材１０の貫通爪部１０ａを４０〜５０°の角度で折り曲げて貫通爪部１０ａに爪接続部１１ｂを係止させて天井裏側取付部材１１と天井材貫通取付部材１０とを接続した。
【００３３】
そして、ワイヤーロープの吊り材１３を天井材貫通取付部材１０と吊元部材１２に接続し、岩綿吸音板（天井材３）を押さえながら吊元部材を上方に引張り、天井裏側取付部材１１と天井材貫通取付部材１０の接続最大荷重を計測した。この結果、３度行った静的引張試験で、最大荷重が７６．６Ｎ、８９．６Ｎ、８１．４Ｎ、平均最大荷重８２．６Ｎとなり、岩綿吸音板（天井材３）の脱落を十分に防止し得る非常に大きな荷重を支持できることが確認された。
【００３４】
次に、実大落下試験では、板厚が１５ｍｍ、縦横４００×１８２５ｍｍ、重量３．６５ｋｇの岩綿吸音板（天井材３）に、静的引張試験と同様に天井裏側取付部材１１と天井材貫通取付部材１０とを取り付け、さらに、ワイヤーロープの吊り材１３を天井材貫通取付部材１０と吊元部材１２に接続した。
【００３５】
このとき、実大落下試験では、天井材貫通取付部材１０の貫通爪部１０ａを爪接続部１１ｂに係止させる際に、ケース１とケース２では、折り曲げ角度を４０°とし、ケース３では、折り曲げ角度を図４のように略１８０°にした。そして、ケース１では３００ｍｍ、ケース２とケース３では２００ｍｍの落下高さで岩綿吸音板（天井材３）を落下させ、天井材脱落防止機構Ｃの状態を確認した。なお、この落下高さは、吊り材１３の長さを意味する。
【００３６】
この結果、折り曲げ角度４０°で落下高さ３００ｍｍのケース１では、折り曲げた貫通爪部１０ａが開いてしまい、天井材３の脱落のおそれが確認された。次に、折り曲げ角度４０°で落下高さ２００ｍｍのケース２では、折り曲げた貫通爪部１０ａの開きが小さく、天井材３が十分に保持されることが確認された。さらに、折り曲げ角度１８０°で落下高さ２００ｍｍのケース３では、３回の落下試験を繰り返し行っても、折り曲げた貫通爪部１０ａの開きが生じることがなく、確実に天井材３が保持できることが確認された。
【００３７】
この結果から、本実施形態の天井材脱落防止機構Ｃにおいては、天井材貫通取付部材１０の貫通爪部１０ａを爪接続部１１ｂに係止させる際に折り曲げ角度を略１８０°にし、吊り材１３の長さを２００ｍｍ程度にすることによって、天井材３の脱落をより確実に防止できることが確認された。
【００３８】
したがって、本実施形態の天井材脱落防止機構Ｃにおいては、天井面３ａ側から天井材３に貫通爪部１０ａを貫通させて天井材貫通取付部材１０を取り付け、貫通した貫通爪部１０ａに接続して天井裏側取付部材１１を天井材３の裏面側に取り付け、さらに、吊元部材１２をＴバーなどの天井材支持部材１に取り付ける。そして、ワイヤーロープなどの吊り材１３を天井裏側取付部材１１と吊元部材１２にそれぞれ接続して設けることにより、容易に吊り材１３を通じて天井材３と天井材支持部材１を接続することができる。
【００３９】
また、天井裏に突出した貫通爪部１０ａを折り曲げて爪接続部１１ｂを挟み込み、貫通爪部１０ａと爪接続部１１ｂを係止させて天井材貫通取付部材１０と天井裏側取付部材１１を容易に且つ強固に接続することができる。これにより、より容易に且つ確実に天井材３と天井材支持部材１を接続することができる。
【００４０】
よって、本実施形態の天井材脱落防止機構Ｃ及びこれを備えた天井構造Ｂによれば、地震時に側端部が天井材支持部材１から外れ、天井材３が脱落しそうになっても、吊り材１３を通じて天井材支持部材１に接続されているため、天井材３が脱落することを防止できる。また、この天井材脱落防止機構Ｃは、新設は勿論、既設の天井部の構造にも容易に取り付けて適用することが可能である。
【００４１】
以上、本発明に係る天井材脱落防止機構及びこれを備えた天井構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４２】
例えば、本実施形態では、天井構造が、天井材支持部材１としてＴバーを備え、このＴバーに天井材３の天井パネルを支持させて構成され、この天井構造Ｂに天井材脱落防止機構Ｃが具備されているのもとしたが、例えば野縁と野縁受けなどの天井下地材を天井材支持部材として備えてなる天井構造に天井材脱落防止機構Ｃを適用してもよく、特に天井構造の構成を本実施形態のように限定する必要はない。
【符号の説明】
【００４３】
１      Ｔバー（天井材支持部材）
２      吊りボルト（吊り部材）
３      天井材（天井パネル）
３ａ    天井面
３ｂ    側端部
３ｃ    裏面
４      補強ブレース
５      ガセットプレート
６      ビス
１０    天井材貫通取付部材
１０ａ  貫通爪部
１０ｂ  係止部
１１    天井裏側取付部材
１１ａ  底部
１１ｂ  爪接続部
１１ｃ  爪挿通孔
１１ｄ  吊り材接続孔
１２    吊元部材
１２ａ  吊り材接続孔
１２ｂ  吊り材取付部
１２ｃ  支持部材取付固定部
１３    吊り材
１３ａ  クリップ
Ａ      従来の天井構造
Ｂ      天井構造
Ｃ      天井材脱落防止機構
Ｔ１    水平の一方向
Ｔ２    水平の他方向
Ｔ３    上下方向
【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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