(57)【要約】【課題】建物の変形が小さくても高減衰ゴムを効果的に機能させることができ、制振効率を向上できると共に、より大きな地震に対し制振効果を発揮できる建物用制振装置を提供する。【解決手段】ベース部材１１は、基部側が横材に固定され、先端側に支点が設けられ、回転板１２，１３は、それぞれ、ベース部材１１の前後両側にベース部材を挟むように所定間隔を空けて設けられ、ベース部材１１の上部の支点１１１に回動可能に連結され、アーム部材１４，１５は、それぞれ、基端が回転板１２，１３の上部両端部に回転可能に連結される一方、先端が縦材にそれぞれ固定金物１６，１７を介して回転可能に連結され、高減衰ゴム１８，１９は、それぞれベース部材１１と回転板１２，１３との間に挟まれ、ベース部材１１の表裏両面と回転板１２，１３の裏面に接着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横材と縦材とによって囲まれた空間に設けられ、横材と縦材の揺れやずれを抑える建物用制振装置であって、
ベース部材と、一対の回転板と、一対のアーム部材と、一対の固定金物と、一対の高減衰ゴムとを有し、
ベース部材は、基部側が横材に固定され、横材から鉛直方向に延び、先端側に支点が設けられ、
一対の回転板は、それぞれ、ベース部材の前後両側にベース部材を挟むように所定間隔を空けて設けられ、それぞれそのベース部材の上部の支点でベース部材に対し回動可能に連結され、
一対のアーム部材は、それぞれ、基端が一対の回転板の支点から両側へ同一距離だけ離間した両端部に回転可能に連結される一方、先端が横材の両側に設けられた縦材に固定金物を介して回転可能に連結され、
一対の高減衰ゴムは、弾性体又は粘弾性体からなり、それぞれ、ベース部材と一対の回転板との間に挟まれ、ベース部材の表裏両面と一対の回転板の裏面に接着されていることを特徴とする建物用制振装置。
【請求項２】
請求項１記載の建物用制振装置において、
ベース部材は、
その断面形状が、断面コ字状の２枚の鋼板の背面側同士を接合したＨ型鋼形状であって、正面形状が、固定される横材に近付くほどスカート状に広がる一方、その横材から離れるほど狭くなり、支点の手前で所定幅で縦材と平行に延びる逆漏斗状であり、その横材に連結される横材側フランジ部と、間柱が固定される間柱側フランジ部とを有し、横材側フランジ部の横材方向の長さは、一対の回転板の横材方向の長さおよび高減衰ゴムよりも長いことを特徴とする建物用制振装置。
【請求項３】
請求項２記載の建物用制振装置において、
高減衰ゴムは、ベース部材と一対の回転板との間であって、ベース部材の支点と一対の回転板の両側のアーム部材との連結点までの間隔よりも、ベース部材の支点から離間した位置に設けられていることを特徴とする建物用制振装置。
【請求項４】
請求項３記載の建物用制振装置において、
一対の回転板は、それぞれ、高減衰ゴムが接着されるゴム接着面と、一対のアーム部材が回転可能に連結されるアーム部材連結面と、ゴム接着面とアーム部材連結面との間の中間面とを有し、ゴム接着面とアーム部材連結面とは、ベース部材に沿って平行であり、かつ、ゴム接着面とベース部材との間隔は、アーム部材連結面とベース部材との間隔よりも大であって、中間面は、ゴム接着面からアーム部材連結面に向かうほどベース部材に近付くように傾斜していることを特徴とする建物用制振装置。
【請求項５】
請求項４記載の建物用制振装置において、
ベース部材の間柱側フランジ部の前後両側には、固定される横材から離れる方向に延び、間柱の基部の側面に当接して間柱を釘やネジ等により固定するための挿通孔を有する起立取付け面が設けられていることを特徴とする建物用制振装置。
【請求項６】
請求項４記載の建物用制振装置において、
本装置が固定される横材には、ベース部材の横材側フランジ部が嵌まるように凹部が設けられ、その凹部にベース部材の横材側フランジ部を嵌めて固定されることを特徴とする建物用制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の制振（「制震」ともいうが、本発明では「制振」で統一する。）技術に関し、特に、在来工法である木造軸組工法、及び２×４工法等の枠組壁工法による木造建築物等の制振を行う建物用制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、強風や地震等による木造建築物等の揺れやずれを抑えるため、種々の制振構造が提案されている。例えば、特許文献１に開示された図１４に示す制振構造７０は、いわゆるダイヤモンド型の制振構造であって、２つのＶ字状に形成された制振構造体７１を相対向する位置に上下逆になるように配置して形成される。下方の制振構造体７１は、横材である土台７５に固定される制振ダンパー７２と、制振ダンパー７２に回動自在に固定された一対のアーム部材７３と、一対のアーム部材７３それぞれを回動自在に保持しながら縦材である柱７６に固定する一対の固定金物７４とで構成される。また、上方の制振構造体７１についても、上記と同様の構成を有する。
【０００３】
図１５（ａ）は、図１１において土台７５に固定された制振ダンパー７２の一部破断正面図を示し、粘弾性体８３（８３Ａ〜８３Ｄ）を視認し易くするため、黒塗りで示す。また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であるが、図１５（ａ）の破断部分も破断していないものとして描いている。
【０００４】
図１５に示すように、制振ダンパー７２は、第１板状部８１ａ、第２板状部８１ｂ及び第３板状部８１ｃを有し、土台７５に図示しないボルトで固定されるベース部材８１と、第１スライド部８２ａ及び第２スライド部８２ｂを有する一対の回転板８２と、第１板状部８１ａの下面と第１スライド部８２ａの上面に各々固定される第１粘弾性体８３Ａと、第１スライド部８２ａの下面と第２板状部８１ｂの上面に各々固定される第２粘弾性体８３Ｂと、第２板状部８１ｂの下面と第２スライド部８２ｂの上面に各々固定される第３粘弾性体８３Ｃと、第２スライド部８２ｂの下面と第３板状部８１ｃの上面に各々固定される第４粘弾性体８３Ｄとで構成される。
【０００５】
上記構成により、建物用制振装置７０を用いた建物に地震等の外力が矢印Ｘ方向に加わると、図１４及び図１５において、外力の入力方向に移動する土台７５の移動に伴ってベース部材８１も同一方向に移動する。一方、一対の回転板８２は、粘弾性体８３を介してベース部材８１に固定されているため、外力の入力方向には移動せず、粘弾性体８３が熱を放出しながら弾性変形して地震等の外力を吸収し、制振機能を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９７９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の建物用制振装置では、粘弾性体８３（８３Ａ〜８３Ｄ）は、アーム部材の端部の動き以上に粘弾性体８３（８３Ａ〜８３Ｄ）を変形させることができないため、効率が悪く、アーム部材の端部の変形、すなわち建物の変形が大きくならないと、粘弾性体８３が十分に機能しないという問題があった。特に、粘弾性体８３（８３Ａ〜８３Ｄ）の厚さを確保できれば、粘弾性体８３（８３Ａ〜８３Ｄ）の変形量も大きくなり、その制振量も大きくなるが、粘弾性体８３（８３Ａ〜８３Ｄ）は、土台７５の面と平行の水平方向に展開しており、垂直方向に並んだスライド部間に挟む形で設けているため、その厚さを確保できないという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の建物用制振装置における問題点に鑑みてなされたものであって、建物の変形が小さくても、高減衰ゴムを効果的に機能させて、制振効率を向上させることができると共に、高減衰ゴムの厚さを確保してその変形量を大きくして、より大きな地震に対し制振効果を発揮できる建物用制振装置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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る建物用制振装置は、横材と縦材とによって囲まれた空間に設けられ、横材と縦材の揺れやずれを抑える建物用制振装置であって、ベース部材と、一対の回転板と、一対のアーム部材と、一対の固定金物と、一対の高減衰ゴムとを有し、ベース部材は、基部側が横材に固定され、横材から鉛直方向に延び、先端側に支点が設けられ、一対の回転板は、それぞれ、ベース部材の前後両側にベース部材を挟むように所定間隔を空けて設けられ、それぞれそのベース部材の上部の支点でベース部材に対し回動可能に連結され、一対のアーム部材は、それぞれ、基端が一対の回転板の支点から両側へ同一距離だけ離間した両端部に回転可能に連結される一方、先端が横材の両側に設けられた縦材に固定金物を介して回転可能に連結され、一対の高減衰ゴムは、それぞれ、弾性体又は粘弾性体からなり、ベース部材と一対の回転板との間に挟まれてベース部材の表裏面と一対の回転板の裏面に接着されていることを特徴とする。
ここで、ベース部材は、その断面形状が、断面コ字状の２枚の鋼板の背面側同士を接合したＨ型鋼形状であって、正面形状が、固定される横材に近付くほどスカート状に広がる一方、その横材から離れるほど狭くなり、支点の手前で所定幅で縦材と平行に延びる逆漏斗状であり、その横材に連結される横材側フランジ部と、間柱が固定される間柱側フランジ部とを有し、横材側フランジ部の横材方向の長さは、一対の回転板の横材方向の長さおよび高減衰ゴムよりも長くすると良い。
また、高減衰ゴムは、ベース部材と一対の回転板との間であって、ベース部材の支点と一対の回転板の両側のアーム部材との連結点までの間隔よりも、ベース部材の支点から離間した位置に設けられているようにすると良い。
また、一対の回転板は、それぞれ、高減衰ゴムが接着されるゴム接着面と、一対のアーム部材が回転可能に連結されるアーム部材連結面と、ゴム接着面とアーム部材連結面との間の中間面とを有し、ゴム接着面とアーム部材連結面とは、ベース部材に沿って平行であり、かつ、ゴム接着面とベース部材との間隔は、アーム部材連結面とベース部材との間隔よりも大であって、中間面は、ゴム接着面からアーム部材連結面に向かうほどベース部材に近付くように傾斜しているとさらに良い。
また、ベース部材の間柱側フランジ部の前後両側には、固定される横材から離れる方向に延び、間柱の基部の側面に当接して間柱を釘やネジ等により固定するための挿通孔を有する起立取付け面が設けられているようにしても良い。
また、本装置が固定される横材には、ベース部材の横材側フランジ部が嵌まるように凹部が設けられ、その凹部にベース部材の横材側フランジ部を嵌めて固定されるようにすると良い。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の建物用制振装置によれば、建物の変形が小さくても、高減衰ゴムを効果的に機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる建物用制振装置の使用状態の一例を示す正面図である。
【図２】実施形態１の建物用制振装置の斜視図である。
【図３】建物用制振装置の正面図である
【図４】建物用制振装置の背面図である
【図５】建物用制振装置の平面図である
【図６】建物用制振装置の底面図である
【図７】建物用制振装置の要部拡大側面図である
【図８】高減衰ゴムのところで切断した建物用制振装置の断面図である
【図９】建物用制振装置の動作例を示す正面図である
【図１０】本発明にかかる建物用制振装置の使用状態の他の例を示す正面図である。
【図１１】本発明にかかる建物用制振装置の使用状態の他の例を示す正面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）それぞれ、実施形態２の建物用制振装置の部分拡大正面図、部分拡大側面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）それぞれ、実施形態３の建物用制振装置の使用状態を示す部分拡大正面図、部分拡大側面図である。
【図１４】従来の建物用制振装置の一例を示す全体図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）それぞれ、図１４に示す従来の建物用制振装置の一部破断正面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る建物用制振装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１に示すように、本発明に係る建物用制振装置１は、横材である土台５や上梁８と、縦材である柱７，７とによって囲まれた空間に設けられ、横材である土台５や上梁８，縦材である柱７等の揺れやずれを抑えるものであって、図２〜図８に示すように、ベース部材１１と、一対の回転板１２，１３と、一対のアーム部材１４，１５と、一対の固定金物１６，１７と、一対の高減衰ゴム１８，１９とを有する。なお、図１において、９は、間柱であり、図１に示すように上下の建物用制振装置１，１間に設けても良いし、図１４に示すように省略しても良い。
【００１４】
ベース部材１１は、図２〜図４や図８等に示すように、基部側が横材である土台５や上梁８に固定され、横材である土台５や上梁８から鉛直方向に延び、先端側に支点１１１が設けられており、その断面形状は図７等に示すように、断面コ字状の２枚の鋼板１１ａ,１１ｂの背面側同士を接合したＨ型鋼形状であって、その横材である土台５や上梁８に連結される横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１と、間柱９が固定される間柱側フランジ部１１ａ２,１１ｂ２とを有する。
【００１５】
ベース部材１１は、正面形状が、図８に示すように、固定される横材である土台５に近付くほどスカート状に広がる一方、その横材である土台５から離れるほど狭くなり、支点１１１の手前で所定幅で縦材と平行に延びる逆漏斗状で構成されている。そして、横材である土台５や上梁８の長手方向の横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１の長さＬ１は、図８に示すように、同方向の一対の回転板１２，１３の上辺の長さＬ２や、および同方向の高減衰ゴム１８，１９の長さＬ３、すなわち同方向の一対の回転板１２，１３の下辺の長さＬ３よりも長く構成している。より具体的には、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３としている。そのため、建物用制振装置１は、安定して土台５に取り付けることができ、地震により土台５や柱７等が揺れて動作して、一対の高減衰ゴム１８，１９が変形しても、安定した状態で制振を行うことができる。
【００１６】
また、一対の回転板１２，１３は、それぞれ、図７等に示すように、高減衰ゴム１８，１９が接着されるゴム接着面１２１，１３１と、一対のアーム部材１４，１５が回転可能に連結されるアーム部材連結面１２２，１３２と、ゴム接着面１２１，１３１とアーム部材連結面１２２，１３２との間の中間面１２３，１３３とを有する。そして、ゴム接着面１２１，１３１と、アーム部材連結面１２２，１３２とは、それぞれ、図７等に示すように、ベース部材１１のウエブ部分に対し平行、すなわち柱７や間柱９の側面に対し平行であり、かつ、ゴム接着面１２１，１３１とベース部材１１のウエブ部分との間隔は、アーム部材連結面１２２，１３２とベース部材１１のウエブ部分との間隔よりも大であって、一対の回転板１２，１３の中間面１２３，１３３は、ゴム接着面１２１，１３１からアーム部材連結面１２２，１３２に向かうほどベース部材１１に近付くように傾斜して構成されている。
【００１７】
そのため、ゴム接着面１２１，１３１とベース部材１１との間隔がアーム部材連結面１２２，１３２とベース部材１１との間隔よりも大であるため、ゴム接着面１２１，１３１とベース部材１１との間に接着して挟まれる各高減衰ゴム１８，１９は、十分な厚さを確保できるため、前述の従来技術の場合よりも、アーム部材１４，１５の端部の動き以上に各高減衰ゴム１８，１９を変形させることができる。その結果、各高減衰ゴム１８，１９は、前述の従来技術の場合よりも、その変形量が大きくなるので、その制振量（制振範囲）も大きくなり、より大きな地震に対し制振効果を発揮できる。なお、各高減衰ゴム１８，１９の制振量（制振範囲）をより変更する場合には、一対の回転板１２，１３の中間面１２３，１３３の傾斜角度を変更して、ゴム接着面１２１，１３１とベース部材１１のウエブ部分との間隔を変更すれば良いので、少しの改造で各高減衰ゴム１８，１９の制振量（制振範囲）を自由に設定できるという利点もある。
【００１８】
一対のアーム部材１４，１５は、それぞれ、一対の回転板１２，１３の支点１１１から両側へ同一距離だけ離間した両端部にそれぞれに設けられ、基端が回転板１２，１３の両端部に回転可能にピン等により連結される一方、先端が横材である土台５や上梁８の両側に設けられた縦材である柱７，７にそれぞれ固定金物１６，１７を介して回転可能に連結される。
【００１９】
一対の高減衰ゴム１８，１９は、弾性体又は粘弾性体からなり、それぞれ、ベース部材１１と一対の回転板１２，１３のゴム接着面１２１，１３１との間に挟まれ、ベース部材１１の表裏両面と一対の回転板１２，１３の裏面に接着される。
【００２０】
ここで、高減衰ゴム１８，１９は、図７等に示すように、ベース部材１１と一対の回転板１２，１３との間であって、図８等に示すように、ベース部材１１の支点１１１から高減衰ゴム１８，１９の上端部までの長さＨ１は、ベース部材１１の支点１１１から一対の回転板１２，１３の両側のアーム部材１４，１５との連結点１４１，１５１までの間隔Ｌ４よりも大きくしている。なお、ここで、支点１１１および連結点１４１，１５１は、図７や図９等に示すように、幅広の頭部を有する棒材（ロッド材）等の先端部の孔に、ピンを通して、その棒材（ロッド材）等が回転板１２，１３やアーム部材１４，１５、ベース部材１１等に対し抜け止めされた状態で、かつ、回転可能に取り付けられることにより構成される。従って、この建物用制振装置１では、棒材（ロッド材）等の先端部の孔にピンを通すことにより現場で簡単に建物用制振装置１を構築することができると共に、保管や運搬の際のスペースが少なくて済むことになり、とても便利である。
【００２１】
そのため、この建物用制振装置１では、Ｈ１≧Ｌ４であるため、高減衰ゴム１８，１９の上端部がベース部材１１の支点１１１に近くＨ１＜Ｌ４の場合よりも、一対の回転板１２，１３を介し高減衰ゴム１８，１９に加わる外力は小さくなるため、高減衰ゴム１８，１９の耐久性が向上すると共に、高減衰ゴム１８，１９をアーム部材１４，１５の端部の動き以上にせん断変形させることができる。その結果、建物の変形が小さくても、高減衰ゴム１８，１９を効果的に機能させて、制振効率を向上させることができると共に、高減衰ゴムの厚さを確保してその変形量を大きくして、より大きな地震に対し制振効果を発揮できる建物用制振装置１を提供できる。
【００２２】
また、この建物用制振装置１では、Ｈ１≧Ｌ４であり、高減衰ゴム１８，１９は、図７や図８等に示すように、ベース部材１１の支点１１１から離間した位置に設けられることになるので、地震が発生して、土台５や柱７，７が揺れたり、ずれた場合、図９に示すようにベース部材１１の支点１１１から近い位置に設けられた場合に発生する捩れ変形の割合が減り、せん断変形の割合が増えるため、高減衰ゴム１８，１９の耐久性が向上する。
【００２３】
特に、この高減衰ゴム１８，１９では、その高さＨ２を、高減衰ゴム１８，１９の横方向の長さＬ３のほぼ１／２とし、しかもＨ１≧Ｌ４で図７や図８等に示すようにベース部材１１の支点１１１から離間した位置に設けられているため、高減衰ゴム１８，１９の変形は捩れ変形よりせん断変形の方が大きくなり耐久性が向上し、この点でも、高減衰ゴム１８，１９を効果的に機能させて、制振効率を向上させることができる。なお、Ｌ４もＬ３のほぼ１／２なので、Ｈ２≒Ｌ４となる。また、この建物用制振装置１では、図８に示すように、斜線で示す高減衰ゴム１８，１９の側面の表面積は、回転板１２，１３の側面の表面積の１／３以下でも十分であるので、高減衰ゴム１８，１９の使用量も低減することができ、コストを削減できる。
【００２４】
なお、上述の実施形態１の説明では、図１に示すように、横材である土台５や上梁８と、縦材である柱７，７とによって囲まれた空間に２台の建物用制振装置１を設けて説明したが、本発明では、これに限らず、図１０に示すように１台の建物用制振装置１を設けても良いし、さらには図１１に示すように、建物用制振装置１を９０度回転させて横材である土台５や上梁８と、縦材である柱７，７とによって囲まれた空間に設けるようにしても勿論よい。
【００２５】
実施形態２．
実施形態２の建物用制振装置１’では、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、ベース部材１１の間柱側フランジ部１１ａ２,１１ｂ２の前後両側の端部から立ち上がり、横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１が固定される横材である土台５や上梁８から離れる方向に延び、間柱の基部の側面に当接して間柱を釘やネジ等により固定するための挿通孔１１ａ３,１１ｂ３を有する起立取付け面１１ａ４,１１ｂ４が設けられている。なお、起立取付け面１１ａ４,１１ｂ４以外の構成は、上記実施形態１の建物用制振装置１と同様である。
【００２６】
従って、実施形態２の建物用制振装置１’によれば、上記実施形態１の建物用制振装置１と同様の効果が得られると共に、起立取付け面１１ａ４,１１ｂ４の挿通孔１１ａ３,１１ｂ３を利用して、間柱側フランジ部１１ａ２,１１ｂ２に間柱９を簡単に固定することが可能となる。
【００２７】
実施形態３．
上記実施形態１，２の建物用制振装置１，１’では、横材である土台５や上梁８の表面を削らずに、ベース部材１１の横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１を横材である土台５や上梁８に釘やネジ等により固定するように説明したが、この実施形態３では、図１３に示すように、横材である土台５の表面に、ベース部材１１の横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１の厚さ以上の深さを有する凹部５１を設け、その凹部５１にベース部材１１の横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１を嵌めた上で釘やネジ等により固定する。なお、上梁８に実施形態１，２の建物用制振装置１，１’取り付ける場合には、図示はしないが、同様に、上梁８の表面に凹部を設ける。
【００２８】
従って、実施形態３によれば、上記実施形態１，２の建物用制振装置１，１’と同様の効果が得られると共に、横材である土台５や上梁８の表面に凹部５１等を設け、その凹部５１等にベース部材１１の横材側フランジ部１１ａ１,１１ｂ１を嵌めた上で釘やネジ等により固定するようにしたため、地震などにより、横材である土台５や上梁８がＸ方向にずれても、横材である土台５や上梁８から建物用制振装置１，１’のベース部材１１がずれることを確実に防止でき、より制振効率を向上させることができると共に、高減衰ゴムの厚さを確保してその変形量を大きくして、より大きな地震に対し制振効果を発揮できる建物用制振装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２９】
１，１’  建物用制振装置
１１  ベース部材
１１１  支点
１１ａ１,１１ｂ１  横材側フランジ部
１１ａ２,１１ｂ２  間柱側フランジ部
１１ａ４,１１ｂ４  起立取付け面
１２，１３  回転板
１２１，１３１  ゴム接着面
１２２，１３２  アーム部材連結面
１２３，１３３  中間面
１４，１５  アーム部材
１６，１７  固定金物
１８，１９  高減衰ゴム
５  土台（横材）
５１  凹部
７  柱（縦材）
８  上梁（横材）
９  間柱
【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】
2014015709.tif 000012
【図１１】
2014015709.tif 000013
【図１２】
2014015709.tif 000014
【図１３】
2014015709.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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