(57)【要約】【課題】微細な異物の捕捉が可能で、捕捉した異物の除去時のメンテナンス性に優れた歯車装置を提供する。【解決手段】潤滑油１５中の異物を吸着する吸着体３１を備え、吸着体３１は、磁石３３と、磁石３３を覆う非磁性カバー３５とを有する。吸着体３１は、異物５１を磁石３３により非磁性カバー３５の表面に吸着させる。非磁性カバー３５から磁石３３を取り出せば、非磁性カバー３５の表面に吸着された異物５１を簡単に除去でき、メンテナンス性に優れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油によって歯車の潤滑が行われる歯車装置であって、
潤滑油中の異物を吸着するための吸着体を備え、
前記吸着体は、磁石と、前記磁石を覆う非磁性カバーとを有することを特徴とする歯車装置。
【請求項２】
当該歯車装置には潤滑油が貯められ、
前記吸着体を取り付ける取付部と、前記潤滑油外に固定された固定部と、を有する支持部材を更に備え、
前記吸着体は、前記支持部材により潤滑油中に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
【請求項３】
前記支持部材の固定部は、点検口を開閉する蓋部材に固定されることを特徴とする請求項２に記載の歯車装置。
【請求項４】
前記吸着体は、ドレンプラグに固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項５】
前記歯車を収容する歯車収容室から潤滑油を吸入して、当該歯車収容室に再度排出する循環流路を更に備え、
前記吸着体は、前記循環流路中に設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項６】
前記循環流路の途中に前記歯車収容室と別体に設けられたオイルタンクを更に備え、
前記吸着体は、前記オイルタンク内に設置されることを特徴とする請求項５に記載の歯車装置。
【請求項７】
前記非磁性カバーは、前記磁石の外形と非相似な外形に形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項８】
前記非磁性カバーは、その表面に複数の凸部又は凹部が設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項９】
前記非磁性カバーは、複数のリング状の溝部が並んで形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項１０】
前記非磁性カバーは、前記磁石の外面全体を覆うことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項１１】
前記吸着体を取り付けるための被取付部を複数有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項１２】
前記吸着体は、前記非磁性カバーから前記磁石を出し入れ可能に構成されることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の歯車装置。
【請求項１３】
前記非磁性カバーは、非磁性体または弱磁性体のひも状部材により前記磁石に固定されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機等として使用される歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速機等の歯車装置では、歯車の動作に伴う歯車、軸受の損傷を防止するため、歯車等の潤滑、冷却が必要となる。このため、ケーシングの内部に潤滑油を貯め、歯車の回転により軸受に潤滑油を跳ねかける方法や、ポンプにより歯車、軸受に潤滑油を給油する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６６１６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歯車装置内には、摩耗により鉄粉等の異物が生じる。異物は潤滑油に混ざって歯車や軸受にまで拡散し、一部はそれらに付着する。これは歯車や軸受に噛み込まれて歯車や軸受を損傷させたり、軸受の抵抗となるため、捕捉および除去が必要となる。潤滑油の流路にフィルタを設けてもよいが、フィルタは、微細な異物まで捕捉しようとすると潤滑油の流れを阻害するおそれがある。また、捕捉した異物をメンテナンス時の洗浄作業により除去する必要があり、メンテナンス性に劣る。
【０００５】
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、微細な異物の捕捉が可能で、捕捉した異物の除去時のメンテナンス性に優れた歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は歯車装置に関する。歯車装置は、潤滑油によって歯車の潤滑が行われる歯車装置であって、潤滑油中の異物を吸着するための吸着体を備え、吸着体は、磁石と、磁石を覆う非磁性カバーとを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のある態様の歯車装置によれば、非磁性カバーから磁石を取り出せば、非磁性カバーの表面に吸着された異物を簡単に除去でき、メンテナンス性に優れる。また、磁石により異物を吸着するので、細かい異物の捕捉も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る歯車装置の構成を示す正面断面図である。
【図２】第１変形例としての吸着体の構造を示す正面図である。
【図３】（ａ）は第２変形例としての吸着体の構造を示す正面断面図であり、（ｂ）はその平面図であり、（ｃ）は第３変形例としての吸着体の構造を示す正面断面図であり、（ｄ）はその平面図である。
【図４】第２実施形態に係る歯車装置の構成を示す正面断面図である。
【図５】第２実施形態に係る歯車装置の構成を示す部分側面断面図である。
【図６】第３実施形態に係る吸着体の構成を示す部分断面図である。
【図７】第４実施形態に係る歯車装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る歯車装置１０の構成を示す。歯車装置１０は、平行軸歯車減速機であり、ケーシング１１、吸着体３１、支持部材４１を備える。ケーシング１１は、複数の歯車１３ａ〜１３ｆを収容する。歯車装置１０には、ケーシング１１内に潤滑油１５が貯められ、複数の歯車１３ａ〜１３ｆは潤滑油１５に一部が漬かって設置される。
【００１０】
ケーシング１１内には、入力軸１７ａ、第１歯車軸１７ｂ、第２歯車軸１７ｃ、出力軸１７ｄが平行に設けられ、これら軸１７ａ〜１７ｄは、ケーシング１１に軸受（図示せず）を介して回転自在に支持される。ケーシング１１には、内部を点検するための第１点検口１９が設けられる。第１点検口１９は第１蓋部材２１により開閉され、第１蓋部材２１はケーシング１１にねじ等で着脱可能に取り付けられる。
【００１１】
入力軸１７ａは、モータ（図示せず）に連結される。入力軸１７ａには入力歯車１３ａが固定され、第１歯車軸１７ｂには第１大径歯車１３ｂと第１小径歯車１３ｃが固定される。第２歯車軸１７ｃには第２大径歯車１３ｄと第２小径歯車１３ｅとが固定され、出力軸１７ｄには出力歯車１３ｆが固定される。これら軸１７ａ〜１７ｄは、各歯車１３ａ〜１３ｆが噛み合っており、モータの駆動により入力軸１７ａが回転すると、その回転が減速されて出力軸１７ｄに伝達される。このとき、歯車１３ａ〜１３ｆの回転により歯車１３ａ〜１３ｆの各部位に潤滑油１５が供給され、歯車１３ａ〜１３ｆの潤滑が行われる。
【００１２】
吸着体３１は、ケーシング１１の内底面１１ａから離れて潤滑油１５中に設置される（吸着体３１と内底面１１ａが接していてもよい）。吸着体３１は、磁石３３、非磁性カバー３５を備える。磁石３３は、柱状に形成され、フェライト磁石やネオジウム磁石等の永久磁石で構成される。
【００１３】
非磁性カバー３５は、筒状の胴部３５ａと、胴部３５ａの両側の底部３５ｂ及び頂部３５ｃとを備える。非磁性カバー３５は、プラスチック等の非磁性材料で構成される。非磁性カバー３５は、磁石３３の外面全体を覆う。非磁性カバー３５は、その外周に沿ったリング状の溝部３７が上下に並んで形成される。溝部３７は、胴部３５ａの周方向全周に沿っている。つまり、非磁性カバー３５は、大径のリング部と小径のリング部とが交互に配置された形状とされている。
【００１４】
図１に戻り、吸着体３１は、その近傍の異物５１を磁石３３により吸引する。異物５１は、摩耗により生じた鉄粉等の金属粉や金属破片である。異物５１は、潤滑油１５中に混入しており、歯車１３ａ〜１３ｆの動作により潤滑油１５に流れが生じることで、その一部が吸着体３１の近傍まで運ばれる。磁石３３に吸引された異物５１は、非磁性カバー３５の表面に吸着し、一部は溝部３７内に保持される。磁石３３は、異物５１を吸引しつつ、歯車１３ａ〜１３ｆ等の各部品を磁化しない程度の磁界を有するように構成される。
【００１５】
支持部材４１は、棒状の連結部４３と、取付部４５と、固定部４７とを備える。支持部材４１は非磁性材料または弱磁性材料で構成される。取付部４５は、連結部４３の一端側に形成された雄ねじである。磁石３３には雌ねじ孔３３ａが形成される。取付部４５は、非磁性カバー３５に形成された貫通孔３５ｄを通して雌ねじ孔３３ａにねじ込まれる。すなわち、取付部４５には、吸着体３１を着脱可能に取り付ける。
【００１６】
固定部４７は、連結部４３の他端側が接続される。固定部４７は、第１蓋部材２１の背面にねじ等で着脱可能に固定された板状部材４７ａを含む。固定部４７は、潤滑油１５外で第１蓋部材２１を介してケーシング１１に固定され、吸着体３１は、支持部材４１により支持されて潤滑油１５中に位置決めされる。第１蓋部材２１のねじ等を外せば、第１蓋部材２１を作業員が把持して、吸着体３１を潤滑油１５外に取り出せる。
【００１７】
連結部４３と固定部４７の接続箇所には板状のリブ４９が設けられる。支持部材４１は、自由端側で吸着体３１を支持している。歯車１３ａ〜１３ｆの動作により潤滑油１５に流れが生じることで、吸着体３１を変位させる力が働き、固定端である連結部４３と固定部４７の接続箇所に負荷が作用する。支持部材４１は、この負荷にリブ４９で抵抗でき、その接続箇所が高剛性化する。
【００１８】
第１実施形態に係る歯車装置１０によれば、非磁性カバー３５が磁石３３を覆うため、非磁性カバー３５から磁石３３を取り出せば、非磁性カバー３５外の異物５１に磁力が作用しなくなる。このため、非磁性カバー３５の表面を払う等して、その表面に吸着した異物５１を簡単に除去でき、メンテナンス性に優れる。また、磁石３３により異物５１を吸着するので、細かい異物５１の捕捉も可能で、潤滑油１５の流れを阻害することもほとんどない。また、非磁性カバー３５が磁石３３を覆うため、磁石３３より非磁性カバー３５の表面積が大きくなり、異物５１の吸着量が増大する。特に、溝部３７が形成されることで非磁性カバー３５の表面積がさらに増大するため、異物５１の吸着量がさらに増大する。また、非磁性カバー３５に溝部３７が形成されるため、溝部３７が上下に並ぶように吸着体３１を配置すれば、溝部３７の壁面に異物が引っかかることで吸着量がさらに増大する。
【００１９】
また、支持部材４１の固定部４７が潤滑油１５外に固定されるため、作業員が潤滑油１５中に手をいれず、固定部４７を把持して吸着体３１を取り出せる。特に、固定部４７が第１蓋部材２１に固定されるため、ケーシング１１の内部の点検等で第１蓋部材２１を取り外すとき、あわせて吸着体３１をケーシング１１外に取り出せる。このため、ケーシング１１内の点検とともに、吸着体３１への異物５１の吸着状況を容易に確認できる。
【００２０】
また、非磁性カバー３５により磁石３３の外面全体が覆われるため、ケーシング１１内に吸着体３１がある間、磁石３３に異物５１が直接吸着しなくなる。このため、非磁性カバー３５から磁石３３を取り出すとき、非磁性カバー３５の表面の異物５１が磁石３３に付着しないように除去すれば、磁石３３の表面から異物５１を除去する手間が抑えられる。
【００２１】
図２は、第１変形例としての吸着体３１の構造を示す。本変形例の吸着体３１は、支持部材４１の下端に支持された磁石３３と、磁石３３を覆う非磁性カバー３５を有する。磁石３３は、棒状に形成され、その長手方向が支持部材４１の長手方向と直交するように支持される。また、磁石３３は、その長手方向の一端側がＮ極、他端側がＳ極とされる。
【００２２】
非磁性カバー３５は、薄いプラスチックフィルムにより構成され、磁石３３の全体を覆うとともに、支持部材４１の下端部を覆っている。プラスチックフィルム３５は、非磁性体または弱磁性体のひも状部材３８によって、磁石３３および支持部材４１に固定される。ひも状部材３８は、非磁性体のひもあるいは弱磁性体の針金により構成される。具体的には、プラスチックフィルム３５は、磁石３３の長手方向両端側の２箇所および支持部材の上下２箇所にひも状部材３８を巻きつけることにより固定されている。吸着体３１は、ひも状部材３８を取り外し、プラスチックフィルムにより構成される非磁性カバー３５を磁石３３から取り外すことにより、非磁性カバー３５から磁石３３を出し入れ可能となる。
【００２３】
本変形例においては、支持部材４１とともに吸着体３１を潤滑油１５中から取り出し、ひも状部材３８を取り外し、プラスチックフィルム３５を磁石３３から取り外すことにより、プラスチックフィルム３５表面に付着した鉄粉等の異物５１を容易に除去できる。ひも状部材３８を弱磁性体の針金で構成した場合、磁石３３に巻き付けているときには、針金自体も磁気を帯びて異物５１を吸着する。一方、針金３８を磁石３３から取り外すと、磁気を失うため、針金３８に付着した異物５１を容易に除去することができる。
【００２４】
図３は、第２変形例、第３変形例としての吸着体３１の構造を示す。非磁性カバー３５や磁石３３は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、相似な外形の直方体状に形成されてもよい。この他に、これらの外形を相似な円形、台形等にしてもよい。なお、非磁性カバー３５と磁石３３は必ずしも密着している必要はなく、容易に分解可能な密封構造とされているのが好ましい。
【００２５】
また、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、非磁性カバー３５の表面に複数の凸部３５ｅが設けられてもよい。これにより、非磁性カバー３５と磁石３３は、非相似な外形となり、相似な外形とするより、非磁性カバー３５の表面積が増大し、異物５１の吸着量が増大する。非磁性カバー３５の表面積を増大させるため、その表面に複数の凹部を設けたり、複数の凸部と凹部を交互に設けて波状等にしてもよい。また、磁石３３の外形を直方体状にし、非磁性カバー３５の外形を円形、台形等にして、互いに非相似な外形としてもよい。
【００２６】
（第２実施形態）
図４、図５は、第２実施形態に係る歯車装置１０の構成を示す。以下の実施形態では、第１実施形態で説明した要素と同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。歯車装置１０は、直交軸歯車減速機であり、入力軸１７ｅに固定された第１傘歯車１３ｈと、中間軸１７ｆに固定された第２傘歯車１３ｇとが噛み合う。以下、この中間軸１７ｆと平行な水平方向をＸ方向として説明する。
【００２７】
吸着体３１は、潤滑油１５中であって、入力軸１７ｅからＸ方向の一方寄りの第１位置Ａ１に設置される。図４では、この第１位置Ａ１を実線で示す。支持部材４１の連結部４３は、固定部４７の複数箇所に接続可能である。つまり、固定部４７は、吸着体３１（支持部材４１）を取り付けるための被取付部を複数有する。支持部材４１の接続箇所を変えたとき、吸着体３１は、入力軸１７ｅからＸ方向の他方寄りの第２位置Ａ２に設置される。図４では、この第２位置Ａ２を二点鎖線で示す。すなわち、吸着体３１は、ケーシング１１内の複数の位置Ａ１、Ａ２に設置可能とされる。
【００２８】
第１傘歯車１３ｈおよび第２傘歯車１３ｇが回転したとき、第１傘歯車１３ｈおよび第２傘歯車１３ｇの潤滑油１５中の動きで生じる流れにより、異物５１が一部に多く集まる。この集まる位置は、第１傘歯車１３ｈの回転が正方向Ｐ１か逆方向Ｐ２かで異なる。吸着体３１の設置される第１位置Ａ１は、第１傘歯車１３ｈが正方向Ｐ１に回転したとき、第２位置Ａ２は、第１傘歯車１３ｈが逆方向Ｐ２に回転したとき、異物５１が多く集まる位置に設けられる。作業者は、第１傘歯車１３ｈの回転方向を予め把握し、複数の位置Ａ１、Ａ２のうち、異物５１が多く集まる位置に吸着体３１を設置する。
【００２９】
第２実施形態に係る歯車装置１０によれば、複数の位置Ａ１、Ａ２から選択して吸着体３１を設置できるため、第１傘歯車１３ｈの回転方向に応じて吸着体３１の設置位置を変えれば、異物５１を効果的に吸着できる。なお、位置Ａ１および位置Ａ２の両方に吸着体３１を設置してもよい。
【００３０】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る歯車装置１０の部分断面図を示す。ケーシング１１は、ドレン部２３、ドレンプラグ２５を更に備える。ドレン部２３は、ケーシング１１内の潤滑油１５を排出するために設けられる。
【００３１】
ドレンプラグ２５は、ドレン部２３に形成された雌ねじ孔２３ａにねじ込まれるねじ部２５ａを有する。すなわち、ドレンプラグ２５は、ドレン部２３に着脱可能に取り付けられる。ドレンプラグ２５は、軟鉄などの弱磁性体によって形成されており、磁石３３の磁力によりケーシング１１が磁化されるのを低減できる。また、ドレンプラグ２５の中央には貫通孔２５ｂが形成されている。貫通孔２５ｂの一端部、具体的にはケーシング１１側の端部には、非磁性カバー３５を着脱可能に装着する装着部２５ｃが設けられている。
【００３２】
吸着体３１は、磁石３３と、磁石３３を覆うとともに、ドレンプラグ２５に装着される非磁性カバー３５と、を有する。磁石３３は、棒状とされ、その長手方向の一端側がＳ極、他端側がＮ極とされる。非磁性カバー３５は、ドレンプラグ２５の装着部２５ｃに装着される被装着部３５ｍと、被装着部３５ｍの一端部から形成され、磁石３３を収納する磁石収納部３５ｌとを有する。磁石収納部３５ｌが、潤滑油１５中に配置される。被装着部３５ｍの他端部側は開口とされ、当該開口から磁石収納部３５ｌへ磁石３３を組込み・取り出し可能とされている。被装着部３５ｍの開口は、蓋部材３５ｎにより閉塞される。吸着体３１は、蓋部材３５ｎを取り外すことで、非磁性カバー３５から磁石３３を出し入れ可能となる。
【００３３】
第３実施形態に係る歯車装置１０によれば、ドレンプラグ２５をケーシング１１から取り外すときに吸着体３１を取り出せ、潤滑油１５の排出とともに、吸着体３１への異物５１の吸着状況を確認できる。そして、ドレンプラグ２５をケーシング１１から取り外したときに、蓋部材３５ｎを取り外し、磁石３３を磁石収納部３５ｌから取り出すことで、磁石収納部３５ｌの外周面に付着した異物を容易に除去できる。
【００３４】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に係る歯車装置１０の構成を示す。歯車装置１０は、ドライサンプ用の循環流路６１を備える。循環流路６１の途中には、吸入路６３、オイルタンク６５、吐出路６７が順に設けられる。
【００３５】
吸入路６３の途中には、ポンプ６９、ストレーナ７１が順に設置される。循環流路６１は、ポンプ６９の駆動により、その循環流路６１中の潤滑油１５が強制的に移送される。これにより、循環流路６１は、ケーシング１１内に設けられた歯車収容室１１ｂから潤滑油１５を吸入し、吸入路６３、オイルタンク６５、吐出路６７を通して、再度歯車収容室１１ｂに潤滑油１５を排出する。なお、歯車収容室１１ｂは、ケーシング１１内で歯車１３ａ〜１３ｆを収容する空間である。
【００３６】
ストレーナ７１は、吸入路６３を通過する異物５１を捕捉する。オイルタンク６５は、ケーシング１１の歯車収容室１１ｂと別体に設けられる。吸着体３１は、タンク６５内の内底面６５ａ上に設置される。吸着体３１は、ストレーナ７１により捕捉されずに流入する異物５１を吸着する。
【００３７】
第４実施形態に係る歯車装置１０によれば、吸着体３１が歯車収容室１１ｂから離れたオイルタンク６５内に設置されるため、歯車収容室１１ｂ内の歯車１３ａ〜１３ｆ等の動作が磁石３３により阻害されない。よって、吸引力の大きい磁石３３を使用でき、異物５１の吸着量が増大する。
【００３８】
また、吸着体３１がオイルタンク６５内に設置されるため、吸入路６３、吐出路６７に設置するより、吸着体３１を大きくして異物５１の吸着量を増大できる。また、異物５１の捕捉を吸着体３１により行えるため、ドライサンプするうえでストレーナ７１を簡略化または省略できる。
【００３９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【００４０】
上述の実施形態では、歯車装置１０として、平行軸歯車減速機や直交軸歯車減速機を説明したが、ケーシング１１内に歯車があれば、減速機構の種類は特に限定されず、例えば差動歯車機構でもよい。また、吸着体３１は、潤滑油１５中に設置される以外に、潤滑油１５の液面上に設けられた潤滑油通路上や、歯車により跳ねかけられる潤滑油の飛散箇所等の所定位置に設置されてもよい。また、吸着体３１は、循環流路６１中に設置する場合、オイルタンク６５以外の吸入路６３、吐出路６７に設置されてもよい。循環流路６１は、ケーシング１１内に歯車収容室１１ｂとは別に設けられてもよい。
【００４１】
吸着体３１は、磁石３３を非磁性カバー３５から出し入れする構造については特に限定されない。たとえば、非磁性カバー３５を複数に分割できる構造とし、各分割部分をねじ等により着脱可能とし、磁石３３を出し入れしてもよい。また、複数に分割した非磁性カバー３５内に磁石３３を入れた後、各分割部分を熱溶着等により接合し、磁石３３を取り出すときに非磁性カバー３５を切断してもよい。
【００４２】
磁石３３は、永久磁石以外に電磁石が用いられてもよく、その材料は限定されない。非磁性カバー３５は、非磁性材料であれば、ポリカーボネート等の樹脂材料のように材料は限定されない。支持部材４１の取付部４５は、吸着体３１にねじ以外に接着等で取り付けられてもよいし、吸着体３１と一体に設けられてもよい。支持部材４１の固定部４７は、蓋部材２１を含まずにケーシング１１の内面等に固定されてもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態においては、吸着体３１が、支持部材４１により支持される場合、ドレンプラグ２５に固定される場合およびオイルタンク６５に配置される場合のいずれか１つのみが採用された形態を説明した。これらに限定されず、複数の配置形態を採用してもよいし、支持部材４１に支持された吸着体３１やドレンプラグ２５に固定された吸着体３１をオイルタンク６５に配置してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０：歯車装置、１１：ケーシング、１１ｂ：歯車収容室、１５：潤滑油、２５：ドレンプラグ、３１：吸着体、３３：磁石、３５：非磁性カバー、３７：溝部、３９：切込部、４１：支持部材、５１：異物、６１：循環流路、６５：オイルタンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014185730.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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