(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の金型本体の先端部外周に沿って配設され且つ隣接する端部同士が互いに気密に係合されて、前記金型本体の先端部に嵌合されるパイプ端部との間に気密室を形成する複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、
前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、
前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換することを特徴とするパイプ端部成形金型の交換方法。
【請求項２】
先端部にパイプ成形用の外周面が設けられた軸状の金型本体と、加熱された状態で前記金型本体の先端部外周面に嵌合されるパイプ端部の外周面との間に気密室を形成する気密室形成容器とを備え、
前記金型本体の先端部外周面にパイプ端部が嵌合された状態で前記気密室に加圧流体を供給することにより、前記パイプ端部を金型本体の先端部外周面に押圧させて成形するパイプ端部加工装置であって、
前記気密室形成容器は前記金型本体の軸線と交差する方向に複数に分割された分割容器部材を有し、
前記分割容器部材を互いに進退駆動させる容器駆動手段が設けられ、
前記金型本体の基端部を軸線と直交する方向に移動可能に保持すると共に、前記金型本体の軸方向に進退駆動させられる金型保持部材が設けられ、
前記金型本体の先端部が前記気密室形成容器から外れる抜取位置まで前記金型保持部材を移動させる保持部材駆動手段が設けられ、
前記抜取位置において前記金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて交換する金型交換手段を有することを特徴とするパイプ端部加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、熱可塑性樹脂材料で構成されるパイプの端部を熱変形させて受口加工する際に用いられるパイプ端部成形金型の交換方法及びパイプ端部加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このパイプ端部加工装置は、例えば建築物の給排水や上下水道用等に用いられる塩ビパイプ等の端部に受口を加工するために用いられている。従来のこの種のものとしては、例えば、図７乃至図１６に示すようなものがある（特開昭５５−７３５１３号公報、実公昭６１−２０２３号公報等参照）。この様なものでは、まず、加熱された樹脂製パイプ１の端部１ａに、金型本体２（成形金型）の先端側２ａのシェル５ａを膨出した状態で嵌入する（図９）。
【０００３】
そして、中間気密筒３のシール部４が、金型本体２の基端部２ｂに隣接する中間部周面２ｃを密閉しながら、このシール部４の前面４ａに前記端部１ａが当接して停止する。  この中間気密筒３には、シール部４から先端側２ａの成形部５の周囲まで円筒部６が延設されている。この円筒部６の先端側７の開口部８は、外側部材９の前扉部１０により閉鎖されて、気密状態となる様に構成されている（図１０）。
【０００４】
この状態で、前扉部１０と前記円筒部６とによって形成される空間１１内を５〜９気圧まで空気加圧することにより、成形部５に端部１ａを押圧して所定の形状にこの端部１ａを成形する。この際、冷却用空気は、前記中間気密筒３のシール部４に形成された空気孔４ｂから、前記成形部５内に導入されている。
【０００５】
そして、中間気密筒３は、金型本体２の中間部周面２ｃ上を基端部２ｂ側にスライドされて、冷却用空気を空間１１内に導入することにより、前記端部１ａを冷却する（図１１）。
【０００６】
冷却後、前記シェル５ａを成形部５内に没入させて（図１２）、この金型本体２を図中右方向に後退させ、端部１ａ内から成形部５を抜取り、樹脂製パイプ１の端部１ａの成形を完了する（図１３）。
【０００７】
この工程は、図１４乃至図１６に示す成形部５からシェル５ａを出没させない、いわゆるスリーブ型の金型１２でも、形状が単純なため、加圧を必要としないこと以外は、略同様に行われる。このスリーブ型金型１２では、前記中間気密筒３を、前記円筒部６を設けていない摺動シール部材１３に変更している。
【０００８】
金型本体の変更は、図７及び図８に示すように行われる。すなわち、まず、外側部材９を外して、保管場所に移動し、金型本体２が接続する油圧シリンダ１４のピストンロッド１４ａを後退位置まで収縮させる。そして、金型交換治具１５を中間気密筒３の下方から当てがい、先端部２ａ側からこの中間気密筒３を抜きさるようにしている。金型本体２の変更後、今度は前記の手順と逆の手順によって組付けが行われるように構成されている。
【０００９】
この交換時には、金型本体２の重量を支持するため、ピストンロッド１４ａの先端部と、金型本体２の基端部２ｂ側接続部との接続構造は、基端部２ｂ側接続部に形成されたフランジ部２ｄに、ピストンロッド１４ａの先端部に形成されたフランジ部１４ｃを向かい合わせ、数本のボルトで固定するようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来例にあっては、周面２ｃとシール部４ｃとの間のハメ合いが、シール性を向上させるため、きつめになされている。このため、金型本体交換時に先端部２ａ側からこの中間気密筒３を抜き取る際、一旦油圧シリンダ１４のピストンロッド１４ａを後退させ、この後退させる際の力を利用してハメ合いを外すようにしている。したがって、ハメ合いを外した時点でピストンロッド１４ａのストロークは後退位置一杯まで到達しており、金型交換治具１５を外側部材９と中間気密筒３との間隙に挿入して、今度は中間気密筒３を図８中右方向に引き抜かなければならない。しかし、この中間気密筒３は、外形が大きく、重量を有するので、荷重に耐えられる大型の金型交換治具１５を使用して下方から支持しなければならない。この大型の金型交換治具１５挿入のため、外側部材９は干渉を避けて取り外さなければならなかった。
【００１１】
また、成形部５の外径は、シール部４の内径よりも小さくなければ先端部２ａ側から抜き取ることは出来ず、成形部５の外径よりも同径以上の周面２ｃを形成した金型本体２の種類に応じて、複数のシール部４の内径寸法を有する中間気密筒３を用意し、金型本体と同時に交換しなければならなかった。
【００１２】
このため、交換時間がかかると共に、部品点数が増大し、部品の保管スペースを広く必要とするといった問題があった。
【００１３】
そこで、この発明は、金型本体の交換時間を短縮すると共に、部品点数を削減出来るパイプ端部成形金型の交換方法及びパイプ端部加工装置を提供することを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため請求項１の発明は、軸状の金型本体の先端部外周に沿って配設され且つ隣接する端部同士が互いに気密に係合されて、前記金型本体の先端部に嵌合されるパイプ端部との間に気密室を形成する複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換するパイプ端部成形金型の交換方法としたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上述した課題を解決するために、請求項２の発明は、先端部にパイプ成形用の外周面が設けられた軸状の金型本体と、加熱された状態で前記金型本体の先端部外周面に嵌合されるパイプ端部の外周面との間に気密室を形成する気密室形成容器とを備え、前記金型本体の先端部外周面にパイプ端部が嵌合された状態で前記気密室に加圧流体を供給することにより、前記パイプ端部を金型本体の先端部外周面に押圧させて成形するパイプ端部加工装置であって、
前記気密室形成容器は前記金型本体の軸線と交差する方向に複数に分割された分割容器部材を有し、前記分割容器部材を互いに進退駆動させる容器駆動手段が設けられ、前記金型本体の基端部を軸線と直交する方向に移動可能に保持すると共に、前記金型本体の軸方向に進退駆動させられる金型保持部材が設けられ、前記金型本体の先端部が前記気密室形成容器から外れる抜取位置まで前記金型保持部材を移動させる保持部材駆動手段が設けられ、前記抜取位置において前記金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて交換する金型交換手段を有するパイプ端部加工装置としたことを特徴とする。
【００１６】
【作  用】
この発明のパイプ端部成形金型の交換方法によれば、金型本体の交換を行う際に、複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換するので、金型本体の交換が簡易且つ短時間で行われる。
【００１７】
この際、分割容器部材の離反移動は容器駆動手段によって行われた後、金型本体の先端部が気密室形成容器の分割容器部材間から外れる抜取位置まで金型保持部材が保持部材駆動手段により移動させられる。そして、この抜取位置において、金型交換手段が金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて新たなものと交換する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１〜図６面を基に説明する。尚、従来と同一または類似する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。また、本実施例の図１〜図６では、パイプ１及びその端部１ａを図示してはいないが、説明の便宜上従来例で用いたパイプ１，端部１ａの符号を用いて説明したので、この点については従来例のパイプ１を参照する。
【００１９】
図１〜図５において、この発明にかかるパイプ端部加工装置は、軸状の金型本体２やこの金型本体２の周辺に配置される部品等の取付ベースとなる直方体状のフレームを有する。
【００２０】
このフレーム２０は、前側下部の左右に一体に設けられたロッド支持板部２１，２１と、前側下部の中央に一体に設けられたシリンダ支持板部２２と、ロッド支持板部２１，２１及びシリンダ支持板部２２に対応して前側上端の左右及び中央に一体に設けられたロッド支持板部２１´，２１´及びシリンダ支持板部２２´を有する。このロッド支持板部２１，２１の後縁部近傍にはロッド支持用のブラケット２３，２３が上方に向けて一体に設けられ、フレーム２０の後縁の左右にはロッド支持壁２４，２４が設けられ、フレーム２０の後縁の左右中央にはシリンダ取付壁２５が一体に設けられている。このフレーム２０の一側下端部にはシリンダ取付ベース２６が一体に設けられている。
【００２１】
また、パイプ端部加工装置は、ブラケット２３，２３とロッド支持壁２４，２４に前後端部が固定されたガイドロッド（保持部材ガイド手段）３０，３０と、ガイドロッド３０，３０に両側下端部の筒部３１ａ，３１ａが摺動自在に嵌合保持された厚肉板状の金型保持部材３１と、シリンダ取付壁２５に固定されたシリンダ（保持部材駆動手段）３２と、金型保持部材３１への取付板３３が基端に一体に設けられた金型本体２を有する。また、このシリンダ３２のピストンロッド３２ａに先端部には金型保持部材３１が固定されていて、この金型保持部材３１はシリンダ３２によりガイドロッド３０，３０に沿って進退駆動させられる。
【００２２】
この金型保持部材３１には左右（金型本体２の軸線と直交する方向）に延びる蟻溝状（断面Ｔ字状）の取付溝３１ｂが形成されていて、金型本体２の取付板３３は左右に移動可能に取付溝３１ｂに保持されている。この取付板３３は、通常は図示しないボルト等で金型保持部材３１に固定されているが、金型本体２の交換時はこのボルトを取り外すことで、左右（金型本体２の軸線と直交する方向）に移動可能となる。尚、金型本体２を用いてパイプ１の端部１ａに受け口を成形加工する場合には、従来と同様に、パイプ１の端部１ａが加熱された状態で金型本体２の先端部外周面に嵌合される。
【００２３】
更に、パイプ端部加工装置は、金型本体２の先端部の周囲に配置された気密容器４０を有する。この気密容器４０は、パイプ１の端部１ａの外周面との間に気密室を形成させる部材の一つである気密室形成容器４１と、この気密室形成容器４１と共働してパイプ１の端部１ａの外周面との間に気密室を形成させる中間気密筒３を有する。尚、中間気密筒３は、金型本体２の中間部２ｃに気密に嵌合されるリング状のシール部４と、このシール部４に後端部が気密に固着されて金型本体２の先端部を覆う円筒部６を有すると共に、気密室形成容器４１内に配設されている。
【００２４】
この気密室形成容器４１は、上下に２つに（金型本体２の軸線と交差する方向に複数に）分割された分割容器部材４２，４３から形成されている。この分割容器部材４２，４３は、半円筒状の容器本体４２ａ，４３ａと、この容器本体４２ａ，４３ａの前端部に着脱可能且つ気密に固定された半円板状の前扉（前側板）４２ｂ，４３ｂから構成されている。
【００２５】
この容器本体４２ａ，４３ａの合せ部の側方にはフランジ４２ｃ，４３ｃが設けられている。このフランジ４２ｃ，４３ｃは、これらを上下に貫通する左右それぞれ一対のガイドロッド４４，４４及び４４，４４に上下動可能に保持されている。このガイドロッド４４，４４及び４４，４４は、左右のロッド支持板部２１，２１´及びロッド支持板部２１，２１´にそれぞれ固定されている。また、前扉（前側板）４２ｂ，４３ｂの内面には半円板状のゴムシート４５，４５´が添着されている。
【００２６】
この様な、気密室形成容器４１のゴムシート４５，４５´，パイプの端部（従来例で示したパイプ１の端部１ａと同じ），中間気密筒３との間には気密室が形成される。図４，５中、４２ｄ，４３ｄは冷却空気を気密室側に従来と同様な条件下で供給する冷却エア供給口である。
【００２７】
しかも、シリンダ支持板部２２，２２´には分割容器駆動用のシリンダ（容器駆動手段）４６，４６´が固定され、このシリンダ４６，４６´のピストンロッド４６ａ，４６ａ´には分割容器部材４２，４３が固定されている。これにより、分割容器部材４２，４３は、シリンダ４６，４６´によって上下方向に互いに進退駆動させられる様になっている。
【００２８】
また、中間気密筒３のシール部４はリング板４７に固定され、このリング板４７はスライドシリンダ４８，４８のピストンロッド４８ａ，４８ａに固定されている。このスライドシリンダ４８，４８は、ガイドロッド３０及びシリンダ３２と平行に設けられていると共に、後端がシリンダ取付壁２５の上下に基端部が固定されている。尚、下部のスライドシリンダ４８と金型保持部材３１とは金型本体２の軸線と平行な方向に図示しない位置で相対移動可能になっている。
【００２９】
このシリンダ３２は、気密容器４０の中間気密筒３及び気密室形成容器４１から金型本体２の先端部が抜け外れる抜取位置Ｐまで、金型保持部材３１をシリンダ取付壁２５側に駆動（移動）させるようになっている。そして、この前記抜取位置Ｐには、金型本体２を軸線と直交する方向（左右）に移動させて交換する金型交換手段５０が設けられている。
【００３０】
この金型交換手段５０は、抜取位置Ｐに対応してフレーム２０のロッド支持壁２４，２４の一方に固定した取付板案内板５１と、この取付板案内板５１の後方に位置させてフレーム２０の側部に固定したレール取付板５２と、このレール取付板５２に上下に向けて互いに平行に固定されたＴ字状のガイドレール５３，５３と、このガイドレール５３，５３に上下動自在に保持された昇降部材５４と、フレーム２０のシリンダ取付ベース２６に上下に向けて固定されシリンダ５５（昇降駆動手段）と、昇降部材５４の前面に固定された交換金型保持用の金型保持板５６を有する。このシリンダ５５のピストンロッド５５ａには昇降部材５４が取り付けられていて、この昇降部材５４はシリンダ５５により昇降駆動されるようになっている。
【００３１】
この取付板案内板５１は、金型本体２の軸線と直交する方向（左右方向）に延び且つ断面がＴ字状に形成された案内溝５１ａを有する。また、金型保持板５６は、金型本体２の軸線と直交する方向（左右方向）に延び且つ断面がＴ字状に形成された取付溝５６ａ，５６ｂを上下に有する。図中、取付溝５６ｂには、金型保持部材３１に保持された金型本体２と成形口径の異なる金型本体２´の取付板３３´が保持されている。
【００３２】
次に、この様な構成のパイプ端部加工装置の金型本体交換動作を説明する。尚、金型本体２及び中間気密筒３，気密室形成容器４１（分割容器部材４２，４３が互いに合せられている状態では外側部材９と同様に機能する）により、パイプ１の端部１ａに受け口を成形する操作は従来と同じであるので、その説明は省略する。
【００３３】
この様な構成において、金型本体２の交換を行う場合には、先ず、分割容器駆動用のシリンダ（容器駆動手段）４６，４６´によって、複数の分割容器部材４２，４３を金型本体２の軸線と交差する方向（上下）に互いに離反する方向に移動離反させる。この後、シリンダ３２を作動させて金型保持部材３１をシリンダ取付壁２５側に移動させることにより、気密容器４０の中間気密筒３及び気密室形成容器４１から金型本体２の先端部が抜け外れる抜取位置Ｐまで移動させて、シリンダ３２の作動を停止させる。
【００３４】
この前記抜取位置Ｐでは取付板案内板５１の案内溝５１ａが金型保持部材３１の取付溝３１ｂと一致させられる。この位置決は、案内溝５１ａと取付溝３１ｂの高さを予め一致させると共に、図示しないマイクロスイッチ等を用いてシリンダ３２の伸縮作動制御を行うことにより容易に行うことができる。
【００３５】
この取付位置Ｐでは、金型交換手段５０のシリンダ５５により昇降部材５４をガイドレール５３，５３に沿って昇降制御して、新たな金型本体２が保持されていない取付溝（本実施例では上側の取付溝５６ａ）を案内溝５１ａに一致させる。
【００３６】
この位置で、金型保持部材３１に保持された金型本体２の取付板３３を金型保持部材３１に固定しているボルト等のクランプ手段を操作して、金型本体２を金型保持部材３１から自由にし、この金型本体２を取付板案内板５１側に移動させて、取付板３３を取付板案内板５１の案内溝５１ａを介して、金型保持板５６の取付溝５６ａに嵌合させた後、この取付板３３を金型保持板５６に図示しないボルト等のクランプ手段で固定する。
【００３７】
次に、金型交換手段５０のシリンダ５５により昇降部材５４をガイドレール５３，５３に沿って昇降制御して、新たな金型本体２´が保持されている取付溝（本実施例では上側の取付溝５６ｂ）を案内溝５１ａに一致させる。この位置で、金型保持板５６に保持された新たな金型本体２´の取付板３３を金型保持板５６に固定しているボルト等のクランプ手段を操作して、金型本体２´を金型保持板５６から自由にし、この新たな金型本体２´を取付板案内板５１側に移動させて、取付板３３を取付板案内板５１の案内溝５１ａを介して、金型保持保持部材３１の取付溝３１ａに嵌合させた後、この取付板３３を金型保持部材３１に図示しないボルト等のクランプ手段で固定する。
【００３８】
この後、シリンダ３２を作動させて金型保持部材３１を気密容器４０側に移動させることにより、新たな金型本体２´の先端部を気密容器４０の中間気密筒３内に挿入させて、シリンダ３２の作動を停止させる。次に、分割容器駆動用のシリンダ（容器駆動手段）４６，４６´によって、複数の分割容器部材４２，４３を金型本体２の軸線と交差する方向（上下）に互いに接近する方向に移動させて、分割容器部材４２，４  ３同士を合わせる一方、交換した新たな金型本体２´の外径に対応した内径の前扉（前側板）４２ｂ，４３ｂを用意しておいて、この前扉（前側板）４２ｂ，４３ｂを容器本体４２ａ，４３ａの前端に取り付けられているものと交換する。これにより、金型本体２´の交換作業が簡易且つ短時間で終了する。
【００３９】
尚、この様な抜取位置Ｐにおける金型本体２の交換作業において、金型本体２の金型保持部材３１と金型保持板５６との間での移動作業には、図示しないラックピニオンとサーボモータ等の駆動機構や、エアシリンダや油圧シリンダ等の駆動手段を用いることができる。また、取付溝３１ｂと５６ａ，５６ｂとの間の移動案内にローラ等を用いることもできる。
【００４０】
また、異なる管口径の型（金型本体）の交換においても、中間気密筒３のシール部４の内径（口径）を大きい方の型に合わせておくと共に、シール部４をある程度弾性変形できる材料から形成しておくか、シール部４の内面にシールリングを装着しておくことで、新たな金型本体２´の交換と前扉（前側板）４２ｂ，４３ｂの交換のみで、容器本体４２ａ，４３ａや中間気密筒３の交換作業は不要となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明は、軸状の金型本体の先端部外周に沿って配設され且つ隣接する端部同士が互いに気密に係合されて、前記金型本体の先端部に嵌合されるパイプ端部との間に気密室を形成する複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換する様にしたので、  金型本体の交換時間を短縮すると共に、部品点数を削減出来る。
【００４２】
また、請求項２の発明は、先端部にパイプ成形用の外周面が設けられた軸状の金型本体と、加熱された状態で前記金型本体の先端部外周面に嵌合されるパイプ端部の外周面との間に気密室を形成する気密室形成容器とを備え、前記金型本体の先端部外周面にパイプ端部が嵌合された状態で前記気密室に加圧流体を供給することにより、前記パイプ端部を金型本体の先端部外周面に押圧させて成形するパイプ端部加工装置であって、前記気密室形成容器は前記金型本体の軸線と交差する方向に複数に分割された分割容器部材を有し、前記分割容器部材を互いに進退駆動させる容器駆動手段が設けられ、前記金型本体の基端部を軸線と直交する方向に移動可能に保持すると共に、前記金型本体の軸方向に進退駆動させられる金型保持部材が設けられ、前記金型本体の先端部が前記気密室形成容器から外れる抜取位置まで前記金型保持部材を移動させる保持部材駆動手段が設けられ、前記抜取位置において前記金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて交換する金型交換手段を有するパイプ端部加工装置としたので、上記同様に金型本体の交換時間を短縮すると共に、部品点数を削減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すパイプ端部加工装置の側面図である。
【図２】図１に示したパイプ端部加工装置の左側面ずである。
【図３】図２に示したパイプ端部加工装置の金型本体取り外し時の説明図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】従来例を示し、金型本体の交換の様子を説明する要部の部分断面図である。
【図８】従来例を示し、金型本体の交換の様子を説明する要部の部分断面図である。
【図９】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１０】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１１】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１２】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１３】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１４】従来例を示し、スリーブ型の金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１５】従来例を示し、スリーブ型の金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図１６】従来例を示し、スリーブ型の金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１…パイプ
１ａ…端部
２…金型本体
３１…金型保持部材
３２…シリンダ（保持部材駆動手段）
４１…気密室形成容器
４２，４３…分割容器部材
４６，４６´…シリンダ（容器駆動手段）
５０…金型交換手段
Ｐ…抜取位置
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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