(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水車室内に軸を中心として回転可能に配設された水車を水圧で回し、減速機を介して回転軸を回転させる構造の水圧回転装置において、前記水車の上下の少なくとも一方側の、該水車または水車室内壁に、前記軸側を包囲する形状の凸部を設け、該凸部と相対する面は平面に形成して、該凸部のみにより、水車と水車室の内壁面間には、凸部の高さ以上のクリアランスが形成されていることを特徴とする水圧回転装置。
【請求項２】
前記凸部は、水車外周の水圧を受け止める羽根状の水受けの上下に仕切片がない場合は、前記水受けの根本付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水圧回転装置。
【請求項３】
前記凸部は、水車外周の水圧を受け止める羽根状の水受けの上下に仕切片がある場合は、該仕切片の外周付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水圧回転装置。
【請求項４】
前記凸部と水車の軸間には、水車の上下を貫通する水抜穴が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の水圧回転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、浴室用掃除具，洗車具，ボディブラシ，マッサージ具等として使用する水圧回転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、水圧を利用してブラシを回転させる構造の水圧回転装置が存在するが、従来の構造では、内部に設けられた水車の上下面及びこの水車を内装した水車室の内壁面は何れも平面で構成され、水車室内壁面と水車の上下面との間にはある程度のクリアランスが形成されているが、クリアランスが小さいと、水車の回転時に水車室内壁面と水車の上下面間が密着し、抵抗が大きくなり、逆にクリアランスが大きいと、水車の外周の水受けから水が溢れて水車の上下面側に逃げやすく、水車の回転効率が悪くなり、さらに水が水車の上下面に回り込んで、水車を上下方向に押し付ける力が働き、水車の回転を阻害することとなるという問題点があり、特に、水車及び水車室が樹脂製の場合は、クリアランスに水が入り込むと滑りが悪くなり、より回転を阻害しやすくなり、さらに、水車の外周の水受けの上下に仕切片が存在しない安価な形状の水車においては、水受けから水が溢れて水車の上下に回り込みやすく、回転が阻害されやすいという問題点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、水車の上下面と水車室内壁面間の密着をなくし、かつ溢れた水の水車の上下面への入り込みを防ぎ、回転効率が良好なものとなる水圧回転装置を提供せんことを目的とし、その第１の要旨は、水車室内に軸を中心として回転可能に配設された水車を水圧で回し、減速機を介して回転軸を回転させる構造の水圧回転装置において、前記水車の上下の少なくとも一方側の、該水車または水車室内壁に、前記軸側を包囲する形状の凸部を設け、該凸部と相対する面は平面に形成して、該凸部のみにより、水車と水車室の内壁面間には、凸部の高さ以上のクリアランスが形成されていることである。
また、第２の要旨は、前記凸部は、水車外周の水圧を受け止める羽根状の水受けの上下に仕切片がない場合は、前記水受けの根本付近に設けられていることである。
また、第３の要旨は、前記凸部は、水車外周の水圧を受け止める羽根状の水受けの上下に仕切片がある場合は、該仕切片の外周付近に設けられていることである。
また、第４の要旨は、前記凸部と水車の軸間には、水車の上下を貫通する水抜穴が形成されていることである。
【０００４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、水圧回転装置の第１実施例を示す浴室用掃除具の外観図であり、浴室用掃除具１は、浴室内に設置されたシャワー装置のシャワーホース２に接続され、手で握ることのできるグリップ部３と、このグリップ部３の先端に設けられたヘッド部４と、このヘッド部４にブラシベース５を介在させて取り付けられたブラシ６で構成されており、前記ヘッド部４及びブラシベース５の縦断面図を図２に示し、また図３では、図２におけるａ−ａ線断面図を示し、また図４では、図２におけるｂ−ｂ線断面図を示し、内部構造を説明すると、前記ヘッド部４を構成するハウジング内のグリップ部３側にはスペーサ９が設けられて、スペーサ９内にノズル９ａが形成されており、このノズル９ａから噴出される水圧により回転される水車８が内装されており、この水車８は、ヘッド部４を構成するハウジングの内壁面から下方側へ突出された軸７に回転可能に軸着されており、水車８は、その外周側にノズル９ａからの水圧を受け止める水受け８ｂが形成され、この水受け８ｂと前記軸７間には、水車８の上下面を貫通する水抜穴８ａが貫通形成されたものとなっている。
【０００５】
水車８の下方側には減速機カバー１０が横設されており、この減速機カバー１０の上面側と前記ヘッド部４のハウジングの内壁面間で、前記水車８を収納した水車室Ｓが形成されており、減速機カバー１０の図２における図示左端は解放されたギア放水口１２となっており、このギア放水口１２の上面側は水車室Ｓからの排水口１１となっている。
前記水車８の中央部には下方側へ一体状に突出して入力ギア８０が設けられており、この入力ギア８０は減速機カバー１０を貫通して下方側へ延び、減速機カバー１０の下方側に配置された第１ギア１３と噛合されたものとなっている。また、この第１ギア１３は下方側に配置された第２ギア１４と噛合されており、さらに第２ギア１４は、回転軸１００に設けられた出力ギア１５と噛合されており、この入力ギア８０，第１ギア１３，第２ギア１４，出力ギア１５により減速機が構成されている。
【０００６】
ヘッド部４のハウジングの下面にはハウジングカバー１６が覆設されており、このハウジングカバー１６の中央部には、上下に貫通して複数の散水口１６ａが形成されたものとなっている。また、前記回転軸１００の下端はハウジングカバー１６から下方側へ突出して、この回転軸１００の下端側にブラシベース５が固設されており、ブラシベース５の下端外周にブラシ６が植毛されたものとなっている。
なお、ブラシベース５の上面には、前記ハウジングカバー１６の散水口１６ａから排出される水が通る貫通口５ａが形成されており、水は貫通口５ａからブラシベース５の内部に排出されて、ブラシ６の内側に排水され、水が飛び散らないように構成されている。
【０００７】
このような構造では、シャワーホース２を通りグリップ部３から水圧がかかりノズル９ａから水車８に向かって噴出されて、水車８が水車室Ｓ内で回転されて、この回転が前記ギア８０，１３，１４，１５を介して減速されて、ブラシベース５を回転させることによりブラシ６が回転されるものであり、前記水車８の回転効率を向上させるために、本例では図５の要部拡大図で示すような構造が採用されている。
【０００８】
即ち、図５において、ヘッド部４のハウジングの上面側の内壁面から下方側へ突出して凸部４ａが形成され、この凸部４ａは、水車の水抜穴８ａの外側であって、水車８の外周の水受け８ｂの内側の付け根付近にリング状に形成されて、中心の軸７側への水の侵入を防げるように形成されている。また、この凸部４ａと対向状に、前記減速機カバー１０の上面には上方側へ突出して凸部１０ａがリング状に形成されたものとなっており、この凸部４ａ，１０ａにより、水車８の上下面と水車室Ｓの内壁面間にクリアランスが形成されて、凸部４ａ，１０ａのみによりクリアランスが狭く形成されているため、水車８の回転時に、水車８が水車室Ｓの内周面に密着することがなく、抵抗が小さくなって、水車の回転効率が向上し、また、水車外周の水受け８ｂから溢れて水車８の上下面に回り込む水も凸部４ａ，１０ａにより外周側へ跳ね返されて、水車８の中心の軸７側へ水が入り込むことが少ないため、入り込んだ水により水車の上下が押さえ込まれて水車８の回転が阻害されることがない。従って、水車８及びヘッド部４のハウジング及び減速機カバー１０が樹脂で形成されている場合にも、水車８の回転抵抗が低いため、樹脂により軽量化してコストダウンを図ることができるものとなる。
【０００９】
次に、図６の要部拡大縦断面図は第２実施例を示すものであり、図７は、図６の要部平面構成図である。
図６及び図７において、本例の水車８は、その外周の水受け８ｂの下面側に、外側へ突出して水受下仕切片８ｃが一体形成されたものとなっており、水受け８ｂと水抜穴８ａ間は、軽量化を図るために中空状の肉抜き部８ｄとなっている。
また、前記ヘッド部４のハウジングの内壁から下方へ突出された凸部４ａの形状に工夫が加えられており、凸部４ａの外側壁は、上下に垂直な垂直部４ｂとなっており、凸部４ａの内側壁は、中心側に向かって上傾した傾斜部４ｃとなっている。
一方、前記減速機カバー１０の上面に上方へ突出形成された凸部１０ａは、本例では前記水車の水受下仕切片８ｃの下面側に配置形成されており、この凸部１０ａの外側壁も、上下に垂直な垂直部１０ｂとなっており、また、凸部１０ａの内側壁は、中心側に向かって下傾した傾斜部１０ｃとなっている。
【００１０】
即ち、本例における凸部４ａ，１０ａでは、その外側壁が垂直部４ｂ，１０ｂとなっているため、この垂直部４ｂ，１０ｂにより、水受け８ｂ側から溢れた水が水車８の上下面へ入り込もうとしても跳ね返され、中心軸７側への水の入り込みを確実に防げるように構成されており、また、凸部４ａ，１０ａの内側の傾斜部４ｃ，１０ｃにより、中心側へ入ってしまった水を遠心力で外側へ良好に逃がすことができるように構成されている。
また、凸部４ａ，１０ａの内側には、前述した上下に貫通する水抜穴８ａが形成されているため、この水抜穴８ａを介し、中心側に入り込んだ水を水車８の上下面に良好に抜き去ることができ、また、水車８の停止時には、この水抜穴８ａにより水を流下させて、外側へ排出することができるものである。
【００１１】
このように図６及び図７の構成では、垂直部４ｂ，１０ｂにより水車８の内側に向かって水が入りにくくし、また、内側に入った水も傾斜部４ｃ，１０ｃにより遠心力で外側へ抜けやすくして、水車８が回り込んだ水により上下方向に押さえ付けられることなく、回転抵抗を減少させて、水車を効率良く回転させることができるものとなる。
【００１２】
次に、図８の縦断面拡大図で、また図９の平面図で示す第３実施例においては、水車８の外周の水受け８ｂの上下面に、それぞれ外側へ突出して水受上仕切片８ｅ，水受下仕切片８ｃを一体形成して、所謂、上下両面クローズ型の水車８で構成され、その内側には肉抜き部８ｄが形成され、さらにその内側に上下に貫通する水抜穴８ａが形成されており、本例では、水受上仕切片８ｅの外周端に、上方へ突出して凸部８ｆがリング状に形成されたものとなっており、一方、水受下仕切片８ｃの外周端には、下方へ突出してリング状の凸部８ｇが一体形成されたものとなっている。
【００１３】
このように本例では、水車８側に凸部８ｆ，８ｇを形成させて、この凸部８ｆ，８ｇにより、水車室Ｓ内壁面との間に狭いクリアランスを形成して、水車８の回転時に密着することを防いで、回転抵抗を小さくでき、かつ水受け８ｂから溢れた水が水車８の上下面の内側へ入り込まないように、凸部８ｆ，８ｇで水の入り込みを防ぐことができ、水車８に上下方向に押さえ付け力が働くのを良好に防いで、水車８の回転効率を高めることができるものとなる。また、本例では、水受け８ｂの上下面に仕切片８ｅ，８ｃが形成されたクローズ型であるため、上下方向への水の回り込みは少なく、水受け８ｂで良好に水圧を受けて回転することができるものとなる。
【００１４】
なお、上記構成は、回転軸１００の先端にブラシベース５及びブラシ６を設けた洗浄ブラシについて述べているが、洗車具，ボディブラシ等に適用することができるものである。また、ブラシベース５及びブラシ６に代えて、回転軸１００の先端に、回転運動を往復運動とか押圧運動に変える部材を設けてマッサージ具等を構成することができるものである。
【００１５】
即ち、図１０及び図１１では水圧回転装置の第４実施例を示し、前記ヘッド部４のハウジング内に設けられる、水車８及び減速ギヤ及びハウジングカバー１６の構成は、前記第１実施例と同様である。
第４実施例では回転軸１００の先端に雄のスプライン１００ｂを形成させておき、この雄スプライン１００ｂが嵌合するスプライン孔１３１ａを中心に有する円板１３１を、押さえ板１３２で押さえて構成したものである。
【００１６】
即ち、ハウジングカバー１６の下面に固設板１３０を固定しておき、この固設板１３０の下側に、円板１３１を回転可能に設け、この円板１３１の下面に、押さえ板１３２を取り付けるものであり、円板１３１と押さえ板１３２を逆向きにした分解図を図１２に示すが、円板１３１の裏面には、スプライン孔１３１ａを中心として楕円形状のボール溝１３１ｂが形成されており、このボール溝１３１ｂ内に、２個のボール１３３，１３３を転動可能に配置させて、楕円状のボール溝１３１ｂに沿ってボール１３３，１３３が転動できるように構成されており、また、押さえ板１３２には、ボール１３３の下端が下方へ突出することができ、しかもボール１３３が往復動できるように往復長孔１３２ｂ，１３２ｂが一対形成されており、また、押さえ板１３２の両端に一体状に立ち上げ形成された立上片１３２ａ，１３２ａは、円板１３１の下側から固設板１３０の外周に接着剤等で接着固定され、円板１３１及びボール１３３の下方への抜脱を防ぐように構成されている。
【００１７】
このような構造では、回転軸１００が回転されると、これに伴い円板１３１が回転し、円板１３１の回転により、ボール溝１３１ｂの楕円形状に沿ってボール１３３，１３３が転動しようとするが、各ボール１３３，１３３は押さえ板１３２の往復長孔１３２ｂ，１３２ｂ内に嵌め込まれているため、この往復長孔１３２ｂの長さ分だけ往復動することとなり、円板１３１の回転が往復長孔１３２ｂに沿った往復動に変えられてボール１３３は往復動を行うことができ、このボール１３３，１３３を肩とか首等に押し付けて、肩とか首を良好に揉むことができて、マッサージ具として使用することができるものとなる。
【００１８】
次に、図１２〜図１５に示すものは水圧回転装置の第５実施例であり、本例では、ハウジングカバー１６の下面に固定した固設板１３０の下側に、上円板１３５と下円板１３６を一体回転可能に配設して、その外側にスペーサ１３７を設け、さらにスペーサ１３７の下面側に、押さえ板１３８を介して、一対の揺動部材１３９，１３９を取り付けたものであり、図１３の逆向きにした分解斜視図で示すように、上円板１３５及び下円板１３６は同径に形成されており、中央部には、回転軸１００の先端に形成された雄スプライン１００ｂが嵌合する雌スプラインを有するスプライン孔１３６ａが形成されており、上円板１３５と下円板１３６の重合わされた面内部に、一対のボール１３３，１３３を自由に自転できるように内蔵させたものであり、下円板１３６には各ボール１３３，１３３の下端が突出するように孔１３６ｂ，１３６ｂが形成されたものとなっている。
【００１９】
また、押さえ板１３８に支持されて上下方向に揺動できる一対の揺動部材１３９，１３９には、下方側へ蒲鉾状に突出する押圧突条部１３９ａが形成され、その上部には外側へ突出して抜脱防止鍔部１３９ｂ，１３９ｂが一体形成されており、この抜脱防止鍔部１３９ｂ，１３９ｂが、押さえ板１３８に形成された長孔に係止されて下方への抜脱が防がれるものとなっており、また、各揺動部材１３９の上面には、図１４に上面側からの斜視図で示すように、三角形状の三角突起部１３９ｃが上方へ突出形成されており、この三角突起部１３９ｃの両側には、ボール１３３を三角突起部１３９ｃに良好に導くようにボールガイド部１３９ｄ，１３９ｄが形成されたものとなっている。
【００２０】
一対の揺動部材１３９，１３９は図１４に示すように、三角突起部１３９ｃ，１３９ｃを対向させて配置されており、前記回転軸１００の回転に伴い上円板１３５と下円板１３６が一体で回転されると、ボール１３３，１３３は自転しながら公転し、揺動部材１３９の三角突起部１３９ｃ，１３９ｃに乗り上げて、三角突起部１３９ｃ，１３９ｃを下方側へ押圧すると、図１５に示すように、揺動部材１３９は押さえ板１３８内で傾いた状態となり、押圧突条部１３９ａの長手方向の三角突起部１３９ｃ側が下方側へ傾き突出して、この時に、肩とか首等にこの揺動部材１３９の押圧突条部１３９ａが当接されていれば、良好に肩とか首等を押圧することができるものとなり、回転軸１００の回転により、ボール１３３，１３３を介して一対の誘導部材１３９の三角突起部１３９ｃ，１３９ｃへの乗り上げが順次繰り返されて、一対の揺動部材１３９，１３９は交互に上下の傾動運動を繰り返し、良好に肩とか首を叩いて振動を与え、また揉むことができるものとなり、良好なマッサージ効果を与えることができるものとなる。
【００２１】
次に、図１６〜図１９に示すものは水圧回転装置の第６実施例であり、本例では、回転軸１００の先端に、偏心したカム部１４１を設けて、このカム部１４１を、往復部材１４２の長円状のカム挿入穴１４２ｂ内に遊嵌させて構成したものであり、往復部材１４２は、ガイド部材１４０にガイドされて往復運動できるように構成され、往復部材１４２の下面に形成された嵌め溝１４２ｃに、歯ブラシ１４４ａの柄部１４４を、押さえ部材１４３を介在させて嵌め付けておけば、歯ブラシ１４４ａが往復運動をなし、良好に歯磨きを行うことができるものとなる。
【００２２】
図１７には、往復部材１４２と、ガイド部材１４０と、カム部１４１を逆向きにさせた分解斜視図を示すが、往復部材１４２には、カム部１４１が嵌め込まれる長円状のカム挿入穴１４２ｂが形成されており、往復部材１４２の外周には、外側へ突出してガイド突起１４２ａが形成され、このガイド突起１４２ａが係合されるガイド溝１４０ａがガイド部材１４０の内側に形成されており、このガイド部材１４０をハウジングカバー１６の下面に固定状に取り付けておけば、回転軸１００の回転に伴いカム部１４１が回転して、これにより往復部材１４２がガイド溝１４０ａに沿って往復動することとなる。
【００２３】
即ち、図１８では、往復部材１４２がガイド部材１４０から離れる方向に移動した状態の断面図を示し、また、図１９では、往復部材１４２がガイド部材１４０に近づく方向に移動した状態の断面図を示すものである。
なお、本例では、歯ブラシ１４４ａを往復動させて歯磨きができるように構成しているが、この歯ブラシ１４４ａの代わりに、往復部材１４２に突起等を形成させるか、別部材で突起等を付設させておけば、突起等の往復動により、肩とか首を叩く，揉む等のマッサージ効果を得ることができるものとなる。
【００２４】
このように水圧で回転される水車４の回転力で、減速ギヤを介して回転軸１００を回転させ、ブラシ６を回転させても、また、往復運動とか押圧運動に変えて、種々の構造のマッサージ具等として使用することができるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、水車室内に軸を中心として回転可能に配設された水車を水圧で回し、減速機を介して回転軸を回転させる構造の水圧回転装置において、前記水車の上下の少なくとも一方側の、該水車または水車室内壁に、前記軸側を包囲する形状の凸部を設け、該凸部と相対する面は平面に形成して、該凸部のみにより、水車と水車室の内壁面間には、凸部の高さ以上のクリアランスが形成されていることにより、水車の上下面と水車室内壁面間は凸部のみで狭いクリアランスが形成されて、水車の回転時に密着することが防がれ、水車の回転抵抗が少なくなり、また、水が水車の上下面側に回り込んで中心側へ水が入り込むことが凸部により防がれるため、水車が回り込んだ水により上下方向に押さえ付けられることも少なく、水車の回転効率が向上するものとなる。
【００２６】
また、前記凸部は、水車外周の水圧を受け止める羽根状の水受けの上下に仕切片がない場合は、前記水受けの根本付近に設けられていることにより、水車の外周の水受けから溢れた水が、素早く凸部により跳ね返されるため、水車の上下面側に水が入り込みにくくなり、また、水圧も水車に伝わりやすくなり、水車の回転効率が向上する。
【００２７】
また、前記凸部は、水車外周の水圧を受け止める羽根状の水受けの上下に仕切片がある場合は、該仕切片の外周付近に設けられていることにより、水受けから溢れた水が水車の上下面の内側へ入り込まないように、凸部で水の入り込みを防ぐことができ、水車に上下方向に押さえ付け力が働くのを良好に防いで、水車の回転効率を高めることができるものとなる。また、水受けの上下面に仕切片が形成されたクローズ型であるため、上下方向への水の回り込みは少なく、水受けで良好に水圧を受けて回転することができるものとなる。
【００２８】
また、前記凸部と水車の軸間には、水車の上下を貫通する水抜穴が形成されていることにより、凸部を超えて内側に入った水も水車の停止時には水抜穴から抜けるため、次の運転時には水車の回転が残水により阻害されることがなくなり、水車の回転効率が向上する。また、水抜穴を通し残水を排水できるため、残水が残留して汚れたりすることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】水圧回転装置の第１実施例の浴室用掃除具の外観図である。
【図２】浴室用掃除具のヘッド部及びブラシベース部の縦断面構成図である。
【図３】図２のａ−ａ線断面構成図である。
【図４】図２のｂ−ｂ線断面構成図である。
【図５】第１実施例の要部拡大縦断面構成図である。
【図６】第２実施例の要部拡大縦断面構成図である。
【図７】図６の水車の平面構成図である。
【図８】第３実施例の要部拡大縦断面構成図である。
【図９】図８の水車の平面構成図である。
【図１０】水圧回転装置を示すマッサージ具として構成した場合の断面構成図である。
【図１１】図１０における円板とボールと押さえ板の逆向きの分解斜視図である。
【図１２】水圧回転装置の別の実施例を示す断面構成図である。
【図１３】図１２における円板と揺動部材の逆向きの分解斜視図である。
【図１４】図１３の揺動部材の上面側からの斜視構成図である。
【図１５】揺動部材が傾動した状態の作用説明図である。
【図１６】水圧回転装置の別の実施例を示す縦断面構成図である。
【図１７】図１６におけるカム部と往復部材とガイド部材の逆向きにした分解斜視図である。
【図１８】往復部材がガイド部材から離れた方向に移動した状態の作用説明図である。
【図１９】往復部材がガイド部材に近づく方向に移動する状態を示す作用説明図である  。
【符号の説明】
１  浴室用掃除具
２  シャワーホース
３  グリップ部
４  ヘッド部
４ａ  凸部
４ｂ  垂直部
４ｃ  傾斜部
５  ブラシベース
５ａ  貫通口
６  ブラシ
７  軸
８  水車
８ａ  水抜穴
８ｂ  水受け
８ｃ  水受下仕切片
８ｄ  肉抜き部
８ｅ  水受上仕切片
８ｆ，８ｇ  凸部
９  スペーサ
９ａ  ノズル
１０  減速機カバー
１０ａ  凸部
１１  排水口
１２  ギア放水口
１３  第１ギア
１４  第２ギア
１５  出力ギア
１６ａ  散水口
８０  入力ギア
１００  回転軸
１３０  固設板
１３１  円板
１３１ａ  スプライン孔
１３１ｂ  ボール溝
【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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【図１７】
0003541772.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003541772.tif 000020