(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ケース内が、隔壁により、該隔壁の下方に位置されてガス発生容器内に連通するガス収集室と、該隔壁の上方に位置されて該弁ケース外に連通する通気室とに区画され、前記隔壁に前記ガス収集室と前記通気室とを連通させる連通口が形成され、前記ガス収集室に、該ガス収集室に燃料が入り込んだときに上昇されて前記連通口を閉じるフロート弁が配設され、前記通気室内における隔壁上に、前記連通口の周縁部を囲むようにして筒状のガイド壁が立設され、前記ガイド壁に、前記弁ケース外に連通するための排出口が形成され、前記ガイド壁内に、該ガイド壁内における前記連通口周縁部を弁座として、弁体が離着座可能に設けられている弁装置において、
前記連通口周縁部に対する前記弁体の着座面は、該弁体が前記連通口周縁部から離間して前記弁ケースに当接したときに、該連通口周縁部に対して傾斜すると共に、該弁体の着座面のうち、該連通口周縁部から最も離間している側が、前記排出口側に位置されるように設定され、
前記弁体が円板状とされ、
前記弁ケースの内面のうち、前記弁体が当接する当接面が、前記排出口に近いほど、前記連通口周縁部から離間するように傾斜されている、
ことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記弁体の周面が、該弁体の径方向外方側に向けて凸となる曲面をもって丸められている、
ことを特徴とする弁装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記弁体の周面の曲面が、該弁体の中心を基準とした球体の曲率により形成されている、
ことを特徴とする弁装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記弁体の周面の曲面が、該弁体の厚みの半分以下の曲率半径をもって形成されている、
ことを特徴とする弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記隔壁上に、前記排出口において、該排出口の一部開口を占めるようにしてガイド柱が設けられ、
前記ガイド柱は、その幅が前記ガイド壁の径方向外方に向かうに従って狭まるように設定されている、
ことを特徴とする弁装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記ガス発生容器が自動車用燃料タンクとされ、
前記排出口がキャニスタに連通されている、
ことを特徴とする弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の燃料タンク等のガス発生容器内に取付けられて、ガス発生容器内のガス圧が所定以上に高まることを防止する弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃料タンク等のガス発生容器内には、そのガス発生容器内で発生した燃料ガスの圧力を正常に保つべく、弁装置が配置されている。この弁装置としては、例えば特許文献１に示すように、弁ケース内を、隔壁によりガス発生容器内に連通するガス収集室と、該弁ケース外に連通する排出口を有する通気室とに区画し、前記隔壁に前記ガス収集室と前記通気室とを連通させる連通口を形成し、該連通口の周縁部を弁座として、該連通口の周縁部に対して、前記通気室側において、弁体を離着座可能に設けたものが知られている。
より具体的には、隔壁上に、通気室側において、連通口の周囲を囲むようにして円筒状のガイド壁を立設する一方、弁体を平面視多角形状に形成して、その弁体を弁座としての連通口周縁部に着座させたときに、ガイド壁内周面と平面視多角形状の弁体の周面との間に隙間が形成されることとされている。
これにより、ガス収集室（ガス発生容器）内のガス圧が所定以上に高まると、弁体が連通口周縁部から離間し、そのガス収集室内のガスは、連通孔、ガイド壁内周面と平面視多角形状の弁体の周面との間の隙間、排出口を経て排出され、ガス発生容器内のガス圧力を正常に保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記弁装置においては、ガスを排出するに際して、ガス収集室に導かれるガスを、隔壁の連通孔、ガイド壁内周面と弁体周面との間の隙間を介して通気室に導かなければならず、ガスは、特にガイド壁内周面と弁体周面との間の隙間において大きく絞られ、ガスの排出に伴う圧力損失は大きなものとならざるを得ない。このため、ガスの排出を、より円滑に行うことが望まれている。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ガス排出に伴う圧力損失を極力低減できる弁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】
上記目的を達成するために本発明（請求項１に係る発明）にあっては、
弁ケース内が、隔壁により、該隔壁の下方に位置されてガス発生容器内に連通するガス収集室と、該隔壁の上方に位置されて該弁ケース外に連通する通気室とに区画され、前記隔壁に前記ガス収集室と前記通気室とを連通させる連通口が形成され、前記ガス収集室に、該ガス収集室に燃料が入り込んだときに上昇されて前記連通口を閉じるフロート弁が配設され、前記通気室内における隔壁上に、前記連通口の周縁部を囲むようにして筒状のガイド壁が立設され、前記ガイド壁に、前記弁ケース外に連通するための排出口が形成され、前記ガイド壁内に、該ガイド壁内における前記連通口周縁部を弁座として、弁体が離着座可能に設けられている弁装置において、
前記連通口周縁部に対する前記弁体の着座面は、該弁体が前記連通口周縁部から離間して前記弁ケースに当接したときに、該連通口周縁部に対して傾斜すると共に、該弁体の着座面のうち、該連通口周縁部から最も離間している側が、前記排出口側に位置されるように設定され、
前記弁体が円板状とされ、
前記弁ケースの内面のうち、前記弁体が当接する当接面が、前記排出口に近いほど、前記連通口周縁部から離間するように傾斜されている、
構成としてある。請求項１の好ましい態様としては、請求項２以下の記載の通りとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明（請求項１に係る発明）によれば、当該弁装置をガス発生容器（燃料タンク等）内に据え付ければ、ガス発生容器内の圧力が上昇して弁体が連通口周縁部から離間し、その弁体が弁ケースに当接したときに、その弁体が座面としての連通口周縁部（隔壁）に対して傾斜した状態となり、弁体と隔壁とは末広がり状のガス排出路を形成する。このため、ガス収集室からのガスが通気室において絞られることを抑制することができ、ガス排出に伴う圧力損失を極力低減することができる。
【０００８】
また、弁体の着座面は、該弁体が連通口周縁部から離間して弁ケースに当接したとき、弁体の着座面のうち、連通口周縁部から最も離間している側が、排出口側に位置されていることから、ガス収集室から連通口を介して通気室に入り込んだガスを、弁体と隔壁とが形成する末広がり状のガス排出路により排出口に的確に導くことができる。
【０００９】
またこの場合、通気室内における隔壁上に、連通口の周縁部を囲むようにして筒状のガイド壁が立設され、ガイド壁に、弁ケース外に連通するための排出口が形成されていることから、弁体が連通口周縁部から離間するに際して、弁体がガイド壁にガイドされることになり、弁体と隔壁とが形成するガス排出路を排出口に的確に臨ませることができる。以上に加えて、前記弁体が円板状とされ、前記弁ケースの内面のうち、前記弁体が当接する当接面が、前記排出口に近いほど、前記連通口周縁部から離間するように傾斜されていることから、弁体が弁ケースの当接面に当接することにより、具体的に、排出口に連なる末広がり状のガス排出路を形成できるだけでなく、その際、弁体として、厚みの薄い一般的なものを用いることができる。勿論、ガス収集室に燃料が入り込んだときは、フロート弁が浮き上がって、フロート弁は、ガス収集室側から連通孔を閉じるので、燃料の外部への漏れを防止できる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、前記弁体の周面が、該弁体の径方向外方側に向けて凸となる曲面をもって丸められていることから、ガイド壁に対する弁体の傾斜時の摺動を円滑にすることができ、ガス収集室内のガス圧が所定圧を超えた時、弁体を的確に傾斜状態にすることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、前記弁体の周面の曲面が、該弁体の中心を基準とした球体の曲率により形成されていることから、ガイド壁に対する弁体の傾斜時の摺動を具体的に円滑にすることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、前記弁体の周面の曲面が、該弁体の厚みの半分以下の曲率半径をもって形成されていることから、ガイド壁に対する弁体の傾斜時の摺動を具体的に円滑にすることができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
請求項５に係る発明によれば、前記隔壁上に、前記排出口において、該排出口の一部開口を占めるようにしてガイド柱が設けられ、前記ガイド柱は、その幅が前記ガイド壁の径方向外方に向かうに従って狭まるように設定されていることから、排出口から排出されるガスを、ガイド柱３２から剥離することを抑制でき、ガイド柱背後の後流（wake）幅を極力狭めることができる。このため、圧力抵抗の増大を抑制でき、この点からも、圧力損失の増大を抑制できる。
【００１７】
請求項６に係る発明によれば、前記ガス発生容器が自動車用燃料タンクとされ、前記排出口がキャニスタに連通されていることから、ガス収集室のガス圧が高まると、弁体が連通口周縁部から離間し、ガスは、連通口、通気室、排出口を通って、キャニスタに連通する外部流路に排出される。このため、燃料タンク内の圧力を所定値に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る弁装置を示す上方側から見た斜視図。
【図２】第１実施形態に係る弁装置を示す下方側から見た斜視図。
【図３】第１実施形態に係る弁装置の一部破断斜視図。
【図４】第１実施形態に係る弁装置を示す縦断面図。
【図５】第１実施形態に係る弁装置を示す分解斜視図。
【図６】弁体の周面について説明する説明図。
【図７】弁体の周面の変形例について説明する説明図。
【図８】上部キャップの内部構造を示す部分拡大図。
【図９】第１実施形態における弁体周辺の構造を簡略的に示す説明図。
【図１０】第１実施形態における弁体の作動を簡略的に示す説明図。
【図１１】第１の参考例における弁体周辺の構造を簡略的に示す説明図。
【図１２】第１の参考例における弁体の作動を簡略的に示す説明図。
【図１３】第２の参考例における弁体を示す斜視図。
【図１４】第２の参考例における弁体周辺の構造を簡略的に示す説明図。
【図１５】第２の参考例における弁体の作動を簡略的に示す説明図。
【図１６】ガイド壁、ガイド柱、弁体及び排出口の関係を示す平面図。
【図１７】ガイド壁、ガイド柱、弁体及び排出口の関係を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１、図２において、符号１は、第１実施形態に係る弁装置を示す。この弁装置１は、筒状の弁ケース２を備えている。弁ケース２は、その側部に取付け部３を有しており、その取付け部３は、ガス発生容器としての燃料タンク（図示略）内の上部位置に設けられる取付け具（図示略）に取付けられる。これにより、弁ケース２は、その軸心延び方向を上下方向に向けた状態で燃料タンク内に保持される。この弁ケース２は、円筒状のケース本体４と、ケース本体４の上側に装着される上部キャップ５と、ケース本体４の下側開口部に装着される下部キャップ６と、を有している。上部キャップ５は、ケース本体４の上側開口を閉塞しており、下部キャップ６は、その下部キャップ６が有する複数の連通孔７（図２参照）を通じてケース本体４内の内部空間を外部（燃料タンク内）に連通させている。
【００２１】
前記弁ケース２内には、図３，図４に示すように、該弁ケース２内を上下二室に画成する隔壁８が設けられている。隔壁８は、ケース本体４の内周面に、そのやや上部側の位置において設けられており、その隔壁８よりも下側の下室がガス収集室でもあるフロート室９とされ、隔壁８よりも上側の上室が通気室１０とされている。この隔壁８には、その径方向中央部において比較的大きな径をもって連通口１１が形成されている。連通口１１は、隔壁８を上下に貫通してフロート室９と通気室１０とを連通しており、その連通口１１の上部、下部の各周縁部１１ａ，１１ｂは、弁座をそれぞれ構成している。
【００２２】
前記フロート室９には、図３〜図５に示すように、フロート弁１２が昇降動可能に配設されている。フロート弁１２は、開口側を下方に向けた有底円筒状をなしており、そのフロート弁１２の上面には（底部上面）には、その径方向中央部において弁体部１３が突出した状態で設けられている。この弁体部１３は、その先端部に前記連通口１１の径よりも大きな径の円板１４を有し、その円板１４先端面にゴム板１５が敷設される構成とされている。具体的には、フロート弁１２の上面に支柱１６を介して支持円板１７が取付けられ、その支持円板１７上に前記円板１４等が配置され、その円板１４の下面周縁部から垂下する複数の係止脚１８が支持円板１７に係止されている。この場合、円板１４下面の径方向中央部及び支持円板１７上面の径方向中央部に、支持台部１４ａ，１７ａがそれぞれ突設され、その両支持台部１４ａ，１７ａが上下に積み重ねた状態で配置されていると共に、各係止脚１８の爪部と支持円板１７とは、ある程度の遊びをもって係止されている。このため、円板は、支持円板１７上に保持される一方、円板１４等が支持円板１７に対してある程度がたつく（揺動する）ことができる構成となっている。このため、燃料がフロート室９に入り込み、フロート弁１２が上昇したときには、フロート弁１２の弁体部１３が連結口１１の下部周縁部１１ｂに的確に着座できることになっている。尚、符号１９は、フロート室９内周面に形成される複数の縦リブであり、フロート弁１２は、この複数の縦リブ１９に摺接して上下動することになっている。
【００２３】
前記フロート弁１２と下部キャップ６（弁ケース２の下部）との間には、図３，図４に示すように、フロート弁１２の内部凹所内においてコイルスプリング２０が介在されている。このコイルスプリング２０は、フロート弁１２を上方に向けて付勢しているが、フロート室９内に、下部キャップ６の複数の連通孔７から燃料が入り込まないときには、フロート弁１２は、その自重によりコイルスプリング２０を圧縮して、下部キャップ６に載置された状態となる。
これにより、車両の傾き等により燃料が上昇し、フロート室９内に燃料が入り込むと、その燃料による浮力とコイルスプリング２０の付勢力とによって、フロート弁１２は浮き上がり、その弁体部１３は、連通口１１の下部周縁部１１ｂに当接し、連通口１１を閉塞する。
【００２４】
前記通気室１０には、図３〜図６、図１６、図１７に示すように、前記連結口１１の上部周縁部１１ａに離着座するための弁体２１が配設されている。この弁体２１は、円板形状をしており、この弁体２１の下面が連結口１１の上部周縁部１１aに対する着座面２１ａとされ、その上面が背面２１ｂとされている。この弁体２１の背面２１ｂには突部２２が突設されており、その突部２２の先端部は、面取り又は丸められている（図１７参照）。この突部２２にはコイルスプリング２３の一端側が嵌挿されている。そのコイルスプリング２３の他端部は、上部キャップ５の径方向中央部に形成されるばね受け凹所２４の底部２４ａに至っており、このコイルスプリング２３により弁体２１の着座面２１ａは連通口１１の上部周縁部１１ａに着座する方向に付勢されている。
この場合、コイルスプリング２４は、フロート室９内のガス圧が所定圧を超えた時、弁体２１が連通口１１の上部周縁部１１ａから離間するように設定されている。また、ばね受け凹所２４は、その底部２４ａを中心として下方に向かうに従って拡がっており、そのばね受け凹所２４内には、弁体２１が連結口１１の上部周縁部１１ａから離間した時に、その弁体２１の突部２２が傾いた状態であっても入り込むことができることになっている。さらに、突部２２の先端部が面取り又は丸められていることから、弁体２１の作動時に、コイルスプリング２４に対する摺動抵抗を低減できると共に、突部２２がコイルスプリング２４に引っ掛かることを抑制して弁体２１の作動を的確に行わせることができる。
【００２５】
弁体２１の周面は、径方向外方に向けて凸となる曲面に形成されている。本実施形態においては、この弁体２１周面における曲面は、図６に示すように、弁体２１の中心Ｏ（重心）を基準とした曲率半径Ｒをもって設定されている。別の態様として、弁体２１周面を、図７に示すように、弁体２１の肉厚ｄ又はその肉厚ｄ以下の長さを直径とした円弧状曲面に形成してもよい。
【００２６】
前記隔壁８には、図３〜図５，図１６，図１７に示すように、前記連通口１１の上部周縁部１１ａの周囲において、円筒状のガイド壁２５が立設されている。このガイド壁２５は、上部キャップ５にまで延びており、そのガイド壁２５内は、その外部に対して区画されている。このガイド壁２５には、その一部が切り欠かれて排出口２６が形成されており、その排出口２６によりガイド壁２５の内外が連通することになっている。また、隔壁８上には、図１６，図１７に示すように、ガイド壁２５における排出口２６において、ガイド柱３２が立設されている。このガイド柱３２は、ガイド壁２５の径方向内方側が半円柱状とされる一方、そこからガイド壁２５の径方向外方に向かうに従って幅（図１６中、上下方向長さ）が狭まるように形成されており、本実施形態においては、その形状は、平面視流線形状とされている。
【００２７】
上記ガイド壁２５内には、図４，図１６，図１７に示すように、前記弁体２１が配設されている。ガイド壁２５は、前記ガイド柱３２と共に、主として、弁体２１の離着座動の際に、弁体２１をガイドする機能を有している。この場合、弁体２１がガイド壁２５内において傾斜動することがあるが、弁体２１の周面が前述したように曲面とされていることから、その際、弁体２１はガイド壁２１に対して円滑に摺動することになる。
【００２８】
前記上部キャップ５の内面には、図８、図９に示すように、前記弁体２１の背面２１ｂが当接するための当接面２７（規制面）が設けられている。この当接面２７は、水平面に対して傾斜しており、その当接面２７のうち、隔壁８から最も離間している側が前記排出口２６側に位置されている。このため、図８、図１０に示すように、弁体２１が前記連通口１１の上部周縁部１１ａから離間して当接面２７に当接したときには、弁体２１の着座面２１ａが傾斜し、弁体２１の着座面２１ａと隔壁８とは、排出口２６に向けて末広がり状となるガス排出路２８を形成することになる。尚、図９、図１０は、突部２２、コイルスプリング２３等を省略した簡略概念図として示されている。
【００２９】
前記弁ケース２の側面には、図１、図３〜図５に示すように、接続管部２９が設けられている。この接続管部２９は、その一端が前記排出口２６に臨むようにして弁ケース２内に開口され、その他端部は、キャニスタに至る接続管（図示略）との接続端部とされる。
【００３０】
したがって、このような弁装置１が車両の燃料タンク内に据え付けられた場合には、車両が揺れず、燃料タンク内の燃料の液面が傾かずに、フロート室９に燃料が入り込まないときには、フロート弁１２の自重によってコイルスプリング２０が圧縮されて、フロート弁１２の弁体部１３が連通口１１の下部周縁部１１ｂから離れている。一方、車両が旋回したり大きく傾いたりして、燃料の液面が上昇して、フロート室９に燃料が所定高さ以上入り込むと、フロート弁１２に浮力が作用すると共に、コイルスプリング２０の付勢力によって、フロート弁１２が浮き上がり、フロート弁１２の弁体部１３は、連通口１１の下部周縁部１１ｂに当接して、連通口１１を閉塞する。この結果、燃料タンクの外部への燃料漏れを確実に防止できる。
【００３１】
また、車両の走行等によって燃料ガスが多量に発生して燃料タンク内の圧力が高まった場合には、その圧力によって弁体２１が連通口１１の上部周縁部１１ａから離間して上部キャップ５の当接面２７に当接する。これにより、弁体２１は傾斜し、その弁体２１のうち、隔壁８から最も離間している部分が排出口２６側に位置され、弁体２１の着座面２１ａと隔壁８とは、排出口２６に末広がり状に臨むガス排出路２８を形成する。このため、燃料タンク内のガスが、連通口１１、ガス排出路２８、排出口２６、接続管部２９を経てキャニスタに排出されることになり、燃料タンクがガス圧により破損や変形することを防止できる。
【００３２】
この場合、連通口１１を比較的大きな孔とするだけでなく、弁体２１を上部キャップ５の当接面２７を利用して、弁体２１の着座面２１ａと隔壁８とが、排出口２６に末広がり状で臨むガス排出路２８を形成することから、連通口１１からのガスをあまり絞ることなく排出することができ、圧力損失が増大することを極力抑制できる。
また本実施形態においては、ガイド柱３２が、排出口２６において、弁体２１をガイドすることになるが、ガイド柱３２が、平面視流線形状をもって、ガイド壁２５の径方向外方に拡張されていることから（図１６，図１７参照）、排出口２６から排出されるガスは、ガイド柱３２からの剥離が抑制され、ガイド柱３２背後の後流（wake）幅（図１６中、上下幅）は極力狭められる。このため、圧力抵抗の増大が抑制され、この点からも、圧力損失の増大が抑制される。これにより、連通口１１からのガスは円滑に排出される。
【００３３】
図１１、図１２は第１の参考例、図１３〜図１５は第２の参考例を示す。この各参考例において、前記第１実施形態と同一構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図１１、図１２に示す第１の参考例においては、当接面２７が隔壁８に平行に形成されている一方、弁体２１の厚みが排出口２６から遠いほど厚くされて、弁体２１の背面２１ｂが弁体２１の着座面２１ａに対して傾斜されている。
これにより、燃料タンク内のガス圧が所定圧を超えると、先ず、弁体２１の肉厚の厚い部分が当接面２７に当接し、続いて、弁体２１の肉厚の薄い部分が傾斜動（回動）して当接面２７に当接する（図１２参照）。これにより、この第１の参考例においても、図１２に示すように、弁体２１の着座面２１ａと隔壁８とは、排出口２６に末広がり状に臨むガス排出路２８を形成することになり、燃料タンク内のガスを排出するに際して、ガスを絞ることを抑制して圧力損失の増大を抑えることができる。
【００３５】
図１３〜図１５に示す第２の参考例は、第１の参考例の変形例を示す。第２の参考例においては、弁体２１として、２枚の円板２１Ａ，２１Ｂを互いに対向するように連結する一方（連結した連結部を符号３０をもって示す）、その連結部３０から離れるほど両円板間の間隔が拡がるように設定されている（屈曲形状又は側面視くの字状）。そして、この弁体２１は、ガイド壁２５内の隔壁８上に、両円板２１Ａ，２１Ｂの間隔が最も広がっている側を排出口２６の遠い側に位置するように配置される（連結部３０を排出口２７側に配置させる）。
これにより、燃料タンク内のガス圧が所定圧を超えると、弁体２１の一方の円板２１Ｂが当接面２７に当接し、これ伴い、他方の円板２１Ｂが起立し、この第２の参考例においても、図１５に示すように、弁体２１の他方の円板２１Ａと隔壁８とは、排出口２６に末広がり状に臨むガス排出路２８を形成することになる。このため、燃料タンク内のガスを排出するに際して、ガスを絞ることを抑制して圧力損失の増大を抑えることができる。
尚、弁体２１としては、２枚の円板２１Ａ，２１Ｂを連結する場合に限らず、３枚以上の円板を連結する場合であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  弁装置
２  弁ケース
８  隔壁
９  フロート室（ガス収集室）
１０  通気室
１１  連通口
１１ａ  上部周縁部
２１  弁体
２１Ａ  円板
２１Ｂ  円板
２５  ガイド壁
２６  排出口
２７  当接面
３０  連結部
３２  ガイド柱
【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】
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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】
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