(57)【要約】  皮剥機は、対向切断振動状態で１対の円板ブレードを駆動する空気圧モータと、空気圧モータの速度を制御する調速機とを含む。遠心錘として作用する調速機ボールは空気圧モータと共に回転しかつ傾斜フランジを弁頭に押し付けて弁頭を弁座に向けて動かす。弁頭の動きは、偏倚バネを圧縮し、所望速度が超過されたとき、加圧空気の流れを制限する。速度が低下するに従って、遠心力が減少し、偏倚バネが弁を開いて追加の動力を空気圧モータに与える。円板ブレードには、ブレードが回転する中央軸受の面積を相当に増加させかつかつ極めて長いブレード寿命を生じる円筒形中央リップが設けられている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断円板シャフトに装着された１対の切断円板と、
偏心シャフト、各切断円板に１つの１対の押し棒であって前記偏心シャフトとその各切断円板との間に接続された１対の押し棒を含み、対向切断振動状態で前記切断円板を駆動する駆動機構と、
前記偏心シャフトを回転しかつ前記対を成す押し棒を振動するように接続された空気圧モータと、
装着された前記空気圧モータを有しかつ該空気圧モータへの加圧空気の流れを与える空気入口を含むハウジングと、ならびに
前記入口と前記空気圧モータとの間に接続された調速機であって、前記空気入口から前記空気圧モータへの加圧空気の流れを自動的に制御して、前記空気圧モータに対して所望の回転速度を維持する調速機と、
を備えた手持ち型皮剥機。
【請求項２】
前記調速機は、前記空気圧モータと共に回転するように接続されかつ遠心力によって動作して、前記空気入口から前記空気圧モータへの加圧空気の流れを制限して、前記モータ速度が所望の回転速度を超えたとき、前記空気圧モータ速度を減少させる、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項３】
前記調速機は前記空気圧モータと共に回転するように接続された弁頭を含み、前記空気入口が弁座に接続され、前記空気圧モータ速度が所望の回転速度を超えたとき、前記弁頭が前記弁座に向かって動いて、前記空気入口から前記空気圧モータへの加圧空気の流れを制限し、前記空気圧モータ速度を減少する、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項４】
前記調速機は、前記弁座から離れるように弁頭を偏倚させる調速機バネと、前記空気圧モータと共に回転するように接続された可動質量とをさらに含み、前記可動質量は、前記調速機が回転するに従って外側に動きかつ前記調速機バネを圧縮して、前記弁頭を前記弁座に向けて動かしかつ前記空気入口から前記空気圧モータへの加圧空気の流れを制限する、請求項３に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項５】
前記可動質量は複数の調速機ボールを備えている、請求項４に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項６】
前記調速機ボールは、前記弁頭にある傾斜フランジに接触し、前記空気圧モータが回転するに従って前記傾斜フランジに遠心力を加えて、前記調速機バネを圧縮しかつ前記弁頭を前記弁座に向けて動かす、請求項５に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項７】
前記ハウジングは駆動機構カバーを含み、該駆動機構カバーは、駆動機構カバー部分、遮蔽板部分、前記駆動機構カバー部分を前記遮蔽板部分に接続する壁部分を含む、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項８】
前記駆動機構カバーは鋼からつくられている、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項９】
各切断円板は中央開口と該中央開口を取り囲む軸受リップとを有し、前記対を成す切断円板の前記中央開口および軸受リップは前記切断円板シャフトを取り囲む軸受を形成する、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１０】
前記切断円板シャフトは外側支持面を有する円筒形カラーを含み、各切断円板は中央開口と該中央開口を取り囲む軸受リップとを含み、前記対を成す切断円板の前記中央開口および軸受リップが内側支持面を有する軸受を形成し、前記対を成す切断円板の前記中央開口および軸受リップが前記円筒形カラーを取り囲み、前記内側支持面が前記円筒形カラーの外側支持面に接触する、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１１】
前記調速機は前記空気圧モータと共に回転するように接続された弁頭を含み、前記空気入口が弁座に接続され、前記空気圧モータ速度が所望の回転速度を超えたとき、前記弁頭が前記弁座に向かって動いて、前記空気入口から前記空気圧モータへの加圧空気の流れを制限し、前記空気圧モータ速度を減少する、請求項１０に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１２】
前記ハウジングは、前記対を成す切断円板の一方に隣接した第１カバーと、前記対を成す切断円板の他方に隣接した第２カバーとをさらに含み、前記第１カバーは前記対を成す切断円板の一方の前記軸受リップを受ける凹所を有し、前記第２カバーは前記対を成す切断円板の他方の前記軸受リップを受ける別の凹所を有する、請求項１に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１３】
前記切断円板シャフトは円筒形カラーをさらに含み、前記第１および第２カバーの凹所が前記円筒形カラーをも受ける、請求項１２に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１４】
ハウジングと、
前記ハウジング内にある駆動機構であって、偏心シャフトおよび該偏心シャフトに接続された１対の押し棒を含む駆動機構と、
前記偏心シャフトを回転しかつ前記対を成す押し棒を振動させるように前記ハウジング内で接続されたモータと、
切断円板シャフトと、ならびに
前記切断円板シャフト上で回転運動を振動させるように装着された１対の切断円板と、を備え、
前記切断円板が対向切断振動状態で前記押し棒によって駆動され、各切断円板は中央開口および該中央開口を取り囲む軸受リップを有し、前記中央開口および軸受リップは前記切断円板シャフトを取り囲む軸受を形成する、手持ち型皮剥機。
【請求項１５】
各切断円板の前記中央開口を取り囲む前記軸受リップが前記切断円板の一方の側から外方に突出している、請求項１４に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１６】
前記対を成す切断円板を構成する第１および第２切断円板が逆向き状態で前記切断円板シャフトに装着され、前記一方の切断円板の前記中央開口を取り囲む軸受リップが一方の方向に前記一方の切断円板から外方に突出し、前記他方の切断円板の前記中央開口を取り囲む軸受リップが他方の方向に前記他方の切断円板から外方に突出し、前記一方および他方の方向が逆向きになっている、請求項１４に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１７】
前記切断円板シャフトは外側支持面を有する円筒形カラーを含み、各切断円板は中央開口と該中央開口を取り囲む軸受リップとを含み、前記対を成す切断円板の前記中央開口および軸受リップが内側支持面を有する軸受を形成し、前記対を成す切断円板の前記中央開口および軸受リップが前記円筒形カラーを取り囲み、前記内側支持面が前記円筒形カラーの外側支持面に接触する、請求項１４に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１８】
前記ハウジングは、前記対を成す切断円板の一方に隣接した第１カバーと、前記対を成す切断円板の他方に隣接した第２カバーとをさらに含み、前記第１カバーは前記対を成す切断円板の一方の前記軸受リップを受ける凹所を有し、前記第２カバーは前記対を成す切断円板の他方の前記軸受リップを受ける別の凹所を有する、請求項１４に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項１９】
前記切断円板シャフトは円筒形カラーをさらに含み、前記第１および第２カバーの凹所が前記円筒形カラーをも受ける、請求項１８に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２０】
調速機をさらに含む、請求項１４に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２１】
前記調速機が遠心力によって動作する、請求項２０に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２２】
ハウジング、該ハウジング内に装着されたモータ、中央開口を有する切断円板、前記ハウジング内に装着されかつ前記切断円板の中央開口を貫通する切断円板シャフト、前記ハウジング内に装着されかつ前記切断円板を駆動する前モータによって作動される駆動機構を有する形式の手持ち型皮剥機において、
前記切断円板の中央開口の外周に形成されかつ前記切断円板から外方に延びていて、前記切断円板シャフトの周りに前記切断円板の回転運動を行うように前記切断円板の中央開口を有する切断円板軸受を構成する軸受リップを備えた手持ち型皮剥機の改良。
【請求項２３】
１対の切断円板と、
前記切断円板を対向切断振動状態で駆動する駆動機構と、
後記主駆動歯車を駆動するモータと、ならびに
前記駆動機構およびモータを装着したハウジングと、を備え、
前記駆動機構は、偏心シャフトと、前記偏心シャフトを回転するように接続された前記主駆動歯車と、各切断円板について１つの１対の押し棒であって前記偏心シャフトとその各切断円板との間に接続された１対の押し棒と、前記主駆動歯車によって回転されかつ前記押し棒の一方の側に設けられた第１平衡錘と、ならびに前記主駆動歯車によって回転されかつ前記第１平衡錘から前記押し棒の他方の側に設けられた第２平衡錘とを含み、前記第１および第２平衡錘は該第１および第２平衡錘間の位置で平衡作用を与えるように協同して、皮剥機の有効な動的平衡を与える、手持ち型皮剥機。
【請求項２４】
前記第１平衡錘は、前記偏心シャフトと一体の部品として形成される、請求項２３に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２５】
前記第２平衡錘は、前記主駆動歯車と一体の部品として形成される、請求項２３に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２６】
前記第１および第２平衡錘は前記主駆動歯車から別個の要素として形成される、請求項２３に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２７】
前記第２平衡錘は平衡キャップの一部として形成され、前記平衡キャップは、該平衡キャップを完全に貫通するシャフト開口と、前記偏心シャフトに関して前記第２平衡錘の回転を防止するように前記偏心シャフトに係合するキャップ開口とを有する、請求項２６に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２８】
前記第２平衡錘は平衡キャップの一部として形成され、前記平衡キャップは、該平衡キャップを完全に貫通するシャフト開口と、前記偏心シャフトに関して前記第２平衡錘の回転を防止するように前記偏心シャフトに係合するキャップ開口とを有する、請求項２３に記載の手持ち型皮剥機。
【請求項２９】
１対の切断円板と、
前記切断円板を対向切断振動状態で駆動する駆動機構と、
後記主駆動歯車を駆動するモータと、ならびに
前記駆動機構およびモータを装着したハウジングと、を備え、
前記駆動機構は、各端部における円筒形シャフト部分と一体第１平衡錘との間に偏心シャフト部分を有しかつ各端部において前記円筒形シャフト部分に係合する軸受に装着された偏心シャフトと、前記偏心シャフトに装着されかつ前記偏心シャフトを回転するように接続された前記主駆動歯車と、各切断円板に１つの１対の押し棒であって前記偏心シャフト部分とその各切断円板との間に接続された１対の押し棒と、前記押し棒の一方の側に設けられた第１平衡錘と、前記偏心シャフトに装着された平衡キャップとを含み、該平衡キャップは前記第１平衡錘から前記押し棒の反対側に設けられた第２平衡錘を含み、前記第１および第２平衡錘は該第１および第２平衡錘間の位置で平衡作用を与えるように協同して皮剥機の動的平衡を与え、前記ハウジングは着脱可能ブレード・カバーと着脱可能駆動カバーとを含み、前記ブレード・カバーおよび駆動カバーが取り外されたとき前記駆動機構が前記空モータを取り外さずに取外し可能になっている、手持ち型皮剥機。
【請求項３０】
ハウジング、１対の切断円板、モータによって作動される主駆動歯車、ならびに対向切断振動状態で前記切断円板を動かすように前記主駆動歯車をかいして前記モータによって駆動される１対の押し棒を有する手持ち型皮剥機用平衡偏心シャフトであって、
前記皮剥機のハウジング内の第１軸受に挿入する第１円筒形シャフト部分と、
前記主駆動歯車を受ける歯車シャフト部分と、
前記対を成す押し棒を駆動する偏心シャフト部分と、
前記偏心シャフトと共に一体部品として一体形成された第１平衡錘と、ならびに
前記皮剥機のハウジング内の第２軸受に挿入する第２円筒形シャフト部分と、
を備え、前記第１および第２円筒形シャフト部分ならびに前記歯車シャフトが軸方向に整列され、前記偏心シャフトが軸方向にずらされている、平衡偏心シャフト。
【請求項３１】
第２平衡錘用平衡シャフト部分をさらに含み、該平衡シャフト部分が前記第１平衡錘から前記偏心シャフト部分の反対側に設けられた、請求項３０に記載の手持ち型皮剥機用駆動構成要素。
【請求項３２】
前記第１円筒形シャフト部分、前記偏心シャフト部分、前記第１平衡錘、前記第２平衡錘用平衡シャフト部分、前記歯車シャフト部分、ならびに前記第２円筒形シャフト部分が単独の一体化された部品として形成される、請求項３１に記載の手持ち型皮剥機用駆動構成要素。
【請求項３３】
前記第１円筒形シャフト部分、前記偏心シャフト部分、前記第１平衡錘、前記歯車シャフト部分、ならびに前記第２円筒形シャフト部分が単独の一体された部品として形成される、請求項３０に記載の手持ち型皮剥機用駆動要素。
【請求項３４】
ハウジング、偏心シャフト部分を含む偏心シャフト、１対の切断円板、モータによって作動される主駆動歯車、ならびに対向切断振動状態で前記剪断円板を動かすように前記主駆動歯車および前記偏心シャフトをかいして駆動される１対の押し棒を有する手持ち型皮剥機用平衡キャップであって、
前記平衡キャップを貫通しかつ該平衡キャップに対して回転軸を画定するシャフト開口と、
前記回転軸の一方の側にずれた平衡錘と、ならびに
前記平衡キャップを部分的に貫通しかつ前記一方の側から反対の前記回転軸の他方の側にずれた中心を有するキャップ開口と、を備え、
前記キャップ開口が前記偏心シャフトの前記偏心シャフト部分に係合して前記偏心シャフトに関する前記平衡錘の回転を防止する、手持ち型皮剥機用平衡キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肉処理施設において胴体の皮を剥ぐために用いられる手持ち型皮剥機および動力付き皮剥ナイフに関する。さらに詳しく言えば、本発明は、対向切断振動状態で駆動される１対の切断円板を用いる皮剥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ち型皮剥機は、動物の胴体から皮を剥ぐために肉処理施設において用いられている。最も一般的な形式の皮剥機は、対応する１対の押し棒によって対向振動状態で駆動される１対の隣接切断円板またはブレードを含む。基本的設計は、本発明の譲受人である、Ｊａｒｖｉｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された米国特許第５，１２２，０９２号（特許文献１）に開示されている。類似の皮剥機設計は、米国特許第４，３６８，５６０号（特許文献２）、米国特許第３，４３５，５２２号（特許文献３）および米国特許第２，７５１，６８０号（特許文献４）に開示されている。
【０００３】
上記特許に記載された皮剥機設計においては、各切断ブレードはその周囲に歯を含む。隣接円板ブレードは、工具のハンドルに装着された空気圧モータによって作動される偏心駆動機構に接続された１対の押し棒によって対向切断振動状態で駆動される。
【０００４】
空気圧モータはピニオン歯車を回転し、ピニオン歯車が空気圧モータの軸に対して９０度に向けられた主駆動歯車を回転する。主駆動歯車は、押し棒を振動させるために偏心シャフトを回転する。各振動中に、一方の円板ブレードの歯が隣接対向運動円板ブレードの歯を通過する。これは、胴体から皮を迅速に剥ぐ剪断および切断作用を発生する。
【０００５】
この皮剥機設計は有効であることが証明されたが、既存の設計は、重い切断荷重の下では低速になり、切断荷重が取り除かれたときには高速に変わる傾向がある。荷重の下で運転している間に最適切断速度を達成するために、この形式の皮剥機は、それらが切断していないときに、高速度で回転するように設定されなければならない。この無荷重高速度は、工具の摩耗および雑音の好ましくない増加を生じる。無荷重状態の下での過剰速度は、ブレードおよび押し棒の頻繁な前後反転および高速度振動に関連した摩耗により振動ブレードを有する皮剥機に対して特に疑問である。
【０００６】
既存の設計における別の問題は、振動円板ブレードの設計にある。従って、これらのブレードは、鋭利にされたブレード・エッジおよび歯を形成するように厚みが減少されている場合の切断エッジを除いて、すべての箇所が一定の厚みに構成されていた。特に、切断円板の内側支持領域がブレードの外側部分と同じ厚みであった。各ブレードが、この内側支持領域にある穴によって形成された軸受の周りに回転する。
【０００７】
ブレードの限定された厚みはブレードの外側エッジにおいては有利であるが、しかし、それは中心において支持面面積を制限する。限られた寸法の軸受中央穴は、所望のものよりも高率で摩耗を生じる。ブレードが摩耗するに従って、ブレードが最終的に使用不能になるまで、中央穴が拡大する。しばしば、それはブレードの使用寿命を制限するこの中央軸受摩耗である。この過剰な軸受摩耗がなければ、ブレードは余分に鋭利にされることができ、ブレードの使用寿命が延長される。
【０００８】
さらに別の問題は、相当な振動を発生する偏心被駆動押し棒およびブレードの振動特性にある。この振動を減少する公知の方法は、主駆動歯車に平衡錘を使用することであるが、しかし、この解決策は部分的に有効であるに過ぎない。振動押し棒との干渉を避けるために、主駆動歯車およびそれに接続された平衡錘は、押し棒の平面から垂直方向にずらされなければならない。押し棒の運動質量と主駆動歯車の平衡錘の反対運動質量との間のずれは、揺動を生じる。
【０００９】
最初は、この揺動の大きさは、まったく限られており、工具は長時間快適に使用されうる。しかし、時間が経つと、揺動は顕著な過剰摩耗を生じる。軸受および運動部品が摩耗を開始するに従って、揺動が極めて不都合な振動を発生するまで、揺動が振幅を増す。さらに、この運動によって発生された摩耗は、工具の構成部品の寿命を縮める。
【特許文献１】米国特許第５，１２２，０９２号
【特許文献２】米国特許第４，３６８，５６０号
【特許文献３】米国特許第３，４３５，５２２号
【特許文献４】米国特許第２，７５１，６８０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術の問題および欠陥を考慮して、従って本発明の目的は、荷重をかけて動作しているときに、および荷重無しで動作しているときに、ほぼ定速度で動作する手持ち型皮剥機を提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、既存の設計よりもゆっくりと中央軸受において摩耗するブレードを有する手持ち型皮剥機を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、長時間快適に使用されうる振動の少ない手持ち型皮剥機を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、減少された振動により急激には摩耗しない手持ち型皮剥機を提供することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、一体の平衡錘を有する手持ち型皮剥機のために平衡化された偏心シャフトを提供することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、一体化された平衡錘を有する手持ち型皮剥機用平衡キャップを提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的および利点は、一部は自明であり、また、一部は明細書の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
当業者にとって明らかになるであろう上記およびその他の目的は、手持ち型皮剥機に向けられている本発明において達成される。本発明の第１実施例においては、手持ち型皮剥機は、動的に平衡化された手持ち型皮剥機である。手持ち型皮剥機は、１対の切断円板と、対向切断振動状態で切断円板を駆動する駆動機構と、ハウジングに装着されたモータとを含む。駆動機構は、偏心シャフトと、偏心シャフトを回転するように接続された主駆動歯車と、１対の押し棒と、押し棒の両側に設けられた第１および第２平衡錘とを含む。
【００１８】
各押し棒は、偏心シャフトと各切断円板との間に接続される。押し棒の両側に平衡錘を定置することによって、平衡錘は平衡錘間でかつ押し棒の偏心被駆動質量に対向した位置で平衡作用を与えるように協同して、手持ち型皮剥機の有効な動的平衡を与える。
【００１９】
本発明の第１実施例の１つの観点においては、第１平衡錘は偏心シャフトと共に一体部品として形成される。第２平衡錘は主駆動歯車と共に一体部品として形成されてもよい。あるいは、さらに好ましくは、それは押し棒および偏心シャフトに主駆動歯車よりも接近して設けられた平衡キャップからなる別個の部品として形成されてもよい。平衡キャップは、平衡キャップを完全に貫通するシャフト開口と、偏心シャフトに関して第２平衡錘の回転を防止するように偏心シャフトに係合するキャップ開口とを含む。
【００２０】
二重平衡設計は、ハウジングが着脱自在ブレード・カバーおよび着脱自在駆動カバーを有し、かつ、ブレード・カバーおよび駆動カバーが取り除かれたとき、空気圧モータを取り外さずに駆動機構が取り外せる、皮剥機設計に好適に実施される。
【００２１】
本発明は、ハウジング、１対の切断円板、モータによって作動される主駆動歯車、切断円板を対向切断振動状態で動かすように主駆動歯車をかいしてモータによって駆動される１対の押し棒を有する手持ち型皮剥機用の平衡偏心シャフトにも向けられている。平衡化された偏心シャフトは、皮剥機ハウジング内の第１軸受に挿入するための第１円筒形シャフト部分と、主駆動歯車を受ける歯車シャフト部分と、１対の押し棒を駆動する偏心シャフト部分とを含む。第１平衡錘は偏心シャフトと共に単独の部品として一体に形成され、また、第２円筒形シャフト部分は皮剥機ハウジング内の第２軸受内で回転する。第１および第２円筒形シャフト部分および歯車シャフト部分はすべて軸方向に整列され、また、偏心シャフトがそこから軸方向にずらされている。
【００２２】
本発明はさらに、上述した形式の手持ち型皮剥機用平衡キャップに向けられている。平衡キャップは、平衡キャップを貫通しかつ平衡キャップ用回転軸を画定するシャフト開口と、回転軸の第１側にずらされた平衡錘と、平衡キャップを部分的に貫通しかつ第１側の反対にある回転軸の第２側にずらされた中心を有するキャップ開口とを含む。キャップ開口は、偏心シャフトの偏心シャフト部分に係合するように採寸されて、偏心シャフトに関して平衡錘の回転を防止する。
【００２３】
本発明の第２実施例においては、皮剥機のハウジングは、加圧空気の流れを空気圧モータに与える空気入口と、および空気入口と空気圧モータとの間に接続された調速機とを含む。調速機は、空気入口から空気圧モータへの加圧空気の流れを自動的に制御して、空気圧モータに対して所望の回転速度を維持する。
【００２４】
本発明の第２実施例の１つの観点においては、調速機は空気圧モータと共に回転するように接続され、空気入口から空気圧モータへの加圧空気の流れを制限するように遠心力によって動作して、空気圧モータの速度が所望の回転速度を超えたとき、空気圧モータの速度を低下させる。
【００２５】
好適実施例においては、調速機は空気圧モータと共に回転するように接続された弁頭を含む。空気入口は弁座に接続される。弁頭は、弁座に向かって動いて空気入口から空気圧モータへの加圧空気の流れを制限し、空気圧モータが所望の回転速度を超えたとき、空気圧モータの速度を低減する。
【００２６】
本発明の別の観点においては、調速機は弁座から離れるように弁頭に偏倚を与える調速機バネと、および空気圧モータと共に回転するように接続された可動質量とを含む。可動質量は、調速機が回転するに従って外方に動き、調速機バネを圧縮して弁頭を弁座に向けて動かしかつ空気入口から空気圧モータへの加圧空気の流れを制限する。
【００２７】
可動質量は、弁頭の角度付きフランジに接触する、好ましくは１またはそれを超えるボールである。ボールが回転するに従って、ボールは角度付きフランジに遠心力を加えて、調速機バネを圧縮しかつ弁頭を弁座に向けて動かす。
【００２８】
皮剥機設計の別の観点においては、ハウジングは３つの部品を有する駆動機構カバーを含む。駆動機構カバー部分は、駆動歯車の上に配置される。遮蔽板部分は押し棒の下に配置され、壁部分が駆動機構カバー部分を遮蔽板部分に接続する。駆動機構カバーは、好ましくは鋼からなる一体部品である。
【００２９】
皮剥機設計のさらに別の好適観点においては、各切断円板は、中央開口と、および中央開口を取り囲む軸受リップとを含む。対を成す切断円板の中央開口および軸受リップは、切断円板シャフトを取り囲む拡大支持面を有する軸受を形成する。切断円板シャフトは、各切断円板の中央開口および軸受リップが取り囲む外側支持面を有する円筒形カラーを含む。対を成す切断円板の中央開口および軸受リップは、円筒形カラーの外側支持面に接触する内側支持面を有する軸受を形成するように協同する。
【００３０】
手持ち型皮剥機のさらに別の観点においては、皮剥機ハウジングは、対を成す切断円板の第１のものに隣接した第１カバーと、および対を成す切断円板の第２のものに隣接した第２カバーとを含む。第１カバーは対を成す切断円板の第１のものの軸受リップを受ける凹所を有し、また、第２カバーは対を成す切断円板の第２のものの軸受リップを受ける別の凹所を有する。円筒形カラーは、第１および第２カバーの凹所に受けられてもよい。
【００３１】
各切断円板の中央開口を取り囲む軸受リップは、対を成す切断円板がそれらの各軸受リップ間で干渉せずに背合せに組み立てられるように、各切断円板の一方の側のみから外方に好ましくは突出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の好適実施例を記載するに当たり、同様な番号が本発明の同様な特徴に該当する図面の図１−１０についてここでは参照がなされている。
【００３３】
図１および図２は、本発明の第１実施例に基づく手持ち型皮剥機１０を示す。手持ち型皮剥機１０は、１対の隣接切断円板１２および１４を含む。切断円板１２および１４は、各円板の周囲に設けられた歯１６を有する。切断円板１２、１４は、偏心シャフト２２（図３参照）によって対向切断振動状態で１対の押し棒１８、２０によって駆動される。
【００３４】
偏心シャフト２２は、工具ハウジングのハンドル２６に設けられた空気圧モータ２４によって駆動される。空気圧モータ２４は、主駆動歯車３０に係合しかつそれを回転させるピニオン歯車２８を駆動する。空気圧モータ２４およびピニオン歯車２８の回転が主駆動歯車３０および偏心シャフト２２を回転して押し棒１８、２０および切断円板１２、１４を駆動するように、主駆動歯車３０が偏心シャフト２２に装着される。
【００３５】
偏心シャフト２２は、手持ち型皮剥機１０のハウジング３６に装着された１対の軸受３２、３４間に保持される。ハウジング３６は、駆動領域の周りでかつその下で覆いかつ切断円板の下に延びる工具の背面および前方端において、ハンドル２６を含む。ハウジング３６はまた、駆動領域を超えかつ切断円板の真下に延びる駆動機構カバー３７と、切断円板の上方に設けられたブレード・カバー３９とを含む。ハウジングの設計は、空気圧モータを取り外さずに、駆動機構の容易な清浄および除去を許す。
【００３６】
駆動機構カバー３７は、駆動機構カバー部分４１、遮蔽板部分４５、他の２つの部品を接続する壁部分４３を含む。駆動機構カバー部分４１は、歯車組立体の頂部を覆いかつそこへの接近を与える。遮蔽板４５は切断円板の下を通過し、押し棒から切断円板を分離する。壁部分４３は、他の２つの部品を接続し、切断円板から駆動機構を絶縁する。
【００３７】
これらの３つの部品は、工具の内側で駆動機構をほぼ密封しかつ駆動機構および押し棒を切断円板１２、１４から分離するように協同する。切断円板１２、１４は、遮蔽板の一方の側でその平らな部分と接触して設けられる。遮蔽板４５は汚染材料の侵入に対する障壁としてばかりではなく、切断円板１４が滑る平らな支持面としても働く。この大きな平らな支持面は、切断円板を安定化しかつ使用中にそれらが捩れることを防止する。従って、摩耗を最小にするために、遮蔽板は、ハウジングの残部よりも硬い材料でつくられることが好ましい。遮蔽板をハウジングに組み付けた従来技術の設計は、同じ材料のハウジングおよび遮蔽板をつくるように要求された。その結果、追加の処理工程が遮蔽板の面を適正に硬化させかつ不都合な摩耗を防止するように要求された。
【００３８】
本発明においては、駆動機構カバー部分および遮蔽板部分の両方が好ましくは鋼からつくられている。さらに、鋼は軸受３２を受けるのに優れた材料を形成し、また、軸受３２が異常停止した場合であっても、駆動機構カバーがアルミニウムからつくられていた場合よりも、発生する損害はより少ない。その損害が過剰な場合には、駆動機構カバーが容易に交換されうる。
【００３９】
主駆動歯車３０は、内方に向いた歯を有し、ピニオン歯車２８をかいして空気圧モータ２４によって駆動される。主駆動歯車３０が駆動機構カバーと同じにピニオン歯車２８の同じ側に装着されているので、完全な駆動機構が駆動機構カバーを単に取り外すことによってハウジングから取り外されてもよい。
【００４０】
押し棒１８、２０は、押し棒の後端が偏心部材によって同心状に係合されかつ偏心シャフトが回転するに従って円形に動くように、偏心シャフトによって駆動される。押し棒の前端が、皮剥機工具の軸にほぼ平行に前後に動く。移動前端は遮蔽板をかいして切断円板１２、１４にそれぞれ接続される。一方の押し棒が一方の切断円板に対応する。
【００４１】
各押し棒は、切断円板シャフト３８の反対側まで延び、切断円板シャフトの各側で関連した切断円板に接続する。各押し棒が前方に動くに従って、それは切断円板を動かし、それは切断円板から反対方向に接続される。切断円板は切断円板シャフト３８の反対側の他の押し棒によって駆動される。これは、この工具の対向切断円板振動を発生する。
【００４２】
各切断振動中、切断円板１２の歯１６は隣接切断円板１４の反対に移動する歯の傍を通過する。偏心シャフトが回転を継続しているとき、押し棒１８、２０は引き戻され、切断円板１２、１４の運動方向が反転される。これによって、一方の切断円板にある切断歯１６を他方の切断円板にある反対方向運動歯の傍を再度通過させて、皮剥機操作者が胴体の皮を迅速かつ有効に取り除けられるようにする反対運動歯間の挟み様作用を発生する。
【００４３】
ハウジング設計の動作および利点に関するさらに詳細な記載は、本発明の譲受人であるＪａｒｖｉｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された米国特許第５，１２２，０９２号に見出される。その開示内容がここに参照として組み入れられる。
【００４４】
上記記載から、この基本設計の手持ち型皮剥機のすべては、偏心駆動システムによって駆動される押し棒および切断円板の振動質量から生じる振動を受けることが判るであろう。偏心シャフトの各回転中、２本の押し棒は前後に駆動され、円板ブレードは一方の方向に加速され、次いで停止され、そして反対の方向に加速される。
【００４５】
この振動を減少させる公知の方法は、主駆動歯車３０に平衡錘を設けることである。主駆動歯車（図２において工具の頂部付近で駆動区域に配置されている）上の平衡錘は、偏心シャフト（図２において工具の底部付近で駆動区域に配置されている）の偏心部分が２本の押し棒を前方に（工具の作業端上の切断円板に向かって）動かしているとき、平衡錘が後方へ（工具のハンドルに向かって）動きつつあるように、配置される。
【００４６】
振動減少のこの方法に伴う基本的な困難さは、その方法が皮剥機に対して真実の動的平行を与えないことにある。押し棒に対して間隙を与えるために、また、空気圧モータを取り除かずに駆動機構が取り外されるようにするために、主駆動歯車は、押し棒の振動質量の面の程良い上方にある面内で、空気圧モータの軸の上方に配置されなければならない。その結果、押し棒が偏心部材によって前方に駆動されつつあるとき、（偏心部材および押し棒が設けられている）工具の駆動区分において小さく加えられる後方反力がある。同時に、主駆動歯車上の平衡錘は後方に動いているが、しかし、これは工具の駆動区域（主駆動歯車が配置されなければならない区域）で大きく加えられる前方反力を発生する。
【００４７】
平衡錘および運動質量によって発生される力が反対方向にあるけれども、それらが同一平面内に整列されていないので、それらは完全に相殺しない。運動質量から工具駆動区域にある小さい力および駆動区域にある大きい力が、切断円板の各振動と共に方向を反転する工具上の補強トルクを生じる。その結果、従来技術の工具において、平衡を保つ駆動歯車を有する工具でさえも、その工具は動的に平衡にされず、また、工具駆動構成要素に著しい摩耗を生じる揺動が与えられる。
【００４８】
最初は、その揺動は比較的小さいが、しかし、軸受および押し棒が摩耗し始めるに従って、振動および揺動のレベルが好ましくないレベルまで急激に増加する。本発明は、押し棒の平面の両側に配置された２つの平衡錘を設けることによって、この問題に取り組んでいる。２つの平衡錘は、平衡錘間の位置で、直接に対向し、押し棒の振動質量と同じ平面内で作用する平衡を発生するように協同する。
【００４９】
本発明の好適実施例においては、押し棒の平面上方にある平衡錘が主駆動歯車から取り除かれ、スペーサとしても作用する別個の平衡キャップ５４（図４−６参照）上に移されている。平衡錘を主駆動歯車から取り除くことによって、主駆動歯車は押し棒の平面に接近して動かされる。これは、発生されたトルクおよびその結果の揺動を減少する。さらに、複合主駆動歯車を製造する費用は、相当に減少される。
【００５０】
図３は、図１、２の好適手持ち型皮剥機設計に用いられる本発明に基づく偏心シャフトを示す。偏心シャフト２２は、それぞれ軸受３４および３２に嵌合する第１円筒形シャフト部４２および第２円筒形シャフト部４４を含む。偏心シャフト部分４６は中央に配置され、また、押し棒の後端にある円筒形軸受が偏心シャフト部分４６に嵌合する。第１平衡錘４８が、偏心シャフト部分４６に隣接している。第１平衡錘４８は、偏心シャフト部分４６から偏心シャフト２２のほぼ反対側にあることに注意されたい。このようにして、押し棒が図１、２の工具の前方に向かって動きつつあるとき、平衡錘４８は工具の後方に向かって動く。
【００５１】
平衡錘４８は偏心シャフト部分４６に極めて接近していることがわかるであろう。従って、平衡キャップ５４に第２平衡錘を設けなくとも、押し棒の平面に接近した第１平衡錘４８の位置が、主駆動歯車上の従来技術のずれ位置に比較して平衡を改善する。
【００５２】
主駆動歯車３０は、軸受シャフト部分４４に隣接した歯車シャフト部分５０上の偏心シャフト２２に装着される。
【００５３】
真実の動的平衡を与えるために、平衡錘は押し棒１８、２０のほぼ平面内で偏心部材と反対側に直接に配置されなければならない。しかし、この配置は、押し棒が工具の後方に動きかつ平衡錘が工具の前方に動かなければならないとき、平衡錘と押し棒との間で干渉を起こす。従って、有効な平衡錘が第１および第２平衡錘との間のある点で作用するように、第２平衡錘５２が第１平衡錘４８から偏心シャフトおよび押し棒の反対側に配置される。
【００５４】
好適設計においては、第２平衡錘は、図４、５、６に示す平衡キャップ５４と一体にされる。平衡キャップ５４は、平衡キャップを完全に貫通しかつ平衡キャップ用の回転軸５８を画定するシャフト開口５６を含む。第２平衡錘５２は回転軸５８の一方の側にずらされ、また、平衡キャップを部分的にのみ貫通するキャップ開口６０が平衡錘５２から反対方向にずらされた中心６２（図６参照）を有する。
【００５５】
図３および図６を図２の断面図と比較することによって判るように、平衡キャップ５４は偏心シャフト２２上を滑る。シャフト開口５６は、領域６４内で偏心シャフトの直径と一致し、他方、キャップ開口６０は参照番号６６を付された領域においてシャフト４６の偏心部分を受けかつ係合するように採寸される。キャップ開口６０の中心６２が軸５８からずらされているので、キャップ開口６０と偏心シャフト部分４６との間の係合は、平衡錘５２が偏心シャフト２２に関して回転することを防止するように作用する。第２平衡錘５２は第１平衡錘４８と同じ偏心シャフト２２の側に常に留まり、その側はシャフト４６からシャフトの反対側に常にある。
【００５６】
この二重平衡設計は、偏心運動によって駆動されるべき質量とほぼ反対に作用する有効な動的平衡を発生し、かつ、上述した揺動を排除する。その結果、摩耗を著しく低減し、駆動構成要素の寿命を延ばし、工具が操作者の疲労なしに使用される時間を増加させる。
【００５７】
本発明は図１および図２の二重平衡皮剥機設計に対して向けられているだけではなく、一体化された平衡錘４８を有する図３の偏心シャフトおよび一体化された平衡錘５２を有する図４、５、６に示す平衡キャップを備えた手持ち型皮剥機用の個々の駆動構成要素にも向けられていることに注意されたい。
【００５８】
図１−６に示す設計は、平衡錘４８および５２を押し棒および運動質量の平面に極めて接近させる。その結果、残留不平衡または後発的な摩耗もしくは製造変動からの不平衡が、押し棒の平面から離れて設けられた単独の平衡錘を有する従来技術設計に比べて、非常に低減された振幅の揺動を生じる。
【００５９】
好適実施例が図１および図２に示されているが、別の実施例が図７に示されている。そこでは、１つの平衡錘が従来技術と同様に主駆動歯車上に留まっている。第２平衡錘は偏心シャフト上で押し棒の反対側に配置される。図７において、駆動機構の詳細な部分が示される。図示された部分は、図２の断面図で偏心シャフト２２を示す中心領域にほぼ対応する。
【００６０】
しかし、図７の設計において、図４、５、６の平衡キャップは一体化された平衡錘７２を有する従来技術の平衡にされた主駆動歯車７０によって置き換えられる。図７の拡大図に示すように、平衡錘７２は主駆動歯車７０の一方の側に配置される。図１および図２の設計に用いられている図４、５、６の平衡キャップは、主駆動歯車７０と偏心部材４６との間に設けられた単独のスペーサ・キャップ７４によって置き換えられる。スペーサ・キャップは平衡錘を有していない。
【００６１】
その他のすべての点においては、図７の実施例は図１−６の実施例に対応する。偏心シャフト上の平衡錘４８は、駆動歯車上の平衡錘７２から押し棒の反対側に配置される。図１−６に示すように、これらの２つの平衡錘は、押し棒の平面内で偏心部４６とほぼ反対側で作用する動的平衡を与えるように協同する。
【００６２】
図８は、本発明の平衡化された駆動機構のさらに別の実施例を示す。この設計においては、両平衡錘が偏心シャフトから完全に分離されている。第１平衡錘８０は、押し棒が接続された（想像線８２で示す）偏心シャフト部４６の下に設けられた別個の部品である。この設計における第１平衡錘８０はピン８４によって定位置に保持されて、それが偏心シャフトの周りで回らないようにする。ピン８４は、第１平衡錘８０が偏心シャフト部分４６のずれ方向と逆に常にと留まることを保証する。
【００６３】
第１平衡錘８０は、図８に示す駆動機構を分解し、ピン８４を取り外し、第１平衡錘８０を偏心シャフトの端から滑らせることによって、取外しおよび交換可能である。
【００６４】
第２平衡錘７２は、図７の設計におけるように、偏心シャフト部４６の上方で主駆動歯車に配置される。第２平衡錘７２は、ずらされた偏心シャフト部分４６から偏心シャフトの回転軸の反対側でかつ第１平衡錘８０と同じ軸側にある。
【００６５】
図示された種々の実施例から、第１および第２平衡錘が偏心シャフト（図３）の一部として、駆動歯車（図７、８）の一部として、または別個の部品（平衡キャップ（図４−６）もしくは第１平衡錘８０（図８））として形成されてもよいことが判るであろう。各場合において、一方の平衡錘が押し棒の平面上方に配置され、一方の平衡錘がその平面の下に配置されて、工具の偏心被駆動運動質量による振動が有効にかつ動的に平衡にされる。
【００６６】
上述した二重平衡特徴に加えて、皮剥機の好適実施例はハンドル２６に設けられた調速機１００をも含んでいる。空気圧モータが迅速に回転しつつあるときに、空気入口１０２から空気圧モータ２４への加圧空気の流れを制限することによって、また、空気圧モータが速度を落としたときに、より多くの加圧空気を供給するように開口することによって、調速機が動作する。
【００６７】
図９を参照して、調速機１００の設計および動作が記載される。空気入口１０２からの加圧空気が空気流通路１０４に流れ込む。空気流通路１０４は弁座１０６を含む。弁座１０６に向かって動くことができる弁頭１０８が、弁座１０６に対向している。弁頭１０８は、傾斜端１１０を有する。傾斜端１１０は、弁座１０６と傾斜端１１０との間の空間を通過する空気流を制限する働きをする。弁座１０６と傾斜端１１０との間の空間を通過する空気は、最終的に空気圧モータ２４に動力を与える。
【００６８】
弁頭１０８は、調速機バネ１１２によって、図９に示すように、右に偏倚されている。調速機バネ１１２は、コア１１６を取り囲み、コア１１６上の外方突出リップ１１４と弁頭１０８上の内方突出リップ１１８との間に閉じ込められる。
【００６９】
弁頭１０８はまた、角度付きフランジ１２０、コア１１６、調速機ハウジング１２４の間で複数の調速機ボール１２２を閉じ込める外方角度付きフランジ１２０を含む。弁頭１０８、コア１１６、調速機ハウジング１２４、調速機ボール１２２、調速機バネ１１２はすべて空気圧モータ２４と共に回転する。調速機ボール１２２が空気圧モータと共に回転するとき、遠心力がそれらを外側にかつ角度付きフランジ１２０と調速機ハウジング１２４との間で角度付きフランジ１２０を上に駆動しようとする。
【００７０】
調速機ボール１２２は、遠心力によって調速機を作動する可動質量として作用する。調速機ボールの外方運動が角度付きフランジ１２０および弁頭１０８に力を加え、その力がバネ１１２を圧縮し、弁頭１０８の傾斜端１１０を弁座１０６に向けて動かす。空気圧モータが早く回転すればするほど、この弁作用は空気流をますます多く制限し、ますますより少ない空気動力が空気圧モータに供給される。
【００７１】
手持ち型皮剥機が切断を開始しかつ空気圧モータへの負荷が増加するに従って、空気圧モータの速度が低下する。この速度減少は、調速機ボールによって弁頭１０８に加えられる遠心力を減少させる。次いで、バネ１１２が弁頭１０８を弁座から離れるように動かし、弁がさらに開いて、より多くの空気流を許す。増加空気流の結果は、空気圧モータがより多くの動力を発生し、負荷の下でさえも最初の運転速度に戻る。
【００７２】
調速機１００は、運転負荷における著しい変動の下で上述した仕方で速度を制御する。空気圧モータが所望の回転速度を超えたとき、調速機は加圧空気の流れを制限して速度を落とす。空気圧モータが所望の速度よりも下がると、調速機は開いて空気流を増加しかつモータ速度を増加させる。
【００７３】
皮剥機の好適実施例は、切断円板１２および１４に対する改善された切断円板設計をさらに含む。切断円板１２および１４は、中央切断円板シャフト３８を回転する。中央切断円板シャフト３８は、上方ボルト１５０、下方ナット１５２、円筒形カラー１５４を含む。カラー１５４は、切断円板１２および１４が回転する支持面として作用する外面１５６を有する。近代の皮剥機設計においては、円板ブレードは一定の厚みである。しかし、図１０から判るように、この皮剥機の強化された切断円板１２および１４は、切断円板とカラー１５４の外側軸受面１５６との間の支持面を著しく増加させる円筒形リップ（切断円板１２上の１５８および切断円板１４上の１６０）を有する。
【００７４】
好適設計においては、切断円板は、円板の外側領域の最終厚みよりも大きくかつ円板の中心において円筒形軸受リップ１５８および１６０に等しい厚みの材料からつくられる。円板ブレードは円筒形軸受リップ１５８および１６０を除いてどこでも厚みを減少するように研削される。しかし代案として、軸受リップは追加材料にロウ付けもしくは溶接、またはリップを形成するように内周を薄いシートに変形などの処理によって加えられてもよい。
【００７５】
円板ブレードの中心における円筒形リップの厚みに比べて、円板ブレードの厚みの減少は、２つの基本的な利点を有する。第１は、各切断円板ブレードの重量が減少されることである。これは、皮剥機の全重量を減少するばかりではなく、摩耗および振動を減少する振動質量を減少する。第２の利点は、組み合わされた切断円板１２および１４の全体の厚みが減少されることである。その全体の厚みは、切断円板が胴体と皮との間の空間に入ることをより一層容易にさせ、かつ、厚い切断円板に比べて切断性能を改善する。
【００７６】
切断円板１２および１４は、一方が他方に関して逆にされることを除いて、同一であることに注意されたい。軸受リップ１５８、１６０は、それらの各切断円板の平面に対して９０度外方に突出している。図示するように、切断円板が反転されかつ互いに背合せに接触させた状態で置かれるとき、軸受リップ１５８および１６０は反対方向に突出し、互いに干渉しない。その結果、工具の中心において支持面の面積を相当に増加し、切断円板の使用可能寿命を相当に増加する。
【００７７】
切断円板１２の上方に突出する軸受リップ１５８は、ブレード・カバー３９内の対応する凹所１６２の内側に捕らえられる。切断円板１４の下方に突出する軸受リップ１５８は、駆動機構カバー３７に形成された類似の円筒形凹所１６４の内側に捕らえられる。凹所１６２、１６４はまた、円筒形カラー１５４のための間隙を与える。
【００７８】
凹所１６２、１６４の形状と組み合わせて、軸受リップ１５８および１６０の外方突出は、汚染物質が円筒形カラー１５４の外側支持面と軸受リップ１５８および１６０によって形成された内側支持面との間の支持領域ならびに切断円板の中央開口に侵入することを防止する作用をする。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
上述した軸受リップ設計は対向して振動する切断円板ブレードを有する手持ち型皮剥機に最も適しているけれども、単独の切断円板が連続して回転する場合、１対の切断円板が逆方向に連続して回転する場合、または単独のブレードが振動しかつ別のブレードが静止したままである場合の皮剥機設計にも実施されてもよい。
【００８０】
特別の好適実施例と組み合わせて、本発明が特に記載されてきたが、多くの変更、修正、変形が上述した記載に照らして当業者にとって明らかであることは明白である。従って、添付請求の範囲は本発明の真実の範囲および精神内に入るものとしていかなるこのような変更、修正、変化を包摂することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に基づく皮剥機の第１実施例の上面図である。
【図２】本発明の皮剥機の第１実施例の右側面図であって、図１の２−２線から取った縦断面である。
【図３】図１および図２に示す本発明に基づく一体化された第１平衡錘を有する偏心部材の斜視図である。
【図４】図１および図２に示す本発明に基づく第２平衡錘の上面図である。
【図５】図４に示す第２平衡錘の横断面図である。
【図６】図４に示す第２平衡錘の底面図である。
【図７】本発明に基づく皮剥機の第２実施例の一部の縦断面図である。皮剥機の中央部のみが駆動機構および偏心部材の付近に示されている。
【図８】本発明に基づく皮剥機の第３実施例の組み立てられた駆動機構の側面図である。
【図９】図１および図２に示す本発明の調速機の縦断面図である。
【図１０】図１および図２に示す本発明のブレード・ハブ部分の縦断面図である。
【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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【国際調査報告】
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