(57)【要約】  本発明はアンカーアッセンブリ（２４）の製造方法およびアンカーアッセンブリ（２４）に関する。アンカーアッセンブリ（２４）は、燃料インジェクター（１０）を操作する電磁弁（１４）において用いられる。電磁弁（１４）は通電可能なマグネットコイル（２２）を有している。ａ）アンカーボルト（２８）または液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）に、外側輪郭（４４；５４，５８，６０）が形成されている。この外側輪郭（４４，５４，５８，６０）の領域にＭＩＭ（金属射出成形）方法でアンカープレート（２６）が形成されている。
2009535585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁（１４）のためのアンカーアッセンブリ（２４）を製造する方法であって、
前記電磁弁（１４）は、通電可能なマグネットコイル（２２）を有しており、
前記方法は以下のステップを有しており、すなわち：
ａ）アンカーボルト（２８）または液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）に、外側輪郭（４４；５４，５８，６０）を形成するステップ、
ｂ）当該外側輪郭（４４，５４，５８，６０）の領域にＭＩＭ（金属射出成形）方法でアンカープレート（２６）を形成するステップ
を有している、
ことを特徴とする、電磁弁のためのアンカーアッセンブリを製造する方法。
【請求項２】
前記ステップａ）において、アンカーボルト（２８）ないし液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）に少なくとも１つのノッチ（５４）または溝を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップａ）において、アンカーボルト（２８）ないし液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）に少なくとも１つのフランジ（５８）またはアンダーカット部（６０）を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ステップｂ）において、前記アンカーディスク（２６）の材料と、前記アンカーボルト（２８）または前記液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）の外側輪郭（４４；５４，５８，６０）との間に、材料接続による接続部を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ステップｂ）において、前記アンカーボルト（２８）または前記液圧式スイッチング部材（２８）の端面と前記アンカープレート（２６）の端面（５０）との間に、ギャップを定める突出部（４８）を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｂ）において前記アンカーディスク（２６）内に貫通開口部または切欠きを形成する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
電磁弁（１４）のためのアンカーアッセンブリ（２４）であって、
当該アンカーアッセンブリはアンカープレート（２６）と、アンカーボルト（２８）または液圧式スイッチング部材（２８）を有している形式のものにおいて、
前記アンカープレート（２６）は、外側輪郭（４４；５４，５８，６０）の領域においてアンカーボルト（２８）または液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）にＭＩＭ方法で一体成形されている、
ことを特徴とする、電磁弁のためのアンカーアッセンブリ。
【請求項８】
前記アンカーボルト（２８）または前記液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）は、少なくとも１つの溝または少なくとも１つのノッチ形状の窪み（５４）を有している、請求項７記載のアンカーアッセンブリ。
【請求項９】
前記アンカーボルト（２８）または前記液圧式スイッチング部材（２８）の周面（５２）には、少なくとも１つの、前記周面（５２）上に突出した隆起部（５８，６０）が形成されている、請求項７記載のアンカーアッセンブリ。
【請求項１０】
前記アンカープレート（２６）は磁気材料から製造されており、前記アンカーボルト（２８）または前記液圧式スイッチング部材（２８）は摩耗に関して最適な材料から製造されている、請求項７記載のアンカーアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
ＤＥ１９６５０８６５Ａ１号は電磁弁に関する。ここでこの電磁弁のマグネットアンカーは多数の部材から構成されており、アンカーディスク並びにアンカーボルトを有している。アンカーボルトは、スライド部分内に案内されている。電磁弁の閉成後にアンカーディスクが後揺れするのを回避するために、マグネットアンカーには減衰装置が設けられている。この装置によって正確に、必要とされる短い電磁弁スイッチング時間が守られる。電磁弁は特に、高圧蓄積噴射システム（コモンレール）を備えた噴射装置で使用される。ＤＥ１９６５０８６５Ａ１号に記載された最新のソリューションとして、アンカーボルトにアンカープレートが案内される。アンカープレートは一方ではリターンスプリングによって力が加えられ、他方では調整ディスクによってガードされる。この調整ディスクはアンカーボルトの周面で切欠き内に入れられる。
【０００２】
ＤＥ１９９３２７８１Ａ１号に記載されたソリューションでは、アンカーアッセンブリが提案されている。ここではアンカープレートがガイドボルトを介してアンカーボルトに固定されている。ガイドボルトは、アンカープレートのガイド部分でアンカーボルトに構成された長孔内に案内される。従って、アンカープレートはアンカーボルトの円周表面に関して遊びを有して収容される。
【０００３】
電磁弁はアクチュエータとして、コストの理由からおよび構造空間の理由から、高圧蓄積噴射システム（コモンレール）で使用される。電磁弁の磁気回路は、マグネットコア内に収容されたマグネットコイルとアンカーから成る。ここでこのアンカーは動かされるべきスイッチング部材と接続されている。アンカーとスイッチング部材との間を接続する幾つかの方法がある。ＤＥ１９６５０８６５Ａ１号では、アンカープレートのアンカーボルトが、上述したガードディスク上に取り付けられている。ガードディスクと、アンカープレートの端面内の切欠きと、ガードディスクを収容するためのアンカーボルトの周面に設けられた切欠きとの間の回避できない遊びが原因で、電磁弁のダイナミック特性に悪影響が与えられる。
【０００４】
アンカープレートおよびアンカーボルトが同一の物質から製造されている、一つの部材から構成されたアンカーアッセンブリでは、選択される物質が、守られるべき摩耗要求と、磁気回路の磁気回路設計との間の妥協であるという欠点を有している。材料接続された２つの部分から成る、アンカーアッセンブリのソリューションは、アンカープレートをアンカーボルト上にプレスする、またはアンカープレートとアンカーボルトの円周面との間に剥離リベット接続（Schaelniet-Verbindung）を形成することである。ここではアンカーグループはアンカーボルトに対して動くアンカープレートを有している。このソリューションの欠点は、材料接続前の、構成部分、すなわちアンカープレートとアンカーボルトの微細な幾何学的形状に対する高い要求である。アンカープレートとアンカーボルトとの間での２つの部分から成るアンカーアッセンブリの接続は、溶接または接着等の材料接続式継ぎ合わせ方法によっても可能である。このような接続方法の欠点は一方では取り付けに手間がかかることであり、他方では強度が僅かにしか得られないことであり、またこのような接続が形成される精度が制限されてしまうことである。
【０００５】
２つの部品から成るアンカーアッセンブリの場合には、すなわち、２つの別個の構造グループ（アンカープレートおよびアンカーボルト）から成るアンカーアッセンブリの場合には一般的に以下のような利点が生じる。すなわち、磁気回路に対する物質、つまりアンカープレートの物質およびアンカーボルトが担う密閉機能の物質が、各要求に合わせて最適に選択可能であるという利点が生じる。従って、上述の周辺条件を考慮して、２つの部材から成るアンカーアッセンブリの使用に努められる。これらは各機能に相応して、物質に関して最適に選択される。
【０００６】
発明の概要
本発明は、アンカーボルトまたは空気圧−油圧接続（Pneuhydraulische Verbindung）を直接的に開放するまたは閉成するスイッチング部材の間に、電磁弁の磁気回路に属するアンカープレートをＭＩＭ（金属射出成形）技術で構成することを提案する。このために、アンカーボルトの周面に、例えば、または液圧式スイッチング部材の周面に、アンカープレートとの接続箇所の領域に、例えば少なくとも１つの切欠きが溝またはノッチの形状で加えられる。この切欠きを、アンカーボルトないしは液圧式スイッチング部材が通っているアンカープレートの開口部の領域において、アンカーボルトまたは液圧式スイッチング部材の周面の外側の幾何学的形状に対して相補的に形成すことができる。
【０００７】
アンカーボルトないし液圧式スイッチング部材の外側円周面の幾何学的形状は、容易に製造される。ここで許容公差に対する要求は低い。電磁弁の場合には、機能に関して必要なギャップはＭＩＭ工具によって調整され、金属射出成形の間、すなわち金属材料の溶解物の噴射の間に生じる。しかも、アンカーボルトまたは液圧式スイッチング部材とＭＩＭ方法を介して継ぎ合わされる場合には、必要な後処理、例えばアンカープレートの端面でのギャップを調整するための再研磨が必要ない。理想的にはアンカープレートは磁器回路の構成部分として、アンカーボルトないしは液圧式スイッチング部材の、通常は平らに形成されている端面に関して後退して形成されている。従って、アンカープレートを貫通しているアンカーボルトないし液圧式スイッチング部材の端面との間に段が生じる。この段は、マグネットコアに対向しているアンカープレートの端面と、アンカープレートに対向しているマグネットコアの端部との間のギャップを定める。
【０００８】
アンカーボルトないし液圧式スイッチング部材の材料は、磨耗の観点に応じて最適に選択される。アンカープレートには有利には磁気的な材料が選択される。これによって、高い磁力がもたらされ、渦電流損失が回避される。アンカープレートでは開口部または切欠きが、質量低減のためおよび流れの最適化のために任意に選択可能な幾何学的形状で一体成形される。これはアンカープレートを後処理することなく構成される。本発明によって提案された電磁弁が燃料インジェクターで使用される場合、このような開口部または切欠きを介して燃料インジェクター内で、プレッシャーリリーフ可能な制御空間から制御された制御量が、低圧側還流部へ、大きい流れ抵抗無く流れ込む。ここでこの電磁弁を収容する中空空間は低圧側還流部として、制御空間から排出制御される燃料量の制御のために使用される。
【０００９】
アンカーボルトまたは液圧式スイッチング部材と、一体成形されたアンカープレートとの間のＭＩＭ方法で製造された接続は、液圧式スイッチング部材ないしアンカーボルトが、収容されている閉成部材と衝突したとき、弁座に衝突した時に生じる加速力を吸収する。製造プロセスおよび生じる加速力の値に応じて、アンカーボルトないし液圧式スイッチング部材におよびこれに対して相補的に、アンカープレートを貫通する開口部または穿孔部の内側套面に複数の切欠き、ノッチまたは１つまたは複数のフランジまたはアンダーカット部を有するゲオメトリーが形成され、これによって加速力が確実に吸収される。ＭＩＭ方法の使用によって有利には、金属材料から成る金属構成部分を、これとは異なる材料から成る構成部分に形成することができる。これによって、相互に継ぎ合わされるべき個々の構成部分を、使用分野に合わせられた最適な各材料特性を考慮して選択することができる。
【００１０】
図面
図１は、圧力補償式２／２弁におけるアンカーアッセンブリ内の、本発明によって提案された接続部の第１の実施形態を示しており、
図２．１，２．２，２．３および２．４は、アンカーアッセンブリのＭＩＭ接続の種々異なる実施形態を示しており、
図３は、外部へ開放する弁（Ａ−弁）で用いられる、本発明によって提案されたアンカーアッセンブリを示しており、
図４は、スリーブ弁で用いられる、アンカーアッセンブリ内の、本発明によって提案されたＭＩＭ接続を示している。
【００１１】
実施形態
図１には、圧力補償式２／２弁が示されている。この弁によって燃料インジェクターが操作され、そのアンカーアッセンブリはアンカープレートおよびアンカーボルトないし液圧式スイッチング部材を有しており、アンカープレートはＭＩＭ接続によってアンカーボルトに一体成形されている。
【００１２】
図１では、ここで部分的にのみ示された燃料インジェクター１０がインジェクターボディ１２を有していることが示されている。燃料インジェクター１０は電磁弁１４を含んでいる。電磁弁１４は磁石ポット１６を含んでいる。この磁石ポット内にはマグネットコイル２２が収容されている。磁石ポット１６には、貫通開口部１８が通っている。この貫通開口部はリテーニングスプリング２０を収容するためのものである。
【００１３】
磁石ポット１６の下方には、アンカープレート２６を有したアンカーアッセンブリ２４が設けられている。アンカープレート２６はアンカーボルトに一体成形されるか、または液圧式スイッチング部材２８に一体成形される。アンカープレート２６とアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８との間で固定が、ＭＩＭ（金属射出成形）接続３０の様式で行われる。
【００１４】
アンカーアッセンブリ２４のアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８は、インジェクターボディ１２の穿孔部３２内に収容される。例えばアンカーアッセンブリ２４のアンカープレート２６が液圧式スイッチング部材２８と接続されている場合には、実施形態に応じて、液圧式スイッチング部材２６の下方の端面が、インジェクターボディ１２内に構成されている弁座３６と共働する。インジェクターボディ１２内には液圧空間４０が設けられている。この液圧空間内には例えば、燃料インジェクター１０の噴射弁を操作する制御空間のプレッシャーリリーフのためのプレッシャーリリーフ線路３８が設けられている。
【００１５】
図１に示された燃料インジェクター１０の通電時には、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面に一体成形されたアンカープレート２６が、マグネットコイル２２によって引きつけられ、弁座３６がアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の下方端面で開く。これによって液圧空間４０のプレッシャーリリーフが起こり、制御量がプレッシャーリリーフ線路３８、液圧空間４０および開放された弁座３６を介して、インジェクター１２の低圧側還流部３４内に流れ出す。
【００１６】
これに対してマグネットコイル２２の通電が解除されると、アンカーアッセンブリ２４は磁石ポット１６によって取り囲まれているリテーニングスプリング２０によって弁座３６内に押し付けられる。従って制御空間をプレッシャーリリーフするプレッシャーリリーフ線路３８と、低圧側還流部３４との間の流れの接続が、インジェクターボディ１２内の閉成された弁座３６によって遮られる。
【００１７】
図２．１，２．２，２．３および２．４には、アンカーアッセンブリ内のＭＩＭ接続の実施形態が示されている。
【００１８】
図２．１には、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８が周面５２を有していることが示されている。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２にアンカー穿孔部２４のアンカーディスク３６が一体成形されている領域には、外側輪郭４４が設けられている。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２での外側輪郭４４の選択された構造に応じて、アンカープレート２６とアンカーボルト２８または液圧式スイッチング部材との形状接続された接続４６が生じる。ＭＩＭ方法によって、アンカープレート２６の一体成形時には、形状接続式接続４６が、アンカーボルト２８または液圧式スイッチング部材２８でのアンカープレート２６の一体成形によって形成される。有利にはアンカーアッセンブリ２４のアンカープレート２６はアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２に次のように一体成形される。すなわち、アンカーディスク２６の端面５０と、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の端面との間に突出部４８が生じるように一体成形される。この突出部はアンカーディスク２６の端面５０とマグネットコア１６によって取り囲まれたマグネットコイル２２との間のギャップを定める。
【００１９】
高い磁力および僅かな渦電流損失を実現するためにアンカープレート２６に対して有利には磁気材料が選択される場合、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８を形成する材料には、最適な摩耗に関して最適な物質が選択される。アンカープレート２６はＭＩＭ方法で、ＭＩＭ接続部３０を形成して、アンカーボルト２８に一体成形される。この場合には後処理コストが最小になる。
【００２０】
図２．２にはアンカーアッセンブリ２４のＭＩＭ接続の択一的な実施形態が示されている。
【００２１】
図２．２から、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２には周面ノッチ５４が延在していることが分かる。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面での周面ノッチ５４の深さに対して相補的に、アンカープレート２６の一体成形時に突出部５６が形成される。アンカープレート２６の成形後に突出部５６と、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２での周面ノッチ５４との間にＭＩＭ接続部３０が生じる。この構成部分は相互に形状接続で継ぎ合わされる。
【００２２】
図２．２に示された、アンカーアッセンブリ２４の実施形態においても、アンカープレート２６の端面５０と、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の端面との間に突出部４８が生じる。この突出部は、アンカーアッセンブリ２４が取り付けられた状態で、アンカープレート２６の端面と磁石ポット１６によって取り囲まれたマグネットコイル２２の端面との間のギャップを定める。
【００２３】
図２．３は、ＭＩＭ接続を有するアンカーアッセンブリの別の実施形態を示している。
【００２４】
この実施形態では、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２でフランジ５８が形成されている。この、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２を越えて突出しているフランジ５８は、アンカープレート２６の一体成形時には、相応に構造化された切欠きを、アンカープレート２６の内面に形成する。図２．３に示された、アンカーアッセンブリ２４の実施形態においても、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の端面と、アンカープレート２６の端面との間で突出部４８がＭＩＭ工具で調整される。従って、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８へのアンカープレート２６の一体成形時には、フランジ５８の相応する軸配置によって、アンカープレート２６とマグネットコイル２２との間でギャップが生じる。
【００２５】
図２．４には、本発明によって提案されたアンカーアッセンブリの実施形態が示されている。ここではアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２７の周面５２に少なくとも１つのアンダーカット部６０が構成されている。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２でのアンダーカット部６０は、アンカープレート２６を一体成形する場合には、ＭＩＭ方法によって、アンカープレート２６を製造する材料によって取り囲まれている。アンカープレート２６とアンカーボルト２８または液圧式スイッチング部材２８との間に形状接続部４６が形成される。これは、高い加速力にも耐える。
【００２６】
アンカーアッセンブリ２４の図２．１〜２．４に示された実施形態は、全体として、アンカープレート２６とアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８との間のＭＩＭ接続部３０を特徴とする。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面５２の外郭輪郭４４は、容易に、出発部分において、許容公差に対する僅かな要求で製造される。ギャップの形成は、アンカープレート２６の端面とアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の端面との間の突出部４８の相応する寸法設計によってＭＩＭ工具で調整され、ＭＩＭプロセス時に、すなわち液相の金属材料の噴射時または取り付け時には、ＭＩＭ接続部３０の製造の枠内でアンカープレート２６の一体成形時に構成される。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の材料は摩耗特性に関して最適に選択され、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８に一体成形されるアンカープレート２６は、材料の磁気的特性に関して最適に選択される。図２．１〜２．４には示されていなくとも、アンカープレート２６の質量を低減させるために、貫通開口部、貫通穿孔部または切欠きを設けることができる。これによって一方ではアンカープレート２６の質量が低減され、他方では制御空間から制御された制御量の排出が最適化される。
【００２７】
図３は、外部へ開放する弁（Ａ−弁）での、本発明によって提案されたアンカーアッセンブリを示している。
【００２８】
図３から、燃料インジェクター１０がインジェクターヘッド１２を含んでいることが分かる。ここには電磁弁１４が収容されている。図３に示されているようにアンカーアッセンブリ２４はアンカープレート２６を含んでおり、このアンカープレートはＭＩＭ接続３０を介してアンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８と形状接続的に接続されている。アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面には、インジェクターボディ１２の弁座３６と共働する弁座面が構成されている。図３ではアンカーアッセンブリ２４は、磁石ポット１６によって取り囲まれているマグネットコイル２２の通電時に、外側へ開く。このために、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面では周面先細り６６が形成されている。この領域には、図３に示されていない、しかしインジェクターボディ１２内に構成された制御空間のプレッシャーリリーフのためのプレッシャーリリーフ線路３８が合流する。マグネットコイル２２の通電時およびアンカーアッセンブリ２４の上昇運動時に弁座３６が開放されると、制御ボリュームはプレッシャーリリーフ線路３８、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の周面での周面先細り６６によって形成された中空空間および開放された弁座３６を介して低圧側還流部３４へ排出される。案内漏れを介して排出される別の還流はインジェクターボディ１２内の穿孔部３２の下方終端に位置する。ここではアンカーボルト２８ないし液圧スイッチング部材２８は狭い許容範囲で実現されている。図３に示された実施形態からさらに次のことがわかる。すなわち、アンカーボルト２８ないし液圧式スイッチング部材２８の上方端面がストッパ６２と共働することがわかる。ここでこのストッパはアンカーアッセンブリ２４の開放行程を制限する。図３では、行程ストッパ６２が磁石ポット１６の下方端面に構成されている。
【００２９】
図４は、スリーブ弁での、本発明によって提案されたアンカーアッセンブリの別の実施形態を示している。
【００３０】
図４では、制御空間のプレッシャーリリーフ線路３８のプレッシャーリリーフのために、インジェクターボディ１２内にスリーブ弁を有している燃料インジェクター１０が示されている。アンカーアッセンブリ２４は、この実施形態では弁スリーブ６８を含んでいる。これはアンカープレート２６とともに、ＭＩＭ接続部３０を介して案内されている。弁スリーブ３８内には、リテーニングスプリング２０を介して力は印加される、シリンダ状の弁ボディ７０が収容されている。リテーニングスプリング２０を介して、シリンダ状に形成された弁ボディ７０に力が加えられる。
【００３１】
磁石ポット１６のマグネットコイル２２の通電時には、アンカープレート２６の端面５０が引きつけられる。従って弁スリーブ６８はインジェクターヘッド１２の上面で弁座３６からはずれる。これによって、インジェクターボディ１２内に構成された制御空間のプレッシャーリリーフ線路３８の合流部７４が減圧される。なぜなら、弁スリーブ６８の下方端面に構成された噛み合いエッジ７６が、インジェクターボディ１２の平坦面から離れるからである。プレッシャーリリーフチャネル３８の合流箇所７４は例えば、図４に示された実施形態では、燃料インジェクター１０のインジェクターボディ１２の平坦面でのドーム状隆起部７２内に合流することができる。弁スリーブ６８の噛み合いエッジ７６がドーム状隆起部７２から後退している場合、プレッシャーリリーフチャネル３８から流出する制御量が側方で、低圧還流部３４の方向において、燃料インジェクター１０のインジェクターボディ１２から排出される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】圧力補償式２／２弁におけるアンカーアッセンブリ内の、本発明によって提案された接続部の第１の実施形態
【図２】アンカーアッセンブリのＭＩＭ接続の種々異なる実施形態
【図３】外部へ開放する弁（Ａ−弁）で用いられる、本発明によって提案されたアンカーアッセンブリ
【図４】スリーブ弁で用いられる、アンカーアッセンブリ内の、本発明によって提案されたＭＩＭ接続
【図１】
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【図２．１】
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【図２．２】
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【図２．３】
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【図２．４】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2009535585.tif 000010
2009535585.tif 000011
2009535585.tif 000012
2009535585.tif 000013
2009535585.tif 000014
2009535585.tif 000015