(57)【要約】【課題】高速回転時の遠心荷重に対する剛性と強度とを確保することを可能とする。【解決手段】軸方向で対向する一対の円環部２０，２２と両円環部間に円周方向等間隔に配列されて当該両円環部を連結する複数の柱部２４とを備え、柱部の中途位置から軸方向に分割して円環部と柱部の分割部分とをそれぞれ備えた２つの分割体２８，３０となし、両分割体それぞれの分割面の内径側に径方向に相互連結する連結部２４１ｃ，２４１ｄ，２４２ｃ，２４２ｄを設け、これら連結部の連結により両分割体を連結する構成。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向で平行に対向する一対の円環状をなす円環部と両円環部間を軸方向に延びかつ円周方向等間隔に配列されて当該両円環部に一体とされた複数の柱部とを備え、複数の柱部の円周方向間の空孔に転動体を保持するポケットを構成する転がり軸受用保持器において、
当該保持器が、柱部の中途位置から軸方向に分割されてそれぞれが円環部と柱部の軸方向分割部分（柱分割部）とを備えかつ両柱分割部の先端側端面の内径側に半径方向に重ね合わされて相互に連結される連結部を備えた２つの分割体から構成されている、ことを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
一方の分割体の柱分割部が円周方向交互に配置した軸方向に長い柱分割部と短い柱分割部との組み合わせであり、他方の分割体の柱分割部が円周方向交互に配置した軸方向に長い柱分割部と短い柱分割部との組み合わせであり、また前記両連結部の一方が、係合爪部を備え、他方が前記係合爪部が挿入される係止凹所と該係止凹所内に設けられ前記係合爪部が半径方向に重なって軸方向に抜け止めされた状態で係止する係止部とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項３】
一方の分割体が軸方向に長い柱分割部と短い柱分割部とがこの順序で円周方向一方に一体に並設されてなる第１柱分割部ペアを備え、他方の分割体が軸方向に短い柱分割部と長い柱分割部とがこの順序で円周方向一方に一体に並設されてなる第２柱分割部ペアを備えており、前記両第１、第２柱分割部ペアは互いの連結部で相互に連結されている、ことを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項４】
前記長い柱分割部の外径側に半径方向内向きの段部が設けられ、前記短い柱分割部の外径側が軸方向に延長されて延長部が形成され、前記段部上に前記延長部が半径方向に重ね合わされている、ことを特徴とする請求項２または３に記載の転がり軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内輪と外輪との間で転動体を保持する転がり軸受用保持器（以下、保持器）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
玉軸受あるいはころ軸受等の保持器には、軽量化等を目的として樹脂製としたものがある。樹脂製の保持器の場合、剛性に劣る。そのため、軸方向に長い樹脂製の保持器の場合では特に、高速回転下の遠心荷重の作用により、外径側へと変形し易い。この場合、高温環境の条件が加わると一層変形し易くなる。保持器の変形は、保持器と転動体との接触面が正規の位置からずれて回転トルクを増大させる、など軸受性能を低下させてしまう。
【０００３】
このような樹脂製の保持器には、組立性、量産性、あるいは取り扱い性等を目的として分割型の保持器としたものがある（特許文献１等参照）。特許文献１の保持器では２つのケージ半割体（円環部）をピンとソケットとで連結する構成としており、連結部（柱部相当部分）の円周方向幅が大きくなり、転動体の収納本数が低下する。また、特許文献２の保持器では、環状の保持器本体の一側面に対向一対の爪を周方向に等間隔に設け、一対の爪間にボール保持用ポケットを形成し、この保持器本体のポケット開口側に環状の蓋体を連結した構成としており、連結部位置での円環部の剛性、強度が低下し、また、耐遠心荷重に劣る。特許文献３の保持器では、円環部の剛性、強度が低下する構成である。
【０００４】
以上により、樹脂製保持器では、樹脂製であることによる高速回転下での剛性や強度の不足を考慮する必要があるが、分割型とした場合に、連結部の強度を確保する必要から転動体の収納本数が低下するような構成となったり、複雑な構成となったりする一方、転動体の収納本数の維持等を図ると、剛性や強度が低下してくる構成となる、という製作上、困難な課題を抱えている。
【０００５】
なお、保持器を両円環部のうちの一方の円環部だけを分割可能とし、組立時には分割した円環部を柱部の先端部と連結する構成とした分割型とすることが考えられるが、構造的に強度が不足し易い連結部が当該一方の円環部のみに集中するおそれがある上、連結部位置の偏りにより軸方向両側での保持器重量が均衡化しにくく、高速回転下での上記した課題を残すものとなる。なお、上記課題を解決するに際しては、連結部の組み込みにより保持器重量が増大化することは遠心荷重の増大化を抑制するためにも回避する必要がある。
【０００６】
さらに、以上のことは樹脂製の保持器だけに必ずしも限定された課題ではなく、例えば、銅合金製の削り出し保持器など、遠心荷重により変形を受ける可能性がある保持器にも同様に派生し得る課題である。
【特許文献１】特公昭４７−１９１２３号公報
【特許文献２】実開平０６−１８４８号公報
【特許文献３】特開２００３−３４３５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明により解決する課題は、転動体の収納本数の低下を来さず、保持器が重量化することなく、高速回転時の遠心荷重を受けても容易に変形しにくい、要求する剛性と強度とを確保することを可能とした保持器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による転がり軸受用保持器は、軸方向で平行に対向する一対の円環状をなす円環部と両円環部間を軸方向に延びかつ円周方向等間隔に配列されて当該両円環部に一体とされた複数の柱部とを備え、複数の柱部の円周方向間の空孔に転動体を保持するポケットを構成する転がり軸受用保持器において、当該保持器が、柱部の中途位置から軸方向に分割されてそれぞれが円環部と柱部の軸方向分割部分（柱分割部）とを備えかつ両柱分割部の先端側端面の内径側に半径方向に重ね合わされて相互に連結される連結部を備えた２つの分割体から構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の転がり軸受用保持器は、玉軸受、ころ軸受等の転がり軸受全般に適用することができる保持器であり、また、その材料に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の転がり軸受用保持器は、一方の分割体が円環部だけという不均衡な分割・組立構成ではなく、２つの分割体が、それぞれ、円環部と柱分割部とを備えた均衡がとれた分割・組立構成となっているので、一方の分割体が円環部の構造では、例えばころ軸受保持器で、ころ長さが長い構成に適用した時ころ長さに合せて一方の分割体の柱部のみを長く形成し、その結果柱部の剛性、強度が低下する恐れがあるが、本発明の保持器では分割位置の設定により、高速回転時に作用する遠心荷重により変形を防止する上で極めて重要な重量均衡を容易に確保することができる。また、特に重要なことは連結部位置が軸方向全体に亘り均衡をとることができることである。そのため、高速回転時での遠心荷重に対して変形を効果的に防止することができるようになる。もちろん、両分割体それぞれの連結部は半径方向に重なり合うので耐遠心荷重性が高められている上に軸方向の連結力を確保することができる。
【００１１】
以上のように、本発明では、両分割体が共に円環部だけでなく柱分割部を備えているという従来には無い構造を有しており、柱分割部の軸方向長さを設定することにより、柱部の剛性、強度の低下の抑制に加えて、剛性、強度の軸方向上、円周方向上の均衡を設定することができるものである。すなわち、本発明によると、例えば、柱分割部の軸方向長さを円周方向１つおき、あるいは複数おきに長く設定し、円周方向１つおき、あるいは複数おきに短く設定することができる。この設定により、連結部位置が円周方向交互に両円環部に対して遠近均衡した位置となり、高速回転時の回転速度の変動による遠心荷重の強弱変化および遠心荷重の強弱に変化する位置の移動等（ポケット内の転動体の位置、変形、潤滑剤等の粘度変化、環境温度の推移等に起因する）に対して、長期にわたり均衡がとれたものとすることができる。
【００１２】
以上により、本発明では、遠心荷重の強弱変化、周囲温度の変化、転がり軸受の組み込み位置の環境変化に対応して、分割型であるにもかかわらず、柱分割部の連結部での連結強度、両柱分割部からなる柱部自体の剛性や強度を確保することができる。特に、保持器材料が樹脂製等の剛性や強度が課題とされる材料で構成されても、転動体の収納本数を維持することができるとともに、保持器重量増を来すことなく、変形しにくく、かつ、トルク増大を抑制することができる保持器を提供することができる。
【００１３】
本発明の１つの態様として、一方の分割体の柱分割部が円周方向交互に配置した軸方向に長い柱分割部と短い柱分割部との組み合わせであり、他方の分割体の柱分割部が円周方向交互に配置した軸方向に長い柱分割部と短い柱分割部との組み合わせであり、また前記両連結部の一方が、係合爪部を備え、他方が前記係合爪部が挿入される係止凹所と該係止凹所内に設けられ前記係合爪部が半径方向に重なって軸方向に抜け止めされた状態で係止する係止部とを備える。
【００１４】
本発明の１つの態様として、一方の分割体が軸方向に長い柱分割部と短い柱分割部とがこの順序で円周方向一方に一体に並設されてなる第１柱分割部ペアを備え、他方の分割体が軸方向に短い柱分割部と長い柱分割部とがこの順序で円周方向一方に一体に並設されてなる第２柱分割部ペアを備えており、両第１、第２柱分割部ペアは互いの連結部で相互に連結されている。
【００１５】
この態様によると、円周方向に軸方向に長い柱分割部が並列された状態となるので、柱部の剛性および強度を向上することができる。
【００１６】
本発明の１つの態様として、長い柱分割部の外径側に半径方向内向きの段部が設けられてあり、短い柱分割部の外径側が軸方向に延長されて延長部が形成されてあり、段部上に延長部が径方向から重ね合わされている。
【００１７】
この態様によると、段部と延長部との重ね合わせにより、大きい遠心荷重を受けることができるようになるととともに、連結部を両分割体の円周方向の位置決めとして用いることができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、転動体の収納本数の低下を来さず、重量化することなく、高速回転時の遠心荷重に対して、より変形しにくい剛性と強度とを有する保持器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る保持器を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の保持器を備えた転がり軸受の断面図、図２は図１に示す保持器の斜視図、図３は、同保持器の分割体の斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００２１】
これらの図を参照して、転がり軸受１０は、深溝型玉軸受であり、外輪１２と、内輪１４と、これら外輪１２と内輪１４との間に介装される複数の転動体（玉）１６と、複数の転動体１６を転動自在に保持する分割型の保持器１８とを備える。保持器１８は樹脂製であり、組立状態で、軸方向に対向する第１、第２円環部２０，２２と、両円環部２０，２２間に円周方向等間隔に配列された複数の柱部２４とから構成され、両円環部２０，２２と柱部２４との間の空孔は転動体保持用のポケット２６とされている。転動体１６は軸方向両側の円環部２０，２２と円周方向両側の柱部２４とによりポケット２６内に両抱きとされている。
【００２２】
保持器１８は、柱部２４の中途位置から軸方向２つに分割された２つの分割体２８，３０から構成されている。第１分割体２８は、円環部２０と、柱部２４を軸方向に分割した分割位置から軸方向一方側に延び断面外形が略矩形形状をなす柱部分（以下、柱分割部という）２４１とを備える。柱分割部２４１の先端面は分割面となる。各柱分割部２４１は、それぞれ、円周方向交互に軸方向長さが長短に相違している。すなわち、柱分割部２４１は、円周方向１つおきに軸方向長さが長い柱分割部（以下、長い柱分割部という）２４１ａと、円周方向１つおきに軸方向長さが短い柱分割部（以下、短い柱分割部という）２４１ｂとされている。長い柱分割部２４１ａと短い柱分割部２４１ｂはその先端面の内径側に連結部２４１ｃ，２４１ｄを備えている。
【００２３】
第２分割体３０は、円環部２２と、柱部２４の軸方向に分割した分割位置から軸方向他方側に延びで断面外形が略矩形形状をなす柱分割部２４２とを備える。柱分割部２４２の先端面は分割面となる。柱分割部２４２も、柱分割部２４１と同様に、円周方向交互に軸方向長さが長短に相違している。すなわち、柱分割部２４２は、円周方向１つおきに長い柱分割部２４２ａと、円周方向１つおきに短い柱分割部２４２ｂとされている。長い柱分割部２４２ａと短い柱分割部２４２ｂはその先端面の内径側に連結部２４２ｃ，２４２ｄを備えている。
【００２４】
各長い柱分割部２４１ａ，２４２ａそれぞれの連結部２４１ｃ，２４２ｃは、それらの先端側端面の内径側から当該長い柱分割部２４１ａ，２４２ａより小さい断面寸法（半径方向にも円周方向にも小さい寸法）で軸方向に延びる断面矩形形状の胴部ｃ１と、この胴部ｃ１の軸方向端部の外径面から半径方向外向きに立ち上がる弾性変形可能な径方向外向きの係合爪部ｃ２とを備える。この係合爪部ｃ２の外径面は軸方向先端側に向けて半径方向内側に降り斜面となるカム面ｃ３になっている。
【００２５】
各短い柱分割部２４１ｂ，２４２ｂそれぞれの連結部２４１ｄ，２４２ｄは、短い柱分割部２４１ｂ，２４２ｂの内側面の内径側から円環部２０，２２の外側面の内径側に亘る全体にかけて軸方向に切欠かれてなる係止凹所ｄ１を備える。この係止凹所ｄ１の半径方向内方に面する内底面から半径方向内向きに立ち下がる断面略半円形状ないしは半楕円形状ないしは放物線状の係止部ｄ２を備える。長い柱分割部２４１ａ，２４２ａの連結部２４１ｃ，２４２ｃそれぞれの係合爪部ｃ２は短い柱分割部２４１ｂ，２４２ｂの連結部２４１ｄ，２４２ｄそれぞれの係止凹所ｄ１に挿入されると、そのカム面ｃ３が係止凹所ｄ１内の係止部ｄ２前面に突き当たる。この突き当たりにより、係合爪部ｃ２は弾性的に半径方向内方に弾性変形することにより係止部ｄ２を乗り越え、乗り越えると弾性復元して係止部ｄ２の背面側に係止され、該係止部ｄ２に軸方向に抜け止め状態にかつ半径方向から重なり合うようにして連結される。
【００２６】
以上の構成において、第１、第２分割体２８，３０は、長い柱分割部２４１ａ，２４２ａの連結部２４１ｃ，２４２ｃの各係合爪部ｃ２と，短い柱分割部２４１ｂ，２４２ｂの連結部２４１ｄ，２４２ｄの各係止凹所ｄ１の係止部ｄ２とを軸方向から相互連結することにより互いの柱分割部２４１，２４２の端面が軸方向に突き合わされて係止連結される。
【００２７】
以上の実施の形態１の保持器１８においては、第１分割体２８の長い柱分割部２４１ａの連結部２４１ｃそれぞれと第２分割体３０の短い柱分割部２４２ｂの連結部２４２ｄそれぞれとを相互に連結し、また、第１分割体２８の短い柱分割部２４１ｂの連結部２４１ｄそれぞれと第２分割体３０の長い柱分割部２４２ａの連結部２４２ｃそれぞれとを相互連結することで、両分割体２８，３０を連結することができる。
【００２８】
この場合、第１分割体２８，３０それぞれの長い柱分割部２４１ａ，２４２ａが円周方向交互に設けられているので、保持器１８の軸方向長さが長くなっても、柱部２４の剛性、強度が低下するようなことがない。
【００２９】
また、連結部２４１ｃ，２４１ｄ，２４２ｃ，２４２ｄは各柱分割部２４１，２４２の断面寸法以下であるので、連結部２４１ｃ，２４１ｄ，２４２ｃ，２４２ｄを設けても柱分割部２４１，２４２の断面寸法が増大しないから、ポケット２６の円周方向幅を維持することができ、その結果、転動体１６の収納本数が低下するようなことはない。
【００３０】
さらには、連結部２４１ｃ，２４２ｃは胴部ｃ１と係合爪部ｃ２とからなり、これら連結部２４１ｃ，２４２ｃは連結部２４１ｄ，２４２ｄの係止凹所ｄ１内に収納されるので、保持器１８寸法は大きくならず、保持器１８重量が増大化するようなことはない。
【００３１】
特に、実施の形態１の保持器１８においては、両分割体２８，３０は同形であるので、当該分割体２８，３０を１種類の金型で製作することができ、製作コストを大幅に低減することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２の保持器に係り、図５（ａ）は一方の分割体２８の部分斜視図、図５（ｂ）は他方の分割体３０の部分斜視図、図５（ｃ）は両分割体２８，３０を連結した保持器の部分斜視図である。なお、これらの図において、図１ないし図４と対応する部分には同一の符号を付し、同一の符号に係る部分の詳しい説明は省略する。
【００３３】
図５（ａ）ないし図５（ｃ）を参照して、第１分割体２８の長い柱分割部２４１ａの外径面に径方向内方に下がる段部４０を設ける。一方、段部４０の高さ、すなわち、長い柱分割部２４１ａに段部４０を設けたことにより減少した肉厚分に対応して第２分割体３０の短い柱分割部２４２ｂにその肉厚分に対応する肉厚でもって軸方向に延長した延長部４４を設ける。そして、段部４０上に延長部４４が重ね合わせるように長い柱分割部２４１ａと短い柱分割部２４２ｂとを軸方向に突き合わせる。これによって第１分割体２８の長い柱分割部２４１ａに作用する遠心荷重を第２分割体３０の短い柱分割部２４２ｂの延長部４４で受けられるようにする。
【００３４】
第１分割体２８と同様にして、第２分割体３０の長い柱分割部２４２ａと第１分割体２８の短い柱分割部２４１ｂにもそれぞれ段部４６と延長部４２とを設け、この段部４６に延長部４２を径方向に係合させ、これによって第２分割体３０の長い柱分割部２４２ａに作用する遠心荷重を第１分割体２８の短い柱分割部２４１ｂの延長部４２で受けられるようにする。
【００３５】
以上の構成により、両分割体２８，３０は相手側の延長部４４，４２により遠心荷重を受け止められるので、遠心荷重による変形をより効果的に抑制ないしは防止することができるとともに、この場合の連結部２４１ｃ，２４１ｄ，２４２ｃ，２４２ｄは両分割体２８，３０の円周方向のずれを規制し円周方向の位置決めとして用いることができるようになる。
【００３６】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態３の保持器の部分斜視図、図７は、同保持器の分割体の部分斜視図、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図、図９は図６のＣ−Ｃ線断面図である。なお、これらの図において、図１ないし図５と対応する部分には同一の符号を付し、同一の符号に係る部分の詳しい説明は省略する。実施の形態３の保持器においては、第１分割体２８で長い柱分割部２４１ａと短い柱分割部２４１ｂとが円周方向に隣接配置された第１柱分割部ペア２５ａとなっている。第２分割体３０で長い柱分割部２４２ａと短い柱分割部２４２ｂとが円周方向に隣接配置された第２柱分割部ペア２５ｂとなっている。第１分割体２８の第１柱分割部ペア２５ａでは長い柱分割部２４１ａと短い柱分割部２４１ｂとが円周方向一方にこの順序で並列配置され、第２分割体３０の第２柱分割部ペア２５ｂでは短い柱分割部２４２ｂと長い柱分割部２４２ａとが円周方向一方にこの順序で並列配置されている。短い柱分割部２４１ｂ，２４２ｂそれぞれの連結部２４１ｄ，２４２ｄの凹所ｄ１の一部側壁は、長い柱分割部２４１ｃ，２４２ｃの内側面が用いられている。長い柱分割部２４１ａ，２４２ａと短い柱分割部２４１ｂ，２４２ｂは実施の形態１と同様の連結部を備えている。
【００３７】
組立に際しては第１分割体２８と第２分割体３０とを軸方向に対向配置しそれぞれの連結部を相互連結することにより両分割体２８，３０が連結されて保持器が組み立てられる。
【００３８】
以上の実施の形態３の保持器においては、第１分割体２８と第２分割体３０それぞれの長い柱分割部２４１ａ，２４２ａが円周方向に隣接されるので柱部の剛性、強度が向上する。
【００３９】
（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４の保持器の部分斜視図、図１１は、図１０の保持器の両分割体の部分斜視図である。なお、これらの図において、図１ないし図９と対応する部分には同一の符号を付し、同一の符号に係る部分の詳しい説明は省略する。
【００４０】
実施の形態４においては、実施の形態３の保持器と同様に、第１分割体２８側に第１柱分割部ペア２５ａを備え、第２分割体３０側に第２柱分割部ペア２５ｂを備える。そして、実施の形態４では実施の形態２と同様にして、第１分割体２８の長い柱分割部２４１ａと第２分割体３０の長い柱分割部２４２ａとのそれぞれに径方向の段部４０，４６を設け、第１分割体２８の短い柱分割部２４１ｂと第２分割体３０の短い柱分割部２４２ｂとのそれぞれに軸方向に延長した延長部４２，４４を設け、これら段部４０，４６それぞれに延長部４４，４２を径方向に係合させて、その延長部４４，４２で遠心荷重を受けるようになっている。
【００４１】
以上の構成により、実施の形態４では、第１分割体２８と第２分割体３０それぞれの長い柱分割部２４１ａ，２４２ａが円周方向に隣接されるので柱部の剛性、強度が向上することに加えて、両分割体２８，３０が相手側の延長部４４，４２により遠心荷重を受け止められているので、遠心荷重による変形をより効果的に抑制ないしは防止することができるとともに、この場合の連結部２４１ｃ，２４１ｄ，２４２ｃ，２４２ｄにより両分割体２８，３０の円周方向のずれも、より強く規制されて円周方向に位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態１の保持器を備えた転がり軸受の断面図である。
【図２】図１に示す保持器の斜視図である。
【図３】同保持器の分割体の斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（ａ）実施の形態２の保持器の第１分割体の部分斜視図、（ｂ）第２分割体の部分斜視図、（ｃ）第１分割体と第２分割体とを連結して組立てた保持器の部分斜視図である
【図６】実施の形態３の保持器の部分斜視図である。
【図７】図６の保持器の分割体の部分斜視図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】実施の形態４の保持器の部分斜視図である。
【図１１】図１０の保持器の両分割体の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０      転がり軸受
１８      保持器
２０      円環部
２２      円環部
２４      柱部
２４１ａ  長い柱分割部
２４１ｂ  短い柱分割部
２４１ｃ  連結部
２４１ｄ  連結部
２４２ａ  長い柱分割部
２４２ｂ  短い柱分割部
２４２ｃ  連結部
２４２ｄ  連結部
２８      第１分割体
３０      第２分割体
【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】
2006292097.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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