(57)【要約】【課題】  キャッチ機構付きヒンジの設計及び組み立てを容易にする。【解決手段】  ヒンジ本体１２が扉３を閉じる際に扉３を閉方向に付勢するキャッチ機構１４は、扉３側に取り付けられるソケット３０に枢支されてリンク機構の第３のリンクアーム４６に設けられたカム５０と、ソケット３０内に摺動自在に配置されてカム５０に向けてばね付勢されているカムホロワー６０とから成っている。カムホロワー６０は、扉３の閉位置では、カム５０のへこんだ第１のカム面５２に係合し、扉３の開いた位置では、カム５０の第２のカム面５２に係合し、扉３が閉じる際に、カアムホロワー６０が鋭角状の第３のカム面６６を乗り越えると、扉３がカムホロワー６０の第１のカム面５２への係合である安定状態に移行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定物体と前記固定物体に開閉自在に取付けられる可動物体との間に設けられるものであって、前記固定物体に取付けられるべき取付けブラケットと前記可動物体に取り付けられるソケットと前記取付けブラケットとソケットとの間に取り付けられたリンク機構とを含むヒンジ本体と前記ヒンジ本体を可動物体の開方向及び／又は閉方向に付勢するキャッチ機構とを備えたキャッチ機構付きヒンジにおいて、前記キャッチ機構は、前記ソケットに枢支されて前記リンク機構の一部を構成するリンクアームに設けられたカムと前記ソケット内に摺動自在に配置されて前記カムに向けてばね付勢されているカムホロワーとから成っていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
【請求項２】
請求項１に記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記カムホロワーは、前記ソケットを横切る抜け止めピンを貫通する長孔を有するホルダーと前記ホルダーの先端で前記カムに対向するように設けられたホロワー本体と前記ホロワー本体が前記カムに衝合するように前記ホルダーを付勢するばね付勢手段とから成っていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
【請求項３】
請求項２に記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記ばね付勢手段は、前記ホルダー内に配置され前記抜け止めピンによって押圧される少なくとも１つのばねから成っていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記カムは、前記可動物体の閉位置又は開位置で前記カムホロワーが係合する第１のカム面と前記可動物体の開位置又は開位置で前記カムホロワーが係合する第２のカム面と前記第１と第２のカム面の間で前記カムホロワーが不安定な状態で係合する第３のカム面とから成っていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記第カムは、前記リンクアームに一体的に形成されていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記カムは、前記リンクアームとは別個に形成されて前記リンクアームに取り付けられていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉等の可動物体をケース等の固定物体の正面に位置して閉じたり固定物体の正面にほぼ平行な位置まで開いたりするのに用いられるキャッチ機構付きヒンジに関し、特にキャッチ機構を改良したキャッチ機構付きヒンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
扉等の可動物体をケース等の固定物体の正面に位置して閉じたり固定物体の正面にほぼ平行な位置まで開いたりするヒンジは、可動物体を開く際と閉じる際とにこのヒンジのリンク機構を可動物体の開方向又は閉方向に付勢するキャッチ機構を備えているものがある。
【０００３】
従来技術のキャッチ機構は、扉等の可動物体に取り付けられてヒンジのリンク機構を支持するソケットの底面でリンク機構の軸受け部の外周面に形成されたカム面とこの軸受け部に枢支されたリンク機構の１つのリンクアーム内に配置されカム面に向けてばね付勢される押圧部材とから成っている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、この構造であると、押圧部材は、この押圧部材を保持するリンクアームと共にそのリンクアームの回転軸線を中心に回転するので、押圧部材は、リンクアームによる回動運動とカム面に追従する進退運動とを伴い、複雑で大きな動きを有する上に、リンクアームの動きが押圧部材の動きに制約されるため、設計が複雑で面倒となり、設計の自由度が小さい欠点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８４４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、カムに追従する動きが単純でありリンクアームの動きが制約されることが少なく設計が容易なキャッチ機構付きヒンジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固定物体とこの固定物体に開閉自在に取付けられる可動物体との間に設けられるものであって、固定物体に取付けられるべき取付けブラケットと可動物体に取り付けられるソケットとこの取付けブラケットとソケットとの間に取り付けられたリンク機構とを含むヒンジ本体と可動物体を開く際と閉じる際とにヒンジ本体を可動物体の開方向及び／又は閉方向に付勢するキャッチ機構とを備えたキャッチ機構付きヒンジを対象とし、本発明の課題解決手段においては、キャッチ機構は、ソケットに枢支されてリンク機構の一部を構成するリンクアームに設けられたカムとソケット内に摺動自在に配置されてカムに向けてばね付勢されるカムホロワーとから成っていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の課題解決手段において、カムホロワーは、ソケットを横切る抜け止めピンを貫通する長孔を有するホルダーとこのホルダーの先端でカムに対向するように設けられたホロワー本体とホロワー本体がカムに衝合するようにホルダーを付勢するばね付勢手段とから成っているものとすることができる。ホロワー本体は、ホルダーとは別体でホルダーに取り付けてもよいし、ホルダーと一体であってもよい。
【０００９】
ばね付勢手段は、ホルダー内に配置され抜け止めピンによって押圧される少なくとも１つのばねから成っているのが好ましいが、このばね付勢手段は、可動物体の質量に応じて並列して設けられた複数のばねから成っていてもよい。
【００１０】
一方、カムは、可動物体の閉位置又は開位置でカムホロワーが係合する第１のカム面と可動物体の開位置又は閉位置でカムホロワーが係合する第２のカム面とこれらの第１と第２のカム面の間でカアムホロワーが不安定な状態で係合する第３のカム面とから成っている形態とすることができる。また、このカムは、このカムが設けられるリンクアームに一体的に形成されているのが望ましいが、リンクアームとは別体でこのリンクアームに取り付けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、キャッチ機構のカムは、ソケットに枢支されてリンク機構の一部を構成するリンクアームに設けられ、またこのカムに係合するカムホロワーは、可動物体に取り付けられるソケット内に摺動自在に配置されてカムに向けてばね付勢されているので、カムホロワーは、ソケット内を直線的に移動するだけであり、従ってキャッチ機構の動きは単純で構造が簡単となる。
【００１２】
特に、キャッチ機構のカムホロワーは、ヒンジの可動物体側の取付け部材であるソケットを利用してこのソケット内に差込式に組立てるだけでよいので、カムホロワーの組み立てが容易である。
【００１３】
また、リンク機構は、カムホロワーの動きに制約されることなく、自由に設計することができ、ヒンジ全体の設計及び組み立てが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に述べると、図１乃至図３は、本発明のキャッチ機構付きヒンジ１０の閉じた状態を示し、また図４乃至図８は、本発明のキャッチ機構付きヒンジ１０の開いた状態を示し、このキャッチ機構付きヒンジ１０の分解状態が図９に示されている。
【００１５】
本発明のキャッチ機構付きヒンジ１０は、例えば、図１及び図４又は図５に示すように、固定物体の一例である筐体１の開口２とこの固定物体に開閉自在に取り付けられる可動物体の一例である扉３との間に取り付けられる。
【００１６】
このキャッチ機構付きヒンジ１０は、筐体１の開口２側の側壁２Ｗの内面に取り付けられる取付けブラケット２０と扉３の内面に取り付けられるソケット３０とこの取付けブラケット２０とソケット３０との間に取り付けられたリンク機構４０とを含むヒンジ本体１２と、このヒンジ本体１２が扉３を開く際と閉じる際とにヒンジ本体１２を扉３の開方向又は閉方向に付勢するキャッチ機構１４とを備えている。
【００１７】
取付けブラケット２０は、図４、図５及び図９に示すように、筐体１の側壁２の凹部２Ｒの底面に取り付けられる平板部２０Ｔとその両側に垂直に一体に形成された側板部２０Ｓ、２０Ｓ’とから成っていて全体的に逆U字状の形態を有し、平板部２０Tに設けられた２つのねじ貫通孔２０THを貫通する図示しない止めねじによって筐体１に固定される。
【００１８】
ソケット３０は、同じく図１、図３、図８及び図９に示すように、平板部３０Tとこの平板部Tの両側に垂直に一体に設けられた１対の側板部３０Ｓ、３０Ｓ’と側板部３０Ｓ，３０Ｓ’から両側に水平に一体に形成された１対の鍔３０Ｆ、３０Ｆ’とから成り、平板部３０Ｔが扉３の内面に設けられた凹部３Ｒの底面に係合するように鍔３０Ｆ、３０Ｆ’を除く全体を凹部３Ｒ内に収納し、鍔３０Ｆ，３０Ｆ’のねじ孔３０ＦＨ、３０Ｆ’Ｈを貫通する図示しない止めねじによって扉３の内面に固定される。
【００１９】
取付けブラケット２０とソケット３０との間に取り付けられるリンク機構４０は、第１乃至第３のリンクアーム４２、４４、４６から成り、第１のリンクアーム４２は、取付けブラケット２０に摺動自在に支持されソケット３０の側板部３０Ｓ、３０Ｓ’の先端下方枢支部３０ＳＰ１、３０Ｓ’Ｐ１に枢支される先端折曲枢支部４２Ｐ１を有し、第２のリンクアーム４４は、この第１のリンクアーム４２の中間枢支部４２Ｐ２と取付けブラケット２０の側板部２０S、２０Ｓ’の先端枢支部２０ＳＰ、２０Ｓ’Ｐとにそれぞれ枢支される枢支部４４Ｐ１、４４Ｐ２を有し、第３のリンクアーム４６は、第２のリンクアーム４４の先端折曲枢支部４４Ｐ３とソケット３０の側板部３０Ｓ、３０Ｓ’の中間枢支部３０ＳＰ２、３０Ｓ’Ｐ２にそれぞれ枢支される両端枢支部４６Ｐ１、４６Ｐ２を有する。
【００２０】
各リンクアーム４２、４４、４６の枢支部４２Ｐ１、４２Ｐ２、４４Ｐ１、４４Ｐ２、４４Ｐ３、４６Ｐ１、４６Ｐ２と取付けブラケット２０の枢支部２０ＳＰ、２０Ｓ’Ｐ及びソケット３０の枢支部３０ＳＰ１、３０Ｓ’Ｐ１、３０ＳＰ２、３０Ｓ’Ｐ２は、それぞれピン貫通孔を有し、これらの枢支部のピン貫通孔にピン４８Ｐ１乃至４８Ｐ５をそれぞれ貫通し相互の枢支部をピン止めしてこれらのリンクアーム４２、４４及び４６を相互に枢動自在に結合している。
【００２１】
図３、図８及び図９に示すように、摺動自在な第１のリンクアーム４２は、その後端に設けられたピン貫通孔４２Ｐ３を有し、このピン貫通孔４２Ｐ３に貫通して摺動案内ピン４８Ｐ６が取り付けられ、この摺動案内ピン４８Ｐ６は、取付けブラケット２０の側板部２０Ｓ，２０Ｓ’の円弧状溝２０ＳＧ、２０Ｓ’Ｇに係入しており、第１のリンクアーム４２は、この摺動案内ピン４８Ｐ６が円弧状溝２０ＳＧ，２０Ｓ’Ｇに案内されながら摺動する。
【００２２】
図１乃至図３の扉３が閉じた状態では、取付けブラケット２０とソケット３０とは相互に直角に配置され、この配置で、第１のリンクアーム４２は、取付けブラケット２０内に収納され、第２及び第３のリンクアーム４４、４６は、相互に重合するように折り畳まれた状態で取付けブラケット２０とソケット３０との間に斜めに位置している。
【００２３】
図４乃至図８の扉３が開いた状態では、ソケット３０は、閉じた位置から図１の反時計方向に１８０°回転して取付けブラケット２０に対して２７０°の位置に配置され（図４乃至図８の反時計方向で計って）、この配置で、第１のリンクアーム４２は、取付けブラケット２０から引き出されて延び、第２と第３のリンクアーム４４、４６は、相互に直角になるまで開き、また第１のリンクアーム４２は、ソケット３０に対して直角になる位置まで枢動し、扉３を筐体１の開口３に対して１８０°の位置まで開くのを許す。なお、この場合、図４から解るように、第１のリンクアーム４２とソケット３０の直角状態と第２及び第３のリンクアーム４４、４６の直角状態とは内外に重合して相互に干渉することがないようになっている。
【００２４】
キャッチ機構１４は、ソケット３０に枢支されてリンク機構４０の一部を構成する第３のリンクアーム４６に設けられたカム５０（図１０参照）と、ソケット３０内に摺動自在に配置されてカム５０に向けてばね付勢されているカムホロワー６０（図１１参照）とから成っている。
【００２５】
図示の形態では、カム５０は、第３のリンクアーム４６に一体に形成され、このカム５０は、扉３の閉位置でカムホロワー６０が安定状態で係合するように凹んでいる第１のカム面５２(図２参照)と扉３の開位置でカムホロワー６０が係合する部分円周状の第２のカム面５４(図７参照)とこれらの第１と第２のカム面の間でカムホロワー６０が不安定な状態で係合する鋭角状の第３のカム面５６とから成っている。
【００２６】
図２及び図７から解るように、これらのカム面５２、５４及び５６は、第３のリンクアーム４６がソケット３０の側板部３０Ｓ、３０Ｓ’の先端折曲枢支部３０Ｓ、３０Ｓ’Ｐ１に枢支するピン４８Ｐ５を回転軸線として形成されている。
【００２７】
カムホロワー６０は、図２、図７及び図９に示すように、ソケット３０の側板部３０Ｓ、３０Ｓ’を横切る２つの抜け止めピン４８Ｐ７、４８Ｐ８を貫通する長孔６２Ｈ１、６２Ｈ２をそれぞれ有するホルダー６２と、このホルダー６２の先端の軸支部持６４Ｂに回転自在に軸止めされて取り付けられたローラの形態のホロワー本体６４と、ホロワー本体６４がカム面５２、５４、５６に衝合するようにホルダー６２を付勢するばね付勢手段６６とから成っている。
【００２８】
ばね付勢手段６６は、ホルダー６２内に配置され抜け止めピン４８Ｐ８によって押圧される少なくとも１つのばね７０から成っている。図示の形態では、３つのコイルばね７０がホルダー６２のばね収容溝６２Ｇにそれぞれは位置されている。なお、図９では、２つのコイルばね７０が示されているに過ぎないが、図３から解るように、実際は、３つのばね収容溝６２Ｇにそれぞれ各１つのコイルばね７０、即ち合計３つのコイルばね７０が収納されている。ばね７０の数は、扉３である可動物体の質量に応じて定められる。これらのばね７０は、図２及び図７に示すように、後方の抜け止めピン４８Ｐ８によって圧縮されてホルダー６２、即ちホロワー本体(ローラ)６４をカム５０に向けて付勢している。
【００２９】
このキャッチ機構１４のカム５０は、他のリンクアーム４２、４４と同様に金属製としてもよいし、滑りのよい樹脂製としてもよく、またカムホロワー６０のホルダー６２、ホロワー本体６４は、滑りのよい樹脂その他の材料から作られるのが好ましい。
【００３０】
上記のキャッチ機構付きヒンジ１０の動作を述べると、既に述べたように、扉３が筐体１の開口２を閉じた状態では、図１乃至図３に示すように、リンク機構４０が折り畳まれた状態で筐体１と扉３との間（取付けブラケット２０とソケット３０との間）に斜めに位置している。このとき、図２に示すように、キャッチ機構１４のカムホロワー６０は、カム５０の第１のカム面５２に衝合して、このリンク機構４０がこの折り畳み状態を安定して維持している。
【００３１】
次に、この状態から扉３を開くと、ヒンジ本体１２のリンク機構４０は、既に述べたように、第１乃至第３のリンクアーム４２、４４及び４６が相互に枢支部でリンク運動して図４乃至図８に示すように、これらの第１のリンクアーム４２が取付けブラケット２０から滑り出されながら第２及び第３のリンクアーム４４及び４６の直角状態に重合するよう展開しようとする。扉３が完全に開いた状態では、図７及び図8に示すように、キャッチ機構１４のカムホロワー６０がカム５０の第２のカム面５４に係合していて扉３が開いた状態を維持している。
【００３２】
この状態から扉３を再び閉じると、ヒンジ本体１２のリンク機構４０の第１乃至第３のリンクアーム４２、４４及び４６が相互に枢支部で扉を開く方向とは反対方向にリンク運動して、図１乃至図３に示すように、第１のリンクアーム４２が取付けブラケット２０に滑り込みながら第２及び第３のリンクアーム４４及び４６が折り畳まれるようになる。この際、キャッチ機構１４のカム５０は、第３のリンクアーム４６に設けられているので、扉３を閉じる過程で、その第１のカム面５２に衝合しているカムホロワー６０は、ばね７０に抗して後退しながら回転し、カム５０の鋭角状の第３のカム面５６を乗り越えると、その瞬間、扉３が急速に閉じる方向にリンク機構４０を折り畳むように駆動し、図１乃至図３の扉３を閉じた状態に付勢される。
【００３３】
特に、カムホロワー６０のホルダー６２及びホロワー本体６４が滑りのよい樹脂製であると、ホルダー６２がソケット３０内を摺動する際の動きやホロワー本体６４がカム５０上を倣う際の動きが円滑に行われるので、キャッチ機構１４の動作を円滑にして扉３の開閉を緩衝的に行うことができる。
【００３４】
カムホロワー６０が第３のカム面４６を乗り越えて扉３を急速に閉じる方向に付勢される角度位置は、例えば、扉３が筐体１の開口に対して約３０°まで閉じられた位置に設定されるが、それ以外の角度位置でキャッチ機構１４が働くようにしてもよい。
【００３５】
このように、キャッチ機構１４のカム５０がソケット３０に枢支されてリンク機構４０の一部を構成するリンクアーム４６に設けられ、このカム５０に係合するカムホロワー６０がソケット３０内に摺動自在に配置されてカム５０に向けてばね付勢すると、カムホロワー６０は、ソケット３０内を直線的に動くだけであることが解る。
【００３６】
従って、キャッチ機構１４の動きが単純化し、特にリンク機構のリンク運動は、キャッチ機構１４の動きに制約されることなく、自由に設定することができるので、ヒンジの組み立てを容易に行うことができるように設計することができる。
【００３７】
また、カムホロワー６０は、ヒンジ１０のソケット３０を利用してこのソケット３０内に差し込むだけで組立てることができるので、カムホロワー６０の組み立てが容易となる。
【００３８】
第３のリンクアーム４６とカム５０とを変形した本発明の他の形態が図１２に示されており、この図１２の形態では、カム５０は、リンクアーム４６とは別体に形成され、このカム５０は、リンクアームにの１対の側片４６Ａ、４６Ａ’とこれらの側片４６Ａ、４６Ａ’を連結する平板部４６Ｂとで形成された空間にはあ入り込むように配置されてこのリンクアーム４６を第２のリンクアーム４４及びソケット３０に枢支するピン４８Ｐ４及び４８Ｐ１によってリンクアーム４６に取り付けられている。なお、図１２中、符号５０Ｈ１及び５０Ｈ２は、ピン４８Ｐ４及び４８Ｐ１が貫通するピン孔である。
【００３９】
なお、上記実施例では、カムホロワー６０のホロワー本体６４がホルダー６２とは別体であってホルダー６２の軸支持部６２Ｂに取り付けられているが、ホロワー本他愛６４は、ホルダー62と一体に形成されていてもよい。
【００４０】
更に、上記実施例では、キャッチ機構１４は、カム５０とカムホロワー６０とが扉３の閉じる動きの途中で扉３を閉じる方向にヒンジ本体１２を付勢して扉３を閉じた状態で安定に保持しているが、扉３を開く動きの中で扉３を開く方向にヒンジ本体１２を付勢してもよいし、扉３を閉じる方向と開く方向との両方に付勢してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によると、キャッチ機構のカムがソケットに枢支されてリンク機構の一部を構成するリンクアームに設けられ、このカムに係合すべきカムホロワーがソケット内に摺動自在に配置されてカムに向けてばね付勢するように組立てられるので、カムホロワーがソケット内で直線的動くだけであり、従って、その動きが単純化されて構造が簡単となる上に、カムホロワーの組み立てが容易となり、キャッチ機構付きヒンジの利用性を向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の１つの形態によって組立てられたキャッチ機構付きヒンジを扉と筐体とを断面にして扉閉状態で示す側面図である。
【図２】図１のキャッチ機構付きヒンジの扉と筐体とを省略して示す断面図である。
【図３】図２と同じであるが、キャッチ機構付きヒンジの斜視図である。
【図４】図１のキャッチ機構付きヒンジの扉開状態の断面図である。
【図５】図４と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの斜視図である。
【図６】図４及び図５と同じ状態であるが、扉と筐体とを省略したキャッチ機構付きヒンジの側面図である。
【図７】図６と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの断面図である。
【図８】図６及び図７と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの斜視図である。
【図９】図１乃至図８キャッチ機構付きヒンジの分解斜視図である。
【図１０】本発明に用いられるリンク機構の第３のリンクアーム(キャッチ機構のカム)の拡大斜視図である。
【図１１】本発明に用いられるキャッチ機構のカアムホロワーの拡大斜視図である。
【図１２】本発明の他の形態によるキャッチ機構付きヒンジの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    筐体（固定物体）
２    開口
２Ｒ  凹部
２Ｗ  側壁
３    扉（可動物体）
３Ｒ  凹部
１０    キャッチ機構付きヒンジ
１２    ヒンジ本体
１４    キャッチ機構
２０    取付けブラケット
２０Ｔ  平板部
２０Ｓ、２０Ｓ’  側板部
２０ＳＧ、２０Ｓ’Ｇ  円弧状溝
２０ＳＰ、２０Ｓ’Ｐ  先端枢支部
２０ＴＨ  ねじ貫通孔
３０    ソケット
３０Ｔ  平板部
３０Ｓ、３０Ｓ’側板部
３０Ｆ、３０Ｆ’鍔
３０ＦＨ、３０Ｆ’Ｈ  ねじ孔
３０ＳＰ１、３０Ｓ’Ｐ１  先端下方枢支部
３０ＳＰ２、３０Ｓ’Ｐ２  中間枢支部
４０    リンク機構
４２    第１のリンクアーム
４２Ｐ１    先端折曲枢支部
４２Ｐ２    中間枢支部
４２Ｐ３    ピン貫通孔
４４    第２のリンクアーム
４４Ｐ１、４４Ｐ２    枢支部
４４Ｐ３    先端折曲枢支部
４６    第３のリンクアーム
４６Ｐ１、４６Ｐ２    両端枢支部
４８Ｐ１乃至４８Ｐ５  ピン
４８Ｐ６    摺動案内ピン
４８Ｐ７、４８Ｐ８    抜け止めピン
５０    カム
５０Ｈ１、５０Ｈ２    ピン孔
５２    第１のカム面
５４    第２のカム面
５６    第３のカム面
６０    カムホロワー
６２    ホルダー
６２Ｇ  ばね収容溝
６２Ｈ１、６２Ｈ２    長孔
６４  ホロワー本体
６４Ｂ  軸支持部
６６    ばね付勢手段
７０    ばね
【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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