(57)【要約】      （修正有）【課題】鋳造式上下金型を利用した圧縮木材成形装置では、多数本の圧縮木材を効率的に、また低コストで成形するには、構成面での課題があり、この種の圧縮木材の普及に有益ではないと考えられる。【解決手段】上方フレームに垂設した櫛形の上方の金型柱体と、下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、上下方の金型柱体に設けた対の金型を収容できる二連・多段式のチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置である。【選択図】図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方フレームに対で垂設した櫛形の上方の金型柱体と、この櫛形の上方の金型柱体に噛合する下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、この上下方の金型柱体に設けた対の金型を収容できるチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、この各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、前記少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置であって、
前記各金型の自由端側にそれぞれ設けた連結部位に、櫛歯形の金型上下噛合片をそれぞれ形成し、この各金型上下噛合片の噛合空間に楔をそれぞれ設ける構成とした多数取り圧縮金型装置。
【請求項２】
上方フレームに対で垂設した櫛形の上方の金型柱体と、この櫛形の上方の金型柱体に噛合する下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、この上下方の金型柱体に設けた対の金型を収容できるチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、この各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、前記少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置であって、
前記各金型の自由端側にそれぞれ設けた連結部位に、櫛歯形の金型上下噛合片をそれぞれ形成し、この各金型上下噛合片の噛合空間にそれぞれ設けた楔と、この楔の両端を固止する板と、前記楔に緊締する緊締具とで構成した多数取り圧縮金型装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の中子を、下段の金型支持体にセットした金型の上方の金型と、上段の金型支持体にセットした金型の下方の金型に、それぞれ止ネジ及びナット、又は磁石等の緊締具を介して緊締する構成とした多数取り圧縮金型装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の中子に、水蒸気の通路及び／又は軽量化等を意図して貫通孔が開設されている構成とした多数取り圧縮金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間伐材を所定の形状に圧縮成形し、圧縮木材を成形する圧縮金型装置に関し、この間伐材の有効利用(資源とする)を図り、しかも強度・耐久性・耐光性・耐虫性・美観性又は耐薬品性等の向上と、利用分野の拡充が図れる圧縮木材を、多数本提供できる多数取り圧縮金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の如く、資源としての活用が要望されている間伐材の有効利用に関し、種々の提案と実用化が図られつつある。しかし、この間伐材を圧縮成形した際の強度・耐久性・耐光性・耐虫性・美観性又は耐薬品性等の向上等の面において、まだ十分とは云えないことが知られている。そして、実用化を考えた場合には、低コストでの提供が最大のポイントであると考えられている。それがために、成形時又は釜での処理の際に、大量に処理ができれば、コスト面での欠点を一気に解消できる。この大量処理する方法を種々想定した実例においては、現実に多くの改良点を抱えており、その解決策が望まれる。またこの大量処理する構成では、金型の問題、金型コストの問題等の如く、この金型に関する構成上の改良が望まれているのが現況である。
【０００３】
そして、この現実の多くの改良点及び／又は金型に関する改良案となり得る指針の中で、最適でかつ身近な指針として先行文献が挙げられるので、以下、その一例を説明する。
【０００４】
先ず、文献(１)は、特開平８−３０９７１３号の「圧縮木材の量産成形方法とその成形装置」であり、その概要は、長手方向に沿って水蒸気を貫流させるための通孔を少なくとも１つ以上形成したアルミニウム(アルミ)を主体とした上下１対のダイ(圧縮金型)を単位とし、その複数を上方の金型ホルダと下方の金型ホルダにそれぞれ保持して各ダイを水平方向に多列に設け及び／又は上下方向に多段に設け、この各ダイは、前記上下方の金型ホルダの長手方向に対して、抜き差し自在(スライド自在)とした構成であり、木材の圧縮成形に伴う激しい温度変化にも十分に耐える利点と熱効率に優れたアルミ素材の金型を活用することで、例えば、耐久性の向上(金属疲労の解消化)が図れること、圧縮木材の量産成形が可能となること等の特徴がある。そして、金型素材に、加工面における優れた特性を発揮できるアルミ素材を採用したアルミニウム金型を製作し、このアルミニウム金型の耐久性を確保し、またアルミ金型の軽量化を図りつつ、圧縮木材用のコンパクトな成形装置が提供できること、等の特徴がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３０９７１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の実機では、多数本の圧縮木材を効率的に、また低コストで成形するには、構成面での課題があり、この種の圧縮木材の普及に有益ではないと考えられる。これに対して、文献(１)は、圧縮木材の量産成形に寄与できる特徴はある。但し、この構成では、ダイの構造が大きく釜への収容本数に限界があって、圧縮木材の量産成形を、効率的かつ確実に実行するには十分でないこと、また熱効率の優越性にも限界があり、改良の余地があること等の改良点がある。また文献(１)は、釜内での成形であることから、簡便であることは理解できる。しかし、成形装置全体の大型化、複雑化等を招来し、実機としての採用と、商業ベースに至るまでに、幾多のステップを乗り越える必要があり、少なからず問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、アルミ板材(薄板)、ステンレス板材、鋼板等の金属材料、又は場合により樹脂材料(以下、アルミ板材とする)で構成した水平複列方式かつ上下多段方式の上下方の金型と、この多段方式の上下方の金型内に設けた中子(アルミ製)とを、釜内に収容し、形状記憶する方式であり、圧縮木材の量産化を図り、もってコストの低廉化と販路の拡充を図ること、又は釜の維持管理の簡便化、省熱源化を図ること、また形状記憶金型全体の軽量化等を意図する。また本発明は、圧縮木材のブレス成形としての利用と、釜内に収容する形状記憶用の金型とを併用できる多数取り圧縮金型装置の提供を意図する。さらに多数取り圧縮金型装置からの形状記憶金型への変換を図れる構成とし、金型の有効利用と、金型の節約化、在庫管理の容易化等を意図する。
【０００８】
請求項１は、上方フレームに対で垂設した櫛形の上方の金型柱体と、この櫛形の上方の金型柱体に噛合する下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、この上下方の金型柱体に設けた対の金型を収容できるチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、この各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、前記少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置であって、
前記各金型の自由端側にそれぞれ設けた連結部位に、櫛歯形の金型上下噛合片をそれぞれ形成し、この各金型上下噛合片の噛合空間に楔をそれぞれ設ける構成とした多数取り圧縮金型装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１と同じ目的を達成すること、又は形状記憶金型の緊締を確実に図り、圧縮木材の形状の安定性と、規格化に寄与すること等を意図する。
【００１０】
請求項２は、上方フレームに対で垂設した櫛形の上方の金型柱体と、この櫛形の上方の金型柱体に噛合する下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、この上下方の金型柱体に設けた対の金型を収容できるチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、この各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、前記少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置であって、
前記各金型の自由端側にそれぞれ設けた連結部位に、櫛歯形の金型上下噛合片をそれぞれ形成し、この各金型上下噛合片の噛合空間にそれぞれ設けた楔と、この楔の両端を固止する板と、前記楔に緊締する緊締具とで構成した多数取り圧縮金型装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１と、請求項２と同じ目的を達成すること、又はこの目的を達成するのに最適な緊締手段を提供すること等を意図する。
【００１２】
請求項３は、請求項１又は請求項２に記載の中子を、下段の金型支持体にセットした金型の上方の金型と、上段の金型支持体にセットした金型の下方の金型に、それぞれ止ネジ及びナット、又は磁石等の緊締具を介して緊締する構成とした多数取り圧縮金型装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１と、請求項２と同じ目的を達成すること、又はこの目的を達成するのに最適な中子を提供すること等を意図する。
【００１４】
請求項４は、請求項１又は請求項２に記載の中子に、水蒸気の通路及び／又は軽量化等を意図して貫通孔が開設されている構成とした多数取り圧縮金型装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、上方フレームに対で垂設した櫛形の上方の金型柱体と、櫛形の上方の金型柱体に噛合する下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、上下方の金型柱体に設けた対の金型(形状記憶用の金型「形状記憶金型」を兼ねる)を収容できるチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置であって、
各金型の自由端側にそれぞれ設けた連結部位に、櫛歯形の金型上下噛合片をそれぞれ形成し、各金型上下噛合片の噛合空間に楔をそれぞれ設ける構成とした多数取り圧縮金型装置である。
【００１６】
従って、請求項１の発明は、アルミ板材で構成した水平複列方式かつ上下多段方式の上下方の金型と、この多段方式の上下方の金型内に設けた中子とを、釜内に収容し、形状記憶する方式であり、圧縮木材の量産化が図れ、もってコストの低廉化と販路の拡充が図れること、又は釜の維持管理の簡便化、省熱源化等が図れること等の特徴がある。また本発明は、圧縮木材のブレス成形としての利用と、釜内に収容する形状記憶用の金型とを併用できる多数取り圧縮金型装置を提供できる特徴がある。さらに多数取り圧縮金型装置からの形状記憶金型への変換を図れる構成とし、金型の有効利用と、金型の節約化、在庫管理の容易化等が図れる実益がある。
【００１７】
請求項２の発明は、上方フレームに対で垂設した櫛形の上方の金型柱体と、櫛形の上方の金型柱体に噛合する下方フレームに対で立設した櫛形の下方の金型柱体と、上下方の金型柱体に設けた対の金型を収容できるチャンバーを少なくとも上下段に形成した金型支持体と、各金型支持体の各チャンバーに収容できる複数の金型と、少なくとも上下段の金型間に設けられる中子とで構成した圧縮木材成形装置であって、
各金型の自由端側にそれぞれ設けた連結部位に、櫛歯形の金型上下噛合片をそれぞれ形成し、この各金型上下噛合片の噛合空間にそれぞれ設けた楔と、楔の両端を固止する板と、楔に緊締する緊締具とで構成した多数取り圧縮金型装置である。
【００１８】
従って、請求項２は、請求項１と同じ目的を達成できること、又は形状記憶金型の緊締を確実に図り、圧縮木材の形状の安定性と、規格化に寄与できること等の特徴がある。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の中子を、下段の金型支持体にセットした金型の上方の金型と、上段の金型支持体にセットした金型の下方の金型に、それぞれ止ネジ及びナット、又は磁石等の緊締具を介して緊締する構成とした多数取り圧縮金型装置である。
【００２０】
従って、請求項３は、請求項１と、請求項２と同じ目的を達成できること、又はこの目的を達成するのに最適な緊締手段を提供できること等の特徴がある。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の中子に、水蒸気の通路及び／又は軽量化等を意図して貫通孔が開設されている構成とした多数取り圧縮金型装置である。
【００２２】
従って、請求項４は、請求項１と、請求項２と同じ目的を達成できること、又はこの目的を達成するのに最適な中子を提供できること等の特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
１はシリンダー等の昇降手段１００を備えた上方フレームで、この上方フレーム１の長手方向(矢印Ｘで示す)の両端面１ａ、１ａに適宜間隔をおいて櫛形の上方の金型柱体２、２を多数本設ける。そして、この上方フレーム１に少なくとも対(水平方向に並列した二個：水平複列方式とする。一例である)の上方の金型３(形状記憶金型)の上方の金型構成上辺３００を収容できる少なくとも二連式のチャンバー１０１、１０１を開設する。
【００２４】
また５はベースフレーム５００に設けた下方フレームで、この下方フレーム５の長手方向(矢印Ｘで示す)の両端面５ａ、５ａに適宜間隔をおいて櫛形の下方の金型柱体６、６を多数本設ける。そして、この下方フレーム５に少なくとも対(水平方向に並列した二個：水平複列方式とする。一例である)の下方の金型７(形状記憶金型)の下方の金型構成下辺７０１を収容できる少なくとも二連式のチャンバー５０１、５０１を開設する。
【００２５】
１０は上下方の金型３、７との間に設けられる中子で、この中子１０の上側１０ａに上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１を収容できる少なくとも二連式のチャンバー５０１、５０１を開設する。またその下側１０ｂに下方の金型７の下方の金型構成上辺７００を収容できる少なくとも二連式のチャンバー５０１、５０１を開設する。そして、この中子１０には水蒸気の通過が可能な穴１１を設ける。そして、この中子１０の上側１０ａに前記上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１を固止し、またその下側１０ｂに下方の金型７の下方の金型構成上辺７００を固止する構成が、作業の容易性、上下方の金型３、７の合体及び／又は噛合の確実性と、圧縮成形木材Ｗ１の形状の安定性等に寄与できるが一例であり、例えば、分割方式等も可能である。尚、中子１０は、アルミ材、ステンレス材、鋼材等の金属材料、又は場合により樹脂材料で構成する。
【００２６】
尚、上方の金型３の上方の金型構成上下辺３００、３０１のそれぞれの自由端(連結部)に、上方の金型上下噛合片３００ａ、３０１ａを形成し、この上方の金型上下噛合片３００ａ、３０１ａを噛合することで、長手方向に複数個の噛合空間３０２(空間)を形成し、この噛合空間３０２に楔１２を設け、この上方の金型３を緊締するとともに、この上方の金型３内の圧縮成形木材Ｗ１を緊締(緊結)する。この緊締時に緊締具１３を介して上方の金型３(下方の金型７)を一体化(固定)する。尚、緊締具１３は板１３００(アルミ板材、ステンレス板材、鋼板等の金属材料、又は場合により樹脂材料等の固定板)と止め具１３０１(ネジとナット、また係止部材等)とで構成する。即ち、この板１３００を、上下方の金型３、７及び／又は中子１０の長手方向の両端面に設け、この板１３００の穴１３０２に楔１２を差込み、この楔１２の両端に設けた止め具１３０１で、この上下方の金型３、７及び／又は中子１０、また圧縮成形木材Ｗ１を緊締する。
【００２７】
そして、下方の金型７の下方の金型構成上下辺７００、７０１のそれぞれの自由端(連結部)に、下方の金型上下噛合片７００ａ、７０１ａを形成し、この下方の金型上下噛合片７００ａ、７０１ａを噛合することで、長手方向に複数個の噛合空間７０２を形成し、この噛合空間７０２に楔１２を設け、この下方の金型７を緊締するとともに、この下方の金型７内の圧縮成形木材Ｗ１を緊締(緊結)する。この緊締時に緊締具１３を介して下方の金型７(上方の金型３)を一体化(固定)する。その使用例と特徴は前述の例に準ずる。
【００２８】
尚、上方の金型３の上方の金型構成上下辺３００、３０１、又は下方の金型７の下方の金型構成上下辺７００、７０１は、図示の如く、上方の金型構成下辺３０１、また下方の金型構成上辺７００及び／又は上方の金型構成上辺３００、また下方の金型構成下辺７０１は、二連式の構成とし(一体形状とし)、強度の向上、製造・組付け作業等の容易性、上下方の金型３、７の合体及び／又は噛合の確実性と、圧縮成形木材Ｗ１の形状の安定性等に寄与できるが一例であり、例えば、分割方式等も可能である。図示しないが、この上方の金型構成下辺３０１、また下方の金型構成上辺７００及び／又は上方の金型構成上辺３００、また下方の金型構成下辺７０１は、分割方式とし、故障時の変更の利便性、材料の節約化、又は材質の変更、形状の変更等に対応した利便性、汎用性等の確保、又は顧客の希望に即応できること等の利点がある。
【００２９】
以下、図２−１〜図２−５に示した間伐材Ｗから圧縮成形木材Ｗ１に至り、完成品の圧縮木材Ｗ２になる工程の一例を説明すると、図２−１の如く、下方フレーム５の対のチャンバー５０１に下方の金型構成下辺７０１をそれぞれセットし(以下、対の説明は省略する)、中子１０に上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１を、また下方の金型７の下方の金型構成上辺７００をそれぞれ固止し、かつ上方フレーム１の対のチャンバー１０１に上方の金型構成下辺３００をセットした状態であり、間伐材Ｗのセットが可能な状況を示している。そして、通常は、下方フレーム５はベースフレーム５００に固止され、また上方フレーム１は図示しない加工機のフレームに固止されている。尚、中子１０に固止した上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１と下方の金型７の下方の金型構成上辺７００は、加工機のフレームの外方にセットされている。その後、図２−２から図２−３の状態に移行する。先ず下方フレーム５の下方の金型構成下辺７０１に、間伐材Ｗをセットし、この間伐材Ｗの上に上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１(この上方の金型構成下辺３０１は後付の場合もあり得る)と下方の金型７の下方の金型構成上辺７００とを固止した中子１０をセットするとともに、この際に、下方フレーム５と中子１０にセットした下方の金型７の下方の金型上噛合片７００ａは、下方フレーム５に設けた下方の金型下噛合片７０１ａとを嵌合い関係(噛合)する。このような構成を採用することで、互いに隣接する間伐材Ｗ及び／又は上下方の金型３、７の応力相殺効果により、隣接する金型部材の省断面化と共用化が図れ、金型コストの低廉化、軽量化等に寄与できる。そして、この際に、下方の金型柱体６間に、中子１０の両端面が上方より下方に向かってスランドするように挿入される。この下方の金型柱体６間への中子１０の挿入で、前記下方の金型上下噛合片７００ａ、７０１ａの嵌合い関係が確保される。この下方フレーム５に下方の金型７及び中子１０(上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１付の場合もある)がセットされた状態で、この上方の金型構成下辺３０１に間伐材Ｗを挿入する。その後、上方の金型３の上方の金型構成上辺３００及び上方フレーム１が降下するとともに、下方の金型柱体６に上方の金型柱体２が噛合する。そして、さらにこの上方フレーム１等の降下が進捗するについて、順次前記中子１０、下方の金型７の下方の金型構成上辺７００等及び／又はこの上方の金型３の上方の金型構成下辺３０１及び上方フレーム１が降下し、上下方の金型３、７間で間伐材Ｗをそれぞれ圧縮成形する。この圧縮が完了し、前記上下型フレーム１、５と中子１０が嵌合した状態(圧縮成形木材Ｗ１の成形時)において、この上下型フレーム１、５と中子１０の合体面に噛合した上方の金型上下噛合片３００ａ、３０１ａ、及び下方の金型上下噛合片７００ａ、７０１ａとがそれぞれ噛合される。そして、この噛合した上方の金型上下噛合片３００ａ、３０１ａの噛合空間３０２と、同噛合した下方の金型上下噛合片７００ａの噛合空間７０２がそれぞれ形成される。この噛合空間３０２、７０２に楔１２が嵌入される。この嵌入を介して前記上下方の金型３、７と中子１０及び緊締具１３とが嵌合(合体)し、釜Ａに挿入できる形状記憶金型Ｂが形成される。そして、上方のフレーム１が昇降手段１００によって上昇し、上昇限に達した段階で、この圧縮成形木材Ｗ１を内蔵する形状記憶金型Ｂを、図示しない搬送手段で取出し、釜Ａ専用の台車Ａ１に載せ、その後、同様にして順次積み上げる。この台車Ａ１に積み上げられた多数の圧縮成形木材Ｗ１を内蔵する形状記憶金型Ｂは、レールＡ２を利用して釜Ａ内に収める。この収めた状態が図２−５である。この釜Ａで成形された圧縮木材Ｗ２は、釜Ａより形状記憶金型Ｂとともに取出された後、前述の略逆の操作順序で脱型される。この脱型された圧縮木材Ｗ２の一例を図３-1で示し、この圧縮木材Ｗ２をログハウスに使用した一例を図３−２に示す。
【００３０】
尚、図２−５において、図面に向かって左側は従来の圧縮成形木材Ｗ１を内蔵する従来の形状記憶金型Ｂ−１を示すが、その体積比の違いが明瞭である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１−１】本発明の全体であって、圧縮木材を内蔵する形状記憶金型と楔との関係を示した模式図
【図１−２】本発明の全体であって、圧縮木材を内蔵する形状記憶金型の要部を示した模式図
【図１−３】本発明の全体であって、上下方フレーム、上下方の金型及び中子を個別に分解して示した模式図
【図２−１】本発明の上下方フレーム、上下方の金型及び中子を分解して示した模式図
【図２−２】本発明の上下方フレーム、上下方の金型及び中子と間伐材との関係で、圧縮前の状態を示した模式図
【図２−３】本発明の上下方フレーム、上下方の金型及び中子と間伐材並びに緊締具との関係で、圧縮完了の状態を示した模式図
【図２−４】本発明の圧縮木材を内蔵する形状記憶金型を示した模式図
【図２−５】本発明の圧縮木材を内蔵する形状記憶金型を釜に収めた状態と、従来の圧縮木材を内蔵する形状記憶金型を示した縮尺模式図
【図３−１】本発明の圧縮木材の一例を示した斜視図
【図３−２】本発明の圧縮木材の使用の一例を示したログハウスの要部拡大模式図
【符号の説明】
【００３２】
１              上方フレーム
１ａ            端面
１００          昇降手段
１０１          チャンバー
２              上方の金型柱体
３              上方の金型
３００          上方の金型構成上辺
３００ａ        上方の金型上噛合片
３０１          上方の金型構成下辺
３０１ａ        上方の金型下噛合片
３０２          噛合空間
５              下方フレーム
５ａ            端面
５００          ベースフレーム
５０１          チャンバー
６              下方の金型柱体
７              下方の金型
７００          下方の金型構成上辺
７００ａ        下方の金型上噛合片
７０１          下方の金型構成下辺
７０１ａ        下方の金型下噛合片
７０２          噛合空間
１０            中子
１０ａ          上側
１０ｂ          下側
１１            穴
１２            楔
１３            緊締具
１３００        板
１３０１        止め具
１３０２        穴
Ａ              釜
Ａ１            台車
Ａ２            レール
Ｂ              形状記憶金型
Ｂ−１          従来の形状記憶金型
Ｗ              間伐材
Ｗ１            圧縮成形木材
Ｗ２            圧縮木材
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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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２−５】
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【図３−１】
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【図３−２】
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