(57)【要約】【課題】コードを引張ると気化器から燃料蒸気と古い液体燃料を自動的に除去し、エンジン始動を容易にし、シンプルで、経済的で、長い使用寿命のロープ巻込スタータ装置を提供する。【解決手段】内燃エンジン用のロープ巻込スタータは、その中で回転のため少なくとも一部が取り付けられているプーリーを有するハウジングを備える。プーリーはエンジンのクランク軸と連動するように配置されている。プルコードはプーリーに巻かれ、その一端が、プーリーを回転しようとするユーザーにより引張られるように配置される。アクチュエータはプーリーの回転に応じて回転する。ポンプは、エンジン始動の前に、気化器に新しい液体燃料を供給し、気化器から燃料蒸気と古い燃料を取り除き、燃料タンクにそれを送るように、アクチュエータの回転に応じて駆動するよう配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
巻き込み方向と逆巻き込み方向とに回転するようエンジンのクランク軸と連動し、該クランク軸を回転させるよう逆巻き込み方向に回転し、上記ハウジングに収容されるプーリーと、
逆巻き込み方向に上記プーリーを回転し、エンジンを始動するための上記クランク軸の回転をさせるために上記プーリーに巻き込まれるプルコードと、
上記プーリーの回転に応答し動作を伝えるアクチュエータと、
液体燃料と燃料蒸気をポンプに向かって／から離れて送るため上記アクチュエータにより駆動されるポンプとを備えることを特徴とするロープ巻込スタータ。
【請求項２】
上記クランプ軸に上記プーリーを操作可能に結合し、該クランク軸を回転させる逆巻き込み方向に上記プーリーが回転するようにエネルギーを蓄えるバネをさらに備えることを特徴とする請求項１記載のロープ巻込スタータ。
【請求項３】
上記アクチュエータが上記プーリーにより駆動されるカム突起部であることを特徴とする請求項１記載のロープ巻込スタータ。
【請求項４】
上記プーリーにより駆動されるカム突起部が複数であることを特徴とする請求項３記載のロープ巻込スタータ。
【請求項５】
上記アクチュエータが燃料タンクに燃料を送るポンプに係合し、気化器の計測室から燃料を取り入れるようにポンプの係合を解くことを特徴とする請求項１記載のロープ巻込スタータ。
【請求項６】
上記ポンプは、エンジンのクランク軸が回転するように、上記アクチュエータにより駆動されることを特徴とする請求項１記載のロープ巻込スタータ。
【請求項７】
燃料タンクと、
該燃料タンクと流体的に連通する気化器と、
ハウジングと、
巻き込み方向と逆巻き込み方向とに回転するようエンジンのクランク軸と連動し、該クランク軸を回転させるよう逆巻き込み方向に回転し、上記ハウジングに収容されるプーリーと、
逆巻き込み方向に上記プーリーを回転するために上記プーリーに巻き込まれるプルコードと、
上記プーリーの回転に応じて動作のため配置されたカム突起部と、
気化器から液体燃料と燃料蒸気を取り込み、エンジンを始動させるよう燃料と燃料蒸気とを燃料タンクに排出させるポンプとを備えることを特徴とする内燃エンジン用のロープ巻込スタータ装置。
【請求項８】
上記気化器は、それとの間に逆止弁を有する計測室に流体的に連通するポンプ室を備え、該ポンプ室から上記計測室への燃料流を調整し、上記ポンプは、上記計測室から燃料を取り込むため、計測室と直接流体的に連通していることを特徴とする請求項７記載のロープ巻込スタータ装置。
【請求項９】
上記ポンプは、収縮位置と伸長位置の間を可動なプランジャーを備え、上記ポンプは上記収縮位置に向かい移動する間は燃料タンクに燃料を送り、伸長位置に向かい移動する間は計測室から燃料を取り込むことを特徴とする請求項８記載のロープ巻込スタータ装置。
【請求項１０】
上記ポンプは、上記クランク軸が回転するように作動することを特徴とする請求項７記載のロープ巻込スタータ装置。
【請求項１１】
上記プーリーを上記クランク軸に動作可能に連結するバネを更に備え、該バネは、上記クランク軸を回転させるように逆巻き込み方向に上記プーリーが回転するように、エネルギーを蓄えることを特徴とする請求項７記載のロープ巻込スタータ装置。
【請求項１２】
クランク軸とプーリーに巻き付かれたプルコードとに連動する該プーリーを有するエンジンの燃料装置を浄化する方法において、
上記プーリーの回転に応じて動作するアクチュエータを設け、
上記アクチュエータと連動するポンプを設け、該ポンプは、下流の燃料タンクと、上流の気化器とに流体的に連通し、
上記プーリーを回転させ、上記クランク軸が回転するように上記ポンプを駆動する上記アクチュエータを動作させるよう逆巻き込み方向に上記プルコードを引張り、上記ポンプは、上記気化器から燃料を取り込み、上記燃料タンクに燃料を排出することを特徴とする燃料装置を浄化する方法。
【請求項１３】
上記気化器は、間に逆止弁を有する計測室の上流にポンプ室を備え、上記ポンプは、上記計測室から直接に蒸気を除去するために上記計測室と直接に流体的に連通することを特徴とする請求項１２記載の燃料装置を浄化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の内燃エンジン用の燃料装置、特に、燃料装置を浄化し、そのエンジンを始動させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型内燃エンジンは、気化器から燃料蒸気と古い液体燃料とを除去できるよう、気化器と流体的に連通する手動操作のポンプを有することが多い。このポンプは、一般に気化器に直接取り付けられるか、あるいは気化器から離れて配置される。ポンプは可撓性の球状部を手動で押すことで駆動され、それにより、その球状部内の液体燃料と燃料蒸気とが下流の燃料ラインを通り燃料タンクに向かわせられる。その球状部を解放すると、変形されていない状態に拡張し、上流燃料ラインを通りその球状部内に液体燃料と燃料蒸気を引き込む。通常、球状部は、燃料蒸気が上流の燃料ラインから排除されるのを確実にするため５−２５回、手動で押圧、解放される。気化器から排除された燃料蒸気と共に、燃料蒸気が一般に無い液体燃料は、エンジンの始動と初期操作をするためにエンジンに供給される。
【０００３】
時として、ユーザーはポンプを燃料プライミングポンプと間違え、エンジンを溢れさす恐れからポンプの手動駆動回数を制限してしまうことがある。その結果、気化器が、エンジンの始動手順を初期化する前に燃料蒸気を完全に除去されず、エンジンの始動を困難にする。ポンプを十分な時間駆動しないことに加え、このような装置に慣れていないユーザーがポンプを見逃したり、ポンプを駆動しそこなうこともある。その結果、エンジンの始動と初期に操作を維持することが困難となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの問題を解決するために、本発明による内燃エンジン用のロープ巻込スタータは、プルコードを引張ることに応じて、クランク軸の初期回転とエンジンの始動を制御するために、エンジンのクランク軸に連動するプルコードを有するプーリーを備える。そのコードが引かれたとき、クランク軸を回転するように、プルコードはコードの逆巻き込み方向にプーリーを回転する。アクチュエータはこのプーリーの回転に応じて回転し、燃料装置を準備しエンジンの始動をさせるため、気化器から離し、そして燃料タンクに向かって液体燃料と燃料蒸気を送るように、ポンプがこのアクチュエータにより駆動される。
【０００５】
また、本発明による内燃エンジン用のエンジンロープ巻込スタータと燃料装置を構成する方法が提供される。このロープ巻込スタータ装置は、エンジンのクランク軸と連動するために配置された巻込プーリーの少なくとも一部を収容する大きさのハウジングと巻込プーリーに巻かれたプルコードとを備える。構成の方法は、ポンプとアクチュエータを備える。ポンプの上流の燃料通路とポンプの下流の燃料通路に連動するポンプを配置する。プルコードを引張ることで、クランク軸が燃料装置を少なくとも部分的に準備するため回転し、そのクランク軸を回転させるよう、巻込プーリーの回転の少なくとも一部分の間、アクチュエータがポンプを係合するように、巻込プーリーの回転に応じて動作するアクチュエータを配置する。
【０００６】
ロープ巻込スタータとポンプは、ユーザーがプルコードを引張るとき、エンジンの気化器の空気燃料混合通路に燃料蒸気と古い液体燃料が到達することを自動的に防止することにより、内燃エンジンを始動させる。ロープ巻込スタータとポンプは、エンジンのクランク軸が回転するように、気化器から古い液体燃料と燃料蒸気とを除去する。このように、気化器は、クランク軸が回転するとき、エンジンを始動するため一般に燃料蒸気を含まない新しい液体燃料を受け取る。
【０００７】
本発明の目標、特徴、利点は、ロープ巻込スタータ装置のコードを引張ると気化器から燃料蒸気と古い液体燃料を自動的に除去し、エンジンを始動する工程の回数を低減し、エンジン始動の容易さを改善し、エンジン始動のため気化器を浄化するのにポンプを手動で駆動する必要性を取り除き、ポンプを十分な回数自動的に駆動し、クランク軸を回転するのに気化器の蒸気と古い燃料を除去し、デザインと製造において比較的シンプルであり、製造において経済的であり、サービスにおいて長い使用寿命を備えるロープ巻込スタータ装置を提供することを含む。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の一つの実施例により構成されたロープ巻込スタータ装置１０を示し、気化器１２と燃料タンク１４とに流体的に連通したロープ巻込スタータ１１を備える。スタータ装置１０は、プルコード１８がエンジン（図示せず）を始動するために引張られたとき、ロープ巻込スタータ１１のプルコード１８の動作に応じて駆動されるポンプ１６（図３、４）を備える。ポンプ１６の駆動中、燃料蒸気と古い液体燃料が、ポンプ１６の上流の一方の燃料通路２０を介し、好ましくは直接にポンプ１６から離れ、ポンプ１６の下流の他方の燃料通路２２を介し燃料タンク１４に、気化器１２から除去される。したがって、スタータ装置１０は、プルコード１８が引張られている間、上流の燃料通路２０を自動的に浄化することで本質的に燃料蒸気の無い新鮮な液体燃料を気化器が受け取ることを確実にする。それにより、ユーザーに、エンジン始動が速く簡単な機構を提供する。
【０００９】
気化器１２は、ここでは回転バルブ型気化器として示され、バタフライ型スロットルバルブ（図示せず）を有するようなダイアフラム型気化器がある。よく知られているように、気化器１２は、取り入れ口あるいは、空気・燃料混合通路（他方の燃料通路）２２の少なくとも一部に収容される回転型スロットルバルブ２４を有する空気・燃料混合通路２２を備える。気化器１２は、そこからの脈動圧力を受け取るため、エンジンのクランクケースに連通する脈動圧力室２６を有する。ポンプダイアフラム２８は、燃料通路３２を介し燃料タンク１４と連通するポンプ室３０から圧力室２６を分離している。ポンプダイアフラム２８がクランクケースからの脈動の下で可撓あるいは往復動作するよう、逆止弁３４は、ポンプ室３０に液体燃料が流れることを許し、ポンプ室３０から燃料タンク１４に逆に向かう液体燃料の逆流れを与える。
【００１０】
燃料通路３８は、ポンプ室３０の下流に燃料計測室３６を有するポンプ室３０と連通している。燃料通路３８は、ポンプ室３０から計測室３６への液体燃料の流れを調整するためにポンプ室３０と計測室３６との間に一方向逆止弁４０を備える。逆止弁４０は、ポンプダイアフラム２８が燃料タンク１４から燃料を引き出すとき、閉じて、ポンプダイアフラム２８が計測室３６に燃料を送るとき、開く。通路３８を通り計測室３６への液体燃料の流れを更に調整するため、開閉位置の間で可動な回転支持された燃料入口弁４２がポンプ室３０と計測室３６との間に、好ましくは、逆止弁４０と計測室３６との間に配置される。
【００１１】
計測室３６は、ダイアフラム４４の一つの側により一部規定され、大気室４６は、ダイアフラム４４の反対側により規定される。ダイアフラム４４は、それを横切る圧力差に応じて、燃料入口弁４２の動作を開閉位置の間で制御するように変形あるいは移動する。計測室３６内の圧力が大気室４６の圧力よりも小さいとき、ダイアフラム４４は上方向に移動あるいは変形し、燃料入口弁４２を開位置に移動させる。計測室３６内の圧力が大気室４６の圧力よりと等しいかあるいは大きいとき、燃料入口弁４２は閉位置に留まり、バネ４７により閉位置に付勢される。
【００１２】
計測室３６は、燃料ノズル５０により一部規定された燃料通路４８を介し、空気・燃料混合通路２２と流体的に連通している。燃料ノズル５０は、燃料が希望の流量で空気・燃料混合通路２２に流れ込む開口５４を備え、その流量は燃料ノズル５０内のバルブニードル５２の位置と空気・燃料混合通路２２と計測室３６との間の圧力差に依存する。
【００１３】
計測室３６は、ポンプ１６の上流の燃料通路を介しポンプ１６と直接に流体的に連通している。そのポンプ１６は、ここに図示するように、制限なく、気化器１２に取り付けられ、あるいは、ロープ巻込スタータ１１に取り付け可能である。燃料通路２０は、ポンプ１６と／あるいはロープ巻込スタータ１１から気化器１２への近さにより、必要に応じ、短くも比較的長く架けることが可能である。燃料通路２０を配管するため、ロープ巻込スタータ１１のハウジング６０から延びるように示されるよう気化器１２から延びる出口５６とポンプ１６の入口５８との液体漏れ防止接続により、可撓な燃料ラインが使用される。
【００１４】
図２に示すように、米国特許５、５３７、９６６に開示されているように、例示による方法で制限なく引用により、ロープ巻込スタータ１１は、エネルギーが少なくとも一つのバネに蓄えられ、ここでは、エンジンのクランク軸６４を越えて巻かれるように、クランク軸６４にプーリー６６を操作可能に連結する一対のバネ６２、６３のように、簡単プル型スタータ組立体として表されている。ハウジング６０は、外周に巻かれたコード１８を有する巻込プーリー６６の収容ができる寸法になされており、コード１８の一方の端部はプーリー６６に取り付けられ、コード１８の他方の端部はそれに取り付けられたハンドル６８（図１）を有している。プーリー６６は、駆動ホイール７２に回転可能に取り付けられた突起部７４を介し駆動ホイール７２と操作可能に係合されるように、プーリー６６の側面から横方向に延びる駆動部７０を有する。プルコード１８がプーリーから解かれると、プーリー６６は第１の逆巻き込み方向Ｐ（図３、４）に回転し、突起部７４は駆動部７０により係合しているので、駆動ホイール７２を巻込プーリー６６と結合して回転するように働く。しかし、コード１８を巻き込む巻込バネの付勢の下に、第２の巻き込み方向で巻込プーリー６６が回転するので、突起部７４は駆動ホイール７２が一般に静止を維持することを可能とする。
【００１５】
駆動ホイール７２は、ここでは遊星ギアセット８０として表された遊星減速部を介し、第１のドラム７８と連動する駆動軸７６に接合されている。遊星ギアセット８０は、第１のドラム７８を低速の角速度で駆動ホイール７２と反対の方向に回転させる。第１のドラム７８は、第２のドラム８４と連動するように一方の方向にバネ８４により軸方向に付勢されている。第１と第２のドラム７８、８４は、それらの間に配置される軸方向係合・解除クラッチ８６を備え、そのクラッチ８６が係合位置にあるとき、第２のドラム８４は第１のドラム７８と連合して回転する。逆に、クラッチ８６が解除されているとき、第２のドラム８４は第１のドラム７８に対し回転自由である。
【００１６】
クラッチ８６は、解除機構８８を介し、手動で解除されるように配置されている。解除機構８８が作動されるとき、バネ９０は解除機構８８の表面９２により軸方向に押し付けられ、それにより、第１のドラム７８が第２のドラム８４から離れるように軸方向に移動する。このように、クラッチ８６が解除され、第２のドラム８４が第１のドラム７８に対し事実上、回転自由になる。解除機構８８が解除されたとき、第１のドラム７８はバネ８２の付勢の下に第２のドラム８４に向かって戻るよう軸方向に移動する。それにより、係合位置にクラッチ８６を戻す。
【００１７】
第１のドラム７８の回転に応じる第２のドラム８４の回転に対し、バネ６２、６３がエネルギーを蓄えるため巻込まれるよう、第２のドラム８４は一対のバネ６２、６３に操作可能に取り付けられる。蓄えたエネルギーが不注意に解除されることを防止するために、第２のドラム８４は、つめ９６のような回転係止機構との結合を固定、解除するためのラチェットホイール９４を有している。係止機構９６は、解除機構８８を押し、解除するのに応じて、係止位置と解除位置との間を移動する。解除機構８８を押したとき、解除機構８８の表面９８は係止機構９６を強く係合し、それにより、ラチェットホイール９４との係合の固定から旋回解除する。その結果、第２のドラム８４は、バネ６２、６３の付勢の下で回転自在であり、バネ６２、６３内に蓄えられたエネルギーは、ドラム８４が回転している間は増大し続け、解除機構８８が押し付けられるまで維持される。
【００１８】
第２のドラム８４との結合回転のため、駆動部あるいはブロック１００が取り付けられている。プーリー６６と駆動ホイール７２との結合のため上述したのと同様に、突起部１０４を介し始動ホイール１０２と動作可能に係合するために、ブロック１００は第２のドラム８４の側面から横方向に延びている。ブロック１００の回転が突起部１０４を介し始動ホイール１０２の結合回転をもたらす。突起部１０４が一方向クラッチとして動作する結果として、ブロック１００に対する始動ホイール１０２の回転速度の増加が許される。クランク軸６４が始動ホイール１０２と結合し回転するように、始動ホイール１０２はエンジンのクランク軸６４に固定される。
【００１９】
図３、４に示されるように、アクチュエータ１０６がプーリー６６の回転に応じて移動する。ここでは一例として、逆巻き込み方向、巻き込み方向にプーリー６６と結合移動のため、ハウジング６０内で移動する。アクチュエータは、ここでは一例として、複数のカム突起部１０６として表されている。カム突起部１０６は、円周方向に互いに等距離に間隔を置かれ、ポンプ１６を駆動する十分な長さでプーリー６６の周囲から外方向、半径方向に延びている。カム突起部１０６は、プーリー６６と一体に形成されるか、固定材を介し取り付けられるか、溶接接合される。カム突起部１０６がプーリー６６の側面に取り付けることもでき、あるいは、プーリー６６の回転に応じ回転するようハウジング６０内に配置することも可能である。それぞれのカム突起部１０６は、一般に弓形の頂点１１２で収束する、外方向に延び、先導面、継承面１０８、１１０を有する。先導面１０８はポンプ１６とスムーズな係合をし、継承面１１０はポンプ１６からスムーズに分離する。それにより、カム突起部１０６とポンプ１６の係合からもたらされる衝撃負荷、磨耗、ノイズを最小限にする。
【００２０】
ポンプ１６は、ハウジング６０の少なくとも一部に取り付けられ、ここではハウジング６０の内面１１４に取り付けられている。例として、ポンプ１６は、ダイアフラムポンプ、球状ポンプ、あるいは、正変位ピストン型ポンプ等が可能である。ポンプ１６は、カム突起部１０６と係合されるとき、カム突起部１０６の回転に応じて、非圧縮伸長位置から、圧縮収縮位置の駆動に配置されたプランジャー１１６を備える。プランジャー１１６は、その一端に、カム突起部１０６と係合しスムーズに動作するよう、耐久性、耐磨耗性、低摩擦の頭部１１８と、他端にピストン１２０とを備える。頭部１１８は、カム突起部１０６との係合、分離において衝撃力を低減するために丸くなっている。ピストン１２０は、ポンプ１６のハウジングのシリンダ穴１２２内に往復するためスライド可能に収容されている。ピストン１２０は、シリンダ穴１２２内で往復するようにピストン１２０の周囲を液漏れシールを提供する円周ピストンリングと合体している。
【００２１】
ポンプ１６は、ポンプ１６の上流の燃料通路２０と流体的に連通するよう配置された入口５８と、ポンプ１６の下流の燃料通路２２と流体的に連通するよう配置されている出口５６とを備えている。入口５８は、シリンダ穴１２２内に液体燃料と燃料蒸気の進入を許す一方向弁と合体し、そこを通る液体燃料と燃料蒸気が出ることを防止する。同様に、出口５６は、シリンダ穴１２２から液体燃料と燃料蒸気が出るのを許す一方向弁と合体し、そこを通る液体燃料と燃料蒸気が進入することを防止する。
【００２２】
冷たいあるいは使用され既に暖められているかにかかわらず、エンジンを始動するために、巻込バネにより加えられた付勢に対し、逆巻き込み方向Ｐにプーリー６６を回転させるようにコード１８が引張られる。プーリー６６が逆巻き込み方向に回転すると、カム突起部１０６はプーリー６６と連結して回転し、クランク軸が回転する前に、ピストン１２０したがってポンプ１６を駆動するように、ポンプ１６のプランジャー頭部１１８と係合する。それぞれのカム突起部１０６と係合、解除するのに応じたポンプ１６の連続の動作は、ポンプ１６にシリンダ穴１２２から液体燃料と燃料蒸気を交互に燃料タンク１４に排出するようにし、気化器１２の計測室３６から直接に液体燃料と燃料蒸気とを取り込む。このように、クランク軸６４が回転するようにプルコード１８が引張られると、気化器１２は、古い液体燃料と燃料蒸気とを自動的に除去する。プーリーが巻込バネの付勢の下で巻き込み方向に回転して、カム突起部１０６がポンプ１６を駆動する。ポンプ１６の過度な除去動作回数にかかわらず、エンジンの始動操作は、不利に影響されることなく、ポンプは液体燃料が気化器の燃料とエンジンに導入される空気混合流に排出しないので、エンジンは液体燃料で浸漬されることはない。
【００２３】
プーリー６６が回転すると、一対のバネ６２、６３にエネルギーが増大しながら蓄積される。そのエネルギーは、解除機構８８が押されるまでバネ６２、６３に蓄積され続ける。プルコード１８は、解除機構８８を押すように必要な回数引張られる。このように、クランク軸６４が回転し、エンジンが始動するように、気化器１２は、燃料蒸気と古い液体燃料が自動的に除去される。したがって、解除機構８８が押され、クランク軸６４が回転するとき、気化器１２は、燃料蒸気と古い液体燃料が除去され、バネ６２、６３により解放されたエネルギーはエンジンを始動させるようクランク軸６４を回転する。
【００２４】
自動除去するポンプ１６は、ユーザーがポンプを探し、手動で操作する必要を取り除き、さらに、ユーザーがエンジンを浸漬する心配を取り除く。コード１８の引張りに対しポンプの動作回数が、アクチュエータあるいはポンプ１６と係合するよう配置されたカム突起部１０６の数量を変更することで、要求に応じ変更される。コード１８の一回の引張りあるいはそれ以下で、クランク軸が回転する前に、自動除去が完全になされることが望ましい。
【００２５】
上記のこのスタータ装置１０の実施例は、本発明の現在好ましい実施例のいくつかを示したもので、これに制限されない。本発明の精神と範囲内での様々な変更は当業者に自明である。例えば、アクチュエータあるいはカム突起部１０６の数は、用途の特性に応じ、様々である。さらに、カム突起部１０６は、図示されている以外に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一つの実施例によって構成された、燃料タンクとロープ巻込スタータとポンプとに連結された気化器の断面の概略図である。
【図２】図１のロープ巻込スタータの部分断面図である。
【図３】本発明の一つの実施例によって構成された巻込プーリーと、非圧縮位置にあるプランジャーを有するポンプとを示す図１のロープ巻込スタータの概略図である。
【図４】圧縮位置にあるプランジャーを示す図３と同様の巻込プーリーとプランジャーとを示す図１のロープ巻込スタータの概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０                 ロープ巻込スタータ装置（スタータ装置）
１２                 気化器
１４                 燃料タンク
１６                 ポンプ
１８                 プルコード（コード）
２０                 燃料通路
２２                 燃料通路（空気・燃料混合通路）
６０                 ハウジング
６４                 クランク軸
６６                 巻込プーリー（プーリー）
１０６               アクチュエータ（カム突起部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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