(57)【要約】【課題】  金属エレメントの凹部に噛み込んだ異物の検査を自動化し、以て、効率の改善と検査精度の向上を図る。【解決手段】  無段変速機用ベルトの金属エレメント（３ａ）に形成された一方の凹部（３ｇ）をレール（２０）に乗せ該レールに沿って多数の金属エレメントを順次に搬送する搬送手段と、前記搬送状態にある金属エレメントの他方の凹部に非接触で挿入される検査棒（２６）とを備え、前記金属エレメントの他方の凹部に噛み込んだ異物と前記検査棒との干渉、又は、前記金属エレメントの一方の凹部に噛み込んだ異物による金属エレメントの前記レールからの浮き上がり部分と前記検査棒との干渉によって該異物の存在の有無を検査する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機用ベルトの金属エレメントに形成された一方の凹部をレールに乗せ該レールに沿って多数の金属エレメントを順次に搬送する搬送手段と、前記搬送状態にある金属エレメントの他方の凹部に非接触で挿入される検査棒とを備え、
前記金属エレメントの他方の凹部に噛み込んだ異物と前記検査棒との干渉、又は、前記金属エレメントの一方の凹部に噛み込んだ異物による金属エレメントの前記レールからの浮き上がり部分と前記検査棒との干渉によって該異物の存在の有無を検査することを特徴とする金属エレメント検査装置。
【請求項２】
前記検査棒の動きを検出する検出手段と、該検出手段によって前記検査棒の動きが検出されたときに、その旨を周囲に報知する報知手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の金属エレメント検査装置。
【請求項３】
無段変速機用ベルトの金属エレメントに形成された一方の凹部をレールに乗せ該レールに沿って多数の金属エレメントを順次に搬送する搬送工程と、前記搬送状態にある金属エレメントの他方の凹部に非接触で挿入される検査棒の動きを検出する検出工程とを含み、
前記金属エレメントの他方の凹部に噛み込んだ異物との干渉、又は、前記金属エレメントの一方の凹部に噛み込んだ異物による金属エレメントの前記レールからの浮き上がり部分との干渉を、前記検出工程によって検出し、その検出結果から該異物の存在の有無を検査することを特徴とするエレメント検査方法。
【請求項４】
前記該検出工程によって前記検査棒の動きが検出されたときに、その旨を周囲に報知する報知工程とを備えたことを特徴とする請求項３記載の無段変速機用ベルトのエレメント検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機用ベルト（一般にＣＶＴベルトという）の一構成部品である金属エレメント検査装置及び金属エレメント検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）は、ＣＶＴベルトの外観図である。ＣＶＴベルト１は、複数枚（たとえば、１２枚程度）の無端状の金属ベルト２ａからなる二連のベルト積層体２に、多数個（たとえば、４００個程度）の金属エレメント３ａからなるエレメント積層体３を担持させて組み立てられ、アセンブリ化されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図６（ｂ）は、金属エレメント３ａの外観図である。金属エレメント３ａは、金属板を打ち抜き加工して所定形状に成型されたスチールブロック（金属小片）である。所定形状とは、たとえば、人体の上半身像を想起させるような形状、すなわち、「頭部３ｂ」及び「胸部３ｃ」並びにそれらの頭部３ｂと胸部３ｃの間を連結する「首部３ｄ」を有する形状のことである。頭部３ｂの一方面（図面の表面）側には突起３ｅが形成されており、また、同他方面（図面の裏面）側には窪み３ｆが形成されている。隣り合う金属エレメント３ａの突起３ｅと窪み３ｆを嵌め合わすことによって、金属エレメント３ａ同士の位置合わせと積層とを行うようになっている。
【０００４】
二連のベルト積層体２は、それぞれ、金属エレメント３ａの頭部３ｂと胸部３ｃの間に形成された数ｍｍ程度の微小な開き幅Ｌの凹部３ｇに嵌め込まれる。      
【０００５】
ここで、金属エレメント３ａは、既述のとおり、金属板を打ち抜き加工して成型されるが、打ち抜き加工後の表面仕上げを行うために、研磨（一般にバレル研磨）が施される。バレル研磨とは、容器（バレル）に被研磨物（ワーク：上記の例では金属エレメント３ａ）と研磨材（メディア）を入れ、バレルの運動により発生するワークとメディアとの相対摩擦により、バリ取りやＲ付け等の表面加工を行う技術のことをいう。
【０００６】
ところで、金属エレメント３ａは、頭部３ｂと胸部３ｃの間に、数ｍｍ程度の微小な開き幅Ｌの凹部３ｇを有しているため、メディアの大きさが凹部３ｇの開き幅Ｌを超えていると、凹部３ｇを研磨できず、この凹部３ｇのバリ取りやＲ付け等を行うことができなかった。
【０００７】
そこで、異なる大きさのメディアを混合して使用し、金属エレメント３ａの凹部３ｇを含む全体の表面仕上げを行う技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
この従来技術では、少なくとも“Ｌ”を超える大きさのメディア（以下、大メディア）と、“Ｌ”を下回る大きさのメディア（以下、小メディア）とを混合して使用する。大メディアによって、金属エレメント３ａの凹部３ｇ以外の表面仕上げを行うことができ、且つ、小メディアによって、金属エレメント３ａの凹部３ｇの表面仕上げを行うことができる。
【０００９】
【非特許文献１】宮地知巳著“理想の変速機ＣＶＴの性能を最大限に引き出す”、［online］、［平成１４年８月２５日検索］、インターネット＜URL: http://www.idemitsu.co.jp/lube/cvt/cvtbody2.html＞
【特許文献１】特開２００３−２３１０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のように、異なる大きさのメディアを混合して使用し、金属エレメント３ａの表面仕上げを行うようにした場合、以下の不都合をもたらす。
【００１１】
金属エレメント３ａの凹部３ｇの研磨は、この凹部３ｆの内部に小メディアが入り込むことによって行われるが、小メディアの大きさが凹部３ｇの大きさに一致し又はきわめて近い場合に、凹部３ｇに小メディアが噛み込んでしまい、そのままの状態で後工程に持ち込まれてしまうという不都合がある。また、大メディアに割れや欠け等を生じた場合で、その分離部の大きさが上記の小メディアに相当するもの（凹部３ｇの大きさに一致し又はきわめて近いもの）となったときにも同様の不都合をもたらす。
【００１２】
図６（ｃ）は、メディアが噛み込んだ状態の金属エレメント３ａの外観図である。この図に示すように、凹部３ｇにメディア４（異物）が噛み込んでいる状態では、後工程で、この金属エレメント３ａを金属リング２に担持させる際の支障となるから、目視によってメディア４の噛み込みの有無を調べなければならないところ、一つのＣＶＴベルトあたり数百個にも及ぶ大量の金属エレメント３ａの目視検査はきわめて面倒で非効率であり、多大な労力を要している。なお、図示の異物（メディア４）は円形状に描かれているが、これは説明の便宜である。円形のみならず様々な形状があり得る。
【００１３】
そこで、本発明は、金属エレメントの凹部に噛み込んだ異物の検査を自動化して労力を低減し、以て、効率の改善と検査精度の向上を図るようにした金属エレメント検査装置及び金属エレメント検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の発明に係る金属エレメント検査装置は、無段変速機用ベルトの金属エレメントに形成された一方の凹部をレールに乗せ該レールに沿って多数の金属エレメントを順次に搬送する搬送手段と、前記搬送状態にある金属エレメントの他方の凹部に非接触で挿入される検査棒とを備え、前記金属エレメントの他方の凹部に噛み込んだ異物と前記検査棒との干渉、又は、前記金属エレメントの一方の凹部に噛み込んだ異物による金属エレメントの前記レールからの浮き上がり部分と前記検査棒との干渉によって該異物の存在の有無を検査することを特徴とする。
請求項２記載の発明に係る金属エレメント検査装置は、請求項１記載の発明において、前記検査棒の動きを検出する検出手段と、該検出手段によって前記検査棒の動きが検出されたときに、その旨を周囲に報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明に係る金属エレメント検査方法は、無段変速機用ベルトの金属エレメントに形成された一方の凹部をレールに乗せ該レールに沿って多数の金属エレメントを順次に搬送する搬送工程と、前記搬送状態にある金属エレメントの他方の凹部に非接触で挿入される検査棒の動きを検出する検出工程とを含み、前記金属エレメントの他方の凹部に噛み込んだ異物との干渉、又は、前記金属エレメントの一方の凹部に噛み込んだ異物による金属エレメントの前記レールからの浮き上がり部分との干渉を、前記検出工程によって検出し、その検出結果から該異物の存在の有無を検査することを特徴とする。
請求項４記載の発明に係る金属エレメント検査方法は、請求項３記載の発明において、前記該検出工程によって前記検査棒の動きが検出されたときに、その旨を周囲に報知する報知工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金属エレメントに形成された一方の凹部をレールに乗せ該レールに沿って多数の金属エレメントを順次に搬送する際に、該金属エレメントの他方の凹部に、たとえば、前工程のバレル研磨におけるメディアが噛み込んでいた場合、その凹部に挿入された検査棒との干渉により、当該メディアの存在が検出される。
また、前工程のバレル研磨におけるメディアが一方の凹部に噛み込んでいた場合には、そのメディアによって金属エレメントがレールから浮き上がり、この浮き上がりにより、金属エレメントと検査棒とが干渉するため、同様に、当該メディアの存在が検出される。
したがって、メディアの噛み込みの検査を自動化でき、目視検査に伴う様々な不都合、すなわち、面倒さや効率及び信頼性の悪さを解決することができる。
さらに、前記検査棒の動きを検出する検出手段と、該検出手段によって前記検査棒の動きが検出されたときに、その旨を周囲に報知する報知手段とを備えれば、メディアの噛み込みの検出結果を作業員等に確実に知らせることができ、不良品の後工程への排出を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１７】
図１は、ＣＶＴベルトの概略的な製造工程図であり、この工程は、金属エレメント３ａのバレル研磨を行う第一の工程１０と、この第一の工程１０を経た後の金属エレメント３ａを整列・積層して搬送する第二の工程１１（搬送手段）と、無端状の金属ベルト２ａを１２枚程度積み重ねて二連のベルト積層体２を製作する第三の工程１２と、前記の第二の工程１１によって整列・積層状態にされた金属エレメント３ａの一つの塊（４００枚程度の金属エレメント３ａからなるエレメント積層体３）を取り出し、このエレメント積層体３を、前記の第三の工程１２によって製作された二連のベルト積層体２に担持させて、ＣＶＴベルト１（無段変速機用ベルト）を組み立てる第四の工程１３とを含む。
【００１８】
ここで、第一の工程１０は、打ち抜き加工された多数の金属エレメント３ａとメディア（たとえば、冒頭で説明したような大メディア１５と小メディア１６を混合したもの）をバレル１４に入れ、バレル１４の運動によって発生する金属エレメント３ａとメディア１５、１６との相対摩擦を利用して、金属エレメント３ａのバリ取りやＲ付け等の表面加工を行うというものである。
【００１９】
また、第二の工程１１は、第一の工程１０を経た後の金属エレメント３ａを投入口１７から投入すると、整列・積層機構部１８の内部で金属エレメント３ａ向きが整えられ、排出口１９から外部に向けて延設されたレール２０の上を、積層状態にされた多数の金属エレメント３ａが順次に繰り出されるというものであり、レール２０の突端付近で所定数（４００個程度）の金属エレメント３ａの塊を取り出し、この塊をエレメント積層体３として、前記の第三の工程１２によって製作された二連のベルト積層体２に担持させて、ＣＶＴベルト１を組み立てるというものである。
【００２０】
図２は、本実施形態における金属エレメント検査装置を含む要部構成図であり、特に、上記の第二の工程１１におけるレール２０及びその付近の具体的構成例を示す図である。
【００２１】
この図について詳しく説明すると、レール２０は、その幅方向Ｗがテーブル２１の表面に対して鉛直となるように垂設されており、且つ、レール２０の下側面２０ａがテーブル２１の表面に固定されている。レール２０の図面奥方向の一端は、既述のとおり、整列・積層機構部１８（図１参照）の内部に入り込んでおり、矢印Ａの方向に沿って、整列・積層機構部１８の内部から順次に繰り出される整列・積層状態の多数の金属エレメント３ａは、その下側の凹部３ｇが、レール２０の上側面２０ｂを遊動状態で挟み込むようにして、スムーズに滑動しつつ、レール２０の図面手前側の他端に向かって案内（搬送）されるようになっている。
【００２２】
さて、この図におけるポイントは、以下の構成を有する金属エレメント検査装置２２を含む点にある。
【００２３】
すなわち、金属エレメント検査装置２２は、テーブル２１の表面に取り付けられたステー２３と、このステー２３に回転自在に支持された立設状態のシャフト２４と、シャフト２４の上端に固定状態で取り付けられた水平方向のアーム２５と、このアーム２５の先端に固定状態で取り付けられた所定長の検査棒２６とを備えるとともに、さらに、前記シャフト２４の自由回転を弾性的に規制する、たとえば、シャフト２４の下端付近に横向き貫通されたピン２７や、このピン２７の両端に均等かつ同一方向の引っ張り力を作用させる一対のバネ２８、２９などからなる回転規制手段３０と、この回転規制手段３０の規制力（一対のバネ２８、２９の力）に抗して前記のシャフト２４が回転した場合に、その状態を検出する検出手段３１と、この検出手段３１によって、前記のシャフト２４の回転が検出されたときに、その状態を周囲に報知する、たとえば、表示灯３２やブザー３３などからなる報知手段３４とを備える。
【００２４】
図３は、金属エレメント検査装置２２の作用説明図であり、（ａ）は「定常状態」のときの作用説明図、（ｂ）は「異常状態」のときの作用説明図である。ここで、“定常状態”とは、回転規制手段３０によってシャフト２４の回転が規制されているときの状態のことをいい、“異常状態”とは、回転規制手段３０の規制力に抗してシャフト２４が回転したときの状態のことをいう。
【００２５】
つまり、アーム２５の先端の検査棒２６に何らの力も加えられていないときは、シャフト２４は回転規制手段３０の規制力を受けて、同図（ａ）の状態にあり、この場合、検出手段３１はシャフト２４の回転を検出していないので、報知手段３４は無報知状態（表示灯３２の消灯、ブザー３３の無鼓動）にある。
【００２６】
これに対して、アーム２５の先端の検査棒２６に、回転規制手段３０の規制力を上回る程度の大きさの、たとえば、図面下向き（矢印Ｂの方向）の力が加えられたときは、同図（ｂ）のようにシャフト２４が回転するため、この回転が検出手段３１によって検出され、その結果、報知手段３４が報知状態（表示灯３２の点灯、ブザー３３の鼓動）に移行する。
【００２７】
図４（ａ）は、アーム２５の先端の検査棒２６とレール２０の上を搬送される金属エレメント３ａとの関係図である。この図において、検査棒２６は、搬送状態にある金属エレメント３ａの上側の凹部３ｇの内部に若干の遊びをもって非接触で挿入されている。“若干の遊び”とは、検査棒２６が金属エレメント３ａに接触しない程度の適量の遊びのことをいう。これは、検査棒２６の接触により、金属エレメント３ａの表面（特に凹部３ｇの表面）に擦り傷等の損傷を与えないようにするための望ましい対策である。
【００２８】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、いずれもレール２０に沿って搬送される金属エレメント３ａと検査棒２６との関係図であり、図４（ｂ）は、メディアの噛み込みがない場合、図４（ｃ）は、メディアの噛み込みがある場合である。
【００２９】
メディアの噛み込みがない場合は、金属エレメント３ａと検査棒２６との間には前記の“若干の遊び”がそのまま保持されており、金属エレメント３ａと検査棒２６は互いに非接触の状態にあるから、金属エレメント３ａの滑動が阻害されることはなく、この場合、金属エレメント検査装置２２は前記の「定常状態」（図３（ａ）参照）にある。
【００３０】
これに対して、メディアの噛み込みがある場合は、金属エレメント３ａのうちメディア４（異物）を噛み込みんだ部分が、静止状態にある検査棒２６の位置に達すると、このメディア４によって検査棒２６が矢印Ｂの方向に押され、結局、金属エレメント３ａの滑動が阻害されるとともに、金属エレメント検査装置２２が前記の「定常状態」から「異常状態」（図３（ｂ）参照）へと遷移する。
【００３１】
したがって、このような場合は、金属エレメント検査装置２２の報知手段３４によって、メディアの噛み込みを検出した旨の報知（表示灯３２の点灯、ブザー３３の鼓動）が行われるから、作業員は、その報知に応答して所要の処置、たとえば、該当する金属エレメント３ａ（検査棒２６の直前に位置する金属エレメント３ａ）を抜き取り、噛み込んだメディア４を除去する等の処置を講ずればよい。
【００３２】
以上のとおり、本実施形態の金属エレメント検査装置２２によれば、レール２０の上を整列・積層状態で順次に搬送される金属エレメント３ａの一方の凹部３ｇに非接触状態で検査棒２６を挿入し、この検査棒２６に加えられる押圧力をシャフト２４の回転運動に変換して、その回転運動を検出手段３１により検出するとともに、報知手段３４で周囲に報知するようにしたので、搬送中のワーク（金属エレメント３ａ）集団に、メディア４の噛み込みを生じた金属エレメント３ａが混入していた場合には、前記の検査棒２６の動きをシャフト２４の回転運動に変換して、その回転運動を検出手段３１によって検出し、報知手段３４で作業員に報知することができる。
【００３３】
このため、メディア４の噛み込みの検査を自動化することができ、作業員による金属エレメント３ａの目視検査を不要にすることができる。その結果、目視検査を行う上での不都合、すなわち、面倒さや非効率を解決できる。
【００３４】
なお、以上の説明では、レール２０の上を滑動する金属エレメント３ａの“上側の凹部３ｇ”に噛み込んだメディア４を検出する例を示したが、本実施形態の金属エレメント検査装置２２では、このような上側の凹部３ｇに噛み込んだメディア４だけでなく、“下側の凹部３ｇ”（レール２０の上側面２０ｂを滑動する凹部３ｇ）に噛み込んだメディア４も支障なく検出することができる。
【００３５】
図５は、金属エレメント３ａの上側の凹部３ｇと下側の凹部３ｇのそれぞれに噛み込んだメディア４を検出するときの概念図であり、（ａ）は上側の凹部３ｇに噛み込んだメディア４を検出するときのもの、（ｂ）は下側の凹部３ｇに噛み込んだメディア４を検出するときのものである。
【００３６】
既に説明したとおり、金属エレメント３ａの上側の凹部３ｇには検査棒２０が挿入されているため、この上側の凹部３ｇに噛み込んだメディア４は検査棒２６の動きによって直接的に検出することができる。一方、金属エレメント３ａの下側の凹部３ｇには、検査棒２６の代わりにレール２０が入っており、この下側の凹部３ｇに噛み込んだメディア４は検査棒２６の動きによって直接的に検出することはできない。
【００３７】
しかし、この場合には、噛み込んだメディア４によって金属エレメント３ａがレール２０の上から矢印Ｃの方向に若干持ち上がり、その持ち上がり部分が検査棒２６に干渉するため、やはり、上記と同様に、検査棒２６の動きをシャフト２４の回転運動に変換して、その回転運動を検出手段３１によって検出し、報知手段３４で報知することができる。
【００３８】
本発明は、以上の実施形態のみならず、その技術思想の範囲内において、様々な発展例や変形例を包含することはもちろんであり、たとえば、以下のようにしてもよい。
【００３９】
（１）回転規制手段３０や検出手段３１及び報知手段３４を必要としない構成例。
以上の実施形態では、回転規制手段３０や検出手段３１及び報知手段３４を備えているが、これは、金属エレメント３ａに噛み込んだメディア４の検出を自動化し、且つ、その検出結果を周囲に報知するという最良の実施例（ベストモード）を示しているに過ぎない。たとえば、シャフト２４をステー２３やテーブル２１に固定して回転できないようにしてもよい。この場合、回転規制手段３０や検出手段３１及び報知手段３４は不要である。
【００４０】
このようにすると、メディア４を噛み込んだ金属エレメント３ａは、検査棒２６の位置で引っかかってレール２０の上で停止するため、その停止状態から、作業員はメディア４の噛み込みを知ることができる。また、このようにすると、検査棒２６は常に現在位置を保持するため、たとえば、緩やかに噛み込んだメディア４については、検査棒２６で掻き出して除去することも可能であり、メディア４の取り除きも自動化することができる。
【００４１】
（２）回転規制手段３０にストッパーを追加する例。
既述のとおり、上記の実施形態の回転規制手段３０は、シャフト２４の自由回転を規制するための要素であり、その構成は、たとえば、シャフト２４の下端付近に横向き貫通されたピン２７や、このピン２７の両端に均等かつ同一方向の引っ張り力を作用させる一対のバネ２８、２９などを備えるというものである。
【００４２】
この構成によれば、シャフト２４の回転は、一対のバネ２８、２９の力で規制されているが、その回転量は比較的大きく（一対のバネ２８、２９の伸縮限界まで）、したがって、上記の（１）で言及した「検査棒２６で掻き出して除去する」という効果は望めない。
【００４３】
つまり、一対のバネ２８、２９の力で規制されてはいるものの、シャフト２４の回転がある程度の範囲で許容されているため、たとえば、緩やかに噛み込んだメディア４が存在していても、そのメディア４に押されて検査棒２６が変位してしまうため、上記の掻き出し除去効果が得られない。
【００４４】
そこで、改良例として、シャフト２４の回転量を所定値に制限するストッパーを設けるようにする。このストッパーは、たとえば、図３（ｂ）の符号３５で示すように、ピン２７の揺動の大きさを所定量で規制する位置に設けてもよい。
【００４５】
このようにすると、ストッパー３５によって、シャフト２４の回転を所定量で制限できるから、たとえば、緩やかに噛み込んだメディア４が存在していた場合に、そのメディア４に押されて変位する検査棒２６を途中で停止させることができ、この停止状態の検査棒２６によるメディア４の掻き出し除去効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ＣＶＴベルトの概略的な製造工程図である。
【図２】本実施形態における金属エレメント検査装置を含む要部構成図である。
【図３】金属エレメント検査装置２２の作用説明図である。
【図４】検査棒２６と金属エレメント３ａとの関係図である。
【図５】金属エレメント３ａの上側の凹部３ｇと下側の凹部３ｇのそれぞれに噛み込んだメディア４を検出する際の概念図である。
【図６】ＣＶＴベルトの外観図、金属エレメント３ａの外観図及びメディアが噛み込んだ状態の金属エレメント３ａの外観図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ＣＶＴベルト（無段変速機用ベルト）
３ａ  金属エレメント
３ｇ  凹部
４  メディア（異物）
１１  第二の工程（搬送手段）
２０  レール
２２  金属エレメント検査装置
２６  検査棒
３１  検出手段
３４  報知手段
【図１】
2006097848.tif 000003
【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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