(57)【要約】【課題】  低リラクセーションの防錆被覆鋼撚線を安価に得られる防錆被覆鋼撚線の製造方法の提供。【解決手段】  複数の鋼素線１，１…を撚り合わせた鋼撚線Ａを合成樹脂押出成形機４，５に通して防錆被覆処理を施し、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填するとともに合成樹脂材が充填された鋼撚線Ａの外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆する防錆被覆鋼撚線の製造方法において、各鋼素線１，１…を撚り合わせて鋼撚線Ａを形成した後、鋼撚線Ａにブルーイング処理を施し、ブルーイング処理により加熱された鋼撚線Ａを合成樹脂押出成形機４，５に通し、鋼撚線Ａに防錆被覆処理を施す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼素線を撚り合わせた鋼撚線を加熱し、該加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆することを特徴としてなる防錆被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項２】
各鋼素線を撚り合わせて鋼撚線を形成した後、該鋼撚線にブルーイング処理を施し、該ブルーイング処理により加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆する請求項１に記載の防錆被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項３】
鋼撚線に加熱処理しながら一定の永久歪を与え、該加熱処理により加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆し、その後前記鋼撚線を冷却する請求項１又は２に記載の防錆被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項４】
鋼撚線を合成樹脂押出成形機に通す前に、更に誘導加熱装置により加熱する請求項１、２又は３に記載の防錆被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性合成樹脂材がポリエチレン系又はポリプロピレン系の合成樹脂材である請求項１〜３又は４に記載の防錆被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項６】
鋼撚線を２５０℃以下で加熱する請求項１に記載の防錆鋼撚線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にＰＣ線材や張弦梁用の緊張用弦材等に用いられる防錆被覆鋼撚線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＣ線材や張弦梁用の緊張用弦材等に用いられる防錆被覆鋼撚線の製造においては、鋼素線からなる芯線の周りに複数の鋼素線からなる側線を配し、それを撚線機により撚り合わせて鋼撚線となし、それを別の防錆加工場に移して防錆被覆処理を施している。
【０００３】
鋼撚線の製造においては、各鋼素線を撚り合わせた後、鋼撚線を３００℃〜３５０℃に加熱してブルーイング処理を施して鋼撚線の引張強さ、弾性限、疲労限等を改善したり、鋼撚線を３００℃〜３５０℃程度に加熱しながら引張荷重を加えるなどして一定の永久歪を与え、その後冷却すること（所謂、ホットストレッチング処理）によりリラクセーションの低下を図ったりしている。
【０００４】
一方、防錆被覆処理においては、上記のブルーイング処理又はホットストレッチング処理を施した鋼撚線を２００℃〜３００℃程度に加熱し、それをクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通し、鋼撚線の各鋼素線間の空隙に熱可塑性の合成樹脂材を充填するとともに、鋼撚線の外周を合成樹脂材で被覆するようになっている。
【特許文献１】特開昭５７−１９８２１１号公報
【特許文献２】特許第２５３７４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の如き従来の技術では、撚線工程と防錆被覆工程とを別の場所にて行う為、両作業場間で製品、即ち鋼撚線を輸送するのに費用がかかり、製品のコストアップの要因となっているという問題があり、また、作業するにあたり、鋼撚線のディスケール（錆落とし）が必要等の問題があった。
【０００６】
また、防錆加工を行う際に、ブルーイング処理又はホットストレッチング処理を施した鋼撚線を再度加熱するため、リラクセーションの増大等、ホットストレッチング処理による効果が損なわれるという問題があり、更に、再度加熱するために高価な加熱装置を必要とするため作業コストが増大するという問題もある。
【０００７】
そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、低リラクセーションの防錆被覆鋼撚線を安価に得られる防錆被覆鋼撚線の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、複数の鋼素線を撚り合わせた鋼撚線を加熱し、該加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆する防錆被覆鋼撚線の製造方法であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、各鋼素線を撚り合わせて鋼撚線を形成した後、該鋼撚線にブルーイング処理を施し、該ブルーイング処理により加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、鋼撚線に加熱処理しながら一定の永久歪を与え、該加熱処理により加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆し、その後前記鋼撚線を冷却することにある。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３の構成に加え、鋼撚線を合成樹脂押出成形機に通す前に、更に誘導加熱装置により加熱することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３又は４の構成に加え、熱可塑性合成樹脂材がポリエチレン系又はポリプロピレン系の合成樹脂材であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１の構成に加え、鋼撚線を２５０℃以下で加熱することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る防錆被覆鋼撚線の製造方法は、複数の鋼素線を撚り合わせた鋼撚線を加熱し、該加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆することにより、内部空隙内に好適に合成樹脂材が充填され、高い防錆効果を得ることができる。
【００１５】
各鋼素線を撚り合わせて鋼撚線を形成した後、該鋼撚線にブルーイング処理を施し、該ブルーイング処理により加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆することにより、撚線工程と防錆被覆工程とを同じラインで行うことができるので従来の各作業場間の輸送費を減らすことができ、防錆被覆を行う際の加熱にブルーイング処理における熱を利用するので、加熱装置を除くことができるとともに全体の工程を減らすことができ、費用が低減される。
【００１６】
鋼撚線に加熱処理しながら一定の永久歪を与え、該加熱処理により加熱された状態にある鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通して、各鋼素線間に形成された空隙内に熱可塑性の合成樹脂材を充填した後、該合成樹脂材が充填された鋼撚線の外周を熱可塑性の合成樹脂材で被覆し、その後前記鋼撚線を冷却することにより、防錆被覆処理によってリラクセーションが増大しないようにし、低リラクセーションの防錆被覆鋼撚線を得ることができる。
【００１７】
鋼撚線を合成樹脂押出成形機に通す前に、更に誘導加熱装置により加熱することにより、安定した加熱状態を得ることができる。
【００１８】
熱可塑性合成樹脂材がポリエチレン系又はポリプロピレン系の合成樹脂材であることにより、流動性を失わず好適に充填及び被覆することができる。
【００１９】
鋼撚線を２５０℃以下で加熱することにより、ブルーイング又はホットストレッチング処理の温度を利用せず、他の防錆加工ラインで作業を行うような場合であっても、鋼撚線の品質、特にリラクセーションの劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明方法に使用する防錆被覆鋼撚線の製造装置の概略を示している。
【００２１】
この防錆被覆鋼撚線の製造装置は、複数の鋼素線１，１…を撚り合わせて鋼撚線Ａとなす撚線機２と、鋼撚線Ａにブルーイング処理を施すためのブルーイング用加熱機３と、鋼撚線Ａの各鋼素線１，１…間の空隙に熱可塑性合成樹脂材を充填するクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機４と、鋼撚線Ａの外周に合成樹脂材を被覆するクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機５と、冷却装置６とを備え、撚線工程、ブルーイング処理工程、防錆被覆工程及び冷却工程を順次行うことにより防錆被覆鋼撚線Ｂを製造するようになっている。
【００２２】
撚線機２は、各鋼素線１，１…を巻き取ったリール７，７…と、各リール７，７…より図示しない送り装置により繰出される各鋼素線１，１…をまとめて撚り合わせる撚り部８とを備え、各リール７，７…より繰出された各鋼素線１，１…を撚り部８で芯線１ａの周囲にその他の鋼素線からなる側線１ｂ，１ｂ…が配置された状態に束ねるとともに、それを螺旋状に撚り合わせて鋼撚線Ａを形成するようになっている。
【００２３】
ブルーイング用加熱機３は、送り込まれた鋼撚線Ａを酸化媒体中で高周波誘導加熱コイル若しくは直接通電機構により３００℃〜３５０℃で加熱し、鋼撚線Ａの表面が青色の酸化膜で覆われるようになっている。
【００２４】
一次処理用合成樹脂成形機４は、図２に示す如きクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機を使用している。この成形機４には、クロスへッド部９の先端延長方向に補助加圧ヘッド１０が接合され、その先端に成形ダイス１１が備えられている。
【００２５】
成形ダイス１１は、内周を鋼撚線Ａの外形より樹脂被覆の厚さだけ大きくした円形状に成形したものを使用している。尚、図中１２は加熱機である。
【００２６】
外周被覆用合成樹脂成形機５は、図３に示すクロスヘッド型合成樹脂押出成形機を使用している。この成形機５のクロスヘッド部１３の先端に成形ダイス１４が装着されている。
【００２７】
成形ダイス１４は、一次処理用合成樹脂成形機４で一次被覆処理された一次被覆処理鋼撚線外面形状より外周被覆分だけ大きくした形状に成形したものを使用している。
【００２８】
次に、防錆被覆鋼撚線の製造方法について説明する。
【００２９】
まず、撚線機２により各鋼素線１，１…を撚り合わせ、図４に示す如き芯線１ａの周囲に複数の側線１ｂ，１ｂ…が配置され、それが螺旋状に撚り合わされた鋼撚線Ａを形成する。
【００３０】
次に、この鋼撚線Ａをブルーイング用加熱機３に通し、３００℃〜３５０℃で加熱し、ブルーイング処理を施す。
【００３１】
ブルーイング処理の施された鋼撚線Ａは、表面が青色の酸化膜に覆われる。
【００３２】
そして、このブルーイング処理が施されて加熱された状態にある鋼撚線Ａを一次処理用合成樹脂成形機４に通し、クロスへッド部９及び補助加圧ヘッド１０の中心に鋼撚線Ａを通して連続送りさせ、この間に熱可塑性合成樹脂材を溶融させてクロスヘッド部９内に押し出し、補助加圧ヘッド１０内を通過中に、前記合成樹脂材を鋼撚線Ａの外周より鋼素線１，１…間の空隙を通して内部空隙１５，１５…内に加圧注入させる。
【００３３】
これと同時に、鋼撚線Ａの外周面を合成樹脂材で被覆する。これにより図５に示すように、内部充填１６及び外周に一次被覆１７がなされる。
【００３４】
このとき、鋼撚線Ａは、ブルーイング処理により加熱されているため、再加熱しなくとも合成樹脂材の流動性が損なわれることがなく、各空隙部１５及び外周部（一次被服部）に合成樹脂材を好適に充填することができ、ブルーイング処理による効果を損なうこともない。
【００３５】
尚、内部充填及び一次被覆に使用する合成樹脂材には、ポリエチレン系等の高硬質熱可塑性合成樹脂材又は飽和ポリエステル系合成樹脂材等の熱可塑性の合成樹脂材が使用できる。
【００３６】
次に、外周被覆用合成樹脂成形機５に通し、鋼撚線Ａの外周を熱可塑性の合成樹脂材により外周被覆１８を施す。その際、鋼撚線Ａは、ブルーイング処理及び内部充填処理による余熱によって熱可塑性の合成樹脂材の流動性が損なわれず、好適に鋼撚線Ａの外周を被覆することができるようになっている。
【００３７】
尚、外周被覆用の合成樹脂材には、ポリエチレン系、飽和ポリエステル系若しくはナイロン系の硬質熱可塑性合成樹脂材を使用する。
【００３８】
これにより被覆の外周面に、外周被覆１８が融着状態で一体化され、これが冷却装置６に送り込まれる。この冷却装置６で冷却させることにより、一次被覆１７及び外周被覆１８が略同時に固化される。この冷却の際に各合成樹脂材が収縮されるが、鋼撚線Ａの外周には螺旋状の凹凸があるため、凹部と凸部とでは被覆の厚みに差ができ、そのため樹脂が冷えて収縮する際に「引け」と呼ばれる現象が起こり、被覆の厚みが大きい部分が大きく引けることとなり、防錆被覆鋼撚線Ｂの断面形状は円形にならず、図６に示すように丸みを帯びた形状となる。
【００３９】
尚、上述の実施例では、鋼撚線Ａの外周に図５、図６に示すように外周被覆１８（一次被覆１７）を施したが、図７に示すように、鋼撚線Ａの外周形状に合わせて、即ち鋼撚線Ａ外周の螺旋状の凹凸を保った形状に外周被覆１８を施すようにしても良い。
【００４０】
最後に防錆被覆鋼撚線Ｂをリール１９に巻き取り完成する。
【００４１】
尚、図８に示すように、ブルーイング用加熱機３と一次処理用合成樹脂成形機４との間にブレーキ付の定速送り装置２０と、ホットストレッチング用加熱機２１とを設置するとともに、冷却装置６の後に引張装置２２を配置し、ブルーイング処理を施した鋼撚線Ａを定速送り装置２０、ホットストレッチング用加熱機２１、合成樹脂押出成形機４，５、冷却装置６及び引張装置２２に順次通し、低レラクセーション処理を施すようにしてもよい。上述の実施例と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
定速送り装置２０は、一対のクローラ２３，２３を備え、両クローラ２３，２３間に鋼撚線Ａを挟み移動させるようになっており、ブルーイング処理の施された鋼撚線Ａが一定速度で送られるようになっている。
【００４３】
ホットストレッチング用加熱機２１は、高周波誘導加熱コイル若しくは直接通電機構により鋼撚線Ａを３００℃〜３５０℃に加熱するようになっている。
【００４４】
引張装置２２は、定速送り装置２０と同様に一対のクローラ２４，２４からなり、防錆被覆処理後の防錆被覆鋼撚線Ｂを両クローラ２４，２４にて挟み込んで引張し、定速送り装置２０にて制動されつつ一定速度で送り込まれた鋼撚線Ａに、その最大引張強さの約７０％程度の引張力を附加させて引張するものであり、トルクコンバータ等により引張力を制御するものが好ましい。
【００４５】
この加熱条件下で鋼撚線Ａが定速送り装置２０と引張装置２２との間で引張されることによって一定の永久歪が付与されるようになっている。
【００４６】
この製造装置では、ブルーイング処理が施された鋼撚線Ａが定速送り装置２０にて一定速度で送られながらホットストレッチング用加熱機２１で加熱され、加熱された状態にある鋼撚線を一次処理用合成樹脂成形機４及び外周被覆用合成樹脂成形機５に通し、各鋼素線１，１…間の空隙に合成樹脂材が充填した後、鋼撚線Ａの外周に合成樹脂材による外周被覆１８が形成される。
【００４７】
このとき、鋼撚線Ａは、ブルーイング処理による加熱に加え、ホットストレッチング用加熱機２１にも加熱されているので合成樹脂材がその流動性を失わずに好適に空隙に内部充填されるとともに外周に被覆を形成することができる。
【００４８】
そして、防錆被覆処理が施された防錆被覆鋼撚線Ｂが冷却装置６により冷却されることにより、低リラクセーション処理がなされる。
【００４９】
尚、上述の実施例では、７本撚りの鋼撚線Ａを使用した例について説明したが、その他、図９〜図１２に示す１９本撚り鋼撚線、その等の多数本撚りの鋼撚線を使用してもよい。
【００５０】
図９、図１０に示す防錆被覆鋼撚線は、鋼素線からなる芯線１ａの周りに芯線１ａより径の小さい複数の側線１ｂ，１ｂ…を配置し、更に側線１ｂ，１ｂ…の外側に芯線１ａと略同径の複数の外側線１ｃ，１ｃ…を配置し、それを螺旋状に撚り合わせ形成された鋼撚線Ｃを使用し、図９に示す防錆被覆鋼撚線Ｄは、上述の図６に示す防錆被覆鋼撚線Ｂと同様に、内部充填１６とともに一次被覆１７が施され、その外周に外周被覆１８が施されている。
【００５１】
一方、図１０に示す防錆被覆鋼撚線Ｅは、内部充填１６を施すとともに、鋼撚線Ｃの外周に鋼撚線Ｃの外周形状に合わせて、即ち螺旋状の凹凸を保った状態に外周被覆１８が施され、その外周被覆１８の外周には，螺旋の方向に連続した小凸条３０，３０…が一体に形成されている。
【００５２】
また、図１１、図１２に示す防錆被覆鋼撚線は、鋼素線からなる芯線１ａの周りに芯線１ａと略同径の側線１ｂ，１ｂ…を配置し、その側線１ｂ，１ｂ…の外側に芯線１ａよりも径の大きな外側線１ｃ，１ｃ…と径の小さな外側線１ｄ，１ｄ…とを周方向に交互に配置し、それを撚り合わせることにより形成された鋼撚線Ｆを使用し、図１１に示す防錆被覆鋼撚線Ｇは、上述の図６に示す防錆被覆鋼撚線Ｂと同様に、内部充填１６とともに一次被覆１７が施され、その外周に外周被覆１８が施されている。
【００５３】
一方、図１２に示す防錆被覆鋼撚線Ｈは、内部充填１６を施すとともに、鋼撚線の外周に鋼撚線Ｆの外周形状に合わせて、即ち螺旋状の凹凸を保った状態に外周被覆１８が施され、その外周被覆１８の外周には，螺旋の方向に連続した小凸条３０，３０…が一体に形成されている。
【００５４】
また、上述の実施例では、撚線工程、ブルーイング処理工程、ホットストレッチング工程及び防錆被覆工程を一つのラインで連続して行う例について説明したが、撚線工程を別ラインにて行うようにしてもよい。
【００５５】
更に、上述の実施例では、ブルーイング用加熱機３又はホットストレンチング用加熱機１２の後に一次処理用合成樹脂成形機４を配置した例について説明したが、ブルーイング用加熱機３又はホットストレッチング用加熱機２１と一次処理用合成樹脂成形機４との間に誘導加熱装置を設置し、鋼撚線Ａを一次処理用合成樹脂成形機４に通す前に、更に誘導加熱装置により加熱するようにしてもよい。
【００５６】
このようにすると、少ない熱量で所定の温度に鋼撚線Ａを加熱することができるので、経済的であり、温度にむらが無くなり精度が向上する。
【００５７】
また、上述の実施例では、防錆被覆鋼撚線が外周被覆１８を備えた例について説明したが、防錆被覆鋼撚線を外周被覆工程を行わずに図５に示すように内部充填及び一次被覆のみの構成としてもよい。
【００５８】
尚、ブルーイング又はホットストレッチング処理の温度を利用せず、他の防錆加工ラインで作業を行うような場合にあっては、合成樹脂押出成形機に通す前に鋼撚線を２５０℃以下で加熱することにより、鋼撚線の品質、特にリラクセーションの劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る防錆被覆鋼撚線の製造方法に使用する製造装置の概略を示す模式図である。
【図２】同上の一次処理用合成樹脂成形機を示す断面図である。
【図３】同上の外周被覆用合成樹脂成形機を示す断面図である。
【図４】本発明方法で使用する鋼撚線の一例を示す断面図である。
【図５】同上の内部充填及び一次被覆処理を施した鋼撚線を示す断面図である。
【図６】同上の防錆被覆鋼撚線を示す断面図である。
【図７】本発明方法により製造される防錆被覆鋼撚線の他の一例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る防錆被覆鋼撚線の製造方法に使用する製造装置の他の一例の概略を示す模式図である。
【図９】本発明方法により製造される防錆被覆鋼撚線の更に他の一例を示す断面図である。
【図１０】同上の防錆被覆鋼撚線の更に他の一例を示す断面図である。
【図１１】同上の防錆被覆鋼撚線の更に他の一例を示す断面図である。
【図１２】同上の防錆被覆鋼撚線の更に他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  鋼撚線
Ｂ  防錆被覆鋼撚線
Ｃ  鋼撚線
Ｄ，Ｅ  防錆被覆鋼撚線
Ｆ  鋼撚線
Ｇ，Ｈ  防錆被覆鋼撚線
１  鋼素線
２  撚線機
３  ブルーイング用加熱機
４  一次処理用合成樹脂成形機
５  外周被覆用合成樹脂成形機
６  冷却装置
７  リール
８  撚り部
９  クロスヘッド部
１０  補助加圧ヘッド
１１  成形ダイス
１２  加熱機
１３  クロスヘッド部
１４  成形ダイス
１５  空隙
１６  内部充填
１７  一次被覆
１８  外周被覆
１９  リール
２０  定速送り装置
２１  ホットストレッチング用加熱機
２２  引張装置
２３  クローラ
２４  クローラ
【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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