(57)【要約】【課題】水等、液体を使用せず、給排水装置、配管等の付属品を無くし、効率よく静かに振動性能を向上させた洗濯機を提供することを目的とする。【解決手段】外槽３３を洗濯機外枠３０の底部に設けられた第１の弾性体３２と、減衰方向４２を洗濯兼脱水槽の回転軸３４ａと略平行に設定した第２の弾性体４１で支持する構成としたものである。これによって、洗濯物の偏心荷重による脱水起動時の外槽３３の激しい振動の縦成分は第１の弾性体３２で制振し、横成分は第２の弾性体４１で制振することになり、外槽３３の振動を効率よく静かに低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機外枠の底部に設けられた第１の弾性体に支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、減衰方向を前記洗濯兼脱水槽の回転軸と略平行に設定した第２の弾性体とを備えた洗濯機。
【請求項２】
第２の弾性体は、外槽後部と前記外槽後部に対向する洗濯機外枠との間に配設された請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
第２の弾性体は、洗濯兼脱水槽の回転軸の中心から離れた位置に一端を取り付けた請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
第２の弾性体は、洗濯兼脱水槽の回転軸に直交する水平線上に一端を取り付けた請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項５】
第２の弾性体は、洗濯兼脱水槽の回転軸に直交する垂直線上に一端を取り付けた請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項６】
第２の弾性体は、洗濯兼脱水槽の回転軸に直交する水平線上と垂直線上に一端を取り付けた請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項７】
第２の弾性体は、減衰力の強弱を切り替え可能に構成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項８】
第２の弾性体は、その両端を外槽と洗濯機外枠に枢着し、前記外槽の左右上下方向の変位に対応して可動自在とした請求項１〜７のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項９】
第２の弾性体は、洗濯物と所定量の洗濯水を入れた状態で減衰方向が回転軸と略平行となるように設定した請求項１〜８のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項１０】
第２の弾性体は、外槽が最下位置に変位したときの傾斜角度を回転軸の略平行の範囲内とした請求項１〜９のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機本体内に弾性的に支持した外槽内に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽内で洗濯物の洗濯、すすぎ、脱水（更に乾燥まで行う場合もある）を行う洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、洗濯物の偏心荷重による脱水起動時の外槽の大きな振動を抑えるために外槽の重量を重くしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１８は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の全体構成を示すものである。図１８に示すように、本体１と、本体内にサスペンション２によって支持された外槽３と、外槽内に水平軸を中心に回転する洗濯兼脱水槽４と、洗濯兼脱水槽４を駆動するモータ５と、外槽３の下部と本体１との間に設けたダンパー６と、外槽３に設け、その振動度合に応じて水を溜める振動抑制用のタンク７とを備えた洗濯機とするものであり、脱水起動時にはこのタンク７に水を満たし、脱水起動時の大きな振動は、タンク７に満たした水の重量によって抑えることができるというものである。
【特許文献１】特開平５−１３１０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、タンク７に水を満たすための給水装置や、排水するための排水装置が必要でありコスト高であった。また、給排水のための配管は、脱水時の振動で騒音を発生していた。更に、タンク７を満水にしないで、水の揺動エネルギを利用して制振効果を得る場合も、タンク７内の水の振動音が問題となっていた。また、洗濯物の偏心荷重が大きい場合は、タンク７を大型化して水の量を増やす必要があり、限られたスペースでは、対応できる洗濯物の偏心荷重にも限界があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水等、液体を使用せず、給排水装置、配管等の付属品を無くし、効率よく静かに振動性能を向上させた洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、外槽を洗濯機外枠の底部に設けられた第１の弾性体と、減衰方向を洗濯兼脱水槽の回転軸と略平行に設定した第２の弾性体で支持する構成としたものである。
【０００７】
これによって、洗濯物の偏心荷重による脱水起動時の外槽の激しい振動の縦成分は第１の弾性体で制振し、横成分は第２の弾性体で制振することになり、外槽の振動を確実に低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の洗濯機は、外槽の振動の水平成分を制振する第２の弾性体を設けたことにより、外槽の重量を増やすことなく確実に外槽の振動を低減することができる。また、洗濯物の偏心荷重の大きさには、第２の弾性体の減衰力を大きくすることで対応でき、効率よく静かに振動性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、洗濯機外枠の底部に設けられた第１の弾性体に支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、減衰方向を前記洗濯兼脱水槽の回転軸と略平行に設定した第２の弾性体とを備えたことにより、外槽の重量を増やすことなく確実に外槽の振動を低減することができる。また、洗濯物の偏心荷重の大きさには、第２の弾性体の減衰力を大きくすることで対応でき、効率よく静かに振動性能を向上させることができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明の第２の弾性体を外槽後部と前記外槽後部に対向する洗濯機外枠との間に配設したことにより、外槽の振動の横成分の中の前後方向の振動を低減することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の第２の弾性体を洗濯兼脱水槽の回転軸の中心から離れた位置に一端を取り付けたことにより、洗濯兼脱水槽の回転軸を中心にした前後方向の振動を効率的に低減することができる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の第２の弾性体を洗濯兼脱水槽の回転軸に直交する水平線上に一端を取り付けたことにより、外槽の右部と左部が交互に前後する振動を効率的に低減することができる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の第２の弾性体を洗濯兼脱水槽の回転軸に直交する垂直線上に一端を取り付けたことにより、外槽の上部と下部が交互に前後する振動を効率的に低減することができる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の第２の弾性体を洗濯兼脱水槽の回転軸に直交する水平線上と垂直線上に一端を取り付けたことにより、外槽の右部と左部が交互に前後する振動と外槽の上部と下部が交互に前後する振動の両方を効率的に低減することができる。
【００１５】
第７の発明は、特に、第１〜第６の発明のいずれかの第２の弾性体は、減衰力の強弱を切り替え可能に構成したことにより、外槽の振動が大きい共振時に第２の弾性体の減衰力を強くして外槽の振動を抑え、外槽の振動が比較的小さい定常時に第２の弾性体の減衰力を弱くして外槽の洗濯機外枠に対する振動伝達率を小さくし、洗濯機外枠の定常振動を低減することができる。
【００１６】
第８の発明は、特に、第１〜第７の発明の第２の弾性体は、その両端を外槽と洗濯機外枠に枢着し、前記外槽の左右上下方向の変位に対応して可動自在としたことにより、洗濯物や洗濯水の量で外槽の静止位置が上下方向に移動しても効果的な制振姿勢を維持することができる。
【００１７】
第９の発明は、特に、第１〜第８の発明の第２の弾性体は、洗濯物と所定量の洗濯水を入れた状態で減衰方向が回転軸と略平行となるように設定したことにより、洗濯物や所定量の洗濯水で外槽の静止位置が下方向に移動した実使用状態で最適な制振姿勢を得ることができる。
【００１８】
第１０の発明は、特に、第１〜第９の発明の第２の弾性体は、外槽が最下位置に変位したときの傾斜角度を回転軸の略平行の範囲内としたことにより、洗濯物や洗濯水の量で外槽の静止位置が最下位置に移動しても良好な制振姿勢を維持することができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の断面図を示すものである。図２は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の外槽の脱水振動レベルを示すグラフである。図１において、洗濯機外枠３０は、１本の引張りばね３１と、２本の第１の弾性体３２と圧縮ばね３２ａにより外槽３３を弾性支持している。洗濯兼脱水槽３４は、外槽３３内に回転自在に配設しており、回転軸３４ａが前上がりに傾斜している。傾斜角度は操作性を考慮して２０〜３０°に設定されており、引張りばね３１により傾斜角度が維持されている。
【００２１】
モータ（駆動手段）３５は、ブラシレス直流モータから成っており、インバータ制御され、回転速度が自在に変化できるようになっている。そして直接洗濯兼脱水槽３４を駆動する。給水手段３６は洗濯兼脱水槽３４内に給水するものである。水位検知手段３７は、外糟３３内の洗濯水位を検知する。排水手段３８は、外槽３３内の洗濯水を排水するものである。
【００２２】
制御装置３９は、洗濯機外枠３０の前面下部に設けられている。制御装置３９は、洗濯機外枠３０の前面上部に設けられた操作表示手段４０により入力された設定内容に基づいて洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御するもので、パワースイッチング手段（図示せず）を介してモータ３５、給水手段３６、排水手段３８などを逐次制御する。
【００２３】
第２の弾性体４１は、外槽後部３３ａと洗濯機外枠背面３０ａの間に固定されている。第２の弾性体４１は、ピストン４１ａとシリンダ４１ｂの摺動摩擦を利用した摩擦ダンパや、シリンダ４１ｂ内に充填した粘性流体の中をピストン４１ａが動く時に発生する抵抗を利用した粘性ダンパ等が使用されている。ピストン４１ａは外槽後部３３ａに取り付けられ、シリンダ４１ｂは洗濯機外枠背面３０ａに取り付けられており、両者の取り付け位置関係は、回転軸３４ａと略平行になるようにしている。この時の略平行の範囲は、振動の減衰方向４２を基準に−１５°〜＋１５°である。
【００２４】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。まず、洗濯兼脱水槽３４内に洗濯物と洗剤を投入後、操作表示手段４０を操作して運転を開始する。これによって、給水手段３６が動作し、洗濯兼脱水槽３４内に洗濯水が供給されると共に洗濯兼脱水槽３４も回転を開始する。規定量の洗濯水が供給されると給水手段３６は給水を停止する。洗濯兼脱水槽３４の回転によって、洗剤は洗濯水に溶かされ、洗濯液となって衣類に浸透する。洗濯兼脱水槽３４は、３０ｒ／ｍｉｎ程度の低速で回転して、洗濯物を持ち上げては落とすという、たたき洗いを規定時間行う。
【００２５】
洗濯終了後、排水手段３８が作動し、汚れを溶かし込んだ洗濯液は、外槽３３の外に排水される。排水終了後、洗濯兼脱水槽３４の回転は徐々に速くなる。図２に示すように、外槽３３の振動の共振点は、１８０ｒ／ｍｉｎで水平方向、３００ｒ／ｍｉｎで垂直方向になっている。外槽３３の水平方向の共振点は外槽３３、洗濯兼脱水槽３４とモータ３５の合計質量と引張りばね３１で形成される振動系の固有振動数で表される。また、外槽３３の振動の垂直方向の共振点は、外槽３３、洗濯兼脱水槽３４とモータ３５の合計質量と引張りばね３１と圧縮ばね３２ａで形成される振動系の固有振動数で表される。
【００２６】
外槽３３の姿勢を維持するための引張りばね３１と、外槽３３、洗濯兼脱水槽３４とモータ３５の重量物を支える圧縮ばね３２ａの強さを比較すると、圧縮ばね３２ａの方が約２．８倍強くなる。これを固有振動数で言うと、約１．７倍高くなることになり、水平方向の１８０ｒ／ｍｉｎに対して垂直方向が３００ｒ／ｍｉｎになる。
【００２７】
洗濯物の偏荷重が大きい時、洗濯兼脱水槽３４の回転が１８０ｒ／ｍｉｎになると水平方向の共振点に近づくので、外槽３３は水平方向に大きく振動する。洗濯兼脱水槽３４の回転軸３４ａは前上がりに傾斜しており、洗濯物の偏荷重による遠心力は外槽３３の前後方向にも作用するので、外槽３３は前後に大きく振動するようになる。
【００２８】
外槽３３の振動は可撓性を有する窓パッキン４３を介して洗濯機外枠３０に伝達され、洗濯機外枠３０が大きく振動したり、騒音が発生する。その振動によりピストン４１ａとシリンダ４１ｂの相対変位の変化量も大きくなり、第２の弾性体４１の減衰作用が外槽３３に働き、前後方向の振動が低減されることになる。
【００２９】
洗濯兼脱水槽３４の回転が３００ｒ／ｍｉｎになると垂直方向の共振点に近づくので外槽３３は、垂直方向に大きく振動する。この振動は、第１の弾性体により低減され、洗濯機外枠３０が大きく振動することなく共振点を通過することになる。その後、モータ３５の回転数を規定値まで上げて脱水工程を終了する。このように脱水の起動から定常まで、振動が少なくスムーズに脱水工程を進行させることができる。
【００３０】
以上のように本実施の形態においては、外槽３３の水平方向の振動を制振する第２の弾性体４１を設けたことにより、外槽３３の重量を増やすことなく確実に外槽３３の振動を低減することができる。また、洗濯物の偏心荷重の大きさには、第２の弾性体４１の減衰力を大きくすることで対応でき、効率よく静かに振動性能を向上させることもできる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の断面図を示すものである。図３において、第２の弾性体４１は、外槽後部３３ａと外槽後部３３ａに対向する洗濯機外枠３０ｂとの間に配設されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。これにより、外槽３３の前後方向の振動に対して、第２の弾性体４１の減衰力が効率良く作用するようになり、外槽３３の前後振動を効果的に低減することができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機の断面図を示すものである。図４において、第２の弾性体４１は、第２の弾性体の一端４１ｃを外槽後部３３ａの洗濯兼脱水槽３４の回転軸３４ａの中心から離れた位置である下端近傍３３ｂに取り付けている。その他の構成は実施の形態１または実施の形態２と同様である。外槽３３の振動は、水平方向の振動と吊部の重心４４を中心にする回転振動の合成になる。ここで吊部とは外槽３３、洗濯兼脱水槽３４、モータ３５のユニットを指す。前記の回転振動がより大きく現れる外槽後部３３ａの下端近傍３３ｂに第２の弾性体を取り付けることで制振効果を大きくすることができる。
【００３３】
（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における洗濯機の背面図を示すものである。図５において、第２の弾性体４１は、洗濯兼脱水槽の回転軸３４ａに直交する水平線４５上に一端４１ｃを取り付けている。その他の構成は実施の形態１または実施の形態２と同様である。これにより、外槽３３の右部３３ｃと左部３３ｄが交互に前後する振動を効率的に低減することができる。
【００３４】
（実施の形態５）
図６は、本発明の第５の実施の形態における洗濯機の背面図を示すものである。図６において、第２の弾性体４１は、洗濯兼脱水槽の回転軸３４ａに直交する垂直線４６上に一端４１ｃを取り付けている。その他の構成は実施の形態１または実施の形態２と同様である。外槽３３の上部３３ｅと下部３３ｆが交互に前後する振動を効率的に低減することができる。
【００３５】
（実施の形態６）
図７は、本発明の第６の実施の形態における洗濯機の背面図を示すものである。図７において、第２の弾性体４１は、洗濯兼脱水槽の回転軸３４ａに直交する水平線４５上と、垂直線４６上に一端４１ｃを取り付けている。その他の構成は実施の形態１または実施の形態２と同様である。外槽３３の右部３３ｃと左部３３ｄが交互に前後する振動と、外槽３３の上部３３ｅと下部３３ｆが交互に前後する振動の両方を効率的に低減することができる。
【００３６】
（実施の形態７）
図８は、本発明の第７の実施の形態における洗濯機の断面図、図９、図１０は本発明の第７の実施の形態における洗濯機の要部の断面図、図１１は、本発明の第７の実施の形態における洗濯機のタイミングチャートを示すものである。
【００３７】
図８〜図１０において、第２の弾性体４１はピストン４１ａと、シリンダ４１ｂとで構成され、シリンダ４１ｂの側部にピストン４１ａを挟んで一対の第１の排気口４７と第２の排気口４８を設けている。連通管４９は、第１の排気口４７と第２の排気口４８を接続する管で、ピストン４１ａの動きに応じてシリンダ４１ｂ内の空気を行き来させる。開閉手段５０は連通管４９に設けられており、開閉弁５１、開閉弁駆動モータ５２で構成される。開閉弁５１には開口径の異なる弁穴開５１ａと弁穴閉５１ｂが設けられいる。
【００３８】
弁穴開５１ａの開口径は空気の流れ抵抗で減衰力が発生しない４ｍｍ以上に設定され、弁穴閉５１ｂの開口径は最高の減衰力が得られる０．５ｍｍに設定している。開閉弁駆動モータ５２を回転させて、開閉弁５１の弁穴開５１ａと弁穴閉５１ｂの切り替えを行うものである。これにより、開閉手段５０の開閉でピストン４１ａの動き易さを変えることができ、結果として第２の弾性体４１の減衰力を切り替えることができる。図１１に示すように、開閉手段５０は、外槽３３の共振時５３に閉じ、定常時５４に開くように開閉弁駆動モータ５２を作動させている。その他の構成は実施の形態１〜実施の形態６のいずれかと同様である。
【００３９】
このことにより、外槽３３の振動が大きい共振時５３に第２の弾性体４１の減衰力を強くして、外槽３３の振動を抑え、外槽３３の振動が比較的小さい定常時５４に第２の弾性体４１の減衰力を弱くして、外槽３３の洗濯機外枠３０に対する振動伝達率を小さくし、洗濯機外枠３０の振動を低減することができる。
【００４０】
（実施の形態８）
図１２〜図１４は、本発明の第８の実施の形態における洗濯機の要部の断面図、図１５は、本発明の第８の実施の形態における洗濯機の第２の弾性体の分解斜視図を示すものである。
【００４１】
図１１〜図１５において、第２の弾性体４１は、その両端を外槽３３と洗濯機外枠３０に枢着し、外槽３３の左右上下方向の変位に対応して可動自在としている。接続部５５は外槽３３と洗濯機外枠３０に設けられており、半球状の凹部５５ａを有している。第２の弾性体４１のピストン４１ａとシリンダ４１ｂには一端に取り付け部５６が設けられている。取り付け部５６は球状に形成されており、凹部５５ａにはめ込まれ、回転可能に保持されている。この構造により、第２の弾性体４１は外槽３３の上下左右方向の変位に対応して可動自在となる。
【００４２】
また、接続部５５をゴム等の弾性体５７で支持された固定ねじ５８と固定具５９で構成し、取り付け部５６を内周に緩衝用の弾性リング６０を挿入した支持リング６１で構成し、固定具５９に設けた支持孔５９ａと支持棒６２で支持リング６１を回動自在に支持すことでも第２の弾性体４１は外槽３３の上下左右方向の変位に対応して可動自在となる。その他の構成は実施の形態１〜実施の形態７と同様である。
【００４３】
この構成により、洗濯物や洗濯水の量で外槽３３の静止位置が上下方向に移動したり、振動で左右方向に移動しても第２の弾性体が最適な減衰姿勢を維持することができる。また、接続部５５を弾性体５７で支持された固定ねじ５８と固定具５９で構成した場合は、弾性体５７が減衰作用を発揮して水平方向の振動を低減する効果もある。更に、弾性体５７と弾性リング６０を接続部５５と取り付け部５６に使用したため、第２の弾性体４１の接続部５５での騒音も低減される。
【００４４】
（実施の形態９）
図１６は、本発明の第９の実施の形態における洗濯機の要部の断面図を示すものである。図１６において、第２の弾性体４１は、洗濯物と所定量の洗濯水を入れた状態で減衰方向が回転軸３４ａと略平行となるように設定している。その他の構成は実施の形態１〜実施の形態８と同様である。洗濯物や所定量の洗濯水で外槽３３の静止位置が下方向に移動した実使用状態で最適な制振姿勢を得ることができる。
【００４５】
（実施の形態１０）
図１７は、本発明の第１０の実施の形態における洗濯機の要部の断面図を示すものである。図１７において、第２の弾性体４１は、外槽３３が最下位置に変位したときの傾斜角度４１ｄを回転軸３４ａの略平行の範囲内に設定している。その他の構成は実施の形態１〜実施の形態９と同様である。このように構成したことにより、洗濯物や洗濯水の量で外槽３３の静止位置が最下位置に移動しても良好な制振姿勢を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に関わる洗濯機は、複数の弾性体で外槽を支持し、振動方向に対応した弾性体を設けることにより、洗濯機の重量を軽くしても振動を小さくすることが可能になり、洗濯機の軽量化に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図
【図２】同洗濯機の外槽の脱水振動レベルを示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態２における洗濯機の断面図
【図４】本発明の実施の形態３における洗濯機の断面図
【図５】本発明の実施の形態４における洗濯機の背面図
【図６】本発明の実施の形態５における洗濯機の背面図
【図７】本発明の実施の形態６における洗濯機の背面図
【図８】本発明の実施の形態７における洗濯機の断面図
【図９】同洗濯機の第２の弾性体の断面図
【図１０】同洗濯機の第２の弾性体の断面図
【図１１】同洗濯機のタイミングチャート
【図１２】本発明の実施の形態８における洗濯機の要部の断面図
【図１３】同洗濯機の要部の断面図
【図１４】同洗濯機の要部の断面図
【図１５】同洗濯機の第２の弾性体の分解斜視図
【図１６】本発明の実施の形態９における洗濯機の要部の断面図
【図１７】本発明の実施の形態１０における洗濯機の要部の断面図
【図１８】従来の洗濯機の断面図
【符号の説明】
【００４８】
３０  洗濯機外枠
３０ｂ  外槽後部に対向する洗濯機外枠
３２  第１の弾性体
３３  外槽
３３ａ  外槽後部
３４  洗濯兼脱水槽
３４ａ  回転軸
３５  駆動手段
４１  第２の弾性体
４１ｃ  第２の弾性体の一端
４２  減衰方向
４５  水平線
４６  垂直線
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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