(57)【要約】  【課題】      ボルト穴からのボルトの脱落を防止できる製造容易なボルト脱落防止治具、流量制御用機器およびボルト脱落防止治具の製造方法を提供すること。  【解決手段】  可撓性材料からなりボルト穴２３に形成された座ぐり部２４に嵌入保持されることによりボルト５の脱落を防止する治具であって、ボルト穴２３に挿入されるボルト５を抜け止め保持する貫通穴２を備え、この貫通穴２の一端側２ａおよび他端側２ｂの内径Ｄｈａ，Ｄｈｂが前記ボルト５のねじ部５ａの外径Ｄｂよりも大径であると共に、貫通穴２の中間部２ａにその内径Ｄｈｃがねじ部５ａの外径Ｄｂよりも小径となる突出部６が形成されている。  【選択図】    図２
2006322591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性材料からなりボルト穴に形成された座ぐり部に嵌入保持されることによりボルトの脱落を防止する治具であって、ボルト穴に挿入されるボルトを抜け止め保持する貫通穴を備え、この貫通穴の一端側および他端側の内径が前記ボルトのねじ部の外径よりも大径であると共に、貫通穴の中間部にその内径がねじ部の外径よりも小径となる突出部が形成されていることを特徴とするボルト脱落防止治具。
【請求項２】
前記貫通穴の内径を連続的に徐々に変化させることにより前記突出部が形成されている請求項１に記載のボルト脱落防止治具。
【請求項３】
前記突出部を含む内周面に貫通穴の一端側から他端側にかけてリブを形成してある請求項１または２に記載のボルト脱落防止治具。
【請求項４】
請求項１〜３に記載のボルト脱落防止治具を取り付けたボルト穴が流路の継手部分に形成されていることを特徴とする流量制御用機器。
【請求項５】
可撓性材料からなりボルト穴に形成された座ぐり部に嵌入保持されることによりボルトの脱落を防止し、ボルト穴に挿入されるボルトを抜け止め保持する貫通穴を備えたボルト脱落防止治具を製造する方法であって、前記貫通穴の一端側から中間部までの部分と前記他端側から中間部までの部分とを、この中間部において分割可能に構成された２つの金型を用いて射出成形し、かつ、前記金型の形状を、前記貫通穴の一端側および他端側の内径が前記ボルトのねじ部の外径よりも大径であり、両金型を突き合わせる中間部においては前記貫通穴の内径が前記ボルトのねじ部の外径よりも小径である形状とすることにより、前記貫通穴の中間部に突出部を形成することを特徴とするボルト脱落防止治具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト脱落防止治具、流量制御用機器およびボルト脱落防止治具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば半導体製造装置に供給するガスの流路には、このガス流路に連通するマスフローコントローラなどの幾つかの流量制御用機器が取り付けられる。そして、ガス流路を形成するガス流路ブロックと各機器との間には幾つもの継手部分が形成される。この継手部分は、前記ガス流路の端部が形成された第１の継手（ガス流路ブロックの一面）と、この第１の継手に当接することにより前記ガス流路に連通連結される各機器側のガス流路の端部が形成された第２の継手と、第２の継手に形成されたボルト穴に挿入され第１の継手に形成されたねじ穴に螺合されることにより両継手を密着させて固定するボルトとを備えている。なお、本明細書においてボルトとは雄ねじ部を有するいわゆるネジやビスを含むものである。
【０００３】
また、前記ガス流路ブロックには多数の流量制御用機器が取り付けられることがあり、その取付け方向は定められておらず、ボルトをボルト穴に対して上方向から挿入する場合のみならず、横方向または下方向から挿入しなければならないこともあった。このため、ボルトのねじ部がねじ穴から外れた状態では、ボルトがボルト穴から容易に抜けることがあった。とりわけ、ボルト穴が横方向または上方向に向かっている場合には、ボルトがボルト穴から容易に抜け落ちるので、前記流路接続部分の着脱作業が煩わしくなることは避けられなかった。
【０００４】
加えて、一つのガス流路に複数の流量制御用機器が密集して取り付けられる場合には、たとえボルト穴が上向きに形成されていたとしても、狭いスペースにおいてボルト穴に対してボルトを挿入することは極めて困難であった。
【０００５】
図７は、特許文献１に記載のボルト抜け止め装置の構成を示す図である。図７において、９０はガス流路９０ａを有するガス流路ブロック、９１はガス流路９０ａに連通連結されるガス流路９１ａを有する開閉弁、９２はガス流路ブロック９０の一面９０ｂに面するように対面配置される継手、９３は継手９２に形成されたボルト穴９２ａに挿入されてガス流路ブロック９０に形成されたねじ穴９０ｃに螺合連結されるボルトである。
【０００６】
９４は前記ボルト穴９２ａに形成された大径部分９２ｂに嵌入保持されるＯリング、９５はＯリング９４を大径部分９２ｂから脱落することを防止するために大径部分９２ｂの開放端側から嵌め入れられるＯリング脱出阻止部材である。このＯリング９４はボルト９３の軸部９３ａの外径よりも小さい内径を有するものであり、ボルト９３がねじ穴９０ｃから外れた状態であってもＯリング９４の弾性力によってボルト９３をボルト穴９２ａ内に保持することができる。
【特許文献１】特開２００３−３１７８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１のボルト抜け止め装置を用いた場合には、Ｏリング脱出阻止部材９５を大径部分９２ｂに嵌めて固定するので、このＯリング脱出阻止部材９５と大径部分９２ｂの加工精度を高くする必要があった。つまり、それだけ製造コストが引き上げられることは避けられなかった。また、Ｏリング９４は幅が狭いのでボルト９３のねじ部９３ａに対してほぼ１点で接触し、ボルト９３の回転に伴って擦り切れやすいという問題があった。
【０００８】
とりわけ、前記継手９２は半導体製造プロセスに供給されるガスの制御を行う開閉弁９１をガス流路９１ａに連通させるように取り付けるものであるから、Ｏリング９４の削りかすのようなものが発生することは望ましくなかった。
【０００９】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、ボルト穴からのボルトの脱落を防止できる製造容易なボルト脱落防止治具、流量制御用機器およびボルト脱落防止治具の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のボルト脱落防止治具は、可撓性材料からなりボルト穴に形成された座ぐり部に嵌入保持されることによりボルトの脱落を防止する治具であって、ボルト穴に挿入されるボルトを抜け止め保持する貫通穴を備え、この貫通穴の一端側および他端側の内径が前記ボルトのねじ部の外径よりも大径であると共に、貫通穴の中間部にその内径がねじ部の外径よりも小径となる突出部が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
前記貫通穴にボルトが挿入された状態で外周部が座ぐり部の内周面に圧接するように、前記外周部が座ぐり部の内径と同程度の外径となるように形成されていることが望ましい。また、前記外周部にその一端側から他端側にかけてリブを形成してあることが望ましいい。さらに、前記一端側から突出部までの部分と前記他端側から突出部までの部分とが、前記突出部の位置において相対峙する２つの金型を突き合わせた状態で射出成形されたものであることが望ましい。
【００１２】
前記貫通穴の内径を連続的に徐々に変化させることにより前記突出部が形成されていてもよい（請求項２）。また、内径が上下からテーパ状となるように形成されていることが望ましい。あるいは、貫通穴の軸心を通る断面で切断したときの貫通穴の内周面が円弧を描くようにすることが望ましい。
【００１３】
前記突出部を含む内周面に貫通穴の一端側から他端側にかけてリブを形成してあってもよい（請求項３）。
【００１４】
請求項４に記載の流量制御用機器は、請求項１〜３に記載のボルト脱落防止治具を取り付けたボルト穴が流路の継手部分に形成されていることを特徴としている。なお、本明細書における流量制御用機器とは、例えばマスフローコントローラ、流量計、開閉弁、ベンチュリ管などの流路抵抗体など、流路内に流れる流体の流量を制御するための種々の機器が含まれている。
【００１５】
請求項５に記載のボルト脱落防止治具の製造方法は、可撓性材料からなりボルト穴に形成された座ぐり部に嵌入保持されることによりボルトの脱落を防止し、ボルト穴に挿入されるボルトを抜け止め保持する貫通穴を備えたボルト脱落防止治具を製造する方法であって、前記貫通穴の一端側から中間部までの部分と前記他端側から中間部までの部分とを、この中間部において分割可能に構成された２つの金型を用いて射出成形し、かつ、前記金型の形状を、前記貫通穴の一端側および他端側の内径が前記ボルトのねじ部の外径よりも大径であり、両金型を突き合わせる中間部においては前記貫通穴の内径が前記ボルトのねじ部の外径よりも小径である形状とすることにより、前記貫通穴の中間部に突出部を形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載のボルト脱落防止治具は、可撓性からなり座ぐり部に嵌入保持されるものであるから、前記貫通穴にボルトが挿入された状態で外周部が座ぐり部の内周面に圧接するように、前記外周部が座ぐり部の内径と同程度の外径となるように形成することによりボルトを脱落を防止する程度に保持することができる。ここで、ボルト脱落防止治具の外周部および座ぐり部の内周面の大きさはほぼ同じであれば、ボルト脱落防止治具の弾性によって変形することにより貫通穴にボルトを保持することが可能となり、これらの部分の加工に高い加工精度を必要としていない。したがって、座ぐり部の切削およびボルト脱落防止治具の製造コストを抑えることができる。
【００１７】
また、貫通穴内の全ての部分がボルトのねじ部に当接するのではなく貫通穴の中間部に形成された突出部だけがねじ部より小径に作られているので、ボルトが抜け落ちない程度の弱い力でこれを保持することが可能である。そして、突出部はボルト脱落防止治具の一部であるから、ボルト脱落防止治具自体がねじ部のねじ山によって擦り切れることがなく、たとえ突出部にねじ山による切り込みが発生したとしても削りかすのようなものがボルト脱落防止治具から分離することを防止できる。つまり、半導体製造プロセスに供給する高純度のガスを制御するシステムにおいて極めて有用である。
【００１８】
なお、前記ボルト脱落防止治具の外周部にその一端側から他端側にかけてリブを形成することにより、このリブによってボルト脱落防止治具を座ぐり部内に確実に保持させることができる。つまり、ボルト脱落防止治具の外周部を座ぐり部の内径と同じか幾らか小さく形成し、リブの突出端部を座ぐり部の内径よりも幾らか大きく形成することにより、ボルト脱落防止治具の製造コストをほとんど変えることなく座ぐり部内に確実に保持させることができる。
【００１９】
さらに、前記一端側から突出部までの部分と、前記他端側から突出部までの部分とを、前記突出部の位置において相対峙する２つの金型によって成形することができる。また、ボルト脱落防止治具を中間部において突き合わせる２つの金型によって射出成形することにより、ボルト脱落防止治具の製造コストをさらに削減することができる。
【００２０】
前記貫通穴の内径を連続的に徐々に変化させることにより前記突出部が形成されている場合（請求項２）には、突出部にねじ部のねじ山による切り込みが発生したとしても、この削りかすのようなものがボルト脱落防止治具から脱落することを更に確実に抑制することができる。より具体的には、内径が上下からテーパ状となるように形成されていることによりボルト脱落防止治具の形状が簡素になり、その製造コストを削減できる。あるいは、貫通穴の軸心を通る断面で切断したときの貫通穴の内周面が滑らかな曲線を描くようにすることにより、前記削りかすの脱落をより確実に抑えることができる。
【００２１】
前記突出部を含む内周面に貫通穴の一端側から他端側にかけてリブを形成してあってもよい（請求項３）。前記リブの形成には大幅な製造コストの引き上げが伴わず、かつ、ボルトのねじ部を弱い力によってより確実に保持することができる。つまり、リブの突出端部をボルトのねじ部の直径よりも確実に小さく形成することにより、ねじ部をリブによって確実に保持することができる。また、ボルトを保持する力の大きさをリブの幅によって正確に調整することができる。
【００２２】
請求項４に記載の流量制御用機器は、前記ボルト脱落防止治具を取り付けたボルト穴が流路の継手部分に形成されているので、このボルト穴にボルトを保持させてその脱落を防止した状態で流量制御用機器の着脱を行うことができる。つまり、流量制御用機器の着脱を極めて容易に行うことができる。加えて、ボルト脱落防止治具の構成が極めて簡素であるから、着脱容易である流量制御用機器の製造コストを可及的に引き下げることができる。
【００２３】
請求項５に記載のボルト脱落防止治具の製造方法は、ボルト脱落防止治具の一端側から突出部までの部分と、前記他端側から突出部までの部分とを、前記突出部の位置において相対峙する２つの金型によって成形することにより、１回の射出成形によって完成されたボルト脱落防止治具を形成することができるので、ボルト脱落防止治具を極めて低コストにて製造することができる。また、製造されたボルト脱落防止治具に形成される貫通穴の形状は、一端側および他端側の前記貫通穴の内径がボルトのねじ部の外径よりも大径であり、中間部の貫通穴にボルトのねじ部の外径よりも小径にした突出部を形成する形状であるので、この突出部によってボルトのねじ部を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１，２は本発明のボルト脱落防止治具１の構成を示す図であり、図１は斜視図、図２は縦断面図である。
【００２５】
図１，２に示すように、前記ボルト脱落防止治具１は可撓性材料からなる略円筒状の部材であり具体的には弾性のある合成樹脂やゴム材によって形成される。また、ボルト脱落防止治具１は貫通穴２を備えると共に、貫通穴２の内周部とボルト脱落防止治具１の外周部にそれぞれ等間隔に例えば４本のリブ３，４を形成してある。また、図２に示す、５は前記貫通穴２に挿入されるボルトであり、図２にはそのねじ部５ａの先端部分のみを図示している。
【００２６】
前記貫通穴２の一端側２ａおよび他端側２ｂの内径Ｄｈａ，Ｄｈｂ（本実施例の場合はリブ３が形成されているので、このリブ３の突出端部の間）はこのボルト脱落防止治具１に挿入されるねじ部５ａの外径Ｄｂ（ねじ山部分の直径）よりも大径であり、貫通穴２の中間部２ｃの内径Ｄｈｃ（リブ３の突出端部の間）はねじ部５ａの外径Ｄｂよりも小径である。また、リブ３を取り除いた状態における貫通穴２の中間部２ｃの内径Ｄｈｃ’はねじ部５ａの外径Ｄｂと同じあるいは０．１ｍｍ程度大きく形成する。
【００２７】
すなわち、本発明のボルト脱落防止治具１は貫通穴２の中間部２ｃにその内径Ｄｈｃがねじ部５ａの外径Ｄｂよりも小径となる突出部６が形成されており、本実施例では、中間部２ｃに位置するリブ３が突出部６を構成する。
【００２８】
さらに、本実施例における前記貫通穴２は一端側２ａから中間部２ｃまで、および他端側２ｂから中間部２ｃまでの奥窄まりの緩やかな傾斜を有するテーパ形状に形成している。しかしながら、前記貫通穴２の形状は貫通穴２の軸心を通る断面で切断したときの内周面が滑らかな曲線（円弧）を描くようにしてもよい。
【００２９】
一方、前記ボルト脱落防止治具１の外径Ｄ１（本実施例の場合はリブ４が形成されているので、このリブ４の突出端部）は後述するボルト穴に形成された座ぐり部の内径よりも大きく形成し、リブ４を取り除いた外径Ｄ０は後述するボルト穴に形成された座ぐり部の内径と同じか幾らか小さく形成する。
【００３０】
前記リブ３の数は任意に設定可能であるが、複数形成してあることが好ましく、とりわけ３本以上を等間隔で一端側２ａから他端側２ｂにわたる方向で形成されることが好ましい。その長さは少なくとも中間部２ｃ近傍で、リブ３の突出端部がねじ部５ａの外径Ｄｂよりも小径となる範囲において形成することが好ましいが、より好ましくは本実施例のように一端側２ａから他端側２ｂにわたる全長に形成される。
【００３１】
リブ３の高さｈ１は例えば０．３〜０．５ｍｍ程度であり、幅ｄ１はボルト脱落防止治具１を構成する可撓性材料の弾力性やねじ部５ａとの摩擦係数などによって任意に調整され、貫通穴２内にボルト５を挿入した状態でボルト５が脱落しない程度に弱く保持できるように設計する。しかしながら、リブ３を省略して貫通穴２の中間部２ｃにおける内周面がねじ部５ａに直接的に接するようにしてもよく、この場合の中間部２ｃにおける貫通穴２の内径Ｄｈｃ’をねじ部５ａの外径Ｄｂより小さく形成して、貫通穴２の中間部２ｃに位置する環状の内周面を前記突出部６とする。
【００３２】
同様に、前記リブ４の数も任意に設定可能であるが、複数形成してあることが好ましく、とりわけ３本以上を等間隔でボルト脱落防止治具１の一端側１ａから他端側１ｂにわたる方向で形成されることが好ましい。また、リブ４の高さｈ２は例えば０．３〜０．５ｍｍ程度であり、幅ｄ２はボルト脱落防止治具１を構成する可撓性材料の弾力性や座ぐり部の内周面との摩擦係数などによって任意に調整され、ボルト脱落防止治具１を座ぐり部内に嵌入できる程度に設計する。しかしながら、リブ４を省略してボルト脱落防止治具１の外周面が座ぐり部の内周面に直接的に接するようにしてもよい。つまり、ボルト脱落防止治具１の外径Ｄ０は座ぐり部の内径と同程度（例えば座ぐり部の内径＋０．１〜０ｍｍ）に形成する。
【００３３】
図３，４は前記ボルト脱落防止治具１の製造方法を説明する図であり、図３，４において、１０は前記ボルト脱落防止治具１の一端側１ａから中間部１ｃまでの部分を射出成形するための第１の金型１１と、ボルト脱落防止治具１の他端側１ｂから中間部１ｃまでの部分を射出成形するための第２の金型１２とを中間部１ｃにおいて突き合わせて形成する金型である。そして、図３は両金型１１，１２を分離した状態を示す図、図４は両金型１１，１２を中間部１ｃにおいて突き合わせた状態を示す図である。
【００３４】
図３，４において、１３は融解したプラスチックやゴムなどの可撓性材料を金型１０内に導入するための射出口、１４は金型１１に形成された射出口１３に連通する環状溝、１５は金型１２に形成され前記環状溝１４に対応する位置に設けた環状溝、１６は環状溝１４，１５のそれぞれの内側部分に等間隔で形成した４本のスリット、１７は環状溝１４，１５のそれぞれの外側部分に等間隔で形成した４本のスリットである。なお、スリット１６，１７は前記リブ３，４に対応するものであり、前記リブ３，４を設けない場合にはスリット１６，１７を省略する。
【００３５】
図４に示すように、両金型１１を突き合わせた状態で射出口１３から例えば融解したプラスチックを導入することにより両金型１１，１２によって囲まれた部分にプラスチックを充填することができる。次に、金型１０を冷却することにより、両金型１１，１２によって囲まれた空間に充填されたプラスチックが硬化し、金型１１，１２を分離すると前記ボルト脱落防止治具１を得ることができる。
【００３６】
本例に示すように、本発明のボルト脱落防止治具１は中間部１ａ，２ａにおいて分割された金型１１，１２によって容易に製造できるので、その製造コストを削減することができる。なお、前記環状溝１４，１５の形状は何れも開放端側、つまり、ボルト脱落防止治具１の中間部１ａ，２ａにおいて広がった形状であるから、金型１１，１２によって射出成形されたボルト脱落防止治具１を容易に取り出すことが可能である。
【００３７】
図５は前記ボルト脱落防止治具１を取り付けた部分の構成を示す図である。図５において、２０は例えば半導体製造装置に供給するガスの流路２０ａが形成されたガス流路ブロック、２１は前記流路２０ａに連通する内部流路２１ａを備えた流量制御用機器（例えばマスフローコントローラ）、２２はマスフローコントローラ２１をガス流路ブロック２０の一面２０ｂに面する継手である。
【００３８】
２３は継手２２に形成されたボルト穴、２４はこのボルト穴２３に座ぐり形成された座ぐり部である。図１〜４において説明した流量制御用機器１はこの座ぐり部２４に嵌入保持されるものである。座ぐりは通常は、ボルト５に設けたワッシャの座りをよくするために浅く形成されるものであるが、本実施例では座ぐり部２４を深く形成して、流量制御用機器１を嵌入する。
【００３９】
既に詳述したように、前記ボルト脱落防止治具１は極めて容易に形成されるものであり、安価にて製造可能である。また、前記座ぐり部２４の内径はボルト脱落防止治具１の外径とほゞ同じであればよく、その加工に高い加工精度を必要としていないので、この座ぐり部２４を極めて容易に形成することができる。したがって、前記ボルト脱落防止治具１を用いて継手部分を形成するマスフローコントローラ２１も、その製造コストを引き下げることができる。
【００４０】
図６は前記流量制御用機器１の継手２２の部分におけるボルト脱落防止治具１の動作を説明する図であって、図６（Ａ）はボルト脱落防止治具１にボルト５を挿入するときの状態、図６（Ｂ）はボルト脱落防止治具１によってボルト５を保持している状態、図６（Ｃ）は継手２２をガス流路ブロック２０に螺合した状態を示す図である。
【００４１】
図６（Ａ）に示すように、座ぐり部２４にボルト脱落防止治具１を嵌入した状態では突出部６の内径Ｄｈｃがボルト５の外径Ｄｂよりも小さいので、ボルト５を矢印Ａに示すように貫通穴２内に挿入するときに、突出部６がボルト５のねじ部５ａに幾らかの抵抗を与えて接触する。このとき、突出部６は図示上下方向に連続するリブ３の一部であり、その内径が徐々に変化するものであるから、突出部６が弾性変形しながら滑るように接触し、ねじ部５ａのねじ山によって突出部６が削り取られることがない。
【００４２】
図６（Ｂ）のように、貫通穴２３内にボルト５を挿通した状態では、突出部６が弾性変形しながらねじ部５ａに接触するので、ボルト５を抜け止め保持することができる。また、図６（Ｃ）に示すように、ボルト５を締めつけるときには、突出部６が再び弾性変形しながら滑るように接触し、ボルト５による締付けを阻害することはない。
【００４３】
上述のように構成されたボルト脱落防止治具１において突出部６はごく一部分に形成されているので、ねじ部５ａのねじ山によって突出部６に傷がつくことがあったとしても、これによってボルト脱落防止治具１が破損することがない。また、突出部６はボルト脱落防止治具１の一部であるから突出部６の弾性変形もボルト脱落防止治具１全体に分散するので、突出部６がボルト脱落防止治具１から削り取られ難くすることができる。すなわち、削りかすのようなものが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のボルト脱落防止治具の構成を示す斜視図である。
【図２】前記ボルト脱落防止治具の構成を示す縦断面図である。
【図３】前記ボルト脱落防止治具を製造する方法を説明する図である。
【図４】前記ボルト脱落防止治具を製造する方法を説明する別の図である。
【図５】前記ボルト脱落防止治具を用いた流量制御用機器の例を示す図である。
【図６】前記ボルト脱落防止治具の動作を説明する図である。
【図７】従来のボルト穴に対するボルトの脱落防止構造に例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      ボルト脱落防止治具
１ａ    一端側
１ｂ    他端側
１ｃ    中間部
２      貫通穴
２ａ    一端側
２ｂ    他端側
２ｃ    中間部
３      内周面のリブ
４      外周面のリブ
５      ボルト
５ａ    ねじ部
６      突出部
１０    金型
１１    第１の金型
１２    第２の金型
２０    流量制御用機器
２２    継手
２３    ボルト穴
２４    座ぐり部
Ｄｂ    ねじ部の外径
Ｄｈａ  一端部の内径
Ｄｈｂ  他端部の内径
Ｄｈｃ  突出部の内径
Ｄ１    ボルト脱落防止治具の外径
【図１】
2006322591.tif 000003
【図２】
2006322591.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006322591.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006322591.tif 000009