(57)【要約】【課題】フィルタに付着した塵埃の振るい落としが可能で、かつ、フィルタと受け部とによる塵埃の挟み込みを抑制可能な建設機械を提供すること。【解決手段】建設機械であって、エンジンと、冷却器と、ファンと、フィルタ（２０）と、受け部（３０）と、受け部（３０）から上方に離間した離間位置までフィルタ（２０）を持ち上げる操作と、離間位置からフィルタ（２０）を落下させることによりフィルタ（２０）を受け部（３０）に衝突させる操作と、を行うフィルタ駆動部（４１）と、除去部（４５）と、を備え、受け部（３０）は、受け姿勢と落下姿勢との間を移動可能な移動部（３４）を有し、除去部（４５）は、フィルタ（２０）が受け部（３０）から上方に離間しているときに移動部（３４）を落下姿勢にする操作と、フィルタ（２０）が受け部（３０）に衝突する前に移動部（３４）を受け姿勢にする操作と、を行うこと。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械であって、
エンジンと、
前記エンジンを冷却する冷却器と、
前記冷却器に対して冷却風を送るファンと、
前記冷却風の流路において前記冷却器の上流側に配置されたフィルタと、
前記フィルタ及び前記フィルタから落下した塵埃を下方から受ける受け部と、
前記受け部から上方に離間した離間位置まで前記フィルタを持ち上げる操作と、前記離間位置から前記フィルタを落下させることにより当該フィルタを前記受け部に衝突させる操作と、を行うフィルタ駆動部と、
前記受け部上に堆積した塵埃を除去する除去部と、を備え、
前記受け部は、前記フィルタから落下した塵埃を受ける受け姿勢と前記塵埃を落下させる落下姿勢との間を移動可能な移動部を有し、
前記除去部は、前記フィルタが前記受け部から上方に離間しているときに前記移動部を前記落下姿勢にする操作と、前記フィルタが前記受け部に衝突する前に前記移動部を前記受け姿勢にする操作と、を行う、建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
前記フィルタ駆動部は、
前記フィルタを押し上げることが可能なプランジャと、
前記プランジャを上昇させ、かつ、前記フィルタが落下する速度と同じかそれよりも大きな速度で前記プランジャを下降させるプランジャ駆動部と、を有し、
前記除去部は、
前記移動部が前記受け姿勢となるように当該移動部を付勢する付勢部材と、
前記プランジャに接続されており、前記プランジャの上昇時に前記移動部が前記落下姿勢となるように前記付勢部材の付勢力に抗しながら前記移動部を押し下げるとともに前記プランジャの下降時に前記移動部の押下げを解除する押下部と、を有する、建設機械。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建設機械において、
前記移動部は、前記受け姿勢において落下した前記フィルタの下部と接触する、建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械にはエンジンルームが設けられており、その内部に、エンジン、エンジンを冷却する冷却器（ラジエータ等）、冷却器に対して冷却風を送るファン等が配置されている。例えば、特許文献１には、エンジンルーム内に、エンジンと、冷却器と、ファンと、フィルタと、塵受けと、が配置された建設機械が開示されている。フィルタは、ファンの回転により形成される冷却風の流路において冷却器の上流側に配置されており、前記冷却風に随伴される塵埃を捕捉する。このため、冷却器への塵埃の付着が抑制される。塵受けは、フィルタの下方に配置されており、フィルタから落下した塵埃を受ける。この特許文献１に記載の建設機械は、フィルタを塵受けから離間させた後にこのフィルタを塵受けに衝突させるように当該フィルタを駆動するフィルタ駆動部を有している。このフィルタ駆動部がフィルタを塵受けに衝突させることにより、フィルタに捕捉された塵埃が振るい落とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような建設機械では、塵受け上に堆積した塵埃が再度フィルタに付着する場合があり、また、フィルタと塵受けとの隙間を通じて塵埃が冷却風とともに冷却器に至る懸念がある。具体的に、フィルタが塵受けからの離間と塵受けへの衝突とを繰り返す過程においてフィルタと塵受けとの間に塵埃が挟まった場合、フィルタと塵受けとの間に隙間が生じる。この場合、その隙間を通じて、塵受け上に堆積している塵埃がファンにより形成された冷却風に随伴されて冷却器に至り、これにより冷却器に塵埃が付着するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、フィルタに付着した塵埃の振るい落としが可能で、かつ、フィルタと受け部とによる塵埃の挟み込みを抑制可能な建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、建設機械であって、エンジンと、前記エンジンを冷却する冷却器と、前記冷却器に対して冷却風を送るファンと、前記冷却風の流路において前記冷却器の上流側に配置されたフィルタと、前記フィルタ及び前記フィルタから落下した塵埃を下方から受ける受け部と、前記受け部から上方に離間した離間位置まで前記フィルタを持ち上げる操作と、前記離間位置から前記フィルタを落下させることにより当該フィルタを前記受け部に衝突させる操作と、を行うフィルタ駆動部と、前記受け部上に堆積した塵埃を除去する除去部と、を備え、前記受け部は、前記フィルタから落下した塵埃を受ける受け姿勢と前記塵埃を落下させる落下姿勢との間を移動可能な移動部を有し、前記除去部は、前記フィルタが前記受け部から上方に離間しているときに前記移動部を前記落下姿勢にする操作と、前記フィルタが前記受け部に衝突する前に前記移動部を前記受け姿勢にする操作と、を行う、建設機械を提供する。
【０００７】
本建設機械では、除去部は、フィルタが受け部から上方に離間しているときに移動部を落下姿勢にするので、移動部上への塵埃の堆積が抑制される。よって、フィルタと受け部との間に塵埃が挟まることによってフィルタと受け部との間に隙間が生じること、及び、ファンにより形成された冷却風とともに塵埃が前記隙間を通じて冷却器に付着することが抑制される。また、除去部は、フィルタが受け部に衝突する前に移動部を受け姿勢にするので、フィルタの受け部への衝突時に当該フィルタから振るい落とされた塵埃が移動部により確実に受けられる。
【０００８】
この場合において、前記フィルタ駆動部は、前記フィルタを押し上げることが可能なプランジャと、前記プランジャを上昇させ、かつ、前記フィルタが落下する速度と同じかそれよりも大きな速度で前記プランジャを下降させるプランジャ駆動部と、を有し、前記除去部は、前記移動部が前記受け姿勢となるように当該移動部を付勢する付勢部材と、前記プランジャに接続されており、前記プランジャの上昇時に前記移動部が前記落下姿勢となるように前記付勢部材の付勢力に抗しながら前記移動部を押し下げるとともに前記プランジャの下降時に前記移動部の押下げを解除する押下部と、を有することが好ましい。
【０００９】
このようにすれば、プランジャの上昇と連動しながらフィルタが上昇するごとに移動部が落下姿勢となり、プランジャの下降時に付勢部材により移動部が受け姿勢に戻される。
【００１０】
また、前記移動部は、前記受け姿勢において落下した前記フィルタの下部と接触することが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、落下したフィルタを受け部のうちの移動部以外の部位で受ける場合に比べ、受け部の構造が簡素化されるので、受け部及びフィルタの着脱作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、フィルタに付着した塵埃の振るい落としが可能で、かつ、フィルタと受け部とによる塵埃の挟み込みを抑制可能な建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の建設機械の側面図である。
【図２】図１に示す建設機械のガード内の概略図である。
【図３】受け部の移動部が受け姿勢であるときのフィルタ、受け部及び塵埃除去機構の正面図である。
【図４】受け部の移動部が受け姿勢であるときのフィルタ、受け部及び塵埃除去機構の左側面図である。
【図５】受け部の移動部が落下姿勢であるときのフィルタ、受け部及び塵埃除去機構の正面図である。
【図６】受け部の移動部が落下姿勢であるときのフィルタ、受け部及び塵埃除去機構の左側面図である。
【図７】フィルタ及び受け部の変形例を示す左側面図であって、受け部の移動部が受け姿勢であるときの図である。
【図８】フィルタ及び受け部の変形例を示す左側面図であって、受け部の移動部が落下姿勢であるときの図である。
【図９】フィルタ及び受け部の変形例を示す左側面図であって、受け部の移動部が受け姿勢であるときの図である。
【図１０】フィルタ及び受け部の変形例を示す左側面図であって、受け部の移動部が落下姿勢であるときの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態の建設機械１について、図１〜図６を参照しながら説明する。なお、図１には、建設機械１として油圧ショベルが示されている。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、建設機械１は、右走行クローラ及び左走行クローラ２Ｌを有する下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に設けられたアッパーフレーム３と、カウンタウェイト４と、作業アタッチメント６と、ガード８と、を備えている。
【００１６】
カウンタウェイト４は、アッパーフレーム３の後部に設けられている。
【００１７】
作業アタッチメント６は、アッパーフレーム３に対して起伏可能となるように当該アッパーフレーム３に装着されている。作業アタッチメント６は、ブーム６ａと、ブーム６ａの先端部に連結されたアーム６ｂと、アーム６ｂの先端部に当該先端部に対して揺動可能に取り付けられたバケット６ｃと、を有する。ブーム６ａは、ブームシリンダ６ｄの伸縮動作によってアッパーフレーム３に対して起伏する。アーム６ｂは、アームシリンダ６ｅの伸縮動作によってブーム６ａに対して揺動する。バケット６ｃは、バケットシリンダ６ｆの伸縮動作によってアーム６ｂに対して揺動する。ブームシリンダ６ｄ、アームシリンダ６ｅ及びバケットシリンダ６ｆは、それぞれ油圧式の油圧シリンダからなる。
【００１８】
ガード８は、アッパーフレーム３の前部に設けられたキャブ室７の後方に設けられている。このガード８は、エンジン１０（図２を参照）等を収容するエンジンルームを形成する。
【００１９】
図２に示されるように、ガード８内には、エンジン１０と、ラジエータ等の冷却器１２と、ファン１４と、フィルタ２０と、フィルタ２０及びフィルタ２０から落下した塵埃を下方から受ける受け部３０と、フィルタ２０及び受け部３０から塵埃を除去する塵埃除去機構４０と、が配置されている。
【００２０】
ファン１４は、エンジン１０に接続されており、エンジン１０の回転に合わせて回転する。ファン１４の回転により、ガード８外から冷却器１２に向かう冷却風Ｗが形成される。
【００２１】
冷却器１２は、ファン１４の前方に配置されている。冷却器１２は、エンジン１０を冷却するための冷却媒体と冷却風Ｗとを熱交換させることによって冷却媒体を冷却する。
【００２２】
図２に示されるように、フィルタ２０は、冷却風Ｗの流路において冷却器１２の上流側（本実施形態では前方）に配置されている。フィルタ２０は、冷却風Ｗに随伴される塵埃を捕捉（除去）する。このため、冷却器１２への塵埃の付着が抑制される。具体的に、フィルタ２０は、図３に示されるように、塵埃を捕捉する網部２２と、網部２２を支持する枠部２４と、枠部２４に接続された一対の被押上げ部２６と、を有している。本実施形態では、網部２２は、矩形状に形成されている。また、フィルタ２０と冷却器１２との間に、フィルタ２０を通過した冷却風Ｗを冷却器１２に導くダクト１６が配置されている。
【００２３】
図３に示されるように、各被押上げ部２６は、枠部２４のうち網部２２の両側部を支持する横枠２４Ｓから側方（図３における左右方向の外側）に向かって張り出す形状を有している。なお、一対の被押上げ部２６のうちの一方は、省略されてもよい。
【００２４】
受け部３０は、フィルタ２０の枠部２４を下方から受ける。この受け部３０には、網部２２から落下した塵埃が堆積する。具体的に、受け部３０は、受け部本体３２と、移動部３４と、を有している。
【００２５】
受け部本体３２は、枠部２４のうち網部２２の下部を支持する下枠２４Ｌの後方（図４の右側）に配置されている。本実施形態では、受け部本体３２は、平板状である。受け部本体３２は、その主面がフィルタ２０とほぼ垂直となる姿勢で配置されている。受け部本体３２は、移動部３４を支持する。
【００２６】
移動部３４は、フィルタ２０の下方に配置されている。移動部３４は、フィルタ２０の下端部及び網部２２から落下する塵埃を受ける。本実施形態では、移動部３４は、平板状である。移動部３４は、受け部本体３２に対して回動可能となるように受け部本体３２に接続されている。具体的に、移動部３４は、網部２２から落下した塵埃を受ける受け姿勢（図３及び図４に示される姿勢）と、塵埃を落下させる落下姿勢（図５及び図６）と、の間を移動（回動）することができるように受け部本体３２の下端部にヒンジを介して接続されている。なお、受け姿勢は、移動部３４の主面がほぼ水平となる姿勢である。落下姿勢は、移動部３４の主面が水平よりも下方に傾斜した姿勢である。
【００２７】
塵埃除去機構４０は、フィルタ２０に付着した塵埃を当該フィルタ２０から振るい落とすとともに受け部３０から塵埃を除去する。具体的に、塵埃除去機構４０は、受け部３０から上方に離間した離間位置までフィルタ２０を持ち上げた後に、前記離間位置からフィルタ２０を落下させる。これにより、フィルタ２０は、受け部３０に衝突するので、網部２２に付着した塵埃が振るい落とされる。一方、塵埃除去機構４０は、移動部３４を受け姿勢と落下姿勢との間で移動させる。移動部３４が落下姿勢となることにより、移動部３４上に堆積した塵埃が受け部３０の下方に落下する。本実施形態では、塵埃除去機構４０は、フィルタ２０を上方に向けて持ち上げながら移動部３４を落下姿勢にするとともに、フィルタ２０から離間することによりフィルタ２０を落下させつつこのフィルタ２０が受け部３０に衝突する前に移動部３４を受け姿勢に戻す。具体的に、塵埃除去機構４０は、フィルタ２０を駆動するフィルタ駆動部４１と、移動部３４上に堆積した塵埃を除去する除去部４５と、を有する。
【００２８】
フィルタ駆動部４１は、前記離間位置までフィルタ２０を上方に向けて持ち上げる操作と、フィルタ２０から離間することによってフィルタ２０を前記離間位置から落下させる操作と、を行う。フィルタ駆動部４１は、横枠２４Ｓの側方でかつ被押上げ部２６の下方に配置されている。フィルタ駆動部４１は、プランジャ４２と、プランジャ駆動部４３と、を有する。
【００２９】
プランジャ４２は、一方向に長い形状を有している。
【００３０】
プランジャ駆動部４３は、プランジャ４２の長手方向が鉛直方向となるようにプランジャ４２を保持している。プランジャ駆動部４３は、プランジャ４２を上昇させることと、プランジャ４２を下降させることと、を行う。プランジャ駆動部４３がプランジャ４２を上昇させることにより、プランジャ４２がフィルタ２０の被押上げ部２６を押し上げる。これにより、フィルタ２０が前記離間位置まで上昇する。一方、プランジャ駆動部４３は、フィルタ２０が落下する速度と同じかそれよりも大きな速度でプランジャ４２を下降させる。例えば、フィルタ２０が横枠２４Ｓを保持するガイド枠（図示略）に沿って上下に移動する場合、プランジャ駆動部４３は、横枠２４Ｓと前記ガイド枠との間に生じる摩擦の影響を踏まえた速度（フィルタ２０が自由落下する速度よりも小さく、かつ、フィルタ２０がガイド枠に沿って落下する速度と同じかそれよりも大きな速度）でプランジャ４２を下降させる。このため、プランジャ駆動部４３がプランジャ４２を下降させることにより、フィルタ２０は前記離間位置から落下する。本実施形態では、プランジャ駆動部４３として、ソレノイドが用いられている。ただし、プランジャ駆動部４３として、モータや油圧が用いられてもよい。
【００３１】
除去部４５は、フィルタ２０が受け部３０から上方に離間しているときに（本実施形態では、フィルタ駆動部４１がフィルタ２０を持ち上げる操作を行っているとき）に移動部３４を落下姿勢にする操作と、フィルタ２０が受け部３０に衝突する前に移動部３４を受け姿勢にする操作と、を行う。除去部４５は、付勢部材４６と、押下部４７と、を有する。
【００３２】
付勢部材４６は、移動部３４が受け姿勢となるように当該移動部３４を付勢する。付勢部材４６の一端は、受け部本体３２に接続されており、付勢部材４６の他端は、移動部３４に接続されている。本実施形態では、付勢部材４６としてコイルばねが用いられている。つまり、付勢部材４６の弾性復帰力により移動部３４が受け姿勢となる状態で付勢部材４６が受け部本体３２と移動部３４とに接続されている。
【００３３】
押下部４７は、プランジャ４２に接続されている。押下部４７は、一方向に長い形状を有する。押下部４７は、プランジャ４２の上昇時に移動部３４が落下姿勢となるように付勢部材４６の付勢力に抗しながら移動部３４を押し下げるとともに、プランジャ４２の下降時に移動部３４の押下げを解除する。本実施形態では、押下部４７は、プランジャ４２に対して回動可能となるようにプランジャ４２の下端部にヒンジを介して接続されている。また、押下部４７は、支軸４８回りに回動可能となるように支軸４８に支持されている。支軸４８は、受け部本体３２に対して垂直となる姿勢で受け部本体３２に接続されている。支軸４８は、押下部４７の中央部を支持している。このため、プランジャ４２が上昇すると、押下部４７の一端（プランジャ４２に接続されている側の端部）が上昇するとともに押下部４７の他端が下降するように当該押下部４７が支軸４８回りに回動する。よって、押下部４７の前記他端によって移動部３４が押下げられるので、移動部３４が落下姿勢となる。一方、プランジャ４２が下降すると、押下部４７の前記一端が下降するとともに押下部４７の前記他端が上昇するように当該押下部４７が支軸４８回りに回動する。よって、押下部４７の前記他端による移動部３４の押下げが解除されるので、付勢部材４６の弾性復帰力によって移動部３４が受け姿勢となる。
【００３４】
次に、以上に説明した建設機械１に動作について説明する。本建設機械１が運転されると、ファン１４の回転によりガード８外からガード８内へ向かう冷却風Ｗが形成される。この冷却風Ｗは、フィルタ２０を通過した後に冷却器１２を冷却する。このとき、フィルタ２０の網部２２では、冷却風Ｗに随伴される塵埃が捕捉される。本実施形態では、この網部２２に捕捉された塵埃は、塵埃除去機構４０により除去される。塵埃除去機構４０は、フィルタ２０を受け部３０に衝突させることで網部２２に捕捉された塵埃を振るい落とすとともに、受け部３０に堆積した塵埃を除去する。具体的に、塵埃除去機構４０の除去部４５は、フィルタ２０が受け部３０から上方に離間しているときに移動部３４を落下姿勢にする。このため、移動部３４上への塵埃の堆積が抑制される。よって、フィルタ２０と受け部３０との間に塵埃が挟まることによってフィルタ２０と受け部３０との間に隙間が生じること、及び、ファン１４により形成された冷却風Ｗとともに塵埃が前記隙間を通じて冷却器１２に付着することが抑制される。また、除去部４５は、フィルタ２０が受け部３０に衝突する前に移動部３４を受け姿勢にする。このため、フィルタ２０の受け部３０への衝突時に当該フィルタ２０から振るい落とされた塵埃が移動部３４により確実に受けられる。さらに、移動部３４が受け姿勢とされることにより、フィルタ２０と受け部３０との間のシール性も高まる。
【００３５】
また、本実施形態では、落下したフィルタ２０の下端部が移動部３４により受けられるので、当該下端部が受け部本体３２で受けられる場合に比べ、受け部３０全体の構造が簡素化される。よって、受け部３０及びフィルタ２０の着脱作業が容易になる。
【００３６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３７】
例えば、図７及び図８に示されるように、フィルタ２０の下端部及び受け部３０の下端部は、側面視において、下方に凸となる形状であってもよい。具体的に、フィルタ２０の下端部及び受け部３０の下端部は、正面側（図７及び図８の左側）及び背面側（図７及び図８の右側）からフィルタ２０の厚さ方向（図７及び図８の左右方向）の中央に向かうにしたがって次第に下方に向かうように傾斜する形状（略Ｖ字状）であってもよい。ここで、図７は、移動部３４が受け姿勢の状態を示しており、図８は、移動部３４が落下姿勢の状態を示している。なお、図７及び図８では、塵埃除去機構４０のうち付勢部材４６以外の部材の図示は、省略されている。
【００３８】
また、図９及び図１０に示されるように、フィルタ２０の下端部及び受け部３０の下端部は、側面視において、上方に凸となる形状であってもよい。具体的に、フィルタ２０の下端部及び受け部３０の下端部は、正面側及び背面側からフィルタ２０の厚さ方向の中央に向かうにしたがって次第に上方に向かうように傾斜する形状（略Ｗ字状）であってもよい。ここで、図９は、移動部３４が受け姿勢の状態を示しており、図１０は、移動部３４が落下姿勢の状態を示している。なお、図９及び図１０では、塵埃除去機構４０のうち付勢部材４６以外の部材の図示は、省略されている。
【００３９】
また、図９及び図１０に示されるように、受け部３０の下方に、塵埃回収部５０がさらに配置されてもよい。塵埃回収部５０は、移動部３４が落下姿勢となったときに受け部３０から落下した塵埃を回収する。図９及び図１０に示される例では、塵埃回収部５０は、受け部３０に接続されている。
【００４０】
また、プランジャ４２の上昇に同期して押下部４７による移動部３４の押下げが行われ、かつ、プランジャ４２の下降に同期して押下部４７による移動部３４の押下げの解除が行われるようにプランジャ４２と押下部４７とを個別に駆動する駆動部を有していれば、押下部４７は、プランジャ４２に接続されていなくてもよい。
【００４１】
また、押下部４７の前記他端（プランジャ４２に接続されている側とは反対側の端部）は、移動部３４に連結されてもよい。このようにしても、プランジャ４２の上昇に同期して押下部４７による移動部３４の押下げが行われ、かつ、プランジャ４２の下降に同期して押下部４７による移動部３４の押下げの解除が行われる。この場合、付勢部材４６は省略される。
【符号の説明】
【００４２】
１      建設機械（油圧ショベル）
２      下部走行体
３      アッパーフレーム
４      カウンタウェイト
５      作業アタッチメント
８      エンジンルーム
１０    エンジン
１２    冷却器
１４    ファン
１６    ダクト
２０    フィルタ
２２    網部
２４    枠部
２６    張出部
３０    受け部
３２    受け部本体
３４    移動部
４０    塵埃除去機構
４１    フィルタ駆動部
４２    プランジャ
４３    プランジャ駆動部
４５    除去部
４６    付勢部材
４７    押下部
４８    支軸
【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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