(57)【要約】【課題】本発明は、継手要素及びその組立方法を提供する。【解決手段】二本の管の間で精密で完全な嵌め合わせが得られると共に容易に取り付けることができ、本体と管を収容するための本体内の空洞とを備えた継手要素（１）である。半チューブ状本体（２）は、第一の下方縁で第一のフランジ（３）と、第二の下方縁で第二のフランジ（４）とを有する。第一の複数の孔（５）が第一のフランジ（３）に存し、複数の第二の孔（６）が第二のフランジ（４）に存する。本体（２）の前面（１６）の上方縁は、複数の前方孔（８）が配置された半円形空洞（１７）を有し、本体（２）の前面（１６）において、Ｏ-リングを収容するために、継手要素（１）の半円形空洞（１７）に対して同心的に位置する半円形の溝（９）を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二本の管の間で精密で完全な嵌め合わせが得られると共に容易に取り付けることができ、本体と管を収容するための本体内の空洞とを備えた継手要素（１）であって、
半チューブ状の本体（２）は、第一の下方縁に第一のフランジ（３）を備え、第二の下方縁に第二のフランジ（４）を有し、
複数の第一の孔（５）が第一のフランジ（３）にあり、複数の第二の孔（６）が第二のフランジ（４）に存し、
本体（２）の前面（１６）の上方縁が半円形のフランジ（７）を有し、そこに複数の前面孔（８）が存し、
本体（２）の前面（１６）が継手要素（１）の半円形空洞（１７）と同心的に位置する半円形の溝（９）を含み、
前面（１６）の下方縁がノッチ（１２）を有する下方周縁リム又は突起（１０）を含み、
本体（２）の下面が適切な封止を保証するように、半円形空洞（１７）内に管（１４）の外側表面に沈み又は押し込まれる複数のリブ（１１）を有する、
ことを特徴とする継手要素（１）。
【請求項２】
リブ（１１）が歯として成形された三角形断面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の継手要素（１）。
【請求項３】
リブ（１１）が矩形断面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の継手要素（１）。
【請求項４】
リブ（１１）が凸状にカーブした外側エッジをもつ矩形断面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の継手要素（１）。
【請求項５】
下方周縁リム又は突起（１０）のノッチ（１２）が三角形断面を有する、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の継手要素（１）。
【請求項６】
下方周縁リム又は突起（１０）のノッチ（１２）が矩形断面を有する、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の継手要素（１）。
【請求項７】
空洞（１７）に対して同心的に位置する半円形の溝（９）がＯ-リング（１３）を収容する、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の継手要素（１）。
【請求項８】
継手要素がポリアミド・プラスチック物質から作られる、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の継手要素（１）。
【請求項９】
二本の管の間で精密かつ完全な嵌め合わせが得られると共に容易に取り付けることができ、本体と管を収容する本体内の空洞とを含む継手要素（１）の組立方法であって、
（a）第一の継手要素（１a）と反対側に位置する相同一の第二の継手要素（１b）を用いて二つの継手要素（１）を接続し、個々の継手要素（１a、１b）によって半円形空洞（１７）を有する円形空洞（１８）を創りだすステップと、
（b）継手要素（１a、１b）の前面を超え、前記第一の管（１４a）の前方部分（１９）を片持ちの形で残すように、空洞（１８）に第一の管（１４a）を配置するステップと、
（c）接続手段によって継手要素（１a、１b）を接続するステップと、
（d）個々の継手要素（１a、１b）の下面にある複数のリブ（１１）が第一の管（１４a）の外側表面に沈み込む又は押し込まれるまで、接続手段を締めつけるステップと、
（e）前面（１６）にある下方周縁リム又は突起（１０）のノッチ（１２）を切断ガイドとして用いて、第一の管（１４a）の片持ち部分（１９）を切断するステップと、
を含む継手要素（１）の組立方法。
【請求項１０】
第三の継手要素（１c）と第四の継手要素（１d）において、ステップ（a）から（e）までを繰り返し、第三の継手要素（１c）と第四の継手要素（１d）とを第二の管（１４b）の一端に配置するステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の継手要素（１）の組立方法。
【請求項１１】
（f）継手要素（１a、１b、１c、１d）の前面にある半円形の溝（９）を用いて、第一と第二の継手要素（１a、１b）及び第三と第四の継手要素（１c、１d）の間にＯ-リング（１３）を収容するステップと、
（g）第一及び第二の管（１４a、１４b）の間に完全な封止を達成するように、継手要素（１a、１b、１c、１d）の前面（１６）にある半円形フランジ（７）にある複数の孔（８）に接続手段を入れることにより、継手要素（１a、１b、１c、１d）を接続するステップと、
を含むことを特徴とする請求項９及び１０に記載の継手要素（１）の組立方法。
【請求項１２】
ステップ（c）及び（g）においてボルト及びナットを用いる、ことを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の継手要素（１）の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４つの等しいパーツから成る継手に関し、各パーツは管と同じ外側寸法を有する半円筒の形であり、孔のある縁を有し、ボルト、ナット及びワッシャを締めるためにはそれを合わせなければならない。半円筒の内側部分は少なくとも二つの浮き彫りされた断面リブを有し、管が締め付けられるときにはそれが歯として管に食い込む。向き合って孔を合わせ管を結合させる継手パーツの主面にはフランジがあり、結合する各管を真直になめらかにカットするように突出するノッチとゴムＯ-リングを配置するための溝がある。本発明の４つのパーツはポリアミド・プラスチックで作られ、水分が増えると膨張して管への締め付けを強め、完全な封止を達成する。
【背景技術】
【０００２】
既存の継手によって結合される管は主に流体と気体を輸送するために用いられる。したがって、継手の主な目的は、管が互いに精密かつ完璧に嵌合するかどうかに関わりなく、その機能は流体又は気体が漏れるのを防止することであることを考えて、結合する管の完全な封止を達成することである。継手によっては、結合される両方の管端がチューブ状の継手の内側に挿入される必要がある（電気融着継手、Plasson、Georg Fischer、Straub Open Flex及びAqualok Superfitなど）。別の継手では、継手のパーツを取り付ける前に両方の管にゴム・チューブ又はパッキングが存在する必要があり（例えば、Victaulic、Straub Open Flex継手）、したがって両方の管の嵌合又は分離を見ることができない。場合によって、設計の仕様により又は切断設備のために管を分離させる必要がある又は分離できることがある（例えば、Plasson継手、電気融着、Victaulic、等）。
【０００３】
しかし、空気又は液体の流れによって固体の物質を高速で輸送するためには、管の内部にも接続部でも、輸送する物質に劣化（ほこりの生成及び物質のひび割れ）が生ずるのを避けるためには特異箇所（コネクタ、弁、管に設置されたその他のもの）や分離箇所が全体にわたって存在してはならない。管の特異箇所や分離箇所は生成物質を蓄積させ、輸送する固体物質の損失に加えて、継手並びに管の耐久性にも影響を及ぼす。
【０００４】
接続部を作るために、（電気融着継手の場合のように）熟練した技術者と特殊な設備が必要な継手がいろいろある。上記特殊な機械（設備）がプラスチックＨＤＰＥと現在の最新技術の継手を融着するのに用いられる。
【０００５】
両方の管端を継手内部又は円筒状パーツ内部に挿入しなければならないすべての継手では、両方の管が完全な円形でなければならないが、これはＨＤＰＥ管の場合には見られないことが普通である。これらの継手は管と非常に精密に嵌合しなければならないので、現在技術による継手を設置することが難しくなる。このため、管の円形性を達成して管を継手に容易に挿入できるようにするために事前の作業を行わなければならない。
【０００６】
現在入手できるすべての継手で、管を切断して管の元の円形を達成してから取付けなければならないので、余分な事前の作業を行わなければならない。継手の内部における管端間の距離を求めるためには、継手の供給業者が提供する予め定められた表によって管の切断された端を測定し、マークをつけることが必要である。その後、これらのマークを用いて測定し、継手内部で両方の管端が互いから離れた最終距離を計算する（電気融着継手、Victaulic その他、のように）。
【０００７】
２００８年１１月１７日付けの特許文献１(Dole et al.)に開示されている継手など、管を接続するためのいくつかの最新技術の継手が知られている。この文献は、各側に二つのボルトがあって継手を管に固定することができる二体継手を記載している。ボルトは各上方及び下方セクションを小さなエレメントに結合し、それがこれら二つのエレメントを結合しその接続を硬くする。このシステムはまた、柔軟な物質で作られるエレメントを含み、それが管端と接触したままでその両面の間にスペースを設ける。
【０００８】
２００６年６月１６日付けの特許文献２(Dole)は、管の機械的継手であって、継手で接続された管の間の軸方向、捻れ、及び角度のずれを許容するものを記載している。この継手にはリングが設けられ、各リングの外径は管より大きく、このリングが接続される各管端と結合される。各リングはＯ-リングを受け入れる周縁の溝を有する。リングのまわりにバンドが同心的に配置されている。このバンドはＯ-リングときっちりと向き合う内径を有する。リングとバンドのまわりにケーシングがある。このケーシングには管のスペースに対して径方向に伸びる縁が設けられ、それがずれてケーシングとバンドの間の径方向距離を保つことができる。これによってバンドをＯ-リング上にしっかりと固定しきっちりと封止することができる。
【０００９】
２００６年６月３０日付けの特許文献３(Lundstrom)は、円筒の両端に二つのリングがある継手を開示している。この継手は軸方向に十分な制限が得られるように設計されているが、それは４組の（長い）ボルトとナットによってアセンブリを締め付けてリングが動かないようにすることで達成される。また、チューブへの固定は各リングの特定箇所に挿入される４つのボルトによって達成される。これらの各々は、固定されるまで管に押しつけられる。
【００１０】
２００６年４月２７日付けの特許文献４(Bradley)は、高圧管を通って輸送される流体のための継手を開示している。この継手は、４つのボルトの組によって互いに軸方向に結合される二つのリングを含む。リングはまたボルトによって径方向に固定される。また管接続部上に、接続部が動くことを防ぐ小さなチューブが設けられる。リングは、組立物が生ずる力によって管に確保される内側（ゴム）溝によって管に完全に固定される。
【００１１】
２００５年５月１９日付けの特許文献５(Webb et al)は、継手を軸方向に固定するデバイスを記載しており、これは継手の両側にあるボルト・システムと、管を継手に固定する歯つきリングと内側溝から成る構造を含む。
【００１２】
２００４年１月６日付けの特許文献６(Weinhold)は、二つのボルトによって管に固定される継手を開示している。この継手は二つのパーツを有し、それぞれ各管端に接続されるように組み立てられ、ボルトとシャックル型剛構造（バウストリップ）によって互いに固定される。継手の上にクランプ型要素が設けられ、それがアセンブリに圧力を加えて接続部がきつく固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第2008/144332号パンフレット
【特許文献２】米国特許第7,144,047号明細書
【特許文献３】米国特許第7,341,288号明細書
【特許文献４】米国特許第7,384,076号明細書
【特許文献５】米国特許第7,490,866号明細書
【特許文献６】米国特許第6,672,631号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した文書は異なるタイプの継手を開示しているが、いずれも管を迅速に接続又は結合できるものではない。本発明では、組立の方法によって得られる真直でなめらかな切断によって完全に円形の輪郭を生成し、これによって接続する管端の間の精密で完璧な嵌合が達成され、分離箇所や特異箇所（コネクタ、弁、管に設置されるその他の要素）は存在しない。組立と分解は容易であり、鋸やコンビネーション・レンチ（オープン及びボックス端）などの通常のハンド工具を用いるだけでよい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、二つの継手から成る管端の接続アセンブリに関し、第一の継手は第一の管の一端にあり第二の継手は第二の管の一端にある。各継手はその内側部分と管の外側表面の間で適当な封止を確保する手段を有する。さらに、両方の継手は封止要素を有し、それによってそれらの面を確実に接続して、管が輸送する流体が漏れるのを防ぐ耐水性シールを生成することができる。
【００１６】
さらに詳しくは、本発明は４つの等しいパーツを含む継手に関し、各パーツは管と同じ外側寸法を有する半円筒の形に形成され、ボルト、ナット及びワッシャを締め付けるために合わせなければならない縁と孔を有する。半周面の内側部分は少なくとも二つの浮き彫りの断面リブを有し、締め付けられるとそれが歯として管に食い込む。互いに向き合って管を結合するように孔を合わせる継手パーツの主面には、接続される各管の真直でなめらかなカットを受け入れる突出する切り込みとゴムＯ-リングを配置する溝を有するフランジが設けられている。本発明の４つのパーツはポリアミド・プラスチックで作られ、水分が増えると膨張して管への締め付けを強め、したがって全体としての封止も強める。
【００１７】
取り付けるには、本発明の二つのパーツを円形又は卵形である管端上に配置し、孔を合わせ、縁が完全に接続するまでボルトとナットで締めつける。管は継手内側の形状をとり、完全な円形になり、浮き彫りの内側リブにしっかりと固定される。主面から突出する管端は突出しているリブを切断ガイドとして用いて切断される。同じ作業が他方の管で他の二つのパーツを用いて行われる。同じ管に取り付けられた二つのパーツの主面は、ゴムのＯ-リングを配置し、孔を合わせて突出する縁でボルトをナットとワッシャで締めつけて接続される。
【００１８】
本発明をもっとよく理解できるように含められた添付図面は本明細書に組み込まれその一部になる。図は好ましい実施形態を示し、記述と合わせて本発明の原理を説明するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の継手要素を示す前方上からの斜視図である。
【図２】本発明の継手要素を示す前方下からの斜視図である。
【図３】本発明の継手要素を示す上からの斜視図である。
【図４】本発明の継手要素を示す下からの斜視図である。
【図５】本発明の継手要素の押し込みリブの第一の実施形態を示す拡大詳細図である。
【図６】本発明の継手要素の押し込みリブの第二の実施形態を示す拡大詳細図である。
【図７】本発明の継手要素の押し込みリブの第三の実施形態を示す拡大詳細図である。
【図８】本発明の継手要素のフランジの第一の実施形態を示す拡大詳細図である。
【図９】本発明の継手要素のフランジの第二の実施形態を示す拡大詳細図である。
【図１０】本発明の継手要素のＯ-リングが収容される半円形の溝を示す拡大詳細図である。
【図１１】本発明の継手要素のフランジとＯ-リングが収容される半円形の溝を含む前方上からの斜視図を示す。
【図１２】本発明の継手要素を示す正面図である。
【図１３】本発明の継手要素を示す背面図である。
【図１４】本発明の継手要素を示す側面図である。
【図１５】本発明の継手要素で構成された継手アセンブリを示す斜視図である。
【図１６】本発明の継手要素で構成された一対の継手から成る接続部アセンブリを示す斜視図である。
【図１７】本発明の二つの継手要素を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明の二つの継手要素を管に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１９】本発明の二つの継手要素を管に取り付けた状態を示す平面図である。
【図２０】本発明の二つの継手要素を管に取り付けて、別の管と接続するために管の前縁をカットした状態を示す斜視図である。
【図２１】本発明の四つの継手要素によって二つの管を結合した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、簡単な通常の工具によって容易に速やかに取り付け又は取り外しできる接続部であって、二つの管をその両端の精密で完璧な嵌合によって接続することができ、そのために特別なスタッフや特別な設備を必要としない接続部を提供する。本発明のパーツを締めつけると，ＨＤＰＥ管は本発明のパーツの半円周面形状をとり、接続される両端の間で精密かつ完全な嵌合を達成する。接続される管端の間の継手は、管の間に何も特異箇所や分離箇所が存在しないので、内側ではただひとつのピースと同様になる。ボルト、ナット、ワッシャ、ゴムのＯ-リング、及び継手のポリアミド・プラスチック材を用いることによって、管の間及びその外部に対する完全な封止が達成される。
【００２１】
管端の接続部アセンブリは、通常、二つの継手で構成され、第一の継手は第一の管の端にあり、第二の継手は第二の管の端にある。各継手は、その本体の内側部分と管の外側表面の間で適切な封止を確保する手段を有する。また、両方の継手には封止要素が設けられ、それらの面と継手のぴったりしたフィットを保証し、耐水性の封止を生成して管によって輸送される流体の漏れを防止する。
【００２２】
本発明の基本要素はポリアミド・プラスチックの一片から成り、これは継手の半分に等しい。言い換えると二つの継手から成る接続部アセンブリの４分の１に等しい。
【００２３】
図１から４まで、及び１１から１４までを参照すると、本発明の継手要素（１）は半チューブ状本体（２）から成り、それは第一下方縁における第一フランジ（３）と第二下方縁における第二フランジ（４）を有する。第一フランジ（３）は第一の複数の孔（５）を有し、第二フランジ（４）は第二の複数の孔（６）を有する。
【００２４】
継手要素（１）の本体（２）の前面（１６）の上方縁は半円形のフランジ（７）を有し、そこには複数の前方孔（８）がある。本体（２）の前面（１６）は継手要素（１）の半円形空洞（１７）と同心に配置された半円形の溝（９）を有する。前面（１６）の下方の縁はノッチ（１２）を備えた下方周縁リム又は突起（１０）を有する。
【００２５】
半円形空洞（１７）における本体（２）の下面は複数のリブ（１１）を有する。このリブは管（１４）の外側表面に沈む又は押し込まれるように設計され、継手要素（１）と前記管（１４）の間にシールを固定することを可能にする。図４に示された細部Ａを図示している図５から７までに見られるように、リブ（１１）は矩形、三角形断面、又は外側エッジが凸にカーブした形の矩形突起を有することができる。ある好ましい実施形態では、リブ（１１）は三角形断面を有し、その場合―外側の鋭い歯の形のエッジにより―管（１４）の外側表面への貫通が容易になり、適切な封止が保証される。
【００２６】
同様に、図４に示された細部Ｂを図示している図８と９に見られるように、下方周縁リム又は突起（１０）はノッチ（１２）を有し、その断面は矩形又は三角形であってよく、組立作業で管（１４）の前方部分を切断するときのガイドとして用いられる。
【００２７】
図１０は、図１１に示された細部の拡大図である。細部Ｃは、継手本体（２）の前面（１６）で切断された断面を示し、空洞（１７）と同心的に位置する半円形の溝（９）はＯ-リング（１３）を収容するように設計され、組立作業で二つの継手の間にシールを固定することを可能にする。
【００２８】
図１５から２１までは、組立作業を示す。完全な継手アセンブリを形成するためには、本発明の継手要素（１）を二つ、すなわち第一の継手要素（１a）を反転させた相同一な第二の継手要素（１b）と接続することが必要である。各継手要素（１a、１b）の半円形空洞（１７）は管（１４）を収容する円形の空洞（１８）を創りだす。
【００２９】
図１７と１８に示されているように、第一の継手要素（１a）及び反転させた相同一な第二の継手要素（１b）によって創りだされた空洞（１８）に管（１４）が配置される。次に、ボルトとナットなどの接続手段（図示せず）が継手要素（１a、１b）の第一の複数の孔（５）に配置され、ボルトとナットなどの接続手段（図示せず）が継手要素（１a、１b）の第二の複数の孔（６）に配置され、複数のリブ（１１）が管（１４）の外側表面に確実に押し込まれるようにする。
【００３０】
締めつけが行われると、管（１４）の前方部分（１９）が継手（１a、１b）の前面（１６）で片持ち状態になる。前面（１６）に位置する下方周縁リム又は突起（１０）のノッチ（１２）によって、鋸などの切断工具を用いて管（１４）の片持ち部分（１９）の前面（１６）を平らに（flush）カットすることができる。図２０に示されているように、継手（１a、１b）の前面（１６）の真直でなめらかな平らなカット（１５）が達成される。
【００３１】
同じ作業を接続される第二の管にも行わなければならない。
【００３２】
すなわち、図２１は、第一の管（１４a）の一端に位置する第二の継手要素（１b）に接続された第一の継手要素（１a）を示す。同様に、第四の継手要素（１d）に接続された第三の継手要素（１c）が第二の管（１４b）の一端に位置している。
【００３３】
継手要素（１a、１b）と継手要素（１c、１d）の間には半円形の溝（９）に収容されたＯ-リング（１３）があり、複数の前方孔（８）にあるボルトとナットなどの接続手段（図示せず）によって両方の継手アセンブリが接続されると、管（１４a、１４b）の間で完全な封止が得られる。
【００３４】
本発明はこれら４つの継手要素によってＨＤＰＥ管を容易に円形の形にすることができる。管が取り付けられた同じ継手でボルトとナットを締めるだけでよい。しかし、本発明の別の部分は切断ガイドとしてのノッチ（切り込み）を設けて同じ継手要素における管の余りを除去して真直でなめらかなカットを得るようにしたことである。
【００３５】
管を円形にし、切断ガイドによって管の余分を真直でなめらかにカットすることは、管の間に精密で完全なフィットを達成し分離箇所や特異箇所（コネクタ、弁、管に取り付けられるその他の要素）を残さないようにするためのキーファクターである。
【００３６】
ポリアミド・プラスチック物質は、継手要素と管の間、並びに継手の両側のパーツの間で、水又は湿潤環境と接触したときに完全な封止を可能にする。これは、水分を吸収し、継手要素の外部と内部の両方に対して寸法が大きくなるというポリアミド・プラスチックの特殊な性質によるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１    継手要素
２    半チューブ状本体
３    第１フランジ
４    第２フランジ
５，６    孔
７    半円形のフランジ
８    前方孔
９    半円形の溝
１０    突起
１１    リブ
１２    ノッチ
１３    Ｏ−リング
１４    管
１４ａ    第一の管
１４ｂ    第二の管
１５    カット
１６    前面
１７，１８    空洞
１９    前方部分
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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