(57)【要約】【課題】電力を容易に得ることができる開閉装置を提供する。【解決手段】本発明に係る開閉装置は、開口部１３を開閉する開閉体（シャッターカーテン４）と、前記開口部を開通した状態の前記開閉体を収容する収容部（ケース２）とを備え、前記開閉体は、前記開口部を開通する状態において他端部が前記収容部の外面に係止するとともに、前記他端部が着床することで前記開口部を閉鎖する開閉装置において、前記開閉体の前記他端部（水切の水平部の下面２８）又は前記収容部の外面（ガイド手段の下面２７）の少なくとも一方に、前記開閉体の開閉によって圧力が加わるように設けられた圧電素子（開閉体側圧電素子３１；ケース側圧電素子３２）を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を開閉する開閉体と、前記開口部を開通した状態の前記開閉体を収容する収容部とを備え、
前記開閉体は、前記開口部を開通する状態において他端部が前記収容部の外面に係止するとともに、前記他端部が着床することで前記開口部を閉鎖する開閉装置において、
前記開閉体の前記他端部又は前記収容部の外面の少なくとも一方に、前記開閉体の開閉によって圧力が加わるように設けられた圧電素子を備えたことを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記圧電素子により発電された電力に基づいて発光する発光手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を備えた開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅、ビル、倉庫等の建物の出入り口等の開口部に設置される開閉装置としてのシャッター装置として、開閉体としてのシャッターカーテンの開閉状態を認識させるための発光手段を備えたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８００３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の開閉装置は、発光手段に電力を供給するための乾電池や充電式電池のような電源が必要であり、電池残量確認、電池交換等の電源管理が煩わしい。
本発明は、電力を容易に得ることができる開閉装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る開閉装置は、開口部を開閉する開閉体と、前記開口部を開通した状態の前記開閉体を収容する収容部とを備え、前記開閉体は、前記開口部を開通する状態において他端部が前記収容部の外面に係止するとともに、前記他端部が着床することで前記開口部を閉鎖する開閉装置において、前記開閉体の前記他端部又は前記収容部の外面の少なくとも一方に、前記開閉体の開閉によって圧力が加わるように設けられた圧電素子を備えたことを特徴とする。
また、前記圧電素子により発電された電力に基づいて発光する発光手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る開閉装置によれば、開閉体の他端部又は収容部の外面の少なくとも一方に、開閉体の開閉によって圧力が加わるように設けられた圧電素子を備え、開閉装置に設けられた電気部品の作動に必要な電力を開閉体の開閉動作によって得ることができるようになるため電力を容易に得ることができる。
また、圧電素子により発電された電力に基づいて発光する発光手段を備えたので、この発光手段を開閉装置の種々の状態を検出するための検出手段として利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】シャッター装置の斜視図（実施形態１）。
【図２】シャッターカーテン開放時の動作を示す断面図（実施形態１）。
【図３】シャッターカーテン閉塞時の動作を示す断面図（実施形態１）。
【図４】圧電素子と電気部品との間の電気回路を示す図（実施形態１）。
【図５】圧電素子と電気部品との間の電気回路を示す図（実施形態３）。
【図６】水切の構造を示す斜視図（実施形態４）。
【図７】水切の構造を示す断面図（実施形態４）。
【図８】水切の構造を示す断面図（実施形態５）。
【図９】圧電素子と電気部品との接続する回路を示す図（実施形態６）。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態１
図１に示すように、開閉装置としてのシャッター装置１は、収容部としての開閉体収容ケース（以下、ケースと略す）２、開閉機構３、開閉体としてのシャッターカーテン４、ガイドレール５を備える。
【０００９】
ケース２は、開閉機構３及びシャッターカーテン４を収容し、建物に形成された例えば矩形の開口部１３の上方に位置する躯体１４に固定される。
ガイドレール５；５は、開口部１３を開閉するシャッターカーテン４の側端部４ａ；４ａ（左右の両端部）をガイドする部材であって、開口部１３の矩形の中心を基準とした左右の方向（開口幅方向）に互いに離隔して開口部１３の左端部；右端部にそれぞれ立設され、開口部１３の上下方向に延長するガイド溝５ａ；５ａを備える。シャッターカーテン４におけるスラット部材１０ａの長手方向の両端部であるシャッターカーテン４の左右の側端部４ａ；４ａが、ガイドレール５；５の相対向するガイド溝５ａ；５ａを介して、シャッターカーテン４の開閉方向である上下方向にガイドされることで、シャッターカーテン４が上下方向に移動して開口部１３を開閉する。即ち、シャッター装置１のシャッターカーテン４が巻取部としての巻取シャフト６に巻き取られることで建物の開口部１３が開通し、シャッターカーテン４が巻取シャフト６から繰り出される（巻き出される）ことで開口部１３が閉鎖される。
【００１０】
ケース２内に設けられる開閉機構３は、シャッターカーテン４を巻き取る巻取シャフト６と、巻取シャフト６の回転中心線６ａを回転中心として当該巻取シャフト６を回転させる図外の回転作動機構とを備える。
回転作動機構は、手動式シャッター装置の場合は、巻取シャフト６を巻取方向に回転させる図外のバネ及びバネに蓄えられた回転力を巻取シャフト６に伝達するプーリーのような動力伝達手段などにより構成され、電動式シャッター装置の場合は、巻取シャフト６を巻取方向及び繰出方向に回転させる図外の電動機及び電動機の回転力を巻取シャフト６に伝達する歯車伝達機構のような動力伝達機構などにより構成される。
巻取シャフト６は、左右の両端が後述するケース２の箱体２０を構成する左右一対の端部構成体２３；２３に設けられた図外の軸受に回転可能に支持され、シャッターカーテン４を巻き取る方向、及び、シャッターカーテン４を繰り出す方向（巻き出す方向）に回転する。
【００１１】
シャッターカーテン４は、スラット１０と水切１１と吊元１２とを備え、例えば、スチール等の金属により形成される。
スラット１０は、複数のスラット部材１０ａにより形成される。スラット部材１０ａは、巻取シャフト６の中心線６ａに沿った方向に長い長尺部材により形成される。スラット１０は、複数のスラット部材１０ａがスラット部材１０ａの長手方向（スラット部材１０ａの長辺に沿った方向）と直交する方向に連続するように、隣り合うスラット部材１０ａ同士の長手方向の両端位置を揃えて長辺同士が係合部１０ｊ（図２参照）によって互いに接続され、接続部分で折れ曲がり可能となった矩形板状に形成される。
【００１２】
水切１１がスラット１０におけるスラット部材１０ａの長手方向と直交する方向の一端に位置されるスラット部材１０ａの長辺に連結され、吊元１２がスラット１０におけるスラット部材１０ａの長手方向と直交する方向の他端に位置されるスラット部材１０ａの長辺に連結される。
水切１１は、巻取シャフト６の中心線６ａに沿った方向に長い長尺部材により形成される。水切は、長手方向（水切１１の長辺に沿った方向）と直交する断面形状が逆Ｔ字形状の長尺部材により形成され、下端に位置する断面逆Ｔ字の横辺に相当する部分が水平部１１ｂとなる。水切１１の長手方向の長さはスラット部材１０ａの長手方向の長さよりも短く、水切１１の長手方向の中心位置とスラット部材１０ａの長手方向の中心位置とを揃えて水切１１の逆Ｔ字の垂直部１１ａの長辺とスラット１０の一端に位置されるスラット部材１０ａの長辺とが係合部１０ｊ（図２参照）によって互いに接続される。
【００１３】
吊元１２は、スラット１０の他端に位置されるスラット部材１０ａの長辺に沿って当該長辺に間欠的に設けられる連結板であり、後述するように建物の開口部１３の上方に位置する躯体１４に固定されたケース２におけるシャッターカーテン４の出口孔１５を経由して巻取シャフト６に連結される。
【００１４】
ケース２は、開閉機構３及びシャッターカーテン４の収容空間２０ａを形成する箱体２０と、左右のガイドレール５；５の上端部に位置するよう箱体２０に設けられて左右のガイドレール５；５の上方においてシャッターカーテン４の左右の側端部４ａ；４ａをガイドする戸当たりと呼ばれるガイド手段３０；３０とを備える。
【００１５】
箱体２０は、開口部１３の上方に位置する躯体１４に固定される。例えば、開口部１３の上縁１３ｔに沿って延長するように開口部１３の上方に位置する躯体１４に図外のねじのような固定具や溶接等の固定手段により固定される。箱体２０の開口部１３の上縁１３ｔに沿って延長する方向である長手方向の長さは、開口部１３の左開口縁と右開口縁との間の長さである開口幅長さと対応する長さに形成される。ケース２は、箱体２０の長手方向（ケース２内に回転可能に取付けられる巻取シャフト６の中心線６ａに沿った方向）の両端部の位置と開口部１３の開口幅方向の両端部に設けられたガイドレール５；５の位置とが対応するように躯体１４に固定される。
【００１６】
箱体２０は、長手方向と直交する断面形状が例えば台形のような四角形状の矩形箱体に形成される。箱体２０は、骨組構成体２１と、カバー板２２とにより構成される。骨組構成体２１は、箱体２０の長手方向の両端に設けられるブラケットと呼ばれる例えば四角形状の一対の端部構成体２３；２３と、互いに対向するように配置された一対の端部構成体２３；２３を繋ぐ複数の補強材２４とにより構成される。補強材２４は、一対の四角形状の端部構成体２２；２２の角部同士を連結して箱体の長手方向の角縁に沿って延長することなる角部補強材２４ａと、シャッターカーテン４の出口孔１５を構成する開口の見切部材となるまぐさ２４ｂ；２４ｃとにより構成される。端部構成体２３；２３の１つの角部同士を連結するまぐさ２４ｂが「外まぐさ」と呼ばれ、外まぐさと平行に設けられるまぐさ２４ｃが「内まぐさ」と呼ばれる。角部補強材２４ａと角部補強材２４ａとの間、角部補強材２３ａとまぐさ２４ｂ（外まぐさ）との間、角部補強材２４ａとまぐさ２４ｃ（内まぐさ）との間が、それぞれ、カバー板２２で覆われて箱体２０が構成される。
そして、ケース２は、シャッターカーテン４の出口孔１５を下に向けて開口部１３の上方に位置する躯体１４に固定される。
【００１７】
即ち、以上のような構成を備えたシャッター装置１においては、シャッターカーテン４は、巻取シャフト６に巻き取られて開口部１３を開通する状態において水切１１の水平部１１ｂの上面２６がケース２の外面であるガイド部材３０の下面２７に係止するとともに、巻取シャフト６から繰り出されて水切１１の水平部１１ｂの下面２８が床２９に着床することで開口部１３を閉鎖するように構成されている。
【００１８】
そこで実施形態１では、上記シャッター装置１において、図１；２に示すように、例えば、水切１１の水平部１１ｂの下面２８（シャッターカーテン４の他端部）に開閉体側圧電素子３１を設け、ガイド手段３０の下面２７（ケースの外面）にケース側圧電素子３２を設けた。開閉体側圧電素子３１は、水平部１１ｂの下面２８の長手方向に沿って連続的に又は断続的に延長するように設けられる。
即ち、水切１１の水平部１１ｂの下面２８、及び、ガイド手段３０の下面２７の両方に圧電素子（開閉体側圧電素子３１及びケース側圧電素子３２）を備えた。
そして、開閉体側圧電素子３１が設けられたシャッターカーテン４に電気部品としてのＬＥＤのような閉塞確認用発光手段３３を設け、また、ケース側圧電素子３２が設けられたケース２又はガイドレール５等の固定部に電気部品としてのＬＥＤのような開放確認用発光手段３４を設けた。
開閉体側圧電素子３１と閉塞確認用発光手段３３とを図外の配線によって電気的に接続したとともに、ケース側圧電素子３２と開放確認用発光手段３４とを図外の配線によって電気的に接続した。
また、図４に示すように、圧電素子で発電された交流電力を整流する整流回路３５を設け、整流回路３５で整流された直流電力を電気部品（閉塞確認用発光手段３３；開放確認用発光手段３４）に供給するようにした。
【００１９】
以上の構成によれば、図２に示すように、シャッターカーテン４が巻取シャフト６に巻き取られて、水切１１の水平部１１ｂの上面２６とガイド手段３０の下面２７に取付けられたケース側圧電素子３２とが衝突すると、ケース側圧電素子３２が変位して起電力が発生する。この起電力が整流回路３５で直流に変換されて開放確認用発光手段３４に供給されて開放確認用発光手段３４が点灯する。これにより、操作者は、シャッターカーテン４が開いたこと（シャッターカーテン４が巻取シャフト６により巻き取られて開口部１３が全開状態になったこと）を確認できる。
また、図３に示すように、シャッターカーテン４が巻取シャフト６より繰り出されて、床２９と水切１１の水平部１１ｂの下面２８に取付けられた開閉体側圧電素子３１とが衝突すると、開閉体側圧電素子３１が変位して起電力が発生する。この起電力が整流回路３５で直流に変換されて閉塞確認用発光手段３３に供給されて閉塞確認用発光手段３３が点灯する。これにより、操作者は、シャッターカーテン４が閉じたこと（シャッターカーテン４が巻取シャフト６から巻き出されて開口部１３がシャッターカーテン４により閉じられた全閉状態になったこと）を確認できる。
よって、シャッター装置１に設けられた電気部品の作動に必要な電力をシャッターカーテン４の開閉動作によって得ることができるようになるため電力を容易に得ることができ、さらには電池残量確認、電池交換等の電源管理を容易にできる。
【００２０】
閉塞確認用発光手段３３は、例えば、水切１１の水平部１１ｂに水平部１１ｂの上面２６と下面２８とに貫通するように設けられた貫通孔３６に嵌合固定されて水平部１１ｂの上面２６より露出しないように設けられる。例えば、一端が開閉体側圧電素子３１の出力端子に接続された配線の他端を貫通孔３６を介して水平部１１ｂの上面２６側に引き出しておき、当該他端とＬＥＤ等の閉塞確認用発光手段３３とを接続した後に、配線を貫通孔３６内に押し込みながら閉塞確認用発光手段３３を貫通孔３６内に嵌合して設置する。これにより、シャッターカーテン４の閉塞時において当該閉塞確認用発光手段３３の発光を目視できるとともに、閉塞確認用発光手段３３が水平部１１ｂの上面２６より露出しないので、閉塞確認用発光手段３３の破損を防止できる。
【００２１】
また、シャッターカーテン４が開口部１３を全閉した状態、又は、シャッターカーテン４が開口部１３を全開した状態以外においても、水切１１に障害物が当たったりして水切１１に力が加われば、圧電素子に起電力が発生し、発光手段が光るので、発光手段を衝突検出手段として利用できる。
【００２２】
また、圧電素子及び発光手段を、シャッターカーテン４の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設ければ、シャッターカーテン４の左右両方に設けた各発光手段が共に発光した場合に、シャッターカーテン４が全閉したこと、又は、シャッターカーテン４が全開したことを確認できるようになる。この場合、シャッターカーテン４が全閉した状態、又は、シャッターカーテン４が全開した状態において、シャッターカーテン４の左右両方に設けた発光手段のうちの１つが発光しない場合には、シャッターカーテン４やケース２等が斜めに傾いた状態となっていたり、あるいは、床が水平になっていないという不具合が生じていることが考えられ、このような不具合を確認できるようになる。即ち、この場合、発光手段を、このような不具合を確認するための検出手段として利用でき、シャッターカーテン４やケース２等の傾き調整や床面の水平状態調整等を行えるようになる。つまり、発光手段を開閉装置の上述したような種々の状態を検出するための検出手段として利用できるようになる。
上述の場合、一つの圧電素子に一つの発光手段をそれぞれ独立に対応させることが好ましいが、シャッターカーテン４の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設けた二つの圧電素子に対して一つの発光手段を設けるようにし、シャッターカーテン４の左右両方の端部近傍側に設けられた二つの圧電素子３１の起電力のアンド条件で１つの発光手段を発光させるようにしてもよい。尚、発光手段を設ける位置は、圧電素子との対応がわかれば、シャッターカーテン４の左右両方の端部近傍側でなくてもよい。
【００２３】
尚、水平部１１ｂの下面２８は水平面でなくてもよい。この場合、床２９と接触していた部分に開閉体側圧電素子３１を設ければよい。
【００２４】
実施形態２
まぐさ２４ｂ；２４ｃの下面と水切１１の水平部１１ｂの上面２６とが接触するように構成されているようなシャッター装置１においては、まぐさ２４ｂ；２４ｃの下面にケース側圧電素子３２を設けてもよい。この場合、シャッターカーテン４が巻取シャフト６に巻き取られて、水切１１の水平部１１ｂの上面２６とまぐさ２４ｂ；２４ｃの下面に取付けられたケース側圧電素子３２とが衝突すると、ケース側圧電素子３２が変位して起電力が発生する。
実施形態２では、上述したように、閉塞確認用発光手段３３を水平部１１ｂの上面２６より露出しないよう設けることで、シャッターカーテン４の開放時においてケース２と閉塞確認用発光手段３３との衝突を防ぐことができ、閉塞確認用発光手段３３の破損を防止できる。
【００２５】
実施形態３
また、図５に示すように、圧電素子で発電された交流電力を整流する整流回路３５と、整流回路３５で整流された直流電力を蓄電する蓄電回路３７とを設ければ、蓄電回路３７で電力を蓄えておくことができるので、蓄えられた電力を様々な電気部品の電力として利用可能となる。例えば、電動式シャッター装置の電動機を駆動する際の電力の一部として利用可能になる。
【００２６】
実施形態４
図６；７に示すような水切１１Ａを用いる。即ち、下側水切部材４１と上側水切部材４２とにより構成された水切１１Ａを用いる。
下側水切部材４１は、巻取シャフト６の中心線６ａに沿った方向に長い長尺な下板４３と、巻取シャフト６の中心線６ａに沿った方向に長い長尺な上板４４と、下板４３の長手方向と直交する方向である短手方向の中心位置と上板４４の長手方向と直交する方向である短手方向の中心位置とを長手方向に沿って連結する連結板４５とにより構成されるものであり、長手方向と直交する断面形状がＨ形に形成されたＨ形鋼のような形状に形成される。
上側水切部材４２は、上板４４の上方に位置されて上板４４と平行に対向する基板４６と、基板４６の短手方向の両端縁より下方に延長する垂下板４７と、両方の垂下板４７；４７の下端より互いに近付く方向に延長するように設けられて上記上板４４と下板４３との間に位置し、これら上板４４及び下板４３と対向する支持板４８；４８と、基板４６の短手方向の中心位置より立ち上がるように設けられた垂直部１１ａと、垂直部１１ａの上端に設けられた係合部１０ｊとを備える。
そして、開閉体側圧電素子３１Ａが各支持板４８；４８の下面４９；４９に取付けられ、閉塞確認用発光手段３３が基板４６に形成された貫通孔３６内に設けられ、開閉体側圧電素子３１と閉塞確認用発光手段３３とが整流回路３５を介して配線５０により接続された構成である。
当該水切１１Ａを下端に備えたシャッターカーテン４が巻取シャフト６より繰り出されて、下板４３の上面５１と支持板４８の下面４９に取付けられた開閉体側圧電素子３１とが衝突すると、開閉体側圧電素子３１Ａが変位して起電力が発生する。
尚、開閉体側圧電素子３１は、シャッターカーテン４の閉塞時に上側水切部材４２と下側水切部材４１とが互いに接触する部分の一方に設ければよい。
【００２７】
実施形態５
図８に示すような水切１１Ｂを用いる。即ち、上側水切部材５１と下側水切部材５２とにより構成された水切１１Ｂを用いる。
上側水切部材５１は、巻取シャフト６の中心線６ａに沿った方向に長い長尺な水平基板５３と、水平基板５３の短手方向の中心位置より立ち上がるように設けられた垂直部１１ａと、垂直部１１ａの上端に設けられた係合部１０ｊとを備える。
下側水切部材５２は、水平基板５３の下方に位置されて水平基板５３と平行に対向する底板５４と、底板５４の短手方向の両端縁より上方に延長する立ち上がり板５５；５５と、両方の立ち上がり板５５；５５の上端より互いに近付く方向に延長するように設けられて上記水平基板５３の上方に位置して水平基板５３の上面５６と対向する対向板５７；５７とを備える。
そして、開閉体側圧電素子３１が底板５４の上面（内面）５８に取付けられ、閉塞確認用発光手段３３が対向板５７に形成された貫通孔３６Ｂ内に設けられ、開閉体側圧電素子３１と閉塞確認用発光手段３３とが整流回路３５を介して配線５０により接続された構成である。
当該水切１１Ｂを下端に備えたシャッターカーテン４が巻取シャフト６より繰り出されて、水平基板５３の下面５９に底板５４の上面５８に取付けられた開閉体側圧電素子３１とが衝突すると、開閉体側圧電素子３１が変位して起電力が発生する。
尚、開閉体側圧電素子３１は、シャッターカーテン４の閉塞時に上側水切部材５１と下側水切部材５２とが互いに接触する部分の一方に設ければよい。
【００２８】
実施形態４；５においては、床２９に不陸があっても、開閉体側圧電素子３１と平面とが接触するので、開閉体側圧電素子３１Ｂに力が均等に加わりやすくなり、発電効率が向上する。
【００２９】
実施形態６
図９に示すように、圧電素子で発電される起電力の向きによって発光手段としての２個のＬＥＤ６０；６１を交互に発光させるような回路６２を用いれば、２個のＬＥＤ６０；６１を交互に発光させることができて好ましい。
【００３０】
尚、本発明においては、床２９と接触していたシャッターカーテン４の他端部である水切、又は、水切と接触していたケース２の外面の少なくとも一方に、シャッターカーテン４の開閉によって圧力が加わるように設けられた圧電素子を備えた構成のシャッター装置１であればよい。
【００３１】
本発明の適用対象となる開閉装置の開閉体をシャッターカーテン４とした場合、その構成態様としては、所謂スラットを上下方向に複数連設した態様だけではなく、パイプ、パネル、シート状物又はネット状物を単数もしくは複数連設して成る態様のシャッターカーテン、あるいは、スラット、パネル、パイプ、シート状物、ネット状物を適宜に組合せたシャッターカーテンでもよい。所謂、オーバヘッドタイプのシャッターカーテンにも適用できる。
即ち、本発明は、巻取シャフト６のような巻取部で巻き取られたり巻き出されたりするシャッターカーテン４を備えた開閉装置だけでなく、オーバヘッドタイプのシャッターカーテンのように移動するタイプの開閉体を備えた開閉装置にも適用できる。
【００３２】
本発明は、ガイドレールを備え、このガイドレールに開閉体が案内されるようなブラインド、ロールスクリーン装置、防煙垂れ幕などの開閉装置にも適用可能である。
【００３３】
また、上記では、ケース２を備えた開閉装置を説明したが、本発明は、ケース２を備えない開閉装置にも適用できる。例えば、開閉体を天井裏空間に収容する天井納まりタイプの開閉装置にも適用できる。この場合、天井の下面やまぐさに圧電素子や発光手段を設ければよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  シャッター装置（開閉装置）、２  開閉体収容ケース（収容部）、
４  シャッターカーテン（開閉体）、１３  開口部、
２７  ガイド手段の下面（収容部の外面）、２８  水切の水平部の下面（他端部）、
３１  開閉体側圧電素子（圧電素子）、
３２  ケース側圧電素子（圧電素子）。
【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】
2011231456.tif 000007
【図６】
2011231456.tif 000008
【図７】
2011231456.tif 000009
【図８】
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【図９】
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