(57)【要約】【課題】コルゲータによるステンレスコルゲート管の製造に際して、加工油からステンレスの微粉体を確実に除去して、加工油の十分な循環を確保でき、製造の安定化による製品の品質安定化および、コルゲートリングの長寿命化によるコスト削減を図ることができる金属加工油循環機構および金属加工油循環方法を提供する。【解決手段】直管のステンレス管１２にコルゲートリング１４を押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管１６を製造する際に、コルゲートリング１４に金属加工油を供給し、加工後にコルゲータ１０から回収した金属加工油をコルゲートリング１４に再び供給する金属加工油循環機構において、前記コルゲータ１０から回収した金属加工油から磁力によってステンレスの金属粉を除去するマグネットフィルター４４を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管のステンレス管にコルゲートリングを押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管を製造する際に、コルゲートリングに金属加工油を供給し、コルゲータから回収した金属加工油をコルゲートリングに再び供給する金属加工油循環機構において、
前記コルゲータから回収した金属加工油から磁力によってステンレスの金属粉を除去するマグネットフィルターを設けたことを特徴とする金属加工油循環機構。
【請求項２】
ステンレス管はオーステナイト系ステンレスからなるものであることを特徴とする請求項１に記載の金属加工油循環機構。
【請求項３】
コルゲータから回収した金属加工油を一旦収容する加工油タンクを設け、加工油タンク内に複数の仕切り壁で隔てて複数の油室を設け、
前記マグネットフィルターに油室内の金属加工油を通してその金属加工油から金属粉を除去すると共に、前記加工油タンク内で金属加工油が複数の油室を順番に通過することによって当該金属加工油内の金属粉が沈殿によって除去されるようにし、前記マグネットフィルターおよび沈殿によって金属粉が除去された金属加工油を混合してコルゲータに供給するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の金属加工油循環機構。
【請求項４】
前記複数の油室の内で、コルゲータから回収した金属加工油を最初に収容する油室内の加工油を前記マグネットフィルターに送油すると共に、当該マグネットフィルターからの戻り油をコルゲータに供給する金属加工油が収容される最後の油室内に送油して、金属加工油に混合すること特徴とする請求項３に記載の金属加工油循環機構。
【請求項５】
直管のステンレス管にコルゲートリングを押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管を製造する際に、コルゲートリングに金属加工油を供給し、コルゲータから回収した金属加工油をコルゲートリングに再び供給する金属加工油循環方法において、
コルゲータ入側でステンレス管に金属加工油を供給する第１の工程と、
ステンレス管に押圧している状態のコルゲートリングに金属加工油を供給する第２の工程と、
コルゲータ入側で供給された金属加工油と共にコルゲートリングに供給された金属加工油を回収して、加工油タンクに送油する第３の工程と、
前記第３の工程で送油された金属加工油内の金属粉を前記加工油タンクで沈殿によって除去する第４の工程と、
加工油タンクの金属加工油をマグネットフィルターに送油する第５の工程と、
前記第５の工程で送油された金属加工油からマグネットフィルターが磁力の作用でステンレスの金属粉を除去する第６の工程と、
前記第６の工程でマグネットフィルターによって金属粉を除去した金属加工油を、前記第４の工程で金属粉を沈殿によって除去した前記加工油タンク内の金属加工油に混合する第７の工程と、
前記第７の工程で金属粉除去後に混合された加工油タンク内の金属加工油を前記第１の工程および第２の工程の金属加工油としてポンプによって供給する第８の工程とを含むことを特徴とする金属加工油循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス（ＳＵＳ)フレキシブル管等のステンレスコルゲート管の製造に関するもので、その製造工程であるコルゲート成形工程で使用する製造設備のコルゲータにおける機能向上が図れる金属加工油循環機構および金属加工油循環方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銅製の波付き管製造用のコルゲータに関しては、特開平６−２０５４１号公報（特許文献１）が開示されている。この特許文献１における波付き管の製造ラインでは、コルゲータに金属加工油を供給しながら銅管にコルゲート加工（波付き加工）を施す。その際、コルゲータの下流側で使用後の金属加工油を回収してフィルター等のオイルクリーナによって金属加工油から金属粉を除去して清浄化し、その清浄化した金属加工油を再びコルゲータに供給する。
【０００３】
また、ステンレス管にコルゲート加工を施すステンレスコルゲート管（ステンレスフレキシブル管）製造ラインでもコルゲータに金属加工油を用いる。この金属加工油の管理方法としては、その製造方法上、多くの鉄粉（微鉄粉）が金属加工油内に混ざる。金属加工油内に混ざる鉄粉の量が大量であるため、上記特許文献１のように、鉄粉を濾過・除去にフィルターを用いてもフィルターは短期間で目詰まりを起こし易い。したがって、頻繁に濾過フィルターを新しいものに交換する必要があり、コスト・手間が掛る。
【０００４】
一方、目詰まりの間隔を伸ばそうとして、フィルターの目を荒くしたり、フィルターを設けない循環機構とすることも考えられる。しかしながら、その場合、当然多くの微鉄粉が金属加工油内に混ざることとなり、製品の品質およびコルゲートリングの寿命に大きく影響してしまい、コルゲータによるコルゲート管製造の際に、コルゲートリングが大量に必要になってしまう。また、そのコルゲートリングは比較的高価であることから、コルゲートリングの寿命が短くなることはコルゲート管の製造において生産性やコストの点から致命的なものになる。
【０００５】
また、コルゲート加工時には、熱が発生するため、この金属加工油の柔な関係等には、オイル冷却機構が入れてあることが多い。フィルターが目詰まりを起こすと、オイル冷却系統に油が流れなくなり、高温の加工油でコルゲート加工を行なったり、そもそも循環系統内で十分な油が流れなくなったりするなどのトラブルとなる問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２０５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、コルゲータによるステンレスコルゲート管の製造に際して、加工油からステンレスの微粉体を確実に除去して、加工油の十分な循環を確保でき、製造の安定化による製品の品質安定化および、コルゲートリングの長寿命化によるコスト削減を図ることができる金属加工油循環機構および金属加工油循環方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、直管のステンレス管にコルゲートリングを押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管を製造する際に、コルゲートリングに金属加工油を供給し、コルゲータから回収した金属加工油をコルゲートリングに再び供給する金属加工油循環機構において、
前記コルゲータから回収した金属加工油から磁力によってステンレスの金属粉を除去するマグネットフィルターを設けたことを特徴とする金属加工油循環機構である。
【０００９】
本発明において、ステンレス管はオーステナイト系ステンレスからなるものであることが好適である。
【００１０】
また、本発明において、コルゲータから回収した金属加工油を一旦収容する加工油タンクを設け、加工油タンク内に複数の仕切り壁で隔てて複数の油室を設け、
前記マグネットフィルターに油室内の金属加工油を通してその金属加工油から金属粉を除去すると共に、前記加工油タンク内で金属加工油が複数の油室を順番に通過することによって当該金属加工油内の金属粉が沈殿によって除去されるようにし、前記マグネットフィルターおよび沈殿によって金属粉が除去された金属加工油を混合してコルゲータに供給するようにしたことが好適である。
【００１１】
また、本発明において、前記複数の油室の内で、コルゲータから回収した金属加工油を最初に収容する油室内の加工油を前記マグネットフィルターに送油すると共に、当該マグネットフィルターからの戻り油をコルゲータに供給する金属加工油が収容される最後の油室内に送油して、金属加工油に混合することが好適である。
【００１２】
本発明は、直管のステンレス管にコルゲートリングを押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管を製造する際に、コルゲートリングに金属加工油を供給し、コルゲータから回収した金属加工油をコルゲートリングに再び供給する金属加工油循環方法において、
コルゲータ入側でステンレス管に金属加工油を供給する第１の工程と、
ステンレス管に押圧している状態のコルゲートリングに金属加工油を供給する第２の工程と、
コルゲータ入側で供給された金属加工油と共にコルゲートリングに供給された金属加工油を回収して、加工油タンクに送油する第３の工程と、
前記第３の工程で送油された金属加工油内の金属粉を前記加工油タンクで沈殿によって除去する第４の工程と、
加工油タンクの金属加工油をマグネットフィルターに送油する第５の工程と、
前記第５の工程で送油された金属加工油からマグネットフィルターが磁力の作用でステンレスの金属粉を除去する第６の工程と、
前記第６の工程でマグネットフィルターによって金属粉を除去した金属加工油を、前記第４の工程で金属粉を沈殿によって除去した前記加工油タンク内の金属加工油に混合する第７の工程と、
前記第７の工程で金属粉除去後に混合された加工油タンク内の金属加工油を前記第１の工程および第２の工程の金属加工油としてポンプによって供給する第８の工程とを含むことを特徴とする金属加工油循環方法である。
【００１３】
本発明の原理を説明する。
一般に、ＳＵＳフレキシブル管の材料としてよく用いられるオーステナイト系ステンレス（３０４、３１６等）は、非磁性であることが知られている。
【００１４】
加工前のステンレス管は変性しておらず、磁性を帯びていない。コルゲート加工を施す際には、強い押圧力を直管のステンレス管に加えて塑性変形させてコルゲート（波形状の形成）を形成するという強加工になるため、常温でマルテンサイト組織が生じて、磁化される（例えば特開２００４−２０９３６９号参照）。
【００１５】
本発明者はこの点に着目してマルテンサイト変成したステンレスの粉体をマグネットフィルターで磁気的に捕集するため、金属加工油循環機構にマグネットフィルターを設ける点を案出して、本発明を構成したものである。
【００１６】
加工時にステンレスパイブにマルテンサイト変成が起こり鉄粉が磁性を帯びるので、その鉄粉が混じった状態で回収される金属加工油からマグネットフィルターに通すことによって、当該鉄粉特に微鉄粉を確実に除去できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の金属加工油循環機構によれば、マグネットフィルターによって金属加工油中の鉄粉特に微鉄粉を確実に除去できる。また、加工中に安定して加工油が供給できるためコルゲートリングの寿命が延びる。また、フィルターは鉄粉を除去すれば繰り返し利用できるためコスト削減に繋がる。また、鉄粉の確実な除去からオイル冷却機構などが確実に機能する。このため、コルゲータ（コルゲート装置）を高速化できる。また、安定した量で加工油を流すことができる。また、鉄粉の混じらない加工油を供給できるためコルゲータの加工が安定することから、ステンレスコルゲート管の外観向上を図れる等の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る金属加工油循環機構の概略説明図である。
【図２】図１の金属加工油循環機構が設けられて加工油が循環供給されるコルゲータの構成説明図である。
【図３】図１の金属加工油循環機構に設けるマグネットフィルターの構成説明図であり、（ａ）はマグネットフィルター内部の鉄粉補修ユニットを説明する斜視図、（ｂ）マグネットフィルターの外観図である。
【図４】図３のマグネットフィルターにおける微鉄粉捕集ユニットの機能説明図であって、（ａ）は当該ユニットにおけるマグネットおよび円盤状プレートの説明図、（ｂ）は（ａ）を一部拡大する鉄粉捕集状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面の図１〜図４を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態は、図１に示すように、金属加工油循環機構に係り、コルゲータ１０において、直管のステンレス管１２にコルゲートリング１４（凹凸形成工具）を押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管１６を製造する際に、コルゲートリング１４に金属加工油を供給し、加工後にコルゲータ１０から回収した金属加工油をコルゲートリング１４に再び供給する金属加工油循環機構に関するものである。
【００２１】
詳しくは、コルゲータ１０がコルゲート加工する直管のステンレス管１２は、前工程においてステンレス帯体をその幅方向端部同士を当接させて溶接することによって管状に形成したものであって、連続的にコルゲータ１０に搬送されるものである。なお、直管のステンレス管１２は、ステンレス帯体を螺旋状に巻き上げて製造したステンレス管や内部孔をボーリングしたり、鍛造によって製造したステンレス管を用いることも可能である。
【００２２】
コルゲータ１０は、管状のステンレス管１２にコルゲートリング１４の内周面を押し当てて、コルゲートリング１４を遊星状回転させることによって、前記ステンレス管１２の周面に波形状のコルゲート加工を施して、ステンレスコルゲート管１６を連続的に形成し、そのステンレスコルゲート管１６を下流側に搬送するものである。
【００２３】
コルゲータ１０では、図２に示すように、躯体フレーム１８にベアリング２０を介して中空筒状の主軸２２が回動可能に支持されており、この主軸２２内に加工する管状のステンレス管１２を内部に通してそのステンレス管１２の位置決めするホローシャフト２４が配設されている。主軸２２の下流側端部に前記コルゲートリング１４が配置される円盤状の加工ヘッド２６が設けられる。また、ホローシャフト２４におけるステンレス管１２の出側であってコルゲートリング１４を挟んで反対側には、コルゲート加工直後のステンレスコルゲート管１６を内装して誘導する誘導シャフト２８が設けられている。
【００２４】
前記主軸２２に設けられた加工ヘッド２６は、円盤状であってその出側面にコルゲートリング１４が回転自在かつ加工ヘッド２６に対して偏心して設けられる。詳しくは、加工ヘッド２６には、ベアリング３０ａを介してコルゲートリング１４を支持する支持部材３０がコルゲートリング１４の偏芯量調整可能に取り付けられている。また、加工ヘッド２６が図示しない回転駆動手段によって回転することによって、コルゲートリング１４は、連続搬送されるステンレス管１２の周面に当接した状態で回転する。これにより、ステンレス管１２は周面にコルゲート形状が形成されてステンレスコルゲート管１６になる。
【００２５】
上記のコルゲートリング１４が当接してコルゲート加工する際に、ステンレス管１２が順次送込まれ、ノズル３２から噴出する金属加工油がコルゲートリング１４およびステンレス管１２に向けて当てられて、コルゲートリング１４の押圧および回転によるコルゲート加工がスムーズに行えるようにしている。
【００２６】
上記のコルゲータ１０に設けた金属加工油循環機構においては、コルゲータ１０入側のステンレス管１２に向けてノズル３４から（図１参照）、および、前記コルゲータ１０のコルゲートリング１４に向けて上記のノズル３２から金属加工油を供給している。
【００２７】
これらノズル３４，３２へはポンプ３６から管体の供給流路３８を介して加工対象に供給された金属加工油はコルゲータ１０のオイルパン１８ａから回収されて、回収流路４０を通して、加工油タンク４２に戻される。加工油タンク４２（の最初の油室５０ａ）からマグネットフィルター４４に向けて送油管４６ａを通って送り、当該マグネットフィルター４４で微粉体を除去されて濾過された金属加工油は戻り油管４６ｂを通って加工油タンク４２（の最後の油室５０ｃ）に戻される。
【００２８】
なお、前記加工油タンク４２には、加工油内に含まれる鉄粉を沈殿させて除去したり、回収流路４０から回収された鉄粉混じりの加工油が供給使用とする加工油に混じるのを防止するため、複数の仕切り壁４８が設けられて、複数の油室５０ａ〜５０ｃを順番に金属加工油が通過することによって鉄粉の沈殿を分離を促している。また、ポンプ３６から出た供給流路３８には、一部の加工油を加工油タンク４２に直接戻すバイパス流路５２が設けられ、このバイパス流路５２は前記回収流路４０から戻された鉄粉混じりの加工油の入る油室５０ａ内に濾過後の加工油を噴出して加工油を撹拌するようにしている。この油室５０ａの加工油は仕切り壁４８からオーバーフローして中央の油室５０ｂに入り、さらに、他の油室５０ｃに仕切り壁４８の下方の隙間から入る。この他の油室５０ｃ（最後の油室）には、各油室５０ａ〜５０ｃを順番に通って沈殿によって鉄粉が分離された状態の加工油になり、その加工油に前記マグネットフィルター４４で鉄粉を除去された加工油が戻り油管４６ｂを通って送り込まれて混合する。この最後の油室５０ｃ内の鉄粉の除去された加工油が前記ポンプ３６によって供給流路３８に向け、さらにはノズル３２，３４に向けて送込まれる。
【００２９】
図３〜図４はマグネットフィルター４４の説明図である。
【００３０】
マグネットフィルター４４は前記コルゲータ１０から回収した金属加工油から磁力によってステンレスの金属粉を除去するものである。マグネットフィルター４４は、図３に示すように、短筒状のマグネット（永久磁石）５４ａの軸方向両端部に概略歯車形状をした円盤状プレート５４ｂをそれぞれ設けた鉄粉捕集ユニット５４を複数軸方向に配列して、透明樹脂製のケース５６内に納めたものである。
【００３１】
前記マグネット５４ａは、中空筒状であって、軸方向長さよりも外周径が大きく形成される。円盤状プレート５４ｂは、周囲にＵ字形状やスリット状の凹所５４ｂ１が複数切り欠き形成されて、中央に孔のある概略歯車状を呈した磁性体金属からなり、２枚が対で前記マグネット５４ａの軸方向前端部および後端部に固定されている。各円盤状プレート５４ｂ、５４ｂ（それぞれＮ極（５４ｂ（Ｎ））およびＳ極（５４ｂ（Ｓ））になる）は径方向周辺に行くほど互いに近づくように緩やかに反るように曲がっており、それらを対向して配設して各組の鉄粉捕集ユニット５４を形成したものである。そして、各組の鉄粉捕集ユニット５４が軸方向に連ねて柱状に配列して前記ケース５６内に納めたものがマグネットフィルター４４である。
【００３２】
前記各組鉄粉捕集ユニット５４の円盤状プレート５４ｂ、５４ｂが対向した間隙および周囲に磁力線が延びて磁界が形成される。また、前記凹所５４ｂ１は各円盤状プレート５４ｂ、５４ｂ毎に形成されていて、円盤状プレート５４ｂ、５４ｂとマグネット５４ａを複数重ねて前記ケース５６内に納めてマグネットフィルター４４を構成する。各組マグネット５４ａを重ねてマグネットフィルター４４を構成するときには、軸方向に見て同位置に凹所５４ｂ１が形成されていて、その凹所５４ｂ１の空間の面積は、送油管４６ａおよび戻り油管４６ｂの横断面積より大きく形成されおり、この構成によって、加工油が流れるときにそれへの流路抵抗にならず、圧力損失も生じないようにしている。
【００３３】
また、前記鉄粉捕集ユニット５４において、対向する円盤状プレート５４ｂ、５４ｂ同士の磁力線が生み出す集積ゾーン５４ｃ（：円盤状プレート５６ｂ、５４ｂ間の間隙）に鉄粉が捕集され、金属加工油内の鉄粉を除去できる。このように鉄粉は集積ゾーン５４ｃに溜まり、金属加工油は凹所５４ｂ１を通るので、捕捉された蓄積物によって液体の流れが妨げられることがないだけでなく、凝集した鉄粉が剥離して再循環することをも防げる。
【００３４】
そして、コルゲート加工対象のステンレス管はオーステナイト系ステンレスからなるものである。一般に、ＳＵＳフレキシブル管の材料としてよく用いられるオーステナイト系ステンレス（３０４、３１６等）は、非磁性であり、ステンレス管１２は加工前は変性しておらず、磁性を帯びていない。コルゲート加工を施す際に強い押圧力を直管のステンレス管１２に加えて塑性変形させるコルゲート（波形状の形成）を形成するという強加工になるため、ステンレスコルゲート管１６は常温でマルテンサイト組織が生じて、磁化される。そこで、コルゲート加工時にマルテンサイト変成したステンレスの粉体をマグネットフィルター４４で磁気的に捕集するため金属加工油循環機構にマグネットフィルター４４を設けている。
【００３５】
実施形態に係る金属加工油循環機構による循環方法は、図１に示すように、直管のステンレス管１２にコルゲートリング１４を押圧して周面に波形状のコルゲート加工を施しステンレスコルゲート管１６を製造する際に、コルゲートリング１４に金属加工油を供給し、コルゲータ１０から回収した金属加工油をコルゲートリング１４に再び供給する金属加工油循環方法においてはつぎの各工程１〜９によって金属加工油から鉄粉を除去して循環させる。
【００３６】
第１の工程：コルゲータ１０入側でステンレス管１２に供給流路３８を経由してノズル３４から金属加工油を噴出して供給する。
【００３７】
第２の工程：ステンレス管１２に押圧している状態のコルゲートリング１４に供給流路３８を経由してノズル３２から金属加工油を噴出して供給する。
【００３８】
第３の工程：コルゲータ１０入側で供給された金属加工油と共にコルゲートリング１４に供給された金属加工油を回収して、回収流路４０を経由して加工油タンク４２に戻り送油する。
【００３９】
第４の工程：前記第３の工程で戻り送油された金属加工油内の金属粉を前記加工油タンク４２で沈殿によって除去する。
【００４０】
第５の工程：加工油タンク４２の金属加工油をマグネットフィルター４４に送油管４６ａを経由して送油する。
【００４１】
第６の工程：前記第５の工程で送油された金属加工油からマグネットフィルター４４が磁力の作用でステンレスの金属粉を除去する。
【００４２】
第７の工程：前記第６の工程でマグネットフィルター４４によって金属粉を除去した金属加工油を、前記第４の工程で金属粉を沈殿によって除去した前記加工油タンク４２内の金属加工油に混合する。
【００４３】
第８の工程：前記第７の工程で金属粉除去後に混合された加工油タンク４２内の金属加工油を前記第１の工程および第２の工程の金属加工油としてポンプ３６によって供給する。
【００４４】
第９の工程：ポンプ３６からの送油された金属加工油をバイパス流路５２を介して最初の油室５０ａ内に供給して油室内の金属加工油を撹拌する。
【００４５】
上記のような金属加工油の循環により、上記のステンレス管１２にマルテンサイト変成が起こって加工時に生じて鉄粉がオーステナイト変成して磁性を帯びるので、その鉄粉が混じった状態で回収される金属加工油からマグネットフィルター４４によって当該鉄粉特に微鉄粉を確実に除去できる。
【００４６】
加工油中の微鉄粉を確実に除去できる。また、加工中に安定して加工油が供給できるためコルゲートリング１４の寿命が延びる。また、フィルターは鉄粉を除去すれば繰り返し利用できるためコスト削減に繋がる。また、鉄粉の確実な除去からオイル冷却機構などが確実に機能する。このため、コルゲータ１０（コルゲート装置）を高速化できる。また、安定した量で加工油を流すことができる。また、加工が安定するため、ステンレスコルゲート管１６の外観向上を図れる等の優れた効果を奏し得る。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の金属加工油循環機構および金属加工油循環方法は、オーステナイト系ステンレス管にコルゲータによってコルゲート加工する際に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  コルゲータ
１２  ステンレス管
１４  コルゲートリング
１６  ステンレスコルゲート管
１８  躯体フレーム
２０  ベアリング
２２  主軸
２４  ホローシャフト
２６  加工ヘッド
２８  誘導シャフト
３０  支持部材
３０ａ  コルゲートリング支持用のベアリング
３２，３４  加工油が噴出するノズル
３６  ポンプ
３８  供給流路
４０  回収流路
４２  加工油タンク
４４  マグネットフィルター
４６ａ  送油管
４６ｂ  戻り油管
４８  仕切り壁
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  油室
５２  バイパス流路
５４  鉄粉捕集ユニット
５４ａ  マグネット
５４ａ  マグネット
５４ｂ  円盤状プレート
５４ｂ１  円盤状プレートの凹所
５４ｃ  集積ゾーン
５６  ケース
【図１】
2011245366.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011245366.tif 000005
【図４】
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