(57)【要約】【課題】シールや緩衝マットなどの中間部材の回転移動及び軸方向移動を共に阻止できる管体周面接触構造、この管体周面接触構造を用いた管体接続構造及び気体処理装置。【解決手段】排気上流側の管体２０にはボールジョイントガスケット２８が配置される部位の外周面に突条（ＰＣＣＰの稜３２ａ，３２ｂ）が形成されているので、ボールジョイントガスケット２８は管体２０に対して突条部分にて特に強く線状接触する。更に稜３２ａ，３２ｂ自体が非平行であり、交叉したヘリカル状であり、四角状の網目状となっている。このため排気圧力振動や走行時の振動などの衝撃によってもボールジョイントガスケット２８の回転及び軸方向移動を阻止できる。このことによりボールジョイントガスケット２８の摩耗が防止され、シールが不完全となることが防止され、排気の漏れを阻止できる。この構成は排気浄化触媒コンバータの触媒収納構成にも適用できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体が、この管体の外周面又は内周面に配置した中間部材を介して、管体外又は管体内に配置された部材と間接接触する管体周面接触構造であって、
前記管体において前記中間部材が配置される部位の周面には、複数の突条が形成されると共に、これらの突条には非平行の突条が存在していることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項２】
請求項１に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、交叉状態とすることにより非平行とされている突条が存在していることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材は、シール部材と緩衝部材との一方又は両方であることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、前記管体の軸方向に対してヘリカル状に形成されていることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、前記管体の軸方向に対してねじれ角が逆方向の２種類からなることにより交叉したヘリカル状に形成されていることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、網目状に交叉していることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材が配置される部位の周面が多面体として形成され、この多面体の稜が前記突条を構成していることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項８】
請求項７に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材が配置される部位の周面は、円筒形の部材の壁部に折り目を形成した多面体として形成されていることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の管体周面接触構造において、前記多面体は、疑似円筒形凹多面体であることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材は、配置される部位の周面に対して相補形状とされていることを特徴とする管体周面接触構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の管体周面接触構造における前記中間部材をシール部材とし、このシール部材が外周面に配置された前記管体を内管とし、前記管体外に配置された部材を外管として、前記管体周面接触構造により前記内管と前記外管とを接続したことを特徴とする管体接続構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の管体接続構造において、前記内管と前記外管とは、締結具により前記シール部材を挟持するように締結されていることを特徴とする管体接続構造。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の管体接続構造において、前記内管及び前記外管は内燃機関の排気管であり、排気管継手として構成されていることを特徴とする管体接続構造。
【請求項１４】
管体内に気体処理部材を収納した気体処理装置であり、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の管体周面接触構造における前記管体をケースとし、前記中間部材を介してケース内に配置された部材を気体処理部材として、前記管体周面接触構造によりケース内に気体処理部材を配置したことを特徴とする気体処理装置。
【請求項１５】
管状のケース内に中間部材を介して気体処理部材を配置した気体処理装置であり、中間部材の気体下流側におけるケースの内周面には複数の突条が形成されると共に、これらの突条間の谷には非平行の谷が存在していることを特徴とする気体処理装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の気体処理装置において、前記中間部材の気体下流側におけるケースの内周面は多面体として形成され、この多面体の稜が前記突条及び前記谷を構成していることを特徴とする気体処理装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の気体処理装置において、前記多面体は円筒形の部材の壁部に折り目を形成した多面体として形成されていることを特徴とする気体処理装置。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の気体処理装置において、前記多面体は、疑似円筒形凹多面体であることを特徴とする気体処理装置。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の気体処理装置において、前記中間部材は、前記突条及び前記谷が形成されている部位の周面に対して相補形状とされていることを特徴とする気体処理装置。
【請求項２０】
請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の気体処理装置において、前記気体処理部材は排気浄化触媒であり、前記ケースは内燃機関の排気管に設けられる排気浄化触媒収納ケースであることを特徴とする気体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管体がこの管体の外周面又は内周面に配置した中間部材を介して管体外又は管体内に配置された部材と間接接触する管体周面接触構造、これを利用した管体接続構造及び気体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
管継手、例えば内燃機関の排気系に用いる排気管継手が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１では、上流側排気管と下流側排気管とを球帯状シール体を介して接続する排気管継手である。この排気管継手では上流側排気管の管端の外周面には環状山部が１つ又は２つ形成されている。球帯状シール体はこの環状山部に圧接されることで外周面へ安定的に支持され、嵌合力が高められている。
【０００３】
特許文献２では、内管に外管の端部を重複させ、ガスケットを介して締め付けバンドにより外管を締め付けるものである。
気体を処理する装置、例えば内燃機関の排気系に設けられる排気浄化触媒コンバータが知られている（例えば特許文献３〜５参照）。
【０００４】
特許文献３では、触媒ケースにおいて触媒担体を配置する部位には複数の環状リブが形成されている。触媒担体は触媒ケース内では両端が保持リングにて支持されている。尚、従来例として触媒ケース内に保持マットを介して触媒担体を装填した例が記載されている。
【０００５】
特許文献４では、触媒担体と外筒との間に緩衝マットが配置されている。この緩衝マットが必要以上に軸方向にずれないように外筒において軸方向前後に環状のストッパ部あるいは断続的な膨出部が形成されている。
【０００６】
特許文献５では、ハニカムフィルタがシール材ペースト層とマット状断熱材とを介してケーシングに収納された排気浄化装置を示している。ケーシングの内周面には微細な凹凸により粗面化されている。このことによりケーシングによって断熱材が確実に保持できフィルタに位置ずれが生じにくくなるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４１９３２号公報（第４−５頁、図１，７）
【特許文献２】特公平２−１９２８６号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献３】特開昭６４−６０７１２号公報（第１−２頁、図１，３）
【特許文献４】特開２００６−７０８８６号公報（第４頁、図３）
【特許文献５】特開２００２−７０５４５号公報（第５−７頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１では上流側排気管には軸周りの環状山部が１つ又は平行に２つ形成されている。このことと更に球帯状シール体であることにより、上流側排気管における球帯状シール体の軸方向でのずれは防止できる。しかし周方向については回転を阻止できないので、排気圧力振動により上流側排気管に対して球帯状シール体が摺動回転することを許し、その結果、球帯状シール体が摩耗して上流側排気管と下流側排気管とのシールが不完全となるおそれがある。
【０００９】
前記特許文献２では軸方向も周方向も内管に対してガスケットの移動や回転を阻止する構成は採用されていない。フランジと肩部とにより軸方向の移動は或る程度の移動後に阻止できたとしても、ガスケットの回転移動は阻止できず回転摩耗により内管と外管とのシールが不完全となるおそれがある。
【００１０】
前記特許文献３では触媒ケースにはリブが形成されているが触媒ケースの補強のためであり、触媒ケースと触媒担体との間の保持リングの回転を阻止しているものではない。更にこの特許文献３にて従来例として記載されている保持マットを介して触媒担体を触媒ケース内に保持している構成では、保持マットの軸方向移動も回転移動も阻止する構成は採用されていない。
【００１１】
前記特許文献４では、ストッパ部あるいは膨出部は必要以上に緩衝マットが軸方向に移動しないようにしているものであり、軸方向移動阻止は不完全である。更に緩衝マットの軸方向移動が阻止できたとしても、回転移動は阻止できず、回転摩耗により触媒担体と外筒との緩衝が不完全となるおそれがある。
【００１２】
前記特許文献５では、微細な凹凸を形成することでケーシングの内周面を粗面化している。このような粗面化では内燃機関の排気系のような強い振動が生じやすい場所では、容易にマットやシールが軸方向移動や回転移動を生じてしまう。特に内側にセラミックハニカムフィルタが配置されていることから、振動による衝撃力が大きくなりやすく、粗面のみでは十分に移動を阻止できない。しかも移動が生じた場合には粗面化されているケーシング内面との摩擦が生じることから、かえって摩耗を促進するおそれもある。
【００１３】
本発明は、シールや緩衝マットなどの中間部材の回転移動及び軸方向移動を共に阻止できる管体周面接触構造、この管体周面接触構造を用いた管体接続構造及び気体処理装置を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の管体周面接触構造は、管体が、この管体の外周面又は内周面に配置した中間部材を介して、管体外又は管体内に配置された部材と間接接触する管体周面接触構造であって、前記管体において前記中間部材が配置される部位の周面には、複数の突条が形成されると共に、これらの突条には非平行の突条が存在していることを特徴とする。
【００１５】
管体には、中間部材が配置される部位の周面に突条が形成されている。したがって中間部材は、管体に対して突条部分にて特に強く線状に接触することになる。
このように線状接触となるため、中間部材は線状接触に沿った方向以外の方向には、ずれにくくなる。そして突条には非平行の突条が存在するため、何らかの振動や圧力変動などの衝撃により、中間部材に対して１つの突条の線状接触に沿った方向にずれる力が作用しても、他の突条に対しては線状接触方向ではないことになる。このため、結局、全方向のずれが阻止される。このことにより中間部材の回転及び軸方向移動を阻止できる。
【００１６】
請求項２に記載の管体周面接触構造では、請求項１に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、交叉状態とすることにより非平行とされている突条が存在していることを特徴とする。
【００１７】
このように交叉状態とすることにより、確実に全方向のずれが阻止され、中間部材の回転及び軸方向移動を阻止できる。
請求項３に記載の管体周面接触構造では、請求項１又は２に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材は、シール部材と緩衝部材との一方又は両方であることを特徴とする。
【００１８】
中間部材としては、シール部材と緩衝部材との一方又は両方を挙げることができ、いずれにおいても、中間部材の回転及び軸方向移動を阻止できる。このことによりシール部材ではその摩耗が防止され、シールが不完全となることが防止され、気体・液体の漏れや浸入などを阻止できる。
【００１９】
又、緩衝部材では摩耗が防止されることにより、緩衝が不完全となることが防止され、管体自体、あるいは管体外又は管体内に配置された部材を衝撃から保護できる。
請求項４に記載の管体周面接触構造では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、前記管体の軸方向に対してヘリカル状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
このように突条は管体の軸方向に対してヘリカル状に形成されても良く、これらの突条に非平行の突条が存在していることで、全方向のずれが阻止できる。
請求項５に記載の管体周面接触構造では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、前記管体の軸方向に対してねじれ角が逆方向の２種類からなることにより交叉したヘリカル状に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように突条を交叉したヘリカル状に形成することで、管体の周面に非平行の突条を配置でき、全方向のずれが阻止できる。
請求項６に記載の管体周面接触構造では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記突条は、網目状に交叉していることを特徴とする。
【００２２】
このように突条は網目状としても良く、管体周面における中間部材のずれ阻止のための抵抗力が、より強固なものとなる。
請求項７に記載の管体周面接触構造では、請求項１〜６のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材が配置される部位の周面が多面体として形成され、この多面体の稜が前記突条を構成していることを特徴とする。
【００２３】
このように管体周面を多面体とすることにより、その多面体の稜を突条とし、これらの突条に非平行の突条が存在しているものとすることができる。
このことにより容易に中間部材のずれを阻止できる突条を形成できる。
【００２４】
請求項８に記載の管体周面接触構造では、請求項７に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材が配置される部位の周面は、円筒形の部材の壁部に折り目を形成した多面体として形成されていることを特徴とする。
【００２５】
このように円筒形の部材に対して壁部に折り目を形成することで多面体としているので、円筒形部材から容易にずれ阻止のための突条を形成できる。したがって管体周面接触構造を容易に実現できる。
【００２６】
請求項９に記載の管体周面接触構造では、請求項７又は８に記載の管体周面接触構造において、前記多面体は、疑似円筒形凹多面体であることを特徴とする。
このように多面体としては疑似円筒形凹多面体として実現しても良い。このような疑似円筒形凹多面体に存在する稜の内で凸状態の稜を、非平行の突条として用いることで、管体周面接触構造を容易に実現できる。
【００２７】
請求項１０に記載の管体周面接触構造では、請求項１〜９のいずれか一項に記載の管体周面接触構造において、前記中間部材は、配置される部位の周面に対して相補形状とされていることを特徴とする。
【００２８】
このような相補形状、すなわち配置される部位の周面形状に対応させて密着する形状に中間部材が成形されていることにより、中間部材が、突条により形成されている周面の凹凸に嵌り込むことから、中間部材のずれ防止を更に強固なものとすることができる。
【００２９】
請求項１１に記載の管体接続構造では、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の管体周面接触構造における前記中間部材をシール部材とし、このシール部材が外周面に配置された前記管体を内管とし、前記管体外に配置された部材を外管として、前記管体周面接触構造により前記内管と前記外管とを接続したことを特徴とする。
【００３０】
前述した管体周面接触構造を利用した管体接続構造とすることにより、シール部材がずれることが無く、シール部材の摩耗も防止されて、接続部における管体内の密閉性を維持できる。
【００３１】
請求項１２に記載の管体接続構造では、請求項１１に記載の管体接続構造において、前記内管と前記外管とは、締結具により前記シール部材を挟持するように締結されていることを特徴とする。
【００３２】
このように締結具により外管を締め付けることで内管と外管との間でシール部材を挟持すると、内管の突条がシール部材に更に食い込むことにより、確実にシール部材の全方向のずれを阻止できる。
【００３３】
請求項１３に記載の管体接続構造では、請求項１１又は１２に記載の管体接続構造において、前記内管及び前記外管は内燃機関の排気管であり、排気管継手として構成されていることを特徴とする。
【００３４】
このように前述した管体周面接触構造を、排気管継手に適用することで、排気系での圧力振動あるいは車両用内燃機関の場合には走行時の振動によってもシール部材がずれることがない。このためシール部材の摩耗も防止されて、接続部における排気管内の密閉性を維持できる。
【００３５】
請求項１４に記載の気体処理装置は、管体内に気体処理部材を収納した気体処理装置であり、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の管体周面接触構造における前記管体をケースとし、前記中間部材を介してケース内に配置された部材を気体処理部材として、前記管体周面接触構造によりケース内に気体処理部材を配置したことを特徴とする。
【００３６】
前述した管体周面接触構造を利用してケース内に気体処理部材を配置した気体処理装置とすることにより、ケース内の中間部材がずれることが無く、中間部材の摩耗も防止されて、気体処理部材とケースとの間での中間部材の機能を阻害することがない。
【００３７】
請求項１５に記載の気体処理装置は、管状のケース内に中間部材を介して気体処理部材を配置した気体処理装置であり、中間部材の気体下流側におけるケースの内周面には複数の突条が形成されると共に、これらの突条間の谷には非平行の谷が存在していることを特徴とする。
【００３８】
上流側と下流側との気流圧力差により、中間部材が、気体下流側におけるケースの内周面にある突条に当接すると、中間部材は軸方向のずれが阻止される。
そして突条間には非平行の谷が存在しているため、ケースの軸方向においても凹凸が存在することから、この凹凸に当接した中間部材は回転ずれも阻止される。
【００３９】
したがってケース内の中間部材がずれることが無く、中間部材の摩耗も防止されて、気体処理部材とケースとの間での中間部材の機能を阻害することがない。
請求項１６に記載の気体処理装置では、請求項１５に記載の気体処理装置において、前記中間部材の気体下流側におけるケースの内周面は多面体として形成され、この多面体の稜が前記突条及び前記谷を構成していることを特徴とする。
【００４０】
このように気体下流側におけるケースの内周面は多面体として形成することで突条と谷とを設けても良い。この突条と谷とによりケース内の中間部材がずれることが無く、中間部材の摩耗も防止されて、気体処理部材とケースとの間での中間部材の機能を阻害することがない。
【００４１】
請求項１７に記載の気体処理装置では、請求項１６に記載の気体処理装置において、前記多面体は円筒形の部材の壁部に折り目を形成した多面体として形成されていることを特徴とする。
【００４２】
このように円筒形の部材に対して壁部に折り目を形成することで多面体としているので、円筒形部材に容易にずれ阻止のための突条及び谷を形成できる。
請求項１８に記載の気体処理装置では、請求項１６又は１７に記載の気体処理装置において、前記多面体は、疑似円筒形凹多面体であることを特徴とする。
【００４３】
このように多面体としては疑似円筒形凹多面体として実現しても良い。このような疑似円筒形凹多面体に存在する稜の内で外周面側にて凸状態にある稜を、内周面側では谷として、外周面側にて凹状態にある稜を、内周面側では突条として用いることで、ケースの内周面に凹凸を容易に形成できる。
【００４４】
請求項１９に記載の気体処理装置では、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の気体処理装置において、前記中間部材は、前記突条及び前記谷が形成されている部位の周面に対して相補形状とされていることを特徴とする。
【００４５】
このような相補形状に中間部材が成形されていることにより、中間部材がケース内周の突条や谷により形成されている凹凸に確実に嵌り込むことから、中間部材のずれ防止を更に強固なものとすることができる。
【００４６】
請求項２０に記載の気体処理装置では、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の気体処理装置において、前記気体処理部材は排気浄化触媒であり、前記ケースは内燃機関の排気管に設けられる排気浄化触媒収納ケースであることを特徴とする。
【００４７】
気体処理装置が上述した排気浄化装置である場合に、浄化触媒収納ケース内での中間部材の機能が阻害されることがない。例えば中間部材がシール部材である場合には浄化触媒収納ケースと排気浄化触媒との間で排気が下流に漏れることが無く、排気エミッションを悪化させない。中間部材が緩衝部材である場合には浄化触媒収納ケースから排気浄化触媒への衝撃力伝達が抑制されて、排気浄化触媒を保護でき、その結果、排気エミッションを悪化させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施の形態１の排気管継手の斜視図。
【図２】同じく正面図。
【図３】同じく左側面図。
【図４】実施の形態１の排気管継手が適用された内燃機関排気系の概略図。
【図５】実施の形態１の排気管継手の分解斜視図。
【図６】同じく分解正面図。
【図７】同じく断面図及びその部分拡大図。
【図８】実施の形態１の疑似円筒形凹多面体（ＰＣＣＰ）における排気圧と径変化との関係を示すグラフ。
【図９】実施の形態２の排気管継手の斜視図。
【図１０】同じく正面図。
【図１１】同じく左側面図。
【図１２】同じく分解斜視図。
【図１３】同じく縦断面図及びその部分拡大図。
【図１４】実施の形態３の排気浄化触媒コンバータの斜視図。
【図１５】同じく正面図。
【図１６】同じく左側面図。
【図１７】同じく分解斜視図。
【図１８】同じく縦断面及びその部分拡大図。
【図１９】実施の形態４の排気浄化触媒コンバータの斜視図。
【図２０】同じく正面図。
【図２１】同じく縦断面及びその部分拡大図。
【図２２】実施の形態４の排気浄化触媒コンバータにおける排気浄化触媒収納ケースの破断図。
【図２３】同じく左側面図。
【図２４】実施の形態５の排気浄化触媒コンバータの分解斜視図。
【図２５】疑似円筒形凹多面体の他の形状例を示す斜視図。
【図２６】疑似円筒形凹多面体の他の形状例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
［実施の形態１］
図１〜３は上述した管体周面接触構造及び管体接続構造が適用されたものであり、自動車用内燃機関の排気系に用いられる排気管継手２を示している。図１は斜視図、図２は正面図、図３は左側面図である。
【００５０】
この排気管継手２は、図４に概略を示すごとく内燃機関４の排気系に設けられているボールジョイント６，８，１０として構成されているものである。上流側のボールジョイント６はエキゾーストマニホールド１２の後端側の管体１２ａに排気管１４を接続し、次のボールジョイント８は排気管１４に触媒コンバータ１６の先端の管体１６ａを接続し、次のボールジョイント１０は触媒コンバータ１６の後端の管体１６ｂを消音器１８の上流側の管体１８ａに接続している。
【００５１】
排気管継手２の構成について説明する。上述したボールジョイント６，８，１０はいずれも以下に説明するごとくの構成である。
排気管継手２は、排気上流側の管体２０の後端側の外周面にはフランジ２２が溶接により固定されていることでフランジ２２は管体２０の一部を構成している。更に排気下流側の管体２４の先端側の外周面にはフランジ２６が溶接によって固定されていることでフランジ２６は管体２４の一部を構成している。
【００５２】
上流側のフランジ２２には、上流側の面にナット部２２ａが溶接されており、下流側のフランジ２６には、ボルト貫通孔２６ａが、前記ナット部２２ａに対向して設けられている。
【００５３】
このボルト貫通孔２６ａには下流側から締結ボルト２７が挿通され、上流側のフランジ２２に溶接されているナット部２２ａに螺合されている。締結ボルト２７の頭部と下流側のフランジ２６との間にはコイルスプリング３０が配置されており、締結ボルト２７をナット部２２ａに螺入すると、コイルスプリング３０が圧縮されることにより、下流側のフランジ２６が上流側のフランジ２２に対して圧接される。フランジ２２、ナット部２２ａ、下流側のフランジ２６のボルト貫通孔２６ａ及び締結ボルト２７が締結具に相当する。
【００５４】
上流側のフランジ２２と下流側のフランジ２６との間には、図５の分解斜視図及び図６の分解正面図に示すごとく、中間部材であるシール部材に相当するボールジョイントガスケット２８が配置されている。このボールジョイントガスケット２８が配置されている位置には、内側に排気上流側の管体２０の先端に形成されている突条形成部３２が設けられている。
【００５５】
この突条形成部３２は、元来、排気上流側の管体２０の後端の円筒体部分をプレス型等により塑性加工して、折り目を形成して稜３２ａ，３２ｂ，３２ｃとし、このことで、多面体を形成している。特に、ここでは、疑似円筒形凹多面体（ＰＣＣＰ：Ｐｓｅｕｄｏ−Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｃａｖｅ  Ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ  Ｓｈｅｌｌ）として形成されている。ここでの疑似円筒形凹多面体は、外周面側に凸の稜３２ａ，３２ｂと、外周面側に凹の稜３２ｃとを境界とする三角形あるいは台形を組み合わせた形状のものが該当する。本実施の形態では三角形を組み合わせたものを例示している。
【００５６】
したがって中間部材としてのボールジョイントガスケット２８が配置される部位の周面には複数の突条（稜３２ａ，３２ｂ）が形成されていると共に、これらの突条には非平行の突条が存在している。すなわち２種類の稜３２ａ，３２ｂは、非平行であり、それらの方向は、排気上流側の管体２０の軸方向に対して、ねじれ角が逆方向の２種類のヘリカル状をなしている。
【００５７】
このことにより突条形成部３２は図６に示したごとく凹凸状態となっていると共に、凸の稜３２ａ，３２ｂの配列は網目状の交叉となっている。
したがって図７の断面図及びその部分拡大図に示すごとく、上流側のフランジ２２と下流側のフランジ２６との間でボールジョイントガスケット２８が圧締されると、ボールジョイントガスケット２８が、凸の稜３２ａ，３２ｂや、この稜３２ａ，３２ｂが交叉する位置にあるピークＰが内側からボールジョイントガスケット２８に食い込む。
【００５８】
このような線状の食い込みにより、ボールジョイントガスケット２８は排気上流側の管体２０内部から排気の圧力振動を受けたとしても、更に車両走行時の振動を受けたとしてもずれることがない。
【００５９】
特に本実施の形態では、ボールジョイントガスケット２８の軸方向のずれは、２つのフランジ２２，２６により阻止されていると共に、突条形成部３２の外周面の多面体における軸方向の凹凸状態によっても阻止されている。更に突条形成部３２の外周面の多面体は周方向にも凹凸状態となっているので、ボールジョイントガスケット２８は周方向のずれも阻止されている。
【００６０】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（１）排気上流側の管体２０には、ボールジョイントガスケット２８が配置される部位の外周面に突条（稜３２ａ，３２ｂ）が形成されている。したがってボールジョイントガスケット２８は、管体２０に対して突条部分にて特に強く線状接触することになる。
【００６１】
このように線状接触となるため、ボールジョイントガスケット２８は線状接触に沿った方向以外の方向には、ずれにくくなる。
更に突条には非平行の突条が存在する。ここでは稜３２ａ，３２ｂ自体が非平行である。このため、圧力振動や走行時の振動などの衝撃によりボールジョイントガスケット２８に対して１つの線状接触に沿った方向にずれる力が作用しても、その方向は全ての突条による線状接触方向が一致していないため、全方向のずれが阻止されることになる。このことによりボールジョイントガスケット２８の回転及び軸方向移動を阻止できる。このことによりシール部材としてのボールジョイントガスケット２８の摩耗が防止され、シールが不完全となることが防止され、排気の漏れを阻止できる。
【００６２】
（２）突条を形成する稜３２ａ，３２ｂの配列は、交叉状態となっており、ねじれ角が逆方向の２種類からなることにより交叉したヘリカル状であり、更に四角状の網目状となっている。
【００６３】
このように交叉状態とすることにより、確実に全方向のずれが阻止され、ボールジョイントガスケット２８の回転及び軸方向移動を阻止できる。
このことにより全方向のずれが確実に阻止でき、管体周面におけるボールジョイントガスケット２８のずれ阻止のための抵抗力が、より強固なものとなる。
【００６４】
（３）凹凸を構成する稜３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、円筒形の部材の壁部に折り目を形成した多面体として形成されている。ここでは、特に疑似円筒形凹多面体として形成している。このため疑似円筒形凹多面体に存在する稜３２ａ，３２ｂ，３２ｃの内で凸状態の稜３２ａ，３２ｂを、非平行の突条として用いることで、本発明の管体周面接触構造を有する排気管継手２を容易に実現できる。
【００６５】
（４）特にフランジ２２、ナット部２２ａ、下流側のフランジ２６のボルト貫通孔２６ａ及び締結ボルト２７からなる締結具により、内管である管体２０と外管である管体２４（特にフランジ２６部分）とを締め付けている。このことによりボールジョイントガスケット２８に、管体２０の突条形成部３２に形成されている突条（稜３２ａ，３２ｂ）が線状に食い込むことにより、確実にボールジョイントガスケット２８の全方向のずれを阻止できる。
【００６６】
（５）管体２０の突条形成部３２が疑似円筒形凹多面体（ＰＣＣＰ）であることにより、突条形成部３２では、管体２０内を流れる排気による内圧増加（ｋＰａ）により図８のグラフに実線にて示すごとく大きな径変化（ｍｍ）が生じる。尚、疑似円筒形凹多面体として形成されていない円筒形の管体ではグラフに破線にて示すごとく、内圧増加（ｋＰａ）に対しては小さい径変化しか生じない。
【００６７】
したがって図示するごとく管体２０の突条形成部３２を疑似円筒形凹多面体とすることにより、内圧増加に対する径変化を増幅できる。このことにより、内部から、内圧に対応した圧力で、突条形成部３２の突条（稜３２ａ，３２ｂ）がボールジョイントガスケット２８を押すようになる。このことにより排気圧が高くなっても、突条形成部３２とボールジョイントガスケット２８との密着度が高まり、排気漏れを確実に防止することができる。
【００６８】
［実施の形態２］
本実施の形態の排気管継手１０２を図９〜１３に示す。この排気管継手１０２は、請求項に述べた管体周面接触構造及び管体接続構造が適用されたものであり、自動車用内燃機関の排気系に用いられるものである。図９は斜視図、図１０は正面図、図１１は左側面図、図１２は分解斜視図、図１３は縦断面図である。
【００６９】
この排気管継手１０２は、前記実施の形態１の図４にて説明した各ボールジョイント６，８，１０の代わりに用いられる。
排気管継手１０２は、排気上流側の管体１２０の後端に設けられた突条形成部１２２、排気下流側の管体１２４の前端に設けられた外管としての拡大部１２６、突条形成部１２２と拡大部１２６との間に配置されたガスケット１２８、及び拡大部１２６の外側に配置された締め付けバンド１３０を備えている。ガスケット１２８が、中間部材でありシール部材に相当する。
【００７０】
拡大部１２６にはスリット１２６ａが先端側から軸方向後方に形成されている。このスリット１２６ａは、軸回りに等角度間隔に６本形成されている。このことにより突条形成部１２２にガスケット１２８を嵌合したものに対して、拡大部１２６を、スリット１２６ａを開くことによりガスケット１２８を覆うようにして、突条形成部１２２との間でガスケット１２８を挟持するようにできる。このことにより排気上流側の管体１２０に対して排気下流側の管体１２４をガスケット１２８を介して接続できる。
【００７１】
そしてガスケット１２８上に乗り上げた拡大部１２６の外側から、締結具である締め付けバンド１３０を、その切れ目１３０ａを開いて配置する。そして切れ目１３０ａの両側に対向して存在する耳部１３０ｂの中心に開口している孔部１３０ｃに、ボルト１３０ｄ（図１３）を挿通し、この挿通方向とは反対側からナットをボルト１３０ｄに螺入して耳部１３０ｂ同士を近づけるようにしてボルト締結する。
【００７２】
このことにより締め付けバンド１３０が拡大部１２６を締め付け、ガスケット１２８が、拡大部１２６と突条形成部１２２との間で強く締め付けられる。
突条形成部１２２は、前記実施の形態１に説明したごとく、元来、排気上流側の管体１２０の後端の円筒体部分をプレス型等により塑性加工して、折り目を形成して稜１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃとし、このことで多面体を形成している。ここでも同じく疑似円筒形凹多面体（ＰＣＣＰ）として形成されている。ここでの疑似円筒形凹多面体は、外周面側から見て、凸の稜１２２ａ，１２２ｂと凹の稜１２２ｃとを境界とする三角形あるいは台形を組み合わせた形状のものが該当する。本実施の形態では三角形を組み合わせたものを例示している。
【００７３】
したがって中間部材としてのガスケット１２８が配置される部位の周面には複数の突条（稜１２２ａ，１２２ｂ）が形成されると共に、これらは非平行の突条となっている。この２種類の稜１２２ａ，１２２ｂは非平行であると共に、それらの方向は、排気上流側の管体１２０の軸方向に対して、ねじれ角が逆方向の２種類のヘリカル状をなしている。
【００７４】
このことにより突条形成部１２２は図示したごとく外周面が線状の凹凸状態となっていると共に、凸の稜１２２ａ，１２２ｂの配列は網目状（四角形の網目状）の交叉となっている。
【００７５】
したがって図１３の断面図及びその部分拡大図に示すごとく、排気上流側の管体１２０に形成された突条形成部１２２と、下流側の管体１２４の拡大部１２６との間でガスケット１２８が圧締されると、ガスケット１２８には凸の稜１２２ａ，１２２ｂが内側から線状に食い込む。特に、稜１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが交叉する位置にあるピークＰが強く食い込む。
【００７６】
このような食い込みにより、ガスケット１２８は排気上流側の管体１２０内部からの排気の圧力振動や車両走行時の振動を受けたとしても、ずれない。
特に本実施の形態では、ガスケット１２８の軸方向のずれ及び回転方向のずれは、共に、突条形成部１２２の外周面の多面体における交叉するヘリカル状凹凸によって阻止されている。
【００７７】
したがって本実施の形態においても前記実施の形態１にて説明したごとくの効果を生じる。
［実施の形態３］
図１４〜１８に本実施の形態の気体処理装置としての排気浄化触媒コンバータ２０２を示す。図１４は斜視図、図１５は正面図、図１６は左側面図、図１７は内部構成を取り出して示した分解斜視図、図１８は縦断面及びその部分拡大図である。
【００７８】
この排気浄化触媒コンバータ２０２は、自動車用内燃機関の排気管に設けられるものであり、排気浄化触媒収納ケース２０４、気体処理部材としてのモノリス型触媒２０６、及びシール部材を兼ねた緩衝部材２０８を備えている。尚、モノリス型触媒２０６については、モノリス担体に触媒を担持させたものであり各種形態が存在するがここでは簡略に外形のみ円筒形で示している。
【００７９】
排気浄化触媒収納ケース２０４は、本体円筒部２１０に対して、内部にモノリス型触媒２０６と緩衝部材２０８とを配置した後、前後にロート状の導入部２１２及び導出部２１４を溶接等により接続したものである。
【００８０】
本体円筒部２１０は、その全体が、前記実施の形態１，２の突条形成部と同様に、円筒形部材をプレス型等により塑性加工して、折り目を形成して稜２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃとし、このことで多面体、ここでは疑似円筒形凹多面体として形成されている。
【００８１】
この疑似円筒形凹多面体は、内周面側から見ると、凹の稜２１０ａ，２１０ｂと凸の稜２１０ｃとを境界とする三角形を組み合わせた形状となっている。本実施の形態では三角形を組み合わせたものを例示しているが、台形を組み合わせたものでも良い。
【００８２】
したがって本体円筒部２１０の内周面には複数の溝（凹の稜２１０ａ，２１０ｂ）が形成されると共に、これらの２種類の溝（稜２１０ａ，２１０ｂ）は非平行である。すなわち２種類の稜２１０ａ，２１０ｂは非平行であると共に、それらの方向は、排気浄化触媒コンバータ２０２の軸方向に対して、ねじれ角が逆方向の２種類のヘリカル状をなしている。
【００８３】
このことにより本体円筒部２１０は図１４，１５，１７に示したごとく凹凸状態となっていると共に、凹の稜２１０ａ，２１０ｂの配列は網目状（四角形の網目状）の交叉となっている。
【００８４】
したがって図１８の断面図及びその部分拡大図に示すごとく、モノリス型触媒２０６と緩衝部材２０８とを排気浄化触媒収納ケース２０４内に押し入れて配置すると、緩衝部材２０８は、複数の溝（稜２１０ａ，２１０ｂ）内に食い込む。
【００８５】
このような食い込みにより、緩衝部材２０８とモノリス型触媒２０６とが排気上流側から排気の圧力を受けたとしても、更に排気の圧力振動や車両走行振動を受けても、緩衝部材２０８の軸方向のずれと周方向のずれとが共に、多面体による方向が逆のヘリカル状の溝（稜２１０ａ，２１０ｂ）によって阻止できる。
【００８６】
以上説明した本実施の形態３によれば、次の効果を生じる。
（１）排気浄化触媒収納ケース２０４の本体円筒部２１０の内周面に形成された溝（稜２１０ａ，２１０ｂ）の配列は、交叉状態となっており、ねじれ角が逆方向の２種類からなることにより交叉したヘリカル状であり、更に網目状（四角形の網目状）となっている。このことにより溝による線状の食い込み方向が一致していないため全方向のずれが阻止され、緩衝部材２０８の回転及び軸方向移動を阻止できる。
【００８７】
このことによりシール部材を兼ねている緩衝部材２０８の摩耗が防止され、緩衝やシールが不完全となることが防止され、モノリス型触媒２０６の保護が完全となり、モノリス型触媒２０６による排気浄化を完全にすることができる。
【００８８】
（２）凹凸を構成する稜２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、円筒形部材の壁部に折り目を形成した多面体として形成されている。ここでは、特に疑似円筒形凹多面体として形成している。このため疑似円筒形凹多面体に存在する稜２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内で内周面にて凹状態の稜２１０ａ，２１０ｂを、非平行の溝として用いることで、本発明の管体周面接触構造を有する気体処理装置である排気浄化触媒コンバータ２０２を容易に実現できる。
【００８９】
［実施の形態４］
図１９〜２１に本実施の形態の気体処理装置としての排気浄化触媒コンバータ３０２を示す。図１９は斜視図、図２０は正面図、図２１は縦断面及びその部分拡大図である。
【００９０】
この排気浄化触媒コンバータ３０２は、内燃機関の排気管に設けられるものであり、排気浄化触媒収納ケース３０４、モノリス型触媒３０６、及びシール部材を兼ねた緩衝部材３０８を備えている。この構成の点については前記実施の形態３の場合と基本的に同じである。尚、モノリス型触媒３０６については、モノリス担体に触媒を担持させたものであり各種形態が存在するがここでは簡略に示している。
【００９１】
前記実施の形態３と異なるのは、排気浄化触媒収納ケース３０４の本体円筒部３１０においては全面が疑似円筒形凹多面体とされているのではなく、導出部３１４にほぼ接する領域にてリング状に疑似円筒形凹多面体３１６が形成されている点である。このリング状の疑似円筒形凹多面体３１６の形成についても前記実施の形態１に述べたごとくの手法にて形成されている。
【００９２】
モノリス型触媒３０６と緩衝部材３０８とは、排気浄化触媒コンバータ３０２の組み立て時には、本体円筒部３１０内において、特に多面体とされていない円筒形状部３１８に主として配置されている。特に緩衝部材３０８の下流側端３０８ａは疑似円筒形凹多面体３１６に当接するようにされている。
【００９３】
したがって組み立て後に排気浄化触媒コンバータ３０２が内燃機関の排気管に取り付けられると、図２１に実線の矢線にて示したごとく、導入部３１２から排気の圧力がかかることにより、モノリス型触媒３０６と緩衝部材３０８とが下流側への付勢力が生じる。しかし疑似円筒形凹多面体３１６に緩衝部材３０８の下流側端３０８ａが当接していることにより、緩衝部材３０８は疑似円筒形凹多面体３１６に更に食い込む状態となる。
【００９４】
このため緩衝部材３０８は軸方向に移動が阻止されると共に、図２２の軸直交破断図及び図２３の左側面図に本体円筒部３１０の下流側部分を示すごとく、疑似円筒形凹多面体３１６は、内周面において周方向での凹凸状態も呈している。したがってこの疑似円筒形凹多面体３１６に当接している緩衝部材３０８は、軸周りの回転も阻止されることになる。
【００９５】
以上説明した本実施の形態４によれば、次の効果を生じる。
（１）排気浄化触媒収納ケース３０４の本体円筒部３１０において、その下流端側の内周面に形成された疑似円筒形凹多面体３１６が周方向にても凹凸状態となっている多面体であることから、緩衝部材３０８の回転及び軸方向移動を阻止できる。
【００９６】
このことによりシール部材を兼ねている緩衝部材３０８の摩耗が防止され、緩衝やシールが不完全となることが防止され、モノリス型触媒３０６の保護が完全となり、モノリス型触媒３０６による排気浄化を完全にすることができる。
【００９７】
（２）疑似円筒形凹多面体３１６は本体円筒部３１０の下流端側の一部であり、本発明の管体周面接触構造を有する気体処理装置である排気浄化触媒コンバータ３０２は前記実施の形態３よりも容易に製造可能である。
【００９８】
［実施の形態５］
本実施の形態の排気浄化触媒コンバータ４０２の分解斜視図を図２４に示す。本実施の形態の排気浄化触媒コンバータ４０２と前記実施の形態３の排気浄化触媒コンバータとは、排気浄化触媒収納ケース４０４及びモノリス型触媒４０６については同一形状であるが、緩衝部材４０８の形状が異なる。
【００９９】
緩衝部材４０８は、モノリス型触媒４０６が配置される内周面４０８ａの形状は前記実施の形態３と同じであるが、排気浄化触媒収納ケース４０４の内周面に接触する外周面４０８ｂには、疑似円筒形凹多面体である本体円筒部４１０の内周面形状に対して相補形状に成形されている。
【０１００】
すなわち排気浄化触媒収納ケース４０４における本体円筒部４１０の内周面の凹凸形状に対して、その凹凸を型として成形した場合の形状に、緩衝部材４０８の外周面４０８ｂが形成されている。
【０１０１】
このことによりモノリス型触媒４０６と共に緩衝部材４０８を排気浄化触媒収納ケース４０４内に配置すると、緩衝部材４０８の外周面４０８ｂは完全に、排気浄化触媒収納ケース４０４の本体円筒部４１０の内周面にある凹凸形状に嵌り込み、十分な密着状態となる。
【０１０２】
このことにより前記実施の形態３の効果と共に、緩衝部材４０８が排気浄化触媒収納ケース４０４の本体円筒部４１０に対して相補形状であることにより、緩衝部材４０８の全方向のずれが効果的に阻止されて、緩衝部材４０８の回転及び軸方向移動をより確実に阻止できる。
【０１０３】
このことによりシール部材を兼ねている緩衝部材４０８の摩耗が防止され、緩衝やシールが不完全となることが防止され、モノリス型触媒４０６の保護が完全となり、モノリス型触媒４０６による排気浄化を完全にすることができる。
【０１０４】
［その他の実施の形態］
・前記各実施の形態において、疑似円筒形凹多面体としては、各面が三角形のものを挙げたが、図２５に示すごとくの台形面５０２ａによる疑似円筒形凹多面体５０２を利用しても良く、図２６に示すごとくの三角形面６０２ａと台形面６０２ｂとの両方が存在する疑似円筒形凹多面体６０２を利用しても良い。それぞれ前記各実施の形態に示した効果を生じる。
【０１０５】
尚、前記各実施の形態で示した疑似円筒形凹多面体の例では、その疑似円筒形凹多面体の各面が三角形であるため、稜は四角形の網目状に交叉しており、シール部材や緩衝部材等の中間部材に対しては、四角形の網目状に接触する。
【０１０６】
しかし図２５の疑似円筒形凹多面体５０２では、突条の稜５０４，５０６，５０８は六角形の網目状に交叉しているので、シール部材や緩衝部材等の中間部材に対しては、六角形の網目状に接触することになる。
【０１０７】
又、図２６の疑似円筒形凹多面体６０２では、突条の稜６０４，６０６，６０８，６１０，６１２は四角形及び六角形の網目状に交叉しているので、シール部材や緩衝部材等の中間部材に対しては、四角形と六角形と両方の網目状の接触状態が混在することになる。
【０１０８】
・前記実施の形態１，２においては内管と外管との間にはシール部材としてガスケットを配置したが、この代わりに緩衝部材を配置しても良く、シール部材と緩衝部材との両方を配置しても良い。この場合にも前記実施の形態１，２にて説明したごとく、緩衝部材の全方向のずれが阻止されるので、その回転及び軸方向移動を阻止できる。このことにより緩衝部材の摩耗が防止され、緩衝が不完全となることが防止され、内管や外管を保護できる。
【０１０９】
・前記実施の形態３，４，５は内燃機関の排気浄化触媒のための排気浄化触媒コンバータであったが、この他に化学反応装置にて気体を反応させたりする触媒を配置する触媒コンバータに利用することもできる。
【符号の説明】
【０１１０】
２…排気管継手、４…内燃機関、６，８，１０…ボールジョイント、１２…エキゾーストマニホールド、１２ａ…管体、１４…排気管、１６…触媒コンバータ、１６ａ，１６ｂ…管体、１８…消音器、１８ａ…管体、２０…管体、２２…フランジ、２２ａ…ナット部、２４…管体、２６…フランジ、２６ａ…ボルト貫通孔、２７…締結ボルト、２８…ボールジョイントガスケット、３０…コイルスプリング、３２…突条形成部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…稜、１０２…排気管継手、１２０…管体、１２２…突条形成部、１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ…稜、１２４…管体、１２６…拡大部、１２６ａ…スリット、１２８…ガスケット、１３０…締め付けバンド、１３０ａ…切れ目、１３０ｂ…耳部、１３０ｃ…孔部、１３０ｄ…ボルト、２０２…排気浄化触媒コンバータ、２０４…排気浄化触媒収納ケース、２０６…モノリス型触媒、２０８…緩衝部材、２１０…本体円筒部、２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ…稜、２１２…導入部、２１４…導出部、３０２…排気浄化触媒コンバータ、３０４…排気浄化触媒収納ケース、３０６…モノリス型触媒、３０８…緩衝部材、３０８ａ…下流側端、３１０…本体円筒部、３１２…導入部、３１４…導出部、３１６…疑似円筒形凹多面体、３１８…円筒形状部、４０２…排気浄化触媒コンバータ、４０４…排気浄化触媒収納ケース、４０６…モノリス型触媒、４０８…緩衝部材、４０８ａ…内周面、４０８ｂ…外周面、４１０…本体円筒部、５０２…疑似円筒形凹多面体、５０２ａ…台形面、５０４，５０６，５０８…稜、６０２…疑似円筒形凹多面体、６０２ａ…三角形面、６０２ｂ…台形面、６０４，６０６，６０８，６１０，６１２…稜、Ｐ…ピーク。
【図１】
2011080539.tif 000003
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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