(57)【要約】  パネル構造（１０）は、２枚のシート（１２）から形成される。シート（１２）は、離間して置かれ、その間に空隙（１３）を設ける。シート（１２）は、さまざまな位置（１４）でつなぎ合わされる。つなぎ（１４）は、シート（１２）及びつなぎ手段（１４）が連続した材料体を形成するように、シート（１２）と実質的に同じ材料から形成される。つなぎ（１４）は、パネルの平面内に閉塞されない空隙（１３）を残す。細長い補強部材（１５）が、空隙のひとつに置かれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
離間して置かれて間に空隙が設けられ、一方のシートから他方のシートまで延びる複数のつなぎ手段によってつなぎ合わされた２枚のシートであって、前記つなぎ手段は前記シートと実質的に同じ材料から形成され、前記シート及び前記つなぎ手段は連続した材料体を形成し、前記つなぎはパネルの平面内に閉塞されない空隙を残すように配列され、少なくともひとつの空隙内に細長い補強部材がある２枚のシート、を備えることを特徴とするパネル構造。
【請求項２】
前記つなぎは、シートを横断して、幾何学格子状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル構造。
【請求項３】
前記シート間の空隙は、シートと異なる材料を有することを特徴とする請求項１または２に記載のパネル構造。
【請求項４】
前記異なる材料は、膨張材であることを特徴とする請求項３に記載のパネル構造。
【請求項５】
前記シート及びつなぎ手段の材料は、熱硬化性もしくは熱可塑性のプラスチック材料、ポリマー材、金属、または板材であることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項６】
前記シートの材料は、補強繊維を組み込んでいることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項７】
前記シートは、概ね平坦であることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項８】
前記シートは、概ね平行であることを特徴とする請求項７に記載のパネル構造。
【請求項９】
前記つなぎ手段は、それぞれ、対応するシートの平面から変形されて他方のシートの材料に融合された１枚または複数のシートの材料から成ることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項１０】
両方のシートの材料は、各平面から変形されて、シート間のある位置で他方のシートの材料に融合されることを特徴とする請求項９に記載のパネル構造。
【請求項１１】
前記シートの材料は、シート間の中ほどで融合されることを特徴とする請求項１０に記載のパネル構造。
【請求項１２】
前記材料は、熱の印加を含むプロセスによって変形されることを特徴とする請求項９、１０、または１１に記載のパネル構造。
【請求項１３】
前記材料は、圧力の印加を含むプロセスによって変形されることを特徴とする請求項９、１０、１１、または１２に記載のパネル構造。
【請求項１４】
前記材料は、変形されて他方のシートに向かって中空の突起を形成することを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項１５】
前記材料は、変形されて他方のシートに向かって中の詰まった突起を形成することを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項１６】
前記突起は、他方のシートから形成される対応する先端と融合するための鋭い先端、丸い先端、または扁平な先端を有して形成されることを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項１７】
前記つなぎ手段を形成するために、前記シートの面積の半分に満たない部分が変形されることを特徴とする請求項９から１６のいずれか１項に記載のパネル構造。
【請求項１８】
前記シートは、変形された領域の間では実質的に平坦であることを特徴とする請求項１７に記載のパネル構造。
【請求項１９】
前記シートは、点でのみ変形され、その間は実質的に変形されないことを特徴とする請求項１７または１８に記載のパネル構造。
【請求項２０】
添付図面に関連して、実質的に上記に説明したパネル構造。
【請求項２１】
前記請求項のいずれかと同じ発明の範囲内であるかまたは関連するか否かにかかわらず、新規の対象物または本明細書に公開される新規の対象物を含む組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル構造及びその形成に関する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明によれば、離間して置かれて間に空隙が設けられ、一方のシートから他方のシートまで延びる複数のつなぎ手段によってつなぎ合わされた２枚のシートであって、つなぎ手段はシートと実質的に同じ材料から形成され、シート及びつなぎ手段は連続した材料体を形成し、つなぎ手段はパネルの平面内に閉塞されない空隙を残すように配列され、少なくともひとつの空隙内に細長い補強部材が置かれた２枚のシート、を備えることを特徴とするパネル構造が提供される。
【０００３】
つなぎは、好ましくはシートの全域で幾何学格子状に配列される。シート間の空隙は、シートと異なる膨張材のような材料を含んでもよい。
【０００４】
シート及びつなぎ手段の材料は、熱硬化性もしくは熱可塑性のプラスチック材料、他のポリマー材、金属、または板であってもよい。シートの材料は、補強繊維を組み込んでいてもよい。
【０００５】
シートは、好ましくは概ね平坦であり、好ましくは概ね平行である。
【０００６】
つなぎ手段は、それぞれ、対応するシートの平面から変形されて他方のシートの材料に融合されて、１枚または複数のシートの材料から成ってもよい。両方のシートの材料は、各平面から変形されてシート間のある位置で他方のシートの材料に融合されることが好ましい。シートの材料は、シート間の中ほどで融合されることが好ましい。
【０００７】
材料は、熱及び／または圧力の印加を含むプロセスによって変形されてもよい。材料は、変形されて他方のシートに向かって中空の突起を形成してもよい。あるいは、材料は、変形されて他方のシートに向かって中の詰まった突起を形成してもよい。突起は、他方のシートから形成される対応する先端と融合するための鋭い先端、丸い先端、または扁平な先端を有して形成されてもよい。
【０００８】
つなぎ手段を形成するためにシートの面積の半分にも満たない部分が変形されることが好ましい。シートは、好ましくは変形された面積の間では実質的に平坦である。シートは、点でのみ変形されて、その間は実質的に変形されなくてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のさまざまな実施形態を、ほんの一例として、添付の図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１０】
図１ａは、本発明の第１の実施形態に係るパネル構造を一部を切り出して示した斜視図である。図１ｂは、図１ａのＢ−Ｂ線に沿った断面であり、図１ｃは、図１ｂの一部の拡大図である。図２ａ、図２ｂおよび図２ｃは、それぞれ図１ａ、図１ｂおよび図１ｃに対応し、第２の実施形態を図解する。図３ａ、図３ｂおよび図３ｃは、それぞれ図１ａ、図１ｂおよび図１ｃに対応し、第３の実施形態を図解する。
【００１１】
図４は、パネル構造の第４の実施形態の断面図である。図５ａ及び図５ｂは、第１及び第４の実施形態のパネル表面を図解する。図６、図７ａ及び図７ｂは、本発明に従ってパネル構造を形成するためのさまざまな方法及び配列を図解する。図８ａ及び図８ｂは、本発明に従ってパネル構造を形成するための更なる方法及び配列を図解する。
【００１２】
図１は、２枚のシート１２から形成されるパネル構造１０を示す。シート１２は離間して置かれ、その間に空隙１３が設けられる。シート１２は、全般的に番号１４で示されるつなぎ手段によってさまざまな位置でつなぎ合わされる。つなぎ１４は、一方のシート１２から他方へ延びる。
【００１３】
説明するように、つなぎ１４はシート１２と実質的に同じ材料から、シート１２及びつなぎ手段１４が連続した材料体を形成するように形成される。つなぎ手段１４は、パネルの平面内に閉塞していない空隙を残すように配列される。細長い補強部材１５が少なくともひとつの空隙内に置かれる。
【００１４】
各シート１２は、各つなぎ１４の領域を除いて、概ね平坦である。これらの位置では、シート１２の材料は、説明するような方法でシート１２の平面から変形され、他方のシート１２に向かう突起１６を形成する。突起１６は、中空である。突起１６は、図１ｂ及び図１ｃに破線１７で示される平面で、他方のシート１２からの対応する突起と合わさる。実線は用いられず、その理由は、突起１６の材料は、シート１２全域及びつなぎ１４を通じた単一の連続した材料体を形成するために、形成プロセスの一部として、この位置で融合されるからである。
【００１５】
シート１２は、例えば、熱硬化性もしくは熱可塑性のプラスチック材料、ポリマー材、金属合金、または板紙などから形成されてもよい。材料は、１８で示される補強繊維を任意で組み込んでいてもよい。
【００１６】
本実施形態においては、図１ａから図１ｃによって、突起１６が溶融の前は概ね扁平な先端を有し、そのため溶融は先端の面積の全域に渡って起こることがわかる。
【００１７】
シート１２間で定義される空隙１５は、補強部材１５を含むが、そうでなければ、詰め物をせずに、（図１ｂの左側に示されるような）何もない空隙として残されてもよく、あるいは、（図１ｂの右側に示されるように）気泡材２２を含んでもよい。気泡材は、パネル１０の構造性能のために必ずしも必要とされるものではないが、断熱または遮音などの他の理由で組み込まれてもよい。補強部材１５は、好ましくは、実質的に堅固でシート１２を支えるに十分な大きさであり、パネルの歪みに対する強さを提供する。このように、パネルは、補強部材の存在によって補強される。補強部材は、金属または他の材料から成ってもよく、中が詰まっていても中空でもよく、中空である場合、補強部材は供給ダクトとして使用することができる。
【００１８】
補強部材は、まっすぐで、パネル全域に延びていてもよく、１９で示されるように接合箇所がパネル内に形成されていてもよい。更に別の方法では、補強部材は、まっすぐでなく曲がっていてもよい。
【００１９】
第２の実施形態を図２ａから図２ｃに示す。図１の主要部分に対応する主要部分には、末尾にａを付けた対応する参照番号を付与する。
【００２０】
第２の実施形態において、パネル１０ａもまた、突起１６ａで形成されるつなぎ手段１４ａによって接合される２枚のシート１２ａを備える。補強部材１５ａが、突起１６ａの間に残された空隙１３ａ内に設けられる。第１と第２の実施形態との間の違いは、突起１６ａの形状に関する。第２の実施形態では、突起１６ａは円錐形で先端が尖っており、突起１６ａ間の密接に接触し溶融する面積は、突起１６の扁平な先端によって設けられる面積に比べると、第２の実施形態では比較的小さい。
【００２１】
先端の溶融により、シート１２ａ全域に渡りかつつなぎ１４ａを通じた単一の連続した材料体がもたらされる。
【００２２】
ここでもまた、シート１２ａは、好ましくは熱硬化性もしくは熱可塑性のプラスチック材料、他のポリマー材、金属または板などであり、補強繊維を組み込んでいてもよい（図２に図示せず）。空間２０ａは、何もない空隙としても、気泡材２２が詰められていてもよい（図２に図示せず）。
【００２３】
図３ａから図３ｃは、パネル構造１０ｂの第３の実施形態を示す。ここでもまた、対応する主要部分には、末尾にｂを付けた類似の番号を付与する。
【００２４】
この第３の実施形態において、シート１２ｂは、円錐形で、先端が尖り、中の詰まった突起１６ｂの形のつなぎ手段１４ｂによってつながれている。このように、第３の実施形態とはじめの２つの実施形態との間の主要な違いは、突起１６ｂが中空でなく中が詰まっているということである。好ましくは、熱硬化性もしくは熱可塑性のプラスチック材料、その他のポリマー材、金属または板などがここでもまた用いられ、任意で補強繊維を組み込んでいてもよい。空隙１３ｂは、つなぎ手段１４ｂ間の閉塞されない空隙内に補強部材１５ｂを包含しているが、そうでなければ、塞がれない空隙であっても、または気泡材が詰められていてもよい。
【００２５】
先端の溶融により、シート１２ｂ全域に渡りかつつなぎ１４ｂを通じた単一の連続した材料体がもたらされる。
【００２６】
パネル構造１０ｃの第４の実施形態を、図４に断面で図解し、ここでもまた類似の番号及び接尾語ｃを使用している。
【００２７】
パネル１０ｃにおいて、シート１２ｃは、その面積のほぼ全域に渡って平坦である。つなぎ１４ｃは、材料の薄いスピンドル１６ｃの形状であって、シート１２ｃに実質的にほぼ垂直に延びる、間隔のあいた柱状部を形成する。ここでもまた、シート１２ｃ及びつなぎ１４ｃは、好ましくは熱硬化性もしくは熱可塑性のプラスチック材料、ポリマー材、金属合金、または紙板などから形成され、任意で補強繊維を組み込んでいる。シート１２ｃ及びスピンドル１６ｃは共に、単一の連続した材料体を形成する。空隙１３ｃは、パネルの全幅に渡って広がる平行でまっすぐな閉塞されない一連の空隙の形状を呈する。少なくとも空隙１３ｃのいくつかは、補強部材１５ｃを含む。
【００２８】
図５ａ及び図５ｂは、第１及び第４の実施形態の外面を示す。図５ａにおいて、突起１６の中空の特性により、各突起位置２８に目に見える窪み２６がもたらされる。突起位置は、この例で破線で示される正方格子３０として図解される幾何学格子の交点に配列される。窪み２６のサイズと比較した格子３０の方形サイズにより、突起１６は十分に広い間隔で置かれ、閉塞されないまっすぐな空隙１３を残して、パネル１０の平面内に延びる補強部材１５を突起１６間に受け入れる。
【００２９】
図５ｂに図解される第４の実施形態において、突起１６ｃは、ここでもまた方形格子３０の上に配列される。しかしながら、スピンドル１６ｃの幅が狭く中が詰まっているという特性により、パネル１０ｃの露出面は、突起位置２８においてすら、平坦表面から完全にまたは実質的に変化がない。明確にするために、スピンドル１６ｃの位置を、図５ｂに小さな円で図解する。ここでもまた、第１の実施形態と共通して、スピンドル１６ｃの間隔によって、空隙１３ｃは閉塞されずまっすぐなままとなり、補強部材１５はパネル１０ｃの平面のさまざまな方向に延びることができることがわかる。
【００３０】
図５ａ及び図５ｂの両方から容易に理解できるように、突起位置２８間の面積は、シート１２の総面積の優に半分以上に相当する。すなわち、シート１２の面積の半分にも満たない部分しか、つなぎ１４の形成のために変形されない。図５ａにおいて、窪み２６を形成する変形があるが、これらは十分に小さく、シートの面積の半分もしくは半分を超す部分を変形しないまま突起位置２８間に残す。図５ｂの配列では、説明したように、柱状部２４は十分に小さく、パネル１０ｃの外面は、スピンドル１６ｃの形成によってほとんど変形しない。
【００３１】
図６は、本発明に従ってパネル構造を形成する第１の方法を図解する。この第１の方法は、特に第１の実施形態に用いるのが適切であるが、第２の実施形態に用いてもよい。方法は、第１の実施形態に関連して説明する。
【００３２】
まず、突起１６を有するように予備形成されたシート１２を準備する。シート１２は、各突起１６がそれぞれ他方のシートに向かって突出するように向け、シート１２を補強部材１５のまわりで合わせる。このように、突起１６の先端は、密接に接触して合わさり、補強部材１５は、空隙１３が形成される際に空隙１３内に置かれる。あるいは、補強部材は、空隙１３にパネルの端から軸方向に導入してもよい。このとき、例えば熱源を矢印３４で示される位置で窪み２６に導入することによって、熱を加え、その結果、突起先端の領域内の材料が加熱されて軟化する。これにより、２枚のシートの材料は、溶解により融合され、２枚のシートの材料は混合して単一の全体になる。結果を、特に図１ｃに図解する。この２枚のシート間の融合を引き起こす過程により、図１ｃの２つの突起１６を示すのに実線でなく破線を用いる方が適切となる。実際、融合が起こった後は、融合した２つの突起間の境界の正確な位置を確認することが可能ではなくなる。材料の単一体が、初めは分離して識別可能だった２体の融合から形成された。
【００３３】
図７ａおよび図７ｂは、パネル構造を形成するために使用し得る第２の方法を図解する。
【００３４】
この方法では、２枚の平坦な材料シート１２を密接な接触で合わせるが、この段階では両方とも平坦である。そして、矢印３６で示されるように、突起位置に加熱が施される。これにより、シート１２の熱可塑性材料が局部的に加熱され、２枚のシートの材料はこれらの位置で融合する。
【００３５】
融合の開始後で材料が完全に冷却される前に、従って材料が可塑性である間に、シート１２を引き離すと（図７ｂ）、シート１２間で引き伸ばされた材料によってつなぎ１４が形成し始める。シート１２は、パネルの外側からの吸引によって、またはシート１２間に空気もしくは他の流体を吹き込んで強制的に引き離すことによって、引き離すことができる。
【００３６】
分離が続く間、つなぎ１４は最終的な形状に達するまで形成が続く。次いで、シート１２を材料が完全に冷却するまでこの位置に保つ。
【００３７】
いま説明したプロセスは、特に第４の実施形態を形成するのに適しており、局部的加熱を用いてシートを結合する柱状部を形成する。プロセスが第１及び第２の実施形態を形成するために用いられる場合は、主要な２点で改良することができる。まず、矢印３８で示される２次的な加熱の領域を、各突起位置のまわりに加熱のリングとして適用する。３８への２次的な加熱は、より低温であるか、または短時間であるかして、突起位置への加熱より少なくし、リングのまわりの材料が残りのシート１２と融合するに十分までには軟化しないようにする。この結果、突起位置２８の材料は溶融するが、リングを囲む材料は、単に軟化するだけになる。この結果、シート１２を引き離す際に、リング３８の軟化した材料は、伸びて突起１６、１６Ａの側壁４０を形成するが、他方のシート１２の材料と融合しない。これは、第１及び第２の実施形態に示されるタイプの突起の形成に役立ち、シート１２を引き離す際に、シート１２を型のモールドツールまたは他の形成器に押し付けることで、更に促進され得る。
【００３８】
この方法では、つなぎ及び空隙を形成した後で補強部材を導入する。
【００３９】
図８は、図６または図７の方法を連続プロセスとして実施し得る技術を図解する。シート１２を、図８ａの左側からローラ４２のニップの方へ連続的に供給する。ひとつのローラ４２の表面を、図８ｂに拡大して図解する。ローラ４２は、列状の吸引穴４４及び列状の発熱体４６を有する。この結果、シート１２がローラ４２のニップを通過する際に、突起位置２８に対応する領域が発熱体４６によって加熱される。シート１２がニップを離れる際、穴４４を介した吸引によってシート１２はローラに保持される傾向となり、シート１２は保持されてまたは引いて離される。この結果、加熱されて溶融した位置２８は伸ばされて、図７ｂに関連して説明される方法でつなぎを形成する。あるいは、ローラ４２は、より複雑な表面形状を有して、シート１２がローラのニップを通過する際にシート１２間に補強部材を供給できるようにしてもよい。あるいは、補強部材は、つなぎ手段が完全に形成された後でパネルの端から導入することもできる。ローラ４２は、（例えば、加熱された形成ローラを含む前段階によって）突起１６を有して予備形成されたシート１２に対応するように形成されてもよく、これにより、熱が突起１６の先端に（図６ａに図解されるように）印加されるがその後の吸引が必要でなくなる。
【００４０】
上に説明した全ての方法において、熱可塑性材料の２枚のパネル間の溶融を用いることによって、単一の連続した材料体を効果的に境目なく、従って、境目が引き起こす構造的な弱さを伴うことなく、形成することができる。これらは、補強部材の存在によって更に強化される。その結果が、２枚の離間して置かれたパネルがつなぎ合わされて強化され、曲げ運動またはずれ運動が制約されるパネル構造である。（ずれ運動は、他のシートに対する、そのシート内の運動である。）ずれ運動は、パネル構造が曲がるために必要とされるものであり、従って、このずれ運動に対する抵抗によって曲げに対する抵抗がもたらされるとともに、補強部材の存在によって更に強化される。その結果が、例えば衝撃に対する強さなどの強さは主としてシート（適度な厚さに形成されていてもよい）によってもたらされるが、曲げ抵抗は主としてそれらをつなぎ合わせて補強していることによってもたらされている、構造である。構造内の空隙の存在により、堅固だが軽量の構造を作り出すことができる。
【００４１】
説明したタイプの堅固で軽量なパネル構造は、移動住宅、ボート、ビルディング（特に仮設または可搬式ビルディング）、型枠、敷板、輸送パッケージ及びプラットホーム、車体、窓のシャッター、ならびに他の応用の形成において有利に用いることができる。これらの多くにおいて、シート１２の変形していない外面が、総表面積の少なくとも５０％を形成することが有利であり、それにより追加パネルまたはシート材料、特に装飾の理由で適用されるカバーが、視覚的な仕上げを良好な状態で適用できる。このように、パネル構造は、可搬式ビルディングまたは移動住宅の壁として、従来の壁紙で覆って用いることができ、特に第４の実施形態が用いられた場合は、パネル構造の形状が明白になることがない。
【００４２】
上記の構造には、本発明の範囲を逸脱することなく多くの変形及び変更を行うことができる。特に、ある範囲の異なる材料を用いることができる。また、つなぎの連続性を達成するための異なる手段、たとえば、熱硬化性ポリマーまたは樹脂含浸ボードに対する発熱溶融を用いてもよい。寸法及び相対寸法は、説明されたものと変えることができる。
【００４３】
説明ではつなぎ合わされた２枚のパネルに言及したが、更に、多くの数のシートで実施したり、または正確に平行ではないシートで実施することができる。また、つなぎ及び補強部材の配置のレイアウト変更によって湾曲及び複合形状を作ってもよい。
【００４４】
上述の明細書において特に重要と思われる本発明の特徴に注意を喚起するように努めたが、出願人は、上記に言及された及び／または図面で示された特許性のある特徴または特徴の組み合わせについて、特にそれらが強調されているか否かにかかわらず、保護を申請することに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１ａは、本発明の第１の実施形態に係るパネル構造を一部を切り出して示した斜視図で、図１ｂは、図１ａのＢ−Ｂ線に沿った断面であり、図１ｃは、図１ｂの一部の拡大図である。
【図２】図２ａ、図２ｂおよび図２ｃは、それぞれ図１ａ、図１ｂおよび図１ｃに対応し、第２の実施形態を図解する。
【図３】図３ａ、図３ｂおよび図３ｃは、それぞれ図１ａ、図１ｂおよび図１ｃに対応し、第３の実施形態を図解する。
【図４】パネル構造の第４の実施形態の断面図である。
【図５】図５ａ及び図５ｂは、第１及び第４の実施形態のパネル表面を図解する。
【図６】本発明に従ってパネル構造を形成するためのさまざまな方法及び配列の１つを図解する。
【図７】図７ａ及び図７ｂは、本発明に従ってパネル構造を形成するためのさまざまな方法及び配列を他の例を図解する。
【図８】図８ａ及び図８ｂは、本発明に従ってパネル構造を形成するための更なる方法及び配列を図解する。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
2007516113.tif 000015
【図７ａ】
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【図７ｂ】
2007516113.tif 000017
【図８ａ】
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【図８ｂ】
2007516113.tif 000019
【国際調査報告】
2007516113.tif 000020
2007516113.tif 000021
2007516113.tif 000022