(57)【要約】【課題】簡素な構成で多様な圧延工程に適応可能な圧延装置を提供する。【解決手段】圧延装置１は、圧延ロール１０，２０の両端部をそれぞれ保持する二つのスタンド３０と、二つのスタンド３０の少なくとも一方を移動させる第一油圧シリンダ１２０と、二つのスタンド３０の間隔を調節する第二油圧シリンダ１３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロールの両端部をそれぞれ保持する二つのスタンドと、
前記二つのスタンドの少なくとも一方を移動させる第一油圧シリンダと、
前記二つのスタンドの間隔を調節する第二油圧シリンダと、を備える圧延装置。
【請求項２】
前記第一油圧シリンダに連動する第三油圧シリンダと、
前記第三油圧シリンダから前記第二油圧シリンダに油圧を伝達する油圧回路と、
前記第一油圧シリンダの動力が前記第三油圧シリンダを介して前記第二油圧シリンダに伝わる第一状態と、前記第一油圧シリンダの動力が第二油圧シリンダに伝わらない第二状態とを切り替える切替部と、を更に備える請求項１記載の圧延装置。
【請求項３】
前記切替部は、
前記第二状態において前記油圧回路を遮断するバルブと、
前記第二状態において前記第三油圧シリンダからの油圧を前記第三油圧シリンダに戻すバイパス回路と、
前記第一状態において前記バイパス回路を遮断するバルブとを有する、請求項２記載の圧延装置。
【請求項４】
前記切替部は、前記第二状態において前記第一油圧シリンダと前記第三油圧シリンダとの連動を解除する解除機構を有する、請求項２記載の圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、圧延装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、軸線方向に並ぶ複数種類の孔型（例えばセンタリング孔型、幅広げ孔型、溝消し孔型及び造形孔型等）を有する孔型ロール、及び当該孔型ロールを用いた圧延方法が開示されている。この圧延方法においては、使用する孔型を変更しながら、同一の孔型ロールを用いた圧延が繰り返される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４５９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同一の圧延装置にて多様な圧延工程を実行する場合、圧延装置の構成が複雑化する傾向がある。例えば特許文献１に例示されるように、使用する孔型を変えながら同一のロールを用いて圧延を繰り返す場合には、ロールに直交する方向に沿ってワークを送る機構に加え、ロールに沿う方向に沿ってワークの位置をずらす機構が求められる。
【０００５】
そこで本開示は、簡素な構成で多様な圧延工程に適応可能な圧延装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る圧延装置は、圧延ロールの両端部をそれぞれ保持する二つのスタンドと、二つのスタンドの少なくとも一方を移動させる第一油圧シリンダと、二つのスタンドの間隔を調節する第二油圧シリンダと、を備える。
【０００７】
この圧延装置によれば、第一油圧シリンダ及び第二油圧シリンダの組み合わせにより、二つのスタンドの位置と、二つのスタンドの間隔の両方を調節することができる。例えば、第二油圧シリンダにより二つのスタンドの間隔を保ちながら第一油圧シリンダを作動させることによって、二つのスタンドの位置を調節することができる。また、第一油圧シリンダ及び第二油圧シリンダの両方を作動させることによって、所望の位置において二つのスタンドの間隔を調節することができる。従って、簡素な構成で多様な圧延工程に適応可能である。
【０００８】
圧延装置は、第一油圧シリンダに連動する第三油圧シリンダと、第三油圧シリンダから第二油圧シリンダに油圧を伝達する油圧回路と、第一油圧シリンダの動力が第三油圧シリンダを介して第二油圧シリンダに伝わる第一状態と、第一油圧シリンダの動力が第二油圧シリンダに伝わらない第二状態とを切り替える切替部と、を更に備えていてもよい。この場合、第一油圧シリンダによるスタンドの移動と、第二油圧シリンダによる二つのスタンドの幅調節とに一つの油圧源を共用することができる。従って、より簡素な構成にて多様な圧延工程に適応可能である。
【０００９】
切替部は、第二状態において油圧回路を遮断するバルブと、第二状態において第三油圧シリンダからの油圧を第三油圧シリンダに戻すバイパス回路と、第一状態においてバイパス回路を遮断するバルブとを有していてもよい。この場合、バルブの開閉によって第一状態及び第二状態を容易に切り替えることができる。
【００１０】
切替部は、第二状態において第一油圧シリンダと第三油圧シリンダとの連動を解除する解除機構を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、簡素な構成で多様な圧延工程に適応可能な圧延装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】圧延装置の正面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う側面図である。
【図３】位置・幅調節部の構成を示す模式図である。
【図４】位置の調節動作を示す模式図である。
【図５】幅の調節動作を示す模式図である。
【図６】位置・幅調節部の変形例を示す模式図である。
【図７】位置の調節動作を示す模式図である。
【図８】幅の調節動作を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１及び図２に示す圧延装置１は、例えばスラブを圧延によって型鋼（例えばＨ型鋼）に成形する装置である。以下、成形前のスラブ、成形後の型鋼、及びこれらの中間状態の成形体をいずれも「ワーク」という。圧延装置１は、互いに平行な圧延ロール１０，２０と、二つのスタンド３０と、トルク伝達部５０，６０と、位置・幅調節部１００とを備える。
【００１５】
圧延ロール１０，２０は、上下に並ぶように配置されており、圧延ロール１０がワークの上に接し、圧延ロール２０がワークの下に接する。以下における「左右」は、圧延ロール１０，２０の一端側（例えば図１の左側）を「左」とし、圧延ロール１０，２０の他端側を「右」とした方向を意味する。圧延ロール１０は、左右方向に延びたロール本体１１と、ロール本体１１の左端から更に左に延びたロールネック１２と、ロール本体１１の右端から更に右に延びたロールネック１３とを有する。圧延ロール２０は、左右方向に延びたロール本体２１と、ロール本体２１の左端から更に左に延びたロールネック２２と、ロール本体２１の右端から更に右に延びたロールネック２３とを有する。
【００１６】
二つのスタンド３０は、圧延ロール１０，２０の両端部をそれぞれ回転自在に保持する。例えば、左側のスタンド３０は圧延ロール１０，２０の左側のロールネック１２，２２を回転自在に保持し、右側のスタンド３０は圧延ロール１０，２０の右側のロールネック１３，２３を回転自在に保持する。
【００１７】
左側のスタンド３０は、ハウジング３１と、上側軸受部３３と、下側軸受部３４と、圧下装置３２とを有する。ハウジング３１は、ロールネック１２，２２を包囲する。上側軸受部３３は、ハウジング３１内において圧延ロール１０のロールネック１２を回転自在に保持する。下側軸受部３４は、ハウジング３１内において圧延ロール２０のロールネック２２を回転自在に保持する。圧下装置３２は、例えば油圧シリンダであり上側軸受部３３に下向きの力を加える。圧下装置３２は、ハウジング３１の上に取り付けられており、ハウジング３１内に突出した圧下ロッド３５を有する。圧下ロッド３５の下端部は上側軸受部３３の上部に接続されている。
【００１８】
右側のスタンド３０も左側のスタンド３０と同様に構成されている。右側のスタンド３０の上側軸受部３３は、圧延ロール１０のロールネック１３を回転自在に保持する。右側のスタンド３０の下側軸受部３４は、圧延ロール２０のロールネック２３を回転自在に保持する。以下、必要に応じて、左側のスタンド３０をスタンド３０Ａとし、右側のスタンド３０をスタンド３０Ｂとしてこれらを区別する。
【００１９】
トルク伝達部５０は、圧延ロール１０の軸線方向（圧延ロール１０の中心軸線に沿う方向）における当該圧延ロール１０の移動を許容しつつ、当該圧延ロール１０にトルクを伝達する。例えばトルク伝達部５０は、スピンドル５１とジョイント５２とを有する。スピンドル５１は、例えば電動モータ等の動力源に接続されており、動力源から圧延ロール１０のロールネック１３の近傍までトルクを伝達する。ジョイント５２は、例えばユニバーサルジョイントであり、スピンドル５１により伝達されたトルクを圧延ロール１０に伝える。ジョイント５２は、軸線方向における圧延ロール１０の移動を許容するようにロールネック１３に接続されている。軸線方向における圧延ロール１０の移動を許容する接続構造の具体例としては、軸線方向に沿ってスライド可能なカップリング構造が挙げられる。ジョイント５２は、例えばボルト締結等、非破壊で取り外し可能な固定方法によってロールネック１３に接続されている。
【００２０】
トルク伝達部６０は、圧延ロール２０の軸線方向（圧延ロール２０の中心軸線に沿う方向）における当該圧延ロール２０の移動を許容しつつ、当該圧延ロール２０にトルクを伝達する。例えばトルク伝達部６０は、スピンドル５１及びジョイント５２と同様のスピンドル６１及びジョイント６２を有する。スピンドル６１は、例えば電動モータ等の動力源に接続されており、動力源から圧延ロール２０のロールネック２３の近傍までトルクを伝達する。ジョイント６２は、スピンドル６１により伝達されたトルクを圧延ロール２０に伝える。
【００２１】
位置・幅調節部１００は、二つのスタンド３０同士の位置及び間隔を調節する。図３に示すように、位置・幅調節部１００は、第一油圧シリンダ１２０と、第二油圧シリンダ１３０と、第三油圧シリンダ１４０と、連結部材１５０と、油圧ポンプ１６０と、油圧回路１６１，１６２と、切替部１７０と、複数のガイドロッドユニット１８０とを有する。
【００２２】
第一油圧シリンダ１２０は、二つのスタンド３０の少なくとも一方を移動させる。第一油圧シリンダ１２０は、左右方向において二つのスタンド３０の外側に配置されており、近位にあるスタンド３０を移動させる。一例として、第一油圧シリンダ１２０は、左側のスタンド３０Ａよりも左方に配置されており、スタンド３０Ａを移動させる。第一油圧シリンダ１２０は、シリンダチューブ１２１と、ピストン１２２と、ピストンロッド１２３とを有する。
【００２３】
シリンダチューブ１２１は、左右方向に沿った状態で支柱１１０等に固定されている。ピストン１２２は、左右方向に沿って可動な状態でシリンダチューブ１２１内に配置されており、シリンダチューブ１２１内を左側の空間１２１ａ及び右側の空間１２１ｂに仕切っている。ピストンロッド１２３は、ピストン１２２の中心部から左右方向に突出している。ピストンロッド１２３の右端部はシリンダチューブ１２１外に突出してスタンド３０Ａのハウジング３１に接続されている。ピストンロッド１２３の左端部もシリンダチューブ１２１外に突出している。
【００２４】
第二油圧シリンダ１３０は、二つのスタンド３０の間隔を調節する。第二油圧シリンダ１３０は、二つのスタンド３０のいずれに設けられていてもよい。例えば第二油圧シリンダ１３０は、第一油圧シリンダ１２０に対して近位にあるスタンド３０（例えば左側のスタンド３０Ａ）に設けられている。第二油圧シリンダ１３０は、シリンダチューブ１３１と、ピストン１３２と、ピストンロッド１３３とを有する。
【００２５】
シリンダチューブ１３１は、左右方向に沿った状態でスタンド３０Ａのハウジング３１の上部に固定されている。ピストン１３２は、左右方向に沿って可動な状態でシリンダチューブ１３１内に配置されており、シリンダチューブ１３１内を左側の空間１３１ａ及び右側の空間１３１ｂに仕切っている。ピストンロッド１３３は、ピストン１３２の中心部から左右方向に突出している。ピストンロッド１３３の右端部はシリンダチューブ１３１外に突出してスタンド３０Ｂのハウジング３１の上部に接続されている。
【００２６】
第三油圧シリンダ１４０は、第一油圧シリンダ１２０に連動するように配置されている。例えば第三油圧シリンダ１４０は第一油圧シリンダ１２０と平行に配置されている。第三油圧シリンダ１４０は、シリンダチューブ１４１と、ピストン１４２と、ピストンロッド１４３とを有する。
【００２７】
シリンダチューブ１４１は、第一油圧シリンダ１２０のシリンダチューブ１２１と平行に配置され、支柱１１０等に固定されている。ピストン１４２は、左右方向に沿って可動な状態でシリンダチューブ１４１内に配置されており、シリンダチューブ１４１内を左側の空間１４１ａ及び右側の空間１４１ｂに仕切っている。ピストンロッド１４３は、ピストン１４２の中心部から左右方向に突出しており、ピストンロッド１４３の右端部及び左端部はシリンダチューブ１４１外に突出している。ピストンロッド１４３の左端部は、連結部材１５０によりピストンロッド１２３の左端部に連結されている。これにより、第三油圧シリンダ１４０のピストンロッド１４３及びピストン１４２は、第一油圧シリンダ１２０のピストンロッド１２３及びピストン１２２に連動する。
【００２８】
油圧ポンプ１６０は、作動油の圧送により第一油圧シリンダ１２０に動力を発生させる。油圧回路１６１は、油圧ポンプ１６０を介して第一油圧シリンダ１２０の空間１２１ａと空間１２１ｂとを接続する。油圧回路１６１は、管路１６１ａ，１６１ｂを含む。管路１６１ａは空間１２１ａと油圧ポンプ１６０とを接続する。管路１６１ｂは空間１２１ｂと油圧ポンプ１６０とを接続する。
【００２９】
油圧回路１６２は、第三油圧シリンダ１４０から第二油圧シリンダ１３０に油圧を伝達する。油圧回路１６２は、管路１６２ａ，１６２ｂを含む。管路１６２ａ，１６２ｂは、第一油圧シリンダ１２０がスタンド３０Ａを遠位側に移動させる方向に動作する際に、第二油圧シリンダ１３０がスタンド３０Ｂをスタンド３０Ａ側に近付けるように配管されている。例えば、管路１６２ａは、第三油圧シリンダ１４０の空間１４１ａと第二油圧シリンダ１３０の空間１３１ａとを接続する。管路１６２ｂは、第三油圧シリンダ１４０の空間１４１ｂと第二油圧シリンダ１３０の空間１３１ｂとを接続する。
【００３０】
切替部１７０は、第一油圧シリンダ１２０の動力が第三油圧シリンダ１４０を介して第二油圧シリンダ１３０に伝わる第一状態と、第一油圧シリンダ１２０の動力が第二油圧シリンダ１３０に伝わらない第二状態とを切り替える。例えば切替部１７０は、バルブ１７２，１７３と、バイパス回路１７１と、バルブ１７４とを有する。バルブ１７２，１７３は、第一状態において油圧回路１６２を開通させ、第二状態において油圧回路１６２を遮断する。例えば、バルブ１７２，１７３は、管路１６２ａ，１６２ｂにそれぞれ設けられており、管路１６２ａ，１６２ｂ内の流路を開閉する。なお、切替部１７０は、バルブ１７２，１７３の少なくとも一方を有していればよい。
【００３１】
複数（例えば４本）のガイドロッドユニット１８０は、ハウジング３１の四隅にそれぞれ配置されている（図２参照）。各ガイドロッドユニット１８０は、二つのスタンド３０の間で左右方向に延び、左右のハウジング３１同士をつないでいる。複数のガイドロッドユニット１８０は、ハウジング３１同士の間隔を変更可能としつつ、ハウジング３１同士を平行に保つ。各ガイドロッドユニット１８０はロック機構（不図示）を内蔵しており、当該ロック機構によって、ハウジング３１同士の間隔を変更可能にする状態（以下、「フリー状態」という。）と、ハウジング３１同士の間隔を変更不可能にする状態（以下、「ロック状態」という。）とを切り替えることが可能である。
【００３２】
バイパス回路１７１は、第二状態において第三油圧シリンダ１４０からの油圧を第三油圧シリンダ１４０に戻す。バイパス回路１７１は管路１７１ａを含む。管路１７１ａは、バルブ１７２，１７３と第三油圧シリンダ１４０との間において、管路１６２ａ，１６２ｂ同士を接続する。
【００３３】
バルブ１７４は、第一状態においてバイパス回路１７１を遮断し、第二状態においてバイパス回路１７１を開通させる。例えばバルブ１７４は管路１７１ａに設けられており、管路１７１ａ内の流路を開閉する。
【００３４】
位置・幅調節部１００によれば、二つのスタンド３０の間隔を固定した状態にて、二つのスタンド３０を同じ方向に移動させる動作（以下、「位置変更モードの動作」という。）と、二つのスタンド３０の間隔を変更する動作（以下、「幅変更モードの動作」という。）の両方を実行可能である。
【００３５】
図４に示すように、位置変更モードの動作においては、切替部１７０を第二状態（バルブ１７２，１７３を閉じ、バルブ１７４を開いた状態）とし、ガイドロッドユニット１８０をロック状態として、油圧ポンプ１６０により第一油圧シリンダ１２０のピストン１２２を移動させる。これにより、ピストンロッド１２３に接続されたスタンド３０Ａが移動する。ピストン１２２の移動に連動して、第三油圧シリンダ１４０のピストン１４２も移動するが、ピストン１４２から押し出された作動油は第二油圧シリンダ１３０を経ずにバイパス回路１７１を経て第三油圧シリンダ１４０に還流する。このため、第二油圧シリンダ１３０は作動せずに二つのスタンド３０の間隔を一定に保つ。従って、スタンド３０Ｂもスタンド３０Ａと共に移動する。
【００３６】
図５に示すように、幅変更モードの動作においては、切替部１７０を第一状態（バルブ１７２，１７３を開き、バルブ１７４を閉じた状態）とし、ガイドロッドユニット１８０をフリー状態として、油圧ポンプ１６０により第一油圧シリンダ１２０のピストン１２２を移動させる。これにより、ピストンロッド１２３に接続されたスタンド３０Ａが移動する。ピストン１２２の移動に連動して、第三油圧シリンダ１４０のピストン１４２も移動する。ピストン１４２から押し出された作動油は油圧回路１６２により第二油圧シリンダ１３０に送られてピストン１３２を移動させる。これにより、二つのスタンド３０の間隔が変更される。間隔変更後の二つのスタンド３０の位置は、再度位置変更モードの動作を実行することによって適宜調節可能である。
【００３７】
なお、切替部１７０は上述した構成に限定されない。切替部１７０は、上記第一状態と上記第二状態とを切り替えられる限り、どのように構成されていてもよい。例えば、図６に示す切替部１７０Ａは、上述したバルブ１７２，１７３，１７４及びバイパス回路１７１に代えて、解除機構１７５を有する。解除機構１７５は、連結部材１５０に設けられており、第二状態において第一油圧シリンダ１２０と第二油圧シリンダ１３０との連動を解除する。例えば解除機構１７５は、ボルトの取り外し、又はクランプ機構の解除等によって、連結部材１５０とピストンロッド１２３との接続、及び連結部材１５０とピストンロッド１４３との接続の少なくとも一方を解除し得るように構成されている。この構成によっても、上記位置変更モードの動作及び幅変更モードの動作の両方を実行可能である。
【００３８】
図７に示すように、位置変更モードの動作においては、切替部１７０Ａを第二状態（連結部材１５０とピストンロッド１２３との接続又は連結部材１５０とピストンロッド１４３との接続が解除された状態）とし、ガイドロッドユニット１８０をロック状態として、油圧ポンプ１６０により第一油圧シリンダ１２０のピストン１２２を移動させる。これにより、ピストンロッド１２３に接続されたスタンド３０Ａが移動する。ピストン１４２は移動しないので、第一油圧シリンダ１２０の動力は第二油圧シリンダ１３０に伝わらない。このため、第二油圧シリンダ１３０は作動せずに二つのスタンド３０の間隔を一定に保つ。従って、スタンド３０Ｂもスタンド３０Ａと共に移動する。
【００３９】
図８に示すように、幅変更モードの動作においては、切替部１７０Ａを第一状態（連結部材１５０とピストンロッド１２３及びピストンロッド１４３とを接続した状態）とし、ガイドロッドユニット１８０をフリー状態として、油圧ポンプ１６０により第一油圧シリンダ１２０のピストン１２２を移動させる。これにより、ピストンロッド１２３に接続されたスタンド３０Ａが移動する。ピストン１２２の移動に連動して、第三油圧シリンダ１４０のピストン１４２も移動する。ピストン１４２から押し出された作動油は油圧回路１６２により第二油圧シリンダ１３０に送られてピストン１３２を移動させる。これにより、二つのスタンド３０の間隔が変更される。
【００４０】
以上に説明したように、圧延装置１は、圧延ロール１０，２０の両端部をそれぞれ保持する二つのスタンド３０と、二つのスタンド３０の少なくとも一方を移動させる第一油圧シリンダ１２０と、二つのスタンド３０の間隔を調節する第二油圧シリンダ１３０と、を備える。
【００４１】
この圧延装置１によれば、第一油圧シリンダ１２０及び第二油圧シリンダ１３０の組み合わせにより、二つのスタンド３０の位置と、二つのスタンド３０の間隔の両方を調節することができる。例えば、第二油圧シリンダ１３０により二つのスタンド３０の間隔を保ちながら第一油圧シリンダ１２０を作動させることによって、二つのスタンド３０の位置を調節することができる。また、第一油圧シリンダ１２０及び第二油圧シリンダ１３０の両方を作動させることによって、所望の位置において二つのスタンド３０の間隔を調節することができる。従って、簡素な構成で多様な圧延工程に適応可能である。例えば、圧延ロール１０，２０の軸線方向におけるワークの位置をずらすことなく、圧延ロール１０，２０の使用部位（ワークに接する部位）を変更することができる。また、幅の調節によって、互いに長さの異なる多様な圧延ロール１０，２０を用いることができる。
【００４２】
圧延装置１は、第一油圧シリンダ１２０に連動する第三油圧シリンダ１４０と、第三油圧シリンダ１４０から第二油圧シリンダ１３０に油圧を伝達する油圧回路１６２と、第一油圧シリンダ１２０の動力が第三油圧シリンダ１４０を介して第二油圧シリンダ１３０に伝わる第一状態と、第一油圧シリンダ１２０の動力が第二油圧シリンダ１３０に伝わらない第二状態とを切り替える切替部１７０と、を更に備えていてもよい。この場合、第一油圧シリンダ１２０によるスタンド３０の移動と、第二油圧シリンダ１３０による二つのスタンド３０の幅調節とに一つの油圧源を共用することができる。従って、より簡素な構成にて多様な圧延工程に適応可能である。
【００４３】
切替部１７０は、第二状態において油圧回路を遮断するバルブ１７２，１７３と、第二状態において第三油圧シリンダ１４０からの油圧を第三油圧シリンダ１４０に戻すバイパス回路１７１と、第一状態においてバイパス回路を遮断するバルブ１７４とを有していてもよい。この場合、バルブ１７２，１７３，１７４の開閉によって第一状態及び第二状態を容易に切り替えることができる。
【００４４】
切替部１７０は、第二状態において第一油圧シリンダ１２０と第三油圧シリンダ１４０との連動を解除する解除機構１７５を有していてもよい。
【００４５】
以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…圧延装置、１０，２０…圧延ロール、３０，３０Ａ，３０Ｂ…スタンド、１２０…第一油圧シリンダ、１３０…第二油圧シリンダ、１４０…第三油圧シリンダ、１７０…切替部、１７１…バイパス回路、１７２，１７３，１７４…バルブ、１７５…解除機構。
【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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