(57)【要約】【課題】上面及び下面の両面にすべり板が設けられたすべり支承装置において、上部構造に生じる偏心の問題を低減する。【解決手段】すべり支承装置は、第１のすべり板と、第２のすべり板と、支承ユニットとを備える。支承ユニットは、第１及び第２のすべり板の間に配置されている。支承ユニットは、複数の摺動材と、複数のバネ部材とを含んでいる。第１のすべり板の周縁においては、上方に突出する第１のストッパが形成されている。第２のすべり板の周縁においては、下方に突出する第２のストッパが形成されている。各摺動材は、上面及び下面の各々に設けられたすべり材を有し、第１のすべり板に下面が接するとともに第２のすべり板に上面が接するように構成されている。各バネ部材は、複数の摺動材のうち隣接する摺動材を互いに連結するように構成されている。平面視において、複数の摺動材と複数のバネ部材とによって閉領域が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造と下部構造との間に設けられる免震構造に適用されるすべり支承装置であって、
前記下部構造の上方に配置される第１のすべり板と、
前記上部構造の下方に配置される第２のすべり板と、
前記第１及び第２のすべり板の間に配置された支承ユニットとを備え、
前記第１のすべり板の周縁においては、上方に突出する第１のストッパが形成されており、
前記第２のすべり板の周縁においては、下方に突出する第２のストッパが形成されており、
前記支承ユニットは、複数の摺動材と、複数のバネ部材とを含み、
前記複数の摺動材の各々は、上面及び下面の各々に設けられたすべり材を有し、前記第１のすべり板に下面が接するとともに前記第２のすべり板に上面が接するように構成されており、
前記複数のバネ部材の各々は、前記複数の摺動材のうち隣接する摺動材を互いに連結するように構成されており、
平面視において、前記複数の摺動材と前記複数のバネ部材とによって閉領域が形成されている、すべり支承装置。
【請求項２】
前記支承ユニットは、複数の間隔維持部材を含み、
前記複数の間隔維持部材の各々は、前記複数の摺動材のうち互いに隣接しない２つの摺動材の間隔を所定間隔以下に維持するように構成されている、請求項１に記載のすべり支承装置。
【請求項３】
前記複数のバネ部材の各々は、板バネで構成されており、
前記複数の摺動材の各々は、柱状であり、
前記複数のバネ部材の各々において、長手方向の各端部は、前記複数の摺動材のいずれかの側面に取り付けられている、請求項１又は請求項２に記載のすべり支承装置。
【請求項４】
前記複数のバネ部材の各々は、前記閉領域の内側に向かって撓んでいる、請求項３に記載のすべり支承装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり支承装置に関し、特に、上部構造と下部構造との間に設けられる免震構造に適用されるすべり支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−３９２６６号公報（特許文献１）は、上部構造と下部構造との間に設けられる免震構造に適用されるすべり支承装置を開示する。このすべり支承装置においては、上面及び下面の両面にすべり板が設けられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３９２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されているすべり支承装置においては、たとえば、地震等が発生した場合に、弾性支承体（すべり材）が上部すべり板と下部すべり板との間で摺動する。その後、地震等が収まった場合に、平面視においてすべり材がすべり支承装置の中心から大きく離れた場所に位置する場合がある。この場合には、すべり支承装置の上方に設けられた建物の上部構造の重心と、すべり材の位置（荷重支持点）との差が大きくなり、上部構造において偏心の問題が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、上面及び下面の両面にすべり板が設けられたすべり支承装置において、上部構造に生じる偏心の問題を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従うすべり支承装置は、上部構造と下部構造との間に設けられる免震構造に適用される。このすべり支承装置は、第１のすべり板と、第２のすべり板と、支承ユニットとを備える。第１のすべり板は、下部構造の上方に配置される。第２のすべり板は、上部構造の下方に配置される。支承ユニットは、第１及び第２のすべり板の間に配置されている。支承ユニットは、複数の摺動材と、複数のバネ部材とを含んでいる。第１のすべり板の周縁においては、上方に突出する第１のストッパが形成されている。第２のすべり板の周縁においては、下方に突出する第２のストッパが形成されている。複数の摺動材の各々は、上面及び下面の各々に設けられたすべり材を有し、第１のすべり板に下面が接するとともに第２のすべり板に上面が接するように構成されている。複数のバネ部材の各々は、複数の摺動材のうち隣接する摺動材を互いに連結するように構成されている。平面視において、複数の摺動材と複数のバネ部材とによって閉領域が形成されている。
【０００７】
このすべり支承装置においては、支承ユニットが複数の摺動材と複数のバネ部材とを含み、平面視において複数の摺動材と複数のバネ部材とによって閉領域が形成されている。地震等により第１及び第２のすべり板の相対的な位置関係が変化し支承ユニットが第１及び第２のストッパに押し付けられると、たとえば、複数のバネ部材の各々が撓み、各摺動材が互いに近づくことによって、第１のすべり板の十分な移動量が確保される。一方、地震等が収まり第１及び第２のすべり板の相対的な位置関係が元に戻ると、撓んでいたバネ部材が元に戻り、支承ユニットの重心が上部構造の重心に近づく。したがって、このすべり支承装置によれば、地震等が収まった後に支承ユニットの重心が上部構造の重心から大きく離れた状態が維持されないため、第１のすべり板の移動量を十分に確保した上で上部構造に生じる偏心の問題を低減することができる。
【０００８】
上記すべり支承装置において、支承ユニットは、複数の間隔維持部材を含み、複数の間隔維持部材の各々は、複数の摺動材のうち互いに隣接しない２つの摺動材の間隔を所定間隔以下に維持するように構成されていてもよい。
【０００９】
このすべり支承装置においては、互いに隣接しない２つの摺動材の間隔が所定間隔以下に維持されている。したがって、このすべり支承装置によれば、地震等が生じていない定常状態における支承ユニットの形状が想定外の形状となることを抑制することができる。
【００１０】
上記すべり支承装置において、複数のバネ部材の各々は、板バネで構成されており、複数の摺動材の各々は、柱状であり、複数のバネ部材の各々において、長手方向の各端部は、複数の摺動材のいずれかの側面に取り付けられていてもよい。
【００１１】
上記すべり支承装置において、複数のバネ部材の各々は、閉領域の内側に向かって撓んでいてもよい。
【００１２】
このすべり支承装置においては、地震等により第１及び第２のすべり板の相対的な位置関係が変化し支承ユニットが第１及び第２のストッパに押し付けられると、たとえば、複数のバネ部材の各々が閉領域の内側に向かって撓む。したがって、このすべり支承装置によれば、各バネ部材が閉領域の外側に向かって撓み第１及び第２のストッパに接触する可能性が低いため、各バネ部材が第１及び第２のストッパを損傷する可能性を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上面及び下面の両面にすべり板が設けられたすべり支承装置において、上部構造に生じる偏心の問題を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】すべり支承装置の側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】支承ユニットの代わりに摺動材が用いられた場合の摺動材の動きを示す図である。
【図４】地震等発生時における支承ユニットの位置の一例を示す図である。
【図５】地震等が収まった状態における支承ユニットの位置の一例を示す図である。
【図６】摺動材の数が４つである場合の一例を示す図である。
【図７】摺動材の数が２つである場合の一例を示す図である。
【図８】摺動材の数が５つである場合の一例を示す図である。
【図９】摺動材の数が６つである場合の一例を示す図である。
【図１０】複数のワイヤを集約部材によって集約する場合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１６】
［１．すべり支承装置の構成］
図１は、本実施の形態に従うすべり支承装置１０の側面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１及び図２を参照して、すべり支承装置１０は、建物の上部構造４００と下部構造３００との間に設けられる免震構造に適用され、地震等の揺れの上部構造４００への伝達を抑制するように構成されている。
【００１７】
すべり支承装置１０は、受け部材１００，２００と、支承ユニット１２０とを含んでいる。すべり支承装置１０においては、地震等が発生した場合に、支承ユニット１２０を介して受け部材１００，２００の相対的な位置関係が変化することによって、上部構造４００への地震等の揺れの伝達が抑制される。すべり支承装置１０においては、いわゆる二面（両面）すべり支承構造が適用されている。
【００１８】
受け部材１００は、下方の面が下部構造３００に取り付けられる矩形状の部材である。受け部材１００の上面には矩形状のすべり板１０１が配置され、受け部材１００の周縁全体には上方に突出した壁状のストッパ１１０が形成されている。すべり板１０１は、たとえば、ステンレス板によって構成されている。
【００１９】
受け部材２００は、上方の面が上部構造４００に取り付けられる矩形状の部材である。受け部材２００の下面には矩形状のすべり板２０１が配置され、受け部材２００の周縁全体には下方に突出した壁状のストッパ２１０が形成されている。すべり板２０１は、たとえば、すべり板１０１と同様、ステンレス板によって構成されている。
【００２０】
受け部材１００，２００の平面視における形状及び大きさは略同一であり、すべり板１０１，２０１の平面視における形状及び大きさは略同一である。したがって、一面すべり支承と比較して、施工者の手が受け部材１００，２００の両方に届きやすいため、支承の施工性が高い。また、ストッパ１１０，２１０は、支承ユニット１２０がすべり板１０１，２０１の周縁より外側に向かうことを抑制するために設けられている。すなわち、受け部材２００に対する受け部材１００の可動範囲が支承ユニット１２０によって規制されている。
【００２１】
支承ユニット１２０は、複数（３つ）の摺動材１２１と、複数の（３つ）のバネ部材１２８とを含んでいる。支承ユニット１２０は、受け部材１００，２００（すべり板１０１，２０１）間で平面方向に摺動可能に構成されている。
【００２２】
複数の摺動材１２１の各々は、略円柱状の形状を有し、摺動材本体１２２と、すべり材１２４，１２６とを含んでいる。摺動材本体１２２は、たとえば、金属によって構成されており、内部にピストン構造を含んでいる。摺動材本体１２２の上面にはすべり材１２６が設けられ、摺動材本体１２２の下面にはすべり材１２４が設けられている。すべり支承装置１０においては、すべり材１２６がすべり板２０１に当接し、すべり材１２４がすべり板１０１に当接している。すべり材１２４，１２６の各々は、たとえば、四フッ化エチレン樹脂、ポリフェノール、ポリアセタール及びポリアミド等によって構成される。
【００２３】
複数のバネ部材１２８の各々は、複数の摺動材１２１のうち隣接する摺動材１２１を互いに連結するように構成されている。すべり支承装置１０の平面視において、複数の摺動材１２１と、複数のバネ部材１２８とによって囲まれた閉領域である空間Ａ１が形成されている。
各バネ部材１２８は、たとえば、矩形状の板バネによって構成されており、定常状態において空間Ａ１の内側に撓んでいる。各摺動材１２１の側面におけるバネ部材１２８の取付け位置（たとえば、ＣＰ１，ＣＰ２）は、互いに隣接する２つの摺動材１２１の共通接線（たとえば、Ｌ１）と摺動材１２１との接点（たとえば、Ｐ１，Ｐ２）よりも連結対象の摺動材１２１寄り（空間Ａ１の内側寄り）の位置である。ＣＰ１，ＣＰ２には、バネ部材１２８の長手方向の各端部が取り付けられている。
【００２４】
本実施の形態において、定常状態における空間Ａ１の形状は、略正三角形である。つまり、各摺動材１２１同士がほぼ等間隔で分散して配置されている。ここで、空間Ａ１の形状を略正三角形とするには、複数のバネ部材１２８の各々の長さ及びバネ定数を同一とすればよい（後述する他の略正多角形についても同様）。たとえば、地震等が発生した場合に、いずれかの摺動材１２１がストッパ１１０，２１０に押し付けられると、バネ部材１２８が撓むことによって空間Ａ１の形状が変化する。詳細については後述するが、本実施の形態に従うすべり支承装置１０においては、空間Ａ１の形状変化を利用することによって、受け部材２００に対する受け部材１００の可動範囲を確保しつつ、二面すべり支承構造において生じる偏心の問題を抑制している。
【００２５】
［２．上部構造に生じる偏心の問題］
次に、一般的な二面すべり支承構造において生じ得る偏心の問題について説明する。なお、本実施の形態に従うすべり支承装置１０においては、この偏心の問題が抑制されている。
【００２６】
図３は、支承ユニット１２０の代わりに摺動材５００が用いられた場合の摺動材５００の動きを示す図である。摺動材５００は、たとえば、大きさを除き、摺動材１２１と同様の構造を有している。たとえば、摺動材５００の平面視における直径は、摺動材１２１の平面視における直径よりも長い。図３を参照して、横軸は時間を示す。時刻ｔ１において、地震等は生じていない。この場合に、たとえば、すべり支承装置１０Ｘの上方に設けられた上部構造の重心Ｇ１と、摺動材５００の重心Ｇ２とは重なっている。
【００２７】
時刻ｔ２において、地震等が発生し、すべり板１０１，２０１（受け部材１００，２００）の相対的な位置関係がずれる。この場合に、たとえば、上部構造の重心Ｇ１と、摺動材５００の重心Ｇ２とが大きくずれる。
【００２８】
時刻ｔ３において、地震等が収まり、すべり板１０１，２０１の相対的な位置関係が定常状態に戻る（平面視において、すべり板１０１，２０１が重なっている。）。たとえば、この場合に、摺動材５００の位置が時刻ｔ２における位置からほとんど変化しないような事態が生じ得る。この場合には、上部構造の重心Ｇ１の位置と、摺動材５００の重心Ｇ２の位置とが大きくずれている状態が維持されるため、すべり支承装置１０Ｘの上方に設けられた上部構造において、偏心の問題が生じ得る。
【００２９】
［３．支承ユニットの動き］
次に、すべり支承装置１０における支承ユニット１２０の動きを説明することによって、すべり支承装置１０において、偏心の問題がどのように抑制されているかについて説明する。
【００３０】
図４は、地震等発生時における支承ユニット１２０の位置の一例を示す図である。図４に示されるように、地震等の発生に起因して、すべり板１０１，２０１の相対的な位置関係がずれると、たとえば、一部の摺動材１２１がストッパ１１０に当接し、一部の摺動材１２１がストッパ２１０に当接する。さらに、支承ユニット１２０に地震等に起因する力が加えられることによって、各バネ部材１２８が空間Ａ１の内側に撓む。
【００３１】
その結果、すべり支承装置１０の上方に設けられた上部構造の重心Ｇ１の位置と、支承ユニット１２０の重心Ｇ３の位置とが大きくずれる。すなわち、各バネ部材１２８が撓むことによって、すべり板２０１（受け部材２００）に対するすべり板１０１（受け部材１００）の移動量が十分に確保されている。なお、重心Ｇ１の位置と重心Ｇ３の位置との間の長さをＬ１０とする。
【００３２】
図５は、地震等が収まった状態における支承ユニット１２０の位置の一例を示す図である。図５に示されるように、地震等が収まると、すべり板１０１，２０１の相対的な位置関係が定常状態に戻る（平面視において、すべり板１０１，２０１が重なっている。）。この場合に、支承ユニット１２０には、地震等に起因する力が加えられなくなる。そうすると、地震発生時に撓んでいた各バネ部材１２８において、撓みが収まる。その結果、支承ユニット１２０の平面視における形状は、定常状態の形状（略正三角形）に戻り、支承ユニット１２０の重心Ｇ３の位置は、すべり支承装置１０の上方に設けられた上部構造の重心Ｇ１の位置に近くなる。たとえば、重心Ｇ１の位置と重心Ｇ３の位置との間の長さＬ２０は、Ｌ１０（図４）よりも短くなる。
【００３３】
このように、本実施の形態に従うすべり支承装置１０においては、上部構造の重心Ｇ１と支承ユニット１２０の重心Ｇ３との間の長さが、地震の収束後に短くなる。すなわち、本実施の形態に従うすべり支承装置１０においては、二面すべり支承構造において生じ得る偏心の問題が抑制されている。
【００３４】
［４．特徴］
以上のように、本実施の形態に従うすべり支承装置１０においては、支承ユニット１２０が複数の摺動材１２１と複数のバネ部材１２８とを含み、平面視において複数の摺動材１２１と複数のバネ部材１２８とによって空間（閉領域）Ａ１が形成されている。地震等によりすべり板１０１，２０１の相対的な位置関係が変化し支承ユニット１２０がストッパ１１０，２１０に押し付けられると、たとえば、複数のバネ部材１２８の各々が撓み、各摺動材１２１が互いに近づくことによって、すべり板１０１の十分な移動量が確保される。一方、地震等が収まりすべり板１０１，２０１の相対的な位置関係が元に戻ると、撓んでいたバネ部材１２８が元に戻り、支承ユニット１２０の重心が上部構造の重心に近づく。したがって、このすべり支承装置１０によれば、地震等が収まった後に支承ユニット１２０の重心が上部構造の重心から大きく離れた状態が維持されないため、すべり板１０１の移動量を十分に確保した上で上部構造に生じる偏心の問題を低減することができる。
【００３５】
また、本実施の形態に従うすべり支承装置１０においては、各バネ部材１２８は、定常状態において、空間Ａ１の内側に向かって撓んでいる。したがって、すべり支承装置１０においては、地震等によりすべり板１０１，２０１の相対的な位置関係が変化し支承ユニット１２０がストッパ１１０，２１０に押し付けられると、たとえば、複数のバネ部材１２８の各々が空間Ａ１の内側に向かって撓む。その結果、このすべり支承装置１０によれば、各バネ部材１２８が空間Ａ１の外側に向かって撓みストッパ１１０，２１０に接触する可能性が低いため、各バネ部材１２８がストッパ１１０，２１０を損傷する可能性を低減することができる。
【００３６】
［５．変形例］
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、変形例について説明する。但し、以下の変形例は適宜組合せ可能である。
【００３７】
＜５−１＞
上記実施の形態において、支承ユニット１２０は、３つの摺動材１２１を含んでいた。しかしながら、支承ユニット１２０が含む摺動材１２１の数は、３つに限定されない。たとえば、摺動材１２１の数は４つ以上であってもよいし、２つであってもよい。
【００３８】
図６は、摺動材１２１の数が４つである場合の一例を示す図である。図６に示されるように、すべり支承装置１０Ａに含まれる支承ユニット１２０Ａの平面視における形状は、略正方形である。支承ユニット１２０Ａは、４つの摺動材１２１（摺動材１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ）を有している。支承ユニット１２０Ａにおいては、隣接する摺動材１２１同士がバネ部材１２８によって連結されている。この例においては、対角線上に存在する摺動材１２１同士の全部又は一部がワイヤ１３０（本発明の「間隔維持部材」の一例である。）によって連結されている。たとえば、摺動材１２１ａと摺動材１２１ｃとがワイヤ１３０によって連結され、摺動材１２１ｂと摺動材１２１ｄとがワイヤ１３０によって連結されている。すなわち、このすべり支承装置１０Ａにおいては、互いに隣接しない２つの摺動材１２１の全部又は一部の間隔がワイヤ１３０によって所定間隔以下に維持されている。したがって、このすべり支承装置１０Ａによれば、地震等が生じていない定常状態における支承ユニット１２０Ａの形状が想定外の形状となることを抑制することができる。なお、ワイヤ１３０は、引張方向の力が掛かった場合でも長さが伸長しない、又はほとんど伸長しない棒状の部材であって、好ましくは、圧縮方向の力が掛かった場合に撓む（曲げ変形する）部材の一例である。これにより、ワイヤ１３０によって連結されている摺動材１２１同士の離間距離を保持しつつ、支承ユニット１２０Ａが壁状のストッパ１１０又は２１０に寄り付くほどに過大に移動した際には当該摺動材１２１同士が接近することを許容することができる。
【００３９】
図７は、摺動材１２１の数が２つである場合の一例を示す図である。図７に示されるように、支承ユニット１２０Ｂにおいては、各摺動材１２１がバネ部材１２８によって連結されている。
【００４０】
図８は、摺動材１２１の数が５つである場合の一例を示す図である。図８に示されるように、支承ユニット１２０Ｃの平面視における形状は、略正五角形である。支承ユニット１２０Ｃにおいては、隣接する摺動材１２１（１２１ｅ，１２１ｆ，１２１ｇを含む。）同士がバネ部材１２８（１２８ａ，１２８ｂを含む。）によって連結されている。たとえば、摺動材１２１ｅは、隣接している摺動材１２１と、バネ部材１２８ａ，１２８ｂによって連結されている。この例においては、隣接していない摺動材１２１同士がワイヤ１３０（ワイヤ１３０ａ，１３０ｂを含む。）によって連結されている。たとえば、摺動材１２１ｅは、隣接していない摺動材１２１ｆとワイヤ１３０ａによって連結されており、隣接していない摺動材１２１ｇとワイヤ１３０ｂによって連結されている。
【００４１】
図９は、摺動材１２１の数が６つである場合の一例を示す図である。図９に示されるように、支承ユニット１２０Ｄの平面視における形状は、略正六角形である。支承ユニット１２０Ｄにおいては、隣接する摺動材１２１同士がバネ部材１２８によって連結されている。この例においては、対角線上に存在する摺動材１２１同士がワイヤ１３０によって連結されている。
【００４２】
＜５−２＞
また、摺動材１２１同士をワイヤ１３０で連結する場合に、複数のワイヤ１３０を集約するための集約部材を設けてもよい。
【００４３】
図１０は、複数のワイヤ１３０を集約部材１４０によって集約する場合の一例を示す図である。図１０に示されるように、支承ユニット１２０Ｅにおいて、複数のワイヤ１３０は、集約部材１４０によって集約されている。集約部材１４０は、たとえば、ボビンによって構成される。各摺動材１２１から延びるワイヤ１３０は、集約部材１４０に連結されている。
【００４４】
＜５−３＞
また、上記実施の形態においては、バネ部材１２８の一例として板バネが挙げられた。しかしながら、バネ部材１２８は、必ずしも板バネである必要はなく、たとえば、スプリングバネであってもよい。
【００４５】
＜５−４＞
また、上記実施の形態においては、受け部材１００の周縁全体にストッパ１１０が形成され、受け部材２００の周縁全体にストッパ２１０が形成されることとした。しかしながら、各ストッパは、必ずしも受け部材１００，２００の周縁全体に設けられる必要はない。たとえば、各ストッパは、壁状又は棒状の部材で構成され、受け部材１００，２００の周縁において、所定間隔おきに設けられてもよい。この場合には、所定間隔は、摺動材１２１の直径よりも短くする必要がある。これにより、摺動材１２１がすべり板１０１，２０１の周縁から外側に逸脱することを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０Ａ，１０Ｘ  すべり支承装置、１００，２００  受け部材、１０１，２０１  すべり板、１１０，２１０  ストッパ、１２０  支承ユニット、１２１，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２１ｅ，１２１ｆ，１２１ｇ，５００  摺動材、１２２  摺動材本体、１２４，１２６  すべり材、１２８，１２８ａ，１２８ｂ  バネ部材、１３０，１３０ａ，１３０ｂ  ワイヤ（間隔維持部材）、１４０  集約部材、３００  下部構造、４００  上部構造、Ａ１  空間、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３  重心。
【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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【図９】
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【図１０】
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