(57)【要約】【課題】リリーフ弁の機能を有するドレン装置を提供する。【解決手段】容器内の液体を排出するためのドレン装置２０は、燃料ポンプから吐出された液体が流れる燃料流路９に分岐状に連通するドレン通路２４を形成する胴部２２と、閉弁位置、リリーフ位置、及びドレン位置の間で移動可能なドレンバルブ４０と、ドレンバルブ４０を閉弁位置に向けて付勢するスプリング３８とを備える。胴部２２は、ドレン通路２４を容器内部に連通するリリーフ通路５０と、ドレン通路２４を容器外部に連通する排出通路５２とを有する。ドレンバルブ４０が燃料流路９内の燃圧によりリリーフ位置に移動すると、燃料流路９はドレン通路２４及びリリーフ通路５０を介して容器内部と連通する。また、ドレンバルブ４０をドレン位置に移動すると、容器内部はリリーフ通路５０、ドレン通路２４及び排出通路５２を介して容器外部と連通する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の液体を排出するためのドレン装置であって、
前記容器内の液体を吸入するポンプから吐出された液体が流れる流路に分岐状に連通するドレン通路を形成するドレン通路形成部材と、
前記ドレン通路内に前記流路側から順に同軸上に所定間隔を隔てて配置された環状の第１シール部材、第２シール部材、及び第３シール部材と、
前記第３シール部材内に摺動可能に挿通され且つ前記第１シール部材及び第２シール部材内に先端部が挿脱される弁部を備える弁体と、
前記弁体を、前記第１シール部材に向けて付勢する付勢部材と、
を備え、
前記ドレン通路形成部材は、前記ドレン通路における前記第１シール部材と第２シール部材との間の通路領域を前記容器の内部に連通するリリーフ通路と、前記ドレン通路における前記第２シール部材と第３シール部材との間の通路領域を容器の外部に連通する排出通路とを有し、
前記弁体は、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記弁部が前記第２シール部材に嵌合しない位置に操作可能である、ドレン装置。
【請求項２】
請求項１に記載のドレン装置であって、
前記弁体は、前記弁部の軸線に対して径方向外方に突出する係合突起を有し、
前記ドレン通路形成部材は、前記係合突起と係合して前記弁体を前記弁部が第１シール部材及び第２シール部材に嵌合しない位置に保持可能な係止溝を備える、ドレン装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のドレン装置であって、
前記第１シール部材と第２シール部材の間、及び前記第２シール部材と第３シール部材の間の少なくとも一方に、一方のシール部材の他方のシール部材側への移動を規制する移動規制部材を備える、ドレン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術はドレン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、小型および中型の船舶用の船外機は、メンテナンス時や、オフシーズンに長期間にわたって使用しない場合には、内部の燃料を排出する必要がある。そのため、従来の船外機では、例えば特許文献１および２に開示されるように、ベーパセパレータの底部や配管の分岐部に排出孔が設けられている。そして、排出孔に取り付けられたドレンボルトを外すことによって、内部の燃料を排出できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２４８３２２号公報
【特許文献２】特開２０１２−７７７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、船外機のベーパセパレータ内の燃料は燃料ポンプの駆動によりエンジンのインジェクタに供給される。その際に、ベーパセパレータとインジェクタとの間の燃料流路内の燃料の圧力、すなわち燃圧が適正値を超える場合がある。そのため、一般的な船外機には、燃料流路内の燃圧を調整するためのリリーフ弁が設置されている。
【０００５】
しかし、従来の船外機ではドレン装置とリリーフ弁が別途設けられているため、広い設置スペースが必要であると共に、部品点数が多いという問題があった。
【０００６】
そこで、本明細書に開示の技術は、リリーフ弁の機能を有するドレン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】
【０００７】
その一つの例は、容器内の液体を排出するためのドレン装置であって、容器内の液体を吸入するポンプから吐出された液体が流れる流路に分岐状に連通するドレン通路を形成するドレン通路形成部材と、ドレン通路内に流路側から順に同軸上に所定間隔を隔てて配置された環状の第１シール部材、第２シール部材、及び第３シール部材と、第３シール部材内に摺動可能に挿通され且つ第１シール部材及び第２シール部材内に先端部が挿脱される弁部を備える弁体と、弁体を第１シール部材に向けて付勢する付勢部材とを備え、ドレン通路形成部材は、ドレン通路における第１シール部材と第２シール部材との間の通路領域を容器の内部に連通するリリーフ通路と、ドレン通路における第２シール部材と第３シール部材との間の通路領域を容器の外部に連通する排出通路とを有し、弁体は、付勢部材の付勢力に抗して、弁部が第２シール部材に嵌合しない位置に操作可能であることを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、弁体に付勢部材の付勢力を超える力が流路側から加わり、弁体が第１シール部材と嵌合しない位置まで移動すると、流路とリリーフ通路とがドレン通路を介して連通する。これにより、流路内の液体の一部をドレン通路及びリリーフ通路を介して容器内に流入させることができる。このように、ドレン装置がリリーフ弁の機能を兼ねているため、リリーフ弁を別途設ける必要がない。
【０００９】
上記ドレン装置において、弁体は、弁部の軸線に対して径方向外方に突出する係合突起を有し、ドレン通路形成部材は、係合突起と係合して弁体を弁部が第１シール部材及び第２シール部材に嵌合しない位置に保持可能な係止溝を備えることが好ましい。
【００１０】
この構成によると、ドレン通路形成部材の係止溝は、弁体の係合突起と係合することにより、弁部が第１シール部材及び第２シール部材に嵌合しない位置に弁体を保持することができる。そのため、液体の排出作業中に弁体を付勢部材の付勢力に抗して操作し続ける必要が無く、作業性を向上できる。
【００１１】
上記ドレン装置は、第１シール部材と第２シール部材の間、及び第２シール部材と第３シール部材の間の少なくとも一方に、一方のシール部材の他方のシール部材側への移動を規制する移動規制部材を備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によると、第１シール部材及び第２シール部材、並びに第２シール部材及び第３シール部材の少なくとも一方が相互に近接することを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
上記ドレン装置はリリーフ弁の機能を有しているため、別途リリーフ弁を設ける必要がなく、部品点数及び設置スペースの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るベーパセパレータの側面断面図である。
【図２】ドレン装置に収容される各部材の斜視図である。
【図３】ドレンバルブが閉弁位置にあるドレン装置の側面断面図である。
【図４】ドレンバルブがリリーフ位置にあるドレン装置の側面断面図である。
【図５】ドレンバルブがドレン位置にあるドレン装置の側面断面図である。
【図６】ドレンバルブが閉弁位置にあるドレン装置の底面図である。
【図７】ドレンバルブがドレン位置にあるドレン装置の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本明細書に開示の技術の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態に係るドレン装置は、船外機のベーパセパレータに適用したものである。ベーパセパレータは、船体の燃料タンクから供給された燃料を一時的に貯留することで蒸発燃料を分離し、液体燃料のみをエンジンに供給するための装置である。まずは、ベーパセパレータの全体構造について図１を参照しながら説明する。図１は、ベーパセパレータの側面断面図である。
【００１６】
［ベーパセパレータの構造］
図１に示すように、ベーパセパレータ１は、上部に開口を有する容器本体２と、容器本体２の上部開口を塞ぐ蓋３とを有する。容器本体２及び蓋３は樹脂製である。蓋３は、図示しないスナップフィット機構により着脱可能に容器本体２に固定されている。また、容器本体２と蓋３との間はＯリング４によりシールされている。
【００１７】
容器本体２は、上部に向かって段差状に広がる拡大部５を有しており、拡大部５の底部には燃料供給孔６が設けられている。燃料供給孔６には燃料フィルタ７が接続されている。燃料フィルタ７の燃料導入口８は、船体に設けられたポンプ（図示しない）を介して燃料タンク（図示しない）に接続される。ポンプの駆動により燃料タンクから供給された燃料は、燃料フィルタ７で濾過された後に、燃料供給孔６を介して容器本体２内に流入する。
【００１８】
また、容器本体２は、容器本体２の底部を上下方向に貫通した後に水平方向（図１において左方向）に延びるＬ字状の燃料流路９を備える。燃料流路９の外側端部はエンジンのインジェクタ（図示しない）に接続される。一方、燃料流路９の内側端部には容器本体２内に収容されている燃料ポンプ１０の燃料吐出口１０ｂが接続されている。燃料ポンプ１０は、モータ一体型の電動ポンプである。燃料ポンプ１０は、その上部に上向きの燃料吸入口１０ａを有する。燃料吸入口１０ａには、略Ｕ字状の吸入管１１の一端部が接続されている。吸入管１１の他端部は、容器本体２の底部付近まで延びている。燃料ポンプ１０の駆動により、容器本体２内の液体燃料は吸入管１１を介して燃料ポンプ１０内に吸入され、その後、燃料流路９を介してエンジンのインジェクタへと圧送される。
【００１９】
蓋３は、上方に延びており且つ容器本体２の内部と外部を連通するベーパポート１２及び電気コネクタ１３を有している。ベーパポート１２は、活性炭等の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されたキャニスタ（図示しない）に接続される。ベーパセパレータ１内で生じた蒸発燃料は、ベーパポート１２を介してキャニスタ内の吸着材に吸着される。一方、電気コネクタ１３は、燃料ポンプ１０に電力を供給するために外部電源（図示しない）に接続される。
【００２０】
容器本体２の底部には、容器本体２の内部から燃料を排出するためのドレン装置２０が設けられている。以下において、図２から図７を参照しながらドレン装置について詳細に説明する。なお、図２はドレン装置に収容される各部材の斜視図である。図３はドレンバルブが閉弁位置にあるドレン装置の側面断面図である。図４はドレンバルブがリリーフ位置にあるドレン装置の側面断面図である。図５はドレンバルブがドレン位置にあるドレン装置の側面断面図である。図６はドレンバルブが閉弁位置にあるドレン装置の底面図である。図７はドレンバルブがドレン位置にあるドレン装置の底面図である。なお、図３から図５中の矢印は燃料の流れを表す。
【００２１】
［ドレン装置の構造］
図３に示すように、ドレン装置２０は、容器本体２の底部に一体成形された中空円筒状の胴部２２を有する。胴部２２は、一端が燃料流路９に分岐状に連通するドレン通路２４を内部に形成している。ドレン通路２４内には、図２に示す第１Ｏリング２６、第１カラー２８、第２Ｏリング３０、第２カラー３２、第３Ｏリング３４、第３カラー３６、スプリング３８、及びドレンバルブ４０が配置されている。説明の都合上、ドレン通路２４において、燃料流路９と連通している側（図３から５において左側）を前側とし、外部に面している側（図３から５において右側）を後側とする。なお、胴部２２は、本明細書における「ドレン通路形成部材」に相当する。
【００２２】
ドレン通路２４は、水平方向に直線状に延びており、その前端は燃料流路９と連通している。一方、ドレン通路２４の後端は、胴部２２の後端面に開口している。胴部２２は、前側から順に、前端部４２、前部４４、中央部４６、及び後部４８を同軸上に有しており、それぞれの内径が段階的に大きくなるよう形成されている。なお、前部４４は、ドレン通路２４と容器内部とを連通するリリーフ通路５０と、ドレン通路２４と容器外部とを連通する排出通路５２とを、前から順に有している。
【００２３】
第１Ｏリング２６、第２Ｏリング３０、及び第３Ｏリング３４は、ゴム状の弾性材料からなっており、相互に同じ内径及び外径を有している。各Ｏリング２６、３０及び３４は、ドレン通路２４内において所定間隔を隔てて同軸上に配置されている。より詳しくは、第１Ｏリング２６は、リリーフ通路５０より前方において前部４４の内周面に弾性的に当接するよう配置されている。第２Ｏリング３０は、リリーフ通路５０と排出通路５２との間において、前部４４の内周面に弾性的に当接するよう配置されている。第３Ｏリング３４は、排出通路５２より後方において前部４４の内周面に弾性的に当接するよう配置されている。また、第１Ｏリング２６は、前端部４２の後壁面に当接することにより前方への移動が規制されている。
【００２４】
第１Ｏリング２６と第２Ｏリング３０との間には、樹脂製の第１カラー２８が配置されている。第１カラー２８により第１Ｏリング２６の後方への移動及び第２Ｏリング３０の前方への移動が制限され、リリーフ通路５０が第１Ｏリング２６又は第２Ｏリング３０により塞がれることを防止できる。同様に、第２Ｏリング３０と第３Ｏリング３４との間には、樹脂製の第２カラー３２が配置されている。第２カラー３２により第２Ｏリング３０の後方への移動及び第３Ｏリング３４の前方への移動が制限され、排出通路５２が第２Ｏリング３０又は第３Ｏリング３４により塞がれることを防止できる。なお、第１カラー２８及び第２カラー３２は、本明細書における「移動規制部材」に相当する。
【００２５】
第１カラー２８は、図２に示すように、対向する２つの環状板部２８ａと、環状板部２８ａを互いに連結する複数の連結部２８ｂとからなる。なお、第２カラー３２も同様に２つの環状板部３２ａと連結部２８ｂとを有するが、第１カラー２８と第２カラー３２は相互に同一の形状であるため、第１カラー２８の形状について説明し、第２カラー３２の形状についての説明は省略する。環状板部２８ａの内径は、各Ｏリング２６、３０、３４の内径より大きく設計されている。連結部２８ｂは周方向に等間隔に隙間ができるよう配置されており、その外側面は中央が凹むように湾曲している。そのため、環状板部２８ａの中心孔から第１カラー２８内に流入した燃料は、連結部２８ｂ間の隙間を通って径方向外方に流れることができる。また、連結部２８ｂの外側面が内方に湾曲しているため、連結部２８ｂと前部４４の内周面との間にも隙間ができる（図３参照）。そのため、燃料は第１カラー２８の周囲を周方向に流動することもできる。
【００２６】
図３に示すように、中央部４６の内側には、第３Ｏリング３４の後方への移動を規制する第３カラー３６が配置されている。第３カラー３６は、樹脂製であり、図２に示すように略円筒形状に形成されている。第３カラー３６の内径は、各Ｏリング２６、３０、３４の内径より大きく設計されている。また、第３カラー３６は、前端部の外周縁から後方且つ径方向外方に延出する一対の係止爪３６ａを備えている。係止爪３６ａは、径方向内方に弾性変形可能に形成されている。一方、胴部２２の側壁には、係止爪３６ａが係合する係止孔（図示しない）が設けられている。第３カラー３６を中央部４６の内側に挿入すると、係止爪３６ａは中央部４６の内周面と当接して径方向内方に弾性変形する。そして、第３カラー３６が係止孔の内側に到達した時点で係止爪３６ａはその弾性復元により径方向外方へ変位し、係止孔と係合する。これにより、第３カラー３６は所定の位置に位置決めされる。
【００２７】
第３カラー３６の後方には、樹脂製のドレンバルブ４０が配置されている。図２に示すように、ドレンバルブ４０は、前から順にそれぞれ略円柱状である弁部５４、小径部５６、大径部５８、及び操作部６０を有している。弁部５４、小径部５６、大径部５８、及び操作部６０は同軸上に形成されており、外径が後側に向かって段階的に大きくなるよう構成されている。
【００２８】
弁部５４は、第１Ｏリング２６、第１カラー２８、第２Ｏリング３０、第２カラー３２、第３Ｏリング３４、及び第３カラー３６に挿通可能な外径に形成されており、特に各Ｏリング２６、３０、３４の内周縁に対して弾性的に摺動可能に形成されている。これにより、弁部５４は、各Ｏリング２６、３０、３４に嵌合した状態において、それぞれの箇所をシールすることができる（図３参照）。また、弁部５４の先端部は、それぞれの部材に挿入しやすいようにテーパ状に形成されている。
【００２９】
図３に示すように、小径部５６の周囲には、金属製の引っ張りコイルスプリングからなるスプリング３８が配置されている。スプリング３８の両端は、中央部４６とドレンバルブ４０の大径部５８の対向面にそれぞれ接着などにより固定されている。これにより、スプリング３８は、ドレンバルブ４０を閉弁方向、すなわち前方へと付勢している。なお、スプリング３８は、ドレンバルブ４０が図３に示す閉弁位置から後方へ移動した際に、ドレンバルブ４０を閉弁方向、すなわち前方へと付勢するよう構成されていればよい。そのため、ドレン装置２０の閉弁状態においては、スプリング３８はドレンバルブ４０を閉弁方向に付勢しないように構成してもよい。また、操作部６０は、使用者が操作し易いように、胴部２２から外部に露出するよう配置されている。
【００３０】
図２に示すように、ドレンバルブ４０は、大径部５８から径方向外方に突出する係合突起６２を備えている。一方、図６及び図７に示すように、胴部２２は、その底壁部を貫通しており且つ前後方向に延びる案内溝６４を有している。係合突起６２は案内溝６４内に移動可能に配置されている。案内溝６４は、係合突起６２を前後方向に案内することにより、ドレンバルブ４０を図３に示す閉弁位置と図５に示すドレン位置との間で案内する。
【００３１】
また、案内溝６４は後端部から周方向（図６及び図７において下方）に延びる係止溝６６を有している。図７に示すように係合突起６２を係止溝６６に配置することにより、ドレンバルブ４０をドレン位置に保持することができる。
【００３２】
なお、図６及び図７に示すように、胴部２２には、ドレンバルブ４０を胴部２２に挿入する際に係合突起６２を案内溝６４まで移動させるための挿入溝６８が形成されている。挿入溝６８は、胴部２２の後端から前方に延びており、係止溝６６の先端部（図６及び図７における下端部）に接続されている。
【００３３】
［ドレン装置の動作］
図３及び図６に示す閉弁状態においては、ドレンバルブ４０の弁部５４が第１Ｏリング２６及び第２Ｏリング３０に嵌合されることにより、第１Ｏリング２６及び第２Ｏリング３０が弁部５４と胴部２２との間をシールする（図３参照）。これにより、ドレン通路２４を介した燃料流路９、リリーフ通路５０及び排出通路５２の相互の連通は遮断される。
【００３４】
燃料流路９には、燃料ポンプ１０から吐出された高圧の燃料が流れている。燃料流路９内の燃料の圧力、すなわち燃圧が異常に高くなると、ドレンバルブ４０は燃圧によりスプリング３８の付勢力に抗して後方（図３における右方）に移動する。そして、ドレンバルブ４０の弁部５４が第１Ｏリング２６に嵌合しないリリーフ位置（図４参照）まで後退すると、燃料流路９はドレン通路２４を介してリリーフ通路５０と連通する。これにより、燃料流路９を流れる燃料の一部は、ドレン通路２４及びリリーフ通路５０を介して容器本体２の内部に還流される。
【００３５】
その後、燃料流路９内の燃圧が正常な範囲に戻ると、スプリング３８の付勢力によりドレンバルブ４０は前方に移動する。そして、弁部５４が第１Ｏリング２６に嵌合することにより、燃料流路９とリリーフ通路５０との連通は遮断される。
【００３６】
燃料ポンプ１０が停止している状態において容器本体２内の燃料を排出する際は、ドレンバルブ４０の操作部６０を把持してスプリング３８の付勢力に抗して後方に牽引した後に、係合突起６２が係止溝６６内に位置するようドレンバルブ４０を回転させる。これにより、ドレンバルブ４０は、弁部５４が第１Ｏリング２６及び第２Ｏリング３０に嵌合しないドレン位置（図５参照）まで後退する。この状態においては、リリーフ通路５０と排出通路５２とがドレン通路２４を介して連通するため、容器本体２内の燃料をリリーフ通路５０、ドレン通路２４及び排出通路５２を介して外部へと排出することができる。また、燃料流路９と排出通路５２もドレン通路２４を介して連通するため、燃料流路９内に残留する燃料の一部も排出することができる。
【００３７】
また、ドレンバルブ４０がドレン位置にある状態において、ドレンバルブ４０はスプリング３８の付勢力により前方に付勢されている。そのため、係止溝６６内に配置された係合突起６２は、スプリング３８の付勢力により係止溝６６の前壁面に押圧され、係止溝６６内に保持される。これにより、ドレンバルブ４０をドレン位置に保持することができる。
【００３８】
なお、ドレンバルブ４０がドレン位置にある場合でも、図５に示すように、弁部５４は第３Ｏリング３４に嵌合しているため、第３Ｏリング３４は弁部５４と胴部２２との間をシールしている。そのため、容器本体２内からドレン通路２４内に流入した燃料が第３Ｏリング３４より後方の空間に漏洩することが防止される。
【００３９】
ドレン装置２０を閉弁する際は、操作部６０を把持してドレンバルブ４０を回転させればよい。係合突起６２が案内溝６４に到達すると、ドレンバルブ４０はスプリング３８の付勢力により前方に移動し、図３に示す閉弁位置に戻る。
【００４０】
［本実施形態の利点］
この実施形態によると、燃料流路９内の燃圧が異常に高い場合には、ドレンバルブ４０は燃圧により後退して、燃料流路９がドレン通路２４及びリリーフ通路５０を介して容器本体２内と連通する。これにより、燃料流路９内の燃料の一部がドレン通路２４及びリリーフ通路５０を介して容器本体２内へと還流する。このように、ドレン装置２０はリリーフ弁としての機能も有しているため、リリーフ弁を別途設ける必要がない。そのため、設置スペース及び部品点数の低減を図ることができる。
【００４１】
また、ドレンバルブ４０の弁部５４と胴部２２との間を第２Ｏリング３０によってシールすることにより、ドレン通路２４を介した容器本体２の内部と外部との連通を遮断している。そのため、容器本体２やドレンバルブ４０は樹脂の他に金属等で構成することも可能であり、材料選択の自由度を高めることができる。
【００４２】
また、第１Ｏリング２６と第２Ｏリング３０との間に第１カラー２８が配置されている。そのため、第１Ｏリング２６又は第２Ｏリング３０によりリリーフ通路５０が塞がれることを防止できる。同様に、第２Ｏリング３０と第３Ｏリング３４との間に第２カラー３２が配置されているため、第２Ｏリング３０又は第３Ｏリング３４により排出通路５２が塞がれることを防止できる。
【００４３】
また、容器本体２から燃料を排出する際には、ドレンバルブ４０を手で操作してドレン位置に移動させることにより、容器本体２の内部と外部とが連通される。そのため、開閉作業は工具も不要であり、容易に行うことができる。
【００４４】
また、案内溝６４が胴部２２を貫通しており、係合突起６２の位置を外部から視認することができる。そのため、ドレン装置２０の開閉状態を目視で確認することができる。
【００４５】
［他の実施形態］
本明細書に開示の技術は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ドレン装置はベーパセパレータの他に、液体を貯留する様々な容器に適用可能である。また、ドレン装置は容器の底部に直接設けるのではなく、容器内部と連通する配管等に設けることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
２            容器本体（容器）
９            燃料流路（流路）
１０          燃料ポンプ（ポンプ）
２０          ドレン装置
２２          胴部（ドレン通路形成部材）
２４          ドレン通路
２６          第１Ｏリング（第１シール部材）
２８          第１カラー（移動規制部材）
３０          第２Ｏリング（第２シール部材）
３２          第２カラー（移動規制部材）
３４          第３Ｏリング（第３シール部材）
３８          スプリング（付勢部材）
４０          ドレンバルブ（弁体）
５０          リリーフ通路
５２          排出通路
５４          弁部
６０          操作部
６２          係合突起
６６          係止溝
【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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