(57)【要約】【課題】弁座押えを簡単に脱着することができる補修弁を提供する。【解決手段】弁体２０を格納する弁箱１と、弁箱１に配設される排出口側弁座８とを備える補修弁１００は、排出口側弁座８を弁箱１に押止する円環状の弁座押え７と、弁座押え７の外周面から弁箱１が有する上側フランジ部３に対して突出する突出部７ｃと、上側フランジ部３に形成され且つ突出部７ｃが係合する案内溝３ａと、案内溝３ａに係合し且つ案内溝３ａに沿って移動する突出部７ｃの停止位置を決定するボールプランジャー３５と、を有し、ボールプランジャー３５の少なくとも一部は突出部７ｃに形成された凹部７ｅに嵌合する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体を格納する弁箱に弁箱弁座が配設される補修弁において、
前記弁箱弁座を前記弁箱に押止する弁座押えと、
前記弁座押えから突出する突出部と、
前記弁箱に形成され且つ前記突出部が係合する案内溝と、
前記案内溝に係合し且つ前記案内溝に沿って移動する突出部の停止位置を決定する位置決め部材と、を備え、
前記突出部は前記位置決め部材の少なくとも一部が嵌合する凹部を有することを特徴とする補修弁。
【請求項２】
前記突出部は前記凹部が形成される凹部形成面を有し、前記案内溝は前記凹部形成面に対向する対向面を有することを特徴とする請求項１記載の補修弁。
【請求項３】
前記対向面は前記位置決め部材を格納する位置決め部材格納部を有することを特徴する請求項２記載の補修弁。
【請求項４】
弁体を格納する弁箱と、前記弁箱に配設される弁箱弁座と、前記弁箱弁座を前記弁箱に押止する弁座押えと、前記弁座押えから突出する突出部と、前記突出部に形成される凹部と、前記弁箱に形成され且つ前記突出部が係合する案内溝と、前記案内溝に係合し且つ前記案内溝に沿って移動する突出部の停止位置を決定する位置決め部材と、を備える補修弁の組立方法において、
前記突出部を前記案内溝に係合させる係合ステップと、
前記案内溝に沿って移動する前記突出部の凹部が前記位置決め部材に対向するまで前記弁座押えを回転させる回転ステップと、
前記位置決め部材が前記凹部に嵌合する嵌合ステップとを有することを特徴とする補修弁の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補修弁及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水道管に接続された消火栓や空気弁等のメンテナンスを容易に実行するために、水道管と消火栓等との間に配設される補修弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の補修弁は、水道管を流れる水道水が補修弁の内部に流入するための流入口及び流入口から補修弁の内部に流入した水道水を排出するための排出口を有する弁箱と、弁箱に格納され且つ排出口を開閉する弁体と、排出口が閉塞されているときに弁体に接触し且つ弁箱に配設される弁箱弁座と、弁箱弁座を弁箱に固定するための弁座押えとを備える。弁体は回動して排出口を開閉し、排出口が開放されているとき、流入口から弁箱の内部に流入した水道水は排出口から排出され、排出口が閉塞されているとき、流入口から弁箱の内部に流入した水道水は排出口を塞ぐ弁体によって止水される。
【０００３】
ところで、特許文献１の補修弁は、弁箱に弁体が格納された後、弁箱弁座が弁座押えに配設され、次いで、弁箱弁座が配設された弁座押えが弁箱に取り付けられる。このとき、弁座押えを弁箱に容易に取り付けるために、例えば、弁座押えにネジ山が形成されるとともに、弁箱にネジ溝が形成され、弁座押えは弁箱に螺合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７-０４４２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、弁座押えが弁箱に螺合されているため、雨水や空気中の湿気によって弁座押えに形成されたネジ山や弁箱に形成されたネジ溝が錆びる場合がある。弁座押えに形成されたネジ山や弁箱に形成されたネジ溝が錆びると、例えば、補修弁をメンテナンスするために弁箱から弁座押えを取り外すとき、弁箱から弁座押えの取り外しが困難であるという問題がある。
【０００６】
これに対応して、弁座押え及び弁箱の間に防錆剤を塗布する。これにより、弁座押えに形成されたネジ山や弁箱に形成されたネジ溝が錆びるのは防止されるが、防錆剤が弁座押え及び弁箱を接着し、補修弁の修理やメンテナンスの際に弁座押えを弁箱から簡単に取り外すことができないという新たな問題が生じる。
【０００７】
したがって、従来の補修弁は弁座押えを簡単に脱着することができないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、弁座押えを簡単に脱着することができる補修弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る補修弁は、弁体を格納する弁箱に弁箱弁座が配設される補修弁において、前記弁箱弁座を前記弁箱に押止する弁座押えと、前記弁座押えから突出する突出部と、前記弁箱に形成され且つ前記突出部が係合する案内溝と、前記案内溝に係合し且つ前記案内溝に沿って移動する突出部の停止位置を決定する位置決め部材と、を備え、前記突出部は前記位置決め部材の少なくとも一部が嵌合する凹部を有することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、請求項４に係る補修弁の組立方法は、弁体を格納する弁箱と、前記弁箱に配設される弁箱弁座と、前記弁箱弁座を前記弁箱に押止する弁座押えと、前記弁座押えから突出する突出部と、前記突出部に形成される凹部と、前記弁箱に形成され且つ前記突出部が係合する案内溝と、前記案内溝に係合し且つ前記案内溝に沿って移動する突出部の停止位置を決定する位置決め部材と、を備える補修弁の組立方法において、前記突出部を前記案内溝に係合させる係合ステップと、前記案内溝に沿って移動する前記突出部の凹部が前記位置決め部材に対向するまで前記弁座押えを回転させる回転ステップと、前記位置決め部材が前記凹部に嵌合する嵌合ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、弁座押えを簡単に脱着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る補修弁を正面から眺めた部分断面図である。
【図２】図１の補修弁の右側面図である。
【図３】図１の補修弁の左側面図である。
【図４】図１における上側フランジ部及び弁座押えの関係を説明するための図であり、図４（ａ）は、図１における弁座押え周辺を拡大した部分断面図であり、図４（ｂ）は、図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であって、弁座押え周辺を拡大した図である。
【図５】図４（ａ）における上側フランジ部及び弁座押えのそれぞれの拡大図であり、図５（ａ）は上側フランジ部を示す図であり、図５（ｂ）は弁座押えを示す図である。
【図６】図４における上側フランジ部及び弁座押えの関係についての変形例を説明するための図であり、図６（ａ）は第１の変形例を示す図であり、図６（ｂ）は第２の変形例を示す図である。
【図７】弁座押えを上側フランジ部に固定する手順を説明するために用いられる図であり、図７（ａ）は、図４（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図７（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る補修弁の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る補修弁１００を正面から眺めた部分断面図であり、図２は、図１の補修弁１００の右側面図であり、図３は、図１の補修弁１００の左側面図である。図１乃至図３の補修弁１００は、水道管と、消火栓や空気弁等との間に配設され、弁箱１、弁箱１に格納される弁体１０，２０、レバー４１、及び開閉装置４２を備える。
【００１５】
弁箱１は下側フランジ部２及び上側フランジ部３を有する。下側フランジ部２は水道管に継手管、例えば、フランジ部を有するフランジ付Ｔ字管（不図示）を介して接続されている。下側フランジ部２及びフランジ付Ｔ字管のフランジ部は、いずれも、複数の孔部（不図示）を有し、各孔部を介してボルト及びナットで接続されている。上側フランジ部３はフランジ部を有する消火栓等に接続されている。上側フランジ部３及び消火栓等のフランジ部は、いずれも、複数の孔部（不図示）を有し、各孔部を介してボルト及びナットで接続されている。
【００１６】
下側フランジ部２はその中央に、水道管から弁箱１の内部に水道水が流入するための流入口５ａを有し、上側フランジ部３はその中央に、後述の弁座押え７が固定されることにより、流入口５ａから流入した水道水を弁箱１の外部に排出するための排出口７ａを有する。流入口５ａ及び排出口７ａは、いずれも水道水が通過するための円形の貫通孔であり、排出口７ａの口径及び流入口５ａの口径は同一である。
【００１７】
弁体１０は、弁箱１において流入口５ａ側に格納され、弁箱１の内壁を貫通する支持軸１６に支持されるとともに、支持軸１６の延長線上に配置される回動軸１３の一端に固定されている。回動軸１３の他端にはレバー４１が接続され、レバー４１が駆動範囲Ｘ（図２）で操作されると、回動軸１３を中心軸として弁体１０が回動する。弁体１０及び流入口５ａの間には、弾性素材、例えば、合成ゴムで構成された流入口側弁座６が介在し、弁体１０は流入口側弁座６に密着している。
【００１８】
弁体１０は、中心点Ｏ及び直径Ｒ（いずれも不図示）を有する中空の半球体が加工されることによって得られ、流入口５ａを塞ぐための球面部１１と、球面部１１に隣接し且つ流入口５ａを開放するための流入開口部１４とを有する。弁体１０が回動すると、球面部１１又は流入開口部１４は流入口５ａに対向し、流入口５ａを開閉する。つまり、球面部１１が流入口５ａに対向するとき、水道水は流入口側弁座６で止水されて弁箱１の内部に流入しないが、流入開口部１４が流入口５ａに対向するとき、水道水は弁箱１の内部に流入する。
【００１９】
弁体２０は、弁箱１において排出口７ａ側に格納され、弁箱１の内壁を貫通する支持軸２６に支持されるとともに、支持軸２６の延長線上に配置される回動軸２３の一端に固定されている。回動軸２３の他端には開閉装置４２が接続され、開閉装置４２はキャップ４２ａを有する。キャップ４２ａが操作されると、開閉装置４２が駆動し、回動軸２３を中心軸として弁体２０が回動する。弁体２０及び排出口７ａの間には、弾性素材、例えば、合成ゴムで構成された排出口側弁座８が介在し、弁体２０は排出口側弁座８に密着している。また、排出口側弁座８を弁体２０に押止するための弁座押え７が上側フランジ部３に固定される。
【００２０】
弁体２０は、中心点Ｐ及び直径Ｓ（いずれも不図示）を有する中空の半球体が加工されることによって得られ、排出口７ａを塞ぐための球面部２１と、球面部２１に隣接し且つ排出口７ａを開放するための排出開口部２４とを有する。弁体２０が回動すると、球面部２１又は排出開口部２４は排出口７ａに対向し、排出口７ａを開閉する。つまり、弁体１０の流入開口部１４が流入口５ａに対向して水道水が弁箱１の内部に流入した場合において、球面部２１が排出口７ａに対向するとき、水道水は排出口側弁座８で止水されて弁箱１の外部に排出されないが、排出開口部２４が排出口７ａに対向するとき、水道水は弁箱１の外部に排出される。
【００２１】
本実施の形態の弁体１０，２０の形状及びサイズは同一であり、弁体１０の直径Ｒは流入口５ａの口径よりも大きく、例えば、流入口５ａの口径に対して１２０〜１５０％とするのがよい。また、弁体２０の直径Ｓは排出口７ａの口径よりも大きく、例えば、排出口７ａの口径に対して１２０〜１５０％とするのがよい。これにより、水道水が弁箱１に流入するのを防止する弁体１０の止水機能及び水道水が弁箱１から排出されるのを防止する弁体２０の止水機能を確保するとともに、補修弁１００が不必要に巨大化するのを防止することができる。
【００２２】
ところで、弁体１０，２０は、弁体１０の中心点Ｏ及び流入口５ａの中心を通る軸３１と、上側弁体２０の中心点Ｐ及び排出口７ａの中心を通る軸３２とが一致するように配置されていない。つまり、軸３１及び軸３２は所定の距離を有するように互いに平行に配置され、弁体１０，２０は軸３１，３２に直交し且つ回動軸１３，２３に直交する方向（以下、「スライド方向」という。）にずれて配置される。これに対応して、弁箱１も上側フランジ部３が下側フランジ部２に対してスライド方向にずれるように湾曲している。このように、弁体１０，２０がスライド方向にずれて配置されているので、軸３１，３２が一致する場合よりも下側フランジ部２及び上側フランジ部３の距離（以下、「面間距離」という。）を短縮することができる。また、面間距離が短縮されても、弁体１０，２０は中空の半球体を加工して得られているので、互いに干渉することなく、回動することができる。
【００２３】
軸３１及び軸３２の距離（以下、「軸間距離」という。）は、面間距離を短縮するために、流入口５ａ又は排出口７ａの口径の６．７％以上であればよく、また、面間距離を２５％以上短縮するために、流入口５ａ又は排出口７ａの口径の２６．７％以上であればよい。一方、軸間距離は、面間距離を短縮し且つ水道水が円滑に弁箱１を通過するために、流入口５ａ又は排出口７ａの口径の８０％以下がよい。
【００２４】
図４は、図１における上側フランジ部３及び弁座押え７の関係を説明するための図であり、図４（ａ）は、図１における弁座押え７周辺を拡大した部分断面図であり、図４（ｂ）は、図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であって、弁座押え７周辺を拡大した図である。図５は、図４（ａ）における上側フランジ部３及び弁座押え７のそれぞれの拡大図であり、図５（ａ）は上側フランジ部３を示す図であり、図５（ｂ）は弁座押え７を示す図である。
【００２５】
図４（ａ）において、弁座押え７は上側フランジ部３に固定され、排出口側弁座８を押止するとともに、排出口７ａを形成する。弁座押え７は円環状の部材であり、上側フランジ部３に固定される固定領域Ｔと、固定領域Ｔ以外の非固定領域Ｕとからなる。弁座押え７は、固定領域Ｔにおいて、弁座押え７の外周面から上側フランジ部３に対して突出する突出部７ｃを備え、突出部７ｃは周方向に沿って延びている。また、弁座押え７は、固定領域Ｔにおいて、固定領域Ｔ及び非固定領域Ｕの境界に沿う底面部７ｄ（凹部形成面）と、底面部７ｄから起立する起立面７ｇと、起立面７ｇを介して底面部７ｄに対向する中面部７ｉと、中面部７ｉに対向する上面部７ｊと、中面部７ｉから起立し且つ中面部７ｉ及び上面部７ｊを繋ぐ接続面７ｋとを有し、底面部７ｄは非固定領域Ｕから固定領域Ｔに向けて凹む凹部７ｅを有する（図５（ｂ））。本実施の形態では、突出部７ｃは弁座押え７の外周面の２箇所に配置され、各突出部７ｃは排出口７ａの中心を介して対向している。
【００２６】
さらに、弁座押え７は、非固定領域Ｕにおいて、弁座押え７の外周面にＯリングを挿入するための溝７ｆを備える。Ｏリングが溝７ｆに挿入され、弁座押え７が上側フランジ部３に固定されると、水道水が弁座押え７と上側フランジ部３の間を通過するのを防止することができる。なお、排出口側弁座８は、固定領域Ｔ及び非固定領域Ｕの境界付近であって、弁座押え７の中央側に設けられた隅部７ｈで押止されている。
【００２７】
上側フランジ部３は弁座押え７が設置されたとき、固定領域Ｔにおいて、底面部７ｄ、起立面７ｇ、及び中面部７ｉのそれぞれに対向する底面部対向面３ｄ（対向面）、起立部対向面３ｃ、及び中面部対向面３ｆと、弁座押え７が上側フランジ部３から脱落するのを防止するための脱落防止部３ｂと、底面部対向面３ｄ及び脱落防止部３ｂに囲まれた案内溝３ａ（図５（ａ））とを備え、脱落防止部３ｂは接続面７ｋ及び上面部７ｊのそれぞれに対向する接続部対向面３ｉ及び載置面３ｊを有する。また、上側フランジ部３は、非固定領域Ｕにおいて、底面部対向面３ｄに形成された位置決め部材格納部３ｅと、弁座押え７が嵌合する内壁３ｈとを備える。弁座押え７が内壁３ｈに嵌合することにより、排出口７ａの半径方向に関して弁座押え７の位置を決定することができる。
【００２８】
脱落防止部３ｂは切欠部３ｇを有する（図４（ｂ））。突出部７ｃは切欠部３ｇを経由して脱落防止部３ｂを通過し、底面部対向面３ｄに到達する。底面部対向面３ｄに到達した突出部７ｃは底面部対向面３ｄ上を、案内溝３ａに沿って移動する。位置決め部材格納部３ｅは位置決め部材としてボールプランジャー３５（位置決め部材）を格納し、ボールプランジャー３５は案内溝３ａに沿って移動する突出部７ｃの停止位置を決定する。
【００２９】
ボールプランジャー３５は、コイルばね３５ｂと、コイルばね３５ｂの一端に接続されるボール３５ａとからなり、コイルばね３５ｂの他端は位置決め部材格納部３ｅの底部に固定されている。コイルばね３５ｂが付勢されていないとき、ボール３５ａの少なくとも一部は位置決め部材格納部３ｅから突出している。この場合に、底面部７ｄがボール３５ａの上部を通過すると、コイルばね３５ｂは付勢するとともに、ボール３５ａは位置決め部材格納部３ｅの内部に押下される。また、凹部７ｅがボール３５ａの上部を通過すると、コイルばね３５ｂの付勢力は緩和され、ボール３５ａは凹部７ｅに嵌合する。
【００３０】
本実施の形態では、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、弁座押え７が上側フランジ部３に設置されたとき、底面部７ｄ、起立面７ｇ、中面部７ｉ、接続面７ｋ、及び上面部７ｊのそれぞれは、底面部対向面３ｄ、起立部対向面３ｃ、中面部対向面３ｆ、接続部対向面３ｉ、及び載置面３ｊに接触しているが、例えば、上面部７ｊ及び載置面３ｊは接触するように構成し、底面部７ｄ及び底面部対向面３ｄ、起立面７ｇ及び起立部対向面３ｃ、中面部７ｉ及び中面部対向面３ｆ、並びに、接続面７ｋ及び接続部対向面３ｉは、間隙を有するように構成してもよい（図６（ａ））。これにより、例えば、弁箱１に塗装が施されているとき、少なくとも底面部対向面３ｄ、起立部対向面３ｃ、中面部対向面３ｆ、及び接続部対向面３ｉに施された塗装を傷つけることなく、弁座押え７を上側フランジ部３に取り付けることができる。その結果、底面部対向面３ｄ、起立部対向面３ｃ、中面部対向面３ｆ、及び接続部対向面３ｉに施された塗装が剥がれ、その塗装が剥がれた部分に起因して弁箱１が錆びるリスクを低減することができる。
【００３１】
また、上面部７ｊ及び載置面３ｊ、並びに、中面部７ｉ及び中面部対向面３ｆは接触するように構成し、底面部７ｄ及び底面部対向面３ｄ、起立面７ｇ及び起立部対向面３ｃ、並びに、接続面７ｋ及び接続部対向面３ｉは、間隙を有するように構成してもよい（図６（ｂ））。これにより、例えば、弁体２０が流入口５ａから流入した水道水の水圧に基づいて排出口側弁座８を押圧しても、弁座押え７は軸３１，３２の方向に移動しない。すなわち、弁座押え７を上側フランジ部３に確実に固定することができる。
【００３２】
続いて、本実施の形態に係る補修弁１００の組立方法について説明する。
【００３３】
図７は、弁座押え７を上側フランジ部３に固定する手順を説明するために用いられる図であり、図７（ａ）は、図４（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図７（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００３４】
まず、流入口側弁座６及び弁体１０が弁箱１に順次格納され、弁体１０が支持軸１６に係合されるとともに、回動軸１３が弁体１０に固定される。回動軸１３には、レバー４１が接続される。次いで、弁体２０が弁箱１に格納され、弁体２０が支持軸２６に係合されるとともに、回動軸２３が弁体２０に固定される。回動軸２３には、キャップ４２ａの付された開閉装置４２が接続される。
【００３５】
その後、排出口側弁座８が配設されるとともに、溝７ｆにＯリングが取り付けられた弁座押え７が上側フランジ部３に挿入される。このとき、弁座押え７は突出部７ｃが切欠部３ｇに対応するように挿入される（図７（ａ））。これにより、底面部７ｄは底面部対向面３ｄに対向し、突出部７ｃは案内溝３ａに係合する（係合ステップ）。続いて、弁座押え７が、一の方向、例えば、時計回りに回転される（回転ステップ）。そうすると、突出部７ｃは案内溝３ａに沿って移動する。このとき、弁座押え７がボールプランジャー３５を押下する。これにより、コイルばね３５ｂが付勢されて、ボール３５ａが位置決め部材格納部３ｅの内部に押下される。次いで、凹部７ｅがボールプランジャー３５に対向し、位置決め部材格納部３ｅの内部に押下されたボール３５ａが位置決め部材格納部３ｅから突出して凹部７ｅに嵌合し、弁座押え７が上側フランジ部３に固定される（嵌合ステップ）。ボール３５ａが凹部７ｅに嵌合し、弁座押え７が上側フランジ部３に固定されると、補修弁１００の組立処理は終了する。
【００３６】
また、弁座押え７を他の方向、例えば、反時計回りに回転させることにより、凹部７ｅとボール３５ａの嵌合は解除される。その後、突出部７ｃが切欠部３ｇの位置に到達するまで弁座押え７が回転され、突出部７ｃは切欠部３ｇを経由して脱落防止部３ｂを通過し、弁座押え７は上側フランジ部３から取り外される。
【００３７】
本実施の形態に係る補修弁１００によれば、弁体２０を格納する弁箱１に排出口側弁座８を配設し、排出口側弁座８を弁箱１に固定するための円環状の弁座押え７を備える。弁座押え７は弁座押え７の外周面から弁箱１が有する上側フランジ部３に対して突出する突出部７ｃを有し、上側フランジ部３は突出部７ｃが係合するための案内溝３ａを有する。また、上側フランジ部３は位置決め部材格納部３ｅを有し、位置決め部材格納部３ｅはボールプランジャー３５を格納する。突出部７ｃはボールプランジャー３５が有するボール３５ａの少なくとも一部が嵌合する凹部７ｅを有する。突出部７ｃが案内溝３ａに沿って移動し、ボール３５ａ及び凹部７ｅが対向したとき、ボール３５ａは凹部７ｅに嵌合する。さらに、ボール３５ａが凹部７ｅに嵌合しているとき、弁座押え７が案内溝３ａに沿って移動すると、凹部７ｅとボール３５ａの嵌合は解除される。これにより、弁座押え７及び上側フランジ部３の間で錆が発生するのを抑制するための防錆剤等は使用されないので、弁座押え７を上側フランジ部３に簡単に脱着することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、弁体１０，２０が弁箱１に格納されていることにより、長寿命化が実現される補修弁１００を用いて説明したが、弁座押え７及び上側フランジ部３の構成は弁体１０，２０を有する補修弁１００に限られない。
【００３９】
以上、本発明について、上述した実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１００  補修弁
１    弁箱
３    上側フランジ部
３ａ  案内溝
７    弁座押え
７ａ  排出口
７ｃ  突出部
７ｅ  凹部
８    排出口側弁座
２０  弁体
３５  ボールプランジャー
【図１】
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【図２】
2019086044.tif 000004
【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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