(57)【要約】      （修正有）【課題】内輪大鍔面ところ大端面に潤滑剤を供給し易くすると共に、潤滑寿命を延伸させ、軸受の耐摩耗性・耐焼き付き性を向上させる軸受を提供する。【解決手段】内周に複列の軌道を有する外輪３と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪２と、一対の内輪２の軸方向で挟まれた内輪間座と、内輪２と外輪３の軌道２ａ、３ａとの間に介在する複列の円すいころ４と、各列の円すいころ４を円周方向で所定間隔に保持する保持器５と、一対の内輪２の軸端側に配される油切り１１と、一対の内輪２の軸端側とは反対側に配される後蓋１０とを備え、保持器５は、大径側環状部５ａと、小径側環状部５ｂと、大径側環状部５ａと小径側環状部５ｂとを連結する柱部５ｃとを備えるとともに、大径側環状部５ａが軸受内部に向かって拡径するように形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の軌道を有する外輪と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪と、一対の内輪の軸方向で挟まれた内輪間座と、前記内輪と外輪の軌道との間に介在する複列の円すいころと、各列の円すいころを円周方向で所定間隔に保持する保持器と、一対の内輪の軸端側に配される油切りと、一対の内輪の軸端側とは反対側に配される後蓋とを備え、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、大径側環状部と小径側環状部とを連結する柱部とを備えるとともに、前記大径側環状部が軸受内部に向かって拡径するように形成されていることを特徴とする車軸用軸受装置。
【請求項２】
前記内輪は軌道の油切り又は後蓋側に大鍔を、内輪間座側に小鍔を有し、
前記大鍔の外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車軸用軸受装置。
【請求項３】
前記傾斜部は、前記油切り又は後蓋側の傾斜部ところ側の傾斜部からなる段付き形状に形成され、前記油切り又は後蓋側の傾斜部の傾斜角度をころ側の傾斜部の傾斜角度をより大きく形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車軸用軸受装置。
【請求項４】
前記内輪の大鍔の外径を曲線的に変化させるとともに、軸受内部へ向かって径が漸増するように形成した傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車軸用軸受装置。
【請求項５】
前記内輪の大鍔の外周にリング状の凹所を設け、この凹所に潤滑剤が封入されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の車軸用軸受装置。
【請求項６】
内周に複列の軌道を有する外輪と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪と、一対の内輪の軸方向で挟まれた内輪間座と、前記内輪と外輪の軌道との間に介在する複列の円すいころと、各列の円すいころを円周方向で所定間隔に保持する保持器と、一対の内輪の軸端側に配される油切りと、一対の内輪の軸端側とは反対側に配される後蓋とを備え、
前記内輪は軌道の油切り又は後蓋側に大鍔を、内輪間座側に小鍔を有し、
前記大鍔の外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部が設けられていることを特徴とする車軸用軸受装置。
【請求項７】
内周に複列の軌道を有する外輪と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪と、一対の内輪の軸方向で挟まれた内輪間座と、前記内輪と外輪の軌道との間に介在する複列の円すいころと、各列の円すいころを円周方向で所定間隔に保持する保持器と、一対の内輪の軸端側に配される油切りと、一対の内輪の軸端側とは反対側に配される後蓋とを備え、
前記内輪は軌道の油切り又は後蓋側に大鍔を、内輪間座側に小鍔を有し、
前記内輪の大鍔の外周にリング状の凹所を設け、この凹所に潤滑剤が封入されていることを特徴とする車軸用軸受装置。
【請求項８】
前記凹所を覆うように、前記大鍔の外周にリングを取り付けたことを特徴とする請求項７に記載の車軸用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車軸用軸受装置に関するもので、より詳しくは、主に鉄道車両車軸用軸受に用いられる密封装置を備えた軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両車軸用軸受装置においては、軸受内部に封入したグリースなどの潤滑剤が漏れ出すのを防止し、また、外部から塵、水分、異物、摩耗分などの有害物の浸入を防ぐために、接触式又は非接触式の密封装置が採用されている。
【０００３】
密封装置を備えた鉄道車両車軸用軸受装置は、グリースなどの潤滑剤を外輪中央部および複列内輪組立部に封入し潤滑を行っている。この内輪組立部封入された大半の潤滑剤は回転により軸受内部から排出されてオイルシール近傍に溜まり、潤滑剤が必要な軌道列や内輪大鍔部に不足した状態になって、メンテナンス周期が短くなるという問題があった。
【０００４】
上記の問題を解決するために、外輪に装着する金属製のシールケースと、シールケースに固着し内輪の大鍔の外周面に摺接するリップを有するシール本体とで、密封装置を構成し、密封装置により、軸受回転によって軸受端部に排出された潤滑剤を軸受内部に誘導するようにした密封装置付き軸受が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７２２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、軸受の潤滑は軸受内部に蓄えられている潤滑剤によって行われる。特に、回転部周辺に付着している潤滑剤からの油分の供給が潤滑寿命に影響を及ぼす。しかしながら、潤滑剤は、軸受の回転によって回転部から排除されてオイルシール近傍へ留まり、潤滑剤が必要な軌道列や内輪大鍔面ところ端面の接触部に潤滑剤が不足する場合がある。特に、内輪大鍔面ところ端面は滑り接触するため、潤滑剤の不足は焼き付きなどの重大な問題につながる。
【０００７】
軸受回転によって軸受端部に排出された潤滑剤を軸受内部に誘導するようにした特許文献１に記載の構造においては、オイルシール部の空間容積は小さくなり、軸受内部に封入できる潤滑剤の量が少なくなってしまうことになる。
【０００８】
そこで、この発明は、内輪大鍔面ところ大端面に潤滑剤を供給し易くすると共に、潤滑寿命を延伸させ、軸受の耐摩耗性・耐焼き付き性を向上させる軸受を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、この発明は、内周に複列の軌道を有する外輪と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪と、一対の内輪の軸方向で挟まれた内輪間座と、前記内輪と外輪の軌道との間に介在する複列の円すいころと、各列の円すいころを円周方向で所定間隔に保持する保持器と、一対の内輪の軸端側に配される油切りと、一対の内輪の軸端側とは反対側に配される後蓋とを備え、前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、大径側環状部と小径側環状部とを連結する柱部とを備えるとともに、前記大径側環状部が軸受内部に向かって拡径するように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明は、前記内輪は軌道の油切り又は後蓋側に大鍔を、内輪間座側に小鍔を有し、前記大鍔の外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部を設けることができる。
【００１１】
また、前記傾斜部は、前記油切り又は後蓋側の傾斜部ところ側の傾斜部からなる段付き形状に形成され、前記油切り又は後蓋側の傾斜部の傾斜角度をころ側の傾斜部の傾斜角度をより大きく形成するように構成することができる。
【００１２】
また、前記内輪の大鍔の外径を曲線的に変化させるとともに、軸受内部へ向かって径が漸増するように形成した傾斜部を設けてもよい。
【００１３】
また、前記内輪の大鍔の外周にリング状の凹所を設け、この凹所に潤滑剤を封入するように構成することができる。
【００１４】
また、この発明は、内周に複列の軌道を有する外輪と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪と、一対の内輪の軸方向で挟まれた内輪間座と、前記内輪と外輪の軌道との間に介在する複列の円すいころと、各列の円すいころを円周方向で所定間隔に保持する保持器と、一対の内輪の軸端側に配される油切りと、一対の内輪の軸端側とは反対側に配される後蓋とを備え、前記内輪は軌道の油切り又は後蓋側に大鍔を、内輪間座側に小鍔を有し、前記大鍔の外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、この発明は、内周に複列の軌道を有する外輪と、それぞれの外周に軌道を有する一対の内輪と、一対の内輪の軸方向で挟まれた内輪間座と、前記内輪と外輪の軌道との間に介在する複列の円すいころと、各列の円すいころを円周方向で所定間隔に保持する保持器と、一対の内輪の軸端側に配される油切りと、一対の内輪の軸端側とは反対側に配される後蓋とを備え、前記内輪は軌道の油切り又は後蓋側に大鍔を、内輪間座側に小鍔を有し、前記内輪の大鍔の外周にリング状の凹所を設け、この凹所に潤滑剤が封入されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記凹所を覆うように、前記大鍔の外周にリングを取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、この発明によれば、内輪の大鍔面ところ端面への潤滑剤の供給性が改善され、当該部位の耐摩耗性および耐焼き付き性の向上、メンテナンス周期を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明が適用される車軸用軸受装置を示す縦断面図である。
【図２】この発明に用いられる保持器を示す斜視図である。
【図３】この発明の第１の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図４】この発明の第２の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図５】この発明の第３の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図６】この発明の第４の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図７】この発明の第５の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図８】この発明の第６の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図９】この発明の第７の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１０】この発明の第８の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１１】この発明の第９の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１２】この発明の第１０の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１３】この発明の第１０の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１４】この発明の第１１の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１５】この発明の第１２の実施形態を示す円すいころ部分を中心とした拡大模式図である。
【図１６】この発明の第１２の実施形態を示す内輪大鍔を径方向に断面した拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明が適用される車軸用軸受は、図１に示すように、一対の内輪２と、一対の内輪２に軸方向で挟まれた内輪間座１２と、複列外輪３と、２列の円すいころ４と、保持器５とで構成されている。内輪２はそれぞれ外周に軌道２ａを有し、外輪３は内周に２列の軌道３ａを有している。一対の内輪２の軌道２ａと外輪３の軌道３ａとの間に２列の円すいころ４が転動自在に介在させてある。各列の円すいころ４は保持器５によって所定間隔に保持される。
【００２０】
内輪２は車軸４０に嵌合させてあり、一対の内輪２を挟んで、軸端側に油切り１１、その反対側に後蓋１０が、それぞれ配置してある。そして、油切り１１、前蓋１３が車軸４０に取り付けられる。尚、内輪２は、軌道２ａの油切り１１又は後蓋１０側に大鍔２ｂを、内輪間座１２側に小鍔２ｃを有している。
【００２１】
そして、軸受内部に充填したグリースなどの潤滑剤が漏れ出すのを防止するとともに、外部から異物が進入するのを防止するため、外輪３の両端開口部に密封装置１４が装着してある。密封装置１４は、一端が外輪３と嵌合させたシールケース１４ａと、シールケース１４ａの内側に取り付けたオイルシール１４ｂとからなっている。オイルシール１４ｂのシールリップを油切り１１または後蓋１０の外周面に弾性的に接触させてある。
【００２２】
尚、図１に示す軸受においては、外輪３に、貫通孔３ｂとこの貫通孔３ｂを塞ぐベント３ｃが設けられている。
【００２３】
この発明は、上記した車軸用軸受において、内輪２の大鍔２ｂの端面ところ４の大端面に潤滑剤を供給し易い構造とするとともに、有効に潤滑剤を使用して、潤滑寿命を長くするために、以下のような構造にしている。以下、円すいころ部分を中心とした拡大模式図を参照して各実施形態について説明する。
【００２４】
図２は、この発明の実施形態に用いられる保持器の一例を示す斜視図である。保持器５は、大径側環状部５ａと小径側環状部５ｂと、大径側環状部５ａと小径側環状部５ｂとを連結する柱部５ｃとを備える。柱部５ｃは、周方向に沿って等ピッチで配置され、周方向に沿って隣り合う柱部５ｃ間に設けられる収容部（ポケット）５ｄに円すいころ４が回転自在に収容される。
【００２５】
図３に示す第１の実施形態は、ころ４の大端面４ａ側に位置する保持器５の大径側環状部５ａが軸受内部に向かって拡径するように形成されている。
【００２６】
軸受の回転により、グリースなどの潤滑剤が、遠心力により内輪２の大鍔２ｂから飛散する。この第１の実施形態では、飛散した潤滑剤が保持器５の大径側環状部５ａの内面５ａ’に付着する。大径側環状部５ａは軸受内部に拡径するように形成されているので、付着した潤滑剤はころ４の大端面４ａ側に向かって移動し、内輪２の大鍔２ｂの端面２ｂ’ところ４の大端面４ａに潤滑剤が供給される。
【００２７】
図４に示す第２の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂの外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部２ｄが設けられている。傾斜させた内輪２の大鍔２ｂの端面の直径は、当接する油切り１１や後蓋１０の接触面の直径よりも大きくなるように傾斜部２ｄの傾斜角が設定されている。
【００２８】
このように、この第２の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂに付着した潤滑剤は、傾斜部２ｄに沿って遠心力により、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動し、内輪２の大鍔２ｂの端面２ｂ’ところ４の大端面４ａに潤滑剤が供給される。
【００２９】
図５に示す第３の実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせたものである。即ち、この第３の実施形態は、第１の実施形態の保持器５の形状に加え、内輪２の大鍔２ｂの外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部２ｄが設けられている。傾斜させた内輪２の大鍔２ｂの端面の直径は、当接する油切り１１や後蓋１０の接触面の直径よりも大きくなるように傾斜部２ｄの傾斜角が設定されている。
【００３０】
このように、この第３の実施形態は、保持器５の大径側環状部５ａに付着した潤滑剤は、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動するとともに、内輪２の大鍔２ｂに付着した潤滑剤は、傾斜部２ｄに沿って遠心力により、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動し、内輪２の大鍔２ｂの端面２ｂ’ところ４の大端面４ａに保持器５の大径側環状部５ａに付着した潤滑剤と大鍔２ｂの傾斜部２ｄを沿って移動した潤滑剤が供給される。
【００３１】
図６に示す第４の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂの外周を軸受内部に向かってその径が拡径するように傾斜部が設けられている。この傾斜部は、油切り１１又は後蓋１０側の傾斜部２ｆところ４の大端面４ａ側の傾斜部２ｅからなる段付き形状に形成され、傾斜部２ｆの傾斜角度θ１を傾斜部２ｅの傾斜角度θ２をより大きくしている。
【００３２】
このように、この第４の実施形態は、傾斜の角度を変えることにより、遠心力による潤滑剤の移動の速度を変え、急激に潤滑剤がころ４の大端面４ａへ供給されることを抑制したものである。
【００３３】
図７に示す第５の実施形態は、第１の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせたものである。即ち、この第５の実施形態は、第１の実施形態の保持器５の形状に加え、段付き形状の傾斜部２ｆ、２ｅを設けたものである。
【００３４】
このように、この第５の実施形態は、保持器５の大径側環状部５ａに付着した潤滑剤は、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動するとともに、内輪２の大鍔２ｂに付着した潤滑剤は、段付きの傾斜部２ｆ、２ｅに沿って遠心力により、急激に潤滑剤がころ４の大端面４ａへ供給されることなく、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動し、内輪２の大鍔２ｂの端面２ｂ’ところ４の大端面４ａに潤滑剤が供給される。
【００３５】
図８に示す第６の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂの外径を曲線的に変化させるとともに、軸受内部へ向かって径が漸増するように形成した傾斜部２ｇが設けられている。
【００３６】
このように、この第６の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂの外径を曲線的に変化させることにより、遠心力による潤滑剤の移動の速度を変え、急激に潤滑剤がころ４の大端面４ａへ供給されることを抑制したものである。
【００３７】
図９に示す第７の実施形態は、第１の実施形態と第５の実施形態とを組み合わせたものである。即ち、この第７の実施形態は、第１の実施形態の保持器５の形状に加え、内輪２の大鍔２ｂの外径を曲線的に変化させるとともに、軸受内部へ向かって径が漸増するように形成した傾斜部２ｇを設けたものである。
【００３８】
このように、この第７の実施形態は、保持器５の大径側環状部５ａの内面５ａ’に付着した潤滑剤は、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動するとともに、内輪２の大鍔２ｂに付着した潤滑剤は、軸受内部へ向かって径が漸増するように形成した傾斜部２ｇに沿って遠心力により、急激に潤滑剤がころ４の大端面４ａへ供給されることなく、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動し、内輪２の大鍔２ｂの端面２ｂ’ところ４の大端面４ａに潤滑剤が供給される。
【００３９】
図１０に示す第８の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂの外周にリング状の凹所２０を設けている。そして、この凹所２０に予め潤滑剤が封入されている。この凹所２０に封入した潤滑剤が遠心力により、ころ４の大端面４ａに供給されるようにしたものである。この図１０に示すように、凹所２０の底の径を軸受内部に漸増するように構成することで、潤滑剤の供給を効率よく行うことができる。
【００４０】
図１１に示す第９の実施形態は、第１の実施形態と第８の実施形態とを組み合わせたものである。即ち、この第９の実施形態は、第１の実施形態の保持器５の形状に加え、内輪２の大鍔２ｂの外周にリング状の凹所２０を設けたものである。
【００４１】
このように、この第９の実施形態は、保持器５の大径側環状部５ａの内面５ａ’に付着した潤滑剤は、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動するとともに、内輪２の凹所２０に封入された潤滑剤は、遠心力により、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動し、内輪２の大鍔２ｂの端面２ｂ’ところ４の大端面４ａに潤滑剤が供給される。
【００４２】
図１２に示す第１０の実施形態は、内輪２の大鍔２ｂの外周にリング状の凹所２０を設け、この凹所２０を覆うように、大鍔２ｂの外周にリング２１を取り付けている。このリング２１は、軸受の回転時に脱落しないように、リング内径側に凸部２２が設けられ、内輪２の大鍔２ｂの外径面にリング固定用凹部２２ａが設けられ、リング固定用凹部２２ａに凸部２２を嵌め込み固定している。
【００４３】
リング２１の材質は、樹脂又は鉄板が使用され、リング２１の大鍔２ｂ面側はころ４の大端面４ａへの潤滑剤の供給をよりよくするために、大鍔２ｂの面取り部２ｂ’’まで延びている。
【００４４】
軸受の回転時に遠心力によって、凹所２０に予め封入されている潤滑剤は、大鍔２ｂとリング２１との隙間から徐々に供給できるようにしている。
【００４５】
そして、凹所２０に封入された潤滑剤が軸受回転部側へ供給されやすくするために、凹所２０を境にして、ころ４の大端面４ａ側へ向かう内輪２の大鍔２ｂの外径面の面粗さを大きくすればよい。面粗さは、例えば、Ｒａ（算術平均粗さ）６．３を超えるようにしている。リング２１と当接する大鍔２ｂの面粗さを大きくすることで、リング２１と大鍔２ｂが当接していても潤滑剤が通りやすくなる。凹所２０より油切り１１又は後蓋１０へ向かう内輪２の大鍔２ｂの外径の面粗さは小さく、例えばＲａ６．３以下とし、軸受外部へは潤滑油が出にくくすればよい。もちろん、図１３に示すように、凹所２０を境に、リング２１と大鍔２ｂの間に隙間ｓを設けてもよい。
【００４６】
図１４に示す第１１の実施形態は、第１の実施形態と第１０の実施形態とを組み合わせたものである。即ち、この第１１の実施形態は、第１の実施形態の保持器５の形状に加え、内輪２の大鍔２ｂの外周にリング状の凹所２０を設け、この凹所２０を覆うように、大鍔２ｂの外周にリング２１を取り付けている。
【００４７】
このように、この第１１の実施形態は、保持器５の大径側環状部５ａの内面５ａ’に付着した潤滑剤は、ころ４の大端面４ａ側に向かって移動するとともに、大鍔２ｂとリング２１との隙間から徐々に潤滑材を供給することができる。
【００４８】
この第１２の実施形態は、図１５および図１６に示すように、第１１および第１２の実施形態において、内輪２の大鍔２ｂに取り付けるリング２１の大鍔２ｂに面する側に、円周方向にて複数の軸方向に延びるスリット２４を設けたものである。即ち、リング２１と内輪２の大鍔２ｂとに間に、複数のスリット２４が配されることになる。この第１２の実施形態では、大鍔２ｂの外周の凹所２０に封入した潤滑剤がスリット２４を通じて供給できるようになっている。この実施形態の場合、リング２１と内輪２の大鍔２ｂの外周面とのはめあいや面粗さは一定でよい。
【００４９】
また、上記した第１１から第１３の実施形態において、凹所２０の底の径を軸受内部に漸増するように構成してもよい。
【００５０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
２      内輪
２ａ    軌道
２ｂ    大鍔
２ｃ    小鍔
３      外輪
３ａ    軌道
４ａ    大端面
５      保持器
５ａ    大径側環状部
５ｂ    小径側環状部
５ｃ    柱部
１０    後蓋
１１    油切り
１２    内輪間座
１３    前蓋
１４    密封装置
２０    凹所
２１    リング
２２    凸部
【図１】
2015098915.tif 000003
【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】
2015098915.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2015098915.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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