(57)【要約】  本発明は、内側リング（１）及び外側リング（２）の間に配置された円錐回転体（４）と、環状部分体（５）及び各横面に対して環状体（５）のために設けられる環状偏向体（１０）を有するケージとを備えるローラベアリングに関する。各偏向体（１０）は、径方向に延びる内側突出部（１１）及び外側突出部（１２）を備える。各突出部（１１、１２）の自由端は、ベアリングが突出部（１１、１２）及びリング（１、２）間において軸方向及び径方向における機能上の遊びを有するように、対応するリング（１、２）に対向し、かつ該リングから離間するように配置される。遊びは、ベアリング潤滑流体は通過できるが、固体粒子の通過の妨げとなるようなものとされる。本発明はさらに、このようなローラベアリングにおけるアセンブリのためのケージに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内側リング（１）及び外側リング（２）と、該内側リング（１）及び外側リング（２）の間に取り付けられる全体がテーパ状をなす環状体（５）を有するシェルとを備え、前記リング（１、２）が複数の傾斜軌道（３）を備え、該傾斜軌道（３）間には、前記リング同士の相対回動を可能にするように、それぞれが独自の回転軸（Ｒ）を有する複数の円錐回転体（４）が配置され、前記環状体は均一に分布された開口（６）を備え、各開口（６）には回転体（４）の１つがその回転軸（Ｒ）にほぼ沿って配置され、前記シェルがさらに、各環状体横縁部（５）までほぼ径方向に延びる環状油切り（１０）を有するローラベアリングにおいて、
各環状油切り（１０）が、ほぼ径方向に延びる少なくとも１つの内側突出部（１１）及びほぼ径方向に延びる少なくとも１つの外側突出部（１２）を備え、内側突出部（１１）及び外側突出部（１２）は環状体（５）の両側において、内側リング（１）及び外側リング（２）に向かってそれぞれ延びることと、ベアリングが軸方向及び径方向における機能上のクリアランスを突出部（１１、１２）及びリング（１、２）間に有するように、各突出部（１１、１２）の自由端が対応するリング（１、２）に対向し、かつ該リングから離間するように配置されることと、前記クリアランスの寸法は、ベアリング潤滑流体が通過でき、かつ固体粒子の通過が妨げられるような大きさであることとを特徴とするローラベアリング。
【請求項２】
外側リング（２）の横縁部のうち少なくとも一方が内側リング（１）の横縁部間に配置され、環状油切り（１０）の対応する外側突出部（１２）及び内側突出部（１１）の自由端が、外側リング（２）の径方向表面（１４）及び内側リング（１）の軸方向表面（１５）に対向するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載のローラベアリング。
【請求項３】
前記外側リング（２）は前記内側リング（１）よりも軸方向における寸法が小さいことを特徴とする、請求項２に記載のローラベアリング。
【請求項４】
前記シェルが、全体がテーパ状をなす環状体（５）を備え、該環状体（５）は均一に分布された開口（６）を備え、各開口（６）には回転体（４）の１つがその独自の回転軸（Ｒ）にほぼ沿って配置されるように構成されることと、前記シェルがさらに、各環状体横縁部（５）までほぼ径方向に延びる環状油切り（１０）を備え、各環状油切り（１０）が、ほぼ径方向に延びる少なくとも１つの内側突出部（１１）及びほぼ径方向に延びる少なくとも１つの外側突出部（１２）を備え、突出部（１１、１２）は環状体（５）の両側で延び、各環状油切り（１０）の寸法は、各突出部（１１、１２）の自由端が対応するリング（１、２）に対向し、かつ該リングから離間するように配置されるような大きさであって、かつ突出部（１１、１２）及びリング（１、２）の間に軸方向及び径方向における機能上のクリアランス（１３）を生じさせ得る大きさであることと、該クリアランスの寸法は、ベアリング潤滑流体が通過でき、かつ固体粒子の通過が妨げられるような大きさであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシェル。
【請求項５】
前記環状体（５）が前記開口（６）間に材料からなるブリッジ（７）を備え、該ブリッジ（７）の各側面の一部には軸方向に延びる溝（９）が設けられ、該溝はより大きな径を有する環状油切り（１０）近傍に配置されることを特徴とする、請求項４に記載のシェル。
【請求項６】
少なくとも一方の環状油切り（１０）の外側水平面（１６）が別の油切り（１０）に向かって屈曲することを特徴とする、請求項４又は５に記載のシェル。
【請求項７】
油切り（１０）が少なくとも１つの連続的な環状突出部（１１、１２）を備えることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のシェル。
【請求項８】
油切り（１０）が少なくとも複数の近接する突出部（１１、１２）を備え、該突出部は、環状油切り（１０）が、交互に配置される前記横縁部上のフィン（１７）と前記開口（６）間のノッチ（１８）とを有するように、開口（６）の横縁に配置されることを特徴とする、請求項４乃至７のいずれか一項に記載のシェル。
【請求項９】
少なくとも一方の環状油切り（１０）が連結手段によって環状体（５）の横縁部に連結されることを特徴とする、請求項４乃至８のいずれか一項に記載のシェル。
【請求項１０】
前記連結手段が、中央寄せパッド（１９）と、環状体（５）の横縁部に設けられたフック（２０）とを備え、パッド（１９）及びフック（２０）は、環状油切り（１０）に設けられた穴（２１）と協働することを特徴とする、請求項９に記載のシェル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラベアリング及び該ローラベアリングに取り付けるためのシェルに関する。
本発明は、より詳細には、円錐ローラベアリング（すなわち、複数の傾斜軌道を有する内側リング及び外側リングを備え、傾斜軌道間に円錐回転体が配置されるベアリング）に適用される。
【０００２】
より詳細には、このようなベアリングは、軸方向及び径方向に加わる大きな力に耐え得るため、自動車の車体フレームに対する車輪の回転において適用される。
【背景技術】
【０００３】
このタイプのベアリングの１つの問題点は、潤滑と、塵等の外部由来の汚染固体粒子からの保護の両方を行わなければならないことである。
ローラベアリングは、内側リングと外側リングの間にシェルが取り付けられるものとして知られているが、これは、一方では回転体同士の互いに対する位置決め機能を果たし、他方ではろ過機能（すなわちベアリング潤滑流体の通過は可能であるが、固体粒子の通過を妨げる機能）を果たす。
【０００４】
公知の実施形態においては、シェルは環状体を備え、該環状体の横縁部において油切りがほぼ径方向に延びる。
より具体的には、特許文献１には、内側リング及び外側リング間の空間を閉鎖するシール手段が固定されたシェルを有する円錐ローラベアリングが開示されている。フィルタ機能が果たされる一方で、シール手段に複数の開口を提供している。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０６４４３４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような実施形態は、得られる潤滑特性についていえば、全体として満足のゆくものではない。実際のところ、局所的な、かつほぼ軸方向に延びる複数の開口は、充分な量の潤滑流体を規則的かつ均一にベアリングへ流し込むことができない。このため、ベアリングは、径方向及び軸方向に作用する大きな力によって、早期に劣化するおそれがある。
【０００６】
さらには、このような複数の開口は、回転体同士が傾斜して接触し、かつ軌道によってベアリング大径側の横縁部からベアリング小径側の横縁部に向かって潤滑流体が移動させられる円錐ローラベアリングの潤滑には適していない。
【０００７】
これに加えて、内側リング及び外側リングと接触するシール手段は、両リングの相対回転に関するベアリング性能に影響を与えるとともにシール手段の磨耗の原因となる摩擦係合を生じさせる。
【０００８】
さらに、上述した実施形態は、外側リングの内側リングへの取り付けが内側リング上に回転体を配置した後に行われるため、円錐ローラベアリングの組み付けをより複雑にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転体の位置決め機能とフィルタ機能を容易に組み合わせられ、かつこれらの機能を高めるシェルを備えた円錐ローラベアリングを提供することにより、このような問題を解決することを目的としている。
【００１０】
したがって、本発明は、少なくとも内側リング及び外側リングと、該内側リング及び外側リングの間に取り付けられる全体がテーパ状をなす環状体を有するシェルとを備え、前記リングが複数の傾斜軌道を備え、該傾斜軌道間には、前記リング同士の相対回動を可能にするように、それぞれが独自の回転軸を有する複数の円錐回転体が配置され、前記環状体は均一に分布された開口を備え、各開口には回転体の１つがその回転軸にほぼ沿って配置され、前記シェルがさらに、各環状体横縁部までほぼ径方向に延びる環状油切りを有するローラベアリングにおいて、各環状油切りが、ほぼ径方向に延びる少なくとも１つの内側突出部及びほぼ径方向に延びる少なくとも１つの外側突出部を備え、内側突出部及び外側突出部は環状体の両側において、内側リング及び外側リングに向かってそれぞれ延びることと、ベアリングが軸方向及び径方向における機能上のクリアランスを両突出部及び両リング間に有するように、各突出部の自由端が対応するリングに対向し、かつ該リングから離間するように配置されることと、前記クリアランスの寸法は、ベアリング潤滑流体が通過でき、かつ固体粒子の通過が妨げられるような大きさであるローラベアリングを提供する。
【００１１】
したがって、本発明のローラベアリングは、充分な量の潤滑流体を規則的に通過させるために、径方向及び軸方向における４つのクリアランスの組み合わせを有する。さらに、両突出部と両リングとが接触しないため、ベアリングの組み付けが簡単であり、固体粒子の通過を妨げる障壁として機能しつつも摩擦係合が生じないようにすることが可能である。
【００１２】
特定の実施形態においては、外側リングの横縁部のうち少なくとも一方が、内側リングの横縁部間に位置し、対応する環状油切りの外側突出部及び内側突出部は、外側リングの径方向表面及び内側リングの軸方向表面に対向するように配置される自由端をそれぞれ有する。
【００１３】
このような実施形態は、充分な潤滑をベアリングにもたらすような、円錐ローラベアリング内の潤滑流体の移動に好適である。
第２の態様によれば、本発明は、第１の態様のローラベアリングに取り付けられるシェルに関する。該シェルは全体がテーパ状をなす環状体を備え、該環状体は均一に分布された開口を備え、各開口には回転体の１つがその独自の回転軸にほぼ沿って配置されるように構成されることと、前記シェルがさらに、各環状体横縁部までほぼ径方向に延びる環状油切りを備え、各環状油切りが、ほぼ径方向に延びる少なくとも１つの内側突出部及びほぼ径方向に延びる少なくとも１つの外側突出部を備え、前記突出部は環状体の両側で延び、各環状油切りの寸法は、各突出部の自由端が対応するリングに対向し、かつ該リングから離間するように配置されるような大きさであって、かつ両突出部及び両リング間に軸方向及び径方向における機能上のクリアランスを生じさせ得る大きさであることと、該クリアランスの寸法は、ベアリング潤滑流体が通過でき、かつ固体粒子の通過が妨げられるような大きさである。
【００１４】
本発明のさらなる目的及び効果については、添付の図面に基づきなされる以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照し、軸線Ｄを有するローラベアリングについて説明する。このようなローラベアリングは第１のリング１及び第２のリング２を備え、これらリングは同軸配置されるとともに、各々が軸線Ｄに対して斜状をなす軌道３を備える。
【００１６】
しかしながら、このような実施形態に関する説明は、第１のリング１及び第２のリング２を備え、各リング上に２つの軌道３が設けられ、第１のリング１及び第２のリング２が、軌道３をそれぞれが有する２つの部品からなるベアリングにおいて直接的に適用可能である。
【００１７】
以下の説明において、「軸方向」、「長手方向」もしくは「縦」、「側面」もしくは「側」、「径方向」という文言は、それぞれ、軸線Ｄに対して平行及び垂直な平面をいう。さらに、「外側」及び「内側」という文言は、軸線Ｄから離れるもしくはこれに近づく長手方向の平面、又はベアリング横縁部に近接したもしくは離間した水平面をいう。
【００１８】
軌道３は、軌道３間の径方向における間隔が各軌道３及び軸線Ｄ間における径方向の間隔とともに減少するように傾斜している。ローラベアリングは、リング１、２の軌道３間の径方向の間隔が最も大きくなる横縁部近傍において大径部を有し、リング１、２の軌道３間の径方向の間隔が最も小さくなる横縁部近傍において小径部を有する。
【００１９】
それぞれが独自の回転軸Ｒを有する複数の同一の円錐回転体４は、第１のリング１及び第２のリング２の軸線Ｄに対する相対回転を可能にするように、傾斜軌道３間に配置される。
【００２０】
複数の円錐回転体４の相対位置は、第１のリング１及び第２のリング２間において、両リング間に取り付けられたシェルによって保持される。
シェルは、全体がテーパ状をなす環状体５を備え、環状体５は、軸線Ｄに対して傾斜する内面及び外面を有する。環状体５の全体の傾斜は軌道３の傾斜とほぼ同じであり、環状体の軸方向における寸法は、軌道３の軸方向における寸法とほぼ対応する。さらに、環状体５の厚さ、すなわちその内面及び外面間における径方向の間隔は、円錐回転体４の円形部分の直径よりも概して小さい。加えて、このような厚さは、ベアリングの小径部から外径部まで実質的に増大する。
【００２１】
環状体５は均一に分布された開口６を備え、各開口６には、回転体４がその回転軸Ｒにほぼ沿って配置される。図面においては、回転体４の回転軸Ｒは、環状体５の内面下方に位置している。環状体５はしたがって、２つの連続的な開口６間において、材料からなるブリッジ７を有する。ブリッジ７は、ほぼピラミッド状の形状を有し、その底面は環状体５の外面を形成する。大径部近傍において、材料からなるブリッジ７の各側面の一部には、軸方向に延びる溝９が形成される。したがって、材料からなるブリッジ７は前記一部上においてほぼ平行な面を提供し、該平行な面間の横方向における幅は、下縁部８の横方向における幅よりも小さい。
【００２２】
円錐ローラベアリング、すなわち間に円錐回転体４が配置される傾斜軌道３を有するベアリングは、一方のリングと一体的に形成される第１の部分と、他方のリングと一体的に形成される第２の部分との間の相対回転を可能にするように使用される一方で、軸方向及び径方向における大きな負荷を支持する。より詳細には、このようなベアリングは、車体フレームに対する自動車の車輪の回転を可能にするために使用される。
【００２３】
したがって、ベアリングの潤滑を行うこと、及び埃等の外部由来の汚染固体粒子がリング１、２間へ進入することからベアリングを保護することは、満足できる耐用年数を有するベアリングを得るためには必要不可欠である。
【００２４】
リング１、２間における回転体４同士の相対位置の位置決めの機能に加えて、シェルは、ろ過機能、すなわちベアリング潤滑流体は通過させることができるが固体粒子の通過を妨げる機能を果たす。
【００２５】
よって、シェルはさらに、環状体５の各横縁部までほぼ径方向に延びる環状油切り１０を備える。シェルは、ベアリングの大径側に配置される大径環状油切り１０と、ベアリングの小径側に配置される小径環状油切り１０とを備える。各環状油切り１０は、少なくとも１つの内側突出部１１と少なくとも１つの外側突出部１２とを備え、これら突出部１１、１２は、環状体５の両側においてそれぞれ内側リング１及び外側リング２に向かってほぼ径方向に延びる。各環状油切り１０の径方向及び軸方向における寸法は、各突出部１１、１２の自由端が対応するリング１、２に対向し、かつ該リングから離間するように配置されるような大きさとされる。ベアリングは、内側突出部１１と内側リング１の間、及び外側突出部１２と外側リング２の間において、軸方向及び径方向における機能上のクリアランスを有する。
【００２６】
機能上のクリアランス１３の寸法は、最適のろ過機能を発揮できるような大きさとされる。さらに、このようなろ過機能の実行は、突出部１１、１２及びリング１、２間における軸方向及び径方向における４つの機能上のクリアランスの組み合わせによって向上させることができる。加えて、機能上のクリアランス１３は、突出部１１、１２とリング１、２との間で接触摩擦を生じさせることなく、外部由来の汚染粒子の通過を妨げることを可能にする。このため、リング１、２の相対回転中における摩擦係合の発生、ひいてはベアリングの性能への悪影響が回避される。さらには、機能上のクリアランス１３が外側リング２を内側リング１に取り付けることを可能にし、かつ内側リング１上においてシェル内に配置された円錐回転体４が取り付けられるため、上述したベアリングは容易に組み付け可能である。
【００２７】
これに加えて、特定の機械加工を必要としないことから、ろ過機能を容易に得ることができる。したがって、例えば内側リング１及び外側リング２の接触が回避される。このようなリングは標準的なリングであってもよい。油切り１０に穴を設けることも回避される。
【００２８】
図面中には、外側リング２の横縁部の少なくとも一方が、内側リング１の横縁部間に位置することが示されている。より詳細には、軸方向における寸法は、外側リング２の方が内側リング１よりも小さい。ベアリングの小径側における内側リング１及び外側リング２の横縁部は、ほぼ同一平面に配置される。その一方で、大径側の外側リング２の横縁部は、内側リング１の横縁部間に配置される。
【００２９】
ベアリングの軸方向における全体の寸法を減少させることに加えて、この実施形態は、円錐ローラベアリングにおけるシェルのろ過機能を高めるために特に好適である。
実際のところ、大径側における環状油切り１０の外側突出部１２及び内側突出部１１は、各突出部の自由端が外側リング２の径方向表面１４、及び内側リング１の軸方向表面１５に対向するようにそれぞれ配置される。
【００３０】
したがって、突出部１１、１２のリング１、２表面に対する特定の位置と、溝９の存在とがベアリングの大径側において組み合わされる。このような組み合わせは、充分な量の潤滑流体の規則的な通過を可能にする。さらに、この組み合わせは、傾斜軌道と円錐回転体４とによって通常は潤滑流体が大径側から小径側へ移動する円錐ローラベアリングの特定の潤滑に好適である。実際のところ、潤滑流体は、ベアリングへの分配が均一となるように、内側リング１の軸方向壁部１５上及び溝９内に「貯蔵」することができる。
【００３１】
図１乃至４に示される第１実施形態によれば、環状体５及び環状油切り１０は、単一片として成型される。油切り１０は、全体が外側に張り出す外側水平面１６を有し、該外側水平面１６は、環状をなす連続的な内側突出部１１及び外側突出部１２を備える。
【００３２】
図５乃至８に示される第２実施形態によれば、油切り１０は、近接する複数の内側突出部１１及び外側突出部１２を備える。突出部１１、１２は、環状油切りが交互に配置される横縁部上のフィン１７と開口６間のノッチ１８とを有するように、開口６の横縁に配置される。
【００３３】
シェルと接触した固体粒子の進入を防止するために、各油切り１０の外側水平面１６は別の油切り１０に向かって湾曲する。
変更例として、図示されていないが、シェルは上述した第１又は第２の実施形態による環状油切り１０の組み合わせを有していてもよい。油切り１０の一方又は両方は、環状をなす連続的な突出部を環状体の一方の側に、交互に配置されるフィン１７及びノッチ１８を環状体の他方の側に備えることができる。さらに、一方の油切りが、外側に張り出した外側水平面１６を有することができ、他方の油切り１０は、前記外側に張り出した外側水平面１６を有する油切り１０に向かって張り出した外側水平面１６を有することができる。
【００３４】
シェルはさらに、好適な手段によって連結される複数の部品で構成されていてもよい。より詳細には、環状体５は、複数の部品、特に２つの部品を備えることができる。図９乃至１６に示される第３の実施形態によれば、より大きな径を有する環状油切り１０を、好適な連結手段によって、環状体５の横縁部に連結することができる。さらに可能な変更例として、より小さな径を有する油切り１０を、好適な連結手段によって、環状体５に連結することができる。
【００３５】
連結手段は、環状体５の横縁部に配置される中央寄せパッド１９及びフック２０を備えることができる。中央寄せパッド１９及びフック２０は、環状油切り１０に設けられた穴２１と共働する。
【００３６】
図１６ｂにおいては、環状体５は、材料からなるブリッジ７の延長部上に均等に分布された５個のフックと、それぞれが２つの連続するフック２０から同一距離をおいて配置される５個の中央寄せパッド１９とを備える。これに加え、油切り１０は、穴２１内におけるフックの動作を促進するために、外側突出部１２から径方向に延び、かつ各穴２１を部分的に閉鎖するリム２２を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】内側リング及び外側リング上に設けられた傾斜軌道間において円錐回転体同士の互いに対する位置決めを行い、かつテーパ状環状体の各端部において環状油切りを備える、第１の実施形態によるシェルを備えた円錐ローラベアリングの縦断面図。各環状油切りは、連続的な環状突出部と、突出部及び両リング間に形成される軸方向及び径方向における機能上のクリアランスを有する。
【図２】図１の円錐ボールベアリングを小径側から見た斜視図。
【図３】図１の円錐ボールベアリングの小径側のシェルの水平面を示す図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図。
【図５】各環状油切りが近接する複数の突出部を備え、各環状油切りの外側水平面が別の油切りに向かって屈曲する、第２の実施形態によるシェルを備えたローラベアリングの縦断面図。
【図６】図５の円錐ボールベアリングの小径側のシェルの斜視図。
【図７】図５の円錐ボールベアリングの小径側のシェルの水平面を示す図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における縦断面図。
【図９】大径側の油切りが連結手段によって環状体横縁部に連結される、第３の実施形態によるローラベアリングの縦断面図。
【図１０】図９の円錐ボールベアリングの大径側のシェルの斜視図。
【図１１】図９の円錐ボールベアリングの小径側のシェルの水平面を示す図。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における縦断面図。
【図１３ａ】環状体横縁部に中央寄せパッド及びフックを備えるとともに環状油切り上に開口を備える、油切りを環状体に連結する連結手段を示す、図１２のＡの部分詳細図。
【図１３ｂ】環状体横縁部に中央寄せパッド及びフックを備えるとともに環状油切り上に開口を備える、油切りを環状体に連結する連結手段を示す、図１２のＢの部分詳細図。
【図１４】図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線における縦断面図。
【図１５】図１４のＣの詳細を示す斜視図。
【図１６ａ】油切りが環状体から分離された、図９の油切り大径側を示す図。
【図１６ｂ】油切りが環状体から分離された、図９のシェル本体を示す図。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【国際調査報告】
2008530462.tif 000021
2008530462.tif 000022
2008530462.tif 000023
2008530462.tif 000024
2008530462.tif 000025
2008530462.tif 000026