(57)【要約】  内燃機関のシリンダヘッド（２）に配置された燃料噴射弁（１）のための中間エレメントは、燃料噴射弁（１）の弁ハウジング（１０）とシリンダヘッド（２）の収容孔（９）の壁（１１）との間にかつ／または弁ハウジング（１０）と、燃料噴射弁（１）をシリンダヘッド（２）に押さえる緊締爪（１４）との間に配置されている。中間エレメント（８）は、種々異なる構造および／または種々異なる材料の複数の層（１５）から形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッド（２）に配置された燃料噴射弁（１）のための中間エレメントであって、当該中間エレメント（８）が、燃料噴射弁（１）の弁ハウジング（１０）とシリンダヘッド（２）の収容孔（９）の壁（１１）との間にかつ／または弁ハウジング（１０）と、燃料噴射弁（１）をシリンダヘッド（２）に押さえる緊締爪（１４）またはばねエレメントとの間に配置されている形式のものにおいて、
当該中間エレメント（８）が、種々異なる構造および／または種々異なる材料の複数の層（１５）から形成されていることを特徴とする、燃料噴射弁のための中間エレメント。
【請求項２】
層（１５）の個数が、少なくとも３つである、請求項１記載の中間エレメント。
【請求項３】
１つの底層（１５ａ）と、１つの被覆層（１５ｂ）と、底層（１５ａ）と被覆層（１５ｂ）との間に配置された少なくとも１つの中間層（１５ｃ）とが設けられている、請求項１または２記載の中間エレメント。
【請求項４】
少なくとも１つの中間層（１５ｃ）が、ハニカム状の構造を有している、請求項３記載の中間エレメント。
【請求項５】
少なくとも１つの中間層（１５ｃ）が、波状の構造を有している、請求項３記載の中間エレメント。
【請求項６】
少なくとも１つの中間層（１５ｃ）が、ワッフル状の構造を有している、請求項３記載の中間エレメント。
【請求項７】
前記構造が、型押し加工または深絞り加工によって製作可能である、請求項４から６までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項８】
前記構造のサイズが、１／１０００〜１／１０ｍｍの間のオーダ内にある、請求項７記載の中間エレメント。
【請求項９】
層（１５）の材料厚さが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである、請求項３から８までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項１０】
中間層（１５ｃ）の個数が、少なくとも２つである、請求項３から９までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項１１】
互いに隣り合った２つの中間層（１５ｃ）の波状のもしくはワッフル状の構造が、互いに等位相でまたは逆位相で配置されている、請求項１０記載の中間エレメント。
【請求項１２】
互いに隣り合った２つの中間層（１５ｃ）の波状のもしくはワッフル状の構造が、互いに所定の角度を成して回動させられている、請求項１０または１１記載の中間エレメント。
【請求項１３】
前記角度が、たとえば約９０゜である、請求項１２記載の中間エレメント。
【請求項１４】
中間層（１５ｃ）に形成された中空室（１７）が、充填物（１８）で充填されている、請求項３から１３までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項１５】
充填物（１８）が、金属チップ、金属ボール、無機質のボールまたはプラスチックボールから成っている、請求項１４記載の中間エレメント。
【請求項１６】
底層（１５ａ）が、ポット状に形成されている、請求項３から１５までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項１７】
少なくとも１つの中間層（１５ｃ）と、被覆層（１５ｂ）とが、ポット状の底層（１５ａ）内に挿入されている、請求項１６記載の中間エレメント。
【請求項１８】
層（１５）が、互いに結合されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項１９】
被覆層（１５ｂ）が、ポット状の底層（１５ａ）にろう接または溶接によって結合されている、請求項１８記載の中間エレメント。
【請求項２０】
底層（１５ａ）が、全周にわたって延びるつば（１６）の形の張出し部を有している、請求項１８記載の中間エレメント。
【請求項２１】
つば（１６）が、半径方向外側に形成されている、請求項２０記載の中間エレメント。
【請求項２２】
つば（１６）が、半径方向内側にかつ半径方向外側に形成されている、請求項２０記載の中間エレメント。
【請求項２３】
つば（１６）が、被覆層（１５ｂ）に形状接続的に上方から係合している、請求項２１または２２記載の中間エレメント。
【請求項２４】
被覆層（１５ｂ）が、ポット状に形成された底層（１５ａ）に縁曲げ結合されている、請求項１８記載の中間エレメント。
【請求項２５】
縁曲げ結合が、半径方向外側で行われている、請求項２４記載の中間エレメント。
【請求項２６】
縁曲げ結合が、半径方向内側でかつ半径方向外側で行われている、請求項２４記載の中間エレメント。
【請求項２７】
層（１５）が、該層（１５）を半径方向外側でかつ／または内側で取り囲むように把持するフック（１９）によって積層されている、請求項１８から２６までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項２８】
層（１５）が、製作プロセスの間の層（１５）の圧着によって積層されている、請求項１８から２７までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【請求項２９】
層（１５）を圧着するための圧力が、燃料噴射弁（１）の運転圧の１．２〜２倍である、請求項２８記載の中間エレメント。
【請求項３０】
層（１５）が、交互に金属とプラスチックおよび／または炭素繊維含有の材料とから成っている、請求項１から２９までのいずれか１項記載の中間エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに配置された燃料噴射弁のための中間エレメントであって、当該中間エレメントが、燃料噴射弁の弁ハウジングとシリンダヘッドの収容孔の壁との間にかつ／または弁ハウジングと、燃料噴射弁をシリンダヘッドに押さえる緊締爪またはばねエレメントとの間に配置されている形式のものに関する。
【０００２】
たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０８４６６号明細書に基づき、内燃機関のシリンダヘッドに燃料噴射弁を支持するための中間エレメントが公知である。この場合、この公知の中間エレメントは支持リングの形で形成されていて、燃料噴射弁の弁ハウジングとシリンダヘッドの収容孔の壁との間に配置されている。支持リングは円形のまたは楕円形の横断面を有している。弁ハウジングの肩部は支持リングによってシリンダヘッドの肩部から間隔を置いて配置される。
【０００３】
この場合、公知の支持リングでは、特に確かにシリンダヘッドへの燃料噴射弁の位置決めを補正することができるが、しかし、線材、銅、鋼またはこれに類するものから成る支持リングの中実の構造によって、固体伝播音ブリッジが燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に生ぜしめられることが不利である。これによって、燃料噴射弁に切換パルスによって発生させられる固体伝播音が内燃機関の別の構成部分に伝達され、煩わしい騒音発生を生ぜしめる。
【０００４】
発明の利点
本発明の構成によれば、当該中間エレメントが、種々異なる構造および／または種々異なる材料の複数の層から形成されている。
【０００５】
本発明の有利な構成によれば、層の個数が、少なくとも３つである。
【０００６】
本発明の有利な構成によれば、１つの底層と、１つの被覆層と、底層と被覆層との間に配置された少なくとも１つの中間層とが設けられている。
【０００７】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの中間層が、ハニカム状の構造を有している。
【０００８】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの中間層が、波状の構造を有している。
【０００９】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの中間層が、ワッフル状の構造を有している。
【００１０】
本発明の有利な構成によれば、前記構造が、型押し加工または深絞り加工によって製作可能である。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、前記構造のサイズが、１／１０００〜１／１０ｍｍの間のオーダ内にある。
【００１２】
本発明の有利な構成によれば、層の材料厚さが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００１３】
本発明の有利な構成によれば、中間層の個数が、少なくとも２つである。
【００１４】
本発明の有利な構成によれば、互いに隣り合った２つの中間層の波状のもしくはワッフル状の構造が、互いに等位相でまたは逆位相で配置されている。
【００１５】
本発明の有利な構成によれば、互いに隣り合った２つの中間層の波状のもしくはワッフル状の構造が、互いに所定の角度を成して回動させられている。
【００１６】
本発明の有利な構成によれば、前記角度が、たとえば約９０゜である。
【００１７】
本発明の有利な構成によれば、中間層に形成された中空室が、充填物で充填されている。
【００１８】
本発明の有利な構成によれば、充填物が、金属チップ、金属ボール、無機質のボールまたはプラスチックボールから成っている。
【００１９】
本発明の有利な構成によれば、底層が、ポット状に形成されている。
【００２０】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの中間層と、被覆層とが、ポット状の底層内に挿入されている。
【００２１】
本発明の有利な構成によれば、層が、互いに結合されている。
【００２２】
本発明の有利な構成によれば、被覆層が、ポット状の底層にろう接または溶接によって結合されている。
【００２３】
本発明の有利な構成によれば、底層が、全周にわたって延びるつばの形の張出し部を有している。
【００２４】
本発明の有利な構成によれば、つばが、半径方向外側に形成されている。
【００２５】
本発明の有利な構成によれば、つばが、半径方向内側にかつ半径方向外側に形成されている。
【００２６】
本発明の有利な構成によれば、つばが、被覆層に形状接続的に上方から係合している。
【００２７】
本発明の有利な構成によれば、被覆層が、ポット状に形成された底層に縁曲げ結合されている。
【００２８】
本発明の有利な構成によれば、縁曲げ結合が、半径方向外側で行われている。
【００２９】
本発明の有利な構成によれば、縁曲げ結合が、半径方向内側でかつ半径方向外側で行われている。
【００３０】
本発明の有利な構成によれば、層が、該層を半径方向外側でかつ／または内側で取り囲むように把持するフックによって積層されている。
【００３１】
本発明の有利な構成によれば、層が、製作プロセスの間の層の圧着によって積層されている。
【００３２】
本発明の有利な構成によれば、層を圧着するための圧力が、燃料噴射弁の運転圧の１．２〜２倍である。
【００３３】
本発明の有利な構成によれば、層が、交互に金属とプラスチックおよび／または炭素繊維含有の材料とから成っている。
【００３４】
独立請求項の特徴部に記載の特徴を備えた、燃料噴射弁のための本発明による中間エレメントは従来のものに比べて、中間エレメントの適切な構造によって、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間でかつ／または燃料噴射弁と、押さえる緊締爪またはばねエレメントとの間で、燃料噴射弁の、内燃機関の別の構成要素への固体伝播音の伝達を低減する絶縁が行われるという利点を有している。この場合、中間エレメントは複数、少なくとも３つの層を有している。これらの層は種々異なる形状を有しており、かつ／または種々異なる材料から形成されている。
【００３５】
従属請求項に記載した手段によって、独立請求項に記載した中間エレメントの有利な構成および改良形が可能となる。
【００３６】
特に中間層の個数が可変であり、条件に適合され得ると有利である。
【００３７】
層が、たとえば波板状にまたはワッフル状にまたはハニカム状に形成することができる構造を備えていると有利である。
【００３８】
この場合、互いに隣り合った層の構造は等位相でまたは逆位相でまたは互いに回動させられて配置されていてよく、これによって、互いに隣り合った層の点接触しか許容されず、したがって、固体伝播音が阻止される。
【００３９】
層は、種々異なる方法、たとえばろう接、溶接、縁曲げ、緊締または圧縮によって製作プロセスの間に形成することができる。この場合、底層のポット状の構成によって、結合が容易となる。
【００４０】
層相互の結合は、半径方向外側でしか行われなくてもよいし、半径方向外側でかつ半径方向内側で行われてもよい。
【００４１】
中間層の間に存在する中空室は、固体伝播音を十分に阻止するために、適切な充填物、たとえば金属チップまたは材料、たとえば金属、プラスチックから成るボールまたは無機質のボールを備えていてよい。
【００４２】
さらに、層が交互に金属とプラスチックおよび／または炭素繊維含有の物質とから成っていてよいことが有利である。
【００４３】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００４４】
実施例の説明
図１には、混合気圧縮型の火花点火式の内燃機関のシリンダヘッドの収容孔に設けられた、本発明による中間エレメント８を備えた燃料噴射弁１の実施例の概略的な部分断面図が示してある。
【００４５】
この場合、燃料噴射弁１は直接噴射式の燃料噴射弁１の形で形成されていて、内燃機関のシリンダヘッド２に組み付けられている。燃料噴射弁１は流入側の端部３に、燃料分配管路４に対する差込み接続部を有している。この差込み接続部はシール部材５によって燃料分配管路４と燃料噴射弁１の供給管片６との間でシールされている。燃料噴射弁１は、この燃料噴射弁１を操作するための電気的なコンタクティング部に対する電気的な接続部７を有している。
【００４６】
燃料噴射弁１は、シリンダヘッド２の収容孔９で、この収容孔９の壁１１と燃料噴射弁１の弁ハウジング１０との間にかつ／または弁ハウジング１０と、燃料噴射弁１を内燃機関のシリンダヘッド２に押さえるシリンダヘッド側の緊締爪１４またはばねエレメントとの間に、本発明によれば、それぞれ１つの中間エレメント８を有している。この中間エレメント８は固体伝播音絶縁のために働くと同時に燃料噴射弁１の位置を調整する。
【００４７】
中間エレメント８は複数の機能を満たしている。１つには、シリンダヘッド２と内燃機関の別の構成部分とへの燃料噴射弁１の固体伝播音導入が低減される。このことは望ましい。なぜならば、特に圧電式に操作される燃料噴射弁１が高い切換力と短い制御パルスとによって極めて大きな固体伝播音励起をシリンダヘッド２における組付け箇所に発生させるからである。さらに、固体伝播音は、今日頻繁に使用される多段噴射時に、増加させられた回数の噴射パルスによって一層増幅される。
【００４８】
さらに、燃料噴射弁１を収容孔９の壁１１から間隔を置いて配置することによって、燃料噴射弁１のセンタリングを達成することができる。このセンタリングは、たとえば燃料噴射弁１のノズルボディ１２の領域での燃料噴射弁１の引っ掛かりを阻止し、したがって、ノズルボディ１２に差し被せられたシールリング１３のシール作用に寄与する。このシールリング１３はシリンダヘッド２を内燃機関の燃焼室（図示せず）に対してシールする。
【００４９】
さらに、中間エレメント８によって、個々の構成部分、たとえばノズルボディ１２または弁ハウジング１０の、燃料噴射弁１における非対称性に繋がる製造誤差を補償することができる。これによって、構成部分の手間のかかる後加工が不要となる。
【００５０】
たとえば内燃機関の運転の間の燃料噴射弁１とシリンダヘッド２との加熱によって生ぜしめられる、温度に起因した誤差も中間エレメント８によって補償することができる。この種の誤差は、たとえば燃料噴射弁１と燃料分配管路４との間の差込み接続部の負荷および歪みに繋がり得る。
【００５１】
以下に、図面に概略的に示した、本発明により形成された中間エレメント８に対する実施例を詳しく説明する。
【００５２】
図２Ａ〜図２Ｃには、本発明により形成された中間エレメント８に対する著しく概略的な実施例が断面側面図で示してある。
【００５３】
中間エレメント８は、本発明によれば、複数、たとえば３〜５つの層１５から形成されている。これらの層１５は種々異なる形状を有していてよく、かつ／または種々異なる材料から形成されていてよい。この場合、層１５は、たとえば金属薄板から約０．１〜０．５ｍｍまたはそれ以下の材料厚さで製作されている。少なくとも１つの層１５は、隣接した層１５に対する全面にわたる載着を阻止し、したがって、固体伝播音の更なる伝導を阻止する構造を有している。
【００５４】
この場合、図２Ａ〜図２Ｃに示した実施例は、それぞれ１つの底層１５ａと、１つの被覆層１５ｂと、複数、本実施例では３つの中間層１５ｃとを有している。この場合、これらの中間層１５ｃは、燃料噴射弁１の寿命にわたって寸法安定した耐破壊性の材料から製造されていなければならない。
【００５５】
この場合、中間層１５ｃは、図示の実施例では、波板状のまたはワッフル状の構造を有している。この構造は、たとえば型押し加工または深絞り加工によって十分の一、百分の一または千分の一ミリメートルの材料厚さで製作可能である。前記構造は互いに逆位相で（図２Ａ参照）または等位相で（図２Ｂ参照）で配置されていてよい。中間層１５ｃは台形の横断面を有していてもよい（図２Ｃ参照）。この場合、この台形の構造も同じく等位相でまたは逆位相で配置されていてよい。中間エレメント８の個々の層１５が全面にわたって接触するのではなく、線に沿ってしか接触しないことによって、固体伝播音の有効な減衰を得ることができる。
【００５６】
絶縁の更なる改善は、前記構造を備えた中間層１５ｃが、図３Ａに著しく概略的に示したように、たとえば互いに約９０゜の角度を成して回動させられている場合に得ることができる。これによって、接触面が個々の点に減少させられる。これによって、一層少ない固体伝播音が伝達される。
【００５７】
類似に効果的な作用が、図３Ｃによる実施例に示してある。この実施例では、ハニカム状の構造が、本実施例でただ１つの中間層１５ｃに対して設けられている。
【００５８】
中間エレメント８の層１５は、層１５相互のずれ滑りを阻止するために、種々異なる形式で互いに結合することができる。この場合、特に縁曲げ、圧着、溶接またはろう接のような方法が考慮される。
【００５９】
図４Ａおよび図４Ｂには、張り出した形状接続的なつば１６による結合の可能な形式が示してある。このつば１６は、ポットに成形された底層１５ａと一体に形成されている。この場合、つば１６は、図４Ａに示したように、半径方向外側に形成されていさえすればよく、これによって、層１５のずれ滑りが阻止される。これによって、中間エレメント８が半径方向内側で開放したままとなり、剪断力に対するある程度の弱さを有している。このことには、つば１６が、図４Ｂから明らかであるように、半径方向内側にも設けられることによって対処することができる。
【００６０】
この場合、中間エレメント８に対する力導入は、その都度底層１５ａもしくは被覆層１５ｂに対してしか行われてはならない。なぜならば、ポット状の底層１５ａの安定した構成がやはり固体伝播音に対するブリッジを恐らく形成しているからである。すなわち、緊締爪１４が被覆層１５ｂにしか接触していないかもしくは中間エレメント８の直径がシリンダヘッド２内の組付け位置で弁ハウジング１０の直径に調和されており、これによって、ここで、同じく力導入が底層１５ａもしくは被覆層１５ｂを介して行われ、つば１６を介して行われないことが確保されていなければならない。
【００６１】
結合の別の形式は縁曲げである。この縁曲げは、図５Ａおよび図５Ｂに図４Ａおよび図４Ｂと同じ図示形式で示してある。この場合、つば１６は被覆層１５ｂによって形成され、ポット状に形成された底層１５ａに縁曲げ結合される。このことは、半径方向外側でしか行われなくてもよいし、半径方向外側と半径方向内側とで行われてもよい。
【００６２】
図６Ａおよび図６Ｂには、底層１５ａと被覆層１５ｂとの結合の別の形式が示してあるだけでなく、固体伝播音を阻止するための中間層１５ｃの別の有利な構成も示してある。
【００６３】
層１５の間の結合は、被覆層１５ｂが、やはりポット状に引き上げられた底層１５ａに溶接されるかまたはろう接されることによって、溶接またはろう接により行われてもよい。この場合、つば１６を成形することがもはや不要となる。したがって、この形の結合部は特に簡単に製作可能である。
【００６４】
さらに、図６Ａおよび図６Ｂから明らかであるように、中間層１５ｃの間に存在する中空室１７が適切な充填物１８、たとえば金属チップ、金属ボールまたはプラスチックボールを備えることが可能であり、したがって、固体伝播音伝達が一層減衰される。
【００６５】
層１５の積層のための別の可能性が、図７に概略的に示してある。この場合、ここでは、結合が機械的にクリップ１９によって行われる。このクリップ１９は層１５を取り囲むように把持する。
【００６６】
最後に、層１５を中間エレメント８の製作プロセスの間、著しく、たとえばファクタ１．２〜２だけ運転力を上回る力で圧着することも可能である。これによっても、層１５を互いに結合することができる。
【００６７】
中間エレメント８の製作を一層簡単にするためには、所定の構造を備えた中間層１５ｃを省略し、その代わりに、この中間層１５ｃを、プラスチックから成る中間層１５ｃまたは炭素繊維強化された中間層１５ｃによって置き換えることも同じく可能である。この場合に使用される材料は、約１５０℃まで耐熱性でなければならず、緩和なしでなければならない。
【００６８】
本発明は、図示の実施例に限定されておらず、たとえば自己着火式の内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料噴射弁１に対しても使用可能である。本発明の全ての特徴は互いに任意に組合せ可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】内燃機関のシリンダヘッドに設けられた、本発明により形成された中間エレメントを備えた燃料噴射弁の実施例の概略的な部分断面図である。
【図２Ａ】本発明により形成された中間エレメントの構造の３つの実施例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明により形成された中間エレメントの構造の３つの実施例を示す図である。
【図２Ｃ】本発明により形成された中間エレメントの構造の３つの実施例を示す図である。
【図３Ａ】本発明により形成された中間エレメントの構造の別の２つの実施例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明により形成された中間エレメントの構造の別の２つの実施例を示す図である。
【図３Ｃ】本発明により形成された中間エレメントの構造の別の２つの実施例を示す図である。
【図４Ａ】本発明による中間エレメントの層の結合の第１の実施例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明による中間エレメントの層の結合の第１の実施例を示す図である。
【図５Ａ】本発明による中間エレメントの層の結合の第２の実施例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明による中間エレメントの層の結合の第２の実施例を示す図である。
【図６Ａ】本発明により形成された中間エレメントの別の２つの実施例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明により形成された中間エレメントの別の２つの実施例を示す図である。
【図７】クリップを備えた、本発明により形成された中間エレメントの実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  燃料噴射弁、  ２  シリンダヘッド、  ３  端部、  ４  燃料分配管路、  ５  シール部材、  ６  供給管片、  ７  接続部、  ８  中間エレメント、  ９  収容孔、  １０  弁ハウジング、  １１  壁、  １２  ノズルボディ、  １３  シールリング、  １４  緊締爪、  １５  層、  １５ａ  底層、  １５ｂ  被覆層、  １５ｃ  中間層、  １６  つば、  １７  中空室、  １８  充填物、  １９  クリップ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2008533374.tif 000012
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
2008533374.tif 000017
2008533374.tif 000018
2008533374.tif 000019
2008533374.tif 000020
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