(57)【要約】  【課題】  【解決手段】ローラカムが、上部の面に位置する摺動面の組および耐摩耗板、下部の面に位置する横方向に傾斜する摺動面の組および下部面に位置する横方向に傾斜する案内用耐摩耗板の組を有する。案内用耐摩耗板が、通り道の下で緩む耐摩耗板を固定するネジの使用を避けるために長手方向に端板の間に収容される。調整用止めネジが用いられ、横方向に案内用耐摩耗板を調整し、確動戻し部材が用いられて、戻しバネにより与えられるのに加えて工具に復元力を与える。【選択図】図１
2008500905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に対して角度をなす直線状のカム面を有する駆動部と、
第１の平面に配置され互いに相隔たる平行な一対の下部摺動面、および前記第１の平面に平行且つ上方の第２の面に配置され互いに相隔たる平行な一対の上部摺動面を有するスライドと、
一対の下部摺動面を摺動自在に支持する一対の案内用下部耐摩耗板と、前記上部摺動面を摺動自在に支持する一対の上部耐摩耗板とを有し、前記下部摺動面が互いに向かって横方向に斜め下方に傾斜し、前記案内用下部耐摩耗板が、前記下部摺動面に平行で当該下部摺動面を案内する横方向に傾斜する面を有するカムアダプタと、
前記スライドにより回転自在に支持され、前記カムアダプタに沿って前記スライドを前進させることにより前記駆動部の下方への動きに反応するカムローラと、
前記カムアダプタに支持された一対の調整止めネジとを具え、
前記止めネジが前進するときに、前記一対の案内用下部耐摩耗板のうちの一方が、他方に向かって横方向に強制的に移動し、前記一対の下部摺動面のうちの１つに接触して、耐摩耗板の荷重配分比を初めに調整し、その後、保持することを特徴とするローラカム。
【請求項２】
さらに、前記スライドが前進するときに圧縮され、前記駆動部が上方に移動するときに伸びて前記スライドを引っ込める弾性部材を具えることを特徴とする請求項１に記載のローラカム。
【請求項３】
さらに、前記駆動部の各側面に装着された確動戻し部材と、
前記スライドの各側面に装着され、各々が鉛直方向に対して角度をなす直線状の表面を有して前記直線状の表面の各々に前記確動戻し部材が係合し、前記駆動部が上方に移動するときに前記スライドが確実に戻るようにする保持板とを具えることを特徴とする請求項３に記載のローラカム。
【請求項４】
前記カムアダプタが前端部、後端部および前記前端部から前記後端部に向けて上部を通って延びる長手方向の開口溝を有する直角柱の全体的構造を有し、
前記溝が、鉛直方向の第１および第２の平行な側壁と前記側壁間を延びる下部中央溝面との間に規定され、
前記カムアダプタが、さらに、前記カムアダプタの前端部を越えて配置された第１の板と、前記第１および第２の平行な側壁に各々取り付けられた第１および第２の後端板とを有し、
前記第１および第２の後端板がそれぞれ前記開口溝の一部を垂直に横切るよう延びており、前記一対の案内用下部耐摩耗板の第１および第２の案内用下部耐摩耗板が、横方向には前記第１の側壁と前記第２の側壁における調整止めネジとの間に、縦方向には前記下部中央溝面と前記スライドのと間に、長さ方向には前記前板と、前記第１および第２の後端板との間に、全体として収容されていることを特徴とする請求項３に記載のローラカム。
【請求項５】
前記第１および第２の上部耐摩耗板が、前記溝の第１および第２の側壁の上に各々固定され、上部耐摩耗板が前記溝部の一部の上方を横方向に対向するように延びており、前記スライドが、第１および第２の上部耐摩耗板を各々受ける第１および第２の上部摺動面の下方に、第１および第２の横方向の溝部を有し、当該溝部が、前記スライドが前記カムアダプタに沿って前進するときに、鉛直方向および横方向の摺動を最小限に抑えることを特徴とする請求項４に記載のローラカム。
【請求項６】
前記カムアダプタの前板および前記第１および第２の後端板が、板を貫通する固定具により前記カムアダプタに固定されるとともに、前記カムアダプタおよび前記上部耐摩耗板の各端部における横方向の溝部内に嵌め込まれ、前記溝部が、前記固定具を緩める力を吸収し、前記案内用下部耐摩耗板の取り替えおよび調整を容易にする構成であることを特徴とする請求項５に記載のローラカム。
【請求項７】
前記摺動面が前記耐摩耗板より硬い材料で形成されていることを特徴とする請求項６に記載のローラカム。
【請求項８】
前記摺動面が硬化鋼で形成され、前記耐摩耗板が自己潤滑性の青銅で形成されていることを特徴とする請求項６に記載のローラカム。
【請求項９】
前記耐摩耗板が、各々上部表面を潤滑するための複数の潤滑性プラグを具えることを特徴とする請求項６に記載のローラカム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、概してエアリアルおよびダイマウントカムに関し、特に、さらなる精度とともに組み立てを容易にするよう構成されて配置され、さらなる荷重負担能力と長期間の耐用年数を供する、耐摩耗板を有するダイマウントローラカムにおける改良に関する。
【０００２】
背景技術
多くの大きなプレス機は、鉛直方向にのみ力を作用させる能力があるため、鉛直力の成分を効率的に利用して他の方向に有用な力を与える機構が開発されている。これらは、穴抜き、トリミング、打ち抜きおよび曲げといった製造作業のための工具を動作させるために使用される。
【０００３】
使用されている機構によく見られるものは、エアリアルおよびダイマウントカムである。これらの各々は、典型的に３つの基本的な部分を有している。上部は、プレス機の上部シューに接続され、下部は、下部シューに接続されている。工具が固定される中央部、もしくはスライドは、上部および下部の間を摺動自在に具わっている。上部がカムアダプタで、下部が駆動部の場合には、この機構は、一般にエアリアルカムと称される。上部が駆動部で、下部がカムアダプタの場合には、この機構はダイマウントカムと称される。
【０００４】
上部がプレス機によって下部に向かって鉛直方向に力を受けるときに、スライドは、取り付けられた工具とともに、非鉛直方向に駆動される。この工具が、例えばパンチならば、プレス機の駆動の下で、パンチは被加工材料、例えば金属板を通すように駆動される。パンチは、通常は、スライドが戻しバネにより発生する復元力により引っ込められることで、金属板から引っ込められる。しかしながら、戻しバネは故障しがちであり、このような故障は、ローラカムおよび被加工材料を損傷させる可能性がある。よくても、故障した戻しバネは取り替えが必要となり、停止時間をもたらす。
【０００５】
耐摩耗板は、互いに接触する摺動面の間に使用されて、摩擦を減少させ、構成要素の寿命を増加させる。耐摩耗板は、プレス機により供給される定格のカム装置の力を支持し、摩擦による熱エネルギを放散させることができる。耐摩耗板は、通常はネジで固定され、摺動面が繰り返し耐摩耗板に押し付けられ、それに沿って繰り返し強制的に摺動するときに、ネジが緩む危険性がある。このようなことは、プレスの停止時間や、ローラカムおよび被加工材料の損傷をもたらす。また、その名前が暗示するように、耐摩耗板は使用で消耗するために定期的に取り替えなければならず、多くの場合、分解および再組み立ての時間を要する。
【０００６】
多くのエアリアルおよびダイマウントカムは、装着される耐摩耗板を有し、それらの作業面は、横方向に水平である。これらの耐摩耗板は、スライドの支持を与えるが、しかしスライドの横方向の揺動もしくは鉛直方向の上下動に対する抵抗をあまり与えない。スライドの横方向の揺動もしくは鉛直方向の上下動の量は、工具を所望の目標物に導く場合に、比例する量の誤差をもたらす可能性がある。
【０００７】
一般に、現在のエアリアルおよびダイマウントカムは、小さなプレス機にそれらの使用を避けざるを得ない大きな輪郭を有する。また、多くのものは、この目的で使用される戻しバネが引っ掛かったり故障したときに、スライドを引っ込めるための対策がない。
【０００８】
発明の概要
本発明の目的は、初めに調整し、その後、耐摩耗板の荷重配分比を保持する部品を有する改良されたローラカムを提供することである。本発明のローラカムは、第１の面に配置された互いに隔たる平行な一対の下部摺動面、および第１の面に平行でその上方の第２の面に配置された互いに隔たる平行な一対の上部摺動面を持つスライドを有している。また、ローラカムは、一対の下部摺動面を摺動自在に支持する、一対の案内用下部耐摩耗板および摺動自在に上部摺動面を支持する一対の上部耐摩耗板を持つカムアダプタを有している。下部摺動面は、互いに向かって横方向に斜め下方に傾斜し、案内用下部耐摩耗板は、下部摺動面に平行でこれを案内する横方向の傾斜面を有する。カムローラは、スライドにより回転自在に支持されていて、カムアダプタに沿ってスライドを前進させることで駆動部の下方への動きに反応する。一対の調整ネジがカムアダプタに支持されているため、調整ネジが前進するときに、一対の案内用下部耐摩耗板のうちの一方が、他方に向かって横方向に強制的に移動し、一対の案内用下部摺動面のうちの１つに接触し、その後、耐摩耗板の荷重配分に比例して保持される。
【０００９】
さらにまた、ローラカムは、鉛直方向に対して角度を有しスライドを、駆動部の下方への動きに応じてカムアダプタに沿って強制的にスライドを移動させる直線状カム面を持つ駆動部を有する。スライドおよびカムアダプタの間を動作する弾性部材が、スライドを後方にその初期位置に向かって付勢する。その上、確動戻し部材が駆動部に装着され、直線状表面がスライドに装着された保持板に嵌合していて、スライドが確実に戻るようになっている。
【００１０】
スライドは、カムアダプタの溝部に沿って移動する。上部耐摩耗板は、溝部の各縁部の上でカムアダプタに固定されている。案内用下部耐摩耗板は、カムアダプタのおよび上部耐摩耗板の溝部内に固定された端板によって、溝部の底部における各側面に沿って収容される。２つの平面に耐摩耗板の組を配置することで、それらのトータルの表面積が増大して、これにより、それらの荷重負担能力およびそれらの寿命を増加させる。また、傾斜した案内用下部耐摩耗板は、トータルの表面積を増加させ、さらには、スライドに対するさらなる横方向の安定性に貢献する。また、隔てられた平面への耐摩耗板の装着は、同じ荷重負担能力を持つ、より幅の狭いローラカムの製造を容易にする。
【００１１】
本発明のローラカムの構成は、その組み立て、および、特に案内用下部耐摩耗板の組み立ておよび調整のための便利な方法を提供する。案内用下部耐摩耗板を収容する、溝に装着される端板の使用は、ネジ等の締結器具の直接的な使用を必要とせず、これにより応力下で締結器具が緩む可能性を最小限にする。
【００１２】
本発明の詳細な記述
図１に、全体を符号１０で示される代表的なダイマウントローラカムの外観図を示す。このローラカム１０は、カム駆動部材もしくはカムアダプタ１２、工具保持部材もしくはスライド１４、そして駆動部１６を有する。カムアダプタ１２は、一般にボルト穴２０を通してプレス機（図示せず）の下部金型シュー１９にボルト締結される。駆動部１６は、同様にプレス機（図示せず）の上部金型シュー２１に固定される。
【００１３】
スライド１４は、全体を符号２６で示すように、前端部を有し、後端部は、全体を符号２８で示すように、カムアダプタ１２および駆動部１６により挟持される。スライド１４は、プレス機による鉛直方向下向きの力の成分に応じて、プレス機の上部金型シュー２１の垂線に対して所望の角度でカムアダプタ１２の支持面に沿った直線上を動くよう構成される。スライド１４の前端部２６には、パンチやトリマ（いずれも図示せず）といった多くのよく知られた工具を保持可能な代表的な工具ホルダ３０が装着されている。
【００１４】
図１のダイマウントローラカム１０の背面図として図２に分解組立図で詳細を示すように、駆動部１６は第１および第２の側面、各々３２（図１）および３４（図２）、および鉛直方向に対して鋭角α（図１）をなすリニアカム面３６（図１）を有する。第１および第２の確動戻し部材３８および４０が、ネジ４２といった締結具でスライド１４の各々の側面に装着される。確動戻し部材３８および４０を固定するネジ４２から遠い端部には、それぞれ駆動部１６の各側面から横方向に延びるリターンフランジ４４および４５がある。
【００１５】
図４の５−５断面を示す図５に最もよく示されるように、スライド１４は、全体を符号４６で示される上部、全体を符号４８で示される中央部、全体を符号５０で示される下部を有する。図１および図２、さらには図５で示すように、スライド１４の上部４６には、全体を符号５２で示すように、細長い開口空洞が設けられている。この空洞５２は、平行で鉛直な第１および第２の平行側壁５４，５６の間に形成されている。横方向に延びるカムローラシャフト５８（図２）は、第１および第２の側壁５４および５６の間に支持され、カムローラ６０が、このカムローラシャフト５８に回動可能に軸支されている。
【００１６】
図１乃至図４は、ネジ６６のような止め具でスライド１４の第１の側壁５４および第２の側壁５４に装着された、細長い第１の保持板６２および第２の保持板６４を各々示している。図３および図４で最もよく示されているように、第１の保持板６２は、カムローラ６０を越えて延びており、第１の確動戻し部材３８に係合している。図２および図３に第１の保持板６２の一部をブロックして示すように、第１の保持板６２の内側の側面は、直線状の表面６５が形成されているリリーフ部を有している。この直線状の表面６５は、第１の確動戻し部材３８の第１のリターンフランジ４４に対して実質的に平行であり、駆動部１６が上方に移動したときに第１のリターンフランジ４４に係合する。外観は図示されていないが、第２の保持板６４は、第１の保持板６２に対して逆に構成されており、第２の確動戻し部材４０のリターンフランジ４５に係合する。
【００１７】
図２および図５に示すように、スライド１４の下部５０は、中央部４８からに鉛直方向に垂れ下がる第１の平行側面６８および第２の平行側面７０を各々有している。スライド１４の上部４６および下部５０の横方向の厚さは、中央部４８の幅よりも短く、スライド１４の後部において、下部５０の上方を反対方向に横に延びている第１のフランジ状突出部７２および第２のフランジ状突出部７４が形成される。フランジ状突出部７２，７４の下面には、それぞれ第１および第２の上部摺動面７６，７８が形成されている。また、スライド１４の下部５０は、下部中央摺動面８０を有し、さらには、各角度が、下部中央摺動面８０に近接する先端から第１および第２の平行側面６８，７０の先端まで横方向に上方に下部中央摺動面８０に対して鋭角β（図２）をなす第１の下部摺動面８２および第２の下部摺動面８４を有する。
【００１８】
図２に示すように、弾性部材、好ましくはガススプリング８６が、スライド１４の下部５０の前端部２６で長手穴８８内に装着されている。このガススプリング８６は、穴８８から延びている。
【００１９】
カムアダプタ１２は、全体を符号９２で示される前端部から全体を符号９４で示される後端部に上部を通って延びている、一般に全体を符号９０で示される長手方向の開口溝を有する直角柱からなる全体的構造を有する。溝９０は、鉛直な第１の平行側面９６および第２の平行側面９８およびこれらの側面間を延びる下部中央溝面１００を輪郭として有する。
【００２０】
第１および第２の耐摩耗板、好ましくは自己潤滑性の耐摩耗板１０２および１０４（第２の上部耐摩耗板は図２に図示されていない）は、各々ほぼ長方形の断面を有し、第１の側壁９６および第２の側壁９８の上に、ボルト１０６といった多くのよく知られた締結装置で各々固定されている。第１および第２の案内用下部耐摩耗板、好ましくは自己潤滑性の耐摩耗板１０８および１１０（図５）は、各々ほぼ楔状の断面を有し、下部中央溝面１００に支持され、側壁９６および９８に沿って各々長手方向に延びている。第１および第２の案内用下部耐摩耗板１０８および１１０は、互いに向かって下方に傾斜する上面１１２，１１４を有する。
【００２１】
摺動面は、耐摩耗板よりも硬い材料で形成されている。摺動面は、一般に硬化鋼で形成され、耐摩耗板は、自己潤滑性の青銅で形成されている。耐摩耗板は、各々複数の潤滑プラグを有するのが好ましい。
【００２２】
第１および第２の案内用下部耐摩耗板１０８，１１０は、例えば耐摩耗板を通ってカムアダプタ１２内に延びるボルトのような締結具により適切な位置に保持されてはいない。むしろ、それらは、横方向には側壁９６および側壁９８の間に、鉛直方向には下部中央溝面１００およびスライド１４の間に、長手方向にはカムアダプタ前部板１１６および第１および第２のカムアダプタ後端板１１８，１２０の間に収容されている。カムアダプタ前部板１１６は、カムアダプタ１２の前端部９２にある横方向の溝部１２２内と、前部板１１６を通って延びるボルト１２８のような板を貫通する締結具によりカムアダプタ１２に固定されている上部耐摩耗板１０２，１０４の横方向の溝部１２３，１２５とに保持されている。第１および第２のカムアダプタ後部板１１８，１２０は、カムアダプタ１２の後端部９４の横方向の溝部１２４，１２６内、そして、第１および第２の後部板１１８，１２０を通って延びるボルト１２８のような板を貫通する締結具によりカムアダプタ１２に固定されている上部耐摩耗板１０２，１０４の横方向の溝部１２７，１２９内に保持されている。このような構成により、溝部は締結具を緩める力を吸収する。
【００２３】
第１および第２の案内用耐摩耗板１０８，１１０の横方向に傾斜した上面は、鋭い先端で終わるように対向して十分に延びているのではなく、むしろ、カムアダプタ１２の下部中央溝部表面１００および傾斜する耐摩耗板１１２，１１４の間を全体に鉛直に延びている先の丸い表面１３０，１３２（図２および図５）を形成しているのが好ましい。一対の止めネジ１３４が、第２の側壁９８を通って横方向に延び、第２の案内用下部耐摩耗板１１０に接触している。止めネジ１３４を前進させると、第２の案内用下部耐摩耗板１１０が第１の案内用下部耐摩耗板１０８に向けて強制的に移動する。
【００２４】
第１および第２の上部耐摩耗板１０２，１０４は、それらが搭載されている側壁９６，９８よりも大きい横方向の寸法を有し、各々の一部は、溝部９０の一部の上方を横方向に延びている。このため、スライド１４が、第１および第２の溝部１０３，１０５を有し、それらの上面が第１および第２の上部摺動面の付加的な部分７６，７８を形成している。より広い耐摩耗板１０２，１０４は、トータルの耐摩耗表面を増加させ、横方向の溝部１０３，１０５内のそれらの配置により、スライド１４がカムアダプタ１２に保持される。これにより、駆動部１６が、スライド１４の後端部に下方への力の成分を加えたときに、スライド１４の前端部が上方に揺れたり、横揺れするのが規制される。従って、工具の位置決め精度が改善される。
【００２５】
ダイマウントローラカム１０を、初めて組み立てるとき、第１および第２の上部摺動面７６，７８およびスライド１４の第１の下部摺動面８２が、第１および第２の耐摩耗板１０２，１０４、およびカムアダプタ１２の第１の案内用下部耐摩耗板１０８の上に置かれ、止めネジ１３４が前進して第２の案内用下部耐摩耗板１１０が第２の下部摺動面８４に接触する。上記の過程は、耐摩耗板の装着もしくは精密機械加工の使用、荷重の配分の確認といった手段を行うことなしに、ローラカム組立部品における耐摩耗板の位置の正確な調整のための素早く効果的な方法を表わしている。また、この過程およびローラカムの構成は、耐摩耗板の後の交換および調整のための素早く効果的な方法を提供する意図とともに開発されている。
【００２６】
第１の側壁９６を通って横方向に延びる第２の一対の止めネジ（図示せず）を設けて、第１の案内用下部耐摩耗板１０８を第２の案内用下部耐摩耗板１１０に向かうように強制してもよいことは、当業者により理解されるであろう。耐摩耗板を位置決めするのに、このような微小な横方向への変位を行ってもよいが、第２の一対の止めネジは必要になりそうにない。
【００２７】
動作中に、駆動部１６が鉛直方向下方に力を受けたときに、駆動部１６のカム面３６は、スライド１４のカムローラ６０に対して下向きの力を伝達する。カムローラ６０は、下向きの力の成分をスライド１４に伝え、スライド１４が工具ホルダ３０に装着された工具（図示せず）を被加工材料（図示せず）に強制的に押しやる。スライド１４の第１および第２の上部摺動面７６，７８は、第１および第２の上部耐摩耗板１０２，１０４に沿って摺動し、第１および第２の下部摺動面８２，８４は、第１および第２の下部耐摩耗板１０８，１１０に沿って摺動する。
【００２８】
駆動部１６が下方に力を受け、スライド１４が前進すると、ガススプリング８６が、カムアダプタ１２の前部板１１６に対して圧縮される。工具、例えばパンチ（図示せず）が被加工材料（図示せず）に押し出される。駆動部１６が上げられるときに、ガススプリングは、スライド１４を引っ込める力を与える。スライド１４の引っ込めができないならば、それぞれ第１および第２の保持板６２，６４の直線状表面６５に係合した第１および第２の確動戻し部材３８，４０が、確実にスライド１４を引っ込めさせる捕足的な力を与える。
【００２９】
図２に示されるカムアダプタ１２のために、より広い上部耐摩耗板１０２，１０４および案内用下部耐摩耗板１０８，１１０を設けた場合、荷重が２つの鉛直方向に配置された耐摩耗板の組の間で分散される。これにより、荷重負担能力および寿命の増加とともに、それらのトータルの表面積の増加が実現する。従って、ローラカムは、これほど大きくなくてよく、これにより、限られた動作場所において、同一平面上に同じトータルの耐摩耗板の表面積を持つカムユニットと同じ荷重を処理することができる。逆に、同じ幅のローラカムにより、荷重が大きな表面積に分散するため、より大きな荷重を処理可能である。また、傾斜した案内用下部耐摩耗板１０８，１１０は、傾斜していない同じ幅の耐摩耗板に対して、トータルの表面積が増大する。これは、耐力容量および寿命を増加させるだけではなく、横方向の安定性をも与え、これにより工具の位置決め精度を改善する。
【００３０】
図６および図７は、各々水平面に対して上方および下方に角度を付けて装着されたカムアダプタ１２を有するダイマウントローラカム１０を示す。それらの動作は、前記の図に示されるローラカム１０のそれと同様である。すなわち、プレス機により加えられる下向きの力の成分により、スライド１４および工具ホルダ３０に装着された工具（図示せず）が、被加工材料（図示せず）の方向に押しやられる。上方および下方への角度は、穴抜き、トリミング、打ち抜きおよび曲げといった典型的な動作を実行する工具の方向を調整するために使用される代表的なものである。装着するカムアダプタ１２を水平面に対して異なる方向に適応させるために、保持板６２，６４、確動戻し部材３８，４０、駆動部１６は適切な構成を有する他のものに取り替えてもよい。
【００３１】
ローラカムの反転した型、すなわち、上部にカムアダプタを下部に駆動部を有するローラカムを構成可能であることは、当業者により理解されるであろう。そのような型は、エアリアルカムである。
【００３２】
本発明に係る実施例が図示され記述されているが、これらの実施例が、本発明の全ての可能な形態を図示し記述することを意図するものではない。むしろ、本明細書に使用された用語は、制限よりも記述の用語であり、様々な変形が、本発明の精神と範囲から逸脱することなくなされることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、ローラカムの外観図で、駆動部、カムローラ、スライドおよびカムアダプタの組み合わせを示す。
【図２】図２は、図１のローラカムの反対側の外観を示し、調整ネジおよびガススプリングを含む分解組立図である。
【図３】図３は、部分的に点線で示す図１のローラカムの側面図である。
【図４】図４は、部分的に点線で示し、部分的に切り欠きで示す図３のローラカムの側面図である。
【図５】図５は、図４の５−５断面図である。
【図６】図６は、図３のローラカムにおける上方に傾斜したカムアダプタおよびスライドの側面図である。
【図７】図７は、図３のローラカムにおける下方に傾斜したカムアダプタおよびスライドの側面図である。
【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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【国際調査報告】
2008500905.tif 000010
2008500905.tif 000011