(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレーム部材を縦方向及び横方向に連結して平面視矩形の枠状に構築してなり、各フレーム部材の連結部は、二つのフレーム部材の対向面の間に隙間が形成されるとともに、各フレーム部材の表面部に、これらフレーム部材の表面部をそれぞれ切欠して少なくとも両フレーム部材の対向面に開口端を有する凹部がこれらの開口端を対向させた状態で両フレーム部材の連結方向に沿ってそれぞれ形成され、これら凹部内に、両フレーム部材にまたがって連結部材が固定され、前記凹部の前記開口端とは反対側の端部と、前記連結部材の両端面との間に隙間が形成されていることを特徴とするフレーム構造。
【請求項２】
前記連結部材の厚さは、前記凹部の深さと同じか、それより小さいことを特徴とする請求項１記載のフレーム構造。
【請求項３】
前記フレーム部材は角柱により形成され、前記連結部材は前記連結方向に沿う帯状の板材により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフレーム構造。
【請求項４】
前記フレーム部材の各連結部における表裏いずれか一方の面に、該連結部で対向している両フレーム部材間を固定する面材が両フレーム部材の表面に沿ってそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のフレーム構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載のフレーム構造を有する床フレームと、該床フレームの上に載置される床パネルと、該床パネルの周囲に立設される壁パネルと、該壁パネルの上に設けられる天井パネルとを備える部屋ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の床面上に設置される防音室等の床を構成する床フレームに用いて好適なフレーム構造、及びその床フレームを備える部屋ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の住宅の床面上に防音室等を設置する場合、角材を平面視矩形に連結したフレームや、面材を組み合わせたパネルを組み立てて構築され、これらフレームやパネルを現場で精度良く、かつ簡易に組み立てられることが求められる。
【０００３】
特許文献１には、縦枠と横枠とからなる平面視矩形状のフレームの片面に内壁面材が取り付けられた内壁パネルが開示されており、そのフレームが、底片と、底片の両側に立設された側片とからなる断面略コ字形状の金属製の薄肉型材で形成された構造とされている。また、フレームは長尺の1本の型材で形成され、フレームの角部において、型材の両側片に、底辺に達する切り込み部が形成され、この切り込み部を直角に折り曲げて平面矩形状にされ、型材の両端部が接合されている。この内壁パネルであると、寸法精度が良く、量産に適していると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３７９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のフレームやパネルを防音室等の床として使用する場合、既存の床の上に載置状態に設置されるため、反りや捩じれ等が生じないことが要求されるとともに、その上を歩いたときなどにきしみ音等が生じないことが求められる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の構造では、縦枠と横枠との連結部において摩擦音が発生し易い。また、フレームの片面に内壁面材が取り付けられていることで強度を確保しているが、表裏非対称となるため、反りや捩じれが発生する可能性がある。さらに、この内壁パネルを床面に使用する場合、荷重がかかると割れが発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、摩擦音の発生を防止するとともに、反りや捩じれ、割れ等の発生を抑制したフレーム構造、及びこのフレーム構造を有する＾床フレームを用いた部屋ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフレーム構造は、複数のフレーム部材を縦方向及び横方向に連結して平面視矩形の枠状に構築してなり、各フレーム部材の連結部は、二つのフレーム部材の対向面の間に隙間が形成されるとともに、各フレーム部材の表面部に、これらフレーム部材の表面部をそれぞれ切欠して少なくとも両フレーム部材の対向面に開口端を有する凹部がこれらの開口端を対向させた状態で両フレーム部材の連結方向に沿ってそれぞれ形成され、これら凹部内に、両フレーム部材にまたがって連結部材が固定され、前記凹部の前記開口端とは反対側の端面部と、前記連結部材の両端面との間に隙間が形成されている。
【０００９】
このようなフレーム構造とすることにより、連結部におけるフレーム部材間、及びこれらフレーム部材を連結する連結部材の両端面とフレーム部材の半割り凹部の端面部との間にはそれぞれ隙間が形成されて、各部材の対向面どうしが接触しないので、摩擦音の発生を防止することができる。
この場合、各フレーム部材に熱や湿度等の影響によって伸縮が生じたとしても隙間の範囲内で吸収されるので、相互の接触が防止され、反りや捻じれ等の変形の発生を確実に防止することができる。
なお、これらフレーム及び連結部材として金属製のものに代えて、木質系の資材を用いることにより、軽量化することができ、組み立て式の防音室等の構築作業を容易にすることができる。
【００１０】
本発明のフレーム構造において、前記連結部材の厚さは、前記凹部の深さと同じか、それより小さいとよい。
【００１１】
フレーム部材の表面部を切欠した凹部内に連結部材を配置しているので、連結部材の厚さを凹部の深さの範囲内に設定しておくことにより、フレーム部材及び連結部材の表面を面一、あるいは連結部材の表面をフレーム部材の表面より低く形成することができる。このため、連結部材をフレーム部材の表面から突出させることなく形成することができ、床面上にフラットに配置することができる。したがって、その上に荷重が偏って作用することがなく、変形や割れの発生を防止することができる。
【００１２】
本発明のフレーム構造において、前記フレーム部材は角柱により形成され、前記連結部材は前記連結方向に沿う帯状の板材により形成されているとよい。
【００１３】
角柱のフレーム部材と板材からなる連結部材とにより、連結構造の構築が容易になるとともに、板材の連結部材が凹部内に収められ、フレームとして表裏ほぼ対称の構造とすることができ、反りや捻じれの発生をより確実に防止することができる。
【００１４】
本発明のフレーム構造において、表裏いずれか一方の面に、前記フレーム部材の各連結部で対向している両フレーム部材間を固定する面材が両フレーム部材の表面に沿ってそれぞれ設けられているとよい。
【００１５】
フレーム全体に１枚の面材を重ねるのではなく、各連結部の表裏いずれか一方の面に個別に面材を配設したので、これら面材を両フレーム部材の連結のために必要な最小限の面積に設定することができ、これにより、これら面材自体に反りや捩じれが生じにくくなるとともに、各面材相互間で影響することもなく、かつ、フレームの表裏でほぼ対称の構造とすることができ、寸法精度をより向上させることができる。
なお、この面材は、連結部材が設けられている側とは反対側の表面に設けるとよい。
【００１６】
そして、本発明の部屋ユニットは、上記のフレーム構造を有する床フレームと、該床フレームの上に載置される床パネルと、該床パネルの周囲に立設される壁パネルと、該壁パネルの上に設けられる天井パネルとを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、連結部におけるフレーム部材間、及び連結部材の両端面とフレーム部材の半割り凹部の端面部との間にはそれぞれ隙間が形成されて、各部材の対向面どうしが接触しないので、摩擦音の発生を防止することができ、また、各フレーム部材に熱伸縮等が生じたとしても隙間の範囲内で吸収されるので、相互の接触が防止され、反りや捻じれ等の変形の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のフレーム構造を有する床フレームの平面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線に沿う矢視拡大側面図である。
【図４】図１における一つの四隅部を拡大した平面図である。
【図５】図１における他の四隅部を拡大した平面図である。
【図６】図１の床フレームに床パネル、壁パネルを構築した状態の部分断面図である。
【図７】図１の床フレームを用いて構築される防音室ユニットの内部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のフレーム構造を防音室ユニットの床フレームに適用した一実施形態を図面を参照しながら説明する。
この床フレーム１Ａ，１Ｂは、図７に示すように、既存の居室内に設置される防音室ユニット２の床３の一部を構成するものであり、図１に示すように、この床フレーム１Ａ，１Ｂが複数並べられて相互に連結され、その上に床パネル４を載置して床３が構築され、また、周囲には壁パネル５が立設され、天井パネル６が設けられる。
【００２０】
各床フレーム１Ａ，１Ｂは、角柱状のフレーム部材を有しており、一対の相互に平行な縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの間に複数の横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂを配置した平面視矩形状に形成されている。この実施形態では、横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂは４本設けられており、各床フレーム１Ａ，１Ｂは、平面視で「目」の字状に構築されている。また、防音室ユニット２の床３には、横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂの長さ方向に沿って３枚の床フレーム１Ａ，１Ｂが並べられるものとする。
【００２１】
これら床フレーム１Ａ，１Ｂのうち、両側に配置される床フレーム１Ａは、幅寸法の異なる２本の縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの間に４本の横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂが配置されており、中央に配置される床フレーム１Ｂは、同じ幅寸法の２本の縦フレーム部材１１Ｂの間に４本の横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂが配置されている。両側に配置される床フレーム１Ａの縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂのうちの幅の狭い縦フレーム部材１１Ｂと、中央に配置される床フレーム部材１Ｂの両縦フレーム部材１１Ｂとは同じ幅に設定される。
両側に配置される床フレーム１Ａは、中央の床フレーム１Ｂに対して、細い幅の縦フレーム部材１１Ｂを近接させて並べられている。つまり、各床フレーム１Ａ，１Ｂは、細い幅の縦フレーム部材１１Ｂどうしが近接することになる。
【００２２】
また、各床フレーム１Ａ，１Ｂにおいて、４本の横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂは、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの両端部に配置される一対の横フレーム部材１２Ａと、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの長さ方向の中間部に配置される２本の横フレーム部材１２Ｂとでは幅寸法が異なり、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの両端部に配置される横フレーム部材１２Ａの方が横フレーム部材１２Ｂより大きい幅に設定される。
【００２３】
つまり、この実施形態では、床フレーム１Ａ，１Ｂが３枚並んだ状態で、外周部に配置される各縦フレーム部材１１Ａ及び横フレーム部材１２Ａが幅広に形成され、その内側に配置される各縦フレーム部材１１Ｂ及び横フレーム部材１２Ｂが狭い幅に形成される。以下では、外周部に配置される縦フレーム部材１１Ａ及び横フレーム部材１２Ａをそれぞれ外側縦フレーム部材、外側横フレーム部材と称し、内側に配置される各縦フレーム部材１１Ｂ及び横フレーム部材１２Ｂをそれぞれ内側縦フレーム部材、内側横フレーム部材と称する場合がある。
【００２４】
なお、各縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂ及び横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂは、いずれも同じ厚さに形成される。
そして、各床フレーム１Ａ，１Ｂの四隅部に、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと横フレーム部材１２Ａとを連結する連結部材１３が設けられ、この四隅部を含めた各連結部（図１に示す例では各床フレーム１Ａ，１Ｂに８箇所ずつ配置される）に平面視三角形状の面材１４Ａ，１４Ｂが配設されている。
【００２５】
各床フレーム１Ａ，１Ｂの四隅部においては、図３〜図５に示すように、外側横フレーム部材１２Ａの両端部の側面に縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの端面が対向し、これらの間に隙間ｇ１が形成されており、また、これら縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと外側横フレーム部材１２Ａとの表面部には、これらの一部を切欠してなる凹部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂが、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂ及び外側横フレーム部材１２Ａを対向させたときに相互に連通状態となるように形成され、この凹部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ内に縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと外側横フレーム部材１２Ａとを連結する連結部材１３が設けられている。
【００２６】
これら凹部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂは、平面視矩形状に形成され、その幅は、内側縦フレーム部材１１Ｂの幅と同じ寸法に設定されている。したがって、内側縦フレーム部材１１Ｂにおいては、その両端部の表面部が全幅にわたって切欠されることにより凹部１６Ａが形成されている。この内側縦フレーム部材１１Ｂに形成された凹部１６Ａは、縦フレーム部材１１Ｂの端部における先端方向、及び両側方の三方を開放している。
【００２７】
また、外側縦フレーム部材１１Ａに形成された凹部１５Ａは、各床フレーム１Ａ，１Ｂの内方に配置される部分が幅方向の半分程度切欠されることにより凹部１５Ａが形成されている。したがって、この外側縦フレーム部材１１Ａに形成された凹部１５Ａは、縦フレーム部材１１Ａの先端方向及び一方の側方（床フレームの内方）の二方向を開放している。そして、外側縦フレーム部材１１Ａ及び内側縦フレーム部材１１Ｂとも、その凹部１５Ａ，１６Ａにおいて、それぞれの先端方向に向けて開放している端部分、つまり横フレーム部材１２Ａに対向している端部分を開放端とする。
【００２８】
一方、外側横フレーム部材１２Ａにおいては、外側縦フレーム部材１１Ａの端面に対向する部分の凹部１５Ｂは、その対向方向にのみ開放し、三方が閉鎖された溝状に形成されており、内側縦フレーム部材１１Ｂの端面に対向する部分の凹部１６Ｂは、外側横フレーム部材１２Ａの先端方向及び内側縦フレーム部材１１Ｂに対向する側方の二方向に向けて開放されている。この外側横フレーム部材１２Ａにおける凹部１５Ｂ，１６Ｂにおいて、床フレーム１Ａ，１Ｂの内方に向けて開放している端部分、つまり縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂに対向している端部分を開放端とする。
【００２９】
そして、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂ及び外側横フレーム部材１２Ａを組み合わせたときに、外側横フレーム部材１２Ａの両端部（各床フレーム１Ａ，１Ｂの四隅部）において、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと外側横フレーム部材１２Ａとの凹部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂの開放端は、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと外側横フレーム部材１２Ａとの連結方向（対向方向）と同じ方向に対向し、外側縦フレーム部材１１Ａの凹部１５Ａと外側横フレーム部材１２Ａの凹部１５Ｂとが開放端を介して相互に連通し、また、内側縦フレーム部材１１Ｂの凹部１６Ａと外側横フレーム部材１２Ａの凹部１６Ｂとが開放端を介して相互に連通した状態となる。
これら凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ａ，１６Ｂの幅Ｗ１及び深さＤは、凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ａ，１６Ｂで同じ寸法に設定されており、この対向状態のときに、凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ａ，１６Ｂの底面は面一に形成される。この実施形態では、すべての凹部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂの幅Ｗ１及び深さＤは同じに設定されている。
【００３０】
そして、これら連通状態の凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ａ，１６Ｂ内にそれぞれ連結部材１３が凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ａ，１６Ｂ（以下、これら凹部を代表するときには、凹部１５，１６とする）間にまたがるように設けられ、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと外側横フレーム部材１２Ａとを連結している。この連結部材１３は帯状の板材により形成され、幅Ｗ２及び厚さＴは、両凹部１５，１６の幅Ｗ１及び深さＤと同じか、凹部１５，１６の幅Ｗ１及び深さＤより小さく設定されるが、長さＬ２は、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと外側横フレーム部材１２Ａとを隙間ｇ１をあけて対向させたときの、その対向面とは反対側の両凹部１５，１６の端面部間の距離Ｌ１より小さく形成され、連結部材１３の両端面と凹部１５，１６の端面部との間に隙間ｇ２が形成されるようになっている。
なお、図４及び図５に示す例では、内側縦フレーム部材１１Ｂに形成されている凹部１６Ａを除き、凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ｂの端面部の角部が丸く形成され、いわゆる角アールが形成されているので、凹部１５Ａ，１５Ｂ及び凹部１６Ｂの端面部間の距離Ｌ１としては、この角アール部の部分を除いた距離としている。
【００３１】
各連結部材１３は、いずれも床フレーム１Ａ，１Ｂの同じ面側（図１では表面側）に配置されており、反対面側、つまり底面側には、四隅部を含む縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂとの各連結部（この実施形態では各床フレーム１Ａ，１Ｂのそれぞれに８箇所設けられている連結部）に、平面視三角形状の面材１４Ａ，１４Ｂが固定されている。
これら面材１４Ａ，１４Ｂのうち、四隅部に配置される面材１４Ａは、外側横フレーム部材１２Ａ及び各縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと平行な二辺を有する直角三角形状に形成され、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの長さ方向の中間位置に配置される面材１４Ｂは、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの長さ方向を底辺とする二等辺三角形状に形成されている。
なお、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの長さ方向の中間位置と内側横フレーム部材１２Ｂとの間にも、四隅部と同様に隙間ｇ１が形成される。
【００３２】
この実施形態においては、例えば、外側縦フレーム部材１１Ａの幅が７０ｍｍ、内側縦フレーム部材１１Ｂの幅が４０ｍｍ、これらの厚さが３０ｍｍ、隙間ｇ１が２ｍｍ、凹部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂの幅Ｗ２が４０ｍｍ、長さＬ２が８０ｍｍ、深さＤが３．５ｍｍ、連結部材１３の幅Ｗ１が３８ｍｍ、長さＬ１が６０ｍｍ、厚さＴが３ｍｍ、四隅部の面材１４Ａの直角に交差する二辺がそれぞれ２００ｍｍ、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂの長さ方向の中間位置に配置される面材１４Ｂの直交する二辺がそれぞれ１５０ｍｍ、各面材１４，１４Ｂの厚さが３ｍｍとされる。
【００３３】
また、各縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂ及び横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂ（以下、これらフレーム部材を代表する場合はフレーム部材１１，１２とする）、連結部材１３及び面材１４Ａ，１４Ｂは、いずれも木質系の材料により形成され、接着剤、ステープル等によって相互に固定される。また、３枚の床フレーム１Ａ，１Ｂ相互の連結は、スペーサシートを介在させることにより、ボルト等を用いてもよい。
木質系の材料を用いる場合、各部材の固有振動数を異ならせて遮音性を良くするために、例えばフレーム部材１１，１２を集成材や単板積層材（ＬＶＬ）とし、連結部材１３や面材１４Ａ，１４Ｂを木質繊維を成型した中密度繊維板（ＭＤＦ）とするなど、異なる材質のもので形成するとよい。
なお、床フレーム１Ａ，１Ｂの底面側における各フレーム部材１１，１２、面材１４Ａ，１４Ｂには、複数の防振ゴム製の台座２１が適宜の間隔をおいて固着されており、床面に設置した状態で、衝撃や振動を緩和することができるようになっている。
【００３４】
このように構成される床フレーム１Ａ，１Ｂは、既存の床の上に、前述したように３枚を横に並べた状態で載置し、各床フレーム１Ａ，１Ｂの間にクッション材となるスペーサシート２２を介在させた状態で各床フレーム１Ａ，１Ｂの内側縦フレーム部材１１Ｂどうしを連結する。この床フレーム１Ａ，１Ｂの連結作業は、床パネル４を設ける前に行われ、フレームの状態での作業であるので容易である。
そして、外周部を形成している幅広の外側縦フレーム部材１１Ａ及び外側横フレーム部材１２Ａの上に壁パネル５を載置するとともに、その内側に床パネル４を敷設し、天井パネル６を取り付けることにより、防音室ユニット２が構築される。
【００３５】
このように構成される床フレーム１Ａ，１Ｂは、縦フレーム部材１１Ａ，１１Ｂと横フレーム部材１２Ａ，１２Ｂとの連結部に隙間ｇ１が形成され、かつ、これらフレーム部材１１，１２を連結している連結部材１３の両端面とフレーム部材１１，１２の凹部１５，１６の端面部との間にも隙間ｇ２が形成されており、これら隙間ｇ１，ｇ２により、各部材１１，１２，１３の対向面どうしが接触しないので、摩擦音の発生を防止することができる。
この場合、各フレーム部材１１，１２、連結部材１３が木質系の材料からなるため、季節や部屋内環境によって、吸湿、乾燥を繰り返してわずかに伸縮することがあるが、各フレーム部材１１，１２の隙間ｇ１の範囲内で伸縮が吸収されるので、相互の接触が防止され、反りや捻じれ等の変形の発生を確実に防止することができる。
【００３６】
また、連結部材１３の厚さＴをフレーム部材１１，１２の表面の凹部１５，１６の深さＤよりわずかに小さく設定したので、凹部１５，１６内に配置した連結部材１３の表面をフレーム部材１１，１２の表面より低く形成することができる。このため、連結部材１３をフレーム部材１１，１２の表面から突出させることなく形成することができ、既存の床面上にフラットに配置することができる。したがって、その上に荷重が偏って作用することがなく、変形や割れの発生を防止することができる。
なお、これらフレーム部材１１，１２、連結部材１３及び面材１４Ａ，１４Ｂとして木質系の資材を用いたことにより、軽量化することができ、組み立て式の防音室ユニット２の構築作業を容易にすることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
実施形態では、一つの床フレームに、横フレーム部材を４本用いて、平面視で「目」の字状に構築したが、横フレーム部材を３本として、平面視で「日」の字状に構築してもよい。
各フレーム部材を角柱状に形成し、連結部材を板材によって形成したが、これらの形状のもの以外にも、フレーム部材及び連結部材を円柱状等に形成してもよい。
また、床フレームが防音室ユニットの床の一部を構成する例を示したが、防音室以外の各種用途の部屋ユニットの床を構成するものとすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１Ａ，１Ｂ…床フレーム、２…防音室ユニット（部屋ユニット）、３…床、４…床パネル、５…壁パネル、６…天井パネル、１１，１２…フレーム部材、１１Ａ，１１Ｂ…縦フレーム部材、１２Ａ，１２Ｂ…横フレーム部材、１３…連結部材、１４Ａ，１４Ｂ…面材、１５，１６…凹部、１５Ａ，１５Ｂ…凹部、１６Ａ，１６Ｂ…凹部、２１…台座、２２…スペーサシート。
【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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