(57)【要約】【課題】放電加工にて直線状の横穴を形成可能にするとともに、スラッジの排出不良や電極の冷却不足を解消する。【解決手段】電極２と支持体４をコイルばね３にて連結する。また、被加工物１の穴１１に挿入されるガイド部材５には、電極集合体２〜４の進行方向をガイドする電極ガイド穴５３を形成し、この電極ガイド穴５３は、穴１１と平行に延びた後に屈曲させる。コイルばね３は電極ガイド穴５３の屈曲部位にて曲げられ、コイルばね３のうちガイド穴５３から抜け出した部位は直線状に復元して、コイルばね３の先端は屈曲部位にて曲げられた方向に直進し、直線状の横穴１３が形成される。加工液は、電極集合体２〜４の内部を介して加工部に供給する。電極集合体２〜４の断面形状と電極ガイド穴５３の断面形状とを異ならせて両者間に通路を形成し、その通路を介して加工部から加工液とスラッジをガイド部材５の外に排出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の第１穴（１１）が形成された被加工物（１）と加工液を流通させる供給穴（２２）が形成された電極（２）との間で放電させるとともに、前記電極（２）を回転させることにより、前記第１穴（１１）に連通するとともに前記第１穴（１１）に対して非平行な直線状の横穴（１３）を形成する放電加工装置であって、
一端側に前記電極（２）が装着されるとともに前記供給穴（２２）に向けて加工液を流通させるコイルばね（３）と、
このコイルばね（３）の他端側に結合されるとともに前記コイルばね（３）に向けて加工液を流通させる筒状の支持体（４）と、
前記第１穴（１１）に挿入固定されるガイド部材（５）とを備え、
このガイド部材（５）は、前記第１穴（１１）と平行に延びた後に屈曲して前記電極（２）と前記コイルばね（３）と前記支持体（４）の進行方向をガイドする電極ガイド穴（５３）が形成され、
前記電極（２）と前記コイルばね（３）と前記支持体（４）における前記進行方向に対して直交する断面の形状と、前記電極ガイド穴（５３）における前記進行方向に対して直交する断面の形状とが異なっていることを特徴とする放電加工装置。
【請求項２】
直線状の第１穴（１１）が形成された被加工物（１）と加工液を流通させる供給穴（２２）が形成された電極（２）との間で放電させるとともに、前記電極（２）を回転させることにより、前記第１穴（１１）に連通するとともに前記第１穴（１１）に対して非平行な直線状の横穴（１３）を形成する放電加工装置であって、
一端側に前記電極（２）が装着されるとともに前記供給穴（２２）に向けて加工液を流通させるコイルばね（３）と、
このコイルばね（３）の他端側に結合されるとともに前記コイルばね（３）に向けて加工液を流通させる筒状の支持体（４）と、
前記第１穴（１１）に挿入固定されるガイド部材（５）とを備え、
このガイド部材（５）は、前記第１穴（１１）と平行に延びた後に屈曲して前記電極（２）と前記コイルばね（３）と前記支持体（４）の進行方向をガイドする電極ガイド穴（５３）と、放電加工部に供給された加工液を前記ガイド部材（５）の外に排出させる排出通路（５６）とが、分離して形成されていることを特徴とする放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１穴に対して横穴を形成する放電加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電加工装置は、一端に電極が装着されるとともに曲げ部材により所定の曲率の曲がり形状が付与されたコイルばねをガイドパイプに収納し、ガイドパイプに対してコイルばねを被加工物の方向に送ることにより、コイルばねはガイドパイプから抜け出した部位が所定の曲率の円弧状になり、電極が円弧状に進んで被加工物に曲がり穴が形成されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０５５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ディーゼルエンジン用インジェクタのインジェクタボディには、ピエゾアクチュエータが収納される収納穴と、低圧の燃料を燃料タンク側に戻すためのリターン穴とが平行に形成されている。また、収納穴にリークした燃料を燃料タンク側に戻すために、収納穴とリターン穴とを小径の横穴で連通させることが検討されているが、この横穴は、収納穴から燃料リターン穴に向かって直線的に延びる穴であることが望ましい。
【０００４】
しかしながら、上記した従来の装置では、曲がり穴になってしまい、直線的に延びる横穴を形成することはできない。
【０００５】
また、曲がり穴であるため電極を回転して使用することはできない。そして、電極が回転しない場合、電極の先端に穴を明けるとそこが加工できなくなるため、電極の先端に加工液供給用の穴を明けることができず、加工液の供給が出来ない。この事から、加工時に発生する廃棄物（スラッジ）の排出不良や電極の冷却不足が発生し、極端にスローな加工しか出来ないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、放電加工にて直線状の横穴を形成可能にすることを主目的とする。また、スラッジの排出不良や電極の冷却不足を解消することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴では、直線状の第１穴（１１）が形成された被加工物（１）と加工液を流通させる供給穴（２２）が形成された電極（２）との間で放電させるとともに、電極（２）を回転させることにより、第１穴（１１）に連通するとともに第１穴（１１）に対して非平行な直線状の横穴（１３）を形成する放電加工装置であって、一端側に電極（２）が装着されるとともに供給穴（２２）に向けて加工液を流通させるコイルばね（３）と、このコイルばね（３）の他端側に結合されるとともにコイルばね（３）に向けて加工液を流通させる筒状の支持体（４）と、第１穴（１１）に挿入固定されるガイド部材（５）とを備え、このガイド部材（５）は、第１穴（１１）と平行に延びた後に屈曲して電極（２）とコイルばね（３）と支持体（４）の進行方向をガイドする電極ガイド穴（５３）が形成され、電極（２）とコイルばね（３）と支持体（４）における進行方向に対して直交する断面の形状と、電極ガイド穴（５３）における進行方向に対して直交する断面の形状とが異なっている。
【０００８】
このような構成では、コイルばね（３）は電極ガイド穴（５３）の屈曲部位にて第１穴（１１）に対して非平行な方向に曲げられ、コイルばね（３）のうちガイド穴から抜け出した部位は直線状に復元して、コイルばね（３）の先端は屈曲部位にて曲げられた方向に直進する。したがって、コイルばね（３）の先端に装着された電極（２）も直線的に進み、放電加工にて直線状の横穴（１３）を形成することができる。
【０００９】
また、直線状の横穴（１３）が形成されるため、電極（２）を回転して使用することができるとともに、電極（２）の先端に加工液供給用の穴を明けて加工液を供給することができる。さらに、電極（２）等の断面形状と電極ガイド穴（５３）の断面形状とが異なるため、電極（２）等と電極ガイド穴（５３）との間に通路が形成され、その通路を介して加工部から加工液とスラッジをガイド部材（５）の外に排出することができる。したがって、スラッジの排出不良や電極（２）の冷却不足を解消して、横穴（１３）の加工速度を速くすることができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴では、直線状の第１穴（１１）が形成された被加工物（１）と加工液を流通させる供給穴（２２）が形成された電極（２）との間で放電させるとともに、電極（２）を回転させることにより、第１穴（１１）に連通するとともに第１穴（１１）に対して非平行な直線状の横穴（１３）を形成する放電加工装置であって、一端側に電極（２）が装着されるとともに供給穴（２２）に向けて加工液を流通させるコイルばね（３）と、このコイルばね（３）の他端側に結合されるとともにコイルばね（３）に向けて加工液を流通させる筒状の支持体（４）と、第１穴（１１）に挿入固定されるガイド部材（５）とを備え、このガイド部材（５）は、第１穴（１１）と平行に延びた後に屈曲して電極（２）とコイルばね（３）と支持体（４）の進行方向をガイドする電極ガイド穴（５３）と、放電加工部に供給された加工液をガイド部材（５）の外に排出させる排出通路（５６）とが、分離して形成されている。
【００１１】
このような構成では、本発明の第１の特徴と同様に、放電加工にて直線状の横穴（１３）を形成することができる。
【００１２】
また、加工部に加工液を供給することができるとともに、排出通路（５６）を介して加工部から加工液とスラッジをガイド部材（５）の外に排出することができる。したがって、スラッジの排出不良や電極（２）の冷却不足を解消して、横穴（１３）の加工速度を速くすることができる。
【００１３】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る放電加工装置を一部断面で示す図、図２は図１の要部の拡大断面図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、被加工物としてのディーゼルエンジン用インジェクタのインジェクタボディ１には、ピエゾアクチュエータ（図示せず）が収納される円柱形状の収納穴１１と、低圧の燃料を燃料タンク（図示せず）側に戻すための円柱形状のリターン穴１２とが、切削加工によって平行に形成されている。また、収納穴１１とリターン穴１２とを連通させる横穴１３が、放電加工によって形成される。この横穴１３を形成するために、電極２、コイルばね３、支持体４、およびガイド部材５等が用いられる。
【００１６】
図３は電極２、コイルばね３および支持体４が一体化された状態を示す図、図４は電極２およびジョイント６の分解斜視図、図５はコイルばね３の屈曲状態の拡大断面図である。
【００１７】
図３および図４に示すように、電極２は、銅合金等の導電材にて略半球形のカップ状に形成されており、開口端側の内周部に雌ねじ２１が形成されるとともに、底部側には加工液を流通させるための供給穴２２が複数個形成されている。コイルばね３は、ピアノ線にて形成された、密着巻きの円筒コイルばねである。
【００１８】
電極２とコイルばね３は、ジョイント６により結合されている。このジョイント６は、銅合金等の導電材よりなるパイプ内にリード線７およびワイヤ８を挿入した後にかしめたものである。ジョイント６のかしめ後の形状は、その軸方向に沿って見た場合、３つの片６１を有するＹ字形状になっている。隣接する２つの片６１間に形成される溝６２は、加工液を流通させる通路として機能する。各片６１の頂部には雄ねじ６３が形成され、この雄ねじ６３と電極２の雌ねじ２１とを螺合させるとともに、ジョイント６をコイルばね３に挿入することにより、電極２とコイルばね３が結合されている。
【００１９】
支持体４は、銅合金等の導電材にて円筒に形成されており、一端がコイルばね３に挿入されてコイルばね３と結合されている。そして、加工液は、支持体４の内部、コイルばね３の内部、ジョイント６の溝６２、および電極２の供給穴２２を介して、放電加工部に供給されるようになっている。
【００２０】
一端がジョイント６にかしめ固定されたリード線７およびワイヤ８は、コイルばね３の内部および支持体４の内部を通って、支持体４の端部から突出している。そして、リード線７は、図示しない放電加工用電源装置に接続されており、放電加工の電力は、その電源装置からリード線７およびジョイント６を介して電極２に供給される。また、ワイヤ８は、ピアノ線よりなり、図示しないばねに結合されてそのばねにより張力が与えられている。換言すると、ばねにより、電極２およびコイルばね３を支持体４側に引き寄せるようにしている。
【００２１】
図５に示すように、コイルばね３の外周には伸縮自在な筒状のカバー３１が密着して配置されており、このカバー３１により、コイルばね３の内周側空間と外周側空間とが気密的に隔てられている。
【００２２】
このカバー３１は、樹脂コーティングにて形成される。具体的には、密着状態のコイルばね３の外周面に液状のコーティング材を吹きつけ、その後コーティング材を乾燥させてカバー３１を形成する。なお、コーティング材としては、シリコンを主成分とするコーティング材（例えば、株式会社吉田ＳＫＴ製のＣＭＴ−１０１）を用いることができる。
【００２３】
ここで、電極２と一体に動くもの、すなわち、電極２、コイルばね３および支持体４を、以下、電極集合体２〜４という。そして、電極集合体２〜４は、図示しない駆動手段により、往復動および回転駆動されるようになっている。
【００２４】
図６は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図７はガイド部材５の分解斜視図である。
【００２５】
図１、図２、図６および図７に示すように、ガイド部材５は、樹脂等の絶縁材よりなり、インジェクタボディ１の収納穴１１に挿入される円筒形状の筒状ガイド部５１と、この筒状ガイド部５１の一端側に位置し、インジェクタボディ１の端面に当接して位置決めされる平板の板状ガイド部５２とを備えている。
【００２６】
筒状ガイド部５１および板状ガイド部５２には、電極集合体２〜４が侵入して電極集合体２〜４の進行方向をガイドする電極ガイド穴５３が形成されている。この電極ガイド穴５３は、板状ガイド部５２の端面から筒状ガイド部５１の他端側に向かってインジェクタボディ１の収納穴１１と略平行に延びた後に、筒状ガイド部５１の他端側付近で９０°屈曲して、筒状ガイド部５１の他端側付近の外周側面に開口している。
【００２７】
また、電極ガイド穴５３は、電極集合体２〜４の進行方向に対して直交する断面の形状が正方形になっている。電極集合体２〜４におけるその進行方向に対して直交する断面の外形形状は円形になっている。換言すると、電極ガイド穴５３における電極集合体２〜４の進行方向に対して直交する断面の形状と、電極集合体２〜４におけるその進行方向に対して直交する断面の外形形状とが異なっている。
【００２８】
このような電極ガイド穴５３と電極集合体２〜４の形状の相違により、電極集合体２〜４と電極ガイド穴５３との間に４つの通路９が形成される。そして、この通路９は、加工液の戻り通路として機能する。
【００２９】
図７に示すように、ガイド部材５は、電極ガイド穴５３を中心にして分割された２つの分割体５Ａ、５Ｂを図示しないボルトにて結合して構成されている。このように、電極ガイド穴５３を中心にして分割することにより、電極ガイド穴５３の加工が容易になる。なお、分割された一方のガイド部材５Ａにはボルト通し穴５４が形成され、他方のガイド部材５Ｂにはボルトが螺合される雌ねじ５５が形成されている。
【００３０】
次に、インジェクタボディ１の横穴１３の加工について説明する。なお、横穴１３の加工を行う前に、インジェクタボディ１の収納穴１１とリターン穴１２は切削加工によって形成されている。
【００３１】
まず、電極集合体２〜４をガイド部材５の電極ガイド穴５３に挿入し、電極２が電極ガイド穴５３の開口端に達するまで電極集合体２〜４を進める。この状態では、電極ガイド穴５３の屈曲部位にてコイルばね３の中間部が９０°曲げられている。
【００３２】
続いて、図１に示すように、ガイド部材５の板状ガイド部５２がインジェクタボディ１の端面に当接する位置まで、ガイド部材５の筒状ガイド部５１を収納穴１１に挿入する。
【００３３】
続いて、放電加工部への加工液の供給を開始し、電極集合体２〜４を回転させつつ前進させて、インジェクタボディ１と電極２との間で放電させる。これにより、横穴１３が形成される。
【００３４】
ここで、コイルばね３は電極ガイド穴５３の屈曲部位にて収納穴１１に対して略垂直な方向に曲げられ、コイルばね３のうちガイド穴５３から抜け出した部位は直線状に復元して、コイルばね３の先端側（電極２側）は屈曲部位にて曲げられた方向に直進する。したがって、コイルばね３の先端に装着された電極２も収納穴１１に対して略垂直な方向に直線的に進み、収納穴１１に対して略垂直な（すなわち、収納穴１１に対して非平行な）直線状の横穴１３が形成される。
【００３５】
また、コイルばね３は密着巻きであるため、コイルばね３のうちガイド穴５３から抜け出した部位は、直線状の形状が復元・維持され易く、直線的な横穴１３を確実に形成することができる。
【００３６】
また、ワイヤ８に結合されたばねにより電極２およびコイルばね３を支持体４側に引き寄せるようにしているため、コイルばね３のうちガイド穴５３から抜け出した部位は、隣接するコイル同士が確実に密着して直線状の形状がより確実に復元・維持される。
【００３７】
また、加工液は、支持体４の内部、コイルばね３の内部、ジョイント６の溝６２、および電極２の供給穴２２を介して、放電加工部に供給されるため、電極２の冷却不足が解消される。また、加工時に発生するスラッジは、加工液とともに通路９を介してガイド部材５の外に排出される。したがって、スラッジの排出不良や電極２の冷却不足を解消して、横穴１３の加工速度を速くすることができる。
【００３８】
また、カバー３１を備えていない場合はコイルばね３の屈曲部位においてコイル間からコイルばね３の外周側空間へ加工液が漏れてしまうが、その漏れはカバー３１にて防止されるため、加工部に加工液を確実に供給することができる。
【００３９】
また、電極集合体２〜４を回転させるため、横穴１３の表面粗さや真円度を小さくすることができる。
【００４０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図８は第２実施形態に係る放電加工装置における要部の断面図、図９は図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１０は図８のガイド部材５における筒状ガイド部５１の斜視図である。
【００４１】
本実施形態は、第１実施形態における電極ガイド穴５３の形状を変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図８〜１０に示すように、本実施形態の電極ガイド穴５３は、電極集合体２〜４の進行方向に対して直交する断面の形状が、径の異なる２つの円の一部を重ねた形状になっている。換言すると、電極ガイド穴５３における電極集合体２〜４の進行方向に対して直交する断面の形状と、電極集合体２〜４におけるその進行方向に対して直交する断面の外形形状とが異なっている。
【００４３】
具体的には、電極ガイド穴５３は、電極集合体２〜４が侵入して電極集合体２〜４の進行方向をガイドする電極ガイド部５３ａと、この電極ガイド部５３ａよりも小径で、加工液の戻り通路として機能する逃がし部５３ｂとからなる。
【００４４】
そして、加工液は、支持体４の内部、コイルばね３の内部、ジョイント６の溝６２（図４参照）、および電極２の供給穴２２を介して、放電加工部に供給される。また、加工時に発生するスラッジは、加工液とともに逃がし部５３ｂを介してガイド部材５の外に排出される。
【００４５】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図１１は第３実施形態に係る放電加工装置における要部の断面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００４６】
本実施形態は、スラッジをガイド部材５の外に排出するための通路を、電極ガイド穴５３と分離して設けたものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図１１、図１２に示すように、電極ガイド穴５３は、電極集合体２〜４の進行方向に対して直交する断面の形状が円形になっている。換言すると、電極ガイド穴５３における電極集合体２〜４の進行方向に対して直交する断面の形状と、電極集合体２〜４におけるその進行方向に対して直交する断面の外形形状は、相似である。
【００４８】
ガイド部材５の外周部には、板状ガイド部５２（図７参照）の端面から筒状ガイド部５１の他端側に向かってインジェクタボディ１の収納穴１１と略平行に延びる排出通路５６が形成されている。この排出通路５６は、電極ガイド穴５３における筒状ガイド部５１側の開口部に連通している。
【００４９】
筒状ガイド部５１の外周面のうち排出通路５６に面する排出通路壁面５７は、インジェクタボディ１の収納穴１１の軸線方向に沿って見たときに、筒状ガイド部５１の軸線に向かって凸となる円弧状になっている。排出通路壁面５７の形状をこのようにすれば、インジェクタボディ１における収納穴１１を形成する面と筒状ガイド部５１の外周面との接触面積を確保しつつ、排出通路５６の面積を大きくすることができる。
【００５０】
そして、加工液は、支持体４の内部、コイルばね３の内部、ジョイント６の溝６２、および電極２の供給穴２２を介して、放電加工部に供給される。また、加工時に発生するスラッジは、加工液とともに排出通路５６を介してガイド部材５の外に排出される。
【００５１】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、ピアノ線よりなるワイヤ８を用いたが、図１３に示すように、ワイヤ８は、ピアノ線よりなる芯線８１の外周に、例えば銅メッキにて形成した導電性のコート層８２を設けてもよい。これによると、放電加工の電力はコート層８２を介しても電極２に供給されることになり、全体の電気抵抗を小さくすることができる。
【００５２】
また、上記各実施形態では、放電加工の電力を電源装置からリード線７およびジョイント６を介して電極２に供給したが、リード線７を廃止し、放電加工の電力を、電源装置から支持体４、コイルばね３およびジョイント６を介して電極２に供給してもよい。この場合、図１４に示すように、コイルばね３は、電気抵抗を小さくするために、ピアノ線よりなる芯線３１の外周に導電性のコート層３２を設けるのが望ましい。具体的には、銅パイプにピアノ線を挿入してコイルばね３を製造することができ、この場合は銅パイプがコート層３２を形成する。
【００５３】
また、上記第３実施形態では、筒状ガイド部５１の排出通路壁面５７を、筒状ガイド部５１の軸線に向かって凸となる円弧状にしたが、図１５（図１１のＣ−Ｃ線に沿う断面図に相当）に示すように、筒状ガイド部５１の排出通路壁面５７を直線状にしてもよい。あるいは、図１６（図１１のＣ−Ｃ線に沿う断面図に相当）に示すように、インジェクタボディ１の収納穴１１の軸線方向に沿って見たときの筒状ガイド部５１の外周面形状を六角形にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る放電加工装置を一部断面で示す図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】第１実施形態の電極２、コイルばね３および支持体４が一体化された状態を示す図である。
【図４】第１実施形態の電極２およびジョイント６の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態のコイルばね３の屈曲状態を示す拡大断面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】第１実施形態のガイド部材５の分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る放電加工装置における要部の断面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１０】第２実施形態のガイド部材５における筒状ガイド部５１の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る放電加工装置における要部の断面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１３】ワイヤ８の変形例を示す断面図である。
【図１４】コイルばね３の変形例を示す断面図である。
【図１５】ガイド部材５の変形例を示す断面図である。
【図１６】ガイド部材５の他の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…インジェクタボディ（被加工物）、２…電極、３…コイルばね、４…支持体、５…ガイド部材、１１…収納穴（第１穴）、１３…横穴、２２…供給穴、５３…電極ガイド穴。
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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