(57)【要約】【課題】ドラム部材の開口端縁のトリミングをより適切に行なう。【解決手段】カム機構によりプレスの上下運動を刃部５２の擬似円運動に変換してドラム部材１２の開口端縁をトリミングするものにおいて、刃部５２に円の一部を切り取って得られる一角二辺の角部を形成すると共にこの角部をドラム部材１２の開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始し、その後に刃部５２を擬似円運動させて刃部５２の円弧部分でドラム部材１２の開口端縁の全周をトリミングする。刃部５２がドラム部材１２に最初に当接して切り込みを開始する際の切り込み範囲を円形の刃部を用いるものに比して狭くすることができるから、刃部５２やドラム部材１２に過大な荷重が作用するのを抑制することができ、トリミングに伴う製品不良や刃部５２の破損などの不具合の発生を抑制することができる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の開口部を有するワークの開口端縁をトリミングするトリミング装置であって、
前記ワークの開口部よりも小さな径で円の一部が欠けてなる外周形状を有する刃部と、
プレスの上下運動によって前記刃部における円の一部が欠けてなる部位を前記ワークの開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始すると共に該開口端縁に当接させた状態で該刃部を擬似円運動させるカム機構と、
を備えるトリミング装置。
【請求項２】
前記刃部は、前記ワークの開口端縁に最初に当接する部位に角部が形成されてなる請求項１記載のトリミング装置。
【請求項３】
前記刃部は、前記角部の頂点が円周上となるよう形成されてなる請求項２記載のトリミング装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載のトリミング装置であって、
前記ワークは、椀型形状に形成され、
前記ワークの開口端縁をトリミングする１ストロークの間に該ワークの底部に穴開け加工および／またはエンボス加工を行なう
トリミング装置。
【請求項５】
前記ワークは、外周面が歯形形状に形成されてなる部材である請求項１ないし４いずれか記載のトリミング装置。
【請求項６】
前記ワークは、オートマチックトランスミッションのクラッチドラムとして用いられる部材である請求項１ないし５いずれか記載のトリミング装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載のトリミング装置であって、
上方向に付勢され上下動が可能な水平板と、
前記ワークを水平方向に移動不能に押さえる上型と、
前記カム機構として、前記水平板上を摺動可能なスライド体の外周に形成された内側カムおよび該スライド体の外周を囲むよう該内側カムに対向配置された外側カムと、
前記上型から下方向に前記ワークが押圧された状態で該ワークを受けると共に前記刃部が前記スライド体に連動して前記ワークの開口部の内側から水平方向にスライド可能に形成された下型と、
を備え、
前記上型により前記水平板と共に前記下型が押し下げられたときに、前記内側カムと前記外側カムとの作用により前記刃部を水平方向にスライドさせて前記上型に押さえられた前記ワークの開口端縁に剪断力を作用させる
トリミング装置。
【請求項８】
円筒状の開口部を有するワークの開口端縁をトリミングするトリミング方法であって、
前記ワークの開口部よりも小さな径で円の一部が欠けてなる外周形状を有する刃部を用いて、該刃部の円の一部が欠けてなる部位を前記ワークの開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始すると共に該開口端縁に当接させた状態で該刃部を擬似円運動させて該開口端縁をトリミングする
ことを特徴とするトリミング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の開口部を有するワークの開口端縁をトリミングするトリミング装置およびトリミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のトリミング装置としては、カム機構を用いて円形の切裁部を駆動することにより、円筒状のワークの開口端縁をトリミングするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、カム機構により円形の切裁部をワークの開口端縁に当接させて切り込みを開始し、その状態から切裁部を擬似円運動させることにより一回のストロークでワークの開口端縁をトリミングすることができるとしている。
【特許文献１】特開平０３−１２８１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したトリミング装置では、切裁部は円形であることから、ワークの開口端縁に最初に当接する範囲が比較的広くなり、トリミングの開始の際にワークや切裁部に作用する荷重が過大になる場合がある。こうしたワークや切裁部に作用する荷重の増大は、製品不良の発生を招くと共に切刃の破損を招くから、これに対して適切に対処することが望ましい。
【０００４】
本発明のトリミング装置およびトリミング方法は、ワークの開口端縁をトリミングする際にワークや刃部に作用する荷重が過大となるのを抑制してトリミングをより適切に行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のトリミング装置およびトリミング方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のトリミング装置は、
円筒状の開口部を有するワークの開口端縁をトリミングするトリミング装置であって、
前記ワークの開口部よりも小さな径で円の一部が欠けてなる外周形状を有する刃部と、
プレスの上下運動によって前記刃部における円の一部が欠けてなる部位を前記ワークの開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始すると共に該開口端縁に当接させた状態で該刃部を擬似円運動させるカム機構と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のトリミング装置では、ワークの開口部よりも小さな径で円の一部が欠けてなる刃部を、前記ワークの開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始すると共に該開口端縁に当接させた状態で擬似円運動させて該開口端縁をトリミングする。したがって、刃部をワークの開口端縁に最初に当接させたときに過大な荷重が作用するのを抑制することができ、トリミングした製品に不良が生じたり刃部に不具合が生じるのを抑制することができる。この結果、ワークの開口端縁のトリミングをより適切なものとすることができる。ここで、「擬似円運動」には、刃部の切り込み位置がワークの開口端縁の周りを周回移動するよう刃部を運動させる程度のものであればよく、刃部を比較的滑らかに円運動させるものや刃部を直線的な運動を略円状に繋げた軌跡で運動させるものなどが含まれる（以下、同じ）。
【０００８】
こうした本発明のトリミング装置において、前記刃部は、前記ワークの開口端縁に最初に当接する部位に角部が形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、刃部がワークの開口端縁に最初に当接して切り込む範囲をより小さくすることができ、作用する荷重をより小さくすることができる。ここで、角部は、一角のみを有するものとしてもよいし、二角以上の多角を有するものとしてもよい。この場合、前記刃部は、前記角部の頂点が円周上となるよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、角部の形成をより容易なものとすることができる。
【０００９】
また、本発明のトリミング装置において、前記ワークは、椀型形状に形成され、前記ワークの開口端縁をトリミングする１ストロークの間に該ワークの底部に穴開け加工および／またはエンボス加工を行なうものとすることもできる。こうすれば、製品の製造工程数を少なくすることができる。
【００１０】
さらに、本発明のトリミング装置において、前記ワークは、外周面が歯形形状に形成されてなる部材であるものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明のトリミング装置において、前記ワークは、オートマチックトランスミッションのクラッチドラムとして用いられる部材であるものとすることもできる。こうすれば、クラッチドラムの成形精度をより向上させることができ、変速ショックを抑制することができるなど、オートマチックトランスミッションの動作をより良好なものとすることができる。
【００１２】
また、本発明のトリミング装置において、上方向に付勢され上下動が可能な水平板と、前記ワークを水平方向に移動不能に押さえる上型と、前記カム機構として、前記水平板上を摺動可能なスライド体の外周に形成された内側カムおよび該スライド体の外周を囲むよう該内側カムに対向配置された外側カムと、前記上型から下方向に前記ワークが押圧された状態で該ワークを受けると共に前記刃部が前記スライド体に連動して前記ワークの開口部の内側から水平方向にスライド可能に形成された下型と、を備え、前記上型により前記水平板と共に前記下型が押し下げられたときに、前記内側カムと前記外側カムとの作用により前記刃部を水平方向にスライドさせて前記上型に押さえられた前記ワークの開口端縁に剪断力を作用させるものとすることもできる。
【００１３】
本発明のトリミング方法は、
円筒状の開口部を有するワークの開口端縁をトリミングするトリミング方法であって、
前記ワークの開口部よりも小さな径で円の一部が欠けてなる外周形状を有する刃部を用いて、該刃部の円の一部が欠けてなる部位を前記ワークの開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始すると共に該開口端縁に当接させた状態で該刃部を擬似円運動させて該開口端縁をトリミングする
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明のトリミング方法によれば、ワークの開口部よりも小さな径で円の一部が欠けてなる刃部を、前記ワークの開口端縁に最初に当接させて切り込みを開始すると共に該開口端縁に当接させた状態で擬似円運動させて該開口端縁をトリミングする。したがって、刃部をワークの開口端縁に最初に当接させたときに過大な荷重が作用するのを抑制することができ、トリミングした製品に不良が生じたり刃部に不具合が生じるのを抑制することができる。この結果、ワークの開口端縁のトリミングをより適切なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、ドラム部材１２の外観を示す外観斜視図であり、図２は、図１のドラム部材１２を側面から見た外観を示す外観側面図であり、図３は、ドラム部材１２が組み込まれたオートマチックトランスミッション１０の構成の概略を示す構成図であり、図４は、ドラム部材１２の縁切りを行なう本発明の一実施例としてのトリミング装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【００１７】
ドラム部材１２は、図１〜図３に示すように、オートマチックトランスミッション１０に組み込まれるクラッチドラムとして用いられ、円周に歯形（スプライン）が形成された椀型（カップ）部材として構成されている。このドラム部材１２の底部には、中央部に大径穴１２ａが形成されており、その周辺に三つの小径穴１２ｂと三つの突起１２ｃとが形成されている。なお、オートマチックトランスミッション１０は、複数の遊星歯車機構と、複数のクラッチとからなるリバース付きの６段変速のトランスミッションとして構成されている。
【００１８】
実施例のトリミング装置２０は、ワークとしてのドラム部材１２の開口端縁のトリミングを行なうための装置として構成されており、図４に示すように、エアの圧力によりクッションピン２２を介して図中上方向に付勢されたクッションプレート２４と、図示しない駆動部により上下動してドラム部材１２を把持すると共に所定のプレス加工を施す上型３０と、プレスの上下運動を水平方向の擬似円運動に変換するカム機構４０と、ドラム部材１２を載置すると共にカム機構４０の擬似円運動に伴ってクッションプレート２４に対して水平方向にスライドして上型３０に把持されたドラム部材１２の開口端縁を剪断する下型５０とを備える。
【００１９】
上型３０は、上ダイプレート３１に固定されプレスの上下運動の際にドラム部材１２の歯形外周面に嵌合可能な上ダイ３２と、ドラム部材１２の底面に大径穴１２ａを開けるための穴開け用パンチ３３と、ドラム部材１２の底面に小径穴１２ｂを開けるための穴開け用パンチ３４と、ドラム部材１２の底面にエンボス加工を施すためのエンボス加工用パンチ３５と、エアの圧力により図中下方向に付勢されドラム部材１２を上方から押さえるための押さえプレート３６と備える。図５に、上ダイ３２の外観を示す外観図を示す。上ダイ３２は、図示するように、ドラム部材１２の歯形外周面と略同形の歯形内周面をもつ嵌合部３２ａが形成されており、上型３０がドラム部材１２に押し付けられたときにドラム部材１２の外周面が嵌合部３２ａに嵌合するようになっている。
【００２０】
カム機構４０は、クッションプレート２４の上面に摺動可能に配置された断面形状が略正方形のカムフォロア４２と、カムフォロア４２の外周の４つの面に各々取り付けられた４つのインナーカム４４（図４では４つのインナーカム４４ａ〜４４ｄをまとめてインナーカム４４と表示）と、カムフォロア４２の外周を囲むように下ダイプレート２６に固定された取付台２８に対応するインナーカム４４と対向するよう取り付けられた４つのアウターカム４６（図４では４つのアウターカム４６ａ〜４６ｄをまとめてアウターカム４６と表示）と、クッションプレート２４が図中上方向に付勢された状態でカムフォロア４２を位置決めするためのストッパ４８とを備える。図６に、取付台２８に４つのアウターカム４６ａ〜４６ｄがそれぞれ取り付けられている様子を示し、図７に、図６のアウターカム４６ａのＡ−Ａ断面とアウターカム４６ｂのＢ−Ｂ断面とアウターカム４６ｃのＣ−Ｃ断面とアウターカム４６ｄのＤ−Ｄ断面とを示す断面図を示し、図８に、プレスの上下運動に伴ってインナーカム４４ａ〜４４ｄの外面がアウターカム４６ａ〜４６ｄの内面を上下動する際にカムフォロア４２がスライドする軌跡の一例を示す。図７に示すようにアウターカム４６ａ〜４６ｄの出っ張った部分と引っ込んだ部分とを組み合わせることにより、アウターカム４６ａ〜４６ｄの外面をインナーカム４４ａ〜４４ｄの内面が上から下へ移動したときに、カムフォロア４２を図８中の１〜７の順番に軌跡をたどって擬似円運動させることができる。
【００２１】
下型５０は、カムフォロア４２上に固定されクッションプレート２４に対するカムフォロア４２の移動に伴ってスライドしてドラム部材１２の開口端縁を剪断可能な刃部５２と、刃部５２の上面に摺動可能に配置されワークとしてのドラム部材１２を受けるワーク受け５４と、刃部５２の外側に配置されたガイド５６とを備える。図９は、下型５０の刃部５２を中心とした外観を示す外観図であり、図１０は、刃部５２の断面を示す断面図であり、図１１は、実施例の刃部５２と円の断面形状の刃部によりそれぞれドラム部材１２の開口端縁をトリミングする様子を示す説明図である。刃部５２は、図示するように、その断面形状が円の一部を切り取って得られる形状として形成されている。具体的には、刃部５２の円中心に対して所定の角度α（例えば３０度）をなす弦を一辺として二辺が円周上の一点で交わるよう一角二辺の角部５２ｃが形成されている。また、刃部５２は、この角部５２ｃの向きがカム機構４０によりドラム部材１２の開口端縁に最初に当接して切り込む方向に一致するようカムフォロア４２に固定されている。したがって、カム機構４０によりドラム部材１２の開口端縁に最初に当接して切り込みを入れる切り込み範囲としては、実施例の刃部５２を用いた方が円の一部を切り取らない刃部を用いるよりも狭くなることが解る（図１１（ａ）と図１１（ｂ）を参照）。こうした切り込み範囲の広狭は、刃部でドラム部材１２を切り込む際に刃部やドラム部材１２に作用する荷重の大小となって現われるから、切り込み範囲が狭くなるよう刃部５２を形成することにより刃部５２やドラム部材１２に掛かる負担を減らすことができる。刃部５２を円の一部を切り取って得られる断面形状として形成するのはこうした理由に基づく。なお、刃部５２の角部５２ｃを形成する角度αとしては、ドラム部材１２や刃部５２の材質，刃部５２の移動スピードや移動量などに基づいて定められている。ワーク受け５４は、ドラム部材１２の大径穴１２ａを開ける上型３０の穴開け用パンチ３３が貫通する貫通孔５４ａが形成されると共に小径穴１２ｂを開ける穴開け用パンチ３４が貫通する貫通孔５４ｂが形成され、突起１２ｃを形成するためにエンボス加工用パンチ３５を受ける凹部５４ｃが形成されている。また、刃部５２にも、ワーク受け５４の貫通孔５４ａ，５４ｂとに整合する位置に貫通孔５２ａ，５２ｂが形成されている。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のトリミング装置２０の動作について説明する。図１２は、実施例のトリミング装置２０によってワークとしてのドラム部材１２の開口端縁がトリミングされる様子を示す説明図である。図示するように、下型５０にワークとしてのドラム部材１２が載置された状態で上型３０が押し下げられると、上型３０がドラム部材１２に当接したときに押圧して穴開け加工とエンボス加工とが行なわれる。そして、上型３０により下型５０が押し下げられると、カム機構４０によって下型５０の刃部５２がクッションプレート２４に対してスライドし、ドラム部材１２の開口端縁に当接して切り込みを開始する。このとき、刃部５２に円の一部を切り取って得られる一角二辺の角部５２ｃを形成すると共にこの角部５２ｃがドラム部材１２の開口端縁に最初に当接して切り込みを開始するものとしたから、切り込みの際に刃部５２やドラム部材１２に過大な荷重は作用しない。そして、上型３０により下型５０が更に押し下げられると、刃部５２の角部５２ｃでドラム部材１２に切り込みを入れた状態で刃部５２が擬似円運動しながら刃部５４の円弧部分でドラム部材１２の開口端縁の全周がトリミングされる。なお、クッションプレート２４はエアの圧力により図中上方向に付勢されているから、トリミングが終了して上型３０を持ち上げると、下型５０はトリミングが行われる際の擬似円運動の軌跡を逆方向にたどって擬似円運動しながら元の位置に戻される。
【００２３】
以上説明した実施例のトリミング装置２０によれば、ドラム部材１２の開口端縁をトリミングする際に、刃部５２に円の一部を切り取って得られる角部５２ｃを形成すると共にこの角部５２ｃがドラム部材１２の開口端縁に最初に当接して切り込みを開始するから、刃部５２やドラム部材１２に過大な荷重が作用するのを抑制することができる。この結果、トリミングに伴う製品不良や金型の破損などの不具合の発生を抑制することができ、ドラム部材１２のトリミングをより適切に行なうことができる。
【００２４】
実施例のトリミング装置２０では、刃部５２に一角二辺の角部５２ｃを形成するものとしたが、刃部がドラム部材１２に最初に当接して切り込みを開始する際の切り込み範囲を狭くすればよいから、一角二辺の角部５２ｃを形成するものに限られず、図１３に例示する刃部５２Ｂに示すように、刃部５２Ｂの円の一部を二角三辺に形成するなど、二角以上の多角の角部を形成するものとしてもよいし、図１４に例示する刃部５２Ｃに示すように、刃部５２Ｃの円の一部を一辺で切り取った外周形状に形成するものとしてもよいし、図１５に例示する刃部５２Ｄに示すように、刃部５２Ｄの円の一部をその円よりも径が大きな円弧をもって切り取った外周形状に形成するものとしてもよい。また、実施例のトリミング装置２０やその変形例では、刃部５２，５２Ｃの角部の頂点を円周上の点となるよう形成するものとしたが、必ずしも円周上の点とならないものとしても構わない。
【００２５】
実施例のトリミング装置２０では、カム機構４０を、上型３０で下型５０を押し下げることにより刃部５２を擬似円運動させてドラム部材１２の開口端縁のトリミングを行なうと共にトリミングが終了して上型３０を持ち上げたときに下型５０が擬似円運動の軌跡を逆方向にたどって擬似円運動しながら元の位置に戻されるよう構成するものとしたが、トリミングが終了して上型を持ち上げたときに下型が擬似円運動を伴わずに上昇するよう構成するものとしても構わない。この場合、例えば、特開平０３−１２８１３０号公報に開示された技術を適用してカム機構を構成するものとすればよい。
【００２６】
実施例のトリミング装置２０では、ドラム部材１２の開口端縁のトリミングと共に穴開け加工やエンボス加工を行なうものとしたが、いずれか一方または両方の加工を行なわないものとしてもよい。
【００２７】
実施例のトリミング装置２０では、オートマチックトランスミッション１０に組み込まれたクラッチドラムとして用いられる椀型形状のドラム部材１２の開口端縁をトリミングするものとして構成するものとしたが、椀型を含む円筒状の如何なるワークの開口端縁のトリミングに適用するものとしてもよい。
【００２８】
実施例では、ワークとしての円筒状の開口部を有する部材（ドラム部材１２）の開口端縁をトリミングするトリミング装置の形態として説明したが、こうしたトリミング方法の形態とするものとしても構わない。
【００２９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、自動車産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ドラム部材１２の外観を示す外観斜視図である。
【図２】図１のドラム部材１２を側面から見た外観を示す外観側面図である。
【図３】オートマチックトランスミッション１０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施例としてのトリミング装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図５】上ダイ３２の外観を示す外観図である。
【図６】取付台２６にアウターカム４６ａ〜４６ｄが取り付けられている様子を示す説明図である。
【図７】図６のアウターカム４６ａのＡ−Ａ断面とアウターカム４６ｂのＢ−Ｂ断面とアウターカム４６ｃのＣ−Ｃ断面とアウターカム４６ｄのＤ−Ｄ断面とを示す説明図である。
【図８】プレスの上下運動に伴ってインナーカム４４ａ〜４４ｄの外面がアウターカム４６ａ〜４６ｄの内面を上下動する際にカムフォロア４２がスライドする軌跡の一例を示す説明図である。
【図９】下型５０の刃部５２を中心とした外観図を示す外観図である。
【図１０】刃部５２の断面形状を示す断面図である。
【図１１】上型３０とカム機構４０と下型５０とによりドラム部材１２の開口端縁をトリミングする様子を示す説明図である。
【図１２】実施例のトリミング装置２０によってワークとしてのドラム部材１２の開口端縁がトリミングされる様子を示す説明図である。
【図１３】変形例の刃部５２Ｂの断面を示す断面図である。
【図１４】変形例の刃部５２Ｃの断面を示す断面図である。
【図１５】変形例の刃部５２Ｄの断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  オートマチックトランスミッション、１２  ドラム部材、１２ａ  大径穴、１２ｂ  小径穴、１２ｃ  凸部、２０  トリミング装置、２２  クッションピン、２４  クッションプレート、２６  下ダイプレート、２８  取付台、３０  上型、３１  上ダイプレート、３２  上ダイ、３３  穴開け用パンチ、３４  穴開け用パンチ、３５  エンボス加工用パンチ、３６  押さえプレート、４０  カム機構、４２  カムフォロア、４４，４４ａ〜４４ｄ  インナーカム、４６，４６ａ〜４６ｄ  アウターカム、４８  ストッパ、５０  下型、５２，５２Ｂ，５２Ｃ  刃部、５２ａ，５２ｂ  貫通孔、５２ｃ  角部、５４  ワーク受け、５４ａ，５４ｂ  貫通孔、５４ｃ  凹部、５６  ガイド。
【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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