(57)【要約】【課題】ワークの入り込み成形部が断面略コ字状溝であっても、回動後退する回転カムとワークの断面略コ字状溝とが干渉しない負角成形型を提供すること。【解決手段】回転カム３を、内側回転カム３０とこれと軸方向長さが同等の内側回転カム３１により形成されていると共に、内側回転カム３１の先端側で入り込み成形部３２を構成し、前記外側回転カム３０と内側回転カム３１との回動中心位置を、当該内側回転カム３１の入り込み成形部３２の回動後退軌跡とワークＷとが干渉しないように位置ずれさせてある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型側の支持部に載置されたワークを、回転カムの入り込み成形部とスライドカムの入り込み成形部で成形せしめ、その成形後、回転カムを回動後退させて、成形したワークを下型より取り出せるようにしている負角成形型において、回転カムを、外側回転カムとこれと軸方向長さが同等の内側回転カムにより形成されていると共に、内側回転カムの先端側で入り込み成形部を構成し、前記外側回転カムと内側回転カムとの回動中心位置を、当該内側回転カムの入り込み成形部の回動後退軌跡とワークとが干渉しないように位置ずれさせてあることを特徴とする負角成形型。
【請求項２】
外側回転カムの内周面と内側回転カムの外周面とは摺動可能であることを特徴とする請求項１記載の負角成形型。
【請求項３】
外側回転カム及び内側回転カムは、エアシリンダによりそれぞれ回転可能としてあることを特徴とする請求項１又は２記載の負角成形型。
【請求項４】
内側回転カムの入り込み形成部、及びこれと対応するスライドカムの入り込み成形部が、それぞれ複数種設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載の負角成形型。
【請求項５】
外側回転カム及び内側回転カムは、エアシリンダ又はガスシリンダによりそれぞれ回転可能としてあることを特徴とする請求項４記載の負角成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製薄板を成形する負角成形型、特に入り込み成形後、回動後退する回転カムとワークの入り込み成形部とが干渉する場合に関する。ここで、負角成形とは上型の直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ成形をいう。
【背景技術】
【０００２】
金属製薄板のワークを上型の直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ負角成形は、通常スライドカムを用いて行われている。
【０００３】
従来の金属製薄板のワークの入り込み成形は、下型上にワークを載置し、上型を垂直下方に降下させて下型の受動カムを上型の作動カムにて駆動し、ワークを横方向から加工し、加工が完了し上型が上昇すると、作動カムをスプリングにより後退させていた。
【０００４】
この場合、ワークの外方横方向から摺動してワークを成形する受動カムの成形部は、ワークの成形部形状と同一の一体形状に形成してあるが、ワークが載置される下型の成形部は、加工完了後ワークを下型から取り出さねばないらないので、下型の入り込み部分を分割し後退させるか、あるいは入り込み部分の後部を削除しておきワークを前方へ移動させてワークの取り出しを可能としなければならない。入り込みの程度が僅かである場合はあまり問題とならないが、入り込み程度が大きい場合やワークが細長い枠状の断面が溝状で、たとえば、自動車の金属製薄い他のフロントピラーアウターのような部品では、そのワークの溝幅が狭いため、入り込んだ下型の部分を分割したり削除したりすると、受動カムの成形部で形状がくっきり形成できないのみならず、下型の強度も不足し入り込み成形加工が不可能であった。
【０００５】
また、製品に捩れや歪が生じ、製品を修正する必要が生じる場合もあるが、サイドパネル、フェンダー、ルーフ、ボンネット、トランクリッド、ドアパネルやフロントピラーアウターのような自動車の外板部分を構成する部品では三次元の曲面・曲線を有し、製品の修正は実際上不可能に近い。自動車の金属製薄板組立の場合、製品に捩れや歪が生じていると、他の部品と結合させにくく、高品質の自動車用金属製薄板構造の提供ができなくなり、金属製薄板成形品の所定の製品精度を維持することができなかった。
【０００６】
上記問題を解決するため、上型の降下直線運動を回転運動に変換して回転カムを回動させ、上型の直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ成形部分を成形させ、成形後、成形したワークが下型より取り出せる状態まで回転カムを回動後退させるべく、次の構成が提案された。
【０００７】
この負角形成型は、図１５から図２１に示すように、金属製薄板のワークＷを支持部１０１に載置する下型１０２と、前記下型１０２に対し直線方向に降下してワークＷに衝合してワークＷを成形する上型１０３とで構成し、外周面に開口し、軸方向に刻設した溝１０４を有し、溝１０４の支持部１０１寄りの縁部の上型１０３の軌跡より入り込んだ入り込み成形部１０５を形成し、下型１０２に回動自在に設けた回転カム１０６と、入り込み成形部１０７を有し、前記回転カム１０６に対向させて上型１０３に摺動自在に設けたスライドカム１０８と、成形後、ワークＷを下型１０２から取り出せる状態まで回転カム１０６を回動後退させる。下型１０２に設けたエアシリンダ１０９から成るものである、下型１０２の支持部１０１に載置されたワークＷを、回転カム１０６の入り込み成形部１０５とスライドカム１０８の入り込み成形部１０７で、スライドカム１０８は摺動してワークＷを成形し、成形後、エアシリンダ１０９により回転カム１０６を回動後退させ、成形したワークＷを下型１０２より取り出せるようにしている。
【０００８】
この負角成形型の作動について、（１）〜（７）に述べる。
（１）図１５に示すように、上型１０３は上死点に位置させてあり、その時下型１０２の支持部１０１にワークＷを載置する。この時は、回転カム１０６はエアシリンダ１０９により回転後退している。
（２）次に、図１６に示すように、回転カム１０６はエアシリンダ１０９により形成姿勢になっている。上型１０３が下降し始め、下型１０２の支持部１０１に載置したワークＷをパッド１１０が押圧する。
（３）続いて、上型１０３が下降し、図１７に示すように、スライドカム１０８が回転カム１０６の入り込み成形部１０５に干渉することなく、スライドカム１０８の下面が回動プレート１１１に当接する。
（４）上型１０３がなお降下し続けると、型の外側方向から付勢されているスライドカム１０８は、コイルスプリング１１２の付勢力に抗して、カムの作用によって横方向で左方へ移動し、図１８に示す状態となり、回転カム１０６の入り込み成形部１０５とスライドカム１０８の入り込み成形部１０７とでワークＷの入り込み成形を行う。
（５）入り込み成形後は、図１９に示すように、上型１０３が上昇し始める。
（６）スライドカム１０８はコイルスプリング１１２により型の外方向に付勢されており、図１９において右方に移動し入り込み成形されたワークＷと干渉することなく上昇する。
（７）一方、スライドカム１０８が上昇し、回転カム１０６はエアシリンダ１０９により図２０において右方へ回動させ、入り込み成形したワークＷの下型１０２よりの取り出しの際、ワークＷが回転カム１０６の入り込み成形部１０５と干渉することなく取り出せる。なお、エアシリンダ１０９は、上述のように、入り込み成形後、成形されたワークＷを下型１０２から取り出すのに回転カム１０６を回動復帰させるため、必要なものである。
【０００９】
しかしながら、ワークＷの入り込み成形部が、図２１に示す断面コ字状溝１２１であると、入り込み成形後、回動後退する回転カム１０６とワークＷのコ字状溝１２１と干渉するという問題があった。
【００１０】
したがって、従来は、上記干渉を避けるため、断面コ字状１２１の下辺を斜辺１２２に形成していた。
【特許文献１】特開２００５−２８３７０号公報（特に図９〜図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、この発明では、ワークが断面略コ字状溝であっても、回動後退する回転カムとワークの断面略コ字状溝とが干渉しない負角成形型を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（請求項１記載の発明）
この発明は、下型側の支持部に載置されたワークを、回転カムの入り込み成形部とスライドカムの入り込み成形部で成形せしめ、その成形後、回転カムを回動後退させて、成形したワークを下型より取り出せるようにしている負角成形型において、回転カムを、内側回転カムとこれと軸方向長さが同等の内側回転カムにより形成されていると共に、内側回転カムの先端側で入り込み成形部を構成し、前記外側回転カムと内側回転カムとの回動中心位置を、当該内側回転カムの入り込み成形部の回動後退軌跡とワークとが干渉しないように位置ずれさせてある。
（請求項２記載の発明）
この発明は、上記請求項１記載の発明に関し、外側回転カムの内周面と内側回転カムの外周面とは摺動可能である。
（請求項３記載の発明）
この発明は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、外側回転カム及び内側回転カムは、エアシリンダによりそれぞれ回転可能としてある。
（請求項４記載の発明）
この発明は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、内側回転カムの入り込み形成部、及びこれと対応するスライドカムの入り込み成形部が、それぞれ複数種設けてある。
（請求項５記載の発明）
この発明は、上記請求項４記載の発明に関し、外側回転カム及び内側回転カムは、エアシリンダ又はガスシリンダによりそれぞれ回転可能としてある。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の負角成形型によると、ワークが断面略コ字状溝であっても、回動後退する回転カムとワークの断面略コ字状溝とが干渉しないことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下にこの発明におけるスライドカム型を実施するための最良の形態として実施例について詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図４はこの発明の負角成形型の全体の概要を示す縦断面図を示している。
【００１６】
（この負角成形型の基本的構成について）
この実施例の負角成形型は、図１〜図４に示すように、下型１と上型２から成り、下型１側の支持部１０に載置されたワークＷを、回転カム３の入り込み成形部３２とスライドカム２０の入り込み成形部２１で、断面略コ字状に成形せしめ、その成形後、回転カム３を回動後退させて、成形したワークＷを下型１側より取り出せるようにしている。
【００１７】
ここで、この負角成形型では、上記回転カム３は、図１〜図４に示すように、外側回転カム３０とこれと軸方向長さが同等の内側回転カム３１により形成されていると共に、内側回転カム３１の先端側で入り込み成形部３２を構成し、前記外側回転カム３０の回動中心位置Ｃ１と、内側回転カム３１の回動中心位置Ｃ２を、当該内側回転カム３１の入り込み成形部３２の回動後退軌跡とワークＷの断面略コ字状溝とが干渉しないように位置ずれさせてある。
【００１８】
なお、符号４は押さえ手段、符号５０は外側回転カム３０を回動させるためのエアシリンダ、符号５１は内側回転カム３１を回動させるためのエアシリンダ、符号６０は内側回転カム３１と一体回動する回動プレート、符号６１は内側回転カムと一体回動する回動プレート、符号６２は下型１と一体の回動プレートである。
（この負角成形型の動作について）
この負角成形型は、以下のように作用する。
（１）上型２は上死点に位置させてあり、そのとき外側回転カム３０が構成する支持部１０にワークＷを載置する(図１参照)。この時、外側回転カム３０及び内側回転カム３１はエアシリンダ５０，５１により前進位置にある。
（２）図１に示すように、内側回転カム３１はエアシリンダ５１によって成形姿勢になっている。上型２が降下し始め、下型１の支持部１０に載置したワークＷを押さえ手段４が押圧する。
（３）上型２が降下し、図１に示すように、スライドカム２０が内側回転カム３１の入り込み形成部３２に干渉することなく、スライドカム２０の下面が回動プレート６０，６１，６２に当接する。
（４）上型２がなお降下し続けると、型の外側方向に付勢されているスライドカム２０は、コイルスプリング４の付勢力に抗して、カムの作用によって横方向で左方へ移動し、図２に示す状態となり、内側回転カム３１の入り込み成形部３２とスライドカム２０の入り込み成形部２１とで、ワークＷの入り込み成形を行う。
（５）入り込み成形後は、図３に示すように、上型２が上昇し始める。
（６）スライドカム２０はコイルスプリング４により型の外方向に付勢されており、右方向に移動して、入り込み成形されたワークＷと干渉することなく上昇する。
（７）一方、スライドカム２０が上昇し、内側回転カム３１はエアシリンダ５１により図３において右方へ回動させ、入り込み成形したワークＷの下型１より取り出しの際、ワークＷが内側回転カム３１の入り込み成形部３２と干渉することなく取り出せる（成形後のワークＷの形状が図２１の符号１２１の如きであったとしても、この負角形成型によると、内側回転カム３１の入り込み形成部３２と干渉することなく取り出せる）。これは、内側回転カム３１の先端側で入り込み成形部３２を構成し、前記外側回転カム３０の回動中心位置と、内側回転カム３１の回動中心位置Ｃ２を、当該内側回転カム３１の入り込み成形部３２の回動後退軌跡とワークＷの断面略コ字状溝とが干渉しないように位置ずれさせてあるからである。
（８）エアシリンダ５０により内側回転カム３０を後退させると、ワークＷを支持部１０から容易に外すことができる。
【実施例２】
【００１９】
図５は自動車の外板部分端縁ＳＰを負角成形型Ｆの適正位置にセットした状態を示す略平面図、図６は前記負角成形型Ｆにおける下型１及びこれに取り付けられた部材の斜視図、図７は外側回転カム３０に内側回転カム３１、３１´を組み込んだ状態の斜視図、図８は外側回転カム３０から内側回転カム３１、３１´を外した状態の分解斜視図、図９〜図１４は外板部分端縁ＳＰを負角成形型Ｆにより負角成形する手順をａ−ａ断面図及びｂ−ｂ断面図を示している。
（この負角成形型Ｆの基本的構成等について）
この負角成形型Ｆが、上記実施例１と相違する点は、図５に示すように、自動車の外板部分端縁ＳＰに対して、図１１、図１２に示すように、長手方向に連続する二種類の負角成形部Ｗ１、Ｗ２を同時に成形し、図１３、図１４に示すように、その成形後は負角形成部Ｗ１、Ｗ２を同時に型抜きするところである。
【００２０】
この負角成形型Ｆでは、基本的構成を、下型１側の支持部１０、１０´に載置されたワークＷを、図１１に示すように、内側回転カム３１、３１´の入り込み成形部３２、３２´とスライドカム２０、２０´の入り込み成形部２１、２１´で、断面略コ字状に成形せしめ、その後、図１３、図１４に示すように、内側回転カム３１、３１´の入り込み成形部３２、３２´を回動後退させて、成形した負角成形部Ｗ１、Ｗ２を下型１から取り出せるようにしてある。
【００２１】
なお、上記下型１からの負角成形部Ｗ１、Ｗ２の取り出しを実現させるため、図9〜図１４に示すように、前記外側回転カム３０の回動中心位置Ｃ１と、内側回転カム３１、３１´の回動中心位置Ｃ２、Ｃ２´を、当該内側回転カム３１、３１´の入り込み成形部３２、３２´の回動後退軌跡とワークＷの断面略コ字状溝とが干渉しないように位置ずれさせてある。
【００２２】
（この負角成形型Ｆの具体的構成について）
この負角成形型Ｆの下型１は、図５〜図１４に示すように、略中央長手方向に円弧状に凹み部１１を有する下型本体１Ａと、前記凹み部１１に回動自在に収容され且つ回動中心位置Ｃ１を持つ外側回転カム３０、３０´と、前記外側回転カム３０、３０´を正逆に回転駆動するエアシリンダ５０と、前記外側回転カム３０内に回動自在に収容され且つ回動中心位置Ｃ２、Ｃ２´を持つ内側回転カム３１、３１´と、前記内側回転カム３１、３１´に取り付けられる第３回動プレート６２、６２´と、外側回転カム３０に取り付けられる第２回動プレート６１、６１´と、下型１に取り付けられる第１プレート６０、６０´と、外型回転カム３０内に設けられ且つ第３回動プレート６２、６２´を上方に押し上げるガスシリンダ５２、５２´と、内側回転カム３１、３１´に設けられた入り込み成形部３２、３２´を有している。
【００２３】
なお、上記ガスシリンダ５２、５２´は、スライドカム２０からの力が第３回動プレート６２に作用すると図１１に示すように、短くなる態様で第３回動プレート６２を介して押し込まれ、前記スライドカム２０からの力が第３回動プレート６２に作用しない場合には図１０に示すように、長くなる態様で第３回動プレート６２を押し上げるようにしてある。
【００２４】
ここで、上記外型回転カム３０内に設けられている内側回転カム３１，３１´は、図７や図８に示すような形状としてあり、前記内側回転カム３１は長く、内側回転カム３１´は短いものとしてある。なお、図１４に示すように、内側回転カム３１では負角成形部Ｗ１を、内側回転カム３１´では負角成形部Ｗ２を、それぞれ形成する部分である。
【００２５】
この負角成形型Ｆの上型２は、図５や図１４に示すように、上下方向に移動可能な上型本体２Ａと、前記上型本体２Ａに対して左右に進退自在で且つ外側から中央部方向にバネ付勢されているスライドカム２０と、前記上型本体２Ａの下面側に取り付けられている押さえ手段４とから構成されている。
【００２６】
なお、押さえ手段４は、図９に示すように、上下動可能に設けられた軸４０と、前記軸４０の下端側部に設けられた押さえ部４１と、ワークＷへ過度の力を付与しないようにするためのバネ４２とから構成されている。押さえ手段4´も同様の構成である。
（この負角成形型Ｆの動作について）
この負角成形型Ｆは、以下のように作用する。
（１）上型２は上死点に位置させてあり、そのとき外側回転カム３０、３０´が構成する支持部１０、１０´にワークＷを載置する(図９参照)。この時、外側回転カム３０、３０´及び内側回動カム３１、３１´はエアシリンダ５０及びガスシリンダ５２、５２´により前進位置（時計方向へ少し回動した位置）にある。これにより、第２回動プレート６１、６１´は下型本体１Ａから少し浮き上がった状態に、第３回動プレート６２、６２´は外側回転カム３０、３０´から少し浮き上がった状態に、それぞれなっている。
（２）次に、上型２が図１０に示すように、降下し始め、下型１の支持部１０、１０´に載置したワークＷを押さえ手段４、４´が押し付けはじめる。この状態においては、エアシリンダ５０により外側回転カム３０は反時計方向に回動せしめられて第２回動プレート６１、６１´は下型本体１Ａの上傾斜面に接触した状態となっている。なお、この押さえ手段４、４´はバネ４２（図９参照）の作用によりワークＷを破損するような力は作用しない。
（３）さらに、図１１に示すように、上型２が降下すると、スライドカム２０、２０´が、第３回動プレート６２、６２´をガスシリンダ５２、５２´の付勢力に抗して外側回転カム３０、３０´に押付ける。この状態において、スライドカム２０、２０´は中央部方向に移動し、入り込み成形部２１、２１´と内側回転カム３１、３１´の入り込み形成部３２、３２´とにより、二種類の負角成形部Ｗ１、Ｗ２が同時に成形される。
（４）上型２を上昇させると、図１２に示すように、これに伴って、スライドカム２０、２０´は中央から左側へと移動し、入り込み成形部２１、２１´が内側回転カム３１、３１´から外れることになる。この状態では、負角成形部Ｗ１、Ｗ２は、依然として支持部１０、１０´に押し付けられている。
（５）上型２をさらに上昇させると、図１３に示すように、ガスシリンダ５２，５２´の付勢力により第３回動プレート６２，６２´が時計方向に回動し、これに伴って入り込み形成部３２、３２´が負角成形部Ｗ１、Ｗ２から干渉することなく抜ける。
（６）さらに、図１４に示すように、上型２を上昇させ、負角成形部Ｗ１、Ｗ２が支持部１０、１０´に押さえ付けられている状態にすると共に、エアシリンダ５０により第２回動プレート６１，６１´を時計方向に回動する。これにより、支持部１０、１０´が負角成形部Ｗ１、Ｗ２から抜ける。
（７）上記のことから、自動車の外板部分端縁ＳＰに対して、長手方向に連続する二種類の負角成形部Ｗ１、Ｗ２を同時に成形し、その成形後は負角形成部Ｗ１、Ｗ２を同時に型抜きすることができる。
（その他）
なお、上記実施例では、二種類の負角成形部Ｗ１、Ｗ２を同時に成形し、その成形後は負角形成部Ｗ１、Ｗ２を同時に型抜きすることができるものであるが、場合によっては、三種類の負角成形部Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を同時に成形し、その成形後は負角形成部Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を同時に型抜きすることができるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施例１の負角成形型を使用した場合における最初の工程の状態を示す断面図。
【図２】前記負角成形型を使用した場合における二番目の肯定の状態を示す断面図。
【図３】前記負角成形型を使用した場合における三番目の工程の状態を示す断面図。
【図４】前記負角成形型を使用した場合における最後の工程の状態を示す断面図。
【図５】この発明の実施例２に関するものであり、自動車の外板部分端縁を負角成形型の適正位置にセットした状態を示す略平面図。
【図６】前記負角成形型における上型、スライドカム及び押さえ手段を除いた状態の略平面図。
【図７】外側回転カムに内側回転カムを組み込んだ状態の斜視図。
【図８】外側回転カムから内側回転カムを外した状態の分解斜視図。
【図９】この負角成形型を使用した場合における最初の工程の状態を示す断面図。
【図１０】前記負角成形型を使用した場合における二番目の工程の状態を示す断面図。
【図１１】前記負角成形型を使用した場合における三番目の工程の状態を示す断面図。
【図１２】前記負角成形型を使用した場合における四番目の工程の状態を示す断面図。
【図１３】前記負角成形型を使用した場合における五番目の工程の状態を示す断面図。
【図１４】前記負角成形型を使用した場合における六番目の工程の状態を示す断面図。
【図１５】従来の負角成形型で、入り込み成形する従来の負角成形型の上型が上死点の状態の断面図。
【図１６】従来の負角成形型で、エアシリンダにより回転カムが成形姿勢になり、上型が降下し、ワークをパッドで押圧した状態の縦断面図。
【図１７】従来の負角成形型の上型が降下して下型に当接してワークに接触し始めた状態の縦断面図。
【図１８】従来の負角成形型の上型が下死点の状態の縦断面図。
【図１９】従来の負角成形型で、入り込み成形加工が完了し、上型が上昇し始めた状態の縦断面図。
【図２０】従来の負角成形型が入り込み成形して上型がさらに上昇し、上死点の状態にある縦断面図。
【図２１】従来のワークの断面略コ字状溝では、回転カムが復帰回動すると、回転カムがワークと干渉し、下辺を斜辺に変更すると回転カムが復帰の際、回転カムがワークと干渉しないことを説明する図。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ              ワーク
Ｃ１            回動中心位置
Ｃ２            回動中心位置
１              下型
１Ａ            下型本体
１０、１０´    支持部
１１、１１´    凹み部
２              上型
２Ａ            上型本体
２０、２０´    スライドカム
２１、２１´    入り込み成形部
３              回転カム
３０、３０´    外側回転カム
３１、３０´    内側回転カム
３２、３２´    入り込み成形部
４、４´        押さえ手段
４０、４０´    軸
４１、４１´    押さえ部
４２、４２´    バネ
５０            エアシリンダ
５２、５２´    ガスシリンダ
６０、６０´    第１回動プレート
６１、６１´    第２回動プレート
６２、６２´    第３回動プレート
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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