(57)【要約】【課題】スロットルシャフトに対するスロットルバルブの組付作業性を向上する。【解決手段】スロットルバルブ３０は、ボア１２を形成するボデー本体１１に回転可能に支持されたスロットルシャフト２０にその径方向に貫通するバルブ挿入孔２１内に挿入した状態で取り付けられる。スロットルシャフト２０に対する取付部３３の両端部を回転軸線３０Ｌに直交する方向にカットすることにより、該取付部３３に平面状端面部３５を形成する。これにより、スロットルバルブ３０の回転軸線３０Ｌ方向の幅３０Ｗが短くなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を形成する流路形成部材に回転可能に支持されたバルブ軸にその径方向に貫通するバルブ挿入孔内に挿入した状態で取り付けられるバタフライバルブであって、
前記バルブ軸に対する取付部の両端部を回転軸線に直交する方向にカットすることにより、該取付部の両端に平面状端面部を形成したことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のバタフライバルブであって、
前記平面状端面部の長さを、前記バルブ軸の軸径よりも短く設定したことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバタフライバルブをバルブ軸に組付けるバタフライバルブの組付方法であって、
前記バルブ軸のバルブ挿入孔を前記流路形成部材の流路の流れ方向に整合させた状態で、その流路の流れ方向の上流側又は下流側から前記バタフライバルブを前記バルブ挿入孔内に挿入する工程を備えることを特徴とするバタフライバルブの組付方法。
【請求項４】
流路としての吸気通路を形成する流路形成部材であるボデー本体と、
前記ボデー本体に回転可能に支持されたバルブ軸であるスロットルシャフトと、
前記スロットルシャフトにその径方向に貫通するバルブ挿入孔内に挿入した状態で取り付けられる請求項１又は２に記載のバタフライバルブであるスロットルバルブと
を備えるスロットルボデーの製造方法であって、
前記スロットルシャフトのバルブ挿入孔を前記ボデー本体の吸気通路の流れ方向に整合させた状態で、その吸気通路の流れ方向の上流側又は下流側から前記スロットルバルブを前記バルブ挿入孔内に挿入する工程を備えることを特徴とするスロットルボデーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブ及びバタフライバルブの組付方法及びスロットルボデーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例を説明する。なお、図１２はスロットルボデーを示す説明図である。
図１２に示すように、スロットルボデー３１０のボデー本体３１１には、中空円筒状のボア３１２が形成されている。ボデー本体３１１には、ボア３１２を径方向（図１２において左右方向）に横切る丸棒状のスロットルシャフト３２０が回転可能に支持されている。スロットルシャフト３２０には、径方向に貫通するバルブ挿入孔３２１が形成されている。バルブ挿入孔３２１は、ボア３１２内を流れる吸入空気の流れ方向（例えば、図１２において上方から下方への流れ方向であり、吸入空気の流れ方向という。）に整合されている。この状態で、ボア３１２の上流側から真円形状のスロットルバルブ３３０がスロットルシャフト３２０のバルブ挿入孔３２１内に挿入されている。スロットルバルブ３３０は、スロットルシャフト３２０に図示しないスクリュの締着により固定される。また、一般的には、スロットルバルブ３３０の全閉時における吸入空気の洩れ量を少なくしたいとの要求により、スロットルバルブ３３０は、ボア３１２の口径３１２ｄに対して僅かに小さい外径３３０ｄをもって形成されている。このようなスロットルバルブ３３０は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３５５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来例によると、スロットルバルブ３３０をスロットルシャフト３２０のバルブ挿入孔３２１内に挿入するに際して、ボア３１２の内壁面３１３にスロットルバルブ３３０を接触させやすい。このため、スロットルバルブ３３０の両端面（図１２において左右両端面）やボア３１２の内壁面３１３に傷をつけることがないように、スロットルバルブ３３０をバルブ挿入孔３２１内に注意深く挿入する必要があり、スロットルシャフト３２０に対するスロットルバルブ３３０の組付作業性が悪くなるという問題があった。
また、前記特許文献１のものでは、流路の内壁面に凹溝を設けることにより、バルブ軸に対するバタフライバルブの組付作業性を容易にしている。しかし、凹溝が、バタフライバルブを開けたときの流体の流れの抵抗となり、流量特性に影響することから好ましくない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、バルブ軸に対する組付作業性を向上することのできるバタフライバルブ及びバタフライバルブの組付方法及びスロットルボデーの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするバタフライバルブ及びバタフライバルブの組付方法及びスロットルボデーの製造方法により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１にかかるバタフライバルブによると、バルブ軸に対する取付部の両端部を回転軸線に直交する方向にカットすることにより、該取付部の両端に平面状端面部を形成したものである。したがって、バタフライバルブの回転軸線方向の幅が、その前提となる形状の回転軸線方向の幅に比べて短くなる。これにより、バルブ軸のバルブ挿入孔内に対するバタフライバルブの挿入時における流路形成部材の流路の内壁面に対するバタフライバルブの接触を防止あるいは低減することができる。ひいては、バタフライバルブをバルブ軸のバルブ挿入孔内に容易に挿入することができ、バルブ軸に対するバタフライバルブの組付作業性を向上することができる。さらに、流路の内壁面に凹溝を設けるもの（例えば、前記特許文献１参照。）と比べて、バタフライバルブを開けたときの流量特性への影響を少なくすることができる。
【０００７】
また、特許請求の範囲の請求項２にかかるバタフライバルブによると、平面状端面部の長さを、バルブ軸の軸径よりも短く設定したものである。これにより、バタフライバルブの全閉時における流体の洩れ量を少なくすることができる。
【０００８】
また、特許請求の範囲の請求項３にかかるバタフライバルブの組付方法によると、バルブ軸のバルブ挿入孔を流路形成部材の流路の流れ方向に整合させた状態で、その流路の流れ方向の上流側又は下流側からバタフライバルブをバルブ挿入孔内に挿入する工程を備える。これにより、流路形成部材に支持されたバルブ軸のバルブ挿入孔内にバタフライバルブを容易に挿入させることができ、バルブ軸に対するバタフライバルブの組付作業性を向上することができる。
【０００９】
また、特許請求の範囲の請求項４にかかるスロットルボデーの製造方法によると、スロットルシャフトのバルブ挿入孔をボデー本体の吸気通路の流れ方向に整合させた状態で、その吸気通路の流れ方向の上流側又は下流側からスロットルバルブをバルブ挿入孔内に挿入する工程を備える。これにより、ボデー本体に支持されたスロットルシャフトのバルブ挿入孔内にスロットルバルブを容易に挿入させることができ、スロットルシャフトに対するスロットルバルブの組付作業性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。
【実施例】
【００１１】
［実施例１］
本発明の実施例１を図面にしたがって説明する。本実施例では、バタフライバルブを備えるバルブ装置としてのスロットルボデーを例示する。まず、スロットルボデーを説明する。なお、図１はスロットルボデーを示す平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、図３は図１のＩＩＩ部の断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
図１及び図２に示すように、スロットルボデー１０は、樹脂製あるいは金属製のボデー本体１１を備えている。ボデー本体１１には、図２において上下方向にストレート状に延びる中空円筒状のボア１２が形成されている。また、ボデー本体１１の上流側にはエアクリーナ（図示省略）が接続され、また、ボデー本体１１の下流側にはインテークマニホルド（図示省略）が接続される。これにより、エアクリーナからの吸入空気は、ボア１２内を通じてインテークマニホールドへと流れる。なお、スロットルボデー１０は、本明細書でいう「バルブ装置」に相当する。また、ボデー本体１１は、本明細書でいう「流路形成部材」に相当する。また、ボア１２は、本明細書でいう「吸気通路」、「流路」に相当する。また、吸入空気は、本明細書でいう「流体」に相当する。
【００１２】
図２に示すように、前記ボデー本体１１には、前記ボア１２を径方向（図２において左右方向）に横切る金属製の丸棒状のスロットルシャフト２０が回転可能に支持されている。スロットルシャフト２０には、円形状のスロットルバルブ３０の中央部が頭付スクリュからなるスクリュ４０により締着されている（図１及び図４参照。）。これにより、スロットルシャフト２０にスロットルバルブ３０が固定されている。スロットルバルブ３０は、スロットルシャフト２０と一体的に回転することによってボア１２を開閉し、ボア１２内を流れる吸入空気量を制御する。スロットルバルブ３０は、図１及び図２に示す状態が閉状態であり、その状態より回動されることによってボア１２を開く。なお、スロットルシャフト２０に対するスロットルバルブ３０の取付構造については後で説明する。スロットルシャフト２０は、図示しないモータの駆動、あるいは、アクセル操作に連動するワイヤ、リンク機構等の連動部材の作動に基づいて回動される。また、スロットルシャフト２０は、本明細書でいう「バルブ軸」に相当する。また、スロットルバルブ３０は、本明細書でいう「バタフライバルブ」に相当する。また、スクリュ４０は、本明細書でいう「取付手段」に相当する。
【００１３】
次に、前記したスロットルシャフト２０に対するスロットルバルブ３０の取付構造について説明する。なお、図５はスロットルボデーを示す分解斜視図である。
図５に示すように、前記スロットルシャフト２０には、径方向に貫通するスリット状のバルブ挿入孔２１が形成されている。バルブ挿入孔２１は、例えば、プレスによる穴あけ加工、ブローチによる切削加工、レーザー加工、放電加工、研削加工等の加工方法により形成されている。また、スロットルシャフト２０には、バルブ挿入孔２１に直交する一対のスクリュ取付孔２２が形成されている。スクリュ取付孔２２は、図４に示すように、バルブ挿入孔２１の一側（図４において上側）の壁部に形成されたねじ挿通孔部２２ａと、バルブ挿入孔２１の他側（図４において上側）の壁部に形成されためねじ孔部２２ｂとを同一軸線上に備えている。
【００１４】
図５に示すように、前記スロットルバルブ３０は、金属製の板状素材をプレス機により打ち抜き加工することにより、基本的には真円形状に形成されている。スロットルバルブ３０において、前記スロットルシャフト２０の回転軸線２０Ｌと同一軸線上に位置する中心線（以下、回転軸線ともいう。）３０Ｌ上には、前記両スクリュ取付孔２２にほぼ対応する一対のねじ挿通孔３２がそれぞれ形成されている。なお、スロットルバルブ３０の構成については後で説明する。
【００１５】
次に、前記スロットルシャフト２０に対する前記スロットルバルブ３０の取付手順を説明する。なお、図６はスロットルシャフトに対するスロットルバルブの組付けの説明にかかる断面図、図７は同じく平面図、図８はスロットルシャフトのバルブ挿入孔にスロットルバルブを挿入した状態を示す断面図である。
スロットルシャフト２０は、スロットルバルブ３０の取り付けに先立って、ボデー本体１１に回転可能に支持される。そのスロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１をボア１２内を流れる吸入空気の流れ方向（例えば、図６において上方から下方への流れ方向であり、吸入空気の流れ方向という。）に整合させた状態、すなわちバルブ挿入孔２１をボア１２の軸線１２Ｌに整合させた状態とする。この状態で、ボア１２の上流側からスロットルバルブ３０をボア１２の軸線１２Ｌに沿ってバルブ挿入孔２１内に挿入する（図６中、矢印参照。）。そして、スロットルバルブ３０の回転軸線３０Ｌをスロットルシャフト２０の回転軸線２０Ｌと同一軸線上に整合させるとともに、各ねじ挿通孔３２を各スクリュ取付孔２２に整合させる（図８参照。）。この状態で、図４に示すように、スクリュ４０のねじ軸部４１を、スロットルシャフト２０のスクリュ取付孔２２のねじ挿通孔部２２ａからスロットルバルブ３０のねじ挿通孔３２に挿通しさらにスクリュ取付孔２２のめねじ孔部２２ｂに締着する。これにより、スロットルシャフト２０にスロットルバルブ３０がスクリュ４０の締着により固定される（図１及び図２参照。）。なお、スロットルシャフト２０に対するスロットルバルブ３０の取付部分を「取付部３３」という（図４及び図５参照。）。
【００１６】
次に、前記スロットルバルブ３０を説明する。図６に示すように、スロットルバルブ３０は、全面的に一定の板厚３０ｔ（図７参照。）で、基本的にはボア１２の口径１２ｄに対して僅かに小さい外径３０ｄを有する真円形状に形成されている。また、口径１２ｄに対する外径３０ｄは、スロットルバルブ３０のの全閉時における吸入空気の洩れ量を少なくしながらも、スロットルバルブ３０の開閉にかかる作動性を損なわないように設定される。
【００１７】
しかして、前記スロットルバルブ３０の取付部３３の両端部（図６において左右両端部）を回転軸線３０Ｌに直交する方向（図６において上下方向）にカットすることにより、該取付部３３の両端に平面状端面部３５が形成されている（図５参照。）。図３に示すように、平面状端面部３５は、スロットルバルブ３０の回転軸線３０Ｌを中心として線対称状（図３において上下対称状）に形成されている。なお、図３に、スロットルバルブ３０の切除前における前提となる真円形状の外形を二点鎖線３４で示し、その切除部分を符号、３６で示した。
【００１８】
図３に示すように、前記平面状端面部３５の長さ３５Ｓは、前記スロットルシャフト２０の軸径２０ｄよりも短く設定されている。例えば、長さ３５Ｓは、軸径２０ｄの３／５乃至４／５程度に設定されている。このため、スロットルバルブ３０の回転軸線３０Ｌ方向の幅３０Ｗ（図６参照。）は、その前提となる切除部分３６（図３参照。）を含む真円形状での回転軸線３０Ｌ方向の幅すなわち外径３０ｄに比べて短くなる。
そして、スロットルバルブ３０は、図６に示すように、スロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１をボデー本体１１のボア１２の流れ方向に整合させた状態で、そのボア１２の流れ方向の上流側からバルブ挿入孔２１内に挿入される（図８参照。）。その後、スロットルバルブ３０は、スクリュ４０の締着によりスロットルシャフト２０に固定される（図１及び図２参照。）。
【００１９】
上記したスロットルバルブ３０によると、スロットルシャフト２０に対する取付部３３の両端部を回転軸線３０Ｌに直交する方向にカットすることにより、該取付部３３の両端に平面状端面部３５を形成したものである（図３及び図６参照。）。したがって、スロットルバルブ３０の回転軸線３０Ｌ方向の幅３０Ｗが、その前提となる真円形状の外径３０ｄに比べて短くなる。これにより、スロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１内に対するスロットルバルブ３０の挿入時におけるボデー本体１１のボア１２の内壁面１３に対するスロットルバルブ３０（詳しくは、取付部３３の平面状端面部３５）の接触を防止あるいは低減することができる。ひいては、スロットルバルブ３０をスロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１内に容易に挿入することができ、スロットルシャフト２０に対するスロットルバルブ３０の組付作業性を向上することができる。さらに、流路の内壁面に凹溝を設けるもの（例えば、前記特許文献１参照。）と比べて、スロットルバルブ３０を開けたときの流量特性への影響を少なくすることができる。
【００２０】
また、平面状端面部３５の長さ３５Ｓを、スロットルシャフト２０の軸径２０ｄよりも短く設定したものである（図３参照。）。これにより、平面状端面部３５の長さ３５Ｓがスロットルシャフト２０の軸径２０ｄよりも長く設定されるものと比べて、スロットルバルブ３０の全閉時における流体の洩れ量を少なくすることができる。
【００２１】
また、前記したスロットルバルブ３０の組付方法によると、スロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１をボデー本体１１のボア１２の流れ方向に整合させた状態で、そのボア１２の流れ方向の上流側からスロットルバルブ３０をバルブ挿入孔２１内に挿入する工程を備える（図６及び図７参照。）。これにより、ボデー本体１１に支持されたスロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１内にスロットルバルブ３０を容易に挿入させることができ、スロットルシャフト２０に対するスロットルバルブ３０の組付作業性を向上することができる。
【００２２】
また、前記したスロットルボデー１０の製造方法によると、スロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１をボデー本体１１のボア１２の流れ方向に整合させた状態で、そのボア１２の流れ方向の上流側からスロットルバルブ３０をバルブ挿入孔２１内に挿入する工程を備える（図６及び図７参照。）。これにより、ボデー本体１１に支持されたスロットルシャフト２０のバルブ挿入孔２１内にスロットルバルブ３０を容易に挿入させることができ、スロットルシャフト２０に対するスロットルバルブ３０の組付作業性を向上することができる。
【００２３】
［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の実施例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図９は実施例２にかかるスロットルボデーを示す平面図である。
本実施例は、図９に示すように、スロットルボデー１０のボデー本体１１に中空楕円筒状のボア１１２が形成されている。スロットルシャフト２０には、ボア１１２を回動によって開閉可能な楕円形状のスロットルバルブ１３０がスクリュ４０によって締着されることにより固定されている。スロットルバルブ１３０は、基本的にはボア１１２に対して僅かに小さい楕円形状である。しかして、スロットルバルブ１３０の両側部には、半径１３０ｄで形成される半円形状部が形成されている。そして、スロットルバルブ１３０において、スロットルシャフト２０に対する取付部（符号省略。）の両端部を該スロットルバルブ１３０の回転軸線１３０Ｌに直交する方向にカットすなわち切除することにより、該取付部に前記実施例１における平面状端面部３５と同様の平面状端面部１３５が形成されている。なお、前記実施例１におけるスロットルバルブ３０についても、両側部に半径３０ｄで形成される半円形状部が形成されているものと考えることができる。
したがって、本実施例によっても、前記実施例１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２４】
［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部に変更を加えたものである。なお、図１０はスロットルボデーを示す断面図である。
本実施例は、図１０に示すように、ボデー本体１１に対してスロットルシャフト２０を軸受５０を介して回転可能に支持している。軸受５０により、ボア１２の内壁面１３におけるスロットルシャフト２０の回転軸線２０Ｌに直交する円形状壁面部１５が形成されている。軸受５０には、滑り軸受、転がり軸受を用いることができる。なお、滑り軸受の場合は、ボデー本体１１に固定され、そのボア１２側の端面により円形状壁面部１５が形成される。また、転がり軸受の場合は、ボデー本体１１に固定される外輪のボア１２側の端面により円形状壁面部１５が形成される。なお、円形状壁面部１５は、スロットルシャフト２０の軸径２０ｄより大きい外径１５ｄで形成されている。
そして、スロットルバルブ３０の平面状端面部２３５の長さ３５Ｓは、スロットルシャフト２０の軸径２０ｄよりも短く設定されている。
したがって、本実施例によっても、前記実施例１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２５】
［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、前記実施例３の一部に変更を加えたものである。なお、図１１はスロットルボデーを示す断面図である。
本実施例は、図１１に示すように、ボデー本体１１にスロットルシャフト２０を回転可能に支持する軸受部１７を一体形成していおり、その軸受部１７にボア１２の内壁面１３におけるスロットルシャフト２０の回転軸線２０Ｌに直交する円形状壁面部１８が形成されている。なお、円形状壁面部１８は、スロットルシャフト２０の軸径２０ｄより大きい外径１８ｄで形成されている。
そして、スロットルバルブ３０の平面状端面部３５の長さ３５Ｓは、前記実施例３と同様に、スロットルシャフト２０の軸径２０ｄよりも短く設定されている。
したがって、本実施例によっても、前記実施例３と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２６】
本発明は前記実施例に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における変更が可能である。例えば、本発明は、スロットルボデー１０のほか、種々の流体の流量を制御するバタフライバルブ及びバタフライバルブの組付方法としても適用することができる。また、本発明は、スロットルバルブ３０，１３０の両側部の半円形状部は、例えば半円形に限らず、その他の曲線で形成することができ、また、三角状、台形状等の形状に代えることも考えられる。また、半円形状部は、半円形に限らず、のでもよい。また、平面状端面部の長さ３５Ｓは、スロットルシャフト２０の軸径２０ｄよりも長く設定することもできる。また、平面状端面部の長さ３５Ｓは、円形状壁面部１５，１８の外径１５ｄ，１８ｄよりも長く設定することもできる。また、スロットルシャフトにスロットルバルブを固定する取付手段は、スクリュ４０に代えて、例えばリベット、溶着、接着等を採用することができる。また、スロットルシャフト２０は、金属製に代えて、樹脂製とすることができる。また、スロットルバルブ３０は、金属製に代えて、樹脂製とすることができる。また、スロットルバルブをバルブ挿入孔がボアの流れ方向に沿う状態では、ボアの下流側からスロットルバルブ３０をバルブ挿入孔２１内に挿入することもできる。また、前記実施例では、スロットルバルブ３０の板厚３０ｔを一定としたが、例えば、取付部３３側から自由端側に向けて次第にあるいは段階的に薄くしたり、幅方向の中央部から幅方向の両端に向けて次第に薄くしたりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１にかかるスロットルボデーを示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ部の断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】スロットルボデーを示す分解斜視図である。
【図６】スロットルシャフトに対するスロットルバルブの組付けの説明にかかる断面図である。
【図７】スロットルシャフトに対するスロットルバルブの組付けの説明にかかる平面図である。
【図８】スロットルシャフトのバルブ挿入孔にスロットルバルブを挿入した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例２にかかるスロットルボデーを示す平面図である。
【図１０】本発明の実施例３にかかるスロットルシャフトの軸受部を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施例４にかかるスロットルシャフトの軸受部を示す説明図である。
【図１２】従来例にかかるスロットルボデーを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  スロットルボデー
１１  ボデー本体（流路形成部材）
１２  ボア（吸気通路、流路）
１４  円形状壁面部
２０  スロットルシャフト（バルブ軸）
２１  バルブ挿入孔
２２  取付部
３０  スロットルバルブ（バタフライバルブ）
３５  平面状端面部
【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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