(57)【要約】【課題】医療・知育用途に最適なブロックを提供する。【解決手段】同形の第１〜第４のユニットは、水平楕円面の長軸を軸に４５度傾けた斜断面が円となる楕円柱に、楕円長軸を共通の直径として直交する２つの半円面と一方の半円面に平行する同径の正円面とを断面として備えてなり、断面と楕円柱の水平楕円面の長軸および短軸の端点に沿った稜線上とに接合点を有し、断面の接合点は円中心と接合点とを結ぶ線が楕円の長軸に対して４５度をなして中心から等距離にあり、稜線上の接合点は稜線の線分を複数に等分する分割点位置にあり、第１および第２ユニットの全接合点には同極が外方に向くように磁石が埋設されるともに、両ユニットにおける磁極は逆であり、第３ユニットは断面の接合点で同じ磁極が外方を向くように磁石が埋設され、第４ユニットの全接合点には着磁されていない磁性体が埋設されている楕円体ブロックとした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円柱に３つの斜断面を設けた同形の第１〜第４のユニットからなる楕円体ブロックであって、
楕円柱は、水平断面の楕円の長軸を軸に４５度傾けた斜断面が円となり、
各ユニットにおける３つの斜断面は、前記楕円の長軸を共通の直径として互いに直交する２つの半円面と、半円面と同径で一方の半円面と平行する正円面であり、
各ユニットの斜断面の面上、および楕円柱側面の楕円長軸および短軸の端点に沿った稜線上に磁力による接合点を有し、
半円面および正円面における接合点は、円の中心から同じ距離にある同心円上で、中心と接合点を結ぶ線が前記楕円の長軸に対して４５度をなす位置にあり、
稜線上における接合点は、稜線の線分を複数に等分する分割点位置にあり、
第１〜第３ユニットは、全接合点に磁石が埋設されており、第４ユニットは全接合点に着磁されていない磁性体が埋設されており、
第１ユニットにおける磁石は、全接合点においてＮ極が外方に向くように埋設され、
第２ユニットにおける磁石は、全接合点においてＳ極が外方向に向くように埋設され、
第３ユニットにおける磁石は、少なくとも、斜断面における接合点では同じ磁極が外方向を向くように埋設されている、
ことを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項２】
請求項１において、第３ユニットの磁石は、全接合点において同じ磁極が外方向を向くように埋設されていることを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項３】
請求項１または２において、斜断面に埋設されている磁石は円盤状であり、稜線上に埋設されている磁石は、前記円盤より径が細い円筒状であることを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、稜線上にある接合点は線分を６分割する５カ所にあることを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、各ユニットの表面は、それぞれ、所定の色に着色されており、４つのユニットには、少なくとも２種類以上の色があることを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、各ユニットの３つの斜断面と楕円柱側面の４つの面がそれぞれ所定の色に着色されており、当該４つの面には、少なくとも２種類以上の色があることを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかにおいて、各ユニットの接合点が、その磁極の種別に応じて色分けされていることを特徴とする楕円体ブロック。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかにおいて、各ユニットは、木製であることを特徴とする楕円体ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同形の複数のユニットを組み合わせて様々な形に組み立てるブロックに関し、とくに、認知症予防用途、認知症患者や障害者のリハビリテーション用途、視覚障害者の空間認識能力を開発する用途、あるいは幼児などの知育用途に最適なブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記認知症予防用途、リハビリテーション用途、および視覚障害者の空間認識能力開発用途などの医療用途、あるいは知育用途のブロックは、ユニット自体が単純な形状であること、ブロックに含まれるユニットの数があまり多くないことを前提としながら、組み合わせ可能な数が膨大で、複雑な造形物が創造できることが要求される。また、ユニット同士の着脱が容易であること、なども要求される。
【０００３】
また前記用途では、創造力を養成する、という目的に加え、すでに組み立てた状態にある完成形を提示し、その完成形と同じ形となるようにユニットを組み立てることを課題として与えて思考力を養成する、という目的もある。そのため、同じ完成形であっても、ユニット同士の相対的な位置関係によって、その完成形ができる場合とできない場合とを設けることも必要である。すなわち、ユニット同士の接合方向や接合角度に制限を設け、ユニットを組み立てる順序をも考えさせるような工夫も必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユニット表面に凹凸を形成し、その凹凸を嵌合させて造形物を組み立てる方式の周知のブロックでは、凹同士、凸同士など、組み合わせることができない方向が存在し、ユニットの数が少なければ、自ずと組み合わせ可能な数も極めて少なくなり、創造力を養成することができない。また、ユニットの着脱にも力を要する。
【０００５】
ところで本発明者は、以前から「楕円」という形状をテーマとした数々の造形物をデザインし、発表してきた。そして、その経験を活かし、楕円を主体にした形状のユニットを組み合わせて造形物を完成させるようなブロックを創作することとした。例えば、楕円柱の水平断面は、楕円面で、長軸と短軸という方向性を有する。しかし水平断面を、その楕円長軸を軸にして傾けていくと、方向性のない正円となる斜断面が現れる。そこで、ブロックのユニットを円形斜断面を有する楕円柱とすれば、円の中心を合わせて面同士を対向させると、双方の面を回転させても円周には端がないので、ユニットの面同士を対向させる際、その相対的な回転角度によらず、両面は同一円周を有して接合されることになる。しかし、円形斜断面は楕円柱の軸に対して傾いているので、複数のユニットによって組み立てた造形物は複雑な形状となる。矩形を主体としたブロックと異なり、平面や楕円曲面、平面同士の境界面、平面と曲面との境界面など、異なる形状に触れながら組み立てるため、複雑な触覚を体験できる。そのため、上記医療や知育に必要な多くの刺激を利用者に与えることができる。
【０００６】
また楕円柱は、単純な円柱と異なり、手に持つ位置によって柱の太さが異なるため、ユニットを持つ手の触覚だけで、ユニットの向き、ユニット同士の相対的な位置関係、完成形の形状などを把握することが容易となる。すなわち、視覚障害者が扱いやすい形状でもある。
【０００７】
もちろん、単純に楕円を主体としてユニットを構成するだけでは、上記用途に最適とは言えない。楕円を基本としたユニット形状としながら、上記背景に記載したような、創造力や思考力を養成するための工夫を盛り込む必要もある。本発明は、このようなことを考えながら創作されたものであり、その目的は、医療用途や知育用途に最適な楕円を主体としたユニットからなるブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は、以下の事項（１）〜（10）によって特定されるものである。  
（１）楕円柱に３つの斜断面を設けた同形の第１〜第４のユニットからなる楕円体ブロックであること
（２）楕円柱は、水平断面の楕円の長軸を軸に４５度傾けた斜断面が円となること
（３）各ユニットにおける３つの斜断面は、前記楕円の長軸を共通の直径として互いに直交する２つの半円面と、半円面と同径で一方の半円面と平行する正円面であること
（４）各ユニットの斜断面の面上、および楕円柱側面の楕円長軸および短軸の端点に沿った稜線上に磁力による接合点を有すること
（５）半円面および正円面における接合点は、円の中心から同じ距離にある同心円上で、中心と接合点を結ぶ線が前記楕円の長軸に対して４５度をなす位置にあること
（６）稜線上における接合点は、稜線の線分を複数に等分する分割点位置にあること
（７）第１〜第３ユニットは、全接合点に磁石が埋設されており、第４ユニットは全接合点に着磁されていない磁性体が埋設されていること
（８）第１ユニットにおける磁石は、全接合点においてＮ極が外方に向くように埋設されていること
（９）第２ユニットにおける磁石は、全接合点においてＳ極が外方向に向くように埋設されていること
（10）第３ユニットにおける磁石は、少なくとも、斜断面における接合点では同じ磁極が外方向を向くように埋設されていること
【０００９】
本発明は、上記（１）〜（10）の各事項に、以下の事項（21）を加えた楕円体ブロックを第２の発明とした。  
（21）第３ユニットの磁石は、全接合点において同じ磁極が外方向を向くように埋設されていること
第３の発明は、上記（１）〜（10）の各事項に、以下の事項（31）を加えた楕円体ブロック、あるいは上記（１）〜（10）の各事項と上記事項（21）と、以下の事項（31）とを加えた楕円体ブロックである。  
（31）斜断面に埋設されている磁石は円盤状であり、稜線上に埋設されている磁石は、前記円盤より径が細い円筒状であること
【００１０】
また第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれかに記載の楕円体ブロックに、以下の事項（41）をさらに加えた楕円体ブロックとした。  
（41）稜線上にある接合点は線分を６分割する５カ所にあること
【００１１】
第５〜第７の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれかに、それぞれ、以下の事項（51）（61）（71）を加えた楕円体ユニットとした。  
（51）各ユニットの表面は、それぞれ、所定の色に着色されており、４つのユニットには、少なくとも２種類以上の色があること
（61）各ユニットの３つの斜断面と楕円柱側面の４つの面がそれぞれ所定の色に着色されており、当該４つの面には、少なくとも２種類以上の色があること
（71）各ユニットの接合点が、その磁極の種別に応じて色分けされていること
【００１２】
さらに本発明は、上記いずれかの発明に記載の楕円体ユニットに次の事項（81）を加えることができる。  
（81）各ユニットは、木製であること
【発明の効果】
【００１３】
本発明の楕円体ブロックは、３つの斜断面を持つ楕円柱をユニットとし、ユニット同士を結合する接合点を楕円柱の斜断面と稜線に設けている。そのため、複雑な形状の造形物に組み立てることができる。また、接合点同士を磁力により結合するので、分解と組み立てに際して大きな力を必要としない。磁力を使うので、完成した造形物を展示する際、台座などに磁性体や磁石を用いることで、例えば、造形物を傾いた状態で固定することができる。
【００１４】
接合点における磁性体の磁極の向きや磁力の有無などが異なる４種類のユニットを用いているため、単純にユニットを積み上げるだけではなく、ユニットの組み立て順番を考えながら組み立てないと、ユニット同士が磁力によって反発し合い、同じ形状の造形物であっても完成できる場合とそうでない場合とが発生する。それによって、ブロックの組み立て作業を通じて思考力を養成することができる。また、見る角度によって楕円が円になるなど、造形的にも美しく、幼児の情操教育などにも寄与することが期待できる。
【００１５】
楕円柱を基本としたユニット形状とそのユニット同士を組み合わせるため、視覚障害者は、ユニットを持つ位置によって異なる柱の太さによってユニットの歩行やユニット間位置関係を把握しやすくなる。したがって、本発明の楕円体ブロックは、医療用途や知育用途に最適のブロックとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＝＝＝ユニットの形状＝＝＝
本発明の楕円体ブロックは同形の４つのユニットから構成されている。図１に本発明の実施例における楕円体ブロックを構成するユニットの外観図を示した。また、図２に、当該ユニットの９面図を示した。ユニット１は、３つの斜断面（１１〜１３）を有する楕円柱である。そして、水平断面の楕円を、その楕円長軸を軸にして傾けていって、４５度になったときの斜断面（４５度斜断面）が円になるような楕円柱である。すなわち、楕円柱の水平断面は、長軸と短軸の比が２対√２（２の平方根）の楕円となっている。
【００１７】
また３つの斜断面（１１〜１３）は、この楕円柱に水平断面の楕円長軸を共通の直径として直交させた２つの半円面（１２，１３）と、一方の半円面１２と平行な正円面１１からなる。すなわち、２つの半円面（１２，１３）は、前記４５度斜断面を水平断面の楕円長軸に対して対象にして形成されている。そして正円面１１は、平行しないもう一方の半円面１３と楕円柱の水平断面における楕円短軸の端点で接して直交している。なお、本実施例のユニットにおける楕円長軸の長さ、すなわち半円（１２，１３）、および正円１１の直径は、８６ｍｍとなっている。
【００１８】
＝＝＝接合点の配置＝＝＝
ユニット１同士は、磁力により着脱自在に組み合わせることができる。そのため、ユニット１の表面の適宜な位置に、磁性体が埋設された接合点が配置されている。図３に、本実施例における接合点の配置を示した。半円面（１２，１３）上の接合点（２２，２３）は、中心から等距離の同心円上で、かつ、円の中心から接合点（２２，２３）に引いた線と楕円の長軸２となる共通の直径とが４５度の角度となる位置にある。すなわち、共通の直径２の垂直二等分線を境に左右に中心から４５度の角度となる位置２カ所となる。正円面１１上の接合点２１は、中心から等距離の同心円上で、かつ、円の中心から接合点２１に引いた線と楕円柱の水平断面における楕円長軸とが４５度の角度となる位置４カ所にある。すなわち、楕円柱の水平断面である楕円の長軸２の垂直二等分線を境に左右に中心から４５度の角度となる位置にある。なお、半円（１２，１３）と正円１１における中心から接合点（２１〜２３）までの距離は同じで、本実施例では、円の中心からの距離が半径の√２倍の位置にある。
【００１９】
なお、円断面同士を向かい合わせて結合する場合、例えば、比較的面積の大きな円盤状の磁石や磁性体を斜断面の中心に配置すれば、面同士の相対的な回転角度は、３６０度どの方向でも結合させることができ、２つのユニットの組み合わせ数だけでも理論上無限となる。しかし、本発明の楕円体ブロックでは、上記医療あるいは知育目的から、敢えて、斜断面同士を９０度ずつ４つの相対回転角度でのみ結合できるようにしている。すなわち、ユニット間同士で結合可能な方向を限定することで、組み立てを容易にしている。その一方で、４つのユニットを、３つの遮断面のいずれかの組み合わせ、あるいは３つの遮断面と３つの稜線のいずれかの組み合わせによって組み立てるため、最終的に組み立てられる完成形のパターンの数は、極めて大きな数となる。このように、本発明の楕円体ブロックによれば、組み立ての容易性と、創造力や思考力の養成とを両立させることができる。
【００２０】
また、ユニット１における楕円柱側面には、水平断面の楕円短軸に沿った稜線１４上、および長軸に沿った稜線（１５Ｌ，１５Ｒ）上に、稜線の線分を６等分する５箇所に接合点（２４，２５）が配設されている。ここで、正円面１１をａ面、ａ面１１に平行な半円面１２をｂ面、そして他方の半円面１３をｃ面とする。また、短軸に沿った稜線１４を後稜線、長軸に沿った２つの稜線（１５Ｌ，１５Ｒ）については、ａ面１１を下にしてｃ面１３を正面から見たときに、左の稜線１５Ｌを左稜線、右の稜線１５Ｒを右稜線と称することにする。
【００２１】
＝＝＝ユニットの種類＝＝＝
４つのユニットは、接合点（２１〜２５）における磁性体の磁極の向きや磁力の有無に応じて４つのタイプに分類することができる。その４つのユニットを第１〜第４ユニットとすると、第１ユニット（以下、符号１ａ）と第２ユニット（符号１ｂ）は、全接合点（２１〜２５）において、同じ磁極が外方向に面するように磁性体が埋設されており、両ユニット（１ａ，１ｂ）は、外方向に面する磁極の極性が異なる点で異なる。ここでは、第１ユニット１ａは、全接合点（２１〜２５）でＳ極が外方向に面し、第２ユニットは、全接合点（２１〜２５）でＮ極が外方向に面していることとする。
【００２２】
第３ユニット（符号１ｃ）は、少なくとも３つの斜断面（１１〜１３）における接合点では同じ磁極が外方向に向いた磁石が埋設されているものとする。すなわち、他のユニットと斜断面同士を向かい合わせたとき、第１あるいは第２ユニットのいずれかと必ず結合することができるようにする。それによって、医療や教育の場で利用者に大きな混乱を与えないようにしている。本実施例では、上記目的から組み立ての容易性を優先し、第３ユニットは、第１あるいは第２ユニットと実質的に同じとし、ここでは、第１ユニットと同じ全接合点においてＮ極が外方向に面している。
【００２３】
以上の第１〜第４ユニットによれば、第１と第２ユニット間、および第２と第３ユニット間では、どの接合点においても結合可能であり、第１〜第３ユニットは、第４ユニットが相手であれば、どの接合点でも結合可能となる。したがって、第１〜第３ユニットを交互に結合した状態で組み合わせれば、第４ユニットは、どのユニットのどの接合点とでも結合して４つのユニットからなる造形物を完成させることができる。
【００２４】
なお、本実施例において、斜断面上の接合点については直径６ｍｍ、厚さ２ｍｍの円盤状磁石が埋設され、稜線上の接合点については、曲面に埋設することから、直径３ｍｍ、長さ５ｍｍの径が細い円筒状磁石が埋設されている。
【００２５】
＝＝＝ユニット同士の組み合わせ＝＝＝
図４〜図９のそれぞれに４つのユニットを組み合わせてできる完成体と接合点における磁極の向きとを例示した。ここに例示した完成体におけるユニットの配置は、図示した配置に限らず、向かい合わせる接合点の磁極が異なっているか、一方が着磁されていなければ組み立てることができる。
【００２６】
図４〜図６は、４つのユニットを面でのみ結合させた例であり、例えば、図４に示した例では、第１ユニット１ａと第３ユニット１ｃの位置を入れ替えても組み立てることができるが、第１ユニット１ａと第２ユニット１ｂの位置を入れ替えると第１ユニット１ａの正円面１１と第３ユニット１ｃの１３の接合点で同極同士の反発力が生じて組み立てることができない。
【００２７】
図７〜図９には、面と稜線との結合を含んだ組み合わせである。この場合、第１ユニットと第３ユニット１ｃとが全接合点でＮ極なので、第３ユニットは、第２あるいは第４ユニットとはどの接合点でも結合できるが、第１ユニット１ａとは結合不可能となる。
【００２８】
なお、図４〜図９に示した完成体は、視覚障害者が指先で触って形状を把握するための立体印刷物を手本にしてブロックを組み立てることを想定した形状でもある。具体的には、完成体に組み立てた状態で、全てユニット（１ａ〜１ｄ）における楕円柱の軸が同じ面上にある。例えば、図９に透視図として示した完成体では、各ユニットの楕円柱の軸３は、第１ユニット１ａと第２ユニット１ｂのｃ面１３を底にして、第１ユニット〜第４ユニットのいずれかのａ面１１を正面にして見ると、楕円柱の軸３は同じ直線上となる。すなわち、全ての軸３が同一平面上にある。したがって、この同一平面と平行な面をスコアの紙面として完成体の外形を立体印刷すると、各ユニットが同じ厚さで印刷されることになる。視覚障害者は、立体印刷された各ユニットの最も高い稜線を手で辿れば、平面上における楕円柱の軸の方向を認知し、完成体の形状を把握することができる。そして、スコアに基づいて実際にユニットを組み合わせれば、空間認識能力の養成に寄与することが期待できる。
【００２９】
＝＝＝ユニットの素材・塗料について＝＝＝
本発明の楕円体ブロックは、磁力によって相互のユニットを結合するため、磁力の影響を受けない素材でユニットを作製することになる。その一方で、本発明は、医療用途や幼児の知育用途を主目的としている。このような観点から、ユニットは、天然の素材で作製することが望ましい。もちろん、製造の容易性や剛性をも考慮する必要がある。そして、上記用途においては、ユニットを自在に扱えるように軽量であることも望ましい。もちろん、磁石に強力な磁力のものを使うと、ユニット同士の組み立てや分解に大きな力を要することから、ユニットの軽量化は、弱い磁力であるも組み立て状態を維持できるようにするためにも必要である。
【００３０】
したがって、ユニットは、木製であることがより好ましい。そして、上記実施例に示したユニットでは、特に軽量な素材である桐を使用している。さらに、幼児が口にする可能性や化学物質によるアレルギーを考慮し、ユニット表面を漆塗りによって着色している。
【００３１】
＝＝＝ユニットの色について＝＝＝
上記実施例では、４つのユニットは、全て同じ色に着色されていた。この例に限らず、４つのユニットに２種類以上の色があってもよい。例えば、第１と第２ユニットを同色とし、第３と第４ユニットを第１と第２ユニットとは異なる色で同色としたり、４つのユニットを全て違う色にしたりする。３つのユニットを同じ色にして、１つのユニットを異なる色にすることもできる。
【００３２】
また、一つのユニットには、３つの斜断面と３つの楕円柱側面の４つの面があり、この４つの面を適宜に色分けすることもできる。例えば、斜断面と側面で異なる色にしたり、４つの面を全て異なる色にしたり、半円面と正円面と側面とで色分けしたりしてもよい。
【００３３】
このように、ユニット毎、あるいは一つのユニットにおける各面を適宜に色分けすることで、同じ完成形に組み立てた場合でも、ユニットの配置によって完成形における色の配置が異なり、色彩感覚を養成することが期待できる。また、ユニットにおける接合点の磁極の向きなどに応じてユニットや各面を色分けすれば、色の組み合わせに応じて組み合わせ可能なユニットの組みや対向させる面の組みなどを容易に認識させることができる。
【００３４】
＝＝＝組み立ての難易度について＝＝＝
本発明の楕円体ブロックは、医療および知育用途を主目的としている。当然、当該ブロックが対象としている人の障害や発育の程度は、一律ではない。上記実施例では、第３ユニットの接合点における磁極の向きは、全てＮ極が外方向に面するようにしていた。もちろん、第３ユニットの各接合点における磁極の配置は、斜断面における磁極が全て同じであればよい。第３ユニットの接合点における磁極の配置として、遮断面と稜線の接合点で異なる磁極としたり、後稜線と左右各稜線の接合点で異なる磁極としたり、後稜線と左右のいずれか一方の稜線の接合点を同じ磁極としたりすれば、組み合わせる相手のユニットに対し、結合可能な位置が異なり、組み立てにより高度な思考が要求されることになる。このように、組み合わせの多様性を重視したり、障害や発育の程度、治療や教育の段階に対応させたりするために、第３ユニットの接合点における磁極の向きは適宜に設定可能である。
【００３５】
また、視覚によって、ユニット同士の結合の可否や手本として提示する完成体の組み立て方などが分かるように、磁極に応じてユニットやユニットの各面、あるいは接合点を適宜に色分けしてもよい。このように、本発明は、ブロックを扱う人の障害や発育の程度、治療や教育の段階に応じて組み立ての難易度を柔軟に設定することも可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例に係る楕円体ブロックを構成するユニットの外観図である。
【図２】上記ユニットの９面図である。
【図３】上記ユニットにおける接合点の位置を示すための５面図である。
【図４】上記楕円体ブロックの組み立て例を示す外観図である。
【図５】上記楕円体ブロックの組み立て例を示す外観図である。
【図６】上記楕円体ブロックの組み立て例を示す外観図である。
【図７】上記楕円体ブロックの組み立て例を示す外観図である。
【図８】上記楕円体ブロックの組み立て例を示す外観図である。
【図９】上記楕円体ブロックの組み立て例を示す透視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  ユニット
２  楕円長軸
３  楕円柱の軸
１１  斜断面（正円面）
１２、１３  斜断面（半円）
１４  後稜線
１５Ｌ  左稜線
１５Ｒ  右稜線
２１、２２、２３、２４、２５  接合点
【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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