(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラスト時に生じる粉塵の飛散を防ぐため、ブラスト加工が施される基材部分と、ブラストガンの噴射口とを覆う箱状のブラストチャンバであって、
当該ブラストチャンバは、
方形の断面形状を有する中実の棒状部材により形成した骨組フレームと、
当該骨組フレームを取り囲むように当該骨組フレームに対して着脱可能に固定した複数枚のパネルと、
前記棒状部材を貫通することがないように前記棒状部材に開けられた雌ねじ穴、および、前記パネルを貫通して前記雌ねじ穴に螺合する雄ねじからなり、前記パネルを前記棒状部材に対して固定するねじ手段と、
前記ブラストガンを挿入可能なブラストガン導入部と
を備え、
前記複数枚のパネルによって囲まれた空間内に加工対象である基材の少なくとも一部を収容可能とし、当該空間内に配置された基材部分に前記噴射口から噴射される研削材を吹き付けてブラスト加工を施すことを可能とする一方、
前記骨組フレームを取り囲む複数枚のパネルによって粉塵の飛散を防ぐことを可能とするとともに、
前記ブラストチャンバは、前記パネルによって形成した、天面部、底面部、前面部、後面部、左側面部および右側面部を備え、
これら各部のうちの２以上をそれぞれ一定の方向に配列させた３枚以上の前記パネルによって形成し、
当該３枚以上のパネルは、前記雄ねじが貫通するねじ貫通孔を備え、
当該ねじ貫通孔の直径は、前記雄ねじの軸部の外径より大きく且つ前記雄ねじの頭部より小さく、
前記３枚以上のパネルのうちの少なくとも１枚は、前記３枚以上のパネルを配列させるときの位置ずれを吸収できるように、隣接するパネルとの間に位置調整用間隙を形成可能な調整パネルであり、
当該調整パネルは、
前記骨組フレームに固定される平板状のパネル本体部と、
当該パネル本体部の一端部の外面側に固定されて前記位置調整用間隙を覆う蓋板部と
を備える
ことを特徴とするブラストチャンバ。
【請求項２】
前記骨組フレームと前記パネルとの間に、弾性材を介在させてあり、
当該弾性材は、その縁が前記骨組フレームおよび前記パネルのいずれからも突出することなく当該骨組フレームの縁および当該パネルの縁より内側に引っ込んでいるように、当該骨組フレームとパネルとの間に配置してある
請求項１に記載のブラストチャンバ。
【請求項３】
前記底面部は、一方向に向かって下り勾配となっており、
当該下り勾配の先端部に粉塵を外部へ排出する排出口を備え、
前記底面部を滑り下った粉塵が前記排出口から外部へ排出されるようにした
請求項１または２に記載のブラストチャンバ。
【請求項４】
前記天面部に前記ブラストガン導入部を備え、
当該ブラストガン導入部は、前記天面部を鉛直方向に貫通するようにブラストガンをブラストチャンバ内に導入可能であり、
前記底面部のうち、前記ブラストガン導入部の略直下位置の領域であるガン対向部に、前記ブラストガンから噴射される研削材を受け止める捨て板を係止するための捨て板係止部をさらに備えた
請求項１から３のいずれか一項に記載のブラストチャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラストチャンバに係り、特に、ブラスト加工を行うときにブラストガンとワークを覆って粉塵の飛散を防ぎ研削材を回収する箱状のカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
基材表面の粗面化や、酸化膜・スケールの除去、表面研削、バリ取り、模様付けなど様々な表面加工を目的としてブラストが用いられている。
【０００３】
加工にあたっては、粒子状の研削材（投射材）をブラストガンから加工対象物である基材（ワーク）に向けて噴射させる。基材に衝突した研削材は基材の表面を削り、加工が行われる。一方、ブラストガンから噴射した研削材は、基材に衝突した後に跳ね返って周囲に飛び散る。また、基材に衝突せずにそのまま基材の後方へ飛んでいくものもある。さらに、基材が削られて出る削りカスも生じる。
【０００４】
そこで、かかる研削材や削りカスなどの粉塵が飛散するのを防ぐため、また、研削材を回収して再利用するために、ブラストが施される基材を取り囲む箱状のカバー（チャンバ）が使用される。
【０００５】
また、ブラストに関連する文献として下記特許文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ブラストチャンバは一般に金属板で作製されているものの、飛び散った研削材が長期間に亘り衝突することによって次第に削られ、壁面に孔が開くことがある。このため、交換が必要となるが、本発明者はこの点で従来のチャンバには改良の余地があることを見出した。
【０００８】
具体的には、従来のブラストチャンバは金属板を溶接して箱を形成し、この中に基材とブラストガンを閉じ込めるだけの比較的単純な構造を有しており、削られて板厚が薄くなったり孔が開く部分は限られた箇所であるにもかかわらず、一部を交換することは困難である。このため、まだ十分に使用できる部分があるにもかかわらずチャンバ全体を取り替えるのが通常であった。
【０００９】
一方、損傷した部分を補修することも考えられる。例えば、孔が開いた部分に金属板を溶接すれば孔を塞ぐことが出来る。しかしながら、当該作業には溶接技術者が必要となるうえ、様々な補修箇所に対応した金属板を用意することも煩わしく補修に手間がかかる。
【００１０】
また、前記特許文献１に記載の発明は、ブラストと溶射を同時作業で行うことが出来るものであるが、粉塵の飛散を防ぐブラストチャンバを備えていない。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ブラストチャンバの磨耗に対して無駄なく従来より効率良く対処できるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係るブラストチャンバは、ブラスト時に生じる粉塵の飛散を防ぐため、ブラスト加工が施される基材部分と、ブラストガンの噴射口とを覆う箱状のブラストチャンバであって、棒状部材により形成した骨組フレームと、当該骨組フレームを取り囲むように当該骨組フレームに対して着脱可能に固定した複数枚のパネルと、ブラストガンを挿入可能なブラストガン導入部とを備え、前記複数枚のパネルによって囲まれた空間内に加工対象である基材の少なくとも一部を収容可能とし、当該空間内に配置された基材部分に前記噴射口から噴射される研削材を吹き付けてブラスト加工を施すことを可能とする一方、骨組フレームを取り囲む複数枚のパネルによって粉塵の飛散を防ぐことを可能とした。
【００１３】
本発明のブラストチャンバは、加工対象である基材（当該基材の少なくとも加工部分）と、研削材を噴射するブラストガンの噴射口とを収容する箱状体であるが、骨組フレーム（以下単に「フレーム」と言うことがある）と、これを取り囲むように設置した複数枚のパネルによって当該箱状体を構成した。また各パネルは、骨組フレームに対して着脱可能に固定してあり、したがってチャンバの壁の一部が磨耗して孔が開くなど劣化した場合には、当該劣化したパネルのみを取り外して交換することによりチャンバを長持ちさせ、より長期間に亘り無駄なくチャンバを使用し続けることが出来る。なお、当該パネルは、例えば鋼板などの金属板により構成すれば良い。
【００１４】
パネルを着脱可能に固定する手段は、典型的には、ねじ手段である。
【００１５】
また本発明の一態様では、骨組フレームを構成する棒状部材は、方形（長方形または正方形）の断面形状を有する中実の金属部材であり、上記ねじ手段は、当該棒状部材を貫通することがないように当該棒状部材に開けられた雌ねじ穴と、パネルを貫通して雌ねじ穴に螺合する雄ねじとからなる。
【００１６】
骨組フレームを構成する棒状部材を中実の金属部材とし、当該部材に雌ねじ穴を形成することで、骨組フレーム自体の強度ならびにパネルの固定強度を向上させることが出来るとともに、パネルを固定するのにナットが不要となり、パネルの交換（パネルの取外しおよび取付け）を簡便に行うことが可能となる。また棒状部材を貫通しないように雌ねじ穴を形成するから、雌ねじ穴にねじ込まれる雄ねじがフレーム（棒状部材）内に収まってチャンバ内に雄ねじの先端が飛び出すことがなく、ブラストによって雄ねじの先端が破損してパネルの取外しが困難になるような不都合が生じることもない。
【００１７】
さらに上記パネルは、雄ねじが貫通するねじ貫通孔を備えるが、このねじ貫通孔の直径を、雄ねじの軸部の外径より大きくすることがある。ねじ貫通孔に通常より（雄ねじを通すための必要径より）余裕を持たせることで、フレームへの取付け時にパネルを多少ずらせるようにするためである。このような構造によれば、チャンバの組立て時や複数枚のパネルを交換するときに、最初に取り付けたパネルに対して、次に取り付けるパネルを押し付けて密着させることが可能となり、このようにして順に複数枚のパネルをフレームに取り付けていけば、パネル同士を密着させ、チャンバ（隣り合うパネル間）の密閉性を高めることが出来る。なお、パネルの固定を可能とするため、当該ねじ貫通孔の直径は、雄ねじの頭部よりは小さくする。
【００１８】
また、骨組フレームとパネルとの間に弾性材を介在させても良い。チャンバの密閉性を高め、外部への粉塵の飛散をより確実に防ぐためである。
【００１９】
さらに、弾性材を備える場合には、当該弾性材の縁がフレームおよびパネルのいずれからも突出することなくフレームの縁およびパネルの縁より内側に引っ込んでいるように、フレームとパネルとの間に配置することが望ましい。研削材によって弾性材が削られて基材に付着したり、回収し再利用する研削材に弾性材が混入することを防ぐためである。
【００２０】
また本発明の別の一態様では、パネルによって形成した、天面部、底面部、前面部、後面部、左側面部および右側面部を備え、これらの面部（天面部、底面部、前面部、後面部、左側面部および右側面部）のうちの２以上の面部（６面総ての面部についてでも良いし、後述の実施形態のように例えば５つの面部、すなわち天面部、底面部、前面部、後面部および左側面部についてでも良い）についてそれぞれ２枚以上のパネルによって形成する。チャンバの劣化した部分だけを交換する補修メンテナンスをよりきめ細かく行えるようにするためである。
【００２１】
本発明のさらに別の一態様では、天面部、底面部、前面部、後面部、左側面部および右側面部のうちの少なくとも１つを、一定の方向に配列させた２枚以上のパネルによって形成し、当該２枚以上のパネルは、雄ねじが貫通するねじ貫通孔を備え、このねじ貫通孔の直径が雄ねじの軸部の外径より大きく且つ雄ねじの頭部より小さく、前記２枚以上のパネルのうちの少なくとも１枚は、当該２枚以上のパネルを配列させるときの位置ずれを吸収できるように、隣接するパネルとの間に位置調整用間隙を形成可能な調整パネルである。そしてこの調整パネルは、骨組フレームに固定される平板状のパネル本体部と、パネル本体部の一端部の外面側に固定されて前記位置調整用間隙を覆う蓋板部とを備える。
【００２２】
このような調整パネルを備えた構造によれば、天面部、底面部、前面部、後面部、左側面部および右側面部のいずれかにおいて、例えば３枚以上のパネルを配列させて当該面部を形成するときに、当該面部の各端部からパネル同士を密着させつつ（押し付けつつ）順にパネルを取り付けていき、中央部で最後に調整パネルを取り付けることとすれば、各パネルの取付け時に積み重ねられてきたパネルの位置ずれを上記位置調整用間隙によって吸収することができ、しかも当該位置調整用間隙は上記蓋板部によって塞ぐことが出来る。
【００２３】
さらに上記各態様では、底面部が一方向に向かって下り勾配となっており、当該下り勾配の先端部に粉塵を外部へ排出する排出口を備えても良い。このような構造によれば、ブラストにより発生した粉塵（研削材や削りカス等）を底面部の端部に自然に集め（滑り下らせ）、排出口から外部へ排出することが出来る。
【００２４】
また、天面部に前記ブラストガン導入部を備え、このブラストガン導入部を、天面部を鉛直方向に貫通するようにブラストガンをブラストチャンバ内に導入できるように構成し、底面部のうち、ブラストガン導入部の略直下位置の領域であるガン対向部に、ブラストガンから噴射される研削材を受け止める捨て板を係止するための捨て板係止部をさらに備えても良い。
【００２５】
ブラストガンの対向位置（直下位置）は、噴射される研削材が衝突してチャンバが削られやすいが、このようにブラストガンの対向位置となる底面部に捨て板を設置すれば、チャンバの底面部が捨て板によって保護され、捨て板を交換するだけの簡便な作業でチャンバの寿命を延ばすことが可能となる。なお、捨て板は、ねじ等の固定手段で固定する必要は必ずしもなく、例えば、底面部の上に置くだけであっても良いし、後に説明する実施形態のように傾斜した底面部を捨て板が滑り落ちないように止める突起を底面部の上面に備え、この突起によって捨て板を支えるようにしても良い。なお、当該捨て板としては、例えば鋼板などの金属板を使用すれば良い。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るブラストチャンバによれば、磨耗に対して従来より無駄なく効率良く対処することが出来る。
【００２７】
本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るブラストチャンバを示す斜視図である。
【図２】図２は、前記実施形態に係るブラストチャンバ（前面部のパネルを取り外した状態）を示す斜視図である。
【図３】図３は、前記実施形態に係るブラストチャンバのパネル固定部（雄ねじをねじ込む前の状態）を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面）である。
【図４】図４は、前記実施形態に係るブラストチャンバのパネル固定部（雄ねじをねじ込んだ状態）を示す断面図である。
【図５】図５は、前記実施形態のブラストチャンバにおいてパネルを取り付ける状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、前記実施形態に係るブラストチャンバの底面部を部分的に示す斜視図である。
【図７】図７は、前記実施形態に係るブラストチャンバの底面部を構成するパネルの１枚を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図２に示すように本発明の一実施形態に係るブラストチャンバは、ブラストガン１の先端部（噴射口１ａ）と、基材２の加工部分とを取り囲む箱状のチャンバ本体１１と、チャンバ本体１１の内部にブラストガン１を導入するためのブラストガン導入部１２と、チャンバ本体１１に対して基材２を出し入れ出来るようにする基材用開口部１３と、研削材や削りカスなどの粉塵をチャンバ本体１１から外部へ排出する粉塵排出口１４とを備えている。
【００３０】
なお、本実施形態では、基材２を２本同時に加工できるようにブラストガン導入部１２と基材用開口部１３をそれぞれ２つずつ備えた。また、各図には前後左右上下の方向を示す座標を表示し、これらの方向に基づいて本実施形態の説明を行う。
【００３１】
チャンバ本体１１は、骨組フレーム１６に複数枚の金属製パネル（例えば鋼板）３１，３２，３３，３４，３５，３６を固定することにより形成した六面体、すなわち、天面部２１、底面部２２、前面部２３、後面部２４、左側面部２５および右側面部２６を備えた箱状体である。フレーム１６は正方形の断面形状を有する中実の金属製の棒状部材からなり、これらの棒状部材にねじ穴（雌ねじ穴）４を形成し、ねじ穴４に螺合するボルト（雄ねじ）５で金属製の平板であるパネル３１〜３６を固定することにより密閉空間を形成する。
【００３２】
図３〜図４に示すように、ねじ穴４はフレーム１６を貫通することなくフレーム１６内に収まる深さとする。パネル３１〜３６を固定する各ボルト５がチャンバの内部に突き出し、研削材によって削られて損傷を受けることを防ぐためである。なお、フレーム（棒状部材）１６の隣り合う面、例えば上面と前面（図３〜図４参照）に形成する各ねじ穴４は、棒状部材１６の内部でねじ穴４（ボルト５）同士がぶつかり合うことがないように、左右方向（図３〜図４では紙面に垂直な方向）について形成位置をずらしてある。他のフレーム部分についても同様である。なお、各図においてねじ穴４とボルト５に、ねじ山とねじ溝は描いていない。
【００３３】
ボルト５を通すためパネル３１〜３６に形成した貫通孔（ねじ貫通孔）７の直径Ｃはボルト５の軸部５ａの外径より大きくしてある。このため当該貫通孔７にボルト５を通した状態でもパネル３１〜３６を平行に若干ずらしてパネル３１〜３６の取付位置の調整が可能であり（天面部のパネル３１は前後左右方向に、前面部のパネル３３は上下左右方向にそれぞれ移動可能）、フレーム１６にパネル３１〜３６を取り付けるときに、フレーム１６の寸法誤差やねじ穴４の位置誤差を吸収できるとともに、隣り合うパネル同士を順に押し付け密着させながらパネル３１〜３６をフレーム１６に取り付けていくことで密閉性の高いチャンバを組み立てることが出来る。
【００３４】
また、チャンバの密閉性をさらに高めるため、パネル３１〜３６とフレーム１６との間には弾性材６を介在させる。弾性材６は、例えばゴムパッキンからなり、チャンバ内に突出しないようにフレーム１６の縁より内側に、すなわち、パネル３１〜３６とフレーム１６の対向領域内に収まるように設置する（図３に示すようにフレーム１６の内面（内側の縁）から距離Ｄだけ引っ込むように配置してある）。研削材により弾性材６が削られ、基材２に付着したり回収する研削材に混入することを防ぐためである。
【００３５】
図１〜図２を再び参照して本実施形態では、右側面部２６は１枚のパネル３６によって形成したが、天面部２１、底面部２２、前面部２３、後面部２４および左側面部２５はそれぞれ複数枚のパネルで形成する。パネル３１〜３５の取付けは、各面部（天面部２１、底面部２２、前面部２３、後面部２４および左側面部２５）において一端から他端に順にパネル３１〜３５をフレーム１６に取り付けていくことにより行う。すなわち図５に示すように、既に取り付けたパネル３１ａに押し付けるようにして次のパネル３１ｂを取り付け、当該取り付けたパネル３１ｂに押し付けつつさらに次のパネル３１ｃを取り付けるように順にフレーム１６にパネル３１〜３５を取り付けていくことで、隣接するパネル同士を密着させる。
【００３６】
また底面部２２については、左右両端部からパネル３２を取り付けていき、調整パネル３２ａを最後に取り付ける。この調整パネル３２ａは、図６〜図７に示すように、他のパネル３２と同様にフレーム１６に固定される平板状のパネル本体部３２ｂと、パネル本体部３２ｂの一端部の外面側に固定されて隣接するパネル３２の端部外面に被さるように広がる蓋板部３２ｃとを備えている。パネル本体部３２ｂは、隣接するパネル（この例の場合は右隣りのパネル）３２との間に隙間（位置調整用間隙）Ｇが形成されるサイズとしてあり、蓋板部３２ｃがこの位置調整用間隙Ｇを覆う。このような調整パネル３２ａによる隙間（位置調整用間隙）Ｇを備えれば、両端部からパネル３２を密着させつつ順次取り付けていったときのパネル３２の位置ずれを当該隙間Ｇにより吸収することが出来る。
【００３７】
なお、当該位置調整用間隙Ｇの前端と後端は、前面部２３および後面部２４を形成するパネル３３，３４のうち調整パネル３２ａの前後に取り付けられるパネル３３ａ，３４ａ（図１〜図２参照）の長さを長くして、当該パネル３３ａ，３４ａの下端部が調整パネル３２ａの蓋板部３２ｃまで覆うようにすれば、位置調整用間隙Ｇの前端および後端に形成される穴を塞いでチャンバの密閉性を確保することが出来る。また、チャンバ本体１１の他の面、例えば天面部２１や前面部２２、後面部２３等についても同様の調整パネルを備える構造としても良い。
【００３８】
底板部２２は、チャンバの右端から左端に向けて下り勾配となるように片流れ状に傾斜しており、底板部２２の左端に開口１４を形成してある。この開口１４は、チャンバ内から外部へ粉塵を排出するための排出口である。ブラストガン１から噴射され基材２に吹き付けられた研削材や、基材２の削りカスなどの粉塵は、底板部２２を滑り落ちて排出口１４から外部へ自動的に排出され（矢印Ｂ参照）、排出口の下方に備えてある粉塵回収装置（図示せず）によって回収される。なお、排出口１４には、粉塵を下方へ落とし周囲に飛び散ることを防ぐカバー（覆い）１５を設置する。
【００３９】
さらに底板部２２の上面には、捨て板３を係止するための係止ブロック１７を備える。ブラストガン１の直下部分は、ブラストガン１から噴射されたあるいは基材２の表面で反射した研削材が衝突することによって削られやすい。このため、ブラストガン１の直下位置に捨て板３を設置し、底板部２２を保護する。捨て板３は、金属製で底板部２２の上に置かれ（図２において捨て板３の配置位置をハッチングを施して示した）、傾斜した底板部２２を滑り落ちないように係止ブロック１７で止められているだけであり、パネル２２より更に簡便に交換することが可能である。
【００４０】
ブラスト加工にあたっては、ブラストガン導入部１２に設置したブラストガン１の噴射口１ａから垂直下方へ研削材を噴射させる。噴射口１ａの直下には、前面部２３および後面部２４にそれぞれ備えた基材用開口１３を通ってチャンバ本体１１を前後方向に貫通するように基材２を支持する。基材２は、軸周りに回転されるとともに前後方向に移動され、ブラストガン１の下を通過するときに研削材が吹き付けられ、ブラスト加工が施される。なお、ブラストガン１にはホース（図示せず）が接続されており、このホースを通じて研削材や圧縮ガスなどをブラストガン１に供給する。
【００４１】
パネル３１〜３６が磨耗するなど劣化した場合には、当該劣化したパネル３１〜３６だけをボルト５を緩めて取り外し、新しいパネルに交換するだけの簡便な作業で補修を行うことが出来る。補修に溶接のような特別な技術や煩雑な作業が必要となることはない。また、チャンバの他の部分はそのまま使い続けることができ、チャンバの寿命を延ばすことが出来る。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。
【００４３】
例えば、本発明ではチャンバの総ての面（面部）２１〜２６をそれぞれ複数枚のパネルで形成する必要は必ずしもなく、一部または総ての面について１枚のパネルで形成しても良い。また前記実施形態では、基材２を２本同時に加工できるようにブラストガン導入部１２と基材用開口部１３をそれぞれ２つずつ備えたが、これらを１つずつ備えて１本の基材を加工できるチャンバとしても良いし、３つずつ以上備えて３本以上の基材を同時に加工可能なチャンバを構成することも可能である。
【００４４】
また、前記実施形態では鋼管のような長尺の基材を想定して基材用開口部１３を備えたが、本発明では基材全体がチャンバ本体内に収まるような基材を対象としたチャンバを構成することも可能で、この場合、前記実施形態のような基材用開口部１３ではなく、例えば基材の搬出入が可能な開口と当該開口を塞ぐ開閉可能な扉とを備えれば良い。
【００４５】
さらにブラストの種類についても本発明では特に限定されない。例えばスチールグリッドブラストやアルミナグリッドブラスト、サンドブラスト、その他各種のブラストにおいて本発明のチャンバを利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ブラストガン
１ａ  噴射口
２  基材
３  捨て板
４  ねじ穴（雌ねじ穴）
５  ボルト（雄ねじ）
５ａ  ボルト軸部
５ｂ  ボルト頭部
６  弾性材
７  ねじ貫通孔
１１  チャンバ本体
１２  ブラストガン導入部
１３  基材用開口部
１４  粉塵排出口
１５  カバー（覆い）
１６  骨組フレーム（棒状部材）
１７  係止ブロック
２１  天面部
２２  底面部
２３  前面部
２４  後面部
２５  左側面部
２６  右側面部
３１，３２，３３，３４，３５，３６  パネル
３２ａ  調整パネル
３２ｂ  パネル本体部
３２ｃ  蓋板部
Ｇ  位置調整用間隙
【図１】
0006731689.tif 000002
【図２】
0006731689.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006731689.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006731689.tif 000007
【図７】
0006731689.tif 000008