(57)【要約】      （修正有）【課題】ナット部材を中空回転軸に確実かつ容易に連結することができ、連結の自由度高めることができる電動リニアアクチュエータを提供する。【解決手段】電動モータ２の中空回転軸５の一端部にネジ孔等の取付け部１５を直接形成する。該取付け部１５に、アタッチメント２１を介して又は直接ネジ伝動装置３のナット部材６を一体に連結する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
中空回転軸を有する電動モータと、送りネジ軸及び該送りネジ軸に螺合するナット部材を有するネジ伝動装置と、を備えてなる電動リニアアクチュエータにおいて、
前記中空回転軸の一端部分に直接取付け部を形成し、該取付け部により前記ナット部材を一体に連結してなる、
ことを特徴とする電動リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記取付け部に前記ナット部材を直接連結してなる、
請求項１記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記取付け部に、アタッチメントを介して前記ナット部材を連結してなる、
請求項１記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記中空回転軸の一端側中空部をインロー部として、前記ナット部材が嵌合してなる、
請求項２記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記中空回転軸の一端側中空部をインロー部として、前記アタッチメントが嵌合してなる、
請求項３記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項６】
前記取付け部に、カップリングを介して前記ナット部材を連結してなる、
請求項１記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項７】
前記取付け部は、前記中空回転軸の一端側端面に形成されたネジ孔である、
請求項１ないし６のいずれか記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項８】
前記取付け部は、前記中空回転軸の一端部内周面に形成されたネジである、
請求項１ないし６のいずれか記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項９】
前記取付け部は、前記中空回転軸の一端部外周面に形成されたネジである、
請求項１ないし６のいずれか記載の電動リニアアクチュエータ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電動モータの回転運動をボールネジ等のネジ伝動装置により直線運動に変換する電動リニアアクチュエータに係り、詳しくは電動モータとネジ伝動装置の連結に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、中空モータを利用した電動リニアアクチュエータは、電動モータの中空回転軸に雌ネジ（ナット部）が一体に形成され、送りネジ軸が上記雌ネジ（ナット部）に螺合して中空回転軸を貫通するように配置されている。該電動リニアアクチュエータは、構造が簡単で小型化を図ることができるが、中空回転軸は雌ネジが一体に形成されているため、ネジピッチを変える等の別仕様にするには、電動モータの構成部品である中空回転軸を変更する必要があり、各種ニーズに対応する製品の品揃えを困難にしている。
【０００３】
従来、電動モータと送りネジ装置とを別部材で構成し、電動モータの中空回転軸と送りネジ装置のナット部材（雌ネジ部）とを着脱自在に連結し、もって電動モータの回転量と送りネジ装置の移動量との関係を電動モータに手を加えることなく変更できる電動リニアアクチュエータが案出されている（特許文献１及び２参照）。
【０００４】
前記電動モータは、前記中空回転軸がケースに装着されたベアリングに軸方向に位置決めされて回転自在に支持されている。具体的には、ベアリングのアウターレースが、ケース本体の段部とエクステンションハウジングとの間で挟持され、上記ベアリングのインナーレースが、中空回転軸の段部と該中空回転軸に螺合されるロックナットとの間で挟持されている。
【０００５】
そして、特許文献１のものは、上記ロックナットに、ホルダトランスをボルトで固定し、更に該ホルダトランスに、ネジ伝動装置のナット部材を直接又は保持ブロックを介してボルトにより固定している。
【０００６】
特許文献２のものは、ネジ伝動装置のナット部材のフランジ部を、中空回転軸の大径部開口端から突出するように配置し、上記フランジ部を、前記ベアリング保持用のロックナットにボルトにより固定し、かつこの際、上記フランジ部と中空回転軸の開口端との間に隙間を設けて、上記ボルトを締付けることによりフランジ部とロックナットとを互いに引き合う方向の力を作用して、ロックナットの緩みを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２２０７１５号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２１１７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１及び２のものは、いずれも、ベアリングに対して中空回転軸を軸方向に位置決めするロックナットにネジ伝動装置のナット部材を取付けており、該ベアリング保持用のロックナットは、エクステンションハウジングと中空回転軸との間の比較的狭い空間に配置されている。
【０００９】
従って、ネジ伝動装置のナット部材を中空回転軸へ取付けるためのスペースが限定され、かつ中空回転軸の大径部内に配置されるボールネジナット部材の寸法の制限があるため、電動モータとネジ伝動装置の組合せの自由度が限られる。
【００１０】
そこで、本考案は、電動モータの中空回転軸に、ナット部材連結用の取付け部を直接形成し、もって上述した課題を解決した電動リニアアクチュエータを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案は、中空回転軸（５）を有する電動モータ（２）と、送りネジ軸（２０）及び該送りネジ軸に螺合するナット部材（６）を有するネジ伝動装置（３）と、を備えてなる電動リニアアクチュエータ（１１〜１７）において、
前記中空回転軸の一端部分に直接取付け部（１５，２５，３５，３５’）を形成し、該取付け部により前記ナット部材（６）を一体に連結してなる、
ことを特徴とする電動リニアアクチュエータにある。
【００１２】
例えば、図１、図３、図５を参照して、前記取付け部（１５，２５，３５）に前記ナット部材（６）を直接連結してなる。
【００１３】
例えば、図２、図４、図６を参照して、前記取付け部（１５，２５，３５’）に、アタッチメント（２１，３１，４１）を介して前記ナット部材（６）を連結してなる。
【００１４】
例えば、図１、図２、図３、図４、図６を参照して、前記中空回転軸（５）の一端側中空部（Ｓ）をインロー部として、前記ナット部材（６）又は前記アタッチメント（２１，３１）が嵌合してなる。
【００１５】
例えば、図７を参照して、前記取付け部（３５）に、カップリング（４０）を介して前記ナット部材（６）を連結してなる。
【００１６】
例えば図１、図２を参照して、前記取付け部は、前記中空回転軸（５）の一端側端面に形成されたネジ孔（１５）である。
【００１７】
例えば図３、図４を参照して、前記取付け部は、前記中空回転軸（５）の一端部内周面に形成されたネジ（２５）である。
【００１８】
例えば図５、図６、図７を参照して、前記取付け部は、前記中空回転軸（５）の一端部外周面に形成されたネジ（３５，３５’）である。
【００１９】
例えば図５、図６．図７を参照して、前記電動モータ（２）のケース（７）の一端部にベアリング（９）を装着し、該ベアリングのインナーレースを、前記中空回転軸に設けた突き当て部（ｂ）と前記ネジ（３５，３５’）に螺合したロックナット（１２）とで挟持することにより、該中空回転軸（５）を軸方向に位置決めして回転自在に支持してなる。
【００２０】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより実用新案登録請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【考案の効果】
【００２１】
請求項１に係る本考案によると、中空回転軸に直接、ナット部材連結用の取付け部を形成したので、中空回転軸にナット部材を確実かつ容易に連結することができ、中空回転軸に対するナット部材の連結の自由度を高めると共に、中空回転軸とナット部材とを高い強度でかつ高い軸芯精度で正確に連結することができる。
【００２２】
また、上記連結に際して、ベアリング保持用のロックナットが介在しないので、ナット部材から回転トルクが繰返し連結部分に作用しても、上記ロックナットが緩むことがなく、長期に亘って正確な位置決め精度を保持することができる。
【００２３】
請求項２に係る本考案によると、前記取付け部にナット部材を直接連結するので、直動リニアアクチュエータのコンパクト化及びコストダウンを図ることができる。
【００２４】
請求項３に係る本考案によると、取付け部とナット部材との間にアタッチメントを介在したので、取付け部の寸法に拘ず、異径サイズのナット部材を連結することができ、各種ニーズに対応した幅広い品揃えが可能となる。
【００２５】
請求項４又は５に係る本考案によると、中空回転部の中空部をインロー部としてナット部材又はアタッチメントを嵌合するので、中空回転軸にナット部材を高い精度で嵌合して、電動モータとネジ伝動装置とを高い軸芯精度で正確に連結することができる。
【００２６】
請求項６に係る本考案によると、取付け部とナット部材とをカップリングを介して連結したので、各種カップリングを選択することにより、芯ずれの吸収又は緩和等の各カップリングの機能を付加することができる。
【００２７】
請求項７に係る本考案によると、中空回転軸の一端側端面に形成したネジ孔に、ナット部材又はアタッチメントのフランジ部を取付けボルトにより確実に連結し、かつ容易に着脱することができる。
【００２８】
請求項８に係る本考案によると、中空回転軸の内周面に形成されたネジに、ナット部材又はアタッチメントの雄ネジを螺合して連結するので、構造が簡単でかつコンパクトに構成できると共に、高い軸芯精度を得ることができる。
【００２９】
請求項９に係る本考案によると、中空回転軸の外周面に形成されたネジに、ナット部材又はアタッチメントの取付け用雌ネジを螺合して、ナット部材を容易に着脱することができる。
【００３０】
また、中空回転軸をベアリングに対して軸方向に位置決めして回転自在に支持するロックナットを螺合するネジを、中空回転軸とナット部材とを連結する取付け部に兼用することにより、構造が簡単でかつコンパクトに構成でき、コストダウンも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案の第１の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図。
【図２】本考案の第２の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図。
【図３】本考案の第３の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図。
【図４】本考案の第４の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図であって、（ａ）は分解した状態、（ｂ）は組付けた状態を示す。
【図５】本考案の第５の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図。
【図６】本考案の第６の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図。
【図７】本考案の第７の実施の形態に係る電動リニアアクチュエータを示す正面断面図。
【考案を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面に沿って、本考案に係る各実施の形態について説明する。第１の実施の形態による電動リニアアクチュエータ１１は、図１に示すように、電動モータ２とネジ伝動装置３とからなる。電動モータ２は、５相又は２相のステッピングモータ、又はサーボモータ等の他のモータからなり、出力軸が中空回転軸５である、いわゆる中空（ホロー）モータからなる。ネジ伝動装置３は、図１にあってはナット部材６のみを示してあるが、送りネジ軸と、該送りネジ軸に螺合するナット部材６からなり、ナット部材６がボール循環路を有するボールナットからなるボールネジ伝動装置が好ましいが、これに限らず、金属、合成樹脂からなる角ネジ、台形ネジ等の他のネジ伝動装置でもよい。
【００３３】
電動モータ２は、ステータと、中空回転軸５に一体に固定されたロータとを有しており、中空回転軸５がベアリング９により回転自在に支持されている。中空回転軸５は、小径部５ａと大径部５ｂを有しており、大径部５ｂにおいてネジ伝動装置３のナット部材６を着脱自在に連結している。図にあっては、上記ステータ、ロータ及び小径側を支持するベアリングを省略してあるが、これらは一般のモータと同様に配置されている。モータケース７の一端（前端）側にはベアリング９が装着されている。
【００３４】
上記ベアリング９は、そのアウターレースがモータケース７に対して軸方向に位置決めされており、インナーレースが、中空回転軸の大径部５ｂの外周面に装着されたスナップリング又は段部等の突き当て部ｂと該外周面に形成されたネジ１１に螺着されたロックナット１２とにより挟持され、軸方向に位置決めされている。なお、該中空回転軸５の支持構造は、他の実施の形態でも同様である。
【００３５】
中空回転軸５の大径部５ｂは、肉厚により形成されており、該肉厚の一端側端面ａに、該回転軸の軸線Ｏ−Ｏに平行な複数個のネジ孔１５がタップ等により直接形成されている。該ネジ孔１５が、ナット部材連結用の取付け部を構成する。上記中空回転軸の大径部５ｂの内周（中空）側は、上記軸線Ｏ−Ｏを中心とする円筒形の比較的大きな収納空間Ｓとなっている。
【００３６】
ボールナット等のナット部材６は、そのボール循環路を含めてその大部分が上記大径部５ｂの空間Ｓに収納され得る。該ナット部材６は、その一端部分にフランジ部６ａが一体に形成されており、該フランジ部には複数の孔１６が形成されている。
【００３７】
そして、ナット部材６は、前記中空回転軸５の大径部５ｂの中空収納部Ｓに収納された状態で、そのフランジ部６ａの孔１６を通って前記ネジ孔１５に取付けボルト１７が締付けられ、中空回転軸５にナット部材６が一体に連結される。この際、中空回転軸５の中空収納部Ｓがインロー部となって、ナット部材６の円筒部６ｂを嵌合して、正確に軸芯合せをすることが好ましい。ナット部材６には、送りネジ軸２０（例えば図２参照）が螺合されて、中空回転軸５の中空部５ｃを貫通して配置される。送りネジ軸は、図示しない回り止めが施されており、電動モータ２の通電による中空回転軸５の回転により、それと一体のナット部材６が回転して、送りネジ軸が所定量軸方向に移動される。ナット部材６は、ネジ孔１５及び取付けボルト１７により直接中空回転軸５に一体に連結されており、繰返される上記電動リニアアクチュエータ１１の直動移動によるトルクがベアリング９の保持用ナット１２に作用することがなく、正確な上記直動移動が長期に亘って維持される。
【００３８】
第２の実施の形態による電動リニアアクチュエータ１２には、図２に示すように、中空回転軸５とナット部材６との間に、アタッチメント２１を介在した点を特徴とし、第１の実施の形態（図１参照）と同一部分は、同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
アタッチメント２１は、中空円筒部２１ａと該円筒部の一端部に形成されたフランジ部２１ｂとを有し、フランジ部２１ｂには、第１の実施の形態におけるナット部材のフランジ部の孔１６と同様な孔２４が形成されている。該アタッチメント２１の一端面に、取付けボルト又はネジ等の取付け部材によりナット部材６が一体に取付けられている。なお、該アタッチメント２１をナット部材６に一体に形成してもよい。該ナット部材６には、送りネジ軸２０が螺合しており、該ネジ軸２０は、アタッチメント２１の中空部２１ｃ及び中空回転軸５の中空部５ｃを貫通して延びている。なお、該送りネジ軸２０には、該ネジ軸と一体の円筒部又はネジ溝部にボールスプライン又はキー用のスプライン溝又はキー溝が形成され、回り止めされている。
【００４０】
そして、アタッチメント２１は、取付けボルト１７を、そのフランジ部２１ｂの孔２４を通してネジ孔１５に螺着して、中空回転軸５に一体に連結される。
【００４１】
本電動リニアアクチュエータ１２は、ナット部材６がアタッチメント２１を介して中空回転軸５に取付けられるので、異径サイズのナット部材を連結することが可能である。なお、アタッチメント２１とナット部材６との固定手段はどのようなものでもよいが、アタッチメント２１に第２のフランジ部を設けて、大径のナット部材を連結し得るようにしてもよい。
【００４２】
前記アタッチメント２１の中空円筒部２１ａの外径寸法を、中空回転軸５の大径部５ｂの中空（収納）部Ｓの内径寸法に丁度嵌合する寸法に設定し、上記大径部中空部Ｓをインロー部として、アタッチメント円筒部２１ａを嵌合する。これにより、中空回転軸５と、アタッチメント２１と一体のナット部材６、従ってそれに螺合する送りネジ軸２０との軸芯精度を向上することができる。
【００４３】
第３の実施の形態による電動リニアアクチュエータ１３は、図３に示すように、取付け部が中空回転軸の大径部内周面に直接形成した（雌）ネジであることを特徴とし、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。中空回転軸５における大径部５ｂの中空部Ｓ内周面にはメートル（Ｍ）ネジ，ユニファイネジ等のネジ２５が直接形成されている。該ネジ２５は、ナット部材６の外周面に形成した雄ネジ２６に螺合して、ナット部材を一体に連結する取付け部を構成する。
【００４４】
ナット部材６は、その円筒部６ｂの外周面に形成された雄ネジ２６が中空回転軸５の大径部５ｂ中空部Ｓに形成された雌ネジ２５に直接螺合されて一体に連結される。この際、ナット部材６は中空回転軸の大径部中空（収納）部Ｓに直接嵌合して、簡単でコンパクトな構成でもって、高い軸芯精度が得られる。また、上記ネジ２５，２６の螺合に際して、接着剤で固定することにより、ナット部材６に繰返し作用する回転トルクに対して、上記ネジによる取付けの緩みを防止できる。
【００４５】
第４の実施の形態は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、上記第３の実施の形態にアタッチメントを介在したものであり、第３の実施の形態と同一部分は、同一符号を付して説明を省略する。アタッチメント３１は、中空円筒部３１ａと該円筒部一端に形成されたフランジ部３１ｂとを有する。上記中空円筒部３１ａの外周面には、上記第３の実施の形態（図３参照）のナット部材に形成された雄ネジ２６と同様な雄ネジ２６’が形成されている。上記フランジ部３１ｂには、複数のネジ孔３３が形成されている。
【００４６】
上記アタッチメントの雄ネジ２６’は、中空回転軸５の大径部中空部の内周面に形成された取付け部である雌ネジ２５に螺着して、一体に連結される。そして、送りネジ装置３のナット部材６が、そのフランジ部６ａを上記アタッチメント３１のフランジ部３１ｂに合せて、取付けボルト３４をネジ孔３３に螺着することにより、アタッチメント３１に一体に固定される。
【００４７】
本電動リニアアクチュエータ１４は、高い軸芯精度が得られると共に、アタッチメント３１を介して異径サイズのナット部材６、従ってネジ伝動装置３を適用することができる。
【００４８】
第５の実施の形態は、図５に示すように、取付け部であるネジが上記第３の実施の形態と相違しており、第３の実施の形態と同一部分は、同一符号を付して説明を省略する。本電動リニアアクチュエータ１５の電動モータ２は、中空回転軸５の中空部５ｃが全長に亘って同一径のものが用いられる。該中空回転軸５の一端（前端）側はモータケース７の一端側面より僅かに突出するように延びており、該一端（前端）部外周面に取付け部を構成するネジ３５が直接形成されている。ネジ伝動装置３のナット部材６の一端部には、雌ネジ３６が形成されていると共に外周に６角ボルト形状等を有する取付け部３７が一体に形成されている。
【００４９】
上記中空回転軸５の雄ネジ３５にナット部材６の取付け部雌ネジ３６が螺着して、中空回転軸５にナット部材６が一体に連結される。本電動リニアアクチュエータ１５は、簡易な構造でコンパクトに構成され、特に略々同径の中空回転軸５を用いて電動モータ２がコンパクトに構成される。
【００５０】
上記中空回転軸の一端部外周面に形成されたネジ３５は、ベアリング保持用のロックナット１２用のネジ（図１の１１）を兼用して用いられる。即ち、ロックナット１２が上記ネジ３５に螺着することにより、ベアリング９のインナーレースが中空回転軸５に抜止め・保持され、かつ該ネジ３５に上記ナット部材６の雌ネジ３６が螺着することにより、ナット部材６が中空回転軸５に一体に連結される。この際、上記螺合面に接着剤を塗布することにより緩め止めが図られる。上記中空回転軸５の外周面に形成するネジ３５を兼用することにより、構成の簡単化が図れる。
【００５１】
第６の実施の形態は、図６に示すように、上記第５の実施の形態においてアタッチメントを適用したもので、第５の実施の形態と同一部分は、同一符号を付して説明を省略する。電動モータ２の中空回転軸５は、小径部５ａと大径部５ｂとからなり、該大径部５ｂの一端（前端）側は、モータケース７の一側端面から突出するように延びている。該大径部５ｂの外周面には、ネジ３５’が直接形成されており、該ネジ３５’にロックナット１２が螺合することにより、ベアリング９が保持される。
【００５２】
アタッチメント４１は、断面矩形状のリング状部材からなり、その内周面には同じネジ３６’が形成されており、その一側面には複数のネジ孔３９が形成されている。該アタッチメント４１は、その雌ネジ３６’が大径部５ｂ外周面のネジ３５’に螺着することにより中空回転軸５に一体に連結される。
【００５３】
ネジ伝動装置３のナット部材６は、上記中空回転軸５の大径部中空（収納）部Ｓ内に収納され、取付けボルト１７が、そのフランジ部６ａの孔を通してアタッチメント４１のネジ孔３９に螺着することにより、アタッチメント４１を介してナット部材６が中空回転軸５に一体に連結される。
【００５４】
本電動リニアアクチュエータ１６は、ナット部材６が中空回転軸の大径部中空部Ｓにインロー部として収納されて、軸方向の短縮化が図れると共に、高い軸芯精度を得ることができる。
【００５５】
第７の実施の形態は、図７に示すように、カップリングを介在した電動リニアアクチュエータ１７であり、第５の実施の形態と同一部分は、同一符号を付して説明を省略する。電動モータ２の中空回転軸５は、その中空部５ｃが全長に亘って同一径からなり、その一端（前端）部がモータケース７の一端側面から突出するように延びている。該中空回転軸の一端（前端）部の外周面に、取付け部を構成するネジ３５が直接形成されている。
【００５６】
カップリング４０は、内周面に取付け用の雌ネジをそれぞれ有する一方及び他方の取付け部４３，４３と、これら両取付け部の間において両取付け部を連結する連結部４２とからなる。一方の取付け部４３の雌ネジが前記中空回転軸５のネジ３５に螺合することにより、カップリング４０と中空回転軸５とが連結される。
【００５７】
アタッチメント５１を備えており、該アタッチメント５１は、小径部５１ａ、大径部５１ｂ及び該大径部端面に形成されたフランジ部５１ｃを有している。小径部５１ａの外周面にはネジ５２が形成され、大径部５１ｂの中空内周面にはネジ５３が形成されている。上記小径部５１ａの雄ネジ５２が前記カップリング４０の他方の取付け部４３の雌ネジに螺着して、アタッチメント５１とカップリング４０とが結合される。
【００５８】
ナット部材６の外周面にはネジ４５が形成されており、該雄ネジが上記アタッチメント５１の雌ネジ５３に螺合することにより、ナット部材６がアタッチメント５１に連結される。これにより、ナット部材６が、カップリング４０及びアタッチメント５１を介して中空回転軸５に連結される。なお、アタッチメント５１とナット部材の結合は、上記ネジ結合に限らず、フランジ部を合せて取付けボルトにより結合してもよい。また、アタッチメントを介することなく、カップリングを直接ナット部材に連結してよい。
【００５９】
本電動リニアアクチュエータ１７は、カップリング４０の種類を選択することにより、例えば芯ずれの吸収や緩和したり等の、各機能を付加することができる。
【００６０】
上述した各実施の形態に限らず、各実施の形態の各部分を適宜組合せて、電動リニアアクチュエータを構成してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
１１〜１７    電動リニアアクチュエータ
２          電動モータ
３          ネジ伝動装置
５          中空回転軸
６          ナット部材
７          ケース
９          ベアリング
１２          ロックナット
１５，２５，３５，３５’    取付け部［ネジ孔、（雌）ネジ、（雄）ネジ］
２０          送りネジ軸
２１，３１，４１，５１    アタッチメント
４０          カップリング
Ｓ          インロー部（中空部、収納部）
【図１】
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【図２】
0003174891.tif 000004
【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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