(57)【要約】【課題】不均等な密封応力により、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のシール品質が低下することによってシリンダ開口に漏れ及び汚染の生ずるのを防ぐガスケットを提供することにある。【解決手段】多層シリンダヘッドガスケット１０のストッパ層１６は、このストッパ層１６の穴１４の周辺に位置する波形ストッパ２２ａ又は剛性のストッパ２２ｂを備える。密封ビード２０は、ストッパ２２に隣接して位置する。全体としてストッパ層１６は大体において一様な厚さを持つ。しかしスペーサ層１８は第１及び第２の厚さを持ち、第２の厚さは第１の厚さより薄い。スペーサ層１８の第２の厚さは、ストッパ層１６及びスペーサ層１８を互いに接合したときに、ストッパ２２及び密封ビード２０に組合う。第１の厚さＴ１と第２の厚さＴ２との間には転移区域を位置させてある。スペーサ層１８の可変厚さによりガスケット１０は可変の圧縮力を受ける間に大体において等しい密封応力を生ずることができる。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストッパを持ち、穴を備えた少なくとも1つのストッパ層と、
このストッパ層の前記穴に対応する穴を持ち、前記少なくとも１つのストッパ層に接合した少なくとも1つのスペーサ層と、
を備えたガスケットにおいて、
前記スペーサ層が第1の厚さと第２の厚さとを持ち、この第２の厚さを前記第１の厚さより大体において薄くして成る、
ガスケット。
【請求項２】
前記ストッパ層にさらに少なくとも１つの密封ビードを設けた請求項１のガスケット。
【請求項３】
さらに少なくとも１つの密封ビードを持つ少なくとも１つのビード層を設けた請求項１のガスケット
【請求項４】
前記少なくとも１つのストッパ層が、大体において一様な厚さを持つようにした請求項１のガスケット。
【請求項５】
前記ストッパを前記少なくとも１つのストッパ層の前記内の周辺に位置させた請求項１のガスケット。
【請求項６】
前記密封ビードを、前記ストッパに隣接して位置させ、かつ前記少なくとも１つのストッパ層の前記穴の周辺から間隔を置いて位置させた請求項２のガスケット。
【請求項７】
前記少なくとも１つのスペーサ層の前記第２の厚さを、前記少なくとも１つのスペーサ層の前記穴の周辺に位置させ、かつ前記少なくとも１つのストッパ層の前記ストッパに組合うようにした請求項１のガスケット。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスペーサ層の前記第２の厚さが、前記少なくとも１つのストッパ層の前記密封ビード及びストッパに組合うようにした請求項２のガスケット。
【請求項９】
前記少なくとも１つのスペーサ層が、前記第１の厚さと前記第２の厚さとの間に位置する転移区域を備えるようにした請求項１のガスケット。
【請求項１０】
前記ストッパが、複数の浮出しを持つ波形ストッパである請求項１のガスケット。
【請求項１１】
前記ストッパが、折返し部分を持つ剛性ストッパである請求項１のガスケット。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのスペーサ層にさらに、前記少なくとも１つのストッパ層の前記密封ビードに組合うくぼみを設け、このくぼみを前記の少なくとも１つのスペーサ層の厚さの減小部として画定した請求項２のガスケット。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのスペーサ層にさらに、前記少なくとも１つのビード層の前記密封ビードに組合うくぼみを設け、このくぼみを前記少なくとも１つのスペーサ層の厚さの減小部として画定した請求項２のガスケット。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのスペーサ層にさらに、前記少なくとも１つのストッパ層の前記ストッパに対応する偏差部を設け、この偏差部が前記ストッパ層の比較的扁平な表面からの調整部である請求項１のガスケット。
【請求項１５】
ストッパと、密封ビードと、穴とを持つ少なくとも１つのストッパ層であって、さらにこの穴のまわりに周辺部を設けて成る少なくとも１つのストッパ層と、
この少なくとも１つのストッパ層の前記穴に対応する穴を持ち、前記少なくとも１つのストッパ層に接合した少なくとも１つのスペーサ層と、
を備えたガスケットにおいて、
前記スペーサ層が第１の厚さと、この第１の厚さより一般に薄い第２の厚さとを持つようにして成る、
ガスケット。
【請求項１６】
さらに少なくとも１つの密封ビードを持つ少なくとも１つのビード層を備えた請求項１のガスケット。
【請求項１７】
前記ストッパを、前記少なくとも１つのストッパ層の前記穴の前記周辺に位置させ、前記密封ビードを、前記ストッパに隣接し、前記少なくとも１つのストッパ層の前記穴の前記周辺から間隔を置いて位置させた請求項１のガスケット。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのストッパ層が、大体において一様な厚さを持つようにした請求項１のガスケット。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのスペーサ層の前記第２の厚さが、前記少なくとも１つのストッパ層の前記ストッパ及び密封ビードに対応するようにした請求項１のガスケット。
【請求項２０】
さらに、前記少なくとも１つのスペーサ層の前記第１の厚さと前記第２の厚さとの間に位置させた転移区域を備えた請求項１のガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多重層シリンダヘッドガスケット、ことに大体において一様な厚さを持ち種種の厚さのスペーサ層に協働するストッパ層を備えたガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
多層鋼製シリンダヘッドガスケット（ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ  ｓｔｅｅｌ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｈｅａｄ  ｇａｓｋｅｔ）の分野ではガスケットは一般に複数層のシートメタル板から形成する。これ等の多重層鋼製ガスケットに伴う典型的な問題は、シリンダヘッド及びシリンダブロックがこれ等のヘッド及びブロックを互いに接合するねじの力によってゆがむ傾向がある。従ってシリンダヘッド及びシリンダブロック間の密封応力は燃焼室開口を囲む区域ではシリンダヘッドねじを囲む区域におけるよりも大きくなければならない。ガスケットは、密封応力を燃焼室シールに集中し弾性を生ずるように燃焼室穴のまわりでガスケットのシートメタル板の周縁部に密封ビード及びストッパを設けることが多い。
【０００３】
シリンダヘッドガスケットの分野におけるその他の所要項目は、エンジンの圧力及び温度の急速な変化によってシリンダヘッド及びシリンダブロック間の密封しなければならないすきまが変動することである。従ってガスケットは、とくに燃焼室穴の区域で絶えず変化する圧縮力を受ける。これ等の変動する圧縮力により、不均等な密封応力が生ずるのでこれ等の穴のまわりに配置した密封ビード及びストッパの耐久性が低下する。不均等な密封応力により又シリンダヘッドとシリンダブロックと間のシール品質が低下することによりシリンダ開口に漏れ及び汚染を生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、大体において均等な厚さを持つストッパ層と可変厚さを持つスペーサ層とを使い各シリンダ穴のまわりに実質的に互いに等しい密封応力を生ずるガスケットに係わる。
【０００５】
とくに本発明は、ストッパ及び密封ビードを使う少なくとも１つのストッパ層を備えたガスケットに係わる。このストッパ層には少なくとも１つのスペーサ層を接合してある。このスペーサ層は第１の厚さと第２の厚さとを共に持つ。このスペーサ層の第２の厚さは、シリンダ穴のまわりに密封応力を均等に配分するように一般に第１の厚さより薄い。
【実施例】
【０００６】
図１には本発明のガスケット１０の１実施例を示してある。ガスケット１０は、シリンダヘッド（図示してない）及びシリンダブロック（図示してない）の対応する各穴に組合うボルト穴（ｂｏｌｔ  ｈｏｌｅ）１２及び燃焼開口（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  ｏｐｅｎｉｎｇ）１４のような複数個の穴（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を備える。組立て終るとガスケット１０は、すきまに充てんし種種の穴１２及び燃焼開口１４のような複数個の穴を備える。組立て終ると、ガスケット１０は、すきまを充てんし種種の穴１２及び開口１４のまわりを密封するようにシリンダヘッド及びシリンダブロックの間に位置させる。ガスケット１０により生ずる密封作用により漏れ及び汚染を防ぐことができる。
【０００７】
しかしシリンダヘッド及びシリンダブロックのゆがみは、シリンダヘッド及びシリンダブロックを組合せるようにファスナ（図示してない）を締付けると生ずる。前記したようにこれ等のゆがみによりボルト穴１２及び燃焼開口１４のまわりに不均等な密封応力を生ずる。さらにエンジン内の温度及び圧力の急速な変動によりシリンダヘッド及びブロックを振動させることによってヘッド及びブロック間の密封応力を変動させる。従ってガスケットは穴１２及び開口１４のまわりに不均等な密封作用を生ずる。本発明は燃焼開口１４のまわりに生ずる密封応力を考慮して述べる。しかし本発明ガスケット１０は穴のまわりに前記の特性を持つ。
【０００８】
本発明によればガスケット１０は、当業者に一般的に使われる手段たとえば接着剤又は溶着により少なくとも１つのスペーサ層１８に接合した少なくとも１つのストッパ層１６を持つ多重層ガスケットである。多層ガスケット１０の種種の実施例を図２ないし７に示し図１ないし８を通じて同様な参照数字を使ってある。一般に各実施例は少なくとも１つのストッパ層１６と共に１つのスペーサ層１８を示す。ガスケット１０は又１つ又は複数のビード層１７を備える。ガスケット１０の各層１６、１７、１８は一般にステンレス鋼又はアルミニウムから作る。マグネシウムから作るシリンダヘッド又はブロックを使うエンジンの場合には、マグネシウムシリンダヘッド又はブロックに接触する層１６、１７又は１８はアルミニウム又はアルミニウミクラッド鋼材料から作る。マグネシウム接触するのに適当な他の材料も考えられる。マグネシウム製のヘッド又はブロックに接触する層１６、１７、18に対しステンレス鋼を使用するのは、激しい電気化学的腐蝕のおそれを生ずるので一般的に好ましくない。鋳鉄又はアルミニウム製のシリンダヘッド及びシリンダブロックを持つエンジンを作るときは層１６、１７、１８は一般にステンレス鋼から作る。ステンレス鋼は良好な弾性を持ちガスケット１０を簡単に作ることができる。ステンレス鋼は好適であるが、シリンダヘッド及びシリンダブロックに適当な任意の材料が本発明で考えられる。
【０００９】
図２ないし７を通じて示したとくにストッパ層１６においてストッパ層１６はストッパ２２を備える。さらにストッパ層１６は又密封ビード（ｓｅａｌｉｎｇ  ｂｅａｄ）２０を備える。密封ビード２０及びストッパ２２はシリンダヘッド及びシリンダブロック間のすきまを満たすように互いに協働させる。図２ないし６はストッパ層１６内に協働する１つの密封ビード２０及び１つのストッパ２２の存在を示す。或は図７に示すようにビード層１７は密封ビード２０だけを備えるがストッパ層１６はストッパ２２だけを備える。或は密封ビード２０及びストッパ２２の他の組合せ構造も又本発明で考えられる。さらに図示の各実施例は１つのストッパ層１６及び１つのスペーサ層１８と組合せた２重又は３重のビード層１７の使用を示す。しかしエンジンの密封要求に基づいて任意の数の層１６、１７、１８を使用できる。１つのストッパ２２を持つ１重のストッパ層１６には最少で１重のスペーサ層１８を組合せることが必要なだけである。
【００１０】
ストッパ層１６に協働させたストッパ２２は波形ストッパ（ｗａｖｅ  ｓｔｏｐｐｅｒ）２２ａ又は剛性ストッパ（ｒｉｇｉｄ  ｓｔｏｐｐｅｒ）２２ｂでよい。波形ストッパ２２ａは図２ないし６に示すように複数の小さな浮出し（ｅｍｂｏｓｓｍｅｎｔｓ）２４を備える。剛性のストッパ２２ｂは図７に示すように、剛性のストッパ２２ｂの高さが実質的に一様な厚くした部分を生成するように、折返し金属部分（ｐｏｒｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｏｌｄｅｄ−ｂａｃｋ  ｍｅｔａｌ）を備える。種種のストッパ２２の構造も又本発明で考えられる。ストッパ２２は一般に、燃焼開口１４のような穴のまわりのストッパ層１６の周辺に位置させる。このように位置決めすることによりストッパ２２をシリンダヘッド及びシリンダブロックの間のすきまを充てんし互いに等しい密封応力と漏れ及び汚染を防ぐ高度の密封作用とが得られる。
【００１１】
ストッパ層１６又はビード層１７の密封ビード２０は一般に各層１６、１７の比較的扁平な表面の突起である。ビード２０は層１６、１７の比較的扁平な表面から各方向に外向きに直線状に延びる。特定の方向は、特定のエンジン形状に対しガスケット１０の予知される密封度によって定まる。密封ビード２０は一般に、ストッパ２２に隣接し燃焼開口１４のきわのガスケット１０の周辺から離れて位置する。密封ビード２０はばねとして作用する。さらに密封ビード２０は、最適の荷重を受けビード２０の圧縮を約０．０５ｍｍに制限するときは耐久性が向上することによって最適な機能を生ずる。付加的な圧縮には付加的な密封ビード２０の存在が必要になる。約０．０５ｍｍの付加的な圧縮は１例であり本発明の範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明によればストッパ層１６は大体において一様な厚さを持つ。ストッパ層１６の厚さは、ストッパ２２に協働する燃焼開口１４のまわりのガスケット１０の周辺でわずかに変化する。ストッパ２２はストッパ層１６内に含まれシリンダヘッド及びシリンダブロックの間のすきまを充てんする。従ってストッパ層１６は燃焼開口１４のまわりの周辺でわずかに厚い。しかし全体的にストッパ層１６は、又ストッパ層１６に密封ビード２０を協働させた本発明の実施例でもストッパ層１６の比較的扁平な表面１６にわたって大体において一様な厚さを持つ。大体において一様な厚さは、ガスケット１０により互いに等しい密封応力と一層良好な密封度とが得られるように不均等な圧縮力の影響を最小にするのに役立つ。
【００１３】
図２ないし７に示したとくにスペーサ層１８ではこのスペーサ層１８は第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２を備える。第２の厚さＴ２は一般に第１の厚さＴ１より薄い。第２の厚さＴ２を持つスペーサ層１８の部分は、少なくともストッパ２２を備えたストッパ層１６の部分に組合う（ｍａｔｅ）のがよい。さらに第２の厚さＴ２を持つスペーサ層１８の部分は又ストッパ層１６又はビード層１７の密封ビード２０に組合う。スペーサ層１８の薄くした第２の厚さＴ２は、一層低い圧縮力を受けるガスケット１０の区域に利用する。高い圧縮力を受けるガスケット１０の区域はスペーサ層１８の部分に一層厚い第１厚さＴ１を協働させる。一層厚い第１厚さＴ１の区域に組合う薄くした第２厚さＴ２の区域は、ガスケット１０により生成する各密封応力をつり合せる。このようにして漏れ及び汚染を防ぐ一層有効な密封ができる。１例として図８に明らかなようにガスケット１０は燃焼開口１４のまわりでスペーサ層１８内に第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２を持つ交互の区域を生成する。さらに転移区域（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ａｒｅａ）２６は第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２を持つ各区域間に位置させるのがよい。転移区域２６は２つの厚さＴ１、Ｔ２間に平滑な調整部を生成する。調整区域２６を設けることにより、燃焼開口１４のまわりの各密封応力をさらに等しくすることによってガスケット１０の有効性を向上することができる。
【００１４】
図２ないし７は本発明の種種の実施例を示す。とくに図２Ａ及び２Ｂは本発明のガスケット１０の第１実施例を示す。この第１実施例は１つの密封ビード２０を持つビード層１７を備える。ビード層１７には１つの密封ビード２０と１つの波形ストッパ２２ａとを持つストッパ層１６が隣接している。ストッパ層１６にはスペーサ層１８が隣接している。図２Ａは、一層低い圧縮力を受けるガスケット１０の部分を示す。従ってスペーサ層１８は、ストッパ層１６の密封ビード２０及び波形ストッパ２２ａに協働する薄くした第２の厚さＴ２を備える。図２Ｂは一層高い圧縮力を受けるガスケット１０の第１実施例の一部分を示し、又スペーサ層１８は一様な第１の厚さを持つ。
【００１５】
図３Ａ及び３Ｂは本発明のガスケット１０の第２実施例を示す。この第２実施例は、それぞれ１つの密封ビード２０を持つ２つのビード層１７を備える。２つのビード層１７間には、１つの密封ビード２０及び１つの波形ストッパ２２ａを持つストッパ層１６を挟んである。ビード層１７の一方に隣接してスペーサ層１８を位置させてある。スペーサ層１８は、ビード層１７の密封ビード２０に組合うくぼみ（ｒｅｃｅｓｓ）２８を備える。くぼみ２８はスペーサ層１８の厚さの減小部である。くぼみ２８を設けるのは、エンジン形状と燃焼開口１４のまわりの密封度とに依存する。この第２実施例ではくぼみ２８はスペーサ層１８の上面３２に位置している。図３Ａはこの第２実施例で低い方の圧縮力を受ける部分を示す。従ってスペーサ層１８は、ストッパ層１６の密封ビード２０及び波形ストッパ２２ａに対応する減小した第２の厚さＴ２を持つ。図３Ｂは高い方の圧縮力を受ける第２実施例の部分を示し、又スペーサ層１８はくぼみ２８を除いて大体において一様な第１の厚さＴ１を持つ。
【００１６】
図４Ａ及び４Ｂは本発明のガスケット１０の第３の実施例を示す。この第３実施例は、１つの密封ビード２０を持つ１つのビード層１７と、密封ビード２０及び波形ストッパ２２ａを持つ１つのストッパ層１６とを備える。スペーサ層１８は各層１６、１７間に位置させてある。図４Ａは低い方の圧縮力を受けるガスケット１０の第３実施例の部分を示す。従ってスペーサ層１８は、ストッパ層１６の密封ビード２０及び波形ストッパ２２ａに組合う減小した第２の厚さＴ２を備える。図４Ｂは一層高い圧縮力を受ける第３実施例の部分を示し、又スペーサ層１８は大体において一様な第１の厚さＴ１を持つ。
【００１７】
図５Ａ及び５Ｂは本発明のガスケット１０の第４の実施例を示す。この第４実施例は、１つの密封ビード２０を持つ１つのビード層１７と、１つの密封ビード２０及び１つの波形ストッパ２２ａを持つ１つのストッパ層１６とを備える。スペーサ層１８は各層１６、１７間に位置させてある。スペーサ層１８はさらにその比較的扁平な配置からの偏差部（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）３０を備える。この偏差部３０は、波形ストッパ２２ａに組合うスペーサ層１８の部分に隣接して位置する。偏差部３０の程度はエンジンの形状と燃焼開口１４の密封度とによる。この偏差部３０はスペーサ層１８の比較的扁平な表面に対する単に調整分であう。スペーサ層１８は、偏差部３０を含むスペーサ層１８の部分においても大体において一様な厚さを保持する。図５Ａは一層低い圧縮力を受けるガスケット１０の第４の実施例の部分を示す。従ってスペーサ層１８は、ストッパ層１６の密封ビード２０及び波形ストッパ２２ａに共に組合う減小した第２厚さＴ２を備える。図５Ｂは、一層高い圧縮力を受け大体において一様な第１の厚さＴ１を持つガスケット１０の第４実施例の部分を示す。
【００１８】
図６Ａ及び６Ｂは本発明のガスケット１０の第５の実施例を示す。この第５実施例は、それぞれ１つの密封ビード２０を持つ２つのビード層１７を備える。この第５実施例は又１つの密封ビード２０及び１つの波形ストッパ２２ａを共に持つ１つのストッパ層１６を備える。ストッパ層１６及びスペーサ層１８は互いに接合され２つのビード層１７の間に位置する。スペーサ層１８は、ストッパ層１６及びビード層１７の密封の密封ビード２０に組合う複数のくぼみ２８を備える。この第５実施例ではくぼみ２８は、スペーサ層１８の上面３２及び下面３４に位置させてある。図６Ａは、低い方の圧縮力を受けるガスケット１０の第５実施例の部分を示す。従ってスペーサ層１８は、ストッパ層１６の密封ビード２０及び波形ストッパ２２ａの両方に組合う減小した第２厚さＴ２を備える。図６Ｂは、一層高い圧縮力を受けくぼみ２８を除いて大体において一様な厚さＴ１を持つガスケット１０の第５実施例の部分を示す。
【００１９】
最後に図７Ａ及び７Ｂは本発明のガスケット１０の第６の実施例を示す。この第６実施例はそれぞれ１つの密封ビード２０を持つ２つのビード層１７を備える。この第６実施例は又、剛性のストッパ２２ｂだけしか設けてない１つのストッパ層１６を備える。ストッパ層１６はスペーサ層１８に接合され、又各層１６、１８を各ビード層１６間に位置させる。スペーサ層１８はさらに比較的扁平な構造から成る偏差部３０を持つ。この偏差部３０は剛性ストッパ２２ｂに組合うスペーサ層１８の部分に位置する。図７Ａは一層低い圧縮力を受けるガスケット１０の第６実施例の部分を示す。従ってスペーサ層１８は、密封ビード２０とストッパ層１６の剛性ストッパ層２２ｂとに組合う薄くした第２厚さＴ２を備える。図７Ｂは、一層高い圧縮力を受け偏差部３０と共に大体において一様な第１の厚さＴ１を持つガスケット１０の第６実施例の部分を示す。
【００２０】
以上本発明を実施例について説明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明シリンダヘッドガスケットの１例の平面図である。
【図２Ａ】低い圧縮力を受ける第１実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図２Ｂ】高い圧縮力を受ける第１実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図３Ａ】低い圧縮力を受ける第２実施例による本ガスケット部分の横断面図である。
【図３Ｂ】高い圧縮力を受ける第２実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図４Ａ】低い圧縮力を受ける第３実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図４Ｂ】高い圧縮力を受ける第３実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図５Ａ】低い圧縮力を受ける第４実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図５Ｂ】高い圧縮力を受ける第４実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図６Ａ】低い圧縮力を受ける第５実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図６Ｂ】高い圧縮力を受ける第５実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図７Ａ】低い圧縮力を受ける第６実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図７Ｂ】高い圧縮力を受ける第６実施例による本ガスケットの部分の横断面図である。
【図８】開口のまわりのスペーサ層の第１厚さ、第２厚さ及び転移区域の別の配置を示す開口のまわりの本発明ガスケットの部分の平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ガスケット
１４  穴
１６  ストッパ層
１７  ビード層
１８  スペーサ層
２０  密封ビード
２２  ストッパ
Ｔ１  第１の厚さ
Ｔ２  第２の厚さ
【図１】
2004286213.tif 000003
【図２Ａ】
2004286213.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2004286213.tif 000011
【図６Ａ】
2004286213.tif 000012
【図６Ｂ】
2004286213.tif 000013
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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