(57)【要約】【課題】  金属線条体をリールに巻付ける時に発生する、リール捲胴部に対する締めつけ力によるリール捲胴部の変形防止対策を施した金属線条体用リールを提供する。【解決手段】  円筒状の捲胴部１と、同捲胴部の左右両側に一体的に設けられた一対のフランジ２とを備えた金属線条体用リール１０において、捲胴部１の捲き面のほぼ全周を円筒状の捲圧吸収体５で包み、捲圧吸収体５に、捲圧吸収体５にかかる捲き圧を吸収するための所定寸法の隙間ｄの不連続部６を形成して、捲胴部を二重構造とすることにより、捲き圧荷重を捲圧吸収体５に吸収させることができ、捲胴部にかかる捲き圧を激減させ、リール捲胴部１の変形を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の捲胴部と、同捲胴部の左右両側に一体的に設けられた一対のフランジとを備えた金属線条体用リールにおいて、
上記捲胴部の捲き面が、そのほぼ全周を円筒状の捲圧吸収体で包み込まれ、上記捲圧吸収体が、同捲圧吸収体にかかる捲き圧を吸収するための不連続部を備えていることを特徴とする金属線条体用リール。
【請求項２】
上記捲圧吸収体が、ー方の端部を自由端縁部に形成されまた他方の端部を基端縁部に形成されるとともに全体形状を半円弧状断面に形成された一対の胴当板から成り、両胴当板はそれぞれ上記リール捲胴部の捲き面に嵌合された後、上詑各自由端縁部間に上記不連続部が形成されるように上記各基端縁部同志を溶接されて、上記捲胴部の捲き面のほぼ全周を包むように配設されることを特徴とする請求項１記載の金属線条体用リール。
【請求項３】
上記捲圧吸収体が、上記捲胴部の捲き面との間に隙間をあけて配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項４】
上記捲圧吸収体が、その一部を上記捲胴部の捲き面に固着されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項５】
上記不連続部が、上記捲胴部の軸線に対して垂直方向に延在するスリットであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項６】
上記不連続部が、上記捲胴部の軸線に対して平行方向に延在するスリットであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項７】
上記不連続部が、上記捲胴部の軸線に対して任意の角度傾斜した方向に延在するスリットであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項８】
上記スリットが、平面視滑らかな曲線形状に形成されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項９】
上記スリットが、平面視直線に形成されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【請求項１０】
上記スリットが、平面視で連続した山形形状に形成されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の金属線条体用リール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線条体を巻装するためのリールに関し、特に、金属線条体をリールに巻付けた時の巻付け圧力によって、リールの捲胴部が変形するのを防止する対策を施した金属線条体用リールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属線条体用リール０１１は、図６、図７に示すように、捲胴部０１２と、捲胴部０１２の両端部に配設される一対のフランジ０１３、０１３とで構成されている。捲胴部０１２および−対のフランジ０１３、０１３とは構造用炭素鋼（例えばＳ４５Ｃ）などの厚肉鋼材で造られている。そして、製造の仕方によって、捲胴部０１２とフランジ０１３、０１３とを一体物として削り出した一体物リール（削り出しリール）と、捲胴部０１２とフランジ０１３、０１３とを別々に製作し、捲胴部０１２とフランジ０１３、０１３とを溶接した溶接リール（組立てリール）とに分類されている。
【０００３】
これらのリールに金属線条体、例えば線径が０．１２〜０．１６ｍｍ（あるいはそれ以下）のワイヤソー用極細金属線、またはゴム製品補強用の撚線スチールコード（夕イヤコード）の素線としての線径０．１５〜０．４０ｍｍ程度の極細金属線（場合によってはスチールコードをも含む）を所定の張力（例えば０．４ｋｇ〜１．５ｋｇ）でリールに巻付けた場合に、この巻付け張力に起因して、大きな締め付け力が捲胴部に作用する。
【０００４】
そして、捲胴部の幅Ｈよりもフランジの直径Ｌが大きいリール（Ｈ＜Ｌ、図６参照、「スリム型リール」という）の場合、捲胴部にかかる捲き圧よりもフランジにかかる圧力（側圧）の方が遥かに大きく、この圧力は、図６に点線で示すように、両フランジを互いに離反する方向に押し広げる変形を起こすように作用する。
【０００５】
発生する側圧は、金属線条体の線径が小さいほど、また巻き付け張力が大きいほど、そして巻き付け往復回数が多いほど大きくなる。上記極細金属線、例えばワイヤソーの場台、リールに４０〜６０ｋｇあるいはそれ以上の重量を巻き付けるが、このような場合の側圧は数トンあるいは数十トンに達することがある。
【０００６】
その結果、このスリム型リールの場台、捲胴部とフランジとの継ぎ目Ｙに応力が集中し、この個所で破損が発生する。したがって、このような形伏のリールの場合には、特に捲胴部０１２とフランジ０１３との接合部の補強が必要となる
捲胴部とフランジとを溶接して構成したリールの場合、この溶接部分で応力（側圧）を完全に吸収できないので、極めて破損度が高い。したがって、このような形状のリールの場合に対しては、リールの捲胴部およびフランジの補強対策、ならびに捲胴部とフランジとの接合部の破損防止対策が必要となる。
【０００７】
一方、フランジの直径Ｌよりも捲胴部の幅Ｈが大きいリール（Ｌ＜Ｈ、図７参照、「胴長リール」という）の場合、巻付け張力に起因して捲胴部に作用する上記の大きな締め付け力は、フランジよりも捲胴部に集中し、この締め付け力（巻き圧）により、捲胴部はその中央部が縮径するように変形し（図７に点線で示す）、この変形により、両フランジは内側に倒れこむように変形する。したがって、このような形状のリールの場合に対しては、捲胴部に対する補強が必要となる。
【０００８】
従来のリールは、この側圧に耐え得る強度や剛性を付与するために、厚さ２０〜５０ｍｍ程度の厚肉鋼材を使用していた。このため、従来のリールは非常に重量が重く、リールの取り扱い性が非常に悪く、運搬コストもかさんでいた。また材料費や加エコストが高くなっていた。
【０００９】
さらに、このような頑丈な構造のリールであっても、発生する側圧が途方もなく大きいために、フランジや捲胴部が塑性変形することは避けられない。そして、数回ないし十数回の繰り返し使用で、リールの変形が進行し、あるいは破損して使い物にならなくなる。すなわち、従来のリールは、コスト高に見合う耐久性が保証できないという問題があった。このような問題に対処したリールとして、特許文献１に示すようなリールが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１１４７９８号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のリールは、図８に示すように、ソーワイヤを巻かれるバレル部（捲胴部）０１と、バレル部０１両端のフランジ部０２と、バレル部０１の中心中空部内に圧入された充填材０３とにより構成されており、充填材０３は鋼よりも軽量で、かつ圧縮強度を有する材料からなり、蓋部材０４により保持されるようになっている。図８中の符号０５は蓋部材０４をフランジ部０２の端部に固着するための雄ネジを示している。
【００１１】
ところで、図８に示された金属線条体用リールは、金属線条体の巻付け張力によりバレル部（捲胴部）が締め付けられても、バレル部０１の中心中空部内に圧入された充填材０３が締め付け力に対抗するように作用して、バレル部０１の変形を抑制できるものの、構造が複雑なため、また充填材を必要とするため、コスト面および重量面において不利であるという課題がある。
【００１２】
本発明は、金属線条体用リールの捲胴部捲き面のほぼ全周を円筒状の捲圧吸収体で包み込み、この捲圧吸収体により金属線条体をリールに巻付けた時の巻付け張力を吸収させる構成とすることにより、従来の金属線条体用リールにおける上述のような課題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、円筒状の捲胴部と、同捲胴部の左右両側に一体的に設けられた一対のフランジとを備えた金属線条体用リールにおいて、上記捲胴部の捲き面のほぼ全周を円筒状の捲圧吸収体で包み、同捲圧吸収体に、同捲圧吸収体にかかる捲き圧を吸収するための不連続部を形成する構成とすることにより、金属線条体をリールに巻付けた時の巻付け張力によるリール捲胴部の破損を防止するようにして課題解決の手段としている。
【００１４】
この発明のリールは、捲胴部が、リール本体の捲き面と円筒状の捲圧吸収体との二層構造となっているので、捲胴部の剛性が極めて大きい。しかも捲圧吸収体には不連続部が形成されているので、金属線条体をリールに巻付ける時、捲胴部に大きな締め付け力が作用すると、その締め付け力により捲圧吸収体は自由に弾性変形できる。つまり、この不連続部が、捲圧吸収体の弾性変形量を吸収するように作用するので、捲胴部に作用する大きな締め付け力の大部分が捲圧吸収体で吸収される。このようにして、本発明によれば、金属線条体をリールに巻付ける場合の捲胴部に作用する大きな締め付け力によりリール捲胴部の中央部が縮径するように変形するのを抑制することができ、リールの耐久性の向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
（１）リールの使用時に、リールの捲胴部には捲き圧が作用するが、この発明のリールでは、捲胴部が捲き面と捲圧吸収体との二層構造に形成されており、巻圧荷重の大部分を捲圧吸収体が吸収するので、捲胴部にかかる捲き圧が激減し、リール捲胴部の変形を抑制できる。
（２）すでに捲胴部が変形して使用不可能となってしまったリールについても、その捲胴部に捲圧吸収体を取り付けることにより、再使用可能なリールに復元することが可能となる。
（３）捲圧吸収体は、任意の個所で分割できるので、容易に取り外して簡単に取り替えることができる。したがって、捲圧吸収体が変形した場合には、変形した捲圧吸収体を新しい捲圧吸収体に取り替えることで、リールを半永久的に使用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
また、上記捲圧吸収体を、その一方の端部を自由端縁部に形成し他方の端部を基端縁部に形成するとともに全体形状を半円弧状断面に形成した一対の胴当板で構成し、両胴当板をそれぞれ上記リール捲胴部の捲き面に嵌合した後、上記各自由端縁部間に上記不連続部が形成されるように上記各基端縁部同志を溶接することにより、上記捲圧吸収体で上記捲胴部の捲き面のほぼ全周を包むようにすることが好ましい。
【００１７】
この構成により、既存のリールに簡単に捲圧吸収体を装着することができるので、捲圧吸収体の取り替えが可能となり、リールを半永久的に使用することが可能となる。また、すでに捲胴部が変形して使用不可能となってしまったリールについても、その捲胴部に捲圧吸収体を取り付けることにより、再使用可能なリールに復元することも可能となる。
【実施例１】
【００１８】
次に、図面とともに本発明の実施例について説明する。図１は本発明の一実施例としての金属線条体用リールの斜視図、図２は捲圧吸収体の斜視図、図３は捲圧吸収体の展開図、図４は図１の要部断面図、図５（ａ）はスリム型リールの場合を示す側面図、図５（ｂ）は胴長リールの場合を示す側面図、図５（ｃ）〜（ｅ）はスリットの変形例を示す略図である。
【００１９】
図１、２および図４において、符号１０は金属線条体用リールを示しており、この金属線条体用リール１０は円筒状の捲胴部１と捲胴部１の左右両側に一体的に設けられたフランジ２、２とを備えて構成されている。
【００２０】
捲胴部１の捲き面は、そのほぼ全周を円筒状の捲圧吸収体５により包まれている。この捲圧吸収体５は、捲胴部１の捲き面との間に隙間をあけて配設されている。この隙間の具体的値としては、数ｍｍ乃至ほぼ０ｍｍ（ほぼ密着状態）である。捲圧吸収体５には、捲圧吸収体５にかかる捲き圧を吸収するための不連続部６が形成されている。この不連続部６は、図１に示したリールでは、隙間寸法ｄのスリット７（図２、図３参照）で構成されている。
【００２１】
この実施例では、捲圧吸収体５は、半円弧状の同一の断面形状に形成された一対の胴当板５Ａで構成されている。胴当板５Ａの材料としては、高張力綱材が、歪み応力の作用効果により捲き圧を吸収するので、好適である。
【００２２】
各胴当板５Ａは、図３の展開図に示すように、フランジに当接する側端縁面部（外側面）５ａは平面視直線状の直線面に形成され、互いに対向配設される一方の端縁面（自由端縁面部）５ｂは平面視サインカーブ状の曲線面に形成され、この端縁面の反対側の端縁面（基端縁面部）５ｃは直線状に形成されている。
【００２３】
一対の胴当板５Ａは、それぞれ半円形状に成形された後、その自由端縁面部５ｂがサインカーブ状の曲面に形成される。そして、互いに位相を１８０゜ずらして、かつ両自由端縁面部５ｂ、５ｂ間に寸法ｄのスリット７（不連続部６）が形成されるように、直線状の基端縁面部５ｃ同志を溶接することにより、円筒状に形成される。図２中の矢Ｗは基端縁面部５ｃ同志の溶按ラインを示している。
【００２４】
組立てリールの場合は、捲胴部１にフランジ２を溶接する前に、上記の工程で予め形成しておいた円筒状の捲圧吸収体５を、捲胴部１に、図１において横側から嵌合することにより、捲圧吸収体５を捲胴部１に簡単に装着することができる。
【００２５】
削り出しリールおよび既存のリールに対しては、半円形状に成形された一対の胴当板５Ａを、それぞれリールの捲胴部１の捲き面に、両胴当板５Ａの各自由端縁面部５ｂ、５ｂ間に隙間寸法ｄのサインカーブ状の曲線の不連続部６（スリット７）が形成されるように嵌合した後、各胴当板５Ａの基端縁面部５ｃ、５ｃ同志を溶接することにより、捲圧吸収体５を捲胴部１の捲き面のほぼ全周を包みこむように組み付けることができる。
【００２６】
スリット７は、その軸線Ｚ−Ｚが、図１乃至図４に示す例では、捲胴部１の軸線１ａ−１ａに対して平行方向に延在するように形成されている。なお、スリット７はその軸線Ｚ−Ｚが平行方向からある程度の角度傾斜した場合においても、作用効果に殆ど差異はない。図７および図５（ｂ）に示したフランジ２の直径Ｌが捲胴部１の長さＨよりも小さい「胴長リール」の場合、捲胴部１に掛かる圧力Ａよりもフランジ２に掛かる圧力Ｂの方が小さいため、スリット７の軸線Ｚ−Ｚを捲胴部の軸線と平行に設定する方が、捲圧吸収体５による捲き圧の吸収効果が高くなるので、スリット７としてはこの方向のものが望ましい。
【００２７】
フランジ２の直径Ｌが捲胴部１の長さＨよりも大きい形状のリール（スリム型リール、図６および図５（ａ）参照）では、捲胴部１に掛かる圧力Ａよりもフランジ２に掛かる圧力Ｂの方が大きいため、軸線Ｚ−Ｚが捲胴部１の軸線ｌａ−ｌａに対して垂直方向となるように設定すると捲圧吸収体５による捲き圧の吸収効果が高くなる。図５（ａ）において、Ｗは溶接ラインを示している。
【００２８】
なお、スリット７は、捲胴部の軸線に対して平行方向あるいは垂直方向からある程度の角度傾斜した場合においても、作用効果に殆ど差異はない。
【００２９】
捲圧吸収体５は、その一部が捲き面に固着された構成であってもよい。固着個所は、捲圧吸収体５の中心部（図２の例では、溶接ラインＷのところ）が両方の胴当板５Ａが均等に弾性変形できるので好ましく、固着手段として溶接を選択した場合は、胴当板５Ａの基端縁面部５ｃ、５ｃ同志の溶接と同時に行うのが作業能率上好ましい。捲圧吸収体５と捲き面との固着手段としては溶接が望ましいが、取り外す場合を考慮してボルトやリベットなどによる固着であってもよい。
【００３０】
捲圧吸収体５を捲き面に固着した構成の場合、リール搬送時における捲圧吸収体５のガ夕を無くすことができ、騒音や搬送車両の振動などを少なくできる利点があるものの、捲圧吸収率が若干低下（実験によれば約２０％低下）することがある。
【００３１】
図１〜３および図５（ｂ）、（ｃ）に示した例では、スリット７は平面視サインカーブ曲線形状に形成されている。しかし、スリット７の形状は平面視サイン力ーブ曲線形状でなくてもよい。この点についは、後述する。
【００３２】
このように、この実施例のリールは、捲胴部１が、リール本体の捲き面と円筒状の捲圧吸収体５との二層構造となっているので、金属線条体をリールに巻付ける時、捲胴部１に大きな締め付け力が作用すると、その締め付け力により捲圧吸収体５は自由に弾性変形することができる。しかも捲圧吸収体５に形成された不連続部６（スリット７）が捲圧吸収体５の弾性変形量を吸収するように作用するから、捲胴部１に作用する大きな締め付け力の大部分を捲圧吸収体５が吸収する。捲圧吸収体５を、捲胴部１の捲き面との間に隙間をあけて配設しておくと、捲圧吸収体５は自由に弾性変形できるため、上述の効果は一層増大する。
【００３３】
このようにして、この実施例のリールによれば、金属線条体をリールに巻付ける場合の捲胴部１に作用する大きな締め付け力により、リール捲胴部１の中央部が縮径するように変形するのを防止することができ、リールの耐久性の向上が可能となる。
【００３４】
スリット７の形状として、図５（ｃ）に示すような、滑らかな曲線（例えばサインカーブ曲線）に形成されたもののほか、図５（ｄ）に示すような、スリット７の形状が平面視で連続した山形形状に形成されたものや、図５（ｅ）に示すような、スリット７の形状が平面視直線に形成されたものなども、図５（ｃ）のものとほぼ同様の効果が得られる。
【００３５】
ところで、捲き圧が作用したり、取り除かれたりしたことにより、捲圧吸収体５は伸縮するが、その場合、伸縮範囲が大きいほど弾性変形量が大きくなる。そしてこの伸縮範囲は、スリット７がその軸線と直交する方向に分布する寸法（設定有効寸法）Ｃ（図５（ｃ）参照）に比例するから、寸法Ｃは大きい方が望ましい。
【００３６】
このような観点から、図５（ｃ）、図５（ｄ）のものの方が、図５（ｅ）のものよりも大きな弾性変形が得られ、捲胴部１に掛かる捲き圧をより多く吸収できるので、有利である。しかし、図５（ｅ）のものは加エコストを安くできる点で有利である。
【００３７】
図５（ｄ）のものは、図５（ｃ）のものとほぼ同様の伸縮範囲を有し、十分な捲き圧吸収作用を発揮するが、山形の先端部（山形の頂上付近）の形状が鋭く、ワイヤを巻き付けたとき、この先端部が反ったり、浮いたりするなどの変形を生じやすく、さらに対向端縁部にワイヤが食い込みやすいので、極細線用リールとしては若干の不都合があるものの、加工が図５（ｃ）のものに比べて簡単なため、製作コストの面で有利である。
【００３８】
どの形状のスリット７を選択するかということは、各形状のものの上述の長所、短所に基いて決定される事項である。
【００３９】
なお、本明細書において、「サインカーブ状の曲線」とは、必ずしもサインカーブに限定するものではなく、サインカーブのような、滑らかな連続曲線を含むものである。
【００４０】
また、スリット７の幅ｄは、捲圧吸収体５の変形時にスリットを介して対向する端縁同志が当接するのを防止することができるような寸法に設定されることは、いうまでもない。
【００４１】
捲圧吸収体５を捲胴部１の全長に亘って延在するように構成すると、捲胴部１の変形や破損を防止する効果を一層高めることができる。
【００４２】
捲胴部１に組み付けられた捲圧吸収体５は、基端縁面部５ｃ、５ｃの溶接ラインＷの個所で切断分割できるので、容易に取り外して取り替えることができる。この切断は、溶接ラインＷ以外の個所でも可能なことはいうまでもない。
【００４３】
上述の構成において、リール１０の使用時に、リールの捲胴部１には捲き圧が作用するが、この実施例のリール１０では、捲胴部が二層構造に形成されており、捲き圧荷重を捲圧吸収体５が吸収するので、捲胴部１にかかる捲き圧が激減し、捲胴部１の変形を抑制できる。
【００４４】
また、すでに捲胴部１が変形して使用不可能となってしまったリールについても、その捲胴部１に捲圧吸収体５を取り付けることにより、再使用可能なリールに復元することも可能である。
【００４５】
さらに、捲圧吸収体５は、前述したように、基端縁面部５ｃ、５ｃの接合ラインＷのところ（これ以外のところでもよい）で分割できるので、捲胴部１から容易に取り外して簡単に取り替えることができる。したがって、捲圧吸収体５が変形した場合には、別の捲圧吸収体５に取り替えることでリールを半永久的に使用することが可能になる。
【００４６】
上記の実施例は、フランジ２の直径Ｌが捲胴部１の長さ（幅）Ｈよりも小さい形状のリール（胴長リール）を対象としている。この形状のリールの場合、捲胴部１に掛かる圧力Ａよりもフランジ２に掛かる圧力Ｂの方が小さいため、スリット７の軸線Ｚ−Ｚの方向を捲胴部の軸線１ａ−１ａと平行に設定する方が、胴当板５による捲き圧の吸収効果が高くなるので、対向配設される一対の胴当板５Ａ、５Ａの各自由端縁面部５ｂ、５ｂの軸線Ｚ−Ｚが、前述の通り、図１〜３および図５（ｂ）に示すように、捲胴部１の軸線ｌａ−１ａと平行方向に設定されている。
【００４７】
フランジ２の直径Ｌが巻胴部１の長さＨよりも大きい形状のリール（スリム型リール）では、捲胴部１に掛かる圧力Ａよりもフランジ２に掛かる圧力Ｂの方が大きいため、スリット７の軸線Ｚ−Ｚの方向を、図５（ａ）に示すように、捲胴部１の軸線ｌａ−１ａと垂直方向に設定すると、胴当板５による捲き圧の吸収効果が高くなる。この場合、捲圧吸収体５はスリット７のところで左右に分割された構成となっており、各分割体は一対の半割り体（胴当板５Ａ）を捲き面ｌａに嵌合した後、溶接して形成される。符号Ｗは溶接線を示している。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
ソーワイヤを巻き付けるソーワイヤ用リールに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の金属線条体用リールの一実施例としての斜視図である。
【図２】捲圧吸収体の斜視図である。
【図３】捲圧吸収体の展開図である。
【図４】図１の要部断面図である。
【図５】図５（ａ）はスリム型リールの場合を示す側面図、図５（ｂ）は胴長リールの場合を示す側面図、図５（ｃ）〜（ｅ）はスリットの変形例を示す略図である。
【図６】一般的なスリム型リールの側断面図である。
【図７】一般的な胴長リールの側断面図である。
【図８】従来の高強度リールの断面図であり。
【符号の説明】
【００５０】
１    捲胴部
ｌａ−１ａ  捲胴部の軸線
２    フランジ
５    捲圧吸収体
５Ａ  胴当板
５ｂ  胴当板の自由端縁面部
５ｃ  胴当板の基端縁面部
６    不連続部
７    スリット
ｄ    隙間
Ｗ    胴当板の溶接線（ライン）
Ｙ    捲胴部とフランジとの継ぎ目
Ｚ−Ｚ  スリットの延在方向（軸線）
【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】
2004182470.tif 000008
【図７】
2004182470.tif 000009
【図８】
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