(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルタ装置のフィルタエレメントを取り外す際に、流体の流出を急速排出口を通して行うことが可能なフィルタ装置用急速排出バルブ部材を提供する。【解決手段】ハウジング１６により画定された内部領域にフィルタエレメント３２を備えるフィルタ装置１０である。フィルタエレメントはフィルタエレメントが内部領域中に配置されると、内部領域からハウジングで画定された急速排出口３６を流れる流体を遮断し、フィルタエレメントが内部領域から取り外されると、内部領域から流体を流出する急速排出バルブ部材５６を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部領域と急速排出口とを画定するハウジングと、前記内部領域を流れる流体を濾過するために前記内部領域に配置されたフィルタエレメントとを備えるフィルタ装置であって、前記フィルタエレメントは外側に面する表面を有する端部キャップと、前記フィルタエレメントが前記内部領域中に挿入されると前記内部領域から前記急速排出口へ流れる流体を遮断し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り出されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れることができるようにする、前記外側に面する表面に固定された急速排出バルブ部材とを備える。
【請求項２】
前記急速排出バルブ部材は、前記端部キャップと一体形成された近い端部と、前記フィルタエレメントが前記内部領域に挿入されると前記内部領域から前記急速排出口を通って流れる流体を遮断するために前記ハウジングと係合し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り出されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れるように前記ハウジングから離脱する遠い端部とを備えている、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記フィルタエレメントは更に中央チューブを備え、前記フィルタエレメントは前記フィルタエレメント内に前記フィルタエレメントにより濾過された流体の流れを受け入れるための濾過済み流体領域を画定し、前記中央チューブは前記フィルタエレメントを内部から支持するため前記濾過済み流体領域内で延伸し、前記急速排出バルブ部材は前記中央チューブから間隔をあけて配置される、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記ハウジングは濾過室及びバルブ室を画定し、前記フィルタエレメントが濾過室内に挿入されると前記急速排出バルブ部材は前記バルブ室内で延在し、前記フィルタエレメントが前記濾過室から取り出されると前記急速排出バルブ部材は前記バルブ室から取り出される、請求項１に記載の前記フィルタ装置。
【請求項５】
前記急速排出バルブ部材は柱状突起及び流れ遮断材を備え、前記柱状突起は前記外側に面する表面に固定され、前記流れ遮断材は前記フィルタエレメントが前記内部領域内に挿入されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流れる流体を遮断するように前記ハウジングに係合し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り除かれると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れるように前記ハウジングから離脱することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記柱状突起は前記外側に面する表面に固定された胴部と、前記胴部より直径が小さい頭部と、前記胴部及び頭部に連結した首部とを備え、前記首部の直径は前記胴部及び前記頭部より小さく、
前記胴部、前記頭部及び前記首部は相まって環状溝を画定し、
前記首部はその首部を通って延伸する管路を画定し、
前記流れ遮断材は前記頭部及び前記首部を囲み、前記柱状突起に前記流れ遮断材を取り付けるため、前記環状溝内へ、前記管路を通って延伸している、請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記端部キャップ及び前記柱状突起は、プラスチック材料で互いに一体形成されており、前記流れ遮断材は弾性材料からできている、請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記ハウジングは切頭円錐形のバルブシートを備え、前記流れ遮断材は、前記フィルタエレメントが前記内部領域内に挿入されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流れる流体を遮断するために前記切頭円錐形バルブシートと係合する切頭円錐状表面を備えている、請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記急速排出バルブ部材は外側に面する表面に固定された保持具と、
流れ遮断材支持具であって、その流れ遮断材支持具が前記保持具に対して動けるように、前記保持具に固定されている流れ遮断材支持具と、
前記外側に面する表面から離れる方向に、前記流れ遮断材支持具を付勢するバネと、
前記フィルタエレメントが前記内部領域内に挿入されると、その内部領域から前記急速排出口を通って流体が流出するのを阻止するために前記ハウジングと係合し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り外されると、その内部領域から前記急速排出口を通って流体が流出することができるように前記ハウジングから離脱する、前記流れ遮断材支持具に固定された流れ遮断材とを備えている、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記流れ遮断材支持具はカップと、そのカップに固定された柱状突起とを備え、前記カップは前記保持具及び前記バネを収容し、前記流れ遮断材は前記柱状突起に固定されている、請求項９に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、概して流体を濾過するためのフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ装置は、車両に搭載されて、あるいは流体システムを含む他の装置において、好ましくない固形物等の夾雑物を流体から除去するのに使用され、例えば車両のエンジン用オイルを濾過するために用いられる。フィルタ装置には、フィルタエレメントを取り外すと、そのフィルタ装置から流体溜めへ流体を排出するように構成されているものがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の一態様によると、フィルタ装置は、内部領域を通過する流体を濾過するためにハウジングの内部領域に配置されたフィルタエレメントを備える。このフィルタエレメントは、端部キャップと、その端部キャップの外側に面する表面に固定された急速排出バルブ部材とを備える。前記急速排出バルブ部材は、前記フィルタエレメントが前記内部領域に配置されると、その内部領域から前記ハウジングにより画定された急速排出口を通って流れる流体を遮断し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り外されると、その内部領域から前記急速排出口を通って流体が流出することができるようにする。
【０００４】
本発明の他の態様によると、前記急速排出バルブ部材は、柱状突起及び流れ遮断材を備える。前記柱状突起は前記外側に面する表面に固定される。前記流れ遮断材は、前記フィルタエレメントが前記内部領域内に配置されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れるのを遮断するように前記ハウジングと係合し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り外されると、その内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れることができるようにするために、前記ハウジングから分離するように、前記柱状突起に固定される。
【０００５】
本発明の他の態様によると、前記急速排出バルブ部材は、保持具と、流れ遮断材支持具と、付勢要素と、流れ遮断材とを備える。前記保持具は前記フィルタエレメントに固定される。前記流れ遮断材支持具は、前記保持具に対して移動できるように、前記保持具に固定される。前記付勢要素は、前記フィルタエレメントから離間する方向に、前記流れ遮断材支持具を付勢する。前記流れ遮断材は、前記フィルタエレメントが前記内部領域内に配置されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れるのを遮断し、前記フィルタエレメントが前記内部領域から取り外されると、前記内部領域から前記急速排出口を通って流体が流れることができるように、前記流れ遮断材支持具に固定される。
【０００６】
上述した特徴、及び本発明の他の特徴は、以下の記述と図面により明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施の形態について、様々な修正や代わりの形態が考えられるが、ここでは典型的な具体例を図示し、それを詳細に説明する。なお、本発明を特定の形態に限定する意図はなく、むしろ特許請求の範囲で定められる本発明の要旨を逸脱しない範囲内での全ての改良例、等価物及び代替物を含むものである。
【０００８】
図１に示したフィルタ装置１０は、そのフィルタ装置１０を通過する流体を濾過するために備えられる。フィルタ装置１０は、エンジンオイルのような流体から不純物を濾過するために、エンジン１２のような流体供給源に備えることができる。後により詳細に論じるが、このフィルタ装置１０はさらに、フィルタ装置１０を分解すると、そのフィルタ装置１０からエンジン１２のオイル溜め等の流体溜め１４へ流体を排出できるように構成される。
【０００９】
フィルタ装置１０は、図１〜図３及び図６、図７に示すように、ハウジング１６を備える。このハウジング１６のベース１８は、エンジン１２に固定されるように構成されている。ハウジング１６のカバー２０は、螺合による接続または他の適当な接続手段を介してベース１８に固定される。ベース１８及びカバー２０は、カバー２０をベース１８に固定すると、相まって内部領域２２（図６参照）を画定する。
【００１０】
ベース１８は、内部領域２２へ流体を流入させるため、及び内部領域２２の濾過室２３（図６参照）から流体を排出するため、内部領域２２への通路を備える。ベース１８は、流入通路２４（図３参照）、濾過済み流体排出通路２６（図３，図６及び図７参照）、バイパス通路２８（図３参照）、及び急速排出通路３０（図３，図６及び図７参照）を備える。未濾過の流体は、流入通路２４を通って濾過室２３へ流れ込む。濾過された流体の排出通路２６を通って、フィルタエレメント３２により濾過された流体が濾過室２３から流出する。バイパス通路２８は、例えば寒冷な天候により流体が粘稠となったとき、及び／又は夾雑物によりフィルタエレメント３２が目詰まりしたときに、濾過室２３から未濾過の流体を排出するバイパスバルブ３４（図３参照）を備える。急速排出通路２６は、フィルタエレメント３２を濾過室２３から取り外した際に、急速排出口３６（図６〜図７参照）を通じて濾過室２３から流体を排出する。
【００１１】
フィルタエレメント３２は図３〜図７に示すように、濾過材３８、及び一対の環状端部キャップ４０，４２を備える。濾過材３８は流体を濾過するために備えられる。端部キャップ４０，４２は、濾過材３８の端に固定される。フィルタエレメント３２と排出柱状突起４６との間から流体が流れ出るのを防ぐため、濾過された流体の排出通路を形成する排出柱状突起と係合するゴム弾性シール４４を端部キャップ４２に取り付ける。
【００１２】
図３，図６及び図７に示す中央チューブ４８は、濾過材３８を内部から支える。中央チューブ４８はフィルタエレメント３２により画定される濾過済み流体領域５０内に延在し、濾過材３８を通り内部に流れ込む流体を受け入れる。
【００１３】
中央チューブ４８は、フィルタエレメント３２をフィルタ装置カバー２０に接続する。端部キャップ４０は、例えば中央チューブ４８の上部に固定される。中央チューブ４８は、フィルタ装置１０を組み立て及び分解する際にフィルタカバー２０に形成された環状溝５４内を移動可能とすべくそのフィルタカバー２０に取り付けられる、複数の外側へ突出する可撓性指状突起５２を備える。カバー２０と中央チューブ４８との間に収納されたバネ５１（図３，図６及び図７参照）は、急速排出バルブ部材５６（図３〜図７参照）をベース１８に対して押しつけるため、中央チューブ４８を押圧する。バネ５１は、急速排出バルブ部材５６とベース１８との間の係合関係に応じて押し縮められるようになっている。これによりバネ５１は、例えば製作誤差及び熱膨張によるフィルタ装置１０の構成部品間の寸法の偏差を吸収することができる。
【００１４】
急速排出バルブ部材５６は、急速排出口３６を流れる流体の流量を制御する。図６に示すように、フィルタエレメント３２が内部領域２２に挿入されると、急速排出バルブ部材５６はバルブ室５８内へ延長し、内部領域２２から急速排出口３６を通り流体溜め１４へ流れる流体を遮断するようベース１８のバルブシート６０と係合する。特にフィルタエレメント３２が濾過室２３内に配置されると、内部領域２２から流体溜め１４への流体の流れを遮断するよう急速排出バルブ部材５６がバルブ室５８内へ延長する。図７に示すように、フィルタエレメント３２を内部領域２２から取り外すと、内部領域２２から急速排出口３６を通り流体溜め１４へ流体が流れるよう、急速排出バルブ部材５６はバルブ室５８から抜去され、バルブシート６０から離脱する。特に、フィルタエレメント３２が濾過室２３から取り外されると、急速排出バルブ部材５６がバルブ室５８から分離され、内部領域２２から流体溜め１４へ流体が流れるようになる。
【００１５】
図４〜図７に示すように、急速排出バルブ部材５６は端部キャップ４２の外側に面する表面６２に固定され、その表面６２から突出する。急速排出バルブ部材５６は、中央チューブ４８の中心軸からずらして配置される。
【００１６】
図３〜図７に示すように、急速排出バルブ部材５６は柱状突起６４及びその柱状突起６４に取り付けられた流れ遮断材６６を備える。柱状突起６４は急速排出バルブ部材５６の近い方の端部を画定し、流れ遮断材６６は急速排出バルブ部材５６の遠い方の端部を画定する。典型的には、柱状突起６４及び端部キャップ４２はプラスチック材料で一体形成されるが、柱状突起６４及び端部キャップ４２は互いに別々であっても良い。流れ遮断材６６は、例えば弾性材料であり、柱状突起６４上にモールド成型される。
【００１７】
図５〜図７に示すように、柱状突起６４は胴部６８、頭部７０、及び胴部６８及び頭部７０と相互に連結した首部７２を備える。胴部６８は外側に面する表面６２に固定され、更にその外側に面する表面６２から突出する。頭部７０の直径は胴部６８より小さく、首部７２の直径は胴部６８及び頭部７０より小さい。胴部６８、頭部７０及び首部７２は環状溝７４を画定する。首部７２にはその首部７２自体を貫通する管路７６が設けられる。流れ遮断材６６は頭部７０と首部７２とを囲み、柱状突起６４に流れ遮断材６６を取り付けるため環状溝７４内へ延長して管路７６を挿通する。
【００１８】
流れ遮断材６６は図４〜図７に示すように、バルブシート６０と係合する表面７８を備える。表面７８及びバルブシートは例えば切頭円錐形状である。図６に示すように、フィルタエレメント３２が内部領域２２内に配置されると、表面７８はバルブシート６０と係合する。一方、図７に示すようにフィルタエレメント３２を内部領域２２から取り外すと、表面７８はバルブシート６０から分離する。
【００１９】
フィルタ装置１０に使用する他のフィルタエレメント１３２を図８〜図１１に示す。フィルタエレメント１３２は構造及び機能の点でフィルタエレメント３２と類似するため、特に示さない限り、同一の参照番号は同じ構成部品を示す。
【００２０】
図１０〜図１１に示すように、フィルタエレメント１３２は中央チューブ１４８に固定される。フィルタエレメント１３２の端部キャップ１４２は、例えば濾過材３８を内部から支持するよう、濾過済み流体領域５０内へ延伸した中央チューブ１４８の下部に固定される。中央チューブ１４８の指状突起５２は、フィルタ装置１０の組み立て及び分解の際、環状溝５４内で動けるように、カバー２０に形成された環状溝５４内へ延在する。シール１４４は端部キャップ１４２と排出柱状突起４６との間で流体が流れ出るのを防ぐため、排出柱状突起４６と係合するよう端部キャップ１４２に固定される。
【００２１】
図８〜図１１に示す急速排出バルブ部材１５６は、急速排出口３６を流れる流体の流量を制御する。図１０に示すように、急速排出バルブ部材１５６はバルブ室５８内へ伸長し、フィルタエレメント１３２が内部領域２２内に配置されると、流体が内部領域２２から急速排出口３６を通り流体溜め１４へ流れ出るのを防ぐため、バルブシート６０と係合する。特にフィルタエレメント１３２が濾過室２３内に配置されると、内部領域から流体溜め１４への流体の流れを遮断するよう、急速排出バルブ部材１５６がバルブ室５８内へ延伸する。図１１に示すように、フィルタエレメント１３２が内部領域２２から取り外されると、内部領域２２から急速排出口３６を通り流体溜め１４へ流体が流れるように、急速排出バルブ部材１５６はバルブ室５８から取り外されバルブシート６０と分離する。特にフィルタエレメント１３２が濾過室２３から取り除かれると、急速排出バルブ部材１５６はバルブ室５８から分離し、流体が内部領域２２から流体溜め１４へ流れるようになる。
【００２２】
図８〜図１１に示すように、急速排出バルブ部材１５６は外側に面する表面１６２に固定され、その端部キャップ１４２の外側に面する表面１６２から延長する。急速排出バルブ部材１５６は中央チューブ１４８から軸周りに間隔をおいて設けられる。
【００２３】
図９〜図１１に示すように急速排出バルブ部材１５６は、保持具１８０、流れ遮断材支持具１８２、及び流れ遮断材１８４を備える。保持具１８０は外側に面する表面１６２に固定され、その外側に面する表面１６２から伸長する。流れ遮断材支持具１８２は保持具１８０に固定される。流れ遮断材１８４は流れ遮断材支持具１８２に固定され、フィルタエレメント１３２が内部領域２２内に配置されるとバルブシート６０と係合し、フィルタエレメント１３２が内部領域２２から取り外されるとバルブシート６０と分離するよう形成された切頭円錐状表面１７８を備える。流れ遮断材１８４は例えば弾性材料を用いて製作する。保持具１８０と流れ遮断材１８４とは、急速排出バルブ部材１５６の近い方の端部及び遠い方の端部をそれぞれ形成する。
【００２４】
例えばバネのような付勢部材１８６（図９〜図１１参照）を保持具１８０と流れ遮断材支持具１８２の内部に収装する。流れ遮断材１８４をバルブシート６０に対して押しつけるために、バネ１８４は外側に面する表面１６２から距離をおいて設けられた流れ遮断材支持具１８２を付勢する。バネ１８６は流れ遮断材１８４とバルブシート６０との間の係合に応じて圧縮するように構成される。このためバネ１８６は、例えば製作誤差及び熱膨張によるフィルタ装置１０の構成部品の寸法上の偏差に対応することができる。バネ１８６を備えた場合、バネ５１はフィルタ装置１０から省略する。
【００２５】
図９〜図１１に示すように、保持具１８０は、外側に面する表面１６２に固定されたベース１８８と、そのベース１８８に固定された複数の可撓性指状突起１９０とを備える。指状突起１９０は、バネ１８６の周りに、間隔を設けて配置される。例えば、ベース１８８、指状突起１９０及び端部キャップ１４２は、可塑性材料を用いて互いに一体形成される。ベース１８８、指状突起１９０、及び端部キャップ１４２は互いに分離していても良い。更に保持具１８０は、ベース１８８を用いなくても良く、そのような構成にすると指状突起１９０は直接外側に面する表面１６２に固定される。例えば、４本の指状突起１９０を用いることもできる。
【００２６】
流れ遮断材支持具１８２は図９〜図１１に示すように、カップ１９２及び柱状突起１９４を備える。流れ遮断材１８４は例えば柱状突起１９４上にモールド成型することにより柱状突起１９４に固定される。
【００２７】
カップ１９２は、スリーブ１９６及びそのスリーブ１９６に固定された端壁１９８を備える。スリーブ１９６及び柱状突起１９４は、それぞれ端壁１９８から互いに反対方向に伸長する。バネ１８６はスリーブ１９６に囲まれており、外側に面する表面１６２から離間する方向に流れ遮断材支持具１８２を付勢するため、端壁１９８と係合する。
【００２８】
図８〜図１１に示すように、スリーブ１９６は、指状突起１９０の戻り止め２０２を収納するための開口２００を形成する。例えば、４つの開口２００が備えられ、各戻り止め２０２に対し一つの開口が備えられる。開口２００及び戻り止め２０２は、流れ遮断材１８４とバルブシート６０との間の係合、分離に応じて、戻り止め２０２とスリーブ１９６とが互いに移動できるような寸法とする。戻り止め２０２は、流れ遮断材１８４とバルブシート６０とが分離する際に、流れ遮断材支持具１８２が外側に面する表面１６２から離れるように移動するその最大距離を画定するためにスリーブ１９６と係合する。
【００２９】
図９〜図１１に示すように、柱状突起１９４は、頭部１７０と、カップ１９２と頭部１７０とを連結する首部１７２とを備える。頭部１７０の直径は、カップ１９２より小さい。首部１７２は端壁１９８に固定され、その端壁１９８から伸長しており、その直径は頭部１７０及びカップ１９２より小さい。カップ１９２、頭部１７０及び首部１７２は、相まって環状溝１７４を画定する。首部１７２は、その首部１７２自体を貫通して伸長する管路１７６を画定する。流れ遮断材１８４は、頭部１７０及び首部１７２を囲み、柱状突起１９４へ流れ遮断材１８４を取り付けるために、環状溝１７４内へ延在し、管路１７６内へ挿通される。
【００３０】
図面及び詳細な説明を用いて本発明を説明したが、このような図面及び詳細な説明はその性質を例示するものであって、制限するものではない。例示的な実施例のみを示して説明したが、本発明の要旨の範囲に含まれる全ての変形及び修正も保護されるべきである。
【００３１】
ここに記載した装置の様々な特徴から生じる本発明のコンセプトには、多くの利点が存する。本発明の装置における代替実施例は、必ずしも本発明の全ての特徴を含むわけではないが、少なくともそのうちのいくつかの特徴から恩恵をこうむっている。当業者であれば、特許請求の範囲により定められた本発明の要旨の範囲内で、本発明の特徴を利用して当該当業者自身の装置の実施化について直ちに工夫することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】運転中に流体（例えばオイル）を濾過するためにエンジンに取り付けられたフィルタ装置を示す立面図である。
【図２】フィルタ装置の斜視図である。
【図３】フィルタ装置の一部を破断したフィルタ装置の分解斜視図である。
【図４】フィルタ装置のフィルタエレメントの立面図である。
【図５】急速排出口を分解して図示した図４のフィルタエレメントを示す斜視図である。
【図６】図２中の６−６線で見た断面図であり、流体がフィルタ装置から急速排出口を通り流体溜めへ流れるのを遮断するため、バルブシートと係合した図５の急速バルブ部材を備えたフィルタ装置を示す図である。
【図７】図６と同様の断面図で、流体がフィルタ装置から急速排出口を通り、流体溜めへ流出するよう、急速排出バルブ部材を分離した様子を、フィルタ装置を分解した状態で図示している。
【図８】フィルタ装置に使用される他のフィルタエレメントの立面図である。
【図９】急速排出バルブ部材を備えた、図８のフィルタエレメントを示す斜視図であり、急速排出バルブ部材を分解して示してある。
【図１０】図６と同様の断面図であり、流体がフィルタ装置から急速排出口を通り流体溜めへ流れるのを遮断するよう、バルブシートと係合した図９の急速排出バルブ部材を備えたフィルタ装置を示す。
【図１１】図１０と同様の断面図であり、流体がフィルタ装置から急速排出口を通り流体溜めへ流れるよう、急速排出口バルブシートを取り外した状態を分解図で示したものである。
【符号の説明】
【００３３】
１０  フィルタ装置
１６  ハウジング
２０  フィルタカバー
２２  内部領域
２３  濾過室
３２，１３２  フィルタエレメント
３６  急速排出口
４８，１４８  中央チューブ
５１，１８６  付勢部材
５２，１９０  指状突起
５４，７４，１７４  環状溝
５６，１５６  バルブ部材
５８  バルブ室
６０  バルブシート
６４，１９４  柱状突起
６６，１８４  流れ遮断材
６８  胴部
７０，１７０  頭部
７６，１７６  管路
１８０  保持具
１８２  流れ遮断材支持具
１９２  カップ
【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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【図１０】
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【図１１】
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