(57)【要約】【課題】日常の点検整備が容易で、安価に製造でき、しかも、作業中にあってはブームの前後方向のしなりが少ない乗用管理機を提供することを目的とする。【解決手段】機体前部において防除ブーム（２２）（２３）をブーム支持枠１２に対して回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）と防除ブーム（２２）との間には伸縮式のアクチュエータ（２０）を介装し、このアクチュエータ２０には電磁ソレノイドによってＯＮ，ＯＦＦされる制御弁を一体的に固着して設け、更に、ブーム支持枠１２側に、ブームの前後方向の揺れを規制する規制手段５７を設ける。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方へ向けて延設した昇降リンク機構（１０）の基部を移動農機（１）に枢支し、昇降リンク機構（１０）の前部にブーム支持枠（１２）を設け、このブーム支持枠（１２）に形成した前後方向の揺動軸（１４）廻りに防除ブーム（２２）（２３）を回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）と防除ブーム（２２）との間には伸縮式のアクチュエータ（２０）を介装し、このアクチュエータ２０には電磁ソレノイドによってＯＮ，ＯＦＦされる制御弁を一体的に固着して設け、前記揺動軸１４の近傍に設けた揺動角検出用のセンサ（３０）と移動農機（１）側に設けた傾斜センサとにより防除ブーム（２２）を所定のローリング姿勢に維持させるよう構成したことを特徴とする作業機の姿勢制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ２０の下部にネジ式調整部が設けられ、その下端部はピロボール８３を介してブーム２２と連結されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の姿勢制御装置。
【請求項３】
前方へ向けて延設した昇降リンク機構（１０）の基部を移動農機（１）に枢支し、昇降リンク機構（１０）の前部にブーム支持枠（１２）を設け、このブーム支持枠（１２）に形成した前後方向の揺動軸（１４）廻りにセンタブーム（２２）とサイドブーム（２３）とからなる防除ブームを回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）とセンタブーム（２２）との間には、防除ブームの回動時における前後方向の揺れを規制する規制手段５７を設けたことを特徴とする作業機の姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、畑地や水田で防除作業のような管理作業を行なう乗用管理機等の移動農機に利用できる。
【０００２】
【従来技術】
従来、乗用管理機の前部に防除ブームを装着して防除作業をするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の乗用管理機では、通常、機体前部に設けた前後方向に沿う回動軸に防除ブームを揺動自在に支持すると共に、防除ブームと機体側の支持フレームとの間を油圧シリンダーで連結してこの油圧シリンダーを伸縮させることによって防除ブームの姿勢を設定された水平姿勢に制御するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６９１０６号公報（図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来装置の場合、油圧シリンダーとこの油圧シリンダーを制御するバルブとは比較的長いゴムホースや鉄の配管で結ばれていたために防除ブームが上下に揺動する際にはこれらの配管類が機体に触れたり邪魔になったりすることがあり、または点検整備時にはこれらの機器を別々に外して行わなければならないことから時間が掛かり過ぎる欠点があり、さらには水平方向に拡がる長い防除ブームが前後方向にも煽られたときにこの動きを積極的に停止させるものがないので、機体が急停止したときや、発進したときに防除ブームの先端側が大きく撓み、防除ブームの回動だけでなく、捩れが加わることになって防除ブームの姿勢制御に支障を来たす恐れがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記問題点に鑑みて提案するものであり、如何なる圃場でも防除ブームを設定姿勢に保持できると共に均一散布が可能となり、しかも、日常の点検が容易な乗用管理機を提供することを目的とする。
【０００６】
このため、次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１の発明では、前方へ向けて延設した昇降リンク機構（１０）の基部を移動農機（１）に枢支し、昇降リンク機構（１０）の前部にブーム支持枠（１２）を設け、このブーム支持枠（１２）に形成した前後方向の揺動軸（１４）廻りに防除ブーム（２２）（２３）を回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）と防除ブーム（２２）との間には伸縮式のアクチュエータ（２０）を介装し、このアクチュエータ２０には電磁ソレノイドによってＯＮ，ＯＦＦされる制御弁を一体的に固着して設け、前記揺動軸１４の近傍に設けた揺動角検出用のセンサ（３０）と移動農機（１）側に設けた傾斜センサとにより防除ブーム（２２）を所定のローリング姿勢に維持させるよう構成したことを特徴とする作業機の姿勢制御装置の構成とした。
【０００７】
請求項２の発明は、前記アクチュエータ２０の下部にネジ式調整部が設けられ、その下端部はピロボール８３を介してブーム２２と連結されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の姿勢制御装置とした。
請求項３の発明は、前方へ向けて延設した昇降リンク機構（１０）の基部を移動農機（１）に枢支し、昇降リンク機構（１０）の前部にブーム支持枠（１２）を設け、このブーム支持枠（１２）に形成した前後方向の揺動軸（１４）廻りにセンタブーム（２２）とサイドブーム（２３）とからなる防除ブームを回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）とセンタブーム（２２）との間には、防除ブームの回動時における前後方向の揺れを規制する規制手段５７を設けたことを特徴とする作業機の姿勢制御装置の構成とした。
【０００８】
上記構成による作用は次の通りである。
機体が左右方向に傾くと昇降リンク機構１０に支持された防除ブーム２２，２３も同じ方向に傾こうとするが、このような場合には、傾斜センサ４１と揺動角検出用のセンサ３０とから修正すべき制御量が算出され、アクチュエータ２０が伸縮制御されて防除ブーム２２，２３は所期の水平姿勢若しくは設定された傾斜姿勢に制御される。
【０００９】
この場合において、アクチュエータ２０には制御弁が一体的に固着されているので、着脱、点検等も容易に行なえ、しかも配管類も最小限度のもので良いので揺動時に機体と干渉するという恐れがなく、極めて良好な作業機の水平制御が行なえるものである。
【００１０】
また、アクチュエータ２０の下部にはネジ式調整部が設けられ、その下端部はピロボール８３を介してブーム２２と連結されているので水平制御にあたって初期調整が容易に行われ、防除ブームが揺動時に多少捩れてもアクチュエータ２０には何ら無理が掛からず、精度の良い姿勢制御が可能となる。
【００１１】
さらに、ブーム支持枠とセンタブーム２２との間にはブームの前後方向への揺動を規制する規制手段５７が設けてあるので、発進時や停止時、あるいは作業中にブームが前後に撓むのを防止することができるのである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１は主として畑や水田の中でカルチ作業や防除作業を行う乗用管理機である。この乗用管理機は同径の前輪２と後輪３を備え、機体の前部にエンジン４を搭載している。エンジン４およびマフラー（図示省略）はボンネット５で覆われ、ボンネット５の左右両側部にはマスト７，７が立設され、このマスト７，７には上部リンク８と下部リンク９とからなる昇降リンク機構１０が枢着されている。上部リンク８と下部リンク９とは図２に示すように前後長さが略等しく、従って、昇降リンク機構１０は側面から見ると平行四辺形を構成する。昇降リンク１０はボンネット５の外側方に設けた左右一対の昇降シリンダ１１，１１により昇降される。この昇降シリンダ１１，１１は電動モータによって構成されるが、油圧で構成しても良い。
【００１３】
また、前記昇降リンク１０の前部には後述する防除ブーム２２，２３を取付けるための支持枠１２が連結される。この支持枠１２は正面から見ると矩形状をなし、支持枠１２の下部中央には前後方向に沿う揺動軸１４が設けられている。
揺動軸１４には前後一対のブーム２２Ｆ，２２Ｒを有するセンターブーム２２が回動自在に枢支され、前側のセンターブーム２２Ｆに複数個のノズル２６…が取り付けられている。サイドブーム２３，２３は後側のセンターブーム２２Ｒの左右両端部にピン２４，２４にて回動自在に枢支され、このサイドブーム２３，２３の下端面にも適当間隔をあけて複数個の散布ノズル２６…が設けられている。従って、サイドブーム２３を広げた状態でセンターブーム２２とサイドブーム２３，２３とは一体で揺動軸１４廻りに上下揺動することができる。
【００１４】
また、支持枠１２側と後側センターブーム２２Ｒ側との間にはアクチュエータとしての油圧シリンダー２０が垂直姿勢で設けられている。２０ａは油圧シリンダー２０のピストンロッドである。
センターブーム２２の前部には水平制御用の制御弁３３が設けられ、油圧ポンプから配管６０ａを介して制御弁３３に送り込まれた作動油は配管２０ａ若しくは２０ｂを介して油圧シリンダー２０に送り込まれ、配管６０ｂを介してタンクに戻るように構成している。従って、油圧シリンダー２０のピストンロッド２０ａが伸縮するとブームが揺動軸１４の廻りに揺動する。
【００１５】
支持枠１２の左右方向中央部には上下方向に沿わせてプレート２７が設けられ、このプレート２７には前方に向けてピン２８が固着されている。
後側センターブーム２２Ｒの中央上面にはステー２９を介して回動式ポテンショメータからなる揺動角センサ３０が取り付けられており、このセンサ３０に設けられた正面視Ｕ字状の二股アーム３０ａの溝内に前記ピン２８を嵌入させている。油圧シリンダー２０が作動してセンターブーム２２が回動するとこれと同調してアーム３０ａが回動し、ブーム揺動角センサ３０の軸を回してセンターブーム２２の左右揺動角を検出する。ブーム揺動角センサ３０はセンターブーム２２の揺動角だけでなく油圧シリンダー２０の伸縮量を間接的に検出するものである。
【００１６】
また、このセンターブーム２２とサイドブーム２３からなる防除ブームが上下に揺動するときにこれが前後方向に大きく揺動しないように次のような規制手段５７が設けられている。即ち、図３及び図４に示すようにセンターブーム２２の上面から上方に突出するようにプレート５８を設け、このプレート５８にてガイドローラ５９を回転自在に支持して設け、支持枠１２側から規制プレート５７ａを突出させて設け、この規制プレート５７ａと支持枠１２の前面とで前記ガイドローラ５９を前後から挟み込むようにして防除ブームの前後方向への振れを規制するようにしている。機体の前進あるいは後進中に長い防除ブームが上下に揺動しているときには走行中の車速変化を受けて防除ブーム自体が上下だけでなく前後方向にも揺動しようとするが、上記のように、揺動中心から左右方向において離れた位置にあって左右一対の規制手段５７、５７で前後方向の揺れを規制しているので防除ブームが激しく前後方向に振られてブームを損傷するようなことがない。
【００１７】
なお、図１、図２において、符号４１は傾斜センサ、４２はリヤアクスルハウジング、４３は傾斜センサ４１を受ける台座、４４は傾斜センサを保護するカバーである。また、図１において、符号４６はサイドブーム２３を上下回動させる上下動シリンダ、４７はサイドブーム２３を開閉させる開閉シリンダ、５０は薬液タンクである。
【００１８】
図２に示すように機体の後部には収納したサイドブーム２３を保持するためのブーム受け支柱６１が左右に立設されており、上部には縦収納受部６２が形成され、横には水平収納受部６３が形成されている。いずれの受部６２，６３もＵ字状の金具で形成されており、通常は縦収納受部６２を用いてサイドブーム２３を保持するが、納屋やビニールハウス内のように屋根の低い場所にサイドブーム２３を収納する場合には水平収納受部６３にサイドブーム２３を収納させるようにしている。なお、サイドブーム２３の受部６３への収納作業を容易にするためにセンターブーム２２の直前に図示外の電動シリンダーを設け、センターブーム２２あるいはサイドブーム２３側に操作スイッチ６５を設けて、このスイッチを操作することによってサイドブーム２３が水平横方向に回動して水平収納受部６３内に入り込んだり、逆にそこから抜け出せるようにしてもよい。あるいは、前記上下回動シリンダ４６、および、開閉シリンダ４７を用いてサイドブーム２３を横方向に回動させるようにしても良い。
【００１９】
なお、図１において、符号６６は上下動シリンダ４６のピストンロッドの下端を取り付けるための取付孔である。複数個の取付孔６６の１つを適宜選択することによってサイドブーム２３の作動角度を有段で調節することができ、作物適応性あるいは障害物からの回避に役立つ。なお、この方式に代えて図１に書き込んだようにストッパボルト６７とナット６８によりサイドブーム２３の角度を変えるようにしてもよい。ボルト６７の突出量を調節することによってサイドブーム２３の下方への垂れ下がりを規制することができる。ボルトナット６７，６８によるねじ込み調節により無段階にそのサイドブーム２３の下げ角度の調節ができるので薬液散布作業前のブームの高さ調節が容易になる。
【００２０】
この実施例では便宜上同一の図面に２つの下げ規制手段を書き込んだが、いずれか１つを設ける構成としてもよい。
次に図５、図６、図７に基づいて前記油圧シリンダー２０とそれを制御する制御弁３３の取付構造について説明する。
【００２１】
図５乃至図７で述べる制御弁３３は図１の場合と異なり、油圧シリンダー２０と制御弁３３とを一体的に組み込んだものである。即ち、図１乃至図４においては水平制御弁３３をセンターブーム２２の前部に固着し、ここから離れた位置に設けた油圧シリンダ２０とをパイプで連結したが、ここで説明するものは制御弁３３と油圧シリンダ２０とを一体的に構成したものである。すなわち、請求項１に係る発明について説明するものである。
【００２２】
前記の場合と同じ構成あるいは類似する構成部材については同一符号を付し、構成が新規なものだけ別符号を付けて説明する。
支持枠１２側には油圧シリンダー２０がコ字型プレート８０を介して支持されており、油圧シリンダー２０の両端から上下方向に突出している部分のうち、下側のピストンロッド２０ａには六角穴付ボルト８１を介してボス８２が固着されている。ボス８２の内周面にはねじ部が設けられ、このねじ部にピロボール８３のねじ棒８４の上端が螺着されている。ピロボール８３はセンターブーム２２の上面に固着したＵ字状プレート８５にピン８６にて取付けられている。
【００２３】
油圧シリンダー２０の横側部にはこれと一体的に水平制御用の制御弁３３が取り付けられ、この制御弁３３の上部及び下部に取り付けられているソレノイド８７，８８を励磁することによって制御弁３３内のスプールが切り換わり、油圧シリンダー２０のピストンロッド２０ａを上下動させる。
【００２４】
なお、同図において、符号８９は油圧ポンプから制御弁３３側に送られる作動油を導く配管、９０は分流弁、９１は油圧タンクに戻る油圧配管である。ここで説明した油圧シリンダー２０構成は、ピストンロッド２０ａとボス８２とをねじ止めとし、その下端にピロボール８３を配した構成を採用したので、例えば田植機等に利用されている小型のシリンダー等を用いてローリング機構を具具現化することもできるものであって、シリンダーの共用化を図ると共に強度的にも実用化に十分耐え、コスト低減に寄与できる特徴を有する。しかも、ねじ部の調整を行なうことにより防除ブームの微妙な水平度を出すことができるものである。
【００２５】
次に図８乃至図１０について一部改良した箇所の構成を説明する。図８で示す乗用管理機１は図２に示すものと昇降リンク部の構成が僅かに相違するがそれ以外の部分は同じであるため、同一符号を付けている。
前後輪２，３の間にあってフロア２１の前後中間位置には乗降用のステップ１０１が設けられている。ステップ１０１はフロア２１に基部が固着された第１ステップ１０１ａと、この第１ステップ１０１ａに対して横軸１０２を中心として回動自在に支持された第２ステップ１０１ｂとからなり、回動する第２ステップ１０１ｂの先端裏側にはストッパピン１０４が固着されている。
【００２６】
図８の（ロ）が背面から見たときの図であり、実線で示すように第２ステップ１０１ｂのストッパピン１０４が第１ステップ１０１ａの裏側アーム部に当たり、これ以上の回動を阻止するようになっている。第２ステップ１０１ｂを上方に回動して収納する際には点線で示すようにストッパピン１０４が第１ステップ１０１ａのアーム部から離れる方向（図では時計方向）に回動させ、上方に反転させる。このように第２ステップ１０１ｂを反転収納させると、最低地上高が高くなり、乗用管理機に乗って防除作業を行なうときにステップが作物に当たって傷を付けたり収量を減らすといった不具合を解消させることができるものである。
【００２７】
また、この図８に記載したサイドブーム２３の先端側は縦方向の軸１０６を中心にして前後に回動できるようになっている。このサイドブーム２３は主サイドブーム２３ａと延長サイドブーム２３ｂとからなり、前記軸１０６を中心にして外側に回動させてブーム全体を伸長させた状態に保持するか、縦軸１０６を中心として内側に回動させて収納状態に保持するか選択して使用する。
【００２８】
図８及び図９の実線は延長サイドブーム２３ｂを収納した状態を示し、点線の状態は延長サイドブーム２３ｂを拡張した状態を示す。図８、図９に示すように主サイドブーム２３ａ側には側方が開口したコ字型の受枠１０８が固着されており、この受枠１０８に延長サイドブーム２３ｂを回動させて収納し、この状態で受枠１０８に形成した通孔に上からピン１０９を差し込んで延長サイドブーム２３ｂが外側方へ回動しないように固定する。
【００２９】
従来は、延長サイドブーム２３ｂを収納する場合、主サイドブーム２３ａに対して水平横軸廻りに回動させて延長サイドブーム２３ｂを上方に回動させた状態で収納するようにしていたが、このような従来の方法では、作業中に機体が地面の凹凸に乗り上げたりしたときに延長サイドブーム２３ｂが大きくバウンドしてこれを変形させ下方に垂れ下がらせる恐れがあったが、上記したような改良技術によればこのような不具合は生じない。
【００３０】
最後に図１１、図１２について構成を説明すると、この図はサイドブーム２３の前部において左右方向にスライドさせる延長サイドブーム２３ｃの支持構成について説明したものである。
メインブーム２２側に設けた元ブラケット１１０と延長サイドブーム２３ｃ側に設けた先端ブラケット１１１との間にはワイヤ１１２が張設されており、このワイヤ１１２によりサイドブーム２３のしなりを防止するようになっている。従来、先端ブラケット１１１は横側方から見て前後中心位置から前後どちらかにずれた位置に設けられ、両ブラケット間に架け渡したワイヤ１１２も前後オフセットされた側に張られていたために延長サイドブーム２３ｃが左右方向にスライドするときに抵抗になっていたが、前記した改良技術においては、そのような不具合は全く生じることがなく、延長サイドブーム２３ｃの伸縮も円滑になる特徴を有するものである。図１１、図１２において、サイドブーム２３に対して延長サイドブーム２３ｃが横方向にスライドするときはワイヤ１１２に巻き取られていたビニールホースからなる散布管１１４がその間隔を広げながらワイヤ１１２の上を移動し、サイドブーム２３側のノズル２６だけでなく延長サイドブーム２３ｃ側の散布ノズル２６ｃからも薬液を噴出するようになっている。図１２に示すようにサイドブーム２３上における先端ブラケット１１１のワイヤ１１２張設位置は横から見て前後方向の中央位置となるようにしている。
【００３１】
次に防除作業について簡単に作用を説明する。
上記構成の乗用管理機１を用いて水田等で薬液散布作業を行なうときには、図示外の水平制御スイッチを「水平」セット位置に切り換える。
このときには本機の左右傾斜姿勢変化を傾斜センサ４１が検出するが、その傾き変化相当分だけ油圧シリンダー２０のピストンロッド２０ａを伸縮させることで防除ブーム２２，２３を水平姿勢に制御することができる。水平制御中はブーム揺動角センサ３０でブーム２２，２３の揺動角を常時検出する。
【００３２】
等高線に沿って薬液散布作業を行なう場合も同様であり、ブーム２２，２３を水平姿勢に制御する場合は水平制御スイッチを「水平位置」に設定し、作業を継続する。地面の凹凸変化に拘わらず乗用管理機本体に対して常に平行な位置関係で制御させる場合には前記水平制御スイッチを「本機平行位置」に切換えて使用する。
【００３３】
また、防除ブームを地面に対して一定角度傾けて使用することもでき、いずれの場合であっても本機の左右傾斜は傾斜センサ４１で検出し、本機と防除ブームの相対的角度差はブーム揺動角センサ３０で検出し、水平制御スイッチの設定状態あるいは傾斜設定器の設定値に応じて防除ブームをローリング制御するものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、前記の如く構成したので、以下の効果を奏する。
即ち、請求項１記載の発明では、前方へ向けて延設した昇降リンク機構（１０）の基部を移動農機（１）に枢支し、昇降リンク機構（１０）の前部にブーム支持枠（１２）を設け、このブーム支持枠（１２）に形成した前後方向の揺動軸（１４）廻りに防除ブーム（２２）（２３）を回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）と防除ブーム（２２）との間には伸縮式のアクチュエータ（２０）を介装し、このアクチュエータ２０には電磁ソレノイドによってＯＮ，ＯＦＦされる制御弁３３を一体的に固着して設け、前記揺動軸１４の近傍に設けた揺動角検出用のセンサ（３０）と移動農機（１）側に設けた傾斜センサ４１とにより防除ブーム（２２）を所定のローリング姿勢に維持させるよう構成したので、防除ブームを常に設定姿勢に制御でき、しかもアクチュエータ２０や制御弁３３等の機器が全て機体前部に集中的に配設されているため、後のメンテナンスが容易になると共に、配管類やハーネス等の配策も容易に行なえるものである。
【００３５】
請求項２の発明は、前記アクチュエータ２０の下部にネジ式調整部が設けられ、その下端部はピロボール８３を介してブーム２２と連結されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の姿勢制御装置としたので、他の農業機械に用いられている例えば田植機のローリングシリンダ等の小型用のアクチュエータが利用できることになって、汎用性を高めることができ、製造コストを下げることができるものである。
【００３６】
請求項３の発明は、前方へ向けて延設した昇降リンク機構（１０）の基部を移動農機（１）に枢支し、昇降リンク機構（１０）の前部にブーム支持枠（１２）を設け、このブーム支持枠（１２）に形成した前後方向の揺動軸（１４）廻りにセンタブーム（２２）とサイドブーム（２３）とからなる防除ブームを回動可能に支持すると共に、前記ブーム支持枠（１２）とセンタブーム（２２）との間には、防除ブームの回動時における前後方向の揺れを規制する規制手段５７を設けたことを特徴とする作業機の姿勢制御装置としたので、作業中に防除ブームが激しく前後に揺れてブームを損傷させたり破損させるといった問題を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用管理機の正面図である。
【図２】乗用管理機の側面図と要部の背面図である。
【図３】要部の拡大平面図である。
【図４】要部の拡大側面図である。
【図５】要部の拡大正面図である。
【図６】乗用管理機の左前部の平面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】乗用管理機の側面図と要部の背面図である。
【図９】作用説明図である。
【図１０】作用説明図である。
【図１１】要部の正面図である。
【図１２】要部の側面図である。
【符号の説明】
１      乗用管理機
２      前輪
３      後輪
４      エンジン
５    ボンネット
１０  昇降リンク
１２  支持枠
１４  揺動軸
１５  座席
２１  フロア
２２  センターブーム
２３  サイドブーム
２６  散布ノズル
３０  ブーム揺動角センサ
３３  制御弁
４１  傾斜センサ
５７  規制手段
５９  ガイドローラ
【図１】
2004254526.tif 000003
【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】
2004254526.tif 000008
【図７】
2004254526.tif 000009
【図８】
2004254526.tif 000010
【図９】
2004254526.tif 000011
【図１０】
2004254526.tif 000012
【図１１】
2004254526.tif 000013
【図１２】
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