(57)【要約】【課題】吸気弁と排気弁を挟んでカム軸用軸受部が左右一対設けられているシリンダヘッドを有する内燃機関のデコンプ装置において、簡単な構造でかつ小型のデコンプ装置を提供する。【解決手段】上記左右一対の軸受部に対応するカム軸側軸受部の間に少なくとも一対の吸排気カムのカム山部を有するカム軸と、遠心ウエイトがカム軸端部に配置されデコンプカムが上記カム軸端部に近い軸受部を貫通した先の、上記カム山部付近に配置され、上記遠心ウエイトと上記デコンプカムとこれらを連結する回動軸とが一体に形成されているデコンプ部材とを備えた。【選択図】        図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁と排気弁を備え、該吸気弁と排気弁を挟んでカム軸用軸受部が左右一対設けられているシリンダヘッドを有する内燃機関のデコンプ装置において、
上記左右一対の軸受部に対応するカム軸側軸受部の間に少なくとも一対の吸排気カムのカム山部を有するカム軸と、
遠心ウエイトがカム軸端部に配置されデコンプカムが上記カム軸端部に近い軸受部を貫通した先の、上記カム山部付近に配置され、上記遠心ウエイトと上記デコンプカムとこれらを連結する回動軸とが一体に形成されているデコンプ部材とを備えたことを特徴とする内燃機関のデコンプ装置。
【請求項２】
上記左右一対のカム軸用軸受部の、一方の軸受部の外側に、クランク軸からカム軸への動力伝達部材が配置され、上記動力伝達部材設置側とは反対側の軸受部の近くに、上記吸排気カム山のうちの吸気弁用カム山が設けてあり、デコンプ部材の回動軸を支持する一対の軸受部が、該吸気弁用カム山部の左右に分けてそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のデコンプ装置。
【請求項３】
上記シリンダヘッドとカム軸との間に設けられ内外径が共通の軸受部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のデコンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４ストロークサイクル内燃機関の始動時に、圧縮圧力を低減して始動を容易にするデコンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動弁装置の一例は、シリンダヘッドにボルトにより締結されるカム軸ホルダに、一対の玉軸受を介して回転自在に支持されるカム軸と、一対の吸気弁を開閉させる一対のバルブリフタと、カム軸の回転軸線と平行な軸線を有してカム軸ホルダに固定保持されたロッカ軸と、同ロッカ軸に揺動自在に支持されるロッカアームとを備えている。カム軸には、同一の所定のカム面を有する一対の吸気カムと、両吸気カムの間のほぼ中央に位置し所定のカム面を有する１個の排気カムとが形成されている。
【０００３】
上記一対の吸気カムは、上記一対のバルブリフタの各頂面に摺接し、該バルブリフタを前記カム面に応じて摺動させて、一対の吸気弁を所定の開閉時期およびリフト量で開閉する。
【０００４】
上記ロッカアームのカム軸側には、上記１個の排気カムに転がり接触するローラが回転自在に保持され、他方の側には二叉の分岐部が形成され、各分岐部の先端部が一対の排気弁のステム上端面と当接し、前記排気カムのカム面に応じて、両排気弁を所定の開閉時期およびリフト量で開閉する。
【０００５】
従来のデコンプ装置は、上記カム軸を支持する軸受の一方の外側に、遠心ウエイトとこれに連動するデコンプカムを設け、該デコンプカムに一端のスリッパを接して揺動駆動されるデコンプアームを設け、該デコンプアームの他端で上記ロッカアーム分岐部の一方の先端を駆動して、排気弁をデコンプ開閉駆動するようになっていた。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４２６３１号公報（図２）。
【０００７】
【解決しようとする課題】
従来のデコンプ装置では、デコンプカムが軸受の外側に配置されていたため、デコンプカムから排気弁を開閉駆動する分岐部先端へ伸びるデコンプアームが必要となり、構造が複雑化し、またシリンダヘッドも大型化していた。本発明名は、簡単な構造でかつ小型のデコンプ装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、吸気弁と排気弁を備え、該吸気弁と排気弁を挟んでカム軸用軸受部が左右一対設けられているシリンダヘッドを有する内燃機関のデコンプ装置において、上記左右一対の軸受部に対応するカム軸側軸受部の間に少なくとも一対の吸排気カムのカム山部を有するカム軸と、遠心ウエイトがカム軸端部に配置されデコンプカムが上記カム軸端部に近い軸受部を貫通した先の、上記カム山部付近に配置され、上記遠心ウエイトと上記デコンプカムとこれらを連結する回動軸とが一体に形成されているデコンプ部材と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明名は、上記のように、遠心ウエイトがカム軸端部に配置され、上記遠心ウエイトに回動軸を介して連結されたデコンプカムが、上記カム軸端部に近い軸受部を貫通した先の、上記カム山部付近に配置されているので、従来のようなデコンプアームは不要となり、構造が簡単となり、シリンダヘッドを小型化することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のデコンプ装置において、上記左右一対のカム軸用軸受部の、一方の軸受部の外側に、クランク軸からカム軸への動力伝達部材が配置され、上記動力伝達部材設置側とは反対側の軸受部の近くに、上記吸排気カム山のうちの吸気弁用カム山が設けてあり、デコンプ部材の回動軸を支持する一対の軸受部が、該吸気弁用カム山部の左右に分けてそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は上記のように、デコンプ部材の回動軸を支持する軸受部が吸気弁用カム山部の左右の離れた位置に形成されているので、軸受間隔を大きく確保でき、デコンプ装置の耐久性が向上する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関のデコンプ装置において、上記シリンダヘッドとカム軸との間に設けられ内外径が共通の軸受部材を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明は上記のように軸受部材を共通化しているので、部品の種類を低減でき、組み立て性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明名の一実施形態に係る内燃機関の動弁室の縦断面図である。本発明のデコンプ装置が適用される内燃機関は、自動２輪車に搭載される頭上カム軸型の単気筒往復動式４ストロークサイクル内燃機関である。矢印Ｆは上記内燃機関を車体に搭載した時の前方を指している。ピストン（図示されず）が往復動自在に嵌装されているシリンダブロック（図示されず）の上端面に結合されたシリンダヘッド１と、その上端面に結合されたシリンダヘッドカバー２との間に、動弁室３が形成されている。また、シリンダヘッド１の下面とピストンとの間には燃焼室４が形成されている。
【００１５】
シリンダヘッド１の車体後側（図１で左側）に吸気ポート５が形成され、内部で二叉に分かれ、燃焼室４に開口する一対の吸気口６となっている。シリンダヘッド１の車体前側（図１で右側）には排気ポート７が形成され、内部で二叉に別れ、燃焼室４に開口する１対の排気口８となっている。
【００１６】
両吸気口６をそれぞれ開閉する１対の吸気弁９と、両排気口８をそれぞれ開閉する１対の排気弁１０が、シリンダヘッド１に圧入された弁スリーブ１１，１２にそれぞれ摺動自在に嵌装されている。吸気弁９と排気弁１０は、各弁ばね１３、１４のばね力により、それぞれが対応する吸気口６および排気口８を閉じるように付勢されている。吸気ポート５の上流側には、吸気管（図示されず）が接続され、その先に燃焼室４に供給するための混合気を形成する気化器（図示されず）が取り付けられる。排気ポート７の下流側開口には、燃焼室４から燃焼ガスを排出するための排気管（図示されず）が接続される。
【００１７】
図２は上記内燃機関のシリンダヘッドカバーを除去して、動弁室の内部を上から見た図である。図１、図２を併せて参照しながら述べる。動弁室３に収容されている動弁装置は、カム軸中心線位置から上下に２分割され、シリンダヘッド１に形成された下側カム軸ホルダ１５と、これにボルト１７により締結される上側カム軸ホルダ１６とに、内外径共通の一対の玉軸受１８、１９を介して回転自在に支持されるカム軸２０と、一対の吸気弁９を開閉させる一対のバルブリフタ２１と、カム軸２０の回転軸線と平行な軸線を有して上下のカム軸ホルダ１５、１６によって固定保持されたロッカ軸２２と、同ロッカ軸２２に揺動自在に支持されるロッカアーム２３とを備えている。
【００１８】
カム軸２０は、前記ピストンにより回転駆動されるクランク軸の回転軸線と平行な回転軸線を有し、該クランク軸に結合された駆動スプロケットとカム軸２０の左端部に結合された従動スプロケット２６との間に掛け渡されタイミングチェーンを介して、クランク軸の動力により、クランク軸の１／２の回転数で回転駆動される。
【００１９】
カム軸２０には、同一の所定のカム面を有する一対の吸気カム２７、２８と、両吸気カム２７、２８の間のほぼ中央に位置し所定のカム面を有する１個の排気カム２９とが形成されている。一対の吸気カム２７、２８は、シリンダヘッド１に形成されたガイド筒３０（図１）内に摺動自在に嵌合された上記バルブリフタ２１の頂面に摺接し、該バルブリフタ２１を前記カム面に応じて摺動させて、一対の吸気弁９を所定の開閉時期およびリフト量で開閉する。
【００２０】
ロッカアーム２３の、カム軸２０側には、排気カム２９に転がり接触するローラ３１がローラ軸３２によって回転自在に保持され、他方の側には二叉の分岐部２３ａ，２３ｂが形成され、各分岐部２３ａ，２３ｂの先端部が一対の排気弁１０の弁ステム上端面１０ａと当接している。そして、排気カム２９は、当接するローラ３１を介してロッカアーム２３を前記カム面に応じて揺動させて、両排気弁１０を所定の開閉時期およびリフト量で開閉する。
【００２１】
図３は図２に示したカム軸２０と、それに連なる従動スプロケット２６、玉軸受１８、１９等からなる部分の拡大縦断面図である。カム軸２０には、その回転軸線に平行にデコンプ部材挿通孔４０が設けられ、その中にデコンプ部材４１が回動自在に挿入されている。デコンプ部材４１の形状の詳細は後述するが、このデコンプ部材４１は、遠心ウエイト４２とデコンプカム４３と上記両者を連結するよう一体的に形成された回動軸４４とから成るものである。デコンプ部材４１は、カム軸２０の端にボルト４５で締着された抜け止めプレート４６で抜けが防止されている。一対の玉軸受１８、１９の間に、右側から順に吸気カム２７、排気カム２９、吸気カム２８の各カム山が設けてある。吸気カム２７のカム山に設けられた貫通孔２７ａは、カム軸２０と従動スプロケット２６とを結合する時の回転方向位相位置決めに用いる孔である。
【００２２】
図４は図３に示したカム軸２０の縦断面図である。図において、デコンプ部材挿通孔４０の奥端部にデコンプカム収容穴４８が形成され、同収容穴４８にデコンプカム４３が収容される。カム軸２０の右端のボルト穴は前記抜け止めプレート締着用ボルト４５の装着穴４７である。カム軸２０の右端面中央の漏斗状穴は、抜け止めプレート４６の一部をなす回動防止爪の係止用穴５０である。カム軸２０の右端部は、デコンプ部材４１の遠心ウエイト４２が回動範囲の両端で当接するストッパ部５１である。カム軸２０の中心部には、軽量化のための中空部２０ａが設けてある。
【００２３】
図４の、Ｖ矢視図を図５に、ＶＩ−ＶＩ断面図を図６に、ＶＩＩ−ＶＩＩ断面図を図７に、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図を図８に、ＩＸ−ＩＸ断面図を図９に、Ｘ−Ｘ断面図を図１０に、ＸＩ矢視図を図１１に示した。図４、図９および図１１に見られるように、排気カム２９の一部を穿って形成されたデコンプカム収容穴４８の底部には平面状底面４８ａが形成されている。デコンプカム収容穴４８の開口部４８ｂ（図９）からデコンプカムが出没する。図４、図５、図６に見られるように、カム軸２０の右端部には、デコンプ部材４１の遠心ウエイト４２が回動範囲の両端で当接するためのストッパ部５１が形成されている。
【００２４】
図１２は図３に示したデコンプ部材４１の拡大縦断面図である。図１３は図１２の遠心ウエイト４２を右側から見たＸＩＩＩ矢視図である。図１４は図１２のデコンプカムのＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。遠心ウエイト４２とデコンプカム４３とは、これらの部分と一体的に形成された円形断面の回動軸４４で連結されている。デコンプカム４３は、デコンプカム外周円柱面４３ｘと同一の曲面から成るデコンプ作動面４３ａと、排気カム外周面２９ａと同一の曲面となるよう切り欠かれて形成されたデコンプ解除面４３ｂと、デコンプカム外周円柱面４３ｘと同一の曲面から成るデコンプカム支持面４３ｃと、デコンプカム４３の外周の一部を切欠いて形成された逃げ面４３ｄとを備えている。排気カム２９に対するデコンプカム４３の相対的位置関係および上記各面の作用については後述する。
【００２５】
図１５は、カム軸２０と遠心ウエイト４２をカム軸２０の右方から見た図である。デコンプ部材抜け止めプレート４６は、図の煩雑を避けるために図示省略してある。
【００２６】
図１６は、図１５のＸＶＩ矢視図である。デコンプ部材の回動軸４４には捩りコイルばね５２が設けてある。捩りコイルばね５２は、内燃機関が停止している時には、遠心ウエイト４２のアームを、図１５に示すストッパ部５１の低速回転時ストッパ面５１ａの方向に付勢している。
【００２７】
図１５および図１６はカム軸２０が、上記捩りコイルばね５２の捩りばね力調整によって設定されたデコンプ動作解除回転速度以下の低速回転または停止している時の状態を示している。クランク軸の回転に伴って従動スプロケット２６が回転すると、カム軸２０は矢印Ｗ方向に回転する。カム軸２０が上記のように設定された回転速度以下の低速回転している時には、遠心ウエイト４２は上記捩りコイルばね５２の弾発力によって、図１５に示すように、アームの一側面４２ａがストッパ部５１の一側面の低速回転時ストッパ面５１ａに当接して停止している。
【００２８】
図１７は、機関回転数が上昇して、カム軸２０が、上記のように設定されたデコンプ動作解除回転速度以上の高速回転をしている時の、カム軸２０と遠心ウエイト４２をカム軸２０の右方から見た図である。遠心ウエイト４２は、それに加わる遠心力によって、カム軸２０が上記設定回転速度を超過した時、上記捩りコイルばね５２の弾発力に抗してカム軸２０に対して相対的に回動し、遠心ウエイト４２のウエイト部とは反対側のアームの端部４２ｂが、ストッパ部５１の上記とは異なる一側面の高速回転時ストッパ面５１ｂに当接した位置で停止する。この例では、遠心ウエイト４２は９０度回動して停止している。
【００２９】
図１８および図１９はいずれも、排気カム２９と遠心ウエイト４２とデコンプカム４３との相互の位置関係を示す図であり、図１８はカム軸２０が低速回転している時、図１９はカム軸２０が高速回転している時の状態を示している。遠心ウエイト４２とデコンプカム４３とは連動しているので、遠心ウエイト４２の回動前後でこれらの相互の位置関係は変わらない。遠心ウエイト４２が回動すると、デコンプカム４３と排気カム２９との相互の位置関係は変わる。
【００３０】
カム軸２０が低速回転している時には、図１８に示すように、デコンプカムの円柱状外周面４３ｘの一部によって形成されるデコンプ作動面４３ａが、排気カム外周面２９ａより外方へ突出しており、これがロッカーアーム２３のローラ３１（図１）を押し上げ、両排気弁１０を所定の開閉時期およびリフト量でデコンプ開閉する。
【００３１】
デコンプ作動面４３ａにローラ３１が当接している時には、デコンプカム４３はローラ３１から押圧力を受ける。この時、デコンプカム４３のデコンプ作動面４３ａとは反対側に形成されているデコンプカム支持面４３ｃが、デコンプカム収容穴４８の平面状底面４８ａに当接して、デコンプカム４３を支える。デコンプカム支持面４３ｃは、デコンプカム外周円柱面４３ｘの一部によって形成された面である。上記デコンプカム支持面４３ｃと平面状底面４８ａとの組み合せたものは、一種の軸受を構成している。
【００３２】
機関回転数が上昇して、カム軸２０が高速回転を始めると、遠心ウエイト４２に連動してデコンプカム４３がカム軸２０に対して、すなわち排気カム２９に対して相対的に回動し、図１９の状態となる。この時、デコンプカム４３の外周の一部を排気カム外周面２９ａと一致するよう切欠いて形成されたデコンプ解除面４３ｂが、デコンプカム収容穴４８の開口部４８ｂの方向へ向く。デコンプ解除面４３ｂは排気カム外周面２９ａより外方へは突出していないので、デコンプカム４３はロッカアーム２３のローラ３１を押すことは出来ない。したがって、これによってデコンプ動作が解除された状態となる。
【００３３】
デコンプカム４３の上記デコンプ解除面４３ｂとは反対の側に、デコンプカム４３の外周の一部を切欠いて形成された逃げ面４３ｄが形成されている。カム軸２０が高速回転している時には、デコンプ解除面４３ｂは排気カム外周面２９ａより外方へは突出していないので、デコンプカム４３にはローラ３１からの押圧力が加わらない。したがって、前述のカム軸２０が低速回転していた時に、デコンプカム支持面４３ｃと平面状底面４８ａとの組み合せで構成されていた一種の軸受は不要となる。むしろ、デコンプカム４３が低速回転状態の位置から高速回転状態の位置へ回動する時、スムーズに回動できるようにすることが重要となる。このため、逃げ面４３ｄを形成して、デコンプカム４３がデコンプカム収容穴４８の平面状底面４８ａに接触しないようにして、摩擦抵抗の減少を図ってある。
【００３４】
以上詳述したように、本実施形態においては、遠心ウエイト４２がカム軸２０の端部に配置され、上記遠心ウエイト４２に回動軸４４を介して連結されたデコンプカム４３が、上記カム軸端部に近い軸受１８を貫通して排気カム２９のカム山部まで延びて配置されているので、従来のようなデコンプカムの位置からロッカアーム先端部へ伸びるデコンプアームは不要となる。これによって、本実施形態では、構造が簡単となり、シリンダヘッドを小型化することができる。
【００３５】
本実施形態では、デコンプ部材の回動軸４４の右端部で回動軸４４を支持する軸受部４４ａ（図３、図１２）と、デコンプカム支持面４３ｃとデコンプカム収容穴の底面４８ａとで構成されデコンプカム４３を支える一種の軸受（図１８）とが、吸気カムのカム山部の左右に離して形成してあるので、軸受間隔を大きく確保でき、デコンプ装置の耐久性を向上させている。
【００３６】
本実施形態のカム軸ホルダは、カム軸２０の中心線位置から上下に２分割され、シリンダヘッド１に形成された下側カム軸ホルダ１５と、これにボルト１７により締結される上側カム軸ホルダ１６とからなる２分割形式のホルダであるから、内外径共通の一対の玉軸受１８、１９を介してカム軸２０を支持することができる。このようにして、軸受部材を共通化しているので、部品の種類を低減でき、組み立て性が向上している。
【００３７】
本実施形態のデコンプカム４３は、ロッカアーム２３のローラ３１に接する排気カム２９に組み合せ、デコンプカム４３に上記ローラ３１が直接当接するようにしてある。したがって、従来のように、スリッパでデコンプカムに接する構造のものと異なり、デコンプカムの山部分の滑り磨耗を低減できる。また、これによってデコンプカムのカム山を小型化し、また、デコンプカムを支持する軸受の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明名の一実施形態に係る内燃機関の動弁室の縦断面図である。
【図２】上記内燃機関のシリンダヘッドカバーを除去して、動弁室の内部を上から見た図である。
【図３】カム軸と、それに連なっている部材の縦断面図である。
【図４】カム軸の拡大断面図である。
【図５】図４のＶ矢視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】図４のＸＩ矢視図である。
【図１２】デコンプ部材の拡大断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ矢視図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【図１５】カム軸、およびそれに連なっている部材を、カム軸の右方から見た図である。カム軸の、停止中および低速回転中のデコンプ部材の位置を示している。
【図１６】図１５のＸＶＩ矢視図である。
【図１７】カム軸、およびそれに連なっている部材を、カム軸の右方から見た図である。カム軸の、高速回転中のデコンプ部材の位置を示している。
【図１８】排気弁とデコンプカムと遠心ウエイトとの位置関係を示す図であり、カム軸が低速回転している時の位置を示している。
【図１９】排気弁とデコンプカムと遠心ウエイトとの位置関係を示す図であり、カム軸が高速回転している時の位置を示している。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド、２…シリンダヘッドカバー、３…動弁室、４…燃焼室、５…吸気ポート、６…吸気口、７…排気ポート、８…排気口、９…吸気弁、１０…排気弁、１０ａ…排気弁ステム上端面、１１…弁スリーブ、１２…弁スリーブ、１３…弁ばね、１４…弁ばね、１５…下側カム軸ホルダ、１６…上側カム軸ホルダ、１７…ボルト、１８…玉軸受、１９…玉軸受、２０…カム軸、２０ａ…中空部、２１…バルブリフタ、２２…ロッカ軸、２３…ロッカアーム、２３ａ…分岐部、２３ｂ…分岐部、２６…従動スプロケット、２７…吸気カム、２７ａ…貫通孔、２８…吸気カム、２９…排気カム、２９ａ…排気カム外周面、３０…ガイド筒、３１…ローラ、３２…ローラ軸、４０…デコンプ部材挿通孔、４１…デコンプ部材、４２…遠心ウエイト、４２ａ…アームの一側面、４２ｂ…ウエイト部とは反対側のアームの端部、４３…デコンプカム、４３ｘ…デコンプカム外周円柱面、４３ａ…デコンプ作動面、４３ｂ…デコンプ解除面、４３ｃ…デコンプカム支持面、４３ｄ…逃げ面、４４…回動軸、４４ａ…回動軸４４の軸受部、４５…ボルト、４６…デコンプ部材抜け止めプレート、４７…抜け止めプレート締着用ボルト穴、４８…デコンプカム収容穴、４８ａ…平面状底面、４８ｂ…開口部、５０…抜け止めプレート回動防止爪係止用穴、５１…ストッパ部、５１ａ…低速回転時ストッパ面、５１ｂ…高速回転時ストッパ面、５２…捩りコイルばね。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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