(57)【要約】【課題】ホットランナを備えた金型装置において、ホットランナおよびこれを加熱するヒータの交換に要する手間を減少させる。【解決手段】互いに離隔可能に接合されてそれらの間にキャビティ２９が形成される１対の金型のうち一方の金型２０の背側には、ホットランナ３０を収納する凹部２１が形成されている。この一方の金型の背面に固定された取付盤２２には凹部と対応する位置にホットランナおよびこれを加熱するヒータ３２，３２ａが挿通可能な開口２３を形成し、この開口を通して凹部内に後側から挿入したホットランナおよびヒータを一方の金型に着脱可能に固定する。ホットランナは一方の金型とその後側に着脱可能に固定した受圧部材３３との間に挟持固定するのがよい。ホットランナは複数個とし、これに溶湯を供給するマニホールドはホットランナと重ねて凹部内に収容するようにしてもよい。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの背面に取付盤が固定され互いに離隔可能に接合されてそれらの間にキャビティが形成される１対の金型を備え、何れか一方の金型の背側に形成した凹部内にホットランナを設けてなる金型装置において、
前記一方の金型の背面に固定された前記取付盤には前記一方の金型の前記凹部と対応する位置に前記ホットランナおよびこれを加熱するヒータが挿通可能な開口を形成し、
前記開口を通して前記一方の金型の前記凹部内に後側から挿入した前記ホットランナおよびヒータを前記一方の金型に着脱可能に固定した
ことを特徴とするホットランナを備えた金型装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホットランナを備えた金型装置において、
前記ホットランナは前記一方の金型の後側に着脱可能に固定した受圧部材と前記一方の金型の間に挟持固定した
ことを特徴とするホットランナを備えた金型装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のホットランナを備えた金型装置において、
前記取付盤には一端が前記開口に解放されて前記取付盤の外縁近くまで延びる第２の開口を形成し、
この第２の開口を開放可能に覆う配線カバーと前記金型の間に形成される案内通路内に前記ヒータに給電するヒータ配線を通した
ことを特徴とするホットランナを備えた金型装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のホットランナを備えた金型装置において、
前記ホットランナは複数個とし、
射出装置から供給される溶湯を前記各ホットランナに分配するマニホールドと前記各ホットランナは前記金型の前記凹部内に収納するとともに、前記マニホールドの各先端部が前記各ホットランナの後端面に当接されるように互いに重ねて前記受圧部材と前記一方の金型の間に挟持固定し、
前記取付盤に形成する前記開口は前記マニホールドが挿通可能な大きさとしたことを特徴とするホットランナを備えた金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホットランナを備えた金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のホットランナを備えた金型装置としては、背面に固定板を有するダイセットの前側に金型（固定コア）を固定し、この固定板と金型の間となるダイセット内にホットランナ（加熱ノズル）および射出装置からの溶湯を供給するマニホールドを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−３２８２６公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ホットランナを備えた金型装置では電熱式などのヒータによりホットランナを加熱しており、このヒータあるいは配線が断線するなどの故障を生じると、ホットランナおよびヒータなどを交換する必要がある。上述した従来技術のホットランナを備えた金型装置では、このような場合には、金型を固定したダイセットを成形機から取り外し、メンテナンス作業場に運び、固定板（あるいは金型、以下同じ）を取り外してホットランナおよびヒータなどの交換を行い、次いで逆の順序で固定板を取り付け、メンテナンス作業場から成形機まで運んで取り付けていた。しかし金型を固定したダイセットおよび固定板は相当な重量があり、その運搬および固定板の着脱にはホイストなどを使用する必要があるので、ホットランナおよびヒータの交換に手間がかかるという問題があった。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明によるホットランナを備えた金型装置は、それぞれの背面に取付盤が固定され互いに離隔可能に接合されてそれらの間にキャビティが形成される１対の金型を備え、何れか一方の金型の背側に形成した凹部内にホットランナを設けてなる金型装置において、一方の金型の背面に固定された取付盤にはこの一方の金型の凹部と対応する位置にホットランナおよびこれを加熱するヒータが挿通可能な開口を形成し、この開口を通して一方の金型の凹部内に後側から挿入したホットランナおよびヒータを一方の金型に着脱可能に固定したことを特徴とするものである。
【０００６】
前項に記載のホットランナを備えた金型装置のホットランナは、一方の金型の後側に着脱可能に固定した受圧部材とこの一方の金型の間に挟持固定することが好ましい。
【０００７】
前２項に記載のホットランナを備えた金型装置は、取付盤には一端が開口に解放されて取付盤の外縁近くまで延びる第２の開口を形成し、この第２の開口を開放可能に覆う配線カバーと金型の間に形成される案内通路内にヒータに給電するヒータ配線を通すことが好ましい。
【０００８】
前２項に記載のホットランナを備えた金型装置は、ホットランナを複数個とし、射出装置から供給される溶湯を各ホットランナに分配するマニホールドと各ホットランナは金型の凹部内に収納するとともに、マニホールドの各先端部が各ホットランナの後端面に当接されるように互いに重ねて受圧部材と一方の金型の間に挟持固定し、取付盤に形成する開口はマニホールドが挿通可能な大きさとすることが好ましい。
【０００９】
【発明の作用および効果】
上述のように、本発明のホットランナを備えた金型装置によれば、一方の金型の背面に固定された取付盤にはこの一方の金型の凹部と対応する位置にホットランナおよびこれを加熱するヒータが挿通可能な開口を形成し、この開口を通して一方の金型の凹部内に後側から挿入したホットランナおよびヒータを一方の金型に着脱可能に固定したので、金型の凹部内に設けられたホットランナおよびヒータは、取付盤を一方の金型から取り外すことなく、取付盤に形成した開口を通して交換することができる。ホットランナおよびヒータは何れも小形軽量であるので、取付盤が固定された状態で成形機から取り外した金型をわざわざメンテナンス作業場まで運ぶ必要はなく、成形機の近くで人力による手作業でホットランナおよびヒータを交換することができる。従って前述した従来技術に比してホットランナおよびヒータの交換に要する手間を大幅に減少させ、これにより成形機の稼働効率を向上させることができる。
【００１０】
ホットランナを一方の金型の後側に着脱可能に固定した受圧部材とこの一方の金型の間に挟持固定するようにしたホットランナを備えた金型装置によれば、溶湯が通過して高温に加熱されるホットランナは受圧部材と一方の金型の間に挟持固定されており、ホットランナの熱歪みの少なくとも一部はこの挟持部の摺動により吸収されるので、ホットランナの熱歪みによる各部の破損または締め付けの緩みなどを減少させることができる。
【００１１】
取付盤には一端が開口に解放されて取付盤の外縁近くまで延びる第２の開口を形成し、この第２の開口を開放可能に覆う配線カバーと金型の間に形成される案内通路内にヒータに給電するヒータ配線を通したホットランナを備えた金型装置によれば、配線カバーを外せば案内通路は取付盤の背面に解放されるので、交換のためにホットランナおよびヒータを着脱する際に、ヒータ配線の着脱がきわめて簡単になり、ホットランナおよびヒータの交換に要する手間をさらに減少させることができる。
【００１２】
ホットランナは複数個とし、射出装置から供給される溶湯を各ホットランナに分配するマニホールドと各ホットランナは金型の凹部内に収納するとともに、マニホールドの各先端部が各ホットランナの後端面に当接されるように互いに重ねて受圧部材と一方の金型の間に挟持固定し、取付盤に形成する開口はマニホールドが挿通可能な大きさとしたホットランナを備えた金型装置によれば、受圧部材を取り外せば、金型の凹部内に設けられた複数のホットランナ、これらを加熱するヒータおよびマニホールドを取付盤に形成した開口を通して交換することができる。従ってホットランナが複数個の場合でも、前２項のホットランナを備えた金型装置と同様、ホットランナおよびヒータの交換に要する手間を大幅に減少させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
先ず図１〜図５に示す第１の実施の形態により、本発明によるホットランナを備えた金型装置の説明をする。このホットランナを備えた金型装置は、図５に示すような、ダイカストまたはチクソモールディング用成形機に取り付けて使用される。この成形機は、ベッド１０上に型締め装置１１と射出装置１２をインライン配置したもので、この実施の形態の射出装置１２は、半溶融状態のマグネシウム合金の溶湯をノズル１２ａの先端からホットランナ３０を介してキャビティ２９内に射出して充填するものである（後述）。型締め装置１１の固定および可動ダイプレート１１ａ，１１ｂの一側には、ベッド１０から突出するように金型交換台１０ａが一体的に連結固定されている。
【００１４】
この実施の形態のホットランナを備えた金型装置は、それぞれの背面に固定された取付盤２２，２７を介して型締め装置１１の固定および可動ダイプレート１１ａ，１１ｂに固定されて互いに接近離隔される１対の金型２０，２５（固定型２０および可動型２５）を有している。互いに接近されて当接された状態では、両金型２０，２５の間にはキャビティ２９が形成される。また固定型２０内には、射出装置１２のノズル１２ａから射出される溶湯をキャビティ２９に導くホットランナ３０が設けられている。
【００１５】
図１〜図４に示すように、固定型２０の中央部にボルト２０ｂを介して固着されて固定型２０の一部をなす筒状の入れ子２０ａには固定型２０の背側となる後半部に、ホットランナ３０を取り付ける円形の凹部２１が形成されている。この凹部２１はその底部から同軸的に延びる貫通孔２１ａを有しており、この貫通孔２１ａの先端部はテーパ状に絞られて、キャビティ２９の一部を形成する固定型２０の表面に開口している。固定型２０の背面に固定される取付盤２２は、下縁は固定型２０の下面と一致しているが、上縁および左右の両側縁は固定型２０の上面および左右の両側面より張り出している。固定型２０を型締め装置１１の固定ダイプレート１１ａに取り付けるためのこの取付盤２２には、入れ子２０ａの外周面とほゞ一致する円形の開口２３が形成されている。
【００１６】
ホットランナ３０は、図４に詳細に示すように、後端面に凹球面状の座面３０ａが形成された筒状で、長手方向中間部の外周に形成されたフランジより前側の小径部と後側の大径部の外周にはそれぞれヒータ３２および３２ａが設けられ、またヒータ３２の後半部の外周に嵌合した断熱リング３１の後端はフランジの前側に当接している。このように互いに嵌合されたホットランナ３０とヒータ３２，３２ａと断熱リング３１は、断熱リング３１の前端面が凹部２１の底面に当接され、それより先の部分が貫通孔２１ａ内に挿入されるように、開口２３を通って凹部２１内に収納される。そして、開口２３内を挿通可能な環状の受圧部材３３の内周部前面を座面３０ａより外側となるホットランナ３０の後端面に当接し、受圧部材３３の外周部をボルト３４により入れ子２０ａの後端面に締め付けることにより、ホットランナ３０は固定型２０と受圧部材３３の間に軸線方向に挟まれ保持されて着脱可能に固定される。断熱リング３１から突出するヒータ３２の先端側半部と入れ子２０ａの間には、断熱のために多少のギャップが設けられている。取付盤２２の開口２３には、溶湯を射出する射出装置１２のノズル１２ａよりも大径の穴４０ａを有する環状のカバープレート４０が嵌合されて、ボルト４２により着脱可能に固定されている。
【００１７】
図２および図３に示すように、可動型２５の背面には脚２６ａを介して取付盤２６が固定されており、この取付盤２６も固定型２０の取付盤２２と同様、下縁は可動型２５の下面と一致しているが、上縁および左右の両側縁は可動型２５の上面および左右の両側面より張り出している。可動型２５には矢印Ｃ方向に移動可能にエジェクタ装置２７が設けられ、そのエジェクタピン２７ａは、図に示す不作動状態では、キャビティ２９の一部を形成する可動型２５の表面に達している。
【００１８】
図３において左側となる固定型２０の一側面には、ヒータ３２，３２ａへの給電を行うヒータ配線４４のための中継ボックス４５が設けられている。また図１および図３に示すように、取付盤２２には一端が開口２３に解放されて固定型２０の左側面を越えて取付盤２２の外縁近くまで延びる細長い長方形の第２の開口２４が形成されている。この第２の開口２４は取付盤２２にボルト止めした配線カバー４１ａ，４１ｂにより背面側から開放可能に覆われ、この配線カバー４１ａ，４１ｂと固定型２０の間に形成される案内通路４３内には、ヒータ３２，３２ａと中継ボックス４５の間を連結するヒータ配線４４が通されている。
【００１９】
両金型２０，２５が各取付盤２２，２７を介して型締め装置１１の固定および可動ダイプレート１１ａ，１１ｂに取り付けられた状態では、射出装置１２は多少前進してそのノズル１２ａの先端は、カバープレート４０の穴４０ａを通してホットランナ３０後端の座面３０ａに当接されている（図２および図４参照）。型締め装置１１により両金型２０，２５を閉じ、それらの間にキャビティ２９が形成された状態において、射出装置１２のノズル１２ａから射出された半溶融状態のマグネシウム合金の溶湯は、ホットランナ３０を通ってキャビティ２９内に充填される。キャビティ２９内に充填された溶湯が冷却固化したところで型締め装置１１の可動ダイプレート１１ｂを後退させて両金型２０，２５を開き、可動型２５側に取り付いた鋳造品をエジェクタ装置２７により突き出して取り出す。これを繰り返すことにより鋳造品は生産される。キャビティ２９内に充填された溶湯が冷却固化された状態でも、ヒータ３２，３２ａにより加熱されたホットランナ３０内の溶湯は、キャビティ２９に連結される先端部の一部を除き、半溶融状態に保たれている。
【００２０】
ホットランナ３０のヒータ３２，３２ａまたはその配線が断線するなどの故障が生じてこれらを交換する必要が生じた場合には、両金型２０，２５を各ダイプレート１１ａ，１１ｂから取り外し、図５の矢印Ｂに示すように移動してベッド１０の一側に設けた金型交換台１０ａ上の位置とする（二点鎖線２０Ａ，２０Ｂ参照）。そしてこの金型交換台１０ａ上において小形軽量なカバープレート４０および受圧部材３３を取り外し、配線カバー４１ａ，４１ｂを取り外し、またヒータ配線４４を中継ボックス４５から取り外せば、大形で従って重量も大きい取付盤２２を固定型２０から取り外すことなく、固定型２０の凹部２１内に設けられた小形軽量なホットランナ３０、ヒータ３２，３２ａおよびヒータ配線４４などを、開口２３および第２の開口２４を通して固定型２０の後側から容易に取り外して交換することができる。従ってこの実施の形態によれば、前述のようにメンテナンス作業場に運んで固定型２０から取付盤２２を取り外さなければホットランナ３０およびヒータ３２，３２ａの交換をすることができない従来技術に比して、ホットランナ３０およびヒータ３２，３２ａの交換に要する手間を大幅に減少させることができ、成形機の稼働効率を高めることができる。
【００２１】
上述した実施の形態では、ホットランナ３０およびヒータ３２，３２ａは、固定型２０の後側に着脱可能に設けた受圧部材３３と固定型２０の間に挟持されて取り付けられており、従って溶湯が通過して高温に加熱されるホットランナ３０の熱歪みの少なくとも一部は、この挟持部の摺動により吸収されるので、ホットランナ３０の熱歪みによる各部の破損または締め付けの緩みなどを減少させることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、成形条件あるいは各部の材質を選定するなどにより、ホットランナ３０をボルト止めなどにより固定型２０に固定するようにして実施することも可能である。
【００２２】
また上述した実施の形態では、一端が開口２３に解放され固定型２０の側面を越えて取付盤２２の外縁近くまで延びる第２の開口２４を取付盤２２に形成し、ホットランナ３０を加熱するヒータ３２，３２ａに給電するヒータ配線４４はこの第２の開口２４を開放可能に覆う配線カバー４１と金型２０の間に形成される案内通路４３内を通すようにしており、このようにすれば配線カバー４１ａ，４１ｂを外せば案内通路４３は取付盤２２の背面に解放されるので、交換のためにホットランナ３０およびヒータ３２，３２ａを着脱する際に、ヒータ配線４４の着脱がきわめて簡単になり、ホットランナ３０およびヒータ３２，３２ａの交換に要する手間が減少される。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、配線カバー４１ａ，４１ｂにより覆われる第２の開口２４を設けることなく固定型２０と取付盤２２の間などに形成した案内通路内にヒータ配線４４を通すようにして実施してもよい。
【００２３】
なお上述した実施の形態では、開口２３内を挿通可能でボルト３４により固定型２０に取り付けられて固定型２０との間にホットランナ３０を挟持する受圧部材３３とは別に、ボルト４２により取付盤２２に取り付けられて開口２３を覆う環状のカバープレート４０を設けているが、本発明は受圧部材３３とカバープレート４０を一体化したものを受圧部材とし、取付盤２２を介して固定型２０にボルト止め固定されたこの受圧部材と固定型２０の間にホットランナ３０を挟持固定するようにして実施してもよい。
【００２４】
次に図６〜図８に示す第２の実施の形態の説明をする。この第２の実施の形態は、固定型２０内に設けるホットランナ３０を２個として射出装置１２から供給される溶湯はマニホールド３６を介して各ホットランナ３０に分配するようにし、各ホットランナ３０とマニホールド３６を重ねて、３つに分割された受圧部材３３により固定型２０に挟持固定した点が前述した第１の実施の形態と異なっており、その他の構造は第１の実施の形態と実質的に同じである。
【００２５】
この第２の実施の形態では、図６〜図８に示すように、固定型２０の中央部に形成される凹部２１は背面側より見てＴ字形で、上部の両端部には底面から前側に延びる丸い筒状凹部２１ｂを有しており、キャビティ２９の一部を形成する固定型２０の表面に開口する貫通孔２１ａは筒状凹部２１ｂの底部に同軸的に形成されている。固定型２０の取付盤２２に形成される開口２３は、凹部２１よりほゞ一定幅だけ広いＴ字形である。
【００２６】
各ホットランナ３０は、主として図７に示すように、後部にフランジが形成された筒状で、フランジより前側の小径部の外周にはヒータ３２が設けられ、このヒータ３２の後半部の外周に嵌合した断熱リング３１の後端はフランジの前側に当接している。このように互いに嵌合されたホットランナ３０とヒータ３２と断熱リング３１は、断熱リング３１の前端面が各筒状凹部２１ｂの底面に当接され、それより先の部分が各貫通孔２１ａ内に挿入されるように、凹部２１筒状凹部２１ｂ内に収納される。
【００２７】
マニホールド３６は、図６〜図８に示すように、多少の隙間をおいて凹部２１内に挿入可能なＴ字形であり、上部の各先端部の前面が各ホットランナ３０の後端面に当接され、また下部の前面が凹部２１の底面に設けられたブロック３５ｃに当接されるように、凹部２１内に収納される。マニホールド３６の下部の後側に形成されたボス部３６ｃの後端面の中央には凹球面状の座面３６ａが形成され、またマニホールド３６内に形成されたＴ字状の通路３６ｂは、一端が座面３６ａの中央に開口され、他の二端は両ホットランナ３０の後端面との当接面に開口して、各ホットランナ３０の中心孔と連通されるようになっている。図示は省略したが、ホットランナ３０と同様、マニホールド３６にもこれを加熱するためのヒータが設けられている。
【００２８】
この第２の実施の形態の受圧部材３３は、図６〜図８に示すように、２つの第１部分３３ａと１つの第２部分３３ｂに分割され、全体としては開口２３を実質的に隙間なく挿通可能なＴ字状となっている。各第１部分３３ａは各ホットランナ３０の後側となる位置に設けられ、ブロック３５ａを介してマニホールド３６の上部の各先端部の後面に当接され、ボルト３４により固定型２０の後部に締め付けることにより、重ねられた各ホットランナ３０とマニホールド３６は、固定型２０と各第１部分３３ａの間に挟まれ保持されて着脱可能に固定される。また第２部分３３ｂにはノズル１２ａおよびボス部３６ｃが隙間をおいて挿通可能な穴３３ｃが形成され、この穴３３ｃと同軸的に設けた環状ブロック３５ｂはボス部３６ｃの外側となるマニホールド３６の後面に当接され、ボルト３４により第２部分３３ｂを固定型２０の後部に締め付けることにより、マニホールド３６の下部は、固定型２０と第１部分３３ａの間に着脱可能に挟持固定される。
【００２９】
その他の固定型２０および取付盤２２の構造は、ヒータ配線４４を通す案内通路４３の構造を含め第１の実施の形態と同じであるので、同一部分に同一符号を示すだけとして詳細な説明は省略する。また、可動型２５、取付盤２６およびエジェクタ装置２７の構造は第１の実施の形態と同じなので、図示および詳細な説明は省略する。
【００３０】
両金型２０，２５を閉じた状態において、射出装置１２のノズル１２ａから射出された溶湯は、マニホールド３６および各ホットランナ３０を通ってキャビティ２９内に充填され、充填された溶湯が冷却固化したところで両金型２０，２５を開き、成形された鋳造品を取り出す。これを繰り返すことにより、鋳造品は生産される。
【００３１】
ホットランナ３０のヒータ３２、マニホールド３６のヒータまたはその配線が断線するなどの故障が生じてこれらを交換する必要が生じた場合には、第１の実施の形態の場合と同様、両金型２０，２５を各ダイプレート１１ａ，１１ｂから取り外し、金型交換台１０ａ上に移動する。そして小形軽量な受圧部材３３の各部分３３ａ，３３ｂ、配線カバー４１およびヒータ配線４４の中継ボックス側を取り外せば、大形で従って重量も大きい取付盤２２を固定型２０から取り外すことなく、固定型２０の凹部２１内に設けられた小形軽量な２個のホットランナ３０、マニホールド３６およびヒータ３２などを、開口２３および第２の開口２４を通して固定型２０の後側から容易に取り外して交換することができる。従ってこの第２の実施の形態のようにホットランナ３０が２個設けられたものでも、前述したような従来技術に比して、ホットランナ３０およびヒータ３２，３２ａの交換に要する手間を大幅に減少させることができ、成形機の稼働効率を高めることができる。
【００３２】
なおこの第２の実施の形態は、ホットランナ３０を２個設けた場合につき説明したが、ホットランナ３０を３個以上設けた場合についても適用可能である。また上述した各実施の形態では、ホットランナ３０を加熱するヒータ３２，３２ａを電熱式のものとした例で説明したが、ヒータはこれに限られるものではなく、蒸気などの加熱媒体を使用したものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるホットランナを備えた金型装置の第１の実施の形態の固定型側から見た正面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図１の３−３断面図である。
【図４】図２のＡ部分の部分拡大断面図である。
【図５】本発明によるホットランナを備えた金型装置が使用される成形機を示す全体平面図である。
【図６】本発明によるホットランナを備えた金型装置の第２の実施の形態の固定型側から見た正面図である。
【図７】図６の７−７線に沿った部分拡大断面図である。
【図８】図６の８−８線に沿った部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１２…射出装置、２０…一方の金型（固定型）、２０，２５…金型（固定型，可動型）、２１…凹部、２２…取付盤、２３…開口、２４…第２の開口、２９…キャビティ、３０…ホットランナ、３２，３２ａ…ヒータ、３３，３３ａ，３３ｂ…受圧部材、３６…マニホールド、４１，４１ａ，４１ｂ…配線カバー、４３…案内通路、４４…ヒータ配線。
【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】
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【図７】
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【図８】
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