(57)【要約】【課題】蛇腹金属管付のホース本体の端部をソケット金具のかしめ付けにより固定するに際し、溶接作業を行うこと無く単なるソケット金具のかしめ付けだけで簡単にインサートパイプと蛇腹金属管とを固定及びシールできるようにする。【解決手段】蛇腹金属管付ホース１０において、蛇腹金属管１８の軸方向の先端部をその外層２０，２２，２４から露出してソケット金具１６の基部３２より軸方向に延出させ、その延出部３０を、ソケット金具１６のかしめ付けによって基部３２の内端面とインサートパイプ１４の外面とで挟圧する状態にホース本体１２，インサートパイプ１４及びソケット金具１６を一体的に固定するとともに蛇腹金属管１８とインサートパイプ１４との間を気密にシールするようになす。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇腹金属管を内層に有し、その径方向外側に弾性層を含む外層を積層したホース本体に対して、軸方向端部において該ホース本体内に剛性のインサートパイプを挿入する一方、該ホース本体の外面にソケット金具を外嵌して該ソケット金具を径方向内方にかしめ付け、該ホース本体の端部，インサートパイプ及びソケット金具を一体に締結固定して成る蛇腹金属管付ホースの端部締結構造であって、
前記蛇腹金属管の軸方向の先端部を、前記外層から露出して延出させ、その延出部を少なくとも前記ソケット金具における内向き鍔状の基部の先端に至る位置まで延び出させたことを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【請求項２】
請求項１において、前記蛇腹金属管における延出部が、非蛇腹形状且つ実質的に軸方向のストレート形状をなしており、該延出部が前記ソケット金具における内向き鍔状の基部を越えて軸方向外側まで延び出していることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記延出部を前記ソケット金具のかしめ付けによって該ソケット金具における前記基部の内端面と前記インサートパイプの外面とで挟圧する状態に前記ホース本体，インサートパイプ及びソケット金具を一体に締結固定し、併せて前記蛇腹金属管とインサートパイプとの間を気密にシールするようになしたことを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記インサートパイプの外面及び前記ソケット金具における基部の内端面の何れか一方に径方向の溝を、他方に該溝への嵌入部を設け、前記延出部を該溝と嵌入部とで挟圧したことを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【請求項５】
請求項４において、前記嵌入部を、前記ソケット金具のかしめ付けの際に前記溝による塑性変形により設けて、該嵌入部を該溝に対し前記延出部を介して噛合わせ、該延出部を該嵌入部と溝底面及び軸方向前後の溝側面とで挟圧したことを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【請求項６】
請求項５において、前記溝が前記インサートパイプの外面に形成されているとともに、前記かしめ付けの際の塑性変形によって前記嵌入部を形成する、前記ソケット金具における基部の径方向内端部の厚みを、かしめ付け前の状態において少なくとも前記溝の溝幅から前記延出部の肉厚の２倍を差し引いた寸法よりも大となしてあることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記延出部を挟圧する前記インサートパイプの外面及びソケット金具の基部の内端面の何れか一方に径方向の小突起を、他方に前記かしめ付けの際の該小突起による塑性変形により小凹部を形成し、該小突起と小凹部とで前記延出部を挟み込んでいることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの端部締結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用燃料輸送用ホースや冷媒その他流体輸送用ホースとして好適な蛇腹金属管付ホースに関し、特に端部の締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の燃料輸送用等として従来振動吸収性，組付性等の良好な一般的なゴムホース、例えば耐ガソリン透過性の優れるＮＢＲ・ＰＶＣ（アクリロニトリルブダジエンゴムとポリ塩化ビニルとのブレンド）等が用いられて来たが、自動車用燃料等の透過規制は地球環境保全の観点から厳しく、今後もその規制の一層の強化が予想され、他面では燃料電池で使用される水素ガスや炭酸ガス冷媒等の透過性の高い流体に対応する必要もあり、ゴムや樹脂といった有機材料のみで構成されたホースでは、要求性能を満足することが困難になると予想される。
【０００３】
そこで、今後の低透過ホースの形態として、極めて高度の流体不透過性が期待できる、内層に蛇腹金属管を有するホースの使用が検討されている。
【０００４】
この種の蛇腹金属管付きのものとして、従来下記文献１，文献２，文献３に開示のものが公知である。
［文献１］　特開２００１−１８２８７２号
［文献２］　特開２００１−３４１２３０号
［文献３］　実開昭５１−１５０５１１号
【０００５】
この蛇腹金属管付きのホースの場合、燃料電池で使用される分子量の小さい水素ガスを用いた場合でも内層の蛇腹金属管によってガス透過を０とすること、即ちガス透過を完全防止することが可能である。
但し蛇腹金属管付ホースの場合、内層の蛇腹金属管が高い剛性を有していることから、シール性を確保した端部の締結構造が問題となる。
【０００６】
従来、ホース端部については図６に示しているようにホース本体２００内に剛性の金属製のインサートパイプ２０２を挿入した上、内向き鍔状の基部２０６を備えたソケット金具２０４を外嵌し、そしてそのソケット金具２０４を径方向内方にかしめ付けることによってホース本体２００，インサートパイプ２０２及びソケット金具２０４を一体に締結固定し、併せてホース本体２００の内面とインサートパイプ２０２との間をシールするようにしている。
【０００７】
しかしながら内層に蛇腹金属管を有するホースの場合、その蛇腹金属管とインサートパイプとの充分な密着性が得難く、かしめ付け部分において蛇腹金属管表面に傷があったりすると、そこから内部の流体が外部に容易に漏れ出てしまう。そのためかかる蛇腹金属管付ホースの場合、蛇腹金属管の先端をインサートパイプに対し溶接接合してシール性を確保するといったことが行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらホース端部のシールに際してのこのような溶接作業は多大な困難を伴い、ホースの製造コストを高めてしまうのみならず、溶接の際の熱影響によってインサートパイプ２０２や蛇腹金属管の強度を低下させてしまい品質信頼性を損なう要因ともなる。
以上、燃料電池で使用される水素ガス輸送用ホースを例にとって説明したが、同様の問題はガス透過性の大きいＣＯ２などの分子量の小さい冷媒や他の流体の輸送用として蛇腹金属管を有するホースを適用した場合、或いは自動車燃料の輸送用ホース等の透過規制の厳しいホース分野においても共通して生ずる問題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛇腹金属管付ホースの端部締結構造はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、蛇腹金属管を内層に有し、その径方向外側に弾性層を含む外層を積層したホース本体に対して、軸方向端部において該ホース本体内に剛性のインサートパイプを挿入する一方、該ホース本体の外面にソケット金具を外嵌して該ソケット金具を径方向内方にかしめ付け、該ホース本体の端部，インサートパイプ及びソケット金具を一体に締結固定して成る蛇腹金属管付ホースの端部締結構造であって、前記蛇腹金属管の軸方向の先端部を、前記外層から露出して延出させ、その延出部を少なくとも前記ソケット金具における内向き鍔状の基部の先端に至る位置まで延び出させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２のものは、請求項１において、前記蛇腹金属管における延出部が、非蛇腹形状且つ実質的に軸方向のストレート形状をなしており、該延出部が前記ソケット金具における内向き鍔状の基部を越えて軸方向外側まで延び出していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記延出部を前記ソケット金具のかしめ付けによって該ソケット金具における前記基部の内端面と前記インサートパイプの外面とで挟圧する状態に前記ホース本体，インサートパイプ及びソケット金具を一体に締結固定し、併せて該蛇腹金属管とインサートパイプとの間を気密にシールするようになしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記インサートパイプの外面及び前記ソケット金具における基部の内端面の何れか一方に径方向の溝を、他方に該溝への嵌入部を設け、前記延出部を該溝と嵌入部とで挟圧したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５のものは、請求項４において、前記嵌入部を、前記ソケット金具のかしめ付けの際に前記溝による塑性変形により設けて、該嵌入部を該溝に対し前記延出部を介して噛合わせ、該延出部を該嵌入部と溝底面及び軸方向前後の溝側面とで挟圧したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６のものは、請求項５において、前記溝が前記インサートパイプの外面に形成されているとともに、前記かしめ付けの際の塑性変形によって前記嵌入部を形成する、前記ソケット金具における基部の径方向内端部の厚みを、かしめ付け前の状態において少なくとも前記溝の溝幅から前記延出部の肉厚の２倍を差し引いた寸法よりも大となしてあることを特徴とする。
【００１５】
請求項７のものは、請求項１〜６の何れかにおいて、前記延出部を挟圧する前記インサートパイプの外面及びソケット金具の基部の内端面の何れか一方に径方向の小突起を、他方に前記かしめ付けの際の該小突起による塑性変形により小凹部を形成し、該小突起と小凹部とで前記延出部を挟み込んでいることを特徴とする。
【００１６】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、蛇腹金属管の軸方向の先端部を径方向外側の外層から露出して延出させ、その延出部を、少なくともソケット金具の内向き鍔状の基部の先端に至る位置まで延び出させたもので、このようになしておくことにより、ソケット金具を径方向内方にかしめ付ける際に、そのソケット金具の基部の内端面とインサートパイプの外面とで蛇腹金属管における延出部を挟圧することが可能となる。
【００１７】
ここで蛇腹金属管における延出部は、非蛇腹形状且つ実質的に軸方向のストレート形状となし、これをソケット金具の基部を越えて軸方向外側まで延び出させておくことができる（請求項２）。
このようにすることで更に確実且つ強固にソケット金具の基部とインサートパイプとで延出部を挟圧することが可能となる。
【００１８】
而してその延出部をソケット金具における基部の内端面とインサートパイプの外面とで挟圧するようになした場合（請求項３）、ホース本体，インサートパイプ及びソケット金具の締結固定をなすと同時に、蛇腹金属管とインサートパイプとの間を気密にシールすることができ、従来のように溶接作業を伴うことなく単にソケット金具をかしめ付ける操作を行うだけで、簡単にホース端部の固定とシールとを行うことができる。
【００１９】
従って本発明によれば、ホース端部における固定とシールとを含むホース製造を安価に行うことができるとともに、蛇腹金属管の溶接接合に伴うインサートパイプ或いは蛇腹金属管の強度低下を防止でき、従ってホース端部における品質信頼性を高めることができる。
【００２０】
請求項４はインサートパイプの外面とソケット金具における基部の内端面の一方に径方向の溝を、他方にその溝への嵌入部を設けて、上記蛇腹金属管における延出部をその溝と嵌入部とにより挟圧したもので、このようにすることで固定力を更に高めることができるとともにシール性も同時に高めることができる。
【００２１】
この場合においてその嵌入部を、ソケット金具のかしめ付けの際の溝による塑性変形で形成させ、これにより嵌入部と溝とを噛合わせる（延出部を介し）ことで、延出部を嵌入部と溝底面及び軸方向前後の溝側面とで挟み込んで固定及びシールをなすようにできる（請求項５）。
このようにした場合、固定力及びシール性を更に効果的に高めることができる。
【００２２】
この請求項５において、溝をインサートパイプの外面に形成するとともに、ソケット金具における基部の内端部の厚みを、かしめ付け前の状態において溝幅から延出部の肉厚の２倍を差し引いた寸法よりも大となしておくことができる（請求項６）。
このようにしておくことで、かしめ付けの際に確実にソケット金具の基部の内端部を塑性変形を伴って溝の内部に嵌入させることができる。
【００２３】
更にかしめ付けの際の塑性変形によって嵌入部を形成するに際し、その嵌入部を形成する側の硬さを、溝の側の硬さよりも低硬度としておくことができる。
【００２４】
本発明においてはまた、上記溝を形成すると形成しないとに拘わらず、インサートパイプの外面及びソケット金具の基部の内端面の一方に小突起を、他方にその小突起による塑性変形で小凹部を形成し、それら小突起と小凹部とで延出部を挟み込むようになすことができる（請求項７）。
このようになした場合においてもシール性を効果的に高めることができる。
【００２５】
この場合において小突起の高さは延出部の肉厚よりも低い高さとしておくことが望ましい。
この小突起の高さを延出部の肉厚よりも高くしておくと、かしめ付けの際に小突起によって延出部が切れてしまう恐れが生ずるが、上記のように小突起の高さを低くしておくことで、このような不具合を回避することができる。
【００２６】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は水素輸送用ホースや自動車燃料ホース、或いはエアコン用の冷媒輸送用ホースとして好適な蛇腹金属管付ホース（以下単にホースとする）で、１２はホース本体、１４はホース本体１２の内部に挿入された金属製の剛性のインサートパイプ、１６はホース本体１２に外嵌されたソケット金具で、このソケット金具１６のかしめ付けによって、ホース本体１２の端部とインサートパイプ１４及びソケット金具１６とが一体に締結固定され且つシールされている。
図２にそのホース１０における端部の固定及びシール構造が具体的に示してある。
【００２７】
図２に示しているように、ホース本体１２は最内層にステンレス管等から成る蛇腹金属管１８を有しており、その外側に内側弾性層２０，補強層２２，外側弾性層２４が積層され、それらが加硫接着等により一体に固着されている。ここで内側弾性層２０，補強層２２，外側弾性層２４は蛇腹金属管１８の外側の外層を構成している。
ここで補強層２２はワイヤ補強層であっても良いし或いはまた繊維補強層であっても良い。
また内側弾性層２０はゴム或いは弾性を有する樹脂等にて構成することができる。また外側弾性層２４はゴム層としておくことができる。
【００２８】
一方最内層の蛇腹金属管１８は、長手方向の略全体が蛇腹部２６とされており、その蛇腹部２６によって可撓性が付与されている。
即ちこの例のホース１０は、最内層が金属管にて構成されているにも拘わらずその金属管に蛇腹部２６が設けられることによって、全体的に可撓性が付与されている。
【００２９】
この蛇腹金属管１８は、非蛇腹形状且つ軸方向のストレート形状部２８を有しており、更にその先端側の一部が内側弾性層２０，補強層２２，外側弾性層２４から成る外層から露出して延出する延出部３０とされている。
ここで延出部３０は、ソケット金具１６における内向き鍔状の基部３２の先端位置を越えて軸方向外側まで延び出している。
そしてその延出部３０が、インサートパイプ１４の外面とソケット金具１６における基部３２とによって挟圧され、蛇腹金属管１８がインサートパイプ１４及びソケット金具１６に対し固定されている。
【００３０】
本例において、その固定構造は次のようなものとされている。
即ちこの例では、インサートパイプ１４の外面においてソケット金具１６の基部３２に対応する位置に径方向の溝３４が形成されていて、そこに図２（Ｂ）の部分拡大図に示しているように基部３２側の嵌入部３６が嵌入し、それら溝３４と嵌入部３６とによって、溝３４の形状に沿って変形した延出部３０が溝底面と前後方向の一対の溝側面とにおいて挟圧され、かかる延出部３０がインサートパイプ１４に固定されると同時に、その固定部において蛇腹金属管１８とインサートパイプ１４との間が気密にシールされている。
【００３１】
ここで嵌入部３６は、延出部３０を介して溝３４に噛合っており、その噛合いに基づいて延出部３０が強固に固定されると同時に、その固定部分でのシールが良好に行われている。
ここで嵌入部３６は、ソケット金具１６の径方向内方へのかしめ付けの際に、溝３４に対応した形状に塑性変形して生じたものである。
【００３２】
詳しくは、図２（Ａ）に示しているようにソケット金具１６における基部３２の内端部はその肉厚がＷ１とされている。
この肉厚Ｗ１は溝３４の溝幅Ｗ２から延出部３０の肉厚ｔの２倍を差し引いた値よりも大寸法とされている。
この基部３２の内端部は、ソケット金具１６を径方向内方にかしめ付けると、延出部３０をその溝３４の形状に沿って変形させながら自身も塑性変形（基部３２の硬さはインサートパイプ１４よりも低硬度）し、嵌入部３６を形成する。
このため嵌入部３６は、溝３４に対し延出部３０を介して噛合った状態となる（図２（Ｂ）参照）。
【００３３】
そして嵌入部３６は、溝３４とともに延出部３０を溝底面と前後方向の溝側面とにおいて強く挟圧した状態となり、延出部３０つまり蛇腹金属管１８の端部を、インサートパイプ１４に対し固定すると同時にそれらの間を気密にシールする。
【００３４】
尚、当然ながらソケット金具１６のかしめ付けによって、蛇腹金属管１８とともにその外層である内側弾性層２０，補強層２２，外側弾性層２４も、インサートパイプ１４に対し強く固定された状態となる。即ちホース本体１２の端部が、インサートパイプ１４及びソケット金具１６に対し強く固定された状態となる。
【００３５】
尚、蛇腹金属管１８とインサートパイプ１４との間の密着性，シール性を高めるために、インサートパイプ１４の外面と蛇腹金属管１８におけるストレート形状部２８の内面との何れか一方又は両方に接着剤を塗布しておいてそれらを接着するようにしたり、或いはそれら両面の間にコーティング剤，薄肉のエラストマ等を介在させ、それらを介してインサートパイプ１４の外面とストレート形状部２８の内面とを合せるようになしても良い。
【００３６】
またストレート形状部２８（特にソケット金具１６における基部３２との係合面）の外面に同様のコーティング剤、薄肉のエラストマー等を介在させることにより、ストレート形状部２８表面に傷があった場合、この傷を埋めることによりシール性を高めることができる。尚ストレート形状部２８の外面の薄肉部は、金属蛇腹管１８の径方向外側に弾性層を含む一体成形されたホース１０端部から、蛇腹金属管１８の径方向外側の一部を残し、他の弾性層を除去するようにして形成してもよい。
【００３７】
かかる本例の締結構造によれば、蛇腹金属管１８とインサートパイプ１４との溶接接合等を行うことなく、ソケット金具１６を単にかしめ付けるだけで簡単にホース１０端部の固定とシールとを行うことができる。
また蛇腹金属管１８の溶接接合を行う必要が無いので、その溶接に伴うインサートパイプ１４或いは蛇腹金属管１８の強度低下を防止でき、ホース１０端部における品質信頼性を高めることができる。
【００３８】
また本例ではインサートパイプ１４の外面に径方向の溝３４を設け、ソケット金具１６のかしめ付けの際にソケット金具１６における基部３２の内端面をその溝３４により塑性変形させて嵌入部３６を形成し、その嵌入部３６と溝３４とを噛合せることによって延出部３０を挟圧しているので、ホース１０の端部における固定力を高めることができるとともにシール性も同時に高めることができる。
【００３９】
尚、上記実施例では溝３４における溝側面及び基部３２の前，後面ともにホース１０の軸心と直角方向の面となしているが、図３（Ａ）に示しているように基部３２の前，後面をそれぞれテーパ面としたり、或いは（Ｂ）に示しているように溝３４の前，後一対の溝側面をテーパ面としたり、更には（Ｃ）に示しているように溝側面及び基部３２の前，後面の何れをもテーパ面となすことも可能である。
このようにした場合、ソケット金具１６のかしめ付けの際に基部３２における径方向の内端部を溝３４により良好に塑性変形させることができる。
【００４０】
図４（Ａ）は本発明の更に他の実施例を示したもので、ここでは溝３４の溝底面に小突起３８を設け、ソケット金具１６のかしめ付けの際にその小突起３８によって、基部３２の内端面に、対応する小凹部４０を塑性変形により形成させ、そしてそれら小突起３８，小凹部４０を含む溝３４の底面と基部３２の内端面とで、延出部３０を径方向に挟圧し、固定とシールとをなすようにした例である。尚、延出部３０はかしめ付けの際に溝３４に沿って変形し、その変形状態でインサートパイプ１４と基部３２とで挟圧される点で上記実施例と同様である。
【００４１】
ここで小突起３８は延出部３０の肉厚ｔよりも低い高さｈで形成してある。
この小突起３８の高さｈを延出部３０の肉厚ｔよりも高くしておくと、かしめ付けの際に小突起３８と小凹部４０とで延出部３０を挟み込む際、塑性変形によって延出部３０が切れてしまう恐れがあるが、図示してあるように小突起３８の高さｈを低くしておくことで、このような不具合を回避できる。
【００４２】
この例において、基部３２の内端部は必ずしもその全体を溝３４に沿ってソケット金具１６のかしめ付けの際に塑性変形させる必要は無いが、勿論場合によって基部３２における内端部の肉厚を溝３４の溝幅から延出部３０の肉厚ｔの２倍を差し引いた値よりも大きい寸法に設定しておいて、かしめ付けの際に基部３２の内端部を、溝３４に沿って塑性変形させるようになしても良い。
この場合には、前後一対の溝側面においても延出部３０が溝３４と基部３２とによって挟圧された状態となる。
【００４３】
尚、図４（Ａ）の例においてソケット金具１６の硬度は溝３４及び小突起３８を有するインサートパイプ１４の硬度よりも低硬度とされている点で上記実施例と同様である。
【００４４】
一方図４（Ｂ）の例は、小突起３８を基部３２の側に、また小凹部４０を溝３４の側に設けるようにした例である。この場合にはインサートパイプ１４の硬度がソケット金具１６の硬度よりも低硬度とされることになる。
この図４（Ｂ）の例においても、図４（Ａ）の例と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
以上の例は何れもインサートパイプ１４の側に溝３４を設けてその溝３４の内部においてインサートパイプ１４とソケット金具１６の基部３２とで蛇腹金属管１８の延出部３０を径方向に挟圧する場合の例であるが、図５に示しているようにインサートパイプ１４にそのような溝を形成することなく、単にインサートパイプ１４の外面と基部３２の内端面とで延出部３０を径方向に挟圧し、以って蛇腹金属管１８の端部の固定とシールとを行うようになすことも可能である。
【００４６】
或いはまた、場合によって基部３２の側に溝を設ける一方、インサートパイプ１４の側に嵌入部を設け、それらによって延出部３０を径方向に挟圧し、蛇腹金属管１８の端部の固定を含むホース本体１２の端部の固定と蛇腹金属管１８とインサートパイプ１４との間のシールをなすようにすることも可能である。
【００４７】
以上本発明の実施例を詳述したがこれらはあくまで本発明の一例示であり、本発明は各種流体の輸送用として適用可能であるなど、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である蛇腹金属管付ホースを示す図である。
【図２】図１におけるホース端部の締結固定及びシール構造を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部を示す図である。
【図４】本発明の更に他の実施例の要部を示す図である。
【図５】本発明の更に他の実施例の要部を示す図である。
【図６】本発明の背景説明のための説明図である。
【符号の説明】
１０　蛇腹金属管付ホース
１２　ホース本体
１４　インサートパイプ
１６　ソケット金具
１８　蛇腹金属管
２０　内側弾性層（外層）
２２　補強層（外層）
２４　外側弾性層（外層）
２８　ストレート形状部
３０　延出部
３２　基部
３４　溝
３６　嵌入部
３８　小突起
４０　小凹部
Ｗ１　肉厚
Ｗ２　溝幅
ｔ　肉厚
【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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