(57)【要約】【課題】二つの従来型のクランプを連結し、その連結部分に自在ジョイントを備えることによって、基材と接合材を多様な角度の仕口で他方向に接合することができるコンビネーションクランプとそのコンビネーションクランプを構成するクランプを提供することである。【解決手段】第一のクランプアーム１２と、この第一のクランプアーム１２の一の端部から略垂直方向に延設される第一の垂直アーム８と、第一のクランプアーム１２の他端部から略垂直方向に延設される第二の垂直アーム１３と、第一の垂直アーム８の端部に設けられ基材を固定する第一のクランパー７とを具備する第一のクランプ２４と、第二の垂直アーム１３の端部に回動可能に設けられ基材に対して接合材を固定する第二のクランプ２５からなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のクランプアームと、この第一のクランプアームの一の端部から略垂直方向に延設される第一の垂直アームと、前記第一のクランプアームの他端部から略垂直方向に延設される第二の垂直アームと、前記第一の垂直アームの端部に設けられ基材を固定する第一のクランパーとを具備する第一のクランプと、前記第二の垂直アームの端部に回動可能に設けられ前記基材に対して接合材を固定する第二のクランプとを有することを特徴とするコンビネーションクランプ。
【請求項２】
前記第一の垂直アームは、前記第一のクランプアームに対して略垂直方向にスライド可能に設けられることを特徴とする請求項１記載のコンビネーションクランプ。
【請求項３】
前記第二の垂直アームは、前記第一のクランプアームに対して略垂直方向にスライド可能に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコンビネーションクランプ。
【請求項４】
クランプアームと、このクランプアームの一の端部から略垂直方向に延設される第一の垂直アームと、前記クランプアームの他端部から略垂直方向に延設される第二の垂直アームと、前記第一の垂直アームの端部に部材を固定するクランパーを具備するクランプであって、前記第二の垂直アームは他のクランプと結合可能な自在ジョイントを備え、前記クランパーの端部及び前記第二の垂直アームには前記部材の形状に適合する所望の形状を備えたアタッチメントを着脱可能に設けることを特徴とするクランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物、家具、木材、鉄工作等の骨組みの組み立て時の接合において仮固定を行うために使用する多様角仕口接合可能なコンビネーションクランプとそのコンビネーションクランプを構成するクランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、クランプは日曜大工や木工細工などの簡単なものから家具や楽器、建造物、鉄工作等の大掛かりなものまで幅広い分野における物の製作において、二つの部材（基材と接合材）を接着する際に接着部の接着剤を完全に乾燥させるまでの間、あるいは、釘等を打ち込む際に接着部を仮固定するのに用いられる。
ところが、一般に用いられているクランプは二つの部材のなす角が垂直あるいは平行である場合にしか確実に固定することができない。そのため、二つの部材のなす角が平行及び垂直以外の角度においては二つの部材を手で押さえたり、その他の工夫をして固定を行わなければならず、容易かつ正確に固定し接合することが困難であった。
【０００３】また、釘やビス等で二つの部材を接合する場合においても位置ズレや打ちにくさが生じるため、接合には熟練した腕が必要とされていた。
さらに、鉄等の接合においては仮溶接の際にきちんと圧着仮固定することが大変困難とされている。また、この圧着仮固定がきちんと行われていないと熱によって接合部材が一方に引っ張られてしまい正確に接合することができなかった。そのため、接合作業は二人がかりで行われ、二人のうちの一人が棒などで仮溶接部を押さえておく必要があり、大変な危険を伴っていた。
【０００４】このような課題に対処するため、いくつかの発明及び考案が開示されている。
例えば、二つのクランプを組み合わせることで材料の切断や接着、ネジ締めや穴あけ、ヤスリかけ、その他いろいろな作業に使用できるものが市販されている。
以下、図９を参照しながら、このように二つのクランプを組み合わせるコンビネーションクランプの技術について説明する。
【０００５】図９において、符号５２で示されるのは基材であり、符号５３は接合材である。基材５２と接合材５３の接合にはクランプ５４とクランプ５６の二つのクランプを使用する。まずはじめに、クランプ５６に具備されているクランパー５７と基材固定部５８を用いて基材５２を固定する。次に、クランプ５４の固定位置としてクランプ固定部５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｅのいずれかを選択し、クランパー５５の位置がクランプ５６を挟んで基材固定部５８と逆側になるようにクランプ５４を引っ掛ける。図９にはクランプ固定部５９ｄを選択した場合が示されている。そして、基材固定部５８がある側で接合材５３をクランプ５４とクランプ５６の間に挟み、クランパー５５を用いて接合材５３を固定し接合作業を行う。このような作業においては、５通りのクランプ５４とクランプ５６の組み合わせ角度を選択することができる。
【０００６】また、コンビネーションクランプは接合の用途以外に材料の切断やネジ締め、穴あけ等のその他の用途にも使用できる。この場合には、基材５２の代わりに作業台をクランプ５６で固定し、上記の接合方法に加えて、クランパー５５が基材固定部５８の位置と同側になるようにクランプ５４をクランプ固定部５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｅのいずれかに引っ掛けることもできる。この場合は、基材固定部５８がない側で接合材５３をクランプ５４とクランプ５６の間に挟み、クランパー５５を用いて接合材５３を固定することによって、５通りのクランプ５４とクランプ５６の組み合わせ角度を選択することができる。さらに、クランプ５４の一方の端部を穴６０に通し、基材固定部５８の位置と同側あるいは逆側でクランプ５４、クランパー５５及びクランプ５６で接合材５３を固定することによって、２通りのクランプ５４とクランプ５６の組み合わせ角度を選択することができる。
以上の１２通りのクランプ５４とクランプ５６の組み合わせによって、様々な接合作業及びその他の作業を行うことが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術においては、コンビネーションクランプはクランプ５４とクランプ５６の組み合わせ角度として１２通りの選択が可能であるものの、クランプ５６に設けられたクランプ固定部５９の角度としては基本的に０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度の５通りのいずれかを選択するもので、任意の角度を成すことができなかった。
【０００８】クランプ５４とクランプ５６のなす角は、基材５２と接合材５３を固定する上で重要であり、接合部の固定強度を高く維持するためには、基材５２と接合材５３の接合角に沿って選択されなければならないが、その角度を無段階に選択することができず作業者にとっては不都合な場合も生じる可能性があった。
しかも、二つのクランプの組み合わせであるものの、これらは分離しており別個独立に扱う必要があるため基材５２と接合材５３の固定時には作業者に時間的な負担がかかるという課題があった。
さらに、クランパー５５，５７はクランパー５４，５６内でそれぞれ位置が固定されており厚肉の部材や幅の広い部材をしっかりと固定できず、作業者が容易かつ正確な作業ができなかったという課題もあった。
【０００９】本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、クランプを回動可能に連結し、基材と接合材を多様な角度の仕口で様々な方向に接合することができるコンビネーションクランプとそのコンビネーションクランプを構成するクランプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明であるコンビネーションクランプは、第一のクランプアームと、この第一のクランプアームの一の端部から略垂直方向に延設される第一の垂直アームと、第一のクランプアームの他端部から略垂直方向に延設される第二の垂直アームと、第一の垂直アームの端部に設けられ基材を固定する第一のクランパーとを具備する第一のクランプと、第二の垂直アームの端部に回動可能に設けられ基材に対して接合材を固定する第二のクランプとを有するものである。
上記構成のコンビネーションクランプは、第一のクランプの端部に回動可能な第二のクランプが設けられているので、基材に対する接合材の接合角度を自由に設定できるという作用を有する。
【００１１】また、請求項２に記載の発明であるコンビネーションクランプは、第一の垂直アームが、第一のクランプアームに対して略垂直方向にスライド可能に設けられているというものである。
上記構成のコンビネーションクランプにおいては、請求項１に記載の発明の作用に加えて、第一の垂直アームが上下に移動するため、第一のクランパーの位置を調整することができるという作用を有する。
【００１２】請求項３記載の発明であるコンビネーションクランプは、第二の垂直アームが、前記第一のクランプアームに対して略垂直方向にスライド可能に設けられているというものである。
上記構成のコンビネーションクランプにおいては、請求項１及び請求項２に記載の発明の作用に加えて、第二の垂直アームが上下に移動するという作用を有する。
【００１３】さらに、請求項４記載の発明であるクランプは、クランプアームと、このクランプアームの一の端部から略垂直方向に延設される第一の垂直アームと、クランプアームの他端部から略垂直方向に延設される第二の垂直アームと、第一の垂直アームの端部に部材を固定するクランパーを具備するクランプであって、第二の垂直アームは他のクランプと結合可能な自在ジョイントを備え、クランパーの端部及び第二の垂直アームには部材の形状に適合する所望の形状を備えた着脱可能なアタッチメントを有するものである。
上記構成のクランプにおいては、他のクランプに回動可能に連結されるとともに基材や接合材の形状に合わせて固定部分のアタッチメントが着脱可能という作用を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１の実施の形態に係るコンビネーションクランプを図１乃至図８に基づき説明する。（請求項１乃至請求項４に対応）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るコンビネーションクランプの平面図であり、図２は同様に斜視図である。図１及び図２において、本実施の形態に係るコンビネーションクランプは、第一のクランプ２４と第二のクランプ２５から構成されるものであり、図に示されるとおり例えば角材である基材１に対して同じく角材である接合材２を接合するものである。
【００１５】第一のクランプ２４は、クランプアーム１２の両端から略垂直に延設される上下スライドアーム８，１３を備えており、これら上下スライドアーム８，１３は歯９，９を備えており、スライドストッパー１０，１０をこれらの歯９，９に噛ませることによって垂直方向位置を固定することができるようになっている。クランプアーム１２の両端部にはスライドアーム強化リブ１１，１１が設けられており、上下スライドアーム８，１３にかかる荷重に耐えながら変形を防止するように工夫されている。上下スライドアーム８の端部にはクランパー７が設けられ、アタッチメント６ａを介して基材１を押さえるように構成されている。
【００１６】次に、第二のクランプ２５は、第一のクランプ２４と同様にクランプアーム１４の両端から垂直アーム１４ａ，１４ｂが延設されており、垂直アーム１４ｂにはクランパー２３が設けられ、アタッチメント２２ａを介して接合材２を押さえるように構成されている。また、アタッチメント１９ａは、ちょうねじ止め具２０とちょうねじ部２１を用いて垂直アーム１４ａに固定される。また、他の垂直アーム１４ａには、ボルト１８とナット１７によって回動自在の自在ジョイント１５が取り付けられており、この自在ジョイント１５と第一のクランプ２４の上下スライドアーム１３が連結軸１６を介して係着されている。
このように構成されたコンビネーションクランプを用いて、基材１に対して接合材２を接合する手順について説明する。図１及び図２においては、基材１と接合材２が符号Ｃで示される接合角度で接合される状態を示すものであるが、このような場合、はじめに第二のクランプ２５で接合材２を固定し、基材１と接合材２を着接する。その後、第一のクランプ２４のクランパー７を最大効力取付け点５ａの位置に固定し、基材１と接合材２を接合する。本願明細書において、最大効力取付け点５ａとは、基材１の接合面中心４ａから接合面３ａと対向する面に向かって引いた垂線とこの対向面との交点として定義するものである。
【００１７】このように接合された状態において、第二のクランプ２５は、自在ジョイント１５を備えているため、図１及び図２中矢印の符号Ｂで示すように３６０度回動可能であるとともに、連結軸１６を中心に矢印の符号Ａで示すようにほぼ３６０度回動可能となっている。このため、基材１と接合材２はあらゆる接合角度において接合可能となる。
また、クランプアーム１４及びクランパー７は、クランプアーム１２の両端に具備された移動可能な上下スライドアーム１３，８や歯９，９及びストッパー１０，１０によって位置を固定することが可能であるので、接合強度が最も大きい状態、すなわちクランパー７が最大効力取付け点５ａの位置にくる状態で二つの部材をしっかりと固定し接合することが可能となる。
【００１８】基材１及び接合材２を固定しているクランパー７，２３のアタッチメント６ａ，２２ａは着脱可能であり、部材の形状に適合するオプションアタッチメント（図示せず）と交換可能である。また、第二のクランプ２５の自在ジョイント１５側のアタッチメント１９ａも着脱可能となっており、クランパー７，２３のアタッチメント６ａ，２２ａと同様に部材の形状に適合するオプションアタッチメント（図示せず）を選択することができる。
【００１９】次に、本発明に係るクランプの第１の実施の形態について説明する。（特に、請求項４に対応）図３は図１及び図２に示された第二のクランプ２５の概念図である。
図３において、図１及び図２に示された部分と同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。自在ジョイント１５はボルト１８とナット１７で垂直アーム１４ａに連結されており、上下スライドアーム１３に穿設された孔１３ａと自在ジョイント１５に穿設された孔１５ａを符合させて連結軸１６を矢印の方向に挿通させることによって第二のクランプ２５を上下スライドアーム１３に連結することができる。
【００２０】ボルト１８と垂直アーム１４ａの間には少しの隙間が設けられているため、第二のクランプ２５は図１中に符号Ａで示される矢印方向に３６０度回動可能となる。また、連結軸１６を中心にほぼ３６０度回動可能であるため、第二のクランプ２５によって固定されている接合材を基材に対して様々な角度から接合することが可能となる。
第二のクランプ２５の自在ジョイント１５側のアタッチメント１９ｃは、上部に突き出たちょうねじ部２１を垂直アーム１４ａの下部から垂直アーム１４ａの貫通孔に通し、垂直アーム１４ａの上部でちょうねじ止め具２０によって止められているので着脱可能であり、部材に適合したオプションアタッチメント（図示せず）と自由に交換することができる。また、クランパー２３のアタッチメント２２ｃは、図示されないものの、先がねじ型になっており垂直アーム１４ｂに設けられた貫通孔を通ってクランパー２３に取付けることが可能となっているので、着脱可能であり、部材に適合したオプションアタッチメント（図示せず）と自由に交換することができる。
【００２１】図４（ａ）は図３の第二のクランプ２５の平面図であり、図４（ｂ）は様々な形のオプションアタッチメントの概念図である。図４（ａ）において、図１及び図３に示された部分と同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。オプションアタッチメント２６，２８，３２，３４は、基材及び接合材の固定面が平面のときに用いるものであり、オプションアタッチメント２７，３０，３３，３６は、基材及び接合材の固定面が丸面のときに用いるもの、オプションアタッチメント２９，３５は、基材及び接合材の固定面が角面のときに用いるもの、オプションアタッチメント３１，３７は、断面Ｌ字型鋼材３８の接合時に用いるものである。これらのオプションアタッチメント３１，３７を用いることによれば、断面Ｌ字型鋼材３８の溶接なども容易に行うことができる。
【００２２】続いて、本発明に係るコンビネーションクランプの第２の実施の形態について図５を用いて説明する。図５は、基材が球または円柱、接合材が円柱であるときのコンビネーションクランプの概念図である。図５において、図１及び図４に示された部分と同一部分については同一符号を付しその構成についての説明は省略する。
パイプのような円柱の基材３９に同じくパイプのような接合材４０を接合する場合、接合面３ｂ上の接合面中心４ｂの延長線上の最大効力取り付け点５ｂにクランプ７が位置し、接点４１がクランプアーム１２に接するように上下スライドアーム８，１３を移動させると、接合部をしっかりと固定することができる。さらに、クランパー７のアタッチメントを円形に適するようなアタッチメント６ｂに、クランプアーム１４のアタッチメントを同じく円形に適するようなアタッチメント１９ｂ（図４（ｂ）中のアタッチメント２７のようなアタッチメント）に、クランパー２３のアタッチメントを円形に適するようなアタッチメント２２ｂ（図４（ｂ）中のアタッチメント３３のようなアタッチメント）に付け替えることによって、接合部をよりしっかりと固定することができる。
【００２３】さらに、本発明に係るコンビネーションクランプの第３の実施の形態について図６を参照しながら説明する。図６は、基材が半球、接合材が円柱であるときのコンビネーションクランプの概念図である。ここでも既出の構成要素についての説明を省略する。
図６（ａ）は半球型の基材４２の半円面の中心部に円柱型の接合材４３を接合する場合の概念図であり、接合面３ｃの接合面中心４ｃの延長線上、すなわち、半円面頂点４４にクランパー７を固定する。このときのクランパー７に取付けるアタッチメント６ｃには図４（ｂ）中に示されるオプションアタッチメント２７を用いる。また、第二のクランプ２５のアタッチメント１９ｄ，２２ｄには図４（ｂ）中に示されるオプションアタッチメント２７，３３をそれぞれ用いる。
【００２４】図６（ｂ）は半球型の基材４２の半円面の上部に円柱型の接合材４５を接合する場合の概念図であり、接合面３ｄの接合面中心４ｄの延長線上の最大効力取付け点５ｃにクランパー７を固定する。このときのクランパー７に取付けるアタッチメント６ｄには図４（ｂ）中に示されるオプションアタッチメント３０を用いる。また、第二のクランプ２５の二つのアタッチメント１９ｄ，２２ｄにはそれぞれ図４（ｂ）中に示されるオプションアタッチメント２７，３３を用いる。本図に示される例では、最大効力取付け点５ｃにおいてある程度の摩擦力がなければ基材４２は滑って落下する可能性もある。このような場合には、例えば、図６（ｂ）に示されるように、アタッチメント６ｄに歯状の滑り止め４６を備えることによってクランパー７と基材４２との接合面に摩擦を発生させ、クランパー７が最大効力取付け点５ｃに位置するように工夫して解決することができる。
【００２５】最後に、本発明に係るコンビネーションクランプの第４の実施の形態について図７を用いて説明する。図７は、基材が三角柱、接合材が三角柱であるときのコンビネーションクランプの概念図である。ここでも既出の構成部分についてはその構成の説明を省略する。
図７（ａ）は三角柱型の基材４７の三角形の底辺中心部に三角柱型の接合材４８を接合する場合の概念図であり、接合面３ｅの接合面中心４ｅの延長線上、すなわち、三角形頂点４９にクランパー７を固定する。このときのクランパー７に取付けるアタッチメント６ｅには図４のオプションアタッチメント２９を用いる。また、第二のクランプ２５の一つのアタッチメント１９ｅには図４のオプションアタッチメント２９を、もう一つのアタッチメント２２ｅには図４のオプションアタッチメント３２を用いる。
【００２６】図７（ｂ）は三角柱型の基材４７の三角形の底辺の上部に三角柱型の接合材４８を接合する場合の概念図であり、接合面３ｆの接合面中心４ｆの延長線上の最大効力取付け点５ｄにクランパー７を固定する。このときのクランパー７に取付けるアタッチメント６ｆには図５のオプションアタッチメント３４を用いる。また、第二のクランプ２５の二つのアタッチメント１９ｅ，２２ｅにはそれぞれ図５のオプションアタッチメント２９，３２を用いる。なお、アタッチメント６ｆにも図６（ｂ）に示されるような歯状の滑り止めを施してもよい。
【００２７】以上、第１乃至第４の実施の形態で説明したように、第一のクランプと第二のクランプを回動自在のジョイントで連結することによって、容易に基材と接合材を様々な角度と方向へ接合することができる。また、多様な用途に合わせて種々形状の着脱可能なオプションアタッチメントを第一及び第二のクランプに取付けることにより、基材及び接合材をしっかりと固定することができ、熟練した作業者の腕がなくても二つ部材を容易かつ正確に固定し接合することができる。
オプションアタッチメントとしては図４に示されるように固定面が平面、丸面、角面、断面Ｌ字型鋼材に対するものとして本実施の形態には示したが、その他の固定面に合わせた形状のものを適宜用いるようにすることは言うまでもない。また、自在ジョイント１５と垂直アーム１４ａの接合部分としては図３に示されるようにボルトとナットを用いるものを第１の実施の形態として示したが、図８に示すように六角レンチ穴５１を設けたボルト５０を用いて自在ジョイント１５と垂直アーム１４ａを連結してもよい。ボルト５０の下部側面には雄ねじ部６１が備えられており、垂直アーム１４ａに設けられた雌ねじ部６２に螺合して自在ジョイント１５が連結される。ボルト５０側面と自在ジョイント１５の内側面には間隙が設けられているためボルト５０は垂直アーム１４ａに固定されるものの自在ジョイント１５は垂直アーム１４ａには固定されず回動自在に連結される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項３に記載のコンビネーションクランプにおいては、第一のクランプアームの両端部に垂直方向にスライド可能な第一及び第二の垂直アームを、第一の垂直アームの端部に基材を固定する第一のクランパーを、第二の垂直アームの端部に回動可能で基材に対して接合材を固定する第二のクランプを設けることによって、基材と接合材を多様な角度の仕口で多方向に接合することができる。
【００２９】また、特に、本発明の請求項４に記載のクランプにおいては、クランパーの端部及び第二の垂直アームに具備されたアタッチメントが着脱可能であり、かつ、部材の形状に合わせて所望の形状を備えたアタッチメントと交換可能であるため、部材をよりしっかりと固定し、正確かつ容易に接合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るコンビネーションクランプの平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るコンビネーションクランプの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るクランプの概念図である。
【図４】（ａ）は、第１の実施の形態に係るクランプの平面図であり、（ｂ）は本実施の形態に係るクランプに着脱可能なオプションアタッチメントの例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るコンビネーションクランプの概念図である。
【図６】（ａ）は、第３の実施の形態に係るコンビネーションクランプであって半球型の基材の半円面の中心部に円柱型の接合材を接合する場合の平面図であり、（ｂ）は同様に半球型の基材の半円面の上部に円柱型の接合材を接合する場合の平面図である。
【図７】（ａ）は、第４の実施の形態に係るコンビネーションクランプであって、三角柱型の基材の三角形の底辺中心部に三角柱型の接合材を接合する場合の平面図であり、（ｂ）同様に三角柱型の基材の三角形の底辺の上部に三角柱型の接合材を接合する場合の平面図である。
【図８】第１の実施の形態に係るクランプの自在ジョイントとの連結部分の他実施例を示す概念図である。
【図９】従来技術に係る組み合わせコンビネーションクランプの概念図である。
【符号の説明】
１…基材　２…接合材　３ａ〜３ｆ…接合面　４ａ〜４ｆ…接合面中心　５ａ〜５ｄ…最大効力取付け点　６ａ〜６ｆ…アタッチメント　７…クランパー　８…上下スライドアーム　９…歯　１０…スライドストッパー　１１…スライドアーム強化リブ　１２…クランプアーム　１３…上下スライドアーム　１３ａ…孔１４…クランプアーム　１４ａ，　１４ｂ…垂直アーム　１５…自在ジョイント１５ａ…孔　１６…連結軸　１７…ナット　１８…ボルト　１９ａ〜１９ｅ…アタッチメント　２０…ちょうねじ止め具　２１…ちょうねじ部　２２ａ〜２２ｅ…アタッチメント　２３…クランパー　２４…第一のクランプ　２５…第二のクランプ　２６〜３７…オプションアタッチメント　３８…断面Ｌ字型鋼材　３９…基材　４０…接合材　４１…接点　４２…基材　４３…接合材　４４…半円面頂点　４５…接合材　４６…滑り止め　４７…基材　４８…接合材　４９…三角面頂点　５０…ボルト　５１…六角レンチ穴　５２…基材　５３…接合材　５４…クランプ　５５…クランパー　５６…クランプ　５７…クランパー　５８…基材固定部　５９ａ〜５９ｅ…クランプ固定部　６０…穴　６１…雄ねじ部　６２…雌ねじ部
【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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