(57)【要約】【課題】グローバルな要求に対応することができると共に広範囲のトリッピング速度に対応することができ、低騒音で、かつ信頼性が高いガバナを提供する。【解決手段】ガバナシーブ１の近傍に電気安全装置が設置されている。ガバナシーブに支持された振り子３がはガバナシーブの回転により生じる遠心力により移動すると共にガバナシーブの外周部から突出して電気安全装置のローラアーム２６を駆動する。動作機構４はガバナシーブの回転速度がトリッピング速度未満の場合には振り子を遠心力による移動方向と背反する方向に付勢すると共に振り子の回転速度がトリッピング速度に達すると振り子を移動方向に付勢する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に軸支されたガバナシーブと、
前記ガバナシーブの近傍に設置され、被駆動部が駆動されることにより接点を引き離して巻上機への動力の供給を遮断する電気安全装置と、
前記ガバナシーブに支持され、前記ガバナシーブの回転により生じる遠心力により前記ガバナシーブに対して移動すると共に前記ガバナシーブの外周部から突出して前記被駆動部を駆動する振り子と、
前記ガバナシーブの回転速度が前記電気安全装置を動作させるべきトリッピング速度未満の場合には前記振り子を遠心力による移動方向と背反する方向に付勢すると共に前記振り子の回転速度が前記トリッピング速度に達すると前記振り子を前記移動方向に付勢する付勢部材を有し、この付勢部材による付勢力を調節可能な動作機構と、
を具備することを特徴とするエレベータ用ガバナ。
【請求項２】
前記電気安全装置は、前記巻上機への動力の供給を遮断した状態でロック可能であることを特徴とする請求項１記載のエレベータ用ガバナ。
【請求項３】
前記振り子が着脱可能な重りを具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ用ガバナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータのかごの速度が異常に増大したとき、これを検出して停止させるために用いられるエレベータ用ガバナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は一般的なエレベータの概略構成図である。機械室に設置された巻上機１０１のシーブ１０２の外周部にメインロープ１０３が巻き掛けられ、その一端にかご１０４が吊り下げられ、他端に釣り合いおもり１０５が吊り下げられている。シーブ１０２が回転することで、シーブ１０２とメインロープ１０３との間に生じる摩擦力によりかご１０４及び釣り合いおもり１０５が昇降路内を昇降する。
【０００３】
１０６はガバナで、メインロープ１０３が切れたり、あるいは制御不能に陥って、かご１０４が定められた速度（以後、定格速度と記す）以上の速度で昇降するような状況に陥ったとき、これを検知するためのものである。
【０００４】
ガバナ１０６は、機械室の床面に設置されたベース（図示せず）に回転自在に軸支されたガバナシーブ１０７と、このガバナシーブ１０７の外周部に巻き掛けられ、垂直下方に延びる無端状のガバナロープ１０８と、このガバナロープ１０８の下端部に吊り下げられたガバナテンショナ１０９とから成っている。
【０００５】
ガバナロープ１０８の一方の側端部はかご１０４の下部に設置された非常止め装置１１０のアーム１１０ａに取り付けられている。ガバナテンショナ１０９は、ガバナロープ１０８に張力を与えて必要なトラクションを得るためのもので、外周部にガバナロープ１０８が巻き掛けられたプーリ１０９ａと、これに吊り下げられた錘り（図示せず）とから成っている。
【０００６】
かご１０４が定格速度以上の速度で昇降するような状況になったとき、ガバナ１０６はこれを検知し、電気安全装置（後述）を動作させて巻上機１０１の動力を遮断すると共に巻上機１０１のブレーキ（図示せず）を動作させることでかご１０４を減速させようとする。
【０００７】
それでもなお、かご１０４の速度が増大する場合には、ガバナロープ掴み装置１１１（図１０参照）が作動してガバナロープ１０８を掴んで停止させ、かご１０４に取り付けられた非常止め装置１１０を作動させる。非常止め装置１１０は、かご１０４をガイドしているメインレール（図示せず）を掴み、かご１０４を強制的に減速させる。
【０００８】
図１０は一般的なガバナの要部正面図、図１１は図１０の平面図である。１１２は振り子で、ガバナシーブ１０７に支持され、ガバナシーブ１０７の回転により生じる遠心力によりガバナシーブ１０７の外周部に向けて移動し、先端部のカム１１３がガバナシーブ１０７の外周部から突出して電気安全装置１１４のアーム１１４ａと接触する。これによって、電気安全装置１１４内部のバネ（図示せず）の付勢力により接点が離れて巻上機１０１の動力が遮断される。このタイプのガバナは構造がシンプルで、信頼性が高く、製造コストも他のガバナと比べて安価である。
【０００９】
近年、海外への輸出も視野に入れ、グローバルな機構を有するガバナが必要とされるようになってきている。そのグローバル化によって、電気安全装置が動作の確実性を得るために接点の強制開離機構を備える必要が生じてきている。
【００１０】
図１２は、この種の機構の概略構成図である。フレーム１１５に左右一対の接点１１６Ａが固定され、その下側には、接点１１６Ａと対向する左右一対の接点１１６Ｂを支持した接点支持板１１７が配置され、この接点支持板１１７はフレーム１１５に上下動可能に取り付けられている。接点支持板１１７はバネ１１８により上方に付勢されていて、これによって各接点１１６Ｂが接点１１６Ａに押し付けられている。接点支持板１１７の上方には接点開閉軸１１９がフレーム１１５に垂直かつ上下動可能に支持されている。
【００１１】
図１３（ａ）に示すように、接点開閉軸１１９を矢印方向に加圧すると、接点支持板１１７がバネ１１８の付勢力に抗して下方に押され、まず、図１３（ｂ）に示すように、溶着していない接点１１６Ｂが接点１１６Ａから離れ、次いで、図１３（ｃ）に示すように、溶着している接点１１６Ｂが接点１１６Ａから離れる。このように、接点１１６Ａ、１１６Ｂ間に直接引き離す力を与えることで、溶着している接点１１６Ａ、１１６Ｂを強制的に引き離すことができるため、ガバナの誤作動を防ぐことができる。なお、本図には接点開閉軸１１９の復帰用のバネについては図示していない。
【００１２】
図１４、１５は、この強制開離機構を有する電気安全装置を用いたガバナの一例を示しており、図１４は要部正面図、図１５は図１４の側面図である。
【００１３】
このガバナでは、ガバナシーブ１０７の片面に略円板状のプレート１２０と矩形板状のカム１２１とが同心状に固定されている。プレート１２０の周縁部には四個の鈎溝１２２がカム１２１の角部と対向するように設けられている。１２３はロッカーアームで、機械室の床面に設置されたベース（図示せず）に支点１２４を中心として回動自在に支持され、一端にローラ１２５、他端に鈎状部１２６を備えている。
【００１４】
ガバナシーブ１０７が回転すると、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、ローラ１２５がカム１２１の外周面に沿って転動し、ロッカーアーム１２３は支点１２４を中心として回動する。ガバナシーブ１０７の回転速度が電気安全装置１１４を動作させる速度に達すると、もはやローラ１２５はカム１２１に追従できなくなり、図１４（ｃ）に示すように、ロッカーアーム１２３はカム１２１により跳ね上げられることになる。
【００１５】
すると、図１４（ｄ）に示すように、支点１２４の近傍に設置された電気安全装置１１４の接点開閉軸１１９がロッカーアーム１２３で押圧され、接点が離れて巻上機が停止する。通常、エレベータは、巻上機への電力の供給が遮断すると、自己保持するブレーキ（図示せず）が動作して減速を始めるが、それでもなお、かごの速度が増加するような異常が発生すると（例えば、メインロープの破断によって、巻上機のブレーキを動作させてもかごが減速できない場合等）、ガバナロープ１０８（図９参照）がかご下に取り付けられた非常止め装置１１０を動作させる。
【００１６】
ここで示した例では、ガバナシーブ１０７の回転速度が非常止め装置１１０を動作させる速度に達すると、ロッカーアーム１２３がさらに回動し、図１６（ｅ）に示すように、鈎状部１２６が鈎溝１２２に嵌まり込んでガバナシーブ１０７の回転を停止させる。ガバナシーブ１０７が停止すると、ガバナシーブ１０７の外周部上に巻き付いているガバナロープ１０８（図９参照）も停止する。これによってガバナロープ１０８に取り付けられている非常止め装置１１０のアーム１１０ａが引き上げられて非常止め装置１１０が動作し、かご１０４が停止する。
【００１７】
このガバナでは、ロッカーアーム１２３の移動量が大きいため、電気安全装置１１４の接点開閉軸１１９の動作ストロークを十分に確保することができる。また、非常止め装置１１０が動作した状態下において、電気安全装置１１３の接点が離れた状態を維持しているため、上述したグローバルな要求も満たされている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造のガバナの場合、トリッピング速度（電気安全装置１１３を動作させるべき速度）が高くなるにつれ、安定した動作を得るためにはカム１２１の形状を変える必要があり、個々のエレベータ毎に、かごの定格速度に合わせて複数種類のガバナを用意する必要がある。
【００１９】
また、ローラ１２５がカム１２１の外周面上を転動する機構であるため、ガバナのトリッピング速度が大きくなるほどローラ１２５の転動音により騒音が大きくなる可能性が有る。
【００２０】
また、ローラ１２５がカム１２１上を転動するため、ローラ１２５の転動面の劣化によりガバナ作動時の速度が安定しないことも考えられる。
【００２１】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、グローバルな要求に対応することができると共に広範囲のトリッピング速度に対応することができ、低騒音で、かつ信頼性が高いガバナを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るエレベータ用ガバナは、回転自在に軸支されたガバナシーブと、前記ガバナシーブの近傍に設置され、被駆動部が駆動されることにより接点を引き離して巻上機への動力の供給を遮断する電気安全装置と、前記ガバナシーブに支持され、前記ガバナシーブの回転により生じる遠心力により前記ガバナシーブに対して移動すると共に前記ガバナシーブの外周部から突出して前記被駆動部を駆動する振り子と、前記ガバナシーブの回転速度が前記電気安全装置を動作させるべきトリッピング速度未満の場合には前記振り子を遠心力による移動方向と背反する方向に付勢すると共に前記振り子の回転速度が前記トリッピング速度に達すると前記振り子を前記移動方向に付勢する付勢部材を有し、この付勢部材による付勢力を調節可能な動作機構と、を具備することを特徴している。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。図１は本発明の一実施形態であるガバナの要部正面図、図２（ａ）〜（ｃ）は図１の要部拡大図であり、ポップアクション機構の一部破断正面図、（ｄ）は（ａ）の左側面図、図３は電気安全装置の斜視図、図４は電気安全装置の断面図、図５は巻上機の動力供給回路の構成図、図６は振り子の移動距離に対する振り子バネの力、ポップアクションバネの力、振り子バネとポップアクションバネの合力の変化を示すグラフ、図７は電気安全装置の動作説明図、図８は振り子の側面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態のガバナは、ガバナシーブ１と、このガバナシーブ１の外周部の近傍に設置された電気安全装置２と、ガバナシーブ１の一方の面に支持された一対の振り子３と、ガバナシーブ１と一方の振り子３との間に設けられた動作機構４とを備えている。
【００２５】
ガバナシーブ１は、機械室の床面に設置されたベース（図示せず）に垂直かつ中心点まわりに回転自在に軸支されており、その外周部には無端状のガバナロープ（図示せず）の上端部が巻き掛けられている。そして、このガバナロープの一方の側端部はかご（図示せず）の下部に設けられた非常止め装置に取り付けられている。
【００２６】
振り子３は支軸５を介してガバナシーブ１に回転自在に軸支され、一端にガバナシーブ１の外周部に向けて突出したカム６を有している。また、振り子３は連結アーム７を介して相互に連結されている。この連結アーム７は支軸８を介してガバナシーブ１に左右方向に摺動自在に支持されており、一端が支軸９を介して一方の振り子３の他端に回転自在に軸支され、他端が支軸１０を介して他方の振り子３の他端に回転自在に軸支されている。
【００２７】
図２に示すように、動作機構４は、ガバナシーブ１に固定された支持部１１を備えており、この支持部１１にはスライド軸１２が軸方向に摺動自在に支持されている。スライド軸１２は小径部１３と大径部１４とから成っており、小径部１３の先端部は支軸１５（図１（ａ）参照）を介して一方の振り子３の他端に回動自在に枢着されている。
【００２８】
小径部１３の外周部にはネジが形成されており、フランジ付きのナット１６が螺着されている。このナット１６と支持部１１との間にはコイル状の振り子バネ１７がスライド軸１２と同軸状に張装されており、スライド軸１２を図２の右方向に付勢している。ナット１６を回転させることにより振り子バネ１７が圧縮又は伸長され、スライド軸１２を付勢する力が変化する。
【００２９】
大径部１４は一対のポップアクション機構１８を介して支持部１１に連結されている。このポップアクション機構１８は、支持部１１に回動自在に軸支された第１のバネ受け１９と、大径部１４に回動自在に軸支された第２のバネ受け２０と、第１のバネ受け１９と第２のバネ受け２０とを連結すると共に軸方向に伸縮自在の伸縮軸２１と、第１のバネ受け１９と第２のバネ受け２０との間に伸縮軸２１と同軸状に張装されたコイル状のポップアクションバネ２２とを備えており、図２（ａ）の状態ではスライド軸１２を右方向に付勢している。なお、二つのポップアクションバネ２２の付勢力の合力は振り子バネ１７の付勢力よりも大きくなっている。
【００３０】
図３に示すように、電気安全装置２は直方体状のケース２３を備えており、このケース２３の両側壁にはクランク状のカム２４（図４参照）の回転軸２５が軸線まわりに回転自在に軸支されている。回転軸２５の一端はケース２３の一方の側壁から突出しており、先端部にはローラアーム２６の一端が固定されている。なお、ローラアーム２６の他端にはローラ２７が回転自在に取り付けられている。回転軸２５におけるケース２３から突出した部分には軸方向に延びるリブ２５ａが形成されており、ケース２３の一方の側壁には、このリブ２５ａが嵌まり込む切欠部２３ａが形成されている。
【００３１】
回転軸２５の他端はケース２３の他方の側壁から突出しており、その先端部にはバネ受け２８が螺着されている。このバネ受け２８とケース２３の他方の側壁との間にはコイル状のバネ２９が回転軸２５と同軸状に張装されており、回転軸２５を図４の右方向に付勢している。
【００３２】
図４に示すように、ケース２３の内部には、接点開閉軸３０が回転軸２５と直交するように配置されている。この接点開閉軸３０は、基部３１と、これよりも小径の縮径部３２とから成っている。縮径部３２の先端部はケース２３の内部に形成された支持部３３を摺動自在に貫通しており、縮径部３２の基端部はケース２３内に遊挿された接点支持板３４を摺動自在に貫通している。
【００３３】
縮径部３２にはフランジ部３５が形成されていて、このフランジ部３５と支持部３３の間にはコイル状のバネ３７が縮径部３２と同軸状に張装されていて、接点開閉軸３０をカム２４に向けて付勢しており、基部３１の先端部をカム２４に圧接している。また、フランジ部３５と接点支持板３４の間にはコイル状のバネ３８が縮径部３２と同軸状に張装されていて、接点支持板３４をカム２４の方向に付勢している。
【００３４】
ケース２３の両側壁の内面には、カム２４と接点支持板３４の間に位置するように接点支持部３９が形成されており、各接点支持部３９における接点支持板３４と対向する面にはそれぞれ接点４０Ａが取り付けられている。一方、接点支持板３４の両側端部には、接点４０Ａと対向するように接点４０Ｂが取り付けられている。各接点４０Ｂはバネ３７の付勢力によりそれぞれ接点４０Ａに圧接されている。
【００３５】
接点４０Ａ、４０Ｂが離れると、図５に示すように、巻上機４１への電力供給を行っているコンタクタ４２のコイルへの電力供給が絶たれて巻上機４１への動力の供給が遮断され、巻上機４１が停止するようになっている。
【００３６】
上記のように構成されたガバナは、かごが昇降すると、ガバナシーブ１（図１参照）が回転するため、各振り子３に遠心力が作用するが、動作機構４により一方の振り子３が遠心力による移動方向と逆方向に付勢されているため、ガバナシーブ１の回転速度がトリッピング速度未満の場合には、一方の振り子３と、これに連結アーム７を介して連結された他方の振り子３とが回動することはない。
【００３７】
かごの昇降速度が異常に増大してガバナシーブ１の回転速度がトリッピング速度を超えると、図１（ｂ）に示すように、各振り子３が支軸５を支点として回動し、カム６がガバナシーブ１の外周部に接近する。これにより、スライド軸１２が動作機構４に抗して左方向に移動し、図２（ｂ）に示すように、各ポップアクション機構１８がスライド軸１２と直交する中立点を超えると、図２（ｃ）に示すように、各ポップアクション機構１８は、スライド軸１２を振り子バネ１７とは反対の方向に付勢する状態に転換する。これによって各振り子３はカム６がガバナシーブ１の外周部に向かう方向に付勢され、図１（ｃ）に示すように、カム６がガバナシーブ１の外周部から突出する
図６は、振り子３の移動距離に対する振り子バネ１７の力、ポップアクションバネ２２の力、振り子バネ１７とポップアクションバネ２２の合力（太線）の変化を示すグラフである。ガバナシーブ１の回転速度がトリッピング速度に達すると、振り子３に作用する遠心力と釣り合うために、振り子バネ１７とポップアクション機構１８の合力がＡの点から同じ力を発生するＢの点へとスライド軸１２が移動する。そのため、振り子３はＡ点からＢ点までの移動量分開くことになる。
【００３８】
Ｂ点まで移動した振り子３のカム６は、図７（ａ）に示すように、電気安全装置２のローラ２７を押し上げるか、または図７（ｂ）に示すように、ローラ２７を押し下げるので、ローラアーム２６が固定された回転軸２５（図４参照）が回転し、カム２４に当接した接点開閉軸３０が図４の下方向に摺動し、基部３１が接点支持板３４を下方に押圧する。これによって、図４（ｂ）に示すように、接点支持板３４が移動して各接点４０Ｂが接点４０Ａから引き離され、巻上機４１への動力が遮断される。図７には、電気安全装置２のローラ２７の位置によって、どのタイミングで接点４０Ａ、４０Ｂが引き離されるかについて示している。
【００３９】
なお、振り子３はポップアクションバネ２２の付勢力によってカム６がガバナシーブ１の外周部から突出した状態に維持されているため、かごが慣性力で移動してガバナシーブ１がそのまま回り続けた場合、ローラアーム２６も回り続ける。そして、回転軸２５のリブ２５ａ（図３参照）が切欠部２３ａの位置に達すると、バネ２９の付勢力によりリブ２５ａが切欠部２３ａに嵌まり込んで回転軸２５がケース２３内に引き込まれ、図３（ｂ）に示すように、ローラアーム２６がケース２３の側壁に当接する。
【００４０】
これによって回転軸２５の回転が阻止されて図４（ｃ）に示す状態でロックされるので、巻上機４１への動力の供給を遮断した状態と、ローラ２７がカム６に当接しない位置に退避した状態とが維持されることになる。このようにすることで、巻上機４１の動力が遮断されてもかごが停止せず、ガバナシーブ１が引き続き回転しても、カム６がローラ２７を何度も叩くことがないので、接点部の損傷を防ぐことができる。なお、ローラアーム２６を引き込むバネ２９が破損した場合には、カム６がローラ２７を何度か叩くことになるが、電気安全装置２が動作し、巻上機４１を停止させる方向であるため、問題はない。
【００４１】
ロック状態を解除して初期の状態に復帰させるには、バネ受け２８を手で押して回転軸２５のリブ２５ａを完全にケース２３の外に突出させると、バネ３７によって付勢されている基部３１によってカム２４が押されてローラアーム２６が初期位置に戻る。そして、バネ２９の付勢力によりリブ２５ａの端面がケース２３の側面に押し付けられてローラ２６が固定される。
【００４２】
また、振り子３については、ガバナシーブ１の中心点の方向へ手で押して回動させる。ポップアクション機構１８が図２（ｂ）に示す位置を超えると、ポップアクションバネ２２及び振り子１７の付勢力により各振り子３が自動的に図１（ａ）の位置に復帰する。
【００４３】
本発明では、接点４０Ａ、４０Ｂを強制的に引き離す機構を備えたことで、グローバルな要求に対応することができる。
【００４４】
また、ナット１６（図２参照）を回転させたり、ポップアクションバネ２２を交換することによりスライド軸１２の付勢力を調節することができるため、異なるトリッピング速度に対応することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、振り子３の重量を変化させることができるようになっている。すなわち、図８に示すように、振り子３には複数個の重り４３がナット４４を介して着脱可能に固定されており、工場出荷時に納入先のトリッピング速度に合わせて不要な重り４３を取り除き、ナット４４を封印機構４５で外れないように固定する。重り４３の個数とポップアクション機構１８の付勢力とを調節することで、広範囲の定格速度に対応することができる。
【００４６】
また、本発明では、図１４に示す従来例のように、カム１２１と、その上を転動するローラ１２５とを備えた機構と比べて、動作時に大きな騒音を発生することがなく、また、カム１２１やローラ１２５の摩耗による動作の不安定さが生じないため、信頼性が高い。
【００４７】
さらに、本発明では、従来のガバナを全面的に改変する必要がなく、従来の機構では動作させるのが困難であったロック機構付きの電気安全装置を一部の機構の追加で簡単かつ確実に動作させることができるという利点がある。
【００４８】
なお、電気安全装置２が動作して巻上機４１への動力の供給が遮断されてもかごの速度が低下しない場合には、従来と同様に振り子３のカム６がガバナロープ掴み装置を動作させてガバナロープを固定することで、かご下に取り付けられた非常止め装置を動作させてかごを停止させる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のエレベータ用ガバナは、電気安全装置の接点を強制的に引き離す機構を備えているため、グローバルな要求に対応することができる。また、広範囲なトリッピング速度に対応することができ、定格速度が異なる複数のエレベータ間で使用することができるため、汎用性が高い。さらに、動作時に低騒音で、かつ長期間使用しても動作が安定しているため、信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるガバナの要部正面図
【図２】ポップアクション機構の一部破断正面図及び左側面図
【図３】電気安全装置の斜視図
【図４】電気安全装置の断面図
【図５】巻上機の動力供給回路の構成図
【図６】図６は振り子の移動距離に対する振り子バネの力、ポップアクションバネの力、振り子バネとポップアクションバネの合力の変化を示すグラフ
【図７】電気安全装置の動作説明図
【図８】振り子の側面図
【図９】一般的なエレベータの概略構成図
【図１０】一般的なガバナの要部正面図
【図１１】図１０の平面図
【図１２】強制開離機構の一例の概略構成図
【図１３】図１２の強制開離機構の動作説明図
【図１４】強制開離機構を有する電気安全装置を用いたガバナの一例の要部正面図
【図１５】図１４の側面図
【図１６】図１４のガバナの動作説明図
【符号の説明】
１    ガバナシーブ
２    電気安全装置
３    振り子
４    動作機構
１７    振り子バネ（付勢部材）
２２    ポップアクションバネ（付勢部材）
２６    ローラアーム（被駆動部）
４０Ａ  接点
４０Ｂ  接点
【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】
2004315128.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004315128.tif 000013
【図１２】
2004315128.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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