(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムスライド、このカムスライドを移動させるカムドライバ、カムスライドを移動自在に支持する支持手段及びカムスライドを初期位置に復帰させる復帰機構を具備したカム装置と、カムスライドに取り付けられた孔明けパンチと、孔明けパンチが挿入される孔を有したダイスとを具備しており、孔明けパンチは、カムスライドに取り付けられているパンチ本体と、このパンチ本体の端面に一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、パンチ本体の端面は円形端面からなり、突起は、円錐状であり、円形端面の直径よりも小さな直径を有した円形底面をもって当該円形端面に一体的に設けられており、パンチ本体の軸心と交差すると共に円形端面の円環状外縁と突起の先端面とに接する接線と円形端面とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、円形端面の半径Ｄ１／２と円形底面の半径ｄ１／２との差ｅと円形端面の円環状外縁の長さＬとの比ｅ／Ｌは、０．０５以上であって０．１４以下の値であり、孔明けパンチの円形端面の円環状外縁は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされており、ダイスの孔は円形であり、孔明けパンチの円形端面の直径Ｄ１に対するダイスの孔の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき被孔明け材の厚みをｔとすると、円形端面の半径Ｄ１／２とダイスの円孔の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上である孔明け装置。
【請求項２】
角度θは３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下である請求項１に記載の孔明け装置。
【請求項３】
孔明けパンチの円形端面の直径Ｄ１は１００ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の孔明け装置。
【請求項４】
孔明けパンチの円形端面の直径Ｄ１は３０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の孔明け装置。
【請求項５】
比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上である請求項１から４のいずれか一項に記載の孔明け装置。
【請求項６】
差ｆは２ｍｍ以下である請求項１から５のいずれか一項に記載の孔明け装置。
【請求項７】
カムドライバ及びカムスライドは、夫々互いに滑り接触する滑り面を有しており、孔明けパンチは、突起により被孔明け材に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で被孔明け材の移動を規制した状態でパンチ本体の端面の周りで被孔明け材を破断させて被孔明け材に貫通孔を形成するようになっている請求項１から６のいずれか一項に記載の孔明け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムドライバによりカムスライドをカムドライバに対して移動させて、カムスライドに装着された孔明けパンチにより薄板金属等からなる被孔明け材に孔明けを施す孔明け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−１２６８３３号公報
【０００３】
例えば特許文献１には、カムドライバと、このカムドライバに移動自在に接触するカムスライドと、カムスライドに取り付けられていると共に一方の平坦な円形端面で薄板金属等からなる被孔明け材に孔（貫通孔）を明ける略円柱状の孔明けパンチとを具備している孔明け装置が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、斯かる孔明け装置では、孔明けパンチの平坦な円形端面で被孔明け材に孔を明けるために、被孔明け材にバリ等を生じさせないようにすべく孔明けパンチとダイスの孔との位置決め、いわゆる刃合わせを正確に行う必要があり、孔明けの準備作業が極めて面倒であって簡易に且つ速やかに孔明けを実施することが困難である。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易に且つ速やかに孔明けを実施することができる上に、バリ等のない加工品を得ることのできる孔明け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様の孔明け装置は、カムスライド、このカムスライドを移動させるカムドライバ、カムスライドを移動自在に支持する支持手段及びカムスライドを初期位置に復帰させる復帰機構を具備したカム装置と、カムスライドに取り付けられた孔明けパンチと、孔明けパンチが挿入される孔を有したダイスとを具備しており、ここで、孔明けパンチは、カムスライドに取り付けられているパンチ本体と、このパンチ本体の端面に一体的に設けられた錐状の突起とを具備している。
【０００７】
第一の態様の孔明け装置によれば、パンチ本体の端面に一体的に設けられた錐状の突起を具備した孔明けパンチがカムスライドに取り付けられているために、孔明けパンチの突起によりまず薄板金属等からなる被孔明け材に突き破り孔を形成し、この突き破り孔に挿入された突起で被孔明け材の移動を規制し、その後、パンチ本体の円形端面の周りで被孔明け材を破断させることで被孔明け材に貫通孔を形成することができる結果、孔明けパンチとダイスの孔との差を多少大きめに設定しても被孔明け材にバリ等を生じさせることなく正確に貫通孔を形成し得、而して、簡易に且つ速やかに孔明けを実施することができる上に、バリ等のない加工品を得ることができる。
【０００８】
本発明の第二の態様の孔明け装置では、第一の態様の孔明け装置において、パンチ本体の端面は円形端面からなり、突起は、円錐状であり、円形端面の直径よりも小さな直径を有した円形底面をもって当該円形端面に一体的に設けられている。
【０００９】
本発明の第三の態様の孔明け装置では、第二の態様の孔明け装置において、パンチ本体の軸心と交差すると共に円形端面の円環状外縁と突起の先端面とに接する接線と円形端面とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、円形端面の半径Ｄ１／２と円形底面の半径ｄ１／２との差ｅと円形端面の円環状外縁の長さＬとの比ｅ／Ｌは、０．０５以上であって０．１４以下の値である。
【００１０】
第三の態様の孔明け装置は、孔明けパンチの突起が低すぎると突き破り孔から突起が抜け出して薄板金属等からなる被孔明け材の移動を規制することができなくなり、孔明けパンチの突起があまり高すぎると突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになり、また、孔明けパンチの突起の円形底面の径が円形端面の径に近づくと、突き破り孔の影響により被孔明け材を良好に破断することができず、孔明けパンチの突起の円形底面の径が円形端面の径よりも十分に小さいと、突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになるという知見に基づいてなされたものである。このような知見に基づいて鋭意研究を重ねた結果、貫通孔を形成しようとする被孔明け材の厚みが異なっても、また、被孔明け材に形成しようとする貫通孔の径が異なっても、角度θが２５°以上であると、突起の突き破り孔からの抜け出しを効果的に防止でき、比ｅ／Ｌが０．０５以上であると、突き破り孔の影響をなくして得て被孔明け材を良好に破断することができ、しかも、角度θが６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であると、突起の曲がり、折損等を良好に回避できることが判明したのであり、従って、本発明の第三の態様の孔明け装置によれば、上述の構成を具備しているために、厚みの異なる被孔明け材及び異なる径の貫通孔に対して最適に孔明けを施すことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができる。
【００１１】
本発明の第四の態様の孔明け装置では、第三の態様の孔明け装置において、角度θは３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下である。
【００１２】
本発明の第五の態様の孔明け装置では、第二から第四のいずれかの態様の孔明け装置において、孔明けパンチの円形端面の円環状外縁は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされている。
【００１３】
第五の態様の孔明け装置によれば、上述の構成を具備しているために、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属等からなる被孔明け材をより良好に引っ張り破断させ得る。
【００１４】
本発明の第六の態様の孔明け装置では、第二から第五のいずれかの態様の孔明け装置において、孔明けパンチの円形端面の直径Ｄ１は１００ｍｍ以下である。
【００１５】
本発明の第七の態様の孔明け装置では、第二から第六のいずれかの態様の孔明け装置において、孔明けパンチの円形端面の直径Ｄ１は３０ｍｍ以下である。
【００１６】
本発明の第八の態様の孔明け装置では、第二から第七のいずれかの態様の孔明け装置において、ダイスの孔は円形であり、孔明けパンチの円形端面の直径Ｄ１に対するダイスの孔の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき被孔明け材の厚みをｔとすると、円形端面の半径Ｄ１／２とダイスの円孔の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上である。
【００１７】
第八の態様の孔明け装置によれば、特に比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であるために、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属等からなる被孔明け材に貫通孔を形成することができる。
【００１８】
本発明の第九の態様の孔明け装置では、第八の態様の孔明け装置において、比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上である。
【００１９】
第九の態様の孔明け装置によれば、比Ｄ１／Ｄ２が０．８５以上であるために、より効果的に薄板金属等からなる被孔明け材に貫通孔を形成することができる。
【００２０】
本発明の第十の態様の孔明け装置では、第八又は第九の態様の孔明け装置において、差ｆは２ｍｍ以下である。
【００２１】
本発明の第十一の態様の孔明け装置では、第二から第十のいずれかの態様の孔明け装置において、ダイスは、その孔に連接していると共に当該孔の直径Ｄ２よりも小さい一方、円形端面の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の小円孔を更に有している。
【００２２】
第十一の態様の孔明け装置によれば、上述の構成を具備しているために、貫通孔の形成後に生じるパンチ屑（スクラップ）を小円孔で保持することができる。
【００２３】
本発明の第十二の態様の孔明け装置では、第一から第十一のいずれかの態様の孔明け装置において、カムドライバ及びカムスライドは、夫々互いに滑り接触する滑り面を有しており、孔明けパンチは、突起により被孔明け材に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で被孔明け材の移動を規制した状態でパンチ本体の端面の周りで被孔明け材を破断させて被孔明け材に貫通孔を形成するようになっている。
【００２４】
本発明の孔明け装置によって孔明けされる被孔明け材が薄板金属からなる場合には、斯かる薄板金属は、良好な結果を得るには、その板厚が０．４ｍｍから２．０ｍｍ程度のものが好ましいが、より良好な結果を得るには、その板厚が０．６ｍｍから１．６ｍｍ程度のものが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、簡易に且つ速やかに孔明けを実施することができる上に、バリ等のない加工品を得ることのできる孔明け装置を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【実施例】
【００２７】
図１から図１０において、本例の吊りカムタイプの孔明け装置１は、カムスライド４、下型２に固定されていると共にカムスライド４をＸ方向に移動させるカムドライバ３、上型７に固定されていると共に、カムスライド４がカムドライバ３に接触することにより当該カムドライバ３に案内されてＸ方向に移動し得るように、カムスライド４をＸ方向に移動自在に支持する支持手段８及びカムスライド４を初期位置（図７に示す位置）に復帰させる復帰機構６を具備したカム装置６０と、カムスライド４に取り付けられた孔明けパンチ５と、カムスライド４の前方側において下型２に固定されていると共に孔明けパンチ５が挿入される円形の孔（円孔）９を有したダイス１０とを具備している。
【００２８】
上型７は、油圧ラムに連結されており、斯かる油圧ラムの作動により下型２に対して上下動されるようになっている。
【００２９】
カムドライバ３は、下型２にボルト１１、ノックピン１２等を介して固定された基台本体１３と、基台本体１３の上面に一体的に形成された突起部１４とを具備している。突起部１４には、本例では逆Ｖ字状の滑り面１５が設けられている。
【００３０】
カムスライド４は、貫通孔１６を有しているカムスライド本体１７と、カムスライド本体１７の側面１８及び１９の夫々に埋め込みボルト等により取り付けられた滑板２０及び２１と、カムスライド本体１７の上面２２に埋め込みボルト等により取り付けられた滑板２３と、カムスライド本体１７の下面に一体的に形成された二股の突起部２５とを具備している。カムスライド本体１７の平坦な前面からなる工具取付面２７には、孔明けパンチ５が位置決めブロック２４、ボルト１１、ノックピン１２等を介して取り付けられている。
【００３１】
突起部２５には、滑り面１５と相補的な形状、本例では逆Ｖ字状の滑り面２６が設けられている。滑り面２６は、滑り面１５にＸ方向に移動自在に滑り接触するようになっている。
【００３２】
支持手段８は、上型７にボルト１１、ノックピン１２等を介して固着されている支持本体２８と、支持本体２８の下面に取り付けられていると共にカムスライド４のＸ方向に直交する横方向、本例ではＹ方向における両端部をＸ方向に移動自在に支持する支持部材２９とを具備している。
【００３３】
支持本体２８は、その下面側に凹所３０を有しており、凹所３０にカムスライド本体１７の上部が配されている。凹所３０において、支持本体２８は、滑板２０及び２１の夫々の側面が滑動自在に接触する滑接側面３１及び３２と、滑板２３の上面が滑動自在に接触する滑接底面３３と、カムスライド本体１７の上部前面に対面する前面３４と、カムスライド本体１７の上部後面に対面する後面３５とを有している。
【００３４】
各支持部材２９は、図４に示すように、ボルト１１により支持本体２８の下面に着脱自在に取り付けられており、その上面にカムスライド本体１７のＹ方向における両端突出部の下面３６が滑動自在に接触しており、こうして、カムスライド４は、各支持部材２９を介して支持本体２８から吊り下げられている。
【００３５】
復帰機構６は、貫通孔１６においてカムスライド本体１７に並置されて嵌着されたブッシュ３７を貫通して前面３４と後面３５との間に配されたロッド３８と、弾性手段としてのコイルばね３９とを具備しており、ロッド３８は、円柱状のロッド本体４０と、ロッド本体４０の一端にボルト１１により固着された鍔部材４１と、ロッド本体４０の他端に一体的に形成された鍔部４２とを具備しており、コイルばね３９は、一端では鍔部材４１に、他端ではカムスライド本体１７の凹所４３においてカムスライド本体１７に当接して配されている。
【００３６】
復帰機構６は、油圧ラムの作動により下降される上型７と共に支持本体２８が下降されることで、図１及び図２に示すようにカムドライバ３によりカムスライド４がＸ方向に移動された後に、油圧ラムの逆作動により上昇される上型７と共に支持本体２８が上昇される際に、カムスライド４をコイルばね３９の弾性力により前面３４に向かってＸ方向に移動させて、図７に示す初期位置にカムスライド４を復帰させるようになっている。
【００３７】
孔明けパンチ５は、カムスライド４に取り付けられている円柱状のパンチ本体４４と、パンチ本体４４の一方の円形端面４５に当該円形端面４５と同心であって円形端面４５の直径Ｄ１よりも小さな直径ｄ１を有する円形底面４６をもって一体的に設けられた錐状、本例では円錐状の突起４７とを具備している。パンチ本体４４は、他方の円形端面側でカムスライド４の工具取付面２７に位置決めブロック２４、ボルト１１、ノックピン１２等を介して取り付けられている。
【００３８】
孔明けパンチ５において、パンチ本体４４の軸心Ｏと交差すると共に円形端面４５の円環状外縁４９と突起４７の先端面５０とに接する接線５１と円形端面４５とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、円形端面４５の半径Ｄ１／２と円形底面４６の半径ｄ１／２との差ｅと円形端面４５の円環状外縁４９の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、円形端面４５の円環状外縁４９は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされている。
【００３９】
角度θは３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下であってもよい。
【００４０】
ダイス１０は、円孔９に加えて、円孔９と連続していると共に円孔９よりも大径であってパンチ屑（スクラップ）５２を排出する円孔５３とを有しており、円形端面４５の直径Ｄ１に対する円孔９の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき被孔明け材としての薄板金属５４の厚みをｔとすると、円形端面４５の半径Ｄ１／２とダイス１０の円孔９の半径Ｄ２／２との差（クリアランス）ｆは０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下である。
【００４１】
本例の孔明け装置１では、図７に示す初期位置にカムスライド４が復帰された状態で油圧ラムが作動されて支持本体２８が下降されると、孔明けパンチ５は、カムスライド４が滑り面２６で滑り面１５に滑り接触して当該滑り面１５に案内されながらＸ方向に移動されることによって薄板金属５４に向かって移動し、斯かる孔明けパンチ５の移動で、図９に示すように突起４７により薄板金属５４に突き破り孔５５を明け、突き破り孔５５に挿入された突起４７で薄板金属５４の移動が規制された状態で更に孔明けパンチ５が移動されてダイス１０の円孔９に孔明けパンチ５のパンチ本体４４が挿入されると、図１０に示すようにパンチ本体４４の円形端面４５の周りで薄板金属５４が破断されることで薄板金属５４に貫通孔５６が形成される。孔明けパンチ５により薄板金属５４に孔明けを施した後、油圧ラムが逆作動されて支持本体２８が上昇されると、孔明けパンチ５は、カムスライド４が復帰機構６により初期位置に復帰されるようにＸ方向に移動されながら上昇されることによって、円孔９から抜出される。
【００４２】
以上の孔明け装置１によれば、カムスライド４、カムスライド４を移動させるカムドライバ３、カムスライド４をＸ方向に移動自在に支持する支持手段８及びカムスライド４を初期位置に復帰させる復帰機構６を具備したカム装置６０と、カムスライド４に取り付けられた孔明けパンチ５と、孔明けパンチ５が挿入される円孔９を有したダイス１０とを具備しており、孔明けパンチ５は、カムスライド４に取り付けられているパンチ本体４４と、パンチ本体４４の円形端面４５に一体的に設けられた錐状の突起４７とを具備しているために、突起４７によりまず薄板金属５４に突き破り孔５５を形成し、突き破り孔５５に挿入された突起４７で薄板金属５４の移動を規制し、その後、パンチ本体４４の円形端面４５の周りで薄板金属５４を破断させることで薄板金属５４に貫通孔５６を形成することができる結果、孔明けパンチ５とダイス１０の孔との差を多少大きめに設定、例えば孔明けパンチ５の半径Ｄ１／２とダイス１０の円孔９の半径Ｄ２／２との差ｆが０．４ｍｍから２．０ｍｍとなるように設定しても、薄板金属５４にバリ等を生じさせることなく正確に貫通孔５６を形成し得、而して、簡易に且つ速やかに孔明けを実施することができる上に、バリ等のない加工品を得ることができる。
【００４３】
孔明け装置１によれば、パンチ本体４４の軸心Ｏと交差すると共に円形端面４５の円環状外縁４９と突起４７の先端面５０とに接する接線５１と円形端面４５とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、円形端面４５の半径Ｄ１／２と円形底面４６の半径ｄ１／２との差ｅと円形端面４５の円環状外縁４９の長さＬとの比ｅ／Ｌは、０．０５以上であって０．１４以下の値であるために、厚みｔの異なる薄板金属５４及び異なる径の貫通孔５６に対して最適に孔明けを施すことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔５６を形成することができる。
【００４４】
孔明け装置１によれば、孔明けパンチ５の円形端面４５の円環状外縁４９は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされているために、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属５４をより良好に引っ張り破断させ得る。
【００４５】
孔明け装置１によれば、円形端面４５の直径Ｄ１に対するダイス１０の円孔９の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属５４の厚みをｔとすると、円形端面４５の半径Ｄ１／２とダイス１０の円孔９の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上であるために、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属５４に貫通孔５６を形成することができ、また、比Ｄ１／Ｄ２が０．８５以上である場合には、より効果的に薄板金属５４に貫通孔５６を形成することができる。
【００４６】
尚、本例の孔明け装置１では、孔明けパンチ５が挿入される円孔９とパンチ屑５２を排出する円孔５３とを有してダイス１０を構成したが、これに代えて、例えば図１１に示すように、円孔９及び円孔５３に加えて、円孔９に連接していると共に円孔９の直径Ｄ２よりも小さい一方、円形端面４５の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の小円孔５７を更に有してダイス１０を構成してもよく、円孔９と円孔５３との間に配された斯かる小円孔５７まで孔明けパンチ５を挿入し小円孔５７を介してパンチ屑５２を排出するようにすると、貫通孔５６の形成後に生じるパンチ屑５２を小円孔５７で保持することができる。
【００４７】
また、本例の孔明け装置１は、円形端面４５の円環状外縁４９に面取りが施されている孔明けパンチ５を有しているが、これに代えて、斯かる面取りが施されていない孔明けパンチを具備していてもよい。
【００４８】
更に、本例の孔明け装置１は、孔明けパンチ５に代えて、例えば、Ｘ方向からみて三角形状、四角形状若しくは多角形状の端面を有したパンチ本体と、パンチ本体の前記端面に一体的に設けられた錐状の突起とを具備した孔明けパンチを具備していてもよく、斯かる孔明けパンチは、その突起により薄板金属５４に突き破り孔５５を明け、その後、前記端面の周りで薄板金属５４を破断して薄板金属５４に三角形状、四角形状若しくは多角形状の貫通孔を形成することができるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態の例の断面説明図である。
【図２】図１に示す例の一部拡大説明図である。
【図３】図２に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視説明図である。
【図４】図２に示す例のＩＶ−ＩＶ線断面説明図である。
【図５】図１に示す例の主に孔明けパンチの一部拡大説明図である。
【図６】図５に示す例のＶＩ−ＶＩ線矢視説明図である。
【図７】図１に示す例の動作説明図である。
【図８】図１に示す例に用いた孔明けパンチとダイスとの説明図である。
【図９】図１に示す例の動作説明図である。
【図１０】図１に示す例の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態の他の例の一部の説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  孔明け装置
３  カムドライバ
４  カムスライド
５  孔明けパンチ
６  復帰機構
８  支持手段
９、５３  円孔
１０  ダイス
４４  パンチ本体
４５  円形端面
４６  円形底面
４７  突起
【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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