(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビット本体の上端部に、複数のチップ部が放射状に設けられており、全てまたは一部の前記チップ部の上端に、ビット本体の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられている穿孔用ビットであって、
前記チップ部が、ビット本体の上端部の中央部から四方に向けて四つ配置されており、中央部を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部は、ビット本体の上端部の中央よりに形成された部分が、ビット本体の上端部の周縁よりに形成された部分よりも低くなるように形成されており、他方の一対のチップ部は、ビット本体の上端部の中央よりに形成された部分が、ビット本体の上端部の周縁よりに形成された部分よりも高くなるように形成されていることを特徴とする穿孔用ビット。
【請求項２】
前記チップ部の上面に、段差が形成されている請求項１に記載の穿孔用ビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば根茎のある地盤の掘削に用いられる穿孔用ビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アースアンカー等を埋没・設置するための孔は、立ち木等があらかじめ取り除かれ、整地が行われた地面の所望の位置に、先端に超硬質のチップ（刃）が埋め込まれた穿孔用ビットを押し当て、この穿孔用ビットで回転および打撃作用を加えることによって形成されていた。
【０００３】
ところが、最近では、地山補強をするために、立ち木等を残した状態で前記アースアンカー等を埋没・設置することがしばしば行われるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、立ち木等が残った状態の地山表層には立ち木の根茎が張りめぐらされており、本来は土砂や岩盤などの掘削に用いられていた従来の穿孔用ビットでは、弾力性のある立ち木の根茎をうまく処理できず、立ち木の根茎によって穿孔用ビットが滑ったり、立ち木の根茎が移動することにより、穿孔用ビットの進行方向が変わったり、穿孔用ビットが前進しなくなるという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、土砂や岩盤等を掘削できるとともに、立ち木等の根茎に対しても容易に切断や穿孔を行うことができる穿孔用ビットを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の穿孔用ビットは、ビット本体の上端部に、複数のチップ部が放射状に設けられており、全てまたは一部の前記チップ部の上端に、ビット本体の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられている穿孔用ビットであって、
前記チップ部が、ビット本体の上端部の中央部から四方に向けて四つ配置されており、中央部を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部は、ビット本体の上端部の中央よりに形成された部分が、ビット本体の上端部の周縁よりに形成された部分よりも低くなるように形成されており、他方の一対のチップ部は、ビット本体の上端部の中央よりに形成された部分が、ビット本体の上端部の周縁よりに形成された部分よりも高くなるように形成されている（請求項１）。
【０００７】
また、前記チップ部の上面に、段差が形成されているとしてもよい（請求項２）。
【０００８】
【０００９】
上記の構成により、土砂や岩盤等を掘削できるとともに、立ち木等の根茎に対しても容易に切断や穿孔を行うことができる穿孔用ビットを提供することが可能となる。すなわち、前記穿孔用ビットでは、チップ部の上面に傾斜部分が設けられていることから、穿孔用ビットをその軸心回りに回転させた状態で、立ち木等の根茎に対して当接させると、傾斜部分が設けられているチップ部が滑ることなく前記根茎をとらえ、より簡単に根茎に対して切断や穿孔を行うことができるのである。また、このような効果は、前記チップ部に段差を設けることにより、上昇させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
本発明の穿孔用ビットは、ビット本体の上端部に、複数のチップ部が放射状に設けられており、全てまたは一部の前記チップ部の上端に、ビット本体の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられているものである。
図１は、本発明の第一実施例に係る穿孔用ビットＤが取り付けられる削岩機の構成を概略的に示す説明図である。
穿孔用ビットＤは、削岩機本体１によって軸心回りの回転と軸心方向に打撃するための打撃作用が加えられる穿孔ロッド２の先端に取り付けられるものである。
【００１１】
前記削岩機本体１は、保持した穿孔ロッド２の軸心方向に移動自在となるように支持装置３によって支持されている。また、この支持装置３は、削岩機本体１によって保持される穿孔ロッド２が所定の方向を向くように、設置手段４によって所定の方向に向いた状態に保持されている。
【００１２】
図２（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、前記穿孔用ビットＤの構成を概略的に示す平面図，正面図および側面図である。
前記穿孔用ビットＤは、ビット本体５と、このビット本体５の上端部に放射状に設けられ、それぞれの上面に段部が形成されている４つのチップ部６，６…とからなり、全ての前記チップ部６の上端には、ビット本体５の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられている。
【００１３】
前記ビット本体５は、ほぼ円筒状に形成された円筒部分５ａと、この円筒部分５ａの上側に連設されるとともに、円筒部分５ａよりも径が大きく形成され、上端側が閉塞された大径部分５ｂとからなる。
【００１４】
前記大径部分５ｂは、上端側が閉塞されたほぼ円筒状の部材の外周を複数に等分（例えば本実施例では、４等分。なお２等分または３等分でもよいし、５等分以上としてもよい）する位置にそれぞれ、前記ほぼ円筒状の部材の上端から下端にわたってその外周面を切り欠く切り欠き部７を設けた形状をしている。すなわち、大径部分５ｂの外周面には、前記切り欠き部７，７…と、隣り合う切り欠き部７，７の間にそれぞれ形成される突出端面８，８…とが存在している。前記突出端面８，８…も、先端側が閉塞されたほぼ円筒状の部材の外周を複数に等分（例えば本実施例では、４等分。なお２等分または３等分でもよいし、５等分以上としてもよい）する位置にそれぞれ設けられていることになり、前記切り欠き部７と突出端面８とは、同じ数だけ形成されることになる。なお、本実施例では前記切り欠き部７および突出端面８の数は、ともに４つずつであり、これにより、大径部分５ｂ（ビット本体５）の平面視はほぼ十字形状となっている。
【００１５】
また、前記大径部分５ｂの下部５ｃは、下側ほど漸次的に細くなるように形成されている。
【００１６】
そして、前記ビット本体５の内側には、前記穿孔ロッド２の先端を接続するための接続部（図示せず）が設けられている。この接続部としては、例えば、穿孔ロッド２と穿孔用ビットＤの接続を螺着によって行う場合には、穿孔用ビットＤの後側部の内壁に形成される雌ねじ部であり、この雌ねじ部は、穿孔ロッド２の先端に設けられた雄ねじ部（図示せず）に螺着させることができるものである。なお、前記接続部は前記雌ねじ部に限るものではなく、穿孔ロッド２の先端を接続できるものであればよい。
【００１７】
前記切り欠き部７は、例えば、横断面がほぼ中心角が９０°である扇形となるように、穿孔用ビットＤの軸心（進行）方向に沿って形成されており、切り欠き部７内には、穿孔ロッド２を通してビット本体５の内側へ送られてきた空気をビット本体５の外側へ吹き出すためのエアー噴出口９が連通している。
【００１８】
また、突出端面８の両側の辺縁部８ａ，８ａは、その断面形状がほぼ直角となるように形成されている。
【００１９】
互いに外周面の反対側に配置された一方の一対の切り欠き部７，７内に設けられたエアー噴出口９，９は、それぞれ、ビット本体５の内側へ送られてきた空気をビット本体５の斜め前方へ吹き出すように前記大径部分５ｂの上部付近に形成されており、互いに外周面の反対側に配置された他方の一対の切り欠き部７，７内に設けられたエアー噴出口９，９は、それぞれ、ビット本体５の内側へ送られてきた空気をビット本体５の斜め後方へ吹き出すように前記大径部分５ｂの下部５ｃ付近に形成されている。
【００２０】
このような構成からなる前記エアー噴出口９，９…からエアーを吹き出すことによって、穿孔用ビットＤが地中を掘削したことで生じた切削屑を、坑口にまで送り出し、回収することができる。
【００２１】
前記穿孔用ビットＤの先端には、ほぼ平面状に形成された中央部１０と、この中央部１０から四方にある前記突出端面８，８…の上端部に向けて形成された切削部１１，１１…とが設けられている。なお、前記切削部１１，１１…の数は、突出端面８，８…の数と同じであり、本実施例では４つである。
【００２２】
前記各切削部１１には、前記中央部１０から各突出端面８の上端部の中心部分に向けて配置されたチップ部６が設けられている。また、各切削部１１の前記チップ部６を挟んで対向する両側部分は、それぞれ、その端部側ほど低くなるように傾斜している。
【００２３】
前記チップ部６は超硬質の部材であり、上部の縦断面がほぼ山型形状となるように形成されている。また、４つのチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央部１０から四方にある各切削部１１の先端部（あるいは各突出端面８上端）の中心部分に向けてそれぞれ直線状に配置されている。
【００２４】
各チップ部６は、低い部分６ａと高い部分６ｂとを有しており、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分が低い部分６ａとなっており、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された高い部分６ｂよりも低くなるように形成されており、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された他方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分が高い部分６ｂとなっており、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された低い部分６ａよりも高くなるように形成されている。
【００２５】
前記チップ部６の低い部分６ａは、ビット本体５の上端よりも上端側へ突出した部分の高さが、例えば、前記高い部分６ｂの二分の一となるように形成されている。
【００２６】
そして、前記各チップ部６の上端は、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜している。この傾斜角度αは、例えば、１〜１０°であり、より好ましくは２〜３°である。
【００２７】
なお、各チップ部６の傾斜角度αは、同一であってもよいし、同一でなくともよい。また、各チップ部６において、低い部分６ａと高い部分６ｂとの傾斜角度は、それぞれ同一であってもよいし、同一でなくともよい。さらに、各チップ部６の傾斜角度αにあわせて、各チップ部６が固定されるビット本体５の切削部１１の上面にも同様の傾斜をつけ、各チップ部６の上端と切削部１１の上面とが平行となるようにしてもよいが、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、切削部１１の上面はほぼ水平となるように構成してもよい。
【００２８】
ここで、前記チップ部６のビット本体５に対する固定は、ビット本体５にあらかじめ形成されている溝部分にチップ部６を埋め込むことによって行ってもよいが、他の固定方法を用いてもよく、また、チップ部６とビット本体５とを一体的に形成してもよい。
【００２９】
上記の構成からなる穿孔用ビットＤは、図１に示すように、立ち木Ｔ等の根茎ｔが張りめぐらされている地層に対してアンカー設置・埋没用の孔Ｈを形成するために用いられた場合に最も真価を発揮するものである。
【００３０】
すなわち、上記の構成からなる穿孔用ビットＤでは、各チップ部６に傾斜がつけられていることから、穿孔用ビットＤをその軸心回りに回転させた状態で、立ち木Ｔの根茎ｔに対して当接させた場合には、傾斜のついたチップ部６，６…が滑ることなく前記根茎ｔを捕らえ、より簡単に根茎ｔに対して切断や穿孔を行うことができるのである。そして、このような効果は、前記チップ部６，６…に設けられた段差によって、より高まることになる。
【００３１】
また、上記の構成からなる穿孔用ビットＤでは、掘削した切削屑を坑口まで回収するためのエアー噴出口９の周辺に、穿孔用ビットＤの軸心（進行）方向に沿った切り欠き部７，７…を形成するに際して、突出端面８，８…の辺縁部８ａ，８ａ…の断面形状をほぼ直角となるように形成してあることから、土砂や岩盤等の掘削と、立ち木等の根茎の切断とを、効率よく、かつ確実に行うことが可能となっている。
【００３２】
次に、上記の構成からなる穿孔用ビットＤの能力を従来のものと比較するために、直径２０ｃｍの杉の根茎がある場所で行った穿孔実験の結果について示す。なお、従来の穿孔用ビットは、チップ部に段差がないとともにその上端に傾斜部分も設けられておらず、さらに、チップ部の高さ（大きさ）が本発明の穿孔用ビットＤのチップ部６よりも高い（大きい）穿孔用ビットＡと、チップ部に段差がないとともにその上端に傾斜部分も設けられておらず、さらに、チップ部の高さ（大きさ）が本発明の穿孔用ビットＤのチップ部６の低い部分６ａとほぼ同じとなっている穿孔用ビットＢと、チップ部の上端が傾斜していない点以外は本発明の穿孔用ビットＤと構成が同じである穿孔用ビットＣとの３種類である。
【００３３】
前記穿孔用ビットＡでは、８分で１９ｃｍを掘削することができた。また、穿孔用ビットＢでは、８分で９ｃｍを掘削することができた。しかし、前記穿孔用ビットＡ，Ｂともに、根茎とビットとの摩擦により煙が出た。また、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＡ，Ｂを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分が異常に加熱した。すなわち、穿孔用ビットＡ，Ｂでは、これらを動作させるための削岩機本体１に過度の負担がかかることになると考えられる。
【００３４】
前記穿孔用ビットＣでは、８分で２３ｃｍを掘削することができた。また、根茎とビットとの摩擦による煙は認められず、さらに、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＤを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分にも異常な加熱は認められなかった。
【００３５】
そして、本発明の穿孔用ビットＤでは、１分で１０〜１１ｃｍを掘削することができた。また、根茎とビットとの摩擦による煙は認められず、さらに、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＤを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分にも異常な加熱は認められなかった。また、掘削クズも小さく、エアーによる回収もスムーズに行われた。
【００３６】
すなわち、本発明の穿孔用ビットＤによれば、従来、効率的に掘削できなかった地山表面に立ち木の根茎が張り巡らされている場所のアンカー設置用の穿孔を効率よく形成することができるのである。
【００３７】
そして、特に前記チップ部６の傾斜角度αを２〜３°とした場合には、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＤを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分が高温にならず、削岩機本体１にかかる負担がかなり軽減されることになる。
【００３８】
上記の構成からなる穿孔用ビットＤは、立ち木の根茎が張り巡らされている場所にアンカー設置用の穿孔を形成する必要がある工法、例えば、立ち木が残った状態の法面を保護する工法に用いると特に有効なものである。そのような工法の一例としては、図４に示すようなものが挙げられる。すなわち、穿孔用ビットＤを用いて所定深さの孔Ｈを形成した後、その穿孔に用いた穿孔用ビットＤおよび穿孔ロッド２を孔Ｈ内に埋め殺しにし、穿孔ロッド２の上端部に連結ケース１２を固定する。そして、このように埋め殺しにされた複数の穿孔ロッド２の上端部に固定された各連結ケース１２同士を、ワイヤー１３等で連結することにより、法面の保護を図るものである。
【００３９】
図５は、前記穿孔用ビットＤの第一変形例の構成を概略的に示す正面図である。
図５に示すように、前記穿孔用ビットＤの各チップ部６の上端が、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜しているのではなく、ビット本体５の上端部の周縁側ほど高くなるように傾斜していてもよい。
【００４０】
なお、この場合の各チップ部６の傾斜角度βは、前記傾斜角度αと同様に、例えば、１〜１０°、より好ましくは２〜３°とすればよい。また、各チップ部６の傾斜角度βは、同一であってもよいし、同一でなくともよい。また、各チップ部６において、低い部分６ａと高い部分６ｂとの傾斜角度は、それぞれ同一であってもよいし、同一でなくともよい。さらに、各チップ部６の傾斜角度βにあわせて、各チップ部６が固定されるビット本体５の切削部１１の上面にも同様の傾斜をつけ、各チップ部６の上端と切削部１１の上面とが平行となるようにしてもよいが、切削部１１の上面はほぼ水平となるように構成してもよい。
【００４１】
図６（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、前記穿孔用ビットＤの第二変形例の構成を概略的に示す正面図，側面図および説明図である。
図６に示すように、前記穿孔用ビットＤの各チップ部６の上端が、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜しているのではなく、各チップ部６の上端において、ビット本体５の上端部の中央よりの部分（低い部分６ａまたは高い部分６ｂ）は、ビット本体５の上端部の中央側ほど高くなり、ビット本体５の上端部の周縁よりの部分（低い部分６ａまたは高い部分６ｂ）は、ビット本体５の上端部の周縁側ほど高くなるように傾斜していてもよい。
【００４２】
反対に、前記穿孔用ビットＤの各チップ部６の上端が、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜しているのではなく、各チップ部６の上端において、ビット本体５の上端部の中央よりの部分は、ビット本体５の上端部の中央側ほど低くなり、ビット本体５の上端部の周縁よりの部分は、ビット本体５の上端部の周縁側ほど低くなるように傾斜していてもよい。
【００４３】
上記第一変形例および第二変形例の穿孔用ビットＤによって得られる効果は、前記第一実施例の穿孔用ビットＤによって得られる効果と同じであることから、その説明は省略する。
【００４４】
また、前記穿孔用ビットＤのチップ部６の構成は、上記のものに限られず、種々の変形が可能である。例えば、チップ部６，６…の全てが傾斜してはおらず、その一部（例えば、４つあるチップ部６，６…のうち１〜３つ）のチップ部６，６…の上端のみが傾斜しており、他のチップ部６，６…の上端は傾斜してなくてもよく、また、各チップ部６の上端において、その一端から他端までが一定角度で傾斜してなくてもよく、傾斜角度がその途中で変わっていてもよい。
【００４５】
なお、上記の構成からなる穿孔用ビットＤでは、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された低い部分６ａが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された高い部分６ｂよりも低くなるように形成されており、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された他方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された高い部分６ｂが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された低い部分６ａよりも高くなるように形成されているとしてあるが、前記チップ部６，６…の段部の構成はこのようなものに限られず、各チップ部６の、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分および周縁よりに形成された部分のいずれを低い部分６ａとし、高い部分６ｂとするかは、適宜に設定すればよい。
【００４６】
すなわち、例えば、ビット本体５の上端部の中央部１０から四方に向けて配置された４つのチップ部６，６…のうち、周方向に隣り合う一方のチップ部６，６は、ビット本体５の上端部の中央よりに低い部分６ａが形成され、ビット本体５の上端部の周縁よりに高い部分６ｂが形成されており、他方の隣り合うチップ部６，６は、ビット本体５の上端部の中央よりに高い部分６ｂが形成され、ビット本体５の上端の周縁よりに低い部分６ａが形成されているとしてもよい。
【００４７】
また、全てのチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ａが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ｂよりも低くなるように形成されているとしてもよく、反対に、全てのチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ｂが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された部分６ａよりも高くなるように形成されているとしてもよい。
【００４８】
さらに、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ａが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ｂよりも低くなるように形成されたチップ部６が一つだけあり、他のチップ部６，６…は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分６ｂが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された部分６ａよりも高くなるように形成されているとしてもよく、反対に、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ｂが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ａよりも高くなるように形成されたチップ部６が一つだけあり、他のチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ａが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ｂよりも低くなるように形成されているとしてもよい。
【００４９】
また、前記チップ部６，６…の構成において、中央部１０から高い部分６ｂまでの距離を、全てのチップ部６，６…で異なるように設定するようにしてもよい。もちろん、中央部１０から高い部分６ｂまでの距離ではなく（あるいは中央部１０から高い部分６ｂまでの距離とともに）、中央部１０から低い部分６ａまでの距離を、全てのチップ部６，６…で異なるように設定してもよい。
【００５０】
また、ビット本体５の上端に放射状に設けられる４つのチップ部６，６…が、ビット本体５の上端の中央部１１から各チップ部６までの距離が一律とはならない（一部異なる場合および全て異なる場合を含む）ように配置されているとしてもよいのであり、これは、図１から図３にまで示した穿孔用ビットＤにおいて、前記高い部分６ｂのみを残して低い部分６ａをなくすことによって実現することができる。このような構成とした場合には、チップ部６をより少ない部材で形成できることから、コストを削減することが可能となる。
【００５１】
なお、上述したように、ビット本体５の上端に放射状に設けられる４つのチップ部６，６…が、ビット本体５の上端の中央部１１から各チップ部６までの距離が一律とはならないように配置されているとする構成に代えて、もしくはこのような構成に加えて、各チップ部６の長さが一律とはならないように形成されているとする構成を採用してもよい。
【００５２】
また、各チップ部６の上面に段部を設けずに、ビット本体５の周方向に隣り合うチップ部６同士の一方が、他方よりも高くなるように形成されていてもよく、具体的には、例えば、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部６，６が、他方の一対のチップ部６，６よりも高くなるように形成されていてもよい。
【００５３】
【００５４】
また、上記の構成からなる穿孔用ビットＤにおいて、前記切り欠き部７は、ビット本体５の大径部分５ｂの外周面のみに設けられているものに限られず、例えば、ビット本体５の上端から下端まで設けられていてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したような構成からなる本発明によって、土砂や岩盤等を掘削できるとともに、立ち木等の根茎に対しても容易に切断や穿孔を行うことができる穿孔用ビットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一実施例に係る穿孔用ビットが取り付けられる削岩機の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】  （Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、上記実施例の構成を概略的に示す平面図，正面図および側面図である。
【図３】  （Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例の切削部の変形例の構成を概略的に示す正面図および側面図である。
【図４】  上記実施例の穿孔用ビットが用いられる工法の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】  上記実施例の第一変形例の構成を概略的に示す正面図である。
【図６】  （Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、上記実施例の第二変形例の構成を概略的に示す正面図，側面図および説明図である。
【符号の説明】
５…ビット本体、６…チップ部、６ａ…低い部分、６ｂ…高い部分、Ｄ…穿孔用ビット。
【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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