(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部により車体に対して回転駆動され流動コンクリートが収容される回転ドラムを備えたコンクリートミキサ車において、
上記回転ドラムの表面であって該回転ドラムの円周方向に沿って太陽電池モジュールを複数設け、該太陽電池モジュールで発電された電気を蓄電するバッテリを搭載し、
上記太陽電池モジュールの外面を清掃する清掃装置を備え、
上記清掃装置を、上記回転ドラムの長手方向に沿って延び、該回転ドラムの太陽電池モジュールの外面に当接する回転ブラシと、該回転ブラシを車体に回転可能に支持する支持部と、該回転ブラシを回転させる駆動機構とを備えて構成したことを特徴とするコンクリートミキサ車。
【請求項２】
上記太陽電池モジュールを、上記回転ドラムの全周に亘って付設したことを特徴とする請求項１記載のコンクリートミキサ車。
【請求項３】
上記太陽電池モジュールとして、基板が可撓性の樹脂で形成されたフレキシブル太陽電池モジュールを用いたことを特徴とする請求項１または２記載のコンクリートミキサ車。
【請求項４】
上記回転ドラムの駆動部において、該回転ドラムの回転駆動を上記バッテリの電力を用いて行なう構成にしたことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のコンクリートミキサ車。
【請求項５】
上記回転ドラムを駆動する駆動部を、上記回転ドラムを回転駆動する油圧モータと、エンジンにより作動させられ上記油圧モータを駆動する油圧ポンプと、上記バッテリの電力により上記回転ドラムを回転駆動する電動モータと、上記油圧ポンプのエンジンによる作動と上記回転ドラムの電動モータによる作動とを切り替える駆動切替装置とを備えて構成したことを特徴とする請求項４記載のコンクリートミキサ車。
【請求項６】
上記回転ドラムを駆動する駆動部を、上記回転ドラムを回転駆動する油圧モータと、エンジンにより作動させられ上記油圧モータを駆動する油圧ポンプと、上記バッテリの電力により回転駆動し上記油圧ポンプを作動させる電動モータと、上記油圧ポンプのエンジンによる作動と該油圧ポンプの電動モータによる作動とを切り替える駆動切替装置とを備えて構成したことを特徴とする請求項４記載のコンクリートミキサ車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製造工場から現場まで流動コンクリートを運搬するコンクリートミキサ車に係り、特に、エンジンの動力のみならず電気エネルギーも利用できるコンクリートミキサ車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリートミキサ車は、駆動部により回転駆動され流動コンクリートが収容される回転ドラムを備えている。この回転ドラムを駆動する駆動部は、回転ドラムを回転駆動する油圧モータと、エンジンにより作動させられ油圧モータを駆動する油圧ポンプとを備えている。そして、流動コンクリートの搬送においては勿論のこと、回転ドラムから流動コンクリートを排出する場合も、エンジンを駆動させて、回転ドラムを回転させながら行なう。
【０００３】
ところで、エンジンからは、排気ガスや騒音が発生し、特に、回転ドラム内の流動コンクリートの残量が少なくなると、コンクリートが出難くなることから、エンジンを吹かし、回転ドラムの回転数を上げることを行なうため、より一層排気ガスが多くなるとともに、騒音も大きくなり、周辺環境や作業環境に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００４】
これを解決する為に、従来、例えば、特許文献１（特開平１０−３０９９７１号公報）に記載されているように、電気エネルギーも利用できるコンクリートミキサ車が開発されている。
これは、図８に示すように、駆動部１００により回転駆動され流動コンクリートが収容される回転ドラム１０１を備えており、この回転ドラム１０１を駆動する駆動部１００は、回転ドラム１０１を回転駆動する油圧モータ１０２と、エンジンにより作動させられ油圧モータ１０２を駆動する油圧ポンプ１０３と、バッテリ１０４の電力により回転駆動し油圧ポンプを作動させる電動モータ１０５と、油圧ポンプ１０３のエンジンによる作動と電動モータ１０５による作動とを切り替える駆動切替装置１０６とを備えて構成されている。バッテリ１０４は、走行時等にエンジンの回転駆動により発電する発電機（図示せず）を介して充電される。
これにより、回転ドラム１０１から流動コンクリートを排出する場合は、エンジンを駆動させて、回転ドラム１０１を回転させながら行なうことができるが、主には、エンジンを停止させ、駆動切替装置１０６により電動モータ１０５を有効にして回転ドラム１０１を回転駆動し、エンジン駆動に伴う排気ガスや騒音の発生を抑制できるようにしている。
【０００５】
また、エンジン駆動に伴う排気ガスや騒音の発生を抑制する技術としては、太陽電池の発電力を用いて走行するソーラーカーが開発されており、例えば、特許文献２（特開２００３−２２４９０３号公報）に記載されているように、車両のボンネット表面、リアゲート表面、あるいはルーフ表面に太陽光の照射を受けると発電する太陽電池を配置するとともに、この太陽電池にて発電された電力を蓄えるバッテリを搭載し、このバッテリに蓄えられた電力にて車両を走行させるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０９９７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２２４９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来のコンクリートミキサ車においては、バッテリ１０４を用いて電気エネルギーにより回転ドラム１０１の駆動を行なっているが、バッテリ１０４には、エンジンの回転駆動により発電する発電機を介して充電しているので、それだけ、エンジンに負荷が作用し、必ずしも効率が良いものとはいえないという問題があった。
【０００８】
そのため、上記従来のソーラーカーに搭載した太陽電池の発電力を用いてバッテリに充電することが考えられる。しかしながら、上記従来のソーラーカーの技術にあっては、車両のボンネット表面、リアゲート表面、あるいはルーフ表面に太陽電池を配置する技術であるので、太陽電池を固定する表面がいずれも固定表面であり、そのため、コンクリートミキサ車においては、回転ドラムの駆動部があるので、ルーフなどの車両の固定平面の面積が狭くなっていることから、この部位に太陽電池を取り付けても、発電力が小さく、十分な電力を得ることができないという問題があった。また、太陽電池は固定表面に取り付けられていることから、太陽光の入射角度が小さくなると、車両は走行しているとはいっても、太陽電池に太陽光が十分に当たりにくくなり、太陽電池の発電能力を十分に発揮することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、太陽電池を搭載してエンジンの動力によらない電気エネルギーを利用できるようにするとともに、太陽電池の固定面積を増加させ、しかも、太陽の位置に係わらず太陽に良く当たるようにして太陽電池の発電能力を十分に発揮させ、発電量を高めることができるコンクリートミキサ車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するため本発明のコンクリートミキサ車は、駆動部により車体に対して回転駆動され流動コンクリートが収容される回転ドラムを備えたコンクリートミキサ車において、
上記回転ドラムの表面であって該回転ドラムの円周方向に沿って太陽電池モジュールを複数設け、該太陽電池モジュールで発電された電気を蓄電するバッテリを搭載した構成としている。
【００１１】
これにより、回転ドラム内に流動コンクリートを収容して走行する際は、駆動部により回転ドラムを回転させる。このコンクリートミキサ車の走行中においては、信号などで一時的に停車する場合も含め、回転ドラムに付設した太陽電池モジュールにより発電が行なわれ、バッテリに充電されていく。この場合、回転ドラムは回転するので、太陽電池モジュールは、太陽の位置に対して種々の角度位置で太陽光を受光できることになり、そのため、上空での太陽の位置にかかわりなく、日陰の走行時以外、晴天下の日中は常に発電を行なうことができるようになり、太陽電池の発電能力を十分に発揮させ、発電量を高めることができるようになる。また、回転ドラムの表面積は広いので、太陽電池モジュールの固定面積を増加させることができ、より一層太陽電池モジュールの発電量を高めることができるようになる。
【００１２】
このようにして、バッテリに充電された電力は、種々の用途に用いることができる。例えば、回転ドラムの駆動源として用いれば、従来のエンジン駆動に比較して、エンジンに与える負荷を少なくでき、それだけ省力化が図られる。
【００１３】
そして、必要に応じ、上記太陽電池モジュールを、上記回転ドラムの全周に亘って付設した構成としている。これにより、太陽電池モジュールは、回転ドラムの全周に亘って付設されているので、例えば運転席のルーフに固定して設けた場合に比較して、数倍〜数十倍まで高めることができ、太陽電池の発電能力を十分に発揮させ、発電量を高めることができるようになる。この場合、回転ドラムの回転の際はもとより、回転ドラムを回転させない回転ドラムの停止中に発電を行なう際においても、太陽電池モジュールは、回転ドラムの全周に亘って付設されているので、各太陽電池モジュールは太陽の位置に対して種々の角度位置に存することから、太陽の位置にかかわりなく何れかの太陽電池モジュールが有効に働いて発電を行なうことができるようになり、それだけ、例えば運転席のルーフに固定して設けた場合に比較して、発電量を高めることができるようになる。
【００１４】
また、必要に応じ、上記太陽電池モジュールとして、基板が可撓性の樹脂で形成されたフレキシブル太陽電池モジュールを用いた構成としている。回転ドラムの表面は、一般に曲面であるが、太陽電池モジュールがフレキシブルであることから、回転ドラムの曲面に倣って付設することができ、そのため、付設が容易に行われる。
【００１５】
更に、必要に応じ、上記太陽電池モジュールの外面を清掃する清掃機構を備えた構成としている。これにより、常に太陽電池モジュールの受光面を綺麗にしておくことができ、受光機能を損なう事態を防止することができる。
【００１７】
この場合、上記清掃装置を、上記回転ドラムの長手方向に沿って延び、該回転ドラムの太陽電池モジュールの外面に当接する回転ブラシと、該回転ブラシを車体に回転可能に支持する支持部と、該回転ブラシを回転させる駆動機構とを備えて構成したことが有効である。駆動機構により、回転ブラシを回転するので、清掃効率が向上させられる。
【００１８】
また、必要に応じ、上記回転ドラムの駆動部において、該回転ドラムの回転駆動を上記バッテリの電力を用いて行なう構成にしている。太陽電池モジュールにおいて発電された電気は、バッテリに充電され、バッテリから電力が供給されて回転ドラムを回転させることができるので、従来のエンジン駆動に比較して、エンジンに与える負荷を少なくでき、それだけ省力化が図られる。また、現場で回転ドラムから流動コンクリートを排出する場合も、エンジンを停止させ、電動モータにより回転ドラムを回転駆動することができる。そのため、エンジン駆動に伴う排気ガスや騒音の発生を抑制することができる。
【００１９】
この場合、必要に応じ、上記回転ドラムを駆動する駆動部を、上記回転ドラムを回転駆動する油圧モータと、エンジンにより作動させられ上記油圧モータを駆動する油圧ポンプと、上記バッテリの電力により上記回転ドラムを回転駆動する電動モータと、上記油圧ポンプのエンジンによる作動と上記回転ドラムの電動モータによる作動とを切り替える駆動切替装置とを備えて構成している。既存の駆動部との併用を図ることができる。
【００２０】
また、必要に応じ、上記回転ドラムを駆動する駆動部を、上記回転ドラムを回転駆動する油圧モータと、エンジンにより作動させられ上記油圧モータを駆動する油圧ポンプと、上記バッテリの電力により回転駆動し上記油圧ポンプを作動させる電動モータと、上記油圧ポンプのエンジンによる作動と該油圧ポンプの電動モータによる作動とを切り替える駆動切替装置とを備えて構成している。これによっても、既存の駆動部との併用を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のコンクリートミキサ車によれば、回転ドラムを回転させて回転ドラムに付設した太陽電池モジュールにより発電を行なうので、太陽電池モジュールは、太陽の位置に対して種々の角度位置で太陽光を受光できることになり、そのため、上空での太陽の位置にかかわりなく、日陰の走行時以外、晴天下の日中は常に発電を行なうことができるようになり、太陽電池の発電能力を十分に発揮させ、発電量を高めることができるようになる。また、回転ドラムの表面積は広いので、太陽電池モジュールの固定面積を増加させることができ、より一層太陽電池モジュールの発電量を高めることができるようになる。そして、バッテリに充電された電力は、種々の用途に用いることができる。例えば、回転ドラムの駆動源として用いれば、従来のエンジン駆動に比較して、エンジンに与える負荷を少なくでき、それだけ省力化を図ることができる。
【００２２】
また、太陽電池モジュールの外面を清掃する清掃機構を備えた構成にすれば、常に太陽電池モジュールの受光面を綺麗にしておくことができ、受光機能を損なう事態を防止することができ、太陽電池の発電能力をより一層確実に発揮させ、より一層確実に発電量を高めることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車について詳細に説明する。
図１乃至図６には、本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車が示されている。このコンクリートミキサ車は、車体１に、駆動部３０により回転駆動され流動コンクリートが収容される回転ドラム２を備えている。
【００２４】
回転ドラム２の表面には、太陽電池モジュール３が付設されている。太陽電池モジュール３としては、基板が可撓性の樹脂で形成されたフレキシブル太陽電池モジュールが用いられる。フレキシブル太陽電池モジュールは、例えば、ポリイミド，ポリエステルやポリアミド等の樹脂製基板、あるいはセラミック，金属，炭素繊維などの布帛などの基板に、例えば非晶質シリコン半導体を使った太陽電池素子を組み込んで略矩形シート状に形成されている。
【００２５】
この太陽電池モジュール３は、複数用いられ、回転ドラム２の全周に亘って付設されている。詳しくは、回転ドラム２の外周面は、全周に亘って格子状に区画されており、区画された各区域に太陽電池モジュール３が接着などの手段により付設されている。即ち、太陽電池モジュール３は円周方向に沿って３列設けられている。回転ドラム２の表面は、一般に曲面であるが、太陽電池モジュール３がフレキシブルであることから、回転ドラム２の曲面に倣って付設することができ、そのため、付設が容易に行われる。
【００２６】
また、車体１には、太陽電池モジュール３で発電された電気を蓄電する複数のバッテリ４が搭載されている。太陽電池モジュール３とバッテリ４との接続は、図２に示すように、回転ドラム２側の太陽電池からの配線を集約したメイン配線５と、車体１側のバッテリ４に至るメイン配線６とを、接続部１０を介して接続している。図２中、符合７はメイン配線６における電圧を一定に保持するＩＣレギュレータである。
【００２７】
接続部１０は、例えば、図３に示すように、回転ドラム２の回転軸２ａに、太陽電池モジュール３のメイン配線５からの一方の極性の電流が流れる外管１１と、その内部に設けられ太陽電池モジュール３のメイン配線５からの他方の極性の電流が流れる内管１２と、外管１１と内管１２とを十分に絶縁させる絶縁体１３とを備える一方、車体１に、バッテリ４に到るメイン配線６に接続され外管１１及び内管１２に夫々摺接するブラシ１４，１５を設けて構成されている。
【００２８】
また、本実施の形態においては、太陽電池モジュール３の外面を清掃する清掃装置２０が備えられている。清掃装置２０は、図４及び図５に示すように、回転ドラム２の長手方向に沿って延び、回転ドラム２の太陽電池モジュール３の外面に当接する回転ブラシ２１を備えている。回転ブラシ２１は、太陽電池モジュール３の各列毎に３つ設けられている。また、各回転ブラシ２１を車体１に回転可能に支持する支持部２２が設けられている。支持部２２は、回転ブラシ２１の回転軸２１ａの両端を軸受を介して回転可能に支持している。
【００２９】
更に、回転ブラシ２１を回転させる駆動機構２３を備えている。駆動機構２３は、各回転ブラシ２１の一方の支持部２２に設けられ、回転ドラム２に弾接し回転ドラム２の回転によって回転させられるゴム等で形成された一対のローラ２４と、ローラ２４の回転を回転ブラシ２１の回転軸２１ａに伝達する歯車機構２５とから構成されている。
【００３０】
回転ドラム２の駆動部３０は、図１，図２及び図６に示すように、回転ドラム２を回転駆動する油圧モータ３１と、エンジン３２によりドライブシャフト３３を介して作動させられ油圧モータ３１を駆動する油圧ポンプ３４と備えて構成されている。また、この駆動部３０は、バッテリ４の電力により回転駆動するとともにギヤ機構３５を介して回転ドラム２を回転駆動する電動モータ３６を備えている。図２中、符合３７はバッテリ４からモータに到る配線に介装された変圧器である。図６中符合３８はドライブシャフト３３に連結された油圧ポンプ３４の駆動軸である。
【００３１】
また、油圧ポンプ３４のエンジン３２による回転ドラム２の作動と電動モータ３６による作動とを切り替える自動若しくは手動の駆動切替装置３９（図１）が設けられている。駆動切替装置３９は、例えば、エンジン３２の回転の伝達経路にクラッチ機構（図示せず）を設ける一方、電動モータ３６の伝達経路にもクラッチ機構（図示せず）を設け、これらのクラッチ機構の断接により、作動の切換えを行なうように構成されている。駆動切替装置３９は、例えば、バッテリ４の充電量が十分にあるときは、電動モータ３６による作動にする。
【００３２】
従って、この実施の形態に係るコンクリートミキサ車によれば、回転ドラム２内に流動コンクリートを収容して走行する際は、駆動部３０により回転ドラム２を回転させる。この駆動部３０においては、駆動切替装置３９の切替により、油圧ポンプ３４のエンジン３２による回転ドラム２の作動と電動モータ３６による作動とが適宜に切り替えられる。バッテリ４の充電量が十分にあるときは、電動モータ３６による作動にする。
【００３３】
このコンクリートミキサ車の走行中においては、信号などで一時的に停車する場合も含め、回転ドラム２に付設した太陽電池モジュール３により発電が行なわれ、バッテリ４に充電されていく。この場合、太陽電池モジュール３は、回転ドラム２の全周に亘って付設されているので、例えば、運転席のルーフに固定して設けた場合に比較し、太陽電池モジュール３の固定面積が増加させられ、このため、太陽電池モジュール３の発電量を高めることができる。
【００３４】
また、太陽電池モジュール３は、回転ドラム２の全周にわたって付設されるとともに、車両は走行し、しかも、回転ドラム２は回転するので、各太陽電池モジュール３は、太陽の位置に対して種々の角度位置で太陽光を受光できることになり、そのため、上空での太陽の位置にかかわりなく、日陰の走行時以外、晴天下の日中は常に発電を行なうことができるようになる。その結果、太陽電池モジュール３の発電量を、例えば運転席のルーフに固定して設けた場合に比較して、数倍〜数十倍まで高めることができ、太陽電池の発電能力を十分に発揮させ、発電量を高めることができるようになる。
【００３５】
また、回転ドラム２の回転中においては、清掃装置２０により太陽電池モジュール３の外面の清掃が行なわれる。この際には、回転ブラシ２１により、太陽光モジュールに付着した汚れが払拭される。この場合、常に太陽電池モジュール３の受光面を綺麗にしておくことができ、受光機能を損なう事態を防止することができる。また、駆動機構２３により、回転ブラシ２１も回転するので、清掃効率が向上させられる。
【００３６】
このようにして、太陽電池モジュール３において発電された電気は、バッテリ４に充電され、バッテリ４から電力が供給されて回転ドラム２が回転させられるので、従来のエンジン駆動に比較して、エンジン３２に与える負荷を少なくでき、それだけ省力化が図られる。
また、現場で回転ドラム２から流動コンクリートを排出する場合も、エンジン３２を駆動させて、回転ドラム２を回転させながら行なうことができるが、エンジン３２を停止させ、駆動切替装置３９により電動モータ３６を有効にして回転ドラム２を回転駆動することができる。そのため、エンジン３２の駆動に伴う排気ガスや騒音の発生を抑制することができる。
更にまた、本実施の形態においては、回転ドラム２の回転の際はもとより、回転ドラム２を回転させない回転ドラム２の停止中に発電を行なうこともできる。この場合にも、太陽電池モジュール３は、回転ドラム２の全周にわたって付設されているので、各太陽電池モジュール３は太陽の位置に対して種々の角度位置に存することから、太陽の位置にかかわりなく何れかの太陽電池モジュール３が有効に働いて発電を行なうことができるようになり、それだけ、例えば運転席のルーフに固定して設けた場合に比較して、発電量を高めることができるようになる。
【００３７】
図７には、駆動部３０の別の例を示している。この駆動部３０は、回転ドラム２を回転駆動する油圧モータ３１と、エンジン３２によりドライブシャフト３３を介して作動させられ油圧モータ３１を駆動する油圧ポンプ３４と、バッテリ４の電力により回転駆動し油圧ポンプ３４を作動させる電動モータ３６と、油圧ポンプ３４のエンジン３２による作動と油圧ポンプ３４の電動モータ３６による作動とを切り替える駆動切替装置（図示せず）とを備えて構成されている。電動モータ３６は、歯車機構４０を介して油圧ポンプ３４の駆動軸３８に連係している。また、駆動切替装置は、上記と同様に、例えば、エンジン３２の回転の伝達経路にクラッチ機構（図示せず）を設ける一方、電動モータ３６の伝達経路にもクラッチ機構（図示せず）を設け、これらのクラッチ機構の断接により、作動の切換えを行なうように構成されている。これによっても、駆動切替装置３９の切り替えにより、バッテリ４から電力を供給して回転ドラム２を回転させることができる。
【００３８】
尚、上記実施の形態において、太陽電池モジュール３として、フレキシブル太陽電池モジュールを用いているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、基板にガラスや樹脂板あるいは金属板を用いたパネル状のものであっても良く、適宜変更して差支えない。
また、上記実施の形態では、太陽電池モジュール３を回転ドラム２の全周に亘って付設しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、部分的に設けても良い。この場合も、受光面積は減るが、回転ドラム２の回転により、太陽の位置にかかわりなく発電を行なうことができる。
【００３９】
尚また、上記清掃装置２０を、水を噴射させて洗浄するように構成しても良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態では、回転ドラム２の駆動を油圧と電動モータ３６との併用にしているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、電動モータ３６のみで駆動するようにしてもよい。この場合、バッテリ４には、太陽電池モジュール３からだけではなくエンジンからも充電可能にしてよい。
【００４０】
また、上記実施の形態では、バッテリ４の電力を回転ドラム２の駆動用に用いているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、走行駆動用に用い、あるいは、他の動力や電気系の電源に用いるなど種々に用いてよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車の要部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車において接続部の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車において清掃装置の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車において清掃装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車において回転ドラムの駆動部の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るコンクリートミキサ車において回転ドラムの駆動部の別の構成を示す図である。
【図８】従来のコンクリートミキサ車の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  車体
２  回転ドラム
３  太陽電池モジュール
４  バッテリ
１０  接続部
２０  清掃装置
２１  回転ブラシ
２２  支持部
２３  駆動機構
３０  駆動部
３１  油圧モータ
３２  エンジン
３４  油圧ポンプ
３６  電動モータ
３９  駆動切替装置
【図１】
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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２】
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