(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されたボルトを内壁面に囲まれた内部空間を通すガイドと、該ガイドの内壁面に形成されボルト穴に対向する位置で前記ボルトを保持する保持部と、該保持されたボルトを押し出して前記ボルト穴に締め付けるソケットと、を備えるボルト締付装置であって、
前記ガイドは、前記ソケットが前記ボルトを押し出す際に部分的に拡開可能な可動部を有し、
前記保持部は、前記ガイドの内壁面のうち前記可動部の内壁面に形成され、該内壁面から内側に突出して前記ボルトの頭部の下面を部分的に支持する頭部支持部と該頭部支持部を支点として支持された前記ボルトの重心に作用する力を側方から受けるネジ部支持部とによって前記ボルトを片持ち支持することにより保持し、
前記ガイドの内壁面のうち前記保持部の上流側の内壁面の一部に形成され、供給されたボルトが前記保持部に保持されるよう該ボルトの姿勢を調整する姿勢調整部を備え、
前記姿勢調整部は、前記保持部の上流側の内壁面のうち前記保持部が設けられた内壁面と対向する内壁面の一部に形成され、前記ガイド内を通過するボルトの頭部の下面が部分的に当接するように内側に隆起する段差部である
ボルト締付装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記頭部支持部と前記ネジ部支持部との間に、該頭部支持部の端から前記内部空間の中心に向かって斜め下方に形成された傾斜面を有する
請求項１記載のボルト締付装置。
【請求項３】
前記ガイドは、略半円筒状の二つの部材が略円筒状の内部空間を形成するように組み合わされてなり、該二つの部材のうち一方の部材が前記拡開可能な可動部であり、
前記保持部は、該一方の部材の内壁面に形成されてなる
請求項１または２記載のボルト締付装置。
【請求項４】
前記ボルトとして前記ソケットが嵌合可能な頭頂部と該頭頂部よりも大きな外径を有するつば部とからなる頭部を有するボルトの締め付けに用いられる
請求項１ないし３いずれか１項に記載のボルト締付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト締付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボルト締付装置としては、供給されたボルトを通すガイドと、ボルト穴に対向する位置でボルトを保持する保持部と、保持されたボルトを解放した後にボルト穴に締め付けるソケットと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ボルトを保持する保持部が両側に拡開することにより保持したボルトを解放してボルト穴に挿入するものとしている。
【特許文献１】特開昭６２−５８８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のボルト締付装置では、ボルト穴の周囲の一部に十分なスペースがないときには、保持部が両側に拡開することができない。このため、ボルトを締め付ける対象物が入り組んだ形状をしているときなどには、ボルトをボルト穴に挿入することができない。このとき、保持部が両側に拡開できる位置まで対象物から遠ざけ、延長ガイドを取り付けてボルトを通すことやソケット先端に磁石を取り付けて磁性による吸着力を利用することも考えられるが、延長ガイド内でボルトの姿勢が変化したり非磁性のボルトや比較的重量のあるボルトでは吸着できずに落下したりする。このため、ボルトがボルト穴に精度よく挿入されないから締付不良を起こす場合が生じる。
【０００４】
本発明のボルト締付装置は、ボルト穴の周囲の一部に十分なスペースがないときでもボルトをボルト穴に精度良く挿入して締め付けることができるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のボルト締付装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のボルト締付装置は、
供給されたボルトを内壁面に囲まれた内部空間を通すガイドと、該ガイドの内壁面に形成されボルト穴に対向する位置で前記ボルトを保持する保持部と、該保持されたボルトを押し出して前記ボルト穴に締め付けるソケットと、を備えるボルト締付装置であって、
前記ガイドは、前記ソケットが前記ボルトを押し出す際に部分的に拡開可能な可動部を有し、
前記保持部は、前記ガイドの内壁面のうち前記可動部の内壁面に形成され、該内壁面から内側に突出して前記ボルトの頭部の下面を部分的に支持する頭部支持部と該頭部支持部を支点として支持された前記ボルトの重心に作用する力を側方から受けるネジ部支持部とによって前記ボルトを片持ち支持することにより保持する
ことを特徴とする。
【０００７】
この本発明のボルト締付装置では、ガイドは、ソケットが保持部に保持されたボルトを押し出す際に部分的に拡開可能な可動部を有し、保持部は、ガイドの内壁面のうち可動部の内壁面に形成され、内壁面から内側に突出してボルトの頭部の下面を部分的に支持する頭部支持部と頭部支持部を支点として支持されたボルトの重心に作用する力を側方から受けるネジ部支持部とによってボルトを片持ち支持することによりボルト穴に対向する位置でボルトを保持する。このため、ガイド全体が拡開しなくても部分的に拡開するだけでボルトを締め付けることができる。したがって、ボルト穴の周囲の一部に十分なスペースがないときでもボルトをボルト穴に精度良く挿入して締め付けることができる。
【０００８】
こうした本発明のボルト締付装置において、前記保持部は、前記頭部支持部と前記ネジ部支持部との間に、該頭部支持部の端から前記内部空間の中心に向かって斜め下方に形成された傾斜面を有するものとしてもよい。こうすれば、ソケットがボルトを押し出す際のボルトにかかる押圧力を傾斜面を通してガイドを拡開する方向の力として受けるため、比較的容易に可動部を拡開することができる。
【０００９】
また、本発明のボルト締付装置において、前記ガイドの内壁面のうち前記保持部の上流側の内壁面の一部に形成され、供給されたボルトが前記保持部に保持されるよう該ボルトの姿勢を調整する姿勢調整部を備えるものとしてもよい。こうすれば、ボルトを精度良く保持部に保持させることができる。この場合、前記姿勢調整部は、前記保持部の上流側の内壁面のうち前記保持部が設けられた内壁面と対向する内壁面の一部に形成され、前記ガイド内を通過するボルトの頭部の下面が部分的に当接するように内側に隆起する段差部であるものとしてもよい。こうすれば、ガイド内を通過して保持部に到達するまでの間にボルトの先端は保持部が設けられた側と反対側を向くようになるので、ボルトの先端が保持部に引っ掛かり正常に保持できないトラブルを防止することができる。
【００１０】
あるいは、本発明のボルト締付装置において、前記ガイドは、略半円筒状の二つの部材が略円筒状の内部空間を形成するように組み合わされてなり、該二つの部材のうち一方の部材が前記拡開可能な可動部であり、前記保持部は、該一方の部材の内壁面に形成されてなるものとしてもよい。こうすれば、頭部支持部はボルトの頭部の略半周を支持することが可能となるので、ボルトを安定して保持することができる。また、保持部を比較的容易に形成することができる。
【００１１】
さらに、本発明のボルト締付装置において、前記ボルトとして前記ソケットが嵌合可能な頭頂部と該頭頂部よりも大きな外径を有するつば部とからなる頭部を有するボルトの締め付けに用いられるものとしてもよい。こうすれば、頭部支持部のガイド内壁面からの突出代を小さくしてもボルトのつば部に当接すると共にソケットが頭頂部に嵌合するので、比較的容易にボルトを押し出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としてのナットランナ１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、図１のガイド２０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。実施例のナットランナ１０は、例えばつば付きの六角ボルトによりオートマチックトランスミッションのケース、ハウジングを自動で締め付ける際に用いられるものであり、図示しない昇降機構によりボルト締付位置まで上下に移動可能となっている。ナットランナ１０は、図１に示すように、図示しないボルト供給装置から供給されるボルトＢを所定のボルト穴に対向する位置までガイドして保持するガイド２０と、ガイド２０の上部に取り付けられると共にボルト供給装置に接続されるボルトセッター６０と、ボルトセッター６０を介してガイド２０に挿入されガイド２０に保持されているボルトＢに嵌合してボルト穴に締め付けるソケット７０とを備える。
【００１４】
ガイド２０は、図１に示すように、内部が円筒状に貫通したケース２２と、略半円筒状の左ガイド３０と、略半円筒状の右ガイド４０とを備え、左ガイド３０は、支持部３２を支点として支持部３２より先端側が拡開可能となっており、右ガイド４０は、支持部４２を支点として支持部４２より先端側が拡開可能となっている。このガイド２０は、ケース２２の内部空間、左ガイド３０および右ガイド４０により略円筒状のボルト通路２０ａを形成する。左ガイド３０は、支持部３２より基端側に形成されたスプリング受け３０ａと、スプリング受け３０ａに配設され左ガイド３０の先端を閉じ側（図中右方向）へ付勢するスプリング３４と、先端に形成されボルトＢを保持する保持部５０とを備えている。一方、右ガイド４０は、支持部４２より基端側に形成されたスプリング受け４０ａと、スプリング受け４０ａに配設され右ガイド４０の先端を閉じ側（図中左方向）へ付勢するスプリング４４と、長手方向の略中央付近に形成された段差部５４とを備えている。また、左ガイド３０が外方に向かってスプリング３４の付勢力以上の力を受けたときに支持部３２を支点として図中左方向に拡開し、右ガイド４０が外方に向かってスプリング４４の付勢力以上の力を受けたときに支持部４２を支点として図中右方向に拡開する。
【００１５】
保持部５０は、図１および図２に示すように、左ガイド３０から内側に突出し半リング状に形成された頭部支持部５０ａと、頭部支持部５０ａの端からボルト通路２０ａの中心に向かって斜め下方にテーパー状に形成された傾斜面５０ｂと、傾斜面５０ｂの下端から左ガイド３０の先端まで半円筒状に形成されたネジ部支持部５０ｃとにより形成されている。この保持部５０がボルトＢを保持する様子を図３に示す。図３に示すように、頭部支持部５０ａがボルトＢのつば部の下面の周縁部を部分的に支持し、ネジ部支持部５０ｃがボルトＢのネジ部を側方から支持する。これにより、頭部支持部５０ａを支点としたときにボルトＢの重心（黒丸で図示）が支点の直下に移動しようとする力（矢印で図示）をネジ部支持部５０ｃが受けるので、ボルトＢが頭部支持部５０ａに引っ掛かるような状態で片持ち支持することができる。
【００１６】
段差部５４は、図１に示すように、ボルト通路２０ａを通過するボルトＢのつば部の下面に当接することにより、ボルトＢの先端の向きを保持部５０と反対側になるようにボルト姿勢を調整するものである。このため、ボルトＢがボルトＢ（１）のような姿勢でボルト通路２０ａ内を通過していてもボルトＢ（２）のような姿勢に調整するので、ボルトＢの先端が保持部５０の頭部支持部５０ａや傾斜面５０ｂに引っ掛かり正常に保持できないトラブルを防止することができる。なお、段差部５４が形成される位置は、右ガイド４０の長手方向の略中央付近に限られず、ボルトＢの先端が保持部５０に到達するよりも上流側であってかつ姿勢調整後のボルトＢの先端が再び保持部５０に向くことのないような距離を実験などにより求めて設定すればよい。
【００１７】
ボルトセッター６０は、上下に貫通してガイド２０のボルト通路２０ａと連通しソケット７０が通る略円筒状のソケット通路６０ａと、図示しないボルト供給装置に接続されるボルト供給口６０ｂからボルトＢの供給を受けると共にソケット通路６０ａと合流する合流部（白丸で図示）に送るボルト供給路６０ｃとを備えている。このボルトセッター６０のソケット通路６０ａおよびボルト通路２０ａとが連通することにより、供給されたボルトＢがボルト供給口６０ｂからガイド２０の保持部５０に到達し、ソケット７０が上方から下方まで移動する。
【００１８】
ソケット７０は、先端にボルトＢの頭頂部に嵌合可能な嵌合穴７０ａが形成され、図示しない回転駆動機構に接続されると共に図示しない昇降機構に接続されている。このため、ソケット７０は、ボルトＢを締め付ける方向に回転したり、回転しながらあるいは回転せずに上下に移動したりすることができる。このソケット７０が、保持部５０に保持されたボルトＢに向かって回転しながら下降すると、嵌合穴７０ａがボルトＢの頭頂部に嵌合するようになっている。また、嵌合した状態でソケット７０が更に下降すると保持部５０からボルトＢを押し出してボルト穴に締め付けることができる。この締付動作の詳細については、後述する。
【００１９】
こうして構成された実施例のナットランナ１０では、ボルト供給装置から供給されたボルトＢは、ボルト供給路６０ｃ，ソケット通路６０ａおよびボルト通路２０ａを通り、段差部５４で姿勢が調整された後にボルト穴と同軸上に配置されるように保持部５０で保持される。また、ナットランナ１０が図示しない昇降機構によりボルト穴に対向する位置まで下降するとボルトＢのネジ部の先端の一部がボルト穴に挿入され、ソケット７０が回転しながら下降して嵌合穴７０ａがボルトＢの頭頂部に嵌合する。これにより、ボルトＢのボルト穴への締付準備が整う。
【００２０】
次に、こうして構成された実施例のナットランナ１０のボルト締付動作について説明する。図４〜６は、実施例のナットランナ１０がワークＷ１とワークＷ２とをボルトＢで締め付ける様子を示す説明図である。図４は、ボルト締付準備が整った様子を示す説明図である。図示するように、本実施例では、雌ネジ穴ａ１が形成されたワークＷ１と、雌ネジ穴ａ１に対応する位置に形成された貫通穴ａ２とワークＷ２の上面から立ち上がる壁面Ｈとが形成されたワークＷ２とをボルトＢで締め付けるものである。ここで、雌ネジ穴ａ１と貫通穴ａ２とを合わせてボルト穴Ａと称する。このワークＷ２の壁面Ｈとガイド２０との間にはわずかな隙間しかないため、ガイド２０は図中右方向へ拡開することができない。図５は、ソケット７０がボルトＢを保持部５０から押し出し始めた様子を示す説明図である。前述したように、ボルトＢは、保持部５０の頭部支持部５０ａに引っ掛かるような状態で片持ち支持されているため、図示するように、ソケット７０の押圧力により頭部支持部５０ａの支持が外れボルトＢは下方へ移動する。このとき、ボルトＢは傾斜面５０ｂに沿って移動するので、ソケット７０からボルトＢに係る押圧力が傾斜面５０ｂを介して左ガイド３０を外方へ押す力として働く（白色矢印で図示）。この力がスプリング３４による付勢力を上回ると左ガイド３０が拡開し（黒色矢印で図示）、ボルトＢのボルト穴Ａへの締め付けが開始される。図６は、ボルトＢのボルト穴Ａへの締め付けが進んだ様子を示す説明図である。ボルトＢの締め付けが進みボルトＢが徐々に下降するにつれ左ガイド３０が徐々に図中左方向に拡開する。ボルトＢのつば部が傾斜面５０ｂの端に到達した後は、図示するように、ソケット７０の側面が保持部５０の頂点（図２参照）に当接し、左ガイド３０は一定の開き量で拡開状態を維持する。ボルトＢの締め付けが完了するとソケット７０は上昇し、ソケット７０の側面が保持部５０に当接しなくなるとスプリング３４の付勢力により左ガイド３０は元の位置に戻される。一方、右ガイド４０には、ボルトＢを押し出して締め付けが完了するまでの間にスプリング４４の付勢力以上の力が掛かることはないから、右ガイド４０が拡開して壁面Ｈと接触することがない。このように、ボルトＢを保持部５０から押し出してボルト穴Ａに締め付ける際にガイド２０の左ガイド３０のみが拡開するので、ガイド２０とワークＷ２の壁面Ｈとの間にわずかな隙間しか有さない場合であっても、ボルトＢをボルト穴Ａに精度よく挿入して締め付けることができる。
【００２１】
ここで、従来のガイドが両側に拡開する場合を比較例として説明する。図７は、比較例のガイド２００の保持部５００で保持したボルトＢをソケット７０で押し出している様子を示す説明図である。このガイド２００では、保持部５００がテーパー状の傾斜面５００ｂ，５１０ｂとによりボルトＢのつば部の下面の周縁を全周にわたって支持することによってボルトＢを保持する。そして、図示するように、ソケット７０がボルトＢを押し出す際には、傾斜面５００ｂを介して伝わるソケット７０の押圧力によって左ガイド３００が図中左方向に拡開すると共に傾斜面５１０ｂを介して伝わるソケット７０の押圧力によって右ガイド４００が図中右方向に拡開する。このように、ガイド２００では、ガイド全体が左右両側に拡開する（黒色矢印で図示）。このため、前述したようにワークＷ２に壁面Ｈが形成されている場合などでは、ガイド２００が拡開することができず、ボルトＢをボルト穴Ａに挿入することができない。このとき、壁面Ｈを回避してガイド２００が左右両側に拡開できる位置、すなわち壁面Ｈの高さを超える位置までワークＷ２から遠ざけ、延長ガイドを取り付けてボルトＢを通すことやソケット７０の嵌合穴７０ａに磁石を取り付けて磁性による吸着力を利用することも考えられる。しかし、延長ガイド内でボルトＢの姿勢が変化したり非磁性のボルトＢや比較的重量のあるボルトＢでは吸着できずに落下したりするため、ボルトＢがボルト穴Ａに精度よく挿入されないから締付不良を起こす場合が生じる。
【００２２】
以上説明した実施例のナットランナ１０によれば、保持部５０がボルトＢを片持ち支持すると共にソケット７０がボルトＢを押し出す際に保持部５０が形成された左ガイド３０のみが拡開するから、ガイド２０が全体的に拡開しなくても左ガイド３０が拡開するだけでボルトＢを押し出すことができる。これにより、ボルト穴Ａの周囲に障害物があっても、従来のものに比べてボルト穴Ａに近付いた状態でボルトＢを保持することができると共にボルトＢを押し出してボルト穴Ａに締め付けることができる。この結果、ボルト穴Ａの周囲の一部に十分なスペースがないときでもボルトＢをボルト穴Ａに精度よく挿入して締め付けることができる。
【００２３】
また、実施例のナットランナ１０によれば、保持部５０は、傾斜面５０ｂを介してソケット７０の押圧力をガイド２０を拡開する方向の力として受けるので、比較的容易に左ガイド３０を拡開することができる。
【００２４】
更に、実施例のナットランナ１０によれば、段差部５４によりボルトＢの先端が保持部５０と反対側を向くように調整するので、ボルトＢの先端が保持部５０に引っ掛かり正常に保持できないトラブルを防止することができる。
【００２５】
更にまた、実施例のナットランナ１０によれば、ガイド２０は左ガイド３０と右ガイド４０とを組み合わされてなり、保持部５０は左ガイド３０に形成されてなるので、頭部支持部５０ａはボルトＢのつば部の略半周を支持することが可能となり、ボルトＢを安定して保持することができる。また、保持部５０を比較的容易に形成することができる。
【００２６】
そしてまた、実施例のナットランナ１０は、頭頂部とつば部とからなる頭部を有するボルトＢの締め付けに用いられるので、頭部支持部５０ａの突出代を小さくしてもボルトＢのつば部に当接すると共にソケット７０が頭頂部に嵌合するので、比較的容易にボルトＢを押し出すことができる。
【００２７】
実施例のナットランナ１０では、ガイド２０は左ガイド３０と右ガイド４０とを組み合わされてなる二分割の構成としたが、三分割や四分割あるいはそれ以上の複数に分割するものとしてもよい。このとき、分割したガイドのいずれに保持部を形成するかは適宜決めるものとすればよい。例えば、三分割の構成を採用し、そのうちの１つに保持部を形成するものとしてもよいし、２つに形成するものとしてもよい。また、四分割の構成を採用し、そのうちの対向する２つに形成するものとしてもよいし、隣り合う２つに形成するものとしてもよい。
【００２８】
実施例のナットランナ１０は、つば部を有するボルトＢを締め付けるものとしたが、つば部を有さないボルトＢ１を締め付けるものとしてもよい。このボルトＢ１を保持部５２０が保持する様子を図８に示す。図示するように、頭部支持部５２０ａがボルトＢ１の頭部の下面を支持し、ネジ部支持部５２０ｃがボルトＢ１のネジ部を支持している。このとき、ソケット７００の嵌合穴７００ａがボルトＢ１の頭部に嵌合できるように、ボルトＢ１の頭部と左ガイド３２０，右ガイド４２０との間にそれぞれクリアランスをもつように各寸法を設定する必要がある。また、頭部支持部５２０ａの上部にボルトの頭部の高さよりも低い隆起部５８を形成するものとしてもよい。これにより、ソケット７００がボルトＢ１の頭部に嵌合する際に、嵌合しながらソケット７００の側面が隆起部３８に当接して左ガイド３０がわずかに拡開するので、ボルトＢ１に嵌合しやすくすると共にボルトＢ１を押し出しやすくすることができる。
【００２９】
実施例のナットランナ１０では、ネジ部支持部５０ｃがボルトＢのネジ部に面接触するような保持部５０を形成するものとしたが、図９に示す保持部５３０を形成するものとしてもよい。図示するように、傾斜面５３０ｂを大きく形成し、その先端をボルトＢのネジ部に線接触するネジ部支持部５３０ｃとしてボルトＢを当接支持するものとしてもよい。
【００３０】
実施例のナットランナ１０では、保持部５０が形成されていない右ガイド４０も拡開可能に形成したが、拡開不能にケース２２に固定してもよい。
【００３１】
実施例のナットランナ１０では、段差部５４を境にしてボルト通路２０ａの内径が小さくなるものとしたが、段差部５４が形成された一部分だけが隆起して内径が小さくなり、それより下流側は上流側の内径と略同じにするものとしてもよい。
【００３２】
実施例のナットランナ１０では、ボルトＢの姿勢を調整する段差部５４を設けたが、これを設けないものとしても構わない。この場合でも保持部５０の傾斜面５０ｂの角度などを最適化すれば、ボルトＢが保持部５０に引っ掛かるトラブルを減少させることは可能である。
【００３３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、自動車産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のナットランナ１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】図１のガイド２０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】保持部５０がボルトＢを保持する様子を示す説明図である。
【図４】ナットランナ１０のボルト締付準備が整った様子を示す説明図である。
【図５】ソケット７０がボルトＢを保持部５０から押し出し始めた様子を示す説明図である。
【図６】ボルトＢのボルト穴Ａへの締め付けが進んだ様子を示す説明図である。
【図７】比較例のガイド２００の保持部５００で保持したボルトＢをソケット７０で押し出している様子を示す説明図である。
【図８】変形例の保持部５２０がボルトＢ１を保持する様子を示す説明図である。
【図９】変形例の保持部５３０がボルトＢを保持する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ナットランナ、２０，２００  ガイド、２０ａ  ボルト通路、２２  ケース、３０，３００，３２０，３３０  左ガイド、３０ａ  スプリング受け、３２  支持部、３４  スプリング、４０，４００，４２０  右ガイド、４０ａ  スプリング受け、４２  支持部、４４  スプリング、５０，５００，５２０，５３０  保持部、５０ａ，５２０ａ，５３０ａ  頭部支持部、５０ｂ，５００ｂ，５１０ｂ，５２０ｂ，５３０ｂ  傾斜面、５０ｃ，５２０ｃ，５３０ｃ  ネジ部支持部、５４  段差部、５８  隆起部、６０  ボルトセッター、６０ａ  ソケット通路、６０ｂ  ボルト供給口、６０ｃ  ボルト供給路、７０，７００  ソケット、７０ａ，７００ａ  嵌合穴、Ａ  ボルト穴、ａ１  雌ネジ穴、ａ２  貫通穴、Ｂ，Ｂ１  ボルト、Ｈ  壁面、Ｗ１，Ｗ２  ワーク。
【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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