(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端及び中空内部を備えるチタニウム合金からなる本体と、
前記本体に取り付けられ、中空内部に向かっている内部表面と前記内部表面と反対の平滑な外部表面を備え、０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）乃至０．２００インチ（５．０８０mm）の範囲の厚さを備えるチタニウム合金からなる打撃板と、
前記外部表面に設けられ、０．００５インチ（０．１２７mm）乃至０．１００インチ(２．５４０mm)の範囲の厚さを有し、複数のスコアラインを備える熱硬化性ポリウレタンからなる薄い層と、
を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端及び中空内部を備える本体と、
前記本体に取り付けられ、中空内部に向かっている内部表面と前記内部表面と反対の平滑な外部表面を備え、中央領域、移行領域、第１周辺領域、及び第２周辺領域を備え、前記中央領域は、０．１２５インチ(３．１７５mm)乃至０．１４５インチ（３．６８３mm）の範囲の第１の厚さを備え、コアフェイス領域の外側表面の５％乃至１５％を占め、前記移行領域は、前記中央領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の３５乃至５０％を占め、前記第１周辺領域は、前記移行領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の４０乃至５５％を占め、前記第１周辺領域は、第１の厚さよりも小さく０．０７５インチ(１．９０５mm)乃至０．１１０インチ（２．７９４mm）の範囲の第２の厚さを有し、前記移行領域は、第１の厚さから第２の厚さへ移行する厚さを備え、前記第２周辺領域は、前記第１周辺領域を包含し、０．０４５インチ（１．１４３mm）乃至０．０８０インチ(２．０３２mm)の範囲の第３の厚さを有する金属からなる打撃板と、
前記外部表面に設けられ、０．００５インチ（０．１２７mm）乃至０．１００インチ(２．５４mm)の範囲の厚さを有し、複数のスコアラインを備える熱硬化性ポリウレタンからなる薄い層と、
を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、比較的薄い打撃板を備えたゴルフクラブに関する。より具体的には、本発明は、打撃板の外部表面にコーティングを有する薄い打撃板を備えたゴルフクラブに関する。
発明の背景
現在のゴルフクラブは、良好なパフォーマンスのための低重心化を図るために、再配置された重さを有する。この重さの再配置は、ゴルフクラブのソール中の重さを正確に配置する一方で、ゴルフクラブのクラウン及び打撃板を薄くすることが試みられている。しかしながら、打撃板を薄くし過ぎると、ゴルフクラブの失敗へ導かれるであろう。
【０００２】
スイング中に打撃板はゴルフボールを衝撃するときに、大きな衝撃力（２０００ポンドを超える）が発生し、打撃板を負荷する。中空メタルウッド及びキャビティ−バックアイアンの比較的薄い打撃板では、これらの力は、打撃板における大きな内部応力を発生する傾向にある。これらの内部応力はしばしば、クラブヘッドの失敗をおこす破滅的材料亀裂を引き起こす。
【０００３】
中空メタルウッド及びキャビティ−バックアイアンに関する計算的及び実験的研究によると、そのような破滅的材料亀裂は打撃板の衝撃点において頻繁に発生するということが論証された。これらの衝撃点は、クラブヘッドの失敗を防止するために、追加された強さを要求する。
【０００４】
ゴルフクラブヘッドの設計においては、打撃板は、高速でゴルフボールを衝撃することに関連する力のような大きな繰り返し力に抵抗するに構造的に十分でなければならない。このような構造的適性は、打撃板の材料こわさを増加することによって得られるであろうし、その結果、圧力レベルは、打撃板中で用いられる材料の臨界圧力レベルよりも小さくなるであろう。典型的には、メタルウッドでは、打撃板は、打撃板の厚さを均等に増加すること及び／又は打撃板の内側表面に１以上のリブを追加することによって硬くされる。
【０００５】
打撃板部分の厚さの均等な増加は、衝撃及び／又は疲労亀裂を防止するに十分な圧力を適切に減少するために大きな量の材料の追加を要求する。しかしながら、打撃板へのそのような大きな量の材料の追加は、一般的にはゴルフクラブの性能に影響を与える。
【０００６】
可変的フェイス厚さを開示する最初の特許の１つが、１９９２年１１月２日に出願されたＳｃｈｍｉｄｔ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許５，３１８，３００号の「Ｍｅｔａｌ  Ｗｏｏｄ  Ｇｏｌｆ  Ｃｌｕｂ  Ｗｉｔｈ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆａｃｅｐｌａｔｅ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」である。Ｓｃｈｍｉｄｔ  ｅｔ  ａｌは、亀裂を防止するためにフェイス板を厚くすることを開示する。
【０００７】
可変的フェイス厚さは、更に、１９９６年１０月２３日に出願されたＫｏｓｍａｔｋａの米国特許５，８３０，０８４号の「Ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ  Ｇｏｌｆ  Ｃｌｕｂ  Ｆａｃｅ」に開示されている。Ｋｏｓｍａｔｋａは、領域によって実験された圧力負荷に基づいて他の領域を薄くする一方で、ある領域を厚くするためにフェイスに線を描いている。Ｋｏｓｍａｔｋａはまた、ゴルフボールに衝撃する間に実験された計測応力レベルに従って、フェイス板を設計する方法を開示する。１９９７年１１月１８日に出願されたＫｏｓｍａｔｋａの米国特許５，９７１，８６８号の「Ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ  Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｏｆ  Ｇｏｌｆ  Ｃｌｕｂ  Ｆａｃｅ」は、アイアンについての同様の線を描くことが開示されている。
【０００８】
より最近では、１９９７年１２月４日に出願されたＮｏｂｅｌ  ｅｔ  ａｌの米国特許５，９５４，５９６号の「Ｇｏｌｆ  Ｃｌｕｂ  Ｈｅａｄ  Ｗｉｔｈ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｆｒｏｎｔ  Ｗａｌｌ」に開示がある。Ｎｏｂｅｌ  ｅｔ  ａｌは、幾何学的中心における厚さ部分を備えたフェイス板、頂点及び底に向って段階的に減少すること、及びソールとヒールを開示する。幾何学的中心を通った線に沿った頂点端及び底端は同じ厚さを有し、幾何学的中心を通った線に沿ったヒール端及びソール端は同じ厚さを有する。
【０００９】
他の文献は、可変的フェイス厚さを部分的に開示する。１つの例が、Ｎｏｂｅｌ  ｅｔ  ａｌと同様に、膨れた中心およびヒール端及びソール端に向って厚さが減少することを備えたフェイスの内部表面を図示した米国特許５，５０５，４５３号の図８である。別の例が、米国特許５，３４６，２１６号の図４Ｃ及び図４Ｄであり、Ｎｏｂｅｌ  ｅｔ  ａｌと同様に、ヒール端及びソール端に向って厚さが減少する膨れた中心およびフェイスの頂点及び底の端である。しかしながら、先行技術は、打撃板における予想されたゴルフボール衝撃点に従って、厚さを変えた打撃板又はフェイス板を設計することができない。
発明の開示
本発明は、外部表面に薄い打撃板を備えた平滑な外部表面を備えた薄い打撃板を備えたゴルフクラブヘッドに関する。薄い層は、ゴルフボールとのインパクト中の内部衝撃を吸収し、ゴルフクラブヘッドの本体中の応力を分配し減少するための複数のスコアラインを備える。
【００１０】
本発明のある面は、本体、打撃板、及び薄い層を含むゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端、及び中空内部を備える。打撃板は本体に取り付けられている。打撃板は、中空内部に対向している内部表面と、内部表面と反対の平滑外部表面とを備える。打撃板は、０．０１０乃至０．２００インチの範囲の幅を有する。薄い層は、打撃板の外部表面に設けられている。薄い層は、０．００５乃至０．１００インチの範囲の幅を有し、複数のスコアラインを備える。
【００１１】
本発明の別の面は、本体、打撃板、及び薄い層を含むゴルフクラブヘッドである。本体は、クラウン、ソール、ヒール端、トゥ端、及び中空内部を備える。打撃板は本体に取り付けられていて、非均一又は外形内部表面を備える。打撃板は、中空内部に対向している内部表面と、内部表面と反対の平滑外部表面とを備える。打撃板は、中央領域、移行領域、第１周辺領域及び第２周辺領域を含む。中央領域は、０．１２５乃至０．１４５インチの範囲で、コアフェイス領域の外側表面の５％乃至１５％を占める第1の厚さを備える。移行領域は、中央領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の３５乃至５０％を占める。第１周辺領域は、移行領域を包含し、コアフェイス領域の外側表面の４０乃至５５％を占める。第１周辺領域は、第１の厚さよりも小さな厚さであって、０．０７５乃至０．１１０インチの範囲の第２の厚さを有する。移行領域は、第１の厚さから第２の厚さへ移行する厚さを備える。第２周辺領域は、第１周辺領域を包含し、０．０４５インチ乃至０．０８０インチの範囲の第３の厚さを備える。薄い層は、打撃板の外部表面に設けられている。薄い層は、０．００５乃至０．１００インチの厚さを備え、複数のスコアラインを有する。
本発明の最良の実施形態
図１乃至８に示されるように、ゴルフクラブヘッドは、２０と番号づけられている。ゴルフクラブヘッド２０は、クラウン２４、ソール２６、リボン２８及び打撃板３０を備えるボディ２２と、打撃板３０に設けられた薄い層２５を備える。打撃板３０は、通常は、ヒール端３２からゴルフクラブヘッド２０の前のトゥ端３４へ延びている。ボディ２２は、望ましくは、開口３８を介して、図示しないシャフトの先端を受容する内部ホーゼルを備える。ゴルフクラブヘッドは、望ましくはチタン、チタン合金、ステンレス鋼等の金属材料、最も望ましくは鋳造されたチタン材料から構成される本体２２を備える。本体２２は、望ましくは２５０乃至４００立方センチメートル、最も望ましくは２９０乃至３５０立方センチメートルの大容積を有する。本体２２は、望ましくは２１５グラムよりも重くなく、最も望ましくは１８０乃至２０５グラムの間の重さを有する。本体２２は、中空内部２３を備える。
【００１２】
打撃板３０は、均一の厚さ又は可変的な厚さを備える。打撃板の内部表面５５は、厚さにおいて均一又は可変的であってもよいが、打撃板の外側表面５３は、平坦である。スコアラインは、ゴルフボールのインパクト中の応力集中であり、外部表面はスコアラインを備えていない。極薄打撃板３０に起因して、スコアラインは打撃板３０の失敗へと導く。打撃板３０の厚さは、０．０１０乃至０．３００インチ、望ましくは０．０４０乃至０．２５０インチ、最も望ましくは０．０６０インチ乃至０．１５０インチの範囲である。打撃板３０の厚さは、ゴルフクラブヘッド２０及び打撃板３０の材料構成によって多くが決定される。チタン合金はステンレス鋼よりも低密度であり、チタン合金打撃板３０は本体２２のそのほかの場所に配分された重さを考慮している。
【００１３】
薄い層３５は、打撃板３０の外部表面５３に取り付けられている。薄い層３５は、複数のスコアライン７５をそこに備える。薄い層５は、最初の衝撃負荷を吸収し、ゴルフクラブ２０の全体を通じて応力負荷を分配し、ゴルフクラブ２０の全体を通じて応力負荷を減少する。薄い層３５は、外部表面５３の全体又は一部のみを被覆してもよい。薄い層３５は、０．００３乃至０．０５０インチ、より望ましくは０．００５乃至０．０２５インチ、最も望ましくは０．０１０インチの範囲の厚さを備える。打撃板３０及び薄い層３５の全部の厚さは、０．０２０乃至０．２５０インチ、より望ましくは０．０５０乃至０．１５０インチ、最も望ましくは０．１００インチの範囲の厚さを備える。
【００１４】
薄い層３５は望ましくは、打撃板３０の材料よりも低密度を備えた材料から成る。薄い層３５は、望ましくは、重合体材料、混合材料、軽重量金属材料等から成る。薄い層３５に使用される重合体材料は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネイト等を含む。薄い層３５に使用される軽重量金属材料は、チタン、アルミニウム、ベリリウム、マグネシウム、ジルコニウム合金等を含む。
【００１５】
望ましくは、打撃板３０は、線４１、４３、４５及び４７によって定められる複数の領域４０、４２、４４及び４６へ区分けされ、夫々は、異なる厚さ又は異なる厚さ領域を備える。打撃板３０は、単一構造であり、本体２２と同じ材料から構成されても構成されなくてもよい。打撃板３０との関連での単一という用語は、打撃板３０は、１つの部品であって、リブや重みをかける部材の如き内部表面５５への追加を備えない。薄い層３５は、打撃板３０から分離された成分から成る。破線４１で定められる中央領域４０は、望ましくは領域４０、４２、４４及び４６で定められる大きな厚さであるベース厚さを備える。ベース厚さは、０．２００インチ乃至０．０６０インチの範囲にあり、望ましくは０．１５０インチ乃至０．０７５インチの範囲であり、最も望ましくは０．１４５乃至０．０９０インチの範囲にある。移行領域４２は、中央領域４０及び第１周辺領域４４の厚さの範囲の厚さを有し、望ましくは０．１５０インチ乃至０．０９０インチの範囲であり、最も望ましくは０．１４０乃至０．０８０インチの範囲にある。第１周辺領域４４は、０．１１０インチ乃至０．０４０インチの範囲の厚さであり、望ましくは０．１０５インチ乃至０．０５０インチの範囲であり、最も望ましくは０．１００乃至０．０７５インチの範囲にある。第２の周辺領域４６は望ましくは打撃板領域４０、４２、４４及び４６の最も薄い領域である。第２周辺領域４６は、０８５インチ乃至０．０１０インチの範囲の厚さであり、望ましくは０．０８０インチ乃至０．０４５インチの範囲であり、最も望ましくは０．０７５乃至０．０５０インチの範囲にある。
【００１６】
望ましい実施形態では、図２に示されるように、中央領域は、０．１４５インチ乃至０．０９０インチの範囲の厚さを備え、移行領域４２は、０．１４０インチ乃至０．０８０インチの範囲の厚さを備え、第１周辺領域４４は、０．１０５インチ乃至０．０９０インチの範囲の厚さを備え、第２周辺領域４６は、０．０７５インチ乃至０．０５０インチの範囲の厚さを備える。
【００１７】
望ましくは、図２に示されるように、中央領域４０は、打撃板３０のコアフェイス４９の表面領域の５％乃至１５％である。コアフェイス４９は、中央領域４０、移行領域４２及び第１周辺領域４４として定められる。打撃板３０のコアフェイス領域は、４．８０平方インチ乃至５．５０平方インチ、望ましくは５．１０平方インチ乃至５．４０平方インチ、最も望ましくは５．３８平方インチの領域を備える。移行領域４２はコアフェイス４９の表面領域の３５％乃至５０％であり、第１周辺領域４４はコアフェイス４９の表面領域の４０％乃至５５％である。望ましい実施形態では、中央領域は、コアフェイス４９の表面領域の８．８％であり、移行領域はコアフェイス４９の表面領域の４２．２％であり、第１周辺領域４４は、コアフェイス４９の表面領域の５０％である。
【００１８】
図７は、フェアウェイゴルフクラブヘッド２０の本発明の別の実施形態である。この実施形態では、中央領域は、０．１３５インチ乃至０．１２５インチの範囲の厚さを備え、移行領域４２は、０．１３０インチ乃至０．０９０インチの範囲の厚さを備え、第１周辺領域４４は、０．０９５インチ乃至０．０８５インチの範囲の厚さを備え、第２周辺領域４６は、０．０７５インチ乃至０．０４５インチの範囲の厚さを備える。
【００１９】
表１は、ドライバー（ロフト角７乃至１２度）及びフェアウェイウッド（２番ウッド乃至９番ウッド）の望ましい実施形態の、中央領域４０、第１周辺領域４４、及び第２周辺領域４６の厚さ範囲を示す。
【００２０】
【表１】
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図２Ａにおける打撃板３０の断面図は、図９乃至図１６に示される。打撃板３０は可変可能な厚さを備え、中央部に最も厚い部分を備える。薄い層３５は、均一の全体的な厚さを備える。
【００２１】
図９は、線が描かれた内部表面５５における中央領域４０、移行領域４２、第１周辺領域４４及び第２周辺領域４６を伴う打撃板３０の中央部分の縦断面図である。図１０及び図１１は、中央部分の両側の近傍する縦断面図であり、移行領域４２、第１周辺領域４４、及び第２周辺領域４６のみ含む。図１２は、打撃板３０のヒール端３２における縦断面図であり、望ましい実施形態における統合された内部ホーゼル３６の壁を備える。図１２には、第１周辺領域４４及び第２周辺領域４６を示す。内部ホーゼル３６の壁は、打撃板３０と統合するように示されているが、別の実施形態では打撃板３０の内部表面５５５からオフセットされた内部ホーゼルを備える。図１３は、打撃板３０のトゥ端３４の縦断面図であり、第１領域４４及び第２領域４６のみ含む。
【００２２】
図１４は、打撃板３０の水平中央部分の水平断面図であり、中央領域４０、移行領域４２、第１周辺領域４４、第２周辺領域４６及び内部ホーゼル３６の壁を示す。
【００２３】
図１５は、打撃板３０の水平中央部分よりも下の水平断面を示し、移行領域４２、第１周辺領域４４、第２周辺領域４６及び内部ホーゼル３６の壁のみ含む。図１６は、打撃板３０の水平中央部分よりも更に下の水平断面を示し、第１周辺領域４４、第２周辺領域４６及び内部ホーゼル３６の壁のみ含む。
【００２４】
打撃板３０は、スコアラインを有しない。複数のスコアライン７５が薄い層３５に設けられている。スコアライン７５は、０．００１乃至０．０２５インチの、望ましくは０．００３乃至０．０１０インチの、最も望ましくは０．００５インチの範囲の深さを有する伝統的なギザギザがつけられている。或いは、スコアラインは、図３Ｂに示される突出部７５ａであってもよい。このようなスコアライン突出部７５ａは望ましくは、薄い層３５の表面３９から０．００３乃至０．０１０インチ延在している。
【００２５】
上述したように、領域４０、４２、４４及び４６の厚さ及び多くの部分にとって、打撃板３０の厚さは、衝撃見込みに対応する。図１７及び１８は、高ハンディキャッププレイヤー及び低ハンディキャッププレイヤーのゴルフスイング中の衝撃ポイントを図示したものである。図１７を参照するに、高ハンディキャッププレイヤーは、打撃板３０の中心を介して延在された長円領域１００内にインパクト９０を有する。これに対し、低ハンディキャッププレイヤーは、衝撃板３０の円形領域１０２内により集中してインパクト９０を有する。これらのインパクト９０は、打撃板３０における点を図示したものであり、ゴルフボールの衝撃中に大きな応力に耐える高い見込みである。従って、これらの点は、打撃板３０の他の領域よりも大きな厚さが要求される。このように、領域４０、４２、４４及び４６は、低い衝撃見込み領域中での代りに必要とされる大きな厚さを備えた打撃板を設計するために、この衝撃見込みに相互に関係している。本発明は、ヒール端３２及びトゥ端３４において中央領域４０よりも薄くなるように描いてもよい。
【００２６】
打撃板３０の厚さに関する多様性は、打撃板３０の中央領域４０中に配置されるべき領域４０、４２、４４及び４６の最も大きな厚さを考慮しており、ゴルフボールのインパクト中に打撃板３０のより大きな適応に対応する打撃板３０の柔軟性が高められ、より長い距離のための減少されたエネルギ損失を提供するものである。
【００２７】
打撃板３０は望ましくはステンレス鋼から成る。或いは、打撃板３０は、チタン又はチタン合金材料から成る。別の実施形態では、打撃板３０は、鉄−ボロン、ニケッル−銅、ニッケル−ジルコニウム、ニッケル−リン等のガラス質の金属から成る。更に別の実施形態では、打撃板３０は、セラミクス、合成物、その他の金属から成る。
【００２８】
図３Ａに示されるように、薄い層３５は望ましくは、接着剤３７によって打撃板３０の外部表面５５に取り付けられる。取り付けの他の方法は、蒸着、圧力ロッキング、スクリュによる取り付け等を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の打撃板を備えたゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図２】  可変的フェイスの厚さを示す図１の打撃板の正面図である。
【図２Ａ】  可変的フェイスの厚さパターンを載せた図１のゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図３】  図１のゴルフクラブヘッドのトゥ側面図である。
【図３Ａ】  本発明のゴルフクラブヘッドのトゥ側分解図である。
【図３Ｂ】  本発明のゴルフクラブヘッドの別の実施形態のトゥ側分解図である。
【図４】  図１のゴルフクラブヘッドの底面図である。
【図５】  図１のゴルフクラブヘッドの平面図である。
【図６】  図１のゴルフクラブヘッドのヒール側面図である。
【図７】  可変的厚さを載せた本発明のフェアウェイゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図８】  図５の線８−８に沿った断面図である。
【図９】  図２Ａの線９−９に沿った断面図である。
【図１０】  図２Ａの線１０−１０に沿った断面図である。
【図１１】  図２Ａの線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】  図２Ａの線１２−１２に沿った断面図である。
【図１３】  図２Ａの線１３−１３に沿った断面図である。
【図１４】  図２Ａの線１４−１４に沿った断面図である。
【図１５】  図２Ａの線１５−１５に沿った断面図である。
【図１６】  図２Ａの線１６−１６に沿った断面図である。
【図１７】  高ハンディキャップゴルファーの衝撃見込みを図示したものである。
【図１８】  低ハンディキャップゴルファーの衝撃見込みを図示したものである。
【図１９】  本発明のゴルフクラブヘッドを衝撃するゴルフボールの側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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