(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブの手動開閉方法であって、
前記ステータ部材を前記ケース外周より抜き出し、前記ケースの外周に手持ちの永久磁石を近づけた状態で、当該永久磁石を前記ケースの周廻りに手操作で回動変位させ、当該永久磁石と前記ロータとの磁気的作用によって当該永久磁石の手廻し操作に追随させて前記永久磁石付きロータを回転させ、当該ロータの回転によって前記弁体を開閉させることを特徴とする電動式コントロールバルブの手動開閉方法。
【請求項２】
前記永久磁石として、前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる円筒形をなし、前記ロータと同等に周方向にＳ極Ｎ極を交互に着磁された永久磁石による手操作開閉具を使用することを特徴とする請求項１記載の電動式コントロールバルブの手動開閉方法。
【請求項３】
前記永久磁石として、ステータ部材と同等の磁極歯を周方向に複数個有し前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる外凾と、前記磁極歯を着磁させる永久磁石によるものを使用することを特徴とする請求項１記載の電動式コントロールバルブの手動開閉方法。
【請求項４】
非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブの手動開閉方法であって、
前記ステータ部材を前記ケース外周より抜き出し、前記ケースの外周に手持ちの永久磁石を近づけた状態で、当該永久磁石を手操作で回転させ、当該永久磁石と前記ロータとの磁気的作用によって当該永久磁石の手廻し回転に追随させて前記永久磁石付きロータを回転させ、当該ロータの回転によって前記弁体を開閉させることを特徴とする電動式コントロールバルブの手動開閉方法。
【請求項５】
前記永久磁石として、前記ロータに装備される永久磁石と同一の永久磁石を使用することを特徴とする請求項４記載の電動式コントロールバルブの手動開閉方法。
【請求項６】
前記永久磁石として、棒磁石を使用することを特徴とする請求項４記載の電動式コントロールバルブの手動開閉方法。
【請求項７】
非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブを手動開閉するための手操作開閉具であって、
前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる円筒形をなし、前記ロータと同等に周方向にＳ極Ｎ極を交互に着磁された永久磁石を有していることを特徴とする手操作開閉具。
【請求項８】
非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブを手動開閉するための手操作開閉具であって、
ステータ部材と同等の磁極歯を周方向に複数個有し前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる外凾と、前記磁極歯を着磁させる永久磁石とを有していることを特徴とする手操作開閉具。
【請求項９】
前記外凾の前記磁極歯は前記外凾の軸線方向端部の両側に交互に有し、当該磁極歯を着磁させる永久磁石は軸線方向にＳ極とＮ極を有する円筒状の永久磁石であることを特徴とする請求項８記載の手操作開閉具。
【請求項１０】
前記磁極歯を着磁させる永久磁石は各磁極歯を個々に着磁させる粒磁石であることを特徴とする請求項８記載の手操作開閉具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動式コントロールバルブの手動開閉方法および手操作開閉具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動式コントロールバルブは、非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられたステッピングモータ等の電動機のロータ回転により弁体を開閉駆動するものであり、特公平２−６２９９号公報、特開平８−３１２８２３号公報、特開２０００−１９９５７９号公報等に示されているように、冷凍サイクル装置の可変絞り弁や流量制御弁等として多く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような電動式コントロールバルブでは、停電時や電動式コントロールバルブの電気系統、制御系統に故障が生じると、電動機が動作しないことにより、弁開閉を全く行えない操作不能の状態に陥る。このような状態の時に、装置運転上やメンテナンス上、電動式コントロールバルブを、緊急に、弁閉させたり、弁開させたりする要望がある。
【０００４】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、停電時や電動式コントロールバルブの電気系統、制御系統に故障が生じ、電動機が動作しない状態に陥った時に、簡単な手操作で電動式コントロールバルブの弁開閉を行う手動開閉方法、およびその手動開閉方法の実施に使用される手操作開閉具を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法は、非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブの手動開閉方法であって、前記ステータ部材を前記ケース外周より抜き出し、前記ケースの外周に手持ちの永久磁石を近づけた状態で、当該永久磁石を前記ケースの周廻りに手操作で回動変位、あるいは回転（自転）させ、当該永久磁石と前記ロータとの磁気的作用によって当該永久磁石の手廻し操作に追随させて前記永久磁石付きロータを回転させ、当該ロータの回転によって前記弁体を開閉させる。
【０００６】
手操作で永久磁石を回動変位させる永久磁石としては、前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる円筒形をなし、前記ロータと同等に周方向にＳ極Ｎ極を交互に着磁された永久磁石や、ステータ部材と同等の磁極歯を周方向に複数個有し前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる外凾と、前記磁極歯を着磁させる永久磁石とによるもの等がある。
【０００７】
また、手操作で回転（自転）させる永久磁石としては、前記ロータに装備される永久磁石と同一の永久磁石や、棒磁石等がある。
【０００８】
また、上述の目的を達成するために、この発明による手操作開閉具は、非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブを手動開閉するための手操作開閉具であって、前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる円筒形をなし、前記ロータと同等に周方向にＳ極Ｎ極を交互に着磁された永久磁石を有しているものである。
【０００９】
また、上述の目的を達成するために、この発明による手操作開閉具は、非磁性体製の円筒状のケース内に永久磁石付きロータを回転可能に収容し、前記ケースの外側にステータコイルを含むステータ部材を抜き差し着脱可能に取り付けられた電動機の前記ロータの回転により弁体を開閉駆動する電動式コントロールバルブを手動開閉するためのであって、ステータ部材と同等の磁極歯を周方向に複数個有し前記ケースの外周に抜き差し可能で且つケース外周廻りに回すことができる外凾と、前記磁極歯を着磁させる永久磁石とを有しているものである。
【００１０】
また、この発明による手操作開閉具は、詳細な特徴として、前記外凾の前記磁極歯が前記外凾の軸線方向端部の両側に交互に設けられ、当該磁極歯を着磁させる永久磁石が軸線方向にＳ極とＮ極を有する円筒状の永久磁石である。
【００１１】
また、この発明による手操作開閉具は、詳細な特徴として、前記磁極歯を着磁させる永久磁石が各磁極歯を個々に着磁させる粒磁石である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１はこの発明による手動開閉方法が適用され、また手操作開閉具によって手動開閉される電動式コントロールバルブの一例を示している。
【００１３】
（電動式コントロールバルブの構成）
図１に示されているように、電動式コントロールバルブは弁ハウジング（本体）１０を有しており、弁ハウジング１０は内部に弁室１１を画定している。弁ハウジング１０には、弁室１１に直接連通する１次側管継手１２と、弁ポート１３を画定する弁座部材１４と、弁ポート１３を介して弁室１１に連通する２次側管継手１５とが各々固定装着されている。
【００１４】
弁室１１には弁体１６が設けられている。弁体１６は、弁座部材１４に対する軸線方向（上下方向）移動によって弁ポート１３の開閉および実効開口面積を定量的に増減するニードル弁部１７を有している。
【００１５】
弁ハウジング１０の上部には下蓋部材１８が固定されており、下蓋部材１８にステッピングモータ２０のケース（ロータケース）２１が溶接等により固着されている。ケース２１は、非磁性体材料により有底円筒状（上下反転カップ形状）に形成され、内部にステッピングモータ２０のロータ２２を回転可能に、且つ軸線方向（上下方向）に移動可能に収容している。
【００１６】
ロータ２２の外周部には、周方向にＳ極とＮ極を交互に多数有する円筒状の多極永久磁石２３が固定されている。ロータ２２の中心部には内周に雌ねじ部２４を形成された円筒状の雌ねじ部材２５が固定されている。弁ハウジング１０の上部には外周に雄ねじ部２６を形成された中空軸状の雄ねじ部材２７が固定されており、雄ねじ部２６は雌ねじ部２４とねじ係合している。
【００１７】
弁体１６は、雄ねじ部材２７の中空部を軸線方向に貫通し、更にロータ２２の中央内部壁部２８に形成されている中央孔２９を貫通し、その貫通端（上端）に係止リング３０を係合装着、又は溶接結合されている。また、弁体１６の軸線方向中間部に形成された段差部１９とロータ２２の中央内部壁部２８との間には圧縮コイルばね３１が装着されている。この構造により、弁体１６は、係止リング３０と圧縮コイルばね３１とでロータ２２と連結され、弁座部材１４と当接しない状態ではロータ２２と共に軸線方向に移動、すなわち、開閉移動する。
【００１８】
ケース２１内の上部中央には心棒部材３２が垂下状態で固定されており、心棒部材３２の外周にコイルばね状の螺旋状ガイド線体３３が装着されている。螺旋状ガイド線体３３には当該螺旋状ガイド線体３３に案内されて旋回しつつ軸線方向に移動するスライダ３４が係合している。
【００１９】
スライダ３４は、ロータ２２に固定されたピン３５によってロータ２２の回転に伴い蹴り回され、螺旋状ガイド線体３３の上下両端に設けられているストッパ部３３Ａあるいは３３Ｂに当接することにより、それ以上のロータ回転を阻止し、弁閉基準あるいは弁開基準のロータ基点位置を設定する。
【００２０】
ケース２１の外側にはステッピングモータ２０の円筒状のステータ部材３６が抜き差し着脱可能に取り付けられている。ステータ部材３６は、周方向に複数個の上側磁極歯３７を櫛歯状に有する外凾本体３８と、外凾本体３８の下側に取り付けられ、周方向に複数個の下側磁極歯３９を櫛歯状に有する下部部材４０と、外凾本体３８内に配置された上下２段のステータコイル４１、４２とを有している。
【００２１】
ステータ部材３６の上側磁極歯３７と下側磁極歯３９は、図２に示されているように、交互に噛み合った状態で、交互に周方向の一連の磁極歯を構成しており、ステータコイル４１、４２の励磁によって、上側磁極歯３７がＳ極、下側磁極歯３９がＮ極、あるいはこれとは反対に、上側磁極歯３７がＮ極、下側磁極歯３９がＳ極に着磁される。
【００２２】
外凾本体３８には位置決め片４３が取り付けられており、ケース２１には位置決め片４３が係脱可能に嵌合するディンプル４４が形成されており、位置決め片４３がディンプル４４に係合することにより、ケース２１に対するステータ部材３６の位置決めが行われる。
【００２３】
（電動式コントロールバルブの通常動作）
ステータ部材３６のステータコイル４１、４２がパルス信号駆動で励磁することにより、上側磁極歯３７、下側磁極歯３９がＳ極、Ｎ極に着磁し、この上側磁極歯３７、下側磁極歯３９の着磁により、これとロータ２２の多極永久磁石２３との磁気的作用によってロータ２２が回転する。
【００２４】
ロータ２２は、ロータ２２と一体の雌ねじ部材２５の雌ねじ部２４によって固定配置の雄ねじ部材２７の雄ねじ部２６とねじ係合しているから、ねじリードによって回転しながら軸線方向に移動する。このロータ２２の軸線方向移動は弁体１６に伝えられ、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００２５】
（電動式コントロールバルブの手動開閉操作１）
図３に示されているように、ステータ部材３６をケース２１の外周より上方に抜き出し、ステータ部材３６に代えてケース２３の外周に、手操作開閉具として、図４に示されているように、ロータ２２の多極永久磁石２３と同等に周方向にＳ極Ｎ極を交互に着磁され、ケース外周廻りに回すことができる円筒形の永久磁石５０を抜き差し可能に嵌め込み、この永久磁石５０をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させる。
【００２６】
この回動変位により、永久磁石５０とロータ２２の多極永久磁石２３との間に磁気的作用が生じ、永久磁石５０の手廻し操作に追随してロータ２２が回転し、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００２７】
これにより、ケース２３の外周に嵌め込まれて永久磁石５０を、ケース外周をガイド面として手廻しするだけで、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
【００２８】
（電動式コントロールバルブの手動開閉操作２）
図５に示されているように、ステータ部材３６をケース２１の外周より上方に抜き出し、ステータ部材３６に代えてケース２３の外周に、円筒状の手操作開閉具５１を抜き差し可能に嵌め込み、この手操作開閉具５１をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させる。
【００２９】
手操作開閉具５１は、ステータ部材３６のステータコイル４１、４２に代えてこれと同等の極性を有する永久磁石を用いたものあり、ステータ部材３６の外凾本体３８と同様に、周方向に複数個の上側磁極歯５２を櫛歯状に有する外凾本体５３と、外凾本体５３の下側に取り付けられ、ステータ部材３６の下部部材４０と同様に、周方向に複数個の下側磁極歯５４を櫛歯状に有する下部部材５５と、外凾本体５３内に配置され上側磁極歯５２、下側磁極歯５４を各々着磁させるための上下２段のリング状の永久磁石５６、５７とにより構成されている。永久磁石５６、５７は、たとえば、図５に示すように、上側磁極歯５２をＮ極、下側磁極歯５４をＳ極となる配置にする。
【００３０】
手操作開閉具５１をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させると、手操作開閉具５１の上側磁極歯５２、下側磁極歯５４とロータ２２の多極永久磁石２３との間に磁気的作用が生じ、手操作開閉具５１の手廻し操作に追随してロータ２２が回転し、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００３１】
これにより、ケース２３の外周に嵌め込まれて手操作開閉具５１を、ケース外周をガイド面として手廻しするだけで、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
【００３２】
（電動式コントロールバルブの手動開閉操作３）
図６に示されているように、ステータ部材３６をケース２１の外周より上方に抜き出し、ステータ部材３６に代えてケース２３の外周に、円筒状の手操作開閉具５８を抜き差し可能に嵌め込み、この手操作開閉具５８をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させる。
【００３３】
手操作開閉具５８は、図７に示されているように、ステータ部材３６の外凾本体３８と同様に、周方向に複数個の上側磁極歯５９を櫛歯状に有する外凾本体６０と、外凾本体５９内に配置され上側磁極歯５２を各々個別に着磁させるための複数個の粒磁石（永久磁石）６１と、粒磁石６１を外凾本体５９内の所定位置に固定するためのモールド樹脂６２とにより構成されている。なお、複数個の粒磁石６１は、Ｎ極あるいはＳ極に、磁極を統一されている。
【００３４】
この場合も、手操作開閉具５８をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させると、手操作開閉具５８の上側磁極歯５９とロータ２２の多極永久磁石２３との間に磁気的作用が生じ、手操作開閉具５８の手廻し操作に追随してロータ２２が回転し、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００３５】
これにより、ケース２３の外周に嵌め込まれて手操作開閉具５８を、ケース外周をガイド面として手廻しするだけで、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
【００３６】
（電動式コントロールバルブの手動開閉操作４）
図８に示されているように、ステータ部材３６をケース２１の外周より上方に抜き出し、ステータ部材３６に代えてケース２３の外周に、円筒状の手操作開閉具６３を抜き差し可能に嵌め込み、この手操作開閉具６３をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させる。
【００３７】
手操作開閉具６３は、ステータ部材３６の外凾本体３８と同様に、周方向に複数個の上側磁極歯６４を櫛歯状に有する外凾本体６５と、外凾本体６５の下側に配置され、ステータ部材３６の下部部材４０と同様に、周方向に複数個の下側磁極歯６６を櫛歯状に有する下部部材６７と、外凾本体６５内に配置され上側磁極歯６４、下側磁極歯６６を各々個別に着磁させるための複数個の粒磁石（永久磁石）６８、６９と、粒磁石６８、６９、下部部材６７を外凾本体６５内の所定位置に固定するためのモールド樹脂７０、７１とにより構成されている。なお、複数個の粒磁石６８、６９は、上側磁極歯６４を着磁させるものと、下側磁極歯６６を着磁させるものとで、各々Ｎ極あるいはＳ極に、磁極を統一されている。
【００３８】
この場合も、手操作開閉具６３をケース２１の周廻りに手操作で回動変位させると、手操作開閉具６３の上側磁極歯６４、下側磁極歯６６とロータ２２の多極永久磁石２３との間に磁気的作用が生じ、手操作開閉具６３の手廻し操作に追随してロータ２２が回転し、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００３９】
これにより、ケース２３の外周に嵌め込まれて手操作開閉具６３を、ケース外周をガイド面として手廻しするだけで、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
（電動式コントロールバルブの手動開閉操作５）
図９に示されているように、ステータ部材３６をケース２１の外周より上方に抜き出し、ケース２１の外周に手持ちの永久磁石７２を近づけ、その状態で、永久磁石７２を手操作で回転（自転）させる。
【００４０】
永久磁石７２は、ロータ２２に装備される多極永久磁石２３と同一の多極の永久磁石であり、ロータ２２に装備される以前の単体部品としての多極永久磁石２３をそのまま兼用することができる。
【００４１】
永久磁石７２を、図９に示されているように、ケース２１の外側に近づけた状態で、永久磁石７２を手操作で回転（自転）させると、永久磁石７２とロータ２２の多極永久磁石２３との間に磁気的作用が生じ、永久磁石７２の手廻し操作に追随してロータ２２が回転し、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００４２】
これにより、ケース２１の外側に近づけた永久磁石７２を手廻しするだけで、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
（電動式コントロールバルブの手動開閉操作６）
図１０に示されているように、ステータ部材３６をケース２１の外周より上方に抜き出し、ケース２１の外周に手持ちの棒磁石（永久磁石）７３を近づけ、その状態で、永久磁石７３を手操作で回転（自転）させる。
【００４３】
棒磁石７３としては、図１１に示されているように、四角形横断面形状の４極構造のものや、図１２に示されているように、円形横断面形状の２極構造のもの等がある。
【００４４】
棒磁石７３を、図１０に示されているように、ケース２１の外側に近づけた状態で、棒磁石７３を手操作で回転（自転）させると、棒磁石７３とロータ２２の多極永久磁石２３との間に磁気的作用が生じ、棒磁石７３の手廻し操作に追随してロータ２２が回転し、弁体１６がロータ２２と共に軸線方向に開閉移動する。
【００４５】
これにより、ケース２１の外側に近づけた永久磁石７２を手廻しするだけで、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
【００４６】
なお、手動開閉操作５、６で示されている永久磁石７２や棒磁石７３は、ケース２１の周廻りに手操作で回動変位させてもよく、同様に、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法、手操作開閉具によれば、ステータ部材をケース外周より抜き出し、ケースの外周に手持ちの永久磁石（手操作開閉具）を近づけた状態で、永久磁石をケースの周廻りに手操作で回動変位、あるいは永久磁石を回転（自転）させることにより、永久磁石とロータとの磁気的作用によって永久磁石の手廻し操作に追随して永久磁石付きロータが回転し、無電力で、電動式コントロールバルブ弁閉あるいは弁開させることができる。これにより、停電時や電動式コントロールバルブの電気系統、制御系統に故障が生じた時に、電動式コントロールバルブを、緊急に、弁閉させたり、弁開させたりすることを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による手動開閉方法が適用され、また手操作開閉具によって手動開閉される電動式コントロールバルブの一例を示す縦断面図である。
【図２】電動式コントロールバルブのステータ部材の斜視図である。
【図３】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法および手操作開閉具の実施の形態１を示す縦断面図である。
【図４】この発明による手操作開閉具の実施の形態１を示す斜視図である。
【図５】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法および手操作開閉具の実施の形態２を示す縦断面図である。
【図６】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法および手操作開閉具の実施の形態３を示す縦断面図である。
【図７】この発明による手操作開閉具の実施の形態３を示す縦断面図である。
【図８】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法および手操作開閉具の実施の形態４を示す縦断面図である。
【図９】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法の実施の形態５を示す縦断面図である。
【図１０】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法の実施の形態６を示す縦断面図である。
【図１１】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法の実施に使用される棒磁石の一例を示す端面図である。
【図１２】この発明による電動式コントロールバルブの手動開閉方法の実施に使用される棒磁石の他の例を示す端面図である
【符号の説明】
１０  弁ハウジング
１４  弁座部材
１６  弁体
２０  ステッピングモータ
２１  ケース
２２  ロータ
２３  多極永久磁石
２５  雌ねじ部材
２７  雄ねじ部材
３６  ステータ部材
５０  永久磁石
５１、５８、６３  手操作開閉具
７２  永久磁石
７３  棒磁石
【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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【図１２】
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