(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央インサート軸（Ｉ）の周りに回転対称を有する中央ドリルインサート（１００）であって、前記中央ドリルインサート（１００）は、
底平面（Ｐ）を有する底面（１０２）と、上面（１０４）と、それらの間に広がる周囲面（１０６）と；
少なくとも３つのリードドリル部（１０８）であって、前記周囲面（１０６）から外方へ突出し、それぞれのリードドリル部（１０８）は、ドリル軸（Ｈ）と、ドリル軸（Ｈ）の方へ収束する複数のドリル切削刃（１１０）と、を有する、少なくとも３つのリードドリル部（１０８）と；
少なくとも３つの二次的切削刃（１１２）であって、関連するリードドリル部（１０８）とそれぞれ隣り合い、各ドリル軸（Ｈ）に対し横方向に、前記上面（１０４）と前記周囲面（１０６）が交わる部分に沿って延び、それぞれの二次的切削刃（１１２）は、各ドリル軸（Ｈ）に沿って各リードドリル部（１０８）の前記ドリル切削刃（１１０）から軸方向に離間している、少なくとも３つの二次的切削刃（１１２）と；
少なくとも３つの当接アンダーカット（１１４）であって、それぞれ、前記底面（１０２）と前記周囲面（１０６）が交わる部分に沿って前記周囲面（１０６）に形成され、二次的切削刃（１１２）の１つと向かい合って延びる、少なくとも３つの当接アンダーカット（１１４）と；
少なくとも３つの当接フランク（１１６）であって、前記上面（１０４）と前記周囲面（１０６）が交わる部分に沿って前記周囲面（１０６）に形成され、それぞれ、リードドリル部（１０８）の１つから、別のリードドリル部（１０８）と関連する二次的切削刃（１１２）の方へ、延び、それぞれの当接フランク（１１６）は、前記底平面（Ｐ）とダブテール角（α）を形成する、少なくとも３つの当接フランク（１１６）と、
を備える、中央ドリルインサート。
【請求項２】
請求項１に記載のドリル中央ドリルインサート（１００）であって、中央インサート軸（Ｉ）の周りの回転対称は、１２０°回転対称である、中央ドリルインサート。
【請求項３】
軸部（１２２）と中央回転軸（Ｒ）とを含む工具ホルダ（１１８）を有する切削工具（１２０）であって、前記切削工具（１２０）は、
前記工具ホルダ（１１８）の前端部（１２６）に形成された第１インサートポケット（１２４）と、その中に保持された側部切削インサート（１２８）であって、前記側部切削インサート（１２８）は、前記回転軸（Ｒ）に対して直角の第１切削刃（１３０）を有する、側部切削インサート（１２８）と；
前記回転軸（Ｒ）周りの前記第１インサートポケット（１２４）の回転対向で前記工具ホルダ（１１８）の前端部（１２６）に形成された第２インサートポケットと、その中に保持された中央ドリルインサート（１００）であって、前記中央ドリルインサート（１００）は、中央インサート軸（Ｉ）の周りに回転対称を有する中央ドリルインサート（１００）と、
を備え、
前記中央ドリルインサート（１００）は、
底面（１０２）と、上面（１０４）と、それらの間に広がる周囲面（１０６）と、少なくとも３つのリードドリル部（１０８）であって、前記周囲面（１０６）から外方へ突出し、それぞれのリードドリル部（１０８）は、ドリル軸（Ｈ）と、前記ドリル軸（Ｈ）の方へ収束する複数のドリル切削刃（１１０）と、を有し、前記ドリル軸（Ｈ）の１つは、前記工具ホルダ（１１８）の前記回転軸（Ｒ）と一致する、少なくとも３つのリードドリル部（１０８）と；
少なくとも３つの二次的切削刃（１１２）であって、関連するリードドリル部（１０８）とそれぞれ隣り合い、各ドリル軸（Ｈ）に対し横方向に、前記上面（１０４）と前記周囲面（１０６）が交わる部分に沿って延び、それぞれの二次的切削刃（１１２）は、各ドリル軸（Ｈ）に沿って各リードドリル部（１０８）の前記ドリル切削刃（１１０）から軸方向に離間している、少なくとも３つの二次的切削刃（１１２）と、を備える、
切削工具。
【請求項４】
請求項３に記載の切削工具（１２０）であって、前記中央ドリルインサート（１００）は、
少なくとも３つの当接アンダーカット（１１４）であって、前記底面（１０２）と前記周囲面（１０６）が交わる部分に沿って前記周囲面（１０６）に形成され、それぞれが前記二次的切削刃（１１２）の１つと向かい合って延びる、少なくとも３つの当接アンダーカット（１１４）と；
少なくとも３つの当接フランク（１１６）であって、前記上面（１０４）と前記周囲面（１０６）が交わる部分に沿って前記周囲面（１０６）に形成され、それぞれ、リードドリル部（１０８）の１つから、別のリードドリル部（１０８）と関連する前記二次的切削刃（１１２）の方へ、延びる、少なくとも３つの当接フランク（１１６）と；
をさらに備え、
前記第２インサートポケット（１３２）は、
支持平面（Ｓ）を含む支持面（１３４）であって、前記回転軸（Ｒ）に平行に広がり、前記中央ドリルインサート（１００）の前記底面（１０２）と当接する、支持面（１３４）と；
ダブテールクランプ面（１３６）であって、前記支持平面（Ｓ）とダブテール角（α）を形成し、前記中央ドリルインサート（１００）の前記当接フランク（１１６）の１つと当接するダブテールクランプ面（１３６）と；
前記ダブテールクランプ面（１３６）の向かい側に位置するクランプレッジ（１３８）であって、前記中央ドリルインサート（１００）の前記当接アンダーカット（１１４）の１つと当接するクランプレッジ（１３８）と、を有する、
切削工具。
【請求項５】
請求項４に記載の切削工具（１２０）であって、前記底面（１０２）は、前記当接フランク（１１６）のそれぞれとダブテール角（α）を形成する底平面（Ｐ）を有する、切削工具。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の切削工具（１２０）であって、前記中央ドリルインサート（１００）の回転対称は、前記中央インサート軸（Ｉ）の周りで１２０°回転対称である、切削工具。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載の切削工具（１２０）であって、前記リードドリル部（１０８）の１つは、作動可能であり、前記工具ホルダ（１１８）の前端部（１２６）の外側に突出し、前記ドリル切削刃（１１０）が、前記切削工具（１２０）の最前方刃である、切削工具。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の切削工具（１２０）であって、前記二次的切削刃（１１２）の１つは、作動可能であり、前記側部切削インサート（１２８）の前記第１切削刃（１３０）と径方向に重なる、切削工具。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれか１項に記載の切削工具（１２０）であって、前記側部切削インサート（１２８）の前記第１切削刃（１３０）は、第１刃長（Ｌ１）を有し、作動可能二次的切削刃（１１２）および隣り合う作動可能ドリル切削刃（１１０）は、一体となった第２刃長（Ｌ２）を有し、
第１刃長（Ｌ１）と第２刃長（Ｌ２）との長さの和は、円筒状軸部（１２２）の半径（ｒ）よりも大きい、切削工具。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれか１項に記載の切削工具（１２０）であって、前記側部切削インサート（１２８）および前記中央ドリルインサート（１００）だけが、工具前端部（１２６）での切削インサートである、切削工具。
【請求項１１】
請求項３〜１０のいずれか１項に記載の切削工具（１２０）であって、前記第１および第２インサートポケット（１２４，１３２）は、前記中央回転軸（Ｒ）の周りに互いに回転対向している、切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、割出し可能な切削インサートおよび切削工具に、特に、割出し可能な中央ドリルインサートおよび切削工具に、関する。
【背景技術】
【０００２】
スポットドリルまたはパイロットドリルなどの金属切削工具は、ドリルの前部に保持されたスポットドリルインサート、および場合によりスポットドリルインサートに沿って位置する追加の切削インサートを、有する。スポットドリルインサートは、複数の切削領域を有してよく、それは、使用された切削領域が摩耗または損傷したときに異なる切削領域を使用するように割出し可能であり得る。
【０００３】
ドリル本体は、スポットドリルインサートおよび追加の切削インサートを受け取り、機械加工の際にこれらを保持するように適合された各インサートポケットを有する。上記の切削インサートおよび切削工具は、例えば、以下の特許文献に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許第１９７１０９９６号
【特許文献２】欧州特許第１０８０８１２号
【特許文献３】米国特許第４１００９８３号
【特許文献４】米国特許第５２５９７０７号
【特許文献５】米国特許第５６８８０８３号
【特許文献６】米国特許第５５０５５６９号
【特許文献７】米国特許第５９５４４５９号
【特許文献８】米国特許第７１９８４６０号
【特許文献９】米国特許出願公開第２００４／１２４０１６号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１１／３０５５３４号
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１２／１８９３９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複数のリードドリル部と各二次的切削刃を含む新しい割出し可能な中央ドリルインサートと、その中央ドリルインサートを受け取ってしっかりと保持するのに適した中央ドリルインサートポケットを含む工具ホルダと、を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願の内容に従って、中央インサート軸の周りに回転対称を有する中央ドリルインサートが提供され、その中央ドリルインサートは、
底平面を有する底面と、上面と、それらの間に広がる周囲面と；
少なくとも３つのリードドリル部であって、周囲面から外方へ突出し、それぞれのリードドリル部は、ドリル軸と、ドリル軸の方へ収束する複数のドリル切削刃と、を有する、少なくとも３つのリードドリル部と；
少なくとも３つの二次的切削刃であって、関連するリードドリル部とそれぞれ隣り合い、各ドリル軸に対し横方向に、上面と周囲面が交わる部分に沿って延び、それぞれの二次的切削刃は、各ドリル軸に沿って各リードドリル部のドリル切削刃から軸方向に離間している、少なくとも３つの二次的切削刃と；
少なくとも３つの当接アンダーカットであって、それぞれ、底面と周囲面が交わる部分に沿って周囲面に形成され、二次的切削刃の１つと向かい合って延びる、少なくとも３つの当接アンダーカットと；
少なくとも３つの当接フランクであって、上面と周囲面が交わる部分に沿って周囲面に形成され、それぞれ、リードドリル部の１つから、別のリードドリル部と関連する二次的切削刃の方へ、延び、それぞれの当接フランクは、底平面とダブテール角を形成する、少なくとも３つの当接フランクと、
を備える。
【０００７】
本発明の別の実施形態の内容に従って、軸部および中央回転軸を含む工具ホルダを有する切削工具が提供され、その切削工具は、
工具ホルダの前端部に形成された第１インサートポケットと、その中に保持された側部切削インサートであって、側部切削インサートは、回転軸に対して直角の第１切削刃を有する、側部切削インサートと；
第１インサートポケットの回転対向で工具ホルダの前端部に形成された第２インサートポケットと、その中に保持された中央ドリルインサートであって、中央ドリルインサートは、中央インサート軸の周りに回転対称を有する中央ドリルインサートと、
を備え、
その中央ドリルインサートは、
底面と、上面と、それらの間に広がる周囲面と、少なくとも３つのリードドリル部であって、周囲面から外方へ突出し、それぞれのリードドリル部は、ドリル軸と、ドリル軸の方へ収束する複数のドリル切削刃と、を有し、ドリル軸の１つは、工具ホルダの回転軸と一致する、少なくとも３つのリードドリル部と；
少なくとも３つの二次的切削刃であって、関連するリードドリル部とそれぞれ隣り合い、各ドリル軸に対し横方向に、上面と周囲面が交わる部分に沿って延び、それぞれの二次的切削刃は、各ドリル軸に沿って各リードドリル部のドリル切削刃から軸方向に離間している、少なくとも３つの二次的切削刃と、
を備える。
【０００８】
本出願のある実施形態の内容に従って、上記の切削工具が提供され、
少なくとも３つの当接アンダーカットは、底面と周囲面が交わる部分に沿って周囲面に形成され、それぞれが二次的切削刃の１つと向かい合って延び；
少なくとも３つの当接フランクは、上面と周囲面が交わる部分に沿って周囲面に形成され、それぞれ、リードドリル部の１つから、別のリードドリル部と関連する二次的切削刃の方へ、延び；
第２インサートポケットは、
支持平面を含む支持面であって、回転軸に平行に広がり、中央ドリルインサートの底面と当接する、支持面と；
ダブテールクランプ面であって、支持平面とダブテール角を形成し、中央ドリルインサートの当接フランクの１つと当接するダブテールクランプ面と；
ダブテールクランプ面の向かい側に位置するクランプレッジであって、中央ドリルインサートの当接アンダーカットの１つと当接するクランプレッジと、
を有する。
【０００９】
本発明のより良い理解のために、および本発明の実際の実施の仕方を示すために、これから添付図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に従った切削工具の透視図である。
【図２】図１の切削工具の別の透視図である。
【図３】部分的に分解された、図１の切削工具の透視図である。
【図４】図１の切削工具の第１の側面図である。
【図５】図１の切削工具の別の側面図である。
【図６】図１の切削工具の前面図である。
【図７】図１の切削工具の工具ホルダの前面図である。
【図８】本発明の実施形態に従った切削インサートの上面図である。
【図９】図８の切削インサートの底面図である。
【図１０】図８の切削インサートの上面透視図である。
【図１１】図８の切削インサートの底面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
当然のことながら、説明の簡潔さおよび明確さのために、図に示されている要素は、正確な縮尺で示されていない。例えば、要素のいくつかの寸法は、明確さのために他の要素に対して誇張されることがある、または、数個の物理的構成要素は、１個の機能ブロックまたは要素に含まれることがある。さらに、適切と考えられる場合、符号は、対応するまたは類似した要素を示すように図の中で繰り返されることがある。
【００１２】
以下の説明では、本発明の様々な態様が記載される。説明のために、特定の構成および詳細が、本発明の完全な理解を提供するように、記述されている。しかしながら、当業者には、本発明は本明細書に提示される具体的な詳細がなくても実施できることも、明らかである。さらに、周知の特徴は、本発明を分かりにくくしないように、省略または簡略化されることがある。
【００１３】
本発明の実施形態に従った切削工具１２０を描いている、図１‐７が参照される。切削工具１２０は、円筒状軸部１２２および長手方向回転軸Ｒを含む工具ホルダ１１８を有する、ドリル工具である。第１インサートポケット１２４および第２インサートポケット１３２は、工具ホルダ１１８の前端部１２６に形成される。第１および第２インサートポケット１２４，１３２は、回転軸Ｒの周りに互いに回転対向している（すなわち、回転軸Ｒの周りに回転するときに異なる方向で面する）。
【００１４】
側部切削インサート１２８は、第１インサートポケット１２４に保持される。側部切削インサート１２８は、回転軸Ｒに対して直角に延びる第１切削刃１３０を有する。側部切削インサート１２８は、第１切削刃１３０に対して角度の付いた第２切削刃１３１も有してよい。特定の実施形態では、第２切削刃１３１は、第１切削刃１３０に垂直である。図に見られるように、第２切削刃１３１は、回転軸Ｒに沿って延びる。
【００１５】
第２切削刃１３１は、側部切削インサート１２８が割出されたときに、例えば、第１切削刃１３０が摩耗または損傷したときに、用いられる（すなわち、第１切削刃１３０が切削工具１２０の前部で作動位置にあるときに、第２切削刃１３１は作動しない）ことが、記される。第２切削刃１３１に加えて、側部切削インサート１２８は、追加の割出し切削刃（例えば、本願の図に示されている四角形側部切削インサート１２８のように、合計４つの切削刃）を有してよい。
【００１６】
中央ドリルインサート１００は、本発明の実施形態に従って、第２インサートポケット１３２に保持される。中央ドリルインサート１００の様々な図を描いている、図８‐１１がさらに参照される。中央ドリルインサート１００は、中央インサート軸Ｉを有し、その周りで、中央インサート１００は、１２０°回転対称を有する（すなわち、３回回転対称）。中央インサート１００は、底面１０２、上面１０４、およびそれらの間に広がる周囲面１０６を備える。底面１０２は、図６に見られるように、底平面Ｐを定める。インサートクランプ孔１１７は、中央インサート軸Ｉに沿って通り、底面および上面１０２，１０４に開いている。なお、本出願では、用語「中央インサート」、「中央切削インサート」および「中央ドリルインサート」は、交互に用いられる。当然のことながら、側部切削インサート１２８および中央ドリルインサート１００だけが、工具前端部１２６での切削インサートである。
【００１７】
中央インサート１００は、周囲面１０６から外方へ突き出る少なくとも３つのリードドリル部１０８を有する。それぞれのリードドリル部１０８は、ドリル軸Ｈと、ドリル軸Ｈの方へ収束する複数の前部ドリル切削刃１１０と、を有する。それぞれのドリル切削刃１１０は、少なくとも１つのドリルフランク１１１によって周囲面１０６から離間している。リードドリル部１０８は、中央軸Ｉの周りに対称的に配置され、図８に記されるように、１つのドリル軸Ｈと別のとの間の角が１２０°であるようになっている。中央インサート１００は、割出し可能であり、リードドリル部１０８の１つが摩耗または損傷した場合に、異なるリードドリル部１０８を用いることができるようになっている。
【００１８】
添付図面に描かれている中央インサート１００は、３つのリードドリル部１０８を有する。しかしながら、中央インサート１００は、３つより多いリードドリル部１０８を有してよいことが記され、その場合、中央インサート１００は、中央軸の周りに回転対称ｎ回回転対称を有するであろう（ｎはリードドリル部１０８の数である）。切削工具１５０のある実施形態では、中央インサート１００は、少なくとも２つのリードドリル部１０８を有する。
【００１９】
二次的切削刃１１２は、それぞれのリードドリル部１０８と隣り合って位置し、ドリル軸Ｈに対し横方向に、上面１０４と周囲面１０６が交わる部分に沿って延びる。ある実施形態では、それぞれの二次的切削刃１１２は、各ドリル軸Ｈに実質的に垂直であってよい。それぞれの二次的切削刃１１２は、各ドリル軸Ｈに沿って各リードドリル部１０８のドリル切削刃１１０から軸方向に離間している。言い換えれば、二次的切削刃１１２は、少なくとも１つのドリルフランク１１１によってそこから間隔を置かれた、ドリル切削刃１１０の後方に位置する。従って、当然のことながら、ドリル切削刃１１０と第２切削刃１１２とは、軸方向に非連続の切削刃である。
【００２０】
当接アンダーカット１１４は、周囲面１０６に凹設され、底面１０２と周囲面１０６とが交わる部分に沿って延び、二次的切削刃１１２のそれぞれ１つと向かい合う。当接フランク１１６は、上面１０４と周囲面１０６が交わる部分に沿って周囲面１０６に形成され、リードドリル部１０８のそれぞれ１つから、別の隣り合うリードドリル部１０８と関連する二次的切削刃１１２の方へ、延びる。それぞれの当接フランク１１６は、図６に記されるように、底平面Ｐとダブテール角αを形成する。
【００２１】
切削工具１２０では、第２インサートポケット１３２は、回転軸Ｒに平行に広がる、支持平面Ｓを定めている支持面１３４を有する（図７に記されるように）。ポケットクランプ孔１４０は、工具ホルダ１１８を通過し、内部ねじ面を有し、支持面１３４に開いている。ダブテールクランプ面１３６は、支持面１３４から離れて延び、図７に記されるように、支持平面Ｓとダブテール角αを形成する。クランプレッジ１３８は、支持面１３４から離れて延び、ダブテールクランプ面１３６の向かい側に位置する。
【００２２】
中央インサート１００は、第２インサートポケット１３２に締め付けねじ１４２で保持され、締め付けねじ１４２は、インサートクランプ孔１１７を通り、ポケットクランプ孔１４０に螺合する。中央インサート１００の底面１０２は、支持面１３４に当接する。中央インサート１００の当接アンダーカット１１４の１つは、クランプレッジ１３８に当接する。中央インサート１００の当接フランク１１６の１つは、ダブテールクランプ面１３６に当接する。ダブテールクランプ面１３６と支持面Ｓとの間に形成されたダブテール角は、ダブテールαよりもわずかに小さくてよく、ダブテールクランプ面１３６と当接フランク１１６の１つとの間のクランプを確かにするようになっている。
【００２３】
当接フランク１１６とダブテールクランプ面１３６との間のダブテールクランプは、支持面Ｓに垂直な分力を加え、中央インサート１００が、支持面Ｓに垂直な方向に第２インサートポケット１３２から引き出されるのを防ぐ。加えて、それぞれの当接アンダーカット１１４は、向かい合った二次的切削刃１１２から離間している。従って、中央インサート１００のクランプにより、その二次的切削刃１１２に直接力が加えられず、それによって、クランプ力によるその二次的切削刃１１２への損傷を回避する。
【００２４】
中央インサート１００は第２インサートポケット１３２に保持され、中央インサート１００のリードドリル部１０８の１つが、作動可能であり、工具ホルダ１１８の前端部１２６の前方におよび外側に突き出るようになっている。作動可能リードドリル部１０８と関連する二次的切削刃１１２は、作動可能二次的切削刃１１２と称される。作動可能リードドリル部１０８のドリル軸Ｈは、工具ホルダ１１８の回転軸Ｒと一致する。このようにして、作動可能リードドリル部１０８のドリル切削刃１１０は、切削工具１２０の最前方刃であり、切削工具１２０によって機械加工されるワークピースに接触する最初のものである。切削工具１２０が回転軸Ｒに沿ってさらにワークピースの中に進むにつれて、二次的切削刃１１２と側部切削インサート１２８の第１切削刃１３０とが、ワークピースに接触する。作動可能リードドリル部１０８がワークピースに最初に接触するので、切削工具１２０は、少ない振動および回転軸Ｒからのずれで、回転軸Ｒに沿って着実に安定化して導かれる。
【００２５】
切削工具１２０の前面図を描いている、図６が特に参照される。この図は、側部切削インサート１２８の第１切削刃１３０が、第１刃長Ｌ１を有することを示している。作動可能二次的切削刃１１２および隣り合う作動可能ドリル切削刃１１０は、一体となった第２刃長Ｌ２を有する（すなわち、回転軸Ｒからの作動可能二次的切削刃１１２の広がり）。第１刃長Ｌ１と第２刃長Ｌ２との長さの和は、円筒状軸部１２２の半径ｒよりも大きく、切削工具１２０の径方向刃連続性を提供する。言い換えれば、作動可能二次的切削刃１１２は、側部切削インサート１２８の第１切削刃１３０と径方向に重なる。このようにして、切削工具１２０は、径方向につながった円形ドリル孔をワークピースに切削することができる。当然のことながら、横方向に延びる二次的切削刃１１２は、中央切削インサート１００の両側で、２つの側部切削インサートを有する必要性をなくし、そのようにして、側部切削インサート１２８および中央ドリルインサート１００だけが、工具前端部１２６での切削インサートである。
【００２６】
本発明は１つ以上の特定の実施形態に関して記載されたが、記載は、全体として実例となるよう意図されており、示されている実施形態に本発明を限定すると解釈されるべきでない。様々な変更は、当業者が思い付き、本明細書に具体的に示されていないが、それでもなお本発明の範囲内である。
【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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