(57)【要約】【課題】ピストンが申立位置近傍からストロークエンド近傍まで伸縮し、反転して中立方向に戻る時ピストンが正確に申立位置に戻ることができるようにしたオイルダンパーを提供すること。【解決手段】シリンダ１内にピストン２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、シリンダ１内にピストン２を介して伸側圧力室４と圧側圧力室５とが区画され、二つの圧力室４，５はビストン２の中立位置近傍でピストン２に設けた伸側及び圧側減衰弁６，７を介して連通することにより高減衰力を発生し、中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを介して連通することにより低減衰力を発生させる両ロッド型オイルダンパーにおいて、ピストン２が中立位置近傍を越えて低減衰力の発生が始まるピストンの位置と、ストロークエンド近傍領域から反転して中立方向にストロークして低減衰力が終了するピストンの位置を異ならしめることによりピストンを必ず中立に復帰させるようにしたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にピストンを介して伸側圧力室と圧側圧力室とが区画され、二つの圧力室はピストンの中立位置近傍でピストンに設けた伸側及び圧側減衰弁を介して連通することにより高減衰力を発生し、中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを介して連通することにより低減衰力を発生させる両ロッド型オイルダンパーにおいて、ピストンが中立位置近傍を越えて低減衰力の発生が始まるピストンの位置と、ストロークエンド近傍領域から反転して中立方向にストロークして低減衰力が終了するピストンの位置を異ならしめることによりピストンを必ず中立位置に復帰させるようにしたことを特徴とするオイルダンパー。
【請求項２】
シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にピストンで区画された伸側圧力室と圧側圧力室とがピストンに設けた伸側減衰弁と圧側減衰弁を介して連通され、ピストンの中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを利用して二つの圧力室を連通させる両ロッド型のオイルダンパーにおいて、上記バイパスがシリンダの内周両端近傍に設けた第１、第２の溝と、シリンダの内周中間に設けた第３の溝と、ピストンに設けられて圧側圧力室に開口すると共に上記第１、第３の溝に選択的に開閉する伸側油路と、同じく伸側圧力室に開口すると共に、第２、第３の溝に選択的に開閉する圧側油路とで構成され、上記伸側油路に伸側圧力室から圧側圧力室に油の流れを許容する伸側チェック弁を設け、上記圧側油路に圧側圧力室から伸側圧力室に油の流れを許容する圧側チェック弁を設けたことを特徴とするオイルダンパー。
【請求項３】
伸側油路の入口と圧側油路の入口とがピストンの外周に形成した環状溝とで形成されている請求項２に記載のオイルダンパー。
【請求項４】
シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にピストンで区画された伸側圧力室と圧側圧力室とがピストンに設けた伸側減衰弁と圧側減衰弁を介して連通され、ピストンの中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを利用して二つの圧力室を連通させる両ロッド型のオイルダンパーにおいて、ピストンにガイドロッドを貫通させ、上記バイパスがガイドロッドの外周両端近傍に設けた第１、第２の溝と、同じくガイドロッドの外周中間で上記第１、第２の溝と異なる位置に設けた第３の溝と、ピストンに設けられて常時圧側圧力室に開口すると共に上記第１、第３の溝に選択的に開閉する伸側油路と、同じく伸側圧力室に開口すると共に第２、第３の溝に選択的に開閉する圧側油路とで構成され、伸側油路に伸側圧力室から圧側圧力室に油の流れを許容する伸側チェック弁を設け、圧側油路に圧側圧力室から伸側圧力室に油の流れを許容する圧側チェック弁を設けたことを特徴とするオイルダンパー。
【請求項５】
伸側油路の入口と圧側油路の入口とが環状溝で形成され、この環状溝がガイドロッドを貫通させるピストンの貫通孔に開口している請求項４に記載のオイルダンパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルダンパーに関し、特に、鉄道、自動車等の懸架装置に利用する車両用オイルダンパー又は建築・土木における構造物の制振用又は免震用オイルダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建築・土木における建物、橋等の構造物では、例えば、柱と梁とからなるラーメンにオイルダンパーが配置され、このオイルダンパーの減衰力を利用してラーメンの耐震性を向上させている。
【０００３】
そして、このオイルダンパーとしては、例えば、本出願人等が開発し、特許出願（特願２００２‐０２７８１４号）している図６に示すようなタイプのオイルダンパーが使用されている。
【０００４】
このオイルダンパーＰは、所定の中立近傍領域では高減衰力を発生し、この中立近傍領域を越えたストロークエンド近傍領域では低減衰力を発生するようにしている。
【０００５】
即ち、このオイルダンパーＰは、シリンダ１内にピストン２を介して両ロッド型のピストンロッド３が移動自在に挿入され、ピストン２は、シリンダ１内に伸側圧力室４と圧側圧力室５とを区画し、二つの圧力室４，５は、ピストン２に設けた伸側減衰弁６と圧側減衰弁７とを介して連通又は遮断され、更に、シリンダ１の内周に減衰弁６，７を迂回する溝からなるバイパス８，９が形成されたものである。
【０００６】
このオイルダンパーＰによれば、ピストン２の外周がシリンダ１の内周とラップして摺動する中立位置近傍の距離Ｈ１，Ｈ２の伸縮領域では伸側減衰弁６又は圧側減衰弁７による高減衰力が発生する。
【０００７】
そして、上記の中立近傍領域を越えた伸側又は圧側のストロークエンド近傍領域では二つの圧力室４，５がバイパス８又は９を介して連通することから上記の高減衰力より低い変位依存特性の低減衰力が発生する。上記のオイルダンパーＰによる変位一減衰力特性線図は、図７に示すグラフで表わされる。
【０００８】
従って、構造物のラーメンにおける仕口部間にオイルダンパーＰを配置して制振装置として利用すると、例えば、構造物が振動してラーメンが変位した時オイルダンパーＰが伸長するが、上記のようにストロークエンド近傍ではバイパス８又は９による低減衰力となり、ラーメンに対して大きい層剪断力を発生させず、ラーメンの仕口部における破壊などを回避できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のオイルダンパーＰでは構造上の欠陥があるわけではないが、次のような更なる改善が望まれる。
【００１０】
即ち、このオイルダンパーは、構造物が振動してオイルダンパーＰが変位し、例えば、図６の中立位置（図７の点Ａの位置）からピストン２が上昇する伸び行程ではピストン２の下端エッジＸがバイパス８の下端エッジＹにラップするまでは伸側減衰弁６により高減衰力が発生し、エッジＸがエッジＹを越えた時（図７の点Ｃ位置）変位依存特性の低減衰力がバイパス８により発生し始め、ストロークエンド（図７の点Ｄ位置）まで伸びる。
【００１１】
次いで、この位置から圧側ストロークに反転して上記ピストン２の下端エッジＸがバイパス８のエッジＹにいたるまで（図７の点Ｅ位置まで）はバイパス８による低減衰力を圧側減衰力として維持する。
【００１２】
そして、このエッジＸがバイパス８のエッジＹにラップしたとたんにバイパス８を閉じ急激な高減衰力が発生し、この位置からは図６の中立位置まで（図７の点Ｂ位置まで）は高減衰力を維持する。
【００１３】
上記のように、図６の従来のオイルダンパーＰではピストン２のエッジＸがバイパス８のエッジＹとラップする位置から低減衰力が始まり、反転した時同じ位置で低減衰力が終る。
【００１４】
いいかえれば、図７において変位依存特性の低減衰力が始まる点Ｃの位置と終る点Ｅの位置が同じである。
【００１５】
しかして、この低減衰力が終る位置たるエッジＸ、Ｙがラップする位置では急激に高減衰力となり、ピストン２がこの位置で停止し、図６のように中立位置に復帰できない場合が生じる。
【００１６】
この為、構造物のラーメンが元の状態に戻らず変形した状態が続いたり、オイルダンパーＰが誤作動するおそれもある。
【００１７】
従って、本発明の目的は、ピストンが中立位置近傍からストロークエンド近傍まで伸縮し、反転して中立方向に戻る時ピストンが正確に中立位置に戻ることができるようにしたオイルダンパーを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の基本的な手段は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にピストンを介して伸側圧力室と圧側圧力室とが区画され、二つの圧力室はピストンの中立位置近傍でピストンに設けた伸側及び圧側減衰弁を介して連通することにより高減衰力を発生し、中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを介して連通することにより低減衰力を発生させる両ロッド型オイルダンパーにおいて、ピストンが中立位置近傍を越えて低減衰力の発生が始まるピストンの位置と、ストロークエンド近傍領域から反転して中立方向にストロークして低減衰力が終了するピストンの位置を異ならしめることによりピストンを必ず中立位置に復帰させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】
同じく、本発明のオイルダンパーの一つの手段は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にピストンで区画された伸側圧力室と圧側圧力室とがピストンに設けた伸側減衰弁と圧側減衰弁を介して連通され、ピストンの中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを利用して二つの圧力室を連通させる両ロッド型のオイルダンパーにおいて、上記バイパスがシリンダの内周両端近傍に設けた第１，第２の溝と、シリンダの内周中間に設けた第３の溝と、ピストンに設けられて圧側圧力室に開口すると共に上記第１，第３の溝に選択的に開閉する伸側油路と、同じく伸側圧力室に開口すると共に第２，第３の溝に選択的に開閉する圧側油路とで構成され、上記伸側油路に伸側圧力室から圧側圧力室に油の流れを許容する伸側チェック弁を設け、上記圧側油路に圧側圧力室から伸側圧力室に油の流れを許容する圧側チェック弁を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
この場合、伸側油路の入口と圧側油路の入口とがピストンの外周に形成した環状溝とで形成されているのが好ましい。
【００２１】
同じく、他の手段は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にピストンで区画された伸側圧力室と圧側圧力室とがピストンに設けた伸側減衰弁と圧側減衰弁を介して開閉され、ピストンの中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを利用して二つの圧力室を連通させる両ロッド型のオイルダンパーにおいて、ピストンにガイドロッドを貫通させ、上記バイパスがガイドロッドの外周両端近傍に設けた第１，第２の溝と、同じくガイドロッドの外周中間で上記第１，第２の溝と異なる位置に設けた第３の溝と、ピストンに設けられて圧側圧力室に開口すると共に上記第１，第３の溝に選択的に開閉する伸側油路と、同じく伸側圧力室に開口すると共に第２，第３の溝に選択的に開閉する圧側油路とで構成され、伸側油路に伸側圧力室から圧側圧力室に油の流れを許容する伸側チェック弁を設け、圧側油路に圧側圧力室から伸側圧力室に油の流れを許容する圧側チェック弁を設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
この場合、伸側油路の入口と圧側油路の入口とが環状溝で形成され、この環状溝がガイドロッドを貫通させるピストンの貫通孔に開口しているのが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施に係るオイルダンパーを示し、図３乃至図４は、本発明の他の実施の形態に係るオイルダンパーを示し、図２は、各オイルダンパーの特性を示すグラフである。
【００２５】
図１，図３のオイルダンパーを含む基本的なオイルダンパーの構造は、従来のオイルダンパーと同じく、シリンダ１内にピストン２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、シリンダ１内にピストン２を介して伸側圧力室４と圧側圧力室５とが区画され、二つの圧力室４，５は、ピストン２の中立位置近傍でピストン２に設けた伸側及び圧側減衰力６，７を介して連通することにより高減衰力を発生し、中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを介して連通することにより低減衰力を発生させる両ロッド型オイルダンパーである。
【００２６】
そして、本発明では、更に、ピストン２が中立位置近傍で越えて低減衰力の発生が始まるピストンの位置と、ストロークエンド近傍領域から反転して中立方向にストロークして低減衰力が終了するピストンの位置を異ならしめることによりピストンを必ず中立位置に復帰させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２７】
次に、各実施の形態について具体的に説明する。
【００２８】
図１，図２に示す一実施の形態に係るオイルダンパーＰは，上記したように、シリンダ１内にピストン２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、シリンダ１内にピストン２で区画された伸側圧力室４と圧側圧力室５とがピストン２に設けた伸側減衰弁６と圧側減衰弁７を介して連通され、ピストンの中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを利用して二つの圧力室４，５を連通させる両ロッド型のオイルダンパーである。
【００２９】
そして、この実施の形態では、上記バイパスがシリンダ１の内周両端近傍に設けた上下の第１，第２の溝１０，１１と、シリンダ１の内周中間に設けた第３の溝１２と、ピストン２に設けられて圧側圧力室５に開口すると共に上記第１，第３の溝１０，１２に選択的に開閉する伸側油路１３と、同じく伸側圧力室４に開口すると共に第２，第３の溝１１，１２に選択的に開閉する圧側油路１４とで構成されている。
【００３０】
更に、上記伸側１３に伸側油路１３に伸側圧力室４から圧側圧力室５に油の流れを許容する伸側チェック弁１５を設け、上記圧側油路１４に圧側圧力室５から伸側圧力室４に油の流れを許容する圧側チェック弁１６を設けている。
【００３１】
上記において、伸側油路１３の入口と圧側油路１４の入口とがピストン２の外周に形成した環状溝２６，２７とで形成されている。
【００３２】
第１，第２，第３の溝１０，１１，１２は、内面が彎曲しているが、ストレートでも使用可能である。内面に彎曲していることにより各溝１０，１１，１２の端部で絞り効果を発揮できるようにしている。
【００３３】
この実施の形態に係るオイルダンパーＰの特徴は、例えば、図１において、ピストン１が上昇する伸側行程において、伸側油路１３の入口たる環状溝２６の上端エッジＳがランド巾の距離Ｈ１だけピストン２が上昇した時この環状溝２６が第１の溝１０を介して伸側圧力室４に開口して第１，第２の溝１０，１２による変位依存特性による低減衰力が始まり、逆に上記の伸び行程から反転して圧側方向にピストン２がストロークした時ピストン２の下端エッジＴが第３の溝１２のエッジＱとラップした時上記の低減衰力が終ることである。
【００３４】
いいかえれば、低減衰力が始まる位置（エッジＳ部分）と終る位置（エッジＴ部分）とが異なることであり、終了位置において必ずピストン２が中立位置に戻ることである。
【００３５】
これを図２の変位一減衰力特性線図で説明すると、伸行程時にはピストン２の中立位置で始まる点ａから伸側減衰弁６による高減衰力が始まり、次いで、エッジＳが開く位置では点ｃから低減衰力が始まり、ストロークエンドで点ｄに示すように減衰力は零となる。
【００３６】
次いで、反転して圧行程になると低減衰力となり、ピストン２のエッジＴが第３の溝１２のエッジＱとラップするまで低減衰力が続くと共にこの位置で点ｅで示す位置で終わり、ピストン２は中立となる。従って上記のグラフで示すように、低減衰力が始まる位置たる点ｃの位置と、低減衰力が終る位置たる点ｅの位置とが異なることが分る。
【００３７】
次に、図１のオイルダンパーＰの作動について説明する。
【００３８】
オイルダンパーＰが構造物のラーメン等に取り付けられており、この構造物が振動して、例えばピストン２が上昇して伸行程に移行したとする。
【００３９】
この時環状溝２６のエッジＳが第１の溝１０に開口するまでの距離Ｈ１の間は伸側圧力室４の油が伸側減衰弁６を介して圧側圧力室５に流れ、この減衰弁６による高減衰力を発生する。次いで、上記環状溝２６が第１の溝１０に開口すると、上記の減衰弁６を迂回して伸側圧力室４の油がバイパスたる第１の溝１０―環状溝２６―第３の溝１２及び伸側油路１３−伸側チェック弁１５を介して圧側圧力室５に流出し、この時第１の溝１０，第３の溝１２による低減衰力が発生する。
【００４０】
次いで、この伸行程から反転して圧行程になると、圧側圧力室５の油は、圧側減衰弁７を迂回してバイパスたる第３の溝１２−環状溝２６―第１の溝１０を介して伸側圧力室４に流出し、第３の溝１２と第１の溝１０とによる低減衰力が発生する。
【００４１】
そして、環状溝２６のエッジＳが第１の溝１０から離れて閉じられると、上記第３の溝１２の油は他方の環状溝２７より圧側油路１４と圧側チェック弁１６を介して伸側圧力室４に油を流出させ、低減衰力を続けて発生する。
【００４２】
更に、ピストン２が下降してピストン２の下端エッジＴが第３の溝１２のエッジＱとラップした時バイパスによる圧側圧力室５から伸側圧力室４への油の流れが遮断される。そしてこの時の位置がまさに中立位置となる。
【００４３】
即ち、エッジＴ，Ｑ同志がラップして高減衰力が発生する状態になったとしてもこの位置は元の中立位置であり、従来のようにピストン２が中立位置に復帰できないという状態を防止できる。
【００４４】
従って、ピストン２が途中で止まって作動不良を起したり、オイルダンパーを設置した構造物のラーメンが元の状態に戻らない状態を回避できる。
【００４５】
同じように、オイルダンパーＰを車両のサスペンションとして利用したような場合でも車体が正常な位置に戻ることができ、車高を所定の位置に保持できる。
【００４６】
次に、図３乃至図５に基づいて他の実施の形態に係るオイルダンパーＰに付いて説明する。
【００４７】
このオイルダンパーＰの基本構造は、上記図１の実施の形態と同じく、シリンダ１内にピストン２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、シリンダ１内にピストン２で区画された伸側圧力室４と圧側圧力室５とがピストン２に設けた伸側減衰弁６と圧側減衰弁７を介して連通され、ピストン２の中立位置近傍を越えたストロークエンド近傍でバイパスを利用して二つの圧力室４，５を連通させる両ロッド型のオイルダンパーである。
【００４８】
そして、この実施の形態では、ピストン２に貫通孔２３を介してガイドロッド１７を貫通させ、上記バイパスがガイドロッド２８の外周両端近傍に設けた第１，第２の溝１８，１９と、同じくガイドロッド２８の外周中間で上記第１，第２の溝１８，１９と異なる位置、例えば、図示のように反対側に設けた第３の溝２０と、ピストン２に設けられて圧側圧力室５に開口すると共に上記第１，第３の溝１８，２０に選択的に開閉する伸側油路１３と、同じく伸側圧力室４に開口すると共に第２，第３の溝１９，２０に選択的に開閉する圧側油路１４とで構成されている。
【００４９】
更に、伸側油路１３に伸側圧力室４から圧側圧力室５に油の流れを許容する伸側チェック１５を設け、圧側油路１４に圧側圧力室５から伸側圧力室４に油の流れを許容する圧側チェック弁１６を設けている。
【００５０】
又、伸側油路１３の入口と圧側油路１４の入口とが環状溝２１，２２で形成され、環状溝２１，２２がガイドロッド２８を貫通させる上記貫通孔２３に開口している。
【００５１】
上記のオイルダンパーＰによれば、図３の中立状態から図４に示すように、ピストン２が下降する圧行程では、ピストンストロークが距離Ｈ２の範囲ではバイパスが閉じているため圧側圧力室５の油が圧側減衰弁７を介して伸側圧力室４に流出し、この減衰弁７による高減衰力を発生する。
【００５２】
更に、図４に示すように更に下降して圧縮ストロークすると、環状溝２２が第２の溝１９に開口するため、圧側圧力室５の油は圧側減衰弁７を迂回し、バイパスたる第１の溝１９―環状溝２２−第３の溝２０及び圧側油路１４−圧側チェック弁１６を介して伸側圧力室４に流出し、この時バイパスによる低減衰力を発生する。この状態から伸方向に反転してストロークすると、図５のように環状溝２２が第２の溝１９に開口している間は伸側圧力室４の油が上記のバイパスを介して圧側圧力室５に流れ、この時低減衰力を発生する。
【００５３】
次いで、環状溝２２が第２の溝１９とエッジＳで遮断されると伸側圧力室４の油は第３の溝２０―環状溝２１―伸側油路１３と伸側チェック弁１５を介して圧側圧力室５に流出し、バイパスによる低減衰力を発生つづける。
【００５４】
そして更に、上昇ストロークするとピストン２の孔２３におけるエッジＴが第３の溝２０のエッジＱにラップした時バイパスが閉じられ、低減衰力が終了すると共にピストン２が図３に示す中立状態となる。
【００５５】
上記の実施の形態においても、低減衰力が始まる環状溝２２のエッジＳの位置と、低減衰力が終了するピストン２のエッジＴの位置とが異なり、エッジＴがバイパスを閉じた時中立状態となる。その他の作用、効果は図１の実施の形態と同じである。
【００５６】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、一方向にストロークしてバイパスによる変位依存特性の低減衰力が始まる位置と、反転して他方向にストロークして低減衰力が終る位置とを異ならしたので、いいかえれば、ビストンが一方向から反転して他方向にストロークした時バイパスを閉じる位置を中立位置に設定したので、バイパスが閉じて急激に高減衰力が発生してもピストンが停止することなく必ず中立状態に復帰することができる。
【００５７】
この為、オイルダンパーの作動不良を起さず、又、本発明のオイルダンパーを構造物の制振用、免震用オイルダンパーに利用した時オイルダンパーが必ず中立位置に戻ることにより構造物の変位も必ず元の状態に戻すことができる。
【００５８】
同じく、本発明のオイルダンパーを車両用懸架装置のオイルダンパーとして利用した時オイルダンパーが中立位置に戻ることから車高が変位してもこの車高が必ず元の高さに復帰できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るオイルダンパーの縦断正面図である。
【図２】本発明の各実施の形態に係るオイルダンパーの変位一減衰力特性を示すグラフである。
【図３】他の実施の形態に係るオイルダンパーの縦断正面図である。
【図４】図３のオイルダンパーの圧側ストローク状態を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図５】図３のオイルダンパーの圧側ストローク状態を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図６】従来のオイルダンパーの縦断正面図である。
【図７】図６のオイルダンパーの変位一減衰力を示すグラフである。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストン
３  ピストンロッド
４  伸側圧力室
５  圧側圧力室
６，１３  伸側減衰力
７  圧側減衰力
１０  第１の溝
１１  第２の溝
１２  第３の溝
１５  伸側チェック弁
１６  圧側チェック弁
１７  ガイドロッド
１８  第１の溝
１９  第２の溝
２０  第３の溝
２１，２２  環状溝
２６，２７  環状溝
【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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