(57)【要約】【課題】  ロールの着脱作業時に障害となっているフレキシブルホースそのものを不要とし、ロールの着脱作業を容易なものとするロールの着脱構造を提供する。【解決手段】  溶鋼を鋳型に注湯して製造した鋳片１２をガイドしながら搬送する複数のロール１３の側部に設けられた回転継手１７、１８と、ロール１３の内部に冷却水を供給する給水配管２４及びこの供給された冷却水を排出する排水配管２６とを着脱するロールの着脱構造１０において、回転継手１７、１８の給水配管用接続口１９及び排水配管用接続口２０には、その軸心がロール１３の着脱時における移動方向に配置され、給水配管２４及び排水配管２６に着脱可能となった直管部２１、２２が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鋼を鋳型に注湯して製造した鋳片をガイドしながら搬送する複数のロールの側部に設けられた回転継手と、前記ロールの内部に冷却水を供給する給水配管及びこの供給された冷却水を排出する排水配管とを着脱するロールの着脱構造において、
前記回転継手の給水配管用接続口及び排水配管用接続口には、その軸心が前記ロールの着脱時における移動方向に配置され、前記給水配管及び前記排水配管に着脱可能となった直管部が設けられていることを特徴とするロールの着脱構造。
【請求項２】
請求項１記載のロールの着脱構造において、前記給水配管及び前記排水配管の端部にはフランジ部が設けられ、このフランジ部に、前記直管部を隙間を有して装入可能な貫通孔を有し、この貫通孔の内面側にシール材が配置された取付け部材が設けられていることを特徴とするロールの着脱構造。
【請求項３】
請求項２記載のロールの着脱構造において、前記取付け部材には、該取付け部材を前記フランジ部に固定するためのボルトを装入可能で、その内径が前記ボルトの直径よりも大きくなった取付け孔が設けられ、前記ボルトによる前記取付け部材の固定前に、前記取付け部材が前記フランジ部に対して移動可能であることを特徴とするロールの着脱構造。
【請求項４】
請求項３記載のロールの着脱構造において、前記取付け部材の内径は、前記直管部が装入してくる方向に向かって拡径していることを特徴とするロールの着脱構造。
【請求項５】
請求項３及び４のいずれか１項に記載のロールの着脱構造において、前記直管部の外径は、前記取付け部材への装入方向に向かって縮径していることを特徴とするロールの着脱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備の鋳片ガイドロールの着脱作業を容易とするロールの着脱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６に示すように、鋳片８０は連続鋳造設備８１を使用して製造されている。
この連続鋳造設備８１には、鋳型８２と、この鋳型８２の下流側に配置される複数の鋳片案内用ガイドロール（以下、ガイドロール、ロールともいう）８３とが設けられている。なお、このガイドロール８３は、図６、図７に示すように、曲率半径Ｒとなったセグメント固定フレーム８４に複数箇所取付けられたセグメントフレーム（以下、フレームともいう）８５に、軸受箱８６を介してガイドロール８３の回転軸８７が回転可能に取付けられている。
連続鋳造設備８１のガイドロール８３は、高温な鋳片８０と直接接触するために、ガイドロール８３の中心部に冷却水通路（図示しない）が設けられ、内部水冷が行われている。なお、軸受箱８６から突出したガイドロール８３の回転軸８７には、冷却水を給排水するための回転継手８８が設けられているが、この回転継手８８と冷却水供給配管８９との接続（冷却水排出配管も同様）は、その取合い点の位置精度がよくないことから、従来フレキシブルホース９０を使用し、その位置調整を行ってきた。なお、回転継手８８とフレキシブルホース９０との接続、及び冷却水供給配管８９とフレキシブルホース９０との接続は、継手９１、９２を用いて行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これにより、例えば、高温で且つ移動する鋳片と接触するガイドロール８３の表面部に亀裂や摩耗が発生した場合は、当該ガイドロール８３を含むセグメントフレーム８５を連続鋳造設備８１から取り外し、整備場において、ガイドロール８３の回転継手８８からフレキシブルホース９０を取り外した後、軸受箱８６をセグメントフレーム８５から取り外して、ガイドロール８３をロール保守場へ移設する。そして、ガイドロール８３の表面部に生じた亀裂を研磨（研削）して取り除き、次に肉盛り仕上げしてガイドロール８３の表面状態を良好な状態にし、このガイドロール８３を再度セグメントフレーム８５に設置した後、回転継手８８にフレキシブルホース９０を接続する。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６８８５９号公報（３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、最近の連続鋳造設備は、高生産性、高品質の観点から、複数設置されるガイドロールのピッチを短縮する方向にある。このため、ガイドロールの本数が従来よりも増大すると共に、前記したように、ガイドロールを整備するためガイドロールをセグメントフレームに着脱する際、非常に狭いスペースの中でフレキシブルホースの着脱作業を行う必要があり、作業性が悪く、その作業性の改善が求められていた。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ロールの回転継手の機能を損なうことなく、ロールの着脱作業時に障害となっているフレキシブルホースそのものを不要とし、ロールの着脱作業を容易なものとするロールの着脱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う請求項１記載のロールの着脱構造は、溶鋼を鋳型に注湯して製造した鋳片をガイドしながら搬送する複数のロールの側部に設けられた回転継手と、前記ロールの内部に冷却水を供給する給水配管及びこの供給された冷却水を排出する排水配管とを着脱するロールの着脱構造において、
前記回転継手の給水配管用接続口及び排水配管用接続口には、その軸心が前記ロールの着脱時における移動方向に配置され、前記給水配管及び前記排水配管に着脱可能となった直管部が設けられている。
請求項１記載のロールの着脱構造において、ロールの着脱時における移動方向は、その機械構造によって決まっており、例えば、ロールの回転軸を回転可能に支持する軸受箱の取付け面に対して実質的に垂直（例えば、垂直に対して±５度の範囲）な方向になっている。この条件の下、ロール着脱時において、従来使用してきたフレキシブルホースの締結作業を不要とするためには、ロールの回転継手と給水配管及び排水配管との接続及び嵌合を、ロールの着脱時における移動方向とした単純な動作の中で行う必要がある。このことから、回転継手の給水配管用接続口及び排水配管用接続口に、その軸心がロールの着脱時における移動方向に配置された直管部を設ける。
【０００８】
請求項２記載のロールの着脱構造は、請求項１記載のロールの着脱構造において、前記給水配管及び前記排水配管の端部にはフランジ部が設けられ、このフランジ部に、前記直管部を隙間を有して装入可能な貫通孔を有し、この貫通孔の内面側にシール材が配置された取付け部材が設けられている。
請求項２記載のロールの着脱構造において、給水配管及び排水配管の端部にフランジ部を設けることで、給水配管及び排水配管への直管部のガイドを行う取付け部材を取付けることができる。
【０００９】
請求項３記載のロールの着脱構造は、請求項２記載のロールの着脱構造において、前記取付け部材には、該取付け部材を前記フランジ部に固定するためのボルトを装入可能で、その内径が前記ボルトの直径よりも大きくなった取付け孔が設けられ、前記ボルトによる前記取付け部材の固定前に、前記取付け部材が前記フランジ部に対して移動可能である。
請求項３記載のロールの着脱構造において、ロールの回転継手と給水配管及び排水配管との取合は、その製作精度が粗いことから、芯ずれが予想され、その芯ずれに対する調整も考慮しておく必要がある。このため、その芯ずれの調整機構、即ち取付け部材に、内径がボルトの直径よりも大きくなった取付け孔を設けることで、取付け部材がフランジ部に対して移動可能となり、シール材と直管部との軸心位置を合わせることができる。このように、取付け孔に寸法余裕を持たせることで、給水配管及び排水配管に設けられたフランジ部と取付け部材とのボルト締結に際し、寸法余裕の中で芯ずれを吸収できる。
【００１０】
請求項４記載のロールの着脱構造は、請求項３記載のロールの着脱構造において、前記取付け部材の内径は、前記直管部の装入方向に向かって拡径している。
請求項４記載のロールの着脱構造において、取付け部材の内径の拡径した部分は、少なくとも直管部が装入してくる側の端部に設けられていることが好ましい。
【００１１】
請求項５記載のロールの着脱構造は、請求項３及び４記載のロールの着脱構造において、前記直管部の外径は、前記取付け部材への装入方向に向かって縮径している。
請求項５記載のロールの着脱構造において、直管部の外径の縮径した部分は、少なくとも直管部の取付け部材への装入側端部に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５記載のロールの着脱構造は、ロールの回転継手に、その軸心がロールの着脱時における移動方向に配置された直管部を設けているので、従来使用していたフレキシブルホースそのものが不要となる。これにより、ロール整備やロール交換の際におけるフレキシブルホースの着脱作業が不要となり、ロールの着脱作業を容易に実施できる。
【００１３】
特に、請求項２記載のロールの着脱構造は、直管部を隙間を有して装入可能な貫通孔を有し、この貫通孔の内面側にシール材が配置された取付け部材を使用して、直管部を給水配管及び排水配管に取付けるので、簡単な構成で、給水配管及び排水配管への直管部のガイドを行うことができ、しかも水漏れを抑制、更には防止した回転継手と給水配管及び排水配管との接続を実施できる。
【００１４】
請求項３記載のロールの着脱構造は、ボルトの取付け孔の内径を、ボルトの直径よりも大きくしているので、例えば、ロールの設置時であって直管部が取付け部材の貫通孔に装入されるとき、フランジ部に対して取付け部材を移動でき、直管部を給水配管及び排水配管に容易に取付けることができる。このように、直管部の芯出し（軸心合わせ）を行えば、その後のロール整備作業でのロール着脱時にその位置調整を行う必要はない。従って、フレキシブルホースが不要となり、フレキシブルホースの着脱作業も無くすことができる。
【００１５】
請求項４記載のロールの着脱構造は、取付け部材の内径が、直管部が装入してくる方向に向かって拡径しているので、貫通孔への直管部の装入時において、例えば、貫通孔の軸心と直管部の軸心とに、多少のずれが生じていたとしても、貫通孔内に直管部を装入できる。
【００１６】
請求項５記載のロールの着脱構造は、直管部の外径が、取付け部材への装入方向に向かって縮径しているので、貫通孔への直管部の装入時において、例えば、貫通孔の軸心と直管部の軸心とに、多少のずれが生じていたとしても、貫通孔内に直管部を装入できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係るロールの着脱構造の給水支管の離接状態の説明図、図２は同ロールの着脱構造の給水支管の接続状態の説明図、図３は同ロールの着脱構造を適用したロール全体の説明図、図４は同ロールの着脱構造の変形例に係る直管部及び取付け部材の説明図、図５は本発明の第２の実施の形態に係るロールの着脱構造の接続状態の説明図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るロールの着脱構造（以下、単に着脱構造ともいう）１０は、連続鋳造設備のセグメントフレーム１１に、溶鋼を鋳型に注湯して製造した鋳片１２を両側から挟み込むように複数設置され、鋳片１２をガイドしながら搬送する複数のロール（鋳片案内用ガイドロール、ガイドロールともいう）１３の着脱にに適用される構造である（図６参照）。なお、この着脱構造１０は、鋳片１２を挟む両側のいずれのロールにも適用できるが、ここでは、鋳片１２を支持する側（下方側）のロールについて説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、ロール１３は、内部に冷却水通路（図示しない）が設けられ、冷却水を流すことが可能な構成となっている。このロール１３の軸心には、回転軸１４が設けられ、この回転軸１４がロール１３の長手方向両端部に配置されるロール１３の軸受箱１５に回転可能に支持されている。この軸受箱１５は、セグメントフレーム１１に複数（本実施の形態では、１個の軸受箱に４個）の固定ボルト１６によって取付け固定可能な構成となっている。これにより、セグメントフレーム１１に対するロール１３の位置決めが行われる。
【００２０】
各軸受箱１５から側方に突出したロール１３の回転軸１４には、実質的に逆Ｌ字状となった回転継手（ロータリージョイントともいう）１７、１８が、回転可能に設けられている。
冷却水の給水側に配置される回転継手１７には、上流側に給水支管用接続口（給水配管用接続口の一例）１９が設けられ、排水側に配置される回転継手１８には、下流側に排水支管用接続口（排水配管用接続口の一例）２０が設けられている。この給水支管用接続口１９及び排水支管用接続口２０には、その軸心がロール１３の着脱時における移動方向、即ちロール１３の回転軸１４に対して実質的に直交方向に配置される直管部２１、２２が、一体的に取付けられている。
【００２１】
直管部２１は、セグメントフレーム１１に設けられ、ロール１３の内部に冷却水を供給するための給水本管２３から分岐した給水支管（給水配管の一例）２４に接続されている。また、直管部２２は、セグメントフレーム１１に設けられ、ロール１３の内部から排出される冷却水を搬送するための排水本管２５から分岐した排水支管（排水配管の一例）２６に接続されている。なお、給水支管２４と排水支管２６とは、いずれも同じ構成となっているため、ここでは給水支管２４について説明する。
給水支管２４は、その内径が給水本管２３の内径より小さく、その軸心がロール１３の着脱時における移動方向と同じ向きになっている。
【００２２】
給水支管２４の上端部（下流側端部）には、周囲側方に突出したフランジ部２７が一体的に取付けられており、このフランジ部２７上に取付け部材２８が配置されている。
取付け部材２８は、積層して配置される２個の取付け部２９、３０を有し、直管部２１を隙間（例えば、１〜１０ｍｍ程度）を有して装入可能な断面円形の貫通孔３１が、取付け部材２８の厚み方向に形成されている。なお、貫通孔３１の内径は、給水支管２４の内径より、例えば、１〜１０ｍｍ程度小さくなっている。
２個の取付け部２９、３０で形成される貫通孔３１の内面側であって、隣り合う取付け部２９、３０の間にはシール溝３２が形成され、このシール溝３２にシール材３３が設置されている。
【００２３】
このシール材３３は、その材質が、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの合成ゴム、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、シリコン系樹脂等で構成され、その内径が直管部２１の外径より小さく、しかもその外径が取付け部材２８の貫通孔３１の内径より大きくなったものである。なお、シール材３３は断面矩形状のものを使用しているが、Ｏリングを使用することも可能である。
これにより、シール材３３の位置ずれを防止できると共に、貫通孔３１へ直管部２１を装入した場合にシール材３３と直管部２１の外面との間に隙間が形成されることを防止できる。
【００２４】
なお、図４に示すように、例えば、ＮＢＲで構成されたＯリング（シール材の一例）３４を、直管部３５の外周部で長手方向中央部に形成したシール溝３６に設置することも可能である。このとき、取付け部材３７にはＯリングを設置しないため、前記したように取付け部材３７を２つの取付け部に分割することなく構成できる。
また、取付け部材３７には、取付け部材３７の上端部の内径が、直管部３５が装入してくる方向に向かって（即ち、ここでは、上向きに）拡径した傾斜部３８が設けられており、これによって、取付け部材３７の厚み方向に形成された貫通孔３９への直管部３５の誘導を容易に行うことができる。なお、同様の効果は、直管部３５の先部の外径を、取付け部材３７への装入方向に向かって（即ち、ここでは、下向きに）縮径させることでも得られる。
【００２５】
図１〜図３に示すように、取付け部材２８には、貫通孔３１の周囲に略等間隔で、取付け部材２８をフランジ部２７に固定するためのボルト４０を装入可能な複数（本実施の形態では４個）の取付け孔４１が設けられている。
この取付け孔４１は、その内径がボルト４０の直径よりも、例えば、２〜１０ｍｍ程度大きくなっており、ボルト４０による取付け部材２８の固定前では、取付け部材２８がフランジ部２７に対して移動可能な構成となっている。
なお、取付け部材２８とフランジ部２７との接触部であって、取付け部材２８の取付け孔４１より内側と対向するフランジ部２７には、シール溝４２が形成され、このシール溝４２に、例えば、ＮＢＲで構成されたＯリング４３を設置して、取付け部材２８とフランジ部２７との隙間からの冷却水の漏れを防止している。
【００２６】
続いて、セグメントフレーム１１に対するロール１３の取付け取り外し作業について、前記した着脱構造１０を適用したロール１３を用い、図１〜図３を参照しながら説明する。
まず、使用によってロール１３の表面部に亀裂や摩耗が発生した場合、軸受箱１５をセグメントフレーム１１に固定する固定ボルト１６を外し、搬送手段を用いてロール１３を引き上げ、軸受箱１５と各回転継手１７、１８と共に、ロール１３をセグメントフレーム１１から取り外す（図１参照）。このとき、直管部２１は取付け部材２８から引き抜かれる。
これにより、従来フレキシブルホースを使用していた場合のように、回転継手からのフレキシブルホースの取り外し作業を行う必要がなくなる。
【００２７】
セグメントフレーム１１から取り外されたロール１３は、必要に応じて軸受箱１５と各回転継手１７、１８とが取り外された後、保守場へ移設され、ロール１３の表層部に生じた亀裂を研磨（研削）して取り除き、次に肉盛り仕上げしてロール１３の表面状態を良好な状態に処理される。
そして、このロール１３に軸受箱１５と各回転継手１７、１８を取付けた後、再度セグメントフレーム１１側に移動する。このとき、給水支管２４及び排水支管２６のそれぞれのフランジ部２７に取付け部材２８を固定するためのボルト４０は、必要に応じフランジ部２７に対して取付け部材２８が移動可能な程度に予め緩めておいてもよい。
【００２８】
ロール１３は、軸受箱１５の接合面位置（▼）と、セグメントフレーム１１の接合面位置（▲）とが一致するように、セグメントフレーム１１の上方から徐々に降下させる（図１参照）。このとき、ロール１３の各回転継手１７、１８に設けられた直管部２１、２２も、給水支管２４及び排水支管２６に設けられた取付け部材２８の貫通孔３１に対して降下する。
ここで、取付け部材２８に設置されたシール材３３の軸心と、直管部２１、２２の軸心とが一致しない場合でも、取付け部材２８に形成された取付け孔４１の寸法余裕で、フランジ部２７に対して取付け部材２８を移動させ、シール材３３の軸心と直管部２１、２２の軸心とを一致させることができる。
【００２９】
そして、セグメントフレーム１１に対するロール１３の位置決めが行われた後、固定ボルト１６及びボルト４０をそれぞれ締め、セグメントフレーム１１にロール１３を設置する（図２、図３参照）。
これにより、従来フレキシブルホースを使用していた場合のように、回転継手へのフレキシブルホースの取付け作業を行う必要がなくなる。
以上のことから、ロール１３の着脱作業時に、従来障害となっていたフレキシブルホースそのものを不要にでき、ロール１３の着脱作業を容易なものにできる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るロールの着脱構造（以下、単に着脱構造ともいう）５０について説明するが、前記した本発明の第１の実施の形態に係るロールの着脱構造１０と同一部材には同一の番号を付す。
図５に示すように、ロール５１は、前記したロール１３と実質的に同一の機能を有するもので、内部に冷却水通路（図示しない）が設けられ、冷却水を流すことが可能な構成となっている。なお、冷却水通路は、ロール５１の軸心を中心として二重構造となっており、ロール５１の長手方向一方側から供給された冷却水が他方側まで流れた後、再度ロール５１の長手方向一方側まで流れて排出可能な構成となっている。
【００３１】
このため、前記した給水支管２４及び排水支管２６と実質的に同一の機能を備えた給水支管（給水配管の一例）５２及び排水支管（排水配管の一例）５３は、ロール５１の長手方向の一方側に並べて配置されている。なお、給水支管５２及び排水支管５３には、前記したフランジ部２７及び取付け部材２８が設けられている。
このため、一方側の軸受箱１５から側方に突出したロール５１の回転軸５４に、回転継手５５が回転可能に設けられている。
【００３２】
回転継手５５としては、回転継手５５の長手方向中央部の下部に、排水支管５３に接続される排水支管用接続口（排水配管用接続口の一例）５６が設けられ、回転継手５５の側方に、給水支管５２に接続される給水支管用接続口（給水配管用接続口の一例）５７が設けられた従来公知のものを使用できる。この回転継手５５は、二系統式のものであり、給水支管５２を通り回転継手５５を介してロール５１内部に流れ込んだ冷却水が、回転継手５５を介して排水支管５３へと排出される構成のものである。
なお、回転継手としては、給水支管５２に接続される給水用回転継手部と、この給水用回転継手部を内部に組み込み排水支管５３に接続される排水用回転継手部とを有する２個の回転継手部で構成されるものを使用することも可能である。
排水支管用接続口５６及び給水支管用接続口５７には、その軸心がロール５１の着脱時における移動方向、即ちロール５１の回転軸５４に対して実質的に直交方向に配置された直管部５８、５９が、一体的に取付けられている。
これにより、各直管部５８、５９を取付け部材２８の貫通孔３１に装入できる。
【００３３】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のロールの着脱構造を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、ロールの着脱構造を、鋳片を支持する側に配置されたロールに適用した場合について説明したが、鋳片を上から押さえるロールに適用することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るロールの着脱構造の給水支管の離接状態の説明図である。
【図２】同ロールの着脱構造の給水支管の接続状態の説明図である。
【図３】同ロールの着脱構造を適用したロール全体の説明図である。
【図４】同ロールの着脱構造の変形例に係る直管部及び取付け部材の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るロールの着脱構造の接続状態の説明図である。
【図６】連続鋳造設備の説明図である。
【図７】従来例に係るロールの着脱構造の接続状態の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：ロールの着脱構造、１１：セグメントフレーム、１２：鋳片、１３：ロール、１４：回転軸、１５：軸受箱、１６：固定ボルト、１７、１８：回転継手、１９：給水支管用接続口（給水配管用接続口）、２０：排水支管用接続口（排水配管用接続口）、２１、２２：直管部、２３：給水本管、２４：給水支管（給水配管）、２５：排水本管、２６：排水支管（排水配管）、２７：フランジ部、２８：取付け部材、２９、３０：取付け部、３１：貫通孔、３２：シール溝、３３：シール材、３４：Ｏリング（シール材）、３５：直管部、３６：シール溝、３７：取付け部材、３８：傾斜部、３９：貫通孔、４０：ボルト、４１：取付け孔、４２：シール溝、４３：Ｏリング、５０：ロールの着脱構造、５１：ロール、５２：給水支管（給水配管）、５３：排水支管（排水配管）、５４：回転軸、５５：回転継手、５６：排水支管用接続口（排水配管用接続口）、５７：給水支管用接続口（給水配管用接続口）、５８、５９：直管部
【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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