(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上構部と下構部との間の製作上の不精度、基礎の設定ないし傾斜位置に起因したあらゆる整合誤差を補償するための補償軸受けであって、該補償軸受けが、下構部と上構部との間に配置されており且つ少なくとも１つの滑りブシュを有しており、該滑りブシュを介して下構部と上構部とがシフト可能に互いに結合されており、前記下構部がベースプレート（２）として形成されており且つ前記上構部がカバープレート（１０）として形成されており、前記シフトを、１つの仮想三次元座標系において少なくとも１つの方向で、即ち前記ベースプレート（２）又はカバープレート（１０）の平面内で互いに直交するＸ軸方向又はＹ軸方向、或いは前記平面に対して垂直なＺ軸方向で、線状及び／又はカルダン継手状に行う形式の補償軸受において、
カバープレート（１０）と結合されたキャリッジ（７）が、Ｘ軸方向及び／又はＹ軸方向でそれぞれ２本の相互に隔たった軸（５，４）を介して線状に案内されており、前記の軸上にはシフト可能な滑りブシュ（９，８）が配置されており、かつ前記カバープレート（１０）がＺ軸方向に傾動可能に第１のジョイント軸受（１８）を介して案内されていることを特徴とする、補償軸受。
【請求項２】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかもベースプレート（２）が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で相互に隔たって直立する４つの軸保持器（３）を有しており、これらの軸保持器に２本のＹ軸方向軸（４）が保持されており、かつ両方のＹ軸方向軸（４）上に別のシフト可能な軸保持器（６）が夫々１つ配置されており、該軸保持器が、２本のＸ軸方向軸（５）によって互いに結合されているので、Ｘ軸方向軸（５）上及びＹ軸方向軸（４）上で滑りブシュ（９，８）を介して案内されるキャリッジ（７）が両方向で線状に移動可能であり、かつ前記キャリッジ（７）が、湾曲された軸円盤（１９）を有し、該軸円盤が、カバープレート（１０）の対応した凹設部（２０）内に受容されているので、前記カバープレートがＺ軸方向に傾動可能である、請求項１記載の補償軸受。
【請求項３】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかも滑りブシュ（８，９）が、ＰＴＦＥをベースとする保守不要の円筒形の滑りブシュである、請求項１記載の補償軸受。
【請求項４】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかも軸保持器（３）内のＹ軸方向軸（４）が保持キャップ（１１）によって固定されており、該保持キャップが、Ｙ軸方向軸（４）の端面に配置された固定ねじ（１２）によって、外側から軸保持器（３）に圧着されている、請求項１記載の補償軸受。
【請求項５】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかもＸ軸方向軸（５）がその両端部に夫々１つの円弧状の凹設部を有し、該凹設部内にＹ軸方向軸（４）の周面の一部分が侵入している、請求項１記載の補償軸受。
【請求項６】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかもベースプレート（２）がその中央部分に、カバープレート（１０）の方に向かって張出す支持凸設部（１３）を有し、該支持凸設部が負荷状態でキャリッジ（７）の下面によって接触されている、請求項１記載の補償軸受。
【請求項７】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかもＸ軸方向軸（５）及び／又はＹ軸方向軸（４）がカバープレート（１０）の方向に撓みを有している、請求項１記載の補償軸受。
【請求項８】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかもキャリッジ（７）がその中央部分に、１つの段差部を有する貫通孔（１４）を備え、該貫通孔内に第２のジョイント軸受（１５）が挿嵌されており、該ジョイント軸受が、カバープレート（１０）内に挿入された安全ねじ（１７）を介して保持されており、しかも前記キャリッジ（７）のピン（２３）の領域では、前記の安全ねじ（１７）と貫通孔（１４）との間にギャップが形成されている、請求項１記載の補償軸受。
【請求項９】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかも第１と第２のジョイント軸受（１８，１５）が、共通の球中心を有している、請求項８記載の補償軸受。
【請求項１０】
補償軸受がＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかも第１と第２のジョイント軸受（１８，１５）が、ＰＴＦＥをベースとする保守不要のアキシャル・ジョイント軸受、ラジアル・ジョイント軸受又はアンギュラ型ジョイント軸受として構成されている、請求項８記載の補償軸受。
【請求項１１】
補償軸受がＸ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、ベースプレート（２）が、Ｘ軸方向で相互に隔たって直立する２つの軸保持器（６）を有し、両軸保持器内に、相互に隔たった２本のＸ軸方向軸（５）が保持されており、両方のＸ軸方向軸上には、キャリッジ（７）と結合されていて線方向にシフト可能な滑りブシュ（９）が配置されており、かつ前記キャリッジ（７）が、カバープレート（１０）の対応凹設部（２０）内に受容された１つの湾曲した軸円盤（１９）を有しているので、前記カバープレートがＺ軸方向に傾動可能である、請求項１記載の補償軸受。
【請求項１２】
補償軸受がＹ軸／Ｚ軸−軸受として構成されており、しかもベースプレート（２）が、Ｙ軸方向で相互に隔たって直立する２つの軸保持器（３）を有し、両軸保持器内に、相互に隔たった２本のＹ軸方向軸（４）が保持されており、両方のＹ軸方向軸上には、キャリッジ（７）と結合されていて線方向にシフト可能な滑りブシュ（８）が配置されており、かつ前記キャリッジ（７）が、カバープレート（１０）の対応凹設部（２０）内に受容された１つの湾曲した軸円盤（１９）を有しているので、前記カバープレートがＺ軸方向に傾動可能である、請求項１記載の補償軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野：
本発明は、下構部と上構部が滑り軸受を介してシフト可能に互いに結合されており、しかも前記シフトを、１つの仮想三次元座標系において少なくとも１つのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向で、つまり線状及び／又はカルダン継手状に行う形式の補償軸受に関する。
【０００２】
背景技術：
対応支承座又は支台の上にそれ自体座着している前記形式の補償軸受は、荷重を上構部から下構部へ伝達し、その場合上構部は縦方向及び／又は横方向に運動する。しかしながら、このような軸受は、旋回角度を吸収するために傾動部分とも組合されねばならない。
【０００３】
このように明細書冒頭で述べた形式の橋梁支承座が、Maurer Soehne 社の1997年12月刊行のパンフレット”Innovation in Stahl ”Nr.AG 01 D-3000-12.97 に基づいて公知である。該橋梁支承座は、Ｘ軸方向にシフト可能な第１中間プレートを載置したベースプレートから成り、前記第１中間プレート自体は、Ｙ軸方向にシフト可能な第２中間プレートを支持している。この第２中間プレートは、湾曲した凹設部を有し、該凹設部内には、対応成形された球区分が嵌込まれている。この形式の橋梁支承座は１つのカバープレートによって閉塞されるが、該カバープレートは、Ｘ軸及びＹ軸の両方向に線運動を行うことができ、かつＺ軸を中心として旋回することができる。
【０００４】
このような橋梁支承座は第１に比較的大きな寸法を有し、第２にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に関する調整可能性が比較的不精確である。更なる欠点は、該橋梁支承座の遊び自由度が不充分であることである。
【０００５】
発明の開示：
本発明の課題は、従来の欠点を回避すると共に、改良された補償軸受を開発することである。
【０００６】
前記課題を解決する本発明の構成手段は、請求項１の特徴部に記載した通り、カバープレートと結合されたキャリッジが、Ｘ軸方向及び／又はＹ軸方向でそれぞれ２本の相互に隔たった軸を介して線状に案内されており、前記の軸上にはシフト可能な滑りブシュが配置されており、かつ／又は前記カバープレートがＺ軸方向に傾動可能に第１のジョイント軸受を介して案内されている点にある。
【０００７】
この軸受装置の決定的な利点は、３本の運動軸線の機能が明確に分節されていることである。滑りブシュは、最低限の摩擦レベルを維持して絶対的な保守不要を保証する。滑り軸受及びジョイント軸受のような、負荷に適合した軸受要素は、軸受構造の総重量を削減すると共に所要構成スペースを僅かにする。円形もしくは球面状の軸受要素は自動調心性であり、これに基づいて高い精度と優れた横安定性を得ることが可能になる。本発明のようにリニア軸受とジョイント軸受とを組合せたことによって、製作上の不精度、基礎の設定、所望の傾斜位置及び所望されない傾斜位置に起因した全ての整合誤差の補償が可能になり、かつ、熱及び負荷に基づく長さ変動に対処できると共に優れた緩衝能が得られる。
【０００８】
３つの運動方向からの応力を全て吸収することのできる格別有利な補償軸受が、請求項２に記載されている。このＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受は、ベースプレートが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で相互に隔たって直立する４つの軸保持器を有し、該軸保持器内に２本のＹ軸方向軸が保持されており、かつ両方のＹ軸方向軸上に別のシフト可能な軸保持器が夫々１つ配置されており、該軸保持器が、２本のＸ軸方向軸によって互いに結合されているので、Ｘ軸方向軸上及びＹ軸方向軸上で滑りブシュを介して案内されるキャリッジが両方向で線状に移動可能であり、かつ前記キャリッジが、湾曲された軸円盤を有し、該軸円盤が、カバープレートの対応した凹設部内に受容されているので、前記カバープレートがＺ軸方向に傾動可能であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載した本発明の更なる構成手段によれば、滑りブシュは、ＰＴＦＥをベースとする保守不要の円筒形の滑りブシュである。
【００１０】
当業者には公知のこの乾式滑り軸受は、円筒形の鋼製支持体と保守不要の滑り層とから成っている。該鋼製支持体は、取扱い時及び組付け時における損傷に対して防護する。前記滑り層は概ね０．５ｍｍ厚のＰＴＦＥ織布から成り、合成樹脂内に埋込まれて前記鋼製支持体上に高強度で固着されている。滑り層の流れ挙動は、鋼製支持体と相俟って、最高限の負荷の場合にも殆ど無視することができる。その接着結合は、湿分に対して安定的でありかつ膨潤することがない。
【００１１】
請求項４から判るように軸保持器内のＹ軸方向軸は保持キャップによって固定されており、該保持キャップは、Ｙ軸方向軸の端面に配置された固定ねじによって、外側から軸保持器に圧着されている。このように構成すれば、Ｙ軸方向軸の簡便かつ確実な位置決めが得られる。
【００１２】
請求項５に記載した本発明の更なる構成手段によれば、 Ｘ軸方向軸はその両端部に夫々１つの円弧状の凹設部を有し、該凹設部内にＹ軸方向軸の周面の一部分が侵入している。これによって得られる利点は、凹設部に基づいてスマートな方式でＹ軸方向軸によるＸ軸方向軸の位置決めが得られることである。
【００１３】
本発明の軸受装置の特に有利な実施形態が請求項６に記載されている。この請求項６によれば、ベースプレートはその中央部分に、カバープレートの方に向かって張出す支持凸設部を有し、該支持凸設部が負荷状態でキャリッジの下面によって接触されている。
【００１４】
これによって得られる利点は、軸受に対する応力導入がＸ軸方向軸及びＹ軸方向軸を介してではなくて、直接にベースプレートに行われるので、軸受装置の格別安定した実施形態が得られることである。
【００１５】
請求項７によれば、 Ｘ軸方向軸及び／又はＹ軸方向軸がカバープレートの方向に撓みを有している。この構成手段によって、このように形成された軸は、或る程度のばね作用を有しているので、軸受装置は予荷重をかけられた状態にある。
【００１６】
また本発明の格別有利な別の実施形態が、請求項８に記載されている。この請求項８によれば、キャリッジはその中央部分に、１つの段差部を有する貫通孔を備え、該貫通孔内に第２のジョイント軸受が挿嵌されており、該ジョイント軸受は、カバープレート内に挿入された安全ねじを介して保持されており、しかも前記キャリッジのピンの領域では、前記の安全ねじと貫通孔との間にギャップが形成されている。これによって得られる利点は、Ｚ軸のネガティブな領域への応力変換時にカバープレートが離間することがなく、つまり離間防止手段が形成されていることである。この場合の必須要件は、請求項９に記載したように、両ジョイント軸受が共通の球中心を有していることである。
【００１７】
請求項１０に基づいて明らかなように両ジョイント軸受は、 ＰＴＦＥをベースとする保守不要のアキシャル・ジョイント軸受、ラジアル・ジョイント軸受又はアンギュラ型ジョイント軸受として構成しておくことができる。これらのジョイント軸受は、軸円盤とケーシング円盤と、該ケーシング円盤における保守不要の滑り層とから成る構成ユニットである。軸円盤が凸面状の外側滑り軌道を有しているのに対して、ケーシング円盤は凹面状の内側滑り軌道と、内側に被着された滑り層とを備えている。このようなジョイント軸受は、例えば僅かな運動であっても高い荷重が伝達される場合に使用される。
【００１８】
請求項１１には、 Ｘ軸／Ｚ軸−軸受の有利な実施形態が記載されている。このＸ軸／Ｚ軸−軸受は、ベースプレートが、Ｘ軸方向で相互に隔たって直立する２つの軸保持器を有し、両軸保持器内に、相互に隔たった２本のＸ軸方向軸が保持されており、両方のＸ軸方向軸上には、キャリッジと結合されていて線方向にシフト可能な滑りブシュが配置されており、かつ前記キャリッジが、カバープレートの対応凹設部内に受容された１つの湾曲した軸円盤を有しているので、前記カバープレートがＺ軸方向に傾動可能であることを特徴としている。
【００１９】
所属の対応部材、つまりＹ軸／Ｚ軸−軸受は請求項１２に基づいて明らかである。請求項１２によれば、ベースプレートは、Ｙ軸方向で相互に隔たって直立する２つの軸保持器を有し、両軸保持器内に、相互に隔たった２本のＹ軸方向軸が保持されており、両方のＹ軸方向軸上には、キャリッジと結合されていて線方向にシフト可能な滑りブシュが配置されており、かつ前記キャリッジが、カバープレートの対応凹設部内に受容された１つの湾曲した軸円盤を有しているので、前記カバープレートはＺ軸方向に傾動可能である。
【００２０】
最後の請求項１３にはＺ軸−軸受、すなわちただ１つの自由度しか有しない軸受が記載されている。このような軸受は特に、所謂「固定軸受」として使用される。請求項１３によればベースプレートは、カバープレートの方向に張出す１つの凸設部を備え、該凸設部はその上端部に、円環状に湾曲された軸円盤を備え、該軸円盤は、カバープレートの対応凹設部内に受容されているので、前記カバープレートはＺ軸方向に傾動可能である。
【００２１】
発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００２２】
図１〜図５において符号１で示した本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受は、複数の取付け孔２１を備えたベースプレート２から成っており、該ベースプレート上に、Ｘ軸方向とＹ軸方向で相互に隔たって直立する４つの軸保持器３が配置されている。この対を成す軸保持器３内に２本のＹ軸方向軸４が収容されており、該Ｙ軸方向軸４の位置決めは保持キャップ１１によって行われ、該保持キャップは、前記Ｙ軸方向軸４内へ螺入された固定ねじ１２を介して外側から軸保持器３に圧着される。Ｙ軸方向で夫々２つの軸保持器３の間には、夫々１つの別の軸保持器６が配置されており、その場合両軸保持器６は、相互に隔たった２本のＸ軸方向軸５によって互いに結合されている。両Ｘ／Ｙ軸方向軸５，４の交差は、Ｘ軸方向軸５の両端部に夫々設けられた凹設部によって可能になる。Ｘ軸方向軸５に沿って滑りブシュ９を介してキャリッジ７が案内されており、該キャリッジは、長穴スロット２２を有するカバープレート１０と結合されている。前記キャリッジ７は、図３に示したようにＸ軸方向でニュートラル位置からシフト量値ａだけ左右へシフト可能である。Ｘ軸方向軸５もやはり、図４に示したようにＹ軸方向でニュートラル位置からシフト量値ｂだけ同じく左右へシフト可能である。Ｙ軸方向のシフトはその場合、軸保持器６によってその滑りブシュ８を介して行われる。
【００２３】
図５から判るようにキャリッジ７はその中央部に１つの貫通孔１４を備えている。該貫通孔の、表示を省いた段差部にジョイント軸受１５が当接しており、該ジョイント軸受は、ベースプレート２の貫通孔１６内に螺入された安全ねじ１７によって確保されている。キャリッジ７のピン２３をジョイント軸受１８の軸円盤１９が包囲しており、この場合、軸円盤１９はカバープレート１０の凹設部２０によって受容されている。このようにして、キャリッジ７からのカバープレート１０の離間を阻止する離間防止手段が形成されている。離間防止手段が存在している場合のカバープレート１０の旋回は、キャリッジ７のピン２３の領域における安全ねじ１７のシャンクと貫通孔１４との間の空隙が許容する限りでしか可能でない。
【００２４】
更に図１及び図５が示すようにベースプレート２は、カバープレート１０の方向に向いた支持凸設部１３を有しているので、キャリッジ７と支持凸設部１３との間にはギャップは生ぜず、つまり応力の導入は、ベースプレート２に直接行われる。この場合、キャリッジ７の下面には、相応の滑り層を装備しておくのが有利である。
【００２５】
支持凸設部１３がない場合には、ベースプレート２とキャリッジ７との間にスリットが形成されているので、ベースプレート２に対する応力導入は、Ｘ軸方向軸５及びＹ軸方向軸４を介して行われる。
【００２６】
図６に斜視図で示したＸ軸／Ｚ軸−軸受２４は、すでに図示によって表したように、Ｘ軸方向に線状にシフト可能かつＺ軸を中心として傾動可能である。従って前記のＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受１とは異なってＹ軸方向軸４は不必要になる。その他の点では軸受構造は原理的に等しい。更にこのＸ軸／Ｚ軸−軸受２４は、保持確保手段も有していないので、ジョイント軸受１５は省くことができる。
【００２７】
図７には同じく斜視図でＹ軸／Ｚ軸−軸受２５が図示されている。その構造は、図１〜図５に基づいて説明したＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受１に類似しているが、２つの自由度に基づいてＸ軸方向軸５は省かれる。
【００２８】
最後に図８、図９及び図１０では、Ｚ軸を中心として傾動可能であって固定軸受として使用されるＺ軸−軸受２６が図示されている。これらの図面から判るようにベースプレート２は、カバープレート１０の方向に向いた凸設部２７を備えており、該凸設部はその上端部に、ジョイント軸受１８の軸円盤１９を有している。カバープレート１０自体は、球面状の凹設部２０を有する対応凸設部２８を備えているので、やはり１つのジョイント軸受１８が形成されている。このＺ軸−軸受も、すでに説明したように離間防止手段を、次のような形式で備えている。すなわち前記凸設部２７は貫通孔１４を備え、該貫通孔は、詳説を省いた孔段差部を有している。この孔段差部にジョイント軸受１５が当接し、該ジョイント軸受自体は安全ねじ１７によって保持されている。この安全ねじ１７によって支承予荷重がかけられる。
【００２９】
図１１〜図１５には斜視図でＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の構成段階が図示されている。図１１から判るようにベースプレート２は、接続構造に位置決めするための複数の取付け孔２１を有している。ベースプレート２から、貫通孔を有する軸保持器３が直立に張出している。ベースプレート２の中央部には支持凸設部１３が設けられているのを確認することができる。図１２から判るように軸保持器３の収容孔にはＹ軸方向軸４が受容されており、各Ｙ軸方向軸４にそれぞれ２つの滑りブシュ８が配置されている。 Ｙ軸方向軸４の下に２本のＸ軸方向軸５が位置し、該Ｘ軸方向軸は、滑りブシュ８の領域で円弧状の凹設部を有しているので、 Ｙ軸方向軸４もしくは滑りブシュ８は前記凹設部内へ部分的に侵入する。このようにしてＸ軸方向軸５のシフトは阻止されている。両Ｘ軸方向軸５間には、安全ねじ１７を有するジョイント軸受１５が介在しているのが判る。
【００３０】
図１３に、Ｘ軸方向軸５を支持する軸保持器６が図示されているように、次いでＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受が完成される。両方のＸ軸方向軸５上にはシフト可能に配置されたキャリッジ７が図示されているが、該キャリッジはその内部に（外部からは見えない）ジョイント軸受１５を保有しており、この場合キャリッジ７はピン２３を備えている。なお念のために付記しておくが、安全ねじ１７は、ここでは図示されていないカバープレート１０内に螺入される。図１４から判るように軸受は、キャリッジ７のピン２３を軸心としてジョイント軸受の軸円盤１９を配置するようにして完成される。最後に図１５では、カバープレート１０によって完全にカバーされた軸受が図示されている。該カバープレート１０は中心に、安全ねじ１７の螺入された貫通孔１６を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の斜視図である。
【図２】  図１に示した軸受の正面図である。
【図３】  一部断面して図１に示した軸受の側面図である。
【図４】  図３のＡ−Ａ断面線に沿った断面図である。
【図５】  図３のＢ−Ｂ断面線に沿った断面図である。
【図６】  本発明によるＸ軸／Ｚ軸−軸受の斜視図である。
【図７】  本発明によるＹ軸／Ｚ軸−軸受の斜視図である。
【図８】  本発明によるＺ軸−軸受の斜視図である。
【図９】  図８に示した軸受の側面図である。
【図１０】  図９のＡ−Ａ断面線に沿った断面図である。
【図１１】  本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の第１構成段階の斜視図である。
【図１２】  本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の第２構成段階の斜視図である。
【図１３】  本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の第３構成段階の斜視図である。
【図１４】  本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の第４構成段階の斜視図である。
【図１５】  本発明によるＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受の第５構成段階の斜視図である。
【符号の説明】
１    Ｘ軸／Ｙ軸／Ｚ軸−軸受、２    ベースプレート、３    Ｙ軸方向軸用の軸保持器、４    Ｙ軸方向軸、５    Ｘ軸方向軸、６    Ｘ軸方向軸用の軸保持器、７    キャリッジ、８    Ｙ軸方向軸上の滑りブシュ、９    Ｘ軸方向軸上の滑りブシュ、１０    カバープレート、１１    保持キャップ、１２    固定ねじ、１３    支持凸設部、１４    貫通孔、１５    第２のジョイント軸受、１６    貫通孔、１７    安全ねじ、１８    第１のジョイント軸受、１９    軸円盤、２０    凹設部、２１    取付け孔、２２    長穴スロット、２３    ピン、２４    Ｘ軸／Ｚ軸−軸受、２５    Ｙ軸／Ｚ軸−軸受、２６    Ｚ軸−軸受、２７    凸設部、２８    対応凸設部、ａ    Ｘ軸方向のシフト量値、ｂ    Ｙ軸方向のシフト量値
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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