(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入ポートおよび流出ポートを有するケースと、
前記ケースに収容されるフィルタエレメントであって、筒状に形成されたろ材および該ろ材の一端側に設ける第１のエンドプレートおよび該ろ材の他端側に設ける第２のエンドプレートを備えたフィルタエレメントと、
前記ケースの内部に設けられ、前記フィルタエレメントとは別体でかつ前記ろ材の内面と外面のうち少なくとも流体が出てくる側の面に対向する筒部を有するケース側コアと、
前記第１のエンドプレートが前記筒部の軸線方向に移動しないように第１のエンドプレートを前記ケース側コアに固定する第１の動き止め部と、
前記第２のエンドプレートが前記筒部の軸線方向に移動しないように第２のエンドプレートを前記ケース側コアに固定する第２の動き止め部とを具備し、前記フィルタエレメントの外面側から内面側に向かって流体が流れるフィルタ装置であって、
前記第１の動き止め部は、前記第１のエンドプレートの内周面に形成された雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合するように前記ケース側コアの外周面に形成された雄ねじ部とによって構成され、前記第２の動き止め部は、前記ケース側コアの大径部と小径部との間に形成された段部と、該段部に対し前記第２のエンドプレートが前記軸線方向から当接するように該エンドプレートに形成されたストッパ壁とによって構成され、該ストッパ壁は、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部とが螺合した状態において前記ろ材の軸線方向の長さに応じた位置にて前記段部に当接することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
流入ポートおよび流出ポートを有するケースと、
前記ケースに収容されるフィルタエレメントであって、筒状に形成されたろ材および該ろ材の一端側に設ける第１のエンドプレートおよび該ろ材の他端側に設ける第２のエンドプレートを備えたフィルタエレメントと、
前記ケースの内部に設けられ、前記フィルタエレメントとは別体でかつ前記ろ材の内面と外面のうち少なくとも流体が出てくる側の面に対向する筒部を有するケース側コアと、
前記第１のエンドプレートが前記筒部の軸線方向に移動しないように第１のエンドプレートを前記ケースに固定する第１の動き止め部と、
前記第２のエンドプレートが前記筒部の軸線方向に移動しないように第２のエンドプレートを前記ケースに固定する第２の動き止め部とを具備し、前記フィルタエレメントの内面側から外面側に向かって流体が流れるフィルタ装置であって、
前記第１の動き止め部は、前記ケースの内周面に形成された雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合するように前記第１のエンドプレートの外周面に形成された雄ねじ部とによって構成され、前記第２の動き止め部は、前記第２のエンドプレートの端面と、該端面と対向し該端面が前記軸線方向から当接するケースの底壁とによって構成されたことを特徴とするフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧回路等の流体循環系において流体中の異物や混入物、汚染物質等を捕捉するためのフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧回路等に設けるフィルタ装置は、流入ポートと流出ポートを備えたケースの内部にフィルタエレメントを収容し、このフィルタエレメントに流体を通すことにより、流体中の異物等を取除くようにしている。従来の一般的なフィルタエレメントは、紙あるいは不織布等からなるろ材と、ろ材を保護するためのコアを備えている。コアは、ろ材の内側に設ける内筒と、ろ材の外側に設ける外筒などを含んでいる。
【０００３】
従来のフィルタエレメントは、交換時期がきたときにケースから取出され、ろ材をコアごと廃棄処分していた。しかし最近は、環境問題あるいは資源節約等の観点から、コアを廃棄せず、主としてろ材を廃棄するようなフィルタエレメントが望まれている。このような要望から、図５あるいは図６に示すようなフィルタ装置２００Ａ，２００Ｂが考えられた。
【０００４】
図５に示すフィルタ装置２００Ａは、フィルタエレメント２０１の外側から内側に向かって流体が流れるタイプである。ケース２０２に流入ポート２０３と流出ポート２０４が設けられている。フィルタエレメント２０１は、ケース２０２に挿入された内筒形コア２０５の外側に取付けられている。フィルタエレメント２０１と内形筒コア２０５は互いに分離させることができる。
【０００５】
このフィルタエレメント２０１は、ろ材２１０と、ろ材２１０の両端に設けたエンドプレート２１１，２１２を備えている。フィルタエレメント２０１は、内筒形コア２０５に対して軸線ｘ方向にある程度移動することができる。このフィルタ装置２００Ａの場合、流体は、矢印ｆ１で示すように流入ポート２０３からケース２０２の内部に流入し、ろ材２１０の外側から内側に向かって流れ、流出ポート２０４から出て行く。
【０００６】
図６に示す従来のフィルタ装置２００Ｂは、流体がフィルタエレメント２１５の内側から外側に向かって流れるタイプである。ケース２２０に流入ポート２２１と流出ポート２２２が設けられている。フィルタエレメント２１５は、ケース２２０に固定された外筒形コア２２３の内側に挿入される。フィルタエレメント２１５は外筒形コア２２３から分離させることができる。
【０００７】
このフィルタエレメント２１５は、ろ材２３０と、ろ材２３０の両端に設けたエンドプレート２３１，２３２を備えている。フィルタエレメント２１５は、流体の圧力が加わっていないときに軸線ｘ方向にある程度移動することができる。
このフィルタ装置２００Ｂの場合、流体は、矢印ｆ２で示すように流入ポート２２１からフィルタエレメント２１５の内側に流入し、ろ材２３０の外面側に向かって流れ、流出ポート２２２から出て行く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示した従来のフィルタ装置２００Ａの場合、流体が流れる際に、フィルタエレメント２０１の外面と内面との間の圧力差により、ろ材２１０の径方向にろ材２１０を変形させる力ｆ３が加わるとともに軸線ｘ方向の力ｆ４が加わる。
径方向の力ｆ３に対しては、内筒形コア２０５が力ｆ３を受けることにより、ろ材２１０の変形が防止される。
【０００９】
しかし軸線ｘ方向の力ｆ４に対しては、ろ材２１０自体の剛性が小さいことにより、ろ材２１０が潰れたり、変形によってろ材２１０のメッシュが変化し、所定の濾過性能を発揮できなくなるおそれがあることが判った。
【００１０】
また、フィルタエレメント２０１が内筒形コア２０５に対して軸線ｘ方向に滑ることができるため、フィルタエレメント２０１を交換するために内筒形コア２０５をケース２０２から取出したとき、フィルタエレメント２０１が内筒形コア２０５から滑り落ちてしまうことがあった。
【００１１】
一方、図６に示した従来のフィルタ装置２００Ｂは、流体が流れる際に、フィルタエレメント２１５の内面と外面との間の圧力差により、ろ材２３０を径方向に膨らませる力ｆ５が加わるとともに、軸線ｘ方向に力ｆ６が加わる。径方向の力ｆ５に対しては、外筒形コア２２３が力ｆ５を受けることにより、ろ材２３０の変形が防止される。
【００１２】
しかし軸線ｘ方向の力ｆ６に対しては、ろ材２３０自体の剛性が小さいことにより、ろ材２３０が圧縮される方向に変形し、所定の濾過性能を発揮できなくなるおそれがあった。また、フィルタエレメント２１５が外筒形コア２２３に対して軸線ｘ方向に滑ることができるため、フィルタエレメント２１５を交換する際に、ケース２２０を上下さかさまにするとフィルタエレメント２１５がケース２２０から不用意に落下してしまうことがあった。
【００１３】
従って本発明の目的は、ろ材の変形を防止できるとともに、フィルタエレメントを交換する際などにフィルタエレメントが不用意に滑り落ちることのないフィルタ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のフィルタ装置は、流入ポートおよび流出ポートを有するケースと、筒状に形成されたろ材および該ろ材の一端側に設ける第１のエンドプレートおよび該ろ材の他端側に設ける第２のエンドプレートを備えたフィルタエレメントと、前記ケースの内部に設けられ、前記フィルタエレメントとは別体でかつ前記ろ材の内面と外面のうち少なくとも流体が出てくる側の面に対向する筒部を有するケース側コアと、前記第１のエンドプレートが前記筒部の軸線方向に移動しないように第１のエンドプレートを前記ケース側コアまたは前記ケースに固定する第１の動き止め部と、前記第２のエンドプレートが前記筒部の軸線方向に移動しないように第２のエンドプレートを前記ケース側コアまたは前記ケースに固定する第２の動き止め部とを具備している。
【００１５】
このフィルタ装置に流体が流れる際に、ろ材の内面と外面との間の圧力差により、ろ材の径方向に力が加わる。この径方向の力に関しては、ケース側コアの筒部がろ材を支持するため、ろ材が径方向に変形することが抑制される。また前記圧力差によって、フィルタエレメントに軸線方向の力が加わる。この軸線方向の力に関しては、第１の動き止め部によって第１のエンドプレートがケース側に支持され、第２の動き止め部によって第２のエンドプレートがケース側に支持されることになり、ろ材に軸線方向の力が加わることが回避される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態のフィルタ装置１Ａについて、図１と図２を参照して説明する。
このフィルタ装置１Ａは、ケース１０と、ケース１０の内部に収容されるフィルタエレメント１１と、ケース側コア１２などを備えている。ケース１０は一端側に開口１５を有する円筒形のケース本体１６と、開口１５を塞ぐ蓋１７とを備えている。ケース本体１６の周壁１９に流入ポート２０が形成されている。
【００１７】
例えば金属等からなるケース本体１６の底壁２１に、流出ポート２２が形成されている。蓋１７は、ボルト等の固定用部品２５によって、ケース本体１６のフランジ部２６に固定される。
【００１８】
フィルタエレメント１１は、例えば、ひだ折りされたろ紙あるいは不織布等を円筒状に形成したろ材３０と、ろ材３０の一端側に固定されたリング状の第１のエンドプレート３１と、ろ材３０の他端側に固定されたリング状の第２のエンドプレート３２を備えている。エンドプレート３１，３２の内周面に、Ｏリング等のシール材３３，３４が設けられている。これらエンドプレート３１，３２は、いずれも金属あるいは合成樹脂によって形成されている。
【００１９】
ケース１０の内部にケース側コア１２が挿入される。ケース側コア１２は、ケース本体１６の開口１５付近に挿入される円板部４０と、円板部４０と一体に形成された円筒形の筒部４１とを備え、金属あるいは合成樹脂によって形成されている。筒部４１の軸線Ｘは、ケース本体１６の軸線Ｘ′（図２に示す）とほぼ一致している。円板部４０とケース本体１６との間は、シール材４２によってシールされる。筒部４１の先端部４１ａとケース本体１６との間はシール材４３によってシールされる。
【００２０】
筒部４１の外周面４５は、ろ材３０の内面４６と外面４７のうち、流体が出てくる側の面（この場合、内面４６）に対向している。筒部４１の外周面４５は、ろ材３０が径方向に潰れることを防止できるように、ろ材３０の内面４６を支持すべく、内面４６にほぼ接している。筒部４１には多数の流通孔４８が形成されている。
【００２１】
第１のエンドプレート３１の中央部に、筒部４１を挿入する取付孔５１が形成されている。取付孔５１の内周面と筒部４１との間は、シール材３３によってシールされている。第２のエンドプレート３２の中央部にも、筒部４１を挿入する取付孔５３が形成されている。取付孔５３の内周面と筒部４１との間は、シール材３４によってシールされている。
【００２２】
第１のエンドプレート３１とケース側コア１２との間に、第１の動き止め部５５が設けられている。第１の動き止め部５５は、第１のエンドプレート３１が軸線Ｘ方向に移動することを規制する機能を有している。この実施形態の場合、第１の動き止め部５５は、ケース側コア１２の一端側の外周面に形成された雄ねじ部５６と、この雄ねじ部５６に螺合するように第１のエンドプレート３１の内周面に形成された雌ねじ部５７とによって構成されている。
【００２３】
また第２のエンドプレート３２とケース側コア１２との間に、第２の動き止め部６０が設けられている。第２の動き止め部６０は、第２のエンドプレート３２が軸線Ｘ方向に移動することを規制する機能を有している。この実施例の場合、第２の動き止め部６０は、ケース側コア１２の端部の大径部６１と小径部６２との間に形成された段部６３と、この段部６３に軸線Ｘ方向から当接するように第２のエンドプレート３２に形成されたストッパ壁６４と、第２のエンドプレート３２の抜け止めをなすための止め輪６５によって構成されている。止め輪６５は筒部４１に形成された溝６６に嵌合する。
【００２４】
以下に上記フィルタ装置１Ａの作用について説明する。
流入ポート２０からケース１０の内部に流入した流体は、図１に矢印Ｆ１で示すように、フィルタエレメント１１の外側から内側に向かって流れ、ケース側コア１２の流通孔４８を通って流出ポート２２から出てゆく。
【００２５】
このフィルタ装置１Ａの場合、ろ材３０の内面４６と外面４７との間の圧力差によって、ろ材３０の外側から、ろ材３０を径方向に潰そうとする力Ｆ２が加わる。この径方向の力Ｆ２を、ろ材３０の内側に設けた筒部４１が受けることにより、ろ材３０の変形が防止される。
【００２６】
また前記圧力差により、エンドプレート３１，３２に、軸線Ｘ方向の力Ｆ３が加わる。この力Ｆ３に関しては、第１のエンドプレート３１が第１の動き止め部５５によって筒部４１に支持され、第２のエンドプレート３２が第２の動き止め部６０によって筒部４１に支持されるため、ろ材３０に軸線Ｘ方向の力Ｆ３が加わることが回避される。このため、ろ材３０の剛性が小さくても、ろ材３０が軸線Ｘ方向に潰れることが防止され、ろ材３０が所定の濾過性能を発揮することができる。
【００２７】
使用されたフィルタエレメント１１が交換時期にきたとき、固定用部品２５をケース本体１６から外すことにより、蓋１７をケース本体１６から取外す。そしてケース側コア１２をケース本体１６から引き出す。フィルタエレメント１１は第１の動き止め部５５と第２の動き止め部６０によってケース側コア１２に保持されているため、ケース側コア１２をケース本体１６から引き出しても、フィルタエレメント１１が不用意に滑り落ちてしまうことはない。
【００２８】
ケース側コア１２から止め輪６５を取外し、フィルタエレメント１１を軸線Ｘまわりに回転させ、雄ねじ部５６と雌ねじ部５７との螺合を外すことにより、図２に示すようにフィルタエレメント１１をケース側コア１２から分離させる。そしてフィルタエレメント１１のみを廃棄する。
【００２９】
新たなフィルタエレメント１１を筒部４１に嵌め、雄ねじ部５６に雌ねじ部５７を螺合させたのち、第２のエンドプレート３２を止め輪６５によって筒部４１に固定する。そののちフィルタエレメント１１とケース側コア１２をケース本体１６に挿入し、蓋１７を固定用部品２５によって固定することにより、フィルタ装置１Ａを使用できる状態となる。このフィルタエレメント１１は、ねじ部５６，５７を互いに螺合させることによってケース側コア１２に取付けるため、ろ材３０の軸線Ｘ方向の長さのばらつきを、ねじ部５６，５７の螺合量に応じて容易に吸収することができる。
【００３０】
このフィルタ装置１Ａは、フィルタエレメント１１とケース側コア１２とを、互いに分離させることができ、ケース側コア１２を廃棄することなく繰返し再利用できるため、従来のフィルタエレメントのようにコアとろ材を同時に廃棄していた場合に比較して、環境対策および省資源の観点から有利である。しかもこのフィルタエレメント１１は、ろ材３０からエンドプレート３１，３２を分離させて、ろ材３０のみを焼却処分とすることが可能である。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態のフィルタ装置１Ｂについて、図３と図４を参照して説明する。
このフィルタ装置１Ｂは、ケース１００と、ケース１００の内部に収容されるフィルタエレメント１０１と、ケース側コア１０２などを備えている。ケース１００は、底壁１０５を有する円筒形のケース本体１０６と、ケース本体１０６の端部に固定されたリング状の端部材１０７と、端部材１０７の開口を塞ぐ蓋１０８とを備えている。ケース本体１０６は例えば金属からなり、端部材１０７と蓋１０８は、例えば金属あるいは合成樹脂からなる。
【００３２】
蓋１０８は、ボルト等の固定用部品１１０によって、端部材１０７に固定される。蓋１０８と端部材１０７との間にシール材１１１が設けられている。端部材１０７の内周面に雌ねじ部１１２が形成されている。蓋１０８に流入ポート１２０が形成されている。ケース本体１０６の底壁１０５に流出ポート１２１が形成されている。
【００３３】
フィルタエレメント１０１は、例えば、ひだ折りされたろ紙あるいは不織布等を円筒状に形成したろ材１３０と、ろ材１３０の開口端側に固定されたリング状の第１のエンドプレート１３１と、ろ材１３０の閉塞端側に固定された円板形の第２のエンドプレート１３２を備えている。第１のエンドプレート１３１の外周面に、雄ねじ部１３３が形成されている。この雄ねじ部１３３は、ケース１００の雌ねじ部１１２に螺合させることができる。雄ねじ部１３３の近傍に、Ｏリング等のシール材１３４が設けられている。エンドプレート１３１，１３２は、いずれも金属あるいは合成樹脂によって形成されている。
【００３４】
ケース１００の内部にケース側コア１０２が設けられている。ケース側コア１０２は、円筒形の筒部１４０を備えている。筒部１４０の軸線Ｘは、ケース本体１０６の軸線とほぼ一致している。筒部１４０とケース本体１０６との間に、流体が流れ込むチャンバ１４１が形成されている。
【００３５】
筒部１４０の内周面１４２は、ろ材１３０の内面１４３と外面１４４のうち、流体が出てくる側の面（この場合、外面１４４）に対向している。筒部１４０の内周面１４２は、ろ材１３０が径方向に膨らむことを抑制できるように、ろ材１３０の外面１４４を支持すべく、外面１４４とほぼ接している。筒部１４０には多数の流通孔１４５が形成されている。
【００３６】
第１のエンドプレート１３１の中央部に、流体が通る流通孔１５０が形成されている。第１のエンドプレート１３１と端部材１０７との間はシール材１３４によってシールされている。
【００３７】
第１のエンドプレート１３１とケース１００との間に第１の動き止め部１５５が設けられている。第１の動き止め部１５５は、第１のエンドプレート１３１が軸線Ｘ方向に移動することを規制する機能を有している。この実施形態の場合、第１の動き止め部１５５は、端部材１０７の内周面に形成された雌ねじ部１１２と、雌ねじ部１１２に螺合する雄ねじ部１３３とによって構成されている。
【００３８】
また、第２のエンドプレート１３２が軸線Ｘ方向に移動することを規制するために、第２の動き止め部１６０が設けられている。この実施例の場合、第２の動き止め部１６０は、第２のエンドプレート１３２の端面１６１と、この端面１６１が対向するケース１００の底壁１０５とによって構成されている。エンドプレート１３２の端面１６１は、底壁１０５に対して軸線Ｘ方向から当接する。
【００３９】
以下に上記フィルタ装置１Ｂの作用について説明する。
流入ポート１２０からろ材１３０の内側に流入した流体は、図３に矢印Ｆ５で示すように、ろ材１３０の内面１４３側から外面１４４側に向かって流れ、筒部１４０の流通孔１４５を通ってチャンバ１４１に入り、流出ポート１２１から出てゆく。
【００４０】
このフィルタ装置１Ｂの場合、ろ材１３０の内面１４３と外面１４４との間の圧力差により、ろ材１３０の内側から径方向の力Ｆ６が加わる。この径方向の力Ｆ６を、ろ材１３０の外側に設けた筒部１４０が受けることにより、ろ材１３０が径方向に膨らむことが防止される。
【００４１】
また前記圧力差により、フィルタエレメント１０１に軸線Ｘ方向の力Ｆ７が加わる。この力Ｆ７に関しては、第１のエンドプレート１３１が第１の動き止め部１５５によってケース１００の端部材１０７に支持され、第２のエンドプレート１３２が第２の動き止め部１６０によってケース１００の底壁１０５に支持される。このため、ろ材１３０に軸線方向の力Ｆ７が加わることが回避される。このため、ろ材１３０の剛性が小さくても、ろ材１３０が軸線Ｘ方向に潰れることが防止され、所定の濾過性能を発揮することができる。
【００４２】
フィルタエレメント１０１を新たなものと交換する場合、固定用部品１１０を端部材１０７から取外すことにより、蓋１０８をケース本体１０６から外す。そしてフィルタエレメント１０１を軸線Ｘまわりに回転させ、雄ねじ部１３３と雌ねじ部１１２との螺合を外すことにより、図４に示すようにフィルタエレメント１０１をケース本体１０６から引き出して、フィルタエレメント１０１を廃棄する。
【００４３】
そして新たなフィルタエレメント１０１をケース本体１０６に挿入し、雄ねじ部１３３を雌ねじ部１１２に所定量ねじ込み、蓋１０８を固定用部品１１０によって固定することにより、フィルタ装置１Ｂが使用できる状態となる。このフィルタエレメント１０１は、ねじ部１１２，１３３を互いに螺合させることによってケース１００に取付けるため、ろ材１３０の軸線Ｘ方向の長さのばらつきを、ねじ部１１２，１３３の螺合量に応じて容易に吸収することができる。
【００４４】
このフィルタ装置１Ｂは、ケース側コア１０２を廃棄せずに繰返し使用することができるため、従来のようにろ材に固定されていたコアをろ材ごと廃棄していたものと比較して、環境対策および省資源の観点から有利である。しかもこのフィルタエレメント１０１は、ろ材１３０からエンドプレート１３１，１３２を分離させ、ろ材１３０のみを焼却処分することが可能である。
【００４５】
なお、この発明を実施するに当たって、ケースやフィルタエレメント、ケース側コア、エンドプレート、第１および第２の動き止め部など、発明の構成要素を本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変形して実施できることは言うまでもない。例えばフィルタエレメントは、内筒あるいは外筒のいずれか一方を備えていてもよい。また、ケース側コアは、ろ材の内面と外面の双方に対向する筒部を備えていてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、フィルタエレメントのろ材が圧力差によって径方向に変形することを防止できかつ軸線方向に潰れることを防止できる。また、フィルタエレメントの交換時等にフィルタエレメントが滑り落ちることを防止できる。
【００４７】
請求項１に記載した発明によれば、ろ材の外側から内側に向かって流体が流れるフィルタ装置において、圧力差によってろ材が径方向に潰れることを防止できかつ軸線方向に潰れることも防止できる。
【００４８】
請求項２に記載した発明によれば、ろ材の内側から外側に向かって流体が流れるフィルタ装置において、圧力差によってろ材が径方向に膨らむことを防止できかつ軸線方向に潰れることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のフィルタ装置を一部断面で示す側面図。
【図２】図１に示されたフィルタ装置を分解して一部断面で示す側面図。
【図３】本発明の第２の実施形態のフィルタ装置を一部断面で示す側面図。
【図４】図３に示されたフィルタ装置を分解して一部断面で示す側面図。
【図５】従来のフィルタ装置を一部断面で示す側面図。
【図６】従来のフィルタ装置の他の例を一部断面で示す側面図。
【符号の説明】
１Ａ…フィルタ装置
１０…ケース
１１…フィルタエレメント
１２…ケース側コア
２０…流入ポート
２２…流出ポート
３０…ろ材
３１…第１のエンドプレート
３２…第２のエンドプレート
４１…筒部
５５…第１の動き止め部
６０…第２の動き止め部
１Ｂ…フィルタ装置
１００…ケース
１０１…フィルタエレメント
１０２…ケース側コア
１２０…流入ポート
１２１…流出ポート
１３０…ろ材
１３１…第１のエンドプレート
１３２…第２のエンドプレート
１４０…筒部
１５５…第１の動き止め部
１６０…第２の動き止め部
【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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