(57)【要約】【課題】軸受使用時に外輪の割り部の段差と隙間の発生を最小限に抑制して振動の発生を減少させることができるコラム用軸受を得ることを目的とする。【解決手段】組み合わされる割り部１０を有する外輪１と、外輪１の内周面に沿って転走される複数の針状ころ３を収容し、外輪１の内周面に配設された保持器２と、外輪１を包み込む弾性体４とを備え、外輪１の割り部１０は、２つのテーパー形状の傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂを備え、一方の傾斜合わせ面部１０ａは内周面から外周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなり、他方の傾斜合わせ面部１０ｂは外周面から内周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなるよう構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組み合わされる割り部を有する外輪と、該外輪の内周面に沿って転走される複数の針状ころを収容し、前記外輪の内周面に配設された保持器と、外輪を包み込む弾性体とを備えたコラム用軸受において、
前記外輪の割り部は、２つのテーパー形状の傾斜合わせ面部を備え、一方の傾斜合わせ面部は内周面から外周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなり、他方の傾斜合わせ面部は外周面から内周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなることを特徴とするコラム用軸受。
【請求項２】
前記２つの傾斜合わせ面部の周面に対するテーパー角度は、０°を超え９０°未満であることを特徴とする請求項１記載のコラム用軸受。
【請求項３】
組み合わされる割り部を有する外輪と、該外輪の内周面に沿って転走される複数の針状ころを収容し、前記外輪の内周面に配設された保持器と、外輪を包み込む弾性体とを備えたコラム用軸受において、
前記外輪の割り部は、互いに衝合する垂直面部と、厚さ方向に重ね合わされる重ね合わせ部をそれぞれ有する２つの合わせ面部を備えていることを特徴とするコラム用軸受。
【請求項４】
前記一方の合わせ面部の重ね合わせ部は幅方向に延びる凸部であり、前記他方の合わせ面部の重ね合わせ部は幅方向に延び、前記凸部と嵌合する凹部であることを特徴とする請求項３記載のコラム用軸受。
【請求項５】
前記一方の合わせ面部の重ね合わせ部は外周面側位置に設けられ、幅方向に延びる外周面側突出部であり、
前記他方の垂直合わせ面部の重ね合わせ部は内周面側位置に設けられ、前記外周面側突出部と重ね合わされる幅方向に延びる突出部であることを特徴とする請求項３記載のコラム用軸受。
【請求項６】
前記外輪は割り部を一つ又は二つ有していることを特徴とする請求項１〜５記載のコラム用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコラム用軸受に係り、更に詳しくは自動車用エンジンのステアリングのコラム用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のコラム用軸受は、円筒状で１つ割りの軌道輪と、軌道輪の内方に組み込まれた多数の針状ころを保持する保持器と、軌道輪を包み込む弾性体外筒とで構成されている。
そして、１つ割りの軌道輪は円筒面の一箇所に幅方向に垂直に切断されたストレートな割り部が形成されている。
この割り部は、コラム用軸受がステアリングコラム内へ圧入して装着された時に閉じるが、使用時にラジアル荷重がかかった場合に弾性体外筒の荷重がかかる方向にある部分は弾性変形が大きく、弾性体外筒の荷重がかかる方向と少しずれた部分は弾性変形が小さいため、荷重がかかる方向の近傍に割り部が位置すると、割り部に段差が生じるため、その段差により針状ころの転動による振動が増大し、異音が発生し、回転調子が悪化するという問題があった。
また、ラジアル荷重が大きいと、弾性体外筒の全体が大きく弾性変形し、弾性体外筒の内径が大きくなるため、それに伴って軌道輪の割り部の隙間が大きくなり、その隙間に針状ころが落ち込み、ガタが発生し、このときも異音が発生し、回転調子がより一層悪化するという問題があった。
【０００３】
そこで、かかる問題を解消するものとして従来のコラム用軸受では、軌道輪にＶ字型をなす割り部を形成する。この割り部は、幅方向の中心線に対して対称であり、Ｖ字部分に置いて周方向に屈曲している。
このようなＶ字型の割り部では、軌道輪の割り部の隙間が上記ストレートな割り部の隙間と同様に大きくなっても、Ｖ字型の割り部は針状ころに対して傾斜しており、針状ころは割り部に常に載った状態にあるため、その隙間に針状ころが落ち込むということは防止される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−８６０２５号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来のコラム用軸受では、そのＶ字型の割り部は径方向の抑制がないため、使用時にラジアル荷重がかかった場合に弾性体外筒の荷重がかかる方向にある部分は弾性変形が大きく、弾性体外筒の荷重がかかる方向と少しずれた部分は弾性変形が小さいため、荷重がかかる方向の近傍に割り部が位置すると、Ｖ字型の割り部に段差が生じるため、その段差により針状ころの転動による振動が増大し、異音が発生し、回転調子が悪化するという問題が依然残るものであった。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、軸受使用時に外輪の割り部の段差と隙間の発生を最小限に抑制して振動の発生を減少させることができるコラム用軸受を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るコラム用軸受は、組み合わされる割り部を有する外輪と、該外輪の内周面に沿って転走される複数の針状ころを収容し、前記外輪の内周面に配設された保持器と、外輪を包み込む弾性体とを備えたコラム用軸受において、前記外輪の割り部は、２つのテーパー形状の傾斜合わせ面部を備え、一方の傾斜合わせ面部は内周面から外周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなり、他方の傾斜合わせ面部は外周面から内周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなるようにしたものである。
また、前記２つの傾斜合わせ面部の周面に対するテーパー角度は、０°を超え９０°未満としている。
【０００６】
本発明に係るもう１つのコラム用軸受は、互いに組み合わされる割り部を有する外輪と、該外輪の内周面に沿って転走される複数の針状ころを収容し、前記外輪の内周面に配設された保持器と、外輪を包み込む弾性体とを備えたコラム用軸受において、前記外輪の割り部は、互いに衝合する垂直面部と、厚さ方向に重ね合わされる重ね合わせ部をそれぞれ有する２つの合わせ面部を備えている。
また、前記一方の合わせ面部の重ね合わせ部は幅方向に延びる凸部であり、前記他方の合わせ面部の重ね合わせ部は幅方向に延び、前記凸部と嵌合する凹部としている。
さらに、前記一方の合わせ面部の重ね合わせ部は外周面側位置に設けられ、幅方向に延びる外周面側突出部であり、前記他方の垂直合わせ面部の重ね合わせ部は内周面側位置に設けられ、前記外周面側突出部と重ね合わされる幅方向に延びる突出部としている。
また、前記外輪は割り部を一つ又は二つ有しているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るコラム用軸受においては、外輪の割り部は、２つのテーパー形状の傾斜合わせ面部を備え、一方の傾斜合わせ面部は内周面から外周面に向けて傾斜して先端に行くに従い次第に肉厚が小さくなり、他方の傾斜合わせ面部は外周面から内周面に向けて傾斜して先端に行くに従い次第に肉厚が小さくなるよう形成されているので、軸受使用時に外輪の割り部の傾斜合わせ面部が組み合わされたときには、厚さ方向に重ね合わせた構造となり、割り部の付近に位置する針状ころに割り部の内周面に向けたラジアル荷重がかかる場合には、重ね合わされた傾斜合わせ面部にラジアル荷重がかかることになり、内周面側に位置する傾斜合わせ面部が外周面側に位置する傾斜合わせ面に向けてラジアル荷重方向に押されることにより、これら２つの傾斜合わせ面部が衝合して隙間が生じることなくなり、さらに、内周面側に位置する傾斜合わせ面部に向けて針状ころの進行方向の力がかかることにより、針状ころは外輪の内周面側に位置する傾斜合わせ面部の先端及び外輪の外周面側に位置する傾斜合わせ面部の基端を乗り越えるため、割り部の２つの重ね合わされた傾斜合わせ面部における内周面側に段差が生じることが可能な限り最小化されるため、隙間や段差による針状ころの転動による振動が減少し、異音も少なくなって回転調子が悪化することも減少するという効果がある。
また、前記２つの傾斜合わせ面部の周面に対するテーパー角度は、０°を超え９０°未満とすることにより、上記効果を発揮することができる。
【０００８】
本発明に係るもう１つのコラム用軸受においては、外輪の割り部は、互いに衝合する垂直面部と、厚さ方向に重ね合わされる重ね合わせ部をそれぞれ有する２つの合わせ面部とを備えているので、これら２つの合わせ面部が組み合わされたときには、一方の合わせ面部の重ね合わせ部と他方の合わせ面部の重ね合わせ部が厚さ方向に重ね合わされると共に、一方の合わせ面部の垂直面部と他方の合わせ面部の垂直面部とが衝合されるため、割り部の内周面側は高さが一致して段差がない状態となり、割り部の付近に位置する針状ころに割り部の内周面に向けたラジアル荷重がかかる場合には、割り部の一方の合わせ面部の重ね合わせ部と他方の合わせ面部の重ね合わせ部との重ね合わせた部分に対して直交する方向にラジアル荷重が作用するため、その重ね合わせた部分は維持されるため段差が生じることはなく、一方の合わせ面部の垂直面部と他方の合わせ面部の垂直面部との衝合部分に隙間が生じることもなく、段差や隙間による針状ころの転動による振動が生ぜず、異音もなくなって回転調子が悪化することもないという効果がある。
また、前記一方の合わせ面部の重ね合わせ部は幅方向に延びる凸部であり、前記他方の合わせ面部の重ね合わせ部は幅方向に延び、前記凸部と嵌合する凹部であるので、段差や隙間が生じない確実な構造としている。
さらに、前記一方の合わせ面部の重ね合わせ部は外周面側位置に設けられ、幅方向に延びる外周面側突出部であり、前記他方の垂直合わせ面部の重ね合わせ部は内周面側位置に設けられ、前記外周面側突出部と重ね合わされる幅方向に延びる突出部であるので、段差や隙間が生じない確実で簡単な構造としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るコラム用軸受を示す断面図、図２は図１の一部の拡大断面図、図３は同コラム用軸受の外輪の割り部の形状を示す説明図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るコラム用軸受は、薄肉円筒状に形成された１つ割りの外輪１と、外輪１の内周面側に組み込まれ、多数の針状ころ３を保持する保持器２と、外輪１の外周面側に組み付けられ、外輪１を包み込む厚肉円筒状の例えばゴムである弾性体４と、弾性体４を覆うパイプ材の軸箱５とで構成されている。６は多数の針状ころ３に転動されるコラムシャフトである。
【００１０】
そして、１つ割りの外輪１は円筒面の一箇所を切断して形成された割り部１０は、図１〜図３に示すように２つのテーパー形状の傾斜合わせ面１０ａ、１０ｂを備えている。
一方の傾斜合わせ面１０ａは外輪１の内周面から外周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなり、他方の傾斜合わせ面１０ａは外輪１の外周面から内周面に向けて傾斜して先端にいくに従い次第に肉厚が小さくなるよう構成されている。
従って、割り部１０のテーパー形状の傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂが組み合わされたときには厚さ方向に重ね合わせた構造となる。
割り部１０の傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂのテーパー角度αは例えば３０°で、割り部１０の転走面上における傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂの始端及び終端の周方向に対する角度は９０°であるが、テーパー角度は０°を超え９０°未満、好ましくは１０°〜３０°程度である。
なお、傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂが形成された割り部１０を有する外輪１は、帯状鋼板を所定の形状にプレス切断した後に、傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂを切削して形成し、その後に円筒形に曲げ加工した後、熱処理を加えて製作されている。
【００１１】
次に、上記実施の形態１のコラム用軸受にコラムシャフトが挿着された場合の使用時における針状ころの転動動作について説明する。
外輪１の割り部１０の一方の傾斜合わせ面部１０ａと他方の傾斜合わせ面部１０ｂとが組み合わされたときには厚さ方向に重ね合わせた衝合状態となる。
そして、針状ころ３が外輪１の内周面（軌道面）に当接して転走され、例えば外輪１の割り部１０の付近に位置する針状ころ３に、図２、図３（ｂ）に示す方向にラジアル荷重がかかった場合に、コラムシャフト６の回転方向を矢印の方向とすると、針状ころ３の進行方向は図３（ｂ）のようにコラムシャフト６の回転方向と同じになる。
【００１２】
従って、割り部１０の重ね合わされた傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂに上記のようにラジアル荷重がかかることにより、外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂが外輪１の外周面側に位置する傾斜合わせ面１０ａに向けてラジアル荷重方向に押されることにより、これら２つの傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂが衝合して隙間が生じることがなくなる。
さらに、外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂに図３の（ｂ）に示すように針状ころ３の進行方向の力がかかることにより、針状ころ３は外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂの終端及び外輪１の外周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ａの始端を乗り越えるため、割り部１０の２つの重ね合わされた傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂにおける内周面側に段差が生じることが可能な限り最小化される。
なお、針状ころ３の進行方向が図３の（ｂ）に示すのとは逆の方向である場合には、針状ころ３が外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂの鋭角な終端に当たるため、その傾斜合わせ面部１０ｂが外周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ａから離れるように押されることにより、割り部１０の２つの重ね合わされた傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂにおける内周面側に段差が生じることがある。
【００１３】
このように、本実施の形態１によれば、外輪１の割り部１０は、２つのテーパー形状の傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂを備え、一方の傾斜合わせ面部１０ａは内周面から外周面に向けて傾斜して先端に行くに従い次第に肉厚が小さくなり、他方の傾斜合わせ面部１０ｂは外周面から内周面に向けて傾斜して先端に行くに従い次第に肉厚が小さくなるよう形成されているので、軸受使用時に外輪１の割り部１０のテーパー形状の傾斜合わせ面１０ａ、１０ｂが組み合わされたときには厚さ方向に重ね合わせた構造となり、割り部１０の付近に位置する針状ころ３に割り部１０の内周面向けたラジアル荷重がかかる場合には、割り部１０の重ね合わされた傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂにラジアル荷重がかかることになり、外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂが外輪１の外周面側に位置する傾斜合わせ面１０ａに向けてラジアル荷重方向に押されることにより、これら２つの傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂが衝合して隙間が生じることなくなる。
【００１４】
さらに、外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂに図３の（ｂ）に示すように針状ころ３の進行方向の力がかかることにより、針状ころ３は外輪１の内周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ｂの終端及び外輪１の外周面側に位置する傾斜合わせ面部１０ａの始端を乗り越えるため、割り部１０の２つの重ね合わされた傾斜合わせ面部１０ａ、１０ｂにおける内周面側に段差が生じることが可能な限り最小化されるため、その段差による針状ころの転動による振動が減少し、異音も少なくなって回転調子が悪化することも減少することとなった。
【００１５】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係るコラム用軸受の一部を示す拡大断面図、図５は同コラム用軸受の軌道輪の割り部の形状を示す説明図である。
この実施の形態２の外輪１の円筒面の一箇所を切断して形成された割り部１０は、互いに衝合する垂直面部２１と、厚さ方向に重ね合わされる重ね合わせ部２２をそれぞれ有する２つの合わせ面部２０とを備えている。
そして、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は垂直面部２１の厚み方向中央部に幅方向に延びる凸部２２ａを有している。
他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は垂直面部２１の厚み方向中央部に幅方向に延び、前記凸部２２ａと嵌合する凹部２２ｂを有している。
【００１６】
この実施の形態２では図４及び図５に示すように、割り部１０の２つの合わせ面部２０、２０が組み合わされた場合、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の凸部２２ａと他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の凹部２２ｂが嵌合されると共に、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１とが衝合されるため、割り部１０の内周面側は高さが一致して段差がなく組み合わされることとなる。
【００１７】
このように、本実施の形態２によれば、外輪１の割り部１０は、互いに衝合する垂直面部２１と、厚さ方向に重ね合わされる重ね合わせ部２２をそれぞれ有する２つの合わせ面部２０とを備え、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は垂直面部２１の厚み方向中央部に幅方向に延びる凸部２２ａを有し、他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は垂直面部２１の厚み方向中央部に幅方向に延び、前記凸部２２ａと嵌合する凹部２２ｂを有しているので、割り部１０の２つの合わせ面部２０、２０が組み合わされたときには、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の凸部２２ａと他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の凹部２２ｂが嵌合されると共に、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１とが衝合されるため、割り部１０の内周面側は高さが一致して段差がない状態となり、割り部１０の付近に位置する針状ころ３に割り部１０の内周面向けたラジアル荷重がかかる場合には、割り部１０の一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の凸部２２ａと他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の凹部２２ｂとの嵌合部分に対して直交する方向にラジアル荷重が作用するため、その嵌合部分は維持されるため段差が生じることはなく、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１との衝合部分も隙間が生じることもなく、段差や隙間による針状ころの転動による振動が生ぜず、異音もなくなって回転調子が悪化することもない。
なお、この実施の形態２は実施の形態１とは異なり、針状ころ３の進行方向の如何に拘わらず、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１との衝合部分に隙間が生じることはない。
【００１８】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３に係るコラム用軸受の軌道輪の割り部の形状を示す説明図である。
この実施の形態３は、実施の形態２の変形例ともいうべきもので、２つの合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の構成が実施の形態２と相違する。
この実施の形態３では、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は、外輪１の外周面側位置に設けられ、幅方向に延びる外周面側突出部３２ａを有し、垂直面部２１とで階段状に構成され、他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は、外輪１の内周面側位置に設けられ、前記外周面側突出部３２ａと厚さ方向に重ね合わされる幅方向に延びる内周面側突出部３２ｂを有し、垂直面部２１とで階段状に構成されている。
【００１９】
この実施の形態２では図６に示すように、割り部１０の２つの合わせ面部２０、２０が組み合わされた場合には、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の外周面側突出部３２ａと他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の内周面側突出部３２ｂが厚さ方向に重ね合わされ、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１とが衝合されるため、割り部１０の内周面側は高さが一致して段差がなく組み合わされることとなる。
【００２０】
このように、本実施の形態３によれば、外輪１の割り部１０は、互いに衝合する垂直面部２１と、厚さ方向に重ね合わされる重ね合わせ部２２をそれぞれ有する２つの合わせ面部２０とを備え、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は外周面側位置に設けられ、幅方向に延びる外周面側突出部３２ａを有し、他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２は、内周面側位置に設けられ、前記外周面側突出部３２ａと厚さ方向に重ね合わされる幅方向に延びる内周面側突出部３２ｂを有しているので、割り部１０の２つの合わせ面部２０、２０が組み合わされたときには、一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の外周面側突出部３２ａと他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の内周面側突出部３２ｂが厚さ方向に重ね合わされる共に、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１とが衝合されるため、割り部１０の内周面側は高さが一致して段差がない状態となり、割り部１０の付近に位置する針状ころ３に割り部１０の内周面向けたラジアル荷重がかかる場合には、割り部１０の一方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の外周面側突出部３２ａと他方の合わせ面部２０の重ね合わせ部２２の内周面側突出部３２ｂとの重ね合わせ部分に対して直交する方向にラジアル荷重が作用するため、その重ね合わせ部分は維持されて段差が生じることはなく、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１との衝合部分も隙間が生じることもなく、段差や隙間による針状ころの転動による振動が生ぜず、異音もなくなって回転調子が悪化することもない。
なお、この実施の形態３も、実施の形態２と同様に、針状ころ３の進行方向の如何に拘わらず、一方の合わせ面部２０の垂直面部２１と他方の合わせ面部２０の垂直面部２１との衝合部分に隙間が生じることはない。
【００２１】
本発明の実施の形態１〜３のコラム用軸受は、１つ割りの外輪１について説明しているが、２つ割の外輪についても適用できることは勿論である。
また、実施の形態１〜３のコラム用軸受は自動車用エンジンのステアリングを対象として説明したが、自動車用エンジンのコンロッド、クランクジャーナル或いはカムジャーナルを対象とするものについても適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１のコラム用軸受を示す断面図。
【図２】図１の一部の拡大断面図。
【図３】同コラム用軸受の外輪の割り部の形状を示す説明図。
【図４】本発明の実施の形態２に係るコラム用軸受の一部を示す拡大断面図。
【図５】同コラム用軸受の外輪の割り部の形状を示す説明図。
【図６】本発明の実施の形態３のコラム用軸受の外輪の割り部の形状を示す説明図。
【符号の説明】
【００２３】
１  外輪、２  保持器、３  針状ころ、４  弾性体、５  軸箱、６  コラムシャフト、１０  割り部、１０ａ  傾斜合わせ面、１０ｂ  傾斜合わせ面。
【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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