(57)【要約】【課題】混合気の霧化率を向上させ、燃焼効率の向上及び燃費の改善を図り、さらに排気ガス中の有害成分も低減可能である。【解決手段】吸気通路に燃料を供給する燃料供給装置を備えるエンジンの吸気装置において、燃料供給装置より下流側の吸気通路に、複数のプレートを、前記吸気の流れ方向に沿わせて上流側と下流側に位置し、かつ複数のプレート同士の取り付け角度を変えて配置し、複数のプレートは、複数の異なる形状の孔を有することを特徴とする。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に燃料を供給する燃料供給装置を備えるエンジンの吸気装置において、
前記燃料供給装置より下流側の吸気通路に、
複数のプレートを、前記吸気の流れ方向に沿わせて上流側と下流側に位置し、かつ複数のプレート同士の取り付け角度を変えて配置し、
前記複数のプレートは、複数の異なる形状の孔を有することを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
前記複数の異なる形状の孔は、前記吸気の流れ方向に沿わせ配置されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】
前記複数の異なる形状の孔は、前記吸気の流れ方向に対して直交する方向に沿わせ配置されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
前記複数の異なる形状の孔は、前記吸気の流れ方向に沿わせ配置され、かつ前記吸気の流れ方向に対して直交する方向に沿わせ配置されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
異なる形状の孔が交互に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】
前記孔は、一方側が絞られた通路断面積の絞り孔であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項７】
前記絞り孔は、大径通路部と小径通路部からなることを特徴とする請求項6に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項８】
前記絞り孔は、大径通路からを順次小径通路となることを特徴とする請求項6に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項９】
前記絞り孔は、プレートの両側に絞り側を交互にして配置したことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１０】
前記孔は、同じ通路断面積の貫通した孔であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１１】
前記孔は、上流側が大きく、下流側が小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１２】
前記多数の孔を有する複数のプレートは、一枚のプレートにより一体に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸気通路に燃料を供給する燃料供給装置を備えるエンジンの吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動二輪車等の車両に搭載されるエンジンには、２サイクルエンジンや４サイクルエンジンがあり、これらのエンジンには吸気装置が備えられる。この吸気装置として、例えば吸気通路に燃料を供給する燃料供給装置を備えるものがある(特許文献1)。
【特許文献１】特開平７−３１７６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような吸気装置には、空気と燃料とを混合させて供給しているが、混合気の充填効率を向上させるために、例えば整流板等を吸気通路に配置したものがあるが、このように整流板により混合気を整流するだけでは、混合気の霧化が十分でなかったし、排気ガス中の有害成分も低減も十分ではなかった。
【０００４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、混合気の霧化率を向上させ、燃焼効率の向上及び燃費の改善を図り、さらに排気ガス中の有害成分も低減可能であるエンジンの吸気装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００６】
請求項1に記載の発明は、吸気通路に燃料を供給する燃料供給装置を備えるエンジンの吸気装置において、前記燃料供給装置より下流側の吸気通路に、複数のプレートを、前記吸気の流れ方向に沿わせて上流側と下流側に位置し、かつ複数のプレート同士の取り付け角度を変えて配置し、前記複数のプレートは、前記複数のプレートは、複数の異なる形状の孔を有することを特徴とする。
【０００７】
この請求項１に記載の発明によれば、燃料供給装置により供給される燃料は空気と混合するが、さらに多数の孔を有する複数のプレートにより一層乱流が生じて霧化され、この二段階で霧化された混合気が供給されるため燃焼効率が向上し、さらに燃費が改善される。また、霧化された混合気の燃料成分が複数のプレートの孔に液滴となって残り、この残留混合気が次の吸入行程で供給されるため、燃焼効率が一層向上し、排気ガス中の有害成分も低減可能である。
【０００８】
さらに、複数のプレートにより吸気通路の取り付け方向に拘らず、吸気の流れの流速を低下させることがなく、混合気の霧化率をより一層向上させることができ、燃焼効率の向上及び燃費の改善を図り、さらに排気ガス中の有害成分も低減可能である。
【０００９】
また、燃料供給装置により供給される燃料は空気と混合するが、複数の異なる形状の孔を有するプレートにより一層乱流が生じて霧化され、また吹き返しを防ぐことで混合気の燃料成分がプレートの孔に液滴となって残り、この残留混合気が次の吸入行程で供給され、この二段階で霧化された混合気が供給されるため燃焼効率が向上し、さらに燃費が改善され、排気ガス中の有害成分も低減可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記複数の異なる形状の孔は、前記吸気の流れ方向に沿わせ配置されていることを特徴とする。
【００１１】
この請求項2に記載の発明によれば、吸気の流れ方向に沿わせ配置されている複数の異なる形状の孔により、より一層乱流が生じて霧化される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記複数の異なる形状の孔は、前記吸気の流れ方向に対して直交する方向に沿わせ配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この請求項３に記載の発明によれば、吸気の流れ方向に対して直交する方向に沿わせ配置されている複数の異なる形状の孔により、より一層乱流が生じて霧化される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記複数の異なる形状の孔は、前記吸気の流れ方向に沿わせ配置され、かつ前記吸気の流れ方向に対して直交する方向に沿わせ配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項４に記載の発明によれば、吸気の流れ方向に沿わせ配置され、かつ吸気の流れ方向に対して直交する方向に沿わせ配置されている複数の異なる形状の孔により、より一層乱流が生じて霧化される。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、異なる形状の孔が交互に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
この請求項５に記載の発明によれば、異なる形状の孔が交互に配置されていることで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記孔は、一方側が絞られた通路断面積の絞り孔であることを特徴とする。
【００１９】
この請求項６に記載の発明によれば、一方側が絞られた通路断面積の絞り孔により吸気の流速が変化し、より一層乱流が生じて霧化される。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記絞り孔は、大径通路部と小径通路部からなることを特徴とする。
【００２１】
この請求項７に記載の発明によれば、絞り孔が大径通路部と小径通路部からなり、通路径が変化して吸気の流速が変化することで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、前記絞り孔は、大径通路からを順次小径通路となることを特徴とする。
【００２３】
この請求項８に記載の発明によれば、絞り孔が大径通路からを順次小径通路となり、通路径が変化して吸気の流速が変化することで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、前記絞り孔は、絞り側をプレートの両側に交互にして配置したことを特徴とする。
【００２５】
この請求項９に記載の発明によれば、絞り孔がプレートの両側に絞り側を交互にして配置したことで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、前記孔は、同じ通路断面積で貫通した孔であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のエンジンの吸気装置である。
【００２７】
この請求項１０に記載の発明によれば、同じ通路断面積で貫通した孔により吸気の流速が変化することで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、前記孔は、上流側が大きく、下流側が小さいことを特徴とする。
【００２９】
この請求項１１記載の発明によれば、孔は上流側が大きく、下流側が小さいから、上流側でより一層乱流が生じて霧化され、下流側で吹き返す混合気を止めることができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、前記多数の孔を有する複数のプレートは、一枚のプレートにより一体に形成されていることを特徴とする。
【００３１】
この請求項１２に記載の発明によれば、複数のプレートが一体化されて簡単に製作することができ、しかも吸気通路への組み付けも容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明のエンジンの吸気装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図３は２サイクルエンジンに適用した実施の形態を示し、図１は吸気装置を備える２サイクルエンジンの縦断面図、図２は図１のIIーII線に沿う断面図、図３は多数の孔を有するプレートの他の配置を示す図である。
【００３３】
この２サイクルエンジン１はクランクケース２を備えており、クランクケース２は上ケース３と下ケース４で構成される。上ケース３と下ケース４との間にはクランク軸５が回動可能に軸支され、また上ケース３と下ケース４とでクランク室６が形成されている。
【００３４】
上ケース３にはシリンダブロック７が取り付けられ、さらにシリンダブロック７にシリンダヘッド８が取り付けられる。シリンダブロック７に形成されたシリンダ９にはピストン１０が往復動可能に設けられ、シリンダ９と、ピストン１０の頭部と、シリンダヘッド８との間に燃焼室１１が形成され、シリンダヘッド８には点火プラグ１２が燃焼室１１に臨むように取り付けられる。シリンダブロック７には掃気行程でクランク室６と燃焼室１１とを連通する３個の掃気通路１３が形成されると共に、排気行程で燃焼室１１の排気ガスを排出する排気通路１４が形成されている。３個の掃気通路１３のうちの２個の掃気通路１３はシリンダ９の径方向に対向して配置されているとともに、残りの１個の掃気通路１３はこの対向し合う２個の掃気通路１３の間で、排気通路１４に対向して配置されている。
【００３５】
ピストン１０の上部には２個のピストンリング１５が設けられる。ピストン１０に設けられたピストンピン２０には、コンロッド２１の小端２１ａが軸受２２を介して回転自在に支持され、コンロッド２１の大端２１ｂはクランク軸５のクランクピン２３に軸受２４を介して支持されており、このコンロッド２１により、ピストン１０の往復運動が回転運動に変換されてクランク軸５に伝達される。
【００３６】
クランクケース２の上ケース３にはリードバルブ７０を介して吸気管３０が取り付けられ、吸気管３０にはさらに燃料供給装置である気化器３１が接続される。リードバルブ７０は、ボディ７１に吸入口７２が形成され、この吸入口７２を開閉するバルブ７３とバルブストッパ７４がビス７５により共締めされている。リードバルブ７０のバルブ７３はクランク室６が負圧になる吸気行程で開き、吸気管３０の吸気通路３０ａから混合気が吸入される。このようにリードバルブ７０は、吸気管３０からクランク室６に向かう吸入空気の流れのみを許容し、クランク室６を吸入空気の一次圧縮室としている。
【００３７】
燃料供給装置である気化器３１より下流側の吸気通路３０ａに配置されるリードバルブ７０には、多数の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａを有する複数のプレート２００，２０１を、吸気の流れ方向に沿わせて上流側と下流側に位置し、かつ複数のプレート２００，２０１同士の取り付け角度を変えて配置している。この複数のプレート２００，２０１は、アルミニウム、ステンレスなどの金属、又はカーボン素材で形成され、さらに多数の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａは、打ち抜き加工、あるは切削加工などで形成される。
【００３８】
下流側のプレート２００は、リードバルブ７０の吸入口７２に対して対向する位置にあり、上流側のプレート２０１は、図２に示すように下流側のプレート２００に対して略４５度の交差させて取り付け角度を変化させている。
【００３９】
このように複数のプレート２００，２０１を、吸気の流れ方向に沿わせて上流側と下流側に位置させ、かつ複数のプレート２００，２０１同士の取り付け角度を変えて配置することで、吸気通路３０ａの取り付け方向に拘らず、吸気の流れの流速を低下させることがなく、混合気の霧化率をより一層向上させることができ、燃焼効率の向上及び燃費の改善を図り、さらに排気ガス中の有害成分、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができる。
【００４０】
この実施の形態では、２枚の上流側と下流側のプレート２００，２０１を、一枚のプレートにより一体に形成しており、簡単に製作することができ、しかも吸気通路３０ａへの組み付けも容易である。
【００４１】
このように気化器３１により供給される燃料は空気と混合するが、リードバルブ７０のバルブ７３が開き吸入口７２から吸気されるときに、複数のプレート２００，２０１の多数の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａにより一層乱流が生じて霧化され、この二段階で霧化された比重の安定した混合気がクランク室６に供給されるため燃焼効率が向上し、さらに燃費が改善される。また、一次圧縮で吸気された混合気の燃料成分が複数のプレート２００，２０１の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａに液滴となって残り、この残留混合気が次の吸入行程で供給されるため、燃費が一層改善される。
【００４２】
また、多数の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａを有する複数のプレート２００，２０１は、吸気通路３０ａに配置されるリードバルブ７０に設けられており、複数のプレート２００，２０１により一層乱流が生じて霧化された混合気が直にクランク室６の吸入空気の一次圧縮室に供給されるため燃焼効率が向上し、さらに燃費が改善され、さらに排気ガス中の有害成分、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができる。
【００４３】
また、多数の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａを有する複数のプレート２００，２０１は、リードバルブ７０に配置してもよいが、複数のプレート２００，２０１が大きくなり異なる形状の孔２００ａ，２０１ａを多く形成でき、より効果的に乱流を生じさせて混合気を霧化することができる。
【００４４】
なお、この実施の形態では、複数のプレート２００，２０１が混合気の流れと平行に配置されているが、混合気の流れと直交するように配置してもよいし、所定角度傾斜して配置してもよい。
【００４５】
図３の実施の形態では、下流側のプレート２００は、リードバルブ７０の吸入口７２に対して直交する位置にあり、上流側のプレート２０１は、下流側のプレート２００に対して略４５度の交差させて取り付け角度を変化させ、吸気通路３０ａの取り付け方向に拘らず、吸気の流れの流速を低下させることがなく、混合気の霧化率をより一層向上させることができる。
【００４６】
次に、複数のプレート２００，２０１に形成される異なる形状の孔２００ａ，２０１ａについて説明する。以下、プレート２００に形成される異なる形状の孔２００ａについて説明するが、プレート２０１に形成される孔２０１ａについて同様に構成されるから説明を省略する。
【００４７】
図4の実施の形態のプレート２００の異なる形状の孔２００ａについて説明する。図４（ａ）はプレートの一部の平面図、図4（ｂ）は図4（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００４８】
複数の異なる形状の孔２００ａは、吸気の流れ方向Ａに沿わせ配置され、かつ吸気の流れ方向に対して直交する方向Ｂに沿わせ配置されている。それぞれの異なる形状の孔２００ａが交互に配置されている。この異なる形状の孔２００ａは、一方側が絞られた通路断面積の絞り孔であり、この実施の形態では、大径通路部２００ａ１と小径通路部２００ａ２からなり、プレート２００の両側に絞り側の小径通路部２００ａ２を交互にして配置している。
【００４９】
このように、異なる形状の孔２００ａが絞り孔であり、大径通路部２００ａ１と小径通路部２００ａ２からなり、通路径が変化していることで、この異なる形状の孔２００ａを通過する吸気の流速が変化することで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００５０】
図5の実施の形態のプレート２００の異なる形状の２００ａについて説明する。図５（ａ）はプレートの一部の平面図、図5（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００５１】
複数の異なる形状の孔２００ａは、吸気の流れ方向Ａに沿わせ配置され、かつ吸気の流れ方向に対して直交する方向Ｂに沿わせ配置されている。それぞれの異なる形状の孔２００ａが交互に配置されている。この異なる形状の孔２００ａは、一方側が絞られた通路断面積の絞り孔であり、この実施の形態では、大径通路２００ａ３からを順次小径通路２００ａ４となり、プレート２００の両側に絞り側の小径通路２００ａ４を交互にして配置している。
【００５２】
このように、異なる形状の孔２００ａが絞り孔であり、大径通路２００ａ３からを順次小径通路２００ａ４からなり、通路径が変化していることで、この異なる形状の孔２００ａを通過する吸気の流速が変化することで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００５３】
図6の実施の形態のプレート２００の異なる形状の２００ａについて説明する。図６（ａ）はプレートの一部の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００５４】
複数の異なる形状の孔２００ａは、吸気の流れ方向Ａに沿わせ配置され、かつ吸気の流れ方向に対して直交する方向Ｂに沿わせ配置されている。それぞれの異なる形状の孔２００ａが交互に配置されている。この異なる形状の孔２００ａは、同じ通路断面積で貫通した孔であり、小径の貫通した孔２００ａ５と、大径の貫通した孔２００ａ６とからなり、この異なる形状の孔２００ａにより吸気の流速が変化することで、より一層乱流が生じて霧化される。
【００５５】
図7の実施の形態のプレート２００の異なる形状の２００ａについて説明する。図７（ａ）はプレートの一部の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００５６】
この実施の形態は、図4に示す実施の形態と同様に構成されるが、複数の異なる形状の孔２００ａは、上流側が大きく、下流側が小さく形成されている。複数の異なる形状の孔２００ａは上流側が大きく、下流側が小さいから、上流側でより一層乱流が生じて霧化され、下流側で吹き返す混合気を止めることができる。
【００５７】
この図４乃至図７の実施の形態では、吸気の流れ方向Ａに沿わせ配置され、かつ吸気の流れ方向に対して直交する方向Ｂに沿わせ配置されている複数の異なる形状の孔２００ａにより、より一層乱流が生じて霧化されるが、  複数の異なる形状の孔２００ａは、吸気の流れ方向Ａにのみ沿わせ配置してもよいし、吸気の流れ方向に対して直交する方向Ｂにのみ沿わせ配置してもよい。
【００５８】
このように、この発明では、複数の異なる形状の孔２００ａ，２０１ａを有するプレート２００，２０１により一層乱流が生じて霧化され、また吹き返しを防ぐことで混合気の燃料成分がプレート２００，２０１の孔２００ａ，２０１ａに液滴となって残り、この残留混合気が次の吸入行程で供給され、この二段階で霧化された混合気が供給されるため燃焼効率が向上し、さらに燃費が改善され、排気ガス中の有害成分も低減可能である。
【００５９】
次に、４サイクルエンジンに適用した実施の形態を説明する。図8は吸気装置を備える４サイクルエンジンの縦断面図である。
【００６０】
この実施の形態では、多数の気筒を備えた４サイクルエンジン１０１のシリンダブロック１０２にシリンダヘッド１０３が取付けられ、このシリンダヘッド１０３はヘッド下部１０４とヘッド上部１０５とから構成されている。ヘッド下部１０４とシリンダブロック１０２に嵌合されたピストン１０６とで燃焼室１０７が形成され、ヘッド上部１０５にはヘッドカバー１０８が取付けられる。ヘッド下部１０４には吸気通路１０９が形成され、この吸気通路１０９は３個の分岐通路１０９ａにより燃焼室１０７に開口している。
【００６１】
吸気通路１０９のそれぞれの分岐通路１０９ａには吸気弁１１２が設けられ、この吸気弁１１２の開閉で混合気を燃焼室１０７へ供給する。また、ヘッド下部１０４には排気通路１１５が形成され、排気通路１１５は一対の分岐通路１１５ａが燃焼室１０７に開口している。この分岐通路１１５ａには図示しない排気弁が設けられ、この排気弁の開閉により排気通路１１５に接続された図示しない排気管から排気ガスが排出される。
【００６２】
この吸気通路１０９には吸気管１１０が接続され、この吸気管１１０には燃料供給装置であるインジェクタ１１１が設けられており、燃料を所定のタイミングで噴射する。また、ヘッド下部１０４には点火プラグ１５０が燃焼室１０７に臨むように取付けられている。
【００６３】
燃料供給装置であるインジェクタ１１１より下流側の吸気通路１０９には、多数の孔３００ａ，３０１ａを有する複数のプレート３００，３０１が、吸気の流れ方向に沿わせて上流側と下流側に位置し、かつ複数のプレート３００，３０１同士の取り付け角度を変えて配置している。
【００６４】
インジェクタ１１１により供給される燃料は空気と混合するが、さらに多数の孔３００ａ，３０１ａを有する複数のプレート３００，３０１により一層乱流が生じて霧化され、この二段階で霧化された混合気が供給されるため燃焼効率が向上し、さらに燃費が改善される。また、霧化された混合気の燃料成分が複数のプレート３００，３０１の複数の異なる形状の孔３００ａ，３０１ａに液滴となって残り、この残留混合気が次の吸入行程で供給されるため、燃焼効率が一層向上する。
【００６５】
また、吸気通路１０９の取り付け方向に拘らず、吸気の流れの流速を低下させることがなく、混合気の霧化率をより一層向上させることができ、燃焼効率の向上及び燃費の改善を図り、さらに排気ガス中の有害成分、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
この発明は、例えば自動二輪車等の車両に搭載されるエンジンであり、２サイクルエンジンや４サイクルエンジンの吸気装置に適用され、混合気の霧化率を向上させ、燃焼効率の向上及び燃費の改善を図り、さらに排気ガス中の有害成分も低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図1は吸気装置を備える２サイクルエンジンの縦断面図である。
【００６８】
【図２】図2は図1のIIーII線に沿う断面図である。
【００６９】
【図３】図3は多数の孔を有するプレートの他の配置を示す図である。
【００７０】
【図４】図4は多数の孔を有するプレートの他の配置を示す図である。
【００７１】
【図５】図5は多数の孔を有するプレートの他の配置を示す図である。
【００７２】
【図６】図6は多数の孔を有するプレートの他の配置を示す図である。
【００７３】
【図７】図7は多数の孔を有するプレートの他の配置を示す図である。
【００７４】
【図８】図8は吸気装置を備える４サイクルエンジンの縦断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
２  クランクケース
３０  吸気管
３１  気化器
７０  リードバルブ
２００，２０１  複数のプレート  
２００ａ，２０１ａ  多数の異なる形状の孔
【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】
2007056747.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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