(57)【要約】【課題】プラネタリギヤを含有するベース部材と第２ワークとを容易に位相合わせできるようにする。【解決手段】クラッチドラム８０をクランプした組付用治具２０を作業者が手で少し引き下ろしたり引き上げたりながら、軸回転しないクラッチドラム８０の第１クラッチプレート群８１の内周凹凸部８１ａ，第２クラッチプレート群８２の内周凹凸部８２ａ及びクラッチドラム８０の下段の周面である第３スプライン形成面８３ａがそれぞれベース部材７０の第１スプライン形成面ＳＰ１，第２スプライン形成面ＳＰ２及び第３スプライン形成面ＳＰ３に嵌り込むように、回動レバー５４を円弧方向に何度もガチャガチャと動かす。この回動レバー５４の操作を暫く繰り返すうちに、それらの位置が合うようになり互いに嵌り込むようになる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギヤとピニオンギヤとリングギヤとを備えるプラネタリギヤのうちの前記サンギヤの中央を貫通し前記ピニオンギヤを支持するキャリアと一体化されているシャフトを備える第１ワークの前記キャリアと前記リングギヤのそれぞれに対して第２ワークを位相合わせする場合に利用する組付用治具であって、
治具本体と、
前記治具本体に設けられ前記サンギヤの軸回転を阻止するサンギヤ軸回転阻止手段と、
前記治具本体に設けられ前記第２ワークの支持及び支持解除が可能なクランプ手段と、
前記治具本体に設けられ前記シャフトを把持し前記サンギヤ軸回転阻止手段によって軸回転が阻止されたサンギヤに対する前記キャリアの相対位置を前記シャフトを軸回転させることにより変更可能なキャリア操作手段と、
を備える組付用治具。
【請求項２】
請求項１に記載の組付用治具と、
前記治具本体を吊り下げると共に該治具本体及び前記クランプ手段に支持された第２ワークの全荷重が所定の軽荷重となるようにバランスを取ることが可能なバランサ、
を備える組付用治具。
【請求項３】
前記クランプ手段は、前記第２ワークを支持するときには該第２ワークと前記サンギヤ軸回転阻止手段との相対位置が不変となるように該第２ワークを支持する、
請求項１又は２に記載の組付用治具。
【請求項４】
前記サンギヤ軸回転阻止手段は、前記サンギヤに設けられた中央孔とスプライン嵌合することにより該サンギヤの軸回転を阻止する、
請求項１〜３のいずれかに記載の組付用治具。
【請求項５】
前記キャリア操作手段は、前記シャフトとスプライン嵌合可能な結合部と、該結合部を軸回転可能であって前記シャフトに対して略直角方向に延び出したレバーと、を備える手段である、
請求項１〜４のいずれかに記載の組付用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付用治具に関し、詳しくは、サンギヤの中央を貫通するシャフトがキャリアと一体化されているプラネタリギヤを含有する第１ワークに第２ワークを組み付ける際に使用する組付用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトからトルクコンバータを介して入力された回転力をプラネタリギヤや多板クラッチ、フリクションディスクなどで構成される多段変速機構により変速して出力する自動変速機が知られている。このような自動変速機を組み立てる際には、自動変速機を所定ブロックごとに組み立ててサブアッシーとした後、それらのサブアッシーを一体化することにより自動変速機を完成させる工法が用いられることがある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３６６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、自動変速機の多段化が一層進むことなどにより自動変速機の構成が複雑化し、それに伴って自動変速機を組み立てる際に細かな位相合わせが要求されることがある。例えば、サンギヤの中央を貫通するシャフトがキャリアと一体化されているプラネタリギヤを含有する第１ワークに第２ワークを組み付ける際に、第１ワークを作業テーブルに固定し作業者が第２ワークを手で持ってその第２ワークを回しながら第１ワークとの位相合わせを行うことがある。このような位相合わせは作業者にとって容易ではなく、負担が大きいという問題があった。
【０００４】
本発明の組付用治具は、プラネタリギヤを含有する第１ワークと第２ワークとを容易に位相合わせできるようにすることを目的の一つとする。また、第２ワークを保持する作業者の負担を軽減することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の組付用治具は、
サンギヤとピニオンギヤとリングギヤとを備えるプラネタリギヤのうちの前記サンギヤの中央を貫通し前記ピニオンギヤを支持するキャリアと一体化されているシャフトを備える第１ワークの前記キャリアと前記リングギヤのそれぞれに対して第２ワークを位相合わせする場合に利用する組付用治具であって、
治具本体と、
前記治具本体に設けられ前記サンギヤの軸回転を阻止するサンギヤ軸回転阻止手段と、
前記治具本体に設けられ前記第２ワークの支持及び支持解除が可能なクランプ手段と、
前記治具本体に設けられ前記シャフトを把持し前記サンギヤ軸回転阻止手段によって軸回転が阻止されたサンギヤに対する前記キャリアの相対位置を前記シャフトを軸回転させることにより変更可能なキャリア操作手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この組付用治具では、サンギヤ軸回転阻止手段によりサンギヤの軸回転を阻止した状態でキャリア操作手段によりシャフトを軸回転させると、サンギヤに対するキャリアの相対位置が変化する。このとき、サンギヤは停止しているため、サンギヤに対するキャリアの相対位置が変化すると、キャリアに支持されているピニオンギヤとかみ合っているリングギヤもサンギヤに対する相対位置が変化する。したがって、第１ワークのキャリアとリングギヤのそれぞれに対して第２ワークを位相合わせすることが容易となる。
【０００８】
本発明の組付用治具は、前記治具本体を吊り下げると共に該治具本体及び前記クランプ手段に支持された第２ワークの全荷重が所定の軽荷重となるようにバランスを取ることが可能なバランサを備えるものとすることもできる。こうすれば、治具本体及び第２ワークの全荷重が重いときであってもバランサによって軽荷重にすることができるため、作業者の負担が軽くなる。
【０００９】
本発明の組付用治具において、前記クランプ手段は、前記第２ワークを支持するときには該第２ワークと前記サンギヤ軸回転阻止手段との相対位置が不変となるように該第２ワークを支持するものとすることもできる。こうすれば、第２ワークを軸回転しないようにした状態で第１ワークのキャリアやリングギヤに対する相対位置を変化させることができるため、第１ワークのキャリアとリングギヤのそれぞれに対して第２ワークを位相合わせすることが一層容易となる。
【００１０】
本発明の組付用治具において、前記サンギヤ軸回転阻止手段は、前記サンギヤに設けられた中央孔とスプライン嵌合することにより該サンギヤの軸回転を阻止するものとすることもできる。こうすれば、比較的簡単な構成によりサンギヤの軸回転を規制することができる。
【００１１】
本発明の組付用治具において、前記キャリア操作手段は、前記シャフトとスプライン嵌合可能な結合部と、該結合部を軸回転可能であって前記シャフトに対して略直角方向に延び出したレバーと、を備える手段とすることもできる。こうすれば、比較的簡単な構成によりキャリアやリングギヤが軸回転するように操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の一実施例としての組付用治具２０の断面図であり、図２はこの組付用治具２０によって組み付けた自動変速機のサブアッシー６０の断面図であり、図３はサブアッシー６０を構成する第１ワークとしてのベース部材７０の断面図であり、図４はサブアッシー６０を構成する第２ワークとしてのクラッチドラム８０の断面図であり、図５は組付前のベース部材７０とクラッチドラム８０を表す斜視図であり、図６はクラッチドラム８０を下方から見たときの斜視図である。
【００１４】
本実施例の組付用治具２０は、例えば自動変速機のサブアッシー６０を組み付ける際に利用される治具である。ここで、サブアッシー６０について図２〜図６に基づいて説明する。このサブアッシー６０は、８段変速が可能な自動変速機の一部をなすものであり、図２に示すように、作業テーブル９０の上にボルトで固定された筒状の支持台９２に支持される第１ワークとしてのベース部材７０と、このベース部材７０の上方からこのベース部材７０と位相合わせをして合体された第２ワークとしてのクラッチドラム８０とからなる。ベース部材７０は、図３及び図５に示すように、下段部７０ａの上に上段部７０ｂが載置されており、上段部７０ｂはサンギヤ７１とピニオンギヤ７２とリングギヤ７３とを備えるプラネタリギヤ７４から構成されている。ここで、サンギヤ７１は、外歯がピニオンギヤ７２と噛み合うように配置されている。このサンギヤ７１は、中央にインプットシャフト７５を挿通する挿通孔７１ａを有し、挿通孔７１ａの内周面にはスプライン７１ｂが形成されている。ピニオンギヤ７２は、該ピニオンギヤ７２の回転軸の上部を支える上面及びピニオンギヤ７２の回転軸の下部を支える下面を有する円筒状のキャリア７６に回転自在に支持され、キャリア７６の下面はインプットシャフト７５に形成されたシャフトフランジ７５ａと一体化されている。このため、インプットシャフト７５が回転するのに伴ってキャリア７６も回転する。一方、キャリア７６の上面には、クラッチハブ７７が一体化されている。このクラッチハブ７７の外周面は第１スプライン形成面ＳＰ１となっている。リングギヤ７３は、内歯がピニオンギヤ７２と噛み合うようにキャリア７６の外周に配置され、その下端は下段部７０ａの一部をなすクラッチドラム８０の内径部材７８やクラッチ付きプレート７９などと一体化されている。また、リングギヤ７３の外周面は第２スプライン形成面ＳＰ２となっている。この第２スプライン形成面ＳＰ２は、第１スプライン形成面ＳＰ１よりも半径方向外側に位置している。なお、内径部材７８は、ボス部７８ａにてインプットシャフト７５を挿通している。この下段部７０ａの最外殻をなす周壁の上端部分の内側は、第３スプライン形成面ＳＰ３となっている。一方、クラッチドラム８０は、図４，図５及び図６に示すように、中央にインプットシャフト７５を挿通可能な挿通孔８４を有し、ベース部材７０のクラッチハブ７７の外周面である第１スプライン形成面ＳＰ１と内周凹凸部８１ａが嵌り合う第１クラッチプレート群８１と、ベース部材７０のリングギヤ７３の外周面である第２スプライン形成面ＳＰ２と内周凹凸部８２ａが嵌り合う第２クラッチプレート群８２とを備えている。このクラッチドラム８０は、外周面が上下二段の段差を有しており、下段の周面にはベース部材７０の第３スプライン形成面ＳＰ３と嵌り合う凹凸部８３ａが形成されている。なお、図４に示すように、第１クラッチプレート群８１をなすクラッチプレート同士の間にはフリクションディスク８５が配置され、第２クラッチプレート群８２をなすクラッチプレート同士の間にもフリクションディスク８６が配置されている。また、クラッチドラム８０の上面には、クランプ部４４によってクランプされるクラッチドラム８０の小径部外周面８７が形成されている。
【００１５】
次に、本実施例の組付用治具２０の詳細について図１に基づいて説明する。この組付用治具２０は、ベース部材７０のインプットシャフト７５を挿通可能なスリーブ２３を中央に有する治具本体２２と、この治具本体２２から下方に延び出し先端にスプライン４２を有するサンギヤ規制部４０と、治具本体２２の下面に設けられ半径方向に沿って内外に移動可能な可動爪４６により第２ワークをクランプするクランプ部４４と、治具本体２２のスリーブ２３の上端開口に軸回転可能に嵌め込まれたボス５５に接合された回動レバー５４とを備える。なお、治具本体２２とスリーブ２３とサンギヤ規制部４０とは一体となるように結合されている。
【００１６】
治具本体２２は、横方向に突設された握り柄２４を有している。この治具本体２２は、スリーブ２３に沿って上下に摺動可能なピストン３０によって内部空間が二分されており、二分された内部空間のうち一方が第１エア室２６、もう一方が第２エア室２８となっている。また、治具本体２２には、第１エア室２６に連通する第１通路３２と第２エア室２８に連通する第２通路３４とが治具本体２２に形成され、第１通路３２及び第２通路３４はエアコンプレッサなどのエア源３８からのエア圧の入力状態を制御する方向制御弁３６に接続されている。方向制御弁３６はトグルスイッチ３６ａを有しており、このトグルスイッチ３６ａがオフのときには、第１通路３２がエア源３８と接続され第２通路３４が外気と連通されることによりピストン３０は最下点に移動し（図１の状態）、トグルスイッチ３６ａがオンのときには、第１通路３２が外気と連通され第２通路３４がエア源３８と接続されることによりピストン３０は最上点に移動する。このピストン３０は、下面側に筒型のプランジャ３１を有している。
【００１７】
サンギヤ規制部４０は、インプットシャフト７５を挿通してベース部材のサンギヤ７１の挿通孔７１ａに入り込み、先端に形成されたスプライン４２が該挿通孔７１ａのスプライン７１ｂと嵌合し、サンギヤ７１の軸回転を阻止するものである。
【００１８】
クランプ部４４は、半径方向の内外に移動可能な可動爪４６と、この可動爪４６とボルト４７を介して連結されたスライダ４８と、このボルト４７を半径方向の内外にガイドするガイド溝５０と、スライダ４８の上面に形成された切欠４８ａに外側の足５２ａが係合されプランジャ３１の下方に形成された切欠３１ａに内側の足５２ｂが係合された揺動クランク５２とを備える。ここで、可動爪４６は、図示しないが平面視すると円板を四分割したような扇形に形成されている。揺動クランク５２は、治具本体２２に設けられた揺動軸５２ｃの周りに揺動可能であり、ピストン３０が最下点に位置しているときには外側の足５２ａによりスライダ４８を半径方向外側に押し出すため可動爪４６は第２ワークのクランプを解除し、ピストン３０が最上点に位置しているときには外側の足５２ａによりスライダ４８を半径方向内側に引き入れるため可動爪４６は第２ワークのクランプが可能となる。
【００１９】
回動レバー５４は、内周面にスプラインを有するボス５５のフランジ部と一体化された円筒部材５６の側壁に固着され、インプットシャフトと略直交する方向に延び出している。治具本体２２の上面にはその外周に沿って数本の柱状部材５７が間隔をもって配置されており、回動レバー５４は隣り合う柱状部材５７同士の間に配置されている。このため、回動レバー５４の回動範囲は柱状部材５７によって規制されることになる。なお、この柱状部材５７の上端は円形プレート５８に接合され、この円形プレート５８の中央には取っ手５９が立設されている。また、ボス５５は、フランジ部の外周部分が治具本体２２によって覆われているため上方向に抜けることはない。
【００２０】
次に、こうして構成された組付用治具２０を用いて自動変速機のサブアッシー６０を組み付ける作業手順について説明する。図７〜図１０はこの作業工程を表す説明図である。まず、図７に示すように、図示しない支持フレームに支持されたスプリングバランサ９４からワイヤを引き出し、そのワイヤを組付用治具２０の円形プレート５８に取り付ける。続いて、方向制御弁３６のトグルスイッチ３６ａをオフにして可動爪４６が半径方向外側に開いた状態とし、クラッチドラム８０の小径部外周面８７を可動爪４６の内側に配置したあとトグルスイッチ３６ａをオンにする。すると、第２エア室２８にエア圧が供給されるためピストン３０はプランジャ３１と共に最上点まで移動する。これに伴い、揺動クランク５２は内側の足５２ｂが引き上げられると共に外側の足５２ａによりスライダ４８を半径方向内側に引き入れるため、可動爪４６によりクラッチドラム８０の小径部外周面８７をクランプする。このとき、スプリングバランサ９４の作用により、治具本体２２及びクラッチドラム８０の全荷重が所定の軽荷重（例えば数ｋｇ）となるようにバランスされる。なお、このようなスプリングバランサ９４としては例えば遠藤工業（株）のスプリングバランサＥＷＦ型などが利用可能である。
【００２１】
次に、クラッチドラム８０をクランプした組付用治具２０を作業者が手で少し引き下ろしながら、図８に示すように、支持台９２に支持されているベース部材７０のインプットシャフト７５をクラッチドラム８０の挿通孔８４及び組付用治具２０のサンギヤ規制部４０の内側に挿通し、インプットシャフト７５の先端に形成されたスプライン７５ｂと組付用治具２０のボス５５に形成されたスプラインとを嵌合させると共に、組付用治具２０のサンギヤ規制部４０のスプライン４２とサンギヤ７１の挿通孔７１ａの内周面に形成されたスプライン７１ｂとを嵌合させる。この結果、握り柄２４又は取っ手５９を作業者が握り組付用治具２０が軸回転しないようにしっかりと保持した状態で回動レバー５４を円弧方向に動かすことにより、サンギヤ７１を軸回転させることなくインプットシャフト７５を軸回転させることができ、これに伴ってキャリア７６に取り付けられたクラッチハブ７７及びリングギヤ７３を軸回転させることができる。このときクラッチドラム８０は組付用治具２０と一体化されているため軸回転しない。なお、サンギヤ７１の軸回転を阻止することなく回動レバー５４を軸回転させた場合には、キャリア７６に取り付けられたクラッチハブ７７は軸回転するものの、リングギヤ７３には内径部材７８やクラッチ付きプレート７９などが一体化され負荷が大きいため、リングギヤ７３は連動しない。
【００２２】
次に、クラッチドラム８０をクランプした組付用治具２０を作業者が手で少し引き下ろしたり引き上げたりながら、図９に示すように、軸回転しないクラッチドラム８０の第１クラッチプレート群８１の内周凹凸部８１ａ，第２クラッチプレート群８２の内周凹凸部８２ａ及びクラッチドラム８０の下段の周面である凹凸部８３ａがそれぞれベース部材７０の第１スプライン形成面ＳＰ１，第２スプライン形成面ＳＰ２及び第３スプライン形成面ＳＰ３に嵌り込むように、回動レバー５４を円弧方向に何度もガチャガチャと動かす。この回動レバー５４の操作を暫く繰り返すうちに、それぞれの位置が合うようになり、ついにはクラッチドラム８０の第１クラッチプレート群８１の内周凹凸部８１ａ，第２クラッチプレート群８２の内周凹凸部８２ａ及びクラッチドラム８０の下段の周面である凹凸部８３ａがそれぞれベース部材７０の第１スプライン形成面ＳＰ１，第２スプライン形成面ＳＰ２及び第３スプライン形成面ＳＰ３に嵌り込む。
【００２３】
最後に、方向制御弁３６のトグルスイッチ３６ａをオンからオフに切り替える。すると、図１０に示すように、第１エア室２６にエア圧が供給されるためピストン３０はプランジャ３１と共に最下点まで移動する。これに伴い、揺動クランク５２は内側の足５２ｂが引き下げられると共に外側の足５２ａによりスライダ４８を半径方向外側に押し出すため、可動爪４６によるクラッチドラム８０のクランプが解除される。その後、組付用治具２０をインプットシャフト７５の上方へ引き上げることにより、自動変速機のサブアッシー６０の組付を完了する。
【００２４】
以上説明した実施例の組付用治具２０によれば、サンギヤ規制部４０によりサンギヤ７１の軸回転を阻止した状態で回動レバー５４を操作してインプットシャフト７５を軸回転させると、サンギヤ７１に対するキャリア７６及びリングギヤ７３の相対位置が変化する。このため、第１ワークであるベース部材７０のキャリア７６に取り付けられたクラッチハブ７７とリングギヤ７３のそれぞれに対して第２ワークであるクラッチドラム８０を位相合わせすることが容易となる。特に、クランプ部４４にクランプされたクラッチドラム８０は回動レバー５４を操作しても軸回転しないため、この位相合わせが一層容易となる。また、組付用治具２０及びクラッチドラム８０の全荷重が重いときであってもスプリングバランサ９４によって軽荷重にすることができるため、作業者の負担が軽くなる。
【００２５】
実施例の組付用治具２０では、治具本体２２とクランプ部４４にクランプされたクラッチドラム８０との位置関係を固定としたが、治具本体２２に対してクランプ部４４にクランプされたクラッチドラム８０が軸回転自在になるようにしてもよい。
【００２６】
実施例の組付用治具２０では、自動変速機のサブアッシー６０を組み付ける際に利用したが、特にこのサブアッシー６０の組付用に限定的に利用されるものではなく、プラネタリギヤを含むベース部材のキャリアとリングギヤのそれぞれに第２ワークを位相合わせする工程であれば利用可能である。
【００２７】
実施例の組付用治具２０では、クランプ部４４にエア圧を利用した装置を利用したが、油圧を利用した装置としてもよいし、電動モータによってクランプ及びクランプ解除を制御する装置としてもよいし、バネやネジなどで可動爪４６の位置を手動で固定又は固定解除するようにしてもよい。
【００２８】
実施例の組付用治具２０では、スプリングバランサ９４により組付用治具２０及びクラッチドラム８０の全荷重が軽荷重となるようにバランスを取るようにしたが、このようなバランサの代わりに、ワイヤロープの巻き上げやリリースを電動ウインチなどで行うようにしてもよい。
【００２９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、プラネタリギヤを含有するベース部材に第２ワークを組み付ける際に利用することができ、具体的には自動変速機などを製造する産業機械などの分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】組付用治具２０の断面図である。
【図２】自動変速機のサブアッシー６０の断面図である。
【図３】サブアッシー６０を構成するベース部材７０の断面図である。
【図４】サブアッシー６０を構成する第２ワークとしてのクラッチドラム８０の断面図である。
【図５】組付前のベース部材７０とクラッチドラム８０を表す斜視図である。
【図６】クラッチドラム８０を下方から見たときの斜視図である。
【図７】組付用治具２０を用いてサブアッシー６０を組み付ける作業工程の説明図である。
【図８】組付用治具２０を用いてサブアッシー６０を組み付ける作業工程の説明図である。
【図９】組付用治具２０を用いてサブアッシー６０を組み付ける作業工程の説明図である。
【図１０】組付用治具２０を用いてサブアッシー６０を組み付ける作業工程の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
２０  組付用治具、２２  治具本体、２３  スリーブ、２４  柄、２６  第１エア室、２８  第２エア室、３０  ピストン、３１  プランジャ、３１ａ  切欠、３２  第１通路、３４  第２通路、３６  方向制御弁、３６ａ  トグルスイッチ、３８  エア源、４０  サンギヤ規制部、４２  スプライン、４４  クランプ部、４６  可動爪、４７  ボルト、４８  スライダ、４８ａ  切欠、５０  ガイド溝、５２  揺動クランク、５２ａ  足、５２ｂ  足、５２ｃ  揺動軸、５４  回動レバー、５５  ボス、５６  円筒部材、５７  柱状部材、５８  円形プレート、５９  取っ手、６０  サブアッシー、７０  ベース部材、７０ａ  下段部、７０ｂ  上段部、７１  サンギヤ、７１ａ  挿通孔、７１ｂ  スプライン、７２  ピニオンギヤ、７３  リングギヤ、７４  プラネタリギヤ、７５  インプットシャフト、７５ａ  シャフトフランジ、７５ｂ  スプライン、７６  キャリア、７７  クラッチハブ、７８  内径部材、７８ａ  ボス部、７９  プレート、８０  クラッチドラム、８１  第１クラッチプレート群、８１ａ  内周凹凸部、８２  第２クラッチプレート群、８２ａ  内周凹凸部、８３ａ  凹凸部、８４  挿通孔、８５  フリクションディスク、８６  フリクションディスク、８７  小径部外周面、９０  作業テーブル、９２  支持台、９４  スプリングバランサ、ＳＰ１  第１スプライン形成面、ＳＰ２  第２スプライン形成面、ＳＰ３  第３スプライン形成面。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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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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