(57)【要約】【課題】ワークを保持する専用の台が不要にし、洗浄の死角となる部分を少なくする。【解決手段】円筒状のワークＷを挟み込む位置に配置し、ワークＷの回転軸線と平行な軸線回りに回転し、ワークＷの外周面に接触する少なくとも３個以上の円筒状のローラ５２、５３、６３、６７と、少なくとも３個以上のローラ５２、５３、６３、６７のうち少なくとも１個を回転駆動する流体モータ８８、８９と、ワークＷに向けて流体を噴出させるノズル２０、２１、２２とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のワークに向けて流体を噴出させるノズルと、前記ワークの軸線と平行な軸線回りに回転し、前記ワークの外周面に接触する少なくとも３個以上の円筒状のローラと、少なくとも３個以上のローラのうち少なくとも１個を回転駆動する流体モータとを備え、少なくとも３個以上のローラをワークを挟み込むような位置に配置したことを特徴とするワーク洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク洗浄装置において、
前記ワークの端面にころがり接触するボールキャスターを設けたことを特徴とするワーク洗浄装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のワーク洗浄装置において、
少なくとも３個以上のローラのうち少なくとも１個と、前記ノズルとを取り付けたホルダを設け、このホルダを前記ワークの半径方向に移動可能に案内支持する案内装置を設け、前記ローラが前記ワークに当接する方向に前記ホルダを付勢するバネを設けたことを特徴とするワーク洗浄装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク洗浄装置において、
前記流体モータは、前記洗浄液の流速で持って回転する羽根車を有することを特徴とするワーク洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク洗浄装置において、
前記流体モータは、歯車モータであることを特徴とするワーク洗浄装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク洗浄装置において、
前記流体モータは、ベーンモータであることを特徴とするワーク洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を使ってワークを洗浄するワーク洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワーク洗浄装置として、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
図７に示すにように、回転するワーク回転テーブル１００の下部に羽根車１０１を一体的に設け、羽根車１０１にワーク回転テーブル用ノズル１０２から洗浄水を吹付けることにより、ワーク回転テーブル１００を回転させていた。また、ワーク回転テーブル１００にワーク１０３を載置し、固定洗浄ノズル１０４から高圧の洗浄水をワーク１０３に吹付けることにより、ワーク１０３を回転させながら洗浄水によって洗浄していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高圧の洗浄水によってワーク１０３が動かないように保持するためには、ワークの形状に応じた台１０５が必要となる。また、台１０５の形状によっては、ワークに洗浄水がかかりにくくなるところが出てくる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、円筒状のワークに向けて流体を噴出させるノズルと、前記ワークの軸線と平行な軸線回りに回転し、前記ワークの外周面に接触する少なくとも３個以上の円筒状のローラと、少なくとも３個以上のローラのうち少なくとも１個を回転駆動する流体モータとを備え、少なくとも３個以上のローラをワークを挟み込む位置に配置したものである。
【０００７】
この構成によれば、ローラによってワークは回転のみ可能に保持されるので、ワークを保持する専用の台が不要となる。ローラ以外に洗浄に遮るものはなく、ローラに対してワークが回転するので、洗浄死角となる部分が非常に少ない。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク洗浄装置において、前記ワークの端面にころがり接触するボールキャスターを設けたものである。
【０００９】
この構成によれば、ワークを回転可能に安定して支持することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のワーク洗浄装置において、少なくとも３個以上のローラのうち少なくとも１個と、前記ノズルとを取り付けたホルダを設け、このホルダを前記ワークの半径方向に移動可能に案内支持する案内装置を設け、前記ローラが前記ワークに当接する方向に前記ホルダを付勢するバネを設けたものである。
【００１１】
この構成によれば、ワークに外径に応じて、ローラとともにノズルが移動するので、ノズルの向きを手動で変える必要がない。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク洗浄装置において、前記流体モータは、前記洗浄液の流速で持って回転する羽根車を有する。
【００１３】
この構成によれば、羽根車を設けるだけで、ローラを回転させることが出来、構成が非常に簡単である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク洗浄装置において、前記流体モータは、歯車モータである。
【００１５】
この構成によれば、流体の圧力で持ってローラを回すので、ローラにかかる回転負荷に耐えられる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク洗浄装置において、前記流体モータは、ベーンモータである。
【００１７】
この構成によれば、流体の圧力で持ってローラを回すので、ローラにかかる回転負荷に耐えられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ワークを保持する専用の台が不要となり、洗浄の死角となる部分が非常に少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態におけるワーク洗浄装置の全体正面図である。
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態における図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】本発明の実施形態における図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】本発明の実施形態におけるワーク洗浄装置の概略平面図である。
【図７】従来のワーク洗浄装置の全体正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態について、図１乃至図５を参酌しつつ説明する。図１はワーク洗浄装置の全体正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図であり、図４は図２のＣ−Ｃ線断面図であり、図５は図２のＤ−Ｄ線断面図であり、図６はワーク洗浄装置の概略平面図である。
【００２１】
ワーク洗浄装置１０は、円筒状のワークＷを載置するテーブル１１を有する。水平に配置されたテーブル１１には図６に示すようにワークＷの回転軸線Ｐを中心とする円Ｓ上に４個のボールキャスター１２が等間隔に配置され、各ボールキャスター１２は任意の方向に回転するボール１３を有する。ボール１３は図１と図２に示すようにテーブル１１の上面より僅かに上方へ出ており、ボール１３はワークＷの端面にころがり接触するようになっている。
【００２２】
ワーク洗浄装置１０は、ワークＷへ洗浄液Ｆを噴出する第１のノズル２０、第２のノズル２１、第３のノズル２２を有する。第１のノズル２０、第２のノズル２１、第３のノズル２２は、架台３０にぶら下がっている。架台３０は、前記テーブル１１上に載置される。
【００２３】
架台３０は、テーブル１１に固定される根元の取付け板３１と、取付け板３１に対して垂直に立設された縦板３２と、両側の縦板３２を連結した横板３３と、取付け板３１、縦板３２、横板３３に連結した補強板３４とからなっている。
【００２４】
横板３３のテーブル１１側の面には、案内装置４０が取付けられている。案内装置４０は、テーブル１１と平行に水平に配置されたガイドレール４１と、このガイドレール４１に図１の左右方向に案内される２個のボール保持器４２、４３とからなっている。
【００２５】
ボール保持器４２のテーブル１１側の面には第１のホルダ５０が取付けられ、ボール保持器４３のテーブル１１側の面には第２のホルダ６０が取付けられている。
【００２６】
第１のホルダ５０には第１の回転軸５１がワークＷの回転軸線Ｐと平行な軸線回りに回転可能に軸支され、第１の回転軸５１のテーブル１１側の一端に円筒状のローラ５２が第１の回転軸５１と同軸に取付けられている。また、第１のホルダ５０には図略の第２の回転軸がワークＷの回転軸線Ｐと平行な軸線回りに回転可能に軸支され、第２の回転軸のテーブル１１側の一端に円筒状のローラ５３が第２の回転軸と同軸に取付けられている。第１のホルダ５０には前記第１のノズル２０が取付けられている。外部からの図略の配管が第１のホルダ５０に連結され、第１のホルダ５０内の図略の流路を経て第１のノズル２０へ洗浄液Ｆが供給されるようになっている。
【００２７】
図２および図３に示されるように、第２のホルダ６０には第３の回転軸６１が一対の玉軸受６２を介してワークＷの回転軸線Ｐと平行な軸線回りに回転可能に軸支され、第３の回転軸６１のテーブル１１側の一端に円筒状のローラ６３が第３の回転軸６１と同軸に取付けられている。また、第２のホルダ６０には第４の回転軸６５が一対の玉軸受６６を介してワークＷの回転軸線Ｐと平行な軸線回りに回転可能に軸支され、第４の回転軸６５のテーブル１１側の一端に円筒状のローラ６７が第４の回転軸６５と同軸に取付けられている。
【００２８】
第３の回転軸６１には一対の玉軸受６２間で第１の歯車６４が一体回転可能に連結され、第４の回転軸６５には一対の玉軸受６６間で第２の歯車６８が一体回転可能に連結されている。第１の歯車６４と第２の歯車６８は、ワークＷの回転軸線Ｐと平行な軸線回りに回転する第３の歯車６９を介して互いに回転連携されている。第３の歯車６９は第３の回転軸６９ａに一体回転可能に連結され、第３の回転軸６９ａは一対の玉軸受６９ｂを介して第２のホルダ６０にワークＷの回転軸線Ｐと平行な軸線回りに回転可能に軸支されている。
【００２９】
図５に示されるように、第３の回転軸６１には、第１の羽根車７０が一体回転可能に連結され、第４の回転軸６５には、第２の羽根車７５が一体回転可能に連結されている。前記第２のホルダ６０には第１の羽根車７０を回転可能に収納した円筒状の第１の作動室７１が形成され、また、第２のホルダ６０には第２の羽根車７５を回転可能に収納した円筒状の第２の作動室７６が形成されている。第１の作動室７１にはこれの接線方向に第１の入口側経路７２の一端が開口し、また第１の作動室７１にはこれの接線方向に第１の出口側経路７３の一端が開口している。前記第１の入口側経路７２と前記第１の出口側経路７３は第１の作動室７１を挟んで両側に配置されている。第２の作動室７６にはこれの接線方向に第２の入口側経路７７の一端が開口し、また第２の作動室７６にはこれの接線方向に第２の出口側経路７８の一端が開口している。前記第２の入口側経路７７と前記第２の出口側経路７８は第２の作動室７６を挟んで両側に配置されている。
【００３０】
第１の羽根車７０と第１の作動室７１とによって、第１の流体モータ８８が構成される。また、第２の羽根車７５と第２の作動室７６とによって、第２の流体モータ８９が構成される。
【００３１】
第１の入口側経路７２の他端には第１の外部配管７４が接続され、第２の入口側経路７７の他端には第２の外部配管７９が接続されている。第１の外部配管７４は、第１の可変絞り弁８０、２方向切換弁８１を介してポンプ８２に接続され、第２の外部配管７９は、第２の可変絞り弁８６、２方向切換弁８１を介してポンプ８２に接続されている。第１の外部配管７４には第１の減圧弁８３が分岐接続され、第２の外部配管７９には第２の減圧弁８７が分岐接続されている。２方向切換弁８１とポンプ８２間でリリーフ弁８４が分岐接続されている。
【００３２】
第２のホルダ６０には第１の出口側経路７３と直交する水平方向に第１のパス経路９０が形成され、第２のホルダ６０には第１の出口側経路７３と平行に第２のパス経路９１が形成され、第２のホルダ６０には第２のパス経路９１と交差する上下斜め方向に第３のパス経路９２が形成されている。第３のパス経路９２の出口に前記第２のノズル２１が接続されている。第１の出口側経路７３の下半分と第１のパス経路９０の上半分が交差し、第１のパス経路９０の下半分と第２のパス経路９１の上半分が交差している。
【００３３】
第２のホルダ６０には第２の出口側経路７８と直交する水平方向に第４のパス経路９５が形成され、第２のホルダ６０には第２の出口側経路７８と平行に第５のパス経路９６が形成され、第２のホルダ６０には第５のパス経路９５と交差する上下斜め方向に第６のパス経路９７が形成されている。第６のパス経路９７の出口に前記第３のノズル２２が接続されている。第２の出口側経路７８の下半分と第４のパス経路９５の上半分が交差し、第５のパス経路９５の下半分と第６のパス経路９６の上半分が交差している。
【００３４】
図１の左側の前記縦板３２には、ガイドレール４１と平行にめねじ穴３２ａが形成され、このめねじ穴３２ａに第１の調整ねじ３５のおねじ３５ａが螺合している。おねじ３５ａにロックナット３６が螺合し、ロックナット３６の端面は縦板３２に当接している。前記めねじ穴３２ａと、第１の調整ねじ３５と、ロックナット３６とによって第１のホルダ５０の位置を調整する位置調整装置３７が構成される。
【００３５】
図１の右側の前記縦板３２には、ガイドレール４１と平行にめねじ穴３２ｂが形成され、このめねじ穴３２ｂに第２の調整ねじ４５のおねじ４５ａが螺合している。おねじ４５ａにロックナット４６が螺合し、ロックナット４６の端面は縦板３２に当接している。第２の調整ねじ４５にはガイドレール４１と平行に貫通穴４５ｂが形成され、この貫通穴４５ａに押圧棒４７が摺動可能に嵌挿されている。押圧棒４７の一端には、半径方向外方へ拡張した頭部４７ａが形成され、この頭部４７ａと第２の調整ねじ４５間に、押圧棒４６を第２のホルダ６０へ付勢するバネ４８が介挿されている。押圧棒４７の他端には、半径方向外方へ拡張したストッパ部４７ｂが設けられ、ストッパ部４７ｂが第２の調整ねじ４５に当接することによって、押圧棒４７の第２の調整ねじ４５に対する抜けが防止される。前記めねじ穴３２ｂと、第２の調整ねじ４５と、ロックナット４６と、押圧棒４７、バネ４８とによって第２のホルダ６０をローラ６３、６７がワークＷに当接する方向に付勢する押圧装置４９が構成される。
【００３６】
前記ローラ５２、５３は、鉄を切削することによって所定の形状に加工される。前記ローラ６３、６７は、鉄を切削することによって所定の形状に加工し、鉄の上にゴム材６３ａ、６７ａを巻き付けて接着することによって作られる。
【００３７】
続いて上述した構成に基いて、作用について説明する。
【００３８】
図１を参照すると、ワークＷの外径に合わせて、位置調整装置３７により第１のホルダ５０の位置を調整する。ワークＷの外径が前に洗浄したワークＷよりも大きくなる場合は、第１の調整ねじ３５を第１のホルダ５０から遠ざかる方向に螺進させる。逆に、ワークＷの外径が前に洗浄したワークＷよりも小さくなる場合は、第１の調整ねじ３５を第１のホルダ５０に接近する方向に螺進させる。第１の調整ねじ３５の位置調整が終わると、ロックナット３７を締付け、ロックナット３７を縦板３２に当接させる。
【００３９】
位置調整がなされた状態で、前工程で加工されたワークＷを洗浄する場合、第２のホルダ６０をバネ４８に打ち勝って押圧装置４９側へ移動させ、ボール１３上にワークＷを載置し、ワークＷの外周面をローラ５２、５３に当接させる。バネ４８の押圧力によって第２のホルダ６０をローラ６３、６７がワークＷに当接する方向へ移動させる。バネ４８によってワークＷは、所定の押圧力で持ってローラ５２、５３、６３、６７で挟み込まれる。
【００４０】
続いて、２方向切換弁８１を図５に示す位置に切換え、ポンプ８２からの洗浄液Ｆを第１の可変絞り弁８０、第１の外部配管７４、第１の入口側経路７２を介して第１の作動室７１に供給する。洗浄液Ｆの流速によって第１の羽根車７０が回転する。第１の作動室７１に供給された洗浄液Ｆは、第１の出口側経路７３、第１のパス経路９０、第２のパス経路９１、第３のパス経路９２を介して第２のノズル２１へ供給され、第２のノズル２１からワークＷに向けて洗浄液Ｆが噴出される。
【００４１】
また、ポンプ８２からの洗浄液Ｆを第２の可変絞り弁８６、第２の外部配管７９、第２の入口側経路７７を介して第２の作動室７６に供給する。洗浄液Ｆの流速によって第２の羽根車７５が回転する。第２の作動室７６に供給された洗浄液Ｆは、第２の出口側経路７８、第４のパス経路９５、第５のパス経路９６、第６のパス経路９７を介して第３のノズル２２へ供給され、第３のノズル２２からワークＷに向けて洗浄液Ｆが噴出される。
【００４２】
またさらに、ポンプ８２からの洗浄液Ｆを、図略の外部の配管、第１のホルダ５０内の図略の流路を経て第１のノズル２０へ供給され、第１のノズル２０からワークＷに向けて洗浄液Ｆが噴出される。
【００４３】
第１のノズル２０、第２のノズル２１、第３のノズル２２の洗浄液Ｆの噴出方向は、それぞれ異なっており、第１のノズル２０と第２のノズル２１はワークＷの半径方向内方へ洗浄液Ｆを噴出し、第３のノズル２２はワークＷの半径方向外方へ洗浄液Ｆを噴出する。第１のノズル２０は、第２のノズル２１と比較してやや水平に洗浄液Ｆを噴出する。
【００４４】
前記第１の羽根車７０の回転によって、第３の回転軸６１、第１の歯車６４、ローラ６３が一緒に回転する。前記第２の羽根車７５の回転によって、第４の回転軸６５、第２の歯車６８、ローラ６７が一緒に回転する。第３の歯車６９を介して第１の歯車６４と第２の歯車６８が互いに一体一体回転可能に連結しているので、ローラ６３とローラ６７は、互いに同量回転する。ワークＷはバネ４８の押圧力で持ってローラ５２、５３、６３、６７で挟み込まれているので、ローラ６３、６７の回転はワークＷに伝わり、ワークＷが回転軸線Ｐ回りに回転する。ワークＷは、複数のボールキャスター１２によってころがり支持されているので、スムーズにしかも安定支持された状態で回転する。
【００４５】
こうして、ワークＷは回転軸線Ｐ回りに回転しながら、第１のノズル２０、第２のノズル２１、第３のノズル２２から噴出される洗浄液Ｆによって洗浄される。ワークＷに付着した加工屑が洗い流される。
【００４６】
ローラ６３の回転速度を早くする場合は、第１の可変絞り弁８０による通路開度を大きくするか、第１の減圧弁８３による圧力低下を小さくする。ローラ６３の回転速度を遅くする場合は、第１の可変絞り弁８０による通路開度を小さくするか、第１の減圧弁８３による圧力低下を大きくする。
【００４７】
ローラ６７の回転速度を早くする場合は、第２の可変絞り弁８６による通路開度を大きくするか、第２の減圧弁８７による圧力低下を小さくする。ローラ６７の回転速度を遅くする場合は、第２の可変絞り弁８６による通路開度を小さくするか、第２の減圧弁８７による圧力低下を大きくする。
【００４８】
バネ４８の押圧力を上げる場合は、第２の調整ねじ４５を第２のホルダ６０側へ移動させる。逆に、バネ４８の押圧力を下げる場合は、第２の調整ねじ４５を第２のホルダ６０から遠下かる方向へ移動させる。ワークＷとローラ６３、６７間の摩擦力は、ローラ６３、６７のゴム材６３ａ、６７ａの動摩擦係数に比例し、バネ４８の押圧力に比例する。ゴム材６３ａ、６７ａの動摩擦係数は、バネ４８の押圧力が上がるにつれて下がる傾向がある。これらを考慮して摩擦力が最大となるように、バネ４８の押圧力を決める。ゴム材６３ａ、６７ａの動摩擦係数は、金属等の他の材質に較べて格段と大きい。
【００４９】
本発明はこうした実施形態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において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００５０】
上述した実施形態は、流体モータとして羽根車７０、７５を使用して洗浄液Ｆの流速に応じて羽根車７０、７５の回転速度を変えていたが、流体モータとして歯車モータあるいはベーンモータを使用しても良い。歯車モータ、ベーンモータに供給される洗浄液Ｆの流量に応じてローラ６３、６７の回転速度が変わる。洗浄液Ｆの流量は、可変絞り弁８０、８６によって変えられる。歯車モータ、ベーンモータによってローラ６３、６７を回す力は洗浄液Ｆの圧力によって変わる。洗浄液の圧力は、減圧弁８３、８７によって変わる。歯車モータ、ベーンモータは洗浄液の圧力によってローラ６３、６７を回すので、ローラ６３、６７にかかる回転負荷に耐えられるメリットがある。
【００５１】
上述した実施形態は、４個のローラ５２、５３、６３、６７を平面的に見て長方形の角部に配置し、前記長方形をこれの中心がワークＷの回転軸線Ｐと同軸となるように配置した。結果として、４個のローラ５２、５３、６３、６７をワークＷを挟み込む位置に配置した。４個のローラ５２、５３、６３、６７を平面的に見て正方形の角部に配置し、前記正方形をこれの中心がワークＷの回転軸線Ｐと同軸となるように配置しても良い。つまり、４個のローラ５２、５３、６３、６７をワークＷの回転軸線Ｐ回りに等角度間隔に配置しても良い。
【００５２】
上述した実施形態は、４個のローラ５２、５３、６３、６７を平面的に見てワークＷを挟むような形で長方形の角部に配置したが、３個のローラ５２、６３、６７を平面的に見てワークＷを挟むような位置となる二等辺三角形の角部に配置し、前記二等辺三角形をこれの外接円の中心がワークＷの回転軸線Ｐと同軸となるように配置し、駆動回転する２個のローラ６３、６７を使用しても良い。あるいは、３個のローラ５２、５３、６３を平面的に見てワークＷを挟むような形で二等辺三角形の角部に配置し、駆動回転する１個のローラ６３を使用しても良い。
【００５３】
上述した実施形態は、従動回転するローラ５２、５３を位置調整装置３７により位置調整し、駆動回転するローラ６３、６７を押圧装置４９により押圧したが、従動回転するローラ５２、５３を押圧装置４９により押圧し、駆動回転するローラ６３、６７を位置調整装置３７により位置調整しても良い。この場合、押圧装置４９を２個用意し、従動回転するローラ５２、５３を個々の押圧力で持って押圧しても良い。ローラ５２、５３を保持するホルダは別々となる。
【００５４】
上述した実施形態は、第１の歯車６４と第２の歯車６８を、第３の歯車６９を介して同量回転するように構成した。第３の歯車６９を無くし、ローラ５２、５３の回転速度を、可変絞り弁８０、８６を使用して同じになるように調整し、ワークＷを介して同量回転するようにしても良い。
【００５５】
上述した実施形態は、ワークＷを洗浄する流体として洗浄液を使用した。ワークＷを洗浄する流体としてエアを使用しても良い。
【００５６】
上述した実施形態は、流体モータ８８、８９に洗浄液Ｆを供給した後に、ノズル２１、２２に洗浄液Ｆを供給するようにしているため、外部配管７４、７９と可変絞り８０、８６と減圧弁８３、８７が少なくすみ、配管の取り回しが容易となる。２方向切換弁８１からの洗浄液を分岐し、それぞれ可変絞り、外部配管を介して流体モータ、ノズルに供給しても良い。流体モータに必要な洗浄液の流量、ノズルに必要な洗浄液の流量を個々に最適化することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１２：ボールキャスター、２０：第１のノズル、２１：第２のノズル、２２：第３のノズル、４０：案内装置、４８：バネ、４９：押圧装置、５０：第１のホルダ、５２：ローラ、５３：ローラ、６０：第２のホルダ、６３：ローラ、６７：ローラ、８８：第１の流体モータ、８９：第２の流体モータ、Ｆ：洗浄液（流体）、Ｗ：ワーク
【図１】
2012030142.tif 000003
【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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