(57)【要約】【課題】エンジンへの組み付け作業性に優れ、コストの低いオートテンショナを提供する。【解決手段】下部が閉塞したシリンダ９と、シリンダ９内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド１０と、ロッド１０に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１１と、ロッド１０のシリンダ９からの突出端に固定されたばね座１２と、ばね座１２を介してロッド１０をシリンダ９から突出する方向に付勢するリターンスプリング１３とを有するオートテンショナ６において、ロッド１０がシリンダ９から突出する方向に移動するのを規制するようにばね座１２とシリンダ９に環状の金属バンド３１を巻き掛ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部が閉塞したシリンダ（９）と、そのシリンダ（９）内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド（１０）と、そのロッド（１０）に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構（１１）と、前記ロッド（１０）のシリンダ（９）からの突出端に固定されたばね座（１２）と、そのばね座（１２）を介して前記ロッド（１０）をシリンダ（９）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１３）とを有し、前記ばね座（１２）は、前記リターンスプリング（１３）の上端を支持する端板（２３）と、その端板（２３）から上方に突出する上側連結片（２４）とを有し、前記シリンダ（９）の閉塞端に下側連結片（１５）が設けられたオートテンショナにおいて、
前記ロッド（１０）がシリンダ（９）から突出する方向に移動するのを規制するように前記ばね座（１２）とシリンダ（９）に巻き掛けられる環状固定具（３１）を設けたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記環状固定具（３１）を前記上側連結片（２４）と下側連結片（１５）に外接するように巻き掛け、その環状固定具（３１）と前記上側連結片（２４）の間に切断工具挿入空間（３２）を形成した請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記環状固定具として金属バンド（３１）を使用した請求項１または２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記金属バンド（３１）は、前記ばね座（１２）とシリンダ（９）の形状に合わせて予め湾曲して形成されている請求項３に記載のオートテンショナ。
【請求項５】
前記金属バンド（３１）の形状が上下対称である請求項４に記載のオートテンショナ。
【請求項６】
前記金属バンド（３１）が、断面扁平形状の細長い帯部（３３）と、その帯部（３３）の両端を接続する接続部（３４）とからなる請求項３から５のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記接続部（３４）が、前記帯部（３３）の両端をスポット溶接で接続した部分である請求項６に記載のオートテンショナ。
【請求項８】
前記接続部（３４）が、前記帯部（３３）の一端に取り付けられたウォームねじ（３６）と、前記帯部（３３）の他端に設けられたねじ溝（３７）とからなる請求項６に記載のオートテンショナ。
【請求項９】
前記環状固定具として、繊維を含有する樹脂で成形された樹脂バンド（４０）を使用した請求項１または２に記載のオートテンショナ。
【請求項１０】
前記環状固定具として、合成繊維糸からなる織物ベルト（３９）を使用した請求項１または２に記載のオートテンショナ。
【請求項１１】
前記環状固定具として、合成樹脂製の心線（４２）の外側をゴム材（４３）で覆ったゴムベルト（４１）を使用した請求項１または２に記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オルタネータ等の自動車補機を駆動する補機ベルトの張力保持に用いられるオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機、たとえばオルタネータやカーエアコンやウォータポンプなどは、その回転軸がエンジンのクランクシャフトに補機ベルトで連結され、その補機ベルトを介して駆動される。この補機ベルトの張力を適正範囲に保つために、一般に、支点軸を中心として揺動可能に設けたプーリアームと、そのプーリアームに回転可能に取り付けたテンションプーリと、そのテンションプーリを補機ベルトに押さえ付ける方向にプーリアームを付勢するオートテンショナとからなる張力調整装置が使用される。
【０００３】
この張力調整装置に組み込まれるオートテンショナとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１のオートテンショナは、下部が閉塞したシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、そのロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、前記ロッドのシリンダからの突出端に固定されたばね座と、そのばね座を介して前記ロッドをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有する。
【０００４】
このオートテンショナは、ばね座に設けられた上側連結片をプーリアームに連結し、シリンダの閉塞端に設けられた下側連結片をエンジンブロックに連結して使用される。そして、補機ベルトの張力が変動すると、その補機ベルトの張力とリターンスプリングの付勢力がつりあう位置までロッドが移動して補機ベルトの張力変動を吸収するとともに、補機ベルトからロッドに付与される押し込み力を油圧ダンパ機構で緩衝して、補機ベルトの張力を安定させる。
【０００５】
ところで、エンジンを組み立てるにあたっては、補機やオートテンショナを予めエンジンに取り付けた後、各補機を駆動するプーリやクランクプーリやテンションプーリに補機ベルトを巻き掛ける。ここで、補機ベルトを巻き掛けるときに、オートテンショナがリターンスプリングの付勢力で伸張状態となっていると、補機ベルトが突っ張ってしまい、補機ベルトを取り付けることができない。
【０００６】
そのため、補機ベルトを巻き掛けるにあたっては、リターンスプリングに抗してオートテンショナを押し縮め、オートテンショナの収縮状態を保持しながら補機ベルトを巻き掛ける必要があるが、オートテンショナの収縮状態を保持しながら補機ベルトを巻き掛ける作業は煩雑である。
【０００７】
そこで、補機ベルトを巻き掛ける作業性を向上させるために、特許文献２に記載のオートテンショナが提案されている。特許文献２のオートテンショナは、ばね座とシリンダを間にして左右に対向する対向一対の側壁と、その一対の側壁の前縁同士を連結する前壁とからなる断面コ字状の金属製のカバーを有し、そのカバーの各側壁の上端と下端には内向きに折り曲げられた突片が設けられ、その各突片で、ばね座のフランジ部とシリンダの閉塞端とを上下に挟み込むことによって、ロッドがシリンダから突出する方向に移動するのを規制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表平２−５００２１０号公報
【特許文献２】特開平１０−３０６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２のオートテンショナは、プーリアームに連結するにあたって、オートテンショナの前後を区別して連結する必要があり、プーリアームに連結する作業性が悪かった。すなわち、断面コ字状のカバーは取り外すときに、断面コ字の開放している側からしか取り外せないので、誤ってオートテンショナの前後を逆にしてプーリアームに連結した場合、オートテンショナとプーリアームをエンジンに取り付けた後、カバーを取り外そうとしてもエンジンブロック等にカバーが干渉して、カバーを取り外すことができない可能性がある。そのため、オートテンショナをプーリアームに連結するにあたって、オートテンショナの前後を区別して連結する必要があった。
【００１０】
また、特許文献２のオートテンショナは、補機ベルトを巻き掛ける作業が完了した後、補機ベルトに張力を付与するために、カバーを取り外してオートテンショナを伸張させる必要があるが、カバーを取り外すためには、カバーの突片との接触を解除するために、収縮状態のオートテンショナをリターンスプリングの付勢力に抗して更に収縮させる必要があり、煩雑であった。
【００１１】
また、特許文献２のオートテンショナは、カバーの形状が複雑であり、カバーの製作コストが高かった。
【００１２】
この発明が解決しようとする課題は、エンジンへの組み付け作業性に優れ、コストの低いオートテンショナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、下部が閉塞したシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、そのロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、前記ロッドのシリンダからの突出端に固定されたばね座と、そのばね座を介して前記ロッドをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、前記ばね座は、前記リターンスプリングの上端を支持する端板と、その端板から上方に突出する上側連結片とを有し、前記シリンダの閉塞端に下側連結片が設けられたオートテンショナにおいて、前記ロッドがシリンダから突出する方向に移動するのを規制するように前記ばね座とシリンダに巻き掛けられる環状固定具を設けた。
【００１４】
このようにすると、環状固定具は、オートテンショナの前側からでも後側からでも切断して取り外すことができるので、オートテンショナをプーリアームに連結するにあたって、オートテンショナの前後を区別する必要がない。そのため、エンジンへの組み付け作業性に優れる。また、環状固定具を切断して取り外すと、固定具を取り外すために収縮状態のオートテンショナを更に収縮させる作業が不要である。また、固定具の形状が単純なので、固定具の製作コストが低い。
【００１５】
前記環状固定具を前記上側連結片と下側連結片に外接するように巻き掛け、その環状固定具と前記上側連結片の間に切断工具挿入空間を形成すると好ましい。このようにすると、環状固定具を切断する作業が極めて容易となる。
【００１６】
前記環状固定具としては金属バンドを使用すると好ましい。金属バンドは、リターンスプリングの付勢力が負荷されたときに樹脂バンドのようにクリープ伸びが生じることがなく、高い強度を有する。
【００１７】
前記金属バンドは、前記ばね座とシリンダの形状に合わせて予め湾曲して形成すると好ましい。このようにすると、環状固定具を装着する作業が極めて容易となる。この場合、金属バンドの形状を上下対称とすると、金属バンドをばね座とシリンダに巻き掛ける際に金属バンドの上下を区別する必要がなくなり、オートテンショナの組み立ての作業性を向上させることが可能となる。
【００１８】
前記金属バンドは、接続部をもたないシームレスのものを採用することもできるが、細長い断面扁平形状の帯部と、その帯部の両端を接続する接続部とからなるものを採用すると、金属バンドの製作コストを抑えることができる。前記帯部の両端をスポット溶接で接続し、その接続部分を前記接続部とすると、金属バンドの製作コストを特に低減することが可能である。また、接続部として、前記帯部の一端に取り付けられたウォームねじと、前記帯部の他端に設けられたねじ溝とからなるものを採用すると、金属バンドの周長が長くなる方向にウォームねじを回転操作することにより、金属バンドを切断せずに取り外すことができ、その取り外した金属バンドを環状固定具として再利用することができる。
【００１９】
また、前記環状固定具としては、例えば、繊維を含有する樹脂で成形された樹脂バンドや、合成繊維糸からなる織物ベルトや、合成樹脂製の心線の外側をゴム材で覆ったゴムベルトを使用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のオートテンショナは、オートテンショナの前側からでも後側からでも環状固定具を切断して取り外すことができるので、オートテンショナの前後を区別せずにプーリアームに連結することができ、エンジンへの組み付け作業性に優れる。また、環状固定具は、切断して取り外すことができるので、固定具を取り外すために収縮状態のオートテンショナを更に収縮させる作業が不要である。また、固定具の形状が単純なので、固定具の製作コストが低い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態のオートテンショナを組み込んだ張力調整装置を示す正面図
【図２】図１に示すオートテンショナの拡大断面図
【図３】図２に示すオートテンショナの側面図
【図４】図２に示すオートテンショナの上側連結片の近傍の拡大図
【図５】図４に示す接続部の他の例を示す図
【図６】図４に示す接続部の更に他の例を示す図
【図７】図６に示す接続部の拡大断面図
【図８】図３に示す環状固定具の他の例を示す図
【図９】図３に示す環状固定具の更に他の例を示す図
【図１０】図３に示す環状固定具の更に他の例を示す図
【図１１】図１０のXI−XI線に沿った拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に、自動車補機を駆動する補機ベルト１の張力調整装置を示す。この張力調整装置は、エンジンブロック２（図３参照）に固定された支点軸３を中心として揺動可能に支持されたプーリアーム４と、プーリアーム４に回転可能に取り付けたテンションプーリ５とを有する。プーリアーム４には、この発明の実施形態に係るオートテンショナ６の一端が連結軸７を介して回転可能に連結され、オートテンショナ６の他端が、エンジンブロック２に固定された支点軸８で支持されている。
【００２３】
図２に示すように、オートテンショナ６は、シリンダ９と、シリンダ９内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド１０と、ロッド１０に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１１と、ロッド１０のシリンダ９からの突出端に固定されたばね座１２と、ばね座１２を介してロッド１０をシリンダ９から突出する方向に付勢するリターンスプリング１３とを有する。
【００２４】
シリンダ９は、下部が閉塞し、上端が開放した筒状に形成されている。シリンダ９の閉塞端には、支点軸８が挿通する前後方向の貫通孔１４を有する下側連結片１５が一体に設けられている。このようなシリンダ９は、アルミの冷間鍛造で形成することができる。シリンダ９内には、空気と作動油が上下二層に収容されている。
【００２５】
油圧ダンパ機構１１は、ロッド１０の外周に摺接するようにシリンダ９内に固定されたスリーブ１６と、スリーブ１６の内側に形成された圧力室１７と、スリーブ１６とシリンダ９の間に形成されたリザーバ室１８と、圧力室１７の下部とリザーバ室１８の下部を連通する油通路１９と、その油通路１９のリザーバ室１８側から圧力室１７側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ２０と、スリーブ１６とシリンダ９の摺動面間に形成されたリーク隙間２１とからなる。
【００２６】
スリーブ１６はシリンダ９内に同軸に挿入され、そのスリーブ１６の下部外周が、シリンダ９の閉塞端の内面に形成されたスリーブ嵌合凹部２２に嵌め合わされている。油通路１９は、スリーブ嵌合凹部２２とスリーブ１６の嵌合面間に形成されている。チェックバルブ２０は、油通路１９の圧力室１７側の端部に設けられている。
【００２７】
ばね座１２は、合成樹脂で形成されている。ロッド１０のシリンダ９からの突出端は、ばね座１２の成形金型内にセットした状態でばね座１２の成形（インサート成形）を行なうことによって、ばね座１２に固定されている。
【００２８】
ばね座１２は、リターンスプリング１３の上端を支持する端板２３と、端板２３から上方に突出する上側連結片２４と、端板２３から下方に延びる筒状の内スカート２５および外スカート２６とからなる。上側連結片２４は、連結軸７が挿通する前後方向の貫通孔２７を有する。内スカート２５は、シリンダ９の上部内周に対向して配置され、シリンダ９の上部内周に取り付けた環状のオイルシール２８に摺接している。オイルシール２８はシリンダ９内の作動油を密封している。外スカート２６は、シリンダ９の上部外周に対向して配置され、オイルシール２８が外部にさらされるのを防止している。
【００２９】
リターンスプリング１３は、螺旋状に延びる線材からなるコイルばねであり、シリンダ９の内周とスリーブ１６の外周との間に組み込まれている。リターンスプリング１３の下端は、座金２９を介してシリンダ９の閉塞端で支持され、リターンスプリング１３の上端は、ばね座１２の端板２３を上方に押圧しており、その押圧によってロッド１０はシリンダ９から突出する方向に付勢されている。リターンスプリング１３の下端を受ける座金２９は、スリーブ１６の外周に形成された係止溝３０に係止しており、リターンスプリング１３から座金２９を介して係止溝３０に作用する下向きの力によってスリーブ１６の上方への移動を規制している。
【００３０】
図２、図３に示すように、ばね座１２とシリンダ９には、環状の金属バンド３１が上側連結片２４と下側連結片１５に外接するように巻き掛けられている。ここで、金属バンド３１は、外力が作用していない自然状態でのオートテンショナ６をリターンスプリング１３に抗して押し縮めた状態で巻き掛けられており、ロッド１０がシリンダ９から突出する方向に移動するのを規制している。
【００３１】
なお、金属バンド３１の幅は８〜１２ｍｍ程度であり、オートテンショナ６を押し縮めた状態でのリターンスプリング１３の付勢力は１０００〜２０００Ｎ程度である。そして、金属バンド３１の破断荷重は、スプリング１３の付勢力の１．５倍以上に設定されている。
【００３２】
図２に示すように、金属バンド３１は、上側連結片２４の根元から左右に張り出すように形成された端板２３の左右の縁と、上側連結片２４の頂部との間を直線的に結ぶように架け渡され、これにより、金属バンド３１と上側連結片２４の間には、ニッパ等の切断工具Ｎを挿入可能な切断工具挿入空間３２が形成されている。
【００３３】
金属バンド３１は、断面扁平形状の細長い帯部３３と、その帯部３３の両端を接続する接続部３４とからなる。接続部３４は、帯部３３の両端をスポット溶接で接続した部分である。金属バンド３１の材質としては、例えばスチールやアルミを使用することができるが、スチールを使用すると安価である。金属バンド３１は、ばね座１２とシリンダ９の形状に合わせて予め湾曲して形成されている。ここで、金属バンド３１は、ばね座１２とシリンダ９の輪郭形状に完全に一致するように形成してもよいが、図２に示すように、ばね座１２とシリンダ９の輪郭形状に外接する多角形状に形成すると、曲げ加工部３５の数を抑えることができ、低コストである。
【００３４】
このオートテンショナ６のエンジンブロック２への組み付けは、例えば、次のようにして行なう。
【００３５】
まず、図１に示すように、金属バンド３１を巻掛けることによって収縮状態に保持されたオートテンショナ６と、テンションプーリ５が取り付けられたプーリアーム４とを準備する。次に、オートテンショナ６の上側連結片２４を、連結軸７を介してプーリアーム４に連結する。続いて、オートテンショナ６の下側連結片１５とプーリアーム４とをそれぞれ支点軸３，８を介してエンジンブロック２に取り付ける。その後、各補機を駆動するプーリ（図示せず）とテンションプーリ５に補機ベルト１を巻き掛ける。この段階ではオートテンショナ６が収縮状態に保持されているので、補機ベルト１には張力が付与されていない。その後、図４に示すように、切断工具挿入空間３２にニッパ等の切断工具Ｎを挿入し、金属バンド３１を切断して取り外す。これにより、ロッド１０がシリンダ９から突出する方向に移動し、オートテンショナ６が伸張するので、補機ベルト１に張力が付与される。
【００３６】
次に、このオートテンショナ６の動作例を説明する。
【００３７】
エンジン作動中、補機ベルト１の張力が小さくなると、補機ベルト１の張力とリターンスプリング１３の付勢力がつり合う位置までロッド１０がシリンダ９から突出し、補機ベルト１の弛みを吸収する。このとき、圧力室１７内の圧力が低下してチェックバルブ２０が開き、油通路１９を通ってリザーバ室１８から圧力室１７に作動油が流れるので、ロッド１０は速やかに移動する。
【００３８】
一方、エンジン作動中に、補機ベルト１の張力が大きくなると、補機ベルト１の張力とリターンスプリング１３の付勢力がつり合う位置までロッド１０がシリンダ９内に押し込まれ、補機ベルト１の緊張を吸収する。このとき、圧力室１７内の圧力が上昇してチェックバルブ２０が閉じ、圧力室１７内の作動油がリーク隙間２１を通ってリザーバ室１８に流出し、その作動油の粘性抵抗によってダンパ力が生じるので、ロッド１０はゆっくりと移動する。
【００３９】
このオートテンショナ６は、オートテンショナ６の前側からでも後側からでも金属バンド３１を切断して取り外すことができるので、オートテンショナ６をプーリアーム４に連結するにあたって、オートテンショナ６の前後を区別する必要がない。そのため、エンジンへの組み付け作業性に優れる。
【００４０】
また、このオートテンショナ６は、金属バンド３１を切断して取り外すことができるので、従来のように固定具を取り外すために収縮状態のオートテンショナ６を更に収縮させる作業が不要であり、エンジンへの組み付け作業性に優れる。また、金属バンド３１の形状は単純なので、製作コストを低く抑えられる。また、環状固定具としての金属バンド３１が断面扁平の帯状なので、断面丸形の線材を環状固定具として採用した場合よりも、ばね座１２やシリンダ９への環状固定具の接触面積が広く、オートテンショナ６の搬送中の振動による金属バンド３１の脱落が生じにくい。
【００４１】
また、このオートテンショナ６は、ばね座１２とシリンダ９の形状に合わせて金属バンド３１を予め湾曲して形成しているので、金属バンド３１を装着する作業が極めて容易である。図２では、金属バンド３１の形状が上下非対称であるが、金属バンド３１の形状を、ばね座１２とシリンダ９の輪郭形状に外接する上下対称の多角形状としてもよい。このようにすると、金属バンド３１をばね座１２とシリンダ９に巻き掛ける際に金属バンド３１の上下を区別する必要がなくなり、オートテンショナ６の組み立ての作業性を向上させることが可能となる。
【００４２】
金属バンド３１は、接続部３４をもたないシームレスのものを採用することもできるが、上記実施形態に示すように、帯部３３と、帯部３３の両端を接続する接続部３４とからなるものを採用すると、金属バンド３１の製作コストを抑えることができる。
【００４３】
上記実施形態では、金属バンド３１の製作コストを特に低減するために、帯部３３の両端をスポット溶接で接続した部分を接続部３４としているが、図５に示すように、帯部３３の両端を重ねて折り曲げた部分を接続部３４とすることも可能である。
【００４４】
また、図６、図７に示すように、帯部３３の両端を接続する接続部３４として、帯部３３の一端に取り付けられたウォームねじ３６と、帯部３３の他端に設けられたねじ溝３７とからなるものを採用することも可能である。このようにすると、金属バンド３１の周長が長くなる方向にウォームねじ３６を回転操作することにより、金属バンド３１を切断せずに取り外すことができ、その取り外した金属バンド３１を環状固定具として再利用することができる。なお、図７において、ウォームねじ３６は、帯部３３の一端に固定されたケース３８内に収容されており、回転可能かつウォームねじ３６の軸方向には非可動に支持されている。
【００４５】
上記実施形態では、ばね座１２とシリンダ９に巻き掛ける環状固定具として金属バンド３１を例に挙げて説明したが、図９に示すように、金属バンド３１にかえて樹脂バンド４０を使用してもよい。樹脂バンド４０を使用する場合、リターンスプリング１３の付勢力が負荷されることによって、樹脂バンド４０にクリープ伸びが生じる可能性があるので、このクリープ伸びを防止するために、繊維を含有する樹脂で樹脂バンド４０を成形すると好ましい。樹脂に配合する繊維としては、ガラス繊維やアラミド繊維が挙げられる。
【００４６】
また、図８に示すように、環状固定具として合成繊維糸からなる織物ベルト３９を使用することも可能であり、図１０に示すように、環状固定具としてゴムベルト４１を使用することも可能である。ゴムベルト４１は、リターンスプリング１３の付勢力でゴムベルト４１が弾性的に伸張するのを防止するため、図１０、図１１に示すように、合成樹脂製の心線４２の外側をゴム材４３で覆ったものを使用すると好ましい。
【符号の説明】
【００４７】
６        オートテンショナ
９        シリンダ
１０      ロッド
１１      油圧ダンパ機構
１２      ばね座
１３      リターンスプリング
１５      下側連結片
２３      端板
２４      上側連結片
３１      金属バンド
３２      切断工具挿入空間
３３      帯部
３４      接続部
３６      ウォームねじ
３７      ねじ溝
３９      織物ベルト
４０      樹脂バンド
４１      ゴムベルト
４２      心線
４３      ゴム材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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