(57)【要約】【課題】シリンダヘッドの種類に関わらず適用可能であり、組付治具の取り付け及び取り外しが容易なロッカーアームの組付方法を提供する。【解決手段】シリンダヘッド１に複数のバルブ２を組み付ける第１の工程と、各バルブ２の上にロッカーアーム４を一つずつ載置する第２の工程と、組付治具２０に設けられた嵌合部２１をシリンダヘッド１のプラグ穴１０に嵌合させると共に、組付治具２０に設けられた押さえ部２２で複数のロッカーアーム４を押さえる第３の工程と、シリンダヘッド１にカムシャフトを取り付ける第４の工程と、シリンダヘッド１から組付治具２０を取り外す第５の工程とを経て、ロッカーアーム４をシリンダヘッド１に組み付ける。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドにスイングアーム型のロッカーアームを組付治具を用いて組み付けるための方法であって、
前記シリンダヘッドに複数のバルブを組み付ける第１の工程と、前記複数のバルブの上に前記ロッカーアームを一つずつ載置する第２の工程と、前記組付治具に設けられた嵌合部を前記シリンダヘッドのプラグ穴に嵌合させると共に、前記組付治具に設けられた押さえ部で前記複数のロッカーアームを押さえる第３の工程と、前記シリンダヘッドにカムシャフトを取り付ける第４の工程と、前記シリンダヘッドから前記組付治具を取り外す第５の工程とを経て行われるロッカーアームの組付方法。
【請求項２】
前記組付治具を前記シリンダヘッドに対して持ち上げて、前記嵌合部と前記プラグ穴との嵌合を解除するステップと、前記組付治具を前記シリンダヘッドに対して水平方向に移動させるステップと、前記組付治具を前記シリンダヘッドに対してさらに持ち上げるステップとを経て、前記第５の工程が行われる請求項１のロッカーアームの組付方法。
【請求項３】
シリンダヘッドにスイングアーム型のロッカーアームを組み付けるための組付治具であって、
前記シリンダヘッドに設けられたプラグ穴に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部を前記プラグ穴に嵌合させたときに前記ロッカーアームを押さえる押さえ部と、前記嵌合部と前記押さえ部とを連結する連結部とを備えたロッカーアームの組付治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドにロッカーアームを組み付けるための方法、及びこの方法に用いられる組付治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのバルブを開閉する動弁機構として、カムを回転させてロッカーアームを揺動させることによりバルブの開閉を行うロッカーアーム式の動弁機構が知られている。この種の動弁機構は、ロッカーシャフトを支点にロッカーアームを揺動させるいわゆるシーソー型と、ロッカーシャフトの一端を支点にロッカーアームを揺動させるいわゆるスイングアーム型とに大別される。
【０００３】
シーソー型ロッカーアーム式の動弁機構では、複数のロッカーアームをロッカーシャフトで連結し、これをシリンダヘッドに組み付けることにより、ロッカーアームがシリンダヘッドに組み付けられる。この場合、複数のロッカーアームがロッカーシャフトにより一体化されているため、安定した状態でシリンダヘッドに組み付けることができる。
【０００４】
一方、スイングアーム型ロッカーアーム式の動弁機構では、図３に示すように、シリンダヘッド１に組み付けられたバルブ２及びピボット支持部３の上にロッカーアーム４を載置した後、シリンダヘッド１にカムシャフト（図示省略）を固定することにより、ロッカーアーム４がシリンダヘッド１に組み付けられる。この場合、シリンダヘッド１にカムシャフトが固定されるまでの間、ロッカーアーム４がバルブ２及びピボット支持部３の上に載置されただけの不安定な状態となるため、カムシャフトの組付時にロッカーアーム４が脱落する恐れがある。従って、シリンダヘッド１にカムシャフトを組み付けた後、ロッカーアーム４の装着状態をワーク全数に対して目視により確認する必要があった。特に、予めカムシャフトをカムハウジングに組み付けてサブアッシを構成し、このサブアッシをシリンダヘッドに組み付ける場合、サブアッシの取り付けによりロッカーアームが見えにくくなるため、確認作業性が非常に悪い。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、動弁機構の組み付け時におけるロッカーアームの脱落を防止するために、シリンダヘッドのバルブの上に載置されたロッカーアームを保持する組付治具（保持治具）を用いる方法が示されている。具体的には、シリンダヘッドに設けられたリブに細長板状の組付治具を掛け渡し、この組付治具でロッカーアームを押さえることにより、ロッカーアームの脱落を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−７７９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の方法は、シリンダヘッドに、細長板状の組付治具を掛け渡すことができるようなリブが設けられている場合にしか適用することができない。また、上記の方法では、一つの組付治具で一直線上に設けられたロッカーアームを押さえることしかできないため、例えば一つのシリンダのプラグ周りに４つのバルブが設けられる場合、少なくとも２つの組付治具が必要となるため、組付治具の取り付け及び取り外しに手間がかかる。
【０００８】
本発明の解決すべき課題は、シリンダヘッドの種類に関わらず適用可能であり、組付治具の取り付け及び取り外しが容易なロッカーアームの組付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するためになされた本発明は、シリンダヘッドにスイングアーム型のロッカーアームを組付治具を用いて組み付けるための方法であって、シリンダヘッドに複数のバルブを組み付ける第１の工程と、複数のバルブの上にロッカーアームを一つずつ載置する第２の工程と、組付治具に設けられた嵌合部をシリンダヘッドのプラグ穴に嵌合させると共に、組付治具に設けられた押さえ部で複数のロッカーアームを押さえる第３の工程と、シリンダヘッドにカムシャフトを取り付ける第４の工程と、シリンダヘッドから組付治具を取り外す第５の工程とを経て行われる。
【００１０】
このように、本発明では、組付治具に設けられた嵌合部をプラグ穴に嵌合させることにより位置決めし、この組付治具の押さえ部でロッカーアームを押さえる。プラグ穴は、シリンダヘッドに必ず設けられる部位であるため、このプラグ穴を利用して組付治具の位置決めを行うことで、シリンダヘッドの種類に関わらず組付治具を装着することが可能となる。また、プラグ穴を基準として組付治具を配置することにより、プラグ穴周りの複数のロッカーアームを一つの組付治具で押さえることが可能となるため、治具の取り付け及び取り外しが容易化される。尚、プラグ穴とは、内周にプラグが配される穴のことであり、シリンダヘッド本体に直接設けられる場合や、シリンダヘッドに固定された円筒状のチューブの内周に設けられる場合などがある。
【００１１】
カムシャフトをカムシャフトハウジングに組み付けてカムシャフトサブアッシを構成し、このカムシャフトサブアッシをシリンダヘッドに取り付ける場合、カムシャフトサブアッシを組み付けた後のロッカーアームの目視確認がしにくくなるため、上記の方法によりロッカーアームの脱落を防止することが特に有効となる。
【００１２】
組付治具をシリンダヘッドから取り外す際、組付治具をシリンダヘッドに対して単に持ち上げるだけでは、組付治具とカムシャフトとが干渉して取り外すことができないことがある。このような場合、組付治具をシリンダヘッドに対して持ち上げて、嵌合部とプラグ穴との嵌合を解除するステップと、組付治具をシリンダヘッドに対して水平方向に移動させるステップと、組付治具をシリンダヘッドに対してさらに持ち上げるステップとを経て、組付治具をシリンダヘッドから取り外すようにすれば、カムシャフトとの干渉を回避しながら組付治具をシリンダヘッドから取り外すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明のロッカーアームの組付方法は、プラグ穴を利用して組付治具を位置決めするため、エンジンの種類に関わらず適用することができ、且つ、組付治具の取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図２に示すエンジンのＸ−Ｘ線における部分断面図である（第１の工程）。
【図２】エンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図３】図４に示すエンジンのＸ−Ｘ線における部分断面図である（第２の工程）。
【図４】エンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図５】（ａ）は組付治具の側面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同平面図である。
【図６】図７に示すエンジンのＸ−Ｘ線における部分断面図である（第３の工程）。
【図７】エンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図８】図７の拡大図である。
【図９】エンジンのシリンダヘッド周辺を車幅方向から見た側面図である（第４の工程、第５の工程）。
【図１０】着脱治具の載置台の側面図である。
【図１１】図１０の載置台の平面図である。
【図１２】着脱治具の掴み治具の平面図である。
【図１３】着脱治具で組付治具を保持する手順を示す断面図である。
【図１４】着脱治具で組付治具を保持する手順を示す断面図である。
【図１５】着脱治具で組付治具を保持する手順を示す断面図である。
【図１６】ロッカーアームの組付ラインを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に係るロッカーアームの組付方法は、シリンダヘッド１に複数のバルブ２を組み付ける第１の工程（図１及び図２参照）と、各バルブ２の上にロッカーアーム４を一つずつ載置する第２の工程（図３及び４参照）と、組付治具２０でロッカーアーム４を押さえる第３の工程（図６〜図８参照）と、シリンダヘッド１にカムシャフトを取り付ける第４工程と、シリンダヘッド１から組付治具２０を取り外す第５の工程（図９参照）とを経て行われる。以下、各工程を順に説明する。尚、本実施形態では、図２に示すように、直列４気筒の各シリンダのプラグ穴１０周りに４つずつバルブ２が配される場合について説明し、プラグ穴１０が並んでいる方向（図２の左右方向）を前後方向と言い、水平方向で前後方向と直交する方向（図２の上下方向）を車幅方向と言う。
【００１７】
第１の工程では、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１に複数のバルブ２及びピボット支持部３が組み付けられる。具体的には、図１に示すように、シリンダヘッド１、シリンダブロック５、及びピストン６で燃焼室７が形成され、この燃焼室７に連通した吸気口８ａ及び排気口８ｂを開閉する位置にバルブ２（吸気バルブ２ａ、排気バルブ２ｂ）が設けられる。シリンダヘッド１に設けられたプラグ穴１０の内周には点火プラグ９が設けられ、点火プラグ９の先端９ａ（点火部）は燃焼室７に臨んでいる。本実施形態では、シリンダヘッド１に固定された円筒状のチューブ１１の内周と、シリンダヘッド１に設けられた貫通孔１ａとでプラグ穴１０が構成される。
【００１８】
バルブ２の上端にはリテーナ１２が固定され、リテーナ１２とシリンダヘッド１との間にスプリングが圧縮状態で配される。これにより、バルブ２が吸気口８ａ又は排気口８ｂを閉じる方向に付勢される。ピボット支持部３は、シリンダヘッド１の上面に固定される。本実施形態では、バルブクリアランスを調整可能なラッシュアジャスタでピボット支持部３が構成される。ピボット支持部３は、図２に示すように、各プラグ穴１０の周りに４つずつ設けられ、それぞれバルブ２の車幅方向外側に配される。
【００１９】
第２の工程では、図３及び図４に示すように、バルブ２及びピボット支持部３の上にロッカーアーム４が載置される。ロッカーアーム４は、いわゆるスイングアーム型であり、一端にピボット支持部３の球面状の先端が嵌合する支持穴４ａが設けられると共に、他端にバルブ２の上端を押し下げる押圧部４ｂが設けられる。このロッカーアーム４の中間部をカム（図示省略）で押し下げることにより、支持穴４ａを支点として押圧部４ｂが上下に揺動し、これによりバルブ２の開閉が行われる。図示例では、ロッカーアーム４の中間部にローラ４ｃが設けられ、カムとの摩擦抵抗を軽減している。
【００２０】
第３の工程では、図５（ａ）〜（ｃ）に示す組付治具２０を用いて、バルブ２及びピボット支持部３の上に載置したロッカーアーム４を押さえる。組付治具２０は、嵌合部２１と、押さえ部２２と、嵌合部２１と押さえ部２２とを連結する連結部２３とを備える。連結部２３は、例えば金属で形成され、略円柱形状を成した頭部２３ａと、頭部２３ａから下方に延びた半円筒状の柱部２３ｂと、柱部２３ｂの下端から外径に延びたフランジ部２３ｃとを有する。連結部２３の頭部２３ａには、外周面の一部を切り欠いて形成された軸方向の平面部２３ａ１と、平面部２３ａ１を除く頭部２３ａの外周面に設けられた環状溝２３ａ２が形成される。嵌合部２１は、例えば金属で円柱状に形成され、連結部２３の頭部２３ａの下面にボルト等で固定される。押さえ部２２は、例えば樹脂（ナイロン等）で形成され、連結部２３のフランジ部２３ｃの四隅にボルト等で固定される。
【００２１】
組付治具２０は、図６に示すように、シリンダヘッド１に設けられたプラグ穴１０の上端に嵌合部２１を嵌合させると共に、バルブ２及びピボット支持部３の上に載置されたロッカーアーム４の幅方向内側端部（すなわち押圧部４ｂ）を上方から押さえた状態で配置される。本実施形態では、図７に示すように、各プラグ穴１０に一つずつ組付治具２０が装着され、図８に拡大して示すように、プラグ穴１０周りの４つのロッカーアーム４が一つの組付治具２０で同時に押さえられる。こうして、組付治具２０の自重（特に金属製の連結部２３の自重）によりロッカーアーム４が押さえられ、ロッカーアーム４の脱落が防止される。
【００２２】
このように、上記の組付治具２０は、シリンダヘッド１に必ず設けられるプラグ穴１０に嵌合部２１を嵌合させて位置決めされるため、シリンダヘッド１の種類に関わらず装着することができる。また、４つのバルブ２の中心にあるプラグ穴１０に組付治具２０を装着することで、プラグ穴１０を基準としてその周りの４つのロッカーアーム４（吸気側の２つのロッカーアーム４、及び、排気側の２つのロッカーアーム４）を同時に押さえることができる。さらに、チューブ１１の外周面は、オイルシール（図示省略）が密着するシール面となる場合があるが、本実施形態では、上記のように組付治具２０の嵌合部２１をチューブ１１の内周面（プラグ穴１０）に嵌合させるため、チューブ１１の外周面に組付治具２０が当接してシール面を傷つける事態を防止できる。
【００２３】
第４の工程では、図９に示すように、シリンダヘッド１にカムシャフト３０が取り付けられる。カムシャフト３０は軸方向が前後方向となるように配され、図示は省略するが、吸気側のバルブ２ａを開閉する吸気カムシャフト３０と、排気側のバルブ２ｂを開閉する排気カムシャフト３０とが平行に設けられる。本実施形態では、カムシャフト３０をカムシャフトハウジング（図示省略）に固定してカムシャフトサブアッシを構成した後、このカムシャフトサブアッシをシリンダヘッド１の上面にボルト固定することにより、カムシャフト３０がシリンダヘッド１に取り付けられると共に、複数のロッカーアーム４がシリンダヘッド１に取り付けられる。尚、本発明は、上記のようにカムシャフト３０をカムシャフトサブアッシとしてシリンダヘッド１に組み付ける場合だけでなく、例えば、カムシャフト３０とカムシャフトハウジングとをサブアッシ化することなく、カムシャフト３０をシリンダヘッド１に直接組み付ける構成のエンジンに適用することもできる。
【００２４】
第５の工程では、組付治具２０がシリンダヘッド１から取り外される。組付治具２０は、ロッカーアーム４の上に載置されているだけなので、上方に持ち上げるだけで取り外すことができる。ただし、組付治具２０をシリンダヘッド１に対して持ち上げると、カムシャフト３０やカムシャフトハウジング（図示省略）に干渉する恐れがある。かかる不具合を防止するために、以下の手順を経て組付治具２０の取り外しが行われる。まず、連結部２３の頭部２３ａを持って組付治具２０を上方に持ち上げ、嵌合部２１とプラグ穴１０との嵌合を解除する（図９の矢印Ａ参照）。その後、組付治具２０とカムシャフト３０あるいはカムシャフトハウジングとの干渉を回避できる位置まで、組付治具２０を水平方向（例えば後方、図９の矢印Ｂ参照）に移動させる。組付治具２０は、この水平移動方向（矢印Ｂ方向）でチューブ１１と干渉しない構造となっており、具体的には、柱部２３ｂが水平移動方向と反対側を切り欠いた半割り円筒状を成している（図５参照）。そして、組付治具２０をさらに持ち上げることにより（図９の矢印Ｃ参照）、組付治具２０がシリンダヘッド１から取り外される。以上により、ロッカーアーム４のシリンダヘッド１への組み付けが完了する。
【００２５】
上記のロッカーアーム４の組付工程では、複数（上記実施形態では４個）の組付治具２０が使用される。これらの組付治具２０をシリンダヘッド１に対して一つずつ着脱しても良いが、複数の組付治具２０を一度に着脱することができる着脱治具を用いてもよい。以下、このような着脱治具及びこれを用いた着脱方法について説明する。
【００２６】
着脱治具は、複数の組付治具２０が載置される載置台４０（図１０及び図１１参照）と、複数の組付治具２０を一度に移動させるための掴み治具５０（図１２参照）とからなる。載置台４０は、図１０及び図１１に示すように、各組付治具２０が載置される複数（図示例では４つ）の載置部４１と、各載置部４１に載置した組付治具２０を位置決めする位置決め部４２とを備える。図示例の載置部４１は、組付治具２０に設けられた嵌合部２１を下方から支持し、複数の組付治具２０を所定間隔（すなわち、シリンダヘッド１のプラグ穴１０と同じ間隔）で保持する。尚、載置部４１を、嵌合部２１の外周面に嵌合する構成としてもよい。位置決め部４２は、組付治具２０のフランジ部２３ｃに２箇所で当接し、組付治具２０の周り止めの機能を果たす。
【００２７】
掴み治具５０は、図１２に示すように、基板５１と、基板５１に所定間隔で設けられた複数（図示例では４つ）の貫通孔５２と、貫通孔５２の内周に挿入された組付治具２０を保持する保持手段とを備える。本実施形態では、各貫通孔５２の直径方向一端側（図１２の左側）に設けられた位置決めブロック５３と、各貫通孔５２の直径方向他端側（図１２の右側）に出没可能に設けられたスライド板５４とで、保持手段が構成される。位置決めブロック５３は、図１３に示すように、組付治具２０の頭部２３ａの平面部２３ａ１と当接可能な水平当接部５３ａと、頭部２３ａの上面と当接可能な上面当接部５３ｂとからなる。スライド板５４は、図１２に示すように、一端に設けられた支点５４ａを中心に水平面内で揺動可能に設けられる。図示例では、複数のスライド板５４の他端が連結板５４ｂで連結され、連結板５４ｂの端部に操作レバー５４ｃが設けられる。連結板５４ｂは、バネ等の付勢手段（図示省略）により、スライド板５４が貫通孔５２に侵出する方向（図中左方向）に付勢されている。
【００２８】
上記構成の掴み治具５０により、載置台４０に載置された複数の組付治具２０が以下のようにして保持される。まず、掴み治具５０の操作レバー５４ｃを図１２の矢印の方向に回転させることにより、スライド板５４を貫通孔５２から退避させる（図１２の点線参照）。そして、図１３に示すように、掴み治具５０の複数の貫通孔５２に組付治具２０の頭部２３ａを挿入させる。このとき、組付治具２０の間隔と貫通孔５２の間隔とが一致しているため、挿入作業を容易に行うことができる。これにより、図１４に示すように、組付治具２０の頭部２３ａの上面が、掴み治具５０の位置決めブロック５３の上面当接部５３ｂに当接し、頭部２３ａの環状溝２３ａ２がスライド板５４と同じ高さに配される。この状態で、掴み治具５０の操作レバー５４ｃを離すことにより、連結板５４ｂが付勢手段で付勢されて貫通孔５２に侵出し（図１２の実線参照）、図１５に示すようにスライド板５４が環状溝２３ａ２に嵌り込み、スライド板５４と頭部２３ａとが上下方向に係合する。これと同時に、スライド板５４により組付治具２０の頭部２３ａの平面部２３ａ１が水平当接部５３ａに押し付けられ、組付治具２０が掴み治具５０に対して水平方向に位置決めされる。以上により、複数の組付治具２０が掴み治具５０により保持され、複数の組付治具２０を一度に運搬することができる。
【００２９】
上記のような着脱治具（載置台４０及び掴み治具５０）を、上記のロッカーアームの組付工程に適用する方法について説明する。上記のロッカーアームの組付工程では、図１６に示すように、コンベアＣ上を流れるワーク（エンジン）に対して、ロッカーアームを載置する第２の工程Ｐ２と、シリンダヘッドに組付治具を装着する第３の工程Ｐ３と、シリンダヘッドにカムシャフトを組み付ける第４の工程Ｐ４と、シリンダヘッドから組付治具を取り外す第４の工程Ｐ５とが設けられる。載置台４０は、コンベアＣに沿って設けられたシュータ６０上に配置され、第２の工程Ｐ２と第５の工程Ｐ５との間で行き来可能とされる。また、第２の工程Ｐ２と第５の工程Ｐ５を行う場所には、それぞれ掴み治具５０が配置される。
【００３０】
まず、組付治具２０（図１６では省略）を載置した載置台４０が第２工程Ｐ２付近まで搬送される（図１６のＱ１参照）。ここで作業者は、掴み治具５０を用いて載置台４０に載置された複数の組付治具２０を保持し、第２の工程Ｐ２のシリンダヘッド１（図１６では省略）に複数の組付治具２０を一度に装着する。組付治具２０が装着されたシリンダヘッド１は、第３の工程Ｐ３、第４の工程Ｐ４を経て、第５の工程Ｐ５まで搬送される。この間に、空になった載置台４０が、シュータ６０で第５の工程Ｐ５付近まで搬送される（図１６のＱ２参照）。そして、第５の工程Ｐ５で、作業者は、掴み治具５０を用いてシリンダヘッドから複数の組付治具２０を一度に取り外し、空の載置台４０上に載置する。こうして複数の組付治具２０が載置された載置台４０が再び第２の工程Ｐ２付近まで搬送され、上記の工程が繰り返される。すなわち、組付治具２０は、コンベアＣ上を第２の工程Ｐ２から第５の工程Ｐ５まで搬送され、シュータ６０により第５の工程Ｐ５付近から第２の工程Ｐ２付近まで搬送される経路Ｌ１（図１６に点線で示す）を循環する。一方、載置台４０は、シュータ６０上で、第２の工程Ｐ２付近と第５の工程Ｐ５付近との間を往復する経路Ｌ２（図１６に鎖線で示す）を循環する。
【符号の説明】
【００３１】
１     シリンダヘッド
２     バルブ
３     ピボット支持部
４     ロッカーアーム
５     シリンダブロック
６     ピストン
７     燃焼室
９     点火プラグ
１０   プラグ穴
１１   チューブ
１２   リテーナ
２０   組付治具
２１   嵌合部
２２   押さえ部
２３   連結部
２３ａ 頭部
２３ｂ 柱部
２３ｃ フランジ部
３０   カムシャフト
４０   載置台
４１   載置部
４２   位置決め部
５０   掴み治具
５１   基板
５２   貫通孔
５３   位置決めブロック
５４   スライド板
６０   シュータ
【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】
2012159032.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012159032.tif 000011
【図１０】
2012159032.tif 000012
【図１１】
2012159032.tif 000013
【図１２】
2012159032.tif 000014
【図１３】
2012159032.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2012159032.tif 000017
【図１６】
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