(57)【要約】【課題】歪取り作業等の衝撃又は振動等が作用しても、ナット本体が所定の位置に把持され、必要に応じてナット本体の位置を微調整できる位置合わせナットを提供する。【解決手段】位置合わせナット１Ａにおいて、弾性を有す金属から成る把持体１００は、基板部１１０と、その幅方向の端部から連続して備えられる連結部１２０，１２０と、連結部１２０，１２０から延伸する押圧部１３０，１３０とを備えている。各押圧部１３０の断面形状は下方に突出する略Ｖ字形状をなすとともに、略Ｖ字形状の先端部には、ネジ座５０の基部６０の上面に備えられる溝部９０に当接する当接部１４０が備えられている。基部６０は溝部９０に沿う方向に位置を微調整できることで、把持体１００に対してナット本体の位置を微調整可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ部を備えるネジ座と、前記ネジ座を移動可能に把持する把持体とを備え、
前記ネジ座は、板状の基部と、前記基部の中央部に前記基部の厚さ方向に突出する円筒部と、前記円筒部の軸線に沿って備えられる前記ネジ部と、を備えており、
前記把持体は、平板状の基板部と、前記基板部の幅方向の両端部からそれぞれ立設される連結部と、前記各連結部から前記基板部に重なる態様で水平方向に延伸する押圧部と、を備えており、
前記押圧部は、前記円筒部の側面との間に間隔をおいて前記円筒部を囲む態様で備えられるととともに、前記基部を押圧する部位に当接部を備えている
位置合わせナットにおいて、
前記ネジ座の前記基部には、前記各押圧部に対応してそれぞれ、前記円筒部を挟む態様で溝部が設けられるとともに、前記当接部が前記溝部を押圧すること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項２】
請求項１に記載された位置合わせナットにおいて、
前記各溝部は、前記基部の長手方向の各端部と前記円筒部との間において前記基部の長手方向に沿って備えられており、
前記各押圧部には、前記当接部が前記溝部に対応して前記基板部の長手方向に沿う態様で備わっていること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項３】
請求項２に記載された位置合わせナットにおいて、
前記各溝部は、前記基部の幅方向の中央部に、前記両溝部が前記円筒部を挟んで直線状に整列して設けられていること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項４】
請求項１に記載された位置合わせナットにおいて、
一方の前記溝部は、前記基部の一方の長手方向の端部と前記円筒部との間において、前記基部の長手方向に沿って備えられており、
他方の前記溝部は、前記基部の他方の長手方向の端部と前記円筒部との間において、前記基部の幅方向に沿って備えられており、
前記各押圧部には、前記当接部が前記溝部に対応して前記溝部が延びる方向に沿う態様で備わっていること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項５】
請求項４に記載された位置合わせナットにおいて、
前記一方の溝部は、前記基部の幅方向の中央部に備えられており、
前記他方の溝部は、前記基部の他方の長手方向の端部と前記円筒部との間の中央部に備えられていること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された位置合わせナットにおいて、
前記位置合わせナットは、鉄道車両構造体に対して、車両に設置される設備・機器の固定に適用されること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項７】
請求項６に記載された位置合わせナットにおいて、
前記鉄道車両構造体には垂直断面形状がハット型をし且つその中央部に貫通孔が形成された受金が固定されており、
前記設備・機器には突出する固定部が設けられており、
前記鉄道車両構造体の前記受金のハット内側に前記把持体を取り付けることで前記位置合わせナットが前記受金にセットされており、
前記鉄道車両構造体の前記受金と前記設備・機器の前記固定部とを重ねた状態で、前記受金と前記固定部とを貫通するボルトを前記ネジ座の前記ネジ部に螺合させて、前記ボルトと前記位置合わせナットとで前記受金と前記固定部とを挟み付けることにより、前記設備・機器を前記鉄道車両構造体に対して前記貫通孔の前記ボルト回り余裕分だけ位置調節可能に固定することに適用されていること、
を特徴とする位置合わせナット。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された位置合わせナットにおいて、
前記鉄道車両構造体は鉄道車両床板であり、
前記設備・機器は車両用の化粧室ユニットであり、
前記鉄道車両床板の上面に前記受金が取り付けられており、前記化粧室ユニットの底板に下方に向けて前記固定部が突出して設けられていること、
を特徴とする位置合わせナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２つの部材を結合する際に用いられる位置合わせナットであって、特に、軌条車両に設備・機器を搭載する場合に車体構造に固定するのに好適な位置合わせナットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電車等の鉄道車両のような軌条車両において、車両の床面に複数の取付け金を固定した後、複数の取付け部を備える化粧室ユニットを、取付け金の上面にそれぞれ取付け部を合わせるようにして床面に載置した後、両者をボルトで固定する場合がある。この場合、車両の床面に備えられる取付け金間の寸法と化粧室ユニットに備えられる取付け部間の寸法とにそれぞれ寸法誤差が生じ、取付け金と取付け部との位置が整合しないことがある。
【０００３】
図６（特許文献１の図１）には、上述した寸法誤差を吸収するとともに、ナットの位置を任意に変更して、両者を容易に結合することができる取付け具として位置決めナット（フローティングナット）が開示されている。この位置決めナットは、貫通するねじ孔が形成された板状のナット本体１０と、ばね鋼板を折り曲げることにより一体に形成され、内部にナット本体１０を保持するリテーナ２０と、ナット本体１０の正面に当接する押圧片２２と、から構成されている。
【０００４】
リテーナ２０は、ナット本体１０の背面に対向し、ねじ孔１２ａと連通する円形の挿通孔２１ａが形成された背面板２１と、ナット本体１０の正面に対向する上下一対の押圧片（正面板）２２と、背面板２１と押圧片２２の上下端を連結する側板２３と、を有する。背面板２１、押圧片２２、側板２３で区画されるナット本体１０よりも寸法の大きな空間内に、ナット１０が収容されている。そのため、ナット本体１０は、リテーナ２０に収容された状態で、指でつまんでスライドさせることでリテーナ２０内を移動可能となっている。同時に、ナット本体１０の座板の正面に当接する押圧片２２が座板１１を背面板２１に弾性的に押し付ける。この構成により、ナット本体１０から指を離すと、リテーナ２０内の所望の位置でナット本体１０がずれ動かないように位置決め可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電車の車体等、大型溶接構造体では、溶接によって構造物を構成する各要素（鉄道車両の場合、台枠、側構体、妻構体、屋根構体など）同士を接合することが行われるので、溶接時に生じる大きな熱によって接合部が膨張する或いは収縮するなどして歪が生じる。そのため、構造体の各部において寸法誤差が大きくなる場合がある。寸法誤差の原因となる大きな歪が生じた場合、バーナーで局所的に加熱したり、ハンマーで叩いたりするなどして歪を修正することが行われている。
【０００７】
特許文献１に示される位置合わせナットは、断面ハット状の受金などに備えられた後、溶接等で構造体の各部に固定される。この状態で上述した歪取り作業がなされると、フローティングナット１の押圧片２２のばね力で押圧されて位置決めされているナット本体１０が、歪取り作業の衝撃及び振動等のために、所定の位置からずれてしまう可能性がある。さらに、位置合わせナットを予め備えた受金を鉛直面に固定する場合も、上述した振動に加えて重力の影響を受け、ナット本体１０が下方に大きくずれる可能性がある。
【０００８】
溶接等に起因する構造体の歪を修正した後であれば、構造体の各部の寸法誤差は小さくなるため、位置合わせナットに備えられるナット本体が所定の位置にあれば、歪取り作業の過程で所定の位置からずれてしまったナット本体の位置を再調整することなく、ボルトを差し込むことができるので作業工数を小さくできる。
【０００９】
そこで、位置合わせナットにおいては、位置合わせナットにおいて、当該位置合わせナットに備わっている構造を利用して、衝撃や振動が作用しても、ナット本体であるネジ座が把持体における所定の位置を保持可能にする点で解決すべき課題がある。
本発明の目的は、歪取り作業等の衝撃又は振動等が作用しても、ナット本体であるネジ座が所定の位置に把持され、必要に応じてナット本体の位置を微調整することができる位置合わせナットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明による位置合わせナットは、ネジ部を備えるネジ座と、前記ネジ座を移動可能に把持する把持体とを備え、前記ネジ座は、板状の基部と、前記基部の中央部に前記基部の厚さ方向に突出する円筒部と、前記円筒部の軸線に沿って備えられる前記ネジ部と、を備えており、前記把持体は、平板状の基板部と、前記基板部の幅方向の両端部からそれぞれ立設される連結部と、前記各連結部から前記基板部に重なる態様で水平方向に延伸する押圧部と、を備えており、前記押圧部は、前記円筒部の側面との間に間隔をおいて前記円筒部を囲む態様で備えられるととともに、前記基部を押圧する部位に当接部を備えている位置合わせナットであって、前記ネジ座の前記基部には、前記各押圧部に対応してそれぞれ、前記円筒部を挟む態様で溝部が設けられるとともに、前記当接部が前記溝部を押圧すること、を特徴としている。
【００１１】
本発明による位置合わせナットによれば、把持体においてネジ座の円筒部を囲む態様で備わる押圧部が、ネジ座の基部において円筒部を挟む態様で設けられている溝部を押圧しているので、押圧部が溝部を乗り越えて移動するには、単に平坦な基部を押圧しているとした場合よりも大きな力を要する。したがって、押圧部が溝部を押圧する構造は、ネジ座が把持体に対して移動するのを規制する作用があり、衝撃又は振動等が作用しても、押圧部の溝部からの外れ易さが抑制される。また、ネジ座に十分な力を作用させれば、押圧部が溝部を乗り越え、把持体に対してネジ座を移動させることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明である位置合わせナットによれば、歪取り作業に伴う衝撃又は振動等が作用する場合であっても、ナット本体が把持体に対して所定の位置を保つことができる位置合わせナットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明による位置合わせナットの一実施例を示す上面図である。
【図２】図２は、図１に示される位置合わせナットのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、本発明による位置合わせナットの別の実施例を示す上面図である。
【図４】図４は、本発明による位置合わせナットを用いて、鉄道車両の床の上面に化粧室ユニットの底板を固定する例を示す図である。
【図５】図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】従来の位置合わせナットの一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明による位置合わせナットの実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明による位置合わせナットの一実施例の上面図であり、図２は図１に示される位置合わせナットのＡ−Ａ断面図である。図１及び図２を参照すると、本発明による位置合わせナット１Ａは、把持体１００と、ネジ座５０と、を備えており、ネジ座５０が把持体１００において位置決め（移動）可能に把持される点に特徴がある。把持体１００は、平板状の基板部１１０と、基板部１１０の幅方向（矢印２１０の方向）の両端部からそれぞれ連続的に立設される連結部１２０、１２０と、連結部１２０から基板部１１０に重なる態様で略水平方向に延伸する一対の押圧部１３０，１３０と、を備えている。基板部１１０、連結部１２０及び押圧部１３０は、所定の形状に打ち抜かれた鋼板を曲げ加工によって一体に曲げ成形されており、押圧部１３０がネジ座５０の基部６０を押圧できるように、連結部１２０と押圧部１３０にバネ力（弾性力）が付与されている。
【００１６】
基板部１１０の中央部には後述するネジ座５０に備えられるネジ部８０（雌ネジ）に、ボルト（雄ネジ）を通した際に、このボルトが貫通するとともに、基板部１１０の面内でボルトを通したネジ座５０が移動可能なように、ネジ部８０の内径より大きい大径の貫通孔１１５が形成されている。
【００１７】
ネジ座５０は、板状の基部６０と、基部６０の中央部にその厚さ方向に突出する態様で一体に備えられる円筒部７０と、円筒部７０を同心状に縦方向（基部６０の表面に垂直方向）に貫通する孔の内周に設けられる上記のネジ部８０（雌ネジ）と、を備えている。把持体１００に備えられる一対の押圧部１３０，１３０はネジ座５０に備えられる円筒部７０を囲む態様で備えられており、把持体１００からネジ座５０が脱落することを抑制している。ネジ座５０の基部６０の上面であって、基部６０の長手方向の各端部と円筒部７０との間で溝を形成することにより、基部６０の幅方向２１０の中央部には、円筒部７０を挟む態様で、基部６０の長手方向２００に沿って直線状に整列した溝部９０，９０が設けられている。
【００１８】
図２に示されるように、押圧部１３０，１３０の断面形状は下方に突出する略Ｖ字形状をなすとともに、各押圧部１３０には、その略Ｖ字形状の先端部であってネジ座５０の基部６０に当接する側において、基部６０の上面に形成されている溝部９０に対応して且つ基板部１１０の長手方向に沿う態様で形成された当接部１４０が設けられている。当接部１４０が溝部９０に嵌まり込むことで溝部９０に当接することにより、基部６０と把持体１００との間には弾性的に係合する係合部が構成されており、押圧部１３０のバネ復元力が当接部１４０を介して溝部９０に作用して、基部６０を把持体１００に対して付勢するとともに、所定方向（溝部９０の長手方向）のみに微調整可能に係合している。
【００１９】
上述したように、基板部１１０と、基板部１１０の幅方向の両端部に備えられる連結部１２０，１２０と、連結部１２０，１２０に接続する押圧部１３０，１３０とを予め備えられる１枚の金属板を切り出し、曲げ加工によって基板部１１０に連結部１２０，１２０を介して接続される押圧部１３０，１３０を形成することで、把持体１００を製作してもよい。また、基板部１１０と、連結部１２０と、押圧部１３０と、を各々別部品として成形した後、各々の部品を接続して、把持体１００を製作してもよい。
【００２０】
いずれの製作方法の場合であっても、把持体１００の連結部１２０及び押圧部１３０、又は連結部１２０と押圧部１３０のどちらか一方は曲げ加工によって塑性変形しており、基板部１１０と押圧部１３０との間に把持されるネジ座５０は、連結部１２０と押圧部１３０のどちらか一方又は両方が当該塑性変形の状態を維持しようとして生じる復元力（弾性力、バネ力）によって、ネジ座５０は、押圧部１３０に備わる当接部１４０が基部６０に備わる溝部９０に当接することによって、常に把持体１００の基板部１１０に向けて押圧される。
【００２１】
ネジ座５０は、ネジ座５０に備えられる円筒部７０の円筒外壁と、把持体１００に備えられる押圧部１３０，１３０の端部と、の間の長手方向２００の寸法Ｌ及び幅方向２１０の寸法Ｗの範囲内の水平面内で位置決め可能であり、円筒部７０の側面が押圧部１３０，１３０に所定の隙間をおいて拘束されるため、ネジ座５０が基板部１１０の面内方向において把持体１００から逸脱せず、上記寸法Ｌ及び寸法Ｗの範囲でネジ座５０の位置を把持体１００の基板部１１０の範囲内で決めることができる。
【００２２】
上記の構成によって、把持体１００の基板部１１０の幅方向の中央部に、ネジ座５０の基部６０の幅方向の中央部に常時把持される位置合わせナット１Ａを実現することができる。その結果、位置合わせナット１Ａを受金などに固定する際の衝撃等よって、ネジ座５０が把持体１００の所定の位置（初期位置）から大きく外れることを防止できるので、ネジ座５０のネジ部８０にボルト等（図示なし）を小さい作業工数で容易に挿入して締結することができる。
【実施例２】
【００２３】
図３は、本発明による位置合わせナットの別の実施例を示す上面図である。図１を参照して説明した位置合わせナット１Ａと共通の部位については同じ符号を付すことで再度の説明を省略し、図３に示される位置合わせナット１Ｂの特徴的な部位についてのみ記す。図３に示される位置合わせナット１Ｂにおいては、把持体１００に円筒部７０を挟んで且つ円筒部７０の中心に対して点対称状に備わる二つの押圧部１３０，１３０には、それぞれ当接部１４０，１４０が備わっている。当接部１４０，１４０は、互いに交差する態様で設けられている。
【００２４】
一方（図３右側）の溝部９０は、基部６０の一方の長手方向２００の端部と円筒部７０との間において、基部６０の長手方向２００に沿って備えられており、他方（図３左側）の溝部は９０、基部６０の他方の長手方向２００の端部と円筒部７０との間において、基部６０の幅方向２１０に沿って備えられている。一方の溝部９０は、基部６０の幅方向の中央部に備えられており、他方の溝部９０は、基部６０の他方の長手方向２００の端部と円筒部７０との間の中央部に備えられている。
【００２５】
各押圧部１３０には、溝部９０に対応して当該溝部９０が延びる方向に沿う態様で当接部１４０が備わっている。即ち、一方（図３右側）の押圧部１３０に備えられる当接部１４０は長手方向２００に沿って形成され、他方（図３左側）の押圧部１３０に備えられる当接部１４０は幅方向２１０に沿って形成される。押圧部１３０，１３０に備えられる当接部１４０，１４０は、それぞれが同時に、ネジ座５０の基部６０の表面に備えられる溝部９０，９０整合して弾性的な係合部を構成しているので、ネジ座５０は、把持体１００に対して僅かな範囲で調整可能ではあるが、この弾性的な係合部により、略一定状態に係合・保持される。
【００２６】
図１に示される位置合わせナット１Ａを垂直な面に用いる場合、ネジ座５０を把持体１００の所定の場所（長手方向２００及び幅方向２１０の中央部）に把持するために、押圧部１３０の当接部１４０とネジ座５０の溝部９０とを水平方向に配置する、つまり、位置合わせナット１Ａの長手方向を水平方向に沿わせて配置したほうが望ましい。これに対して、図３に示される位置合わせナット１Ｂでは、一方の押圧部１３０の当接部１４０とネジ座５０の溝部９０、及び他方の押圧部１３０の当接部１４０とネジ座５０の溝部９０とが交差する形態で備えられるため、垂直な面に用いる場合、位置合わせナット１Ｂが固定される方向を選ばない。このため、垂直面に位置合わせナットを備える場合でも、図３に示される位置合わせナット１Ｂの方が、ネジ座５０が把持体１００の所定の場所（長手方向２００及び幅方向２１０の中央部）に把持されるため、小さい作業工数でボルト等を容易に挿入して締結することができる。なお、実際に位置合わせナット１Ａをボルトで締結する場合には、ネジ座５０が把持体１００に対して、押圧部１３０の当接部１４０がネジ座５０の溝部９０を超える程度に移動することがあるのは言うまでもない。当接部１４０と溝部９０とから成る弾性的な係合部は、ボルト締結前の状態で、ネジ座５０が把持体１００に対して不本意な移動をするのを抑制する。
【００２７】
〔応用例〕
本発明による位置合わせナットを、鉄道車両構造体に対する設備・機器の固定に適用する応用例について説明する。図４は、例えば鉄道車両構造体を鉄道車両の床とし、設備・機器を化粧室ユニットとして、本発明による位置合わせナットを用いて鉄道車両の床の上面に化粧室ユニットの底板を固定する例を示す図であり、図５は図４のＢ−Ｂ断面図である。ここでは、位置合わせナット１Ａ及び１Ｂを総称して位置合わせナット１とする。
【００２８】
化粧室ユニット底板３００は、鉄道車両床板４００に対して、当該鉄道車両床板４００に備えられる受金４１０に固定された位置合わせナット１を介して固定される。この場合、位置合わせナット１をなすネジ座５０にボルトを差し込んで締結することによって、化粧室ユニット底板３００に突出して形成された固定部３１０と鉄道車両床板４００に備えられる受金４１０とがボルト（頭部）とネジ座５０との間に挟み込まれて固定される。受金４１０は、長手方向２００の垂直断面形状がハット型をなしており、その中央部の水平部には前述したボルトが余裕を持って貫通できる孔が形成されているとともに、ハット型の両下端部には水平方向に延伸するフランジ（鍔部）を有する。
【００２９】
位置合わせナット１が、ハット状の受金４１０のクラウン部の水平裏側（フランジ側）に対して、その基板部１１０に備えられる孔１５０，１５０（図１、図３参照）を用いてネジ等で固定される。位置合わせナット１が固定された受金４１０は、鉄道車両の幅方向２００の間隔Ｐ１、長手方向２１０の間隔Ｐ２を設けて鉄道車両床板４００の上面に位置決めされた後、受金４１０のフランジを鉄道車両床板４００にＭＩＧ溶接等によって固定される。
【００３０】
所定の間隔Ｐ１、Ｐ２をおいて鉄道車両床板４００の上面に固定された受金４１０の上面に、化粧室ユニット底板３００の高さ方向に突出して形成された固定部３１０を載置して、ボルト３２０を用いて化粧室ユニット底板３００を鉄道車両床板４００に固定する。
【００３１】
一般に、ＭＩＧ溶接等に代表される溶融溶接は溶接時に溶接部に大量の熱が流入するため、受金４１０及び鉄道車両床板４００が溶接に伴う多量の入熱によって局所的に膨張或いは収縮する。そのため、所定の間隔Ｐ１と間隔Ｐ２に寸法誤差が生じる場合ある。また、位置合わせナット１を備える受金４１０を鉄道車両床板４００の上に置いた状態で、水平面内の方向に受金４１０をハンマー等で軽く叩いて位置を決める場合がある。この場合も、所定の間隔Ｐ１と間隔Ｐ２に寸法誤差が生じる場合ある。本発明による位置合わせナット１では、位置合わせナット１を受金４１０に固定する作業中に多少の熱や衝撃等が位置合わせナット１に作用する場合であっても、位置合わせナット１のネジ座５０は、押圧部１３０に備えられる当接部１４０がネジ座５０の基部６０に備えられる溝部９０を押圧するため、ネジ座５０は位置合わせナット１をなす把持体１００の中央部（所定の場所）に位置する。
【００３２】
化粧室ユニット底板３００をＦＲＰで成型する場合、取り付けピッチ寸法に成型時の収縮或いは膨張等に起因する寸法誤差が生じて、化粧室ユニット底板３００の固定部３１０間の間隔Ｐ１及びＰ２と、受金４１０間の間隔Ｐ１及びＰ２と、の間に寸法誤差が生じことがある。この場合、ボルト３２０を挿入する前に、棒状の工具で位置合わせナット１のネジ座５０をボルト３２０が挿入できる位置まで移動させた後、ボルト３２０を締結する。この場合、ネジ座５０の把持体１００に対する移動量が大きければ、当接部１４０，１４０が溝部９０，９０から外れることはあり得る。
【００３３】
化粧室ユニット底板３００の固定部３１０間隔Ｐ１及びＰ２と、受金４１０間の間隔Ｐ１及びＰ２との間に、殆ど寸法誤差が生じ無い場合は、位置合わせナット１の把持体１００の中央部にネジ座５０が位置するため、棒状の工具で位置合わせナット１のネジ座５０の位置を調整することなく、ボルト３２０を挿入することができるので、小さい作業工数で化粧室ユニット底板３００を鉄道車両床板４００に固定することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１，１Ａ，１Ｂ…位置合わせナット
５０…ネジ座                          ６０…基部
７０…円筒部                          ８０…ネジ部
９０…溝部
１００…把持体                        １１０…基板部
１２０…連結部                        １３０…押圧部
１４０…当接部                        １５０…穴
２００…長手方向を示す矢印            ２１０…幅方向を示す矢印
３００…化粧室ユニット底板            ３１０…塞ぎ板
３２０…ボルト
４００…鉄道車両床板                  ４１０…受金
【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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