(57)【要約】【課題】入口側流路を開口させた弁座が設けられる弁ハウジングと、弁座に着座可能な弁体と、弁体を弁座に着座する側に付勢するコイルばねとを備える逆止弁において、組立を容易とするとともに構造の簡素化を図りつつ弁体の振動を効果的に抑制可能とする。【解決手段】コイルばね２８が、弁体２７の作動方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材２８ａを巻回して構成される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側流路（２９）を開口させた弁座（３０）が設けられるとともに前記弁座（３０）を臨ませた弁室（３１）が内部に形成される弁ハウジング（２５）と、前記弁座（３０）に着座可能な弁体（２７）と、該弁体（２７）を前記弁座（３０）に着座する側に付勢するようにして前記弁室（３１）に収容されるコイルばね（２８）とを備える逆止弁において、前記コイルばね（２８）が、前記弁体（２７）の作動方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材（２８ａ）を巻回して構成されることを特徴とする逆止弁。
【請求項２】
入口側流路（２９）を開口させた弁座（３０）が設けられるとともに前記弁座（３０）を臨ませた弁室（３１）が内部に形成される弁ハウジング（２５）と、前記弁座（３０）に着座可能な弁体（２７）と、該弁体（２７）を前記弁座（３０）に着座する側に付勢するようにして前記弁室（３１）に収容されるコイルばね（４４）とを備える逆止弁において、前記コイルばね（４４）が、前記弁体（２７）の作動方向と直交する方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材（４４ａ）を巻回して構成されることを特徴とする逆止弁。
【請求項３】
前記コイルばね（２８，４４）が、該コイルばね（２８，４４）を受けるようにして前記弁体（２７）に形成される受け面（４３）側に向かうにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の逆止弁。
【請求項４】
前記弁ハウジング（２５）には、前記弁座（３０）との間に前記弁室（３１）を形成するガイド部材（２６）が取付けられ、該ガイド部材（２６）には、前記弁体（２７）に一体に設けられる軸部（４１）を同軸に囲繞して前記弁ハウジング（２５）に挿入されるとともに周方向複数箇所に出口側流路（２０）に通じる連通孔（３７）が設けられる円筒部（２６ｂ）と、前記軸部（４１）を摺動可能に嵌合するガイド孔（３６）を形成して前記円筒部（２６ｂ）の前記弁座（３０）側の端部に一体にかつ同軸に連なる支持筒部（２６ｃ）とを有し、前記支持筒部（２６ｃ）の外面が前記連通孔（３７）に向かうにつれて大径となるテーパ面（３８）として形成され、前記ガイド部材（２６）および前記弁体（２７）間に設けられる前記コイルばね（２８，４４）の一端を受ける環状のばね受け部（４２）が、前記支持筒部（２６ｃ）の外面に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の逆止弁。
【請求項５】
前記コイルばね（２８）の収縮時に前記ばね素材（２８ａ）の一部が前記弁体（２７）の作動方向と直交する方向で重なるように前記コイルばね（２８）が形成されることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入口側流路を開口させた弁座が設けられるとともに前記弁座を臨ませた弁室が内部に形成される弁ハウジングと、前記弁座に着座可能な弁体と、該弁体を前記弁座に着座する側に付勢するようにして前記弁室に収容されるコイルばねとを備える逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８において、入口側流路６１を中央部に開口させる弁座６２が弁ハウジング６３に設けられ、前記弁座６２に着座可能な弁体６４が弁座６２に着座する側にばね６５で付勢されて成る逆止弁では、弁体６４が、その軸線を入口側流路６１の軸線に対して傾けた姿勢で弁座６２に着座することがあり、その場合、弁体６４の周囲に不均等な圧力分布が生じることによって、図９で示すように、弁体６４の重心Ｇを中心として入口側流路６１の軸線に対して角度φで横方向に往復作動する横振動（振り子振動）と、入口側流路６１の軸線に沿って移動量ｘで往復する縦振動とを含む振動が持続的に発生し、しかも横振動および縦振動は連成するものであり、それぞれ独立では発生し難いものである。
【０００３】
このような自励振動を抑えるために、特許文献１で開示されたものでは、弁ハウジングに固定されたガイド部材でガイドされるようにして弁体に一体に設けられる軸部に、ガイド部材に関して前記弁座とは反対側に位置する流動抵抗部材が、流体からの流動抵抗を前記弁体に付与するようにして取付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１８５６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１で開示されるものでは、弁体とは別部材である流動抵抗部材が弁体の軸部に取付けられており、部品点数が増加するとともに逆止弁の大型化を招くだけでなく、軸部をガイド部材に嵌合せしめた後に流動抵抗部材を軸部に取付ける作業が必要であるので組立作業が煩雑となり、構造が複雑化する可能性がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、組立を容易とするとともに構造の簡素化を図りつつ弁体の振動を効果的に抑制し得るようにした逆止弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、入口側流路を開口させた弁座が設けられるとともに前記弁座を臨ませた弁室が内部に形成される弁ハウジングと、前記弁座に着座可能な弁体と、該弁体を前記弁座に着座する側に付勢するようにして前記弁室に収容されるコイルばねとを備る逆止弁において、前記コイルばねが、前記弁体の作動方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材を巻回して構成されることを第１の特徴とする。
【０００８】
また本発明は、入口側流路を開口させた弁座が設けられるとともに前記弁座を臨ませた弁室が内部に形成される弁ハウジングと、前記弁座に着座可能な弁体と、該弁体を前記弁座に着座する側に付勢するようにして前記弁室に収容されるコイルばねとを備える逆止弁において、前記コイルばねが、前記弁体の作動方向と直交する方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材を巻回して構成されることを第２の特徴とする。
【０００９】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記コイルばねが、該コイルばねを受けるようにして前記弁体に形成される受け面側に向かうにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成されることを第３の特徴とする。
【００１０】
本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記弁ハウジングには、前記弁座との間に前記弁室を形成するガイド部材が取付けられ、該ガイド部材には、前記弁体に一体に設けられる軸部を同軸に囲繞して前記弁ハウジングに挿入されるとともに周方向複数箇所に出口側流路に通じる連通孔が設けられる円筒部と、前記軸部を摺動可能に嵌合するガイド孔を形成して前記円筒部の前記弁座側の端部に一体にかつ同軸に連なる支持筒部とを有し、前記支持筒部の外面が前記連通孔に向かうにつれて大径となるテーパ状に形成され、前記ガイド部材および前記弁体間に設けられる前記コイルばねの一端を受ける環状のばね受け部が、前記支持筒部の外面に設けられることを第４の特徴とする。
【００１１】
さらに本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記コイルばねの収縮時に前記ばね素材の一部が前記弁体の作動方向と直交する方向で重なるように前記コイルばねが形成されることを第５の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の特徴によれば、弁体を弁座に着座する側に付勢するコイルばねが、弁体の作動方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材を巻回して構成されるので、弁体の作動方向に対して直角な方向の振動に対する抵抗をばね素材から弁体に付与するようにして、弁体の作動方向に対して直角な方向の振動すなわち横振動（振り子振動）を減衰することができ、この振動に連成して生じる振動すなわち縦振動も抑えることができる。しかも弁体の弁座からの離座時にはコイルばねの収縮によってばね素材相互間の間隔が狭まるので、コイルばねによる流動抵抗を効率良く弁体に付与することができる。したがってコイルばね自体を流動抵抗部材として機能させることができ、専用の流動抵抗部材を別途設けることを不要とし、組立性の容易化および構造の簡素化を図りながら、弁体の振動を効果的に抑制することができる。
【００１３】
また本発明の第２の特徴によれば、弁体を弁座に着座する側に付勢するコイルばねが、弁体の作動方向と直交する方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材を巻回して構成されるので、弁体の作動方向の振動に対する抵抗をばね素材から弁体に付与するようにして、弁体の作動方向の振動すなわち縦振動を減衰することができ、この振動に連成して生じる振動すなわち横振動（振り子振動）も抑えることができる。しかも弁体が振動する弁体の弁座からの離座時にはコイルばねの収縮によってばね素材相互間の間隔が狭まるので、コイルばねによる流動抵抗を効率良く弁体に付与することができる。したがってコイルばね自体を流動抵抗部材として機能させることができ、専用の流動抵抗部材を別途設けることを不要とし、組立性の容易化および構造の簡素化を図りながら、弁体の振動を効果的に抑制することができる。
【００１４】
本発明の第３の特徴によれば、コイルばねが弁体の受け面側に向かうにつれて小径となるようにしたテーパ状であるので、弁体のセンタリング効果を得ることができ、振動防止効果を高めることができ、しかもばね素材が帯板状であってもコイルばねの伸縮が容易となる。
【００１５】
本発明の第４の特徴によれば、弁ハウジングに取付けられるガイド部材には、弁体の軸部を同軸に囲繞して弁ハウジングに挿入されるとともに複数の連通孔が設けられる円筒部と、軸部を摺動可能に嵌合するガイド孔を形成して円筒部の弁座側の端部に一体にかつ同軸に連なる支持筒部とを有しており、支持筒部の外面が連通孔に向かうにつれて大径となるテーパ状に形成され、コイルばねの一端を受ける環状のばね受け部が支持筒部の外面に設けられるので、ガイド部材の近傍に達した流体が支持筒部の外面でガイドされて連通孔側に流通し、流体の円滑な流通が可能となる。
【００１６】
さらに本発明の第５の特徴によれば、コイルばねの収縮時には、ばね素材の一部が前記弁体の作動方向と直交する方向で重なるので、弁体の弁座からの離座時にはコイルばねの収縮によってばね素材相互間の間隔がより一層狭まることになり、コイルばねによる流動抵抗をより効果的に弁体に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態の逆止弁が設けられた燃料ポンプの一部切欠き側面図である。
【図２】図１の逆止弁の閉弁状態での拡大図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】開弁状態にある逆止弁の図２に対応した縦断面図である。
【図５】流動抵抗の有無による横振動の比較を示すグラフである。
【図６】流動抵抗の有無による縦振動の比較を示すグラフである。
【図７】第２の実施の形態の逆止弁の図２に対応した縦断面図である。
【図８】自励振動が生じる状態を説明するための従来の逆止弁の縦断面図である。
【図９】従来の逆止弁で生じる横振動および縦振動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態について図１〜図６を参照しながら説明すると、先ず図１において、この燃料ポンプＰは、たとえば車両に搭載される燃料タンク内に収納されるものであり、この燃料ポンプＰのハウジング１１は、該ハウジング１１の下部を嵌合せしめる有底円筒状のポンプホルダ１２と、前記燃料タンクの天井壁に取付けられる取付けベース部材１３とで協働して保持されるものであり、前記燃料ポンプＰの下部には前記燃料タンク内の燃料を濾過するフィルタ１４が接続される。
【００２０】
前記ハウジング１１は、円筒状のハウジング主体１５と、該ハウジング主体１５の下部に固定される下部ブラケット（図示せず）と、前記ハウジング主体１５の上部にかしめ結合される上部ブラケット１７とで構成される。前記取付けベース部材１３には、前記上部ブラケット１７の一部を液密に嵌合せしめる連結筒１８と、外側方に突出する燃料吐出管１９とが一体に設けられており、連結筒１８および燃料吐出管１９内には出口側流路２０が形成される。また前記取付けベース部材１３には、前記出口側流路２０から分岐した調圧通路２１が形成されており、この調圧通路２１は、前記出口側流路２０を流通する流体としての燃料を圧力を所定圧力に調整するようにして前記取付けベース部材１３に保持されるレギュレータ弁２２に接続される。
【００２１】
前記上部ブラケット１７には、前記燃料ポンプＰから吐出される燃料の燃料ポンプＰ側への逆流を阻止する逆止弁２４Ａが設けられるものであり、この逆止弁２４Ａの弁ハウジング２５は、前記上部ブラケット１７の一部を構成して前記取付けベース部材１３の連結筒１８内に液密に嵌合される。
【００２２】
図２において、前記逆止弁２４Ａは、前記燃料ポンプＰから吐出される燃料を導く入口側流路２９ならびに該入口側流路２９を中央部に開口させた弁座３０が設けられる前記弁ハウジング２５と、出口側流路２０に常時通じる弁室３１を前記弁座３０との間に形成して前記弁ハウジング２５に固設されるガイド部材２６と、前記弁座３０に着座することを可能とするとともに前記ガイド部材２６でガイドされる弁体２７と、該弁体２７を前記弁座３０に着座する側に付勢するコイルばね２８とを備える。
【００２３】
前記弁ハウジング２５には、一端を前記燃料ポンプＰのハウジング１１内に通じさせる前記入口側流路２９と、該入口側流路２９の他端開口部を囲んで環状に形成される前記弁座３０と、該弁座３０側を小径端としたテーパ孔３２と、該テーパ孔３２の大径端に同軸に連なる挿入孔３３と、該挿入孔３３の他端に同軸に連なって該挿入孔３３よりも大径に形成される嵌合孔３４とが設けられており、前記挿入孔３３および前記嵌合孔３４間には環状の段部３５が形成される。しかも前記弁ハウジング２５の突出端には、前記嵌合孔３４の一部を形成する薄肉円筒部２５ａが一体に設けられる。
【００２４】
前記ガイド部材２６は、前記嵌合孔３４に嵌合されるリング板部２６ａと、前記挿入孔３３に挿入されるようにして前記リング板部２６ａの内周部に連なる円筒部２６ｂと、該円筒部２６ｂと同軸のガイド孔３６を有して前記円筒部２６ｂの前記弁座３０側の端部に同軸に連なる支持筒部２６ｃとを一体に有し、前記嵌合孔３４に嵌合された前記リング板部２６ａを、前記弁ハウジング２５における前記挿入孔３３および前記嵌合孔３４間の段部３５と、前記リング板部２６ａの外周部に係合するようにかしめられる前記薄肉円筒部２５ａとの間に挟持することで、前記ガイド部材２６が前記弁ハウジング２５に取付けられる。
【００２５】
前記円筒部２６ｂの周方向複数箇所には、前記弁室３１を前記出口側流路２０に通じさせる連通孔３７，３７…が設けられ、前記支持筒部２６ｃの外面のうち前記円筒部２６ｂ寄りの部分は、前記連通孔３７，３７…に燃料を円滑に導くべく前記連通孔３７，３７…側に向かうにつれて大径となるテーパ面３８として形成される。
【００２６】
前記弁体２７は、前記弁座３０に着座可能な弁部４０と、前記ガイド部材２６における支持筒部２６ｃのガイド孔３６に摺動自在に嵌合することで該ガイド部材２６で摺動自在に支持されるようにして前記弁部４０に同軸に連なる軸部４１を一体に有してゴムから成る。
【００２７】
前記コイルばね２８は、前記弁部４０およびガイド部材２６間に設けられるものであり、ガイド部材２６における支持筒部２６ｃの外周に前記コイルばね２８の一端を受ける環状のばね受け部４２が設けられ、前記弁部４０の前記弁座３０とは反対側の端部外周部には前記コイルばね２８の他端を受ける環状の受け面４３が形成される。
【００２８】
前記コイルばね２８は、前記弁体２７の作動方向に長い横断面形状を有する帯板状のばね素材２８ａを巻回して構成されるものであり、この実施の形態では、弁体２７の作動方向に長い長方形の横断面形状を有する帯板状のばね素材２８ａを巻回して前記コイルばね２８が構成され、弁体２７の前記受け面４３側に向かうにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成される。
【００２９】
また前記ばね素材２８ａは、図３で示すように、相互に平行な一対の短辺ＳＳ，ＳＳと、相互に平行な一対の長辺ＬＳ，ＬＳとから成る長方形の横断面形状を有するように形成され、前記長辺ＬＳ…は、前記短辺ＳＳ…のたとえば１．３倍の長さを有るように設定される。
【００３０】
しかも前記コイルばね２８は、図４で示すように、前記弁体２７が前記コイルばね２８を収縮させつつ弁部４０を弁座３０から離座させる開弁状態となったときには、前記ばね素材２８ａの一部が前記弁体２７の作動方向と直交する方向で重なるように形成される。なお弁体２７の閉弁状態、すなわち弁部４０が弁座３０に着座している状態で、前記ばね素材２８ａの一部が前記弁体２７の作動方向と直交する方向で予め重なるようにしてもよい。
【００３１】
次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、弁体２７を弁座３０に着座する側に付勢するコイルばね２８が、弁体２７の作動方向に長い長方形の横断面形状を有する帯板状のばね素材２８ａを巻回して構成されるので、弁体２７の作動方向に対して直角な方向の振動に対する抵抗をばね素材２８ａから弁体２７に付与するようにして、弁体２７の作動方向に対して直角な方向の振動すなわち横振動（振り子振動）を減衰することができ、この振動に連成して生じる振動すなわち縦振動も抑えることができる。しかも弁体２７の弁座３０からの離座時にはコイルばね２８の収縮によってばね素材２８ａ相互間の間隔が狭まるので、コイルばね２８による流動抵抗を効率良く弁体に付与することができる。したがってコイルばね２８自体を流動抵抗部材として機能させることができ、専用の流動抵抗部材を別途設けることを不要とし、組立性の容易化および構造の簡素化を図りながら、弁体２７の振動を効果的に抑制することができる。
【００３２】
またコイルばね２８が弁体２７の受け面４３側に向かうにつれて小径となるようにしたテーパ状であるので、弁体２７のセンタリング効果を得ることができ、振動防止効果を高めることができ、しかもばね素材２８ａが帯板状であってもコイルばね２８の伸縮が容易となる。
【００３３】
また弁ハウジング２５に取付けられるガイド部材２６には、弁体２７の軸部４１を同軸に囲繞して弁ハウジング２６に挿入されるとともに複数の連通孔３７，３７…が設けられる円筒部２６ｂと、軸部４１を摺動可能に嵌合するガイド孔３６を形成して円筒部２６ｂの弁座３０側の端部に一体にかつ同軸に連なる支持筒部２６ｃとを有しており、支持筒部２６ｃの外面が連通孔に向かうにつれて大径となるテーパ面３８として形成され、コイルばね２８の一端を受ける環状のばね受け部４２が支持筒部２６ｃの外面に設けられるので、ガイド部材２６の近傍に達した燃料が支持筒部２６ｃの外面でガイドされて連通孔３７，３７…側に流通し、燃料の円滑な流通が可能となる。
【００３４】
しかもコイルばね２８の収縮時には、ばね素材２８ａの一部が前記弁体２７の作動方向と直交する方向で重なるので、弁体２７の弁座３０からの離座時にはコイルばね２８の収縮によってばね素材２８ａ相互間の間隔がより一層狭まることになり、コイルばね２８による流動抵抗をより効果的に弁体２７に付与することができる。
【００３５】
ここで流動抵抗が付与されていない弁体と、流動抵抗が付与されている弁体２７とで、横方向の振動を実験によって確認すると図５で示すようになり、縦方向の振動を実験によって確認すると図６で示すようになる。
【００３６】
図５において実線で示すのが流動抵抗が付与されている弁体２７で生じる横方向の振動であり、二点鎖線で示すのが流動抵抗が付与されていない弁体で生じる横方向の振動であり、流動抵抗が付与されることで横方向の振動を抑制し得ることが確認できる。
【００３７】
また図６において実線で示すのが流動抵抗が付与されている弁体２７で生じる縦方向の振動であり、二点鎖線で示すのが流動抵抗が付与されていない弁体で生じる縦方向の振動であり、流動抵抗部２８ａが設けられることで縦方向の振動を抑制し得ることが確認できる。
【００３８】
本発明の第２の実施の形態について図７を参照しながら説明するが、上記第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみで詳細な説明は省略する。
【００３９】
逆止弁２４Ｂは、入口側流路２９ならびに該入口側流路２９を中央部に開口させた弁座３０が設けられる弁ハウジング２５と、弁室３１を前記弁座３０との間に形成して前記弁ハウジング２５に固設されるガイド部材２６と、前記弁座３０に着座することを可能とするとともに前記ガイド部材２６でガイドされる弁体２７と、該弁体２７を前記弁座３０に着座する側に付勢するコイルばね４４とを備える。
【００４０】
前記コイルばね４４は、前記弁体２７の作動方向と直交する方向に長い長方形の横断面形状を有する帯板状のばね素材４４ａを巻回して構成されるものであり、弁体２７に形成される受け面４３側に向かうにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成される。
【００４１】
しかもばね素材４４ａは、上記第１の実施の形態と同様にして、相互に平行な一対の短辺と、該短辺の少なくとも２倍の長さを有して相互に平行な一対の長辺ＬＳ，ＬＳとから成る長方形の横断面形状を有するように形成される。
【００４２】
この第２の実施の形態によれば、弁体２７を弁座３０に着座する側に付勢するコイルばね４４が、弁体２７の作動方向と直交する方向に長い長方形の横断面形状を有する帯板状のばね素材４４ａを巻回して構成されるので、弁体２７の作動方向の振動に対する抵抗をばね素材４４ａから弁体２７に付与するようにして、弁体２７の作動方向の振動すなわち縦振動を減衰することができ、この振動に連成して生じる振動すなわち横振動（振り子振動）も抑えることができる。しかも弁体２７の弁座３０からの離座時にはコイルばね４４の収縮によってばね素材４４ａ相互間の間隔が狭まるので、コイルばね４４による流動抵抗を効率良く弁体に付与することができる。したがってコイルばね４４自体を流動抵抗部材として機能させることができ、専用の流動抵抗部材を別途設けることを不要とし、組立性の容易化および構造の簡素化を図りながら、弁体２７の振動を効果的に抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４４】
たとえば上記各実施の形態では、ばね素材２８ａ，４４ａが長方形の横断面形状を有するものであったが、長円形もしくは楕円形の横断面形状を有するばね素材を巻回してコイルばねが構成されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
２０・・・出口側流路
２４Ａ，２４Ｂ・・・逆止弁
２５・・・弁ハウジング
２６・・・ガイド部材
２６ｂ・・・円筒部
２６ｃ・・・支持筒部
２７・・・弁体
２８，４４・・・コイルばね
２８ａ，４４ａ・・・ばね素材
２９・・・入口側流路
３０・・・弁座
３１・・・弁室
３６・・・ガイド孔
３７・・・連通孔
３８・・・テーパ面
４１・・・軸部
４２・・・ばね受け部
４３・・・受け面
【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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