(57)【要約】【課題】樹脂層が高温時に軟化しても、振動を十分に吸収できる振動吸収装置を提供する。【解決手段】可動側の第１部材１１および固定側の第２部材７０間に配置され、第１部材１１の第２部材７０に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を吸収する振動吸収装置であって、第１部材１１に固定される第１金属板５１と、第２部材７０に固定される第２金属板５２と、第１金属板５１および第２金属板５２間に設けられるとともにこれらに対し面接着する樹脂層５４と、第１金属板５１および第２金属板５１間に設けられ樹脂層５４を平行移動方向に複数区分けする金属製の仕切り部材５３とからなり、仕切り部材５３は、樹脂層を平行移動方向に区分けするとともに平行移動方向に複数配置した板部を有し、第１金属板５１および第２金属板５２の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、板部を離間して設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動側の第１部材および固定側の第２部材間に配置され、前記第１部材の前記第２部材に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を吸収する振動吸収装置であって、前記第１部材に固定される第１金属板と、前記第２部材に固定される第２金属板と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられるとともにこれらに対し面接着する樹脂層と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられ前記樹脂層を前記平行移動方向に複数区分けする金属製の仕切り部材とからなり、前記仕切り部材は、前記樹脂層を前記平行移動方向に区分けするとともに前記平行移動方向に複数配置した板部を有し、前記第１金属板および前記第２金属板の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、前記板部を離間して設けたことを特徴とする振動吸収装置。
【請求項２】
可動側の第１部材および固定側の第２部材間に配置され、前記第１部材の前記第２部材に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を吸収する振動吸収装置であって、前記第１部材に固定される第１金属板と、前記第２部材に固定される第２金属板と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられるとともにこれらに対し面接着する樹脂層と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられ前記樹脂層を前記平行移動方向に複数区分けする金属製の仕切り部材とからなり、前記平行移動方向は互いに直交する第１平行移動方向および第２平行移動方向を有し、前記仕切り部材は、前記樹脂層を前記第１平行移動方向に区分けするとともに前記第１平行移動方向に複数配置した第１板部と、前記樹脂層を前記第２平行移動方向に区分けするとともに前記第２平行移動方向に複数配置した第２板部とからなり、前記第１金属板および前記第２金属板の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、前記第１板部を離間して設け、前記第１金属板および前記第２金属板の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、前記第２板部を離間して設けたことを特徴とする振動吸収装置。
【請求項３】
請求項２に記載の振動吸収装置において、前記第１板部および前記第２板部は互いに連結され、前記第１板部および前記第２板部によって囲まれた区画空間を、第１平行移動方向および第２平行移動方向に多数形成し、これらの区画空間を前記樹脂層で満たしたことを特徴とする振動吸収装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の振動吸収装置において、前記可動側は前記固定側に対して回転する回転軸であり、前記第１部材は前記回転軸を回転可能に支持する転がり軸受であり、前記第２部材はハウジングであり、前記第１平行移動方向は前記回転軸の軸方向であり、前記第２平行移動方向は前記回転軸の回転方向であり、前記接近離間方向は回転軸の径方向であることを特徴とする振動吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側の第２部材に対する可動側の第１部材の振動を樹脂層によって吸収するようにした振動吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動吸収装置を適用した例として、図７に示すようなものがある。このものは、固定側であるハウジング１００に対し、可動側である入力軸１２０を転がり軸受１１０を介して回転可能に軸承し、転がり軸受１１０およびハウジング１００間に振動吸収装置１３０を設けている。転がり軸受１１０は、入力軸１２０に嵌合される内輪１１１と、振動吸収装置１３０に嵌合される外輪１１２と、内輪１１１および外輪１１２間を転動する玉１１３とからなっている。
【０００３】
振動吸収装置１３０は、外輪１１２に嵌合される第１金属板１３１と、ハウジング１００の嵌合穴１０１に嵌合される第２金属板１３３と、第１金属板１３１および第２金属板１３３間に設けられた樹脂層１３２とからなっている。入力軸１２０の一端には図略のギヤを有し、相手側のギヤと噛み合っている。一対のギヤの噛み合いによる振動を樹脂層１３２で吸収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５０６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂層１３２は、樹脂を使用しているため、周囲の温度が高温になるとこれが軟化し、軟らかすぎて振動を十分吸収できない。本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、樹脂層が高温時に軟化しても、振動を十分に吸収できる振動吸収装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、可動側の第１部材および固定側の第２部材間に配置され、前記第１部材の前記第２部材に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を吸収する振動吸収装置であって、前記第１部材に固定される第１金属板と、前記第２部材に固定される第２金属板と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられるとともにこれらに対し面接着する樹脂層と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられ前記樹脂層を前記平行移動方向に複数区分けする金属製の仕切り部材とからなり、前記仕切り部材は、前記樹脂層を前記平行移動方向に区分けするとともに前記平行移動方向に複数配置した板部を有し、前記第１金属板および前記第２金属板の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、前記板部を離間して設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、周囲の温度が高温になって樹脂層が軟化しても、仕切り部材の板部により樹脂層の変形が抑えられ、第１部材の第２部材に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を十分に吸収できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、可動側の第１部材および固定側の第２部材間に配置され、前記第１部材の前記第２部材に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を吸収する振動吸収装置であって、前記第１部材に固定される第１金属板と、前記第２部材に固定される第２金属板と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられるとともにこれらに対し面接着する樹脂層と、前記第１金属板および前記第２金属板間に設けられ前記樹脂層を前記平行移動方向に複数区分けする金属製の仕切り部材とからなり、前記平行移動方向は互いに直交する第１平行移動方向および第２平行移動方向を有し、前記仕切り部材は、前記樹脂層を前記第１平行移動方向に区分けするとともに前記第１平行移動方向に複数配置した第１板部と、前記樹脂層を前記第２平行移動方向に区分けするとともに前記第２平行移動方向に複数配置した第２板部とからなり、前記第１金属板および前記第２金属板の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、前記第１板部を離間して設け、前記第１金属板および前記第２金属板の少なくともどちらか一方に対し、これの板厚方向に、前記第２板部を離間して設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、周囲の温度が高温になって樹脂層が軟化しても、仕切り部材の第１板部により樹脂層の接近離間方向および第１平行移動方向の変形が抑えられ、第１部材の第２部材に対する接近離間方向の振動および第１平行移動方向の振動が十分に吸収できる。また、仕切り部材の第２板部により樹脂層の接近離間方向および第２平行移動方向の変形が抑えられ、第１部材の第２部材に対する接近離間方向の振動および第２平行移動方向の振動を十分に吸収できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の振動吸収装置において、前記第１板部および前記第２板部は互いに連結され、前記第１板部および前記第２板部によって囲まれた区画空間を、第１平行移動方向および第２平行移動方向に多数形成し、これらの区画空間を前記樹脂層で満たしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、周囲の温度が高温になって樹脂層が軟化しても、区画空間に入っている樹脂層は、周囲の第１板部および第２板部によってより変形が抑えられ、第１部材の第２部材に対する接近離間方向の振動、第１平行移動方向の振動、および第２平行移動方向の振動をより十分に吸収できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の振動吸収装置において、前記可動側は前記固定側に対して回転する回転軸であり、前記第１部材は前記回転軸を回転可能に支持する転がり軸受であり、前記第２部材はハウジングであり、前記第１平行移動方向は前記回転軸の軸方向であり、前記第２平行移動方向は前記回転軸の回転方向であり、前記接近離間方向は回転軸の径方向であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、周囲の温度が高温になって樹脂層が軟化しても、第１板部および第２板部によって樹脂層の変形が抑えられ、回転軸の回転方向の振動、軸方向の振動、径方向の振動を十分に吸収できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、周囲の温度が高温になって樹脂層が軟化しても、仕切り部材の板部により樹脂層の変形が抑えられ、第１部材の第２部材に対する接近離間方向の振動および平行移動方向の振動を十分に吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における振動吸収装置を適用した円すいころ軸受の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態における図２のＡ方向から見た仕切り部材の平面展開図である。
【図４】本発明の一実施形態における振動吸収装置の製造図である。
【図５】本発明の一実施形態における振動吸収装置による平行方向の振動吸収を説明した原理図である。
【図６】本発明の一実施形態における振動吸収装置による接近離間方向の振動吸収を説明した原理図である。
【図７】従来の振動吸収装置を適用した円すいころ軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１は、振動吸収装置を適用した円すいころ軸受の断面図であり、図２は、図１の要部拡大断面図であり、図３は、図２のＡ方向から見た仕切り部材の平面展開図であり、図４は、振動吸収装置の製造図であり、図５は、振動吸収装置による平行方向の振動吸収を説明した原理図であり、図６は、振動吸収装置による接近離間方向の振動吸収を説明した原理図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、ハウジング７０には振動吸収装置５０が圧入嵌合され、振動吸収装置５０には円すいころ軸受１１が圧入嵌合され、円すいころ軸受１１には回転軸６０が嵌合されている。回転軸６０は、円すいころ軸受１１を介してハウジング７０に回転可能に軸承され、回転軸６０の振動は振動吸収装置５０で吸収されてハウジング７０に振動が余り伝わらないようになっている。
【００１８】
ハウジング７０には、大径穴７１と小径穴７２が形成され、大径穴７１および小径穴７２間に段部７３が形成されている。
【００１９】
円すいころ軸受１０は、リング状の外輪１１と、外輪１１の内周側に配置されるリング状の内輪２０と、外輪１１および内輪２０間に配置されるリング状の保持器３０と、保持器３０によって円周方向に間隔を空けて配置される複数の円すいころ４０とからなっている。外輪１１、内輪２０、保持器３０、円すいころ４０は、いずれも金属の材料で構成され、特に鉄系の材料がよく使われる。
【００２０】
外輪１１の内周には、これの軸線に対して傾斜した外輪側軌道面１２が形成されている。内輪２０の外周には、これの軸線に対して傾斜した内輪側軌道面２２が形成されている。また内輪２０には、内輪側軌道面２２を挟んで小径側に外径方向へ突出した小径側鍔部２３が形成され、内輪側軌道面２２を挟んで大径側に外径方向へ突出した大径側鍔部２４が形成されている。大径側鍔部２４の円すいころ４０側の端面には、円すいころ４０の後述する大径側端面４３に接触する大径側内側端面２５が形成されている。
【００２１】
保持器３０は、リング状の形状を有し、径方向においては外輪１１および内輪２０間に配置されている。保持器３０には、円周方向に等間隔にポケット３１が形成され、これらのポケット３１に複数の円すいころ４０が回転可能に保持されている。
【００２２】
前記円すいころ４０は、円すい形状から頂部を除去した形状を有するもので、前記外輪側軌道面１２および前記内輪側軌道面２２上を転動する転動面４１と、小径側の端面に形成された小径側端面４２と、大径側の端面に形成された大径側端面４３とを有する。
【００２３】
内輪２０に嵌合される回転軸６０は、内輪２０を軸方向に挟持する段部６１およびナット６２を有する。段部６１は外径方向に突出し、回転軸６０に一体形成されている。ナット６２は回転軸６０のネジ部に螺合されている。ナット６１を締付けることによって、ナット６２および内輪２０間、内輪２０および段部６１間に最適な締付け荷重が作用する。回転軸６０の段部６１側の一端には、図略のギヤが一体形成され、別のギヤと噛み合っている。
【００２４】
振動吸収装置５０は、リング状の第１金属板５１、第１金属板５１の外周側に配置されるリング状の第２金属板５２、第１金属板５１および第２金属板５２間に配置されるリング状の仕切り部材５３、第１金属板５１および第２金属板５２間に充填された樹脂層５４とからなっている。振動吸収装置５０は、円筒状の円筒部５５と円盤状の円盤部５６とからなり、円筒部５５および円盤部５６は一体的に連結されている。円筒部５５はハウジング７０の大径穴７１に圧入嵌合され、円筒部５５に外輪１１が圧入嵌合されている。円盤部５６はハウジング７０の段部７３および外輪１１とで挟持されている。
【００２５】
第１金属板５１、第２金属板５２、仕切り部材５３は、互いに相似形状であり、振動吸収装置５０と同様に、円筒部、円盤部を有する。第１金属板５１の円筒部は、外輪１１に圧入嵌合され、第１金属板５１の円盤部は、外輪１１の段部７３側の端面に接している。第２金属板５２の円筒部は、ハウジング７０の大径穴７１に圧入嵌合され、第２金属板５２の円盤部は、段部７３に接している。
【００２６】
図３は、リング状の仕切り部材５３を平面状に伸ばした状態を表している。図３を見て分かるように、仕切り部材５３は、ハニカム形状を有し、第１壁部５３ａ、第２壁部５３ｂ、第３壁部５３ｃとからなっている。第１壁部５３ａは軸方向および径方向と平行な壁面を有し、第２壁部５３ｂは第１壁部５３ａに対し反時計回りに６０度傾斜し、径方向と平行な壁面を有し、第３壁部５３ｂは第２壁部５３ａに対し時計回りに６０度傾斜し、径方向と平行な壁面を有する。互いに向かい合う一対の第１壁部５３ａと、互いに向かい合う一対の第２壁部５３ｂと、互いに向かい合う一対の第３壁部５３ｃとで六角柱形状の区画空間５３ｄを形成している。
【００２７】
図２に示すように仕切り部材５３の円筒部は、第１金属板５１および第２金属板５２に対し径方向に離間した位置に設けられ、仕切り部材５３の円盤部は、第１金属板５１および第２金属板５２に対し軸方向に離間した位置に設けられている。仕切り部材５３および第１金属板５１間の第１隙間、仕切り部材５３および第２金属板５２間の第２隙間、区画空間５３ｄに樹脂層５４が充填されている。すなわち、第１金属板５１および第２金属板５２間で、仕切り板５３を除いた部分に樹脂層５４が入っている。樹脂層５４として、粘弾性樹脂が用いられている。第１金属板５１および第２金属板５２間で、熱で溶融した粘弾性樹脂が固化することによって、樹脂層５４が形成されるとともに第１金属板５１および第２金属板５２に面接着する。
【００２８】
次に振動吸収装置５０の製造について説明する。
図４に示すように第１金属板５１の円筒部よび円盤部に粘弾性樹脂を塗布して樹脂層５４の一部を形成する。形成された樹脂層５４の外周に仕切り部材５３を嵌め込み、区画空間５３ｄへ粘弾性樹脂を充填するとともに、仕切り部材５３の円筒部および円盤部に粘弾性樹脂を塗布して樹脂層５４の一部を形成する。さらに形成された樹脂層５４の外周に第２金属板５２を嵌め込む。各段階で塗布、充填された粘弾性樹脂は、冷却固化し、一体の樹脂層５４となる。樹脂層５４は第１金属板５１および第２金属板５２に面接着する。こうして、振動吸収装置５０が作られる。
【００２９】
回転軸６０の組付けについて説明する。
図１に示すように回転軸６０に円すいころ軸受１１を嵌め込み、内輪２０の一方の端面に段部６１を当接させる。回転軸６０のナット６２を螺合させ、ナット６２に内輪２０の他方の端面を当接させる。こうして、内輪２０が、段部６１およびナット６２とで挟持される。円すいころ軸受１１に振動吸収装置５０を圧入嵌合させ、外輪１１の他方の端面に円盤部５６を当接させる。こうして回転軸６０側の組付けが完了する。回転軸６０と一体化した振動吸収装置５０をハウジング７０の大径穴７１に圧入嵌合させ、円盤部５６を段部７３に当接させる。
【００３０】
前記回転軸６０には、円すいころ軸受１１以外に、もう１組別の円すいころ軸受が存在し、２組の円すいころ軸受によって回転軸６０は回転可能に軸承されている。振動吸収装置５０の円盤部５６は、所定の締め付け力で持って、外輪１１および段部７３とで挟持されている。
【００３１】
このようにして組付けられた回転軸６０および内輪２０を回転させると、円すいころ４０は外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を転動しながら内輪２０の回転方向と同方向へ移動する。円すいころ４０の転動によって保持器３０が内輪２０と同方向へ回転する。回転軸６０の回転は、これの一端に設けられた図略のギヤ、これに噛み合う相手側のギヤを介して別の回転軸へ伝えられる。
【００３２】
ギヤ同士の噛み合いによって、回転軸６０にこれの軸方向の振動、回転方向の振動、径方向の振動が伝えられる。これらの振動は、振動吸収装置５０の樹脂層５４にて吸収され、ハウジング７０に伝えられる振動が減衰される。
【００３３】
回転軸６０の軸方向の振動、回転軸６０の回転方向の振動は、図５に示すように、第２金属板５２および仕切り部材５３間の第２隙間にある樹脂層５４の曲げ変形、第１金属板５１および仕切り部材５３間の第１隙間にある樹脂層５４の曲げ変形によって、吸収されるようになっている。
【００３４】
振動吸収装置５０の周囲の温度が高温となると、樹脂層５４が軟化する。この状態で回転軸６０の軸方向の振動、回転軸６０の回転方向の振動が作用すると、仕切り部材５３が無い場合は、点線で示すように樹脂層５４ｙが大きく曲げ変形し、第１金属板５１ｙが大きく平行移動する。これに対し、本発明の実施形態は仕切り部材５３があるため、この部分の樹脂層５４の変形が抑えられ、第１隙間および第２隙間にある樹脂層５４ｘのみが曲げ変形するのみであるので、第１金属板５１ｘが小さく平行移動する。
【００３５】
回転軸６０の径方向の振動は、図６に示すように、第２金属板５２および第１金属板５１間にある樹脂層５４の圧縮変形によって、吸収されるようになっている。
【００３６】
振動吸収装置５０の周囲の温度が高温となると、樹脂層５４が軟化する。この状態で回転軸６０の径方向の振動が作用すると、仕切り部材５３が無い場合は、点線で示すように樹脂層５４ｙが大きく圧縮変形し、第１金属板５１ｙが大きく径方向へ移動する。これに対し、本発明の実施形態は仕切り部材５３があるため、この部分の樹脂層５４の変形が抑えられ、第１隙間および第２隙間にある樹脂層５４ｘのみが圧縮変形するのみであるので、第１金属板５１ｘが小さく径方向へ移動する。
【００３７】
圧縮変形に関し、軸方向の中の方にある樹脂層５４ｘは、周囲にある樹脂層５４ｘによって圧縮変形が抑えられているので、仕切り部材５３を設けてもさほど変化しない。軸方向両側にある樹脂層５４ｘのみが仕切り部材５３によって圧縮変形が抑えられる。
【００３８】
曲げ変形に関し、軸方向両側にある樹脂層５４ｘのみならず、軸方向の中の方にある樹脂層５４ｘも、仕切り部材５３によって曲げ変形が抑えられる。
【００３９】
このことから、仕切り部材５３を設けたことによって、平行移動方向の振動剛性、径方向の振動剛性が向上するが、平行移動方向の振動剛性の方が格段と向上することが分かる。周囲の温度が高温になったときも同様に、仕切り部材５３を設けたことによって、平行移動方向の振動剛性、径方向の振動剛性が向上するが、平行移動方向の振動剛性の方が格段と向上することが分かる。別の言い方で表現すると、周囲の温度が高温になることによる平行移動方向の振動剛性の低下が、径方向の振動剛性の低下に比べて小さい。
【００４０】
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。
【００４１】
上述した実施形態は、転がり軸受として円すいころ軸受を用いた例について述べた。他の実施形態として、転がり軸受として玉軸受を用いても良い。
【００４２】
上述した実施形態は、互いに向かい合う一対の第１壁部５３ａと、互いに向かい合う一対の第２壁部５３ｂと、互いに向かい合う一対の第３壁部５３ｃとで六角柱形状の区画空間５３ｄを形成した。他の実施形態として、仕切り部材を第１壁部と第２壁部で構成し、第１壁部は軸方向および径方向に対し平行な面を有し、第２壁部は回転方向および径方向に対し平行な面を有し、互いに向かい合う一対の第１壁部と、互いに向かい合う一対の第２壁部とで四角柱形状の区画空間を形成しても良い。
【００４３】
上述した実施形態は、仕切り部材５３および第１金属板５１間に径方向に第１隙間を形成し、仕切り部材５３および第２金属板５２間に径方向に第２隙間を形成した。他の実施形態として、仕切り部材５３を第１金属板５１と一体化して仕切り部材５３および第１金属板５１間の径方向の第１隙間を無くし、仕切り部材５３および第２金属板５２間に径方向に第２隙間を形成しても良い。あるいは、仕切り部材５３を第２金属板５２と一体化して仕切り部材５３および第２金属板５２間の径方向の第２隙間を無くし、仕切り部材５３および第１金属板５１間に径方向に第１隙間を形成しても良い。
【００４４】
この場合、仕切り部材５３は、第１壁部のみとし、第１壁部は軸方向および径方向に対し平行な面を有し、第１壁部を円周方向に複数配置しても良い。また、仕切り部材５３は、第２壁部のみとし、第２壁部は回転方向および径方向に対し平行な面を有し、第２壁部を軸方向に複数配置しても良い。さらに、仕切り部材５３は、第１壁部と第２壁部を有し、第１壁部は軸方向および径方向に対し平行な面を有し、第１壁部を円周方向に複数配置し、第２壁部は回転方向および径方向に対し平行な面を有し、第２壁部を軸方向に複数配置し、第１壁部と第２壁部を互いに連結しても良いし、離しても良い。
【００４５】
上述した実施形態は、樹脂層５４として熱溶融タイプの樹脂を使用した。他の実施形態として、２液硬化型のウレタンタイプの樹脂を使用しても良い。熱溶融タイプに比べて塗布作業が容易になる。
【符号の説明】
【００４６】
１１：外輪（第１部材）、２０：内輪、３０：保持器、４０：円すいころ（ころ）、５１：第１金属板、５２：第２金属板、５３：仕切り部材、５３ａ：第１壁部（第２板部）、５３ｂ：第２壁部（第１板部）、５３ｃ：第３壁部（第１板部）、５４：樹脂層、６０：回転軸（可動側）、７０：ハウジング（第２部材）
【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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