(57)【要約】【課題】フランジのコーナー部から脱落しないウェザーストリップを提供する。【解決手段】芯材２と被覆材１３を有し略棒状に形成されるウェザーストリップ１であって、芯材２には、長手方向に沿って所定の間隔をおいて配列されるように形成される複数の短冊片を有し長手方向に対して直角な方向に所定の間隔をおいて対向するように形成される２つの側壁部３ａ，３ｂと、２つの側壁部３ａ，３ｂのうちの一方の側壁部３ａにおいて、隣り合う短冊片どうしを一体に連結する連結部７とが形成され、被覆材１３において、連結部７が形成される一方の側壁部３ａの内周側には、連結部７が形成されない他方の側壁部３ｂに向かって突出する第一のリップ８が形成されるとともに、他方の側壁部３ｂの外周側には中空シール１１が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と前記芯材を被覆する被覆材を有し、略棒状に形成されるウェザーストリップであって、
前記芯材には、長手方向に沿って所定の間隔をおいて形成される複数の短冊片を有し前記長手方向に対して直角な方向に所定の間隔をおいて対向する２つの側壁部と、前記２つの側壁部のうちの一方の側壁部において前記複数の短冊片どうしを連結する連結部とが形成され、
前記被覆材には、前記芯材の前記連結部が形成されない他方の側壁部の側に向かって突出するリップが前記芯材の前記一方の側壁部の内周側に位置する箇所に形成されるとともに、前記他方の側壁部の外周側に位置する箇所に中空シールが形成されることを特徴とするウェザーストリップ。
【請求項２】
前記芯材は合成樹脂により形成され、前記被覆材は熱可塑性エラストマーにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のウェザーストリップ。
【請求項３】
前記合成樹脂は、ポリプロピレン、またはポリプロピレンに２０〜５０重量％のタルクの粉体が混合されたものであることを特徴とする請求項２に記載のウェザーストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェザーストリップに関する。詳しくは、本発明は、自動車の開口部などの周縁部に装着されるウェザーストリップに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車においては、サイドドアやバックドアやスライドドアなどが開閉可能に取付けられる開口部の周縁部にはフランジが形成され、このフランジにウェザーストリップが装着される。一般的なウェザーストリップは、芯材とこの芯材を被覆する被覆材とからなる。従来のウェザーストリップの芯材は、たとえばステンレス鋼板などの打ち抜き加工により形成され、被覆材は、たとえばゴムにより形成される。ステンレスにより形成される芯材は、剛性が大きいために、コーナー部などといった、フランジが湾曲や屈曲している箇所への追従性が悪い。このため、見栄えが良くないという問題がある。さらに、ステンレスであるため、ウェザーストリップ全体の重量が大きくなるという問題や、表面処理が不十分であると錆が発生しやすいという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するため、たとえば特許文献１には、芯材を合成樹脂により形成する構成が開示されている。特許文献１のウェザーストリップによれば、芯材がステンレスにより形成される構成と比較して、コーナー部などへの追従性の向上、軽量化、錆の防止を図ることができる。このほか、芯材が合成樹脂により形成される構成であると、被覆部を合成ゴムではなく熱可塑性エラストマーにより形成することが容易となり、合成ゴムにより形成される場合に必要な架橋工程が不要となる。このため、省エネルギー化を図ることができる。さらに、構成材料の再利用が容易となるから、リサイクル性の向上を図ることができる。
【０００４】
しかしながら、従来のウェザーストリップは、次のような問題を有する。図６は、ウェザーストリップ８１の構成の従来例を模式的に示す断面図である。図７は、ウェザーストリップ８１の芯材８２の構成の従来例を模式的に示す外観斜視図である。従来例のウェザーストリップ８１の長尺リップ８８の変形を模式的に示す断面図である。図６と図７に示すように、従来のウェザーストリップ８１の芯材８２は、天井部８４と、２つの側壁部８３と、連結部８７とを有する。天井部８４および左右の側壁部８３は、全体として断面略「Ｕ」字形状に形成される。また、天井部８４および２つの側壁部８３は、長手方向に沿って所定の間隔をおいて形成される複数の短冊片９５ａ，９５ｂからなる。そして、隣り合う天井部８４どうしは、幅方向（図６〜７においては左右方向）の略中心において、連結部８７によって連結される。すなわち、天井部８４の隣り合う短冊片９５ｂどうしの間には、連結部８７を除いてスリット８６が形成される。同様に、２つの側壁部８３の隣り合う短冊片９５ａどうしの間には、スリット８５が形成される。被覆材９０には、一方の側壁部８３から他方の側壁部８３に向かって突出する長尺リップ８８と、他方の側壁部８３から一方の側壁部８３に向かって突出する短尺リップ８９と、他方の側壁部８３の外周から外側に膨出する中空シール９１が形成される。そして、長尺リップ８８と短尺リップ８９との間にフランジが挿入されると、長尺リップ８８と短尺リップ８９とがフランジを挟持する。このため、ウェザーストリップ８１がフランジに装着された状態に保持される。しかしながら、図８に示すように、ウェザーストリップ８１がフランジのコーナー部に装着される場合には、長尺リップ８８が一方の側壁部８３の側に倒れるように変形することがある。図８においては、変形前の長尺リップを二点鎖線で示し、変形した長尺リップを実線で示す。そうすると、長尺リップ８８と短尺リップ８９との間に隙間Ａが生じ（または、隙間Ａの寸法が大きくなり）、フランジを保持する力が弱くなる。この結果、ウェザーストリップ８１がフランジから脱落するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６９７５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、フランジのコーナー部などに装着された場合であっても、フランジを保持する力の低下を防止できるウェザーストリップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、芯材と前記芯材を被覆する被覆材を有し、略棒状に形成されるウェザーストリップであって、前記芯材には、長手方向に沿って所定の間隔をおいて形成される複数の短冊片を有し前記長手方向に対して直角な方向に所定の間隔をおいて対向する２つの側壁部と、前記２つの側壁部のうちの一方の側壁部において前記複数の短冊片どうしを連結する連結部とが形成され、前記被覆材には、前記芯材の前記連結部が形成されない他方の側壁部の側に向かって突出するリップが前記芯材の前記一方の側壁部の内周側に位置する箇所に形成されるとともに、前記他方の側壁部の外周側に位置する箇所に中空シールが形成されることを特徴とする。
【０００８】
前記芯材は合成樹脂により形成され、前記被覆材は熱可塑性エラストマーにより形成されることを特徴とする。
【０００９】
前記合成樹脂は、ポリプロピレン、またはポリプロピレンに２０〜５０重量％のタルクの粉体が混合されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被覆材に形成されるリップと芯材に形成される連結部とを接近させることができる。ウェザーストリップを湾曲や屈曲させた場合には、連結部の近傍において長手方向の伸縮が最も小さくなるから、被覆材の変形を小さくすることができる。このため、リップが倒れることを防止できるから、ウェザーストリップがフランジのコーナー部などに装着された場合において、リップがフランジを保持する保持力が低下することを防止できる。したがって、フランジのコーナー部などにおいて、ウェザーストリップが脱落することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、自動車において本発明の実施形態にかかるウェザーストリップが装着される位置の例を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかるウェザーストリップの構成を模式的に示す外観斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかるウェザーストリップの構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかるウェザーストリップの芯材の構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態にかかるウェザーストリップが、フランジのコーナー部に装着された状態を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６は、ウェザーストリップの構成の従来例を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、ウェザーストリップの芯材の構成の従来例を模式的に示す外観斜視図である。
【図８】図８は、ウェザーストリップの従来例における長尺リップの変形の態様を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明の便宜上、本発明の実施形態にかかるウェザーストリップを「本ウェザーストリップ１」と略して記すことがある。また、特に断らない限りは、「断面」とは、「本ウェザーストリップの長手方向に対して直角に切断した場合の断面」をいうものとする。
【００１３】
まず、本ウェザーストリップ１が装着される位置について、図１を参照して簡単に説明する。図１は、自動車２０において、本ウェザーストリップ１が装着される位置の例を模式的に示す側面図である。図１に示すように、本ウェザーストリップ１は、サイドドア２２，２３が開閉可能に取付けられる開口部の周縁部に装着される。このほか、本ウェザーストリップ１は、バックドアが開閉可能に取付けられる開口部の周縁部や、トランクルームの開口部の周縁部など、自動車２０の各部の開口部の周縁部に装着される。そして、開口部のコーナー部Ｃなどにおいては、フランジが湾曲や屈曲しているため、本ウェザーストリップ１は、コーナー部Ｃの形状に倣って湾曲や屈曲させた状態で装着される。
【００１４】
次に、本ウェザーストリップ１の構成について、図２〜図４を参照して説明する。図２は、本ウェザーストリップ１の構成を模式的に示す外観斜視図である。図３は、本ウェザーストリップ１の構成を模式的に示す断面図である。図４は、本ウェザーストリップ１の芯材２の構成を模式的に示す斜視図である。特に図２に示すように、本ウェザーストリップ１は、湾曲可能な棒状の構成を有し、長手方向に対して直角に切断した断面が略「Ｕ」字形状に形成される。
【００１５】
図２と図３に示すように、本ウェザーストリップ１は、芯材２と、芯材２を被覆する被覆材１３とを含んで構成される。
【００１６】
図２に示すように、芯材２は棒状の構成を有し、湾曲変形や屈曲変形が可能である。芯材２は、２つの側壁部３ａ，３ｂと、天井部４と、連結部７とを有する。２つの側壁部３ａ，３ｂは、所定の間隔をおいて対向するように形成される。天井部４は、２つの側壁部３ａ，３ｂの一側（図４においては、上側）の間に跨って形成される（＝２つの側壁部３ａ，３ｂを一体に結合する）。このため、芯材２は、断面が略「Ｕ」字形状に形成される。一方の側壁部３ａには、連結部７を除いて、長手方向に対して直角な方向に切り込むスリット５が形成される。他方の側壁部３ｂには、長手方向に対して直角な方向の全長にわたって切り込むスリット５が形成される。同様に天井部４にも、長手方向に対して直角な方向の全長にわたって切り込むスリット６が形成される。
【００１７】
換言すると、天井部４および２つの側壁部３ａ，３ｂは、長手方向に沿って所定の間隔をおいて配列されるように形成される複数の短冊片１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有する。そして、天井部４の短冊片１５ｃの両側のそれぞれから、２つの側壁部３ａ，３ｂの短冊片１５ａ，１５ｂが起立するような態様で形成される。このため、天井部４の短冊片１５ｃと２つの側壁部３ａ，３ｂの短冊片１５ａ，１５ｂとが一体となって、断面略「Ｕ」字形状の構造体を形成する。そして、一方の側壁部３ａの隣り合う短冊片１５ａどうしが、連結部７によって一体に連結される。これに対して、他方の側壁部３ｂの短冊片１５ｂと天井部４の短冊片１５ｃには連結部７が形成されない。このため、他方の側壁部３ｂの短冊片１５ｂどうしと、天井部４の短冊片１５ｃどうしとは、それぞれ直接的には連結しておらず、一方の側壁部３ａの連結部７を介して連結している。
【００１８】
連結部７は、一方の側壁部３ａの幅方向（図４においては上下方向。詳述すると、一方の側壁部３ａの面方向であって、長手方向に直角な方向）の中間に形成される。連結部７の断面積は、２つの側壁部３ａ，３ｂおよび天井部４の断面積よりも小さい。このような構成の芯材２は、主に連結部７が曲げ変形することによって、湾曲や屈曲することができる。芯材２が湾曲や屈曲すると、湾曲や屈曲の内側においては、隣り合う短冊片１５ａ，１５ｂ，１５ｃどうしが接近し（＝長手方向寸法が短くなり）、外側においては、隣り合う短冊片１５ａ，１５ｂ，１５ｃどうしが遠ざかる（＝長手方向寸法が長くなる）。そして、連結部７において、長手方向寸法の変化が最も小さい。すなわち。芯材２を湾曲や屈曲させた場合において、長手方向寸法が変化しない点を結んだ仮想的な線は、連結部７の断面内またはその近傍を通過する。以下、この仮想的な線を「中立線」と称する。
【００１９】
なお、短冊片１５ａ，１５ｂ，１５ｃの長手方向寸法や、短冊片１５ａ，１５ｂ，１５ｃどうしの間の寸法は、特に限定されるものではない。これらの寸法は、本ウェザーストリップ１が装着されるフランジ２１（図５参照）の曲率半径などに応じて適宜設定される。また、図２〜図４においては、天井部４および２つの側壁部３ａ，３ｂが平板状に形成され、２つの側壁部３ａ，３ｂが略平行に形成される構成を示すが、芯材２はこのような構成に限定されない。要は、対向する２つの側壁部３ａ，３ｂの間に、装着対象となるフランジ２１を挿入可能な構成であればよい。たとえば、天井部４の断面形状が円弧状であってもよい。また、２つの側壁部３ａ，３ｂは平行でなくてもよい。
【００２０】
被覆材１３は、被覆部１０と、第一のリップ８と、第二のリップ９と、中空シール１１と、化粧シール１２とを有する。被覆部１０は、芯材２の外周に装着される部分（＝芯材２の外周を覆う部分）である。このため、被覆部１０は、断面が略「Ｕ」字形状（すなわち、芯材２の外周に倣った形状）に形成される。なお、被覆部１０は、芯材２の２つの側壁部３ａ，３ｂの内周側に回り込んでおり、２つの側壁部３ａ，３ｂのそれぞれの内周の一部を覆う。被覆部１０において、芯材２の一方の側壁部３ａ（＝連結部７が形成される側壁部３ａ）の内周側に回り込んでいる部分には、第一のリップ８が形成される。一方、被覆部１０において、芯材２の他方の側壁部３ｂ（＝連結部７が形成されない側壁部３ｂ）の内周側に回り込んでいる部分には、略平行な２つの第二のリップ９が形成される。第一のリップ８は、芯材２の他方の側壁部３ｂに向かって突出するリブ状の構成を有する。また、第一のリップ８は、一方の側壁部３ａに対して直角ではなく、先端側が天井部４に接近するように傾斜や湾曲している。２つの第二のリップ９は、一方の側壁部３ａに向かって突出するリブ状の構成を有する。第一のリップ８の突出寸法は、第二のリップ９の突出寸法よりも大きい寸法に設定される。また、側面視において、第一のリップ８の先端部は、２つの第二のリップ９どうしの間に位置する。
【００２１】
中空シール１１は、被覆部１０の外周であって、芯材２の他方の側壁部３ｂの外側に位置する部分に形成される。すなわち、中空シール１１は、フランジ２１が挿入される領域（図５参照）を挟んで、第一のリップ８と反対側に形成される。中空シール１１は、内部が空洞の筒状の構成を有する部分であり、外部からの押圧力によって潰れるように弾性変形できる。化粧シール１２は、被覆部１０の外周であって、芯材２の一方の側壁部３ａと天井部４との境界近傍に位置する部分に形成される。化粧シール１２は、被覆部１０の外周側に向かって突出するリブ状の構成を有する。なお、中空シール１１および化粧シール１２の形状や寸法は、特に限定されない。また、化粧シール１２が形成されない構成であってもよい。
【００２２】
このように、被覆材１３の第一のリップ８（第二のリップ９よりも大きいリップ）と中空シール１１は、フランジ２１が挿入される領域（＝２つの側壁部３ａ，３ｂの間に形成される領域）を挟んで、互いに反対側に位置するように形成される。そして、芯材２の連結部７と被覆材１３の第一のリップ８は同じ側に形成され、芯材２の連結部７と被覆材１３の中空シール１１は反対側に形成される。
【００２３】
芯材２は、合成樹脂によって一体に形成される。合成樹脂は、ポリプロピレンが好ましく、ポリプロピレンに２０〜５０重量％のタルクの粉体を混合ものがより好ましい。一方、被覆材１３は、熱可塑性エラストマーにより形成される。なお、本ウェザーストリップ１の製造方法には、従来のウェザーストリップの製造方法と同じ方法が適用できる。したがって、説明は省略する。このような構成であると、芯材２と被覆材１３との密着性を良好にすることができる。また、芯材２が、ポリプロピレンに２０〜５０重量％のタルクの粉体が混合された合成樹脂であると、フランジ２１への保持力の向上を図ることができる。また、被覆材１３が熱可塑性エラストマーにより形成される構成であると、合成ゴムにより形成される場合に必要な架橋工程が不要となる。このため、省エネルギー化を図ることができる。さらに、材料の再利用が容易となるから、リサイクル性の向上を図ることができる。
【００２４】
次に、本ウェザーストリップ１がフランジ２１に装着された状態について、図５を参照して説明する。図５は、本ウェザーストリップ１が、フランジ２１のコーナー部Ｃ（湾曲や屈曲している部分。図１参照）に装着される状態を模式的に示す斜視図である。図５に示すように、本ウェザーストリップ１をフランジ２１のコーナー部Ｃに沿って湾曲や屈曲させ、２つの側壁部３ａ，３ｂの間にフランジ２１を挿入する。２つの側壁部３ａ，３ｂの間にフランジ２１が挿入されると、第一のリップ８と第二のリップ９とがフランジ２１を挟持する。特に、第一のリップ８が第二のリップ９に比較して大きく弾性変形することにより、フランジ２１を第二のリップ９の側に向けて付勢する。これによって、本ウェザーストリップ１がフランジ２１に装着される。図５においては、変形前の第一のリップ８を二点鎖線で示し、変形した第一のリップ８を実線で示す。
【００２５】
本ウェザーストリップ１は、フランジ２１のコーナー部Ｃに沿って変形させた場合であっても、第一のリップ８と第二のリップ９によるフランジ２１を保持する保持力が低下することを防止できる。このため、フランジ２１のコーナー部Ｃにおいて、本ウェザーストリップ１が脱落することを防止できる。したがって、フランジ２１のコーナー部Ｃの美観の向上を図ることができる。
【００２６】
すなわち、従来のウェザーストリップと本ウェザーストリップ１は、いずれも、フランジ２１のコーナー部Ｃに沿って変形させると、被覆材１３，９０も曲げ変形する。従来のウェザーストリップ８１は、芯材８２の天井部８４に連結部８７が形成される構成であるため、芯材８２の中立線と長尺リップ８８（本ウェザーストリップ１の第一のリップ８に相当する）とが離れている。このため、長尺リップ８８が芯材８２の天井部８４の側に倒れるように変形しやすい。図８においては、変形した長尺リップ８８を実線で示し、変形前の長尺リップを二点鎖線で示す。そして、長尺リップ８８が芯材８２の天井部８４の側に倒れると、長尺リップ８８と短尺リップ８９（本ウェザーストリップ１の第二のリップ９に相当する）との間に隙間Ａが形成される（または隙間Ａが大きくなる）。そうすると、長尺リップ８８と短尺リップ８９がフランジ２１を保持する保持力が小さくなるか、または保持力がなくなる。この結果、ウェザーストリップ８１がフランジ２１から脱落する。
【００２７】
これに対して、本ウェザーストリップ１においては、芯材２の連結部７が、天井部４ではなく、第一のリップ８が位置する側の側壁部３ａ（＝一方の側壁部３ａ）に形成される。このような構成であると、第一のリップ８と芯材２の曲げ変形における中立線とが接近する。このため、第一のリップ８の変形が小さくなるから、第一のリップ８が天井部４の側に倒れるように変形することを防止できる。したがって、第一のリップ８と第二のリップ９との間に隙間が形成されること、または第一のリップ８と第二のリップ９との間の隙間が大きくなることが防止される。この結果、本ウェザーストリップ１がフランジ２１のコーナー部Ｃから脱落することが防止される。したがって、フランジ２１のコーナー部Ｃの美観の維持または向上を図ることができる。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の実施例について説明する。本発明者は、本発明の実施例にかかるウェザーストリップを製作し、フランジ２１のコーナー部Ｃに装着した場合の保持力を測定した。本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１の具体的な構成は、次のとおりである。芯材２は、ポリプロピレンにより形成される。ポリプロピレンのＭＦＲ（Melt Flow Rate）は１ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇｆ）、曲げ弾性率は３５０００ＭＰａである。被覆材１３は、オレフィン系の熱可塑性エラストマーにより形成される。第一のリップ８と第二のリップ９と被覆部１０に適用されるオレフィン系の熱可塑性エラストマーのＭＦＲは１５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、１０ｋｇｆ）であり、ショアＡ硬度は７０Ａである。中空シール１１に適用されるオレフィン系の熱可塑性エラストマーのＭＦＲは５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、５ｋｇｆ）であり、ショアＡ硬度は３０Ａである。保持力の測定条件は、次のとおりである。まず、本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１を、フランジ２１のコーナー部Ｃに装着し、フランジ２１から引き抜く向きに引っ張った。本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１の長さは５０ｍｍである。フランジ２１のコーナー部Ｃの曲率半径は３０ｍｍである。引っ張り速度は２００ｍｍ／ｍｉｎである。そして、引っ張っている間に本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１にかかる力を測定した。この力を、ウェザーストリップ１がフランジ２１を保持する保持力とした。
【００２９】
測定の結果、本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１の保持力は１６Ｎであった。これに対して、比較例にかかるウェザーストリップ（＝従来のウェザーストリップ８１）の保持力は０Ｎであった。実際に、本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１を自動車２０のフランジ２１のコーナー部Ｃに装着したところ、脱落することがなかった。これに対して、比較例のウェザーストリップ８１を自動車２０のフランジ２１のコーナー部Ｃに装着したところ、ウェザーストリップ８１は自重によって脱落した。このように、本発明の実施例にかかるウェザーストリップ１によれば、フランジ２１のコーナー部Ｃに装着した場合であっても、保持力の低下を防止できることが明らかとなった。
【００３０】
以上、本発明の実施形態および実施例を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態および実施例は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ウェザーストリップに有効な技術である。また、本発明は四輪自動車に限らず、自動二輪車のヘルメットボックスや、船外機のエンジンカバーなど、開口部の周縁部のフランジに装着されるシール部品に適用可能な技術である。
【符号の説明】
【００３２】
１：本発明の実施形態にかかるウェザーストリップ、２：芯材、３ａ：芯材の一方の側壁部、３ｂ：芯材の他方の側壁部、４：芯材の天井部、５，６：スリット、７：連結部、８：第一のリップ、９：第二のリップ、１０：被覆部、１１：中空シール、１２：化粧シール、１３：被覆材、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ：短冊片、２０：自動車、２１：フランジ、２２，２３：サイドドア
【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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