(57)【要約】【課題】管路部内の流体の圧力により開閉弁の移動がし難くなることを防止でき、開閉弁を移動手段によりスムーズに移動させることができる管接続手段を提供すること。【解決手段】開閉弁は、管路部２の内周に収まる外周を有して流体が軸方向に通過可能な筒体１１として構成され、筒体１１が連通口１０を閉塞する閉塞部１２を有し、筒体１１を、閉塞部１２が連通口１０に対応する閉塞位置と、閉塞部１２が連通口１０から退避する開放位置と、の間で切換可能に移動させる移動手段１５が設けられ、少なくとも筒体が閉塞位置にあるときに、連通口１０をシールするシール部材１９が閉塞部１２の外周面と管路部２の内周面との間に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる管路部と該管路部の周面に設けられた分岐部とを有し、前記管路部の内周面に開口されて前記分岐部に連通される連通口を開閉する開閉弁が設けられた管接続手段であって、
前記開閉弁は、前記管路部の内周に収まる外周を有して前記流体が軸方向に通過可能な筒体として構成され、該筒体が前記連通口を閉塞する閉塞部を有し、該筒体を、前記閉塞部が前記連通口に対応する閉塞位置と、該閉塞部が前記連通口から退避する開放位置と、の間で切換可能に移動させる移動手段が設けられ、少なくとも該筒体が閉塞位置にあるときに、前記連通口をシールするシール部材が前記閉塞部の外周面と前記管路部の内周面との間に配置されることを特徴とする管接続手段。
【請求項２】
前記筒体が管軸方向に移動されるようになっており、前記閉塞部は、該閉塞部の周方向に延設された環状をなすシール部材を有することを特徴とする請求項１に記載の管接続手段。
【請求項３】
前記筒体は、前記閉塞部から延設される延設部を有し、前記移動手段が前記閉塞部から前記延設部に渡って設けられ、該移動手段が動力を受けるための動力受部が前記管路部に形成された孔部から該管路部の外部に露呈するとともに、該孔部をシールするシール部材が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の管接続手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流れる管路部と該管路部の周面に設けられた分岐部とを有し、前記管路部の内周面に開口されて前記分岐部に連通される連通口を開閉する開閉弁が設けられた管接続手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の管接続手段は、管路部と分岐部との間を開閉可能に設けた開閉弁が板状の弁体（開閉弁）を有し、弁体の管路部側の面に設けられたラックに対して操作部（移動手段）のピニオンが噛合されているとともに、弁体の縁辺が管路部内の流体通路に沿って形成された凹溝に摺動可能に保持されており、操作部の操作によって弁体を流体通路に沿って移動させて、分岐部が開閉されるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４１８７３号公報（第４頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の管接続手段にあっては、流体管内の圧力が板状の弁体（開閉弁）に対して加わった場合に、その圧力が弁体の縁辺を凹溝の内面に押し当てるように片当たりしてしまうため、弁体の縁辺と凹溝との間に配置されたシール部材が押し潰されるようになり、操作部（移動手段）の操作によって弁体を開放する際に、シール部材によって弁体の摺動抵抗を増加させてしまい、弁体を移動させ難くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、管路部内の流体の圧力により開閉弁の移動がし難くなることを防止でき、開閉弁を移動手段によりスムーズに移動させることができる管接続手段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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の管接続手段は、
流体が流れる管路部と該管路部の周面に設けられた分岐部とを有し、前記管路部の内周面に開口されて前記分岐部に連通される連通口を開閉する開閉弁が設けられた管接続手段であって、
前記開閉弁は、前記管路部の内周に収まる外周を有して前記流体が軸方向に通過可能な筒体として構成され、該筒体が前記連通口を閉塞する閉塞部を有し、該筒体を、前記閉塞部が前記連通口に対応する閉塞位置と、該閉塞部が前記連通口から退避する開放位置と、の間で切換可能に移動させる移動手段が設けられ、少なくとも該筒体が閉塞位置にあるときに、前記連通口をシールするシール部材が前記閉塞部の外周面と前記管路部の内周面との間に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば、開閉弁である筒体を通過する管路部を流れる流体により筒体に圧力が加わっても、その圧力が筒体の内周面全体に加わるようになり、流体の圧力により筒体が所定方向に押される虞もなく、筒体の片当たりが低減され、管路部内の流体の圧力により開閉弁の移動がし難くなることを防止でき、筒体を移動手段によりスムーズに移動させることができる。
【０００７】
本発明の管接続手段は、
前記筒体が管軸方向に移動されるようになっており、前記閉塞部は、該閉塞部の周方向に延設された環状をなすシール部材を有することを特徴としている。
この特徴によれば、流体から径方向に圧力を受けた場合に、環状をなすシール部材によって、流体から受ける圧力のバランスがとれるようになり、この流体の圧力により筒体が所定方向に押される虞がなく、筒体の片当たりが低減される。
【０００８】
本発明の管接続手段は、
前記筒体は、前記閉塞部から延設される延設部を有し、前記移動手段が前記閉塞部から前記延設部に渡って設けられ、該移動手段が動力を受けるための動力受部が前記管路部に形成された孔部から該管路部の外部に露呈するとともに、該孔部をシールするシール部材が設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、移動手段が閉塞部から延設部に渡って設けられて筒体の移動ストロークを確保しつつ、移動手段の動力受部から流体が漏れ出すことをシール部材により防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１における流体管を示す平面図である。
【図２】流体管の一部を断面とした平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】（ａ）は、連通口を開放した状態を示す図３のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は、同じく連通口を閉塞した状態を示す図である。
【図５】実施例２における流体管を示す平面図である。
【図６】流体管の一部を断面とした平面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】（ａ）は、連通口を開放した状態を示す図７のＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）は、同じく連通口を閉塞した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る管接続手段を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１１】
実施例１に係る管接続手段につき、図１から図４を参照して説明する。先ず図１の符号１は、本発明の適用された流体管としての分岐短管１である。この分岐短管１は、流体としての上水が流れる管路部２と、この管路部２の周面に設けられた分岐部３とを有し、この分岐部３に分岐管４を接続できる管接続手段となっている。
【００１２】
また、分岐短管１は、一方の端部が受口部５として構成されるとともに、他方の端部が挿口部６として構成されており、これら受口部５及び挿口部６のそれぞれに接続管７，８が接続されている。更に、分岐短管１は、仕切弁機構９を有している。尚、この仕切弁機構９により分岐短管１の管路部２の流体の通過を遮断するとともに、分岐管４により流体の流れをバイパスすることができるようになっており、バイパス先にも同様の分岐短管１を設置することで、接続管８が不断流の状態で流路を変更することが可能になっている。尚、本発明の流体管である分岐短管は、例えば両端部のいずれもが受口部、若しくはいずれもが挿口部として構成されてもよいし、あるいは少なくとも一方の端部が切断された切り管であっても構わない。
【００１３】
本実施例の分岐短管１及び接続管７，８は、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面が図示しない樹脂粉体塗装あるいはモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、例えばその他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは石綿、コンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、本実施例の分岐短管１及び接続管７，８は、上水道に用いられる上水管として構成されているが、本発明に係る流体管内を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管にも適用可能である。
【００１４】
図２に示すように、分岐短管１の管路部２は、略円筒形状をなしており、この管路部２の内周面には、分岐部３に連通される略円形の連通口１０が開口されている。そして、分岐短管１は、連通口１０を開閉するための開閉弁としての筒体１１を有している。この筒体１１は、管路部２の内周面に収まる外周面を有して、管路部２内を流れる流体が軸方向に通過可能な略円筒形状をなしている。更に、筒体１１は、管路部２内において連通口１０に対応する位置に配置され、管路部２の管軸方向にスライド移動可能になっている。
【００１５】
また、筒体１１は、その軸方向の略中央部から仕切弁機構９側の部位が、連通口１０を閉塞する閉塞部１２となっている。そして、筒体１１の閉塞部１２以外の部位、即ち閉塞部１２から挿口部６側に向かって延設された延設部１３には、管路部２の連通口１０に対応する位置に、連通口１０と同径をなす略円形の開口部１４が開口されている。
【００１６】
また、筒体１１の上部における軸方向の中央部には、閉塞部１２が連通口１０に対応する閉塞位置と（図４（ｂ）参照）、閉塞部１２が連通口から退避して延設部１３の開口部１４が連通口１０に重なる開放位置と（図４（ａ）参照）、の間で切換可能に筒体１１を移動させる本発明における移動手段としての操作軸部１５が設けられている。
【００１７】
図３に示すように、分岐部３の連通口１０及び筒体１１の開口部１４は、水平方向に開口されている。そして、操作軸部１５は、筒体１１において開口部１４から周方向に直角に変位した位置、即ち筒体１１の上部位置から上方に向かって突設されている。尚、操作軸部１５が開口部１４から直角に変位した位置に設けられることで、操作軸部１５または分岐部３にて作業をする際に、互いの部位が邪魔にならずに済むようになる。また、この操作軸部１５は、筒体１１に図示しないシール材を介し密封状に螺着された雄ネジボルト１６と、その先端部を覆って後述するように作業者が筒体１１を移動させる際に握るための握り部１７と、から構成されている。
【００１８】
更に、管路部２には、操作軸部１５を管路部２の外部に露呈させるための孔部１８が形成されている。この孔部１８は、管軸方向に延設されたスリット状の長孔となっている。筒体１１を管軸方向に移動させる際には、作業者が手動操作により操作軸部１５を孔部１８に沿って管軸方向に移動させることで、筒体１１をスライド移動できるようになっている。尚、本実施例１では、握り部１７が筒体１１を移動させるための動力を受けるための動力受部となっている。また、操作軸部１５が孔部１８の縁辺に係合することで、筒体１１が周方向に回転されることを防止している。また、スリット状の長孔である孔部１８は、操作軸部１５及び筒体１１の案内手段となっている。
【００１９】
図２及び図４に示すように、筒体１１には、この筒体１１が閉塞位置にあるときに連通口１０をシールするとともに、孔部１８を常にシールするためのゴム等の材質で形成されたシール部材１９が設けられている。このシール部材１９は、筒体１１における閉塞部１２の周方向に延設された環状をなす環状シール部２０と、孔部１８の配置位置に沿って軸方向に延設された延設シール部２１と、から構成される。このシール部材１９は、筒体１１の外周面と管路部２の内周面との間に配置される。更に、シール部材１９は、筒体１１の外周面に形成された凹溝２２に嵌め込まれており、筒体１１を閉塞位置と開放位置との間で切り換える際に、筒体１１の移動とともにシール部材１９が移動されるようになっている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、延設シール部２１は、管路部２の孔部１８全体を取り囲むように配置されている。更に、筒体１１が閉塞位置または開放位置のいずれの位置にあっても、孔部１８をシールできるように、孔部１８の長さよりも長い範囲に渡って延設シール部２１が配置されている。そして、延設シール部２１で囲まれた領域の中央部に前述した操作軸部１５が配置されている。
【００２１】
また、環状シール部２０は、筒体１１における閉塞部１２の領域を規定している。そして、閉塞部１２において筒体１１の端辺に設けられる環状シール部２０は、完全なＯリングとなっているが、閉塞部１２と延設部１３との間に設けられる環状シール部２０は、延設シール部２１と一部が重なっており、その一部が省略されたＯリングとなっている。
【００２２】
尚、筒体１１の上部側に設けられた延設シール部２１と同じ形状をなす延設シール部２１が筒体１１の下部側にも設けられている。この下方側の延設シール部２１は、シール部材１９による摺動抵抗や、管路部２内の流体圧のバランスをとるために設けられている。
【００２３】
尚、図２及び図４に示すように、管路部２の内周面には、この内周面の周方向に沿って延び、筒体１１の端辺が係止される凸条２３が凸設されている。また、図１及び図３に示すように、管路部２の外周面における上部側には、後述するように、操作軸部１５を覆う蓋部材２４を取り付けるために、蓋部材２４の取り付け面としての平滑面を有する矩形状の座部２５が設けられている。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、分岐部３の連通口１０を開放する際には、作業者が操作軸部１５を握って手動操作することにより筒体１１を開放位置まで移動させる。すると、筒体１１の延設部１３に形成された開口部１４が分岐部３の連通口１０と重なって連通口１０が開放される。この連通口１０の開放により管路部２内の流体が分岐部３側に流れるようになる。
【００２５】
図４（ｂ）に示すように、分岐部３の連通口１０を閉塞する際には、作業者が操作軸部１５を握って手動操作することにより筒体１１を閉塞位置まで移動させる。すると、筒体１１の閉塞部１２が分岐部３の連通口１０と重なって連通口１０が閉塞される。そして、環状シール部２０によって連通口１０から流体が流れ出さないようになる。
【００２６】
このように開閉弁が筒体１１で構成されることで、筒体１１を移動させる際に、流体の流れが阻害される虞がない。更に、管路部２内から筒体１１に流体の圧力が加わる場合に、その圧力が筒体１１の内周面全体に加わるようになり、筒体１１の外周面全体で管路部２内の圧力を均等に受けることができる。そのため筒体１１の片当たりが低減され、筒体１１を管路部の内周面に沿ってスライド移動させる際に、管路部２内の流体の圧力の影響を受け難くなり、筒体１１を操作軸部１５によりスムーズに移動させることができる。更に、開閉弁が筒体１１という簡素な構成であるため、作動不良が生じることを防止できる。
【００２７】
また、閉塞部１２の外周面と管路部２の内周面との間に配置されるシール部材１９は、閉塞部１２の外周面及び管路部２の内周面のいずれの側にも押し付けられることがなくなり、筒体１１を移動させる際に、シール部材１９が筒体の摺動抵抗を増加させずに済むようになる。更に、移動手段としての操作軸部１５の移動領域が閉塞部１２から延設部１３に渡って設けられることで、筒体１１の移動ストロークを確保しつつ、孔部１８から流体が漏れ出すことをシール部材１９により防止できるようになっている。
【００２８】
尚、筒体１１の開口部１４と分岐部３の連通口１０とが同一形状の略円形をなしていることで、開口部１４と連通口１０が互いに重なり始める際に、先ず連通口１０の周縁から分岐方向視で管路方向に対称の略アーモンド型をなす開口が形成され、さらに重なりが大きくなるに連れて略円形の開口をなすようになっている。このように開口が形成される際に、周縁が湾曲状態で徐々に管路方向に対称形状の開口が大きくなっていくため、開口部１４から流体が流れ出すときに、その流れが乱れることなく分岐部３側に流れるようになり、筒体１１の片当たりが低減される。
【００２９】
図３に示すように、筒体１１の移動作業が完了して、分岐短管１を常設する際には、操作軸部１５の腐食を防止するために、この操作軸部１５を蓋部材２４で覆うようにする。この蓋部材２４は、その内部に操作軸部１５を収容する収容部２６が形成された箱状をなし、管路部２の上部側の座部２５にボルト２７などにより固定される。また、操作軸部１５は、蓋部材２４の収容部２６に収容されることで、管軸方向に移動不能に固定されるようになっている。この操作軸部１５が蓋部材２４により固定されることで、筒体１１が移動不能に固定される。
【００３０】
尚、管路部２の座部２５の取り付け面と蓋部材２４との間は、ゴム等で形成されたシール部材、または湿気硬化型ウレタン等の液状ガスケットなどによりシールされる。このように、移動手段が管路部２の孔部１８に案内移動される操作軸部１５という簡素な構成となっており、操作軸部１５及び孔部１８が蓋部材２４により密閉された状態で常設されることで、操作軸部１５及び孔部１８の腐食が防止される。
【実施例２】
【００３１】
次に、実施例２に係る管接続手段としての分岐短管１につき、図５から図８を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。図８に示すように、実施例２における移動手段は、筒体１１の外周面に設けられたラック部２８と、管路部２に設けられたピニオン部２９と、から構成される。
【００３２】
図６に示すように、筒体１１の上部には、その外周面が軸方向に沿って歯切りされた前述のラック部２８が設けられている。尚、このラック部２８が本発明における動力受部となっている。また、延設シール部２１は、筒体１１の外周面にラック部２８全体を取り囲むように配置されている。更に、移動手段としてのラック部２８が閉塞部１２から延設部１３に渡って設けられることで、筒体１１の移動ストロークを確保できるようになっている。
【００３３】
図７及び図８に示すように、管路部２には、ラック部２８の一部を管路部２の外部に露呈させるための孔部１８が形成されている。この孔部１８から流体が漏れ出すことを延設シール部２１により防止できるようになっている。
【００３４】
また、管路部２の上部側の座部２５には、筒体１１のラック部２８に噛合するピニオン部２９を有する移動機構３０が設置されている。尚、実施例２における管路部２に形成された孔部１８は、実施例１のような長孔ではなく、ピニオン部２９が挿設される程度の大きさに形成されている。更に、管路部２の内周面には、管軸方向に延びる凹条３１が形成されているとともに、この凹条３１に係合される凸部３２が筒体１１に設けられている。この凸部３２により筒体１１が周方向に回転されることを防止している。
【００３５】
図５及び図７に示すように、移動機構３０は、ピニオン部２９を覆う箱状をなす蓋部材３３を有し、この蓋部材３３の収容部３４にピニオン部２９が収容されている。更に、このピニオン部２９の回転軸となる駆動軸部３５が蓋部材３３に挿設されている。そして、この駆動軸部３５に対してピニオン部２９が固定されているとともに、駆動軸部３５の一端には、後述する回転駆動部（図示略）を着脱可能に接続する接続部３６が設けられている。
【００３６】
尚、管路部２の座部２５の取り付け面と蓋部材３３との間は、実施例１と同様に液状ガスケットなどによりシールされる。更に、蓋部材３３には、駆動軸部３５が挿通された部位をシールするシール部材３７が設けられている。このように、ラック部２８及びピニオン部２９は、各シール部材１９，３７により管路部２の内部を流れる流体や蓋部材３３の外部環境から隔離されており、腐食や作動不良が防止されるようになっている。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、分岐部３の連通口１０を開放する際には、作業者が回転治具若しくは駆動モータ等の回転駆動部（図示略）を移動機構３０の駆動軸部３５に取り付けて、この回転駆動部の駆動力によりピニオン部２９を回転させることにより筒体１１を開放位置まで移動させる。すると、筒体１１の延設部１３に形成された開口部１４が分岐部３の連通口１０と重なって連通口１０が開放される。この連通口１０の開放により管路部２内の流体が分岐部３側に流れるようになる。
【００３８】
図８（ｂ）に示すように、分岐部３の連通口１０を閉塞する際には、作業者が回転駆動部（図示略）を移動機構３０の駆動軸部３５に取り付けて、この回転駆動部の駆動力によりピニオン部２９を回転させることにより筒体１１を閉塞位置まで移動させる。すると、筒体１１の閉塞部１２が分岐部３の連通口１０と重なって連通口１０が閉塞される。そして、環状シール部２０によって連通口１０から流体が流れ出さないようになる。
【００３９】
このように実施例２では、前記した回転駆動部（図示略）をピニオン部２９の接続部３６に接続して、この回転駆動部の動力により筒体１１を移動させることができる。また、筒体１１を移動させた作業終了後には、接続部３６から回転駆動部を取り外すことができ、移動手段をラック部２８とピニオン部２９という簡素な構成にして作動不良等を防止しつつ、コンパクトな構成にできる。
【００４０】
以上のように、本実施例１及び２における分岐短管１において、開閉弁が管路部２の内周に収まる外周を有して流体が軸方向に通過可能な筒体１１として構成されることで、筒体１１を通過する管路部２を流れる流体により筒体１１に圧力が加わっても、その圧力が筒体１１の内周面全体に加わるようになり、流体の圧力により筒体１１が所定方向に押される虞もなく、筒体１１の片当たりが低減され、管路部２内の流体の圧力により筒体１１の移動がし難くなることを防止でき、筒体１１を操作軸部１５または移動機構３０の操作によりスムーズに移動させることができる。
【００４１】
また、環状シール部２０が筒体１１の全周に渡って設けられていることで、管路部２内の流体から径方向に圧力を受けた場合にシール部材１９によって、流体から受ける圧力のバランスがとれるようになり、この流体の圧力により筒体１１が所定方向に押される虞がなく、筒体１１の片当たりが低減される。
【００４２】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４３】
例えば、前記実施例１及び２では、管路部２内を流れる流体が分岐部３から流れ出す構成を例にして説明しているが、分岐部３から管路部２に向かって流体が流れ込む構成であってもよいし、若しくは、管路部２から分岐部３に向かう流れと分岐部３から管路部２に向かう流れとが変動する構成であっても構わない。
【００４４】
また、前記実施例１及び２では、筒体１１が管軸方向に移動されることで、連通口１０を開閉できる構成となっているが、筒体を周方向に回転させることで、連通口を開閉できる構成としてもよい。例えば、筒体１１の周方向の一方の面を閉塞部とし、他方の面に開口部を形成することで、筒体１１が周方向に回転した際に、閉塞部が連通口に対応する位置にあるときを閉塞位置とし、開口部が連通口に対応する位置にあるときを開放位置として、連通口の開閉を行えるようにしてもよい。
【００４５】
また、前記実施例１及び２では、シール部材１９が筒体１１の外周面に設けられる構成となっているが、シール部材１９を管路部２の内周面に設ける構成にしてもよいし、筒体１１の外周面及び管路部２の内周面の双方に設ける構成にしてもよい。
【００４６】
また、前記実施例２では、開閉弁としての筒体１１が、ラック部２８とピニオン部２９との噛合により接続され、筒体１１が、駆動軸部３５の回転駆動によりスライド移動するように構成されていたが、駆動軸部３５と筒体とは、周知の歯車部材等の組合せにより接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１                分岐短管（管接続手段，流体管）
２                管路部
３                分岐部
４                分岐管
９                仕切弁機構
１０              連通口
１１              筒体（開閉弁）
１２              閉塞部
１３              延設部
１４              開口部
１５              操作軸部（移動手段）
１８              孔部
１９              シール部材
２８              ラック部（移動手段）
２９              ピニオン部（移動手段）
３０              移動機構（移動手段）
【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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