(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エア通路を形成するケースと、前記エア通路を塞ぐように前記ケース内に配設されたフィルターエレメントとを備え、前記ケースの入口側から前記エア通路内に導入されたエアを前記フィルターエレメントを通過させて濾過して前記ケースの出口側に流出させる構成のエアクリーナにおいて、
前記フィルターエレメントが、濾材、この濾材の周囲を囲んで保持する保持枠およびこの保持枠の外周を囲んで取り付けられたシール部材から構成され、
前記ケースのエア通路内面における前記フィルターエレメントが装着される部分に、前記シール部材の外側端面に対向するとともに前記シール部材を上下から挟んで受容するガイド溝が形成されるとともに、前記ガイド溝の底面に沿って延びるリブ状突起が形成され、
前記シール部材が、その外側端面の上下方向中央に前記外側端面に沿って延びて形成された中央凹溝部と前記中央凹溝部から上下に広がる断面形状に形成されて前記外側端面に沿って延びた上下シールリップ部とを有して弾性シール材料から構成され、
前記フィルターエレメントが前記ケース内に装着されるときに、前記シール部材が前記ガイド溝内に受容されるとともに前記中央凹溝部が前記リブ状突起に押圧され、前記上下シールリップ部が前記ガイド溝の内面に押し付けられてこの部分のシールを行うように構成されていることを特徴とするエアクリーナのシール構造。
【請求項２】
前記シール部材の上下側面に、前記上下シールリップ部より内周側に位置して前記外側端面に平行に延びる突起状の補助リップ突起部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
請求項１もしくは２に記載の前記濾材、前記保持枠および前記シール部材とから構成される前記フィルターエレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等に供給されるエア内に含まれるダスト等を除去するためのエアクリーナに用いられるシール構造およびこのシール構造を用いたフィルターエレメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアクリーナは、例えば、自動車、二輪車等においてエンジン吸気を清浄化するために用いられ、外気取り込み口からエンジン吸気口に至るエア通路内にフィルターエレメントを配設して構成される。フィルターエレメントは濾材（例えば、濾紙）を有して作られ、エア通路を流れるエアが濾材を通過するときにエア内に含まれるダスト等を濾材により捕捉してエアを清浄化する。このため、エア通路を流れる全てのエアが濾材を通過するように、フィルターエレメントの周囲にはシール部材が設けられ、シール部材がエア通路の外周に密着するようにしてフィルターエレメントがエア通路内に配設されるように構成されている。
【０００３】
このようにシール部材をエア通路内に密着して配設するために、従来においては、例えば、実用新案登録第３０６８７３９号公報に記載されているように、エアクリーナを構成するケースを、例えば、本体ケースとカバーとに二分割して構成していた。この場合、本体ケース上にシール部材が嵌合するようにしてフィルターエレメントを受容し、この上にシール部材と密着するようなフランジ部を有したカバーを取り付けてエアクリーナが構成される。そして、カバー内空間が外気取り込み口に連通し、本体内空間がエンジン吸気口に連通し、外気取り込み口から取り込んだエアはカバー内空間からフィルターエレメントの濾材を通過して濾過、清浄化されて本体内空間に流入し、さらに、エンジン吸気口からエンジンシリンダ内に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にエアクリーナのフィルターエレメントは定期的な交換が必要であるが、上記の構成の従来のエアクリーナにおいては、フィルターエレメントの交換のためには本体ケースからカバーを取り外さないとエレメント交換ができず、この交換作業が煩わしいという問題があった。さらに、自動車、二輪車等におけるエアクリーナ配設空間に制限があることが多く、カバーの取り外しのためのスペースを確保するのが難しい場合があり、このような場合には、カバー取り外しスペース確保のためにカバーの周囲部品まで取り外さないとエレメント交換が行えないというような問題が生じるおそれもあった。
【０００５】
このような問題に対して、エアクリーナケース内にフィルターエレメントを挿抜交換できるような構成を本出願人が考えたが、この場合に、フィルターエレメントをケース内に挿入したときにその周囲のシール部材をケース内に密着させてエア通路を確実にシールできるようにすることが難しいという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、エアクリーナケースを分割することなくフィルターエレメントを挿抜して容易に交換可能であり、且つエレメントをケース内に挿入するだけでエレメント周囲とケース内面との当接部のシールを確実に行うことができるような構成のエアクリーナのシール構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、エア通路を形成するケースと、このエア通路を塞ぐようにケース内に配設されたフィルターエレメントとを備え、ケースの入口側からエア通路内に導入されたエアをフィルターエレメントを通過させて濾過してケースの出口側に流出させるようにエアクリーナが構成される。そして、このエアクリーナにおいて、フィルターエレメントが、濾材、この濾材の周囲を囲んで保持する保持枠およびこの保持枠の外周を囲んで取り付けられたシール部材から構成され、ケースのエア通路内面におけるフィルターエレメントが装着される部分に、シール部材の外側端面に対向するとともにシール部材を上下から挟んで受容するガイド溝が形成されるとともに、ガイド溝の底面に沿って延びるリブ状突起が形成される。さらに、シール部材が、その外側端面の上下方向中央に外側端面に沿って延びて形成された中央凹溝部と中央凹溝部から上下に広がる断面形状に形成されて外側端面に沿って延びた上下シールリップ部とを有して弾性シール材料から構成され、フィルターエレメントがケース内に装着されるときに、シール部材がガイド溝内に受容されるとともに中央凹溝部がリブ状突起に押圧され、上下シールリップ部がガイド溝の内面に押し付けられてこの部分のシールを行うようにシール構造が構成される。
【０００８】
このような構成のエアクリーナのシール構造によれば、シール部材がガイド溝内に受容されるとともに中央凹溝部がリブ状突起に押圧されるようにしてフィルターエレメントをケース内に装着するように構成すれば、中央凹溝部がリブ状突起に押圧されることにより上下シールリップ部がガイド溝の内面に押し付けられてこの部分のシールを行うので、この部分を確実にシールすることができる。このため、このシール構造を用いれば、エレメントをケース内に挿入するだけでエレメント周囲とケース内面との当接部のシールを確実に行うことができ、エアクリーナケースを分割することなくフィルターエレメントを挿抜して容易に効果可能なように構成することができる。
【０００９】
なお、シール部材の上下側面に、上下シールリップ部より内周側に位置して外側端面に平行に延びる突起状の補助リップ突起部を設けるのが好ましい。これにより、中央凹溝部がリブ状突起に押圧されたときに補助リップ突起部もガイド溝の内面に押し付けられるようにしての部分のシールを行なわせることができ、より確実なシールが可能である。なお、この補助リップ突起部をガイド溝の内面に近接されるだけでも、この部分においてラビリンス効果を得てダスト等が侵入することを防止することができ、上下シールリップ部をダスト等から保護してこの部分のシール性能を向上させることができる。
【００１０】
なお、本発明に係るフィルターエレメントは、上述したエアクリーナを構成するフィルターエレメントである。すなわち、上述の濾材、保持枠およびシール部材から構成され、シール部材が、その外側端面の上下方向中央に外側端面に沿って延びて形成された中央凹溝部とこの中央凹溝部から上下に広がる断面形状に形成されて外側端面に沿って延びた上下シールリップ部とを有して弾性シール材料から構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１〜図５に本発明の一実施形態に係るエアクリーナの全体外観を示しており、このエアクリーナはともに樹脂製の第１ケースハウジング１０および第２ケースハウジング２０とからなるケースＣを有して構成される。第１ケースハウジング１０に形成されたフランジ部１０ａと第２ケースハウジング２０に形成されたフランジ部２０ａとを接合して内部空間を有するケースＣが組み立てられ、その内部にフィルターエレメント４０が配設される。このときフィルターエレメント４０は、図４、図６および図７に示すように、ケースＣの内部空間を入口側空間２および出口側空間３に仕切るようにして配設される。
【００１２】
第２ケースハウジング２０には外部に開口する入口開口２１ａを有する吸入筒２１が取り付けられており、その内端開口２１ｂが図４および図６から分かるようにケース内空間における入口側空間２に開口している。これにより、外部エアを吸入筒２１を通して入口側空間２に導入するようになっている。なお、入口開口２１ａを囲むようにして庇部材２２が第２ケースハウジング２０の外面に図示のように取り付けられている。一方、第２ケースハウジング２０には、出口側空間３に連通する排出筒２３が取り付けられており、出口側空間３内のエアを排出筒２３を介して外部に排出するようになっている。
【００１３】
この排出筒２３には、連結部材５１の連結チューブ５２が接続されており、連結部材５１はエンジンの吸気マニホールド（図示せず）に繋がる一対の連結口５３，５３が設けられている。このため、排出筒２３から排出されたエアは連結チューブ５２から連結部材５１内に導入され、連結口５３，５３から吸気マニホールドを通ってエンジンに供給される。
【００１４】
フィルターエレメント４０は、図４、図６および図７に示すように、ケースＣの内部空間を入口側空間２および出口側空間３に仕切るようにして配設されるが、フィルターエレメント４０は定期的な交換を必要とするものであり、ケースＣに対して着脱自在になるように構成する必要がある。このため、図４、図８、図１２、図１３等に示すように、ケースＣの側面にエレメント取付開口５が形成されている。このエレメント取付開口５は、第１ケースハウジング１０にフランジ部１０ａに繋がって設けられた第１凹部１０ｂと、第２ケースハウジング２０にフランジ部２０ａに繋がって設けられた第２凹部２０ｂとからなり、第１および第２ケースハウジング１０，２０がフランジ部１０ａ，２０ａにおいて接合されて組み立てられた状態のケースＣにおいて、矩形状のエレメント取付開口５を形成する。なお、第１および第２凹部１０ａ，２０ａの周囲には外面側に突出するシールリブ１０ｃ，２０ｃが形成されている。
【００１５】
このエレメント取付開口５を形成する第１凹部１０ｂから第１ケースハウジング１０の内面に沿って内方に延びる第１側端ガイドリブ１５が形成されており、第１側端ガイドリブ１５の内端に直線状に延びる第１側端ガイド溝１５ａが形成されている。また、エレメント取付開口５を形成する第２凹部２０ｂから第２ケースハウジング２０の内面に沿って内方に延びる第２側端ガイドリブ２５が形成されており、第２側端ガイドリブ２５の内端に直線状に延びる第２側端ガイド溝２５ａが形成されている。さらに、第１側端ガイド部リブ１５の後部に繋がるとともに略直角に曲がって延びる第１後端ガイドリブ１６が形成されており、この第１後端ガイドリブ１６の内端に第１側端ガイド溝に繋がって第１後端ガイド溝１６ａが形成されている。同様に、第２側端ガイドリブ２５の後部に繋がるとともに略直角に曲がって延びる第２後端ガイドリブ２６が形成されており、この第２後端ガイドリブ２６の内端に第２側端ガイド溝２５ａに繋がって第２後端ガイド溝２６ａが形成されている。
【００１６】
フィルターエレメント４０は、図９および図１０に示すように、蛇腹状に折曲された濾紙４１を矩形枠状の樹脂フレーム４２内に保持して構成される。樹脂フレーム４２の外周には全周に亘ってゴム製のシール保持リブ４３が形成されており、このシール保持リブ４３を覆うようにしてシール部材４５が取り付けられている。このシール部材４５をシール保持リブ４３に取り付ける部分の断面形状を拡大して図１１に示している。シール保持リブ４３の先端は左右に突出してＴ字状になっており、一方、シール部材４５はシール保持リブ４３の先端を受容する＋字状の凹部４６が形成されている。この凹部４６内にシール保持リブ４３を受容して図示のようにシール部材４５が取り付けられており、この状態でシール保持リブ４３の先端面側に空間４６ａが形成されるようになっている。シール部材４５は先端左右面に左右リップ部４７，４７と中央凹溝４８が形成され、さらに左右側面に補助リップ突起４９ａ，４９ｂがそれぞれ設けられている。
【００１７】
このフィルターエレメント４０は、図８に示すように、エレメント取付開口５からケースＣ内に装着されるが、その装着方向の前端面４５ｂの幅Ｂが後端面４５ａの幅Ａより小さくなるように（すなわち、挿入方向前方に向かって細くなるように）エレメント４０の左右側面４５ｃ，４５ｄにテーパがつけられている。このテーパ角としては、０．５度〜５度程度の角度が設定される。また、上記第１側端ガイド溝１５ａおよび第２側端ガイド溝２５ａには、フィルターエレメント４０の左右側面のテーパに対応する角度のテーパが設けられている。なお、図８においては、このテーパを示すため、テーパ角を実際より大きく誇張して示している。
【００１８】
フィルターエレメント４０が、図８において矢印Ｄで示すように、エレメント取付開口５からケースＣ内に装着されるときに、上記のテーパのために、最初はフィルターエレメント４０の周囲を囲んで取り付けられたシール部材４５の左右側端面が第１および第２側端ガイド溝１５ａ，２５ａに当接することなくスムーズに挿入可能であり、挿入最終段階においてシール部材４５が第１および第２側端ガイド溝１５ａ，２５ａの間に圧入されるような寸法に設定されている。これにより、フィルターエレメント４０をエレメント取付開口５から着脱する作業を簡単に行うことができる。
【００１９】
このようにしてフィルターエレメント４０を挿入するときでのシール部材４５の左右側端面と第１および第２側端ガイド溝１５ａ，２５ａとの当接位置関係を、第１側端ガイド溝１５ａを例にして図１１を参照して説明する。第１側端ガイド溝１５ａ内には溝中央を溝方向に沿って延びるリブ状突起１５ｂと、その両側に沿って延びる左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃとが形成されている。フィルターエレメント４０の挿入開始段階では、上記テーパのために、図１１において実線で示すように、シール部材４５とリブ状突起１５ｂとは離れており、フィルターエレメント４０は挿入抵抗を受けることなくスムーズに挿入可能である。なお、図示のように、第１側端ガイド溝１５ａを形成する左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃの間にシール部材４５が位置し、左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃの間に位置してガイドされながらフィルターエレメント４０が挿入されるため、フィルターエレメント４０を所望方向に位置ずれなく挿入できる。
【００２０】
ここで上述のように、フィルターエレメント４０の左右側面４５ｃ，４５ｄと第１および第２側端ガイド溝１５ａ，２５ａとにテーパが設けられているため、フィルターエレメント４０の挿入が進むにつれてシール部材４５がリブ状突起１５ｂに近づき、最終的には図において二点鎖線で示すように、リブ状突起１５ｂがシール部材４５の中央凹溝４８内に押し込まれた状態となる。シール部材４５は柔らかなゴム材料から作られており、このようにリブ状突起１５ｂが中央凹溝４８内に押し込まれるとシール部材４５が二点鎖線で示すように弾性変形し、左右リップ部４７，４７が外側に押し広げられて左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃの内側面にそれぞれ押し付けられる。また、補助リップ突起４９ａ，４９ａも外側に押し広げられ、左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃの内側面に当接もしくは近接した状態となる。
【００２１】
この結果、リブ状突起１５ｂが中央凹溝４８内に押し込まれた部分において密接なシールが行われ、且つ左右リップ部４７，４７が左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃと当接する部分においても密接なシールが行われる。補助リップ突起４９ａ，４９ａが左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃと当接してこの部分においてもシールが行われる。なお、この補助リップ突起４９ａ，４９ａが左右ガイドリブ１５ｃ，１５ｃと当接しなくてもこれに近接することによりラビリンス効果が得られるので、リップ部４７の方へのダスト侵入を防止してリップ部４７のシール効果を高める。同様に、補助リップ突起４９ｂもラビリンス効果を発揮する。
【００２２】
上記のようにしてフィルターエレメント４０がエレメント取付開口５からケースＣ内に完全に挿入されると、フィルターエレメント４０の前端に位置するシール部材４５が第１および第２後端ガイド溝２５ｂ，２６ｂと当接する。第１および第２後端ガイド溝２５ｂ，２６ｂも図１１に示した第１側端ガイド溝１５ａと同一の溝構成を有しており、フィルターエレメント４０の前端のシール部材４５が第１および第２後端ガイド溝２５ｂ，２６ｂに押し付けられてこの部分において上記と同様にして密接なシールがなされる。
【００２３】
以上のようにフィルターエレメント４０がエレメント取付開口５からケースＣ内に完全に挿入されると、エレメント４０の前端および左右側端とケース内面との間が完全にシールされる。但し、この状態ではエレメント取付開口５の部分が外部に開放されているため、この部分を覆って図１４に示すカバー３０が取り付けられる。
【００２４】
カバー３０はエレメント取付開口５を覆う矩形板状に形成され、取り付けネジ挿入孔３６が貫通形成されるとともに、表面に一対の取っ手３７，３７が設けられている。カバー３０の裏面には、中央に幅方向に延びる押圧突起３５が形成され、この押圧突起３５を所定間隔を有して左右から挟むようにして中央保持リブ３３，３３が形成され、さらにこれら押圧突起３５および中央保持リブ３３，３３を囲むようにして所定間隔を有して延びる一対の周囲保持リブ３１，３１が形成されている。そして、図１５に示す形状に形成されたスポンジゴム製シールガスケット３８が、カバー３０の裏面に取り付けられる。このとき、中央保持リブ３３，３３の間に位置する中央溝３４内に中央部３９ｂが嵌め込まれ、中央部３９ｂに形成されたスリット３９ｃ内に押圧突起３５が侵入して裏面に突出する。また、周囲保持リブ３１，３１の間に位置する周囲溝３２内に周囲部３９ａが嵌め込まれる。
【００２５】
このようにして裏面にシールガスケット３８が取り付けられたカバー３０は、取り付けネジ挿入孔３６を通して挿入した取り付けネジ３０ａにより、図１に示すようにエレメント取付開口５を覆って取り付けられる。このとき、エレメント取付開口５から装着されたフィルターエレメント４０の後端のシール部材４５にカバー３０の押圧突起３５が押圧され、左右リップ部４７が押し広げられて中央保持リブ３３と当接する。同時に、フィルターエレメント４０の後端に位置するシール部材４５のリップ部４７が、中央溝３４内に位置するシールガスケット３８の中央部３９ｂに押し付けられてこの部分が完全にシールされる。さらに、上述したようにエレメント取付開口５を形成する第１および第２凹部１０ａ，２０ａの周囲に外面側に突出して形成されたシールリブ１０ｃ，２０ｃが、周囲溝３２内に位置するシールガスケット３８の周囲部３９ａに押し付けられてこの部分も完全にシールされる。
【００２６】
以上のように構成されたエアクリーナによれば、吸入筒２１の入口開口２１ａから外部エアがケースＣの入口側空間２内に導入され、フィルターエレメント４０の濾紙４１を通過してここでエア内に含まれているダスト類が捕捉されてエアが清浄化される。清浄化されたエアはケースＣ内の出口側空間３内に流入するのであるが、このとき、フィルターエレメント４０は全周に亘って設けられたシール部材４０がケース内面の第１および第２側端ガイド溝１５ａ，１５ｂと、第１および第２後端ガイド溝１６ａ，２６ａと、カバー３０の内面と当接してシールされており、入口側空間２内のエアは全て濾紙４１を通過して完全に濾過されて清浄化される。このようにして清浄化されたエアは出口側空間３から排出筒２３、連結チューブ５２、連結部材５１および連結口５３，５３を通ってエンジンの吸気間にホールドからエンジン内に供給される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明において、シール部材がガイド溝内に受容されるとともに中央凹溝部がリブ状突起に押圧されるようにしてフィルターエレメントをケース内に装着するように構成すれば、中央凹溝部がリブ状突起に押圧されることにより上下シールリップ部がガイド溝の内面に押し付けられてこの部分のシールを行うので、この部分を確実にシールすることができる。このため、本発明のシール構造を用いれば、エレメントをケース内に挿入するだけでエレメント周囲とケース内面との当接部のシールを確実に行うことができ、エアクリーナケースを分割することなくフィルターエレメントを挿抜して容易に効果可能なように構成することができる。
【００２８】
なお、シール部材の上下側面に、上下シールリップ部より内周側に位置して外側端面に平行に延びる突起状の補助リップ突起部を設けるのが好ましい。これにより、中央凹溝部がリブ状突起に押圧されたときに補助リップ突起部もガイド溝の内面に押し付けられるようにしての部分のシールを行なわせることができ、より確実なシールが可能である。なお、この補助リップ突起部をガイド溝の内面に近接されるだけでも、この部分においてラビリンス効果を得てダスト等が侵入することを防止することができ、上下シールリップ部をダスト等から保護してこの部分のシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエアクリーナの正面図である。
【図２】上記エアクリーナの部分断面側面図である。
【図３】上記エアクリーナの背面図である。
【図４】上記エアクリーナの部分断面平面図である。
【図５】上記エアクリーナの底面図である。
【図６】上記エアクリーナを構成する第２ケースハウジング、フィルターエレメントおよびカバーを組立状態で示す斜視図である。
【図７】上記エアクリーナを図４の矢印VII−VIIに沿って示す断面図である。
【図８】上記エアクリーナを図１の矢印VIII−VIIIに沿って示す断面図である。
【図９】フィルターエレメントの平面図である。
【図１０】フィルターエレメントを図９の矢印Ｘ−Ｘに沿って示す断面図である。
【図１１】フィルターエレメントのシール部材と第１側端シール溝との当接状態を示す断面図である。
【図１２】図４に示すエアクリーナの部分断面を拡大して示す部分断面図である。
【図１３】上記エアクリーナにおけるエレメント取付開口部分をカバーおよびフィルターエレメントを取り外した状態で示す図である。
【図１４】カバーを示す平面図、正面図および底面図である。
【図１５】上記カバーに取り付けられるシールガスケットの平面図および正面図である。
【符号の説明】
２  入口側空間
３  出口側空間
５  エレメント取付開口
１０  第１ケースハウジング
１５  第１側端ガイドリブ
１５ａ  第１側端ガイド溝
１６  第１後端ガイドリブ
１６ａ  第１後端ガイド溝
２０  第２ケースハウジング
２１  吸入筒
２３  排出筒
２５  第２側端ガイドリブ
２５ａ  第２側端ガイド溝
２６  第２後端ガイドリブ
２６ａ  第２後端ガイド溝
３０  カバー
３８  シールガスケット
４０  フィルターエレメント
４１  濾紙
４２  樹脂フレーム
４３  シール保持リブ
４５  シール部材
４７  リップ部
４８  中央凹部
４９ａ，４９ｂ  補助リップ突起
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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