(57)【要約】【課題】変形可能な材料を不要とするとともに、簡単な構成であって、収納スペースを多くとる必要がない抜け止めワッシャを提供する。【解決手段】ワッシャ１０の貫通孔１２の内周面を雌ネジが形成されていない非雌ネジ部としている。非雌ネジ部には、ネジ部材の雄ネジ部におけるネジ山部間に係入して同ネジ山部に対して貫通孔１２の中心線方向の直線移動を阻止する小径部１６を有する。貫通孔１２の中心線Ｏの周りで捩られた際に、ネジ部材の雄ネジ部のネジ山部を超えて捩り方向の移動を許容し、かつ、小径部１６よりも大径の大径部１４を有する。【選択図】図１
2016017548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有してリング状に形成され、雄ネジ部を有するネジ部材に対して前記貫通孔が挿通して取付けられる抜け止めワッシャにおいて、
前記貫通孔の内周面は、雌ネジが形成されていない非雌ネジ部とされ、
前記非雌ネジ部には、
前記雄ネジ部のネジ山部間に係入して同ネジ山部に対して前記貫通孔の中心線方向の直線移動を阻止する小径部と、
前記貫通孔の中心線の周りで捩られた際に、前記雄ネジ部のネジ山部を超えて捩り方向の移動を許容し、かつ、前記小径部よりも大径の大径部（１４）とを有する抜け止めワッシャ。
【請求項２】
前記大径部は、前記貫通孔の内周面全体の内、１８０°未満内で形成されている請求項１に記載の抜け止めワッシャ。
【請求項３】
前記小径部の径をＡとしたとき、
前記小径部の径はＡｍｉｎ≦Ａ＜Ａｍａｘの範囲である請求項１または請求項２に記載の抜け止めワッシャ。
なお、
【数１】
2016017548.tif 000018
【数２】
2016017548.tif 000019
【数３】
2016017548.tif 000020
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抜け止めワッシャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、抜け止めワッシャとして、特許文献１、特許文献２、特許文献３のワッシャが提案されている。
特許文献１の抜け止めワッシャは、第１面と、前記第１面とは反対側にある第２面とを有する金属の薄板からなり、前記第１面から第２面へ貫通する円形の軸孔（貫通孔）が形成されている。前記軸孔からは径方向外側に向かう複数のスリットを有する。前記スリットの径方向外側に位置する終端には円形の端末孔が形成されている。
【０００３】
前記軸孔の近傍には、前記第１面から第２面へと傾斜するように傾斜部が形成されている。前記軸孔の直径はネジの頭部よりも小さく形成され、前記ネジの軸部のネジ山部によって形成される外径、及びネジ谷部によって形成される内径よりも小さくされている。前記抜け止めワッシャは、前記スリットと隣接する端末孔とを結ぶ仮想線によってほぼ扇状のバネ性を有する可撓領域が画定されている。
【０００４】
このため、前記ネジの軸部に対して第１面から第２面に向かって抜け止めワッシャを挿入すると、前記可撓領域が第２面に向かって撓んで変形する。前記軸部に挿入された抜け止めワッシャは、ネジの軸部からの抜ける方向においては、前記ネジのネジ山部に軸孔が引っかかり、抜け難くされている。
【０００５】
特許文献２の抜け止めワッシャでは、ワッシャ本体にはネジの軸部に嵌め込みするネジ挿入穴を備えているとともに、ネジの先端方向に突出する突部を備えている。
特許文献３のワッシャは、雄ネジ部材の雄ネジ部を挿通する孔部の周囲に、該孔部の径方向内側に向けて突出する複数の爪部を備え、該爪部の先端部分が前記雄ネジ部のネジ山と係合するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１９４３３号公報
【特許文献２】特開２００１−５０２３６号公報
【特許文献３】特開平５−１８０２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、前記傾斜部が第２面から傾斜して立ち上がる形状を有するため、構造が複雑になるとともに、平板状のワッシャに比して、突部の分だけ収納スペースを多くとる必要がある。
【０００８】
特許文献２の抜け止めワッシャは、ネジ挿入穴に対して、ネジの軸部を単に嵌め込みする構成のため、ワッシャがネジの軸部から抜けやすい問題がある。
特許文献３のワッシャは、実際には、前記爪部のワッシャ本体との接続部分を屈曲して先端部分をワッシャ本体の一方側の面に突出させるようにしている。そして、前記先端部分を前記雄ネジ部のネジ山のピッチ角と対応する角度でワッシャ本体に対して傾斜させるようにする必要がある。従って、特許文献３では、爪部に前記角度をつけるため、爪部を塑性変形させる必要があったり、あらかじめ爪部を角度を持つように成形する必要があったりして、製造コストがかかる問題があるばかりか、ワッシャ本体の爪部が変形可能な金属を使用することが前提となる。
【０００９】
本発明の目的は、変形可能な材料を不要とするとともに、簡単な構成であって、収納スペースを多くとる必要がない抜け止めワッシャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の抜け止めワッシャは、貫通孔を有してリング状に形成され、雄ネジ部を有するネジ部材に対して前記貫通孔が挿通して取付けられる抜け止めワッシャにおいて、前記貫通孔の内周面は、雌ネジが形成されていない非雌ネジ部とされ、前記非雌ネジ部には、前記雄ネジ部のネジ山部間に係入して同ネジ山部に対して前記貫通孔の中心線方向の直線移動を阻止する小径部と、前記貫通孔の中心線の周りで捩られた際に、前記雄ネジ部のネジ山部を超えて捩り方向の移動を許容し、かつ、前記小径部よりも大径の大径部とを有するものである。
【００１１】
また、前記大径部は、前記貫通孔の内周面全体の内、１８０°未満内で形成されているものである。
また、前記小径部の径をＡとしたとき、前記小径部の径はＡｍｉｎ≦Ａ＜Ａｍａｘの範囲であるとする。
【００１２】
なお、
【００１３】
【数１】
2016017548.tif 000003
【００１４】
【数２】
2016017548.tif 000004
【００１５】
【数３】
2016017548.tif 000005
である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、変形可能な材料を不要とするとともに、簡単な構成であって、収納スペースを多くとる必要がない効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態のワッシャの斜視図。
【図２】（ａ）は第１実施形態のワッシャの部分平面図、（ｂ）はワッシャに雄ネジを挿通した場合の位置関係を示すための要部断面図。
【図３】第１実施形態のワッシャの使用例を示す概略説明図。
【図４】第１実施形態において、雄ネジをワッシャのネジ挿通孔に通した場合の説明図。
【図５】算出式の説明図。
【図６】算出式の説明図。
【図７】算出式の説明図。
【図８】第２実施形態のワッシャの斜視図。
【図９】（ａ）は第２実施形態のワッシャの一部省略平面図、（ｂ）はワッシャをネジ部材の雄ネジ部２２にネジ込む際の断面図。
【図１０】他の実施形態の抜け止めワッシャの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態の抜け止めワッシャを図１〜図７を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、抜け止めワッシャ１０（以下、単にワッシャという）は、貫通孔１２を有してリング状に形成された平座金としている。本実施形態のワッシャ１０は、ステンレス等の金属製であるが、合成樹脂製であってもよい。ワッシャ１０を金属製とする場合は、プレス抜き加工、或いは、レーザ加工等で形成する。
【００２０】
前記貫通孔１２は、ワッシャ１０の表面１０ａから裏面１０ｂまで貫通されたものである。ワッシャ１０の厚さｔは、ワッシャ１０を使用する雄ネジのネジ山のピッチｐより短く形成されている。
【００２１】
前記貫通孔１２の内周面は、雌ネジが形成されていない非雌ネジ部とされている。前記貫通孔１２は、貫通孔１２の中心線Ｏを通過する半径をＲとする大径部１４と、前記中心線Ｏを通過する径をＡとする小径部１６を有する。また、ワッシャ１０において、小径部１６を有する貫通孔１２の周縁部は、剛性を有していてネジ部材２０に取付ける際に変形しないようにされている。
【００２２】
図１に示すように大径部１４の内周面は、円弧状をなす一対の内面１４ａ，１４ｂとなっている。なお、前記内面１４ａ，１４ｂの曲率中心は前記中心線Ｏ上に合致させている。一方、小径部１６の内周面は、互いに平行であって直線状をなす一対の内面１６ａ，１６ｂとなっている。
【００２３】
大径部１４は、貫通孔１２の内周面全体のうち、半分未満である１８０°（貫通孔の中心とした場合）が好ましい。貫通孔１２の内周面全体のうち、大径部１４が半分以上であると、後述するネジ部材２０の雄ネジ部２２に挿入した場合、脱落しやすくなる。
【００２４】
図２（ａ）に示すワッシャ１０がネジ部材２０に取付けられて貫通孔１２の中心線Ｏの周りで捩られた際、大径部１４の半径Ｒはネジ部材２０の雄ネジ部２２のネジ山部２２ａを超えて捩り方向の移動を許容する長さとしている。また、大径部１４の半径Ｒは、後述する小径部１６の上限値Ａｍａｘ以上の長さを有している。
【００２５】
また、前記小径部１６の径Ａは、雄ネジ部２２のネジ山部２２ａ間に係入可能な大きさに設定されている。
前記小径部１６の径Ａは、Ａｍｉｎ≦Ａ＜Ａｍａｘに設定されている。
【００２６】
下限値Ａｍｉｎ及び上限値Ａｍａｘは、下記式で算出される。
【００２７】
【数１】
2016017548.tif 000006
【００２８】
【数２】
2016017548.tif 000007
なお、
【００２９】
【数３】
2016017548.tif 000008
である。
【００３０】
なお、実際のネジ部材２０のネジ山部２２ａの頂点は、断面台形状となっており、この断面形状の頂点の径をネジの呼び（径）という。一方、ネジの頂点径Ｄは、前記ネジ山部２２ａの斜面を延長して得られる交点Ｑを頂点とした場合の径である。
【００３１】
（下限値Ａｍｉｎについて）
式（１）は、小径部１６の径Ａの下限値Ａｍｉｎの算出式である。下限値Ａｍｉｎは、ワッシャ１０の内面１６ａ，１６ｂの部位において、表面１０ａとの稜線、及び裏面１０ｂとの稜線がそれぞれネジ部材２０のネジ山部２２ａ間のねじ山斜面にそれぞれ当接した場合を想定したものである。
【００３２】
図５は、ワッシャ１０が図２（ａ）の状態となった場合における、式（１）を導き出すための説明図である。図２（ａ）では、ワッシャ１０は、ネジ部材２０の軸心Ｏ１に対して傾いた状態となっている。一方、説明の便宜上、図５では、図２（ａ）と異なりワッシャ１０を傾けて図示してはおらず、貫通孔１２の中心線Ｏを、ネジ部材２０の軸心Ｏ１とは一致させた状態で図示している。従って、図５では、内面１６ａ、１６ｂを、図２（ａ）と異なり軸心Ｏ１に対して傾いた状態では図示していない。
【００３３】
図５において、点Ｅは内面１６ａ上の点であって、厚さ方向において表面１０ａからｔ／２分離間した点である。また、点Ｆは点Ｅから径Ａ（すなわち、Ａｍｉｎ）分離間した内面１６ｂ上において、表面１０ａからｔ／２分離間した点である。点Ｇは直線ＥＦを斜辺とする直角三角形を形成する点である。点Ｇは、点Ｆよりもネジ山のピッチｐの１／２分離間したところにある。
【００３４】
なお、実際には、ワッシャ１０の中心線Ｏは、軸心Ｏ１とは一致していなくて、前記各稜線が前記ネジ山部２２ａ間のねじ山斜面にそれぞれ当接するところは、図５で図示したものとは異なるが、式（１）は長さだけを扱うため、問題はない。
【００３５】
上記のことから、式（４）が成立する。
【００３６】
【数４】
2016017548.tif 000009
式（１）は式（４）から導出される。
【００３７】
なお、Ｘは、下記のように算出される。
図６は、ワッシャ１０の内面１６ａ，１６ｂの表面１０ａ，裏面１０ｂとの稜線が、ネジ山部の斜面にそれぞれ当接した状態を前提としてその一方の内面１６ｂの周辺を拡大した図である。同図に示すように、ネジ山部２２ａとは反対の谷部から延びる鉛直線Ｌは、ワッシャ１０の厚さｔの１／２及びピッチｐの１／２の所を通過する。このため下記の関係式が成立する。
【００３８】
【数５】
2016017548.tif 000010
なお、図６に示すようにαは前記谷部から内面１６ｂ（または内面１６ａ）までの距離であり、βは前記谷部の交点から、一対の交点Ｑ間を結ぶ直線Ｍまでの距離である。
【００３９】
式（５）から、式（６）及び式（７）が得られる。
【００４０】
【数６】
2016017548.tif 000011
【００４１】
【数７】
2016017548.tif 000012
ここで、
【００４２】
【数８】
2016017548.tif 000013
である。
【００４３】
上記式（６）、式（７）及び式（８）から、式（３）が導出される。
（上限値Ａｍａｘについて）
式（２）は、小径部１６の径Ａの上限値Ａｍａｘの算出式である。
【００４４】
図２（ｂ）に示すように、小径部１６の内面１６ａ，１６ｂを有する部位のいずれか一方が、ネジ山部２２ａの斜面に係合した状態であって、残りの他方が、台形状のネジ山部２２ａを越さない限界の大きさを想定している。
【００４５】
まず、図７においては、ワッシャ１０の小径部１６の内面１６ａ，１６ｂを有する部位の一方がネジ山部２２ａの斜面に係合した状態であって、他方がネジ山部２２ａの斜面を延長して得られる交点Ｑに接した状態を想定する。この場合における下限値Ａ０ｍａｘは、下記の式（９）で算出される。
【００４６】
【数９】
2016017548.tif 000014
式（９）は、下記の式（１０）から導出されている。
【００４７】
【数１０】
2016017548.tif 000015
ところで、実際は図２（ｂ）に示すように、小径部１６の内面１６ａ，１６ｂを有する部位のいずれか一方が、ネジ山部２２ａの斜面に係合した状態であって、残りの他方が、台形状のネジ山部２２ａを越さない限界の大きさを想定している。このため、上限値Ａｍａｘを算出するには、図７に示すように、Ａ０ｍａｘから１／２（Ｄ−ｄ）分を引く必要があり、従って、式（２）は下記式（１１）から導出される。
【００４８】
【数１１】
2016017548.tif 000016
（実施形態の作用）
さて、上記のように構成されたワッシャ１０の作用を図３、図４を参照して説明する。図３に示すように、ワッシャ１０をネジ部材２０の雄ネジ部２２の先端から、その軸心Ｏ１の周りで捩り込みする。そして、図１に示す実線からさらに、二点鎖線で示す雄ネジ部２２と頭部２４の間の首部２６に配置する。なお、首部２６には、ネジ山部２２ａが設けられておらず、小径部１６が軸心Ｏ１方向に沿って移動可能に形成されたものである。
【００４９】
前記ワッシャ１０が雄ネジ部２２に対して捩り込まれると、図１に示す小径部１６が雄ネジ部２２のネジ山部２２ａ間に入り込むとともに、大径部１４がネジ山部２２ａを超えていく。このため、ワッシャ１０は、ネジ部材２０の軸心Ｏ１に沿って首部２６に軸心Ｏ１の周りで回転しながら移動する。首部２６にワッシャ１０を移動させることにより、座金組み込みネジとすることができる。なお、この場合、図３に示すように予め首部２６にバネ座金４５を貫通させておけば、バネ座金組み込みネジとすることもできる。
【００５０】
一旦、ワッシャ１０が首部２６に移動した後にワッシャ１０をネジ部材２０から外す場合、前記とはワッシャ１０を逆回転させて、雄ネジ部２２上を移動させる必要があることから、簡単にはワッシャ１０及びワッシャ１０と頭部２４の間のバネ座金４５がネジ部材２０から脱落することはない。
【００５１】
この状態で、例えば、図３に示すワッシャ１０を組み込んだネジ部材２０を、一対の板材３０、４０にそれぞれ設けられた透孔３２、４２に挿通した後、ナット５０を雄ネジ部２２に螺合することにより、板材３０、４０を締結することができる。後に、ネジ部材２０を取り外した際も、ワッシャ１０は首部２６の位置に滞留するため、ワッシャ１０及びバネ座金４５がネジ部材２０から脱落することはない。
【００５２】
（実施例）
表１は、メートルネジであるＭ５×０.８、Ｍ６×１、Ｍ８×１.２５、Ｍ１０×１.５の各ネジ部材２０に対して、使用されるワッシャにおける小径部１６の下限値Ａｍｉｎと上限値Ａｍａｘを算出したものである。
【００５３】
【表１】
2016017548.tif 000017
表１に示すように、Ｍ５×０.８のネジ部材２０では、ワッシャ１０の厚さｔを０.４００ｍｍにした場合、小径部１６の径Ａの下限値Ａｍｉｎを４.４９８ｍｍ、上限値Ａｍａｘを４.７４０ｍｍとすればよい。
【００５４】
また、Ｍ６×１のネジ部材２０では、ワッシャ１０の厚さｔを０.５００ｍｍにした場合、小径部１６の径Ａの下限値Ａｍｉｎを５.３７４ｍｍ、上限値Ａｍａｘを５.６７５ｍｍとすればよい。
【００５５】
また、Ｍ８×１.２５のネジ部材２０では、ワッシャ１０の厚さｔを０.６００ｍｍにした場合、小径部１６の径Ａの下限値Ａｍｉｎを７.１７２ｍｍ、上限値Ａｍａｘを７.５７２ｍｍとすればよい。
【００５６】
また、Ｍ１０×１.５のネジ部材２０では、ワッシャ１０の厚さｔを０.８００ｍｍにした場合、小径部１６の径Ａの下限値Ａｍｉｎを９.１４３ｍｍ、上限値Ａｍａｘを９.５５６ｍｍとすればよい。
【００５７】
本実施形態によれば、下記の特徴がある。
（１）本実施形態では、ワッシャ１０の貫通孔１２の内周面を雌ネジが形成されていない非雌ネジ部としている。また、非雌ネジ部には、ネジ部材２０の雄ネジ部２２におけるネジ山部２２ａ間に係入して同ネジ山部２２ａに対して貫通孔１２の中心線方向の直線移動を阻止する小径部１６を有する。また、貫通孔１２の中心線Ｏの周りで捩られた際に、ネジ部材２０の雄ネジ部２２のネジ山部２２ａを超えて捩り方向の移動を許容し、かつ、小径部１６よりも大径の大径部１４を有する。
【００５８】
この結果、本実施形態のワッシャによれば、変形可能な材料を不要とするとともに、簡単な構成であって、収納スペースを多くとる必要がない効果を奏する。また、貫通孔に雌ネジを設けることなく、ネジ部材の雄ネジ部に対して、ワッシャをネジ込んで、組付けることが可能である。また、一旦、ワッシャを組み付ければ、容易にネジ部材から脱落することがない。
【００５９】
（２）本実施形態のワッシャ１０の大径部１４は、貫通孔１２の内周面全体の内、１８０°未満内で形成されている。
この結果、本実施形態によれば、上記（１）の効果をより確実に達成することができる。
【００６０】
（３）本実施形態では、ワッシャ１０の小径部１６の径Ａを、組付け対象のネジ部材の諸元及びワッシャの厚さに応じて式（１）、及び式（２）で算出したＡｍｉｎ≦Ａ＜Ａｍａｘの範囲にしている。なお、前記諸元とは、ネジ部材２０のネジの呼び、ネジの頂点径、ネジ角度、ネジ山のピッチのことである。この結果、小径部の径を簡単な式で容易に取得できて、上記（１）及び（２）の効果を容易に実現することができる。
【００６１】
すなわち、本実施形態のワッシャは、前記諸元を有したネジ部材に対応して組み込むことができ、組み込まれたワッシャは、簡単にそのネジ部材から脱落することはない。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のワッシャ１０を図８、図９（ａ）、及び図９（ｂ）を参照して説明する。なお、第１実施形態の構成と同一または相当する構成は、同一符号を付してその詳細な説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００６２】
図８に示すように、リング状をなすワッシャ１０の貫通孔１２において、小径部１６は、中心線Ｏを中心とした径Ａを有する円形に形成され、内面１６ａは曲面とされている。また、小径部１６の内面１６ａの一部が中心線Ｏとは反対方向の外方に向かって凹設されることにより、図８に示すように、凹設された内面１４ａから中心線Ｏを通り、小径部１６の内面までを半径Ｒとした大径部１４が形成されている。本実施形態においても、ワッシャ１０は平座金としており、その材質は第１実施形態と同様である。
【００６３】
そして、小径部１６の径Ａは、第１実施形態と同様に、図９（ｂ）に示すネジ部材２０の諸元及びワッシャ１０の厚さｔを使用して、前記式（１）及び式（２）で算出されて、Ａｍｉｎ≦Ａ＜Ａｍａｘの範囲にされている。
【００６４】
本実施形態においても、図９（ｂ）に示すように、ワッシャ１０が雄ネジ部２２に対して捩り込まれると、小径部１６が雄ネジ部２２のネジ山部２２ａ間に入り込むとともに、大径部１４がネジ山部２２ａを超えていく。このため、ワッシャ１０は、ネジ部材２０の軸心Ｏ１に沿って首部２６に軸心Ｏ１の周りで回転しながら移動する。そして、図示しない首部にワッシャ１０を移動させることにより、座金組み込みネジとすることができる。
【００６５】
また、ワッシャ１０が首部２６に移動した後にワッシャ１０をネジ部材２０から外す場合、前記とはワッシャ１０を逆回転させて、雄ネジ部２２上を移動させる必要があることから、簡単にはワッシャ１０がネジ部材２０から脱落することはない。
【００６６】
なお、実施形態は、前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
・前記実施形態では、ネジ部材２０にワッシャを組付けしたが、ネジ部材としてのローレットつまみに対して前記ワッシャを組み込んでもよい。ローレットつまみは、例えば、本体ケースに対してカバーを取付ける場合に使用される。前記ローレットつまみは、頭部（つまみ）、前記つまみに隣接した首部、及び前記首部に隣接した雄ネジ部を有する。この場合、ローレットつまみをカバーの取付孔に挿通した後、前記取付孔に挿通した雄ネジ部に前記ワッシャをネジ込んで、前記首部まで移動させればよい。
【００６７】
・図１０に示すように、ワッシャ１０をＣ字状に形成してもよい。この場合、図１０に示すように、小径部１６は、径Ａを有するとともに、大径部１４は、貫通孔１２が外部と連通された部位となる。なお、大径部１４の半径Ｒは、小径部１６よりも大となる無限大となる。このようにしても、前記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
・前記実施形態では、一条ネジのネジ部材に対してワッシャを組み込むようにしたが、２条以上の多条ネジのネジ部材に対しても同様のワッシャを形成してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…抜け止めワッシャ、１０ａ…表面、１０ｂ…裏面、
１２…貫通孔、１４…大径部、１４ａ、１４ｂ…内面、
１６…小径部、１６ａ、１６ｂ…内面、
２０…ネジ部材、２２…雄ネジ部、２２ａ…ネジ山部、
２４…頭部、２６…首部、
３０、４０…板材、３２、４２…透孔、４５…バネ座金、５０…ナット、
Ｏ…中心線、Ｏ１…軸心、
Ａ…径、Ｅ、Ｆ、Ｇ…点、Ｒ…径。
【図１】
2016017548.tif 000021
【図２】
2016017548.tif 000022
【図３】
2016017548.tif 000023
【図４】
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【図５】
2016017548.tif 000025
【図６】
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【図７】
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【図８】
2016017548.tif 000028
【図９】
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【図１０】
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