(57)【要約】【課題】クランクシャフトの中空部にポンプ部材が挿入されたあとで、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置する従来の圧縮機では、ポンプ部材のクランクシャフトへの取り付け工程が煩雑化する問題がある。【解決手段】この圧縮機は、開口１２を有する中空部１１が形成されたクランクシャフト８と、中空部１１の内側に配置されたポンプ部材２０とを有している。クランクシャフト８の中空部１１は、その内周面１３かつ開口１２近傍に形成された凹部１５を有している。そして、ポンプ部材２０には、凹部１５に係合する落下防止部２２が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が底部に溜められた密閉容器と、
前記密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、
前記圧縮機構を貫通し、且つ前記密閉容器の底部に連通する開口を有する中空部が形成されたクランクシャフトと、
前記中空部の内側に配置されたポンプ部材とを備え、
前記中空部は、その内周面かつ前記開口近傍に形成された凹部を有しており、
前記ポンプ部材には、前記凹部に係合する落下防止部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記ポンプ部材は、羽根部を有しており、
前記羽根部よりも下方に前記落下防止部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記落下防止部が、複数の脚部で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記複数の脚部は、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成されることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記凹部の下端面が平面とされており、
前記複数の脚部の端部が、それぞれ前記平面に当接していることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記複数の脚部の上面が、それぞれ前記凹部の上縁に当接していることを特徴とする請求項４または５に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機等に使用されるロータリ圧縮機等の圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧縮機としては、潤滑油が底部に溜められた密閉容器と、密閉容器の内部に配置された駆動機構および圧縮機構とを備えたものがある。駆動機構は、モータと、モータによって回転駆動されるクランクシャフトとを有する。クランクシャフトは、圧縮機構を上下方向に貫通しており、クランクシャフトの偏心部が圧縮機構の圧縮室に配置される。偏心部の外側には、環状のローラが配置されており、このローラの公転運動により圧縮室内の冷媒が圧縮される。
【０００３】
このクランクシャフトは、密閉容器の底部に連通する開口を有する中空部を有している。この中空部の内側には、羽根部を有するポンプ部材が配置されている。この圧縮機では、モータが駆動されることによって、クランクシャフトとともにポンプ部材が回転することにより、密閉容器の底部に溜められた潤滑油が中空部の内側に吸い上げられ、圧縮機構の各摺動部に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２８２６９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような圧縮機では、クランクシャフトの中空部にポンプ部材が挿入されたあとで、ポンプ部材を下方から支持する部材（例えばポンプケースやポンプカバーなど）を配置することにより、ポンプ部材がクランクシャフトから落下するのが防止されている。しかしながら、この圧縮機では、クランクシャフトの中空部にポンプ部材が挿入されたあとで、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置する必要があるので、ポンプ部材のクランクシャフトへの取り付け工程が煩雑化する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ポンプ部材のクランクシャフトへの取り付け工程を簡略化できる圧縮機を提供することである。
【０００７】
第１の発明にかかる圧縮機は、潤滑油が底部に溜められた密閉容器と、前記密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、前記圧縮機構を貫通し、且つ前記密閉容器の底部に連通する開口を有する中空部が形成されたクランクシャフトと、前記中空部の内側に配置されたポンプ部材とを備え、前記中空部は、その内周面かつ前記開口近傍に形成された凹部を有しており、前記ポンプ部材には、前記凹部に係合する落下防止部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この圧縮機では、ポンプ部材に形成された落下防止部がクランクシャフトの中空部の内周面に形成された凹部に係合されることにより、ポンプ部材がクランクシャフトから落下するのが防止される。したがって、クランクシャフトの中空部にポンプ部材が挿入されたあとで、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置する必要がない。その結果、ポンプ部材のクランクシャフトへの取り付け工程を簡略化できる。また、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置する必要がないので、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置することによって、クランクシャフトの中空部の軸形状が変形して、圧縮機の信頼性が悪化するのを防止できる。
【０００９】
第２の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機において、前記ポンプ部材は、羽根部を有しており、前記羽根部よりも下方に前記落下防止部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
この圧縮機では、羽根部が、クランクシャフトの中空部の内周面に形成された凹部に係合されないので、羽根部が変形して羽根部の振れ回りが悪化するのを防止できる。
【００１１】
第３の発明にかかる圧縮機は、第１または第２の発明にかかる圧縮機において、前記落下防止部が、複数の脚部で構成されることを特徴とする。
【００１２】
この圧縮機では、落下防止部が複数の脚部で構成されるので、ポンプ部材をより安定的に支持できる。
【００１３】
第４の発明にかかる圧縮機は、第３の発明にかかる圧縮機において、前記複数の脚部は、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成されることを特徴とする。
【００１４】
この圧縮機では、複数の脚部が、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成されるので、ポンプ部材をクランクシャフトの中空部に挿入しやすい。
【００１５】
第５の発明にかかる圧縮機は、第４の発明にかかる圧縮機において、前記凹部の下端面が平面とされており、前記複数の脚部の端部が、それぞれ前記平面に当接していることを特徴とする。
【００１６】
この圧縮機では、凹部の下端面が平面とされており、複数の脚部の端部が当該平面に当接しているので、ポンプ部材がクランクシャフトから落下するのを確実に防止できる。
【００１７】
第６の発明にかかる圧縮機は、第４または第５の発明にかかる圧縮機において、前記複数の脚部の上面が、それぞれ前記凹部の上縁に当接していることを特徴とする。
【００１８】
この圧縮機では、複数の脚部の上面が、それぞれ凹部の上縁に当接しているので、クランクシャフトに対してポンプ部材が周方向に回転するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２０】
第１の発明では、ポンプ部材に形成された落下防止部がクランクシャフトの中空部の内周面に形成された凹部に係合されることにより、ポンプ部材がクランクシャフトから落下するのが防止される。したがって、クランクシャフトの中空部にポンプ部材が挿入されたあとで、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置する必要がない。その結果、ポンプ部材のクランクシャフトへの取り付け工程を簡略化できる。また、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置する必要がないので、ポンプ部材を下方から支持する部材を配置することによって、クランクシャフトの中空部の軸形状が変形して、圧縮機の信頼性が悪化するのを防止できる。
【００２１】
第２の発明では、羽根部が、クランクシャフトの中空部の内周面に形成された凹部に係合されないので、羽根部が変形して羽根部の振れ回りが悪化するのを防止できる。
【００２２】
第３の発明では、落下防止部が複数の脚部で構成されるので、ポンプ部材をより安定的に支持できる。
【００２３】
第４の発明では、複数の脚部が、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成されるので、ポンプ部材をクランクシャフトの中空部に挿入しやすい。
【００２４】
第５の発明では、凹部の下端面が平面とされており、複数の脚部の端部が当該平面に当接しているので、ポンプ部材がクランクシャフトから落下するのを確実に防止できる。
【００２５】
第６の発明では、複数の脚部の上面が、それぞれ凹部の上縁に当接しているので、クランクシャフトに対してポンプ部材が周方向に回転するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態にかかる圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１に示すクランクシャフト及びポンプ部材の正面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示すポンプ部材の正面図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、背面図であり、（ｄ）は、側面図である。
【図４】（ａ）は、クランクシャフトの中空部にポンプ部材が配置された状態を説明するための断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る圧縮機の実施の形態について説明する。
【００２８】
［圧縮機の全体構成］
図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機１は、例えば１シリンダ型のロータリ圧縮機であって、密閉容器２と、この密閉容器２内に収容された駆動機構６および圧縮機構９とを有している。駆動機構６は、圧縮機構９の上方に配置されている。圧縮機１は、例えば空調装置などの冷凍サイクルに組み込まれて使用され、吸入管３から供給される冷媒（例えばＲ３２）を圧縮して排出管４から排出する。なお、この圧縮機１は、図１に示す向き、即ち、クランクシャフト８の向きが上下方向となる向きに設置される。
【００２９】
密閉容器２は、上下両端が塞がれた円筒状の容器である。密閉容器２の側部には、圧縮機構９に冷媒を導入するための吸入管３が設けられている。密閉容器２の上部には、圧縮機構９で圧縮された冷媒を排出するための排出管４と、後述するモータ７のステータ７ｂのコイルに電流を供給するためのターミナル端子５が設けられている。なお、図１では、このコイルとターミナル端子５とを接続する配線を省略している。また、密閉容器２の底部には、圧縮機構９の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが溜められている。
【００３０】
［駆動機構］
駆動機構６は、圧縮機構９を駆動するものであって、駆動源となるモータ７と、モータ７によって駆動されるクランクシャフト８とを有している。モータ７は、ロータ７ａと、このロータ７ａの径方向外側にエアギャップを介して配置されたステータ７ｂとを有している。
【００３１】
［圧縮機構］
圧縮機構９は、シリンダ３０およびピストン３４と、フロントヘッド４０と、フロントマフラ５０と、リアヘッド６０とを有する。
【００３２】
図１に示すように、シリンダ３０は、密閉容器２の内周面に固定された略円形板状の部材である。シリンダ３０の中央部には、圧縮室３１が形成されている。また、シリンダ３０には、圧縮室３１に冷媒を導入するための吸入路３２が形成されている。この吸入路３２には、吸入管３の先端が内嵌されている。
【００３３】
図１に示すように、ピストン３４は、円環状のローラ３５と、このローラ３５の外周面から径方向外側に突出するブレード（図示省略）とから構成される。ローラ３５は、シリンダ３０の圧縮室３１内に配置されている。このローラ３５の内側には、クランクシャフト８の偏心部８ａが配置されている。クランクシャフト８が回転することによって、このローラ３５は、圧縮室３１内において公転運動する。したがって、吸入路３２から圧縮室３１の導入された冷媒が圧縮室３１内で圧縮される。
【００３４】
フロントヘッド４０は、シリンダ３０の上端面に配置されており、圧縮室３１の上端を閉塞している。図１に示すように、フロントヘッド４０は、シリンダ３０の上端面と対向する円形板状の本体部４１と、本体部４１の中央部から上方に突出した円筒状のボス部４２とを有する。
【００３５】
本体部４１およびボス部４２には、クランクシャフト８の後述する主軸部１０ａが回転可能に挿通される。また、この本体部４１には、シリンダ３０の圧縮室３１で圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されている。また、本体部４１の上面には、圧縮室３１内の圧力に応じて吐出孔（図示省略）の出口を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。
【００３６】
フロントヘッド４０の上側には、フロントマフラ５０が取り付けられている。フロントヘッド４０とフロントマフラ５０との間には、マフラ空間５１が形成されている。マフラ空間５１は、フロントヘッド４０の吐出孔（図示省略）を介して圧縮室３１に連通している。このマフラ空間５１は、冷媒の吐出に伴う騒音を低減するために設けられている。
【００３７】
リアヘッド６０は、シリンダ３０の下端面に配置されており、シリンダ３０の圧縮室３１の下端を閉塞している。図１に示すように、リアヘッド６０は、シリンダ３０の下端面と対向する円形板状の本体部６１と、本体部６１の中央部から下方に突出した円筒状のボス部６２とを有する。この本体部６１およびボス部６２には、クランクシャフト８の後述する副軸部１０ｂが回転可能に挿通される。
【００３８】
［クランクシャフト及びポンプ部材］
図２に示すように、クランクシャフト８は、金属製の軸部材であり、主軸部１０ａおよび副軸部１０ｂと、主軸部１０ａおよび副軸部１０ｂに対して偏心した１つの偏心部８ａとを有している。図１に示すように、このクランクシャフト８は、モータ７のロータ７ａの内側に固定されており、圧縮機構９を上下方向に貫通している。詳しくは、圧縮機構９のフロントヘッド４０、シリンダ３０、およびリアヘッド６０を貫通している。図１に示すように、クランクシャフト８の下端は、リアヘッド６０のボス部６２の先端６２ａよりも僅かに下方に突出している。
【００３９】
図１及び図２に示すように、クランクシャフト８は、密閉容器２の底部に連通する開口１２を有する中空部１１を有している。このクランクシャフト８では、下端（開口１２）から上下方向略中央部分までが中空部１１とされている。この中空部１１には、中空部１１の内周面１３と外周面とを連通し、中空部１１の内側に吸い上げられた潤滑油を外部に排出するための複数の排出孔１４が形成されている。
【００４０】
また、中空部１１の内周面１３には、環状の凹部１５が形成されている。この凹部１５は、図４に示すように、下端面１６および上端面１７が平面とされた角溝であり、クランクシャフト８の下端の開口１２近傍に形成されている。開口１２近傍とは、具体的には、図４（ａ）に示すように、偏心部８ａと開口１２との間の範囲Ｓを意味する。ただし、凹部１５は、偏心部８ａよりも開口１２に近い側に配置されることが好ましく、上下方向においてリアヘッド６０のボス部６２の先端６２ａと略同一位置に形成されることがより好ましい。
【００４１】
クランクシャフト８の中空部１１の内側には、潤滑油Ｌを圧縮機構９の各摺動部に供給するためのポンプ部材２０が配置されている。このポンプ部材２０は、例えば金属製であり、螺旋状の羽根部２１と、羽根部２１よりも下方に配置され、中空部１１の凹部１５に係合する落下防止部２２とを有している。したがって、この落下防止部２２は、ポンプ部材２０の下方に配置されている。このポンプ部材２０は、落下防止部２２が中空部１１の凹部１５に係合されることにより、クランクシャフト８に固定される。そのため、ポンプ部材２０は、モータ７が駆動されることによって、クランクシャフト８とともに回転する。その結果、密閉容器２の底部に溜められた潤滑油Ｌが中空部１１の内側に汲み上げられ、複数の排出孔１４を介して潤滑油Ｌが圧縮機構９の各摺動部に供給される。
【００４２】
図３に示すように、落下防止部２２は、二股に分かれた２つの脚部２３、２４により構成されている。２つの脚部２３、２４は、図３（ｄ）に示すように、ポンプ部材２０の中心軸近傍から、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成されている。図３（ｃ）に示すように、２つの脚部２３、２４は、平面視において、それぞれ１８０°異なる方向（反対方向）に向かって突出している。２つの脚部２３、２４は、弾性変形可能なように（バネ性を有するように）、板状に形成されており、２つの脚部２３、２４のうち最も離れた部分の長さＷは、中空部１１の内径Ｄ（図４（ａ）参照）よりも大きくされている。したがって、ポンプ部材２０がクランクシャフト８の中空部１１に挿入される際には、まず脚部２３、２４が径方向内側に変形する。そして、上下方向において脚部２３、２４が凹部１５と同一位置に達すると、脚部２３、２４が径方向外側に変形して、脚部２３、２４が凹部１５に係合する。したがって、ポンプ部材２０をクランクシャフト８の中空部１１に挿入しやすくされている。なお、凹部１５の上下方向における開口幅は、脚部２３、２４の長さよりも十分に短くされている。
【００４３】
図４は、ポンプ部材２０の２つの脚部２３、２４が、クランクシャフト８の凹部１５に係合された状態を説明するための一部断面図である。図４（ｂ）に示すように、ポンプ部材２０の２つの脚部２３、２４が、クランクシャフト８の凹部１５に係合された状態において、２つの脚部２３、２４のそれぞれの端部２５、２６は、それぞれ凹部１５の下端面１６（平面）に当接している。したがって、ポンプ部材２０がクランクシャフト８から落下するのが確実に防止される。
【００４４】
また、２つの脚部２３、２４のそれぞれの上面２７、２８は、凹部１５の上縁１７ａに当接している。したがって、上面２７、２８が凹部１５の上縁１７ａに当接した当接点１８、１８においては、脚部２３、２４の弾性力Ｆによって、ポンプ部材２０がクランクシャフト８に対して周方向に回転することが防止される。なお、２つの脚部２３、２４は、凹部１５の最も径方向内側である上縁１７ａにおいて当接しているので、２つの脚部２３、２４が凹部１５の径方向外側で当接する場合に比べて、弾性力Ｆが大きい。したがって、２つの脚部２３、２４が凹部１５の径方向外側で当接する場合に比べて、ポンプ部材２０がクランクシャフト８に対してより周方向に回転しにくい。
【００４５】
＜本実施形態にかかる圧縮機の特徴＞
本実施形態にかかる圧縮機１には、以下の特徴がある。本実施形態の圧縮機１では、ポンプ部材２０に形成された落下防止部２２がクランクシャフト８の中空部１１の内周面１３に形成された凹部１５に係合されることにより、ポンプ部材２０がクランクシャフト８から落下するのが防止される。したがって、クランクシャフト８の中空部１１にポンプ部材２０が挿入されたあとで、ポンプ部材２０を下方から支持する部材を配置する必要がない。その結果、ポンプ部材２０のクランクシャフト８への取り付け工程を簡略化できる。
【００４６】
また、本実施形態の圧縮機１では、従来の圧縮機のように、ポンプ部材２０を下方から支持する部材（例えばポンプケースやポンプカバー）がクランクシャフト８の中空部１１に嵌合されないので、ポンプ部材２０を下方から支持する部材（例えばポンプケースやポンプカバー）がクランクシャフト８の中空部１１に嵌合されることによるクランクシャフトの変形を防止できる。また、ポンプ部材２０を下方から支持する部材（例えばポンプケースやポンプカバー）が不要となる分だけ圧縮機のコストを低減できる。
【００４７】
また、本実施形態の圧縮機１では、クランクシャフト８の中空部１１の内周面１３に凹部１５を設けるだけでよいので、すなわち中空部１１の内周面１３を切削加工するだけでよいので、従来のクランクシャフトに本発明を適用できる。したがって、従来のクランクシャフトを設計変更する必要がない。
【００４８】
また、本実施形態の圧縮機１では、羽根部２１が、クランクシャフト８の中空部１１の内周面に形成された凹部１５に係合されないので、羽根部２１が変形して羽根部２１の振れ回りが悪化するのを防止できる。
【００４９】
また、本実施形態の圧縮機１では、落下防止部２２が２つの脚部２３、２４で構成されるので、ポンプ部材２０をより安定的に支持できる。
【００５０】
また、本実施形態の圧縮機１では、２つの脚部２３、２４が、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成されるので、ポンプ部材２０をクランクシャフト８の中空部１１に挿入しやすい。
【００５１】
また、本実施形態の圧縮機１では、凹部１５の下端面１６が平面とされており、２つの脚部２３、２４のそれぞれの端部２５、２６がそれぞれ下端面１６（平面）に当接しているので、ポンプ部材２０がクランクシャフト８から落下するのを確実に防止できる。
【００５２】
また、本実施形態の圧縮機１では、２つの脚部２３、２４のそれぞれの上面２７、２８が、それぞれ凹部１５の上縁１７ａに当接しているので、クランクシャフト８に対してポンプ部材２０が周方向に回転するのを防止できる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これら
の実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した
実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の
意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５４】
上述の実施形態では、落下防止部２２が羽根部２１よりも下方に配置される場合について説明したが、落下防止部２２はポンプ部材２０に配置されていればよく、例えば羽根機能を有する羽根部分が落下防止部を兼ねていてもよい。
【００５５】
また、上述の実施形態では、凹部１５が環状である場合について説明したが、凹部は環状でなくてもよい。例えば凹部の周方向長さが脚部の周方向長さと略同じとされてもよい。これにより、クランクシャフトに対してポンプ部材が周方向に回転するのをより確実に防止することができる。
【００５６】
また、上述の実施形態では、落下防止部２２が、２つの脚部２３、２４から構成される場合について説明したが、落下防止部が１つ、または３つ以上の脚部から構成されてもよいし、落下防止部が脚部を有さない構成であってもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、２つの脚部２３、２４が、下方に向かうにつれて径方向外側に広がるように構成される場合について説明したが、水平方向に広がるように構成されてもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態では、２つの脚部２３、２４が、図３（ｃ）に示すように、平面視において、１８０°異なる方向に突出する場合について説明したが、１８０°異なる方向に突出していなくてもよい。
【００５９】
また、上述の実施形態では、凹部１５の下端面１６が平面であり、２つの脚部２３、２４のそれぞれの端部２５、２６が下端面１６（平面）に当接する場合について説明したが、２つの脚部２３、２４のそれぞれの端部２５、２６が下端面１６（平面）に当接しなくてもよいし、凹部１５の下端面は平面でなくてもよい。したがって、例えば凹部は断面視半円形の丸溝であってもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、２つの脚部２３、２４のそれぞれの上面２７、２８が、それぞれ凹部１５の上縁１７ａに当接している場合について説明したが、２つの脚部２３、２４のそれぞれの上面２７、２８が、それぞれ凹部１５の上縁１７ａに当接していなくてもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、クランクシャフト８が一体物である場合について説明したが、クランクシャフトが複数の部材から構成されてもよい。例えば、主軸部および副軸部と偏心部とを有する部材と、その部材の下端に取り付けられ且つ密閉容器の底部に連通する開口を有する中空部が形成された別部材と有し、当該別部材の内周面かつ当該開口近傍に凹部が配置されてもよい。ただし、その場合において、別部材は、ポンプ部材を下方から支持する部材でないものとする。
【００６２】
また、上述の実施形態では、クランクシャフト８が偏心部を１つ有するものである場合について説明したが、クランクシャフトが偏心部を２つ有するもの、すなわち２シリンダ型のロータリ圧縮機に使用されるクランクシャフトに本発明を適用しても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明を利用すれば、ポンプ部材のクランクシャフトへの取り付け工程を簡略化できる。
【符号の説明】
【００６４】
１  圧縮機
２  密閉容器
８  クランクシャフト
９  圧縮機構
１１  中空部
１２  開口
１３  内周面
１５  凹部
１６  下端面
１７ａ  上縁
２０  ポンプ部材
２１  羽根部
２２  落下防止部
２３、２４  脚部
２５、２６  脚部の端部
２７、２８  脚部の上面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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