(57)【要約】【課題】レジスタ全体の外径に対して吹出口での風圧損失をより小さいものとすることのできる丸型空調用レジスタを提供する。【解決手段】丸型空調用レジスタ１０は、内径部分が円形をなした空調用空気の吹出口を構成する吹出口リング１３を備える。その吹出口リング１３を、吹出口の径方向に平行な回転軸を有して複数のフィン１５が回動可能に軸支された円筒形状の操作リング１８と、フィン１５の外周に突出されたフィン突起２１が係合されるカム溝２２が内周に沿って螺旋状に形成された円筒形状のリング基部１９とにより構成して、それら操作リング１８及びリング基部１９の相対回動に応じてフィン１５が駆動されるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形をなした空調用空気の吹出口に、同吹出口の径方向に平行な回動軸を有して回動可能に複数のフィンが配設された丸型空調用レジスタにおいて、
前記複数のフィンの外周に突出されたフィン突起と、
前記複数のフィンがそれぞれ回動可能に軸支された円筒形状の第１リングと、
前記第１リングと同軸を有して相対回動可能に設けられた円筒形状の第２リングと、
前記第２リングの内周に沿って螺旋状に延伸されて、前記フィン突起と係合されたカム溝と、
を備えることを特徴とする丸型空調用レジスタ。
【請求項２】
前記第１リング及び第２リングは、円筒形状のリテーナの内径部分に回動可能に配設され、
前記リテーナには、その内周に沿って同リテーナの軸方向に延伸されるとともに、前記第１リング及び第２リングのいずれかの外周から突出されたリング突起が係合されるスリット溝が設けられている、
請求項１に記載の丸型空調用レジスタ。
【請求項３】
前記複数のフィンのそれぞれが、それらの空気流案内面の前記吹出口の中心軸に対する傾斜角が最大となる閉鎖位置に回動されたときに、それら複数のフィンにより前記吹出口が閉鎖される、
請求項１又は２に記載の丸型空調用レジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調用空気の吹出口を構成する丸型空調用レジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のインストルメントパネルやダッシュボードなどには、空調装置から送られてきた空調用空気を吹出口から吹出す空調用レジスタが組込まれている。そして、丸型の吹出口を有した丸型空調用レジスタにおいて、吹出口の内径部分に、同吹出口の径方向に延びる回動軸をそれぞれ有して回動可能に軸支された複数のフィンを備えたものがある。従来、こうした丸型空調用レジスタでは、歯車により構成された駆動機構を用いてのフィンを駆動している。
【０００３】
図１１及び図１２に示す丸型空調用レジスタは、そうした駆動機構が吹出口５０の中央部分に設けられている。この丸型空調用レジスタは、内径部分が吹出口５０を構成する円筒形状の吹出口リング５１を備えている。吹出口５０には、その径方向に平行な回動軸を有して回動可能に複数枚（同図では４枚）のフィン５２が配置されている。吹出口５０の中央部分には、フィン操作用のノブ５３が回転可能に設置され、またそのノブ５３には、駆動側の傘歯車５４が一体回転可能に連結されている。一方、各フィン５２の径方向内側には、従動側の傘歯車５５が一体回動可能にそれぞれ取り付けられ、駆動側の傘歯車５４にそれぞれ噛み合わされており、ノブ５３の回転に応じて各フィン５２が開閉駆動されるようになっている。なお、駆動側、従動側の傘歯車５４、５５の代わりに、冠歯車と平歯車との組み合わせを用いることもある。
【０００４】
また、図１３及び図１４に示す特許文献１に記載の丸型空調用レジスタは、吹出口６０の径方向外側に各フィン６１の駆動機構を備える。同文献に記載の丸型空調用レジスタは、内径部分が吹出口６０を構成する円筒形状の吹出口リング６２と、その吹出口リング６２に同軸を有して相対回動可能な操作部６３とを備える。各フィン６１は、吹出口６０の径方向を回動軸として回動可能に操作部６３に軸支されている。また、各フィン６１の径方向外側には、ピニオン歯車６４が一体回動可能に連結されている。一方、吹出口リング６２には、各ピニオン歯車６４にそれぞれ噛み合わされるラック歯車６５がその周方向に延びるように設けられており、操作部６３の回転に応じてフィン６１が開閉駆動されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−２７５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、吹出口５０の中央部分に歯車式の駆動機構を備える上記丸型空調用レジスタでは、吹出口５０を通る空調用空気の流れをその駆動機構が乱してしまい、風圧損失を増大させてしまう。一方、上記文献１に記載の丸型空調用レジスタでは、歯車式の駆動機構は、吹出口６０の中央部分には存在しておらず、吹出口６０を通過する空調用空気の流れを乱すことはない。しかしながら、吹出口リング６２の外径部分に駆動機構を収容するための厚みが必要となり、レジスタ全体の外径に対して吹出口６０の内径がその分小さくなってしまう。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、レジスタ全体の外径に対して吹出口での風圧損失をより小さいものとすることのできる丸型空調用レジスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する丸型空調用レジスタは、円形をなした空調用空気の吹出口に、同吹出口の径方向に平行な回動軸を有して回動可能に配設された複数のフィンを備える。そして、同丸型空調用レジスタは、そのフィンの外周におけるその回動軸から離れた位置から突出されたフィン突起と、複数のフィンがそれぞれ回動可能に軸支された円筒形状の第１リングと、その第１リングと同軸を有して相対回動可能に設けられた円筒形状の第２リングと、その第２リングの内周に沿って螺旋状に延伸されて、フィン突起と係合されたカム溝と、を備えている。
【０００９】
上記のように構成された丸型空調レジスタでは、第１リングと第２リングとが相対回動されると、第２リングの内周に設けられたカム溝におけるフィン突起の係合位置がフィンの回動軸回りに変位して、フィンが回動軸回りに回動する。こうした丸型空調用レジスタでは、一定の容積を必要とする歯車式の駆動機構を吹出口の中央部分やその径方向外側の部分に設けずとも、フィンの駆動が可能となる。そのため、吹出口の中央部分に介在する構造が大型化したり、レジスタ全体の外径に対する吹出口の内径の比が小さくなったりすることが避けられる。
【００１０】
上記丸型空調用レジスタにおいて、第１リング及び第２リングは、円筒形状のリテーナの内径部分に回動可能に配設され、そのリテーナには、その内周に沿って同リテーナの軸方向に延伸されるとともに、第１リング及び第２リングのいずれかの外周から突出されたリング突起が係合されるスリット溝が設けられていることが望ましい。こうした場合、第１リング及び第２リングのうち、リング突起が設けられた側は、そのリテーナの内径部分における吹出口の中心軸回りの回動が規制され、リング突起が設けられていない側は、そうした回動が許容される。そのため、リング突起が設けられていない側のリングを回転させたときに、もう一方のリングが連れ回りしないようになる。したがって、吹出口の向きの変更を許容しつつも、フィン駆動のためのリングの回転操作を容易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、上記丸型空調用レジスタにおいて、複数のフィンのそれぞれが、それらの空気流案内面の吹出口の中心軸に対する傾斜角が最大となる閉鎖位置に回動されたときに、それら複数のフィンにより前記吹出口が閉鎖されることが望ましい。こうした場合、吹出口を開閉するためのシャット機構を別途設けずとも、その開閉をフィンにより行うことができるため、丸型空調用レジスタをより簡易な構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記丸型空調用レジスタによれば、レジスタ全体の外径に対して吹出口での空調用空気の風圧損失をより小さいものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】丸型空調用レジスタの一実施形態が設置された車両のインストルメントパネルの吹出口周辺の平面図。
【図２】同丸型空調用レジスタの斜視図。
【図３】同丸型空調用レジスタの分解斜視図。
【図４】同丸型空調用レジスタの断面図。
【図５】同丸型空調用レジスタのリング前部におけるフィンの設置状態を示す斜視図。
【図６】同丸型空調用レジスタのリング基部におけるフィンの設置状態を示す斜視図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）同丸型空調用レジスタのフィンの駆動方式の説明図。
【図８】（ａ）はシャットモード時の、（ｂ）は拡散送風モード時の、（ｃ）は全開モード時の、それぞれにおける同丸型空調用レジスタの正面図。
【図９】シャットモード時の同丸型空調用レジスタの図８（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造を、全開モード時の同丸型空調用レジスタの断面構造と共に示す図。
【図１０】拡散送風モード時の同丸型空調用レジスタの図８（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図１１】吹出口の中央部分にフィンの駆動機構を有した、従来の丸型空調用レジスタの正面図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線に沿った同丸型空調用レジスタの部分断面図。
【図１３】吹出口の径方向外側の部分にフィンの駆動機構を有した、従来の丸型空調用レジスタの正面図。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ線に沿った同丸型空調用レジスタの部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、丸型空調用レジスタの一実施形態を、図１〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の丸型空調用レジスタは、車両のインストルメントパネルに設けられるものとなっている。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の丸型空調用レジスタ１０は、車両のインストルメントパネル１１における、空調用空気の吹出口部分に取り付けられている。そして、車両の空調装置から送られた空調用空気が、この丸型空調用レジスタ１０を通って車室内に吹出されるようになっている。なお、以下の説明では、丸型空調用レジスタ１０における空調用空気の流れ方向上流側をレジスタ後方と記載し、その流れ方向下流側をレジスタ前方と記載する。
【００１６】
図２及び図３に示すように、丸型空調用レジスタ１０は、インストルメントパネル１１に固定されるリテーナ１２を備える。リテーナ１２の内径部分には、円筒形状の吹出口リング１３が回動可能に配設されている。そして、円形の吹出口１４を構成する吹出口リング１３の内径部分には、４つのフィン１５が、吹出口１４の径方向に平行な回動軸をそれぞれ有して回動可能に設置されている。なお、各フィン１５は、空気流案内面となるそれらの表裏面が吹出口１４の中心軸Ｏに直交する位置に回動されたときに、それらフィン１５により吹出口１４を全面的に閉鎖する形状に形成されている。
【００１７】
リテーナ１２は、円筒形状をなしてインストルメントパネル１１に固定されるリテーナ前部１６と、そのリテーナ前部１６のレジスタ後方に係合されるリテーナ後部１７と、により構成されている。リテーナ後部１７は、円筒形状の筒部１７Ａと、そのレジスタ後方側の開口を覆うメッシュ部１７Ｂとを備える。筒部１７Ａの内面には、リテーナ１２の中心軸方向に延びるスリット溝１７Ｃが形成されている。また、メッシュ部１７Ｂの中心部からは、リテーナ１２の中心軸に沿ってレジスタ前方に向けて支持柱１７Ｄが突出されている。支持柱１７Ｄの先端部には、球状の軸受け球１７Ｅが設けられている。なお、これらリテーナ前部１６及びリテーナ後部１７からなるリテーナ１２は全体として、内球面形状の内周を有している。
【００１８】
一方、吹出口リング１３は、第１リングとしての操作リング１８と、第２リングとしてのリング基部１９と、により構成されている。これら操作リング１８及びリング基部１９からなる吹出口リング１３は全体として、外球面形状の外周と、内球面形状の内周とを有しており、その外周がリテーナ１２の内周に摺接された状態で、同リテーナ１２の内径部分に配設されている。
【００１９】
操作リング１８は、円筒形状の外径部１８Ａと、その径方向中心部分に位置する中央部１８Ｂと、その中央部１８Ｂから放射状に延びて外径部１８Ａと中央部１８Ｂとを繋ぐ複数本（同図の例では８本）のスポーク部１８Ｃと、を備える。操作リング１８のレジスタ後方には、円筒形状のリング基部１９が、同軸を有して相対回動可能に連結されている。リング基部１９の外周からは、リング突起１９Ａが突出されており、吹出口リング１３がリテーナ１２の内径部分に配設された状態において、リテーナ後部１７の内周に設けられたスリット溝１７Ｃにそのリング突起１９Ａが係合されている。
【００２０】
図４に示すように、操作リング１８における中央部１８Ｂのレジスタ後方には、内球面形状の内周を有したシム２０が取り付けられている。シム２０の内周には、リテーナ後部１７の支持柱１７Ｄの先端部に設けられた軸受け球１７Ｅが係合されるようになっている。そして、吹出口リング１３は、その係合を通じて、軸受け球１７Ｅの球心を中心として回動可能に支持された状態で、リテーナ１２の内径部分に配設されている。
【００２１】
また、操作リング１８の中央部１８Ｂの外周及び外径部１８Ａの内周における各フィン１５の回動軸Ｌと交差する部分には、軸受け用の穴１８Ｄ，１８Ｅが形成されている。そして、フィン１５の内周及び外周から突出された凸部１５Ａ，１５Ｂをそれらの穴１８Ｄ，１８Ｅに係合することで、図５に示すように、各フィン１５が操作リング１８の内径部分に回動可能に軸支されている。
【００２２】
さらに、各フィン１５には、その外周から突出したフィン突起２１が設けられている。これらのフィン突起２１は、凸部１５Ｂの位置、すなわちフィン１５の回動軸Ｌの位置から一定の距離離れた位置に設けられている。一方、図６に示すように、リング基部１９には、その内周に沿って螺旋状に延びる４本のカム溝２２が設けられている。そして、各フィン１５のフィン突起２１がそれらのカム溝２２にそれぞれ係合されている。
【００２３】
続いて、以上のように構成された丸型空調用レジスタ１０の作用を説明する。
この丸型空調用レジスタ１０では、吹出口１４の中心軸Ｏ回りに操作リング１８を回すことで、各フィン１５が駆動されるようになっている。なお、リテーナ１２のリテーナ後部１７に設けられたスリット溝１７Ｃへのリング突起１９Ａの係合を通じて、吹出口１４の中心軸Ｏ回りのリング基部１９の回転は規制されている。そのため、中心軸Ｏ回りに操作リング１８が回されても、リング基部１９は連れ回りすることはなく、その結果、操作リング１８は、リング基部１９に対して相対回動されるようになる。
【００２４】
図７（ａ）に示すように、リング基部１９の内周においてカム溝２２は、その一端（図中下側の端）から他端（図中上側の端）に向うにつれて、操作リング１８の距離が大きくなるように形成されている。図７（ａ）に示される状態では、フィン突起２１は、カム溝２２における操作リング１８との距離が最小となる部分に係合されている。この状態から、図７（ｂ）に示されるように、リング基部１９に対して操作リング１８が図中上側に相対回動されると、フィン１５の回動軸Ｌは操作リング１８に固定されているため、カム溝２２に対しての周方向におけるフィン１５の回動軸Ｌの位置が図中上側に変位する。ここで、フィン１５の回動軸Ｌと、カム溝２２に係合されるリング突起１９Ａとの距離は一定である。そのため、このときの操作リング１８の回動に応じては、カム溝２２へのフィン突起２１の係合位置が、操作リング１８からの距離がより大きい、図中上側の部分に変位する。そして、その結果、フィン１５は、図中時計回り方向に回動されることになる。更に、この状態から、図７（ｃ）に示されるように、操作リング１８を図中上側に更に回動すると、フィン１５も図中時計回り方向に更に回動されることになる。
【００２５】
なお、本実施形態の丸型空調用レジスタ１０では、各フィン１５は、空気流案内面となるその表裏面が吹出口１４の中心軸Ｏに平行となる全開位置から、その表裏面が同中心軸Ｏに直交する閉鎖位置までの範囲を回動可能とされている。そして、フィン１５の回動位置により、丸型空調用レジスタ１０の吹出口１４から車室への空調用空気の送風モードが、閉鎖モード、拡散送風モード、全開モードのいずれかに変更されるようになっている。
【００２６】
図８（ａ）〜（ｃ）は、各送風モードにおける、正面から見た丸型空調用レジスタ１０の状態をそれぞれ示している。具体的には、図８（ａ）は閉鎖モードにおける状態を、図８（ｂ）は拡散送風モードにおける状態を、図８（ｃ）は全開モードにおける状態を、それぞれ示している。ちなみに、本実施形態の丸型空調用レジスタ１０では、閉鎖モード時の状態から操作リング１８を図中時計回り方向に回転させることで、閉鎖モードから拡散送風モード、そして全開モードへの順に送風モードが変更されるようになっている。
【００２７】
図９には、閉鎖モード時の丸型空調用レジスタ１０の内部の状態が実線で、全開モード時の丸型空調用レジスタ１０の内部の状態が二点鎖線で、それぞれ示されている。閉鎖モード時には、空気流案内面が吹出口１４の中心軸Ｏが直交する向きとなった４枚のフィン１５により吹出口１４が全面的に塞がれる。なお、このときには、吹出口１４の中心軸Ｏに対する各フィン１５の空気流案内面の傾斜角は、同フィン１５の回動範囲内において最大となる。
【００２８】
一方、全開モード時には、フィン１５の空気流案内面が吹出口１４の中心軸Ｏと平行な向きとなり、吹出口１４からは空調用空気がその中心軸Ｏと平行な方向に吹出されるようになる。なお、こうした全開モードでは、丸型空調用レジスタ１０を通過する際の空調用空気の風圧損失は最小となる。
【００２９】
図１０には、拡散送風モード時の丸型空調用レジスタ１０の内部の状態が示されている。同図に示すように、このときの各フィン１５は、吹出口１４の中心軸Ｏに対する空気流案内面の傾斜角が鋭角となる向きを向く。そして、そうしたフィン１５により、吹出口１４から放射状に広がるように空調用空気が吹出され、車室内への送風範囲が拡大されるようになる。
【００３０】
以上説明した本実施形態の丸型空調用レジスタ１０によれば、次の効果が得られる。
（１）吹出口１４の径方向に平行な回動軸Ｌを有して回動可能にフィン１５を軸支する操作リング１８と、フィン１５から突出したフィン突起２１と係合するカム溝２２が内周に沿って螺旋状に延びるように設けられたリング基部１９とを相対回動することで、フィン１５を駆動するようにしている。そのため、吹出口１４の中央部分やその径方向外側の部分に、一定の容積を有する歯車式の駆動機構を設けずとも、フィン１５を駆動することが可能となる。その結果、吹出口１４の中央部分に介在する構造が大型化したり、レジスタ全体の外径に対する吹出口１４の内径の比が小さくなったりすることが避けられる。したがって、レジスタ全体の外径に対して吹出口１４での風圧損失をより小さいものとすることができる。
【００３１】
（２）リング基部１９の外周から突出されたリング突起１９Ａと、吹出口リング１３を内径部分に回動可能に配設したリテーナ１２の内周に沿って同リテーナ１２の軸方向に延伸されたスリット溝１７Ｃとの係合により、吹出口１４の中心軸Ｏ回りのリング基部１９の回転が規制されている。そのため、操作リング１８を回転させたときに、リング基部１９が連れ回りしないようになる。したがって、リテーナ１２に対する吹出口リング１３の回動に応じた吹出口１４の向きの変更を許容しつつも、フィン１５を駆動するための操作リング１８の回転操作を容易に行うことが可能となる。
【００３２】
（３）４枚のフィン１５のそれぞれが、中心軸Ｏに対する空気流案内面の吹出口１４の傾斜角が最大となる閉鎖位置に回動されたときに、それら４枚のフィン１５により吹出口１４が閉鎖されるようになっている。そのため、吹出口１４を開閉するためのシャット機構を別途設けずとも、その開閉を行うことが可能となり、丸型空調用レジスタ１０をより簡易な構成とすることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
＜フィン１５の駆動機構について＞
・上記実施形態では、操作リング１８にフィン１５を軸支するとともに、リング基部１９の内周にカム溝２２を設けるようにしていたが、リング基部１９にフィン１５を軸支するとともに、操作リング１８の内周にカム溝２２を設けるようにしてもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、リテーナ１２の内周に設けられたスリット溝１７Ｃとリング突起１９Ａとの係合によりリング基部１９の回転を規制していたが、操作リング１８の回転操作によるフィン１５の駆動にリング基部１９の回転が問題とならない場合には、スリット溝１７Ｃ及びリング突起１９Ａを割愛してもよい。例えば吹出口リング１３の回動方向が限定されており、リング基部１９が元より中心軸Ｏ回りに回転可能にリテーナ１２内に設置されていない場合などが、上記問題にならない場合に該当する。
【００３５】
＜フィン１５の形状等について＞
・上記実施形態では、空気流案内面が吹出口１４の中心軸Ｏに直交する位置にフィン１５が回動されたときに、各フィン１５により吹出口１４を閉鎖するようにしていた。周方向における空気流案内面の端部同士が重なり合った状態で吹出口１４を閉鎖する場合には、中心軸Ｏに対する空気流案内面の傾斜角がフィン１５の厚さ分、直角よりも小さい角度となった状態で吹出口１４の閉鎖が行われるようにすることもできる。そうした場合にも、吹出口１４は、中心軸Ｏに対するフィン１５の空気流案内面の傾斜角が最大となるときに閉鎖されることになる。
【００３６】
・上記実施形態では、フィン１５に設けられた凸部１５Ａ，１５Ｂを、操作リング１８に設けられた穴１８Ｄ，１８Ｅに係合することで、フィン１５を軸支するようにしていたが、その軸支に係る構造は、適宜変更してもよい。例えばフィン１５に設けられた穴に操作リング１８に設けられた突起を係合することで、フィン１５の軸支を行うことも可能である。
【００３７】
・各フィン１５の形状を、適宜変更してもよい。例えば、周方向における端部に回動軸Ｌが位置するように各フィンを形成してもよい。
・シャット機構を別途備える場合など、フィンシャット機能が不要な場合には、吹出口１４を閉鎖可能な形状にフィン１５を形成しなくてもよい。
【００３８】
＜吹出口１４の向きの変更について＞
・上記丸型空調用レジスタ１０では、リテーナ１２に対して吹出口リング１３を回動可能に設置し、その回動に応じてインストルメントパネル１１における吹出口１４の向きの変更を可能としていた。吹出口１４の向きを固定した状態で丸型空調用レジスタ１０をインストルメントパネル１１に固定するようにしてもよい。そうした場合、吹出口リング１３がリテーナとなるように、丸型空調用レジスタ１０を構成することになる。
【００３９】
＜適用箇所について＞
・上記丸型空調用レジスタ１０は、車室内におけるインストルメントパネル１１とは異なる箇所、例えばダッシュボードに取り付けられるものであってもよい。
【００４０】
・上記丸型空調用レジスタ１０は、空調装置から送られてきて吹出口から吹き出す空調用空気の向きをフィンにより変更するものであれば、車両に限らず広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…丸型空調用レジスタ、１１…インストルメントパネル、１２…リテーナ、１３…吹出口リング、１４…吹出口、１５…フィン、１７Ｃ…スリット溝、１８…操作リング（第１リング）、１９…リング基部（第２リング）、１９Ａ…リング突起、２１…フィン突起、２２…カム溝。
【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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