(57)【要約】【課題】シール性が良好で、かつ低コストであり、余分なスペースを必要とすることなく容易に管部材の接続を解除できる継手構造を提供する。【解決手段】継手構造１０が、１対の管部材１，２の先端部同士の間に介在するガスケット６と、管部材１，２の外周に嵌め込まれているスリーブ３，４と、スリーブ３の外周に嵌め込まれており雄ねじ部７ａを有する雄ナット７と、スリーブ４の外周に嵌め込まれており雄ねじ部７ａがねじ込まれる雌ねじ部８ａを有する雌ナット８とを有する。雄ナット７の雄ねじ部７ａが雌ナット８の雌ねじ部８ａにねじ込まれた状態では、管部材１，２がガスケット６を介して連通し、かつ封止される。雄ナット７と雌ナット８の螺合が解除されて互いに離された状態では、管部材１，２が、流体の流れ方向Ａに対して交差する方向Ｂに相対的にスライド可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の管部材を接合する継手構造であって、
１対の前記管部材の先端部同士の間に介在し、開口部を有するガスケットと、
前記管部材の外周に嵌め込まれているスリーブと、
一方の前記管部材の外周に位置する前記スリーブの外周に嵌め込まれており、外周部に雄ねじ部を有する雄ナットと、
他方の前記管部材の外周に位置する前記スリーブの外周に嵌め込まれており、内周部に、前記雄ナットの前記雄ねじ部がねじ込まれる雌ねじ部を有する雌ナットと、
を有し、
前記雄ナットの前記雄ねじ部が前記雌ナットの前記雌ねじ部にねじ込まれた状態では、前記雄ナットから前記スリーブを介して押された一方の前記管部材と、前記雌ナットから前記スリーブを介して押された他方の前記管部材とが、前記ガスケットを介して連通し、かつ封止され、
前記雄ナットと前記雌ナットの螺合が解除されて互いに離された状態では、一方の前記管部材と他方の前記管部材が、前記管部材同士の間の流体の流れ方向に対して交差する方向に、相対的にスライド可能である
継手構造。
【請求項２】
前記スリーブは、前記管部材の前記先端部に形成されているフレア部に係合する係合部をそれぞれ有している、請求項１に記載の継手構造。
【請求項３】
前記スリーブの内周部には、前記管部材の外周部にそれぞれ形成された雄ねじ部と螺合する雌ねじ部がそれぞれ設けられており、
前記管部材の前記雄ねじ部を前記スリーブの前記雄ねじ部にねじ込む方向は、前記雄ナットの前記雄ねじ部を前記雌ナットの前記雌ねじ部にねじ込む方向の逆方向である
請求項１に記載の継手構造。
【請求項４】
前記管部材の先端部は先細になっていて傾斜面を有し、前記ガスケットの前記管部材と対向する面には、前記傾斜面に対応する対応傾斜面が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の継手構造。
【請求項５】
前記ガスケットの前記管部材と対向する面には、前記管部材の先端面に当接する突条部が設けられており、前記突状部は全周に亘って途切れることなく形成されている、請求項１から４のいずれか1項に記載の継手構造。
【請求項６】
前記管部材の先端面には、前記ガスケットの前記管部材と対向する面に当接する突条部が設けられており、前記突状部は全周に亘って途切れることなく形成されている、請求項１から４のいずれか1項に記載の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を流通させる配管設備において、中空の管部材同士を接続するための継手構造が利用されている。例えば、２つの管部材を接続する部材として、特許文献１に示されているようなユニオン継手がある。具体的には、一方の管部材の端部にユニオンねじを取り付け、他方の管部材の端部にユニオンつばを取り付けて、両者にまたがってユニオンナットを配置し、ユニオンナットの一部をユニオンつばに係合させるとともに、ユニオンナットの雌ねじ部にユニオンねじをねじ込むことによって両管部材を接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
互いに接続された２つの管部材を含む配管設備において、一部の管部材や配管内の部品の修理や交換や保守等のために、管部材の接続を解除することが必要になる場合がある。そのような場合には、例えばユニオンナットを緩めてユニオンねじとの螺合を解除した後に、一方の管部材をその長手方向に後退させることによって他方の管部材との間に隙間を開ける。しかし、配管設備において、管部材を長手方向に後退させるスペースを確保することは、スペース効率を非常に悪くして、設備の大型化を招く。また、ユニオン継手等の継手構造においては、流体の漏れを防ぐシール性と、低コスト化が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、シール性が良好で、かつ低コストであり、余分なスペースを必要とすることなく容易に管部材の接続を解除できる継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１対の管部材を接合する継手構造は、１対の管部材の先端部同士の間に介在し、開口部を有するガスケットと、管部材の外周に嵌め込まれているスリーブと、一方の管部材の外周に位置するスリーブの外周に嵌め込まれており、外周部に雄ねじ部を有する雄ナットと、他方の管部材の外周に位置するスリーブの外周に嵌め込まれており、内周部に、雄ナットの雄ねじ部がねじ込まれる雌ねじ部を有する雌ナットと、を有する。雄ナットの雄ねじ部が雌ナットの雌ねじ部にねじ込まれた状態では、雄ナットからスリーブを介して押された一方の管部材と、雌ナットからスリーブを介して押された他方の管部材とが、ガスケットを介して連通し、かつ封止される。雄ナットと雌ナットの螺合が解除されて互いに離された状態では、一方の管部材と他方の管部材が、管部材同士の間の流体の流れ方向に対して交差する方向に、相対的にスライド可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の継手構造によると、良好なシール性と低コストとを実現でき、さらに、余分なスペースを必要とすることなく容易に管部材の接続を解除できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態の継手構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す継手構造の接続解除状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す継手構造を含む配管設備の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の継手構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の継手構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の継手構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の継手構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態の継手構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１，２に、本発明の第１の実施形態の継手構造１０を示している。この継手構造１０は、中空の管部材１を他の管部材２に接続して、両管部材１，２の間での流体の流通を可能にするものである。継手構造１０は、管部材１，２の各々の外周部にそれぞれ嵌め込まれているスリーブ３，４と、一方のスリーブ３に取り付けられているリテーナ５と、リテーナ５を介してスリーブ３に保持されているガスケット６と、一方のスリーブ３の外周部に嵌め込まれている雄ナット７と、他方のスリーブ４の外周部に嵌め込まれている雌ナット８とを有する。
【００１０】
詳細な構成について説明すると、本実施形態の管部材１，２は、先端部に大径のフレア部１ａ，２ａが一体形成されている。そして、スリーブ３，４は、それぞれの先端部に、フレア部１ａ，２ａにそれぞれ係合する係合部３ａ，４ａを有している。スリーブ３の外周部に嵌め込まれる雄ナット７は、外周部に雄ねじ部７ａが形成され、内周部に、スリーブ３の被係合部（図示されている例では斜面３ｂ）に係合する係合部７ｂが形成されている。スリーブ４の外周部に嵌め込まれる雌ナット８には、内周部に、雄ナット７の雄ねじ部７ａに螺合する雌ねじ部８ａと、スリーブ４の被係合部（斜面４ｂ）に係合する係合部８ｂが形成されている。雌ナット８は雄ナット７よりも大型であり、雌ナット８の内周部の雌ねじ部８ａが形成されている部分は、雄ナット７の外周部の雄ねじ部７ａが形成されている部分よりも大径である。雌ナット８には、ガスケット６が位置する空間に連通する孔部８ｃが設けられている。この孔部８ｃは、シール性を確認するためにガス漏れ試験を行う際に利用される。
【００１１】
また、管部材１，２のそれぞれの先端部は先細になっており、傾斜面１ｂ，２ｂを有している。ガスケット６は、管部材１，２のそれぞれの中空部と対向としてそれらを連通させる開口部６ａを有する円板状である。そして、ガスケット６の、管部材１，２と対向する面には、管部材１，２の傾斜面１ｂ，２ｂに対応する形状の対応傾斜面６ｂがそれぞれ設けられている。すなわち、管部材１，２がガスケット６に接近すると、傾斜面１ｂ，２ｂが対応傾斜面６ｂに対して密接に当接する。管部材１，２の傾斜面１ｂ，２ｂとガスケット６の対応傾斜面６ｂはいずれも全周に亘って形成されており、互いに隙間なく密着する。
【００１２】
リテーナ５は、スリーブ３の外周部に嵌め込まれる円筒部５ａと、円筒部５ａの端部から半径方向内側に突出する係止部５ｂとを有する。ガスケット６を円筒部５ａ内に挿入して、その円筒部５ａをスリーブ３の外周部に嵌め込むと、ガスケット６は係止部５ｂに係止されて、スリーブ３およびリテーナ５によって離脱不能に保持される。本実施形態では、スリーブ３の外周部に、リテーナ５の円筒部５ａが嵌合する凹部３ｃが設けられているため、リテーナ５はしっかりとスリーブ５に固定される。なお、スリーブ４に凹部を設ける必要はないが、製造コスト削減のために部品の共通化を図る場合には、スリーブ４に凹部４ｃが設けられている場合もある。
【００１３】
このような構成であるため、本実施形態では、まず管部材１，２の外周部にスリーブ３，４を嵌め込む。このとき、スリーブ３，４を、管部材１，２の先端部と反対側（フレア部１ａ，２ａが形成されている部分と反対側）から、管部材１，２の外周部に嵌め込み、スリーブ３，４の係合部３ａ，４ａをフレア部１ａ，２ａに当接させる。そして、リテーナ５の円筒部５ａ内にガスケット６を挿入して、そのリテーナ５をスリーブ３の先端部に取り付けることによって、管部材１とスリーブ３とリテーナ５とガスケット６を互いに固定する。さらに、スリーブ３の外周部に雄ナット７を嵌め込む。雄ナット７を、管部材１の先端部と反対側からスリーブ３の外周部に嵌め込み、スリーブ３の斜面３ｂに雄ナット７の係合部７ｂを当接させる。一方、雌ナット８を、管部材２の先端部と反対側からスリーブ４の外周部に嵌め込み、スリーブ４の斜面４ｂに雌ナット８の係合部８ｂを当接させる。
【００１４】
この状態で、管部材１の先端部と管部材２の先端部とを対向させ、雄ナット７と雌ナット８とを近づけて、雄ねじ部７ａを雌ねじ部８ａにねじ込んでいく。それにより、雄ナット７からスリーブ３を介して押された管部材１が管部材２に近づくとともに、雌ナット８からスリーブ４を介して押された管部材２が管部材１に近づく。すると、管部材１，２の先端部がガスケット６の開口部６ａ内により深く入り込み、両方の管部材１，２の先端部の先細の傾斜面１ｂがガスケット６の対応傾斜面６ｂに対して密接に当接する。従って、管部材１，２とガスケット６とがより良好にシールされる。すなわち、この傾斜面１ｂ，２ｂがくさびのように機能することによって、継手構造１０のシール性が高くなっている。
【００１５】
この継手構造１０において、何らかの部品の修理や交換等のために接続を解除する場合には、雄ナット７と雌ナット８のいずれか一方または両方を回転させてねじを緩める（螺合を解除する）。こうして雄ナット７との固定が解除された雌ナット８を、管部材２の先端部と反対側に移動させて雄ナット７から離れさせる。そうすると、管部材１，２が、管部材１，２の間の流体の流れの方向（方向Ａ）に対して交差する方向に変位可能になる。そこで、管部材１，２のいずれか一方または両方を、方向Ａに対して直交する方向（方向Ｂ）にスライドさせる。それにより、管部材１，２の先端部同士が対向しない位置に来るため、管部材１，２を取り外したり、管部材１，２に接続されている何らかの部品（図示せず）等を取り外したりする作業が行える。
【００１６】
このように、本発明では、管部材１，２の接続を解除する際に、管部材１，２を、先端部同士が互いに離れるように方向Ａに後退させる必要がなく、方向Ａに交差する方向、具体的には方向Ａに直交する方向Ｂにスライドさせればよい。方向Ａは、実質的には管部材Ａ，Ｂの長手方向と同じである。
【００１７】
管部材１，２のいずれか一方または両方を方向Ａに後退させることによって、管部材１，２の接続を解除することも可能であるが、管部材１，２を方向Ａに後退させるためには、配管設備に余分なスペースを開けておく必要があり、スペース効率の悪化および配管設備の大型化を招く。また、管部材１，２とその他の配管部品（図示せず）との接続を阻害するおそれがあるため、管部材１，２を方向Ａに後退させることが困難な場合がある。それに対し、本実施形態では、管部材１，２が、方向Ａに直交する方向Ｂにスライド可能である。従って、管部材１，２の接続を解除する際に管部材１，２を方向Ａに後退させる必要がなく、配管設備のスペース効率の悪化および大型化を招くおそれや、管部材１，２と他の配管部品との接続を阻害するおそれをなくすことができる。そして、容易に管部材１，２の接続を解除することができる。
【００１８】
なお、図１では理解を容易にするために極端に図示しているが、接続状態では、管部材１，２の先端部がガスケット６の開口部６ａ内に僅かに入り込んでいる。従って、厳密に言うと管部材１，２の先端部をガスケット６の開口部６ａから脱出させる必要があるが、脱出のための移動量はごく小さい。そのため、雌ナット８が雄ナット７から離れて後退した状態では、管部材１，２は方向Ｂにスライド可能であって、方向Ａにおいて後退させる必要は実質的に無いと言える。本実施形態では、管部材１，２の少なくとも一方の先端部を方向Ｂにスライドさせるための機構が設けられていてもよいが、特別な機構を用いることなく、管部材１，２が方向Ｂに僅かにスライドできる程度の遊びを有していてもよい。
【００１９】
以上説明した通り、本実施形態によると、ガスケット６を用いてシール性の高い管部材１，２の接続が可能になるとともに、接続を解除して管部材１，２の取り外し等を行うことが非常に容易にできる。
【００２０】
管部材１，２のフレア部１ａ，２ａは、管部材１，２に公知のフレア加工を施すことによって一体形成される。フレア加工において管部材１，２をしごいて大径のフランジ状に加工する際には、図示しない工具によってスリーブ３，４を把持した状態で行うことにより、管部材１，２に直接把持力が加わって僅かに潰れて流体の流通の抵抗となるおそれをなくすことができる。スリーブ３，４をフレア加工における押さえ治具として用いることにより、フレア加工を安全かつ容易に行うことが可能になる。このように、フレア部１ａ，２ａを、管部材１，２をしごくフレア加工によって管部材１，２と一体的に形成すると、フランジ状の別部材を管部材１，２に溶接等の方法で取り付ける場合に比べて低コストである。
【００２１】
［配管設備］
図３に、本発明の継手構造１０を採用した配管設備の一例を模式的に示している。この配管設備では、マニホールド１１とポンプ１２が、配管１３やバルブ１４やエルボ１５等を介して接続されている。そして、マニホールド１１とバルブ１４との間に、本発明の継手構造１０が設けられている。具体的には、マニホールド１１とバルブ１４の間に位置する管部材２と、マニホールド１１に接続された管部材１とが、前述した構成の継手構造１０によって接続されている。バルブ１４とポンプ１２との間は、ストレートな配管１３と、方向転換点に位置するエルボ１５とによって接続されている。
【００２２】
この配管設備において、例えば、交換や保守のためにバルブ１４を取り外す必要が生じた場合には、前述したように、バルブ１４に接続された管部材２に接続されている継手構造１０の雄ナット７と雌ナット８の螺合を解除し、雌ナット８を後退させる。そして、管部材１，２のいずれか一方または両方を、管部材１，２の間の流体の流れの方向（方向Ａ）と直交する方向（方向Ｂ）にスライドさせる。それによって管部材１，２の接続を解除する。そこで、管部材２からバルブ１４を取り外す。実際の取り外し方法としては、管部材１との接続が解除されて一端がフリーになった管部材２を取り外してバルブ１４を露出させてから、バルブ１４を配管１３から取り外すことが考えられる。また、その他のいかなる方法でバルブ１４を取り外しても構わないが、いずれの場合であっても、本発明の継手構造１０によって容易に管部材１，２の接続を解除できることにより、バルブ１４の取り外しが容易になる。そして、配管設備が複雑であっても、配管設備の周囲に空きスペースがほとんどなくても、管部材１，２の接続解除が容易に行える。管部材１，２のどちらを方向Ｂにスライドさせるか、または両方をスライドさせるかは、配管設備のレイアウト等に応じて適宜に決定すればよく、方向Ｂに十分なスペースが存在する方をスライドさせればよい。すなわち、本発明では、管部材１，２が相対的に方向Ｂにスライド可能であることが重要である。相対的なスライドの移動量は小さくてよく、フレア部１ａ，２ａが互いに対向しない程度にずらせればよい。
【００２３】
［第２の実施形態］
図４に本発明の第２の実施形態の継手構造２０を示している。ここでは、第１の実施形態の継手構造１０との相違点のみを説明し、第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００２４】
本実施形態の継手構造２０では、管部材２１，２２の先端部のフレア部２１ａ，２２ａがそれぞれ、長手方向に対して直角に広がるフランジ状であり、第１の実施形態の管部材１，２のような先細形状ではなく、傾斜面を有していない。ガスケット２３は管部材の先端部と対向する面にそれぞれ円環状の突条部２３ａが設けられており、この突条部２３ａがフレア部２１ａ，２２ａに当接している。突条部２３ａは全周に亘って途切れることなく形成されているため、突条部２３ａがフレア部２１ａ，２２ａに当接することによって高いシール性が実現する。そして、この構成によると、管部材２１ａ，２２のフレア加工が容易になるとともに、接続解除時の管部材２１，２２の方向Ｂへのスライドが全く妨げられず、より円滑に容易に行える。その他の構成は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００２５】
［第３の実施形態］
図５に本発明の第３の実施形態の継手構造３０を示している。ここでは、第１の実施形態の継手構造１０との相違点のみを説明し、第１の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００２６】
本実施形態の継手構造３０では、管部材３１，３２の先端部にフレア部を形成せず、先細形状の傾斜面１ｂ，２ｂを形成している。そして、この管部材３１，３２の外周部に、雄ねじ部３１ａ，３２ａをそれぞれ形成している。この雄ねじ部３１ａ，３２ａは、雄ナット７の雄ねじ部７ａなどの通常のねじとは逆向きに形成された左ねじである。そして、スリーブ３３，３４の内周部には、雄ねじ部３１ａ，３２ａと螺合する雌ねじ部３３ａ，３４ａが形成されている。
【００２７】
この構成によると、第１の実施形態と同様に、管部材３１，３２の傾斜面１ｂ，２ｂがガスケット６の対応傾斜面６ａに食い込むことによって高いシール性が得られる。また、管部材３１，３２とスリーブ３３，３４が、雄ねじ部３１ａ，３２ａと雌ねじ部３３ａ，３４ａの螺合によって強固に固定されるため、接続の信頼性が高い。しかも、雄ねじ部３１ａ，３２ａを雌ねじ部３３ａ，３４ａにねじ込む方向は、雄ナット７の雄ねじ部７ａを雌ナット８の雌ねじ部８ａにねじ込む方向（右ねじ）の逆方向（左ねじ）であるため、接続解除のために雄ナット７の雄ねじ部７ａと雌ナット８の雌ねじ部８ａの螺合を解除しても緩むことはなく、意図せずに螺合が解除されることはない。従って、継手構造の分解や組立のために必要以上の作業を行わずにすむ。その他の構成は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
［第４の実施形態］
図６に本発明の第４の実施形態の継手構造４０を示している。ここでは、第１〜３の実施形態の継手構造との相違点のみを説明し、第１〜３の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００２９】
本実施形態の継手構造４０では、スリーブ４１，４２が、第３の実施形態のスリーブ３３，３４よりも小型であり、雄ナット７や雌ナット８の外側まで延出していない。第１〜３の実施形態では、管部材の一部に応力が集中して破損しやすくなることを防ぐために、スリーブを長くして雄ナット７や雌ナット８の外側まで延出し、雄ナット７および雌ナット８と管部材との接触を防いでいる（このスリーブの延出部分はエンベロープと称される）。しかし、本実施形態では、管部材１，２の破損の危険性が小さいと判断される場合に、スリーブを小型化して製造コストを低下させるとともに、雌ナット７および雄ナット８の保持の安定性を高めている。その他の構成は第３の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３０】
［第５の実施形態］
図７に本発明の第５の実施形態の継手構造５０を示している。ここでは、第１〜４の実施形態の継手構造との相違点のみを説明し、第１〜４の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００３１】
本実施形態の継手構造５０では、管部材５１，５２の先端部にフレア部を形成せず、端面に突条部５１ａ，５２ａを形成している。この突条部５１ａ，５２ａを、対応傾斜面を持たないガスケット５３の平坦面に当接させている。突条部５１ａ，５２ａは全周に亘って途切れることなく形成されているため、突条部５１ａ，５２ａがガスケット５３の平坦面に当接することによって高いシール性が実現する。この構成によると、ガスケット５３の形状が単純で製造が容易である。管部材５１，５２は、傾斜面を有する第３，４の実施形態の管部材と比べて製造の容易さがさほど変わらないため、継手構造全体の製造が簡略化できる。その他の構成は第３の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３２】
［第６の実施形態］
図８に本発明の第６の実施形態の継手構造６０を示している。ここでは、第１〜５の実施形態の継手構造との相違点のみを説明し、第１〜５の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００３３】
本実施形態の継手構造６０では、スリーブ４１，４２が、第４の実施形態と同様に小型であり、雄ナット７や雌ナット８の外側まで延出していない。すなわち、管部材５１，５２の破損の危険性が小さいと判断して、スリーブ４１，４２を小型化して製造コストを低下させるとともに、雌ナット７および雄ナット８の保持の安定性を高めている。その他の構成は第５の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【符号の説明】
【００３４】
１，２，２１，２２，３１，３２，５１，５２  管部材
１ａ，２ａ，２１ａ，２２ａ  フレア部
１ｂ，２ｂ  傾斜面
３，４，３３，３４，４１，４２  スリーブ
３ａ，４ａ  係合部
３ｂ，４ｂ  被係合部（斜面）
３ｃ，４ｃ  凹部
５      リテーナ
５ａ    円筒部
５ｂ    係止部
６，２３，５３  ガスケット
６ａ    開口部
６ｂ    対応傾斜面
７      雄ナット
７ａ    雄ねじ部
７ｂ    係合部
８      雌ナット
８ａ    雌ねじ部
８ｂ    係合部
８ｃ    孔部
１０，２０，３０，４０，５０，６０  継手構造
２３ａ  突条部
３１ａ，３２ａ  雄ねじ部
３３ａ，３４ａ  雌ねじ部
５１ａ，５２ａ  突条部
【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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