(57)【要約】      （修正有）【課題】誘導加熱時にクランクシャフトに歪が生じても、コイルスペーサがクランクアームに当接することによるクランクアームの損傷を防止できる誘導加熱装置のコイルスペーサを提供する。【解決手段】クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱対象とした誘導加熱装置に使用されるスペーサ２０，２１である。スペーサ２０，２１は、ピン部又はジャーナル部を誘導加熱する際に、クランクアームと近接して対向する近接対向部５５を有する。近接対向部５５には先端部５６が設けられており、先端部５６は、クランクアームと最も近接している。近接対向部５５における先端部５６よりもピン部又はジャーナル部から離れた箇所ほどクランクアームから離間している。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの加熱対象部位に当接して、加熱コイルと前記加熱対象部位とを所定間隔に保つ誘導加熱装置のコイルスペーサであって、
前記ワークは、ピン部とジャーナル部とクランクアームとを有するクランクシャフトであり、加熱対象部位はピン部又はジャーナル部であり、
前記コイルスペーサは、前記加熱対象部位を誘導加熱する際に、クランクアームと近接して対向する近接対向部を有し、
前記近接対向部には先端部が設けられており、
前記先端部は、クランクアームと最も近接しており、
前記近接対向部における先端部よりも前記加熱対象部位のコーナ部から離れた箇所ほどクランクアームから離間していることを特徴とする誘導加熱装置のコイルスペーサ。
【請求項２】
前記近接対向部は、クランクアームに向かって先細りしており、
前記先端部は、近接対向部における先細りした先端部分であることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置のコイルスペーサ。
【請求項３】
コイルスペーサにおけるワークの加熱対象部位と対向する部位には、加熱対象部位と当接する当接部が設けられており、
前記近接対向部における先端部よりも前記当接部から離れた領域に、前記当接部から離れるほどクランクアームから離れる傾斜面又は曲面が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱装置のコイルスペーサ。
【請求項４】
コイルスペーサにおけるワークの加熱対象部位と対向する部位には、加熱対象部位と当接する当接部と、加熱対象部位と離間する離間部とが設けられており、
前記当接部は、クランクアームに近接対向する前記近接対向部側に設けられており、
前記離間部は、当接部における前記近接対向部側とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の誘導加熱装置のコイルスペーサ。
【請求項５】
前記当接部と離間部を接続する離間部側曲面を有し、前記離間部側曲面によって当接部と離間部が滑らかに連続していることを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱装置のコイルスペーサ。
【請求項６】
コイルスペーサにおけるワークの加熱対象部位と対向する部位には、加熱対象部位と当接する当接部が設けられており、
前記先端部と当接部を接続する先端部側曲面を有し、前記先端部側曲面によって先端部と当接部が滑らかに連続していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の誘導加熱装置のコイルスペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波焼入装置に用いられる誘導加熱装置に設けられたコイルスペーサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、クランクシャフト等の機械部品は、強度（耐摩耗性や耐疲労性）を確保するために焼入れが行われることがある。例えば、クランクシャフトでは、誘導加熱装置及び冷却装置によって焼入れが行われている。
【０００３】
誘導加熱装置は、高周波電流が供給される加熱コイルを備えており、クランクシャフトのジャーナル部やピン部といった軸部に加熱コイルを近接させ、クランクシャフトを回転させると共に、加熱コイルを軸部に追従移動させ、加熱コイルに高周波電流を供給する。加熱コイルが軸部の全周に対して順に近接対向し、電磁誘導によって軸部には高周波の誘導電流が励起され、軸部の全周が誘導加熱されて昇温する。
【０００４】
ここで、焼入れ対象の温度上昇率は、磁場の大きさに依存し、加熱コイルから軸部の表面までの距離に依存する。そのため、軸部に対して均等に焼入れを行うためには、加熱コイルから軸部の表面までの距離の変動幅をなるべく小さくするのが好ましい。
【０００５】
そこで、特許文献１では、加熱コイルを有する加熱コイルユニットにコイルスペーサを設け、スペーサを軸部に当接させながら、クランクシャフトを回転させることによって、軸部の表面から加熱コイルまでの距離が、所定範囲内に入るように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９３８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年の自動車等のエンジンは、小型化が進んでおり、当該エンジンに用いるクランクシャフトも小型化が進んでいる。このクランクシャフトの小型化への方策として、ピン部とジャーナル部を接続するクランクアームの薄肉化が進んでいる。
【０００８】
図２０に示す様に、クランクシャフト１００は、ピン部１０２，ジャーナル部１０３，クランクアーム１０１を有し、ピン部１０２とジャーナル部１０３が、クランクアーム１０１で接続された構造を有する。
しかしながら、図２０，図２１から読み取れるようにクランクアーム１０１の厚みが薄くなると、焼入れ時にクランクアーム１０１自身に若干の撓みが生じてしまい、クランクアーム１０１が傾斜してしまう場合が生じ得る。クランクアーム１０１に撓みが発生すると、次の様な問題が生じる。
【０００９】
クランクアーム１０１には、図２０に示される様な段部１０７が設けられており、段部１０７によって角部１０８が形成されている。
図２０に示す様に、加熱コイルユニット１０４は、スペーサ１０５（コイルスペーサ）と図示しない加熱コイルを有している。スペーサ１０５は、加熱コイルよりもクランクシャフト１００のピン部１０２側に突出している。そのため、スペーサ１０５がピン部１０２に当接すると、加熱コイルとピン部１０２とが所定の距離を隔てて近接する。スペーサ１０５は、クランクアームと対向する面１０６ａを有する突出部１０６を備えている。図２０に示す様に、面１０６ａは、ピン部１０２（軸部）と直交する平面である。スペーサ１０５がピン部１０２に当接すると、突出部１０６はクランクアーム１０１に近接する。
【００１０】
そのため、図２１に示す様に、ピン部１０２を誘導加熱する際にクランクアーム１０１が傾斜すると、クランクアーム１０１が、スペーサ１０５の突出部１０６の面１０６ａに接触し、さらに突出部１０６を強く押圧する。すなわち、クランクアーム１０１の角部１０８が、スペーサ１０５の面１０６ａに対して抉るように強く接触する。その結果、クランクアーム１０１の一部が損傷を受けるおそれが生じる。
【００１１】
また、図２０に示す様に、スペーサ１０５は、ピン部１０２（軸部）に対して面接触（又は線接触）している。ところが、ピン部１０２の誘導加熱中に、ピン部１０２が歪むことがあり、その際には、スペーサ１０５の角部１０６ｂがピン部１０２に強く押圧し、ピン部１０２を傷付ける恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明は、誘導加熱時にクランクシャフトに歪が生じても、コイルスペーサとの接触によるクランクシャフトの損傷を防止することができる誘導加熱装置のコイルスペーサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、ワークの加熱対象部位に当接して、加熱コイルと前記加熱対象部位とを所定間隔に保つ誘導加熱装置のコイルスペーサであって、前記ワークは、ピン部とジャーナル部とクランクアームとを有するクランクシャフトであり、加熱対象部位はピン部又はジャーナル部であり、前記コイルスペーサは、前記加熱対象部位を誘導加熱する際に、クランクアームと近接して対向する近接対向部を有し、前記近接対向部には先端部が設けられており、前記先端部は、クランクアームと最も近接しており、前記近接対向部における先端部よりも前記加熱対象部位のコーナ部から離れた箇所ほどクランクアームから離間していることを特徴とする誘導加熱装置のコイルスペーサである。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、コイルスペーサは、加熱対象部位を誘導加熱する際に、クランクアームと近接して対向する近接対向部を有し、近接対向部には先端部が設けられており、先端部はクランクアームと最も近接しているのでクランクアームと当接し易い。
また、近接対向部における先端部よりも加熱対象部位のコーナ部から離れた箇所ほどクランクアームから離間しているので、クランクアームが撓んでも、クランクアームは近接対向部の先端部で支持された状態で傾斜する。すなわち、近接対向部における先端部以外の部位は、クランクアームと接触せず、クランクアームが傾斜するのを妨害しない。そのため、傾斜するクランクアームに過大な力が作用せず、クランクアームが損傷することを防止することができる。ここで、加熱対象部位のコーナ部とは、加熱対象部位とクランクアームの接続部分を指している。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記近接対向部は、クランクアームに向かって先細りしており、前記先端部は、近接対向部における先細りした先端部分であることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置のコイルスペーサである。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、近接対向部は、クランクアームに向かって先細りしており、先端部は近接対向部における先細りした先端部分であるので、クランクアームは先端部に当接し易く、撓んで傾斜すると先端部のみに当接し、近接対向部における先端部以外の部位には当接しない。また、クランクアームがさらに傾斜しても、近接対向部の当接部以外の部位と接触せず、クランクアームには過度な外力が作用せず傷が付きにくい。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、コイルスペーサにおけるワークの加熱対象部位と対向する部位には、加熱対象部位と当接する当接部が設けられており、前記近接対向部における先端部よりも前記当接部から離れた領域に、前記当接部から離れるほどクランクアームから離れる傾斜面又は曲面が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱装置のコイルスペーサである。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、近接対向部における先端部よりも当接部から離れた領域に、当接部から離れるほどクランクアームから離れる傾斜面又は曲面が形成されている。すなわち、近接対向部は、傾斜面又は曲面によってクランクアームから退避している。そのため、クランクアームが傾斜して先端部に当接しても、クランクアームは近接対向部における先端部以外の部位とは接触しない。そのため、クランクアームは傷付きにくい。
【００１９】
ところで、誘導加熱装置は、加熱対象部位の全周面を誘導加熱するために、誘導加熱時にはワークを回転させる。すなわち、コイルスペーサが加熱対象部位に当接した状態を保ちながらワークが回転することにより、加熱コイルと加熱対象部位の間隔が一定に保たれた状態で、加熱コイルが加熱対象部位の周面に対して順に近接対向する。
しかし、ワークの回転軸芯と、加熱対象部位の中心が平行でなければ、特定の回転位置でスペーサが加熱対象部位に強く当たり、加熱対象部位を傷付ける恐れがある。そこで、請求項４に記載の発明の様にコイルスペーサを構成するのが好ましい。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、コイルスペーサにおけるワークの加熱対象部位と対向する部位には、加熱対象部位と当接する当接部と、加熱対象部位と離間する離間部とが設けられており、前記当接部は、クランクアームに近接対向する前記近接対向部側に設けられており、前記離間部は、当接部における前記近接対向部側とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の誘導加熱装置のコイルスペーサである。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、当接部は、クランクアームに近接対向する近接対向部側に設けられており、離間部は、当接部における近接対向部側とは反対側に設けられているので、加熱対象部位が歪み、加熱対象部位の中心がクランクシャフトの回転軸芯と平行でなくなっても、コイルスペーサが加熱対象部位に過度に強く押圧しない。すなわち、離間部は、ワークの加熱対象部位から退避していて接触することがなく、加熱対象部位が傷付くのを防止することができる。
前記離間部は、当接部から離れるほどワークの加熱対象部位から離間しているのが好ましい。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、前記当接部と離間部を接続する離間部側曲面を有し、前記離間部側曲面によって当接部と離間部が滑らかに連続していることを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱装置のコイルスペーサである。
【００２３】
請求項５に記載の発明では、離間部側曲面によって当接部と離間部が滑らかに連続しているので、コイルスペーサにおける加熱対象部位と当接する部位にエッジ（角）が存在しない。そのため、クランクシャフトに傷が付きにくい。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、コイルスペーサにおけるワークの加熱対象部位と対向する部位には、加熱対象部位と当接する当接部が設けられており、前記先端部と当接部を接続する先端部側曲面を有し、前記先端部側曲面によって先端部と当接部が滑らかに連続していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の誘導加熱装置のコイルスペーサである。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、先端部側曲面によって先端部と当接部が滑らかに連続しているので、先端部と当接部の間にエッジ（角）が存在しない。そのため、クランクシャフトに傷が付きにくい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の誘導加熱装置のコイルスペーサによれば、誘導加熱時にクランクシャフトに歪が生じても、スペーサとの接触によるクランクシャフトの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のコイルスペーサを備えることができる誘導加熱装置を有する加熱コイルユニットが、クランクシャフトの各軸部に配置されている状態を示す斜視図である。
【図２】図１の加熱コイルユニットを表す斜視図である。
【図３】図２の加熱コイルユニットから側板を取り除いた斜視図である。
【図４】図３の要部の正面図である。
【図５】図２の加熱コイルユニットの側板とコイルスペーサの説明図であり、図２とは異なる方向からみた分解斜視図である。
【図６】図１の誘導加熱装置を用いて、誘導加熱を行う際の説明図であり、クランクシャフトとコイルスペーサの位置関係を表す斜視図である。
【図７】（ａ）は、図３のコイルスペーサを表す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のコイルスペーサの側面図である。
【図８】図１の誘導加熱装置を用いて、クランクシャフトのピン部を誘導加熱する際におけるクランクシャフトとコイルスペーサの位置関係を表す側面図であり、ピン部及びクランクアームが歪んでいない状態を示す。
【図９】クランクシャフトとコイルスペーサの位置関係を表す側面図であり、クランクアームが加熱コイルユニット側に傾斜した状態を示す。
【図１０】クランクシャフトとコイルスペーサの位置関係を表す側面図であり、ピン部が若干湾曲した状態を示す。
【図１１】コイルスペーサとクランクシャフトの位置関係を示す説明図であり、（ａ）は、歪んでいないクランクシャフトにコイルスペーサが配置されている状態を示し、（ｂ）は、クランクアームがコイルスペーサ側に傾斜した状態を示し、（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図である。
【図１２】コイルスペーサとクランクシャフトの位置関係を示す説明図であり、ピン部が湾曲した状態を示す。
【図１３】（ａ）は、図７に示すコイルスペーサとは別の本発明の実施形態に係るスペーサの斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のスペーサの側面図である。
【図１４】図１３のコイルスペーサとクランクシャフトの位置関係を示す説明図であり、（ａ）は、クランクシャフトが歪んでいない状態を示し、（ｂ）は、クランクアームがコイルスペーサ側に傾斜した状態を示し、（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図である。
【図１５】（ａ）は、図７（ａ）に示すコイルスペーサの変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のコイルスペーサの側面図である。
【図１６】（ａ）は、図１３（ａ）に示すコイルスペーサの変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のコイルスペーサの側面図である。
【図１７】図７（ａ）、図１５（ａ）に示すコイルスペーサの変形例を示す斜視図である。
【図１８】図１７の左側面図である。
【図１９】図１８のＡ−Ａ矢視図である。
【図２０】従来の誘導加熱装置の加熱コイルユニットが、クランクシャフトのピン部に近接配置されている状態を示す側面図であり、クランクシャフトが歪んでいない状態を示す。
【図２１】図２０において、クランクアームがコイルスペーサ側に傾斜した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、図１のクランクシャフト５０の軸方向Ｘを前後方向とする。また、加熱コイルユニット１０における内外は、加熱コイル１１の位置を基準とする。
【００２９】
ワークであるクランクシャフト５０は、図８に示す様に、軸部（焼入対象部位）であるピン部５２とジャーナル部５１がクランクアーム５３で接続された構造を有している。クランクシャフト５０は、複数のピン部５２とジャーナル部５１を有している。
【００３０】
図１に示す様に、高周波焼入装置１は、複数の加熱コイルユニット１０を備えている。各加熱コイルユニット１０は、図２に示す様に、誘導加熱装置２と冷却ジャケット１７，１８を備えている。
【００３１】
高周波焼入装置１は、クランクシャフト５０の複数の軸部であるピン部５２及びジャーナル部５１に対して高周波焼入れを行うものである。図１は、クランクシャフトの軸部である複数のピン部５２及びジャーナル部５１にそれぞれ加熱コイルユニット１０を配置した状態を示している。そのため、図１ではピン部５２及びジャーナル部５１が加熱コイルユニット１０によって隠れて見えない。
【００３２】
各加熱コイルユニット１０は、図示しない吊り下げ機構によって個々に吊り下げられており、クランクシャフト５０の個々のピン部５２及び／又はジャーナル部５１に配されている。
【００３３】
誘導加熱装置２は、図示しない高周波電源、加熱コイル１１、スペーサ２０ａ〜２０ｃ（コイルスペーサ）、スペーサ２１ａ〜２１ｃ（コイルスペーサ）、側板１５，１６等を備えている。加熱コイル１１には、高周波電源から高周波電流が供給される。
【００３４】
図２に示す様に、側板１５，１６は、大きさ及び形状が同じ板部材であり、電磁誘導の影響を受けにくい剛性を有する素材で構成されている。図５に示す様に、側板１５，１６の下部中央には、略半円形に切り欠かれた切欠部２４，２５が設けられている。
【００３５】
側板１５，１６は、所定の間隔を置いて軸方向Ｘに並んで平行に対向配置されている。
側板１５，１６の間には、図３に示すリード部２７、加熱コイル１１、スペーサ２０ａ〜２０ｃ、スペーサ２１ａ〜２１ｃが配置されて固定されている。
【００３６】
図３に示すリード部２７及び加熱コイル１１は、銅又は銅合金等の良導体で形成された中空の線状部材である。加熱コイル１１は、１本の線状部材を屈曲、及び／又は湾曲させて形成されている。なお、加熱コイル１１は、分断された線状部材同士を蝋付けして形成してもよい。
加熱コイル１１は、図３に示されるように、１８０度以下の円弧状に構成された開放型のワンターンコイルである。加熱コイル１１の円弧の半径は、加熱対象であるクランクシャフト５０のピン部５２及びジャーナル部５１の半径より大きい。
【００３７】
加熱コイル１１は、側板１５，１６の切欠部２４，２５に沿って配置されている。
加熱コイルユニット１０をクランクシャフト５０のピン部５２又はジャーナル部５１に設置すると、加熱コイル１１が、ピン部５２又はジャーナル部５１に沿って配置される。すなわち、加熱コイル１１とピン部５２又はジャーナル部５１の周面は同心状であり、円弧状の加熱コイル１１の中心と、ピン部５２又はジャーナル部５１の中心がほぼ一致する。
【００３８】
また、側板１５は、図２に示されるように、それぞれスペーサ２０ａ〜２０ｃを所定の姿勢に固定可能な固定部３０ａ〜３０ｃを有しており、側板１６は、図５に示されるように、それぞれスペーサ２１ａ〜２１ｃを所定の姿勢に固定可能な固定部３１ａ〜３１ｃを有している。
【００３９】
なお、図２と図５とでは、加熱コイルユニット１０を見る向きが前後相違しており、図２は側板１５が手前側になる前側から描写しており、図５は側板１６が手前側になる後ろ側から描写している。
【００４０】
固定部３０ａ〜３０ｃは、側板１５の部材厚方向に貫通した２つの貫通孔で構成されている。同様に、固定部３１ａ〜３１ｃは、側板１６の部材厚方向に貫通した２つの貫通孔で構成されている。
【００４１】
固定部３０ａ〜３０ｃと固定部３１ａ〜３１ｃは、それぞれ対向しており、ねじ部材３２，３３（図８，図１１）によってスペーサ２０ａ〜２０ｃ及びスペーサ２１ａ〜２１ｃを固定可能となっている。すなわち、図８に示す様に、固定部３０（３０ａ〜３０ｃ）と固定部３１（３１ａ〜３１ｃ）には、共通のねじ部材３２，３３が挿通されており、側板１５側にはスペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ）が固定されており、側板１６側にはスペーサ２１（２１ａ〜２１ｃ）が固定されている。
【００４２】
具体的には、側板１５側に配されたスペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ）と、側板１６側に配されたスペーサ２１（２１ａ〜２１ｃ）の間には、間隔保持部材３４（３４ａ〜３４ｃ）が配されており、側板１５、スペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ）、間隔保持部材３４（３４ａ〜３４ｃ）、スペーサ２１（２１ａ〜２１ｃ）、側板１６の順に重なり、これらが共通のねじ部材３２，３３で一体に締結されている。
【００４３】
側板１５の固定部３０（３０ａ〜３０ｃ）は、図２に示す様に、切欠部２４の縁に沿って所定の間隔を空けて分布しており、切欠部２４の周方向（弧方向）において、固定部３０ａ，３０ｂの間隔と固定部３０ｂ，３０ｃの間隔は等しくなっている。同様に、側板１６の固定部３１ａ〜３１ｃは、図５に示す様に、切欠部２５の縁に沿って所定の間隔を空けて分布しており、切欠部２５の周方向において、固定部３１ａ，３１ｂの間隔と固定部３１ｂ，３１ｃの間隔は等しくなっている。
【００４４】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すスペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ），２１（２１ａ〜２１ｃ）は、本発明の特徴構成であり、クランクシャフト５０に接触することによって、加熱コイル１１とジャーナル部５１（軸部）の距離、又は加熱コイル１１とピン部５２（軸部）の距離を所定の範囲に留めることができる。スペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ），２１（２１ａ〜２１ｃ）は、同一の構造を有している。また、スペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ），２１（２１ａ〜２１ｃ）は、ともにセラミック製、又は超鋼合金製の部材である。
【００４５】
スペーサ２０（スペーサ２１）は、図７（ｂ）に示されるように、取付部３７と作用部３８を有している。
【００４６】
取付部３７は、縦長の直方体状の部位であり、側板１５の固定部３０（３０ａ〜３０ｃ）又は側板１６の固定部３１（３１ａ〜３１ｃ）に対して取り付け可能な部位である。
【００４７】
取付部３７は、図７（ａ）に示す様に、内側面部６１，外側面部６２，及び側面部６３，６４を有している。
【００４８】
外側面部６２は、スペーサ２０（２１）を側板１５（１６）に取り付けた際に、側板１５（１６）と接触した状態で固定される部位である。内側面部６１は、外側面部６２と平行な部位であり、外側面部６２の反対側の部位である。スペーサ２０，２１には、外側面部６２から内側面部６１に貫通する貫通孔６５，６６が設けられている。
【００４９】
作用部３８は、図７に示す様に、取付部３７の長手方向の一端に連続した部位である。作用部３８は、取付部３７の外側面部６２と直交して連続する面５４を有している。また、作用部３８は、近接対向部５５，当接部５７，離間部５８、内側面部６７を有している。
【００５０】
近接対向部５５は、面５４と連続した傾斜部５９（傾斜面）と、傾斜部５９と滑らかに連続した先端部５６を有している。すなわち、近接対向部５５は、取付部３７の外側面部６２よりも外側に突出する部位であり、先端部５６が最も突出している。換言すると、近接対向部５５は、外側に向かって先細りしており、後述するクランクシャフト５０のクランクアーム５３に対して、最も近接する部位である。
また、図７（ａ）及び図１１（ａ）において二点鎖線で示す様に、面５４を延長した面と、先端部５６から起立した面と、傾斜部５９（傾斜面）で空間４７が仮想的に仕切られている。
【００５１】
傾斜部５９と面５４の延長した面とが成す角度Ａは、後述のクランクアーム５３の傾斜の仕方によって任意に設定することができるが、４５度〜６０度程度の範囲であるのが好ましい。
角度Ａが４５度よりも小さいか、又は６０度よりも大きいと、クランクアーム５３の傾斜を妨害しない様に空間４７を形成することができない。
すなわち、角度Ａが４５度よりも小さいと、近接対向部５５に先端部５６と同程度に外側に突出する面が構成されてしまい、この面によってクランクアーム５３の傾斜を妨害してしまう。また、角度Ａが６０度よりも大きいと、傾斜部５９が起立姿勢に近づき、やはり、クランクアーム５３の傾斜を妨害してしまう。
また、近接対向部５５は、傾斜部５９と先端部５６が曲面で滑らかに連続しているのが好ましい。
【００５２】
当接部５７は、取付部３７から最も離れた部位であり、近接対向部５５（先端部５６）と連続する部位である。当接部５７と近接対向部５５は、面取りされたＲ部（先端部側曲面）を介して連続している。当接部５７は平面であり、後述する様に、クランクシャフト５０のピン部５２又はジャーナル部５１と当接する部位である。近接対向部５５は、クランクシャフト５０のクランクアーム５３に当接する部位である。
【００５３】
当接部５７と近接対向部５５の境界部分にはＲ部（先端部側曲面）が設けられており、Ｒ部は、クランクシャフト５０と接触しない。そのため、Ｒ部を設けることによって、当接部５７と近接対向部５５の境界部分にエッジ（角）がなくなり、クランクシャフト５０には傷が付かない。
【００５４】
また、クランクシャフト５０のピン部５２（焼入対象部位）と、クランクアーム５３の境界には、図８に示す様に、コーナ部４４が設けられている。図８では、ピン部５２とクランクアーム５３は、直線同士が直交するように接続された様に描写されているが、コーナ部４４は、クランクアーム５３とピン部５２（焼入対象部位）を滑らかに繋ぐと共に、スペーサ２０，２１と接触しない曲面であるのが好ましい。
【００５５】
スペーサ２０，２１の当接部５７がピン部５２（焼入対象部位）に当接した際において、スペーサ２０，２１の近接対向部５５の先端部５６よりも、クランクシャフト５０のコーナ部４４から離れた箇所に傾斜部５９がある。傾斜部５９における、コーナ部４４から離れた箇所ほどクランクアーム５３から離れている。
【００５６】
離間部５８は、当接部５７と滑らかに連続し、当接部５７に対して傾斜又は交差した部位である。すなわち、離間部５８における当接部５７と連続する部位が、最も取付部３７から離れており、離間部５８における当接部５７とは反対側の部位が、最も取付部３７に接近している。換言すると、当接部５７がクランクシャフト５０の軸部（ピン部５２又はジャーナル部５１）に当接したときに、離間部５８における当接部５７と連続する部位が最も軸部に接近し、離間部５８における当接部５７とは反対側の部位が最も軸部から離間する。
【００５７】
内側面部６７は、取付部３７の内側面部６１と同一平面内で、取付部３７の長手方向にのびる平面である。内側面部６７は、離間部５８と連続している。また、内側面部６７は、作用部３８における近接対向部５５とは反対側（内側）にある。
【００５８】
図７（ａ），図７（ｂ）において二点鎖線で示す様に、当接部５７を延長した面と内側面部６７を延長した面とで空間４８が仮想的に仕切られている。
【００５９】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示す様に、作用部３８は、空間４７及び空間４８を含めると、略直方体形状を呈している。換言すると、作用部３８は、直方体から空間４７及び空間４８を取り除いた様な形状を呈している。
【００６０】
続いて、加熱コイルユニット１０の各部材の位置関係について説明する。
【００６１】
側板１５，１６は、図２，図３に示す様に、互いに所定の間隔を空けて対面しており、平行となっている。そして、これら側板１５，１６の間にリード部２７，加熱コイル１１及びスペーサ２１，２２が介在している。
【００６２】
円弧状（半円形状）に形成された加熱コイル１１は、側板１５，１６の円弧状に切り欠かれた切欠部２４，２５の縁に沿って配されている。
【００６３】
各スペーサ２０，２１の取付部３７，３７は、図８に示されるように、それぞれ加熱コイルユニット１０の内側に配されており、ねじ部材３２，３３によって側板１５，１６に固定されている。
スペーサ２０，２１は、間隔保持部材３４（図８）を挟んで対向している。すなわち、側板１５に取り付けられるスペーサ２０の内側面部６１と、側板１６に取り付けられるスペーサ２１の内側面部６１は、軸方向Ｘに互いに対面している。
スペーサ２０，２１の作用部３８，３８は、その一部が側板１５，１６の切欠部２４，２５の縁から長手方向（切欠部２４，２５の径方向）に張り出して露出しており、さらに側板１５，１６から軸方向Ｘの外側に向けて張り出している。すなわち、スペーサ２０，２１の各々の近接対向部５５が、側板１５，１６から軸方向Ｘに突出して露出している。
【００６４】
また、側板１５を正面視すると、図４に示されるように、切欠部２４の径方向を向くように側板１５にスペーサ２０が取り付けられている。
具体的には、切欠部２４の縁の中央部位にスペーサ２０ｂが配されており、切欠部２４の両端部付近に残りのスペーサ２０ａ，２０ｃが配されている。
すなわち、スペーサ２０ｂ（以下、中央スペーサ２０ｂともいう）は、切欠部２４の周方向において、切欠部２４の中央に位置しており、図４で見て上下方向に延びた姿勢となっている。
また、残りのスペーサ２０ａ，２０ｃは、切欠部２４の周方向において、中央のスペーサ２０ｂを挟む位置に配されており、図４で見て水平方向に延びた姿勢となっている。そして、スペーサ２０ａ，２０ｃは、同一直線上に並んでおり、それぞれの作用部３８，３８の当接部５７，５７が互いに対向している。
より具体的には、側板１５を正面視したときに、時計の０時（１２時）の位置にスペーサ２０ｂが配置されており、９時の位置にスペーサ２０ａが配置されており、３時の位置にスペーサ２０ｃが配置されている。
また、側板１５を正面視した（前側から見た）ときに、各スペーサ２０ａ〜２０ｃは、その先端に位置する作用部３８が切欠部２４内に突出している。
【００６５】
また、側板１６を裏面視する（後側から見る）と、切欠部２５の径方向を向くように側板１６にスペーサ２１が取り付けられている。
具体的には、切欠部２５の縁の中央部位にスペーサ２１ｂが配されており、切欠部２５の両端部付近に残りのスペーサ２１ａ，２１ｃが配されている。
すなわち、スペーサ２１ｂ（以下、中央スペーサ２１ｂともいう）は、切欠部２５の周方向において、切欠部２５の中央に位置しており、図５で見て上下方向に延びた姿勢となっている。
また、残りのスペーサ２１ａ，２１ｃは、切欠部２５の周方向において、中央のスペーサ２１ｂを挟む位置に配されており、図５で見て水平方向に延びた姿勢となっている。そして、スペーサ２１ａ，２１ｃは、同一直線上に並んでおり、それぞれの作用部３８，３８の当接部５７，５７が互いに対向している。
より具体的には、側板１６を加熱コイルユニット１０の内側から見ると、時計の０時（１２時）の位置にスペーサ２１ｂが配置されており、９時の位置にスペーサ２１ａが配置されており、３時の位置にスペーサ２１ｃが配置されている。
また、各スペーサ２１ａ〜２１ｃの先端に位置する各作用部３８が、切欠部２５の内周側から突出している。
【００６６】
側板１５，１６の下端部には、図２に示されるように、冷却ジャケット１７，１８が装着されている。冷却ジャケット１７，１８は、側板１５，１６の中央の切欠部２４，２５の両側に配置されている。冷却ジャケット１７，１８には図示しない配管が接続されており、この配管を介して焼入水が供給される。冷却ジャケット１７，１８は、多数の噴射孔を有し、噴射孔から焼入水（冷却液）を噴射することができる。
【００６７】
また、図２に示す様に、側板１５，１６の上部には、リードブロック１３，１４が固定されている。リードブロック１３，１４には、側板１５，１６の間に配されたリード部２７が接続されている。また、リード部２７は、加熱コイル１１と連続している。リードブロック１３，１４は、図示しない高周波電源側の接続端子と接続されている。加熱コイル１１には、リードブロック１３，１４、及びリード部２７を介して高周波電源（図示せず）から高周波電流が供給される。
【００６８】
図８に示されるように、スペーサ２０（２０ａ〜２０ｃ），２１（２１ａ〜２１ｃ）は、加熱コイルユニット１０に装着されて、互いに対をなしている。
【００６９】
次に、スペーサ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）とスペーサ２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を備えた加熱コイルユニット１０を使用して、クランクシャフト５０のピン部５２（軸部）を誘導加熱する際の状況について説明する。
【００７０】
まず、水平姿勢のクランクシャフト５０の両端を図示しない回転駆動装置で支持し、その状態のクランクシャフト５０に対して、図示しない吊り下げ装置によって加熱コイルユニット１０を吊り下げて加熱コイルユニット１０を接近させる。
すなわち、図３に示す様に、加熱コイルユニット１０をクランクシャフト５０のピン部５２に対して、軸方向Ｘに直交する半径方向から接近させ、ピン部５２が側板１５，１６の切欠部２４，２５に収容される。そして、少なくとも中央のスペーサ２０ｂ，２１ｂの作用部３８，３８（当接部５７，５７）をピン部５２の外周面に当接させる。
【００７１】
このとき、加熱コイルユニット１０は、吊り下げ装置によって吊り下げられつつ、クランクシャフト５０のピン部５２上に載置されている。
またこのとき、クランクシャフト５０において、図８に示す様に、軸方向Ｘに対向するクランクアーム５３，５３の間にスペーサ２０，２１が位置しており、軸方向Ｘに隣接するクランクアーム５３，５３を接続するピン部５２に対して加熱コイル１１（図３）が近接対向している。
【００７２】
前述の様に、加熱コイルユニット１０は、図示しない高周波電源から高周波電流が供給される加熱コイル１１（図３）と、スペーサ２０及び２１が側板１５，１６の間に固定された構造を有している。そのため、加熱コイル１１（図３）と、スペーサ２０及びスペーサ２１との位置関係は変動しない。すなわち、スペーサ２０及びスペーサ２１がピン部５２に当接すると、加熱コイル１１からピン部５２までの距離が一定に保たれる。
【００７３】
さらにこのとき、図８に示す加熱コイルユニット１０を、スペーサ２１の先端部５６が一方のクランクアーム５３に接触するように寄せた状態にしたときの、対向するスペーサ２０の先端部５６と他方のクランクアーム５３との間隔Ｗは、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましく、０．６５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下であることがより好ましい。この範囲であれば、十分なクリアランスを確保できつつ、ずれが生じにくい。本実施形態では、先端部５６とクランクアーム５３との間隔は、０．７ｍｍとなっている。
【００７４】
そして、図示しない回転駆動装置によってクランクシャフト５０を回転駆動する。このとき、加熱コイルユニット１０が、クランクシャフト５０のピン部５２上に載置された状態が維持されている。
すなわち、加熱コイルユニット１０は、図示しない吊り下げ装置によって吊り下げられてクランクシャフト５０のピン部５２上に載置されているので、ピン部５２が、クランクシャフト５０の回転軸芯の周りを公転すると、加熱コイルユニット１０がピン部５２の公転に追従する。
換言すると、中央のスペーサ２０ｂ，２１ｂは、加熱コイルユニット１０の重量によって、常にピン部５２を押圧した状態となる。つまり、スペーサ２０ｂ，２１ｂは、常時、ピン部５２と接触した状態となっており、ピン部５２と加熱コイル１１との間隔が一定に維持される。そして、加熱コイルユニット１０が、公転移動するピン部５２に追従することによって、ピン部５２の全周面に対して、加熱コイル１１が順に近接対向する。
すなわち、クランクシャフト５０が回転していても、加熱コイル１１からピン部５２までの距離は、スペーサ２０及びスペーサ２１をピン部５２に当接させた状態を維持することによって一定に保たれている。
【００７５】
なお、クランクシャフト５０のジャーナル部５１に対して誘導加熱を行う場合には、加熱コイルユニット１０がジャーナル部５１の自転に追従する。すなわち、スペーサ２０ｂ，２１ｂは、加熱コイルユニット１０の重量によって、ジャーナル部５１を押圧した状態となり、ジャーナル部５１と加熱コイル１１との間隔が一定に維持される。
【００７６】
一方、図８，図１１（ａ）に示す様に、クランクアーム５３におけるスペーサ２０（２１）と対向する対向面４３には、段部４１が設けられており、段部４１によって角部４２が形成されている。
スペーサ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）及びスペーサ２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）をピン部５２に当接させると、近接対向部５５の先端部５６は、クランクアーム５３の対向面４３に対向し、対向面４３に当接可能になる。すなわち、ピン部５２（軸部）から先端部５６までの距離は、ピン部５２（軸部）から角部４２までの距離よりも短い。また、図１１（ａ）に示す様に、角部４２は、仮想的な空間４７と対向する。
【００７７】
そして、図示しない高周波電源をＯＮにして、加熱コイル１１に高周波電流を供給し、ピン部５２の全周面に高周波の誘導電流を励起させ、ピン部５２の全周面を誘導加熱する。その結果、ピン部５２は焼入温度まで昇温し、加熱工程が終了する。続いて冷却ジャケット１７，１８から焼入水を噴射供給することにより、ピン部５２を急冷する（冷却工程）。
【００７８】
ここで、加熱工程において、昇温したピン部５２の熱の一部がクランクアーム５３側に伝達され、クランクアーム５３が歪むことがある。
図９では、ピン部５２の上死点位置でクランクアーム５３が加熱コイルユニット１０側に傾斜している状態を示している。
クランクアーム５３が加熱コイルユニット１０側に傾斜すると、図１１（ｂ），図１１（ｃ）に示す様に、クランクアーム５３の角部４２が仮想的な空間４７内に入り込む。すなわち、クランクアーム５３は、スペーサ２０（２１）の先端部５６に当接しながら、角部４２が空間４７内に侵入する。
【００７９】
そのため、スペーサ２０（２１）は、先端部５６でクランクアーム５３を支持するが、クランクアーム５３の傾斜を妨害しない。よって、クランクアーム５３は、スペーサ２０（２１）に過度に押圧されることなく傾斜することができ、傷付きにくい。
また、近接対向部５５の傾斜部５９と先端部５６が曲面で滑らかに連続していると、近接対向部５５には、クランクアーム５３と当接する可能性がある部位にはエッジ（角）が存在しない。そのため、クランクアーム５３に傷が付きにくい。
【００８０】
ちなみに、図９において、ピン部５２が下死点位置にくると、クランクアーム５３は、加熱コイルユニット１０側から離れる方向に傾斜するので、クランクアーム５３がスペーサ２０（２１）によって過度に押圧されることがない。
【００８１】
次に、図１０に示す様に、ピン部５２の誘導加熱中にピン部５２が湾曲した際の状況について説明する。
【００８２】
誘導加熱中にピン部５２（軸部）が歪むと、クランクシャフト５０の特定の回転位置でピン部５２の中央部分が上方に湾曲する。図１０及び図１２では、ピン部５２の上死点位置でピン部５２の中央部分が上方に湾曲している状態を描写している。
【００８３】
ピン部５２が湾曲すると、図１２に示す様に、ピン部５２の一部が、スペーサ２０の仮想的な空間４８内に入り込む。すなわち、ピン部５２は、スペーサ２０の当接部５７に当接しながら、一部が空間４８内に侵入する。
【００８４】
そのため、スペーサ２０（２１）は、ピン部５２の歪みを妨害せず、ピン部５２はスペーサ２０（２１）から過度な押圧力を受けない。よって、ピン部５２は、傷付きにくい。
【００８５】
ちなみに、図１０において、ピン部５２が下死点位置にくると、ピン部５２の中央側の部分は下方に湾曲する。その際にも、当接部５７がピン部５２に当接しながら、ピン部５２の中央側の部分が空間４８から離れる。よって、ピン部５２の中央側の部分がスペーサ２０から過度に押圧されることがなく、傷付きにくい。
【００８６】
次に、図１３，図１４を参照しながら、本発明の別の実施形態に係るスペーサ２２について説明する。
図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すスペーサ２２は、概ねスペーサ２０（２１）と同じ構成を有している。そこで、スペーサ２０（２１）と同じ構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８７】
スペーサ２２の近接対向部６９は、面５４と連続した曲面３９と、曲面３９と滑らかに連続した先端部５６を有している。すなわち、近接対向部６９は、取付部３７の外側面部６２よりも外側に突出する部位であり、先端部５６が最も突出している。また、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において二点鎖線で示す様に、面５４を延長した面と、先端部５６から起立した面とで空間４０が仮想的に仕切られている。
【００８８】
加熱コイルユニット１０にスペーサ２２を使用した場合においても、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示す様に、クランクアーム５３が傾斜すると、対向面４３がスペーサ２２の先端部５６に当接した状態で、角部４２が仮想的な空間４０に入り込む。そのため、スペーサ２２は、先端部５６でクランクアーム５３を支持するが、クランクアーム５３の傾斜を妨害しない。すなわち、クランクアーム５３は、スペーサ２２から過度な押圧力を受けることなく傾斜することができる。そのため、クランクアーム５３は傷付きにくい。
【００８９】
この様に、スペーサ２０，２１（２２）の近接対向部５５（６７）に、傾斜部５９（曲面３９）を設けると、傾斜したクランクアーム５３から退避することができる仮想的な空間４８（４０）を形成することができる。
【００９０】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すコイルスペーサ２０（２１）の離間部５８と当接部５７は、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すコイルスペーサ７０の様に、離間部側曲面４９を介して滑らかに連続しているのが好ましい。
同様に、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すコイルスペーサ２２の離間部５８と当接部５７の間にも、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すコイルスペーサ７１の様に、離間部側曲面４９の様な曲面を設けるのが好ましい。
すなわち、離間部５８と当接部５７の間に離間部側曲面４９を設けることにより、コイルスペーサ７０、７１におけるピン部５２又はジャーナル部５１と当接する部位にエッジ（角）が存在せず、ピン部５２又はジャーナル部５１が傷付きにくい。
【００９１】
次に、図１７〜図１９を参照しながら、本発明の別の実施形態に係るコイルスペーサ７５について説明する。
図１７〜図１９に示すスペーサ７５は、図７（ａ）に示すスペーサ２０（２１）と同様の構成を有しているが、いくつかの相違点がある。以下では、主にその相違点について説明する。スペーサ７５における、スペーサ２０（２１）と同じ構成には同じ符号を付している。
【００９２】
なお、図１７〜図１９に示すスペーサ７５における、クランクアーム５３に対向する部位や、ジャーナル部５１又はピン部５２に対向する部位には、後述する複数の曲面や平面が設けられている。各曲面や平面の境界にはエッジは存在しないが、図１７〜図１９では、各曲面及び平面の境界（例えば、図１７における曲面７７ａと傾斜部５９の境界）が識別し易くなる様に、便宜的に境界線を引いている。
【００９３】
スペーサ７５には、外側面部６２から内側面部６１へ貫通する貫通孔６５ａ，６６ａが設けられている。貫通孔６５ａ，６６ａは、上下方向に若干のびた長孔である。すなわち、側板１５，１６に対するスペーサ７５の固定位置を、微調整することができる。
【００９４】
スペーサ７５において、外側面部６２側を正面側とし、内側面部６１側を背面側とすると、スペーサ７５の右側には、側面部６４，６４ａが設けられており、両者は境界部７４を介して連続している。すなわち、スペーサ７５の上部側に側面部６４があり、側面部６４の下に側面部６４ａがある。
同様に、スペーサ７５の左側には、側面部６３，６３ａが設けられており、両者は境界部７３を介して連続している。すなわち、スペーサ７５の上部側に側面部６３があり、側面部６３の下に側面部６３ａがある。
【００９５】
スペーサ７５の上部側の側面部６３，６４は、互いに平行であり、側面部６３，６４の間隔（スペーサ７５の幅寸法）は一定である。スペーサ７５の左側の境界部７３と右側の境界部７４は、同じ高さ位置にあり、両者は平行である。
また、境界部７３の下の側面部６３ａと、境界部７４の下の側面部６４ａの間隔（スペーサ７５の幅寸法）は、下へいくほど狭くなっている。すなわち、スペーサ７５の正面視した際の幅寸法は、下方へいくほど小さくなっている。
【００９６】
スペーサ７５の正面側（外側面部６２側）に設けられた面５４は、境界部７３，７４よりも下方に形成されている。すなわち、正面視した面５４の幅寸法は、側面部６３，６４の距離（幅寸法）よりも短い。
図１８に示す様に、先端部５６と当接部５７は、曲面であるＲ部（先端部側曲面）を介して接続されている。当接部５７も曲面で構成されており、当接部５７は、斜面である離間部５８と滑らかに連続している。離間部５８と側面部６３ａの境界にも曲面８３が形成されている。
【００９７】
スペーサ７５の左側を見ると、側面部６３ａと当接部５７の境界には、曲面７８が形成されている。
また、傾斜部５９（傾斜面）と、側面部６３ａの境界には、曲面７６ａが形成されている。曲面７６ａは、傾斜部５９と側面部６３ａを滑らかに接続すると共に、先端部５６の高さ位置で正面側に最も突出している。
さらに、先端部５６から下の高さ位置では、正面側のＲ部と側面部６３ａとが曲面７６ｂを介して滑らかに接続されている。
図１８に示す曲面８３，７８，７６ｂ，７６ａ，及びＲ部は、滑らかに繋がっている。
【００９８】
スペーサ７５は左右対称形であり、スペーサ７５の右側も左側と同様に構成されている。すなわち、側面部６４ａと当接部５７の境界には、曲面７９が形成されており、また、傾斜部５９（傾斜面）と側面部６４ａの境界には、曲面７７ａが形成されている。さらに、先端部５６から下の高さ位置では、正面側のＲ部と側面部６４ａとが曲面７７ｂを介して滑らかに接続されている。
【００９９】
図１７〜図１９において、傾斜部５９（傾斜面）に対して曲面７７ａ，曲面７６ａ，先端部５６は、滑らかに繋がっていて、境界線は形成されていないが、符号を付す都合上、便宜的に境界線を描写している。その他の曲面同士等の接続部分についても同様である。
【０１００】
スペーサ７５は、クランクシャフト５０と当接する、又は近接する部位が、全て曲面で構成されている。そのため、スペーサ７５には、クランクシャフト５０に当接する角部が存在せず、スペーサ７５がクランクシャフト５０に強く押圧されることによってクランクシャフト５０が傷付くのを防止することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
２  誘導加熱装置
１１  加熱コイル
２０，２１  スペーサ（コイルスペーサ）
５０  クランクシャフト（ワーク）
５１  ジャーナル部
５２  ピン部
５３  クランクアーム
５５  近接対向部
５６  先端部
５８  離間部
５９  傾斜面
６０  曲面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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