(57)【要約】      （修正有）【課題】外周側ダイアフラムが繰り返し変形による内周端部へ作用する応力を緩和し、外周側ダイアフラムの耐久性を向上させる。【解決手段】外環２０及び内環２１と、外環２０と内環２１の間に配置される中環３０と、外環２０と中環３０の間を連結するゴム弾性体の外周側ダイアフラム６０及び中環３０と内環２１の間を連結するゴム弾性体の内周側ダイアフラム７０を備え、ピストン８３は、ピストン８３のストロークを中環３０に伝達するピストン基部８３ａと、このピストン基部８３ａに結合され、クラッチ板を押圧するピストン頂部８３ｂと、からなり、中環３０は、外周側ダイアフラム６０の内周端部６２に埋設状態に接着される接着部４１、ピストン基部８３ａの外周部とピストン頂部８３ｂの外周部との間に挟持される被固定部４２を有する中環外周部４０と、ピストン基部８３ａ及び／又はピストン頂部８３ｂに固定される中環内周部５０と、からなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチハウジングに固定される外環及び内環と、クラッチ板を押圧するピストンに固定され、前記外環と前記内環の間に配置される中環と、前記外環と前記中環の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる外周側ダイアフラム及び前記中環と前記内環の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる内周側ダイアフラムとを備え、
前記ピストンは、前記ピストンのストロークを前記中環に伝達するピストン基部と、このピストン基部に結合され、クラッチ板を押圧するピストン頂部と、からなり、
前記中環は、前記外周側ダイアフラムの内周端部に埋設状態に接着される接着部、及び前記ピストン基部の外周部と前記ピストン頂部の外周部との間に挟持される被固定部とからなる中環外周部と、前記ピストン基部と前記ピストン頂部の少なくともいずれか一方又は双方に固定される中環内周部と、からなることを特徴とするクラッチ用シール装着構造。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチ用シール装着構造において、
前記中環内周部は、前記クラッチ板と当接可能な端壁部、前記ピストンの内周面に嵌合される円筒部、及び前記円筒部における前記端壁部と反対側の端部から内径側へ延びて前記内周側ダイアフラムの外周端部に埋設状態に接着された鍔部からなり、前記中環外周部と前記中環内周部とは、別体として設けられていることを特徴とするクラッチ用シール装着構造。
【請求項３】
請求項１に記載のクラッチ用シール装着構造において、
前記中環内周部は、前記ピストン基部及び前記ピストン頂部の間に嵌合される固定部と、前記固定部から内径側へ延びて前記内周側ダイアフラムの外周端部に埋設状態に接着された鍔部と、からなり、前記中環外周部と、前記中環内周部とは、一体として成形されていることを特徴とするクラッチ用シール装着構造。
【請求項４】
請求項３に記載のクラッチ用シール装着構造において、
前記固定部は、クラッチ板側に向けて開口する断面Ｕ字状を呈し、前記固定部の内周側の外面は、前記ピストン頂部の内周面に嵌合されていることを特徴とするクラッチ用シール装着構造。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のクラッチ用シール装着構造において、
前記中環外周部は、軸心に対して直交する平面をなすことを特徴とするクラッチ用シール装着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式クラッチにおけるクラッチ板と、このクラッチ板を押圧するピストンとの間に配置されるクラッチ用シールの装着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図５に示すように、油室５８７における油圧の給排によりクラッチハウジング５８４内に形成されたシリンダ５８５内を移動する第一ピストン５８２と、この第一ピストン５８２にベアリング５８６を介して相対回転可能に支持された第二ピストン５８３とを備え、第一ピストン５８２の軸方向（図における左右方向）への往復運動により第二ピストン５８３を移動させ、この第二ピストン５８３がクラッチ板５８１を押圧することでクラッチ板５８１を締結する乾式クラッチ５８０が知られている。
【０００３】
そして、この乾式クラッチ５８０における油室５８７から漏洩した油や、ベアリング５８６の潤滑油がクラッチ板５８１側へ浸入することを防止すべく、従来から図６に示すようなクラッチ用シール５１０が用いられている。
【０００４】
このクラッチ用シール５１０は、乾式クラッチ５８０におけるクラッチハウジング５８４に固定される外環５２０及び内環５２１（図５）と、外環５２０と内環５２１の間に配置され、第二ピストン５８３に嵌合される端面部５３１、この端面部５３１の両端から油室５８７側に向けて延在する外周側円筒部５３２及び内周側円筒部５３３、外周側円筒部５３２の油室５８７側の端部に形成された外向き鍔部５４１、及び内周側円筒部５３３の油室側５８７の端部に形成された内向き鍔部５５１からなる中環５３０と、外環５２０と中環５３０における外向き鍔部５４１との間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる外周側ダイアフラム５６０及び内環５２１と中環５３０における内向き鍔部５５１との間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる内周側ダイアフラム５７０とを備えるものである。
【０００５】
また、このクラッチ用シール５１０は、金属板を打ち抜きプレスすることで端面部５３１、外周側円筒部５３２、内周側円筒部５３３、外向き鍔部５４１、及び内向き鍔部５５１からなる中環５３０を成形する。その後、図７に示すように加硫成形用金型５９０，５９１に、外環５２０、内環５２１、及び中環５３０を同心的にセットし、型締めによって金型の内面と外環５２０、内環５２１、及び中環５３０との間に画成されるキャビティに、未加硫のゴム生地を充填して加熱・加圧することによって、外周側ダイアフラム５６０、内周側ダイアフラム５７０を加硫成形し、同時に外周側ダイアフラム５６０の外周端部には、外環５２０を、内周側ダイアフラム５７０の内周端部には、内環５２１を、一体化して成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−５２５６２号公報
【０００７】
この種のクラッチ用シール５１０は、第二ピストン５８３がクラッチ板５８１側へ移動すると、これに伴って中環５３０もクラッチ板５８１側へ移動し、ダイアフラム５６０，５７０が引き伸ばされる。また、クラッチ板５８１が端面部５３１に押圧されることでクラッチ板５８１の摩耗の進行に伴い、第二ピストン５８３のストロークが長くなり、ダイアフラム５６０，５７０の変形量も大きくなる。
【０００８】
また、クラッチハウジング５８４の回転によってクラッチ用シール５１０も回転するため、ダイアフラム５６０，５７０に遠心力が作用し、特に、外周側ダイアフラム５６０は、遠心力が相対的に大きくなる。
【０００９】
このため、外周側ダイアフラム５６０が上述のような中環５３０の移動や遠心力によって大きく引き伸ばされると、中環５３０の外向き鍔部５４１と接着された外周側ダイアフラム５６０の内周端部５６２が、図６に二点鎖線で示すように変形を受け、この内周端部５６２のうち、クラッチ板５８１側を向いた部分（図中に符号Ａで示す部分）に大きな引っ張り応力が発生する。
【００１０】
このような引っ張り応力の増大を抑制するには、外周側ダイアフラム５６０における内周端部５６２を外周側円筒部５３２の外周面５３２ａに可及的に近い位置に成形することで、外周側ダイアフラム５６０の膜長を長くし、外周側ダイアフラム５６０の変形自由度を高くする手法が考えられる。
【００１１】
しかし、クラッチ用シール５１０は、上述の通り金型５９０，５９１で成形することから、ゴム生地を中環５３０に一体成形するときには、外向き鍔部５４１に平坦面を設け、その平坦面を金型５９０，５９１で挟みゴム生地の流れを止めるためのスペースＢが必要となる。このスペースＢの径方向長さは、金型５９０，５９１の強度等を考慮すると概ね１．５ｍｍ程度必要となるため、外周側ダイアフラム５６０の内周端部５６２を外周側円筒部５３２の外周面５３２ａに可及的に近い位置に成形し、外周側ダイアフラム５６０の膜長を長くするにも限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、外周側ダイアフラムの内周端部を外周側円筒部の外周面にまで近づけ、外周側ダイアフラムが繰り返し変形を受けることによる内周端部に作用する応力を緩和することで、外周側ダイアフラムの耐久性を向上させたクラッチ用シールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明のクラッチ用シール装着構造は、クラッチハウジングに固定される外環及び内環と、クラッチ板を押圧するピストンに固定され、前記外環と前記内環の間に配置される中環と、前記外環と前記中環の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる外周側ダイアフラム及び前記中環と前記内環の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる内周側ダイアフラムとを備え、前記ピストンは、前記ピストンのストロークを前記中環に伝達するピストン基部と、このピストン基部に結合され、クラッチ板を押圧するピストン頂部と、からなり、前記中環は、前記外周側ダイアフラムの内周端部に埋設状態に接着される接着部、及び前記ピストン基部の外周部と前記ピストン頂部の外周部との間に固定される被固定部とからなる中環外周部と、前記ピストン基部と前記ピストン頂部の少なくともいずれか一方又は双方に固定される中環内周部と、からなることを特徴とする。
【００１４】
また、前記中環内周部は、前記クラッチ板と当接可能な端壁部、前記ピストンの内周面に嵌合される円筒部、及び前記円筒部における前記端壁部と反対側の端部から内径側へ延びて前記内周側ダイアフラムの外周端部に埋設状態に接着された鍔部からなり、前記中環外周部と前記中環内周部とは、別体として設けられていてもよい。
【００１５】
また、前記中環内周部は、前記ピストン基部及び前記ピストン頂部の間に嵌合される固定部と、前記固定部から内径側へ延びて前記内周側ダイアフラムの外周端部に埋設状態に接着された鍔部と、からなり、前記中環外周部と、前記中環内周部とは、一体として成形されていてもよい。
【００１６】
また、前記固定部は、クラッチ板側に向けて開口する断面Ｕ字状を呈し、前記固定部の内周側の外面は、前記ピストン頂部の内周面に嵌合されていてもよい。
【００１７】
また、前記中環外周部における中環外周部は、軸心に対して直交する平面をなしていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のクラッチ用シール装着構造によれば、中環外周部がピストン基部とピストン頂部との間に挟持されるため、従来技術においてダイアフラムの成形の際に必要となっていたゴム生地の流れを止めるスペースの径方向長さをピストン基部の外周部とピストン頂部の外周部による挟持部分の径方向長さ分だけ短くすることができる。したがって、その長さの分外周側ダイアフラムの膜長を長くすることができる。よって、外周側ダイアフラムの変形自由度が高くなり、もって、外周側ダイアフラムが繰り返し変形を受けることによる内周端部に作用する応力を緩和し、外周側ダイアフラムの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の分解斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の要部断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の要部断面図である。
【図５】従来技術に係るクラッチ用シール装着構造が適応された自動車用乾式クラッチの一部を示す断面図である。
【図６】従来技術に係るクラッチ用シール装着構造の要部断面図である。
【図７】従来技術に係るクラッチ用シールの成形工程の一部を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下において、本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造について図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の分解斜視図であり、図２は、本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の斜視図であり、図３は、本発明の第一実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の要部断面図である。
【００２１】
本実施形態に係る乾式クラッチは、不図示のクラッチハウジング内に形成されたシリンダを軸方向（図３における左右方向）へ往復運動する第一ピストンと、この第一ピストンにベアリングを介して相対回転可能に支持される第二ピストン８３とを備える。このうち、第二ピストン８３は、図１ないし図３に示すように軸方向にわたって断面がクランク状を呈するように２つに分割されている。この第二ピストン８３の油室側（図３における左側）には、図１及び図２に示すように第二ピストン８３のストロークを中環３０に伝達するピストン基部８３ａが周方向に所定の間隔をもって複数（例えば３等配）形成されているとともに、第二ピストン８３のクラッチ板側（図３における右側）には、図１及び図２に示すようにクラッチ板を押圧する環状のピストン頂部８３ｂが形成されている。そして、このピストン基部８３ａと、ピストン頂部８３ｂは、互いに向き合うように結合されている。乾式クラッチは、油室における油圧の給排によって第一ピストンが移動し、この第一ピストンの移動に伴って第二ピストン８３を作動させ、第二ピストン８３がクラッチ板を押圧することでクラッチを締結する。なお、第二ピストン８３は、請求項に記載のピストンに相当するものであり、以下、単に「ピストン８３」と称する。
【００２２】
本実施形態に係るクラッチ用シール１０は、クラッチハウジングに固定される外環２０及び内環２１と、クラッチ板を押圧するピストン８３に固定され、外環２０と内環２１の間に配置される中環３０と、外環２０と中環３０の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる外周側ダイアフラム６０及び中環３０と内環２１の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる内周側ダイアフラム７０を備える。
【００２３】
外周側ダイアフラム６０は、中環外周部４０における接着部４１を埋設した状態で一体的に加硫接着された内周端部６２と、外環２０に一体的に加硫接着された外周端部６１と、これら内周端部６２と外周端部６１の間を軸方向へ蛇行しながら延びる可撓性の膜部６３とを有する。また、内周側ダイアフラム７０は、中環内周部５０の鍔部５１を埋設した状態でこの鍔部５１に一体的に加硫接着された外周端部７２と、内環２１に一体的に加硫接着された内周端部７１と、これら外周端部７２と内周端部７１の間を軸方向へ蛇行しながら延びる可撓性の膜部７３とを有する。
【００２４】
外環２０、内環２１、及び中環３０は、例えば金属のプレス成形によって製作されたものであって、このうち中環３０は、図１ないし図３に示すように、中環外周部４０と、中環内周部５０とが別体として設けられている。
【００２５】
中環外周部４０は、軸心に対して直交する平面をなし、外周側ダイアフラム６０の内周端部６２に加硫接着される接着部４１と、ピストン基部８３ａの外周部とピストン頂部８３ｂの外周部との間に挟持されることにより固定される被固定部４２と、からなる。一方で、中環内周部５０は、ピストン頂部８３ｂに嵌合され、クラッチ板と当接可能な端壁部５２と、ピストン頂部８３ｂの内周面８３ｂ´に嵌合される円筒部５３と、円筒部５３における端壁部５２と反対側の端部から内径側へ延びて内周側ダイアフラム７０の外周端部７２に埋設状態に接着された鍔部５１からなる。
【００２６】
上記構成を備えるクラッチ用シール１０は、別々の加硫成形用金型内に、外環２０及び中環外周部４０、内環２１及び中環内周部５０を同心的にセットし、型締めによって金型内面と外環２０及び中環外周部４０、金型内面と内環２１及び中環内周部５０との間に画成されるキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、外周側ダイアフラム６０、内周側ダイアフラム７０を加硫成形し、同時に外周側ダイアフラム６０には、外環２０及び中環外周部４０を、内周側ダイアフラム７０には、内環２１及び中環内周部５０を一体化して成形する。
【００２７】
そして、このクラッチ用シール１０における中環外周部４０の被固定部４２をピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂとの間で挟持し、その後、ピストン頂部８３ｂに端壁部５２及び円筒部５３の外周面５３ａを嵌合させることにより装着する。これにより、中環外周部４０とピストン８３との間は、中環外周部４０の被固定部４２とピストン頂部８３ｂ、外周側ダイアフラム６０の内周端部６２とピストン頂部８３ｂの外周面８３ｃが全周にわたって密接することによりシールされる。また、中環内周部５０とピストン８３との間は、中環内周部５０の端壁部５２とピストン頂部８３ｂの先端面、中環内周部５０の円筒部５３の外周面５３ａとピストン頂部８３の内周面８３ｂ´がそれぞれ全周にわたって密接することでシールされる。
【００２８】
したがって、本実施形態に係るクラッチ用シール装着構造によれば、中環外周部４０における被固定部４２がピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂとの間に挟持されることにより固定される。したがって、従来技術で必須となっていたゴム生地の流れを止めるスペースＢがピストン８３の外周面８３ｃに露出しないため、外周側ダイアフラム６０の膜長をピストン基部８３ａの外周部とピストン頂部８３ｂの外周部による挟持部分の径方向長さ分だけ長くすることができる。加えて本実施形態に係るクラッチ用シール装着構造は、従来技術における外周側円筒部５３２を設けていないため、外周側ダイアフラム６０の膜長を外周側円筒部５３２の径方向厚み分だけ長くすることができ、かつ、外周側ダイアフラム６０の内周端部６２をコンパクトにすることができる。よって、外周側ダイアフラム６０の変形自由度が高くなるため、外周側ダイアフラム６０が繰り返し変形を受けることによる外周側ダイアフラム６０の内周端部６２に作用する応力を緩和し、外周側ダイアフラム６０の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
また、本実施形態に係るクラッチ用シール１０によれば、中環外周部４０における接着部４１と鍔部５１を別体として製作し、かつ、ピストン８３もピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂを別体として製作する。これにより、例えば、乾式クラッチの設計変更等に応じてクラッチ用シール１０の設計も容易に変更することができる。したがって、乾式クラッチの設計の自由度を上げることができる。
【００３０】
次に、本発明の第二実施形態に係るクラッチ用シール装着構造について図面に基づき詳細に説明する。図４は、本発明の第二実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の要部断面図である。
【００３１】
本実施形態に係るクラッチ用シール１０は、上述の第一実施例に係る乾式クラッチに用いられ、第二実施形態に係るクラッチ用シール１０における外周側ダイアフラム６０及び内周側ダイアフラム７０は、第一実施形態に係るクラッチ用シール１０における外周側ダイアフラム６０及び内周側ダイアフラム７０と同様の構成をとる。
【００３２】
本実施形態に係るクラッチ用シール１０は、不図示のクラッチハウジングに固定される外環２０及び内環２１と、図における右側に存在するクラッチ板を押圧するピストン８３に固定され、外環２０と内環２１の間に配置される中環３０と、外環２０と中環３０の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる外周側ダイアフラム６０及び中環３０と内環２１の間を弾性的に連結するゴム弾性体からなる内周側ダイアフラム７０を備える。
【００３３】
外環２０、内環２１、及び中環３０は、例えば金属のプレス成形によって製作されたものであって、このうち中環３０は、図４にも示すように、軸心と直交する平面をなすように延びる中間端面部５４、この中間端面部５４の外径端からクラッチ板側へ円筒状に延びる外周筒部５５、中間端面部５４の内径端からクラッチ板側へ円筒状に延びる内周筒部５６、及び内周筒部５６における中間端面部５４と反対側の端部から内径側へ延びて内周側ダイアフラム７０の外周端部７２に埋設状態に接着された鍔部５１を有する中環内周部５０と、外周筒部５５における中間端面部５４と反対側の端部から外径側へ延びて外周側ダイアフラム６０の内周端部６２に埋設状態に接着された接着部４１とを有する中環外周部４０と、からなる。このうち、中環外周部４０における被固定部４２と、中環内周部５０における外周筒部５５、及び中間端面部５４とがピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂとの間に挟持されることにより固定される。なお、本実施形態に係る中間端面部５４、外周筒部５５、及び内周筒部５６が請求項に記載された固定部に該当し、この固定部は、クラッチ板側に向けて開口している。
【００３４】
上記構成を備えるクラッチ用シール１０は、加硫成形用金型内に、外環２０、内環２１、及び中環３０を同心的にセットし、型締めによって金型内面と外環２０、内環２１、及び中環３０との間に画成されるキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、外周側ダイアフラム６０及び内周側ダイアフラム７０を加硫成形と同時に外環２０、内環２１、及び中環３０に一体化して製作する。
【００３５】
そして、中環外周部４０における被固定部４２と、中環内周部５０における外周筒部５５、及び中間端面部５４とをピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂとの間に挟持し、かつ、中環内周部５０における内周筒部５６の外周面５６ａをピストン頂部８３ｂの内周面８３ｂ´に嵌合することによりピストン８３に装着する。これにより、中環３０とピストン８３との間は、中環３０とピストン頂部８３ｂが全周にわたって密接するとともに、ピストン頂部８３ｂの外周面８３ｃと、外周側ダイアフラムの内周端部６２が全周にわたって密接することでシールされる。
【００３６】
したがって、本実施形態に係るクラッチ用シール１０によれば、中環外周部４０の被固定部４２、中環内周部５０における外周筒部５５、及び中間端面部５４は、ピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂとの間に挟持される。したがって、従来技術で必須となっていたゴム生地の流れを止めるスペースＢがピストン８３の外周面８３ｃに露出しないため、外周側ダイアフラム６０の膜長をピストン基部８３ａの外周部とピストン頂部８３ｂの外周部による挟持部分の径方向長さ分だけ長くすることができる。加えて本実施形態に係るクラッチ用シール装着構造は、従来技術における外周側円筒部５３２を設けていないため、外周側ダイアフラム６０の膜長を外周側円筒部５３２の径方向厚み分だけ長くすることができ、かつ、外周側ダイアフラム６０の内周端部６２をコンパクトにすることができる。よって、外周側ダイアフラム６０の変形自由度が高くなるため、外周側ダイアフラム６０が繰り返し変形を受けることによる外周側ダイアフラム６０の内周端部６２に作用する応力を緩和し、外周側ダイアフラム６０の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態に係るクラッチ用シール１０によれば、ピストン８３をピストン基部８３ａとピストン頂部８３ｂを別体として製作する。これにより、例えば、クラッチ板を押圧するピストン頂部８３ｂの素材を耐摩耗性に優れるものを採用し、ピストン頂部８３ｂの摩耗時には、クラッチ用シール１０を交換することなくピストン頂部８３ｂのみ交換するといったことが可能となる。したがって、乾式クラッチの設計の自由度を上げることができる。
【００３８】
なお、上記第一及び第二実施形態に係るクラッチ用シール装着構造の外周側ダイアフラム６０の内周端部６２と、ピストン８３の外周面８３ｃとの径方向距離は、１ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１０      クラッチ用シール
２０      外環
２１      内環
３０      中環
４０      中環外周部
４１      接着部
４２      被固定部
５０      中環内周部
５１      鍔部
５２      端壁部
５３      円筒部
５３ａ    円筒部の外周面
５４      中間端面部
５５      外周筒部
５６      内周筒部
５６ａ    内周筒部の外周面
６０      外周側ダイアフラム
６１      外周端部
６２      内周端部
６３      膜部
７０      内周側ダイアフラム
７１      内周端部
７２      外周端部
７３      膜部
８３      第二ピストン
８３ａ    ピストン基部
８３ｂ    ピストン頂部
８３ｂ´  ピストン頂部の内周面
８３ｃ    外周面
【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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