(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状をなすホルダーと、該ホルダーに固定されるスローアウェイチップと、該スローアウェイチップを前記ホルダーに固定する固定ネジと、を備え、
前記ホルダーは、先端側にて先端面および１つの周面に開口して形成されるとともに、底面とホルダーの長軸方向に沿って前記底面に対してオーバーハングさせた２つのチップ拘束面と該チップ拘束面の後端側に位置し前記底面に対してオーバーハングさせた後端側チップ拘束面とを有するチップポケットと、前記底面に対して前記チップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から前記底面に向かって穿設された貫通ネジ孔と、を有し、
前記スローアウェイチップは、板状の固定部と該固定部から相対方向に突出する前記固定部より厚みの薄い２つの切刃部とを有し、
前記固定ネジは、前記底面に対して前記チップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から螺進され前記スローアウェイチップの固定部の中央部位に当接して、前記チップポケットに嵌合した前記スローアウェイチップの高さ方向において最も外方に位置する固定部の上下面を各々前記２つのチップ拘束面に、前記切刃部の一方を当該切刃部の切刃に近づくにつれて当接する面の幅が広くなるよう高さ方向の全長に渡って前記後端側チップ拘束面に押圧して前記スローアウェイチップをホルダに固定する先端面を有する旋削工具。
【請求項２】
前記チップ拘束面が前記長軸方向に直交する方向へ曲面状であることを特徴とする請求項１記載の旋削工具。
【請求項３】
前記チップ拘束面が前記チップポケットの底面に平行であることを特徴とする請求項１記載の旋削工具。
【請求項４】
前記チップ固定ネジは、先端側にネジ頭を備え且つ、後端面にネジの締め付けや開放を行なうための穴を備えたものであり、前記ホルダーにおける前記貫通ネジ孔と前記チップポケットの間に、前記チップ固定ネジのネジ頭を嵌合するための座繰り部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の旋削工具。
【請求項５】
前記チップ固定ネジのネジ頭が該チップ固定ネジの後端面側を裾野とする円錐台形状であることを特徴とする請求項４記載の旋削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱状のワークを切断（分断加工）したり、或いはワークの外周もしくは内周に周溝を形成（溝入れ加工）等に好適な旋削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分断加工や溝入れ加工に使用する切削工具としては、図７に示すように先端上面に切刃３１を備えたスローアウェイチップ３２の後端部を押え板３３でもってホルダ３４の先端横面に凹設したチップ座部３５に圧接固定するタイプの切削工具３０が、従来から用いられている。
【０００３】
この種の切削工具３０は、チップ座部３５の背面３６側が機械から露出するように設置されているので、上記背面３６から固定ネジ３７を挿入し、押え板３３に設けたネジ孔３８と固定ネジ３７の先端部螺着することにより、押え板３３をチップ座部３５に圧接固定するようになっていた。
【０００４】
ところが、上記従来の切削工具３０は押え板３３と固定ネジ３７が前記ネジ孔３８内でのネジ溝孔３８近傍の非常に狭い領域のみにしか作用しないため、チップを圧着固定する力が部位により不均一に伝わり、スローアウェイチップ３２の固定が不安定となり、高荷重の切削に際しては、ビビリ振動や、それによるチップ３２やホルダ３４の破損の原因となるなどの問題点があった。
【０００５】
また、上記従来の切削工具３０は、チップ３２の着脱時に、押え板３３を工作機械の側に持っていき、そこで、押え板３３を手で保持しなくてはならず、この作業性が必ずしも良好なものでなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の問題に鑑み、本発明は、柱状のワークを切断したり、或いはその外周もしくは内周に周溝を形成するためなどに用いる旋削工具であって、チップ固定力が大きく、ビビリ振動が発生し難いことを特徴とする旋削工具を提供することを課題とする。
【０００７】
また本発明は、工作機械とは反対側（背面側）からチップ固定ネジの進退を行えるものであって、スローアウェイチップの着脱及び固定または開放の作業性が非常に高い前記旋削工具を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１の旋削工具は、柱状をなすホルダーと、該ホルダーに固定されるスローアウェイチップと、該スローアウェイチップを前記ホルダーに固定する固定ネジと、を備え、前記ホルダーは、先端側にて先端面および１つの周面に開口して形成されるとともに、底面とホルダーの長軸方向に沿って前記底面に対してオーバーハングさせた２つのチップ拘束面と該チップ拘束面の後端側に位置し前記底面に対してオーバーハングさせた後端側チップ拘束面とを有するチップポケットと、前記底面に対して前記チップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から前記底面に向かって穿設された貫通ネジ孔と、を有し、前記スローアウェイチップは、板状の固定部と該固定部から相対方向に突出する前記固定部より厚みの薄い２つの切刃部とを有し、前記固定ネジは、前記底面に対して前記チップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から螺進され前記スローアウェイチップの固定部の中央部位に当接して、前記チップポケットに嵌合した前記スローアウェイチップの高さ方向において最も外方に位置する固定部の上下面を各々前記２つのチップ拘束面に、前記切刃部の一方を当該切刃部の切刃に近づくにつれて当接する面の幅が広くなるよう高さ方向の全長に渡って前記後端側チップ拘束面に押圧して前記スローアウェイチップをホルダに固定する先端面を有することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、チップポケット内に、ホルダーの長軸方向に沿って前記チップポケットの底面に対してオーバーハングさせた二つのチップ拘束面を設けたものであることから、この拘束面の部分がバネ性を持ち、このバネ性により拘束面がスローアウェイチップと密着する。したがって、スローアウェイチップを強固に固定可能である。
【００１０】
また、前記旋削工具は、前記ホルダーにおける前記チップポケットとは反対側の周面に、前記チップポケットに向かう貫通ネジ孔を穿設し、この貫通ネジ孔に螺着したチップ固定ネジの先端面でもって、前記チップポケットに嵌合したスローアウェイチップを前記チップ拘束面に押し当てることで、このスローアウェイチップを前記ホルダーに固定するものである。したがって、柱状のワークを切断したり、或いはその外周もしくは内周に周溝を形成するためなどに用いる旋削工具において、作業スペースが比較的大きいホルダーの先端面側からスローアウェイチップの着脱が行え、また同じく作業スペースが大きい、工作機械とは反対側（背面側）からチップ固定ネジの進退を行えるものであるにもかかわらず、工作機械の側に押え板を持っていく面倒さがないので、スローアウェイチップの着脱及び固定または開放の作業性が非常に高い。加えて、押え板を必要としないので、部品点数が少なく、低コストで作製可能である。
【００１１】
請求項２の旋削工具は、前記チップ拘束面が前記長軸方向に直交する方向へ曲面状であることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、スローアウェイチップと、ホルダーのチップ拘束面との密着力が大きいことに加えて、チップ拘束面をなす曲面の円筒中心と、これに当接するスローアウェイチップにおける曲面の円筒中心とを一致させるように応力が作用するので、スローアウェイチップの取り付け精度を高く保つことができるという利点を有する。
【００１３】
請求項３の旋削工具は、前記チップ拘束面が前記チップポケットの底面に平行であることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、スローアウェイチップの厚み方向における、スローアウェイチップの取り付け精度を高く保つことができる。
【００１５】
請求項４の旋削工具は、前記チップ固定ネジは、先端側にネジ頭を備え且つ、後端面にネジの締め付けや開放を行なうための穴を備えたものであり、前記ホルダーにおける前記貫通ネジ孔と前記チップポケットの間に、前記チップ固定ネジのネジ頭を嵌合するための座繰り部を設けたことを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、チップ固定ネジの先端側にネジ頭を形成することで、チップ固定ネジの先端面とスローアウェイチップとの密着面積を大きくすることができるので、チップ固定ネジの押圧力をスローアウェイチップの固定部全体に均一に作用させることが可能である。これによって、スローアウェイチップの固定がより安定する。
【００１７】
請求項５の旋削工具は、前記チップ固定ネジのネジ頭が該チップ固定ネジの後端面側を裾野とする円錐台形状であることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、チップ固定ネジと、スローアウェイチップにおけるチップ固定ネジを嵌合する穴または貫通穴とがテーパー嵌合となり、両者の密着力が大きくなるので、スローアウェイチップの固定力を大きくすることができる。
【００１９】
以下図面を使用して、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本実施形態の本発明に係る旋削工具１を示す。全体として１で示す旋削工具１は、角柱状ホルダー（以下ホルダーと略称する）２と切刃を有する交換自在なスローアウェイチップをホルダー２に固定するための固定ネジ４（図２）とから構成されている。
【００２１】
ホルダー２は焼き入れした工具鋼や超硬などから形成されており、切削加工機本体に取り付けるためのシャンク部２ｄとスローアウェイチップを取り付けるための固定部２ｅからなっている。
【００２２】
このホルダー２において、その先端面２ｂ側の周面２ａには、該先端面２ｂに開口したスローアウェイチップを固定するためのチップポケット３であって、ホルダー２の長軸方向に沿ってチップポケット３の底面３ａに対してオーバーハングしたチップ拘束面３ｂが設けられたチップポケット３が形成されている。
本実施形態において、ホルダー２の先端面視におけるチップポケット３形状は、台形状（図１（ｃ）参照）となっている。
【００２３】
このチップポケット３へスローアウェイチップの嵌合するにあたり、ホルダー２の先端面側からスローアウェイチップをチップポケット３内の所定の位置まで入れ込む。
【００２４】
挿入嵌合されたスローアウェイチップＣは、前記チップ拘束面３ｂがチップポケットの底面３ａに対してオーバーハングしたものであるので、図４に示すように、このチップ拘束面３ｂによりチップポケット３内に拘束される。
【００２５】
また、拘束されたスローアウェイチップＣは、チップ固定ネジ４を用いた独特のネジ機構によりホルダー２に固定される。このネジ機構については後述する。
【００２６】
ここで、本発明に使用するスローアウェイチップＣについて説明する。
【００２７】
スローアウェイチップＣは、図３に示すように、平行四辺形板状で厚肉の固定部Ｃ１とこの固定部Ｃ１から相対方向に突出する２つの薄板状の切刃部Ｃ２とを備える。この切刃部Ｃ２は分断加工や溝入れ加工を行えるように、それぞれの端部に切刃Ｃ３とすくい面Ｃ４を備えている。なお、前記固定部Ｃ１の中央には後述のチップ固定ネジ４の先端部を嵌合するための穴または貫通孔Ｃ５が形成されていることが好ましい。
【００２８】
本実施形態において、スローアウェイチップＣは、固定部Ｃ１の中央部位に貫通孔を備える。そして、前記貫通孔Ｃ５は、後述するチップ固定ネジ４の先端形状に対応させて、一方開口側がトランペットの先端のように拡がっているのに対して、他方開口側は円筒状部となっている。
【００２９】
ここで、上記旋削工具１に用いるスローアウェイチップＣにおいて、前記チップ固定ネジ４に対応する箇所にチップ固定ネジ４の先端部位を嵌合するネジ用穴（貫通孔Ｃ５）を形成することにより、チップ固定ネジ４の先端部位とスローアウェイチップＣを係合させ、スローアウェイチップＣの位置決めを確実に行うことができる。
【００３０】
スローアウェイチップＣの前記切刃部Ｃ２は前記貫通孔Ｃ５の他方開口側の面と面一に形成され、この側の辺稜部が前記チップポケット３内のチップ拘束面３ｂに当接する。これに対して、前記貫通孔Ｃ５の一方開口側は、スローアウェイチップＣをチップポケット３内に挿入したときに、チップポケット底面３ａに対向する配置となる。
【００３１】
なお、このスローアウェイチップＣは、前記貫通孔Ｃ５の孔軸を中心に１８０°回転対称形状をなし、一方側の切刃部Ｃ２が欠損した場合でも、他方側の切刃部Ｃ２をホルダー２の先方に配置させて使用することができるようになっている。
【００３２】
次に、前述のように本旋削工具１は、ホルダー２のチップポケット３内にスローアウェイチップＣを挿入嵌合し、独特のネジ機構によりスローアウェイチップＣをホルダー２に固定するものであるが、このネジ機構は、チップポケットＣとは反対側のホルダー２の周面２ａ'からチップ固定ネジ４を操作することによってスローアウェイチップＣをホルダー２に固定する構造となっている。
【００３３】
以下、この点について説明する。
【００３４】
図１に示すように前記ホルダー２は、前記チップポケット３とは反対側の周面２ａ'に、チップポケット３に向かう貫通ネジ孔２ｃが穿設され、この貫通ネジ孔２ｃに、図２に示すチップ固定ネジ４を螺着するようになっている。
【００３５】
また、前記貫通孔４に螺着されるチップ固定ネジ４は、後端面４ｂにネジの締め付けや開放を行うための穴４ｃを備えている。本実施形態において、上記穴４ｃは六角柱形状をなし、穴４ｃ内に六角レンチの先端を嵌合できるものとなっている。そして、六角レンチにより前記チップ固定ネジ４の進退を行うことができる。
【００３６】
しかるに、このチップ固定ネジ４を先端側に進ませ、ネジの先端面４ａでもって、前記チップポケット３に嵌合したスローアウェイチップＣをチップポケット３のチップ拘束面３ｂに対して押し当てることで、スローアウェイチップＣをホルダー２に固定することが可能である。
【００３７】
以上のように構成される旋削工具１は、チップポケット３内に、ホルダー２の長軸方向に沿って前記チップポケット３の底面３ａに対してオーバーハングさせた二つのチップ拘束面３ｂを設けたものであることから、この拘束面の部分がバネ性を持ち、このバネ性により拘束面がスローアウェイチップと密着する。したがって、スローアウェイチップＣを強固に固定可能である。
【００３８】
また、柱状のワークを切断したり、或いはその外周もしくは内周に周溝を形成するためなどに本旋削工具１を用いる場合、作業スペースが比較的大きいホルダー２の先端面２ｂ側からスローアウェイチップＣの着脱が行え、また同じく作業スペースが大きい、工作機械とは反対側（背面側）からチップ固定ネジ４の進退を行えるものであるにもかかわらず、前述の先行技術の場合とは違って、工作機械の側に押え板を持っていく面倒さがないので、スローアウェイチップＣの着脱及び固定または開放の作業性が非常に高い。これに、加えて、押え板を必要としないので、部品点数が少なく、低コストで作製可能である。
【００３９】
なお、前記実施形態において、前記ホルダー２における貫通ネジ孔２ｃのチップポケット隣接部として、チップポケット３に座繰り部３ｃを形成し、さらにその奥方が螺子孔となっている。この座繰り部３ｃは、先端側にネジ頭４ｄを有するチップ固定ネジの該ネジ頭４ｄを嵌合できるようになっている。
【００４０】
このようにチップ固定ネジ４の先端側にネジ頭４ｄを形成することで、チップ固定ネジ４の先端面４ａとスローアウェイチップＣとの密着面積を大きくすることができるので、チップ固定ネジ４の押圧力をスローアウェイチップＣの固定部Ｃ１全体に均一に作用させることが可能である。これによって、スローアウェイチップＣの固定がより安定する。
【００４１】
また、前記実施形態において、チップ固定ネジ４は、ネジ頭４ｄが、後端面４ｂ側を裾野とする円錐台形状をなす。
【００４２】
これにより、チップ固定ネジ４と、スローアウェイチップＣにおけるチップ固定ネジ４を嵌合する穴または貫通孔Ｃ５とがテーパー嵌合となり、両者の密着力が大きくなるので、スローアウェイチップＣの固定力を大きくすることができる。
【００４３】
図５および図６は、本発明の別実施形態を示す。
【００４４】
図５に示すように、前記チップポケットＣのチップ拘束面３ｂを前記チップポケット３の底面３ａに平行となるよう形成したり（同図ａ）、前記長軸方向に直交する方向へ曲面状となるように形成する（同図ｂ）ことができる。
【００４５】
前者の場合、スローアウェイチップＣの厚み方向（図５における左右方向）における、スローアウェイチップＣの取り付け精度を高く保つことができる。
【００４６】
後者の場合、スローアウェイチップＣと、ホルダー２のチップ拘束面３ｂとの密着力が大きいことに加えて、チップ拘束面３ｂをなす曲面の円筒中心と、これに当接するスローアウェイチップＣにおける曲面の円筒中心とを一致させるように応力が作用するので、スローアウェイチップＣの取り付け精度を高く保つことができるという利点を有する。
【００４７】
図６の実施形態は、ホルダー２のチップポケット３内に後端側チップ拘束面３ｄを設けたことを特徴とする。そして、この後端側チップ拘束面３ｄは、前記他のチップ拘束面３ｂと同様に、チップポケット底面３ａ（図１（ａ）参照）に対してオーバーハングしたものである。この場合、スローアウェイチップＣの対応する面を対応した形状とすることが重要である。そして、この実施形態によれば、３つのチップ拘束面３ｂ，３ｄでスローアウェイチップＣを保持するので、スローアウェイチップＣの固定力を非常に大きくすることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を例示により説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものでないことは云うまでもない。すなわち、本発明は発明の目的を逸脱しない限りにおいて任意の形態とすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の旋削工具は、柱状をなすホルダーと、該ホルダーに固定されるスローアウェイチップと、該スローアウェイチップを前記ホルダーに固定する固定ネジと、を備え、前記ホルダーは、先端側にて先端面および１つの周面に開口して形成されるとともに、底面とホルダーの長軸方向に沿って前記底面に対してオーバーハングさせた２つのチップ拘束面と該チップ拘束面の後端側に位置し前記底面に対してオーバーハングさせた後端側チップ拘束面とを有するチップポケットと、前記底面に対して前記チップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から前記底面に向かって穿設された貫通ネジ孔と、を有し、前記スローアウェイチップは、板状の固定部と該固定部から相対方向に突出する前記固定部より厚みの薄い２つの切刃部とを有し、前記固定ネジは、前記底面に対して前記チップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から螺進され前記スローアウェイチップの固定部の中央部位に当接して、前記チップポケットに嵌合した前記スローアウェイチップの高さ方向において最も外方に位置する固定部の上下面を各々前記２つのチップ拘束面に、前記切刃部の一方を当該切刃部の切刃に近づくにつれて当接する面の幅が広くなるよう高さ方向の全長に渡って前記後端側チップ拘束面に押圧して前記スローアウェイチップをホルダに固定する先端面を有する構成とし、かかる構成によれば、チップポケット内に、ホルダーの長軸方向に沿って前記チップポケットの底面に対してオーバーハングさせた二つのチップ拘束面を設けたものであることから、この拘束面の部分がバネ性を持ち、このバネ性により拘束面がスローアウェイチップと密着する。したがって、スローアウェイチップを強固に固定可能である。
【００５０】
また、前記旋削工具は、前記ホルダーに、前記底面に対してチップポケットが開口する前記周面と反対側の周面から前記底面に向かって貫通ネジ孔が穿設され、この貫通ネジ孔に螺着したチップ固定ネジの先端面でもって、前記チップポケットに嵌合したスローアウェイチップの高さ方向において最も外方に位置する固定部の上下面を各々前記２つのチップ拘束面に、スローアウェイチップの切刃部の一方を当該切刃部の切刃に近づくにつれて当接する面の幅が広くなるよう高さ方向の全長に渡って前記後端側チップ拘束面に押し当てることで、このスローアウェイチップを前記ホルダーに固定するものである。したがって、柱状のワークを切断したり、或いはその外周もしくは内周に周溝を形成するためなどに用いる旋削工具において、作業スペースが比較的大きいホルダーの先端面側からスローアウェイチップの着脱が行え、また同じく作業スペースが大きい、工作機械とは反対側（背面側）からチップ固定ネジの進退を行えるものであるにもかかわらず、工作機械の側に押え板を持っていく面倒さがないので、スローアウェイチップの着脱及び固定または開放の作業性が非常に高い。加えて、押え板を必要としないので、部品点数が少なく、低コストで作製可能である。
【００５１】
また、前記旋削工具において、前記チップ拘束面を前記長軸方向に直交する方向へ曲面状とした場合、スローアウェイチップと、ホルダーのチップ拘束面との密着力が大きいことに加えて、チップ拘束面をなす曲面の円筒中心と、これに当接するスローアウェイチップにおける曲面の円筒中心とを一致させるように応力が作用するので、スローアウェイチップの取り付け精度を高く保つことができるという利点を有する。
【００５２】
また、前記チップ拘束面を前記チップポケットの底面に平行とした場合、スローアウェイチップの厚み方向における、スローアウェイチップの取り付け精度を高く保つことができる。
【００５３】
さらに、前記旋削工具において、前記チップ固定ネジを、先端側にネジ頭を備え且つ、後端面にネジの締め付けや開放を行なうための穴を備えたものとし、前記ホルダーにおける前記貫通ネジ孔と前記チップポケットの間に、前記チップ固定ネジのネジ頭を嵌合するための座繰り部を設けた場合、チップ固定ネジの先端側にネジ頭を形成することで、チップ固定ネジの先端面とスローアウェイチップとの密着面積を大きくすることができるので、チップ固定ネジの押圧力をスローアウェイチップの固定部全体に均一に作用させることが可能である。これによって、スローアウェイチップの固定がより安定する。
【００５４】
また、前記旋削工具における、前記チップ固定ネジのネジ頭をチップ固定ネジの後端面側を裾野とする円錐台形状とすることにより、チップ固定ネジと、スローアウェイチップにおけるチップ固定ネジを嵌合する穴または貫通穴とがテーパー嵌合となり、両者の密着力が大きくなるので、スローアウェイチップの固定力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による旋削工具を構成する旋削工具（チップ固定ネジを外した状態）を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は左側面図としての先端面図である。
【図２】図１の旋削工具を構成するチップ固定ボルトの平面図である。
【図３】図１のホルダーに固定するスローアウェイチップを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は左側面図としての先端面図である。
【図４】図４のスローアウェイチップを固定した図１の旋削工具を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は左側面図としての先端面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）ともに、本発明の変形実施形態を示す、ホルダーの先端面図である。
【図６】本発明の変形実施形態を示す、ホルダーの正面図である。
【図７】従来の旋削工具を示し、（ｃ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ａ）は背面図、（ｄ）は左側面図である。
【符号の説明】
１    旋削工具
２    ホルダー
２ａ  周面
２ｂ  先端面
２ｃ  貫通ネジ孔
２ｄ  シャンク部
２ｅ  固定部
Ｃ    スローアウェイチップ
Ｃ１  固定部
Ｃ２  切刃部
Ｃ３  切刃
Ｃ４  すくい面
Ｃ５  貫通孔
３    チップポケット
３ａ  チップ底面
３ｂ  チップ拘束面
３ｃ  座繰り部
３ｄ  後端側座繰り部
２ａ' 反対側の周面
４    チップ固定ネジ
４ａ  先端面
４ｄ  ネジ頭
４ｂ  後端面
４ｃ  穴
【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】
0004095312.tif 000008