(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム付き内母型を有した未加硫ベルトスリーブを、加硫処理すべく円筒状の外母型内に挿入するベルトスリーブ着型方法であって、
前記外母型を加熱して拡径させるとともに、前記外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側から該外母型内に加圧流体を供給しながら、拡径された外母型に前記未加硫ベルトスリーブを挿入するベルトスリーブ着型方法。
【請求項２】
前記外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部を掴んで、該端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないように支持しながら、前記未加硫ベルトスリーブを前記外母型に挿入する請求項１に記載のベルトスリーブ着型方法。
【請求項３】
ドラム付き内母型を有した未加硫ベルトスリーブを、加硫処理すべく円筒状の外母型内に挿入させるベルトスリーブ着型装置であって、
前記未加硫ベルトスリーブを前記外母型に挿入するべく該外母型に向けて移動させるベルトスリーブ移動手段と、
前記外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側から該外母型内に加圧流体を供給するブロワ手段と、
前記外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部を把持して、該端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないように支持する外母型支持手段とを設けるとともに、
前記ブロワ手段の作動状態において前記ベルトスリーブ移動手段と前記外母型支持手段とが作動するように、前記ブロワ手段と前記ベルトスリーブ移動手段と前記外母型支持手段とを連係作動させる制御手段を設けてあるベルトスリーブ着型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラム付き内母型を有した未加硫ベルトスリーブを、加硫処理すべく円筒状の外母型内に挿入するベルトスリーブ着型方法及び着型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝動ベルトの製造において、幅広な未加硫ベルトスリーブを加硫処理するには、ドラム付き内母型に外装された円筒状の未加硫ベルトスリーブを、丁度外嵌される大きさを有した円筒状の外母型に挿入して、内及び外の金型によって挟まれた状態でそれら両母型を加熱することでベルトスリーブを加硫する。そして、加硫処理後は、先ず、ドラム付き内母型を有した加硫ベルトスリーブを外母型から抜き取り、次いで、加硫ベルトスリーブと内母型とを相対移動させて互いに離間させ、取出された加硫ベルトスリーブを、伝動ベルトとしての幅にするべく短冊状に切断するようになる。
【０００３】
このような伝動ベルトの製造方法としては、本出願人が先に出願した特願２００１−２９６４９８号（未公開）において提案されたものがある。この提案技術では、加硫すべく未加硫ベルトスリーブに外嵌装着される外母型は、円筒状ベルトスリーブの軸方向長さが長く、ベルトスリーブへの外嵌挿入が難しいことから、２つ割のものとされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
外母型を２つ割とするのは次のような理由による。即ち、外母型は硬質ゴムを主原料とする材料で形成されており、その内径の寸法は、ベルトスリーブが無理なく挿入きる値に設定されているので、最初にドラム付き内母型を有したベルトスリーブを挿入するときは、難なく外母型内に挿入することができる。
【０００５】
ところが、内外の両母型で挟み込んだ状態での加硫処理は、外母型を加熱するとともに縮径方向に圧力を加えるようになるので、１回目の加硫処理の終了後には、ゴム製の外母型の径が若干小さくなってしまい、それによって２回目以降の加硫処理時には、ベルトスリーブの外母型への挿入が困難になるのである。そこで、外母型を２分割して片方ずつベルトスリーブと嵌合させるようにすることにより、比較的小なる操作力によって無理なくベルトスリーブと外母型との嵌合装着が行えるようになったのである。
【０００６】
しかしながら、この外母型を２分割する手段の場合、外母型のベルトスリーブへの装填性は良好なものとなるが、上側の部分外母型と下側の部分外母型との隙間部分でベルトスリーブが外径側にはみ出てしまい、所謂「くず」と呼ばれる規定外状態となってしまうので、歩留まりの点では改善の余地が残されているものであった。
【０００７】
本発明の目的は、加硫処理すべくドラム付き内母型を有したベルトスリーブと外母型とが無理なく相対挿入できる挿入作業性の良いものとしながら、前述した「くず」の生じることが無く、歩留まりの向上するベルトスリーブ着型方法、並びに着型装置を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１のベルトスリーブ着型方法は、ドラム付き内母型を有した未加硫ベルトスリーブを、加硫処理すべく円筒状の外母型内に挿入するベルトスリーブ着型方法であって、前記外母型を加熱して拡径させるとともに、前記外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側から該外母型内に加圧流体を供給しながら、拡径された外母型に前記未加硫ベルトスリーブを挿入することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の方法によれば、加熱することで外母型を拡径させることができるから、既に加硫処理を１回以上経て径が小さくなっている外母型の径を大きくすることができ、２回目以降の加硫処理時であってもベルトスリーブを軽い操作力で無理なく外母型に挿入することが可能になる。従って、外母型を従来のように２分割構造とする必要が無くなり、単一の金型として形成することができるから、前述した規定外状態の「くず」が無くなり、その分加硫処理後のベルトスリーブとしての歩留まりを改善することができる。
また、外母型へのベルトスリーブ挿入時には、外母型内に、そのベルト挿入方向下手側から圧搾空気等の加圧流体が供給されるから、加圧流体によって外母型が膨らんで拡径し、ベルトスリーブを挿入し易くなるとともに、挿入途中にあるベルトスリーブと外母型との間を通って外部に排出される加圧流体が潤滑油のような作用を生み、ベルトスリーブの外母型への挿入の円滑化に寄与できるようになる。叉、加圧流体の供給による外母型の支持作用が生じて、外母型のベルトスリーブ挿入方向下手側端部分が折れ変形しないようになる点も好ましい。
【００１０】
請求項２のベルトスリーブ着型方法は、請求項１において、外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部を掴んで、該端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないように支持しながら、未加硫ベルトスリーブを外母型に挿入することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の方法によれば、次のような作用が得られる。外母型は加熱によって拡径されてはいるが、ベルトスリーブと相対移動自在となるような非常に緩い嵌合状態になることを期待できるものではないから、ベルトスリーブの挿入に伴う摩擦抵抗によってゴム製の外母型は挿入方向に押し込まれるように圧縮変形するようになり、ベルトスリーブを円滑には挿入できないとか、挿入操作力が徒に増す、或いは、外母型が縮んだようになって長さが足りなくなるといった不都合のおそれが生じる。
【００１２】
そこで、外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないよう、前記上手側の端部を掴んで支持しながら未加硫ベルトスリーブを外母型に挿入すれば、外母型を圧縮変形やずれ動きしないように保持できてベルトスリーブを無理なく円滑に挿入することが可能になる。
【００１５】
請求項３のベルトスリーブ着型装置の構成は、ドラム付き内母型を有した未加硫ベルトスリーブを、加硫処理すべく円筒状の外母型内に挿入させるベルトスリーブ着型装置において、未加硫ベルトスリーブを外母型に挿入するべく外母型に向けて移動させるベルトスリーブ移動手段と、外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側から外母型内に加圧流体を供給するブロワ手段と、外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部を把持して、端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないように支持する外母型支持手段とを設けるとともに、ブロワ手段の作動状態においてベルトスリーブ移動手段と外母型支持手段とが作動するように、ブロワ手段とベルトスリーブ移動手段と外母型支持手段とを連係作動させる制御手段を設けてあることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の構成は、請求項１と２との双方による方法を装置化したものであり、請求項１の方法による前記作用と、請求項２の方法による前記作用との双方を奏することができるベルトスリーブ着型装置を得ることができる。但し、本請求項３の構成では、外母型を加熱して拡径させる構成は持たないので、「加熱して拡径された外母型に未加硫ベルトスリーブを挿入する」ことによる前記作用は発揮しないものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１２にダブルコグベルトＶの一例を示す。このダブルコグベルトＶは、内部に心線２２が埋め込まれた接着ゴム層２１と、その上部の伸張ゴム層２３と、下部の圧縮ゴム層２４とから構成されている。伸張ゴム層２３及び圧縮ゴム層２４には、夫々一定ピッチでベルト長手方向に沿ったコグ部２５、２６が設けられている。
【００１８】
先ず、ダブルコグベルトＶの製造工程の１サイクルを概略説明すると、図１に示すように、成形工程Ａ、着型工程Ｂ、加硫工程Ｃ、脱型工程Ｄ、及び後処理工程Ｅとから成っており、本発明は着型工程Ｂに関するものである。尚、図８〜図１１に示すように、説明の便宜上、ドラム４付き内母型１、ベルトスリーブｖ、外母型２とが一体化されたものを成形型体Ｓと呼び、成形型体Ｓから外母型２が除去されたものを成形体ｓと呼び、ドラム４付き内母型１をモールドｍと呼ぶものと定義しておく。
【００１９】
ここで、着型工程Ｂ以外の各工程について概略説明しておく。先ず成形工程Ａは、図８、図９に示すように、ベルトスリーブｖの現材をモールドｍに巻付けるとともに、加熱しながら内径方向に押圧することで、内側コグ部を有するコグパッドを形成する。成形体ｓは、ドラム４の外周面に松ヤニを用いてゴム製の内母型１を貼着して成るものである。次に、図１０に示すように、成形体ｓの外径よりも大なる内径を有した硬質ゴム製で円筒状の外母型２を、複数のガイド棒２０を介することで芯出しされた状態で（ガイド棒２０を用いなくても良い）、人為操作によって成形体ｓに上方から降ろして外嵌し、成形型体Ｓの状態にする。
【００２０】
加硫工程Ｃは、図１１に示すように、支持台３に置かれた成形型体Ｓに、円筒状のジャケットＪを外嵌させた状態で加硫缶Ｆに入れる。その状態で、ジャケットＪの外周側から高温で高圧の蒸気を作用させることで外母型２を内径側に強制的に押圧して縮径させ、コグパッドの外周面に外コグ部２５を形成するとともに、この外コグ部２５が形成されたベルトスリーブｖを加硫処理する。しかる後に、成形型体Ｓを加硫缶Ｆから取り出し、ドラム４の中心孔４ａにシャワーノズルを挿入して内側からシャワーリングして冷却するとともに、成形型体Ｓの外周側からエアブローして水切り作用と空冷作用とを付与し、成形型体Ｓを冷却して乾燥させる。
【００２１】
それから、図示しないが、ベルトスリーブｖと外母型２とを剥離させて、成形体ｓを外母型２から外すとともに、モールドｍからベルトスリーブｖを外す脱型工程を行い、幅広なダブルコグベルトＶを作製する。その後、幅広なダブルコグベルトＶを所定の幅寸法に細断する等の後処理工程を行い、所望幅寸法のダブルコグベルトＶが得られるのである。
【００２２】
図８において、内母型１は、コグ部２６を成形するための歯部１ａと溝部１ｂとを交互に有する硬質ゴム製で１枚のシートから成り、ドラム４の外周に松ヤニを用いて貼着して両端部をジョイントすることで円筒状体に形成されている。ドラム４は、自己保形性に乏しい内母型１の型としての強度を出すためのものであり、中央に貫通孔４ａを備えた金属材料の円筒部材で構成されている。
【００２３】
補強布８と、圧縮ゴム層２４になる未加硫ゴムシート９と、接着ゴム層２１になる未加硫ゴムシート１０とを内母型１の外周に積層する。それから、その外周に心線２２をスパイラルに巻付け、さらに、数枚の補強布１２と、伸張ゴム層２３になる未加硫ゴムシート１１との積層物を巻付けることでベルトスリーブｖが作製される。
【００２４】
外母型２は、内歯付きの硬質ゴム（ＳＢＲ等）製の円筒状体であり、次のような製造工程によって作成される。即ち、平板状の金型で未加硫ゴムを成形し、プレス加硫を施した後に所定周長に切断するとともに、端部どうしを突き合せ接合させるジョイントプレスを行い、内コグ部２６を形成すべく歯付き部を内側に有した円筒状の外母型２が形成される。
【００２５】
次に、着型工程Ｂ及びベルトスリーブ着型装置ＢＴについて詳細に説明する。図４に示すように、着型工程Ｂは、加硫処理すべく、即ち、加硫工程Ｃに用いる加硫釜７に装填する成形型体Ｓを形成するべく、ドラム４付き内母型１を有した未加硫ベルトスリーブｖを、円筒状の外母型２内に挿入させる工程であり、そのためのベルトスリーブ着型装置ＢＴを、成形工程Ａから続く天井クレーン５とフロア６との上下間に構成して設けてある。
【００２６】
図２〜図４に示すように、ベルトスリーブ着型装置ＢＴは、加熱手段ａ、天井クレーン５（ベルトスリーブ移動手段ｂの一例）、ブロワ手段ｃ、外母型支持手段ｄを有するとともに、加熱手段ａの作動によって外母型２が拡径された後のブロワ手段ｃの作動状態において、天井クレーン５と外母型支持手段ｄとが作動するように、加熱手段ａ、ブロワ手段ｃ、天井クレーン５、及び外母型移動手段ｄとを連係作動させる連係制御手段ｅを設けて構成されている。
【００２７】
即ち、図７に示すように、天井クレーン５、ブロワ手段ｃ、外母型支持手段ｄの動きを司る制御装置２９を設けて着型制御回路Ｌが構成されている。制御装置２９には、ブロワ手段ｃの作動状態において天井クレーン５と外母型支持手段ｄとが作動するように、ブロワ手段ｃと天井クレーン５と外母型支持手段ｄとを連係作動させる連係制御手段ｅが制御装置２９に装備されている。
【００２８】
加熱手段ａは、予め外母型２を加熱して拡径させるためのものであり、加硫缶Ｆ（図１１参照）と蒸気供給機構（図示せず）等から構成されている。最低１１０℃の温度で、かつ、９ｋｇ／ｃｍ２の圧力でもって３〜５分間加熱し、使用する直前に加硫缶Ｆより出して載置台１３に載置させるようにする。尚、ブロワ手段ｃによって加熱手段ａを兼用させるとか、電熱ヒータ等の専用の加熱源を用いたものとして加熱手段ａを構成することも可能である。
【００２９】
ベルトスリーブ移動手段ｂは、載置台１３上に載置されている外母型２に向けてドラム４付き内母型１を有したベルトスリーブｖ（即ち成形体ｓ）を下降移動させるものであり、前述の天井クレーン５で構成されている。即ち、天井クレーン５を下降作動させ、ワイヤー５ａによる吊下げ状態のベルトスリーブｖが、その自重による重力によって自然に下降移動することを利用して外母型２内に挿入させるようになっている。つまり、外母型２を拡げ、かつ、自重によってベルトスリーブｖを挿入することにより、ベルトスリーブｖや外母型の変形や損傷なく円滑に挿入させる手段である。
【００３０】
ブロワ手段ｃは、載置台１３の横側方に配置された加熱ヒータ付きのブロワ２７と、載置台１３における外母型２の載置予定箇所の中心に配置された噴出口２８ａとブロワ２７の吐出口２７ａとを連通接続する連結ホース２８とから構成されている。つまり、載置台１３に外母型２が置かれた状態において、ブロワ２７を作動させて噴出口２８ａから加熱された高温の圧搾空気を噴出することにより、外母形２をその内周面から加熱して拡径させることができる。
【００３１】
加えて、ベルトスリーブｖが上方より外母型２に挿入されて上端部に蓋をされたような状態においては、外母型２が、その内部空間の加熱エアー供給による圧力上昇によって膨張変形、即ち拡径するようになるとともに、或る程度圧が高まると、硬質ゴム製の外母型２の上端部２ａが局部的に拡径方向に変形することで、加熱エアーはベルトスリーブｖとの間を無理矢理通って外部に排出されるようになる。このエアー通過現象が一種の潤滑油のような機能を発揮し、ベルトスリーブｖの外母型２内への挿入が円滑に行える作用が得られる。
【００３２】
外母型支持手段ｄは、外母型２を縦向き姿勢で載置する載置台１３と、外母型２を取り囲むように載置台１３上に装備された複数の吊下げ機構１４とで構成されている。平面視で外母形２よりも径の大きい円周上に均等間隔毎に配置された吊下げ機構１４は、載置台１３上に取付けられた略縦長棒状の支持枠１５と、支持枠１５の頂部に枢支されたプーリー状の滑車１６と、上下向き姿勢で支持枠１５に支持されたエアー又は油圧式の昇降シリンダ１７と、一端が昇降シリンダ１７の伸縮ロッド１７ａ先端に連結され、かつ、他端にハンドクランプ１８が連結されて滑車１６に巻き掛けられたワイヤー１９とで構成されている。
【００３３】
ハンドクランプ１８は、エアーシリンダ等の駆動装置（図示省略）によって把持作動及び把持解除作動されるものであり、外母型２の上端部２ａをしっかりと掴む（把持する）ことが自在に構成されている。そして、ハンドクランプ１８は、昇降シリンダ１７の伸縮作動によって上昇移動させることができ、昇降シリンダ１７の伸長駆動によって下降移動させることができる。尚、外母型２の上端部２ａには、ハンドクランプ１８による把持が行い易いよう、金属片等の被把持具ｈをインサートしておけば好都合である。又、ｆはフロア、３０は保護枠である。
【００３４】
次に、ベルトスリーブ着型装置ＢＴによる着型工程Ｂの作用について説明する。図４、図５に示すように、先ず天井クレーン５によって成形体ｓを成形工程Ａから着型工程Ｂを行う箇所に（ベルトスリーブ着型装置ＢＴ存在箇所に）移動させ、加熱手段ａによって加熱処理済みの状態で載置台１３に置かれている外母型２の上方位置にて待機させる。
【００３５】
図６に示すように、天井クレーン５を動かして成形体ｓを下降させ、載置台１３に置かれた外母型２に成形体ｓをその自重によって入る所まで挿入する（但し、外母型２が折れない所迄とする）。次に、ハンドクランプ１８を外母型２の上端部２ａに把持して装着させ（２箇所）、それから昇降シリンダ１７を短縮作動させてワイヤー１９を引張り、外母型２が折れないよう、この外母型が持ち上がらない程度の位置に維持し、ブロワ２７を作動させて外母型２を膨らませる。このときのブロワ２７の風量は、外母型２とベルトスリーブｖとの間から漏れ出る風量よりも大とする。
【００３６】
それから、外母型２の折れや挿入具合を目視確認しながら天井クレーン５を作動させて、成形体ｓを自重下降させ、完全に挿入された時点でブロワ２７を停止させる。ブロワ２７が停止したらハンドクランプ１８緩めて外母型２から外し、天井クレーン５を上昇作動させて、着型された成形型体Ｓを加硫工程Ｃへと移送するのである。
【００３７】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して実施してもよい。
（１）ベルトスリーブ移動手段ｂとしては、強制的に下降移動できるものでも良いとともに、ベルトスリーブｖの外母型２への挿入方向は横向きでも良く、実施形態のように下向きに限定されるものではない。
【００３８】
（２）ブロワ手段ｃとしては、加熱された高圧蒸気を外母型２内に供給するものでも良い。つまり、圧搾空気や高圧蒸気が加圧流体を形成している。
【００３９】
（３）外母型支持手段ｄとしては、例えば、拡径膨張された外母型２に丁度外嵌する鋼等の保形性を有した支持円筒を、少なくともベルトスリーブｖの挿入操作時に外母型に被せるようにするものでも良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載のベルトスリーブ着型方法では、未加硫ベルトスリーブが挿入される外母型を、予め加熱して拡径させておく工夫により、既に加硫工程に用いられて縮径している外母型を、ベルトスリーブが無理なく挿入される状態に膨張させることができるから、外母型を単一のものに構成することで、従来の２分割構造の外母型を用いた場合の「くず」が生じないようにして、製品としての歩留まりを向上させながら、ベルトスリーブの外母型への挿入を無理なく円滑に行える合理的な着型工程が行えるようになった。
また、未加硫ベルトスリーブを、その挿入方向下手側から外母型内に加圧流体を供給しながら外母型に挿入するようにしたので、比較的柔らかい材料から構成されている外母型が型崩れしないように保形性を強化することができ、ベルトスリーブ挿入による摩擦抵抗によって座屈変形（圧潰）することを防止できた。加えて、加圧流体が外母型とベルトスリーブとの間から外部に漏れ出ることによる潤滑作用により、ベルトスリーブの外母型への挿入の円滑化を促進できる効果もある。
【００４１】
請求項２に記載のベルトスリーブ着型方法では、外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないように掴んで支持しながら、未加硫ベルトスリーブを外母型に挿入するようにしたので、ベルトスリーブの挿入に伴う摩擦抵抗によって、外母型をその軸方向に圧縮する力が作用しても、外母型が軸方向に座屈変形（圧潰）することなく良好に着型工程を行えるようになり、請求項１の方法による前記効果を強化することができた。
【００４３】
請求項３に記載のベルトスリーブ着型装置では、外母型における未加硫ベルトスリーブ挿入方向上手側の端部が未加硫ベルトスリーブ挿入方向下手側に移動しないように掴んで支持し、かつ、未加硫ベルトスリーブを、その挿入方向下手側から外母型内に加圧流体を供給しながら外母型に挿入させるものであるから、２回目以降の加硫工程であっても、縮径変形している外母型を加圧流体によって拡径膨張させることができ、単一の外母型にベルトスリーブを容易に挿入することができる。加えて、その挿入による摩擦抵抗によって外母型が座屈変形（圧潰）することが防止されるので、従来の２分割構造の外母型を用いた場合の「くず」が生じないようにして、製品としての歩留まりを向上させながら、ベルトスリーブの外母型への挿入を無理なく円滑に行えるようになった。尚、本請求項３の構成では、外母型を加熱して拡径させる構成は持たないので、請求項１の方法における、「加熱して拡径された外母型に未加硫ベルトスリーブを挿入する」ことによる作用は発揮しないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】伝動ベルトの製造工程を示すブロック図である。
【図２】ベルトスリーブ着型装置の正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】成形工程から着型工程への移行状態を示す作用図である。
【図５】着型工程の前部を示す作用図である。
【図６】着型工程の後部を示す作用図である。
【図７】ベルトスリーブ着型装置の制御ブロック図である。
【図８】モールド及び加工途中のベルトスリーブから成る成形体の平面図である。
【図９】支持台に置かれた成形体の斜視図である。
【図１０】成形体に外母型を外嵌する途中の作用図である。
【図１１】蒸気加熱による加硫処理状態を示す概略の側面図である。
【図１２】ダブルコグベルトの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  内母型
２  外母型
２ａ  端部
ｂ  ベルトスリーブ移動手段
ｃ  ブロワ手段
ｄ  外母型支持手段
ｅ  制御手段
ｖ  未加硫ベルトスリーブ
【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】
0004050521.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004050521.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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